JP2015062987A

JP2015062987A - 研磨パッドの貼り付け方法

Info

Publication number: JP2015062987A
Application number: JP2013199617A
Authority: JP
Inventors: 堀田　秀児; Hideji Hotta; 秀児堀田; 小林　一雄; Kazuo Kobayashi; 一雄小林
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2013-09-26
Filing date: 2013-09-26
Publication date: 2015-04-09

Abstract

【課題】定盤から研磨パッドを容易に剥離できるようにすることを目的とする。
【解決手段】定盤１に研磨パッド４を貼り付ける貼り付け方法は、定盤１上における研磨パッド４の直径よりも小さい直径の領域に仮接着剤３を配設して定盤１の外周に仮接着剤３を配設しない未配設領域２を形成する仮接着剤配設ステップと、少なくとも未配設領域２に接着剤５を配設して研磨パッド４を仮接着剤３及び接着剤３の上に配設することで研磨パッド４を定盤１に貼り付ける貼り付けステップと、を備えているため、定盤１において研磨パッド４が強固に接着される面積が小さくなり、定盤１から研磨パッド４を容易に剥離することができる。また、少なくとも接着剤５で研磨パッド４を定盤１に強固に固定できるため、ウェーハ６の研磨加工時に定盤１から研磨パッド４が剥離することを防止できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、被加工物を研磨する研磨パッドを定盤上に貼り付ける研磨パッドの貼り付け方法に関する。

被加工物の表面に集積回路を形成する前の工程においては、例えば、研磨装置を用いて被加工物の表面の研磨を行っている。研磨装置としては、被加工物を研磨する研磨パッドと、研磨パッドを支持する定盤と、被加工物を上方から保持し回転可能な作用部と、研磨液を研磨パッドと被加工物との間に供給する供給部とを少なくとも備えているものがある（例えば、下記の特許文献１を参照）。この研磨装置では、研磨パッドと被加工物との間に研磨液を供給しつつ、研磨パッドと被加工物とをそれぞれ回転させて相対的に摺動させることにより被加工物の表面を研磨することができる。

通常、研磨パッドは、両面テープや接着剤を介して定盤上に貼着される。そして、研磨パッドは、被加工物を継続して研磨することに伴って研磨性能が低下すると、定盤から剥離されるとともに新たな研磨パッドに適宜交換される。

特開２００４−０２２８０４号公報

しかし、例えば直径１ｍ等の研磨パッドが両面テープや接着剤を介して強固に定盤に貼着されている状態から、研磨パッドを定盤から剥離するのは非常に手間がかかるとともに、両面テープの糊や接着剤を定盤上に残存させずに研磨パッドを定盤から剥離するのは非常に難しい。

一般には、剥離が容易な接着テープが存在するものの、研磨中に発生する負荷によって定盤から研磨パッドが剥がれないようにする必要があり、研磨加工時に使用されるスラリーや薬液に対し研磨パッドが耐性を有する必要もあるため、剥離が容易な接着テープを使用することは好ましくない。

本発明は、上記の事情にかんがみてなされたものであり、スラリーや薬液に対する耐性を維持しつつ、定盤から研磨パッドを容易に剥離できるようにすることを目的としている。

本発明は、定盤に研磨パッドを貼り付ける貼り付け方法であって、定盤上における該研磨パッドの直径よりも小さい直径の領域に仮接着剤を配設して該定盤の外周に該仮接着剤を配設しない未配設領域を形成する仮接着剤配設ステップと、少なくとも該未配設領域に接着剤を配設して該研磨パッドを該仮接着剤及び該接着剤の上に配設することで該研磨パッドを該定盤に貼り付ける貼り付けステップと、を備えている。

上記仮接着剤は、セルロース系接着剤、酢酸ビニル樹脂系接着剤または変成シリコーン系接着剤から構成されていることが望ましい。

本発明では、仮接着剤配設ステップを実施して定盤に研磨パッドの直径よりも小さい直径の領域に仮接着剤を配設して定盤の外周側に未配設領域を形成した上で貼り付けステップを実施するため、仮接着剤及び接着剤を介して研磨パッドを定盤に貼り付けることができる。
したがって、定盤において研磨パッドが強固に接着される面積が小さくなるため、定盤から研磨パッドを容易に剥離することができる。また、少なくとも接着剤を介して研磨パッドを定盤に強固に接着できるため、スラリーや薬液に対する耐性を維持し、ウェーハの研磨加工時に定盤から研磨パッドが剥離するのを防止できる。

