抛光垫

摘要

本发明的目的在于提供在宽波长范围(特别是短波长侧)内光学检测精度优良的抛光垫。另外，本发明的目的在于提供包括使用该抛光垫对半导体晶片的表面进行抛光的工序的半导体器件制造方法。一种抛光垫，具有包含抛光区域和光透过区域的抛光层，其特征在于，所述光透过区域由芳环浓度为2重量％以下的聚氨酯树脂形成，并且所述光透过区域的光透过率在波长300～400nm的整个范围内为30％以上。

权利要求

1.一种抛光垫，具有包含抛光区域和光透过区域的抛光层，其特征在于，所述光透过区域由芳环浓度为2重量％以下的聚氨酯树脂形成，并且所述光透过区域的光透过率在波长

300～400nm的整个范围内为30％以上，

所述聚氨酯树脂是脂肪族和/或脂环族异氰酸酯封端的预聚物与增链剂的反应固化物，所述聚氨酯树脂的异氰酸酯成分为选自由1，6-亚己基二异氰酸酯、4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯及异佛尔酮二异氰酸酯组成的组中的至少一种，所述增链剂含有三羟甲基丙烷，

光透过区域比抛光区域容易磨削，

下式表示的光透过区域在波长300～400nm的光透过率的变化率为40％以下，变化率(％)＝{(300～400nm的最大光透过率-300～400nm的最小光透过率)/(300～400nm的最大光透过率)}×100。

2.一种半导体器件制造方法，包括使用权利要求1所述的抛光垫对半导体晶片表面进行抛光的工序。

说明书

抛光垫

技术领域

[0001] 本发明涉及可以稳定且以高抛光效率进行反射镜等光学材料及硅晶片、硬盘用玻璃衬底、铝衬底以及一般的金属抛光加工等要求高度表面平坦性的材料的平坦化加工的抛光垫的制造方法。通过本发明的制造方法得到的抛光垫，特别适合用于对硅晶片及其上形成了氧化物层、金属层等的器件在进一步层压和形成这些氧化物层和金属层之前进行平坦化的工序。

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工序、在布线层上形成层间绝缘膜的工序等，通过这些工序在晶片表面产生由金属等导电体及绝缘体构成的凹凸。近年来，为了实现半导体集成电路的高密度化，正在进行布线的微细化及多层布线化，但是，与此相伴，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(以下，称为CMP)。CMP是在将晶片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的抛光平台2、用于支撑被抛光材料(半导体晶片)4的支撑台(抛光头)5和用于进行晶片的均匀加压的衬材、及抛光剂的供给机构。抛光垫1，例如，通过双面胶带粘贴而安装在抛光平台2上。抛光平台2和支撑台5以使其分别支撑的抛光垫1与被抛光材料4相对的方式设置，并分别具有旋转轴6、7。另外，支撑台5一侧，设置了用于使被抛光材料4压在抛光垫1上的加压机构。

[0004] 进行CMP时存在晶片表面的平坦度判断的问题。即，需要检测达到所需的表面特性和表面状态的时刻。以往，关于氧化膜的膜厚和抛光速度等，定期处理试验晶片并确认结果后对成为产品的晶片进行抛光处理。

[0005] 但是，该方法中，处理试验晶片的时间和成本是浪费的，另外，预先完全未进行加工的试验晶片和产品晶片，抛光效果随CMP特有的加载效果而不同，如果产品晶片不尝试实际进行加工，则难以正确地预测加工结果。

[0006] 因此，最近，为了解决上述问题，希望在CMP工艺时可以就地检测得到希望的表面特性和厚度的时刻的方法。关于这样的检测，可以使用各种方法，但从测定精度及非接触测定的空间分辨率的观点考虑，光学检测方法正在成为主流。

[0007] 所述光学检测方法，具体而言，是通过窗(光透过区域)越过抛光垫向晶片照射光束，通过监测其反射而产生的干涉信号来检测抛光终点的方法。

[0008] 目前，作为光束，一般使用：使用在380～800nm具有波长光的卤灯的白光。

[0009] 这样的方法中，监测晶片表面层的厚度变化，由此获知近似于表面凹凸的深度，从而确定终点。在这样的厚度变化等于凹凸深度的时刻，使CMP工艺结束。另外，关于通过这样的光学方法检测抛光终点的方法及该方法中使用的抛光垫，提出了各种各样的方法及抛光垫。

[0010] 例如，公开了一种抛光垫，其至少一部分具有透过190nm～3500nm的波长光的固体且均质的透明聚合物片(专利文献1)。另外，公开了一种抛光垫，其中插入了带台阶的透明塞(专利文献2)。另外，公开了一种抛光垫，其具有与抛光面为同一面的透明塞(专利文献3)。

