(57)【要約】      （修正有）【課題】従来の研磨用キャリアでは、被加工物の研磨条件が薄くなるにしたがい、キャリア自体の厚さも薄くする必要が生じるため、研磨加工の際にキャリア自体に歪みが発生し、キャリアが変形しやすくなる。更に、キャリアには被加工物を保持する保持孔が複数形成されているので、キャリア自体の剛性は著しく低下してしまう。【解決手段】回転定盤を被加工物の表面に押し付けながらこの被加工物表面を研磨加工する際に使用する、被加工物を保持する複数の保持孔１３を形成した円盤形状の研磨用キャリア１０において、このキャリア１０の各保持孔１２間、及び各保持孔１３と中心孔１２間の孔形状保持領域１５を除く盤面領域に、複数本のキャリアと同心の円周線上に、複数個のスリットを形成して構成されるスリット群１４が形成されていることを特徴とする研磨用キャリア。【選択図】図１
2005131757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転定盤を被加工物の表面に押し付けながら該被加工物表面を研磨加工する際に使用する、該被加工物を保持する複数の保持孔を形成した円盤形状の研磨用キャリアにおいて、
該キャリアの該保持孔間、及び該保持孔と中心孔間の孔形状保持領域を除く盤面領域に、複数本の該キャリアと同心の円周線上に複数のスリットが形成されていることを特徴とする研磨用キャリア。
【請求項２】
複数の該スリットが一群を成して構成されているスリット群として形成されていること特徴とする請求項１記載の研磨用キャリア。
【請求項３】
該スリットの外形形状として、所望の該キャリアと同心の該円周線を幅寸法の中心線とし、且つ該スリットの長さ方向の二辺の曲率を、該二辺を形成する該キャリア盤面位置における該キャリアと同心の円周線の曲率と同じとした形状のスリットであることを特徴とする請求項１及び請求項２記載の研磨用キャリア。
【請求項４】
各々の該スリット内に橋梁部を少なくとも１つ形成したことを特徴とする請求項１、請求項２及び請求項３記載の研磨用キャリア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ、ガラスウエハ、圧電材ウエハ又はセラミックウエハ等の被加工物の表面をラッピング加工又はポリッシング加工するために使用される研磨用キャリアに関する発明であり、特に厚さの薄い被加工物の研磨加工に使用される研磨用キャリアに関する。
【背景技術】
【０００２】
ウエハ形状のガラス、圧電材又はセラミックス等の被加工物の表面を研磨加工する際には、通常は研磨加工装置を用いる。即ち、上下２つの定盤に挟まれ、且つ外縁部に形成した外周歯と装置側の歯車とを噛み合わせたキャリアには、被加工物を保持する円形又は多角形の保持孔が複数形成されている。
【０００３】
このような状態から、装置側の歯車を回転させることでキャリアを自公転させ、更にキャリアに保持した被加工物の表面に圧接させた上下定盤のうち少なくとも一方を、研磨剤を上下定盤とキャリアとの間に供給しながら回転させることにより、被研磨剤の表面を所望の厚みまで研磨加工することが行われている。  
【０００４】
このような研磨加工に使用されるキャリアの代表的な外形形状を図４に示す。キャリア４０の外縁部には外周歯４１が形成されており、その内側にはキャリア４０と同心の円周上に中心を持つ３個の円形の保持孔４２が形成されている。又、保持孔４２の周りには４つの研磨剤供給孔兼捨て孔４３が形成されており、上定盤側から供給された研磨剤を下定盤側に流入させると同時に、キャリア４０自体の剛性低下による変形を最小にしている。
【０００５】
更に、従来におけるキャリアの他の実施形態として、前記研磨剤供給孔兼捨て孔を、小型の孔の集合体である網目状領域として形成したキャリアも発明されている。
【０００６】
前記のような研磨用キャリアについては、以下のような文献が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１０５３０号公報
【特許文献２】ＷＯ００−３５６３０号公報
【０００８】
尚、出願人は前記した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を、本件出願時までに発見するに至らなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記特許文献１に開示のような研磨用キャリアでは、被加工物の研磨条件が薄くなるにしたがい、キャリア自体の厚さも薄くする必要が生じるため、研磨加工の際にキャリア自体に歪みが発生し、キャリアが変形しやすくなる。更に、キャリアには被加工物を保持する保持孔が複数形成されているので、キャリア自体の剛性は著しく低下してしまう。
