(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板状のラップ定盤のラップ加工面に、キャリアの基板保持面に保持した被加工基板の被加工面を接面させて配置する工程と、
前記ラップ加工面上にダイヤモンド砥粒を分散させた溶液からなるスラリーを供給しながら、前記キャリアと前記ラップ定盤をそれぞれ中心軸の周りに回転させる工程と、を有し、
前記ラップ加工面には、その周方向に沿う螺旋状または同心円状の溝が設けられ、
前記溝に、開口側に向けて前記溝の幅を広くするように傾斜して対向配置された一対の内壁面が少なくとも設けられており、
前記溝の深さが０．１〜１ｍｍであり、隣接する前記溝同士のピッチが１〜５ｍｍであり、前記一対の内壁面の開き角度が３０〜４５°であり、
前記溶液に用いる溶媒の粘度が５〜１５００ｍＰａ・ｓであることを特徴とするラップ加工方法。
【請求項２】
前記一対の内壁面が前記溝の底部において、底面を介して連結されていることを特徴とする請求項１に記載のラップ加工方法。
【請求項３】
前記溝の断面が、Ｖ字状、Ｕ字状、底部が不連続点を有するＵ字状又は台形状のいずれかの形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載のラップ加工方法。
【請求項４】
前記溝の深さが０．２〜０．７ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のラップ加工方法。
【請求項５】
隣接する前記溝同士のピッチが１〜２ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のラップ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラップ加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な半導体デバイスに用いられるサファイア基板やシリコンウェーハ基板などは、その表面の平坦性を向上させることにより、半導体デバイスをより好適に作り込むことが可能となることが知られている。そのため、表面の平坦性を向上させるために、前記基板の表面をラップ加工するラッピング処理が行われている。
【０００３】
ラッピング処理とは、例えば、回転軸に取り付けたラップ定盤のラップ加工面を、シリコンウェーハなどの被加工基板の端面に対面させて配置し、前記ラップ加工面と前記被加工基板の端面との間に、砥粒を分散させたスラリーを供給した状態で、前記ラップ加工面を前記被加工基板の端面に押し付けて、前記被加工基板の端面をラップ加工する処理である。
【０００４】
前記ラップ加工面には、前記被加工基板の端面と接してラッピングする研磨面と、前記研磨面内に設けられた溝と、が設けられている。
前記溝としては、渦状に形成された溝や中心から外側に向けて放射状に形成された溝などがあり、例えば、特許文献１には、前記溝が前記ラップ加工面内に螺旋状に形成された螺旋溝ラップ定盤が開示されている。ラップ加工の際、このような溝の中をスラリーが速やかに流通して、前記研磨面上にスラリーを均一に供給する。
【０００５】
従来の溝の形状は、前記溝を長手方向に垂直な断面で見ると、角型とされている。つまり、前記溝は、底面と、前記底面に連続して形成された面であって、前記底面に対してほぼ垂直とされた２つの壁面と、を有する。前記２つの壁面は、前記底面と反対側の端部で前記研磨面につながっている。
【０００６】
ラップ加工において、前記研磨面は、通常、一定の割合で前記溝の深さ方向に均一の割合で削られていく。溝の形状を角型とした場合、研磨とともに前記溝の深さは減少するが、溝自体の形状は角型のまま変化しない。また、研磨面の面積も変化しない。そのため、安定したラッピング性能を有する。しかし、前記溝の中を流通する砥粒を含むスラリーが、前記溝の外すなわち前記研磨面に流出させる際に、前記壁面が障壁となり、前記研磨面に十分な量のスラリーを供給できない場合があった。
【０００７】
