WO2020095883A1 - 半導体ウェーハ用の研磨補助シート及びその製造方法 - Google Patents

半導体ウェーハ用の研磨補助シート及びその製造方法 Download PDF

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WO2020095883A1
WO2020095883A1 PCT/JP2019/043227 JP2019043227W WO2020095883A1 WO 2020095883 A1 WO2020095883 A1 WO 2020095883A1 JP 2019043227 W JP2019043227 W JP 2019043227W WO 2020095883 A1 WO2020095883 A1 WO 2020095883A1
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WO
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sheet
semiconductor wafer
polishing
ether ketone
polyether ether
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PCT/JP2019/043227
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English (en)
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Inventor
麻生　勉
信光 須田
潔 滝瀬
Original Assignee
信越ポリマー株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/27—Work carriers
    • B24B37/30—Work carriers for single side lapping of plane surfaces
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting

Definitions

  • the present invention relates to a polishing auxiliary sheet for a semiconductor wafer used when polishing a semiconductor wafer and the like, and a manufacturing method thereof.
  • a semiconductor wafer typified by a silicon wafer is subjected to ion implantation or high-temperature diffusion, and then the surface is polished by a CMP (Chemical Mechanical Polishing) step to flatten the unevenness of the pattern.
  • CMP Chemical Mechanical Polishing
  • a dedicated polishing apparatus is used.
  • this type of polishing apparatus includes a polishing pad that is rotatable in a horizontal direction and a rotatable rotary head that faces the polishing surface on the surface of the polishing pad from above.
  • a semiconductor wafer such as a silicon wafer is held via a polishing auxiliary jig.
  • the polishing assisting jig is formed by including a flat ring-shaped template that fits into the semiconductor wafer and prevents the semiconductor wafer from popping out, and a backing sheet that is bonded to the template and faces the back surface of the semiconductor wafer.
  • the template is formed of glass epoxy resin having excellent heat resistance, insulation properties, flame retardancy, etc., and exposes the surface of the semiconductor wafer in the polishing surface direction of the polishing pad (see Patent Document 4).
  • the semiconductor wafer is held by a polishing assisting jig at the facing portion of the rotary head, the polishing pad and the rotary head are brought close to each other, and the polishing surface of the polishing pad is And the surface of the semiconductor wafer are brought into slidable contact with each other, and then the polishing pad and the rotary head can be rotated while supplying the slurry as the polishing agent between the polishing pad and the polishing auxiliary jig.
  • the surface of the semiconductor wafer can be polished with high precision.
  • the template of the polishing assisting jig is pressed against the polishing surface of the polishing pad to prevent the semiconductor wafer from popping out, and is always in sliding contact, so that the polishing assisting jig is polished together with the surface of the semiconductor wafer, and polishing scraps are removed together with the slurry. May flow into the ingredients.
  • the conventional polishing auxiliary jig is configured as described above, and when the template is made of glass epoxy resin, excellent heat resistance, insulation and flame retardancy can be obtained, but the template is the surface of the semiconductor wafer. Since it is polished together with the above, a large amount of epoxy resin and dropped glass fibers are generated as polishing dust. When these flow into the polishing auxiliary jig, the epoxy resin and glass fiber come into contact with the peripheral portion and the surface of the semiconductor wafer, which causes a serious problem that the semiconductor wafer is contaminated and damaged. This problem is a major obstacle to the recent demand of the semiconductor industry for manufacturing high-quality semiconductor wafers, and thus must be solved.
  • the present invention has been made in view of the above, polishing for a semiconductor wafer that suppresses polishing with a semiconductor wafer and can prevent polishing dust from contacting the semiconductor wafer and causing contamination or damage to the semiconductor wafer It is intended to provide an auxiliary sheet and a manufacturing method thereof.
  • a plurality of polyetheretherketone resin sheets are directly laminated, and these are integrally formed by fusing (melting and adhering to each other) to form a semiconductor wafer during polishing of the semiconductor wafer. It is characterized in that it is surrounded to prevent its displacement.
  • a plurality of polyether ether ketone resin sheets are adhered to the backing sheet, and a semiconductor wafer can be fitted between the plurality of polyether ether ketone resin sheets and the backing sheet. Further, it is preferable that at least a part of the plurality of polyether ether ketone resin sheets is a low crystal polyether ether ketone resin sheet having a crystallinity of 15% or less before lamination.
  • the balance of the plurality of polyether ether ketone resin sheets is a highly crystalline polyether ether ketone resin sheet having a crystallinity of 20% or more before lamination, and this highly crystalline polyether ether ketone resin sheet is low. It may be adjacent to the crystalline polyetheretherketone resin sheet. Further, the contact angle between the front and back surfaces is preferably 50 ° or less.
  • a method for manufacturing a polishing auxiliary sheet for a semiconductor wafer according to any one of claims 1 to 5, A plurality of polyetheretherketone resin sheets are directly stacked to form a laminate, and the laminate is heated under pressure to fuse the plurality of polyetheretherketone resin sheets to integrally form an intermediate body. This intermediate is trimmed to obtain a polishing auxiliary sheet for a semiconductor wafer.
  • both surfaces of the polyetheretherketone resin sheet may be activated so that the contact angle of both surfaces of the polyetheretherketone resin sheet is 75 ° or less.
  • at least a part of the plurality of polyether ether ketone resin sheets is a low crystal polyether ether ketone resin sheet having a crystallinity before lamination of 15% or less.
  • the low crystal polyether ether ketone resin sheet and the high crystal polyether ether ketone resin sheet having a crystallinity of 20% or more can be directly laminated to form a laminate. Further, it is preferable to heat the laminate under pressure at a temperature lower than the melting point of the polyetheretherketone resin sheet.
  • annealing treatment at least before or after trimming of the intermediate body.
  • a plurality of polyetheretherketone resin sheets are directly laminated to form a laminate, and the laminate is pressurized and heated at a temperature of 260 ° C. or more for 2 hours or more to obtain a plurality of polyetheretherketone resin sheets. It is desirable to fuse. Further, a plurality of polyether ether ketone resin sheets may be directly stacked and fused to each other, and the crystallinity of the pressurized and heated intermediate may be 25% or more.
  • the polyether ether ketone resin sheet in the claims may be a resin sheet or a thin resin film. When there are a plurality of polyether ether ketone resin sheets, they may have the same thickness or different thicknesses.
  • the semiconductor wafer includes at least silicon wafers of various sizes ( ⁇ 150, 200, 300, 450 mm).
  • the term polishing of the semiconductor wafer should be understood in a broad sense and includes grinding. Therefore, the front surface of the semiconductor wafer can be subjected to primary polishing, secondary polishing, and grinding, and the back surface of the semiconductor wafer can also be polished and ground.
  • the polyetheretherketone resin sheet When activating the both sides of the polyetheretherketone resin sheet, it may be laminated after activating the both sides of each polyetheretherketone resin sheet, or multiple polyetheretherketone resin sheets may be laminated. After that, the both surfaces of the laminated plurality of polyether ether ketone resin sheets may be activated.
  • the polishing auxiliary sheet is made of a polyetheretherketone resin sheet having excellent wear resistance and slidability, so that the polishing auxiliary sheet is suppressed from being polished together with the semiconductor wafer, and The generation amount can be suppressed.
  • the present invention there is an effect that it is possible to suppress polishing with a semiconductor wafer, and to prevent polishing debris from coming into contact with the semiconductor wafer and contaminating or damaging the semiconductor wafer. Further, a plurality of polyether ether ketone resin sheets are directly fused and integrated, and no material other than the polyether ether ketone resin sheet is interposed between them, so that the flatness of the polishing assisting sheet is improved. In addition, it can be expected to eliminate impurities that adversely affect the semiconductor wafer.
  • the semiconductor wafer from being displaced in the polyetheretherketone resin sheet and from jumping out.
  • the low-crystalline polyether ether ketone resin sheet since a low-crystalline polyether ether ketone resin sheet having a crystallinity of 15% or less before lamination is used, the low-crystalline polyether ether ketone resin sheet functions as an adhesive, Adhesives made of different materials can be omitted.
  • both surfaces of the polyetheretherketone resin sheet are modified so that the contact angles of both surfaces of the polyetheretherketone resin sheet are 75 ° or less. It is possible to easily improve the adhesiveness. According to the invention described in claim 8, since the low-crystalline polyether ether ketone resin sheet having a crystallinity before lamination of 15% or less is used, the low-crystalline polyether ether ketone resin sheet functions as an adhesive, Adhesives and the like can be omitted.
  • the eleventh aspect of the present invention when the intermediate body is annealed, the stress of longitudinal and lateral shrinkage of the intermediate body or the polishing auxiliary sheet is relieved, and the warp of the polishing auxiliary sheet can be reduced.
  • FIG. 1 It is a perspective explanatory view showing typically a polish auxiliary jig in an embodiment of a polish auxiliary sheet for semiconductor wafers concerning the present invention. It is an explanatory view showing typically a semiconductor wafer polisher and a polish auxiliary jig in an embodiment of a polish auxiliary sheet for semiconductor wafers concerning the present invention. It is a cross-sectional explanatory view which shows typically the laminated state of the low crystalline polyetheretherketone resin sheets in the embodiment of the polishing auxiliary sheet for semiconductor wafers which concerns on this invention.
