JP4057444B2 - 研磨装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上定盤と下定盤との間に被研磨加工物を挟持し、被研磨加工物に研磨液を供給しながら研磨加工を行う研磨装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、リソグラフィ用フォトマスク、磁気ディスク、液晶ディスプレイなどに使用される基板（特に、ガラス基板）を被研磨加工物とし、その両面又は片面を研磨する研磨装置が知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。
この種の研磨装置は、上下に対向して設けられた上定盤と下定盤との間に、被研磨加工物を挟持し、この被研磨加工物に研磨液を供給しながら、被研磨加工物の両面又は片面を研磨するように構成されている。以下、特許文献２に示される遊星歯車方式の研磨装置について説明する。
【０００３】
遊星歯車方式の研磨装置は、太陽歯車と、その外方に同心円状に配置される内歯歯車と、太陽歯車及び内歯歯車に噛み合い、太陽歯車及び／又は内歯歯車の回転に応じて公転及び自転するキャリアと、このキャリアに保持された被研磨加工物を上下から挟持可能な上定盤及び下定盤と、被研磨物に研磨液を供給する研磨液供給部とを備えている。
【０００４】
このような研磨装置では、太陽歯車と内歯歯車との間で、かつ上定盤と下定盤とに挟まれるドーナツ状の領域が実際の研磨領域となる。研磨液は、上定盤に形成される研磨液供給孔を通じて、このドーナツ状の研磨領域に供給される。
研磨液としては、酸化セリウム、シリカなどの微細な研磨粒子を、水、アルカリ性溶液などの液体中に分散させた各種のものが、研磨の目的に応じて選択的に使用される。
【０００５】
また、このような研磨装置では、研磨領域に供給された研磨液が、下定盤の外周部から下方に流れ落ちるため、下定盤の外周部下方に樋状の研磨液回収部材を配置して研磨液を回収することが行われている（例えば、特許文献３参照。）。また、回収した研磨液を、フィルタが設けられた還元路を介して、研磨液供給部に送り、再利用することも行われている（例えば、特許文献４参照）。
【０００６】
近年、半導体製造のリソグラフィでは、集積回路の微細化に伴って、ＫｒＦ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦ（１９３ｎｍ）、Ｆ２（１５７ｎｍ）、ＥＵＶなどの短い波長の光が用いられるようになりつつある。
リソグラフィの露光に用いる光が短波長になると、マスク基板上の小さな欠陥が転写パターンに影響を及ぼすようになるため、要求される欠陥のレベルも厳しくなる。
【０００７】
このような厳しい欠陥レベルの要求に対応するために、より微細な研磨粒子を用いた研磨加工が行われるようになってきた。
また、近年においては、基板の微細な欠陥を光学的に検出する欠陥検査方法も提案されている。このような欠陥検査方法によれば、目視検査では検出が難しい１μｍ以下の微細な欠陥についても検出が可能となる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−２７７１１４号公報（第３頁、第１図）
【特許文献２】
特開２００２−１２７０００号公報（第７頁、第１図）
【特許文献３】
特開２０００−１０８０１８号公報（第３頁、第１図）
【特許文献４】
特開平１１−２５４２９８号公報（第３頁、第１図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような厳しい欠陥レベルの研磨加工において、所望の欠陥レベルが得られるように、十分に微細な研磨粒子を選択しても、許容レベルを超える欠陥が基板に発生することが判明した。
本発明者が調査したところ、上記の欠陥は、研磨装置内に付着した研磨液の研磨粒子が凝集固着（凝集固化）し、これが研磨装置の振動などで剥離して、研磨液に混入するためであることがわかった。
【００１０】
このような欠陥は、従来の目視検査では検出できず、しかも、比較的長い波長の光を用いたリソグラフィでは、転写パターンに与える影響が小さい。そのため、従来では、あまり問題とされていなかったが、リソグラフィにおいて短波長の光を用いる場合は、このような欠陥にも対処する必要がある。
そこで、従来では、上記のような問題に対処するために、研磨粒子の凝集固着が発生しやすい箇所を頻繁に清掃していた。
【００１１】
