(57)【要約】【課題】  スラリィが検出光の経路に侵入して検出光に悪影響を及ぼさない化学機械研磨装置の実現。【解決手段】  研磨パッド105が貼り付けられたプラテン101と、ウエハ107を研磨パッド105に押し付けるように保持するウエハ保持機構108とを備えるCMP装置であって、プラテンの開口324,325内に位置するようにプラテンに取り付けられる透明部材313と、研磨パッドの穴318に嵌る形状を有し、上面が研磨パッドの上面と略同一の面になるように透明部材にアクリル系接着剤で接着される透明板311とを有する透明ユニットと、透明部材313及び透明板を通して、研磨中のウエハの表面の状態を光学的に検出する光検出器とを備える。【選択図】      図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に研磨パッドが貼り付けられ、研磨時に回転するプラテンと、
研磨時に回転しながら、ウエハを前記研磨パッドに押し付けるように保持するウエハ保持機構とを備え、前記ウエハを研磨する化学機械研磨装置であって、
前記プラテンは、回転に従って前記ウエハの下を通過する開口を備え、
前記研磨パッドは、前記開口に対応する位置に穴を備え、
当該化学機械研磨装置は、
前記研磨パッドの前記穴に嵌る形状及び前記研磨パッドと略同一の厚さを有し、前記プラテンの開口を塞ぐようにアクリル系接着剤で前記プラテンに接着された透明板と、
前記プラテンの開口及び前記透明板を通して、研磨中の前記ウエハの表面の状態を光学的に検出する光検出器とを備えることを特徴とする化学機械研磨装置。
【請求項２】
表面に研磨パッドが貼り付けられ、研磨時に回転するプラテンと、
研磨時に回転しながら、ウエハを前記研磨パッドに押し付けるように保持するウエハ保持機構とを備え、前記ウエハを研磨する化学機械研磨装置であって、
前記プラテンは、回転に従って前記ウエハの下を通過する開口を備え、
前記研磨パッドは、前記開口に対応する位置に穴を備え、
当該化学機械研磨装置は、
前記プラテンの開口内に設けられ、前記プラテンの上面と略同一の上面を有する透明部材と、
前記研磨パッドの前記穴に嵌る形状及び前記研磨パッドと略同一の厚さを有し、前記透明部材の上面にアクリル系接着剤で接着された透明板と、
前記透明部材及び前記透明板を通して、研磨中の前記ウエハの表面の状態を光学的に検出する光検出器とを備えることを特徴とする化学機械研磨装置。
【請求項３】
前記透明部材は、研磨時に前記研磨パッドに供給されるスラリィが前記プラテンの開口から漏れないように、前記プラテンに漏れ防止部材を介して取り付けられている請求項２に記載の化学機械研磨装置。
【請求項４】
前記透明板は、前記プラテンの上面の前記開口の周辺にもアクリル系接着剤で接着される請求項２又は３に記載の化学機械研磨装置。
【請求項５】
表面に研磨パッドが貼り付けられ、研磨時に回転するプラテンと、
研磨時に回転しながら、ウエハを前記研磨パッドに押し付けるように保持するウエハ保持機構とを備え、前記ウエハを研磨する化学機械研磨装置であって、
前記プラテンは、回転に従って前記ウエハの下を通過する開口を備え、
前記研磨パッドは、前記開口に対応する位置に穴を備え、
当該化学機械研磨装置は、
前記プラテンの開口内に位置するように前記プラテンに取り付けられる透明部材と、前記研磨パッドの前記穴に嵌る形状を有し、上面が前記研磨パッドの上面と略同一の面になるように前記透明部材に接着される透明板とを有する透明ユニットと、
前記透明部材及び前記透明板を通して、研磨中の前記ウエハの表面の状態を光学的に検出する光検出器とを備えることを特徴とする化学機械研磨装置。
【請求項６】
前記透明板は、前記透明部材にアクリル系接着剤で接着される請求項５に記載の化学機械研磨装置。
【請求項７】
前記透明ユニットは、前記プラテンの下側から取り付けられる請求項５又は６に記載の化学機械研磨装置。
【請求項８】
前記透明ユニットは、前記プラテンの上側から取り付けられる請求項５又は６に記載の化学機械研磨装置。
【請求項９】
前記透明ユニットは、研磨時に前記研磨パッドに供給されるスラリィが前記プラテンの開口から漏れないように、前記プラテンに漏れ防止部材を介して取り付けられる請求項５から８のいずれか１項に記載の化学機械研磨装置。
