(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体ウェーハＷの面圧を均一に安定化させ、高い平坦度及びよい表面粗さを実現できる圧力制御装置を実現する。【解決手段】供給路２１、供給路１７に水が供給されることで、チャック１３のウェーハ保持面Ｃwに水を供給して、チャック１３のウェーハ保持面ＣwとウェーハＷとの間に、液体ベアリング層が形成される。圧力制御弁３０（減圧弁３０）は、供給路２１のうち水ベアリング層よりも上流の箇所３０Ａに設置されており、コントローラ４０は、圧力制御弁３０に圧力指令信号を出力する。圧力指令信号に応じて、当該供給路２１の圧力制御弁設置箇所３０Ａにおける水の圧力Ｐvが調整されることによって、水ベアリング層におけるバックプレス圧Ｐwが制御される。【選択図】図８
2007181895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨対象物を所定のチャック圧で保持するチャックを有する研磨ヘッドが備えられた研磨装置に適用される圧力制御装置であって、
チャックのウェーハ保持面に液体を供給して、チャックの保持面と研磨対象物との間に、液体ベアリング層を形成する液体供給路と、
液体供給路のうち液体ベアリング層よりも上流の箇所に設置され、圧力指令信号に応じて、当該液体供給路の圧力制御弁設置箇所における液体の圧力を調整することによって、液体ベアリング層における液体のバックプレス圧を制御する圧力制御弁と
が備えられ、
液体供給路のうち圧力制御弁設置箇所は、
液体ベアリング層よりも下方の位置に配置されること
を特徴とする研磨装置における圧力制御装置。
【請求項２】
バックプレス圧を、チャック圧と同じ若しくはほぼ同じの圧力となるように制御すること
を特徴とする請求項１記載の研磨装置における圧力制御装置。
【請求項３】
圧力制御弁は、減圧弁であること
を特徴とする請求項１記載の研磨装置における圧力制御装置。
【請求項４】
圧力制御弁は、圧力調整範囲に不感帯を有するものであって、
液体ベアリング層と、液体供給路の圧力制御弁設置箇所との高低差を、不感帯に対応する高低差以上とすること
を特徴とする請求項１記載の研磨装置における圧力制御装置。
【請求項５】
圧力制御弁は、圧力調整範囲に不感帯を有するものであって、
バックプレス圧を、最低圧から所定の圧力までの範囲で制御するに際して、
バックプレス圧の最低圧に対応する圧力制御弁の調整圧力値が、不感帯から外れるような位置に、液体供給路の圧力制御弁設置箇所が配置されること
を特徴とする請求項１記載の研磨装置における圧力制御装置。
【請求項６】
液体供給路は、圧力制御弁設置箇所から、液体ベアリング層よりも上方の中継箇所を介して、液体ベアリング層に液体が供給されるものであって、
当該中継箇所は、
バックプレス圧の制御最低圧に対応する高さ以下の箇所に配置されること
を特徴とする請求項１または４または５記載の研磨装置における圧力制御装置。
【請求項７】
研磨対象物を所定のチャック圧で保持するチャックを有する研磨ヘッドが備えられた研磨装置に適用される圧力制御装置であって、
チャックのウェーハ保持面に液体を供給して、チャックの保持面と研磨対象物との間に、液体ベアリング層を形成する液体供給路と、
液体供給路に連通され、液体が貯留されたタンクと、
タンクを上下方向に移動させる上下移動機構と、
タンクの移動位置を調整することによって、液体ベアリング層における液体のバックプレス圧を制御する制御手段と
を備えたこと
を特徴とする研磨装置における圧力制御装置。
【請求項８】
タンクの移動位置を調整して、バックプレス圧を負圧にすること
を特徴とする請求項７記載の研磨装置における圧力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハなどの研磨対象物を研磨する研磨装置に関し、特に、研磨装置のチャックの保持面と研磨対象物との間に形成される液体ベアリング層のバックプレス圧を制御する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
研磨装置は、半導体ウェーハを研磨する装置であり、半導体ウェーハを所定のチャック圧で保持するチャックを有する研磨ヘッドが備えられている。
【０００３】
この場合、半導体ウェーハの表面の平坦度等の精度を高めるために、チャックのウェーハ保持面に水を供給して、チャックのウェーハ保持面とウェーハとの間に、水ベアリング層を形成して、研磨加工を行うという技術が従来より採用されている。
【０００４】
この技術には、ハードチャック、ソフトチャックと呼ばれるものがある。
【０００５】
ハードチャック、ソフトチャックは、チャック面に設けた孔に純水を供給して（バックプレス）、半導体ウェーハとチャック間に水膜（水ベアリング層）を形成して、半導体ウェーハの面圧分布を均一にし、リテーナリングの内周における半導体ウェーハの回転を自由にさせることで、半導体ウェーハを高平坦度に研磨加工するものである。
【０００６】
（従来技術１）
後掲する特許文献１には、ハードチャックに関する発明が記載されている。
【０００７】
すなわち、図１に示すように、チャック１３の孔１３ａから水を供給して、チャック１３と半導体ウェーハＷとの間に水ベアリング層を形成して、半導体ウェーハＷを自由に回転できる状態にしてウェーハＷを平坦に研磨加工するという発明が記載されている。この特許文献１には、直径６インチの半導体ウェーハＷを研磨する場合には、純水の供給量を２〜２０ｍＬ/ｍｉｎ程度にするが、水の供給量はウェーハ基板の大きさや孔の径、個数に依存する旨の記載がある（特許文献１の段落００２１）。
【０００８】
（従来技術２）
また、後掲する特許文献２には、ソフトチャックに関する技術が記載されている。
【０００９】
