(57)【要約】      （修正有）【課題】ウェハエッジ付近で発生する研磨パッドの褶曲変形を従来より低下させ、ウェハエッジの研磨特性を改善できるリテーナリング、および研磨方法を提供すること。【解決手段】着脱可能な複数のリング分割体１，２，３から構成されるリテ−ナリングであって、前記リング分割体１，２，３のうち少なくとも２つは研磨パッドとの接触面を持ち、前記研磨パッドとの接触面を持つリング分割体の研磨パッドとの接触面はそれぞれ樹脂からなり、かつ、前記研磨パッドとの接触面には、少なくとも２種類の異なる樹脂がそれぞれ配置されていることを特徴とする。【選択図】図１
2014086568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
着脱可能な複数のリング分割体から構成されるリテ−ナリングであって、前記リング分割体のうち少なくとも２つは研磨パッドとの接触面を持ち、前記研磨パッドとの接触面を持つリング分割体の研磨パッドとの接触面はそれぞれ樹脂からなり、かつ、前記研磨パッドとの接触面には、少なくとも２種類の異なる樹脂がそれぞれ配置されていることを特徴とするリテーナリング。
【請求項２】
前記２種類の樹脂の研磨パッドに対する動摩擦係数が異なる請求項１記載のリテーナリング。
【請求項３】
前記研磨パッドとの接触面を持つリング分割体が同心円状に配置されている請求項１または２記載のリテーナリング。
【請求項４】
前記同心円状に配置されたリング分割体の、リテーナリング最内周に配置されたリング分割体の研磨パッドとの接触面に配置されている樹脂の研磨パッドに対する動摩擦係数が、リング分割体の研磨パッドとの接触面に配置されている樹脂の研磨パッドに対する動摩擦係数の中で最小である請求項３記載のリテーナリング。
【請求項５】
前記研磨パッドとの接触面を持つリング分割体を３つ以上有する請求項１〜４のいずれかに記載のリテーナリング。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のリテーナリングを用いたことを特徴とする研磨装置。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれかに記載のリテーナリングを用いたことを特徴とする研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はウェハの平坦化や、ウェハ上に形成される絶縁層の表面や金属配線の表面を平坦化する工程に利用できる研磨装置の、ウェハを保持するリテーナリングに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体メモリに代表される大規模集積回路（ＬＳＩ）は、年々集積化が進んでおり、それに伴い大規模集積回路の製造技術も高密度化が進んでいる。さらに、この高密度化に伴い、半導体デバイス製造箇所の積層数も増加している。その積層数の増加により、従来は問題とならなかった積層により生じるウェハ主面の凹凸が問題となっている。このため、積層により生じる凹凸に起因する露光時の焦点深度不足を補う目的で、あるいはスルーホール部の平坦化による配線密度を向上させる目的で、化学的機械研磨（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）技術を用いたウェハの平坦化が検討されている（例えば、非特許文献１）。
【０００３】
一般にＣＭＰ装置は、被研磨物であるウェハを保持する研磨ヘッド、被研磨物の研磨処理をおこなうための研磨パッド、前記研磨パッドを保持する研磨定盤から構成されている。そして、ウェハの研磨処理は研磨剤（砥粒）と薬液からなる研磨スラリーを用いて、ウェハと研磨パッドを相対運動させることにより、ウェハ表面の層の突出した部分を除去し、ウェハ表面の層を滑らかにするものである。
【０００４】
ウェハ面内を均一に研磨することが製品の歩留まりを向上させるために重要なことであるが、ＣＭＰにおいてはウェハ中央付近に比べウェハエッジの研磨特性が悪くなることが一般的で、ウェハ面内を均一に研磨できないため製品の歩留まりが低下するということが従来から問題となっていた。
【０００５】
