(57)【要約】  キャリアウェハを製造する方法は、ガラス、ガラスセラミックまたはセラミック材料を含むキャリアウェハが実質的に平坦であるように、キャリアウェハの第１の表面および第２の表面をラッピングするステップであって、当該ラッピングするステップの後に、キャリアウェハが２５０ｍｍ〜４５０ｍｍの直径および０．５ｍｍ〜２ｍｍの厚さを有する、ステップと、第１の表面が凸形状または凹形状を有するように、キャリアウェハの中心部と縁部との間での圧力差、速度差または時間差のうちの少なくとも１つで、キャリアウェハの第１の表面を研磨するステップとを含む。
2022501208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアウェハを製造する方法であって、
ガラス、ガラスセラミックまたはセラミック材料を含む前記キャリアウェハが実質的に平坦であるように、前記キャリアウェハの第１の表面および第２の表面をラッピングするステップであって、該ラッピングするステップの後に、前記キャリアウェハが２５０ｍｍ〜４５０ｍｍの直径および０．５ｍｍ〜２ｍｍの厚さを有する、ステップと、
前記第１の表面が凸形状または凹形状を有するように、前記キャリアウェハの中心部と縁部との間での圧力差、速度差または時間差のうちの少なくとも１つで、前記キャリアウェハの前記第１の表面を研磨するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記キャリアウェハの前記第１の表面を研磨するステップが、前記中心部と前記縁部との間での圧力差で前記キャリアウェハの前記第１の表面を研磨するステップを含み、さらに、前記圧力差が５ｐｓｉ（約３４．５ｋＰａ）〜２０ｐｓｉ（約１３８ｋＰａ）である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記キャリアウェハの前記第１の表面が、前記研磨するステップの後に行われる仕上げ研磨するステップを経て、実質的に平坦な形状に研磨されるように構成されている、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記方法がさらに、前記研磨するステップの後に、前記第１の表面の前記中心部および前記縁部を実質的に平坦な形状に仕上げ研磨するステップを含み、
前記第１の表面の前記中心部と前記縁部とが同時に異なる速度で研磨されるように、前記仕上げ研磨するステップの間、前記キャリアウェハおよび研磨パッドの少なくとも一方を互いに対して回転させる、
請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記キャリアウェハの前記第１の表面を研磨するステップにより、凸形状が画定される、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記キャリアウェハの前記第１の表面を研磨するステップにより、凹形状が画定される、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記圧力差で前記キャリアウェハの前記第１の表面を研磨するステップを行った後、前記キャリアウェハの前記中心部の厚さと前記縁部の厚さとの間の差が１μｍ〜５μｍである、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記キャリアウェハが実質的に円形である、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
キャリアウェハであって、
中心部および縁部を有する第１の表面と、自身の前記第１の表面とは反対側の第２の表面とを画定する本体を備え、
前記第１の表面が実質的に凸形状または凹形状を画定し、前記第２の表面が実質的に平坦であり、
前記第１の表面が、前記中心部と前記縁部との間での異なる研磨速度下で、実質的に平坦な形状に研磨されるように構成されている、キャリアウェハ。
【請求項１０】
前記キャリアウェハの前記中心部の厚さと前記縁部の厚さとの間の差が１μｍ〜５μｍである、請求項９記載のキャリアウェハ。
【請求項１１】
前記キャリアウェハがガラスを含む、請求項９または１０記載のキャリアウェハ。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本願は、２０１８年９月２９日に出願された中国許出願第２０１８１１１４７７７７．５号の優先権の利益を主張し、その内容は本明細書の依拠するところであり、その内容全体を参照により本明細書に援用するものとする。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、概して、キャリアウェハを製造する方法、その研磨装置およびキャリアウェハに関する。
【背景技術】
【０００３】
基板全体にわたる厚さの均一性は、典型的には、基板の使用の適合性に影響を及ぼす重要な特性である。多くの場合、基板の製造後の使用には、十分に清浄で均一な表面を提供するために（すなわち、追加の層を表面に堆積させ、成長させまたは結合させるために）、基板の最終的な機械的研磨および／または化学的研磨および／または洗浄が必要である。最終的な化学的研磨および／または機械的研磨により、多くの場合、基板の所定の厚さが除去される。最終的な研磨における基板からの材料の除去により、多くの場合、基板が所定の仕様から逸脱してしまい、基板が使用不能となる。
【発明の概要】
【０００４】
本開示の第１の態様によれば、キャリアウェハを製造する方法は、ガラス、ガラスセラミックまたはセラミック材料を含むキャリアウェハが実質的に平坦であるように、キャリアウェハの第１の表面および第２の表面をラッピングするステップであって、当該ラッピングするステップの後に、キャリアウェハが２５０ｍｍ〜４５０ｍｍの直径および０．５ｍｍ〜２ｍｍの厚さを有する、ステップと、第１の表面が凸形状または凹形状を有するように、キャリアウェハの中心部と縁部との間での圧力差、速度差または時間差のうちの少なくとも１つで、キャリアウェハの第１の表面を研磨するステップとを含む。
【０００５】
第２の態様によれば、キャリアウェハの第１の表面を研磨するステップが、中心部と縁部との間での圧力差でキャリアウェハの第１の表面を研磨するステップを含み、さらに、圧力差が５ｐｓｉ（約３４．５ｋＰａ）〜２０ｐｓｉ（約１３８ｋＰａ）である、態様１の方法が構成される。
【０００６】
第３の態様によれば、キャリアウェハの第１の表面が、研磨するステップの後に行われる仕上げ研磨するステップを経て、実質的に平坦な形状に研磨されるように構成されている、態様１の方法が構成される。
【０００７】
第４の態様によれば、態様１の方法がさらに、研磨するステップの後に、第１の表面の中心部および縁部を実質的に平坦な形状に仕上げ研磨するステップを含み、第１の表面の中心部と縁部とが同時に異なる速度で研磨されるように、仕上げ研磨するステップの間、キャリアウェハおよび研磨パッドの少なくとも一方が互いに対して回転される。
【０００８】
第５の態様によれば、キャリアウェハの第１の表面を研磨するステップにより、凸形状が画定される、態様１の方法が構成される。
【０００９】
第６の態様によれば、キャリアウェハの第１の表面を研磨するステップにより、凹形状が画定される、態様１の方法が構成される。
【００１０】
第７の態様によれば、第１の表面を研磨するステップが、キャリアウェハの第１の表面に対して研磨ヘッドを回転させるステップをさらに含む、態様１の方法が構成される。
【００１１】
第８の態様によれば、第１の表面と第２の表面とがキャリアウェハの反対側にある、態様１の方法が構成される。
【００１２】
