(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する研磨定盤の研磨面上に、砥粒と研磨液を混合してなる研磨スラリーを供給散布しながら、工作物を押し付け擦り合わせて研磨する遊離砥粒加工において、前記研磨定盤の研磨面を形成するものであって、
平坦な板ガラス表面に研磨面構造が形成されてなり、
この研磨面構造は、所定の均一な表面粗さの梨地処理を施された研磨面に、研磨スラリーの砥粒を複数個層状に捕獲収容し得る大きさの収容ポケットが散点状に設けられてなる
ことを特徴とする遊離砥粒加工用研磨工具。
【請求項２】
前記板ガラス表面に工作物が押し付けられた状態において、前記研磨面構造の研磨面の表面粗さは、これら研磨面と工作物の間に散布介在する研磨スラリー中の砥粒が有効に保持されるように設定されるとともに、前記収容ポケットは、前記研磨スラリー中の複数の砥粒が層状に収容保持される形状寸法に設定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の遊離砥粒加工用研磨工具。
【請求項３】
対象となる前記研磨スラリー中の砥粒の粒径が０．２５〜１０．０μｍであるのに対して、
前記研磨面構造の研磨面の表面粗さがＲａ０．０１〜０．５μｍに設定されるとともに、収容ポケットの形状寸法が横１．０〜１００．０μｍ、縦１．０〜１００．０μｍおよび深さ０．１〜１０．０μｍに設定されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の遊離砥粒加工用研磨工具。
【請求項４】
前記板ガラスの片面に前記研磨面構造が設けられている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の遊離砥粒加工用研磨工具。
【請求項５】
前記板ガラスの表裏両面に前記研磨面構造が設けられている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の遊離砥粒加工用研磨工具。
【請求項６】
遊離砥粒加工に使用される研磨工具を製造する方法であって、
平坦な板ガラス表面にサンドブラスト処理を施すことにより、請求項１から５のいずれか一つに記載の遊離砥粒加工用研磨工具の研磨面構造を形成する
ことを特徴とする遊離砥粒加工用研磨工具の製造方法。
【請求項７】
前記サンドブラスト処理を、以下の条件で行うことを特徴とする請求項６に記載の遊離砥粒加工用研磨工具の製造方法。
使用する研磨材：アルミナ（粒径：１６μｍ〜１６０μｍ）
研削圧力（噴射圧力）：０．０１Ｍｐａ〜０．５Ｍｐａ
加工時間：１０分〜６０分
【請求項８】
相対的に移動する研磨定盤と工作物との間に、砥粒と研磨液を混合してなる研磨スラリーを供給散布しながら、工作物を前記研磨定盤上に押し付け擦り合わせて研磨する遊離砥粒加工装置であって、
回転可能に設けられて、その上面に研磨工具を取外し可能に備える研磨定盤と、
この研磨定盤を回転駆動する定盤回転手段と、
前記研磨定盤の回転中心と偏心した上方位置に回転可能に設けられて、その下面に工作物を取外し可能に支持するワーク支持盤と、
このワーク支持盤を回転駆動するワーク回転手段と、
前記工作物を前記研磨定盤に対して相対的に加圧する加圧手段と、
前記研磨定盤上の研磨工具に対して研磨スラリーを供給する研磨液供給手段と、
前記定盤回転手段、ワーク回転手段、加圧手段および研磨液供給手段を連動して制御する制御手段とを備えてなり、
前記研磨工具は、請求項１〜５のいずれか一つに記載の研磨工具からなる
