JP2008023659A - バッキングパッド並びにワークの研磨装置及びワークの研磨方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ワークの研磨中もワークとバッキングパッドの間の摩擦力を高く維持することができ、かつ、研磨中にワークを汚染しにくいバッキングパッド並びにこれを用いたワークの研磨装置及びワークの研磨方法を提供する。
【解決手段】 ワークを研磨する際に該ワークを保持するバッキングパッドであって、少なくとも、基材１１と、該基材上に積層された吸水性樹脂層１２と、吸水性樹脂層１２上に積層され、吸水性樹脂層１２よりも吸水性が低い撥水性樹脂層１３とから構成され、ワークの被研磨面とは反対側の面を水の表面張力によって撥水性樹脂層１３の表面に密着させて保持するものであるバッキングパッド及びバッキングパッドを具備するワークの研磨装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、主にワークの研磨技術に関し、特には、研磨工程中のワークとバッキングパッドの間の摩擦力を高く維持するバッキングパッド並びにこれを用いた研磨装置及び研磨方法に関する。

シリコンウェーハ等の半導体ウェーハを製造する場合、重要な工程の一つにウェーハの表面粗さを改善するとともに、平坦度を高めるための研磨工程がある。
近年のデバイスの高精度化に伴い、デバイス作製に用いられる半導体ウェーハは非常に高精度に平坦化することが要求されている。このような要求に対し、半導体ウェーハの表面を平坦化する技術として、化学機械研磨（ＣＭＰ；Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）が用いられている。

半導体ウェーハ（以下、「ウェーハ」と言う場合がある）の化学機械研磨を行う場合、従来、ウェーハの研磨する側の面（被研磨面）とは反対側の面を、ワックス等の接着剤を介してガラスプレート等に貼り付けて保持する方法がある。
一方、ワックス等の接着剤を用いずにウェーハを保持して研磨を行う、いわゆるワックスフリー研磨（ワックスレス研磨とも呼ばれる）方式の一つとして、軟質樹脂製の発泡シート等からなるバッキングパッドを備えた保持盤を用いる方法がある。

例えば、図３に示したような研磨装置３８において、セラミックス等からなる円形状の保持盤本体３２に、バッキングパッド３４と、ワークＷを囲む円形孔を有するテンプレート３５を貼り付けたワーク保持手段３１を用い、ワークＷの片面をバッキングパッド３４に水を介して密着させて保持する。そして、回転定盤３７に貼り付けられた研磨布３６に研磨スラリー３３を供給するとともに、定盤３７とワーク保持手段３１をそれぞれ回転させながらワークＷの被研磨面を研磨布３６に押し付けて摺接させる。これにより、ワークＷの被研磨面を鏡面状に仕上げることができる。

このとき用いられるバッキングパッド３４としては、通常、図４に示すような工程を経て作製されたスエード調のフィルムが使用されている。
このスエード調のフィルムの製作方法として、例えば、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）製の基材４１にウレタン樹脂をジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）などの水溶性有機溶媒に溶解させた溶液を塗布し、これを凝固液で処理し、いわゆる湿式凝固させて、表面に銀面のように見える、いわゆる多孔質銀面層４４が形成された、気孔４３を有する保持フィルム４２を形成（図４（ａ））した後、洗浄・乾燥後、多孔質銀面層４４を研削して、開口した多数の微小空孔４６が表面に存在する保持フィルム４５を有するバッキングパッドを得る（図４（ｂ））。

