JP2001334454A - ワークの研磨方法並びにワーク保持板及びワーク研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウエーハ等の非常に精密な平坦度が要
求される円形状ワークを研磨する際、ワーク周辺部分の
研磨代を制御して所望の形状とすることができ、ひいて
は研磨前のワークの形状に影響されずにワーク表面全体
を平坦にすることができるワークの研磨技術を提供す
る。 【解決手段】 円形状のワーク表面を所定の押圧力で研
磨布に接触させて研磨する際、該ワークを複数の貫通孔
を通じて真空吸着保持するワーク保持板であって、ワー
ク保持領域外周上の押圧力を制御する機構を具備するワ
ーク保持板。流体注入口（１４）を有する環状の弾性チ
ューブ（１１）がワーク保持板（２）のワーク保持領域
（９）外周に沿って形成された環状の溝部（１０）内に
配置され、チューブ内圧を調整することでチューブ下面
（１２）に当接するワーク（Ｗ）周辺部分の押圧力を制
御できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワークの研磨方法
並びにワーク保持板及びワーク研磨装置に関し、具体的
には半導体ウエーハ等の高い平坦度が要求される円形状
ワークの研磨技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体ウエーハ等の円形状ワーク
の研磨加工におけるワークの保持は、剛性材料であるガ
ラス、金属、セラミックス等の板をワーク保持板とし、
その表面にワックス等の接着剤でワークを貼り付けた
り、通気性のある多孔質材料や多数の貫通孔を設けたワ
ーク保持面に真空吸着等でワークを保持する方法が行わ
れている。

【０００３】従来の吸着方式の研磨用ワーク保持治具の
一例を図５（ａ）、（ｂ）に示す。この研磨用ワーク保
持治具４１は、主としてワーク保持面４８と多数の真空
吸着用の貫通孔４４をもつワーク保持板４２およびワー
ク保持治具裏板４５とから構成され、貫通孔４４はワー
ク保持板４２とワーク保持治具裏板４５の間にある空間
部４６を経てバキューム路４７から不図示の真空装置に
つながり、真空の発生によってワーク保持面４８にワー
クを吸着保持するようになっている。さらにワーク保持
板４２のワーク保持面４８は、貫通孔４４を有する樹脂
皮膜４３で被覆されている。

【０００４】そしてウエーハ等のワークの研磨に際して
は、研磨用ワーク保持治具４１のワーク保持面４８に真
空吸着等によりワーク（ウエーハ）を保持し、回転軸を
もつ研磨ヘッド（不図示）に装着して、研磨ヘッドによ
り回転されると同時に回転する定盤上に貼り付けた研磨
布に所定の押圧力でワークを接触させる。研磨剤の供給
はノズルから所定の流量で研磨布上に供給し、この研磨
剤がワークと研磨布の間に供給されることによりワーク
が研磨される。

【０００５】このような研磨工程を経て得られた鏡面研
磨ウエーハの表面に回路を形成させて半導体デバイスを
作製する場合、１枚のウエーハから極力多くの製品を得
ることが望ましく、そのためにはウエーハ全面、特に外
周端部近くまで極力フラットな形状とすることが要求さ
れる。しかしながら、図５で示されるような従来の保持
板を用いてワークを研磨した場合、ワーク周辺部分が過
剰に研磨されて、いわゆる周辺ダレが生じる問題があっ
た。

【０００６】図６（Ａ）は、研磨後のウエーハ周辺部分
の断面を模式的に示している。研磨の際、ウエーハ５１
の周辺部分が中央部分に比べて過剰に研磨され、研磨面
５２側の面取り部５３近くの周辺部分に周辺ダレ５４が
生じている。図７は、研磨後に本発明者が測定したウエ
ーハの周辺部分の形状変化を外周端部から１０ｍｍの位
置を基準として示したグラフである。このグラフによれ
ば、外周端部から内側５ｍｍ前後から落ち込みが始まっ
て周辺ダレが生じていることがわかる。

