(57)【要約】      （修正有）【課題】ＣＭＰ研磨装置における研磨ヘッドに設けられているエアーフロートラインへの汚染物質の逆流を阻止する。【解決手段】ヘッド本体７及びキャリア８にはエアーフロートライン１７とバキュームライン２４が設けられており、該キャリア８の下面に張設された弾性シート１１とキャリア８間にエアー室２９が設けられ、エアー室２９にエアーフロートライン１７及びバキュームライン２４を連通するとともに、弾性シート１１の孔２２を介してウェーハＷをバキュームによって吸着し、又はエアーフロートライン２４からのエアー圧によって該ウェーハＷを研磨用プラテン２上に張設されている研磨用パッド６上に押圧できるように構成された研磨ヘッド３において、キャリア８に設けられているエアーフロートライン１７のエアー吹出し口１９に逆止弁３２を組み込んだ研磨ヘッド。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＭＰ研磨装置の研磨ヘッドであって、該研磨ヘッドは回転自在に設けられたヘッド本体と、該ヘッド本体の下部にあって、該ヘッド本体と同軸上で回転するキャリアを有し、且つ、該ヘッド本体及びキャリアにはエアーフロートラインとバキュームラインが設けられており、更に、該キャリアの下面には弾性シートが張設され、該弾性シートと該キャリア間にエアー室が設けられて、該エアー室に前記エアーフロートライン及びバキュームラインを連通するとともに、前記弾性シートには孔が開穿され、該孔を介して該弾性シート下面のウェーハを前記バキュームラインからのバキュームによって吸着し、又は前記エアーフロートラインからのエアー圧によって該ウェーハを研磨用プラテン上に張設されている研磨用パッド上に押圧できるように構成された研磨ヘッドにおいて、
前記キャリアに設けられているエアーフロートラインのエアー吹出し口に逆止弁を組み込んだことを特徴とするＣＭＰ研磨装置における研磨ヘッド。
【請求項２】
上記逆止弁は中心部に通気路を開穿したネジ体と、該ネジ体の下方部の膨拡部に冠着される弾性部材とから成り、且つ、該ネジ体の前記膨拡部の側面にはレンチの掛止溝が設けられており、一方、前記弾性部材にはレンチ挿入孔兼通気孔が開穿され、該レンチ挿入孔兼通気孔を前記レンチの掛止溝に対峙させて該弾性部材をネジ体の膨拡部に冠着したことを特徴とする請求項１記載のＣＭＰ研磨装置における研磨ヘッド。
【請求項３】
ＣＭＰ研磨装置の研磨ヘッドであって、該研磨ヘッドは回転自在に設けられたヘッド本体と、該ヘッド本体の下部にあって、該ヘッド本体と同軸上で回転するキャリアを有し、且つ、該ヘッド本体及びキャリアにはエアーフロートラインとバキュームラインが設けられており、更に、該キャリアの下面には弾性シートが張設され、該弾性シートと該キャリア間にエアー室が設けられて、該エアー室に前記エアーフロートライン及びバキュームラインを連通するとともに、前記弾性シートには孔が開穿され、該孔を介して該弾性シート下面のウェーハを前記バキュームラインからのバキュームによって吸着し、又は前記エアーフロートラインからのエアー圧によって該ウェーハを研磨用プラテン上に張設されている研磨用パッド上に押圧できるように構成された研磨ヘッドにおいて、上記キャリアに延設されたバキュームラインのバキューム口直下の弾性シートにバキューム孔が開穿されていることを特徴とするＣＭＰ研磨装置における研磨ヘッド。
【請求項４】
ＣＭＰ研磨装置の研磨ヘッドであって、該研磨ヘッドは回転自在に設けられたヘッド本体と、該ヘッド本体の下部にあって、該ヘッド本体と同軸上で回転するキャリアを有し、且つ、該ヘッド本体及びキャリアにはエアーフロートラインとバキュームラインが設けられており、更に、該キャリアの下面には弾性シートが張設され、該弾性シートと該キャリア間にエアー室が設けられて、該エアー室を前記エアーフロートライン及びバキュームラインを連通するとともに、前記弾性シートには孔が開穿され、該孔を介して該弾性シート下面のウェーハを前記バキュームラインからのバキュームによって吸着し、又は前記エアーフロートラインからのエアー圧によって該ウェーハを研磨用プラテン上に張設されている研磨用パッド上に押圧できるようにし、且つ、前記エアーフロートラインとバキュームラインとを合流させて該エアーフロートラインのエアー吹出し口と該バキュームラインのバキューム口とを共通位置にて共用できるように構成されて成る研磨ヘッドにおいて、