【請求項１０】
回転するプラテンの表面に貼り付けられた研磨パッドに、ウエハを押し付けて研磨する化学機械研磨方法であって、
前記プラテンは、回転に従って前記ウエハの下を通過する開口を備え、
前記研磨パッドは、前記開口に対応する位置に穴を備え、
前記研磨パッドの前記穴に嵌る形状及び前記研磨パッドと略同一の厚さを有する透明板を、前記プラテンの開口を塞ぐようにアクリル系接着剤で前記プラテンに接着し、
前記プラテンの開口及び前記透明板を通して、研磨中の前記ウエハの表面の状態を光学的に検出し、
検出した前記ウエハの表面の状態に応じて研磨を停止することを特徴とする化学機械研磨方法。
【請求項１１】
回転するプラテンの表面に貼り付けられた研磨パッドに、ウエハを押し付けて研磨する化学機械研磨方法であって、
前記プラテンは、回転に従って前記ウエハの下を通過する開口を備え、
前記研磨パッドは、前記開口に対応する位置に穴を備え、
前記プラテンの開口内に、前記プラテンの上面と略同一の上面を有する透明部材を配置し、
前記研磨パッドの前記穴に嵌る形状及び前記研磨パッドと略同一の厚さを有する透明板を、前記透明部材の上面にアクリル系接着剤で接着し、
前記透明部材及び前記透明板を通して、研磨中の前記ウエハの表面の状態を光学的に検出し、
検出した前記ウエハの表面の状態に応じて研磨を停止することを特徴とする化学機械研磨方法。
【請求項１２】
前記透明部材は、研磨時に前記研磨パッドに供給されるスラリィが前記プラテンの開口から漏れないように、前記プラテンに漏れ防止部材を介して前記プラテンに取り付ける請求項１１に記載の化学機械研磨方法。
【請求項１３】
前記透明板は、前記プラテンの上面の前記開口の周辺にもアクリル系接着剤で接着する請求項１１又は１２に記載の化学機械研磨方法。
【請求項１４】
回転するプラテンの表面に貼り付けられた研磨パッドに、ウエハを押し付けて研磨する化学機械研磨方法であって、
前記プラテンは、回転に従って前記ウエハの下を通過する開口を備え、
前記研磨パッドは、前記開口に対応する位置に穴を備え、
前記研磨パッドの前記穴に嵌る形状を有する透明板が接着された透明部材を、前記透明部材が前記プラテンの開口内に位置し、前記透明板の上面が前記研磨パッドの上面と略同一の面になるように、前記プラテンに取り付け、
前記透明部材及び前記透明板を通して、研磨中の前記ウエハの表面の状態を光学的に検出し、
検出した前記ウエハの表面の状態に応じて研磨を停止することを特徴とする化学機械研磨方法。
【請求項１５】
前記透明板は、前記透明部材にアクリル系接着剤で接着される請求項１４に記載の化学機械研磨方法。
【請求項１６】
前記透明部材は、前記プラテンの下側から取り付けられる請求項１４又は１５に記載の化学機械研磨方法。
【請求項１７】
前記透明部材は、前記プラテンの上側から取り付けられる請求項１４又は１５に記載の化学機械研磨方法。
【請求項１８】
前記透明部材は、研磨時に前記研磨パッドに供給されるスラリィが前記プラテンの開口から漏れないように、前記プラテンに漏れ防止部材を介して取り付けられる請求項１４から１７のいずれか１項に記載の化学機械研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造プロセスで、ウエハ上の先に形成された層の表面を化学機械研磨(Chemical Mechanical Polishing: CMP)するＣＭＰ装置及びＣＭＰ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体製造プロセスにおいては、ＣＭＰ装置を使用してプロセスの途中でウエハの表面を化学機械研磨（ＣＭＰ）することが行われており、特許文献１及び２などに説明されている。まず、従来のＣＭＰ装置の概略構成を簡単に説明する。
【０００３】
ＣＭＰ装置では、研磨パッドを貼り付けたプラテンを回転させ、研磨パッドにスラリィを供給しながら、ウエハ保持機構に保持されたウエハを回転しながら研磨パッドに押し付けて研磨を行う。ＣＭＰでは、ウエハの表面に形成された絶縁膜や金属膜の層を研磨する。そのため、表面に残された層の厚さを正確に検出して研磨を停止する必要がある。これを終点検出と呼んでいる。