被研磨物であるウェハを保持する研磨ヘッドは一般に上下駆動機構を有しており、保持したウェハを研磨パッドの表面に所望の接触圧力で押し付けることができる。研磨パッドに押し付けられたウェハの表面は、研磨パッドとの摩擦によって研磨されて、鏡面に仕上げられる。研磨中のウェハには、回転する研磨パッドとの摩擦によって、研磨ヘッドの径方向外側に向かって大きな力が作用している。そのため、研磨ヘッドの下面外側にリテーナリングを配置し、このリテーナリングも被研磨物であるウェハと共に研磨パッドに押し当てることによって、回転するウェハが研磨ヘッドの下面側から飛び出すのを防止している。研磨パッドとしては一般的に発泡ウレタン等の弾性体から構成されるパッドが使われているため、ウェハやリテーナリングによる押し付けの反動で、パッドが盛り上がるリバウンド現象が生じる。このリバウンド現象が原因で、ウェハのエッジ部で均一に圧力がかからず、ウェハエッジの研磨特性が不良になると考えられていた。
【０００６】
こうしたリバウンド現象によるウェハエッジの研磨特性問題を解決するため、従来技術ではリテーナリングの押圧力を調整・設定することにより、研磨パッドのリバウンド量を変化させてコントロールしている（例えば、特許文献１参照）。さらに研磨の均一性を向上させる技術としては、リテーナリングを分割して、それぞれの加圧値を独立に制御することで、研磨パッドのリバウンドを制御する技術（特許文献２）や、研磨パッドのリバウンド部を逃がすための溝を備えたリテーナリングの発明（特許文献３）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１２４１６９号公報
【特許文献２】特開２００８−３０７６７４号公報
【特許文献３】特開２００２−０１８７０９号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】日経マイクロデバイス１９９４年７月号、５０〜５７頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、ウェハの押し付け圧力とリテーナリングの押し付け圧力を同等とすれば、パッドの沈み込み量とリバウンド量はウェハ部とリテーナリング部で同等となる筈であるが、メカニズム不明の要因でウェハエッジ部に発生するリバウンドの影響で、ウェハエッジ部の研磨特性は悪く、改善が必要な状態が続いていた。また、上記のようなリテーナリングの押圧力を調整する技術では、押圧力を下げすぎるとウェハがヘッドから飛び出すスリップアウトを生じるため、調整できる圧力範囲に限りがあるばかりでなく、リテーナリング押圧力によりウェハエッジ部に発生するリバウンドを制御した場合、押圧力が異なるためにパッド沈み込み量の差異が生じることでウェハエッジ部とリテーナリング部の境界に発生するパッド表面段差の影響により、ウェハエッジ部の研磨特性が悪化するため改善が必要であった。また、どうしても解消できない研磨パッドのリバウンド部あるいはパッド表面段差を逃がすための溝を備えたリテーナリングの技術では、ウェハエッジの研磨特性をある程度までは改善できるものの、依然としてウェハエッジの研磨特性は悪く、満足のいく結果が得られない状態が続いていた。
【００１０】
発明者らが鋭意検討を重ねた結果、ウェハエッジ付近での研磨パッドの変形は、押し付け圧力による研磨パッドのリバウンドだけでは無く、ウェハおよびリテーナリングと研磨パッドとの間に発生する摩擦力により研磨パッドが褶曲変形を起こしていることに着目するに至った。すなわち、この研磨パッドの褶曲変形もリバウンドと同じく、ウェハエッジ付近で発生し、ウェハエッジの研磨特性を悪化させているという問題が依然として解決されていないことがわかった。
【００１１】
ウェハエッジ付近での研磨パッドの褶曲変形は、リテーナリングと研磨パッドとの摩擦力と、ウェハと研磨パッドとの摩擦力との差が大きいほど大きくなる。摩擦力は動摩擦係数と押し付け圧力と接触面積の積から計算される。ウェハと同じ動摩擦係数を持つリテーナリング材料を選択できれば、同じ押し付け圧力に調整するだけで、発生する摩擦力を等しくし褶曲変形を防止できるが、実際にはウェハの動摩擦係数はウェハ表面の段差解消が進行するに従って変化するため、同じ動摩擦係数を持つ材料を選択することは実質的に不可能である。ウェハ部とリテーナリング部の動摩擦係数の相違を押し付け圧力である程度調整することは可能であるが、押し付け圧力に比例したパッドの沈み込み量の違いによりパッド表面に段差が生じる。そのため、パッド表面の褶曲変形と沈み込み量の相違による段差変形を同時に解消することは不可能であった。