  • FIG. 1 shows typically the laminated state of the low crystalline polyetheretherketone resin sheets in the embodiment of the polishing auxiliary sheet for semiconductor wafers which concerns on this invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view schematically showing a laminated state of a low crystalline polyether ether ketone resin sheet and a high crystalline polyether ether ketone resin sheet in the embodiment of the polishing auxiliary sheet for a semiconductor wafer according to the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view schematically showing a laminated state of a pair of a low crystalline polyether ether ketone resin sheet and a high crystalline polyether ether ketone resin sheet in the embodiment of the polishing auxiliary sheet for a semiconductor wafer according to the present invention.
  • It is a perspective explanatory view showing typically a polish auxiliary jig in a 2nd embodiment of a polish auxiliary sheet for semiconductor wafers concerning the present invention.
  • a polishing auxiliary sheet 21 for a semiconductor wafer according to the present embodiment is formed by a polishing apparatus 10 for a semiconductor wafer 1 as shown in FIGS.
  • the sheet is a sheet for preventing displacement of the semiconductor wafer 1 during polishing in the CMP step, and is integrally formed by a plurality of polyether ether ketone resin sheets 22 instead of glass epoxy resin.
  • the semiconductor wafer 1 is not particularly limited, but may be, for example, a silicon wafer having a diameter of 200 mm or 300 mm and a thickness of about 775 ⁇ m, which requires flattening of the pattern on the surface 2.
  • the polishing apparatus 10 for a semiconductor wafer 1 includes a polishing pad 11 having a plane circular shape that rotates in the horizontal direction, and a polishing surface that is a surface of the polishing pad 11 and faces a part of the polishing surface in the horizontal direction.
  • a rotatable rotary head 12 is provided, and the semiconductor wafer 1 is detachably held by a facing portion of the rotary head 12 via a polishing auxiliary jig 20.
  • a slurry containing silica or the like (see the arrow in FIG. 2) is supplied between the polishing surface of the polishing pad 11 and the polishing auxiliary jig 20.
  • the rotary head 12 rotates while holding the semiconductor wafer 1 and also functions to move in a circle on the polishing surface of the polishing pad 11 from the viewpoint of improving uniformity.
  • the polishing assisting jig 20 is fitted to the semiconductor wafer 1 from the outside to be displaced, in other words, a flat ring-shaped polishing assisting sheet 21 for preventing the protrusion, and the polishing assisting sheet 21.
  • a backing sheet 23 having a plane circular shape that is adhered to one surface of the auxiliary sheet 21 and faces the back surface of the semiconductor wafer 1 is provided, and the semiconductor wafer 1 can be fitted between the polishing auxiliary sheet 21 and the backing sheet 23. ..
  • the polishing assisting sheet 21 is composed of a plurality of polyether ether ketone (PEEK) resin sheets 22 fitted to the semiconductor wafer 1, and has a thickness of 0.5 mm or more and 2 mm or less, preferably 0.5 mm or more and 1.5 mm or less, and more preferably Is formed to be 0.5 mm or more and 0.8 mm or less, and the surface 2 of the semiconductor wafer 1 is exposed in the polishing surface direction of the polishing pad 11.
  • the polishing assisting sheet 21 is formed of a crystalline polyetheretherketone resin sheet 22 instead of a glass epoxy resin because the polyetheretherketone resin sheet 22 has excellent heat resistance, abrasion resistance, and sliding resistance. This is because it is possible to obtain mobility, chemical resistance and the like.
  • Polyetheretherketone resin is a crystalline resin having a structure in which the benzene ring is linked to the ketone by an ether bond at the para position, has a glass transition point of 143 ° C, a melting point of 343 ° C, and is stable and heat resistant up to 500 ° C.
  • the resin sheet made of polyether ether ketone oxidizes in concentrated sulfuric acid, it does not have a solvent to be dissolved, so that it has excellent solvent resistance, can be easily ultrasonically sealed, and can be welded or printed by a laser.
  • the polyether ether ketone resin sheet 22 is not necessarily one sheet, but a plurality of sheets are always used. However, if a plurality of sheets are used, the polishing assist sheet 21 can be formed by using a thick resin sheet or a thin resin film as a spacer. This is because it is possible to easily deal with the change in the thickness of the polishing auxiliary sheet 21 and to easily cope with the production of various kinds of polishing auxiliary sheets 21. Even if there is a problem in the smoothness of the surface of one polyetheretherketone resin sheet 22, the smoothness of the surface of the polishing auxiliary sheet 21 can be improved by using another smooth polyetheretherketone resin sheet 22. This is because it is possible to improve.
  • the specific number of polyether ether ketone resin sheets 22 is at least two, and can be increased to 3, 5, 16, 18, etc., if necessary.
  • the method for producing the polyetheretherketone resin sheet 22 is not particularly limited, but the melt extrusion molding method is most suitable from the viewpoint of increasing the precision of the resin sheet thickness. Specifically, a molding material containing a polyetheretherketone resin is melt-kneaded, the molding material is extruded from a die into a continuous polyetheretherketone resin sheet 22, and the extruded polyetheretherketone resin sheet 22 is extruded. After cooling, the polyether ether ketone resin sheet 22 is wound up, whereby a long and highly accurate polyether ether ketone resin sheet 22 can be manufactured.
  • a plurality of the polyetheretherketone resin sheets 22 are stacked (see FIGS. 3 to 5), and the polyetheretherketone resin sheet 22 and the polyetheretherketone resin sheet 22 are adjacent to each other.
  • Materials other than the resin sheet 22 non-polyether ether ketone resin sheet
  • a plurality of polyether ether ketone resin sheets 22 are fused and integrated.
  • the polyether ether ketone resin sheet 22 is directly laminated because when an acrylic adhesive or the like is interposed between the adjacent polyether ether ketone resin sheets 22, the flatness of the polishing assisting sheet 21 is deteriorated, This is because the adhesive or the like causes contamination when polishing the semiconductor wafer 1.
  • the plurality of polyether ether ketone resin sheets 22 is a low crystal polyether ether ketone resin sheet 22A having a crystallinity of 15% or less before lamination.
  • the low crystal polyether ether ketone resin sheet 22A is always used because the low crystal polyether ether ketone resin sheet 22A functions as an adhesive sheet when the polishing auxiliary sheet 21 is manufactured, and therefore an adhesive sheet of a different material is omitted. Based on the reason that you can.
  • the specific crystallinity of the low crystalline polyether ether ketone resin sheet 22A is 3.5% or more and 15% or less, preferably 3.6% or more and 10% or less, and more preferably 3.8% or more and 6%. The following is good.
  • the crystallinity of the polyether ether ketone resin sheet 22 can be measured by a differential scanning calorimeter (DSC).
  • the rest of the plurality of polyetheretherketone resin sheets 22 may be low-crystalline polyetheretherketone resin sheets 22A, but if high physical properties and excellent chemical resistance are desired, the crystallinity before lamination is 20% or more of highly crystalline polyether ether ketone resin sheet 22B is preferable (see FIGS. 4 and 5).
  • the high crystal polyether ether ketone resin sheet 22B is directly adhered adjacent to the low crystal polyether ether ketone resin sheet 22A in order to obtain reliable adhesion.
  • the specific crystallinity of the highly crystalline polyether ether ketone resin sheet 22B is 20% or more and 40% or less, preferably 22% or more and 38% or less, and more preferably 24% or more and 35% or less.
  • the crystallinity of the polyether ether ketone resin sheet 22 can be measured by a differential scanning calorimeter (DSC) as in the above.
  • the backing sheet 23 is formed of, for example, a soft and soft disc made of urethane or the like, and is bonded to the upper surface, which is one side of the polishing assisting sheet 21, with a urethane hot melt adhesive or the like. Such a backing sheet 23 is detachably attached to the facing portion of the rotary head 12 with an adhesive sheet, and holds the semiconductor wafer 1 in an appropriate posture.
  • the polyether ether ketone resin sheet 22 is, for example, a thin resin sheet formed by melt-kneading a molding material containing a polyether ether ketone resin by a melt extrusion molding machine, and continuing the molding material from the T die at the tip of the melt extrusion molding machine.
  • the polyetheretherketone resin sheet 22 may be fed as it is, but it is desired to improve the adhesiveness between the polyetheretherketone resin sheets 22 or to improve the adhesiveness afterwards.
  • both front and back surfaces of the polyetheretherketone resin sheet 22 being fed out are activated, and the contact angles of both front and back surfaces of the polyetheretherketone resin sheet 22 are 75 ° or less, preferably 60 ° or less, more preferably 50 °.
  • the activation treatment include, but are not limited to, plasma treatment, excimer light surface treatment, and corona discharge treatment.
  • the polyetheretherketone resin sheet 22 When the polyetheretherketone resin sheet 22 is fed out, the polyetheretherketone resin sheet 22 is cut into plane rectangular sheets, and the plurality of sheeted polyetheretherketone resin sheets 22 are directly stacked to form a laminate. To form. At this time, a plurality of low crystalline thin polyetheretherketone resin sheets 22A may be stacked (see FIG. 3), and the low crystalline thin polyetheretherketone resin sheet 22A and the high crystalline thick polyetheretherketone resin sheet may be stacked. 22B may be overlapped (see FIG. 4).
  • a plurality of low crystal thin polyetheretherketone resin sheets 22A and high crystal thick polyetheretherketone resin sheets 22B may be alternately stacked (see FIG. 5) to obtain a low crystal thin polyetherether.
