特許 7566423 研磨パッド

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-04

(45)【発行日】2024-10-15

(54)【発明の名称】研磨パッド

(51)【国際特許分類】

   B24D 11/04 20060101AFI20241007BHJP

   B24B 37/24 20120101ALI20241007BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20241007BHJP

【ＦＩ】

B24D11/04

B24B37/24 Z

H01L21/304 622F

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020206638

(22)【出願日】2020-12-14

(65)【公開番号】P2022093909

(43)【公開日】2022-06-24

【審査請求日】2023-10-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】100075384

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 昂

(74)【代理人】

【識別番号】100172281

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100206553

【弁理士】

【氏名又は名称】笠原 崇廣

(74)【代理人】

【識別番号】100189773

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 英哲

(74)【代理人】

【識別番号】100184055

【弁理士】

【氏名又は名称】岡野 貴之

(74)【代理人】

【識別番号】100185959

【弁理士】

【氏名又は名称】今藤 敏和

(72)【発明者】

【氏名】有福 法久

【審査官】小川 真

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－３２４４１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１３３３５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０２２２５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１８８１０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２４Ｄ １１／０４

Ｂ２４Ｂ ３７／２４

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被加工物を研磨する研磨パッドであって、
気孔を有する樹脂を含む円盤状の研磨層を備え、
該研磨層は、該被加工物と接触する第１の研磨面を含む第１の研磨層と、該被加工物と接触する第２の研磨面を含む第２の研磨層と、を備え、
デュロメータ タイプＤによって測定される該第１の研磨層の硬度は、４１以上７０以下であり、
デュロメータ タイプＤによって測定される該第２の研磨層の硬度は、２５以上４０以下であることを特徴とする研磨パッド。

【請求項2】

該第１の研磨層及び該第２の研磨層は、該研磨層の周方向に沿って交互に設けられていることを特徴とする請求項１記載の研磨パッド。

【請求項3】

該第１の研磨層及び該第２の研磨層は、該研磨層の中心部から外周縁に至る扇形に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の研磨パッド。

【請求項4】

該研磨層は、複数の該第１の研磨層と、複数の該第２の研磨層とを備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の研磨パッド。

【請求項5】

該研磨層は、複数の該第１の研磨層と、複数の該第２の研磨層とを備え、
該第１の研磨層及び該第２の研磨層は、互いに垂直な２方向に沿って交互に配列されていることを特徴とする請求項１記載の研磨パッド。

【請求項6】

該研磨層は、複数の該第１の研磨層と、複数の該第２の研磨層とを備え、
該第１の研磨層及び該第２の研磨層は、帯状であり交互に配列されていることを特徴とする請求項１記載の研磨パッド。

【請求項7】

該樹脂はポリウレタンであり、
該第１の研磨層と該第２の研磨層とは空孔率が異なることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の研磨パッド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被加工物を研磨する研磨パッドに関する。

【背景技術】

【0002】

デバイスチップの製造工程では、格子状に配列された複数の分割予定ライン（ストリート）によって区画された複数の領域にそれぞれデバイスが形成されたウェーハが用いられる。このウェーハを分割予定ラインに沿って分割することにより、デバイスをそれぞれ備える複数のデバイスチップが得られる。デバイスチップは、携帯電話、パーソナルコンピュータ等の様々な電子機器に組み込まれる。

【0003】

近年では、電子機器の小型化、薄型化に伴い、デバイスチップにも薄型化が求められている。そこで、ウェーハの分割前に、研削加工によってウェーハを薄化する工程が実施されることがある。研削加工には、被加工物を保持するチャックテーブルと、研削砥石を含む研削ホイールが装着される研削ユニットとを備える研削装置が用いられる（特許文献１参照）。ウェーハをチャックテーブルによって保持した状態で、チャックテーブルと研削ホイールとをそれぞれ回転させながら研削砥石をウェーハに接触させることにより、ウェーハが研削、薄化される。

【0004】

研削加工後のウェーハには、研削砥石の接触によって形成された傷（研削痕、ソーマーク）が残存する。そして、研削痕が残存した状態のウェーハを分割してデバイスチップを製造すると、デバイスチップに研削痕が残存し、デバイスチップの抗折強度（曲げ強度）が低下する。そのため、研削痕はデバイスチップの品質低下の原因となる。

