(57)【要約】【課題】異物による影響を低減し、しかも、吸着状態における被吸着物の平坦度を更に高める。【解決手段】吸着装置１は、ウエハＷを真空吸着することによりウエハＷを保持する。吸着装置１は、吸着基材２を備える。吸着基材２は、先端面（上面）が同じ高さとなるように形成された複数のピン状の凸部２ａを有し、剛性を持つ。凸部２ａの先端面上には、下地層４を介して、弾性を持つコーティング層がコーティングされている。ウエハＷが吸着された際に、ウエハＷと吸着面との間に異物が介在しても、異物がコーティング層３内に埋没するので、ウエハＷの平坦度が高まる。また、コーティング層３を比較薄くすることができるため、ウエハＷのうねりを低減することができ、この点からも、吸着状態におけるウエハＷの平坦度が高まる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被吸着物を真空吸着することにより前記被吸着物を保持する吸着装置において、先端面が実質的に同じ高さとなるように形成された複数の凸部を前記被吸着物側に有し剛性を持つ吸着基材と、前記吸着基材の前記被吸着物側にコーティングされた弾性を持つ１層以上からなるコーティング層と、を備えたことを特徴とする吸着装置。
【請求項２】
前記コーティング層と前記吸着基材との間に、１層以上の下地層が形成されたことを特徴とする請求項１記載の吸着装置。
【請求項３】
前記コーティング層は、その表面領域のうち前記複数の凸部の前記先端面に対応する領域が研磨加工されたものであることを特徴とする請求項１又は２記載の吸着装置。
【請求項４】
前記コーティング層は、その表面領域のうち前記複数の凸部の前記先端面に対応する領域が研磨加工されたものであり、前記研磨加工後の前記コーティング層と前記下地層とを合わせた厚さが、４０μｍ以上９０μｍ以下であることを特徴とする請求項２記載の吸着装置。
【請求項５】
前記コーティング層が塗膜で構成されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の吸着装置。
【請求項６】
前記コーティング層のうちの少なくとも最表層は、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂又はフッ素系ゴムで構成されたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の吸着装置。
【請求項７】
前記コーティング層のＪＩＳ  Ｋ５６００−５−４による鉛筆硬度が略Ｈであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の吸着装置。
【請求項８】
前記複数の凸部がピン状又は凸条をなすように形成されたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の吸着装置。
【請求項９】
研磨体と吸着装置により保持された被研磨物との間に荷重を加えつつ、前記研磨体と前記被研磨物とを相対移動させることにより、前記被研磨物を研磨する研磨装置において、
前記吸着装置が請求項１乃至８のいずれかに記載の吸着装置であることを特徴とする研磨装置。
【請求項１０】
請求項９記載の研磨装置を用いて、半導体ウエハの表面を平坦化する工程を有することを特徴とする半導体デバイス製造方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の半導体デバイス製造方法により製造されることを特徴とする半導体デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハやその他の基板などの被吸着物を真空吸着することにより被吸着物を保持する吸着装置、この吸着装置を用いた研磨装置、並びに、半導体デバイス及び半導体デバイス製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ウエハを真空吸着することにより被吸着物を保持する吸着装置として、吸着面側にピン状又は凸条をなす複数の剛性の凸部がその先端面が同一高さとなるように形成された吸着装置が、知られている（例えば、特許文献１，２）。
【０００３】
この吸着装置では、各凸部の先端面がウエハと接触した状態で凸部間の凹部が負圧に引かれ、ウエハが各凸部の先端面に倣って平坦に保持される。このように、各凸部の先端面がウエハと接触して保持する吸着面となっている。
【０００４】
