(57)【要約】【課題】ワークを均一に研磨する一方、装置の大型化を効果的に抑える。【解決手段】ウエハＷを保持するキャリア１２を上下の定盤１４，１６により挟み、これら定盤１４，１６の回転駆動によりウエハＷを上下両側から研磨する。キャリア１２は外歯車からなり、偏心継手５２を介して定盤１４，１６の回転中心と同一軸線上に配置される駆動主軸５０の上端に連結される。偏心継手５２は、駆動主軸５０に対して偏心する連結軸５２ｂが設けられており、キャリア１２は、その中心においてこの連結軸５２ｂに回転可能に連結されている。また、キャリア１２の外側には、駆動主軸５０と同心円上に内歯車６０が配設されており、キャリア１２の一部がこの内歯車６０に噛合している。駆動主軸５０は、平面視でキャリア１２の外周より回転半径方向内側に配設されている。【選択図】      図１
2004148425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアに保持したワークを一対の研磨定盤により表裏両側から挟み、この状態で各研磨定盤をそれらの並び方向の軸回りに回転させるとともに、前記キャリアを研磨定盤の研磨面と平行な方向に移動させて前記ワークを研磨する両面研磨装置において、
前記研磨定盤の回転軸と平行で、かつ該回転軸に対して所定距離だけ偏心した垂直軸回りに前記キャリアを回転させるとともに、前記研磨定盤の回転軸回りに前記キャリアを円運動させるキャリア駆動手段を備え、さらに研磨定盤の回転軸が前記キャリアの外周よりも回転半径方向内側に位置するように前記キャリアおよび研磨定盤が設けられていることを特徴とする両面研磨装置。
【請求項２】
請求項１記載の両面研磨装置において、
前記研磨定盤の回転軸と同一軸線上に配置される駆動主軸を備え、この駆動主軸に、該駆動主軸の中心軸に対して上記所定距離だけ偏心する偏心軸回りに前記キャリアが回転可能に連結されることにより、前記駆動主軸の回転に伴い前記キャリアが前記円運動をするように前記キャリア駆動手段が構成されていることを特徴とする両面研磨装置。
【請求項３】
請求項２記載の両面研磨装置において、
前記駆動主軸の回転に連動して前記キャリアを前記偏心軸回りに回転させる連動手段を備えていることを特徴とする両面研磨装置。
【請求項４】
請求項３記載の両面研磨装置において、
前記連動手段は、前記キャリアに設けられる外歯車と、この外歯車に外側から噛合し、かつ前記研磨定盤の回転軸と同心円上に配される内歯車とを有することを特徴とする両面研磨装置。
【請求項５】
請求項４記載の両面研磨装置において、
前記駆動主軸を回転駆動する主軸駆動機構と前記内歯車をその中心軸回りに回転駆動する内歯車駆動機構とを前記キャリア駆動手段が有し、さらに前記各駆動機構の駆動状態を変更可能な駆動制御手段が設けられていることを特徴とする両面研磨装置。
【請求項６】
請求項５記載の両面研磨装置において、
前記駆動制御手段は、前記駆動主軸を停止した状態で内歯車のみを回転駆動する第１駆動状態と、前記駆動主軸と内歯車とを同一方向に回転駆動するとともに、前記キャリアと内歯車との歯数比を駆動主軸の回転速度に乗じた速度で前記内歯車を駆動する第２駆動状態と、前記駆動主軸と内歯車を同一方向に、かつ第２駆動状態以外の回転速度で駆動する状態又は前記内歯車を停止した状態で駆動主軸のみを回転駆動する第３駆動状態とに前記各駆動機構の駆動状態を変更可能に構成されていることを特徴とする両面研磨装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の内面研磨装置において、前記キャリアは、前記連結軸の周囲に複数のワーク保持部を有していることを特徴とする内面研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャリアに保持したワークをその上下両側に配された研磨面をもつ定盤により研磨する両面研磨装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、キャリアに保持したワーク（例えば半導体ウエハ等）を一対の研磨定盤により上下両側から挟み、この状態で各研磨定盤を垂直軸回りに回転させながらウエハを研磨する両面研磨装置は一般に知られている。