しかしながら、研磨装置内には、研磨粒子の凝集固着が発生しやすいものの、清掃が困難な場所がある。
例えば、研磨液回収部材及びその周辺（内歯歯車の下部、下定盤の外端部下面など）では、下定盤の外端部から流れ落ちる研磨液が飛散するため、研磨粒子の凝集固着が発生しやすいことが知られているが、研磨液回収部材は、下定盤の外端部下方に近接して配置されているため、内部まで十分に清掃することが困難であった。
特に、特許文献２に示されるような遊星歯車方式の研磨装置では、研磨装置の外周部に内歯歯車が配置されているため、研磨液回収部材及びその周辺の清掃が更に困難となる。
【００１２】
このように従来の研磨装置では、研磨液回収部材及びその周辺を清潔に保つことができないため、回収した研磨液を循環させて再利用する場合、研磨液回収部材やその周辺に凝集固着した研磨粒子が研磨液に混入し、被研磨加工物に傷を付ける原因となっていた。特に、フォトマスクなどの電子デバイス用基板においては、微細な欠陥の存在がデバイス性能に影響するため、このような傷の発生が歩留まりの低下をまねいていた。
【００１３】
また、回収した研磨液を再利用する場合には、通常、研磨屑などを取り除くためにフィルタを通すが、回収した研磨液の中に、凝集固化した研磨粒子の混入が多く含まれていると、フィルタの目詰まりなどが発生し、良好なフィルタリングや安定した研磨液の循環が阻害されるという問題があった。
【００１４】
本発明は、上記の事情にかんがみなされたものであり、研磨液回収部材やその周辺を容易に清掃できるようにすることにより、凝集固着した研磨粒子に起因する欠陥の発生を抑制して、研磨加工の歩留まりを向上させることができるとともに、安定した研磨液の循環を可能にして、研磨加工の効率を向上させることができる研磨装置の提供を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の研磨装置は、被研磨加工物を上下から挟持する上定盤及び下定盤と、前記研磨加工物に研磨液を供給する研磨液供給部とを備える研磨装置であって、前記下定盤の外端部下方に、前記下定盤の外端部から下方へ流れ出す研磨液を回収する研磨液回収部材が配置され、前記研磨液回収部材が、前記下定盤の外端部に近づく研磨液回収用位置と、前記下定盤の外端部から下方に離れる清掃用位置との間を昇降可能に設けられる構成としてある。
【００１６】
研磨装置をこのように構成すれば、研磨液回収部材を下降させることにより、研磨液回収部材及びその周辺が開放され、研磨液回収部材及びその周辺の清掃が可能になる。
これにより、研磨液回収部材及びその周辺を清潔に保つことができるため、凝集固着した研磨粒子に起因する欠陥の発生を抑制し、研磨加工の歩留まりを向上させることができる。
また、回収した研磨液をフィルタを通して再利用する場合、凝集固化した研磨粒子によるフィルタの目詰まりを防止できるため、安定した研磨液の循環を可能にして、研磨加工の効率を向上させることができる。
【００１７】
また、本発明の研磨装置は、前記研磨液回収部材が、水平面上に形成されるリング状の樋部材であり、その中心を通る垂直軸を回転軸とし、前記清掃用位置において回転可能に設けられる構成としてあるので、研磨液回収部材の清掃に際し、研磨装置の周囲を移動することなく、研磨液回収部材を回転させながら一箇所で清掃を行うことが可能になる。これにより、研磨液回収部材の清掃を容易にし、作業効率を向上させることができる。
【００１８】
また、本発明の研磨装置は、前記下定盤を回転させる下定盤回転駆動部を更に備え、前記研磨液回収部材が、前記清掃用位置において前記下定盤に連結され、前記下定盤回転駆動部によって、前記下定盤とともに回転される構成としてある。
研磨装置をこのように構成すれば、下定盤回転駆動部を利用して、研磨液回収部材を回転させることができるため、研磨液回収部材を回転させる専用の回転駆動機構が不要となる。これにより、本発明が実施される研磨装置の構造を簡略化できるとともに、研磨装置の製造コストを抑制することができる。
【００１９】
また、上記目的を達成するため本発明の研磨装置は、太陽歯車と、その外方に同心円状に配置される内歯歯車と、被研磨加工物を保持するとともに、前記太陽歯車及び前記内歯歯車と噛み合い、前記太陽歯車及び／又は前記内歯歯車の回転に応じて、前記太陽歯車の周囲を公転しつつ自転するキャリアと、このキャリアに保持された前記被研磨加工物を上下から挟持可能な上定盤及び下定盤と、前記被研磨加工物に研磨液を供給する研磨液供給部とを備える研磨装置であって、前記上定盤を昇降させる上定盤昇降駆動部と、前記内歯歯車と前記上定盤とを選択的に連結可能な連結部とを更に備え、前記内歯歯車が、前記上定盤に連結されたとき、前記上定盤昇降駆動部によって、前記上定盤とともに吊り上げ可能に設けられる構成としてある。
