JPH11262855A - ポリッシング装置の定盤及び研磨パッド貼着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 研磨パッドの定盤への貼着及び裁断を熟練者
でなくとも容易且つ短時間で行うことができるポリッシ
ング装置の定盤及び研磨パッド貼着方法を提供する。 【解決手段】 パッド貼着面１０を除いた表面が保護膜
２で覆われた定盤１の外周面上部と内周面上部に保護リ
ング５，６をそれぞれ取り付ける。このとき、保護リン
グ５，５のパッド当接面５０，６０がパッド貼着面１０
と面一になるように設定する。この状態で定盤１よりも
大きな原反の研磨パッド３をパッド貼着面１０上に貼着
した後、カッタナイフ４の刃部４０を保護リング５，６
の斜面５２，６２に当接するようにして、研磨パッド３
を切ることで、研磨パッド３を定盤１と対応した形状に
裁断することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ウエハ等のワー
クを鏡面研磨するポリッシング装置に用いられるポリッ
シング装置の定盤及び研磨パッド貼着方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】ポリッシング装置は、研磨パッドが貼り
付けられた定盤上にウエハ等のワークを押し付け、定盤
とワークとを回転させることで、ワークの表面を研磨パ
ッドで鏡面研磨する装置である。このようなポリッシン
グ装置では、酸性やアルカリ性のスラリを用いて、ワー
クを化学的機械的に研磨する。したがって、ステンレス
や鋳物で形成された定盤を裸で使用すると、スラリによ
って定盤がさびる等して、ワークを傷付けるおそれがあ
る。例えば、鋳物の定盤の上に弱アルカリ性のスラリを
供給すると、定盤の回転によってこのスラリが定盤の周
面に流れ、この周面にさびが発生し、ワークがこのさび
によって傷付いたり、汚染されたりする。また、ステン
レス製の定盤に酸性のスラリを供給した場合には、この
スラリとステンレスとの反応によって、定盤の周面にニ
ッケル等が溶出して、ワークが汚染される。また、この
ニッケル等がワーク内に入り込んで、ワークが使い物に
ならなくなるおそれもある。そこで、従来は、研磨パッ
ドを貼着する面を除く定盤の表面を塗装し、又はテフロ
ンコーティングして、研磨作業時におけるスラリと定盤
との化学反応を未然に防止する技術を採っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
のポリッシング装置の定盤では、次のような問題があっ
た。図６は、従来の研磨パッド貼着方法を示す断面図で
あり、図６の（ａ）は原反の研磨パッドを定盤に貼り付
けた状態を示し、図６の（ｂ）は研磨パッドを定盤の形
状に沿ってカットした状態を示す。図６の（ａ）におい
て、符号１が定盤であり、この定盤１は両面ポリッシン
グ装置に用いられる定盤であり、全体としてドーナッツ
状をなしている。そしてこの定盤１のパッド貼着面１０
を除く表面には、塗装やテフロンコーティングによる保
護膜２が形成されている。このような定盤１のパッド貼
着面１０上に研磨パッド３を貼り付ける場合には、定盤
１よりも大きな原反の研磨パッド３をパッド貼着面１０
上に接着剤等で接着した後、図６の（ｂ）に示すよう
に、カッタナイフ４によって研磨パッド３を定盤１の上
外縁１１や上内縁１２に沿って裁断する。しかしなが
ら、上記裁断作業の際、カッタナイフ４の刃部４０を定
盤１のパッド貼着面１０や上外縁１１に押し当てなが
ら、研磨パッド３を切っていくので、保護膜２がカッタ
ナイフ４の刃部４０によって傷付けられ、定盤１が露出
する事態が生じるおそれがある。このため、研磨パッド
３を裁断するには、相当の熟練と時間を要し、一般の作
業者が研磨パッド３の貼着及び裁断作業を容易且つ短時
間に行うことは困難であった。

【０００４】この発明は上述した課題を解決するために
なされたもので、研磨パッドの定盤への貼着及び裁断を
熟練者でなくとも容易且つ短時間で行うことができるポ
リッシング装置の定盤及び研磨パッド貼着方法を提供す
ることを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、パッド貼着面に研磨パッドが貼
り付けられる円盤状又はドーナッツ状のポリッシング装
置の定盤において、パッド貼着面以外の定盤の表面を覆
う保護膜と、パッド貼着面と平行なパッド当接面を有し
且つこのパッド当接面がパッド貼着面と略面一になるよ
うに保護膜の外側から定盤の周面に嵌着されたスラリ非
反応性素材製の保護リングとを具備する構成とした。か
かる構成により、定盤のパッド貼着面に貼り付けられた
原反の研磨パッドをカッタナイフ等で保護リングの周面
に沿って裁断すれば、カッタナイフ等による傷は保護リ
ングにのみ付き、保護膜に付くことはない。