前記バキュームラインとの合流前における前記エアーフロートライン上に逆止弁が設けられていることを特徴とするＣＭＰ研磨装置における研磨ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＭＰ研磨装置における研磨ヘッドに関するものであり、特に、研磨ヘッドに設けられているエアーフロートラインからの汚染されていない清浄なエアーの吹き出しを可能とし、そして、ウェーハの汚染を防止できるようにしたＣＭＰ（Chemical Mechanical Polising：CMP)研磨装置における研磨ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の此種ＣＭＰ研磨装置における研磨ヘッドは、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。而して、同文献１記載のＣＭＰ研磨装置における研磨ヘッドを本発明に対応してその概要を説明すれば、同文献記載の研磨ヘッドは回転自在に形成されたヘッド本体と、該ヘッド本体の下部にあって、該ヘッド本体と同軸上で回転するキャリアを有し、且つ、該ヘッド本体及びキャリアにはエアーフロートライン及び、該エアーフロートラインとバルブの切替えによって切替えられる純水（ＤＩＷ）ライン並びにバキュームラインが設けられており、更に、該キャリアの下面には弾性シートが張設され、該弾性シートと該キャリア間にエアー室が設けられて該エアー室に前記エアーフロートライン及びバキュームラインが連通され、更に、前記弾性シートに流体の吹出し孔兼にバキューム孔が開穿され、該バキューム孔を介して該弾性シート下面のウェーハを前記バキュームラインのバキューム作用によって吸着し、又は前記エアーフロートラインから吹きつけられるエアー圧によって該ウェーハを研磨用プラテン上に設けられている研磨用パッド上に押圧し、そして、研磨ヘッド及び研磨用プラテンを回転させて該ウェーハを研磨するように構成されている。
【特許文献１】特開平１１−４８１３６号公報（段落００１３，００１４，図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記引用文献１記載の研磨ヘッドは、エアー室にエアーフロートラインとバキュームライン並びに純水（ＤＩＷ）ラインが連通されているため、エアーフロートライン又は純水ラインによって該エアー室にエアー（圧力空気）又は必要により純水を供給した後、之等双方のラインを解除し、そして、前記エアー室又は弾性シート等にウェーハ研磨時に生じる汚染物質が残存していることがある。この状態でバキュームラインを作動させて前記エアー室及び弾性シート部分を負圧にし、該弾性シート下面にあるウェーハを吸着する際には、前記汚染物質も前記バキュームラインのみならず、前記エアーフロートライン又は純水ラインにも前記バキュームラインの負圧作用をうけて逆流することがある。かかる状態で前記バキュームラインを解除し、エアーフロートラインを作動させる際には、該エアーフロートラインに残留している前記汚染物質が前記エアー質から下面のウェーハ面に流下して該ウェーハを汚染し、該ウェーハの品質性能に悪影響を及ぼすと云う欠陥がある。
【０００４】
そこで、本願出願人は上記欠陥を解消するために前記弾性シートにエアー圧を印加してウェーハを該エアー圧によって押圧するためのエアーフロートラインとウェーハを吸着するためのバキュームラインとを分離設置し、且つ、エアーフロートラインから清浄なエアーを吐出可能とし、該ウェーハの汚染をなくするようにした発明を先に出願している。而して、この発明は、バキューム解除時にエアーフロートラインに前述の汚染物質が逆流しないようにするために制御部からの指令信号によりエアーフロートラインから微量のエアーを吐出している。然し、エラーや不具合発生時のように、真空がエアーフロートライン以外で破壊されると前記汚染物質の逆流を防ぐことができない。
【０００５】
そこで、確実にエアーフロートラインへの汚染物質の逆流を防止するために解決すべき
