JP2023133815A - polishing body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は研磨体に関する。 The present invention relates to an abrasive body.
定盤とキャリヤとを備えた研磨機が知られている。定盤は、軸心と直交する方向に延びる固定面を有し、軸心周りに回転される。キャリヤは、定盤に対して平板状の被研磨物を相対回転可能に保持する。 Polishing machines equipped with a surface plate and a carrier are known. The surface plate has a fixed surface extending in a direction perpendicular to the axis, and is rotated around the axis. The carrier holds a flat object to be polished relative to the surface plate so as to be rotatable relative to the surface plate.
この研磨機により炭化ケイ素(SiC)や窒化ガリウム(GaN)等のウェハを被研磨物として研磨する場合、定盤の固定面に研磨体が固定され、キャリヤにはウェハが定盤に対して相対回転可能に保持される。そして、研磨液の存在下で研磨体の研磨パッドとウェハとを所定の面圧で当接させながら、定盤に対してウェハを相対回転させる。この研磨液が酸やアルカリ等の化学成分を含めば、ウェハ表面がCMP(Chemical Mechanical Polishing:化学的機械的研磨)によって研磨される。 When polishing a wafer of silicon carbide (SiC) or gallium nitride (GaN) as an object to be polished using this polishing machine, the polishing body is fixed to the fixed surface of the surface plate, and the wafer is mounted on the carrier relative to the surface plate. Rotatably held. Then, the wafer is rotated relative to the surface plate while the polishing pad of the polishing body and the wafer are brought into contact with each other with a predetermined surface pressure in the presence of the polishing liquid. If this polishing liquid contains chemical components such as acid or alkali, the wafer surface is polished by CMP (Chemical Mechanical Polishing).
CMPによる研磨加工に用いられる研磨体は、耐薬品性に優れた材質からなることが望ましい。特許文献1には、CMPによる研磨加工においてpH4.5~5.5程度の酸化剤水溶液を研磨液として用いても、両面接着シートから研磨パッドが剥離し難い研磨体が開示されている。この研磨体では、研磨パッドに接着される両面接着シートの接着剤として、シリコーン系接着剤を用いている。
The polishing body used in CMP polishing is desirably made of a material with excellent chemical resistance.
また、特許文献1に開示された研磨体は、研磨パッドと定盤との間にポリウレタン発泡体よりなるクッション層を設けて、柔軟なクッション層によりウェハの被研磨面における加工平坦性を向上させようとしている。このクッション層は、上記シリコーン系接着剤により研磨パッドに接着されるとともに、定盤に対してはアクリル系接着剤で接着されている。
In addition, the polishing body disclosed in
しかし、特に被研磨物がSiC、GaNといった難加工材である研磨工程では、pH3以下の強酸性研磨液を使用する場合が多い。この場合、上記特許文献1に開示の研磨体では、その構成物としての研磨パッドやクッション層等が劣化して寿命が短くなるおそれがあった。
However, particularly in polishing processes where the object to be polished is a difficult-to-process material such as SiC or GaN, a strongly acidic polishing liquid with a pH of 3 or less is often used. In this case, in the polishing body disclosed in
また、上記特許文献1に開示の研磨体は、定盤に対して接着剤により固定される。この場合、研磨体の交換時に定盤から研磨体を剥離すれば、接着剤の接着能力の低下が避けられない。このため、定盤から剥離した研磨体の再利用が難しく、高価な研磨体を短期間で廃棄する例も少なくない。加工現場などの実際の研磨工程では、研磨機の数が限られているのに対し、使用する研磨体は被研磨物の材料毎に選択する必要があり、研磨体の交換頻度は高い。高価で交換頻度が高い研磨体を再利用できなければ、ウェハの研磨コストが高騰してしまう。
Further, the polishing body disclosed in
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、強酸性研磨液を使用して研磨する場合でも劣化を抑えることができるとともに、定盤に対して繰り返し脱着することができ、ひいては被研磨物の研磨コストの低減に寄与し得る研磨体を提供することを解決すべき課題としている。 The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances, and is capable of suppressing deterioration even when polishing using a strongly acidic polishing liquid, and can be repeatedly attached to and detached from a surface plate. The problem to be solved is to provide a polishing body that can contribute to reducing the cost of polishing an object to be polished.
