(57)【要約】  【課題】ウェハ全体を均一に研磨し、またリサイクルを可能にするとともに廃棄する樹脂量を極力少なく抑えうる研磨ヘッド用リテーナリングを提供することを目的とする。  【解決手段】本発明は上記目的を達成するために、高剛性材料でリング状に形成され研磨ヘッド側に支持されるベース部９Ａと、複数の樹脂ブロック９ｂがベース部９Ａの下面にほぼ同一間隔を有して装着され研磨パッドへの接触側となる樹脂部９Ｂとを備えるとともに隣接する各樹脂ブロック９ｂ間とベース部９Ａの下面によってスラリーの流路１８を形成した研磨ヘッド用リテーナリングを提供するものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨ヘッドに保持されたウェハを回転する研磨パッドに押し付けるとともにスラリーを供給して研磨する際に、前記研磨ヘッドに支持されて前記研磨パッドに接触しつつ前記ウェハの周囲を包囲する研磨ヘッド用リテーナリングにおいて、
高剛性材料でリング状に形成され前記研磨ヘッド側に支持されるベース部と、複数の樹脂ブロックが前記ベース部の下面にほぼ同一間隔を有して装着され前記研磨パッドへの接触側となる樹脂部とを備えるとともに隣接する各樹脂ブロック間と前記ベース部の下面によって前記スラリーの流路を形成してなることを特徴とする研磨ヘッド用リテーナリング。
【請求項２】
上記ベース部の下面には複数の凹部を形成し、上記樹脂ブロックは前記複数の凹部にそれぞれ嵌め込んで接着もしくは溶着あるいはネジ止めすることにより前記ベース部の下面に装着してなることを特徴とする請求項１記載の研磨ヘッド用リテーナリング。
【請求項３】
上記ベース部の下面には複数の筒状凹部を形成し、上記各樹脂ブロックには前記筒状凹部に対応した柱状凸部を形成し、該柱状凸部を前記筒状凹部にそれぞれ圧入して嵌合することにより上記複数の樹脂ブロックを前記ベース部の下面に装着してなることを特徴とする請求項１記載の研磨ヘッド用リテーナリング。
【請求項４】
上記ベース部の下面には蟻溝状の複数の溝部を所要位置に形成し、上記複数の樹脂ブロックは金型を用いた樹脂の一体成形により前記複数の溝部が形成されたベース部の下面に成形して該複数の樹脂ブロックを前記ベース部の下面に装着してなることを特徴とする請求項１記載の研磨ヘッド用リテーナリング。
【請求項５】
上記ベース部にその下面に通じる吸気孔を所要位置に開穿し、前記ベース部の下面に適宜の仮止め手段により仮止めした上記複数の樹脂ブロックを前記吸気孔を通じて前記ベース部の下面に吸引固定することにより前記複数の樹脂ブロックを前記ベース部の下面に装着してなることを特徴とする請求項１記載の研磨ヘッド用リテーナリング。
【請求項６】
研磨ヘッドに保持されたウェハを回転する研磨パッドに押し付けるとともにスラリーを供給して研磨する際に、前記研磨ヘッドに支持されて前記研磨パッドに接触しつつ前記ウェハの周囲を包囲する研磨ヘッド用リテーナリングにおいて、
前記研磨ヘッドに設けられたリテーナリングホルダと一体に高剛性材料でリング状に形成されたベース部相当部分と、複数の樹脂ブロックが前記ベース部相当部分の下面にほぼ同一間隔を有して装着され前記研磨パッドへの接触側となる樹脂部とを備えるとともに隣接する各樹脂ブロック間と前記ベース部相当部分の下面によって前記スラリーの流路を形成してなることを特徴とする研磨ヘッド用リテーナリング。
【請求項７】
上記ベース部相当部分の下面には複数の凹部を形成し、上記樹脂ブロックは前記複数の凹部にそれぞれ嵌め込んで接着もしくは溶着あるいはネジ止めすることにより前記ベース部相当部分の下面に装着してなることを特徴とする請求項６記載の研磨ヘッド用リテーナリング。
【請求項８】
上記ベース部相当部分の下面には複数の筒状凹部を形成し、上記各樹脂ブロックには前記筒状凹部に対応した柱状凸部を形成し、該柱状凸部を前記筒状凹部にそれぞれ圧入して嵌合することにより上記複数の樹脂ブロックを前記ベース部相当部分の下面に装着してなることを特徴とする請求項６記載の研磨ヘッド用リテーナリング。
【請求項９】
リテーナリングの内側で上記ウェハの上面側に張設される弾性シートは、その周縁部
が上記ベース部相当部分と上記樹脂部との間で挟持してなることを特徴とする請求項６，７又は８記載の研磨ヘッド用リテーナリング。
【請求項１０】
研磨ヘッドに保持されたウェハを回転する研磨パッドに押し付けて研磨する際に、前記研磨ヘッドに支持されて前記研磨パッドに接触しつつ前記ウェハの周囲を包囲する研磨ヘッド用リテーナリングにおいて、
高剛性材料でリング状に形成され前記研磨ヘッド側に支持されるベース部と、複数の樹脂ブロックが前記ベース部の下面にほぼ同一間隔を有して装着され前記研磨パッドへの接触側となる樹脂部とを備えるとともに、該樹脂部は前記ベース部の下面に対する装着状態を解除して交換可能に構成してなることを特徴とする研磨ヘッド用リテーナリング。
【請求項１１】
上記ベース部に、上記樹脂部を押し出して前記ベース部の下面から取り外すための押し出し用孔を予め開穿し、前記ベース部の下面に対する前記樹脂部の装着状態を解除する際は、棒状体により前記押し出し用孔を介して前記樹脂部を前記ベース部の下面から取り外すように構成してなることを特徴とする請求項１０記載の研磨ヘッド用リテーナリング。
【請求項１２】
上記研磨ヘッドが回転する通常の稼働時に上記各樹脂ブロックに掛かる力の方向とは逆方向の力を当該各樹脂ブロックに加えることで該各樹脂ブロックをスライドさせて上記ベース部の下面から取り外し可能に構成し、前記ベース部の下面に対する前記樹脂部の装着状態を解除する際は、前記各樹脂ブロックに前記逆方向の力を加えて当該各樹脂ブロックを前記ベース部の下面から取り外すように構成してなることを特徴とする請求項１０記載の研磨ヘッド用リテーナリング。
【請求項１３】
上記ベース部の下面に上記各樹脂ブロックが装着されている状態をロックするロック部材を前記ベース部から上記樹脂部側に延設し、前記ベース部の下面に対する前記樹脂部の装着状態を解除する際は、前記ロック部材による前記各樹脂ブロックのロック状態を解除して当該各樹脂ブロックを前記ベース部の下面から取り外すように構成してなることを特徴とする請求項１０記載の研磨ヘッド用リテーナリング。
【請求項１４】
上記高剛性材料は金属もしくはセラミックあるいは剛性の高いエンジニアリングプラスチックであり、上記樹脂材料はＰＰＳ（PolyphenyleneSulfideポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（Polyetheretherketoneポリエーテルエーテルケトン）を含むエンジニアリングプラスチックであることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２又は１３記載の研磨ヘッド用リテーナリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨ヘッド用リテーナリングに関するものであり、特に、化学機械的研磨加工（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）においてウェハ全体を均一に研磨可能にするとともにリサイクルが可能な研磨ヘッド用リテーナリングに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハ上に形成した酸化膜にリソグラィ及びエッチングを施して配線パターンに対応した溝パターンを形成し、この上に前記溝パターンを充填するためのＣｕ等からなる導電性膜を成膜し、該導電性膜のうち不要部分をＣＭＰにより研磨除去して配線パターン等を形成するプロセスが知られている。このようなウェハ上への配線パターン等の形成プロセスでは、該ウェハ全体をエッジに近い部分まで均一に研磨することが重要である。
