(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に研磨布が貼付され、水平面内で回転する定盤と、
前記定盤の上方に上下動自在、かつ水平面内で回転自在に配置され、前記定盤との間で、下面にワークが保持されたキャリアプレートを挟み、前記ワークを前記定盤面に押圧するトップリングと、を具備するワーク研磨装置であって、
前記トップリングは、
前記キャリアプレートの上面を押圧する加圧盤と、
前記加圧盤をエア圧により前記キャリアプレートの上面に押圧する押圧機構と、
前記加圧盤を囲み前記キャリアプレートの周縁部を押圧するリング状部を具備するトップリング本体と、を備え、
前記加圧盤は、前記リング状部により押圧される前記キャリアプレートの周縁部を除く前記キャリアプレートの上面全面を押圧する大きさに形成され、
前記押圧機構は、前記加圧盤の上面中央部を部分的に押圧するピストンを有しており、
前記加圧盤の下面全面に、弾性を有する樹脂マットが貼付され、
前記樹脂マットは、厚さが１〜４ｍｍであり、圧縮率が１〜８％であること
を特徴とするワーク研磨装置。
【請求項２】
前記樹脂マットは、ウレタン樹脂製であること
を特徴とする請求項１記載のワーク研磨装置。
【請求項３】
前記樹脂マットの中央部分に、前記加圧盤を前記ピストンに固定する固定ボルトを挿通する孔が設けられていること
特徴とする請求項１または請求項２記載のワーク研磨装置。
【請求項４】
前記トップリングは、前記トップリング本体上に着脱可能に載せられる錘を有していること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のワーク研磨装置。
【請求項５】
上面に研磨布が貼付され、水平面内で回転する定盤と、
前記定盤の上方に上下動自在、かつ水平面内で回転自在に配置され、前記定盤との間で、下面にワークが保持されたキャリアプレートを挟み、前記ワークを前記定盤面に押圧するトップリングと、を具備し、
前記トップリングは、
前記キャリアプレートの上面を押圧する加圧盤と、
前記加圧盤をエア圧により前記キャリアプレートの上面に押圧する押圧機構と、
前記加圧盤を囲み前記キャリアプレートの周縁部を押圧するリング状部を具備するトップリング本体と、を備え、
前記加圧盤は、前記リング状部により押圧される前記キャリアプレートの周縁部を除く前記キャリアプレートの上面全面を押圧する大きさに形成され、
前記押圧機構は、前記加圧盤の上面中央部を部分的に押圧するピストンを有するワーク研磨装置における、前記加圧盤の下面全面に貼付される樹脂マット体であって、
前記樹脂マット体は、
弾性を有する樹脂マットであって、厚さが１〜４ｍｍであり、圧縮率が１〜８％であり、
前記加圧盤の下面全面に貼付される側の面に接着剤層が形成され、該接着剤層上に剥離紙が剥離可能に貼付されていること
を特徴とする加圧盤用樹脂マット体。
【請求項６】
前記樹脂マットは、ウレタン樹脂製であること
を特徴とする請求項５記載の加圧盤用樹脂マット体。
【請求項７】
前記樹脂マット体の中央部分に、前記加圧盤を前記ピストンに固定する固定ボルトを挿通する孔が設けられていること
を特徴とする請求項５または請求項６記載の加圧盤用樹脂マット体。
【請求項８】
前記剥離紙に、エア抜き用の複数の小孔が設けられていること
を特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の加圧盤用樹脂マット体。
【請求項９】
前記剥離紙に、該剥離紙を複数のエリアに分割する切れ線が設けられていること
を特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載の加圧盤用樹脂マット体。
【請求項１０】
前記樹脂マットは、表裏面がＸ−Ｙ方向に交差するようにバフ掛けされて厚さバランスが調整されていること
を特徴とする請求項５〜９のいずれか１項に記載の加圧盤用樹脂マット体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はウェーハ等のワークのワーク研磨装置および該ワーク研磨装置におけるトップリングに貼付される樹脂マット体に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウェーハ等のワークの研磨装置には種々の構造のものが提案されている。