すなわち、図２（ａ）に示すように、チャック１３の下面には、バッキングパッド（弾性膜）１５が貼着されるとともに、バッキングパッド１５の下面外周部は、テンプレート１６によって圧縮された上で接着剤にて接着されている。研磨加工前には、バッキングパッド１５に、チャック１３に形成した供給路１７を介して水が供給されて、バッキングパッド１５に水が含浸される。その後、水の供給が停止されて、供給路１７が真空ポンプによって真空引きされて、半導体ウェーハＷがチャック１３によって真空吸着される。その後、チャック１３が定盤２の研磨用クロス４上に下降されて、チャック１３に加圧力が作用すると、真空吸着が停止されて、研磨加工中にバッキングパッド１５から水が供給路１７に逆流することを防止するために、低圧のエアが供給路１７に供給される。研磨加工中、水の逆流が防止されるため、バッキングパッド１５内の水分は、研磨加工前の含浸状態と同様に均一な状態を維持する。これによりチャック１３と半導体ウェーハＷとの間に水ベアリング層が形成される。これにより研磨ヘッドの回転数と半導体ウェーハＷの回転数との間にずれが生じて、半導体ウェーハＷとバッキングパッド１５との密着力が弱まり、バッキングパッド１５のウェーハＷとの界面で滑りが生じて、ウェーハＷへのバッキングパッド１５の形状転写が防止される。この結果、半導体ウェーハＷの加工面の研磨圧分布が均一となり、半導体ウェーハＷを高精度に研磨加工することができる。
【００１０】
（従来技術３）
後掲する特許文献３には、図３に示すように、各テーブル３の中心に、割り出し軸２０を設けて、この割り出し軸２０を中心に、複数（たとえば４つ）の研磨ヘッド１０、１０…を配置して、割り出し軸２０に上部支持体２２を介して各研磨ヘッド１０、１０…を連結して、割り出し軸２０を回転させることで、各研磨ヘッド１０、１０…を回転させて、各テーブル３、３…に順次移動させて、粗研磨、仕上げ研磨等の各段階の研磨加工を順次行わせるという発明が記載されている。
【００１１】
各研磨ヘッド１０内には、バッキングパッド１５に連通する供給路１７が形成されている。一方、減圧弁３０は、テーブル３の上方に配置されている。減圧弁３０は、割り出し軸２０内の供給路２１に連通している。そして、割り出し軸２０内の供給路２１は、ヘッド本体１２の上方に設けられたロータリジョイント１８を介して、研磨ヘッド１０内の供給路１７に連通している。バッキングパッド１５には、減圧弁３０のちすち、供給路２１、供給路１７を介して所定のバックプレス圧Ｐwの水が供給される。
【特許文献１】特許第２９３３４８８号公報
【特許文献２】特許２５２７２３２号公報
【特許文献３】特開２００１−３８６１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
図２（ａ）に示すように、水分を含浸しているバッキングパッド１５は、研磨加工に必要な加圧力が、チャック１３に作用すると、パッキングパッド１５の内部の水分が圧縮されて、水分が矢印Ａに示すようにバッキングパッド１５の外部に出ようとする。しかし、バッキングパッド１５の下面外周部は、テンプレート１６によって圧縮された上で接着剤にて接着されており、しかも、テンプレート１６の横幅も大きいため（約２０ｍｍ）、バッキングパッド１５から外部に水が染み出すことは殆どない（図中×印）。また、テンプレート１６の内径と半導体ウェーハＷの外径は、ほぼ同一であるため、矢印Ｂに示すような半導体ウェーハＷの外周からの水の染み出し量も少ない。
【００１３】
ところで、研磨加工において、研磨用クロス４の粘弾性の影響によって半導体ウェーハＷの外周部分で過研磨が発生することがある。そこで、図２（ｂ）に示すように、ウェーハＷの外方にリテーナ（リテーナリング）１４を設けて、チャック１３を所定のチャック圧Ｐc（加圧力Ｆc）で加圧するとともにリテーナ１４を所定のリテーナ圧Ｐr（加圧力Ｆr）で加圧することでウェーハＷの外方の研磨用クロス４を押圧してウェーハ外周部の過研磨を低減させるという技術が一般に使われている。
【００１４】
このようなリテーナ加圧式の研磨ヘッド１０では、図２（ａ）のようなテンプレート１６が存在しない。このため、矢印Ａ′で示すように、バッキングパッド１５の外周部からの水の染み出しが生じ、その染み出し量が多いという問題が発生するおそれがある。
【００１５】
ここで、バッキングパッド１５への水の供給停止後に、半導体ウェーハＷを真空吸着すると、チャック１３内の供給路１７内の水の殆どは真空ポンプによって吸われてしまい、供給路１７内には、きわめて小量の水しか残らない。しかも、研磨加工中は、上述したように、矢印Ａ′に示すようなバッキングパッド１５から外方への水の染み出しが発生する。このため、供給路１７内に残った小量の水では、バッキングパッド１５から染み出る水を十分に補給できなくなる。加えて、研磨加工中は、低圧エアがバッキングパッド１５に流れ込む。このためバッキングパッド１５内の水の分布が不均一となり、半導体ウェーハＷの面形状が不均一になるおそれがある。
【００１６】
このため、図２（ｂ）に示すリテーナ加圧式の研磨ヘッド１０を使用するときには、研磨加工中に、水分を補給して、バッキングパッド１５における水圧を、チャック圧Ｐcとほぼ同じ圧力に維持することが必要となる。
【００１７】
なお、上述した特許文献１（従来技術１）には、水の供給量に関する記述はあるが、不足した水分を補給することや、水圧に関する記述はない。
【００１８】
同様に、上述した特許文献２（従来技術２）には、低圧のエアを供給する記述はあるが、水分を補給することや、水圧に関する記述はない。
【００１９】
つぎに、バッキングパッド１５における水圧（以下バックプレス圧という）がウェーハＷの面形状に及ぼす影響について説明する。
【００２０】
図４（ａ）は、図２（ｂ）に示すリテーナ加圧式の研磨ヘッド１０のチャック１３とバッキングパッド１５の部分断面を、拡大して概念的に示している。
【００２１】
図４（ｂ）は、図４（ａ）に対応させて、半導体ウェーハＷの研磨取り代の分布を示している。図４（ｂ）は、横軸の目盛り０を、半導体ウェーハＷの中心位置として、半導体ウェーハＷの直径方向各部における研磨取り代を示している。
【００２２】
図４（ａ）、（ｂ）は、バックプレス圧Ｐwが、チャック圧Ｐcに比して高い場合を示している。たとえばチャック圧Ｐcが２０ｋＰaで、バックプレス圧Ｐwが２５ｋＰaの場合である。
【００２３】
同図４（ａ）、（ｂ）に示すように、チャック１３（バッキングパッド１５）の中央部では、バックプレス圧Ｐwは一定であるが、チャック１３（バッキングパッド１５）の外周部には、外方へ向かう水の流れが形成されるため、ウェーハＷの面圧は低くなりバックプレス圧Ｐwが低下する。このため、研磨取り代は、半導体ウェーハＷの中央部が平坦となって、ウェーハ外周に向かうにつれて取り代が低下するという台形形状の分布を呈する。このようにバックプレス圧Ｐwがチャック圧Ｐcに比して高いと、ウェーハ面内を一定の研磨取り代で研磨加工することができなくなる。
