(57)【要約】【課題】ベルトの回転方向の伸びを抑制して長寿命化を図ることができると共に、ベルトの溶接部がウェハーに一度に接触することがないスチールベルトを提供することを目的とする。【解決手段】圧延方向Ｐが長さ方向に対して傾斜した状態に裁断されたスチール板Ｓを、その長さ方向の両端部が突き合せられると円筒状になるように該長さ方向に対して傾斜した状態で切断してベルト２を構成している。よってスチールベルト１におけるベルト２は、長さ方向すなわち回転方向Ｔに対する伸びを抑制することができ、使用時にウェハーに対して溶接部２ａがベルト２の幅方向に移動しながら次第に接触させることができ。【選択図】        図１
2005040883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコンウェハーの表面を研磨するスチールベルトであって、圧延方向が長さ方向に対して傾斜した状態に裁断されたスチール板を、その長さ方向の両端部が突き合せられると円筒状になるように該長さ方向に対して傾斜した状態で切断し、さらに前記スチール板の円筒状の内周となる面に樹脂シートを貼着したことを特徴とするスチールベルト。
【請求項２】
樹脂シートを、長さ方向の両端部が突き合せられると円筒状になるように該長さ方向に対して傾斜した状態で切断していることを特徴とする請求項１記載のスチールベルト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルトの回転方向の伸びを抑制して長寿命化を図ることができると共に、ベルトの溶接部がウェハーに一度に接触することがなく、さらにはベルトの内周面に貼着した樹脂シートの継目の盛り上がりがローラと接触することで生じる回転の変動を抑制するスチールベルトに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シリコンウェハー（以下、ウェハーという）の表面を研磨するには、無端状とされたスチールベルトを回転させ、このスチールベルトにウェハーを接触させて行う。このようなウェハー研磨用のスチールベルトは、例えば以下の特許文献に（当該特許文献における発明自体ではないが）示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２２５５６４号公報（図１）
【０００４】
上記した特許文献１では、特に明記はされていないものの、通常、スチールベルトは図５に示すように構成されている。すなわち、スチールベルト５０は、ウェハーに直接接触させるベルト５１が次のように製作される。ベルト５１は、圧延された例えばステンレス板Ｓを単純に、つまり圧延方向Ｐとこの圧延方向Ｐに直交する方向で裁断し、圧延方向Ｐの両端部を突き合わせて溶接してなる。ここで、ベルト５１は圧延方向Ｐが回転方向Ｔと同じであり、回転方向Ｔと直交するように両端を突き合わせて溶接して溶接部５１ａを形成している。
【０００５】
さらに、スチールベルト５０は、ベルト５１の内周面に接着層５２を介して樹脂シート５３が貼着されている。この樹脂シート５３は、回転方向に対して直交状に突き合わせて両端が接着されている。ここで、樹脂シート５３は、その両端が回転方向Ｔと直交するように裁断されており、この両端を突き合わせた部位に継目５４を形成している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図５に示す従来のスチールベルト５０は、円筒状ではあるがステンレス板Ｓの回転方向Ｔと直交する両端Ｓ１，Ｓ２では、ミクロ的には使用範囲内であるが長さに差がある。そのため、ウェハーを研磨するためにスチールベルト５０を回転駆動する際には駆動側ローラと反対側のテンションローラでスチールベルト５０のテンションを制御しながら回転するようにしている。
【０００７】
使用過程において、ベルト５１を構成する上記ではステンレス板Ｓの圧延方向Ｐと回転方向Ｔが同じであるからベルト５１が伸びやすく、この伸びをテンションローラで制御しているものの、両端Ｓ１，Ｓ２の長さの差がある値（普通は０．５φ）以上になってくるとテンションローラでは制御が困難になり、ベルト５１に回転むらが生じて均一な研磨ができないといった問題があった。そして回転むらが生じた場合には、すぐさまベルト５１を取り換えなければならず、従来のベルト５１は非常に短命であった。
【０００８】
また、ベルト５１を構成する（ステンレス）板Ｓと溶接部５１ａとの間には硬度差が生じており、さらに、溶接部５１ａが回転方向Ｔと直交して存在するため、研磨時にウェハーの表面において一度に溶接部５１ａが接触することとなり、このときウェハーの表面や内部に急な大きな衝撃が生じてウェハーを破損する可能性があった。
