特許 7577288 研磨パッド及びウェハのノッチ研磨方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-25

(45)【発行日】2024-11-05

(54)【発明の名称】研磨パッド及びウェハのノッチ研磨方法

(51)【国際特許分類】

   B24D 11/00 20060101AFI20241028BHJP

   B24D 3/00 20060101ALI20241028BHJP

   B24D 3/32 20060101ALI20241028BHJP

   B24B 9/00 20060101ALI20241028BHJP

   B24B 37/24 20120101ALI20241028BHJP

   B24B 57/02 20060101ALI20241028BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20241028BHJP

【ＦＩ】

B24D11/00 E

B24D3/00 320B

B24D3/32

B24D3/00 310Z

B24B9/00 601H

B24B37/24 B

B24B57/02

H01L21/304 621E

H01L21/304 622F

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2024057062

(22)【出願日】2024-03-29

【審査請求日】2024-04-16

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000004293

【氏名又は名称】ノリタケ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】594002288

【氏名又は名称】株式会社ＢＢＳ金明

(74)【代理人】

【識別番号】110001117

【氏名又は名称】弁理士法人ぱてな

(72)【発明者】

【氏名】後藤 崇将

(72)【発明者】

【氏名】岸本 正俊

(72)【発明者】

【氏名】森本 仁嗣

(72)【発明者】

【氏名】服部 貴俊

(72)【発明者】

【氏名】昌子 沙里

【審査官】山村 和人

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－０４１４８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－１５７０６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２３－１４８１０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２４Ｂ ９／００

Ｂ２４Ｂ ３７／００ － ３７／３４

Ｂ２４Ｄ ３／００ － ９９／００

Ｂ２４Ｂ ５７／０２

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１回転軸心を中心とする円環状に形成され、
前記第１回転軸心と略直交する方向に延びる円環状の第１面と、前記第１回転軸心と略直交する方向に延び、前記第１面の逆に位置する円環状の第２面と、外周側で前記第１面と前記第２面とを接続する研磨面とを有し、
円盤形状のウェハに形成された結晶軸の方向を示すノッチに対して前記研磨面を押し当てつつ前記第１回転軸心周りで回転されることにより、前記ノッチを研磨する研磨パッドであって、
前記研磨面は、バインダ樹脂を含み、複数の気孔が形成された母材と、前記母材内又は前記気孔内に保持された研磨粒子とを含む研磨体によって構成され、
前記バインダ樹脂はポリフッ化ビニリデン又は熱可塑性ポリウレタンであり、
前記研磨粒子はダイヤモンドであり、
密度が０．９～１．２ｇ／ｃｍ³であり、
デュロメータ硬度（Ｄ）が２６～４７であり、
圧縮弾性率が１６４５．１～３２４１．７ＭＰａであることを特徴とする研磨パッド。

