JPH0623664A - シート状弾性発泡体及びそれを用いたウェーハ研磨加工用治具 - Google Patents
シート状弾性発泡体及びそれを用いたウェーハ研磨加工用治具Info
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- JPH0623664A JPH0623664A JP20303992A JP20303992A JPH0623664A JP H0623664 A JPH0623664 A JP H0623664A JP 20303992 A JP20303992 A JP 20303992A JP 20303992 A JP20303992 A JP 20303992A JP H0623664 A JPH0623664 A JP H0623664A
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 平坦度の良好な鏡面研磨ウェーハが得られ
る、ウェーハのワックスレス研磨用バッキングパッドと
して使用できるシート状弾性発泡体を提供する。 【構成】 少なくとも下記発泡層２を有するシート状弾
性発泡体であって、発泡層２の複数の気泡４が、(1) 発
泡層２の広さ方向にほぼ等ピッチで並立分散する細長の
独立気泡であり、当該発泡層２の厚さ方向に気泡４の寸
法、形状及び形成位置がほぼ等しく、(2) 気泡４の長さ
方向の中心線が、発泡層２の厚さ方向に沿っていて、
(3) 気泡４の直径が発泡層２の片面側の端部において最
小であり、かつこの片面側から発泡層２の他面側に向か
って漸増しているとともに、該発泡層２表面において開
口部６を形成していることを特徴とするシート状弾性発
泡体。
る、ウェーハのワックスレス研磨用バッキングパッドと
して使用できるシート状弾性発泡体を提供する。 【構成】 少なくとも下記発泡層２を有するシート状弾
性発泡体であって、発泡層２の複数の気泡４が、(1) 発
泡層２の広さ方向にほぼ等ピッチで並立分散する細長の
独立気泡であり、当該発泡層２の厚さ方向に気泡４の寸
法、形状及び形成位置がほぼ等しく、(2) 気泡４の長さ
方向の中心線が、発泡層２の厚さ方向に沿っていて、
(3) 気泡４の直径が発泡層２の片面側の端部において最
小であり、かつこの片面側から発泡層２の他面側に向か
って漸増しているとともに、該発泡層２表面において開
口部６を形成していることを特徴とするシート状弾性発
泡体。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウェーハの鏡面
研磨工程において、これを研磨機の回転貼付盤に保持す
るために使用されるバッキングパッドに特に適するシー
ト状弾性発泡体及びそれを用いたウェーハ研磨加工用治
具に関する。
研磨工程において、これを研磨機の回転貼付盤に保持す
るために使用されるバッキングパッドに特に適するシー
ト状弾性発泡体及びそれを用いたウェーハ研磨加工用治
具に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣやＬＳＩ等に使用する半導体のウェ
ーハは、少なくとも片面は研磨して鏡面仕上げされてい
なければならない。通常、この研磨は、研磨機の回転貼
付盤にウェーハを保持し、同様に回転する定盤の上に敷
設された研磨布上に研磨液を供給しながらウェーハを押
圧して行われる。
ーハは、少なくとも片面は研磨して鏡面仕上げされてい
なければならない。通常、この研磨は、研磨機の回転貼
付盤にウェーハを保持し、同様に回転する定盤の上に敷
設された研磨布上に研磨液を供給しながらウェーハを押
圧して行われる。
【０００３】この際のウェーハの研磨用キャリアプレー
トへの保持方法としては、ウェーハの片面にワックスを
塗布し、キャリアプレートに固定するワックス法が利用
されてきた。この方法は、ウェーハ表面を平面精度高く
研磨できる長所があるが、ウェーハを研磨機に固定する
のにワックスを使用するため、ウェーハの着脱に手間が
掛かること、研磨後の洗浄に多大の労力を要すること、
残存するワックスによってウェーハが汚染されること、
洗浄時に使用する特殊な溶剤によって作業環境が悪化す
ること等の多くの問題点を有している。
トへの保持方法としては、ウェーハの片面にワックスを
塗布し、キャリアプレートに固定するワックス法が利用
されてきた。この方法は、ウェーハ表面を平面精度高く
研磨できる長所があるが、ウェーハを研磨機に固定する
のにワックスを使用するため、ウェーハの着脱に手間が
掛かること、研磨後の洗浄に多大の労力を要すること、
残存するワックスによってウェーハが汚染されること、
洗浄時に使用する特殊な溶剤によって作業環境が悪化す
ること等の多くの問題点を有している。
【０００４】この問題点を解消する方法として、ワック
ス等を使用することなく、人工皮革状シートやポリエス
テル繊維等の不織布にポリウレタン樹脂を含浸させ、そ
の表面を微細発泡構造としたシートを用いた積層体を研
磨機の回転貼付盤に貼着し、この積層体によりウェーハ
を保持するワックスレス法が開発され、現在はこの方法
が広く採用されている。
ス等を使用することなく、人工皮革状シートやポリエス
テル繊維等の不織布にポリウレタン樹脂を含浸させ、そ
の表面を微細発泡構造としたシートを用いた積層体を研
磨機の回転貼付盤に貼着し、この積層体によりウェーハ
を保持するワックスレス法が開発され、現在はこの方法
が広く採用されている。
【０００５】上記従来の積層体は、図８に示すような構
造が一般的である。すなわち、下面にウェーハを接触・
保持する保持バッキング５１、補強材５２、キャリア５
３及び剥離紙５４をこの順に積層し、各層の間に接着剤
５５，５６，５７を介在させて相互に密着させている。
ただし、剥離紙５４は、研磨機の回転貼付盤に貼着する
際に接着剤５７の層から剥離・除去可能となっている。
造が一般的である。すなわち、下面にウェーハを接触・
保持する保持バッキング５１、補強材５２、キャリア５
３及び剥離紙５４をこの順に積層し、各層の間に接着剤
５５，５６，５７を介在させて相互に密着させている。
ただし、剥離紙５４は、研磨機の回転貼付盤に貼着する
際に接着剤５７の層から剥離・除去可能となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記積層体等を用いる
ワックスレス法では、ウェーハの着脱が容易であり、生
産効率が高いという利点があるが、研磨後のウェーハ表
面の平面精度がワックス法によるものと比較して劣るこ
とが指摘されており、上記従来の積層体を用いてウェー
ハを研磨した場合、ＴＴＶ（Total Thickness Variatio
n)で表わした平坦度は５μｍ程度であり、それ以下にす
ることができないという問題点があった。これは、従来
の積層体が剥離紙５４を使用していること、及び層の数
が多いことに起因すると考えられる。なお、上記ＴＴＶ
とは、研磨後のウェーハ厚さの最高点と最低点との差を
