JPH1110530A - 両面研磨用キャリア - Google Patents

両面研磨用キャリア

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JPH1110530A
JPH1110530A JP18440597A JP18440597A JPH1110530A JP H1110530 A JPH1110530 A JP H1110530A JP 18440597 A JP18440597 A JP 18440597A JP 18440597 A JP18440597 A JP 18440597A JP H1110530 A JPH1110530 A JP H1110530A
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JP
Japan
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carrier
dressing
polishing
resin
function
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Application number
JP18440597A
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English (en)
Inventor
Hisashi Masumura
寿 桝村
Kiyoshi Suzuki
清 鈴木
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Shin Etsu Handotai Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Handotai Co Ltd
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/017—Devices or means for dressing, cleaning or otherwise conditioning lapping tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/27—Work carriers
    • B24B37/28—Work carriers for double side lapping of plane surfaces

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャリア自体に研磨布に対するドレッシング
機能を付加して、研磨中に固着物の除去をなし、併せて
研削機能を持たせ研磨布の減耗修正を可能とし、被研磨
物に対する安定した研磨加工精度の確保を可能とした、
両面研磨用キャリアを提供する。 【構成】 被研磨物保持孔１１、研磨剤供給孔１２の存
在する領域の外周周辺部位に樹脂被覆をした金属または
樹脂部材よりなるリング１３を設け、該リング１３の上
下表面に凸部を設け、凸部の形状は円柱、三角錐、四角
錐、円錐、またはブラスト加工により形成された不規則
凸部で形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被研磨物を保持孔
に保持し、研磨布の間に介在させ、且つ自転・公転させ
て、両面研磨する場合に使用する両面研磨用キャリアに
係り、特に半導体ウェーハに使用する両面研磨用キャリ
アに関する。
【０００２】
【従来の技術】ラッピング工程により平坦化した被研磨
物は、残留する加工変質層の除去を湿式エッチング工程
により行い、そのあと鏡面仕上げとあわせて高精度の平
坦度加工を可能とする研磨工程に投入させるわけである
が、該研磨工程は、複数段階からなる機械・化学複合研
磨方法が使用されている。上記機械的研磨は「削り取り
作用」と「表面原子配列擾乱作用」をもたらし、化学的
研磨は「溶去作用」と「皮膜形成作用」とを研磨表面に
もたらし、それらの相乗効果により高精度の鏡面仕上げ
を可能としているが、何れにしてもそれらは研磨時の機
械的要素と化学的要素の配分に左右される。
【０００３】一方研磨には、前工程による粗面を鏡面に
する領域と、鏡面になった面をさらに研磨を続けて必要
平坦度に近付けて行く領域があり、特に高性能部品であ
る半導体材料においては、鏡面を必要とするとともに加
工変質層深さの僅少化が要求される。即ち、所定平坦精
度に仕上げるとともに加工表面あるいはその直下の層に
おいても材料の内部と全く違わない状態に仕上げること
が要求されている。
【０００４】その研磨装置としては、基盤状の被研磨物
に対しては両面研磨装置が効率化を図るために使用さ
れ、上記従来より使用されている両面研磨装置は、図９
（Ａ）に示すように、円盤状のキャリア１０に被研磨物
保持孔１１を形成し且つ外周に外周歯１０ａを設け、同
図（Ｂ）に見るように矢印Ａ方向に回転する下定盤５１
の中心に設けた太陽歯車５３と下定盤５１の外側に設け
た内歯車５４とに噛み合わせ、キャリア１０を矢印Ｂ方
向の自転と矢印Ｃ方向の公転をさせるようにしてある。
なお、上記両面研磨装置に使用するキャリアは従来のキ
ャリアと本発明のキャリアとは形状及び被研磨物保持孔
の取り付け個数及び使用法等は同一であるので、上記説
明に使用するキャリア１０、被研磨物保持孔１１、及び
外周歯１０ａの符号は本発明の符号を使用してある。
【０００５】前記キャリアー１０の３個の被研磨物保持
孔１１、１１、１１内に挿入保持させている被研磨物で
あるウェーハ２５、２５、２５を、互いに逆回転する下
定盤５１と上定盤５２にそれぞれ貼付してポリッシャを
形成する研磨布５１ａ、５２ａの間に適当圧の下に挟持
させ、前記上定盤５２に設けた研磨剤注入孔５６より所
用の研磨剤を滴下させ被研磨物２５の両面を同時に研磨
可能にしたものである。
【０００６】上記キャリアは、金属性素材構成のものが
あり、例えば実開昭５８−４３４９号公報には金属性キ
ャリア表面に樹脂コーティングを施したものに関する提
案が開示されている。または他の素材構成のものもあ
り、例えば特開昭５８−１４３９５４号公報には、炭素
繊維に樹脂を含浸させた積層板より構成したキャリアに
関する提案が開示されている。
【０００７】一方、上記高品質の鏡面仕上げには、極く
微細な砥粒と軟質ポリッシャ（研磨布）の使用が必要と
されているが、上記研磨布の磨耗も無視できぬものがあ
り研磨の初期の凹凸の多い間は研磨布の磨耗が大きく平
坦化が進むと研磨布の磨耗が押さえられるという結果も
得られ、研磨における材料除去では、砥粒の働きだけで
なく、研磨布による「擦り取り」という機械的作用が働
くものと考えられる。
【０００８】また、化学作用で形成された軟質皮膜（水