本発明の研磨体は、軸心と直交する方向に延びる固定面を有し、前記軸心周りに回転される定盤と、前記定盤に対して平板状の被研磨物を相対回転可能に保持するキャリヤとを備えた研磨機に用いられ、
前記固定面に固定され、前記被研磨物を研磨液の存在下、所定の面圧の下で研磨する研磨体であって、
ポリフッ化ビニリデンからなり、複数の気孔が形成された母材と、前記母材内又は前記気孔内に保持された研磨粒子とを有する研磨パッドと、
弾性変形可能なシリコーン系の多孔質体よりなり、前記固定面に対して脱着可能に吸着されるクッション層と、
シリコーン系の接着成分を含み、前記研磨パッドと前記クッション層との間に介在して前記研磨パッドと前記クッション層と接着させる接着層とを備えていることを特徴とする。
The polishing body of the present invention has a fixed surface extending in a direction perpendicular to the axis, and a surface plate that is rotated around the axis, and a flat object to be polished can be rotated relative to the surface plate. Used in polishing machines equipped with a carrier that holds
A polishing body fixed to the fixed surface and polishing the object to be polished under a predetermined surface pressure in the presence of a polishing liquid,
A polishing pad made of polyvinylidene fluoride and having a base material in which a plurality of pores are formed, and abrasive particles held within the base material or within the pores;
a cushion layer made of an elastically deformable silicone-based porous body and removably adsorbed to the fixed surface;
It is characterized by comprising an adhesive layer containing a silicone-based adhesive component, interposed between the polishing pad and the cushion layer and bonding the polishing pad and the cushion layer.
発明者らの試験によれば、研磨パッドの母材がポリフッ化ビニリデンからなるため、例え強酸性研磨液を使用して研磨する場合であっても、研磨パッドが劣化し難い。また、クッション層がシリコーン系であるため、例え強酸性研磨液を使用して研磨する場合であっても、クッション層が劣化し難い。さらに、接着層の接着成分がシリコーン系であるため、例え強酸性研磨液を使用して研磨する場合であっても、接着層が劣化し難い。 According to tests conducted by the inventors, since the base material of the polishing pad is made of polyvinylidene fluoride, the polishing pad is unlikely to deteriorate even when polishing is performed using a strongly acidic polishing liquid. Moreover, since the cushion layer is silicone-based, the cushion layer is unlikely to deteriorate even when polishing is performed using a strongly acidic polishing liquid. Furthermore, since the adhesive component of the adhesive layer is silicone-based, the adhesive layer is unlikely to deteriorate even when polishing is performed using a strongly acidic polishing liquid.
また、本発明の研磨体は、強酸性研磨液を使用して研磨する場合であっても劣化し難いクッション層の吸着作用によって、定盤に対して繰り返し脱着することができる。 Further, the polishing body of the present invention can be repeatedly attached to and detached from the surface plate due to the suction effect of the cushion layer, which does not easily deteriorate even when polishing is performed using a strongly acidic polishing liquid.
したがって、本発明の研磨体は、強酸性研磨液を使用して研磨する場合でも劣化を抑えることができるとともに、定盤に対して繰り返し脱着することができ、ひいては被研磨物の研磨コストの低減に寄与し得る。 Therefore, the polishing body of the present invention can suppress deterioration even when polishing using a strongly acidic polishing liquid, and can be repeatedly attached to and detached from the surface plate, thereby reducing the cost of polishing the object to be polished. can contribute to
本発明の研磨体は、強酸性研磨液を使用して研磨する場合でも劣化を抑えることができるとともに、定盤に対して繰り返し脱着することができ、ひいては被研磨物の研磨コストの低減に寄与し得る。 The polishing body of the present invention can suppress deterioration even when polishing using a strongly acidic polishing liquid, and can be repeatedly attached to and detached from the surface plate, which in turn contributes to reducing the cost of polishing the object to be polished. It is possible.
本発明の研磨体は、定盤とキャリヤとを備えた研磨機に用いられる。定盤は、軸心と直交する方向に延びる固定面を有し、軸心周りに回転される。キャリヤは、定盤に対して平板状の被研磨物を相対回転可能に保持する。 The polishing body of the present invention is used in a polishing machine equipped with a surface plate and a carrier. The surface plate has a fixed surface extending in a direction perpendicular to the axis, and is rotated around the axis. The carrier holds a flat object to be polished relative to the surface plate so as to be rotatable relative to the surface plate.
本発明の研磨体は、定盤の固定面に固定され、被研磨物を研磨液の存在下、所定の面圧の下で研磨する。研磨液としては、純水であってもよく、油性であってもよく、酸性又はアルカリ性の薬品を含むものであってもよい。本発明の研磨体は、pH3以下とかpH1以下とかといった強酸性研磨液を用いる場合にも、劣化を抑えることができる。 The polishing body of the present invention is fixed to a fixed surface of a surface plate, and polishes an object to be polished under a predetermined surface pressure in the presence of a polishing liquid. The polishing liquid may be pure water, oil-based, or containing acidic or alkaline chemicals. The polishing body of the present invention can suppress deterioration even when using a strongly acidic polishing liquid having a pH of 3 or less or a pH of 1 or less.