μｍで表わしたものである。
ワックスレス法では、ウェーハの着脱が容易であり、生
産効率が高いという利点があるが、研磨後のウェーハ表
面の平面精度がワックス法によるものと比較して劣るこ
とが指摘されており、上記従来の積層体を用いてウェー
ハを研磨した場合、ＴＴＶ（Total Thickness Variatio
n)で表わした平坦度は５μｍ程度であり、それ以下にす
ることができないという問題点があった。これは、従来
の積層体が剥離紙５４を使用していること、及び層の数
が多いことに起因すると考えられる。なお、上記ＴＴＶ
とは、研磨後のウェーハ厚さの最高点と最低点との差を
μｍで表わしたものである。
【０００７】上記平坦度を約５μｍ以下にすることがで
きない原因は、以下のとおりであると考えられる。すな
わち、剥離紙５４はそれ自体の表面にかなり大きな凹凸
やうねりを有しており、しかも、キャリア５３表面に密
着させつつ粘着剤又は接着剤５７を塗工した上に剥離紙
５４を積層して巻き取る工程で空気が混入するので、粘
着剤または接着剤５７の層の厚さが均一とならない。こ
のため、回転貼付盤に貼着した際に保持バッキング５１
の表面が平坦にならなかった。また、従来の積層体は層
の数が多い（図示したものでは剥離紙５４を含めて７
層）ため、たとえ各層が可能な限り厚さを均一に製作さ
れていても積層後には各層の厚さの不均一さが累積さ
れ、その結果、保持バッキング５１の表面に形成される
凹凸あるいはうねりが大きくなってしまう。更に従来の
積層体は、その内部構造が内蔵する気泡の寸法分布及び
混合された繊維状補強材の配列密度方位の乱雑さのゆえ
に、ウェーハとともに加圧研磨されたとき、当該積層体
の圧縮変形がキャリアプレート上の複数のウェーハの背
面又は同一ウェーハの背面においても局所的に不均一と
なり、その結果、研磨量に局所的なバラツキを生ずるこ
とも要因の一つと考えることができる。本発明は、上記
問題点を解決するべくなされたもので、その目的は、研
磨機の回転貼付盤に貼着して研磨したウェーハが非常に
優れた平坦度を持つことができる、ウェーハ保持用のバ
ッキングパッドに適したシート状弾性発泡体及びそれを
用いたウェーハ研磨加工用治具を提供することにある。
きない原因は、以下のとおりであると考えられる。すな
わち、剥離紙５４はそれ自体の表面にかなり大きな凹凸
やうねりを有しており、しかも、キャリア５３表面に密
着させつつ粘着剤又は接着剤５７を塗工した上に剥離紙
５４を積層して巻き取る工程で空気が混入するので、粘
着剤または接着剤５７の層の厚さが均一とならない。こ
のため、回転貼付盤に貼着した際に保持バッキング５１
の表面が平坦にならなかった。また、従来の積層体は層
の数が多い（図示したものでは剥離紙５４を含めて７
層）ため、たとえ各層が可能な限り厚さを均一に製作さ
れていても積層後には各層の厚さの不均一さが累積さ
れ、その結果、保持バッキング５１の表面に形成される
凹凸あるいはうねりが大きくなってしまう。更に従来の
積層体は、その内部構造が内蔵する気泡の寸法分布及び
混合された繊維状補強材の配列密度方位の乱雑さのゆえ
に、ウェーハとともに加圧研磨されたとき、当該積層体
の圧縮変形がキャリアプレート上の複数のウェーハの背
面又は同一ウェーハの背面においても局所的に不均一と
なり、その結果、研磨量に局所的なバラツキを生ずるこ
とも要因の一つと考えることができる。本発明は、上記
問題点を解決するべくなされたもので、その目的は、研
磨機の回転貼付盤に貼着して研磨したウェーハが非常に
優れた平坦度を持つことができる、ウェーハ保持用のバ
ッキングパッドに適したシート状弾性発泡体及びそれを
用いたウェーハ研磨加工用治具を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載のシート
状弾性発泡体は、少なくとも下記発泡層を有するシート
状弾性発泡体であって、発泡層の複数の気泡が、(1) 発
泡層の広さ方向にほぼ等ピッチで並立分散する細長の独
立気泡であり、当該発泡層の厚さ方向に気泡の寸法、形
状及び形成位置がほぼ等しく、(2) 気泡の長さ方向の中
心線が、発泡層の厚さ方向に沿っていて、(3) 気泡の直
径が発泡層の片面側の端部において最小であり、かつこ
の片面側から発泡層の他面側に向かって漸増していると
ともに、該発泡層表面において開口部を形成しているこ
とを特徴とする。
状弾性発泡体は、少なくとも下記発泡層を有するシート
状弾性発泡体であって、発泡層の複数の気泡が、(1) 発
泡層の広さ方向にほぼ等ピッチで並立分散する細長の独
立気泡であり、当該発泡層の厚さ方向に気泡の寸法、形
状及び形成位置がほぼ等しく、(2) 気泡の長さ方向の中
心線が、発泡層の厚さ方向に沿っていて、(3) 気泡の直
径が発泡層の片面側の端部において最小であり、かつこ
の片面側から発泡層の他面側に向かって漸増していると
ともに、該発泡層表面において開口部を形成しているこ
とを特徴とする。
【０００９】請求項２に記載のシート状弾性発泡体は、
前記シート状弾性発泡体が前記厚い発泡層と、この発泡
層に隣接一体化して該発泡層を支持する気泡の殆どない
基質層とからなることを特徴とする。
前記シート状弾性発泡体が前記厚い発泡層と、この発泡
層に隣接一体化して該発泡層を支持する気泡の殆どない
基質層とからなることを特徴とする。
【００１０】請求項３に記載のシート状弾性発泡体は、
前記発泡層が、(1) 前記気泡開口部の径が４０〜２００
μｍであり、(2) 発泡層の厚さが２０μｍを超え、２５
０μｍ以下であり、(3) 発泡層の表面空隙率〔前記気泡
開口部の面積の総和を、発泡層のウェーハ保持面面積
（気泡開口部面積を含む）で割り１００を乗じたもの〕
が９０〜９８％であり、(4) 発泡層の柔かさ（発泡層の
ウェーハ保持面に３００ｇｆ／ｃｍ2 ×１０秒間の荷重
をかけたときの発泡層層厚Ｄ1 と、１８００ｇｆ／ｃｍ
2 ×１０秒間の荷重をかけたときの発泡層層厚Ｄ2 との
差Ｄ1 −Ｄ2 ）が５０〜１００μｍであり、(5) 下記
［数１］
前記発泡層が、(1) 前記気泡開口部の径が４０〜２００
μｍであり、(2) 発泡層の厚さが２０μｍを超え、２５
０μｍ以下であり、(3) 発泡層の表面空隙率〔前記気泡
開口部の面積の総和を、発泡層のウェーハ保持面面積
（気泡開口部面積を含む）で割り１００を乗じたもの〕
が９０〜９８％であり、(4) 発泡層の柔かさ（発泡層の
ウェーハ保持面に３００ｇｆ／ｃｍ2 ×１０秒間の荷重
をかけたときの発泡層層厚Ｄ1 と、１８００ｇｆ／ｃｍ
2 ×１０秒間の荷重をかけたときの発泡層層厚Ｄ2 との
差Ｄ1 −Ｄ2 ）が５０〜１００μｍであり、(5) 下記
［数１］
【００１１】
【数１】
【００１２】（但しＤ1 ，Ｄ2 は上記のとおりに定義さ
れ、Ｄ3 は発泡層のウェーハ保持面に荷重を３００ｇｆ
／ｃｍ2 ×１０秒間、１８００ｇｆ／ｃｍ2 ×１０秒間
の順にかけたのち、３００ｇｆ／ｃｍ2 ×１０秒間の荷
