(57)【要約】【課題】レーザー窓の透明膜の失透を抑制して研磨終点を正確に検出できる研磨クロスの調整方法、ＣＭＰ研磨方法及びＣＭＰ装置を提供する。【解決手段】本発明に係る研磨クロスの調整方法は、ウエハの研磨終点を検出する研磨終点検出機構を備えたＣＭＰ装置における研磨クロス１３の調整方法であって、研磨クロス１３に設けられたレーザー窓３０を避けるように、該研磨クロス上のコンディショナ４１を移動させて調整を行うことを特徴とする。また、上記コンディショナ４１を研磨クロス１３の回転方向に対してほぼ垂直方向に揺動させることによりレーザー窓３０を避ける。【選択図】　　　　図２
2004050373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被研磨基板の研磨終点を検出する研磨終点検出機構を備えたＣＭＰ装置における研磨クロスの調整方法であって、
研磨クロスに設けられたレーザー窓を避けるように、該研磨クロス上のコンディショナを移動させて調整を行うことを特徴とする研磨クロスの調整方法。
【請求項２】
上記コンディショナを研磨クロスの回転方向に対してほぼ垂直方向に揺動させることによりレーザー窓を避けることを特徴とする請求項１に記載の研磨クロスの調整方法。
【請求項３】
上記レーザー窓がコンディショナに接近する直前のタイミングを検出し、レーザー窓がコンディショナに接触しないように該コンディショナを研磨クロス上で揺動させることを特徴とする請求項１に記載の研磨クロスの調整方法。
【請求項４】
被研磨基板の研磨終点を検出する研磨終点検出機構を備えたＣＭＰ装置における研磨クロスの調整方法であって、
研磨クロスに設けられたレーザー窓上をコンディショナが通る時に、このコンディショナが該研磨クロスに加える荷重を解除又は低減して調整を行うことを特徴とする研磨クロスの調整方法。
【請求項５】
上記レーザー窓がコンディショナに接触する直前のタイミングを検出し、レーザー窓がコンディショナに接触する時に該コンディショナが研磨クロスに加える荷重を解除又は低減させ、レーザー窓がコンディショナに非接触となった後に再び該コンディショナが研磨クロスに荷重を加えることを特徴とする請求項４に記載の研磨クロスの調整方法。
【請求項６】
請求項１〜５のうちいずれか１項記載の研磨クロスの調整方法により調整する工程を経て製造されたことを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項１〜５のうちいずれか１項記載の研磨クロスの調整方法により調整する工程を経て半導体装置を製造することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
被研磨基板の研磨終点を検出する研磨終点検出機構を備えたＣＭＰ装置を用いて研磨するＣＭＰ研磨方法であって、
被研磨基板にＣＭＰ研磨を行った後又は被研磨基板にＣＭＰ研磨を行いながらコンディショナで研磨クロスの調整を行う際、該研磨クロスに設けられたレーザー窓を避けるように、該研磨クロス上のコンディショナを移動させて調整を行うことを特徴とするＣＭＰ研磨方法。
【請求項９】
上記コンディショナを研磨クロスの回転方向に対してほぼ垂直方向に揺動させることによりレーザー窓を避けることを特徴とする請求項８に記載のＣＭＰ研磨方法。
【請求項１０】
上記レーザー窓がコンディショナに接近する直前のタイミングを検出し、レーザー窓がコンディショナに接触しないように該コンディショナを研磨クロス上で揺動させることを特徴とする請求項８に記載のＣＭＰ研磨方法。
【請求項１１】
被研磨基板の研磨終点を検出する研磨終点検出機構を備えたＣＭＰ装置を用いて研磨するＣＭＰ研磨方法であって、
被研磨基板にＣＭＰ研磨を行った後又は被研磨基板にＣＭＰ研磨を行いながらコンディショナで研磨クロスの調整を行う際、該研磨クロスに設けられたレーザー窓上をコンディショナが通る時に、このコンディショナが該研磨クロスに加える荷重を解除又は低減して調整を行うことを特徴とするＣＭＰ研磨方法。
【請求項１２】
