(57)【要約】      （修正有）【課題】ウェーハの品質（平坦性）が保て、ウェーハエッジ部の過剰磨耗が防げ、リテーナーリングを最適形状に維持できるワーク保持ヘッドを提供する。【解決手段】ワークＷを保持するとともにワークの表面を研磨パッド２０に押し付けるキャリア２４と、キャリアの外周に配置されてワークＷの周囲を包囲するとともに研磨パッド２０に当接されるリング状部材５０と、を備えるワーク保持ヘッド１４。リング状部材５０にはこのリング状部材の下面の水平面に対する傾きを調整できる傾き調整手段８０が設けられる。【選択図】          図２
2005011999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを保持するとともに前記ワークの表面を研磨パッドに押し付けるキャリアと、
前記キャリアの外周に配置されて前記ワークの周囲を包囲するとともに前記研磨パッドに当接されるリング状部材と、を備えるワーク保持ヘッドにおいて、
前記リング状部材の下面が水平面に対して傾いていることを特徴とするワーク保持ヘッド。
【請求項２】
ワークを保持するとともに前記ワークの表面を研磨パッドに押し付けるキャリアと、
前記キャリアの外周に配置されて前記ワークの周囲を包囲するとともに前記研磨パッドに当接されるリング状部材と、を備えるワーク保持ヘッドにおいて、
前記リング状部材には該リング状部材の下面の水平面に対する傾きを調整できる傾き調整手段が設けられていることを特徴とするワーク保持ヘッド。
【請求項３】
ワークを研磨パッドに押し付ける弾性材料からなる保護シートと、
該保護シートの周囲を保持するとともに前記研磨パッドに当接されるリング状部材と、
ワークの領域に該当する部分の保護シートをワークに向けて押し付けるキャリアと、を備えるワーク保持ヘッドにおいて、
前記リング状部材には該リング状部材の下面の水平面に対する傾きを調整できる傾き調整手段が設けられていることを特徴とするワーク保持ヘッド。
【請求項４】
前記傾き調整手段により前記リング状部材下面の内周側が外周側より下方に位置するように調整可能となっている請求項２又は３に記載のワーク保持ヘッド。
【請求項５】
前記傾き調整手段により前記リング状部材下面の外周側が内周側より下方に位置するように調整可能となっている請求項２又は３に記載のワーク保持ヘッド。
【請求項６】
前記リング状部材は、リング状部材本体と、該リング状部材本体の下側に固定されるとともに下面が前記研磨パッドに当接される下リングとより構成され、
前記リング状部材本体と前記下リングとの間隔が前記傾き調整手段により可変となっている請求項２〜５のいずれか１項に記載のワーク保持ヘッド。
【請求項７】
前記傾き調整手段は、前記リング状部材本体と前記下リングとを連結するねじ機構よりなる請求項６に記載のワーク保持ヘッド。
【請求項８】
前記傾き調整手段が円周方向に複数配されている請求項２〜７のいずれか１項に記載のワーク保持ヘッド。
【請求項９】
前記下リングが前記リング状部材本体に対して着脱可能となっている請求項６〜８のいずれか１項に記載のワーク保持ヘッド。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のワーク保持ヘッドを有することを特徴とする研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はワーク保持ヘッド及び該ワーク保持ヘッドを有する研磨装置に係り、特に、化学的機械研磨法（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ  ）によってウェーハ等を研磨するのに好適なワーク保持ヘッド及び該ワーク保持ヘッドを有する研磨装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＭＰによるウェーハの研磨は、回転する研磨パッドにウェーハを回転させながら所定の圧力で押し付け、その研磨パッドとウェーハとの間に研磨剤スラリーを供給することにより行われる。この際、ウェーハは、その周囲をリテーナーリングに包囲されるとともに、その裏面側をキャリアに保持されて研磨パッドに押圧される。