ワークを上記のバッキングパッドに吸着させる場合には、水の表面張力を利用するため、保持フィルムを予め水で濡らしておき、その後、ワークＷをテンプレート内に装填する。前記のワークを固定するためのテンプレートの内周面とワークのエッジ部は研磨中接触しているため、テンプレート内周面の材質は、ワークのエッジ部にキズ、圧痕をつけないように、少なくとも被研磨加工物より柔らかいものが使用されている。しかしながら、研磨中、保持フィルムとワークの裏面間の摩擦係数よりもワークの被研磨面と研磨布間の摩擦係数が大きい場合、ワークがテンプレート内で自転し、エッジ部とテンプレートの内周面とが擦れて、その間に研磨スラリーが容易に侵入し、ワークのエッジ部に汚れが発生するという問題があった。また、後工程の洗浄工程では、搬送のため、前記ワークのエッジ部を搬送用ハンドに接触させるため、この汚れが搬送用ハンドを汚して、さらに、このハンドの汚れが洗浄液を汚し、結果的にワークの表面に汚れを発生させてしまうという問題があった。

このような問題点を解決するために、バッキングパッドとワークの間の摩擦係数を大きくするためバッキングパッドの表面に粘着材層をつける技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、このようなワークの保持方法では、粘着材層と半導体ウェーハ裏面が直接接触するが、粘着材層は通常のスエード調のフィルムのように湿式凝固法で硬化されていないため、水を介して粘着材層の水溶性の成分が溶け出し、半導体ウェーハ裏面に付着するという問題点があった。また、粘着材層そのものの構成物質の一部が半導体ウェーハ裏面に付着するという問題点があった。

特開２００５−２２４８８８号公報

本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、ワークの研磨中もワークとバッキングパッドの間の摩擦力を高く維持することができ、かつ、研磨中にワークを汚染しにくいバッキングパッド並びにこれを用いたワークの研磨装置及びワークの研磨方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ワークを研磨する際に該ワークを保持するバッキングパッドであって、少なくとも、基材と、該基材上に積層された吸水性樹脂層と、該吸水性樹脂層上に積層され、該吸水性樹脂層よりも吸水性が低い撥水性樹脂層とから構成され、前記ワークの被研磨面とは反対側の面を水の表面張力によって前記撥水性樹脂層の表面に密着させて保持するものであることを特徴とするバッキングパッドを提供する（請求項１）。

このようなバッキングパッドであれば、ワークの研磨中に、ワークとバッキングパッドの間に必要以上の水膜を形成することを防ぐことができ、ワークとバッキングパッドの間の摩擦力を高く保つことができる。その結果、ワークの自転を抑制し、ワークをバッキングパッドに確実に保持することができる。従って、ワークのエッジ部における研磨スラリーによる汚染を防止できる。また、ワークを移送する際に、バッキングパッド表面の水が不足することがないので、吸着力の低下を抑えることができ、ワークを落下させてしまうこともない。

この場合、前記吸水性樹脂層上の前記撥水性樹脂層は、撥水性樹脂フィルムを前記吸水性樹脂層に貼り合わせたものであるか、撥水性樹脂原料を前記吸水性樹脂層に塗布して硬化させたものであることが好ましい（請求項２）。

このように、吸水性樹脂層上の撥水性樹脂層は、撥水性樹脂フィルムを吸水性樹脂層に貼り合わせたものであるか、撥水性樹脂原料を前記吸水性樹脂層に塗布して硬化させたものであれば、容易な方法で上記構造を有するバッキングパッドを作製することができる。

この場合、前記吸水性樹脂層及び前記撥水性樹脂層の少なくともいずれか一方は、発泡構造を有するものであることが好ましい（請求項３）。

このように、発泡構造を有する樹脂層であれば、樹脂層中に確実に水分を保持することができる。

この場合、前記発泡構造を有する吸水性樹脂層及び／又は撥水性樹脂層の気孔は、一部が上方に開口しているものであることが好ましい（請求項４）。

このように、発泡構造を有する吸水性樹脂層及び／又は撥水性樹脂層の気孔の一部が上方に開口しているものであれば、バッキングパッド表面の樹脂が撥水性であってもバッキングパッド表面における水の表面張力による吸着力を確保することができる。