図８は、従来のラップ定盤でのラップ加工時のスラリーの流れを説明する模式図である。図８に示すように、従来のラップ定盤のラップ加工面５１ｂには、幅ｗ１、深さｄ１及びピッチｐ１の角型の溝５４が形成されている。また、ラップ加工面５１ｂ上を流れるスラリー５７は、砥粒５５を分散させた溶媒５６から構成されている。
ラップ加工時、ラップ定盤は回転しているので、図８に示すように、ラップ定盤及びスラリー５７には外周５１ｃ側へ向けて遠心力Ｆが印加される。その結果、溝５４の内部を流通するスラリー５７は外周５１ｃ側に偏るとともに、矢印Ｅのように研磨面５１ｄ上へ流れ出る。
【０００８】
しかし、角型の溝５４の場合には、溝５４の中を流通するスラリー５７が溝５４内の外周５１ｃ側の壁面５４ｃで遮られ、溝５４の中からラップ定盤のラップ加工面５１ｂ上に出るのが困難とされている。そのため、ラップ定盤のラップ加工面５１ｂ上に供給されるスラリー５７の量が少なく、被加工基板の被加工面をラップ加工する速度（以下、ラッピングレートという。）を向上させることができないという問題があった。
特に、ラッピングレートが低いラップ定盤を用いた場合には、サファイアのように硬い表面を有する基板を短時間で所望のラップ加工することは困難であり、より平坦性が悪化する場合があった。
【０００９】
図９は、複数の基板のラップ加工を行った後の従来のラップ定盤の一例を示す断面図である。
図９に示すように、複数の基板のラップ加工を行った後のラップ定盤５１では、ラップ加工面５１ｂに中心がへこむように傾斜面が形成される。ラップ定盤５１の回転速度を一定にした場合には、外周側での線速度に比べて、中央付近での線速度が遅く、ラップ加工面５１ｂに負荷がかかる。ラッピングレートが低いラップ定盤５１を用いた場合にはラップ加工に時間がかかり、このような負荷がかけられることにより、ラップ加工面５１ｂの中心部分がよりへこむようにラップされる。中心がへこむように変形したラップ定盤５１を用いると、その後のラップ加工で基板の平坦性をより低下させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−２５４２９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、短時間で平坦性高くラップ加工できるラップ定盤及びラップ加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。すなわち、
（１）  一面がラップ加工面とされた円板状のラップ定盤であって、前記ラップ加工面には、その周方向に沿う螺旋状または同心円状の溝が設けられ、前記溝に、開口側に向けて前記溝の幅を広くするように傾斜して対向配置された一対の内壁面が少なくとも設けられており、前記溝の深さが０．１〜１ｍｍであり、隣接する前記溝同士のピッチが１〜５ｍｍであることを特徴とするラップ定盤。
（２）  前記一対の内壁面の開き角度が３０〜４５°であることを特徴とする（１）に記載のラップ定盤。
（３）  前記一対の内壁面が前記溝の底部において、底面を介して連結されていることを特徴とする（１）又は（２）に記載のラップ定盤。
（４）  前記溝の断面が、Ｖ字状、Ｕ字状、底部が不連続点を有するＵ字状又は台形状のいずれかの形状であることを特徴とする（１）又は（２）に記載のラップ定盤。
（５）  前記溝の深さが０．２〜０．７ｍｍであることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載のラップ定盤。
（６）  隣接する前記溝同士のピッチが１〜２ｍｍであることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載のラップ定盤。
（７）  （１）〜（６）のいずれかに記載のラップ定盤のラップ加工面に、キャリアの基板保持面に保持した被加工基板の被加工面を接面させて配置する工程と、前記ラップ加工面上にダイヤモンド砥粒を分散させた溶液からなるスラリーを供給しながら、前記キャリアと前記ラップ定盤をそれぞれ中心軸の周りに回転させる工程と、を有することを特徴とするラップ加工方法。
