(57)【要約】【課題】ウェーハの押圧力を全面に亘って所望の値に制御でき、特に、ウェーハのエッジ部分の押圧力を局所的に所望の値に制御でき、ウェーハの品質が保てるウェーハ研磨装置及び方法を提供する。【解決手段】ウェーハＷを保持ヘッド１４で保持し、保持ヘッドを介してウェーハを研磨パッド２０に押し付けて研磨するウェーハ研磨装置である。保持ヘッドは、ウェーハを研磨パッドに押し付けるキャリアと、キャリアの周囲に配設されるリテーナーリングと、キャリアの下側に同心円状に配される円環状の複数の弾性部材と、弾性部材内部のエア室内に加圧ガスを供給するエア供給ラインとを備え、最外周のゾーンゴム環５２Ｄがウェーハの周縁部分を押圧する位置に配され、ウェーハの径方向に押圧力分布が形成されるように押圧面５３Ａが形成されている。【選択図】  図３
2007266299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハを保持ヘッドで保持し、該保持ヘッドを介してウェーハを研磨パッドに押し付けて研磨するウェーハ研磨装置において、
前記保持ヘッドは、
ウェーハを前記研磨パッドに押し付けるキャリアと、
該キャリアの周囲に配設されるリテーナーリングと、
前記キャリアの下側に同心円状に配される円環状の複数の弾性部材と、
前記弾性部材内部のエア室内に加圧ガスを供給するエア供給ラインと、を備え、
最外周の前記弾性部材がウェーハの周縁部分を押圧する位置に配されるとともに、ウェーハの径方向に押圧力分布が形成されるように該最外周の弾性部材の押圧面が形成されていることを特徴とするウェーハ研磨装置。
【請求項２】
前記最外周の弾性部材の押圧面が径方向に厚さ分布を持つように形成されている請求項１に記載のウェーハ研磨装置。
【請求項３】
前記弾性部材が、エチレンプロピレンゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、又はニトリルゴムで形成されている請求項１又は２に記載のウェーハ研磨装置。
【請求項４】
前記弾性部材が、ＪＩＳ  Ｋ６３０１で規定するＡ硬度で２０〜６０である請求項１〜３のいずれか１項に記載のウェーハ研磨装置。
【請求項５】
前記最外周の弾性部材の径方向の幅が１０ｍｍ以下である請求項１〜４のいずれか１項に記載のウェーハ研磨装置。
【請求項６】
ウェーハを保持ヘッドで保持し、該保持ヘッドを介してウェーハを研磨パッドに押し付けて研磨するウェーハ研磨方法において、
前記保持ヘッドに、
ウェーハを前記研磨パッドに押し付けるキャリアと、
該キャリアの周囲に配設されるリテーナーリングと、
前記キャリアの下側に同心円状に配される円環状の複数の弾性部材と、
前記弾性部材内部のエア室内に加圧ガスを供給するエア供給ラインと、を設け、
最外周の前記弾性部材でウェーハの周縁部分を径方向に押圧力分布が形成されるように押圧することを特徴とするウェーハ研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハ研磨装置及び方法に係り、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ウェーハ研磨装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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メカノケミカル研磨剤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】
この際、ウェーハＷの裏面に配され、ウェーハＷを押圧するバックプレートを機械的手段で押圧する機構とした場合、該バックプレートの一部に荷重を加える構成になりやすい。たとえば、エアシリンダー等を使用する場合が代表的である。この場合、バックプレートの一部に荷重を加えると、バックプレートが局所的に変形し、該変形がウェーハＷに影響し、研磨の精度に悪影響を及ぼすことが懸念される。
【０００４】
そのため、従来のウェーハ研磨装置では、たとえば、図７に示されるように、ヘッド本体２内のエアバッグ１を介してバックプレート４を押圧して、ウェーハＷが均一に押圧されるような構成としている。また、図８に示される構成ように、エアバッグ１によりウェーハＷを直接押圧しているものもある。これらの構成により、ウェーハＷが均一に押圧される。
【０００５】
なお、図７、図８において、ウェーハＷは、研磨定盤１２の上面に貼り付けられた研磨パッド２０により研磨される。また、ウェーハＷは周囲をリテーナーリング３により保持されている。
【０００６】
更に、ウェーハＷが均一に押圧されるように、上記エアバッグ押圧方式を改良したゾーン加圧方式の提案もなされている（たとえば、特許文献１、２参照。）。