ことを特徴とする遊離砥粒加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は遊離砥粒加工用研磨工具、その製造方法および遊離砥粒研磨装置に関し、さらに詳細には、シリコンウェーハ等の極めて高い平坦度や平行度が要求される工作物の表面に鏡面仕上げを施すための遊離砥粒加工技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体材料、ガラス、金属材料等で、極めて高い平面度や平行度が要求される工作物（以下、ワークと称する。）の表面を鏡面に仕上るための加工技術としてポリッシング加工がある。
【０００３】
一般的なポリッシング加工は、ポリッシング用の研磨工具としての研磨布、いわゆるポリッシングパッドがポリッシング定盤の表面に一体的に貼付支持され、このポリッシングパッド上にワークをセットして、ポリッシングパッド上に砥粒と研磨液を混合してなる研磨スラリーを定量的に供給しながら、上記研磨定盤およびワークを相対的に押圧しつつ回転運動させて、その相対的な運動作用により、上記ワーク表面が鏡面に仕上げられる。
【０００４】
例えば、シリコンウェーハは、最終製品であるＩＣ、ＬＳＩ、超ＬＳＩ等の性能向上、生産性向上等の要請から、その原材料として、加工段階での厚さの均一化等の寸法安定性あるいは表面粗さの向上の要求が厳しく、このため、シリコンウェーハの製造においては、最終工程として鏡面仕上げを得るためにポリッシング加工が行われている。
【０００５】
このポリッシング加工においては、ワークとしてのシリコンウェーハの表面の高い平坦度を確保しつつ、その表面を数オングストローム以下の表面粗さに仕上げるとともに、マイクロクラック（微小な割れ目）フリー等の要求を満たす必要がある。
【０００６】
ところで、上記ポリッシングパッドは、一般にポリエステル不織布や発泡ポリウレタン等の軟質樹脂からなる軟質工具であることから、実際のポリッシング加工におけるワーク表面の平坦度の劣化は避けられず、これが最終製品であるＩＣ、ＬＳＩ、超ＬＳＩ等において大きな障害となり、その改良が要望されていた。
【０００７】
この点に関して、例えば特許文献１に記載されるように、有機高分子中に金属酸化物を微細かつ均一に複合化させた有機無機複合体で構成される研磨工具が開発され提案されているが、この研磨工具は、いわゆる消耗品として、その製造工程が複雑で、製造コストが高く、これがため、より安価な構造の開発が要請されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３４３７４９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、平坦度特性に優れる板ガラスを使用することにより、形状精度が劣化することなく、ワークの表面の高い平坦度および平行度を確保しつつ、その表面を数オングストローム以下の表面粗さの鏡面に仕上げるとともに、マイクロクラックフリー等の要求を満たす研磨工具を提供することにある。
【００１０】
本発明のもう一つの目的とするところは、上記研磨工具を簡単かつ安価に製造することができる研磨工具の製造方法を提供することにある。
【００１１】
本発明のさらにもう一つの目的とするところは、上記研磨工具を備えた遊離砥粒加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的を達成するため、本発明の遊離砥粒加工用研磨工具は、回転する研磨定盤の研磨面上に、砥粒と研磨液を混合してなる研磨スラリーを供給散布しながら、ワークを押し付け擦り合わせて研磨する遊離砥粒加工において、上記研磨定盤の研磨面を形成するものであって、平坦な板ガラス表面に研磨面構造が形成されてなり、この研磨面構造は、所定の均一な表面粗さの梨地処理を施された研磨面に、研磨スラリーの砥粒を複数個層状に捕獲収容し得る大きさの収容ポケットが散点状に設けられてなることを特徴とする。
【００１３】
好適な実施態様として、以下の構成が採用される。
（１）上記板ガラス表面にワークが押し付けられた状態において、上記研磨面構造の研磨面の表面粗さは、これら研磨面とワークの間に散布介在する研磨スラリー中の砥粒が有効に保持されるように設定されるとともに、上記収容ポケットは、上記研磨スラリー中の複数の砥粒が層状に収容保持される形状寸法に設定されている。
