JP2000015572A - キャリア及び研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークの高精度な研磨を可能にすると共に、
ワークのリーク汚染や損傷を防止することができるキャ
リア及び研磨装置を提供する。 【解決手段】 キャリア１は、キャリア本体部２と圧力
室部３と流体通路部４とを具備しており、圧力室部３の
内部には、複数の弁部５が特設されている。これによ
り、圧力室部３内が負圧状態になったときに弁部５が開
いてウエハＷを吸着し、正圧状態になったときに閉じ
て、圧力室部３内の空気がウエハＷを均一に加圧する。
また、正圧状態時に弁部５が閉じるので、圧力室部３内
の空気が外部に流出することはない。

Description

【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
クの吸着，押圧，及び剥離が可能なキャリア及び研磨装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１７は、従来例に係るキャリアの断面
図である。このキャリア１００は、ハウジング１０１
と、ハウジング１０１の下面に取り付けられ且つその下
面にバッキングシート１０２を有したキャリアベース１
０３と、キャリアベース１０３の下面外周部に取り付け
られたリテーナリング１０４とで構成されている。そし
て、このキャリア１００には、バッキングシート１０２
とキャリアベース１０３とを貫通し且つその上端におい
てハウジング１０１の溝１０５と連通する複数の通気孔
１０６と、溝１０５と連通した空気出入口１０７とが形
成されている。

【０００３】これにより、通気孔１０６内を負圧状態に
してウエハＷを吸着し、加工時には、通気孔１０６内の
負圧状態を解き、キャリアベース１０３でウエハＷを回
転する定盤１１０の研磨パッド１１１上に押圧しながら
ウエハＷを研磨する。また、通気孔１０６内に所定圧力
の水を供給することで、既研磨のウエハＷをバッキング
シート１０２から剥離する。

【０００４】しかし、このキャリア１００では、ウエハ
Ｗの裏面（図１７における上面）を硬質のキャリアベー
ス１０３で押圧するため、即ちいわゆる裏面基準方式を
採っているため、ウエハＷ表面（図１７における下面）
を平坦化する際に所望の精度を得ることができない。そ
こで、図１８に示すように、いわゆる表面基準方式を採
ったキャリアが考案されている。このキャリア３００
は、キャリアベース３０１の下面外周部にリング状の突
出部３０２を設けて、この突出部３０２の下面に、複数
の孔３０５ａを有した膜３０５を貼り付けることによ
り、圧力室部３０３を画成した構成となっている。そし
て、この膜３０５の外周部下面であって、突出部３０２
に対応する位置にリテーナリング３０４が両面粘着テー
プ３０８によって接着されている。かかる構成により、
圧力室部３０３内を負圧状態にしてウエハＷを吸着し、
加工時には、圧力室部３０３内を正圧状態にして、圧力
室部３０３内の空気により膜３０５を介してウエハＷを
回転する定盤１１０の研磨パッド１１１上に押圧しなが
らウエハＷを研磨する。また、圧力室部３０３内に所定
圧力の水を供給することで、既研磨のウエハＷを膜３０
５から剥離するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１８
に示すキャリア３００では、次のような問題があった。
このキャリア３００では、膜３０５はウエハＷの裏面形
状に対応して変形し、しかも、均一な空気圧でウエハＷ
全面を押圧するので、ウエハＷ表面を高精度に研磨する
ことができる。しかし、圧力室部３０３内の空気が膜３
０５の孔３０５ａからウエハＷ上面を伝わって外部に逃
げるため、ウエハＷが汚れ、いわゆるリーク汚染が発生
する。さらに、リテーナリング３０４とウエハＷとの間
に入り込んだ研磨液が孔３０５ａから逃げ出した空気に
よって乾燥され、砥粒がリテーナリング３０４内周面に
固着してしまう。このため、加工時に砥粒塊が剥がれ落
ちてウエハＷを傷付けるおそれがあった。

【０００６】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、ワークの高精度な研磨を可能にすると
共に、ワークのリーク汚染や損傷を防止することができ
るキャリア及び研磨装置を提供することを目的とするも
のである。

