(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する定盤の上面に貼付された研磨布の研磨面に、被研磨物の被研磨面を所定の押圧力で押し付けて研磨し、前記研磨面に被研磨面が密着されている被研磨物を、前記研磨布の研磨面に沿ってスライドして、前記被研磨面の少なくとも一部が研磨布の研磨面から外れたとき、前記被研磨物を研磨布の研磨面から剥離する研磨装置において、
該研磨布の研磨面に被研磨面が対向するように保持盤に保持された被研磨物を、前記研磨布の研磨面に所定の押圧力で押し付ける押圧手段と、
前記被研磨物の被研磨面が研磨布の研磨面に密着した状態で前記保持盤をスライドするスライド手段と、
前記保持盤に保持された被研磨物の被研磨面を、研磨布の研磨面に所定の力で押圧して研磨を施す際に、前記研磨布の周縁近傍に載置され、前記保持盤及び／又は押圧手段を所定位置に位置決めする位置決めローラとを具備し、
前記位置決めローラの研磨布側には、前記被研磨物の被研磨面に研磨を施す際に、前記研磨布の周縁近傍に形成される段差を押圧して平坦化し得るように、前記研磨布の研磨面を所定の力で押圧する押圧板が回転可能に設けられていることを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
位置決めローラには、その押圧板の研磨布の研磨面に対する押圧力を調整するローラ用押圧手段が設けられている請求項１記載の研磨装置。
【請求項３】
研磨布の研磨面に当接した位置決めローラの押圧板が、前記研磨布と連れ回りする請求項１又は請求項２記載の研磨装置。
【請求項４】
研磨布の研磨面に当接した位置決めローラの押圧板が、回転駆動手段によって強制回転される請求項１又は請求項２記載の研磨装置。
【請求項５】
位置決めローラが、被研磨物の研磨が終了した際に、研磨布の研磨面から研磨面外に移動可能に設けられている請求項１〜４のいずれか一項記載の研磨装置。
【請求項６】
位置決めローラと別の個所に、定盤に貼付された研磨布の端縁の角部を押圧する押圧手段が設けられている請求項１〜５のいずれか一項記載の研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は研磨装置に関し、更に詳細には回転する定盤の上面に貼付された研磨布の研磨面に、被研磨物の被研磨面を所定の力で押し付けて研磨し、前記研磨面に被研磨面が密着されている被研磨物を、前記研磨布の研磨面に沿ってスライドして、前記被研磨面の一部が研磨布の研磨面から外れたとき、前記被研磨物を研磨布の研磨面から剥離する研磨装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被研磨物としてのシリコンウェーハ（以下、単にウェーハと称する）に研磨を施す際には、図１３に示す研磨装置が使用されている。この研磨装置には、基台２００上に回転可能に設けられた定盤１００に研磨布１０２が貼付され、この研磨布１０２の研磨面に、被研磨物としての１枚又は複数枚のウェーハが接着剤等によって貼着されたキャリアプレート１０４，１０４，１０４，１０４が載置されている。
かかるキャリアプレート１０４の各々は、回転可能に設けられたセンターローラ１０６と位置決めローラ１１４とにより定盤１０２の所定位置に位置決めされ、各ウェーハの被研磨面が所定の押圧力で研磨布１０２の研磨面に押圧されるように、各キャリアプレートの上面には押圧部材（図示せず）が載置される。
この位置決めローラ１１４は、図１３に示す様に、定盤１００の周縁部に位置し、図１４に示す様に、基台２００に固着された固定ベース１１０に軸１１８によって後端部が軸着された支持アーム１０８と、支持アーム１０８の先端部に垂下された回転軸１２０にベアリングを介して回転自在に設けられたガイドローラ１１２とから構成される。
【０００３】
