研磨墊及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種研磨墊及其制造方法。尤其是涉及一種硅晶片內(nèi)面研磨用的研磨 墊及其制造方法。
【背景技術】
[0002] 制造半導體裝置時，必須進行薄化至100微米以下的薄化加工、應力消除（應力消 除是指去除因研磨而在晶片研磨面所產(chǎn)生的傷害），同時，必需形成吸雜層（吸雜是指從環(huán) 境中捕捉污染金屬離子）。
[0003] 以往，吸雜層是通過使用固定磨粒型研磨墊或研磨石的干式研磨形成。例如，專利 文獻1揭示有通過使用固定磨粒研磨半導體晶片內(nèi)面，而形成成為金屬雜質(zhì)的吸雜位置的 應變層。而且，專利文獻2揭示有利用將粒徑4μm以下的鉆石磨粒以結(jié)合材固定而成的研 磨石研磨半導體裝置內(nèi)面而進行吸雜加工的方法。專利文獻3揭示有利用分散有平均粒徑 為5μπι以下的磨粒的研磨構(gòu)件研磨晶片內(nèi)面而適宜賦予吸雜層的加工方法。
[0004] 但是，專利文獻1至專利文獻3中所使用的研磨石等皆不使用衆(zhòng)液而研磨半導體 晶片（干式研磨），故通過這些干式研磨而形成吸雜層時，有研磨時產(chǎn)生粉塵的缺點。而 且，使用專利文獻3的研磨構(gòu)件時，在形成吸雜的前步驟必須進行研磨或蝕刻并進行薄化 加工、應力消除，在作業(yè)效率或成本上存在問題。
[0005] 另一方面，作為并非干式研磨法使用而是濕式研磨法所使用的研磨墊，例如專利 文獻4揭示有在發(fā)泡聚氨酯中含有磨粒與堿性粒子的研磨墊。所述研磨墊是使用純水作為 研磨液而在晶片內(nèi)面形成吸雜層。
[0006] 但是，專利文獻4所述的研磨墊是由發(fā)泡聚氨酯所構(gòu)成的研磨墊，具有獨立氣泡， 因此有因研磨肩等而容易引起阻塞的問題。而且，發(fā)泡聚氨酯所使用的樹脂硬度高，故有經(jīng) 薄化晶片容易破裂的缺點。
[0007] [現(xiàn)有技術文獻]
[0008] [專利文獻]
[0009] [專利文獻1]日本特開2005-72150號公報
[0010] [專利文獻2]日本特開2005-317846號公報
[0011] [專利文獻3]日本特開2007-242902號公報
[0012] [專利文獻4]日本特開2010-225987號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 發(fā)明要解決的課題
[0014] 本發(fā)明是鑒于現(xiàn)有技術的上述問題點而研究者，目的為提供一種可進行硅晶片內(nèi) 面的研磨（薄化加工、應力消除）與吸雜層的形成的研磨墊。
[0015] 解決問題的技術手段
[0016] 本發(fā)明者等人等針對上述課題，尤其對于利用研磨布的研磨墊精心研究，結(jié)果發(fā) 現(xiàn)，在含有在研磨布基體含浸樹脂與碳化硅而成的含樹脂研磨布的研磨墊中，通過使用特 定粒徑的碳化硅，可獲得可對硅晶片內(nèi)面進行薄化加工、應力消除，并可形成吸雜層的研磨 墊，從而完成本發(fā)明。
[0017] 亦即，本發(fā)明提供以下項目。
[0018] 〈1> 一種研磨墊，其是含有在研磨布基體含浸聚氨酯樹脂及碳化硅而成的含樹脂 研磨布的研磨墊，
[0019] 所述碳化硅的粒徑（以下，在此所述的粒徑是指中位徑）在0. 2μm至3. 0μm的 范圍內(nèi)，而且