例えば、特許文献１（特開平７−１３０６８７号公報）に示されるワーク研磨装置は、上面に研磨パッドが貼付され、駆動部により水平面内で回転する定盤と、該定盤の上方に上下動自在、かつ水平面内で回転自在に配置され、前記定盤との間で、下面にワークが保持されたキャリアプレートを挟み、ワークを定盤面に押圧するトップリングとを具備し、スラリー供給部からスラリーを供給しつつ定盤とトップリングとを所要方向に回転してワークを研磨するようにしている。
【０００３】
トップリングは、キャリアプレートを押圧する加圧盤を有している。
ところで、金属製の加圧盤によって直接キャリアプレートを押圧するのは、加圧盤からの押圧力が均一にキャリアプレートに伝達されず、ひいてはワークが均一に研磨パッドに押圧されず、良好な研磨が行えない。
【０００４】
そこで、従来、加圧盤の下面に、弾性を有するゴム製のマットを両面テープを用いて貼付し、ゴム製マットを介してキャリアプレートを押圧するようにしていた。このゴム製マットには、キャリアプレートを押圧する下面側に、多数のピラミッド状の小突起がマトリックス状に形成されているマット（図５）を使用していた。
【０００５】
しかしながら、ゴム製のマットを金属製の加圧盤に固定するには、一般的な接着剤を用いる両面テープによっては良好に固定できなかった。そこで、まずゴム製のマットにゴム専用の液状硬化型の接着剤を塗布し、このゴム専用接着剤を介してマットに両面テープを接着し、次いで両面テープの接着剤によりマットを加圧盤下面に接着するようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１３０６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のように、ピラミッド状の小突起を多数有するゴム製のマットでは、マット自体の厚みムラ、接着層の厚みムラ等により、キャリアプレートに圧力を均一に伝達するのが困難であった。さらに詳細には、キャリアプレートへの圧力分布の変化がキャリアプレートの直径方向で急峻であったり、圧力分布がキャリアプレートの中心部から周縁部に向かって徐々に同心状に均一に広がるのでなく、周縁部に向かって不均一（例えば圧力分布が楕円状）に広がるといった不具合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで本発明は上記課題を解決すべくなされたもので、その目的とするところは、ゴム製のマットの代わりにウレタン樹脂製の樹脂マットを用いることにより、金属製のトップリング（加圧盤）への樹脂マットの接着が良好であり、また、キャリアプレートへの適切な圧力分布を得ることができるワーク研磨装置およびトップリング用樹脂マット体を提供することにある。
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明は次の構成を備える。
すなわち、本発明に係るワーク研磨装置は、上面に研磨布が貼付され、水平面内で回転する定盤と、前記定盤の上方に上下動自在、かつ水平面内で回転自在に配置され、前記定盤との間で、下面にワークが保持されたキャリアプレートを挟み、前記ワークを前記定盤面に押圧するトップリングと、を具備するワーク研磨装置であって、前記トップリングは、前記キャリアプレートの上面を押圧する加圧盤と、前記加圧盤をエア圧により前記キャリアプレートの上面に押圧する押圧機構と、前記加圧盤を囲み前記キャリアプレートの周縁部を押圧するリング状部を具備するトップリング本体と、を備え、前記加圧盤は、前記リング状部により押圧される前記キャリアプレートの周縁部を除く前記キャリアプレートの上面全面を押圧する大きさに形成され、前記押圧機構は、前記加圧盤の上面中央部を部分的に押圧するピストンを有しており、前記加圧盤の下面全面に、弾性を有する樹脂マットが貼付され、前記樹脂マットは、厚さが１〜４ｍｍであり、圧縮率が１〜８％であることを特徴とする。
【００１０】