かかるガイドローラ１１２は、その定盤側面が研磨布１０２の研磨面に当接しない程度に近接し、センターローラ１０６の側周面がキャリアプレート１０４の側周面に当接する。
この様に、キャリアプレート１０４は、その側周面がガイドローラ１１２とセンターローラ１０６とに当接して位置決めされ、その研磨布１０２の研磨面側に接着剤等で接着されたウェーハ１１６の被研磨面は、重り等の押圧部材１１８によって所定の押圧力で研磨布１０２の研磨面に押し付けられている。
この状態で図１３に示す様に、定盤１００を矢印Ｘ方向に回転すると、各キャリアプレート１０４は、所定位置で定盤１００の回転に連れ回りして矢印Ｚ方向に回転し、ウェーハ１１６の被研磨面に研磨を施すことができる。
【０００４】
図１４に示す位置決めローラ１１４には、その支持アーム１０８の途中が、基台２００に設けられたシリンダ装置のピストン１２０から延出されたロッド１２２の先端に連結されている。このため、シリンダ装置を駆動してロッド１２２を突き出す方向にピストン１２０を移動すると、支持アーム１０８は軸１１８を中心にして位置１０８′の位置まで回動する。
この様に、支持アーム１０８を位置１０８′まで回動することによって、支持アーム１０８の先端部に取り付けられていたガイドローラ１１２は上方に回動し、ガイドローラ１１２とキャリアプレート１０４の側周面との当接を解除することができる。
このため、ウェーハ１１６の研磨が終了した際に、図１３に示す様に、取出位置に位置しているキャリアプレート１０４ｃの位置決めローラ１１４による位置決め状態を解除し、図１３に示す様に、押圧部材１１８が除去されたキャリアプレート１０４を取出装置（図示せず）によって定盤１００の外方に搬出する。
【０００５】
ところで、キャリアプレート１０４は、セラミック等の硬質材料で形成されている重量物である。しかも、ウェーハ１１６の研磨には、研磨剤が縣濁された研磨液が研磨布１０２に供給されるため、研磨が終了したウェーハ１１６の被研磨面は、研磨液の表面張力で研磨布１０２に密着状態にある。
したがって、ウェーハ１１６の研磨が終了し、ウェーハ１１６の被研磨面が研磨布１０２の研磨面に密着している状態のとき、押圧部材１１８が除去されても、キャリアプレート１０４を研磨布１０２の研磨面から上昇させようとすると、極めて大きな力を必要となり、取出装置も極めて大型化する。
このため、キャリアプレート１０４に接着されたウェーハ１１６の被研磨面が研磨布１０２の研磨面に密着した状態で、押圧部材１１８が除去されたキャリアプレート１０４を研磨布１０２の研磨面に沿って移動し、ウェーハ１１６の少なくとも一部を研磨布１０２の研磨面から外した後、キャリアプレート１０４を上昇することが行われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この様に、キャリアプレート１０４に接着されたウェーハ１１６の被研磨面が研磨布１０２の研磨面に密着した状態で、キャリアプレート１０４を研磨布１０２の研磨面に沿って移動し、ウェーハ１１６の少なくとも一部が研磨布１０２の研磨面から外すことによって、ウェーハ１１６と研磨布１０２の研磨面との表面張力に基づく密着力を減少でき、キャリアプレート１０４を持ち上げる力を減少できる。
しかし、ウェーハ１１６の被研磨面を研磨布１０２の研磨面に密着した状態で移動し、ウェーハ１１６の少なくとも一部を研磨布１０２の研磨面から外すことは、ウェーハ１１６の研磨面に損傷を与えるおそれがある。
すなわち、ウェーハ１１６に研磨を施す際には、ウェーハ１１６の被研磨面の全面を研磨布１０２の研磨面に密着させることを要するため、ウェーハ１１６の周縁は研磨布１０２の周縁の若干内側を通過する。
このため、ウェーハ１１６の研磨が終了した際に、研磨布１０２のウェーハ１１６の被研磨面に研磨を施した部分に対し、ウェーハ１１６の被研磨面に研磨を施すことのない研磨布１０２の周縁部には、段差部が形成される。