[0020] 在含樹脂研磨布中，相對于研磨布基體100質(zhì)量份是含有60質(zhì)量份至500質(zhì)量份 的范圍內(nèi)的所述碳化硅。
[0021] 〈2>根據(jù)上述〈1>所述的研磨墊，其是用以對半導體晶片內(nèi)面進行濕式研磨的研 磨墊。
[0022] 〈3>根據(jù)上述〈1>或〈2>所述的研磨墊，其中，在含樹脂研磨布中，相對于研磨布基 體100質(zhì)量份是含有10質(zhì)量份至500質(zhì)量份的范圍內(nèi)的聚氨酯樹脂。
[0023] 〈4>根據(jù)上述〈1>至〈3>中任一項所述的研磨墊，其中，研磨布基體為無紡布。
[0024] 〈5>根據(jù)上述〈1>至〈4>中任一項所述的研磨墊，其中，含樹脂研磨布中，在與研磨 面相反側(cè)的面貼合有緩沖層。
[0025] 〈6> -種研磨墊的制造方法，是制造上述〈1>至〈5>中任一項所述的研磨墊的方 法，包括：
[0026] 調(diào)制含有聚氨酯樹脂及碳化硅的聚氨酯樹脂溶液的步驟；
[0027] 在研磨布基體含浸聚氨酯樹脂溶液的步驟；及
[0028] 將含浸有聚氨酯樹脂溶液的研磨布基體浸漬于凝固液，使聚氨酯樹脂凝固的步 驟。
[0029] 發(fā)明的效果
[0030] 根據(jù)本發(fā)明可提供可研磨硅晶片內(nèi)面與形成吸雜層的研磨墊。
【具體實施方式】
[0031] 《研磨墊》
[0032] 本發(fā)明的研磨墊是含有在研磨布基體含浸聚氨酯樹脂及碳化硅（SiC)而成的含 樹脂研磨布（以下有時候稱為研磨層）的研磨墊，其特征為：所述碳化硅的粒徑在〇. 2μπι 至3. 0μπι的范圍，且在含樹脂研磨布中，相對于研磨布基體100質(zhì)量份，含有60質(zhì)量份至 500質(zhì)量份的范圍內(nèi)的所述碳化娃。
[0033] (粒徑）
[0034] 本說明書及權利要求中，碳化硅的"粒徑"表示中位徑。
[0035] 本發(fā)明的研磨墊所使用的碳化娃是粒徑在0·2μηι至3·0μηι的范圍。碳化娃的粒 徑優(yōu)選為〇· 25μm至1. 5μm，更優(yōu)選為0· 3μm至1. 0μm，進而更優(yōu)選為0· 3μm至0· 8μm。
[0036] 若碳化硅的粒徑在上述范圍內(nèi)，則能夠不對晶片造成傷害而形成硅晶格的缺陷， 可形成充分具有吸雜性能的吸雜層。
[0037] (調(diào)配比）
[0038] 本發(fā)明的研磨墊，在含樹脂研磨布中，相對于研磨布基體100質(zhì)量份而含有60質(zhì) 量份至500質(zhì)量份的范圍內(nèi)的碳化娃。關于碳化娃，相對于研磨布基體100質(zhì)量份優(yōu)選為 在60質(zhì)量份至500質(zhì)量份的范圍內(nèi)含有，更優(yōu)選為在80質(zhì)量份至400質(zhì)量份的范圍內(nèi)含 有，進而更優(yōu)選為在90質(zhì)量份至350質(zhì)量份的范圍內(nèi)含有。
[0039] 若碳化硅的質(zhì)量比在上述范圍內(nèi)，則可以充分的密度形成硅晶格的缺陷，可形成 具有吸雜性能的吸雜層。
[0040] 關于本發(fā)明的研磨墊，在含樹脂研磨布中，相對于研磨布基體100質(zhì)量份優(yōu)選為 在10質(zhì)量份至500質(zhì)量份的范圍內(nèi)含有聚氨酯樹脂，更優(yōu)選為在30質(zhì)量份至300質(zhì)量份 的范圍內(nèi)含有，進而更優(yōu)選為在80質(zhì)量份至250質(zhì)量份的范圍內(nèi)含有。
