(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッド貼着面に研磨パッドが貼り付けられるドーナッツ状のポリッシング装置の定盤において、
上記パッド貼着面を露出させた状態で上記定盤の外周面，内周面及び底面を覆う保護膜と、
上記パッド貼着面と平行なパッド当接面を有し且つこのパッド当接面が上記パッド貼着面と面一になるように上記保護膜の外側から定盤の外周面に嵌着されたスラリ非反応性素材製の大径の保護リングと、
上記パッド貼着面と平行なパッド当接面を有し且つこのパッド当接面が上記パッド貼着面と面一になるように上記保護膜の外側から定盤の内周面に嵌着されたスラリ非反応性素材製の小径の保護リングと
を具備することを特徴とするポリッシング装置の定盤。
【請求項２】
請求項１に記載のポリッシング装置の定盤において  、
上記各保護リングを、所定の合成樹脂で形成した、
ことを特徴とするポリッシング装置の定盤。
【請求項３】
請求項２に記載のポリッシング装置の定盤において  、
上記合成樹脂は、エポキシ樹脂，不飽和ポリエステル樹脂，メラミン樹脂，ポリ塩化ビニル，フッ素樹脂，ポリアセタール，ポリアミド，低密度ポリエチレン，ポリエステル樹脂，ポリカーポネート，ポリプロピレン，メタクリル樹脂，及びポリ塩化ビニリデンのいずれかである、
ことを特徴とするポリッシング装置の定盤。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のポリッシング装置の定盤において、
上記各保護リングの上記パッド当接面と連続し且つ外方に所定角度で傾斜する斜面を上記各保護リングの周面に形成した、
ことを特徴とするポリッシング装置の定盤。
【請求項５】
パッド貼着面を露出させた状態で外周面，内周面及び底面が保護膜で覆われた定盤の外周面に、上記パッド貼着面と平行なパッド当接面を有するスラリ非反応性素材製の大径の保護リングを上記パッド当接面がパッド貼着面と面一になるように嵌着させる第１の工程と、
上記定盤の内周面に、上記パッド貼着面と平行なパッド当接面を有するスラリ非反応性素材製の小径の保護リングを上記パッド当接面がパッド貼着面と面一になるように嵌着させる第２の工程と、
上記第１及び第２の工程を経た定盤よりも大きい原反の研磨パッドを上記パッド貼着面及び上記各保護リングのパッド当接面に貼り付ける第３の工程と、
上記各保護リングの周面に沿って上記研磨パッドを裁断する第４の工程と
を具備することを特徴とする研磨パッド貼着方法。
【請求項６】
請求項５に記載の研磨パッド貼着方法において、
上記第１及び第２の工程における上記各保護リングは、上記各保護リングの上記パッド当接面と連続し且つ外方に所定角度で傾斜する斜面をその周面に有し、
上記第４の工程は、上記各保護リングの斜面に沿って上記研磨パッドを裁断するものである、
ことを特徴とする研磨パッド貼着方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ウエハ等のワークを鏡面研磨するポリッシング装置に用いられるポリッシング装置の定盤及び研磨パッド貼着方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリッシング装置は、研磨パッドが貼り付けられた定盤上にウエハ等のワークを押し付け、定盤とワークとを回転させることで、ワークの表面を研磨パッドで鏡面研磨する装置である。
このようなポリッシング装置では、酸性やアルカリ性のスラリを用いて、ワークを化学的機械的に研磨する。
したがって、ステンレスや鋳物で形成された定盤を裸で使用すると、スラリによって定盤がさびる等して、ワークを傷付けるおそれがある。
例えば、鋳物の定盤の上に弱アルカリ性のスラリを供給すると、定盤の回転によってこのスラリが定盤の周面に流れ、この周面にさびが発生し、ワークがこのさびによって傷付いたり、汚染されたりする。また、ステンレス製の定盤に酸性のスラリを供給した場合には、このスラリとステンレスとの反応によって、定盤の周面にニッケル等が溶出して、ワークが汚染される。また、このニッケル等がワーク内に入り込んで、ワークが使い物にならなくなるおそれもある。
そこで、従来は、研磨パッドを貼着する面を除く定盤の表面を塗装し、又はテフロンコーティングして、研磨作業時におけるスラリと定盤との化学反応を未然に防止する技術を採っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来のポリッシング装置の定盤では、次のような問題があった。
