(57)【要約】【課題】  被研磨物保持材用積層板表面の濡れ性を向上させ、被研磨物表面の研磨斑を抑制する被研磨物保持材用積層板を提供する。【解決手段】  被研磨物保持材用積層板にエネルギーを付与し、該積層板表面を親水化する被研磨物保持材用積層板の製造方法であり、前記エネルギー付与手段が、化学的処理、コロナ放電、グロー放電、プラズマ照射、放射線照射、紫外線照射、波長２００ｎｍ以下の短波長光の照射、のいずれかであることが好ましい。また、エポキシ樹脂と親水性又は膨潤性添加物を含有する熱硬化性樹脂材料を基材に含浸させたプリプレグを積層形成してなる積層板である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
被研磨物保持材用積層板にエネルギーを付与し、該積層板表面を親水化することを特徴とする被研磨物保持材用積層板の製造方法。
【請求項２】
前記エネルギー付与手段が、化学的処理、コロナ放電、グロー放電、プラズマ照射、放射線照射、紫外線照射、波長２００ｎｍ以下の短波長光の照射、のいずれかである請求項１記載の被研磨物保持材用積層板の製造方法。
【請求項３】
熱硬化性樹脂材料を基材に含浸させたプリプレグを一枚または複数枚、積層形成してなる積層板において、熱硬化性樹脂材料がエポキシ樹脂と親水性又は膨潤性添加物を含有することを特徴とする被研磨物保持材用積層板。
【請求項４】
前記親水性又は膨潤性添加物が、無機物又は有機物である請求項３記載の被研磨物保持材用積層板。
【請求項５】
前記無機物が、水酸化アルミニウム、マイカ又はタルクである請求項４記載の被研磨物保持材用積層板。
【請求項６】
前記有機物が親水基を保持するフェノール樹脂、アルコール、セルロース又は界面活性剤である請求項４記載の被研磨物保持材用積層板。
【請求項７】
被研磨物保持材用積層板が、請求項３〜６のいずれか１項に記載の被研磨物保持材用積層板である、請求項１記載の被研磨物保持材用積層板の製造方法。
【請求項８】
被研磨物保持材用積層板が、請求項３〜６のいずれか１項に記載の被研磨物保持材用積層板である、請求項２記載の被研磨物保持材用積層板の製造方法。
【請求項９】
請求項７又は８記載の被研磨物保持材用積層板の製造方法により得られる被研磨物保持材用積層板。
【請求項１０】
被研磨保持材用積層板表面の接触角が６０度以下である請求項３〜６又は９記載の被研磨物保持材用積層板。
【請求項１１】
請求項３〜６、９又は１０のいずれか１項に記載の被研磨物保持材用積層板を用いて製作されてなる被研磨物保持材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被研磨物保持材用積層板、被研磨物保持材用積層板および被研磨物保持材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウェハ、ハードディスクなどの被研磨物を研磨するとき、被研磨物保持材に使用される積層板は、ガラス織布等の基材にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸乾燥して得たプリプレグを所定枚数重ねて一体に加熱加圧成形した積層板が使用されている。
積層板は、次のようにして被研磨物保持材へ加工する。定尺の積層板から所定寸法の円板を切り出し、この積層板に１ないし複数個の円形の穴を開ける。また、円板の周囲には、歯車の歯を形成する。このようにして製作した被研磨物保持材を用いて研磨を行なうときは、前記保持材を研磨機にセットし、その円形の穴には被研磨物を保持する。保持材の周囲の歯に駆動歯車の歯を噛み合わせて、保持材を駆動させる。これに伴って、円形の穴に保持した被研磨物も駆動され、被研磨物は、これに当接している研磨材によって表面を研磨される（例えば特許文献１参照）。
しかし従来の積層板では、主としてエポキシ樹脂を使用するため、積層板表面が水溶液となじみが不十分で研磨スラリーが十分に分散しなかった。このことにより、被研磨物表面に研磨斑が発生する傾向があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３０９６６７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上述の積層板を用いた被研磨物保持材は、研磨用として要求される特性、すなわち、濡れ性が不十分であった問題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、被研磨物保持材用積層板表面の濡れ性を向上させ、被研磨物表面の研磨斑を抑制する被研磨物保持材用積層板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的は、下記の［１］〜［１１］に記載の本発明により達成される。
