(57)【要約】【課題】研磨パッド立上げ完了を定量的に判断できる研磨装置、及び研磨パッド立上完了検知方法を提供すること。【解決手段】上面に研磨パッド２が貼り付けられた研磨テーブル１と、研磨テーブル駆動部６と、被研磨基板３を保持し該被研基板３の被研磨面を研磨パッド２に当接・押圧するトップリング４と、トップリング駆動部７を具備する研磨装置であって、トップリング駆動部７及び／又は研磨テーブル駆動部６の駆動電流値を検出する電流センサ８、９を設け、ダミー被研磨基板３’を研磨パッド２に当接・押圧し、該ダミー被研磨基板３’と研磨パッド２の相対的運動によりダミー被研磨基板３’を研磨し、電流センサ８、９が検出した研磨テーブル駆動部１及び／又はトップリング駆動部７の駆動電流ＩA、ＩBから研磨パッド２の状態を検知する研磨パッド状態検出手段１０を設けたことを特徴とする。【選択図】図１
2005288664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に研磨パッドが貼り付けられた研磨テーブルと、該研磨テーブルを駆動する研磨テーブル駆動部と、被研磨物を保持し該被研磨物の被研磨面を前記研磨パッドに当接・押圧する保持器と、該保持器を駆動する保持器駆動部を具備する研磨装置であって、
前記保持器駆動部及び／又は前記研磨テーブル駆動部の駆動電流値を検出する電流センサを設け、
ダミー被研磨物を前記研磨パッドに当接・押圧し、該ダミー被研磨物と該研磨パッドの相対的運動によりダミー被研磨物を研磨し、前記電流センサが検出した前記保持器駆動部及び／又は前記研磨テーブル駆動部の駆動電流から前記研磨パッドの状態を検知する研磨パッド状態検知手段を設けたことを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
請求項１に記載の研磨装置において、
前記研磨パッドを前記研磨テーブル上面に貼り付けた際の研磨パッドの立上げ工程に前記ダミー被研磨物を研磨し、前記研磨パッド状態検知手段は前記電流センサが検出した電流から研磨パッドの立上げ完了を検知することを特徴とする研磨装置。
【請求項３】
請求項２に記載の研磨装置において、
前記研磨パッド状態検知手段は、前記電流センサが検出した電流値を所定の閾値と比較し、該電流値が該閾値に達したとき、前記研磨パッドの立上げ完了とすることを特徴とする研磨装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の研磨装置において、
前記研磨パッド状態検知手段は前記研磨パッドの立上げ完了を検知すると、該立上げ完了信号を該研磨装置を管理制御する制御装置に伝送することを特徴とする研磨装置。
【請求項５】
研磨装置の研磨テーブル上面に貼り付けられた研磨パッドの立上げ完了を検知する研磨パッド立上完了検知方法であって、
前記研磨パッドに保持器で保持されたダミー被研磨物を当接・押圧し、該被研磨物と研磨パッドの相対的運動によりダミー被研磨物を研磨し、
前記保持器を駆動する保持器駆動部及び／又は前記研磨テーブルを駆動する研磨テーブル駆動部の駆動電流値から、前記研磨パッド立上完了を検知することを特徴とする研磨パッド立上完了検知方法。
【請求項６】
請求項５に記載の研磨パッド立上完了検知方法において、
前記保持器駆動部及び／又は前記研磨テーブル駆動部の駆動電流値を所定の閾値と比較し、該駆動電流値が該閾値に達したとき研磨パッドの立上げ完了を検知することを特徴とする研磨パッド立上完了検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）ウエハや、ベアシリコンウエハ、或いは酸化膜ウエハ等の被研磨基板を研磨する研磨装置に関し、特に研磨装置の研磨テーブル上面に貼り付けた研磨パッドの状態を検知する研磨パッド状態検知手段を具備する研磨装置、及び研磨パッドの立上完了を検知する研磨パッド立上完了検知方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＳＯＩウエハや、ベアシリコンウエハ、或いは酸化膜ウエハ等の被研磨基板を研磨する研磨装置としては、研磨テーブル上面に軟質発泡ウレタンパッド等の研磨パッドを貼付し、トップリングで保持し回転する被研磨基板を回転する研磨テーブルの研磨パッドに当接し、押圧することにより該被研磨基板と研磨パッドの相対的運動により被研磨基板の研磨を行なう研磨装置がある。