JP2000190204A - 研磨方法と装置、それらに用いる目立て方法、研磨具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 研磨性能の向上と長期安定、および生産性の
向上が図れるようにする。 【解決手段】 バックアップ部材１９の前記膨出される
部分１９ａに設けられ前記流体圧力によっては変形しな
い非変形部１９ｂがなす平坦面１９ｃにて研磨パッド９
をバックアップして前記加工物１への押しつけを行い研
磨することにより、また、研磨パッド９を表面に保持し
バックアップしているバックアップ部材１９を、研磨具
１８内から吸引して背部にある受止め部材６１に吸着支
持した状態で、研磨パッド９の研磨面９ａとドレッシン
グ部材４１とを押し当てることにより、研磨面９ａを目
立てすることにより、上記のような目的を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、研磨方法と装置、
これらに用いる目立て方法、および、研磨具に関するも
のであり、半導体ウエハ面に積層配線を行う工程におい
て、配線などによる回路の上に積層形成された中間絶縁
層の表面に生じた凸状部などを研磨砥粒を供給しながら
研磨して平坦化する場合のような精密研磨を行うのに好
適な研磨方法と装置、これらに用いる目立て方法、およ
び研磨具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】前記のような半導体ウエハの中間絶縁層
の表面を平坦化するような研磨には従来、図１２に示す
ような研磨装置が用いられている。研磨を行うゴム材料
よりなる研磨パッドａが採用され、研磨具ｄに設けられ
た弾性を有する樹脂よりなるバックアップ部材ｇの表面
に接着などして背部から支持されている。研磨に際して
研磨具ｄの内側からエアで流体圧力を供給してバックア
ップ部材ｇを膨出させることにより研磨パッドａを半導
体ウエハｅに接触させてなじませ所定の圧力で押圧する
ようにしている。半導体ウエハｅを回転テーブルｆに載
置して回転駆動するのと同時に、研磨パッドａも回転駆
動することにより、双方を相対移動させながら、双方の
間に研磨砥粒を含む研磨液を供給して、必要な研磨を行
う。研磨終了によって前記エアによる流体圧力は開放す
る。これが特開平０７−２０１７８８号公報に開示され
ているいわゆるエアバッグ方式である。

【０００３】また、研磨パッドａが研磨の繰り返しで、
研磨面ｃに形成された所定の粗面状態が磨滅したり、研
磨屑や供給する研磨砥粒などで目詰まりして、研磨性能
が低下する。そこで、研磨パッドａの研磨面ｃをドレッ
シング部材ｈによりドレッシングし目立てする。この目
立ては、半導体ウエハｅを研磨するときこれに研磨パッ
ドａをバックアップ部材ｇにより押圧するのと同様に、
研磨パッドａをバックアップ部材ｇによりドレッシング
部材ｈに押圧して、双方を回転駆動するなどして相対移
動させ目立てを行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近時、研磨レートや、
生産性のさらなる向上が望まれる中、研磨圧力を高めた
り、研磨パッドａと半導体ウエハｅなどの加工物との相
対速度を上げたりすることが試みられている。

【０００５】しかし、上記従来のような装置では、研磨
圧力が高くなったり、相対速度が上がったりすると、研
磨パッドａを半導体ウエハｅに均等に加圧することが難
しくなり、研磨精度に影響する。また、バックアップ部
材ｇの伸縮、あるいは、研磨中における研磨パッドａの
ねじれなどが原因して、連続研磨中に研磨パッドａがバ
ックアップ部材ｇから剥がれるようなこともあり、研磨
作業がときとして中断しその分生産性が低下する。

【０００６】また、上記従来のような目立て方法では、
研磨パッドａをドレッシング部材ｈに均等に加圧できな
いことによって、目立てが不均等であってその後の研磨
性能が低下したり、研磨パッドａの研磨面ｃが不均等に
摩耗されて寿命が低下する不都合もある。

【０００７】本発明の目的は、研磨性能の向上と長期安
定、および生産性の向上が図れる研磨方法と装置、これ
らに用いる目立て方法、研磨具を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するため、本発明の研磨方法は、流体圧力により研磨具
から膨出させたバックアップ部材にて研磨パッドをバッ
クアップして加工物に押しつけ、双方を相対移動させる
ことにより加工物を研磨するのに、バックアップ部材の
前記膨出される部分に設けられ前記流体圧力によっては
変形しない非変形部がなす平坦面にて研磨パッドをバッ
クアップして前記加工物への押しつけを行い研磨するこ
とを１つの特徴としている。