  • the ketone resin sheet 22A and a plurality of highly crystalline thick polyetheretherketone resin sheets 22B may be alternately stacked.
  • the highly crystalline polyether ether ketone resin sheet 22B has a problem in adhesion even if it is thermocompression-bonded at high temperature, but cannot be peeled off because it is laminated and adjacent to the low crystalline polyether ether ketone resin sheet 22A. You can expect a strong bond. For example, it is difficult to bond the highly crystalline polyetheretherketone resin sheets 22B having a crystallinity of 27% to each other, but the crystallinity of the highly crystalline polyetheretherketone resin sheet 22B having a crystallinity of 27% is high.
  • the 4% low crystal polyether ether ketone resin sheet 22A can be easily and surely bonded.
  • the laminated body is set in a hot press machine and heated under pressure to fuse a plurality of polyether ether ketone resin sheets 22 to integrally form an inseparable intermediate body.
  • the hot pressing pressure of the hot pressing machine is 1 MPa or more, preferably 1.2 MPa or more, more preferably 1.2 MPa or more and 10 MPa or less.
  • the temperature range of pressure heating of the laminate is below the melting point of the polyetheretherketone resin sheet 22, specifically 230 ° C. or higher and 330 ° C. or lower, preferably 240 ° C. or higher and 330 ° C. or lower, and more preferably 255 ° C. or higher. 320 ° C or lower is preferable.
  • the laminated body is only the low-crystalline polyether ether ketone resin sheet 22A, it is in the range of 260 ° C. or higher and lower than the melting point of the polyether ether ketone resin sheet 22, specifically 260 ° C. or higher and 340 ° C. or lower, preferably 270 ° C. Above 330 ° C is preferable.
  • the temperature range below the melting point is that if pressure and heating are performed at a temperature equal to or higher than the melting point of the polyetheretherketone resin sheet 22, the entire surface including the surface of the polyetheretherketone resin sheet 22 is melted, resulting in uneven thickness and high accuracy. This is because it becomes very difficult to manufacture the polishing auxiliary sheet 21 having a large thickness.
  • the stability of fusion bonding can be further improved by setting the holding time at 260 ° C. or higher and lower than the melting point to 2 hours or longer during pressure heating.
  • the low-crystalline polyether ether ketone resin sheet 22A is transformed into a high-crystalline polyether ether ketone resin sheet 22B, and the physical properties of the high-crystalline polyether ether ketone resin sheet 22B are higher than those of the high-crystalline polyether ether ketone resin sheet 22B.
  • High physical properties can be expected.
  • the low crystalline polyetheretherketone resin sheet 22A having a crystallinity of about 5% is heated under pressure at a temperature lower than the melting point
  • the highly crystalline polyetheretherketone resin has a crystallinity of about 35%. It can be expected to have higher physical properties than the highly crystalline polyetheretherketone resin sheet 22B which has been transformed into the sheet 22B and has a crystallinity of about 23%.
  • the laminated body is the low crystal polyether ether ketone resin sheet 22A and the high crystal polyether ether ketone resin sheet 22B
  • their melting points are different, so that the melting points of the plurality of polyether ether ketone resin sheets 22 are two points.
  • the intermediate body is integrally formed, the intermediate body is trimmed, and the central portion and the peripheral edge portion are punched out and removed, whereby the polishing assisting sheet 21 for a highly crystalline semiconductor wafer can be manufactured.
  • the intermediate body is trimmed after being annealed instead of being trimmed immediately, the stress of longitudinal and lateral contraction of the intermediate body is relieved, and the warp of the polishing auxiliary sheet 21 can be greatly expected to be reduced.
  • the intermediate may be uniformly heated with heat of 150 ° C. or higher, preferably 180 ° C. or higher, more preferably 200 ° C. or higher.
  • the crystallinity of the produced polyether ether ketone resin sheet 22 of the polishing auxiliary sheet 21 is optimally 25% or more and 40% or less, preferably 28% or more and 40% or less.
  • the contact angles of the front and back surfaces of the produced polyether ether ketone resin sheet 22 of the polishing assisting sheet 21 are respectively 50 ° or less, preferably 45 ° or less, more preferably from the viewpoint of improving wettability and adhesiveness. Is optimally 40 ° or less, particularly preferably 30 ° or less. This contact angle can be measured using a contact angle meter and pure water.
  • the backing sheet 23 is adhered to the open one side of the polishing auxiliary sheet 21 with an adhesive, and the open one side of the polishing auxiliary sheet 21 is covered with the backing sheet 23.
  • the tool 20 can be manufactured.
  • the polishing assisting sheet 21 is annealed at the intermediate stage, the adhesion of the polishing assisting sheet 21 is improved, so that strong adhesion between the polishing assisting sheet 21 and the backing sheet 23 can be expected. ..
  • the backing sheet 23 When the backing sheet 23 is adhered to one side of the opening of the polishing assisting sheet 21, the backing sheet 23 may be directly adhered to one side of the polishing assisting sheet 21 with an adhesive, but at least one side of the polishing assisting sheet 21 is activated. If the backing sheet 23 is adhered after performing (plasma treatment, surface treatment by excimer light, corona discharge treatment, etc.), the adhesive strength is improved, so that strong adhesion to the backing sheet 23 made of a different material can be realized.
  • the polishing auxiliary sheet 21 is made of the polyetheretherketone resin sheet 22 having excellent wear resistance, slidability, chemical resistance, etc., the polishing auxiliary sheet 21 is less likely to be scraped, and the polishing auxiliary sheet 21 is the semiconductor wafer 1 It is possible to suppress large and deep polishing together with the surface of, and to significantly reduce the amount of polishing dust generated. Therefore, the epoxy resin and the glass fiber contact with the peripheral portion and the surface 2 of the semiconductor wafer 1, and the contamination and damage of the semiconductor wafer 1 are hardly caused. Further, by reducing the contamination and damage of the semiconductor wafer 1, a high quality semiconductor wafer 1 can be easily manufactured.
  • the plurality of polyether ether ketone resin sheets 22 are directly fused and integrated, it is expected that impurities such as adhesives which adversely affect the semiconductor wafer 1 can be omitted, and high precision is required.
  • the flatness of the polishing assisting sheet 21 can be greatly improved.
  • the front and back surfaces of the polyetheretherketone resin sheet 22 having a wall thickness of about 5 mm are carefully ground over time to obtain highly accurate flatness.
  • the polyether ether ketone resin sheet 22 and particularly the highly crystalline polyether ether ketone resin sheet 22B may have a problem in adhesiveness, it is difficult to obtain excellent adhesiveness by adhesive bonding.
  • the present embodiment since they are integrated by melting, it is possible to obtain excellent adhesiveness with no gap between layers. Due to this excellent adhesiveness, prevention of delamination of the plurality of polyether ether ketone resin sheets 22 can be greatly expected.
  • the polishing auxiliary sheet 21 is manufactured by pressurizing and heating the laminated body instead of injection molding or the like, the polishing auxiliary sheet 21 having a thickness of less than 1 mm can be easily manufactured. Further, since it is not necessary to prepare a plurality of types of molds having high surface accuracy, reduction in manufacturing cost can be greatly expected.
  • FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention.
  • the polishing auxiliary sheet 21 is formed into a flat circular plate having substantially the same diameter as the backing sheet 23, and this polishing auxiliary sheet is formed.
  • a plurality of accommodation holes 25 for the semiconductor wafer 1 are arranged and punched in the circumferential direction near the peripheral edge of the semiconductor wafer 21.
  • the other parts are the same as those in the above-described embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • the same effect as the above embodiment can be expected, and further, the shape of the polishing assisting sheet 21 can be expected to be diversified. Further, by rotating the polishing assisting sheet 21, the surfaces 2 of the plurality of semiconductor wafers 1 can be sequentially polished.
  • the polishing apparatus 10 for polishing the surface 2 of the semiconductor wafer 1 in the CMP step is shown in the above embodiment, the polishing apparatus 10 for polishing both sides of the semiconductor wafer 1 in the lapping step may be used, or the semiconductor wafer 1 in the polishing step may be used.
  • the polishing apparatus 10 for polishing the surface 2 of the above may be used.
  • a back grind device for grinding the back surface of the semiconductor wafer 1 may be used.
  • the plurality of polyether ether ketone resin sheets 22 of the polishing assisting sheet 21 expose the back surface of the semiconductor wafer 1 in the grinding surface direction of the apparatus.
  • polishing assisting sheet 21 may be a hollow flat elliptical shape, a flat frame shape, or the like in addition to the endless flat ring shape. Further, trimming may be performed before the plurality of polyether ether ketone resin sheets 22 are directly stacked to form a laminated body or after the laminated body is formed.
  • Example 1 a low crystalline polyether ether ketone resin film (PEEK film) having a crystallinity of 4.0% was melt-extruded to a thickness of 50 ⁇ m, and both front and back surfaces of this low crystalline polyether ether ketone resin film were subjected to plasma treatment. Then, the contact angle between the front and back surfaces of this low crystalline polyether ether ketone resin film was measured with pure water, and it was 70 °. When the contact angle of the polyether ether ketone resin film was measured, this polyether ether ketone resin film was cut into flat rectangular sheets, and 11 polyether ether ketone resin films were directly stacked to form a laminate.