【００１５】
（２）対象となる上記研磨スラリー中の砥粒の粒径が０．２５〜１０．０μｍであるのに対して、上記研磨面構造の研磨面の表面粗さがＲａ０．０１〜０．５μｍに設定されるとともに、収容ポケットの形状寸法が縦１．０〜１００．０μｍ、横１．０〜１００．０μｍおよび深さ０．１〜１０．０μｍに設定されている。
【００１６】
（３）上記板ガラスの片面に前記研磨面構造が設けられている。
（４）上記板ガラスの表裏両面に上記研磨面構造が設けられている。
【００１７】
本発明の遊離砥粒加工用研磨工具の製造方法は、上記本発明の研磨工具の製造に適したものであって、平坦な板ガラス表面にサンドブラスト処理を施すことにより、上記研磨面構造を形成することを特徴とする。
【００１８】
好適な実施態様として、上記サンドブラスト処理を、以下の条件で行う。
使用する研磨材：アルミナ（粒径：１６μｍ〜１６０μｍ）
研削圧力（噴射圧力）：０．０１Ｍｐａ〜０．５Ｍｐａ
加工時間：１０分〜６０分
【００１９】
本発明の遊離砥粒加工装置は、相対的に移動する研磨定盤とワークとの間に、砥粒と研磨液を混合してなる研磨スラリーを供給散布しながら、ワークを上記研磨定盤上に押し付け擦り合わせて研磨する遊離砥粒加工装置であって、回転可能に設けられて、その上面に研磨工具を取外し可能に備える研磨定盤と、この研磨定盤を回転駆動する定盤回転手段と、上記研磨定盤の回転中心と偏心した上方位置に回転可能に設けられて、その下面にワークを取外し可能に支持するワーク支持盤と、このワーク支持盤を回転駆動するワーク回転手段と、上記ワークを上記研磨定盤に対して相対的に加圧する加圧手段と、上記研磨定盤上の研磨工具に対して研磨スラリーを供給する研磨液供給手段と、上記定盤回転手段、ワーク回転手段、加圧手段および研磨液供給手段を連動して制御する制御手段とを備えてなり、上記研磨工具が上述した本発明の研磨工具からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、本発明者による以下の着眼点に基づいた種々の試験研究の成果としてなされたものである。
【００２１】
すなわち、本発明者は、遊離砥粒加工に用いられる研磨工具には、砥粒を良好に保持する機能と、研磨工具の形状である研磨面形状を忠実にワークの被研磨面に転写させる機能の両機能が求められるところ、従来のポリッシングパッド等が軟質工具で平坦度特性に劣り、これが実際のポリッシング加工におけるワーク表面の平坦度の劣化を招いていることに鑑み、平坦度特性に優れる板ガラスのすりガラス技術に着目した。
【００２２】
つまり、すり板ガラスの表面性状は、無数の微小な凹凸からなるいわゆる梨地模様を呈しているところ、平坦度特性に優れる板ガラス本来の特性に加えて、この梨地模様の凹凸形状が砥粒を保持する機能を発揮するのではないかという点に着眼した。
【００２３】
本発明者は、このようにして得られた知見に基づいて、さらなる試験・研究を行った結果、本発明を完成するに至った。
【００２４】
すなわち、本発明の研磨工具によれば、回転する研磨定盤の研磨面上に、砥粒と研磨液を混合してなる研磨スラリーを供給散布しながら、ワークを押し付け擦り合わせて研磨する遊離砥粒加工において、上記研磨定盤の研磨面を形成するものであって、平坦な板ガラス表面に研磨面構造が形成されてなり、この研磨面構造は、所定の均一な表面粗さの梨地処理を施された研磨面に、研磨スラリーの砥粒を複数個層状に捕獲収容し得る大きさの収容ポケットが散点状に設けられてなるから、以下に列挙するような優れた効果が発揮されて、形状精度が劣化することなく、ワークの表面の高い平坦度および平行度を確保しつつ、その表面を数オングストローム以下の表面粗さの鏡面に仕上げるとともに、マイクロクラックフリー等の要求を満たす研磨工具を提供することができる。