[0011] 另外，公开了一种抛光垫，其由不含芳香族多胺的聚氨酯树脂构成，并且具有在波长400～700nm的整个区域的光透过率为50％以上的光透过区域(专利文献4)。

[0012] 另外，公开了一种抛光垫，具有窗部件，所述窗部件在波长450～850nm的范围内的透过度为30％以上。

[0013] 如上所述，作为光束使用利用卤灯的白光等，使用白光的情况下可以使各种各样波长的光照射在晶片上，具有能得到多个晶片表面的轮廓的优点。使用该白光作为光束的情况下，需要在宽波长范围内提高检测精度。但是，以往的具有窗(光透过区域)的抛光垫，存在在短波长侧(紫外区域)的检测精度非常差，光学终点检测中产生误操作的问题。今后，在半导体制造的高集成化和超小型化中，预计集成电路的布线宽度会越来越小，此时需要高精度的光学终点检测，但是，以往的终点检测用窗，在宽波长范围(特别是短波长侧)内不具有能够充分满足的精度。

[0014] 专利文献1：日本特表平11-512977号公报

[0015] 专利文献2：日本特开平9-7985号公报

[0016] 专利文献3：日本特开平10-83977号公报

[0017] 专利文献4：日本专利第35982790号说明书

[0018] 专利文献5：日本特表2003-48151号公报

发明内容

[0019] 本发明的目的在于提供在宽波长范围(特别是短波长侧)内光学检测精度优良的抛光垫。另外，本发明的目的在于提供包括使用该抛光垫对半导体晶片表面进行抛光的工序的半导体器件制造方法。

[0020] 本发明人鉴于上述现状进行了广泛深入的研究，结果发现，通过使用下述的光透过区域作为抛光垫用的光透过区域，可以实现上述课题。

[0021] 即，本发明涉及一种抛光垫，具有包含抛光区域和光透过区域的抛光层，其特征在于，所述光透过区域由芳环浓度为2重量％以下的聚氨酯树脂形成，并且所述光透过区域的光透过率在波长300～400nm的整个范围内为30％以上。

[0022] 通过光透过区域的光的强度衰减越少，越可以提高抛光终点的检测精度和膜厚的测定精度。因此，使用的测定光在波长下的光透过率程度决定抛光终点的检测精度和膜厚的测定精度，因此很重要。本发明的光透过区域，特别是在短波长侧的光透过率衰减少，可以在宽波长范围内维持高检测精度。

[0023] 上述一般可以使用的膜厚测定装置，使用在300～800nm附近具有发光波长的激光，因此特别是如果在短波长侧(300～400nm)的光透过区域的光透过率为30％以上则可以得到高反射光，可以显著提高终点检测精度和膜厚检测精度。该短波长侧的光透过区域的光透过率优选为40％以上。另外，本发明中的光透过率是光透过区域的厚度为1mm时的值，或者换算为1mm厚度时的值。一般而言，光透过率根据Lambert-Beer定律随物体的厚度而变化。厚度越大，光透过率越低，因此需要计算固定厚度时的光透过率。

[0024] 所述光透过区域，优选在由下式表示的波长300～400nm的光透过率的变化率为70％以下。

[0025] 变化率(％)＝{(300～400nm的最大光透过率-300～400nm的最小光透过率)/(300～400nm的最大光透过率)}×100

[0026] 光透过率的变化率超过70％时，通过最短波长侧的光透过区域的光强度衰减变大，干涉光的振幅减小，因此具有抛光终点的检测精度和膜厚的测定精度下降的倾向。光透过率的变化率更优选为40％以下。

[0027] 光透过区域由芳环浓度为2重量％以下的聚氨酯树脂形成。通过使用该聚氨酯树脂，可以将波长300～400nm整个范围内的光透过区域的光透过率调节至30％以上。在此，芳环浓度是指聚氨酯树脂中芳环的重量比例，优选芳环浓度为1重量％以下。

[0028] 所述聚氨酯树脂，优选为脂肪族和/或脂环族异氰酸酯封端的预聚物与增链剂的反应固化物。另外，所述聚氨酯树脂的异氰酸酯成分，优选为选自由1，6-亚己基二异氰酸酯、4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯及异佛尔酮二异氰酸酯组成的组中的至少一种。包含上述预聚物或异氰酸酯成分的聚氨酯树脂，因为芳环浓度低，所以适合作为光透过区域的材料。