かかる段差部は、キャリアプレート１０４を定盤１００の周縁方向に移動し、ウェーハ１１６の被研磨面の一部を研磨布１０２の研磨面からはみ出させる際に、ウェーハ１１６の被研磨面が乗り越えることを要する。
ウェーハ１１６の被研磨面が段差部を乗り越えることは、ウェーハ１１６の研磨布１０２の周縁方向への移動を妨げると共に、研磨が施されたウェーハ１１６の被研磨面を損傷するおそれもある。
そこで、本発明の課題は、ウェーハ等の被研磨物の研磨が終了した際に、定盤に貼付された研磨布の周縁部に段差部が形成されることを防止し得る研磨装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、前記課題を解決すべく検討を重ねた結果、キャリアプレートに接着されたウェーハ等の被研磨物を研磨する際に、定盤に貼付された研磨布の所定位置にキャリアプレートを位置決めする位置決めローラを用い、研磨布の周縁部を押圧することによって、研磨布の周縁部に段差部が形成されることを防止できることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、回転する定盤の上面に貼付された研磨布の研磨面に、被研磨物の被研磨面を所定の押圧力で押し付けて研磨し、前記研磨面に被研磨面が密着されている被研磨物を、前記研磨布の研磨面に沿ってスライドして、前記被研磨面の少なくとも一部が研磨布の研磨面から外れたとき、前記被研磨物を研磨布の研磨面から剥離する研磨装置において、該研磨布の研磨面に被研磨面が対向するように保持盤に保持された被研磨物を、前記研磨布の研磨面に所定の押圧力で押し付ける押圧手段と、前記被研磨物の被研磨面が研磨布の研磨面に密着した状態で前記保持盤をスライドするスライド手段と、前記保持盤に保持された被研磨物の被研磨面を、研磨布の研磨面に所定の力で押圧して研磨を施す際に、前記研磨布の周縁近傍に載置され、前記保持盤及び／又は押圧手段を所定位置に位置決めする位置決めローラとを具備し、前記位置決めローラの研磨布側には、前記被研磨物の被研磨面に研磨を施す際に、前記研磨布の周縁近傍に形成される段差を押圧して平坦化し得るように、前記研磨布の研磨面を所定の力で押圧する押圧板が回転可能に設けられていることを特徴とする研磨装置にある。
【０００８】
かかる本発明において、位置決めローラに、その回転板の研磨布の研磨面に対する押圧力を調整し得る押圧手段を設けることによって、保持盤に保持された被研磨物の被研磨面で押圧される研磨布の研磨面と、被研磨物の被研磨面で押圧されない研磨布の周縁近傍の面とが実質的に同一面となるように、位置決めローラの押圧板の研磨布に対する押圧力を調整できる。
更に、研磨布の研磨面に当接した位置決めローラに設けられた押圧板を、前記研磨布と連れ回りさせることによって、押圧板による研磨布に対する押圧力を安定化でき、押圧板を回転駆動手段により強制回転させることによって、押圧板による研磨布に対する押圧力を更に一層安定化できる。
また、位置決めローラを、被研磨物の研磨が終了した際に、研磨布の研磨面から研磨面外に移動可能に設けることによって、研磨布の研磨面に被研磨面が密着された被研磨物を保持する保持盤を容易に移動できる。
かかる位置決めローラとは別の個所に、定盤に貼付された研磨布の端縁の角部を押圧する押圧手段を設けることにより、研磨布の端縁の角部の膨れ又は研磨布の弾性変形の戻りを抑制し、研磨布の角部の膨れや弾性変形の戻りに起因して発生する研磨液の溜り等を防止できる。
【０００９】