第９の態様によれば、第１の表面のラッピングと第２の表面のラッピングとが実質的に同時に行われる、態様８の方法が構成される。
【００１３】
第１０の態様によれば、圧力差でキャリアウェハの第１の表面を研磨するステップを行った後、キャリアウェハの中心部の厚さと縁部の厚さとの間の差が１μｍ〜５μｍである、態様１の方法が構成される。
【００１４】
第１１の態様によれば、キャリアウェハが実質的に円形である、態様１の方法が構成される。
【００１５】
第１２の態様によれば、キャリアウェハが２００ｍｍ〜４００ｍｍの外径を有する、態様１１の方法が構成される。
【００１６】
本開示の第１３の態様によれば、研磨装置が、調節可能なおもりと、モータに連結された研磨ヘッドと、ターンテーブルと、モータおよび釣合いおもりに連結されているレバーとを備え、モータと釣合いおもりとは、レバーの旋回点を挟んだ各反対端に配置されている。調節可能なおもりおよび釣合いおもりは、研磨ヘッドに加えられる力を変化させるように構成されている。
【００１７】
第１４の態様によれば、レバーの旋回点が支持構造体に結合されている、態様１３の研磨装置が構成される。
【００１８】
第１５の態様によれば、ステップモータが調節可能なおもりの上に配置されている、態様１３の研磨装置が構成される。
【００１９】
第１６の態様によれば、研磨ヘッドが傾斜するように構成されている、態様１３の研磨装置が構成される。
【００２０】
本開示の第１７の態様によれば、キャリアウェハが、中心部および縁部を有する第１の表面と、自身の第１の表面とは反対側の第２の表面とを画定する本体を備え、第１の表面が実質的に凸形状または凹形状を画定し、第２の表面が実質的に平坦である。第１の表面は、中心部と縁部との間での異なる研磨速度下で、実質的に平坦な形状に研磨されるように構成されている。
【００２１】
第１８の態様によれば、キャリアウェハの中心部の厚さと縁部の厚さとの間の差が１μｍ〜５μｍである、態様１７のキャリアウェハが構成される。
【００２２】
第１９の態様によれば、キャリアウェハがガラスを含む、態様１７のキャリアウェハが構成される。
【００２３】
第２０の態様によれば、第１の表面が凹形状を画定する、態様１７のキャリアウェハが構成される。
【００２４】
本開示のこれらおよび他の特徴、利点ならびに目的は、下記の明細書、特許請求の範囲および添付の図面を参照することにより、当業者にさらに理解され、解釈されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
以下は、添付の図面における図の説明である。図面は、必ずしも縮尺通りではなく、図面の特定の特徴および特定の視野は、明確さおよび簡潔さのために、縮尺または概念において誇張して示す場合がある。
【図１Ａ】少なくとも１つの例にしたがったキャリアウェハの断面図である。
【図１Ｂ】少なくとも１つの例にしたがったキャリアウェハの断面図である。
【図２】少なくとも１つの例にしたがったキャリアウェハを製造する方法のフローチャートである。
【図３Ａ】少なくとも１つの例にしたがった研磨装置の概略的な上面図である。
【図３Ｂ】少なくとも１つの例にしたがった図３Ａの線ＩＩＩＢ−ＩＩＩＢに沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の更なる特徴および利点は以下の詳細な説明で説明され、この説明から当業者に明らかとなるか、または特許請求の範囲および添付の図面と共に下記の説明に記載されるように本発明を実施することにより認識されるであろう。
【００２７】
本明細書で使用する場合、「および／または」なる用語は、２つ以上の項目の列記に使用される場合、列記された項目のうちの任意の１つを単独で利用することができ、または列記された項目のうちの２つ以上の任意の組み合わせを利用することができることを意味する。例えば、組成物が成分Ａ、Ｂおよび／またはＣを含有すると記載されている場合、この組成物は、Ａ単独、Ｂ単独、Ｃ単独、ＡとＢとの組み合わせ、ＡとＣとの組み合わせ、ＢとＣとの組み合わせまたはＡとＢとＣとの組み合わせを含有することができる。
【００２８】
本明細書において、第１および第２、上部および下部等の関係用語は、１つの実体または動作を別の実体または動作と区別するためにのみ使用され、必ずしもこのような実体または動作間の任意の実際のこのような関係または順序を必要としたりまたは暗示したりしているわけではない。
【００２９】
当業者であれば、記載している開示および他の構成要素の構成は、任意の特定の材料に限定されないことを理解するであろう。本明細書に開示された開示の他の例示的な実施形態は、本明細書において別様の断りがない限り、広範な各種の材料から形成することができる。
【００３０】
本開示の目的で、「連結」なる用語（その形式の全てにおいて、連結、連結する、連結されている等）は、一般的には、２つのコンポーネントを（電気的または機械的に）直接または間接的に相互に結合することを意味する。このような結合は、本質的に静的なものあってもよいし、または本質的に動的なものであってもよい。このような結合は、（電気的または機械的な）２つのコンポーネントおよび任意の追加の中間部材が互いにまたは２つのコンポーネントと単一の一体化された本体として一体的に形成されることにより達成することができる。このような結合は、本明細書において別様の断りがない限り、本質的に持続的なものであってもよいし、または本質的に取り外し可能または着脱可能なものであってもよい。
【００３１】
本明細書で使用する場合、「約」なる用語は、量、サイズ、配合、パラメータならびに他の量および特性が正確である必要はないが、必要に応じて、トレランス、換算係数、四捨五入、測定誤差等および当業者に既知の他の要因を反映して、近似であってよくかつ／またはより大きくてよいもしくはより小さくてよいことを意味する。「約」なる用語が範囲の値または端点を記載するのに使用される場合、本開示は、参照される特定の値または端点を含むと理解されたい。本明細書における範囲の数値または端点は、「約」を冠しているか否かにかかわらず、「約」を冠する１つの実施形態と「約」を冠していないもう１つの実施形態との２つの実施形態を含むことが意図される。範囲のそれぞれの端点は、他方の端点に対するものと他方の端点から独立したものとの両方とも明らかであることをさらに理解されたい。
【００３２】
本明細書で使用する場合、「実質的な」、「実質的に」なる用語およびその変形語は、記載した特徴が値または説明に等しいかまたはほぼ等しいことを言及することが意図される。例えば、「実質的に平坦な」表面は、平坦またはほぼ平坦な表面を指すことが意図される。さらに、「実質的に」とは、２つの値が等しいかまたはほぼ等しいことを指すことが意図されている。一部の実施形態では、「実質的に」とは、互いに約１０％以内の値を指すことが意図される。本明細書で使用する場合、「実質的に平坦な」なる用語は、実質的に平坦な表面を画定する本体が１μｍ以下の総厚さ変動を有することを意味する。
【００３３】