【０００７】
これは、サイズの異なる複数のエアバッグをドーナツ状に形成し、これを同心円状に配置し、ウェーハＷの径方向の押圧力を制御することにより、ウェーハＷがより均一に押圧されるように構成したもので、所期の効果が得られている。
【特許文献１】特許第３５９５２６６号公報
【特許文献２】特開２００４−３６３５０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のこれら各種ウェーハ研磨装置においても、ウェーハＷのエッジ部の形状が依然として所望の形状に形成されないという問題点が指摘されている。この現象を図９により説明する。
【０００９】
この図９は、ウェーハＷの左端部周辺の部分拡大断面図である。同図において、エアバッグ１によりゾーン加圧の押圧がなされており、ウェーハＷの左端部における押圧力は、矢印で示されるように均一である。一方、ウェーハＷの左端部に当接する研磨パッド２０は、局所的に下方に押し潰された状態（２０Ａで表示）にある。
【００１０】
このような場合、ウェーハＷのエッジ部分の研磨量が他の部分よりも少なくなり、加工後のエッジ形状が盛り上がったような形状となってしまい、ウェーハＷの品質上の欠陥となってしまう。
【００１１】
これに対処すべく、エアバッグ１のゾーン加圧部分の幅を減少させ、局所的に潰された部分２０Ａの研磨圧を局所的に増大させることが考えられるものの、エアバッグ１の幅を所定長さ（たとえば、１０ｍｍ）以下に加工することは、エアバッグ１の材質や押圧力等の制約があり現実的ではない。
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ウェーハの押圧力を全面に亘って所望の値に制御でき、特に、ウェーハのエッジ部分の押圧力を局所的に所望の値に制御でき、その結果、ウェーハの品質が保てるウェーハ研磨装置及び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】
【００１３】
本発明は、前記目的を達成するために、ウェーハを保持ヘッドで保持し、該保持ヘッドを介してウェーハを研磨パッドに押し付けて研磨するウェーハ研磨装置において、前記保持ヘッドは、ウェーハを前記研磨パッドに押し付けるキャリアと、該キャリアの周囲に配設されるリテーナーリングと、前記キャリアの下側に同心円状に配される円環状の複数の弾性部材と、前記弾性部材内部のエア室内に加圧ガスを供給するエア供給ラインと、を備え、最外周の前記弾性部材がウェーハの周縁部分を押圧する位置に配されるとともに、ウェーハの径方向に押圧力分布が形成されるように該最外周の弾性部材の押圧面が形成されていることを特徴とするウェーハ研磨装置を提供する。
【００１４】
また、このために、本発明は、ウェーハを保持ヘッドで保持し、該保持ヘッドを介してウェーハを研磨パッドに押し付けて研磨するウェーハ研磨方法において、前記保持ヘッドに、ウェーハを前記研磨パッドに押し付けるキャリアと、該キャリアの周囲に配設されるリテーナーリングと、前記キャリアの下側に同心円状に配される円環状の複数の弾性部材と、前記弾性部材内部のエア室内に加圧ガスを供給するエア供給ラインと、を設け、最外周の前記弾性部材でウェーハの周縁部分を径方向に押圧力分布が形成されるように押圧することを特徴とするウェーハ研磨方法を提供する。
【００１５】
本発明によれば、キャリアの下側に同心円状に配される円環状の複数の弾性部材を備え、最外周の弾性部材がウェーハの周縁部分を押圧する位置に配されるとともに、ウェーハの径方向に押圧力分布が形成されるように押圧面が形成されているので、ウェーハの周縁部分を径方向に押圧力分布が形成されるように押圧することができる。これにより、ウェーハのエッジ部分の押圧力を局所的に所望の値に制御でき、その結果、ウェーハの品質が保てる。
【００１６】
本発明において、前記最外周の弾性部材の押圧面が径方向に厚さ分布を持つように形成されていることが好ましい。このように、弾性部材の押圧面が径方向に厚さ分布を持つように形成されていれば、ウェーハの周縁部分を径方向に押圧力分布が形成されるように押圧することが容易にできる。なお、径方向に押圧力分布が形成されるように押圧するための他の構成としては、たとえば、弾性部材の厚さを均一とし、弾性部材の押圧面の所定の径部分に突条を形成する態様が採用できる。
【００１７】
また、本発明において、前記弾性部材が、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、シリコンゴム、ウレタンゴム、又はニトリルゴム（ＮＢＲ）で形成されていることが好ましい。このような各種ゴム部材であれば、押圧部材として好適である。
