(57)【要約】【課題】ドライ状態とウェット状態それぞれにおけるテンプレートと感熱接着材との間の剥離強度を高め、かつ、当該両状態におけるその剥離強度の差異を低減すること。【解決手段】本被研磨物保持具は、繊維強化樹脂製のテンプレート１と、被研磨物保持のためのバッキング材３とを熱可塑性接着材２を用いて積層した被研磨物保持具であって、テンプレート１と熱可塑性接着材２との間にプライマー層５を介在させた構成。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維強化樹脂製のテンプレートと、被研磨物保持のためのバッキング材とを熱可塑性接着材を用いて積層した被研磨物保持具であって、テンプレートと熱可塑性接着材との間にプライマー層を介在させた、ことを特徴とする被研磨物保持具。
【請求項２】
プライマー層が、イソシアネート系プレポリマーであることを特徴とする請求項１に記載の被研磨物保持具。
【請求項３】
テンプレートがガラス繊維強化エポキシ樹脂シートまたは繊維強化ベークライトのいずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載の被研磨物保持具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体基板に使用されるシリコンウエハやディスプレイに用いられるガラス基板の研磨工程で被研磨物を保持する役目を果たす被研磨物保持具に関する。
【背景技術】
【０００２】
研磨機は上側定盤と下側定盤とを具備し、それぞれが自転及び自・公転する機構を有している。下側定盤には研磨パッドが貼着されており、上側定盤には被研磨物保持具により被研磨物が保持されている。そして被研磨物を研磨パッドに押し付け、両者の間に研磨砥粒を含む研磨液を供給しながら、被研磨物と研磨パッドを相互に摺動させることにより加工が行なわれる。
【０００３】
従来、半導体基板の研磨工程においては被研磨物を保持する方法として被加工物を直接ワックスに張付けるワックス法や前記の被研磨物保持具を使用するノンワックス法など(例えば、特許文献１参照）が用いられてきた。前者はシリコンウエハに直接ワックスを接触させて固定するため研磨後に洗浄工程を経てワックスを除去する必要があり、また洗浄に時間がかかるとともにウエハ表面を汚染する可能性がある。それに対して後者では何等薬剤を使用せずバッキング材の吸着作用を利用するため汚染の恐れは皆無であり念入りに洗浄する必要がない。また、ガラス基板の研磨についても近年ガラス基板の大型化が進み被加工物保持具の性能向上に対する要望が高まっている。
【０００４】
被研磨物保持具の従来例は図４に示したようにテンプレート（繊維強化熱硬化性樹脂基材）１と弾性を有するバッキング材３とを熱可塑性接着材２を用いて貼り合せて積層体としたものである。
【０００５】
テンプレート１は公知の加工方法により被研磨物を保持するための孔加工が施される。テンプレート１を熱可塑性樹脂からなる感熱接着材２を用いてバッキング材３と接着し積層体とする。
【０００６】
バッキング材３は、ＰＥＴフィルムなどの基材４上に湿式凝固法により積層して製造され、表面に微細開口部を有する発泡層を有し、該発泡層表面の微細な開口部の吸着作用により被研磨物を保持する。
【０００７】
しかしながら、このような方法で製作した図４に示す被研磨物保持具を使用して研磨すると研磨条件によってはテンプレート１と感熱接着材２との界面で剥離する場合がある。そこでこのような剥離を抑制するため熱圧着温度を高くするなどの対策ではエネルギー消費量の増大、熱圧着温度上昇によるバッキング材３の劣化などの問題が発生し、温度を１０℃上昇させた程度では十分な効果が得られないことが判った。しかも、従来の方法では、ドライ状態での剥離強度と、実際の研磨工程で使用されるウエット状態での剥離強度との間に大きな差があり、設計上の問題となっていた。
【特許文献１】特開２００３−２６０６６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明により解決すべき課題は、ドライ状態とウェット状態それぞれにおけるテンプレートと感熱接着材との間の剥離強度を高め、かつ、当該両状態におけるその剥離強度の差異を低減することによりテンプレートと感熱接着剤との間の剥れを防止し、被研磨物の不良発生を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明にかかる被研磨物保持具は、繊維強化樹脂製のテンプレートと、被研磨物保持のためのバッキング材とを熱可塑性接着材を用いて積層した被研磨物保持具であって、テンプレートと熱可塑性接着材との間にプライマー層を介在させたことを特徴とするものである。
【００１０】
好ましくはプライマー層が、イソシアネート系プレポリマーである。
【００１１】
さらに好ましくは、テンプレートがガラス繊維強化エポキシ樹脂シートまたは繊維強化ベークライトのいずれかである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の被研磨物保持具は、ドライ状態とウェット状態とのいずれにおいてもテンプレートと感熱接着材との間の剥離強度を高め、また、それら両状態における上記剥離強度の差異を低減したから、研磨工程で被研磨物の保持性能を高め、被研磨物の研磨効率の向上に貢献することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施の形態にかかる被研磨物保持具を詳細に説明する。図１はその被研磨物保持具の断面構成を示す図である。図１において図４と対応する部分には同一の符号を付している。同図を参照して、１はテンプレート、２は熱可塑性接着材、３はバッキング材、４はＰＥＴフィルムなどの基材である。
【００１４】
テンプレート１の材質としては、繊維強化樹脂が用いられるが、具体的な例としては寸法安定性に優れた熱膨張性の低いガラス繊維強化エポキシ樹脂製シートや繊維強化ベークライト、並びに熱硬化性および熱可塑性ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリパラフェニレン樹脂、フェノール樹脂の繊維強化基材などからなる群から選択される。
【００１５】