このような研磨装置において、新しく研磨パッドを研磨テーブル上面に貼り付けて研磨を行う際には、研磨に先駆けて研磨パッドの立上げ作業を行わなくてはならない。これは、主に上記軟質発泡ウレタンパッド等の研磨パッドの最上層には保護膜が形成されており、研磨に際してこの保護膜を除去する必要があることによる。
【特許文献１】特開平９−１３１６６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来、上記研磨パッドの立上げ作業は、ダミーウエハを予め設定した枚数（３〜８０枚程度）研磨し、その後モニター用ウエハを研磨して研磨レートや研磨表面精度を測定し、研磨パッドの立上げ完了を判断していた。しかし、研磨パッドの立上げ完了のタイミングは、作業者の経験によるところが大きく、定量的判断は不可能であった。また、研磨パッドの品質のバラツキ等による立上げ時間のバラツキを考慮して、実質の立上げに必要な時間以上の時間を使って研磨パッドの立上げ作業を行っていた。なお、半導体ウエハの研磨終点を検知する終点検知方法としては、上記特許文献１に記載されたものがあるが、これは被研磨基板の研磨終点を検知するもので、研磨パッドの立上げ完了を検知するものではない。
【０００４】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、研磨パッドの立上げ完了を定量的に判断できる研磨装置、及び研磨パッド立上完了検知方法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】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、上面に研磨パッドが貼り付けられた研磨テーブルと、該研磨テーブルを駆動する研磨テーブル駆動部と、被研磨物を保持し該被研磨物の被研磨面を研磨パッドに当接・押圧する保持器と、該保持器を駆動する保持器駆動部を具備する研磨装置であって、保持器駆動部及び／又は研磨テーブル駆動部の駆動電流値を検出する電流センサを設け、ダミー被研磨物を研磨パッドに当接・押圧し、該ダミー被研磨物と研磨パッドの相対的運動によりダミー被研磨物を研磨し、電流センサが検出した保持器駆動部及び／又は研磨テーブル駆動部の駆動電流から研磨パッドの状態を検知する研磨パッド状態検知手段を設けたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の研磨装置において、研磨パッドを研磨テーブル上面に貼り付けた際の研磨パッドの立上げ工程にダミー被研磨物を研磨し、研磨パッド状態検知手段は電流センサが検出した電流から研磨パッドの立上げ完了を検知することを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の研磨装置において、研磨パッド状態検知手段は、電流センサが検出した電流値を所定の閾値と比較し、該電流値が該閾値に達したとき、研磨パッドの立上げ完了とすることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の研磨装置において、研磨パッド状態検知手段は研磨パッドの立上げ完了を検知すると、該立上げ完了信号を該研磨装置を管理制御する制御装置に伝送することを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、研磨装置の研磨テーブル上面に貼り付けられた研磨パッドの立上げ完了を検知する研磨パッド立上完了検知方法であって、研磨パッドに保持器で保持されたダミー被研磨物を当接・押圧し、該被研磨物と研磨パッドの相対的運動によりダミー被研磨物を研磨し、保持器を駆動する保持器駆動部及び／又は研磨テーブルを駆動する研磨テーブル駆動部の駆動電流値から、研磨パッド立上完了を検知することを特徴とする研磨パッド立上完了検知方法にある。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の研磨パッド立上完了検知方法において、保持器駆動部及び／又は研磨テーブル駆動部の駆動電流値を所定の閾値と比較し、該駆動電流値が該閾値に達したとき研磨パッドの立上げ完了を検知することを特徴とする。