【００２４】
これに対して、図４（ｃ）は、バックプレス圧Ｐwが、チャック圧Ｐcに比して低い場合の研磨取り代の分布を示している。たとえばチャック圧Ｐcが２０ｋＰaで、バックプレス圧Ｐwが１０ｋＰaの場合である。
【００２５】
同図４（ｃ）に示すように、バックプレス圧Ｐwがチャック圧Ｐcに比して低い場合には、バッキングパッド１５の中央部に水の含浸量の不均一な分布が形成されるため、半導体ウェーハＷの中央部分に、研磨取り代の凹凸の分布Ｃが形成される。
【００２６】
つぎに、図４（ｄ）は、バックプレス圧Ｐwが、チャック圧Ｐcと同等である場合の研磨取り代の分布を示している。たとえばチャック圧Ｐｃが２０ｋＰaで、バックプレス圧Ｐwが２０ｋＰaの場合である。
【００２７】
同図４（ｄ）に示すように、バックプレス圧Ｐwがチャック圧Ｐcと同じ場合には、半導体ウェーハＷの直径方向各部で研磨取り代が均一となる分布を呈することになり、半導体ウェーハＷの面形状が均一となり、半導体ウェーハＷを高平坦度で、かつ粗さ精度を高く、研磨加工することができる。
【００２８】
研磨加工中、チャック圧Ｐcは、研磨レシピに従って逐次、変化する。シリコンウェーハを研磨加工する場合には、チャック１３の加圧面圧Ｐcは、概ね５〜３０ｋＰaの範囲となる。このチャック圧Ｐcの値は、使用される研磨用クロス４、研磨用スラリ、ウェーハＷの研磨取り代の大きさ等によって異なるが、概ね、この範囲に収まる。よって、バックプレス圧Ｐwも、研磨レシピに従い、チャック圧Ｐcに連動して、概ね５〜３０ｋＰaの範囲で、変化させる必要がある。
【００２９】
バックプレス圧Ｐwの制御には、通常、図３の従来技術３で示したような減圧弁３０が使用される。
【００３０】
しかし、市販されている減圧弁３０は、以下のような問題がある。
【００３１】
１）不感帯
減圧弁３０の内部には、弁体とバネがあり、減圧弁３０は、１次側（元圧）と２次側（出口圧）との圧力差によって、２次側の圧力を制御するものである。
【００３２】
しかし、減圧弁３０は、バネを使用しているため、低圧側に不感帯が存在する。この不感帯の幅は、使用範囲によって異なるが、図５（ａ）に示すように、概ね１０ｋＰa以上あるのが一般的である。したがって、一般的な減圧弁３０では、１０ｋＰa以下の圧力制御は不可能である。
【００３３】
２）減圧弁高さ
図６は、従来技術３（特許文献３）の図３に示す研磨装置１のうち、減圧弁３０と、チャック１３、バッキングパッド１５に係る部分を取りだして示した図である。
【００３４】
研磨加工中に、供給路２１、１７の配管各部の水圧は、大気圧の影響を受ける。配管のうち高い場所にある部分では、水圧が低くなり、配管のうち低い場所にある部分では、水圧が高くなる。配管の高低差１ｍ当たり、１０ｋＰaの圧力差が生じる。一般的には、次式で表される。
【００３５】
バックプレス圧Ｐw（チャック１３の面圧）
＝減圧弁３０の設定圧力Ｐv＋高低差分の圧力  …（１）
たとえば、同図６に示すように、減圧弁３０を、バッキングパッド１５よりも１ｍ高い場所に設置すると、減圧弁３０の設定圧力Ｐvを５ｋＰaに調整したとしても、バックプレス圧Ｐwは、１５ｋＰaになってしまう。このため、減圧弁３０が５ｋＰa以上の範囲で調整可能であるとしても、バックプレス圧Ｐwを最低圧が１５ｋＰa以上となる範囲でしか制御できなくなり、チャック圧Ｐcが１５ｋＰa以下となる研磨レシピで行われる研磨加工には、対応できなくなってしまう。
【００３６】
３）減圧弁の圧変動
減圧弁３０は、１次側（元圧）の圧力変動によって、２次側の圧力も変動する。半導体ウェーハ製造工場では、多数の研磨装置に対して、１つのポンプで純水を供給しているのが現状である。このため、ある研磨装置の水圧は、他の研磨装置の稼動状況によって、変動してしまう。また、図３で示したように、同じ研磨装置１の中でも研磨ヘッド１０は多数あり、純水の用途は、バックプレス圧Ｐwの生成以外にもチャック１３の洗浄などの別用途がある。よって、同じ研磨装置１内の他の研磨ヘッド１０の稼動状況によって、減圧弁３０の２次側圧力が変動してしまう。
【００３７】
４）減圧弁の低圧範囲での流量不足
バックプレス圧Ｐcに必要な５〜３０ｋＰaという圧力範囲は、低圧であり、減圧弁３０で圧力調整した場合に、流量が極端に少なくなり流量が不足するおそれがある。
【００３８】
よって、従来技術３に示すごとく、単純に減圧弁３０を、研磨ヘッド１０の高所に配置しただけでは、チャック圧Ｐcとほぼ近傍のバックプレス圧Ｐwを、精度よく安定して供給することができない。
【００３９】
本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、研磨加工を行う際に、チャック圧Ｐcとほぼ近傍のバックプレス圧Ｐwを、精度よく安定して供給することで、チャック１３と半導体ウェーハＷとの間に均一で安定した水ベアリング層を形成して、もって半導体ウェーハＷの面圧を均一に安定化させ、面形状が均一で安定している高平坦度、低い面粗さの半導体ウェーハＷを製造することを解決課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００４０】
第１発明は、
研磨対象物を所定のチャック圧で保持するチャックを有する研磨ヘッドが備えられた研磨装置に適用される圧力制御装置であって、
チャックのウェーハ保持面に液体を供給して、チャックの保持面と研磨対象物との間に、液体ベアリング層を形成する液体供給路と、
液体供給路のうち液体ベアリング層よりも上流の箇所に設置され、圧力指令信号に応じて、当該液体供給路の圧力制御弁設置箇所における液体の圧力を調整することによって、液体ベアリング層における液体のバックプレス圧を制御する圧力制御弁と
が備えられ、
液体供給路のうち圧力制御弁設置箇所は、
液体ベアリング層よりも下方の位置に配置される、
研磨装置における圧力制御装置であることを特徴とする。
【００４１】
第２発明は、第１発明において、
バックプレス圧を、チャック圧と同じ若しくはほぼ同じの圧力となるように制御すること