【０００９】
さらに、図６〜図８に示すように、ベルト５１の内周面に接着された樹脂シート５３の両端の突き合わせた継目５４が回転方向Ｔと直交とされているため、取り換え後の初期状態では図６（ａ）に示すように平坦となっているが、樹脂シート５３の方が板Ｓより伸び率が大きいため、回転使用によって図６（ｂ）及び図７に示すように内周側へ盛り上がる。
【００１０】
樹脂シート５３の使用による盛り上がりは、図８に示すように回転時にスチールベルト５０を回転させるローラーに接触し、この接触時の抵抗が回転を不均一にする。その結果、ウェハーを均一に研磨できなくなるといった問題があった。
【００１１】
本発明は、上記の問題を解決するものであり、ベルトの回転方向の伸びを抑制して長寿命化を図ることができると共に、ベルトの溶接部がウェハーに一度に接触することがなく、さらにはベルトの内周面に貼着した樹脂シートの盛り上がりを抑制してローラとの接触で回転が不均一になることを防止することができるスチールベルトを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、圧延方向が長さ方向に対して傾斜した状態に裁断されたスチール板を、その長さ方向の両端部が突き合せられると円筒状になるように該長さ方向に対して傾斜した状態で切断し、さらにスチール板の円筒状の内周となる面に樹脂シートを貼着したのである。
【００１３】
このように、回転方向に対して圧延方向が斜めになるように裁断したスチール板を用いることで、ベルトの回転方向の伸びが抑制され、よってスチールベルト全体の寿命が長くなり、また、溶接部も回転方向に対して斜めとなるため、ベルトの溶接部がウェハーに一度に接触することがなくなり、よってウェハーを破損することなく研磨することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明のスチールベルトは、シリコンウェハーの表面を研磨するスチールベルトであって、圧延方向が長さ方向に対して傾斜した状態に裁断されたスチール板を、その長さ方向の両端部が突き合せられると円筒状になるように該長さ方向に対して傾斜した状態で切断し、さらに前記スチール板の円筒状の内周となる面に樹脂シートを貼着したものである。
【００１５】
鋼板は、通常圧延することによってその圧延方向に伸びて所定の厚みと長さとされるから、圧延方向に対してはおのずと伸びやすい。このとき、圧延方向と直交する方向に裁断してベルトを構成することができればよいが、径の大きいベルトを得ようとするとその幅が足りない場合がある。
【００１６】
よって、本発明における裁断した状態のスチール板は、その長さ方向に対して圧延方向が傾斜した状態とすることで、径の大きいベルトにも対応しつつ長さ方向すなわち回転方向に対する伸びを抑制するようにしたのである。
【００１７】
また、スチール板は、その裁断後の長さ方向両端部を突き合わせると円筒状となるように、該長さ方向に対して傾斜した状態で切断している。この結果、スチール板の長さ方向の両端部を突き合わせて溶接すると、この溶接部が回転方向に対して斜めに現れることとなる。
【００１８】
また、使用時にウェハーに対して、一度に溶接部が接触しないで溶接部位がスチール板の幅方向に移動しながら次第に接触することとなり、ウェハーに溶接部の接触衝撃が一度に与えられることがなく、従って、ウェハーの表面や内部を損傷することが抑制される。
【００１９】
そして、本発明のスチールベルトは、上記構成に加えて、樹脂シートを、長さ方向の両端部が突き合せられると円筒状になるように該長さ方向に対して傾斜した状態で切断しているものである。
【００２０】
樹脂シートもまた使用時の回転によって伸びが生じるが、この伸びはスチール板よりも大きく、その結果樹脂シートの継目が盛り上がることとなる。この盛り上がりは、上記した溶接部と同様にスチールベルトを回転させるためのドラムに一度に接触すると回転が不均一となる。
【００２１】
よって、樹脂シートも、長さ方向の両端部が突き合せられると円筒状になるように該長さ方向に対して傾斜した状態で切断して、継目が回転方向に対して斜めになるようにしたので、ローラに対しては継目が一度に接触しないでスチール板（樹脂シートの）幅方向に移動しながら次第に接触することとなるから、一度に大きな回転の変動が生じることがなく、従って、回転の不均一を抑制してウェハーを均一に研磨することができる。
【００２２】
【実施例】
以下に本発明のスチールベルトの実施例について図１〜図４を参照して説明する。図１は、本発明のスチールベルトの概略構成を示す。図２は、本発明のスチールベルトにおけるスチール板の裁断状況を示す。図３及び図４は、本発明のスチールベルトにおける樹脂シートの貼着状況を示す。