技術的課題が生じてくるのであり、本発明は該課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記目的を達成するために請求項１記載の発明は、ＣＭＰ研磨装置の研磨ヘッドであって、該研磨ヘッドは回転自在に設けられたヘッド本体と、該ヘッド本体の下部にあって、該ヘッド本体と同軸上で回転するキャリアを有し、且つ、該ヘッド本体及びキャリアにはエアーフロートラインとバキュームラインが設けられており、更に、該キャリアの下面には弾性シートが張設され、該弾性シートと該キャリア間にエアー室が設けられて、該エアー室に前記エアーフロートライン及びバキュームラインを連通するとともに、前記弾性シートには孔が開穿され、該孔を介して該弾性シート下面のウェーハを前記バキュームラインからのバキュームによって吸着し、又は前記エアーフロートラインからのエアー圧によって該ウェーハを研磨用プラテン上に張設されている研磨用パッド上に押圧できるように構成された研磨ヘッドにおいて、前記キャリアに設けられているエアーフロートラインのエアー吹出し口に逆止弁を組み込んだＣＭＰ研磨装置における研磨ヘッドを提供するものである。
【０００７】
この構成によれば、バキュームラインを作動させてもエアーフロートラインのエアー吹出し口に逆止弁が組み込まれているので、弾性シート等に付着している汚染物質が該エアーフロートライン中に逆流することはない。
【０００８】
請求項２記載の発明は、上記逆止弁は中心部に通気路を開穿したネジ体と、該ネジ体の下方部の膨拡部に冠着される弾性部材とから成り、且つ、該ネジ体の前記膨拡部の側面にはレンチの掛止溝が設けられており、一方、前記弾性部材にはレンチ挿入孔兼通気孔が開穿され、該レンチ挿入孔兼通気孔を前記レンチの掛止溝に対峙させて該弾性部材をネジ体の膨拡部に冠着したＣＭＰ研磨装置における研磨ヘッドを提供する。
【０００９】
この構成によれば、逆止弁のネジ体をエアーフロートラインのエアー吹出し口に組み込む。このとき、弾性部材に設けたレンチ挿入孔兼通気孔を介し、該ネジ体の膨拡部に設けたレンチの掛止溝にレンチを掛止して該ネジ体を回動し乍ら前記エアー吹出し口に螺着する。
【００１０】
斯くして、エアーフロート時には、該ネジ体中心部に開穿されている通気路よりエアー圧が該ネジ体に冠着されている弾性部材の底部を押圧し、該底部とネジ体の膨拡部との間に空隙部が生じ、該空隙部及びレンチ挿入孔兼通気孔を介してエアーは下方の弾性シート側へ流下してウェーハを押圧する。
【００１１】
又、バキュームラインの作動時には、該バキュームラインの作用により前記弾性部材の底部がネジ体の膨拡部下面に密着閉塞して弾性シート部材等に残留している汚染物質の該エアーフロートラインへの逆流を阻止する。
【００１２】
請求項３記載の発明は、ＣＭＰ研磨装置の研磨ヘッドであって、該研磨ヘッドは回転自在に設けられたヘッド本体と、該ヘッド本体の下部にあって、該ヘッド本体と同軸上で回転するキャリアを有し、且つ、該ヘッド本体及びキャリアにはエアーフロートラインとバキュームラインが設けられており、更に、該キャリアの下面には弾性シートが張設され、該弾性シートと該キャリア間にエアー室が設けられて、該エアー室に前記エアーフロートライン及びバキュームラインを連通するとともに、前記弾性シートには孔が開穿され、該孔を介して該弾性シート下面のウェーハを前記バキュームラインからのバキュームによって吸着し、又は前記エアーフロートラインからのエアー圧によって該ウェーハを研磨用プラテン上に張設されている研磨用パッド上に押圧できるように構成された研磨ヘッドにおいて、上記キャリアに延設されたバキュームラインのバキューム口直下の弾性シートにバ
キューム孔が開穿されているＣＭＰ研磨装置における研磨ヘッドを提供する。
【００１３】
この構成によれば、バキュームラインのバキューム口直下の弾性シートにバキューム孔が開穿されているので、バキューム時においてもエアーフロートラインはバキュームされない状態にすることができる。
【００１４】