図６は、従来の研磨パッド貼着方法を示す断面図であり、図６の（ａ）は原反の研磨パッドを定盤に貼り付けた状態を示し、図６の（ｂ）は研磨パッドを定盤の形状に沿ってカットした状態を示す。
図６の（ａ）において、符号１が定盤であり、この定盤１は両面ポリッシング装置に用いられる定盤であり、全体としてドーナッツ状をなしている。
そしてこの定盤１のパッド貼着面１０を除く表面には、塗装やテフロンコーティングによる保護膜２が形成されている。
このような定盤１のパッド貼着面１０上に研磨パッド３を貼り付ける場合には、定盤１よりも大きな原反の研磨パッド３をパッド貼着面１０上に接着剤等で接着した後、図６の（ｂ）に示すように、カッタナイフ４によって研磨パッド３を定盤１の上外縁１１や上内縁１２に沿って裁断する。
しかしながら、上記裁断作業の際、カッタナイフ４の刃部４０を定盤１のパッド貼着面１０や上外縁１１に押し当てながら、研磨パッド３を切っていくので、保護膜２がカッタナイフ４の刃部４０によって傷付けられ、定盤１が露出する事態が生じるおそれがある。
このため、研磨パッド３を裁断するには、相当の熟練と時間を要し、一般の作業者が研磨パッド３の貼着及び裁断作業を容易且つ短時間に行うことは困難であった。
【０００４】
この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、研磨パッドの定盤への貼着及び裁断を熟練者でなくとも容易且つ短時間で行うことができるポリッシング装置の定盤及び研磨パッド貼着方法を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、パッド貼着面に研磨パッドが貼り付けられるドーナッツ状のポリッシング装置の定盤において、パッド貼着面を露出させた状態で定盤の外周面，内周面及び底面を覆う保護膜と、パッド貼着面と平行なパッド当接面を有し且つこのパッド当接面がパッド貼着面と面一になるように保護膜の外側から定盤の外周面に嵌着されたスラリ非反応性素材製の大径の保護リングと、パッド貼着面と平行なパッド当接面を有し且つこのパッド当接面がパッド貼着面と面一になるように保護膜の外側から定盤の内周面に嵌着されたスラリ非反応性素材製の小径の保護リングとを具備する構成とした。
かかる構成により、定盤のパッド貼着面に貼り付けられた原反の研磨パッドをカッタナイフ等で保護リングの周面に沿って裁断すれば、カッタナイフ等による傷は保護リングにのみ付き、保護膜に付くことはない。
【０００６】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載のポリッシング装置の定盤において、各保護リングを、所定の合成樹脂で形成した構成としてある。
なお、保護リングは、スラリと化学反応を生じないスラリ非反応性素材であることを要する。この素材は上記性質を有している限り任意であるが、その好例として、請求項３の発明は、請求項２に記載のポリッシング装置の定盤において、合成樹脂は、エポキシ樹脂，不飽和ポリエステル樹脂，メラミン樹脂，ポリ塩化ビニル，フッ素樹脂，ポリアセタール，ポリアミド，低密度ポリエチレン，ポリエステル樹脂，ポリカーポネート，ポリプロピレン，メタクリル樹脂，及びポリ塩化ビニリデンのいずれかである構成とした。
【０００７】
また、請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のポリッシング装置の定盤において、各保護リングのパッド当接面と連続し且つ外方に所定角度で傾斜する斜面を各保護リングの周面に形成した構成としてある。
かかる構成により、保護リングの斜面にカッタナイフ等を当て、この斜面に沿って移動させていくだけで研磨パッドを裁断することができる。
【０００８】
さらに、上記保護リングを利用して研磨パッドを貼着する方法についても発明として捉えることができる。