【０００７】周辺ダレは、ウエーハの中央部分よりも、
周辺部分の方がより新しい研磨剤に触れること等種々の
要因によりウエーハの中央部分より周辺部分が過剰に研
磨されて発生するが、研磨布の圧縮弾性によりウエーハ
が研磨布に沈み込んだ状態で研磨されるため、研磨布の
圧縮弾性による周辺部分での研磨圧力（押圧力）が高い
ことも発生要因の１つである。図８は、外周端部から１
０ｍｍの位置を基準としてウエーハ周辺部分における研
磨布に対する研磨圧力分布を示したものであり、周辺ダ
レが生じている外周端部から５ｍｍ前後あたりから研磨
圧力が上昇していることがわかる。

【０００８】保持板でウエーハを真空吸着して枚葉式で
研磨を行う場合、周辺ダレを抑制する方法として、例え
ば、保持板の外周に保持面よりウエーハの厚さ分だけ突
出するリテーナリングと呼ばれる治具を設けたり、ある
いはウエーハより保持面が小さい保持板を用いてウエー
ハの周辺部分を浮かせることで過剰な研磨を抑える方法
等が提案されている。また、特開平８−２５７８９３号
のようにウエーハより小径の保持面とリテーナリングを
組み合わせた保持板も提案されている。

【０００９】例えば、保持面がウエーハより小さい保持
板を用いると、研磨布の圧縮弾性によりウエーハ周辺部
分がわずかにハネ上がった状態で研磨されるため、周辺
部分の研磨代が小さくなり周辺ダレを抑える効果がある
ものの、逆に研磨不足となって周辺部分が盛り上がり、
図６（Ｂ）で示されるようないわゆる周辺ハネが形成さ
れるという問題がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の保持
板では、周辺ダレあるいは周辺ハネが形成され、ウエー
ハ周辺部分の形状を安定してコントロールすることまで
は事実上不可能であった。また、従来の保持板は、ウエ
ーハ周辺部分の形状に対する修正能力が低いため、周辺
形状は研磨前のウエーハ（原料ウエーハ）の形状に大き
く影響されてしまうという問題があった。

【００１１】さらに、鏡面ウエーハの平坦度の規格は、
ウエーハ全面、あるいは局所的な区分で評価されるもの
など様々であるが、測定値のうちの最悪値で平坦度を評
価する場合、その測定領域に周辺ダレ等が生じていると
ウエーハ全体が欠陥品とされてしまうという問題があっ
た。

【００１２】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、半導体ウエーハ等の非常に精密な平坦度が要求され
る円形状ワークを研磨する際、ワーク周辺部分の研磨代
を制御して所望の形状とすることができ、ひいては研磨
前のワークの形状に影響されずにワーク表面全体を平坦
にすることができるワークの研磨技術を提供することを
目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明によれば、複数の貫通孔を通じて円形状のワ
ークをワーク保持板に真空吸着保持し、ワーク表面を所
定の押圧力で研磨布に接触させて研磨する方法におい
て、ワーク周辺部分の押圧力を中央部分から独立に制御
して研磨を行うことを特徴とするワークの研磨方法が提
供される（請求項１）。このようにワーク周辺部分をそ
の中央部分の押圧力から独立に制御して研磨を行えば、
ワーク周辺部分の研磨代を微妙に調節することができ、
ワーク周辺部分を所望の形状とすることができる。

【００１４】この場合、ワーク周辺部分の押圧力を研磨
中に変化させて研磨を行うことができる（請求項２）。
このように研磨中、周辺部分の押圧力を変化させて研磨
代を調節することで、周辺部分でのダレやハネを防ぐこ
とができ、ウエーハ周辺部分まで平坦に研磨することが
できる。