【０００４】
図１は、特許文献１に記載された終点検出の方法を示す図である。図１に示すように、研磨パッド１０５を貼り付けたプラテン１０１を回転し、研磨パッド１０５上にスラリィを供給しながら、その上にウエハ保持機構１０８に保持したウエハ１０７を回転させながら押し付ける。プラテン１０１及び研磨パッド１０５は不透明であるので、研磨中のウエハを観察して、その表面の層の厚さを検出することはできない。そこで、プラテン１０１には、溝１０２と、貫通孔１０３と、スラリィの漏れを防止する透明部材１０４とを設け、研磨パッド１０５には窓１０６を設ける。更に、図の位置にプローブ１０９と光ケーブル１１０が設ける。プローブ１０９からは光ケーブル１１０から送られた光ビームが射出され、研磨中のウエハ１０７の表面に照射される。プラテン１０１が回転すると、１回転毎に図示のような状態になるので、その時に光ビームのウエハの表面での反射光をプローブ１０９で集めて、光ケーブル１１０を介して解析装置に送り、分光反射率を算出して残存する層の膜厚を検出する。
【０００５】
特許文献２も特許文献１に記載された終点検出方法に類似の方法を開示している。いずれにしろ、研磨中のウエハ表面の状態を光学的に検出する方法は、上記のように、プラテン及び研磨パッドが不透明であるので、プラテン及び研磨パッドに透明な穴を設けて、その穴を通して、周期的にウエハの表面を観察及び検査する。
【０００６】
図１の構成では、ガラス製の透明部材１０４を使用するため、研磨中に透明部材１０４がウエハ１０７の表面に接触すると表面を破壊するという問題がある。しかも、研磨パッド１０５は研磨に従って摩耗し、研磨パッド１０５は徐々に薄くなる。そのため、透明部材１０４の上面の位置は研磨パッド１０５の上面の位置より十分に低くなるようにしているが、透明部材１０４の上面とウエハ１０７の表面の間隔が大きくなり、その部分にスラリィが存在するため、ウエハ表面の層の膜厚の検出が難しくなるという問題があった。
【０００７】
そこで、米国特許第６０４５４３９号は、研磨パッド１０５の一部に透明な部分を設け、プラテン１０１に開口を設け、研磨パッド１０５の透明な部分をプラテン１０１の開口に合わせて配置することによりプラテン１０１の開口及び透明な部分を通して研磨中のウエハの表面が観察できるようにした構成を記載している。このような透明な部分を有する研磨パッド１０５は商用化されている。
【０００８】
図２は、このような研磨パッド１０５を使用した場合の、開口部分の断面を示す図である。図示のように、プラテン１０１に開口１１１を設ける。研磨パッド１０５は、研磨パッド１０５に近い材料で作られた透明な部分１１２を有する。研磨パッド１０５の下面に、透明な部分１１２を除いて両面テープ１１３を接着し、透明な部分１１２を開口１１１に合わせて接着する。研磨時には、ウエハ１０７が研磨パッド１０５の上に押し付けられるが、前述のように研磨パッド１０５の表面にはスラリィが供給されるので、ウエハ１０７と研磨パッド１０５の間にスラリィの層１１０が形成される。
【０００９】
図２の構成では、研磨時に開口１１１と透明な部分１１２を通してウエハ１１２の表面の層の膜厚を光学的に検出できる。また、透明な部分１１２は、研磨パッド１０５に近い材料で作られているのでウエハ１０７の表面を損傷することはなく、研磨に従って研磨パッド１０５と同じように薄くなる。また、透明な部分１１２は研磨パッド１０５と一体に作られているので、開口１１１からスラリィが漏れることもない。しかし、透明な部分１１２を有する研磨パッド１０５は、高価であるという問題がある。
【００１０】
そこで、このような研磨パッドを使用しないで、研磨中のウエハ表面の層の膜厚を検出する方法が考えられている。図３は、この方法を行う場合の開口部の断面を示す図であり、（Ａ）は研磨パッドを貼り付けた状態の断面を示し、（Ｂ）は研磨パッドを貼り付ける方法を説明する。図示のように、プラテン１０１に開口を含む穴１２４を設け、その内部に位置するように、透明プラスチックなどで作られた透明部材１２５をネジ１２６でプラテン１０１に固定する。透明部材１２５は、オーリング（Ｏ−ｒｉｎｇ）１２７を介してプラテンに取り付けられており、開口からスラリィが漏れることはない。透明部材１２５の上面は、プラテン１０１の上面とほぼ同じ高さになるようにする。