【０００７】

【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、ワークの収納穴を有したキャリ
ア本体部と、キャリア本体部の収納穴内に張られ且つワ
ークの裏面全体に接触可能な可撓性のシートによって画
成された圧力室部と、キャリア本体部に設けられ圧力室
部と連通した流体経路，及びシートに設けられ圧力室部
と連通した複数の孔で形成された流体通路部とを具備す
るキャリアにおいて、シートの各孔の近傍に、圧力室部
内が正圧状態のときに各孔を閉じ、且つ圧力室部内が負
圧状態のときに各孔を開く弁部を設けた構成としてあ
る。かかる構成により、ワークをシートに接触させた状
態で、圧力室部内を負圧状態にすると、弁部が開き、流
体通路部の複数の孔内も負圧状態になり、ワークがシー
トに吸着される。そして、吸着したワークを定盤上に置
き、圧力室部内を正圧状態にすると、弁部が閉じる。こ
れにより、可撓性のシートがワーク裏面形状に対応して
変形し、ワーク裏面全体が圧力室部内の流体の圧力によ
って均一に押圧される。

【０００８】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
のキャリアおいて、弁部に、圧力室部内に充填した液体
で浮上して孔を開くように弁部を動作させる浮きを設け
た構成としてある。かかる構成により、圧力室部内に液
体を充填すると、浮きが浮上して弁部が孔を開くように
動作し、液体が開いた孔から流出してワークをシートか
ら自動的に剥離する。

【０００９】弁部の構成は、圧力室部内が正圧状態のと
きに各孔を閉じ、且つ圧力室部内が負圧状態のときに各
孔を開くものであればよい。そこで、その一例として、
請求項３の発明は、請求項１に記載のキャリアにおい
て、弁部を、シートの各孔を圧力室部側から覆った状態
で一端部がシートに固着された可撓性の平板状部材で形
成した構成としてある。かかる構成により、圧力室部内
を負圧状態にすると、平板状部材がシートの孔から離れ
て孔を開き、圧力室部内を正圧状態にすると、平板状部
材がシートに圧接して孔を閉じる。

【００１０】特に、請求項４の発明は、請求項３に記載
のキャリアおいて、平板状部材の圧力室部側の面に、圧
力室部内に充填した液体で浮上する浮きを設けた構成と
してある。かかる構成により、圧力室部内に液体を充填
すると、浮きが浮上して平板状部材が孔から離れて孔が
開く。この結果、液体が孔から流出してワークをシート
から自動的に剥離する。

【００１１】また、請求項５の発明は、請求項１に記載
のキャリアにおいて、シートを、接着積層された可撓性
有するｎ枚のシート部材で構成すると共に、複数の弁部
を、圧力室部側からｘ（１≦ｘ＜ｎ）枚目のシート部材
とｘ＋１枚目のシート部材との間に設けた複数の非接着
部分で形成し、孔を、ｘ枚目までのシート部材を貫通し
て非接着部分の一方端部に開口する第１の貫通孔と、非
接着部分の他方端部に連通しｘ＋１枚目からｎ枚目のシ
ート部材を貫通する第２の貫通孔とで構成した。かかる
構成により、圧力室部を負圧状態にすると、第２の貫通
孔内の流体が非接着部分を介して第１の貫通孔から圧力
室部側に吸引され、ワークがｎ枚目のシート部材に吸着
される。そして、圧力室部を正圧状態にすると、圧力室
部内の流体圧力により、ｘ枚目のシート部材がｘ＋１枚
目のシート部材に圧接し、非接着部分が閉じる。また、
圧力室部に流体を充填することで、圧力室部内の流体が
第１の貫通孔と非接着部分と第２の貫通孔とを介してウ
エハＷ側に流出し、ワークが自動的に剥離される。

【００１２】ところで、上記請求項１ないし請求項５の
発明に係るキャリアを利用した研磨装置も発明として成
立し得る。そこで、請求項６の発明は、回転可能な定盤
と、定盤上のワークを保持した状態で回転可能なキャリ
アと、キャリアに所望圧力の流体を供給可能な流体供給
手段と、キャリアを押圧しながら回転させる回転駆動手
段とを具備する研磨装置において、キャリアは、ワーク
の収納穴を有したキャリア本体部と、キャリア本体部の
収納穴内に張られ且つワークの裏面全体に接触可能な可
撓性のシートによって画成された圧力室部と、キャリア
本体部に設けられ圧力室部と連通した流体経路，及びシ
ートに設けられ圧力室部と連通した複数の孔で形成され
た流体通路部とを具備し、シートの各孔の近傍に、圧力
室部内が正圧状態のときに各孔を閉じ、且つ圧力室部内
が負圧状態のときに各孔を開く弁部を有する構成とし
た。また、請求項７の発明は、請求項６に記載の研磨装
置において、キャリアの弁部に、圧力室部内に充填した
液体で浮上して孔を開くように弁部を動作させる浮きを
設けた構成としてある。また、請求項８の発明は、請求
項６に記載の研磨装置において、キャリアのシートに設
けられた弁部を、シートの各孔を圧力室部側から覆った
状態で一端部がシートに固着された可撓性の平板状部材
で形成した構成としてある。さらに、請求項９の発明
は、請求項８に記載の研磨装置おいて、キャリアのシー
トに設けられた平板状部材の圧力室部側の面に、圧力室
部内に充填した液体で浮上する浮きを設けた構成として
ある。また、請求項１０の発明は、請求項６に記載の研
磨装置において、キャリアのシートを、接着積層された
可撓性有するｎ枚のシート部材で構成すると共に、複数
の弁部を、圧力室部側からｘ（１≦ｘ＜ｎ）枚目のシー
ト部材とｘ＋１枚目のシート部材との間に設けた複数の
非接着部分で形成し、孔を、ｘ枚目までのシート部材を
貫通して非接着部分の一方端部に開口する第１の貫通孔
と、非接着部分の他方端部に連通しｘ＋１枚目からｎ枚
目のシート部材を貫通する第２の貫通孔とで構成した。