【０００３】
このような従来の基板研磨装置として、各種の工夫をこらした提案がなされている（たとえば、特許文献１参照。）。図５は、従来のウェーハ保持ヘッドの要部の構成を示す正面図である。同図において、各種の材質よりなる保護シート１は、キャリア２の周囲に配置されたリテーナーリングホルダ３に周縁部を接着して取り付けられ、リテーナーリング４は、その保護シート１の下部に接着によって取り付けられる。
【０００４】
このリテーナーリング４により研磨パッド２０を押圧し、ウェーハＷの端部（エッジ部）にかかる衝撃を軽減し、エッジ部の面ダレを生じないようにエッジ部の研磨量を制御している。すなわち、リテーナーリング４を研磨パッド２０に押しつける圧力は、ウェーハＷのエッジ部の形状に大きく影響する。このリテーナーリング４は、通常は下面がフラットになるように製作されていた。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−３１７８１９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、リテーナーリング４の下面をフラットにした場合、リテーナーリング４と研磨パッド２０との間の摺動による発熱により、リテーナーリング４に熱変形を生じたり、リテーナーリング４の下面の微妙な寸法誤差等により、リテーナーリング４の研磨パッド２０を押圧する圧力分布の形態が大きく変化し、リテーナーリング４の内周部分が強く押圧されたり、外周部分が強く押圧されたりする。これらの現象により、ウェーハＷのエッジ部の形状が大きくばらつき、研磨後のウェーハＷの品質を大幅に悪化させることとなる。
【０００７】
また、ウェーハＷの品質がばらついたり、加工中にウェーハＷがリテーナーリング４の下にもぐりこむといった誤動作を生じたりするトラブルが散見されている。
【０００８】
このように、リテーナーリング４の下面の水平に対する傾きは、ウェーハＷのエッジ部やリテーナーリング４自体の圧力分布に影響を与え、ウェーハＷの品質（特にエッジ部の形状）に支配的な要素となる。このため、リテーナーリング４の品質管理はシビアであり、装置整備上での大きな負担となっていた。
【０００９】
また、一旦リテーナーリング４の下面の形状を最適な状態にセットできても、リテーナーリング４の磨耗によりこの状態が長時間維持できないという問題も生じている。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、リテーナーリングと研磨パッドとの接触形態を安定化させて、ウェーハのエッジ部の品質（平坦性）が保て、ウェーハエッジ部の過剰磨耗が防げ、かつ、リテーナーリングを最適形状に維持できる基板研磨装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、ワークを保持するとともに前記ワークの表面を研磨パッドに押し付けるキャリアと、前記キャリアの外周に配置されて前記ワークの周囲を包囲するとともに前記研磨パッドに当接されるリング状部材と、を備えるワーク保持ヘッドにおいて、前記リング状部材の下面が水平面に対して傾いていることを特徴とするワーク保持ヘッドを提供する。
【００１２】
また、本発明は、ワークを保持するとともに前記ワークの表面を研磨パッドに押し付けるキャリアと、前記キャリアの外周に配置されて前記ワークの周囲を包囲するとともに前記研磨パッドに当接されるリング状部材と、を備えるワーク保持ヘッドにおいて、前記リング状部材には該リング状部材の下面の水平面に対する傾きを調整できる傾き調整手段が設けられていることを特徴とするワーク保持ヘッド及び該ワーク保持ヘッドを有する研磨装置を提供する。
【００１３】
また、本発明は、ワークを研磨パッドに押し付ける弾性材料からなる保護シートと、該保護シートの周囲を保持するとともに前記研磨パッドに当接されるリング状部材と、ワークの領域に該当する部分の保護シートをワークに向けて押し付けるキャリアと、を備えるワーク保持ヘッドにおいて、前記リング状部材には該リング状部材の下面の水平面に対する傾きを調整できる傾き調整手段が設けられていることを特徴とするワーク保持ヘッド及び該ワーク保持ヘッドを有する研磨装置を提供する。
