JPH02220838A - 積層体、並びに該積層体を用いた被研磨部材の保持材及び研磨布 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体ウェーハ等の被研磨部材を回転加工装
置等の定盤に保持し、研磨加工するにあたって、その被
研磨部材の保持材に使用される積層体、並びに該積層体
を用いた被研磨部材の保持材及び研磨布に関するもので
ある。

（従来の技術） 近年、半導体業界においては、ＩＣの集積度が飛躍的に
増大し、ＬＭ、４Ｍ、さらには１６Ｍへと進行中である
。

このような状況において各製造プロセスにおける清浄化
技術の確立が急務となっている。４Ｍｂｉｔ　ＤＲＡＭ
では、最少線幅が０．８μｍとなり、微妙な塵埃、異物
粒子、不純物の存在がチップの不良を招く、不純物のコ
ンタミネーシぢンを防ぐために、スパークリーンルーム
や超純水も導入され、クリーンルームの清浄度でクラス
１、超純水の比抵抗が１Ｑ１６〜１０”ＭΩ・Ｃｍ−’
のものが要求されている。

一般にシリコンウェーハの不純物は、単結晶シリコンの
育成過程、および、ウェーハ化工程で混入される。シリ
コン結晶では、現在・電気的にイレブン・ナインの純度
が達成されており、Ｂ、Ｐ。

Ａｓ、　Ｈ，Ｃ１０、Ｆｅ、　Ｎｉ、　Ｃｕ、　Ｕ　、
、Ｔｈ等の不純物元素が完全に制御されている。

これらの不純物は、半導体の抵抗率やキャリアのライフ
タイムを左右したり、格子欠陥を形成したりして、素子
の電気的性質に直接影響する。

ウェーハ化工程では、特に、研磨→洗浄→パッケージン
グ工程が重要であり、人体離脱物、大の使用物、シリコ
ンのカケやチップスによる微小塵、使用器具や薬品から
持ち込まれたイオン性不純物、金属性不純物等に細心の
注意が必要といわれる。

中でも、研磨工程中に異物が入ってウェーハ表面にスク
ラッチが生じること、また、異物粒子の大きさと不良発
生の状況との関係は非常に複雑であり、非常に小さい異
物でも不良を発生させ得る。

チップの高集積度に対応するには、研磨加工中の使用器
具や薬品からの汚染物質は常に厳しく排除されていなけ
ればならない。

一般に半導体ウェーハを回転加工装置等の研磨機を用い
て研磨加工する場合には、ウェーハを研磨機の定盤に固
定し、そして、この定盤と対向して配設された定盤に研
磨布を取付け、画定盤を相対的に回転させると共に、両
者間に砥粒等を含む研磨液を供給することによって、ウ
ェーハ表面を研磨する。

上定盤にウェーハの弾性保持材を取付け、この弾性保持
材表面にウェーハを液体等で吸着保持させ、下定盤に研
磨布を装着して研磨する。この弾性保持材は、一般にウ
レタン樹脂組成物を湿式凝固法で処理して形成される。

即ち、ウレタン樹脂組成物を担体上に一担塗布し、次い
で湿式凝固処理によってウレタン樹脂組成物を発泡させ
、担体上に発泡層を生成させる。これを乾燥し、多くの
場合発泡層の表面に形成されている比較的硬いスキン層
をハブして弾性保持材を得る。

弾性保持材は、上記担体との結合力が弱く、そのままで
はすぐに剥がれてしまうので、通常弾性保持材を強制的
に担体表面から剥がして別の補強フィルム等の剛性材料
に接着剤で貼付けられる。

市販の弾性保持材は、黒色顔料等が添加された樹脂組成
物で製造されている。このような保持材から研磨時に発
生する異物が研磨上の障害を発生する。

（発明が解決しようとする課題） 従来、このウェーハ保持用として使用されている弾性保
持材には、黒色顔料が配合されてり、顔料中のカーボン
ブラックはウェーハ研磨工程中に薄い液層を介してウェ
ーハと接触することになる。

カーボンなどの軽元素不純物は半導体材料の電気的な性
質に直接的な影響は与えないが、生じた微小粒子がウェ
ーハ表面のスクラッチの原因となったり、シリコン表面
とファン・デル・ワールス力で強固に結合し、パターン
（回路）作成時にパターン欠陥を生じる恐れがある。つ
まり、カーボンブラックのような汚染物質は、研磨工程
中に存在又は発生しないか除去されていることが、１〜
４Ｍチップの製造には必要である。

さらに、弾性保持材は接着剤等を介して剛性材料に積層
されているので、その用いた接着剤の塗布厚みの各部位
におけるばらつき等によって、弾性保持材の表面に凹凸
やうねりを生じる欠点があり、しかも弾性保持材自体の
厚みのばらつきや、平面性の欠如によってもウェーハの
研摩精度が悪くなるという欠点がある。しかも、弾性保
持材表面に凹凸やうねりが形成されているために、弾性
保持材表面とウェーハ端部との間に隙間ができ易く、そ
の結果その隙間から研磨液がウェーハの裏面（非研磨面
）側へ侵入することがあり、研磨剤がウェーハに付着乾
燥して洗浄が困難となる欠点がある。

