JP2008044083A - 研磨用保持材 - Google Patents

Abstract

【課題】強度の方向性における偏りが小さく、均一な厚さのシリコンウェハを効率的に製造するのに有効で、大型化、薄型化に対応した樹脂製の研磨用保持材を提供する。
【解決手段】研磨装置の上定盤と下定盤との間に装着して被研磨物の研磨工程に用いるもので、複数の繊維強化型プリプレグ６Ｂを積層してなる内層と、その内層の両面に形成される複数の繊維強化型プリプレグ６Ａを積層してなる表面層とからなる研磨用保持材であって、両表面層は、それぞれ、複数の一方向炭素繊維強化型プリプレグが、３６０度の角度範囲において、その炭素繊維の配向方向を、研磨用保持材の回転中心に対して所定の角度回転させるようにずらして積層されてなる研磨用保持材１。
【選択図】図１Ｂ

Description

本発明は、半導体チップに用いられるシリコンウェハ等の被研磨物を両面極微細研磨によって均一な厚みの板に加工する研磨装置において被研磨物の保持に用いられる研磨用保持材に関する。

ウェハ保持材は、周囲に歯車を有する円盤からなっており、その円盤には研磨物を配置するための穴が形成されている。この研磨物配置穴にシリコンウェハをセットして研磨を行い、精密な厚さのシリコンウェハに加工する。

ウェハ保持材としては、ウェハ研磨装置における上下定盤の間に配置され、ウェハが収納される透穴を有するキャリア、ウェハ研磨装置における研磨ヘッドの下面に装着されるリング状のテンプレートなどがある。

シリコンウェハは、金属の不純物が付着すると重大な動作不良を起こすため、このとき用いられるウェハ保持材は、通常、樹脂製の複合材であり、強度を確保するために、炭素繊維、アラミド繊維、ＰＢＯ繊維、全芳香族ポリエステル繊維等の繊維により補強したプリプレグを材料としていた（例えば、特許文献１及び２参照。）。

また、強化した芯材によるウェハヘの損傷やスクラッチ傷を与えることを防ぐ為に表面層に有機繊維基材や樹脂層を形成する例も知られている（例えば、特許文献３参照。）。
特開平１１−１０４９５３号公報 特開２００１−３８６０９号公報 特開２００３−２２５８５７号公報

しかしながら、近年のシリコンウェハの薄型化、大型化への対応や、さらには、効率向上のために、薄く、大きなサイズのウェハ保持材を使用する必要が出てきており、この場合、これまで知られていた樹脂製のウェハ保持材では強度が不足していた。

すなわち、繊維基材として不織布を用いた場合には、繊維が短繊維であるため基材自体の強度が不足し、また、織布を用いた場合にも、縦方向と横方向の繊維が重なっており繊維が湾曲しているため、基材自体の強度は結局それほど高くならなかった。

一方、一方向炭素繊維強化型プリプレグは、繊維の配向方向に優れた強度を示し、ウェハ保持材を薄型化、大型化する場合にも、好ましい強度を有しているが、繊維が一方向に配向しているため、繊維方向に垂直な方向には強度が極端に低くなってしまう問題点があった。

すなわち、ウェハ保持材の強度が不足すると、ウェハ保持材が回転のトルクと研磨材との摩擦抵抗により、撓んだり、反ったりしてしまい、シリコンウェハの平坦度が悪化したり、研磨用保持材自体の寿命が極端に短くなったりしてしまう。また、ウェハ保持材は、円盤状のものが回転しながら全方向に応力が加わるため、一方向にのみ剛性が高くても、方向性の偏りにより強度の相違が大きくなると研磨精度に影響が出るため、好ましいものではない。

そのため一部の用途では、唯一、金属で許容される純チタン製のディスクが一般的に用いられているが、この場合にはウェハ保持材の製造コストが高くなってしまう点が問題であった。また、金属イオン汚染による製品への影響が懸念されるため限定された工程にしか用いられていない。

そこで、本発明は、従来の樹脂製のウェハ保持材の欠点を解消するためになされたものであり、強度の方向性における偏りが小さく、均一な厚さのシリコンウェハを効率的に製造するのに有効で、大型化、薄型化に対応した樹脂製の研磨用保持材を提供することを目的とするものである。

