抛光垫的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及对透镜、反射镜等光学材料、硅晶片、碳化硅、蓝宝石等化合物半导体 基板、硬盘用玻璃基板、铝基板等的表面进行抛光时所使用的抛光垫及其制造方法。特别 是，本发明的抛光垫适合用作精整用抛光垫。
【背景技术】
[0002] 制造半导体装置时，进行在晶片表面形成导电膜，并通过进行光刻、蚀刻等形成布 线层的形成步骤、在布线层上形成层间绝缘膜的步骤等，通过这些步骤在晶片表面上产生 由金属等导电体或绝缘体构成的凹凸。近年来，以半导体集成电路的高密度化为目的，正在 进行布线的微细化或多层布线化，与此同时将晶片表面的凹凸平坦化的技术变得重要。
[0003] 作为将晶片表面的凹凸平坦化的方法，一般采用化学机械抛光法（Chemical Mechanical Polishing:以下称为CMP)。CMP是在将被抛光体的被抛光面压在抛光垫的抛 光面上的状态下，使用磨粒分散的浆料状的抛光剂（以下称为浆料）进行抛光的技术。
[0004] 在实施CMP时，需要将浆料均匀地供给至晶片表面且使其不滞留在晶片表面的固 定部位，另外需要更新新供给的浆料。因此，在以往使用的抛光垫的抛光面形成多个槽。下 述专利文献1、2公开了切削加工这种槽的装置及方法。
[0005] 现有技术文献：
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:特开2008-137148号公报
[0008] 专利文献2:特开2008-200767号公报
【发明内容】
[0009] 发明要解决的课题
[0010] 但是，在以往的条件下，在抛光垫的抛光层为软质聚氨酯树脂发泡体（常温 (25°C )时的ASKER D硬度为30以下）的情况下（精整用抛光垫的情况下），由于在槽加工 时产生"逃离"，因此存在不能精确地进行槽加工的问题。另外，由此精整用抛光垫存在抛光 特性降低的问题。
[0011] 本发明鉴于上述课题而作出，其目的在于，提供一种在抛光垫的抛光层为软质聚 氨酯树脂发泡体的情况下，能够精确地进行槽加工的抛光垫的制造方法。
[0012] 解决课题的方法
[0013] 本发明涉及一种抛光垫的制造方法，其包括在抛光层的表面形成槽的步骤，其中， 所述抛光层由软质聚氨酯树脂发泡体构成，所述软质聚氨酯树脂发泡体在25°C时的ASKER D硬度为30以下，所述步骤包括：步骤1，通过冷却所述抛光层，将所述软质聚氨酯树脂发泡 体的ASKER D硬度调整至35以上；步骤2,在抛光层的表面形成槽，其中，所述抛光层由通 过冷却调整了 ASKER D硬度的所述软质聚氨酯树脂发泡体构成。
[0014] 另外，本发明涉及一种抛光垫的槽加工方法，其中，所述抛光垫在抛光层的表面具 有槽，所述抛光层由软质聚氨酯树脂发泡体构成，所述软质聚氨酯树脂发泡体在25°C时的 ASKER D硬度为30以下，所述抛光垫的槽加工方法包括：步骤1，通过冷却所述抛光层，将所 述软质聚氨酯树脂发泡体的ASKER D硬度调整至35以上，步骤2,在抛光层的表面形成槽， 所述抛光层由通过冷却调整了 ASKER D硬度的所述软质聚氨酯树脂发泡体构成。
[0015] 另外，本发明涉及一种抛光垫槽加工机，用于在抛光垫的表面形成槽，其中，所述 抛光垫槽加工机具有加工用平台，该加工用平台具有冷却功能。
[0016] 另外，本发明涉及一种抛光垫槽加工机，用于在抛光垫的表面形成槽，其中，所述 抛光垫槽加工机具有冷却装置，该冷却装置用于冷却抛光垫槽加工机内部。
[0017] 发明的效果
[0018] 根据本发明，由于在将抛光层调整至ASKER D硬度为35以上的状态下进行槽加 工，因此能够防止槽加工时的逃离，其中，所述抛光层由常温（25°C)时ASKER D硬度为30 以下的软质聚氨酯树脂发泡体构成。因此，即使在抛光层由在25°C时ASKER D硬度为30以 下的软质聚氨酯树脂发泡体构成的情况下，也能够精确地进行槽加工，从而能够提供一种 能够提高精整用抛光垫的抛光特性的抛光垫的制造方法。
【附图说明】