【００１１】
そして、裏面に両面テープ１２２を貼り付けた透明板１２１を透明部材１２５の上面の部分に貼り付ける。両面テープ１２２は、検出光を散乱するなどの悪影響を及ぼさないように検出光が通過する部分１２３は除かれている。透明板１２１に対応した穴１２８を有する研磨パッド１０５の裏面に両面テープ１１３を貼り付けて、透明板１２１が穴１２８に嵌るように位置合わせして研磨パッド１０５をプラテン１０１の上面に貼り付ける。透明板１２１は、研磨パッド１０５と一緒に研磨に使用されても、研磨に影響しない材料で作られている。一般に、研磨パッド１０５は、ポリウレタン製の上層と発泡ポリウレタン製の下層で構成される２層構造のものが使用されるが、透明板１２１は例えばポリウレタンで作られる。また、研磨パッド１０５及び透明板１２１は、粘着性の高いゴム系の接着剤を塗布した両面テープでプラテン１０１に貼り付けられる。これは、研磨を行うことにより研磨パッド１０５及び透明板１２１が薄くなった時には、プラテン１０１に貼り付けた研磨パッド１０５及び透明板１２１を剥がして新しい研磨パッド１０５及び透明板１２１を貼り付ける必要があるためと、研磨中にスラリィがこの接着部分に侵入するのを防止するためである。
【００１２】
図３の構造は、透明部分を有する研磨パッドを使用しないので比較的低コストである。更に、研磨パッド１０５を貼り付ける時に、穴１２８を透明板１２１に嵌め合わせた上で貼り付けると、図２の研磨パッドを貼り付けるのに比べて、逆に位置合わせが容易であるという利点がある。
【００１３】
【特許文献１】特開平７−５２０３２号公報
【特許文献２】特開平７−２３５５２０号公報
【特許文献３】米国特許第６０４５４３９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記のように、検出光を散乱するなどの悪影響を及ぼさないように、透明板１２１の検出光が通過する部分１２３は、両面テープ１２２を付けないようにする必要がある。このため、透明板１２１に貼り付ける両面テープ１２２は、あらかじめ参照番号１２３で示す部分を切り取った上で、透明板１２１に貼り付けられる。
【００１５】
図３の構造では、透明板１２１と研磨パッド１０５の穴１２８は嵌め合わせ可能な形状とされるが、間に隙間が生じるのは避けられない。上記のように、透明板１２１のプラテン１０１との間には両面テープ１２２が貼り付けられているが、上記の隙間からスラリィが入り、更にスラリィが透明部材１２５と透明板１２１の間に侵入するという問題が発生した。透明部材１２５と透明板１２１の間にスラリィが存在すると、検出光を散乱するなどの悪影響を及ぼす。
【００１６】
透明板１２１をプラテン１０１に接着する面積を大きくすれば、スラリィは透明部材１２５と透明板１２１の間に侵入しにくくなる。しかし、この対策を行うには、透明板１２１を大きくする必要があり、研磨に悪影響を与えるという問題を生じる。
【００１７】
また、研磨パッド１０５は直径が１ｍ以上である場合もあり、限られたスペースで裏面に両面テープが貼り付けられた研磨パッド１０５をプラテン１０１に位置合わせして貼り付けるのはかなり困難な作業である。そのため、研磨パッド１０５を貼り付ける場合、前述のように、図３の構造では穴１２８を透明板１２１に嵌め合わせた上で貼り付けると、図２の研磨パッドを貼り付けるのに比べて、位置合わせが容易であるという利点がある。しかし、これは透明板１２１が所定の位置に所定の方向で正確に接着されている場合であり、貼り付けた透明板１２１の位置や方位がずれていると、逆に研磨パッド１０５の位置及び方位がずれてしまい、正常に貼り付けることができないという問題を生じる。
【００１８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、透明部分を有する研磨パッドを使用しない構成、すなわち透明板を使用する構成を前提として、第１の目的は、スラリィが検出光の経路に侵入して検出光に悪影響を及ぼさない化学機械研磨装置及び方法を実現することであり、第２の目的は透明板を所定の位置及び方位で正確に配置できる化学機械研磨装置及び方法を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
