(57)【要約】      （修正有）【課題】  バッキングパッドとテンプレートをともに具備する研磨ヘッドにおいて、ワークの研磨中にテンプレートが研磨ヘッドから剥離しにくい研磨ヘッド等を提供する。【解決手段】  少なくとも、円盤状であり、ワークＷの裏面を保持するためのキャリア１５と、該キャリアの下面部に貼着され、前記ワークを前記キャリアのワーク保持面に保持するバッキングパッド１２と、前記キャリアの下面部の周辺部に配置され、前記ワークのエッジ部を包囲する環状のテンプレート１３とを有し、前記キャリアのワーク保持面に前記ワークを保持し、前記ワークの表面を定盤上に貼り付けた研磨布に摺接させて研磨する研磨ヘッドであって、前記テンプレートが、前記バッキングパッドに隣接するように配置され、前記バッキングパッドを介さずに前記キャリアの下面部に接着されている研磨ヘッド１１及びこれを具備する研磨装置。【選択図】  図１
2008093811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、
円盤状であり、ワークの裏面を保持するためのキャリアと、
該キャリアの下面部に貼着され、前記ワークを前記キャリアのワーク保持面に保持するバッキングパッドと、
前記キャリアの下面部の周辺部に配置され、前記ワークのエッジ部を包囲する環状のテンプレートとを有し、前記キャリアのワーク保持面に前記ワークを保持し、前記ワークの表面を定盤上に貼り付けた研磨布に摺接させて研磨する研磨ヘッドであって、
前記テンプレートが、前記バッキングパッドに隣接するように配置され、前記バッキングパッドを介さずに前記キャリアの下面部に接着されていることを特徴とする研磨ヘッド。
【請求項２】
前記キャリアは、前記ワーク保持面に剛性フィルムが接着されているものであり、前記バッキングパッド及び前記テンプレートは前記剛性フィルムに接着されていることを特徴とする請求項１に研磨ヘッド。
【請求項３】
前記剛性フィルムの材質がＰＥＴであることを特徴とする請求項２に記載の研磨ヘッド。
【請求項４】
前記ワークがシリコン単結晶ウエーハであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の研磨ヘッド。
【請求項５】
前記テンプレートの材質は、研磨布との摩擦係数が、少なくとも最大相対速度までにおいて、前記研磨布とワークとの摩擦係数の±２５％以内である材質であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の研磨ヘッド。
【請求項６】
前記テンプレートの材質がポリイミドであることを特徴とする請求項５に記載の研磨ヘッド。
【請求項７】
前記キャリアが、少なくとも前記ワーク保持面にラバー膜を有し、該ラバー膜の前記ワーク保持面とは反対側に密閉された空間部を有し、圧力調整機構で前記空間部の圧力を変化させて前記ワーク保持面の形状を調節するラバーチャックキャリアであることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の研磨ヘッド。
【請求項８】
ワークの表面を研磨する際に使用する研磨装置であって、少なくとも、定盤上に貼り付けられた研磨布と、該研磨布上に研磨剤を供給するための研磨剤供給機構と、前記ワークを保持するための研磨ヘッドとして、請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の研磨ヘッドを具備するものであることを特徴とする研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの表面を研磨する際にワークを保持するための研磨ヘッド、及びそれを備えた研磨装置に関し、特には、バッキングパッドとテンプレートをともに具備する研磨ヘッド、及びそれを備えた研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウエーハ等のワークの表面を研磨する装置として、ウエーハを片面ずつ研磨する片面研磨装置と、両面同時に研磨する両面研磨装置とがある。
一般的な片面研磨装置は、例えば図７に示したように、研磨布９４が貼り付けられた定盤９３と、研磨剤供給機構９６と、研磨ヘッド９２等から構成されている。このような研磨装置９１では、研磨ヘッド９２でワークＷを保持し、研磨剤供給機構９６から研磨布９４上に研磨剤９５を供給するとともに、定盤９３と研磨ヘッド９２をそれぞれ回転させてワークＷの表面を研磨布９４に摺接させることにより研磨を行う。
