JP2004330313A

JP2004330313A - 研磨パッドの取付け構造および研磨装置

Info

Publication number: JP2004330313A
Application number: JP2003125916A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Ito; 一則伊藤; Yasuji Yokomichi; 安二横道
Original assignee: Rodel Nitta Inc
Current assignee: Nitta DuPont Inc
Priority date: 2003-04-30
Filing date: 2003-04-30
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2023-04-30
Also published as: JP4676135B2

Abstract

【課題】研磨パッドと基板との間の剥離強度を向上させ、研磨時に研磨パッドが基板から剥離するのを抑制することができる研磨パッドの取付け構造および研磨装置を提供することである。
【解決手段】下面に粘着層が設けられた研磨パッド２，２を、この研磨パッド２，２の対向する端面同士をつき合わせた状態でエンドレスベルト５（基板）の上面に貼着したベルト式研磨装置において、前記研磨パッド同士をつき合わせた継ぎ目部３およびその近傍の下面と前記エンドレスベルト５との間に両面粘着テープ４（貼着補強層）を介在させたものである。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造およびＬＣＤガラス、磁気ヘッドの製造工程に用いられる研磨パッドの取付け構造および研磨装置に関する。
【従来の技術】
【０００２】
現在、半導体デバイスの製造工程の一つである半導体ウェハ表面の平坦化工程では、研磨パッドによる表面研磨が行われている。この研磨パッドを使用した研磨装置としては、ベルト式研磨装置が使用されている。このベルト式研磨装置は、互いに離隔した一対の回転ローラ間に張設されたエンドレスベルトを備え、このエンドレスベルトの表面に複数枚の研磨パッドを貼着して形成された不連続研磨パッドにより研磨を行っている。
【０００３】
このような不連続研磨パッドをエンドレスベルト上に形成した研磨材の表面には、当然のことながら、継ぎ目が存在している。研磨を行う際に、基板を回転させることにより、この研磨パッド表面の継ぎ目上に被研磨物が来ると、継ぎ目に被研磨物が衝突し、その衝撃で研磨パッドが剥がれるという問題が生じていた。
【０００４】
このような問題点を解決するため、下記特許文献１には、ドラム表面に取付けられた研磨用パッドの継ぎ目が、ドラムの軸に対して斜めになるように配置された研磨装置が提案されている。
【０００５】
しかしながら、研磨時には、被研磨物を不連続研磨パッドの表面に密着させて研磨を行うため、上記のように提案されている研磨装置では、研磨パッドの継ぎ目に被研磨物が衝突するのを完全に防止することができず、長期間使用することにより継ぎ目付近から研磨パッドの剥離が発生するという問題がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−２９６１６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、研磨パッドと基板との間の剥離強度を向上させ、研磨時に研磨パッドが基板から剥離するのを抑制することができる研磨パッドの取付け構造および研磨装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明にかかる研磨パッドの取付け構造は以下の構成からなる。
（１）下面に粘着層が設けられた研磨パッドの対向する端面同士をつき合わせた状態で基板上に貼着した研磨パッドの取付け構造であって、前記研磨パッド同士をつき合わせた継ぎ目部およびその近傍の下面と前記基板との間に貼着補強層を介在させたことを特徴とする研磨パッドの取付け構造。
（２）前記貼着補強層が両面粘着テープである（１）記載の研磨パッドの取付け構造。
（３）つき合わされる前記研磨パッドの端部が、研磨パッドの長手方向に直交しない線を含む互いにつき合わせ可能な形状を有する（１）または（２）記載の研磨パッドの取付け構造。
（４）つき合わされる前記研磨パッドの端部が、互いに嵌合可能な１または２以上の凸部と凹部とを含む形状を有する（１）〜（３）のいずれかに記載の研磨パッドの取付け構造。
【０００９】
上記（１）または（２）記載の研磨パッドによれば、継ぎ目部およびその近傍の下面に貼着補強層を介在させることにより、研磨パッドの継ぎ目部およびその近傍の研磨パッドと基板との間の剥離強度が向上し、被研磨物が継ぎ目に当たる衝撃によって研磨パッドが剥離するのを抑制することができる。その結果、研磨パッド研磨装置の破損を防止し、研磨量精度の向上にも有効である。
【００１０】
また、上記（３）または（４）記載の研磨パッドの取付け構造によれば、つき合わされる前記研磨パッドの端部が研磨パッドの長手方向に直交しない形状を有するので、被研磨物が継ぎ目に当たる衝撃が緩和されるので、研磨パッドの剥離を抑制するのに有効である。
【００１１】
上記研磨パッドの取付け構造を有する本発明のベルト式研磨装置は、互いに離隔した一対の回転ローラ間に張設されたエンドレスベルトを備え、下面に粘着層が設けられた少なくとも１枚の研磨パッドを、この研磨パッドの対向する端面同士をつき合わせた状態で、前記エンドレスベルトの表面に貼着したものであって、前記研磨パッド同士をつき合わせた継ぎ目部およびその近傍の下面と前記エンドレスベルトの表面との間に貼着補強層を介在させたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態にを図１および図２に従って説明する。図１はこの実施形態にかかるベルト式研磨装置１０を示している。この研磨装置１０は、互いに隔離された一対の回転ローラ７，７間に張設されたエンドレスベルト５（基板）の上面に、裏面に粘着テープ６が貼着された複数枚の研磨パッド２，２…を、それぞれ対向する端面同士をつき合わせた状態で基板５に貼着するにあたり、図２に示すように、つき合わせた継ぎ目部３およびその近傍の下面に貼着補強層４を介在させながら貼着したものである。回転ローラ７，７は、図示しない回転駆動源にて回転駆動される。エンドレスベルト５はステンレス鋼などからなる。