  • PEEK film polyether ether ketone resin film having a crystallinity of 4.0% was melt-extruded to a thickness of 50 ⁇ m, and both front and back surfaces of this low crystalline polyether ether ketone resin film were subjected to plasma treatment. Then, the contact angle between the front and back surfaces
  • the laminated body was set in a hot press machine and heated under pressure, so that 11 sheets of polyetheretherketone resin film were fused and integrally formed with an intermediate body having a thickness of 500 ⁇ m.
  • the pressing temperature of the laminate was set to a temperature lower than the melting point of the polyetheretherketone resin film, specifically 280 ° C.
  • the holding time at 280 ° C. is 5 hrs.
  • the crystallinity of the intermediate was measured and found to be 30.5%.
  • the intermediate body was integrally formed, the intermediate body was trimmed to remove the central portion and the peripheral edge portion, and a polishing auxiliary sheet that fits into a ⁇ 300 mm semiconductor wafer and prevents the protrusion was manufactured into a flat ring shape.
  • Example 2 First, a low-crystalline polyetheretherketone resin film (PEEK film) with a crystallinity of 4.2% was melt-extruded to a thickness of 50 ⁇ m, and both front and back surfaces of this low-crystalline polyetheretherketone resin film were plasma treated. Then, the contact angle between the front and back surfaces of this low crystalline polyether ether ketone resin film was measured with pure water, and it was 53 °. After measuring the contact angle of the polyetheretherketone resin film, this polyetheretherketone resin film was cut to obtain eight polyetheretherketone resin films.
  • PEEK film polyetheretherketone resin film with a crystallinity of 4.2% was melt-extruded to a thickness of 50 ⁇ m, and both front and back surfaces of this low-crystalline polyetheretherketone resin film were plasma treated. Then, the contact angle between the front and back surfaces of this low crystalline polyether ether ketone resin film was measured with pure water, and it was 53 °. After measuring the contact angle of the
  • a low-crystalline polyetheretherketone resin film (PEEK film) having a crystallinity of 3.9% was melt-extruded to a thickness of 12 ⁇ m, and both front and back surfaces of this low-crystalline polyetheretherketone resin film were plasma-treated. Then, the contact angles on both the front and back sides were measured with pure water. When measured, the contact angle was 55 °. After measuring the contact angle of the polyether ether ketone resin film, the polyether ether ketone resin film was cut to obtain two polyether ether ketone resin films.
  • a low-crystalline polyetheretherketone resin film (PEEK film, the same applies hereinafter) having a crystallinity of 4.3% was melt-extruded to a thickness of 50 ⁇ m, and the front and back surfaces of this low-crystalline polyetheretherketone resin film were both.
  • PEEK film the same applies hereinafter
  • the contact angle on both the front and back surfaces of the low crystalline polyether ether ketone resin film was measured with pure water, and it was 54 °. After measuring the contact angle of the polyetheretherketone resin film, the polyetheretherketone resin film was cut to obtain eight polyetheretherketone resin films.
  • this intermediate body was annealed, trimmed, and then fitted into a semiconductor wafer of ⁇ 300 mm to manufacture a polishing auxiliary sheet in a flat ring shape to prevent the protrusion.
  • the annealing treatment of the intermediate was performed under the conditions of 220 ° C. and 8 hours. When the thickness of the intermediate body after the annealing treatment was measured, it was 775 ⁇ m.
  • Anneal test was conducted to confirm the effect of annealing treatment of the intermediate.
  • a test piece was cut out from the intermediate body into a size of about 40 ⁇ 120 mm, the cut out test piece was set in an oven at 220 ° C., and after 8 hours, it was taken out of the oven and naturally cooled as it was. .. Then, the test piece was set in an oven at 160 ° C. and taken out after 30 minutes, the dimensional change of the test piece before and after heating at 160 ° C. was measured, and the heat shrinkage ratio is shown in Table 1.
  • a low-crystallinity polyether ether ketone resin film having a crystallinity of 5.0% is melt-extruded to a thickness of 50 ⁇ m, and both front and back surfaces of the low-crystalline polyether ether ketone resin film are subjected to plasma treatment.
  • the contact angle between the front and back surfaces of the crystalline polyether ether ketone resin film was measured with pure water and was 58 °.
  • the polyetheretherketone resin film was cut into flat rectangular sheets, and 17 polyetheretherketone resin films were directly laminated to form a laminate.
  • the laminated body was set in a heat press machine and heated under pressure to fuse 17 polyether ether ketone resin films to integrally form an intermediate body having a thickness of 775 ⁇ m.
  • the pressing temperature of the laminate was set to a temperature below the melting point of the polyetheretherketone resin film, specifically 310 ° C.
  • the holding time at 310 ° C. is 3 hrs. Set to.
  • the crystallinity of the intermediate was measured and found to be 32.5%.
  • this intermediate body was annealed, trimmed, and then fitted into a semiconductor wafer of ⁇ 300 mm to manufacture a polishing auxiliary sheet in a flat ring shape to prevent the protrusion.
  • the annealing treatment of the intermediate was performed under the conditions of 180 ° C. and 15 hours. When the thickness of the intermediate body after the annealing treatment was measured, it was 800 ⁇ m.
  • Anneal test was conducted to confirm the effect of annealing treatment of the intermediate.
  • a test piece was cut out from the intermediate body into a size of about 40 ⁇ 120 mm, the cut out test piece was set in an oven at 180 ° C., and after 15 hours, it was taken out of the oven and naturally cooled as it was. .. Then, the test piece was set in an oven at 160 ° C. and taken out after 30 minutes, the dimensional change of the test piece before and after heating at 160 ° C. was measured, and the heat shrinkage ratio is shown in Table 1.
  • the surface of this polishing auxiliary sheet was plasma-treated and activated, and the adhesive strength with the urethane adhesive was measured, and the results are shown in Table 1.
  • the adhesive strength was measured based on JIS K6854.
  • Example 4 First, a highly crystalline polyetheretherketone resin film having a crystallinity of 24.3% was melt-extruded to a thickness of 250 ⁇ m, and both the front and back surfaces of this highly crystalline polyetheretherketone resin film were subjected to plasma treatment, The contact angle on both sides of the crystalline polyether ether ketone resin film was measured with pure water and found to be 52 °. After measuring the contact angle of the polyetheretherketone resin film, the polyetheretherketone resin film was cut to obtain one polyetheretherketone resin film.
  • a low-crystalline polyetheretherketone resin film having a crystallinity of 5.5% was melt-extruded to a thickness of 12 ⁇ m, and both front and back surfaces of this low-crystalline polyetheretherketone resin film were subjected to plasma treatment, The contact angle between the front and back surfaces of the crystalline polyether ether ketone resin film was measured with pure water and found to be 54 °. After measuring the contact angle of the polyether ether ketone resin film, the polyether ether ketone resin film was cut to obtain one polyether ether ketone resin film.
  • a highly crystalline polyetheretherketone resin film having a crystallinity of 24.3% was melt-extruded to a thickness of 250 ⁇ m, and both the front and back surfaces of this highly crystalline polyetheretherketone resin film were subjected to plasma treatment.
  • the contact angle between the front and back surfaces of the crystalline polyether ether ketone resin film was measured with pure water and found to be 55 °. After measuring the contact angle of the polyether ether ketone resin film, the polyether ether ketone resin film was cut to obtain one polyether ether ketone resin film.
  • the press temperature of the laminate was set to a temperature below the melting point of the polyetheretherketone resin film, specifically 290 ° C.
  • the holding time at 290 ° C. is 5 hrs. Set to.
  • the crystallinity of the intermediate was measured and found to be 27.8%.
  • Example 5 a low-crystalline polyetheretherketone resin film having a crystallinity of 4.5% was melt-extruded to a thickness of 50 ⁇ m, and both front and back surfaces of this low-crystalline polyetheretherketone resin film were subjected to plasma treatment.
  • the contact angle between the front and back surfaces of the ether ether ketone resin film was measured with pure water, and it was 58 °.
  • the contact angle of the polyetheretherketone resin film was measured in this manner, the polyetheretherketone resin film was cut into flat rectangular sheets, and 11 polyetheretherketone resin films were directly laminated to form a laminate. .
  • the laminated body was set in a heat press machine and heated under pressure, so that 11 sheets of polyetheretherketone resin films were fused and integrally formed with the intermediate body.
  • the press temperature of this intermediate was 330 ° C., and the holding time at 330 ° C. was 1 hour.
  • the crystallinity of the intermediate was measured and found to be 32.0%.
  • a peeling test was performed on the polyetheretherketone resin film of the intermediate body, but no peeling was confirmed as a result of the test.
  • the intermediate body was trimmed, and a polishing assisting sheet which was fitted to a semiconductor wafer having a diameter of 300 mm and prevented from popping out was manufactured into a flat ring shape.
  • the polishing aid sheet of each example was able to obtain good results.
  • the adhesive strength of the glass epoxy resin with the urethane adhesive is 1.5 gf / cm 2
  • the adhesive strength with the urethane adhesive is 1.6 gf / cm 2. Therefore, excellent results could be obtained. It is presumed that this excellent adhesive strength makes it possible to realize strong adhesion with the backing sheet when the open side of the polishing auxiliary sheet is adhered to the backing sheet made of a different material.
  • the polishing auxiliary sheet for a semiconductor wafer and the method for manufacturing the same according to the present invention are used in the field of manufacturing semiconductor wafers.

