ＣＭＰ装置
【課題】スラリー洗浄が容易で且つ耐薬品性に優れたＣＭＰ装置を提供する。
【解決手段】被研磨部材を研磨パッド上に保持するヘッド部表面及びアーム部表面、スラリー供給管表面、並びに、装置本体内壁よりなる群から選択される少なくとも１つの被覆対象をフッ素樹脂により被覆したことを特徴とするＣＭＰ装置。
【解決手段】被研磨部材を研磨パッド上に保持するヘッド部表面及びアーム部表面、スラリー供給管表面、並びに、装置本体内壁よりなる群から選択される少なくとも１つの被覆対象をフッ素樹脂により被覆したことを特徴とするＣＭＰ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＭＰ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
化学機械研磨〔ＣＭＰ〕装置は、ＩＣデバイス、ＬＳＩ等の半導体装置、薄膜磁気ヘッド用基盤等の製造工程において、ウェハ、配線膜や絶縁膜表面等の被研磨部材の平坦化を図る目的に用いられている。
【０００３】
ＣＭＰ装置では、スラリー（研磨液）を研磨パッド上に滴下して研磨を行うものであるが、研磨時にスラリー飛沫が飛散し、ＳＵＳ、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、硬質塩化ビニル樹脂製等の装置本体内壁その他の装置内面に付着し、乾燥して固着する問題がある。
この固着したスラリーが、順次堆積し、固着面から脱落して研磨面に付着すると、製品に引っ掻き傷（スクラッチ）ができ、不良品となる問題がある。また、ＣＭＰ装置における研磨盤を囲う部材が、透明樹脂からなるものである場合、スラリーが固着すると、装置内面を目視できなくなる問題も生じる。
従って、ＣＭＰ装置内面に付着したスラリーは、定期的に洗浄、除去する必要があるが、一旦固着したスラリーは、取れにくく、作業効率が悪い問題がある。
【０００４】
ＣＭＰ装置内面に付着したスラリーは、従来、水や洗浄剤をかけ、布やブラシで擦って除去していた。
特に洗浄剤は種々市販されているが、高価であり、未だ満足のいく洗浄性が得られていない問題がある。
特許文献１には、半導体装置の製造装置の内面の洗浄方法が開示されている。この方法は、固着したスラリーや重金属を洗浄するための溶液及び洗浄工程に関するものであるが、高価であり、洗浄性が未だ充分でない問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３９１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上記現状に鑑み、スラリー付着を低減し、固着スラリーの洗浄が容易で、耐薬品性に優れたＣＭＰ装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、被研磨部材を研磨パッド上に保持するヘッド部表面及びアーム部表面、スラリー供給管表面、並びに、装置本体内壁よりなる群から選択される少なくとも１つの被覆対象をフッ素樹脂により被覆したことを特徴とするＣＭＰ装置である。
以下に本発明を詳細に説明する。
【０００８】
本発明のＣＭＰ装置において、その構造は特に限定されず、例えば、図１の模式図に示すように、研磨パッド（１）、研磨ヘッド（２）、定盤（３）及びスラリー供給管（４）を備えた装置等が挙げられる。
図１の模式図では、上記定盤（３）には、上記研磨パッド（１）が貼り付けられており、その上方にはスラリー供給管（４）が設けられている。また、上記研磨パッド（１）には、被研磨部材を保持する研磨ヘッド（２）が、アーム部（バッキング材）を介して設けられている。
上記ＣＭＰ装置の各構成部は、特に限定されず、従来公知の部材を用いて設けることができる。
例えば、上記定盤（３）には、セラミック、ＳＵＳ等の金属が、上記研磨パッド（１）には、発泡ポリウレタン等の熱可塑性樹脂が、上記スラリー供給管（４）には、セラミック、ＳＵＳ等の金属、熱可塑性樹脂等を用いて設けることができる。また、図示したＣＭＰ装置における研磨盤を囲う部材、すなわち装置本体内壁として、ガラス、ＳＵＳ、アルミ、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、硬質塩化ビニル樹脂等を用いることができる。
【０００９】
本発明のＣＭＰ装置は、上記ヘッド部表面及びアーム部表面、スラリー供給管表面、並びに、装置本体内壁よりなる群から選択される少なくとも１つの被覆対象をフッ素樹脂により被覆してなるものである。
【００１０】
上記フッ素樹脂を構成する含フッ素重合体は、少なくとも１種のフッ素含有単量体から誘導される繰り返し単位を有するホモポリマー鎖又はコポリマー鎖であり、フッ素含有単量体のみを重合してなるものであってもよいし、フッ素含有単量体とフッ素非含有単量体とを重合してなるポリマー鎖であってよい。
上記フッ素含有単量体は、フッ素原子を有するオレフィン性不飽和単量体であり、例えば、テトラフルオロエチレン〔ＴＦＥ〕、フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレン〔ＣＴＦＥ〕、フッ化ビニル、ヘキサフルオロプロピレン〔ＨＦＰ〕、ヘキサフルオロイソブテン、ＣＨ２＝ＣＸ１（ＣＦ２）ｎＸ２（式中、Ｘ１はＨ又はＦ、Ｘ２はＨ、Ｆ又はＣｌ、ｎは１〜１０の整数である。）で示される単量体、パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）〔ＰＡＶＥ〕類等である。上記ＰＡＶＥとしては、例えば、パーフルオロ（メチルビニルエーテル）〔ＰＭＶＥ〕、パーフルオロ（エチルビニルエーテル）〔ＰＥＶＥ〕、パーフルオロ（プロピルビニルエーテル）〔ＰＰＶＥ〕等が挙げられる。
上記フッ素非含有単量体単量体は、耐熱性や耐薬品性等の点で、炭素数５以下のエチレン性単量体から選ばれることが好ましく、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、２−ブテン、塩化ビニル、塩化ビニリデン等があげられる。
【００１１】
上記含フッ素重合体としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン〔ＰＴＦＥ〕、エチレン／ＴＦＥ共重合体〔ＥＴＦＥ〕、ＴＦＥ／ＰＡＶＥ共重合体〔ＰＦＡ〕、ＴＦＥ／ＨＦＰ共重合体〔ＦＥＰ〕等が挙げられ、なかでも、耐薬品性の点で、ＴＦＥ単位を必須成分とする含フッ素重合体が好ましく、透明性及び耐薬品性の点で、ＦＥＰがより好ましい。
【００１２】
本明細書において、上記ＰＴＦＥは、テトラフルオロエチレン〔ＴＦＥ〕単独重合体であってもよいし、変性ポリテトラフルオロエチレン〔変性ＰＴＦＥ〕であってもよい。
本明細書において、上記「変性ＰＴＦＥ」とは、ＴＦＥ単独重合体の性質を大きく損なわない範囲内で、ＴＦＥとともに微量のＴＦＥ以外の単量体をも重合に供することにより得られるＴＦＥ共重合体である。上記ＴＦＥ以外の単量体は、１種のみ用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
上記ＴＦＥ以外の単量体としては、例えば、上述のフッ素含有単量体、フッ素非含有単量体等が挙げられる。
上記ＴＦＥ以外の単量体に基づく繰り返し単位の合計量は、一般に、ＰＴＦＥを形成する全単量体に基づく繰り返し単位の総量の通常１質量％以下であることが好ましく、より好ましくは０．５質量％以下である。
【００１３】
上記含フッ素重合体は、後述の熱可塑性樹脂との積層体として被覆可能となる点で、接着性含フッ素重合体であることが好ましい。