本発明者らは、鋭意、検討した結果、複数枚の一方向性炭素繊維強化プリプレグを研磨用保持材の表面層に用いることで曲げ強度が高い樹脂製の積層板を得ることができ、これを加工することで、研磨時に撓んだり反ったりすることなくシリコンウェハの表面を均一に鏡面研磨することが可能な研磨用保持材を得ることができることを見出し、本発明を完成させたものである。

すなわち、本発明の研磨用保持材は、研磨装置の上定盤と下定盤との間に装着して被研磨物の研磨工程に用いるもので、複数の繊維強化型プリプレグを積層してなる内層と、その内層の両面に形成される複数の繊維強化型プリプレグを積層してなる表面層とからなる研磨用保持材であって、両表面層は、それぞれ、複数の一方向炭素繊維強化型プリプレグが、３６０度の角度範囲において、その炭素繊維の配向方向を、研磨用保持材の回転中心に対して所定の角度回転させるようにずらして積層されてなることを特徴とするものである。

本発明の研磨用保持材によれば、曲げ強度が高く、研磨時にキャリアが撓んだり反ったりすることなく、研磨対象であるウェハ等の表面を均一に鏡面研磨することを可能とし、研磨用保持材の寿命も長く、ウェハ等の製造コストを抑えることができる。

以下、本発明について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１Ａは、本発明の研磨用保持材（キャリア）の平面図であり、図１Ｂは、図１Ａの研磨用保持材（キャリア）のＡ−Ａ断面図である。

本発明の研磨用保持材１は、図１Ａ及びＢに示したように、例えば、従来と同様に、円盤状の支持部２と、その外周に設けられた歯車３と、支持部２に貫通孔で形成された研磨物配置穴４と、研磨用保持材１の回転の中心となる固定部５と、からなるものである。
図１Ａ及びＢに発明の研磨用保持材の基材構成を示す。この研磨用保持材は、一方向炭素繊維強化型プリプレグ６Ａが複数枚積層されて表裏の両面に表面層が形成され、その表面層の間には繊維等強化型プリプレグ６Ｂが複数枚積層されて内層が形成された構成となっている。

この一方向炭素繊維強化型プリプレグ６Ａは、炭素繊維が一方向に配向し、炭素繊維間に樹脂が含浸された一方向炭素繊維強化型プリプレグであり、高剛性の炭素繊維を所望の配向となるように繊維を配置して樹脂組成物に含浸し、この樹脂組成物をＢ−ステージ化するか、このＢ−ステージ化したものを加工して繊維方向を適宜調整することで得ることができる。

ここで、研磨用保持材１の一方向炭素繊維強化型プリプレグ６Ａは、両表面層において、それぞれ、複数の一方向炭素繊維強化型プリプレグが、３６０度の角度範囲において、炭素繊維の配向方向を、研磨用保持材の回転中心に対して所定の角度回転させるようにずらして積層されて表面層を形成している。このような構成とすることで研磨用保持材の強度の偏りを小さくし、全方向に高強度を維持することができるようになる。
このとき、炭素繊維の配向方向を、研磨用保持材の回転中心に対して同一の回転方向に同一の角度ずつずらして積層されることが好ましい。

より好ましい実施形態として、一方向炭素繊維強化型プリプレグ６Ａが、最外層から内層に向かって、炭素繊維の配向方向を０度、４５度、９０度、１３５度、…と、研磨保持材の回転中心に対して４５度づつ同一の回転方向にずれるようにして積層されている場合が挙げられ、このとき、片側の表面層における一方向炭素繊維強化型プリプレグ６Ａの積層枚数は４枚又は８枚であることが好ましい。

また他の好ましい実施形態として、一方向炭素繊維強化型プリプレグ６Ａが、最外層から内層に向かって、炭素繊維の配向方向を０度、６０度、１２０度、１８０度、…と、研磨保持材の回転中心に対して６０度づつ同一の回転方向にずれるようにして積層されている場合も挙げられ、このとき、片側の表面層における一方向炭素繊維強化型プリプレグ６Ａの積層枚数は３枚又は６枚であることが好ましい。

また他の好ましい実施形態として、一方向炭素繊維強化型プリプレグ６Ａが、最外層から内層に向かって、炭素繊維の配向方向を０度、７２度、１４４度、２１６度、…と、研磨保持材の回転中心に対して７２度づつ同一の回転方向にずれるようにして積層されている場合も挙げられ、このとき、片側の表面層における一方向炭素繊維強化型プリプレグ６Ａの積層枚数は５枚又は１０枚であることが好ましい。