【0005】

そこで、研削加工後には、ウェーハの研削された面（被研削面）に対して研磨加工が施される。研磨加工は、円盤状の研磨パッドを回転させてウェーハの被研削面に押し当てることによって実施される（特許文献２参照）。研磨加工によって、ウェーハの被研削面に残存する研削痕が除去され、ウェーハの分割によって得られるデバイスチップの抗折強度の低下が抑制される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０００－２８８８８１号公報

【文献】特開平８－９９２６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ウェーハ等の被加工物に対する研磨加工に用いられる研磨パッドは、被加工物に接触して被加工物を研磨する研磨層を備える。研磨層の材質や硬度は、研磨加工の対象となる被加工物の材質等に応じて適宜選択される。そして、研磨パッドの研磨層を回転させて被加工物の被研削面に接触させると、被加工物の被研削面が研磨され、被研削面に残存する研削痕が除去される。

【0008】

ここで、研磨パッドの研磨層の硬度は、研磨加工における加工条件及び加工結果に影響を与えることが確認されている。具体的には、研磨層の硬度が高いと、研削痕の除去に要する研磨時間が短くなるが、研磨加工後の被加工物の表面粗さが大きくなり、被加工物の品質が低下する。一方、研磨層の硬度が低いと、研磨加工後の被加工物の表面粗さは低減されるものの、研削痕の除去に要する研磨時間は長くなる。そのため、研磨時間の短縮と被加工物の品質向上との一方を優先すると、他方が犠牲になってしまう。

【0009】

また、研磨層の硬度を中程度に設定することにより、研磨時間と被加工物の表面粗さとを共に一定以下に抑えることが可能となる場合もある。しかしながら、中硬度の研磨層を用いても、高硬度の研磨層を用いた場合と同程度に研磨時間を短縮することはできず、また、低硬度の研磨層を用いた場合と同程度に被加工物の表面粗さを低減することもできない。すなわち、研磨加工においては、研磨時間の短縮と被加工物の品質の向上とを両立させることが難しい。

【0010】

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、研磨時間を短縮しつつ高品質な被加工物を得ることが可能な研磨パッドの提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の一態様によれば、被加工物を研磨する研磨パッドであって、気孔を有する樹脂を含む円盤状の研磨層を備え、該研磨層は、該被加工物と接触する第１の研磨面を含む第１の研磨層と、該被加工物と接触する第２の研磨面を含む第２の研磨層と、を備え、デュロメータ タイプＤによって測定される該第１の研磨層の硬度は、４１以上７０以下であり、デュロメータ タイプＤによって測定される該第２の研磨層の硬度は、２５以上４０以下である研磨パッドが提供される。

【0012】

なお、好ましくは、該第１の研磨層及び該第２の研磨層は、該研磨層の周方向に沿って交互に設けられている。また、好ましくは、該第１の研磨層及び該第２の研磨層は、該研磨層の中心部から外周縁に至る扇形に形成されている。また、好ましくは、該研磨層は、複数の該第１の研磨層と、複数の該第２の研磨層とを備える。

【0013】

また、好ましくは、該研磨層は、複数の該第１の研磨層と、複数の該第２の研磨層とを備え、該第１の研磨層及び該第２の研磨層は、互いに垂直な２方向に沿って交互に配列されている。また、好ましくは、該研磨層は、複数の該第１の研磨層と、複数の該第２の研磨層とを備え、該第１の研磨層及び該第２の研磨層は、帯状であり交互に配列されている。また、好ましくは、該樹脂はポリウレタンであり、該第１の研磨層と該第２の研磨層とは空孔率が異なる。

【発明の効果】

【0014】

本発明の一態様に係る研磨パッドは、気孔を有する樹脂を含む研磨層を備え、研磨層は互いに硬度が異なる第１の研磨層及び第２の研磨層を備える。そして、該研磨パッドによって被加工物を研磨することにより、研磨時間を短縮しつつ高品質な被加工物を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】研磨装置を示す斜視図である。