【００２５】
（１）平坦度特性に優れる板ガラス表面に、すりガラス状の凹凸を有する研磨面構造が形成されてなるから、形状精度を劣化させることなく、ワークの表面を高い平坦度および平行度をもって研磨加工することができる。
【００２６】
（２）板ガラス表面のすりガラス状の凹凸を有する研磨面構造が、所定の均一な表面粗さの梨地処理を施された研磨面に、研磨スラリーの砥粒を複数個層状に捕獲収容し得る大きさの収容ポケットが散点状に設けられてなるから、上記研磨面構造が研磨スラリーの砥粒を有効に保持することにより、研磨対象であるワークの表面に砥粒が有効に作用して、ワーク表面から微量の切屑を取り去りつつ、従来の軟質樹脂製の研磨工具と同等の鏡面に仕上げることができ、研磨疵の発生を防止することができる。
【００２７】
（３）本発明の製造方法によれば、平坦な板ガラス表面にサンドブラスト処理を施すことにより、上記研磨面構造を形成するから、材料コストが低く、製造工程も単純で、製造コストさらには製品コストの低減化が図れ、消耗品としての研磨工具にとって顕著な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態であるポリッシング加工用研磨工具を示し、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は側面図である。
【図２】同研磨工具の表面構造を拡大して示す電子顕微鏡写真（９０μｍ×１２０μｍの範囲を１，０００倍の倍率で撮影）である。
【図３】同研磨工具の表面構造の図２おけるＡ−Ａ線に沿った断面を拡大して示す側面断面図である。
【図４】同研磨工具を用いたポリッシング加工時のポリッシングメカニズムを説明するための拡大模式図である。
【図５】同研磨工具を備えるポリッシング加工装置を示し、図５（ａ）は同ポリッシング加工装置の主要部を示す概略斜視図、図５（ｂ）は同ポリッシング加工装置の主要部を拡大して示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面全体にわたって同一の符号は同一の構成部材または要素を示している。
【００３０】
本発明に係る遊離砥粒加工用研磨工具が図１〜図４に示されており、この研磨工具１は、図５に示す遊離砥粒加工装置２に使用されるものであって、平坦な板ガラス５の表裏両面５ａ、５ｂに、すりガラス状の凹凸を有する研磨面構造６がそれぞれ形成されてなる。研磨工具１の具体的構造については後述する。
【００３１】
上記遊離砥粒加工装置２は、具体的には、ワークＷの表面Ｗａに鏡面仕上げ加工を行なうポリッシング装置であって、図示の実施形態においては、ワークＷとしてシリコンウェーハに鏡面仕上げ加工を行なうものである。
【００３２】
このポリッシング装置２は、ポリッシング定盤（研磨定盤）１０、ワーク支持盤１１、加圧装置（加圧手段）１２、研磨液供給装置（研磨液供給手段）１３および制御装置（制御手段）１４を主要部として構成され、上記ポリッシング定盤１０の上面１０ａに上記研磨工具１が取外し交換可能に設けられている。
【００３３】
ポリッシング定盤（研磨定盤）１０は、回転軸１５を介して水平回転可能に設けられた円盤状のもので、その上面１０ａに上記研磨工具１が取外し交換可能に支持固定される構造とされている。
【００３４】
上記回転軸１５は、具体的には図示しないが、従来公知の基本構造を備えてなり、上記ポリッシング定盤１０を回転駆動する定盤回転手段に駆動連結されている。この定盤回転手段は、例えば、歯車機構や伝達ベルト機構等の動力伝達機構を介して、回転駆動源である駆動モータに連係されてなり、この駆動モータが、後述する制御装置１４に電気的に接続されている。
【００３５】