上記レーザー窓がコンディショナに接触する直前のタイミングを検出し、レーザー窓がコンディショナに接触する時に該コンディショナが研磨クロスに加える荷重を解除又は低減させ、レーザー窓がコンディショナに非接触となった後に再び該コンディショナが研磨クロスに荷重を加えることで調整を行うことを特徴とする請求項１１に記載のＣＭＰ研磨方法。
【請求項１３】
請求項８〜１２のうちいずれか１項記載のＣＭＰ研磨方法により研磨する工程を経て製造されたことを特徴とする半導体装置。
【請求項１４】
請求項８〜１２のうちいずれか１項記載のＣＭＰ研磨方法により研磨する工程を経て半導体装置を製造することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
被研磨基板の研磨終点を検出する研磨終点検出機構を備えたＣＭＰ装置であって、
研磨クロスを載置するターンテーブルと、
このターンテーブルの上方に配置され、被研磨基板を保持する基板保持手段と、
ターンテーブル及び研磨クロスに設けられたレーザー窓と、
このレーザー窓に配置された透明膜と、
レーザー窓の下方に配置され、被研磨基板の研磨面に終点検出用のレーザー光を照射する発光素子と、
上記レーザー窓の下方に配置され、上記発光素子により上記研磨面に照射された光の反射光を受光する受光素子と、
研磨クロスを調整するコンディショナと、
このコンディショナを揺動する揺動機構と、
この揺動機構を制御する制御部と、
を具備し、
上記制御部は、レーザー窓を避けて研磨クロス上のコンディショナを動かすように揺動機構を制御することを特徴とするＣＭＰ装置。
【請求項１６】
上記制御部は、コンディショナを研磨クロスの回転方向に対してほぼ垂直方向に揺動させることによりレーザー窓を避けるように制御することを特徴とする請求項１５に記載のＣＭＰ装置。
【請求項１７】
上記レーザー窓がコンディショナに接近する直前のタイミングを検出する検出機構をさらに含み、この検出機構により検出したタイミングでレーザー窓がコンディショナに接触しないように該コンディショナを研磨クロス上で揺動させるように揺動機構を制御部で制御することを特徴とする請求項１６に記載のＣＭＰ装置。
【請求項１８】
被研磨基板の研磨終点を検出する研磨終点検出機構を備えたＣＭＰ装置であって、
研磨クロスを載置するターンテーブルと、
このターンテーブルの上方に配置され、被研磨基板を保持する基板保持手段と、
ターンテーブル及び研磨クロスに設けられたレーザー窓と、
このレーザー窓に配置された透明膜と、
レーザー窓の下方に配置され、被研磨基板の研磨面に終点検出用のレーザー光を照射する発光素子と、
上記レーザー窓の下方に配置され、上記発光素子により上記研磨面に照射された光の反射光を受光する受光素子と、
研磨クロスを調整するコンディショナと、
このコンディショナを揺動する揺動機構と、
コンディショナに研磨クロスへの荷重を加える荷重供給機構と、
この荷重供給機構及び揺動機構を制御する制御部と、
を具備し、
上記制御部は、レーザー窓上をコンディショナが通る時に、このコンディショナが該研磨クロスに加える荷重を解除又は低減するように荷重供給機構を制御することを特徴とするＣＭＰ装置。
【請求項１９】
上記レーザー窓がコンディショナに接近する直前のタイミングを検出する検出機構をさらに含み、この検出機構により検出したタイミングで該コンディショナが研磨クロスに加える荷重を解除又は低減させ、レーザー窓がコンディショナに非接触となった後に再び該コンディショナが研磨クロスに荷重を加えるように荷重供給機構を制御することを特徴とする請求項１８に記載のＣＭＰ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研磨クロスの調整方法、ＣＭＰ研磨方法、ＣＭＰ装置、半導体装置及びその製造方法に関する。特には、レーザー窓の透明膜の失透を抑制して研磨終点を正確に検出できる研磨クロスの調整方法、ＣＭＰ研磨方法、ＣＭＰ装置、半導体装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４（ａ）は、従来の研磨終点検出装置を備えたＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）装置の概略を示す平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す３ｂ−３ｂ線に沿った断面図である。