前記樹脂マットは、ウレタン樹脂製であると好適である。
前記樹脂マットの中央部分に、前記加圧盤を前記ピストンに固定する固定ボルトを挿通する孔を設けると好適である。
前記トップリングは、前記トップリング本体上に着脱可能に載せられる錘を有するもので構成できる。
【００１１】
また、本発明に係る加圧盤用樹脂マット体は、上面に研磨布が貼付され、水平面内で回転する定盤と、前記定盤の上方に上下動自在、かつ水平面内で回転自在に配置され、前記定盤との間で、下面にワークが保持されたキャリアプレートを挟み、前記ワークを前記定盤面に押圧するトップリングと、を具備し、前記トップリングは、前記キャリアプレートの上面を押圧する加圧盤と、前記加圧盤をエア圧により前記キャリアプレートの上面に押圧する押圧機構と、前記加圧盤を囲み前記キャリアプレートの周縁部を押圧するリング状部を具備するトップリング本体と、を備え、前記加圧盤は、前記リング状部により押圧される前記キャリアプレートの周縁部を除く前記キャリアプレートの上面全面を押圧する大きさに形成され、前記押圧機構は、前記加圧盤の上面中央部を部分的に押圧するピストンを有するワーク研磨装置における、前記加圧盤の下面全面に貼付される樹脂マット体であって、前記樹脂マット体は、弾性を有する樹脂マットであって、厚さが１〜４ｍｍであり、圧縮率が１〜８％であり、前記加圧盤の下面全面に貼付される側の面に接着剤層が形成され、該接着剤層上に剥離紙が剥離可能に貼付されていることを特徴とする。
【００１２】
前記樹脂マットは、ウレタン樹脂製であると好適である。
前記樹脂マット体の中央部分に、前記加圧盤を前記ピストンに固定する固定ボルトを挿通する孔を設けると好適である。
前記剥離紙に、エア抜き用の複数の小孔を設けると好適である。
また、前記剥離紙に、該剥離紙を複数のエリアに分割する切れ線を設けると好適である。
前記樹脂マットは、表裏面をＸ−Ｙ方向に交差するようにバフ掛けして厚さバランスを調整すると好適である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、次のような作用効果を奏する。
すなわち、本発明によれば、樹脂マットに弾性を有する樹脂マットを用いたので、従来のように、ゴム専用の液状硬化型接着剤を用いる必要がなく、一般的に用いられる両面テープの接着剤により容易に樹脂マットをトップリング（加圧盤）に貼付でき、また平坦度に優れる樹脂マットを用いるので、ワークへの加圧度も均一となり、精度よくワークの研磨が行える。リング状部によるキャリアプレートの周縁部の押圧力と、加圧盤によるキャリアプレートの中央部から周縁部に向かう押圧力とがバランスし、ワークへの理想的な押圧が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ワーク研磨装置の正面図である。
【図２】定盤上におけるトップリングの位置を示す平面図である。
【図３】トップリングの断面図である。
【図４】図４Ａは樹脂マット体の平面図、図４Ｂはその正面図である。
【図５】従来のゴム製マットの小突起の状態を示す説明図である。
【図６】実施例（ウレタンマット）と比較例（ピラーマット）のワーク研磨装置におけるキャリアプレートへの荷重分布を示す写真である。
【図７】実施例（ウレタンマット）と比較例（ピラーマット）のワーク研磨装置を用いて研磨したワークの平坦度（ＧＢＩＲ）を表すグラフである。
【図８】実施例（ウレタンマット）と比較例（ピラーマット）のワーク研磨装置を用いて研磨したワークの平坦度（ＳＦＱＲ）を表すグラフである。
【図９】比較例におけるワークの表面画像と表面の高さ分布を示す図である。
【図１０】研磨後の、実施例におけるワークの表面画像と表面の高さ分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１はワーク研磨装置１０の正面図、図２は定盤上におけるトップリングの位置を示す平面図である。
ワーク研磨装置１０は、上面に研磨布が貼付され、公知の駆動装置（図示せず）により水平面内で回転自在に設けられた定盤１４を有する。定盤１４の上方には、定盤１４の回転方向に沿って４基のトップリング１６が配置されている。なお、図示しないが、定盤１４上にスラリーを供給するスラリー供給機構が設けられている。