本発明の研磨体により研磨加工される被研磨物として、半導体用ウェハを採用することができる。本発明の研磨体は、特に、炭化ケイ素(SiC)、窒化ガリウム(GaN)や窒化アルミニウム(AlN)等の難加工材を被研磨物とする場合に好適に用いることができる。 A semiconductor wafer can be used as the object to be polished by the polishing body of the present invention. The polishing body of the present invention can be suitably used particularly when a difficult-to-process material such as silicon carbide (SiC), gallium nitride (GaN), or aluminum nitride (AlN) is to be polished.
本発明の研磨体が取り付けられる研磨機は、半導体用ウェハを粗加工したり、あるいはその後に仕上げ加工したりするラップ工程に好適に用いることができる。ラップ工程としては、被研磨物としての半導体用ウェハの片面のみをラップする片面ラップでも、一対の研磨体により半導体用ウェハの両面を同時にラップする両面ラップでもどちらでもよい。 A polishing machine to which the polishing body of the present invention is attached can be suitably used in a lapping process in which semiconductor wafers are rough-processed or subsequently finished. The lapping process may be either single-sided lapping, in which only one side of the semiconductor wafer as the object to be polished is lapped, or double-sided lapping, in which both sides of the semiconductor wafer are simultaneously lapped by a pair of polishing bodies.
本発明の研磨体は、研磨パッドと、接着層と、クッション層とを備えている。クッション層、接着層、研磨パッドの順で積層されている。すなわち、接着層は、研磨パッドとクッション層との間に介在して、研磨パッドとクッション層とに接着している。 The polishing body of the present invention includes a polishing pad, an adhesive layer, and a cushion layer. A cushion layer, an adhesive layer, and a polishing pad are laminated in this order. That is, the adhesive layer is interposed between the polishing pad and the cushion layer and adheres to the polishing pad and the cushion layer.
研磨パッドは、母材と、研磨粒子とを有する。母材は、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)からなる。ポリフッ化ビニリデンからなる母材は、pH1以下の強酸性研磨液を用いる場合でも劣化し難い。また、母材には、複数の気孔が形成されている。研磨粒子は、母材内又は気孔内に保持されている。 A polishing pad has a base material and polishing particles. The base material is made of polyvinylidene fluoride (PVDF). The base material made of polyvinylidene fluoride does not easily deteriorate even when using a strongly acidic polishing liquid with a pH of 1 or less. Moreover, a plurality of pores are formed in the base material. The abrasive particles are retained within the matrix or within the pores.
研磨パッドは、研磨パッドにおける接着層との界面に接着成分が含侵したパッド側含浸層を有することが好ましい。パッド側含浸層は、研磨パッドと接着層との接合性を向上させ得る。研磨パッドは連続気孔構造を有することが好ましく、特に、研磨パッドにおける接着層との界面を含む領域に連続気孔構造を有することが好ましい。すなわち、研磨パッドにおける接着層との界面に連続気孔が開口していることが好ましい。研磨パッドにおける接着層との界面に連続気孔が開口していれば、その開口から接着成分が含浸し易い。このため、研磨パッドにおける接着層との界面にパッド側含浸層が形成され易い。 The polishing pad preferably has a pad-side impregnated layer impregnated with an adhesive component at the interface with the adhesive layer in the polishing pad. The pad-side impregnated layer can improve bonding between the polishing pad and the adhesive layer. The polishing pad preferably has a continuous pore structure, and it is particularly preferable that the polishing pad has a continuous pore structure in a region including the interface with the adhesive layer. That is, it is preferable that continuous pores are opened at the interface with the adhesive layer in the polishing pad. If continuous pores are opened at the interface with the adhesive layer in the polishing pad, the adhesive component is likely to be impregnated through the openings. Therefore, a pad-side impregnated layer is likely to be formed at the interface with the adhesive layer in the polishing pad.
研磨粒子の材料としては、シリカ、セリア、アルミナ、ジルコニア、チタニア、ダイヤモンド、マンガン酸化物、炭酸バリウム、酸化クロム、酸化鉄等を採用することが可能である。これらは1種でもよく、2種以上が混合されていてもよい。 As the material of the polishing particles, silica, ceria, alumina, zirconia, titania, diamond, manganese oxide, barium carbonate, chromium oxide, iron oxide, etc. can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
クッション層は、弾性変形可能なシリコーン系の多孔質体よりなる。シリコーン系のクッション層は、pH1以下の強酸性研磨液を用いる場合でも劣化し難い。クッション層は、シリコーンゴムの発泡体により構成することが好ましい。 The cushion layer is made of an elastically deformable silicone-based porous body. A silicone-based cushion layer does not easily deteriorate even when using a strongly acidic polishing liquid with a pH of 1 or less. The cushion layer is preferably made of silicone rubber foam.