【００１８】
また、本発明において、前記弾性部材が、ＪＩＳ  Ｋ６３０１で規定するＡ硬度で２０〜６０であることが好ましい。このような特性の弾性部材であれば、押圧部材として好適である。
【００１９】
また、本発明において、前記最外周の弾性部材の径方向の幅が１０ｍｍ以下であることが好ましい。このような径方向の幅であれば、局所的な押圧の制御に好適である。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明によれば、ウェーハのエッジ部分の押圧力を局所的に所望の値に制御でき、その結果、ウェーハの品質が保てる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付図面に従って、本発明に係るウェーハ研磨装置及び方法の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２２】
図１は、ウェーハ研磨装置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ウェーハ研磨装置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。
【００２３】
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矢印Ａ方向に回転する。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メカノケミカル研磨剤（スラリー）が供給される。
【００２４】
ウェーハ保持ヘッド１４は、 図２に示されるように、主として保持ヘッド本体２２、キャリア２４、キャリア押圧手段２６、リテーナーリング２８、 リテーナーリング押圧手段３０、保護シート５２、エア等制御手段で構成されている。
【００２５】
保持ヘッド本体２２は円盤状に形成され、その上面中央には回転軸３２（図１参照）が連結されている。保持ヘッド本体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図１の矢印Ｂ方向に回転する。
【００２６】
キャリア２４は円盤状に形成され、保持ヘッド本体２２の下部中央に配置されている。キャリア２４の上面中央部と保持ヘッド本体２２の中央下部との間にはドライブプレート３４が設けられており、ピン３６を介して保持ヘッド本体２２から回転が伝達される。
【００２７】
ドライブプレート３４の中央下部とキャリア２４の中央上部との間には作動トランス３８が設けられており、保持ヘッド本体２２に対するキャリア２４の上下移動量が高精度で検出できるようになっている。具体的には、ドライブプレート３４の中央下部には作動トランス本体３８Ａが固定されており、キャリア２４の中央上部には作動トランスのコア３８Ｂが固定されている。
【００２８】
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。
【００２９】
また、キャリア２４の下面には、エアを吸引したり純水（ＤＩＷ）を噴射する供給経路である吸引・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流体流路（図示略）が連通されている。流体流路には図示しない流体配管を介して吸気ポンプと純水供給源が接続されている。吸引・吹出溝４２からのエアの吸引と純水の吹出は、この吸気ポンプと純水供給源とを切り替えることにより行われる。
【００３０】
上記の吸引・吹出溝４２、流体流路、流体配管、吸気ポンプ、純水供給源、及び、吸気ポンプと純水供給源との切り替え手段、等でエア制御手段が構成される。
【００３１】
キャリア押圧手段２６は、保持ヘッド本体２２下面の中央部周縁に配置され、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。
【００３２】
なお、エアバッグ４６の材質はゴムシート、たとえば、クロロプレンゴムが好ましいが、それ以外の材料、たとえば、可撓性のある樹脂材料でも使用できる。
【００３３】
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、ウェーハ保持ヘッド１４に設けられたホルダ（リテーナーリングホルダ）５０に取り付けられ、その内周部には必要に応じて保護シート（図示略）が張設できるようになっている。なお、図２の構成では、キャリア２４の下面の全面を覆う保護シートに代えて、後述する保護シート５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、及びゾーンゴム環５２Ｄが採用されている。
