JP4982037B2 - 研磨布用ドレッシングプレート及び研磨布のドレッシング方法並びにワークの研磨方法 - Google Patents

Description

本発明は、シリコンウエーハ等のワークを研磨する際に使用する両面研磨装置の研磨布のドレッシングに関し、特に、高硬度の研磨布のドレッシングに適したドレッシングプレートに関する。

従来、シリコンウエーハの製造では、単結晶シリコンインゴットをスライスしてシリコンウエーハを作製した後、このウエーハに対して面取り、ラッピング、エッチング等の各工程が順次なされ、次いで少なくともウエーハの一主面を鏡面化する研磨が施される。この研磨工程では、ウエーハの片面を研磨する片面研磨装置のほか、ウエーハの両面を同時に研磨する両面研磨装置が用いられることがある。

両面研磨装置としては、通常、不織布などからなる研磨布が貼付された上定盤と下定盤を具備し、図１３に示されるように中心部にはサンギヤ１０１が、外周部にはインターナルギヤ１０２がそれぞれ配置された遊星歯車構造を有するいわゆる４ウェイ方式のものが用いられている。シリコンウエーハを研磨する場合には、キャリアプレート１０３に複数形成されたウエーハ保持孔１０４の内部にウエーハを挿入・保持し、その上方から研磨スラリーをウエーハに供給し、上下の定盤を回転させながら上定盤と下定盤の対向する研磨布をウエーハの表裏両面に押し付けるとともに、キャリアプレート１０３をサンギヤ１０１とインターナルギヤ１０２との間で自転公転させることで各ウエーハの両面を同時に研磨することができる。

また、他の形態の両面研磨装置として、上下の定盤の間に挟まれたキャリアプレートを自転させずに、小さな円を描くように円運動をさせて両面研磨を行う装置も知られており（例えば特許文献１参照）、ウエーハの大口径化に伴い、このような形態の両面研磨装置が用いられるようになってきている。

両面研磨装置はウエーハの両面を同時に研磨することができる一方、同じ研磨布を用いて研磨を続けているとウエーハ形状が徐々に変化してしまうという問題がある。これは主に研磨布のライフに起因しており、研磨布の圧縮率の変化や目詰まり等が影響し、使用頻度が増えるにつれウエーハ形状が異なるようになり、特に、ウエーハの外周部が過剰に研磨されていわゆる外周ダレが生じ易くなる。そこで、このようなウエーハ形状の変化を防ぐため、研磨布表面のドレッシングが定期的にあるいは常時行われている。

ドレッシングを行うには、図９に示すように、一般的に、複数個の保持孔１１を有するドレッシング専用のキャリアプレート９あるいはウエーハの研磨に使用するものと同じキャリアプレートにドレッシングプレート１０をセットし、これを上定盤５と下定盤６との間に挟んで通常の研磨と同じように装置を稼動させることで上下両方の研磨布７，８が同時にドレッシングされる。

従来使用されているドレッシングプレートは、図７に示すように円板状のドレッシングプレート４１が一般的であり、その表裏両面が上下の研磨布と接してドレッシングを行う面４４（以下、「ドレス面」という場合がある）となっている。その材質としては、例えばセラミックスのような硬質のものが使用され、ドレス面に微小な凹凸を形成したものが一般的である。なお、ドレッシングプレートの形状等は、例えば図８に示すように、ドレス面５４には溝５３が放射状に形成され、中央に孔５２が形成されたドーナツ状のドレッシングプレート５１のほか、様々な形態のものが使用されている。

ウエーハを研磨するには研磨布の表面状態が特に重要であり、高平坦度のウエーハを長期にわたって安定して得るため、また研磨布のライフを向上させるために研磨布のドレッシングは均一に行うことが重要である。
しかしながら、上下両方の研磨布を同時にドレッシングする場合、図１０に模式的に示すように、定盤５，６の形状変化等の影響によりドレッシングプレート１０の一部（図１０では各定盤の中心に近い部分）が研磨布７，８に強く作用する一方、他の部分（図１０では各定盤の外側に近い部分）では研磨布７，８とのあたりが弱く十分にドレッシングされないなど、ドレッシングのばらつきが生じることがあった。また、上下の定盤５，６に貼付された研磨布７，８を同時にドレッシングするために、ドレッシングプレートを上下の定盤５，６間に挟み込む際、各定盤５，６において互いに対向する定盤形状を伝達してしまい、ドレス面の作用にばらつきが生じていた。特に前記した特許文献１に開示されているようなキャリアプレート自体が自転しないタイプの研磨装置などではその影響が大きかった。

