JP3166396U - 研磨パッド - Google Patents
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Abstract
【課題】従来よりも交換作業が容易であり、一旦定盤から剥がした後も寿命前であれば再利用することが可能な研磨パッドを得る。【解決手段】研磨パッド1は、シート状の基材2と、基材2の一方の面に設けられた研磨布と、基材2の他方の面に設けられ、両末端にのみビニル基を有する直鎖状ポリオルガノシロキサンからなるシリコーン、両末端及び側鎖にビニル基を有する直鎖状ポリオルガノシロキサンからなるシリコーン、末端にのみビニル基を有する分岐上ポリオルガノシロキサンからなるシリコーン、及び末端及び側鎖にビニル基を有する分岐上ポリオルガノシロキサンからなるシリコーンから選ばれる少なくとも1種のシリコーンを架橋させてなる吸着層4と、を備えたものである。【選択図】図2
Description
本考案は、ウエハ等の被研磨部材の表面を平坦化する際に使用される研磨パッドに関するものである。
例えば、ウエハ、フラットパネルディスプレイ用基板ガラス、LSI及びフラットパネルディスプレイ用マスク基板、ハードディスク基板等の被研磨部材を平坦化する際や鏡面化する際、被研磨部材の被研磨面に研磨パッドを押し付け、両者の間にスラリー(研磨剤)を供給しながら両者を相対移動(例えば回転)させ、被研磨部材の被研磨面を研磨する。このような研磨加工に使用される研磨装置においては、従来、定盤への研磨パッドの固定は接着テープを用いて行われていた。つまり、従来の研磨装置では、接着テープの表面に設けられた粘着材により、定盤と研磨パッドとを固定していた。このような定盤へ研磨パッドを固定する際に用いられる従来の接着テープとしては、例えば特許文献1に記載の両面テープが提案されている。
従来、粘着テープ(つまり、粘着材)を用いて研磨装置の定盤へ研磨パッドを固定していたため、研磨パッドの交換作業に時間がかかってしまうという問題点があった。
例えば、定盤へ研磨パッドを貼り付ける際、研磨パッドの平坦度を確保するため、定盤と研磨パッド(より詳しくは粘着テープ)との間に空気層ができないように、定盤へ研磨パッドを貼り付ける必要がある。ここで、粘着テープを用いて定盤へ研磨パッドを貼り付ける場合、一旦両者の間に空気層が形成されてしまうと、空気層の回りは粘着材によって定盤と粘着テープが貼り付いた状態になってしまうため、空気層を研磨シートの外部へ押し出すことが容易ではない。このため、粘着テープを用いて定盤へ研磨パッドを貼り付ける工程においては、貼り付け作業中に定盤と粘着テープとの間に空気層が形成された場合、この空気層近傍の粘着テープをはがしてこの空気層から空気を押し出し、徐々に定盤へ研磨パッドを貼り付けていかなければならない。したがって、粘着テープを用いて定盤へ研磨パッドを貼り付ける従来の方法では、定盤へ研磨パッドを貼り付ける工程に時間がかかってしまう。
また、研磨パッドを交換する場合、古い研磨パッドを定盤から剥がす必要がある。このとき、粘着テープを用いて定盤へ研磨パッドを貼り付ける従来の方法では、古い研磨パッドを剥がした後に、定盤に粘着材が残ってしまう。このため、新たな研磨パッドを定盤へ貼り付ける前に、定盤に残った粘着材を溶剤等を用いて除去する清掃工程が必要となる。したがって、粘着テープを用いて定盤へ研磨パッドを貼り付ける従来の方法では、研磨パッドを定盤へ貼り付ける前の洗浄工程にも時間がかかってしまう。
また、粘着テープを用いて定盤へ研磨パッドを貼り付ける従来の方法では、一度研磨パッドを定盤から剥がしてしまうと、この研磨パッドを再び定盤へ貼り付けることができない。このため、粘着テープを用いて定盤へ研磨パッドを貼り付ける従来の方法では、寿命前の研磨パッドを定盤から剥がしてしまうと、寿命前の研磨パッドを再利用できないという問題点もあった。
本考案は上述のような課題を解決するためになされたものであり、従来よりも交換作業が容易であり、一旦定盤から剥がした後も寿命前であれば再利用することが可能な研磨パッドを得ることを目的とする。