（８）  前記溶媒の粘度が５〜１５００ｍＰａ・ｓであることを特徴とする（７）に記載のラップ加工方法。
【発明の効果】
【００１３】
上記の構成によれば、短時間で平坦性高くラップ加工できるラップ定盤及びラップ加工方法を提供することができる。
【００１４】
本発明のラップ定盤は、一面がラップ加工面とされた円板状のラップ定盤であって、前記ラップ加工面には、その周方向に沿う螺旋状または同心円状の溝が設けられ、前記溝に、開口側に向けて前記溝の幅を広くするように傾斜して対向配置された一対の内壁面が少なくとも設けられており、前記溝の深さが０．１〜１ｍｍであり、隣接する前記溝同士のピッチが１〜５ｍｍである構成なので、ラップ加工面に十分な量のスラリーを均一に供給して、短時間で平坦性高くラップ加工できる。特に、硬いサファイア基板でも短時間で平坦性高くラップ加工できる。
【００１５】
本発明のラップ加工方法は、先に記載のラップ定盤のラップ加工面に、キャリアの基板保持面に保持した被加工基板の被加工面を接面させて配置する工程と、前記ラップ加工面上にダイヤモンド砥粒を分散させた溶液からなるスラリーを供給しながら、前記キャリアと前記ラップ定盤をそれぞれ中心軸の周りに回転させる工程と、を有する構成なので、ラップ加工面に十分な量のスラリーを均一に供給して、短時間で平坦性高くラップ加工できる。特に、硬いサファイア基板でも短時間で平坦性高くラップ加工できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のラップ定盤を備えたラップ装置の一例を示す模式図であって、図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は側面図である。
【図２】本発明のラップ定盤のラップ加工面の一例を示す模式図である。
【図３】図２のＣ−Ｃ’線の拡大断面図である。
【図４】本発明のラップ定盤でのラップ時のスラリーの流れを説明する模式図である。
【図５】本発明のラップ定盤のラップ加工面の別の一例を示す拡大断面図である。
【図６】本発明のラップ定盤のラップ加工面の別の一例を示す拡大断面図である。
【図７】本発明のラップ定盤のラップ加工面の更に別の一例を示す拡大断面図である。
【図８】従来のラップ定盤でのラップ時のスラリーの流れを説明する模式図である。
【図９】複数の基板のラップ加工を行った後の従来のラップ定盤の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
（第１の実施形態）
図１は、ラップ装置の一例を示す模式図であって、図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は側面図である。
図１に示すように、ラップ装置１０１は、本発明の実施形態であるラップ定盤１と、キャリア１２と、スラリー供給管１３と、を備えて概略構成されている。また、ラップ定盤１とキャリア１２との間には、被加工基板１０が配置されている。
【００１８】
本発明の実施形態であるラップ定盤１は円板状の部材であり、一面がラップ加工面１ｂとされている。
ラップ定盤１のラップ加工面１ｂの反対側の面１ａには、ラップ加工面１ｂに垂直な中心軸ｎと同軸の回転軸１４が取り付けられており、中心軸ｎの周りにラップ定盤１を所定の速度で回転させることができる構成とされている。回転方向は左右どちらの方向としてもよく、例えば、矢印Ｂの方向に回転させる。
【００１９】
ラップ定盤１は純錫（Ｓｎ）や樹脂銅を用いて形成することが好ましい。
樹脂銅とは、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂などのプラスチック樹脂を、石英ガラスクロスなどに含浸させた樹脂基板と銅箔とを積層した部材である。
【００２０】
キャリア１２は円板状の部材であり、一面が基板保持面１２ａとされている。
キャリア１２の基板保持面１２ａの反対側の面１２ｂには、基板保持面１２ａに垂直な中心軸ｍと同軸の回転軸２が取り付けられており、中心軸ｍの周りにキャリア１２を所定の速度で回転させることができる構成とされている。回転方向は左右どちらの方向としてもよく、例えば、矢印Ａの方向へ回転させる。