上記接着性含フッ素重合体とは、一般に、接する他の材料と化学結合可能な結合基を有する含フッ素重合体を意味する。本明細書において、接着性含フッ素重合体により構成されるフッ素樹脂を「接着性フッ素樹脂」と称することがある。
上記結合基は、カルボニル基〔−Ｃ（＝Ｏ）−〕、カルボニル基を含む基、エポキシ基、水酸基、アミノ基、シリル基、炭素−炭素二重結合、スルホン酸基、エーテル結合〔−Ｏ−〕及びシアノ基よりなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましく、なかでも、カルボニル基又はカルボニル基を含む基であることがより好ましい。
上記カルボニル基を含有する基とは、一般に、アミド基〔−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨ−〕やアミノ基等の官能基と基本的に反応し得る−Ｃ（＝Ｏ）−を有する官能基であり、例えば、カーボネート〔−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−Ｒ基。Ｒは有機基（例えば、Ｃ１〜Ｃ２０アルキル基、エーテル結合を有するＣ２〜Ｃ２０アルキル基等）〕、ハロホルミル基〔−Ｃ（＝Ｏ）Ｘ；Ｘはハロゲン元素〕、ホルミル基〔−Ｃ（＝Ｏ）Ｈ〕、ケトン〔Ｒ１−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ２〕、カルボキシル基〔−Ｃ（＝Ｏ）ＯＨ〕、エステル結合〔−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ１〕、酸無水物〔−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−〕、イソシアネート基〔−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ〕等が挙げられる（Ｒ１及びＲ２は、同一又は異なって、炭素数１〜２０の有機基を表す。）。
【００１４】
上記含フッ素重合体において、カルボニル基の数は、該含フッ素重合体が接することとなる後述の熱可塑性樹脂層、粘着剤層等の種類等に応じて適宜選択されうるが、主鎖炭素数１×１０６個あたり合計３〜１０００個であることが好ましい。
上記カルボニル基の数は、より好ましくは３〜５００個、更に好ましくは１０〜３００個である。
本明細書において、上記カルボニル基の数は、国際公開９９／４５０４４号パンフレットに記載のカルボニル基含有官能基の個数の測定方法に準じた赤外吸収スペクトル分析により測定したものである。
【００１５】
上記含フッ素重合体は、後述の熱可塑性樹脂層との成形性の点で、融点が１５０〜２７０℃であることが好ましく、２３０℃以下であることがより好ましく、２１０℃以下であることが更に好ましい。
上記融点は、昇温速度１０℃／分で示差走査熱量計を用いて測定を行うことにより得られた熱融解曲線の極大値に対応する温度として測定したものである。
【００１６】
上記含フッ素重合体は、約２３０〜３００℃の範囲の任意の温度におけるメルトフローレート〔ＭＦＲ〕が０．５〜１００（ｇ／１０分）であることが好ましく、５〜５０（ｇ／１０分）であることがより好ましい。
上記ＭＦＲは、メルトインデクサー（東洋精機製作所社製）を用い、各種温度、５ｋｇ荷重下で、直径２ｍｍ、長さ８ｍｍのノズルから単位時間（１０分間）に流出するポリマーの重量（ｇ）を測定したものである。
【００１７】
上記含フッ素重合体は、懸濁重合、溶液重合、乳化重合、塊状重合等、従来公知の方法で調製することができる。
上記含フッ素重合体として上記接着性含フッ素重合体を調製する場合、例えば、カルボニル基又はカルボニル基に変換できる官能基を有する重合開始剤を使用して重合を行うことによりポリマー鎖末端にカルボニル基を導入することができる。
【００１８】
本発明におけるフッ素樹脂は、フッ素樹脂粉体塗料又はフィルムとして被覆対象に被覆することができる。
上記フッ素樹脂粉体塗料の平均粒径は、目的とする塗膜の厚みに応じて適宜決定するものであってよいが、例えば１０〜１００μｍが好ましい。
本明細書において、フッ素樹脂粉体塗料の平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置（島津製作所社製）により測定した値である。
上記フッ素樹脂粉体塗料及びフィルムは、それぞれ従来公知の方法で作成することができ、市販品を入手して用いてもよい。
【００１９】
本発明のＣＭＰ装置において、上記フッ素樹脂は、例えば、（１）フッ素樹脂粉体塗料として被覆対象に塗装する方法、（２）フッ素樹脂を用いて形成したフィルムを被覆対象に貼着する方法等により被覆対象に被覆することができる。
本発明において、フッ素樹脂による被覆は、スラリー付着防止、固着スラリー除去、耐薬品性の点で、最表面をフッ素樹脂が構成することとなるように被覆対象を被覆することが好ましい。
【００２０】
上記（１）の方法は、研磨パッドのヘッド部やアーム部、スラリー供給管等、複雑な形状を有する被覆対象への被覆が容易である点で好ましい。
上記方法（１）に用いるフッ素樹脂としては、例えば、ＦＥＰ、ＥＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＣＴＦＥ等が好ましい。
上記（１）における塗装の方法としては、特に限定されず、例えば、静電粉体塗装等が挙げられる。
上記（１）の方法は、被覆対象がＳＵＳ等の金属である場合、静電粉体塗装を好適に行うことができる。
【００２１】
上記（１）の方法を行う場合、フッ素樹脂粉体塗料は、焼成後の塗膜の厚みが好ましくは１０〜２００μｍ、より好ましくは５０〜１００μｍとなるよう塗装することができる。
本明細書において、塗膜の厚み、並びに、後述の単層フィルム若しくは積層体の全体の厚み、及び、積層体を構成する各層の厚みは、測定対象の塗膜、フィルム又は積層体から刃物を用いて厚み方向に薄片を切り出し、その断面を画像測定機により目視観察することにより測定したものである。
【００２２】
上記（１）の方法は、用いるフッ素樹脂が接着性フッ素樹脂である場合、必ずしもプライマーを用いる必要はないが、非接着性フッ素樹脂である場合、プライマーを用いることが接着性の点で好ましい。該プライマーとしては、芳香族系樹脂とフッ素樹脂とを含有するプライマー等が挙げられる。
該プライマーに用いるフッ素樹脂としては特に限定されず、上記フッ素樹脂粉体塗料を構成するフッ素樹脂と同じ種類であってもよいし、異なる種類であってもよいが、接着性の点で、同じ種類であることが好ましい。
【００２３】
上記（２）の方法を用いたフッ素樹脂による被覆は、必要に応じて、被覆したフィルムを容易に交換することができる点で好ましい。該（２）の方法は、ＣＭＰ装置本体の内壁の被覆に好適である。
上記（２）の方法としては、フッ素樹脂単層フィルムを被覆対象に貼着する方法（２−１）、フッ素樹脂層と、フッ素樹脂以外の熱可塑性樹脂からなる熱可塑性樹脂層との積層体を被覆対象に貼着する方法（２−２）等が挙げられる。
上記方法（２−２）におけるフッ素樹脂としては、上述の接着性フッ素樹脂を用いる。本明細書において、該接着性フッ素樹脂からなるフッ素樹脂層を「接着性フッ素樹脂層」ということがある。
【００２４】
上記方法（２−１）は、用いるフッ素樹脂が接着性フッ素樹脂でなくても、フッ素樹脂単層フィルムをフッ素樹脂単層に粘着剤層を設けた積層体とし、被覆対象に該粘着剤層側を貼着させることにより被覆可能であり、種々のフッ素樹脂を幅広く用い得る点、また、熱可塑性樹脂層を用いる必要がなく、工程を簡便化し得る点で、好ましい。
【００２５】