【００１３】

【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。 （第１の実施形態）図１は、この発明の第１の実施形態
に係るＣＭＰ装置を一部破断して示す正面図である。図
１に示すように、このＣＭＰ装置では、研磨パッド１１
１が表面に張り付けられた定盤１１０と、キャリア１
と、回転駆動手段としての回転駆動機構８と、流体供給
手段としてのエアポンプ９とを具備している。

【００１４】定盤１１０は、装置筐体内部のメインモー
タ１１２によって回転駆動されるようになっている。す
なわち、メインモータ１１２に取り付けられたプーリ１
１４と変速機１１５の入力回転軸１１６に取り付けられ
たプーリ１１７とにベルト１１８が巻き付けられ、変速
機１１５の出力回転軸１１９に定盤１１０が取り付けら
れている。これにより、メインモータ１１２の回転がプ
ーリ１１７に伝達され、プーリ１１７の回転が変速機１
１５で変速されて出力回転軸１１９に伝達され、定盤１
１０が所定の速度で回転する。

【００１５】回転駆動機構８は、キャリア１を押圧しな
がら回転させるための機構であり、シリンダ８０とモー
タ８４とを備えている。図２は回転駆動機構８を示す断
面図である。図２に示すように、シリンダ８０は、シリ
ンダ本体８１を貫通するピストンロッド８２と、ピスト
ンロッド８２の外側に固着された状態でシリンダ本体８
１内に気密に嵌められたピストン８３とで構成されてい
る。これにより、シリンダ本体８１内の空気圧を調整す
ることで、ピストンロッド８２をピストン８３と一体に
上下動させ、キャリア１への押圧力を調整することがで
きる。一方、モータ８４はシリンダ８０のピストンロッ
ド８２に組み付けられている。すなわち、モータ８４の
回転軸のギア８５が、ピストンロッド８２の上部にベア
リング８６を介して取り付けられたギア８７に噛み合わ
されている。そして、ギア８７の上面に固設された支持
部材８８に、筒状のインナーロッド８９の上端が固着さ
れている。これにより、モータ８４を駆動すると、その
回転がギア８５，８７と支持部材８８とを介してインナ
ーロッド８９に伝達され、インナーロッド８９がピスト
ンロッド８２内で所定の速度で回転する。

【００１６】キャリア１は、定盤１１０の研磨パッド１
１１上のウエハＷを保持した状態で回転することができ
る構造になっており、上記ピストンロッド８２の下端部
に組み付けられている。図３はこのキャリア１の構造を
示す断面図である。キャリア１は、キャリア本体部２と
圧力室部３と流体通路部４とを具備しており、圧力室部
３の内部には、複数の弁部５が特設されている。

【００１７】キャリア本体部２は、ハウジング１０とキ
ャリアベース１１とリテーナリング１２とでなる。ハウ
ジング１０は、中央部に回転自在の連結部材１０ａを有
し、この連結部材１０ａにピストンロッド８２の下端部
が連結されている。また、このハウジング１０は、連結
部材１０ａの下側に内歯ギア１０ｂを有しており、この
内歯ギア１０ｂが、連結部材１０ａの中心孔を貫通した
インナーロッド８９の下端部に形成された外歯ギア８９
ａに噛み合っている。これにより、インナーロッド８９
がモータ８４の駆動で回転すると、内歯ギア１０ｂと外
歯ギア８９ａとの噛み合いによってハウジング１０にモ
ータ８４の回転力が伝わる。