【０００３】
ワークを研磨ヘッドに保持する方法としては、平坦な円盤状のプレートにワックス等の接着剤を介してワークを貼り付ける方法、軟質のパッド（バッキングパッド）で水貼りする方法、真空吸着する方法などがある。
さらに、ワークが研磨ヘッドの保持面から外れないように、ワークのエッジ部を包囲するテンプレートが設けられることがある。
【０００４】
このようにバッキングパッド及びテンプレートをともに具備した研磨ヘッドにワークを保持する場合、一般に、市販されているテンプレートアセンブリと呼ばれるようなテンプレートとバッキングパッドを一体にした構造物を研磨ヘッドのワークを保持する保持面に接着することによって行われる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
このようなテンプレートアセンブリの一例を図６（ａ）に示した。
テンプレートアセンブリ８４は円形のバッキングパッド８２の外周部に環状のテンプレート８３が接着剤や両面テープなどで接着されている。また、テンプレートの材質としてはガラスエポキシ樹脂（ＧＥＰ）等が一般に用いられている。
このようなテンプレートアセンブリ８４が接着された研磨ヘッドのキャリアの一例を図６（ｂ）に示した。キャリア８５にテンプレートアセンブリ８４のバッキングパッド８２側がキャリア８５に接着剤や両面テープなどで接着されている。
【０００６】
このようなテンプレートアセンブリ８４を、研磨ヘッドを構成するキャリア８５の下面に接着してワークＷを研磨した場合、ワークの研磨中にテンプレート８３が剥離してしまうなどの問題があった。そして、このようなテンプレートが剥離する問題は、特に、ラバーチャックキャリアによってワークを研磨するとき、生産性を上げるために高押圧力、高速での研磨を行う際には顕著となり、研磨荷重を高くできないという問題があった。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２９６４６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は、このような問題点に鑑みなされたもので、バッキングパッドとテンプレートをともに具備する研磨ヘッドにおいて、ワークの研磨中にテンプレートが研磨ヘッドから剥離しにくい研磨ヘッドを提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、少なくとも、円盤状であり、ワークの裏面を保持するためのキャリアと、該キャリアの下面部に貼着され、前記ワークを前記キャリアのワーク保持面に保持するバッキングパッドと、前記キャリアの下面部の周辺部に配置され、前記ワークのエッジ部を包囲する環状のテンプレートとを有し、前記キャリアのワーク保持面に前記ワークを保持し、前記ワークの表面を定盤上に貼り付けた研磨布に摺接させて研磨する研磨ヘッドであって、前記テンプレートが、前記バッキングパッドに隣接するように配置され、前記バッキングパッドを介さずに前記キャリアの下面部に接着されていることを特徴とする研磨ヘッドが提供される（請求項１）。
【００１０】
このような、テンプレートが、バッキングパッドに隣接するように配置され、バッキングパッドを介さずにキャリアの下面部に接着されている研磨ヘッドであれば、研磨ヘッドに対するテンプレートの接着強度を高くすることができる。また、ワーク研磨中にバッキングパッドにかかる負荷はテンプレートに直接には伝わらない。この結果、このような研磨ヘッドを用いて、ワークの研磨を行えば、テンプレートが研磨ヘッドから剥離することを抑制することができる。
【００１１】
この場合、前記キャリアは、前記ワーク保持面に剛性フィルムが接着されているものであり、前記バッキングパッド及び前記テンプレートは前記剛性フィルムに接着されていることが好ましく（請求項２）、この場合、前記剛性フィルムの材質がＰＥＴであることが好ましい（請求項３）。
【００１２】
このように、キャリアは、ワーク保持面にＰＥＴ等の剛性フィルムが接着されているものであり、バッキングパッド及びテンプレートがこの剛性フィルムに接着されていれば、テンプレートの接着性をさらに向上させることができる。その結果、テンプレートの研磨ヘッドからの剥離をより効果的に抑制することができる。