ワーク支持盤１１は、上記ポリッシング定盤１０の回転中心つまり上記回転軸１５の軸心に対して偏心した上方位置に回転可能に設けられた円盤状のもので、その下面１１ａが上記ポリッシング定盤１０上の研磨工具１の研磨面１ａに平行に対向するように配置されたワーク支持面とされている。このワーク支持面１１ａは、ワークＷが取外し可能に支持される支持構造（図示省略）を備える。
【００３６】
ワーク支持盤１１は、具体的には図示しないが、従来公知の基本構造を備えてなり、このワーク支持盤１１を回転駆動するワーク回転手段に駆動連結されている。このワーク回転手段は、例えば、歯車機構や伝達ベルト機構等の動力伝達機構を介して、回転駆動源である駆動モータに連係されている。この駆動モータは、後述する制御装置１４に電気的に接続されている。
【００３７】
加圧装置（加圧手段）１２は、ワークＷを上記ポリッシング定盤１０に対して相対的に加圧するもので、具体的には、ワーク支持盤１１をポリッシング定盤１０に対して加圧する加圧体の形態とされている。この加圧体１２は、具体的には図示しないが、エアシリンダ等の押圧シリンダに駆動連結されており、この押圧シリンダによって上記ワーク支持盤１１に負荷する圧力を調整可能とされている。上記押圧シリンダの駆動源は、後述する制御装置１４に電気的に接続されている。
【００３８】
研磨液供給装置（研磨液供給手段）１３は、上記ポリッシング定盤１０上の研磨工具１の研磨面１ａに対して研磨スラリーＧＳを供給するもので、供給ノズル１３ａが上記研磨面１ａに上方から臨んで設けられており、この供給ノズル１３ａは、具体的には図示しないが研磨液供給回路を介して研磨液供給源に連通されている。この研磨液供給源は、後述する制御装置１４に電気的に接続されている。
【００３９】
上記研磨スラリーＧＳとしては、所定の粒径を有する微細な砥粒ＡＧ、ＡＧ、…をその分散媒体である研磨液に混合分散させてなる従来公知の各種研磨スラリーが使用され、例えば、水性または油性の研磨液に、微細な砥粒ＡＧ、ＡＧ、…としてダイヤモンド微粒子が分散混合されてなるダイヤモンドスラリーや、研磨液に、微細な砥粒ＡＧ、ＡＧ、…としてコロイド状の酸化ケイ素微細粒子が分散混合されてなる、スラリー状のいわゆるコロイダルシリカが使用される。
【００４０】
制御装置（制御手段）１３は、上記ポリッシング定盤１０の定盤回転手段、ワーク支持盤１１のワーク回転手段、加圧装置１２の駆動源および研磨液供給装置１３の研磨液供給源を相互に連動して自動制御するもので、具体的には、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびＩ／Ｏポート等からなるマイクロコンピュータで構成されている。
【００４１】
この制御装置１４は、上記各構成手段等に電気的に接続されて、後述するポリッシング加工を自動で実行するように、上記各構成手段を駆動制御する。
【００４２】
上記研磨工具１の具体的構造は、図１に示すように、板ガラス５が上記ポリッシング定盤１０の上面１０ａに対応した円形状とされるとともに、その表裏両面５ａ、５ｂがそれぞれポリッシング加工時のワークＷとの接触面となる、いわゆるリバーシブルタイプとされている。
【００４３】
この目的のため、上記表裏両面５ａ、５ｂを構成する上記研磨面構造６は、後述するポリッシング加工時において、研磨スラリーＧＳ中の砥粒ＡＧ、ＡＧ、…を良好に保持する機能と、研磨工具１の形状である表裏面５ａ、５ｂの平面形状を忠実にワークＷの被研磨面Ｗａに転写させる機能の両機能を兼備する。
【００４４】
具体的には、上記研磨面構造６（５ａ、５ｂ）は、図２および図３に示すように、所定の均一な表面粗さの梨地処理を施された研磨面２０に、研磨スラリーＧＳ中の砥粒ＡＧを複数個捕獲収容し得る大きさの収容ポケット２１が均一に散点状に設けられてなる。
【００４５】
これら研磨面構造６を構成する研磨面２０と収容ポケット２１、２１、…の具体的構成は、加工対象となるワークＷの材質、および使用対象となる研磨スラリーＧＳ中の砥粒ＡＧ、ＡＧ、ＡＧ、…の粒径等に対応して設定される。