を特徴とする。
【００４２】
第３発明は、第１発明において、
圧力制御弁は、減圧弁であること
を特徴とする。
【００４３】
第４発明は、第１発明において、
圧力制御弁は、圧力調整範囲に不感帯を有するものであって、
液体ベアリング層と、液体供給路の圧力制御弁設置箇所との高低差を、不感帯に対応する高低差以上とすること
を特徴とする。
【００４４】
第５発明は、第１発明において、
圧力制御弁は、圧力調整範囲に不感帯を有するものであって、
バックプレス圧を、最低圧から所定の圧力までの範囲で制御するに際して、
バックプレス圧の最低圧に対応する圧力制御弁の調整圧力値が、不感帯から外れるような位置に、液体供給路の圧力制御弁設置箇所が配置されること
を特徴とする。
【００４５】
第６発明は、第１発明または第４発明または第５発明において、
液体供給路は、圧力制御弁設置箇所から、液体ベアリング層よりも上方の中継箇所を介して、液体ベアリング層に液体が供給されるものであって、
当該中継箇所は、
バックプレス圧の制御最低圧に対応する高さ以下の箇所に配置されること
を特徴とする。
【００４６】
第７発明は、
研磨対象物を所定のチャック圧で保持するチャックを有する研磨ヘッドが備えられた研磨装置に適用される圧力制御装置であって、
チャックのウェーハ保持面に液体を供給して、チャックの保持面と研磨対象物との間に、液体ベアリング層を形成する液体供給路と、
液体供給路に連通され、液体が貯留されたタンクと、
タンクを上下方向に移動させる上下移動機構と、
タンクの移動位置を調整することによって、液体ベアリング層における液体のバックプレス圧を制御する制御手段と
を備えた研磨装置における圧力制御装置であることを特徴とする。
【００４７】
第８発明は、第７発明において、
タンクの移動位置を調整して、バックプレス圧を負圧にすること
を特徴とする。
【００４８】
第１発明では、図８に示すように、圧力制御弁３０（減圧弁）から、供給路２１、供給路１７に水が供給されることで、チャック１３のウェーハ保持面Ｃwに水を供給されて、チャック１３のウェーハ保持面ＣwとウェーハＷとの間に、液体ベアリング層が形成される。圧力制御弁３０（減圧弁３０）は、供給路２１のうち水ベアリング層（テーブル３の位置３Ａ）よりも上流の箇所３０Ａに設置されており、コントローラ４０は、圧力制御弁３０に圧力指令信号を出力する。圧力指令信号に応じて、供給路２１の圧力制御弁設置箇所３０Ａにおける水の圧力Ｐvが調整されることによって、水ベアリング層におけるバックプレス圧Ｐwが制御される。ここで、供給路２１のうち圧力制御弁設置箇所３０Ａは、水ベアリング層（テーブル３の位置３Ａ）よりも下方の位置に配置される。
【００４９】
第２発明では、研磨レシピに従い、バックプレス圧Ｐwが、チャック圧Ｐcと同じ若しくはほぼ同じの圧力となるように制御される。
【００５０】
第３発明では、圧力制御弁３０として、減圧弁が用いられる。
【００５１】
第４発明では、図８または図９に示すように、基準となるテーブル３（バッキングパッド１５における水ベアリング層）の位置３Ａと、供給路２１のうち減圧弁３０の設置箇所３０Ａとの高低差が、不感帯（１０ｋＰa）に対応する高低差（１ｍ；１００ｃｍ）以上の値（図８、図９の例では、１ｍ；１００ｃｍ）に設定される。
【００５２】
第５発明では、バックプレス圧Ｐwを、図５（ｂ）に示すように、たとえば最低圧の７ｋＰaから所定の圧力３０ｋＰaまでの範囲で制御するに際して、図８、図９に示すように、バックプレス圧Ｐwの最低圧７ｋＰaに対応する減圧弁３０の調整設定圧力値（１７ｋＰa）が、不感帯０〜１０ｋＰaから外れるような位置３０Ａに、減圧弁３０が配置される。
【００５３】
第６発明では、図８に示すように、テーブル３（バッキングパッド１５における水ベアリング層）の位置３Ａよりも下方の減圧弁３０の箇所３０Ａから、供給路２１、バッキングパッド１５よりも上方にあるロータリジョイント１８の箇所１８Ａ（中継箇所１８Ａ）、供給路１７を介して、バッキングパッド１５に水が供給される。ロータリジョイント１８は、バックプレス圧Ｐwの制御最低圧（７ｋＰa）に対応する高さ（７０ｃｍ）以下の高さの箇所（中継箇所）１８Ａに配置される。たとえば、余裕をみて、ロータリジョイント１８は、テーブル３の位置３Ａから５０ｃｍだけ上方の位置１８Ａに配置される。
【００５４】
第７発明では、図１０（ａ）に示すように、タンク５０から供給路２１、供給路１７に水が供給されることで、チャック１３のウェーハ保持面Ｃwに水を供給されて、チャック１３のウェーハ保持面ＣwとウェーハＷとの間に、水ベアリング層が形成される。タンク５０には、水が貯留されており、タンク５０は、供給路２１に連通されている。タンク５０は、上下移動機構６０によって、を上下方向に移動される。コントローラ４０は、タンク５０の移動位置Ｓを調整することによって、水ベアリング層におけるバックプレス圧Ｐwを制御する。
【００５５】
第８発明では、図１０（ｂ）に示すように、コントローラ４０は、タンク５０の移動位置Ｓを、テーブル３の下方の移動位置、たとえばテーブル３よりも３０ｃｍ以上下方となる位置に調整する。タンク５０がテーブル３よりも下方に移動すると、バッキングパッド１５およびチャック１３から供給路１７、供給路２１を介してタンク５０に向かう水の流れが形成され、バックプレス圧Ｐwが負圧となり、半導体ウェーハＷを研磨用クロス４から引き離して、チャック１３が半導体ウェーハＷを保持する保持力が発生する。本来、バッキングパッド１５は、水貼りで半導体ウェーハＷを保持している。タンク５０をテーブル３よりも約３０ｃｍ以上下方となる位置Ｓに調整すれば、チャック１３と半導体ウェーハＷとの貼り付き力が、研磨用クロス４と半導体ウェーハＷとの貼り付き力を上回り、チャック１３は、半導体ウェーハＷを研磨用クロス４から離脱させて、半導体ウェーハＷを保持することができる。
【００５６】