【０００６】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
のポリッシング装置の定盤において、保護リングを、所
定の合成樹脂で形成した構成としてある。なお、保護リ
ングは、スラリと化学反応を生じないスラリ非反応性素
材であることを要する。この素材は上記性質を有してい
る限り任意であるが、その好例として、請求項３の発明
は、請求項２に記載のポリッシング装置の定盤におい
て、合成樹脂は、エポキシ樹脂，不飽和ポリエステル樹
脂，メラミン樹脂，ポリ塩化ビニル，フッ素樹脂，ポリ
アセタール，ポリアミド，低密度ポリエチレン，ポリエ
ステル樹脂，ポリカーポネート，ポリプロピレン，メタ
クリル樹脂，及びポリ塩化ビニリデンのいずれかである
構成とした。

【０００７】また、請求項４の発明は、請求項１ないし
請求項３のいずれかに記載のポリッシング装置の定盤に
おいて、保護リングのパッド当接面と連続し且つ外方に
所定角度で傾斜する斜面を保護リングの周面に形成した
構成としてある。かかる構成により、保護リングの斜面
にカッタナイフ等を当て、この斜面に沿って移動させて
いくだけで研磨パッドを裁断することができる。

【０００８】さらに、上記保護リングを利用して研磨パ
ッドを貼着する方法についても発明として捉えることが
できる。そこで、請求項５の発明に係る研磨パッド貼着
方法は、パッド貼着面以外の表面が保護膜で覆われた定
盤の周面に、パッド貼着面と平行なパッド当接面を有す
るスラリ非反応性素材製の保護リングをパッド当接面が
パッド貼着面と略面一になるように嵌着させる第１の工
程と、第１の工程を経た定盤よりも大きい原反の研磨パ
ッドをパッド貼着面及びパッド当接面に貼り付ける第２
の工程と、保護リングの周面に沿って研磨パッドを裁断
する第３の工程とを具備する構成とした。また、請求項
６の発明は、請求項５に記載の研磨パッド貼着方法にお
いて、第１の工程における保護リングは、保護リングの
パッド当接面と連続し且つ外方に所定角度で傾斜する斜
面をその周面に有し、第３の工程は、保護リングの斜面
に沿って研磨パッドを裁断するものである構成とした。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。図１は、この発明の一実
施形態に係るポリッシング装置の定盤の研磨パッド非貼
着状態を示す斜視図であり、図２は、図１の矢視Ａ−Ａ
断面図である。なお、図６に示した部材と同一部材につ
いては同一符号を付して説明する。

【００１０】図１及び図２に示すように、定盤１は、両
面ポリッシング装置に用いられる例えば外径２１９０ｍ
ｍの大径の定盤であり、ドーナッツ状に形成されてい
る。この定盤１の表面には保護膜２が塗装されている。
具体的には、定盤１の外周面１３，内周面１４及び底面
１５が保護膜２によって隙間なく覆われ、パッド貼着面
１０のみが露出している。

【００１１】そして、このように保護膜２で覆われた定
盤１の外周面１３及び内周面１４の上部には大径の保護
リング５と小径の保護リング６とが嵌着されている。保
護リング５，６は共にスラリ非反応性素材であるテフロ
ン（フッ素樹脂）で形成されており、保護リング５の内
径は定盤１の外周面１３の径と略等しく、保護リング６
の外径は定盤１の内周面１４の径と略等しく設定されて
いる。これら保護リング５，６は、定盤１のパッド貼着
面１０と平行なパッド当接面５０，６０を有しており、
これらのパッド当接面５０，６０がパッド貼着面１０と
面一になるように位置決めされた状態でビス５１，６１
にて定盤１に固定されている。また、保護リング５の外
周面側と保護リング６の内周面側には、パッド当接面５
０，６０にそれぞれ連続し、外方に約３０゜で傾斜する
斜面５２，６２が形成されている。