【００１４】
本発明によれば、リング状部材、すなわちリテーナリングの下面の水平面に対する傾きを調整できる傾き調整手段が設けられているか、リテーナリングの下面が水平面に対して傾いている。これにより、ウェーハエッジ部等の品質が保て、かつ、リング状部材（リテーナーリング）を最適形状に維持できる。
【００１５】
本発明において、前記傾き調整手段により前記リング状部材下面の内周側が外周側より下方に位置するように調整可能となっていることが好ましい。また、本発明において、前記傾き調整手段により前記リング状部材下面の外周側が内周側より下方に位置するように調整可能となっていることが好ましい。このように、傾き調整手段によってリング状部材（リテーナーリング）下面の内周側と外周側とに積極的に傾斜をつけることができれば、加工中の磨耗等により多少のばらつきを生じても、装置整備上及び品質管理上で負担が軽減できるからである。
【００１６】
また、本発明において、前記リング状部材は、リング状部材本体と、該リング状部材本体の下側に固定されるとともに下面が前記研磨パッドに当接される下リングとより構成され、前記リング状部材本体と前記下リングとの間隔が前記傾き調整手段により可変となっていることが好ましい。このような構成のリング状部材（リテーナーリング）とし、かつ、このような構成の傾き調整手段が採用されれば、本発明の目的とする効果が好適に得られるからである。
【００１７】
また、本発明において、前記傾き調整手段は、前記リング状部材本体と前記下リングとを連結するねじ機構よりなることが好ましい。また、本発明において、前記傾き調整手段が円周方向に複数配されていることが好ましい。このような構成であれば、リング状部材（リテーナーリング）の下面の水平面に対する傾きの微妙なコントロールが可能であり、本発明の目的達成がより確実にできるからである。
【００１８】
また、本発明において、前記下リングが前記リング状部材本体に対して着脱可能となっていることが好ましい。このように、リング状部材の下リングが容易に着脱可能となっていれば、交換作業等の負担が大幅に軽減できるからである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係るワーク保持ヘッド及び該ワーク保持ヘッドを有する研磨装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２０】
図１は、研磨装置１０の全体構成を示す斜視図である。同図に示されるように研磨装置１０は、主として研磨定盤１２と保持ヘッド（ワーク保持ヘッド）１４とで構成されている。
【００２１】
研磨定盤１２は円盤状に形成され、その下面中央には回転軸１６が連結されている。研磨定盤１２は、この回転軸１６に連結されたモータ１８を駆動することにより回転する。また、この研磨定盤１２の上面には研磨パッド２０が貼り付けられており、この研磨パッド２０上に図示しないノズルから研磨剤スラリーが供給される。
【００２２】
ワーク保持ヘッド１４は、  図２に示されるように、主として保持ヘッドの本体（ヘッド本体）２２、キャリア２４、キャリア押圧手段２６、リテーナーリング２８（下リングに相当）、  リテーナーリング押圧手段３０、保護シート５２、エア制御手段等で構成されている。
【００２３】
ヘッド本体２２は円盤状に形成され、その上面中央には回転軸３２が連結されている。ヘッド本体２２は、この回転軸３２に連結された図示しないモータに駆動されて回転する。
【００２４】
キャリア２４は円盤状に形成され、ヘッド本体２２の下部中央に配置されている。キャリア２４の上面中央部には円筒状の凹部３４が形成されている。凹部３４にはヘッド本体２２の軸部３６がピン３８を介して嵌着されている。キャリア２４には、このピン３８を介してヘッド本体２２から回転が伝達される。
【００２５】