また、前記吸水性樹脂層及び前記撥水性樹脂層の少なくともいずれか一方は、ポリウレタン樹脂からなるものであることが好ましい（請求項５）。

このように、ポリウレタン樹脂からなる樹脂層であれば、安価に発泡構造を有する樹脂層を形成することができる。

また、本発明は、保持盤本体に取り付けられたワーク保持手段を介してワークを保持し、該ワークを研磨布に摺接させてワーク表面を研磨するワークの研磨装置において、前記ワーク保持手段は、少なくとも、前記ワークをその被研磨面とは反対側の面を保持するバッキングパッドを具備するものであり、該バッキングパッドは上記のバッキングパッドであることを特徴とするワークの研磨装置を提供する（請求項６）。

このようなワークの研磨装置であれば、ワーク保持手段にワークを確実に保持してワークを自転させることなく、エッジ部におけるスラリー汚染を防止して研磨を行うことができる。

このとき、前記バッキングパッドのワークと密着させる側に前記ワークの位置決めをするテンプレートを具備することができる（請求項７）。

このように、本発明のバッキングパッドを用いれば、研磨中にワークが所定の位置から外れることを防止するためにバッキングパッドのワークと密着させる側にワークの位置決めをするテンプレートを具備するワークの研磨装置であっても、ワークはバッキングパッドに確実に保持されるので、ワークが自転してテンプレートの内周面と擦れることがなくなり、エッジ部におけるパーティクル等の汚れが発生することを抑制することができる。

また、本発明によれば、ワークの研磨方法であって、少なくとも上記のワークの研磨装置を用い、前記ワークの片面を前記バッキングパッドと密着させて保持し、研磨布に研磨剤を供給しながら、前記ワークの被研磨面を前記研磨布に摺接させることにより研磨する工程を含むことを特徴とするワークの研磨方法が提供される（請求項８）。

このように、上記のワークの研磨装置を用いるワークの研磨方法であれば、ワークを確実にバッキングパッドに保持してワークエッジ部のスラリー汚染を防止して研磨することができる。

本発明に係るバッキングパッドによれば、ワークの研磨中に、ワークとバッキングパッドの間に必要以上の水膜を形成することを防ぐことができ、ワークとバッキングパッドの間の摩擦係数を高く保つことができるので、ワークをバッキングパッドに確実に保持することができる。従って、研磨中にワークが自転することを防止することができ、エッジ部とテンプレートの内周面とが擦れることがなくなり、汚染が生じることを抑制することができる。また、ワークを移送する際に、バッキングパッド表面の水が不足することがないので、吸着力の低下を抑えることができ、ワークを落下させてしまうこともない。

また、このようなバッキングパッドを具備するワークの研磨装置によれば、ワークをバッキングパッドに確実に保持して研磨することができ、ワークとテンプレートとの衝突によるパーティクル等の発生を抑制することもできるので、安定してパーティクルの少ないワークに仕上げることができる。

以下、本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、本発明が適用されるワークとしては、特に限定されるものではなく、シリコンウェーハをはじめとした半導体ウェーハ、酸化物結晶、石英基板等の薄板状ワークを研磨する場合に適用できるが、好適な具体例としてシリコンウェーハを研磨する場合を例として以下に説明する。

前述のように、研磨中、保持フィルムとワークの裏面間の摩擦係数よりもワークの表面（被研磨面）と研磨布間の摩擦係数が大きい場合、ワークがテンプレート内で自転し、エッジ部とテンプレートの内周面とが擦れて、その間に研磨スラリーが容易に侵入し、ワークのエッジ部に汚れが発生するという問題点があった。

そこで本発明者らは、ワークの研磨中、ワークがテンプレート内で過度に自転しないように、バッキングパッドとワーク裏面の間の摩擦係数をできるだけ大きくする方法を検討した。