【００１１】
軟質発泡ウレタンパッド等の研磨パッドの最上層には保護膜が形成されており、新しく研磨パッドを研磨テーブル上面に貼り付けて、保持器で保持するダミー被研磨物を該研磨パッドに当接・押圧して研磨すると、最上層の保護膜が研磨除去される前と後では被研磨物と研磨パッドの間の摩擦力が異なり、これにより保持器を駆動する駆動部及び／又は研磨テーブルを駆動する駆動部の駆動電流も異なる。従って、保持器駆動部及び／又は研磨テーブル駆動部の駆動電流を検出する電流センサを設け、該電流センサで検出した電流値を研磨パッドの最上層の保護膜が除去された時、即ち研磨パッド立上完了の電流値（閾値）と比較し、該検出電流値が閾値に達したとき、研磨パッド立上完了と判断する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、電流センサが検出した保持器駆動部及び／又は研磨テーブル駆動部の駆動電流から研磨パッドの状態を検知する研磨パッド状態検知手段を設けたので、研磨パッドの状態、即ち研磨パッドの最上層の保護膜が除去されたか否か、被研磨物を研磨できる状態になった否かを検出できる研磨装置を提供できる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、研磨パッドを研磨テーブルの上面に貼り付けた際の研磨パッドの立上げ工程にダミー被研磨物を研磨し、研磨パッド状態検知手段は電流センサが検出した電流値から研磨パッドの立上げ完了を検知するので、研磨パッド立上げ完了を定量的に検知できる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、研磨パッド状態検知手段は、電流センサが検出した電流値を所定の閾値と比較し、該電流値が該閾値に達したとき、研磨パッドの立上げ完了とするので、この閾値の値を研磨パッドの最上層の保護膜が除去された時の駆動電流値に設定しておくと、精度よく研磨パッドの立上げ完了を検知できる。従って、無駄に研磨パッドを摩耗させたり、研磨パットが研磨できる状態になる前に被研磨物を研磨したりすることがなくなる。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、研磨パッド状態検知手段は研磨パッドの立上げ完了を検知すると、該立上げ完了信号を該研磨装置を制御する制御装置に伝送するので、制御装置は研磨パッドの立上げ完了に対応して研磨装置を管理制御でき、研磨装置の運転効率等を向上させることができる研磨パッド立上完了検知方法を提供できる。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、保持器を駆動する保持器駆動部及び／又は研磨テーブルを駆動する研磨テーブル駆動部の駆動電流値から、研磨パッド立上完了を検知するので、研磨パッド立上げ完了を定量的に検出できる。
【００１７】
請求項６に記載の発明によれば、保持器駆動部及び／又は研磨テーブル駆動部の駆動電流値を所定の閾値と比較し、該駆動電流値が該閾値に達したとき研磨パッドの立上げ完了を検知するので、閾値の値を研磨パッドの最上層の保護膜が除去された時の値に設定しておくと、精度よく研磨パッドの立上げ完了を検知できる。また、無駄に研磨パッドを摩耗させたり、研磨パッドが研磨できる状態になる前に被研磨物を研磨したりすることがなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る研磨装置の概略構成例を示す図である。研磨装置は、上面に研磨パッド２を貼り付けた研磨テーブル１を備え、該研磨テーブル１は研磨テーブル駆動部６で回転されるようになっている。４はＳＯＩウエハや、ベアシリコンウエハ、或いは酸化膜ウエハ等の被研磨基板３を保持する保持器としてのトップリングであり、該トップリング４はトップリング駆動部７で回転されるようになっている。