【００１２】上記構造の定盤１に研磨パッドを貼り付け
る作業は、次のようにして行う。図３は、定盤１への研
磨パッド貼着方法を示す順工程図である。まず、図３の
（ａ）に示すように、定盤１よりも大きな原反の研磨パ
ッド３を接着剤にてパッド貼着面１０上に貼り付ける。
しかる後、図３の（ｂ）に示すように、カッタナイフ４
の刃部４０を研磨パッド３に切り込み、刃部４０を横向
きにして保護リング５の斜面５２に当て、刃部４０と斜
面５２との当接状態を維持するようにして、研磨パッド
３を切っていくことで、図３の（ｃ）に示すように、研
磨パッド３の外縁が定盤１の外形に対応した形状に裁断
される。定盤１の中心孔に位置する研磨パッド３の部位
を裁断する場合も同様であり、図３の（ｂ）に示すよう
に、カッタナイフ４の刃部４０を保護リング６の斜面６
２に当接させながら研磨パッド３を切っていくことで、
図３の（ｃ）に示すように、研磨パッド３の中心部分が
定盤１の中心孔に対応した形状で裁断される。

【００１３】ところで、熟練者でない者がこのような裁
断作業を行うと、カッタナイフ４の刃部４０を研磨パッ
ド３に切り込む際や斜面５２，６２に沿って研磨パッド
３を切っていく際に、刃部４０の刃先を保護膜２に向け
た状態で保護膜２側に移動させるような動作が生じるこ
とがある。このような動作が行われると、図６に示した
従来の定盤では、カッタナイフ４の刃先が保護膜２に触
れて、保護膜２を削り取る等の事態が生じる。このた
め、刃先の向きに注意を払いながら作業を続けなければ
ならず、作業時間が長くなってしまう。しかし、この実
施形態では保護リング５，６が設けられているので、図
４に示すようにカッタナイフ４の刃先の移動を保護リン
グ５，６が受ける。したがって、保護リング５，６にの
み傷が付くだけであるので、作業者が刃先の向きに注意
を払う必要がない。

【００１４】このように、この実施形態の定盤によれ
ば、保護リング５，６に斜面５２，６２が形成されてい
るので、作業者は保護リング５，６の斜面５２，６２を
ガイドにして研磨パッド３を切っていくことだけで、研
磨パッド３を正確に裁断することができ、裁断作業が非
常に楽である。また、カッタナイフ４の刃先の向きに注
意を払うことなく、研磨パッド３を裁断することができ
るので、熟練者でない者でも容易且つ短時間で研磨パッ
ド３の裁断作業を行うことができる。

【００１５】最後に、この実施形態の定盤を用いた両面
ポリッシング装置の鏡面加工動作について説明する。図
５は、両面ポリッシング装置の断面図である。図３の
（ｃ）に示した研磨パッド３を貼着した２枚の定盤１の
うち一方の定盤１（１−１）を上向きにして、図５に示
すように、定盤回転体７０上に固定すると共に、他方の
定盤１（１−２）を下向きにして回転軸７１に連結させ
る。しかる後、ウエハＷを保持したキャリア７２を定盤
１−１の研磨パッド３上に載置すると共にその歯部をサ
ンギア７３とインターナルギア７４に噛合させた状態
で、サンギア７３，インターナルギア７４を回転させる
ことにより、キャリア７２が自転しながらサンギア７３
の周りを公転する。そして、定盤１−２でウエハＷを押
圧すると共に定盤１−１，１−２を互いに逆方向に回転
させながらスラリを供給することで、ウエハＷの両面が
定盤１−１，１−２の研磨パッド３によって鏡面加工さ
れる。

【００１６】このとき、定盤１−１，１−２の回転によ
ってスラリが定盤１−１，１−２の外周面１３や内周面
１４側に流出し、保護リング５，６の表面に付着する。
したがって、スラリの保護リング５，６への付着状態が
長時間続くとスラリが乾燥して砥粒Ｓが図に示すように
保護リング５，６に固着した状態となる。特に、上の定
盤１−２の保護リング５，６に砥粒Ｓが固着すると、振
動によって砥粒塊が剥がれて定盤１−１，１−２の間に
入り込み、ウエハＷに傷を付けるおそれがある。しか
し、この実施形態では、保護リング５，６を表面が滑ら
かなテフロンで形成したので、スラリが保護リング５，
６に付着しても、短時間で保護リング５，６から流れ落
ちる。したがって、上記のようにスラリが乾燥して砥粒
が保護リング５，６に固着するという事態は生じない。