本発明の目的は、ＩＭｂｉｔ以上の高集積チップ用ウェ
ーハに対応すべく、ウェーハを汚染する恐れのあるカー
ボンブラックを全く含まずに、厚み精度の優れた半剛性
支持体に、直接に結合した発泡層を設け、上記発泡層の
表面はハブされ、上面が開放された垂直な多数の穴を持
ち、全体構造としても格段に厚み精度を向上させた積層
体であって、発泡層を担体から剥離して別の担体上に接
着し直す必要がなく、また製造が簡単な被研磨部材の保
持材及び研磨布等に使用することができる積層体を提供
することにある。

本発明の他の目的は、ウェーハ研磨加工時のウェーハの
脱着が容易で、工程の自動化が可能となる上に、ウェー
ハの研磨精度を向上することができ、また研磨剤がウェ
ーハに付着するおそれがなくて品質を高めることができ
る被研磨部材の保持材を提供することにある。

本発明は、支持体上に直接湿式発泡層を設けたものであ
り、支持体の厚み精度の高いものを用いれば、発泡体の
スキン層を高精度にハブ除去することにより、厚み精度
が大巾に向上した積層体を得ることができ、従来技術に
よる被研磨部材の保持材の如く、接着剤層の厚みムラを
加えることなく、高精度に厚みの均等な被研磨部材の保
持材および研磨布等として使用することができる積層体
を提供する。本発明は、研磨性に優れた研磨布を提供す
る。

（課題を解決するための手段） 本発明の積層体は、ウレタン重合体（Ａ）と、塩化ビニ
ル重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、及び塩化
ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール三元共重合体か
らなる群より選ばれる少なくとも一種のビニル重合体（
Ｂ）と、ジメチルボルムアミド（Ｃ）とを有する発泡層
組成物が、支持体上に直接に設けられて湿式凝固法によ
り発泡層が形成されており、そのことにより上記目的が
達成される。また、前記発泡層組成物には界面活性剤（
Ｄ）が配合されてもよい。

本発明の被研磨部材の保持材は、前記積層体の発泡層表
面に形成されたスキン層が、ハブされており、そのこと
により上記目的が達成される。

前記支持体の裏面には、粘着剤層が形成され、該粘着剤
層の裏面には、離型紙が剥離可能に付着されていてもよ
（、また、該保持材は、前記発泡層の表面にテンプレー
トを設けたテンプレートアセンブリー七して構成するこ
とも、また、テンプレートのリセス（貫通孔）内で遊動
的にウェーハを保持するインサートとして使用すること
もできる。

本発明の研磨布は、前記積層体の発泡層表面に形成され
たスキン層が、ハブされており、そのことにより上記目
的が達成される。前記支持体の裏面には、粘着剤層が形
成され、該粘着剤層の裏面には離型紙が剥離可能に付着
されていてもよく、そのことにより、研磨機の定盤面に
貼着して、研磨液を共存させ、ウェーハ表面を研磨する
こともできる。

いずれの場合にも積層体全体の厚み精度、発泡層のみの
厚み精度も優れたものとなり、ウェーハ研磨の工程にお
いて、精度及び均一性を高め、繰返し連続使用時のばら
つきも極度に小さくできることになる。

本発明で使用されるＡ成分のウレタン重合体は、ポリエ
ーテル系ウレタン樹脂、ポリエステル系ウレタン樹脂、
ポリエステルエーテル系ウレタン樹脂のいずれのものも
使用することができる。各ウレタン樹脂の製造に使用さ
れるポリオール成分としては、例えばポリオキシエチレ
ングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリ
オキシテトラメチレングリコール、ポリエチレンアジペ
ート、ポリプロピレンアジペート、ポリオキシテトラメ
チレンアジペート等をあげることができ、またイソシア
ネート成分としては、例えば４．４′−ジフェニルメタ
ンジイソシアネート、２．４−トリレンジイソシアネー
ト等があげられる。鎖伸張剤成分としては、エチレング
リコール、１，４−ブタンジオール、プロピレングリコ
ール等があげられる。さらに、重合停止剤としては、エ
タノール等のアルコール類及びジエチルアミン等のアミ
ン類があげられる。また反応時の溶媒としては、例えば
ジメチルホルムアミドがあげられる。

本発明で使用するウレタン重合体は、前記の原料成分か
ら通常の重合反応によって得られる。すなわち、前記ポ
リオール成分と前記イソシアネート成分とを反応させ、
両末端がイソシアネート基である反応物を得、次いでジ
メチルホルムアミドを加えて反応物を溶解させる。次い
で、鎖伸長剤、重合停止剤を溶かしたジメチルホルムア
ミド溶液を、撹拌下に先の該反応物に加えて反応させ、
ウレタン重合体のジメチルホルムアミド溶液を得る。