和膜）が砥粒ないしポリッシャである研磨布により擦り
取られ、取り除かれていく研磨メカニズムの存在も考え
られる。上記研磨メカニズムには、シリコンウェーハの
コロイダルシリカによるメカニカルポリシングの場合が
ある。この場合は、微細な砥粒と軟質ポリッシャの使用
と相俟って、シリコン面が直接擦過されることなく、前
記軟質皮膜（水和膜）の除去を通じて加工が合進むので
加工欠陥のない無擾乱の鏡面加工を可能にしている。
【０００９】上記何れにしてもポリッシャである研磨布
の減耗は免れ得ないもので、減耗したポリッシャに被研
磨物が押しつけられポリッシャの弾性変形により結果と
して凸状の仕上がりを持つ研磨面が得られる問題があ
る。即ち、研磨時間の経過とともに研摩量が増加し研摩
量の増加につれ、平坦度が劣化して行くわけで、このた
めポリッシャである研磨布の平坦度修正作業が必要とな
る。
【００１０】一方、研磨剤粒子としては、砥粒に１μｍ
以下の微細のものが使用され、ポリッシャには合成樹脂
・繊維などの軟質材料が使用されているが、研磨加工中
に被研磨物表面より上記研磨剤粒子によって研磨除去さ
れた研磨反応生成物が研磨液中に分散され、その一部は
前記研磨布の表面に固着する。固着の結果研磨性能は劣
化するわけで、従って固着物除去のための研磨布ドレッ
シング作業が必要となる。上記研磨布ドレッシングは、
例えば適当頻度の下に行われるブラシによる研磨布のブ
ラッシングとか、ドレッシング砥石の挿入による研磨布
ドレッシングが行われている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記研磨布
ドレッシングの作業を適当頻度で行っていても、研磨表
面に反応生成物が固着する度合いは研磨布の製造工程に
起因する特性のバラツキによってその頻度は大きく左右
され変化する。そのため、常に研磨後の被研磨物の研磨
精度を確認しながら、研磨布ドレッシングの作業頻度を
決める必要があり、生産効率上不具合の問題があった。
また研磨布によっては研磨加工後、毎回のドレッシング
を必要とする場合もあり、また研磨布ドレッシングの作
業は被研磨物を保持するキャリアを取り外し、研磨布ド
レッシング砥石用保持キャリアを挿入する必要がある
等、生産効率を大きく低下させる問題があった。
【００１２】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、キャリア自体に上下研磨布の間を自転・公転して該
研磨布との間の相対運動により保持する被研磨物を研磨
する過程において、上下の研磨布に対するドレッシング
を可能とするドレッシング機能を持たせて付着固形物の
除去をなし、併せて研削機能と研磨機能を維持させ研磨
布の減耗是正を可能とし、被研磨物に対する安定した研
摩精度の確保を可能とし、研磨布製造上の品質バラツキ
に起因する従来のドレッシング頻度のバラツキに対する
配慮を皆無とし、併せて研摩加工物の加工精度のバラツ
キを最小に押さえることを可能とした両面研磨用キャリ
アの提供を目的としたものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明両面研磨用
キャリアは、次のように構成する。請求項１記載の発明
は、被加工物を上下研磨布の間に介在させて両面研磨を
すべく、被研磨物保持孔を設けるとともに自転及び公転
を可能とした円盤状に構成し、構成部材は金属または樹
脂被覆した金属または樹脂より構成したキャリアであっ
て、上記キャリアに前記研磨布に対するドレッシング機
能を備える構成としたことを特徴とする。
【００１４】また、請求項１記載のドレッシング機能
は、被研磨物保持孔群領域の外周周辺部位に樹脂被覆を
した金属または樹脂部材よりなるリングを構成し、該リ
ング上に凸部を設けるドレッシング第１手段により構成
した、ことを特徴とする。
【００１５】また、請求項１記載のドレッシング機能
は、キャリアの上下表面に凸部を設けるドレッシング第
２手段により構成した、ことを特徴とする。
【００１６】また、請求項１記載のドレッシング機能
は、樹脂被覆された金属ないし樹脂材料よりなる前記キ
ャリアの内部に設けた貫通孔にドレッシング砥石を接着
するドレッシング第３手段により構成した、ことを特徴
とする。
【００１７】また、請求項１記載のドレッシング機能
は、キャリア外周歯部位にテーパ状凸部を設けるドレッ
シング第４手段により構成した、ことを特徴とする。
【００１８】また、請求項１記載のドレッシング機能
は、キャリア上下表面に形成した凹凸面に溶着させたセ
ラミック砥粒を設けるドレッシング第５手段により構成
した、ことを特徴とする。
【００１９】また、請求項６記載の凹凸面は、樹脂また
はダイヤモンドあるいはダイヤモンドライクカーボンに
より被覆した、ことを特徴とする。
【００２０】
【作用】本発明によれば、被研磨物の研摩過程において
キャリアの自転と公転により上下の研磨布の全域にわた
り満遍無くドレッシングを可能としたため、キャリアを
挟む上下研磨布に対する反応生成物による目詰まりを防
止除去し、常に研磨布の研摩能力を更新することがで
き、併せて安定した高研磨加工精度を確保することがで
き、また研磨加工間のドレッシングを不用とすることが
できる。
【００２１】また、キャリアにドレッシング機能を付加
させるドレッシング第１機能は、キャリアの被研磨物保
持孔群領域の外周周辺部位に樹脂被覆をした金属または
樹脂部材よりなるリングを構成し、該リング上に凸部を
設ける構成としてある。該構成によりキャリアに設けた
複数の被研磨物保持孔の存在する領域の外周周辺に樹脂
被覆をした金属または樹脂部材よりなるリングが設けら
れることになり、該キャリアの機械的剛性は構造的に確
保でき、また前記リング上に設けた凸部により上下の研
磨布に対するドレッシング機能と平坦度修正機能を形成
できる。即ち、研磨布に対する継続的研磨ないし研削機
能を持たせることができ、研磨布の跛行的減耗を除去し
平坦精度を常に修正維持するとともに反応生成物の除去
による研磨布の目直しを可能とし研磨布の研摩機能を更
新維持できる。
【００２２】また、キャリアにドレッシング機能を付加
させる他のドレッシング手段は、キャリアの上下表面に
設けた凸部で構成し、該凸部により対抗する研磨布に対
する研削機能とドレッシング機能とを併せ持たせ、研磨
布の目詰まり防止と部分的減耗の修正を継続的に可能と
したもので、研摩機能の継続的更新と平坦度の継続的修
正ができる。
【００２３】また、キャリアにドレッシング機能を付加
させる他のドレッシング手段は、キャリアの樹脂被覆さ
れた金属部分ないし樹脂部分に貫通孔を設け、該貫通孔
に装着したドレッシング砥石により構成したもので、該
砥石により研磨布の研削と目詰まり防止により、研摩機
