JP2002103209A - ウェハ研磨装置用テーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パッド保持面に対する研磨パッドの密着性に
優れ、大口径・高品質ウェハの製造に好適なウェハ研磨
装置用テーブルを提供すること。 【解決手段】 このウェハ研磨装置用テーブル２は、セ
ラミックス基材１１Ａ，１１Ｂからなるテーブル本体
と、そのテーブル本体のパッド貼付面２ａに粘着剤１７
を介して着脱可能に貼り付けられる研磨パッド１８とを
備える。その研磨パッド１８に対して半導体ウェハ５を
摺接させることにより、半導体ウェハ５が研磨される。
パッド貼付面２ａの表面粗さＲａは０．１５μｍ〜０．
３μｍ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、ウェハ研磨装置用
テーブルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、珪素を含むセラミックスの一種と
して炭化珪素（ＳｉＣ）が知られている。炭化珪素は、
熱伝導性、耐熱性、耐熱衝撃性、耐摩耗性、硬度、耐酸
化性、耐食性等に優れるという好適な特性を有する。

【０００３】ゆえに、炭化珪素は、メカニカルシールや
軸受等の耐磨耗材料をはじめとして、高温炉用の耐火
材、熱交換器、燃焼管等の耐熱構造材料、酸やアルカリ
に晒されやすいポンプ部品等の耐腐食材料など、広く利
用可能な材料であるといえる。また、近年では上記の諸
特性、特に高い熱伝導性に着目し、炭化珪素の多孔質体
を半導体製造装置（例えばウェハ研磨装置等）の構成材
料として利用しようとする動きがある。これに加え、炭
化珪素からなる多孔質体に存在する開放気孔中に金属を
含浸することによって、非含浸体よりもさらに熱伝導性
に優れた炭化珪素・金属複合体を製造することも提案さ
れている。

【０００４】ウェハ研磨装置とは、半導体ウェハのデバ
イス形成面を研磨するためのラッピングマシンやポリッ
シングマシンのことを指す。この装置は、プッシャプレ
ートと、炭化珪素・金属複合体からなる複数枚の基材か
らなるテーブル等を備えている。各基材同士は、積層さ
れた状態で樹脂製の接着剤により接合されている。テー
ブルにおける接合界面には流路が設けられ、その流路に
は冷却水が循環される。また、プレートの保持面には、
半導体ウェハが熱可塑性ワックス等を用いて貼り付けら
れる。回転するプレートに保持された半導体ウェハは、
研磨パッドが設けられたテーブル本体のパッド貼付面に
対して上方から押し付けられる。その結果、研磨パッド
に対して半導体ウェハが摺接することにより、ウェハの
片側面が均一に研磨される。そして、このときウェハに
発生した熱は、テーブル内を伝導した後、流路を循環す
る冷却水により装置の外部に持ち去られるようになって
いる。

【０００５】炭化珪素・金属複合体製の基材は高熱伝導
性等の特性を有しており、このような基材を用いて構成
されたテーブルは、均熱性や熱応答性に優れたものとな
ると考えられる。従って、かかるテーブルを用いて研磨
を行えば、大口径・高品質の半導体ウェハが得やすくな
るものと考えられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のこの
種のテーブルの場合、テーブル本体のパッド貼付面に対
し、粘着材の粘着力によって研磨パッドが貼り付けられ
るようになっている。また、一定期間使用して古くなっ
た研磨パッドは、テーブル本体から剥がされて新しいも
のと交換されるようになっている。

【０００７】しかしながら、研磨パッドの交換を何回か
繰り返して行うと、研磨パッドの密着性が次第に悪くな
ることに加え、研磨パッドを剥がす際にパッド貼付面か
ら加工変質層が脱落してパーティクルとなり、テーブル
の周囲が汚れやすくなる。

【０００８】これを解消するために、例えばパッド貼付
面に鏡面加工を施して加工変質層を除去すると、パーテ
ィクルの問題は解消される反面、粘着材の粘着力だけで
は研磨パッドを保持できなくなってしまう。従って、研
磨パッドの位置ズレや脱落が起こりやすくなり、半導体
ウェハの研磨作業に支障を来してしまう。