そこで、請求項５の発明に係る研磨パッド貼着方法は、パッド貼着面を露出させた状態で外周面，内周面及び底面が保護膜で覆われた定盤の外周面に、パッド貼着面と平行なパッド当接面を有するスラリ非反応性素材製の大径の保護リングをパッド当接面がパッド貼着面と面一になるように嵌着させる第１の工程と、定盤の内周面に、パッド貼着面と平行なパッド当接面を有するスラリ非反応性素材製の小径の保護リングをパッド当接面がパッド貼着面と面一になるように嵌着させる第２の工程と、第１及び第２の工程を経た定盤よりも大きい原反の研磨パッドをパッド貼着面及び各保護リングのパッド当接面に貼り付ける第３の工程と、各保護リングの周面に沿って研磨パッドを裁断する第４の工程とを具備する構成とした。
また、請求項６の発明は、請求項５に記載の研磨パッド貼着方法において、第１及び第２の工程における各保護リングは、各保護リングのパッド当接面と連続し且つ外方に所定角度で傾斜する斜面をその周面に有し、第４の工程は、各保護リングの斜面に沿って研磨パッドを裁断するものである構成とした。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係るポリッシング装置の定盤の研磨パッド非貼着状態を示す斜視図であり、図２は、図１の矢視Ａ−Ａ断面図である。なお、図６に示した部材と同一部材については同一符号を付して説明する。
【００１０】
図１及び図２に示すように、定盤１は、両面ポリッシング装置に用いられる例えば外径２１９０ｍｍの大径の定盤であり、ドーナッツ状に形成されている。
この定盤１の表面には保護膜２が塗装されている。
具体的には、定盤１の外周面１３，内周面１４及び底面１５が保護膜２によって隙間なく覆われ、パッド貼着面１０のみが露出している。
【００１１】
そして、このように保護膜２で覆われた定盤１の外周面１３及び内周面１４の上部には大径の保護リング５と小径の保護リング６とが嵌着されている。
保護リング５，６は共にスラリ非反応性素材であるテフロン（フッ素樹脂）で形成されており、保護リング５の内径は定盤１の外周面１３の径と略等しく、保護リング６の外径は定盤１の内周面１４の径と略等しく設定されている。
これら保護リング５，６は、定盤１のパッド貼着面１０と平行なパッド当接面５０，６０を有しており、これらのパッド当接面５０，６０がパッド貼着面１０と面一になるように位置決めされた状態でビス５１，６１にて定盤１に固定されている。
また、保護リング５の外周面側と保護リング６の内周面側には、パッド当接面５０，６０にそれぞれ連続し、外方に約３０゜で傾斜する斜面５２，６２が形成されている。
【００１２】
上記構造の定盤１に研磨パッドを貼り付ける作業は、次のようにして行う。
図３は、定盤１への研磨パッド貼着方法を示す順工程図である。
まず、図３の（ａ）に示すように、定盤１よりも大きな原反の研磨パッド３を接着剤にてパッド貼着面１０上に貼り付ける。
しかる後、図３の（ｂ）に示すように、カッタナイフ４の刃部４０を研磨パッド３に切り込み、刃部４０を横向きにして保護リング５の斜面５２に当て、刃部４０と斜面５２との当接状態を維持するようにして、研磨パッド３を切っていくことで、図３の（ｃ）に示すように、研磨パッド３の外縁が定盤１の外形に対応した形状に裁断される。
定盤１の中心孔に位置する研磨パッド３の部位を裁断する場合も同様であり、図３の（ｂ）に示すように、カッタナイフ４の刃部４０を保護リング６の斜面６２に当接させながら研磨パッド３を切っていくことで、図３の（ｃ）に示すように、研磨パッド３の中心部分が定盤１の中心孔に対応した形状で裁断される。
【００１３】
ところで、熟練者でない者がこのような裁断作業を行うと、カッタナイフ４の刃部４０を研磨パッド３に切り込む際や斜面５２，６２に沿って研磨パッド３を切っていく際に、刃部４０の刃先を保護膜２に向けた状態で保護膜２側に移動させるような動作が生じることがある。
このような動作が行われると、図６に示した従来の定盤では、カッタナイフ４の刃先が保護膜２に触れて、保護膜２を削り取る等の事態が生じる。このため、刃先の向きに注意を払いながら作業を続けなければならず、作業時間が長くなってしまう。
しかし、この実施形態では保護リング５，６が設けられているので、図４に示すようにカッタナイフ４の刃先の移動を保護リング５，６が受ける。したがって、保護リング５，６にのみ傷が付くだけであるので、作業者が刃先の向きに注意を払う必要がない。
【００１４】
このように、この実施形態の定盤によれば、保護リング５，６に斜面５２，６２が形成されているので、作業者は保護リング５，６の斜面５２，６２をガイドにして研磨パッド３を切っていくことだけで、研磨パッド３を正確に裁断することができ、裁断作業が非常に楽である。