第１の目的を実現するため、本発明の第１の態様の化学機械研磨装置及び方法は、透明板を接着する接着剤としてアクリル系接着剤を使用することを特徴とする。透明板は摩耗した時に交換する必要があるため粘着力の強いゴム系接着剤を使用していたが、アクリル系接着剤を使用しても溶剤などを使用すれば比較的容易に剥がすことができることが分かった。アクリル系接着剤は、透明性が良好であるため、たとえ検出光の経路内に使用しても問題を発生しない。更に、ゴム系接着剤に比べてスラリィの漏れを防止する能力が高いので有利である。透明板を貼り付ける場合には、アクリル系接着剤を有する両面テープを使用する。
【００２０】
透明板をアクリル系接着剤で貼り付ける場合には、各種の構造が可能である。１つは、プラテンに穴を開け、その穴を塞ぐように透明板をアクリル系接着剤でプラテンに貼り付ける。アクリル系接着剤はスラリィの漏れを防止する能力が高いので、この構造でもスラリィはほとんど漏れない。
【００２１】
また、図３の構造で、アクリル系接着剤を有する両面テープを使用するようにしてもよい。この場合、アクリル系接着剤は透明性が良好なので、透明部材と透明板の間にも両面テープを貼り付けることが可能である。また、従来は透明部材と透明板の対向する表面は検出光の散乱を防止するために平滑な面に仕上げていたが、アクリル系接着剤を有する両面テープを使用すると、アクリル系接着剤が２つの面の間を埋めるので、たとえ平滑な面でなくても検出光の散乱を小さくできる。これにより、部品の加工コストを低減できる。
【００２２】
第２の目的を実現するため、本発明の第２の態様の化学機械研磨装置及び方法は、透明板を接着した透明部材をプラテンに着脱するようにする。研磨に悪影響を及ぼさないためには、透明板は研磨パッドと同様な厚さの薄い板にする必要があり、透明板を貼り付ける時に位置決めする機構をプラテン表面に設けるのは難しい。そこで、本発明の第２の態様では、外部で透明板を透明部材に正確に位置決めして接着した上で、透明部材をプラテンに着脱する。透明部材はプラテンの表面に設ける必要はないので、プラテンに正確に位置決めして取り付けることが可能である。第２の態様において、透明板を透明部材に接着するのに、第１の態様と同様に、アクリル系接着剤を使用してもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の第１の態様によれば、スラリィが検出光の経路に侵入することがなくなるので、検出光がスラリィにより散乱されることがなくなり、終点検出などのウエハ表面の状態を光学的に検出する時の精度が向上する。これにより、ＣＭＰプロセスの歩留まりが向上し、半導体デバイスのコストを低減できる。
【００２４】
本発明の第２の態様によれば、透明板が正確な位置及び方位で取り付けられるので、研磨パッドの貼り付けを正確に且つ容易に行えるようになり、ＣＭＰプロセスの作業性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下本発明の実施例を説明するが、透明板の取り付け構造以外は従来の化学機械研磨装置及び方法（ＣＭＰ装置及び方法）と同じであるので、ここでは、透明板の取り付け構造のみを説明する。
【００２６】
図４は、本発明の第１実施例の透明板の取り付け構造を示す図であり、（Ａ）は透明板及び研磨パッドを貼り付けた状態の断面を示し、（Ｂ）は研磨パッドを貼り付ける方法を説明する。
【００２７】
図４に示すように、第１実施例の透明板の取り付け構造では、プラテン１０１に開口２０１を設ける。開口２０１は、プラテン１０１が回転した時に、研磨中のウエハの下を通過してウエハの表面が観察できる位置に設ける。透明板２０２は、ポリウレタンなどの透明で研磨パッドと一緒に使用されても研磨に悪影響を生じない材料で作られ、開口２０１よりある程度大きな、すなわち開口２０１を塞ぐことが可能な形状を有する。透明板２０２は、その下面にアクリル系接着剤を有する両面テープ２０３が貼り付けられた上で、開口２０１を塞ぐように、プラテン１０１の上面に貼り付けられる。そして、透明板２０２が嵌る穴１２８を有する研磨パッド１０５の下面にゴム系接着剤を有する両面テープ１１３を貼り付けて、透明板２０２が穴１２８に嵌るようにして、研磨パッド１０５をプラテン１０１の上面に貼り付ける。