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ウェハエッジ付近で発生する研磨パッドの褶曲変形を従来より低下させ、ウェハエッジの研磨特性を改善できるリテーナリング、および研磨方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は上記課題の解決のために次のような手段を採用するものである。すなわち、着脱可能な複数のリング分割体から構成されるリテ−ナリングであって、前記リング分割体のうち少なくとも２つは研磨パッドとの接触面を持ち、前記研磨パッドとの接触面を持つリング分割体の研磨パッドとの接触面は樹脂からなり、かつ、研磨パッドとの接触面には、少なくとも２種類の樹脂が配置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、ウェハの平坦化や、ウェハ上に形成される絶縁層の表面や金属配線の表面を平坦化する工程において、着脱可能な複数のリング分割体の選択と、各リテーナリング分割体の研磨パッドとの接触面積を適宜調整することで、リテーナリングと研磨パッドとの間の摩擦係数を変更することが出来、ウェハエッジ付近で発生する研磨パッドの褶曲変形を従来より低下させ、ウェハエッジの研磨特性を改善できるリテーナリング、および研磨方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態における、研磨パッドとの接触面をもつ３つのリング分割体から構成され、その各リング分割体の接触面はそれぞれ３種類の異なる樹脂からなるリテーナリングの概略図。
【図２】本発明の実施形態における、研磨パッドとの接触面をもつ４つのリング分割体から構成され、その各リング分割体の接触面はそれぞれ２種類の異なる樹脂の組合せからなるリテーナリングの概略図。
【図３】本発明の実施形態における、研磨パッドとの接触面をもつ３つのリング分割体から構成され、その各リング分割体の接触面はそれぞれ２種類の異なる樹脂の組合せからなるリテーナリングの概略図。
【図４】本発明の実施形態における、研磨パッドとの接触面をもつ２つのリング分割体から構成され、その各リング分割体の接触面はそれぞれ２種類の異なる樹脂からなるリテーナリングの概略図。
【図５】本発明の実施形態における、研磨パッドとの接触面もつ５つのリング分割体から構成され、その各リング分割体の接触面はそれぞれ３種類の異なる樹脂の組合せからなるリテーナリングの概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
ウェハと研磨パッドとの間に発生する摩擦力Ｆｗと、リテーナリングと研磨パッドとの間の摩擦力Ｆｒとの値の差が大きいほど、ウェハエッジ付近での研磨パッドの褶曲変形が大きくなり、ウェハエッジでの研磨特性を悪化させるため、リテーナリングと研磨パッドとの間の摩擦力Ｆｒを、ウェハと研磨パッドとの間の摩擦力Ｆｗに出来るだけ近づけることで、ウェハエッジ付近での研磨パッドの褶曲変形を最小限に抑え、ウェハエッジの研磨特性を最適化することが出来る。
【００１７】
ウェハと研磨パッドとの間に発生する摩擦力Ｆｗは、ウェハの押し付け圧Ｐｗとウェハの動摩擦係数μｗと、ウェハと研磨パッドとの接触面積Ｓｗの積から（１）式で決まる。なお、ウェハの動摩擦係数とは、ウェハと研磨パッドとの間の動摩擦係数のことを指す。
【００１８】
Ｆｗ＝Ｐｗ×μｗ×Ｓｗ・・・・（１）
ウェハの動摩擦係数μｗは、被研磨物のウェハの種類により異なり、ウェハの押し付け圧力は、必要とされる研磨レートや発生する研磨傷等の研磨特性で決められ、ウェハの面積は製造する製品や製造設備で決まり、代表的なウェハサイズは直径が４インチ、６インチ、８インチ、１２インチなどが挙げられる。これらの値の積であるウェハと研磨パッドとの間に発生する摩擦力Ｆｗは、研磨対象物や研磨機運転状況により変化するものである。