【０００３】
ＣＭＰ装置は円盤形状のターンテーブル１１１を有しており、このターンテーブル１１１の下面には回転軸（図示せず）を介して回転モータ（図示せず）が配置されている。ターンテーブル１１１の上面上には研磨クロス１１３が載置されている。ターンテーブル１１１の下方には発光素子１２３及び受光素子（図示せず）が配置されている。ターンテーブル１１１及び研磨クロス１１３にはレーザー窓（穴）１２０が設けられており、このレーザー窓１２０には樹脂製の透明膜（図示せず）が設置されている。
【０００４】
ターンテーブル１１１が矢印のように回転して発光素子１２３の上方にレーザー窓１２０が位置した時、発光素子１２３により発せられたレーザー光がレーザー窓１２０及び透明膜を通してターンテーブル１１１の上方に送られるようになっている。発光素子１２３、受光素子及びレーザー窓１２０等により研磨終点検出装置を構成している。
【０００５】
ターンテーブル１１１の上方にはウエハ保持手段としてのウエハ吸着ヘッド１１７が配置されており、このウエハ吸着ヘッド１１７の上部には回転軸１１８を介して回転モータ（図示せず）が配置されている。研磨時にはウエハ吸着ヘッド１１７が発光素子１２３の上方に位置するようになっている。また、ターンテーブル１１１の上方にはスラリー（図示せず）を吐出するノズル（図示せず）が配置されている。
【０００６】
ターンテーブル１１１の上方にはコンディショナ１２４が設けられており、このコンディショナ１２４はアーム１２５によって支持されている。また、コンディショナ１２４は、複数枚のウエハを研磨した後又はウエハを研磨しながら、研磨クロス１１３の表面を調整するものである。
【０００７】
上記ＣＭＰ装置において被研磨基板としてのウエハを研磨する場合、まず、ウエハ保持手段１１７の下部にウエハ１１５の裏面を真空吸着する。そして、回転モータによってターンテーブル１１１を図４（ａ）に示す矢印の方向に回転させ、ノズルからスラリーを吐出し、そのスラリーを研磨クロス１１３の中央付近に滴下する。次に、回転モータによってウエハ保持手段１１７を矢印の方向に回転させ、ウエハ１１５の表面（研磨面）を研磨クロス１１３に押圧する。このようにしてウエハ１１５を研磨しながら発光素子１２３によって発せられたレーザー光を、レーザー窓１２０を通してウエハ１１５の研磨面に照射し、その研磨面で反射した光を、レーザー窓１２０を通して受光素子により受光する。この受光した光の反射率を検知し、ウエハ１１５の研磨終点を検出する。この研磨終点時にウエハの研磨を終了させる。
【０００８】
また、ウエハ１１５を研磨しながら、コンディショナ１２４を研磨クロス１１３に接触させて揺動させる。これにより、研磨クロス１１３の表面が調整される。なお、コンディショナによる研磨クロスの調整は、ウエハの研磨中ではなくウエハを研磨した後、ウエハを研磨していないときに行っても良い。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のＣＭＰ装置では、コンディショナ１２４により研磨クロスを調整している際に、該コンディショナが樹脂製の透明膜を傷つけてしまい該透明膜が失透してしまうことがある。このように失透すると、レーザー窓１２０を通してウエハ１１５の研磨面に照射する光の強度と、その研磨面で反射した光を、レーザー窓１２０を通して受光素子により受光する光の強度が失透した透明膜によって弱められるので、この受光した光の反射率を正確に検知することができなくなる。それにより、ウエハ１１５の研磨終点を正確に検出することができなくなる。
【００１０】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、レーザー窓の透明膜の失透を抑制して研磨終点を正確に検出できる研磨クロスの調整方法、ＣＭＰ研磨方法、ＣＭＰ装置、半導体装置及びその製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る研磨クロスの調整方法は、被研磨基板の研磨終点を検出する研磨終点検出機構を備えたＣＭＰ装置における研磨クロスの調整方法であって、