本発明によれば、保持盤に保持されたウェーハ等の被研磨物を研磨する際に、定盤に貼付された研磨布の所定位置に保持盤及び／又は押圧手段を位置決めする位置決めローラを用い、研磨布の周縁部を押圧することによって、研磨布の周縁部に段差部が形成されることを防止できる。このため、従来の研磨装置の如く、被研磨物の被研磨面を押し付けて研磨を施し、被研磨物の被研磨面が研磨布の研磨面に密着した状態で保持盤を研磨布の研磨面に沿ってスライドする際に、被研磨物の被研磨面が研磨布の周縁近傍に形成された段差部を乗り越えることに起因する、被研磨物の研磨布の周縁方向への移動を妨げること、及び研磨が施された被研磨物の被研磨面を損傷するおそれも解消できる。
しかも、研磨布の周縁部の押圧を、保持盤及び／又は押圧手段の位置決めをする位置決めローラを用いて行うため、位置決めローラと別個に、研磨布の周縁部を押圧する新たな押圧部材を設けた研磨装置に比較して、研磨装置の小型化を可能とすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る研磨装置の一例を図１に示す。図１に示す研磨装置では、図１３に示す研磨装置と同様に、保持盤としてのキャリアプレート２２が４個用いられており、各キャリアプレート２２に接着されたウェーハの被研磨面は、定盤１０の上面に貼付された研磨布１２の研磨面に、押圧手段によって所定の力で押圧されて当接している。
かかるキャリアプレート２２，２２・・の各々は、定盤１０の略中央部に設けられたセンターローラ２４と、定盤１０の周縁部近傍に設けられた位置決めローラ３０とによって、所定位置に位置決めされる。
このため、定盤１０を矢印Ａの方向に回転すると、キャリアプレート２２，２２・・の各々は、所定位置で矢印Ｂ方向に回転し、保持しているウェーハの被研磨面に研磨を施す。
また、キャリアプレート２２，２２・・の各々は、その取出位置において、スライド手段としての取出装置によって研磨布１２の研磨面に沿ってスライドし、保持しているウェーハの一部が研磨布１２の研磨面からはみ出す位置（２２′）まで回動可能に設けられている。
尚、取出装置としては、公知の取出装置を使用でき、例えば特開平６−６３８６２号公報に記載されている取出装置を好適に使用できる。
【００１１】
かかるキャリアプレート２２，２２・・の各々を所定位置に位置決めする位置決めローラ３０は、図２に示す様に、支持部材３４によって上方から支持されて定盤１０の周縁部近傍に設けられている。この位置決めローラ３０には、キャリアプレート２２の側周面に周面が当接して回転する当接ローラ３２が設けられており、当接ローラ３２の内側には、円形の押圧板３６が回転可能に設けられている。
この押圧板３６には、研磨布１２の周縁とキャリアプレート２２に保持されているウェーハの被研磨面によって押圧される研磨面との間の隙間３８上に位置し、研磨布１２の隙間３８を押圧することによって、隙間３８をウェーハの被研磨面によって押圧される研磨布１２の研磨面と実質的に同一面とすることができる。つまり、研磨布１２の隙間３８は、ウェーハの被研磨面で押圧されることのない部分であり、ウェーハの被研磨面によって押圧された研磨布１２の研磨面よりも高い段差を形成する。このため、押圧板３６により研磨布１２の隙間３８を押圧することによって、ウェーハの被研磨面で押圧された研磨布１２の研磨面と等しくできる。
かかる押圧板３６は、図２に示す様に、研磨布１２の隙間３８を押圧しつつ、研磨布１２の端縁からはみ出す大きさとすることによって、隙間３８を確実に押圧できる。
【００１２】
かかる位置決めローラ３０の構造を図３に示す。位置決めローラ３０を定盤１０の周縁部近傍に上方から支持する支持部材３４は、ケーシング３５内に基台５０に設けられた第１シリンダ装置５２によって上下方向に移動可能に設けられたレール部３７に、基台３１が左右方向に移動可能に設けられている。この基台３１は、レール部３７の一端部に設けられた調節部材３３によって位置調整される。
かかる基台３１には、第１支持板４２の一端部が、基台３１に設けれらた回動軸４０に回動可能に装着されており、第１支持板４２には、レール部３７との所定間隔を保持すべく、基台３１側に間隔保持部材４３が裏面側に突設されている。