[0029] 本发明中，光透过区域的形成材料优选为非发泡体。如果是非发泡体则可以抑制光的散射，因此可以检测准确的反射率，并且可以提高抛光的光学终点的检测精度。

[0030] 另外，优选在光透过区域的抛光侧表面不具有用于保持和更新抛光液的凹凸结构。光透过区域的抛光侧表面具有大的表面凹凸时，凹部留存含有磨粒等添加剂的浆料，引起光的散射和吸收，具有影响检测精度的倾向。另外，优选光透过区域的其它面侧表面也不具有大的表面凹凸。因为如果是大的表面凹凸，则容易引起光的散射，并且有可能影响检测精度。

[0031] 本发明中，优选抛光区域的形成材料为微小发泡体。

[0032] 另外，所述微小发泡体的平均气泡直径优选为70μm以下，进一步优选为50μm以下。平均气泡直径如果为70μm以下，则平坦性良好。

[0033] 另外，所述微小发泡体的比重优选为0.5～1，更优选为0.7～0.9。比重小于0.5时，抛光区域表面的强度下降，被抛光材料的平面性下降，当大于1时，抛光区域表面的微小气泡数减少，平面性良好，但是具有抛光速度减小的倾向。

[0034] 另外，所述微小发泡体的ASKER D硬度优选为40～70度，更优选为45～60度。ASKER D硬度小于40度时，被抛光材料的平面性下降，当大于70度时，平面性良好，但是具有被抛光材料的均匀性下降的倾向。

[0035] 另外，本发明涉及包括使用该抛光垫对半导体晶片表面进行抛光的工序的半导体器件制造方法。

附图说明

[0036] 图1是表示CMP抛光中使用的现有抛光装置一例的简略构成图。

[0037] 图2是表示本发明的抛光垫的一例的简略截面图。

[0038] 图3是表示本发明的抛光垫的另一例的简略截面图。

[0039] 图4是表示本发明的抛光垫的另一例的简略截面图。

[0040] 图5是表示本发明的抛光垫的另一例的简略截面图。

[0041] 图6是表示具有本发明的终点检测装置的CMP抛光装置的一例的简略构成图。

[0042] 符号说明

[0043] 1：抛光垫

[0044] 2：平台

[0045] 3：抛光剂(浆料)

[0046] 4：被抛光对象物(晶片)

[0047] 5：被抛光对象物(晶片)支撑台(抛光头)

[0048] 6、7：旋转轴

[0049] 8：光透过区域

[0050] 9：抛光区域

[0051] 10、12：双面胶带

[0052] 11：缓冲层

[0053] 13：脱模纸(膜)

[0054] 14：填塞开口部的部件

[0055] 15：激光干涉计

[0056] 16：激光束

具体实施方式

[0057] 本发明的光透过区域，由芳环浓度为2重量％以下的聚氨酯树脂形成，并且其光透过率在波长300～400nm的整个范围内为30％以上。

[0058] 聚氨酯树脂耐磨损性高，可以抑制由抛光中的修整痕迹导致的光透过区域的光散射，因此是优选的材料。

[0059] 所述聚氨酯树脂，由异氰酸酯成分、多元醇成分(高分子量多元醇、低分子量多元醇等)及增链剂形成。

[0060] 作为异氰酸酯成分可以列举：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、1，5-萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、间苯二异氰酸酯、对亚二甲苯基二异氰酸酯、间亚二甲苯基二异氰酸酯等芳族二异氰酸酯；亚乙基二异氰酸酯、2，2，4-三甲基亚己基二异氰酸酯、1，6-亚己基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。这些物质可以使用一种也可以两种以上混合使用。为了使芳环浓度为2重量％以下，优选使用脂肪族二异氰酸酯和/或脂环式二异氰酸酯，特别优选使用选自由1，6-亚己基二异氰酸酯、4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯组成的组中的至少一种二异氰酸酯。

[0061] 作为高分子量多元醇，可以列举以聚四亚甲基醚二醇为代表的聚醚多元醇、以聚己二酸亚丁酯为代表的聚酯多元醇、聚己内酯多元醇、聚己内酯等聚酯二醇与碳酸亚烷基酯的反应物等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两种以上组合使用。其中，为了使芳环浓度为2重量％以下，优选使用不具有芳环的高分子量多元醇。另外，为了提高光透过率，优选使用不具有长共振结构的高分子量多元醇以及不太具有吸电子性和供电子性高的骨架结构的高分子量多元醇。

[0062] 另外，作为多元醇成分，除了上述高分子量多元醇以外，也可以并用乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、1，4-环己烷二甲醇、3-甲基-1，5-戊二醇、二乙二醇及三乙二醇等低分子量多元醇。另外，也可以使用乙二胺及二乙撑三胺等低分子量多胺。为了使芳环浓度为2重量％以下，优选使用不具有芳环的高分子量多元醇或低分子量多胺。