【請求項2】

前記研磨体は、前記母材内又は前記気孔内に保持されたシリカ粒子を含む請求項１記載の研磨パッド。

【請求項3】

前記気孔は、立体網目構造をなす細孔と、前記細孔より容積が大きく、前記研磨面に開口しつつ前記細孔と連通する大気孔とからなる請求項１又は２記載の研磨パッド。

【請求項4】

前記細孔は４６．８～５７．７体積％であり、
前記大気孔は０を超え、１３．８体積％以下である請求項３記載の研磨パッド。

【請求項5】

ウェハと研磨パッドと研磨液とを用意する第１工程と、
前記ウェハと前記研磨パッドとの間に前記研磨液を供給しつつ、前記ウェハを前記研磨パッドにより研磨する第２工程とを備え、
前記ウェハは、中心軸線と、前記中心軸線と略直交する方向に延びる表面と、前記表面と逆に位置し、前記中心軸線と略直交する方向に延びる裏面と、前記表面から前記裏面まで切り欠けられ、結晶軸の方向を示すノッチとを有し、
前記研磨パッドは、第１回転軸心を中心とする円環状に形成され、
前記研磨パッドは、前記第１回転軸心と略直交する方向に延びる円環状の第１面と、前記第１回転軸心と略直交する方向に延び、前記第１面の逆に位置する円環状の第２面と、外周側で前記第１面と前記第２面とを接続する研磨面とを有し、
前記研磨面は、バインダ樹脂を含み、複数の気孔が形成された母材と、前記母材内又は前記気孔内に保持された研磨粒子とを含む研磨体によって構成され、
前記バインダ樹脂はポリフッ化ビニリデン又は熱可塑性ポリウレタンであり、
前記研磨粒子はダイヤモンドであり、
密度が０．９～１．２ｇ／ｃｍ³であり、
デュロメータ硬度（Ｄ）が２６～４７であり、
圧縮弾性率が１６４５．１～３２４１．７ＭＰａであり、
前記第２工程では、前記第１回転軸心を前記中心軸線と直交させ、前記研磨粒子を含まない前記研磨液を用いつつ、前記ノッチに対して前記研磨面を押し当てつつ前記第１回転軸心周りで前記研磨パッドを回転することを特徴とするウェハのノッチ研磨方法。

【請求項6】

前記第２工程では、前記研磨パッドを前記第１回転軸心に沿って移動させる請求項５記載のウェハのノッチ研磨方法。

【請求項7】

前記第２工程では、前記中心軸線が前記第１回転軸心周りで揺動するように前記研磨パッドに対してウェハを揺動させる請求項５又は６記載のウェハのノッチ研磨方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、研磨パッドと、ウェハのノッチ研磨方法とに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１～４に従来の研磨パッドが開示されている。特許文献１～３の研磨パッドは、不織布にペーストを含浸し、ペースト中の溶剤を除去したものである。特許文献１のペーストは、ウレタンと、ジメチルホルムアミド等の溶剤と、ＳｉＯ₂等の研磨粒子と、炭酸ナトリウム等のアルカリ微粒子とからなる。特許文献２のペーストは、エーテル系ウレタンと、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド等の溶剤とからなる。特許文献３のペーストは、ウレタンと、溶剤と、撥水剤とからなる。乾燥等による溶剤の除去により、ウレタンは不織布に結合した状態で固化している。特許文献４の研磨パッドは、バインダ樹脂、研磨粒子及び溶剤を混合したペーストを用いて製造したものである。

【0003】

特許文献１の研磨パッドは、半導体素子を製造するために用いられるシリコン等からなる円盤形状のウェハの外周縁部を研磨するために用いられる。すなわち、回転中心周りに回転可能な回転テーブルにウェハが保持される。この際、ウェハの中心軸線が回転テーブルの回転中心に位置される。一方、研磨パッドの外周端面がウェハの外周縁部と当接するようにスピンドルの上端に研磨パッドを設ける。そして、ウェハの外周縁部と研磨パッドの外周端面との間に研磨液を供給するとともに所定の荷重を付加しつつ、回転テーブル及びスピンドルを回転させる。これにより、ウェハの外周縁部を研磨できる。このため、ウェハの外周縁部による半導体デバイスの欠陥の発生を抑制することが可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１９－４６８３８号公報

【文献】特開２０１９－１１８９８１号公報

【文献】特開２０２０－４９６３９号公報

【文献】特許第５５１１２６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、ウェハには、円弧の中心をなす中心軸線の他、結晶軸の方向を示すノッチ（Notch）を有している場合がある。結晶軸の方向を示すために用いられる一般的なオリエンテーションフラット（Orientation Flat)では、大口径のウェハから切除する面積が大きくなってしまい、ウェハを無駄にしてしまうからである。

【0006】

このようにノッチを有するウェハでは、ノッチに何らの対策をしないまま表面又は裏面の研磨を行うと、それらの研磨の最中にノッチ近傍で欠けや割れが発生し、ウェハの無駄を生じてしまう。