多孔質体よりなるクッション層の吸着作用により、クッション層が定盤の固定面に対して繰り返し脱着可能に吸着される。クッション層における気孔には独立気孔が含まれていてよいが、クッション層の吸着作用を向上させる観点からは、クッション層における連続気孔率は90%程度以上であることが好ましい。 Due to the adsorption action of the cushion layer made of a porous material, the cushion layer is repeatedly adsorbed to and detachable from the fixed surface of the surface plate. Although the pores in the cushion layer may include independent pores, from the viewpoint of improving the adsorption effect of the cushion layer, the continuous porosity in the cushion layer is preferably about 90% or more.
クッション層は、接着層との界面に接着成分が含浸したクッション側含浸層を有することが好ましい。クッション側含浸層は、クッション層と接着層との接合性を向上させ得る。クッション層は、クッション層における接着層との界面を含む領域に連続気孔構造を有することが好ましい。すなわち、クッション層における接着層との界面に連続気孔が開口していることが好ましい。クッション層における接着層との界面に連続気孔が開口していれば、その開口から接着成分が含浸し易い。このため、クッション層における接着層との界面にクッション側含浸層が形成され易い。 The cushion layer preferably has a cushion-side impregnated layer impregnated with an adhesive component at the interface with the adhesive layer. The cushion-side impregnated layer can improve bonding between the cushion layer and the adhesive layer. The cushion layer preferably has a continuous pore structure in a region of the cushion layer that includes the interface with the adhesive layer. That is, it is preferable that continuous pores are opened at the interface between the cushion layer and the adhesive layer. If continuous pores are opened at the interface between the cushion layer and the adhesive layer, the adhesive component can easily be impregnated through the openings. Therefore, a cushion-side impregnated layer is likely to be formed at the interface between the cushion layer and the adhesive layer.
研磨パッドがパッド側含浸層を有し、かつクッション層がクッション側含浸層を有することが好ましい。この場合、パッド側含浸層により研磨パッドと接着層との接合性が高められ、かつ、クッション側含浸層によりクッション層と接着層との接合性が高められる。このため、例え強酸性研磨液を使用して研磨する場合であっても、研磨パッド、接着層及びクッション層の三者の接合一体性がより低下し難い。 Preferably, the polishing pad has a pad-side impregnated layer and the cushion layer has a cushion-side impregnated layer. In this case, the pad-side impregnated layer enhances the bondability between the polishing pad and the adhesive layer, and the cushion-side impregnated layer enhances the bondability between the cushion layer and the adhesive layer. Therefore, even when polishing is performed using a strongly acidic polishing liquid, the bonding integrity of the polishing pad, adhesive layer, and cushion layer is less likely to deteriorate.
クッション層の厚さは、100μm~500μmであることが好ましい。この場合、定盤の固定面に対して良好な吸着性を確保することができる。また、柔軟なクッション層が弾性変形することで、被研磨面の加工平坦性を向上させるとともに被研磨面の微小傷の発生を抑えることができるという、クッション層の機能をより有効に発揮させることが可能になる。 The thickness of the cushion layer is preferably 100 μm to 500 μm. In this case, good adhesion to the fixed surface of the surface plate can be ensured. In addition, by elastically deforming the flexible cushion layer, the function of the cushion layer can be more effectively exerted, which is to improve the processing flatness of the surface to be polished and to suppress the occurrence of micro scratches on the surface to be polished. becomes possible.
クッション層における柔軟性や定盤に対する吸着性は、発泡倍率、連続気孔率や硬さ等を適宜設定することで調整することができる。 The flexibility and adhesion to the surface plate of the cushion layer can be adjusted by appropriately setting the expansion ratio, continuous porosity, hardness, etc.
接着層は、シリコーン系の接着成分を含む。シリコーン系の接着成分を含むシリコーン系接着剤は、pH1以下の強酸性研磨液を用いる場合でも劣化し難い。 The adhesive layer contains a silicone-based adhesive component. A silicone adhesive containing a silicone adhesive component does not easily deteriorate even when a strongly acidic polishing liquid with a pH of 1 or less is used.
研磨体は、その製造過程で、各層間における膨張・収縮量の差の影響により、反りが生じる場合がある。本発明の研磨体における反りは、30mm以下であることが好ましい。反りが30mmを超える研磨体では、定盤の固定面に貼り付けできないおそれがある。研磨体の反りは、平坦な測定台の上に凹状面を上にして研磨体を置き、最も反り上がった端縁部の測定台からの高さを測定して求めることができる。 During the manufacturing process of the polishing body, warping may occur due to differences in the amount of expansion and contraction between the layers. The warpage in the polishing body of the present invention is preferably 30 mm or less. An abrasive body with a warp of more than 30 mm may not be able to be attached to the fixed surface of the surface plate. The warpage of the polishing body can be determined by placing the polishing body with the concave surface facing up on a flat measuring table and measuring the height of the most warped edge from the measuring table.
