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METHOD OF MANUFACTURING POLISHING PAD MOLDING DIE, POLISHING PAD MOLDING DIE MANUFACTURED BY THE SAME METHOD, AND POLISHING PAD MANUFACTURED BY THE SAME DIE

Patent code P130010162
File No. S2012-0878-N0
Posted date Dec 18, 2013
Application number P2012-147422
Publication number P2014-008692A
Patent number P5154704
Date of filing Jun 29, 2012
Date of publication of application Jan 20, 2014
Date of registration Dec 14, 2012
Inventor
  • (In Japanese)田代 康典
  • (In Japanese)高田 正人
  • (In Japanese)中 利明
  • (In Japanese)松尾 正昭
  • (In Japanese)伊藤 高廣
  • (In Japanese)鈴木 恵友
  • (In Japanese)木村 景一
  • (In Japanese)カチョーンルンルアン パナート
Applicant
  • (In Japanese)三島光産株式会社
  • (In Japanese)国立大学法人九州工業大学
Title METHOD OF MANUFACTURING POLISHING PAD MOLDING DIE, POLISHING PAD MOLDING DIE MANUFACTURED BY THE SAME METHOD, AND POLISHING PAD MANUFACTURED BY THE SAME DIE
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a polishing pad molding die in which a polishing pad that performs a flattening work highly accurately and highly efficiently is manufactured, a polishing pad molding die manufactured by the method, and a polishing pad manufactured by the die.
SOLUTION: A method of manufacturing a polishing pad molding die 10 for a polishing pad 13 on which a micro pattern A having fine protrusions 12 arranged thereon has: a positive die fabrication process of forming fine reaction protrusions having the same dimensions as the fine protrusions 12 in accordance with arrangement of the fine protrusions 12 on one surface side of a substrate to fabricate a positive die having a micro pattern B on which the fine reaction protrusions are arrayed; a negative die fabrication process of fabricating a negative die on which a micro pattern C, in which fine recesses having the same dimensions as the fine reaction protrusions and an inverted concavo-convex relationship are arrayed, is formed, from the positive die at a position corresponding to the fine reaction protrusions; and an assembly process of closely arranging the negative die 18 on a base 17 while setting the surface on which the micro pattern C is formed to a front side to fabricate the polishing pad molding die 10.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

従来、半導体基板用の研磨パッドは、例えば、発泡ウレタン樹脂を型枠に流し込み硬化させて発泡ウレタンのブロックを形成し、得られたブロックから所定厚さ(例えば、1mm)の平板を切り出すことにより研磨パッドを製造していた。このため、製造された研磨パッドは高い平坦性を有しておらず、研磨を開始する前に、ダイヤモンド砥石等を用いたドレッシング(コンディショニングともいう)を行って、研磨用パッドに高い平坦性を具備させていた。しかし、ドレッシング後のパッド表面状態が不安定かつ変動し易く、更に、加工後の研磨パッドの表面状態がプロセス間で大きく変動すること等の問題がある。また、ドレッシングにより研磨パッド表面に形成される微細凹凸パターンは、研磨パッド表面上での研磨材を含んだスラリーの保持と、半導体基板の被研磨面への新鮮なスラリーの供給という作用を支配する要因になっているが、ドレッシングによる方法では、研磨パッドの表面に常に一定の微細凹凸パターンを形成することができず、半導体基板に高精密な平坦加工を安定して行うことができないという問題がある。

更に、発泡ウレタンであることに起因して研磨パッドの表層部に現れる穴には、研磨中に研磨材や削りかす等が溜まってくるため、半導体基板から生じた削りかすの除去性能が徐々に低下し、これに伴って半導体基板の被研磨面への新鮮なスラリーの供給性能が低下するため、研磨速度が低下するという問題が生じる。このため、研磨パッドの表面を定期的に研削して新しい表面を形成することが行われているが、発泡ウレタン内の空洞はサイズにばらつきが存在すると共に、均一に分散していないため、研磨パッドの表面を研削して新たな表面を形成する度に、表面に現れる穴のサイズ分布や分散状態が変化し、研磨パッドの研磨性能を常に一定に保つことができないという問題もある。