前述のように、ワーク裏面とバッキングパッドの間の摩擦係数に大きな影響を与えるものとして、ワークをバッキングパッドに吸着させるために使用する水の影響がある。ワークを研磨するための荷重により、保持フィルム内に含まれている水がしみ出してきて、ワークの裏面と保持フィルム間に水膜が形成されると、摩擦係数は小さくなり、ワークが自転しやすくなる。

通常、研磨加工前のシリコンウェーハは、前工程終了後、酸化性の洗浄液で洗浄され、表面には薄い酸化膜が形成されている。シリコンウェーハの場合、酸化性の洗浄液、例えば、いわゆるＳＣ−１洗浄液による洗浄後のシリコンウェーハ表面の接触角は０．５°以下の親水性であるため、その表面には水膜が形成されやすい。一方、薄いフッ化水素酸で洗浄すると、表面の接触角は５８°〜６３°の撥水性であるため、その表面には水膜が形成されにくい。
そこで、シリコンウェーハをワークとした場合、表面を撥水性にし、従来のバッキングパッドを用いて保持すれば、研磨工程中もワークとバッキングパッドの間に水膜が形成されにくく、研磨中もワークとバッキングパッドの間の摩擦係数を高く保つことができると考えた。

なお、以下の実験では、液滴吸収時間を計測することがあるが、その測定方法と定義は以下の通りとした。すなわち、評価用バッキングパッドに純水４μＬの液滴を滴下し、測定器としてＦＩＢＬＯ社製「ＰＧ−Ｘ」を使用して、滴下１秒後の接触角を５０ミリ秒間隔で自動読み取りを行い、接触角が０．５°以下になるまでの時間を計測し、この時間を液滴吸収時間とした。但し、６００秒を超えても０．５°以下にならない場合には、蒸発の影響が無視できなくなるため、６００秒以上の液滴吸収時間とした。
また、静止摩擦係数を測定するが、その測定方法は以下の通りとした。すなわち、直径２インチ（５０ｍｍ）の研磨加工したシリコンウェーハを２インチの直径の鉛製のおもりに接着し、荷重圧力が通常の研磨中と同程度の２００ｇ／ｃｍ^２になるようにおもりの厚みを調整する。セラミック製の平板に評価用バッキングパッドを両面テープで貼り付け、予め、所定時間純水中に浸漬しておき、バッキングパッド表面に上記のおもり付きのシリコンウェーハを置いておもりのシリコンウェーハ側にバネばかりを付けて水平方向に引っ張り、最大引張り力を測定する。この最大引張り力とおもりの重さの比から、静止摩擦係数を計算する。

（実験１）
市販されている湿式凝固法で作製されたニッタハース製バッキングパッド「Ｒ３０１」を使用して、上記の測定方法で液滴吸収時間を測定したところ、５秒であった。この吸水性保持フィルムを使用し、研磨荷重と同程度の圧力下（２００ｇ／ｃｍ^２）で静止摩擦係数を測定すると、ＳＣ−１洗浄後の親水性のウェーハを用いた場合には０．４９、撥水性の場合には０．５５となり、撥水性のウェーハを用いたほうが摩擦係数が大きかった。実際に前記バッキングパッドを用いて研磨を行ったところ、フッ化水素酸洗浄後の撥水性のウェーハを使用した場合には、エッジ部に汚れは発生しなかったが、親水性のウェーハを使用した場合には２０％のウェーハにエッジ汚れが検出された。

以上のことから、ワークとバッキングパッドの間の摩擦係数を高くするにはワークを撥水性にすれば効果があることがわかった。
しかし、ワークを撥水性にすると、ワークが親水性である場合に比べて、ワーク自体がパーティクル等を吸着しやすくなるなど、汚れやすくなるという問題点があり、通常使用できない。

そこで、ワークを親水性の状態にしたままで、ワークとバッキングパッドの間の摩擦係数を高く保つ方法について検討した。そして、ワークを撥水性にする代わりに、バッキングパッドを撥水性にすることで、ワークとバッキングパッドの間に水膜が形成されることを防止できると考え、次のような実験を行った。