【０００９】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、その第１の目的は、パッド貼付面に対する研磨
パッドの密着性に優れ、大口径・高品質ウェハの製造に
好適なウェハ研磨装置用テーブルを提供することにあ
る。本発明の第２の目的は、周囲を汚しにくいウェハ研
磨装置用テーブルを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明では、セラミックス基材か
らなるテーブル本体と、そのテーブル本体のパッド貼付
面に粘着剤を介して着脱可能に貼り付けられる研磨パッ
ドとを備え、その研磨パッドに対して半導体ウェハを摺
接させることにより前記半導体ウェハが研磨されるウェ
ハ研磨装置用テーブルにおいて、前記パッド貼付面の表
面粗さ（Ｒａ）が０．１５μｍ〜０．３μｍであること
を特徴とするウェハ研磨装置用テーブルをその要旨とす
る。

【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１におい
て、前記パッド貼付面の表層における加工変質層の厚さ
が５μｍ以下であるとした。請求項３に記載の発明は、
請求項１または２において、前記セラミックス基材は炭
化珪素焼結体からなる基材であるとした。

【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３
のいずれか１項において、前記テーブル本体は、炭化珪
素焼結体からなる基材を複数枚積層した状態で互いに接
合したものであり、その界面には流体流路が形成されて
いるとした。

【００１３】以下、本発明の「作用」について説明す
る。請求項１〜４に記載の発明によると、パッド貼付面
の表面粗さＲａが０．１５μｍ〜０．３μｍであるた
め、パッド貼付面に対する研磨パッドの密着性に優れ、
大口径・高品質ウェハの製造に好適なものとなる。

【００１４】前記Ｒａが０．１５μｍ未満であると、粘
着材の粘着力だけでは研磨パッドを保持できなくなり、
研磨パッドの位置ズレや脱落が起こりやすくなる。従っ
て、半導体ウェハの研磨作業に支障を来し、大口径・高
品質ウェハの製造が困難になるおそれがある。

【００１５】逆に、Ｒａが０．３μｍを超えると、パッ
ド貼付面に厚い加工変質層が残っている確率が高くな
る。ゆえに、研磨パッドの交換を何回か繰り返して行う
と、研磨パッドの密着性が次第に悪くなるおそれがあ
る。ゆえに、この場合には粘着材の粘着力だけでは研磨
パッドを保持できなくなり、研磨パッドの位置ズレや脱
落が起こりやすくなる。従って、半導体ウェハの研磨作
業に支障を来し、大口径・高品質ウェハの製造が困難に
なるおそれがある。また、研磨パッドを剥がす際にパッ
ド貼付面から加工変質層が脱落してパーティクルとな
り、テーブルの周囲が汚れやすくなるおそれがある。

【００１６】請求項２に記載の発明によると、脆弱で脱
落しやすい加工変質層がそもそも少なくなることによ
り、パーティクルの発生源が減少し、周囲を汚しにくく
なる。また、加工変質層の減少によってパッド貼付面に
おけるアンカー効果も高くなるため、パッド貼付面に対
する研磨パッドの密着性も向上する。なお、加工変質層
の厚さが５μｍを超えると、パーティクルの発生を確実
に防止することが困難になるおそれがある。

【００１７】請求項３に記載の発明によると、炭化珪素
焼結体は他のセラミックス焼結体に比べ、とりわけ熱伝
導性、耐熱性、耐熱衝撃性、耐摩耗性等に優れている。
従って、このような基材からなるテーブルを用いて研磨
を行えば、半導体ウェハの大口径化・高品質化に確実に
対応することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態のウェハ研磨装置１を図１，図２に基づき詳細に説
明する。

【００１９】図１には、本実施形態のウェハ研磨装置１
が概略的に示されている。同ウェハ研磨装置１を構成し
ているテーブル２は円盤状である。テーブル２はテーブ
ル本体と研磨パッド１８とを備えている。図２（ｂ）に
示されるように、テーブル本体の上面（パッド貼付面）
２ａには、粘着材１７を介して研磨パッド１８が着脱可
能に貼り付けられている。ここでは、研磨パッド１８と
してポリエステル繊維の不織布が用いられており、これ
以外にも例えばポリウレタン発泡体やフルオロカーボン
系発泡体等を用いてもよい。また、本実施形態のテーブ
ル２は、冷却ジャケットを用いることなく、円柱状をし
た回転軸４の上端面に対して水平にかつ直接的に固定さ
れている。従って、回転軸４を回転駆動させると、その
回転軸４とともにテーブル２が一体的に回転する。