また、さらに他の好ましい実施形態として、一方向炭素繊維強化型プリプレグ６Ａが、最外層から内層に向かって、炭素繊維の配向方向を０度、９０度、１８０度、２７０度、…と、研磨保持材の回転中心に対して９０度づつ同一の回転方向にずれるようにして積層されている場合も挙げられ、このとき、片側の表面層における一方向炭素繊維強化型プリプレグ６Ａの積層枚数は２枚又は４枚であることが好ましい。
なお、以上の実施形態における炭素繊維の配向方向を表す角度は、最外層の炭素繊維の配向方向を基準（０度）として表した。

このときの強度は、縦方向及び横方向における曲げ強度が良好で、縦方向と横方向の強度の差が小さいため、方向による撓みや反りを有効に低減することができる。

これに対して、織布タイプの炭素繊維強化型プリプレグを表面層に配置した場合は、縦方向及び横方向において繊維方向による強度の差は小さいものの、繊維が湾曲しており、一方向炭素繊維と比較してプリプレグ自体の強度は低いものである。

この曲げ方向による影響を少なくするために、内層に一方向繊維強化型プリプレグの繊維方向を縦横交互に積み重ねるようにして積層板を形成することで改善する方法もあるが、もっとも影響が大きいのは曲げ方向と逆面の最外層の繊維であり、最外層以外の繊維プリプレグが一方向プリプレグであったとしても十分な曲げ剛性は得られない。

研磨用保持材１（キャリア）は、外側の歯車３部分を研磨装置の軸に組み合わせて駆動を伝達、被研磨物を研磨用保持材１に開けられた研磨物配置穴４にセットした状態で回転し、さらに軸の周りを研磨用保持材１自体が回ることにより、上下に接触している研磨材によって被研磨物が均一に磨かれる。

このため、曲げ剛性が不十分だと、軸から伝えられたトルクと摩擦による抵抗によって、研磨用保持材が撓む、反るといった変形を引き起こし、被研磨物が均一に鏡面加工されず、端部が薄くなったり、片側だけ粗くなったりしてしまう。また、研磨用保持材自体も部分的に磨耗してしまい、短いサイクルで交換しなくてはならなくなる。

したがって、本発明のように、一方向炭素繊維強化型プリプレグを用いて、表面層を全方向に曲げ強度が強く、耐磨耗性が高い材料とすることで研磨用保持材を作ることにより、均一な鏡面加工を効率よく行うことができ、研磨用保持材の交換頻度も少なくすることによる研磨作業のコストダウン効果も奏する。

そして、この一方向炭素繊維強化型プリプレグ６Ａは、市販のＵＤプリプレグ（例えば三菱レイヨンＣＳテープなど）を使用しても良いし、一方向に並べた炭素繊維を樹脂シートと一体加熱圧着して得ることもできる。

例えば、表面層に２枚ずつの一方向炭素繊維プリプレグを使用する場合（例えば、実施例１）は、２枚の一方向炭素繊維プリプレグが３６０度の角度範囲内において、炭素繊維の配向方向が回転中心に対して９０度ずつ同一方向にずれるようにして２枚のプリプレグを組み合わせることが好ましい。

また、例えば、表面層に３枚ずつの一方向炭素繊維プリプレグを使用する場合（例えば、実施例２）は、３枚の一方向炭素繊維プリプレグが３６０度の角度範囲内において、炭素繊維の配向方向が回転中心に対して６０度ずつ同一方向にずれるようにして３枚のプリプレグを組み合わせることが好ましい。

次に、ここで用いられる研磨用保持材の内層に用いられる繊維強化型プリプレグ６Ｂとしては、繊維強化型のプリプレグであれば特に限定されずに用いることができる。研磨用保持材の曲げ強度に一番影響があるのは最外層のプリプレグであるため、内層においては、例えば、炭素繊維織布強化型プリプレグでもよいし、また、炭素繊維強化型プリプレグ６Ａで例示した一方向炭素繊維強化型プリプレグを加工したものを用いてもよい。さらには、用いられる繊維も炭素繊維に限定されるものではなく、アラミド繊維、ＰＢＯ繊維、全芳香族ポリエステル繊維等の繊維強化型プリプレグとすることができる繊維を使用することができる。