【0007】

また、量産性を考慮し、加工時間の短縮化が望まれている一方、ノッチに欠け等が生じない要望もある。

【0008】

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、ノッチを有するウェハの無駄を可及的に少なくできるとともに、加工時間が短い一方、ノッチに欠けを生じない研磨パッドと、そのようなウェハのノッチ研磨方法とを提供することを解決すべき課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の研磨パッドは、第１回転軸心を中心とする円環状に形成され、
前記第１回転軸心と略直交する方向に延びる円環状の第１面と、前記第１回転軸心と略直交する方向に延び、前記第１面の逆に位置する円環状の第２面と、外周側で前記第１面と前記第２面とを接続する研磨面とを有し、
円盤形状のウェハに形成された結晶軸の方向を示すノッチに対して前記研磨面を押し当てつつ前記第１回転軸心周りで回転されることにより、前記ノッチを研磨する研磨パッドであって、
前記研磨面は、バインダ樹脂を含み、複数の気孔が形成された母材と、前記母材内又は前記気孔内に保持された研磨粒子とを含む研磨体によって構成され、
前記バインダ樹脂はポリフッ化ビニリデン又は熱可塑性ポリウレタンであり、
前記研磨粒子はダイヤモンドであり、
密度が０．９～１．２ｇ／ｃｍ³であり、
デュロメータ硬度（Ｄ）が２６～４７であり、
圧縮弾性率が１６４５．１～３２４１．７ＭＰａであることを特徴とする。

【0010】

また、本発明のウェハのノッチ研磨方法は、ウェハと研磨パッドと研磨液とを用意する第１工程と、
前記ウェハと前記研磨パッドとの間に前記研磨液を供給しつつ、前記ウェハを前記研磨パッドにより研磨する第２工程とを備え、
前記ウェハは、中心軸線と、前記中心軸線と略直交する方向に延びる表面と、前記表面と逆に位置し、前記中心軸線と略直交する方向に延びる裏面と、前記表面から前記裏面まで切り欠けられ、結晶軸の方向を示すノッチとを有し、
前記研磨パッドは、第１回転軸心を中心とする円環状に形成され、
前記研磨パッドは、前記第１回転軸心と略直交する方向に延びる円環状の第１面と、前記第１回転軸心と略直交する方向に延び、前記第１面の逆に位置する円環状の第２面と、外周側で前記第１面と前記第２面とを接続する研磨面とを有し、
前記研磨面は、バインダ樹脂を含み、複数の気孔が形成された母材と、前記母材内又は前記気孔内に保持された研磨粒子とを含む研磨体によって構成され、
前記バインダ樹脂はポリフッ化ビニリデン又は熱可塑性ポリウレタンであり、
前記研磨粒子はダイヤモンドであり、
密度が０．９～１．２ｇ／ｃｍ³であり、
デュロメータ硬度（Ｄ）が２６～４７であり、
圧縮弾性率が１６４５．１～３２４１．７ＭＰａであり、
前記第２工程では、前記第１回転軸心を前記中心軸線と直交させ、前記研磨粒子を含まない前記研磨液を用いつつ、前記ノッチに対して前記研磨面を押し当てつつ前記第１回転軸心周りで前記研磨パッドを回転することを特徴とする。

【0011】

本発明の研磨パッドは、研磨面が母材と研磨粒子とを含む研磨体によって構成されている。母材は、バインダ樹脂を含み、複数の気孔が形成されている。そして、母材内又は気孔内に研磨粒子が保持されている。このため、本発明のノッチ研磨方法により、本発明の研磨パッドでウェハのノッチを研磨すれば、ノッチに押し付ける際に優れた追随性を発揮しつつ、良好な研磨を行うことができる。