【００４６】
上記研磨面構造６の研磨面２０の表面粗さ、つまり、上記研磨面２０に施された梨地処理による表面粗さは、図４に示すように、上記板ガラス５表面５ａ（５ｂ）にワークＷが押し付けられた状態つまりポリッシング加工状態において、これら研磨面２０とワークＷの間に供給散布され介在する研磨スラリーＧＳ中の砥粒ＡＧ、ＡＧ、…が有効に保持されるように設定されている。
【００４７】
また、上記収容ポケット２１は、図２に示すように、いわゆるクレーター形状のもので、円形もしくは正方形に近い平面輪郭形状を有する。この収容ポケット２１の形状寸法は、図４に示すポリッシング加工状態において、上記研磨スラリーＧＳ中の複数の砥粒ＡＧ、ＡＧ、…が層状に収容保持されるように設定されている。
【００４８】
上記表裏両面５ａ、５ｂが、このような均一に梨地処理された研磨面２０とクレーター形状の収容ポケット２１、２１、…とからなる研磨面構造６を有することにより、ポリッシングされたワークＷの表面Ｗａは、所定の鏡面に仕上がるとともに、マイクロクラックも生じない。
【００４９】
つまり、図４を参照して、研磨工具１を用いたポリッシング加工時のポリッシングメカニズムを説明すると、上記研磨面構造６の研磨面２０においては、砥粒ＡＧ、ＡＧ、…が良好に保持されて、ワークＷの表面Ｗａ（図示の場合は下面）のポリッシングに有効に作用している。一方、上記収容ポケット２１においては、砥粒ＡＧ、ＡＧ、…が層状（図示の場合は２または３層）に収容保持される結果、上記研磨面２０における砥粒ＡＧ、ＡＧ、…よりも弱い作用力をもってワークＷの表面Ｗａのポリッシングに有効に作用している。
【００５０】
この結果、上記研磨面構造６に保持される砥粒ＡＧ、ＡＧ、…は、所定の均一な表面粗さの梨地処理を施された研磨面２０と、この研磨面２０に散点状に存在する収容ポケット２１、２１、…とによりそれぞれ良好に保持されるとともに、これら両者（研磨面２０と収容ポケット２１、２１、…）の異なる保持状態により、ワークＷの表面Ｗａのポリッシングに強弱の圧力差をもって有効に作用して、研磨工具１の表面１ａ（１ｂ）の平面形状を忠実にワークＷの表面（被研磨面）Ｗａに転写させながら鏡面に仕上げる。
【００５１】
なお、上記研磨面構造６を構成する研磨面２０と収容ポケット２１、２１、…の具体的な構成（研磨面２０に施される梨地処理による表面粗さ、収容ポケット２１の形状寸法等）は、加工対象となる特定のワークＷを、特定の研磨スラリーＧＳ（砥粒ＡＧ、ＡＧ、ＡＧ、…）を用いて実際にポリッシングする実験を通じて、選択設定されることとなる。
【００５２】
一例として、対象となる研磨スラリーＧＳ中の砥粒ＡＧ、ＡＧ、ＡＧ、…の粒径が０．２５〜１０．０μｍであるのに対して、上記研磨面構造６の均一な梨地処理面である研磨面２０の表面粗さが、Ｒａ０．０１〜０．５μｍに設定されるとともに、クレーター形状の収容ポケット２１の形状寸法が、横１．０〜１００．０μｍ、縦１．０〜１００．０μｍ（または径寸法１．０〜１００．０μｍ）および深さ０．１〜１０．０μｍに設定されている。
【００５３】
図示の実施形態の研磨面構造６においては、対象となる研磨スラリーＧＳ中の砥粒ＡＧ、ＡＧ、ＡＧ、…の粒径が０．２５〜１０．０μｍであるのに対して、図３に示すように、上記研磨面２０の表面粗さが、Ｒａ０．０１〜０．５μｍに設定されるとともに、上記収容ポケット２１の形状寸法が、横寸法Ｘ（図２おけるＡ−Ａ線に平行な方向の寸法）が約１０μｍ、縦寸法Ｙ（図示しないが横寸法Ｘに直交する方向の寸法で、横寸法Ｘにほぼ対応）が約１０μｍ（≒径寸法Ｄが約１０μｍ）、および深さ寸法Ｚが約５μｍに設定されている。
【００５４】
上記のように構成された研磨工具１は、具体的には、平坦な板ガラス５の表裏面５ａ、５ｂにサンドブラスト処理をそれぞれ施すことにより、上記研磨面構造６、６が形成される。