重をかけたときの発泡層層厚である）で定義される発泡
層の回復率が５０〜８０％であり、(6) 下記［数２］
れ、Ｄ3 は発泡層のウェーハ保持面に荷重を３００ｇｆ
／ｃｍ2 ×１０秒間、１８００ｇｆ／ｃｍ2 ×１０秒間
の順にかけたのち、３００ｇｆ／ｃｍ2 ×１０秒間の荷
重をかけたときの発泡層層厚である）で定義される発泡
層の回復率が５０〜８０％であり、(6) 下記［数２］
【００１３】
【数２】
【００１４】（但しＤ1 ，Ｄ2 は上記のとおりに定義さ
れる）で定義される発泡層の圧縮率が３０〜５０％であ
ることを特徴とする。
れる）で定義される発泡層の圧縮率が３０〜５０％であ
ることを特徴とする。
【００１５】請求項８に記載のウェーハ研磨加工用治具
は、キャリアプレート上全面に請求項１に記載のシート
状弾性発泡体が接着剤層のみを介して貼着され、かつ、
このシート状弾性発泡体上に、鏡面研磨すべきウェーハ
位置決め用の穴部を設けたテンプレートを接着剤を介し
て貼着されてなることを特徴とする。
は、キャリアプレート上全面に請求項１に記載のシート
状弾性発泡体が接着剤層のみを介して貼着され、かつ、
このシート状弾性発泡体上に、鏡面研磨すべきウェーハ
位置決め用の穴部を設けたテンプレートを接着剤を介し
て貼着されてなることを特徴とする。
【００１６】請求項９に記載のウェーハ研磨加工用治具
は、鏡面研磨すべきウェーハ位置決め用の穴部を設けた
テンプレートが接着剤を介してキャリアプレート上に貼
着され、かつ、請求項１記載の前記穴部位置に穴部の形
状より若干小さ目に形成されたシート状弾性発泡体が接
着剤層のみを介して貼着されてなることを特徴とする。
は、鏡面研磨すべきウェーハ位置決め用の穴部を設けた
テンプレートが接着剤を介してキャリアプレート上に貼
着され、かつ、請求項１記載の前記穴部位置に穴部の形
状より若干小さ目に形成されたシート状弾性発泡体が接
着剤層のみを介して貼着されてなることを特徴とする。
【００１７】本発明のシート状弾性発泡体においては、
発泡層のみで形成されている場合と、厚い発泡層と、こ
の発泡層に隣接一体化して該発泡層を支持する気泡の殆
どない基質層とから形成されている場合がある。この基
質層は発泡性樹脂が発泡することによって生じるスキン
層であってもよく、この場合は、基質層と発泡層とは同
質樹脂材料となる。基質層の他の例としては不織布が挙
げられる。
発泡層のみで形成されている場合と、厚い発泡層と、こ
の発泡層に隣接一体化して該発泡層を支持する気泡の殆
どない基質層とから形成されている場合がある。この基
質層は発泡性樹脂が発泡することによって生じるスキン
層であってもよく、この場合は、基質層と発泡層とは同
質樹脂材料となる。基質層の他の例としては不織布が挙
げられる。
【００１８】次に、本発明のシート状弾性発泡体の発泡
層の複数の気泡は、下記(1) 〜(3)の通りに形成されて
いる。すなわち、本発明のシート状弾性発泡体の気泡
は、(1) 発泡層の広さ方向にほぼ等ピッチで分散する独
立気泡であり、気泡の寸法、形状及び発泡層の厚さ方向
における形成位置がほぼ等しい。これは、セルサイズ、
セル形状のそろった独立気泡が等ピッチで層内に並んで
いることを示している。また、(2) 気泡の長さ方向の中
心線が、発泡層の厚さ方向に沿っている。これは、図１
に示すように、発泡体の気泡が細長い形状をしており、
その細長い気泡が厚さ方向にそろって立っていることを
示している。さらに、(3) 気泡の直径が、発泡層と基質
層との境界面側の端部において最小であり、かつ、この
境界面側から発泡層表面側に向かって漸増しているとと
もに、該発泡層表面において開口部を形成している。こ
れは、図１に示すように、気泡が基質層に対してほぼ垂
直に立っており、その気泡の下部（基質層側）で気泡の
直径が小さく、その気泡の上部（発泡層表面）へ行くに
つれて気泡の直径が大きくなっていることを示してい
る。
層の複数の気泡は、下記(1) 〜(3)の通りに形成されて
いる。すなわち、本発明のシート状弾性発泡体の気泡
は、(1) 発泡層の広さ方向にほぼ等ピッチで分散する独
立気泡であり、気泡の寸法、形状及び発泡層の厚さ方向
における形成位置がほぼ等しい。これは、セルサイズ、
セル形状のそろった独立気泡が等ピッチで層内に並んで
いることを示している。また、(2) 気泡の長さ方向の中
心線が、発泡層の厚さ方向に沿っている。これは、図１
に示すように、発泡体の気泡が細長い形状をしており、
その細長い気泡が厚さ方向にそろって立っていることを
示している。さらに、(3) 気泡の直径が、発泡層と基質
層との境界面側の端部において最小であり、かつ、この
境界面側から発泡層表面側に向かって漸増しているとと
もに、該発泡層表面において開口部を形成している。こ
れは、図１に示すように、気泡が基質層に対してほぼ垂
直に立っており、その気泡の下部（基質層側）で気泡の
直径が小さく、その気泡の上部（発泡層表面）へ行くに
つれて気泡の直径が大きくなっていることを示してい
る。
【００１９】本発明のシート状弾性発泡体をバッキング
パッドとして使用するに当たっては、図６（ａ）に示す
ようにその基質層側を回転貼付盤のキャリアプレートに
貼着し、ウェーハ位置決め用の穴部を複数形成したテン
プレートをこのシート状弾性発泡体の表面（上記気泡開
口部が形成されている側の面）に貼着するか、あるい
は、図６（ｂ）に示すように、ウェーハ位置決め用の穴
部を設けたテンプレートを接着剤を介してキャリアプレ
ート上に貼着し、かつ、前記ウェーハ位置決め用の穴部
の位置に該穴部より若干小さ目に形成したシート状弾性
発泡体を、接着剤層のみを介して貼着することによっ
て、ウェーハ研磨加工用治具を形成し、ウェーハの研磨
加工に供される。
パッドとして使用するに当たっては、図６（ａ）に示す
ようにその基質層側を回転貼付盤のキャリアプレートに
貼着し、ウェーハ位置決め用の穴部を複数形成したテン
プレートをこのシート状弾性発泡体の表面（上記気泡開
口部が形成されている側の面）に貼着するか、あるい
は、図６（ｂ）に示すように、ウェーハ位置決め用の穴
部を設けたテンプレートを接着剤を介してキャリアプレ
ート上に貼着し、かつ、前記ウェーハ位置決め用の穴部
の位置に該穴部より若干小さ目に形成したシート状弾性
発泡体を、接着剤層のみを介して貼着することによっ
て、ウェーハ研磨加工用治具を形成し、ウェーハの研磨
加工に供される。
【００２０】本発明のウェーハ研磨加工用治具は、シー
ト状弾性発泡体が接着剤層のみを介してキャリアプレー
トに貼着されているために、シート状弾性発泡体とキャ
リアプレートとの間には余計な介在物はない。介在物が
多いほどキャリアプレートが平坦であってもその平坦度
を乱すこととなるが、本発明では、この介在物がないた
めにシート状弾性発泡体の平坦度が良くなり、よって研
磨の際、ウェーハを平坦度の優れたものとして得ること
ができる。
ト状弾性発泡体が接着剤層のみを介してキャリアプレー