【００２０】図１に示されるように、このウェハ研磨装
置１は、複数（図１では図示の便宜上２つ）のウェハ保
持プレート６を備えている。プレート６の形成材料とし
ては、例えばガラスや、アルミナ等のセラミックス材料
や、ステンレス等の金属材料などが採用される。各ウェ
ハ保持プレート６の片側面（非保持面６ｂ）の中心部に
は、プッシャ棒７が固定されている。各プッシャ棒７は
テーブル２の上方に位置するとともに、図示しない駆動
手段に連結されている。各プッシャ棒７は各ウェハ保持
プレート６を水平に支持している。このとき、保持面６
ａはテーブル２の研磨面２ａに対向した状態となる。ま
た、各プッシャ棒７はウェハ保持プレート６とともに回
転することができるばかりでなく、所定範囲だけ上下動
することができる。プレート６側を上下動させる方式に
代え、テーブル２側を上下動させる構造を採用しても構
わない。ウェハ保持プレート６の保持面６ａには、半導
体ウェハ５が例えば熱可塑性ワックス等を用いて貼付さ
れる。半導体ウェハ５は、保持面６ａに対して真空引き
によりまたは静電的に吸着されてもよい。このとき、半
導体ウェハ５における被研磨面５ａは、テーブル２の研
磨面２ａ側を向いている必要がある。

【００２１】この装置１がラッピングマシン、即ちベア
ウェハプロセスにおけるスライス工程を経たものに対す
る研磨を行う装置である場合、ウェハ保持プレート６は
以下のようなものであることがよい。即ち、前記プレー
ト６は、研磨面２ａに対して所定の押圧力を印加した状
態で半導体ウェハ５を摺接させるものであることがよ
い。このようなウェハ保持プレート６（つまりプッシャ
プレート）により押圧力を印加しても、エピタキシャル
成長層が形成されていないことから、同層の剥離を心配
する必要がないからである。この装置１がミラーウェハ
製造用のポリッシングマシン、即ち前記ラッピング工程
を経たものに対してエピタキシャル成長工程を実施する
ことなく研磨を行う装置である場合も、同様である。

【００２２】一方、この装置１がエピタキシャルウェハ
製造用のポリッシングマシン、即ち前記ラッピング工程
を経たものに対してエピタキシャル成長工程を実施した
うえで研磨を行う装置である場合には、プレート６は以
下のようなものであることがよい。即ち、プレート６
は、研磨面２ａに対して押圧力を殆ど印加しない状態で
半導体ウェハ５を摺接させるものであることがよい。シ
リコンエピタキシャル成長層は、単結晶シリコンと比べ
て剥離しやすいからである。この装置１が各種膜形成工
程後にケミカルメカニカルポリッシング（ＣＭＰ）を行
うためのマシンである場合も、基本的には同様である。

【００２３】次に、テーブル本体の構成について詳細に
説明する。図１，図２に示されるように、本実施形態の
テーブル本体は、複数枚（ここでは２枚）の基材１１
Ａ，１１Ｂを積層してなるセラミックス構造体である。
上側基材１１Ａの裏面には、流体流路である冷却用水路
１２の一部を構成する溝１３が所定パターン状に形成さ
れている。２枚の基材１１Ａ，１１Ｂ同士は、有機系接
着剤層１４を介して互いに接合されることにより、一体
化されている。その結果、基材１１Ａ，１１Ｂの接着界
面に前記水路１２が形成される。下側基材１１Ｂの略中
心部には、貫通孔１５が形成されている。これらの貫通
孔１５は、回転軸４内に設けられた流路４ａと、前記水
路１２とを連通させている。

【００２４】水路１２の一部を構成する溝１３は、上側
基材１１Ａの裏面（即ち被接着面）を生加工後かつ焼成
前に研削加工することにより形成された研削溝である。
溝１３の深さは３mm〜１０mm程度に、幅は５mm〜２０mm
程度にそれぞれ設定されることがよい。

【００２５】下側基材１１Ｂの略中心部には、貫通孔１
５が形成されている。これらの貫通孔１５は、回転軸４
内に設けられた流路４ａと、前記水路１２とを連通させ
ている。

【００２６】各々の基材１１Ａ，１１Ｂを構成している
セラミックス材料は、珪化物セラミックスまたは炭化物
セラミックスであることがよく、特には炭化珪素粉末を
出発材料とする炭化珪素焼結体（ＳｉＣ焼結体）である
ことが望ましい。炭化珪素粉末を出発材料とする炭化珪
素焼結体は、他のセラミックス焼結体に比べ、とりわけ
熱伝導性、耐熱性、耐熱衝撃性、耐摩耗性等に優れてい
るからである。なお、本実施形態では、２枚の基材１１
Ａ，１１Ｂの両方について同種の材料を用いている。