また、カッタナイフ４の刃先の向きに注意を払うことなく、研磨パッド３を裁断することができるので、熟練者でない者でも容易且つ短時間で研磨パッド３の裁断作業を行うことができる。
【００１５】
最後に、この実施形態の定盤を用いた両面ポリッシング装置の鏡面加工動作について説明する。
図５は、両面ポリッシング装置の断面図である。
図３の（ｃ）に示した研磨パッド３を貼着した２枚の定盤１のうち一方の定盤１（１−１）を上向きにして、図５に示すように、定盤回転体７０上に固定すると共に、他方の定盤１（１−２）を下向きにして回転軸７１に連結させる。
しかる後、ウエハＷを保持したキャリア７２を定盤１−１の研磨パッド３上に載置すると共にその歯部をサンギア７３とインターナルギア７４に噛合させた状態で、サンギア７３，インターナルギア７４を回転させることにより、キャリア７２が自転しながらサンギア７３の周りを公転する。
そして、定盤１−２でウエハＷを押圧すると共に定盤１−１，１−２を互いに逆方向に回転させながらスラリを供給することで、ウエハＷの両面が定盤１−１，１−２の研磨パッド３によって鏡面加工される。
【００１６】
このとき、定盤１−１，１−２の回転によってスラリが定盤１−１，１−２の外周面１３や内周面１４側に流出し、保護リング５，６の表面に付着する。したがって、スラリの保護リング５，６への付着状態が長時間続くとスラリが乾燥して砥粒Ｓが図に示すように保護リング５，６に固着した状態となる。特に、上の定盤１−２の保護リング５，６に砥粒Ｓが固着すると、振動によって砥粒塊が剥がれて定盤１−１，１−２の間に入り込み、ウエハＷに傷を付けるおそれがある。
しかし、この実施形態では、保護リング５，６を表面が滑らかなテフロンで形成したので、スラリが保護リング５，６に付着しても、短時間で保護リング５，６から流れ落ちる。したがって、上記のようにスラリが乾燥して砥粒が保護リング５，６に固着するという事態は生じない。
【００１７】
なお、この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、発明をドーナッツ状の定盤１について適用したが、中心孔が円盤状の定盤についても適用することができることは勿論である。
また、定盤１が約２１９０ｍｍという大径の定盤であることから、塗装によって保護膜２を形成したが、小径の定盤の場合には、テフロンコーティングによって保護膜２を形成することができる。
また、上記実施形態では、保護リング５，６をテフロンで形成したが、片面ポリッシング装置のように、下方に１枚の定盤のみを有する装置に定盤１を用いうる場合には、スラリの砥粒の固着という問題は生じないので、保護リング５，６を塩化ビニル等で形成してもよい。
さらに、保護リング５，６に斜面５２，６２を設けたが、斜面５２，６２が無い断面矩形状の保護リング５，６を除外するものではない。
【００１８】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、請求項１ないし請求項３及び請求項５の発明によれば、研磨パッド裁断時におけるカッタナイフ等による傷はスラリ非反応性素材製の保護リングにのみ付き、保護膜に付くことはないので、熟練していない一般の作業者でも容易且つ短時間で研磨パッドの裁断作業を行うことができるという優れた効果がある。
また、請求項４及び請求項６の発明によれば、保護リングの斜面にカッタナイフ等を当てて研磨パッドを裁断することができるので、研磨パッドの裁断を容易且つ正確に行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係るポリッシング装置の定盤の研磨パッド非貼着状態を示す斜視図である。
【図２】図１の矢視Ａ−Ａ断面図である。
【図３】定盤への研磨パッド貼着方法を示す順工程図である。
【図４】カッタナイフの刃先が保護リングに当たった状態を示す断面図である。
【図５】両面ポリッシング装置の断面図である。
【図６】従来の研磨パッド貼着方法を示す断面図である。
【符号の説明】
１…定盤、  ２…保護膜、  ３…研磨パッド、  ４…カッタナイフ、  ５，６…保護リング、  ５０，６０…パッド当接面、  ５２，６２…斜面。
【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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