研磨クロスに設けられたレーザー窓を避けるように、該研磨クロス上のコンディショナを移動させて調整を行うことを特徴とする。
【００１２】
上記研磨クロスの調整方法によれば、コンディショナがレーザー窓上を通らないように該コンディショナの動きを制御しているため、該コンディショナがレーザー窓に設けられた透明膜を傷つけることを防止できる。その結果、透明膜が失透することを防止できる。従って、研磨終点を検出する際、レーザー窓を通して受光素子により受光する光の強度が失透した透明膜によって弱められることがない。このため、この受光した光の反射強度を安定して検知することができ、それにより、被研磨基板の研磨終点を正確に検出することができる。
【００１３】
また、本発明に係る研磨クロスの調整方法においては、上記コンディショナを研磨クロスの回転方向に対してほぼ垂直方向に揺動させることによりレーザー窓を避けることも可能である。
【００１４】
また、本発明に係る研磨クロスの調整方法においては、上記レーザー窓がコンディショナに接近する直前のタイミングを検出し、レーザー窓がコンディショナに接触しないように該コンディショナを研磨クロス上で揺動させることも可能である。
【００１５】
本発明に係る研磨クロスの調整方法は、被研磨基板の研磨終点を検出する研磨終点検出機構を備えたＣＭＰ装置における研磨クロスの調整方法であって、
研磨クロスに設けられたレーザー窓上をコンディショナが通る時に、このコンディショナが該研磨クロスに加える荷重を解除又は低減して調整を行うことを特徴とする。
【００１６】
上記研磨クロスの調整方法によれば、コンディショナがレーザー窓上を通っている時に該コンディショナへの荷重を解除又は低減しているため、該コンディショナがレーザー窓に設けられた透明膜を傷つけることを防止でき、その結果、透明膜が失透することを防止できる。従って、被研磨基板の研磨終点を正確に検出することができる。
【００１７】
また、本発明に係る研磨クロスの調整方法においては、上記レーザー窓がコンディショナに接触する直前のタイミングを検出し、レーザー窓がコンディショナに接触する時に該コンディショナが研磨クロスに加える荷重を解除又は低減させ、レーザー窓がコンディショナに非接触となった後に再び該コンディショナが研磨クロスに荷重を加えることも可能である。
【００１８】
本発明に係る半導体装置は、請求項１〜５のうちいずれか１項記載の研磨クロスの調整方法により調整する工程を経て製造されたことを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項１〜５のうちいずれか１項記載の研磨クロスの調整方法により調整する工程を経て半導体装置を製造することを特徴とする。
【００２０】
本発明に係るＣＭＰ研磨方法は、被研磨基板の研磨終点を検出する研磨終点検出機構を備えたＣＭＰ装置を用いて研磨するＣＭＰ研磨方法であって、
被研磨基板にＣＭＰ研磨を行った後又は被研磨基板にＣＭＰ研磨を行いながらコンディショナで研磨クロスの調整を行う際、該研磨クロスに設けられたレーザー窓を避けるように、該研磨クロス上のコンディショナを移動させて調整を行うことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係るＣＭＰ研磨方法においては、上記コンディショナを研磨クロスの回転方向に対してほぼ垂直方向に揺動させることによりレーザー窓を避けることも可能である。
【００２２】
また、本発明に係るＣＭＰ研磨方法においては、上記レーザー窓がコンディショナに接近する直前のタイミングを検出し、レーザー窓がコンディショナに接触しないように該コンディショナを研磨クロス上で揺動させることも可能である。
【００２３】
本発明に係るＣＭＰ研磨方法は、被研磨基板の研磨終点を検出する研磨終点検出機構を備えたＣＭＰ装置を用いて研磨するＣＭＰ研磨方法であって、