[0063] 作为增链剂，可以列举：上述低分子量多元醇、上述低分子量多胺、或者4，4’-亚甲基双(邻氯苯胺)(MOCA)、2，6-二氯对苯二胺、4，4’-亚甲基双(2，3-二氯苯胺)、3，5-双(甲硫基)-2，4-甲苯二胺、3，5-双(甲硫基)-2，6-甲苯二胺、3，5-二乙基甲苯-2，4-二胺、3，5-二乙基甲苯-2，6-二胺、三乙二醇二对氨基苯甲酸酯、1，2-双(2-氨基苯基硫基)乙烷、4，4’-二氨基-3，3’-二乙基-5，5’-二甲基二苯基甲烷、N，N’-二仲丁基-4，4’-二氨基二苯基甲烷、3，3’-二乙基-4，4’-二氨基二苯基甲烷、间亚二甲苯基二胺、N，N’-二仲丁基对苯二胺、间苯二胺及对亚二甲苯基二胺等例示的芳香族多胺。这些物质可以单独使用一种也可以两种以上混合使用。但是，为了使芳环浓度为2重量％以下，优选不使用所述芳香族多胺，但是也可以在上述芳环浓度范围内混合。

[0064] 所述聚氨酯树脂中的异氰酸酯成分、多元醇成分和增链剂的比，可以根据各自的分子量及由它们制造的光透过区域的所需物性等进行适当改变。

[0065] 所述聚氨酯树脂可以应用熔融法、溶液法等公知的氨基甲酸酯化技术制造，考虑成本、作业环境等的情况下，优选通过熔融法制造。

[0066] 所述聚氨酯树脂的聚合顺序，可以是预聚物法、一步法等的任意一种，优选事先由异氰酸酯成分和多元醇成分合成异氰酸酯封端的预聚物，并使增链剂与其反应的预聚物法。

[0067] 光透过区域的制作方法没有特别限制，可以通过公知的方法制作。例如，可以列举：将通过前述方法制造的聚氨酯树脂块用带锯方式或刨机方式的切片机切割为规定厚度的方法、将树脂注入具有规定厚度腔室的模具中并使其固化的方法、使用涂布技术或片材成形技术的方法等。另外，光透过区域中有气泡的情况下，由于光的散射而使反射光的衰减增大，具有抛光终点检测精度和膜厚测定精度下降的倾向。因此，为了除去这样的气泡，在混合所述材料之前，优选通过减压至10托(Torr)以下而充分除去材料中所含的气体。另外，为了在混合后的搅拌工序中不混入气泡，在通常使用的搅拌叶片式混合机的情况下，优选以转速100rpm以下进行搅拌。另外，搅拌工序优选在减压下进行。另外，自转公转式混合机，由于即使高速旋转也难以混入气泡，因此使用该混合机进行搅拌、脱泡也是优选的方法。

[0068] 光透过区域的形状、大小没有特别限制，优选与抛光区域的开口部同样的形状和大小。

[0069] 光透过区域优选具有与抛光区域的厚度相同的厚度或其以下的厚度。光透过区域比抛光区域厚时，在抛光中有可能由突出的部分划伤晶片。另一方面，过薄的情况下，耐久性不充分。另外，光透过区域优选具有与抛光区域同等的磨削性或其以下的磨削性。光透过区域比抛光区域难以磨削时，在抛光中有可能由突出的部分划伤晶片。

[0070] 抛光区域的形成材料可以列举例如：聚氨酯树脂、聚酯树脂、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、聚偏氟乙烯等)、聚苯乙烯、烯烃类树脂(聚乙烯、聚丙烯等)、环氧树脂及感光树脂等。这些材料可以单独使用也可以两种以上组合使用。

[0071] 聚氨酯树脂耐磨损性优良，通过对原料组成进行各种变化，可以容易地得到具有所需物性的聚合物，因此，是作为抛光区域形成材料特别优选的材料。聚氨酯树脂的原料与前述相同。

[0072] 高分子量多元醇的数均分子量，从得到的聚氨酯树脂的弹性特性等观点考虑优选为500～2000，更优选500～1000。数均分子量如果小于500，则使用该多元醇的聚氨酯不具有充分的弹性特性，成为脆的聚合物。因此，由该聚氨酯制造的抛光垫变得过硬，成为被抛光对象物的抛光面划痕的原因。另外，容易磨损，因此从垫的寿命的观点考虑也不优选。另一方面，数均分子量如果超过2000，则使用该多元醇的聚氨酯变软，因此由该聚氨酯制造的抛光垫具有平坦化特性变差的倾向。