【図2】研磨層を示す平面図である。

【図3】図３（Ａ）は８分割された研磨層を示す平面図であり、図３（Ｂ）は１６分割された研磨層を示す平面図である。

【図4】図４（Ａ）は矩形状の第１の研磨層及び第２の研磨層を備える研磨層を示す平面図であり、図４（Ｂ）は帯状の第１の研磨層及び第２の研磨層を備える研磨層を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、添付図面を参照して本発明の一態様に係る実施形態を説明する。まず、本実施形態に係る研磨パッドを用いて被加工物を研磨することが可能な研磨装置の構成例について説明する。図１は、研磨装置２を示す斜視図である。なお、図１において、Ｘ軸方向（第１水平方向）とＹ軸方向（第２水平方向）とは、互いに垂直な方向である。また、Ｚ軸方向（鉛直方向、上下方向、高さ方向）は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と垂直な方向である。

【0017】

研磨装置２は、研磨パッド１２を支持する支持ユニット４と、被加工物１１を保持する保持ユニット２０とを備える。保持ユニット２０によって保持された被加工物１１を研磨パッド１２に押し当てることにより、被加工物１１に研磨加工が施される。

【0018】

支持ユニット４は、金属、セラミックス、樹脂等でなる円盤状の支持台（定盤）６を備える。支持台６の上面は、水平方向（ＸＹ平面方向）に概ね平行な平坦面であり、研磨パッド１２を支持する円形の支持面６ａを構成している。

【0019】

支持台６の下面側の中央部は、Ｚ軸方向に沿って配置された円筒状のスピンドル８の上端側に固定されている。また、スピンドル８の下端側には、スピンドル８を回転させるモータ等の回転駆動源１０が連結されている。支持台６は、回転駆動源１０からスピンドル８を介して伝達される動力によって、Ｚ軸方向と概ね平行な回転軸の周りを回転する。

【0020】

支持台６上には、被加工物１１を研磨する研磨パッド１２が固定される。研磨パッド１２は、円盤状の研磨層１４を備え、研磨層１４は接着剤等によって支持台６の支持面６ａに貼付される。研磨層１４の上面は、被加工物１１を研磨する研磨面に相当し、水平方向（ＸＹ平面方向）に概ね平行に配置される。

【0021】

研磨層１４は、砥粒（固定砥粒）と、砥粒を保持する結合材とを含んで構成される。砥粒及び結合材の材質は、被加工物１１に材質等に応じて自由に設定できる。例えば、シリカ（ＳｉＯ_２）でなる砥粒と、気孔を有する樹脂を主成分として含む結合材とを用いることが好ましい。なお、砥粒のサイズに制限はなく、例えば平均粒径が１００ｎｍ以上１０μｍ以下の砥粒が用いられる。また、気孔を有する樹脂としては、ポリウレタン等の発泡樹脂（発泡プラスチック）を用いることができる。

【0022】

研磨層１４は、互いに硬度が異なる第１の研磨層１６及び第２の研磨層１８を、少なくとも１枚ずつ含む。なお、第１の研磨層１６及び第２の研磨層１８の詳細については後述する（図２～図４（Ｂ）参照）。

【0023】

支持ユニット４の上方には、保持ユニット２０が設けられている。保持ユニット２０は、被加工物１１を保持する円盤状の保持部２２を備える。保持部２２は、研磨層１４の中心と外周縁との間の領域と重なるように配置される。

【0024】

保持部２２の下面側には、被加工物１１を保持する保持部材（不図示）が設けられている。例えば保持部材は、被加工物１１よりも直径が大きい円形の基材と、基材の表面（下面）側に設けられた保持膜（バッキングフィルム）とを備える。例えば、基材はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂でなり、保持膜はスエード調のウレタンフォーム等でなる。保持部材は、保持膜が保持部２２の下面側で露出するように配置される。

【0025】

被加工物１１を水等で濡らした状態で保持膜に密着させると、被加工物１１が表面張力によって保持膜に吸着し、保持部２２によって保持される。ただし、保持部２２による被加工物１１の保持方法に制限はない。

【0026】

保持部２２の上面側の中央部は、Ｚ軸方向に沿って配置された円筒状のスピンドル２４の下端側に固定されている。また、スピンドル２４の上端側には、スピンドル２４を駆動させる駆動機構２６が連結されている。駆動機構２６は、スピンドル２４を回転させるモータ等の回転駆動源と、スピンドル２４をＺ軸方向に沿って移動（昇降）させるエアシリンダ等の昇降機構とを備える。