【００１９】
一方、リテーナリングと研磨パッドとの間の摩擦力Ｆｒは、リテーナリングの動摩擦係数μｒとリテーナリングの押し付け圧力Ｐｒと、リテーナリングと研磨パッドとの接触面積Ｓｒの積から（２）式で決まる。なお、リテーナリングの動摩擦係数とは、リテーナリングと研磨パッドとの間の動摩擦係数のことを指す。
【００２０】
Ｆｒ＝μｒ×Ｐｒ×Ｓｒ・・・・（２）
リテーナリングの押し付け圧力は、ウェハが研磨ヘッドから飛び出すのを抑制できる範囲で、研磨パッドのリバウンド量を最小化できる値に設定されるものである。従って、リバウンド量を最小化しつつ、褶曲変形量も最小化するためには、リテーナリングの動摩擦係数μｒを変化させ、リテーナリングと研磨パッドとの間の摩擦力Ｆｒを調整する必要がある。
【００２１】
ウェハと研磨パッドとの間の摩擦力Ｆｗは、被研磨対象物のウェハの種類と研磨プロセスのウェハ押し付け圧により異なる値となるため、好ましいリテーナリングの動摩擦係数は一つの値に決められるものでは無く、対象となるウェハ研磨プロセスの内容に応じて、リテーナリングの動摩擦係数μｒを調整することになる。
【００２２】
本発明のリテーナリングでは、リテーナリングが着脱可能な複数のリング分割体から構成され、前記リング分割体のうち少なくとも２つは研磨パッドとの接触面を持ち、前記研磨パッドとの接触面を持つリング分割体の研磨パッドとの接触面はそれぞれ樹脂からなり、かつ、研磨パッドとの接触面には、少なくとも２種類の異なる樹脂がそれぞれ配置されていることを特徴とし、すなわち、少なくとも２種類の異なる樹脂は互いに動摩擦係数が異なることを特徴としている。なお、樹脂の動摩擦係数とは、樹脂と研磨パッドとの間の動摩擦係数のことを指す。この構成によれば、リテーナリングを構成するリング分割体のうち、研磨パッドとの接触面は少なくとも２種類の異なる樹脂がそれぞれ配置されるため、異なる樹脂を研磨パッドとの接触面に持つリング分割体を選択し、それらリング分割体各々の研磨パッドとの接触面積を変更することで、リテーナリングと研磨パッドとの間に発生する摩擦力の値を適宜調整することが出来る。
【００２３】
例えば、図１に示すように、リテーナリングを構成するリング分割体の内、研磨パッドとの接触面を有するリング分割体がＡ，Ｂ，Ｃの３つから構成される場合、リテーナリングの動摩擦係数μｒは（３）式から求めることが出来る。
【００２４】
μｒ  ＝（μα×ＳＡ＋μβ×ＳＢ＋μγ×ＳＣ）／（ＳＡ＋ＳＢ＋ＳＣ）・・・・（３）
ここで、リング分割体Ａ：  動摩擦係数μα、研磨パッドとの接触面積ＳＡ
リング分割体Ｂ：  動摩擦係数μβ、研磨パッドとの接触面積ＳＢ
リング分割体Ｃ：  動摩擦係数μγ、研磨パッドとの接触面積ＳＣ
研磨パッドとの接触面をもつリテーナリング分割体は、少なくとも２つ必要であり、かつ、少なくとも２種類の異なる樹脂が研磨パッドとの接触面にそれぞれ配置されるため、リング分割体の研磨パッドとの接触面に配置される樹脂の選択と、各リテーナリング分割体の研磨パッドとの接触面積を適宜調整することで、リテーナリングの動摩擦係数を変更することが出来る。
【００２５】
研磨パッドとの接触面を持つリング分割体は、３つ以上有することがリテーナリングの動摩擦係数の調整がしやすく好ましい。あまり細かく分割しすぎると、リテーナリング分割体の合体作業が繁雑になるため、研磨パッドとの接触面を持つリング分割体の数は１０以下であることが好ましい。
【００２６】
研磨パッドとの接触面を持つリング分割体の研磨パッドとの接触面は、全てが異なる樹脂から構成されている必要は無く、例えば図２に示すように、研磨パッドとの接触面を持つリング分割体が４つに対して、樹脂の種類は２種類であっても、各リング分割体の研磨パッドとの接触面積を変更することで、リテーナリングの動摩擦係数を調整できるので使用することができる。
【００２７】