ここで繊維強化型プリプレグ６Ａ，６Ｂに用いられる炭素繊維としては、通常強化繊維として用いられるものであれば特に限定されずに用いることができるが、例えば、炭素繊維強化型プリプレグの引張弾性率が２３０ＧＰａ以上、好ましくは４００ＧＰａ以上のものであることが好ましい。この炭素繊維としては、例えば、東レ株式会社製のトレカ系、東邦テナックス株式会社製の炭素繊維等が挙げられる。また、この炭素繊維は、プリプレグ中の質量比率が６０質量％以上であることが好ましく、６５〜７５質量％であることが特に好ましい。

このとき、炭素繊維以外の成分は樹脂成分となるため、樹脂成分は、質量比率が２０〜４０質量％以下であることが好ましく、２５〜３５質量％であることが特に好ましい。この比率があまりに低いと、積層した後に表面平滑性が低下するおそれがある。そして、この樹脂成分としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、変性ポリイミド樹脂等の熱硬化型樹脂が挙げられ、なかでもエポキシ樹脂であることが好ましい。

繊維強化型プリプレグ６Ａ，６Ｂの厚さは、これを複数枚積層して研磨用保持材の積層板とするため、１０〜１８０μｍであることが好ましく、１０〜５０μｍであることがより好ましい。また、最外層の一方向炭素繊維強化型プリプレグも同様であるが、７５μｍ以下であることがより好ましく、１０〜５０μｍであることが特に好ましい。

また、本発明の研磨用保持材は、平面方向だけではなく、積層方向についても強度の差をなくすことが好ましいため、積層する炭素繊維強化型プリプレグは、表裏の両表面において、それぞれ２枚以上であり、両表面層における炭素繊維プリプレグが、互いに、外表面から内層に向かって、炭素繊維の配向方向が同一となるように積層されることが好ましい。

すなわち、表面層の炭素繊維強化型プリプレグとしては、例えば、実施例に記載したように、複数の一方向炭素繊維強化型プリプレグが、３６０度の角度範囲内において、炭素繊維の配向方向を、研磨用保持材の回転中心に対して同一の回転方向に同一角度ずつずれるようにして積層されており、かつ、両表面層における炭素繊維プリプレグが、互いに、外表面から内層に向かって、積層順が同じプリプレグの炭素繊維の配向方向が同一となっていることが好ましい。さらに、内層において一方向炭素繊維強化型プリプレグを用いた場合には、例えば、その炭素繊維の配向方向を順に、横−縦−縦−横、横−縦−横−縦−横等のように対称的になるように積層して、積層方向においても強度のバランスを保つようにすることが好ましい。

そして、研磨用保持材の厚さは、被研磨物の厚さによって適宜調整すればよいが、通常、０．３ｍｍ〜３．０ｍｍであることが好ましく、０．４〜１．０ｍｍであることがさらに好ましい。また、その研磨用保持材の大きさは支持部となる円盤の直径が２５０ｍｍ以上であると本発明の効果が有効に発揮される。

本発明の研磨用保持材は、上記説明したような炭素繊維強化型のプリプレグを複数枚積層して形成されるものであり、その製造は、炭素繊維強化型プリプレグを複数枚積層する積層工程と、この積層工程により積層されたプリプレグを離型フィルムを介し、加熱加圧して互いに接着させて積層板とする接着工程と、により行うことができる。接着工程は高精度プレスなどであれば方式は特に限定されるものではない。成形条件は使用する樹脂によりそれぞれ異なるが、例えば圧力１ＭＰａ、温度１２５℃で５時間成形などの条件により均一な条件にて積層する。

離型フィルムは特に限定されるものではなく、成形温度での耐熱性、成形後の離型性、低汚染性などの条件を満たすものであればいずれも使用できる。具体的には、セパニウムフィルム（サン・アルミニウム工業株式会社製）、テドラーフィルム（ＤｕＰｏｎｔ製）などが挙げられる。

また、本発明の研磨用保持材は、研磨用保持材の表面層の炭素繊維プリプレグのさらに表層に、樹脂シート又は樹脂含浸有機繊維プリプレグを積層して形成された有機繊維基材を積層して形成することが出来る。

このように、最表層に樹脂シートや樹脂含浸有機繊維プリプレグを配置することにより炭素繊維による被研磨物へのスクラッチ傷発生や炭素粉による汚染を防止することが出来る。