［１］  被研磨物保持材用積層板にエネルギーを付与し、該積層板表面を親水化することを特徴とする被研磨物保持材用積層板の製造方法。
［２］  前記エネルギー付与手段が、化学的処理、コロナ放電、グロー放電、プラズマ照射、放射線照射、紫外線照射、波長２００ｎｍ以下の短波長光の照射、のいずれかである［１］項記載の被研磨物保持材用積層板の製造方法。
［３］  熱硬化性樹脂材料を基材に含浸させたプリプレグを一枚または複数枚、積層形成してなる積層板において、熱硬化性樹脂材料がエポキシ樹脂と親水性又は膨潤性添加物を含有することを特徴とする被研磨物保持材用積層板。
［４］  前記親水性又は膨潤性添加物が、無機物又は有機物である［３］項記載の被研磨物保持材用積層板。
［５］  前記無機物が、水酸化アルミニウム、マイカ又はタルクである［４］項記載の被研磨物保持材用積層板。
［６］  前記有機物が親水基を保持するフェノール樹脂、アルコール、セルロース又は界面活性剤である［４］項記載の被研磨物保持材用積層板。
［７］  被研磨物保持材用積層板が、［３］〜［６］項のいずれか１項に記載の被研磨物保持材用積層板である、［１］項記載の被研磨物保持材用積層板の製造方法。
［８］  被研磨物保持材用積層板が、［３］〜［６］項のいずれか１項に記載の被研磨物保持材用積層板である、［２］項記載の被研磨物保持材用積層板の製造方法。
［９］  ［７］又は［８］項記載の被研磨物保持材用積層板の製造方法により得られる被研磨物保持材用積層板。
［１０］  被研磨保持材用積層板表面の接触角が６０度以下である［３］〜［６］又は［９］項記載の被研磨物保持材用積層板。
［１１］  ［３］〜［６］、［９］又は［１０］項のいずれか１項に記載の被研磨物保持材用積層板を用いて製作されてなる被研磨物保持材。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、被研磨物保持材表面の濡れ性を向上させた積層板を得ることができるうえに、従来の被研磨物保持材を用いたときに問題となる被研磨物端部の過剰な研磨を抑制することのできる被研磨物保持材を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明の被研磨物保持材用積層板の製造方法は、被研磨物保持材用積層板にエネルギーを付与し、該積層板表面を親水化することを特徴とする。
前記エネルギー付与手段は、化学的処理、コロナ放電、グロー放電、プラズマ照射、放射線照射、紫外線照射、波長２００ｎｍ以下の短波長光線照射などであるが、積層板にエネルギーを付与することができるものであれば良く、特に、これらに限定されるものではない。
また、本発明の被研磨物保持材用積層板は、熱硬化性樹脂材料を基材に含浸させたプリプレグを一枚または複数枚、積層形成してなる積層板において、熱硬化性樹脂材料がエポキシ樹脂と親水性又は膨潤性添加物を含有する被研磨物保持材用積層板である。
【０００８】
本発明に用いる熱硬化性樹脂材料は、エポキシ樹脂を含有する。前記エポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールＡエポキシ樹脂、ビスフェノールＦエポキシ樹脂、ビスフェノールＥ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＺ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＰ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＭ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、キシリレン型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂等のアリールアルキレン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、フェノキシ型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ノルボルネン型エポキシ樹脂、アダマンタン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂等が挙げられる。
【０００９】
エポキシ樹脂として、これらの中の１種類を単独で用いることもできるし、異なる重量平均分子量を有する２種類以上を併用したり、１種類または２種類以上と、それらのプレポリマーを併用したりすることもできる。
本発明に用いるエポキシ樹脂組成物は、通常用いられる一般的なエポキシ樹脂の硬化剤、硬化促進剤を含有しても良い。
