(57)【要約】【課題】メタル膜などを有するウェーハの電解研磨において、ウェーハへの安定した通電状態を維持できる化学的機械研磨装置及びこれに対応したウェーハを提供する。【解決手段】スラリーを供給しながら、表面に導電性膜が形成されたウェーハＷを研磨パッド２０に押付けるとともに、ウェーハと研磨パッドとの間に電圧を印加して電解作用を行わせながら表面を平坦化する化学的機械研磨装置である。ウェーハＷに給電する電極１５が、ＪＩＳ  Ｋ６２５３で規定されるゴム硬度９０以下の部材よりなる基部１５Ａと、基部の表面に設けられる電気抵抗が１００Ω以下の導電層１５Ｂよりなる。【選択図】      図６
2005317625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラリーを供給しながら、表面に導電性膜が形成されたウェーハを研磨パッドに押付けるとともに、前記ウェーハと前記研磨パッドとの間に電圧を印加して電解作用を行わせながら前記表面を平坦化する化学的機械研磨装置において、
前記ウェーハに給電する電極が、ＪＩＳ  Ｋ６２５３で規定されるゴム硬度９０以下の部材よりなる基部と、該基部の表面に設けられる電気抵抗が１００Ω以下の導電層とよりなることを特徴とする化学的機械研磨装置。
【請求項２】
スラリーを供給しながら、表面に導電性膜が形成されたウェーハを研磨パッドに押付けるとともに、前記ウェーハと前記研磨パッドとの間に電圧を印加して電解作用を行わせながら前記表面を平坦化する化学的機械研磨装置において、
前記ウェーハに給電する電極が、ＪＩＳ  Ｋ６２５３で規定されるゴム硬度９０以下であり、かつ、電気抵抗が１００Ω以下の部材よりなることを特徴とする化学的機械研磨装置。
【請求項３】
スラリーを供給しながら、表面に導電性膜が形成されたウェーハを研磨パッドに押付けるとともに、前記ウェーハと前記研磨パッドとの間に電圧を印加して電解作用を行わせながら前記表面を平坦化する化学的機械研磨装置において、
前記ウェーハに給電する電極が、電気抵抗が１００Ω以下の導電性繊維又は電気抵抗が１００Ω以下の導電性ファイバーよりなることを特徴とする化学的機械研磨装置。
【請求項４】
前記電極が前記ウェーハの周縁部と接触する構造となっており、該電極の先端部分に絶縁材料が設けられている請求項１〜３のいずれか１項に記載の化学的機械研磨装置。
【請求項５】
前記電極の先端部分がスラリー封止構造となっている請求項４に記載の化学的機械研磨装置。
【請求項６】
前記電極が前記ウェーハの裏面と接触する構造となっている請求項１〜３のいずれか１項に記載の化学的機械研磨装置。
【請求項７】
前記ウェーハの裏面を吸着保持する保持ヘッドを備えている請求項１〜６のいずれか１項に記載の化学的機械研磨装置。
【請求項８】
表面に化学的機械研磨により平坦化される導電性膜が形成されたウェーハにおいて、
裏面に導電層が形成されるとともに、該導電層と前記表面の導電性膜とを電気抵抗が１００Ω以下の状態で導通させるコンタクト層が形成されていることを特徴とするウェーハ。
【請求項９】
前記コンタクト層は前記ウェーハを貫通して形成されている請求項８に記載のウェーハ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は化学的機械研磨装置及びウェーハに係り、 特に、電解作用を併用する化学的機械研磨（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing ）に好適な化学的機械研磨装置及びウェーハに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体技術の発展により、デザインルールの微細化、多層配線化が進み、またコスト低減を進める上においてウェーハの大口径化も進行してきている。このようなデザインルールの微細化により、リソグラフィー工程におけるステッパーの焦点深度が益々浅くなり、ウェーハ表面の微細な凹凸によって、規定の配線幅が正確に得られなくなってきた。