【００２８】
図４の構造では、透明板２０２が開口２０１を塞いでいるだけであるが、アクリル系接着剤が透明板２０２とプラテン１０１の間を接着しているため、スラリィが開口２０１から漏れることはない。また、検出光が通過する透明板２０２の下面に両面テープ２０３が存在するが、両面テープ２０３のベース及びアクリル系接着剤は透明性が良好であるので、検出光に悪影響を及ぼさない。
【００２９】
研磨により透明板２０２及び研磨パッド１０５が摩耗して薄くなった時には、研磨パッド１０５を従来と同様に剥がし、溶剤を使用して透明板２０２を剥がす。
【００３０】
図５は、本発明の第２実施例の透明板の取り付け構造を示す図であり、（Ａ）は透明板及び研磨パッドを貼り付けた状態の断面を示し、（Ｂ）は研磨パッドを貼り付ける方法を説明する。第２実施例は、透明板２１１を透明部材１２５及びプラテン１０１の上面に接着するのに、ゴム系接着剤を有する両面テープの替わりにアクリル系接着剤を有する両面テープ２１２を使用した点が、図３に示した従来例と異なり、他は同じである。
【００３１】
第２実施例の構造では、透明板２１１と透明部材１２５の間の検出光が通過する部分に両面テープ２１２が存在するが、両面テープ２０３のベース及びアクリル系接着剤は透明性が良好であるので、検出光に悪影響を及ぼさない。また、スラリィが透明板２１１と透明部材１２５の間に侵入することもない。
【００３２】
更に、図３に示した従来例では、検出光が散乱しないように、透明部材１２５の上面と透明板の下面を平滑に仕上げており、そのために製造コストが高かった。第２実施例では、透明部材１２５の上面と透明板の下面がアクリル系接着剤を有する両面テープで接着されるため、たとえそれらの表面が十分に平滑でなくてもアクリル系接着剤により埋められるので検出光の散乱を小さくできる。
【００３３】
図６は、この効果を示す図である。図の横軸は透明部材１２５の上面と透明板の下面の粗さＲａであり、縦軸は実際の検出光学系を使用して得られた検出光の強度を相対値で示す。図で限界レベルで示した検出光強度が検出に必要なレベルである。この図から、図３の透明部材１２５の上面と透明板の下面の間に空気層を設ける構成では、透明部材１２５の上面と透明板の下面の粗さＲａは０．３μｍ以下であることが必要であるが、第２実施例では、０．６μｍでも十分な検出光レベルが得られることが分かる。従って、透明部材１２５と透明板の加工コストを低減できる。
【００３４】
図７は、本発明の第３実施例の透明板の取り付け構造を示す図であり、（Ａ）は透明板及び研磨パッドを貼り付けた状態の断面を示し、（Ｂ）は研磨パッドを貼り付ける方法を説明する。第３実施例の構造では、透明部材３１３を外した状態で、透明板３１１をアクリル系接着剤を有する両面テープ３１２で透明部材３１３に正確に接着する。この接着は、例えば組立治具を使用して行う。そして、オーリング３１５を介して、透明部材３１３を下側からプラテン１０１の開口３２４、３２５内に入れて、ネジ３１４を穴３１６に通してネジ穴３１７に結合する。透明部材３１３が穴３２５に嵌ることにより位置決めされるので、透明板３１１は正確な位置に正確な方位で配置できる。後は、同様に、ゴム系接着剤を有する両面テープ１１３が貼り付けられた研磨パッド１０５を、透明板３１１が研磨パッドの穴３１８に嵌るようにして貼り付ける。
【００３５】
第３実施例の構造では、透明板３１１と研磨パッドの穴３１８の間からスラリィが侵入するが、オーリング３１５があるので漏れることはない。また、透明板３１１と透明部材３１３の間はアクリル系接着剤を有する両面テープ３１２で接着されているので、スラリィが侵入することはない。また、第２実施例と同様に、透明板３１１の下面と透明部材３１３の上面はある程度粗くてもよい。
【００３６】