上記方法（２−１）におけるフッ素樹脂単層フィルムは、粘着剤層を含み被覆対象と貼着可能な点で、接着性フッ素樹脂である必要はなく、非接着性フッ素樹脂を好適に用いることができる。上記方法（２−１）に用いるフッ素樹脂としては、例えば、ＦＥＰ、ＥＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＣＴＦＥ等が好ましい。
【００２６】
上記フッ素樹脂単層は、上述のフッ素樹脂を成形することにより得られるフィルムであり、従来公知の方法で作成することができる。
上記フッ素樹脂単層の厚みは、薄すぎると、コシが弱くて貼りにくく、スラリーが酸性又はアルカリ性である場合、耐薬品性に劣り、厚すぎると、コスト高となるので、用いるスラリーの液性等にもよるが、２０〜２００μｍであることが好ましく、５０〜１００μｍであることがより好ましい。
【００２７】
上記方法（２−１）における粘着剤層は、被覆対象及びフッ素樹脂の両方に粘着性を示す粘着剤からなるものであればよい。
上記粘着剤層としては、特に限定されず、例えば、天然ゴム系粘着剤、合成ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤から主に構成されるものが好ましい。
上記粘着剤層は、被覆対象とフッ素樹脂単層との間の粘着性の点で、厚みが５〜１００μｍであることが好ましく、１０〜５０μｍであることがより好ましい。
【００２８】
上記方法（２−１）は、例えば、フッ素樹脂単層上に粘着剤層を設けてなるフッ素樹脂単層フィルムの上記粘着剤層側を被覆対象に貼着させて行うことができる。
上記粘着剤層をフッ素樹脂単層上に設ける方法としては、例えば、フッ素樹脂単層の表面にコロナ放電処理を施して濡れ性を向上させた上に粘着剤をコーティングする方法等が例示される。
上記方法（２−１）における粘着剤の塗布、フッ素樹脂フィルムの圧着等の各条件は、使用する粘着剤、フッ素樹脂等の種類、厚み等に応じて適宜選択することができる。
【００２９】
上記方法（２−２）の方法を用いたフッ素樹脂による被覆は、接着性フッ素樹脂層を強固な積層体として被覆可能である点、及び、フッ素樹脂の使用量を低減させて材料コストダウンできる点で、好ましい。
上記方法（２−２）において、積層体を構成する接着性フッ素樹脂層は、被覆の最表面層となる。該接着性フッ素樹脂層を構成する接着性フッ素樹脂は、上述の接着性フッ素樹脂を用いることができる。
【００３０】
上記熱可塑性樹脂層を構成する熱可塑性樹脂としては、接着性フッ素樹脂層との接着性及び粘着剤層との粘着性を有するものであれば特に限定されない。
上記熱可塑性樹脂の融点としては特に限定されないが、例えば、接着性フッ素樹脂層との接着を後述の共押出し法、押出ラミネーション法等の押出法により行う場合、一般に１００〜３００℃、好ましくは１２０〜２５０℃である。
上記押出ラミネーション法とは、予め成形したフィルム、シート等をロール状で供給し、押出機のフラットダイから出た直後のフィルムやシートをロールで圧着し積層する方法を意味する。
【００３１】
上記方法（２−２）において、熱可塑性樹脂層を構成する熱可塑性樹脂としては、特に限定されず、例えば、ポリアミド系樹脂、エチレン／ビニルアルコール樹脂、エポキシ変性ポリエチレン樹脂等が挙げられる。
上記熱可塑性樹脂がポリアミド系樹脂、エチレン／ビニルアルコール樹脂及びエポキシ変性ポリエチレン樹脂よりなる群から選択されるものである場合、粘着剤との馴染みが良く、被覆対象との粘着性を充分高くすることができる。更に、接着性フッ素樹脂層と熱可塑性樹脂層との積層体を交換するとき、通常、粘着剤層を該積層体側に付着させて被覆対象から剥がすことができるので、粘着剤が被覆対象に残らず、作業性が良い。
【００３２】
上記ポリアミド系樹脂としては、特に限定されないが、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６１０、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン４６、メタキシリレンジアミン／アジピン酸重合体、ナイロン６／６６共重合体、ナイロン６６／１２共重合体等が挙げられる。
上記エチレン／ビニルアルコール樹脂は、エチレン単位が１０〜５０質量％であるものが好ましく、また、鹸化度が５０〜１００％であるものが好ましい。
上記エポキシ変性ポリエチレン樹脂としては、グリシジルメタクリレート／エチレン共重合体等が挙げられる。
上記熱可塑性樹脂としては、耐薬品性に優れる点で、ポリアミド系樹脂が好ましく、なかでも、ナイロン６／６６共重合体、ナイロン６、ナイロン１２等が好ましい。
【００３３】
上記接着性フッ素樹脂層と熱可塑性樹脂層との積層体は、共押出し法、押出ラミネーション法等、従来公知の押出成形法により作成することができる。
上記接着性フッ素樹脂と熱可塑性樹脂との成形条件は、接着性フッ素樹脂層及び熱可塑性樹脂層における各材料の種類、厚み等に応じて、適宜選択することができる。
【００３４】
上記接着性フッ素樹脂層と熱可塑性樹脂層との積層体は、本発明の効果を工業的に奏する点で、全体の厚みが３０〜５００μｍであることが好ましく、５０〜２００μｍであることがより好ましい。
上記接着性フッ素樹脂層は、厚みが１〜２０μｍであることが好ましい。上記接着性フッ素樹脂層は、厚みが１μｍ未満であると、ピンホールが発生することがあり、厚みが２０μｍを超えると、材料コストが高くなる。上記接着性フッ素樹脂層の厚みは、より好ましい下限が５μｍであり、より好ましい上限が１５μｍである。
上記粘着剤層は、被覆対象と熱可塑性樹脂層との間の粘着性の点で、厚みが５〜１００μｍであることが好ましく、１０〜５０μｍであることがより好ましい。
【００３５】
上記方法（２−２）は、例えば、上述の接着性フッ素樹脂層と熱可塑性樹脂層とからなる積層体における熱可塑性樹脂層上に粘着剤層を設けたのち、該粘着剤層側を被覆対象に貼着させて行うことができる。該粘着剤層は、例えば、熱可塑性樹脂層の表面にコロナ放電処理を施して濡れ性を向上させた上に粘着剤をコーティングする方法等により設けることができる。
上記方法（２−２）における粘着剤の塗布、積層体の被覆対象への圧着等の各条件は、使用する粘着剤の種類、積層体の構成、厚み等に応じて適宜選択することができる。
【００３６】
本発明のＣＭＰ装置は、耐薬品性を有し且つスラリーに対し非粘着性を示すフッ素樹脂により上述の被覆対象を被覆してなるものであるので、使用時におけるスラリーの付着を低減し、スラリーの洗浄除去を容易に行うことができ、また、酸性又はアルカリ性のスラリーや洗浄液に起因する腐食が生じにくい。
本発明のＣＭＰ装置は、洗浄時にブラシ等の器具を用いて擦ってもよいが、従来と異なり、洗浄時に擦る作業を行わなくても、また、特別な洗浄液を使わなくても、スラリーを残存させずに洗浄除去することができ、例えば水洗のみでも洗浄力に優れている。
【発明の効果】
【００３７】
本発明のＣＭＰ装置は、上述の構成よりなるので、スラリーの付着を防止し、固着したスラリーの洗浄が容易で、耐薬品性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】ＣＭＰ装置の一例を表したものである。
【実施例】
【００３９】
以下に実施例及び比較例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例及び比較例にのみに限定されるものではない。
各実施例及び各比較例における組成物の量は、特に断りがない場合は、質量基準である。
【００４０】
各実施例及び各比較例に記載の各測定値は、以下の方法により求めた値である。
１．モノマー単位
１９Ｆ−ＮＭＲ分析を行い、測定した。
２．カーボネート末端基数
フーリエ変換赤外分光光度計（パーキンエルマー社製）を用いて、国際公開９９／４５０４４号パンフレットに記載のカルボニル基含有官能基の個数の測定方法に準じた赤外吸収スペクトル分析により測定した。
