JP2002355753A

JP2002355753A - 高性能長寿命リテーナリング及びそれを含む研磨装置

Info

Publication number: JP2002355753A
Application number: JP2001163280A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Shibukawa; 和典渋川; Kenichi Yamano; 健一山野; Masayoshi Kamidate; 政義神舘; Toshiyuki Fukuda; 利之福田; Takeshi Ogawa; 武小川; Yoshihiko Murakami; 嘉彦村上; Hideki Arai; 英樹荒井
Original assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date: 2001-05-30
Filing date: 2001-05-30
Publication date: 2002-12-10

Abstract

(57)【要約】【課題】使用寿命が長く、研磨性能を向上させる研磨
装置用リテーナリング及びそれを含む研磨装置の提供。【解決手段】研磨テーブル上に装着された研磨パッド
と、それに向って配置され、被研磨物品を保持し、これ
を研磨パッドに接触させる保持部材と、この保持部材に
装着されたリテーナリングとを有する研磨装置におい
て、前記リテーナリングが、その中心部に形成された、
被研磨物品を収容する中空部と、研磨パッドに当接する
セラミックス層部と、セラミックス層部の上に、それと
一体成形された樹脂層部とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、研磨装置用リテー
ナリング及びそれを含む研磨装置に関するものである。
更に詳しく述べるならば、本発明は、例えば、半導体ウ
エハなどの基板のような、被研磨板状物品の研磨に用い
られ、高い保持性能と長い使用寿命を有するリテーナリ
ング及びそれを含む研磨装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体ウエハの基板などのような
被研磨板状物品（以下被研磨基板と記す）の製造装置に
おける研磨装置として、例えば、図１に示されている構
成を有する装置が用いられている。図１において、研磨
装置１は研磨テーブル２、研磨テーブル支持具２ａ、研
磨テーブル上に貼着固定された研磨パッド３、被研磨基
板（図示されていない）を固定保持するための被研磨基
板保持部材４、それを定位置に支持する保持部材支持具
４ａ、研磨パッド上に研磨剤スラリーを供給するための
研磨剤スラリー供給手段５、コンディショニング機構部
材６、それを所定位置に保持するコンディショニング機
構支持具６ａ、コンディショニング機構部材６の下面に
装着されたダイヤモンドペレット７を有し、被研磨基板
保持部材４及びコンディショニング機構部材６には、そ
れぞれの支持具４ａ及び６ａを介して、これを回転、揺
動及び／又は研磨パッド面に向って押圧する加圧手段
（図１に示されていない）が、取りつけられている。ま
た研磨テーブル２にもその支持具２ａを介してこれを回
転する手段を（図１には図示されていない）が取りつけ
られている。

【０００３】図１に示された研磨装置において、支持具
２ａの中心軸２ｂのまわりに回転する研磨テーブル２上
に装着された研磨パッド３の研磨表面の状態は、支持具
６ａの中心軸６ｂのまわりに回転しつつ揺動するコンデ
ィショニング機構部材６の下面に装着されたダイヤモン
ドペレット６ａに接触することより、常に一定の研磨面
状態に保持されている。一方、支持具４ａの中心軸４ｂ
のまわりに回転する被研磨基板保持部材４の下面側に、
被研磨基板（図１には図示されていない）が装着され、
その下面は、研磨パッド３に接触して、研磨剤スラリー
供給手段５から研磨パッド上に供給された研磨剤スラリ
ーにより所望の研磨を施される。

【０００４】上記被研磨基板は、例えば図１の保持部材
４に、リテーナリング（図１には図示されていない）を
介して固定される。従来のリテーナリングの一例を図２
（ａ）及び図２（ｂ）に示す。図２（ａ）は従来のリテ
ーナリングの装着機構の一例の正面断面説明図であり、
図２（ｂ）は図２（ａ）の線Ａ−Ａに沿う構断平面説明
図である。

