JP2004342651A

JP2004342651A - ウェーハ保持用シート

Info

Publication number: JP2004342651A
Application number: JP2003134175A
Authority: JP
Inventors: Osamu Kinoshita; 修木下
Original assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date: 2003-05-13
Filing date: 2003-05-13
Publication date: 2004-12-02

Abstract

【課題】本発明は、ウェーハ研磨装置に適用されるウェーハ保持用シートにおいて、他のシート材及びポリウレタン発泡体の物理的な特性を生かすことができるウェーハ保持用シートを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明のウェーハ保持用シート２２は、ウェーハＷを保持するシート状基材２４に両面接着テープ２６を介してフィルム状のポリウレタン発泡体２８を貼付することにより構成される。基材２４は、ＪＩＳＣ２１５１に規定された破断伸度が１５０％以上の部材であるポリエチレン製である。なお、ポリエチレンに代えて、ポリプロピレン等の低表面エネルギープラスチック製の部材であっても適用できる。また、両面接着テープ２６を使用することなく、湿式発泡等の直接形成手段によって、基材２４にポリウレタン発泡体２８を直接形成してもよい。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造に際してパターニングされた能動素子を有するウェーハを化学的機械研磨法（ＣＭＰ：ＣｈｅｍｉｃａｌＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｏｌｉｓｈｉｎｇ）によって研磨する際に、ウェーハを保持して研磨定盤に押し付けるウェーハ保持用シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＭＰによるウェーハの研磨は、ウェーハ吸着テーブルに設けられたバッキング材（ウェーハ保持用シートに相当）にウェーハを吸着保持させた状態で回転する研磨パッドに所定の圧力で押し付け、その研磨パッドとウェーハとの間にスラリを供給することによって行われる（例えば、特許文献１）。
【０００３】
このＣＭＰの主な目的は、ウェーハ上のＩＣ回路の表面に形成される段差を除去し、ＩＣ回路の高密度化の達成を容易にすること、そして、不要な膜厚の層を除去することにある。
【０００４】
ウェーハ吸着テーブルに設けられたウェーハ保持用シートは、主としてウェーハを吸着保持するポリウレタン発泡体から構成されている。ポリウレタン発泡体の従来の構成は、伸びの少ないポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を基材とし、この基材にフィルム状のポリウレタン発泡体を貼付又は直接形成することによって造られていた。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１７８０８７号公報（２頁図３）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のウェーハ保持用シートのように、剛性が高く伸び率の小さいＰＥＴ材（伸び率：１２０％）にポリウレタン発泡体を貼付又は形成したものでは、他のシート材に貼付させるとＰＥＴ材の物理的な特性が支配的になり、他のシート材の物理的な特性を生かしたい用途には使用することが難しいという欠点があった。
【０００７】
同様に、ポリウレタン発泡体は低ヤング率で伸び率（４００％）も大きいため、ポリウレタン発泡体の物理的な特性（伸縮性良、圧縮弾性良）もＰＥＴ材に支配され、ポリウレタン発泡体の特性を発揮させることができないという欠点があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、他のシート材及びポリウレタン発泡体の物理的な特性を生かすことができるウェーハ保持用シートを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、ウェーハを保持するシートの基材にポリウレタン発泡体を貼付又は形成することにより構成されるウェーハ保持用シートにおいて、前記基材は、ＪＩＳＣ２１５１に規定された破断伸度が１５０％以上の部材であることを特徴とするウェーハ保持用シートを提供する。
