(57)【要約】【課題】  ウェハの研磨に必要なスラリ供給量を減少させることができると共に、ウェハ  面内の場所毎に調整することができるＣＭＰ装置を提供する。【解決手段】  研磨パッド５、前記研磨パッド５表面に研磨剤を供給する供給口７、研磨される部材２を装着して前記研磨パッド５に押し付けるための研磨ヘッド１、及び、前記研磨パッド表面に研磨領域を部分的に形成する研磨領域形成手段を設けたＣＭＰ装置が得られる。研磨領域形成手段は、研磨剤の供給口とは別に設けられたエア供給ユニットであっても良いし、研磨剤の供給口を移動させる手段であっても良い。また、研磨パッド自体を傾斜させる機構によって、研磨領域形成手段を構成しても良い。【選択図】      図１
2008103496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨パッド表面に研磨剤を供給しながら、研磨ヘッドに装着された部材を前記研磨パッドに押し付けて化学機械研磨する方法において、
前記研磨パッド表面の一部に、前記研磨剤を供給する研磨領域を形成しながら、前記部材を研磨することを特徴とする研磨方法。
【請求項２】
請求項１に記載の研磨方法において、前記研磨パッド表面を区画して、研磨領域を形成する研磨領域形成手段を設け、当該研磨領域形成手段により前記研磨パッド表面の一部に前記研磨領域を形成、区画した状態で、前記研磨領域に前記研磨剤を供給しながら前記部材を研磨することを特徴とする研磨方法。
【請求項３】
請求項２に記載の研磨方法において、前記研磨領域形成手段は、前記研磨パッド表面にエアを吹き付けることによって前記研磨パッド表面の一部に区画された前記研磨領域を形成するエア供給ユニットであり、当該エア供給ユニットにより、前記研磨パッド表面の一部に前記研磨領域を区画、形成した状態で、前記研磨領域に前記研磨剤を供給し、前記部材を研磨することを特徴とする研磨方法。
【請求項４】
請求項１に記載の研磨方法において、前記研磨剤の供給側を高くし、前記研磨領域側を低くするように前記研磨パッドを傾斜させることによって、前記研磨パッドの一部に前記研磨領域を形成することを特徴とする研磨方法。
【請求項５】
請求項１に記載の研磨方法において、前記研磨剤を前記研磨パッドの中心位置から偏移した位置に供給することにより、前記研磨パッドの一部に前記研磨領域を形成することを特徴とする研磨方法。
【請求項６】
請求項３に記載の研磨方法において、前記研磨剤を前記研磨パッドの中心位置に供給する一方、前記研磨領域に隣接した位置に、前記エア供給ユニットを配置したことを特徴とする研磨方法。
【請求項７】
請求項１乃至６の内のいずれか一つに記載の研磨方法において、前記部材は半導体ウェハであることを特徴とする研磨方法。
【請求項８】
研磨パッドと、前記研磨パッド表面に研磨剤を供給する供給口を備えた研磨剤供給手段と、研磨される部材を装着して前記研磨パッドに押し付けるための研磨ヘッドと、前記研磨パッド表面の一部に研磨領域を形成する研磨領域形成手段を備えていることを特徴とする研磨装置。
【請求項９】
請求項８に記載の研磨装置において、更に、前記研磨領域形成手段は、エア吹出口を備えたエア供給ユニットを有していることを特徴とする研磨装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の研磨装置において、前記エア供給ユニットは、円弧形状のエア吹出口支持部材を有していることを特徴とする研磨装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の研磨装置において、前記エア吹出口は、前記エア吹出口支持部材の前記研磨パッド側に、一つ又は複数備えられていることを特徴とする研磨装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の研磨装置において、前記エア吹出口支持部材は、前記研磨パッドの回転方向に対して、上流側に突出した形状の円弧形状を備えていることを特徴とする研磨装置。
【請求項１３】
請求項１０乃至１２の内のいずれか一つに記載の研磨装置において、前記エア供給ユニットの円弧形状は、前記研磨される部材の半径よりも大きい半径を有していることを特徴とする研磨装置。