ウエハと吸着装置の吸着面との間に異物が介在すると、その箇所付近においてウエハが変形して隆起してしまい、種々の不都合が生ずる。例えば、ウエハを平坦化研磨する場合、異物により隆起した箇所付近が過剰に研磨されてしまい、致命的な欠陥となる。通常はウエハや吸着装置の吸着面は洗浄されるが、前記異物を完全に除去することは不可能である。
【０００５】
特許文献１，２に開示された前記従来の吸着装置では、ウエハと吸着面との接触面積が凸部の先端面の面積に限定されるため、ウエハと吸着面との間にゴミや研磨剤等の異物が介在する確率が大幅に低減され、非常に好ましい。
【０００６】
しかしながら、特許文献１，２に開示された前記従来の吸着装置においても、ウエハと吸着面との接触面積が小さいとはいえ、その間に異物が介在する可能性を完全になくすことは不可能である。前記従来の吸着装置において、ウエハと凸部の先端面との間に異物が介在すると、やはりその箇所付近においてウエハが変形して隆起してしまい、種々の不都合が生ずることになる。
【０００７】
そこで、下記特許文献３において、前記各凸部の先端面上に弾性層を付着することが提案されている。具体的には、前記弾性層として、厚さ数百μｍ程度の不織布が用いられ、この不織布が、両面接着テープにより前記各凸部の先端面上に接着されている。そして、前記不織布が前記各凸部の先端面のみに配置されるケース（特許文献３の図１）と、前記不織布が前記凸部間の凹部上を跨るように全体としてシート状に連続して形成され、かつ、前記凹部を被吸着物側に連通させる複数の透孔が前記不織布に形成されるケース（特許文献３の図７）とが、提案されている。
【０００８】
このように、前記各凸部の先端面上に前記弾性層を付着すると、吸着保持されたウエハと前記弾性層との間にゴミ等の異物が介在する場合、前記弾性層が有する弾性によって、当該異物が前記弾性層内に埋没しようとするため、前記弾性層がない場合に比べて、当該異物が存在する箇所付近でのウエハの隆起が低減され、この点においては、吸着保持されたウエハの平坦度を高めることができることになる。
【特許文献１】特開２００２−２１７１４１号公報
【特許文献２】特開平１０−５０８１０号公報
【特許文献３】特開２００４−２５９７９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献３で提案された前記従来技術では、不織布を両面接着テープで各凸部の先端面上に接着しているので、当該不織布の厚さは数百μｍ程度と比較的厚くせざるを得なかった。ところが、不織布の厚さをこのように比較的厚くすると、不織布の各部位に加わる力が互いに異なるような事態（このような事態は、例えば、ウエハを平坦化研磨する場合において、ウエハと研磨パッドとの間の相対運動によって生じ得る。）が生ずる場合、不織布の各部位の厚さが比較的大きく異なることになり、これに起因して、ウエハがうねってしまい、この点からは、ウエハの平坦度が低下してしまうことが、判明した。
【００１０】
また、特許文献３で提案された前記従来技術のうち、特許文献３の図７に示される前記ケースでは、不織布が凸部間の凹部上を跨るように全体としてシート状に連続して形成され、前記凹部を被吸着物側に連通させる複数の透孔が前記不織布に形成されているので、不織布における凹部上を跨った領域において、吸着力が作用する前記透孔の付近の箇所と他の箇所との間で凹凸が生じ、これに起因して、ウエハがうねってしまい、この点からも、ウエハの平坦度が低下してしまうことが、判明した。なお、特許文献３の図１に示される前記ケースでは、不織布が前記各凸部の先端面のみに配置されるため、そのような理由では、ウエハがうねってしまうことはないが、不織布を前記各凸部の先端面のみに配置することは、製造上、実際には非常に困難である。
【００１１】
以上のように、特許文献３で提案された前記従来技術では、不織布を設けることによって異物が存在する箇所付近でのウエハの隆起を低減し、これによりウエハの平坦度を高めようとしたにも拘わらず、この不織布に起因して異物とは無関係にウエハの平坦度が低下してしまう可能性がある。
【００１２】
以上、被吸着物がウエハである例について説明したが、他の被吸着物についても同様である。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、異物による影響を低減し、しかも、吸着状態における被吸着物の平坦度を更に高めることができる吸着装置を提供することを目的とする。
【００１４】
また、本発明は、部分的な過剰研磨を防止することができる研磨装置を提供することを目的とする。
【００１５】