本発明の研磨体における各構成物は、pH1以下の強酸性研磨液を用いる場合でも劣化し難い。また、クッション層の吸着作用により定盤に対して繰り返し脱着することができる。よって、本発明の研磨体は、被研磨物の研磨コストの低減に寄与し得る。 Each component in the polishing body of the present invention does not easily deteriorate even when using a strongly acidic polishing liquid with a pH of 1 or less. Furthermore, the suction effect of the cushion layer allows it to be repeatedly attached to and detached from the surface plate. Therefore, the polishing body of the present invention can contribute to reducing the cost of polishing an object to be polished.
(実施例)
以下、本発明を具体化した実施例を説明するとともに、比較対象としての比較例1~6を説明する。実施例及び比較例1~6において、研磨パッドの母材に用いた樹脂の種類、接着層に用いた接着剤の種類、クッション層に用いた材料の種類、第2接着層の有無やその種類及び研磨体の反り量を表1に示す。
(Example)
Examples embodying the present invention will be described below, as well as Comparative Examples 1 to 6 for comparison. In Examples and Comparative Examples 1 to 6, the type of resin used for the base material of the polishing pad, the type of adhesive used for the adhesive layer, the type of material used for the cushion layer, the presence or absence of a second adhesive layer, and its type. Table 1 shows the amount of warpage of the polishing body.
図1に示すように、実施例の研磨体1は、研磨パッド3と、接着層5と、クッション層7と、剥離紙9とを有する。この研磨体1は、図3に示すように、剥離紙9が剥がされて、定盤13の固定面13aに貼り付けられる。
As shown in FIG. 1, the polishing
研磨パッド3は、研磨面3aと、研磨面3aとは逆を向き、研磨面3aに対して厚さ方向に離隔した被接着面3bとを有する。研磨パッド3の被接着面3bに接着層5が接着している。研磨パッド3は、接着層5との界面に接着層5の接着成分が含侵したパッド側含浸層31を有する。
The
図2に示すように、研磨パッド3は、母材33と、研磨粒子35とを有する。母材33は、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)からなる。母材33には、複数の気孔37が形成されている。研磨パッド3は、連続気孔構造を有する。詳しくは、研磨パッド3における接着層5との界面には多数の連続気孔が開口している。この開口から接着成分が含浸することで、研磨パッド3における接着層5との界面にパッド側含浸層31が形成される。
As shown in FIG. 2, the
研磨粒子35は、平均粒径が0.3μmのシリカ粒子よりなる。
The polishing
研磨パッド3は、Φ300mm、厚さ1.5mmの円板形状とされている。
The
クッション層7は、シリコーンゴムの発泡体よりなる。クッション層7は、Φ300mm、厚さ300μmの円板形状とされている。
The
クッション層7は、吸着面7aと、吸着面7aとは逆を向き、吸着面7aに対して厚さ方向に離隔した被接着面7bとを有する。クッション層7の被接着面7bに接着層5が接着している。クッション層7は、接着層5との界面に接着層5の接着成分が含侵したクッション側含浸層71を有する。
The
クッション層7は、連続気孔率が90%程度以上のものであり、接着層5との界面を含む領域に連続気孔構造を有する。すなわち、クッション層7における接着層5との界面に連続気孔が開口している。この開口から接着成分が含浸することで、クッション層7における接着層5との界面にクッション側含浸層71が形成される。
The
接着層5を構成する接着剤は、市販のシリコーン系接着剤よりなる。 The adhesive constituting the adhesive layer 5 is a commercially available silicone adhesive.
剥離紙9はPETフィルムよりなる。剥離紙9は、この研磨体1を定盤13に貼り付ける際にクッション層7の吸着面7aから剥がされる。この貼り付け直前まで剥離紙9が吸着面7aに吸着されていることにより、吸着面7aを保護できるとともに、吸着面7aが他の部材に吸着してしまう不都合を回避して研磨体1の取り扱い性を向上させることができる。
The
この研磨体1における研磨パッド3は、以下のようにして製造した。
The
<準備工程>
バインダ樹脂:PVDF、研磨粒子:シリカ粒子、溶剤::N-メチル-2-ピロリドンを準備した。
<Preparation process>
Binder resin: PVDF, abrasive particles: silica particles, and solvent: N-methyl-2-pyrrolidone were prepared.