【００２７】上記炭化珪素粉末としては、α型炭化珪素
粉末、β型炭化珪素粉末、非晶質炭化珪素粉末等が用い
られる。この場合、一種の粉末のみを単独で用いてもよ
いほか、２種以上の粉末を組み合わせて（α型＋β型、
α型＋非晶質、β型＋非晶質、α型＋β型＋非晶質、の
いずれかの組み合わせで）用いてもよい。なお、β型炭
化珪素粉末を用いて作製された焼結体は、他のタイプの
炭化珪素粉末を用いて作製された焼結体に比べて、多く
の大型板状結晶を含んでいる。従って、焼結体における
結晶粒子の粒界が少なく、熱伝導性に特に優れたものと
なる。

【００２８】基材１１Ａ，１１Ｂの密度は２．７ｇ／ｃ
ｍ³以上であることがよく、さらには３．０ｇ／ｃｍ³以
上であることが望ましく、特には３．１ｇ／ ｃｍ³以上
であることがより望ましい。密度が小さいと、焼結体に
おける結晶粒子間の結合が弱くなったり気孔が多くなっ
たりする結果、充分な耐食性、耐摩耗性を確保できなく
なるからである。

【００２９】基材１１Ａ，１１Ｂの熱伝導率は３０Ｗ／
ｍ・Ｋ以上であることがよく、さらには８０Ｗ／ｍ・Ｋ
〜２００Ｗ／ｍ・Ｋであることが望ましい。熱伝導率が
小さすぎると焼結体内に温度バラツキが生じやすくな
り、半導体ウェハ５の大口径化・高品質化を妨げる原因
となるからである。逆に、熱伝導率は大きいほど好適で
ある反面、２００Ｗ／ｍ・Ｋを超えるものについては、
安価かつ安定的な材料供給が難しくなるからである。

【００３０】基材１１Ａ，１１Ｂ同士を接合するための
有機系接着剤層１４は、エポキシ樹脂系の接着剤を用い
て形成されたものであることがよい。その理由は、当該
接着剤は熱に強いことに加えて接着強度にも優れるから
である。具体的にいうと、本実施形態では、エポキシ樹
脂に変形ポリアミン及び酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）を所定
割合で混合したものを用いている。この接着剤は、水に
晒されても膨潤しにくいという好ましい性質を有してい
る。なお、前記接着剤には熱硬化性が付与されているこ
とがよい。

【００３１】パッド貼付面２ａの表面粗さＲａは０．１
５μｍ〜０．３μｍである必要があり、好ましくは０．
２μｍ〜０．３μｍであることがよく、さらに好ましく
は０．２５μｍ〜０．３μｍであることがよい。

【００３２】Ｒａが０．１５μｍ未満であると、粘着材
１７の粘着力だけでは研磨パッド１８を保持できなくな
り、研磨パッド１８の位置ズレや脱落が起こりやすくな
る。従って、半導体ウェハ５の研磨作業に支障を来し、
大口径・高品質ウェハの製造が困難になるおそれがあ
る。

【００３３】逆に、Ｒａが０．３μｍを超えると、パッ
ド貼付面２ａに厚い加工変質層１６が残っている確率が
高くなる。ゆえに、研磨パッド１８の交換を何回か繰り
返して行うと、研磨パッド１８の密着性が次第に悪くな
るおそれがある。ゆえに、この場合には粘着材１７の粘
着力だけでは研磨パッド１８を保持できなくなり、研磨
パッド１８の位置ズレや脱落が起こりやすくなる。従っ
て、半導体ウェハ５の研磨作業に支障を来し、大口径・
高品質ウェハの製造が困難になるおそれがある。また、
研磨パッド１８を剥がす際にパッド貼付面２ａから加工
変質層１６が脱落してパーティクルとなり、テーブル２
の周囲が汚れやすくなるおそれがある。

【００３４】また、パッド貼付面２ａの表層における加
工変質層１６の厚さは５μｍ以下であることが好まし
く、さらには１μｍ以下であることがより好ましい。そ
の理由は、脆弱で脱落しやすい加工変質層１６がそもそ
も少なくなることにより、パーティクルの発生源が減少
し、周囲を汚しにくくなるからである。また、加工変質
層１６の減少によってパッド貼付面２ａにおけるアンカ
ー効果も高くなるため、パッド貼付面２ａに対する研磨
パッド１８の密着性も向上するからである。なお、加工
変質層１６の厚さが５μｍを超えると、パーティクルの
発生を確実に防止することが困難になるおそれがある。

【００３５】勿論可能であるならば、加工変質層１６は
完全に除去されていることが望ましい。この場合、結晶
粒子の粒界が基材表層に露出し、そこに粘着材１７が埋
まり込んだ状態となる結果、高いアンカー効果が得られ
るものと推定されるからである。ちなみに、加工変質層
１６は、焼成工程後に面出し加工を行うことにより表層
に数十μｍ程度発生する。