さらに、本発明は、従来の半導体デバイス製造方法に比べて、歩留りが向上し低コストで半導体デバイスを製造することができる半導体デバイス製造方法、及び低コストの半導体デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記課題を解決するため、本発明の第１の態様による吸着装置は、被吸着物を真空吸着することにより前記被吸着物を保持する吸着装置において、先端面が実質的に同じ高さとなるように形成された複数の凸部を前記被吸着物側に有し剛性を持つ吸着基材と、前記吸着基材の前記被吸着物側にコーティングされた弾性を持つ１層以上からなるコーティング層と、を備えたものである。
【００１７】
本発明の第２の態様による吸着装置は、前記第１の態様において、前記コーティング層と前記吸着基材との間に、１層以上の下地層が形成されたものである。
【００１８】
本発明の第３の態様による吸着装置は、前記第１又は第２の態様において、前記コーティング層が、その表面領域のうち前記複数の凸部の前記先端面に対応する領域が研磨加工されたものである。
【００１９】
本発明の第４の態様による吸着装置は、前記第２の態様において、前記コーティング層は、その表面領域のうち前記複数の凸部の前記先端面に対応する領域が研磨加工されたものであり、前記研磨加工後の前記コーティング層と前記下地層とを合わせた厚さが、４０μｍ以上９０μｍ以下であるものである。
【００２０】
本発明の第５の態様による吸着装置は、前記第１乃至第４のいずれかの態様において、前記コーティング層が塗膜で構成されたものである。
【００２１】
本発明の第６の態様による吸着装置は、前記第１乃至第５のいずれかの態様において、前記コーティング層のうちの少なくとも最表層は、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂又はフッ素系ゴムで構成されたものである。
【００２２】
本発明の第７の態様による吸着装置は、前記第１乃至第６のいずれかの態様において、前記コーティング層のＪＩＳ  Ｋ５６００−５−４による鉛筆硬度が略Ｈであるものである。
【００２３】
本発明の第８の態様による吸着装置は、前記第１乃至第７のいずれかの態様において、前記複数の凸部がピン状又は凸条をなすように形成されたものである。
【００２４】
本発明の第９の態様による研磨装置は、研磨体と吸着装置により保持された被研磨物との間に荷重を加えつつ、前記研磨体と前記被研磨物とを相対移動させることにより、前記被研磨物を研磨する研磨装置において、前記吸着装置が前記第１乃至第８のいずれかの態様による吸着装置であるものである。
【００２５】
本発明の第１０の態様による半導体デバイス製造方法は、前記第９の態様による研磨装置を用いて、半導体ウエハの表面を平坦化する工程を有するものである。
【００２６】
本発明の第１１の態様による半導体デバイスは、前記第１０の態様による半導体デバイス製造方法により製造されるものである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、異物による影響を低減し、しかも、吸着状態における被吸着物の平坦度を更に高めることができる吸着装置を提供することができる。
【００２８】
また、本発明によれば、部分的な過剰研磨を防止することができる研磨装置を提供することができる。
【００２９】
さらに、本発明によれば、従来の半導体デバイス製造方法に比べて、歩留りが向上し低コストで半導体デバイスを製造することができる半導体デバイス製造方法、及び低コストの半導体デバイスを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明による吸着装置、研磨装置、半導体デバイス及び半導体デバイス製造方法について、図面を参照して説明する。
【００３１】
［第１の実施の形態］
【００３２】
図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態による吸着装置１を示す概略断面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）中の一部を拡大した概略断面図である。図２は、図１に示す吸着装置１の概略平面図である。ただし、図２では、コーティング層３及び下地層４の図示は省略している。
【００３３】
本実施の形態による吸着装置１は、被吸着物としてのウエハＷを吸着して保持する、いわゆるウエハチャックとして構成されている。
【００３４】
この吸着装置１は、図１及び図２に示すように、円盤状の吸着基材２と、コーティング層３と、下地層４とを備えている。
【００３５】