また、キャリア２４の上面周縁部にはキャリア押圧部材４０が設けられている。キャリア２４は、このキャリア押圧部材４０を介してキャリア押圧手段２６から押圧力が伝達される。
【００２６】
また、キャリア２４の下面には、保護シート５２にエアを噴射するエア供給経路であるエアの吸引・吹出溝４２が形成されている。この吸引・吹出溝４２には、キャリア２４の内部に形成されたエア流路４４が連通されている。エア流路４４には図示しないエア配管を介して吸気ポンプと給気ポンプが接続されている。吸引・吹出溝４２からのエアの吸引と吹出は、この吸気ポンプと給気ポンプとを切り替えることにより行われる。
【００２７】
上記のエアの吸引・吹出溝４２、エア流路４４、エア配管、吸気ポンプ、給気ポンプ、および、吸気ポンプと給気ポンプとの切り替え手段、等でエア制御手段が構成される。
【００２８】
キャリア押圧手段２６は、  ヘッド本体２２の下面外周部に配置され、  キャリア押圧部材４０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２４に押圧力を伝達する。このキャリア押圧手段２６は、  好ましくはエアの吸排気により膨張収縮するゴムシート製のエアバッグ４６で構成される。エアバッグ４６にはエアを供給するための空気供給機構４８が連結され、この空気供給機構４８には、図示しないポンプから圧送されるエアの圧力を調整するレギュレータ（不図示）が具備される。
【００２９】
リテーナーリング２８は、リング状に形成され、キャリア２４の外周に配置される。このリテーナーリング２８は、ワーク保持ヘッド１４に設けられたリング状部材本体であるホルダ（リテーナーリングホルダ）５０に取り付けられ、その内周部には保護シート５２が張設される。
【００３０】
リング状部材本体であるリテーナーリングホルダ５０はリング状に形成され、図２及び図３に示されるように、その下面には環状の凹部５４が形成されている。一方、リテーナーリング２８の上面には、この凹部５４に嵌合する凸部５６が形成されており、この凸部５６をリテーナーリングホルダ５０の凹部５４に嵌合させることにより、リテーナーリング２８がリテーナーリングホルダ５０に装着される。
【００３１】
リテーナーリングホルダ５０の材質としては、各種金属材料が使用できる。特に研磨剤に対する耐食性、防錆効果等の点より、ステンレス鋼、アルマイト処理したアルミニウム等が好ましく使用できる。
【００３２】
リテーナーリング２８の材質としては、研磨パッド２０により磨耗することを考慮した場合、所定以上の耐磨耗性があり、かつ研磨剤に混入しても不具合を生じさせない材料が好ましく、四フッ化エチレン樹脂等の樹脂材料としては、ＰＥＴ、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等が、ポリイミド系樹脂等の樹脂材料としては、ＰＥＥＫ、ベスペル（商品名）等が使用できる。これらのうち、特にＰＥＥＫが好ましく使用できる。
【００３３】
保護シート５２は、円形状に形成され、複数の孔５２Ａが開けられている。この保護シート５２は、周縁部がリテーナーリング２８とリテーナーリングホルダ５０との間で挟持されることにより、リテーナーリング２８の内側に張設される。すなわち、保護シート５２は、薄い円盤状に形成されており、リテーナーリング２８の取り付け時に、その周縁部をリテーナーリング２８の凸部５６とリテーナーリングホルダ５０の凹部５４との間に挟み込むことにより、リテーナーリング２８の内側に張設される。このように張設することにより、保護シート５２は取り付けと同時に外周方向に引っ張られ、全面に皺なく均一に張設される。
【００３４】
保護シート５２には、後述するボルト５８、５８、…が貫通するための複数の孔（図示略）が開けられている。同様に、保護シート５２には、後述する調整ボルト（雄ねじ部材）８４、８４、…が貫通するための複数の孔（図示略）が開けられている。
【００３５】
キャリア２４の吸引・吹出溝４２により噴出されるエアは、キャリア押圧手段２６により付与された押圧力により、キャリア２４と保護シート５２との間にエア層を形成し、いわゆる静圧軸受の原理（エアーベアリングの原理）により、保護シート５２を介してウェーハＷを研磨パッド２０に押し付ける。