【００２１】
キャリア１２の基板保持面１２ａには、円板状のセラミックプレート１１を介して３枚〜７枚の被加工基板１０が保持されている。
被加工基板１０の被加工面１０ａはラップ加工面１ｂに対面配置されている。また、被加工基板１０の被加工面１０ａの反対側の面１０ｂはセラミックプレート１１に接して取り付けられている。
【００２２】
スラリー供給管１３は、先端１３ａがラップ加工面１ｂの中心上方に位置するように配置されている。ラップ加工の際には、スラリー供給管１３の先端１３ａからラップ加工面１ｂの中心付近に所定の流速でスラリー７を供給する。
【００２３】
被加工基板１０としては、サファイア基板やシリコンウェーハ基板を用いる。本実施形態のラップ定盤１は高いラッピングレートを有するので、シリコンウェーハよりも硬いサファイア基板でも短時間でラップ加工できる。
【００２４】
図２は、本発明の実施形態であるラップ定盤のラップ加工面の一例を示す模式図である。
図２に示すように、本発明の実施形態であるラップ定盤１のラップ加工面１ｂの一面は研磨面１ｄとされており、研磨面１ｄ内に螺旋状の溝４が設けられている。
螺旋状の溝４は、ラップ加工面１ｂの中心に溝４の一端４ａが配置され、ラップ加工面１ｂの外周１ｃに溝４の他端４ｂが配置されている。これにより、ラップ加工の際、ラップ加工面１ｂの中心付近に供給されたスラリー７は、溝４の一端４ａから他端４ｂまで螺旋状に続く溝の中を速やかに流通して、研磨面１ｄ上にスラリー７を均一に供給する。
【００２５】
図３は、図２のＣ−Ｃ’線の拡大断面図である。
図３に示すように、溝４の長手方向に垂直な断面において、溝４の断面形状はＶ字形状とされている。溝４の内壁面４ｃ、４ｄは研磨面１ｄの上方に向けて傾斜された面とされている。内壁面４ｃ、４ｄは、溝４の長手方向に伸びる中心線で互いに接続されており、溝４の外周側でそれぞれ研磨面１ｄに接続されている。
溝４の２つの内壁面４ｃ、４ｄの開き角度αは３０〜４５°とされており、溝４の深さｄは０．１〜１ｍｍとされており、溝４のピッチｐは１〜５ｍｍとされている。なお、溝４の幅ｗは、特に規定されていない。
【００２６】
図４は、本発明の実施形態である、溝断面形状がＶ字状を有するラップ定盤１でのラップ時のスラリー７の流れを説明する模式図である。図４に示すように、スラリー７は、ダイヤモンド砥粒５と、グリセリンまたはグリコール類を含む溶媒６とから構成されている。
ラップ加工時にはラップ定盤１の回転のため、図４に示すように、ラップ定盤１及びスラリー７に外周１ｃ側へ向けて遠心力Ｆが印加される。その結果、溝４の内部を流通するスラリー７は溝４の内部で外周１ｃ側に偏る。また、矢印Ｄのように、溝４の中を流通するスラリー７が溝４内の外周１ｃ側の内壁面４ｃを速やかに上がって、溝４の中から研磨面１ｄ上に流れ出る。そして、研磨面１ｄ上に均一かつ潤沢にスラリー７を供給して、ラッピングレートを向上させることができる。
【００２７】
溝４の内壁面４ｃ、４ｄの開き角度αは３０〜４５°とすることが好ましい。
内壁面４ｃ、４ｄの開き角度αを３０〜４５°とすることにより、溝４の中を一定量のスラリー７を流通させるとともに、溝４の外すなわち研磨面１ｄに一定量のスラリー７を流出させて、ラップ時にスラリー７を研磨面１ｄに均一にかつ潤沢に供給できる。これにより、ラッピングレートを高めて、被加工基板１０の端面１０ａをラップできる。
内壁面４ｃ、４ｄの開き角度αを３０°未満とした場合には、内壁面４ｃ、４ｄが急斜面となるので、遠心力Ｆを加えても、溝４の中を流通させるスラリー７を溝４の外すなわち研磨面１ｄに流出させることが困難となり、スラリー７を研磨面１ｄに均一にかつ潤沢に供給できない。逆に、内壁面４ｃ、４ｄの開き角度αを４５°超とした場合には、ラップ加工面１ｂの中心側で、スラリー７が研磨面１ｄに流出してしまい、外周１ｃ側で溝４の中を流通させるスラリー７が不足して、スラリー７を研磨面１ｄに均一にかつ潤沢に供給できない。