【０００９】これにより、バックアップ部材が流体圧力
によって膨出されて研磨パッドを加工物に押しつけると
き、非変形部が前記流体圧力によっては変形されずに平
坦面がそのままの形状で研磨パッドを加工物に押しつけ
るとともに、非変形部が研磨パッドを介し加工物に着座
される形で、非変形部全域で対応する研磨パッド部分を
加工物に圧着させて均等な加圧力を安定して働かせるの
で、研磨レートや生産性を上げるのに研磨圧力が高くな
ったり、相対速度が上がったりしても、高い研磨性能が
安定して得られるし、非変形部は伸縮しないしねじれも
生じないので研磨パッドがバックアップ部材から剥離す
るようなことも長期に防止でき、作業の中断がなくなる
分だけさらに生産性が向上する。

【００１０】従って、これを実現する研磨装置として
は、研磨具から流体圧力により膨出させるバックアップ
部材にて研磨パッドをバックアップして加工物に押しつ
け、双方を相対移動させて研磨を行うものにおいて、研
磨具のバックアップ部材に、これが前記流体圧力によっ
て膨出されるとき、この流体圧力によっては変形せず、
研磨パッドを平坦にバックアップする平坦面を持った非
変形部を形成したものであれば足りる。非変形部がバッ
クアップ部材の周辺部分よりも厚く形成したものである
と、バックアップ部材は流体圧力により膨出される樹脂
やゴム類の弾性部材でありながら、同じ材料のままで厚
みを増大することにより非変形部とすることができ、一
体成形して容易に、かつ安価に得られる。また、非変形
部がバックアップ部材の膨出側に突出していると、研磨
パッドをバックアップするのにこれを研磨部のより外方
に保持できるので、加工物や目立てのためのドレッシン
グ部材と押し当てた状態で相対移動させるのに研磨具側
の他の部分が干渉しにくく作業しやすい。

【００１１】なお、研磨パッドと加工物との相対移動
は、回転でも、片道ないしは往復の直線移動でもよく、
回転と直線移動とを併用することもできる。

【００１２】本発明の目立て方法は、流体圧力により研
磨具から膨出させたバックアップ部材にて研磨パッドを
表面に保持しバックアップして加工物に押しつけ、双方
を相対移動させることにより加工物を研磨することを繰
り返すのに、必要に応じ研磨パッドの研磨面をドレッシ
ング部材によりドレッシングし目立てするが、研磨パッ
ドを表面に保持しバックアップしているバックアップ部
材を、研磨具内から吸引して背部にある受止め部材に吸
着支持した状態で、研磨パッドの研磨面とドレッシング
部材とを押し当てて相対移動させることにより、研磨面
をドレッシングし目立てすることを１つの特徴としてい
る。

【００１３】このように、バックアップ部材により加工
物に押しつけられて前記研磨加工に供する研磨パッドの
研磨面を必要に応じて目立てするのに、バックアップ部
材を内側から吸引して背部にある受止め部材に受止めて
吸着保持しバックアップした状態で、研磨パッドの研磨
面とドレッシング部材とを押し当てて相対移動させるの
で、ドレッシング部材との押し当て状態での相対移動に
際して研磨パッドに逃げがなく、どの部分でもドレッシ
ング部材との押し当て状態が均等に得られて均等に目立
てされるので、研磨が繰り返し行われるのに高い研磨性
能を長期に安定して保証し、生産性も向上する。しか
も、目立てが均等であることにより研磨面の摩耗が不均
等にならず、不均等な摩耗のために寿命が短くなるよう
なことがない。

【００１４】バックアップ部材の受止め部材への吸着
は、バックアップ部材の、これを膨出させる流体圧力に
よっても変形せず研磨パッドを平坦にバックアップする
非変形な平坦部につき行うと、平坦部の非変形性により
受止め部材と協働した研磨パッドのバックアップがバッ
クアップ部材の弾性による遊びなどなく行われるので目
立ての均等性が向上するし、表裏の平坦面が平行な平坦
部を用いると、研磨パッドの研磨面が受止め部材と平行
になるようにバックアップできるので、前記均等な目立
てのための研磨パッドとドレッシング部材とを相対移動
させる方向が、受止め部材の研磨パッドを受止める面と
平行な方向に一義的に決定できるので、相対移動させや
すい。また、バックアップ部材の、周辺部分よりも厚
く、かつバックアップ部材の膨出側に突出した平坦部を
用いると、吸引により背部の受止め部材に吸着保持され
たバックアップ部材が表面に保持している研磨パッド
を、前記平坦部が周辺よりも厚く形成されている分だ
け、受止め部材からより外方に位置させられるので、ド
レッシング部材との押し当て状態で相対移動させるとき
にまわりのものが干渉しにくく作業しやすくなる。

【００１５】このような目立て方法を実現する研磨装置
としては、研磨具により研磨パッドを加工物に押しつけ
て研磨を行う研磨位置の近傍に設けられた目立て位置
で、研磨具が保持する研磨パッドの研磨面をドレッシン
グ部材によりドレッシングし目立てする目立て機構と、
目立て機構が位置する目立て位置と前記研磨位置との間
で研磨具を移動させる移動機構と、研磨具のバックアッ
プ部材に前記流体圧力を供給する流体圧力供給手段と切
換え使用されてバックアップ部材を内側から吸引する吸
引手段と、吸引されるバックアップ部材を背部から受け
止める受止め部材とを備えたもので足りる。