３．融点
示差走査熱量計（セイコー社製）を用い、昇温速度１０℃／分にて測定し、得られた融解ピークの極大値での温度を融点とした。
４．各層の厚み
刃物を用いて厚み方向に薄片（厚み３００μｍ）を切り出し、その断面を画像測定機（ミツトヨ社製）により目視観察して測定した。
５．接着強度
積層フィルム（積層体）から１ｃｍ幅のテストピースを切り取り、テンシロン万能試験機（オリエンテック社製）を用いて、２５ｍｍ／分の速度で１８０°剥離試験を行い、伸び量−引張強度グラフにおける極大５点の平均値として求めた。
６．平均粒径
レーザー回折式粒度分布測定装置（島津製作所社製）により測定した。
【００４１】
合成例１（フッ素樹脂の合成）
内容積８２０Ｌのガラスライニング性オートクレーブに純水２００Ｌを入れ、径内を窒素ガスで充分に置換した後、真空にし、１−フルオロ−１，１−ジクロロエタン１１３ｋｇ及びヘキサフルオロプロピレン９５ｋｇ、シクロヘキサン８５ｇを仕込んだ。次いで、パーフルオロ（１，１，５−トリハイドロ−１−ペンテン）［ＣＨ２＝ＣＦ（ＣＦ２）３Ｈ］２９２ｇを窒素ガスを用いて圧入し、槽内温度を３５℃、攪拌速度を２００ｒｐｍに保った。更にテトラフルオロエチレンを７．２５ｋｇ／ｃｍ２Ｇになるまで圧入し、その後、エチレンを８ｋｇ／ｃｍ２Ｇになるまで圧入した。
【００４２】
次いで、ジ−ｎ−プロピルパーオキシジカーボネートの５０質量％メタノール溶液１．９ｋｇを仕込むことにより、重合を開始した。重合の進行と共に槽内圧力が低下するので、テトラフルオロエチレン／エチレン／ヘキサフルオロプロピレンの混合ガス（モル比＝３９．２：４３．６：１７．３）を追加圧入して、重合圧力を８ｋｇ／ｃｍ２Ｇに保ちながら重合を続け、途中、ＣＨ２＝ＣＦ（ＣＦ２）３Ｈ１１００ｇを２０回に分割してマイクロポンプで仕込み、重合を合計３２時間行った。重合終了後、内容物を回収し、水洗し、粉末状のフッ素樹脂を９５ｋｇ得た。
【００４３】
得られたフッ素樹脂は、モノマー単位（質量比）がＴＦＥ／Ｅｔ／ＨＦＰ／［ＣＨ２＝ＣＦ（ＣＦ２）３Ｈ］＝３８．９／４５．９／１４．８／０．４であり、カーボネート基数が主鎖炭素数１×１０６個あたり４１１個であり、融点が１７１．８℃であった。
【００４４】
実施例１
合成例１で得られたフッ素樹脂と、ナイロン６／６６共重合体（ＮＯＶＡＭＩＤ２４３０Ｊ、三菱エンジニアリングプラスチックス社製）とを、Ｔダイフィルム成形装置（池貝社製）を使用して共押出を行い、２層の積層フィルム（厚み：ＥＦＥＰ層１０μｍ、ナイロン６／６６共重合体層７０μｍ、計８０μｍ）を作成した。
上記積層フィルムは、接着強度を測定したところ、剥離不能であった。
更に、上記積層フィルムのナイロン６／６６共重合体側に、アクリル系粘着剤（製品名Ｓ１５３Ｂ、東洋インキ社製）をドクターロールコーターで塗工した後、硬質塩化ビニル製板（サイズ３０ｍｍ×５０ｍｍ）の表面に貼着し、ＣＭＰ装置（ムサシノ電子工業社製ＭＡ−２００）の内面に設置した。
【００４５】
実施例２〜３
上記ナイロン６／６６共重合体に変え、エチレン／酢酸ビニル共重合体（Ｆ１０１Ａ、クラレ社製）又はエポキシ変性ポリエチレン（ボンドファーストＥ、住友化学社製）を各実施例に使用する以外は、実施例１と同様に積層フィルムを作成し、ＣＭＰ装置の内面に設置した。
【００４６】
実施例４
合成例１で得られたフッ素樹脂をローラーコンパクター（マツボー社製）を用いて圧縮した後、粒径を調整しながら粉砕して、平均粒径３０μｍの粉体塗料を得た。
更に、ＳＵＳ製基材（３０ｍｍ×５０ｍｍ）に上記粉体塗料を膜厚８０μｍになるように静電粉体塗装方法により塗布した後、２００℃で加熱して塗膜を得た。得られた塗膜の接着強度は、１３Ｎ／ｃｍであった。このフッ素樹脂被覆ＳＵＳ板をＣＭＰ装置（ムサシノ電子工業社製ＭＡ−２００）の内面に設置した。
【００４７】
比較例１
ＣＭＰ装置（ムサシノ電子工業社製ＭＡ−２００）の内面にＳＵＳ板（サイズ３０ｍｍ×５０ｍｍ）を設置した。
【００４８】
比較例２
ＣＭＰ装置（ムサシノ電子工業社製ＭＡ−２００）の内面に硬質塩化ビニル板（サイズ３０ｍｍ×５０ｍｍ）を設置した。
【００４９】
試験例
実施例１〜４及び比較例１〜２のＣＭＰ装置を用い、研磨パッドにスラリー（日本キャボットマイクロエレクトロニクス社製Ｓｅｍｉ−Ｓｐｅｒｓｅ ２５−Ｅ）を滴下しながら、１５０ｒｐｍで運転することにより、スラリーを飛散させてスラリーの付着性を目視して下記基準で評価した。
（付着性評価基準）
○：スラリー飛沫が付着した範囲が、設置した板の面積の１／５以下。
△：スラリー飛沫が付着した範囲が、設置した板の面積の１／５を超え、１／２以下。
×：スラリー飛沫が付着した範囲が、設置した板の面積の１／２以上。
【００５０】
更に、設置した板にスラリー飛沫が付着した状態で、常温で２４時間乾燥させた後、各板に常温の純水にかけることにより１０秒間洗浄し、洗浄性を下記基準で評価した。
（洗浄性評価基準）
○：付着物を完全に除去することができた。
△：付着物がわずかながら残存する。
×：付着物を殆ど除去できない。
各結果を表１に示す。
【００５１】
【表１】
【００５２】
本結果より、フッ素樹脂により被覆したＣＭＰ装置は、スラリーの付着が少なく、洗浄が容易であることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明のＣＭＰ装置は、上述の構成よりなるので、スラリー洗浄が容易で且つ耐薬品性に優れている。
【符号の説明】
【００５４】
１．研磨パッド
２．研磨ヘッド
３．定盤
４．スラリー供給管
５．スラリー
６．バッキング材
７．被研磨部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＭＰ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
化学機械研磨〔ＣＭＰ〕装置は、ＩＣデバイス、ＬＳＩ等の半導体装置、薄膜磁気ヘッド用基盤等の製造工程において、ウェハ、配線膜や絶縁膜表面等の被研磨部材の平坦化を図る目的に用いられている。
【０００３】
ＣＭＰ装置では、スラリー（研磨液）を研磨パッド上に滴下して研磨を行うものであるが、研磨時にスラリー飛沫が飛散し、ＳＵＳ、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、硬質塩化ビニル樹脂製等の装置本体内壁その他の装置内面に付着し、乾燥して固着する問題がある。
この固着したスラリーが、順次堆積し、固着面から脱落して研磨面に付着すると、製品に引っ掻き傷（スクラッチ）ができ、不良品となる問題がある。また、ＣＭＰ装置における研磨盤を囲う部材が、透明樹脂からなるものである場合、スラリーが固着すると、装置内面を目視できなくなる問題も生じる。
従って、ＣＭＰ装置内面に付着したスラリーは、定期的に洗浄、除去する必要があるが、一旦固着したスラリーは、取れにくく、作業効率が悪い問題がある。
【０００４】
ＣＭＰ装置内面に付着したスラリーは、従来、水や洗浄剤をかけ、布やブラシで擦って除去していた。
特に洗浄剤は種々市販されているが、高価であり、未だ満足のいく洗浄性が得られていない問題がある。
