(57)【要約】      （修正有）【課題】本発明は、基板の厚さや形状がばらつく場合であっても、シリコン薄膜の膜厚を均一にでき、かつ、膜質を向上させることができるＳＯＩ複合基板の製造方法を提供する。【解決手段】シリコン薄膜を、シリコンとは異種材料である支持基板上に備える貼り合わせ基板１２の外周部を囲むように配置されたガイドリング１６によって前記貼り合わせ基板の外周部を保持しながら、前記支持基板側の表面を押圧して、前記シリコン薄膜側の表面を研磨布１９に押し付けて前記貼り合わせ基板のうちシリコン薄膜側の表面を研磨する工程を少なくとも含み、前記ガイドリングの外径と内径の差の半分である幅が３４ｍｍ以上である。【選択図】図３
2015146415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン薄膜を、シリコンとは異種材料である支持基板上に備える貼り合わせ基板の外周部を囲むように配置されたガイドリングによって前記貼り合わせ基板の外周部を保持しながら、前記支持基板側の表面を押圧して、前記シリコン薄膜側の表面を研磨布に押し付けて前記貼り合わせ基板のうちシリコン薄膜側の表面を研磨する工程を少なくとも含み、前記ガイドリングの外径と内径の差の半分である幅が３４ｍｍ以上であるＳＯＩ複合基板の製造方法。
【請求項２】
前記研磨する工程における前記支持基板側表面の押圧が、前記支持基板側の表面に配置されたメンブレンフィルムと、前記メンブレンフィルムの前記支持基板側の表面とは反対側の表面の上方に配置されたバッキングプレートとの間に形成された空気層の圧力による押圧である請求項１に記載のＳＯＩ複合基板の製造方法。
【請求項３】
前記バッキングプレートの表面が前記支持基板の表面よりも大きく、前記バッキングプレートが前記メンブレンフィルムを介して前記支持基板の表面を覆うように配置される請求項２に記載のＳＯＩ複合基板の製造方法。
【請求項４】
前記バッキングプレートを収納し、周囲の突出部が前記ガイドリングに連結される円板状の研磨ヘッドと、前記ガイドリングとの間に、前記メンブレンフィルムの周囲が挟み込まれて固定される請求項２又は３に記載のＳＯＩ複合基板の製造方法。
【請求項５】
前記ガイドリングの材質が、充填材を含まない樹脂である請求項１〜４のいずれかに記載のＳＯＩ複合基板の製造方法。
【請求項６】
前記樹脂が、ポリフェニレンサルファイド樹脂である請求項５に記載のＳＯＩ複合基板の製造方法。
【請求項７】
前記貼り合わせ基板の研磨前の厚さをｔ、前記貼り合わせ基板の中心軸において前記厚さ方向の前記研磨布側へ突出する正の反り量をｂ、前記ガイドリングの厚さをｐとすると、ｔ−ｐ−ｂが、５〜４５μｍとなるようにｐが選択される請求項２〜６のいずれかに記載のＳＯＩ複合基板の製造方法。
【請求項８】
前記ｔ−ｐ−ｂが、１０〜４０μｍである請求項７に記載のＳＯＩ複合基板の製造方法。
【請求項９】
前記支持基板が、石英ガラス、サファイア、炭化ケイ素、ホウ珪酸ガラス又は結晶化ガラスである請求項１〜８のいずれかに記載のＳＯＩ複合基板の製造方法。
【請求項１０】
上面に研磨布及び該研磨布で研磨される被研磨基板を設置可能なプラテンと、
周囲に前記プラテンに向けて突出する突出部を有する円板状の研磨ヘッドと、
前記研磨ヘッドの内部に収納されたバッキングプレートと、
前記研磨ヘッドの突出部に連結され、前記被研磨基板の外周部を囲むことができ、外径と内径の差の半分である幅が３４ｍｍ以上であるガイドリングと、
前記研磨ヘッドの突出部と前記ガイドリングに周囲を挟まれ、前記プラテンに平行で前記被研磨基板の上面を覆うことができるメンブレンフィルムと
を備え、
前記バッキングプレートと前記メンブレンフィルムとの間に形成された空気層の圧力により前記被研磨基板を前記研磨布に押し付けつつ、前記研磨ヘッドを前記プラテンに対して相対的に回転させて前記被研磨基板を研磨できる研磨装置。
【請求項１１】
前記バッキングプレートの表面が前記被研磨基板の表面よりも大きく、前記バッキングプレートが前記メンブレンフィルムを介して前記被研磨基板の表面を覆うように配置される請求項１０に記載の研磨装置。
【請求項１２】
前記被研磨基板の研磨前の厚さをｔ、前記被研磨基板の中心軸おいて前記厚さ方向の前記研磨布側へ突出する正の反り量をｂ、前記ガイドリングの厚さをｐとすると、ｔ−ｐ−ｂが、５〜４５μｍとなるようにｐが選択される請求項１０又は１１に記載の研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）複合基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シリコン以外の基板の表面にシリコン薄膜を形成したＳＯＩ複合基板が備えるシリコン薄膜の表面の研磨には、化学機械研磨（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）が用いられる。近年、半導体部品の高集積化やその特性の向上のため、膜厚精度に対する要求が厳しくなってきており、研磨技術の向上が求められている。
【０００３】
ＳＯＩ複合基板には、ＳＯＱ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｑｕａｒｔｚ）複合基板、ＳＯＳ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｓａｐｐｈｉｒｅ）複合基板等、半導体層として利用されるシリコンに対し物性の異なる材料と組み合わせることによって機能を高めた基板がある。ＳＯＱ複合基板は、石英の高い透明性を活かしてオプトエレクトロニクス用途への利用が期待される。ＳＯＳ複合基板は、サファイアの高い絶縁性及び熱伝導性を活かして高周波用途への利用が期待される。これらの複合基板は、支持基板となる石英ガラス基板やサファイア基板と、接合されたシリコン薄膜との間で、熱膨張率や耐熱性といった熱的性質が異なっているため、製造上の難しさを引き起こしている。
【０００４】