【００２０】
研磨装置をこのように構成すれば、内歯歯車を吊り上げることにより、研磨液回収部材及びその周辺が開放され、研磨液回収部材及びその周辺の清掃が可能になる。
これにより、研磨液回収部材及びその周辺を清潔に保つことができるため、凝集固着した研磨粒子に起因する欠陥の発生を抑制し、研磨加工の歩留まりを向上させることができる。
また、回収した研磨液をフィルタを通して再利用する場合、凝集固化した研磨粒子によるフィルタの目詰まりを防止できるため、安定した研磨液の循環を可能にして、研磨加工の効率を向上させることができる。
しかも、上定盤昇降駆動部を利用して、内歯歯車を吊り上げるため、内歯歯車を吊り上げる専用の吊り上げ駆動機構が不要となる。
【００２１】
また、本発明の研磨装置は、前記上定盤を回転させる上定盤回転駆動部を更に備え、前記上定盤とともに吊り上げられた前記内歯歯車が、前記上定盤回転駆動部によって、前記上定盤とともに回転される構成としてある。
研磨装置をこのように構成すれば、吊り上げた内歯歯車を清掃する際、研磨装置の周囲を移動することなく、内歯歯車を回転させながら一箇所で清掃を行うことが可能になる。その結果、内歯歯車の清掃を容易にし、作業効率を向上させることができる。
しかも、上定盤回転駆動部を利用して、内歯歯車を回転させるため、内歯歯車を回転させる専用の回転駆動機構が不要となる。
【００２２】
また、本発明の研磨装置は、前記上定盤とともに前記内歯歯車を吊り上げるとき、前記上定盤の回転位置を記憶する回転位置記憶手段を更に備える構成としてある。
研磨装置をこのように構成すれば、吊り上げた内歯歯車を回転させても、内歯歯車を元の回転位置に簡単に戻すことができるため、内歯歯車を通常位置に戻して内歯歯車支持部材に連結する際の位置合せが容易になる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
［研磨装置の概略説明］
まず、本発明の実施形態に係る研磨装置の概略（従来と共通の部分）について、図１及び図２を参照して説明する。
【００２４】
図１は、研磨装置の断面図、図２は、研磨装置の一部を省略した内部斜視図である。
これらの図に示すように、研磨装置は、下定盤１０、上定盤２０、太陽歯車３０、内歯歯車４０、キャリア５０、研磨液供給部６０などで構成される遊星歯車方式の研磨加工部を備えている。
【００２５】
下定盤１０は、円環状の水平な上面を有する円盤部材であり、その上面には研磨パッド１１が貼り付けられている。下定盤１０の下面は、垂直軸Ａ（研磨加工部の中心を通る垂直軸）を中心として回転可能な下部支持部材１２に固定されている。下部支持部材１２は、下定盤回転駆動部１３と連係されており、その駆動によって、下定盤１０及び下部支持部材１２が回転動作される。
【００２６】
上定盤２０は、円環状の水平な下面を有する円盤部材であり、下定盤１０と対向する下面には、研磨パッド２１が貼り付けられている。上定盤２０の上面は、垂直軸Ａを中心として回転可能な上部支持部材２２に固定されている。上部支持部材２２は、上定盤回転駆動部２３に連係されており、その駆動によって、上定盤２０及び上部支持部材２２が回転動作される。
また、上定盤２０及び上部支持部材２２は、垂直軸Ａに沿って昇降自在に支持されるとともに、上定盤昇降駆動部２４の駆動によって昇降動作される。
【００２７】
太陽歯車３０は、研磨加工部の中央位置に回転可能に設けられており、太陽歯車回転駆動部３１の駆動に応じて、垂直軸Ａを中心として回転動作される。ただし、内歯歯車４０を回転動作させる場合は、太陽歯車３０を回転不能に固定してもよい。
また、本実施形態の太陽歯車３０は、側面部に歯列が一体形成された平歯車であるが、ピン歯車などとしてもよい。
【００２８】
内歯歯車４０は、内周側に歯列を有するリング状の歯車であり、太陽歯車３０の外方に同心円状に配置されている。本実施形態の内歯歯車４０は、内歯歯車支持部材４１に対して回転不能にボルト固定されているが、垂直軸Ａを中心として回転可能とし、内歯歯車回転駆動部（図示せず）の駆動に応じて、回転動作するようにしてもよい。
また、内歯歯車４０においても、平歯車のほか、ピン歯車などを用いてもよい。
【００２９】
キャリア（遊星歯車）５０は、外周部に歯列を有する薄板状の円盤部材であり、被研磨加工物Ｗを保持するためのワーク保持孔５０ａが１個あるいは複数個形成されている。
