(57)【要約】【課題】半導体ウェハの裏面品質を維持しながら高平坦度加工することができる半導体ウェハの研磨装置を提供すること。【解決手段】半導体ウェハＷを水の表面張力により保持するチャック４２６に、ナップの気孔のサイズが１０μｍ以下で変形１０％時の圧縮応力が３００ｋＰａ以下のバッキングパッド４２７を設けている。このため、ナップの気孔のサイズが１０μｍ以下のバッキングパッド４２７を適用しているので、加工圧が付与されたとしても、含浸された水の染み出しを抑えることができ、半導体ウェハＷに加わる圧力分布が略一定となり、取り代分布を略均一にすることができる。また、変形１０％時の圧縮応力が３００ｋＰａ以下のバッキングパッド４２７を適用しているので、貼り付けむらの転写が低減されて取り代分布を良好にできる。【選択図】図４
2007103707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハとの間に水を供給して前記半導体ウェハを水の表面張力により保持するチャック、および、このチャックの周囲を囲む状態で設けられ前記半導体ウェハの外径寸法よりも大きい内径寸法を有するリテーナを備えた半導体ウェハの研磨装置であって、
前記チャックにおける前記半導体ウェハを保持する保持面に設けられ、微細な気孔を有するナップの前記気孔のサイズが１０μｍ以下で変形１０％時の圧縮応力が３００ｋＰａ以下のバッキングパッドを備えている
ことを特徴とする半導体ウェハの研磨装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体ウェハの研磨装置であって、
前記チャックは、前記保持面に開口形成された孔部を備え、
前記孔部を真空状態にして前記半導体ウェハを前記保持面に吸引する真空吸引部と、
前記孔部に水圧を付与する水圧付与部と、
を備えていることを特徴とする半導体ウェハの研磨装置。
【請求項３】
半導体ウェハとの間に水を供給して前記半導体ウェハを水の表面張力により保持するチャック、および、このチャックの周囲を囲む状態で設けられ前記半導体ウェハの外径寸法よりも大きい内径寸法を有するリテーナを備えた半導体ウェハの研磨装置を用いた半導体ウェハの研磨方法であって、
前記半導体ウェハの研磨装置に、
前記チャックにおける前記半導体ウェハを保持する保持面に設けられ微細な気孔を有するナップの前記気孔のサイズが１０μｍ以下で変形１０％時の圧縮応力が３００ｋＰａ以下のバッキングパッドと、
前記チャックの保持面に開口形成された孔部と、
この孔部を真空状態にして前記半導体ウェハを前記保持面に吸引する真空吸引部と、
前記孔部に水圧を付与する水圧付与部と、
を設け、
前記真空吸引部により前記半導体ウェハを前記保持面に吸引する真空吸引工程と、
前記チャックを移動させて前記半導体ウェハを研磨面に接触させる搬送工程と、
前記チャックに前記研磨面に近接する方向への圧力を付与することなく前記水圧付与部により前記孔部に水圧を付与する水圧付与工程と、
前記半導体ウェハを前記研磨面上で、前記研磨面に近接する方向への圧力を付与するとともに前記近接する方向への圧力とほぼ等しい水圧を付与しながら回転させて研磨する回転研磨工程と、
を備えていることを特徴とする半導体ウェハの研磨方法。
【請求項４】
請求項３に記載の半導体ウェハの研磨方法であって、
前記回転研磨工程は、前記半導体ウェハの外周および前記リテーナの内周の周長差で前記半導体ウェハが前記リテーナ内で少なくとも１回転する状態で研磨する
ことを特徴とする半導体ウェハの研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハを研磨する半導体ウェハの研磨装置および研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特に半導体ウェハを対象とした研磨工程においては、裏面品質を維持するために、チャック材質をソフト化する必要がある。