被研磨基板にＣＭＰ研磨を行った後又は被研磨基板にＣＭＰ研磨を行いながらコンディショナで研磨クロスの調整を行う際、該研磨クロスに設けられたレーザー窓上をコンディショナが通る時に、このコンディショナが該研磨クロスに加える荷重を解除又は低減して調整を行うことを特徴とする。
【００２４】
また、本発明に係るＣＭＰ研磨方法においては、上記レーザー窓がコンディショナに接触する直前のタイミングを検出し、レーザー窓がコンディショナに接触する時に該コンディショナが研磨クロスに加える荷重を解除又は低減させ、レーザー窓がコンディショナに非接触となった後に再び該コンディショナが研磨クロスに荷重を加えることで調整を行うことも可能である。
【００２５】
本発明に係る半導体装置は、請求項８〜１２のうちいずれか１項記載のＣＭＰ研磨方法により研磨する工程を経て製造されたことを特徴とする。
【００２６】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項８〜１２のうちいずれか１項記載のＣＭＰ研磨方法により研磨する工程を経て半導体装置を製造することを特徴とする。
【００２７】
本発明に係るＣＭＰ装置は、被研磨基板の研磨終点を検出する研磨終点検出機構を備えたＣＭＰ装置であって、
研磨クロスを載置するターンテーブルと、
このターンテーブルの上方に配置され、被研磨基板を保持する基板保持手段と、
ターンテーブル及び研磨クロスに設けられたレーザー窓と、
このレーザー窓に配置された透明膜と、
レーザー窓の下方に配置され、被研磨基板の研磨面に終点検出用のレーザー光を照射する発光素子と、
上記レーザー窓の下方に配置され、上記発光素子により上記研磨面に照射された光の反射光を受光する受光素子と、
研磨クロスを調整するコンディショナと、
このコンディショナを揺動する揺動機構と、
この揺動機構を制御する制御部と、
を具備し、
上記制御部は、レーザー窓を避けて研磨クロス上のコンディショナを動かすように揺動機構を制御することを特徴とする。
【００２８】
また、本発明に係るＣＭＰ装置においては、上記制御部は、コンディショナを研磨クロスの回転方向に対してほぼ垂直方向に揺動させることによりレーザー窓を避けるように制御することも可能である。
【００２９】
また、本発明に係るＣＭＰ装置においては、上記レーザー窓がコンディショナに接近する直前のタイミングを検出する検出機構をさらに含み、この検出機構により検出したタイミングでレーザー窓がコンディショナに接触しないように該コンディショナを研磨クロス上で揺動させるように揺動機構を制御部で制御することも可能である。
【００３０】
本発明に係るＣＭＰ装置は、被研磨基板の研磨終点を検出する研磨終点検出機構を備えたＣＭＰ装置であって、
研磨クロスを載置するターンテーブルと、
このターンテーブルの上方に配置され、被研磨基板を保持する基板保持手段と、
ターンテーブル及び研磨クロスに設けられたレーザー窓と、
このレーザー窓に配置された透明膜と、
レーザー窓の下方に配置され、被研磨基板の研磨面に終点検出用のレーザー光を照射する発光素子と、
上記レーザー窓の下方に配置され、上記発光素子により上記研磨面に照射された光の反射光を受光する受光素子と、
研磨クロスを調整するコンディショナと、
このコンディショナを揺動する揺動機構と、
コンディショナに研磨クロスへの荷重を加える荷重供給機構と、
この荷重供給機構及び揺動機構を制御する制御部と、
を具備し、
上記制御部は、レーザー窓上をコンディショナが通る時に、このコンディショナが該研磨クロスに加える荷重を解除又は低減するように荷重供給機構を制御することを特徴とする。
【００３１】
また、本発明に係るＣＭＰ装置においては、上記レーザー窓がコンディショナに接近する直前のタイミングを検出する検出機構をさらに含み、この検出機構により検出したタイミングで該コンディショナが研磨クロスに加える荷重を解除又は低減させ、レーザー窓がコンディショナに非接触となった後に再び該コンディショナが研磨クロスに荷重を加えるように荷重供給機構を制御することも可能である。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明に係る第１の実施の形態によるＣＭＰ装置の一部の構成を示す断面図である。
