JP2003039314A - 研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ウェーハ等の被研磨物の研磨が終了した際
に、定盤に貼付された研磨布の周縁部に段差部が形成さ
れることを防止し得る研磨装置を提供する。 【解決手段】 キャリアプレート２２に保持された被研
磨物を、研磨布１２の研磨面に所定の押圧力で押し付け
る押圧部材２５と、被研磨物の被研磨面が研磨布１２の
研磨面に密着した状態でキャリアプレート２２をスライ
ドする取出装置と、キャリアプレート２２に保持された
被研磨物の被研磨面を、研磨布１２の研磨面に所定の力
で押圧して研磨を施す際に、研磨布１２の周縁近傍に載
置され、キャリアプレート２２を所定位置に位置決めす
る位置決めローラ３０とを具備し、位置決めローラ３０
の研磨布１２側には、研磨布１２の研磨面を所定の力で
押圧する押圧板３６を回転可能に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は研磨装置に関し、更
に詳細には回転する定盤の上面に貼付された研磨布の研
磨面に、被研磨物の被研磨面を所定の力で押し付けて研
磨し、前記研磨面に被研磨面が密着されている被研磨物
を、前記研磨布の研磨面に沿ってスライドして、前記被
研磨面の一部が研磨布の研磨面から外れたとき、前記被
研磨物を研磨布の研磨面から剥離する研磨装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】被研磨物としてのシリコンウェーハ（以
下、単にウェーハと称する）に研磨を施す際には、図１
３に示す研磨装置が使用されている。この研磨装置に
は、基台２００上に回転可能に設けられた定盤１００に
研磨布１０２が貼付され、この研磨布１０２の研磨面
に、被研磨物としての１枚又は複数枚のウェーハが接着
剤等によって貼着されたキャリアプレート１０４，１０
４，１０４，１０４が載置されている。かかるキャリア
プレート１０４の各々は、回転可能に設けられたセンタ
ーローラ１０６と位置決めローラ１１４とにより定盤１
０２の所定位置に位置決めされ、各ウェーハの被研磨面
が所定の押圧力で研磨布１０２の研磨面に押圧されるよ
うに、各キャリアプレートの上面には押圧部材（図示せ
ず）が載置される。この位置決めローラ１１４は、図１
３に示す様に、定盤１００の周縁部に位置し、図１４に
示す様に、基台２００に固着された固定ベース１１０に
軸１１８によって後端部が軸着された支持アーム１０８
と、支持アーム１０８の先端部に垂下された回転軸１２
０にベアリングを介して回転自在に設けられたガイドロ
ーラ１１２とから構成される。

【０００３】かかるガイドローラ１１２は、その定盤側
面が研磨布１０２の研磨面に当接しない程度に近接し、
センターローラ１０６の側周面がキャリアプレート１０
４の側周面に当接する。この様に、キャリアプレート１
０４は、その側周面がガイドローラ１１２とセンターロ
ーラ１０６とに当接して位置決めされ、その研磨布１０
２の研磨面側に接着剤等で接着されたウェーハ１１６の
被研磨面は、重り等の押圧部材１１８によって所定の押
圧力で研磨布１０２の研磨面に押し付けられている。こ
の状態で図１３に示す様に、定盤１００を矢印Ｘ方向に
回転すると、各キャリアプレート１０４は、所定位置で
定盤１００の回転に連れ回りして矢印Ｚ方向に回転し、
ウェーハ１１６の被研磨面に研磨を施すことができる。

【０００４】図１４に示す位置決めローラ１１４には、
その支持アーム１０８の途中が、基台２００に設けられ
たシリンダ装置のピストン１２０から延出されたロッド
１２２の先端に連結されている。このため、シリンダ装
置を駆動してロッド１２２を突き出す方向にピストン１
２０を移動すると、支持アーム１０８は軸１１８を中心
にして位置１０８′の位置まで回動する。この様に、支
持アーム１０８を位置１０８′まで回動することによっ
て、支持アーム１０８の先端部に取り付けられていたガ
イドローラ１１２は上方に回動し、ガイドローラ１１２
とキャリアプレート１０４の側周面との当接を解除する
ことができる。このため、ウェーハ１１６の研磨が終了
した際に、図１３に示す様に、取出位置に位置している
キャリアプレート１０４ｃの位置決めローラ１１４によ
る位置決め状態を解除し、図１３に示す様に、押圧部材
１１８が除去されたキャリアプレート１０４を取出装置
（図示せず）によって定盤１００の外方に搬出する。