【0012】

また、本発明の研磨パッドは、バインダ樹脂をポリフッ化ビニリデン又は熱可塑性ポリウレタンとし、研磨粒子をダイヤモンドとしつつ、特定の密度、デュロメータ硬度（Ｄ）及び圧縮弾性率としている。発明者らの試験結果によれば、これらの特性によって加工時間の短縮化を実現しつつ、ノッチ近傍で欠けや割れが発生し難く、又は発生しない。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、ノッチを有するウェハの無駄を可及的に少なくできるとともに、加工時間が短い一方、ノッチに欠けを生じない。また、本発明によれば、研磨粒子を含まない又は研磨粒子の少ない研磨液を用いることができることから、研磨後のウェハに残留する研磨粒子であるパーティクルが少なく、研磨後のウェハの洗浄性に優れる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、実施例１～１０の研磨パッドに係り、図（Ａ）は平面図、図（Ｂ）は断面図である。

【図2】図２は、実施例１～１０の研磨パッドの拡大断面図である。

【図3】図３は、実施例１の研磨パッドの５００倍のＳＥＭ写真である。

【図4】図４は、実施例１の研磨パッドの２０００倍のＳＥＭ写真である。

【図5】図５は、実施例１の研磨パッドの５０００倍のＳＥＭ写真である。

【図6】図６は、実施例１の研磨パッドに係り、ある大気孔を示す５００倍のＳＥＭ写真である。

【図7】図７は、実施例１の研磨パッドに係り、他の大気孔を示す５００倍のＳＥＭ写真である。

【図8】図８は、実施例１～６のノッチ研磨方法で用いた研磨前のウェハに係り、図（Ａ）は平面図、図（Ｂ）は断面図である。

【図9】図９は、実施例のノッチ研磨方法で用いた研磨前のウェハの一部拡大側面図である。

【図10】図１０は、実施例１～６のノッチ研磨方法を示す模式平面図である。

【図11】図１１は、実施例１～６のノッチ研磨方法を示す模式側面図である。

【図12】図１２は、実施例１～６のノッチ研磨方法で研磨した後のウェハの一部拡大平面図である。

【図13】図１３は、実施例１～６のノッチ研磨方法で研磨した後のウェハの一部拡大側面図である。

【図14】図１４は、実施例１～６の研磨パッドの研磨時の模式拡大断面図である。

【図15】図１５は、実施例１～６の研磨パッドの模式拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明の研磨パッドは、研磨面が研磨体によって構成され、研磨体は母材と研磨粒子とを含んでいる。母材は、バインダ樹脂を含み、複数の気孔が形成されている。研磨粒子は母材内又は気孔内に保持されている。この研磨パッドは、ＬＨＡ（Loosely Held Abrasive）パッドとも称される砥粒内包型研磨パッドである。

【0016】

バインダ樹脂としては、ポリフッ化ビニリデン又は熱可塑性ポリウレタンを採用する。ＬＨＡパッドは、バインダ樹脂として、ポリエーテル、硬質発泡ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂の他、ポリフッ化ビニル、フッ化ビニル・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体等のフッ素系合成樹脂や、ポリエチレン樹脂、ポリメタクリル酸メチル等を採用することが可能であるが、発明者らの試験結果によれば、本発明の研磨パッドとしては、追随性、柔軟性等の点でポリフッ化ビニリデン又は熱可塑性ポリウレタンが好ましい。

【0017】

研磨粒子としては、ダイヤモンドを採用する。ＬＨＡパッドは、研磨粒子として、シリカ、セリア、アルミナ、ジルコニア、チタニア、マンガン酸化物、炭酸バリウム、酸化クロム、炭化ホウ素、酸化鉄等を採用することが可能であるが、発明者らの試験結果によれば、本発明の研磨パッドとしては、ヌープ硬度が高く、研磨持続性が良好等の点でダイヤモンドが好ましい。

【0018】

発明者らの試験結果によれば、本発明の研磨パッドとしては、密度は０．９～１．２ｇ／ｃｍ³とし、デュロメータ硬度（Ｄ）は２６～４７とし、圧縮弾性率は１６４５．１～３２４１．７ＭＰａとすることが好ましい。