【0027】

保持部２２は、駆動機構２６の回転駆動源からスピンドル２４を介して伝達される動力によって、Ｚ軸方向と概ね平行な回転軸の周りを回転する。また、駆動機構２６の昇降機構によってスピンドル２４を昇降させることにより、保持部２２がＺ軸方向に沿って移動し、研磨パッド１２に対して相対的に接近及び離隔する。

【0028】

また、支持ユニット４の上方の保持ユニット２０が設けられていない領域には、研磨パッド１２に研磨液を供給する供給ユニット２８が設けられている。供給ユニット２８は、研磨液供給源（不図示）に接続されたノズル３０を備えており、ノズル３０は研磨パッド１２の上面（研磨面）に向かって研磨液３２を所定の流量で供給する。

【0029】

なお、研磨液３２の材料に制限はない。例えば研磨液３２として、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が溶解したアルカリ溶液や、有機酸等が溶解した酸性溶液を用いることができる。また、研磨液３２として純水を用いることもできる。

【0030】

なお、研磨層１４には、砥粒（固定砥粒）が含まれていなくてもよい。この場合には、供給ユニット２８から供給される研磨液として、砥粒（遊離砥粒）が分散された薬液（スラリー）が用いられる。遊離砥粒としては、例えば平均粒径が８０ｎｍ程度のコロイダルシリカが用いられる。ただし、薬液の材料、砥粒の材質、砥粒の粒径等は、被加工物１１の材質等に応じて適宜選択される。

【0031】

研磨装置２で被加工物１１を研磨する際は、まず、保持ユニット２０によって被加工物１１が保持される。例えば、被加工物１１はシリコン等の半導体材料でなる円盤状のウェーハであり、互いに概ね平行な表面及び裏面を備える。

【0032】

被加工物１１は、互いに交差するように格子状に配列された複数の分割予定ライン（ストリート）によって、複数の矩形状の領域に区画されている。また、被加工物１１の表面側には、分割予定ラインによって区画された領域にそれぞれ形成された複数のデバイスが設けられている。デバイスの例としては、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等が挙げられる。被加工物１１を分割予定ラインに沿って分割すると、デバイスをそれぞれ備える複数のデバイスチップが得られる。

【0033】

なお、被加工物１１の種類、材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば被加工物１１は、シリコン以外の半導体（ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ、ＳｉＣ等）、ガラス、セラミックス、樹脂、金属等でなるウェーハ（基板）であってもよい。また、被加工物１１に形成されるデバイスの種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はなく、被加工物１１にはデバイスが形成されていなくてもよい。

【0034】

そして、研磨パッド１２を回転駆動源１０によって所定の方向（矢印Ａで示す方向）に所定の回転数で回転させつつ、被加工物１１を保持した保持部２２を駆動機構２６によって所定の方向（矢印Ｂで示す方向）に所定の回転数で回転させた状態で、保持部２２を駆動機構２６によって下降させる。これにより、被加工物１１が研磨パッド１２の研磨層１４の上面（研磨面）に接触し、研磨される。被加工物１１の研磨は、被加工物１１が所定の厚さになるまで継続される。

【0035】

例えば、被加工物１１からデバイスチップを製造する際には、被加工物１１の分割前に、被加工物１１の裏面側に研削砥石を接触させて被加工物１１を薄化する研削加工が実施される。しかしながら、研削加工後の被加工物１１の裏面側には、研削砥石の移動経路に沿って形成された曲線状の傷（研削痕、ソーマーク）が残存する。この研削痕の残存は、デバイスチップの抗折強度が低下する原因となる。

【0036】

そこで、研削加工後の被加工物１１の裏面側に、上記の研磨パッド１２を用いた研磨加工が施される。これにより、被加工物１１の裏面側に残存する研削痕が除去され、デバイスチップの抗折強度の低下が抑制される。