この第１支持板４２の他端部に固着されたスリーブ４４の外周には、ベアリング４６を介して当接ローラ３２が回転可能に装着され、スリーブ４４の内側には、先端部に押圧板３６が設けられた軸４８が回転可能に内挿されている。この回転可能に設けられた押圧板３６の研磨布１２側には、キャリアプレート２２の研磨布１２側に保持されたウェーハと同一部材であるシリコン板３９が貼付されている。
この押圧板３６に貼付する部材としては、研磨布１２の状態に応じて適宜変更できる。例えば、間隙３８をウェーハ２６の被研磨面で押圧された研磨布１２の研磨面と実質的に等しくすべく、間隙３８を押圧板３６で押圧する場合には、ウェーハと同一部材或いは樹脂部材を押圧板３６に貼付することが好ましい。
他方、研磨布１２から研磨屑等を掻き出すドレッシングを施す場合には、押圧板３６にダイヤモンドが付着された部材やセラミック部材等を貼付することが好ましい。
【００１３】
押圧板３６が先端部に設けられた軸４８の後端部には、付勢部材としてのスプリング５４が設けられており、押圧板３６が研磨布１２から離れる方向に軸４８を付勢する。
かかる軸４８の後端側には、第１支持板４２に一端部が固着され、回動軸４０を中心にして回動可能の第２支持板５６の他端部に設けられた第２シリンダ装置５８が設けられており、第２シリンダ装置５８に挿入されたピストンから延出されたロッド６１の先端が、軸４８の後端に接離動する。このため、後端部に設けられたスプリング５４によって、押圧板３６が研磨布１２から離れる方向に付勢された軸４８の後端に、第２シリンダ装置５８のロッド６１の先端が当接し、スプリング５４の付勢力に抗して軸４８の後端を押圧することができる。
したがって、第２シリンダ装置５８のロッド６１の先端による軸４８の後端の押圧程度を調整することによって、図４に示す様に、押圧板３６に貼付されたシリコン板３９により、研磨布１２の間隙３８をウェーハ２６の被研磨面で押圧された研磨布１２の研磨面と等しくなるように押圧することができる。
尚、当接ローラ３２は、キャリアプレート２２の側周面に当接すると共に、キャリアプレート２２に載置され、キャリアプレート２２を所定の押圧力で押圧する押圧部材２５の側周面にも当接する。
【００１４】
図４に示す様に、キャリアプレート２２の側周面に当接ローラ３２が当接するように位置決めローラ３０を配設し、研磨布１２の間隙３８を押圧板３６に貼付されたシリコン板３９で押圧しつつ、キャリアプレート２２に保持されているウェーハの被研磨面に研磨を施すと、キャリアプレート２２を所定位置に保持すると共に、研磨布１２の間隙３８をウェーハの被研磨面で押圧された研磨布１２の研磨面と等しくなるように押圧しつつ、ウェーハの被研磨面に研磨を施すことができる。
尚、図４に示す当接ローラ３２は、キャリアプレート２２と同一速度で回転し、定盤１０と回転する研磨布１２にシリコン板３９当接する押圧板３６は、定盤１０の回転に伴なって連れ回りし、押圧板３６による研磨布１２に対する押圧力を安定化できる。
【００１５】
この様に、図１〜図４に示す位置決めローラ３０によれば、キャリアプレート２２に保持されているウェーハの被研磨面に研磨を施す際に、研磨布１２の隙間３８をウェーハの被研磨面で押圧される研磨面と実質的に同一面とすることができる。
その結果、ウェーハの被研磨面の研磨が終了した後、ウェーハを研磨布１２の研磨面から剥離する際に、図１に示す様に、押圧部材２５が除去されたキャリアプレート２２を取出装置によって研磨布１２の研磨面に沿ってスライドし、保持しているウェーハの一部が研磨布１２の研磨面からはみ出す位置（２２′）まで回動しても、ウェーハの被研磨面が研磨布１２の周縁近傍に形成された段差部を乗り越えることを要しない。このため、キャリアプレート２２をスムーズに回動でき、ウェーハの研磨面を損傷するおそれも解消できる。