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Abstract

半導体ウェーハと共に研磨されるのを抑制し、研磨屑が半導体ウェーハに接触して半導体ウェーハの汚染や損傷を招くのを防ぐことのできる半導体ウェーハ用の研磨補助シート及びその製造方法を提供する。　半導体ウェーハ１の研磨装置１０によるＣＭＰ工程での研磨時に半導体ウェーハ１の飛び出しを防止する半導体ウェーハ用の研磨補助シート２１であり、複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２を直接積層し、これらを融着することにより一体形成する。研磨補助シート２１を、耐摩耗性や摺動性等に優れるポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２製とするので、研磨補助シート２１が半導体ウェーハ１の表面２と共に研磨されるのを抑制し、研磨屑の発生量を低減することができる。

Description

半導体ウェーハ用の研磨補助シート及びその製造方法
　本発明は、半導体ウェーハの研磨時等に使用される半導体ウェーハ用の研磨補助シート及びその製造方法に関するものである。
　シリコンウェーハに代表される半導体ウェーハは、イオン注入や高温拡散の後、ＣＭＰ（化学機械研磨）工程で表面が研磨され、パターンの凹凸が平坦化されるが、この際、専用の研磨装置が使用される（特許文献１、２、３参照）。
　この種の研磨装置は、図示しないが、水平方向に回転可能な研磨パッドと、この研磨パッドの表面の研磨面に上方から対向する回転可能な回転ヘッドとを備え、この回転ヘッドの対向部に、シリコンウェーハ等の半導体ウェーハが研磨補助治具を介して保持される。研磨補助治具は、半導体ウェーハに嵌合して飛び出しを防止する平面リング形のテンプレートと、このテンプレートに接着されて半導体ウェーハの裏面に対向するバッキングシートとを備えて形成されている。テンプレートは、耐熱性、絶縁性、難燃性等に優れるガラスエポキシ樹脂により形成され、半導体ウェーハの表面を研磨パッドの研磨面方向に露出させる（特許文献４参照）。
　このような研磨装置により、半導体ウェーハの表面を研磨する場合には、回転ヘッドの対向部に半導体ウェーハを研磨補助治具により保持させ、研磨パッドと回転ヘッドとを近接させ、研磨パッドの研磨面と半導体ウェーハの表面とを摺接可能に接触させた後、研磨パッドと研磨補助治具との間に、研磨剤であるスラリーを供給しながら、研磨パッドと回転ヘッドとをそれぞれ回転させれば、半導体ウェーハの表面を高精度に研磨することができる。
　この際、研磨補助治具のテンプレートは、半導体ウェーハの飛び出しを防止するため、研磨パッドの研磨面に圧接され、常時摺接するので、半導体ウェーハの表面と共に研磨され、研磨屑がスラリーと共に研磨補助治具の内部に流入することがある。
特開２０１０‐１０５１４４号公報 特開平１１‐０６９２９５号公報 特開２００７‐０６９２９５号公報 特許第５１６０２６５号公報
　従来における研磨補助治具は、以上のように構成され、テンプレートがガラスエポキシ樹脂製の場合には、優れた耐熱性、絶縁性、難燃性を得ることができるものの、テンプレートが半導体ウェーハの表面と共に研磨されるので、研磨屑として、エポキシ樹脂や脱落したガラス繊維が大量に生じることとなる。これらが研磨補助治具の内部に流入すると、半導体ウェーハの周縁部や表面にエポキシ樹脂やガラス繊維が接触し、半導体ウェーハの汚染や損傷を招くという重大な問題が生じる。この問題は、高品質の半導体ウェーハを製造するという近年の半導体産業の要請の大きな障害となるので、必ず解決する必要がある。
　本発明は上記に鑑みなされたもので、半導体ウェーハと共に研磨されるのを抑制し、研磨屑が半導体ウェーハに接触して半導体ウェーハの汚染や損傷を招くのを防ぐことのできる半導体ウェーハ用の研磨補助シート及びその製造方法を提供することを目的としている。
　本発明においては上記課題を解決するため、複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートが直接積層され、これらが融着（溶かして互いに着ける）することにより一体形成され、半導体ウェーハの研磨時に半導体ウェーハを包囲してその位置ずれを防止することを特徴としている。
　なお、複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートがバッキングシートに接着され、これら複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートとバッキングシートとの間に半導体ウェーハが嵌め合わせ可能であることが好ましい。
　また、複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートの少なくとも一部が、積層前の結晶化度が１５％以下の低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートであることが好ましい。
　また、複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートの残部が、積層前の結晶化度が２０％以上の高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートであり、この高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートが低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートに隣接するようにすることができる。
　また、表裏面の接触角が５０°以下であると良い。
　また、本発明においては上記課題を解決するため、請求項１ないし５のいずれかに記載の半導体ウェーハ用の研磨補助シートの製造方法であって、
　複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートを直接重ねて積層体を形成し、この積層体を加圧加熱することにより、複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートを融着して中間体を一体形成し、この中間体をトリミングして半導体ウェーハ用の研磨補助シートを得ることを特徴としている。
　なお、ポリエーテルエーテルケトン樹脂シートの両面を活性化処理し、ポリエーテルエーテルケトン樹脂シートの両面の接触角を７５°以下とすることができる。
　また、複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートの少なくとも一部を、積層前の結晶化度が１５％以下の低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートとすることが好ましい。
　また、低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートと、結晶化度が２０％以上の高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートとを直接重ねて積層体を形成することができる。
　また、積層体を、ポリエーテルエーテルケトン樹脂シートの融点未満の温度で加圧加熱することが好ましい。
　また、中間体のトリミングの少なくとも前後いずれかでアニール処理することが望ましい。
　また、複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートを直接重ねて積層体を形成し、この積層体を２６０℃以上の温度で２時間以上加圧加熱することにより、複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートを融着することが望ましい。
　さらに、複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートを直接重ねて融着し、加圧加熱された中間体の結晶化度を２５％以上とすることができる。
　ここで、特許請求の範囲におけるポリエーテルエーテルケトン樹脂シートは、樹脂シートでも良いし、薄膜の樹脂フィルムでも良い。このポリエーテルエーテルケトン樹脂シートが複数枚の場合、同一の厚さでも良いし、異なる厚さでも良い。また、半導体ウェーハには、少なくとも各種大きさ（φ１５０、２００、３００、４５０ｍｍ）のシリコンウェーハが含まれる。この半導体ウェーハの研磨という用語は、広義に理解されねばならず、研削が含まれる。したがって、半導体ウェーハの表面を一次研磨、二次研磨、研削することができるし、半導体ウェーハの裏面を研磨したり、研削することもできる。
　ポリエーテルエーテルケトン樹脂シートの両面を活性化処理する場合には、各ポリエーテルエーテルケトン樹脂シートの両面を活性化処理した後に積層しても良いし、複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートを積層した後、この積層された複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートの両面を活性化処理しても良い。
　本発明によれば、研磨補助シートを、耐摩耗性や摺動性等に優れるポリエーテルエーテルケトン樹脂シート製とするので、研磨補助シートが半導体ウェーハと共に研磨されるのを抑制し、研磨屑の発生量を抑制することができる。
　本発明によれば、半導体ウェーハと共に研磨されるのを抑制し、研磨屑が半導体ウェーハに接触して半導体ウェーハの汚染や損傷を招くのを防ぐことができるという効果がある。また、複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートが直接的に融着して一体化され、これらの間にポリエーテルエーテルケトン樹脂シート以外の材料が介在しないので、研磨補助シートの平面性を向上させたり、半導体ウェーハに悪影響を及ぼす不純物の排除が期待できる。
　請求項２記載の発明によれば、半導体ウェーハがポリエーテルエーテルケトン樹脂シート内で位置ずれしたり、外部に飛び出すのを防ぐことができる。
　請求項３記載の発明によれば、積層前の結晶化度が１５％以下の低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートを用いるので、低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートが接着材として機能し、異種材料の接着材等を省略することができる。
　請求項４記載の発明によれば、相互に隣接する低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートと高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートとを強固に接着することが可能となる。また、高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートを利用するので、高い物性や優れた耐薬品性を得ることが可能となる。
　請求項５記載の発明によれば、研磨補助シートの表裏面の接触角が５０°以下なので、ポリエーテルエーテルケトン樹脂シートの接着性の向上が期待できる。
　請求項７記載の発明によれば、ポリエーテルエーテルケトン樹脂シートの両面を改質し、ポリエーテルエーテルケトン樹脂シートの両面の接触角を７５°以下とするので、ポリエーテルエーテルケトン樹脂シート同士の接着性を簡易に向上させることが可能となる。
　請求項８記載の発明によれば、積層前の結晶化度が１５％以下の低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートを用いるので、低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートが接着材として機能し、接着材等を省略することができる。
　請求項９記載の発明によれば、隣接する低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートと高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートとを強固に接着することが可能となる。また、高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートを利用するので、高い物性や優れた耐薬品性を得ることができる。
　請求項１０記載の発明によれば、積層体を、ポリエーテルエーテルケトン樹脂シートの融点未満の温度で加圧加熱するので、ポリエーテルエーテルケトン樹脂シートの表面等が溶解することが少なく、高精度な厚みの研磨補助シートの製造が期待できる。
　請求項１１記載の発明によれば、中間体をアニール処理すれば、中間体あるいは研磨補助シートの縦横収縮の応力が緩和され、研磨補助シートの反りを減少させることができる。
本発明に係る半導体ウェーハ用の研磨補助シートの実施形態における研磨補助治具を模式的に示す斜視説明図である。 本発明に係る半導体ウェーハ用の研磨補助シートの実施形態における半導体ウェーハの研磨装置と研磨補助治具を模式的に示す説明図である。 本発明に係る半導体ウェーハ用の研磨補助シートの実施形態における低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート同士の積層状態を模式的に示す断面説明図である。 本発明に係る半導体ウェーハ用の研磨補助シートの実施形態における低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートと高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートの積層状態を模式的に示す断面説明図である。 本発明に係る半導体ウェーハ用の研磨補助シートの実施形態における一対の低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートと高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートの積層状態を模式的に示す断面説明図である。 本発明に係る半導体ウェーハ用の研磨補助シートの第２の実施形態における研磨補助治具を模式的に示す斜視説明図である。
　以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態における半導体ウェーハ用の研磨補助シート２１は、図１ないし図５に示すように、半導体ウェーハ１の研磨装置１０によるＣＭＰ工程での研磨時に半導体ウェーハ１の位置ずれを防止するシートであり、ガラスエポキシ樹脂ではなく、複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２により一体形成される。
　半導体ウェーハ１としては、特に限定されるものではないが、例えば表面２のパターンの平坦化が要求されるφ２００ｍｍあるいは３００ｍｍで厚さ７７５μｍ程度のシリコンウェーハがあげられる。