【００１８】キャリアベース１１は、上記ハウジング１
０の下面にネジ１ａで固定されている。リテーナリング
１２は、このようなキャリアベース１１の外周部下側に
取り付けられている。具体的には、キャリアベース１１
の外周部下面にリテーナリング１２と同幅の凹部１１ｃ
が切り欠き形成され、この凹部１１ｃ内にリテーナリン
グ１２の上部が嵌め込まれた状態で、リテーナリング１
２がネジ１ｂにて固定されている。そして、このリテー
ナリング１２とキャリアベース１１との間にＯ−リング
１１ｄが装着され、気密性が保持されている。これによ
り、ウエハＷの収納穴Ｓがリテーナリング１２の内側に
画成される。

【００１９】圧力室部３は、シートサポータ１３と、硬
質シート１８及び軟質バッキングシート１９で構成され
る二層シートとで画成されている。シートサポータ１３
は、上記ウエハＷ保持用の収納穴Ｓ内に配された状態
で、キャリアベース１１の下面にネジ１ｃで固定されて
いる。このシートサポータ１３は、キャリアベース１１
の下面にネジ１ｃで固定されたサポータ本体部１４と、
可撓性を有したダイアフラム１５と、ダイアフラム１５
の外縁部に沿ってリング状に形成されたエッジリング１
６とで構成されている。硬質シート１８及び軟質バッキ
ングシート１９は、硬質シート１８を上にした状態で接
着されており、上側の硬質シート１８の外周縁部がエッ
ジリング１６の下面に気密に固着されている。これによ
り、硬質シート１８とシートサポータ１３との間に圧力
室部３が画成され、軟質バッキングシート１９がウエハ
Ｗに接触すると、硬質シート１８及び軟質バッキングシ
ート１９がウエハＷの反りやうねり等に追従して撓むよ
うになっている。

【００２０】流体通路部４は、キャリアベース１１及び
シートサポータ１３に形成された流体経路と、硬質シー
ト１８及び軟質バッキングシート１９に形成された複数
の孔１７とで構成されている。具体的には、キャリアベ
ース１１の下面に浅い溝１１ａが刻設され、この溝１１
ａの中央部に、後述するエアポンプ９の空気を出入りさ
せる空気出入口１１ｂが穿設されている。そして、サポ
ータ本体部１４に複数の通気孔１４ａが穿設され、この
通気孔１４ａが溝１１ａを介して空気出入口１１ｂと連
通している。このようにして、通気孔１４ａと溝１１ａ
と空気出入口１１ｂとで圧力室部３に連通した流体経路
を構成している。そして、溝１１ａの外側にＯ−リング
１１ｅが装着されて、キャリアベース１１とサポータ本
体部１４との間の気密性が保持され、溝１１ａ内の空気
が外部に漏れないようになっている。一方、孔１７は、
硬質シート１８及び軟質バッキングシート１９を貫通し
て、上記圧力室部３を介して上記流体経路と連通してい
る。

【００２１】弁部５は、上記孔１７を開閉するための部
分である。図４は、弁部５の斜視図であり、図５は弁部
５の取付状態を示す部分拡大断面図であり、図６は、複
数の弁部５を示す平面図である。弁部５は、図４に示す
ように、可撓性を有する樹脂などで形成された平板状部
材であり、その幅方向に渡って切込５０が設けられてい
る。具体的には、切込５０を境にして開閉部５１と固定
部５２とに分離されており、開閉部５１の大きさは、硬
質シート１８及び軟質バッキングシート１９の孔１７の
開口よりも大きめに設定されている。このような弁部５
は、図５及び図６に示すように、切込５０を下側にし、
開閉部５１で孔１７の開口を覆った状態で硬質シート１
８上に載置され、その固定部５２が硬質シート１８に接
着剤にて固着されている。そして、弁部５に切込５０が
設けられて開閉部５１と固定部５２との連結部が薄くな
っていることから、圧力室部３内が負圧状態になると、
開閉部５１が図５の破線で示すように、切込５０を中心
に回転して、孔１７が開状態になる。また、圧力室部３
内が正圧状態になると、実線で示すように、開閉部５１
が硬質シート１８上に圧接して、孔１７が閉状態にな
る。

【００２２】一方、図１及び図２に示すエアポンプ９
は、上記圧力室部３内に所望圧力の空気を供給して圧力
室部３内を正圧にし、又は圧力室部３内の空気を吸引し
て圧力室部３内を負圧にするための機器である。具体的
には、エアホース９０がインナーロッド８９内に挿通さ
れ、図３に示すように、その先端部がキャリアベース１
１の空気出入口１１ｂに嵌め込まれている。