本発明によれば、減圧弁３０を、供給路２１のうちテーブル３（水ベアリング層）よりも下方の箇所３０Ａに配置して、減圧弁３０の設定圧Ｐvを調整することでバックプレス圧Ｐwを制御するようにしたので、研磨加工を行う際に、チャック圧Ｐcとほぼ近傍のバックプレス圧Ｐwを、精度よく安定して供給することができる。また、別の実施例によれば、タンク５０の移動位置Ｓを調整することによって、バックプレス圧Ｐwを制御するようにしたので、研磨加工を行う際に、チャック圧Ｐcとほぼ近傍のバックプレス圧Ｐwを、精度よく安定して供給することができる。これにより、チャック１３と半導体ウェーハＷとの間に均一で安定した水ベアリング層が形成され、もって半導体ウェーハＷの面圧を均一に安定化し、、面形状が均一で安定している高平坦度、低い面粗さの半導体ウェーハＷを製造することができる。
【００５７】
特に、第６発明のように、タンク５０の移動位置Ｓを調整することでバックプレス圧Ｐwを制御する場合には、水の元圧の影響を受けないため、極めて安定した精度の高い圧力制御を行うことができる。たとえば、減圧弁３０の設定圧を調整する場合の圧力変動幅は、±０．５ｋＰaであるのに対して、タンク５０の移動位置を調整する場合の圧力変動幅は、±０．０５ｋＰaとなり、圧力変動幅は極めて低くなる。
【００５８】
また、研磨レシピに従いチャック圧Ｐcに応じてバックプレス圧Ｐwを変更するに際して、減圧弁３０の設定圧を調整することで変更する場合には、圧力変更時に、制御上のオーバーシュートが生じるおそれがある。オーバーシュートが生じると、半導体ウェーハＷに対する加圧力が部分的に大きくなり研磨用クロス４への沈み込みが大きくなり、半導体ウェーハＷがリテーナ１４の下面から滑り出すおそれがある。この点、タンク５０の移動位置を調整してバックプレス圧Ｐwを変更する場合には、タンク５０は、モータ６１、ボールネジ６２によって構成された上下移動機構６０によって移動位置Ｓが滑らかに変化するため、圧力変化を滑らかにすることができ、上述したウェーハＷの滑り出しを回避することができる。
【００５９】
また、第７発明によれば、タンク５０の移動位置Ｓを調整して、バックプレス圧Ｐwを負圧にして、チャック１３によって半導体ウェーハＷを吸着するようにしている。このため、研磨加工後の洗浄工程を簡素化できたり、真空ポンプや真空ポンプに付随する真空引きするための装置構成を省略することができる。すなわち、従来のように真空ポンプを用いてチャック１３に半導体ウェーハＷを真空吸着させた場合には、バッキングパッド１５に含浸している水分が空気とともに真空ポンプに吸い上げられてしまう。このため、チャック１３のウェーハ保持面Ｃw（バッキングパッド１５）の水分が減少し半導体ウェーハＷの裏面が乾燥してしまい、研磨加工後に残留していた研磨用スラリが半導体ウェーハＷに固着するおそれがある。このように半導体ウェーハＷに研磨用スラリが固着すると、研磨加工後に十分に時間をかけて半導体ウェーハＷの洗浄を行う必要がある。また、研磨加工後に洗浄工程を実施したとしても、半導体ウェーハＷに固着した研磨用スラリを除去しきれないおそれがある。この点、本発明によれば、チャック１３のウェーハ保持面Ｃw（バッキングパッド１５）が負圧になったとしても、供給路１７には水分が満たされており、チャック１３のウェーハ保持面Ｃw（バッキングパッド１５）には十分に水分が含浸されている状態を維持している。よって、半導体ウェーハＷの裏面が乾燥することはない。このため、ウェーハ面上の水分によって、半導体ウェーハＷへの研磨用スラリの固着を回避することができる。これにより、研磨加工後に、十分に時間をかけて洗浄工程を実施する必要がなくなり、洗浄工程を簡素化することができる。また、研磨加工中にバックプレス圧Ｐwの制御を行うための装置構成（タンク５０、上下移動機構６０）を利用して、研磨加工の前後では半導体ウェーハＷの吸着をも行うことができるため、別途に、真空吸着に必要な真空ポンプや、真空ポンプに付随する機器（レギュレータ等）を用意する必要がない。この結果、装置構成を簡略化でき装置コストを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６０】
以下、図面を参照して本発明に係る研磨装置における圧力制御装置の実施の形態について説明する。
【００６１】
図７は、図３に対応する研磨装置１を示している。
【００６２】
同図７に示すように、研磨装置１は、半導体ウェーハＷを研磨する装置であり、円盤状の定盤２が設置されたテーブル３と、定盤２の上方に位置する研磨ヘッド１０とを備えている。テーブル３上の定盤２には、その上面に研磨用クロス４が貼設されており、定盤２は、駆動スピンドル５によって水平面内を回転駆動される。研磨ヘッド１０は、上部支持体２２によって支持されて回転駆動する。
【００６３】
各研磨テーブル３の中心には、割り出し軸２０が設けられている。複数（たとえば４つ）の研磨ヘッド１０、１０…は、割り出し軸２０を中心に配置されている。割り出し軸２０には、上部支持体２２を介して各研磨ヘッド１０、１０…が連結されている。割り出し軸２０は、図示しない駆動源によって、回転する。割り出し軸２０の回転に伴い、各研磨ヘッド１０、１０…が回転されて、研磨ヘッド１０が各テーブル３、３…上に順次移動されて、粗研磨、仕上げ研磨等の各段階の研磨加工が順次、行われる。
【００６４】
研磨ヘッド１０は、ヘッド本体１２と、ヘッド本体１２によって支持されたチャック１３を中心に構成されている。ヘッド本体１２は、研磨ヘッド昇降用シリンダ１９によって、研磨テーブル３の上方へ上昇されるとともに、研磨テーブル３に向けて下降される。またチャック１３によって半導体ウェーハＷが保持されるとともに、ヘッド本体１２とともにチャック１３が回転駆動する。そして、駆動スピンドル５の回転駆動によって定盤２を回転させつつ、チャック１３を加圧して半導体ウェーハＷを定盤２上の研磨用クロス４上に押し付けることで、半導体ウェーハＷの表面の研磨が行われる。
【００６５】
チャック１３による半導体ウェーハＷの保持は、図示しない加圧機構によって行われる。加圧機構は、エアバッグを中心に構成されている。エアバッグに加圧エアを導入することで、チャック１３が所定のチャック圧Ｐc（加圧力Ｆc）で加圧される。
【００６６】
図８は、図７に示す研磨装置１のうち、減圧弁３０と、チャック１３、リテーナ１４、バッキングパッド１５に係る部分を取りだして示した図である。以下、図７に図８を併せ参照して説明する。
【００６７】
研磨用クロス４の粘弾性の影響によってウェーハＷの外周部分で過研磨が発生することを防止するために、ウェーハＷの外方には、リテーナ１４（リテーナリング）が設けられている。リテーナ１４を加圧する加圧機構についても、エアバッグを中心に構成されている。エアバッグに加圧エアを導入することで、リテーナ１４が所定のリテーナ加圧力Ｆrで加圧される。