【００３６】
保護シート５２は、キャリア２４の吸引・吹出溝４２によるエア層で形成されたエア動圧分布をウェーハＷに伝達するのに十分な可撓性がある弾性部材であり、かつ、ウェーハＷを傷つけず、汚染しない材料であることが求められる。
【００３７】
また、リテーナーリング２８が磨耗した際にも、これに追随して撓み量が変化できるだけの可撓性があり、かつ、研磨時にウェーハＷと接触し摩擦することに対する充分な強度が求められる。
【００３８】
保護シート５２の強度が不足すると、保護シート５２が破損したり、保護シート５２に皺が生じ、正常な研磨作業が困難となる。一方、保護シート５２の強度が大きすぎると、可撓性が不足し、リテーナーリング２８が磨耗した際に、これに追随できなくなる。その結果、リテーナーリング２８の交換頻度が増える。
【００３９】
ところで、ウェーハＷには、ノッチタイプとオリフラタイプとの２種類がある。オリフラタイプの場合、オリフラ部の影響を少なくするには、保護シート５２の硬度は高いことが好ましい。
【００４０】
一方、ノッチタイプの場合、研磨時にウェーハＷとの摩擦に耐え得る充分な強度がある限りにおいて、保護シート５２の硬度は低いことが好ましい。すなわち、保護シート５２の可撓性が大きければ、保護シート５２のリテーナーリング２８への取り付け位置をウェーハＷの上面より充分高くできる。これにより、リテーナーリング２８の磨耗量が大きくても使用可能となり、リテーナーリング２８の交換頻度を減らせる。
【００４１】
保護シート５２の強度を最適にするためには、以下のように処置する必要がある。保護シート５２の硬度を一定とした場合、ウェーハＷの押圧力が高い状態の際には、保護シート５２の厚さを大きくして、保護シート５２の破損、保護シート５２の皺発生に対処し、ウェーハＷの押圧力が低い状態の際には、保護シート５２の厚さを小さくして、リテーナーリング２８が磨耗に追随できるようにする。
【００４２】
一方、保護シート５２の厚さを一定とした場合、ウェーハＷの押圧力が高い状態の際には、保護シート５２の硬度を高くして、保護シート５２の破損、保護シート５２の皺発生に対処し、ウェーハＷの押圧力が低い状態の際には、保護シート５２の硬度を低くして、リテーナーリング２８が磨耗に追随できるようにする。
【００４３】
保護シート５２と研磨パッド２０との関係で考えると、研磨パッド２０が柔らかく、ウェーハＷの押圧力が高い場合には、保護シート５２の硬度を低くし、保護シート５２の厚さを大きくすべきである。ただし、この場合でも、オリフラタイプの場合には、保護シート５２の硬度を高くし、保護シート５２の厚さを小さくして弾力性を確保すべきである。
【００４４】
一方、研磨パッド２０が硬く、ウェーハＷの押圧力が低い場合には、保護シート５２の硬度を低くし、保護シート５２の厚さを小さくすべきである。これにより、ウェーハＷの外周部まで押圧でき、保護シート５２の張りむらも少なく、ウェーハＷのエッジに加わる衝撃力も少ない。ただし、この場合でも、オリフラタイプの場合には、オリフラ部の影響が出にくい硬度の高い保護シート５２を使用すべきである。
【００４５】
このように対処するためには、保護シート５２の硬度を適正な範囲とする必要がある。保護シート５２の硬度が高過ぎると、ウェーハＷの裏面に傷をつける可能性が高くなり、保護シートとしての機能を発揮できない。一方、保護シート５２の硬度が低すぎると、保護シート５２に皺を生じ、研磨量が部分的にバラツキ、正常な研磨作業が困難となる。
【００４６】
保護シート５２の厚さは、  ０．１〜２ｍｍであることが好ましい。保護シート５２の厚さが２ｍｍ超では、ウェーハＷの外周部付近において、保護シート５２の曲率半径が大きくなり、ウェーハＷの外周部を適正な押圧力で研磨できず、正常な研磨作業が困難となる。
【００４７】
一方、保護シート５２の厚さが０．１ｍｍ未満では、保護シート５２の強度を維持するために、保護シート５２のＪＩＳ−Ａ硬度を高くせざるを得ず、その結果、  ウェーハＷの裏面に傷をつける可能性が高くなり、保護シートとしての機能を発揮できない。