ＳＯＩ複合基板の作製方法としては、貼り合わせ方式が挙げられる。貼り合わせ方式の一つとして、スマートカット法が挙げられる。スマートカット法では、熱酸化等により表面に酸化膜が形成されたシリコン基板に水素イオンを注入し、注入後のシリコン基板を支持基板に貼り合わせ、接合強度を上げるための熱処理を行った後、さらに熱を加えて熱剥離を行う。高温で熱処理を行うことにより、注入した水素イオンが基板内部で微小気泡層を形成し、その気泡層が膨張することによって剥離が行われる。しかし、このような高温での熱処理が必須であるスマートカット法は、熱膨張率差のある基板への適用が難しい。
【０００５】
一方、スマートカット法のような高温での熱処理を行わない貼り合わせ方式として、ＳｉＧｅｎ法が挙げられる。ＳｉＧｅｎ法では、熱酸化等により表面に酸化膜が形成されたシリコン基板に水素イオンを注入し、注入後のシリコン基板を支持基板に貼り合わせ、接合強度を上げるための熱処理を行った後、機械的に剥離を行う。この方法では、貼り合わせ面をプラズマ等で活性化することによって予め貼り合わせ基板の結合力を上げておくため、その後の熱処理を低温で行うことができる。そのため、高温での熱処理による基板内部での気泡層の凝集や膨張の作用を必要としない。
【０００６】
上述した２つの貼り合わせ方式では、注入した水素イオンより生じる欠陥層から剥離を行う。しかし、支持基板に転写された剥離直後のシリコン薄膜には、この欠陥層の一部（ダメージ層）が残っているため、その除去が必要となる。また、このようなシリコン薄膜の表面を平坦化、平滑化するために、研磨が実施される。
【０００７】
表面を平坦化する方法として、例えば特許文献１では、犠牲酸化により膜厚を調整し、その後アルゴン雰囲気又は水素を含むアルゴン雰囲気で高温アニールを行っている。この方法では、研磨工程を無くすか、研磨による除去量を減らすことによって、面内の膜厚均一性の悪化を防いでいる。しかし、この方法は高温での酸化やアニールが必要である。また、単結晶シリコン薄膜をこれとは物性の異なる基板に形成したような複合基板の場合には、熱膨張率の差や基板自体の耐熱温度等の観点から、この方法を適用することが困難な場合が多い。熱膨張率の差は単結晶シリコン薄膜に対する熱応力を生むため、欠陥層が多く残った状態で高温に晒すと、欠陥層が起点となってシリコン薄膜にクラックやクラックに近い欠陥を引き起こすからである。また、支持基板として耐熱性に劣る物質を用いた場合には、基板の軟化点や使用温度の上限を超えることにより変形を起こすため、複合基板の平坦性という性能を満足できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４５２６８１８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
シリコン薄膜の研磨は、表面基準で行う。図１２及び１３を参照して、従来の研磨方法を説明する。図１２に示すような研磨装置１００を用いる場合、回転する研磨ヘッド１１０の先端に、シリコン薄膜が転写された被研磨基板１０１を被研磨面（シリコン薄膜側の面）を下向きに取り付ける。図１３に示すように、研磨ヘッド１１０内にはバッキングプレート１１１が収められている。被研磨基板１０１の裏面（被研磨面とは反対側の面）はメンブレンフィルム１１２と呼ばれる膜を介して押圧され、この押圧力により被研磨基板１０１の被研磨面がプラテン１０３上に配置された研磨布１０２へ押し付けられる。研磨ヘッド１１０には、被研磨基板１０１が先端から飛び出さないようにリテーナーリングと呼ばれる飛び出し防止のためのガイドリング１１３が設置されている。このガイドリング１１３内に被研磨基板１０１を収め、研磨ヘッド１１０を回転させながら、被研磨基板１０１を回転している研磨布１０２へ押し当てつつ、スラリー１０４と呼ばれる研磨剤入りの溶液を用いて研磨を行う。このガイドリング１１３には、強度や耐摩耗性等の観点から、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂やガラスエポキシ樹脂等が使用される。研磨ヘッド１１０には、ガイドリング１１３の押圧力を調整するためのガイドリング加圧機構１１８が設けられており、被研磨基板１０１の飛び出しを防止している。研磨ヘッド１１０とバッキングプレート１１１の間には、被研磨基板１０１を加圧するためのバッキングプレート加圧機構１１７が設けられている。
【００１０】
シリコンとは物性の異なる支持基板にシリコン薄膜を接合した複合基板が備えるシリコン薄膜の表面に対してＣＭＰ研磨を行った場合、シリコン薄膜の面内膜厚の偏肉、特に図１４に示すように複合基板の中央部と外周部とにおいて膜厚に差異が生じていた。
【００１１】
特に、同じガイドリングを繰り返し用いて研磨を行った場合、仕上がった複合基板の面内膜厚分布は、同一ガイドリングのバッチ毎に変化するばかりでなく、別個のガイドリング間において挙動が異なるという傾向があり、その対応に苦慮していた。
【００１２】
例えば、図１５は、２つのガイドリングＡ、Ｂをそれぞれ繰り返し用いてＳＯＱ複合基板を複数バッチ研磨した後の膜厚変動幅を示したものである。ここで膜厚変動幅とは、研磨後における研磨面内のシリコン薄膜厚の最大値と最小値との差である。各ガイドリングの外径と内径の差の半分である幅は２２ｍｍ、材質はＰＥＥＫ樹脂である。ガイドリングを繰り返し用いた場合、ガイドリングＡのように膜厚変動幅が１０ｎｍ前後で安定している場合もあれば、ガイドリングＢのように最初のバッチから膜厚変動幅が大きく不安定なものもある。この様な挙動のため、 ガイドリング自体を早めに交換する必要がある場合もあり、安定的な製造が困難となっていた。
【００１３】
また、ガイドリングには寸法精度と強度が要求され、ガラスエポキシ等のガラス繊維や充填材で強化された樹脂が使用されることも多い。しかし、ガイドリングを繰り返し使用するうちに徐々に摩耗し、充填されたガラス繊維や充填材が脱落したり、被研磨基板に接触したりするようになる。図１６にガラスエポキシ樹脂で作製したガイドリングの断面の拡大図を示す。この樹脂に充填されたガラス繊維等の充填材は硬度が高いため、研磨中のシリコン薄膜面にダメージを与えてシリコン薄膜に欠陥を生じさせる等、シリコン薄膜の膜質を損ねてしまう問題があった。