吸着基材２は、例えばアルミナ等のセラミック又はステンレスなどで構成され、剛性を有している。吸着基材２の上面側（吸着面側）には、多数のピン状をなす凸部２ａが形成されている。これらの凸部２ａは、吸着基材２の上面の全体に渡って平坦に分布している（平坦度：例えば、１μｍ程度）。また、吸着基材２の上面側には、外周に沿って、円環状の凸条をなす凸部２ｂも形成されている。凸部２ａ，２ｂの上面（先端面）の高さは全て同一とされ、これらの上面は高い精度で同一平面内に位置するようになっている。例えば、凸部２ａ，２ｂの高さは数百μｍ程度、凸部２ａ，２ｂの幅（図示の例では、凸部２ａの平面視の形状を正方形状としているが、円形状とした場合には、凸部２ａについては直径）は５００μｍ程度、凸部２ａのピッチは８００μｍ程度とされる。
【００３６】
なお、凸部２ａのピッチがあまりに大きくて凸部２ａの分布密度があまりに小さいと、ウエハＷと吸着装置１との間の接触面積が著しく小さくなってウエハＷに加えられる単位面積当たりの加重が極めて大きくなるので、吸着装置１のコーティング層３の上面領域のうち凸部２ａの上面に対応する領域の、微小な凹凸形状（後述するように、コーティング層３の表面領域のうち凸部２ａの上面に対応する領域は、平坦化のための研磨加工が施されているが、完全な平坦でないことにより微小な凹凸形状が存在している。）がウエハＷに転写されてしまい、保持されたウエハＷの平坦度が低下するおそれがある。そこで、凸部２ａのピッチは、大き過ぎないように適当な値に設定される。
【００３７】
吸着基材２の上面側において、凸部２ａ，２ｂ間の凹部５における複数箇所で、連通口６が開口している。コーティング層３及び下地層４は、連通口６を塞がないように形成されている。吸着基材２の下面には、接続口７が開口している。吸着基材２の内部には、これらの連通口６及び接続口７間を連通する通路８が形成されている。なお、図１（ａ）は、図２中のＡ−Ａ’線に沿った断面を示している。ただし、この断面には連通口６、接続口７及び通路８は現れないが、図１（ａ）では、理解を容易にするため、これらも併せて示している。
【００３８】
コーティング層３は、図１（ｂ）に示すように、下地層４を介して吸着基材２の上面側（ウエハＷ側）にコーティングされ、弾性を有し、１層以上で構成されている。コーティング層３は、単層で構成してもよいし、積層した複数層で構成してもよい。また、コーティング層３は、塗膜で構成することができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【００３９】
ウエハＷと吸着面との間のゴミ等の異物２０（後述する図３（ｂ））の影響をより低減するためには、コーティング層３のＪＩＳ  Ｋ５６００−５−４による鉛筆硬度は、略Ｈであることが好ましい。
【００４０】
コーティング層３は、具体的には、例えば、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂又はフッ素系ゴムで構成することができる。コーティング層３を複数層で構成する場合には、その最表層をポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂及びフッ素系ゴムのうちの１つの材料で構成し、最表層以外の層をその他の材料で構成してもよいし、最表層以外の層も最表層と同じ材料で構成してもよい。なお、使用環境や用途によって耐薬品性やアウトガス発生防止性などが要求される場合には、その要求に応じてコーティング層３の材料を適宜選択すればよい。
【００４１】
コーティング層３における凸部２ａ，２ｂの上面上の部分の厚さは、数十μｍ程度と比較的薄くすることが好ましい。その厚さを数百μｍ以上と比較的厚くすると、コーティング層３における凸部２ａ，２ｂの上面上の部分の各部位に加わる力が互いに異なるような事態が生ずる場合、当該各部位の厚さが比較的大きく異なることになり、これに起因してウエハＷがうねってしまう。これに対し、コーティング層３における凸部２ａ，２ｂの上面上の部分の厚さを比較的薄くしておけば、当該各部位の厚さがさほど異ならないので、ウエハＷのうねりを低減することができる。
【００４２】
本実施の形態では、コーティング層３を接着性良く吸着基材２に直接にコーティングすることが困難であることを考慮して、両者の間の接着性を高めるために、両者の間に下地層４が形成されている。下地層４は、単層でもよいし、複数層でもよい。下地層４の材料としては、吸着基材２の材料及びコーティング層３の材料に応じて、両者の間の接着性を高めるのに適した材料が選択される。なお、場合によっては、下地層４は必ずしも必要ではない。
【００４３】