【００６８】
研磨ヘッド１０は、回転駆動されるヘッド本体１２と、ワーク保持面Ｃwに半導体ウェーハＷを保持する円盤状のチャック１３と、チャック１３を取り囲むようにチャック１３の外周に環状に設けられたリテーナ１４とを備えている。チャック１３とリテーナ１４は、ヘッド本体１２と一体に回転動作するように連結されている。
【００６９】
チャック１３の下面には、バッキングパッド（弾性膜）１５が貼着されている。
【００７０】
ヘッド本体１２、チャック１３内には、バッキングパッド１５に連通する供給路１７が形成されている。一方、減圧弁３０は、研磨テーブル３の下方に配置されている。減圧弁３０は、割り出し軸２０内の供給路２１に連通している。そして、割り出し軸２０内の供給路２１は、ヘッド本体１２の上方に設けられたロータリジョイント１８を介して、研磨ヘッド１０内の供給路１７に連通している。バッキングパッド１５には、減圧弁３０から、供給路２１、供給路１７を介して、所定のバックプレス圧Ｐwの水（純水）が供給される。
【００７１】
研磨加工前には、バッキングパッド１５に、供給路１７を介して水が供給されて、バッキングパッド１５に水が含浸される。その後、供給路１７内の圧力が負圧となり、半導体ウェーハＷがチャック１３によって真空吸着される。その後、チャック１３が定盤２の研磨クロス４上に下降されて、チャック１３に加圧力が作用すると、真空吸着を停止して、研磨加工が開始され、研磨加工中には、チャック圧Ｐcとほぼ近傍のバックプレス圧Ｐwの水が、バッキングパッド１５に供給されて、チャック１３と半導体ウェーハＷとの間に水ベアリング層が形成される。これにより、研磨ヘッドの回転数と半導体ウェーハＷの回転数との間にずれが生じて、半導体ウェーハＷとバッキングパッド１５との密着力が弱まり、バッキングパッド１５のウェーハＷとの界面で滑りが生じて、ウェーハＷへのバッキングパッド１５の形状転写が防止される。この結果、半導体ウェーハＷの加工面の研磨圧分布が均一となり、半導体ウェーハＷを高精度に研磨加工することができる。
【００７２】
チャック１３のチャック圧Ｐc、減圧弁３０の設定圧Ｐvは、コントローラ４０によって調整される。減圧弁３０は、電磁ソレノイドに加えられる圧力指令信号（電流）に応じて設定圧が可変するものが使用される。
【００７３】
コントローラ４０は、研磨レシピに従い、研磨加工中、チャック１３のチャック圧Ｐcを変更するとともに、減圧弁３０の設定圧Ｐvを調整して、バックプレス圧Ｐwがチャック圧Ｐcと同じ圧力になるようにバックプレス圧Ｐwを制御する。
【００７４】
研磨加工中に、供給路２１、１７の配管各部の水圧は、大気圧の影響を受ける。配管のうち高い場所にある部分では、水圧が低くなり、配管のうち低い場所にある部分では、水圧が高くなる。配管の高低差１ｍ当たり、１０ｋＰaの圧力差が生じる。一般的には、次式で表される。
【００７５】
バックプレス圧Ｐw（チャック１３の面圧）
＝減圧弁３０の設定圧力Ｐv＋高低差分の圧力  …（１）
本実施例では、バックプレス圧Ｐwを最低圧の７ｋＰaから３０ｋＰａまでの範囲で制御する場合を想定する。なお、正確には、高低差の基準位置は、バックプレス圧Ｐwが発生する水ベアリング層、つまりバッキングパッド１５の位置を基準とするが、本実施例では、バッキングパッド１５とほぼ同位置となるテーブル３の位置を基準としている。
【００７６】
減圧弁３０は、圧力調整範囲に不感帯を有する減圧弁である。減圧弁３０は、バネを使用しているため、低圧側に不感帯が存在する。この不感帯の幅は、図５（ａ）に示すように、０〜１０ｋＰaの範囲である。図５（ａ）において、横軸は、減圧弁３０に加えられる圧力指令信号（電流）に対応する設定圧Ｐvであり、縦軸は、減圧弁３０の２次側の圧力である。０〜１０ｋＰaに対応する圧力指令信号を減圧弁３０に加えたとしても、減圧弁３０の２次側圧力は、圧力指令信号に対応する圧力にはならない。
【００７７】
そこで、基準となるテーブル３（バッキングパッド１５）の位置３Ａと、供給路２１のうち減圧弁３０の設置箇所３０Ａとの高低差が、不感帯（１０ｋＰa）に対応する高低差（１ｍ；１００ｃｍ）以上の値（この例では、１ｍ；１００ｃｍ）に設定される。いいかえれば、バックプレス圧Ｐwを、最低圧の７ｋＰaから所定の圧力３０ｋＰaまでの範囲で制御するに際して、バックプレス圧Ｐwの最低圧７ｋＰaに対応する減圧弁３０の調整設定圧力値（１７ｋＰa）が、不感帯０〜１０ｋＰaから外れるような位置３０Ａに、減圧弁３０が配置される。
【００７８】
本実施例では、テーブル３（バッキングパッド１５）よりも下方の減圧弁３０の箇所３０Ａから、供給路２１、バッキングパッド１５よりも上方にあるロータリジョイント１８が配置される中継箇所１８Ａ、供給路１７を介して、バッキングパッド１５に水が供給される。
【００７９】
そこで、ロータリジョイント１８は、バックプレス圧Ｐwの制御最低圧（７ｋＰa）に対応する高さ（７０ｃｍ）以下の高さの箇所１８Ａに配置される。本実施例では、余裕をみて、ロータリジョイント１８は、テーブル３の位置３Ａから５０ｃｍだけ上方の位置１８Ａに配置される。
【００８０】
減圧弁１７の設定圧力Ｐvと、バックプレス圧Ｐw（チャック１３の面圧）との関係は、図５（ｂ）で表される。
【００８１】
同図５（ｂ）に示すように、減圧弁３０の設定圧Ｐvを、１７ｋＰaに調整すると、バックプレス圧Ｐwは、７ｋＰa（ロータリジョイント１８の箇所１８Ａにおける圧力は２ｋＰa）となり、以後、減圧弁３０の設定圧Ｐvが上昇するに伴いバックプレス圧Ｐwは増大し、減圧弁３０の設定圧Ｐvを、４０ｋＰaに調整すると、バックプレス圧Ｐwは、３０ｋＰa（ロータリジョイント１８の箇所１８Ａにおける圧力は２５ｋＰa）となる。
【００８２】
なお、上述した実施例では、ロータリジョイント１８を介して供給路１７と供給路２１が連通する構成を想定して説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。
【００８３】
図９は、図８に対応する研磨装置１の構成を示しており、ロータリジョイント１８を介することなく、供給路１７、２１が減圧弁３０に接続している構成を示している。