【０００５】図２（ａ）及び図２（ｂ）に示された被研
磨基板保持部材の一例は、円形の形状を有する板状体に
より形成され、その周縁部に、その中心点と同心の円環
板状のリテーナリング８が装着固定されている。この円
環板状リテーナリング８の中空部に、被研磨基板９が装
着固定されている。換言すれば保持部材４の中心円形部
分に被研磨基板９が装着され、そのまわりにリテーナリ
ング８が装着されて、被研磨基板９の水平方向の変位
を、リテーナリング９により防止している。研磨操作の
際には、保持部材４に装着された被研磨基材９の下面
は、研磨パッド３に接触し、これに所望の研磨が施され
る。一般に、被研磨基板の外側面と、リテーナリング８
の内側面との間にはせまい間隙が形成されている。従来
のリテーナリングは、セラミックスにより形成されてい
た。

【０００６】図２（ａ），（ｂ）に示された従来の研磨
装置においては、下記の利点、すなわち、研磨パッドの
目詰りが進行しにくいこと、及び被研磨基板の面ダレ
（被研磨基板周縁部分が異常研磨により薄くなる現象）
が生じないこと、などの優れた効果を有するものである
が、しかし、下記の欠点、すなわち研磨中に発生する応
力が、セラミックス製のリテーナリングに集中し、この
ためリテーナリングが破損しやすく、その使用寿命が短
かいという問題が生じていた。

【０００７】そこで、上記問題点を解消するために、リ
テーナリングの、研磨パッドに接する下面側部分を、セ
ラミックスにより形成し、別に研磨パッドに接触しない
部分を有機重合体（以下樹脂と記す）により形成し、こ
のセラミックス部分と、樹脂部分（ともに円環板状体）
とを、積層し、その接触面を接着剤により接着して一体
化する方式か、あるいは、セラミックス部分と、樹脂部
分とを積層し、これらを機械的手段、例えば、ネジ止
め、嵌合等により一体化する方式が知られている。しか
しながら、リテーナリングを上記セラミックス部分と樹
脂部分とを別々に形成し、その後にこれらを化学的に又
は機械的に一体化する方式には、下記の不都合がある。（１）前記セラミックス部分と樹脂部分とを接着剤で接
着して一体化したリテーナリングにあっては、酸性また
はアルカリ性の研磨剤スラリーに曝されると、接着部に
劣化が生じ、その使用寿命を短縮する。（２）前記セラミックス部分と樹脂部分とを機械的固定
手段により一体化し得るように予めそれぞれ別個に形成
し、それらを組み合わせて一体化したリテーナリングに
あっては、セラミックス部分と樹脂部分との間に加工公
差の範囲で隙間が生じ、この隙間に研磨剤スラリー中の
砥粒が入り込む。この砥粒が被研磨基板の研磨中に研磨
パッド上に脱落すると、被研磨基板を傷つけてしまう。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、研磨装置
の、被研磨基板保持部材に装着するリテーナリングにお
いて、使用寿命が長く、長期間にわたり、取り替えるこ
となく継続使用することができ、研磨パッドの目詰り、
及び被研磨基板の外周側面に面ダレを生ずることがな
く、さらに被研磨基板の被研磨面に損傷を与えることの
ないリテーナリングを提供し、またそれを用いた研磨装
置を提供しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のリテーナリング
は、中心部に中空部を有するリテーナリングであって、
その一面側の部分にセラミックス材料により形成された
セラミックス層部と、他面側の部分にこのセラミックス
層部に連続し、合成樹脂材料により形成された樹脂層部
とを有し、前記セラミックス層部と、前記樹脂層部とが
一体成形により、成形合体されていることを特徴とする
ものである。本発明のリテーナリングにおいて、前記セ
ラミックス層部の中空部側内周側面部分が、前記樹脂層
部から伸び出し、かつ合成樹脂材料から形成された樹脂
内周側面部により被覆されていることが好ましい。本発
明のリテーナリングにおいて、前記セラミックス層部の
外周側面部分が、前記樹脂層部から伸び出し、かつ合成
樹脂材料から形成された樹脂外周側面部により被覆され
ていることが好ましい。本発明のリテーナリングにおい
て、前記セラミックス材料が、炭化珪素、アルミナ、窒
化珪素、サイアロン、フォルステライト、ステアタイ
ト、コーディエライトから選ばれた少なくとも１種から
なることが好ましい。本発明のリテーナリングにおい
て、前記合成樹脂が、ポリアセタール樹脂、ポリフェニ
レンサルファイド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイ
ミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリブチレン
テレフタレート樹脂、フッ素樹脂の少なくとも１種から
なることが好ましい。本発明のリテーナリングにおい
て、前記樹脂層部に、前記リテーナリングの半径方向
に、かつ、前記セラミックス層部の表面にほゞ平行に伸
びる１個以上の貫通孔が形成されていることが好まし
い。本発明のリテーナリングにおいて、前記セラミック
ス層部の表面部分に、前記リテーナリングの半径方向
に、かつ前記表面にほゞ平行に伸びる１個以上の溝が形
成されていることが好ましい。本発明のリテーナリング
において、前記樹脂層部上に配置固定された装着部材を
さらに有することが好ましい。本発明の研磨装置は、研
磨テーブルと、その表面上に装着された研磨パッドと、
前記研磨パッドに対向して配置され、被研磨基板を保持
し、これを前記研磨パッドに接触させ得る、被研磨基板
保持部材と、前記被研磨基板保持部材に装着された前記
被研磨基板を、包囲保護するように前記保持部材に装着
されたリテーナリングとを有する研磨装置において、前
記リテーナリングが、上記本発明のリテーナリングから
選ばれ、そのセラミックス層部が、前記研磨パッドに対
向して位置するように前記保持部材に装着されているこ
とを特徴とするものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明のリテーナリングは、研磨
装置の被研磨基板保持部材に、それに装着された被研磨
基板を包囲保護するように装着される円環形状体であっ
て、その中心部には、被研磨基板を装着するための中空
部が形成されている。本発明のリテーナリングの一面側
部分、すなわち、研磨装置に装着されたとき、研磨パッ
ドに対向接触する面側部分に、セラミックス材料により
形成されたセラミックス層部が形成されており、他面側
部分に、前記セラミックス層部に連続し、合成樹脂材料
により形成された樹脂層部が形成されていて、これらセ
ラミックス層部と樹脂層部とが、一体成形により形成合
体されているものである。