特許文献１には、半導体装置の製造装置の内面の洗浄方法が開示されている。この方法は、固着したスラリーや重金属を洗浄するための溶液及び洗浄工程に関するものであるが、高価であり、洗浄性が未だ充分でない問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３９１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上記現状に鑑み、スラリー付着を低減し、固着スラリーの洗浄が容易で、耐薬品性に優れたＣＭＰ装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、被研磨部材を研磨パッド上に保持するヘッド部表面及びアーム部表面、スラリー供給管表面、並びに、装置本体内壁よりなる群から選択される少なくとも１つの被覆対象をフッ素樹脂により被覆したことを特徴とするＣＭＰ装置である。
以下に本発明を詳細に説明する。
【０００８】
本発明のＣＭＰ装置において、その構造は特に限定されず、例えば、図１の模式図に示すように、研磨パッド（１）、研磨ヘッド（２）、定盤（３）及びスラリー供給管（４）を備えた装置等が挙げられる。
図１の模式図では、上記定盤（３）には、上記研磨パッド（１）が貼り付けられており、その上方にはスラリー供給管（４）が設けられている。また、上記研磨パッド（１）には、被研磨部材を保持する研磨ヘッド（２）が、アーム部（バッキング材）を介して設けられている。
上記ＣＭＰ装置の各構成部は、特に限定されず、従来公知の部材を用いて設けることができる。
例えば、上記定盤（３）には、セラミック、ＳＵＳ等の金属が、上記研磨パッド（１）には、発泡ポリウレタン等の熱可塑性樹脂が、上記スラリー供給管（４）には、セラミック、ＳＵＳ等の金属、熱可塑性樹脂等を用いて設けることができる。また、図示したＣＭＰ装置における研磨盤を囲う部材、すなわち装置本体内壁として、ガラス、ＳＵＳ、アルミ、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、硬質塩化ビニル樹脂等を用いることができる。
【０００９】
本発明のＣＭＰ装置は、上記ヘッド部表面及びアーム部表面、スラリー供給管表面、並びに、装置本体内壁よりなる群から選択される少なくとも１つの被覆対象をフッ素樹脂により被覆してなるものである。
【００１０】
上記フッ素樹脂を構成する含フッ素重合体は、少なくとも１種のフッ素含有単量体から誘導される繰り返し単位を有するホモポリマー鎖又はコポリマー鎖であり、フッ素含有単量体のみを重合してなるものであってもよいし、フッ素含有単量体とフッ素非含有単量体とを重合してなるポリマー鎖であってよい。
上記フッ素含有単量体は、フッ素原子を有するオレフィン性不飽和単量体であり、例えば、テトラフルオロエチレン〔ＴＦＥ〕、フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレン〔ＣＴＦＥ〕、フッ化ビニル、ヘキサフルオロプロピレン〔ＨＦＰ〕、ヘキサフルオロイソブテン、ＣＨ２＝ＣＸ１（ＣＦ２）ｎＸ２（式中、Ｘ１はＨ又はＦ、Ｘ２はＨ、Ｆ又はＣｌ、ｎは１〜１０の整数である。）で示される単量体、パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）〔ＰＡＶＥ〕類等である。上記ＰＡＶＥとしては、例えば、パーフルオロ（メチルビニルエーテル）〔ＰＭＶＥ〕、パーフルオロ（エチルビニルエーテル）〔ＰＥＶＥ〕、パーフルオロ（プロピルビニルエーテル）〔ＰＰＶＥ〕等が挙げられる。
上記フッ素非含有単量体単量体は、耐熱性や耐薬品性等の点で、炭素数５以下のエチレン性単量体から選ばれることが好ましく、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、２−ブテン、塩化ビニル、塩化ビニリデン等があげられる。
【００１１】
上記含フッ素重合体としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン〔ＰＴＦＥ〕、エチレン／ＴＦＥ共重合体〔ＥＴＦＥ〕、ＴＦＥ／ＰＡＶＥ共重合体〔ＰＦＡ〕、ＴＦＥ／ＨＦＰ共重合体〔ＦＥＰ〕等が挙げられ、なかでも、耐薬品性の点で、ＴＦＥ単位を必須成分とする含フッ素重合体が好ましく、透明性及び耐薬品性の点で、ＦＥＰがより好ましい。
【００１２】
本明細書において、上記ＰＴＦＥは、テトラフルオロエチレン〔ＴＦＥ〕単独重合体であってもよいし、変性ポリテトラフルオロエチレン〔変性ＰＴＦＥ〕であってもよい。
本明細書において、上記「変性ＰＴＦＥ」とは、ＴＦＥ単独重合体の性質を大きく損なわない範囲内で、ＴＦＥとともに微量のＴＦＥ以外の単量体をも重合に供することにより得られるＴＦＥ共重合体である。上記ＴＦＥ以外の単量体は、１種のみ用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
上記ＴＦＥ以外の単量体としては、例えば、上述のフッ素含有単量体、フッ素非含有単量体等が挙げられる。
上記ＴＦＥ以外の単量体に基づく繰り返し単位の合計量は、一般に、ＰＴＦＥを形成する全単量体に基づく繰り返し単位の総量の通常１質量％以下であることが好ましく、より好ましくは０．５質量％以下である。
【００１３】
上記含フッ素重合体は、後述の熱可塑性樹脂との積層体として被覆可能となる点で、接着性含フッ素重合体であることが好ましい。
上記接着性含フッ素重合体とは、一般に、接する他の材料と化学結合可能な結合基を有する含フッ素重合体を意味する。本明細書において、接着性含フッ素重合体により構成されるフッ素樹脂を「接着性フッ素樹脂」と称することがある。
上記結合基は、カルボニル基〔−Ｃ（＝Ｏ）−〕、カルボニル基を含む基、エポキシ基、水酸基、アミノ基、シリル基、炭素−炭素二重結合、スルホン酸基、エーテル結合〔−Ｏ−〕及びシアノ基よりなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましく、なかでも、カルボニル基又はカルボニル基を含む基であることがより好ましい。
上記カルボニル基を含有する基とは、一般に、アミド基〔−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨ−〕やアミノ基等の官能基と基本的に反応し得る−Ｃ（＝Ｏ）−を有する官能基であり、例えば、カーボネート〔−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−Ｒ基。Ｒは有機基（例えば、Ｃ１〜Ｃ２０アルキル基、エーテル結合を有するＣ２〜Ｃ２０アルキル基等）〕、ハロホルミル基〔−Ｃ（＝Ｏ）Ｘ；Ｘはハロゲン元素〕、ホルミル基〔−Ｃ（＝Ｏ）Ｈ〕、ケトン〔Ｒ１−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ２〕、カルボキシル基〔−Ｃ（＝Ｏ）ＯＨ〕、エステル結合〔−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ１〕、酸無水物〔−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−〕、イソシアネート基〔−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ〕等が挙げられる（Ｒ１及びＲ２は、同一又は異なって、炭素数１〜２０の有機基を表す。）。
【００１４】
上記含フッ素重合体において、カルボニル基の数は、該含フッ素重合体が接することとなる後述の熱可塑性樹脂層、粘着剤層等の種類等に応じて適宜選択されうるが、主鎖炭素数１×１０６個あたり合計３〜１０００個であることが好ましい。
上記カルボニル基の数は、より好ましくは３〜５００個、更に好ましくは１０〜３００個である。
本明細書において、上記カルボニル基の数は、国際公開９９／４５０４４号パンフレットに記載のカルボニル基含有官能基の個数の測定方法に準じた赤外吸収スペクトル分析により測定したものである。
【００１５】