能の継続的更新と平坦度の継続的修正ができる。
【００２４】また、キャリアにドレッシング機能を付加
させる他のドレッシング手段は、キャリア外周歯の歯先
き両側に設けたテーパ状凸部により構成したもので、該
凸部により研磨布の研削及び目直しにより、研摩機能の
継続的更新と平坦度の継続的修正ができる。
【００２５】また、キャリアにドレッシング機能を付加
させる他のドレッシング手段は、キャリア表面に形成し
た凹凸面に溶着させたセラミック砥粒により構成したも
ので、該セラミック砥粒により研磨布の研磨及び目直し
を継続的に可能とし、研摩機能の継続的更新と平坦度の
継続的修正ができる。
【００２６】また、請求項７の発明では、請求項６記載
のキャリア表面の金属部分の露出防止とセラミック砥粒
の脱離及び脱離による磨耗を抑制するため、樹脂または
ダイヤモンドまたはダイヤモンドライクカーボンで該キ
ャリア表面を被覆したものである。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示した実施例
を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載され
る構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特
に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図１
は、本発明のキャリアの概略の構成を示す正面図で、図
２は図１のキャリアに付加したドレッシング第１手段の
構成を示す模式図で、図３は同じくドレッシング第２手
段の構成を示す模式図で、図４は図２及び図３に設けた
凸部の構成を示す拡大模式図である。図５は同じくドレ
ッシング第３手段の構成を示す模式図である。図６は同
じくドレッシング第４手段の構成を示す模式図で、
（Ａ）は拡大破断部分正面図で（Ｂ）は（Ａ）のＶＩ−
ＶＩ視図である。図７は同じくドレッシング第５手段の
構成を示す模式図で、（Ａ）はそのひとつの実施例を示
す断面図で、（Ｂ）は別の実施例を示す断面図である。
【００２８】図１に示すように本発明のキャリア１０
は、内部のそれぞれの対称位置に３組の被研磨物保持孔
１１、１１、１１と研磨剤供給孔１２、１２、１２とを
含む円盤状構成とし、外周に外周歯１０ａを備え、その
構成部材は金属または樹脂被覆をした金属または樹脂部
材で構成する。そして、図９（Ａ）（Ｂ）に示す両面研
磨装置にセットして、前記外周歯１０ａを両面研磨装置
の太陽歯車５３、内歯車５４に噛み合わせ自転及び公転
させ、前記被研磨物保持孔１１にワークを挿入保持して
互いに逆回転する上下定盤５１、５２に貼着した研磨布
５１ａ、５２ａとの間に形成される相対運動により所定
の研磨を行うようにしてある。
【００２９】上記キャリア１０にドレッシング機能を付
加させるドレッシング第１手段は、図２に示すように、
キャリア１０の被研磨物保持孔１１、研磨剤供給孔１２
の存在する領域の外周周辺部位に樹脂被覆をした金属ま
たは樹脂部材よりなるリング１３を設け、該リングの上
下表面のハッチング部に図４に示すように高さＨ１ａの
凸部１３ａを間隔ｓを置いてそれぞれ設ける構成とした
もので、該凸部の形状は円柱、三角錐、四角錐、円錐、
またはブラスト加工により形成された不規則凸部でもよ
く、また、例えばキャリア表面にマスキング処理をして
セラミック砥粒を溶着またはプラスチック材料をコーテ
ィングしてもよい。また別な方法としてはプラスチック
基板（例えばガラスエポキシ積層板）を網目状につく
り、キャリア表面に貼りつける事によってもよい。そし
て、両面に設けた凸部を含む樹脂被覆をした金属または
樹脂部材よりなるリングの厚さ（キャリアの厚さ）Ｈ１
は被研磨物の仕上がり厚さに近いほうが望ましく、仕上
がり厚さ、強度、ドレッシング効果等を考慮に入れて設
定する必要がある。
【００３０】例えば被研磨物の仕上がり厚さ７２５μｍ
に対して、キャリアの凸部を除いた部分のキャリアの厚
さは強度の面で６００μｍが必要である。また、仕上が
り厚さと凸部を含めたキャリアの厚さＨ１との差（仕上
がり厚さ−キャリア厚さ）は０〜５０μｍにする必要が
ある。これより小さい場合（マイナスの場合）は加工物
の平坦度が得られない。また、大きい場合は研磨布をド
レッシングする効果が得られない。上記ドレッシングを
行うための凸部の高さＨ１ａは５．０μｍ以上あれば良
く、それより小さければ効果が少ない。また、凸部の間
隔ｓは１０μｍ〜１０ｍｍの間で、できれば間隔は小さ
い方がより効果が大きい。このような条件の範囲内を満
たすようにキャリアを形成することが好ましい。
【００３１】キャリア１０は、該キャリアに設けた複数
の被研磨物保持孔や研磨剤供給孔の存在する領域の外周
周辺に樹脂被覆をした金属または樹脂部材よりなるリン
グを設けたため、該キャリアの機械的剛性は構造的に確
保でき、また前記リング上下両面に設けた凸部により上
下の研磨布に対し平坦度修正機能を構成する。即ち、研
磨布に対する継続的研磨ないし研削機能を持たせること
ができ、研磨布の跛行的減耗を除去し平坦精度を常に修
正維持するとともに反応生成物の除去による研磨布の目
直しを可能とし研磨布の研摩機能を更新維持できる。
【００３２】また、キャリア１０にドレッシング機能を
付加させるドレッシング第２手段は、図３に示すように
キャリア１０の上下両面の表面（ハッチング部位）１４
に、図４に示す高さＨ１ａの凸部１４ａを間隔ｓを置い
てそれぞれ設ける構成としたもので、該凸部の形状は円
柱、三角錐、四角錐、円錐、またはブラスト加工により
形成された不規則凸部でもよく、また、例えばキャリア
表面にマスキング処理をしてセラミック砥粒を溶着また
はプラスチック材料をコーティングしてもよい。また別
な方法としてはプラスチック基板（例えばガラスエポキ
シ積層板）を網目状につくり、キャリア表面に貼りつけ
る事によってもよい。 そして、両面に設けた凸部を含
むキャリアの厚さＨ１は被研磨物の仕上がり厚さに近い
ほうが望ましく、上記凸部の高さＨ１ａ、凸部の間隔ｓ
とともに、前記したように仕上がり厚さ、強度、ドレッ
シング効果等を考慮に入れて設定する必要がある。
【００３３】キャリア表面に設けた上記凸部により、対
抗する研磨布に対する研削機能とドレッシング機能とを
併せ持たせ、研磨布の目詰まり防止と部分的減耗の修正
を継続的に可能としたもので、研摩機能の継続的更新と
平坦度の継続的修正ができる。
【００３４】また、キャリア１０にドレッシング機能を
付加させるドレッシング第３手段は、図５に示すよう
に、キャリア１０の樹脂被覆された金属部分ないし樹脂
部分に貫通孔を設け、該貫通孔に装着したドレッシング
砥石１５（ハッチング部位）により構成したもので、該
砥石により研磨布の研削と目直しを機能させ、研摩機能