【０００３】
この種の研磨装置では、研磨定盤に対してウエハが定位置で接触していると、定盤の半径方向内外の速度差によりウエハに研磨むらが生じると考えられる。
【０００４】
そこで、そのような研磨むらの発生を防止すべく、図６に模式図で示すような遊星歯車機構を用いた駆動方式の両面研磨装置が従来提案されている。
【０００５】
この装置は、太陽ギアである外歯車１００（エクスターナルギア）と内歯車１０２（インターナルギア）とをそれぞれ異なる速度で同一方向に回転することにより、ウエハＷを保持した遊星歯車に相当する円盤状のキャリア１０４を自転させつつ公転させ、そのキャリア１０４の上下両側に配される円盤状の研磨定盤１０６（以下、定盤と略す）によりウエハＷを上下から挟んだ状態で相対的に移動させて研磨するように構成されている。
【０００６】
外歯車１００および研磨定盤１０６は同図に示すように同一軸線上に回転中心を有しており、各キャリア１０４は、その自転軸（中心）回りに複数枚のウエハＷを保持するように構成されている。つまり、外歯車１００および内歯車１０２の作動により各キャリア１０４が上記のように自転および公転すると、図７にウエハ中心の軌跡で示すように、各ウエハＷが揺動（すなわち研磨定盤１０６の回転半径方向への変位）および回転（自転）を伴いながら外歯車回りに円運動するように構成され、これによりウエハＷが定盤１０６に対して定位置（定盤１０６の回転半径方向の定位置）で接触することがないようにされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の装置によると、上記のようにウエハＷが研磨定盤１０６の回転半径方向に揺動しながら回転（自転）するので、研磨むらの発生を良好に回避することができ、ウエハＷを均一に研磨することができると考えられる。
【０００８】
しかしながら、その一方で次のような問題がある。すなわち、処理対象となるウエハＷが大型化するとこれを保持するキャリア１０４も必然的に大きくなり、外歯車１００を中心としてその外周に沿って互いの歯同士を噛み合わせながらキャリア１０４を公転させる上記従来の構成では、外歯車１００の周囲により広いスペースが必要となり、装置全体が大型化するという問題がある。このような装置の大型化は、装置の低廉化、省エネ、省スペース化等を図る上で不利であるばかりか、強度不足等により振動が発生して研磨精度に悪影響を及ぼすことも考えられる。従って、この点を改善する必要がある。
【０００９】
また、上記のような内面研磨装置は、ワークに対して一定の動きを与えるように構成されるのが一般的であるが、ワークの種類によっては揺動のみ、あるいは円運動のみの動作で研磨した方が有利な場合も考えられる。従って、ワークの種類等に応じて研磨中にワークに与える動きを変更できればより好ましい。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ワークを均一に研磨する一方で、装置の大型化を効果的に抑えることにあり、より好ましくは、ワークの種類等により研磨時のワークの動作形態を変更できるようにすることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、キャリアに保持したワークを一対の研磨定盤により表裏両側から挟み、この状態で各研磨定盤をそれらの並び方向の軸回りに回転させるとともに、前記キャリアを研磨定盤の研磨面と平行な方向に移動させて前記ワークを研磨する両面研磨装置において、前記研磨定盤の回転軸と平行で、かつ該回転軸に対して所定距離だけ偏心した軸回りに前記キャリアを回転させるとともに、前記研磨定盤の回転軸回りに前記キャリアを円運動させるキャリア駆動手段を備え、さらに研磨定盤の回転軸が前記キャリアの外周よりも回転半径方向内側に位置するように前記キャリアおよび研磨定盤が設けられているものである。
【００１２】