【００１４】
一方、ＰＥＥＫ樹脂は充填材を含まないうえに、耐薬品性、曲げ強度、曲げ剛性に優れているため、ガイドリングとしての使用に適している。その反面、材料が非常に高価であり、薄板を作製する際の加工にも手間がかかるため、コストが高くなるという欠点を有していた。
【００１５】
また、複合基板が平面ではなく、微妙な反りが存在する場合がある。特にサファイアのように硬度が高く、結晶インゴットからの切り出し後の支持基板自体に反りが残っている場合も多い。この反りの方向や反りの大きさが一定でない場合、反りの状態に応じて基板の中央部分と外周部分とで研磨量が異なるため、薄膜の膜厚が不均一になる一因となっていた。
【００１６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、基板の厚さや形状がばらつく場合であっても、シリコン薄膜の膜厚を均一にでき、かつ、膜質を向上させることができるＳＯＩ複合基板の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するため、本発明の一つの態様においては、シリコン薄膜を、シリコンとは異種材料である支持基板上に備える貼り合わせ基板の外周部を囲むように配置されたガイドリングによって前記貼り合わせ基板の外周部を保持しながら、前記支持基板側の表面を押圧して、前記シリコン薄膜側の表面を研磨布に押し付けて前記貼り合わせ基板のうちシリコン薄膜側の表面を研磨する工程を少なくとも含み、前記ガイドリングの外径と内径の差の半分である幅が３４ｍｍ以上であるＳＯＩ複合基板の製造方法を提供する。本発明の別の態様においては、上面に研磨布及び該研磨布で研磨される被研磨基板を設置可能なプラテンと、周囲に前記プラテンに向けて突出する突出部を有する円板状の研磨ヘッドと、前記研磨ヘッドの内部に収納されたバッキングプレートと、前記研磨ヘッドの突出部に連結され、前記被研磨基板の外周部を囲むことができ、外径と内径の差の半分である幅が３４ｍｍ以上であるガイドリングと、前記研磨ヘッドの突出部と前記ガイドリングに周囲を挟まれ、前記プラテンに平行で前記被研磨基板の上面を覆うことができるメンブレンフィルムとを備え、前記バッキングプレートと前記メンブレンフィルムとの間に形成された空気層の圧力により前記被研磨基板を前記研磨布に押し付けつつ、前記研磨ヘッドを前記プラテンに対して相対的に回転させて前記被研磨基板を研磨できる研磨装置を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のＳＯＩ複合基板の製造方法によれば、基板の厚さや形状がばらつく場合であっても、シリコン薄膜の膜厚を均一にでき、かつ、膜質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来技術により研磨された貼り合わせ基板のシリコン薄膜の膜厚差とガイドリング外周部から基板までの距離の関係を示すグラフである。
【図２】従来のバッキングプレートから空気を供給した際の、メンブレンフィルムの基板側で計測した押圧力を示したグラフである。
【図３】本発明における研磨中の研磨ヘッド、バッキングプレート、メンブレンフィルム、被研磨基板の位置関係を表した模式図である。
【図４】本発明におけるメンブレンフィルムの基板側で計測した押圧力を示したグラフである。
【図５】本発明におけるメンブレンフィルムの固定方法を表した模式図である。
【図６】基板の変形や厚さによる基板外周部の研磨のされ方を示した模式図［（Ａ）は被研磨基板１１の中央部が研磨布１９側に突出するように反った場合、（Ｂ）は被研磨基板１１の外周部が研磨布１９側に突出するように反った場合、（Ｃ）は被研磨基板１１の厚さがガイドリング１６よりも厚い場合、（Ｄ）は被研磨基板１１の厚さがガイドリング１６よりも薄い場合］である。
【図７】突出パラメータについて、被研磨基板の厚さｔ、基板の反り幅ｂ、ガイドリングの厚さｐを表した模式図である。
【図８】（ｔ−ｐ−ｂ）の値と、研磨後の基板の膜厚変動Δｄとの関係を示したグラフである。
【図９】実施例１の研磨後におけるＳＯＱ基板のシリコン薄膜の膜厚分布を示したグラフである。
【図１０】比較例１の研磨後におけるＳＯＱ基板のシリコン薄膜の膜厚分布を示したグラフである。
【図１１】（Ａ）は、研磨後におけるＳＯＱ基板のシリコン薄膜の膜厚分布を、（Ｂ）は、研磨後におけるＳＯＱ基板のシリコン薄膜の膜厚差とガイドリング外周部から基板までの距離の関係を、それぞれ示すグラフである。
【図１２】従来の研磨装置を表した模式図である。
【図１３】従来の研磨ヘッドを表した模式図である。
【図１４】従来の研磨方法による基板面内の膜厚分布を示すグラフである。
【図１５】ガイドリングを繰り返し使用した際の膜厚変動幅の推移を示すグラフである。
【図１６】ガラスエポキシ樹脂で作製したガイドリングの断面の拡大図である。
【図１７】研磨中の研磨布とガイドリング、貼り合わせ基板（被研磨基板）との関係を表した模式図である。
【図１８】従来の研磨方法における研磨中の研磨ヘッド、バッキングプレート、メンブレンフィルム、被研磨基板の位置関係を表した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
研磨の対象となる貼り合わせ基板は、ドナー基板と、ドナー基板とは異種材料である支持基板とから形成される。本発明で用いるドナー基板としては、単結晶シリコン基板等が挙げられ、例えば、チョクラルスキー法により育成された一般に市販されているものであり、その導電型や比抵抗率等の電気特性値や結晶方位や結晶径は、本発明の方法で製造されるＳＯＩ複合基板が供されるデバイスの設計値やプロセス又は製造されるデバイスの表示面積等に依存して適宜選択されてよい。
また、ドナー基板として、シリコン基板の他、表面に酸化膜を形成したシリコン基板を用いてもよい。
酸化膜の厚さは、好ましくは５０〜５００ｎｍである。これはあまり薄いと、酸化膜厚の制御が難しく、またあまり厚いと時間がかかりすぎるためである。