<混合工程>
バインダ樹脂:15質量部、研磨粒子:15質量部、溶剤:70質量部の調合比で混合し、ペーストを得た。
<Mixing process>
A paste was obtained by mixing 15 parts by mass of binder resin, 15 parts by mass of abrasive particles, and 70 parts by mass of solvent.
<成形工程>
得られたペーストを用い、Tダイを用いてシート状の成形体を得た。
<Molding process>
Using the obtained paste, a sheet-like molded body was obtained using a T-die.
<気孔形成工程、乾燥工程>
得られた成形体を水中に浸漬し、成形体中の溶剤を水で置換して多数の連続気孔を形成した。所定時間経過後に水中から成形体を取り出し、乾燥させて中間体とした。
<Pore formation process, drying process>
The obtained molded body was immersed in water, and the solvent in the molded body was replaced with water to form a large number of continuous pores. After a predetermined period of time had elapsed, the molded body was taken out of the water and dried to obtain an intermediate body.
<研削工程>
得られた中間体の表面を研削して所定の厚みとし、研磨面3aを有する研磨パッド3を得た。
<Grinding process>
The surface of the obtained intermediate was ground to a predetermined thickness to obtain a
<接着工程>
得られた研磨パッド3の被接着面3bにシリコーン系接着剤を塗布するとともに、所定形状にカットしたクッション層7の被接着面7bにも同様のシリコーン系接着剤を塗布し、被接着面3b、7b同士を圧着した。これにより、接着層5により研磨パッド3とクッション層7とを接着した。そして、最後にクッション層7の吸着面7aに剥離紙9を吸着して研磨体1を完成した。
<Adhesion process>
A silicone adhesive is applied to the
得られた研磨体1における反りは20mmであった。
The resulting
こうして得られた研磨体1は、剥離紙9が剥がされたクッション層7の吸着面7aが定盤13の固定面13aに吸着により貼り付けられて、固定砥粒砥石工具として使用に供される。
The thus obtained polishing
(比較例1)
反りが40mmであること以外は、実施例と同様の構成である。
(Comparative example 1)
The structure is the same as that of the example except that the warpage is 40 mm.
この比較例1の研磨体は、反りが大きすぎたため、定盤13の固定面13aに貼り付けることができなかった。
The polishing body of Comparative Example 1 could not be attached to the fixed
(比較例2)
研磨パッド3における母材33の樹脂として、ポリエーテルサルフォン(PES)を用いた。
(Comparative example 2)
Polyether sulfone (PES) was used as the resin for the
その他の構成は、実施例1と同様である。 The other configurations are the same as in the first embodiment.
(比較例3)
実施例と同様にして得られた研磨パッド3の被接着面3bに実施例と同様にシリコーン系接着剤を塗布して、そのまま定盤13の固定面13aに貼り付けた。すなわち、比較例3の研磨体は、クッション層7を有していない。
(Comparative example 3)
A silicone adhesive was applied to the
(比較例4)
クッション層7として、連続気孔構造を有する発泡ポリウレタンを用いた。そして、この発泡ポリウレタンよりなるクッション層7をアクリル系接着剤よりなる第2接触層により定盤13の固定面13aに貼り付けた。
(Comparative example 4)
As the
その他の構成は、実施例と同様である。 The other configurations are the same as those in the embodiment.
(比較例5)
接着層5の接着剤としてアクリル系接着剤を用いた。
(Comparative example 5)
An acrylic adhesive was used as the adhesive for the adhesive layer 5.
その他の構成は、実施例と同様である。 The other configurations are the same as those in the embodiment.
(比較例6)
接着層5の接着剤としてアクリル系接着剤を用いた。また、クッション層7として、連続気孔構造を有する発泡ポリウレタンを用いた。そして、この発泡ポリウレタンよりなるクッション層7をアクリル系接着剤よりなる第2接触層により定盤13の固定面13aに貼り付けた。
(Comparative example 6)
An acrylic adhesive was used as the adhesive for the adhesive layer 5. Further, as the
その他の構成は、実施例と同様である。 The other configurations are the same as those in the embodiment.
(研磨体の寿命の評価)
実施例の研磨体1及び比較例1~6の研磨体について、寿命を評価した。
(Evaluation of lifespan of polishing body)
The lifespan of the polishing
各研磨体を20mm×20mmの正方形に切り出して各試験体とし、この試験体をpH1に調整した過マンガン酸カリウム(KMnO4 )水溶液に浸漬させた。そして、浸漬開始から50時間経過時と、浸漬開始から100時間経過時とについて、各構成物の劣化具合を目視で観察した。
Each polishing body was cut into a square of 20 mm x 20 mm to prepare each test piece, and this test piece was immersed in a potassium permanganate (KMnO 4 ) aqueous solution adjusted to
寿命の評価は、完全に劣化したものは×、一部が劣化したものは△、劣化していなかったものは〇とした。その結果を表2に示す。 The lifespan was evaluated as × for completely deteriorated, △ for partially deteriorated, and ○ for no deterioration. The results are shown in Table 2.