【００１６】上記のような研磨に用いる研磨具として
は、流体圧力により膨出させるバックアップ部材の表面
に研磨パッドを保持して加工物に押し当てられるように
したものにおいて、バックアップ部材に、前記流体圧力
によっては変形されず研磨パッドを平坦面でバックアッ
プして加工物に押し当てる非変形部を設けたことを基本
的な特徴とすればよく、研磨パッドは非変形部の表面に
接着などして保持されるだけでもよく、必要に応じて、
バックアップ部材および研磨パッドが、それぞれの周辺
部を重ね合わせた状態で挟み付け保持するようにもでき
る。この場合も研磨パッドはバックアップ部材の表面に
接着などにより全域が保持されているのが確実にバック
アップされるのに有効である。バックアップ部材および
研磨パッドの周辺部が重ね合わさって挟み付け保持され
ていると、研磨パッドがバックアップ部材から剥離する
のを防止することができるし、バックアップ部材が流体
圧力によって膨出されるのと同時に、研磨パッドがバッ
クアップ部材に押し出されるようにして膨出されて張り
出し、バックアップ部材の非変形部の表面での保持状態
が増強されて、研磨パッドを加工物およびドレッシング
部材双方との押し当てた状態で相対移動させて行う研磨
および目立てがより逃げなく均等に達成される。

【００１７】ここで、非変形部は、上記したように、バ
ックアップ部材の周辺部よりも厚く形成されたり、この
厚くされた非変形部がバックアップ部材の膨出側に突出
しているようにされたりして有効である。

【００１８】さらに、目立てのために研磨具は、上記し
たように、バックアップ部材の背部の、流体圧力の供給
と吸引とが行われる部屋内に、吸引力が働いたときに吸
引されるバックアップ部材を受け止めて圧着させる受止
め部材が設けられているのが好適である。

【００１９】本発明のそれ以上の目的および特徴は、以
下の詳細な説明および図面の記載によって明らかにな
る。また、本発明の各特徴は、可能な限りそれ単独で、
あるいは種々な組み合わせで複合して用いることができ
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の代表的な実施の形
態の研磨方法と装置、およびこれに用いる目立て方法、
研磨具につき、その実施例とともに図１〜図６を参照し
ながら説明する。

【００２１】本実施の形態の研磨方法は、図１に示す１
つの実施例である研磨装置に適用される。この研磨装置
は、半導体ウエハの面に積層配線を行う工程において、
配線などによる回路の上に積層形成された中間絶縁層の
表面に生じた凸状部などを研磨砥粒ないしはこれを含む
研磨液を供給しながら研磨して平坦化する場合のような
精密研磨を行うのに従来から用いられているものの改良
装置である。

【００２２】従来の場合同様図１に示すように、半導体
ウエハである加工物１は研磨に際して、加工物側のスピ
ンドル２の上端部に取り付けられた回転テーブル３上に
接着または吸着により固定される。スピンドル２は支持
基台４に軸受５により回転できるように支持され、ベル
ト６を介してモータ７により回転駆動される。スピンド
ル２の上方に同軸上で対向する研磨パッド側のスピンド
ル８が設けられて下端部に研磨パッド９を保持して加工
物１の上に対向させる。スピンドル８は研磨機構１１の
研磨ヘッド１２に軸受１３により回転できるように支持
され、ベルト１４を介してモータ１５により回転駆動さ
れる。

【００２３】研磨機構１１は基台１６上に設けたシリン
ダ１７の伸縮によって研磨ヘッド１２をガイド１０に沿
って上下動させて、スピンドル８が支持する研磨パッド
９を加工物１に上方から押しつけて研磨を行ったり、加
工物１から離して加工を終了したりできるようにしてい
る。スピンドル８は研磨パッド９を支持する下端部に固
定した研磨具１８を有している。研磨具１８には下向き
に開放した流体室１８ａを設け、この流体室１８ａの開
口部内周に、弾性シート、例えば、ポリウレタンなどの
樹脂材料、あるいはゴム材料よりなるバックアップ部材
１９の周辺部を挟み込んで密に塞ぎ、この弾性シート１
９の表面に、半導体ウエハである加工物１に対応してネ
オプレンゴムなどのゴム材料や樹脂材料など適当な材料
からなる研磨パッド９を接着などして取り付け支持して
いる。図示する実施例では研磨パッド９もバックアップ
部材１９の周辺と重ね合わせて同時に挟み込み保持する
ようにしている。この場合前記接着は省略してもよい。