【０００３】
このため、各配線層毎に表面の平坦化処理が行われるようになってきた。この平坦化処理には化学的機械研磨（ＣＭＰ）装置が用いられている。これは微細砥粒と薬剤の混入したスラリーをかけながら、平坦化するウェーハの表面を回転する研磨パッドに押付けて、化学的作用と機械的作用との複合作用でウェーハを研磨するもので、特にＣｕ配線やＷプラグ等の金属膜の平坦化に近年検討されるようになってきた。
【０００４】
このＣｕ膜を除去するＣＭＰにおいて、研磨の除去効率の向上、及び表面粗さの低減などをねらいとして、ワークであるＣｕ膜付ウェーハと研磨定盤との間に電圧を印加することによって研磨する電解ＣＭＰ装置も提案されている（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００５】
この提案は、基板がリテーナリング内を移動して（たとえば、オービタル運動して）、基板外周の金属膜が電極と接する構成を採る電解研磨に関するものである。
【特許文献１】特開２００３−３４７２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の構成では、以下の説明する間題を生じる。
【０００７】
たとえば、リテーナリングの内周面にウェーハの導電性膜用の正電極を配置した場合、研磨パッドが回転する際に、研磨パッド上に滞留するスラリーをリテーナリングの内周面でせき止めることとなり、リテーナリングの内周面に沿ってスラリーが這い上がるので、スラリーを介して正電極と負電極とがショートしてしまう。
【０００８】
また、リテーナリングの内部でウェーハが移動する（たとえば、オービタル運動する）状況は、研磨条件によって変化する。たとえば、ウェーハの回転数が大きいときや、研磨パッドとウェーハとの摩擦力が大きいときなどでは、ウェーハはリテーナリングの内部で必ずしも安定した運動軌跡をとらない。そのため、ウェーハの通電は断続的な状態になり、安定した電解研磨を行うことは難しい。
【０００９】
更に、上記従来の構成では、ウェーハの導電性膜用の正電極とウェーハとの接触が一様になりにくい。この場合、場所によって電気抵抗が変化し、ウェーハ外周部での電解溶出むらを生じ、被加工面の均一性を大きく阻害する。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、メタル膜などを有するウェーハの電解研磨において、ウェーハへの安定した通電状態を維持できる化学的機械研磨装置及びこれに対応したウェーハを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、請求項１に係る本発明は、スラリーを供給しながら、表面に導電性膜が形成されたウェーハを研磨パッドに押付けるとともに、前記ウェーハと前記研磨パッドとの間に電圧を印加して電解作用を行わせながら前記表面を平坦化する化学的機械研磨装置において、前記ウェーハに給電する電極が、ＪＩＳ  Ｋ６２５３で規定されるゴム硬度９０以下の部材よりなる基部と、該基部の表面に設けられる電気抵抗が１００Ω以下の導電層とよりなることを特徴とする化学的機械研磨装置を提供する。
【００１２】
請求項１に係る本発明によれば、ウェーハに給電する電極が、ＪＩＳ  Ｋ６２５３で規定されるゴム硬度９０以下の部材よりなる基部と、この表面に設けられる電気抵抗が１００Ω以下の導電層とよりなるので、電極とウェーハとの接触が一様になり、ウェーハへの安定した通電状態を維持できる。すなわち、軟質な基部と導電層よりなる電極は、リテーナリングの内部でウェーハが移動する状態であっても、基部が変形してウェーハと良好にコンタクトする。
【００１３】
