JP2000254859A - 繊維強化プラスチックス製研磨用薄板 - Google Patents

繊維強化プラスチックス製研磨用薄板

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JP2000254859A
JP2000254859A JP6316699A JP6316699A JP2000254859A JP 2000254859 A JP2000254859 A JP 2000254859A JP 6316699 A JP6316699 A JP 6316699A JP 6316699 A JP6316699 A JP 6316699A JP 2000254859 A JP2000254859 A JP 2000254859A
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fiber
polishing
thin plate
cloth
fiber reinforced
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JP6316699A
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Hidehiro Takemoto
秀博 竹本
Takumi Ishimori
巧 石森
Yoshiharu Numata
喜春 沼田
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 研磨時に生じるキャリアプレートの微小な屑
等が被研磨物に悪影響を及ぼしたり、繊維強化プラスチ
ックス製研磨用薄板の一部が研磨加工中に脱落し、製品
表面を汚したり、製品の精度を損なったり、研磨布や被
研磨材を汚染したりするといった、従来の金属製、及び
繊維強化プラスチックス製研磨用薄板の問題点を解決
し、耐久性があり、寿命の長い繊維強化プラスチックス
製研磨用薄板を提供する。 【解決手段】 繊維強化プラスチックス層を積層した研
磨用薄板であって、最外層が強化繊維布帛で強化された
繊維強化プラスチックス層であることを特徴とする繊維
強化プラスチックス製研磨用薄板である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンウエハ等
を研磨する際に使用する、耐久性が良好で、高剛性な繊
維強化プラスチックス製研磨用薄板に関し、さらに詳し
くは、研磨時に生じるキャリアプレートの微小な屑等が
被研磨物に悪影響を及ぼしたり、繊維強化プラスチック
ス製研磨用薄板の一部が研磨加工中に脱落し、製品表面
を汚したり、製品の精度を損なったり、研磨布や被研磨
材を汚染したりするといった、従来の金属製、及び繊維
強化プラスチックス製研磨用薄板の問題点を解決し、耐
久性があり、寿命の長い繊維強化プラスチックス製研磨
用薄板に関する。
【0002】
【従来の技術】シリコンウエハ製造の研磨工程において
は、未研磨のシリコンウェハを研磨用薄板と呼ばれる外
周を歯車状に加工した金属薄板や繊維強化プラスチック
ス製薄板に固定し、回転する研磨材上で前記歯車を金属
歯車で駆動し回転することにより研磨を行っている。
【0003】本発明が主題とする繊維強化プラスチックス製
研磨用薄板は、外周にラッピングマシンの内外両歯車と
歯合する歯が切られ、被研磨物を保持するための貫通孔
が設けられた薄板である(例えば実開昭60−1615
51号公報第1図から第4図)。
【0004】従来、研磨用薄板は金属製の薄板が用いられき
たが、(1)研磨時に生じる研磨用薄板の微小な屑等が
被研磨物に悪影響を及ぼす、(2)移動中の落下や衝突
により容易に塑性変形を生じ、変形した研磨用薄板を用
いて研磨した場合は被研磨物の研磨精度が低下するとい
った問題点があった。そこで化学的に安定で塑性変形す
ることがない繊維強化プラスチックス製研磨用薄板を使
用する機会が多くなってきている。
【0005】このような繊維強化プラスチックス製研磨用薄
板として、特開昭58−143954号公報、特開昭5
8−186571号公報には、炭素繊維等の補強繊維を
製織して得られる補強繊維クロスにより強化したFRP
製薄板からなるキャリアプレートが開示され、又、特開
昭63−221968号公報には、FRP製キャリアプ
レートの外周に切った歯を補強するために歯の外形に沿
って補強繊維を配したキャリアプレートが開示されてい
る。
【0006】しかしながら、特開昭58−143954号公
報、特開昭58−186571号公報記載のキャリアプ
レートは、キャリアプレートの素材を単に金属から繊維
強化プラスチックに変更しただけで、歯部分の強度が不
足したものであった。
【0007】特開昭63−221968号公報記載のキャリ
アプレートは、前者の歯部分の強度不足を補うため開発
されたものであるが、前者と同様単に金属から繊維強化
プラスチックに変更しただけで繊維強化プラスチックが
本来的に有している異方性材料の得失について何ら考慮
していないため、一枚のキャリアプレート中の歯の剛性
にバラツキがあるものであった。特に被研磨物を保持す
る貫通孔に近い歯は、その形状から特に剛性が低いた
め、研磨作業中変形を生じ、集中的な摩耗、破損の原因
となり、キャリアプレートの寿命を短くする結果となっ
ていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、研磨用