この樹脂層はカーボン繊維の露出を防ぎ、研磨による摩耗後も一定の層厚を保つ厚さが必要である。積層板の表面に接着した後に１０〜５０μｍ程度の厚さになるように樹脂シートの溶融粘度を調整する。また、無機フィラーは傷の原因になる為、配合しない。

ここで用いることの出来る樹脂シート材料としては熱可塑性樹脂シート、熱硬化性樹脂シートのいずれも広く使用できるが、特にゴムや高分子エラストマーを配合したエポキシ樹脂シートが好ましく使用できる。
また、樹脂含浸有機繊維プリプレグとしてはアラミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ＰＯＢ繊維、ポリエステル繊維などの有機繊維に上記樹脂シートで挙げられた樹脂を含浸させたものが用いられる。
樹脂シート又は樹脂含浸有機繊維プリプレグの貼り合わせは、プレスでもロールラミネータでも貼り合わせ方法は限定されない。さらに表面の平滑性や厚さ精度を向上させる為に成形後にカーボン繊維が露出しない程度の研磨を行っても良い。

このようにして得られた積層板に、円盤の所定の外径および内穴径で、歯車型に切断、打ち抜き加工を施すことで研磨用保持材（キャリア）が製造できる。
以上の説明はキャリアとしての研磨用保持材について説明したが、同様にウェハ研磨装置における研磨ヘッドの下面に装着されるリング状のテンプレートを上記説明した炭素繊維強化型樹脂プリプレグの積層体で形成して研磨用保持材とすることもできる。

以下、本発明のウェハ保持材について、実施例及び比較例に基づいて説明する。

（参考例１）
炭素繊維プリプレグＡの作成
炭素繊維織布（東邦テナックス製、商品名：Ｗ１１０３、一枚当たりの質量は１２５ｇ／ｍ^２）にエポキシ樹脂組成物（京セラケミカル製、商品名ＴＥＹ９７５０Ｓ）を含浸乾燥し一枚当たり樹脂分４０質量％の炭素繊維プリプレグＡを作成した。

（参考例２）
樹脂シートＢの作成
ビスフエノールＡ型エポキシ樹脂 ９４質量部、ＤＩＣＹ（ジシアンジアミド） ６質量部をメチルセルソロブに希釈して、離形用のＰＥＴフィルムに塗布し、１８０℃、３分間乾燥させて厚さ３５μｍの樹脂シートＢを製造した。

（実施例１）
参考例１で作成した炭素繊維プリプレグＡを５５０ｍｍ×５５０ｍｍに切断したものを４枚重ね合わせ内層とし、さらに一方向炭素繊維強化型プリプレグとしてＣＳテープ（三菱レイヨン株式会社製、商品名：ＴＲ３５０Ｊ０５０ＳＢ４ＺＲＳ；一枚当たりのカーボン繊維質量は５０ｇ、樹脂比率が３７質量％）を、５５０ｍｍ×５５０ｍｍに切断し、これを表面層として内層の両面に２枚づつ、炭素繊維の配向方向が最外層から内層に向かって０度、９０度となるように重ね、離型フィルムで挟み、１ＭＰａの圧力をかけながら、成形温度の１６０℃まで昇温して、これを６０分間保持し、加熱、加圧成形した。その後、３０分かけて冷却し、各プリプレグを接着して積層板を得た。このときの積層板を構成するプリプレグの積層順について図２に示した。

このようにして得られた厚さ０．８ｍｍの積層板に、円盤の外径５３０ｍｍ、内穴径２００ｍｍで、図１の歯車型に切断、打ち抜き加工を施すことでウェハ保持材（キャリア）を製造した。

（実施例２）
炭素繊維プリプレグＡを３枚重ね合わせ内層とし、さらに一方向炭素繊維強化型プリプレグとしてＣＳテープ（三菱レイヨン株式会社製、商品名：ＴＲ３５０Ｊ０５０ＳＢ４ＺＲＳ；一枚当たりのカーボン繊維質量は５０ｇ、樹脂比率が３７質量％）を、繊維方向が０度、６０度、１２０度になるようにして５５０ｍｍ×５５０ｍｍにそれぞれ３組切断し、これを表面層として内層の両面に、炭素繊維の配向方向が最外層から内層に向かって０度、６０度、１２０度となるように３枚ずつ順番に重ねた以外は実施例１と同様にして積層板を得た。このときの積層板を構成するプリプレグの積層順について図３に示した。これを加工して研磨用保持剤（キャリア）を製造した。