本考案に係る研磨パッドは、シート状の基材と、基材の一方の面に設けられた研磨布と、基材の他方の面に設けられ、両末端にのみビニル基を有する直鎖状ポリオルガノシロキサンからなるシリコーン、両末端及び側鎖にビニル基を有する直鎖状ポリオルガノシロキサンからなるシリコーン、末端にのみビニル基を有する分岐上ポリオルガノシロキサンからなるシリコーン、及び末端及び側鎖にビニル基を有する分岐上ポリオルガノシロキサンからなるシリコーンから選ばれる少なくとも1種のシリコーンを架橋させてなる吸着層と、を備えたものである。
例えば、特開2004−26950号公報には、両末端にのみビニル基を有する直鎖状ポリオルガノシロキサンからなるシリコーン、及び両末端及び側鎖にビニル基を有する直鎖状ポリオルガノシロキサンからなるシリコーンから選ばれる少なくとも1種のシリコーンを架橋させてなる密着層について開示されている。また例えば、特開2008−162240号公報には、末端にのみビニル基を有する分岐上ポリオルガノシロキサンからなるシリコーン、及び末端及び側鎖にビニル基を有する分岐上ポリオルガノシロキサンからなるシリコーンから選ばれる少なくとも1種のシリコーンを架橋させてなる密着層が開示されている。これら密着層は、該密着層が設けられた密着部材を被密着部材から剥がす際、被密着部材に粘着材を残すことなく密着部材を剥がすことができるという効果を有している。
本考案に係る研磨パッドは、上記密着層を吸着層として備えたものである。これにより、本考案に係る研磨パッドは、定盤に吸着層を真空吸着させて貼り付けることができる。このため、定盤へ研磨パッドを貼り付ける工程においては、貼り付け作業中に定盤と吸着層との間に空気層が形成された場合でも、この空気層近傍の吸着層を剥がすことなく、この空気層から空気を押し出すことができる。したがって、短時間で容易に定盤へ研磨パッドを貼り付けることができる。また、古い研磨パッドを定盤から剥がす工程においては、定盤に粘着材が残らないので、新たな研磨パッドを定盤に貼り付ける前の清掃工程が不要となる。
また、本考案に係る研磨パッドは、定盤に吸着層を真空吸着させて貼り付けることができるので、寿命前の研磨パッドを定盤から剥がしても、寿命前の研磨パッドを再度定盤に貼り付けることが可能となる。
したがって、本考案により、従来よりも交換作業が容易であり、一旦定盤から剥がした後も寿命前であれば再利用することが可能な研磨パッドを得ることができる。
実施の形態.
本実施の形態に係る研磨パッド1は、例えばウエハ等の被研磨部材の表面を研磨する際に用いられるものであり、従来より使用されている研磨装置(つまり、従来の研磨パッドが用いられていた研磨装置)に使用することができる。
本実施の形態に係る研磨パッド1は、例えばウエハ等の被研磨部材の表面を研磨する際に用いられるものであり、従来より使用されている研磨装置(つまり、従来の研磨パッドが用いられていた研磨装置)に使用することができる。
図1は、本考案の実施の形態に係る研磨パッドが用いられる研磨装置の一例を示す正面図である。
図1に示す研磨装置10は、ウエハ等の被研磨部材20の片面を研磨する装置であり、定盤11及びヘッド12等から構成されている。定盤11は、例えば略円盤形状をしており、回転軸11aを中心として回転駆動する。この定盤11の上面(貼り付け面)には、本実施の形態に係る研磨パッド1が貼り付けられる。なお、研磨パッド1の詳細構成及び研磨パッド1の定盤11への貼り付け方法については後述する。
図1に示す研磨装置10は、ウエハ等の被研磨部材20の片面を研磨する装置であり、定盤11及びヘッド12等から構成されている。定盤11は、例えば略円盤形状をしており、回転軸11aを中心として回転駆動する。この定盤11の上面(貼り付け面)には、本実施の形態に係る研磨パッド1が貼り付けられる。なお、研磨パッド1の詳細構成及び研磨パッド1の定盤11への貼り付け方法については後述する。
ヘッド12は、例えば略円盤形状をしており、回転軸12aを中心として回転駆動する。また、ヘッド12は、定盤11の中心側(回転軸11a側)と外周側を往復するように、揺動運動する。なお、図1で示した研磨装置10は、ヘッド12の直径が定盤11の半径と略同寸法となっている。このヘッド12の下面(貼り付け面)には、ウエハ等の被研磨部材20が貼り付けられる。