【００２４】スピンドル８はその中心部を流体通路８ａ
が縦通しており、外部からの流体供給路２１を圧力調整
弁２２、および回転継ぎ手２３を介して接続され、流体
室１８ａ内に所定の圧力の流体が研磨時や目立て時に供
給されるようにする。これにより、研磨に際して研磨ヘ
ッド１２が下降し研磨パッド９が加工物１に押圧される
とき、流体圧力がバックアップ部材１９を介し研磨パッ
ド９に働いてこれを膨出させて加工物１に押しつけ加圧
することにより研磨を行う。研磨が終了すると流体圧力
は開放される。

【００２５】一方、スピンドル２で加工物１を回転駆動
して研磨を行う研磨位置Ａの近傍に目立て位置Ｂが設定
され、繰り返し行う研磨で研磨パッド９の研磨面９ａが
摩耗したり、目詰まりしたような場合に、研磨パッド９
を一時的にこの目立て位置Ｂに移し目立てを行い、所定
の目立て状態で研磨を再開できるようにする。

【００２６】このような一時的な目立てのために、研磨
機構１１を研磨位置Ａと目立て位置Ｂとの間でＸの方向
に往復移動させる移動機構３１が設けられている。移動
機構３１は研磨機構１１の基台１６をガイド３２で案内
して、ボールネジ３３をモータ３４で回転駆動すること
により、研磨パッド９およびそれを支持したスピンドル
８が、研磨位置Ａと目立て位置Ｂとに移動させられるよ
うにしている。

【００２７】目立て位置Ｂでは目立てのための工具、ダ
イヤモンドドレッサー４１ｃ、ダイヤモンドバイト４１
ｂなど必要に応じた各種のドレッシング部材４１がＸ方
向に直線往復移動できるように、あるいは回転駆動でき
るように設けられ、目立て位置Ｂに移動してきた研磨パ
ッド９の研磨面９ａを、前記流体圧力の供給のもとにバ
ックアップ部材１９および研磨パッド９を膨出させてド
レッシング部材４１に接触させながら、ドレッシング部
材４１を直線移動などさせて研磨面９ａをドレッシング
し目立てする。図１に示すドレッシング部材４１は金属
工具４１ａであり、これに所定の動きを与えるために往
復駆動機構や回転駆動機構など各種の必要なタイプの移
動機構４２に連結されている。

【００２８】本実施の形態の研磨方法は特に、図２に示
すように、研磨具１８を加工物１に所定の位置まで近接
させた後、図１、図３に示すようにバックアップ部材１
９を流体圧力により膨出させて加工物１に押しつけて加
圧する状態で、相対移動させて研磨するのに、バックア
ップ部材１９の前記膨出される部分１９ａに設けられ前
記流体圧力によっては変形しない非変形部１９ｂがなす
平坦面１９ｃにて研磨パッド９をバックアップして前記
加工物１への押しつけを行って加圧し、前記の研磨をす
る。

【００２９】これにより、バックアップ部材１９が流体
圧力によって膨出されて研磨パッド９を加工物１に押し
つけるとき、非変形部１９ｂが前記流体圧力によっては
変形されずに平坦面１９ｃがそのままの形状で研磨パッ
ド９を加工物１に押しつけるとともに、非変形部１９ｂ
が研磨パッド９を介し加工物１に着座される形で、非変
形部１９ｂの全域で対応する研磨パッド９の研磨面９ａ
部分を加工物１に圧着させて均等な加圧力を安定して働
かせる。この結果、研磨レートや生産性を上げるのに研
磨圧力が高くなったり、相対速度が上がったりしても、
高い研磨性能が安定して得られるし、非変形部１９ｂは
伸縮しないしねじれも生じないので研磨パッド９がバッ
クアップ部材１９から剥離するようなことも長期に防止
でき、作業の中断がなくなる分だけさらに生産性が向上
する。

【００３０】これを実現する研磨装置としては、研磨具
から流体圧力により膨出させるバックアップ部材にて研
磨パッドをバックアップして加工物に押しつけ、双方を
相対移動させて研磨を行う上記のような装置において、
研磨具１８のバックアップ部材１９に、これが前記流体
圧力によって膨出されるとき、この流体圧力によっては
変形せず、研磨パッド９を平坦にバックアップする平坦
面１９ｃを持った非変形部１９ｂを形成したものであれ
ば足りる。この場合、図１〜図６に示すように非変形部
１９ｂがバックアップ部材１９の周辺部１９ｄよりも厚
く形成したものであると、バックアップ部材１９は流体
圧力により膨出される樹脂やゴム類の弾性部材でありな
がら、同じ材料のままで厚みを増大することにより非変
形部１９ｂとすることができ、一体成形して容易に、か
つ安価に得られる。