　半導体ウェーハ１の研磨装置１０は、図２に示すように、水平方向に回転する平面円形の研磨パッド１１と、この研磨パッド１１の表面である研磨面の一部に上方から対向する水平方向に回転可能な回転ヘッド１２とを備え、この回転ヘッド１２の対向部に、半導体ウェーハ１が研磨補助治具２０を介して着脱自在に保持される。研磨パッド１１の研磨面と研磨補助治具２０との間には、シリカ等を含有したスラリー（図２の矢印参照）が供給される。また、回転ヘッド１２は、半導体ウェーハ１を保持しながら回転するとともに、均一性を向上させる観点から、研磨パッド１１の研磨面上を円を描きながら移動するよう機能する。
　研磨補助治具２０は、図１や図２に示すように、半導体ウェーハ１に外側から嵌合して位置ずれ、換言すれば、飛び出しを防止する平面リング形の研磨補助シート２１と、この研磨補助シート２１の片面に接着されて半導体ウェーハ１の裏面に対向する平面円形のバッキングシート２３とを備え、これら研磨補助シート２１とバッキングシート２３との間に半導体ウェーハ１が嵌合可能とされる。
　研磨補助シート２１は、半導体ウェーハ１に嵌合する複数枚のポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂シート２２により、厚さ０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以上０．８ｍｍ以下に形成され、半導体ウェーハ１の表面２を研磨パッド１１の研磨面方向に露出させる。研磨補助シート２１がガラスエポキシ樹脂ではなく、結晶性のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２で形成されるのは、ポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２を使用すれば、優れた耐熱性、耐摩耗性、摺動性、耐薬品性等を得ることができるからである。
　ポリエーテルエーテルケトン樹脂は、ベンゼン環がパラ位置でケトンとエーテル結合で連結した構造の結晶性樹脂であり、ガラス転移点が１４３℃、融点が３４３℃であり、５００℃まで安定して耐熱性に優れる。このポリエーテルエーテルケトン製の樹脂シートは、濃硫酸には酸化するものの、溶かせる溶剤が無いので耐溶剤性に優れ、超音波シールが容易であり、レーザにより溶着や印字が可能である。また、難燃性に優れ、吸水率が低く（０．０５％）、純度が高いので、例え燃焼しても毒性ガスの発生することがないという特徴を有する。
　ポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２は一枚ではなく、必ず複数枚が使用されるが、これは、複数枚であれば、厚い樹脂シートや薄い樹脂フィルムをスペーサとして利用することにより、研磨補助シート２１の厚さの変更に簡単に対処することができ、研磨補助シート２１の多品種化に容易に対応することができるからである。また、例え一枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２の表面の平滑性に問題があっても、他の平滑なポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２を利用すれば、研磨補助シート２１表面の平滑性の向上を図ることができるからである。ポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２の具体的な枚数としては、少なくとも２枚であり、必要に応じ、３枚、５枚、１６枚、１８枚等と増やすことができる。
　ポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２の製造方法としては、特に限定されるものではないが、樹脂シート厚の高精度化等を図る観点からすると、溶融押出成形法が最適である。具体的には、ポリエーテルエーテルケトン樹脂含有の成形材料を溶融混練し、この成形材料をダイスから連続したポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２に押出成形し、この押し出されたポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２を冷却した後、ポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２を巻き取ることにより、長尺で高精度のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２を製造することができる。
　ポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２は複数枚が重ねられ（図３ないし図５参照）るとともに、隣接するポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２とポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２との間に、ポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２以外の材料（非ポリエーテルエーテルケトン樹脂シート）が何ら介在しないよう直接的に積層され、複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２が融着して一体化される。ポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２が直接的に積層されるのは、隣接するポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２間にアクリル系の接着剤等が介在すると、研磨補助シート２１の平面性を悪化させたり、半導体ウェーハ１の研磨時に接着剤等が汚染の原因となるからである。
　複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２は、図３ないし図５に示すように、少なくとも一部が、積層前の結晶化度が１５％以下の低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２Ａとされる。低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２Ａが必ず使用されるのは、低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２Ａが研磨補助シート２１の製造時に接着シートとして機能するので、異種材料の接着シートを省略することができるという理由に基づく。この低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２Ａの具体的な結晶化度は、３．５％以上１５％以下、好ましくは３．６％以上１０％以下、より好ましくは３．８％以上６％以下が良い。ポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２の結晶化度は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定することができる。
　複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２の残部は、低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２Ａでも良いが、高物性や優れた耐薬品性を得たい場合には、積層前の結晶化度が２０％以上の高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２Ｂが好ましい（図４、図５参照）。
　この場合、高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２Ｂは、確実な接着を得るため、低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２Ａに隣接して直接接着される。この高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２Ｂの具体的な結晶化度は、２０％以上４０％以下、好ましくは２２％以上３８％以下、より好ましくは２４％以上３５％以下が良い。ポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２の結晶化度は、上記同様、示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定することが可能である。
　バッキングシート２３は、例えばウレタン等により柔軟で軟質の円板に形成され、研磨補助シート２１の片面である上面にウレタン系のホットメルト接着剤等で接着される。このようなバッキングシート２３は、回転ヘッド１２の対向部に粘着シートにより着脱自在に装着され、半導体ウェーハ１を適切な姿勢に保持する。
　上記構成において、半導体ウェーハ用の研磨補助シート２１を製造する場合には、先ず、複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２を用意する。ポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２は、例えばポリエーテルエーテルケトン樹脂含有の成形材料を溶融押出成形機により溶融混練し、この成形材料を溶融押出成形機の先端部のＴダイスから連続した薄膜の樹脂シートに押出成形し、この押し出された樹脂シートを冷却ロールと一対の圧着ロールとの間に挟持させて冷却した後、樹脂シートを巻取機の巻取管に巻き取ることにより、製造することができる。
　ポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２を製造したら、ポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２をそのまま繰り出しても良いが、ポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２同士の接着性を向上させたり、後の接着性を向上させたいときには、繰り出し中のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２における表裏両面を活性化処理し、ポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２の表裏両面の接触角を７５°以下、好ましくは６０°以下、より好ましくは５０°以下、さらに好ましくは４５°以下にすると良い。活性化処理としては、限定されるものではないが、例えばプラズマ処理、エキシマ光による表面処理、コロナ放電処理等があげられる。
　ポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２を繰り出したら、ポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２を裁断して平面矩形の枚葉とし、この枚葉化した複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２を直接重ねて積層体を形成する。この際、低結晶の薄いポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２Ａを複数枚重ねても良い（図３参照）し、低結晶の薄いポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２Ａと高結晶の厚いポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２Ｂとを重ねて（図４参照）も良い。
　また、複数枚の低結晶の薄いポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２Ａと高結晶の厚いポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２Ｂとを交互に重ねても良い（図５参照）し、低結晶の薄いポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２Ａと複数枚の高結晶の厚いポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２Ｂとを交互に重ねても良い。
　高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２Ｂは、例え高温で熱圧着しても、接着性に問題が生じるが、低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２Ａに積層されて隣接することにより、剥離不能な強固な接着が期待できる。例えば、結晶化度が２７％の高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２Ｂ同士の接着は困難であるが、結晶化度が２７％の高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２Ｂと結晶化度が４％の低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２Ａとは、簡単、かつ確実に接着することができる。
　次いで、積層体を熱プレス機にセットして加圧加熱することにより、複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２を融着して分離不能な中間体を一体形成する。熱プレス機の熱プレス圧力は、１ＭＰａ以上、好ましくは１．２ＭＰａ以上、より好ましくは１．２ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下が良い。
　積層体の加圧加熱の温度範囲は、ポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２の融点未満の範囲、具体的には２３０℃以上３３０℃以下、好ましくは２４０℃以上３３０℃以下、より好ましくは２５５℃以上３２０℃以下が良い。積層体が低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２Ａのみの場合には、２６０℃以上ポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２の融点未満の範囲、具体的には２６０℃以上３４０℃以下、好ましくは２７０℃以上３３０℃以下が良い。
　温度範囲が融点未満なのは、ポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２の融点以上の温度で加圧加熱すれば、ポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２の表面を含む全体が溶解し、厚さムラが生じ、高精度な厚さの研磨補助シート２１の製造が非常に困難になるからである。また、加圧加熱の際、２６０℃以上融点未満の保持時間を２時間以上に設定すれば、融着の安定性をより向上させることができる。