しかし、バッキングパッドの物性むらや貼り付け時のしわなどを原因とする形状不具合や含水量の分布により、取り代分布が発生し、平坦度が悪化するという問題点があった。
そして、このような問題点を解決するための研磨装置や研磨方法が知られている（例えば、特許文献１ないし特許文献５参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のものは、ウェハ加圧プレートの管路へ接続し、この管路へ空気を供給することができる低圧空気圧設定ユニットと、管路内の空気圧があらかじめ設定した設定圧となるように、低圧空気圧設定ユニットを制御することができる低圧計測制御装置と、を有する管路圧制御装置を設けている。
そして、弾性膜に純水を含浸させた後に、低圧空気圧設定ユニットおよび低圧計測制御装置により、管路内の空気圧が常に設定圧になるように空気圧制御を行いながら、研磨液供給機構からポリシ定盤上へ研磨液を滴下し、ウェハとポリシ定盤とを相対摺動させて、ウェハを鏡面研磨する構成が採られている。
【０００４】
特許文献２に記載のものは、トップリングの背面（上面）とトッププレートの下面との間に、ウェハと同心の円形の空洞部が形成されている。また、空洞部内に流体（純水あるいは高圧空気）を供給する昇圧経路、および、空洞部から上記流体を排出する降圧経路が形成されている。
そして、研磨布にウェハの表面を接触させた後、昇圧経路、空洞部、トップリングおよびバッキングパッドの貫通孔の中を純水で満たす。この後、高圧空気供給装置および気体用レギュレータを介して空洞部内の純水に作用する圧力を、次工程における研磨ヘッドによる押し付け力をウェハの単位面積あたりの値に換算した力と等しい値となるように制御する構成が採られている。
【０００５】
特許文献３に記載のものは、盤状部材を構成する上盤部と下盤部の間に流体室を設けている。また、下盤部に、ウェハの前面に対応して均一に位置するように多数の噴出口を設けている。
そして、流体室へ所定圧力の流体を供給することで、噴出口から所定の圧力の流体を噴出させる。この噴出した流体は、バッキング材とウェハの間を通り、ウェハの外周側面とテンプレートの内周面側との間を通過し、研磨布内を通って排出される。この噴出する流体の圧力により、ウェハの全面を研磨面へ均等に押圧する構成が採られている。
【０００６】
特許文献４に記載のものは、インサートの外周縁の近傍に、周方向に等間隔をおいて８個の圧力調整孔を設けている。
そして、研磨布種類の違い（積層構造、圧縮率などの相違）によってウェハ外周縁の研磨形状に違いが生じるため、研磨布に応じて圧力調整孔に異なる空気圧を供給することによって外周縁近傍の圧力分布を調整する構成が採られている。具体的には、硬質単層研磨布を使用した場合に、外周縁近傍が過少研磨となるため若干高い空気圧を圧力調整孔に供給し、二層構造（表面硬質、下面軟質）研磨布を使用した場合に、外周縁近傍が過研磨となるため低圧あるいは負圧の空気圧を圧力調整孔に供給する構成が採られている。
【０００７】
特許文献５に記載のものは、基板がポリウレタンの研磨布に触れるとほぼ同時に真空吸着を解除し、純水を供給して基板と石英ヘッドとの間に流動液膜を形成する。そして、基板を、この流動液膜の表面張力によりヘッドに保持させる構成が採られている。
【０００８】
【特許文献１】特許第２５２７２３２号公報（第２頁右欄−第３頁右欄）
【特許文献２】特開２０００−１５３４４８号公報（第３頁右欄−第４頁左欄）
【特許文献３】特許第３２７９８７５号公報（第４頁左欄−第５頁右欄）
【特許文献４】特許第３２５７３０４号公報（３頁右欄−第５頁右欄）
【特許文献５】特許第２９３３４８８号公報（第３頁右欄−第４頁右欄）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載のような構成では、空気圧の調整によりバッキングパッドの含水率を一定に保つため、バッキングパッドから水が染み出るおそれがある。そして、この染み出た水を例えば吸着孔からの水の供給で補う場合、吸着孔からバッキングパッド外周部までの水の流れを発生させることとなり、この水の流れに対応する圧力分布により、取り代分布が発生するおそれがあるという問題点がある。