【００５５】
このサンドブラスト処理は、図示の実施形態においては以下の条件で行われる。
使用する研磨材：アルミナ（粒径：１６μｍ〜１６０μｍ）
研削圧力（噴射圧力）：０．０１Ｍｐａ〜０．５Ｍｐａ
加工時間：１０分〜６０分
加工後のフッ酸処理：なし
【００５６】
特に、サンドブラスト処理における加工時間が研磨面構造６に与える影響は大きく、延いてはポリッシング加工時間およびポリッシングが施されるワークＷの表面Ｗａの性状（スクラッチやマイクロクラックの発生の有無等）にも大きく影響することが試験的に判明した。
【００５７】
つまり、加工時間が１０分よりも短いと、研磨面構造６の収容ポケット２１が少なく、一方、６０分よりも長いと、収容ポケット２１の形状寸法が大きくなり過ぎ、また配設数も多くなり過ぎる。加工時間が１０〜６０分の範囲では、研磨面構造６の研磨面の表面粗さが砥粒ＡＧ、ＡＧ、…の保持に適するとともに、収容ポケット２１の形成数と形状寸法が複数の砥粒ＡＧ、ＡＧ、…を収容保持するのに適し、またポリッシング加工時間が従来に比較して短くなり（つまり加工速度が速くなり）、ポリッシングが施されるワークＷの表面Ｗａのスクラッチやマイクロクラックの発生もないことが試験的に判明した。
【００５８】
しかして、以上のように構成されたポリッシング装置２において、回転するポリッシング定盤１０の研磨工具１上に、加圧装置１２により加圧されたワーク支持盤１１に支持されたワークＷを押し当て、ポリッシング定盤１０およびワーク支持盤１１を回転させながらワークＷの表面（下面）Ｗａにポリッシング加工が行われる。
【００５９】
このポリッシング加工の間、研磨液供給装置１３の供給ノズル１３ａから、研磨スラリーＧＳが上記研磨工具１上に適宜供給されて散布される。ワークＷは、回転するポリッシング定盤１０の研磨工具１上の偏心位置でワーク支持盤１１と共に自転することになり、ワークＷの表面Ｗａが押し付け擦り合わせながら全面を均一にポリッシング加工される。
【００６０】
次に、ワークＷの表裏面Ｗａ、Ｗｂが上下裏返しされて、ワークＷの裏面Ｗｂが下面となるように上記ワーク支持盤１１にセットされ、上記と同様に裏面（下面）Ｗｂにポリッシング加工が行われる。
【００６１】
以上詳述したように、本実施形態の研磨工具１は、回転するポリッシング定盤１０の研磨面１ａ上に、砥粒ＡＧ、ＡＧ、…と研磨液を混合してなる研磨スラリーＧＳを供給散布しながら、ワークＷを押し付け擦り合わせて研磨する遊離砥粒加工において、上記研磨定盤１０の研磨面１ａを形成するものであって、平坦な板ガラス５の表裏両面５ａ、５ｂにすりガラス状の凹凸を有する研磨面構造６、６が形成されてなり、これら研磨面構造６、６はそれぞれ、所定の均一な表面粗さの梨地処理を施された研磨面２０に、研磨スラリーＧＳの砥粒ＡＧを複数個捕獲収容し得る大きさの収容ポケット２１が散点状に設けられているから、以下に列挙するような優れた効果が発揮されて、形状精度が劣化することなく、ワークＷの表面Ｗａ（Ｗｂ）の高い平坦度および平行度を確保しつつ、その表面Ｗａ（Ｗｂ）を数オングストローム以下の表面粗さの鏡面に仕上げるとともに、マイクロクラックフリー等の要求を満たすことができる。
【００６２】
（ａ）平坦度特性に優れる板ガラス５の表裏面５ａ、５ｂに、すりガラス状の凹凸を有する研磨面構造６、６が形成されてなるから、形状精度を劣化させることなく、ワークＷの表面Ｗａを高い平坦度および平行度をもって研磨加工することができる。
【００６３】
（ｂ）板ガラス５の表裏両面５ａ、５ｂのすりガラス状の凹凸を有する研磨面構造６が、所定の均一な表面粗さの梨地処理を施された研磨面２０に、研磨スラリーＧＳの砥粒ＡＧを複数個捕獲収容し得る大きさの収容ポケット２１が散点状に設けられているから、上記研磨面２０が研磨スラリーＧＳの砥粒ＡＧを有効に保持することにより、研磨対象であるワークＷの表面Ｗａに砥粒ＡＧが有効に作用して、ワークＷの表面Ｗａから微量の切屑を取り去りつつ、従来の軟質樹脂製の研磨工具と同等の鏡面に仕上げることができ、研磨疵の発生を防止することができる。