本発明で用いる支持基板としては、好ましくは、石英ガラス、サファイア、炭化ケイ素、ホウ珪酸ガラス又は結晶化ガラスのいずれかの材料からなるものを挙げることができる。なお、支持基板は、使用する前に予めＲＣＡ洗浄等の洗浄をしておくことが好ましい。
基板の直径は使用される製造装置によって変わるが、６〜１２インチから選択され、ドナー基板と支持基板の直径を同じにして通常貼り合わせが行われる。
【００２１】
以下、本発明に係るＳＯＩ複合基板の製造方法について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
まず、シリコン薄膜を、シリコンとは異種材料である支持基板上に備える貼り合わせ基板を提供する。すなわち、シリコン基板の表面から水素イオンを注入し、シリコン基板のイオン注入された表面と、支持基板の表面とを貼り合わせ、熱処理を施した後、イオン注入層に沿ってシリコン薄膜を剥離して支持基板上に転写し、貼り合わせ基板を得る。
具体的には、支持基板と、ドナー基板としてシリコン基板とを用意する。次に、シリコン基板の表面から水素イオンを注入して内部に水素イオン注入層を形成させる。その後、シリコン基板のイオン注入された表面と、支持基板の表面とを貼り合わせて、貼り合わせ基板を得る。
シリコン基板の表面から水素イオンを注入して水素イオン注入層を形成する際、例えば、シリコン基板の温度を２５０〜４００℃とし、その表面から所望の深さに水素イオン注入できるような注入エネルギーで、所定の線量の水素イオンを注入する。このときの条件として、例えば注入エネルギーは５０〜１００ｋｅＶ、注入線量は２×１０１６〜１×１０１７／ｃｍ２とすることができる。
水素イオン注入されたシリコン基板の表面から水素イオン注入層までの深さは、支持基板上に設ける薄膜の所望の厚さに依存するが、好ましくは３００〜５００ｎｍ、さらに好ましくは４００ｎｍ程度である。
【００２２】
ここで、貼り合わせる前に、シリコン基板の表面と支持基板の表面のうちいずれか一方又は両方の表面に表面活性化処理を施してもよい。この表面活性化処理を施すことにより、後の機械的剥離等に十分耐え得るレベルの接合強度を得ることができる。
表面活性化処理として、プラズマ、ＵＶ、オゾン等の処理が挙げられる。
【００２３】
次に、貼り合わせ基板に、例えば温度が２００〜４００℃の熱処理を施す。その熱処理時間は、熱処理温度と材料に応じて決められ、好ましくは１〜２４時間の範囲から選択される。このように、貼り合わせ基板を熱処理することによって、ドナー基板と支持基板の貼り合わせの強度を高めることができ、次の剥離時の力に耐えることができる。逆にこの熱処理が不十分であると、剥離時に薄膜が転写されずに貼り合わせ界面で基板が分離したり、部分的に転写されることによって力が均等にかからずに基板の破損を招いたりする。
【００２４】
次に、熱処理後の貼り合わせ基板におけるシリコン基板の一部からなるシリコン薄膜を水素イオン注入層に沿って剥離して支持基板上に転写する。
剥離を行う方法としては、水素イオン注入層に衝撃を与えて機械的剥離を行う方法、熱処理後の貼り合わせ基板を加熱して熱的剥離を行う方法が挙げられる。
【００２５】
熱的剥離を行う場合、上記熱処理後の貼り合わせ基板を加熱すると同時に、支持基板側から可視光等を照射してもよい。光源としては、半導体製造で使われるハロゲンランプによるランプ加熱やキセノンランプによるフラッシュランプ加熱等を用いることができる。
熱的剥離によって剥離転写を行う場合、剥離転写後の貼り合わせ基板に、例えば温度が３００〜５００℃のさらなる熱処理を施してもよい。このように、さらなる熱処理を施すことによって、ドナー基板と支持基板の貼り合わせの強度をさらに高めることができる。
【００２６】
次に、剥離転写後の貼り合わせ基板のうち支持基板側の表面を、アルカリ溶液を用いてアルカリ洗浄してもよい。アルカリ洗浄によってダメージ層を取り除くことができるため、効果的な洗浄を行うことができる。
【００２７】
次に、洗浄後の貼り合わせ基板のうちシリコン薄膜側の表面を研磨する。具体的には、貼り合わせ基板の外周部を覆うように配置されたガイドリングによって貼り合わせ基板の外周部を保持しながら、支持基板側の表面を押圧して、シリコン薄膜側の表面を研磨布に押し付けることによって行われる。
上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討を行った。すなわち、本発明者らは、貼り合わせ基板が備えるシリコン薄膜の膜厚変動幅が大きくなる原因が、（１）ガイドリングの外周部付近における研磨布の変形、（２）基板を押圧するメンブレンフィルムに加わるエア圧力分布の不均一、（３）基板の厚さや形状の不揃いであることを見出した。
【００２８】
［（１）ガイドリングの外周部付近における研磨布の変形について］
研磨中の研磨布とガイドリング、貼り合わせ基板（被研磨基板）との関係を表した模式図を図１７に示す。研磨布１０２は通常２層以上の構造となっており、図１７では、表層１０２ａの下に柔軟性のある内層１０２ｂを示す。ガイドリング１１３は研磨ヘッドに固定された状態で研磨布１０２に押し当てられるが、このとき研磨布１０２に対するガイドリング１１３の進行方向Ｅの外周部で研磨布１０２に変形が生じる。こうして変形した研磨布１０２が、不安定な形状のままガイドリング１１３の内周すなわち被研磨基板１０１の外周付近に到達した際に、被研磨基板１０１に対する接触圧の差異が生じる。これが、基板外周部の押圧力と、基板中央部の押圧力とが異なる圧力となり、その圧力差がシリコン膜の研磨量の差となる。この研磨布の変形は、研磨布の使用時間、雰囲気温度、研磨ヘッドの押圧力等によって異なるため、膜厚変動幅自体が安定しない原因となっている。
【００２９】