この両面研磨装置によると、キャリアが回転（自転）しながら前記研磨定盤の回転軸回りに円運動することにより、該キャリアに保持されたワークが回転（自転）および揺動（研磨定盤の回転半径方向への変位）を伴いながら研磨定盤の回転軸回りに円運動することとなる。従って、従来のこの種の装置と同様の動きをワークに与えることができる。しかも、キャリアの円運動の中心がキャリアの内側に設けられるため、キャリアを外歯車の回りに公転させる構成、すなわちキャリアの円運動の中心がキャリアの外側に設けられている構成の従来装置と比べるとキャリアの円運動の半径が小さく、その運動に要するスペースは小さくなる。従って、従来装置に比べると、同サイズのワークを研磨しながらも装置をコンパクトに構成することができ、装置の大型化を効果的に抑えることができる。
【００１３】
上記の装置においては、前記研磨定盤の回転軸と同一軸線上に配置される駆動主軸を備え、この駆動主軸に、該駆動主軸の中心軸に対して上記所定距離だけ偏心する偏心軸回りに前記キャリアが回転可能に連結され、これにより前記駆動主軸の回転に伴い前記キャリアが前記円運動をするように前記キャリア駆動手段が構成されているのが好ましい。
【００１４】
このようにすれば、従来の遊星歯車機構を用いた装置に比べ簡単な構成でキャリアに前記の円運動を与えることができ、しかも該円運動の中心をキャリアの内側に設けることができる。
【００１５】
この場合、前記駆動主軸の回転に連動して前記キャリアを前記偏心軸回りに回転させる連動手段を備えているのが好ましい。例えば、前記連動手段として、前記キャリアに設けられる外歯車と、この外歯車に外側から噛合し、かつ前記研磨定盤の回転軸と同心円上に配される内歯車とを設けることができる。
【００１６】
この構成によれば、前記駆動主軸の回転に伴いキャリアが円運動し、この際、内歯車とキャリア（外歯車）の噛合いによりキャリアがその中心軸回りに回転（自転）することとなる。つまり、前記駆動主軸の駆動によりキャリアに前記円運動を与えるとともに、キャリアを自転させることができ、合理的な構成となる。
【００１７】
なお、上記の両面研磨装置においては、前記駆動主軸を回転駆動する主軸駆動機構と前記内歯車をその中心軸回りに回転駆動する内歯車駆動機構とを前記キャリア駆動手段が有し、さらに前記各駆動機構の駆動状態を変更可能な駆動制御手段が設けられているのが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、研磨中にワークに与える動きをワークの種類等に応じて変更することにより、ワークの種類に応じたより適切な研磨処理が可能となる。
【００１９】
例えば、前記駆動制御手段は、前記駆動主軸を停止した状態で内歯車のみを回転駆動する第１駆動状態と、前記駆動主軸と内歯車とを同一方向に回転駆動するとともに、前記キャリアと内歯車との歯数比を駆動主軸の回転速度に乗じた速度で前記内歯車を駆動する第２駆動状態と、前記駆動主軸と内歯車を同一方向に、かつ第２駆動状態以外の回転速度で駆動する状態又は前記内歯車を停止した状態で駆動主軸のみを回転駆動する第３駆動状態とに前記各駆動機構の駆動状態を変更可能に構成されているのが望ましい。
【００２０】
つまり、第１駆動状態によると、ワークはキャリアの回転軸（偏心軸）回りの円運動のみを行うこととなり、第２駆動状態によると、ワークは研磨定盤の回転軸回りにおけるほぼ特定の位置において揺動（研磨定盤の回転半径方向への変位）し、第３駆動状態によると、ワークは回転（自転）および揺動を伴いながら研磨定盤の回転軸回りを円運動することとなる。従って、これら第１〜第３駆動状態を適宜変更することにより、共通の装置でワークの種類等に応じた最適な研磨作業を行うことが可能となる。
【００２１】
なお、キャリアは一つのワークを保持するように構成してもよいが、研磨作業を効率よく行う上では、複数のワークを保持できるようにしておくのが好ましく、この場合には、前記偏心軸の周囲に複数のワーク保持部を等間隔に設ければよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１及び図２は、本発明に係る両面研磨装置の一例を斜視図および正面図（一部断面図）で示している。これらの図に示す両面研磨装置１０（以下、研磨装置１０と略す）は、半導体チップの素材となるシリコンウエハＷ（以下、ウエハＷ）をワークとして研磨する例えばポリシング装置で、ウエハＷを保持するキャリア１２と、このキャリア１２を挟んで上下に配設される一対の研磨定盤１４，１６と、これらの駆動手段とを備えている。