また、本実施の形態では、コーティング層３の表面領域のうち各凸部２ａ，２ｂの上面に対応する領域（コーティング層３における凸部２ａ，２ｂの上面上の部分の領域）には、それら全体に渡る平坦度を高めるために、研磨加工が施されている。この研磨加工は、例えば、ラップ定盤及び研磨液を用いた平坦化研磨として行うことができる。この研磨加工が施されることにより、その平坦度は、例えば、１μｍ程度にされている。このように、コーティング層３における各凸部２ａ，２ｂの上面に対応する領域に研磨加工を施してその平坦度を高めておくと、ウエハＷのうねりを一層低減することができ、吸着保持したウエハＷの平坦度をより高めることができるので、好ましい。もっとも、本発明では、コーティング層３に対してこのような研磨加工を必ずしも施しておく必要はない。
【００４４】
コーティング層３に対してこのような研磨加工を施す場合、コーティング層３の材料（特に、研磨加工後に最表層となる層の材料）としては、ビーズを含まない非ビーズ系塗布材を用いることが好ましい。一般的に、ビーズを含むビーズ系塗布材は硬度を低くする場合に用いられることが多いが、ビーズの粒径は比較的大きい上に各ビーズで粒径のばらつきが比較的大きいので、研磨加工によって、ビーズが半球状に突出して残ったり、ビーズの除去痕として半球状の窪みができたりしてしまい、それにより、平坦度を高めることが困難であるためである。もっとも、本発明では、ビーズを含むビーズ系塗布材を用いてもよい。
【００４５】
ここで、本実施の形態による吸着装置１の製造方法の一例について、説明する。
【００４６】
まず、前述した構造を持つ吸着基材２を用意する。前述したように、例えば、凸部２ａ，２ｂの平坦度は１μｍ程度、凸部２ａ，２ｂの高さは数百μｍ程度、凸部２ａ，２ｂの幅は５００μｍ程度、凸部２ａのピッチは８００μｍ程度とされる。
【００４７】
次に、吸着基材２の上面側に、下地層４となるプライマーをスプレーガン等で塗布した後に、所定温度で乾燥させることでプライマーの揮発成分を揮発させる。下地層４の厚さは、例えば、１０μｍ〜２０μｍ程度とする。
【００４８】
次いで、下地層４上に、コーティング層３となるべきポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂又はフッ素系ゴムの塗布材を、スプレーガン等で塗布する。このとき、厚さができるだけ均一になるように当該塗布材を何層も重ね塗りすることが好ましい。この塗布の後に、所定温度で焼成する。これにより、コーティング層３のコーティングが完了する。この状態におけるコーティング層３の厚さは、例えば、８０μｍ〜１００μｍとし、この状態における下地層４及びコーティング層３の総膜厚は、例えば、１２０μｍ程度とする。
【００４９】
引き続いて、コーティング層３の表面領域のうち各凸部２ａ，２ｂの上面に対応する領域に対して、一括して、ラップ定盤及び研磨液を用いた平坦化研磨を行い、コーティング層３の当該領域を平坦化する。この平坦化研磨後の当該領域のコーティング層３及び下地層４の総膜厚は、例えば、４０μｍ〜９０μｍであることが好ましく、６０μｍ〜８０μｍであることがより好ましい。平坦化研磨後の当該領域のコーティング層３及び下地層４の総膜厚が、９０μｍを超えると、前述したように、コーティング層３における凸部２ａ，２ｂの上面上の部分の各部位に加わる力が互いに異なるような事態が生ずる場合、当該各部位の厚さが比較的大きく異なることになり、これに起因してウエハＷがうねってしまうため、総膜厚は９０μｍ以下であることが好ましい。
【００５０】
その後、この状態の吸着基材２を超音波洗浄等により洗浄する。これにより、吸着装置１が完成する。
【００５１】
本実施の形態による吸着装置１では、ウエハＷを吸着して保持する場合には、ウエハＷがコーティング層３の上面上に載置される。そして、接続口７に接続した接続路を介して接続された真空ポンプ（図示せず）により、凹部５の空間が負圧に引かれる。その結果、図３に示すように、ウエハＷが真空吸着されてコーティング層３上に保持される。図３は、図１に示す吸着装置１の、ウエハＷを吸着した状態を模式的に示す概略断面図である。図３（ａ）はウエハＷと吸着面との間にゴミ等の異物２０がない場合、図３（ｂ）はその間に異物２０がある場合をそれぞれ示している。
【００５２】
このとき、図３（ａ）に示すように、ウエハＷとコーティング層３との間に異物２０が介在していない場合、ウエハＷの下面が平坦に保持される。これは、コーティング層３が上面の高さの揃った剛性を有する凸部２ａ，２ｂによって支持されているためである。また、図３（ｂ）に示すように、ウエハＷとコーティング層３との間に例えばμｍオーダーの異物２０が介在している場合にも、ウエハＷの下面が平坦に保持される。これは、コーティング層３が有する弾性によって、異物２０がコーティング層３内に埋没しようとするためである。このように、ウエハＷとコーティング層３との間に例えばμｍオーダーの異物２０が介在している場合にも、ウエハＷの下面が平坦に保持されるためには、前述したように、平坦化研磨後の当該領域のコーティング層３及び下地層４の総膜厚が４０μｍ以上であることが好ましい。