【０００５】ところで、キャリアプレート１０４は、セ
ラミック等の硬質材料で形成されている重量物である。
しかも、ウェーハ１１６の研磨には、研磨剤が縣濁され
た研磨液が研磨布１０２に供給されるため、研磨が終了
したウェーハ１１６の被研磨面は、研磨液の表面張力で
研磨布１０２に密着状態にある。したがって、ウェーハ
１１６の研磨が終了し、ウェーハ１１６の被研磨面が研
磨布１０２の研磨面に密着している状態のとき、押圧部
材１１８が除去されても、キャリアプレート１０４を研
磨布１０２の研磨面から上昇させようとすると、極めて
大きな力を必要となり、取出装置も極めて大型化する。
このため、キャリアプレート１０４に接着されたウェー
ハ１１６の被研磨面が研磨布１０２の研磨面に密着した
状態で、押圧部材１１８が除去されたキャリアプレート
１０４を研磨布１０２の研磨面に沿って移動し、ウェー
ハ１１６の少なくとも一部を研磨布１０２の研磨面から
外した後、キャリアプレート１０４を上昇することが行
われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この様に、キャリアプ
レート１０４に接着されたウェーハ１１６の被研磨面が
研磨布１０２の研磨面に密着した状態で、キャリアプレ
ート１０４を研磨布１０２の研磨面に沿って移動し、ウ
ェーハ１１６の少なくとも一部が研磨布１０２の研磨面
から外すことによって、ウェーハ１１６と研磨布１０２
の研磨面との表面張力に基づく密着力を減少でき、キャ
リアプレート１０４を持ち上げる力を減少できる。しか
し、ウェーハ１１６の被研磨面を研磨布１０２の研磨面
に密着した状態で移動し、ウェーハ１１６の少なくとも
一部を研磨布１０２の研磨面から外すことは、ウェーハ
１１６の研磨面に損傷を与えるおそれがある。すなわ
ち、ウェーハ１１６に研磨を施す際には、ウェーハ１１
６の被研磨面の全面を研磨布１０２の研磨面に密着させ
ることを要するため、ウェーハ１１６の周縁は研磨布１
０２の周縁の若干内側を通過する。このため、ウェーハ
１１６の研磨が終了した際に、研磨布１０２のウェーハ
１１６の被研磨面に研磨を施した部分に対し、ウェーハ
１１６の被研磨面に研磨を施すことのない研磨布１０２
の周縁部には、段差部が形成される。かかる段差部は、
キャリアプレート１０４を定盤１００の周縁方向に移動
し、ウェーハ１１６の被研磨面の一部を研磨布１０２の
研磨面からはみ出させる際に、ウェーハ１１６の被研磨
面が乗り越えることを要する。ウェーハ１１６の被研磨
面が段差部を乗り越えることは、ウェーハ１１６の研磨
布１０２の周縁方向への移動を妨げると共に、研磨が施
されたウェーハ１１６の被研磨面を損傷するおそれもあ
る。そこで、本発明の課題は、ウェーハ等の被研磨物の
研磨が終了した際に、定盤に貼付された研磨布の周縁部
に段差部が形成されることを防止し得る研磨装置を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記課題
を解決すべく検討を重ねた結果、キャリアプレートに接
着されたウェーハ等の被研磨物を研磨する際に、定盤に
貼付された研磨布の所定位置にキャリアプレートを位置
決めする位置決めローラを用い、研磨布の周縁部を押圧
することによって、研磨布の周縁部に段差部が形成され
ることを防止できることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、回転する定盤の上面に貼付された
研磨布の研磨面に、被研磨物の被研磨面を所定の押圧力
で押し付けて研磨し、前記研磨面に被研磨面が密着され
ている被研磨物を、前記研磨布の研磨面に沿ってスライ
ドして、前記被研磨面の少なくとも一部が研磨布の研磨
面から外れたとき、前記被研磨物を研磨布の研磨面から
剥離する研磨装置において、該研磨布の研磨面に被研磨
面が対向するように保持盤に保持された被研磨物を、前
記研磨布の研磨面に所定の押圧力で押し付ける押圧手段
と、前記被研磨物の被研磨面が研磨布の研磨面に密着し
た状態で前記保持盤をスライドするスライド手段と、前
記保持盤に保持された被研磨物の被研磨面を、研磨布の
研磨面に所定の力で押圧して研磨を施す際に、前記研磨
布の周縁近傍に載置され、前記保持盤及び／又は押圧手
段を所定位置に位置決めする位置決めローラとを具備
し、前記位置決めローラの研磨布側には、前記被研磨物
の被研磨面に研磨を施す際に、前記研磨布の周縁近傍に
形成される段差を押圧して平坦化し得るように、前記研
磨布の研磨面を所定の力で押圧する押圧板が回転可能に
設けられていることを特徴とする研磨装置にある。