請求項４記載の発明は、ＣＭＰ研磨装置の研磨ヘッドであって、該研磨ヘッドは回転自在に設けられたヘッド本体と、該ヘッド本体の下部にあって、該ヘッド本体と同軸上で回転するキャリアを有し、且つ、該ヘッド本体及びキャリアにはエアーフロートラインとバキュームラインが設けられており、更に、該キャリアの下面には弾性シートが張設され、該弾性シートと該キャリア間にエアー室が設けられて、該エアー室に前記エアーフロートライン及びバキュームラインを連通するとともに、前記弾性シートには孔が開穿され、該孔を介して該弾性シート下面のウェーハを前記バキュームラインからのバキュームによって吸着し、又は前記エアーフロートラインからのエアー圧によって該ウェーハを研磨用プラテン上に張設されている研磨用パッド上に押圧できるようにし、且つ、前記エアーフロートラインとバキュームラインとを合流させて該エアーフロートラインのエアー吹出し口と該バキュームラインのバキューム口とを共通位置にて共用できるように構成されて成る研磨ヘッドにおいて、前記バキュームラインとの合流前における前記エアーフロートライン上に逆止弁が設けられているＣＭＰ研磨装置における研磨ヘッドを提供する。
【００１５】
この構成によれば、バキュームラインとエアーフロートラインとを合流させたものであっても、バキュームラインとの合流前におけるエアーフロートラインに逆止弁が設けられているので、バキューム時であっても逆止弁によってバキュームラインとの合流前のエアーフロートラインへの汚染物質の逆流が阻止される。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載の発明は、エアーフロートラインのエアー吹出し口に逆止弁が組み込まれているので、バキュームライン作動中において弾性シート等に残留している汚染物質がバキュームの作用によって該エアーフロートラインに逆流しようとしてもその逆流は阻止される。依って、エアーフロートラインからエアーをエアー室に吹き出して弾性シートの下面にあるウェーハを押圧し、該ウェーハをＣＭＰ研磨装置の研磨用プラテン上に設けられている研磨用パッド上に押し付けて該ウェーハを研磨するとき、前記エアーフロートラインには汚染物質が逆流していないので、清浄なエアーをウェーハに吹き付けることが可能となり、依って、研磨されたウェーハの品質性能の向上に寄与することができる。逆止弁を設けたことにより、該エアーフロートラインにエアーフィルタを設置することも可能となり、エアーフロート時には清浄なエアーを吹き出すことが可能となる。
【００１７】
請求項２記載の発明は、逆止弁はネジ体と該ネジ体の膨拡部に冠着された弾性部材とから成り、且つ、弾性部材に設けたレンチ挿入孔兼通気孔からレンチを挿入し、そして、該レンチの先端部をネジ体の膨拡部に設けたレンチ掛止溝に掛止して該ネジ体を回動させることにより、該ネジ体はエアー吹出し口に確実に螺着される。
【００１８】
斯くして、請求項１記載の発明の効果に加え、エアーフロート時にはネジ体中心部に設けられている通気路よりエアー圧が該ネジ体に冠着されている弾性部材の底部に印加して、該底部とネジ体の膨拡部との間に空隙部を生じさせ、該空隙部を介し弾性部材に設けられている前記レンチ挿入孔兼通気孔からエアーを吹き出し、該エアー圧が弾性シートに印加され、該弾性シートに設けられている孔から該エアーを吹き出し、該弾性シートの下面にあるウェーハを該エアー圧にて押圧して該ウェーハをＣＭＰ研磨装置の研磨用プラテン上に押し付け、該研磨用プラテン及び研磨ヘッドを回転させ、該ウェーハの研磨作業が実行され、斯くして、研磨されたウェーハの品質性能が一層向上することになる。
【００１９】
請求項３記載の発明は、キャリアに設けられているバキュームラインのバキューム口直下に位置する弾性シートにバキューム孔が開穿されているので、エアーフロートラインはバキュームされない状態にすることが可能となる。斯くして、バキューム作用によって吸着されたウェーハはバキュームが解除され、そして、バキューム口からＤＩＷを吹き出すことによって該ウェーハを迅速に研磨ヘッドから離脱させることも可能となる。依って、搬送系への受け渡し時間を短縮することもできる。
【００２０】
請求項４記載の発明は、エアーフロートラインとバキュームラインとを合流させて、該エアーフロートラインのエアー吹出し口と該バキュームラインのバキューム口とを共通にしたものであっても、バキュームラインとの前記合流前のエアーフロートラインに逆止弁を設けたことにより、該エアーフロートラインへの汚染物質の逆流がなくなり、該逆流によるエアーフロートラインに対する汚染物質の付着は阻止される。
【００２１】