ポリオール成分として、ポリオキシプロピレングリコー
ル、イソシアネート成分として、４，４゛ジフエニルメ
タンジイソシアネート、鎖伸長剤として、１，４−ブタ
ンジオール、重合停止剤としてエタノール、溶媒として
ジメチルホルムアミドを用いて重合したウレタン重合体
のジメチルホルムアミド溶液が本発明の積層体を製造す
る場合特に好適である。

ウレタン重合体の市販品としては、例えば次の商品があ
げられる。

■ポリプロピレングリコール主鎖のエーテル系ウレタン
重合体；　「クリスボン１３６７Ｊ又は［クリスボン１
３８７Ｊ　　（いずれも大日本インキ化学工業株商品名
） ■エステル系ウレタン重合体；　「クリスボン８９６６
　。

（大日本インキ化学工業■商品名） ■ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリ
コール共重合体主鎖のエーテル系ウレタン重合体；［レ
ザミン８５００Ｊ　　（大日精化工業■商品名） 本願発明で使用するウレタン重合体（Ａ）、ビニル重合
体（Ｂ）、ジメチルホルムアミド（Ｃ）、界面活性材（
Ｄ）及び工程中の凝固液等の中には、金属性、イオン性
不純物が混入していないことが必要である。

上記Ｂ成分のビニル重合体には、塩化ビニル重合体、塩
化ビニル−酢酸ビニル共重合体、及び塩化ビニル−酢酸
ビニル−ビニルアルコール三元共重合体からなる群より
選ばれる少なくとも一種が使用される。従って、上記か
ら選ばれる一種、あるいはそれらの混合物を使用するこ
とができる。

ビニル重合体の市販品としては、例えば次のものがあげ
られる。

■塩化ビニル重合体；　’ＢＲ−５３０Ｊ　　（Ｔｅｎ
ｎｅｃｏ　Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社商品名） ■塩化ビニルー酢酸ビニル共重合；「デンカビニル＃１
０１００Ｏ：＋　　（ＰＶＣ／、ＰＶＡＣ＝７０／３０
　　（重量組成比）：電気化学工業■商品名） ■塩化ビニルー酢酸ビニルーポリビニルアルコール三元
共重合体：　「デンカビニール＃１０００ＧＫＴ　Ｊ（
ＰＶＣ／、　ＰＶＡＣ／、　ＰＶＡ＝９１／３／６（重
量組成比）：電気化学工業■商品名）等 上記各商品の組成重量％を表１に示す。

（以下余白） 表１ 本　シＣ：塩化ビニル、ＶＡＣ：酢酸ビニル、ＶＡ：　
ビニルアプレコール 上記Ｃ成分のジメチルホルムアミドは溶媒として使用さ
れるものであり、その添加量は発泡層組成物の粘度、発
泡性等に応じて適宜変更してもよい。また、他の溶剤が
添加されてもよい。

また、本発明の発泡層組成物には、Ｄ成分として界面活
性剤等の分散安定剤及び湿式凝固助剤が添加されていて
もよい。使用できる界面活性剤としては、例えば、次の
性質を有する界面活性剤が好ましい。

すなわち、後述する実施例１と同し発泡層組成物に界面
活性剤を１．０重量部以上加えた混合物を支持体上に塗
工した後、３５℃水中に浸漬凝固させた時、浸漬開始か
ら１０分経過後に、塗工面に３００ｇ／ｃｄの圧力でφ
１０ｎｍ径の圧子を接触させ、次いで引離した時、圧子
の押跡が塗工面に残らないような界面活性剤が望ましい
。

界面活性剤の市販品としては、例えば次のものがあげら
れる。

■サン上リン０Ｔ−フ０（三洋化成工業■製商品名アニ
オン系、ジオクチルスルホコハク酸ソーダ）■グリスボ
ンアシスタ−５Ｄ−１１（大日本インキ化学工業■製商
品名） 本発明で使用される発泡層組成物の各成分の含有量は、
発泡層組成物の固形分中において以下の範、囲が好まし
い。すなわち、ポリウレタン重合体は５５〜９８重量％
が好ましく、さらに好ましくは６０〜８０重量％である
。ビニル重合体は２〜４５重量％が好ましく、さらに好
ましくは１０〜４０重量％である。溶媒であるジメチル
ホルムアミドは、発泡層組成物の粘性及びそれに基づく
塗工性に応じて適宜設定することができる。

また、界面活性剤は、適宜発泡層組成物に配合されるも
のであり、その発泡層組成物中における含有量は０．０
１〜６．０重量％が好ましく、さらに好ましくは１．０
〜５．０重量％である。