図２において、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは定盤１４に対する各トップリング１６の位置を示す。各トップリング１６は、装置本体１８の上部に設けられたシリンダ装置２０により上下動自在に設けられ、定盤１４の上面に対して接離動するようになっている。
【００１６】
定盤１４の中心にはセンターローラ２２が回転自在に設けられ、各トップリングはそれぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各位置においてセンターローラ２２と接触し、センターローラ２２から回転力が伝達されて回転するようになっている。また、定盤１４の周縁部にはＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各位置に位置するトップリング１６の外周面にそれぞれ接するガイドローラ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄが設けられている。各トップリング１６はセンターローラ２２とガイドローラ２４との間で保持されながらＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各位置で自転するようになっている。なお、定盤１４が回転することにより、各トップリング１６には定盤１４からの接触摩擦による回転力も伝達される。
【００１７】
各ガイドローラ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄは、定盤１４の外部に位置する回転軸を中心に回動するアーム（図示せず）の先端部に設けられ、アームが回動することにより、各ガイドローラ２４は、定盤１４外の位置と定盤１４の周縁部上の位置との間に亙って移動可能になっている。
【００１８】
図３はトップリング１６の断面図である。
トップリング１６は、下面に研磨すべきシリコンウェーハ等のワーク３０が適宜ワックスにより貼付されたキャリアプレート３２を定盤１４上に押圧し、ワーク３０の被研磨面（下面）を定盤１４の研磨パッド上に押圧するようになっている。キャリアプレート３２には、適宜複数枚（例えば５〜７枚）のワーク３０が貼付される。
【００１９】
以下トップリング１６について説明する。
３４はトップリング本体であり、下面側に凹部３５が形成され、下面側外周部にリング状部３６を有する。このリング状部３６の外周面にセンターローラ２２が接し、回転力を伝達する。リング状部３６の下面に形成された凹部内にはシールリング３７が嵌め込まれ、リング状部３６がシールリング３７を介してキャリアプレート３２の周縁部を押圧するようになっている。
トップリング本体３４の天板中央部には、壁面が下方に向けて広がるテーパ面４０を有する貫通孔４１が形成されている。
【００２０】
４３は中空の上下動軸である。
上下動軸４３の下端のフランジ部上には、ベアリング４４を介して上下動軸４３を中心として回転可能なクラッチリング４５が設けられている。クラッチリング４５の外周面は、上方に向けて広がるテーパ面４６に形成されている。上下動軸４３は、前記シリンダ装置２０によって上下動される。上下動軸４３が上下動することによって、テーパ面４０とテーパ面４６とが当接、あるいは離反する。上下動軸４３が上下動することによって、トップリング１６全体が上下動する。
【００２１】
トップリング本体３４の凹部３５内には加圧盤５０が配置される。
加圧盤の上面にはピストン５１が固定されている。
トップリング本体３４には、その天板の貫通孔４１の下側を閉塞するようにして支持盤５２が固定され、該支持盤５２にシリンダ室５３が形成されている。ピストン５１がシリンダ室５３内で上下動可能に設けられている。ピストン５１は支持盤５２に固定されているフランジ５４により下方への抜け止めがされている。なお、ピストン５１外壁とシリンダ室５３内壁には互いに係合する軸方向に延びる溝と凸条が形成されている（図示せず）。したがって、加圧盤５０はシリンダ機構を介してトップリング本体３４に対して上下動可能であると共に、トップリング本体３４と共に上下動軸４３を中心に回転可能となっている。