[0041] 若聚氨酯樹脂的質(zhì)量比在上述范圍內(nèi)，則碳化硅、纖維被樹脂包埋，在研磨加工中 脫落少，可獲得良好的研磨狀態(tài)。
[0042](研磨布基體）
[0043] 制造本發(fā)明研磨墊所使用的研磨布基體，可舉出無紡布、織物、編織物等。以容易 調(diào)整物性的觀點來看優(yōu)選為無紡布。
[0044] 無紡布并無特別限定，只要為天然纖維（包括改質(zhì)纖維）、合成纖維等所制造的無 紡布即可。例如可使用聚酯纖維、聚酰胺纖維、丙烯酸系纖維、維綸（vinylon)等合成纖維； 綿、麻等天然纖維；人造絲（rayon)、三醋酸酯等再生纖維素纖維，若考慮防止在制造步驟 中因為吸收N，N-二甲基甲酰胺（DMF)等有機溶媒或水等清洗液而使原料纖維膨潤，或是考 慮原料纖維的均一性、量產(chǎn)性，優(yōu)選為使用不具有吸水（液）性的聚酯纖維等合成纖維。
[0045] 而且，樹脂纖維的纖度優(yōu)選為0.Id至50d(旦，denier)，更優(yōu)選為Id至20d。樹 脂纖維的纖維長度優(yōu)選為20mm至100mm，更優(yōu)選為30mm至80mm。
[0046] 研磨布基體的密度優(yōu)選為0· 05g/cm3至0· 30g/cm3的范圍，更優(yōu)選為0·lg/cm3至 0. 25g/cm3的范圍。若研磨布基體的密度在上述范圍內(nèi)，則聚氨酯樹脂容易附著于纖維，纖 維成分對于研磨特性所造成的不良影響較少。
[0047](聚氨酯樹脂）
[0048] 成為本發(fā)明的研磨墊的材料的聚氨酯樹脂的種類并無特別限制，可根據(jù)使用目的 而從各種聚氨酯樹脂中選擇。例如可使用聚酯系、聚醚系、或聚碳酸酯系樹脂的一種或兩種 以上。
[0049] 聚酯系樹脂，可舉出乙二醇或丁二醇等與己二酸等的聚酯多元醇、與二苯基甲 烷_4,4'-二異氰酸酯等二異氰酸酯的聚合物。聚醚系樹脂，可舉出聚四亞甲基醚二醇或 聚丙二醇等聚醚多元醇與二苯基甲烷_4,4'-二異氰酸酯等異氰酸酯的聚合物。聚碳酸酯 系樹脂，可舉出聚碳酸酯多元醇與二苯基甲烷_4,4'-二異氰酸酯等異氰酸酯的聚合物。 這些樹脂可使用迪愛生（DIC)股份有限公司制商品名"庫里思凡（CRISV0N)"、三洋化成工 業(yè)股份有限公司制商品名"薩普倫（SANPRENE) "、大日精化工業(yè)股份有限公司制商品名"萊 扎敏（RESAMINE) "等可從市場獲得的樹脂，也可自行制造具有所求特性的樹脂。
[0050] 這些之中特別優(yōu)選為化學穩(wěn)定性高的聚醚系聚氨酯樹脂。
[0051](模數(shù)）
[0052] 聚氨酯樹脂優(yōu)選為具有3MPa至70MPa的樹脂模數(shù)，更優(yōu)選為25MPa至60MPa。若 樹脂模數(shù)在上述范圍內(nèi)，則碳化硅的保持性優(yōu)異，且因樹脂的自我崩解性而使研磨特性穩(wěn) 定。
[0053] 樹脂模數(shù)為表示樹脂硬度的指標，是將無發(fā)泡樹脂片延伸100%時（伸長為原長 度的2倍時）所施加荷重除以剖面積而得的值（以下有時候稱為100%模數(shù)）。所述值越 尚是表不為硬的樹脂。
[0054](其他成分）
[0055] 本發(fā)明研磨墊中的含樹脂研磨布，在不妨礙本發(fā)明效果下可含有上述成分以外的 其他成分。其他成分可舉出高級醇、聚醚系衍生物、脂肪酸、脂肪酸鹽、纖維素衍生物、