【００２８】
溝４の深さｄは０．１〜１ｍｍとすることが好ましい。深さｄを０．１〜１ｍｍとすることにより、ラップ時にスラリー７を研磨面１ｄに均一にかつ潤沢に供給できる。これにより、ラッピングレートを高めて、被加工基板１０の端面１０ａをラップできる。
溝４の深さｄを０．１ｍｍ未満とした場合には、溝４の中を流通させるスラリー７の量が少なく、スラリー７を研磨面１ｄに均一にかつ潤沢に供給できない。逆に、溝４の深さｄを１ｍｍ超とした場合には、深さが深すぎるので、溝４の中を流通させるスラリー７を、溝４の外すなわち研磨面１ｄに流出させることが困難となり、スラリー７を研磨面１ｄに均一にかつ潤沢に供給できない。
【００２９】
溝４の深さｄは０．２〜０．７ｍｍとすることがより好ましい。これにより、ラップ加工面１ｂ面内にスラリー７をより均一にかつより潤沢に供給して、ラッピングレートをより高めてラップできる。
【００３０】
溝４のピッチｐは１〜５ｍｍとすることが好ましい。ピッチｐは１〜５ｍｍとすることにより、ラップ時にスラリー７を研磨面１ｄに均一にかつ潤沢に供給できる。これにより、ラッピングレートを高めて、被加工基板１０の端面１０ａをラップできる。
溝４のピッチｐを１ｍｍ未満とした場合には、研磨面１ｄの領域が小さくなりすぎて、ラップ加工の性能が低下し、ラッピングレートが低下する。逆に、溝４のピッチｐを５ｍｍ超とした場合には、研磨面１ｄの領域が広くなりすぎて、スラリー７を研磨面１ｄに均一に供給できない。
【００３１】
溝４のピッチｐは１〜２ｍｍとすることがより好ましい。これにより、ラップ加工面１ｂ面内にスラリー７をより均一にかつより潤沢に供給して、ラッピングレートをより高めてラップできる。
【００３２】
なお、ラップ加工を行えば行うほど、研磨面１ｄは一定の割合で溝４の深さ方向に均一の割合で削られていく。研磨面１ｄが削られたとしても、溝４の断面形状はＶ字形状のまま変化しない。しかし、溝４の深さは浅くなり、研磨面１ｄの面積は徐々に増加するので、ラッピングレートは若干早まる。しかし、この影響は、ラップ加工面１ｂ面内にスラリー７を均一にかつ潤沢に供給する効果に比べると小さいので、ラッピングレートを高いまま安定して保つことができる。
一方、溝の形状が従来の角型の場合には、研磨面が削られたとしても、研磨面の面積は変化せず、研磨とともにラッピングレートは変わらないが、ラップ加工面１ｂ面内にスラリー７を均一にかつ潤沢に供給することができないので、ラッピングレートが低く、ラップ加工に時間がかかるため、均一なラップ加工を行うことができない場合がある。
【００３３】
なお、本実施形態では、溝４の断面形状をＶ字形状としたが、これに限られるものではない。
本発明のラップ定盤においては、ラップ加工面１ｂには、その周方向に沿う螺旋状または同心円状の溝４が設けられ、溝４に、開口側に向けて溝４の幅を広くするように傾斜して対向配置された一対の内壁面が少なくとも設けられており、溝４の深さが０．１〜１  ｍｍであり、隣接する溝４同士のピッチが１〜５ｍｍである場合に安定したラッピング性能を有する。
【００３４】
そのため、溝４の断面構造としては、Ｕ字状、底部が不連続点４ｈを有するＵ字状又は台形状のいずれかの形状としてもよい。
図５は、溝の断面形状を、一対の内壁面４ｃ、４ｄが溝４の底部において、底面４ｅを介して連結されている台形状とした一例を示す断面図である。
図６は、溝の断面形状を、一対の内壁面４ｃ、４ｄが溝４の底部において、曲面からなる底面４ｆを介して連結されているＵ字状とした一例を示す断面図である。
図７は、溝の断面形状を、一対の内壁面４ｃ、４ｄが溝４の底部において、曲面からなる底面４ｇを介して連結され、底部が不連続点４ｈを有するＵ字状とした一例を示す断面図である。
これらの形状では、一対の内壁面４ｃ、４ｄが溝４の底部において、底面４ｅ、４ｆ、４ｇを介して連結されている。
【００３５】