【００４８】
特に、ゴム系の材料では、強度が低いため、厚さを大きくして強度を維持することになるが、保護シート５２の厚さが２ｍｍ超では、保護シート５２の曲率半径が大きくなるとともに曲率中心も外側へ移動する。そのため、ウェーハＷの外周部を適正な押圧力で研磨できず、正常な研磨作業が困難となる。
【００４９】
またポリイミド系の材料では、保護シート５２の厚さが０．１ｍｍ未満でも一応研磨作業はできるが、保護シート５２のわずかな傷でも裂けやすく、好ましくない。
【００５０】
通常、ウェーハＷの押圧力は２０〜７０ｋＰａの範囲が採用されている。たとえば、外形が３００ｍｍのウェーハＷを７０ｋＰａの押圧力で研磨する場合、ＪＩＳ−Ａ硬度が９０で厚さが１ｍｍの保護シート５２を使用できる。
【００５１】
保護シート５２の材質としては、ゴム系の材料としては、クロロプレンゴムやニトリルゴム等が、四フッ化エチレン樹脂等の樹脂材料としては、ＰＥＴ、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等が、ポリイミド系樹脂等の樹脂材料としては、ＰＥＥＫ、ベスペル（商品名）等が使用できる。
【００５２】
リテーナーリング２８は、その凸部５６をリテーナーリングホルダ５０の凹部５４に嵌合させた後、ボルト５８、５８、…でねじ止めすることにより、リテーナーリングホルダ５０に固定される。このため、リテーナーリング２８には、一定の間隔でねじ穴６０、６０、…が形成され、リテーナーリングホルダ５０には一定の間隔で貫通穴６２、６２、…が形成されている。
【００５３】
また、リテーナーリング２８に形成された凸部５６と、リテーナーリングホルダ５０に形成された凹部５４は、それぞれ内周側の壁面５４Ａ、５６Ａがテーパ状に形成されており（テーパ部分を有し）、これにより嵌合作業が容易にできるようにされている。
【００５４】
図２に示されるように、保護シート５２が張設されたキャリア２４の下部には、キャリア２４と保護シート５２との間にエア層が形成される。ウェーハＷは、このエア溜り部７４を介してキャリア２４に押圧される。このエア溜り部７４は、キャリア２４の吸引・吹出溝４２からエアを吹出すことにより内圧が高められる。また、保護シート５２に形成された孔５２Ａは、ウェーハＷを保持して搬送する際には吸着用の孔として作用し、研磨時には、  エアの噴き出し用の孔として作用する。
【００５５】
リテーナーリングホルダ５０は、リング状に形成された取付部材６４にスナップリング６６を介して取り付けられている。スナップリング６６は、リング状に形成され、その内周部には図３に示されるように、溝６６Ａが形成されている。このスナップリング６６には切割りが形成されており、これにより拡縮可能に形成されている。リテーナーリングホルダ５０と取付部材６４は、その上端部外周と下端部外周に形成された外周フランジ部５０Ａ、６４Ａをスナップリング６６に形成された溝６６Ａに嵌合させることにより、互いに一体化されて固定される。
【００５６】
また、リテーナーリングホルダ５０の内周部には内周フランジ部５０Ｂが形成されており、この内周フランジ部５０Ｂにキャリア２４の外周部に形成されたフランジ部２４Ａが緩挿されている。これにより、キャリア２４と保護シート５２との間にエア層が形成される。
【００５７】
取付部材６４には、図２のリテーナーリング押圧部材６８が連結されている。リテーナーリング２８は、このリテーナーリング押圧部材６８を介してリテーナーリング押圧手段３０からの押圧力が伝達される。
【００５８】
リテーナーリング押圧手段３０は、ヘッド本体２２の下面の中央部周縁に配置され、  リテーナーリング押圧部材６８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２８を研磨パッド２０に押し付ける。このリテーナーリング押圧手段３０も、好ましくはキャリア押圧手段２６と同様にゴムシート製のエアバッグ７０で構成される。エアバッグ７０にはエアを供給するための空気供給機構７２が連結され、この空気供給機構７２には、図示しないポンプから圧送されるエアの圧力を調整するレギュレータ（不図示）が具備される。