【請求項１４】
請求項８記載の研磨装置において、前記研磨領域形成手段は、前記研磨剤供給手段の供給口に対して、前記研磨パッドの前記研磨領域を傾斜させる機構であることを特徴とする研磨装置。
【請求項１５】
請求項８記載の研磨装置において、前記研磨領域形成手段は、前記研磨剤供給手段の供給口を前記研磨パッドの中心位置から偏移させる手段であることを特徴とする研磨装置。
【請求項１６】
請求項９乃至１３の内のいずれか一つに記載の研磨装置において、前記エア吹出口から吐出されるエア流量を前記研磨パッドの回転数に対応して調整する制御部を備えていることを特徴とする研磨装置。
【請求項１７】
請求項８乃至１６の内のいずれか一つに記載の研磨装置において、前記研磨される部材は半導体ウェハであることを特徴とする研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハを研磨する研磨方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の研磨方法及び装置は、半導体ウェハを研磨剤により研磨する化学機械研  磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ、以下、ＣＭＰと略称する）に用いられており、特に、層間絶縁膜表面を平滑化するのに使用されている。この種の研磨方法及び研磨装置の一例として、特許文献１に上げられたものがある。
【０００３】
特許文献１に記載されているように、半導体ウェハを化学機械研磨（ＣＭＰ）する研磨装置は、研磨テーブル、当該研磨テーブルに貼付され、表面に研磨剤のスラリが供給されている研磨パッド、及び、半導体ウェハを装着した研磨ヘッドを備え、研磨ヘッドに装着された半導体ウェハを研磨パッドに押し付けた状態で、研磨剤を供給し、研磨テーブルを研磨パッドと共に研磨ヘッドを回転させることによって、半導体ウェハの研磨を行っている。
【０００４】
また、特許文献１は、研磨剤の流失を少なくして、ランニングコストを低減するために、研磨テーブル周辺に、気体吹き付けノズルを複数配置し、当該ノズルから気体を吹き付けながら、半導体ウェハを研磨することを提案している。この構成では、研磨テーブルの外側から気体を吹き付けることによって、研磨パッド上の研磨剤、即ち、スラリの分布を半導体ウェハの中央部において多くすることができる。この結果、研磨剤が供給されにくい半導体ウェハの中央部にも、研磨剤を供給することができると共に、研磨剤が研磨テーブル外へ流失するのを少なくすることができる。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１０９０１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記したように、特許文献1は、研磨テーブル周辺から気体を吹き付け、研磨テーブルに貼付された研磨パッド上のスラリ分布を調整し、半導体ウェハ中央部における研磨を均一に行うことができる。しかしながら、特許文献1のように、研磨テーブル周辺の複数個所から気体を吹き付けた場合、研磨パッドの周辺部に、スラリに気体を吹き付けた部分と、気体を吹き付けない部分とが生じ、両者の間に、スラリの不均一が生じる。この結果、特許文献１は、半導体ウェハ中央部における均一性を改善できるに留まる。また、特許文献1は、スラリを研磨パッド周辺から内側に吹き戻しているだけであるため、吹き戻されたスラリが過剰となり、この過剰スラリの存在が、研磨の均一性と、コスト低下の両立を妨げる一因となっている。
【０００７】
本発明の一技術的課題は、部材、例えば、ウェハの研磨に必要な研磨剤であるスラリを必要最小限として、ランニングコストを低減できる研磨方法及び装置を提供することができる。
【０００８】
また、本発明のもう一つの技術的課題は、研磨剤のスラリを均一に供給できるため、研磨量の変動を全ての部材、例えば、ウェハ面内で最小限に抑制できる研磨方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、研磨パッド表面に研磨剤を供給しながら、研磨ヘッドに装着された部材を前記研磨パッドに押し付けて化学機械研磨する方法において、前記研磨パッド表面の一部に、前記研磨剤を供給する研磨領域を形成しながら、前記部材を研磨することを特徴とする研磨方法が得られる。