上記含フッ素重合体は、後述の熱可塑性樹脂層との成形性の点で、融点が１５０〜２７０℃であることが好ましく、２３０℃以下であることがより好ましく、２１０℃以下であることが更に好ましい。
上記融点は、昇温速度１０℃／分で示差走査熱量計を用いて測定を行うことにより得られた熱融解曲線の極大値に対応する温度として測定したものである。
【００１６】
上記含フッ素重合体は、約２３０〜３００℃の範囲の任意の温度におけるメルトフローレート〔ＭＦＲ〕が０．５〜１００（ｇ／１０分）であることが好ましく、５〜５０（ｇ／１０分）であることがより好ましい。
上記ＭＦＲは、メルトインデクサー（東洋精機製作所社製）を用い、各種温度、５ｋｇ荷重下で、直径２ｍｍ、長さ８ｍｍのノズルから単位時間（１０分間）に流出するポリマーの重量（ｇ）を測定したものである。
【００１７】
上記含フッ素重合体は、懸濁重合、溶液重合、乳化重合、塊状重合等、従来公知の方法で調製することができる。
上記含フッ素重合体として上記接着性含フッ素重合体を調製する場合、例えば、カルボニル基又はカルボニル基に変換できる官能基を有する重合開始剤を使用して重合を行うことによりポリマー鎖末端にカルボニル基を導入することができる。
【００１８】
本発明におけるフッ素樹脂は、フッ素樹脂粉体塗料又はフィルムとして被覆対象に被覆することができる。
上記フッ素樹脂粉体塗料の平均粒径は、目的とする塗膜の厚みに応じて適宜決定するものであってよいが、例えば１０〜１００μｍが好ましい。
本明細書において、フッ素樹脂粉体塗料の平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置（島津製作所社製）により測定した値である。
上記フッ素樹脂粉体塗料及びフィルムは、それぞれ従来公知の方法で作成することができ、市販品を入手して用いてもよい。
【００１９】
本発明のＣＭＰ装置において、上記フッ素樹脂は、例えば、（１）フッ素樹脂粉体塗料として被覆対象に塗装する方法、（２）フッ素樹脂を用いて形成したフィルムを被覆対象に貼着する方法等により被覆対象に被覆することができる。
本発明において、フッ素樹脂による被覆は、スラリー付着防止、固着スラリー除去、耐薬品性の点で、最表面をフッ素樹脂が構成することとなるように被覆対象を被覆することが好ましい。
【００２０】
上記（１）の方法は、研磨パッドのヘッド部やアーム部、スラリー供給管等、複雑な形状を有する被覆対象への被覆が容易である点で好ましい。
上記方法（１）に用いるフッ素樹脂としては、例えば、ＦＥＰ、ＥＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＣＴＦＥ等が好ましい。
上記（１）における塗装の方法としては、特に限定されず、例えば、静電粉体塗装等が挙げられる。
上記（１）の方法は、被覆対象がＳＵＳ等の金属である場合、静電粉体塗装を好適に行うことができる。
【００２１】
上記（１）の方法を行う場合、フッ素樹脂粉体塗料は、焼成後の塗膜の厚みが好ましくは１０〜２００μｍ、より好ましくは５０〜１００μｍとなるよう塗装することができる。
本明細書において、塗膜の厚み、並びに、後述の単層フィルム若しくは積層体の全体の厚み、及び、積層体を構成する各層の厚みは、測定対象の塗膜、フィルム又は積層体から刃物を用いて厚み方向に薄片を切り出し、その断面を画像測定機により目視観察することにより測定したものである。
【００２２】
上記（１）の方法は、用いるフッ素樹脂が接着性フッ素樹脂である場合、必ずしもプライマーを用いる必要はないが、非接着性フッ素樹脂である場合、プライマーを用いることが接着性の点で好ましい。該プライマーとしては、芳香族系樹脂とフッ素樹脂とを含有するプライマー等が挙げられる。
該プライマーに用いるフッ素樹脂としては特に限定されず、上記フッ素樹脂粉体塗料を構成するフッ素樹脂と同じ種類であってもよいし、異なる種類であってもよいが、接着性の点で、同じ種類であることが好ましい。
【００２３】
上記（２）の方法を用いたフッ素樹脂による被覆は、必要に応じて、被覆したフィルムを容易に交換することができる点で好ましい。該（２）の方法は、ＣＭＰ装置本体の内壁の被覆に好適である。
上記（２）の方法としては、フッ素樹脂単層フィルムを被覆対象に貼着する方法（２−１）、フッ素樹脂層と、フッ素樹脂以外の熱可塑性樹脂からなる熱可塑性樹脂層との積層体を被覆対象に貼着する方法（２−２）等が挙げられる。
上記方法（２−２）におけるフッ素樹脂としては、上述の接着性フッ素樹脂を用いる。本明細書において、該接着性フッ素樹脂からなるフッ素樹脂層を「接着性フッ素樹脂層」ということがある。
【００２４】
上記方法（２−１）は、用いるフッ素樹脂が接着性フッ素樹脂でなくても、フッ素樹脂単層フィルムをフッ素樹脂単層に粘着剤層を設けた積層体とし、被覆対象に該粘着剤層側を貼着させることにより被覆可能であり、種々のフッ素樹脂を幅広く用い得る点、また、熱可塑性樹脂層を用いる必要がなく、工程を簡便化し得る点で、好ましい。
【００２５】
上記方法（２−１）におけるフッ素樹脂単層フィルムは、粘着剤層を含み被覆対象と貼着可能な点で、接着性フッ素樹脂である必要はなく、非接着性フッ素樹脂を好適に用いることができる。上記方法（２−１）に用いるフッ素樹脂としては、例えば、ＦＥＰ、ＥＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＣＴＦＥ等が好ましい。
【００２６】
上記フッ素樹脂単層は、上述のフッ素樹脂を成形することにより得られるフィルムであり、従来公知の方法で作成することができる。
上記フッ素樹脂単層の厚みは、薄すぎると、コシが弱くて貼りにくく、スラリーが酸性又はアルカリ性である場合、耐薬品性に劣り、厚すぎると、コスト高となるので、用いるスラリーの液性等にもよるが、２０〜２００μｍであることが好ましく、５０〜１００μｍであることがより好ましい。
【００２７】
上記方法（２−１）における粘着剤層は、被覆対象及びフッ素樹脂の両方に粘着性を示す粘着剤からなるものであればよい。
上記粘着剤層としては、特に限定されず、例えば、天然ゴム系粘着剤、合成ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤から主に構成されるものが好ましい。
上記粘着剤層は、被覆対象とフッ素樹脂単層との間の粘着性の点で、厚みが５〜１００μｍであることが好ましく、１０〜５０μｍであることがより好ましい。
【００２８】
上記方法（２−１）は、例えば、フッ素樹脂単層上に粘着剤層を設けてなるフッ素樹脂単層フィルムの上記粘着剤層側を被覆対象に貼着させて行うことができる。
上記粘着剤層をフッ素樹脂単層上に設ける方法としては、例えば、フッ素樹脂単層の表面にコロナ放電処理を施して濡れ性を向上させた上に粘着剤をコーティングする方法等が例示される。
上記方法（２−１）における粘着剤の塗布、フッ素樹脂フィルムの圧着等の各条件は、使用する粘着剤、フッ素樹脂等の種類、厚み等に応じて適宜選択することができる。
【００２９】
上記方法（２−２）の方法を用いたフッ素樹脂による被覆は、接着性フッ素樹脂層を強固な積層体として被覆可能である点、及び、フッ素樹脂の使用量を低減させて材料コストダウンできる点で、好ましい。
上記方法（２−２）において、積層体を構成する接着性フッ素樹脂層は、被覆の最表面層となる。該接着性フッ素樹脂層を構成する接着性フッ素樹脂は、上述の接着性フッ素樹脂を用いることができる。
【００３０】
上記熱可塑性樹脂層を構成する熱可塑性樹脂としては、接着性フッ素樹脂層との接着性及び粘着剤層との粘着性を有するものであれば特に限定されない。
上記熱可塑性樹脂の融点としては特に限定されないが、例えば、接着性フッ素樹脂層との接着を後述の共押出し法、押出ラミネーション法等の押出法により行う場合、一般に１００〜３００℃、好ましくは１２０〜２５０℃である。