母材33の樹脂としてポリフッ化ビニリデンを用い、接着層5にシリコーン系接着剤を用い、クッション層7にシリコーンゴムを用いた実施例の研磨体は、浸漬開始から100時間経過時であっても、すべての構成物が劣化していなかった。
The polishing body of the example in which polyvinylidene fluoride was used as the resin for the
母材33の樹脂としてポリエーテルサルフォンを用いた比較例2の研磨パッドは、50時間経過時に完全に劣化していた。
The polishing pad of Comparative Example 2 in which polyether sulfone was used as the resin for the
発泡ポリウレタンを用いた比較例4及び比較例6のクッション層は、50時間経過時に一部が劣化し、100時間経過時には完全に劣化していた。 The cushion layers of Comparative Examples 4 and 6 using polyurethane foam partially deteriorated after 50 hours and completely deteriorated after 100 hours.
また、比較例4及び比較例6の研磨体におけるアクリル系接着剤よりなる第2接触層は、50時間経過時に完全に劣化していた。 Furthermore, the second contact layer made of the acrylic adhesive in the polishing bodies of Comparative Examples 4 and 6 had completely deteriorated after 50 hours.
アクリル系接着剤を用いた比較例5及び比較例6の接着層5は、50時間経過時に一部が劣化し、100時間経過時には完全に劣化していた。 The adhesive layers 5 of Comparative Examples 5 and 6 using acrylic adhesives partially deteriorated after 50 hours and completely deteriorated after 100 hours.
(定盤に対する繰り返し脱着性の評価)
実施例の研磨体1及び比較例2~6の研磨体について、定盤13に対する繰り返し脱着性を評価した。
(Evaluation of repeated attachment/detachability to surface plate)
The polishing
この評価は、実施例の研磨体1及び比較例2~6の各研磨体を定盤13の固定面13aから剥離してから再度固定面13aに貼り付けた場合に、研磨体の浮き(貼り付け不良)がなければ〇とし、研磨体の浮きがあれば×とした。その結果を表2に示す。
This evaluation shows that when the polishing
シリコーンゴムの発泡体よりなるクッション層7の吸着性により定盤13に貼り付ける実施例の研磨体1は、貼り付け不良がなく、定盤に対して繰り返し脱着可能であった。
The polishing
クッション層を有さず、研磨パッド3を接着層5により定盤13に接着させる比較例3の研磨体は、貼り付け不良があった。
The polishing body of Comparative Example 3, which did not have a cushion layer and had the
発泡ポリウレタンよりなるクッション層をアクリル系接着剤により定盤13に貼り付ける比較例4及び6の研磨体は、貼り付け不良があった。
The polishing bodies of Comparative Examples 4 and 6, in which a cushion layer made of polyurethane foam was attached to the
(加工試験)
図4に示すウェハ研磨機(Engis EJW-380)を用意し、実施例の研磨体1及び比較例2~6の研磨体が定盤13に貼り付けられた固定砥粒砥石工具によって、ウェハ20を研磨するラップ加工の加工試験を行った。
(Processing test)
A wafer polishing machine (Engis EJW-380) shown in FIG. A processing test was carried out for lapping, which involves polishing.