[0073] 前述聚氨酯树脂可以通过与前述方法同样的方法制造。

[0074] 使前述聚氨酯树脂微小发泡的方法没有特别限制，可以列举例如通过添加中空微球的方法、机械发泡法以及化学发泡法等使其发泡的方法等。另外，各方法可以组合使用，但特别优选使用作为聚烷基硅氧烷与聚醚共聚物的硅氧烷类表面活性剂的机械发泡法。作为该硅氧烷类表面活性剂，可以例示SH-192、L-5340(東レダウコ—ニングシリコ—ン制造)等作为优选化合物。

[0075] 以下对抛光区域使用的独立气泡型聚氨酯发泡体的制造方法进行说明。所述聚氨酯发泡体的制造方法包括以下工序。

[0076] 1)制作异氰酸酯封端的预聚物的气泡分散液的发泡工序

[0077] 在异氰酸酯封端的预聚物中添加硅氧烷类表面活性剂，在非反应性气体存在下进行搅拌，使非反应性气体作为微小气泡分散而得到气泡分散液。所述预聚物在常温下为固体的情况下预热至适当的温度熔融后使用。

[0078] 2)固化剂(增链剂)混合工序

[0079] 在上述的气泡分散液中添加、混合增链剂，进行搅拌，得到气泡反应液。

[0080] 3)注模工序

[0081] 将上述气泡反应液注入模具中。

[0082] 4)固化工序

[0083] 将注入模具中的气泡反应液加热，使之反应固化。

[0084] 作为用于形成微小气泡的非反应性气体，优选非可燃性气体，具体可以例示氮气、氧气、二氧化碳、氦气和氩气等惰性气体、以及它们的混合气体，使用干燥除去水分的空气在成本方面最优选。

[0085] 作为使非反应性气体形成微小气泡状并分散到包含硅氧烷类表面活性剂的异氰酸酯封端的预聚物中的搅拌装置，可以不受限制地使用公知的搅拌装置，具体地可以例示均质器(homogenizer)、溶解器(dissolver)、双螺杆行星式混合器(planetary mixer)等。搅拌装置的搅拌叶片的形状没有特别限制，但使用漏斗型搅拌叶片时可以得到微小气泡，因此优选。

[0086] 另外，在搅拌工序中制备气泡分散液的搅拌和在混合工序中添加混合增链剂的搅拌，优选的方式是使用不同的搅拌装置。特别是混合工序中的搅拌可以不是形成气泡的搅拌，优选使用不卷入大气泡的搅拌装置。作为这样的搅拌装置，行星式混合器是优选的。搅拌工序和混合工序的搅拌装置也可以使用相同的搅拌装置，根据需要，进行搅拌叶片的旋转速度调节等搅拌条件的调节后使用也是优选的。

[0087] 在所述聚氨酯发泡体的制造方法中，将通过发泡反应液注入模具中并反应至不流动的发泡体加热和后固化，具有使发泡体的物理特性提高的效果，因此非常优选。也可以作为将发泡反应液注入模具后立即放入加热烘箱中进行后固化的条件，在这样的条件下热不会立即传导至反应成分中，因此气泡直径不会变大。固化反应在常压下进行时气泡形状稳定，因此优选。

[0088] 在所述聚氨酯树脂的制造中，可以使用叔胺类、有机锡类等公知的促进聚氨酯反应的催化剂。催化剂的种类、添加量考虑混合工序后注入规定形状的模具的流动时间进行选择。

[0089] 所述聚氨酯发泡体的制造，既可以是在容器中计量投入并搅拌各成分的间歇方式，也可以是将各成分和非反应性气体连续地供给搅拌装置并搅拌，送出气泡分散液而制造成形品的连续生产方式。

[0090] 抛光区域通过将以上制造的聚氨酯发泡体切割为规定尺寸来制造。

[0091] 由微小发泡体构成的抛光区域，优选在与被抛光材料接触的抛光侧表面上设置用于保持和更新浆料的沟。该抛光区域由微小发泡体形成，所以在抛光表面具有许多开口，具有保持浆料的作用，但为了更有效地进行浆料的保持和浆料的更新，而且也为了防止由于与被抛光材料的吸附导致的被抛光材料的破坏，优选在抛光侧表面具有沟。沟只要是保持和更新浆料的表面形状即可，没有特别限制，可以列举例如XY格子沟、同心圆形沟、贯通孔、非贯通孔、多角棱柱、圆柱、螺旋形沟、偏心圆形沟、放射状沟、以及这些沟组合成的形状等。另外，沟间距、沟宽度、沟深等也没有特别限制，可以适当选择形成。另外，这些沟一般具有规则性，但为了得到所需的浆料保持更新性，也可以使沟间距、沟宽度、沟深等在某个范围内进行变化。