本発明のリテーナリング分割体の研磨パッドとの接触面は、樹脂から構成される。リテーナリング分割体の研磨パッドとの接触面がセラミックスの場合、研磨中に欠けが発生した場合に被研磨物のウェハに研磨傷を発生させる原因となり好ましくない。リテーナリング分割体の研磨パッドとの接触面が金属の場合、研磨中に溶出した金属イオンが被研磨物のウェハを汚染することがあるため好ましくない。樹脂であれば欠けによる研磨傷の発生や、溶出による汚染の心配が少ないばかりでなく、比較的加工も容易で安価なため好ましい。
【００２８】
リテーナリング分割体の研磨パッドとの接触面を構成する樹脂の一例としては、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエチレン樹脂、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、アクリロニトリルスチレン樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコン樹脂、ポリウレタン樹脂、ナイロン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合合成樹脂等があげられる。これら樹脂は単独で用いても、複数の樹脂を混合して用いても構わず、また、樹脂の性質を改質するために充填剤を混入することについても限定するものでは無い。
【００２９】
リング分割体のうち少なくとも２つは研磨パッドとの接触面を持ち、前記研磨パッドとの接触面を持つリング分割体の研磨パッドとの接触面は樹脂からなり、かつ、研磨パッドとの接触面には、少なくとも２種類の異なる樹脂がそれぞれ配置されているように適宜選択できるものであり、一つのリング分割体の研磨パッドの接触面が複数の樹脂から構成されていても、リング分割体の研磨パッドとの接触面に少なくとも２種類の樹脂が配置されていれば研磨パッドに対する動摩擦係数が異なるため問題なく使用することができる。
【００３０】
すなわち、少なくとも２種類の樹脂が配置されているとは、それぞれ異なるリング分割体の研磨パッドの接触面に配置されるのであり、２種類の樹脂をブレンドして異なるリング分割体にそれぞれ配置することは含まれない。しかしながら、上記のとおり樹脂は単成分であってもよいが、２種類の樹脂をブレンドしても構わず、その比率を変えたものを、異なるリング分割体にそれぞれ配置することは、少なくとも２種類の樹脂が配置されていることになる。動摩擦係数を異ならせしめようとする趣旨からすれば明らかである。
【００３１】
また、同じ繰り返し単位からなる樹脂であっても、分子量が異なる樹脂は２種類の樹脂と解される。上記と同じ趣旨である。同一組成の樹脂であっても、気泡の有無等で密度が異なったり、架橋の有無で硬度が異なったり、上記のとおり、充填剤の混入による改質の有無で樹脂の性質が異なったりするものも同様である。
【００３２】
ウェハを保持する研磨ヘッドは、一般的に回転しながら研磨パッドに押し当てられるため、リテーナリング分割体は同心円状に配置されていることが、位置による性質の偏りが無く好ましい配置形態である。同心円状に配置されたリング分割体は、リテーナリング最内周に配置されたリング分割体の研磨パッドとの接触面に配置されている樹脂の研磨パッドに対する動摩擦係数が、リング分割体の研磨パッドとの接触面に配置されている樹脂の研磨パッドに対する動摩擦係数の中で最小となるように配置することが、ウェハエッジ付近での褶曲変形の抑制に効果があり好ましい形態であり、更に好ましくは最内周に配置されたリング分割体の研磨パッドとの接触面に配置されている樹脂の動摩擦係数がリング分割体の研磨パッドとの接触面に配置されている樹脂の動摩擦係数の中で最も小さく、最外周に配置されたリング分割体の研磨パッドとの接触面に配置されている樹脂の動摩擦係数が最大である配置である。最内周に配置されたリング分割体の研磨パッドとの接触面に配置されている樹脂の動摩擦係数が、最内周より外側に配置されたリング分割体の研磨パッドとの接触面に配置されている樹脂の動摩擦係数よりも０．０５以上小さいことが褶曲変形の抑制に効果があり、０．１０以上小さいことが更に好ましい。
【００３３】
リテーナリングの研磨パッドとの接触面には、研磨液のスラリーの供給、排出を促進するために溝を設けることが出来る。
【００３４】