図８は、本発明の第４実施例の透明板の取り付け構造を示す図であり、（Ａ）は透明板及び研磨パッドを貼り付けた状態の断面を示し、（Ｂ）は研磨パッドを貼り付ける方法を説明する。第３実施例では透明部材をプラテンの下側から取り付けたが、第４実施例では透明部材をプラテンの上側から取り付けられるようにして、透明部材の着脱の作業性を改善している。
【００３７】
プラテン１０１に開口４２２及び４２３を設ける。図示のような金属製の取り付け部材４１７を、オーリング４１９を介してネジ４１８でプラテン１０１の開口内に固定する。取り付け部材４１７は、中央に開口４２４、４２５を有し、検出光が通過できるようになっている。また、上面にはネジ穴４２０とゴム製リング４１６が嵌る溝４２１が設けられている。
【００３８】
透明部材４１４は図示のような形状をしており、両側に穴４１５を有する。透明板４１１は、両側に穴４１５より大きな穴４１３を有する。透明部材４１４を外した状態で、透明板４１１をアクリル系接着剤を有する両面テープ４１２で透明部材４１４に正確に接着する。そして、ゴム製リング４１６を介して、透明部材４１４を上側から取り付け部材４１７の開口４２５内に挿入し、ネジ４２６を穴４１３の下に入れて、更に穴４１５に通してネジ穴４２０に結合する。透明部材４１４が開口４２５に嵌ることにより位置決めされるので、透明板４１１は正確な位置に正確な方位で配置できる。後は、同様に、ゴム系接着剤を有する両面テープ１１３が貼り付けられた研磨パッド１０５を、透明板４１１が研磨パッドの穴４２７に嵌るようにして貼り付ける。
【００３９】
なお、第４実施例では、取り付け部材４１７を使用したが、プラテン１０１に取り付け部材４１７に相当する構造を加工するようにしてもよい。
【００４０】
第４実施例は、第３実施例と同様の効果が得られ、しかもプラテン１０１の上側から透明部材４１４の着脱が行えるので作業性がよい。
【００４１】
なお、第４実施例では、透明板４１１に穴４１３が存在するが、ネジ４２６を通すだけの小さな穴であれば研磨には影響しない。
【００４２】
第３及び第４実施例では、透明板を透明部材に接着するのにアクリル系接着剤を有する両面テープを使用したが、検出光の散乱などに影響しないのであれば、どのような接着剤や接着方法を使用してもよく、どのような接着剤や接着方法を使用しても透明板を正確な位置に正確な方位で取り付けるという効果は得られる。
【００４３】
以上、本発明の実施例を説明いたが、形状や材料は各種の変形例が可能であり、更に各実施例の特徴を組み合わせることも可能である。また、研磨中のウエハ表面の状態を光学的に検出する方法も限定されず、どのような方法を使用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上説明したように、本発明によれば、比較的安価な材料を使用して良好な作業性でＣＭＰプロセスを正確に行えるようになるので、ＣＭＰプロセスのスループットを改善できると共にコストを低減でき、更に歩留まりが向上するので、半導体デバイスの製造コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】研磨中のウエハ表面の状態を検出するＣＭＰ装置の従来例の概略構成を示す図である。
【図２】研磨中のウエハ表面の状態を検出するための従来の研磨パッドの構成例を示す図である。
【図３】研磨中のウエハ表面の状態を検出するために透明板を使用する従来の構成を示す図である。
【図４】本発明の第１実施例のＣＭＰ装置の透明板部分の構造を示す図である。
【図５】本発明の第２実施例のＣＭＰ装置の透明板部分の構造を示す図である。
【図６】第２実施例に効果を説明する図である。
【図７】本発明の第３実施例のＣＭＰ装置の透明板部分の構造を示す図である。
【図８】本発明の第４実施例のＣＭＰ装置の透明板部分の構造を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０１…プラテン
１０５…研磨パッド
１１３…両面テープ
２０１…開口
２０２…透明板
２０３…アクリル系接着剤を有する両面テープ
【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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