上記押出ラミネーション法とは、予め成形したフィルム、シート等をロール状で供給し、押出機のフラットダイから出た直後のフィルムやシートをロールで圧着し積層する方法を意味する。
【００３１】
上記方法（２−２）において、熱可塑性樹脂層を構成する熱可塑性樹脂としては、特に限定されず、例えば、ポリアミド系樹脂、エチレン／ビニルアルコール樹脂、エポキシ変性ポリエチレン樹脂等が挙げられる。
上記熱可塑性樹脂がポリアミド系樹脂、エチレン／ビニルアルコール樹脂及びエポキシ変性ポリエチレン樹脂よりなる群から選択されるものである場合、粘着剤との馴染みが良く、被覆対象との粘着性を充分高くすることができる。更に、接着性フッ素樹脂層と熱可塑性樹脂層との積層体を交換するとき、通常、粘着剤層を該積層体側に付着させて被覆対象から剥がすことができるので、粘着剤が被覆対象に残らず、作業性が良い。
【００３２】
上記ポリアミド系樹脂としては、特に限定されないが、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６１０、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン４６、メタキシリレンジアミン／アジピン酸重合体、ナイロン６／６６共重合体、ナイロン６６／１２共重合体等が挙げられる。
上記エチレン／ビニルアルコール樹脂は、エチレン単位が１０〜５０質量％であるものが好ましく、また、鹸化度が５０〜１００％であるものが好ましい。
上記エポキシ変性ポリエチレン樹脂としては、グリシジルメタクリレート／エチレン共重合体等が挙げられる。
上記熱可塑性樹脂としては、耐薬品性に優れる点で、ポリアミド系樹脂が好ましく、なかでも、ナイロン６／６６共重合体、ナイロン６、ナイロン１２等が好ましい。
【００３３】
上記接着性フッ素樹脂層と熱可塑性樹脂層との積層体は、共押出し法、押出ラミネーション法等、従来公知の押出成形法により作成することができる。
上記接着性フッ素樹脂と熱可塑性樹脂との成形条件は、接着性フッ素樹脂層及び熱可塑性樹脂層における各材料の種類、厚み等に応じて、適宜選択することができる。
【００３４】
上記接着性フッ素樹脂層と熱可塑性樹脂層との積層体は、本発明の効果を工業的に奏する点で、全体の厚みが３０〜５００μｍであることが好ましく、５０〜２００μｍであることがより好ましい。
上記接着性フッ素樹脂層は、厚みが１〜２０μｍであることが好ましい。上記接着性フッ素樹脂層は、厚みが１μｍ未満であると、ピンホールが発生することがあり、厚みが２０μｍを超えると、材料コストが高くなる。上記接着性フッ素樹脂層の厚みは、より好ましい下限が５μｍであり、より好ましい上限が１５μｍである。
上記粘着剤層は、被覆対象と熱可塑性樹脂層との間の粘着性の点で、厚みが５〜１００μｍであることが好ましく、１０〜５０μｍであることがより好ましい。
【００３５】
上記方法（２−２）は、例えば、上述の接着性フッ素樹脂層と熱可塑性樹脂層とからなる積層体における熱可塑性樹脂層上に粘着剤層を設けたのち、該粘着剤層側を被覆対象に貼着させて行うことができる。該粘着剤層は、例えば、熱可塑性樹脂層の表面にコロナ放電処理を施して濡れ性を向上させた上に粘着剤をコーティングする方法等により設けることができる。
上記方法（２−２）における粘着剤の塗布、積層体の被覆対象への圧着等の各条件は、使用する粘着剤の種類、積層体の構成、厚み等に応じて適宜選択することができる。
【００３６】
本発明のＣＭＰ装置は、耐薬品性を有し且つスラリーに対し非粘着性を示すフッ素樹脂により上述の被覆対象を被覆してなるものであるので、使用時におけるスラリーの付着を低減し、スラリーの洗浄除去を容易に行うことができ、また、酸性又はアルカリ性のスラリーや洗浄液に起因する腐食が生じにくい。
本発明のＣＭＰ装置は、洗浄時にブラシ等の器具を用いて擦ってもよいが、従来と異なり、洗浄時に擦る作業を行わなくても、また、特別な洗浄液を使わなくても、スラリーを残存させずに洗浄除去することができ、例えば水洗のみでも洗浄力に優れている。
【発明の効果】
【００３７】
本発明のＣＭＰ装置は、上述の構成よりなるので、スラリーの付着を防止し、固着したスラリーの洗浄が容易で、耐薬品性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】ＣＭＰ装置の一例を表したものである。
【実施例】
【００３９】
以下に実施例及び比較例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例及び比較例にのみに限定されるものではない。
各実施例及び各比較例における組成物の量は、特に断りがない場合は、質量基準である。
【００４０】
各実施例及び各比較例に記載の各測定値は、以下の方法により求めた値である。
１．モノマー単位
１９Ｆ−ＮＭＲ分析を行い、測定した。
２．カーボネート末端基数
フーリエ変換赤外分光光度計（パーキンエルマー社製）を用いて、国際公開９９／４５０４４号パンフレットに記載のカルボニル基含有官能基の個数の測定方法に準じた赤外吸収スペクトル分析により測定した。
３．融点
示差走査熱量計（セイコー社製）を用い、昇温速度１０℃／分にて測定し、得られた融解ピークの極大値での温度を融点とした。
４．各層の厚み
刃物を用いて厚み方向に薄片（厚み３００μｍ）を切り出し、その断面を画像測定機（ミツトヨ社製）により目視観察して測定した。
５．接着強度
積層フィルム（積層体）から１ｃｍ幅のテストピースを切り取り、テンシロン万能試験機（オリエンテック社製）を用いて、２５ｍｍ／分の速度で１８０°剥離試験を行い、伸び量−引張強度グラフにおける極大５点の平均値として求めた。
６．平均粒径
レーザー回折式粒度分布測定装置（島津製作所社製）により測定した。
【００４１】
合成例１（フッ素樹脂の合成）
内容積８２０Ｌのガラスライニング性オートクレーブに純水２００Ｌを入れ、径内を窒素ガスで充分に置換した後、真空にし、１−フルオロ−１，１−ジクロロエタン１１３ｋｇ及びヘキサフルオロプロピレン９５ｋｇ、シクロヘキサン８５ｇを仕込んだ。次いで、パーフルオロ（１，１，５−トリハイドロ−１−ペンテン）［ＣＨ２＝ＣＦ（ＣＦ２）３Ｈ］２９２ｇを窒素ガスを用いて圧入し、槽内温度を３５℃、攪拌速度を２００ｒｐｍに保った。更にテトラフルオロエチレンを７．２５ｋｇ／ｃｍ２Ｇになるまで圧入し、その後、エチレンを８ｋｇ／ｃｍ２Ｇになるまで圧入した。
【００４２】
次いで、ジ−ｎ−プロピルパーオキシジカーボネートの５０質量％メタノール溶液１．９ｋｇを仕込むことにより、重合を開始した。重合の進行と共に槽内圧力が低下するので、テトラフルオロエチレン／エチレン／ヘキサフルオロプロピレンの混合ガス（モル比＝３９．２：４３．６：１７．３）を追加圧入して、重合圧力を８ｋｇ／ｃｍ２Ｇに保ちながら重合を続け、途中、ＣＨ２＝ＣＦ（ＣＦ２）３Ｈ１１００ｇを２０回に分割してマイクロポンプで仕込み、重合を合計３２時間行った。重合終了後、内容物を回収し、水洗し、粉末状のフッ素樹脂を９５ｋｇ得た。
【００４３】
得られたフッ素樹脂は、モノマー単位（質量比）がＴＦＥ／Ｅｔ／ＨＦＰ／［ＣＨ２＝ＣＦ（ＣＦ２）３Ｈ］＝３８．９／４５．９／１４．８／０．４であり、カーボネート基数が主鎖炭素数１×１０６個あたり４１１個であり、融点が１７１．８℃であった。
【００４４】
実施例１
合成例１で得られたフッ素樹脂と、ナイロン６／６６共重合体（ＮＯＶＡＭＩＤ２４３０Ｊ、三菱エンジニアリングプラスチックス社製）とを、Ｔダイフィルム成形装置（池貝社製）を使用して共押出を行い、２層の積層フィルム（厚み：ＥＦＥＰ層１０μｍ、ナイロン６／６６共重合体層７０μｍ、計８０μｍ）を作成した。