又、逆止弁を設けたことにより、該エアーフロートラインにエアーフィルタを設置することも可能となり、エアーフロート時には清浄なエアーを吹き出すことが可能となる。又、前記バキュームラインと共通に用いられるライン部分はバキューム作用によって汚染物質が逆流して残存していても、バキューム作動の解除後に毎回清浄なＤＩＷを送給して該共用部のラインを清浄な状態に維持することが可能となり、依って、ＣＭＰ研磨装置によるウェーハの研磨が効率良く実行され、研磨されたウェーハの品質性能を一層向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明は、ＣＭＰ研磨装置における研磨ヘッドであって、該研磨ヘッドに設けられているエアーフロートラインへの汚染物質の逆流を確実に防止すると云う目的を達成するためにＣＭＰ研磨装置の研磨ヘッドであって、該研磨ヘッドは回転自在に設けられたヘッド本体と、該ヘッド本体の下部にあって、該ヘッド本体と同軸上で回転するキャリアを有し、且つ、該ヘッド本体及びキャリアにはエアーフロートラインとバキュームラインが設けられており、更に、該キャリアの下面には弾性シートが張設され、該弾性シートと該キャリア間にエアー室が設けられて、該エアー室に前記エアーフロートライン及びバキュームラインを連通するとともに、前記弾性シートには孔が開穿され、該孔を介して該弾性シート下面のウェーハを前記バキュームラインからのバキュームによって吸着し、又は前記エアーフロートラインからのエアー圧によって該ウェーハを研磨用プラテン上に張設されている研磨用パッド上に押圧できるように構成された研磨ヘッドにおいて、前記キャリアに設けられているエアーフロートラインのエアー吹出し口に逆止弁を組み込んだことを特徴とするＣＭＰ研磨装置における研磨ヘッドを提供することにより実現した。
【実施例】
【００２３】
以下、本発明の好適な一実施例を図１乃至図９に従って詳述する。図１はウェーハ研磨装置１の概略を示す斜視図である。同図において該ウェーハ研磨装置１は主として研磨用プラテン２と、研磨ヘッド３とから成る。
【００２４】
而して、前記研磨用プラテン２は円盤状に形成され、その下面中央には回転軸４が連結されており、モータ５の駆動によって矢印Ａ方向へ回転する。又、該研磨用プラテン２の上面には研磨用パッド６が貼着されており、該研磨用パッド６上にノズル（図示略）から研磨剤（スラリー）が供給される。
【００２５】
又、前記研磨ヘッド３は図２に示すように主としてヘッド本体７、キャリア８、リテーナリング９、リテーナリング押圧手段１０、弾性シート１１、キャリア押圧手段１６及びエアー等の制御手段で構成されている。
【００２６】
前記ヘッド本体７は円盤状に形成され、その上面中央に回転軸１２（図１参照）が連結されている。該ヘッド本体７は前記回転軸１２に軸着されてモータ（図示略）に駆動され図１の矢印Ｂ方向に回転する。
【００２７】
又、前記キャリア８は円盤状に形成され、前記ヘッド本体７の下部中央に配設されている。更に、該キャリア８の上面中央部とヘッド本体７の中央下部との間にはドライプレート１３が設けられており、ピン１４，１４を介してヘッド本体７から回転が伝達される。
【００２８】
前記ドライプレート１３の中央下部と前記キャリア８の中央上部との間には作動トランス本体１５ａが固定されており、更に、キャリア８の中央上部には作動トランス１５のコア１５ｂが固定され、制御部（図示略）に連結されてウェーハＷの研磨状態信号を該制御部に出力している。
【００２９】
又、キャリア８の上面周縁部にはキャリア押圧部材１６ａが設けられており、該キャリア８は該キャリア押圧部材１６ａを介してキャリア押圧手段１６から押圧力が伝達される。
【００３０】
又、キャリア８の下面にはエアーフロートライン１７から弾性シート１１にエアーを噴射するためのエアー吹出し口１９が設けられている。該エアーフロートライン１７にはエアーフィルタ２０及び自動開閉バルブＶ１を介してエアー供給源である給気ポンプ２１に接続されている。前記エアー吹出し口１９からのエアーの吹出しは前記自動開閉バルブＶ１の切替えによって実行される。
【００３１】
又、前記キャリア８の下面にはバキューム及び必要によりＤＩＷ又はエアーを吹き出すための孔２２が形成されている。該エアーの吸引は真空ポンプ２３の駆動によって実行され、そして、自動開閉バルブＶ２をバキュームライン２４に設け、該自動開閉バルブＶ２の切替えによって該バキュームライン２４を介し、バキューム及びＤＩＷの送給が実行される。