上記支持体にはポリエチレンテレフクート、ポリエーテ
ルイミド、ポリウレタン等の樹脂のフィルム、シート、
プレートを使用するのがよく、表面が平滑で、使用目的
に応じた補強強度をもつものが選択して使用される。使
用に先立って、支持体の発泡層組成物を塗工する側は、
メチルエチルケトル等の溶剤でその表面を脱脂するのが
好ましい。支持体としては、研磨液に対する化学的耐性
および耐水性を持ち、均質で厚み精度のすぐれたものを
選ぶことが重要であり、好適には「ルミラー１８８ＵＭ
ＴＪ　　（東し■商品名）があげられる。

次に、本発明の積層体の製造方法を説明する。

本発明の発泡層組成物は、主に次の二つの方法によって
調製するのが好ましい。

その一つは、まず上記ビニル重合体ＣＢ）と、ジメチル
ホルムアミド（Ｃ）とを混合してビニル重合体のジメチ
ルホルムアミド溶液を調製し、次にこの溶液とウレタン
重合体（Ａ）のジメチルホルムアミド溶液とを混合して
発泡層組成物を調製する方法であり、他の方法は上記ビ
ニル重合体（Ｂ）と、ジメチルホルムアミド（Ｃ）とを
混合してビニル重合体のジメチルホルムアミド溶液を調
製し、次にこの溶液とウレタン重合体（Ａ）及び界面活
性剤（Ｄ）のジメチルホルムアミド溶液とを混合して発
泡層組成物を調製する方法である。

上記ウレタン溶液及び発泡層組成物の混合には、任意の
混合機、混練機を使用することができる。

次に、このようにして得られた発泡層組成物を表面の平
坦な支持体の一方の表面に塗工する。また、その発泡層
組成物を塗工する前に、支持体の表面を脱脂処理を施す
のが好ましい。脱脂処理はメチルエチルケトン等の溶剤
で行うことができる。

上記溶剤が完全に蒸発した後、支持体の表面上にナイフ
コータ等により上記発泡層組成物を塗工するのが好まし
い０発泡層組成物の厚みは限定するものではないが、例
えば１００μ１１１〜１０００μｍとするのが好ましい
。

次に（このものを湿式凝固法で処理する。湿式凝固法は
任意の方法が採用されてよく、例えば、以下に示す常法
に基づいて行うことができる。すなわち、発泡層組成物
が塗工された支持体を、所定温度の水中に浸漬した後、
次に所定温度の湯中に一定時間浸漬する。この浸漬中に
、発泡層組成物に含まれる溶剤は水の浸透によって置換
することにより発泡層組成物は脱溶剤され、発泡層組成
物が低発泡し、弾性ある発泡層が支持体上に形成される
０次に、水中からこのものを取り出し、所定温度及び所
定時間熱風乾燥し、次いで室内に放置して積層体が得ら
れる。

得られた積層体は、その発泡層が支持体と強固に結合さ
れており、この積層体は次の工程を経て第１図に示す被
研磨部材の保持材を製造することができる。

すなわち、通常、湿式凝固法で作られる低発泡体である
発泡層１は、その表面にスキン層なる硬い皮膜層が形成
されているので、このスキン層をハブ（ハブィング）に
より除去する。ハブ加工は、通常発泡層１の表面から約
１００及至１５０μ糟行うのが好ましい。この時、ハブ
された発泡層ｌの表面部は平面状に切断されるために、
上面が開放する穴部１ａが多数形成される。また、本発
明によれば、上記したように、接着剤等を用いることな
く、発泡層ｌは直接支持体２上に固着されるために、ハ
ブ処理後の発泡層ｌの厚みは均一であり、また発泡層１
の表面状態は均一で、表面の凹凸も格段に小さいのであ
る。また、本発明によれば、湿式凝固工程により、支持
体２上に直接発泡層１が一体的に設けられているために
、ハブ加工時に除去できる発泡層１の除去代を多くとる
ことができ、全体として従来よりも薄い発泡層１を得る
ことができる。従来の、接着材等を用いた貼合わせ工程
による方法では、担体から発泡層を剥がす際に発泡層が
破断されるのでその防止のため、所定以上の物理的強度
を付与する必要から、ハブ加工時の発泡層の除去代を多
（とれず、発泡層の厚みをある厚さ以上に薄くできなか
った。本発明では前述のように発泡層１を薄膜にできる
ので、ウェーハの保持材又は研磨布のいずれで使用した
場合にも、ウェーハ研磨時の発泡層１の絶対変形量が著
しく小さくなり、研磨されるウェーハの研磨精度及び均
一性を高めることができるのである。特に、上記したよ
うに発泡層組成物に界面活性剤を配合することにより、
上記穴部１ａの直径をさらに均一に揃えることができる
。

このようにして、積層体の発泡層１表面がハブされて被
研磨部材の保持材Ａが得られる。

この被研磨部材の保持材へのハブ面１ｂと反対側の支持
体２の裏面に粘着剤層３を設け、この粘着剤層３の粘着
面に離型紙４を剥離可能に付着するのが好ましい。粘着
剤層３は、両面粘着テープを支持体２裏面に貼付けるこ
とにより設けるのが好適である。このようにすれば、粘
着剤層３から離型紙４を剥離して該粘着剤層３を定盤に
貼付けることにより、被研磨部材の保持材Ａを定盤に簡
単に取付けることができる。