さらに、両面研磨用の研磨布としては、従来、不織布タイプ（アスカーＣ硬度で６０〜９０程度）の研磨布が用いられているが、このような不織布タイプの研磨布に対するドレッシングの目的は不織布繊維の弾性変形を小さくするようにドレッシングプレートで圧力を加え押しつぶすことであった。従って、上記のようにドレッシングプレートの作用がある程度ばらついたとしても研磨布の変形に吸収され、上下定盤間の形状は互いにそれほど影響せず、かつ十分に圧縮されていればドレッシングのばらつきはそれ程問題とならなかった。

ところが、近年更なるウエーハの高平坦度化ならびにウエーハ表面の微小な凹凸を修正する目的で、高硬度研磨布、例えば、ショアＤ硬度で４０〜１００程度の研磨布が使用されつつある。なお、ショアＤ硬度はＡＳＴＭ Ｄ ２２４０に準じ測定した値である。また、前出のアスカーＣ硬度は高分子計器株式会社より市販されているアナログ硬度計（アスカーゴム硬度計Ｃ型）で測定した値で、ＳＲＩＳ（日本ゴム協会規格）０１０１に準じた硬さである。
このような高硬度の研磨布では、研磨能力を安定かつ向上させるために、不織布タイプの研磨布の場合のような圧縮を目的としたドレッシング効果よりもむしろ図６に模式的に示されるような目立て（一般的に「起毛」とも呼ばれている）を行うことが重要となっている。

このような目立てを十分に行うためにも、ドレッシングプレートとして両面にダイヤモンドペレット等を貼り付けたものが使用される場合がある。しかしこのようなドレッシングプレートを使用して高硬度研磨布のドレッシングを行うと、上定盤の研磨布は下定盤の形状の影響を受け、また、下定盤の研磨布は上定盤の形状の影響を受ける結果、ダイヤモンドペレットの部分が強く当たって削られてしまい研磨布の厚さが薄くなる部分と、当たりが弱く表層部の目立てが不十分な部分など、ばらつきが生じ易い。そしてこのように研磨布の厚さや目立てのばらつきがあると、ウエーハを均一に研磨することが困難となるという問題があった。
このように高硬度研磨布を両面研磨装置に用いる場合、ドレッシングプレートによる均一な目立てが難しく、そのため高硬度研磨布を用いたシリコンウエーハの両面研磨は容易に実施することはできなかった。

特開平１０−２０２５１１号公報

本発明は上記問題に鑑みなされたものであって、両面研磨装置に対し、定盤形状に影響されずに均一なドレッシングを行うことができるドレッシングプレート、特に高硬度研磨布を用いる場合でも上下の定盤形状の影響をなくして均一な目立てを行うことができるドレッシングプレートを提供することを主な目的とする。

上記目的を達成するため、本発明によれば、研磨布を貼付した上定盤と下定盤と、ワークを保持する保持孔を有するキャリアプレートを具備する両面研磨装置に対し、前記キャリアプレートの保持孔又はドレッシング専用のキャリアプレートの保持孔にセットして前記上定盤と下定盤の研磨布を同時にドレッシングするための研磨布用ドレッシングプレートであって、少なくとも２枚のプレート本体と、それらのプレート本体の間に設けられた弾性体層とを接合した円板状のものであることを特徴とする研磨布用ドレッシングプレートが提供される（請求項１）。

