圆形状抛光垫的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种对透镜、反射镜等光学材料、硅晶片、硬盘用玻璃基板、及铝基板 等的表面进行抛光时所使用的抛光垫（粗抛光用或精抛光用）。
【背景技术】
[0002] 制造半导体器件时，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 线层的步骤、在布线层上形成层间绝缘膜的步骤等，由于这些步骤导致在晶片表面上产生 由金属等导电体及绝缘体构成的凹凸。近年来，以半导体集成电路的高密度化为目的，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尤为重要。
[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（以下，称为 CMP)。CMP是在将晶片的被抛光面推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。CMP中一般使用的抛光装置，例如，如图1 所示，具有：用于支撑抛光垫1的抛光平板（2)、用于支撑被抛光材料（半导体晶片）（4)的 支撑台（抛光头）（5)、用于对晶片进行均匀加压的背衬材料、及浆料的供应机构。对于抛光 垫（1)，例如，通过用双面胶带粘贴而安装在抛光平板（2)处。抛光平板（2)和支撑台（5) 以各自支撑的抛光垫（1)与被抛光材料（4)对置的方式配置，并分别具有旋转轴出）、（7)。 此外，在支撑台（5)侧设置有用于将被抛光材料（4)推压在抛光垫（1)上的加压机构。
[0004] 通常，与抛光垫的被抛光材料接触的抛光表面具有用于保持并更新浆料的槽。作 为现有的抛光垫的槽形状，可列举放射状、同心圆形、XY格子状、及螺旋形等。在进行CMP的 过程中，通过由抛光垫的旋转产生的离心力，供应至抛光垫的中心部的浆料从中心沿着槽 流向外侧，最终排出到抛光垫外。
[0005] 通常，有规律地配置抛光表面的槽，以均匀地向抛光表面供应浆料。例如，在XY格 子状的情况下，以X槽与Y槽的交点与抛光垫的中心点一致的方式配置。另外，在螺旋形的 情况下，以螺旋的起点与抛光垫的中心点一致的方式配置。
[0006] 但是，若有规律地配置抛光表面的槽，则可能会由于槽图案的影响导致在被抛光 材料的表面产生抛光不匀（抛光痕）。以往，为了减少这种抛光不匀，使支撑台（抛光头） (5)在抛光平板（2)的半径方向上往复移动的同时进行CMP。这种往复移动一般称为"摆 动"或"振荡"。
[0007] 但是，使支撑台（5)往复移动时，容易使被抛光材料发生错位或受损。并且，必须 使用具有振荡机构的昂贵的CMP装置。另外，根据所使用的CMP装置的不同，振荡机构存在 差异，从而使振荡的调整繁杂。另外，在长时间进行CMP的情况下，仅通过振荡难以抑制抛 光不匀。
[0008] 为了抑制这种抛光不匀，专利文献1提出了一种抛光垫，其为圆形的抛光垫，就该 圆形的抛光垫而言，在其表面具有螺旋形槽图案的槽，所述槽图案的中心点从该圆形的抛 光垫的中心点偏离。
[0009] 另外，专利文献2提出了一种槽图案的对称轴从抛光垫表面的中心点偏离的抛光 垫。
[0010] 但是，现有的抛光垫并不能达到充分抑制抛光不匀的效果。
[0011] 现有技术文献：
[0012] 专利文献
[0013] 专利文献1 :日本国特开2008-290197号公报
[0014] 专利文献2 :美国专利申请公开第2009/0081932号说明书
【发明内容】
[0015] 发明要解决的课题
[0016] 本发明目的在于，提供一种能够有效地抑制被抛光材料表面的抛光不匀的圆形状 抛光垫。
[0017] 解决课题的方法
[0018] 本发明者为了解决所述课题而反复进行锐意研宄，结果发现，通过下述抛光垫可 达成上述目的，从而完成了本发明。
[0019] 即，本发明涉及一种圆形状抛光垫，其包括，在抛光表面具有XY格子槽的圆形状 抛光层，其特征在于，
[0020] 圆形状抛光层的中心点在由以下3条虚拟直线A、B及C包围的区域Z内（包括虚 拟直线上的部分）偏移。
[0021] 虚拟直线A为连接如下点的直线：使X槽上的点在与该X槽垂直相交的方向上移 动槽间距的5%距离的点、或者使Y槽上的点在与该Y槽垂直相交的方向移动槽间距的5% 距离的点；
[0022] 虚拟直线B为连接如下点的直线：使XY格子槽的一条对角线D上的点在与该对角 线D垂直相交的方向上移动槽间距的5%距离的点；
[0023] 虚拟直线C连接如下点的直线：使XY格子槽的另一条对角线E上的点在与该对角 线E垂直相交的方向上移动槽间距的5%距离的点。
[0024] 就本发明而言，通过将圆形状抛光层的中心点在区域Z内（包括虚拟直线上的部 分）偏移，在抛光时能够使被抛光面与槽的对置状态不均匀。由此，不会使被抛光面的特定 部分总是与槽对置，被抛光面整个面被均匀地抛光，因此能够有效地抑制抛光不匀的发生。