薄板が繊維強化プラスチックス製薄板の場合であっても
短繊維強化の場合は全体の剛性が低いし、剛性を高める
ため長繊維強化プラスチックスとした場合でも、繊維強
化プラスチックス製研磨用薄板の一部が研磨加工中に脱
落し、製品表面を汚したり、製品の精度を損なったり、
被研磨材を汚染したり等の問題点があった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、研磨時に生
じるキャリアプレートの微小な屑等が被研磨物に悪影響
を及ぼしたり、繊維強化プラスチックス製研磨用薄板の
一部が研磨加工中に脱落し、製品表面を汚したり、製品
の精度を損なったり、研磨布や被研磨材を汚染したりす
るといった、従来の金属製、及び繊維強化プラスチック
ス製研磨用薄板の問題点を解決し、耐久性があり、寿命
の長い繊維強化プラスチックス製研磨用薄板を提供する
ことを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、繊維強
化プラスチックス層を積層した研磨用薄板であって、最
外層が強化繊維布帛で強化された繊維強化プラスチック
ス層であることを特徴とする繊維強化プラスチックス製
研磨用薄板にある。
【0011】
【発明の実施の形態】(繊維強化プラスチックス層を形
成する強化繊維について)本発明の研磨用薄板は、繊維
強化プラスチックスから構成されるが、使用される繊維
としては、繊維強化プラスチックスの補強繊維として従
来から用いられているものであればよく特に限定しない
が、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維等が挙げられ
る。前記補強繊維の形態も特に限定しないが、一方向引
き揃え、織布、不織布等が挙げられる。
【0012】(繊維強化プラスチックス層を形成するマトリ
ックス樹脂について)又、マトリックス樹脂としては、
不飽和ポリエステル、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹
脂等の熱硬化性樹脂やポリアミド、アクリル樹脂等の熱
可塑性樹脂が挙げられる。耐磨耗性を向上させるために
は、フッ素樹脂のような摩擦係数が低い成分を混合する
ことが効果的である。
【0013】(最外層を形成する強化繊維布帛について)本
発明の研磨用薄板においては、最外層が強化繊維布帛で
強化した繊維強化プラスチックスであることが必要であ
る。この構成により研磨加工中に研磨用薄板が破損した
としても脱落することなく、研磨用薄板に保持しておく
ことができる。
【0014】本発明では、最外層の強化繊維布帛を形成する
強化繊維は特に限定はしないが、ガラス繊維、アラミド
繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、金属繊維等が
挙げられるが、ガラス繊維が研磨布への汚染が少なく、
研磨布の摩耗が少ないので特に好ましく用いられる。
【0015】本発明では強化繊維布帛の形態は特に限定しな
いが、平織、綾織、朱子織等の織布、又は不織布が挙げ
られる。破損した繊維強化プラスチックス層を確実に保
持する上で、強化繊維を織布形態とすることが好まし
い。
【0016】強化繊維織布は強化繊維が20〜70本/25
mmの打ち込み本数で織製されていることが破損した繊
維強化プラスチックス層を確実に保持する上で好まし
い。
【0017】(最外層を形成するマトリックス樹脂につい
て)本発明では、最外層を形成するマトリックス樹脂を
特に限定しないが、不飽和ポリエステル、ビニルエステ
ル樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂やポリアミド、
アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。耐磨耗性
を向上させるためには、フッ素樹脂のような摩擦係数が
低い成分を混合することが効果的である。又、破損した
繊維強化プラスチックス層を確実に保持する上で、最外
層を形成するマトリックス樹脂として内層より剛性の低
い樹脂を用いることが好ましい。
【0018】(研磨用薄板の製造について)研磨用薄板の外
周部への歯切り加工は、打ち抜き、レーザー光線による
熔断等の方法で実施可能であるが、ウォータージェット
により歯切り加工すると低摩擦係数の端面が得られ、シ
リコンウェハの研磨加工時のかみ合う金属歯車によりめ
くれが少なくなり好ましい。
【0019】
【実施例】以下実施例により、本発明を更に具体的に説
明する。 (実施例1)130℃硬化タイプのエポキシ樹脂組成物
(三菱レイヨン株式会社製#350)を離型紙上に目付
120g/m2となるように圧延し、その上に炭素繊維
織布(三菱レイヨン株式会社製TR3110、目付20
0g/m2)を重ね、炭素繊維にエポキシ樹脂を含浸し
て厚み0.21mmのプリプレグ(1−1)を得た。
【0020】次に、上と同じ130℃硬化タイプのエポキシ
樹脂組成物を離型紙上に目付20g/m2となるように
圧延し、その上にガラス繊維スクリム織布(鐘紡株式会
社製KS1020、目付25g/m2、打ち込み本数経
59本/25mm、緯52本/25mm)を重ね、ガラ
ス繊維にエポキシ樹脂を含浸して厚み0.026mmの
プリプレグ(1−2)を得た。
【0021】プリプレグ(1−1)及びプリプレグ(1−
2)を切断し、プリプレグ(1−2)(0度/90度)
/プリプレグ(1−1)(0度/90度)/プリプレグ