【００２４】
前記キャリア１２は、円盤状に形成されてその外周には外歯車が設けられており、ウエハＷを保持するとともに、該キャリア１２を駆動するための部材を兼ねている。
【００２５】
キャリア１２には、ウエハＷを保持するための上下方向に貫通する複数の透孔１２ａ（ワーク保持部）が形成されており、当実施形態では、キャリア１２の中心軸回りに４つの透孔１２ａが等間隔で設けられている。
【００２６】
キャリア１２は、偏心継手５２を介して後述する駆動主軸５０に連結されており、この駆動主軸５０の回転に伴い駆動されるように構成されている。なお、この点については後に詳しく説明することにする。
【００２７】
前記一対の研磨定盤１４，１６のうちキャリア１２の下側に配置される研磨定盤１４（下定盤１４という）は、開口２０ａを中央に有した円盤状の定盤本体２０と、該本体２０をその下側から支持してその変形を防止するホルダー２２とを有しており、図外の装置フレームに固定されたギアドモータ２６により、その中心軸回り（定盤本体２０の中心軸回り）に回転駆動されるように構成されている。すなわち、前記ホルダー２２には、その下端部に垂直方向に延びるスリーブ２２ａが一体に設けられており、このホルダー２２ａがベアリング等を介して図外の装置フレームに支持されるとともに、該スリーブ２２ａの下端部にギヤ２４が一体に組付けられ、このギヤ２４が前記ギアドモータ２６の出力軸に装着されたギア２８に噛合している。これによりギアドモータ２６によりギア２８，２４等を介して下定盤１４が回転駆動されるようになっている。
【００２８】
キャリア１２の上側に配置される研磨定盤１６（上定盤１６という）も、基本的には前記下定盤１４と同一の構成を有しており、開口３０ｂを中央に有した定盤本体３０と、該本体３０を上側から支持するホルダー３２とを有している。
【００２９】
上定盤１６は、その中心軸回り（定盤本体３０の中心軸回り）に回転駆動されるとともに、前記下定盤１４に対して昇降駆動されるように構成されている。すなわち、前記ホルダー３２の上部に垂直方向に延びる支持軸３４が一体に設けられており、この支持軸３４が図外の装置フレームに設けられた加圧機構３６の作動軸３７の先端（下端）に相対回転可能な状態で連結されている。また、支持軸３４にギア３８が装着され、このギア３８が装置フレームに回転可能に保持されるとともに、前記支持軸３４に対して垂直方向の相対的な移動が可能で、かつ相対回転が阻止されるようにスプラインで結合され、さらに前記装置フレームに組付けられたギアドモータ４０の出力軸に装着されるギア４２がこのギヤ３８に噛合している。そして、加圧機構３６による前記動軸３７の進退に伴い図２に示す作業位置、すなわちキャリア１２に保持されたウエハＷに定盤本体３０が接触する位置と、この位置から上昇した待避位置（図１に示す位置）とに亘って上定盤１６が昇降駆動されるとともに、前記ギアドモータ４０によりギア４２，３８等を介して上定盤１６が回転駆動されるようになっている。
【００３０】
なお、上定盤１６の回転中心と前記下定盤１４の回転中心は同一軸線上に設けられており、また、上定盤１６の定盤本体３０と前記下定盤１４の定盤本体２０とは共に同一形状を有している。
【００３１】
上定盤１６の前記支持軸３４の途中部分には、研磨液の送液管４４が連結されており、研磨処理中には、この送液管４４およびホルダー３２内の図外の送液通路を通じて定盤本体３０からウエハＷに研磨液が供給されるようになっている。なお、送液管４４は、図２に示すように支持軸３４に相対回転可能に外嵌装着されたジョイント４３を介して連結されており、研磨液はこのジョイント４３と支持軸３４との間に形成されるトロイダル状の液溜部に一端貯溜されながら支持軸３４に形成される導入孔を介して前記送液通路内に導入されるように構成されている。これにより回転駆動される支持軸３４に対して研磨液の導入が可能となっている。
【００３２】
前記下定盤１４において、前記ホルダー２２のスリーブ２２ａには、図２及び図３に示すように、キャリア１２を駆動するための駆動主軸５０が挿入されている。この駆動主軸５０は、スリーブ２２ａ内にベアリング５１を介して支持されており、これにより駆動主軸５０が上記定盤１４，１６の回転中心と同一軸線上に回転可能に支持されている。