【０００３】
これに関連する従来技術として、例えば、次のようなウェハ研磨装置が知られている。この従来技術は、研磨ヘッドにおけるヘッド本体に取り付けられたリテーナリングでウェハの周囲を包囲しながら該ウェハを回転する研磨パッドに押し付けて研磨するウェハ研磨装置において、前記ヘッド本体に設けられ、下部にリテーナリングが着脱可能に取り付けられるリテーナリング取付部と、該リテーナリング取付部とリテーナリングとの対接部の外周に装着されて該リテーナリングをリテーナリング取付部に取付固定するスナップリングと、リテーナリング取付部の外周に設けられ、前記スナップリングの外周を覆うスナップリングカバーであって、前記スナップリングの外周を覆う位置から上方に向けてスライド可能に設けられたスナップリングカバーとを備えて構成されている。
【０００４】
そして、リテーナリングはウェハとともに研磨パッドに押し付けられるものであるため、使用により磨耗してしまう。このとき、前記スナップリングカバーを上方にスライドさせ、スナップリングを押し広げて該スナップリングを前記対接部から取り外す。これにより、リテーナリングがリテーナリング取付部から取り外される。このように、リテーナリング取付部に対するリテーナリングの取り付け、取り外しをワンタッチで行って使用により磨耗したリテーナリングを定期的に交換するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３６２７１４３号公報（第２〜５頁、図２、図４）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のリテーナリングは樹脂単体で作製されているのが一般的である。そのため剛性面で弱く、ウェハの研磨形状にその影響が現れて研磨条件によってはウェハ全体、特にエッジに近い部分を均一に研磨できないことがあった。また、樹脂で作製されているリテーナリングは使用により磨耗する。このとき、特許文献１に記載の従来技術においては、磨耗したリテーナリングをリテーナリング取付部から取り外して定期的に交換するようにしている。しかし、摩耗したリテーナリングは再生が行えず、取り外したリテーナリングは廃棄せざるを得ない。このため、廃棄するリテーナリング分の樹脂量を無駄にすることになる。
【０００６】
そこで、ウェハ全体を均一に研磨し、またリサイクルを可能にするとともに廃棄する樹脂量を極力少なく抑えるために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、研磨ヘッドに保持されたウェハを回転する研磨パッドに押し付けるとともにスラリーを供給して研磨する際に、前記研磨ヘッドに支持されて前記研磨パッドに接触しつつ前記ウェハの周囲を包囲する研磨ヘッド用リテーナリングにおいて、高剛性材料でリング状に形成され前記研磨ヘッド側に支持されるベース部と、複数の樹脂ブロックが前記ベース部の下面にほぼ同一間隔を有して装着され前記研磨パッドへの接触側となる樹脂部とを備えるとともに隣接する各樹脂ブロック間と前記ベース部の下面によって前記スラリーの流路を形成してなる研磨ヘッド用リテーナリングを提供する。
【０００８】
この構成によれば、ベース部が高剛性材料で形成されていることで、全体の剛性が高くなり、ウェハの周囲を適切に保持する保持性が高められる。これに加えて樹脂部にはスラリーの流路が適宜間隔を有して多数形成されていることで、供給されたスラリーがウェハ全体に行き渡り易くなる。この結果、ウェハ全体を均一に研磨できるようになる。また、研磨パッドへの接触側が樹脂部で形成されていることで、ウェハのプロセス上問題となる金属微粒子等の発生が防止され、さらには接触によるウェハの損傷発生が抑えられる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、上記ベース部の下面には複数の凹部を形成し、上記樹脂ブロックは前記複数の凹部にそれぞれ嵌め込んで接着もしくは溶着あるいはネジ止めすることにより前記ベース部の下面に装着してなる研磨ヘッド用リテーナリングを提供する。
【００１０】
この構成によれば、各樹脂ブロックを各凹部にそれぞれ嵌め込んで固定することで、各樹脂ブロックの固定位置が所定の位置に位置決めされ、リング状ベース部の全周に所定間隔をおいてスラリーの流路が形成される。研磨ヘッドが回転する稼働時に各樹脂ブロックが研磨パッドとの摩擦で受ける周方向の力が凹部への嵌め込み部分で受け止められることで、ベース部に対する各樹脂ブロックの装着強度が高く維持される。
【００１１】
請求項３記載の発明は、上記ベース部の下面には複数の筒状凹部を形成し、上記各樹脂ブロックには前記筒状凹部に対応した柱状凸部を形成し、該柱状凸部を前記筒状凹部にそれぞれ圧入して嵌合することにより上記複数の樹脂ブロックを前記ベース部の下面に装着してなる研磨ヘッド用リテーナリングを提供する。
【００１２】
この構成によれば、各樹脂ブロック側の柱状凸部をベース部における各筒状凹部にそれぞれ圧入し嵌合することで、各樹脂ブロックの固定位置が所定の位置に位置決めされる。研磨ヘッドが回転する稼働時に各樹脂ブロックが研磨パッドとの摩擦で受ける周方向の力が柱状凸部と筒状凹部との嵌合部分で受け止められることで、ベース部に対する各樹脂ブロックの装着強度が高く維持される。
【００１３】
請求項４記載の発明は、上記ベース部の下面には蟻溝状の複数の溝部を所要位置に形成し、上記複数の樹脂ブロックは金型を用いた樹脂の一体成形により前記複数の溝部が形成されたベース部の下面に成形して該複数の樹脂ブロックを前記ベース部の下面に装着してなる研磨ヘッド用リテーナリングを提供する。
【００１４】
この構成によれば、ベース部下面への複数の樹脂ブロックの形成が金型を用いた樹脂の一体成形により行われることで、製造コストの低減が図られる。研磨ヘッドが回転する稼働時に各樹脂ブロックが研磨パッドとの摩擦で受ける周方向の力が、主としてベース部の下面に形成された蟻溝状の溝部に対する樹脂の成形部分で受け止められることで、ベース部に対する各樹脂ブロックの装着強度が高く維持される。
【００１５】
請求項５記載の発明は、上記ベース部にその下面に通じる吸気孔を所要位置に開穿し、前記ベース部の下面に適宜の仮止め手段により仮止めした上記複数の樹脂ブロックを前記吸気孔を通じて前記ベース部の下面に吸引固定することにより前記複数の樹脂ブロックを前記ベース部の下面に装着してなる研磨ヘッド用リテーナリングを提供する。
【００１６】
この構成によれば、各樹脂ブロックをねじ等の仮止め手段を用いてベース部の下面に仮止めした状態で、ウェハを研磨ヘッドに吸着保持する際に使用されるバキューム等を利用して各樹脂ブロックを吸引することで各樹脂ブロックがベース部の下面に固定される。このとき、各樹脂ブロックにおける研磨パッドへの接触面は、ほぼ面一となって平坦化され、所定の取付け態様をもって吸着固定される。
【００１７】
請求項６記載の発明は、研磨ヘッドに保持されたウェハを回転する研磨パッドに押し付けるとともにスラリーを供給して研磨する際に、前記研磨ヘッドに支持されて前記研磨パッドに接触しつつ前記ウェハの周囲を包囲する研磨ヘッド用リテーナリングにおいて、前記研磨ヘッドに設けられたリテーナリングホルダと一体に高剛性材料でリング状に形成されたベース部相当部分と、複数の樹脂ブロックが前記ベース部相当部分の下面にほぼ同一間隔を有して装着され前記研磨パッドへの接触側となる樹脂部とを備えるとともに隣接する各樹脂ブロック間と前記ベース部相当部分の下面によって前記スラリーの流路を形成してなる研磨ヘッド用リテーナリングを提供する。