このように弾性体層を設けたドレッシングプレートであれば、両面研磨装置の定盤が変形していたとしても、弾性体層が定盤形状の変化を吸収するので、プレート本体の表裏のドレス面が上下両方の研磨布に均一に作用することができる。従って、このようなドレッシングプレートを用いれば、研磨布の均一なドレッシングを行うことができ、特に、高硬度研磨布に対しても上下定盤の形状の影響を受けずに均一な目立てを行うことができる。

弾性体層はゴムからなることが好ましい（請求項２）。
弾性体層の材質は特に限定するものではないが、ゴムであれば衝撃吸収性に優れ、定盤の形状変化を容易に吸収することができる。

弾性体層の硬度がゴム硬度４０〜９０であることが好ましい（請求項３）。
ここで、ゴム硬度は、ＪＩＳ−Ｋ−６３０１に準じた硬さであり、スプリング式硬さ試験（Ｃ形）で測定した値である。
弾性体層が上記範囲内の硬度であれば、定盤の形状変化を確実に吸収することができ、かつ圧縮されすぎることもないので、安定して研磨布表面のドレッシングを行うことができる。

弾性体層の厚みは２〜１０ｍｍであることが好ましい（請求項４）。
弾性体層がこの程度の厚さを有していれば、定盤の形状変化を十分に吸収することができ、また、ドレッシングプレートが厚過ぎてしまうこともないので、均一なドレッシングを確実に行うことができる。

また、プレート本体はセラミックスからなり（請求項５）、さらにドレッシングプレートの両面に、前記研磨布に対して前記プレート本体よりもドレッシング作用が高いドレッシング補助部材が設けられていてもよく（請求項６）、そのようなドレッシング補助部材としてはダイヤモンドペレットが好ましい（請求項７）。
このようにプレート本体をセラミックス製とすれば、ドレス面がセラミックスで構成され、研磨布の目詰り等を除去して均一にドレッシングを行うことができ、特にドレッシングプレートの両面にダイヤモンドペレット等のドレッシング作用が高いドレッシング補助部材が設けられていれば高硬度研磨布に対して均一に目立てを行うことができる。

さらに本発明によれば、上記ドレッシングプレートを用いたドレッシング方法、すなわち、研磨布を貼付した上定盤と下定盤とを具備する両面研磨装置に対し、前記上定盤と下定盤との間にドレッシングプレートを挟んで上下両方の研磨布を同時にドレッシングする方法であって、前記ドレッシングプレートとして、前記少なくとも２枚のプレート本体と、それらのプレート本体の間に設けられた弾性体層とからなるドレッシングプレートを用いてドレッシングを行うことを特徴とする研磨布のドレッシング方法が提供される（請求項８）。

このように弾性体層を設けたドレッシングプレートを用いれば、弾性体層が定盤の形状の変化を吸収してドレス面が研磨布に均一に作用し、結果的に上下の研磨布を相互に影響することなく均一にドレッシングすることができる。

この場合、上定盤と下定盤に貼付された研磨布は、ショアＤ硬度４０以上の高硬度研磨布とすることができる（請求項９）。

両面研磨装置でウエーハを研磨する場合、従来のドレッシングプレートでは高硬度研磨布の均一な目立てが難しく、研磨能力、研磨布のライフ、研磨されたウエーハの均一性等の問題が生じるため、不織布タイプの研磨布が一般的に使用されていたが、本発明の弾性体層を設けたドレッシングプレートを用いれば、上記のような高硬度研磨布に対しても均一な目立てを行うことができるので、高硬度研磨布を用いた両面研磨装置によるウエーハの研磨が容易となる。

さらに本発明によれば、研磨布を貼付した上定盤と下定盤とを具備する両面研磨装置を用い、前記上定盤と下定盤との間に板状ワークを挟んで該ワークの両面を同時に研磨するワークの研磨方法であって、前記上定盤と下定盤との間に前記少なくとも２枚のプレート本体と、それらのプレート本体の間に設けられた弾性体層とからなるドレッシングプレートを挟んで上下両方の研磨布を同時にドレッシングした後、前記ワークを前記上定盤と下定盤との間に挟んで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１０）。