また、本開示の構成要素の構成および配置は、例示的な実施形態に示すように、単に例示的なものであることに留意することも重要である。本革新のわずかな実施形態のみを本開示において詳細に記載しているが、本開示を読んだ当業者であれば、列挙された主題の新規な教示および利点から実質的に逸脱することなく、多様な修正（例えば、種々の構成要素のサイズ、寸法、構造、形状および比率、パラメータの値、取り付け配置、材料の使用、色、向き等の変更）が可能であることを容易に理解するであろう。例えば、一体的に形成されているように示されている構成要素が複数の部品から構成されていてもよいし、または複数の部品として示されている構成要素が一体的に形成されていてもよく、境界の動作は逆とすることも別様に変更することもでき、構造および／または部材または接続部もしくはシステムの他の構成要素の長さまたは幅は変更することができ、構成要素間に提供される調整位置の性質または数も変更することができる。システムの構成要素および／またはアセンブリは、十分な強度または耐久性を提供する広範な各種の材料のいずれかから、広範な各種の色、テクスチャおよび組み合わせのいずれかで構成することができることに留意されたい。したがって、このような修正は全て、本革新の範囲内に含まれることが意図される。他の置換、修正、変更および省略を、本革新の精神から逸脱することなく、所望の実施形態および他の例示的な実施形態の設計、動作条件および配置において行うことができる。
【００３４】
ここから、図１Ａおよび図１Ｂを参照して、キャリアウェハ１０を示す。キャリアウェハ１０は、第１の表面１８および第２の表面２２と称される互いに反対側にある主面を画定する本体１４を有する。種々の例によれば、キャリアウェハ１０は、本体１４の縁部に沿って配置された１つ以上の副面２４をさらに画定することができる。さらに他の例では、第１の表面１８および第２の表面２２の各部分が接触または交差してもよい。キャリアウェハ１０の本体１４は、縁部３０の内部または内側に位置する中心部２６を含む。キャリアウェハ１０の縁部３０は、キャリアウェハ１０の本体１４の縁に近接して配置される。縁部３０はさらに、中心部２６を取り囲むことができる。キャリアウェハ１０の本体１４は、円形、楕円形、長円形、三角形、正方形、長方形、五角形または高次多角形の形状を有することができる。
【００３５】
キャリアウェハ１０は、２００ｍｍ〜４５０ｍｍまたは２５０ｍｍ〜４５０ｍｍの外径または最大外幅を有することができる。例えば、外径または最大外幅は、２００ｍｍもしくは２１０ｍｍもしくは２２０ｍｍもしくは２３０ｍｍもしくは２４０ｍｍもしくは２５０ｍｍもしくは２６０ｍｍもしくは２７０ｍｍもしくは２８０ｍｍもしくは２９０ｍｍもしくは３００ｍｍもしくは３１０ｍｍもしくは３２０ｍｍもしくは３３０ｍｍもしくは３４０ｍｍもしくは３５０ｍｍもしくは３６０ｍｍもしくは３７０ｍｍもしくは３８０ｍｍもしくは３９０ｍｍもしくは４００ｍｍ、または端点としてのこれらの値のいずれかの間のいずれかおよび全ての値および範囲であることができる。キャリアウェハ１０の円形の例は、直径を有し、一方、キャリアウェハ１０の多面体の例は、本体１４の角から測定される最長の長さを有することができると理解されたい。
【００３６】
キャリアウェハ１０の第１の表面１８は、各種の形状をとるかまたは画定することができる。例えば、第１の表面１８は、実質的に凸形状（すなわち、図１Ａ）を画定することができる。凸形状の例では、第１の表面１８は、中心部２６にわたって延びる第１の表面１８の部分が縁部３０にわたって延びる第１の表面１８の部分より概ね高くなることができるように、正の主曲率半径を有する。すなわち、第１の表面１８は、凸形状の例では、キャリアウェハ１０の本体１４が縁部３０に対して中心部２６においてより厚くなることができるように、第２の表面２２から離れる方向に延びる。第１の表面１８の凸形状の頂部は、キャリアウェハ１０の中心に位置していてもよいし、またはキャリアウェハ１０の中心からオフセットされていてもよい。さらに他の例では、第１の表面１８は、凹形状（すなわち、図１Ｂ）を有することができる。第１の表面１８は、凹形状の例では、中心部２６にわたって延びる第１の表面１８の部分が縁部３０にわたって延びる第１の表面１８より概ね低くなることができるように、負の主曲率半径を有する。すなわち、第１の表面１８の凹形状の例は、キャリアウェハ１０が縁部３０に対して中心部２６でより薄くなることができるように、本体１４の第２の表面２２に向かう方向に延びる。第１の表面１８の凹形状の最も薄い点は、キャリアウェハ１０の中心に位置していてもよいし、またはオフセットされていてもよい。第１の表面１８の主曲率半径は、第１の表面１８にわたって同じであってもよいし、または本明細書で提供された教示から逸脱することなく（すなわち、意図的にかつ／または製造差により）異なっていてもよいと理解されたい。
【００３７】
種々の例によれば、キャリアウェハ１０は、その最も厚い点において、５０μｍ〜５ｍｍの範囲の厚さ（すなわち、第１の表面１８から第２の表面２２まで測定される）を有することができる。キャリアウェハ１０は、１００μｍ、２００μｍ、３００μｍ、４００μｍ、５００μｍ、６００μｍ、７００μｍ、８００μｍ、９００μｍ、１０００μｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、または端点としてのこれらの値の任意の２つを有する任意の範囲の厚さを有することができる。キャリアウェハ１０の厚さは、１μｍ〜１０００μｍまたは１００μｍ〜５００μｍの範囲であることができる。キャリアウェハ１０の厚さは、その長さにわたって（すなわち、周期的にまたはランダムに）変化することができると理解されたい。 
【００３８】
キャリアウェハ１０は、第１の表面１８にわたる総厚さ変動を有することができる。総厚さ変動は、キャリアウェハ１０が所定の位置にクランプされている間の、キャリアウェハ１０の最も厚い点とキャリアウェハ１０の最も薄い点との間の差として定義される。第１の表面１８にわたる総厚さ変動は、０．２μｍもしくは０．４μｍもしくは０．６μｍもしくは０．８μｍもしくは１．０μｍもしくは１．２μｍもしくは１．４μｍもしくは１．６μｍもしくは１．８μｍもしくは２．０μｍもしくは２．２μｍもしくは２．４μｍもしくは２．６μｍもしくは２．８μｍもしくは３．０μｍもしくは３．２μｍもしくは３．４μｍもしくは３．６μｍもしくは３．８μｍもしくは４．０μｍもしくは４．２μｍもしくは４．４μｍもしくは４．６μｍもしくは４．８μｍもしくは５．０μｍ、または端点としてのこれらの値の任意の２つを有する任意の範囲または上限としてのこれらの値のいずれか１つを有する任意の範囲であることができる。総厚さ変動は、０．１μｍ〜５０μｍまたは０．１μｍ〜４０μｍまたは０．１μｍ〜３０μｍまたは０．１μｍ〜２０μｍまたは０．１μｍ〜１０μｍまたは１μｍ〜５μｍであることができる。種々の例によれば、総厚さ変動は、キャリアウェハ１０の縁（すなわち、第１の表面１８の最も遠いまたは最も外側の部分）と、キャリアウェハ１０の最も厚い点（すなわち、凸形状の第１の表面１８の頂点）またはキャリアウェハ１０の最も薄い点（すなわち、凹形状の第１の表面１８の最も低い点）との間であることができる。したがって、キャリアウェハ１０の中心部２６の厚さと縁部３０の厚さとの間の差（すなわち、総厚さ変動）は、１μｍ〜５μｍであることができる。
【００３９】
上記で説明したように、第１の表面１８は、凸形状の例では、正の主曲率半径を有する。第１の表面１８の凸形状の例では、主曲率半径は２ｍもしくは４ｍもしくは１０ｍもしくは１００ｍもしくは１０００ｍもしくは２０００ｍもしくは３０００ｍもしくは４０００ｍもしくは５０００ｍ、または任意および全ての値および／または端点としてのこれらの値の任意の２つを有する任意の範囲または上限としてのこれらの値のいずれか１つを有する任意の範囲であることができる。第１の表面１８の凹形状の例では、主曲率半径は負であることができる。第１の表面１８の凹形状の例では、主曲率半径は、−２ｍもしくは−４ｍもしくは−１０ｍもしくは−１００ｍもしくは−１０００ｍもしくは−２０００ｍもしくは−３０００ｍもしくは−４０００ｍもしくは−５０００ｍまたは任意および全ての値および／または端点としてのこれらの値の任意の２つを有する任意の範囲または上限としてのこれらの値のいずれか１つを有する任意の範囲であることができる。