【００１３】
図２は、ベルト式研磨装置１０の要部である継ぎ目部３部分を示す拡大断面図である。図２に示すように、研磨パッド２，２…は、これをエンドレスベルト５に貼着するための粘着テープ６が裏面全体に貼着されている。研磨パッド２の材質としては、一般に熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などが使用される。熱硬化性樹脂を使用する場合には、これに硬化剤などの添加物を加えてモールド中に充填し、所定の硬化温度で加熱して硬化させる。また、熱硬化性樹脂に代えて、熱可塑性樹脂を使用する場合は、該熱可塑性樹脂を溶融させてモールド中に充填し、固化させればよい。なお、必要に応じて熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂を混合して使用してもよい。得られた成形物は、必要に応じてスライスして、所望の厚み（通常０．８１〜２．０３ｍｍの厚み）の研磨パッド２が得られる。研磨パッド２の材質の具体例としては、硬質の発泡ポリウレタンなどが挙げられる。また、研磨パッド２は、上記硬質層の下面にシリコーンゴム等のゴム状の弾性発泡体層を貼着したものであってもよい。
【００１４】
前記貼着補強層４としては、例えば両面粘着テープ層、粘着剤塗布層等が使用可能である。この貼着補強層４の厚さは１５０μｍ以下であるのが好ましい。また、貼着補強層４として両面粘着テープを使用する場合は、前記粘着テープ６と同じ材質のものを使用するのが好ましく、これにより、貼着補強層４と粘着テープ６との間で材質の違いにより剥離強度が低下するのを防ぐことができる。
【００１５】
この研磨装置１０を使用して被研磨物の研磨を行うには、エンドレスベルト５の表面に貼着された研磨パッド２上に被研磨物を押し当て、研磨剤スラリーを供給しながらエンドレスベルト５を駆動させて被研磨物の研磨を行い、被研磨物の表面を平坦化する。ここで、研磨剤スラリーとしては、一般にシリカ粒子などの粉末をＫＯＨなどのアルカリ水溶液に分散させたものなどが使用される。
【００１６】
貼着補強層４は、研磨パッド２，２の継ぎ目部３およびその近傍において、研磨パッド２，２の下面をエンドレスベルト５の表面に強固に貼着する作用を有する。このため、継ぎ目部３周辺の研磨パッド２，２の剥離強度が向上し、継ぎ目部３の角に被研磨物が衝突することによる研磨パッド２の剥離を抑制することができる。この結果、被研磨物の破損を低減し、長期にわたって安定した被研磨部の研磨を行うことができる。
【００１７】
前記研磨パッド２，２の端部同士をつき合わせて形成される継ぎ目部３は、研磨パッドの長手方向に対して直交した直線であってもよいが、被研磨物の継ぎ目部３への衝突時の衝撃を緩和するうえで、好ましくは、例えば図３（ａ）〜（ｅ）に示すように、研磨パッド２，２の長手方向に直交しない線を含む互いにつき合わせ可能な平面形状を有するのがよい。
【００１８】
すなわち、図３（ａ）は、端部が三角形状の凸部２４ａと凹部２４ｂとが交互に繰り返すジグザグ状の平面形状を有し、対向する凸部２４ａと凹部２４ｂとを嵌合させることにより、継ぎ目部３１が形成される。
また、図３（ｂ）は端部が四角形状の凸部２５ａと凹部２５ｂとを嵌合させることにより、継ぎ目部３２が形成される。図３（ｃ）は端部が湾曲形の凸部２６ａと凹部２６ｂとを嵌合させることにより、継ぎ目部３３が形成される。図３（ｄ）は１つの三角形状の凸部２７ａと凹部２７ｂとを嵌合させることにより、継ぎ目部３４が形成される。図３（ｅ）に示す端部は、上記のような互いに嵌合する凸部と凹部とを有しないが、研磨パッド２，２の長手方向に直交しない傾斜線２８ａ、２８ｂによって継ぎ目部３５が形成されているという点で本発明において使用可能である。
これらの端部形状は、いずれも研磨時に継ぎ目部３に対して被研磨物が一度に衝突するのを防止できるため、衝突による衝撃を緩和する作用がある。
【００１９】
なお、本発明は、上記のベルト式研磨装置に限定されるものではない。従って、継ぎ合わされる研磨パッドの数も限定されるものではなく、種々の改良や変更が可能である。例えば、１枚の研磨パッドの両端を継ぎ合わせてよく、あるいは複数枚の研磨パッドを継ぎ合わせてよい。また、ベルト式研磨装置以外にも、研磨パッドを継ぎ合わせる必要のあるターンテーブル式やドラム式の研磨装置にも本発明は同様にして適用可能である。
【００２０】
【実施例】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明の研磨パッドの取付け構造を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００２１】
実施例１
図１、図２に示すように、ステンレス製のエンドレスベルト５の表面に、裏面に粘着テープ６の貼着された厚さ１．２７ｍｍの研磨パッド２、２…を貼着するにあたり、端部同士をつき合わせた継ぎ目部およびその近傍に相当する部分のエンドレスベルト５の表面に、あらかじめ両面粘着テープ４（貼着補強層、ゴム系粘着剤、芯材：ポリエチレンテレフタレートフイルム）を貼着しておき、ついで上記研磨パッド２，２…をつき合わせてエンドレスベルト５の表面に貼着し、ベルト式研磨装置を得た。ここで、つき合わされる研磨パッド２、２…の端部は、研磨パッドの長手方向に対して直交した直線である。
【００２２】
比較例１
研磨パッド２と基板５との間に両面粘着テープ４を介在させなかったほかは、実施例１と同様にしてベルト式研磨装置を得た。
【００２３】
試験例１
研磨パッドをステンレス板の表面に直接貼り合わせたサンプル１と、両面粘着テープを介してステンレス板の表面に貼り合わせたサンプル２とを作製した。各サンプルの研磨パッド端部を１８０°の方向に引き剥がしたときの剥離強度を剥離強度テスター（（株）島津製作所製のＡＧ５−５００）を用いて常温（２３℃）の雰囲気下で測定した。その結果を表１に示す。
【表１】