また、特許文献３に記載のような構成では、流体を噴出させることで発生する圧力分布により、取り代分布が発生するおそれがあるという問題点がある。
さらに、特許文献４に記載のような構成では、バッキングパッドの厚みむら、貼りじわなどの面内の形状劣化に対しては、十分な効果を発揮できないおそれがあるという問題点がある。さらに、外周縁の研磨形状もバッキングパッドと研磨用クロスの組み合わせによっては、過研磨、過少研磨という単一のモードの形状劣化でなくなり、複合的な状態に対応しきれないおそれがあるという問題点がある。
また、特許文献５に記載のような構成では、硬い材質のヘッドを用いてウェハを保持するため、ウェハ裏面の品質を維持することが困難であるおそれがあるという問題点がある。そして、ウェハを保持するために液体を流すことで発生するウェハとヘッドとの間の圧力分布により、取り代分布が発生するおそれがあるという問題点がある。
【００１０】
本発明の目的は、半導体ウェハの裏面品質を維持しながら高平坦度加工を可能にする半導体ウェハの研磨装置および研磨方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の半導体ウェハの研磨装置は、半導体ウェハとの間に水を供給して前記半導体ウェハを水の表面張力により保持するチャック、および、このチャックの周囲を囲む状態で設けられ前記半導体ウェハの外径寸法よりも大きい内径寸法を有するリテーナを備えた半導体ウェハの研磨装置であって、前記チャックにおける前記半導体ウェハを保持する保持面に設けられ、微細な気孔を有するナップの前記気孔のサイズが１０μｍ以下で変形１０％時の圧縮応力が３００ｋＰａ以下のバッキングパッドを備えていることを特徴とする。
【００１２】
このような発明によれば、半導体ウェハを水の表面張力により保持するチャックの保持面に、ナップの気孔のサイズが１０μｍ以下で変形１０％時の圧縮応力が３００ｋＰａ以下のバッキングパッドを設けている。
このため、ナップの気孔のサイズが１０μｍ以下のバッキングパッドを適用しているので、研磨面に近接する方向への圧力（以下、加工圧と称す）が付与されたとしても、含浸された水の染み出しを抑えることが可能となる。したがって、半導体ウェハに加わる圧力分布が略一定となり、取り代分布を略均一にすることが可能となる。
そして、変形１０％時の圧縮応力が３００ｋＰａ以下のバッキングパッドを適用しているので、圧縮応力が３００ｋＰａよりも大きいものを適用する構成と比べて、貼り付けむらの転写が低減され、半導体ウェハの取り代分布が良好となる。
また、水の表面張力で保持するので、半導体ウェハとチャックとの直接的な接触が抑えられ、バッキングパッドの厚みむら貼り付けじわが生じた場合であっても、あるいは、バッキングパッドと研磨布との組み合わせがいずれの場合であっても、バッキングパッドの形状分布の半導体ウェハへの転写が抑えられ、取り代分布を略均一にすることが可能となる。
さらに、研磨布からの摩擦力で半導体ウェハがリテーナ内でバッキングパッド上をずれながら回転する。このため、バッキングパッドの形状むらの転写がより平均化され、取り代分布を略均一にすることが可能となる。
そして、変形する材質のバッキングパッドを適用しているため、半導体ウェハの裏面品質が維持される。
よって、半導体ウェハの裏面品質を維持しながら高平坦度加工が可能となる。
【００１３】
そして、本発明では、前記チャックは、前記保持面に開口形成された孔部を備え、前記孔部を真空状態にして前記半導体ウェハを前記保持面に吸引する真空吸引部と、前記孔部に水圧を付与する水圧付与部と、を備えていることが好ましい。
このような発明によれば、チャックの保持面に開口形成された孔部と、この孔部を真空状態にして半導体ウェハを保持面に吸引する真空吸引部と、孔部に水圧を付与する水圧付与部と、を設けているので、孔部を介して半導体ウェハの保持およびバッキングパッドへの水圧の付与が可能となり、チャックの構成の簡略化を図れる。