なお、キャリア５０は、キャリアに形成された孔に、被研磨加工物Ｗの保持具をゆるく挿入して使用するダブルキャリア方式のものであってもよい。
【００３０】
研磨加工部には、通常、複数個のキャリア５０が配置される。これらのキャリア５０は、太陽歯車３０及び内歯歯車４０に噛み合い、太陽歯車３０及び／又は内歯歯車４０の回転に応じて、太陽歯車３０の周囲を公転しつつ自転する。
つまり、キャリア５０に保持された被研磨加工物Ｗを上定盤２０及び下定盤１０で挟持し、この状態でキャリア５０を公転及び自転させることにより、被研磨加工物Ｗの上下両面が研磨加工される。
【００３１】
このような研磨加工部では、通常、上定盤２０及び下定盤１０の外径が内歯歯車４０の内径よりも小さくなっており、太陽歯車３０と内歯歯車４０との間で、かつ上定盤２０と下定盤１０とに挟まれるドーナツ状の領域が実際の研磨領域となる。
【００３２】
研磨液供給部６０は、研磨液を貯溜する研磨液供給樋６１と、研磨液供給樋６１に貯溜された研磨液を、上定盤２０と下定盤１０との間の研磨領域に供給する複数のチューブ６２とを備えて構成されている。
研磨液供給樋６１は、水平面上にリング状の研磨液貯溜溝を形成しており、複数の支柱部材６３を介して、上部支持部材２２の上方位置に設けられている。
【００３３】
上部支持部材２２、上定盤２０及び研磨パッド２１には、互に連通する貫通孔２２ａ、２０ａ、２１ａが複数形成されており、ここに各チューブ６２の下端部が接続される。これにより、研磨液供給樋６１に貯溜された研磨液が、チューブ６２及び貫通孔２２ａ、２０ａ、２１ａを介して、上定盤２０と下定盤１０との間の研磨領域に供給される。
【００３４】
［研磨液］
研磨液としては、微細な研磨粒子を液体中に分散させたものが一般的に用いられる。
研磨粒子は、例えば、炭化珪素、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化マンガン、コロイダルシリカなどであり、被研磨加工物Ｗの材質、加工表面粗さなどに応じて適宜選択される。
これらの研磨粒子は、水、酸性溶液、アルカリ性溶液などの液体中に分散され、研磨液とされる。
【００３５】
［被研磨加工物］
本発明は、平板状の基板を被研磨加工物Ｗとした平面研磨に有用である。平面研磨には、両面研磨及び片面研磨が含まれる。
このような被研磨加工物Ｗとしては、リソグラフィに用いるフォトマスクを形成するためのフォトマスクブランク用基板、液晶表示装置を形成するための基板、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスクなどの情報記録媒体を形成するための基板、半導体ウエハーなどが挙げられる。特に、微細な傷がデバイス性能に影響するフォトマスクブランク用基板に有用である。
【００３６】
また、被研磨加工物Ｗの形状としては、矩形、円形、円盤、ブロック形状などが挙られる。
また、被研磨加工物Ｗの材料としては、ガラス、結晶化ガラス、シリコン、化合物半導体（炭化珪素やＧａＡｓなど）、金属（アルミニウム、チタン、プラチナなど）、カーボンなどが挙げられる。
【００３７】
［研磨液回収部材］
つぎに、第一の発明に係る研磨装置の特徴部分について、図１及び図３を参照して説明する。
図３は、研磨液回収部材及びその周辺を示す断面図である。
図１及び図３に示すように、研磨装置は、下定盤１０の外周部下方に、研磨液回収部材７０を備えている。研磨液供給部６０から研磨領域へ供給された研磨液は、下定盤１０の外周部から下方に流れ落ち、研磨液回収部材７０によって回収される。
【００３８】
研磨液回収部材７０は、例えば、垂直断面がコの字型、Ｕ字型、Ｖ字型などに形成されるリング状の樋部材であり、下定盤１０の外周部全周に対応して配置される。研磨液回収部材７０を形成する材料としては、研磨液との反応性が低く、加工性に優れたものが用いられる。例えば、ステンレスを用いることができる。また、研磨液回収部材７０の内面を鏡面にしておけば、清掃が容易となる。
研磨液回収部材７０の底部には、一又は複数の貫通孔が形成されており、回収した研磨液を貫通孔を介して、外部へ取り出すことができるようになっている。
【００３９】
［研磨液回収部材の昇降構造］
研磨液回収部材７０は、研磨装置に昇降可能に設けられている。上昇位置は、下定盤１０の外周部に近づき、下定盤１０の外周部から流れ落ちる研磨液を回収する位置である。