【００３４】
リテーナーリングホルダ５０はリング状に形成され、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。
【００３５】
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、図示しない複数のボルト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、一定の間隔でねじ孔（図示略）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孔（図示略）が形成されている。
【００３６】
このリテーナーリング２８及びリテーナーリングホルダ５０の組み合わせは、キャリア２４の下面の全面を覆う保護シートを張設する際に好適に使用される。
【００３７】
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。取付部材６４には、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。
【００３８】
リテーナーリング押圧手段３０は、保持ヘッド本体２２の下面の外周部に配置され、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ーリング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。
【００３９】
なお、エアバッグ７０の材質はゴムシート、たとえば、クロロプレンゴムが好ましいが、それ以外の材料、たとえば、可撓性のある樹脂材料でも使用できる。
【００４０】
キャリア２４の下面には同心円状の溝が３箇所設けられており、この溝２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃを覆うように弾性部材である保護シート５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、及びゾーンゴム環５２Ｄが取り付けられており、この保護シート５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、及びゾーンゴム環５２Ｄによりそれぞれエアバッグが構成されている。
【００４１】
このエアバッグ（保護シート５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、及びゾーンゴム環５２Ｄ）には、キャリア２４の内部に形成されたエア流路（図示略）が連通されている。エア流路には図示しないエア配管及び圧力制御弁を介してエア供給源が接続されている。そして、それぞれのエアバッグ（保護シート５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、及びゾーンゴム環５２Ｄ）内のエア圧が独立して制御可能となっている。
【００４２】
キャリア２４の下面の最外周の溝２４Ｃの内部において、内周側には保護シート５２Ｃが、外周側（図の円ａの内部）にはゾーンゴム環５２Ｄが配されている。このゾーンゴム環５２Ｄは、断面が上向きコ字状（チャンネル状）の弾性部材である。このゾーンゴム環５２Ｄの配置、及び断面形状の例を図３に示す。
【００４３】
このゾーンゴム環５２Ｄは、押圧面５３Ａと、押圧面５３Ａの両端より垂設される側壁面５３Ｂ（外周側）及び５３Ｃ（内周側）と、側壁面５３Ｂ及び５３Ｃの上端より内側に垂設される張り出し辺５３Ｄ及び５３Ｅとより構成される。そして、ゾーンゴム環５２Ｄの内部５３Ｆにエア圧が印加されることにより、ゾーンゴム環５２Ｄが押圧手段として機能する。
【００４４】
この弾性部材であるゾーンゴム環５２Ｄの材質として特に制限はないが、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、シリコンゴム、ウレタンゴム、又はニトリルゴム（ＮＢＲ）であることが好ましい。このような部材であれば、可撓性、耐久性、耐汚染性等にすぐれており、本発明の目的にふさわしいからである。
【００４５】
また、このゾーンゴム環５２Ｄは、ＪＩＳ  Ｋ６３０１で規定するＡ硬度で２０〜６０であることが好ましい。このような部材であれば、適度な可撓性を備え、本発明の目的にふさわしいからである。
【００４６】
ゾーンゴム環５２Ｄの厚さについて特に制限はないが、０．４〜１．０ｍｍの範囲が好ましい。０．４ｍｍ未満では、耐久性が劣る場合があり、一方、１．０ｍｍ超では、可撓性が劣る場合があるからである。
【００４７】
ゾーンゴム環５２Ｄの径方向の幅、すなわち押圧面５３Ａの幅について特に制限はないが、１０ｍｍ以下であることが好ましい。このような幅であれば、ウェーハのエッジ部分の局所的な押圧の制御に好適であるからである。