本発明者らは鋭意検討を行い、ガイドリングの外周部において変形した研磨布の形状が十分安定してから安定した研磨布を被研磨基板に到達させることが有効であることを突き止めた。研磨された貼り合わせ基板のシリコン薄膜の膜厚差とガイドリング外周部から基板までの距離の関係を、例えば図１に示す。図１に例示するように、ガイドリング外周部で変形した研磨布の形状が安定するためには、ガイドリング外周部から４５ｍｍ以上離れた位置に基板外周部を配置すればよい。したがって、ガイドリングの外径と内径の差の半分である幅は、ガイドリングと被研磨基板との隙間（例えば１ｍｍ）を考慮して、３４ｍｍ以上、好ましくは３９ｍｍ以上、より好ましくは４４ｍｍ以上とすればよい。好ましい上限値は特に限定されないが、あまり広くすると装置の大型化や消耗品の費用の増大等コスト面での問題が発生するため、９０ｍｍ程度である。これによって、基板内の膜厚変動幅を低減することができる。
【００３０】
本発明においては、上述した［（１）ガイドリングの外周部付近における研磨布の変形］について考慮すれば、シリコン薄膜の膜厚変動幅を改善することができるが、以下に記載する（２）基板を押圧するメンブレンフィルムに加わるエア圧力分布の不均一、及び／又は（３）基板の厚さや形状の不揃いについて考慮しても、シリコン薄膜の膜厚変動幅を改善することができる。
【００３１】
［（２）基板を押圧するメンブレンフィルムに加わるエア圧力分布の不均一］
従来の研磨方法における研磨中の研磨ヘッド、バッキングプレート、メンブレンフィルム、被研磨基板の位置関係を図１８に示す。被研磨基板１０１への押圧力は、研磨ヘッド１１０内に収められたバッキングプレート１１１に設けられた空気導入口からバッキングプレート１１１とメンブレンフィルム１１２との間に空気を供給し、その空気層の圧力をメンブレンフィルム１１２を介して基板１０１に伝達することにより作用させている。導入された空気は、バッキングプレート１１１とメンブレンフィルム１１２との間隙１１４を流れ、研磨ヘッド１１０とバッキングプレート１１１の外周との隙間１１５を通って排出される。
【００３２】
図２は、バッキングプレートから空気を供給した際の、メンブレンフィルムの基板側で計測した押圧力を示したグラフである。図２より、バッキングプレートの面内において押圧力は安定しているが、バッキングプレートの外周部と研磨ヘッドとの隙間の空気が排出される部分において押圧力が低下している。このことから、従来法では、バッキングプレートの幅が被研磨基板の幅よりも狭いため、被研磨基板の外周部付近の押圧力が低下し、基板外周部の研磨量の低下を引き起こしていたことが判明した。
【００３３】
そこで、本発明者らは鋭意検討を行い、図３に示すようにバッキングプレート１３の表面（表面積又は径）を被研磨基板１１の表面（表面積又は径）よりも大きくすることを見出した。すなわち、本発明においては、好ましくは、研磨する工程における支持基板側表面の押圧は、支持基板側の表面に配置されたメンブレンフィルム１２と、メンブレンフィルム１２の支持基板側の表面とは反対側の表面の上方に配置されたバッキングプレート１３との間に形成された空気層１４の圧力による押圧であり、好ましくは、バッキングプレート１３の表面が支持基板の表面よりも大きく、バッキングプレート１３がメンブレンフィルム１２を介して支持基板の表面を覆うように配置される。このような構成であれば、空気が排出される部分１５が被研磨基板１１の外側に配置されるため、被研磨基板全面に対する押圧力を均一化することができる（図４）。
【００３４】
さらに、本発明者らは、シリコン薄膜へのダメージを低減するようなガイドリングの材質について鋭意検討を行った。ガラスエポキシのように充填材を用いている材質では、シリコン薄膜へのダメージが懸念されるため、充填材を含まない樹脂を検討した。検討項目は、１００ＭＰａ以上の曲げ強度と酸、アルカリに対する耐薬品性である。研磨に使用するスラリーがアルカリ性を示すため、アルカリに対する耐薬品性が特に重要となる。検討した樹脂の特性を表１に示す。
【００３５】
【表１】
2015146415.tif 000003
【００３６】
表１より、曲げ強度、耐薬品性、コストを総合的に考慮して、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）が最も優れていることを見出した。すなわち、本発明においては、好ましくは、ガイドリングの材質が、充填材を含まない樹脂である。また、本発明においては、好ましくは、充填材を含まない樹脂が、ポリフェニレンサルファイド樹脂である。
なお、メンブレンフィルムは、特に限定されず、一般的に使用できるものであればよく、例えば、ＰＦＡやＰＥＴからなる硬質プラスチックフィルム等が挙げられ、基板との接触面には、基板への傷防止のため、好ましくはポリウレタンからなる発泡シートが更に貼られている。また、ガイドリングとメンブレンフィルは、メンブレンフィルムに均一な張力を与える点において好ましくは、図５に示すように、メンブレンフィルム１２を研磨ヘッド１７及びガイドリング１６に接着剤及び/または両面粘着シート１８a、１８ｂを介して直接固定される。
【００３７】
［（３）基板の厚さや形状の不揃い］
一般に、基板の研磨量は基板のガイドリングからの突出量に影響される。しかし、例えばサファイアのように硬い材質を支持基板として用いた場合、この基板を結晶から切り出す際に、基板中央部が凹凸する「反り」が生じやすいため、基板の反り量や厚さが不揃いになることが多い。基板の厚さや反り量が不揃いになると、基板の中央部と外周部とでガイドリングからの突出量が異なってばらつくため、研磨後の膜厚変動がばらつく原因となる。
【００３８】
図６（Ａ）に示すように、被研磨基板１１の中央部が研磨布１９側に突出する反り（正の反り）を有する場合、被研磨基板１１にはほぼ均等に圧力が加わるため、被研磨基板１１が変形しないとすると、被研磨基板１１の中央部は研磨布１９によく接触する。一方、研磨布１９側とは反対方向に反っている被研磨基板１１の外周部はガイドリング１６との段差により研磨布１９に接触しにくくなるため、研磨されづらくなる（図６（Ａ）の破線部分Ａ）。
【００３９】
図６（Ｂ）に示すように、被研磨基板１１の中央部が研磨布１９とは反対側に突出する反り（負の反り）を有する、すなわち、被研磨基板１１の外周部が研磨布１９側に突出するように反った場合、図６（Ａ）とは対照的に被研磨基板１１の外周部は中央部よりも研磨布１９に強く押し付けられるため、研磨されやすくなる（図６（Ｂ）の破線部分Ｂ）。