前記したように本発明のドレッシングプレートを用いれば、両面研磨装置の研磨布に対して均一なドレッシングを行うことができるので、これを用いて研磨布のドレッシングを行った後、ウエーハ等のワークを研磨すれば均一な両面研磨を安定して行うことがきる。従って、本発明に係るドレッシングプレートを用いて研磨布のドレッシングを定期的に又は常時行ってウエーハの研磨を行うようにすれば、外周ダレがほとんどない高平坦度のウエーハを長期間、安定して得ることができる。

本発明に係るドレッシングプレートは、少なくとも２枚のプレート本体と、それらのプレート本体の間に設けられた弾性体層とからなり、両面研磨装置の上下定盤の形状の変化を弾性体層が吸収するので、プレート本体の表裏のドレス面が上下両方の研磨布に均一に作用する。従って、特に、上下の定盤に高硬度研磨布を貼付した両面研磨装置に対し、本発明のドレッシングプレートを用いて定期的にまたは常時ドレッシングを行えば、上下定盤間で形状が影響するようなことがなく、研磨布の厚さや目立てがばらつかず、表面状態を均一なものとすることができ、結果として外周ダレがほとんどない高平坦度のウエーハを長期間にわたって安定して得ることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら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。
図１は、本発明に係る研磨布用ドレッシングプレートの一例の概略を示したものである。このドレッシングプレート１は２枚のプレート本体２と、それらのプレート本体２の間に設けられた弾性体層３とから構成されている。プレート本体２はセラミックスからなり、ドレス面４には微小な凸凹が形成されている。
プレート本体２を構成するセラミックスの種類は特に限定されず、例えば、アルミナ、ジルコニア、炭化珪素、サーメット、サファイアなどを用いることができる。

一方、弾性体層３は衝撃吸収性に優れたゴムからなり、２枚のプレート本体の間に接着されている。なお、ドレッシング時には通常純水が使用されるが、研磨時にアルカリ性の研磨スラリーが使用されてドレッシング時にも残留していることや、そのようなアルカリ性の研磨スラリー等を供給しつつドレッシングを行うこともあるので、弾性体層３は例えば耐アルカリ性に優れたフッ素系ゴムなどが好適である。

また、弾性体層３の硬度はゴム硬度４０〜９０とすれば、圧縮され過ぎることがなく、定盤の形状変化を吸収して均一なドレッシングを確実に行うことができる。また、弾性体層の厚さは２〜１０ｍｍ程度とするのが好ましい。弾性体層３の厚さが２ｍｍより薄いと定盤の形状変化を十分に吸収することができないおそれがあり、一方、１０ｍｍを超えると厚過ぎてキャリア内の保持孔に入れてドレッシングを行い難くなるおそれがあるので、上記のような厚さとするのが良い。
なお、上記のようなセラミックスからなるプレート本体２とゴムからなる弾性体層３とを接合する方法は特に限定されるものではないが、例えばエポキシ樹脂系の接着剤を用いることにより強固に接合することができる。

図２は、本発明に係る他の形態のドレッシングプレートの概略を示している。このドレッシングプレート２１は、２枚のプレート本体２２の間に弾性体層２３が設けられ、さらに両面の周辺には、ドレッシング補助部材としてダイヤモンドペレット２５を設けてドレス面２４が構成されている。ダイヤモンドペレット２５は、ダイヤモンド砥粒をニッケル電着等によりペレット状にしたものであり、ダイヤ砥粒の番手が６０〜２００番のものが好ましい。このようなダイヤモンドペレット２５を設けることで、ドレッシング作用をより高いものとすることができ、高硬度の研磨布の目立てを好適に行うことができる。なお、図２のドレッシングプレート２１では、両面の周辺部にのみダイヤモンドペレット２５が設けられているが、両面全体に設けても良い。
また、ドレッシング補助部材としては、上記のようなダイヤモンドペレットに限らず、プレート本体２２よりも高いドレッシング作用を示すものを用いることができ、例えばエポキシ樹脂系の接着剤を介してプレート本体２２に接合すれば良い。