【０００８】かかる本発明において、位置決めローラ
に、その回転板の研磨布の研磨面に対する押圧力を調整
し得る押圧手段を設けることによって、保持盤に保持さ
れた被研磨物の被研磨面で押圧される研磨布の研磨面
と、被研磨物の被研磨面で押圧されない研磨布の周縁近
傍の面とが実質的に同一面となるように、位置決めロー
ラの押圧板の研磨布に対する押圧力を調整できる。更
に、研磨布の研磨面に当接した位置決めローラに設けら
れた押圧板を、前記研磨布と連れ回りさせることによっ
て、押圧板による研磨布に対する押圧力を安定化でき、
押圧板を回転駆動手段により強制回転させることによっ
て、押圧板による研磨布に対する押圧力を更に一層安定
化できる。また、位置決めローラを、被研磨物の研磨が
終了した際に、研磨布の研磨面から研磨面外に移動可能
に設けることによって、研磨布の研磨面に被研磨面が密
着された被研磨物を保持する保持盤を容易に移動でき
る。かかる位置決めローラとは別の個所に、定盤に貼付
された研磨布の端縁の角部を押圧する押圧手段を設ける
ことにより、研磨布の端縁の角部の膨れ又は研磨布の弾
性変形の戻りを抑制し、研磨布の角部の膨れや弾性変形
の戻りに起因して発生する研磨液の溜り等を防止でき
る。

【０００９】本発明によれば、保持盤に保持されたウェ
ーハ等の被研磨物を研磨する際に、定盤に貼付された研
磨布の所定位置に保持盤及び／又は押圧手段を位置決め
する位置決めローラを用い、研磨布の周縁部を押圧する
ことによって、研磨布の周縁部に段差部が形成されるこ
とを防止できる。このため、従来の研磨装置の如く、被
研磨物の被研磨面を押し付けて研磨を施し、被研磨物の
被研磨面が研磨布の研磨面に密着した状態で保持盤を研
磨布の研磨面に沿ってスライドする際に、被研磨物の被
研磨面が研磨布の周縁近傍に形成された段差部を乗り越
えることに起因する、被研磨物の研磨布の周縁方向への
移動を妨げること、及び研磨が施された被研磨物の被研
磨面を損傷するおそれも解消できる。しかも、研磨布の
周縁部の押圧を、保持盤及び／又は押圧手段の位置決め
をする位置決めローラを用いて行うため、位置決めロー
ラと別個に、研磨布の周縁部を押圧する新たな押圧部材
を設けた研磨装置に比較して、研磨装置の小型化を可能
とすることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明に係る研磨装置の一例を図
１に示す。図１に示す研磨装置では、図１３に示す研磨
装置と同様に、保持盤としてのキャリアプレート２２が
４個用いられており、各キャリアプレート２２に接着さ
れたウェーハの被研磨面は、定盤１０の上面に貼付され
た研磨布１２の研磨面に、押圧手段によって所定の力で
押圧されて当接している。かかるキャリアプレート２
２，２２・・の各々は、定盤１０の略中央部に設けられ
たセンターローラ２４と、定盤１０の周縁部近傍に設け
られた位置決めローラ３０とによって、所定位置に位置
決めされる。このため、定盤１０を矢印Ａの方向に回転
すると、キャリアプレート２２，２２・・の各々は、所
定位置で矢印Ｂ方向に回転し、保持しているウェーハの
被研磨面に研磨を施す。また、キャリアプレート２２，
２２・・の各々は、その取出位置において、スライド手
段としての取出装置によって研磨布１２の研磨面に沿っ
てスライドし、保持しているウェーハの一部が研磨布１
２の研磨面からはみ出す位置（２２′）まで回動可能に
設けられている。尚、取出装置としては、公知の取出装
置を使用でき、例えば特開平６−６３８６２号公報に記
載されている取出装置を好適に使用できる。