【００１８】
この構成によれば、ベース部相当部分がリテーナリングホルダと一体に高剛性材料で形成されていることで、全体の剛性が高くなり、ウェハの周囲を適切に保持する保持性が高められる。これに加えて樹脂部にはスラリーの流路が適宜間隔を有して多数形成されていることで、供給されたスラリーがウェハ全体に行き渡り易くなる。この結果、ウェハ全体を均一に研磨できるようになる。また、研磨パッドへの接触側が樹脂部で形成されていることで、ウェハのプロセス上問題となる金属微粒子等の発生が防止され、さらには接触によるウェハの損傷発生が抑えられる。
【００１９】
請求項７記載の発明は、上記ベース部相当部分の下面には複数の凹部を形成し、上記樹脂ブロックは前記複数の凹部にそれぞれ嵌め込んで接着もしくは溶着あるいはネジ止めすることにより前記ベース部相当部分の下面に装着してなる研磨ヘッド用リテーナリングを提供する。
【００２０】
この構成によれば、各樹脂ブロックを各凹部にそれぞれ嵌め込んで固定することで、各樹脂ブロックの固定位置が所定の位置に位置決めされる。研磨ヘッドが回転する稼働時に各樹脂ブロックが研磨パッドとの摩擦で受ける周方向の力が凹部への嵌め込み部分で受け止められることで、ベース部相当部分に対する各樹脂ブロックの装着強度が高く維持される。
【００２１】
請求項８記載の発明は、上記ベース部相当部分の下面には複数の筒状凹部を形成し、上記各樹脂ブロックには前記筒状凹部に対応した柱状凸部を形成し、該柱状凸部を前記筒状凹部にそれぞれ圧入して嵌合することにより上記複数の樹脂ブロックを前記ベース部相当部分の下面に装着してなる研磨ヘッド用リテーナリングを提供する。
【００２２】
この構成によれば、各樹脂ブロック側の柱状凸部をベース部相当部分における各筒状凹部にそれぞれ圧入し嵌合することで、各樹脂ブロックの固定位置が所定の位置に位置決めされる。研磨ヘッドが回転する稼働時に各樹脂ブロックが研磨パッドとの摩擦で受ける周方向の力が柱状凸部と筒状凹部との嵌合部分で受け止められることで、ベース部相当部分に対する各樹脂ブロックの装着強度が高く維持される。
【００２３】
請求項９記載の発明は、リテーナリングの内側で上記ウェハの上面側に張設される弾性シートは、その周縁部が上記ベース部相当部分と上記樹脂部との間で挟持してなる研磨ヘッド用リテーナリングを提供する。
【００２４】
この構成によれば、ベース部相当部分がリテーナリングホルダと一体に形成されていることで、弾性シートは、その周縁部がベース部相当部分と樹脂部との間に挟持されてリテーナリングの内側に張設される。
【００２５】
請求項１０記載の発明は、研磨ヘッドに保持されたウェハを回転する研磨パッドに押し付けて研磨する際に、前記研磨ヘッドに支持されて前記研磨パッドに接触しつつ前記ウェハの周囲を包囲する研磨ヘッド用リテーナリングにおいて、高剛性材料でリング状に形成され前記研磨ヘッド側に支持されるベース部と、複数の樹脂ブロックが前記ベース部の下面にほぼ同一間隔を有して装着され前記研磨パッドへの接触側となる樹脂部とを備えるとともに、該樹脂部は前記ベース部の下面に対する装着状態を解除して交換可能に構成してなる研磨ヘッド用リテーナリングを提供する。
【００２６】
この構成によれば、使用により樹脂部が磨耗したとき、この樹脂部のみを交換することで、ベース部のリサイクルが可能になるとともに廃棄する樹脂量がリテーナリングの下半分のみとなって極力少なく抑えられる。
【００２７】
請求項１１記載の発明は、上記ベース部に、上記樹脂部を押し出して前記ベース部の下面から取り外すための押し出し用孔を予め開穿し、前記ベース部の下面に対する前記樹脂部の装着状態を解除する際は、棒状体により前記押し出し用孔を介して前記樹脂部を前記ベース部の下面から取り外すように構成してなる研磨ヘッド用リテーナリングを提供する。
【００２８】
この構成によれば、使用により樹脂部が磨耗したとき、押し出し用孔に棒状体を差し入れて各樹脂ブロックを押し出すことにより、樹脂部がベース部の下面から容易且つ、効率的に取り外される。この取り外し法は、各樹脂ブロックが圧入や接着等の手段でベース部の下面に装着されている場合に特に有効である。
【００２９】
請求項１２記載の発明は、上記研磨ヘッドが回転する通常の稼働時に上記各樹脂ブロックに掛かる力の方向とは逆方向の力を当該各樹脂ブロックに加えることで該各樹脂ブロックをスライドさせて上記ベース部の下面から取り外し可能に構成し、前記ベース部の下面に対する前記樹脂部の装着状態を解除する際は、前記各樹脂ブロックに前記逆方向の力を加えて当該各樹脂ブロックを前記ベース部の下面から取り外すように構成してなる研磨ヘッド用リテーナリングを提供する。
【００３０】
この構成によれば、各樹脂ブロックには通常の稼働時にリング状リテーナリングの内側から外側に向かう力が掛かる。各樹脂ブロックは、この内側から外側に向かう力によってはベース部の下面から外れないように構成され、これと逆に外側から内側に向かう力を掛けたときにはスライドして取り外すことが可能に構成されている。使用により樹脂部が磨耗したとき、各樹脂ブロックに前記外側から内側に向かう力を掛けることで、該各樹脂ブロックがベース部の下面から効率的に取り外される。この取り外し法は、樹脂部が樹脂の一体成形によりベース部の下面に装着されている場合に特に有効である。
【００３１】
請求項１３記載の発明は、上記ベース部の下面に上記各樹脂ブロックが装着されている状態をロックするロック部材を前記ベース部から上記樹脂部側に延設し、前記ベース部の下面に対する前記樹脂部の装着状態を解除する際は、前記ロック部材による前記各樹脂ブ
ロックのロック状態を解除して当該各樹脂ブロックを前記ベース部の下面から取り外すように構成してなる研磨ヘッド用リテーナリングを提供する。
【００３２】
この構成によれば、各樹脂ブロックは、常態においてベース部下面への装着状態がロック部材でロックされている。使用により樹脂部が磨耗したとき、ロック部材による各樹脂ブロックのロック状態を解除することで、該各樹脂ブロックがベース部の下面から容易且つ、効率的に取り外される。
【００３３】
請求項１４記載の発明は、上記高剛性材料は金属もしくはセラミックあるいは剛性の高いエンジニアリングプラスチックであり、上記樹脂材料はＰＰＳ（PolyphenyleneSulfideポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（Polyetheretherketoneポリエーテルエーテルケトン）を含むエンジニアリングプラスチックである研磨ヘッド用リテーナリングを提供する。
【００３４】
この構成によれば、ベース部及びベース部相当部分が金属もしくはセラミックあるいは剛性の高いエンジニアリングプラスチックからなる高剛性材料で形成されていることで、全体の剛性が十分に高くなる。また研磨パッドに接触する各樹脂ブロックはエンジニアリングプラスチックで形成されていることで、磨耗が少なく抑えられるとともに信頼性が高められる。
【発明の効果】
【００３５】