【００４０】
以下でより詳細に説明するように、キャリアウェハ１０の第１の表面１８は、研磨パッドが第１の表面１８に適用された際に、実質的に平坦な形状に研磨されるように（すなわち、キャリアウェハ１０の本体１４が１μｍ以下の総厚さ変動を有するように）構成可能である。従来の基板は、多くの場合、購入されて顧客へ運搬された後に、１回以上の研磨するステップを受ける。基板の総厚さ変動のトレランスが特に狭い用途では、洗浄または研磨のステップであっても、基板から多くの材料が除去されて、基板がトレランスから外れることにつながる場合がある。多くの場合、このような研磨で生じるトレランスエラーの原因は、回転研磨の研磨速度の差（すなわち、円形研磨構造の異なる回転速度による）である。ここに開示しているキャリアウェハ１０および第１の表面１８の使用は、凹形状または凸形状の第１の表面１８を利用することにより、予想される研磨するステップを補償するのに有利でありうる。第１の表面１８の凹形状または凸形状により、第１の表面１８が研磨後に実質的に平坦またはプレーナとなるように、第１の表面１８上の研磨および材料の除去の後続の速度差を均等化することができる。
【００４１】
種々の例によれば、キャリアウェハ１０の第２の表面２２は、実質的に平坦である。例えば、第２の表面２２は、０．１μｍ〜１μｍの高さの偏差を有する場合がある。さらに他の例では、第２の表面２２は、本明細書で提供された教示から逸脱することなく、湾曲形状（すなわち、凹形状および／または凸形状）に切削されてもよいし、ファセット切削されてもよいし、かつ／または他の形状を有してもよい。
【００４２】
キャリアウェハ１０は、ガラス、ガラスセラミック、セラミック材料および／またはこれらの組み合わせを含むことができる。キャリアウェハ１０の例示的なガラスベースの例は、ソーダ石灰ガラス、アルカリアルミノケイ酸ガラス、アルカリ含有ホウケイ酸ガラスおよび／またはアルカリアルミノホウケイ酸ガラスを含むことができる。本開示の目的で、「ガラスベース」なる用語は、ガラス、ガラスセラミックおよび／またはセラミック材料を意味することができる。種々の例によれば、キャリアウェハ１０は、ガラスベースのキャリアウェハ１０であることができる。キャリアウェハ１０のガラスベースの例では、キャリアウェハ１０は、強化されていてよく、または高強度であってよい。例えば、キャリアウェハ１０のガラスの例は、（例えば、高強度のキャリアウェハ１０のために）熱的に強化することができ、または（例えば、強化キャリアウェハ１０のために）イオン交換領域を有することができる。さらに、キャリアウェハ１０は、サファイアおよび／またはポリマー材料を含むことができる。適切なポリマーの例は、ポリスチレン(ＰＳ)(スチレンコポリマーおよびブレンドを含む）、ポリカーボネート(ＰＣ)(コポリマーおよびブレンドを含む）、ポリエステル（コポリマーおよびブレンドを含み、ポリエチレンテレフタレートおよびポリエチレンテレフタレートコポリマーを含む）、ポリオレフィン（ＰＯ）および環状ポリオレフィン（環状ＰＯ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を含むアクリルポリマー（コポリマーおよびブレンドを含む）、熱可塑性ウレタン（ＴＰＵ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）およびこれらのポリマー同士のブレンドを含む熱可塑性樹脂を含むが、これらに限定されない。他の例示的なポリマーは、エポキシ、スチレン、フェノール、メラミンおよびシリコーン樹脂を含む。さらに、キャリアウェハ１０は、１種以上の結晶性材料から構成可能である。例えば、キャリアウェハ１０は、１種以上のシリコン結晶（すなわち、シリコンウェハ）から構成されていてよい。
【００４３】
種々の例によれば、キャリアウェハ１０は、１種以上の半導体パネルの形成または支持に使用されるように構成することができる。このような例では、キャリアウェハ１０は、ガラスまたはガラスセラミックから構成されていることができ、１つ以上の半導体、電気センサおよび／または他の電気部品を搬送しまたは担持するのに使用することができる。したがって、キャリアウェハ１０は、「半導体オンガラス」プロセスに利用することができる。
【００４４】
ここから図２を参照して、キャリアウェハ１０を製造する方法４０を示す。方法４０は、キャリアウェハ１０が実質的に平坦になるように、キャリアウェハ１０の第１の表面１８および第２の表面２２をラッピングするステップ４４から開始することができる。上記で説明したように、キャリアウェハ１０は、ガラス、ガラスセラミックまたはセラミック材料から構成可能である。さらに、キャリアウェハ１０は、ラッピング後に、２５０ｍｍ〜４５０ｍｍの直径および０．５ｍｍ〜２ｍｍの厚さを有することができる。本明細書で使用する場合、ラッピングは、２つの表面がそれらの間で複数のルーズまたはフリーローリング研磨材と共に摩擦される機械加工プロセスである。ラッピングは、キャリアウェハ１０の材料より硬い１種以上の研磨材を利用するように構成されているラッピング機械を使用して行うことができる。研磨材は、第１の表面１８が研磨されるように、ラッピングプレートとキャリアウェハ１０の第１の表面１８との間に配置される。ステップ４４のラッピングプロセスに使用される研磨材は、酸化アルミニウム、エメリー、炭化ケイ素、炭化ホウ素、ダイヤモンドおよび／または炭化タングステンを含むことができる。種々の例によれば、第１の表面１８および第２の表面２２の両方を、同時にまたは実質的に同時にラッピングすることができる。このような例では、キャリアウェハ１０を、第１の表面１８および第２の表面２２の両方がラッピングされるように、ラッピング機械内に配置しかつ／またはラッピング機械を通過させることができる。第１の表面１８および／または第２の表面２２のラッピングにより、第１の表面１８および／または第２の表面２２が実質的に平坦であることをもたらすことができる。したがって、キャリアウェハ１０は、第１の表面１８および第２の表面２２の両方をラッピングすることにより削減されまたは除去される、湾曲、反り、粗さおよび／または他の側面を有する場合がある。第１の表面１８および／または第２の表面２２をラッピングすることに加えて、第１の表面１８および／または第２の表面２２を研磨することができる。
【００４５】
次に、キャリアウェハ１０の第１の表面１８を洗浄するステップ４８を行う。本明細書で使用する場合、洗浄は、第１の表面１８の光学的品質を傷つけ、損ないまたは何らかの方法で低下させたりする傾向がある、第１の表面１８からの微粒子および／または汚染物質の除去と定義される。キャリアウェハ１０の洗浄を、極性液体、界面活性剤、非極性液体および／またはそれらの組み合わせを使用して行うことができる。例えば、キャリアウェハ１０を、水および界面活性剤中ですすぎ、洗浄し、その後、アルコールですすぐことができる。さらに、キャリアウェハ１０の洗浄を、超音波パルスおよび／または圧縮ガスの助けを借りて行うことができる。第１の表面１８および第２の表面２２がそれぞれラッピングされる例では、第１の表面１８および第２の表面２２の両方を、内々にまたは同時にいずれかで洗浄することができると理解されたい。第１の表面１８および／または第２の表面２２の洗浄は、第１の表面１８および／または第２の表面２２上に存在し、後続の研磨するステップを妨げる場合がある大きなまたは粗い研磨剤を除去するのに有利でありうる。
【００４６】