【００１９】
上記構成の研磨装置において、砥液供給ノズル５から研磨パッド２に砥液（スラリー液）を供給しながら、トップリング４をトップリング駆動部７により回転させ、該トップリング４に保持される被研磨基板３を研磨テーブル駆動部６により回転する研磨テーブル１の研磨パッド２の面上に当接・押圧し、被研磨基板３と研磨パッド２の相対的運動により被研磨基板３を研磨する。
【００２０】
この研磨装置において、新しく研磨パッド２を研磨テーブル１の上面に貼り付けて研磨を行う際には、研磨に先駆けて研磨パッド２の立上げ作業を行わなくてはならない。これは、上記のように軟質発泡ウレタンパッド等の研磨パッド２では、図２に示すように研磨パット本体層２−１の最上層に保護膜２−２が形成されており、研磨に際してこの保護膜２−２を除去する必要があるからである。この保護膜２−２を除去するには、研磨テーブル１の上面に新しく研磨パッド２を貼り付けた際、該研磨パッド２にトップリング４に保持されたダミー被研磨基板３’を当接・押圧して研磨を行なう。即ち、トップリング４の回転と研磨テーブル１の回転によるダミー被研磨基板３’と研磨パッド２との相対的運動により、保護膜２−２を研磨して除去する。
【００２１】
上記のようにダミー被研磨基板３’を新しく研磨パッド２に当接・押圧して研磨すると、最初は保護膜２−２とダミー被研磨基板３’との間に摩擦力Ｆ1が作用する。該保護膜２−２が研磨され除去されると、研磨パッド本体層２−１とダミー被研磨基板３’との間に摩擦力Ｆ2が作用することになる。そして、摩擦力Ｆ1と摩擦力Ｆ2の間に差がある（Ｆ1＜Ｆ2）から、ダミー被研磨基板３’との当接が保護膜２−２から研磨パッド本体層２−１に変わると、研磨テーブル１を駆動する研磨テーブル駆動部６の駆動電流（モータ駆動電流）が変化する。また、同じようにトップリング４を駆動するトップリング駆動部７の駆動電流（モータ駆動電流）も変化する。図３は研磨テーブル駆動電流ＩAの変化例を示す図である。図示するように、摩擦力Ｆが保護膜２−２とダミー被研磨基板３’との間の摩擦力Ｆ1のとき、即ち研磨パッド２の立上り前では、研磨テーブル駆動電流はＩA1であり、摩擦力Ｆが研磨パッド本体層２−１とダミー被研磨基板３’との間の摩擦力Ｆ2のとき、即ち研磨パッド２での立上り完了では、研磨テーブル駆動電流はＩA2である（ＩA1＜ＩA2）。また、図示は省略するが、トップリング駆動電流ＩBも同様に変化する。
【００２２】
図１において、８は上記研磨テーブル駆動電流ＩAを検出する電流センサであり、９は上記トップリング駆動電流ＩBを検出する電流センサである。１０は電流センサ８で検出した研磨テーブル駆動電流ＩAと、電流センサ９で検出したトップリング駆動電流ＩBから、研磨パッド２の状態を検知する研磨パッド状態検知手段である。研磨パッド２の保護膜２−２とダミー被研磨基板３’との間の摩擦力Ｆ1、研磨パッド２の本体層２−１とダミー被研磨基板３’との間の摩擦力Ｆ2は、研磨パッド２の種類によって異なる。研磨テーブル１の上面に貼り付けられた研磨パッド２の種類に応じて、研磨パッド２の保護層２−２とダミー被研磨基板３’との間の摩擦力Ｆ1による研磨テーブル駆動電流ＩA1とトップリング駆動電流ＩB1、研磨パッド２の本体層２−１とダミー被研磨基板３’との間の摩擦力Ｆ2による研磨テーブル駆動電流ＩA2とトップリング駆動電流ＩB2を、閾値として研磨パッド状態検知手段１０の記憶部に予め入力し記憶しておく。
【００２３】