【００３３】
駆動主軸５０の下端部は、前記装置フレームに固定されたギアドモータ５３の出力軸に連結されており、一方、上端部は、偏心継手５２を介して前記キャリア１２に連結されている。偏心継手５２は、図３に示すように前記駆動主軸５０に固定されるリンク５２ａ（リンク部材）と、このリンク５２ａに立設される連結軸５２ｂ（偏心軸）と、この連結軸５２ｂにベアリング５２ｃを介して回転自在に装着されるキャリア固定部５２ｄとから構成されており、キャリア１２の中心に形成された開口部分にキャリア固定部５２ｄが挿入、固定されることにより、偏心継手５２を介して駆動主軸５０の上端部にキャリア１２が連結されている。
【００３４】
偏心継手５２の連結軸５２ｂは、前記駆動主軸５０の軸心に対して所定の寸法ｈ（偏心距離）だけオフセットされており、これにより駆動主軸５０が回転するとこの寸法ｈを回転半径としてキャリア１２が前記駆動主軸回りを円運動（旋回）するように構成されている。
【００３５】
キャリア１２の外側（径方向外側）には、駆動主軸５０と同心円上に内歯車６０が設けられており、図４に示すように外歯車である前記キャリア１２の一部がこの内歯車６０に噛合している。
【００３６】
内歯車６０は、ホルダー６２に固定されており、このホルダー６２を介して前記装置フレームに回転可能に支持されている。ホルダー６２は、詳しく図示していないが円環状の外歯車の構造を有しており、装置フレームに固定されているギアドモータ６４の出力軸に装着されたギア６６がこのホルダー６２に外側から噛合している。これにより、ギアドモータ６４によりホルダー６２を介して内歯車６０が回転駆動されるように構成されている。つまり、当実施形態では、ホルダー６２及びギアドモータ６４等により本発明の内歯車駆動機構が構成され、前記ギアドモータ５３等により本発明の主軸駆動機構が構成されている。
【００３７】
なお、上記研磨装置１０は、論理演算を実行する周知のＣＰＵ、そのＣＰＵを制御する種々のプログラムなどを予め記憶するＲＯＭおよび装置動作中に種々のデータを一時的に記憶するＲＡＭ等から構成される制御装置７０（制御手段）を有しており、前記各モータ２６，４０，５３，６４および加圧機構３６のアクチュエータ等がこの制御装置７０に電気的に接続されている。そして、ＣＰＵに記憶されたプログラムに従って所定の研磨動作を実行すべく前記各モータ２６等の駆動がこの制御装置７０により統括的に制御されるように構成されている。
【００３８】
なお、この研磨装置１０では、以下に説明するように、研磨中のウエハＷに３種類の異なる動きを与えることが可能となっているとともに、制御装置７０に設けられる図外の切換手段の操作に応じてその動きの切換が可能となっており、前記制御装置７０は、前記切換手段の操作により選択された動作を実行すべく前記モータ５３等の駆動を制御するように構成されている。
【００３９】
次に、上記研磨装置１０によるウエハＷの研磨動作について説明する。
【００４０】
まず、上定盤１６が上昇した待避位置にセットされた状態でキャリア１２の各透孔１２ａにウエハＷがセットされ、その後、上定盤１６が下降して作業位置にセットされる。このように上定盤１６が作業位置にセットされることにより、図２に示すようにキャリア１２に保持されたウエハＷが定盤１４，１６の各定盤本体２０，３０により上下両側から所定の加圧力で挟まれた状態となる。
【００４１】
そして、送液管４４を介してウエハＷに研磨液が供給されるとともに、各定盤１４，１６が回転駆動され、これによりウエハＷが上下両側から同時に研磨されることとなる。この際、下定盤１４が時計回りに、上定盤１６が反時計回りにそれぞれ同一速度で回転駆動されることにより、ウエハＷの上下両側に作用する研磨抵抗（摩擦力）が相殺され、ウエハＷの周縁部が透孔１２ａに圧接することによる損傷等が防止されるようになっている。
【００４２】
なお、研磨動作中には、キャリア１２および内歯車６０の駆動状態が以下のような第１駆動状態〜第３駆動状態のうちいずれかの駆動状態となるように前記制御装置７０により前記モータ５３等の駆動が制御され、これにより、異なる３種類の動き（動作）のうちから一種類の動きがウエハＷに与えられる。
【００４３】
〈第１駆動状態〉