ヘッド12の下面(貼り付け面)及び定盤11の上面(貼り付け面)のそれぞれは、所定の平坦度で形成されている。また、ヘッド12の下面(貼り付け面)と定盤11の上面(貼り付け面)とは、所定の平行度で配置されている。このため、ヘッド12の下面(貼り付け面)に貼り付けられた被研磨部材20を定盤11の上面(貼り付け面)に貼り付けられた研磨パッド1に所定の圧力(研磨圧力)で押し付け、ヘッド12を回転駆動及び揺動運動させ、定盤11を回転駆動させることにより、被研磨部材20の被研磨面(図1における下面)を所定の平坦度に加工することができる。
なお、図1で示した研磨装置10はあくまでも一例である。例えば図2に示すように、ウエハ等の被研磨部材20の両面を同時研磨できる研磨装置に本実施の形態に係る研磨パッド1を用いても勿論よい。
図2に示す研磨装置100は、被研磨部材20の両面を同時に研磨するため、下定盤110及び上定盤120を備えている。下定盤110は、例えば略円盤形状をしており、回転軸111を中心として回転駆動する。また、下定盤110上面の略中央部には、研磨加工時に上定盤120との位置決めを行う挿入軸112が設けられている。このため、この下定盤110の上面(貼り付け面)には、平面視略ドーナツ形状の研磨パッド1が貼り付けられることとなる。なお、挿入軸112の側面部には、後述するキャリア130の外周面と対向する位置に歯車の歯が形成されている。上定盤120は、例えば略円盤形状をしており、回転軸121を中心として回転駆動する。また、上定盤120下面の略中央部には、下定盤110の挿入軸112が挿入される挿入孔122が形成されている。研磨加工前の上定盤120と下定盤110とのセット時に、挿入軸112が挿入孔122に挿入されることにより、下定盤110と上定盤120とが位置決めされる。この上定盤120の下面(貼り付け面)にも、平面視略ドーナツ形状の研磨パッド1が貼り付けられることとなる。
被研磨部材20は、キャリア130に保持されて、下定盤110に貼り付けられた研磨パッド1の上面に配置される。なお、図2には、複数の被研磨部材20を保持可能なキャリア130を示している。キャリア130は、その外周面に歯車の歯が形成されており、この歯は下定盤110の挿入軸112に形成された歯と噛み合わされる。そして、下定盤110が回転した際、挿入軸112が太陽歯車として機能し、キャリア130が遊星歯車として機能する。このため、下定盤110が回転した際、キャリア130は、自転すると共に挿入軸112回りを公転する。
被研磨部材20を研磨する際、下定盤110を回転駆動させる。これにより、キャリア130は、自転すると共に挿入軸112回りを公転する。この状態で上定盤120を下降させ、被研磨部材20の上面に所定の圧力(研磨圧力)で押し付けて回転させることにより、被研磨部材20の両面を同時に研磨することができる。なお、スラリーは、例えば上定盤に設けられた供給口から供給される。
<研磨パッド1の詳細構成>
図3は、本考案の実施の形態に係る研磨パッドを示す縦断面図である。
本実施の形態に係る研磨パッド1は、研磨布3、基材2及び吸着層4が積層されて構成されている。シート状の基材2は、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)で形成されている。なお、基材2の材質は、ポリエチレンテレフタレートに限定されるものではない。例えば、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ウレタン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル等からなる1層又は多層構造のシートを用いて基材2を形成してもよい。
図3は、本考案の実施の形態に係る研磨パッドを示す縦断面図である。