下降位置は、下定盤１０の外周部から下方に離れ、研磨液回収部材７０及びその周辺を開放し、研磨液回収部材７０の内部、下定盤１０の外端部下面、内歯歯車４０の下面、内歯歯車支持部材４１の内周面などの清掃を容易にする位置である。
研磨装置の大きさにもよるが、１０ｃｍ〜数１０ｃｍの昇降ストロークを確保することが好ましい。
【００４０】
研磨液回収部材７０の昇降駆動機構としては、例えば、エアシリンダ、油圧シリンダなどのシリンダ７１を用いることができる。図１に示す研磨装置では、複数のシリンダ７１で研磨液回収部材７０を下側から支え、その伸縮動作によって、研磨液回収部材７０を昇降させる構成となっている。シリンダ７１は、装置をコンパクトにできるため、研磨液回収部材７０の昇降駆動機構として好ましい手段である。
【００４１】
研磨液回収部材７０を昇降させる他の手段としては、ワイヤ及びモータを用いるものが挙られる。この場合には、ワイヤの一端側で研磨液回収部材７０を吊持するとともに、ワイヤの他端側を、モータの駆動によって巻取り及び繰り出し可能に構成すればよい。また、研磨液回収部材７０を手動で昇降させるようにしてもよい。
なお、上昇位置における研磨液回収部材７０の支持は、シリンダ７１以外の部材で行うようにしてもよい。このような部材としては、研磨装置の筐体や支柱などに出没自在に設けられたピンなどが挙げられる。
【００４２】
下降位置における研磨液回収部材７０の支持は、下降位置で研磨液回収部材７０を回転させる場合、シリンダ７１以外の部材で行うことが好ましい。例えば、下降した研磨液回収部材７０に係合し、これを支える下降位置支持部材を設ける。下降位置支持部材は、研磨装置の筐体、支柱、下定盤１０、下部支持部材１２などに設けることができる。
【００４３】
図１に示す研磨装置では、研磨液回収部材７０の内側につば部７０ａを形成し、これを下部支持部材１２の外周部に設けた下降位置支持部材７２によって係合支持するように構成される。
また、図３の（ａ）に示される例では、下部支持部材１２の外周部に突起状の下降位置支持部１２ａを一体的に形成し、この下降位置支持部１２ａによって、研磨液回収部材７０のつば部７０ａを係合支持するように構成される。
また、図３の（ｂ）に示される例では、下部支持部材１２の外周部に、下降した研磨液回収部材７０の底面を支える下降位置支持部材７３を設けている。
【００４４】
上記のように構成された研磨装置では、研磨液回収部材７０が昇降可能であるため、研磨液回収部材７０を下定盤１０の外端部から離間する位置まで下降させ、研磨液回収部材７０及びその周辺を容易に清掃することが可能になる。
そして、研磨液回収部材７０やその周辺を清潔に保てば、回収した研磨液を再利用しても、凝集固化した研磨粒子による被研磨加工物の欠陥が発生しない。
また、研磨液を再利用する際のフィルタリング及び循環が良好となり、研磨加工の作業効率も向上させることが可能になる。
【００４５】
［研磨液回収部材の回転構造］
研磨液回収部材７０は、降下した状態で回転可能となっている。その回転中心は、研磨液回収部材７０の中心を通る垂直軸Ａであることが好ましい。また、下降した研磨液回収部材７０の回転駆動は、専用の回転駆動部で行ってもよいが、下定盤回転駆動部１３を利用して行うのが最も容易である。
【００４６】
図１に示す研磨装置では、研磨液回収部材７０を下降させると、内側のつば部７０ａが下部支持部材１２の下降位置支持部材７２に係合し、研磨液回収部材７０が下部支持部材１２に連結支持される。このとき、シリンダ７１は、研磨液回収部材７０から完全に分離する位置まで下降動作させる。
このように下部支持部材１２に連結支持された研磨液回収部材７０は、下定盤回転駆動部１３の駆動に伴い、下定盤１０及び下部支持部材１２とともに回転可能となる。
また、図３の（ａ）、（ｂ）に示されるものでも、ほぼ同様の作用により、研磨液回収部材７０が下降位置で回転可能となる。
【００４７】
このように構成された研磨装置では、下降させた研磨液回収部材７０を回転させることにより、研磨液回収部材７０の清掃時に、清掃作業者が研磨装置の周りを移動することなく、一定の位置で効率的に清掃作業を行うことができる。これは、大型の研磨装置において特に有効である。
しかも、研磨液回収部材７０の回転駆動に下定盤回転駆動部１３を利用するため、専用の回転駆動部を設ける必要がなく、構造の複雑化やコストアップを回避することができる。
【００４８】
［研磨液の循環構造］