【００１１】かかるキャリアプレート２２，２２・・の
各々を所定位置に位置決めする位置決めローラ３０は、
図２に示す様に、支持部材３４によって上方から支持さ
れて定盤１０の周縁部近傍に設けられている。この位置
決めローラ３０には、キャリアプレート２２の側周面に
周面が当接して回転する当接ローラ３２が設けられてお
り、当接ローラ３２の内側には、円形の押圧板３６が回
転可能に設けられている。この押圧板３６には、研磨布
１２の周縁とキャリアプレート２２に保持されているウ
ェーハの被研磨面によって押圧される研磨面との間の隙
間３８上に位置し、研磨布１２の隙間３８を押圧するこ
とによって、隙間３８をウェーハの被研磨面によって押
圧される研磨布１２の研磨面と実質的に同一面とするこ
とができる。つまり、研磨布１２の隙間３８は、ウェー
ハの被研磨面で押圧されることのない部分であり、ウェ
ーハの被研磨面によって押圧された研磨布１２の研磨面
よりも高い段差を形成する。このため、押圧板３６によ
り研磨布１２の隙間３８を押圧することによって、ウェ
ーハの被研磨面で押圧された研磨布１２の研磨面と等し
くできる。かかる押圧板３６は、図２に示す様に、研磨
布１２の隙間３８を押圧しつつ、研磨布１２の端縁から
はみ出す大きさとすることによって、隙間３８を確実に
押圧できる。

【００１２】かかる位置決めローラ３０の構造を図３に
示す。位置決めローラ３０を定盤１０の周縁部近傍に上
方から支持する支持部材３４は、ケーシング３５内に基
台５０に設けられた第１シリンダ装置５２によって上下
方向に移動可能に設けられたレール部３７に、基台３１
が左右方向に移動可能に設けられている。この基台３１
は、レール部３７の一端部に設けられた調節部材３３に
よって位置調整される。かかる基台３１には、第１支持
板４２の一端部が、基台３１に設けれらた回動軸４０に
回動可能に装着されており、第１支持板４２には、レー
ル部３７との所定間隔を保持すべく、基台３１側に間隔
保持部材４３が裏面側に突設されている。この第１支持
板４２の他端部に固着されたスリーブ４４の外周には、
ベアリング４６を介して当接ローラ３２が回転可能に装
着され、スリーブ４４の内側には、先端部に押圧板３６
が設けられた軸４８が回転可能に内挿されている。この
回転可能に設けられた押圧板３６の研磨布１２側には、
キャリアプレート２２の研磨布１２側に保持されたウェ
ーハと同一部材であるシリコン板３９が貼付されてい
る。この押圧板３６に貼付する部材としては、研磨布１
２の状態に応じて適宜変更できる。例えば、間隙３８を
ウェーハ２６の被研磨面で押圧された研磨布１２の研磨
面と実質的に等しくすべく、間隙３８を押圧板３６で押
圧する場合には、ウェーハと同一部材或いは樹脂部材を
押圧板３６に貼付することが好ましい。他方、研磨布１
２から研磨屑等を掻き出すドレッシングを施す場合に
は、押圧板３６にダイヤモンドが付着された部材やセラ
ミック部材等を貼付することが好ましい。

【００１３】押圧板３６が先端部に設けられた軸４８の
後端部には、付勢部材としてのスプリング５４が設けら
れており、押圧板３６が研磨布１２から離れる方向に軸
４８を付勢する。かかる軸４８の後端側には、第１支持
板４２に一端部が固着され、回動軸４０を中心にして回
動可能の第２支持板５６の他端部に設けられた第２シリ
ンダ装置５８が設けられており、第２シリンダ装置５８
に挿入されたピストンから延出されたロッド６１の先端
が、軸４８の後端に接離動する。このため、後端部に設
けられたスプリング５４によって、押圧板３６が研磨布
１２から離れる方向に付勢された軸４８の後端に、第２
シリンダ装置５８のロッド６１の先端が当接し、スプリ
ング５４の付勢力に抗して軸４８の後端を押圧すること
ができる。したがって、第２シリンダ装置５８のロッド
６１の先端による軸４８の後端の押圧程度を調整するこ
とによって、図４に示す様に、押圧板３６に貼付された
シリコン板３９により、研磨布１２の間隙３８をウェー
ハ２６の被研磨面で押圧された研磨布１２の研磨面と等
しくなるように押圧することができる。尚、当接ローラ
３２は、キャリアプレート２２の側周面に当接すると共
に、キャリアプレート２２に載置され、キャリアプレー
ト２２を所定の押圧力で押圧する押圧部材２５の側周面
にも当接する。