【００２４】
【発明の効果】
本発明の研磨パッド取付け構造によれば、貼着補強層をエンドレスベルトなどの基板と研磨パッド間の継ぎ目部およびその近傍の下面との間に介在させることにより、研磨パッドと基板との剥離強度を向上させることができるため、継ぎ目部に被研磨物が衝突することによる衝撃で研磨パッドが剥離するのを抑制することができ、被研磨物が破損したり、研磨精度が低下するのを防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるベルト式研磨装置を示す模式図である。
【図２】図１の部分断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｅ）は継ぎ目部を構成する研磨パッド端部の形状を示す平面図である。
【符号の説明】
２研磨パッド
３継ぎ目部
４貼着補強層
５基板
６粘着テープ
７回転ローラ
１０研磨装置

Claims

下面に粘着層が設けられた研磨パッドの対向する端面同士をつき合わせた状態で基板上に貼着した研磨パッドの取付け構造であって、前記研磨パッド同士をつき合わせた継ぎ目部およびその近傍の下面と前記基板との間に貼着補強層を介在させたことを特徴とする研磨パッドの取付け構造。
前記貼着補強層が両面粘着テープである請求項１記載の研磨パッドの取付け構造。
つき合わされる前記研磨パッドの端部が、研磨パッドの長手方向に直交しない線を含む互いにつき合わせ可能な形状を有する請求項１または２記載の研磨パッドの取付け構造。
つき合わされる前記研磨パッドの端部が、互いに嵌合可能な１または２以上の凸部と凹部とを含む形状を有する請求項１〜３のいずれかに記載の研磨パッドの取付け構造。
互いに離隔した一対の回転ローラ間に張設されたエンドレスベルトを備え、下面に粘着層が設けられた少なくとも１枚の研磨パッドを、この研磨パッドの対向する端面同士をつき合わせた状態で、前記エンドレスベルトの表面に貼着したベルト式研磨装置であって、前記研磨パッド同士をつき合わせた継ぎ目部およびその近傍の下面と前記エンドレスベルトの表面との間に貼着補強層を介在させたことを特徴とするベルト式研磨装置。