【００６４】
（ｃ）本実施形態の研磨工具１の製造方法によれば、平坦な板ガラス５の表裏面５ａ、５ｂにサンドブラスト処理を施すことにより、上記研磨面構造６を形成するから、材料コストが低く、製造工程も少なく単純で、製造コストさらには製品コストの低減化が図れる。
【００６５】
なお、上述した実施形態はあくまでも本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれに限定されることなく、その範囲内で種々の設計変更が可能である。
【００６６】
例えば、図示の実施形態においては、上記板ガラス５の表裏両面５ａ、５ｂに研磨面構造６、６がそれぞれ設けられて、研磨工具１を表裏１ａ、１ｂ裏返して２回使用できるいわゆるリバーシブル構造とされているが、目的に応じて、片面だけ使用できる構造としても良いことはもちろんである。
【００６７】
また、図示の実施形態においては、ポリッシング加工に使用される研磨工具１について説明したが、本発明の研磨工具はラッピング加工用の研磨工具としても適用可能である。具体的には、本発明の研磨工具は、特にシリコンウェーハ等の製造において、最終工程としてのポリッシング加工だけでなく、その前工程のウェーハ表面の高い平坦度を得るラッピング加工にも適用可能であり、汎用性に富む。
【００６８】
さらに、ポリッシング装置２の具体的構造も、図示の実施形態に限定されず、同様の機能を有する他の構造も採用可能である。
【００６９】
一例として、図示の実施形態のポリッシング装置２は、ポリッシング定盤１０の上にワークＷを載せるとともに、その隙間に研磨スラリーＧＳを供給分散して擦り合わせながらワークＷを研磨していくいわゆる片面タイプであるが、具体的には図示しないが、ワークＷの上下両面Ｗａ、Ｗｂを２つのポリッシング定盤１０、１０で挟み込み、上下両面Ｗａ、Ｗｂを同時に研磨するいわゆる両面タイプも採用可能である。
【符号の説明】
【００７０】
Ｗ                            ワーク（工作物）
Ｗａ、Ｗｂ                    ワークの表裏面（被研磨面）
ＳＧ                          研磨スラリー
ＡＧ                          砥粒
１                            研磨工具
１ａ                          研磨工具の研磨面
２                            ポリッシング装置（遊離砥粒加工装置）
５                            板ガラス
５ａ、５ｂ                    板ガラスの表裏面
６                            研磨面構造
１０                          ポリッシング定盤（研磨定盤）
１１                          ワーク支持盤
１２                          加圧装置（加圧手段）
１３                          研磨液供給装置（研磨液供給手段）
１３ａ                        供給ノズル
１４                          制御装置（制御手段）
２０                          研磨面構造の研磨面
２１                          研磨面構造の収容ポケット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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