請求項１記載の発明は、高剛性材料でリング状に形成され研磨ヘッド側に支持されるベース部と、複数の樹脂ブロックが前記ベース部の下面にほぼ同一間隔を有して装着され研磨パッドへの接触側となる樹脂部とを備えるとともに隣接する各樹脂ブロック間と前記ベース部の下面によってスラリーの流路を形成するようにしたので、ウェハの周囲を適切に保持する保持性が高くなるとともに供給されたスラリーがウェハ全体に行き渡り易くなってウェハ全体を均一に研磨することができる。またウェハのプロセス上問題となる金属微粒子等の発生を防止することができ、さらには接触によるウェハの損傷発生を抑えることができるという利点がある。
【００３６】
請求項２記載の発明は、上記ベース部の下面には複数の凹部を形成し、上記樹脂ブロックは前記複数の凹部にそれぞれ嵌め込んで接着もしくは溶着あるいはネジ止めすることにより前記ベース部の下面に装着したので、各樹脂ブロックの固定位置を所定の位置に位置決めすることができる。また稼働時に各樹脂ブロックが研磨パッドとの摩擦で受ける周方向の力を凹部への嵌め込み部分で受け止めることで、ベース部に対する各樹脂ブロックの装着強度を高く維持することができるという利点がある。
【００３７】
請求項３記載の発明は、上記ベース部の下面には複数の筒状凹部を形成し、上記各樹脂ブロックには前記筒状凹部に対応した柱状凸部を形成し、該柱状凸部を前記筒状凹部にそれぞれ圧入して嵌合することにより上記複数の樹脂ブロックを前記ベース部の下面に装着したので、各樹脂ブロックの固定位置を所定の位置に位置決めすることができる。また稼働時に各樹脂ブロックが研磨パッドとの摩擦で受ける周方向の力を柱状凸部と筒状凹部との嵌合部分で受け止めることで、ベース部に対する各樹脂ブロックの装着強度を高く維持することができるという利点がある。
【００３８】
請求項４記載の発明は、上記ベース部の下面には蟻溝状の複数の溝部を所要位置に形成し、上記複数の樹脂ブロックは金型を用いた樹脂の一体成形により前記複数の溝部が形成されたベース部の下面に成形して該複数の樹脂ブロックを前記ベース部の下面に装着したので、複数の樹脂ブロックの形成及び装着を樹脂の一体成形により形成したことで製造コストを低減することができる。また稼働時に各樹脂ブロックが研磨パッドとの摩擦で受け
る周方向の力を、主として蟻溝状の溝部に対する樹脂の成形部分で受け止めることで、ベース部に対する各樹脂ブロックの装着強度を高く維持することができるという利点がある。
【００３９】
請求項５記載の発明は、上記ベース部にその下面に通じる吸気孔を所要位置に開穿し、前記ベース部の下面に適宜の仮止め手段により仮止めした上記複数の樹脂ブロックを前記吸気孔を通じて前記ベース部の下面に吸引固定することにより前記複数の樹脂ブロックを前記ベース部の下面に装着したので、ウェハを研磨ヘッドに吸着保持する際に使用されるバキューム等を利用して各樹脂ブロックをベース部の下面に所定の取付け態様をもって吸着固定することができることから、ベース部に対する各樹脂ブロックの容易装着性を得ることができるという利点がある。
【００４０】
請求項６記載の発明は、研磨ヘッドに設けられたリテーナリングホルダと一体に高剛性材料でリング状に形成されたベース部相当部分と、複数の樹脂ブロックが前記ベース部相当部分の下面にほぼ同一間隔を有して装着され研磨パッドへの接触側となる樹脂部とを備えるとともに隣接する各樹脂ブロック間と前記ベース部相当部分の下面によってスラリーの流路を形成するようにしたので、ベース部相当部分をリテーナリングホルダと一体に高剛性材料で形成したことで、該ベース部相当部分の容易構成性を得ることができるとともにリテーナリングホルダに対するリテーナリングの組み付け作業を省略することができる。またウェハの周囲を適切に保持する保持性が高くなるとともに供給されたスラリーがウェハ全体に行き渡り易くなってウェハ全体を均一に研磨することができる。さらにはウェハのプロセス上問題となる金属微粒子等の発生を防止することができるとともに接触によるウェハの損傷発生を抑えることができるという利点がある。
【００４１】
請求項７記載の発明は、上記ベース部相当部分の下面には複数の凹部を形成し、上記樹脂ブロックは前記複数の凹部にそれぞれ嵌め込んで接着もしくは溶着あるいはネジ止めすることにより前記ベース部相当部分の下面に装着したので、各樹脂ブロックの固定位置を所定の位置に位置決めすることができる。また稼働時に各樹脂ブロックが研磨パッドとの摩擦で受ける周方向の力を凹部への嵌め込み部分で受け止めることで、ベース部相当部分に対する各樹脂ブロックの装着強度を高く維持することができるという利点がある。
【００４２】
請求項８記載の発明は、上記ベース部相当部分の下面には複数の筒状凹部を形成し、上記各樹脂ブロックには前記筒状凹部に対応した柱状凸部を形成し、該柱状凸部を前記筒状凹部にそれぞれ圧入して嵌合することにより上記複数の樹脂ブロックを前記ベース部相当部分の下面に装着したので、各樹脂ブロックの固定位置を所定の位置に位置決めすることができる。また稼働時に各樹脂ブロックが研磨パッドとの摩擦で受ける周方向の力を柱状凸部と筒状凹部との嵌合部分で受け止めることで、ベース部相当部分に対する各樹脂ブロックの装着強度を高く維持することができるという利点がある。
【００４３】
請求項９記載の発明は、リテーナリングの内側で上記ウェハの上面側に張設される弾性シートは、その周縁部が上記ベース部相当部分と上記樹脂部との間で挟持するようにしたので、ベース部相当部分をリテーナリングホルダと一体に形成した場合においても、研磨ヘッドの機能上必要な弾性シートをリテーナリングの内側に張設することができるという利点がある。
【００４４】
請求項１０記載の発明は、高剛性材料でリング状に形成され研磨ヘッド側に支持されるベース部と、複数の樹脂ブロックが前記ベース部の下面にほぼ同一間隔を有して装着され研磨パッドへの接触側となる樹脂部とを備えるとともに、該樹脂部は前記ベース部の下面に対する装着状態を解除して交換可能に構成したので、ベース部をリサイクルすることができるとともに廃棄する樹脂量を極力少なく抑えることができるという利点がある。
【００４５】
請求項１１記載の発明は、上記ベース部に、上記樹脂部を押し出して前記ベース部の下面から取り外すための押し出し用孔を予め開穿し、前記ベース部の下面に対する前記樹脂部の装着状態を解除する際は、棒状体により前記押し出し用孔を介して前記樹脂部を前記ベース部の下面から取り外すように構成したので、樹脂部のみの交換時に、押し出し用孔に棒状体を差し入れて各樹脂ブロックを押し出すことで、樹脂部をベース部の下面から容易且つ、効率的に取り外すことができるという利点がある。
【００４６】
請求項１２記載の発明は、上記研磨ヘッドが回転する通常の稼働時に上記各樹脂ブロックに掛かる力の方向とは逆方向の力を当該各樹脂ブロックに加えることで該各樹脂ブロックをスライドさせて上記ベース部の下面から取り外し可能に構成し、前記ベース部の下面に対する前記樹脂部の装着状態を解除する際は、前記各樹脂ブロックに前記逆方向の力を加えて当該各樹脂ブロックを前記ベース部の下面から取り外すように構成したので、樹脂部のみの交換時に、各樹脂ブロックに外側から内側に向かう力を掛けることで、該各樹脂ブロックをベース部の下面から効率的に取り外すことができるという利点がある。
【００４７】
請求項１３記載の発明は、上記ベース部の下面に上記各樹脂ブロックが装着されている状態をロックするロック部材を前記ベース部から上記樹脂部側に延設し、前記ベース部の下面に対する前記樹脂部の装着状態を解除する際は、前記ロック部材による前記各樹脂ブロックのロック状態を解除して当該各樹脂ブロックを前記ベース部の下面から取り外すように構成したので、樹脂部のみの交換時に、ロック部材による各樹脂ブロックのロック状態を解除することで、該各樹脂ブロックをベース部の下面から容易且つ、効率的に取り外すことができるという利点がある。