【００１４】
本発明の半導体ウェハの研磨方法は、半導体ウェハとの間に水を供給して前記半導体ウェハを水の表面張力により保持するチャック、および、このチャックの周囲を囲む状態で設けられ前記半導体ウェハの外径寸法よりも大きい内径寸法を有するリテーナを備えた半導体ウェハの研磨装置を用いた半導体ウェハの研磨方法であって、前記半導体ウェハの研磨装置に、前記チャックにおける前記半導体ウェハを保持する保持面に設けられ微細な気孔を有するナップの前記気孔のサイズが１０μｍ以下で変形１０％時の圧縮応力が３００ｋＰａ以下のバッキングパッドと、前記チャックの保持面に開口形成された孔部と、この孔部を真空状態にして前記半導体ウェハを前記保持面に吸引する真空吸引部と、前記孔部に水圧を付与する水圧付与部と、を設け、前記真空吸引部により前記半導体ウェハを前記保持面に吸引する真空吸引工程と、前記チャックを移動させて前記半導体ウェハを研磨面に接触させる搬送工程と、前記チャックに前記研磨面に近接する方向への圧力を付与することなく前記水圧付与部により前記孔部に水圧を付与する水圧付与工程と、前記半導体ウェハを前記研磨面上で、前記研磨面に近接する方向への圧力を付与するとともに前記近接する方向への圧力とほぼ等しい水圧を付与しながら回転させて研磨する回転研磨工程と、を備えていることを特徴とする。
【００１５】
このような発明によれば、半導体ウェハの研磨装置に、チャックにおける半導体ウェハを保持する保持面に設けられ微細な気孔を有するナップの気孔のサイズが１０μｍ以下で変形１０％時の圧縮応力が３００ｋＰａ以下のバッキングパッドと、チャックの保持面に開口形成された孔部と、この孔部を真空状態にして半導体ウェハを保持面に吸引する真空吸引部と、孔部に水圧を付与する水圧付与部と、を設けている。そして、半導体ウェハをチャックの保持面に吸引した状態で移動させて研磨面に接触させ、チャックに加工圧を付与することなく孔部に水圧（以下、バックプレス圧と称す）を付与してバッキングパッドに水を含浸させ、さらに加工圧と、この加工圧にほぼ等しいバックプレス圧を付与して研磨面上で回転させて研磨する。
このため、上述したように、半導体ウェハの裏面品質を維持しながら高平坦度加工を実施可能な研磨方法を提供可能となる。
また、加工圧を付与することなく孔部にバックプレス圧を付与するので、低いバックプレス圧で効率よく水をバッキングパッドに含浸させることが可能となる。
【００１６】
また、本発明では、前記回転研磨工程は、前記半導体ウェハの外周および前記リテーナの内周の周長差で前記半導体ウェハが前記リテーナ内で少なくとも１回転する状態で研磨することが好ましい。
このような発明によれば、半導体ウェハの外周およびリテーナの内周の周長差で半導体ウェハがリテーナ内で少なくとも１回転する状態で研磨するので、バッキングパッドの形状分布の半導体ウェハへの転写がより抑えられ、より高平坦度の加工が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
〔半導体ウェハの研磨装置の構成〕
図１は、本発明に係る半導体ウェハの研磨装置の概略構成を示す上面図である。図２は、研磨装置の要部の概略構成を示す上面図である。図３は、研磨装置の要部の概略構成を示す一部を切り欠いた側面図である。図４は、研磨ヘッド部の概略構成を示す断面図である。
この研磨装置１００は、スラリーを用いて直径寸法が２００ｍｍの半導体ウェハＷの表面を複数段階的に研磨する枚葉式の装置である。具体的には、研磨装置１００は、半導体ウェハＷの粗研磨処理、この粗研磨処理よりも細かい粗さで研磨する第１仕上げ研磨処理および第２仕上げ研磨処理を実施する装置である。なお、直径寸法が２００ｍｍ以外の半導体ウェハＷを対象とした研磨装置１００としてもよい。
この研磨装置１００は、図１に示すように、筐体２００と、研磨処理部３００と、ウェハ保持回転部４００と、を備える。
【００１９】