【００１５】好ましい研磨方法としては、ワーク周辺部
分の押圧力を中央部分より小さくして研磨することによ
りワーク周辺部分を中央部分より厚くした後、該ワーク
周辺部分の押圧力を増して研磨することによりワーク表
面全体を平坦にすることができる（請求項３）。このよ
うに、研磨の最初ではワーク周辺部分の押圧力を小さく
して周辺部分を一旦厚くした後、ワーク周辺部分の押圧
力を増すことで周辺部分の厚さを中央部分と均一にして
ワーク表面全体を平坦にすることができる。この方法で
は、原料ウエーハの周辺形状によらず、ほとんどすべて
のワークを同一条件で平坦にすることができるという利
点がある。

【００１６】さらに本発明では、前記目的を達成するた
め、円形状のワーク表面を所定の押圧力で研磨布に接触
させて研磨する際、該ワークを複数の貫通孔を通じて真
空吸着保持するワーク保持板であって、ワーク保持領域
外周上の押圧力を制御する機構を具備することを特徴と
するワーク保持板が提供される（請求項４）。このよう
にワーク保持領域外周上の押圧力を制御する機構（押圧
力制御機構）を具備するワーク保持板を用いてワークの
研磨を行うことで、ワーク周辺部分の押圧力を中央部分
から独立に制御して研磨することができ、研磨後のワー
ク周辺部分の形状を所望の形状とすることができる。

【００１７】前記押圧力制御機構の一例としては、流体
注入口を有する環状の弾性チューブであって、該弾性チ
ューブがワーク保持板のワーク保持領域外周に沿って形
成された環状の溝部内に配置されてなるものとすること
ができる（請求項５）。このようにワーク保持領域外周
の溝に弾性チューブを配置したワーク保持板とすれば、
チューブ内への流体注入量や圧力によって、チューブに
接するワーク周辺部分の押圧力を微妙に調節することが
できる。

【００１８】本発明に係る押圧力制御機構の他の一例と
しては、圧電性結晶部材であって、該圧電性結晶部材が
ワーク保持板の側面に沿って形成された環状の溝部内に
配置されてなるものとすることができる（請求項６）。
このようにワーク保持板の側面に沿って形成された環状
の溝部内に圧電性結晶部材を備えたワーク保持板とすれ
ば、圧電性結晶部材に電圧を印加することで圧電性結晶
部材にひずみが生じ、この形状変化に伴い、部材下方に
位置する保持領域外周も厚さ方向に変化する。そのた
め、保持領域外周に当接するウエーハ周辺部分の研磨布
に対する押圧力を制御することができる。

【００１９】本発明に係る押圧力制御機構のさらに他の
一例としては、ワーク保持板のワーク保持領域外周に沿
って形成された複数の流体噴出孔とすることができる
（請求項７）。このようにワーク保持板のワーク保持領
域外周に沿って複数の流体噴出孔を形成させた保持板と
すれば、該噴出孔からの流体の噴出圧によりウエーハ周
辺部分の押圧力を調節することができる。

【００２０】さらに本発明によれば、前記本発明に係る
ワーク保持板を具備したワーク研磨装置が提供される
（請求項８）。前記したように、ワーク周辺部分の押圧
力を調節できる保持板を具備したワーク研磨装置を用い
てワークを研磨することにより、ワーク周辺部分の研磨
代をワーク中央部分の研磨代とは独立に調節することが
でき、ワークの周辺を所望の形状に自在にコントロール
することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながらさらに具体的に説明するが、本発
明はこれらに限定されるものではない。本発明のワーク
保持板は、保持板のワーク保持領域外周上の押圧力を制
御する機構（押圧力制御機構）を具備することを特徴と
するものであり、このような押圧力制御機構を備えたワ
ーク保持板の具体的な態様を以下に例示する。