【００３６】ここで、テーブル２を製造する手順を簡単
に説明する。まず、炭化珪素粉末に少量の焼結助剤を添
加したものを均一に混合する。焼結助剤としては、ほう
素及びその化合物、アルミニウム及びその化合物、炭素
などが選択される。この種の焼結助剤が少量添加されて
いると、炭化珪素の結晶成長速度が増加し、焼結体の緻
密化・高熱伝導化につながるからである。

【００３７】次いで、上記混合物を材料として用いて金
型成形を行うことにより、円盤状の成形体を作製する。
続いて、後に上側基材１１Ａとなるべき成形体の底面を
研削加工することにより、同面のほぼ全域に所定幅・所
定深さの溝１３を形成する。さらに、この成形体を１８
００℃〜２４００℃の温度範囲内で焼成することによ
り、炭化珪素焼結体製の基材１１Ａ，１１Ｂを２枚作製
する。この場合において焼成温度が低すぎると、結晶粒
径を大きくすることが困難となるばかりでなく、焼結体
中に多くの気孔が残ってしまう。逆に焼成温度が高すぎ
ると、炭化珪素の分解が始まる結果、焼結体の強度低下
を来してしまう。

【００３８】焼成工程の後、基材１１Ａ，１１Ｂの面出
し加工を行い、さらに上側基材１１Ａのパッド貼付面２
ａにおける加工変質層１６を薄くする（または完全に除
去する）処理を行う。かかる薄層化処理や除去処理の例
としては、研削加工機を用いた表面研削加工のような機
械的処理が挙げられる。なお、このような機械的処理を
行う代わりに、化学的処理を行ってもよい。本実施形態
においては、炭化珪素を溶解しうる酸性のエッチャント
を用いたエッチングが、前記化学的処理に該当する。よ
り具体的にいうと、ふっ硝酸に所定量の弱酸を混合した
エッチャントを用いたエッチングを指す。弱酸として
は、例えば酢酸などの有機酸が挙げられる。 ふっ硝酢
酸における各成分の重量比は、ふっ酸：硝酸：酢酸＝
１：２：１であることが好ましい。

【００３９】続いて、下側基材１１Ｂの上面に有機系接
着剤をあらかじめ塗布したうえで、２枚の基材１１Ａ，
１１Ｂ同士を積層する。この状態で２枚の基材１１Ａ，
１１Ｂを樹脂の硬化温度に加熱し、両者１１Ａ，１１Ｂ
を接着することにより、テーブル本体を得る。

【００４０】次いで、テーブル本体のパッド貼付面２ａ
に粘着材１７を塗布して、その粘着材１７の粘着力によ
って研磨パッド１８をパッド貼付面２ａに貼り付けて保
持させる。本実施形態のテーブル２は、以上の手順を経
て完成する。

【００４１】以下、本実施形態をより具体化したいくつ
かの実施例及び比較例を紹介する。 ［実施例１］実施例１の作製においては、９４．６重量
％のβ型結晶を含む炭化珪素粉末として、イビデン株式
会社製「ベータランダム（商品名）」を用いた。この炭
化珪素粉末は、１．３μｍという結晶粒径の平均値を有
し、かつ１．５重量％のほう素及び３．６重量％の遊離
炭素を含有していた。

【００４２】まず、この炭化珪素粉末１００重量部に対
し、ポリビニルアルコール５重量部、水３００重量部を
配合した後、ボールミル中にて５時間混合することによ
り、均一な混合物を得た。この混合物を所定時間乾燥し
て水分をある程度除去した後、その乾燥混合物を適量採
取しかつ顆粒化した。次いで、前記混合物の顆粒を、金
属製押し型を用いて５０ｋｇ／ｃｍ²のプレス圧力で成
形した。得られた生成形体の密度は１．２ｇ／ｃｍ³で
あった。

【００４３】続いて、後に上側基材１１Ａとなるべき成
形体の底面を研削加工することにより、深さ５ｍｍかつ
幅１０ｍｍの溝１３を底面のほぼ全域に形成した。次い
で、外気を遮断することができる黒鉛製ルツボに前記生
成形体を装入し、タンマン型焼成炉を使用してその焼成
を行った。焼成は１気圧のアルゴンガス雰囲気中におい
て実施した。また、焼成時においては１０℃／分の昇温
速度で最高温度である２３００℃まで加熱し、その後は
その温度で２時間保持することとした。得られた基材１
１Ａ，１１Ｂを観察してみたところ、板状結晶が多方向
に絡み合った極めて緻密な三次元網目構造を呈してい
た。また、基材１１Ａ，１１Ｂの密度は３．１ｇ／ｃｍ
³ であり、熱伝導率は１５０Ｗ／ｍ・Ｋであった。基材
１１Ａ，１１Ｂに含まれているほう素は０．４重量％、
遊離炭素は１．８重量％であった。