【００１７】なお、この発明は、上記実施形態に限定さ
れるものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の
変形や変更が可能である。例えば、上記実施形態では、
発明をドーナッツ状の定盤１について適用したが、中心
孔が円盤状の定盤についても適用することができること
は勿論である。また、定盤１が約２１９０ｍｍという大
径の定盤であることから、塗装によって保護膜２を形成
したが、小径の定盤の場合には、テフロンコーティング
によって保護膜２を形成することができる。また、上記
実施形態では、保護リング５，６をテフロンで形成した
が、片面ポリッシング装置のように、下方に１枚の定盤
のみを有する装置に定盤１を用いうる場合には、スラリ
の砥粒の固着という問題は生じないので、保護リング
５，６を塩化ビニル等で形成してもよい。さらに、保護
リング５，６に斜面５２，６２を設けたが、斜面５２，
６２が無い断面矩形状の保護リング５，６を除外するも
のではない。

【００１８】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、請求項１な
いし請求項３及び請求項５の発明によれば、研磨パッド
裁断時におけるカッタナイフ等による傷はスラリ非反応
性素材製の保護リングにのみ付き、保護膜に付くことは
ないので、熟練していない一般の作業者でも容易且つ短
時間で研磨パッドの裁断作業を行うことができるという
優れた効果がある。また、請求項４及び請求項６の発明
によれば、保護リングの斜面にカッタナイフ等を当てて
研磨パッドを裁断することができるので、研磨パッドの
裁断を容易且つ正確に行うことができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係るポリッシング装置
の定盤の研磨パッド非貼着状態を示す斜視図である。

【図２】図１の矢視Ａ−Ａ断面図である。

【図３】定盤への研磨パッド貼着方法を示す順工程図で
ある。

【図４】カッタナイフの刃先が保護リングに当たった状
態を示す断面図である。

【図５】両面ポリッシング装置の断面図である。

【図６】従来の研磨パッド貼着方法を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１…定盤、 ２…保護膜、 ３…研磨パッド、 ４…カ
ッタナイフ、 ５，６…保護リング、 ５０，６０…パ
ッド当接面、 ５２，６２…斜面。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パッド貼着面に研磨パッドが貼り付けら
   れる円盤状又はドーナッツ状のポリッシング装置の定盤
   において、 上記パッド貼着面以外の定盤の表面を覆う保護膜と、 上記パッド貼着面と平行なパッド当接面を有し且つこの
   パッド当接面が上記パッド貼着面と略面一になるように
   上記保護膜の外側から定盤の周面に嵌着されたスラリ非
   反応性素材製の保護リングとを具備することを特徴とす
   るポリッシング装置の定盤。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のポリッシング装置の定
   盤において 、 上記保護リングを、所定の合成樹脂で形成した、 ことを特徴とするポリッシング装置の定盤。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のポリッシング装置の定
   盤において 、 上記合成樹脂は、エポキシ樹脂，不飽和ポリエステル樹
   脂，メラミン樹脂，ポリ塩化ビニル，フッ素樹脂，ポリ
   アセタール，ポリアミド，低密度ポリエチレン，ポリエ
   ステル樹脂，ポリカーポネート，ポリプロピレン，メタ
   クリル樹脂，及びポリ塩化ビニリデンのいずれかであ
   る、 ことを特徴とするポリッシング装置の定盤。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれかに記
   載のポリッシング装置の定盤において、 上記保護リングの上記パッド当接面と連続し且つ外方に
   所定角度で傾斜する斜面を上記保護リングの周面に形成
   した、 ことを特徴とするポリッシング装置の定盤。
5. 【請求項５】 パッド貼着面以外の表面が保護膜で覆わ
   れた定盤の周面に、上記パッド貼着面と平行なパッド当
   接面を有するスラリ非反応性素材製の保護リングを上記
   パッド当接面がパッド貼着面と略面一になるように嵌着
   させる第１の工程と、 上記第１の工程を経た定盤よりも大きい原反の研磨パッ
   ドを上記パッド貼着面及びパッド当接面に貼り付ける第
   ２の工程と、 上記保護リングの周面に沿って上記研磨パッドを裁断す
   る第３の工程と を具備することを特徴とする研磨パッド貼着方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の研磨パッド貼着方法に
   おいて、 上記第１の工程における保護リングは、上記保護リング
   の上記パッド当接面と連続し且つ外方に所定角度で傾斜
   する斜面をその周面に有し、 上記第３の工程は、上記保護リングの斜面に沿って上記
   研磨パッドを裁断するものである、 ことを特徴とする研磨パッド貼着方法。