トに貼着されているために、シート状弾性発泡体とキャ
リアプレートとの間には余計な介在物はない。介在物が
多いほどキャリアプレートが平坦であってもその平坦度
を乱すこととなるが、本発明では、この介在物がないた
めにシート状弾性発泡体の平坦度が良くなり、よって研
磨の際、ウェーハを平坦度の優れたものとして得ること
ができる。
【００２１】図６（ａ）や図６（ｂ）に示されたウェー
ハ研磨加工用治具によりウェーハを鏡面加工する場合に
は、テンプレート１４の穴部１６の中で、水を含ませた
バッキングパッドにウェーハを押圧し水を追い出して、
ウェーハを吸着させてから研磨に供する。なお、ウェー
ハの背面（研磨される面と反対側の面）側が親水性を有
する場合としては、ウェーハの背面が酸化膜（ＳｉＯ2
膜）で被覆されている場合が挙げられる。このように酸
化膜で被覆されていると、上記のようにウェーハの自転
がより円滑になる以外に、ウェーハ裏面が研磨工程にお
いて保護されるという利益がある。
ハ研磨加工用治具によりウェーハを鏡面加工する場合に
は、テンプレート１４の穴部１６の中で、水を含ませた
バッキングパッドにウェーハを押圧し水を追い出して、
ウェーハを吸着させてから研磨に供する。なお、ウェー
ハの背面（研磨される面と反対側の面）側が親水性を有
する場合としては、ウェーハの背面が酸化膜（ＳｉＯ2
膜）で被覆されている場合が挙げられる。このように酸
化膜で被覆されていると、上記のようにウェーハの自転
がより円滑になる以外に、ウェーハ裏面が研磨工程にお
いて保護されるという利益がある。
【００２２】本発明者らは、上記のように、本発明のシ
ート状弾性発泡体をバッキングパッドとして用いた場合
に、非常に平坦度の優れた鏡面研磨ウェーハが得られる
ことを見出した。このように、平坦度が著しく向上する
理由の一つは、ウェーハが自転しつつ研磨されることに
あると考えられる。すなわち、研磨されるウェーハがキ
ャリアプレートとの位置関係において、その裏面で完全
に固定されている場合には、ウェーハ裏面の定盤にて研
磨される箇所が偏ってしまい、平坦度に劣る鏡面研磨ウ
ェーハしか得られない。これに対し、研磨中にウェーハ
が自転するとウェーハの研磨面が均等に定盤で研磨され
ることになり、平坦度が著しく向上するのである。
ート状弾性発泡体をバッキングパッドとして用いた場合
に、非常に平坦度の優れた鏡面研磨ウェーハが得られる
ことを見出した。このように、平坦度が著しく向上する
理由の一つは、ウェーハが自転しつつ研磨されることに
あると考えられる。すなわち、研磨されるウェーハがキ
ャリアプレートとの位置関係において、その裏面で完全
に固定されている場合には、ウェーハ裏面の定盤にて研
磨される箇所が偏ってしまい、平坦度に劣る鏡面研磨ウ
ェーハしか得られない。これに対し、研磨中にウェーハ
が自転するとウェーハの研磨面が均等に定盤で研磨され
ることになり、平坦度が著しく向上するのである。
【００２３】また、本発明のバッキングパッドでは、上
記のように発泡層において気泡が均一に分布し、発泡層
表面の空隙率が大きいために気泡の表面側ではその気泡
側壁が充分に薄く、各気泡の周囲における発泡層厚方向
に沿う肉厚の増大率がほぼ均一（肉厚は上記開口部側か
ら基質層側に向かって漸増する）であるため、更に適度
の柔かさを有し、ウェーハ研磨時のウェーハ背面に接す
るバッキングパッド表面は、自由状態のバッキングパッ
ドの表面と平行に維持され、したがってウェーハは上記
キャリアプレート面と平行に保持されて研磨される
記のように発泡層において気泡が均一に分布し、発泡層
表面の空隙率が大きいために気泡の表面側ではその気泡
側壁が充分に薄く、各気泡の周囲における発泡層厚方向
に沿う肉厚の増大率がほぼ均一（肉厚は上記開口部側か
ら基質層側に向かって漸増する）であるため、更に適度
の柔かさを有し、ウェーハ研磨時のウェーハ背面に接す
るバッキングパッド表面は、自由状態のバッキングパッ
ドの表面と平行に維持され、したがってウェーハは上記
キャリアプレート面と平行に保持されて研磨される
【００２４】本発明のシート状弾性発泡体は、弾性高分
子材料を発泡させたものである。弾性高分子材料として
は、ポリウレタン樹脂の他、スチレン−ブタジエン共重
合体などのゴム状弾性体が例示される。
子材料を発泡させたものである。弾性高分子材料として
は、ポリウレタン樹脂の他、スチレン−ブタジエン共重
合体などのゴム状弾性体が例示される。
【００２５】本発明のシート状弾性発泡体の製造方法の
一例として、ポリエーテル系ウレタン等の発泡性樹脂を
フィルム等に塗布または流延した後発泡させ、その後、
少なくとも片面を機械的な処理を施してある程度厚さ分
除去する方法が挙げられる。厚さを落とす機械的な処理
としては研削やカッターでカットする方法がある。精密
な平面研削加工方法としては、平均粒径が５０〜１００
μｍのダイヤモンド等の硬い砥粒が焼結金属等で固結さ
れて表面に取り込まれたカップホイールを有する平面研
削盤にて平面研削する方法がある。このような研削は、
シート状弾性発泡体をウェーハ研磨のバッキングパッド
として用いる。カッターでカットする方法としては、例
えば、レザーカッターを用いる方法がある。
一例として、ポリエーテル系ウレタン等の発泡性樹脂を
フィルム等に塗布または流延した後発泡させ、その後、
少なくとも片面を機械的な処理を施してある程度厚さ分
除去する方法が挙げられる。厚さを落とす機械的な処理
としては研削やカッターでカットする方法がある。精密
な平面研削加工方法としては、平均粒径が５０〜１００
μｍのダイヤモンド等の硬い砥粒が焼結金属等で固結さ
れて表面に取り込まれたカップホイールを有する平面研
削盤にて平面研削する方法がある。このような研削は、
シート状弾性発泡体をウェーハ研磨のバッキングパッド
として用いる。カッターでカットする方法としては、例
えば、レザーカッターを用いる方法がある。
【００２６】次に、本発明のシート状弾性発泡体の好ま
しい態様について説明する。本発明のシート状弾性発泡
体の気泡開口部の径は、４０〜２００μｍが好ましい。
この径が４０μｍ未満の場合はウェーハ吸着力が強くな
り、本発明の目的とするウェーハの自転が妨げられる傾
向がある。また、この径が２００μｍを超えると気泡を
形成する壁の割合が少なくなり、バッキングパッドとし
て要求されるクッション性が不充分になる。また、４０
〜２００μｍの範囲では、バッキングパッドとの間に空
気溜りができず、平坦度に優れた研磨を可能にする。
しい態様について説明する。本発明のシート状弾性発泡
体の気泡開口部の径は、４０〜２００μｍが好ましい。
この径が４０μｍ未満の場合はウェーハ吸着力が強くな
り、本発明の目的とするウェーハの自転が妨げられる傾
向がある。また、この径が２００μｍを超えると気泡を
形成する壁の割合が少なくなり、バッキングパッドとし
て要求されるクッション性が不充分になる。また、４０
〜２００μｍの範囲では、バッキングパッドとの間に空
