JP2014151410A

JP2014151410A - 保護シート

Info

Publication number: JP2014151410A
Application number: JP2013024521A
Authority: JP
Inventors: Yoshimi Mochizuki; 吉見望月
Original assignee: Fujibo Holdins Inc
Current assignee: Fujibo Holdins Inc
Priority date: 2013-02-12
Filing date: 2013-02-12
Publication date: 2014-08-25

Abstract

【課題】定盤の表面を保護することができ、さらにパッドとの間に気泡が形成されるのを抑制することができる定盤の保護シートを提供する。
【解決手段】保護シート１７，２１は、定盤を保護するためのフィルム２３と、このフィルム２３の一方の面に形成された粘着剤層２５と、を備え、フィルム２３の他方の面には、当該他方の面上にパッド７，１９を貼り付けた際に当該他方の面とパッド７，１９との間に気泡が形成されるのを防止するためのエア抜き溝２９が形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、保護シートに関し、特に、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）装置の研磨定盤や保持定盤を保護するための保護シートに関する。

従来から、半導体ウェハや液晶ディスプレイ用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、磁気ディスク用ガラス基板等の被研磨物の表面を研磨して平坦化するためのＣＭＰ装置が知られている。このようなＣＭＰ装置としては、被研磨物の片面を研磨できる片面研磨装置、及び被研磨物の両面を同時に研磨できる両面研磨装置がある。

一般的な片面研磨装置は、対向して配置された研磨定盤、及び保持定盤の２枚の定盤と、研磨定盤の平坦面に貼り付けられた研磨パッドと、保持定盤の平坦面に貼り付けられた保持パッドとを備えている。そして片面研磨装置は、被研磨物を保持パッドによって研磨パッドの研磨面に押し当て、被研磨物の被研磨面と研磨パッドの研磨面との間にスラリーを供給しながら研磨パッドを回転させることによって被研磨物の被研磨面を研磨する。

また、一般的な両面研磨装置は、対向して配置された２枚の研磨定盤と、各々の研磨定盤の平坦面に貼り付けられた研磨パッドとを備えている。そして両面研磨装置は、各々の研磨パッドの研磨面と、被研磨物の被研磨面との間に研磨スラリーを供給しながら研磨パッドを回転させることによって被研磨物を研磨する。

このような研磨装置では、粘着剤を用いて研磨パッド又は保持パッドを金属製の定盤の平坦面に貼り付けている。そして消耗品である研磨パッド及び保持パッドは、所定期間使用した後に交換する必要があり、パッドの交換時にはパッドを定盤から剥がし定盤の表面に付着した粘着剤を掻き落としてから新たなパッドを定盤に貼り付ける作業を行う。

このパッドの交換時において、粘着剤を掻き落とす作業や砥粒、研磨屑等の飛散によって定盤の面が傷付いたり、研磨スラリーの水分・ｐＨ・酸化剤によって定盤の面が変質して定盤の表面に凹凸が形成されたりしてしまう。そして定盤の表面に凹凸が形成されてしまうと、その上にパッドを貼り付けた際に定盤の凹凸がパッドの平坦性を損ねてパッドの研磨面又は保持面にも凹凸が形成されてしまい、被研磨物の平坦性に影響を及ぼす場合がある。このため、定盤がダメージを受けた場合、定盤表面を削り新たな平坦面に更新することや、ダメージがひどい場合には高価な定盤を交換する必要がある。定盤の更新や交換は作業効率が落ち、コストが上昇してしまう。

このような課題を解決するための技術として、特許文献１に記載されたものが知られている。

特開２００８−１０９０６４号公報

特許文献１では、定盤の表面に保護シートを貼り付けることにより、定盤の表面が傷付くのを防止している。

しかしながら、特許文献１の技術では、保護シートによって定盤の表面が傷付くのを防止することができるものの、パッドの交換時にパッドを保護シート上に貼り付ける際にパッドと保護シートとの間に空気が巻き込まれて気泡が形成されてしまう恐れがあった。そしてパッドと保護シートとの間に気泡が形成されると、やはりパッドの平坦性が損なわれてしまい、被研磨物の平坦性に影響を及ぼすことを防止することができない。また、十分注意して貼りつけてもパッドと保護シートとの間に閉じ込められた外観でわからないレベルの微小な空気が研磨負荷により研磨中に集まり大きな凸部となり、研磨パッドが破れ、被研磨物を損傷してしまう場合がある。