【００４８】
請求項１４記載の発明は、上記高剛性材料は金属もしくはセラミックあるいは剛性の高いエンジニアリングプラスチックであり、上記樹脂材料はＰＰＳ（PolyphenyleneSulfideポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（Polyetheretherketoneポリエーテルエーテルケトン）を含むエンジニアリングプラスチックとしたので、全体の剛性が十分に高くなってウェハの周囲を保持する保持性を十分に高くすることができる。また使用による樹脂部の磨耗を少なく抑ることができるとともにリテーナリングの信頼性を高めることができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
ウェハ全体を均一に研磨し、またリサイクルを可能にするとともに廃棄する樹脂量を極力少なく抑えるという目的を達成するために、研磨ヘッドに保持されたウェハを回転する研磨パッドに押し付けるとともにスラリーを供給して研磨する際に、前記研磨ヘッドに支持されて前記研磨パッドに接触しつつ前記ウェハの周囲を包囲する研磨ヘッド用リテーナリングにおいて、高剛性材料でリング状に形成され前記研磨ヘッド側に支持されるベース部と、複数の樹脂ブロックが前記ベース部の下面にほぼ同一間隔を有して装着され前記研磨パッドへの接触側となる樹脂部とを備えるとともに隣接する各樹脂ブロック間と前記ベース部の下面によって前記スラリーの流路を形成し、さらに前記樹脂部は前記ベース部の下面に対する装着状態を解除して交換可能に構成することにより実現した。
【実施例１】
【００５０】
以下、本発明の実施例１を図面に従って詳述する。図１は研磨ヘッド用リテーナリングが取り付けられた化学機械研磨装置の斜視図、図２は研磨ヘッドの拡大縦断面図である。
【００５１】
まず、本実施例に係る研磨ヘッド用リテーナリングを、該研磨ヘッド用リテーナリングが取り付けられた化学機械研磨装置の構成から説明する。
【００５２】
図１において化学機械研磨装置１は、主としてプラテン２と、研磨ヘッド３とから構成されている。プラテン２は、円盤状に形成され、その下面中央には回転軸４が連結されており、モータ５の駆動によって矢印Ａ方向へ回転する。前記プラテン２の上面には研磨パッド６が貼着されており、該研磨パッド６上に図示しないノズルから研磨剤と化学薬品との混合物であるスラリーが供給される。
【００５３】
前記研磨ヘッド３は、図２に示すように、主としてヘッド本体７、キャリア８、リテーナリング９、リテーナリング押圧手段１０、弾性シート１１、キャリア押圧手段１６及びエアー等の制御手段で構成されている。
【００５４】
前記ヘッド本体７は円盤状に形成され、その上面中央に回転軸１２（図１参照）が連結されている。該ヘッド本体７は前記回転軸１２に軸着されて図示しないモータで駆動され図１の矢印Ｂ方向に回転する。
【００５５】
前記キャリア８は円盤状に形成され、前記ヘッド本体７の中央に配設されている。該キャリア８の上面中央部とヘッド本体７の中央下部との間にはドライプレート１３が設けられており、ピン１４，１４を介してヘッド本体７から回転が伝達される。
【００５６】
前記ドライプレート１３の中央下部と前記キャリア８の中央上部との間には作動トランス本体１５ａが固定されており、さらに前記キャリア８の中央上部には作動トランス１５のコア１５ｂが固定され、図示しない制御部に連結されてウェハＷ上（図２の下方側）に形成されたＣｕ等からなる図示しない導電性膜の研磨状態信号を該制御部に出力している。
【００５７】
前記キャリア８の上面周縁部にはキャリア押圧部材１６ａが設けられており、該キャリア８は該キャリア押圧部材１６ａを介してキャリア押圧手段１６から押圧力が伝達される。
【００５８】
前記キャリア８の下面にはエアーフロートライン１７から弾性シート１１にエアーを噴射するためのエアー吹出し口１９が設けられている。該エアーフロートライン１７にはエアーフィルタ２０及び自動開閉バルブＶ１を介してエアー供給源である給気ポンプ２１に接続されている。前記エアー吹出し口１９からのエアーの吹出しは前記自動開閉バルブＶ１の切替えによって実行される。
【００５９】
前記キャリア８の下面にはバキューム及び必要によりＤＩＷ（純水）又はエアーを吹き出すための孔２２が形成されている。該エアーの吸引は真空ポンプ２３の駆動によって実行され、そして、自動開閉バルブＶ２をバキュームライン２４に設け、該自動開閉バルブＶ２の切替えによって該バキュームライン２４を介し、バキューム及びＤＩＷの送給が実行される。
【００６０】
前記エアーフロートライン１７からのエアー送給及びバキュームライン２４からのバキューム作用及びＤＩＷの送給等は制御部からの指令信号によって実行される。
【００６１】
なお、前記キャリア押圧手段１６は、ヘッド本体７下面の中央部周縁に配置され、キャリア押圧部材１６ａに押圧力を与えることにより、これに結合されたキャリア８に押圧力を伝達する。このキャリア押圧手段１６は、好ましくはエアーの吸排気により膨脹収縮するゴムシート製のエアバック２５で構成される。該エアバック２５にはエアーを供給するための図示しない空気供給機構が連結されている。
【００６２】
前記リテーナリング９はリング状に形成され、キャリア８の外周に配置されている。こ
のリテーナリング９は研磨ヘッド３に設けられたリテーナリングホルダ２７に取り付けられ、その内周部に前記弾性シート１１が張設されている。
【００６３】
前記弾性シート１１は円形状に形成され、複数の孔２２が開穿されている。該弾性シート１１は、周縁部がリテーナリング９とリテーナリングホルダ２７との間で挟持されることにより、リテーナリング９の内側に張設される。
【００６４】
前記弾性シート１１が張設されたキャリア８の下部には、キャリア８と弾性シート１１との間にエアー室２９が形成されている。導電性膜が形成されたウェハＷは該エアー室２９を介してキャリア８に押圧される。前記リテーナリングホルダ２７はリング状に形成された取付部材３０にスナップリング３１を介して取り付けられている。該取付部材３０にはリテーナリング押圧部材１０ａが連結されている。リテーナリング９は、このリテーナリング押圧部材１０ａを介してリテーナリング押圧手段１０からの押圧力が伝達される。
【００６５】
リテーナリング押圧手段１０はヘッド本体７の下面の外周部に配置され、リテーナリング押圧部材１０ａに押圧力を与えることにより、これに結合しているリテーナリング９を研磨用パッド６に押し付ける。
【００６６】
そして、化学機械研磨装置１は、研磨ヘッド３を図示しない移動機構により所定箇所に待機中の導電性膜が非研磨のウェハＷ上に載置する。次いで、該研磨ヘッド３のバキュームライン２４を作動させ、バキューム口１９ａ及び孔２２（バキューム孔）を介して弾性シート１１下面のエアー室２９を真空にし、これにより前記ウェハＷを吸着保持し、前記移動機構により、ウェハＷを吸着保持した研磨ヘッド３をプラテン２上に運び、該ウェハＷを、導電性膜が研磨パッド６に対接するようにプラテン２上に載置する。
【００６７】
次いで、前記バキュームライン２４の作動を解除し、図示しないポンプからエアバック２５にエアーを供給して該エアバック２５を膨らませる。これと同時にキャリア８に設けたエアー吹出し口１９からエアー室２９にエアーを供給する。これにより、エアー室２９の内圧が高くなる。
【００６８】