【００４０】
図６（Ｃ）に示すように、被研磨基板１１の厚さがガイドリング１６よりも厚い場合、被研磨基板１１の外周部は中央部よりも研磨布１９に強く押し付けられるため、研磨されやすくなる（図６（Ｃ）の破線部分Ｃ）。
【００４１】
図６（Ｄ）に示すように、被研磨基板１１の厚さがガイドリング１６よりも薄い場合、被研磨基板１１の外周部は中央部よりも研磨布１９に接触しにくくなるため、研磨されづらくなる（図６（Ｄ）の破線部分Ｄ）。
【００４２】
図６（Ａ）〜（Ｄ）で示したように、基板１１の外周部の研磨具合は、基板１１の外周部の研磨中の突出量により決まる。しかしながら、図７に示すように、基板１１の外周部の突出量を直接求めようとしても、実際の状態で測定することは難しい。そこで、本発明者らは、鋭意検討を行い、基板１１の中央部の突出長さ、すなわち、ＢＯＷ値（図７中の符号ｂ）と、基板１１の厚さｔとガイドリング１６の厚さｐの差（図７中のｔ−ｐ）とを用いることを見出した。これらの値は基板の形状とガイドリングの厚さを測定することにより簡単に求めることができる。
【００４３】
図７に示すように、被研磨基板１１の厚さをｔ、基板の反り方向を考慮した基板の反り幅、すなわち、メンブレンフィルムから研磨布１９方向を正としたときに、基板１１の外周部を基準とした基板１１の中央部の突出長さをｂ、メンブレンフィルムに対するガイドリング１６の突出量（厚さ）をｐとするとき、（ｔ−ｐ−ｂ）の値が予め設定した値になるようにガイドリング１６の突出量ｐを決定する。ｂについては、支持基板の形状を測定して得られるＢＯＷ値を使用することができる。本発明においては、好ましくは、貼り合わせ基板の研磨前の厚さをｔ、貼り合わせ基板の中心軸において厚さ方向の研磨布側へ突出する正の反り量をｂ、ガイドリングの高さをｐとすると、ｔ−ｐ−ｂが、５〜４５μｍとなるようにｐが選択される。すなわち、下式（１）：
ｘ≦ｔ−ｐ−ｂ≦ｙ  ・・・（１）
（式中、ｔは前記貼り合わせ基板の研磨前の厚さであり、ｂは前記支持基板側表面が、前記支持基板側表面の中心において、前記支持基板側表面の外周を含む前記メンブレンフィルムと平行な面から前記研磨布側に突出する長さであり、ｐは前記ガイドリングの前記メンブレンフィルムから前記貼り合わせ基板の厚さ方向への突出長さであり、ｘは５μｍであり、ｙは４５μｍである。）
を満たすようにｐが決定される。これにより、研磨の不均一が相殺され、均一な膜厚分布を得ることができる。
【００４４】
上述したような好ましい（ｔ−ｐ−ｂ）の値は、図８に示すように、研磨前の被研磨基板の厚さをｔ、基板の反り方向を考慮した基板の反り幅をｂ、メンブレンフィルムに対するガイドリングの突出量（厚さ）をｐとして、（ｔ−ｐ−ｂ）の値と、研磨後の基板の膜厚変動Δｄとの関係から求めることができる。図８によれば、（ｔ−ｐ−ｂ）の値を５μｍ以上４５μｍ以下とすることにより、膜厚変動の絶対値|Δｄ|を５ｎｍ以内に収めることができる。また、（ｔ−ｐ−ｂ）の値を１０μｍ以上４０μｍ以下とすることにより、膜厚変動の絶対値|Δｄ|を４ｎｍ以内に収めることができる。
【００４５】
基板内の膜厚変動は、基板中央部の膜厚をｄＣ、基板外周部の膜厚をｄＥとして、Δｄ＝ｄＥ−ｄＣと定義してもよい。この場合、適切な（ｔ−ｐ−ｂ）の値は、予め複数の貼り合わせ基板を準備し、Δｄと（ｔ−ｐ−ｂ）との関係を計測して、Δｄの絶対値が好ましくは５ｎｍ以内に収まる（ｔ−ｐ−ｂ）の範囲を求めればよい。上記式（１）において、より好ましくは、ｘが１０μｍであり、ｙが４０μｍである。このような値であれば、反りによる研磨の不均一が相殺され、均一な膜厚分布を得ることができる。
【００４６】
以上のような工程により、ＳＯＩ複合基板を製造することができる。
以上説明したように、本発明のＳＯＩ複合基板の製造方法によれば、基板の厚さや形状がばらつく場合であっても、シリコン薄膜の膜厚を均一にでき、かつ、膜質を向上させることができる。また、ＰＥＥＫ樹脂のような高価な材料を用いなくてもよいため、コストダウンが可能となる。
【００４７】
次に、本発明に係るＳＯＩ複合基板の製造方法で用いる研磨装置について説明する。
本発明で用いる研磨装置は、上面に研磨布及び該研磨布で研磨される被研磨基板を設置可能なプラテンと、周囲に前記プラテンに向けて突出する突出部を有する円板状の研磨ヘッドと、前記研磨ヘッドの内部に収納されたバッキングプレートと、前記研磨ヘッドの突出部に連結され、前記被研磨基板の周囲を囲むことができ、外径と内径の半分の差である幅が３４ｍｍ以上であるガイドリングと、前記研磨ヘッドの突出部と前記ガイドリングに周囲を挟まれ、前記プラテンに平行で前記被研磨基板の上面を覆うことができるメンブレンフィルムとを備え、前記バッキングプレートと前記メンブレンフィルムとの間に形成された空気層の圧力により前記被研磨基板を前記研磨布に押し付けつつ、前記研磨ヘッドを前記プラテンに対して相対的に回転させて前記被研磨基板を研磨できる。
【００４８】
研磨装置の具体例の一つを図３に示す。研磨ヘッド１７内にはバッキングプレート１３が収められている。研磨ヘッド１７は、バッキングプレート１３を覆うように設けられている。研磨ヘッド１７の先端に、被研磨基板１１を配置することができ、被研磨面（シリコン薄膜側の面）を下向きに取り付ける。また、研磨ヘッド１７には、被研磨基板１１がヘッドの先端から飛び出さないようにリテーナーリングと呼ばれる飛び出し防止のためのガイドリング１６が設けられている。このガイドリング１６は、被研磨基板１１の外周部を覆うように配置されている。被研磨基板１１の裏面側（支持基板側）の表面には、メンブレンフィルム１２が配置されている。メンブレンフィルム１２の周囲は、研磨ヘッド１７とガイドリング１６との間に挟み込まれて固定されている。バッキングプレート１３の表面は支持基板の表面よりも大きく、バッキングプレート１３がメンブレンフィルム１２を介して支持基板の表面を覆うように配置される。メンブレンフィルム１２と、メンブレンフィルム１２の支持基板側表面とは反対側の表面の上方に配置されたバッキングプレート１３との間には、空気層１４が形成されている。この空気層１４の圧力により支持基板側の表面が押圧される。この押圧力により被研磨面が、プラテン２０上に配置された研磨布１９へ押し付けられる。