図３は、本発明に係るさらに他の態様のドレッシングプレートの概略を示している。このドレッシングプレート３１では、２つのリング状のセラミックス製本体プレート３２の間に弾性体層３３が設けられている。ドレッシングプレート３１の両面には環状の溝３６が形成されており、溝３６には多数のダイヤモンドペレット３５が設けられてドレス面３４が形成されている。

以上、本発明に係るドレッシングプレートについて３つの形態を例示したが、ドレッシングプレートの形状、ドレス面の形状等は上記のものに限らず種々のものを使用できる。また、ドレッシングプレートの直径、厚さ等は両面研磨装置の大きさ等により適宜好ましいサイズに設定すればよく、限定されるものではない。

次に、両面研磨装置に対し、本発明に係るドレッシングプレートを用いて研磨布をドレッシングする場合について説明する。なお、本発明に係るドレッシングプレートは、研磨布が貼付された上定盤と下定盤との間にワークを挟んで研磨を行う両面研磨装置であれば、装置の形態や研磨布の種類は特に限定されずに適用することができるが、一例として高硬質研磨布を用いた両面研磨装置について説明しつつ、これに前記したドレッシングプレート２１を用いてドレッシングを行う場合について説明する。

図１１（Ａ）（Ｂ）は、両面研磨装置の一例を示したものである。この両面研磨装置６１は、上定盤５と下定盤６とを具備しており、上定盤５には、上定盤５に研磨荷重かけながら回転するシリンダーロッド１２ａ、その荷重を上定盤に伝えるハウジング１３などが取り付けられている。定盤５内には温度を制御するための冷却手段や、スラリーを供給するためのスラリー供給管１４が設けられている。また、シリコンウエーハやドレッシングプレートをキャリアプレート９に給排する際には、上定盤５は昇降装置（不図示）により垂直方向に昇降させることができるようになっている。

一方、下定盤６には、回転するロッド１２ｂのほか、定盤６の荷重を支えるスラスト軸受け１５などが取り付けられており、定盤６内には温度を制御するための冷却手段が設けられている。
ウエーハの研磨時、あるいはドレッシング時は、上下の各定盤５，６は、モータや減速機（不図示）により水平面内で回転され、回転速度等を制御することができるようになっている。

各定盤５，６には研磨布７，８がそれぞれ貼付されている。なお、前記したように本発明のドレッシングプレートは研磨布の材質等に限定されずに適用することができ、従来から使用されている不織布、更には、不織布にウレタン樹脂を含浸・硬化させたものなどどのような形態の研磨布でも使用することができるが、特に不織布以外の硬質研磨布、好ましくはショアＤ硬度４０以上の高硬度研磨布を均一にドレッシングすることができるという利点がある。

このような高硬度研磨布としては、例えば特開２０００−３４４１６号公報や特開２００２−１３４４４５号公報に開示されているような硬質の非水溶性の熱可塑性重合体あるいは架橋エラストマー中に、平均粒径の小さい水溶性物質を分散させて形成した研磨布などを用いることができる。このような研磨布であれば研磨布表面に露出した粒子状の水溶性物質が溶出して表面に微細なポアが形成されると共に、その内部においては水溶性物質が残存してポアが形成されずに高い硬度を有する研磨パッドとなる。また、この他にも独立発泡構造を有する研磨布、例えば細かな気泡を独立で有する発泡ポリウレタンシートを基材とした研磨布でも良い。このような研磨布は極めて硬質な研磨布となり、また研磨面にミクロなポアを有することから比較的研磨能力も高く好ましい。なお、高硬度の研磨布ほど微小な凹凸の改善効果が大きいが、研磨能力等を考慮すれば上限はショアＤ硬度１００程度が適当である。

その他の研磨布の形態としては、複数の材質からなる研磨布を積層した２層以上の多層研磨布などを用いても良い。このような場合も研磨面となる表層の研磨布の硬度は高い方が好ましい。
上記のような高硬度の研磨布を用いると、ウエーハ表面の微小な凹凸を改善することができる。