の継続的更新と平坦度の継続的修正が可能となる。な
お、上記ドレッシング砥石１５は後記するドレッシング
第５手段に使用する砥石の使用及び、前記凸部の形状を
使用しても良い。
【００３５】また、キャリア１０にドレッシング機能を
付加させるドレッシング第４手段は、図６（Ａ）に示す
ように、キャリア１０の外周歯１０ａの上下歯先き両側
に設けた高さＨ２ａのテーパ状凸部１６（ハッチング部
位）により構成したものである。該凸部形状は、同図
（Ｂ）のＶＩ−ＶＩ視図に示すように構成し、前記両側
の凸部１６を含むキャリアの厚さＨ２は被研磨物の仕上
がり厚さに近い方が望ましく、仕上がり厚さ、強度、ド
レッシング効果等を考慮に入れて設定する必要がある。
【００３６】上記テーパ状凸部の作り方については特に
規定しないが、キャリアベース、特に外周歯部分を金属
で形成し、このギヤ歯部分の断面を加圧圧延してテーパ
部を形成する。そしてこの表面にプラスチックまたはセ
ラミックをコートすることによって形成する。また、別
な方法としては、テーパ状に形成したプラスチック板
（例えばガラスエポキシ板）をギヤ歯部分に貼りつけて
もよい。
【００３７】例えば被研磨物の仕上がり厚さ７２５μｍ
に対して、キャリアの凸部を除いた部分のキャリアの厚
さは強度の面で６００μｍが必要である。また、仕上が
り厚さと凸部を含めたキャリアの厚さＨ２との差（仕上
がり厚さ−キャリア厚さ）は０〜５０μｍにする必要が
ある。これより小さい場合（マイナスの場合）は加工物
の平坦度が得られない。また、大きい場合は研磨布をド
レッシングする効果が得られない。上記ドレッシングを
行うための凸部の高さＨ２ａは５．０μｍ以上あれば良
く、それより小さければ効果が少ない。
【００３８】上記テーパ状凸部１６により研磨布の研削
及び目直しが可能となり、研摩機能の継続的更新と平坦
度の継続的修正ができる。
【００３９】また、キャリア１０にドレッシング機能を
付加させるドレッシング第５手段は、図７（Ａ）に示す
ように、キャリア１０の上下両面に機械加工ないしブラ
スト加工で形成した凹凸面１７ａにセラミック砥粒１８
（砥粒サイズ＃５０〜＃４０００）を溶着させ、さらに
その表面をエポキシ樹脂１９で被覆したもので、ドレッ
シング機能を高める構成としたものである。
【００４０】また、図７（Ｂ）に示すように、キャリア
１０の上下両面に機械加工ないしブラスト加工で形成さ
れた凹凸面１７ｂにセラミック砥粒１８（砥粒サイズ＃
５０〜＃４０００）を溶着させ、さらに樹脂またはダイ
ヤモンドまたはダイヤモンドライクカーボン２０で被覆
させる場合もある。この場合は、キャリア表面の金属部
分の露出の防止とセラミックの脱離防止及び脱離による
磨耗を防止するようにしたものである。
【００４１】上記凹凸面１７ａ、１７ｂの表面粗さは平
均粗さＲａで０．５μｍ以上あれば良く、上限はないが
実質的に１０μｍ程度で良い。
【００４２】上記セラミック砥粒１８により研磨布の研
磨及び目直しを継続的に可能とし、研摩機能の継続的更
新と平坦度の継続的修正ができる。
【００４３】
【実施例】本発明のドレッシング第２手段により例えば
下記構成のキャリアを作成した。即ち、被研磨物の仕上
がり厚さ７２５μｍを得るため、凸部の高さＨ１ａを除
いたキャリアの厚さを６９０μｍ程度とし、その表面に
間隔ｓを１００μｍ程度、片面の凸部の高さＨ１ａを１
５μｍとした凸部を設け、厚さ７２０μｍのキャリアを
構成した。
【００４４】また、ドレッシング第３手段により例えば
下記構成のキャリアを作成した。即ち、キャリア外周部
に２０ｍｍφの孔を６箇所設けて表面にアルミナ砥粒を
プラズマ溶着し、表面にエポキシ樹脂を被覆したドレッ
シング砥石１５を作り接着したキャリアを構成した。
【００４５】また、本発明のドレッシング第４、第５手
段により構成されたキャリアを使用してドレッシング手
段を施さないキャリアとの比較試験を行った。その結果
について下記説明する。 試料ウェーハ； ＣＺ単結晶、Ｐ型、結晶方位＜１００
＞、２００ｍｍφ、厚さ７４５μｍ、のエッチングウェ
ーハ 比較試験キャリア；実験例１、厚さ７００μｍのエポキ
シ樹脂コーティングＳＫキャリアを使用し、 外周歯部位に片面のテーパ状凸部の高さＨ２ａが１２．
５μｍの凸加工（ドレッシング第４手段）をしたキャリ
アを使用、 実験例２、ブラスト処理により表面粗さＲａ＝５．０μ
ｍにしたＳＫ材（厚さ約６００μｍ）に対して、アルミ
ナ砥粒（＃２０００）の溶着層が片面５０μｍになるよ
うにプラズマ溶着し、その上にエポキシ樹脂のコート層
を７．５μｍ程度にコーティングした略７２５μｍのキ
ャリア（ドレッシング第５手段）を使用、 比較例、 厚さ７００μｍの表面エポキシ樹脂コーティ
ングＳＫ材使用 研磨布、 不織布タイプ、硬度８０（アスカーＣ硬度） 研磨剤、 コロイダルシリカ剤（ｐＨ＝１０．５） 研磨荷重、 １５０ｇ／ｃｍ2 研磨除去量、 ２０μｍ
【００４６】上記比較試験の結果は、図８に示してある
が、要約すると、比較例１のキャリアでは研磨バッチ回
数を重ねるにつれ、被研摩加工物の平坦度ＴＴＶ（Ｔｏ
ｔａｌ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）が
悪化していくが、実験例１、実験例２のキャリアでは安
定した平坦度が得られた。また、比較例では、数バッチ
程度で研磨布表面に固着物が観察されたが実施例の場
合、テストの範囲内での目視では研磨布表面に固着物は
見られなかった。
【００４７】
【発明の効果】本発明の上記構成により、研磨布のドレ
ッシング及び平坦度修正が行えるため、安定した被研磨
物の研摩加工精度を確保できる。また、研摩途中で装置
を停止させキャリアの取り外しを行っていた従来のドレ
ッシング作業及び平坦度修正作業を減らすことができ、
作業効率を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のキャリアの概略の構成を示す正面図で
ある。
【図２】図１のキャリアに付加したドレッシング第１手
段の構成を示す模式図である。
【図３】図１のキャリアに付加したドレッシング第２手
段の構成を示す模式図である。
【図４】図２及び図３に設けた凸部の構成を示す拡大模
式図である。
【図５】図１のキャリアに付加したドレッシング第３手
段の構成を示す模式図である。
【図６】図１のキャリアに付加したドレッシング第４手
段の構成を示す模式図で、（Ａ）は拡大破断部分正面図
で（Ｂ）は（Ａ）のＶＩ−ＶＩ視図である。
【図７】図１のキャリアに付加したドレッシング第５手
段の構成を示す模式図で、（Ａ）はそのひとつの実施例
を示す断面図で、（Ｂ）は別の実施例を示す断面図であ
る。
【図８】比較試験結果を示す図である。
【図９】両面研磨装置の概略の構成を示す図で、（Ａ）