また、特に研磨パッドは研磨パッドの寿命時のみならず、研磨パッドや被研磨物の損傷等のトラブル発生時に交換する必要があるため、研磨パッドを交換する度に、研磨パッドと保護シートとの間に気泡が形成されないように丁寧に貼り付けていると交換作業の効率が非常に低くなり生産性が悪化するとともに、研磨パッドが強力に接着されているために、貼り付けミスをするとパッドを剥がして捨てなくてはならず、研磨パッドを無駄に浪費してしまうという問題があった。

そこで本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、定盤の表面を保護することができ、さらにパッドとの間に気泡が形成されるのを抑制することができる定盤の保護シートを提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は、ＣＭＰ装置の定盤を保護するための保護シートであって、定盤を保護するためのフィルムと、このフィルムの一方の面に形成された粘着剤層と、を備え、フィルムの他方の面には、当該他方の面上にパッドを貼り付けた際に当該他方の面とパッドとの間に気泡が形成されるのを防止するためのエア抜き溝が形成されていることを特徴としている。

このように構成された本発明によれば、保護シートによって、パッドが貼り付けられる定盤の貼付面を保護すると共に、保護シート上にパッドを貼り付ける際に、両者の間に気泡が形成されるのを防止することができる。そして気泡を防止するためのエア抜き溝を保護シートに形成することにより、保護シート上にパッドを貼り付ける作業を必要以上に丁寧に、即ち気泡を抑制するためにゆっくりと行う必要がなくなり、パッドの交換作業を素早く行うことができる。また、保護シートにエア抜き溝を形成することによって、保護シートとパッドとの間に気泡が形成されるのを防止するだけではなく、パッドに形成された粘着剤層と、保護シートのエア抜き溝との間でアンカー効果を生じさせ、保護シートに対するパッドの接着力を高めることができる。

以上のように本発明によれば、定盤の表面を保護することができ、さらにパッドとの間に気泡が形成されるのを抑制することができる。

本発明の実施形態による保護シートが適用されている片面研磨装置を示す断面図である。本発明の実施形態による保護シートを示す断面図である。本発明の実施形態によるフィルムの上面図である。本発明の実施形態によるフィルムの上面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態による保護シートについて説明する。図１は、本発明の実施形態による保護シートが適用されている片面研磨装置を示す断面図である。

先ず、図１に示すように、片面研磨装置１は、ＣＭＰ法により被研磨物３の面を平坦化するものである。片面研磨装置１は、回転軸周りに回転する研磨定盤５と、研磨定盤５の上面に固定された研磨パッド７と、研磨パッド７の研磨面９を目立てするためのドレッサ１１と、被研磨物３を保持するための保持定盤１３と、研磨スラリーを研磨面９に供給するための研磨スラリー供給装置１５とを備えている。

このような片面研磨装置１は、研磨スラリー供給装置１５から研磨パッド７の研磨面９に研磨スラリーを供給しながら、研磨定盤５及び保持定盤１３を回転させることによって、保持定盤１３に保持された被研磨物３の表面を平坦化するようになっている。

研磨定盤５は、金属製であり、円板形状を有している。研磨定盤５の一方の面は、保護シート１７を介して研磨パッド７が貼り付けられる貼付面を構成しており、この貼付面は、実質的に平らである。

保持定盤１３は、金属製であり、研磨定盤５よりも径が小さい円板形状を有している。保持定盤１３の一方の面は、保護シート２１を介して保持パッド１９が貼り付けられる貼付面を構成しており、この貼付面は実質的に平らである。

研磨パッド７は、例えば発泡性ポリウレタン製のパッドであり、研磨定盤５とほぼ同一の径の円板形状を有している。研磨パッド７は、保護シート１７を介して研磨定盤５に対して着脱可能に貼り付けられている。そして研磨パッド７の交換時には、使用済みの研磨パッド７を保護シート１７から剥がし、新しい研磨パッドの研磨面９とは反対側の面を保護シート１７上に貼り付ける。

保持パッド１９は、例えば軟質プラスチック製のパッドであり、保持定盤７とほぼ同一の径の円板形状を有している。保持パッド１９は、保護シート２１を介して保持定盤１３に対して着脱可能に貼り付けられている。そして保持パッド１９の交換時には、使用済みの保持パッド１９を保護シート２１から剥がし、新しい保持パッドの保持面とは反対側の面を保護シート２１上に貼り付ける。

研磨定盤５及び保持定盤１３に貼り付けられる保護シート１７，２１は同一の構成を有している。従って、以下では、研磨定盤５に貼り付けられた保護シート１７の構成について詳述する。

図２は、保護シートを示す断面図である。図２に示すように、保護シート１７は、研磨定盤５を保護するためのフィルム２３と、フィルム２３の一方の面に形成された粘着剤層２５とを備えている。保護シート１７は、フィルム２３が研磨パッド７の研磨面とは反対側の面に貼り付けられた芯材付きの両面テープ２７と接触し、粘着剤層２５が研磨定盤５の貼付面と接触するように、研磨パッド７と研磨定盤５との間に配置される。