【００１３】
また、前記ワークがシリコン単結晶ウエーハであることとすることができる（請求項４）。
このように、ワークが近年大口径化が著しいシリコン単結晶ウエーハである場合に、本発明に係る研磨ヘッドであれば、ワーク研磨中のテンプレートの研磨ヘッドからの剥離を抑制することができる。
【００１４】
また、前記テンプレートの材質は、研磨布との摩擦係数が、少なくとも最大相対速度までにおいて、前記研磨布とワークとの摩擦係数の±２５％以内である材質であることが好ましい（請求項５）。
このように、テンプレートの材質は、研磨布との摩擦係数が、少なくとも最大相対速度までにおいて、前記研磨布とワークとの摩擦係数の±２５％以内である材質であれば、ワークの研磨中、ワークとテンプレートにほぼ均等の負荷が加わり、安定して研磨を行うことができる。その結果、テンプレートの剥離をより効果的に抑制することができる。
【００１５】
この場合、前記テンプレートの材質がポリイミドであることとすることができる（請求項６）。
このように、テンプレートの材質がポリイミドであれば、特にワークがシリコン単結晶ウエーハである場合には、ワークとテンプレートにかかる研磨布との摩擦係数をほぼ同じにすることができる。また、ポリイミドは耐摩耗性に優れており、テンプレートを長寿命化することもできる。
【００１６】
また、前記キャリアが、少なくとも前記ワーク保持面にラバー膜を有し、該ラバー膜の前記ワーク保持面とは反対側に密閉された空間部を有し、圧力調整機構で前記空間部の圧力を変化させて前記ワーク保持面の形状を調節するラバーチャックキャリアであることが好ましい（請求項７）。
【００１７】
このように、キャリアが空間部の圧力を変化させてワーク保持面の形状を調節するラバーチャックキャリアであれば、高平坦な両面研磨ウエーハをワークとしたときであっても、ワークの形状を悪化させないで表面の二次研磨、仕上げ研磨を行うことができる。その結果、高平坦なウエーハの加工が可能となる。
【００１８】
さらに、本発明では、ワークの表面を研磨する際に使用する研磨装置であって、少なくとも、定盤上に貼り付けられた研磨布と、該研磨布上に研磨剤を供給するための研磨剤供給機構と、前記ワークを保持するための研磨ヘッドとして、前記本発明に係る研磨ヘッドを具備するものであることを特徴とする研磨装置が提供される（請求項８）。
【００１９】
このように、本発明に係る研磨ヘッドを備えた研磨装置を用いて、ワークの研磨を行えば、研磨ヘッドに対するテンプレートの接着強度を高くした上で研磨を行うことができる。また、ワーク研磨中にバッキングパッドにかかる負荷はテンプレートに直接には伝わらない。その結果、このような研磨装置を用いて、ワークの研磨を行えば、テンプレートが研磨ヘッドから剥離することを抑制することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る研磨ヘッドを用いてワークの研磨を行えば、バッキングパッドとテンプレートをともに有する研磨ヘッドで、特に高押圧力、高速の研磨条件であっても、テンプレートの剥離を抑制して研磨を行うことができる。その結果、ワークの研磨工程において生産性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
前述のように、テンプレートアセンブリを研磨ヘッドのキャリアの下面部に接着してワークを研磨した場合、ワークの研磨中にテンプレートが部分的に剥離するなどの問題があった。また、このため、ワークを研磨布に押圧する圧力（押圧力）をある程度以上高くできないという問題があった。
このような問題に対し、本発明者らは、ワークの研磨中にテンプレートが研磨ヘッドの下面から剥離することを抑制する方法について鋭意検討を行った。
【００２２】
その中で、本発明者らは、市販のテンプレートアセンブリを使用したときのように、テンプレートがバッキングパッドを介して研磨ヘッドのキャリアに接着されていると、テンプレートとバッキングパッドとの間の接着強度が低いために、高押圧力でワークを研磨する際にテンプレートが剥離しやすいことを見出した。また、研磨中にワークが受ける摩擦力とテンプレートが受ける摩擦力との違いから、テンプレートが接着されているバッキングパッドに不均一に負荷が加わり、バッキングパッドに接着されているテンプレートの接着強度の低さから、テンプレートがバッキングパッドから剥離しやすくなるということを見出した。