筐体２００は、略四角箱状に形成されている。この筐体２００の上面部２０１における略中央には、図示しない支持体スピンドル孔が開口形成されている。また、上面部２０１における支持体スピンドル孔と、筐体２００の右面部２０２、後面部２０３、および、左面部２０４と、のそれぞれの間には、それぞれ図示しない、粗研磨定盤スピンドル孔、第１仕上げ研磨定盤スピンドル孔、第２仕上げ研磨定盤スピンドル孔が開口形成されている。
【００２０】
研磨処理部３００は、後述する研磨ヘッド部４２０の洗浄処理や、半導体ウェハＷの研磨処理やリンス処理などを適宜実施する。この研磨処理部３００は、ウェハ着脱チャック洗浄部３１０と、粗研磨部３２０と、第１仕上げ研磨部３３０と、第２仕上げ研磨部３４０と、を備える。なお、粗研磨部３２０、第１仕上げ研磨部３３０、および、第２仕上げ研磨部３４０は、同様の構成を有しているため、粗研磨部３２０について詳細に説明し、第１，２仕上げ研磨部３３０，３４０については説明を簡略化する。
【００２１】
ウェハ着脱チャック洗浄部３１０は、筐体２００の上面部２０１における前面部２０５近傍に設けられている。このウェハ着脱チャック洗浄部３１０には、半導体ウェハＷが適宜載置される。そして、この半導体ウェハＷは、ウェハ保持回転部４００に保持されて粗研磨部３２０などで研磨される。
また、ウェハ着脱チャック洗浄部３１０には、研磨された半導体ウェハＷがウェハ保持回転部４００により載置される。そして、この半導体ウェハＷは、外部に適宜搬送される。
さらに、ウェハ着脱チャック洗浄部３１０は、このウェハ着脱チャック洗浄部３１０の上方に位置する後述する研磨ヘッド部４２０の洗浄処理を適宜実施する。
【００２２】
粗研磨部３２０は、筐体２００における右面部２０２近傍に設けられている。この粗研磨部３２０は、図２および図３に示すように、研磨スピンドル３２１と、研磨定盤３２２と、研磨布３２３と、図示しない、粗研磨回転駆動部と、粗研磨スラリー供給部と、リンス液供給部と、を備える。
【００２３】
研磨スピンドル３２１は、略棒状に形成されたスピンドル基部３２１Ａと、このスピンドル基部３２１Ａの一端に設けられた略円板状のスピンドル先端部３２１Ｂと、を備える。
スピンドル基部３２１Ａは、軸方向が筐体２００の上下方向と略一致した状態で、軸を中心に回転可能に設けられている。
スピンドル先端部３２１Ｂは、上面部２０１の粗研磨定盤スピンドル孔よりも小さい直径寸法を有している。このスピンドル先端部３２１Ｂは、上面が粗研磨定盤スピンドル孔を介して上面部２０１よりも上方に位置する状態に設けられている。
【００２４】
研磨定盤３２２は、スピンドル先端部３２１Ｂよりも大きい直径寸法を有する略円板状に形成されている。この研磨定盤３２２は、スピンドル先端部３２１Ｂの上面に、互いの中心が略一致する状態で設けられている。
研磨布３２３は、研磨定盤３２２と略等しい外径寸法を有する略円板状に形成されている。そして、研磨布３２３は、研磨定盤３２２の上面に、互いの中心が略一致する状態で設けられている。
【００２５】
粗研磨回転駆動部は、例えば研磨スピンドル３２１の他端側に設けられ、研磨スピンドル３２１を適宜回転させる。
粗研磨スラリー供給部は、研磨布３２３の研磨面３２３Ａに、粗研磨用のスラリーを適宜供給する。
リンス液供給部は、研磨面３２３Ａに、半導体ウェハＷの被研磨面をリンスするためのリンス液を適宜供給する
【００２６】
第１仕上げ研磨部３３０は、筐体２００における後面部２０３近傍に設けられている。この第１仕上げ研磨部３３０は、研磨スピンドル３２１と、研磨定盤３２２と、研磨布３２３と、図示しない、第１仕上げ研磨回転駆動部と、第１仕上げ研磨スラリー供給部と、リンス液供給部と、を備える。
第１仕上げ研磨スラリー供給部は、研磨布３２３の研磨面３２３Ａに、第１仕上げ研磨用のスラリーを適宜供給する。
【００２７】
第２仕上げ研磨部３４０は、筐体２００における左面部２０４近傍に設けられている。この第２仕上げ研磨部３４０は、研磨スピンドル３２１と、研磨定盤３２２と、研磨布３２３と、図示しない、第２仕上げ研磨回転駆動部と、第２仕上げ研磨スラリー供給部と、リンス液供給部と、を備える。