請求項２に係る本発明は、スラリーを供給しながら、表面に導電性膜が形成されたウェーハを研磨パッドに押付けるとともに、前記ウェーハと前記研磨パッドとの間に電圧を印加して電解作用を行わせながら前記表面を平坦化する化学的機械研磨装置において、前記ウェーハに給電する電極が、ＪＩＳ  Ｋ６２５３で規定されるゴム硬度９０以下であり、かつ、電気抵抗が１００Ω以下の部材よりなることを特徴とする化学的機械研磨装置を提供する。
【００１４】
請求項２に係る本発明によれば、ウェーハに給電する電極が、ＪＩＳ  Ｋ６２５３で規定されるゴム硬度９０以下であり、かつ、電気抵抗が１００Ω以下の部材よりなるので、電極とウェーハとの接触が一様になり、ウェーハへの安定した通電状態を維持できる。すなわち、軟質な電極は、リテーナリングの内部でウェーハが移動する状態であっても、電極自体が変形してウェーハと良好にコンタクトする。
【００１５】
請求項３に係る本発明は、スラリーを供給しながら、表面に導電性膜が形成されたウェーハを研磨パッドに押付けるとともに、前記ウェーハと前記研磨パッドとの間に電圧を印加して電解作用を行わせながら前記表面を平坦化する化学的機械研磨装置において、前記ウェーハに給電する電極が、電気抵抗が１００Ω以下の導電性繊維又は電気抵抗が１００Ω以下の導電性ファイバーよりなることを特徴とする化学的機械研磨装置を提供する。
【００１６】
請求項３に係る本発明によれば、ウェーハに給電する電極が、電気抵抗が１００Ω以下の導電性繊維又は導電性ファイバーよりなるので、電極とウェーハとの接触が一様になり、ウェーハへの安定した通電状態を維持できる。すなわち、導電性繊維又は導電性ファイバーよりなる電極は、リテーナリングの内部でウェーハが移動する状態であっても、電極が追随してウェーハと良好にコンタクトする。
【００１７】
請求項４に係る本発明は、前記電極が前記ウェーハの周縁部と接触する構造となっており、該電極の先端部分に絶縁材料が設けられていることを特徴とする。請求項４に係る本発明によれば、電極がウェーハの周縁部と接触する構造となっているので、電極がウェーハと良好にコンタクトする。また、電極の先端部分に絶縁材料が設けられているので、負電極とのショートが避けられる。
【００１８】
請求項５に係る本発明は、前記電極の先端部分がスラリー封止構造となっていることを特徴とする。請求項５に係る本発明によれば、電極が導電性繊維又は導電性ファイバーよりなるものであっても、電極の先端部分がスラリー封止構造となっているので、スラリーの混入による不具合の発生を防止できる。
【００１９】
請求項６に係る本発明は、前記電極が前記ウェーハの裏面と接触する構造となっていることを特徴とする。請求項６に係る本発明によれば、電極がウェーハの裏面と接触することにより、電極がウェーハと良好にコンタクトする。
【００２０】
請求項７に係る本発明は、前記ウェーハの裏面を吸着保持する保持ヘッドを備えていることを特徴とする。請求項７に係る本発明によれば、ウェーハの裏面を吸着保持する保持ヘッドを備えているので、ウェーハの保持及びウェーハと電極とのコンタクトが良好になる。
【００２１】
請求項８に係る本発明は、表面に化学的機械研磨により平坦化される導電性膜が形成されたウェーハにおいて、裏面に導電層が形成されるとともに、該導電層と前記表面の導電性膜とを電気抵抗が１００Ω以下の状態で導通させるコンタクト層が形成されていることを特徴とするウェーハを提供する。
【００２２】
請求項８に係る本発明によれば、裏面に導電層が形成されるとともに、この導電層と表面の導電性膜とを導通させるコンタクト層が形成されているので、ウェーハの裏面に電極を配することができ、ウェーハの保持及びウェーハと電極とのコンタクトが良好になる。
【００２３】