【0019】

発明者らの試験結果によれば、研磨体は、母材内又は気孔内に保持されたシリカ粒子を含むことが特に好ましい。シリカ粒子は研磨粒子であるダイヤモンドよりも軟質であり、ダイヤモンドを柔軟に支持する。

【0020】

気孔は、立体網目構造をなす細孔と、細孔より容積が大きく、研磨面に開口しつつ細孔と連通する大気孔とからなることが特に好ましい。大気孔は、ノッチの研磨時における加工抵抗を抑制し、ノッチでの欠けを低減する。

【0021】

発明者らの試験結果によれば、細孔は４６．８～５７．７体積％であり、大気孔は０を超え、１３．８体積％以下であることが好ましい。

【0022】

研磨液を用いる場合、研磨液は純水であってもよく、油性であってもよく、酸性又はアルカリ性の薬品を含むものであってもよい。

【0023】

研磨面は、第１面と連続し、第２面に近づくにつれて大径となるテーパ状をなす第３面と、第２面と連続し、第１面に近づくにつれて大径となるテーパ状をなす第４面とを有し得る。第３面と第４面とはノッチの開き角度と整合する内角を有していることが好ましい。

【0024】

本発明の研磨方法において、第２工程では、研磨パッドを第１回転軸心に沿って移動させることが好ましい。この場合、ノッチの第５面と第６面との境界部分を含め、ノッチ全体を研磨パッドの稜線によって研磨可能である。このため、ノッチ研磨後のウェハにノッチ近傍での欠けや割れがより発生し難く、又は発生しない。

【0025】

また、本発明の研磨方法において、第２工程では、中心軸線が第１回転軸心周りで揺動するように研磨パッドに対してウェハを揺動させることが好ましい。この場合、ノッチと表面又は裏面との縁部も好適に研磨できる。このため、ノッチ研磨後のウェハにノッチ近傍での欠けや割れがより発生し難く、又は発生しない。

【0026】

（実施例・比較例）
以下、本発明を具体化した実施例１～６と、比較例１、２とを説明する。

【0027】

まず、以下のバインダ樹脂、研磨粒子及び溶剤を準備した。
（バインダ樹脂）
ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）
（研磨粒子）
ダイヤモンド（平均粒径：５μｍ）
（溶剤）
ＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）
（フィラー）
シリカ粒子（平均粒径：２００ｎｍ）
（気孔形成剤）
グラニュー糖（平均粒径２００μｍ）

【0028】

そして、これらバインダ樹脂、研磨粒子、溶剤、フィラー及び気孔形成剤を表１に示す質量％で混合し、ペーストとした。得られた各ペーストを用い、Ｔダイを用いてシート状の成形体を得た。各成形体から溶剤を除去し、バインダ樹脂を固化させた。

【0029】

【表1】

【0030】

こうして、各研磨体とした。各研磨体の外周部分及び内周部分を第１回転軸心Ｐを中心として切除し、実施例１～６の研磨パッド１を得た。各研磨パッド１は、図１及び図２に示すように、内径φ１が１５２ｍｍ、外径φ２が２００ｍｍ、厚みｔが４．５ｍｍである。なお、後述の研磨装置によって内径、外径及び厚みは変更可能である。

【0031】

各研磨パッド１は、図１に示すように、第１回転軸心Ｐを中心とする円環状に形成されている。また、各研磨パッド１は、第１回転軸心Ｐと略直交する方向に延びる円環状の第１面１ａと、第１回転軸心Ｐと略直交する方向に延び、第１面１ａの逆に位置する円環状の第２面１ｂと、外周側で第１面１ａと第２面１ｂとを接続する研磨面３とを有している。

【0032】

研磨面３は、図２に示すように、第１面１ａと連続し、第２面１ｂに近づくにつれて第１回転軸心Ｐから大径となるテーパ状をなす第３面３ａと、第２面１ｂと連続し、第１面１ａに近づくにつれて第１回転軸心Ｐから大径となるテーパ状をなす第４面３ｂとを有している。第３面３ａと第４面３ｂとは１１０°±２０°の内角θ１を有している。また、第３面３ａと第４面３ｂとは稜線Ｌを形成している。内角θ１は後述するノッチ７の開き角度θ２に合わせて形成される。