【００１０】
本発明によれば、前記研磨方法において、前記研磨パッド表面を区画して、研磨領域を形成する研磨領域形成手段を設け、当該研磨領域形成手段により前記研磨パッド表面の一部に前記研磨領域を形成、区画した状態で、前記研磨領域に前記研磨剤を供給しながら前記部材を研磨することを特徴とする研磨方法が得られる。
【００１１】
本発明によれば、前記研磨方法において、前記研磨領域形成手段は、前記研磨パッド表面にエアを吹き付けることによって前記研磨パッド表面の一部に区画された前記研磨領域を形成するエア供給ユニットであり、当該エア供給ユニットにより、前記研磨パッド表面の一部に前記研磨領域を区画、形成した状態で、前記研磨領域に前記研磨剤を供給し、前記部材を研磨することを特徴とする研磨方法が得られる。
【００１２】
本発明によれば、前記研磨方法において、前記研磨剤の供給側を高くし、前記研磨領域側を低くするように前記研磨パッドを傾斜させることによって、前記研磨パッドの一部に前記研磨領域を形成することを特徴とする研磨方法が得られる。
【００１３】
本発明によれば、前記研磨方法において、前記研磨剤を前記研磨パッドの中心位置から偏移した位置に供給することにより、前記研磨パッドの一部に前記研磨領域を形成することを特徴とする研磨方法が得られる。
【００１４】
本発明によれば、前記研磨方法において、前記研磨剤を前記研磨パッドの中心位置に供給する一方、前記研磨領域に隣接した位置に、前記エア供給ユニットを配置したことを特徴とする研磨方法が得られる。
【００１５】
本発明によれば、前記いずれか一つの研磨方法において、前記部材は半導体ウェハであることを特徴とする研磨方法が得られる。
【００１６】
本発明によれば、研磨パッドと、前記研磨パッド表面に研磨剤を供給する供給口を備えた研磨剤供給手段と、研磨される部材を装着して前記研磨パッドに押し付けるための研磨ヘッドと、前記研磨パッド表面の一部に研磨領域を形成する研磨領域形成手段を備えていることを特徴とする研磨装置が得られる。
【００１７】
本発明によれば、前記研磨装置において、更に、前記研磨領域形成手段は、エア吹出口を備えたエア供給ユニットを有していることを特徴とする研磨装置が得られる。
【００１８】
本発明によれば、前記研磨装置において、前記エア供給ユニットは、円弧形状のエア吹出口支持部材を有していることを特徴とする研磨装置が得られる。
【００１９】
本発明によれば、前記研磨装置において、前記エア吹出口は、前記エア吹出口支持部材の前記研磨パッド側に、一つ又は複数備えられていることを特徴とする研磨装置が得られる。
【００２０】
本発明によれば、前記研磨装置において、前記エア吹出口支持部材は、前記研磨パッドの回転方向に対して、上流側に突出した形状の円弧形状を備えていることを特徴とする研磨装置が得られる。
【００２１】
本発明によれば、前記いずれか一つの研磨装置において、前記エア供給ユニットの円弧形状は、前記研磨される部材の半径よりも大きい半径を有していることを特徴とする研磨装置が得られる。
【００２２】
本発明によれば、前記研磨装置において、前記研磨領域形成手段は、前記研磨剤供給手段の供給口に対して、前記研磨パッドの前記研磨領域を傾斜させる機構であることを特徴とする研磨装置が得られる。
【００２３】
本発明によれば、前記研磨装置において、前記研磨領域形成手段は、前記研磨剤供給手段の供給口を前記研磨パッドの中心位置から偏移させる手段であることを特徴とする研磨装置が得られる。
【００２４】
本発明によれば、前記いずれか一つの研磨装置において、前記エア吹出口から吐出されるエア流量を前記研磨パッドの回転数に対応して調整する制御部を備えていることを特徴とする研磨装置が得られる。
【００２５】