本実施の形態に係る研磨パッド1は、研磨布3、基材2及び吸着層4が積層されて構成されている。シート状の基材2は、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)で形成されている。なお、基材2の材質は、ポリエチレンテレフタレートに限定されるものではない。例えば、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ウレタン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル等からなる1層又は多層構造のシートを用いて基材2を形成してもよい。
基材2の一方の面(図3の上面)には、研磨布3が設けられている。なお、研磨布3は特に限定されるものではなく、公知の研磨布を使用することができる。例えば、ナイロン、ポリウレタン及びポリエチレンテレフタレート等で形成された不織布を研磨布3として用いてもよい。また、研磨布3と基材2との接合方法も公知の方法でよく、例えば粘着剤等を用いて両者を接合すればよい。なお、本実施の形態に係る研磨布3は、その表面(基材2の接合面と反対側の面)が平面形状となっているが、その表面に研磨剤保持用の溝等を適宜形成しても勿論よい。
基材2の他方の面(研磨布3の接合面と反対側の面であり、図3の下面)には、吸着層4が設けられている。この吸着層4は、基材2の他方の面に、両末端にのみビニル基を有する直鎖状ポリオルガノシロキサンからなるシリコーン、両末端及び側鎖にビニル基を有する直鎖状ポリオルガノシロキサンからなるシリコーン、末端にのみビニル基を有する分岐上ポリオルガノシロキサンからなるシリコーン、及び末端及び側鎖にビニル基を有する分岐上ポリオルガノシロキサンからなるシリコーンから選ばれる少なくとも1種のシリコーンを架橋させてなる組成物を積層して形成している。
上記のシリコーンの1形態である両末端にのみビニル基を有する直鎖状ポリオルガノシロキサンは、下記一般式(化1)で表せられる化合物である。
(式中Rは下記有機基、nは整数を表す)
(式中Rは下記有機基、m、nは整数を表す)
このビニル基以外のケイ素原子に結合した有機基(R)は異種でも同種でもよいが、具体例としてはメチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、フェニル基、トリル基、等のアリール基、又はこれらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部又は全部をハロゲン原子、シアノ基等で置換した同種又は異種の非置換又は置換の脂肪族不飽和基を除く1価炭化水素基で好ましくはその少なくとも50モル%がメチル基であるもの等が挙げられるが、このジオルガノポリシロキサンは単独でも2種以上の混合物であってもよい。
このビニル基以外のケイ素原子に結合した有機基(R)は異種でも同種でもよいが、具体例としてはメチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、フェニル基、トリル基、等のアリール基、又はこれらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部又は全部をハロゲン原子、シアノ基等で置換した同種又は異種の非置換又は置換の脂肪族不飽和基を除く1価炭化水素基で好ましくはその少なくとも50モル%がメチル基であるもの等が挙げられるが、このジオルガノポリシロキサンは単独でも2種以上の混合物であってもよい。
両末端及び側鎖にビニル基を有する直鎖状ポリオルガノシロキサンからなるシリコーンは、上記一般式(化1)中のRの一部がビニル基である化合物である。末端にのみビニル基を有する分岐上ポリオルガノシロキサンからなるシリコーンは上記一般式(化2)で表せられる化合物である。末端及び側鎖にビニル基を有する分岐上ポリオルガノシロキサンからなるシリコーンは、上記一般式(化2)中のRの一部がビニル基である化合物である。
ここで架橋反応に用いる架橋剤は公知のものでよい。架橋剤の例として、オルガノハイドロジェンポリシロキサンが挙げられる。オルガノハイドロジェンポリシロキサンは1分子中にケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも3個有するものであるが、実用上からは分子中に2個の≡SiH結合を有するものをその全量の50重量%までとし、残余を分子中に少なくとも3個の≡SiH結合を含むものとすることがよい。