キャリアプレート９は、キャリアホルダ１６により保持されており、ホルダ１６の外周部には外方に突出した４つの軸受部１７が等間隔に設けられている。各軸受部１７には偏心アーム１８が回転自在に挿着されており、各偏心アーム１８の下面の中心部には回転軸１９が取り付けられている。そして、各偏心アーム１８の回転軸１９に設けられたスプロケットをタイミングチェーン２０により回転させることで、全ての偏心アーム１８が同期して回転軸１９を中心に水平面内で回転する。これにより、キャリアホルダ１６に保持されたキャリアプレート９が、自転をともなわずに水平面内で小さな円を描くようにして円運動を行うことができる。
なお、キャリアプレート９の材質や保持孔の数は特に限定されないが、例えばガラスエポキシ製や塩化ビニル製とし、保持孔の数は、例えば図１２（Ａ）に示すように５つの保持孔６４を有するキャリアプレート６３を使用し、各保持孔６４にウエーハＷを入れて両面研磨を行うことができる。

このような両面研磨装置６１では、自転をともなわない円運動によりキャリアプレート９上の全ての点が、図１１（Ｂ）のＣで示されるような同じ大きさの小円の軌跡を描くため、ウエーハＷを均一に研磨することができるという利点がある。
一方、研磨布７，８のドレッシングを行う際、キャリアプレート９の保持孔６４にウエーハＷの代わりに従来のドレッシングプレートを入れてドレッシングを行うと、ドレッシングプレートの当たりムラ（ドレッシングムラ）が生じやすく、また、上下定盤の形状の影響も受けやすいという欠点がある。そこで、このような両面研磨装置６１に対し、本発明のドレッシングプレートを用いることで上下の定盤の形状の影響を無くして均一なドレッシングを行う必要がある。

ドレッシングはウエーハの研磨と同様に行うことができるので、ウエーハＷの研磨と同じキャリアプレート６３を用いても良いが、ドレッシングはウエーハＷを研磨するエリアより広く実施しておくことが好ましい。従ってドレッシング用として、例えば図１２（Ｂ）に示すようにウエーハ用のものより大きい保持孔７４が形成された専用のキャリアプレート７３を準備し、ドレッシングプレート１０もウエーハＷより大きいものを用いてドレッシングを行うことが好ましい。

ドレッシングを行う際には、図４のように両面研磨装置６１に対し、上定盤５と下定盤６との間に本発明のドレッシングプレート２１を挟み、ウエーハの研磨と同様に装置６１を稼動して上下両方の研磨布７，８を同時にドレッシングする。このとき上下定盤５，６が例えば図５のように変形していたとしても、ドレッシングプレート２１の中間部にある弾性体層２３の作用により定盤５，６とほぼ平行にドレス面２４が作用し、研磨布７，８の均一なドレッシングを行うことができる。そしてこのようなドレッシングにより、図６に模式的に示すような目立てを行うことができる。

なお、ドッレシングを行う際、純水や研磨時に使用されるアルカリ性の研磨スラリー等のドッレッシング液をスラリー供給管１４または専用の供給管から供給することが好ましい。特にドレッシング液を純水とすれば、研磨スラリーに比べ安価であり、また研磨布中に存在する屑等も除去しやすい。また、ドレッシング液の供給量は研磨装置（キャリアプレート）の大きさ等により異なるが、通常は５〜１５リットル／分程度である。但しドッレッシング液の種類や供給量は上記に限定されるものではない。

また、各定盤の回転速度や回転方向も限定されず、ウエーハやドッレッシングプレートに対する押圧力も特に限定されないが、ウエーハを研磨する場合は通常、回転速度５〜３０ｒｐｍ、ウエーハに対する押圧力（荷重）が１００〜３５０ｇ／ｃｍ^２程度であるのに対し、高硬度研磨布（例えばショアＤ硬度４０以上）のドッレッシングを行う場合は、研磨条件より低回転速度、低荷重で行うことが好ましく、例えば回転速度５〜２０ｒｐｍ、荷重１０〜３００ｇ／ｃｍ^２程度で行う。なお、従来用いられている不織布タイプの研磨布（アスカーＣ硬度６０〜９０程度）に対してドレッシングを行う場合は、研磨布を圧縮することが必要であるので、研磨条件よりも高荷重で行うのが好ましい。