このウェハ研磨機は、複数のキャリヤ22と、定盤13と、駆動装置24と、研磨液供給装置26とを備えている。図4には単一のキャリヤ22だけを図示しているが、ウェハ研磨機は複数のキャリヤ22を有している。各キャリヤ22は水平な円板状をなしている。各キャリヤ22の下面にはウェハ用固定面22aが凹設されており、ウェハ用固定面22aにウェハ20が固定されるようになっている。各キャリヤ22の上面にはキャリヤ回転軸28が垂直に突設されている。各ウェハ20のSi面である被研磨面20aは下方を向いている。
This wafer polishing machine includes a plurality of
定盤13は、全てのキャリヤ22を内包する水平な円板状をなしている。定盤13の下面には定盤回転軸30が垂直に突設されている。定盤13の上面は固定面13aとされている。固定面13aには、各ウェハ20と対面するように実施例1の研磨体1や比較例2~6の研磨体が貼り付けられる。
The
駆動装置24は、主駆動装置24aと、副駆動装置24bと、加圧装置24cとを有している。主駆動装置24aは定盤回転軸30を第1軸心O1周りで所定速度で回転駆動する。副駆動装置24bは各キャリヤ回転軸28を第2軸心O2周りで所定速度で回転駆動する。加圧装置24cは各キャリヤ回転軸28及び副駆動装置24bを定盤13に向けて所定荷重で加圧する。
The
研磨液供給装置26は定盤13の上方に設けられている。研磨液供給装置26は各ウェハ20と研磨体1との間に研磨液26aを介在させる。研磨液26aはpH1に調整した過マンガン酸カリウム水溶液からなり、研磨粒子を含まない。
The polishing
このウェハ研磨機を用いて、以下の条件でウェハ20を研磨する加工試験を行った。
被研磨物としてのウェハ20:直径4inchの4H-SiC単結晶
研磨液26aの流量:10mL/分
荷重:30kPa
定盤13の回転数:60rpm
キャリヤ22の回転数:60rpm
加工時間:60分
Using this wafer polisher, a processing test was conducted in which a
Rotation speed of surface plate 13: 60 rpm
Rotation speed of carrier 22: 60 rpm
Processing time: 60 minutes
(被研磨面の加工平坦性の評価)
上記加工試験後のウェハ20の被研磨面20aについて、加工平坦性を評価した。
(Evaluation of processed flatness of polished surface)
The processed flatness of the
この評価では、加工試験後の被研磨面20aについて、ウェハ面内の中心点及びウェハ外周部の4点の面内5点で加工量を測定した。そして、最大加工量をRmaxとし、最小加工量をRminとしたとき、最大加工量と最小加工量の差ΔR(ΔR=Rmax-Rmin)が、ΔR>3μmであれば×とし、ΔR≦3μmであれば〇とした。その結果を表2に示す。 In this evaluation, the amount of processing was measured at five points within the surface of the wafer, including the center point within the wafer surface and four points on the outer circumference of the wafer, on the surface to be polished 20a after the processing test. Then, when the maximum machining amount is Rmax and the minimum machining amount is Rmin, if the difference ΔR between the maximum machining amount and the minimum machining amount (ΔR = Rmax - Rmin) is ΔR>3μm, it is marked as ×, and when ΔR≦3μm, it is marked as ×. If so, mark it as 〇. The results are shown in Table 2.
シリコーンゴムの発泡体よりなるクッション層7を有する実施例の研磨体1等は、ΔRの値がいずれも3μm以下であり、加工平坦性が良好であった。
The polishing
クッション層を有さない比較例3の研磨体は、加工平坦性が低下した。 The polishing body of Comparative Example 3, which did not have a cushion layer, had poor processing flatness.
以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。 Although the present invention has been described above based on examples, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-mentioned examples, and can be applied with appropriate modifications without departing from the spirit thereof.
本発明は半導体デバイスの製造装置に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICATION This invention can be utilized for the manufacturing apparatus of a semiconductor device.
1…研磨体
3…研磨パッド
5…接着層
7…クッション層
31…パッド側含浸層
33…母材
35…研磨粒子
37…気孔
71…クッション側含浸層
1...
Claims (3)
前記固定面に固定され、前記被研磨物を研磨液の存在下、所定の面圧の下で研磨する研磨体であって、
ポリフッ化ビニリデンからなり、複数の気孔が形成された母材と、前記母材内又は前記気孔内に保持された研磨粒子とを有する研磨パッドと、
弾性変形可能なシリコーン系の多孔質体よりなり、前記固定面に対して脱着可能に吸着されるクッション層と、
シリコーン系の接着成分を含み、前記研磨パッドと前記クッション層との間に介在して前記研磨パッドと前記クッション層と接着させる接着層とを備えていることを特徴とする研磨体。 A surface plate having a fixed surface extending in a direction perpendicular to the axis and rotated around the axis, and a carrier that holds a flat object to be polished relative to the surface plate so as to be rotatable relative to the surface plate. Used in polishing machines,
A polishing body fixed to the fixed surface and polishing the object to be polished under a predetermined surface pressure in the presence of a polishing liquid,
A polishing pad made of polyvinylidene fluoride and having a base material in which a plurality of pores are formed, and abrasive particles held within the base material or within the pores;
a cushion layer made of an elastically deformable silicone-based porous body and removably adsorbed to the fixed surface;
A polishing body comprising: an adhesive layer containing a silicone-based adhesive component, interposed between the polishing pad and the cushion layer, and bonding the polishing pad and the cushion layer.
前記クッション層は、前記接着層との界面に前記接着成分が含浸したクッション側含浸層を有する請求項1記載の研磨体。 The polishing pad has a pad-side impregnated layer impregnated with the adhesive component at the interface with the adhesive layer,
The polishing body according to claim 1, wherein the cushion layer has a cushion-side impregnated layer impregnated with the adhesive component at an interface with the adhesive layer.
Priority Applications (1)
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