本発明の被研磨部材の保持材は、例えば、半導体ウェー
ハ、ガラス、金属等をはじめ、あらゆる被研磨部材の保
持材に適用することができる。特に、本発明の被研磨部
材の保持材をウェーハ研磨のために使用する場合には、
上記ハブ面には平板に開口部を設けて成るテンプレート
を設けることが好ましい。ハブ面上にウェーハを水等で
吸着させて研磨に供する時、テンプレートの開口部内に
ウェーハを配置することにより、ウェーハが回転や遠心
力で移動、飛散しないようにすることができる。テンプ
レートの型式やサイズには各種のものがあり、目的に応
じて適宜変更することができる。テンプレートには、ガ
ラス入りエポキシ樹脂、硬質ウレタン樹脂、硬質塩化ビ
ニル樹脂、フェノール樹脂製のシート又はプレートを使
用することができる。テンプレートの一例として、直径
２３０値の円板に、直径１０３　ｍｍの円形状の開口部
を３個設けたものなどが使用され、この形状や寸法等は
任意に研磨機の定盤に合わせて設定することができる。

しかして、ウレタン重合体とビニル樹脂を混合して発泡
層組成物を調製することにより、支持体上に形成される
発泡層と支持体との結合力を高めることができる。すな
わち、ウレタン重合体は接着剤として用いられているよ
うに、極性の強いウレタン基を持った凝集力の強い高分
子である。

一方、例えば支持体の一例であるポリエチレンテレタフ
レートも同様に、極性の強いエステル基を有しており、
この支持体と発泡層中の一ヒ記ウレタン重合体とはファ
ン・デル・ワールスカや水素結合よって結合する要素を
互いに有している。しかし、強固な結合力を得るために
は、両者の結合に寄与する極性基の数を増大させ、かつ
極性基が互いに力を及ぼす範囲内に接近させる必要があ
る。

ウレタン基は先に記載したように凝集性が強く、ウレタ
ン重合体の中にハードセグメントと呼ばれる結晶領域を
形成する。ウレタン重合体だけのジメチルホルムアミド
溶液をポリエチレンテレフタートの支持体上に塗布した
場合には、ウレタン基同士の凝集が強過ぎるために、こ
のウレタン溶液で生成される発泡層には、支持体のポリ
エチレンテレフタートに対して有効に作用するウレタン
基の数が少なく、結合力としては弱いものにしかならな
い。

そこで、本発明ではウレタン溶液中にウレタン基の凝集
力を緩和させる成分を添加することにより、支持体に対
して有効に作用するウレタン基の数を増加させ、両者間
の強固な結合力が得られるようにしたものである。つま
り、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢
酸ビニル−ビニルアルコール三基共重合体中のアセチル
基やヒドロキシル基がウレタン基との間でファン・デル
・ワールスカや水素結合によって結びつけられ、一方ア
セチル基やヒドロキシル基は長い塩化ビニル鎖につなが
っており、この塩化ビニル鎖がウレタン基間の凝集を抑
える働きをすると考えられる。

また、塩化ビニル重合体中の塩素基は、負の極性を帯び
ており、ウレタン基と相互作用を及ぼし、結びつく可能
性をもっていて、塩化ビニル重合体だけが存在する場合
でも、同様にウレタン基の凝集力を緩和させる効果があ
ると考えられる。

これらの効果により、発泡層中のウレタン基が支持体の
エステル基に対し有効に作用し、発泡層と支持体との間
に強固な結合力が生まれるものと推察される。また、発
泡層組成物中にアセチル基や水酸基（ポリビニルアルコ
ールからの寄与）が共存すると、これらは、ウレタン基
やポリエチレンテレフタレートのエステル基と相互作用
するので、発泡層とポリエチレンテレフタレートフィル
ムとの結合に対し補助的効果を与え、さらに結合力が増
加するものと考えられる。また、上記では支持体として
ポリエチレンテレフタレートについて説明したが、上記
した他の支持体についても同様な機構によって支持体と
発泡層との結合力が向上するものと推察される。

次に、上記のようにして得られた被研磨部材の保持材を
用いて、ウェーハを研磨する場合を説明する。

上記保持材の剥離紙を剥がして、その粘着剤層を研磨機
の一方の定盤に粘着させる。この保持材の表面には発泡
層が設けられ、発泡層の表面にはハブ層が形成され、ハ
ブ層の表面に上記したテンプレートが積層されている。