気溜りができず、平坦度に優れた研磨を可能にする。
【００２７】本発明において、厚さは重要な要素であ
り、シート状弾性発泡体全体の厚さが２０μｍを超え２
５０μｍ以下となるようにするのが好ましい。従って、
基質層と発泡層とからなるシート状弾性発泡体の場合、
基質層を１０μｍ以上の厚さとし、発泡層の厚さを２０
μｍ〜２４０μｍの範囲に選択するのが好ましく、発泡
層のみからなるシート状弾性発泡体の場合は、２０μｍ
〜２５０μｍの厚さとするのが好ましい。このように発
泡層の厚さが薄いことにより、キャリアプレートの平坦
度が研磨すべきウェーハにそのまま伝わる。すなわち、
バッキングパッドのクッション性を最小限維持すれば、
平坦度の観点からすれば、バッキングパッドとウェーハ
との間の介在物はできるだけ薄い方が良いのである。一
方、最大圧縮変形時においても、パッドとキャリアプレ
ートとの間に介在する塵埃の悪影響を受けるほど薄くな
らないためには、上記の範囲の厚さが必要である。
り、シート状弾性発泡体全体の厚さが２０μｍを超え２
５０μｍ以下となるようにするのが好ましい。従って、
基質層と発泡層とからなるシート状弾性発泡体の場合、
基質層を１０μｍ以上の厚さとし、発泡層の厚さを２０
μｍ〜２４０μｍの範囲に選択するのが好ましく、発泡
層のみからなるシート状弾性発泡体の場合は、２０μｍ
〜２５０μｍの厚さとするのが好ましい。このように発
泡層の厚さが薄いことにより、キャリアプレートの平坦
度が研磨すべきウェーハにそのまま伝わる。すなわち、
バッキングパッドのクッション性を最小限維持すれば、
平坦度の観点からすれば、バッキングパッドとウェーハ
との間の介在物はできるだけ薄い方が良いのである。一
方、最大圧縮変形時においても、パッドとキャリアプレ
ートとの間に介在する塵埃の悪影響を受けるほど薄くな
らないためには、上記の範囲の厚さが必要である。
【００２８】次に、発泡層の表面空隙率は９０〜９８％
が好ましい。本発明のシート状弾性発泡体をバッキング
パッドとして用いた場合、上記バッキングパッド表面に
おいて気泡が占める面積（表面空隙率）が大きく、弾性
（高分子）材料部分（気泡と気泡との間の壁部）の肉厚
が薄いため、研磨の際ウェーハに荷重がかかったときの
ウェーハとバッキングパッドとの接触面積が小さいう
え、バッキングパッドのウェーハとの接触部が圧縮変形
してもこの接触部の面積はそれほど増大しないため、こ
の接触部の摩擦抵抗は小さいので、ウェーハは自転しつ
つ研磨される。
が好ましい。本発明のシート状弾性発泡体をバッキング
パッドとして用いた場合、上記バッキングパッド表面に
おいて気泡が占める面積（表面空隙率）が大きく、弾性
（高分子）材料部分（気泡と気泡との間の壁部）の肉厚
が薄いため、研磨の際ウェーハに荷重がかかったときの
ウェーハとバッキングパッドとの接触面積が小さいう
え、バッキングパッドのウェーハとの接触部が圧縮変形
してもこの接触部の面積はそれほど増大しないため、こ
の接触部の摩擦抵抗は小さいので、ウェーハは自転しつ
つ研磨される。
【００２９】ここで、研磨されるウェーハの裏面側が親
水性を有している場合には、ウェーハ裏面とバッキング
パッドとの間に薄い水膜が形成され、この薄い水膜がウ
ェーハ裏面とバッキングパッドの接触部との摩擦係数を
極端に押し下げ、上記ウェーハの自転は抵抗なく自由に
行われるようになる。
水性を有している場合には、ウェーハ裏面とバッキング
パッドとの間に薄い水膜が形成され、この薄い水膜がウ
ェーハ裏面とバッキングパッドの接触部との摩擦係数を
極端に押し下げ、上記ウェーハの自転は抵抗なく自由に
行われるようになる。
【００３０】また、発泡層のウェーハ保持面に３００ｇ
ｆ／ｃｍ2 の荷重を１０秒間かけたときの発泡層層厚Ｄ
1 と、１８００ｇｆ／ｃｍ2 の荷重を１０秒間かけたと
きの発泡層層厚Ｄ2 との差Ｄ1 −Ｄ2 は５０〜１００μ
ｍが好ましい。このＤ1 −Ｄ2 は、発泡層の圧縮弾性率
に逆比例するもので、発泡層の柔かさを表わす。
ｆ／ｃｍ2 の荷重を１０秒間かけたときの発泡層層厚Ｄ
1 と、１８００ｇｆ／ｃｍ2 の荷重を１０秒間かけたと
きの発泡層層厚Ｄ2 との差Ｄ1 −Ｄ2 は５０〜１００μ
ｍが好ましい。このＤ1 −Ｄ2 は、発泡層の圧縮弾性率
に逆比例するもので、発泡層の柔かさを表わす。
【００３１】また、前記［数１］で定義される発泡層の
回復率は５０〜８０％が好ましい。この回復率は大きい
圧縮応力がかかった後に圧縮応力がかからない状態に戻
る度合を示しており、５０〜８０％の回復率ということ
は、大きい応力を発泡層自体が永久歪を生じて吸収する
必要性があり、この程度の回復率であるとそれが好適に
達成されるものであることを示している。
回復率は５０〜８０％が好ましい。この回復率は大きい
圧縮応力がかかった後に圧縮応力がかからない状態に戻
る度合を示しており、５０〜８０％の回復率ということ
は、大きい応力を発泡層自体が永久歪を生じて吸収する
必要性があり、この程度の回復率であるとそれが好適に
達成されるものであることを示している。
【００３２】また、前記［数２］で定義される発泡層の
圧縮率は３０〜５０％が好ましい。上記定義の圧縮率は
ウェーハ研磨時にバッキングパッドにかかる荷重を前提
にしたものであり、３０〜５０％と高い圧縮率である
と、ウェーハに不均一な荷重がかかってもその荷重の大
小に応じて気泡壁を構成する弾性材料部分の変形量が大
小となり、最終的にはキャリアプレートに対して一定位
置に保持されることになる。
圧縮率は３０〜５０％が好ましい。上記定義の圧縮率は
ウェーハ研磨時にバッキングパッドにかかる荷重を前提
にしたものであり、３０〜５０％と高い圧縮率である
と、ウェーハに不均一な荷重がかかってもその荷重の大
小に応じて気泡壁を構成する弾性材料部分の変形量が大
小となり、最終的にはキャリアプレートに対して一定位
置に保持されることになる。
【００３３】
【実施例】次に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説
明する。 実施例１ (1) シート状発泡体の作製 厚さ４０μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムの基質層
上に、ポリエステル系ポリウレタンの発泡性樹脂組成物
を塗布し、これを６０℃に加温して発泡させ、形状が図
３に示される積層体１を得た。この図において、２はポ
リウレタンよりなる発泡層、３は基質層、４は気泡であ
り、発泡層２の厚さは３８０μｍであった。この積層体
を平面研削盤で研削して発泡層２の厚さを１５０μｍと
したのち、所定の大きさにカットし、図１，２に示す本
発明のシート状弾性発泡体５を得た。このシート状弾性
発泡体は、発泡層の複数の気泡が、発泡層の広さ方向に
等ピッチで並列分散する細長の独立気泡であり、当該発
泡層の厚さ方向に気泡の寸法、形状及び形成位置がほぼ
等しく、気泡の長さ方向の中心線が、発泡層の厚さ方向
に沿っていて、気泡の直径が発泡層の片面側の端部にお