架橋反応に用いる白金系触媒は公知のものでよく、これには塩化第一白金酸、塩化第二白金酸等の塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール化合物、アルデヒド化合物あるいは塩化白金酸と各種オレフィンとの鎖塩等があげられる。架橋反応したシリコーンは、シリコーンゲルのような柔軟性を持ったものとなり、この柔軟性が被着体との密着を容易にさせる。
シリコーンの市販品の形状は、無溶剤型、溶剤型、エマルション型があるが、いずれの型も使用できる。中でも、無溶剤型は、溶剤を使用しないため、安全性、衛生性、大気汚染の面で非常に利点がある。又、密着層の塗布厚みは、場合によっては数ミリ程度の厚みになることから、溶剤型シリコーンや、エマルション型シリコーンでは、塗工時の溶媒の乾燥に多大なエネルギーがかかり、不経済となるので、本実施の形態に使用するシリコーンは、無溶剤型のシリコーンを用いるのがよい。
上記のような吸着層4は、特開2002−183158号公報及び特開2007−203400号公報に示すように、吸着層4を研磨装置10の定盤11の貼り付け面に真空吸着させることにより、以下のような効果を奏する。つまり、貼り付け面と平行に吸着層4をずらす力(剪断力)は高い値であるにもかかわらず、吸着層4を貼り付け面から剥がす時の力(剥離力)はほとんど0に近い値となる。つまり、吸着層4は、剪断力が高いと同時に剥離力もわずかにある弱粘着シートとは異なる物性を持つものである。
例えば、吸着層4とSUS板研磨品(JIS−B0601−1994に基づく測定で、表面粗さRa:長尺方向0.13μm、短尺方向0.18μm、表面粗さRy:長尺方向1.0μm、短尺方向1.6μm)との剪断力は、1.0N/cm2 以上となる。
また例えば、次のような測定方法で吸着層4の剥離力を測定すると、吸着層4と厚み6μmのPETフィルムとを貼り合わせたものの剥離力は、10mN/12.7mm未満となる。
<剥離力の測定方法>
基材2の両面に吸着層4を設けたシートサンプル31を12.7mm×50mmにカットする。厚み6μmのPETフィルム33を12.7mm×130mmにカットして、吸着層4の密着面と合わせる。JIS Z 0237に記載された手動式圧着装置を用いて、シートサンプル31の上から毎分約300mmの速さで1往復させて、PETフィルム33とシートサンプル31とを圧着する。圧着してから40分間放置後、PETフィルム33の遊びの部分を180度折り返し、図4のように測定台32にシートサンプル31を貼り付ける。そして、毎分300mmの速さで、PETフィルム33を引き剥がす。側長50mmの間の剥離力の平均値を読む。各サンプル毎に2回測定した値の平均値を記録する。
基材2の両面に吸着層4を設けたシートサンプル31を12.7mm×50mmにカットする。厚み6μmのPETフィルム33を12.7mm×130mmにカットして、吸着層4の密着面と合わせる。JIS Z 0237に記載された手動式圧着装置を用いて、シートサンプル31の上から毎分約300mmの速さで1往復させて、PETフィルム33とシートサンプル31とを圧着する。圧着してから40分間放置後、PETフィルム33の遊びの部分を180度折り返し、図4のように測定台32にシートサンプル31を貼り付ける。そして、毎分300mmの速さで、PETフィルム33を引き剥がす。側長50mmの間の剥離力の平均値を読む。各サンプル毎に2回測定した値の平均値を記録する。
なお、PETフィルム33を引き剥がす途中で、PETフィルム33自身で、剥離帯電し、180度折り返した部分のPETフィルム33と、吸着層4と密着している部分のPETフィルム33が引っ付く現象が生じる。この現象が生じると、剥離力値が上がって、正確な測定ができない。そこで、携帯除電器(株式会社石山製作所)を使って引き剥がしているPETフィルム33に向けて除電処理を行いながら引き剥がした。