本発明によれば、前記いずれか一つの研磨装置において、前記研磨される部材は半導体ウェハであることを特徴とする研磨装置が得られる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明では、研磨パッド表面の一部に、研磨剤を供給する研磨領域を形成することによって、研磨パッドの全領域に研磨剤を供給する場合に比べて大幅な研磨剤の節約が可能である。具体的に言えば、本発明では、研磨に寄与しない研磨パッド領域には、研磨剤としてのスラリが流入しないように、スラリ供給口からスラリが滴下された直後の研磨パッド中央部で、不要スラリを研磨パッドの有効エリアに吹き飛ばすことにより、スラリ供給量の低減を可能にすることができる。
【００２７】
更に、本発明によれば、研磨パッド上の研磨領域付近にエア供給口を設けることにより、研磨領域に区画を設け、ウェハの研磨に必要なスラリ流量をウェハ面内の場所毎に調整することが可能となる。また、本発明では、使用するスラリ量を抑制することにより、コストダウンを図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
まず、本発明の実施形態に係る研磨装置を説明する前に、本発明を適用できる研磨装置について図１１及び図１２を参照して説明しておく。図１２において、斜線部はスラリ供給エリアを示している。
【００２９】
図１１及び図１２を参照すると、ウェハ研磨装置５０は、研磨される部材である半導体ウェハ２を装着するための研磨ヘッド１と、研磨剤のスラリを供給するスラリ供給口（即ち、ノズル）７と、回転するポリウレタン製の研磨パッド５と、研磨パッド５表面を研削するためのドレッサ８(図１２)とを備えている。ドレッサ８には、ダイヤモンド砥石が固着されている。
【００３０】
研磨ヘッド１は、ポリフェニレンスルフィド（Ｐｏｌｐｈｅｎｙｌｅｎｅ  Ｓｕｌｆｉｄｅ、以下ＰＰＳと略称）あるいはポリエーテルエーテルケトン（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ以下、ＰＥＥＫと略称）製のリテーナリング３、ネオプレンゴム製のメンブレン４、及び高分子材製の周辺加圧部６によって構成されている。
【００３１】
このウェハ研磨装置５０において、研磨ヘッド１は研磨パッド５上で半導体ウェハ２の処理を行う。この際、スラリ供給口７より滴下された研磨剤のスラリは、研磨パッド５の回転運動によって均一な状態で研磨パッド５の表面上を拡散する。
【００３２】
したがって、研磨の均一性は研磨ヘッド１の内部圧力バランスにより調整せざるを得ない状況にある。
【００３３】
また、ウェハ研磨装置５０における研磨の均一性はウェハ２周辺部で変動し易いが、研磨ヘッド５内の周辺加圧部による荷重調整のみで対応せざるを得ず、調整が不十分となる場合が生じる。
【００３４】
一方、ウェハ研磨装置５０において使用する研磨剤としてのスラリは、研磨パッド５全面に散布されるため、実際の研磨に使用されるスラリは供給量の約１／４となる。その他の約３／４のスラリは研磨パッド５端から装置廃液口へ流失し、廃棄処分となる。
【００３５】
更に詳しく言えば、研磨パッド５が回転運動した際、中心軸から半径方向に離れるほど円運動による円周方向の速さが大きくなり、研磨パッド５の中心軸上では、実質的に速さが０となる。スラリ分布が均一の場合、研磨レートは、研磨パッド５の相対的な速さに比例し、研磨パッド５の回転の中心軸付近の研磨レートは「０」となるので、研磨パッド５の中心を避けた半径上で研磨を行う必要がある。このため、研磨パッド５の直径を研磨ヘッド１よりも大きくすること、例えば、２倍にしている。その結果、研磨パッド５上において、実際に、ウェハ２の処理に使用されるエリアは２５％程度である。
【００３６】
しかし、上述したように、実際に使用される２５％の処理エリア以外の７５％のエリアにもスラリが供給され、これらのエリアのスラリはそのまま廃棄されている。このため、研磨剤であるスラリが無駄に消費されているのが、この種のウェハ研磨装置５０の実情である。
【００３７】
本発明は、上記した実情を考慮して成されたものであり、以下、本発明の実施の形態に係る研磨装置について図面を参照しながら説明する。
【００３８】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るウェハ研磨装置を化学機械研磨（ＣＭＰ）装置として使用した場合における断面図である。図２は図１のＣＭＰ装置における研磨ヘッドを中心とした上面図である。図３は図２のＣＭＰ装置におけるエア供給ユニットを中心とした側面図、図４は図２で示したエア供給ユニットの平面図である。