いて最小であり、かつこの片面側から発泡層の他面側に
向かって漸増しているとともに、該発泡層表面において
開口部を形成していた。また、このシート状弾性発泡体
５の断面構造は図１に示すとおりで、表面ポア径すなわ
ち気泡４の上端部に相当する開口部６の径は約１００μ
ｍ、表面空隙率は約９２％である。
明する。 実施例１ (1) シート状発泡体の作製 厚さ４０μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムの基質層
上に、ポリエステル系ポリウレタンの発泡性樹脂組成物
を塗布し、これを６０℃に加温して発泡させ、形状が図
３に示される積層体１を得た。この図において、２はポ
リウレタンよりなる発泡層、３は基質層、４は気泡であ
り、発泡層２の厚さは３８０μｍであった。この積層体
を平面研削盤で研削して発泡層２の厚さを１５０μｍと
したのち、所定の大きさにカットし、図１，２に示す本
発明のシート状弾性発泡体５を得た。このシート状弾性
発泡体は、発泡層の複数の気泡が、発泡層の広さ方向に
等ピッチで並列分散する細長の独立気泡であり、当該発
泡層の厚さ方向に気泡の寸法、形状及び形成位置がほぼ
等しく、気泡の長さ方向の中心線が、発泡層の厚さ方向
に沿っていて、気泡の直径が発泡層の片面側の端部にお
いて最小であり、かつこの片面側から発泡層の他面側に
向かって漸増しているとともに、該発泡層表面において
開口部を形成していた。また、このシート状弾性発泡体
５の断面構造は図１に示すとおりで、表面ポア径すなわ
ち気泡４の上端部に相当する開口部６の径は約１００μ
ｍ、表面空隙率は約９２％である。
【００３４】 (2) シート状弾性発泡体５の発泡層２の機械的特性 上記発泡層２の機械的特性として、柔かさ、回復率及び
圧縮率を測定した。測定では、発泡層２の表面（開口部
６形成側の面）にＷ1 ３００ｇｆ／ｃｍ2 ×１０秒、Ｗ
2 １８００ｇｆ／ｃｍ2 ×１０秒、Ｗ3 ３００ｇｆ／ｃ
ｍ2 ×１０秒の順に荷重をかけ、それぞれの荷重をかけ
ているときの発泡層２の層厚Ｄ1 ，Ｄ2，Ｄ3 を計り、
上記の柔かさはＤ1 −Ｄ2 により、回復率は上記［数
１］により、圧縮率は上記［数２］によりそれぞれ算出
した。その結果、Ｄ1 １５９μｍ、Ｄ2 ９４μｍ、Ｄ3
１３９μｍで、柔かさ６５μｍ、回復率６９％、圧縮率
４１％であった。
圧縮率を測定した。測定では、発泡層２の表面（開口部
６形成側の面）にＷ1 ３００ｇｆ／ｃｍ2 ×１０秒、Ｗ
2 １８００ｇｆ／ｃｍ2 ×１０秒、Ｗ3 ３００ｇｆ／ｃ
ｍ2 ×１０秒の順に荷重をかけ、それぞれの荷重をかけ
ているときの発泡層２の層厚Ｄ1 ，Ｄ2，Ｄ3 を計り、
上記の柔かさはＤ1 −Ｄ2 により、回復率は上記［数
１］により、圧縮率は上記［数２］によりそれぞれ算出
した。その結果、Ｄ1 １５９μｍ、Ｄ2 ９４μｍ、Ｄ3
１３９μｍで、柔かさ６５μｍ、回復率６９％、圧縮率
４１％であった。
【００３５】(3) ウェーハの研磨試験 上記シート状発泡体５を図４，５に示す研磨機１１にセ
ットして、裏面にＳｉＯ2 の被膜を形成したシリコンウ
ェーハ３１を研磨し、その平坦度ＴＴＶを測定した。図
４，５において、１２は回転貼付盤、１３はキャリアプ
レート、１４はテンプレート、２１は回転定盤、２２は
研磨布である。研磨に際しては、シート状弾性発泡体５
の表面側にテンプレート１４を貼着し、このシート状弾
性発泡体５の基質層側を接着剤によりキャリアプレート
１３に貼着固定したのち、テンプレート１４の穴部１６
の中に、片面に水を付けたシリコンウェーハ３１をシー
ト状弾性発泡体５の表面側に押圧・密着させることによ
りこれを保持する。シリコンウェーハ３１の保持は、水
が発泡体の空孔から排出した後にできる減圧状態による
吸着力によっている。そして、上記研磨布２２には研磨
液を供給し、回転貼付盤１２を下降して研磨布２２に押
圧させ、回転貼付盤１２と回転定盤２１の回転により生
じる摩擦力でシリコンウェーハ３１を研磨する。
ットして、裏面にＳｉＯ2 の被膜を形成したシリコンウ
ェーハ３１を研磨し、その平坦度ＴＴＶを測定した。図
４，５において、１２は回転貼付盤、１３はキャリアプ
レート、１４はテンプレート、２１は回転定盤、２２は
研磨布である。研磨に際しては、シート状弾性発泡体５
の表面側にテンプレート１４を貼着し、このシート状弾
性発泡体５の基質層側を接着剤によりキャリアプレート
１３に貼着固定したのち、テンプレート１４の穴部１６
の中に、片面に水を付けたシリコンウェーハ３１をシー
ト状弾性発泡体５の表面側に押圧・密着させることによ
りこれを保持する。シリコンウェーハ３１の保持は、水
が発泡体の空孔から排出した後にできる減圧状態による
吸着力によっている。そして、上記研磨布２２には研磨
液を供給し、回転貼付盤１２を下降して研磨布２２に押
圧させ、回転貼付盤１２と回転定盤２１の回転により生
じる摩擦力でシリコンウェーハ３１を研磨する。
【００３６】上記研磨機１１により、１２７０枚のシリ
コンウェーハを研磨したところ、ＴＴＶの平均値１．０
２μｍ、標準偏差０．２７μｍと、平坦度に優れた鏡面
研磨品が得られた。
コンウェーハを研磨したところ、ＴＴＶの平均値１．０
２μｍ、標準偏差０．２７μｍと、平坦度に優れた鏡面
研磨品が得られた。
【００３７】実施例２ 実施例１と同一のポリエステルフィルム基質層上に、同
様の要領でポリウレタンよりなる発泡層を形成して、図
１と同様形態のシート状弾性発泡体を作成した。この場
合、ポリウレタン発泡性樹脂組成物中の成分の割合、発
泡時の加温温度及び昇温速度、この発泡組成物の塗布厚
さ、及び平面研削盤による発泡層の研削除去厚を変える
ことにより、厚さ、表面ポア径などの発泡層特性が異な
る種々のシート状弾性発泡体を作成し、実施例１と同じ
要領でシリコンウェーハの研磨試験を行った。発泡層特
性及び研磨後のウェーハの平坦度を［表１］に示す。
様の要領でポリウレタンよりなる発泡層を形成して、図
１と同様形態のシート状弾性発泡体を作成した。この場
合、ポリウレタン発泡性樹脂組成物中の成分の割合、発
泡時の加温温度及び昇温速度、この発泡組成物の塗布厚
さ、及び平面研削盤による発泡層の研削除去厚を変える
ことにより、厚さ、表面ポア径などの発泡層特性が異な
る種々のシート状弾性発泡体を作成し、実施例１と同じ
要領でシリコンウェーハの研磨試験を行った。発泡層特
性及び研磨後のウェーハの平坦度を［表１］に示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】［表１］において、サンプルNo. １〜５の
シート状弾性発泡体の発泡層は、請求項２に記載された
数値限定範囲内にあるものであり、厚さ２５０μｍ以
下、表面ポア径４０〜２００μｍ、表面空隙率９０〜９
８％、柔かさ５０〜１００μｍ、回復率５０〜８０％、
圧縮率３０〜５０％の範囲の特性を有する発泡層を備え
たシート状弾性発泡体により平坦度が高く、研磨ムラの