【００２３】
そこで、本発明者らは、さらに鋭意実験及び検討を行い、テンプレートをバッキングパッドに接着するのではなく、バッキングパッドに隣接するようにして配置し、バッキングパッドを介さずにキャリアに直接接着させるようにすれば、研磨中にテンプレートが剥離することを抑制することができることに想到し、本発明を完成させた。
【００２４】
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明に係る研磨ヘッド及び研磨装置について具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図１は、本発明に係る研磨ヘッドの一例（第１の態様）を示している。この研磨ヘッド１１は、下面部が平坦な円盤状であるキャリア１５と、キャリア１５に貼着されているバッキングパッド１２、バッキングパッド１２に隣接するように配置され、バッキングパッド１２を介さずにキャリア１５の下面部に直接接着されているテンプレート１３を有している。バッキングパッド１２及びテンプレート１３は接着剤や両面テープ等でキャリア１５の下面部に接着されているが、これらの接着剤や両面テープ等は図面上に表していない。なお、本明細書中で、「キャリアの下面部」と言う場合、その時点でのキャリアの構成のうち最も下に位置する面のことを指し、必ずしも「キャリアのワーク保持面」と一致するわけではない。
【００２５】
キャリア１５には、剛性が高く、ワークＷの金属汚染を引き起こさないもの、例えばアルミナ等のセラミック製の円形プレート等を使用することができる他、下面部が平坦であれば本発明を適用することができ、後で詳述するようなラバーチャックキャリア等種々のものを用いることができる。
また、キャリア１５の下面部は、バッキングパッド１２とテンプレート１３を接着するので、テンプレート１３の外径と同じ径の大きさ以上とする。
【００２６】
キャリア１５の下面部に貼着されるバッキングパッド１２は、水を含ませてワークＷを貼り付け、キャリア１５のワーク保持面にワークＷを保持するものである。バッキングパッド１２は、例えば発泡ポリウレタン製とすることができる。このようなバッキングパッド１２を設けて水を含ませることで、バッキングパッド１２に含まれる水の表面張力によりワークＷを確実に保持することができる。
【００２７】
キャリア１５の下面部の周辺部には、バッキングパッド１２の周囲に隣接するようにテンプレート１３が接着されている。テンプレート１３は、ワークＷのエッジ部を保持するためのものであり、キャリア１５の下面部の外周部に沿って、下方に突出するように接着される。ただし、テンプレート１３は、研磨中、ワークＷのエッジ部を保持してワークＷがキャリア１５から外れるのを防ぐ一方、仕上げ研磨工程等では、できるだけ定盤１７上に貼り付けた研磨布１８を押圧しないような厚さにする。例えば０．８ｍｍ程度の厚さを有する通常のシリコン単結晶ウエーハの研磨に使用するものであれば、テンプレート１３は、バッキングパッド１２から０．４〜０．７ｍｍ程度の範囲で突出させればよい。ただし、特に高押圧力でワークＷの研磨を行う場合などには、バッキングパッド１２や研磨布１８の圧縮などによってテンプレート１３が研磨布１８に接触し、押圧されることがある。また、上記仕上げ研磨より前の、一次研磨や二次研磨工程等においては、ワークの外周ダレを抑制する目的で、ワークとほぼ同じかやや厚いテンプレート（例えば、ワークが直径３００ｍｍのシリコン単結晶ウエーハの場合、ワークの研磨目標厚さが７７５μｍに対して７７５〜８２５μｍ程度の厚さのテンプレート）を使用し、ワーク研磨中に同時にテンプレートを研磨する。本発明の効果は、上記のいずれの場合に本発明を適用した場合でも得られるが、特に、テンプレートの厚さがワークよりもほぼ同じかやや厚い場合には、テンプレートと研磨布の摩擦力が大きく、テンプレートの剥離が起こりやすいので、本発明の効果がより顕著である。
また、テンプレート１３は、ワークＷのエッジ部を保持して研磨中に外れるのを防ぐためのものであるので、そのリング幅は特に厚くする必要はなく、通常は０．３〜３ｍｍ程度の厚さとすればよい。
【００２８】