（実験２）
液滴吸収時間が６００秒以上である撥水性の保持フィルムを有するバッキングパッドを使用し、ＳＣ−１で洗浄することで親水性処理を施したシリコンウェーハを用いて静止摩擦係数を測定した。その結果、静止摩擦係数は０．５９であり、比較的高い値であった。実際にこのバッキングパッドを用い、親水性のウェーハを使用し研磨を実施したところ、エッジ部にパーティクル等の汚れは発生しなかった。
以上のことから、親水性のワークを研磨する場合であっても、撥水性のバッキングパッドを使用すれば、ワークとバッキングパッドの間の摩擦係数を高く維持することができることがわかった。

このように、バッキングパッドの保持フィルムを撥水性にすることで、摩擦係数は大きくなる。しかし、研磨装置内では、搬送の際、ワークをバッキングパッドに吸着させる必要がある。それには水の表面張力を利用するため、保持フィルムを予め、水で濡らしておく必要がある。しかし、保持フィルムを強く撥水性にしたバッキングパッドであると、保水性が悪いためにワークを十分に吸着することができず、搬送中ワークが落下する危険性が考えられる。

そこで本発明者は、ワークを撥水性にすることなく、また、保持フィルムを過度に撥水性にすることなく、ワークの研磨中もワークとバッキングパッドの間の摩擦係数を高く維持する方法についてさらに鋭意研究を行った。そして、保水性を改善するために、下層に吸水性のフィルムを採用し、ワークと接触するバッキングパッドの表面側に撥水性のフィルムを採用した二層構造のバッキングパッドを作製して、これを用いてワークの研磨を行えば、研磨中もワークとバッキングパッドの間の摩擦係数を高く維持することができるとともに、搬送に支障のない程度に保水性も有するバッキングパッドとできることを見出し、本発明を完成させた。

以下、添付の図面を参照して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１は、本発明によるバッキングパッドの一例の概略を示している。図１（ａ）のバッキングパッド１０１は基材１１と、基材１１上に積層された吸水性樹脂層１２と、吸水性樹脂層１２上に積層され、吸水性樹脂層１２よりも吸水性が低い撥水性樹脂層１３とから構成される。吸水性樹脂層１２と撥水性樹脂層１３は保持フィルム１６を構成する。

吸水性樹脂層１２と、撥水性樹脂層１３は、ある程度保水性のある樹脂層であれば特に限定されないが、より多くの水を保持しやすいように、発泡構造とすることが好ましい。また、安価で簡単、確実に発泡構造を形成するために、湿式凝固法で作製し、ウレタン樹脂とすることが好ましい。また、撥水性樹脂層１３の気孔１５は、その一部が上方に開口しているものであることが好ましい。
また、図１（ｂ）に示す本発明によるバッキングパッドの他の一例のように吸水性樹脂層１２の気泡１４が上方に開口した上に撥水性樹脂層１３が積層された構造であってもよい。

吸水性樹脂層１２の液滴吸収時間は１０秒以下、撥水性樹脂層１３の液滴吸収時間は１０秒超とすることができるが、特に限定されない。
また、吸水性樹脂層１２と撥水性樹脂層１３の各樹脂層間は自由に水が移動できるように撥水性層１３の厚みは少なくとも吸水性樹脂層１２よりも薄くすることが好ましい。

このような本発明に係るバッキングパッドを製造する方法は特に限定されないが、例えば、以下のような手順で好適に製造することができる。
まず、撥水性樹脂フィルムを以下のように作製する。基材となる例えばポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）フィルムを用意し、このＰＥＴフィルムにジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）等の水溶性有機溶剤に溶かしたエステル系、エーテル系、あるいはカーボネート系等のウレタン樹脂を塗布し、湿式凝固し、洗浄した後乾燥させる。乾燥を終えた後、ＰＥＴフィルムを剥がし、表面の多孔質銀面層を除去し所定の厚さとし、撥水性樹脂フィルムが得られる。このとき、塗布する水溶性有機溶剤にはフッ素系、シリコーン系の樹脂を加えてもよい。

