JP2002103210A - 被研磨物保持材 - Google Patents

被研磨物保持材

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JP2002103210A
JP2002103210A JP2000289674A JP2000289674A JP2002103210A JP 2002103210 A JP2002103210 A JP 2002103210A JP 2000289674 A JP2000289674 A JP 2000289674A JP 2000289674 A JP2000289674 A JP 2000289674A JP 2002103210 A JP2002103210 A JP 2002103210A
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JP
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polished
sheet
fiber
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thermosetting resin
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JP2000289674A
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Tatsu Sakaguchi
達 坂口
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Resonac Corp
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Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】研磨装置上盤と密着しにくい被研磨物保持材を
提供し、ライントラブルによる被研磨物の不良を低減す
る。 【解決手段】熱硬化性樹脂を含浸したシート状繊維基材
1枚若しくは重ね合せた複数枚を加熱加圧成形した板状
体で被研磨物保持材を構成する。少なくともその表面層
は、フッ素樹脂粒子含有熱硬化性樹脂を含浸したシート
状繊維基材で構成することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】シリコンウエハ,ハードディ
スクなどの製造工程には、これらの表面を研磨する工程
がある。本発明は、前記研磨工程で、シリコンウエハ,
ハードディスクなどの被研磨物を保持するための保持材
に関する。
【0002】
【従来の技術】上記被研磨物保持材は、駆動用のギアを
周囲に形成した円板に、被研磨物保持用の貫通穴を1個
ないし複数個あけた構造である。前記貫通穴に被研磨物
を嵌め込んで研磨装置に装着し、保持材を平面で駆動さ
せることにより被研磨物の研磨を行なう。
【0003】従来、このような被研磨物保持材は、熱硬
化性樹脂積層板を加工した板状体で構成されている。前
記熱硬化性樹脂積層板は、ガラス繊維織布基材エポキシ
樹脂積層板、アラミド繊維不織布基材エポキシ樹脂積層
板、綿布基材フェノール樹脂積層板などである。被研磨
物保持材を構成するための積層板は、一般に無機物や有
機物の粒子などを含有しない熱硬化性樹脂をガラス繊維
織布やアラミド繊維不織布あるいは綿布等の基材に含浸
乾燥してプリプレグとし、このプリプレグ1枚若しくは
重ね合せた複数枚を加熱加圧成形して製造する。これら
積層板は、前記のように被研磨物保持材に加工され、シ
リコンウエハ,ハードディスクなどの研磨に使用され
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】研磨作業は、上記被研
磨物保持材を研磨装置に装着し、被研磨物保持材の貫通
穴に被研磨物を保持し、シリカ(SiO2),アルミナ
(Al23),セリア(CeO2)などの微粒子を分散
した水系研磨液を供給して行なわれる。被研磨物保持材
を新しいものと交換する場合など、被研磨物保持材を研
磨装置に脱着する操作は、手作業若しくは自動機で行な
われるが、近時は、自動機で行なわれることが多くなっ
てきた。また、研磨を終了した被研磨物の取出しと新た
に研磨する被研磨物の供給も自動機で行わなれることが
多くなってきた。
【0005】上述のように、研磨作業には水系研磨液を
使用するために、被研磨物保持材は研磨装置の上盤に密
着しやすい状況にある。被研磨物保持材の脱着や被研磨
物の取出しに際し、被研磨物保持材が上盤に密着して上
盤と共に持ち上げられてしまい、さらには被研磨物も一
緒に持ち上げられることがある。このような事態は、被
研磨物保持材の着脱や被研磨物の取出し・供給を手作業
で行なう場合には大きな問題とははならないが、自動機
で行なわせる場合にはライントラブルの原因となる。
【0006】本発明が解決しようとする課題は、研磨装
置上盤と密着しにくい被研磨物保持材を提供し、ライン
トラブルによる被研磨物の不良を低減する。また、研磨
作業効率を上げる。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る被研磨物保持材は、熱硬化性樹脂を含