複数の分割体からリテーナリングを構成する方法としては、ベースとなるリテーナリング分割体に他のリテーナリング分割体を取り付けていく方法や、リテーナリング分割体同士を接着剤材で固定する方法、融着させて固定する方法、ネジ等で固定する方法、凹凸部を組み合わせて固定する方法等が挙げられ、研磨中にリテーナリング分割体が分解しなければ、これらの方法は単独で使用することも、複数の組合せで使用することも出来る。
【００３５】
本発明のリテーナリングは、半導体ウェハ、ガラス、サファイヤ、ハードディスク等を研磨する研磨装置で用いることが出来る。本発明のリテーナリングを用いた研磨方法は、半導体ウェハ、ガラス、サファイヤ、ハードディスク等に平坦面を形成するために好適に使用される。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例によって、さらに本発明の詳細を説明する。しかし、本実施例により本発明が限定して解釈されるわけではない。なお、測定は以下の通りに行った。
【００３７】
ショアＤ硬度：
ＪＩＳ  Ｋ６２５３−１９９７に準拠して行った。試料を３ｃｍ×３ｃｍ（厚み：任意）の大きさに切り出したものを試験片とし、温度２３℃±３℃、湿度５０％±１０％の環境で２４時間静置した。測定時には、試料を重ね合わせ、厚み６ｍｍ以上とした。硬度計（高分子計器社製、アスカーＤ型硬度計）を用い、硬度を測定した。
【００３８】
ショアＡ硬度：
ＪＩＳ  Ｋ６２５３−１９９７に準拠して行った。試料を３ｃｍ×３ｃｍ（厚み：任意）の大きさに切り出したものを試験片とし、温度２３℃±３℃、湿度５０％±１０％の環境で２４時間静置した。測定時には、試料を重ね合わせ、厚み６ｍｍ以上とした。硬度計（高分子計器社製、アスカーＡ型硬度計）を用い、硬度を測定した。
【００３９】
密度：
研磨層の密度は、ＪＩＳ  Ｋ７２２２記載の方法により測定した。
【００４０】
平均気泡径：
平均気泡径はサンプル断面をキーエンス製ＶＫ−８５００の超深度顕微鏡にて倍率４００倍で観察したときに一視野内に観察される気泡のうち、視野端部に欠損した気泡を除く円状気泡を画像処理装置にて断面面積から円相当径を測定し、算出した数平均値を平均気泡径とした。
【００４１】
材料の研磨パッドに対する動摩擦係数（μα等）：
動摩擦係数を求める材料を直径１００ｍｍの円盤に加工し、ＣＥＴＲ社製小型研磨機“ＣＰ−４”のウェハホルダーに固定した。研磨パッド上にスラリーを供給しながら、押し付け圧１３．８ｋＰａ、ヘッド回転数＝９８ｒｐｍ、プラテン回転数＝９６ｒｐｍ、スラリー流量３３ｍｌ／分で研磨パッドと相対させ、ヘッドユニットにかかる水平方向の応力Ｆｘと垂直方向の応力Ｆｚを１分間測定し、各時間でのＦｘ／Ｆｚの値の平均値を、その材料の動摩擦係数とした。研磨パッドにはポリウレタンを成分に含み、ショアＤ硬度が４０〜８０、密度０．５０〜１．１０ｇ／ｃｍ３、平均気泡径１０〜１００μｍの発泡体シートを研磨層に用いた。一般的な研磨パッドは研磨層に発泡ポリウレタンを用いており、逆に言えば発泡ポリウレタンの特性を有する材料が研磨層に適しているものであるため、研磨層にポリウレタンを成分に含む発泡体シートを研磨パッドを用いたものである。また、スラリーは“ＳＳ−２５”（キャボット社製）を純水で体積比２倍に希釈して、流量３０ｍｌ／ｍｉｎを供給した。
【００４２】
ウエハの研磨パッドに対する動摩擦係数（μｗ）：
上記材料の研磨パッドに対する動摩擦係数の測定と同様に、ウエハの研磨パッドに対する動摩擦係数を測定した。
【００４３】
ウエハと研磨パッドの摩擦力（Ｆｗ）：
ウェハの押し付け圧Ｐｗとウェハの動摩擦係数μｗと、ウェハと研磨パッドとの接触面積Ｓｗの積から（１）を用いて算出した。
【００４４】
Ｆｗ＝Ｐｗ×μｗ×Ｓｗ・・・・（１）
リテーナリングの研磨パッドに対する動摩擦係数（Ｆｒ）：
リテーナリングの動摩擦係数μｒとリテーナリングの押し付け圧力Ｐｒと、リテーナリングと研磨パッドとの接触面積Ｓｒの積から（２）式を用いて算出した。  Ｆｒ＝μｒ×Ｐｒ×Ｓｒ・・・・（２）
リテーナリングが着脱可能な複数のリング分割体から構成される場合は、リテーナリングの動摩擦係数μｒは（３）式を用いて算出した。