ここから、図２、図３Ａおよび図３Ｂを参照して、キャリアウェハ１０の第１の表面１８を、第１の表面１８が凸形状または凹形状を有するように、キャリアウェハ１０の中心部２６と縁部３０との間での圧力差、速度差または時間差のうちの少なくとも１つで研磨するステップ５２を行う。本明細書で使用する場合、研磨は、複数の砥粒が繊維研磨布に充填され、布が加工物に適用されるプロセスと定義される。研磨は、表面（例えば、第１の表面１８）の粗さを減少させることと、表面から少量の材料（例えば、０．２μｍ〜約１０μｍ）を除去することとの両方が可能であると理解されたい。ステップ５２を、研磨装置５６を使用して行うことができる。研磨５６と称しているが、スラリー、パッドおよび研磨剤は、研磨装置５６をラッピング装置として、ステップ４４で使用することができるように変更可能であると理解されたい。示している例では、研磨装置５６は片側輪郭形成または研磨装置５６であるが、研磨装置５６は、一度に複数の表面を研磨することができると理解されたい。さらに、２つ以上のキャリアウェハ１０を、研磨装置５６により一度に研磨することができる。研磨装置５６は、レバー６４がピボット６８を介して旋回結合されている支持構造体６０を含む。レバー６４の一端には、釣合いおもり７２がある。レバー６４の反対側の端部には、研磨ヘッド８０に連結されているアーム７６がある。支持構造体６０は、クランクシャフト９２を介して調節可能なおもり８８に連結されているステップモータ８４を支持する。調節可能なおもり８８は、研磨ヘッド８０を回転させる研磨モータ９６の上方に配置されている。研磨モータ９６は、レバー６４に連結されている。種々の例によれば、研磨ヘッド８０は、キャリアウェハ１０および／または第１の表面１８より小さい。研磨ヘッド８０は、シャフト１０４に取り付けられたターンテーブル１００上に配置されたキャリアウェハ１０の第１の表面１８と接触し、研磨する。研磨ヘッド８０は、２５ｍｍ〜７５ｍｍまたは５０ｍｍの直径を有することができる。したがって、研磨ヘッド８０は、キャリアウェハ１０より直径が小さくてよい。
【００４７】
研磨装置５６の動作において、キャリアウェハ１０は、ターンテーブル１００内またはその上に装填される。種々の例によれば、キャリアウェハ１０の第１の表面１８は露出しており、研磨ヘッド８０に面している。一方、第２の表面２２は、ターンテーブル１００上に配置されている。キャリアウェハ１０および／または第２の表面２２を、真空補助法またはチャックにより適所に固定することができる。真空の例では、真空を、キャリアウェハ１０が所定の位置に保持されるように、第２の表面２２とターンテーブル１００との間に発生させることができる。チャックの例では、キャリアウェハ１０の周辺部を把持することができ、かつ／または１０内の溝と連結するロックピンを使用することができる。
【００４８】
キャリアウェハ１０がターンテーブル１００に固定されると、ターンテーブル１００は、研磨ヘッド８０に向かって上昇し、スピンまたは回転を開始する。ターンテーブル１００は、低い位置で比較的遅い毎分回転数（ＲＰＭ）から始動し、徐々に速くなって、第１の表面１８を研磨ヘッド８０に接触させる。研磨ヘッド８０は、研磨モータ９６を使用して、３０００ＲＰＭ〜１０，０００ＲＰＭの速度で回転させることができる。種々の例によれば、研磨ヘッド８０は、研磨ヘッド８０が第１の表面１８と接触したままであり、一方、研磨ヘッド８０がキャリアウェハ１０の周囲で回転するように、キャリアウェハ１０の第１の表面１８に対して傾斜可能である。すなわち、研磨ヘッド８０は、傾斜するように構成されている。種々の例によれば、研磨ヘッド８０は、研磨ヘッド８０を横断する速度の差が最小化されるように、中空の中心を有するリングであることができる。１種以上の研磨剤（すなわち、ラッピングに使用される研磨剤より小さいサイズを有する）を含有するスラリーが、第１の表面１８と研磨ヘッド８０との間の界面に供給される。例えば、ラッピングに使用される砥粒サイズは、５μｍ〜２０μｍの範囲のサイズを有することができ、研磨に使用される砥粒は、３μｍ以下の範囲のサイズを有することができる。研磨ヘッド８０は、第１の表面１８の研磨中に、ＣｅＯ２とキャリア媒体（例えば、水）との混合物を利用することができる。
【００４９】
研磨ヘッド８０とキャリアウェハ１０の第１の表面１８との相対位置は、ステップモータ８４（すなわち、クランクシャフト９２を回して研磨ヘッド８０を移動させる）を使用してシャフト１０４を動かすことにより、ターンテーブル１００を平行移動させることにより変化させることができる。研磨ヘッド８０は、縁に近い（すなわち、縁部３０の）第１の表面１８を研磨することで開始し、中心（すなわち、中心部２６）に向かって移動することができる。研磨ヘッド８０は、代替的には、中心で第１の表面１８の研磨を開始し、縁に向かって移動することができると理解されたい。
【００５０】
上記で説明したように、第１の表面１８を、中心部２６と縁部３０との間での圧力差、速度差または時間差の使用によって、凸形状または凹形状に研磨することができる。凸形状の圧力差の例では、研磨ヘッド８０と第１の表面１８との間の研磨圧力は、研磨ヘッド８０が中心部２６から縁部３０に向かって移動するにつれて大きくなる。凹形状の第１の表面１８を生成するために、研磨ヘッド８０と第１の表面１８との間の研磨圧力は、研磨ヘッド８０が中心部２６から縁部３０に移動するにつれて小さくなる。研磨ヘッド８０は、キャリアウェハ１０の中心部２６と縁部３０との間を往復運動することができ、かつ／またはキャリアウェハ１０の第１の表面１８の周りを円形に移動することができる。
【００５１】
第１の表面１８の湾曲（すなわち、凸形状および凹形状の両方）の度合いに応じて、調節可能なおもり８８および釣合いおもり７２の重量を変更することができる。調節可能なおもり８８の重量の加算もしくは減算および／または釣合いおもり７２の重量の変化により、キャリアウェハ１０の第１の表面１８上に研磨ヘッド８０により提供される力を変化させることができる。研磨ヘッド８０とキャリアウェハ１０との間の力およびこの力が加えられる期間を変化させることにより、除去することができるキャリアウェハ１０の材料の量が変化して、第１の表面１８を上記で説明した形状に削ることができる。すなわち、第１の表面１８にわたって差動的な研磨圧力を加えることにより、第１の表面１８を上記の形状に成形することができる。第２の表面２２が、ターンテーブル１００に対して位置決めされると、第２の表面２２は、ステップ４４の間に形成された形状（すなわち、平坦）を維持することができる。
【００５２】
本明細書で使用する場合、「絶対圧力」なる用語は、研磨ヘッド８０によりキャリアウェハ１０の第１の表面１８上の任意の１点に加えられる圧力と定義される。キャリアウェハ１０の第１の表面１８上の任意の１点に加えられる絶対圧力は、０．１ｐｓｉ（約６９０Ｐａ）、０．５ｐｓｉ（約３．４５ｋＰａ）、１ｐｓｉ（約６．９ｋＰａ）もしくは２ｐｓｉ（約１３．８ｋＰａ）もしくは３ｐｓｉ（約２０．７ｋＰａ）もしくは４ｐｓｉ（約２７．６ｋＰａ）もしくは５ｐｓｉ（約３４．５ｋＰａ）もしくは６ｐｓｉ（約４１．４ｋＰａ）もしくは７ｐｓｉ（約４８．３ｋＰａ）もしくは８ｐｓｉ（約５５．２ｋＰａ）もしくは９ｐｓｉ（約６２．１ｋＰａ）もしくは１０ｐｓｉ（約６９ｋＰａ）もしくは１１ｐｓｉ（約７５．９ｋＰａ）もしくは１２ｐｓｉ（約８２．８ｋＰａ）もしくは１３ｐｓｉ（約８９．７ｋＰａ）もしくは１４ｐｓｉ（約９６．６ｋＰａ）もしくは１５ｐｓｉ（約１０３．５ｋＰａ）もしくは１６ｐｓｉ（約１１０．４ｋＰａ）もしくは１７ｐｓｉ（約１１７．３ｋＰａ）もしくは１８ｐｓｉ（約１２４．２ｋＰａ）もしくは１９ｐｓｉ（約１３１．１ｋＰａ）もしくは２０ｐｓｉ（約１３８ｋＰａ）もしくは２５ｐｓｉ（約１７２．５ｋＰａ）もしくは３０ｐｓｉ（約２０７ｋＰａ）、または端点としてのこれらの値の任意の２つを有する任意の範囲または上限としてのこれらの値のいずれか１つを有する任意の範囲であることができる。例えば、キャリアウェハ１０の第１の表面１８上の任意の１つの点に加えられる絶対圧力は、０．５ｐｓｉ（約３．４５ｋＰａ）〜３０ｐｓｉ（約２０７ｋＰａ）または０．５ｐｓｉ（約３．４５ｋＰａ）〜２５ｐｓｉ（約１７２．５ｋＰａ）または０．５ｐｓｉ（約３．４５ｋＰａ）〜２０ｐｓｉ（約１３８ｋＰａ）または１ｐｓｉ（約６．９ｋＰａ）〜２０ｐｓｉ（約１３８ｋＰａ）または１ｐｓｉ（約６．９ｋＰａ）〜１５ｐｓｉ（約１０３．５ｋＰａ）または１ｐｓｉ（約６．９ｋＰａ）〜１０ｐｓｉ（約６９ｋＰａ）または１ｐｓｉ（約６．９ｋＰａ）〜５ｐｓｉ（約３４．５ｋＰａ）であることができる。