バッキングパッド１２とテンプレート１３との間では、直接的に研磨による負荷の伝播がないように、すなわち、キャリア１５を通じてのもの以外に研磨による負荷の伝播がないように独立したものとする。ただし、バッキングパッド１２とテンプレート１３の間に隙間を設けることは特に必要ではなく、接触していても構わない。
【００２９】
このように研磨ヘッド１１を構成することによって、テンプレート１３がバッキングパッド１２を介さずに直接キャリア１５と接着される。この研磨ヘッド１１を用いてワークＷの研磨を行えば、テンプレート１３がキャリア１５と接着されているので接着強度が強く、また、前述のように、テンプレート１３がバッキングパッド１２と研磨の負荷に関して独立しているために、ワークＷへの摩擦力からバッキングパッド１２に伝わった負荷がテンプレート１３のキャリア１５との接着面に直接に影響することがないので、テンプレート１３のキャリア１５からの剥離を抑制することができる。
【００３０】
図２は、本発明に係る研磨ヘッドの第２の態様を示している。
この研磨ヘッド２１では、図１の研磨ヘッド１１の構成に加えて、キャリア２５のワーク保持面に、剛性フィルム２２が接着剤や両面テープ等により接着され、キャリア２５の下面部が形成されている。従って、研磨ヘッド２１の下面部に接着されるバッキングパッド１２及びテンプレート１３は剛性フィルム２２に接着されている。
【００３１】
剛性フィルム２２にはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の種々の高分子材料等を採用することができる。
このように研磨ヘッド２１が構成されることによって、テンプレート１３が剛性フィルム２２に接着され、剛性フィルム２２はキャリアのワーク保持面に全体的に接着されるため、テンプレート１３のキャリアへの接着強度がより高まり、より効果的にキャリアからのテンプレート１３の剥離を抑制することができる。
【００３２】
以下、本発明が特に好適に適用できる場合として、キャリアをラバーチャックキャリアとした場合を説明する。
図３は、本発明に係る研磨ヘッドの第３の態様を示したものである。
この研磨ヘッド３１では、キャリア３５として、ワーク保持面にラバー膜（弾性膜）３６を有し、ラバー膜の反対側に密閉された空間部３９を有し、圧力調整機構４０で空間部３９の圧力を変化させてワーク保持面の形状や押圧力を調節できるようにしたものを採用している。空間部３９は、例えば、キャリア３５をラバー膜３６の他、ＳＵＳ（ステンレス）等の剛体製のリング体３７と、これを上部で閉塞する裏板３８によって構成することによって形成される。
キャリア３５の上部中央には圧力調整機構４０に連通する圧力調整用の貫通孔４１が設けられている。
【００３３】
このキャリア３５のワーク保持面には、上記第１の態様と同様に、バッキングパッド１２が接着され、テンプレート１３が、バッキングパッド１２に隣接してバッキングパッド１２を介さずに接着されている。
【００３４】
なお、ラバーチャックキャリア３５は、少なくともラバー膜のワーク保持面とは反対側に圧力調整用の空間部を有するものであればよく、図３に示した構成の他、公知のラバーチャックキャリアに対して本発明を適用することができる。
【００３５】
キャリアがラバーチャックキャリアである場合、上記のような構造だけでも第１の態様と同様に、テンプレート１３が研磨ヘッドから剥離することを抑制するという本発明の効果を得られるが、キャリアがラバーチャックキャリアの場合には、高押圧力によるワーク研磨時におけるワーク保持面の形状変化が、ワーク保持面がセラミック等の剛体である場合よりも大きいため、テンプレートの剥離抑制効果をより向上させるために、図４に示すように、キャリアのワーク保持面に剛性フィルムを具備することが特に好ましい。
【００３６】
図４には、本発明に係る研磨ヘッドの第４の態様として、ワーク保持面に剛性フィルム５２が接着されているラバーチャックキャリア５５を有するヘッド本体５１を示した。
剛性フィルム５２をキャリア５５のワーク保持面に接着することによる基本的な効果は上記第２の態様で説明したものと同様であるが、キャリアがラバーチャックキャリアである場合には、テンプレート１３の接着強度が高まる効果が特に大きく、より効果的にワーク研磨中のテンプレート１３の剥離を抑制することができる。
【００３７】