【００２２】図１は、本発明に係る保持板の一例の断面
を示している。ワーク保持治具１は、主として本発明の
ワーク保持板２と裏板５とから構成されており、ワーク
保持面８には貫通孔４を有する樹脂皮膜３が施されてい
る。ワーク保持領域９には、多数の貫通孔４が所定の間
隔で設けられ、貫通孔４はワーク保持板２とワーク保持
治具裏板５の間にある空間部６を経てバキューム路７か
ら不図示の真空装置につながっている。これらの貫通孔
４を囲むようにしてワーク保持領域９の外周に沿って環
状の溝部１０が設けられている。溝部１０は断面が略直
方形となっており、溝部１０上壁には保持板２の厚さ方
向に複数の貫通孔１３（以下、溝部貫通孔という）が設
けられている。

【００２３】溝部１０内には、図２に示されるような環
状の弾性チューブ１１が配置されている。この弾性チュ
ーブ１１には、保持板２の溝部貫通孔１３に収容され
て、気体や液体などの流体をチューブ１１内に注入する
ための複数（図２では４つ）の流体注入口１４が設けら
れている。

【００２４】流体注入口１４はワーク保持板２と裏板５
の間にある空間部６を通る流体供給ライン１５と接続さ
れており、外部に設けられたポンプ等の流体注入装置
（不図示）によって流体注入口１４から弾性チューブ１
１内に流体が注入あるいは排出される。これにより、チ
ューブ１１の内圧が調節され、該内圧に応じてチューブ
下面１２がわずかに膨張あるいは収縮することができ
る。なお、流体注入口１４の数は１つ以上であれば特に
限定されない。

【００２５】チューブ１１の材質としては研磨スラリー
の作用を受けず、弾性を有するものであれば特に限定さ
れないが、ゴム、エラストマー等を好適に使用できる。
また、各種プラスチック等も流体の注入、排出によりチ
ューブ下面１２が膨張、収縮できるものであれば使用す
ることができる。なお、ゴムやエラストマー等の弾力性
に優れているものを用いてチューブを構成することが好
ましいが、この場合肉厚が薄過ぎると亀裂や穴が生じ易
く、また、膨張あるいは収縮が容易過ぎて研磨中にチュ
ーブの形状が安定しないおそれがあるので、ある程度の
厚みと硬度を持ったものにすることが好ましい。

【００２６】次に、図１の保持板を用いて半導体ウェー
ハを研磨する方法を具体的に説明する。例えば半導体イ
ンゴットからウエーハをスライスし、面取り、ラッピン
グ、エッチング等を施した後、ウエーハ周辺部分が弾性
チューブ下面１２に当接するように、ウエーハ（Ｗ）を
保持板２の保持領域９に真空吸着保持する。保持された
ウエーハは、従来の研磨工程と同様、スラリーを供給し
ながら所定の押圧力で回転する研磨布に接触させて研磨
が行われる。

【００２７】このとき、研磨布に対するウエーハ全体の
押圧力は、保持治具１が装着される研磨ヘッドにより調
節されるが、ウエーハ周辺部分は、流体注入口１４を通
じて弾性チューブ１１内に空気等の流体を供給すること
で、チューブ下面１２がわずかに凸状となってウエーハ
周辺部分の押圧力を中央部分より増加させることができ
る。一方、流体注入口１４を通じて弾性チューブ１１内
を減圧させることで、下面１２が凹状となり、ウエーハ
周辺部分の押圧力を中央部分より減少させることもでき
る。なお、ウエーハの研磨では、前記図７及び図８で示
したように、周辺部５ｍｍ前後において押圧力が上昇し
て形状変化が生じ易いので、チューブはウエーハ保持領
域９の外周１０ｍｍ以内、好ましくは５ｍｍ以内の領域
内に位置するようにすれば、ウエーハ周辺部分の形状を
高精度に制御することができる。

【００２８】このように、図１の保持板２を用いること
で、保持冶具自体の押圧力にのみ依存せず、チューブ１
１内の圧力を調節してウエーハ周辺部分の押圧力を中央
部分から独立に制御することができる。