[0092] 所述沟的形成方法没有特别限制，例如，可以列举使用规定尺寸的车刀等夹具进行机械切削的方法、将树脂注入具有规定表面形状的模具并使其固化的方法、使用具有规定表面形状的压板按压树脂而形成的方法、使用光刻法形成的方法、使用印刷法形成的方法、以及通过使用二氧化碳激光等激光形成的方法等。

[0093] 抛光区域的厚度没有特别限制，通常为约0.8mm～约4mm，优选1～2mm。作为所述厚度的抛光区域的制作方法，可以列举将聚氨酯树脂块用带锯方式或刨机方式的切片机切割为规定厚度的方法、将树脂注入具有规定厚度腔室的模具中并使其固化的方法、及使用涂布技术或片材成形技术的方法等。

[0094] 具有包含抛光区域和光透过区域的抛光层的抛光垫的制造方法没有特别限制，有各种方法，以下说明具体例子。另外，以下具体例中对设置有缓冲层的抛光垫进行说明，但是也可以是不设置缓冲层的抛光垫。

[0095] 首先，第一例如图2所示，将以规定大小开口的抛光区域9与双面胶带10贴合，并在其下贴合以规定大小开口的缓冲层11使得与抛光区域9的开口部吻合。然后，将脱模纸13带有的双面胶带12与缓冲层11贴合，把光透过区域8嵌入抛光区域9的开口部并贴合的方法。

[0096] 作为第二具体例，如图3所示，将以规定大小开口的抛光区域9与双面胶带10贴合，并在其下贴合缓冲层11。之后，在双面胶带10和缓冲层11上设置规定大小的开口使得与抛光区域9的开口部吻合。然后，将脱模纸13带有的双面胶带12与缓冲层11贴合，把光透过区域8嵌入抛光区域9的开口部并贴合的方法。

[0097] 作为第三具体例，如图4所示，将以规定大小开口的抛光区域9与双面胶带10贴合，并在其下贴合缓冲层11。然后，将脱模纸13带有的双面胶带12与缓冲层11的相反面贴合，之后，从双面胶带10到脱模纸13设置规定大小的开口使得与抛光区域9的开口部吻合。将光透过区域8嵌入抛光区域9的开口部并粘合的方法。另外，在此情况下，光透过区域8的相反侧呈开放状态，存在积尘的可能性，因此优选设置将其堵塞的部件14。

[0098] 作为第四具体例，如图5所示，在与脱模纸13带有的双面胶带12贴合的缓冲层11上设置规定大小的开口。然后，将以规定大小开口的抛光区域9与双面胶带10贴合，并将它们贴合以使开口部吻合。然后，将光透过区域8嵌入抛光区域9的开口部并贴合的方法。另外，在此情况下，存在积尘的可能性，因此优选设置将其堵塞的部件14。

[0099] 所述抛光垫的制作方法中，在抛光区域和缓冲层等开口的方法没有特别限制，例如，可以列举按压具有切削能力的夹具而开口的方法、利用碳酸激光等激光的方法、以及利用车刀等夹具磨削的方法等。另外，抛光区域的开口部大小没有特别限制。另外，抛光区域的开口部形状也没有特别限制。

[0100] 所述缓冲层补充抛光区域(抛光层)的特性。缓冲层在CMP中必须同时满足处于权衡关系的平面性和均匀性二者。所谓平面性，是指对具有形成图案时产生的微小凹凸的被抛光对象物进行抛光时图案部的平坦性，所谓均匀性，是指被抛光对象物整体的均匀性。通过抛光层的特性，进行平面性改善，通过缓冲层的特性，进行均匀性改善。本发明的抛光垫中，优选使用比抛光层柔软的缓冲层。

[0101] 所述缓冲层的形成材料没有特别限制，可以列举例如聚酯无纺布、尼龙无纺布、丙烯酸无纺布等纤维无纺布，浸渗聚氨酯的聚酯无纺布等树脂浸渗的无纺布，聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫等高分子树脂发泡体，丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶等橡胶性树脂，以及感光树脂等。

[0102] 作为将抛光区域9中使用的抛光层和缓冲层11贴合的方法，可以列举例如隔着双面胶带将抛光区域和缓冲层层压并进行压制的方法。

[0103] 双面胶带一般具有在无纺布或膜等基材的双面设置有粘合层的结构。考虑到防止浆料向缓冲层的渗入等，优选使用膜作为基材。另外，作为粘合剂的组成，可以列举例如：橡胶类粘合剂和丙烯酸类粘合剂等。如果考虑金属离子的含量，则丙烯酸类粘合剂因金属离子含量少而优选。另外，有时抛光区域与缓冲层组成不同，因此也可以使双面胶带的各粘合层的组成不同，优化各层的粘合力。