【００３９】
図１に示すように、本発明の実施の形態によるＣＭＰ装置は、研磨パッド５と、研磨パッド５表面に研磨剤を供給するスラリ供給口７を備えた研磨剤供給手段と、研磨される部材として半導体ウェハ２を装着して研磨パッド５に押し付けるための研磨ヘッド１と、研磨パッド５表面の一部に研磨領域を形成する研磨領域形成手段を備えている。
【００４０】
さらに、研磨領域形成手段は、研磨パッド５上に研磨領域を区画、形成するエア吹出口１１(図３、図４)を備えたエア供給ユニット１０ａを有している点で、図１１及び図１２に示した研磨装置５０とは相違している。
【００４１】
図示された研磨ヘッド１は、ポリフェニレンスルフィド（Ｐｏｌｐｈｅｎｙｌｅｎｅ  Ｓｕｌｆｉｄｅ、以下ＰＰＳと略称）あるいはポリエーテルエーテルケトン（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ以下、ＰＥＥＫと略称）製のリテーナリング３、ネオプレンゴム製のメンブレン４、及び、高分子材製の周辺加圧部６で構成されている。
【００４２】
ダイヤモンド砥粒が固着されたドレッサ８で表面を切削されたポリウレタン製である研磨パッド５の中央部には、研磨剤供給手段としてのスラリ供給口７から３００ｍｌ／ｍｉｎのスラリが吐出され、研磨パッド５が一定方向に回転速度３０ｍｉｎ−１で自転することで、吐出されたスラリは研磨パッド５上の全面に供給される。半導体ウェハ２がフェイスダウン状態でセットされた研磨ヘッド１は、回転速度２９ｍｉｎ−１での自転並びに研磨パッド５における半径の範囲で揺動しながら研磨パッド５に７０Ｎの機械的な力（以下、Ｆ１圧力と総称：圧力に換算して９９１Ｐａに相当）で押し付けられ、さらに、半導体ウェハ２は研磨ヘッド１内のメンブレン４で隔離された気室１４に供給される高圧エアによって５０Ｎで加圧（以下、Ｆ２圧力と総称：圧力に換算して７０８Ｐａに相当）される。この状態で研磨加工された半導体ウェハ２は、事前に決められた一定時間後に洗浄して回収され、次の半導体ウェハ２が同様に研磨される。
【００４３】
図２に示された例では、研磨パッド５が反時計方向に回転し、且つ、研磨ヘッド１も同様に反時計方向に回転しているものとする。この場合、エア供給ユニット１０ａは、研磨ヘッド１の一方の側に配置されている。この例では、エア供給ユニット１０ａは反時計回りに回転している研磨パッド５のスラリが研磨ヘッド１に入り込む側、即ち、研磨ヘッド１の上流側に、配置されている。エア供給ユニット１０ａは、研磨パッド５上の一部分に研磨領域を形成し区画する研磨領域形成手段としての機能を有すると共に、半導体ウェハ２の研磨レートが面内で均一となるように半導体ウェハ２へ供給されるスラリ分布を調整する機能をも備えている。
【００４４】
ここで、研磨ヘッド１が反時計方向に自転しても、スラリ量は研磨ヘッド１に装着された半導体ウェハ２の周囲側が多くなる傾向がある。しかしながら、本発明のように、複数のエア吹出口１１を備えたエア供給ユニット１０ａを設けられ、各エア吹出口１１からのエア流量を調整することによって、例えば、中心部が多く周囲側を少なくなるようにスラリ分布を調整することができる。例えば、エア吹出口１１にそれぞれエアバルブを設け、各エアバルブからのエア流量を調整することによって、スラリ分布を制御することができる。この構成では、半導体ウェハ２面内の研磨レートを分析しておき、研磨レートが高い部分には、スラリ供給量が低下するように、エア供給口１１からのエアにより、不要なスラリを吹き飛ばして、研磨ヘッド１内の半導体ウェハ２に供給されるスラリを調整できる。
【００４５】
図３及び４を参照して、より具体的に説明すると、エア供給ユニット１０ａは、直径２〜５ｍｍの複数のエア吹出口１１を規定するエア吹出口支持部材を備えている。図示されたエア吹出口支持部材である固定基板は、図４に示すように、円弧形状を備え、内側のサイズＸ１、外側のサイズＸ２で、角度θ１の円弧を形成している。図示された固定基板は、θ１＝１００〜１６０°、Ｘ１＝１９０〜２００ｍｍ、Ｘ２＝２１０〜２２０ｍｍ程度である。