【００２９】研磨前のウエーハは、ラッピング等の処理
によりある程度平坦化されているものの、ウエーハによ
って形状のバラツキがある。周辺形状に関しては既にダ
レやハネが生じているものもあるが、本発明では、研磨
に供される原料ウエーハの形状に合わせて研磨すること
ができる。例えば、研磨前のウエーハ周辺部分に既に周
辺ダレが生じている場合には、チューブ１１内を減圧し
てウエーハ周辺部分の押圧力を減少させた状態で研磨す
ることで、周辺部分の研磨代を少なくすることができ
る。一方、研磨前のウエーハ周辺部分に既に周辺ハネが
形成されている場合、チューブ１１内を加圧して押圧力
を中央部分と同じとするか、ハネの程度により周辺部分
の押圧力を大きくすれば、研磨代を多くしてウエーハを
平坦にすることもできる。

【００３０】なお、チューブ１１内の圧力は、研磨中で
も自在に調節することができるので、ウエーハ周辺部分
の押圧力を研磨中に変化させて研磨を行うこともでき
る。そこで本発明の研磨方法では、研磨初期にウエーハ
周辺部分の押圧力を中央部分より小さくすることで周辺
部分の研磨代を少なくして周辺部分を中央部分より一旦
厚くした後、ウエーハ周辺部分の押圧力を増して周辺部
分の研磨代を多くして研磨を行うことによりウエーハ表
面全体を容易に平坦にすることができる。

【００３１】例えば、研磨初期においては、チューブ１
１内を減圧してチューブ下面１２を凹状にしてウェーハ
周辺部分がハネ上がるようにして周辺形状を作り込む。
その後、チューブ１１内を常圧に戻して下面１２を水平
にするか、あるいは加圧して凸状とすることで、周辺部
分の押圧力を増して周辺部分の研磨速度を速めることが
でき、結果として周辺部分も平坦なウエーハとすること
ができる。すなわち、この方法によれば、研磨前のウエ
ーハの周辺形状によらず表面全体を同一条件の研磨で平
坦化することができる。

【００３２】以上のように本発明の研磨方法は、ワーク
表面を所定の押圧力で研磨布に接触させて研磨する際、
ワーク周辺部分の押圧力を中央部分から独立に制御して
ワークを研磨することで所望の周辺形状とするものであ
り、このような制御を行うことができる保持板であれ
ば、図１の態様のものに限定されない。

【００３３】例えば、図３は、本発明に係る保持板の他
の一例の概略断面を示している。図３の保持板２２で
は、側面に沿って保持面付近に断面凹型の溝部１０が環
状に設けられており、該溝部１０内には、圧電性結晶部
材２３が配置されている。圧電性結晶部材２３は導線
（不図示）を通じて電圧が印加され、この電圧に応じて
結晶内部にひずみが発生して変形するので、圧電性結晶
部材２３直下の保持領域外周を厚さ方向にわずかに上下
させることができる。

【００３４】したがって研磨の際、貫通孔４を通じてワ
ーク保持領域にワークを吸着保持するとともに、圧電性
結晶部材２３に印加する電圧を調節することで、保持冶
具自体によるワーク中央部分の押圧力とは別にワーク周
辺部分の押圧力を微妙に制御して研磨を行うことができ
る。なお、使用できる圧電性結晶は特に限定されず、例
えば、水晶、ロッシェル塩、チタン酸バリウム、Ｚｎ
Ｓ、ＩｎＳｂ、ＣｄＳ、ＺｎＯなどが挙げられる。