【００５３】
本明細書で使用する場合、「圧力差」なる用語は、最低圧力の点および最高圧力の点での研磨ヘッド８０の絶対圧力間の差と定義される。圧力差は、０．１ｐｓｉ（約６９０Ｐａ）もしくは０．５ｐｓｉ（約３．４５ｋＰａ）もしくは１ｐｓｉ（約６．９ｋＰａ）もしくは２ｐｓｉ（約１３．８ｋＰａ）もしくは３ｐｓｉ（約２０．７ｋＰａ）もしくは４ｐｓｉ（約２７．６ｋＰａ）もしくは５ｐｓｉ（約３４．５ｋＰａ）もしくは６ｐｓｉ（約４１．４ｋＰａ）もしくは７ｐｓｉ（約４８．３ｋＰａ）もしくは８ｐｓｉ（約５５．２ｋＰａ）もしくは９ｐｓｉ（約６２．１ｋＰａ）もしくは１０ｐｓｉ（約６９ｋＰａ）もしくは１１ｐｓｉ（約７５．９ｋＰａ）もしくは１２ｐｓｉ（約８２．８ｋＰａ）もしくは１３ｐｓｉ（約８９．７ｋＰａ）もしくは１４ｐｓｉ（約９６．６ｋＰａ）もしくは１５ｐｓｉ（約１０３．５ｋＰａ）もしくは１６ｐｓｉ（約１１０．４ｋＰａ）もしくは１７ｐｓｉ（約１１７．３ｋＰａ）もしくは１８ｐｓｉ（約１２４．２ｋＰａ）もしくは１９ｐｓｉ（約１３１．１ｋＰａ）もしくは２０ｐｓｉ（約１３８ｋＰａ）もしくは２５ｐｓｉ（約１７２．５ｋＰａ）もしくは３０ｐｓｉ（約２０７ｋＰａ）、または端点としてのこれらの値の任意の２つを有する任意の範囲または上限としてのこれらの値のいずれか１つを有する任意の範囲であることができる。例えば、圧力差は、０．５ｐｓｉ（約３．４５ｋＰａ）〜３０ｐｓｉ（約２０７ｋＰａ）または０．５ｐｓｉ（約３．４５ｋＰａ）〜２５ｐｓｉ（約１７２．５ｋＰａ）または０．５ｐｓｉ（約３．４５ｋＰａ）〜２０ｐｓｉ（約１３８ｋＰａ）または１ｐｓｉ（約６．９ｋＰａ）〜２０ｐｓｉ（約１３８ｋＰａ）または１ｐｓｉ（約６．９ｋＰａ）〜１５ｐｓｉ（約１０３．５ｋＰａ）または１ｐｓｉ（約６．９ｋＰａ）〜１０ｐｓｉ（約６９ｋＰａ）または１ｐｓｉ（約６．９ｋＰａ）〜５ｐｓｉ（約３４．５ｋＰａ）であることができる。圧力差の例では、圧力を、段階的にではなく、第１の表面１８の最高圧力点と最低圧力点との間で徐々に変化させることができると理解されたい。
【００５４】
第１の表面１８の凸形状の例では、キャリアウェハ１０の中心部２６には、低い圧力を加えることができまたは実質的に圧力が加えられなくてもよく、一方、縁部３０には、より高い圧力（例えば、２０ｐｓｉ（約１３８ｋＰａ））を加えることができる。当該例では、中心部２６に加えられる絶対圧力は、０ｐｓｉ（０Ｐａ）または０．５ｐｓｉ（約３．４５ｋＰａ）であることができ、縁部３０に加えられる絶対圧力は、２０ｐｓｉ（約１３８ｋＰａ）であることができる。その結果、中心部２６と縁部３０との間の圧力差は、約２０ｐｓｉ（約１３８ｋＰａ）となる。中心部分２６および縁部３０に対する絶対圧力値は、第１の表面１８の凹形状の例については逆にすることができると理解されたい。さらに、本明細書で提供された教示から逸脱することなく、圧力差を達成するために、上記した絶対圧力の任意の組み合わせを、中心部２６と縁部３０との間で利用することができると理解されたい。
【００５５】
第１の表面１８を成形するのに速度差を使用するステップ５２の例では、研磨モータ９６（すなわち、ひいては研磨ヘッド８０）の速度を調整して、中心部２６と縁部３０との間に研磨差を生じさせることができる。凸形状の例について、研磨ヘッド８０が、第１の表面１８の中心から縁に向かって移動するにつれて、研磨モータ９６の速度を、縁部３０に近接する第１の表面１８からより多くの材料が除去されるように速くすることができる。凹形状の例では、研磨ヘッド８０が、第１の表面１８の縁部３０から中心部２６に向かって移動するにつれて、研磨モータ９６の速度を、中心部２６に近接する第１の表面１８からより多くの材料が除去されるように速くすることができる。
【００５６】
本明細書で使用する場合、「絶対速度」なる用語は、研磨ヘッド８０がキャリアウェハ１０の第１の表面１８上の任意の１点で動いている毎分回転数と定義される。キャリアウェハ１０の第１の表面１８上の任意の１点における研磨ヘッド８０の絶対速度は、６０ＲＰＭもしくは１００ＲＰＭもしくは５００ＲＰＭもしくは１０００ＲＰＭもしくは２０００ＲＰＭもしくは３０００ＲＰＭもしくは４０００ＲＰＭもしくは５０００ＲＰＭもしくは６０００ＲＰＭもしくは７０００ＲＰＭもしくは８０００ＲＰＭもしくは９０００ＲＰＭもしくは１００００ＲＰＭ、または端点としてのこれらの値の任意の２つを有する任意の範囲または上限としてのこれらの値のいずれか１つを有する任意の範囲であることができる。例えば、キャリアウェハ１０の第１の表面１８上の任意の１点に加えられる絶対速度は、６０ＲＰＭ〜１００００ＲＰＭまたは３０００ＲＰＭ〜１００００ＲＰＭまたは４０００ＲＰＭ〜９０００ＲＰＭまたは５０００ＲＰＭ〜８０００ＲＰＭまたは６０００ＲＰＭ〜７０００ＲＰＭであることができる。
【００５７】
本明細書で使用する場合、「速度差」なる用語は、最低速度の点と最高速度の点と研磨ヘッド８０の絶対速度の間の差と定義される。速度差は、１ＲＰＭもしくは１０ＲＰＭもしくは５０ＲＰＭもしくは１００ＲＰＭもしくは２００ＲＰＭもしくは３００ＲＰＭもしくは４００ＲＰＭもしくは５００ＲＰＭもしくは１０００ＲＰＭもしくは３０００ＲＰＭもしくは４０００ＲＰＭもしくは５０００ＲＰＭもしくは６０００ＲＰＭもしくは７０００ＲＰＭもしくは８０００ＲＰＭもしくは９０００ＲＰＭ、または端点としてのこれらの値の任意の２つを有する任意の範囲または上限としてのこれらの値のいずれか１つを有する任意の範囲であってよい。例えば、キャリアウェハ１０の第１の表面１８上の任意の１点に加えられる速度差は、１０ＲＰＭ〜９０００ＲＰＭまたは１００ＲＰＭ〜８０００ＲＰＭまたは１０００ＲＰＭ〜７０００ＲＰＭまたは２０００ＲＰＭ〜６０００ＲＰＭまたは３０００ＲＰＭ〜５０００ＲＰＭであることができる。速度差の例では、速度を、段階的にではなく、第１の表面１８の最も速い速度点と最も遅い速度点との間で徐々に変化させることができると理解されたい。
【００５８】
第１の表面１８を成形するために時間差を使用するステップ５２の例では、縁部３０に対する中心部２６上での研磨ヘッド８０の滞在時間を変化させて、第１の表面１８から材料を優先的に除去することができる。凸形状の例では、研磨ヘッド８０が、第１の表面１８の中心から縁に向かって移動するにつれて、第１の表面１８上のある点上での研磨ヘッド８０の滞在時間は、より多くの材料が縁部３０に近接する第１の表面１８から除去されるように長くすることができる。凹形状の例では、研磨ヘッド８０が、第１の表面１８の縁部３０から中心部２６に向かって移動するにつれて、第１の表面１８上のある点上での研磨ヘッド８０の滞在時間は、より多くの材料が中心部２６に近接する第１の表面１８から除去されるように長くすることができる。
【００５９】