【００３３】
ＣＭＰ装置１０は円盤形状のターンテーブル１１を有しており、このターンテーブル１１の下面にはターンテーブル中心軸２４に沿って回転軸（図示せず）が設けられており、この回転軸を介して回転モータ（図示せず）が配置されている。ターンテーブル１１の上面上には研磨クロス１３が載置されている。この研磨クロス１３は、裏張り層２０と、その上に形成されたカバー層２２と、から構成されている。
【００３４】
ターンテーブル１１の上方にはウエハ保持手段としてのウエハ吸着ヘッド１７が配置されている。このウエハ吸着ヘッド１７の上部には吸着ヘッド中心軸２６に沿った回転軸１８が配置されており、この回転軸１８には回転モータ（図示せず）が配置されている。ウエハ吸着ヘッド１７は、平行移動アーム２８を備えた移動手段により矢印の方向に移動可能に構成されている。また、ターンテーブル１１の上方にはスラリー（図示せず）を吐出するノズル（図示せず）が配置されている。
【００３５】
ターンテーブル１１及び研磨クロス１８にはレーザー窓（穴）３０が設けられており、このレーザー窓３０には樹脂製の透明膜（図示せず）が設置されている。レーザー窓３０は、ウエハ吸着ヘッド１７の平行移動的な動きに関係なく、ターンテーブル１１が回転している時間の一部の間、ウエハ吸着ヘッド１７によって保持されるウエハ１４から見えるように位置している。
【００３６】
ターンテーブル１１の下方には発光素子３２及び受光素子（図示せず）が配置されている。ターンテーブル１１が矢印のように回転して発光素子３２の上方にレーザー窓３０が位置した時、発光素子３２により発せられたレーザー光がレーザー窓３０及び透明膜を通してターンテーブル１１の上方に送られるようになっている。発光素子３２、受光素子及びレーザー窓３０等により研磨終点検出装置を構成している。
【００３７】
発光素子３２としては、種々のものを用いることが可能であり、受光素子としては、ウエハ研磨面から反射した光を受け、その光の波長、強度などを観測できるものであれば種々のものを用いることが可能である。例えば、発光素子３２及び受光素子としては、光学式膜厚検出アレイを用いることが好ましいが、それ以外の素子を用いても良く、ダイオードを複数並べたような光学式検出器を用いることも可能である。
【００３８】
光学式膜厚検出アレイの具体的な構造は、ウエハの直径方向へ並べた白色光源（単波長でも可）と、おなじように並べたＣＣＤアレイを有し、光源からウエハ表面へ光を照射し、そこから反射した光をＣＣＤアレイで検出する構成になっている。また、ダイオードからなる光学式検出器の具体的な構成は、ウエハの直径方向へ並べた発光ダイオードと、おなじように並べた反射光を検知するフォトトランジスタを有し、光源からウエハ表面へ光を照射し、そこから反射した光をＣＣＤアレイで検出する構成からなる。
【００３９】
ターンテーブル１１の上方には研磨クロス１３のコンディショニングを行うコンディショナ４１が設けられている。このコンディショナ４１の上部には支持部材を介して平行移動アーム４２が配置されている。コンディショナ４１は、平行移動アーム４２を備えた揺動機構により矢印の方向に移動可能に構成されている。揺動機構は、コンディショナ４１が研磨クロス１３の回転方向に対してほぼ垂直方向に揺れ動くようにする機構である。
【００４０】
なお、揺動機構は、ステッピングモータを用いてコンディショナ４１を矢印のように移動させるものであっても良いし、その他のものを用いても良い。また、コンディショナ４１は、複数枚のウエハを研磨した後又はウエハを研磨しながら、研磨クロス１３の表面を調整するものである。
【００４１】
ＣＭＰ装置１０には制御部（図示せず）が設けられており、この制御部によって揺動機構を制御し、コンディショナ４１の動きを制御するようになっている。図２は、研磨クロス上におけるコンディショナの移動軌跡を示す平面図である。コンディショナの移動軌跡４３は、レーザー窓３０上を通らないようなものである。図２に示すように、レーザー窓３０上を避けるようにコンディショナ４１を移動させる。ここで示している移動軌跡４３は一例であり、これ以外の移動軌跡を用いることも可能である。