溝の断面形状を、台形状、Ｕ字状又は底部が不連続点４ｈを有するＵ字状のいずれかの形状としても、開口側に向けて溝４の幅を広くするように傾斜して対向配置された一対の内壁面４ｃ、４ｄを設け、溝４の深さを０．１〜１ｍｍとし、隣接する溝４同士のピッチを１〜５ｍｍとすることにより、溝４の中を一定量のスラリー７を流通させるとともに、溝４の外すなわち研磨面１ｄに一定量のスラリー７を流出させて、ラップ時にスラリー７を研磨面１ｄに均一にかつ潤沢に供給できる。これにより、ラッピングレートを高めて、被加工基板１０の端面１０ａをラップできる。
特に、一対の内壁面４ｃ、４ｄの開き角度αを、３０〜４５°とすることにより、ラップ時にスラリー７を研磨面１ｄにより均一にかつより潤沢に供給できるとともに、よりラッピングレートを高めることができる。
このように、一対の内壁面４ｃ、４ｄが溝４の底部において、底面４ｅ、４ｆ、４ｇを介して連結された形状であっても、開口側に向けて溝４の幅を広くするように傾斜して対向配置された一対の内壁面４ｃ、４ｄを３０〜４５°とすれば、ラッピング性能を安定させることができる。
【００３６】
次に、本発明の実施形態であるラップ加工方法の一例を説明する。
本発明の実施形態であるラップ加工方法は、本発明の実施形態であるラップ定盤のラップ加工面に、キャリアの基板保持面に保持した被加工基板の被加工面を接面させて配置する工程と、前記ラップ加工面上にスラリーを供給しながら、前記キャリアと前記ラップ定盤をそれぞれ中心軸の周りに回転させる工程と、を有する。
【００３７】
まず、図１に示すように、ラップ定盤１のラップ加工面１ｂを、被加工基板１０の被加工面１０ａに接面させて配置する。
このとき、被加工基板１０上にセラミックプレート１１を配置して、被加工基板１０に荷重を負荷することが好ましい。また、キャリア１２に加圧装置などを組み合わせて、キャリア１２を介して、被加工基板１０をラップ加工面１ｂに押圧してもよい。
【００３８】
次に、スラリー供給管１３から、グリセリンまたはグリコール類を含む溶媒６にダイヤモンド砥粒５を分散させた溶液からなるスラリー７を一定量供給しながら、ラップ定盤１と被加工基板１０をそれぞれ中心軸の周りに回転させる。これらの回転方向・回転速度は同じでもよいし、異なっていてもよい。回転速度は、例えば、１００ｒｐｍとする。
所定時間経過後、ラップ定盤１及び被加工基板１０の回転を止め、キャリア１２を持ち上げて、被加工基板１０を取り出す。
以上の工程により、被加工基板１０の被加工面１０ａがラップ加工される。
【００３９】
スラリー７に用いるダイヤモンド砥粒５としては、多結晶ダイヤモンドを用いることが好ましい。ラップ加工の際、被加工基板１０とラップ加工面１ｂとの間に挟まれて擦れることにより、多結晶ダイヤモンドからなるダイヤモンド砥粒５は崩壊して新しい研磨面を作り出し、ラップ加工の性能を低下させないためである。これにより、硬いサファイア基板でも短時間でラップ加工することができる。
【００４０】
ダイヤモンド砥粒５の平均粒径は、１〜１２μｍとすることが好ましい。
ダイヤモンド砥粒５の平均粒径が１μｍ未満では粒径が小さすぎて、ラップ加工の性能が低下する。逆に、ダイヤモンド砥粒５の平均粒径が１２μｍ超では粒径が大きすぎて、ダイヤモンド砥粒５をラップ加工面１ｂ内に均一に分散することが困難となる。
【００４１】
ダイヤモンド砥粒５の濃度は、溶媒５００ｃｃに対して１．５ｇ〜２．０ｇの量を添加した濃度とすることが好ましい。
ダイヤモンド砥粒５の濃度が溶媒５００ｃｃに対して１．５ｇ未満では濃度が低すぎて、ラップ加工の性能が低下する。逆に、ダイヤモンド砥粒５の濃度が溶媒５００ｃｃに対して２．０ｇ超では濃度が高すぎて、ダイヤモンド砥粒５をラップ加工面１ｂ内に均一に分散することが困難となる。
【００４２】
スラリー７に用いる溶媒６としては、粘度が５〜１５００ｍＰａ・ｓの溶媒を用いることが好ましい。
溶媒６の粘度が５ｍＰａ・ｓ未満の場合には、粘度が低すぎるため、遠心力が加わると短時間でラップ加工面１ｂの外周１ｃ側に出て行ってしまい、研磨面１ｄ上のスラリー７の量を少なくして、ラッピングレートを低下させる。逆に、溶媒６の粘度が１５００ｍＰａ・ｓを超える場合には、粘度が高すぎるため、遠心力Ｆが加わってもラップ加工面１ｂ上で外周１ｃ側に広がりにくく、ラップ加工がし難くなる。