そして、研磨機の他方の定盤に研磨布を取付ける。一般
に、半導体ウェーハを研磨加工する場合、−次研磨加工
（場合によっては二次研磨加工をすることがある）及び
仕上げ研磨加工に大別される。−次研磨加工（あるいは
二次研磨加工）では、研磨によるウェーハの除去代を多
くとらざるを得す、研磨に用いられる研磨布は、例えば
不織布にウレタン樹脂を含浸して湿式凝固することによ
り発泡させて得られる比較的表層の硬い樹脂高密度のも
の等が使用される。仕上研磨加工では研磨によるウェー
ハの除去代は前者よりも少く、研磨布としては前者より
も表層の比較的柔らかなものがよく、本発明の研磨布は
この目的には好適であって全体としての厚みの均一性が
優れているため、特に、仕上研磨加工用として好適であ
る。この場合も裏面側の粘着剤層によって簡単に研磨布
を取りつけることができる。そして、上記保持材のハブ
層表面に、ウェーハを吸着させる。

上記発泡層の表面には、外方が開放する多数の穴部が設
けられているので、水等を介してウェーハをハブ層表面
に押圧することにより、簡単に吸着させることができる
。次に、研磨布とウェーハ間に研磨液を供給して画定盤
を相対的に回転させることによりウェーハ表面を研磨す
ることができる。

なお、上記積層体の表面をハブしてなる研磨布は、上記
したようにハブ層の表面状態が均一であって、その厚み
のばらつきが少なく、しかも表面の凹凸やうねり等が非
常に小さいので、上記ウェーハ表面の仕上がり研磨精度
を向上することができる。

（実施例） 以下に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明す
る。

裏隻五上 ａ、ビニル重合体溶液の調製 ビニル重合体としてデンカビニールｌ　１００ＯＴＫＴ
（を気化学工業■商品名）１０重量部を、５０〜７０’
Ｃに加熱したジメチルホルムアミド１００重量部に投入
し、約２時間撹拌して溶解させ、ビニル重合体溶液を得
た。

ｂ９発泡層組成物の調製 ウレタン重合体としてクリスポン１３６７　（大日本イ
ンキ化学工業■商品名）１００重量部と上記ビニル重合
体とを混合し、攪拌して均一な発泡層組成物を得た。

Ｃ０被研磨部材の保持材の製造 ■発泡層組成物の塗工 表面の平坦なポリエチレンテレフタレートフィルムの一
方の面をメチルエチルケトンで脱脂処理し、メチルエチ
ルケトンが完全に蒸発した後、ポリエチレンテレフタレ
ートフィルムの上面にナイフコータによって上記で得ら
れた発泡層組成物を塗工した。厚みは約５００　μ鵠と
した。

■湿式凝固 上記ポリエチレンテレフタレートフィルムの上面に発泡
層組成物が塗工された積層物を、水温３５°Ｃの水中に
約６０分間浸漬し、次に５０°Ｃの湯中に約２４時間浸
漬した。この処理によって、発泡層組成物中のジメチル
ホルムアミドは水の浸透により水と置換され、発泡層組
成物は発泡し、弾性ある発泡層が形成された０次いで、
このものを水中から取り出して８０°Ｃで４時間熱風乾
燥し、その後２０°Ｃ・６５％ＲＨの雰囲気下で２４時
間放置した。

このようにして得られた積層体は、その発泡層がポリエ
チレンテレフタレートフィルムと強固に結合しており、
この発泡層をフィルムから剥がすことはできなかった。

■ハブィング 上記で得られた積層体の表面にはスキン層が形成されて
いるので、このスキン層をハブ（ハブィング）により除
去した。ハブは発泡層の表面から約１００及至１５０μ
−行った。ハブされた表面（ハブ面）には上方が開放す
る多数の穴部が現れた。

■粘着剤層及び離型紙の取付は 上記のようにハブ処理された保持材のフィルム裏面に、
両面粘着テープを貼付けて粘着剤層を形成し、この粘着
剤層の裏面側に離型紙を付着させた。

■テンプレートの取付け また、上記ハブ面にテンプレートを貼付けた。

このテンプレートは、直径２３０鵬の円板に直径１０３
胴の円形状の開口部が３個設けられたプレートを用いた
。

次に、このようにして得られた保持材の、支持体と発泡
層との剥離力を試験し、また厚みを測定した。

Ｕ−ルミ１定 保持材を、２５ＭＸ１００　ｍｍの大きさの長方形状に
切出して試験片を作成し、この試験片の長手側端部の約
１０ｍｍ部分をメチルエチルケトンに１〜２秒浸漬した
後取出し、発泡層とポリエチレンテレフタレートフィル
ムを手で約１０−１５Ｍ剥がして剥離試験時のつかみし
ろを作った。

次に、「オートグラフＤＳＳ−５００Ｊ　（■島津製作
所製商品名）を使用し、上記試験片の発泡層とフィルム
のつかみしろを固定して、これらを相対的に１００閣／
ｗｉｎの速度で離れる方向へ引っ張り、１８０゜剥離試
験を行った。