また、本発明では、上記仮接着剤として、セルロース系接着剤、酢酸ビニル樹脂系接着剤または変成シリコーン系接着剤を用いるため、比較的安価で経済的であるとともに、研磨パッドを定盤に良好な状態で接着することが可能となる。

仮接着剤配設ステップを示す断面図及び平面図である。貼り付けステップを示す断面図である。研磨ステップを示す断面図である。剥離ステップを示す断面図である。

以下では、添付の図面を参照しながら図１に示す定盤１に仮接着剤３を介して研磨パッド４を貼り付ける方法を説明するとともに、被加工物を研磨し、定盤１から研磨パッド４を剥離する方法について説明する。

（１）仮接着剤配設ステップ
図１（ａ）に示す定盤１は、円盤状の基台であって、その上面は円盤状に形成された研磨パッド４が貼着される被貼着面１ａとなっている。一方、後に研磨パッド４を定盤１から剥離しやすくするために、仮接着剤３は、研磨パッド４を定盤１に固定するほどの接着力は有しないが、定盤１に対して密着性を有するものであり、シート状または液状に形成されており、例えば、硝酸セルロースをアセトンやエタノール等で溶融したセルロース系接着剤、酢酸ビニル樹脂系接着剤または変成シリコーン系接着剤などがある。

まず、図１（ａ）に示すように、定盤１の被貼着面１ａにおける研磨パッド４の直径よりも小さい直径の領域に仮接着剤３を配設する。すなわち、仮接着剤３を定盤１の外周側にまで至らない範囲に塗布ないし敷設することにより、図１（ｂ）に示すように、定盤１の外周側においてリング状の未配設領域２を形成する。未配設領域２の幅Ｗは、例えば、定盤１の直径が１ｍであれば、定盤１の直径に対して例えば１〜５ｍｍとなっている。

セルロース系接着剤で仮接着剤３を構成した場合には、安価に定盤１及び研磨パッド４に対する接着性を低くすることができる。そして、このように構成された仮接着剤３は、例えばニトロセルロースをエタノール、ジエチルエーテルの混合液に溶融させて生成されたコロジオンを主成分とした密着性を有する液状のものである。

また、酢酸ビニル樹脂系接着剤で仮接着剤３を構成した場合には、安価かつ塗布が容易であるとともに、定盤１及び研磨パッド４に対する接着性を低くすることができる。さらに、変成シリコーン系接着剤で仮接着剤３を構成した場合には、比較的素早く硬化・接着するため、定盤１及び研磨パッド４に対し速く仮接着することができる。

（２）貼り付けステップ
仮接着剤配設ステップを実施した後、図２に示すように、研磨パッド４を定盤１に貼り付ける。研磨パッド４は、例えばウレタンや不織布から構成されている。研磨パッド４の上面側が被加工物を研磨する研磨面４ａとなっており、この研磨面４ａと反対側にある下面側が定盤１に貼り付けられる貼り付け面４ｂとなっている。

まず、図１（ｂ）で示した定盤１に形成された未配設領域２に接着剤５を配設する。接着剤５としては、例えばゴム系接着剤、接着剤を塗布した両面テープを利用することができる。接着剤５は、未配設領域２の全面に配設するようにしてもよいし、未配設領域２においてドット状に所定の間隔を設けて配設するなど全面に配設しないようにしてもよい。また、接着剤５は、図１（ａ）に示した研磨パッド４の貼り付け面４ｂの全面に配設するようにしてもよい。

少なくとも定盤１に形成された未配設領域２に接着剤５を配設した後、図２の部分拡大図に示すように、研磨パッド４の研磨面４ａを上向きにして貼り付け面４ｂ側を仮接着剤３及び接着剤５の上に配設する。これにより、研磨パッド４の外周部分が接着剤５を介して定盤１に強固に接着されるとともに、研磨パッド４の中央部分が仮接着剤３を介して定盤１に弱く接着される。

このとき、仮接着剤３は定盤１に密着するものの強固に貼り付かないため、研磨パッド４の交換時に、研磨パッド４を定盤１から容易に剥がすことができる。このようにして、研磨パッド４を仮接着剤３及び接着剤５を介して定盤１に貼り付ける。

また、研磨パッド４の貼り付け面４ｂの全面に接着剤５を配設した場合には、当該貼り付け面４ｂに配設された接着剤５側から仮接着剤３の上に配設する。この場合でも、研磨パッド４を仮接着剤３及び接着剤５を介して定盤１に貼り付けることができる。