浸したシート状繊維基材1枚若しくは重ね合せた複数枚
を加熱加圧成形した板状体で構成されおり、少なくとも
表面層はフッ素樹脂粒子含有熱硬化性樹脂を含浸したシ
ート状繊維基材で構成されていることを特徴とする。
【0008】表面層にフッ素樹脂粒子を含有した被研磨
物保持材が、研磨装置の上盤に密着しにくい理由は、以
下のように考えられる。フッ素樹脂は、その表面エネル
ギが最も小さい固体材料の一つであり、優れた非粘着性
・非接着性を有する。従って、その粒子を表面層に含有
した被研磨物保持材は、水に対する濡れ性が小さい。研
磨は上述のように水系研磨液を供給して行なわれるの
で、研磨装置上盤と被研磨物保持材の間には水分が介在
し、両者は密着しやすい状況にあるが、本発明に係る被
研磨物保持材は水に対する濡れ性が小さいことから、研
磨装置上盤に密着しにくくなっているのである。
【0009】被研磨物保持材表面に存在させるフッ素樹
脂は、粒子の形態であることが、被研磨物保持材の曲げ
強度など機械特性をはじめとする性能を低下させないた
めに必要である。製造上も簡便でありコスト面でも優れ
ている。フッ素樹脂で変性した熱硬化性樹脂で被研磨物
保持材を構成し、表面にフッ素樹脂を存在させることも
できるが、本発明に係る被研磨物保持材と同等の効果を
期待できない。
【0010】本発明に係る被研磨物保持材は、フッ素樹
脂粒子を含有することにより、表面の摩擦係数が小さく
なって耐磨耗性が向上し、被研磨物保持材の使用寿命が
従来よりも長くなるという付随効果もある。
【0011】
【発明の実施の形態】上述のように、本発明に係る被研
磨物保持材は、フッ素樹脂粒子含有熱硬化性樹脂を含浸
乾燥したシート状繊維基材1枚若しくは重ね合わせた複
数枚を加熱加圧成形し構成したものである。研磨装置上
盤への密着を回避するためには、被研磨物保持材の少な
くとも表面層を、前記フッ素樹脂粒子含有熱硬化性樹脂
を含浸乾燥したシート状繊維基材で構成する。シート状
繊維基材は、ガラス繊維やアラミド繊維の織布又は不織
布あるいは綿布など、被研磨物保持材を構成可能なシー
ト状繊維基材であれば特に限定するものではない。しか
し、有機繊維シート状繊維基材を選択した被研磨物保持
材に対しては、特に研磨装置上盤への密着防止の効果が
顕著になる。なぜなら、被研磨物保持材を構成する樹脂
が同じであるならシート状繊維基材の種類に拘わらず研
磨装置上盤と被研磨物保持材との密着力は同程度である
が、有機繊維シート状基材を使用した被研磨物保持材は
比較的軽量であるため、研磨装置上盤に密着すると一緒
に持ち上げられやすい。そこで、軽量の被研磨物保持材
に対し、水に対する濡れ性を小さくしておくことが、研
磨装置上盤への密着防止効果がより顕著に現れるのであ
る。
【0012】シート状繊維基材に含浸する熱硬化性樹脂
は、フェノール樹脂,エポキシ樹脂,ポリエステル,ポ
リイミドなど特に限定するものではない。しかし、フェ
ノール樹脂やポリイミドなど、比較的耐熱性の高い熱硬
化性樹脂(例えば、ベンゼン核など接着に直接関与しな
い部分を分子骨格に高密度で有している樹脂)は、樹脂
自体は硬いものの、接着性が比較的低いため研磨時に基
材と樹脂の界面剥離が発生しやすかったり、樹脂自体の
破壊・摩耗が起こりやすい。このようなことから、熱硬
化性樹脂としてエポキシ樹脂を使用することが好まし
い。さらに、エポキシ樹脂の脆さを低減するために、ゴ
ム成分などの可撓化成分を加え、変性したエポキシ樹脂
も好ましいものである。
【0013】被研磨物保持材のための板状体の成形は、
熱硬化性樹脂を含浸し加熱乾燥したシート状繊維基材1
枚若しくは重ね合せた複数枚を離型フィルムで被覆して
鏡面板に挟みこみ、プレス熱盤間で加熱加圧成形する。
シリコンウエハ,ハードディスクなど被研磨物の種類や
厚さなど研磨条件により、シート状繊維基材の重ね合せ
枚数を変える。
【0014】
【実施例】シート状繊維基材として、以下のものを準備
した。 (アラミド繊維不織布基材)パラ系アラミド繊維チョッ
プ(繊維径:1.5デニール,繊維長:3mm,帝人製
「テクノーラ」)とメタ系アラミド繊維チョップ(繊維
径:3デニール,繊維長:6mm,軟化温度280℃,帝
人製「コーネックス」,未延伸)を混抄し、水溶性エポ
キシ樹脂バインダ(ガラス転移温度110℃)をスプレ
ーして加熱乾燥により単位重量60g/m2の不織布とし
た。パラ系アラミド繊維/メタ系アラミド繊維/樹脂バ
インダの配合重量比は、85/5/10である。
【0015】さらに、この不織布を一対の熱ロール間に
通すことにより加熱圧縮し、メタ系アラミド繊維をパラ
系アラミド繊維に熱融着した不織布である。前記パラ系
アラミド繊維は、具体的には、ポリp−フェニレン3,
4−ジフェニールエーテルテレフタラミド繊維である。 (ポリエステル繊維織布基材)織密度たて48本/よこ
48本、単位重量130g/m2の織布である(旭化成製
「BKEポプリン」)。 (ガラス繊維織布基材)単位重量107g/m2のガラス
繊維織布である(旭シュエーベル製「GC−21
6」)。
【0016】プリプレグとして、以下のものを準備し
た。先ず、硬化剤としてジシアンジアミドを、また、硬
化促進剤として2−エチル−4メチルイミダゾールを配
合したビスフェノールA型エポキシ樹脂ワニス(A)を
準備した。また、ワニス(A)にフッ素樹脂粒子(平均
粒径9μm,表面積3m2/g,三井・デュポンフロロケ