【００４６】
但し、このサイズは、研磨ヘッド１のサイズで変動するものである。
【００４７】
図示されたＣＭＰ装置における研磨レートは、半導体ウェハ２が研磨パッド５に押し付けられるＦ２圧力に比例するが、研磨レートの面内均一性は半導体ウェハ２のエッジ部で悪化する傾向にあるため、図１に示す周辺加圧部６による高圧エアの力を５０±５Ｎ程度の範囲（以下、Ｆ３圧力と総称：７０８±７０Ｐａに相当）で調整して、所望の面内プロファイルとなるようにしている。
【００４８】
さらに、この構成により、図２の矢印に示すように、エア流量をエア吹出口１１毎に、調整することで半導体ウェハ２に供給されるスラリ流量を半導体ウェハ２面内の場所毎に最適化できるため、研磨レートの面内均一性のさらなる向上が可能となる。
【００４９】
実際に、均一な研磨を実現するためには、エア供給ユニット１０ａと研磨ヘッド１との間の距離は１０ｍｍ以下にする必要がある。これは、１０ｍｍ以上離すと、エア吹出口１１で吹き飛ばしたスラリが研磨パッド５上で再供給されて、均一性向上効果が無くなるためである。
【００５０】
また、エア吹出口１１からのエア流量は、研磨パッド５の回転数に同期させる必要がある。このため、図３では、エア吹出口１１に設けられたエアバルブ制御部９で研磨パッド５の回転数を検知し、その結果に基づいてエア吹出口１１のエアバルブを制御している。
【００５１】
図５は本発明の第２の実施の形態によるＣＭＰ装置におけるエア供給ユニット１０ｂを中心とした上面図であり、斜線部はスラリ供給エリアを示している。
【００５２】
図５に示すように、研磨パッド５上において、スラリ供給口７の近傍部にエア供給ユニット１０ｂが配置されている。ここで、エア供給ユニット１０ｂの半円開口側を研磨ヘッド１側に合せて設置することにより、研磨パッド５へ供給されるスラリ量を調整することができる。
【００５３】
図６は、本発明の図５で示したＣＭＰ装置における研磨ヘッドを中心とした側面図、図７は図６のエア供給ユニット１０ｂの平面図である。図６に示すように、エア供給ユニット１０ｂのエア吹出口１２からエアを吹き出すと、研磨パッド５上で研磨領域を形成した際に、研磨領域以外にスラリが流入しないエリアを作り出すことができるため、そのエリアの分だけ図２に示すものと同様にスラリ量を減らすことができる。
【００５４】
図７に示すように、エア供給ユニット１０ｂは、半円形形状の単一のエア吹出口１２を備え、エア吹出口１２の幅Ｘ５は、２〜５ｍｍである。当該エア吹出口１２を規定する固定基板は、５０〜６０ｍｍの内径Ｘ３、７０〜８０ｍｍの外径Ｘ４を有している。
【００５５】
以上説明したように、本発明の第１及び第２の実施の形態においては、研磨パッド５上にエア供給ユニット１０ａ、１０ｂとしてエア吹出口支持部材を設けることにより、研磨パッド５上の一部分に研磨領域を形成し区画でき、ウェハ２の研磨に必要なスラリ流量をウェハ面内の場所毎に調整することが可能となる。
【００５６】
実際、ウェハ面内プロファイルから研磨レートを下げるべき場所を特定し、その場所におけるスラリを吹き飛ばして流量制限することでプロファイルが改善できるため、従来±１０％であった均一性を±５％まで向上させることができ、研磨量変動が大きな半導体ウェハエッジ部においても、研磨量コントロールが可能となる。
【００５７】
図８は本発明の第３の実施の形態によるエア供給ユニット１０ｃの平面図である。図８を参照すると、エア供給ユニット１０ｃをなすエア吹出口支持部材は、多口タイプのエア吹出口１３を備えている。この例においては、エア吹出口１３の固定基板のサイズは、同様に、内径Ｘ６＝５０〜６０ｍｍ、外径Ｘ７＝７０〜８０ｍｍ程度の半円形である。エア吹出口１３からエアを吹き出すと研磨パッド５上で、研磨パッド５上の一部分に研磨領域を区画・形成するとともに、スラリが流入しないエリアを作り出すことができるため、そのエリアの分だけ図５に示すものと同様にスラリ量を減らすことができる。
【００５８】
この実施の形態においても他の実施の形態と同様な効果が得られる。
【００５９】