【００３１】また、非変形部１９ｂが周辺部よりも厚い
ことにより、図１〜図６に示すようにバックアップ部材
１９の膨出側に突出していると、研磨パッド９をバック
アップするのにこれを研磨具１８のより外方に保持でき
るので、図１に実線で示すように加工物１に押し当てた
り、図１に仮想線で示すようにドレッシング部材４１に
押し当てたりした状態で相互を研磨や目立てのために相
対移動させるのに、研磨具側１８の他の部分がそれらと
干渉しにくく作業しやすい。しかし、非変形部１９ｂは
金属や硬質樹脂などの心材を入れたり、金属や硬質樹脂
などの非変形パッドを貼り合わせたり、繋ぎ合わせたり
してもよく、心材の場合や繋ぎ合わせの場合、非変形部
１９ｂはバックアップ部材１９の他の部分つまり周辺部
１９ｄよりも厚くなるとは限らず、これも本発明の範疇
に属する。

【００３２】なお、研磨パッド９と加工物１やドレッシ
ング部材４１との相対移動は、回転でも、片道ないしは
往復の直線移動でもよく、回転と直線移動とを併用する
こともできる。また、必要なら、研磨機構１１は固定
で、研磨位置Ａと目立て位置Ｂとが、研磨機構１１の下
に入れ替わって研磨と目立てとが行われるようにもでき
る。図１〜図３に示す装置では加工物１は定位置で回転
させ、研磨パッド９は回転させながらＸ方向に往復、あ
るいは一方向に移動させて研磨を行っている例を示して
いる。

【００３３】図４に示す上記の研磨方法および装置に用
いる研磨具１８の製造段階、つまり組み立ての段階につ
いて説明すると、図４の（ａ）に示すように、バックア
ップ部材１９は上記したように、前記流体圧力によって
は変形されず研磨パッド９を平坦面１９ｃでバックアッ
プして加工物１に押し当てる非変形部１９ｂが設けられ
ている。研磨パッド９は平坦なシート状のものである。
これらはバックアップ部材１９の膨出部１９ａの部分を
残す周辺部１９ｄと、これに対応する研磨パッド９の周
辺部９ｂとを図４の（ｃ）に示すように重ね合わせた状
態で支持基板５１と抑えリング５２との間に挟み付けて
保持している。この挟み付けのために支持基板５１と抑
えリング５２とがボルトなどによって分離できるように
結合されると、研磨パッド９やバックアップ部材１９が
破損や損傷したときに交換しやすく便利である。しか
し、バックアップ部材１９の寿命は十分に長く交換の必
要がないか稀であるようなとき、図４の（ｂ）に示すよ
うにその周辺部１９ｄを支持基板５１に接着などした固
着部５３を設けておいて、抜け出しを防止するようにし
てもよい。支持基板５１の中央部には流体圧力をバック
アップ部材１９の内側に導くための連通口５１ａが設け
られている。

【００３４】もっともこのような接着は省略できるし、
逆に研磨パッド９の周辺部９ｂをバックアップ部材１９
の周辺部１９ｄなどに接着して抜け止めすることもでき
る。

【００３５】図４の（ｃ）のように組上がった研磨具１
８はスピンドル８の下端に設けられた図２、図３に示す
ようなフランジ８ｂにボルトなどで連結して用いられる
ようにする。もっとも、スピンドル８と支持基板５１と
は一体物に形成することはできる。図５の（ａ）に示す
個別に製造されたバックアップ部材１９と研磨パッド９
とを、図５の（ｂ）に示すように接着などして貼り合わ
せてから、図４の（ｃ）に示すように取り付けて用いて
もよい。この場合、研磨パッド９とバックアップ部材１
９との間の僅かな滑りや遊びも防止できる。

【００３６】バックアップ部材１９および研磨パッド９
の周辺部１９ｄ、９ｂが上記のように重ね合わさって挟
み付け保持されていると、研磨パッド９がバックアップ
部材１９から剥離するのを防止することができるし、バ
ックアップ部材１９が流体圧力によって膨出されるのと
同時に、研磨パッド９がバックアップ部材１９に押し出
される形で膨出されて張り出し、バックアップ部材１９
の非変形部１９ｂの表面である平坦面１９ｃによる保持
状態が増強されて、研磨パッド９を加工物１およびドレ
ッシング部材４１双方との押し当てた状態で相対移動さ
せて行う研磨および目立てがより逃げなく均等に達成さ
れる。

【００３７】バックアップ部材１９がどのような形態や
構造に作られる場合でも、研磨具１８への保持は上記の
ように行えるし、その他、図６の（ａ）に示すように研
磨パッド９をバックアップ部材１９の平坦面１９ｃの大
きさおよび形状に合わせて作っておき、図６の（ｂ）に
示すように研磨パッド９をバックアップ部材１９の平坦
面１９ｃに接着などして貼り合わせて保持し、バックア
ップ部材１９の周辺部１９ｄのみを研磨具１８に挟み込
んで保持するようにもできる。