保護シート１７のフィルム２３は、研磨定盤５とほぼ同一の径を有する円形シートによって構成されている。フィルム２３を形成する材料としては、例えばＰＥＴ（Polyethyleneterephtalate）のようなポリエステルや、ＰＶＣ（Polyvinyl chloride）、ＰＭＭＡ（Polymethyl methacrylate）、ＰＣ（Polycarbonate）、POM(Polyoxymethylene)、ＰＰ（polypropylene）、ＰＳ（polystyrene）、エポキシ樹脂などがある。また、フィルム２３の厚みは、研磨定盤５への貼り付け易さを考慮して１００〜２５０μｍ程度であることが好ましい。また、研磨時に発生する研磨熱によって保護シート１７が変質するのを防止するために、保護シート１７を形成するためのフィルム２３としては、ガラス転移温度が１００℃以上のものを用いることが好ましい。また、フィルム２３の他方の面には、複数のエア抜き溝２９が形成されている。

エア抜き溝２９は、円形のフィルム２３の周まで延びる溝であり、フィルム２３の他方の面に研磨パッド７を貼り付ける際に、フィルム２３の他方の面と研磨パッド７との間にある空気は、エア抜き溝２９を通ってフィルム２３の周囲に流れるようになっている。

図３及び図４は、フィルムの上面図である。

図３に示すように複数のエア抜き溝２９は、フィルム２３の他方の面の全面にわたって連子状に配置されている。そして各エア抜き溝２９の端部は、フィルム２３の周まで至っており、フィルム２３の他方の面上に研磨パッド７を配置しエア抜き溝２９の上方の開口が閉じられたときにエア抜き溝２９内の空気をエア抜き溝２９の端部から排出できるようになっている。

また、エア抜き溝２９の配列の別の例として、図４に示すように、複数のエア抜き溝２９をフィルム２３の他方の面上に格子状に配置しても良い。この場合もエア抜き溝２９の端部は、フィルム２３の周まで延びており、フィルム２３の他方の面上に研磨パッド７を配置しエア抜き溝２９の上方の開口が閉じられたときにエア抜き溝２９内の空気をエア抜き溝２９の端部から排出できるようになっている。

エア抜き溝２９の幅は約０．１〜１．０ｍｍであり深さは約５０〜２５０μｍであることが好ましい。エア抜き溝２９の幅を大きくし過ぎると、フィルム２３の他方の面上での溝の専有面積が増加してしまうため、エア抜き溝２９の幅を約０．１〜１．０ｍｍとすることによりエア抜き溝２９が研磨パッド７の平坦性を損ねるのを抑制することができる。

また、エア抜き溝２９の配列ピッチは約０．１〜１０ｍｍであることが好ましい。エア抜き溝２９の配列ピッチが小さすぎるとフィルム２３と研磨パッド７との間の気泡を十分に取り除くことができなくなるため、エア抜き溝２９の配列ピッチは約０．１〜１０ｍｍとすることにより、フィルム２３と研磨パッド７との間の気泡を取り除くことができる。

粘着剤層２５は、フィルム２３の一方の面に糊を塗布することで形成されている。粘着剤層２５を形成するための糊としては、強粘着タイプのものを用いることが好ましい。また、保護シート１７の出荷時には、粘着剤層２５におけるフィルム２３と反対側の面に離型紙を貼り付けておくことが好ましい。

次に、本実施形態による保護シート１７の作用について詳述する。

保護シート１７を研磨定盤５に貼り付ける際、先ず、上述した離型紙を粘着剤層２５から剥がし、粘着剤層２５が研磨定盤５の貼付面に接触するように、保護シート１７を研磨定盤５の貼付面上に配置する。このとき、保護シート１７によって研磨定盤５の貼付面の全面を覆うように保護シート１７を配置する。

次に、研磨パッド７の中心が研磨定盤５の中心と重なるように、研磨パッド７を保護シート１７上に配置する。研磨パッド７を保護シート１７上に配置すると、研磨パッド７の両面テープが保護シート１７のフィルム２３に貼り付く。このとき研磨パッド７と保護シート１７との間にある空気は、研磨パッド７の周方向に押し出される。そして保護シート１７のフィルム２３の他方の面上にはエア抜き溝２９が形成されているので、研磨パッド７と保護シート１７との間に密閉された空間が形成されるのを防止することができる。これにより、研磨パッド７と保護シート１７との間に気泡が形成されるのを防止することができる。そして研磨パッド７と保護シート１７との間の気泡を除去することにより、研磨定盤５の貼付面を保護しながら研磨パッド７の平坦性を高めることができる。また、保護シート１７にエア抜き溝２９を形成することにより、保護シート１７の可撓性を向上させることができる。これにより、保護シート１７を研磨定盤５に貼り付ける際の作業を、エア抜き溝２９がない場合と比較して、より容易にかつ正確に行うことができる。