テンプレート１３の材質は、研磨布１８との摩擦係数が、ワークＷと研磨布１８との研磨係数に近いものにすることが好ましい。このようにすれば、研磨による負荷がテンプレート１３に加わりにくく、より効果的にテンプレート１３の剥離を抑えることができる。具体的には、研磨布１８との摩擦係数が、少なくとも最大相対速度までにおいて、研磨布１８とワークＷとの摩擦係数の±２５％以内である材質とすればよい。その他、ワークＷを汚染せず、かつ、キズや圧痕を付けないために、ワークよりも柔らかく、研磨中に研磨布１８と摺接されても摩耗しにくい、耐摩耗性の高い材質であることが好ましい。
【００３８】
シリコン単結晶ウエーハの研磨に使用する場合についてテンプレート１３の材質として好ましいものを選び出す際に、以下のような実験を行い、市販のテンプレートアセンブリに一般に採用されているガラスエポキシ樹脂（ＧＥＰ）、及び、耐摩耗性が高いとされるアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ）、ポリイミド樹脂（ＰＩ）の、研磨布との摩擦係数を測定した。
【００３９】
（実験１）
図４のように研磨ヘッド５１を構成した。ただし、テンプレート１３の材質は上記３種のプラスチックを順次入れ替えた。
ワークＷをキャリア５５に保持せず、テンプレート１３を研磨布１８に押圧した状態で定盤１７を回転させ、摩擦係数を測定した。ただし研磨荷重を２０ｋＰａとし、定盤１７の回転数を変化させ、テンプレート１３と定盤１７との相対速度を０ｍ／分から１２０ｍ／分まで変化させた。
また、図４の研磨ヘッド５１のうち、テンプレート１３を除いて構成し、ワークＷをシリコン単結晶ウエーハとして、上記テンプレート１３の測定の場合と同様に摩擦係数を測定した。
【００４０】
このようにして得られた結果を図８に示す。テンプレート１３がポリイミドとした場合に、全ての測定速度においてシリコン単結晶ウエーハと非常に近い摩擦係数となっている。
このことから、ワークＷとしてシリコン単結晶ウエーハを研磨する場合には、テンプレート１３の材料はポリイミドとすることが好ましい。
【００４１】
また、テンプレート１３として各種プラスチックを用いたときの摩耗速度を下記のように実際に測定した。
【００４２】
（実験２）
実験１と同様にして研磨荷重３０ｋＰａ、定盤回転数を２９ｒｐｍとしたときのテンプレート１３の摩耗速度を測定した。
その結果、ポリイミドが１時間当たり０．３μｍ、ＡＢＳ樹脂が１時間当たり０．１μｍなのに対し、ガラスエポキシは１時間当たり５．８μｍであった。
【００４３】
このように、ポリイミドは、従来一般に用いられていたガラスエポキシに比べて格段に摩耗性が高いので、この点でも、シリコン単結晶ウエーハを研磨する際にはテンプレート１３の材質として適している。
【００４４】
図５は、上記研磨ヘッド１１を備えた研磨装置６１の概略を示している。この研磨装置６１は、研磨ヘッド１１のほか、定盤１７上に貼り付けられた研磨布１８と、研磨布１８上に研磨剤６５を供給するための研磨剤供給機構６６を具備している。
この研磨装置６１を用いてワークＷを研磨するには、まず、水を含ませたバッキングパッド１２にワークＷを貼りつけてワークＷの裏面をキャリア１５で保持するとともに、ワークＷのエッジ部をテンプレート１３で保持する。
【００４５】
そして、研磨剤供給機構６６から研磨布１８上に研磨剤６５を供給するとともに、研磨ヘッド１１と定盤１７をそれぞれ所定の方向に回転させながらワークＷを研磨布１８に摺接させる。キャリア１５に保持されたワークＷを、定盤１７上の研磨布１８に対して回転しながら所定の押圧力で押し付けてワークＷの表面を研磨することができる。
【００４６】
このような研磨ヘッド１１を備えた研磨装置６１を用いてワークＷの研磨を行えば、テンプレート１３がバッキングパッド１２に接着されているのではなく直接キャリア１５の下面部に接着されている構造となっているため、テンプレート１３のキャリア１５からの剥離を抑制することができる。
図５中の研磨ヘッド１１を、図２−４に示した研磨ヘッド２１、３１、５１としても当然同様の効果が得られる。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明の実施例及び比較例について説明する。
（実施例１）