請求項９に係る本発明は、前記コンタクト層は前記ウェーハを貫通して形成されていることを特徴とする。請求項９に係る本発明によれば、コンタクト層がウェーハを貫通して形成されることにより、裏面の導電層と表面の導電性膜との導通を確実にできる。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように、本発明によれば、ウェーハに給電する電極とウェーハとの接触が一様になり、ウェーハへの安定した通電状態を維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、添付図面に従って、本発明に係る化学的機械研磨装置及びウェーハの好ましい実施の形態（第１実施形態）について詳説する。なお、各図において、同一の部材については同一の番号又は記号を付している。
【００２６】
図１は、化学的機械研磨装置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化学的機械研磨装置１０は、主として研磨定盤１２とウェーハ保持ヘッド１４とで構成されている。
【００２７】
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上にスラリー供給ノズル３７（図２参照）からスラリーが供給される。
【００２８】
なお、この研磨定盤１２の近傍には、図示しないドレッシング装置が設けられている。ドレッシング装置は、旋回自在なアームを備えており、このアームの先端に設けられたドレッサによって研磨定盤１２上の研磨パッド２０をドレッシングする。
【００２９】
図２は、化学的機械研磨装置１０の拡大断面図である。図２において、化学的機械研磨装置１０には、ウェーハＷと研磨パッド２０との間に電圧を印加する電圧印加手段としての直流電源１１と、研磨パッド２０にスラリー３７Ｓを供給するスラリー供給ノズル３７と、ウェーハ保持ヘッド１４のウェーハ保持面及び研磨パッド２０の裏面に貼られた導電性フィルム１１Ａ、１１Ｂ等が設けられている。
【００３０】
研磨定盤１２は、既述のようにモータ１８によって回転される。また、ウェーハ保持ヘッド１４も図示しないモータによって回転されるとともに、下方に押圧されてウェーハＷを研磨パッド２０に押付けるようになっている。また、研磨パッド２０には無数の小さな孔２０ｂが形成され、スラリー３７Ｓが孔２０ｂ内に染み込んでいる。
【００３１】
ウェーハ保持ヘッド１４は、図２に示されるように、主としてヘッド本体２２、リテーナーリング２８で構成されている。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２２Ａが連結されている。ウェーハ保持ヘッド１４は、この回転軸２２Ａに連結された図示しないモータに駆動されて回転する。
【００３２】
リテーナーリング２８は、リング状に形成され、ヘッド本体２２の外周に配置される。このリテーナーリング２８の内周部に導電性フィルム１１Ａが張設される。
【００３３】
直流電源１１は、その陽極側がウェーハ保持ヘッド１４の導電性フィルム１１Ａに接続され、陰極側が研磨パッド２０の裏面に貼られた導電性フィルム１１Ｂに接続されて、ウェーハＷと研磨パッド２０の裏面との間に電位差を発生させている。
【００３４】
次に、この化学的機械研磨装置１０で使用されるウェーハＷについて説明する。図３は、処理前のウェーハＷの断面図である。このウェーハＷには、予め導電材よりなるコンタクト層ＷＣ、ＷＣがウェーハＷを貫通して形成されている。このコンタクト層ＷＣの電気抵抗は、１００Ω以下であることが好ましい。
【００３５】
図４は、ウェーハＷの処理方法のフローを説明する説明図である。図４（ａ）において、ウェーハＷの表面Ｗ１に導電性膜、具体的には、Ｃｕ膜を形成する。このＣｕ膜の形成方法としては、スパッタリングやメッキ等の公知の手段が採用できる。この際ウェーハＷの裏面Ｗ２には、導電性膜を形成しない。
【００３６】
次いで、図４（ｂ）において、ウェーハＷの表面Ｗ１に保護テープＰ１を貼る。保護テープＰ１としては、ウェーハＷの裏面Ｗ２に導電層を形成する際に、ウェーハＷの表面Ｗ１を保護できるものであれば、公知の各種テープ材が使用できる。
【００３７】
次いで、図４（ｃ）において、ウェーハＷの裏面Ｗ２に導電層を形成する。導電層（この場合はＣｕ）の形成方法としては、蒸着（ＰＶＤ）やメッキ等の公知の手段が採用できる。