[0025] 圆形状抛光层的中心点配置于偏移区域Z外的情况下，具体地，以与X槽和Y槽 的交点一致的方式配置的情况、配置于X槽或Y槽上的情况、配置于XY格子槽的对角线上 的情况、或偏移的程度不足槽间距的5%距离的情况下，在抛光时，无法充分地使被抛光面 与槽的对置状态不均匀。最终，被抛光面的特定部分总是与槽对置，被抛光面被不均匀地抛 光，因此容易发生抛光不匀。特别是被抛光面的中心部分会被过度抛光或被抛光的程度不 足，导致在被抛光面的中心部分容易发生抛光不匀现象。
[0026] 另外本发明还涉及一种圆形状抛光垫的制造方法，其为制造所述圆形状抛光垫的 方法，其包括：
[0027] 在抛光片形成XY格子槽的步骤；及以在区域Z内偏移的中心点为基准将抛光片切 割成圆形状，从而制作圆形状抛光层的步骤。
[0028] 另外本发明还涉及一种半导体器件的制造方法，其包括使用所述圆形状抛光垫对 半导体晶片的表面进行抛光的步骤。
[0029] 发明的效果
[0030] 如上所述，就本发明的圆形状抛光垫而言，由于圆形状抛光层的中心点在特定的 区域内偏移，因此能够有效地抑制被抛光材料表面的抛光不匀。
【附图说明】
[0031] 图1是示出CMP抛光时使用的抛光装置的一例的示意结构图。
[0032] 图2是示出本发明中的偏移区域Z的示意图。
[0033] 图3是示出本发明中的偏移区域Z的优选范围的示意图。
[0034] 图4是示出使用实施例1的圆形状抛光垫对晶片进行抛光后的被抛光面的状态的 照片。
[0035] 图5是示出使用比较例1的圆形状抛光垫对晶片进行抛光后的被抛光面的状态的 照片。
【具体实施方式】
[0036] 本发明的圆形状抛光层的材料没有特别限定，例如，可列举聚氨酯树脂、聚酯树 月旨、聚酰胺树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、卤素类树脂（聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚偏二 氟乙烯等）、聚苯乙烯、烯烃类树脂（聚乙烯、聚丙烯等）、环氧树脂、感光性树脂等。就聚氨 酯树脂而言，其耐磨损性优异，且通过对原料组成进行各种改变，能够容易地调整至所需的 物性，因此其作为圆形状抛光层的材料是优选的。
[0037] 圆形状抛光层可以是发泡体，也可以是非发泡体，但优选由聚氨酯树脂发泡体形 成。
[0038] 作为聚氨酯树脂发泡体的制造方法，可列举添加空心微珠的方法、机械发泡法、及 化学发泡法等。
[0039] 聚氨酯树脂发泡体的平均气泡直径优选为30-80 μ m，更优选为30-60 μ m。当脱离 该范围时，存在抛光速度降低、或抛光后的被抛光材料（晶片）的平面性（平坦性）降低的 倾向。
[0040] 聚氨酯树脂发泡体的比重优选为0. 5-1. 3。当比重不足0. 5时，存在圆形状抛光层 的表面强度降低，被抛光材料的平面性降低的倾向。另外，当比重大于1. 3时，虽然圆形状 抛光层表面的气泡数变少，平面性良好，但存在抛光速度降低的倾向。
[0041] 聚氨酯树脂发泡体的硬度优选为采用ASKER D硬度计测量时在45-70度的范围 内。当ASKER D硬度不足45度时，被抛光材料的平面性降低，另外，当大于70度时，虽然平 面性良好，但是存在被抛光材料的均匀性（均一性）降低的倾向。
[0042] 圆形状抛光层的大小没有特别限定，通常直径为30-lOOcm左右。
[0043] 可以在圆形状抛光层设有光学终点检测用窗（透光区域）。
[0044] 圆形状抛光层的厚度没有特别限定，通常为0. 8-4_左右，优选为1. 5-2. 5_。作 为制作具有上述厚度的圆形状抛光层的方法，可列举使用带锯式或刨式切片机将发泡体块 体切成规定厚度的方法、使树脂流入具有规定厚度的空腔的模具并使其硬化的方法、使用 涂层技术的方法、及使用板材成形技术的方法等。
[0045] 下面，对圆形状抛光层的中心点在区域Z内（包括虚拟直线上的部分）偏移的圆 形状抛光垫详细地进行说明。
[0046] 图2是示出本发明中的偏移区域Z的示意图。
[0047] 如图2所示，偏移区域Z(8)为由下述3条虚拟直线A(9)、B(IO)及C(Il)包围的 区域，在1个XY格子槽内存在4个偏移区域Z(8)。
[0048] 其中，虚拟直线A(9)为连接如下点的直线：使X槽（12)的点在与该X槽（12)垂 直相交的方向上移动槽间距的5%距离的点或者Y槽（13)上的点在与Y槽（13)垂直相交 的方向上移动槽间距的5%距离的点；
[0049] 虚拟直线B (10)为连接如下点的直线：使XY格子槽的一个对角线D (14)上的点在 与该对角线（14)垂直相交的方向上移动槽间距的5%距离的点；
[0050] 虚拟直线C (11)为连接如下点的直线：使XY格子槽的另一个对角线E (15)上的点 在与该对角线（15)垂直相交的方向上移动槽间距的5%距离的点。
[0051] 虚拟直线B (10)优选为连接如下点的直线：使XY格子槽的一条对角线D (14)上的 点在与该对角线（14)垂直相交的方向上移动槽间距的10%距离的点，更优选为连接如下 点的直线：使XY格子槽的一条对角线D(H)上的点在与该对角线（14)垂直相交的方向上 移动槽间距的15%距离的点。
[0052] 虚拟直线C (11)优选为连接如下点的直线：使XY格子槽的另一条对角线E (15)上 的点在与该对角线（15)垂直相交的方向上移动槽间距的10%距离的点，更优选为连接如 下点的直线：使XY格子槽的另一条对角线E(15)上