次に、吸水性樹脂層を以下のように作製する。ＤＭＦ、ＤＭＳＯ、ＴＨＦ等の水溶性有機溶剤にエステル系、エーテル系、あるいはカーボネート系等のウレタン樹脂と、吸水性樹脂をウレタン樹脂に対して重量比で１％から３０％加えて溶かす。この吸水性樹脂としては例えば、ポリエステル、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリメチルメタアクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリスルホン、ナイロン６、ポリウレタン、ポリカーボネート等が挙げられるがこれに限定されるものではない。また、上記ウレタン樹脂及び吸水性樹脂を加えた水溶性有機溶剤に、さらに界面活性剤を加えてもよい。このようにして得られた混合物を、撥水性樹脂フィルムを作製した際のものとは別のＰＥＴフィルム等の基材に塗布し、湿式凝固し、洗浄した後乾燥させる。このようにして基材に吸水性樹脂層が積層されたフィルムが得られる。また、このように吸水性樹脂層を作製すると、表面付近に多孔質銀面層が形成されるが、この多孔質銀面層を研削等により取り除いて、比較的大きな気泡が表面に開口するようにしてもよい。

上記の撥水性樹脂フィルムに接着剤を塗布し、吸水性樹脂層に圧着接合させることによって本発明に係るバッキングパッドを作製できる。

また、本発明に係るバッキングパッドは、以下のような手順でも製造することができる。
まず、吸水性樹脂層が基材上に積層されたフィルムを上記と同様の方法によって作製する。次に、吸水性樹脂層上に、上記したような撥水性樹脂原料を塗布し、硬化させることで撥水性樹脂層を形成する。このフィルムを洗浄、乾燥して、基材上に吸水性樹脂層が積層され、該吸水性樹脂層上に撥水性樹脂層が積層されたバッキングパッドとする。

本発明に係るバッキングパッドを用いてワークを研磨する場合、例えば図３に示したような研磨装置３８に上記バッキングパッドを取り付ける。
図２にはこのようなバッキングパッドを具備するワークの研磨装置の一例の概略を拡大して示している。本発明に係るワークの研磨装置では、バッキングパッド１０１は、両面テープ１７等によって保持盤本体１８に装着される。また、バッキングパッド１０１の撥水性樹脂層１３側には、両面テープ１９等によってテンプレート２０が貼り付けられている。
このように構成され、保持盤本体１８に取り付けられたワーク保持手段によって、テンプレート２０の内側にワークＷが保持される。
このようにワーク保持手段に保持されたワークＷは、定盤２２上の研磨布２３に摺接することによって研磨される。

上記のようなバッキングパッド及びワークの研磨装置を用いれば、研磨荷重が掛かっていない場合には、上層のフィルムの表面には吸水性樹脂層１２の存在により適度な水分が補給され研磨機内の搬送でワークＷを保持フィルム１６に吸着でき、かつ、保持フィルム１６のワークＷに接触している部分は撥水性であるため、研磨中の研磨荷重により、保持フィルム内に含まれている水がしみ出してきても、ワークＷの裏面と保持フィルム１６の表面の間に過度に水膜は形成されず、吸水性樹脂層に吸収されるため、ワークＷと保持フィルム１６の間の摩擦係数は低下せずワークＷの自転を抑制することができる。

以下、本発明の実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１）
まず、以下のようにしてバッキングパッドを作製した。
基材となるＰＥＴフィルムに撥水性ウレタン樹脂を塗布し湿式凝固し、洗浄後乾燥した。次に、ＰＥＴフィルムを剥がし、研削加工し表面の銀面層を除去し所定の厚みとし、撥水性発泡ウレタンフィルムを得た。次に、ＰＥＴフィルムに吸水性ウレタン樹脂を塗布し湿式凝固し、洗浄後乾燥し、ＰＥＴフィルム上に積層した吸水性発泡ウレタンフィルムを得た。次に、撥水性発泡ウレタンフィルムに接着剤を塗布し、吸水性ウレタンフィルムに圧着接合した。このようにして得られたバッキングパッドのＰＥＴフィルム面に両面テープを圧着接合し、所定の大きさに切り抜いた。