【００１０】
これらを防止するために、キャリア上に捨て孔を形成し、この捨て孔により変形分の歪みを吸収してしまうことが行われているが、このような対処を行っても、キャリアの薄さを更に薄くする（０．５ｍｍ以下）必要が生じた場合、剛性が保てなくなりキャリアの変形が生じてしまう問題がある。
【００１１】
又、このように歪みにより変形した状態のキャリアにて研磨加工を行うと、研磨加工中の研磨剤に濃淡の偏り発生し、被加工物の厚みが不規則になってしまい、このことにより被加工物の加工管理が困難になる可能性がある。
【００１２】
更に、通常、新しく作成されたキャリアには、その作成時に生じる加工歪み等があるため、研磨作業をする前に被加工物を入れない状態でキャリアのみを研磨装置にセットし定盤と摺り合わせる作業（俗に「カラ摺り」という）を行うことで加工歪み等を取り除いている。この際、従来のキャリアの形状ではキャリアの表面積が広いので、この「カラ摺り」作業に長い時間がかかってしまう。
【００１３】
又、上記のような問題点を解決する一つの方法として、捨て孔を小孔の集合体である網目状領域としたキャリアが開示してあるが、このような構造では、研磨加工時にキャリアが回転運動した際に、回転運動に対するキャリア全体の剛性に強弱が生じる可能性があるため、研磨加工時に不確定な歪みが生じ、キャリアが変形してしまう場合がある。更に、網目状領域ではその網目が小さい場合では研磨剤が目詰まりを起こす可能性があり、研磨加工時の研磨剤のスムーズな移動を阻害したり、キャリアの清掃などメンテナンスに不具合を生じる可能性もある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は前述した問題点を解決するために成されたものであり、回転定盤を被加工物の表面に押し付けながらこの被加工物表面を研磨加工する際に使用する、被加工物を保持する複数の保持孔を形成した円盤形状の研磨用キャリアにおいて、このキャリアの各保持孔間、及び各保持孔と中心孔間の孔形状保持領域を除く盤面領域に、複数本のキャリアと同心の円周線上に、複数個のスリットが形成されていることを特徴とする研磨用キャリアである。
【００１５】
又、前記複数のスリットが一群を成して構成されているスリット群として形成されていること特徴とする前記記載の研磨用キャリアでもある。
【００１６】
更に、前記スリットの外形形状として、所望のキャリアと同心の円周線を幅寸法の中心線とし、且つスリットの長さ方向の二辺の曲率を、この二辺を形成するキャリア盤面位置におけるキャリアと同心の円周線の曲率と同じとした形状のスリットであることを特徴とする前記記載の研磨用キャリアでもある。
【００１７】
更に、各々のスリット内に橋梁部を少なくとも１つ形成したことを特徴とする前記記載の研磨用キャリアでもある。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の研磨用キャリアにおいて、各々の保持孔の間及び中心孔と保持孔間の孔形状保持領域を除く盤面領域に、複数のスリットによるスリット群を設けることにより、各々のスリットが研磨加工時に発生する歪みを吸収し、キャリアの厚みを薄くした場合でも研磨加工時にキャリア本体に歪みによる変形が最小限となる。
【００１９】
又、各スリットの形状をキャリア本体と同心の円周線に沿った近似の形状にすることにより、研磨加工時にキャリアが回転することに生じるキャリア本体への歪みを効率的に吸収でき、より変形が生じないキャリアを提供できる。更にスリット内に橋梁部を形成することによりスリットの機能を損なうことなくキャリア本体の剛性をより高めることができる。
【００２０】
更に、キャリア盤面に形成したスリット群を構成する各スリットの形状が、キャリアの自転に合わせた曲線状の形状を成しているので、研磨加工時に上定盤側から上定盤とキャリア間に供給される研磨剤を均一且つ滞ることなく下定盤側に排出することができ、因って研磨剤の偏りがなくなり、被加工物表面の研磨量が不規則になることを最小限に抑える効果を奏する。又、このような複数のスリットを設けることで、キャリア盤面の表面積を少なくでき、所謂「カラ摺り」の時間を大幅に短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明による研磨用キャリアの実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明に関わる研磨用キャリアの一実施形態を示す平面図である。図２は図１に示した点線Ｄ内を拡大表示した部分拡大平面図である。図３は本発明に関わる研磨用キャリアの他の実施形態を示す平面図である。尚、図１乃至３にあって、説明を明りょうにするため構造体の一部を図示せず、また寸法も一部誇張して図示している。