バッキング材３は、基材４にポリウレタン溶液を塗布し、次いで凝固槽に浸漬し凝固反応により微細発泡構造とした物やいわゆるナップ構造とした物などが使用される。
【００１６】
以上の構成において、実施の形態の被研磨物保持具は、テンプレート１と熱可塑性接着材３との間にプライマー層５を介在させたことを特徴とするものである。
【００１７】
プライマー層５の形成について説明すると、まず、テンプレート１の表面を脱脂処理しプライマーを塗布した後、風乾により溶剤を除去し感熱接着材２を１２０℃で熱圧着し、さらに１００℃、１時間熱養生した。次いで、バッキング材３を感熱接着材２に１２０℃で熱圧着して積層した。
【００１８】
以上の方法でプライマー層５をテンプレート１と熱可塑性接着材３との間に介在させた構成を採用した結果、テンプレート１と感熱接着材２との間の接着力を従来のものに比べて大幅に向上させることができ、顕著な改善効果が見られ、且つ、ドライ状態での接着強度とウエット状態でのそれとの間の差もほとんどなくなった。
【００１９】
なお、プライマーとしては、ポリイソシアネートプレポリマーを使用することが好ましい。ポリイソシアネート化合物は、１分子中に２個以上のイソシアネート基を有する化合物であり、例えば脂肪族、芳香族、脂環式などの各種イソシアネート化合物を用いることができる。具体的にはＴＤＩ（トリレンジイソシアネート）、ＭＤＩ（４，４−メチレンフェニルジイソシアネート）、Ｈ−ＭＤＩ（水素添加ＭＤＩ）とポリオールを反応させて得られるポリイソシアネートプレポリマーを主成分とするものが好ましい。
【００２０】
本発明で使用されるポリオールとしては１分子中に２個以上の水酸基を有する化合物であり、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、トリメチロールプロパントリエチレングリコール、グリセリンなどの他公知のポリオール化合物が使用できる。また、多価アルコール類と多塩基酸、例えば、マレイン酸、フマル酸、アジピン酸、テレフタル酸、セバシン酸、オルソフタル酸、イソフタル酸との縮合反応により得られるポリエステルポリオールも使用できる。
【００２１】
ポリイソシアネートプレポリマーの分子量としては５００〜１０，０００のものを用いることが好ましい。前記イソシアネートを前記ポリオールに対して過剰量となるように配合して反応させイソシアネートプレポリマーを合成する。
【００２２】
前記のイソシアネートプレポリマーを酢酸エチル、酢酸ブチル、キシレン、トルエンなどの溶剤に溶解した溶液をプライマーとして使用する。塗布方法は刷毛やスプレーガン、ロールコーターなど公知の方法を用いて行なうことができる。
【００２３】
熱可塑性接着剤としては、アクリル系、ポリアミド系、ポリオレフィン系、ポリスチレン系、ポリ塩化ビニル系、ポリエステル系などの熱可塑性接着剤またはそれらの混合物もしくは共重合物からなる群から少なくとも１種が選択される。
【実施例１】
【００２４】
ガラス繊維強化エポキシ樹脂製のテンプレートのバッキング材と積層する側の表面をアセトンを用いて脱脂処理した後イソシアネート系プライマー（バーノック  Ｄ‐７５０：大日本インキ工業（株）製）溶液を塗布し、風乾により溶剤を揮散させ、さらに１００℃、１時間熱養生した。次いで該処理面にアクリル系熱可塑性接着剤を１２０℃に温度設定したヒートロール間を通して圧着し、次いで被研磨物を保持するための保持孔をエンドミル加工により穿設した。さらに前記接着面にバッキング材を１２０℃で熱圧着して被研磨物保持具を作製した。
【００２５】
得られた被研磨物保持具から３本のテストピ‐スを切り出し、ＪＩＳ  Ｋ６８  ５４−２に準じて接着強度を測定した。なおウエット条件下での試験ではサンプルをスラリー溶液（Nalco  2350：Nalco社製、ｐＨ１０．５）に５０℃で２４時間浸漬した後、接着速度を測定した。図２には湿潤条件下での接着データを示し、図３にはウエット条件とドライ条件の接着強度を並べて示した。
【００２６】
(比較例１)
プライマーを用いず、テンプレートに感熱接着材を１２５℃で圧着し、その後の工程は実施例１と同条件で被研磨物保持具を作製した。得られた被研磨物保持具から３本のテストピ−スを切り出し、実施例１に示した方法を用いて接着強度を測定した。
【００２７】
(比較例２)
圧着温度を１３０℃とした以外は比較例１と同条件でテストピースを作製し接着強度の測定を行なった。
【００２８】
(比較例３)
圧着温度を、１２０℃とした以外は比較例１と同条件でテストピースを作製し接着強度の測定を行なった（現行条件）。ドライ条件の接着強度が０．７  ｋｇ／  ｉｎｃｈであったのに対してウエット条件でのそれは０．４  ｋｇ／ｉｎｃｈと低下が著しかった。
【００２９】
表１に接着強度のデータを示す。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
表１について説明すると、現行条件とは、比較例３で使用した条件であり、この条件で得られた接着強度は表1には示していない。また比較例１は現行条件より５℃高くし接着温度を１２５℃としたものであり、比較例２は現行条件より１０℃高くし接着温度を１３０℃としたものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかる被研磨物保持具の断面構造を示す図である。
【図２】図２はウエット条件下での接着強度測定結果を示す表である。
【図３】図３はドライ条件及びウエット条件下での接着強度測定結果を示す表である。
【図４】図４は従来の被研磨物保持具の断面構造を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…テンプレート、
２…感熱接着材、
３…バッキング材、
４…ＰＥＴ層、
５…プライマー
【図１】
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【図２】
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【図３】
2007069295.tif 000006
【図４】
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