このようにして製造したバッキングパッドを用いて、研磨加工前のワークとして、シリコンウェーハを使用し、親水性処理した場合と撥水性処理した場合で研磨荷重と同程度の圧力下（２００ｇ／ｃｍ^２）で静止摩擦係数を測定した。その結果、親水性のウェーハの場合には０．５９、撥水性のウェーハの場合には０．５９となり、親水性のウェーハでも撥水性のウェーハでも本保持フィルムを用いれば市販の保持フィルムよりも摩擦係数が大きくなり、かつ、親水性のウェーハを使用しても、市販の保持フィルムと撥水性ウェーハの組み合わせと同等の摩擦係数が得られることが確認された。次に、このバッキングパッドを用いて実際にワークの研磨を行った。

研磨後、株式会社レイテックス製ウェーハエッジ欠陥自動検査装置「ＲＸＷ−１２２５Ｓ」を用いてウェーハエッジの汚れの検出を行った。この装置の欠陥検出原理は以下の通りである。すなわち、ウェーハ外周部全周にレーザー光を照射し、その散乱光を受光することで、欠陥や汚れの有無を検出する。欠陥等が発生している場合には、その欠陥等のノッチからの角度を求め、その欠陥等をＣＣＤカメラで撮影し、画像処理により合否を判定する。

その結果、撥水性のウェーハを使用しても、親水性のウェーハを使用してもエッジ部に汚れは発生しなかった（図５）。これにより、本発明のバッキングパッドの効果が確認された。

（実施例２）
実施例１と同様に作製したＰＥＴフィルム上に積層した吸水性樹脂層の表面多孔質銀面層を研削加工により取り除き、水洗後に乾燥した。次に、このフィルムの表面に速乾性有機溶剤にフッ素樹脂を溶かした撥水樹脂原料を塗布し、乾燥させ硬化させた。次に、このフィルムを水洗し乾燥させ、バッキングパッドとした。このように得られたバッキングパッドのＰＥＴフィルム面に両面テープを圧着接合し、所定の大きさに切り抜いた。

このようにして製造したバッキングパッドの液滴吸収時間を測定したところ６００秒以上であった。また、シリコンウェーハを使用し、親水性処理した場合と撥水性処理した場合で研磨荷重と同程度の圧力下（２００ｇ／ｃｍ^２）で静止摩擦係数を測定した。その結果、親水性のウェーハの場合には、０．５４、撥水性ウェーハの場合には０．５４となり、親水性のウェーハでも、撥水性のウェーハでも、本保持フィルムを用いれば市販の保持フィルムよりも摩擦係数が大きくなり、かつ、親水性のウェーハを使用しても、市販の保持フィルムと撥水性ウェーハの組み合わせと同等の摩擦係数が得られることが確認された。

次に、このバッキングパッドを用いて実際にワークの研磨を行った。
研磨後、実施例１と同様にウェーハエッジの汚れの検出を行った。

その結果、撥水性のウェーハを使用しても、親水性のウェーハを使用してもエッジ部に汚れは発生しなかった。これにより、本発明のバッキングパッドの効果が確認された。

（比較例）
従来の、保持フィルムが親水性であるバッキングパッドを用いて実施例と同様に静止摩擦係数を測定した。また、このバッキングパッドを用いてシリコンウェーハの研磨を行い、研磨後にウェーハエッジの汚れの検出を行った。