[0104] 作为将缓冲层11与双面胶带12贴合的方法，可以列举将双面胶带压在缓冲层上使其粘合的方法。

[0105] 该双面胶带，与上述同样，一般具有在无纺布或膜等基材的两面设置有粘合层的结构。抛光垫使用后，如果考虑到从台板上剥离，在使用膜作为基材时可以消除胶带残留物，因此优选。另外，粘合层的组成与上述相同。

[0106] 前述部件14，只要是堵塞开口部的部件则没有特别限制，但是，必须是进行抛光时可以剥离的部件。

[0107] 半导体器件，经使用所述抛光垫对半导体晶片的表面进行抛光的工序进行制造。半导体晶片，一般是指在硅晶片上层压布线金属及氧化膜而形成的材料。半导体晶片的抛光方法、抛光装置没有特别限制，例如，可以使用如图1所示具有支撑抛光垫1的抛光平台
2、支撑半导体晶片4的支撑台(抛光头)5和用于对晶片进行均匀加压的背衬材料、和抛光剂3的供给机构的抛光装置等进行。抛光垫1例如通过用双面胶带粘贴而安装在抛光平台
2上。抛光平台2和支撑台5，以使各自支撑的抛光垫1和半导体晶片4相对的方式设置，分别具有旋转轴6、7。另外，支撑台5侧设置用于将半导体晶片4压在抛光垫1上的加压机构。抛光时，使抛光平台2和支撑台5旋转的同时将半导体晶片4压在抛光垫1上，一边供给浆料一边进行抛光。浆料的流量、抛光负荷、抛光平台转速、以及晶片转速没有特别限制，可以适当进行调节。

[0108] 由此，将半导体晶片4的表面的突出部分除去而抛光为平坦状。之后，通过切片、焊接、包装等制作半导体器件。半导体器件用于运算处理装置及存储器等。

[0109] 实施例

[0110] 以下，对具体显示本发明的构成和效果的实施例进行说明。实施例等中的评价项目如下所述进行测定。

[0111] (光透过率测定)

[0112] 将制作的光透过区域切成10mm×50mm(厚度：1.25mm)的大小，制成光透过率测定用试样。将该试样放入填充了超纯水的玻璃比色池(光程长10mm×光程宽10mm×高45mm，相互理化学硝子制作所制造)中，使用分光光度计(岛津制作所制造，UV-1600PC)在测定波长范围300～400nm下进行测定。得到的光透过率的测定结果使用Lambert-Beer定律，换算为厚度1mm的光透过率。300nm及400nm的光透过率、测定波长范围300～400nm的最大光透过率及最小光透过率如表3所示。

[0113] (平均气泡直径测定)

[0114] 将用切片机尽可能薄地平行切割为厚度约1mm的抛光区域作为平均气泡直径测定用试样。将试样固定在载玻片上，使用图像处理装置(东洋纺公司制造，Image Analyzer V10)，测定任意0.2mm×0.2mm范围的总气泡直径，并计算平均气泡直径。

[0115] (比重测定)

[0116] 根据JIS Z8807-1976进行。将切割为4cm×8.5cm的短条带状(厚度：任意)的抛光区域作为比重测定用试样，在温度23℃±2℃、湿度50％±5％的环境中静置16小时。使用比重计(ザルトリウス公司制造)，测定比重。

[0117] (ASKER D硬度测定)

[0118] 根据JIS K6253-1997进行。将切割为2cm×2cm(厚度：任意)大小的抛光区域作为硬度测定用试样，在温度23℃±2℃、湿度50％±5％的环境中静置16小时。测定时将试样重叠，厚度达到6mm以上。使用硬度计(高分子计器公司制造，ASKER D型硬度计)测定硬度。

[0119] (膜厚检测评价)

[0120] 晶片膜厚的光学检测评价通过以下方法进行。使用在8英寸硅晶圆上形成1μm的热氧化膜的晶片，在其上设置厚度1.27mm的光透过区域部件。使用干涉式膜厚测定装置(大塚电子公司制造)在波长范围300～400nm进行数次膜厚测定。对计算出的膜厚结果、以及各波长下干涉光的峰部和谷部的状况进行确认，通过以下标准进行检测评价。测定结果如表3所示。

[0121] ◎：重现性极好地测定膜厚

[0122] ○：重现性好地测定膜厚

[0123] ×：重现性差，检测精度不充分。

[0124] 实施例1

[0125] [光透过区域的制作]