電流センサ８で検出した研磨テーブル駆動電流ＩAや電流センサ９で検出したトップリング駆動電流ＩBが、上記記憶部に記憶されているＩA2、ＩB2（閾値）に達したら、研磨パッド状態検知手段１０は、研磨パッド２の立上り完了と判断する。研磨パッド状態検知手段１０がこの研磨パッド２の立上り完了と判断した場合は、研磨装置を制御する制御装置１１に立上り完了信号Ｓを伝送する。これにより制御装置１１は研磨テーブル駆動部６やトップリング駆動部７を制御して研磨パット２の立上げ作業を自動的に終了させる。
【００２４】
研磨パッド状態検知手段１０が、電流センサ８で検出した研磨テーブル駆動電流ＩAと、電流センサ９で検出したトップリング駆動電流ＩBが、上記記憶部に記憶しているＩA2、ＩB2（閾値）に達したと判断し、研磨パッド２の立上げが終了したと判断した時点で、実際には立上げが終了していない場合には、追加研磨としてダミー被研磨基板の研磨を行う。この追加研磨終了時の研磨テーブル駆動電流ＩA2とトップリング駆動電流ＩB2を閾値として記憶部に記憶した閾値を更新することにより、より精度の高い研磨パッド２の立上げ作業を行うことができる。なお、上記実施例では研磨パッド状態検知手段１０を研磨装置を制御する制御装置１１と別構成としたが、電流センサ８で検出した研磨テーブル駆動電流ＩAや電流センサ９で検出したトップリング駆動電流ＩBを制御装置１１に取り込み、制御装置１１で研磨パッド２の立上げ完了を判断するようにしてもよい。即ち、研磨パッド状態検知手段１０の機能を制御装置１１に持たせてもよい。
【００２５】
上記研磨パッド２としては、市場で入手できる種々のものがある。例えば、ロデール社製のＳＵＢＡ８００、ＩＣ−１０００、ＩＣ−１０００／ＳＵＢＡ４００（二層クロス）、フジミインコーポレイテッド社製のＳｕｒｆｉｎｘｘｘ−５、Ｓｕｒｆｉｎ０００等がある。ＳＵＢＡ８００、Ｓｕｒｆｉｎｘｘｘ−５、Ｓｕｒｆｉｎ０００は繊維をウレタン樹脂で固めた不織布であり、ＩＣ−１０００は硬質の発泡ポリウレタン（単層）である。発泡ポリウレタンは、ポーラス（多孔質状）になっており、その表面に多数の微細な凹み又は孔を有している。
【００２６】
図４は本発明に係る研磨装置の全体構成例を示す図である。図４において、図１と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。以下、他の図においても同様とする。トップリング４は自在継手部１２を介してトップリング駆動軸１３に接続されており、該トップリング駆動軸１３はトップリングヘッド１４に固定されたトップリング用エアシリンダ１５に連結されている。このトップリング用エアシリンダ１５によってトップリング４は上下動し、トップリング４の全体を昇降させると共にトップリング本体４−１の下端に固定されたリテーナリング４−２を研磨テーブル１の研磨パッド２に押圧する。トップリング用エアシリンダ１５はレギュレータＲ１を介して圧縮空気１００に接続されており、レギュレータＲ１によってトップリング用エアシリンダ１５に供給される加圧空気の空気圧等を調整することができる。これによりリテーナリング４−２が研磨パッド２を押圧する押圧力を調整することができる。
【００２７】
また、トップリング駆動軸１３はキー（図示せず）を介して回転筒１６に連結されている。この回転筒１６はその外周部にタイミングプーリ１７を備えている。トップリングヘッド１４にはトップリング駆動部（モータ）７が固定されており、タイミングプーリ１７は、タイミングベルト１８を介してトップリング駆動部７に設けられたタイミングプーリ１９に接続されている。従って、トップリング駆動部７を回転駆動することによりタイミングプーリ１９、タイミングベルト１８、及びタイミングプーリ１７を介して回転筒１６及びトップリング駆動軸１３が一体に回転し、トップリング４が回転する。なお、トップリングヘッド１４は、フレーム（図示せず）に固定支持されたトップリングヘッドシャフト２０によって旋回自在に支持されている。
【００２８】