第１駆動状態では、駆動主軸５０が停止した状態で、内歯車６０のみが所定の回転速度で時計回りに回転駆動される。
【００４４】
このような第１駆動状態によると、キャリア１２と内歯車６０とが噛合しているため、内歯車６０の回転に伴いキャリア１２がその中心軸（連結軸５２ｂ）回りにのみ回転することとなる。従って、図５（ａ）に模式的に示すように、キャリア１２に保持されているウエハＷは、キャリア１２の中心軸回りに円運動を繰り返すこととなる。なお、図５（ａ）は、ウエハＷの動きをその中心の軌跡で示している（図５（ｂ），（ｃ）について同じ）。
【００４５】
〈第２駆動状態〉
第２駆動状態では、駆動主軸５０が所定の回転速度で時計回りに駆動される一方、内歯車６０が駆動主軸５０に対して特定の割合、具体的にはキャリア１２と内歯車６０の歯数比を駆動主軸５０の回転速度に乗じた速度で時計回りに駆動される。
【００４６】
このような第２駆動状態によると、前記キャリア１２は内歯車６０に沿って転がることなく（回転（自転）することなく）、駆動主軸回りに円運動（旋回）することとなる。従って、キャリア１２に保持されているウエハＷは、図５（ｂ）に示すように、定盤１４，１５の回転軸回りのほぼ特定の位置において円運動を繰り返す。すなわち、ほぼ定位置で定盤１４，１５の回転半径方向への変位を繰り返す（揺動する）こととなる。
【００４７】
〈第３駆動状態〉
第３駆動状態では、駆動主軸５０が所定の回転速度で時計回りに駆動される一方、内歯車６０が停止もしくは第２駆動状態における内歯車６０の回転速度以外の速度で駆動される。
【００４８】
このような第３駆動状態によると、キャリア１２が駆動主軸回りに円運動（旋回）するとともに、内歯車６０に沿って転がることによりキャリア１２がその中心軸回り（連結軸５２ｂ回り）に回転（自転）することとなる。従って、キャリア１２に保持されているウエハＷは、図５（ｃ）に示すように、回転（自転）、および揺動を伴いながら定盤１４，１５の回転軸回りに円運動することとなる。
【００４９】
なお、上記のような第１〜第３駆動状態は、上述したように図外の切換手段の操作に応じて切換えられ、研磨装置１０による研磨動作の開始前に自動的に、あるいはオペレータのマニュアル操作に応じて切換えられる。
【００５０】
このようにして定盤１４，１６およびキャリア１２が駆動されながら例えば一定の時間だけウエハＷの研磨処理が経過すると、定盤１４，１６およびキャリア１２が停止し、上記と逆の手順でキャリア１２からウエハＷが取り外され、これにより研磨装置１０による一連の研磨動作が終了する。
【００５１】
以上のような研磨装置１０によると、ウエハＷの研磨動作中、キャリア１２および内歯車６０を第３駆動状態とすれば、上述のようにウエハＷが回転（自転）、および揺動を伴いながら定盤１４，１５の回転軸回りに円運動することとなる（図５（ｃ）参照）。そのため、従来のこの種の装置と同様の動き（図７参照）をウエハＷに与えながら研磨処理を行うことができ、従来装置と遜色ないレベルでウエハＷを研磨することがきる。
【００５２】
しかも、この研磨装置１０によると、図５に示すようにキャリア１２の円運動の中心（駆動主軸５０）がキャリア１２の内側に配置されているため、キャリアを外歯車の回りに沿って公転（円運動）させる構成、すなわちキャリアの円運動の中心がキャリアの外側に設けられている従来装置に比べて、キャリア１２の円運動の半径を小さくすることができる。そのため、同サイズのウエハＷを研磨しながらも従来装置に比べて装置全体をコンパクトに構成することができ、研磨装置１０の大型化を効果的に抑えることができる。
【００５３】
従って、この研磨装置１０によれば、ウエハＷを従来装置と同様に均一に研磨しながらも、装置の大型化を効果的に抑えることができるという効果がある。
【００５４】
また、この研磨装置１０では、上記のようにキャリア１２および内歯車６０の駆動状態（第１駆動状態〜第３駆動状態）の切換えに応じて、ウエハＷに対して異なる３種類の動き（動作）を選択的に与えながらウエハＷを研磨することができるため、例えば、ウエハＷの種類や研磨液の種類等応じて最適な動きを選択してウエハＷに与えることができる。従って、ウエハＷに対して単一の動きしか与えることができない従来装置に比べると、ウエハＷをより効率よく、かつ適切に研磨することができるという効果もある。