【００３８】
次いで、図４（ｄ）において、ウェーハＷの表面Ｗ１より保護テープＰ１を剥離する。
【００３９】
次いで、図４（ｅ）において、ウェーハＷの表面Ｗ１を研磨する。この詳細については、後述する。
【００４０】
次いで、図４（ｆ）において、ウェーハＷの表面Ｗ１に保護テープＰ２を貼る。保護テープＰ２としては、ウェーハＷの裏面Ｗ２の導電層（この場合はＣｕ）を除去する際に、ウェーハＷの表面Ｗ１を保護できるものであれば、公知の各種テープ材が使用できる。
【００４１】
次いで、図４（ｇ）において、ウェーハＷの裏面Ｗ２の導電層（この場合はＣｕ）をエッチングにより除去する。この際、ウェーハＷの表面Ｗ１は、保護テープＰ２により保護されている。
【００４２】
最後に、図４（ｈ）において、ウェーハＷの表面Ｗ１より保護テープＰ２を剥離する。
【００４３】
次に、図４（ｅ）におけるウェーハＷの表面Ｗ１を研磨する工程の詳細について説明する。
【００４４】
図２によって既述したように構成された化学的機械研磨装置１０は、ウェーハ保持ヘッド１４で保持したウェーハＷを研磨定盤１２上の研磨パッド２０に押し付けて、研磨定盤１２とウェーハ保持ヘッド１４とをそれぞれ回転させながら、研磨パッド２０上にスラリー３７Ｓを供給することにより、ウェーハＷを化学的機械研磨する。
【００４５】
それと同時に、直流電源１１から、ウェーハＷの裏面Ｗ２に接触している導電性フィルム１１Ａを通して、コンタクト層ＷＣ、ＷＣを経由して、ウェーハＷの表面Ｗ１の導電性膜にはプラスの電位が付与され、研磨パッド２０の裏面に貼られた導電性フィルム１１Ｂにはマイナス電位が付与されるので、ウェーハＷの表面Ｗ１の導電性膜が電解研磨される。
【００４６】
すなわち、ウェーハＷの表面Ｗ１と研磨パッド２０の裏面との間に電位差が生じる。また、研磨パッド２０の無数の孔２０ｂにはスラリー３７Ｓが染み込んでおり、スラリー３７Ｓは多くのイオンを含む導電性液体であるので、この電位差によって陽極であるウェーハＷの表面Ｗ１から電解溶出が起こる。この電解溶出による除去作用と、スラリー３７Ｓの化学成分による化学的な除去作用、及びスラリー３７Ｓに含まれている研磨砥粒による機械的な除去作用とが同時に進行し、ウェーハＷの表面Ｗ１の研磨対象膜（この場合Ｃｕ膜）が研磨される。
【００４７】
本発明に係る電解研磨を付与した化学的機械研磨装置１０は以上のように構成されているので、Ｃｕ配線やＡｌ配線等の金属膜が形成されたウェーハＷの平坦加工において、均一かつ効率のよい安定した平坦加工が行われる。
【００４８】
図３に示されるようなウェーハＷを用いた場合は、ウェーハＷの裏面に当接する部分から効率的に給電するのに効果を発揮する。すなわち、研磨中のウェーハＷは、ウェーハ保持ヘッド１４に常時吸着されている。この場合、ウェーハＷの裏面に給電部分（コンタクト層ＷＣ）があるために、ウェーハＷとウェーハ保持ヘッド１４が、ずれることなく、安定して接触し、またウェーハＷの裏面側であるために、十分な接触面積を確保することが可能となる。その結果、ウェーハＷに対して安定した給電を行うことが可能となる。
【００４９】
また、給電部分を、ウェーハＷの裏面と接触する部分だけに限定し、ウェーハＷを保持していない場合には、ウェーハＷに給電する電極表面部分にカバーをするか、窒素ブローなどでウェーハＷへの電極部分を保護してもよい。このようにすることにより、研磨のスラリー内に含まれる腐食性の雰囲気から電極表面を守ることが可能となる。そして、電極表面の酸化の進行を防ぎ、ウェーハＷへ接触させる電極部分の表面を絶えず一定の状態に保つことが可能となる。
【００５０】
次に、本発明に係る化学的機械研磨装置及びウェーハの他の実施の形態（第２実施形態）について詳説する。図５は、化学的機械研磨装置１００の部分拡大断面図である。なお、第１実施形態の図２と同一、類似の部材については、同一の符号を附し、その説明を省略する。また、本実施形態において、第１実施形態の図１に示されるウェーハ研磨装置の全体構造は同一であることより、図示を省略する。