図５はトップリング４の構成を示す縦断面図である。本トップリング４は、内部に収容空間を有する円筒容器状のトップリング本体４−１と、該トップリング本体４−１の下端に固定されたリテーナリング４−２とを備えている。トップリング本体４−１は金属やセラミックス等の強度及び剛性が高い材料から構成されている。また、リテーナリング４−２は剛性の高い樹脂材又はセラミックス等から形成されている。
【００２９】
トップリング本体４−１は、円筒容器状のハウジング部４−１ａと、該ハウジング部４−１ａの円筒部の内側に嵌合される環状の加圧シート支持部４−１ｂと、ハウジング部４−１ａの上面の外周縁部に嵌合された環状のシール部４−１ｃとを備えている。トップリング本体４−１のハウジング部４−１ａの下端にはリテーナリング４−２が固定されている。このリテーナリング４−２の下部は内方に突出している。なお、リテーナリング４−２をトップリング本体４−１と一体的に形成してもよい。
【００３０】
トップリング本体４−１のハウジング部４−１ａの中央部の上方には、トップリング駆動軸１３が配設されており、トップリング本体４−１とトップリング駆動軸１３とは自在継手１２により連結されている。この自在継手１２は、トップリング本体４−１及びトップリング駆動軸１３とを互いに傾動可能とする球面軸受機構と、トップリング駆動軸１３の回転をトップリング本体４−１に伝達する回転伝達機構とを備えており、トップリング駆動軸１３からトップリング本体４−１に対して互いの傾動を許容しつつ押圧力及び回転力を伝達する。
【００３１】
球面軸受機構は、トップリング駆動軸１３の下面の中央に形成された球面状凹部１３ａとハウジング部４−１ａの上面の中央に形成された球面状凹部４−１ｄと、両凹部１３ａ、４−１ｄ間に介装されたセラミックスのような高硬度材料からなるベアリングボール２１とから構成されている。一方、回転伝達機構は、トップリング駆動軸１３に固定された駆動ピン（図示せず）とハウジング部４−１ａに固定された被駆動ピン（図示せず）とから構成される。トップリング本体４−１が傾いても被駆動ピンと駆動ピンとが相対的に上下方向に移動可能であるため、これらは互いの接触点をずらして係合し、回転伝達機構がトップリング駆動軸１３の回転トルクをトップリング本体４−１に確実に伝達する。
【００３２】
トップリング本体４−１及びリテーナリング４−２の内部の空間には、トップリング４によって保持される被研磨基板３に当接する弾性パッド４−３と、環状のホルダーリング４−４と、弾性パッド４−３を支持する概略円板状のチャッキングプレート４−５とが収容されている。弾性パッド４−３は、その外周部がホルダーリング４−４とその下端に固定されたチャッキングプレート４−５との間に挟み込まれており、チャッキングプレート４−５の下面を覆っている。これにより弾性パッド４−３とチャッキングプレート４−５との間には空間が形成されている。
【００３３】
なお、チャッキングプレート４−５は金属材料から形成されているほうがよいが、研磨すべき被研磨基板（例えば半導体ウエハ）３がトップリング４に保持された状態で、渦電流を用いた膜厚測定方法でその表面に形成された薄膜の膜厚を測定する場合などについては、磁性を持たない材料、例えば、フッ素系樹脂やセラミックス等の絶縁性の材料から形成されていることが好ましい。
【００３４】
ホルダーリング４−４とトップリング本体４−１との間には弾性膜からなる加圧シート４−６が張設されている。この加圧シート４−６は、一端をトップリング本体４−１のハウジング部４−１ａと加圧シート支持部４−１ｂとの間に挟み込み、他端をホルダーリング４−４の上端部４−４ａとストッパ部４−４ｂとの間に挟み込んで固定されている。トップリング本体４−１、チャッキングプレート４−５、ホルダーリング４−４、及び加圧シート４−６によってトップリング本体４−１の内部に圧力室２２が形成されている。該圧力室２２にはチューブ、コネクタ等からなる流体流路２３が連通されており、圧力室２２は流体流路２３上に配置されたレギュレータＲ２を介して圧縮空気源１００に接続されている（図４参照）。なお、加圧シート４−６は、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ポリウレタンゴム、シリコンゴムなどの強度及び耐久性に優れたゴム材によって形成されている。