【００３５】また、図４は、本発明に係る保持板のさら
に他の一例を示している。図４の保持板３２は、前記図
１の保持板１と同様、ワーク保持領域外周に溝部１０が
設けられ、溝部１０に連通する複数の流体噴出孔３３が
真空吸着用の貫通孔４とは別の経路を経てポンプ等の流
体噴出装置（不図示）につながっている。研磨の際には
貫通孔４を通じてワーク保持領域にワークを吸着保持す
るとともに、流体噴出孔３３から空気等の流体を噴出さ
せてワーク周辺部分に流体を直接吹き付けることで、研
磨布に対する周辺部分の押圧力だけを加圧することがで
きる。なお、流体を吹き付けないで研磨を行えば、ワー
ク周辺部分を溝部１０内にハネ上げた状態で研磨するこ
ともできる。

【００３６】このように、流体噴出孔３３からの流体噴
出量及び圧力を調節することで、ワーク周辺部分の押圧
力を保持板３２自体による押圧力とは別に微調整して研
磨を行うことができる。

【００３７】以上のように、図３及び図４で示されるワ
ーク保持板は、ワークを真空吸着保持するとともに、ワ
ーク周辺部分の押圧力を独立に制御するための押圧力制
御機構を具備しており、図１で示した保持板と同様、ワ
ーク周辺部分の押圧力を調節することができるので、ワ
ーク周辺部分を所望の形状に研磨することができる。

【００３８】このように、本発明に係る保持板を具備し
た研磨装置とすれば、周辺部分の押圧力をより精密にか
つ広い範囲で減少あるいは増加させる制御ができるの
で、ワーク周辺部分の研磨代を精度良く調節することが
できる。例えば周辺部分の押圧力が小さい状態で研磨し
て周辺部分を厚くさせたウエーハを作製することもでき
るし、周辺部分の押圧力を最適に調整することでウエー
ハ全面が平坦なウエーハとすることもできる。すなわ
ち、本発明の研磨装置、研磨方法によって研磨されるワ
ーク周辺形状を目的に応じ自在にコントロールすること
ができる。

【００３９】特に、本発明により、周辺ダレや周辺ハネ
がほとんど無いウエーハ表面全体にわたって平坦度に優
れた鏡面研磨ウエーハを作製することができるため、ウ
エーハの良品率を著しく向上させることができる。ま
た、このようなウエーハを用いることで表面全体に回路
を形成させることができ、半導体デバイスの生産性及び
歩留りを著しく向上させることができる。

【００４０】

【実施例】以下、実施例及び比較例を示して本発明をよ
り具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるも
のではない。 （実施例１）インゴットをスライスしてシリコンウエー
ハとし、面取り、ラッピング、エッチングを施した後、
図１に示した保持板を具備した研磨装置を用い、以下の
研磨条件でウエーハの一次研磨を行った。 研磨布：ＳＵＢＡ６００（ロデール社製商品名） 研磨荷重：３００ｇｆ／ｃｍ^２ 研磨代：１０μｍ 研磨剤：コロイダルシリカ なお、本実施例では、チューブ内の空気圧を減圧し、ウ
エーハ周辺部分がチューブと接しない状態で研磨を行っ
た。すなわち、ウエーハ周辺部分での押圧力を０として
研磨を行った。

【００４１】（実施例２）実施例１と同じ研磨装置を用
い、チューブ下面を水平にして保持面と同一面を形成さ
せることでウエーハ周辺部分と中央部分の押圧力を同じ
にした以外は実施例１と同じ研磨条件でウエーハの研磨
を行った。

【００４２】（実施例３）実施例１と同じ研磨装置を用
い、チューブ内の空気圧を調節してウエーハ周辺部分の
押圧力を中央部分の９５％とした以外は実施例１と同じ
研磨条件でウエーハの研磨を行った。

【００４３】（実施例４）実施例１と同じ研磨装置を用
い、チューブ内の空気圧を調節してウエーハ周辺部分の
押圧力を中央部分の９８％とした以外は実施例１と同じ
研磨条件でウエーハの研磨を行った。