【００４２】
図２に示す移動軌跡４３を実現するには、ターンテーブル１１の回転数と平行移動アーム４２によるコンディショナの揺動速度を制御部によって調整することにより行う。つまり、移動軌跡４３を通るように、コンディショナの揺動速度とタイミング、ターンテーブルの回転数及びレーザー窓の位置などを予め設定しておき、その設定通りにコンディショナ及びターンテーブルを動かして研磨クロスを調整する。この際のターンテーブルの回転数は例えば毎分２５回転で、コンディショナは毎分１００往復の速度で揺動する。すなわち、コンディショナは研磨クロス上で一定の軌跡を描く。
【００４３】
上記ＣＭＰ装置において被研磨基板としてのウエハ１４を研磨する場合、まず、ウエハ吸着ヘッド１７の下部にウエハ１４の裏面を真空吸着する。そして、回転モータによってターンテーブル１１を図１に示す矢印の方向に回転させ、ノズルからスラリーを吐出し、そのスラリーを研磨クロス１３の中央付近に滴下する。次に、回転モータによってウエハ吸着ヘッド１７を矢印の方向に回転させ、ウエハ１４の表面（研磨面）を研磨クロス１３に押圧し、さらにウエハ吸着ヘッド１７によってウエハ１４の裏面からエアーにて所定荷重（例えば２．０〜５．０ＰＳＩ）をかけて押圧する。
【００４４】
このようにしてウエハ１４を研磨しながら発光素子３２によって発せられたレーザー光３４を、レーザー窓３０を通してウエハ１４の研磨面に照射し、その研磨面で反射した光を、レーザー窓３０を通して受光素子により受光する。この受光した光の反射率を検知し、ウエハ１４の研磨終点を検出する。この研磨終点時にウエハの研磨を終了させる。
【００４５】
このように複数のウエハを研磨した後、コンディショナ４１を研磨クロス１３に所定荷重（例えば３．０〜６．０ＰＳＩ）をかけて接触させ揺動させる。この際、制御部により揺動機構を前述したように制御することで、コンディショナ４１がレーザー窓３０上を通らないようにしている。このようにして研磨クロス１３の表面が調整される。なお、コンディショナによる研磨クロスの調整は、ウエハの研磨後に限られず、ウエハの研磨中又はウエハを研磨していない時に行うことも可能である。
【００４６】
上記第１の実施の形態によれば、コンディショナ４１がレーザー窓３０上を通らないようにコンディショナ４１の動きを制御しているため、該コンディショナが樹脂製の透明膜を傷つけることを防止できる。その結果、透明膜が失透することを防止できる。従って、研磨終点を検出する際、レーザー窓３０を通して受光素子により受光する光の強度が失透した透明膜によって弱められることがない。このため、この受光した光の反射強度を安定して検知することができ、それにより、ウエハ１４の研磨終点を正確に検出することができる。
【００４７】
図３は、本発明に係る第２の実施の形態によるＣＭＰ装置を説明する模式的な平面図であり、第１の実施の形態によるＣＭＰ装置と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
【００４８】
回転する研磨クロス１３上にコンディショナ４１を載置して研磨クロスの調整を行っている際、レーザー窓３０の位置を検出するセンサー（図示せず）がＣＭＰ装置に設けられている。このセンサーは、研磨クロス上に押し当てられたコンディショナ４１に回転しているレーザー窓３０が接触する直前のタイミングを検出するものである。具体的なセンサーの構成としては、種々のものを用いることが可能であるが、例えば遮光センサーを用いることも可能である。
【００４９】
コンディショナ４１によって研磨クロス１３の表面を調整する際、該コンディショナ４１にかける荷重を制御部（図示せず）によって次のように制御する。
つまり、上記センサーによってレーザー窓３０がコンディショナ４１に接触する直前のタイミングを検出し、レーザー窓３０がコンディショナ４１に接触する時に、該コンディショナが研磨クロス１３へかけている荷重を解除し、レーザー窓３０がコンディショナ下を通過した後に再び研磨クロスへの荷重をかけるようにする。なお、荷重を解除している時はコンディショナの自重（５００ｇ〜１ｋｇ）のみが研磨クロスへかかっている程度である。