【００４３】
溶媒６としては、グリセリンまたはグリコール類を含む溶媒を用いることが好ましい。溶媒６には、界面活性剤などのような分散材を添加することがより好ましい。また、溶媒６には、水は加えないことが好ましい。
グリセリン（ｇｌｙｃｅｒｉｎｅ）は、Ｃ３Ｈ５（ＯＨ）３で表される３価のアルコールであり、２０℃における粘度が１４２０ｍＰａ・ｓ（Ｅｌｅｒｔ，Ｇｌｅｎｎ．“Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ”．Ｔｈｅ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｈｙｐｅｒｔｅｘｔｂｏｏｋ．２００７−１０−０２参照）であり、本実施形態のラップ加工のスラリー７に用いる溶媒６として適切な粘度を有し、遠心力により、均一に、かつ、容易に、被加工基板１０の被加工面１０ａにスラリー７を供給できる。
【００４４】
また、グリコール類（ｇｌｙｃｏｌ）は、ジオール化合物とも呼ばれるアルコール類であり、ヒドロキシ基が隣接する１，２−グリコール（エチレングリコール）、１つのメチレン基を介してヒドロキシ基が隣接する１，３−グリコール（プロピレングリコール）、その他１，４−グリコール、１，５−グリコールなどがある。
２５℃におけるエチレングリコールの粘度は１６．１ｍＰａ・ｓ（Ｅｌｅｒｔ，Ｇｌｅｎｎ．“Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ”．Ｔｈｅ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｈｙｐｅｒｔｅｘｔｂｏｏｋ．２００７−１０−０２参照）であり、２５℃におけるプロピレングリコールの粘度は４０．４ｍＰａ・ｓ（Ｅｌｅｒｔ，Ｇｌｅｎｎ．“Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ”．Ｔｈｅ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｈｙｐｅｒｔｅｘｔｂｏｏｋ．２００７−１０−０２参照）であり、これらは、本実施形態のラップ加工のスラリー７に用いる溶媒６として適切な粘度を有し、遠心力により、均一に、かつ、容易に、被加工基板１０の被加工面１０ａにスラリー７を供給できる。
なお、スラリー７の比重は１．０程度とすることが好ましい。
【００４５】
本発明の実施形態であるラップ定盤１は、一面がラップ加工面１ｂとされた円板状のラップ定盤であって、ラップ加工面１ｂには、その周方向に沿う螺旋状または同心円状の溝４が設けられ、溝４に、開口側に向けて溝４の幅を広くするように傾斜して対向配置された一対の内壁面４ｃ、４ｄが少なくとも設けられており、溝４の深さが０．１〜１ｍｍであり、隣接する溝４同士のピッチが１〜５ｍｍである構成なので、ラップ加工面１ｂ面内にスラリー７を均一にかつ潤沢に供給して、硬いサファイア基板でも短時間で平坦性高くラップ加工できる。
【００４６】
本発明の実施形態であるラップ定盤１は、一対の内壁面４ｃ、４ｄの開き角度αが３０〜４５°である構成なので、ラップ加工面１ｂ面内にスラリー７を均一にかつ潤沢に供給して、硬いサファイア基板でも短時間で平坦性高くラップ加工できる。
【００４７】
本発明の実施形態であるラップ定盤１は、一対の内壁面４ｃ、４ｄが溝４の底部において、底面４ｅ、４ｆ、４ｇを介して連結されている構成なので、ラップ加工面１ｂ面内にスラリー７を均一にかつ潤沢に供給して、硬いサファイア基板でも短時間で平坦性高くラップ加工できる。
【００４８】
本発明の実施形態であるラップ定盤１は、溝４の断面が、Ｖ字状、Ｕ字状、底部が不連続点４ｈを有するＵ字状又は台形状のいずれかの形状である構成なので、ラップ加工面１ｂ面内にスラリー７を均一にかつ潤沢に供給して、硬いサファイア基板でも短時間で平坦性高くラップ加工できる。
【００４９】