小さい鏡面研磨ウェーハが得られることがわかる。
シート状弾性発泡体の発泡層は、請求項２に記載された
数値限定範囲内にあるものであり、厚さ２５０μｍ以
下、表面ポア径４０〜２００μｍ、表面空隙率９０〜９
８％、柔かさ５０〜１００μｍ、回復率５０〜８０％、
圧縮率３０〜５０％の範囲の特性を有する発泡層を備え
たシート状弾性発泡体により平坦度が高く、研磨ムラの
小さい鏡面研磨ウェーハが得られることがわかる。
【００４０】実施例３ 厚さ６０μｍの二軸延伸ポリエステルフィルム上に、ポ
リエーテル系ポリウレタンの発泡性樹脂組成物を塗布
し、これを６０℃に加温して発泡させ、形状が図３に示
される積層体１を得た。発泡層の厚さは４００μｍであ
った。この積層体における二軸延伸ポリエステルフィル
ムとポリウレタンの発泡層とを剥離させ、次いでこのシ
ート状の発泡体を平面研削盤で研削した後厚さを２２０
μｍとしたのち、所定の大きさにカットし、図４に示す
本発明のシート状弾性発泡体を得た。このシート状弾性
発泡体は、基質層はなく発泡層のみで形成されており、
開口部の開口面積の大きい側は、フィルムとの剥離面側
に相当し、かつ、平面研削盤による研削を受けることに
より形成された面である。一方、開口面積の小さい側
は、発泡体の自由発泡面側であり、開口面積の小さい開
口部は、発泡の際に表面のセル壁が破裂して形成された
ものである。この発泡体の開口面積の大きい側の表面ポ
ア径は約９８μｍ、表面空隙率は９３％である。また、
発泡体の機械的特性を調べたところ、Ｄ1 １６０μｍ、
Ｄ2 ９５μｍ、Ｄ3 １４０μｍに柔かさ６５μｍ、回復
率７０％、圧縮率４１％であった。このシート状発泡体
を、実施例１と同様バッキングパッドとしてウェーハの
研磨試験を行い、ＴＴＶの平均値１．０１μｍ、標準偏
差０．２６μｍと、平坦度に優れた鏡面研磨品が得られ
た。
リエーテル系ポリウレタンの発泡性樹脂組成物を塗布
し、これを６０℃に加温して発泡させ、形状が図３に示
される積層体１を得た。発泡層の厚さは４００μｍであ
った。この積層体における二軸延伸ポリエステルフィル
ムとポリウレタンの発泡層とを剥離させ、次いでこのシ
ート状の発泡体を平面研削盤で研削した後厚さを２２０
μｍとしたのち、所定の大きさにカットし、図４に示す
本発明のシート状弾性発泡体を得た。このシート状弾性
発泡体は、基質層はなく発泡層のみで形成されており、
開口部の開口面積の大きい側は、フィルムとの剥離面側
に相当し、かつ、平面研削盤による研削を受けることに
より形成された面である。一方、開口面積の小さい側
は、発泡体の自由発泡面側であり、開口面積の小さい開
口部は、発泡の際に表面のセル壁が破裂して形成された
ものである。この発泡体の開口面積の大きい側の表面ポ
ア径は約９８μｍ、表面空隙率は９３％である。また、
発泡体の機械的特性を調べたところ、Ｄ1 １６０μｍ、
Ｄ2 ９５μｍ、Ｄ3 １４０μｍに柔かさ６５μｍ、回復
率７０％、圧縮率４１％であった。このシート状発泡体
を、実施例１と同様バッキングパッドとしてウェーハの
研磨試験を行い、ＴＴＶの平均値１．０１μｍ、標準偏
差０．２６μｍと、平坦度に優れた鏡面研磨品が得られ
た。
【００４１】比較例１ 実施例１と同様にしてポリエステルフィルム上にポリウ
レタン樹脂よりなる発泡層を形成後、平面研削機により
研削した厚さ３９０μｍの発泡体を、厚さ１００μｍの
二軸延伸フィルムの支持体上に接着して得たシート状弾
性発泡体を使用し、実施例１と同じ要領で９６００枚の
シリコンウェーハについて研磨試験を行った。その結
果、研磨後のシリコンウェーハＴＴＶの平均値は１．４
７μｍ、標準偏差０．４１μｍであった。また、上記発
泡体の厚さを１２５〜５００μｍ、上記支持体の厚さを
１２５〜２００μｍの範囲で変えた種々のシート状弾性
発泡体をバッキングパッドとして使用して、同様の研磨
試験を行ったところ、研磨後シリコンウェーハのＴＴＶ
は平均値１．４１〜１．６３μｍ、標準偏差０．４２〜
０．５６であった。
レタン樹脂よりなる発泡層を形成後、平面研削機により
研削した厚さ３９０μｍの発泡体を、厚さ１００μｍの
二軸延伸フィルムの支持体上に接着して得たシート状弾
性発泡体を使用し、実施例１と同じ要領で９６００枚の
シリコンウェーハについて研磨試験を行った。その結
果、研磨後のシリコンウェーハＴＴＶの平均値は１．４
７μｍ、標準偏差０．４１μｍであった。また、上記発
泡体の厚さを１２５〜５００μｍ、上記支持体の厚さを
１２５〜２００μｍの範囲で変えた種々のシート状弾性
発泡体をバッキングパッドとして使用して、同様の研磨
試験を行ったところ、研磨後シリコンウェーハのＴＴＶ
は平均値１．４１〜１．６３μｍ、標準偏差０．４２〜
０．５６であった。
【００４２】比較例２ 実施例１で使用した研磨機を使用し、従来のワックス法
に従って５９００枚のシリコンウェーハについて研磨試
験を行った。この場合、ワックスの塗布はスピンコート
法によった。その結果、研磨後ウェーハのＴＴＶは平均
値１．２５μｍ、標準偏差０．４５μｍであった。
に従って５９００枚のシリコンウェーハについて研磨試
験を行った。この場合、ワックスの塗布はスピンコート
法によった。その結果、研磨後ウェーハのＴＴＶは平均
値１．２５μｍ、標準偏差０．４５μｍであった。
【００４３】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
請求項１に記載のシート状弾性発泡体は、ウェーハ研磨
のバッキングパッドとして使用すると、ウェーハがキャ
リアプレートに平行に保持された状態で研磨され、また
このバッキングパッドはウェーハとの摩擦力が小さいの
でウェーハを自転させつつ研磨することができ、表面粗
さ、平坦度とも優れた鏡面研磨ウェーハを得ることがで
きる。また、請求項２に記載のシート状発泡体は、基質
層により発泡層が補強されるために全体として高強度な
ものとなる。また、請求項３，４に記載のシート状弾性
発泡体は薄肉であるため、その変位による悪影響を受け
ることもないし、最大圧縮変形時においても、バッキン
グパッドとキャリアプレートとの間に介在する塵埃の悪
影響を受けるほど薄くはならず、ポア径が大きいため、
バッキングパッドとウェーハとの間隙に空気が侵入しな
いので、ＴＴＶ０．８〜１．０μｍと、ワックス法と同
程度以上に優れた平坦度を有する鏡面研磨ウェーハを高
い歩留まりで生産することができる効果がある。また、
本発明の請求項８，９に記載のウェーハ研磨加工用治具
は、シート状弾性発泡体が接着剤層のみを介してキャリ
アプレートに貼着されているために、シート状弾性発泡
体とキャリアプレートの間に余計な介在物がなく、その
分キャリアプレート上に貼着したシート状弾性発泡体の
平坦度が良くなり、研磨の際ウェーハを平坦度の優れた
ものとして得ることができる。特に、請求項９に記載の
ウェーハ研磨加工用治具は、シート状弾性発泡体がテン
プレートと区分された別体で用いられているために、ウ