また、保護シート１７のフィルム２３上にエア抜き溝２９を形成することにより、研磨パッド７の両面テープ２７の糊がエア抜き溝２９内に入り込むので、所謂アンカー効果によって保護シート１７に対する研磨パッド７の接着力を高めることができる。アンカー効果を用いて保護シート１７に対する研磨パッド７の接着力を高めることによって、研磨時に研磨パッド７が剥離するのを確実に防止することができる。さらに、研磨パッド７は、交換頻度が高い上にトラブルが生じる度に研磨定盤５から取り外す必要があるため、研磨パッド７は、保護シート１７に対して再剥離性が高いことが望まれている。そしてアンカー効果によって保護シート１７に対する研磨パッド７の接着力を高めることにより、粘着力がそれほど強くない再剥離性が高い芯材付きの両面テープ２７を使用したとしても、研磨時に研磨パッド７が保護シート１７から剥がれるのを抑制することができる。また、両面テープ２７を芯材付きのものとすることにより、両面テープ２７の粘着剤が保護シート１７のエア抜き溝２９内に入り込み過ぎるのを防止することができる。

また、研磨時には、例えば研磨パッド７と被研磨物３との間に研磨熱が生じ、この研磨熱が研磨定盤５の貼付面に伝わってしまう場合がある。研磨定盤５の貼付面に研磨熱が伝わると、研磨定盤５の貼付面と、その反対側の面との間に温度差が生じるため研磨定盤５に反りが生じてしまう場合がある。しかしながら、研磨定盤５にエア抜き溝２９付きの保護シート１７を貼り付けることにより、研磨パッド７と研磨定盤５の貼付面との間に空気層が形成され、空気層の断熱作用によって研磨熱が研磨定盤５に伝わるのを抑制することができる。これにより、研磨定盤５の平坦性を維持することができる。また、仮に研磨熱が高くなり研磨定盤５に反りが生じたとしても、保護シート１７のエア抜き溝２９間のランド部分の変形によってエア抜き溝２９が拡張したり収縮したりすることができるので、保護シート１７によって研磨定盤５の変形が研磨パッド７に転写されるのを抑制することができる。

尚、上述したように、保持定盤１３と保持パッド１９との間の保護シート２１を、保護シート１７と同様のものとしても良く、これにより、保持パッド１９の平坦性を確保することができる。

また、保持定盤１３に貼り付ける保護シート２１と、研磨定盤５に貼り付ける保護シート１７とを異なる溝ピッチを有するものとしてもよい。保持定盤１３は、被研磨物３を研磨パッド７に押し付けるものであるから、研磨時には、保持定盤１３に貼り付ける保護シート２１には常に圧力が加わった状態となる。従って保持定盤１３に貼り付ける保護シート２１は、研磨定盤５に貼り付ける保護シート１７よりも平坦性が高いことが好ましい。よって、保持定盤１３に貼り付ける保護シート２１の溝の幅は、研磨定盤５に貼り付ける保護シート１７の溝の幅よりも狭く、保持定盤１３に貼り付ける保護シート２１の溝のピッチは、研磨定盤５に貼り付ける保護シート１７の溝のピッチよりも小さいことが好ましい。この場合、保持定盤１３に貼り付ける保護シート２１の溝の幅は、約０．１〜１．０ｍｍであることが好ましく、溝のピッチは、約５〜１００ｍｍであることが好ましい。

１片面研磨装置
３被研磨物
５研磨定盤
７研磨パッド
１３保持定盤
１７，２１保護シート
１９保持パッド
２３フィルム
２５粘着剤層
２９エア抜き溝

Claims

ＣＭＰ装置の定盤を保護するための保護シートであって、
前記定盤を保護するためのフィルムと、
このフィルムの一方の面に形成された粘着剤層と、を備え、
前記フィルムの他方の面には、当該他方の面上にパッドを貼り付けた際に当該他方の面と前記パッドとの間に気泡が形成されるのを防止するためのエア抜き溝が形成されている、保護シート。
前記エア抜き溝を複数本有しており、複数のエア抜き溝は、連子パターンで前記フィルム上に形成されている、請求項１に記載の保護シート。
前記エア抜き溝を複数本有しており、複数のエア抜き溝は、格子パターンで前記フィルム上に形成されている、請求項１に記載の保護シート。