【００１１】本発明において、「一体成形」とは、セラ
ミックス材料層と合成樹脂材料層とを、積層状態下にお
いて一体成形し、セラミックス層部と、それに積層合体
された樹脂層部とからなるリテーナリングを形成するこ
とを云う。すなわちこの一体成形は、セラミックス材料
を成形してセラミックス層部を形成し、それとは別個に
合成樹脂材料を成形して樹脂層部を形成し、このセラミ
ックス層部と樹脂層部とを積層して、接着剤による化学
的接合、又は、機械的固定手段、例えば、ネジ止め、嵌
合などにより固定する従来方法とは明確に異るものであ
る。本発明のリテーナリングの一体成形の一例におい
て、成形機の成形空間（金型空間）の一部にセラミック
ス材料層を形成し、成形空間の残余の部分に合成樹脂の
溶融体を注入充填し、これを固化すると、固化した樹脂
層部は、セラミックス層部と緊密に接合して一体を形成
する。

【００１２】本発明のリテーナリングにおいて、セラミ
ックス層部と樹脂層部とは一体成形されているので、そ
の界面は密着していて隙間や底孔を生ずることがなく、
従って、酸性またはアルカリ性の研磨剤スラリーに曝さ
れても界面に劣化が生じることはなく、また、セラミッ
クス層部と樹脂層部との間に研磨剤スラリー中の砥粒が
入り込むこともない。

【００１３】本発明のリテーナリングの一例の一部正面
断面説明図が図３に示されている。図３には、リテーナ
リングの正面断面の左半部のみが示されている。図３に
おいて、円環状リテーナリング１１の下面側部分には、
セラミックス材料から形成されたセラミックス層部１２
が形成され、それに連続して、その上に、リテーナリン
グ１１の上面部分をなす、合成樹脂材料から形成された
樹脂層部１３が形成され、これらセラミックス層部１２
と樹脂層部１３とは一体成形により成形されたものであ
る。このリテーナリング１１の中心部分には被研磨基板
（図示されていない）を収容するための中空部１４が形
成されている。