【００４５】
μｒ  ＝（μα×ＳＡ＋μβ×ＳＢ＋μγ×ＳＣ）／（ＳＡ＋ＳＢ＋ＳＣ）・・・・（３）
ここで、リング分割体Ａ：  動摩擦係数μα、研磨パッドとの接触面積ＳＡ
リング分割体Ｂ：  動摩擦係数μβ、研磨パッドとの接触面積ＳＢ
リング分割体Ｃ：  動摩擦係数μγ、研磨パッドとの接触面積ＳＣ
（実施例１）
液温を４０℃に保った、ポリエーテルポリオール：”サンニックス  ＦＡ−９０９”（三洋化成工業（株）製）１００重量部，鎖伸長剤：モノエチレングリコール８重量部，アミン触媒：”Ｄａｂｃｏ  ３３ＬＶ”（エアープロダクツジャパン（株）製）１．９５重量部，アミン触媒：”Ｔｏｙｏｃａｔ  ＥＴ”（東ソー（株）製）０．１４重量部，シリコーン整泡剤：”ＴＥＧＯＳＴＡＢ  Ｂ８４６２”（Ｔｈ．Ｇｏｌｄｓｃｈｍｉｄｔ  ＡＧ社製）１重量部，発泡剤：水０．５５重量部を混合してなるＡ液と、液温を４０℃に保ったイソシアネート：”サンフォーム  ＮＣ−７０３”９６．２重量部からなるＢ液を、ＲＩＭ成型機により、吐出圧１６ＭＰａで衝突混合した後、４０℃に保った金型内に吐出量８００ｇ／ｓｅｃで吐出し、１０分間放置することで、厚み１０．０ｍｍの発泡ポリウレタンブロック（ショアＡ硬度：４８，密度：０．７８ｇ／ｃｍ３、平均気泡径：３５μｍ、）を作製した。その後、該発泡ポリウレタンブロックをスライサーで厚み２ｍｍにスライスした。
【００４６】
次に該発泡ポリウレタンシートを、アゾビスイソブチロニトリル０．１重量部を添加したメチルメタクリレートに４５分間浸漬した。次にメチルメタクリレートが含浸した該発泡ポリウレタンシートを、塩化ビニル製ガスケットを介して２枚のガラス板間に挟み込んで、７０℃で１０時間、１２０℃で３時間加熱することにより重合硬化させた。ガラス板間から離型した後、５０℃で真空乾燥を行った。このようにして得られた硬質発泡シートの両面を厚み２．００ｍｍまで研削加工することにより研磨層を作製した。得られた研磨層のショアＤ硬度は６２、密度は０．７９ｇ／ｃｍ３、平均気泡径は４２μｍであった。
【００４７】
得られた研磨層に、ウレタン系接着剤を塗布し、クッション層として熱可塑性ポリウレタンシート（厚み０．５ｍｍ、ショアＡ硬度６４）を貼り合わせ、さらに、裏面テープとして両面テープ（積水化学工業社製、ダブルタックテープ）を貼り合わせて積層体を作製した。作製した積層体の研磨層表面に、ＮＣルーターを用いて格子溝（溝幅１ｍｍ、溝深さ１ｍｍ、溝ピッチ１５ｍｍ）を形成し、直径５０８ｍｍの円形に加工し研磨パッドとした。
【００４８】
リテーナリングとして、図３のように研磨パッドとの接触面を持つリング分割体が同心円状に３つ組み込まれたリテーナリングを用意した。リテーナリングは外径２４８ｍｍ、幅２３．６ｍｍのリング形状で、研磨パッドとの接触面には幅３ｍｍ、長さ３０ｍｍの直線上の溝がリテーナリングの内周から外周に至る様に斜めに等間隔で１２本入っている（研磨パッドとの接触面積１５５５７ｍｍ２）。リテーナリング円環状の内側から、研磨パッドとの接触面にポリテトラフルオロエチレン樹脂が幅１４．４ｍｍ、ポリフェニレンサルファイド樹脂が幅４．６ｍｍ、ポリテトラフルオロエチレン樹脂が幅４．６ｍｍとなるように組み込んだ。研磨パッドとの動摩擦係数は、ポリフェニレンサルファイド樹脂が０．５６１、ポリテトラフルオロエチレン樹脂が０．４５である。
【００４９】
上記の方法で作成した研磨パッドおよびリテーナリングを、研磨機（アプライドマテリアルズ製“ＭＩＲＲＡ（登録商標）”）に取り付け、Ｓａｅｓｏｌ製ディスクでブレークインを２０分した後、下記の条件で熱酸化膜付き８インチウェハの研磨を２５枚行い、２５枚目のウェハの研磨レートおよび面内均一性を測定した。なお、発明者らが用いた研磨機では、リテーナリングの押し付け圧力について、リテーナリングには設定値の圧力が付加されるが、メンブレンに圧力をかけるために研磨ヘッド内に設置されたバルーンが空気圧で膨らみ、リテーナリングと一体化された研磨ヘッドに対し上向きの力が働くため、リテーナリングの押し付け圧力は、装置での設定値よりも低くなる。そのため、装置での設定値と実際にかかっている圧力を、下記の条件に併記した。