【００３８】流体圧力により研磨具１８から膨出させた
バックアップ部材１９にて研磨パッド９を表面に保持し
バックアップして加工物１に押しつけ、双方を相対移動
させることにより加工物１を研磨することを繰り返すの
に、必要に応じ研磨パッド９の研磨面９ａをドレッシン
グ部材４１によりドレッシングし目立てするが、特に、
本実施の形態の目立て方法は、研磨パッド９を表面に保
持しバックアップしているバックアップ部材１９を、研
磨具１８内から図７に示すように吸引して背部にある板
部材などの受止め部材６１に吸着支持した状態で、図８
に示すように研磨パッド９の研磨面９ａとドレッシング
部材４１とを押し当てて相対移動させることにより、研
磨面９ａをドレッシングし目立てする。前記押し当て、
および相対移動は研磨具１８およびドレッシング部材４
１のいずれを移動させて行ってもよく、場合によっては
双方を移動させることもできる。受止め部材６１は図に
示す実施例では研磨具１８の前記支持基板５１の一部と
して形成しているが、別部材で形成してもよい。図７〜
図９に示すように受止め部材６１にはその全域にほぼ均
等に配した連通穴６１ａと受止め部材６１の背部の流体
室１８ａが設けられ、バックアップ部材１９の吸着支持
が非変形部１９ｂの全体に均等に及んで、どの部分でも
浮きや位置ずれが生じないようにしている。

【００３９】このように、バックアップ部材１９により
加工物１に押しつけられて前記研磨加工に供する研磨パ
ッド９の研磨面９ａを必要に応じて目立てするのに、バ
ックアップ部材１９を内側から吸引して背部にある受止
め部材６１に受止めて吸着保持しバックアップした状態
で、研磨パッド９の研磨面９ａとドレッシング部材４１
とを押し当てて相対移動させるので、ドレッシング部材
４１との押し当て状態での相対移動に対して研磨パッド
９の研磨面９ａに逃げがなく、どの部分でもドレッシン
グ部材４１との押し当て状態が均等に得られて均等に目
立てされるので、研磨が繰り返し行われるのに高い研磨
性能を長期に安定して保証し、生産性も向上する。しか
も、目立てが均等であることにより研磨面９ａの摩耗が
不均等にならず、不均等な摩耗のために寿命が短くなる
ようなことがない。

【００４０】バックアップ部材１９の受止め部材６１へ
の吸着は、図７、図８に示すようにバックアップ部材１
９の、これを膨出させる流体圧力によっても変形せず研
磨パッド９を平坦面１９ｃで平坦にバックアップする平
坦部である非変形部１９ｂにつき行うようにしてある。
これにより、非変形部１９ｂの非変形性により受止め部
材６１と協働した研磨パッド９のバックアップがバック
アップ部材１９の弾性による遊びなどなく行われるの
で、目立ての均等性が向上する。さらに図７、図８に示
すように表裏の平坦面１９ｃが平行な平坦部をなす非変
形部１９ｂを用いると、研磨パッド９の研磨面９ａが受
止め部材６１と平行になるようにバックアップできるの
で、前記均等な目立てのための研磨パッド９とドレッシ
ング部材４１とを相対移動させる方向が、受止め部材６
１の研磨パッド９を受止める面と平行な方向に一義的に
決定できるので、相対移動させやすい。また、図７、図
８に示すようにバックアップ部材１９の、周辺部１９ｄ
よりも厚く、かつバックアップ部材１９の膨出側に突出
した非変形部１９ｂを用いると、吸引により背部の受止
め部材６１に吸着保持されたバックアップ部材１９が表
面に保持している研磨パッド９を、前記非変形部１９ｂ
が周辺部１９ｄよりも厚く形成されている分だけ、受止
め部材６１からより外方に位置させられるので、ドレッ
シング部材４１との押し当て状態で相対移動させるとき
にまわりのものが干渉しにくく作業しやすくなる。

【００４１】このような目立て方法を実現する研磨装置
としては、上記のように、研磨具１８により研磨パッド
９を加工物１に押しつけて研磨を行う研磨位置Ａの近傍
に設けられた目立て位置Ｂで、研磨具１８が保持する研
磨パッド９の研磨面９ａをドレッシング部材４１により
ドレッシングし目立てする目立て機構６２と、目立て機
構６２が位置する目立て位置と前記研磨位置との間で研
磨具を移動させる移動機構４２とを備えた図１に示すよ
うな研磨装置において、図９に示すように研磨具１８の
バックアップ部材１９に前記流体圧力を供給して膨出さ
せる流体圧力供給手段６３と切換え使用されてバックア
ップ部材１９を内側から吸引する吸引手段６４と、吸引
されるバックアップ部材１９を背部から受け止める受止
め部材６１とを備えたもので足りる。前記流体圧力供給
手段６３と吸引手段６４の切換え使用は、図９の（ａ）
（ｂ）で示すように電磁弁６５で切換え接続することに
より行える。