【0037】

図２は、研磨パッド１２の研磨層１４を示す平面図である。研磨層１４は、第１の研磨層１６及び第２の研磨層１８を備える。図２には、研磨層１４が４分割され、第１の研磨層１６と第２の研磨層１８とをそれぞれ２枚ずつ備える例を示している。例えば、第１の研磨層１６及び第２の研磨層１８は、研磨層１４の中心部から外周縁に至る扇形に形成され、中心を共有するように研磨層１４の周方向に沿って交互に設けられる。

【0038】

第１の研磨層１６の上面は、研磨加工時に被加工物１１に接触する平坦な第１の研磨面１６ａを構成している。同様に、第２の研磨層１８の上面は、研磨加工時に被加工物１１に接触する平坦な第２の研磨面１８ａを構成している。なお、第１の研磨層１６の厚さと第２の研磨層１８の厚さとは概ね等しく、第１の研磨面１６ａと第２の研磨面１８ａとは概ね同一平面上に配置されている。

【0039】

また、第１の研磨層１６の硬度は、第２の研磨層１８の硬度よりも高い。そのため、研磨層１４は、硬度が高い領域と低い領域とが研磨層１４の周方向に沿って交互に配列されるように構成されている。例えば、第１の研磨層１６及び第２の研磨層１８の空孔率や材質を適宜変更することにより、所望の硬度を有する第１の研磨層１６及び第２の研磨層１８が得られる。

【0040】

図１に示すように、研磨パッド１２を回転させつつ被加工物１１を研磨層１４に接触させると、被加工物１１は研磨層１４に対して、研磨層１４の周方向に沿って相対的に移動する。その結果、被加工物１１は、硬度の高い第１の研磨層１６と硬度の低い第２の研磨層１８とに交互に接触する。

【0041】

ここで、研磨パッド１２の研磨層１４の硬度は、研磨加工における加工条件及び加工結果に影響を与えることが確認されている。具体的には、研磨層１４の硬度が高いと、研削痕の除去に要する研磨時間が短くなるが、研磨加工後の被加工物１１の表面粗さが大きくなり、被加工物１１の品質が低下する。一方、研磨層１４の硬度が低いと、研磨加工後の被加工物１１の表面粗さは低減されるものの、研削痕の除去に要する研磨時間は長くなる。そのため、仮に研磨層１４が単一層である場合には、研磨時間の短縮と被加工物の品質の向上とを両立させることが難しい。

【0042】

一方、図２に示すように、研磨層１４に硬度が高い第１の研磨層１６と硬度が低い第２の研磨層１８とが含まれていると、研磨時間が第１の研磨層１６による研磨によって短縮されるとともに、被加工物１１の表面粗さが第２の研磨層１８による研磨によって低減される。これにより、研磨時間の短縮と被加工物１１の品質の向上とを高いレベルで両立させることが可能となる。

【0043】

例えば、表面に凹凸を有する被加工物１１を、第１の研磨層１６及び第２の研磨層１８の両方に接触させて研磨する場合について考える。この場合、まず、硬度が高い第１の研磨層１６によって、被加工物１１の表面に形成された凹凸の凸部が優先的に研磨される。これにより、凸部の高さが短い研磨時間で効率よく低減される。また、凸部が低くなると、硬度が低く柔軟な第２の研磨層１８が、隣接する凸部の間（凹部）に入り込みやすくなる。そして、第１の研磨層１６によって凹凸の高低差が低減された被加工物１１の表面に、第２の研磨層１８が凹凸に沿うように接触し、被加工物１１の表面の全体が第２の研磨層１８によって研磨される。その結果、被加工物１１の表面が平坦化される。このような第１の研磨層１６と第２の研磨層１８との相乗効果により、被加工物１１の研磨時間が短縮されるとともに、被加工物１１の表面粗さが効果的に低減されるものと推察される。

【0044】

なお、第１の研磨層１６の硬度は、研磨時間が一定以下に短縮されるように適宜設定される。また、第２の研磨層１８の硬度は、研磨加工後の被加工物１１の表面粗さが一定以下に低減されるように適宜設定される。具体的には、デュロメータ タイプＤによって測定される第１の研磨層１６の硬度は、４１以上７０以下であることが好ましい。また、デュロメータ タイプＤによって測定される第２の研磨層１８の硬度は、２５以上４０以下であることが好ましい。