（実施例３）
実施例１で得た０．８ｍｍの積層板のさらに最外層に参考例２で作成した樹脂シートＢを１枚づつ重ね圧力２．５ＭＰａ、温度１６０℃で６０分加圧成形して積層板を得た。このときの積層板を構成するプリプレグの積層順について図４に示した。これを加工して研磨用保持材（キャリア）を製造した。

（実施例４）
一方向炭素繊維強化型プリプレグとしてＣＳテープ（三菱レイヨン株式会社製、商品名：ＴＲ３５０Ｊ０５０ＳＢ４ＺＲＳ：一枚当たりのカーボン繊維質量は５０ｇ、樹脂比率が３７質量％）を、５５０ｍｍ×５５０ｍｍに切断し、これを表面層として２枚づつ重ねた。内層には一方向炭素繊維強化型プリプレグとしてＣＳテープ（三菱レイヨン株式会社製、商品名：ＴＲ３５０Ｊ２００ＳＢ４ＺＲＳ；一枚当たりのカーボン繊維質量は２００ｇ、樹脂比率が３０質量％）を、５５０ｍｍ×５５０ｍｍに切断し、これを３牧重ねた。このとき、表面から裏面に向かって、基準線（０度）に対して、炭素繊維の配向方向が６０度、１２０度、０度、９０度、０度、１２０度、６０度となるように重ね合わせるようにして、離型フィルムで挟み、１ＭＰａの圧力をかけながら、成形温度の１６０℃まで昇温して、これを６０分間保持し、加熱、加圧成形した。その後、３０分かけて冷却し、各プリプレグを接着して積層板を得た。こうして得た０．８ｍｍの積層板のさらに最外層に参考例２で作成した樹脂シートＢを１枚づつ重ね圧力２．５ＭＰａ、温度１６０℃で６０分加圧成形して積層板を得た。このときの積層板を構成するプリプレグの積層順について図５に示した。これを加工して研磨用保持材（キャリア）を製造した。

（比較例１）
プリプレグとして表面層、内層ともに織布強化型の炭素繊維プリプレグＡを用い、これを合計７枚積層して用いた以外は、実施例１と同様にして研磨用保持材（キャリア）を製造した。このときの積層板を構成するプリプレグの積層順について図６に示した。

（比較例２）
参考例１で作成した炭素繊維プリプレグＡを３枚重ね合わせて内層とし、この内層の両面に表面層として厚さ２００μｍの３軸織物炭素繊維クロス強化型プリプレグ１枚づつを用いた以外は、実施例１と同様にして研磨用保持材（キャリア）を製造した。このときの積層板を構成するプリプレグの積層順について図７に示した。

（比較例３）
参考例１で作成した炭素繊維プリプレグＡを５枚重ねあわせて内層とし、この内層の両面に表面層として一方向炭素繊維強化型プリプレグのＣＳテープ（三菱レイヨン株式会社製、商品名：ＴＲ３５０Ｊ０５０ＳＢ４ＺＲＳ；一枚当たりのカーボン繊維質量は５０ｇ、樹脂比率が３７質量％）をそれぞれ１枚づつ重ね合わせた以外は実施例１と同様にして研磨用保持材（キャリア）を製造した。このときの積層板を構成するプリプレグの積層順について図８に示した。

（試験例）
実施例１〜４及び比較例１〜３で得られた研磨用保持材（キャリア）について、反り及び強度について試験を行い、その結果を表１及び表２に示した。ここで、強度とは、応力に対する撓みの発生のしにくさを示す。また、シリコウェハの研磨を行ったときの研磨傷の発生状況についても試験を行い、その結果を表１及び表２に示した。

＊１：研磨用保持材を定盤に平置きし、最大の浮き上がりを測定した。
＊２：研磨用保持材の円盤の中心を支点として、両端に１００Ｎを荷重した際の変形量を、まず、最外層の繊維方向に合わせた位置から順に１５度づつ回転させながら、円盤の２４方向で値を測定したときの平均値と最大値を測定した。
＊３：シリコンウェハ２００枚を所定条件で研磨し、ウェハ表面を１００倍のスコープを用いて目視観察して次の基準により評価した。
○：傷なし、△：わずかに傷有り、×：多数の傷有り