　また、融点未満の温度範囲で加熱すると、低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２Ａが高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２Ｂに変質し、高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２Ｂの物性よりも高い物性が期待できる。具体的には、結晶化度が５％程度の低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２Ａを融点未満の温度で加圧加熱すると、結晶化度が３５％程度の高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２Ｂに変質し、結晶化度が２３％程度の高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２Ｂよりも高い物性が期待できる。
　積層体が低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２Ａと高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２Ｂの場合、これらの融点が異なるので、複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２の融点が２点となるが、このときには、積層体を、２６０℃以上ポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２のいずれかの融点未満の温度で加圧加熱すると良い。こうすれば、熱溶融温度範囲を拡大し、成形性を改善することができる。
　中間体を一体形成したら、この中間体をトリミングしてその中央部や周縁部を打ち抜き、除去すれば、高結晶の半導体ウェーハ用の研磨補助シート２１を製造することができる。この際、中間体を直ちにトリミングするのではなく、中間体をアニール処理した後にトリミングすれば、中間体の縦横収縮の応力が緩和され、研磨補助シート２１の反りの減少が大いに期待できる。アニール処理する場合には、中間体を１５０℃以上、好ましくは１８０℃以上、より好ましくは２００℃以上の熱で均等に加熱すると良い。
　製造された研磨補助シート２１のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２の結晶化度は、２５％以上４０％以下、好ましくは２８％以上４０％以下が最適である。また、製造された研磨補助シート２１のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２の表裏面の接触角は、濡れ性や接着性向上の観点からすると、それぞれ５０°以下、望ましくはそれぞれ４５°以下、より望ましくはそれぞれ４０°以下、特に望ましくはそれぞれ３０°以下が最適である。この接触角は、接触角計と純水を用いて測定することができる。
　高結晶の研磨補助シート２１を製造したら、研磨補助シート２１の開口した片面にバッキングシート２３を接着剤で接着し、研磨補助シート２１の開口した片面をバッキングシート２３により被覆すれば、研磨補助治具２０を製造することができる。この際、研磨補助シート２１が中間体の段階でアニール処理されていれば、研磨補助シート２１の接着性が向上しているので、研磨補助シート２１とバッキングシート２３との強固な接着が期待できる。
　研磨補助シート２１の開口した片面にバッキングシート２３を接着する場合、研磨補助シート２１の片面にバッキングシート２３をそのまま接着剤で接着しても良いが、研磨補助シート２１の少なくとも片面を活性化処理（プラズマ処理、エキシマ光による表面処理、コロナ放電処理等）した後、バッキングシート２３を接着すれば、接着強度が向上するので、異種材料のバッキングシート２３との強固な接着が実現できる。
　上記構成によれば、研磨補助シート２１を、耐摩耗性、摺動性、耐薬品性等に優れるポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２製とするので、削れにくくなり、研磨補助シート２１が半導体ウェーハ１の表面と共に大きく深く研磨されるのを抑制し、研磨屑の発生量を大幅に低減することができる。したがって、半導体ウェーハ１の周縁部や表面２にエポキシ樹脂やガラス繊維が接触し、半導体ウェーハ１の汚染や損傷を招くことが実に少ない。また、半導体ウェーハ１の汚染や損傷の低減により、高品質の半導体ウェーハ１を簡易に製造することができる。
　また、複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２を直接的に融着して一体化するので、半導体ウェーハ１に悪影響を及ぼす接着剤等の不純物の省略が期待でき、しかも、高精度が要求される研磨補助シート２１の平面性を大幅に向上させることができる。この点、一枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２の場合には、５ｍｍ程度の肉厚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２の表裏両面を時間をかけて慎重に研削し、高精度な平面性を実現する必要があるが、本実施形態によれば、ポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２の表裏両面を研削する必要性が全くない。
　また、ポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２、特に高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２Ｂは、接着性に問題のあることがあるので、接着剤による接着では、優れた接着性を得ることが困難であるが、本実施形態によれば、溶融により一体化するので、層間に隙間のない優れた接着性を得ることが可能となる。この優れた接着性により、複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２の層間剥離の防止が大いに期待できる。
　また、射出成形等ではなく、積層体を加圧加熱して研磨補助シート２１を製造するので、厚さ１ｍｍ未満の研磨補助シート２１でも容易に製造することができる。さらに、面精度が高精度の金型を複数種用意する必要もないので、製造コストの削減が大いに期待できる。
　次に、図６は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、研磨補助シート２１を、バッキングシート２３と略同径の平面円形の板に形成し、この研磨補助シート２１の周縁部寄りの周方向に、半導体ウェーハ１用の複数の収容孔２５を並べて穿孔するようにしている。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
　本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、研磨補助シート２１を形状の多様化が期待できるのは明らかである。また、研磨補助シート２１を回転させれば、複数枚の半導体ウェーハ１の表面２を順次研磨することができる。
　なお、上記実施形態ではＣＭＰ工程で半導体ウェーハ１の表面２を研磨する研磨装置１０を示したが、ラッピング工程で半導体ウェーハ１の両面を研磨する研磨装置１０でも良いし、ポリッシング工程で半導体ウェーハ１の表面２を研磨する研磨装置１０でも良い。また、半導体ウェーハ１の裏面を研削するバックグラインド装置でも良い。この場合、研磨補助シート２１の複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２は、半導体ウェーハ１の裏面を装置の研削面方向に露出させる。
　また、研磨補助シート２１は、エンドレスの平面リング形の他、中空の平面楕円形や平面枠形等でも良い。さらに、複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート２２を直接重ねて積層体を形成する前、あるいは積層体を形成した後でトリミングしても良い。
　以下、本発明に係る半導体ウェーハ用の研磨補助シート及びその製造方法の実施例を説明する。
〔実施例１〕
　先ず、結晶化度が４．０％の低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム（ＰＥＥＫフィルム）を厚さ５０μｍに溶融押出成形し、この低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムにおける表裏両面をプラズマ処理し、この低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの表裏両面の接触角を純水で測定したところ、７０°であった。ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの接触角を測定したら、このポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを裁断して平面矩形の枚葉とし、１１枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを直接重ねて積層体を形成した。
　次いで、積層体を熱プレス機にセットして加圧加熱することにより、１１枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを融着して厚さ５００μｍの中間体を一体形成した。積層体のプレス温度は、ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの融点未満の温度、具体的には２８０℃に設定した。この２８０℃の保持時間は、５ｈｒｓ．とした。また、中間体の結晶化度を測定したところ、３０．５％であった。
　中間体を一体形成したら、この中間体のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの剥離試験（プレス時に圧力をかけずに融着しない箇所を設け、プレス後に各樹脂フィルムを手で引き剥がす試験）を実施したが、中間体の材料破壊までポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを剥離することはできなかった（表１参照）。
　中間体を一体形成したら、この中間体をトリミングしてその中央部や周縁部を除去し、φ３００ｍｍの半導体ウェーハに嵌合して飛び出しを防止する研磨補助シートを平面リング形に製造した。
〔実施例２〕
　先ず、結晶化度が４．２％の低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム（ＰＥＥＫフィルム）を厚さ５０μｍに溶融押出成形し、この低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムにおける表裏両面をプラズマ処理し、この低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの表裏両面の接触角を純水で測定したところ、５３°であった。ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの接触角を測定したら、このポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを裁断して８枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを得た。
　また、結晶化度が３．９％の低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム（ＰＥＥＫフィルム）を厚さ１２μｍに溶融押出成形し、この低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムにおける表裏両面をプラズマ処理してその表裏両面の接触角を純水で測定した。測定したところ、接触角は５５°であった。ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの接触角を測定したら、ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを裁断して２枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを得た。
　また、結晶化度が４．３％の低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルム（ＰＥＥＫフィルム、以下同じ）を厚さ５０μｍに溶融押出成形し、この低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムにおける表裏両面をプラズマ処理し、低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの表裏両面の接触角を純水で測定したところ、５４°であった。ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの接触角を測定したら、ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを裁断して８枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを得た。
　こうして１８枚の低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを得たら、これらを直接重ねて積層体を形成し、この積層体を熱プレス機にセットして加圧加熱することにより、１８枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを融着して厚さ７５０μｍの中間体を一体形成した。積層体のプレス温度は、ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの融点未満の温度、具体的には３００℃に設定した。この３００℃の保持時間は、４ｈｒｓ．に設定した。また、中間体の結晶化度を測定したところ、３１．５％であった。
　中間体を一体形成したら、この中間体のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの剥離試験（プレス時に圧力をかけずに融着しない箇所を設け、プレス後に各フィルムを手で引き剥がす試験、以下同じ）を実施したが、中間体の材料破壊までポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを剥離することはできなかった（表１参照）。
　中間体を一体形成したら、この中間体をアニール処理した後にトリミングし、φ３００ｍｍの半導体ウェーハに嵌合して飛び出しを防止する研磨補助シートを平面リング形に製造した。中間体のアニール処理は、２２０℃、８時間の条件で実施した。このアニール処理後の中間体の厚みを計測したところ、７７５μｍであった。
　中間体のアニール処理効果を確認するため、アニール試験を実施した。アニール試験は、ＪＩＳ　Ｋ７１３３に基づき、中間体から試験片を約４０×１２０ｍｍの大きさに切り出し、切り出した試験片を２２０℃のオーブンにセットし、８時間経過後にオーブンから取り出してそのまま自然冷却した。そして、試験片を１６０℃のオーブンにセットして３０分経過後に取り出し、試験片の１６０℃加熱前後の寸法変化を測定し、加熱収縮率を表１に記載した。
〔実施例３〕