【００３２】
又、前記エアーフロートライン１７からのエアー送給及びバキュームライン２４からのバキューム作用及びＤＩＷの送給等は制御部からの指令信号によって実行される。
【００３３】
尚、前記キャリア押圧手段１６は、ヘッド本体７下面の中央部周縁に配置され、キャリア押圧部材１６ａ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８に押圧力を伝達する。このキャリア押圧手段１６は、好ましくはエアー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２５で構成される。該エアバッグ２５にはエアーを供給するための空気供給機構（図示略）が連結されている。
【００３４】
又、リテーナリング９はリング状に形成され、キャリア８の外周に配置される。このリテーナリング９は研磨ヘッド３に設けられたリテーナリングホルダ２７に取り付けられ、その内周部には前記弾性シート１１が張設される。
【００３５】
更に又、前記弾性シート１１は円形状に形成され、複数の孔２２が開穿されている。該弾性シート１１は、周縁部がリテーナリング９とリテーナリングホルダ２７との間で挟持されることにより、リテーナリング９の内側に張設される。
【００３６】
又、前記弾性シート１１が張設されたキャリア８の下部には、キャリア８と弾性シート１１との間にエアー室２９が形成される。ウェーハＷは該エアー室２９を介してキャリア８に押圧される。前記リテーナリングホルダ２７はリング状に形成された取付部材３０に
スナップリング３１を介して取り付けられている。該取付部材３０にはリテーナリング押圧部材１０ａが連結されている。リテーナリング９は、このリテーナリング押圧部材１０ａを介してリテーナリング押圧手段１０からの押圧力が伝達される。
【００３７】
リテーナリング押圧手段１０はヘッド本体７の下面の外周部に配置され、リテーナリング押圧部材１０ａ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リング９を研磨用パッド６に押し付ける。こりリテーナリング押圧手段１０も、好ましくはキャリア押圧手段１６と同様にゴムシート製のエアバッグ１６ｂで構成される。該エアバッグ１６ｂにはエアーを供給するための空気供給機構（図示略）が連結される。
【００３８】
以下、本発明のウェーハ研磨装置１によるウェーハＷの研磨手順を簡単に説明する。先ず、研磨ヘッド３を移動機構（図示略）により所定個所に待機中の非研磨ウェーハ上に移動させて該非研磨ウェーハ上面に載置する。そして、該研磨ヘッド３のバキュームライン２４を作動させ、バキューム口１９ａ及び孔２２（バキューム孔）を介して弾性シート１１下面のエアー室２９を真空にし、之により前記非研磨ウェーハを吸着保持し、そして、前記移動機構により、該非研磨ウェーハを吸着保持した研磨ヘッド３を研磨用プラテン２上に運び、該非研磨ウェーハを該研磨用プラテン上に貼着されている研磨用パッド６上に載置するのである。又、前記バキュームライン２４はウェーハＷの研磨作業が終了したとき、再び、該バキュームライン２４の作動により研磨ウェーハを該研磨ヘッド３によって吸着保持して洗浄装置（図示略）へ搬送するときにも用いられる。
【００３９】
次に、前記バキュームライン２４の作動を解除し、図示しないポンプからエアバッグ２５，２５ａにエアーを供給して該エアバッグ２５，２５ａを膨らませる。これと同時にキャリア８に設けたエアー吹出し口１９からエアー室２９にエアーを供給する。これにより、エアー室２９の内圧が高くなる。
【００４０】
前記エアバッグ２５，２５ａの膨らみによって、ウェーハＷとリテーナリング９が所定の圧力で研磨用パッド６に押し付けられる。この状態で研磨用プラテン２を図１の矢印Ａ方向に回転させるとともに、研磨ヘッド３を図１の矢印Ｂ方向に回転させる。そして、回転する研磨用パッド６上に図示しないノズルからスラリーを供給してウェーハＷの下面が研磨用パッド６により研磨される。
【００４１】