上記剥離試験の結果を表３に示した。なお、表中、材料
破壊とは、発泡層が支持体に固く密着していたために上
記剥離試験において発泡層が破断したことを意味する。

また、自然剥離とは、上記保持材の製造時において、水
中での浸漬凝固中に自然に発泡層が支持体から剥がれた
ことを意味する。

剥離試験の結果の判定は、実用面を加味して５００ｇ／
２．５Ｃ１１以上の剥離強さ又は材料破壊を生じたもの
を良（０）　、３５０　ｇ／２．５　ｃｔｎ程度の剥離
強さを有するものを（Δ）、それ以外を否（×）とした
。

１ム■Ｉ主 ハブ後の保持材を表面の平滑な定盤上に発泡層が上面に
なるように静置し、次に、デジタルリニアゲージｒｌＤ
Ｂ−１１２Ｍ　　Ｊ　（■三豊製商品名）を使用し、１
００ｇ／　ｄの荷重が負荷されるように圧子を該支持体
と接触させ、接触後、６０秒経過した時の数値を厚みの
測定値とした。厚みの測定点は支持体の縦横に５０ｍｍ
間隔となるようにし、総計１２１点とした。

測定したサンプルは、実施例１で得られたものと後述す
る比較例１で得られたものの２種類とした。比較例１で
得られるサンプルは、比較例１で用いたウレタン溶液を
離型材上に塗工し、次いで上記実施例１と同様に湿式凝
固させて発泡層を形成し、この発泡層のスキン層表層を
ハブィングにより除去し、次いで該発泡層を離型材から
剥がした後、ポリエチレンテレフタレートフィルム上に
接着剤で貼合せたものである。これらの測定結果を表２
に示した。

なお、表２において、厚みの平均値は測定箇所１２１点
の平均値であり、厚みの範囲は、厚み最大値−厚み最小
値を示している。変動係数は、１００×厚みの標準偏差
／厚みの平均値を示している。

（以下余白） 表２ （注１）厚みの範囲＝厚みの最大値−厚みの最小値 （注２）変動係数　＝１００　ｘ厚みの標準偏差／厚み
の平均値 上記表２の結果から、本実施例で得られた保持材は、発
泡層の厚みが均一であり、ハブ層表面の凹凸も極めて小
さいことがわかる。

実１１浄ｌご」工 表３に示すように、ウレタン重合体の種類を変え、また
支持体としてポリエチレンテレフタレートシート又はポ
リエチレンテレフタレートシートを用いた他は、実施例
１と同様にして被研磨部材の保持材を得た。

得られた保持材の剥離強さを実施例１と同様に測定した
。その結果を表３に示した。

実新ｌ引ｉ：」− 表３に示すように、界面活性剤を実施例１の配合に加え
、実施例１と同様にして被研磨部材の保持材を得た。得
られた保持材の剥離強さを実施例１と同様に測定し、そ
の結果を表３に示した。

実施■エニ主 表３に示すように支持体を種類を変えた他は、実施例１
と同様にして被研磨部材の保持材を得た。

得られた保持材の剥離強さを実施例１と同様に測定した
。その結果を表３に示した。

止較拠工 表３に示すポリウレタン重合体１００．０重量部をジメ
チルホルムアミド１００重量部に配合して均一に混合し
、ウレタン溶液を得た。

このウレタン溶液を用いて、実施例１と同様にして支持
体上に塗工して被研磨部材の保持材を得た。

次に、この保持材について実施例１と同様にして剥離力
を測定した。その結果を表３に示した。

１権拠工 実施例１においてビニル重合体としてＢＲ−５３０（Ｔ
ｅｎｎｅｃｏ　Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ　　社商品名）１０
重量部を用い、同様の操作を行い、被研磨部材の保持材
を得た。

得られた保持材について、実施例１と同様に測定し、そ
の結果を表４に示した。

実施開削二側 実施例９において、ビニル重合体、及び支持体の種類を
変えた他は、実施例９と同様にして被研磨部材の保持材
を得た。この保持材について、実施例１と同様にして剥
離力を測定した。その結果を表４に示した。

北較炭呈二工 実施例９〜１３におけるビニル重合体の添加量を増加さ
せた以外は、実施例９と同様にして被研磨部材の保持材
を得た。この保持材について実施例１と同様にして剥離
力を測定した。その結果を表４に示した。

ス１副Ｕ（５則 ビニル重合体として、表５に示す複数種の重合体を併用
した他は、実施例１と同様にして被研磨部材の保持材を
製造した。得られた保持材の剥離力を実施例１と同様に
して測定した。その結果を表５に示した。