【００１４】図４に示す様に、キャリアプレート２２の
側周面に当接ローラ３２が当接するように位置決めロー
ラ３０を配設し、研磨布１２の間隙３８を押圧板３６に
貼付されたシリコン板３９で押圧しつつ、キャリアプレ
ート２２に保持されているウェーハの被研磨面に研磨を
施すと、キャリアプレート２２を所定位置に保持すると
共に、研磨布１２の間隙３８をウェーハの被研磨面で押
圧された研磨布１２の研磨面と等しくなるように押圧し
つつ、ウェーハの被研磨面に研磨を施すことができる。
尚、図４に示す当接ローラ３２は、キャリアプレート２
２と同一速度で回転し、定盤１０と回転する研磨布１２
にシリコン板３９当接する押圧板３６は、定盤１０の回
転に伴なって連れ回りし、押圧板３６による研磨布１２
に対する押圧力を安定化できる。

【００１５】この様に、図１〜図４に示す位置決めロー
ラ３０によれば、キャリアプレート２２に保持されてい
るウェーハの被研磨面に研磨を施す際に、研磨布１２の
隙間３８をウェーハの被研磨面で押圧される研磨面と実
質的に同一面とすることができる。その結果、ウェーハ
の被研磨面の研磨が終了した後、ウェーハを研磨布１２
の研磨面から剥離する際に、図１に示す様に、押圧部材
２５が除去されたキャリアプレート２２を取出装置によ
って研磨布１２の研磨面に沿ってスライドし、保持して
いるウェーハの一部が研磨布１２の研磨面からはみ出す
位置（２２′）まで回動しても、ウェーハの被研磨面が
研磨布１２の周縁近傍に形成された段差部を乗り越える
ことを要しない。このため、キャリアプレート２２をス
ムーズに回動でき、ウェーハの研磨面を損傷するおそれ
も解消できる。尚、キャリアプレート２２を図１に示す
様に、研磨布１２の研磨面に沿ってスライドする際に、
キャリアプレート２２のスライドに邪魔にならない位置
に、位置決めローラ３０は回動軸４０（図３）を中心と
して上方に回動している。

【００１６】図３及び図４に示す位置決めローラ３０で
は、押圧板３６が当接ローラ３２の径よりも小径に形成
されているが、図５に示す様に、当接ローラ３２の径と
同等の押圧板３６を装着することによって、研磨布１２
の隙間３８を確実に押圧できる。更に、押圧板３６が研
磨布１２から離れる方向に軸４８を付勢するスプリング
５４に代えて、図６に示す様に、第２シリンダ装置５８
から延出されたロッド６１と軸４８とをロータリージョ
イント６３を介して連結してもよい。かかる図６に示す
位置決めローラ３０によれば、第２シリンダ装置５８に
よって押圧板３６の研磨布１２に対する位置を精密に調
整可能とすることができる。また、図３〜図６に示す位
置決めローラ３０では、押圧板３６は、定盤１０と回転
する研磨布１２にシリコン板３９当接し、定盤１０の回
転に伴なって連れ回りしているが、図７に示す様に、モ
ータ５９により押圧板３６を強制回転することによっ
て、押圧板３６による研磨布１２に対する押圧力を更に
一層安定化できる。図７に示す位置決めローラ３０で
は、第２支持板５６上に設けられたモータ５９の回転力
は、モータ５９の回転軸に設けられたプーリ５９ａと押
圧板３６の軸４８に設けられたプーリ５９ｂとの間に掛
け渡されたベルト６０によって、押圧板３６に伝達され
る。ここで、軸４８は、第２シリンダ装置５８により上
下動される。このため、プーリ５９ｂの位置を可及的に
同一位置に保持したい場合には、例えはプーリ５９ｂを
軸４８に軸着するキー部材と嵌合するキー溝を軸４８の
上下方向に延びる長溝とする。尚、図５〜図７に示す位
置決めローラ３０において、図３及び図４に示す位置決
めローラ３０を構成する同一部材については同一番号を
付して詳細な説明を省略した。