又、本発明はキャリア８の下面に設けたエアーフロートライン１７のエアー吹出し口１９に逆止弁３２を組み込んで、該エアーフロートライン１７内に前記バキュームライン２４の作動時における汚染物質等の逆流を防止するように構成して成る。
【００４２】
即ち、前記バキュームライン２４を作動させて前記エアー室２９内のエアーを吸引する際、エアー室２９を介してエアーフロートライン１７内も自動開閉バルブＶ１までの間が負圧状態になり、バキュームライン２４を止めてバキューム破壊が行われると前記弾性シート１１部分に残存している汚染物質も該バキューム作用によってエアーフロートライン１７内にも逆流しようとするのであるが、該汚染物質は前記逆止弁３２によってその逆流が阻止される。勿論、エアーフロートライン１７を作動させる場合は、該逆止弁３２は開放され、エアーフロートライン１７からのエアーが前記ウェーハＷ上に噴出される。
【００４３】
又、該逆止弁３２は図３に示すように、下端部に膨拡部３３ａを有するネジ体３３と、該ネジ体３３の前記膨拡部３３ａの全面を被覆する如く冠着される弾性部材３４とから成る。而して、前記ネジ体３３の上部には螺子部３３ｂが設けられるとともに、中心部の上下に空気路３３ｃが開穿されている。又、前記膨拡部３３ａの両側面には平面視半円状に切欠されて形成され、レンチの掛止溝３３ｄ，３３ｄが対峙して設けられている。一方、前記弾性部材３４はゴム材等から成り、図４に示すように、上部中心部に円孔３４ａを有
する中空体に形成されている。更に、該弾性部材３４の底部３４ｂの両側縁部であって、且つ、前記ネジ体３３に設けられている前記レンチの掛止溝３３ｄ，３３ｄに対峙してレンチ挿入孔兼通気孔３４ｃ，３４ｃが開穿されている。
【００４４】
そして、該弾性部材３４の前記中空部は図５に示すように、前記ネジ体３３の膨拡部３３ａを内包して密着できるように形成されており、更に、前記ネジ体３３に開穿されている前記空気路３３ｃからエアーが吹き出される際には、図６に示すようにネジ体３３の膨拡部３３ａの下面と弾性部材３４の底部３４ｂとの間に空隙部３５が形成される。そこで、前記ネジ体３３の空気路３３ｃから吹き出されるエアーは該空隙部３５を介し、前記弾性部材３４の底部３４ｂの両側部に設けられている通気孔３４ｃ，３４ｃから下方の弾性シート１１上に噴射され、該弾性シート１１に設けられている孔２２，２２…を介して該弾性シート１１の下面のウェーハＷに該エアー圧を印加して該ウェーハＷを押圧し、前述したようにウェーハＷの研磨操作が実行されるのである。
【００４５】
又、逆止弁３２をエアー吹出し口１９に組み込む際には、前記ネジ体３３の螺子部３３ｂをエアー吹出し口１９内壁面に予め刻設されている雌螺子部に螺合することによって固定される。但し、之に限定せられるべきではない。又、バキュームライン２４の作動時には図７に示す如く、バキューム作用によって前記弾性部材３４の底部３４ｂがネジ体３３の膨拡部３３ａ下面に密着し、エアーフロートライン１７内への汚染物質等の逆流が阻止されるのである。
【００４６】
図８は請求項３記載の発明の実施例を示す。同図に示す研磨ヘッド３と図２に示す研磨ヘッド３との相違点は、キャリア８の下面に設けられたエアー吹出し口１９に前記逆止弁３２が組み込まれていない点及び、バキューム口１９ａ直下の弾性シート１１にバキューム孔２８が開穿されている点であり、その余の構成で図２の構成と対称部分は同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
即ち、この実施例においては前記バキューム口１９ａの直下に位置する弾性シート１１部分に前記バキューム孔２８を設けることにより、バキュームライン２４の作動時には、エアー吹出し口１９はバキュームされない状態に維持することが可能となる。これにより、バキューム作用によって吸着されたウェーハＷに対して前記バキューム口１９ａからＤＩＷを噴射することにより、該ウェーハＷを迅速に研磨ヘッド３から離脱させることが可能となるため、搬送系への受け渡し時間を大巾に短縮できる。
【００４８】