【００２３】次に、この実施形態のＣＭＰ装置が示す動
作について説明する。図７はこの実施形態のＣＭＰ装置
を用いた研磨システムの概略全体図であり、図８はウエ
ハＷの搬入工程と研磨工程と搬出工程とを模式的に示す
順工程図である。したがって、図８ではハウジング１
０，キャリアベース１１，リテーナリング１２，シート
サポータ１３を省略し、キャリア本体部２と圧力室部３
と弁部５と硬質シート１８及び軟質バッキングシート１
９と孔１７とウエハＷとのみを明示してある。図７にお
いて、搬入テーブル６１上の未研磨のウエハＷをＣＭＰ
装置の定盤１１０まで搬入場合には、キャリア１とシリ
ンダ８０とモータ８４とを有する組付体全体を、一点鎖
線で示すように、搬入テーブル６１の真上まで移動させ
た後、シリンダ８０によってキャリア１を下降させる。
そして、図８の（ａ）に示すように、ウエハＷが軟質バ
ッキングシート１９に接触した時点で、図１及び図２に
示すエアポンプ９を吸引駆動させる。これにより、圧力
室部３内が負圧状態になり、弁部５の開閉部５１が回転
して、孔１７が開状態になる。この結果、孔１７内の空
気が吸引され、ウエハＷが孔１７を介して軟質バッキン
グシート１９に吸着される。この状態で、シリンダ８０
でキャリア１を上昇させ、ウエハＷをＣＭＰ装置の定盤
１１０真上まで搬送した後、シリンダ８０でウエハＷが
研磨パッド１１１に接触するまでキャリア１を下降させ
た後、ウエハＷを所定の押圧力で研磨パッド１１１上に
押さえる。

【００２４】しかる後、エアポンプ９を供給駆動させ、
空気をエアホース９０から流体通路部４の上記流体経路
を介して圧力室部３内に送る。すると、図８の（ｂ）に
示すように、圧力室部３内が正圧状態になり、弁部５の
開閉部５１が回転し、孔１７が硬質シート１８に圧接し
て孔１７が閉状態になる。この結果、図９に示すよう
に、硬質シート１８及び軟質バッキングシート１９がウ
エハＷ裏面の凹凸等に追従して変形し、均一な空気圧Ｐ
がウエハＷの上面の略全体に加わる。この状態で、図示
しない研磨液を供給しながら、モータ８４，１１２を駆
動してキャリア１と定盤１１０とを回転させることで、
ウエハＷの表面が研磨パッド１１１によって高精度に平
坦化される。このとき、硬質シート１８及び軟質バッキ
ングシート１９を貫通する孔１７が弁部５によって閉ざ
されているので、圧力室部３内の圧縮空気が孔１７から
ウエハＷ側に逃げることはない。このため、ウエハＷの
リーク汚染がなく、リテーナリング１２とエッジリング
１６との間に付着した研磨液が乾燥して、砥粒がリテー
ナリング１２とエッジリング１６との間に固着するとい
う事態も生じない。

【００２５】上記研磨工程が終了した後は、図８の
（ｃ）に示すように、圧力室部３内を負圧状態にして、
ウエハＷを吸着した状態で、キャリア１を上昇させ、図
７の二点差線で示すように、組付体全体を搬出テーブル
６２の真上まで搬送する。しかる後、キャリア１を下降
させ、ウエハＷが搬出テーブル６２の間近に位置した時
点で、キャリア１の下降を停止させる。かかる状態で、
圧力室部３内に高圧空気を供給する。すると、硬質シー
ト１８の外周部がシートサポータ１３のエッジリング１
６に固着されていることから、図８の（ｄ）に示すよう
に、硬質シート１８及び軟質バッキングシート１９の中
央部が膨張し、軟質バッキングシート１９と裏面との間
に間隙Ｇが発生する。そこで、ジェット水Ａをこの間隙
Ｇに噴射すると、ウエハＷが軟質バッキングシート１９
か剥離して搬出テーブル６２の上に載置し、ウエハＷの
搬出工程が終了する。

【００２６】（第２の実施形態）図１０は、この発明の
第２の実施形態に係るＣＭＰ装置の要部を示す部分拡大
図である。この実施形態は、ウエハＷの剥離作業を自動
的に行うことができる点が上記第１の実施形態と異な
る。具体的には、図１０に示すように、キャリア１に設
けられている各弁部５の開閉部５１の上面に、浮き５３
を取り付けた。この浮き５３は、水よりも比重が小さい
素材、例えば発砲スチロール等で形成されている。