【００４９】
メンブレンフィルム１２の周囲は、研磨ヘッド１７及びガイドリング１６に接着剤又は両面粘着シート１８を介して固定されてよい。このような構成であれば、交換作業が煩雑になる場合があるが、部材の構造が単純化されるため加工精度が得やすくなり、挟み込まれたメンブレンフィルムの張力が均一になる。
【００５０】
被研磨基板の研磨前の厚さをｔ、被研磨基板の中心軸おける厚さ方向へ突出する正の反り量をｂ、ガイドリングの高さをｐとすると、（ｔ−ｐ−ｂ）は、好ましくは５〜４５μｍとなるようにｐが選択される。これにより、研磨の不均一が相殺され、均一な膜厚分布を得ることができる。
【００５１】
研磨条件については、研磨装置やスラリーの種類、濃度、研磨布によって変わるが、プラテン回転数は１５〜４５ｒｐｍ、ヘッド回転数は３０〜９０ｒｐｍの範囲から膜厚分布をみながら選択され、必要に応じてヘッドの揺動運動を組み合わせる。異常点が重ならないようにするため、プラテンの回転数とヘッドの回転数の比が割り切れないような値になるように設定される。
【実施例】
【００５２】
以下、実施例、比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５３】
（実施例１）
ドナー基板として表面を酸化した直径１５０ｍｍ、厚さ６２５μｍの単結晶シリコン基板を準備した。この単結晶シリコン基板に対して、所定の深さへ水素イオン注入を行った。次に、支持基板として表面が平滑な直径１５０ｍｍ、厚さ６２５μｍの石英基板を準備した。ドナー基板と支持基板の両方の表面をプラズマで活性化処理を施した後、処理面同士を貼り合わせて貼り合わせ基板を得た。この貼り合わせ基板に、３００℃、１２時間の熱処理を施して基板同士の結合力を上げた。その後、基板の両側の裏面へ引張り力を加えながら貼り合わせ基板の貼り合わせ部の端部に薄い刃を挿入して機械的な剥離を行い、支持基板（石英基板）に単結晶シリコン薄膜を転写させた。剥離後の支持基板（石英基板）の表面を、過酸化水素水とアンモニア水からなるエッチング液（ＳＣ−１溶液）を用いて洗浄することによりダメージ層を除去し、所定の厚さの単結晶シリコン薄膜を有した貼り合わせ基板（ＳＯＱ基板）を作製した。
【００５４】
このＳＯＱ基板を、外径２４５ｍｍ、内径１５２ｍｍ、幅４６．５ｍｍのＰＰＳ製ガイドリングを備えた研磨装置を用いて研磨した。ガイドリングの厚さは６００μｍ（実際には樹脂のリング部が５００μｍ、接着層が１００μｍ、その合計が６００μｍ）とし、基板の厚さよりも２５μｍ薄いものとした。ガイドリングは、研磨ヘッドにメンブレンフィルムとともに両面粘着シートで固定した。研磨ヘッド内のバッキングプレートの直径は１９８ｍｍとし、研磨するＳＯＱ基板よりも十分大きいものとした。研磨前のＳＯＳ基板の厚さをｔ、反り方向を考慮した基板の反り幅をｂ、メンブレンフィルムに対するガイドリングの突出量をｐとした場合、（ｔ−ｐ−ｂ）の値は１９μｍであった（ｔ＝６３２μｍ、ｐ＝６００μｍ、ｂ＝１３μｍ）。
【００５５】
研磨後におけるＳＯＱ基板のシリコン薄膜の膜厚分布を図９に示す。図９より、基板の中央部から外周部に向かって均一な膜厚となっており、膜厚変動幅は６ｎｍと良好であった。また、シリコン薄膜の面内の欠陥数をＫＬＡ社製のモデル２１３２欠陥検査装置を用いて計測したところ、検知された欠陥数は５２であった。
【００５６】
（実施例２）
ドナー基板として表面を酸化した直径１５０ｍｍ、厚さ６２５μｍの単結晶シリコン基板を準備した。この単結晶シリコン基板に対して、所定の深さへ水素イオン注入を行った。次に、支持基板として表面が平滑な直径１５０ｍｍ、厚さ５８０μｍのサファイア基板を準備した。サファイア基板の反り量は、−４．３μｍであり、比較的小さいものを使用した。ドナー基板と支持基板の両方の表面をプラズマで活性化処理を施した後、処理面同士を貼り合わせて貼り合わせ基板を得た。この貼り合わせ基板に、２５０℃、２４時間の熱処理を施し基板同士の結合力を上げた。その後、貼り合わせ基板の貼り合わせ部の端部に薄い刃を挿入した状態で貼り合わせ基板を２００℃に加熱し、サファイア基板側から強い光を照射した。ここでは光源としてキセノンフラッシュランプによるランプ加熱を用いた。これにより、水素イオンを注入した周辺のシリコン層を急速に加熱して熱膨張させ、ドナー基板と支持基板との熱膨張率の差異により剥離を行い、支持基板（サファイア基板）に単結晶シリコン薄膜を転写させた。剥離後、３００〜５００℃の範囲で段階的に温度を上げ熱処理を施して接合力をさらに高めた。その後、支持基板（サファイア基板）の表面を、過酸化水素水とアンモニア水からなるエッチング液（ＳＣ−１溶液）を用いて洗浄することによりダメージ層を除去し、所定の厚さの単結晶シリコン薄膜を有した貼り合わせ基板（ＳＯＳ基板）を作製した。
【００５７】
このＳＯＳ基板を、外径３００ｍｍ、内径１５２ｍｍ、幅７４ｍｍのＰＰＳ製ガイドリングを備えた研磨装置を用いて研磨した。ガイドリングは、研磨ヘッドにメンブレンフィルムとともに両面粘着シートで固定した。両面粘着シートの厚さを含めたガイドリングの厚さは５７０μｍ（実際には樹脂のリング部が４７０μｍ、接着層が１００μｍ、その合計が５７０μｍ）とした。研磨ヘッド内のバッキングプレートの直径は１９８ｍｍとし、研磨するＳＯＳ基板よりも十分大きいものとした。研磨前のＳＯＳ基板の厚さをｔ、反り方向を考慮した基板の反り幅をｂ、メンブレンフィルムに対するガイドリングの突出量をｐとした場合、（ｔ−ｐ−ｂ）の値は２０．３μｍであった（ｔ＝５８６μｍ、ｐ＝５７０μｍ、ｂ＝−４．３μｍ）。
【００５８】
研磨後におけるＳＯＳ基板のシリコン薄膜の膜厚分布は、基板の中央部から外周部に向かって均一な膜厚となっており、膜厚変動幅は２．５ｎｍと良好であった。
【００５９】
（比較例１）