なお、上下動軸４３によりトップリング１６全体が上方に引き上げられた状態でも、トップリング本体３４および加圧盤５０は、クラッチリング４５を介して上下動軸４３に対して回転可能である。これにより、後記するように、加圧盤５０下面への樹脂マット６４の貼り換えも容易に行える。
【００２２】
シリンダ室５３内には、流路５５、ホース５６、流路５７、継手等を通じて図示しない圧力源から圧縮空気が供給され、これにより加圧盤５０が加圧され、キャリアプレート３２を押圧可能になっている。ピストン５１、シリンダ室５３、圧力源、流路５５、５７、ホース５６等により押圧機構を構成している。
なお、加圧盤５０は、図３に明確なように、トップリング本体３４のリング状部３６により押圧されるキャリアプレート３２の周縁部を除くキャリアプレート３２の上面のほぼ全面を押圧する大きさに形成されている。また、前記押圧機構におけるピストン５１は、加圧盤５０の上面中央部を部分的に押圧するピストンに形成されている。
トップリング本体３４上には、複数枚の錘６０が積層して載置され、錘６０の枚数を増減することによって、キャリアプレート３２への荷重の調整が可能になっている。
６２はカバーであり、錘６０を覆い、スラリーが錘６０に付着するのを防止する。
【００２３】
キャリアプレート３２の下面には、弾性を有する樹脂からなる樹脂マット６４が貼付されている。
樹脂マット６４には、弾性を有するウレタン樹脂製の樹脂マットを用いた。
樹脂マットは、厚さが１〜４ｍｍ、圧縮率が１〜８％のものが好適であった。なお、圧縮率は、（日本工業規格）ＪＩＳ  Ｌ−１０９６に準拠した方法により測定した。
圧縮率ｋは、圧力がΔＰだけ増すとき、その体積ＶがΔＶだけ減少したとするとき、ｋ＝−（ΔＶ／Ｖ）／ΔＰと定義される。
なお、弾性樹脂マット６４はウレタン樹脂製のものに限定されない。
【００２４】
図４Ａ、Ｂは、トップリング１６に貼付する前の樹脂マット体６５の説明図である。図４Ａはその剥離紙側から見た平面図、図４Ｂは正面図である。
樹脂マット体６５は、前記弾性を有するウレタン製の樹脂マット６４の、トップリング１６（加圧盤５０）下面に貼付される側の面に、接着剤層６６が形成され、該接着剤層６６上に剥離紙６７が剥離可能に貼付されてなる。
接着剤層６６と剥離紙６７はいわゆる両面テープであり、本実施の形態では、米国スリーエム社製の両面テープ４４２Ｊを用いた。
【００２５】
剥離紙６７には、図４Ａに示すように、剥離紙６７を複数のエリアに分割する（図示の例では２分割）切れ線６８を設けると好適である。切れ線６８を設けることにより、樹脂マット６４を加圧盤５０下面に貼付する際、切れ線６８により一方の側の剥離紙を順次剥ぎながら、露出した一方の側の接着剤層６６により一方の側の樹脂マット６４を加圧盤５０下面に貼付し、次いで、他方の側の剥離紙６７を順次剥ぎながら、露出した他方の側の接着剤層６６により他方の側の樹脂マット６４を加圧盤５０下面に貼付でき、貼付作業を容易に行える。樹脂マット６４は加圧盤５０の下面全面に貼付される。
【００２６】
なお、多数の針を植設したローラ（図示せず）を用いて、剥離紙６７に多数のエア抜き用の小孔（図示せず）を設けると好適である。これにより樹脂マット６４を貼付する際、樹脂マット６４とトップリング１６下面との間にエアが巻き込まれるのを防止しつつ樹脂マット６４を貼付することができる。
なお、図４Ａに示されるように、樹脂マット体６５の中央部分に６個の孔が設けられているが、これは、加圧盤５０をピストン５１に固定する際に用いる固定ボルトの挿通用の孔である。この６個の孔は必ずしも設けなくともよい。
【００２７】
ワーク研磨装置１０によるワーク３０の研磨は次のようにして行う。
まず、キャリアプレート３２下面にワックスを用いて、常法により複数枚のワーク３０を貼付する。
次に、このワーク３０を貼付したキャリアプレート３２を定盤１４上に搬入する。このキャリアプレート３２の搬入は例えば次のようにして行う。
図２において、図示しないアームを回動して、キャリアプレート３２搬入の一番奥側の位置Ｄに対応するガイドローラ２４ｄを、定盤１４の周縁部上に位置するように移動する。他のガイドローラ２４ａ、２４ｂ、２４ｃは定盤１４外に位置させておく。