図９は、本発明の第４の実施の形態によるＣＭＰ装置の研磨ヘッド１を中心とした上面図である。図９において、斜線部は、スラリ供給エリアを示している。前述した実施の形態では、スラリ量を低減させるために、スラリ供給口７以外に、エア吹出口を備えたエア供給ユニットを設けた例を説明した。しかしながら、図９に示すように、スラリ供給口７の位置を研磨パッド５中心から研磨寄与エリア側へ偏移させることによっても、図９に示すように、研磨パッド５上に、斜線部で示すスラリ供給エリアを部分的に区画・形成することができる。この実施の形態では、反時計方向に回転する研磨パッド５の上流側に、スラリ供給口７が偏移されている。このことからも明らかな通り、スラリの供給口を移動する機構は、研磨パッド５上の一部分に研磨領域を形成する手段、即ち、研磨領域形成手段として機能している。この例の場合、稼動範囲はＸ８＝３０〜４０ｍｍ程度であるが、研磨パッド５の回転数によって調整する必要がある。
【００６０】
図１０は本発明の第５の実施の形態として研磨ヘッドを中心とした断面図である。図１０に示すように、研磨パッド５を半導体ウェハ２側へ傾けても同様の効果を得ることができる。但し、研磨パッド５を過剰に傾けると研磨パッド５の自転制御が困難となるため、傾きはθ２＝５〜１０°程度にとどめる必要がある。
【００６１】
ここで、研磨パッド５を傾ける機構は、研磨パッド５上の一部分に研磨領域を形成する研磨領域形成手段として働く。
【００６２】
以上説明したように、本発明の実施の形態においては、半導体製造プロセスのＣＭＰ工程における均一性を向上させることができるため、良品チップの取得領域を拡大できる。
【００６３】
また、本発明の実施の形態においては、使用するスラリ量を抑制することにより、コストダウンを図ることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上説明したように、本発明に係る研磨方法および装置は、半導体ウェハの研磨に適用できるだけでなく、ガラス、セラミック等、各種基板の研磨にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１の実施の形態による化学機械研磨（ＣＭＰ）装置の断面図である。
【図２】図１のＣＭＰ装置における研磨ヘッドを中心とした上面図である。
【図３】図２のＣＭＰ装置におけるエア供給ユニットを中心とした側面図である。
【図４】図２で示したエア供給ユニットの平面図である。
【図５】図５は本発明の第２の実施の形態によるＣＭＰ装置におけるエア供給ユニットを中心とした上面図である。
【図６】図６は図５で示したＣＭＰ装置における研磨ヘッドを中心とした側面図である。
【図７】図７は図６のエア供給ユニットの平面図である。
【図８】図８は本発明の第３の実施の形態によるエア供給ユニットの平面図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態によるＣＭＰ装置の研磨ヘッドを中心とした上面図である。
【図１０】本発明の第５の実施の形態として研磨ヘッドを中心とした断面図である。
【図１１】従来のウェハ研磨装置の概略を示す断面図である。
【図１２】図１１のウェハ研磨装置の概略を示す上面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１    研磨ヘッド
２    ウェハ
３    リテーナリング
４    メンブレン
５    研磨パッド
６    周辺加圧部
７    スラリ供給口
８    ドレッサ
９    エアバルブ制御部
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ    エア供給ユニット
１１，１２，１３      エア吹出口
１４    気室
２０，５０    化学機械研磨（ＣＭＰ）装置
【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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【図１１】
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【図１２】
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