【００８４】
本実施例では、バックプレス圧Ｐwを最低圧の０ｋＰaから３０ｋＰａまでの範囲で制御する場合を想定する。
【００８５】
本実施例では、基準となるテーブル３（バッキングパッド１５）の位置３Ａと、供給路１７のうち減圧弁３０の設置箇所３０Ａとの高低差が、不感帯（１０ｋＰa）に対応する高低差（１ｍ；１００ｃｍ）以上の値（この例では１ｍ；１００ｃｍ）に設定される。いいかえれば、バックプレス圧Ｐwを、最低圧の０ｋＰaから所定の圧力３０ｋＰaまでの範囲で制御するに際して、バックプレス圧Ｐwの最低圧０ｋＰaに対応する減圧弁３０の調整設定圧力値（１０ｋＰa）が、不感帯０〜１０ｋＰaから外れるような位置３０Ａに、減圧弁３０が配置される。
【００８６】
減圧弁１７の設定圧力Ｐvと、バックプレス圧Ｐw（チャック１３の面圧）との関係は、図５（ｃ）で表される。
【００８７】
同図５（ｃ）に示すように、減圧弁３０の設定圧Ｐvを、１０ｋＰaに調整すると、バックプレス圧Ｐwは、０ｋＰaとなり、以後、減圧弁３０の設定圧Ｐvが上昇するに伴いバックプレス圧Ｐwは増大し、減圧弁３０の設定圧Ｐvを、４０ｋＰaに調整すると、バックプレス圧Ｐwは、３０ｋＰaとなる。
【００８８】
図１０（ａ）は、上述した各実施例と同様に、バックプレス圧Ｐwを、減圧弁３０の不感帯と重なる範囲で制御することができる実施例を示している。
【００８９】
すなわち、図８と同様に、変化ヘッド１０内の供給路１７は、ロータリジョイント１８を介して、外部の供給路２１に連通されている。供給路２１は、タンク５０に連通している。タンク５０には、水（純水）が貯留されている。タンク５０の上方は、大気に解放されており、タンク５０の下部に供給路２１が連通されている。
【００９０】
タンク５０は、上下移動機構６０に、上下方向移動自在に連結されている。この上下移動機構６０は、たとえばモータ６１、ボールネジ６２を用いて構成することができる。
【００９１】
上下移動機構６０は、コントローラ４０から出力される移動指令信号に応じて、タンク５０を上下方向に移動される。
【００９２】
コントローラ４０は、研磨レシピに従い、研磨加工中、チャック１３のチャック圧Ｐcを変更するとともに、タンク５０の移動位置Ｓを調整することによって、バックプレス圧Ｐwがチャック圧Ｐcと同じ圧力になるようにバックプレス圧Ｐwを制御する。本実施例では、バックプレス圧Ｐwを最低圧の７ｋＰaから３０ｋＰａまでの範囲で制御する場合を想定する。
【００９３】
タンク５０の移動位置Ｓを、テーブル３から７０ｃｍの高さに調整すると、バックプレス圧Ｐwは、７ｋＰa（ロータリジョイント１８の箇所１８Ａにおける圧力は２ｋＰa）となり、以後、タンク５０が上昇するに伴いバックプレス圧Ｐwは増大し、タンク５０の移動位置Ｓを、テーブル３から４００ｃｍの高さに調整すると、バックプレス圧Ｐwは、３０ｋＰa（ロータリジョイント１８の箇所１８Ａにおける圧力は２５ｋＰa）となる。
【００９４】
図１０（ａ）では、タンク５０を、テーブル３よりも高い位置で上下動させることで、バックプレス圧Ｐwを制御するようにしている。しかし、図１０（ｂ）に示すように、タンク５０をテーブル３よりも低い位置に移動させることができる上下移動機構６０を設けて、タンク５０をテーブル３よりも低い位置に移動させて、バックプレス圧Ｐwを負圧にして、チャック１３に半導体ウェーハＷを吸着させるようにしてもよい。
【００９５】
半導体ウェーハＷの吸着は、研磨加工の前後で、研磨ヘッド１０を、チャック１３によって半導体ウェーハＷを保持したままテーブル３から上方へ上昇させるときや、チャック１３によって半導体ウェーハＷを保持したまま研磨ヘッド１０を他のテーブル３上に移動搬送するときに、行われる。
【００９６】
コントローラ４０は、研磨加工中、図１０（ａ）に示すのと同様に、研磨レシピに従い、タンク５０の移動位置Ｓを、テーブル３上方の各移動位置に調整して、バックプレス圧Ｐwを、７〜３０ｋＰaの範囲に制御する。
【００９７】
研磨加工の前後では、コントローラ４０は、図１０（ｂ）に示すように、タンク５０の移動位置Ｓを、テーブル３下方の移動位置、たとえばテーブル３よりも３０ｃｍ以上下方となる位置に調整する。タンク５０がテーブル３よりも下方に移動すると、バッキングパッド１５およびチャック１３から供給路１７、供給路２１を介してタンク５０に向かう水の流れが形成され、バックプレス圧Ｐwが負圧となり、半導体ウェーハＷを研磨用クロス４から引き離して、チャック１３により半導体ウェーハＷを保持する保持力が発生する。本来、バッキングパッド１５は、水貼りで半導体ウェーハＷを保持している。タンク５０をテーブル３よりも約３０ｃｍ以上下方となる位置Ｓに調整すれば、チャック１３と半導体ウェーハＷとの貼り付き力が、研磨用クロス４と半導体ウェーハＷとの貼り付き力を上回り、半導体ウェーハＷを研磨用クロス４から離脱させて、チャック１３により半導体ウェーハＷを保持することができる。
【００９８】
なお、上述した各実施例では、バッキングパッド１５によって水ベアリング層が形成されるソフトチャックの研磨ヘッド１０に適用される場合を想定して説明したが、本発明は、図１に示すようにハードチャックの研磨ヘッド１０にも適用することができる  
つぎに、以上説明した各実施例の効果について説明する。
【００９９】
実施例によれば、減圧弁３０を、供給路２１のうちテーブル３（水ベアリング層）の位置３Ａよりも下方の箇所３０Ａに配置して、減圧弁３０の設定圧Ｐvを調整することでバックプレス圧Ｐwを制御するようにしたので、研磨加工を行う際に、チャック圧Ｐcとほぼ近傍のバックプレス圧Ｐwを、精度よく安定して供給することができる。また、別の実施例によれば、タンク５０の移動位置Ｓを調整することによってバックプレス圧Ｐwを制御するようにしたので、研磨加工を行う際に、チャック圧Ｐcとほぼ近傍のバックプレス圧Ｐwを、精度よく安定して供給することができる。これにより、チャック１３と半導体ウェーハＷとの間に均一で安定した水ベアリング層が形成され、もって半導体ウェーハＷの面圧を均一に安定化でき、面形状が均一で安定している高平坦度、低い面粗さの半導体ウェーハＷを製造することができる。
【０１００】