【0033】

実施例１の研磨パッド１の５００倍のＳＥＭ写真を図３に示し、２０００倍のＳＥＭ写真を図４に示し、５０００倍のＳＥＭ写真を図５に示す。また、実施例１の研磨パッド１におけるある大気孔の５００倍のＳＥＭ写真を図６に示し、他の大気孔の５００倍のＳＥＭ写真を図７に示す。

【0034】

図３及び図４に示すように、実施例１～６の研磨パッド１は、図１４及び図１５にも示すように、母材１３と研磨粒子１１とを有している。母材１３は、バインダ樹脂からなり、複数の気孔１５ａ、１５ｂが形成されている。研磨粒子１１は、母材１３内又は細孔１５ａ内に保持されている。また、各研磨パッド１は、母材１３内又は細孔１５ａ内に保持されたフィラー１２を含む。また、図５及び図６に示すように、各研磨パッド１の気孔１５ａ、１５ｂは、立体網目構造をなす細孔１５ａと、細孔１５ａより容積が大きく、研磨面３に開口しつつ細孔１５ａと連通する大気孔１５ｂとからなっている。

【0035】

こうして得られた実施例１～６の研磨パッド１の物性値として、デュロメータ硬度（Ｄ）、密度（ｇ/ｃｍ³）及び圧縮弾性率（ＭＰａ）を測定した。この結果を表２に示す。

【0036】

【表2】

【0037】

また、バインダ樹脂の含有率（体積％）、研磨粒子の含有率（体積％）、フィラーの含有率（体積％）及び気孔の含有率（体積％）を測定した。この結果を表３に示す。

【0038】

【表3】

【0039】

また、気孔の含有率の内訳、つまり細孔の含有率（体積％）と、大気孔の含有率（体積％）も計測した。この結果を表４に示す。

【0040】

【表4】

【0041】

（試験）
図８に示すように、ＳｉＣからなり、研磨前のウェハ５を用意した。ウェハ５は、直径が８インチの円盤状である。ウェハ５は、円弧の中心をなす中心軸線Ｑと、中心軸線Ｑと略直交する方向に延びる表面５ａと、表面５ａと逆に位置し、中心軸線Ｑと略直交する方向に延びる裏面５ｂとを有している。また、ウェハ５の外周縁の１か所には、表面５ａから裏面５ｂまで切り欠けられ、結晶軸の方向を示すノッチ７を有している。

【0042】

ノッチ７は、図９に示すように、外周縁の１か所から中心軸線Ｑに延びる第５面７ａと、外周縁の他の１か所から中心軸線Ｑに延びる第６面７ｂとによって開き角度θ２で形成されている。

【0043】

また、図１０に示す研磨装置を用意した。研磨装置は、ＢＢＳ金明製「FINE SURFACE E-200」であり、研磨パッド１を第１回転軸心Ｐ周りに回転可能な図示しないブラケットを備えている。第１回転軸心Ｐは、図示しないドラムに保持されたウェハ５の中心軸線Ｑと直交している。ブラケットは、ドラムに対し、研磨パッド１を押し付けることが可能になっている。また、研磨装置は、研磨パッド１を第１回転軸心Ｐに沿って一定範囲Ｔで移動させることが可能になっている。これにより、ノッチ７の第５面７ａと第６面７ｂとの境界部分を含め、ノッチ７全体を研磨パッド１の稜線Ｌによって研磨可能である。

【0044】

また、ウェハ５は、図１１に示すように、中心軸線Ｑが第１回転軸心Ｐ周りで揺動するように研磨パッド１に対して上下Ｓ°の角度で揺動するようになっている。揺動中心は、ウェハ５の厚さ方向の中央において中心軸線Ｑからノッチ７の中心に向けて延ばした仮想線とウェハ５の外周面との交点Ｘである。これにより、ノッチ７は、ウェハ５の表面５ａとの境界部分と、裏面５ｂとの境界部分とが研磨可能である。