【００２８】
次いで、定盤１４を図２の矢印方向に回転させつつ、例えばＡ位置から定盤１４上にキャリアプレート３２を作業者により投入する。するとキャリアプレート３２は定盤１４の回転に伴って移動し、ガイドローラ２４ｄに当接する位置、すなわちＤ位置まで搬入される。
同様にして、次の搬入位置Ｃに対応するガイドローラ２４ｃを定盤１４の周縁部上に回動させておき、Ａ位置から定盤１４上にキャリアプレート３２を作業者により投入する。キャリアプレート３２は定盤１４の回転に伴って移動し、ガイドローラ２４ｃに当接する位置、すなわちＣ位置まで搬入される。
【００２９】
同様にして、キャリアプレート３２をＢ位置、最後にＡ位置に搬入し、すべてのキャリアプレート３２を定盤１４上の所定位置Ａ〜Ｄに配置できる。
次いで、４基のトップリング１６をシリンダ機構２０により下降させ、対応位置するキャリアプレート３２上に自重により当接させる。リング状部３６はシールリング３７を介してキャリアプレート３２の周縁部を押圧する。また押圧機構によりシリンダ室５３を加圧することにより加圧盤５０を押圧してキャリアプレート３２上面を押圧することができる。
【００３０】
定盤１４上には、図示しないスラリー供給部から研磨材入りのスラリーが供給される。
センターローラ２２が回転駆動されることにより、各トップリング１６はガイドローラ２４にガイドされて、それぞれＡ位置、Ｂ値、Ｃ位置、Ｄ位置で自転する。またトップリング１６に押圧されてキャリアプレート３２もＡ位置、Ｂ値、Ｃ位置、Ｄ位置で自転する。これによりキャリアプレート３２下面に貼付されているワーク３０の下面側が研磨されることになる。
【００３１】
樹脂マット６４に上記樹脂マットを用いた本実施の形態に係るワーク研磨装置（実施例）１０と、トップリングに従来のゴム製マットを貼付したワーク研磨装置（比較例：図示せず。ゴム製マット以外は本実施の形態における研磨装置と同じ）を用いてワーク３０を研磨した結果について以下説明する。
本実施の形態における（実施例）樹脂マット６４は、弾性を有するウレタン樹脂製であって、厚さ２ｍｍ、圧縮率４％、両面テープにスリーエム社製４４２Ｊを用いた樹脂マット６４を用いた。なお、樹脂マットは、表裏面に、予めＸ−Ｙ方向（縦横方向）に交差するようにバフ掛けして、表面状態を整えたものを用いた。
【００３２】
一方、比較例におけるゴム製マットには、市販のピラーマット（商品名）で、下面にピラミッド状の小突起が多数マトリックス状に配置された、厚さ約２ｍｍ（小突起を含む）のゴム製マット（図５）を用いた。
このゴム製マットの裏面側に、ゴム専用の液状硬化性接着剤（スリーエム社製のＥＣ１３６８ＥＴ）をシンナーで溶解した接着剤を刷毛塗りし、乾燥させた後、実施例に用いたと同じ両面テープ（スリーエム社製  ４４２Ｊ）を用いてトップリング１６の加圧盤５０の下面に貼付した。また、小突起の高さが一定となるようにゴム製マットを加工した。
【００３３】
図６は、４つのトップリング１６（ＴＰ１、ＴＰ２、ＴＰ３、ＴＰ４）における比較例（ピラーマット）と実施例（ウレタンマット）の圧力分布を示す写真である。トップリング１６の自重、および押圧機構から、加圧盤５０に、０ＫＰａ、１００ＫＰａ、２００ＫＰａの荷重を掛けた場合のキャリアプレート３２側への圧力分布である。白い箇所が圧力が高い状態を示す。
図６から明らかなように、キャリアプレート３２の周縁部には、比較例、実施例共に、リング状部３６から均一に圧力が掛かっている。
しかしながら、キャリアプレート３２の中央側部位（加圧盤５０からの荷重）においては、比較例（ピラーマット）においては、中心部に荷重が偏っており（しかも周方法に不均一：楕円状に分布）、実施例の場合は、キャリアプレート３２への荷重が中央部から周縁部に向かって同心状に均一に広がる圧力分布となっているのがわかる。
【００３４】
上記のように、本実施例の場合、キャリアプレート３２への荷重が中央部から周縁部に向かって同心状に均一に広がる圧力分布となっているのは、加圧盤５０を、トップリング本体３４のリング状部３６により押圧されるキャリアプレート３２の周縁部を除くキャリアプレート３２の上面のほぼ全面を押圧する大きさに形成し、また前記押圧機構におけるピストン５１を、加圧盤５０の上面中央部を部分的に押圧するピストン５１に形成したことによる。