図３に示した構成の研磨ヘッド３１を以下のように作製した。まず上部を裏板３８に閉塞されたＳＵＳ製のリング体３７の外周に、ラバー膜３６を均一の引張力で貼り付けてラバーチャックキャリア３５とした。このラバーチャックキャリア３５のワーク保持面（ラバー膜）にバッキングパッド１２を両面テープで貼着し、バッキングパッド１２の周囲に隣接するように両面テープで環状のテンプレート１３を接着した。なお、テンプレート１３はポリイミド製とした。
【００４８】
上記のような研磨ヘッド３１を備えた研磨装置を用いて、以下のように、ワークＷとして直径３００ｍｍ、厚さ７７５μｍのシリコン単結晶ウエーハの研磨を行った。なお、使用したシリコン単結晶ウエーハは、その両面に予め１次研磨を施し、エッジ部にも研磨を施したものである。また、定盤１７には直径が８００ｍｍであるものを使用し、研磨布１８には通常用いられるものを使用した。
【００４９】
研磨の際には、研磨剤にはコロイダルシリカを含有するアルカリ溶液を使用し、研磨ヘッド３１と定盤１７はそれぞれ３１ｒｐｍ、２９ｒｐｍで回転させた。ワークＷの研磨荷重（押圧力）は１０、１５、２０、２５、３０ｋＰａとした。研磨時間を１０分とした。
【００５０】
その結果、研磨荷重が２５ｋＰａ以上の場合にテンプレート１３が剥離した。
【００５１】
（実施例２）
図４に示したような、ＰＥＴ製の剛性フィルム５２が接着されているラバーチャックキャリア５５を有する研磨ヘッド５１を用いて、実施例１と同様にシリコン単結晶ウエーハの研磨を行った。
研磨荷重が３０ｋＰａの場合でも研磨中にテンプレート１３は剥離しなかった。
【００５２】
（比較例）
図３に示した研磨ヘッド３１において、バッキングパッド１２とテンプレート１３の代わりに、図６（ａ）に示したような、バッキングパッド８２にテンプレート８３が接着されている、市販のテンプレートアセンブリ８４をラバーチャックキャリア３５のラバー膜に接着して、実施例１と同じようにシリコン単結晶ウエーハの研磨を行った。
その結果、研磨荷重が２０ｋＰａ以上の場合でテンプレートが剥離した。
【００５３】
以上の結果より、本発明にかかる研磨ヘッドの構造を有する実施例１、２の場合には、２０ｋＰａ以上のような高押圧力でもテンプレート１３の剥離が従来よりも起こりにくく、本発明の効果が得られた。特にキャリア１３のワーク保持面に剛性フィルム５２が接着された実施例２の研磨装置において、本発明の効果が顕著であった。
【００５４】
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。
【００５５】
例えば、本発明に係る研磨ヘッドは図１−４に示した態様に限定されず、例えば、キャリアの形状等は適宜設計すればよい。
また、研磨装置の構成も図５に示したものに限定されず、例えば、本発明に係る研磨ヘッドを複数備えた研磨装置とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る研磨ヘッドの第１の態様を示す概略断面図である。
【図２】本発明に係る研磨ヘッドの第２の態様を示す概略断面図である。
【図３】本発明に係る研磨ヘッドの第３の態様を示す概略断面図である。
【図４】本発明に係る研磨ヘッドの第４の態様を示す概略断面図である。
【図５】本発明に係る研磨ヘッドを備えた研磨装置の一例を示す概略構成図である。
【図６】（ａ）は従来のテンプレートアセンブリを示す概略断面図であり、（ｂ）はこのテンプレートアセンブリを備えた研磨ヘッドを示す概略断面図である。
【図７】片面研磨装置の一例を示す概略構成図である。
【図８】シリコン単結晶ウエーハ及び各種テンプレート材料の研磨布との間の摩擦係数を示したグラフである。
【符号の説明】
【００５７】
１１、２１、３１、５１…研磨ヘッド、
１２…バッキングパッド、  １３…テンプレート、
１５、２５…キャリア、  ３５、５５…キャリア（ラバーチャックキャリア）、
１７…定盤、  １８…研磨布、
２２、５２…剛性フィルム、
３６…ラバー膜、  ３７…リング体、  ３８…裏板、  ３９…空間部、
４０…圧力調整機構、  ４１…貫通孔、
６１…研磨装置、  ６５…研磨剤、  ６６…研磨剤供給機構、
Ｗ…ワーク。
【図１】
2008093811.tif 000003
【図２】
2008093811.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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