図１に示す研磨装置は、研磨液回収部材７０が回収した研磨液を研磨液供給部６０に還元するための研磨液循環部８０を備えている。研磨液循環部８０は、例えば、ホース７４を介して、研磨液回収部材７０から研磨液を回収するタンク８１と、タンク８１に貯溜された研磨液を、ホース８２を介して研磨液供給部６０へ送るポンプ８３と、研磨液から研磨屑などを取り除くフィルタ８４とを備えて構成される。
フィルタ８４は、研磨液回収部材７０からタンク８１に至る流路、タンク８１から研磨液供給部６０に至る流路のいずれに設けてもよい。また、フィルタ８４としては、研磨液の研磨粒子より目の粗いものが用いられる。
【００４９】
研磨液回収部材７０が回収した研磨液を、研磨液循環部８０によって再び研磨液に送って再利用するにあたり、本発明の研磨装置では、前述した構成により研磨液回収部材７０を清潔に保つことができる。これにより、再利用する研磨液に凝集固化した研磨粒子が混入することを避け、被研磨加工物における傷の発生を有効に防止することができる。また、循環時にフィルタ８４を用いる場合は、フィルタ８４の目詰まりも防止でき、安定した研磨液の循環を行うことができる。
【００５０】
［研磨液回収部材の清掃手順］
研磨液回収部材７０の清掃はつぎのように行う。
研磨液回収部材７０の清掃は、研磨加工終了後、下定盤１０、上定盤２０、太陽歯車３０、内歯歯車４０の回転を停止させた状態から開始する。
まず、研磨液回収部材７０から研磨液を回収した後、研磨液回収部材７０を下降させる。
【００５１】
下降した研磨液回収部材７０の内部及び外部を十分に清掃をする。このとき、必要に応じて、研磨液回収部材７０を回転させる。研磨液回収部材７０を回転させながら清掃すれば、作業者が一箇所にとどまったままで、研磨液回収部材７０の全周を清掃することが可能である。清掃は、例えば、ブラシを用いた水洗いによって行われる。
【００５２】
清掃が済んだら、研磨液回収部材７０を上昇させ、研磨加工を再開する。なお、回収された研磨液を循環させて使用する場合には、研磨液が薄まって濃度が変化することを防ぐため、研磨加工再開前に研磨液回収部材７０の内面を乾燥しておくのが好ましい。
研磨液回収部材７０の清掃は、一回の研磨加工ごと、あるいは何回かの研磨加工を連続して行った後に適宜行う。
以上のようにして、本発明の研磨装置では、従来困難であった研磨液回収部材７０の清掃を容易かつ効率的に行うことができる。
【００５３】
［上定盤の吊り上げ構造］
つぎに、第二の発明に係る研磨装置の特徴部分について、図４を参照して説明する。
図４は、内歯歯車の吊り上げ構造を示す説明図である。
この図に示すように、上定盤２０の外周部上面には、周方向に所定の間隔をあけて複数の連結部材（連結部）９０が設けられる。この連結部材９０は、常に上定盤２０に設けられていてもよいし、必要なときだけ上定盤２０に設けてもよい。また、上定盤２０に連結部材９０と同じ機能を持つ連結部を一体形成してもよい。
【００５４】
図４に示される連結部材９０は、必要に応じて、上定盤２０の外周部にボルト９１を用いて取付けられる。連結部材９０の取付位置には、あらかじめボルト９１のねじ込み孔が形成されている。その位置は、図４の（ｂ）に示すように、研磨装置の奥側（コラム側）を避け、手前側におけるオペレータの作業領域の外周部に適数個形成することが好ましい。
【００５５】
連結部材９０は、上定盤２０に取付けたとき、その先端側が、上定盤２０の外方へ突出し、内歯歯車４０の上面に重なるように、クランク形状に形成されている。連結部材９０の先端部には、上下に貫通する貫通孔９０ａが形成されている。また、この貫通孔９０ａの位置に対応するように、内歯歯車４０にもボルト９２のねじ込み孔４０ａが形成されている。
連結部材９０の貫通孔９０ａに上方からボルト９２を挿入し、これを内歯歯車４０のねじ込み孔４０ａにねじ込むと、連結部材９０を介して、内歯歯車４０が上定盤２０に一体的に連結される。
【００５６】
内歯歯車４０は、内歯歯車支持部材４１に対して、複数のボルト４２を用いて固定されている。このボルト４２を外して内歯歯車４０の固定を解除するとともに、連結部材９０を介して、内歯歯車４０と上定盤２０を一体的に連結すると、上定盤昇降駆動部２４によって、内歯歯車４０を上定盤２０とともに吊り上げることが可能になる。
内歯歯車４０を吊り上げると、内歯歯車４０の下方が広く開放され、ここに配置されている研磨液回収部材７０などを容易に清掃することが可能になる。また、吊り上げた内歯歯車４０の下面なども容易に清掃することができる。
【００５７】
このように構成された研磨装置によれば、研磨液回収部材７０及びその周辺を清潔に保つことができるため、凝集固着した研磨粒子に起因する欠陥の発生を抑制することができる。