【００１４】図３において、セラミックス層部１２の中
空部１４に面する内周側面部は、樹脂層部１３から下向
きに伸び出し、合成樹脂から形成された樹脂内周側面部
１５により被覆されており、また、セラミックス層部１
２の外周側面部は、樹脂層部１３から下向きに伸び出
し、合成樹脂から形成された樹脂外周側面部１６により
被覆されている。樹脂層部１３には、リテーナリング１
１の中心線１１ａから伸びる半径方向に沿って、セラミ
ックス層部１２の下面にほゞ平行に伸びる、１本以上、
好ましくは複数面の貫通孔１７が形成されている。

【００１５】図３において、樹脂層部１３の上面上に、
樹脂ブロック１８が形成しており、この樹脂ブロック１
８は、樹脂層部１３の内周面及び外周面に沿って上向き
に伸び出た樹脂ブロック支持用突起部１９ａ，１９ｂに
より保持されている。図３において、樹脂ブロック１８
を抱えた樹脂層部１３の上には、装着部材２０が装着さ
れていて、リテーナリング１１は、この装着部材２０を
介して、被研磨基板保持部材（図示されていない）に例
えば、ネジ止め（図示されていない）などの手段により
装着固定される。

【００１６】図３に示されたリテーナリング１１におい
て、例えばそのセラミックス層部１２は、炭化珪素によ
り形成され、樹脂層部１３は、ポリフェニレンエーテル
樹脂により形成され、装着部材２０は、ステンレス鋼な
どの金属材料により形成される。セラミックス層部１２
の厚さは、例えば、１〜１０mm程度であることが好まし
く、樹脂層部１３の厚さ（セラミックス層部１２との当
接面から樹脂ブロック１８との当接面までの厚さ）は、
３〜６０mm程度であることが好ましく、また装着部材２
０の厚さは、５〜２０mm程度であることが好ましい。樹
脂層部１３の樹脂内周側面部１５は、リテーナリング１
１の中空部１４内に配置された被研磨基板（図示されて
いない）のチッピング防止に有効である。樹脂層部１３
に形成された貫通孔１７は、研磨の際に使用され、被研
磨基板とリテーナリングとの間の隙間に侵入した研磨剤
スラリーを、スムースに研磨系外に排出することがで
き、それにより、被研磨基板の面ダレの防止を一層向上
させることができる。貫通孔１７の数には格別の制限は
ないが、９０度の角間隔をもって、４本の貫通孔１７が
放射状に形成されていることが好ましく、その内径にも
格別の制限はないが、例えば２〜５mm程度であることが
好ましい。

【００１７】図３において、樹脂層部１３上に配置され
た樹脂ブロック１８は、樹脂層部１３と装着部材２０と
の間に位置しており、このような樹脂ブロックを用いる
ことにより、一体成形の際に、樹脂層部１３の形成のた
めに注入・充填される樹脂の量を低減させることがで
き、それによって樹脂溶融体の固化の際の「ひけ（体積
減少）」による樹脂層部１３の変形や、セラミックス層
部との界面における隙間の形成を防止することができ
る。樹脂ブロック１８の厚さにも格別の制限はないが、
通常１〜５０mm程度であることが好ましい。

【００１８】図４に、本発明のリテーナリングを装着し
た研磨装置の要部を示す。図４の研磨装置２１におい
て、リテーナリング１１を装着し、その中空部に被研磨
基板２３を保持している被研磨基板保持部材４を研磨テ
ーブル（図示されていない）上に装着された研磨パッド
２２上に接触させる。被研磨基板２３は、リテーナリン
グ１１の中空部に配置され、空気送入管２４ａから導入
された空気により拡張されたエアバッグ２４により均等
に、研磨パッド２２上に押しつけられている。このとき
の被研磨基板２３の下面は、リテーナリング１１のセラ
ミックス層部１２の下面と同一平面上にある。被研磨基
板２３の被研磨表面部には、例えば、ＬＳＩの多層配線
構造の一部が形成され、その最外表面には、層間絶縁膜
が堆積形成されている。この層間絶縁膜表面には、その
下層に配置された配線層による凹凸が形成されているか
ら、この研磨装置により、化学的機械的研磨により表面
を平坦に研磨することができる。