は側面より見た断面図で（Ｂ）はキャリアの自転・公転
の状況を示す部分正面図である。
【符号の説明】
１０ キャリア １０ａ 外周歯 １１ 被研磨物保持孔 １２ 研磨剤供給孔 １３ 樹脂被覆をした金属または樹脂部材よりなるリ
ング １４ 表面 １５ ドレッシング砥石 １６ テーパ状凸部 １８ セラミック砥粒 ２５ 被研磨物
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年９月９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 両面研磨用キャリア
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被研磨物を保持孔
に保持し、研磨布の間に介在させ、且つ自転・公転させ
て、両面研磨する場合に使用する両面研磨用キャリアに
係り、特に半導体ウェーハに使用する両面研磨用キャリ
アに関する。
【０００２】
【従来の技術】ラッピング工程により平坦化した被研磨
物は、残留する加工変質層の除去を湿式エッチング工程
により行ない、そのあと鏡面仕上げとあわせて高精度の
平坦度加工を可能とする研磨工程に投入させるわけであ
るが、該研磨工程は、複数段階からなる機械・化学複合
研磨方法が使用されている。上記機械的研磨は「削り取
り作用」と「表面原子配列擾乱作用」をもたらし、化学
的研磨は「溶去作用」と「皮膜形成作用」とを研磨表面
にもたらし、それらの相乗効果により高精度の鏡面仕上
げを可能としているが、何れにしてもそれらは研磨時の
機械的要素と化学的要素の配分に左右される。
【０００３】一方研磨には、前工程による粗面を鏡面に
する領域と、鏡面になった面をさらに研磨を続けて必要
平坦度に近付けていく領域があり、特に高性能部品であ
る半導体材料においては、鏡面を必要とするとともに加
工変質層深さの僅少化が要求される。即ち、所定平坦精
度に仕上げるとともに加工表面あるいはその直下の層に
おいても材料の内部と全く違わない状態に仕上げること
が要求されている。
【０００４】その研磨装置としては、基板状の被研磨物
に対しては両面研磨装置が効率化を図るために使用さ
れ、上記従来より使用されている両面研磨装置は、図９
（Ａ）に示すように、円板状のキャリア１０に被研磨物
保持孔１１を形成し且つ外周に外周歯１０ａを設け、同
図（Ｂ）に見るように矢印Ａ方向に回転する下定盤５１
の中心に設けた太陽歯車５３と下定盤５１の外側に設け
た内歯車５４とに噛み合わせ、キャリア１０を矢印Ｂ方
向の自転と矢印Ｃ方向の公転をさせるようにしてある。
なお、上記両面研磨装置に使用するキャリアは従来のキ
ャリアと本発明のキャリアとは形状及び被研磨物保持孔
の取り付け個数及び使用法等は同一であるので、上記説
明に使用するキャリア１０、被研磨物保持孔１１、及び
外周歯１０ａの符号は本発明の符号を使用してある。
【０００５】前記キャリア１０の３個の被研磨物保持孔
１１、１１、１１内に挿入保持させている被研磨物であ
るウェーハ２５、２５、２５を、互いに逆回転する下定
盤５１と上定盤５２にそれぞれ貼付してポリッシャを形
成する研磨布５１ａ、５２ａの間に適当圧の下に挟持さ
せ、前記上定盤５２に設けた研磨剤注入孔５６より所用
の研磨剤を滴下させ被研磨物２５の両面を同時に研磨可
能にしたものである。
【０００６】上記キャリアは、金属性素材構成のものが
あり、例えば実開昭５８−４３４９号公報には金属性キ
ャリア表面に樹脂コーティングを施したものに関する提
案が開示されている。または他の素材構成のものもあ
り、例えば特開昭５８−１４３９５４号公報には、炭素
繊維に樹脂を含浸させた積層板より構成したキャリアに
関する提案が開示されている。
【０００７】一方、上記高品質の鏡面仕上げには、極く
微細な砥粒と軟質ポリッシャ（研磨布）の使用が必要と
されているが、上記研磨布の磨耗も無視できぬものがあ
り研磨の初期の凹凸の多い間は研磨布の磨耗が大きく平
坦化が進むと研磨布の磨耗が抑えられるという結果も得
られ、研磨における材料除去では、砥粒の働きだけでな
く、研磨布による「擦り取り」という機械的作用が働く
ものと考えられる。
【０００８】また、化学作用で形成された軟質皮膜（水
和膜）が砥粒ないしポリッシャである研磨布により擦り
取られ、取り除かれていく研磨メカニズムの存在も考え
られる。上記研磨メカニズムには、シリコンウェーハの
コロイダルシリカによるメカニカルポリシングの場合が
ある。この場合は、微細な砥粒と軟質ポリッシャの使用
と相俟って、シリコン面が直接擦過されることなく、前
記軟質皮膜（水和膜）の除去を通じて加工が合進むので
加工欠陥のない無擾乱の鏡面加工を可能にしている。
【０００９】上記何れにしてもポリッシャである研磨布
の減耗は免れ得ないもので、減耗したポリッシャに被研
磨物が押しつけられポリッシャの弾性変形により結果と
して凸状の仕上がりを持つ研磨面が得られる問題があ
る。即ち、研磨時間の経過とともに研磨量が増加し研磨
量の増加につれ、平坦度が劣化していくわけで、このた
めポリッシャである研磨布の平坦度修正作業が必要とな
る。
【００１０】一方、研磨剤粒子としては、砥粒に１μｍ
以下の微細のものが使用され、ポリッシャには合成樹脂
・繊維などの軟質材料が使用されているが、研磨加工中
に被研磨物表面より上記研磨剤粒子によって研磨除去さ
れた研磨反応生成物が研磨液中に分散され、その一部は
前記研磨布の表面に固着する。固着の結果研磨性能は劣
化するわけで、従って固着物除去のための研磨布ドレッ
シング作業が必要となる。上記研磨布ドレッシングは、
例えば適当頻度の下に行なわれるブラシによる研磨布の
ブラッシングとか、ドレッシング砥石の挿入による研磨
布ドレッシングが行なわれている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記研磨布
ドレッシングの作業を適当頻度で行なっていても、研磨
表面に反応生成物が固着する度合いは研磨布の製造工程
に起因する特性のバラツキによってその頻度は大きく左
右され変化する。そのため、常に研磨後の被研磨物の研
磨精度を確認しながら、研磨布ドレッシングの作業頻度
を決める必要があり、生産効率上不具合の問題があっ
た。また研磨布によっては研磨加工後、毎回のドレッシ
ングを必要とする場合もあり、また研磨布ドレッシング
の作業は被研磨物を保持するキャリアを取り外し、研磨
布ドレッシング砥石用保持キャリアを挿入する必要があ
る等、生産効率を大きく低下させる問題があった。
【００１２】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、キャリア自体に上下研磨布の間を自転・公転して該
研磨布との間の相対運動により保持する被研磨物を研磨