尚、キャリアプレート２２を図１に示す様に、研磨布１２の研磨面に沿ってスライドする際に、キャリアプレート２２のスライドに邪魔にならない位置に、位置決めローラ３０は回動軸４０（図３）を中心として上方に回動している。
【００１６】
図３及び図４に示す位置決めローラ３０では、押圧板３６が当接ローラ３２の径よりも小径に形成されているが、図５に示す様に、当接ローラ３２の径と同等の押圧板３６を装着することによって、研磨布１２の隙間３８を確実に押圧できる。
更に、押圧板３６が研磨布１２から離れる方向に軸４８を付勢するスプリング５４に代えて、図６に示す様に、第２シリンダ装置５８から延出されたロッド６１と軸４８とをロータリージョイント６３を介して連結してもよい。かかる図６に示す位置決めローラ３０によれば、第２シリンダ装置５８によって押圧板３６の研磨布１２に対する位置を精密に調整可能とすることができる。
また、図３〜図６に示す位置決めローラ３０では、押圧板３６は、定盤１０と回転する研磨布１２にシリコン板３９当接し、定盤１０の回転に伴なって連れ回りしているが、図７に示す様に、モータ５９により押圧板３６を強制回転することによって、押圧板３６による研磨布１２に対する押圧力を更に一層安定化できる。
図７に示す位置決めローラ３０では、第２支持板５６上に設けられたモータ５９の回転力は、モータ５９の回転軸に設けられたプーリ５９ａと押圧板３６の軸４８に設けられたプーリ５９ｂとの間に掛け渡されたベルト６０によって、押圧板３６に伝達される。
ここで、軸４８は、第２シリンダ装置５８により上下動される。このため、プーリ５９ｂの位置を可及的に同一位置に保持したい場合には、例えはプーリ５９ｂを軸４８に軸着するキー部材と嵌合するキー溝を軸４８の上下方向に延びる長溝とする。
尚、図５〜図７に示す位置決めローラ３０において、図３及び図４に示す位置決めローラ３０を構成する同一部材については同一番号を付して詳細な説明を省略した。
【００１７】
ところで、図１に示すキャリアプレート２２，２２・・の各々を所定位置に位置決めする位置決めローラ３０とは別の個所に、図８に示す様に、研磨布１２の角部を押圧する押圧手段８０を設けることによって、研磨布１２の角部に形成され易い膨らみ又は押圧された研磨布１２の弾性変形の戻りを抑制し、研磨布１２の角部の膨らみや研磨布１２の弾性変形の戻りに因る、研磨布１２の角部を含む周縁部に研磨液が溜まる等の現象を防止できる。
この押圧手段８０には、基台８２に設けられた回動軸（図示せず）に一端部が回動可能に軸着された第１傾斜支持板８４の他端部に固着されたスリーブ８６の内側には、先端部に回転板９０が傾斜して設けられた軸８８が回転可能に内挿されている。この回転板９０には、被研磨物であるウェーハと同一部材であるシリコン板９２が貼付されている。
かかる回転板９０の研磨布１２の角部に対する接離動は、第３シリンダ装置９６によってなされる。この第３シリンダ装置９６は、第１傾斜支持板８４に一端部が固着された第２傾斜支持板９４の他端部に設けられ、第３シリンダ装置９６から延出したロッド９５は、軸８８とロータリージョイント９８を介して連結されている。
更に、研磨布１２の角部における回転板９０の傾斜は、第１傾斜支持板８４の傾斜角を変更することによって調整できる。この回転板９０の傾斜は、図９に示す様に、研磨布１２の端縁の状態によって異なる。例えば、研磨布１２の端縁が、面取りされている場合［図９（ａ）］及び直角に裁断されている場合［図９（ｂ）］よりも、研磨布１２の端縁が定盤１０よりも外側に垂れている場合［図９（ｃ）］は、回転板９０の傾斜角を小さくすることが好ましい。
また、回転板９０に貼付する部材としては、研磨布１２の状態に応じて適宜変更できる。例えば、研磨布１２の角部を押圧する場合には、ウェーハと同一部材或いは樹脂部材を回転板９０に貼付することが好ましい。他方、研磨布１２の角部から研磨屑等を掻き出すドレッシングを施す場合には、回転板９０にダイヤモンドが付着された部材やセラミック部材等を貼付することが好ましい。