特に、タンク５０の移動位置Ｓを調整することでバックプレス圧Ｐwを制御する場合には、水の元圧の影響を受けないため、極めて安定した精度の高い圧力制御を行うことができる。たとえば、減圧弁３０の設定圧を調整する場合の圧力変動幅は、±０．５ｋＰaであるのに対して、タンク５０の移動位置を調整する場合の圧力変動幅は、±０．０５ｋＰaとなり、圧力変動幅は極めて低くなる。
【０１０１】
また、研磨レシピに従いチャック圧Ｐcに応じてバックプレス圧Ｐwを変更するに際して、減圧弁３０の設定圧を調整することで行う実施例（図８、図９）の場合には、圧力変更時に、制御上オーバーシュートが生じるおそれがある。オーバーシュートが生じると、半導体ウェーハＷに対する加圧力が部分的に大きくなり研磨用クロス４への沈み込みが大きくなり、半導体ウェーハＷがリテーナ１４の下面から滑り出すおそれがある。この点、タンク５０の移動位置を調整してバックプレス圧Ｐwを変更する実施例（図１０）の場合には、タンク５０は、モータ６１、ボールネジ６２によって構成された上下移動機構６０によって移動位置Ｓが滑らかに変化するため、圧力変化を滑らかにすることができ、上述したウェーハＷの滑り出しを回避することができる。
【０１０２】
また、図１０（ｂ）に示す実施例によれば、タンク５０の移動位置Ｓを調整してバックプレス圧Ｐwを負圧にして、チャック１３によって半導体ウェーハＷを吸着するようにしている。このため、研磨加工後の洗浄工程を簡素化できたり、真空ポンプや真空ポンプに付随する真空引きさせるための装置構成を省略することができる。すなわち、従来のように真空ポンプを用いてチャック１３に半導体ウェーハＷを真空吸着させた場合には、バッキングパッド１５に含浸している水分が空気とともに真空ポンプに吸い上げられてしまう。このため、チャック１３のウェーハ保持面Ｃw（バッキングパッド１５）の水分が減少し半導体ウェーハＷの裏面が乾燥してしまい、研磨加工後に残留していた研磨用スラリが半導体ウェーハＷに固着するおそれがある。このように半導体ウェーハＷに研磨用スラリが固着すると、研磨加工後に十分に時間をかけて半導体ウェーハＷの洗浄を行う必要がある。また、研磨加工後に洗浄工程を実施したとしても、半導体ウェーハＷに固着した研磨用スラリを除去しきれないおそれがある。この点、本実施例によれば、チャック１３のウェーハ保持面Ｃw（バッキングパッド１５）が負圧になったとしても、供給路１７には水分が満たされており、チャック１３のウェーハ保持面Ｃw（バッキングパッド１５）には十分に水分が含浸されている状態を維持している。よって、半導体ウェーハＷの裏面が乾燥することはない。このため、ウェーハ面上の水分によって、半導体ウェーハＷへの研磨用スラリの固着を回避することができる。これにより、研磨加工後に、十分に時間をかけて洗浄工程を実施する必要がなく、洗浄工程を簡素化することができる。また、研磨加工中にバックプレス圧Ｐwの制御を行うための装置構成（タンク５０、上下移動機構６０）を利用して、研磨加工の前後では、半導体ウェーハＷの吸着をも行うことができるため、別途に、真空吸着に必要な真空ポンプや、真空ポンプに付随する真空引きのための機器（レギュレータ等）を用意する必要がない。この結果、装置構成を簡略化でき装置コストを抑制することができる。
【０１０３】
なお、本実施例では、水（純水）を供給する場合を想定して説明したが、チャック１３のウェーハ保持面Ｃwと半導体ウェーハＷとの間に、液体のベアリング層を形成することができる液体であれば、任意の液体を使用することができる。
【０１０４】
また、本実施例では、減圧弁３０の設定圧力を調整してバックプレス圧を制御する場合を想定して説明したが、供給路の上流側で、圧力を調整する弁としては、減圧弁以外の圧力制御弁を使用してもよい。
【０１０５】
なお、また、本実施例では、半導体ウェーハを研磨する場合を想定して説明したが、本発明の研磨装置が研磨する対象物は任意であり、ガラス、液晶基板など半導体ウェーハ以外を研磨する場合にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】図１は従来技術１を説明するために用いた図である。
【図２】図２（ａ）は、従来技術２を説明するために用いた図で、図２（ｂ）は、図２（ａ）の構成にリテーナを加えた場合の装置構成を示した図である。
【図３】図３は、従来技術３を説明するために用いた図である。
【図４】図４（ａ）は、図２（ｂ）に示すリテーナ加圧式の研磨ヘッドのチャックとバッキングパッドの部分の断面を、拡大して概念的に示した図で、図４（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、図４（ａ）に対応して、半導体ウェーハの研磨取り代の分布を示す図である。
【図５】図５（ａ）は、減圧弁の不感帯を示したグラフで、図５（ｂ）、（ｃ）は本実施例における減圧弁の設定圧とバックプレス圧（チャック面圧）との対応関係を示した図である。
【図６】図６は、図３に従来技術３として示す研磨装置のうち、一部の構成部分を取りだして示した図である。
【図７】図７は、本実施例の研磨装置の全体構成図である。
【図８】図８は、図７に示す研磨装置のうち、一部の構成部分を取りだして示した図である。
【図９】図９は、図８とは別の実施例を示す図で、図８に示す研磨装置の構成から、ロータリジョイントを除去した構成を例示した図である。
【図１０】図１０（ａ）、（ｂ）は、図８、図９とは別の実施例を示す図で、図８、図９に示す減圧弁の代わりにタンク、上下移動機構を設けた構成例を例示した図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１  研磨装置  １０  研磨ヘッド  １２  ヘッド本体  １３  チャック  １４  リテーナ  １５  バッキングパッド  １７  供給路  １８  ロータリジョイント  １８Ａ  ロータリジョイント設置個所（供給路の中継箇所）  ２１  供給路  ３０  減圧弁  ４０  コントローラ  ５０  タンク  ６０  上下移動機構
【図１】
2007181895.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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