【００４８】
ゾーンゴム環５２Ｄの内部５３Ｆへの供給圧力について特に制限はないが、１〜１００ｋＰａの範囲が好ましい。
【００４９】
ゾーンゴム環５２Ｄの押圧面５３Ａは、径方向（図３の左右方向）に厚さ分布を持つように形成されていることが好ましい。以下、この作用について説明する。図４は、ゾーンゴム環５２Ｄの構成を示す断面図、及び押圧面５３Ａの厚さ分布に対応する圧力分布を示す図である。なお、図４の括弧内の符号ｊ、ｆ、ｇは、後述する図５の断面図の符号に対応させたものである。
【００５０】
図４（ｊ）は、押圧面５３Ａの厚さが均一（厚さ分布がない）従来例のゾーンゴム環であり、圧力分布も略均一になっている。
【００５１】
図４（ｆ）は、押圧面５３Ａの上面が直線状であり、下面が下に凸の円弧状であり、押圧面５３Ａの厚さ分布もこれに対応するような中央部が厚く、左右に線対称な形状である。したがって、圧力分布もこれに対応した、中央部が高く、左右に向って減少するパターンとなっている。
【００５２】
図４（ｇ）は、押圧面５３Ａの右側約１／３が他の部分の約２倍の厚さとなっており、この部分がステップ状に下に凸となっている。したがって、圧力分布もこれに対応した、右側が高く、左側に向って減少するパターンとなっている。
【００５３】
このように、図４（ｆ）及び（ｇ）のゾーンゴム環５２Ｄは、図４（ｊ）の従来例と異なり、押圧面５３Ａに厚さ分布を形成することにより、これに対応した所望の圧力分布が得られるようになっている。以下、同様の各例を図５により説明する。
【００５４】
図５は、ゾーンゴム環５２Ｄの構成を示す断面図である。なお、ここで示されるゾーンゴム環５２Ｄは、既述の図３及び図４と異なり、左右方向の右側が内周側（側壁面５３Ｃ）であり、左側が外周側（側壁面５３Ｂ）である。
【００５５】
図５（ａ）は、押圧面５３Ａの上面が水平な直線状であり、下面が左側（外周側）に向って下がる直線状であり、押圧面５３Ａの厚さ分布もこれに対応するような内周側から外周側に向って直線的に（１次の相関で）増大するテーパ状となっている。
【００５６】
図５（ｂ）は、押圧面５３Ａの上面が水平な直線状であり、下面が右側（内周側）に向って下がる直線状であり、押圧面５３Ａの厚さ分布もこれに対応するような外周側から内周側に向って直線的に（１次の相関で）増大するテーパ状となっている。
【００５７】
図５（ｃ）は、押圧面５３Ａの上面が水平な直線状であり、下面がＶ字状であり、押圧面５３Ａの厚さ分布もこれに対応するような中央から両側に向って直線的に（１次の相関で）減少する山形となっている。
【００５８】
図５（ｄ）は、押圧面５３Ａの上面が水平な直線状であり、下面も水平な直線状であるが、下面の中央部にステップ状の突起が形成されており、押圧面５３Ａの厚さ分布もこれに対応するように、突起部のみ他の部分の約２倍の厚さとなっている。
【００５９】
図５（ｅ）は、押圧面５３Ａの上面が水平な直線状であり、下面も水平な直線状であるが、下面の中央部に円弧状の突起が形成されており、押圧面５３Ａの厚さ分布もこれに対応するように、突起部のみ他の部分より厚くなっている。
【００６０】
図５（ｆ）及び（ｇ）は、図４により既述のものである。
【００６１】
図５（ｈ）及び（ｉ）は、これまで説明した各例と異なり、押圧面５３Ａの厚さが均一（厚さ分布がない）のものである。
【００６２】
図５（ｈ）は、押圧面５３Ａの下面の中央部にステップ状の突起が形成されており、上面の中央部もこれに倣うように凹状に形成されている。このような構成によっても、中央部の押圧力を局所的に増大させることができる。
【００６３】
図５（ｉ）は、押圧面５３Ａの左側（外周側）約１／３にステップ状の突起が形成されており、上面の左側（外周側）約１／３もこれに倣うように凹状に形成されている。このような構成によっても、左側（外周側）の押圧力を局所的に増大させることができる。
【００６４】
図５（ｊ）は、図４により既述の従来例である。
【００６５】
前記のように構成されたウェーハ研磨装置１０のウェーハ研磨方法は次のとおりである。
【００６６】
先ず、ウェーハＷをウェーハ保持ヘッド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。
【００６７】