【００１８】
図１〜図９に示す研磨装置は、ウェーハを接着して保持する複数枚のキャリアプレート２２，２２・・を定盤１０上に載置して研磨を施す、いわゆるバッチタイプの研磨装置であるが、一枚のウェーハを保持する保持盤が内装されたトップリングを用いる、いわゆる枚葉タイプの研磨装置にも、本発明を適用できる。
図１０に枚葉タイプの研磨装置を示す。図１０に示す研磨装置は、基台７０に定盤受７２がベアリング７１を介して回転可能に設けられている。この定盤受７２は、駆動モータ等の駆動源（図示せず）によって矢印方向に回転する回転軸７４によって回転され、この定盤受７２に一体に定盤１０が載置されている。かかる定盤１０上には、研磨布１２が貼付されて研磨面を形成している。
更に、研磨布１２の研磨面上には、上下方向に昇降可能に設けられたトップリング７６が矢印方向に回転可能に設けられている。このトップリング７６は、ウェーハを保持すると共に、ウェーハの被研磨面を研磨布１２の研磨面に加圧して押し付ける押圧手段としても用いられる装置である。かかるトップリング７６は、シリンダ装置等のスライド駆動源（図示せず）によって、研磨布１２の研磨面に沿って移動可能である。
このトップリング７６に保持されたウェーハの被研磨面は、パイプ７５から研磨布１２に供給される研磨液により研磨される。
【００１９】
トップリング７６の内部構造の一例を図１１に示す。図１１に示すトップリング７６は、ウェーハ２６が保持される保持盤７３が、ヘッド部材８５に下方を向いて開口された凹部７９内に、上下方向及び左右方向に移動可能に内装されている。かかる凹部７９の底面側端面には、ゴム等の弾性材料から成る板状体７７がダイアフラムとして設けられている。この板状体７７と凹部７９の底面との間の空間部７８は、軸８９内に設けられた管８７から供給される圧縮空気等の加圧流体によって加圧されて加圧室となっている。この空間部７８の圧力を調整することにより、保持盤７３の凹部７９からの押出量を調整できる。
更に、保持盤７３の側周面と凹部７９の内周面との間隙には、ゴム等の弾性材料から成るリング状弾性部材６７、及びデルリン等の樹脂材料から成るリング状規制部材８３が内嵌されており、保持盤７３が移動許容の範囲外に移動しないように記載されている。
【００２０】
この様に、ヘッド部材８５の凹部７９内に内装された保持盤７３の一面側には、湿式発泡ポリウレタン等の樹脂から成るバッキング材６９が貼着されていると共に、バッキング材６９の一面側に水の表面張力によって保持されるウェーハ２６の周面を取り囲むように、ウェーハ２６の滑り移動を防止するガイドリング６５が装着されている。
このバッキング材６９に、水の表面張力によって張付けられたウェーハ２６の被研磨面を研磨する際には、ウェーハ２６の被研磨面が研磨布１２の研磨面に直近するまでトップリング７６を降下する。
次いで、管８７を経由してトップリング７６内に形成された空間部７８に所定圧力の圧縮空気等の加圧流体を供給し、保持盤７３の一面側を研磨布１２の研磨面方向に押し出し、ウェーハ２６の被研磨面を研磨布１２の研磨面に所定の荷重で押し付ける。
その後、定盤１０を回転することによって、トップリング７６も定盤１０と連れ回りし、ウェーハ２６の被研磨面を研磨する。
【００２１】
図１０及び図１１に示すトップリング７６は、ウェーハ２６が保持された保持盤７３を内装して上下方向及び左右方向に移動可能であり、トップリング７６の位置決めには、図１〜図９に示す研磨装置の様に、位置決めローラ３０は不要である。
しかし、図１０及び図１１に示すトップリング７６でも、ウェーハ２６の研磨終了後に、研磨布１２の研磨面からウェーハ２６を剥離する際には、図１２に示す様に、トップリング７６を定盤１０の外方まで移動してから上昇させる。