【００２７】かかる構成により、圧力室部３内を負圧状
態，正圧状態にすることで、弁部５が開閉して、ウエハ
Ｗを吸着，加圧することができる。そして、搬出工程に
おいて、ウエハＷが搬出テーブル６２の間近に位置した
時点で、圧力室部３内の負圧状態を解除すると、弁部５
が戻って孔１７を塞ぐ。この状態で、圧力室部３内に水
を供給すると、弁部５の浮き５３が水よりも軽いことか
ら、サポータ本体部１４側に浮上し、図１０の破線で示
すように、弁部５の開閉部５１が切込５０を中心に回転
して、孔１７が開状態になる。この結果、圧力室部３内
の水が孔１７を通ってウエハＷ側に流出し、ウエハＷが
軟質バッキングシート１９から自動的に剥離されること
となり、剥離作業の省力化が図られる。その他の構成，
作用効果は上記第１の実施形態と同様であるので、その
記載は省略する。

【００２８】（第３の実施形態）図１１は、この発明の
第３の実施形態に係るＣＭＰ装置の要部を示す部分拡大
図である。この実施形態は、上記第１及び第２の実施形
態のような特別の弁部５を用いずに、硬質シート１８及
び軟質バッキングシート１９の隙間を利用して弁部を形
成した点が上記第１及び第２の実施形態と異なる。

【００２９】すなわち、上記実施形態では、硬質シート
１８の下面全面と軟質バッキングシート１９の上面全面
とを接着剤で接着した構造となっていたが、この実施形
態では、図１１に示すように、硬質シート１８と軟質バ
ッキングシート１９との間に接着剤９８が存在しない非
接着部分Ｄを形成した。そして、上記実施形態のような
硬質シート１８及び軟質バッキングシート１９を直状に
貫通する孔１７を用いず、図１２にも示すように、硬質
シート１８を貫通して非接着部分Ｄの一方端部（図１１
及び図１２の右端部）と連通した第１の貫通孔１７ａ
と、非接着部分Ｄの他方端部（図１１及び図１２の左端
部）に連通して軟質バッキングシート１９を貫通する第
２の貫通孔１７ｂを設けた。

【００３０】図１３は、ウエハの吸着動作と加圧動作と
剥離動作とを示す部分拡大断面図である。圧力室部３内
を負圧状態にすると、図１３の（ａ）に示すように、非
接着部分Ｄが開き、第２の貫通孔１７ｂ内の空気が非接
着部分Ｄ及び第１の貫通孔１７ａを通じて圧力室部３側
に吸引される。これにより、図示しないウエハＷが負圧
状態の第２の貫通孔１７ｂによって吸着される。そし
て、ウエハＷが研磨パッド１１１に押圧された後、圧力
室部３内を正圧状態にすると、図１３の（ｂ）に示すよ
うに、非接着部分Ｄが圧力室部３内の加圧力によって閉
じ、第１の貫通孔１７ａから第２の貫通孔１７ｂに至る
経路が遮断される。これにより、図示しないウエハＷが
圧力室部３内の空気によって均一に加圧される。また、
加工終了後、図１３の（ａ）に示すと同様にして、ウエ
ハＷを吸着して上昇させた後、水を圧力室部３内に充填
すると、図１３の（ｃ）に示すように、第１の貫通孔１
７ａに入り込んだ水が非接着部分Ｄ内に浸入する。これ
により、非接着部分Ｄ内の水が第２の貫通孔１７ｂを介
して図示しないウエハＷ側に流出し、ウエハＷが自動的
に剥離される。

【００３１】このように、この実施形態によれば、弁部
を、硬質シート１８と軟質バッキングシート１９との非
接着部分Ｄで形成したので、部品点数と製品コストとの
さらなる削減を図ることができる。その他の構成，作用
効果は上記第１及び第２の実施形態と同様であるので、
その記載は省略する。