[0019] 图1是示出在CMP抛光中使用的抛光装置的一例的示意结构图。
[0020] 图2是示出软质聚氨酯树脂发泡体的温度与ASKER D硬度的关系的图表。
【具体实施方式】
[0021] 本实施方案的抛光垫的制造方法为如下的抛光垫的制造方法：其包括在抛光层的 表面形成槽的步骤，其中，所述抛光层由软质聚氨酯树脂发泡体构成，所述软质聚氨酯树脂 发泡体在25°C时的ASKER D硬度为30以下，所述步骤包括：步骤1，通过冷却所述抛光层， 将所述软质聚氨酯树脂发泡体的ASKER D硬度调整至35以上；步骤2,在抛光层的表面形成 槽，其中，所述抛光层由通过冷却调整了 ASKERD硬度的所述软质聚氨酯树脂发泡体构成。
[0022] <软质聚氨酯树脂发泡体>
[0023] 软质聚氨酯树脂发泡体由异氰酸酯成分、含有活性氢基团的化合物（高分子量多 元醇、含有活性氢基团的低分子量化合物）、及增链剂等形成。
[0024] 作为异氰酸酯成分，可以没有特别限定地使用聚氨酯领域中公知的化合物。例 如，可列举2, 4-甲苯二异氰酸酯、2, 6-甲苯二异氰酸酯、2, 2' -二苯基甲烷二异氰酸酯、 2,4' -二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4' -二苯基甲烷二异氰酸酯、聚合MDI、碳二亚胺改性 MDI (例如，商品名MILLIONATE MTL，日本聚氨酯工业制）、1，5_萘二异氰酸酯、对苯二异氰 酸酯、间苯二异氰酸酯、对二甲苯二异氰酸酯、间二甲苯二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯； 亚乙基二异氰酸酯、2, 2, 4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、1，6-己二异氰酸酯等脂肪族二异 氰酸酯；1，4-环己烷二异氰酸酯、4, 4' -二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、 降冰片烷二异氰酸酯等脂环式二异氰酸酯。这些物质可以使用1种，也可以2种以上合用。
[0025] 也可以与所述二异氰酸酯一起使用多聚化二异氰酸酯。多聚化二异氰酸酯为通过 3个以上的二异氰酸酯加合而得到的多聚化异氰酸酯改性体或者其混合物。作为所述异氰 酸酯改性体，例如，可列举1)三羟甲基丙烷加合物型、2)缩二脲型、3)异氰脲酸酯型等，特 别优选异氰脲酸酯型。
[0026] 在本实施方案中，作为异氰酸酯成分，优选合用多聚化二异氰酸酯和芳香族二异 氰酸酯。作为形成多聚化二异氰酸酯的二异氰酸酯，优选使用脂肪族二异氰酸酯，特别优选 使用1，6-己二异氰酸酯。另外，多聚化二异氰酸酯也可以是氨基甲酸酯改性、脲基甲酸酯 改性、及缩二脲改性等改性化的多聚化二异氰酸酯。另外，芳香族二异氰酸酯优选为甲苯二 异氰酸酯。
[0027] 多聚化二异氰酸酯相对于全部异氰酸酯成分，优选使用15-60重量％，更优选为 19-55 重量％。
[0028] 作为高分子量多元醇，可列举以聚四亚甲基醚二醇为代表的聚醚多元醇、以聚己 二酸丁二醇酯为代表的聚酯多元醇、聚己内酯多元醇、以聚己内酯之类的聚酯二醇与碳酸 亚烷基酯的反应产物等例示的聚酯聚碳酸酯多元醇、使碳酸亚乙酯与多元醇反应然后使得 到的反应混合物与有机二元羧酸反应而得到的聚酯聚碳酸酯多元醇、以及通过多羟基化合 物与碳酸芳基酯的酯交换反应得到的聚碳酸酯多元醇等。这些物质可以单独使用，也可以 2种以上合用。
[0029] 高分子量多元醇的数均分子量没有特别限定，从得到的聚氨酯树脂的弹性特性等 观点来看，优选为500-5000。若数均分子量不足500,则使用其的聚氨酯树脂不具有充分的 弹性特性，从而成为脆的聚合物。因此由这种聚氨酯树脂制造的抛光垫变得过度坚硬，从而 成为晶片表面划痕的原因。另一方面，若数均分子量超过5000,则由于使用其的聚氨酯树脂 变得过度柔软，因此存在由这种聚氨酯树脂制造的抛光垫的平坦化特性差的倾向。
[0030] 除了高分子量多元醇以外，也可以使用含有活性氢基团的低分子量化合物。含有 活性氢基团的低