【００１９】エアバッグ２４により、研磨パッド表面に
押しつけられた被研磨基板２３の横ずれは、リテーナリ
ング１１により防止される。このとき、被研磨基板２３
の側面がリテーナリング１１の内周側面と接触しても、
この内周側面に樹脂層１５が形成されておれば、被研磨
基板側面のチッピングが防止される。リテーナリング１
１のセラミックス層部１２の研磨パッド２２に当接する
表面は、研磨パッド２２との摩擦が小さくなるように、
０．０５５〜３５程度に鏡面仕上されていることが好ま
しい。

【００２０】上記説明から明らかなように、研磨装置の
リテーナリングを、一体成形により形成されたセラミッ
クス層部と樹脂層部とから構成し、これを装着部材を介
して、被研磨基板保持部材に装着することにより、研磨
作業中にリテーナリングにかゝる荷重をセラミックス層
部と装着部材との間に位置する樹脂層部において吸収し
てその応力を緩和することができる。このために、研磨
作業中に、その応力が、セラミックス層部に集中して、
リテーナリングが破損することが防止される。従って、
研磨作業中のリテーナリングの交換頻度が少なくなり、
研磨パッドの目詰まりも進行しにくゝなり、被研磨基板
周側面の面ダレの発生も少なくなる。

【００２１】また、本発明のリテーナリングは、個々に
形成されたセラミックス層部と樹脂層部とを従来のよう
に接着剤で接着されるか、または機械的手段により組み
合わせて一体化した場合に比較して、酸性またはアルカ
リ性の研磨剤スラリーに曝されても両層部の界面に劣化
が生じることはなく、また、セラミックス層部と樹脂層
部との間に隙間が生ずることもないので研磨剤スラリー
中の砥粒が界面に入り込むことがないので、脱落した砥
粒によって被研磨基板にスクラッチ傷が発生することも
なく、被研磨基板を効率よく廉価に研磨することができ
る。

【００２２】また、本発明のリテーナリングにおいて、
セラミックス層部の内周側面が樹脂層により被覆されて
なるので、被研磨基板のチッピングを有効に防止するこ
とができる。更に、本発明のリテーナリングは、研磨パ
ッドにセラミックス層部のみにおいて接触するので、金
属製の装着部材が研磨パッドに接触することはない。し
たがって、金属成分が研磨パッド上に広がり、被研磨基
板に形成されているデバイスの特性に悪影響を及ぼした
りまた、金属材料の切削片が発生したとき、その切削片
により研磨面を傷つけることがない。また、本発明のリ
テーナリングは、研磨パッド１０２に、セラミックス層
部のみにより接触し、その樹脂層部は接触しない。した
がって切削片が被研磨基板のアライメント（位置決め）
のマーク溝に入り込むことはなく、被研磨基板の位置決
めが困難になることもない。

【００２３】また、上述の実施態様では、セラミックス
層部の研磨パッドとの当接面が平滑な平面であるが、こ
れに限るものではなく、図５に示すように、セラミック
ス層部１２の研磨パッド（図示されていない）との当接
面には、研磨剤スラリーの排出用の１個以上の溝２０が
形成されていてもよい。このように溝２０が形成されて
いると、研磨の際に使用する研磨スラリーがスムーズに
研磨系外に排出されるので、被研磨基板外周側面の面ダ
レがより一層抑制される。この溝部２０の幅、深さは、
通常、それぞれ、０．５〜２mm程度、０．１〜２mm程度
である。またその数は、等角間隔で放射状に形成された
４〜１６個であることが好ましい。