　先ず、結晶化度が５．０％の低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを厚さ５０μｍに溶融押出成形し、この低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムにおける表裏両面をプラズマ処理し、この低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの表裏両面の接触角を純水で測定したところ、５８°であった。ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの接触角を測定したら、ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを裁断して平面矩形の枚葉とし、１７枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを直接重ねて積層体を形成した。
　次いで、積層体を熱プレス機にセットして加圧加熱することにより、１７枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを融着して厚さ７７５μｍの中間体を一体形成した。積層体のプレス温度は、ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの融点未満の温度、具体的には３１０℃に設定した。この３１０℃の保持時間は、３ｈｒｓ．に設定した。また、中間体の結晶化度を測定したところ、３２．５％であった。中間体を一体形成したら、この中間体のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの剥離試験を実施したが、中間体の材料破壊までポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの剥離は認められなかった（表１参照）。
　中間体を一体形成したら、この中間体をアニール処理した後にトリミングし、φ３００ｍｍの半導体ウェーハに嵌合して飛び出しを防止する研磨補助シートを平面リング形に製造した。中間体のアニール処理は、１８０℃、１５時間の条件で実施した。このアニール処理後の中間体の厚みを計測したところ、８００μｍであった。
　中間体のアニール処理効果を確認するため、アニール試験を実施した。アニール試験は、ＪＩＳ　Ｋ７１３３に基づき、中間体から試験片を約４０×１２０ｍｍの大きさに切り出し、切り出した試験片を１８０℃のオーブンにセットし、１５時間経過後にオーブンから取り出してそのまま自然冷却した。そして、試験片を１６０℃のオーブンにセットして３０分経過後に取り出し、試験片の１６０℃加熱前後の寸法変化を測定し、加熱収縮率を表１に記載した。
　研磨補助シートを製造したら、この研磨補助シートの表面をプラズマ処理して活性化した後、ウレタン系の接着剤との接着強度を測定してその結果を表１に記載した。接着強度は、ＪＩＳ　Ｋ６８５４に基づき測定した。
〔実施例４〕
　先ず、結晶化度が２４．３％の高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを厚さ２５０μｍに溶融押出成形し、この高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムにおける表裏両面をプラズマ処理し、この高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの表裏両面の接触角を純水で測定したところ、５２°であった。ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの接触角を測定したら、ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを裁断して１枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを得た。
　また、結晶化度が５．５％の低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを厚さ１２μｍに溶融押出成形し、この低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムにおける表裏両面をプラズマ処理し、この低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの表裏両面の接触角を純水で測定したところ、５４°であった。ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの接触角を測定したら、ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを裁断して１枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを得た。
　また、結晶化度が２４．３％の高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを厚さ２５０μｍに溶融押出成形し、この高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムにおける表裏両面をプラズマ処理し、この高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの表裏両面の接触角を純水で測定したところ、５５°であった。ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの接触角を測定したら、ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを裁断して１枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを得た。
　こうして結晶化度が異なる３枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを得たら、これらを直接重ねて積層体を形成し、この積層体を熱プレス機にセットして加圧加熱することにより、３枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを融着して厚さ５００μｍの中間体を一体形成した。積層体は、一対の高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの間に低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを直接介在させ、隣接させた。
　積層体のプレス温度は、ポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの融点未満の温度、具体的には２９０℃に設定した。この２９０℃の保持時間は、５ｈｒｓ．に設定した。また、中間体の結晶化度を測定したところ、２７．８％であった。中間体を一体形成したら、この中間体のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの剥離試験を実施したが、中間体の破壊までポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの剥離は認められなかった（表１参照）。中間体を一体形成した後、この中間体をトリミングし、φ３００ｍｍの半導体ウェーハに嵌合して飛び出しを防止する研磨補助シートを平面リング形に製造した。
〔実施例５〕
　先ず、結晶化度が４．５％の低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを厚さ５０μｍに溶融押出成形し、この低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムにおける表裏両面をプラズマ処理し、このポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの表裏両面の接触角を純水で測定したところ、５８°であった。こうしてポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの接触角を測定したら、このポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを裁断して平面矩形の枚葉とし、１１枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを直接重ねて積層体を形成した。
　次いで、積層体を熱プレス機にセットして加圧加熱することにより、１１枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムを融着して中間体を一体形成した。この中間体のプレス温度は３３０℃とし、この３３０℃の保持時間は１時間とした。また、中間体の結晶化度を測定したところ、３２．０％であった。中間体を一体形成したら、この中間体のポリエーテルエーテルケトン樹脂フィルムの剥離試験を実施したが、試験の結果、剥離は確認されなかった。中間体を一体形成した後、この中間体をトリミングし、φ３００ｍｍの半導体ウェーハに嵌合して飛び出しを防止する研磨補助シートを平面リング形に製造した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　各実施例の研磨補助シートは、良好な結果を得ることができた。特に、実施例３の研磨補助シートは、ガラエポ樹脂のウレタン系接着剤との接着強度が１．５ｇｆ／ｃｍ２であるのに対し、ウレタン系接着剤との接着強度が１．６ｇｆ／ｃｍ２であり、優れた結果を得ることができた。この優れた接着強度により、研磨補助シートの開口した片面を異種材料のバッキングシートと接着する場合、バッキングシートとの強固な接着が実現できると推測される。
　本発明に係る半導体ウェーハ用の研磨補助シート及びその製造方法は、半導体ウェーハの製造分野で使用される。
１　　　　半導体ウェーハ
２　　　　表面
１０　　　研磨装置
１１　　　研磨パッド
１２　　　回転ヘッド
２０　　　研磨補助治具
２１　　　研磨補助シート
２２　　　ポリエーテルエーテルケトン樹脂シート
２２Ａ　　低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート
２２Ｂ　　高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シート
２３　　　バッキングシート
２５　　　収容孔

Claims (13)

  1. 　複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートが直接積層され、これらが融着することにより一体形成され、半導体ウェーハの研磨時に半導体ウェーハを包囲してその位置ずれを防止することを特徴とする半導体ウェーハ用の研磨補助シート。
  2. 　複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートがバッキングシートに接着され、これら複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートとバッキングシートとの間に半導体ウェーハが嵌め合わせ可能な請求項１記載の半導体ウェーハ用の研磨補助シート。
  3. 　複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートの少なくとも一部が、積層前の結晶化度が１５％以下の低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートである請求項１又は２記載の半導体ウェーハ用の研磨補助シート。
  4. 　複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートの残部が、積層前の結晶化度が２０％以上の高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートであり、この高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートが低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートに隣接する請求項３記載の半導体ウェーハ用の研磨補助シート。
  5. 　表裏面の接触角が５０°以下である請求項１ないし４のいずれかに記載の半導体ウェーハ用の研磨補助シート。
  6. 　請求項１ないし５のいずれかに記載の半導体ウェーハ用の研磨補助シートの製造方法であって、
    　複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートを直接重ねて積層体を形成し、この積層体を加圧加熱することにより、複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートを融着して中間体を一体形成し、この中間体をトリミングして半導体ウェーハ用の研磨補助シートを得ることを特徴とする半導体ウェーハ用の研磨補助シートの製造方法。
  7. 　ポリエーテルエーテルケトン樹脂シートの両面を活性化処理し、ポリエーテルエーテルケトン樹脂シートの両面の接触角を７５°以下とする請求項６記載の半導体ウェーハ用の研磨補助シートの製造方法。
  8. 　複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートの少なくとも一部を、積層前の結晶化度が１５％以下の低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートとする請求項６又は７記載の半導体ウェーハ用の研磨補助シートの製造方法。
  9. 　低結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートと、結晶化度が２０％以上の高結晶のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートとを直接重ねて積層体を形成する請求項８記載の半導体ウェーハ用の研磨補助シートの製造方法。
  10. 　積層体を、ポリエーテルエーテルケトン樹脂シートの融点未満の温度で加圧加熱する請求項６ないし９のいずれかに記載の半導体ウェーハ用の研磨補助シートの製造方法。
  11. 　中間体のトリミングの少なくとも前後いずれかでアニール処理する請求項６ないし１０のいずれかに記載の半導体ウェーハ用の研磨補助シートの製造方法。
  12. 　複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートを直接重ねて積層体を形成し、この積層体を２６０℃以上の温度で２時間以上加圧加熱することにより、複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートを融着する請求項６ないし１１のいずれかに記載の半導体ウェーハ用の研磨補助シートの製造方法。
  13. 　複数枚のポリエーテルエーテルケトン樹脂シートを直接重ねて融着し、加圧加熱された中間体の結晶化度を２５％以上とする請求項６ないし１２のいずれかに記載の半導体ウェーハ用の研磨補助シートの製造方法。
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