【００４４】続いて、従来公知の手法による面出し加工
を行った後、さらに薄層化処理として、ふっ硝酢酸をエ
ッチャントとして用いた化学的処理を行った。それによ
り、上側基材１１Ａのパッド貼付面２ａの表面粗さＲａ
が０．３μｍとなり、その表層にある加工変質層１６の
厚さが５μｍとなるように調整した。

【００４５】その後、エポキシ樹脂系接着剤（商品名
「ＥＰ−１６０」、セメダイン社製）を用いて２枚の基
材１１Ａ，１１Ｂを接着して一体化した。有機系接着剤
層１４の厚さは約２０μmに設定した。硬化温度は１６
０℃、硬化時間は９０分、接着時の荷重は１０ｇ／ｃｍ
²にそれぞれ設定した。

【００４６】続いて、得られたテーブル本体のパッド貼
付面２ａに粘着材１７を塗布した後、研磨パッド１８を
パッド貼付面２ａに貼り付けて、最終的にテーブル２を
完成させた。

【００４７】このようにして得られた実施例１のテーブ
ル２を上記各種の研磨装置１にセットし、水路１２内に
冷却水Ｗを常時循環させつつ、各種サイズの半導体ウェ
ハ５の研磨を行った。そして、各種の研磨装置１による
研磨を経て得られた半導体ウェハ５を観察したところ、
ウェハサイズの如何を問わず、ウェハ５には傷が付いて
いなかった。また、ウェハ５に大きな反りが生じるよう
なこともなかった。

【００４８】また、研磨後に研磨パッド１８の保持状態
を肉眼観察したところ、研磨パッド１８の位置ズレや脱
落は特に起きていなかった。さらに、研磨パッド１８の
交換を何回か繰り返して行いながら長期間にわたり使用
を続けたところ、やはり位置ズレや脱落が起こるような
ことはなかった。即ち、研磨パッド１８の密着性低下が
防止され、密着性が確実に維持されていた。しかも、研
磨パッド１８を剥がす際にパッド貼付面２ａから加工変
質層１６が脱落することも殆どなかった。

【００４９】つまり、実施例１のテーブル２は、大口径
・高品質な半導体ウェハ５の製造に好適であることがわ
かった。 ［実施例２〜６］実施例２〜６においても、基本的には
実施例１と同様の手順を経てテーブル２を完成させた。

【００５０】ただし、実施例２では、パッド貼付面２ａ
の表面粗さＲａが０．２５μｍとなり、その表層にある
加工変質層１６の厚さが５μｍとなるように調整した。
実施例３では、パッド貼付面２ａの表面粗さＲａが０．
２μｍとなり、その表層にある加工変質層１６の厚さが
５μｍとなるように調整した。

【００５１】実施例４では、パッド貼付面２ａの表面粗
さＲａが０．１５μｍとなり、その表層にある加工変質
層１６の厚さが５μｍとなるように調整した。実施例５
では、パッド貼付面２ａの表面粗さＲａが０．２５μｍ
となり、その表層にある加工変質層１６の厚さが１μｍ
となるように調整した。

【００５２】実施例６では、パッド貼付面２ａの表面粗
さＲａが０．２５μｍとなり、その表層にある加工変質
層１６の厚さが０．１μｍ未満となるように調整した。
得られた５種のテーブル２を上記各種の研磨装置１にセ
ットし、各種サイズの半導体ウェハ５の研磨を行ったと
ころ、前記実施例１とほぼ同様の優れた結果を得ること
ができた。つまり、これら実施例２〜６のテーブル２
も、大口径・高品質な半導体ウェハ５の製造に好適であ
ることがわかった。 ［比較例１］比較例１では、面出し加工後に薄層化処理
を行わないことを除き、基本的には実施例１と同様の手
順を経てテーブル２を完成させた。その結果、パッド貼
付面２ａの表面粗さＲａは０．４μｍであり、その表層
にある加工変質層１６の厚さは３０μｍであった。