実施例１と同様の方法でＳＯＱ基板を作製した。このＳＯＱ基板を、外径１９５ｍｍ、内径１５２ｍｍ、幅２１．５ｍｍのＰＥＥＫ製ガイドリングを備えた研磨装置を用いて研磨した。研磨ヘッド内のバッキングプレートの直径は１４８ｍｍとし、研磨するＳＯＱ基板よりも若干小さいものとした。
【００６０】
研磨後におけるＳＯＱ基板のシリコン薄膜の膜厚分布を図１０に示す。図１０より、基板の中央部から外周部に向かって膜厚が厚くなっており、外周部の研磨が不十分な結果となった。膜厚変動幅は１８ｎｍであった。
【００６１】
（実施例３）
実施例１と同様の方法でＳＯＱ基板を作製した。このＳＯＱ基板を、外径２４５ｍｍ、内径１５２ｍｍ、幅４６．５ｍｍのガラスエポキシ製ガイドリングを備えた研磨装置を用いて研磨した。
【００６２】
研磨後におけるＳＯＱ基板のシリコン薄膜の面内の欠陥数をＫＬＡ社製のモデル２１３２欠陥検査装置を用いて計測したところ、検知された欠陥数は２８７であった。
【００６３】
（実施例４〜５）
支持基板として、厚さ及び反り量の異なるサファイア基板を４枚用意した。各支持基板の表面は平滑で、直径は１５０ｍｍである。各支持基板を用いて、実施例２と同様の方法で、厚さ及び反り量の異なる４枚のＳＯＳ基板を作製した。このＳＯＳ基板を、外径２４５ｍｍ、内径１５２ｍｍ、幅４６．５ｍｍのＰＰＳ製ガイドリングを備えた研磨装置を用いて研磨した。接着剤として両面テープを用い、ガイドリングを、研磨ヘッドにメンブレンフィルムとともに固定した。研磨ヘッド内のバッキングプレートの直径は１９８ｍｍとし、研磨するＳＯＳ基板よりも十分大きいものとした。
【００６４】
研磨前のＳＯＳ基板の厚さをｔ、反り方向を考慮した基板の反り幅をｂ、メンブレンフィルムに対するガイドリングの突出量をｐとして、（ｔ−ｐ−ｂ）の値と、研磨後の基板の膜厚変動Δｄとの関係を求めた。その結果を図８に示す。図８より、膜厚変動の絶対値|Δｄ|を５ｎｍ以内に収めるためには、（ｔ−ｐ−ｂ）の値を５μｍ以上４５μｍ以下とすることが示された。また、膜厚変動の絶対値|Δｄ|を４ｎｍ以内に収めるためには、（ｔ−ｐ−ｂ）の値を１０μｍ以上４０μｍ以下とすることが示された。
【００６５】
次に、新たに３枚のサファイア基板を準備し、実施例２と同様の方法で、３枚のＳＯＳ基板を作製した。研磨前の各ＳＯＳ基板の厚さｔ、反り幅ｂを計測した。これらのうち２枚のＳＯＳ基板については、（ｔ−ｐ−ｂ）の値が予め設定した５μｍ以上４５μｍ以下に収まるように、ガイドリングの厚さを選定し、上記と同様に研磨を行った（実施例４−１、実施例４−２）。また、残りの１枚については、（ｔ−ｐ−ｂ）の値が予め設定した上記範囲から外れるように、ガイドリングの厚さを選定し、上記と同様に研磨を行った（実施例５）。各（ｔ−ｐ−ｂ）の値と、研磨後の膜厚変動Δｄとの関係を表２に示す。
【００６６】
【表２】
2015146415.tif 000004
【００６７】
表２より、実施例４−１、実施例４−２では、膜厚変動の絶対値|Δｄ|が５ｎｍ以内に収まっており、実施例５では、|Δｄ|が５ｎｍより大きくなっていることが確認された。
【００６８】
（比較例２）
実施例１と同様の方法でＳＯＱ基板を作製した。このＳＯＱ基板を、外径１９５ｍｍ、内径１５２ｍｍ、幅２１．５ｍｍのＰＰＳ製ガイドリングを備えた研磨装置を用いて研磨した。ガイドリングの厚さは６００μｍとし、基板の厚さよりも２５μｍ薄いものとした。ガイドリングは、研磨ヘッドにメンブレンフィルムとともに両面粘着シートで固定した。研磨ヘッド内のバッキングプレートの直径は１４８ｍｍとし、研磨するＳＯＱ基板よりも若干小さいものとした。研磨前のＳＯＳ基板の厚さをｔ、反り方向を考慮した基板の反り幅をｂ、メンブレンフィルムに対するガイドリングの突出量をｐとした場合、（ｔ−ｐ−ｂ）の値は１０μｍであった（ｔ＝６２５μｍ、ｐ＝６００μｍ、ｂ＝１５μｍ）。
研磨後におけるＳＯＩ複合基板のシリコン薄膜の膜厚変動幅を測定した。その結果を図１１に示す。図１１（Ａ）は、研磨後におけるＳＯＱ基板のシリコン薄膜の膜厚分布を、図１１（Ｂ）は、研磨後におけるＳＯＱ基板のシリコン薄膜の膜厚差とガイドリング外周部から基板までの距離の関係を、それぞれ示している。図１１（Ｂ）には比較例１の結果も一緒に示している。測定結果より、ガイドリング外周部からの距離が３５ｍｍ以上のとき、膜厚変動幅が１０ｎｍ以下となり、ガイドリング外周部からの距離が４０ｍｍ以上のとき、膜厚変動幅が５ｎｍ以下となり、ガイドリング外周部からの距離が４５ｍｍ以上のとき、膜厚変動幅がほぼ０となった。
このことから、ガイドリングの外径と内径の差である幅は、ガイドリングとＳＯＩ複合基板との隙間を１ｍｍとした場合、３４ｍｍ以上、好ましくは３９ｍｍ以上、より好ましくは４４ｍｍ以上とすればよいことが示された。
【符号の説明】
【００６９】
１１  被研磨基板
１２  メンブレンフィルム
１３  バッキングプレート
１４  空気層
１５  空気が排出される部分
１６  ガイドリング
１７  研磨ヘッド
１８、１８ａ、１８ｂ  接着剤又は両面粘着シート
１９  研磨布
１９ａ  表層
１９ｂ  内層
２０  プラテン
１００  研磨装置
１０１  被研磨基板
１０２  研磨布
１０２ａ  表層
１０２ｂ  内層
１０３  プラテン
１０４  スラリー
１１０  研磨ヘッド
１１１  バッキングプレート
１１２  メンブレンフィルム
１１３  ガイドリング
１１３ａ  突起
１１４  間隙
１１５  隙間
１１７  バッキングプレート加圧機構
１１８  ガイドリング加圧機構
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ  破線部分
Ｅ  進行方向
【図１】
2015146415.tif 000005
【図２】
2015146415.tif 000006
【図３】
2015146415.tif 000007
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１６】
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