【００４２】前記のようにバックアップ部材１９を吸着
保持した状態で、それが支持する研磨パッド９の研磨面
９ａを目立てするのに、図１０に示すようにダイヤモン
ドバイト４１ｂをドレッシング部材４１として用いても
よいし、図１１に示すようにダイヤモンドドレッサー４
１ｃをドレッシング部材４１として用いてもよい。しか
も、本実施の形態の各実施例に限られることはなく、他
の種々な適当なドレッシング部材を用いることもでき
る。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、バックアップ部材が流
体圧力によって膨出されて研磨パッドを加工物に押しつ
けるとき、非変形部が変形されずに平坦面がそのままの
形状で研磨パッドを加工物に押しつけ、しかも、非変形
部がその全域で対応する研磨パッド部分を加工物に圧着
させて均等な加圧力を安定して働かせるので、研磨レー
トや生産性を上げるのに研磨圧力が高くなったり、相対
速度が上がったりしても、高い研磨性能が安定して得ら
れるし、非変形部は伸縮しないしねじれも生じないので
研磨パッドがバックアップ部材から剥離するようなこと
も長期に防止でき、作業の中断がなくなる分だけさらに
生産性が向上する。

【００４４】また、バックアップ部材を内側から吸引し
て背部にある受止め部材に受止めて吸着保持した状態
で、研磨パッドの研磨面とドレッシング部材とを押し当
てて相対移動させるので、ドレッシング部材との押し当
て状態で研磨パッドは逃げなく相対移動して、どの部分
でも均等に目立てされ、研磨が繰り返し行われるのに高
い研磨性能を長期に安定して保証し、生産性も向上す
る。しかも、目立てが均等であることにより研磨面の摩
耗が不均等にならず、不均等な摩耗のために寿命が短く
なるようなことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る研磨装置の概略構成
図である。

【図２】図１の装置の研磨開始直前の状態を示す研磨具
と加工物との位置関係を示す断面図である。

【図３】図１の装置の研磨状態を示す研磨具と加工物と
の位置関係を示す断面図である。

【図４】図１の装置の研磨具の組み立て状態を示し、そ
の（ａ）はバックアップ部材と研磨パッドとを示す断面
図、その（ｂ）は組み立て途中の状態を示す断面図、そ
の（ｃ）は組み立て後の状態を示す断面図である。

【図５】研磨具の図４の場合とは異なった組み立て状態
を示し、その（ａ）はバックアップ部材と研磨パッドと
を示す断面図、その（ｂ）はバックアップ部材と研磨パ
ッドとを貼り合わせた組み立て途中の状態を示す断面図
である。

【図６】研磨具の図５の場合とは若干異なった組み立て
状態を示し、その（ａ）はバックアップ部材と研磨パッ
ドとを示す断面図、その（ｂ）はバックアップ部材と研
磨パッドとを貼り合わせた組み立て途中の状態を示す断
面図である。

【図７】本発明の実施の形態の目立て方法のバックアッ
プ部材を受止め部材に吸着保持した状態を示す断面図で
ある。

【図８】図７の状態から実際に目立てを行っている状態
に移行したときの断面図である。

【図９】図７、図８の目立て方法を実現する研磨装置の
主要部を示し、その（ａ）はバックアップ部材を研磨の
ために流体圧力により膨出させた状態を示す断面図、そ
の（ｂ）はバックアップ部材を目立てのために吸着保持
した状態を示す断面図である。

【図１０】図８とは異なったドレッシング部材で目立て
を行っている実施例を示し、その（ａ）はバックアップ
部材を受止め部材に吸着保持した状態を示す断面図、そ
の（ｂ）は実際に目立てを行っている状態に移行したと
きの断面図である。

【図１１】図８、図１０とは異なったドレッシング部材
で目立てを行っている実施例を示し、その（ａ）はバッ
クアップ部材を受止め部材に吸着保持した状態を示す断
面図、その（ｂ）は実際に目立てを行っている状態に移
行したときの断面図である。

【図１２】従来の研磨装置の概略構成図である。

【符号の説明】

１ 加工物 ２、８ スピンドル ３ 回転テーブル ９ 研磨パッド ９ａ 研磨面 １１ 研磨機構 １２ 研磨ヘッド １７ シリンダ １８ 研磨具 １８ａ 流体室 １９ バックアップ部材 １９ａ 膨出される部分 １９ｂ 非変形部 １９ｃ 平坦面 １９ｄ 周辺部 ２１ 流体供給路 ２２ 圧力調整弁 ３１ 移動機構 ４１ ドレッシング部材 ４１ａ 工具 ４１ｂ ダイヤモンドバイト ４１ｃ ダイヤモンドドレッサー ４２ 移動機構 ５１ 支持基板 ５２ 抑えリング ６１ 受止め部材 ６２ 目立て機構 ６３ 流体圧力供給手段 ６４ 吸引手段 ６５ 電磁弁 Ａ 研磨位置 Ｂ 目立て位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/304 ６２２ Ｈ０１Ｌ 21/304 ６２２Ｆ (72)発明者 新宮 克喜 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3C047 AA34 BB01 BB12 EE01 3C049 AA07 AA12 AA16 AB06 BA02 BA05 BB04 BC02 CA01 CB01 CB03 3C058 AA07 AA09 AA12 AA16 AB06 BA02 BA05 BB04 BC02 CB01 CB03 DA17