【００１０】
本発明によれば、フィルム状のポリウレタン発泡体を、破断伸度が１５０％以上の基材に貼付又は形成することにより、基材の物理的な性質を維持した状態で、基材表面にポリウレタン発泡体の性質を付加することができ、また、他のシート材及びポリウレタン発泡体の物理的な特性も生かすことができる。更に、ＰＥＴ材のように破断伸度が１５０％未満であると、剛性が高く伸びも少ないため、ウェーハを研磨パッドに押し付ける際にウェーハの各部に正しく圧力を伝えることができないが、本発明では、基材の破断伸度が１５０％以上なので、ウェーハの各部に正しく圧力を伝えることができる。この観点から前記破断伸度は、１５０％以上が前提であるが、好ましくは２５０％以上、更に好ましくは３００％以上であることがなおよい。
【００１１】
基材としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等の低表面エネルギープラスチック製の部材を上げることができる。
【００１２】
また、ポリウレタン発泡体は、両面接着テープの粘着材保持基材を有しない両面接着テープによって基材に貼付されている。これにより、ポリウレタン発泡体は、両面接着テープの基材の物理的な特性に支配されず、自身の物理的な特性を発揮できる。
【００１３】
また、ポリウレタン発泡体を、弾性接着剤によって基材に貼付しても、同様の効果を得ることができる。更に、ポリウレタン発泡体を、湿式発泡等の直接形成手段によって基材に直接形成しても同様である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係るウェーハ保持用シートの好ましい実施の形態について詳説する。
【００１５】
図１は、機械化学的研磨装置１０の全体構成を示す斜視図である。同図に示す機械化学的研磨装置１０は、主として研磨定盤１２とウェーハ保持ヘッド１４とで構成されている。
【００１６】
研磨定盤１２は円盤状に形成され、その下面中央には回転軸１６が連結されている。研磨定盤１２は、この回転軸１６に連結されたモータ１８を駆動することにより回転する。また、この研磨定盤１２の上面には研磨パッド２０が貼り付けられており、この研磨パッド２０上に図示しないノズルからメカノケミカル研磨剤（スラリー）が供給される。
【００１７】
この機械化学的研磨装置１０によれば、まず、ウェーハＷをウェーハ保持ヘッド１４に設けられた、図２のウェーハ保持用シート２２によって吸着保持し、研磨パッド２０上に載置する。次に、研磨定盤１２を図１上で矢印Ａ方向に回転させるとともに、ウェーハ保持ヘッド１４を図１上で矢印Ｂ方向に回転させる。そして、その回転する研磨パッド２０上に図示しないノズルからスラリーを供給する。これにより、ウェーハＷの被研磨面が研磨パッド２０により研磨される。
【００１８】
ウェーハ保持用シート２２は図２の如く、ウェーハＷを保持するシート状基材２４に両面接着テープ２６を介してフィルム状のポリウレタン発泡体２８を貼付することにより構成される。基材２４は、ＪＩＳＣ２１５１に規定された破断伸度が１５０％以上の部材であるポリエチレン製である。なお、ポリエチレンに代えて、ポリプロピレン等の低表面エネルギープラスチック製の部材であっても適用できる。また、両面接着テープ２６を使用することなく、湿式発泡等の直接形成手段によって、基材２４にポリウレタン発泡体２８を直接形成してもよい。
【００１９】
このようにフィルム状のポリウレタン発泡体２８を、破断伸度が１５０％以上のポリエチレン製基材２４に貼付又は形成させることにより、基材２４の物理的性質を維持した状態で、基材２４の表面にポリウレタン発泡体２８の性質を付加することができる。ＰＥＴ材のように破断伸度が１５０％未満であると、剛性が高く伸びも少ないため、ウェーハＷを研磨パッド２０に押し付ける際にウェーハＷの各部に正しく圧力を伝えることができない。この観点から前記破断伸度は、１５０％以上が前提であるが、好ましくは２５０％以上、更に好ましくは３５０％以上であることがなおよい。
【００２０】
【実施例】
▲１▼ポリウレタン発泡体が、両面接着テープの粘着材保持基材を有しない両面接着テープによって基材に貼付されている実施例（請求項３に相当）
基材２４として、厚さ０．５ｍｍのポリエチレンを用い、ＰＥＴ材のような粘着材保持基材を含まない、アクリル系粘着剤を主成分とする低表面エネルギープラスチック用の両面接着テープ２６を用いて、フィルム状のポリウレタン発泡体２８を貼付した。
【００２１】