する過程において、上下の研磨布に対するドレッシング
を可能とするドレッシング機能を持たせて付着固形物の
除去をなし、併せて研削機能と研磨機能を維持させ研磨
布の減耗是正を可能とし、被研磨物に対する安定した研
磨精度の確保を可能とし、研磨布製造上の品質バラツキ
に起因する従来のドレッシング頻度のバラツキに対する
配慮を皆無とし、併せて研磨加工物の加工精度のバラツ
キを最小に抑えることを可能とした両面研磨用キャリア
の提供を目的としたものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明両面研磨用
キャリアは、次のように構成する。請求項１記載の発明
は、被加工物を上下研磨布の間に介在させて両面研磨を
行なうべく、被研磨物保持孔を設けるとともに自転及び
公転を可能とした円板状に構成し、構成部材は金属また
は樹脂被覆した金属または樹脂より構成したキャリアで
あって、上記キャリアに前記研磨布に対するドレッシン
グ機能を備える構成としたことを特徴とする。
【００１４】また、請求項１記載のドレッシング機能
は、被研磨物保持孔群領域の外周周辺部位に樹脂被覆を
した金属または樹脂部材よりなるリングを構成し、該リ
ング上に凸部を設けたドレッシング手段（以下第１のド
レッシング手段という）により構成したことを特徴とす
る。
【００１５】また、請求項１記載のドレッシング機能
は、キャリアの上下表面に凸部を設けたドレッシング手
段（以下第２のドレッシング手段という）により構成し
たことを特徴とする。
【００１６】また、請求項１記載のドレッシング機能
は、樹脂被覆された金属ないし樹脂材料よりなる前記キ
ャリアの内部に設けた貫通孔にドレッシング砥石を接着
したドレッシング手段（以下第３のドレッシング手段と
いう）により構成したことを特徴とする。
【００１７】また、請求項１記載のドレッシング機能
は、キャリア外周歯部位にテーパ状凸部を設けたドレッ
シング手段（以下第４のドレッシング手段という）によ
り構成したことを特徴とする。
【００１８】また、請求項１記載のドレッシング機能
は、キャリア上下表面に形成した凹凸面にセラミック砥
粒を溶射させてドレッシング手段（以下第５のドレッシ
ング手段という）を構成したことを特徴とする。
【００１９】また、請求項７記載の凹凸面は、樹脂また
はダイヤモンドあるいはダイヤモンドライクカーボンに
より被覆したことを特徴とする。
【００２０】
【作用】本発明によれば、被研磨物の研磨過程において
キャリアの自転と公転により上下の研磨布の全域にわた
り満遍無くドレッシングを可能としたため、キャリアを
挟む上下研磨布に対する反応生成物による目詰まりを防
止除去し、常に研磨布の研磨能力を更新することがで
き、併せて安定した高研磨加工精度を確保することがで
き、また研磨加工間のドレッシングを不用とすることが
できる。
【００２１】また、前記第１のドレッシング手段によれ
ば、キャリアに設けた複数の被研磨物保持孔の存在する
領域の外周周辺に樹脂被覆をした金属または樹脂部材よ
りなるリングが設けられることになり、該キャリアの機
械的剛性は構造的に確保でき、また前記リング上に設け
た凸部により上下の研磨布に対するドレッシング機能と
平坦度修正機能を形成できる。即ち、研磨布に対する継
続的研磨ないし研削機能を持たせることができ、研磨布
の跛行的減耗を除去し平坦精度を常に修正維持するとと
もに反応生成物の除去による研磨布の目直しを可能とし
研磨布の研磨機能を更新維持できる。
【００２２】また、前記第２のドレッシング手段によれ
ば、該凸部により対抗する研磨布に対する研削機能とド
レッシング機能とを併せ持たせ、研磨布の目詰まり防止
と部分的減耗の修正を継続的に可能とする事が出来、研
磨機能の継続的更新と平坦度の継続的修正ができる。
【００２３】また、前記第３のドレッシング手段は、キ
ャリアの樹脂被覆された金属部分若しくは樹脂部分に設
けた貫通孔にドレッシング砥石を装着して構成したもの
で、該砥石により研磨布の研削と目詰まり防止により、
研磨機能の継続的更新と平坦度の継続的修正ができる。
【００２４】また、前記第４のドレッシング手段は、キ
ャリア外周歯の歯先両側に設けたテーパ状凸部により構
成したもので、該凸部により研磨布の研削及び目直しに
より、研磨機能の継続的更新と平坦度の継続的修正がで
きる。
【００２５】また、前記第５のドレッシング手段は、キ
ャリア表面に形成した凹凸面に溶射させたセラミック砥
粒により構成したもので、該セラミック砥粒により研磨
布の研磨及び目直しを継続的に可能とし、研磨機能の継
続的更新と平坦度の継続的修正ができる。
【００２６】また、請求項７の発明は、請求項６記載の
キャリア表面の金属部分の露出防止とセラミック砥粒の
脱離及び脱離による磨耗を抑制するため、樹脂またはダ
イヤモンドまたはダイヤモンドライクカーボンで該キャ
リア表面を被覆したものである。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示した実施例
を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載され
る構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特
に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００２８】図１は、本発明のキャリアの概略の構成を
示す正面図で、図２は図１のキャリアに付加した第１の
ドレッシング手段の構成を示す模式図で、図３は同じく
第２のドレッシング手段の構成を示す模式図で、図４は
図２及び図３に設けた凸部の構成を示す拡大模式図であ
る。図５は同じく第３のドレッシング手段の構成を示す
模式図である。図６は同じく第４のドレッシング手段の
構成を示す模式図で、（Ａ）は拡大破断部分正面図で
（Ｂ）は（Ａ）のVI−VI視図である。図７は同じく第５
のドレッシング手段の構成を示す模式図で、（Ａ）はそ
のひとつの実施例を示す断面図で、（Ｂ）は別の実施例
を示す断面図である。
【００２９】図１に示すように本発明のキャリア１０
は、内部のそれぞれの対称位置に３組の被研磨物保持孔
１１、１１、１１と研磨剤供給孔１２、１２、１２とを
含む円板状構成とし、外周に外周歯１０ａを備え、その
構成部材は金属または樹脂被覆をした金属または樹脂部
材で構成する。そして、図９（Ａ）（Ｂ）に示す両面研
磨装置にセットして、前記外周歯１０ａを両面研磨装置
の太陽歯車５３、内歯車５４に噛み合わせ自転及び公転
させ、前記被研磨物保持孔１１にワークを挿入保持して
互いに逆回転する上下定盤５１、５２に貼着した研磨布
５１ａ、５２ａとの間に形成される相対運動により所定
の研磨を行なうようにしてある。