【００３５】
トップリング本体４−１は、シール部４−１ｃが嵌合されるハウジング４−１ａの上面の外周縁付近には、環状の溝からなる洗浄液路２４が形成されている。この洗浄液路２４はシール部４−１ｃの貫通孔２５を介して流体流路２６に連通しており、この流体流路２６を介して洗浄液（例えば純水）が供給される。また、洗浄液路２４からハウジング４−１ａ、加圧シート支持部４−１ｂを貫通する連通孔２７が複数箇所設けられており、この連通孔２７は弾性パッド４−３の外周面とリテーナリング４−２との間のわずかな間隙Ｇへ連通している。
【００３６】
弾性パッド４−３とチャッキングプレート４−５との間に形成される空間の内部には、弾性パッド４−３に当接する当接部材としてのセンターバック４−７（中心部当接部材）及びリングチューブ４−８（外側当接部材）が設けられている。センターバック４−７はチャッキングプレート４−５の下面に配置され、リングチューブ４−８はこのセンターバック４−７の外側に配置されている。センターバック４−７及びリングチューブ４−８は、加圧シート４−６と同様に、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ポリウレタンゴム、シリコンゴム等の強度及び耐久性に優れたゴム材によって形成されている。
【００３７】
チャッキングプレート４−５と弾性パッド４−３との間に形成された空間は、上記センターバッグ４−７及びリングチューブ４−８によって複数の空間（第２の圧力室）に区画されており、これによりセンターバック４−７とリングチューブ４−８の間には圧力室２８が、リングチューブ４−８の外側には圧力室２９がそれぞれ形成されている。
【００３８】
センターバック４−７は、弾性パッド４−３の上面に当接する弾性膜４−９と、弾性膜４−９を脱着可能に保持するセンターホルダ４−１０（保持部）とから構成されている。センターバック４−７の内部には、弾性膜４−９とセンターホルダ４−１０とによって中心部圧力室３０（第１の圧力室）が形成されている。同様に、リングチューブ４−８は、弾性パッド４−３の上面に当接する弾性膜４−１１と、弾性膜４−１１を着脱可能に保持するリングチューブホルダ４−１２（保持部）とから構成されている。リングチューブ４−８の内部には、弾性膜４−１１とリングチューブホルダ４−１２とによって中間部圧力室３１（第１の圧力室）が形成されている。
【００３９】
圧力室２８、２９、中心部圧力室３０、及び中間部圧力室３１には、チューブ、コネクタ等からなる流体流路３２、３３、３４、３５がそれぞれ連通されており、各圧力室２８〜３１はそれぞれ流体流路３２〜３５上に配置されたレギュレータＲ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６を介して供給源としての圧縮空気源１００に接続されている（図４参照）。なお、上記流体流路２３、３２〜３５は、トップリングヘッド１４の上端部に設けられたロータリージョイント（図示せず）を介して各レギュレータＲ１〜Ｒ６に接続されている。
【００４０】
チャッキングプレート４−５の上方の圧力室２２、及び圧力室２８、２９、３０、３１には、各圧力室に連通される流体流路２３、３２、３３、３４、３５を介して加圧空気等の加圧流体又は大気圧や真空が供給されるようになっている。図４に示すように、圧力室２２、２８、２９、３０、３１の流体流路２３、３２、３３、３４、３５上に配置されたレギュレータＲ２〜Ｒ６によってそれぞれの圧力室に供給される加圧流体の圧力を調整することができる。このように各圧力室２２、２８、２９、３０、３１の内部の圧力を各々独立に制御して大気圧や真空にすることができるようになっている。このようにレギュレータＲ２〜Ｒ６によって各圧力室２２、２８、２９、３０、３１の内部の圧力を独立に可変とすることにより、弾性パッド４−３を介して被研磨基板（例えば半導体ウエハ）３を研磨パッド２に押圧する押圧力を被研磨基板３の部分ごとに調整できる。