JIS K 6854で規定される接着剤のはく離接着強さ試験方法は、被着体SUSに対して両面密着シートを貼りつけ、両面密着シートを引き剥がして測定するものである。ところが、本実施の形態に係るシートサンプル31の剥離力(つまり、研磨パッド1の剥離力)は、極小値のため前記JISの方法でSUS板に密着させたシートサンプル31の遊びの部分を180度折り返ししようとすると基材2の腰の強さで一瞬にしてシートサンプル31全体が剥離してしまい、測定することができなかった。よって、上記の方法のように、シートサンプル31を剥離する方法をとらないで、便宜上、フィルムの腰の弱い厚み6μmのPETフィルム33をシートサンプル31に密着させて剥離する方法をとった。
<交換作業>
このように構成された研磨パッド1の交換作業は、以下のように行われる。
このように構成された研磨パッド1の交換作業は、以下のように行われる。
研磨パッド1を定盤11の上面(貼り付け面)に貼り付ける際、定盤11と研磨パッド1(より詳しくは吸着層4)との間に空気層ができないように、定盤11へ研磨パッド1を貼り付ける必要がある。両者の間に空気層が形成されると、研磨パッド1の研磨面(図1の上面)の平坦度を確保できず、被研磨部材20を所望の平坦度で研磨できなくなってしまうためである。
ここで、定盤の貼り付け面に粘着テープを用いて貼り付けられる従来の研磨パッドでは、一旦両者の間に空気層が形成されてしまうと、空気層の回りは粘着材によって定盤と粘着テープが貼り付いた状態になってしまうため、空気層を研磨シートの外部へ押し出すことが容易ではない。このため、貼り付け作業中に定盤と粘着テープとの間に空気層が形成された場合、この空気層近傍の粘着テープをはがしてこの空気層から空気を押し出し、徐々に定盤へ研磨パッドを貼り付けていかなければならない。したがって、定盤の貼り付け面に粘着テープを用いて貼り付けられる従来の研磨パッドでは、定盤へ研磨パッドを貼り付ける工程に時間がかかってしまう。
一方、本実施の形態に係る研磨パッド1の場合、吸着層4を定盤11に真空吸着させることにより、定盤11に研磨パッド1を貼り付ける。具体的には、上記のように構成された吸着層4は濡れ性が良好なため、吸着層4を定盤11へ押し付けると、吸着層4は定盤11に吸い付くように吸着していく。これにより、吸着層4と定盤11との間が真空状態となり、定盤11に研磨パッド1を貼り付けることができる。
このとき、貼り付け作業中に定盤11と吸着層4との間に空気層が形成された場合でも、空気層の回りが粘着材によって貼り付いた状態となっていないため、この空気層近傍の吸着層4を剥がすことなく、この空気層から空気を押し出すことができる。また、本実施の形態に係る研磨パッド1は、上述のように、空気層近傍の吸着層4を剥がすことなく、この空気層から空気を押し出すことができる。このため、貼り付け後に定盤11と研磨パッド1との間に小さな空気層が形成されていた場合でも、研磨工程の初期工程(例えば粗研磨工程)において、研磨圧力により空気層の空気が研磨パッド1の外部へ押し出される。したがって、本実施の形態に係る研磨パッド1の場合、短時間で容易に定盤11へ研磨パッド1を貼り付けることができる。
研磨パッド1が寿命となった場合、寿命となった研磨パッド1を定盤11から剥がし、新しい研磨パッド1を定盤11へ貼り付けることとなる。
ここで、定盤の貼り付け面に粘着テープを用いて貼り付けられる従来の研磨パッドでは、古い研磨パッドを剥がした後に、定盤に粘着材が残ってしまう。このため、新たな研磨パッドを定盤へ貼り付ける前に、定盤に残った粘着材を溶剤等を用いて除去する清掃工程が必要となる。したがって、定盤の貼り付け面に粘着テープを用いて貼り付けられる従来の研磨パッドでは、研磨パッドを定盤へ貼り付ける前の清掃工程にも時間がかかってしまう。
一方、本実施の形態に係る研磨パッド1の場合、吸着層4を定盤11に真空吸着させることにより、定盤11に研磨パッド1を貼り付ける。このため、古い研磨パッド1を定盤11から剥がす工程において、定盤11に粘着材が残らない。したがって、新たな研磨パッド1を定盤11に貼り付ける前の清掃工程が不要となる。
なお、本実施の形態に係る研磨パッド1は、吸着層4を定盤11に真空吸着させることにより貼り付けるため、一旦剥がした研磨パッド1を再度貼り付けることも可能である。このため、研磨パッド1の評価試験時等、寿命前に剥がされた研磨パッド1を再度使用することもできる。