ェーハが研磨時に押圧された際ウェーハ全面に均等に圧
力がかかるため、平坦度をより優れたものとすることが
できる。
請求項１に記載のシート状弾性発泡体は、ウェーハ研磨
のバッキングパッドとして使用すると、ウェーハがキャ
リアプレートに平行に保持された状態で研磨され、また
このバッキングパッドはウェーハとの摩擦力が小さいの
でウェーハを自転させつつ研磨することができ、表面粗
さ、平坦度とも優れた鏡面研磨ウェーハを得ることがで
きる。また、請求項２に記載のシート状発泡体は、基質
層により発泡層が補強されるために全体として高強度な
ものとなる。また、請求項３，４に記載のシート状弾性
発泡体は薄肉であるため、その変位による悪影響を受け
ることもないし、最大圧縮変形時においても、バッキン
グパッドとキャリアプレートとの間に介在する塵埃の悪
影響を受けるほど薄くはならず、ポア径が大きいため、
バッキングパッドとウェーハとの間隙に空気が侵入しな
いので、ＴＴＶ０．８〜１．０μｍと、ワックス法と同
程度以上に優れた平坦度を有する鏡面研磨ウェーハを高
い歩留まりで生産することができる効果がある。また、
本発明の請求項８，９に記載のウェーハ研磨加工用治具
は、シート状弾性発泡体が接着剤層のみを介してキャリ
アプレートに貼着されているために、シート状弾性発泡
体とキャリアプレートの間に余計な介在物がなく、その
分キャリアプレート上に貼着したシート状弾性発泡体の
平坦度が良くなり、研磨の際ウェーハを平坦度の優れた
ものとして得ることができる。特に、請求項９に記載の
ウェーハ研磨加工用治具は、シート状弾性発泡体がテン
プレートと区分された別体で用いられているために、ウ
ェーハが研磨時に押圧された際ウェーハ全面に均等に圧
力がかかるため、平坦度をより優れたものとすることが
できる。
【図１】本発明の実施例を示すシート状弾性発泡体の一
部の概略断面図である。
部の概略断面図である。
【図２】図１実施例のシート状弾性発泡体の平面図であ
る。
る。
【図３】平面研削盤による研削を行う前の、図１実施例
に係る積層体の一部の概略断面図である。
に係る積層体の一部の概略断面図である。
【図４】本発明の他の実施例を示すシート状弾性発泡体
の一部の概略断面図である。
の一部の概略断面図である。
【図５】シリコンウェーハを鏡面研磨するための研磨機
の要部概略断面図である。
の要部概略断面図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は研磨機の回転貼付盤にウェー
ハが保持されている状況を示す概略断面図である。
ハが保持されている状況を示す概略断面図である。
【図７】シート状弾性発泡体発泡層の機械的特性を測定
する要領の説明図である。
する要領の説明図である。
【図８】従来のシート状弾性発泡体の一部の概略断面図
である。
である。
１ 積層体 ２ 発泡層 ３ 基質層 ４ 気泡 ５ シート状弾性発泡体 ６ 開口部 １１ 研磨機 １２ 回転貼付盤 １３ キャリアプレート １４ テンプレート １５ 接着剤層 １６ 穴部 ２１ 回転定盤 ２２ 研磨布 ３１ シリコンウェーハ ４１ 水 ５１ 保持バッキング ５２ 補強材 ５３ キャリア ５４ 剥離紙 ５５，５６，５７ 粘着剤又は接着剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塚田 真 埼玉県大宮市仲町２−50 信越半導体株式 会社大宮分室内
Claims (9)
- 【請求項１】 少なくとも下記発泡層を有するシート状
弾性発泡体であって、発泡層の複数の気泡が、(1) 発泡
層の広さ方向にほぼ等ピッチで並立分散する細長の独立
気泡であり、当該発泡層の厚さ方向に気泡の寸法、形状
及び形成位置がほぼ等しく、(2) 気泡の長さ方向の中心
線が、発泡層の厚さ方向に沿っていて、(3) 気泡の直径
が発泡層の片面側の端部において最小であり、かつこの
片面側から発泡層の他面側に向かって漸増しているとと
もに、該発泡層表面において開口部を形成していること
を特徴とするシート状弾性発泡体。 - 【請求項２】 前記シート状弾性発泡体が、前記厚い発
泡層と、この発泡層に隣接一体化して該発泡層を支持す
る気泡の殆どない基質層とからなることを特徴とする請
求項１に記載のシート状弾性発泡体。 - 【請求項３】 前記発泡層が、(1) 前記気泡開口部の径
が４０〜２００μｍであり、(2) 発泡層の厚さが２０μ
ｍを超え、２５０μｍ以下であり、(3) 発泡層の表面空
隙率〔前記気泡開口部の面積の総和を、発泡層のウェー
ハ保持面面積（気泡開口部面積を含む）で割り１００を
乗じたもの〕が９０〜９８％であり、(4) 発泡層の柔か
さ（発泡層のウェーハ保持面に３００ｇｆ／ｃｍ2 ×１
０秒間の荷重をかけたときの発泡層層厚Ｄ1 と、１８０
０ｇｆ／ｃｍ2 ×１０秒間の荷重をかけたときの発泡層
層厚Ｄ2 との差Ｄ1 −Ｄ2 ）が５０〜１００μｍであ
り、(5) 下記［数１］ 【数１】 （但しＤ1 ，Ｄ2 は上記のとおりに定義され、Ｄ3 は発
泡層のウェーハ保持面に荷重を３００ｇｆ／ｃｍ2 ×１
０秒間、１８００ｇｆ／ｃｍ2 ×１０秒間の順にかけた
のち、３００ｇｆ／ｃｍ2 ×１０秒間の荷重をかけたと
きの発泡層層厚である）で定義される発泡層の回復率が
５０〜８０％であり、(6) 下記［数２］ 【数２】 （但しＤ1 ，Ｄ2 は上記のとおりに定義される）で定義
される発泡層の圧縮率が３０〜５０％であることを特徴
とする請求項１に記載のシート状弾性発泡体。 - 【請求項４】 基質層と発泡層の合計厚さが２５０μｍ
以下であることを特徴とする請求項１に記載のシート状
弾性発泡体。 - 【請求項５】 前記発泡層が、耐熱性高分子フィルム支
持体上で発泡性ポリウレタン樹脂を発泡させた気泡を有
するポリウレタン樹脂よりなるものであることを特徴と
する請求項１〜４に記載のシート状弾性発泡体。 - 【請求項６】 前記基質層が、発泡層と同質樹脂材料よ
りなるものであることを特徴とする請求項２〜４のいず
れかに記載のシート状弾性発泡体。 - 【請求項７】 前記基質層が、プラスチックフィルムま
たは不織布からなる請求項２〜４のいずれかに記載のシ
ート状弾性発泡体。 - 【請求項８】 キャリアプレート上全面に請求項１に記
載のシート状弾性発泡体が接着剤層のみを介して貼着さ
れ、かつ、このシート状弾性発泡体上に、鏡面研磨すべ
きウェーハ位置決め用の穴部を設けたテンプレートを接
着剤を介して貼着されてなることを特徴とするウェーハ
研磨加工用治具。 - 【請求項９】 鏡面研磨すべきウェーハ位置決め用の穴
部を設けたテンプレートが接着剤を介してキャリアプレ
ート上に貼着され、かつ、請求項１記載の前記穴部位置
に穴部の形状より若干小さ目に形成されたシート状弾性
発泡体が接着剤層のみを介して貼着されてなることを特
徴とするウェーハ研磨加工用治具。
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