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体圧力により研磨具から膨出させたバ
   ックアップ部材にて研磨パッドをバックアップして加工
   物に押しつけた状態で、双方を相対移動させることによ
   り加工物を研磨する研磨方法において、 バックアップ部材の前記膨出される部分に設けられ前記
   流体圧力によっては変形しない非変形部がなす平坦面に
   て研磨パッドをバックアップして前記加工物への押しつ
   けを行い研磨することを特徴とする研磨方法。
2. 【請求項２】 相対移動は回転または／および直線移動
   である請求項１に記載の研磨方法。
3. 【請求項３】 流体圧力により研磨具から膨出させたバ
   ックアップ部材にて研磨パッドを表面に保持しバックア
   ップして加工物に押しつけた状態で、双方を相対移動さ
   せることにより加工物を研磨することを繰り返し行いな
   がら、必要に応じて研磨パッドの研磨面をドレッシング
   部材によってドレッシングし目立てする目立て方法にお
   いて、 研磨パッドを表面に保持しバックアップしているバック
   アップ部材を、研磨具内から吸引して背部にある受止め
   部材に吸着支持した状態で、研磨パッドの研磨面とドレ
   ッシング部材とを押し当てることにより、研磨面をドレ
   ッシングし目立てすることを特徴とする目立て方法。
4. 【請求項４】 バックアップ部材の受止め部材への吸着
   は、バックアップ部材の、これを膨出させる流体圧力に
   よっても変形せず研磨パッドを平坦にバックアップする
   非変形な平坦部につき行う請求項３に記載の目立て方
   法。
5. 【請求項５】 表裏の平坦面が平行な平坦部を用いる請
   求項４に記載の目立て方法。
6. 【請求項６】 バックアップ部材の、周辺部分よりも厚
   く、かつバックアップ部材の膨出側に突出した平坦部を
   用いる請求項４、５のいずれか一項に記載の目立て方
   法。
7. 【請求項７】 研磨具から流体圧力により膨出させるバ
   ックアップ部材にて研磨パッドをバックアップして加工
   物に押しつけ、双方を相対移動させて研磨を行う研磨装
   置において、 研磨具のバックアップ部材に、これが前記流体圧力によ
   って膨出されるとき、この流体圧力によっては変形せ
   ず、研磨パッドを平坦にバックアップする平坦面を持っ
   た非変形部を形成したことを特徴とする研磨装置。
8. 【請求項８】 非変形部はバックアップ部材の周辺部分
   よりも厚く形成している請求項７に記載の研磨装置。
9. 【請求項９】 非変形部はバックアップ部材の膨出側に
   突出している請求項８に記載の研磨装置。
10. 【請求項１０】 研磨具により研磨パッドを加工物に押
    しつけて研磨を行う研磨位置の近傍に設けられた目立て
    位置で、研磨部が保持する研磨パッドの研磨面をドレッ
    シング部材によりドレッシングし目立てする目立て機構
    と、目立て機構が位置する目立て位置と前記研磨位置と
    の間で研磨具を移動させる移動機構と、研磨具のバック
    アップ部材に前記流体圧力を供給する流体圧力供給手段
    と切換え使用されてバックアップ部材を内側から吸引す
    る吸引手段と、吸引されるバックアップ部材を背部から
    受け止める受止め部材とを備えた請求項７〜９のいずれ
    か一項に記載の研磨装置。
11. 【請求項１１】 流体圧力により膨出させるバックアッ
    プ部材の表面に研磨パッドを保持して加工物に押し当て
    られるようにした研磨具において、 バックアップ部材に、前記流体圧力によっては変形され
    ず研磨パッドを平坦面でバックアップして加工物に押し
    当てる非変形部を設けたことを特徴とする研磨具。
12. 【請求項１２】 研磨パッドは非変形部の表面に保持さ
    れている請求項１１に記載の研磨具。
13. 【請求項１３】 バックアップ部材および研磨パッド
    は、それぞれの周辺部を重ね合わせた状態で挟み付け保
    持している請求項１１、１２のいずれか一項に記載の研
    磨具。
14. 【請求項１４】 非変形部は、バックアップ部材の周辺
    部よりも厚く形成されている請求項１１〜１３のいずれ
    か一項に記載の研磨具。
15. 【請求項１５】 非変形部は、バックアップ部材の膨出
    側に突出している請求項１４に記載の研磨具。
16. 【請求項１６】 バックアップ部材の背部の、流体圧力
    の供給と吸引とが行われる部屋内に、吸引力が働いたと
    きに吸引されるバックアップ部材を受け止めて吸着させ
    る受止め部材が設けられている請求項１１〜１５のいず
    れか一項に記載の研磨具。