（３）研磨ステップ
次に、図３に示す保持手段１０によって保持されるウェーハ６を研磨パッド４で研磨する。ウェーハ６は、被加工物の一例であって特に材質等が限定されるものではない。保持手段１０は、鉛直方向の軸心を有する回転軸１１と、回転軸１１の下端に連結されたヘッド１２とを少なくとも有する。ヘッド１２の下面はウェーハ６を吸引保持する保持面１２ａとなっている。

ウェーハ６を研磨する方法としては、例えば、研磨液による化学的作用と研磨パッドによる機械的作用とによって被加工物を研磨するＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）がある。以下では、ＣＭＰによる研磨を行う場合について説明する。

図３に示すように、定盤１は図示しないモータによって、研磨パッド４を例えば矢印Ａ方向に回転させる。さらに、ウェーハ６を吸引保持した保持手段１０が、ヘッド１２を研磨パッド４の研磨面４ａにウェーハ６が接触するまで下降させる。

回転する研磨パッド４の研磨面４ａにウェーハ６が接触すると、研磨パッド４の回転にともなってウェーハ６も矢印Ａ方向に連れ回り、研磨される。このとき、研磨パッド４は、少なくとも接着剤５を介して定盤１に強固に接着されているため、ウェーハ６と研磨パッド４とが接触する際に発生する横方向の負荷によって研磨パッド４がずれたり、剥離したりすることはない。特に、接着力の強い接着剤５によって仮接着剤３が外周側から囲繞されているため、研磨パッド４のずれや剥離をより確実に防止することができる。

ウェーハ６の研磨中は、研磨液供給ノズル２０から研磨液であるスラリーを研磨パッド４に供給する。具体的には、研磨液供給ノズル２０を研磨パッド４の上方に位置づけ、研磨液供給ノズル２０の先端に形成された供給口２１から研磨面４ａに向けてスラリー２２を供給する。スラリー２２には、シリカなどの遊離砥粒が含まれている。

スラリー２２を研磨パッド４の研磨面４ａに供給すると、研磨パッド４の回転に伴って、研磨パッド４とウェーハ６との間にスラリー２２が流れ込む。そして、研磨パッド４とウェーハ６とをそれぞれ回転させて相対的に摺動させることによってウェーハ６を研磨する。

（４）剥離ステップ
研磨ステップを実施した後、研磨パッド４の研磨性能が低下すると、図４に示すように、定盤１の被貼着面１ａから研磨パッド４を剥離する。具体的には、定盤１に貼り付けられた研磨パッド４を、接着剤５とともに、接着剤５が配設された未配設領域２側から剥がす。仮接着剤３は、定盤１の被貼着面１ａに強固に接着されていないため、未配設領域２に貼着された接着剤５を定盤１から剥がすことにより、仮接着剤３ごと研磨パッド４を定盤１から容易に剥離することができる。

以上のとおり、仮接着剤配設ステップで定盤１において研磨パッド４の直径よりも小さい直径の領域に仮接着剤３を配設して定盤１の外周側に未配設領域２を形成した上で貼り付けステップを実施するため、仮接着剤３及び接着剤５を介して研磨パッド４を定盤１に貼り付けることができる。これにより、定盤１において研磨パッド４が強固に接着される面積が小さくなるため、定盤１から研磨パッド４を容易に剥離することができ、新たな研磨パッドの交換作業が容易となる。また、定盤１において仮接着剤３が配設されていた領域に糊や接着剤などが残存したとしても、仮接着剤３の接着力が弱いため、定盤１の洗浄を容易に行うことができる。

１：定盤１ａ：被貼着面２：未配設領域３：仮接着剤４：研磨パッド
４ａ：研磨面４ｂ：貼り付け面５：接着剤６：ウェーハ
１０：保持手段１１：回転軸１２：ヘッド１２ａ：保持面
２０：研磨液供給ノズル２０２１：供給口２２：スラリー
Ｗ：幅

Claims

定盤に研磨パッドを貼り付ける貼り付け方法であって、
定盤上における該研磨パッドの直径よりも小さい直径の領域に仮接着剤を配設して該定盤の外周に該仮接着剤を配設しない未配設領域を形成する仮接着剤配設ステップと、
少なくとも該未配設領域に接着剤を配設して該研磨パッドを該仮接着剤及び該接着剤の上に配設することで該研磨パッドを該定盤に貼り付ける貼り付けステップと、
を備えた研磨パッドの貼り付け方法。
前記仮接着剤は、セルロース系接着剤、酢酸ビニル樹脂系接着剤または変成シリコーン系接着剤からなる、請求項１に記載の研磨パッドの貼り付け方法。