【００５１】
本実施形態において、第１実施形態と相違するのは、ウェーハ保持ヘッド１１４におけるウェーハＷの押圧方法をエアバッグ方式としたことと、陽極側の給電手段を図２の導電性フィルム１１Ａに代えてファイバー電極１３としたことである。なお、本実施形態において使用するウェーハＷは、一般的に使用されるタイプ、すなわち、ウェーハＷの表面にＣｕ等からなる導電性膜が形成されているウェーハＷでよく、図３に示されるコンタクト層ＷＣは、なくてもよい。以下、順に説明する。
【００５２】
本実施形態において、リテーナーリング２８を上側部分２８Ａと下側部分２８Ｂとに分割して設け、その内周部には保護シート３０が張設される。すなわち、リテーナーリング２８の上側部分２８Ａと下側部分２８Ｂはリング状に形成されている。保護シート３０は、円形状に形成され、周縁部にはねじを貫通させる複数の孔（図示略）が開けられている。この保護シート３０は、周縁部が上側部分２８Ａと下側部分２８Ｂ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。このため、上側部分２８Ａには一定の間隔で貫通穴（図示略）が形成され、下側部分２８Ｂには一定の間隔でねじ穴（図示略）が形成されている。そして、複数のねじを使用して、３者を一体化する。
【００５３】
図５のごとく保護シート３０が張設されたウェーハ保持ヘッド１１４の下部には、ヘッド本体２２と保護シート３０との間にエア室３２が形成される。ウェーハＷは、このエア室３２を介してヘッド本体２２に押圧される。このエア室３２は、ヘッド本体２２に設けられた吹出溝２２Ａからエアを吹出すことにより内圧が高められる。
【００５４】
なお、この吹出溝２２Ａには、ヘッド本体２２の内部に形成されたエア流路２２Ｂが連通されている。エア流路２２Ｂには図示しないエア配管を介して給気ポンプが接続されている。吹出溝２２Ａからのエアの吹出は、この給気ポンプを作動させることにより行われる。
【００５５】
ファイバー電極１３は、電気抵抗が１００Ω以下の導電性繊維又は電気抵抗が１００Ω以下の導電性ファイバーよりなる。そして、ファイバー電極１３がウェーハＷの周縁部と接触する構造となっている。このウェーハＷの表面に形成されている導電性膜は、周縁部（エッジ部）の中半まで及んでいるので、図５の構成では、ファイバー電極１３を介して導電性膜への給電が行える。
【００５６】
ファイバー電極１３の先端部分には絶縁材料１３Ａが設けられている。この絶縁材料１３Ａは、ファイバー電極１３の先端部分を被覆する構成であってもよく、ファイバー電極１３の先端部分に連結する構成であってもよい。要は、負電極とのショートが避けられる構成であればよい。また、同時に、絶縁材料１３Ａによって、ファイバー電極１３の先端部分はスラリー封止構造となっている。
【００５７】
ファイバー電極１３のスラリー封止構造としてはウェーハＷのエッジに当接し、ウェーハＷのエッジに貼り付いてスラリーが這い上がらない構造としている。
【００５８】
このスラリー封止材料としては、フッ素ゴムやクロロプレンゴム等のゴム材料であることが望ましい。そして、電極が可撓性の部材からなり、ウェーハＷのエッジに曲げられて貼りつく構造とすればよい。
【００５９】
なお、ファイバー電極１３には、スリップリング３４を介して給電が行われ、研磨パッド２０の裏面に貼られた導電性フィルム１１Ｂには、スリップリング３６を介して給電が行われる。
【００６０】
本実施形態によれば、ウェーハＷに給電するファイバー電極１３が、電気抵抗が１００Ω以下の導電性繊維又は導電性ファイバーよりなるので、電極とウェーハＷとの接触が一様になり、ウェーハＷへの安定した通電状態を維持できる。すなわち、ファイバー電極１３は、リテーナリング２８の内部でウェーハＷが移動する状態であっても、電極が追随してウェーハＷの周縁部と良好にコンタクトする。