ミカル社製「テフロン(登録商標)MP1300」)を
樹脂固形質量比でビスフェノールA型エポキシ樹脂/フ
ッ素樹脂粒子=80/20になるように配合したワニス
(B)を準備した。これはフッ素樹脂粒子含有エポキシ
樹脂である。上記の各シート状繊維基材に、表1に示す
組合せでワニス(A)(B)を含浸し加熱乾燥してプリ
プレグとした。各プリプレグは、その1枚を加熱加圧成
形したときの厚さが0.1mmになるように樹脂付着量を
調整した。
【0017】
【表1】
【0018】実施例1 プリプレグARBを5枚重ねた両側に、離型フィルム
(50μm厚のポリプロピレンフィルム)を配置しこれ
を鏡面板に挟み込み、クラフト紙層からなる厚さ10mm
のクッション材を介してプレス熱盤間で加熱加圧成形
し、厚さ0.5mmの積層板を得た。この積層板を被研磨
物保持材に加工した。この被研磨物保持材は、周囲にギ
アを形成した直径10インチの円板であり、被研磨物を
嵌め込むための直径3.5インチの貫通穴を4個設けた
ものである。
【0019】実施例2 プリプレグARBの代わりにプリプレグERBを使用
し、そのほかは実施例1と同様に厚さ0.5mmの被研磨
物保持材とした。
【0020】実施例3 プリプレグARBの代わりにプリプレグGRBを使用
し、そのほかは実施例1と同様に厚さ0.5mmの被研磨
物保持材とした。
【0021】実施例4 プリプレグARAを3枚重ね、その両表面にプリプレグ
ARBを各1枚ずつ重ね合せ、これを加熱加圧成形し、
以下、実施例1と同様に厚さ0.5mmの被研磨物保持材
とした。
【0022】従来例1 プリプレグARBの代わりにプリプレグARAを使用
し、そのほかは実施例1と同様に厚さ0.5mmの被研磨
物保持材とした。
【0023】従来例2 プリプレグARBの代わりにプリプレグERAを使用
し、そのほかは実施例1と同様に厚さ0.5mmの被研磨
物保持材とした。
【0024】従来例3 プリプレグARBの代わりにプリプレグGRAを使用
し、そのほかは実施例1と同様に厚さ0.5mmの被研磨
物保持材とした。
【0025】以上の各実施例と従来例の被研磨物保持材
を使用して研磨作業を行なった。被研磨物は3.5イン
チアルミハードディスクである。被研磨物保持材の研磨
装置上盤への密着頻度評価として、被研磨物保持材の水
に対する濡れ性ならびに被研磨物保持材が研磨装置上盤
に密着して一緒に持ち上げられる回数(トラブル回
数)、被研磨物保持材の使用寿命を評価した結果を表2
に示す。被研磨物保持材の水に対する濡れ性は、被研磨
物保持材表面に蒸留水を滴下しその接触角を測定する。
トラブル回数は、1000バッチの研磨作業(1バッチ
は、研磨装置に5個の被研磨物保持材を装着し20個の
ハードディスクを研磨する)において、被研磨物保持材
の持ち上げられ回数を調査する。被研磨物保持材の使用
寿命は、ギア部の磨耗レベルで判断し、繰り返し使用可
能なバッチ数を調査し、従来例3の使用寿命を100と
した指数(指数が大きいほど、使用寿命が長い)で示
す。
【0026】
【表2】
【0027】
【発明の効果】表2から明らかなように、本発明に係る
被研磨物保持材は、研磨装置上盤に密着して一緒に持ち
上げられる回数が極めて少なくなり、ライントラブルの
発生が減る。また、本発明に係る被研磨物保持材は摩耗
が少なく、使用寿命が延びる。これらによって、被研磨
物の生産歩留まり向上と大幅なコスト低減を図ることが
できる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱硬化性樹脂を含浸したシート状繊維基材
    1枚若しくは重ね合せた複数枚を加熱加圧成形した板状
    体で構成され、少なくとも表面層はフッ素樹脂粒子含有
    熱硬化性樹脂を含浸したシート状繊維基材で構成されて
    いることを特徴とする被研磨物保持材。
  2. 【請求項2】シート状繊維基材が有機繊維からなること
    を特徴とする請求項1記載の被研磨物保持材。
JP2000289674A 2000-09-25 2000-09-25 被研磨物保持材 Pending JP2002103210A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013132745A (ja) * 2011-12-27 2013-07-08 Asahi Glass Co Ltd 研磨キャリア、磁気記録媒体用ガラス基板の研磨方法、および、磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法
JP2015009315A (ja) * 2013-06-28 2015-01-19 Hoya株式会社 研削/研磨用キャリア及び磁気ディスク用ガラス基板の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013132745A (ja) * 2011-12-27 2013-07-08 Asahi Glass Co Ltd 研磨キャリア、磁気記録媒体用ガラス基板の研磨方法、および、磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法
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