（以下余白） 表５の結果から、複数種のビニル重合体を併用した場合
にも良好な剥離力が得られることが確認された。

実施側−Ｕ 実施例５で得られたポリエステルフィルムと一体成形さ
れた本発明積層体のポリエステル面に両面粘着剤層、離
型紙をこの順に積層してなる研磨布Ａ（第１図）として
の評価をおこなった。本発明で得られた該研磨パッドを
半導体ウェーハ研磨機の２０″サイズの下定盤に気泡を
巻き込まない様に貼着し、４”サイズの半導体シリコン
ウェーハの仕上研磨をおこなった。研磨は１００ｇ／ｃ
ｉの圧力をかけて研磨液として、コロイダルシリカ希釈
液を流量が３００７７分となるように通流しつつ、研磨
布を１０ｏ　ｒ、ｐ、ｍにて回転させて１サイクル５分
間の研磨を繰返し、１０サイクルおこなった。研磨され
たシリコンウェーハを洗浄および乾燥後にその表面品位
を観察した。該表面品位の評価は暗室にてウェーハ表面
に光を投射し、その表面のヘイズ（微小な表面不規則性
の集合部で光が散乱される状態を肉眼で判断する。（Ｊ
ＥＩＤＡ−２６−１９７４；日本電子工業振興協会「シ
リコン鏡面ウェーハの外観検査に関する標準仕様」に準
拠））の程度や傷の観察をおこなった。その結果、当該
研磨布を使って仕上研磨されたシリコンウェー八を観察
したところ、光散乱のない、つまりくもりのない、ヘイ
ズ程度良好なものが８５％発生した。これは、従来のス
ェード調研暦布に比し、当該研磨布の平面精度が向上し
たこと、微孔のサイズ、分布の均一性が向上し、研磨液
の保持、放出ムラが少なくなったことに起因すると考え
られる。尚、従来のスェード調研磨布を使用して同様に
行った結果はヘイズ程度良好なもの７０％の発生率であ
った。また、ウェーハ表面の傷を観察したところ、傷の
発生はなく、研磨布として使用できた。

（発明の効果） 本発明の積層体は、ウェーハ研磨工程中にウェーハと密
接に接触するウレタン発泡体層中のカーボンブラックを
完全に排除したために、従来品のようにウェーハを汚染
することがなく、ウェーハの品質を著しく高めることが
できる。本発明品によって半導体の高集積度化に対応す
るウェーハを生産することができる。

また、本発明の積層体は、発泡層が支持体と強固に一体
的に形成されていて、発泡層が支持体から剥離すること
がないために、従来のようにその発泡層を剥離して他の
担体上に接着させる必要がない。従って、発泡層を補強
する手間、工程が著しく減少され、製造効率を向上する
ことができる。

また、本発明の被研磨部材の保持材は、従来のように接
着材の塗布むら等によってハブ層に凹凸やうねりを生じ
ることがないので、研磨仕上り精度を向上することがで
きる。しかも、従来のように研磨剤がウェーハに付着す
るおそれがなくて品質を高めることができる。さらに、
従来では発泡層を担体表面から剥離していたために、発
泡層がその剥離の際に破断するのを防止するためには所
定以上の厚みを有する必要があったが、本発明の保持材
では、生成する発泡層を支持体表面から剥がすことがな
いので薄い発泡層を利用することが可能である。また、
発泡層組成物に界面活性剤を加えることにより、上記効
果に加えて発泡層の穴径が均一となり、ウェーハの装着
時の吸着性に優れている。

さらに、本発明の研磨布は、上記したように、ハブ層に
凹凸やうねりを生しることがないので、研磨仕上り精度
を向上することができ、また薄い発泡層の研磨布を作成
することもできる。

−（−旧皿Ｉλ■隼ｊ昌【肌 第１図は本発明一実施例の被研磨部材の保持剤又は研磨
布の断面図である。

１・・・発泡層、２・・・支持体、３・・・粘着剤層、
４・・・離型紙。

以上 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ウレタン重合体（Ａ）と、塩化ビニル重合体、塩化
   ビニル−酢酸ビニル共重合体、及び塩化ビニル−酢酸ビ
   ニル−ビニルアルコール三元共重合体からなる群より選
   ばれる少なくとも一種のビニル重合体（Ｂ）と、ジメチ
   ルホルムアミド（Ｃ）とを有する発泡層組成物が、支持
   体上に直接に設けられて湿式凝固法により発泡層が形成
   されている積層体。 ２、前記発泡層組成物には、界面活性剤（Ｄ）が配合さ
   れている請求項１記載の積層体。 ３、請求項１又は２記載の積層体の発泡層表面に形成さ
   れたスキン層が、ハブされている被研磨部材の保持材。 ４、前記支持体の裏面には、粘着剤層が形成され、該粘
   着剤層の裏面には離型紙が剥離可能に付着されている請
   求項３記載の被研磨部材の保持材。 ５、前記発泡層の表面には、テンプレートが設けられて
   いる請求項３又は４記載の被研磨部材の保持材。 ６、請求項１又は２記載の積層体の発泡層表面に形成さ
   れたスキン層が、ハブされている研磨布。 ７、前記支持体の裏面には、粘着剤層が形成され、該粘
   着剤層の裏面には離型紙が剥離可能に付着されている請
   求項６記載の研磨布。