【００１７】ところで、図１に示すキャリアプレート２
２，２２・・の各々を所定位置に位置決めする位置決め
ローラ３０とは別の個所に、図８に示す様に、研磨布１
２の角部を押圧する押圧手段８０を設けることによっ
て、研磨布１２の角部に形成され易い膨らみ又は押圧さ
れた研磨布１２の弾性変形の戻りを抑制し、研磨布１２
の角部の膨らみや研磨布１２の弾性変形の戻りに因る、
研磨布１２の角部を含む周縁部に研磨液が溜まる等の現
象を防止できる。この押圧手段８０には、基台８２に設
けられた回動軸（図示せず）に一端部が回動可能に軸着
された第１傾斜支持板８４の他端部に固着されたスリー
ブ８６の内側には、先端部に回転板９０が傾斜して設け
られた軸８８が回転可能に内挿されている。この回転板
９０には、被研磨物であるウェーハと同一部材であるシ
リコン板９２が貼付されている。かかる回転板９０の研
磨布１２の角部に対する接離動は、第３シリンダ装置９
６によってなされる。この第３シリンダ装置９６は、第
１傾斜支持板８４に一端部が固着された第２傾斜支持板
９４の他端部に設けられ、第３シリンダ装置９６から延
出したロッド９５は、軸８８とロータリージョイント９
８を介して連結されている。更に、研磨布１２の角部に
おける回転板９０の傾斜は、第１傾斜支持板８４の傾斜
角を変更することによって調整できる。この回転板９０
の傾斜は、図９に示す様に、研磨布１２の端縁の状態に
よって異なる。例えば、研磨布１２の端縁が、面取りさ
れている場合［図９（ａ）］及び直角に裁断されている
場合［図９（ｂ）］よりも、研磨布１２の端縁が定盤１
０よりも外側に垂れている場合［図９（ｃ）］は、回転
板９０の傾斜角を小さくすることが好ましい。また、回
転板９０に貼付する部材としては、研磨布１２の状態に
応じて適宜変更できる。例えば、研磨布１２の角部を押
圧する場合には、ウェーハと同一部材或いは樹脂部材を
回転板９０に貼付することが好ましい。他方、研磨布１
２の角部から研磨屑等を掻き出すドレッシングを施す場
合には、回転板９０にダイヤモンドが付着された部材や
セラミック部材等を貼付することが好ましい。

【００１８】図１〜図９に示す研磨装置は、ウェーハを
接着して保持する複数枚のキャリアプレート２２，２２
・・を定盤１０上に載置して研磨を施す、いわゆるバッ
チタイプの研磨装置であるが、一枚のウェーハを保持す
る保持盤が内装されたトップリングを用いる、いわゆる
枚葉タイプの研磨装置にも、本発明を適用できる。図１
０に枚葉タイプの研磨装置を示す。図１０に示す研磨装
置は、基台７０に定盤受７２がベアリング７１を介して
回転可能に設けられている。この定盤受７２は、駆動モ
ータ等の駆動源（図示せず）によって矢印方向に回転す
る回転軸７４によって回転され、この定盤受７２に一体
に定盤１０が載置されている。かかる定盤１０上には、
研磨布１２が貼付されて研磨面を形成している。更に、
研磨布１２の研磨面上には、上下方向に昇降可能に設け
られたトップリング７６が矢印方向に回転可能に設けら
れている。このトップリング７６は、ウェーハを保持す
ると共に、ウェーハの被研磨面を研磨布１２の研磨面に
加圧して押し付ける押圧手段としても用いられる装置で
ある。かかるトップリング７６は、シリンダ装置等のス
ライド駆動源（図示せず）によって、研磨布１２の研磨
面に沿って移動可能である。このトップリング７６に保
持されたウェーハの被研磨面は、パイプ７５から研磨布
１２に供給される研磨液により研磨される。