【００６１】
また、ファイバー電極１３の先端部分に絶縁材料１３Ａが設けられているので、負電極とのショートが避けられる。更に、ファイバー電極１３の先端部分がスラリー封止構造となっているので、スラリーの混入による不具合の発生を防止できる。
【００６２】
次に、本発明に係る化学的機械研磨装置及びウェーハの他の実施の形態（第３実施形態）について詳説する。図６は、化学的機械研磨装置２００の部分拡大断面図である。なお、第２実施形態の図５と同一、類似の部材については、同一の符号を附し、その説明を省略する。また、本実施形態において、第１実施形態の図１に示されるウェーハ研磨装置の全体構造は同一であることより、図示を省略する。
【００６３】
本実施形態において、第２実施形態と相違するのは、陽極側の給電手段を図５のファイバー電極１３に代えて弾性電極１５としたことである。
【００６４】
弾性電極１５は、ＪＩＳ  Ｋ６２５３で規定されるゴム硬度９０以下の部材よりなる基部１５Ａと、基部１５Ａの表面に設けられる電気抵抗が１００Ω以下の導電層１５Ｂと、先端部分の絶縁材料１５Ｃとより構成される。そして、弾性電極１５の厚さを、リテーナリング２８とウェーハＷとのガタよりも若干大きく形成する。
【００６５】
基部１５Ａの材質としては、クロロプレンスポンジ、クロロプレンゴム、ニトリルブタジエンゴム、及びスチレンブタジエンゴムなど、ＪＩＳ  Ｋ６２５３にある様々なゴム材料を使用してよい。そして、基部１５Ａのが弾性変形して貼りつく構造とすればよい。
【００６６】
本実施形態によれば、弾性電極１５とウェーハＷとの接触が一様になり、ウェーハＷへの安定した通電状態を維持できる。すなわち、リテーナリング２８の内部でウェーハＷが移動する状態であっても、弾性電極１５の基部１５Ａが潰れて変形し、ウェーハＷと良好にコンタクトする。また、弾性電極１５の先端部分に絶縁材料１５Ｃが設けられているので、負電極とのショートが避けられる。
【００６７】
なお、本実施形態において、弾性電極１５に代えて、ＪＩＳ  Ｋ６２５３で規定されるゴム硬度９０以下であり、かつ、電気抵抗が１００Ω以下の部材よりなる電極を使用する態様も採用できる。このような電極であっても、同様に機能し、同様の効果が得られる。
【００６８】
以上に説明した構成は、本発明の実施例であるが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各種の構成が採り得る。
【００６９】
たとえば、図５に示されるウェーハ保持ヘッド１１４において、押圧機構として、いわゆるエアバッグ方式が採用されているが、空気に限られる訳ではなく窒素ガス等の他の気体、水等の液体による加圧も採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】化学的機械研磨装置の全体構成を示す斜視図
【図２】化学的機械研磨装置の拡大断面図
【図３】処理前のウェーハの断面図
【図４】ウェーハＷの処理方法のフローを説明する説明図
【図５】他の構成の化学的機械研磨装置の部分拡大断面図
【図６】更に他の構成の化学的機械研磨装置の部分拡大断面図
【符号の説明】
【００７１】
１０、１００、２００…化学的機械研磨装置、１１…直流電源、１２…研磨定盤、１３…ファイバー電極、１４、１１４、２１４…ウェーハ保持ヘッド、１５…弾性電極、１６…回転軸、１８…モータ、２０…研磨パッド、２２…ヘッド本体、２８…リテーナーリング、３０…保護シート、３２…エア室、Ｗ…ウェーハ
【図１】
2005317625.tif 000003
【図２】
2005317625.tif 000004
【図３】
2005317625.tif 000005
【図４】
2005317625.tif 000006
【図５】
2005317625.tif 000007
【図６】
2005317625.tif 000008