又、図９は請求項４記載の発明の実施例を示す。同図に示す研磨ヘッド３と、図２に示す研磨ヘッド３との相違点は、キャリア８に設けた前記エアー吹出し口１９に前記逆止弁３２が組み込まれていない点及び、図８に示す研磨ヘッド３との相違点はバキューム口１９ａの直下に位置する弾性シート１１部分にバキューム孔２８が設けられていない点である。その余の構成で図２の構成と対称部分は同一符号を付してその説明を省略するものとする。而して、該請求項４記載の発明においては、キャリア８に設けたエアーフロートライン１７のエアー吹出し口１９とバキュームライン２４のバキューム口１９ａとを共通位置に形成せざるを得ない場合に特に有効である。
【００４９】
そこで、該請求項４記載の発明は、前記エアー吹出し口１９とバキューム口１９ａとを同一位置に形成し、そして、エアーフロートライン１７に逆止弁（図示略）を組込んだ。斯くして、バキュームライン２４の作動時においても、該逆止弁によりエアーフロートライン１７に汚染物質が逆流することが阻止され、従って、該エアーフロートライン１７の汚染は未然に防止されることができる。又、該エアーフロートライン１７にはエアーフィルタ３６を設置することも可能となり、依って、エアーフロートライン１７の作動時には常に清浄なエアーを前記ウェーハＷに吹きつけることが可能となる。
【００５０】
更に又、バキュームライン２４の作動時に汚染される共通利用のラインは、毎回、バキューム解除時に清浄なＤＩＷを噴射して洗浄するため、該共通利用ライン部分も常に洗浄な状態を維持することが可能となる。依って、エアーフロートライン１７の作動時において、エアー圧によって押圧されるウェーハＷに前記汚染物質が付着するようなこともなくなり、研磨されたウェーハＷの品質・性能も一層向上することになる。
【００５１】
尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施例を示し、ウェーハ研磨装置全体の斜視図。
【図２】本発明の研磨ヘッドを示し、その縦断面図。
【図３】（ａ）本発明の逆止弁のネジ体を示し、その縦断面図、（ｂ）図３（ａ）の底面図。
【図４】（ａ）本発明の逆止弁の弾性部材を示し、その平面図、（ｂ）図４（ａ）のＡ−Ａ線断面図。
【図５】本発明の逆止弁の縦断面図。
【図６】図５に示す逆止弁のエアーフロート時における縦断面図。
【図７】図６に示す逆止弁のバキューム時における縦断面図。
【図８】請求項３記載の発明を示す一部切欠縦断面図。
【図９】請求項４記載の発明を示す回路図。
【符号の説明】
【００５３】
１          ウェーハ研磨装置
２          研磨用プラテン
３          研磨ヘッド
４，１２    回転軸
５          モータ
６          研磨用パッド
７          ヘッド本体
８          キャリア
９          リテーナリング
１０          リテーナリング押圧手段
１０ａ        リテーナリング押圧部材
１１          弾性シート
１３          ドライプレート
１４          ピン
１５          作動トランス
１６          キャリア押圧手段
１６ａ        キャリア押圧部材
１７          エアーフロートライン
１８          弾性シート
１９          エアー吹出し口
１９ａ        バキューム口
２０，３６    エアーフィルタ
２１          給気ポンプ
２２          孔
２３          真空ポンプ
２４          バキュームライン
２５，２５ａ  エアバッグ
２８          バキューム孔
２９          エアー室
３２          逆止弁
３３          ネジ体
３３ａ        膨拡部
３３ｂ        螺子部
３３ｃ        通気路
３３ｄ        レンチの掛止溝
３４          弾性部材
３４ａ        円孔
３４ｂ        底部
３４ｃ        レンチ挿入孔兼通気孔
３５          空隙部
Ｖ１，Ｖ２    自動開閉バルブＶ
【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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【図９】
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