ポリウレタン発泡体としては、厚さ０．２ｍｍ、密度０．１８ｇ／ｃｍ^３、圧縮率２２．０％、圧縮弾性率８５．０％、硬度２０．０°、開口径４０．０μｍ、開口率２０．０％のフィルムを用いた。本材料のヤング率はポリエチレンに比べ、無視できる程度である。また、伸び率はポリエチレンよりも大きい。本実施例におけるウェーハ保持用シート２２（ポリウレタン発泡体２８を貼付後のポリエチレン）の物理特性を測定したところ、ポリエチレン単層の場合とほとんど差が見られなかった。したがって、本実施例におけるウェーハ保持用シート２２は、ポリエチレンとしての物理特性とポリウレタン発泡体の表面状態、例えば親水性やウェーハ保持特性を有する。
【００２２】
本実施例におけるウェーハ保持用シート２２を用い、機械化学的研磨装置１０によってウェーハを研磨試験したところ、ポリエチレン層単体の場合と同等の研磨特性が得られた。
【００２３】
▲２▼ポリウレタン発泡体が、弾性接着剤によって基材に貼付されている実施例（請求項４に相当）
基材２４として、厚さ０．５ｍｍのポリエチレンを用い、硬化後にゴム状弾性体となる弾性接着剤を用いて、フィルム状のポリウレタン発泡体２８を貼付した。接着前に、紫外線照射にてポリエチレンを表面処理したり、サンドブラストのような手法でポリエチレンを表面処理したりすることで、接着強度をさらに高めることも可能である。また、弾性接着剤を使用したことにより、基材２４とポリウレタン発泡体２８との接着界面に応力が集中し難くなるため、高い剥離接着強さを得られる。
【００２４】
ポリウレタン発泡体２８としては、厚さ０．２ｍｍ、密度０．１８ｇ／ｃｍ^３、圧縮率２２．０％、圧縮弾性率８５．０％、硬度２０．０°、開口径４０．０μｍ、開口率２０．０％のフィルムを用いた。本材料のヤング率はポリエチレンに比べ、無視できる程度である。また、伸び率はポリエチレンよりも大きい。本実施例におけるウェーハ保持用シート２２（ポリウレタン発泡体２８を貼付後のポリエチレン）の物理特性を測定したところ、ポリエチレン単層の場合とほとんど差が見られなかった。したがって、本実施例におけるウェーハ保持用シート２２は、ポリエチレンとしての物理特性とポリウレタン発泡体の表面状態、例えば親水性やウェーハ保持特性を有する。
【００２５】
本実施例におけるウェーハ保持用シート２２を用い、機械化学的研磨装置１０によってウェーハを研磨試験したところ、ポリエチレン層単体の場合と同等の研磨特性が得られた。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るウェーハ保持用シートによれば、フィルム状のポリウレタン発泡体を、破断伸度が１５０％以上の基材に貼付又は形成させたので、基材の物理的な性質を維持した状態で、基材表面にポリウレタン発泡体の性質を付加することができ、また、他のシート材及びポリウレタン発泡体の物理的な特性も生かすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態のウェーハ保持用シートが適用されたウェーハ研磨装置の全体構成図
【図２】実施の形態のウェーハ保持用シートの要部拡大断面図
【符号の説明】
１０…機械化学的研磨装置、１２…研磨定盤、１４…ウェーハ保持ヘッド、２０…研磨パッド、２２…ウェーハ保持用シート、２４…基材、２６…両面接着テープ、２８…ポリウレタン発泡体

Claims

ウェーハを保持するシートの基材にポリウレタン発泡体を貼付又は形成することにより構成されるウェーハ保持用シートにおいて、
前記基材は、ＪＩＳＣ２１５１に規定された破断伸度が１５０％以上の部材であることを特徴とするウェーハ保持用シート。
前記基材は、ポリエチレン、ポリプロピレン等の低表面エネルギープラスチック製の部材であることを特徴とする請求項１に記載のウェーハ保持用シート。
前記ポリウレタン発泡体は、両面接着テープの粘着材保持基材を有しない両面接着テープによって前記基材に貼付されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のウェーハ保持用シート。
前記ポリウレタン発泡体は、弾性接着剤によって前記基材に貼付されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のウェーハ保持用シート。
前記ポリウレタン発泡体は、湿式発泡等の直接形成手段によって前記基材に直接形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のウェーハ保持用シート。