【００４４】（比較例）図５の従来の保持板を具備し
た、ウエーハの中央部と周辺部で押圧力が同じになる研
磨装置を用い、その他の条件は実施例１と同じ研磨条件
でウエーハの研磨を行った。

【００４５】前記実施例１〜４及び比較例で研磨を行っ
たウエーハ周辺部分の表面形状を測定し、図９に示し
た。ウエーハ外周端部から１０ｍｍの位置を基準として
比較した。このグラフから明らかなように、実施例１で
研磨したウエーハは、周辺部分がハネ上げた状態で研磨
されて周辺ハネが生じていることがわかる。一方、実施
例２ではチューブ下面を樹脂皮膜が施された保持面と均
一にして従来の保持板と同じ条件で研磨を行ったため、
比較例で研磨したウエーハと同様に周辺ダレが生じてい
ることがわかる。

【００４６】また、実施例３及び実施例４では、ウエー
ハ周辺部分の押圧力を若干低くして研磨を行うことで、
少なくとも外周端部から２ｍｍの位置でもデバイス作製
に不適な周辺ダレ等が発生せず、周辺部分まで優れた平
坦度が達成されていることがわかる。

【００４７】以上の実施例からも明らかなように、本発
明に係る保持板は、半導体ウエーハ等の非常に高い平坦
度が要求される円形状ワークを研磨する際、ワーク保持
領域外周に位置するワーク周辺部分の研磨布に対する押
圧力を中央部分から独立に制御して研磨を行うことがで
きる。したがって、周辺部分の押圧力を制御して研磨を
行うことにより、周辺部分まで優れた平坦度を達成する
ことができるとともに、必要とあらば、周辺形状をハネ
させたり、ダレさせたりコントロールすることができ
る。

【００４８】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。上記実施形態は単なる例示であり、本
発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的
に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、
いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含され
る。

【００４９】例えば、図１で示した実施の形態で、ワー
ク保持板のワーク保持領域外周に沿って形成された環状
の溝部内に、弾性チューブの代わりに圧電性結晶部材を
配置し、ワークと接触する部分を硬めの弾性体材料にし
て押圧力を制御してもよく、また、図２で示した実施の
形態のようにワーク保持板の側面に沿って形成された環
状の溝部内に、圧電性結晶部材の代わりに弾性チューブ
を配置して押圧力を制御してもよい。また、前記実施の
形態では半導体ウエーハの研磨を例に説明したが、本発
明が適用できる被研磨物は半導体ウエーハに限定され
ず、表面全体の非常に高い平坦度が要求される円形状ワ
ークの研磨に適用できる。また、ワークの大きさに関し
ても特に限定されるものではない。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、ワー
クを真空吸着保持して研磨する際、ワーク周辺部分の押
圧力を中央部分から独立に制御して研磨を行うことで、
研磨前のワークの形状、特に周辺形状にかかわらず、ウ
エーハ等のワークの周辺部分を所望の形状に研磨するこ
とができる。具体的には、ワーク保持領域外周上に押圧
力制御機構を具備する保持板を用い、ワーク周辺部分の
押圧力を中央部分より小さくしてワーク周辺部分を中央
部分より厚くした後、該ワーク周辺部分の押圧力を増し
て研磨速度を高め、ワーク表面全体を平坦にすることが
できる。

【００５１】特に、半導体ウエーハのような非常に高い
平坦度が要求される研磨に本発明を適用することで、周
辺ダレや周辺ハネがほとんど無い鏡面研磨ウエーハを製
造することができる。このような鏡面研磨ウエーハは、
所望の製品径を有するとともに、全面にわたって、特に
外周端部付近まで平坦度に優れているため、表面全体に
回路を形成させることができ、半導体デバイスの生産性
及び歩留りを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るワーク保持板の一例を示す断面図
である。