その結果、静止摩擦係数は、親水性のウェーハの場合には０．２５、撥水性のウェーハの場合には０．３５となり、親水性のウェーハの場合では大きく低下した。
また、親水性のウェーハを使用した場合にエッジ部に汚れが発生した（図６）。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

本発明に係るバッキングパッドを示す概略断面図であり、（ａ）はその一例であり、（ｂ）は他の一例である。 本発明にかかるバッキングパッドを具備した研磨装置の一例を示す概略断面拡大図である。 ワークの研磨装置の一例を示す部分該略図である。 従来のバッキングパッドの概略断面図であり、（ａ）は多孔質銀面層が表面に形成された段階を示す概略断面図であり、（ｂ）は多孔質銀面層が取り除かれ、気孔が表面に開口された段階を示す概略断面図である。 実施例のワークのエッジ部を写したＣＣＤ画像とその画像のワークにおける対応位置を示す説明図である。 比較例のワークのエッジ部を写したＣＣＤ画像である。

符号の説明

１１…基材、 １２…吸水性樹脂層、 １３…撥水性樹脂層、
１４…気孔、 １５…気孔、 １６…保持フィルム、 １７…両面テープ、
１８…保持盤本体、 １９…両面テープ、 ２０…テンプレート、 ２２…定盤、
２３…研磨布、 １０１…バッキングパッド、
３１…ウェーハ保持手段、 ３２…保持盤本体、 ３３…研磨スラリー、
３４…バッキングパッド、 ３５…テンプレート、 ３６…研磨布、
３７…定盤、
４１…基材、 ４２…保持フィルム、 ４３…気孔、 ４４…多孔質銀面層、
４５…保持フィルム、 ４６…開口した気孔、
Ｗ…ワーク。

Claims (8)

1. ワークを研磨する際に該ワークを保持するバッキングパッドであって、少なくとも、基材と、該基材上に積層された吸水性樹脂層と、該吸水性樹脂層上に積層され、該吸水性樹脂層よりも吸水性が低い撥水性樹脂層とから構成され、前記ワークの被研磨面とは反対側の面を水の表面張力によって前記撥水性樹脂層の表面に密着させて保持するものであることを特徴とするバッキングパッド。
2. 前記吸水性樹脂層上の前記撥水性樹脂層は、撥水性樹脂フィルムを前記吸水性樹脂層に貼り合わせたものであるか、撥水性樹脂原料を前記吸水性樹脂層に塗布して硬化させたものであることを特徴とする請求項１に記載のバッキングパッド。
3. 前記吸水性樹脂層及び前記撥水性樹脂層の少なくともいずれか一方は、発泡構造を有するものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバッキングパッド。
4. 前記発泡構造を有する吸水性樹脂層及び／又は撥水性樹脂層の気孔は、一部が上方に開口しているものであることを特徴とする請求項３に記載のバッキングパッド。
5. 前記吸水性樹脂層及び前記撥水性樹脂層の少なくともいずれか一方は、ポリウレタン樹脂からなるものであることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のバッキングパッド。
6. 保持盤本体に取り付けられたワーク保持手段を介してワークを保持し、該ワークを研磨布に摺接させてワーク表面を研磨するワークの研磨装置において、前記ワーク保持手段は、少なくとも、前記ワークをその被研磨面とは反対側の面を保持するバッキングパッドを具備するものであり、該バッキングパッドは請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のバッキングパッドであることを特徴とするワークの研磨装置。
7. 請求項６に記載のワークの研磨装置であって、前記バッキングパッドのワークと密着させる側に前記ワークの位置決めをするテンプレートを具備するものであることを特徴とするワークの研磨装置。
8. ワークの研磨方法であって、少なくとも前記請求項６または請求項７に記載のワークの研磨装置を用い、前記ワークの片面を前記バッキングパッドと密着させて保持し、研磨布に研磨剤を供給しながら、前記ワークの被研磨面を前記研磨布に摺接させることにより研磨する工程を含むことを特徴とするワークの研磨方法。

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