また、回収した研磨液をフィルタ８４を通して再利用する場合、凝集固化した研磨粒子によるフィルタ８４の目詰まりを防止できるため、安定した研磨液の循環を可能にして、研磨加工の効率を向上させることができる。
しかも、上定盤昇降駆動部２４を利用して、内歯歯車４０を吊り上げるため、内歯歯車４０を吊り上げる専用の吊り上げ駆動機構が不要となる。
【００５８】
また、上定盤２０とともに吊り上げられた内歯歯車４０が、上定盤回転駆動部２３によって、上定盤２０とともに回転されることができる。そのため、吊り上げた内歯歯車４０を清掃する際、研磨装置の周囲を移動することなく、内歯歯車４０を回転させながら一定の場所で清掃を行うことが可能になる。
しかも、上定盤回転駆動部２３を利用して、内歯歯車４０を回転させるため、内歯歯車４０を回転させる専用の回転駆動機構が不要となる。
【００５９】
また、上定盤２０とともに内歯歯車４０を吊り上げるとき、上定盤２０の回転位置を記憶することが好ましい。通常、上定盤回転駆動部２３は、回転位置検出機能（サーボモータの駆動パルスカウンタ、エンコーダの検出パルスカウンタなど）を備えるため、この回転位置検出データを利用すれば、上定盤２０の回転位置を容易に記憶することができる。
研磨装置をこのように構成すれば、吊り上げた内歯歯車４０を回転させても、内歯歯車４０を元の回転位置に簡単に戻すことができるため、内歯歯車４０と内歯歯車支持部材４１とを連結固定する際の位置合せが容易になる。
【００６０】
［実施例］
図１に示す研磨装置を用い、被研磨加工物をフォトマスク用の合成石英ガラス基板として研磨加工を行った。まず、所定の回数、例えば１０バッチの研磨加工を行った後に、研磨液回収部材７０を１０ｃｍ下降させて清掃を行い、その後に、研磨加工を行った場合（実施例１）と、研磨液回収部材７０を下降させずに、手の届く部分のみ清掃を行い、その後に研磨加工を行った場合（比較例）を比較した。
研磨液は、コロイダルシリカの粒子を水に分散させたものを使用し、研磨液回収部材７０に回収された研磨液は、循環させて研磨加工に使用した。研磨液の循環路中には、研磨液に使用される研磨粒子の約５倍の目の粗さのフィルタ８４を使用した。
【００６１】
なお、欠陥の検査は、特開平１１−２４２００１号公報に記載の検査方法で行った。この検査装置は、基板にレーザー光を導入して、これを全反射によって基板内に閉じ込め、欠陥により散乱されて基板より漏れ出た光を検出することにより、欠陥を検出する方法である。
このような検査方法により欠陥を検査し、大きさが０．１〜０．５μｍ以上の欠陥が１つでも発生した場合を傷の発生ありとした。
【００６２】
まず、研磨液回収部材７０の清掃は、研磨液回収部材７０を下降させた場合、その内側まで十分に清掃ができたが、研磨液回収部材７０を上昇させたままの場合は、下定盤１０と内歯歯車４０の間からしか清掃ができず、特に研磨液回収部材７０の内側の清掃が困難であり、完全にきれいにすることはできなかった。
また、従来の研磨装置では、本発明の研磨装置に比較し、清掃時間が約二倍かかった。本発明の研磨装置において、研磨液回収部材７０を回転させながら一定位置で清掃した場合には、更に清掃時間を短縮できた。
【００６３】
研磨液回収部材７０の清掃を行った後、研磨加工を行った結果、比較例では、傷の発生が１０００枚中１８５枚であったが、実施例１では、傷の発生が１０００枚中９５枚であり、傷の発生率が大幅に低下した。
【００６４】
また、内歯歯車４０を吊り上げて、研磨液回収部材７０及び内歯歯車４０の清掃を行い、その後に、研磨加工を行った（実施例２）。
この実施例では、研磨液回収部材７０の清掃を上方から行ったが、内歯歯車４０が吊り上げられているため、その内側まで十分に清掃ができた。また、吊り上げられた内歯歯車４０は、その下部が露出しているため、ここを回転させながら清掃した。これらの清掃は、従来の研磨装置に比べ、ほぼ半分の時間で終了した。
【００６５】
実施例２による清掃を行った後、研磨加工を行った結果、傷の発生が１０００枚中８６枚であり、傷の発生率が更に低下した。
更に、実施例１及び実施例２による清掃を両方行った後、研磨加工を行った（実施例３）。その結果、傷の発生が１０００枚中６８枚であり、傷の発生率が更に低下した。