本開示の目的で、「絶対時間」なる用語は、キャリアウェハ１０の第１の表面１８上の点が研磨パッド８０に曝される時間である。絶対時間は、１秒、３０秒、１分、５分、１０分、１５分、２０分、３０分、４０分、４５分、５０分、５５分、６０分、１２０分、または端点としてのこれらの値の任意の２つを有する任意の範囲または上限としてのこれらの値のいずれか１つを有する任意の範囲とすることができる。例えば、絶対時間は、１秒〜１２０分または１秒〜６０分または１分〜６０分または１０分〜６０分または１０分〜３０分または１０分〜２０分であることができる。本明細書で使用する場合、「時間差」なる用語は、研磨ヘッド８０が最短時間の点で費やす絶対時間と最長時間の点で費やす絶対時間との間の差として定義される。時間差は、１秒、３０秒、１分、５分、１０分、１５分、２０分、３０分、４０分、４５分、５０分、５５分、６０分、１２０分、または端点としてのこれらの値の任意の２つを有する任意の範囲または上限としてのこれらの値のいずれか１つを有する任意の範囲とすることができる。例えば、時間差は、１秒〜６０分または１分〜６０分または１０分〜６０分または１０分〜３０分または１０分〜２０分であることができる。時間差の例では、時間は、段階的にではなく、第１の表面１８の最長時間の点と最短時間の点との間で徐々に変化させることができると理解されたい。
【００６０】
第１の表面１８の凸形状の例では、キャリアウェハ１０の中心部２６は、研磨ヘッド８０がそれに適用される絶対時間をより短くすることができ、一方、縁部３０は、研磨ヘッド８０がそれに適用される絶対時間をより長くすることができる。このような例では、研磨ヘッド８０が中心部２６に適用される絶対時間は、１秒〜１分とすることができ、縁部３０の絶対時間は、６０分とすることができる。その結果、中心部２６と縁部３０との間の時間差は、約６０分である。中心部２６および縁部３０についての絶対時間値は、第１の表面１８の凹形状の例については逆にすることができると理解されたい。
【００６１】
第１の表面１８を研磨するステップ５２の後、キャリアウェハ１０は、湾曲した（すなわち、凸形状または凹形状の）第１の表面１８を有することができる。上記で説明したように、湾曲した第１の表面１８は、実質的に平坦な第１の表面１８に対して仕上げ研磨するステップを受けるように構成されている点で有益であることができる。このような特徴は、キャリアウェハ１０がそのまま（すなわち、ステップ５２の後に）顧客に販売可能となるかまたは何らかの方法で輸送可能となり、顧客が（すなわち、キャリアウェハ１０を洗浄または平滑化するために）仕上げ研磨するステップを行うとき、第１の表面１８が実質的に平坦であって、すぐに使用できるという点で有利であることができる。さらに他の例によれば、その後、キャリアウェハ１０が保管可能となるかまたはそれ以外の方式で維持可能となり、仕上げ研磨するステップをキャリアウェハ１０の製造メーカにより行うことができる。すなわち、研磨するステップ５２の後に、第１の表面１８の中心部２６および縁部３０を実質的に平坦な形状に仕上げ研磨する次のステップ１１０である。仕上げ研磨するステップ１１０の間に、第１の表面１８の中心部２６および縁部３０が同時に異なる速度で研磨されるように、キャリアウェハ１０および研磨パッドの少なくとも一方を互いに対して回転させる。ステップ１１０を、キャリアウェハ１０の元の製造メーカーまたは後続のユーザもしくは顧客のいずれかにより行うことができる。研磨パッドは、化学的、機械的および／または化学機械的な研磨ステップの部品であることができる。化学機械研磨では、研磨パッドと共に研磨剤および腐食性化学スラリー（例えば、コロイド）が、キャリアウェハ１０上で使用される。研磨パッドが、キャリアウェハ１０の第１の表面１８に押し付けられ、第１の表面１８を研磨するために回転される。種々の例によれば、研磨パッドは、第１の表面１８の材料が除去されるように、異なる回転軸の周り（すなわち、同心ではない）で回転される。研磨パッドの回転に加えてまたは代えて、キャリアウェハ１０も、研磨パッドと第１の表面１８との間の相対運動が達成されるように回転させることができる。
【００６２】
ステップ１１０の結果、第１の表面１８の中心部２６および縁部３０の研磨は、第１の表面１８が実質的に平坦な形状に研磨されるように、異なる速度で同時に生じる。上記で説明したように、キャリアウェハ１０の第１の表面１８は、凸形状または凹形状であることができ、これらの形状はそれぞれ、中心部２６と縁部３０との間の総厚さ変動をもたらす。第１の表面１８の凸形状の例では、化学機械研磨の研磨パッドは、第１の表面１８と接触する際に、第１の表面１８の比較的高い中心部２６は、中心部２６の上昇に関連する力の増大のために、研磨パッドにより優先的に研磨される。上昇の増大により、中心部２６により大きな力が加えられる。その結果、第１の表面１８の中心部２６は、縁部３０より速い速度で研磨される。上記で説明したように、中心部２６と縁部３０との相対的な高さは、中心部２６と縁部３０との間の研磨速度差により実質的に平坦な第１の表面１８がもたらされるように調整される。
【００６３】
第１の表面１８の凸形状の例と同様に、第１の表面１８の凹形状の例も、実質的に平坦な第１の表面１８をもたらすために、研磨速度差の利点を利用する。凹形状の例では、第１の表面１８の縁部３０は中心部２６に対して上昇する。その結果、縁部３０は、中心部２６より速い速度で優先的に研磨される。このように、第１の表面１８の凹形状のために、中心部２６と縁部３０との研磨速度差により、実質的に平坦な第１の表面１８がもたらされる。
【００６４】
第１の表面１８が、実質的に平坦な形状に研磨されると、第１の表面１８を洗浄し、キャリアウェハ１０の後の使用のために準備することができる。種々の例によれば、キャリアウェハ１０は、シリコンウェハのためのキャリアとして使用することができる。このような例では、シリコンウェハを、キャリアウェハ１０の第１の表面１８に（例えば、可逆的または不可逆的に）結合させることができる。このような例では、非常に均一に平坦な第１の表面１８が有利であることができる。
【００６５】
本開示の使用は、各種の利点を提供することができる。まず、上記の方法４０および研磨装置５６は、シリコンウェハおよび光学レンズの両方に利用することができる。例えば、シリコンウェハおよび光学レンズの両方は、顧客による付加的な研磨するステップを受ける場合が多いため、上記した開示を利用することにより、より高い歩留まりをもたらす下流の製造技術が可能となりうる。また、従来の製造技術によっては不規則な表面を有する従来の基板がもたらされる場合が多く、実質的に平坦な第１の表面１８を生成するように構成されている既知の曲率を有するキャリアウェハ１０を提供することにより、従来の基板の不規則な表面を補正することに関連する複雑さを低減することができる。
【００６６】
第２に、方法４０および研磨装置５６を使用することにより、キャリアウェハ１０の総厚さ変動、総表示読取り値、局所焦点面偏差および局所厚さ変動を低減しかつ／または排除することができる。例えば、第１の表面１８および第２の表面２２をラッピングし、ついで、その後に第１の表面１８を研磨装置５６で研磨することにより、キャリアウェハ１０の上記の潜在的欠陥を低減することができる。
【００６７】
第３に、研磨装置５６を使用することにより、キャリアウェハ１０の第１の表面１８の柔軟かつ精密な制御が可能となる。従来の基板では、基板を適切なプロファイルに切削および研磨することは困難である場合がある。ここで開示された研磨装置５６およびその調節可能なおもり８８を使用することにより、第１の表面１８の精密な制御が可能となる。
【００６８】