第２仕上げ研磨スラリー供給部は、研磨布３２３の研磨面３２３Ａに、第２仕上げ研磨用のスラリーを適宜供給する。
【００２８】
ウェハ保持回転部４００は、半導体ウェハＷを保持して回転させるとともに、ウェハ着脱チャック洗浄部３１０、粗研磨部３２０、第１仕上げ研磨部３３０、第２仕上げ研磨部３４０に順次搬送する。そして、ウェハ保持回転部４００は、ヘッド支持部４１０と、８個の研磨ヘッド部４２０と、真空吸引部４３０（図４参照）と、水圧付与部としての水供給部４４０（図４参照）と、図示しないエアバッグ制御部と、を備える。
【００２９】
ヘッド支持部４１０は、支持体スピンドル４１１と、支持体基部４１２と、４個の支持体先端部４１３と、図示しない支持部駆動部と、を備える。
支持体スピンドル４１１は、略筒状に形成され、筐体２００の支持体スピンドル孔に軸を中心に回転可能にかつ軸方向に移動可能に挿通されている。この支持体スピンドル４１１は、一端側が筐体２００内に位置し、他端側が上面部２０１の上方に位置する状態に設けられている。
支持体基部４１２は、上面視略十字の薄箱状に形成され、支持体スピンドル４１１の他端に互いの中心が略一致する状態で設けられている。
支持体先端部４１３は、略長方形薄箱状に形成され、短手方向の一側面略中央が支持体基部４１２の突出先端に接続されている。また、各支持体先端部４１３は、ウェハ着脱チャック洗浄部３１０、粗研磨部３２０、第１仕上げ研磨部３３０、および、第２仕上げ研磨部３４０の上方に位置可能な状態で設けられている。
そして、支持体スピンドル４１１、支持体基部４１２、および、支持体先端部４１３は、中空部が互いに連通する状態で設けられている。
また、ヘッド支持部４１０の上方には、例えば下面が開口された略四角薄箱状に形成されたカバー４１４が設けられている。
支持部駆動部は、例えば支持体スピンドル４１１の一端側に設けられ、支持体スピンドル４１１を適宜回転させたり、上下方向に適宜移動させたりする。
【００３０】
研磨ヘッド部４２０は、図２および図３に示すように、支持体先端部４１３の下面における長手方向両端側において回転可能に設けられている。この研磨ヘッド部４２０は、図４に示すように、ヘッド上部４２１と、リテーナ保持部４２２と、リテーナ４２３と、リテーナ加圧部４２４と、チャック加圧部４２５と、チャック４２６と、バッキングパッド４２７と、ヘッド管部４２８と、図示しないヘッド回転駆動部と、を備える。
【００３１】
ヘッド上部４２１は、略円板状に形成されたヘッド上部基部４２１Ａを備える。
ヘッド上部基部４２１Ａの上面略中央には、上方に向けて突出する状態に設けられた略円柱状のヘッドスピンドル４２１Ｂが設けられている。
このヘッドスピンドル４２１Ｂは、図３に示すように、上端側が支持体先端部４１３の内部に位置する状態に設けられている。
また、ヘッド上部基部４２１Ａの下面周縁には、下方に向けて略円筒状に突出するヘッド下突出部４２１Ｃが設けられている。
このヘッド下突出部４２１Ｃの外周面上方には、周方向に沿って、高さ寸法が後述するリテーナエアバッグダイヤフラム４２１Ｄの厚さ寸法よりも大きい略リング状に切り欠き形成された切欠部４２１Ｃ１が設けられている。この切欠部４２１Ｃ１には、略リング薄板状のリテーナエアバッグダイヤフラム４２１Ｄの内縁近傍が載置されている。そして、ヘッド下突出部４２１Ｃには、リテーナエアバッグダイヤフラム４２１Ｄの上面に当接し、かつ、切欠部４２１Ｃ１に嵌合する状態で、略リング板状のダイヤフラム押さえ部材４２１Ｅが図示しないボルトにより固定されている。
さらに、ヘッド上部４２１には、ヘッド上部基部４２１Ａの下面略中央からヘッドスピンドル４２１Ｂの上面略中央にかけて、ヘッド管部４２８の後述する第１管部４２８Ａが挿通される管部挿通孔４２１Ｆが設けられている。この管部挿通孔４２１Ｆには、後述するリテーナ加圧エアバッグ室４２４Ａの気密性を損なわないように図示しないコネクタが設けられている。
【００３２】