【0045】

以上の通り、本実施形態に係る研磨パッド１２は、気孔を有する樹脂を含む研磨層１４を備え、研磨層１４は互いに硬度が異なる第１の研磨層１６及び第２の研磨層１８を備える。そして、研磨パッド１２によって被加工物を研磨することにより、研磨時間を短縮しつつ高品質な被加工物を得ることが可能となる。

【0046】

なお、図２には研磨層１４が４分割された構成例を示しているが、研磨層１４の分割数、すなわち、研磨層１４に含まれる第１の研磨層１６及び第２の研磨層１８の枚数に制限はない。図３（Ａ）は８分割された研磨層１４（研磨層１４Ａ）を示す平面図であり、図３（Ｂ）は１６分割された研磨層１４（研磨層１４Ｂ）を示す平面図である。

【0047】

研磨層１４Ａは、扇形に形成された第１の研磨層１６及び第２の研磨層１８をそれぞれ４枚ずつ備え、第１の研磨層１６と第２の研磨層１８とは中心を共有するように研磨層１４Ａの周方向に沿って交互に配列されている。また、研磨層１４Ｂは、扇形に形成された第１の研磨層１６及び第２の研磨層１８をそれぞれ８枚ずつ備え、第１の研磨層１６と第２の研磨層１８とは中心を共有するように研磨層１４Ｂの周方向に沿って交互に配列されている。

【0048】

また、研磨層１４によって被加工物１１が研磨される際（図１参照）、被加工物１１が第１の研磨層１６及び第２の研磨層１８の両方に接触可能であれば、第１の研磨層１６及び第２の研磨層１８の形状及び配置に制限はない。例えば、第１の研磨層１６及び第２の研磨層１８は、扇形以外の形状で形成されてもよい。

【0049】

図４（Ａ）は、矩形状の第１の研磨層１６及び第２の研磨層１８を備える研磨層１４（研磨層１４Ｃ）を示す平面図である。例えば第１の研磨層１６及び第２の研磨層１８は、正方形状又は直方体状に形成され、互いに垂直な２方向（第１の研磨層１６及び第２の研磨層１８の外周縁と平行な方向）に沿って交互に配列されている。すなわち、第１の研磨層１６の４辺はそれぞれ第２の研磨層１８と隣接し、第２の研磨層１８の４辺はそれぞれ第１の研磨層１６と隣接している。そのため、研磨層１４Ｃは、第１の研磨層１６及び第２の研磨層１８が市松模様状に配列された構造を有する。

【0050】

図４（Ｂ）は、帯状（線状）の第１の研磨層１６及び第２の研磨層１８を備える研磨層１４（研磨層１４Ｄ）を示す平面図である。図４（Ｂ）に示すように、第１の研磨層１６及び第２の研磨層１８は、長さ方向が第１の方向（紙面上下方向）に沿い、幅方向が第１の方向と垂直な第２の方向（紙面左右方向）に沿うように配置されている。また、第１の研磨層１６及び第２の研磨層１８は、第２の方向に沿って交互に配列されている。

【0051】

研磨層１４Ｃ，１４Ｄにおいても、第１の研磨層１６及び第２の研磨層１８は、研磨層１４Ｃ，１４Ｄの周方向に沿って交互に配置されている。そのため、研磨層１４Ｃ，１４Ｄで被加工物１１を研磨する場合にも（図１参照）、被加工物１１は第１の研磨層１６及び第２の研磨層１８の両方に接触する。

【0052】

その他、本実施形態に係る研磨パッド１２の構造、被加工物１１の研磨方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更できる。例えば、本実施形態に係る研磨パッド１２の研磨層１４に含まれる第１の研磨層１６と第２の研磨層１８との形状及び大きさは、互いに異なっていてもよい。

【0053】

次に、本実施形態に係る研磨パッドによって被加工物を研磨し、研磨時間と被加工物の品質とを評価した結果について説明する。本評価では、研削加工によって研削痕が形成された被加工物に対して、第１の研磨層及び第２の研磨層を含む研磨パッドを用いた研磨加工を施し、研削痕の除去に要する研磨時間と、研磨加工後のウェーハの表面粗さ（Ｒａ）を測定した。