【００５０】
上記第２の実施の形態においても第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
すなわち、コンディショナ４１がレーザー窓３０上を通っている時にコンディショナ４１への荷重を解除しているため、該コンディショナが樹脂製の透明膜を傷つけることを防止でき、その結果、透明膜が失透することを防止できる。従って、ウエハ１４の研磨終点を正確に検出することができる。
【００５１】
また、本実施の形態では、荷重を解除している時、コンディショナの自重のみが研磨クロスへかかるようにしているが、コンディショナの自重も含めて完全に荷重をかけないようにすることも可能であり、また、透明膜が失透しない程度の荷重をかけるようにすることも可能である。
【００５２】
また、本実施の形態では、コンディショナ４１がレーザー窓３０上を通っている時にコンディショナ４１への荷重を解除しているが、荷重を解除するのではなく、レーザー窓を避けるようにコンディショナを動かすことも可能である。すなわち、上記センサーによってレーザー窓３０がコンディショナ４１に接近する直前のタイミングを検出し、レーザー窓３０がコンディショナ４１に接触しないように、該コンディショナを研磨クロス１３上で動かす。この際の動きは、図２に示すような移動軌跡４３を採用する必要は必ずしも無く、これ以外の移動軌跡となるようにコンディショナを動かすことも可能である。
【００５３】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。
【００５４】
また、上記実施の形態では、研磨クロスの調整方法、ＣＭＰ装置、ＣＭＰ研磨方法について説明しているが、本発明はこれらに限定されるものではなく、前記研磨クロスの調整方法により調整する工程を経て製造された半導体装置として実施することも可能であり、また、前記研磨クロスの調整方法により調整する工程を経て半導体装置を製造する半導体装置の製造方法として実施することも可能であり、また、前記ＣＭＰ研磨方法により研磨する工程を経て製造された半導体装置として実施することも可能であり、更に、前記ＣＭＰ研磨方法により研磨する工程を経て半導体装置を製造する半導体装置の製造方法として実施することも可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、レーザー窓の透明膜の失透を抑制して研磨終点を正確に検出できる研磨クロスの調整方法、ＣＭＰ研磨方法、ＣＭＰ装置、半導体装置及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態によるＣＭＰ装置の一部の構成を示す断面図である。
【図２】研磨クロス上におけるコンディショナの移動軌跡を示す平面図である。
【図３】本発明に係る第２の実施の形態によるＣＭＰ装置を説明する模式的な平面図である。
【図４】（ａ）は、従来の研磨終点検出装置を備えたＣＭＰ装置の概略を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す３ｂ−３ｂ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
１０…ＣＭＰ装置　　　　　　　　　１１，１１１…ターンテーブル
１３，１１３…研磨クロス　　　　　１４，１１５…ウエハ
１７，１１７…ウエハ吸着ヘッド　　１８，１１８…回転軸
２０…裏張り層　　　　　　　　　　２２…カバー層
２４…ターンテーブル中心軸　　　　２６…吸着ヘッド中心軸
２８…平行移動アーム　　　　　　　３０，１２０…レーザー窓
３２，１２３…発光素子　　　　　　３４…レーザー光
４１，１２４…コンディショナ　　　４２…平行移動アーム
４３…移動軌跡　　　　　　　　　１２５…アーム
【図１】
2004050373.tif 000003
【図２】
2004050373.tif 000004
【図３】
2004050373.tif 000005
【図４】
2004050373.tif 000006