上記のように本発明に係るドレッシングプレート２１を用いてドレッシングを行うことで、上下の定盤の影響を受けずに上下両方の研磨布７，８に対して均一に目立てを行うことができる。従って、このようにドレッシングを行った後、ウエーハを上定盤と下定盤との間に挟んで研磨を行うことで、ウエーハの両面を極めて均一に研磨することができ、外周ダレの無い高平坦度のウエーハを得ることができる。

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）
図１１に示すような両面研磨装置に研磨布として独立発泡ポリウレタンシート製の研磨布（ショアＤ硬度９８：実施例１）及び架橋エラストマー中に水溶性物質を添加したタイプの研磨布（ショアＤ硬度４５：実施例２）の２種類の研磨布を用いそれぞれ研磨を行った。
初めに研磨布のドレッシングを行なった。ドレッシングプレートとしては、図３に示すような形態の、プレート本体がアルミナセラミックス、弾性体層がフッ素系ゴム（ゴム硬度８０）からなる厚さ５ｍｍのものであり、またドレス面にはダイヤ番手＃２００のダイヤモンドペレットを同心円状に設けたものを用いた。

ドレッシングは保持孔を４つ有するキャリアプレートに上記のドレッシングプレートをセットし、上下の定盤についてそれぞれ回転数を１０ｒｐｍ、荷重を２００ｇ／ｃｍ^２とした。ドレッシング中は純水を１０リットル／分の流量で供給しつつドレッシングを行った。

ドレッシングを行った後、直径３００ｍｍのシリコンウエーハの両面研磨を行なった。研磨は保持孔を５つ有するキャリアプレートに５枚のエッチング済みシリコンウエーハをセットし、上下の定盤についてはそれぞれ回転数を２０ｒｐｍ、荷重を２５０ｇ／ｃｍ^２とし、研磨剤としてコロイダルシリカを含有するアルカリ溶液を用いた。
その結果、実施例１及び実施例２とも研磨代（取り代）を片面５μｍ以上で高平坦度のウエーハ（ＧＢＩＲ＝０．５μｍ以下）のウエーハを得ることができた。

再度同じようにドレッシングを行い、研磨を繰り返した。
その結果、実施例１及び実施例２とも、同じ研磨布を用いたまま、同様なレベルの高平坦度で２０バッチ以上バッチ間のばらつきもなく、両面研磨を行うことができた。

（比較例）
図７に示すような従来のドレッシングプレートを用いた以外は実施例と同様にドレッシングを行った後、シリコンウエーハの研磨を行った。
パッド目詰まり修正方法によっては突然平坦度の悪いウエーハが得られることがあり、バッチ間のウエーハ品質のバラツキが大きかった。また、５〜１０バッチ程度でドレッシングを行ってもウエーハ形状の悪化が生じ、研磨布の交換が必要であった。

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。
例えば、本発明のドレッシングプレートは、上記の形態の両面研磨装置に限らず、別な形態の両面研磨装置、例えば従来の４ウエイ方式の両面研磨装置に対しても同様に適用することができる。
また、上記実施形態等ではシリコンウエーハを研磨する場合について説明したが、被研磨物は特に限定されず、化合物半導体基板、石英ガラス基板等の研磨を行う場合にも本発明を好適に適用することができる。

発明に係るドレッシングプレートの一例の概略を示す図である。 （Ａ）平面図 （Ｂ）断面図 本発明に係るドレッシングプレートの他の一例を示す概略断面図である。 本発明に係るドレッシングプレートのさらに他の一例の概略を示す図である。 （Ａ）平面図 （Ｂ）断面図 図２に示したドレッシングプレートを両面研磨装置にセットした状態を示す概略図である。 図４においてドレッシングを行った場合の模式図である。 高硬度研磨布のドレッシング前後の表面状態を示す説明図である。 従来のドレッシングプレートの一例を示す概略図である。 （Ａ）平面図 （Ｂ）断面図 従来のドレッシングプレートの他の一例を示す概略図である。 （Ａ）平面図 （Ｂ）断面図 従来のドレッシングプレートを両面研磨装置にセットした状態を示す概略図である。 従来のドレッシングプレートを用いてドレッシングを行った場合の当たりムラを示す模式図である。 両面研磨装置の一例の概略を示す図である。（Ａ）側面図（Ｂ）平面図 キャリアプレートの概略平面図である。 （Ａ）保持孔が５つ （Ｂ）保持孔が３つ 両面研磨装置の４ウェイ方式の遊星歯車構造を示す概略図である。