前記エアバック２５の膨らみによって、前記ウェハＷ上部の導電性膜とリテーナリング９が所定の圧力で研磨パッド６に押し付けられる。この状態でプラテン２を図１の矢印Ａ方向に回転させるとともに研磨ヘッド３を図１の矢印Ｂ方向に回転させる。そして回転する研磨パッド６上に図示しないノズルからスラリーを供給し、リテーナリング９でウェハＷの周囲を包囲しながら該ウェハＷ上部の導電性膜を研磨する。
【００６９】
次に、図３〜図７を用いて本実施例に係る研磨ヘッド用リテーナリングの構成及びその作用、効果の詳細を説明する。図３はリテーナリングを示す図であり、（ａ）は底面図、（ｂ）は図（ａ）の部分拡大側面図、（ｃ）は図（ａ）のＸ−Ｘ線に沿う拡大断面図である。
【００７０】
本実施例のリテーナリング９は、前記リテーナリングホルダ２７を介して前記研磨ヘッド３側に支持されるリング状のベース部９Ａと、前記研磨パッド６への接触側となる樹脂部９Ｂとの２層構造となっている。該樹脂部９Ｂは、複数の樹脂ブロック９ｂ，…が前記ベース部９Ａの下面にほぼ同一間隔を有して装着されることにより構成されている
隣接する各樹脂ブロック９ｂ間と前記ベース部９Ａの下面で形成される溝部により、複数のスラリー流路１８，…が構成されている。
【００７１】
前記ベース部９Ａは高剛性材料で作製されており、該高剛性材料にはステンレス、アル
ミニウム等の金属もしくはセラミックあるいは剛性の高いエンジニアリングプラスチックが用いられている。また樹脂ブロック９ｂを形成している樹脂材料にはＰＰＳ（PolyphenyleneSulfideポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（Polyetheretherketoneポリエーテルエーテルケトン）を含むエンジニアリングプラスチックが用いられている。
【００７２】
リテーナリング９は、ベース部９Ａが高剛性材料で形成されていることで全体の剛性が十分に高くなり、ウェハＷの周囲を適切に保持する保持性を十分に高くすることができる。これに加えて樹脂部９Ｂにはスラリー流路１８が適宜間隔を有して多数形成されていることで、稼働時に前記研磨パッド６上に供給されたスラリーがウェハＷ全体に行き渡り易くなる。この結果、ウェハＷ全体をエッジに近い部分まで均一に研磨できるようになる。
【００７３】
また各樹脂ブロック９ｂがエンジニアリングプラスチックからなる樹脂材料で形成されていることで、ウェハＷのプロセス上問題となる金属微粒子等の発生を防止することができるとともに接触によるウェハＷの損傷発生を抑えることができる。さらには使用による樹脂ブロック９ｂの磨耗を少なく抑ることができるとともにリテーナリング９の信頼性を高めることができる。
【００７４】
次いで、ベース部９Ａ下面への樹脂ブロック９ｂの装着態様の第１例〜第４例を順に説明する。
【００７５】
（イ）ベース部の凹部に各樹脂ブロックを嵌め込んで接着もしくは溶着あるいはネジ止め。図４は本実施例における装着態様の第１例を示す図であり、（ａ）は図３（ｂ）と同様の部分拡大側面図、（ｂ）は図３（ｃ）と同様の拡大断面図である。
【００７６】
図４（ａ）において、ベース部９Ａの下面における各樹脂ブロック９ｂが装着される位置にそれぞれ凹部３２が形成されている。各樹脂ブロック９ｂを各凹部３２にそれぞれ嵌め込んで接着もしくは溶着あるいはネジ止めすることで、複数の樹脂ブロック９ｂ，…がベース部９Ａの下面に装着され、樹脂部９Ｂが構成されている。
【００７７】
該第１例では、各樹脂ブロック９ｂを各凹部３２にそれぞれ嵌め込んで固定することで、各樹脂ブロック９ｂの固定位置を所定の位置に位置決めすることができる。この結果、リング状ベース部９Ａ下面の全周に所定間隔をおいてスラリー流路１８を形成することができる。研磨ヘッド３が回転する稼働時に各樹脂ブロック９ｂが研磨パッド６との摩擦で受ける周方向の力を凹部３２への嵌め込み部分で受け止めることで、ベース部９Ａに対する各樹脂ブロック９ｂの装着強度を高く維持することができる。
【００７８】
（ロ）ベース部の筒状凹部に樹脂ブロックの柱状凸部を圧入。図５は本実施例における装着態様の第２例を示す図であり、（ａ）は図３（ｂ）と同様の部分拡大側面図、（ｂ）は図３（ｃ）と同様の拡大断面図である。
【００７９】
図５の（ａ）、（ｂ）において、ベース部９Ａの下面には円筒状又は角筒状の複数の筒状凹部３３ａ，…が形成されている。一方、各樹脂ブロック９ｂには前記筒状凹部３３ａに対応した円柱状又は角柱状の柱状凸部３３ｂが形成されている。該柱状凸部３３ｂを前記筒状凹部３３ａにそれぞれ圧入して嵌合することで、複数の樹脂ブロック９ｂ，…がベース部９Ａの下面に装着され、樹脂部９Ｂが構成されている。
【００８０】
該第２例では、各樹脂ブロック９ｂ側の柱状凸部３３ｂをベース部９Ａにおける各筒状凹部３３ａにそれぞれ圧入し嵌合することで、各樹脂ブロック９ｂの固定位置を所定の位置に位置決めすることができる。研磨ヘッド３が回転する稼働時に各樹脂ブロック９ｂが
研磨パッド６との摩擦で受ける周方向の力を柱状凸部３３ｂと筒状凹部３３ａとの嵌合部分で受け止めることで、ベース部９Ａに対する各樹脂ブロック９ｂの装着強度を高く維持することができる。
【００８１】
（ハ）複数の樹脂ブロックをベース部の下面に一体成形。図６は本実施例における装着態様の第３例を示す図であり、（ａ）は図３（ｂ）と同様の部分拡大側面図、（ｂ）は図３（ｃ）と同様の拡大断面図である。
【００８２】
図６（ａ）において、ベース部９Ａの下面における各樹脂ブロック９ｂが装着される位置にそれぞれ蟻溝状の溝部３４が形成されている。複数の樹脂ブロック９ｂ，…を金型３５を用いた樹脂の一体成形により前記複数の溝部３４，…が形成されたベース部９Ａの下面に成形することで、複数の樹脂ブロック９ｂ，…がベース部９Ａの下面に装着され、樹脂部９Ｂが構成されている。
【００８３】
該第３例では、ベース部９Ａ下面への複数の樹脂ブロック９ｂ，…の形成及び装着を樹脂の一体成形により行ったことで、製造コストの低減を図ることができる。研磨ヘッド３が回転する稼働時に各樹脂ブロック９ｂが研磨パッド６との摩擦で受ける周方向の力を、主として蟻溝状の溝部３４に対する樹脂の成形部分で受け止めることで、ベース部９Ａに対する各樹脂ブロック９ｂの装着強度を高く維持することができる。
【００８４】
（ニ）樹脂ブロックをベース部の下面に吸引固定。図７は本実施例における装着態様の第４例を示す図であり、（ａ）は図３（ｂ）と同様の部分拡大側面図、（ｂ）は図３（ｃ）と同様の拡大断面図である。
【００８５】
図７の（ａ）、（ｂ）において、ベース部９Ａにおける各樹脂ブロック９ｂが装着される位置に、該ベース部９Ａの下面に通じる吸気孔３６がそれぞれ開穿されている。各樹脂ブロック９ｂを仮接着又はねじ等の仮止め手段を用いてベース部の下面に仮止めしておき、この状態で各吸気孔を通じて各樹脂ブロック９ｂを吸引することで、複数の樹脂ブロック９ｂ，…がベース部９Ａの下面に装着され、樹脂部９Ｂが構成されている。
【００８６】
このとき、各樹脂ブロック９ｂにおける研磨パッド６への接触面は、ほぼ面一となって平坦化され、所定の取付け態様をもって吸着固定される。吸引手段としては、ウェハＷを研磨ヘッド３に吸着保持する際に使用するバキューム等が利用される。
【００８７】
該第４例では、ウェハＷを研磨ヘッド３に吸着保持する際に使用するバキューム等を利用して各樹脂ブロック９ｂをベース部９Ａの下面に所定の取付け態様をもって吸着固定することができる。したがって、各樹脂ブロック９ｂをベース部９Ａに対して容易に装着することができる。