このため、研磨布１２の周縁近傍に形成される、ウェーハ２６の被研磨面によって押圧されなかった部分と、ウェーハ２６の被研磨面によって押圧された部分との段差部が問題となる。
また、トップリング７６は、軸８９の先端部に設けられているため、トップリング７６の上下方向のストロークが長い場合には、トップリング７６に定盤１０の回転方向に微細な振幅の振動が発生し易い。かかる振動の発生は、トップリング７６に保持されたウェーハ２６の被研磨面の平坦度に影響を与えるおそれがある。
【００２２】
このため、図１２に示す様に、トップリング７６のヘッド部材８５の側周面に当接する二個の当接ローラ４５ａ，４５ｂが連結材４７で連結された位置決めローラ４１を設け、研磨布１２の周縁近傍に位置する当接ローラ４５ａの研磨布１２側に、図３に示す様に、研磨布１２の周縁近傍を押圧して平坦化する押圧板３６を回転可能に設けることが好ましい。
図１２に示す位置決めローラ４１によって、トップリング７６の上下方向のストロークが長くても、トップリング７６の振動を抑制でき、研磨布１２の周縁近傍に段差部が形成されることも防止できる。
尚、位置決めローラ４１は、ウェーハ２６の研磨が終了した際には、トップリング７６の移動の邪魔にならない個所４１′に移動する。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、被研磨物の被研磨面を押し付けて研磨を施し、被研磨面が研磨布の研磨面に密着された被研磨物を、研磨布の研磨面に沿ってスライドし、被研磨面の一部が研磨布の研磨面から外れたとき、被研磨物を研磨布の研磨面から剥離する際に、被研磨物のスライドを容易に行うことができ、研磨を施した被研磨物の被研磨面を損傷することもない。
しかも、研磨布の周縁部の押圧を、被研磨物を保持する保持盤及び／又は押圧部材の位置決めをする位置決めローラを用いて行うため、位置決めローラと別個に、研磨布の周縁部を押圧する新たな押圧部材を設けた研磨装置に比較して、研磨装置の小型化を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る研磨装置の一例を説明する平面図である。
【図２】図１に示す位置決めローラ３０を説明する部分拡大平面図である。
【図３】位置決めローラ３０の内部機構を説明する部分断面図である。
【図４】位置決めローラ３０の押圧板３６のシリコン板３９が研磨布１２の端縁部近傍に押圧された状態を示す部分断面図である。
【図５】位置決めローラ３０を構成する押圧板３６の他の例を説明するための部分断面図である。
【図６】位置決めローラ３０の他の例を説明するための部分断面図である。
【図７】位置決めローラ３０の他の例を説明するための部分断面図である。
【図８】定盤に貼付された研磨布１２の端縁の角部を押圧する押圧手段を説明するための部分断面図である。
【図９】図９に示す押圧手段を構成する回転板９０の傾斜角を説明するたための説明図である。
【図１０】本発明に係る研磨装置の他の例を説明する平面図である。
【図１１】図１０に示す研磨装置に使用されるトップリングを説明するための部分断面図である。
【図１２】トップリングに用いる位置決めローラを説明するための概略図である。
【図１３】従来の研磨装置を説明するための部分断面図である。
【図１４】図１３に示す研磨装置に用いられる位置決めローラを説明するための部分断面図である。
【符号の説明】
１０  定盤
１２  研磨布
２２  キャリアプレート（保持盤）
２６  ウェーハ（被研磨物）
３０，４１  位置決めローラ
３２  当接ローラ
３６  押圧板
３８  隙間
３９  シリコン板
４８  軸
５４  スプリング
５９  モータ（回転駆動手段）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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