【0045】

そして、実施例１～６の研磨パッド１又は比較例１、２の研磨パッド１を用い、以下の条件で２００枚のウェハ５のノッチ７を研磨した。比較例１の研磨パッド１は市販の硬質ウレタンパッド（硬度Ｄ：６０）であり、比較例２の研磨パッド１は市販の不織布パッド（硬度Ｄ：３０）である。実施例１～６の研磨パッド１については、研磨粒子を含まない水を研磨液として用いた。比較例１、２の研磨パッド１については、シリカを研磨粒子とし、研磨粒子の濃度を変更した過マンガン酸系スラリーを研磨液として用いた。
研磨パッド１の回転数：６００（ｒｐｍ）
ノッチ７に対する研磨面３の押し付け荷重：０．８（ｋｇｆ）

【0046】

研磨後のノッチ７の一部拡大平面図を図１２に示し、一部拡大側面図を図１３に示す。図１２及び図１３に示すように、研磨後のノッチ７は、表面が平滑にされるとともに、先端、表面５ａとの境界部分及び裏面５ｂとの境界部分に面取り９が形成され、研磨後のウェハ５はノッチ７の近傍で欠けや割れが発生し難くなる。

【0047】

研磨時間と磨き残しの有無と、パーティクルと、研磨液とを評価した。この際、磨き残しは、ノッチ７の先端（ＴＯＰ-ＶＮ）、ノッチ７の表面５ａ部分（Ａ-ＶＮ）及びノッチ７の裏面５ｂ部分（Ｂ-ＶＮ）で評価した。

【0048】

研磨時間と磨き残しの有無に関しては、研磨時間が９０秒以内であり、かつ磨き残しが無ければ◎、研磨時間が１２０秒以内であり、かつ磨き残しが無ければ〇、研磨時間が１８０秒以内であり、かつ磨き残しが無ければ△、研磨時間が１８０秒以上であり、かつ磨き残しが有れば×とした。但し、ノッチ７において、前加工の研削痕（キズ）が横方向に存在しており、顕微鏡観察にて横方向の研削痕が確認された場合は磨き残し有りと判断する。

【0049】

パーティクルに関しては、電子顕微鏡の観察判定により、５μｍ×５μｍの面内において、パーティクル数が０個であれば◎、５個以内であれば〇、５個以上、１０個以内であれば△、１０個以上であれば×とした。

【0050】

研磨液に関しては、研磨粒子の濃度が０ｐｐｍで研磨可能であれば◎、研磨粒子の濃度が１ｐｐｍ以上、１０００ｐｐｍ未満でなければ研磨できなかった場合は〇、研磨粒子の濃度が１０００ｐｐｍ以上、５０００ｐｐｍ未満でなければ研磨できなかった場合は△、研磨粒子の濃度が５０００ｐｐｍ以上、１００００ｐｐｍ以下でなければ研磨できなかった場合は×とした。

【0051】

総合では、研磨時間と磨き残しの有無、パーティクル及び研磨液において、一つでも×又は△があれば×とし、全てが○以上であり、◎が２以下であれば〇とし、全てが○以上であり、◎が３以上であれば◎とした。結果を表５に示す。

【0052】

【表5】

【0053】

表５から、総合において、実施例１～４の研磨パッド１が◎を得ており、実施例５、６の研磨パッド１が〇を得ている。発明者らの試験結果によれば、ＰＶＤＦに代えて、ＴＰＵ（熱可塑性ポリウレタン）を採用した場合も、同様の効果が得られた。これに対し、比較例１、２の研磨パッド１では、磨き残しを生じているとともに、パーティクル及び研磨液で評価が劣っている。これは以下の理由によると推察している。