以上、このように、本実施の形態に係る研磨パッド1は、容易に短時間で研磨パッド1の交換作業を行うことができる。例えば、ウエハ等の被研磨部材を研磨する研磨装置に用いられる研磨パッドは、大きいものになると1〜2m程度の直径になるものがある。このような大きな研磨パッドの場合、粘着テープを用いて貼り付けられる従来の研磨パッドでは、研磨パッドの交換(定盤と研磨パッドとの間に空気層が形成されないように貼り付けする作業、定盤に残った粘着物の清掃作業等)に約3〜4時間程度かかっていた。一方、本実施の形態に係る研磨パッド1は、定盤11への貼り付けも容易であり、研磨パッド1貼り付け前の清掃作業も不要なため、上記のような大きさの研磨パッド1の交換作業を数分(例えば5分)程度の短時間で終えることができる。また、ウエハ等の被研磨部材を研磨する研磨装置に用いられる研磨パッドは、長いものでも数日程度で寿命に到達してしまう。つまり、最低でも数日に1回は研磨パッドの交換作業が必要となる。したがって、本実施の形態に係る研磨パッド1は、従来の研磨パッドに比べ、非常に有用な研磨パッドであることがわかる。
<性能評価試験>
続いて、本実施の形態に係る研磨パッド1の性能評価試験の結果について示す。
続いて、本実施の形態に係る研磨パッド1の性能評価試験の結果について示す。
図5は、本考案の実施の形態に係る研磨パッドの貼り付け強度試験方法の一例を説明するための説明図である。また、図6は、図5に示す貼り付け強度試験の試験結果を示す特性図である。なお、図6には、従来の研磨パッド(より詳しくは、アクリル系粘着テープを用いて貼り付けられる研磨パッド)の貼り付け強度試験結果も示している。
図5に示す貼り付け強度試験では、例えば鋼製の貼り付け板35を、その貼り付け面が垂直となるように設置する。なお、貼り付け板35の貼り付け面の表面粗さは、JIS−B0601−1994に基づく測定で0.2μm〜0.7μmとなっており、研磨装置の定盤の研磨パッド貼り付け面の一般的な表面粗さと同等のものとなっている。そして、この貼り付け板35の貼り付け面に本実施の形態に係る研磨パッド1と従来の研磨パッド(より詳しくは、アクリル系粘着テープを用いて貼り付けられる研磨パッド)のそれぞれを貼り付け、これら研磨パッドに所定荷重の重りMを付加し、所定時間放置して、両者の貼り付け強度を比較した。
より詳しくは、本実施の形態に係る研磨パッド1及び従来の研磨パッドには、2種類の荷重(14.4N/cm2 、18.7N/cm2 )を付与した。つまり、本実施の形態に係る研磨パッド1及び従来の研磨パッドには、2種類の剪断力(14.4N/cm2 、18.7N/cm2 )を付与した。そして、それぞれの荷重(剪断力)を付与した本実施の形態に係る研磨パッド1及び従来の研磨パッドを72時間又は110時間放置した。その後、本実施の形態に係る研磨パッド1及び従来の研磨パッドのそれぞれにおいて、剥がれ、浮き、ズレ等が生じていないか観察を行った。なお、2種類の荷重は、精密研磨時や粗研磨時に研磨パッドにかかる一般的な剪断力を想定したものである。また、放置時間は、研磨パッドの寿命(換言すると、貼り付けられてから剥がされるまでの時間)を想定したものである。
図6に示すように、荷重14.4N/cm2 を付与して72時間放置した場合、本実施の形態に係る研磨パッド1及び従来の研磨パッドの双方において、貼り付け状態に変化は見られなかった(剥がれ、浮き、ズレ等が生じていなかった)。また、荷重18.7N/cm2 を付与して110時間放置した場合も同様に、本実施の形態に係る研磨パッド1及び従来の研磨パッドの双方において、貼り付け状態に変化は見られなかった(剥がれ、浮き、ズレ等が生じていなかった)。
図7は、本考案の実施の形態に係る研磨パッドの別の貼り付け強度試験方法の試験結果を示す特性図である。
図7に示す試験結果は、図1で示した研磨装置10の定盤11に本実施の形態に係る研磨パッド1を貼り付け、実際に被研磨部材20であるシリコンウエハを研磨した後、シリコンウエハの研磨レート(つまり、シリコンウエハの平坦度)を測定したものである。なお、研磨条件は、