本発明に用いる、親水性又は膨潤性添加物は無機物又は有機物であることが好ましく、前記無機物は、マイカ、タルク、カオリンクレー、シリカ、酸化チタン、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどを用いることができるが、水酸化アルミニウム、マイカ又はタルクが特に好ましい。前記有機物はメチルセルロース、フェノール樹脂、アルコール樹脂、メチルシリケート又は界面活性剤などを用いることができるが、親水基を保持するフェノール樹脂、アルコール樹脂、セルロース又は界面活性剤であることが特に好ましい。これらの無機物、又は有機物は単独または２種以上混合して使用しても良い。
本発明の被研磨物保持材用積層板に用いる熱硬化性樹脂材料が、前記親水性又は膨潤性添加物を含有することにより、得られる積層板表面の接触角を低下させ、濡れ性を向上させることができる。
【００１０】
更に、これらの親水性又は膨潤性添加物を含有する被研磨物保持材用積層板に、前記のエネルギー付与を行い、積層板表面を親水化することにより、得られる積層板表面の接触角をより低下させ、濡れ性を向上させることができ、濡れ性の指標である接触角６０度以下の積層板を得ることができる。このことにより、従来では問題となっていた被研磨物の研磨斑の発生を抑制することができる。
【００１１】
本発明の被研磨物保持材用積層板は、次のようにして製造することができる。エポキシ樹脂組成物ワニスを調製し、これを無機、または、有機繊維織布に含浸乾燥してプリプレグを得る。そして、当該プリプレグを所定枚数重ね、又は、該当プリプレグを表面層に配置し、中間層にその他のプリプレグを配置し所定枚数重ね、加熱加圧成形して積層板とする。このようにして得られた被研磨保持材用積層板は、定尺の積層板を所定寸法に裁断し、この積層板に被研磨物を保持するための１ないし複数個の穴をあけることにより、被研磨物保持材が得られる。
このようにして加工した被研磨保持材にエネルギーを付与することで基板表面が親水化された被研磨物保持材が得られる。
該被研磨物保持材を用いて研磨を行なうときは、前記保持材を研磨機にセットし、前記穴には被研磨物を嵌め合せて保持する。そして、保持材を駆動させると、これに伴って、穴に保持した被研磨物も駆動され、被研磨物は、これに当接している研磨材によって表面を研磨される。
【実施例】
【００１２】
実施例１
エポキシ樹脂ワニスＡの調製
（１）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
（２）硬化剤
（３）硬化促進剤
を準備し、重量比で、（１）／（２）／（３）＝８５／１０／５の割合で配合した。
プリプレグの準備
プリプレグの準備単位重量２１０ｇ／m2 のガラス繊維織布に樹脂量４０重量％でエポキシ樹脂ワニスを含浸乾燥してプリプレグＢを準備した。
積層板の製造
プリプレグＢを２枚重ね、最表面には離型フィルムを配置して、これを鏡板に挟んで加熱加圧成形により０．３５mm厚ガラス繊維織布基材エポキシ樹脂の被研磨物保持材用積層板を製造した。
エネルギー付与
このように加熱加圧成形した被研磨物保持材用積層板を加工した被研磨物保持材に８Ａのコロナ処理を１分間行った。
【００１３】
実施例２
エポキシ樹脂ワニスＣの調製
（１）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
（２）硬化剤
（３）硬化促進剤
（４）無機添加物
を準備し、重量比で、（１）／（２）／（３）／（４）＝５５／７／３／３５の割合で配合した。
プリプレグの準備
プリプレグの準備単位重量２１０ｇ／m2 のガラス繊維織布に樹脂量４０重量％でエポキシ樹脂ワニスを含浸乾燥してプリプレグＤを準備した。
積層板の製造
プリプレグＤを２枚重ね、最表面には離型フィルムを配置して、これを鏡板に挟んで加熱加圧成形により０．３５mm厚ガラス繊維織布基材エポキシ樹脂の被研磨物保持材用積層板を製造した。
エネルギー付与
このように加熱加圧成形した被研磨物保持材用積層板を加工した被研磨物保持材に８Ａのコロナ処理を１分間行った。
【００１４】
実施例３
エポキシ樹脂ワニスＥの調製
（１）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
（２）硬化剤
（３）硬化促進剤
（４）有機添加物
を準備し、重量比で、（１）／（２）／（３）／（４）＝５５／７／３／３５の割合で配合した。
プリプレグの準備
プリプレグの準備単位重量２１０ｇ／m2 のガラス繊維織布に樹脂量４０重量％でエポキシ樹脂ワニスを含浸乾燥してプリプレグＦを準備した。
積層板の製造
プリプレグＦを２枚重ね、最表面には離型フィルムを配置して、これを鏡板に挟んで加熱加圧成形により０．３５mm厚ガラス繊維織布基材エポキシ樹脂の被研磨物保持材用積層板を製造した。