【実施例２】
【００８８】
本発明の実施例２に係る研磨ヘッド用リテーナリングの構成及びその作用、効果の詳細を図８〜図１０を用いて説明する。図８は本実施例におけるリテーナリングを示す図であり、（ａ）は図３（ｂ）と同様の部分拡大側面図、（ｂ）は図３（ｃ）と同様の拡大断面図である。
【００８９】
本実施例のリテーナリング９は、前記リテーナリングホルダ２７と一体にリング状に形成されたベース部相当部分９Ｃと、前記研磨パッド６への接触側となる樹脂部９Ｂとで構成されている。該樹脂部９Ｂは、複数の樹脂ブロック９ｂ，…が前記ベース部相当部分９Ｃの下面にほぼ同一間隔を有して装着されることにより構成されている
隣接する各樹脂ブロック９ｂ間と前記ベース部相当部分９Ｃの下面で形成される溝部に
より、複数のスラリー流路１８，…が構成されている。
【００９０】
前記ベース部相当部分９Ｃは、前記実施例１と同様の高剛性材料で作製されており、前記樹脂ブロック９ｂを形成している樹脂材料は、前記実施例１と同様のＰＰＳ及びＰＥＥＫを含むエンジニアリングプラスチックが用いられている。
【００９１】
このように、本実施例のリテーナリング９は、ベース部相当部分９Ｃがリテーナリングホルダ２７と一体に形成されていることで、前記弾性シート１１の周縁部はベース部相当部分９Ｃの下面と樹脂部９Ｂとの間に挟持されている。
【００９２】
リテーナリング９は、ベース部相当部分９Ｃをリテーナリングホルダ２７と一体に高剛性材料で形成したことで、該ベース部相当部分９Ｃの容易構成性を得ることができるとともにリテーナリングホルダ２７に対するリテーナリング９の組み付け作業を省略することができる。
【００９３】
またウェハＷの周囲を適切に保持する保持性が高くなるとともに供給されたスラリーがウェハＷ全体に行き渡り易くなってウェハＷ全体をエッジに近い部分まで均一に研磨することができる。さらにはウェハＷのプロセス上問題となる金属微粒子等の発生を防止することができるとともに接触によるウェハＷの損傷発生を抑えることができる。
【００９４】
さらに、ベース部相当部分９Ｃをリテーナリングホルダ２７と一体に形成した場合においても、研磨ヘッド３の機能上必要な弾性シート１１をリテーナリング９の内側に張設することができる。
【００９５】
次いで、ベース部相当部分９Ｃ下面への樹脂ブロック９ｂの装着態様の第１例及び第２例を順に説明する。
【００９６】
（イ）ベース部相当部分の凹部に各樹脂ブロックを嵌め込んで接着もしくは溶着あるいはネジ止め。図９は本実施例における装着態様の第１例を示す図であり、（ａ）は図３（ｂ）と同様の部分拡大側面図、（ｂ）は図３（ｃ）と同様の拡大断面図である。
【００９７】
図９（ａ）において、ベース部相当部分９Ｃの下面における各樹脂ブロック９ｂが装着される位置にそれぞれ凹部３７が形成されている。各樹脂ブロック９ｂを各凹部３７にそれぞれ嵌め込んで接着もしくは溶着あるいはネジ止めすることで、複数の樹脂ブロック９ｂ，…がベース部相当部分９Ｃの下面に装着され、樹脂部９Ｂが構成されている。該ベース部相当部分９Ｃの下面と樹脂部９Ｂとの間には前記弾性シート１１の周縁部が挟持されている。
【００９８】
該第１例では、各樹脂ブロック９ｂを各凹部３７にそれぞれ嵌め込んで固定することで、各樹脂ブロック９ｂの固定位置を所定の位置に位置決めすることができる。この結果、ベース部相当部分９Ｃ下面の全周に所定間隔をおいてスラリー流路１８を形成することができる。研磨ヘッド３が回転する稼働時に各樹脂ブロック９ｂが研磨パッド６との摩擦で受ける周方向の力を凹部３７への嵌め込み部分で受け止めることで、ベース部相当部分９Ｃに対する各樹脂ブロック９ｂの装着強度を高く維持することができる。
【００９９】
（ロ）ベース部の筒状凹部に樹脂ブロックの柱状凸部を圧入。図１０は本実施例における装着態様の第２例を示す図であり、（ａ）は図３（ｂ）と同様の部分拡大側面図、（ｂ）は図３（ｃ）と同様の拡大断面図である。
【０１００】
図１０の（ａ）、（ｂ）において、ベース部相当部分９Ｃの下面には円筒状又は角筒状
の複数の筒状凹部３３ａ，…が形成されている。一方、各樹脂ブロック９ｂには前記筒状凹部３３ａに対応した円柱状又は角柱状の柱状凸部３３ｂが形成されている。該柱状凸部３３ｂを前記筒状凹部３３ａにそれぞれ圧入して嵌合することで、複数の樹脂ブロック９ｂ，…がベース部相当部分９Ｃの下面に装着され、樹脂部９Ｂが構成されている。該ベース部相当部分９Ｃの下面と樹脂部９Ｂとの間には前記弾性シート１１の周縁部が挟持されている。
【０１０１】
該第２例では、各樹脂ブロック９ｂ側の柱状凸部３３ｂをベース部相当部分９Ｃにおける各筒状凹部３３ａにそれぞれ圧入し嵌合することで、各樹脂ブロック９ｂの固定位置を所定の位置に位置決めすることができる。研磨ヘッド３が回転する稼働時に各樹脂ブロック９ｂが研磨パッド６との摩擦で受ける周方向の力を柱状凸部３３ｂと筒状凹部３３ａとの嵌合部分で受け止めることで、ベース部相当部分９Ｃに対する各樹脂ブロック９ｂの装着強度を高く維持することができる。
【実施例３】
【０１０２】
本発明の実施例３に係る研磨ヘッド用リテーナリングの構成及びその作用、効果の詳細を図１１〜図１３を用いて説明する。本実施例は、前記実施例１に示したベース部９Ａと樹脂部９Ｂとを備えたリテーナリング９において、前記ベース部９Ａの下面に対する前記樹脂部９Ｂの装着状態を解除して、該樹脂部９Ｂを交換可能に構成したものである。
【０１０３】
使用により樹脂部９Ｂが磨耗したとき、該樹脂部９Ｂのみを交換することで、ベース部９Ａのリサイクルが可能になるとともに廃棄する樹脂量がリテーナリング９の下半分のみとなって極力少なく抑えられる。
【０１０４】
次いで、ベース部９Ａの下面に対する樹脂部９Ｂの装着解除態様の第１例〜第３例を順に説明する。
【０１０５】
（イ）ベース部に樹脂部を押し出して取り外すための押し出し用孔を開穿。図１１は本実施例における取外し態様の第１例を示す図であり、（ａ）は図３（ｂ）と同様の部分拡大側面図、（ｂ）は図３（ｃ）と同様の拡大断面図である。
【０１０６】
図１１（ｂ）において、ベース部９Ａに、樹脂部９Ｂを押し出してベース部９Ａの下面から取り外すための適宜個数の押し出し用孔３８が予め開穿されている。ベース部９Ａの下面に対する樹脂部９Ｂの装着状態を解除する際は、押し出し用孔３８に図示しない棒状体を差し入れて各樹脂ブロック９ｂを押し出すことにより、樹脂部９Ｂがベース部９Ａの下面から取り外される。
【０１０７】
この取り外し法は、前記実施例１において各樹脂ブロック９ｂが圧入や接着等の手段でベース部９Ｂの下面に装着されている場合に特に有効である。そして各樹脂ブロック９ｂが接着等の手段で装着されている場合は、押し出す前に適宜に加熱を加えると、取り外しがさらに有効になる。
【０１０８】
該第１例では、使用により樹脂部９Ｂが磨耗したとき、押し出し用孔３８に棒状体を差し入れて各樹脂ブロック９ｂを押し出すことで、樹脂部９Ｂをベース部９Ａの下面から容易且つ、効率的に取り外すことができる。この結果、ベース部９Ａのリサイクルが可能になるとともに廃棄される樹脂量はリテーナリング９の下半分のみとなって極力少なく抑えることができる。
【０１０９】
（ロ）各樹脂ブロックに通常掛からない方向の力を掛けることで樹脂部を取り外し。図１２は本実施例における取外し態様の第２例を示す図であり、（ａ）は図３（ｂ）と同様
の部分拡大側面図、（ｂ）は図３（ｃ）と同様の拡大断面図である。
【０１１０】