【００５０】
＜研磨条件＞
ウェハ：熱酸化膜付き８インチウェハ（直径２００ｍｍ、面積３１４１６ｍｍ２）
スラリー：“ＳＳ−２５”（キャボット社製）を純水で体積比２倍に希釈して使用。
スラリー量：１５０ｍｌ／ｍｉｎ
研磨加工圧力設定値（括弧内は実効圧力）：メンブレン圧力設定値４ｐｓｉ（実効圧２７．６ｋＰａ）、リテーナリング圧力設定値８ｐｓｉ（実効圧２７．６ｋＰａ）、インナーチューブ圧力設定値４ｐｓｉ（実効圧２７．６ｋＰａ）
研磨定盤回転数：７５ｒｐｍ
ヘッド回転数：７６ｒｐｍ
研磨時間：１分
＜Ｉｎ−ｓｉｔｕドレス条件＞
ディスク：Ｓａｅｓｏｌ製ディスク
ディスク荷重：１７．８Ｎ
ディスク回転数：１１５ｒｐｍ
ドレス時間：研磨時間と同じ
なお、研磨後のウェハの研磨レート、面内均一性は次のように求めた。“ラムダエース（登録商標）”ＶＭ−２０００（大日本スクリーン製造（株）製）を使用した。８インチウェハーの最外周１ｍｍを除外して、直径方向に測定した。中心から半径９０ｍｍ以内の面内を５ｍｍ毎に３７点、中心から半径９１ｍｍ以上の面内を１ｍｍ毎に１８点を測定して下記（４）式により各々の点での研磨レートを算出しその平均値を平均研磨レートとした。また、下記（５）式により面内均一性を算出した。
【００５１】
研磨レート＝（研磨前の酸化膜の厚み−研磨後の酸化膜の厚み）／研磨時間……（４）。
【００５２】
面内均一性（％）＝（最大研磨レート−最小研磨レート）／（最大研磨レート＋最小研磨レート）×１００……（５）。
【００５３】
面内均一性１０％以下を合格とし、１０％より大きい場合は不合格とした。２５枚目のウェハの研磨結果は表１の通りである。
【００５４】
（実施例２）
図４のように研磨パッドとの接触面を持つリング分割体が同心円状に２つ組み込まれたリテーナリングを用意した。リテーナリング円環状の内側から、研磨パッドとの接触面にポリテトラフルオロエチレン樹脂が幅１９．０ｍｍ、ポリフェニレンサルファイド樹脂が幅１４．６ｍｍとなるように組み込んだ。それ以外は実施例１と同様に評価を実施した。２５枚目のウェハの研磨結果は表１の通りである。
【００５５】
（実施例３）
図５のように研磨パッドとの接触面を持つリング分割体が同心円状に５つ組み込まれたリテーナリングを用意した。リテーナリング円環状の内側から、研磨パッドとの接触面にポリテトラフルオロエチレン樹脂が幅４．０ｍｍ、ポリフェニレンサルファイド樹脂が幅４．７ｍｍ、ポリテトラフルオロエチレン樹脂が幅１．７ｍｍ、ポリフェニレンサルファイド樹脂が幅４．７ｍｍ、ポリアセタール樹脂が幅８．５ｍｍとなるように組み込んだ。研磨パッドとの動摩擦係数は、ポリフェニレンサルファイド樹脂が０．５６１、ポリテトラフルオロエチレン樹脂が０．４５、ポリアセタール樹脂が０．６０である。研磨するウェハをテトラエトキシシランにより形成した酸化膜８インチウェハとした以外は、実施例１と同様に評価を実施した。２５枚目のウェハの研磨結果は表１の通りである。
【００５６】
（比較例１）
リテーナリングの３つのリング分割体として、研磨パッドとの接触面をポリフェニレンサルファイド樹脂から構成される物のみを用いた他は、実施例１と同様に評価を実施した。２５枚目のウェハの研磨結果は表１の通りである。
【００５７】
【表１】
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【符号の説明】
【００５８】
１：研磨パッドとの接触面を持つリング分割体（動摩擦係数μα）
２：研磨パッドとの接触面を持つリング分割体（動摩擦係数μβ）
３：研磨パッドとの接触面を持つリング分割体（動摩擦係数μγ）
４：研磨パッドとの接触面を持つリング分割体（動摩擦係数μΔ）
５：研磨パッドとの接触面を持つリング分割体（ポリテトラフルオロエチレン樹脂）
６：研磨パッドとの接触面を持つリング分割体（ポリフェニレンサルファイド樹脂）
７：研磨パッドとの接触面を持つリング分割体（ポリアセタール樹脂）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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