【００４１】
弾性パッド４−３には複数の開口部が設けられ、チャッキングプレート４−５には該開口部に連通する連通孔３８、３９を有する複数の内周吸着部４−５ａと複数の外周吸着部４−５ｂが形成されている。内周吸着部４−５ａと外周吸着部４−５ｂの連通孔３８、３９には流体流路３６、３７が接続されている。また、内周吸着部４−５ａと外周吸着部４−５ｂの下面にはそれぞれ薄いゴムシート等からなる弾性シート４−１３、４−１４が貼り付けられている。流体流路３６、３７はバルブＶ１、Ｖ２を介して真空ポンプ等の真空源２００に接続されている（図４参照）。
【００４２】
上記構成のトップリング４で被研磨基板３又はダミー被研磨基板３’を保持するときは、バルブＶ１、Ｖ２を開き流体流路３６、３７を真空源２００に接続することにより、内周吸着部４−５ａ及び外周吸着部４−５ｂに被研磨基板３又はダミー被研磨基板３’を真空吸着し、被研磨基板３又はダミー被研磨基板３’を弾性パッド４−３の下面に保持する。この保持した被研磨基板３又はダミー被研磨基板３’を研磨テーブル１の研磨パット２に当接・押圧する。このときの押圧力の調整は、レギュレータＲ１によりトップリング用エアシリンダ１５に送る圧縮空気１００を調整して行なう。
【００４３】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態例では、回転する研磨テーブル１の研磨パッド２に回転するトップリング４に保持される被研磨基板３又はダミー被研磨基板３’を当接・押圧して被研磨基板３の研磨、研磨パッド２の立上げを行う研磨装置を例に説明したが、これに限定されるものではなく、研磨テーブルの研磨パットに保持器で保持した被研磨物又はダミー被研磨物を当接・押圧し、該研磨パットと被研磨物又はダミー被研磨物の相対的運動により、被研磨物の研磨や、研磨パットの立上げを行うことができる研磨装置であれば本願各請求項の発明は適用できる。
【００４４】
また、上記実施例は研磨パッドの立上げに際して、ダミーウエハの研磨を行なったものであるが、研磨パッドの立上げとしてドレッサ（ダイヤモンドドレッサやブラシドレッサ）を用いた場合には、該ドレッサの駆動電流を検知することによっても研磨パッドの立上げの終点検知を行なうことが可能である。なお、上記実施例では回転テーブル上に研磨パッドを貼り付けているが、研磨装置として直動型のベルト式研磨パッドに対しても本発明は適用できる。また、上記実施例では研磨パッド上の保護膜除去の終点検知方法としてトップリング又はターンテーブルの駆動電流を測定しているが、研磨パッド上に投受光部を設け、研磨パッドに光を照射し、その反射光の変化により保護膜除去の終点検知を行なうこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る研磨装置の概略構成例を示す図である。
【図２】研磨パッドの概略構成例を示す図である。
【図３】研磨テーブル駆動電流の変化例を示す図である。
【図４】本発明に係る研磨装置の全体構成例を示す図である。
【図５】本発明に係る研磨装置のトップリングの構成例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１      研磨テーブル
２      研磨パッド
３      被研磨基板
４      トップリング
５      砥液供給ノズル
６      研磨テーブル駆動部
７      トップリング駆動部
８      電流センサ
９      電流センサ
１０    研磨パッド状態検知手段
１１    制御装置
【図１】
2005288664.tif 000003
【図２】
2005288664.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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