【００５９】
次に、本発明の特徴部分である傾き調整手段８０について説明する。既述の図３及び図４に示されるように、傾き調整手段８０は、リテーナ（リング状部材本体であるリテーナーリングホルダ５０と下リングであるリテーナリング２８）に設けられており、リテーナーリングホルダ５０に設けられるねじ孔８２と、ねじ孔８２に螺合する調整ボルト８４と、リテーナリング２８の上面に面一になるように嵌め込まれ、調整ボルト８４の先端に当接する当て板８６と、より構成される。なお、図４は、傾き調整手段８０の平面配置を示す要部平面図である。
【００６０】
図３及び図４に示されるように、傾き調整手段８０は、リテーナーリングホルダ５０とリテーナリング２８とを固定するボルト５８の内周側に設けられている。図３の状態で、調整ボルト８４をねじ孔８２にねじ込むと、調整ボルト８４の先端が当て板８６を介してリテーナリング２８の上面を押圧することとなる。これにより、リテーナリング２８下面の内周側が外周側より下方に位置するようにリテーナリング２８が弾性変形する。このリテーナリング２８下面の内周側端縁と外周側端縁との高低差は、たとえば０．１ｍｍとすることができる。
【００６１】
なお、当て板８６がリテーナリング２８の上面に嵌め込まれている理由は、リテーナリング２８が縦弾性係数の低い材質で形成されているのが一般的であることより（たとえば、ＰＥＥＫ等）、調整ボルト８４の先端が当接する部分の局所変形を避けるためである。当て板８６には、たとえばステンレス鋼が好ましく使用できる。
【００６２】
以上の構成が効果を発揮できるためには、図４に示されるように、傾き調整手段８０が円周方向に等間隔で配されていることが好ましい。そして、各傾き調整手段８０において、調整ボルト８４の締め込み量が均一になるように調整することが好ましい。なお、傾き調整手段８０配設箇所は、図４に示されるように、ボルト５８と１対１対応とせずともよく、ボルト５８よりも密に配する構成であってもよい。
【００６３】
以上に説明した傾き調整手段８０とは異なり、図４に想像線で示されるように、傾き調整手段８１が、リテーナーリングホルダ５０とリテーナリング２８とを固定するボルト５８の外周側に設けられている構成をも採用できる。この場合には、調整ボルト８４の先端が当て板８６を介してリテーナリング２８の上面を押圧し、これにより、リテーナリング２８下面の外周側が内周側より下方に位置するようにリテーナリング２８が弾性変形する。このリテーナリング２８下面の内周側端縁と外周側端縁との高低差は、たとえば０．１ｍｍとすることができる。以上のような傾き調整手段８０（又は傾き調整手段８１）を採用して加工を連続して長時間行った場合、リテーナリング２８の下面が磨耗して水平な状態となることもある。その場合には、更に調整ボルト８４を締め込み、リテーナリング２８を好ましい形状に弾性変形させればよい。
【００６４】
前記のごとく構成された研磨装置１０のウェーハ研磨方法は次のとおりである。
【００６５】
まず、ウェーハＷをワーク保持ヘッド１４で保持して研磨パッド２０上に載置する。この際、キャリア２４の下面に形成された吸引・吹出溝４２を用いウェーハＷを吸引保持する。この吸引のため、保護シート５２には複数の孔５２Ａが形成されている（図３参照）。この孔５２Ａを介してウェーハＷを吸引保持する。
【００６６】
次に、図示しないポンプからエアバック４６、７０にエアを供給する。これと同時にキャリア２４の吸引・吹出溝４２からエアを吹出する。これにより、エア溜り部７４の内圧が高くなるとともにエアバッグ４６、７０が膨らみ、ウェーハＷとリテーナーリング２８が所定の圧力で研磨パッド２０に押し付けられる。この状態で研磨定盤１２を図１Ａ方向に回転させるとともに、ワーク保持ヘッド１４を図１Ｂ方向に回転させる。そして、その回転する研磨パッド２０上に図示しないノズルからスラリを供給する。これにより、ウェーハＷの下面が研磨パッド２０により研磨される。
【００６７】