【００５３】
ここで、本実施の形態による吸着装置１と比較される比較例による吸着装置について説明する。この比較例は、図１に示す吸着装置１において下地層４及びコーティング層３を除去した吸着装置である。図４は、この比較例による吸着装置の、ウエハＷを吸着した状態を模式的に示す概略断面図であり、ウエハＷと吸着面との間に異物２０がある場合を示している。
【００５４】
この比較例では、ウエハＷと凸部２ａ，２ｂ（図示の例では、凸部２ａ）との間に異物２０が介在すると、凸部２ａ，２ｂが剛性を有しているため、図４に示すように、異物２０が存する箇所付近において、ウエハＷが変形して隆起してしまう。
【００５５】
このように、前記比較例では、ウエハＷと吸着面との間に異物２０が介在すると、その箇所付近においてウエハＷが変形して隆起してしまうのに対し、本実施の形態では、ウエハＷと吸着面との間に異物２０が介在しても、ウエハＷが異物２０によって変形することがなく、ウエハＷの下面（被吸着面）を平坦にすることができる。このように、本実施の形態によれば、異物２０による影響を低減し、吸着状態におけるウエハＷの平坦度を高めることができる。
【００５６】
また、本実施の形態による吸着装置１では、図３（ｂ）と図４との比較から理解できるように、ウエハＷの裏面（下面）に対する異物２０の噛み込み力が弱くなるため、後にウエハＷを洗浄する際に、ウエハＷから異物２０を取り除き易くなり、その洗浄が容易になる。
【００５７】
さらに、ウエハＷと吸着面との間に異物２０が介在する場合と同様の原理によって、ウエハＷの裏面（吸着装置１側の面）に傷等があっても、その傷等の形状がウエハＷの上面に転写されなくなるので、吸着状態におけるウエハＷの平坦度（特に、ウエハＷの被吸着面と反対側の面（上面）の平坦度）を高めることができる。
【００５８】
さらにまた、本実施の形態による吸着装置１では、コーティング層３が弾性を有しているので、ウエハＷのローディング時及びアンローディング時にウエハＷがコーティング層３によって保護されることから、図４に示す比較例のようにコーティング層３が設けられていない場合に比べて、ローディング時及びアンローディング時にウエハＷの裏面が傷つき難くなる。
【００５９】
そして、本実施の形態による吸着装置１では、特許文献３の技術で採用されている不織布ではなく、コーティング層３が形成されているので、コーティング層３の厚さを比較的薄くすることができ、その厚さが比較的薄くされている。コーティング層３における凸部２ａ，２ｂの上面上の部分の各部位に加わる力が互いに異なるような事態が生じても、当該各部位の厚さがさほど異ならないので、ウエハＷのうねりを低減することができ、この点からも、吸着状態におけるウエハＷの平坦度を高めることができる。
【００６０】
また、本実施の形態による吸着装置１では、両面接着テープで不織布を接着するのと異なり、コーティング層３は吸着基材２に対してコーティングされているので、コーティング層３の吸着基材２に対する密着性が良好なため、コーティング層３が剥離し難い。
【００６１】
さらに、本実施の形態による吸着装置１では、コーティング層３の最表層の材料として、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂又はフッ素系ゴムを用いれば、その摩擦係数が高いため、低真空圧でウエハＷを吸着し、後述する図６に示すような研磨装置でウエハＷの研磨を行っても、ウエハＷがスリップアウトし難くなる。
【００６２】
さらにまた、本実施の形態による吸着装置１では、コーティング層３の最表層の材料として、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂又はフッ素系ゴムを用いれば、その機械的特性を生かして、コーティング層３の洗浄を、ブラシ等による簡便な方法で行うことも可能となる。
【００６３】
［第２の実施の形態］
【００６４】
図５は、本発明の第２の実施の形態による吸着装置２１を示す概略平面図であり、図２と対応している。図５において、図１及び図２中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。なお、図５では、図２と同様に、コーティング層３及び下地層４の図示は省略している。
【００６５】