図１２（ｂ）において、各樹脂ブロック９ｂには通常の稼働時にリング状リテーナリング９の内側から外側に向かう力が掛かる。各樹脂ブロック９ｂは、この内側から外側に向かう力によってはベース部９Ａの下面から外れないように外側掛止部３９で掛け止められ、これと逆に、図示のように外側から内側に向かう力を掛けたときにはスライドして取り外すことが可能に構成されている。
【０１１１】
ベース部９Ａの下面に対する樹脂部９Ｂの装着状態を解除する際は、各樹脂ブロック９ｂに前記外側から内側に向かう力を掛けることで、該各樹脂ブロック９ｂがベース部９Ａの下面から取り外される。
【０１１２】
この取り外し法は、前記実施例１において樹脂部９Ｂが樹脂の一体成形によりベース部９Ｂの下面に装着されている場合に特に有効である。
【０１１３】
該第２例では、使用により樹脂部９Ｂが磨耗したとき、各樹脂ブロック９ｂに前記外側から内側に向かう力を掛けることで、樹脂部９Ｂをベース部９Ａの下面から効率的に取り外すことができる。この結果、前記と同様に、ベース部９Ａのリサイクルが可能になるとともに廃棄される樹脂量はリテーナリング９の下半分のみとなって極力少なく抑えることができる。
【０１１４】
（ハ）ロック部材によるロックを解除することで樹脂部を取り外し。図１３は本実施例における取外し態様の第３例を示す図であり、（ａ）は図３（ｂ）と同様の部分拡大側面図、（ｂ）は図３（ｃ）と同様の拡大断面図、（ｃ）は取外し動作を説明するための図である。
【０１１５】
図１３の（ａ）、（ｂ）において、ベース部９Ａの下面における各樹脂ブロック９ｂが装着される位置にそれぞれ蟻溝状の溝部３４が形成されている。また各樹脂ブロック９ｂが装着される位置に対応したベース部９Ａの外周面位置にはそれぞれロック部材４０がねじ４１の締め込み締め戻しにより着脱自在に設けられている。
【０１１６】
各樹脂ブロック９ｂは、その上部が蟻溝状の溝部３４に嵌入された状態で、前後（図１３（ｂ）の左右）が内側掛止部４２とベース部９Ａの外周面位置にねじ４１の締め込みにより取り付けられたロック部材４０とで掛け止められてベース部９Ａの下面に装着されている。
【０１１７】
ベース部９Ａの下面に対する樹脂部９Ｂの装着状態を解除する際は、図１３（ｃ）に示すように、ねじ４１を締め戻してロック部材４０を取り外し（ロックの解除）、各樹脂ブロック９ｂにリテーナリング９の内側から外側に向かう力を掛けてスライドさせる。これにより該各樹脂ブロック９ｂがベース部９Ａの下面から取り外される。
【０１１８】
該第３例では、使用により樹脂部９Ｂが磨耗したとき、ロック部材４０を取り外して該ロック部材４０による各樹脂ブロック９ｂのロック状態を解除することで、各樹脂ブロック９ｂをベース部９Ａの下面から容易且つ、効率的に取り外すことができる。この結果、前記と同様に、ベース部９Ａのリサイクルが可能になるとともに廃棄される樹脂量はリテーナリング９の下半分のみとなって極力少なく抑えることができる。
【０１１９】
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明が該改変されたものにも及ぶことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
図は本発明の実施例に係る研磨ヘッド用リテーナリングを示すものである。
【図１】研磨ヘッド用リテーナリングが取り付けられた化学機械研磨装置の斜視図。
【図２】図１の化学機械研磨装置における研磨ヘッドの拡大縦断面図。
【図３】実施例１におけるリテーナリングを示す図であり、（ａ）は底面図、（ｂ）は部分拡大側面図、（ｃ）は図（ａ）のＸ−Ｘ線に沿う拡大断面図。
【図４】実施例１における装着態様の第１例を示す図であり、（ａ）は図３（ｂ）と同様の部分拡大側面図、（ｂ）は図３（ｃ）と同様の拡大断面図。
【図５】実施例１における装着態様の第２例を示す図であり、（ａ）は図３（ｂ）と同様の部分拡大側面図、（ｂ）は図３（ｃ）と同様の拡大断面図。
【図６】実施例１における装着態様の第３例を示す図であり、（ａ）は図３（ｂ）と同様の部分拡大側面図、（ｂ）は図３（ｃ）と同様の拡大断面図。
【図７】実施例１における装着態様の第４例を示す図であり、（ａ）は図３（ｂ）と同様の部分拡大側面図、（ｂ）は図３（ｃ）と同様の拡大断面図。
【図８】実施例２におけるリテーナリングを示す図であり、（ａ）は図３（ｂ）と同様の部分拡大側面図、（ｂ）は図３（ｃ）と同様の拡大断面図。
【図９】実施例２における装着態様の第１例を示す図であり、（ａ）は図３（ｂ）と同様の部分拡大側面図、（ｂ）は図３（ｃ）と同様の拡大断面図。
【図１０】実施例２における装着態様の第２例を示す図であり、（ａ）は図３（ｂ）と同様の部分拡大側面図、（ｂ）は図３（ｃ）と同様の拡大断面図。
【図１１】実施例３における取外し態様の第１例を示す図であり、（ａ）は図３（ｂ）と同様の部分拡大側面図、（ｂ）は図３（ｃ）と同様の拡大断面図。
【図１２】実施例３における取外し態様の第２例を示す図であり、（ａ）は図３（ｂ）と同様の部分拡大側面図、（ｂ）は図３（ｃ）と同様の拡大断面図。
【図１３】実施例３における取外し態様の第３例を示す図であり、（ａ）は図３（ｂ）と同様の部分拡大側面図、（ｂ）は図３（ｃ）と同様の拡大断面図、（ｃ）は取外し動作を説明するための図。
【符号の説明】
【０１２１】
１    化学機械研磨装置
２    プラテン
３    研磨ヘッド
４    回転軸
５    モータ
６    研磨パッド
７    ヘッド本体
８    キャリア
９    リテーナリング
９Ａ  ベース部
９Ｂ  樹脂部
９ｂ  樹脂ブロック
９Ｃ  ベース相当部分
１０    リテーナリング押圧手段
１１    弾性シート
１２    回転軸
１３    ドライプレート
１４    ピン
１５    作動トランス
１６    キャリア押圧手段
１７    エアーフロートライン
１８    スラリー流路
１９    エアー吹出し口
２０    エアーフィルタ
２１    給気ポンプ
２２    孔
２３    真空ポンプ
２４    バキュームライン
２５    エアバック
２７    リテーナリングホルダ
２９    エアー室
３０    取付部材
３１    スナップリング
３２    凹部
３３ａ  筒状凹部
３３ｂ  柱状凸部
３４    溝部
３５    金型
３６    吸気孔
３７    凹部
３８    押し出し用孔
３９    外側掛止部
４０    ロック部材
４１    ねじ
４２    内側掛止部
Ｗ    ウェハ
【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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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年10月26日(2007.10.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０７】
この取り外し法は、前記実施例１において各樹脂ブロック９ｂが圧入や接着等の手段でベース部９Ａの下面に装着されている場合に特に有効である。そして各樹脂ブロック９ｂが接着等の手段で装着されている場合は、押し出す前に適宜に加熱を加えると、取り外しがさらに有効になる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１２】
この取り外し法は、前記実施例１において樹脂部９Ｂが樹脂の一体成形によりベース部９Ａの下面に装着されている場合に特に有効である。