【0054】

すなわち、図１４及び図１５に示すように、実施例１～６の研磨パッド１は、気孔１５が細孔１５ａと大気孔１５ｂとからなる。細孔１５ａは立体網目構造をなしている。大気孔１５ｂは細孔１５ａより容積が大きく、研磨面２に開口しつつ細孔１５ａと連通している。ダイヤモンドからなる研磨粒子１１は、母材１３の細孔１５ａ内に内包して存在し、点又は面接触で母材１３に固着されている。研磨中において、ある研磨粒子１１に過度に大きな負荷が集中した場合、その研磨粒子１１は母材１３から脱落し、細孔１５ａ内で局所的に自由度を持ちながら研磨する。この際、フィラー１２は細孔１５ａ内で研磨粒子１１を柔軟に支持し、研磨粒子１１に過度に大きな負荷が集中することを抑制している。このため、ウェハ５のノッチ７に深いキズやスクラッチが入らない。

【0055】

また、実施例１～６の研磨パッド１は、大気孔１５ｂを有するため、柔軟性が向上しており、加工中に変形しやすく、ノッチ７に追随しながら研磨すると推察される。こうして、実施例１～６の研磨パッド１では、大気孔１５ｂがノッチ７の研磨時における加工抵抗を抑制し、ノッチ７での欠けを低減する。

【0056】

特に、実施例１～６の研磨パッドは、バインダ樹脂をポリフッ化ビニリデン又は熱可塑性ポリウレタンとし、研磨粒子１１をダイヤモンドとしつつ、特定の密度、デュロメータ硬度（Ｄ）及び圧縮弾性率としている。このため、これらの特性によって加工時間の短縮化を実現しつつ、ノッチ７近傍で欠けや割れが発生し難く、又は発生しない。

【0057】

したがって、実施例１～６の研磨パッド１及びこれらを用いたノッチ研磨方法によれば、ノッチ７を有するウェハ５の無駄を可及的に少なくできることがわかる。

【0058】

また、実施例１～１０の研磨パッド１及びこれらを用いたノッチ研磨方法によれば、研磨粒子を含まない又は研磨粒子の少ない研磨液を用いることができ、研磨後のウェハ５に残留する研磨粒子であるパーティクルが少ないことから、研磨後のウェハ５の洗浄性に優れる。

【0059】

以上において、本発明を実施例１～６に即して説明したが、本発明は上記実施例１～６に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

【0060】

例えば、実施例１～６ではＳｉＣからなるウェハ５のノッチ７を研磨したが、本発明の研磨パッド及びウェハ研磨方法はＳｉ、ＧａＮ等の半導体全般からなるウェハのノッチを研磨する場合にも適用可能である。

【産業上の利用可能性】

【0061】

本発明は半導体デバイスの製造装置等に利用可能である。

【符号の説明】

【0062】

Ｐ…第１回転軸心
１ａ…第１面
１ｂ…第２面
３…研磨面
５…ウェハ
７…ノッチ
１…研磨パッド
１５ａ、１５ｂ…気孔（１５ａ…細孔、１５ｂ…大気孔）
１３…母材
１１…研磨粒子
１２…シリカ粒子（フィラー）

【要約】

【課題】ノッチを有するウェハの無駄を可及的に少なくできるとともに、加工時間が短い一方、ノッチに欠けを生じない研磨パッドと、そのようなウェハのノッチ研磨方法とを提供する。
【解決手段】本発明の研磨パッド１は、研磨面３は、バインダ樹脂を含み、複数の気孔１５ａ、１５ｂが形成された母材１３と、母材１３内又は気孔１５ａ、１５ｂ内に保持された研磨粒子１１とを含む研磨体によって構成されている。バインダ樹脂はポリフッ化ビニリデン又は熱可塑性ポリウレタンであり、研磨砥粒１１はダイヤモンドであり、密度が０．９～１．２ｇ／ｃｍ³であり、デュロメータ硬度（Ｄ）が２６～４７であり、圧縮弾性率が１６４５．１～３２４１．７ＭＰａである。
【選択図】図１４

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】