【００５５】
なお、以上説明した研磨装置１０は、本発明に係る両面研磨装置の一例であって、その具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であり、例えば、以下のような構成を採用することもできる。
【００５６】
▲１▼  上記の実施形態では、本発明の連動手段として、キャリア１２に外歯車を設けるとともに、この外歯車に外側から噛合する内歯車６０を設けているが、例えば連動手段として偏心継手５２にモータを搭載し、このモータの出力軸を連結軸５２ｂとしてこれにキャリア１２を固定することにより、該モータの駆動によりキャリア１２を回転駆動するように構成してもよい。
【００５７】
このような構成によっても、ギアドモータ５３による駆動主軸５０の回転駆動、および上記モータによるキャリア１２の回転駆動を適宜制御することにより、上記第１〜第３駆動状態によるウエハＷの動きと同じ動きをウエハＷに与えることが可能となる。
【００５８】
▲２▼  研磨中、図５（ｃ）に示すウエハＷの動き、すなわち回転（自転）、および揺動を伴いながら定盤１４，１５の回転軸回りに円運動する動きは、上述したように、内歯車６０を停止した状態で駆動主軸５０を駆動することによっても達成することができる。従って、このようなウエハＷの動きのみで対応できる場合には、内歯車６０を固定的に設け、ギアドモータ６４等を省略することにより構成を簡略化するようにしてもよい。
【００５９】
▲３▼  上記の実施形態では、半導体チップの素材となるシリコンウエハＷ（以下、ウエハＷ）を研磨する例えばポリシング装置に本発明の両面研磨装置を適用した例について説明したが、本発明に係る両面研磨装置は、この他にも例えばラップ盤等にも適用可能である。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の両面研磨装置は、研磨定盤の回転中心から偏心した軸回りにキャリアが回転するとともに、研磨定盤の回転軸回りにキャリアが円運動し、さらに研磨定盤の回転軸がキャリアの外周より回転半径方向内側に位置するように構成されているので、従来装置と同様に、ワークを回転（自転）および揺動（研磨定盤の回転半径方向への変位）させながら研磨定盤の回転軸回りに円運動させることができ、しかも従来装置に比べてキャリアの円運動の半径を小さくすることができる。従って、従来と遜色ないレベルでワークを均一に研磨する一方で、装置の大型化を効果的に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る両面研磨装置の一例を示す斜視概略図である。
【図２】本発明に係る両面研磨装置を示す正面図（一部断面図）である。
【図３】両面研磨装置におけるキャリアの支持部分を示す断面図である。
【図４】キャリア、ウエハ、内歯車、駆動主軸及び偏心軸の位置関係を示す平面模式図である。
【図５】研磨処理中のウエハの動き（ウエハ中心の軌跡）を示す平面模式図（（ａ）は第１駆動状態時のウエハの動き、（ｂ）は第２駆動状態のウエハの動き、（ｃ）は第３駆動状態のウエハの動きをそれぞれ示す）である。
【図６】従来の遊星歯車機構を用いた両面研磨装置を示す平面模式図である。
【図７】従来装置の研磨処理中におけるワークの動き（ワーク中心の軌跡）を示す平面模式図である。
【符号の説明】
１０  両面研磨装置
１２  キャリア
１２ａ  透孔
１４  研磨定盤（下定盤）
１６  研磨定盤（上定盤）
２６，４０，５３，６４  ギアドモータ
５０  駆動主軸
５２  偏心継手
５２ａ  リンク
５２ｂ  連結軸（偏心軸）
５２ｃ  ベアリング
５２ｄ  キャリア固定部
６０  内歯車
Ｗ  ウエハ
【図１】
2004148425.tif 000003
【図２】
2004148425.tif 000004
【図３】
2004148425.tif 000005
【図４】
2004148425.tif 000006
【図５】
2004148425.tif 000007
【図６】
2004148425.tif 000008
【図７】
2004148425.tif 000009