【００１９】トップリング７６の内部構造の一例を図１
１に示す。図１１に示すトップリング７６は、ウェーハ
２６が保持される保持盤７３が、ヘッド部材８５に下方
を向いて開口された凹部７９内に、上下方向及び左右方
向に移動可能に内装されている。かかる凹部７９の底面
側端面には、ゴム等の弾性材料から成る板状体７７がダ
イアフラムとして設けられている。この板状体７７と凹
部７９の底面との間の空間部７８は、軸８９内に設けら
れた管８７から供給される圧縮空気等の加圧流体によっ
て加圧されて加圧室となっている。この空間部７８の圧
力を調整することにより、保持盤７３の凹部７９からの
押出量を調整できる。更に、保持盤７３の側周面と凹部
７９の内周面との間隙には、ゴム等の弾性材料から成る
リング状弾性部材６７、及びデルリン等の樹脂材料から
成るリング状規制部材８３が内嵌されており、保持盤７
３が移動許容の範囲外に移動しないように記載されてい
る。

【００２０】この様に、ヘッド部材８５の凹部７９内に
内装された保持盤７３の一面側には、湿式発泡ポリウレ
タン等の樹脂から成るバッキング材６９が貼着されてい
ると共に、バッキング材６９の一面側に水の表面張力に
よって保持されるウェーハ２６の周面を取り囲むよう
に、ウェーハ２６の滑り移動を防止するガイドリング６
５が装着されている。このバッキング材６９に、水の表
面張力によって張付けられたウェーハ２６の被研磨面を
研磨する際には、ウェーハ２６の被研磨面が研磨布１２
の研磨面に直近するまでトップリング７６を降下する。
次いで、管８７を経由してトップリング７６内に形成さ
れた空間部７８に所定圧力の圧縮空気等の加圧流体を供
給し、保持盤７３の一面側を研磨布１２の研磨面方向に
押し出し、ウェーハ２６の被研磨面を研磨布１２の研磨
面に所定の荷重で押し付ける。その後、定盤１０を回転
することによって、トップリング７６も定盤１０と連れ
回りし、ウェーハ２６の被研磨面を研磨する。

【００２１】図１０及び図１１に示すトップリング７６
は、ウェーハ２６が保持された保持盤７３を内装して上
下方向及び左右方向に移動可能であり、トップリング７
６の位置決めには、図１〜図９に示す研磨装置の様に、
位置決めローラ３０は不要である。しかし、図１０及び
図１１に示すトップリング７６でも、ウェーハ２６の研
磨終了後に、研磨布１２の研磨面からウェーハ２６を剥
離する際には、図１２に示す様に、トップリング７６を
定盤１０の外方まで移動してから上昇させる。このた
め、研磨布１２の周縁近傍に形成される、ウェーハ２６
の被研磨面によって押圧されなかった部分と、ウェーハ
２６の被研磨面によって押圧された部分との段差部が問
題となる。また、トップリング７６は、軸８９の先端部
に設けられているため、トップリング７６の上下方向の
ストロークが長い場合には、トップリング７６に定盤１
０の回転方向に微細な振幅の振動が発生し易い。かかる
振動の発生は、トップリング７６に保持されたウェーハ
２６の被研磨面の平坦度に影響を与えるおそれがある。

【００２２】このため、図１２に示す様に、トップリン
グ７６のヘッド部材８５の側周面に当接する二個の当接
ローラ４５ａ，４５ｂが連結材４７で連結された位置決
めローラ４１を設け、研磨布１２の周縁近傍に位置する
当接ローラ４５ａの研磨布１２側に、図３に示す様に、
研磨布１２の周縁近傍を押圧して平坦化する押圧板３６
を回転可能に設けることが好ましい。図１２に示す位置
決めローラ４１によって、トップリング７６の上下方向
のストロークが長くても、トップリング７６の振動を抑
制でき、研磨布１２の周縁近傍に段差部が形成されるこ
とも防止できる。尚、位置決めローラ４１は、ウェーハ
２６の研磨が終了した際には、トップリング７６の移動
の邪魔にならない個所４１′に移動する。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、被研磨物の被研磨面を
押し付けて研磨を施し、被研磨面が研磨布の研磨面に密
着された被研磨物を、研磨布の研磨面に沿ってスライド
し、被研磨面の一部が研磨布の研磨面から外れたとき、
被研磨物を研磨布の研磨面から剥離する際に、被研磨物
のスライドを容易に行うことができ、研磨を施した被研
磨物の被研磨面を損傷することもない。しかも、研磨布
の周縁部の押圧を、被研磨物を保持する保持盤及び／又
は押圧部材の位置決めをする位置決めローラを用いて行
うため、位置決めローラと別個に、研磨布の周縁部を押
圧する新たな押圧部材を設けた研磨装置に比較して、研
磨装置の小型化を可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る研磨装置の一例を説明する平面図
である。