大きさが０．１〜０．５μｍ以上の欠陥のないガラス基板は、Ｆ２エキシマレーザ（波長１５７ｎｍ），ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ），ＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ）露光用のマスクブランクス用基板に相当し、上述の実施例のとおり、傷（欠陥）の発生率が大幅に低下していることから、本発明の研磨装置は、マスクブランクス用基板の製造歩留まりを大幅に向上できることがわかる。
また、上記の実施例１〜３においては、フィルタ８４が目詰まりすることも無く、安定した研磨液の供給ができたが、従来の方法では、研磨時間が経過するとともに、フィルタが目詰まりし、循環される研磨液の量が少なくなった。
【００６６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明が前記実施形態に限定されないことは勿論である。
例えば、本発明は、遊星歯車方式の研磨装置に限らず、上定盤の下端部に被研磨加工物を保持し、これに荷重をかけながら、下定盤に対して相対的に運動させる片面研磨装置でも適用が可能である。
【００６７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、研磨液回収部材やその周辺を容易に清掃できるようにすることにより、凝集固着した研磨粒子に起因する欠陥の発生を抑制して、研磨加工の歩留まりを向上させることができるとともに、安定した研磨液の循環を可能にして、研磨加工の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】研磨装置の断面図である。
【図２】研磨装置の一部を省略した内部斜視図である。
【図３】研磨液回収部材及びその周辺を示す断面図である。
【図４】内歯歯車の吊り上げ構造を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｗ 被研磨加工物
１０ 下定盤
２０ 上定盤
２３ 上定盤回転駆動部
２４ 上定盤昇降駆動部
３０ 太陽歯車
４０ 内歯歯車
４１ 内歯歯車支持部材
５０ キャリア
６０ 研磨液供給部
７０ 研磨液回収部材
７１ シリンダ
８０ 研磨液循環部
９０ 連結部材

Claims (6)

1. 被研磨加工物を上下から挟持する上定盤及び下定盤と、前記研磨加工物に研磨液を供給する研磨液供給部とを備える研磨装置であって、
   前記下定盤の外端部下方に、前記下定盤の外端部から下方へ流れ出す研磨液を回収する研磨液回収部材が配置され、
   前記研磨液回収部材が、前記下定盤の外端部に近づく研磨液回収用位置と、前記下定盤の外端部から下方に離れる清掃用位置との間を昇降可能に設けられ、かつ、前記研磨液回収部材が、水平面上に形成されるリング状の樋部材であり、その中心を通る垂直軸を回転軸として前記清掃用位置において回転可能に設けられることを特徴とする研磨装置。
2. 前記研磨液回収部材が回収した研磨液を研磨液供給部に還元して再利用する研磨液循環部を設けたことを特徴とする請求項１記載の研磨装置。
3. 前記下定盤を回転させる下定盤回転駆動部を備え、
   前記研磨液回収部材が、前記清掃用位置において前記下定盤に連結され、前記下定盤回転駆動部によって、前記下定盤とともに回転されることを特徴とする請求項１記載の研磨装置。
4. 太陽歯車と、その外方に同心円状に配置される内歯歯車と、被研磨加工物を保持するとともに、前記太陽歯車及び前記内歯歯車と噛み合い、前記太陽歯車及び／又は前記内歯歯車の回転に応じて、前記太陽歯車の周囲を公転しつつ自転するキャリアと、このキャリアに保持された前記被研磨加工物を上下から挟持可能な上定盤及び下定盤と、前記被研磨加工物に研磨液を供給する研磨液供給部とを備える研磨装置であって、
   前記上定盤を昇降させる上定盤昇降駆動部と、
   前記内歯歯車と前記上定盤とを選択的に連結可能な連結部とを備え、
   前記内歯歯車が、前記上定盤に連結されたとき、前記上定盤昇降駆動部によって、前記上定盤とともに吊り上げ可能に設けられることを特徴とする研磨装置。
5. 前記上定盤を回転させる上定盤回転駆動部を備え、
   前記上定盤とともに吊り上げられた前記内歯歯車が、前記上定盤回転駆動部によって、前記上定盤とともに回転されることを特徴とする請求項４記載の研磨装置。
6. 前記上定盤とともに前記内歯歯車を吊り上げるとき、前記上定盤の回転位置を記憶する回転位置記憶手段を備えることを特徴とする請求項５記載の研磨装置。

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