【００３０】上記キャリア１０にドレッシング機能を付
加させる第１のドレッシング手段は、図２に示すよう
に、キャリア１０の被研磨物保持孔１１、研磨剤供給孔
１２の存在する領域の外周周辺部位に樹脂被覆をした金
属または樹脂部材よりなるリング１３を設け、該リング
の上下表面のハッチング部に図４に示すように高さＨ1
ａ の凸部１３ａを間隔ｓを置いてそれぞれ設ける構成
としたもので、該凸部の形状は円柱、三角錐、四角錐、
円錐、またはブラスト加工により形成された不規則凸部
でもよく、また、例えばキャリア表面にマスキング処理
をしてセラミック砥粒を溶射またはプラスチック材料を
コーティングしてもよい。また別な方法としてはプラス
チック基板（例えばガラスエポキシ積層板）を網目状に
つくり、キャリア表面に貼りつける事によってもよい。
そして、両面に設けた凸部を含む樹脂被覆をした金属ま
たは樹脂部材よりなるリングの厚さ（キャリアの厚さ）
Ｈ1は被研磨物の仕上がり厚さに近いほうが望ましく、
仕上がり厚さ、強度、ドレッシング効果等を考慮に入れ
て設定する必要がある。
【００３１】例えば被研磨物の仕上がり厚さ７２５μｍ
に対して、キャリアの凸部を除いた部分のキャリアの厚
さは強度の面で６００μｍが必要である。また、仕上が
り厚さと凸部を含めたキャリアの厚さＨ1 との差（仕上
がり厚さ−キャリア厚さ）は０〜５０μｍにする必要が
ある。これより小さい場合（マイナスの場合）は加工物
の平坦度が得られない。また、大きい場合は研磨布をド
レッシングする効果が得られない。
【００３２】上記ドレッシングを行なうための凸部の高
さＨ1ａ は５．０μｍ以上あれば良く、それより小さけ
れば効果が少ない。また、凸部の間隔ｓは１０μｍ〜１
０ｍｍの間で、できれば間隔は小さい方がより効果が大
きい。このような条件の範囲内を満たすようにキャリア
を形成することが好ましい。
【００３３】キャリア１０は、該キャリアに設けた複数
の被研磨物保持孔や研磨剤供給孔の存在する領域の外周
周辺に樹脂被覆をした金属または樹脂部材よりなるリン
グを設けたため、該キャリアの機械的剛性は構造的に確
保でき、また前記リング上下両面に設けた凸部により上
下の研磨布に対し平坦度修正機能を構成する。即ち、研
磨布に対する継続的研磨ないし研削機能を持たせること
ができ、研磨布の跛行的減耗を除去し平坦精度を常に修
正維持するとともに反応生成物の除去による研磨布の目
直しを可能とし研磨布の研磨機能を更新維持できる。
【００３４】また、キャリア１０にドレッシング機能を
付加させる第２のドレッシング手段は、図３に示すよう
にキャリア１０の上下両面の表面（ハッチング部位）１
４に、図４に示す高さＨ１ａの凸部１４ａを間隔ｓを置
いてそれぞれ設ける構成としたもので、該凸部の形状は
円柱、三角錐、四角錐、円錐、またはブラスト加工によ
り形成された不規則凸部でもよく、また、例えばキャリ
ア表面にマスキング処理をしてセラミック砥粒を溶射ま
たはプラスチック材料をコーティングしてもよい。また
別な方法としてはプラスチック基板（例えばガラスエポ
キシ積層板）を網目状につくり、キャリア表面に貼りつ
ける事によってもよい。
【００３５】そして、両面に設けた凸部を含むキャリア
の厚さＨ1 は被研磨物の仕上がり厚さに近いほうが望ま
しく、上記凸部の高さＨ1ａ 、凸部の間隔ｓとともに、
前記したように仕上がり厚さ、強度、ドレッシング効果
等を考慮に入れて設定する必要がある。
【００３６】キャリア表面に設けた上記凸部により、対
抗する研磨布に対する研削機能とドレッシング機能とを
併せ持たせ、研磨布の目詰まり防止と部分的減耗の修正
を継続的に可能としたもので、研磨機能の継続的更新と
平坦度の継続的修正ができる。
【００３７】また、キャリア１０にドレッシング機能を
付加させる第３のドレッシング手段は、図５に示すよう
に、キャリア１０の樹脂被覆された金属部分ないし樹脂
部分に貫通孔を設け、該貫通孔に装着したドレッシング
砥石１５（ハッチング部位）により構成したもので、該
砥石により研磨布の研削と目直しを機能させ、研磨機能
の継続的更新と平坦度の継続的修正が可能となる。な
お、上記ドレッシング砥石１５は後記する第５のドレッ
シング手段に使用する砥石の使用及び、前記凸部の形状
を使用しても良い。
【００３８】また、キャリア１０にドレッシング機能を
付加させる第４のドレッシング手段は、図６（Ａ）に示
すように、キャリア１０の外周歯１０ａの上下歯先き両
側に設けた高さＨ2ａ のテーパ状凸部１６（ハッチング
部位）により構成したものである。該凸部形状は、同図
（Ｂ）のVI−VI視図に示すように構成し、前記両側の凸
部１６を含むキャリアの厚さＨ２は被研磨物の仕上がり
厚さに近い方が望ましく、仕上がり厚さ、強度、ドレッ
シング効果等を考慮に入れて設定する必要がある。
【００３９】上記テーパ状凸部の作り方については特に
規定しないが、キャリアベース、特に外周歯部分を金属
で形成し、このギヤ歯部分の断面をプレス等の加圧成
形、切削、鍛造その他の加工手段によりテーパ部を形成
する。そしてこの表面にプラスチックまたはセラミック
をコートすることによって形成する。また、別な方法と
しては、テーパ状に形成したプラスチック板（例えばガ
ラスエポキシ板）をギヤ歯部分に貼りつけてもよい。
【００４０】例えば被研磨物の仕上がり厚さ７２５μｍ
に対して、キャリアの凸部を除いた部分のキャリアの厚
さは強度の面で６００μｍが必要である。また、仕上が
り厚さと凸部を含めたキャリアの厚さＨ2 との差（仕上
がり厚さ−キャリア厚さ）は０〜５０μｍにする必要が
ある。これより小さい場合（マイナスの場合）は加工物
の平坦度が得られない。また、大きい場合は研磨布をド
レッシングする効果が得られない。上記ドレッシングを
行なうための凸部の高さＨ2ａ は５．０μｍ以上あれば
良く、それより小さければ効果が少ない。
【００４１】上記テーパ状凸部１６により研磨布の研削
及び目直しが可能となり、研磨機能の継続的更新と平坦
度の継続的修正ができる。
【００４２】また、キャリア１０にドレッシング機能を
付加させる第５のドレッシング手段は、図７（Ａ）に示
すように、キャリア１０の上下両面に機械加工ないしブ
ラスト加工で形成した凹凸面１７ａにセラミック砥粒１
８（砥粒サイズ＃５０〜＃４０００）を溶射させ、さら
にその表面をエポキシ樹脂１９で被覆したもので、ドレ
ッシング機能を高める構成としたものである。
【００４３】また、図７（Ｂ）に示すように、キャリア
１０の上下両面に機械加工ないしブラスト加工で形成さ
れた凹凸面１７ｂにセラミック砥粒１８（砥粒サイズ＃
５０〜＃４０００）を溶射させ、さらに樹脂またはダイ
ヤモンドまたはダイヤモンドライクカーボン２０で被覆
させる場合もある。この場合は、キャリア表面の金属部
分の露出の防止とセラミックの脱離防止及び脱離による