・研磨布3:M−214(丸石産業株式会社製)。
・スラリー:Glanzox(株式会社フジミインコーポレーテッド製)を純水で30倍に希釈したもの。
・研磨圧力:0.163kgf/cm2 。
・定盤11(研磨パッド1)の回転速度:40rpm。
・ヘッド12(被研磨部材20)の回転速度:41rpm。
・OSCL速度(ヘッド12の揺動速度):200mm/min。
・シリコンウエハの処理枚数:200枚
とした。
また、シリコンウエハは、直径300mmのものを用いた。
図7に示す試験結果は、図1で示した研磨装置10の定盤11に本実施の形態に係る研磨パッド1を貼り付け、実際に被研磨部材20であるシリコンウエハを研磨した後、シリコンウエハの研磨レート(つまり、シリコンウエハの平坦度)を測定したものである。なお、研磨条件は、
・研磨布3:M−214(丸石産業株式会社製)。
・スラリー:Glanzox(株式会社フジミインコーポレーテッド製)を純水で30倍に希釈したもの。
・研磨圧力:0.163kgf/cm2 。
・定盤11(研磨パッド1)の回転速度:40rpm。
・ヘッド12(被研磨部材20)の回転速度:41rpm。
・OSCL速度(ヘッド12の揺動速度):200mm/min。
・シリコンウエハの処理枚数:200枚
とした。
また、シリコンウエハは、直径300mmのものを用いた。
図7には、1枚目、50枚目、100枚目、200枚目に処理されたシリコンウエハにおけるポジション毎の研磨レートが示されている。この研磨レートは、換言すると、シリコンウエハの被研磨面の平坦度を示すこととなる。また、1枚目に処理されたシリコンウエハは未だ新しい状態の研磨パッド1で処理されたものであるため、1枚目に処理されたシリコンウエハの平坦度は、所望の平坦度が確保されたものとなる。図7より、200枚目に処理されたシリコンウエハの平坦度は、1枚目に処理されたシリコンウエハと同等の平坦度に加工されていることがわかる。このことより、本実施の形態に係る研磨パッド1は、定盤との剥がれや浮き及びズレ等はなく、長期に渡り、所望の平坦度に加工することが可能なものであることがわかる。
以上、図5から図7に示すように、本実施の形態に係る研磨パッド1は、容易に短時間で研磨パッド1の交換作業を行うことができるうえに、定盤の貼り付け面に粘着テープを用いて貼り付けられる従来の研磨パッドと同様、安定して被研磨部材20を研磨できることがわかる。
1 研磨パッド、2 基材、3 研磨布、4 吸着層、10 研磨装置、11 定盤、11a 回転軸、12 ヘッド、12a 回転軸、20 被研磨部材、31 シートサンプル、32 測定台、33 PETフィルム(6μm)、35 貼り付け板、100 研磨装置、110 下定盤、111 回転軸、112 挿入軸、120 上定盤、121 回転軸、122 挿入孔、130 キャリア。
Claims (2)
- シート状の基材と、
該基材の一方の面に設けられた研磨布と、
前記基材の他方の面に設けられ、両末端にのみビニル基を有する直鎖状ポリオルガノシロキサンからなるシリコーン、両末端及び側鎖にビニル基を有する直鎖状ポリオルガノシロキサンからなるシリコーン、末端にのみビニル基を有する分岐上ポリオルガノシロキサンからなるシリコーン、及び末端及び側鎖にビニル基を有する分岐上ポリオルガノシロキサンからなるシリコーンから選ばれる少なくとも1種のシリコーンを架橋させてなる吸着層と、
を備えたことを特徴とする研磨パッド。 - 前記吸着層は、下記の要件を満足することを特徴とする請求項1に記載の研磨パッド。
A:前記吸着層とSUS板研磨品との剪断力は、1.0N/cm2 以上である(SUS板研磨品は、JIS−B0601−1994に基づく測定で、表面粗さRa:長尺方向0.13μm、短尺方向0.18μm、表面粗さRy:長尺方向1.0μm、短尺方向1.6μm)。
B:密着シートと厚み6μmのPETフィルムとを貼り合わせたものの剥離力は、10mN/12.7mm未満である(剥離力の測定方法は、本願明細書の記載に基づく方法で測定したものである)。
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