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の各エアバッグ（保護シート５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、及びゾーンゴム環５２Ｄ）にエアを供給する（供給圧力１〜１００ｋＰａ）。これにより、各エアバッグの内圧が高くなる。次に、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１の矢印Ａ方向に回転させるとともに、ウェーハ保持ヘッド１４を図１の矢印Ｂ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ーを供給する。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。
【００６８】
研磨の際におけるウェーハＷのエッジ部分について図６により説明する。図６は、ウェーハＷの左端部周辺の部分拡大断面図であり、ゾーンゴム環５２Ｄとして図５（ｇ）のタイプを使用した例である。この図６は、従来例を示す既述の図９に対応する。
【００６９】
ゾーンゴム環５２Ｄの下方に示される複数の矢印は、ゾーンゴム環５２Ｄのそれぞれの箇所における押圧力である。このように、ゾーンゴム環５２Ｄの幅方向（径方向）に押圧力分布を形成することができるので、従来の研磨においてウェーハＷのエッジ部分にかかる不均一な押圧力を補正することができ（局所的に所望の値に制御でき）、その結果、ウェーハＷの研磨品質が保てる。
【００７０】
以上に説明した構成は、本発明の実施形態であるが、本発明の構成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。
【００７１】
たとえば、本発明の実施形態では、図２に示されるウェーハ保持ヘッド１４を使用しているが、これ以外の各種構成のウェーハ保持ヘッドを使用してもよく、これらの構成であっても本実施形態と同様の効果が得られる。
【００７２】
具体的には、図２に示されるウェーハ保持ヘッド１４におけるエアバッグ（保護シート５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ）に代えて、リテーナーリング２８の内側に張設されキャリア２４の下面の全面を覆う保護シートを採用することができる。したがって、ゾーンゴム環５２Ｄは、この保護シートの裏面に配されることとなる。
【００７３】
この場合、保護シートは、円形状に形成され、複数の孔が開けられ、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こととなる。
【００７４】
この保護シートが張設されたキャリア２４の下部には、キャリア２４と保護シートとの間にエア層が形成される。ウェーハＷは、このエア層を介してキャリア２４に押圧される。このエア層は、キャリア２４の吹出溝４２からエアを吹出すことにより内圧が高められる。保護シートに形成された孔は、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する。研磨時には、この孔からエアが連通するので、保護シートはエア層７４中に介在するだけで、ウェーハＷの裏面には作用しない。
【００７５】
ただし、ゾーンゴム環５２Ｄは押圧力が独自に制御されるので、本実施形態の例と同様に作用する。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】ウェーハ研磨装置の全体構成を示す斜視図
【図２】ウェーハ保持ヘッドの構成を示す縦断面図
【図３】ゾーンゴム環の配置を示す斜視図等
【図４】ゾーンゴム環の構成及び圧力分布を示す断面図等
【図５】ゾーンゴム環の構成を示す断面図
【図６】ウェーハの左端部周辺の部分拡大断面図
【図７】従来例の保持ヘッドの要部の構成を示す断面図
【図８】従来例の保持ヘッドの要部の構成を示す断面図
【図９】従来例のウェーハの左端部周辺の部分拡大断面図
【符号の説明】
【００７７】
１０…ウェーハ研磨装置、１２…研磨定盤、１４…ウェーハ保持ヘッド、２０…研磨パッド、２２…保持ヘッド本体、２４…キャリア、２６…キャリア押圧手段、２８…リテーナーリング、３０…リテーナーリング押圧手段、４６…エアバッグ、５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ…保護シート、５２Ｄ…ゾーンゴム環、７０…エアバッグ、Ｗ…ウェーハ
【図１】
2007266299.tif 000003
【図２】
2007266299.tif 000004
【図３】
2007266299.tif 000005
【図４】
2007266299.tif 000006
【図５】
2007266299.tif 000007
【図６】
2007266299.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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