そこで、例えば、特許文献1には、研磨パッドの母体を、スラリーとの親和性に優れた素材からなる無発泡部材で形成し、この母体の表面にフォトリソグラフィ技術を用いて微細凹凸パターンを形成することにより研磨パッドを製造することが開示されている。無発泡部材で研磨パッドを形成するため、研磨中に研磨材や削りかす等が表層部に溜まる虞がなく、研磨パッドの表面の微細凹凸パターンがフォトリソグラフィ技術を用いて形成されているため、常に一定の微細凹凸パターンを形成することができ、研磨パッド表面上でのスラリーの保持性と、半導体基板の被研磨面への新鮮なスラリーの供給性を安定して達成することができる。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、半導体基板等の平坦性が高度に要求される部材の平坦加工を高精密かつ高効率に行う研磨パッドを製造する研磨パッド成形金型の製造方法、その方法で製造される研磨パッド成形金型、及びその金型で製造した研磨パッドに関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
板状の被研磨材の平坦加工を行う際に使用され、一方の表面側に微細凸部が設定された間隔で分散配置されたマイクロパターンAが形成された研磨パッドの製造に使用される研磨パッド成形金型の製造方法であって、
基板の一方の表面側に、反応促進用エネルギー線の照射により化学反応を起こす材料を用いて前記微細凸部の高さに相当する厚さの被加工層を形成し、該被加工層内の位置に応じて照射する前記反応促進用エネルギー線の照射エネルギー量を変化させて、該被加工層内に化学反応により前記微細凸部と同一寸法の微細反応凸部を該微細凸部の配置に合わせて生成させた後、該被加工層から非化学反応領域を除去して、前記基板の一方の表面側に前記微細反応凸部が分散配置されたマイクロパターンBが形成されたポジ型を作製するポジ型作製工程と、
前記ポジ型の前記マイクロパターンBを転写して、前記微細反応凸部に対応する位置に、該微細反応凸部と同一寸法で凹凸関係が反転した微細凹部が分散配置されたマイクロパターンCが形成されたネガ型を作製するネガ型作製工程と、
前記ネガ型を、前記マイクロパターンCが形成された面を表側にして、該ネガ型の側部同士を当接させながら基盤上に並べて固定して前記研磨パッド成形金型を構成する組立て工程とを有することを特徴とする研磨パッド成形金型の製造方法。

【請求項2】
 
請求項1記載の研磨パッド成形金型の製造方法において、前記基板は平板であり、前記ネガ型は、前記ポジ型の前記マイクロパターンBが形成された面を下地面にしてめっきにより形成された平板状金属部材を有し、前記ネガ型が固定される前記基盤は平板であることを特徴とする研磨パッド成形金型の製造方法。

【請求項3】
 
請求項1記載の研磨パッド成形金型の製造方法において、前記基板は、可撓性を有する平板であり、前記ネガ型は、前記ポジ型の前記マイクロパターンBが形成された面を半径方向内側にして円弧状に湾曲させ、該マイクロパターンBが形成された面を下地面にしてめっきにより形成された円弧状金属部材を有し、前記ネガ型が固定される前記基盤は、前記円弧状金属部材の半径方向内側の曲率と同一の曲率を有するロールであることを特徴とする研磨パッド成形金型の製造方法。

【請求項4】
 
請求項1~3のいずれか1項に記載の研磨パッド成形金型の製造方法により製造されることを特徴とする研磨パッド成形金型。

【請求項5】
 
請求項4記載の研磨パッド成形金型を用いて製造されることを特徴とする研磨パッド。

【請求項6】
 
請求項5記載の研磨パッドにおいて、前記微細凸部の形状は正四角錐であって、底面の1辺の長さは0.1~30μm、隣り合う前記正四角錐間の距離は1~30μmであることを特徴とする研磨パッド。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2012147422thum.jpg
State of application right Registered
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