磨耗を防止するようにしたものである。
【００４４】上記凹凸面１７ａ、１７ｂの表面粗さは平
均粗さＲａで０．５μｍ以上あれば良く、上限はないが
実質的に１０μｍ程度で良い。
【００４５】上記セラミック砥粒１８により研磨布の研
磨及び目直しを継続的に可能とし、研磨機能の継続的更
新と平坦度の継続的修正ができる。
【００４６】
【実施例】本発明の第２のドレッシング手段により例え
ば下記構成のキャリアを作成した。即ち、被研磨物の仕
上がり厚さ７２５μｍを得るため、凸部の高さＨ1ａ を
除いたキャリアの厚さを６９０μｍ程度とし、その表面
に間隔ｓを１００μｍ程度、片面の凸部の高さＨ1ａ を
１５μｍとした凸部を設け、厚さ７２０μｍのキャリア
を構成した。
【００４７】また、第３のドレッシング手段により例え
ば下記構成のキャリアを作成した。即ち、外周部に２０
ｍｍφの孔を６個所設けたキャリアを用意し、表面にア
ルミナ砥粒をプラズマ溶射した後にエポキシ樹脂で被覆
したドレッシング砥石１５を作り、用意したキャリアの
６個所の孔に接着して、ドレッシング手段を備えたキャ
リアを構成した。
【００４８】また、本発明のドレッシング第４、第５手
段により構成されたキャリアを使用してドレッシング手
段を施さないキャリアとの比較試験を行なった。その結
果について下記に説明する。 試料ウェーハ；ＣＺ単結晶、Ｐ型、結晶方位＜１００
＞、２００ｍｍφ、厚さ７４５μｍ、のエッチングウェ
ーハ 比較試験キャリア； 実験例１）厚さ７００μｍのエポキシ樹脂コーティング
ＳＫキャリアを使用し、外周歯部位に片面のテーパ状凸
部の高さＨ２ａが１２．５μｍの凸加工（第４のドレッ
シング手段）をしたキャリアを使用。 実験例２）ブラスト処理により表面粗さＲａ＝５．０μ
ｍにしたＳＫ材（厚さ約６００μｍ）に対して、アルミ
ナ砥粒（＃２０００）の溶着層が片面５０μｍになるよ
うにプラズマ溶射し、その上にエポキシ樹脂のコート層
を７．５μｍ程度にコーティングした略７２５μｍのキ
ャリア（第５のドレッシング手段）を使用。 比較例 厚さ７００μｍの表面エポキシ樹脂コーテ
ィングＳＫ材使用 研磨布 不織布タイプ、硬度８０（アスカーＣ硬
度：ＪＩＳ−Ｋ６３０１） 研磨剤 コロイダルシリカ剤（ｐＨ＝１０．５） 研磨荷重 １５０ｇ／ｃｍ2 研磨除去量 ２０μｍ
【００４９】上記比較試験の結果は、図８に示してある
が、要約すると、比較例１のキャリアでは研磨バッチ回
数を重ねるにつれ、被研磨加工物の平坦度ＴＴＶ（Tota
l Thickness Variation ）が悪化していくが、実験例
１、実験例２のキャリアでは安定した平坦度が得られ
た。また、比較例では、数バッチ程度で研磨布表面に固
着物が観察されたが実施例の場合、テストの範囲内での
目視では研磨布表面に固着物は見られなかった。
【００５０】
【発明の効果】本発明の上記構成により、研磨布のドレ
ッシング及び平坦度修正が行なえるため、安定した被研
磨物の研磨加工精度を確保できる。また、研磨途中で装
置を停止させキャリアの取り外しを行なっていた従来の
ドレッシング作業及び平坦度修正作業を減らすことがで
き、作業効率を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のキャリアの概略の構成を示す正面図
である。
【図２】 図１のキャリアに付加した第１のドレッシン
グ手段の構成を示す模式図である。
【図３】 図１のキャリアに付加した第２のドレッシン
グ手段の構成を示す模式図である。
【図４】 図２及び図３に設けた凸部の構成を示す拡大
模式図である。
【図５】 図１のキャリアに付加した第３のドレッシン
グ手段の構成を示す模式図である。
【図６】 図１のキャリアに付加した第４のドレッシン
グ手段の構成を示す模式図で、（Ａ）は拡大破断部分正
面図で（Ｂ）は（Ａ）のVI−VI視図である。
【図７】 図１のキャリアに付加した第５のドレッシン
グ手段の構成を示す模式図で、（Ａ）はそのひとつの実
施例を示す断面図で、（Ｂ）は別の実施例を示す断面図
である。
【図８】 比較試験結果を示す図である。
【図９】 両面研磨装置の概略の構成を示す図で、
（Ａ）は側面より見た断面図で（Ｂ）はキャリアの自転
・公転の状況を示す部分正面図である。
【符号の説明】 １０ キャリア １０ａ 外周歯 １１ 被研磨物保持孔 １２ 研磨剤供給孔 １３ 樹脂被覆をした金属または樹脂部材よりなるリ
ング １４ 表面 １５ ドレッシング砥石 １６ テーパ状凸部 １８ セラミック砥粒 ２５ 被研磨物

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被加工物を上下研磨布の間に介在させて
    両面研磨をするべく、被研磨物保持孔を設けるとともに
    自転及び公転を可能とした円盤状に構成し、構成部材は
    金属または樹脂被覆した金属または樹脂より構成したキ
    ャリアであって、 上記キャリアに前記研磨布に対する
    ドレッシング機能を備える構成としたことを特徴とする
    両面研磨用キャリア。
  2. 【請求項２】 前記ドレッシング機能は、被研磨物保持
    孔群領域の外周周辺部位に樹脂被覆をした金属または樹
    脂部材よりなるリングを構成し、該リング上に凸部を設
    けるドレッシング第１手段により構成した、ことを特徴
    とする請求項１記載の両面研磨用キャリア。
  3. 【請求項３】 前記ドレッシング機能は、キャリアの上
    下表面に凸部を設けるドレッシング第２手段により構成
    した、ことを特徴とする請求項１記載の両面研磨用キャ
    リア。
  4. 【請求項４】 前記ドレッシング機能は、樹脂被覆され
    た金属ないし樹脂材料よりなる前記キャリアの内部に設
    けた貫通孔にドレッシング砥石を接着するドレッシング
    第３手段により構成した、ことを特徴とする請求項１記
    載の両面研磨用キャリア。
  5. 【請求項５】 前記ドレッシング機能は、キャリア外周
    歯部位にテーパ状凸部を設けるドレッシング第４手段に
    より構成した、ことを特徴とする請求項１記載の両面研
    磨用キャリア。
  6. 【請求項６】 前記ドレッシング機能は、キャリア上下
    表面に形成した凹凸面に溶着させたセラミック砥粒を設
    けるドレッシング第５手段により構成した、ことを特徴
    とする請求項１記載の両面研磨用キャリア。
  7. 【請求項７】 前記凹凸面は、樹脂またはダイヤモンド
    あるいはダイヤモンドライクカーボンにより被覆した、
    ことを特徴とする請求項６記載の両面研磨用キャリア。
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