第４に、研磨装置５６は、キャリアウェハ１０の研磨を提供するための低コストの固定具を提供する。例えば、調節可能なおもり８８、レバー６４および釣合いおもり７２を使用することにより、研磨ヘッド８０がキャリアウェハ１０に加える力を調節する簡易かつ調節可能であって機械的に堅牢な手法が提供され、これにより、圧力差を、キャリアウェハ１０の第１の表面１８に加えることができる。
【００６９】
第５に、研磨装置５６は、キャリアウェハ１０の生産を向上させるための大規模化を実現可能なシステムを提供する。例えば、単一の研磨装置５６に複数の研磨ヘッド８０を装着することができ、かつ／または複数の研磨装置５６を利用して同時に生産されるキャリアウェハ１０の数を増やすことができる。
【００７０】
第６に、ステップ４４で行われるキャリアウェハ１０のラッピングは、非常に均一な第１の表面１８および／または第２の表面２２を生じさせることができるため、研磨装置５６に非常に均質な材料を供給すれば、キャリアウェハ１０の高い歩留まりを達成することができる。
【００７１】
本開示の修正は、当業者および本開示を製造または使用する者に想到されるであろう。したがって、図面に示し、上記した実施形態は、単に例示の目的のためであり、均等論を含む特許法の原理にしたがって解釈されるように、下記の特許請求の範囲によって定義される本開示の範囲を限定することを意図しないことが理解される。
【００７２】
記載された開示の構成および他の構成要素の構成は特定の材料に何ら限定されないことが、当業者に理解されるであろう。本明細書に開示している開示の他の例示的な実施形態も、本明細書において別様の断りがない限り、広範な各種の材料から形成することができる。
【００７３】
記載した方法または記載した方法内のステップはいずれも、本開示の範囲内の構造を形成するために、他の開示された方法またはステップと組み合わせることができると理解されたい。本明細書に開示された例示的な構造および方法は、例示の目的のためのものであり、限定するものとして解釈されるべきではない。
【００７４】
また、本開示の概念から逸脱することなく、前述の構造および方法に対して変形および修正を行うことができることも理解されたく、さらに、これらの概念は、下記の特許請求の範囲においてその語句での別様の断りが限り、当該特許請求の範囲に包含されることが意図されると理解されたい。
【００７５】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００７６】
実施形態１  
キャリアウェハを製造する方法であって、
ガラス、ガラスセラミックまたはセラミック材料を含む前記キャリアウェハが実質的に平坦であるように、前記キャリアウェハの第１の表面および第２の表面をラッピングするステップであって、該ラッピングするステップの後に、前記キャリアウェハが２５０ｍｍ〜４５０ｍｍの直径および０．５ｍｍ〜２ｍｍの厚さを有する、ステップと、
前記第１の表面が凸形状または凹形状を有するように、前記キャリアウェハの中心部と縁部との間での圧力差、速度差または時間差のうちの少なくとも１つで、前記キャリアウェハの前記第１の表面を研磨するステップと
を含む、方法。
【００７７】
実施形態２  
前記キャリアウェハの前記第１の表面を研磨するステップが、前記中心部と前記縁部との間での圧力差で前記キャリアウェハの前記第１の表面を研磨するステップを含み、さらに、前記圧力差が５ｐｓｉ（約３４．５ｋＰａ）〜２０ｐｓｉ（約１３８ｋＰａ）である、実施形態１記載の方法。
【００７８】
実施形態３  
前記キャリアウェハの前記第１の表面が、前記研磨するステップの後に行われる仕上げ研磨するステップを経て、実質的に平坦な形状に研磨されるように構成されている、実施形態１または２記載の方法。
【００７９】
実施形態４  
前記方法がさらに、前記研磨するステップの後に、前記第１の表面の前記中心部および前記縁部を実質的に平坦な形状に仕上げ研磨するステップを含み、
前記第１の表面の前記中心部と前記縁部とが同時に異なる速度で研磨されるように、前記仕上げ研磨するステップの間、前記キャリアウェハおよび研磨パッドの少なくとも一方を互いに対して回転させる、
実施形態１または２記載の方法。
【００８０】
実施形態５  
前記キャリアウェハの前記第１の表面を研磨するステップにより、凸形状が画定される、実施形態１から４までのいずれか１つ記載の方法。
【００８１】
実施形態６  
前記キャリアウェハの前記第１の表面を研磨するステップにより、凹形状が画定される、実施形態１から４までのいずれか１つ記載の方法。
【００８２】
実施形態７  
前記第１の表面を研磨するステップが、前記キャリアウェハの前記第１の表面に対して研磨ヘッドを回転させるステップをさらに含む、実施形態１から６までのいずれか１つ記載の方法。
【００８３】
実施形態８  
前記第１の表面と前記第２の表面とが前記キャリアウェハの反対側にある、実施形態１から７までのいずれか１つ記載の方法。
【００８４】
実施形態９  
前記第１の表面のラッピングと前記第２の表面のラッピングとが実質的に同時に行われる、実施形態１から８までのいずれか１つ記載の方法。
【００８５】
実施形態１０  
前記圧力差で前記キャリアウェハの前記第１の表面を研磨するステップを行った後、前記キャリアウェハの前記中心部の厚さと前記縁部の厚さとの間の差が１μｍ〜５μｍである、実施形態１から９までのいずれか１つ記載の方法。
【００８６】
実施形態１１  
前記キャリアウェハが実質的に円形である、実施形態１から１０までのいずれか１つ記載の方法。
【００８７】
実施形態１２  
前記キャリアウェハが２００ｍｍ〜４００ｍｍの外径を有する、実施形態１１記載の方法。
【００８８】
実施形態１３  
研磨装置であって、
調節可能なおもりと、
モータに連結された研磨ヘッドと、
ターンテーブルと、
前記モータおよび釣合いおもりに連結されているレバーと
を備え、前記モータと前記釣合いおもりとは、前記レバーの旋回点を挟んだ各反対端に配置されており、
前記調節可能なおもりおよび前記釣合いおもりは、前記研磨ヘッドに加えられる力を変化させるように構成されている、研磨装置。
【００８９】
実施形態１４  
前記レバーの前記旋回点が支持構造体に結合されている、実施形態１３記載の研磨装置。
【００９０】
実施形態１５  
ステップモータが前記調節可能なおもりの上に配置されている、実施形態１３または１４記載の研磨装置。
【００９１】
実施形態１６  
前記研磨ヘッドが傾斜するように構成されている、請求項１３から１５までのいずれか１つ記載の研磨装置。
【００９２】
実施形態１７  
キャリアウェハであって、
中心部および縁部を有する第１の表面と、自身の前記第１の表面とは反対側の第２の表面とを画定する本体を備え、
前記第１の表面が実質的に凸形状または凹形状を画定し、前記第２の表面が実質的に平坦であり、
前記第１の表面が、前記中心部と前記縁部との間での異なる研磨速度下で、実質的に平坦な形状に研磨されるように構成されている、キャリアウェハ。
【００９３】
実施形態１８  
前記キャリアウェハの前記中心部の厚さと前記縁部の厚さとの間の差が１μｍ〜５μｍである、実施形態１７記載のキャリアウェハ。
【００９４】
実施形態１９  
前記キャリアウェハがガラスを含む、実施形態１７または１８記載のキャリアウェハ。
【００９５】
実施形態２０  
前記第１の表面が凹形状を画定する、請求項１７から１９までのいずれか１つ記載のキャリアウェハ。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【国際調査報告】
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