【実施例】
【００２２】
即ち、図１において、金属製のキャリア１０の外縁部には、研磨装置に設けられた歯車と噛み合うような外周歯１１が形成されており、キャリア１０の中心には、キャリアに生じる歪みを吸収し且つ研磨剤を下定盤側に排出する機能も有する中心孔１２が形成されている。
【００２３】
この外周歯１１と中心孔１２の間の盤面には、一定間隔で外形形状が１０角形の保持孔１３が６個形成されており、研磨加工時にはこの保持孔１３内にウエハ状の被加工物が配置される。
【００２４】
又、各保持孔１３の間のキャリア盤面領域及び各保持孔１３と中心孔１２との間のキャリア盤面領域には、キャリア１０本体と同心の１７本の等間隔の各々の円周線上に合わせて、複数個のスリットを形成することで構成されるスリット群１４が形成されている。但し、各保持孔１３と中心孔１２の周囲の一定の領域１５（以下孔形状保持領域という）内は、各孔の外形形状の剛性を維持するために、スリットは形成されていない。
【００２５】
尚、図１に形成したスリット群１４を構成する各スリットの外形形状を、図２の部分拡大平面図に開示のスリット１４ａを代表して説明する。キャリア１０本体と同心の円周線Ａをスリット１４ａの幅寸法の中心線とし、且つスリット１４ａの長さ方向の二つの辺の曲率Ｒ１及びＲ２を、この二辺を形成する盤面位置におけるキャリアと同心の円周線Ｂ及びＣの曲率Ｒｂ及びＲｃと同じ曲率とした曲線形状で形成されている。
【００２６】
以上の如くして形成したキャリア１０を、例えば両面研磨の場合では、研磨装置の下定盤上に且つ研磨装置の歯車に外周歯１１を噛み合わせた状態で複数枚搭載し、そのキャリア１０の上に上定盤を配置し、上下定盤でキャリアを任意の荷重を加えて挟み込み、装置側の歯車を回転させることでキャリアを自公転させ、更に上下定盤の少なくともどちらかを回転させることでキャリアの保持孔に配置した被加工物の表面を研磨加工する。
【００２７】
この際に、本発明に開示のキャリアを使用することにより、キャリアが装置側の歯車から受ける応力や、キャリアが自公転する際に摩擦によって生じる歪みなどをスリット群１４により吸収することができる。更にスリット群１４を構成する各スリットは、その外形形状として円盤状のキャリア本体の合わせた曲線を成しているので、その応力などを吸収する効率は他の形状のスリットを用いた場合に比べ高くなっている。
【００２８】
尚、図１に示したキャリアでは、キャリアの厚みが更に薄くなった場合、キャリア本体の剛性に問題が生じる場合が考えられるが、その際には、図３に開示の他の形態のキャリアように、スリット群１４を構成する各スリットに、スリットの長さ方向の二辺を繋ぐ少なくとの１つ以上の橋梁部２１を形成することで、スリットの機能によって生じる作用効果を維持しつつキャリア本体の剛性を高めることが可能である。図３に開示の実施例ではキャリア中心側の最内径のスリットで３つの橋梁部２１、最外のスリットで６つの橋梁部２１が形成されている。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本発明に関わる研磨用キャリアの一実施形態を示す平面図である。
【図２】図２は、図１に点線Ｄで示した領域を拡大して示した部分拡大平面図である。
【図３】図３は、本発明に関わる研磨用キャリアの他の実施形態を示す平面図である。
【図４】図４は、従来の研磨用キャリアを示した平面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０，キャリア
１１，外周歯
１２，中心孔
１３，保持孔
１４，スリット群
１４ａ，スリット
１５，孔形状保持領域
２１，橋梁部
【図１】
2005131757.tif 000003
【図２】
2005131757.tif 000004
【図３】
2005131757.tif 000005
【図４】
2005131757.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成15年11月4日(2003.11.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
これらを防止するために、キャリア上に捨て孔を形成し、この捨て孔により変形分の歪みを吸収してしまうことが行われているが、このような対処を行っても、キャリアの薄さを更に薄くする（０．０５ｍｍ以下）必要が生じた場合、剛性が保てなくなりキャリアの変形が生じてしまう問題がある。