【００３２】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、
流体として空気を適用したが、油等の液体を適用してそ
の油圧等でウエハＷを均一に押圧することもできる。ま
た、上記第１及び第２実施形態では、可撓性のシートと
して、硬質シート１８と軟質バッキングシート１９の二
層構造のシートを用いたが、図１４に示すように、硬質
シート１８又は軟質バッキングシート１９のいずれかを
エッジリング１６の下面に配し、硬質シート１８又は軟
質バッキングシート１９の上面外周部をエッジリング１
６に気密に固着して、弁部５を硬質シート１８又は軟質
バッキングシート１９の上面に取り付けるようにしても
良い。また、図１５に示すように、硬質シート１８と軟
質バッキングシート１９とを両面接着テープなどの中間
シート８９を介して接着し、硬質シート１８の上面外周
部をエッジリング１６に気密に固着した構造としても良
い。かかる場合には、中間シート８９に図１２の破線で
示したような形状の打ち抜き部分を設けて、上記第３の
実施形態に示した非接着部分Ｄを形成することができ
る。また、上記実施形態では、シートサポータ１３と硬
質シート１８及び軟質バッキングシート１９とで圧力室
部３を画成したが、シートサポータ１３を用いず、図１
８に示した従来のキャリアのように、硬質シート１８及
び軟質バッキングシート１９をリテーナリング１２に取
り付けて、圧力室部３を画成することもできることは勿
論である。また、従来、図１８に示したキャリアの変形
として、図１６に示すような構造のものがある。このキ
ャリアは、キャリアベース３０１の下面外周部に貼り付
けられた膜３０５に、バッキングシートを有したプレッ
シャプレート４００を固着し、このプレッシャプレート
４００の外周に、リテーナリング３０４を取り付けた構
造になっている。かかる構造のキャリアの場合には、ウ
エハＷを研磨加工後にプレッシャプレート４００のバッ
キングシートから外すことが非常に困難である。したが
って、本図に示すように、浮き５３が付いた弁部５を膜
３０５に取り付けると共に、孔３０５ａに連通した孔４
００ａをプレッシャプレート４００及びバッキングシー
トに穿設することで、ウエハＷを自動的に剥離可能な構
造とすることができる。また、上記第１及び第２の実施
形態では、弁部５を、図４に示したように、長方形の平
板状部材で形成したが、その形状に制限があるものでは
なく、可撓性を有しているものであれば、多角形及び円
形等、各種の形状を採ることができる。また、柔軟性が
あり容易に撓む素材であれば、切込５０を設けなくとも
良い。

【００３３】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、請求項１及
び請求項６の発明によれば、圧力室部内を正圧状態にす
ると、弁部が閉じ、可撓性のシートがワーク裏面形状に
対応して変形すると共にワーク裏面全体が圧力室部内の
流体の圧力によって均一に押圧されるので、この状態で
キャリアと定盤とを回転させることで、ワーク表面の高
精度な研磨が可能となる。しかも、この研磨時には、弁
部が閉じているので、空気などの流体が圧力室部からワ
ーク側に漏れることはない。このため、ワークのリーク
汚染や砥粒の固着によるワークの損傷を防止することが
できるという優れた効果がある。

【００３４】また、請求項３及び請求項８の発明によれ
ば、弁部を、シートの各孔を圧力室部側から覆った状態
で一端部がシートに固着された可撓性の平板状部材で形
成したので、弁部の構造が簡単となり、この結果、部品
点数と製品コストの削減を図ることができる。

【００３５】また、請求項２，請求項４，請求項７及び
請求項９の発明によれば、ワークをシートから自動的に
剥離することができるので、剥離作業の省力化を図るこ
とができる。

【００３６】さらに、請求項５及び請求項１０の発明に
よれば、弁部を、圧力室部側からｘ枚目のシート部材と
ｘ＋１枚目のシート部材との間に設けた非接着部分で形
成したので、部品点数と製品コストとのさらなる削減を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態に係るＣＭＰ装置を
一部破断して示す正面図である。