上記積層フィルムは、接着強度を測定したところ、剥離不能であった。
更に、上記積層フィルムのナイロン６／６６共重合体側に、アクリル系粘着剤（製品名Ｓ１５３Ｂ、東洋インキ社製）をドクターロールコーターで塗工した後、硬質塩化ビニル製板（サイズ３０ｍｍ×５０ｍｍ）の表面に貼着し、ＣＭＰ装置（ムサシノ電子工業社製ＭＡ−２００）の内面に設置した。
【００４５】
実施例２〜３
上記ナイロン６／６６共重合体に変え、エチレン／酢酸ビニル共重合体（Ｆ１０１Ａ、クラレ社製）又はエポキシ変性ポリエチレン（ボンドファーストＥ、住友化学社製）を各実施例に使用する以外は、実施例１と同様に積層フィルムを作成し、ＣＭＰ装置の内面に設置した。
【００４６】
実施例４
合成例１で得られたフッ素樹脂をローラーコンパクター（マツボー社製）を用いて圧縮した後、粒径を調整しながら粉砕して、平均粒径３０μｍの粉体塗料を得た。
更に、ＳＵＳ製基材（３０ｍｍ×５０ｍｍ）に上記粉体塗料を膜厚８０μｍになるように静電粉体塗装方法により塗布した後、２００℃で加熱して塗膜を得た。得られた塗膜の接着強度は、１３Ｎ／ｃｍであった。このフッ素樹脂被覆ＳＵＳ板をＣＭＰ装置（ムサシノ電子工業社製ＭＡ−２００）の内面に設置した。
【００４７】
比較例１
ＣＭＰ装置（ムサシノ電子工業社製ＭＡ−２００）の内面にＳＵＳ板（サイズ３０ｍｍ×５０ｍｍ）を設置した。
【００４８】
比較例２
ＣＭＰ装置（ムサシノ電子工業社製ＭＡ−２００）の内面に硬質塩化ビニル板（サイズ３０ｍｍ×５０ｍｍ）を設置した。
【００４９】
試験例
実施例１〜４及び比較例１〜２のＣＭＰ装置を用い、研磨パッドにスラリー（日本キャボットマイクロエレクトロニクス社製Ｓｅｍｉ−Ｓｐｅｒｓｅ ２５−Ｅ）を滴下しながら、１５０ｒｐｍで運転することにより、スラリーを飛散させてスラリーの付着性を目視して下記基準で評価した。
（付着性評価基準）
○：スラリー飛沫が付着した範囲が、設置した板の面積の１／５以下。
△：スラリー飛沫が付着した範囲が、設置した板の面積の１／５を超え、１／２以下。
×：スラリー飛沫が付着した範囲が、設置した板の面積の１／２以上。
【００５０】
更に、設置した板にスラリー飛沫が付着した状態で、常温で２４時間乾燥させた後、各板に常温の純水にかけることにより１０秒間洗浄し、洗浄性を下記基準で評価した。
（洗浄性評価基準）
○：付着物を完全に除去することができた。
△：付着物がわずかながら残存する。
×：付着物を殆ど除去できない。
各結果を表１に示す。
【００５１】
【表１】
【００５２】
本結果より、フッ素樹脂により被覆したＣＭＰ装置は、スラリーの付着が少なく、洗浄が容易であることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明のＣＭＰ装置は、上述の構成よりなるので、スラリー洗浄が容易で且つ耐薬品性に優れている。
【符号の説明】
【００５４】
１．研磨パッド
２．研磨ヘッド
３．定盤
４．スラリー供給管
５．スラリー
６．バッキング材
７．被研磨部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被研磨部材を研磨パッド上に保持するヘッド部表面及びアーム部表面、スラリー供給管表面、並びに、装置本体内壁よりなる群から選択される少なくとも１つの被覆対象をフッ素樹脂により被覆した
ことを特徴とするＣＭＰ装置。
【請求項２】
フッ素樹脂による被覆は、該フッ素樹脂単層と粘着剤層とから構成されるフッ素樹脂単層フィルムを該粘着剤層により被覆対象に貼着させて行う請求項１記載のＣＭＰ装置。
【請求項３】
フッ素樹脂による被覆は、該フッ素樹脂層と、フッ素樹脂以外の熱可塑性樹脂からなる熱可塑性樹脂層と、粘着剤層とがこの順に積層されてなる積層体を該粘着剤層により被覆対象に貼着させて行うものであり、
前記フッ素樹脂は、接着性フッ素樹脂である請求項１記載のＣＭＰ装置。
【請求項４】
接着性フッ素樹脂を構成する接着性含フッ素重合体は、カルボニル基、カルボニル基を含む基、エポキシ基、水酸基、アミノ基、シリル基、炭素−炭素二重結合、スルホン酸基、エーテル結合及びシアノ基よりなる群から選択される少なくとも１種の結合基を有する請求項３記載のＣＭＰ装置。
【請求項５】
熱可塑性樹脂は、ポリアミド系樹脂である請求項３又は４記載のＣＭＰ装置。
【請求項６】
熱可塑性樹脂は、エチレン／ビニルアルコール樹脂である請求項３又は４記載のＣＭＰ装置。
【請求項７】
熱可塑性樹脂は、エポキシ変性ポリエチレン樹脂である請求項３又は４記載のＣＭＰ装置。
【請求項８】
接着性フッ素樹脂層は、厚みが１〜２０μｍである請求項３、４、５、６又は７記載のＣＭＰ装置。
【請求項９】
フッ素樹脂による被覆は、フッ素樹脂粉体塗料を塗装することにより行う請求項１記載のＣＭＰ装置。
【請求項１０】
フッ素樹脂は、接着性フッ素樹脂である請求項９記載のＣＭＰ装置。
【請求項１】
被研磨部材を研磨パッド上に保持するヘッド部表面及びアーム部表面、スラリー供給管表面、並びに、装置本体内壁よりなる群から選択される少なくとも１つの被覆対象をフッ素樹脂により被覆した
ことを特徴とするＣＭＰ装置。
【請求項２】
フッ素樹脂による被覆は、該フッ素樹脂単層と粘着剤層とから構成されるフッ素樹脂単層フィルムを該粘着剤層により被覆対象に貼着させて行う請求項１記載のＣＭＰ装置。
【請求項３】
フッ素樹脂による被覆は、該フッ素樹脂層と、フッ素樹脂以外の熱可塑性樹脂からなる熱可塑性樹脂層と、粘着剤層とがこの順に積層されてなる積層体を該粘着剤層により被覆対象に貼着させて行うものであり、
前記フッ素樹脂は、接着性フッ素樹脂である請求項１記載のＣＭＰ装置。
【請求項４】
接着性フッ素樹脂を構成する接着性含フッ素重合体は、カルボニル基、カルボニル基を含む基、エポキシ基、水酸基、アミノ基、シリル基、炭素−炭素二重結合、スルホン酸基、エーテル結合及びシアノ基よりなる群から選択される少なくとも１種の結合基を有する請求項３記載のＣＭＰ装置。
【請求項５】
熱可塑性樹脂は、ポリアミド系樹脂である請求項３又は４記載のＣＭＰ装置。
【請求項６】
熱可塑性樹脂は、エチレン／ビニルアルコール樹脂である請求項３又は４記載のＣＭＰ装置。
【請求項７】
熱可塑性樹脂は、エポキシ変性ポリエチレン樹脂である請求項３又は４記載のＣＭＰ装置。
【請求項８】
接着性フッ素樹脂層は、厚みが１〜２０μｍである請求項３、４、５、６又は７記載のＣＭＰ装置。
【請求項９】
フッ素樹脂による被覆は、フッ素樹脂粉体塗料を塗装することにより行う請求項１記載のＣＭＰ装置。
【請求項１０】
フッ素樹脂は、接着性フッ素樹脂である請求項９記載のＣＭＰ装置。
【図１】
【公開番号】特開２０１２−１０６３４１（Ｐ２０１２−１０６３４１Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５５６１５（Ｐ２０１２−５５６１５）
【出願日】平成２４年３月１３日（２０１２．３．１３）
【分割の表示】特願２００６−７００３２（Ｐ２００６−７００３２）の分割
【原出願日】平成１８年３月１４日（２００６．３．１４）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年３月１３日（２０１２．３．１３）
【分割の表示】特願２００６−７００３２（Ｐ２００６−７００３２）の分割
【原出願日】平成１８年３月１４日（２００６．３．１４）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
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