すなわち、ピストン５１により加圧盤５０の中央部を押し、この中央部への押圧力が順次加圧盤５０の周縁部に伝播されるから、キャリアプレート３２への荷重が中央部から周縁部に向かって同心状に均一に広がる圧力分布となるのである。このような中押し機構によって、リング状部３６によるキャリアプレート３２の周縁部の押圧力と、加圧盤５０によるキャリアプレート３２の中央部から周縁部に向かう押圧力とがバランスし、ワーク３０への理想的な押圧を可能としている。
【００３５】
表１は、実施例と比較例のワーク研磨装置を用いてワーク３０を研磨した際の、研磨後のワークの平坦度をＧＢＩＲ（Global back ideal range）とＳＦＱＲ（Site front least squares range）で評価した数値を示す表である。ワーク３０の総数は６０枚。なお、比較を容易にするため、ピラーマット（比較例）におけるＧＢＩＲとＳＦＱＲのアベレージ（ＡＶＥ）を1.00とした換算値で示している。数値が小さいほど平坦度が高い。
【００３６】
【表１】
0006927617.tif 000002
図７、図８は、表１をグラフ化したものである。
表１、図７、図８からわかるように、ゴム製マットを用いる場合よりも、ウレタン樹脂製の樹脂マットを用いた実施例の方が、ＧＢＩＲおよびＳＦＱＲ共に小さい数値（それぞれ２７％、１４％程度小さい）となっており、ワーク３０が平坦度よく研磨されていることがわかる。
図９は、研磨後の、比較例におけるワークの表面画像と表面の高さ分布を示す図、図１０は、研磨後の、実施例におけるワークの表面画像と表面の高さ分布を示す図である。比較例のワークよりも実施例のワーク方が明らかに平坦度が大きい。
【００３７】
弾性樹脂マット６４は上記のようにウレタン樹脂製のものに限定されない。
また、上記実施の形態では、トップリング１６の回転がセンターローラ２２の回転が伝達される方式のものであるが、例えば特開２０１４−６４７号公報に示されるように、モータの駆動力によって直接に回転される方式のトップリングであってもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１０  ワーク研磨装置
１４  定盤
１６  トップリング
１８  装置本体
２０  シリンダ装置
２２  センターローラ
２４  ２４ａ〜２４ｄ  ガイドローラ
３０  ワーク
３２  キャリアプレート
３４  トップリング本体
３５  凹部
３６  リング状部
３７  シールリング
４０  テーパ面
４１  貫通孔
４３  上下動軸
４４  ベアリング
４５  クラッチリング
４６  テーパ面
５０  加圧盤
５１  ピストン
５２  支持盤
５３  シリンダ室
５４  フランジ
５５  流路
５６  ホース
５７  流路
６０  錘
６２  カバー
６４  樹脂マット
６５  樹脂マット体
６６  接着剤層
６７  剥離紙
６８  切れ線
【要約】
【課題】ゴム製のマットの代わりにウレタン樹脂製の樹脂マットを用いることにより、金属製のトップリング（加圧盤）への樹脂マットの接着が良好となるワーク研磨装置を提供する。
【解決手段】上面に研磨布が貼付され、水平面内で回転する定盤１４と、定盤１４の上方に上下動自在、かつ水平面内で回転自在に配置され、定盤１４との間で、下面にワーク３０が保持されたキャリアプレート３２を挟み、ワーク３０を定盤面に押圧するトップリング１６とを具備するワーク研磨装置１０において、トップリング１６は、キャリアプレート３２の上面を押圧する加圧盤５０を有し、加圧盤５０のキャリアプレート３２の上面を押圧する下面の全面に、弾性を有する樹脂からなる樹脂マット６４が貼付されていることを特徴とする。
【選択図】図３【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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