本実施の形態による吸着装置２１が前記第１の実施の形態による吸着装置１と異なる所は、吸着基材２の上面側には、ピン状をなす凸部２ａに代えて、複数の円環状の凸条をなす凸部２ｃが形成されている点と、これに応じて連通口６の数及び配置が変更されている点である。複数の凸部２ｃは、外周部に配置された円環状の凸条をなす凸部２ｂと同心となるように、配置されている。なお、図面には示していないが、本実施の形態では、凸部２ｃの上面も含めて、吸着基材２の上面側に、下地層４を介してコーティング層３がコーティングされている。
【００６６】
本実施の形態によっても、前記第１の実施の形態と同様の利点が得られる。
【００６７】
なお、吸着基材２上の凸部のパターンは、吸着装置１，２１のパターンに限定されるものではない。例えば、図５に示す凸部２ｃを、円周方向の途中（例えば、９０゜ずつの位置）で途切れるようなパターンで形成してもよい。
【００６８】
［第３の実施の形態］
【００６９】
図６は、本発明の第３の実施の形態による研磨装置を模式的に示す概略構成図である。
【００７０】
本実施の形態による研磨装置は、研磨工具５１と、研磨工具５１の下側に被研磨物としてのウエハＷを保持するウエハチャック５２と、研磨工具５１に形成した供給路（図示せず）を介してウエハＷと研磨工具５１との間に研磨剤（スラリー）を供給する研磨剤供給部（図示せず）と、備えている。
【００７１】
研磨工具５１は、アクチュエータとして電動モータ等を用いた図示しない機構によって、図６中の矢印ａ，ｂ，ｃで示すように、回転、上下動及び左右に揺動（往復動）できるようになっている。ウエハチャック５２は、アクチュエータとして電動モータ等を用いた図示しない回転テーブル５３によって、図６中の矢印ｔで示すように、回転できるようになっている。図面には示していないが、ウエハチャック５２の接続口７（図１参照）は、回転テーブル５３内の通路を経由して真空ポンプ（図示せず）に接続されている。研磨工具５１は、研磨パッド等からなる研磨体５４と、研磨体５４における研磨面（図６中の下面）と反対側の面（図６中の上面）を支持する基材５５とを有している。
【００７２】
そして、本実施の形態では、ウエハチャック５２として、前述した第１及び第２の実施の形態による吸着装置１，２１のうちのいずれかが用いられる。
【００７３】
ここで、本実施の形態によるウエハＷの研磨について説明する。研磨工具５１は、回転しながら揺動しつつ、研磨工具５１の研磨体５４がウエハチャック５２上のウエハＷの上面に所定の圧力（荷重）で押し付けられる。回転テーブル５３によりウエハチャック５２を回転させてウエハＷも回転させ、ウエハＷと研磨工具５１との間で相対運動を行わせる。この状態で、研磨剤が研磨剤供給部からウエハＷと研磨体５４との間に供給され、その間で拡散し、ウエハＷの被研磨面を研磨する。すなわち、研磨工具５１とウエハＷの相対運動による機械的研磨と、研磨剤の化学的作用が相乗的に作用して良好な研磨が行われる。
【００７４】
本実施の形態によれば、ウエハチャック５２として、前述した吸着装置１，２１のうちのいずれかが用いられているので、図３（ｂ）に示すように、ウエハＷとコーティング層３との間にゴミや研磨剤や研磨粉などの異物２０が介在している場合にも、ウエハＷの下面が平坦に保持され、異物２０の箇所付近においてウエハＷが隆起しない。したがって、ウエハＷの異物２０の箇所付近が過剰に研磨されるようなことがなく、ウエハＷを適切に研磨することができる。前述した図４に示すようにウエハＷが異物２０により隆起してしまうと、その箇所付近が過剰に研磨されてしまい、当該ウエハＷは不良品となる。よって、本実施の形態によれば、ウエハＷの部分的な過剰研磨を防止することができ、ウエハＷの歩留りが向上する。
【００７５】
また、本実施の形態によれば、ウエハチャック５２として、前述した吸着装置１，２１のうちのいずれかが用いられているので、コーティング層３を比較薄くすることができ、これにより、コーティング層３における凸部２ａ，２ｂの上面上の部分の各部位に加わる力が互いに異なるような事態が生じても、当該各部位の厚さがさほど異ならないので、ウエハＷのうねりを低減することができ、この点からも、吸着状態におけるウエハＷの平坦度を高めることができる。ウエハＷがうねると、ウエハＷが部分的に過剰研磨されてしまい、当該ウエハＷは不良品となる。よって、本実施の形態によれば、この点からも、ウエハＷの部分的な過剰研磨を防止することができ、ウエハＷの歩留りが向上する。
【００７６】
［第４の実施の形態］
【００７７】