【００２４】本発明のリテーナリングは、例えば下記方
法により製造することができる。まず、金属製の装着部
材２０と、樹脂ブロック１８とを、皿ネジ等で固定した
後、装着部材２０に対し、セラミックス層部１２を位置
決めコマを使って配置し、組み付ける。次にこの組み付
け体を金型セット用穴を通して成形用金型内にセットし
た後、金型内に溶融した樹脂を、成形金型内の樹脂層部
１３形成用空間に隙間なく注入・充填し、冷却して全体
を一体に成形する。また、貫通穴１７は、例えば、固化
して形成された樹脂部分１０１ｂにドリルを用いて穿
孔、形成することができる。

【００２５】なお、上述の実施態様では、セラミックス
部分１０１ａを形成するセラミックスとして炭化珪素
を、樹脂部分１０１ｂを形成する樹脂としてポリフェニ
レンエーテル樹脂を、装着部分１０１ｃを形成する金属
としてステンレス鋼を用いるようにしたが、これに限る
ものではない。好適なセラミックス材料としては、炭化
珪素の他、アルミナ、窒化珪素、サイアロン、フォルス
テライト、ステアタイト、コーディエライト等を使用す
ることができる。また樹脂材料としては、ポリフェニレ
ンエーテル樹脂の他、ポリアセタール樹脂、ポリフェニ
レンサルファイド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイ
ミド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、フッ素樹
脂等を使用することができる。装着部材用金属材料とし
ては、ステンレス鋼の他、高い耐腐食性と高い機械的強
度を有するタンタル、ハステロイ合金、インコネル合
金、モネル合金、又はアルミニウム合金等を使用するこ
とができる。

【００２６】

【実施例】本発明を下記実施例により、更に説明する。

【００２７】実施例１（リテーナリングの作製）ＳＵＳ３１６ステンレス鋼を
用い、切削加工法により、図３に示される円環板状の装
着部材（外径２５０mm、内径２０３mm、厚み８mm）を作
製した。また、ポリフェニレンエーテル樹脂を用い、切
削加工法により、図３に示される円環板状の樹脂ブロッ
ク（外径２４６mm、内径２０５mm、厚み３mm）を作製し
た。更に、炭化珪素焼結体を用い、切削加工法により、
図３に示される円環板状のセラミックス層部（外径２５
０mm、内径２０３mm、厚み４mm）を作製した。なお、セ
ラミックス層部の研磨パッドとの当接面に０．１Ｓの鏡
面研磨仕上げを施した。

【００２８】更に、ポリフェニレンエーテル樹脂を用
い、切削加工法により、装着部材とセラミックス層部と
を２．２mm離間して配設する位置決めコマを作製した。
次いで、装着部材と樹脂ブロックとを皿ネジで固定した
後、上記４個の部品を成形用金型内において、図３に示
されたリテーナリングを形成する形状に組み立てて、２
００トンの横型射出成型機にセットし、３００℃まで加
熱して溶融したポリフェニレンエーテル樹脂を３４．３
MPa （３５０kgf ／cm² ）の成形圧力で、成形金型に隙
間なく注入・充填し、冷却して、一体化した。そして、
固化して形成された樹脂層部の中心部に、径２mmのドリ
ルを用いて研磨剤スラリー排出用の貫通穴をリテーナリ
ングの内周から外周方向へ、放射状に、９０度の角度を
もって４ヵ所穿孔、形成し、図３に示された構成のリテ
ーナリングを得た。

【００２９】（研磨試験）このリテーナリングを、装着
部材を介して従来周知の研磨装置の被研磨基板保持部材
に装着し、厚さ１０００nmのＣｕ膜が成膜された直径１
５２．４mm（６インチ）のＳｉウエハを、基準面をウエ
ハ表面とするダイレクトエアーバッグ加圧方式により、
下記の研磨条件下で１枚づつ、連続して計４０００枚研
磨した。そして、研磨ウエハのＣｕ膜の平坦度（研磨Ｃ
ｕ膜の凸部と凹部の段差）を三次元測定機によりそれぞ
れ測定した。＜研磨条件＞１）研磨剤スラリー：平均粒径０．１μｍのアルミナ砥
粒と、酸化剤（Ｈ₂ Ｏ₂ ，ＫＩＯ₃ ）とを含む、pH３の
水性スラリー２）回転数：６０rpm ３）研磨パッド：ＩＣ１０００（ロデールニッタ（株）
製）４）研磨荷重：２９．４MPa （３００gf／cm² ）５）研磨時間：３分