【図２】図１に示す位置決めローラ３０を説明する部分
拡大平面図である。

【図３】位置決めローラ３０の内部機構を説明する部分
断面図である。

【図４】位置決めローラ３０の押圧板３６のシリコン板
３９が研磨布１２の端縁部近傍に押圧された状態を示す
部分断面図である。

【図５】位置決めローラ３０を構成する押圧板３６の他
の例を説明するための部分断面図である。

【図６】位置決めローラ３０の他の例を説明するための
部分断面図である。

【図７】位置決めローラ３０の他の例を説明するための
部分断面図である。

【図８】定盤に貼付された研磨布１２の端縁の角部を押
圧する押圧手段を説明するための部分断面図である。

【図９】図９に示す押圧手段を構成する回転板９０の傾
斜角を説明するたための説明図である。

【図１０】本発明に係る研磨装置の他の例を説明する平
面図である。

【図１１】図１０に示す研磨装置に使用されるトップリ
ングを説明するための部分断面図である。

【図１２】トップリングに用いる位置決めローラを説明
するための概略図である。

【図１３】従来の研磨装置を説明するための部分断面図
である。

【図１４】図１３に示す研磨装置に用いられる位置決め
ローラを説明するための部分断面図である。

【符号の説明】

１０ 定盤 １２ 研磨布 ２２ キャリアプレート（保持盤） ２６ ウェーハ（被研磨物） ３０，４１ 位置決めローラ ３２ 当接ローラ ３６ 押圧板 ３８ 隙間 ３９ シリコン板 ４８ 軸 ５４ スプリング ５９ モータ（回転駆動手段）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転する定盤の上面に貼付された研磨布
   の研磨面に、被研磨物の被研磨面を所定の押圧力で押し
   付けて研磨し、前記研磨面に被研磨面が密着されている
   被研磨物を、前記研磨布の研磨面に沿ってスライドし
   て、前記被研磨面の少なくとも一部が研磨布の研磨面か
   ら外れたとき、前記被研磨物を研磨布の研磨面から剥離
   する研磨装置において、 該研磨布の研磨面に被研磨面が対向するように保持盤に
   保持された被研磨物を、前記研磨布の研磨面に所定の押
   圧力で押し付ける押圧手段と、 前記被研磨物の被研磨面が研磨布の研磨面に密着した状
   態で前記保持盤をスライドするスライド手段と、 前記保持盤に保持された被研磨物の被研磨面を、研磨布
   の研磨面に所定の力で押圧して研磨を施す際に、前記研
   磨布の周縁近傍に載置され、前記保持盤及び／又は押圧
   手段を所定位置に位置決めする位置決めローラとを具備
   し、 前記位置決めローラの研磨布側には、前記被研磨物の被
   研磨面に研磨を施す際に、前記研磨布の周縁近傍に形成
   される段差を押圧して平坦化し得るように、前記研磨布
   の研磨面を所定の力で押圧する押圧板が回転可能に設け
   られていることを特徴とする研磨装置。
2. 【請求項２】 位置決めローラには、その押圧板の研磨
   布の研磨面に対する押圧力を調整するローラ用押圧手段
   が設けられている請求項１記載の研磨装置。
3. 【請求項３】 研磨布の研磨面に当接した位置決めロー
   ラの押圧板が、前記研磨布と連れ回りする請求項１又は
   請求項２記載の研磨装置。
4. 【請求項４】 研磨布の研磨面に当接した位置決めロー
   ラの押圧板が、回転駆動手段によって強制回転される請
   求項１又は請求項２記載の研磨装置。
5. 【請求項５】 位置決めローラが、被研磨物の研磨が終
   了した際に、研磨布の研磨面から研磨面外に移動可能に
   設けられている請求項１〜４のいずれか一項記載の研磨
   装置。
6. 【請求項６】 位置決めローラと別の個所に、定盤に貼
   付された研磨布の端縁の角部を押圧する押圧手段が設け
   られている請求項１〜５のいずれか一項記載の研磨装
   置。