本発明の研磨用保持材（キャリア）の平面図である。 図１Ａの研磨用保持材（キャリア）のＡ−Ａ断面図である。 実施例１に係る研磨用保持材（キャリア）のプリプレグ構成を示した図である。 実施例２に係る研磨用保持材（キャリア）のプリプレグ構成を示した図である。 実施例３に係る研磨用保持材（キャリア）のプリプレグ構成を示した図である。 実施例４に係る研磨用保持材（キャリア）のプリプレグ構成を示した図である。 比較例１に係る研磨用保持材（キャリア）のプリプレグ構成を示した図である。 比較例２に係る研磨用保持材（キャリア）のプリプレグ構成を示した図である。 比較例３に係る研磨用保持材（キャリア）のプリプレグ構成を示した図である。

符号の説明

１…研磨用保持材、２…支持部、３…歯車、４…研磨物配置穴、５…固定部、６Ａ…一方向炭素繊維強化型プリプレグ、６Ｂ…繊維強化型プリプレグ、７…樹脂シート、８…３軸織物炭素繊維強化型プリプレグ

Claims (14)

1. 複数の繊維強化型プリプレグを積層してなる内層と、その内層の両面に形成される複数の繊維強化型プリプレグを積層してなる表面層とからなる研磨用保持材であって、
   両表面層は、それぞれ、複数の一方向炭素繊維強化型プリプレグが、３６０度の角度範囲において、炭素繊維の配向方向を、研磨用保持材の回転中心に対して所定の角度回転させるようにずらして積層されてなることを特徴とする研磨用保持材。
2. 前記一方向炭素繊維強化型プリプレグが、炭素繊維の配向方向を、研磨用保持材の回転中心に対して同一の回転方向に同一の角度ずつずらして積層されていることを特徴とする研磨用保持材。
3. 前記一方向炭素繊維強化型プリプレグが、前記両表面層にそれぞれ同一枚数積層されていることを特徴とする請求項１又は２記載の研磨用保持材。
4. 両表面層における前記一方向炭素繊維強化型プリプレグが、それぞれ、外表面から内層に向かって、３６０度の角度範囲において、炭素繊維の配向方向を、研磨用保持材の回転中心に対して４５度ずつ同一の回転方向にずれるようにして４枚又は８枚積層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項記載の研磨用保持材。
5. 両表面層における前記一方向炭素繊維強化型プリプレグが、それぞれ、外表面から内層に向かって、３６０度の角度範囲において、炭素繊維の配向方向を、研磨用保持材の回転中心に対して６０度ずつ同一の回転方向にずれるようにして３枚又は６枚積層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項記載の研磨用保持材。
6. 両表面層における前記一方向炭素繊維強化型プリプレグが、それぞれ、外表面から内層に向かって、３６０度の角度範囲において、炭素繊維の配向方向を、研磨用保持材の回転中心に対して７２度ずつ同一の回転方向にずれるようにして５枚又は１０枚積層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項記載の研磨用保持材。
7. 両表面層における前記一方向炭素繊維強化型プリプレグが、それぞれ、外表面から内層に向かって、３６０度の角度範囲において、炭素繊維の配向方向を、研磨用保持材の回転中心に対して９０度ずつ同一の回転方向にずれるようにして２枚又は４枚積層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項記載の研磨用保持材。
8. 両表面層における前記一方向炭素繊維強化型プリプレグが、互いに、外表面から内層に向かって、積層順の同じプリプレグの炭素繊維の配向方向が同一となるように積層されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の研磨用保持材。
9. 前記内層が、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維及び全芳香族ポリエステル繊維から選ばれる少なくとも一種の繊維を用いた、一方向繊維強化型プリプレグ又は織布プリプレグであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載の研磨用保持材。
10. 前記両表面層のさらに外側に、樹脂シート又は樹脂含浸有機繊維プリプレグが積層されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載の研磨用保持材。
11. 前記樹脂シート又は樹脂含浸有機繊維プリプレグの厚さが、１０〜５０μｍであることを特徴とする請求項１０記載の研磨用保持材。
12. 最外層の前記一方向炭素繊維強化型プリプレグは、厚さが７５μｍ以下、樹脂分が２０〜４０質量％であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項記載の研磨用保持材。
13. 前記研磨用保持材が、ウェハ研磨装置における上下定盤の間に配置され、ウェハが収納される透孔を有するキャリアであることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項記載の研磨用保持材。
14. 前記研磨用保持材が、ウェハ研磨装置における研磨ヘッドの下面に装着されるリング状のテンプレートであることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項記載の研磨用保持材。

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