【００３０】その結果、１枚目〜１０００枚目の研磨済
みウエハ群にあっては平坦度が±１０nmのものが１００
０枚中９９９枚であり、１００１枚目〜２０００枚目の
研磨済みウエハ群にあっては平坦度が±１０nmのものが
１０００枚中９９７枚であり、２００１枚目〜３０００
枚目の研磨済みウエハ群にあっては平坦度が±１０nmの
ものが１０００枚中９９７枚であり、３００１〜４００
０枚目の研磨済みウエハ群にあっては平坦度が±１０nm
のものが１０００枚中９９５枚であった。この結果よ
り、本実施例のリテーナリングは耐久性に優れ、しか
も、このリテーナリングを用いれば基板外周に面ダレが
生じず、研磨パッドの目詰まりも発生しないことが確認
された。また、いずれの研磨済みウエハにおいても、ウ
エハ研磨面には、スクラッチ傷の発生は認められなかっ
た。

【００３１】比較例１（リテーナリングの作製）前記実施例１に準じて、装着
部材と樹脂層部とセラミックス層部とをそれぞれ個別に
作製し、これらをエポキシ系接着剤（三井化学（株）
製、ストラクトボンドＥＨ−４５４）を用いて接着・一
体化して、図６に示される外観形状を有し、寸法が実施
例１と略同一の比較例１のリテーナリングを作製した。（研磨試験）実施例１に準じて研磨試験を試みたが、研
磨開始後２８５枚目で接着部が劣化し、その後、研磨を
続行することができなかった。

【００３２】比較例２（リテーナリングの作製）実施例１に準じて、装着部材
と樹脂層部とセラミックス層部とを、予めそれぞれ個別
に作製し、これらを樹脂製の押さえ板２８，２９とネジ
３０，３１を用い、図７に示す構成に組み合わせ一体化
して、図７に示される外観形状を有し、寸法が実施例１
と略同一の比較例２のリテーナリングを作製した。（研磨試験）実施例に準じて研磨試験を試みたが、研磨
開始後１２枚目で研磨ウエハに無数のスクラッチ傷が発
生していることが認められた。このスクラッチ傷は、セ
ラミックス層部と樹脂層部との間に加工公差の範囲で隙
間が生じており、この隙間に研磨剤スラリー中の砥粒が
入り込み、この砥粒が次後のウエハ研磨中に脱落して、
研磨すべきウエハを傷つけたものであった。

【００３３】

【発明の効果】本発明のリテーナリング及びこのリテー
ナリングを備えた研磨装置によれば、リテーナリングを
寿命が長くて長期間取り替える必要がなく、研磨パッド
の目詰まりも進行しにくく、基板外周の面ダレが生じな
いことは勿論のこと、次の基板の研磨中に基板表面を傷
つける虞がないという優れた効果を奏することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の研磨装置の構成の概要を模式的に示す
説明図。