【００２３】
図１〜図４において、スチールベルト１は、次のように構成されている。２は、ウェハーに直接接触させて研磨するベルトである。このベルト２は、金属製、例えばステンレス製圧延鋼板（以下、スチール板Ｓという）でなる。
【００２４】
スチール板Ｓは、まず、図２（ａ）に示すように、長さＬ、幅Ｄの圧延鋼板において、幅Ｄ方向の両辺から長さＬ方向の相反する両辺に向けて角度θ１を測って裁断する。これによって圧延方向Ｐがベルト２の長さｌ方向に対して角度θ１だけ傾斜した状態となる。
【００２５】
そして、スチール板Ｓは、ベルト２の長さｌ方向の両辺が幅ｄ方向の両辺に対して直角となるように裁断され、その後、現状でベルト２の幅ｄ方向の両辺に対して直角とされた長さｌ方向の両辺を、図２（ｂ）に示すように長さｌ方向の両辺から幅方向の相反する両辺に向けて角度θ２を測って切断する。
【００２６】
そして、上記のように切断したスチール板Ｓの長さ方向の両端部を互いに突き合わせて例えば表面及び裏面から例えばレーザー溶接し、さらに圧延ローラによって例えば２０００ｋｇで圧延して溶接部２ａを形成して、円筒状とされたベルト２を得る。
【００２７】
上記のようにして得たベルト２は、図１に示すように回転方向Ｔに対して圧延方向Ｐが角度θ１だけ傾斜し、かつ回転方向Ｔから幅ｄ方向の両辺に対して溶接部２ａが角度θ２だけ傾斜している。
【００２８】
３は、このベルト２の内周面に接着層３ａを介して貼着される樹脂シートであり、以下の構成となっている。樹脂シート３は、図３に示すように、上記ベルト２と同じくもともと幅方向の両辺に対して直角とされた長さ方向の両辺を、長さ方向の両辺から幅方向の相反する両辺に向けて角度θ３を測って切断する。
【００２９】
ここで、樹脂シート３は、上記のように切断する際にその両端部の互いに突き合わせ部位に継目３Ａを形成し、かつ図４に示すようにベルト２の幅ｄより両端部においてオフセット３Ｂを形成した状態で切断する。その後、樹脂シート３をベルト２の内周面に接着層３ａを介して貼着してスチールベルト１を得る。このスチールベルト１は、駆動ローラとテンションローラに架けられて使用に供される。
【００３０】
次に、以上の構成において、各数値の限定について説明する。
まず、ステンレス板Ｓを裁断する際の角度θ１は、５°〜１５°が望ましい。この理由は、角度θ１が５°より小さい角度であると圧延方向Ｐが回転方向Ｔと同じになってくるため、ベルト２が伸びやすい点を解消することができず、また、角度θ１が１５°より大きい角度であると既存の規格寸法の圧延鋼板においてベルト２とするだけの長さｌを確保できないからである。
【００３１】
よって角度θ１は５°〜１５°としたのである。このようにすると事実上、従来は既存の規格寸法（幅Ｄ＝６５０ｍｍ）の圧延鋼板からは２枚のベルトが製作できたが、本発明のスチールベルト１におけるベルト２は１枚しか製作できないこととなる。しかし、従来のベルトは使用による伸びが生じやすく、また、使用によって圧延方向Ｐに割れやすいことから寿命としては平均２ヶ月であるのに対して、本発明のスチールベルト１におけるベルト２は、伸びにくくかつ使用によって圧延方向Ｐに割れることも抑制されるから平均６ヶ月の使用が可能なため、製作のコスト高は十分に解消できていることになる。
【００３２】
次に、ステンレス板Ｓを切断する際の角度θ２は、２０°〜３５°が望ましい。この理由は、角度θ２を２０°より小さくするとつまり回転方向Ｔに対して直交状になってくるため溶接部２ａがウェハーに対して一度に接触することとなりウェハーの表面及び内部に大きな衝撃を与えることになり、また、角度θ２を３５°より大きくすると溶接部２ａが長くなり、接合部２ａに歪みが生じやすくなると共に、ステンレス材Ｓからベルト２を得るに際してのロスが生じるからである。
【００３３】
さらに、本発明のスチールベルト１は、溶接部２ａはレーザー溶接を行うこととしている。この理由は、通常ステンレス材Ｓの硬度は約５００ＨＶであるが、溶接により溶接部２ａの周囲は軟化するからである。一般的なＴＩＧ溶接では、溶接部２ａの左右約３０ｍｍの幅に亘って硬度が軟化し、その硬度が約２００ＨＶとなりステンレス材Ｓと溶接部２ａの硬度差が大きくなり、この硬度差がウェハーの研磨結果に大きな影響をおよぼす。
【００３４】
従って、溶接部２ａはレーザー溶接を行うことで、その硬度は溶接完了後では約２００ＨＶとＴＩＧ溶接と変わりがないが、軟化された約２００ＨＶの範囲は溶接部の左右約５ｍｍの幅にとどまり、その幅はＴＩＧ溶接の約１／６になる。そして、２０００ｋｇの圧延ローラによる圧延で約２７０ＨＶに硬度を上げることでステンレス板Ｓとの硬度差が小さくなり、ベルト２の表面性状の均一化が図られ、その結果ウェハーの研磨結果も良好となる。