【図２】回転駆動機構を示す断面図である。

【図３】キャリアの構造を示す断面図である。

【図４】弁部の斜視図である。

【図５】弁部の取付状態を示す部分拡大断面図である。

【図６】複数の弁部を示す平面図である。

【図７】第１の実施形態のＣＭＰ装置を用いた研磨シス
テムの概略全体図である。

【図８】ウエハの搬入工程と研磨工程と搬出工程とを模
式的に示す順工程図である。

【図９】硬質シート及び軟質バッキングシートがウエハ
の凹凸に追従している状態を示す断面図である。

【図１０】この発明の第２の実施形態に係るＣＭＰ装置
の要部を示す部分拡大図である。

【図１１】この発明の第３の実施形態に係るＣＭＰ装置
の要部を示す部分拡大図である。

【図１２】第１及び第２の貫通孔と非接着部分とを示す
平面図である。

【図１３】ウエハの吸着動作と加圧動作と剥離動作とを
示す部分拡大断面図である。

【図１４】第１の変形例を示す断面図である。

【図１５】第２の変形例を示す断面図である。

【図１６】第３の変形例を示す断面図である。

【図１７】第１の従来例に係るキャリアの断面図であ
る。

【図１８】第２の従来例に係るキャリアの断面図であ
る。

【符号の説明】 １…キャリア、 ２…キャリア本体部、 ３…圧力室
部、 ４…流体通路部、５…弁部、 １３…シートサポ
ータ、 １７…孔、 １８…硬質シート、 １９…軟質
バッキングシート、 ５０…切込、 ５１…開閉部、
５２…固定部、５３…浮き、 １１０…定盤、 Ｗ…ウ
エハ。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークの収納穴を有したキャリア本体部
   と、 上記キャリア本体部の収納穴内に張られ且つ上記ワーク
   の裏面全体に接触可能な可撓性のシートによって画成さ
   れた圧力室部と、 上記キャリア本体部に設けられ上記圧力室部と連通した
   流体経路，及び上記シートに設けられ上記圧力室部と連
   通した複数の孔で形成された流体通路部とを具備するキ
   ャリアにおいて、 上記シートの各孔の近傍に、上記圧力室部内が正圧状態
   のときに各孔を閉じ、且つ上記圧力室部内が負圧状態の
   ときに各孔を開く弁部を設けた、 ことを特徴とするキャリア。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のキャリアおいて、 上記弁部に、上記圧力室部内に充填した液体で浮上して
   上記孔を開くように上記弁部を動作させる浮きを設け
   た、 ことを特徴とするキャリア。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のキャリアにおいて、 上記弁部を、上記シートの各孔を上記圧力室部側から覆
   った状態で一端部が上記シートに固着された可撓性の平
   板状部材で形成した、 ことを特徴とするキャリア。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のキャリアおいて、 上記平板状部材の圧力室部側の面に、上記圧力室部内に
   充填した液体で浮上する浮きを設けた、 ことを特徴とするキャリア。
5. 【請求項５】 請求項１に記載のキャリアにおいて、 上記シートを、接着積層された可撓性有するｎ枚のシー
   ト部材で構成すると共に、 上記複数の弁部を、上記圧力室部側からｘ（１≦ｘ＜
   ｎ）枚目のシート部材とｘ＋１枚目のシート部材との間
   に設けた複数の非接着部分で形成し、 上記孔を、上記ｘ枚目までのシート部材を貫通して上記
   非接着部分の一方端部に開口する第１の貫通孔と、上記
   非接着部分の他方端部に連通し上記ｘ＋１枚目からｎ枚
   目のシート部材を貫通する第２の貫通孔とで構成した、 ことを特徴とするキャリア。
6. 【請求項６】 回転可能な定盤と、上記定盤上のワーク
   を保持した状態で回転可能なキャリアと、上記キャリア
   に所望圧力の流体を供給可能な流体供給手段と、上記キ
   ャリアを押圧しながら回転させる回転駆動手段とを具備
   する研磨装置において、 上記キャリアは、ワークの収納穴を有したキャリア本体
   部と、上記キャリア本体部の収納穴内に張られ且つ上記
   ワークの裏面全体に接触可能な可撓性のシートによって
   画成された圧力室部と、上記キャリア本体部に設けられ
   上記圧力室部と連通した流体経路，及び上記シートに設
   けられ上記圧力室部と連通した複数の孔で形成された流
   体通路部とを具備し、 上記シートの各孔の近傍に、上記圧力室部内が正圧状態
   のときに各孔を閉じ、且つ上記圧力室部内が負圧状態の
   ときに各孔を開く弁部を有する、 ことを特徴とする研磨装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の研磨装置において、 上記キャリアの弁部に、上記圧力室部内に充填した液体
   で浮上して上記孔を開くように上記弁部を動作させる浮
   きを設けた、 ことを特徴とする研磨装置。
8. 【請求項８】 請求項６に記載の研磨装置において、 上記キャリアのシートに設けられた弁部を、上記シート
   の各孔を上記圧力室部側から覆った状態で一端部が上記
   シートに固着された可撓性の平板状部材で形成した、 ことを特徴とする研磨装置。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の研磨装置おいて、 上記キャリアのシートに設けられた平板状部材の圧力室
   部側の面に、上記圧力室部内に充填した液体で浮上する
   浮きを設けた、 ことを特徴とする研磨装置。
10. 【請求項１０】 請求項６に記載の研磨装置において、 上記キャリアのシートを、接着積層された可撓性有する
    ｎ枚のシート部材で構成すると共に、 上記複数の弁部を、上記圧力室部側からｘ（１≦ｘ＜
    ｎ）枚目のシート部材とｘ＋１枚目のシート部材との間
    に設けた複数の非接着部分で形成し、 上記孔を、上記ｘ枚目までのシート部材を貫通して上記
    非接着部分の一方端部に開口する第１の貫通孔と、上記
    非接着部分の他方端部に連通し上記ｘ＋１枚目からｎ枚
    目のシート部材を貫通する第２の貫通孔とで構成した、 ことを特徴とする研磨装置。