【図２】図２（ａ）は、従来のリテーナリングの一例の
構成を示す断面説明図、図２（ｂ）は図２（ａ）のリテ
ーナリングの線Ａ−Ａに沿う断面平面説明図。

【図３】本発明のリテーナリングの一例の左半部の正面
断面説明図。

【図４】本発明のリテーナリングを含む研磨装置の要部
の一例の正面断面説明図。

【図５】本発明のリテーナリングの他の一例のセラミッ
クス層部の下面説明図。

【図６】本発明の範囲外のリテーナリングの一例（比較
例１）の左半部の正面断面説明図。

【図７】本発明の範囲外のリテーナリングの他の一例
（比較例２）の左半部の正面断面説明図。

【符号の説明】

１，２１…研磨装置２…研磨テーブル２ａ…研磨テーブルとの支持具２ｂ，４ｂ，６ｂ…中心軸３，２２…研磨パッド４…被研磨基板保持部材４ａ…保持部材支持具５…研磨剤スラリー供給手段６…コンディショニング機構部材６ａ…コンディショニング機構部材支持具７…ダイヤモンドペレット８…従来のリテーナリング８ａ…間隙９，２３…被研磨基板１１…本発明のリテーナリング１２…セラミックス層部１３…樹脂層部１４…中空部１５…樹脂内周側面部１６…樹脂外周側面部１７…貫通孔１８…樹脂ブロック１９ａ，１９ｂ…樹脂ブロック支持用突起部２０…装着部材２４…エアバッグ２４ａ…空気吹込管２５…研磨剤スラリー排出溝２６，２７…接着剤層２８，２９…押え板３０，３１…ねじ

フロントページの続き (72)発明者神舘政義千葉県市川市二股新町22−１住友大阪セメント株式会社新材料事業部内 (72)発明者福田利之千葉県市川市二股新町22−１住友大阪セメント株式会社新材料事業部内 (72)発明者小川武千葉県市川市二股新町22−１住友大阪セメント株式会社新材料事業部内 (72)発明者村上嘉彦千葉県市川市二股新町22−１住友大阪セメント株式会社新材料事業部内 (72)発明者荒井英樹千葉県市川市二股新町22−１住友大阪セメント株式会社新材料事業部内Ｆターム(参考） 3C058 AA07 AB04 CA01 CB01 DA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中心部に中空部を有するリテーナリング
において、その一面側の部分にセラミックス材料により
形成されたセラミックス層部と、他面側の部分に、この
セラミックス層部に連続し、合成樹脂材料により形成さ
れた樹脂層部とを有し、前記セラミックス層部と、前記
樹脂層部とが一体成形により、成形合体されていること
を特徴とするリテーナリング。
【請求項２】前記セラミックス層部の中空部側内周側
面部分が、前記樹脂層部から伸び出し、かつ合成樹脂材
料から形成された樹脂内周側面部により被覆されてい
る、請求項１に記載のリテーナリング。
【請求項３】前記セラミックス層部の外周側面部分
が、前記樹脂層部から伸び出し、かつ合成樹脂材料から
形成された樹脂外周側面部により被覆されている、請求
項１又は２に記載のリテーナリング。
【請求項４】前記セラミックス材料が、炭化珪素、ア
ルミナ、窒化珪素、サイアロン、フォルステライト、ス
テアタイト、及びコーディエライトから選ばれた少なく
とも１種からなる、請求項１〜３のいずれか１項に記載
のリテーナリング。
【請求項５】前記合成樹脂が、ポリアセタール樹脂、
ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリカーボネート樹
脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポ
リブチレンテレフタレート樹脂、フッ素樹脂の少なくと
も１種からなる請求項１〜３のいずれか１項に記載のリ
テーナリング。
【請求項６】前記樹脂層部中に、前記リテーナリング
の半径方向に、かつ前記セラミックス層部の表面にほゞ
平行に伸びる１個以上の貫通孔が形成されている、請求
項１〜５のいずれか１項に記載のリテーナリング。
【請求項７】前記セラミックス層部の表面部分に、前
記リテーナリングの半径方向に、かつ前記表面にほゞ平
行に伸びる１個以上の溝が形成されている、請求項１〜
５のいずれか１項に記載のリテーナリング。
【請求項８】前記樹脂層部上に配置固定された装着部
材をさらに有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載
のリテーナリング。
【請求項９】研磨テーブルと、その表面上に装着され
た研磨パッドと、前記研磨パッドに対向して配置され、
被研磨物品を保持し、これを前記研磨パッドに接触させ
得る被研磨物品保持部材と、前記被研磨物品保持部材に
装着された前記被研磨物品を、包囲保護するように前記
保持部材に装着されたリテーナリングとを有する研磨装
置において、前記リテーナリングが、請求項１〜７のいずれか１項に
記載のリテーナリングから選ばれ、そのセラミックス層
部が、前記研磨パッドに対向して位置するように、前記
保持部材に装着されていることを特徴とする研磨装置。