エネルギー付与
このように加熱加圧成形した被研磨物保持材用積層板を加工した被研磨物保持材に８Ａのコロナ処理を１分間行った。
【００１５】
実施例４
エポキシ樹脂ワニスＡの調製
（１）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
（２）硬化剤
（３）硬化促進剤
を準備し、重量比で、（１）／（２）／（３）＝８５／１０／５の割合で配合した。
プリプレグの準備
プリプレグの準備単位重量２１０ｇ／m2 のガラス繊維織布に樹脂量４０重量％でエポキシ樹脂ワニスを含浸乾燥してプリプレグＢを準備した。
積層板の製造
プリプレグＢを２枚重ね、最表面には離型フィルムを配置して、これを鏡板に挟んで加熱加圧成形により０．３５mm厚ガラス繊維織布基材エポキシ樹脂の被研磨物保持材用積層板を製造した。
エネルギー付与
このように加熱加圧成形した被研磨物保持材用積層板を加工した被研磨物保持材に照射距離５ｍｍ、搬送速度１０ｍ／ｍｉｎにて常温プラズマ処理を行った。
【００１６】
実施例５
エポキシ樹脂ワニスＡの調製
（１）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
（２）硬化剤
（３）硬化促進剤
を準備し、重量比で、（１）／（２）／（３）＝８５／１０／５の割合で配合した。
プリプレグの準備
プリプレグの準備単位重量２１０ｇ／m2 のガラス繊維織布に樹脂量４０重量％でエポキシ樹脂ワニスを含浸乾燥してプリプレグＢを準備した。
積層板の製造
プリプレグＢを２枚重ね、最表面には離型フィルムを配置して、これを鏡板に挟んで加熱加圧成形により０．３５mm厚ガラス繊維織布基材エポキシ樹脂の被研磨物保持材用積層板を製造した。
エネルギー付与
このように加熱加圧成形した被研磨物保持材用積層板を加工した被研磨物保持材に照射距離３ｍｍ、搬送速度６０ｍｍ／ｍｉｎで波長２００ｎｍ以下の光を照射した。
【００１７】
比較例１
エポキシ樹脂ワニスＡを準備し、準備単位重量２１０ｇ／m2 のガラス繊維織布に樹脂量４０重量％でエポキシ樹脂ワニスを含浸乾燥してプリプレグＢを準備した。
積層板の製造
プリプレグＢを２枚重ね、最表面には離型フィルムを配置して、これを鏡板に挟んで加熱加圧成形により０．３５mm厚ガラス繊維織布基材エポキシ樹脂の被研磨物保持材用積層板を製造した。
【００１８】
以上の実施例１〜５、比較例１で作製した積層板について、被研磨物保持材用としての性能試験結果を表１に示す。
【００１９】
【表１】
2010214575.tif 000002
【００２０】
表中の各性能は、以下のようにして測定した。
接触角：２００ｍｍφの円盤状の積層板に中央付近に１２６ｍｍφの穴をあけた被研磨物保持材用積層板を加工した。２００ｍｍφの内部に正三角形の頂点の位置となる部位（測定位置間の長さが均等になる３箇所）で板端から約１５ｍｍの基板表面の接触角を測定した。それぞれの測定位置の近傍５箇所、合計１５箇所で測定し平均値を求めた。
接触角の測定は、エネルギー照射前後、エネルギー照射２週間後の３回行った。
【００２１】
研磨性評価：接触角を測定した被研磨物保持材用積層板の内部にある１２６ｍｍφの穴部に、０．４５ｍｍ厚のシリコンウェハーを入れ、ダウンフォース１ＰＳｉ、回転負荷電流７．６Ａ、１５分研磨を実施した。シリコンウェハー表面の研磨された部位の面積、表面粗さ、外観を測定した。面積の計算には、円形の面積と仮定し、最大長さ、最小長さの平均値を半径とした円面積で行い、シリコンウェハー表面全面積を１００とし、それぞれの面積を比率で換算した指数で表した。表面粗さには、表面粗さ計を用い、未研磨のシリコンウェハーの表面粗さを１００とし、それぞれの表面粗さを比率で換算した指数で表した。
外観の判定は、研磨斑に伴う、目視で色調の濃淡の有無で判定した。
○：シリコンウェハー研磨部位の色調に濃淡が無く、研磨斑が確認されない。
△：シリコンウェハー研磨部位の色調に濃淡が軽微に有るが、研磨斑が確認されない。
×：シリコンウェハー研磨部位の色調に濃淡が有り、研磨斑が確認される。
【００２２】
耐薬品性：１０％水酸化ナトリウム水溶液、及び、１０％塩化水素水溶液を４０℃に保ち
１０分間浸漬した後の積層板外観を確認した。
○：白化、変色など外観に異常なし。          
×：白化、変色など外観に異常あり。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明の、被研磨物保持材は、表面の濡れ性が向上しており、被研磨物表面の研磨斑を抑制することができるうえに、被研磨物端部の過剰な研磨を抑制することのできる被研磨物保持材であり、産業上有用である。