[0126] 在容器中放入625重量份1，6-亚己基二异氰酸酯、242重量份数均分子量650的聚四亚甲基醚二醇和134重量份1，3-丁二醇，在80℃加热搅拌2小时，得到异氰酸酯封端的预聚物A。然后，将6重量份1，3-丁二醇、10重量份三羟甲基丙烷和0.35重量份胺催化剂(花王制，KaoNo.25)混合制备混合液，在该混合液中加入100重量份异氰酸酯封端的预聚物A，用ハイビリッドミキサ—(キ—エンス制造)充分搅拌，并脱泡，得到光透过区域形成组合物。之后，将光透过区域形成组合物滴加到脱模处理后的模具上，在其上面被覆脱模处理后的PET膜，通过夹辊将厚度调节为1.25mm。之后，将该模具放入烘箱内，在100℃进行16小时固化，得到聚氨酯树脂片。该聚氨酯树脂片用Thomson刀冲裁，制备光透过区域(57mm×19mm，厚度1.25mm)。

[0127] [抛光区域的制作]

[0128] 在反应容器内将100重量份聚醚类预聚物(ユニロイヤル公司制造，アジプレン L—325，NCO浓度：2.22meq/g)和3重量份硅氧烷类表面活性剂(東レダウコ—ニングシリコ—ン制造、SH192)混合，并调节温度至80℃。使用搅拌叶片，以转速900rpm剧烈搅拌约4分钟以在反应体系内混入气泡。向其中添加预先在120℃下熔融的4，4’-亚甲基双(邻氯苯胺)(イハラケミカル公司制造，イハラキュアミンMT)26重量份。之后，继续搅拌约1分钟，然后将反应溶液注入盘型敞口模具中。在该反应溶液的流动性消失的时刻放入烘箱内，在110℃进行6小时后固化，得到聚氨酯发泡体块。使用带锯型切片机(フェッケン公司制造)切割该聚氨酯发泡体块，得到聚氨酯发泡体片。然后，将该片使用磨光机(アミテック公司制造)进行表面磨光至规定厚度，得到厚度精度调节后的片材(片厚度：1.27mm)。将该磨光处理后的片材以直径61cm尺寸进行冲裁，并使用沟加工机(东邦钢机公司制造)在表面上进行沟宽0.25mm、沟间距1.50mm、沟深0.40mm的同心圆状的沟加工。
在该片材的沟加工面的相反面上使用层压机粘贴双面胶带(积水化学工业公司制造，ダブルタックテ—プ)，之后，在该进行了沟加工的片材的规定位置冲裁出用于嵌入光透过区域的孔(57.5mm×19.5mm)，制成带有双面胶带的抛光区域。制作的抛光区域的各物性是：平均气泡直径48μm、比重0.86、ASKER D硬度53度。

[0129] [抛光垫的制作]

[0130] 将由进行了表面磨光、并进行了电晕处理的聚乙烯泡沫(東レ公司制造，ト—レペフ，厚度0.8mm)形成的缓冲层使用层压机贴合在制作的带有双面胶带的抛光区域的粘合面上。另外，在缓冲层表面粘贴双面胶带。之后，在抛光区域的为了嵌入光透过区域而冲裁的孔部分中以51mm×13mm的尺寸在缓冲层上打孔，使孔贯通。之后，将制作的光透过区域嵌入，制成抛光垫。

[0131] 实施例2～7及比较例1

[0132] 以表1和2的混合比例通过与实施例1同样的方法制作光透过区域。使用该光透过区域通过与实施例1同样的方法制作抛光垫。另外，表1是光透过区域原料异氰酸酯封端的预聚物的配比，表2是光透过区域形成组合物的配比。表1和表2中所述的化合物如下所述。

[0133] PTMG-650：数均分子量650的聚四亚甲基醚二醇

[0134] PTMG-1000：数均分子量1000的聚四亚甲基醚二醇

[0135] 1，3-BG：1，3-丁二醇

[0136] 1，4-BG：1，4-丁二醇

[0137] DEG：二乙二醇

[0138] TMP：三羟甲基丙烷

[0139] HDI：1，6-亚己基二异氰酸酯

[0140] HMDI：4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯

[0141] IPDI：异佛尔酮二异氰酸酯

[0142] TDI：甲苯二异氰酸酯

[0143] ェタキュア100(アルベマ—ル公司制造)：3，5-二乙基-2，4-甲苯二胺与3，5-二乙基-2，6-甲苯二胺的混合物

[0144] MOCA：4，4’-亚甲基双(邻氯苯胺)

[0145]

[0146]

[0147] 表3

[0148]

[0149] 从表3明显可以看出，通过使用波长300～400nm下的光透过率为30％以上的光透过区域，可以重现性好地进行晶片的终点检测。