【００５３】このようにして得られた比較例１のテーブ
ル２を上記各種の研磨装置１にセットして研磨を行った
後、研磨パッド１８の保持状態を肉眼観察したところ、
研磨パッド１８の位置ズレや脱落は特に起きていなかっ
た。さらに、研磨パッド１８の交換を何回か繰り返して
行いながら長期間にわたり使用を続けたところ、研磨パ
ッド１８の密着性が次第に悪くなり、位置ズレが起こり
やすくなっていた。それに加え、研磨パッド１８を剥が
す際にパッド貼付面２ａから加工変質層１６が脱落して
パーティクルとなり、テーブル２の周囲が汚れやすくな
っていた。 ［比較例２］比較例２では、面出し加工後における薄層
化処理の代わりに鏡面加工を行うことを除き、実施例１
と同様の手順を経てテーブル２を完成させた。その結
果、比較例２では、パッド貼付面２ａの表面粗さＲａは
０．０５μｍであり、その表層にある加工変質層１６の
厚さは０．１μｍであった。

【００５４】このようにして得られた比較例１のテーブ
ル２を上記各種の研磨装置１にセットして研磨を行った
後、研磨パッド１８の保持状態を肉眼観察した。その結
果、パッド貼付面２ａに対する研磨パッド１８の保持力
が不十分なものとなり、研磨パッド１８に位置ズレが起
きやすかった。

【００５５】従って、本実施形態の前記実施例によれば
以下のような効果を得ることができる。 （１）前記実施例のテーブル２の場合、パッド貼付面２
ａの表面粗さＲａが０．１５μｍ〜０．３μｍに設定さ
れている。このため、パッド貼付面２ａに対する研磨パ
ッド１８の密着性向上が図られ、研磨パッド１８の位置
ズレや脱落が確実に防止される結果、半導体ウェハ５の
研磨作業に支障を来すことがなくなる。よって、大口径
・高品質ウェハの製造に好適なテーブル２とすることが
できる。

【００５６】（２）前記実施例のテーブル２の場合、パ
ッド貼付面２ａの表層における加工変質層１６の厚さが
５μｍ以下になっている。このため、脆弱で脱落しやす
い加工変質層１６がそもそも少なくなり、パーティクル
の発生源が減少する。従って、周囲を汚しにくくてクリ
ーンなテーブル２を提供することができる。また、加工
変質層１６が減少することによって、パッド貼付面２ａ
におけるアンカー効果も高くなる。ゆえに、パッド貼付
面２ａに対する研磨パッド１８の密着性もさらに向上す
る。

【００５７】（３）また、このテーブル２を構成する２
枚の基材１１Ａ，１１Ｂは、いずれも炭化珪素粉末を出
発材料とする炭化珪素焼結体製の緻密体である。このよ
うな緻密体は、結晶粒子間の結合が強くてしかも気孔が
極めて少ない点で好適である。それに加えて、炭化珪素
粉末を出発材料とする炭化珪素焼結体は、他のセラミッ
クス焼結体に比べ、とりわけ熱伝導性、耐熱性、耐熱衝
撃性、耐摩耗性等に優れている。従って、このような基
材１１Ａ，１１Ｂからなるテーブル２を用いて研磨を行
えば、半導体ウェハ５の大口径化・高品質化に確実に対
応することができる。

【００５８】（４）このテーブル２の場合、基材１１
Ａ，１１Ｂの接着界面に存在する水路１２に冷却水Ｗを
流すことができる。そのため、半導体ウェハ５の研磨時
に発生した熱をテーブル２から直接かつ効率よく逃がす
ことができ、しかも温度制御を細かく行うことができ
る。よって、冷却ジャケットにテーブル２を載せて間接
的に冷却を行う従来装置に比べ、テーブル２内の温度バ
ラツキが小さくなり、均熱性も確実に向上する。ゆえ
に、この装置１によれば、ウェハ５が熱による悪影響を
受けにくくなり、ウェハ５の大口径化に対応することが
できるようになる。しかも、ウェハ５を高い精度で研磨
することが可能となるため、高品質化にも対応すること
ができるようになる。

【００５９】（５）このテーブル２には、２枚の基材１
１Ａ，１１Ｂからなる積層構造が採用されている。よっ
て、水路１２となる構造（即ち溝１３）をあらかじめ上
側基材１１Ａの裏面に形成した後で、基材１１Ａ，１１
Ｂ同士を接着することができる。従って、接着界面に水
路１２を比較的簡単に形成することができる。よって、
テーブル２の製造に特に困難を伴うことがないという利
点がある。さらに、この構造であると、接合界面に配管
構造を追加する必要もないので、構造の複雑化や高コス
ト化も回避される。