符号の説明

１，２１，３１…ドレッシングプレート、 ２，２２，３２…プレート本体、
３，２３，３３…弾性体層、 ４、２４，３４…ドレス面、 ５…上定盤、
６…下定盤、 ７，８…研磨布、 ９…キャリアプレート、
１０…ドレッシングプレート、 １１…保持孔、
１２ａ，１２ｂ…シリンダーロッド、 １３…ハウジング、 １４…スラリー供給管、
１５…スラスト軸受け、 １６…キャリアホルダ、 １７…軸受部、
１８…偏心アーム、 １９…回転軸、 ２０…タイミングチェーン、
２５，３５…ダイヤモンドぺレット、 ３６…溝、 ４１…ドレッシングプレート、
４４…ドレス面、 ５１…ドレッシングプレート、 ５２…孔、 ５３…溝、
５４…ドレス面、 ６１…両面研磨装置、 ６３，７３…キャリアプレート、
６４，７４…保持孔、 １０１…サンギア、 １０２…インターナルギア、
１０３…キャリアプレート、 １０４…保持孔、 Ｗ…ワーク（ウエーハ）。

Claims (10)

1. 研磨布を貼付した上定盤と下定盤と、ワークを保持する保持孔を有するキャリアプレートを具備する両面研磨装置に対し、前記キャリアプレートの保持孔又はドレッシング専用のキャリアプレートの保持孔にセットして前記上定盤と下定盤の研磨布を同時にドレッシングするための研磨布用ドレッシングプレートであって、少なくとも２枚のプレート本体と、それらのプレート本体の間に設けられた弾性体層とを接合した円板状のものであることを特徴とする研磨布用ドレッシングプレート。
2. 前記弾性体層がゴムからなることを特徴とする請求項１に記載の研磨布用ドレッシングプレート。
3. 前記弾性体層の硬度がゴム硬度４０〜９０であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の研磨布用ドレッシングプレート。
4. 前記弾性体層の厚みが２〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の研磨布用ドレッシングプレート。
5. 前記プレート本体がセラミックスからなることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の研磨布用ドレッシングプレート。
6. 前記ドレッシングプレートの両面に、前記研磨布に対して前記プレート本体よりもドレッシング作用が高いドレッシング補助部材が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の研磨布用ドレッシングプレート。
7. 前記ドレッシング補助部材が、ダイヤモンドペレットであることを特徴とする請求項６に記載の研磨布用ドレッシングプレート。
8. 研磨布を貼付した上定盤と下定盤とを具備する両面研磨装置に対し、前記上定盤と下定盤との間にドレッシングプレートを挟んで上下両方の研磨布を同時にドレッシングする方法であって、前記ドレッシングプレートとして、前記請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のドレッシングプレートを用いてドレッシングを行うことを特徴とする研磨布のドレッシング方法。
9. 前記上定盤と下定盤に貼付された研磨布が、ショアＤ硬度４０以上の高硬度研磨布であることを特徴とする請求項８に記載の研磨布のドレッシング方法。
10. 研磨布を貼付した上定盤と下定盤とを具備する両面研磨装置を用い、前記上定盤と下定盤との間に板状ワークを挟んで該ワークの両面を同時に研磨するワークの研磨方法であって、前記上定盤と下定盤との間に前記請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のドレッシングプレートを挟んで上下両方の研磨布を同時にドレッシングした後、前記ワークを前記上定盤と下定盤との間に挟んで研磨を行うことを特徴とするワークの研磨方法。

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