【0054】

被加工物としては、直径２００ｍｍのシリコンウェーハを用いた。まず、３枚のシリコンウェーハを準備し、各シリコンウェーハの裏面側に研削砥石を用いた研削加工を施すことによってシリコンウェーハを薄化した。研削加工後のシリコンウェーハの裏面側には、研削砥石の移動経路に沿って形成された曲線状の研削痕が残存していた。

【0055】

次に、研削痕が残存した状態の３枚のシリコンウェーハの裏面側を、３種類の研磨パッドを用いてそれぞれ研磨した。研磨パッドとしては、比較例に係る２種類の研磨パッド（研磨パッドＡ，Ｂ）と、実施例に係る１種類の研磨パッド（研磨パッドＣ）とを用いた。研磨パッドＡ，Ｂ，Ｃにはそれぞれ、シリカ（ＳｉＯ_２）でなる砥粒（平均粒径１００ｎｍ）がポリウレタンを主成分とする結合材によって保持された円盤状の研磨層（直径４５０ｍｍ、厚さ３～４ｍｍ）を用いた。

【0056】

比較例に係る研磨パッドＡ，Ｂとしては、単一の研磨層を備える研磨パッドを用いた。一方、実施例に係る研磨パッドＣとしては、研磨層が８分割され、扇形に形成された第１の研磨層と第２の研磨層とをそれぞれ４枚ずつ備える研磨パッドを用いた（図３（Ａ）参照）。表１に、研磨パッドＡ，Ｂ，Ｃに含まれる研磨層の硬度を示す。なお、硬度の測定には、デュロメータ タイプＤを用いた。

【0057】

【表1】

【0058】

シリコンウェーハの研磨には、研磨装置２（図１参照）を用いた。なお、研磨パッドの回転数は９０ｒｐｍ、シリコンウェーハの回転数は９５ｒｐｍに設定した。また、研磨パッドをシリコンウェーハに押し付ける強さ（荷重）は、３０ｋＰａに設定した。さらに、研磨液として無機アルカリを含むスラリーを用い、研磨液の流量は２００ｍｌ／ｍｉｎに設定した。

【0059】

研磨加工は、シリコンウェーハの裏面側に残存する研削痕が除去されるまで行った。そして、研削痕の除去に要したシリコンウェーハの研磨時間及びシリコンウェーハの除去量（厚さの減少量）を測定した。また、シリコンウェーハの研磨時間及び除去量に基づいて、研磨レートを算出した。さらに、研磨加工後のシリコンウェーハの裏面側の表面粗さ（Ｒａ）を測定した。表２に、測定結果を示す。

【0060】

【表2】

【0061】

表２に示すように、高硬度の研磨層を備える研磨パッドＡを用いると、シリコンウェーハの研磨時間及び除去量が低減される代わりに、シリコンウェーハの表面粗さが大きくなった。また、低硬度の研磨層を備える研磨パッドＢを用いると、シリコンウェーハの表面粗さは低減されるものの、シリコンウェーハの研磨時間及び除去量は増加した。

【0062】

一方、高硬度の研磨層及び低硬度の研磨層を備える研磨パッドＣを用いると、研削痕の除去に要するシリコンウェーハの研磨時間及び除去量が、研磨パッドＡを用いた場合と同程度に抑えられ、高い研磨レートが実現された。さらに、シリコンウェーハの表面粗さが、研磨パッドＢを用いた場合と同程度に抑えられた。

【0063】

上記の評価結果より、本実施形態に係る研磨パッドを用いることにより、研磨時間（除去量）の低減と研磨加工後の被加工物の品質の向上とを、高いレベルで両立させることが可能であることが確認された。

【符号の説明】

【0064】

１１ 被加工物
２ 研磨装置
４ 支持ユニット
６ 支持台（定盤）
６ａ 支持面
８ スピンドル
１０ 回転駆動源
１２ 研磨パッド
１４，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ 研磨層
１６ 第１の研磨層
１６ａ 第１の研磨面
１８ 第２の研磨層
１８ａ 第２の研磨面
２０ 保持ユニット
２２ 保持部
２４ スピンドル
２６ 駆動機構
２８ 供給ユニット
３０ ノズル
３２ 研磨液

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】