【００６０】（６）このテーブル２を用いたウェハ研磨
装置１の場合、冷却ジャケット自体が不要になることか
ら、装置全体の構造が簡単になる。なお、本発明の実施
形態は以下のように変更してもよい。

【００６１】・ ２層構造をなす実施形態のテーブル本
体に代えて、３層構造をなすテーブルや、４層以上の多
層構造をなすテーブル本体にしても構わない。 ・ 溝１３は上側基材１１Ａの裏面に形成されるばかり
でなく、下側基材１１Ｂの上面に形成されていてもよい
ほか、両方の基材１１Ａ，１１Ｂに各々形成されていて
もよい。

【００６２】・ 炭化珪素以外の珪化物セラミックスと
して、例えば窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）やサイアロン等を選
択してもよい。また、炭化珪素以外の炭化物セラミック
スとして、例えば炭化ホウ素（Ｂ₄Ｃ）等を選択しても
よい。さらに、上側基材１１Ａ及び下側基材１１Ｂは、
必ずしも同種のセラミックス同士でなくてもよく、異種
のセラミックス同士であってもよい。

【００６３】・ 本実施形態のテーブル２の使用にあた
って、水路１２内に水以外の液体を循環させてもよく、
さらには気体を循環させてもよい。次に、特許請求の範
囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態
によって把握される技術的思想を以下に列挙する。

【００６４】（１） 請求項１乃至４のいずれか１項に
記載のテーブルを製造する方法であって、面出し工程を
経たセラミックス基材の前記パッド貼付面に対し、表層
の加工変質層を薄くする薄層化処理（またはそれを完全
に除去する除去処理）を行う工程を含むことを特徴とす
るウェハ研磨装置用テーブルの製造方法。従って、この
技術的思想１に記載の発明によれば、本発明のテーブル
を比較的簡単に得ることができる。

【００６５】（２） 請求項４に記載のテーブルを用い
た半導体ウェハの製造方法であって、前記流体流路に冷
却用流体を流しながら、前記研磨パッドの上面に対して
前記半導体ウェハを回転させつつ摺接させることによ
り、前記半導体ウェハの研磨を行う工程を、少なくとも
含むことを特徴とする半導体ウェハの製造方法。従っ
て、この技術的思想２に記載の発明によれば、パッド貼
付面に研磨パッドが確実に保持されるとともに、研磨時
にウェハが熱の悪影響を受けにくくなり、大口径・高品
質のウェハを確実に得ることができる。

【００６６】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜４に記
載の発明によれば、パッド貼付面に対する研磨パッドの
密着性に優れ、大口径・高品質ウェハの製造に好適なウ
ェハ研磨装置用テーブルを提供することができる。

【００６７】請求項２に記載の発明によれば、周囲を汚
しにくいウェハ研磨装置用テーブルを提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した一実施形態におけるウェハ
研磨装置を示す概略図。

【図２】（ａ）はウェハ研磨装置に用いられるテーブル
の要部拡大断面図、（ｂ）はそのテーブル本体と研磨パ
ッドとの界面をさらに拡大して概念的に示した断面図。

【符号の説明】

１…ウェハ研磨装置、２…ウェハ研磨装置用テーブル、
２ａ…パッド貼付面、５…半導体ウェハ、１１Ａ，１１
Ｂ…セラミックス基材、１２…流体流路、１６…加工変
質層、１７…粘着材、１８…研磨パッド。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】セラミックス基材からなるテーブル本体
   と、そのテーブル本体のパッド貼付面に粘着剤を介して
   着脱可能に貼り付けられる研磨パッドとを備え、その研
   磨パッドに対して半導体ウェハを摺接させることにより
   前記半導体ウェハが研磨されるウェハ研磨装置用テーブ
   ルにおいて、前記パッド貼付面の表面粗さ（Ｒａ）が
   ０．１５μｍ〜０．３μｍであることを特徴とするウェ
   ハ研磨装置用テーブル。
2. 【請求項２】前記パッド貼付面の表層における加工変質
   層の厚さが５μｍ以下であることを特徴とする請求項１
   に記載のウェハ研磨装置用テーブル。
3. 【請求項３】前記セラミックス基材は炭化珪素焼結体か
   らなる基材であることを特徴とする請求項１または２に
   記載のウェハ研磨装置用テーブル。
4. 【請求項４】前記テーブル本体は、炭化珪素焼結体から
   なる基材を複数枚積層した状態で互いに接合したもので
   あり、その界面には流体流路が形成されていることを特
   徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のウェハ
   研磨装置用テーブル。