次に、本発明に係る半導体デバイスの製造方法の実施の形態について説明する。図７は、半導体デバイス製造プロセスを示すフローチャートである。半導体デバイス製造プロセスをスタートして、まずステップＳ２００で、次に挙げるステップＳ２０１〜Ｓ２０４の中から適切な処理工程を選択する。選択に従って、ステップＳ２０１〜Ｓ２０４のいずれかに進む。
【００７８】
ステップＳ２０１はシリコンウエハの表面を酸化させる酸化工程である。ステップＳ２０２はＣＶＤ等によりシリコンウエハ表面に絶縁膜を形成するＣＶＤ工程である。ステップＳ２０３はシリコンウエハ上に電極膜を蒸着等の工程で形成する電極形成工程である。ステップＳ２０４はシリコンウエハにイオンを打ち込むイオン打ち込み工程である。
【００７９】
ＣＶＤ工程（Ｓ２０２）もしくは電極形成工程（Ｓ２０３）の後で、ステップＳ２０９に進み、ＣＭＰ工程を行うかどうかを判断する。行わない場合はステップＳ２０６に進むが、行う場合はステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５はＣＭＰ工程であり、この工程では、本発明に係る研磨装置又は本発明に係る研磨方法を用いて、層間絶縁膜の平坦化や、半導体デバイスの表面の金属膜の研磨によるダマシン（damascene）の形成等が行われる。
【００８０】
ＣＭＰ工程（Ｓ２０５）または酸化工程（Ｓ２０１）の後でステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６はフォトリソグラフィ工程である。この工程では、シリコンウエハへのレジストの塗布、露光装置を用いた露光によるシリコンウエハへの回路パターンの焼き付け、露光したシリコンウエハの現像が行われる。さらに次のステップＳ２０７は、現像したレジスト像以外の部分をエッチングにより削り、その後レジスト剥離を行い、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くエッチング工程である。
【００８１】
次にステップＳ２０８で必要な全工程が完了したかを判断し、完了していなければステップＳ２００に戻り、先のステップを繰り返して、シリコンウエハ上に回路パターンが形成される。ステップＳ２０８で全工程が完了したと判断されればエンドとなる。
【００８２】
本発明に係る半導体デバイス製造方法では、ＣＭＰ工程において本発明に係る研磨装置を用いているため、半導体デバイスを歩留り良く低コストで製造することができる。また、本発明による半導体デバイス製造方法により製造された半導体デバイスでは、歩留りが高く、かつ、安価な半導体デバイスとなる。なお、上記半導体デバイス製造プロセス以外の半導体デバイス製造プロセスのＣＭＰ工程に本発明による研磨装置を用いても良い。
【００８３】
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００８４】
例えば、本発明による吸着装置は、投影露光装置（ステッパー）やスピンコート装置やその他の種々の装置において用いることができる。また、本発明による吸着装置の被吸着物がウエハに限定されるものではなく、ウエハ以外の種々の基板やその他の被吸着物を吸着するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の第１の実施の形態による吸着装置を示す概略断面図とその一部拡大断面図である。
【図２】図１に示す吸着装置の概略平面図である。
【図３】図１に示す吸着装置の、ウエハを吸着した状態を模式的に示す概略断面図である。
【図４】比較例による吸着装置の、ウエハを吸着した状態を模式的に示す概略断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態による吸着装置を示す概略平面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態による研磨装置を模式的に示す概略構成図である。
【図７】半導体デバイス製造プロセスを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８６】
１，２１  吸着装置
２  吸着基材
２ａ，２ｂ，２ｃ  凸部
３  コーティング層
４  下地層
５１  研磨工具
５２  ウエハチャック
Ｗ  ウエハ
【図１】
2006305713.tif 000003
【図２】
2006305713.tif 000004
【図３】
2006305713.tif 000005
【図４】
2006305713.tif 000006
【図５】
2006305713.tif 000007
【図６】
2006305713.tif 000008
【図７】
2006305713.tif 000009