【図２】図１の保持板に使用される弾性チューブの斜視
図である。

【図３】本発明に係るワーク保持板の他の一例を示す概
略断面図である。

【図４】本発明に係るワーク保持板のさらに他の一例を
示す概略断面図である。

【図５】従来の吸着方式のワーク保持治具の概略図であ
る。 （ａ）縦断面図 （ｂ）ワーク保持面の正面図

【図６】研磨後のウエーハの周辺部分を示す部分断面略
図である。 （Ａ）周辺ダレが生じているウエーハ （Ｂ）周辺ハネが生じているウエーハ

【図７】研磨後に測定したウエーハの周辺部分の表面形
状変化を示すグラフである。

【図８】研磨中のウエーハ周辺部分の研磨圧力分布を示
すグラフである。

【図９】研磨したウエーハの周辺部分の表面形状を測定
した結果図である。

【符号の説明】

１…ワーク保持治具、 ２…ワーク保持板、 ３…樹脂
皮膜、 ４…貫通孔、５…裏板、 ６…空間部、 ７…
バキューム路、 ８…ワーク保持面、 ９…ワーク保持
領域、 １０…溝部、 １１…弾性チューブ、 １２…
チューブ下面、 １３…溝部貫通孔、 １４…流体注入
口、 １５…流体供給ライン、 ２２…ワーク保持板、
２３…圧電性結晶部材、 ３２…ワーク保持板、 ３
３…流体噴出孔、 ４１…ワーク保持治具、 ４２…ワ
ーク保持板、 ４３…樹脂皮膜、 ４４…貫通孔、 ４
５…裏板、 ４６…空間部、 ４７…バキューム路、４
８…ワーク保持面、 ５１…ウエーハ、 ５２…研磨
面、 ５３…面取り部、５４…周辺ダレ、 ５５…周辺
ハネ、 Ｗ…ワーク（ウエーハ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C058 AA12 AB04 BA02 BA05 BA07 BB04 CB01 CB02 DA17

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の貫通孔を通じて円形状のワークを
   ワーク保持板に真空吸着保持し、ワーク表面を所定の押
   圧力で研磨布に接触させて研磨する方法において、ワー
   ク周辺部分の押圧力を中央部分から独立に制御して研磨
   を行うことを特徴とするワークの研磨方法。
2. 【請求項２】 前記ワーク周辺部分の押圧力を研磨中に
   変化させて研磨を行うことを特徴とする請求項１に記載
   のワークの研磨方法。
3. 【請求項３】 前記ワーク周辺部分の押圧力を中央部分
   より小さくして研磨することによりワーク周辺部分を中
   央部分より厚くした後、該ワーク周辺部分の押圧力を増
   して研磨することによりワーク表面全体を平坦にするこ
   とを特徴とする請求項２に記載のワークの研磨方法。
4. 【請求項４】 円形状のワーク表面を所定の押圧力で研
   磨布に接触させて研磨する際、該ワークを複数の貫通孔
   を通じて真空吸着保持するワーク保持板であって、ワー
   ク保持領域外周上の押圧力を制御する機構を具備するこ
   とを特徴とするワーク保持板。
5. 【請求項５】 前記押圧力制御機構が、流体注入口を有
   する環状の弾性チューブであって、該弾性チューブがワ
   ーク保持板のワーク保持領域外周に沿って形成された環
   状の溝部内に配置されてなることを特徴とする請求項４
   に記載のワーク保持板。
6. 【請求項６】 前記押圧力制御機構が、圧電性結晶部材
   であって、該圧電性結晶部材がワーク保持板の側面に沿
   って形成された環状の溝部内に配置されてなることを特
   徴とする請求項４に記載のワーク保持板。
7. 【請求項７】 前記押圧力制御機構が、ワーク保持板の
   ワーク保持領域外周に沿って形成された複数の流体噴出
   孔であることを特徴とする請求項４に記載のワーク保持
   板。
8. 【請求項８】 請求項４ないし請求項７のいずれか１項
   に記載のワーク保持板を具備したことを特徴とするワー
   ク研磨装置。