なお、保護シート５２には複数の孔５２Ａが形成されているため（図３参照）、エア溜り部７４に供給されたエアは、この孔５２Ａから保護シート５２を介してウェーハＷの裏面を押圧する。エア層の中に存在する保護シート５２とウェーハＷの裏面との間には、直接の押圧力は働かない。したがって、保護シート５２の厚さムラがウェーハＷの加工精度には影響を与えない。
【００６８】
また、保護シート５２には吸着用に複数の孔５２Ａが形成されているため、保護シート５２とウェーハＷの裏面との間には薄いエア層ができるが、保護シート５２とウェーハＷとの間にはエアの流れがほとんどなく、またエアの流れがあったとしても、エア量は非常に少ないので、スラリーの凝集が起らない。
【００６９】
このように、本実施の形態の研磨装置１０によれば、リテーナリングの下面の水平面に対する傾きを調整できる傾き調整手段が設けられていることにより、ウェーハエッジ部等の品質が保て、かつ、リテーナーリングを最適形状に維持できる。
【００７０】
また、本実施の形態の研磨装置１０では、リテーナーリング２８の上面に凸部５６が形成されるため、リテーナーリングの強度、耐久性を向上させることができる。
【００７１】
なお、本実施の形態では、保護シート５２を挟持したリテーナーリング２８とリテーナーリングホルダ５０とをボルト５８で固定しているが、接着剤で接着して固定してもよい。
【００７２】
以上、本発明に係る基板研磨装置の実施形態の例について説明したが、本発明は上記実施形態の例に限定されるものではなく、各種の態様が採り得る。
【００７３】
たとえば、実施形態の例では、キャリア２４を保護シート５２の上方に配し、エアの圧力を使用してウェーハＷを押圧する構成としたが、キャリア２４を保護シート５２に物理的に接触させてウェーハＷを押圧する構成とすることもできる。
【００７４】
また、実施形態の例では、傾き調整手段８０がねじ孔８２（雌ねじ）と調整ボルト８４（雄ねじ）との組み合わせ等で構成されているが、これ以外のねじ機構、たとえば、差動ねじを採用することもできる。
【００７５】
また、リテーナーリング２８に保護シート５２を接着剤で接着して固定したものを多数準備しておき、これをワンタッチでリテーナーリングホルダ５０に取り付ける構成を採用してもよい。この場合、リテーナーリング２８とリテーナーリングホルダ５０との間には円周方向のスラスト力が加わるが、上下方向に引き離す力は殆ど働かないことより、リテーナーリング２８とリテーナーリングホルダ５０との間に円周方向のスラスト力が伝達できる構造を採用し、上下方向の固定を簡単なピン部材等で行う構成が採用できる。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、リング状部材、すなわちリテーナリングの下面の水平面に対する傾きを調整できる傾き調整手段が設けられているか、リテーナリングの下面が水平面に対して傾いている。これにより、ウェーハエッジ部等の品質が保て、かつ、リング状部材（リテーナーリング）を最適形状に維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】基板研磨装置の全体構造を示す斜視図
【図２】ワーク保持ヘッドの構成を示す縦断面図
【図３】保護シートの挟持部の構成を示す断面図
【図４】傾き調整手段の平面配置を示す要部平面図
【図５】従来のウェーハ保持ヘッドの要部の構成を示す正面図
【符号の説明】
１０…研磨装置、１２…研磨定盤、１４…ワーク保持ヘッド、２０…研磨パッド、２４…キャリア、２８…リテーナーリング（下リング）、４２…吸引・吹出溝、４４…エア流路、４６…エアバッグ、４８…空気供給機構、５０…リテーナーリングホルダ（リング状部材本体）、５２…保護シート、７２…空気供給機構、７４…エア溜り部、８０…傾き調整手段、８２…ねじ孔（雌ねじ部材）、８４…調整ボルト（雄ねじ部材）、８６…当て板、Ｗ…ウェーハ
【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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