【００３５】
次に、樹脂シート３を切断する際の角度θ３は、１７°〜２２°が望ましい。この理由は、角度θ３を１７°より小さくするとつまり回転方向Ｔに対して直交状になってくるため継目３Ａがローラに対して一度に接触することとなりこの衝撃によってベルト２の回転に変動が生じる可能性があるからであり、また、角度θ３を２２°より大きくすると継目３Ａが長くなり、樹脂シート３を得るに際してのロスが生じるからである。
【００３６】
従って、樹脂シート３を切断する際の角度θ３を１７°〜２２°とすることで、継目３Ａがローラに対して一度に接触しないで樹脂シート３の幅方向に移動しながら次第に接触することとなるから、一度に大きな回転の変動が生じることがなく、従って、回転の不均一を抑制してウェハーを均一に研磨することができると共に、材料のロスを低減させることができる。
【００３７】
また、樹脂シート３における継目３Ａは１．０〜１．５ｍｍの隙間を設けることが望ましい。この理由は、１．０ｍｍより狭いと従来と変わりなく回転により伸びが生じると継目３Ａが盛り上がってしまいローラとの接触時に衝撃が生じることとなるからであり、また、１．５ｍｍより広いと今度はこの隙間がローラに接触したときに同様に上記とは逆の衝撃が生じるからである。
【００３８】
従って、樹脂シート３における継目３Ａは１．０〜１．５ｍｍとすることで、使用により樹脂シート３が伸びたときにはその盛り上がりを吸収することができると共に、継目３Ａが大きな凹又は凸が生じてないからローラと接触したときに衝撃が生じることがなくなり、ベルト２の回転の変動を抑制することができる。
【００３９】
また、樹脂シート３におけるオフセット３Ｂは各々０．５〜０．８ｍｍとすることが望ましい。この理由は、各々０．５ｍｍより小さくすると回転により樹脂シート３が伸びてベルト２の幅ｄ方向からはみ出し、その結果、ローラとベルト２との間に噛み込んでしまう可能性があるからであり、また、各々０．８ｍｍより大きくすると、ベルト２の幅ｄ方向を有効に利用することができないからである。
【００４０】
よって、樹脂シート３におけるオフセット３Ｂは各々０．５〜０．８ｍｍとすることで、使用時に樹脂シート３が伸びてもベルト２の幅ｄ方向にはみ出すことが抑制され、かつベルト２の幅ｄ方向を有効に利用することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、圧延方向が長さ方向に対して傾斜した状態に裁断されたスチール板を、その長さ方向の両端部が突き合せられると円筒状になるように該長さ方向に対して傾斜した状態で切断したので、長さ方向すなわち回転方向に対する伸びが抑制されて長寿命化が図れ、また、使用時にウェハーに対して溶接部位がスチール板の幅方向に移動しながら次第に接触させるからウェハーの表面や内部を損傷することが抑制できる。
【００４２】
また、本発明は、上記構成に加えて、樹脂シートを、長さ方向の両端部が突き合せらわせると円筒状になるように該長さ方向に対して傾斜した状態で切断したので、ローラに対しては継目が一度に接触しないでスチール板（樹脂シートの）幅方向に移動しながら次第に接触することとなり、一度に大きな回転の変動が生じることがなく、従って、回転の不均一を抑制してウェハーを均一に研磨することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスチールベルトの概略構成を示す図である。
【図２】本発明のスチールベルトにおけるスチール板の製作状況であり、（ａ）は圧延鋼板から裁断する状況を、（ｂ）は裁断後にベルトを得るために切断する状況を各々示す図である。
【図３】本発明のスチールベルトにおける樹脂シートの概略構成を示す図である。
【図４】本発明のスチールベルトにおける樹脂シートの幅寸法状況を示す図である。
【図５】従来のスチールベルトの概略構成を示す図である。
【図６】従来のスチールベルトにおける樹脂シートについて、（ａ）使用開始時の正常状態を、（ｂ）寿命時の異常状態を、各々示す図である。
【図７】従来のスチールベルトにおける樹脂シートの寿命時の異常状態を説明するための図である。
【図８】従来のスチールベルトにおける樹脂シートの寿命時の異常状態を説明するための図である。
【符号の説明】
１  スチールベルト
２  ベルト
２ａ  溶接部
３  樹脂シート
３Ａ  継目
３Ｂ  オフセット
Ｐ  圧延方向
Ｓ  ステンレス材
Ｔ  回転方向
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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