本発明の実施形態であるラップ定盤は、溝４の深さｄが０．２〜０．７ｍｍである構成なので、ラップ加工面１ｂ面内にスラリー７をより均一にかつより潤沢に供給して、硬いサファイア基板でも短時間で平坦性高くラップ加工できる。
【００５０】
本発明の実施形態であるラップ定盤は、隣接する溝４同士のピッチｐが１〜２ｍｍである構成なので、ラップ加工面１ｂ面内にスラリー７をより均一にかつより潤沢に供給して、硬いサファイア基板でも短時間で平坦性高くラップ加工できる。
【００５１】
本発明の実施形態であるラップ加工方法は、ラップ定盤１のラップ加工面１ｂに、キャリア１２の基板保持面１２ａに保持した被加工基板１０の被加工面１０ａを対面配置する工程と、ラップ加工面１ｂ上にダイヤモンド砥粒５を分散させた溶液からなるスラリー７を供給しながら、キャリア１２とラップ定盤１をそれぞれ中心軸ｍ，ｎの周りに回転させる工程と、を有する構成なので、ラップ加工面１ｂ面内にスラリー７をより均一にかつより潤沢に供給して、硬いサファイア基板でも短時間で平坦性高くラップ加工できる。
【００５２】
本発明の実施形態であるラップ加工方法は、溶媒６の粘度が５〜１５００ｍＰａ・ｓである構成なので、ラップ加工面１ｂ面内にスラリー７をより均一にかつより潤沢に供給して、硬いサファイア基板でも短時間で平坦性高くラップ加工できる。
【実施例】
【００５３】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。しかし、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。
（実施例１）
まず、開き角度３８°、深さ１ｍｍ、ピッチ５ｍｍの断面視Ｖ字形状の溝が螺旋状に形成された図２に示すラップ定盤を作製した。
次に、前記ラップ定盤を備えた図１に示すラップ装置を用い、スラリーを供給しながら、サファイア基板のラップ加工を実施した。前記スラリーとしては、５００ｃｃのエチレングリコールに平均粒径１０μｍのダイヤモンド砥粒を２ｇ分散させた溶液を用いた。また、前記ラップ加工の条件は、キャリア及びラップ定盤の回転速度をそれぞれ１００ｒｐｍとした。
所定の平坦性を得るためのラッピングレートは０．２μｍであった。
【００５４】
（実施例２〜１５、比較例１〜３）
まず、表１に示す条件で溝を形成してラップ定盤を作製するとともに、表１に示す条件でスラリーを調整して、実施例１と同じ条件でラップ加工を実施した。
それぞれのラップ加工で、表１に示すラッピングレートが得られた。
【００５５】
【表１】
0005452175.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、ラップ定盤及びラップ加工方法に関するものであり、特に、サファイア基板など硬い表面を有する基板のラップ加工に適したラップ定盤を製造・利用する産業において利用可能性がある。
【符号の説明】
【００５７】
１…ラップ定盤、１ｂ…ラップ加工面、１ｃ…外周、１ｄ…研磨面、２…回転軸、４…溝、４ａ…一端、４ｂ…他端、４ｃ、４ｄ…内壁面、４ｅ…底面、４ｆ…底面、４ｇ…底面、４ｈ…不連続点、５…砥粒、６…溶媒、７…スラリー、１０…被加工基板、１０ａ…被加工面、１０ｂ…被加工面の反対側の面、１１…セラミックプレート、１２…キャリア、１２ａ…基板保持面、１２ｂ…基板保持面の反対側の面、１３…スラリー供給管、１３ａ…先端、１４…回転軸、５１…ラップ定盤、５１ｂ…ラップ加工面、５１ｃ…外周、５１ｄ…研磨面、５４…溝、５４ｃ、５４ｄ…内壁面、５５…砥粒、５６…溶媒、５７…スラリー、１０１…ラップ装置。
【図１】
0005452175.tif 000003
【図２】
0005452175.tif 000004
【図３】
0005452175.tif 000005
【図４】
0005452175.tif 000006
【図５】
0005452175.tif 000007
【図６】
0005452175.tif 000008
【図７】
0005452175.tif 000009
【図８】
0005452175.tif 000010
【図９】
0005452175.tif 000011