(1−1)(+45度/−45度)/プリプレグ(1−
1)(+45度/−45度)/プリプレグ(1−1)
(0度/90度)/プリプレグ(1−2)(0度/90
度)となるように6枚積層し、ポリフッ化エチレンから
なる離型フィルムを配した鏡面状の鉄板上に置いた。
【0022】その上から先と同じポリフッ化エチレンからな
る離型フィルム、ガラス繊維織布のブリードクロスを重
ね、全体を耐熱性バックフィルムで密封した。耐熱性バ
ックフィルム内を真空に減圧し、そのまま1時間放置し
た後、オートクレーブ中に移した。
【0023】バックフィルム内の真空を一旦解除し、改めて
バック内を−100mmHgに減圧した。
【0024】次にオートクレーブ内を昇温し、バック内部が
2℃/分で昇温していき、120℃に到達したとき、バ
ック内部を−760mmHgに減圧し、バック外部を窒
素ガスで4kg/cm2の加圧を行った。この状態を1
時間保持後、2℃/分で降温し、室温に戻した。得られ
た繊維強化プラスチックスの厚みは0.89mmであっ
た。
【0025】得られた繊維強化プラスチックスをウォーター
ジェットで図1に示すような形状の繊維強化プラスチッ
クス製研磨用薄板に加工した。得られた繊維強化プラス
チックス製研磨用薄板をシリコンウエハの研磨に使用し
たところ、従来品(金属製)と比較して15%耐久性の
向上が見られた。又、繊維強化プラスチックスの脱落に
よって起こる研磨布の黒ずみは見られなかった。
【0026】(実施例2)130℃硬化タイプのエポキシ樹
脂組成物(三菱レイヨン株式会社製NB102)を離型
紙上に目付55g/m2となるように圧延し、その上に
炭素繊維(三菱レイヨン株式会社製TR40)を目付9
0g/m2となるように一方向に引き揃えて重ね、炭素
繊維にエポキシ樹脂を含浸して厚み0.095mmのプ
リプレグ(2−1)を得た。
【0027】ガラス繊維スクリム織布(鐘紡株式会社製KS
1065、目付32g/m2、打ち込み本数経52本/
25mm、緯30本/25mm)を用意した。
【0028】プリプレグ(2−1)及び織布を切断し、織布
(0度/90度)/プリプレグ(2−1)(0度)/プ
リプレグ(2−1)(−60度)/プリプレグ(2−
1)(60度)/プリプレグ(2−1)(60度)/プ
リプレグ(2−1)(−60度)/プリプレグ(2−
1)(0度)/織布(0度/90度)となるように8枚
積層し、ポリフッ化エチレンからなる離型フィルムを配
した鏡面状の鉄板上に置いた。
【0029】その上から先と同じポリフッ化エチレンからな
る離型フィルムを重ね、更に鏡面状の鉄板を載せた。
【0030】これをプレス機にセットし、接圧で物温管理で
135℃まで120℃/分で昇温し、昇温から7分経過
後に30kg/cm2の圧力を加え1時間保持した。5
℃/分で降温し、室温とした。得られた繊維強化プラス
チックスは厚みが0.60mmであった。
【0031】得られた繊維強化プラスチックスをウォーター
ジェットで図1に示すような形状の繊維強化プラスチッ
クス製研磨用薄板に加工した。得られた繊維強化プラス
チックス製研磨用薄板をシリコンウエハの研磨に使用し
たところ、従来品(金属製)と比較して20%耐久性の
向上が見られた。又、繊維強化プラスチックスの脱落に
よって起こる研磨布の黒ずみは見られなかった。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、従来の研磨用薄板で問
題となっていた、研磨加工中に生じる研磨粉、繊維強化
プラスチックスの脱落や錆による製品表面の汚染、製品
の精度の悪化を防ぐことができ、更に耐久性の優れた繊
維強化プラスチックス製研磨用薄板が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の繊維強化プラスチックス製研磨用薄板
の平面図である。
【符号の説明】
1 繊維強化プラスチックス製研磨用薄板の外周に設
けた歯 2 研磨材をはめ込む孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3C058 AA07 AA09 AB04 AB08 CB01 CB05 CB06 CB10 DA06 DA09 DA17

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 繊維強化プラスチックス層を積層した研
    磨用薄板であって、最外層が強化繊維布帛で強化された
    繊維強化プラスチックス層であることを特徴とする繊維
    強化プラスチックス製研磨用薄板。
  2. 【請求項2】 最外層を形成する強化繊維布帛がガラス
    繊維からなる請求項1記載の繊維強化プラスチックス製
    研磨用薄板。
  3. 【請求項3】 最外層を形成する強化繊維布帛が強化繊
    維織布である請求項1又2記載の繊維強化プラスチック
    ス製研磨用薄板。
  4. 【請求項4】 強化繊維の打ち込み本数が20〜70本
    /25mmである請求項3記載の繊維強化プラスチック
    ス製研磨用薄板。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008254149A (ja) * 2007-04-09 2008-10-23 Sumitomo Bakelite Co Ltd 被研磨物保持材用積層板および被研磨物保持材
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