リテーナ保持部４２２は、ヘッド上部基部４２１Ａよりも大きい直径の略円板状に形成されたリテーナ保持部基部４２２Ａを備える。
このリテーナ保持部基部４２２Ａの略中央には、リテーナ加圧エアバッグ室４２４Ａおよび後述するチャック加圧エアバッグ室４２５Ａの気密性を損なわない第１管部４２８が挿通される管部挿通孔４２２Ａ１が設けられている。また、リテーナ保持部基部４２２Ａの上面には、略円筒状の第１リテーナ上突出部４２２Ｂと、この第１リテーナ上突出部４２２Ｂの外径寸法よりも大きい内径寸法を有する略円筒状の第２リテーナ上突出部４２２Ｃと、がリテーナ保持部基部４２２Ａと同心状に設けられている。
第１リテーナ上突出部４２２Ｂは、ヘッド下突出部４２１Ｃの内径寸法よりも小さい外径寸法、および、ヘッド下突出部４２１Ｃと略等しい高さ寸法を有している。
第２リテーナ上突出部４２２Ｃは、ヘッド下突出部４２１Ｃの外径寸法よりも大きい内径寸法、および、第１リテーナ上突出部４２２Ｂよりも大きい高さ寸法を有している。この第２リテーナ上突出部４２２Ｃの内周面上方には、周方向に沿って、高さ寸法がリテーナエアバッグダイヤフラム４２１Ｄの厚さ寸法と略等しい略リング状に切り欠き形成された切欠部４２２Ｃ１が設けられている。この切欠部４２２Ｃ１には、リテーナエアバッグダイヤフラム４２１Ｄの外縁近傍が載置されている。そして、第２リテーナ上突出部４２２Ｃには、この第２リテーナ上突出部４２２Ｃの上面およびリテーナエアバッグダイヤフラム４２１Ｄの上面に当接する状態で、略リング板状のダイヤフラム押さえ部材４２２Ｄが図示しないボルトにより固定されている。
【００３３】
また、リテーナ保持部基部４２２Ａの下面には、略円筒状の第１リテーナ下突出部４２２Ｅと、この第１リテーナ下突出部４２２Ｅの外径寸法よりも大きい内径寸法を有する略円筒状の第２リテーナ下突出部４２２Ｆと、がリテーナ保持部基部４２２Ａと同心状に設けられている。
第１リテーナ下突出部４２２Ｅは、第１リテーナ上突出部４２２Ｂの外径寸法よりも大きい内径寸法、および、第２リテーナ上突出部４２２Ｃの内径寸法と略等しい外径寸法を有している。この第１リテーナ下突出部４２２Ｅの内周面上方には、周方向に沿って、高さ寸法が後述するチャックエアバッグ支持部４２２Ｇの厚さ寸法と略等しい略リング状に切り欠き形成された切欠部４２２Ｅ１が設けられている。この切欠部４２２Ｅ１には、略薄円板状のチャックエアバッグ支持部４２２Ｇの外縁近傍の上面が当接されている。そして、第１リテーナ下突出部４２２Ｅには、この第１リテーナ下突出部４２２Ｅの下面およびチャックエアバッグ支持部４２２Ｇの下面に当接する状態で、略リング板状の支持部押さえ部材４２２Ｈが図示しないボルトにより固定されている。
【００３４】
ここで、チャックエアバッグ支持部４２２Ｇの略中央には、第１管部４２８Ａが挿通される管部挿通孔４２２Ｇ１が設けられている。そして、チャックエアバッグ支持部４２２Ｇは、略薄円板状の板ばね４２２Ｇ２と、この板ばね４２２Ｇ２と略等しい形状のチャックエアバッグダイヤフラム４２２Ｇ３と、を備える。板ばね４２２Ｇ２は、チャックエアバッグダイヤフラム４２２Ｇ３を介して、チャック４２６を支持する。この板ばね４２２Ｇ２の外縁近傍および中心近傍には、径方向に沿って所定間隔で開口形成された図示しない抜き孔が設けられている。チャックエアバッグダイヤフラム４２２Ｇ３は、板ばね４２２Ｇ２に重ねられた状態で設けられている。そして、チャックエアバッグ支持部４２２Ｇは、チャックエアバッグダイヤフラム４２２Ｇ３がチャック４２６側に位置する状態で、第１リテーナ下突出部４２２Ｅに設けられている。
【００３５】
第２リテーナ下突出部４２２Ｆは、リテーナ保持部基部４２２Ａの直径寸法と等しい外径寸法を有している。この第２リテーナ下突出部４２２Ｆの内周面下方には、内側に向けて鍔状に突出する鍔部４２２Ｉが設けられている。鍔部４２２Ｉは、先端が描く円の直径寸法が、第１リテーナ下突出部４２２Ｅの内径寸法よりも小さく、かつ、半導体ウェハＷの直径寸法よりも大きい形状を有している。
【００３６】
リテーナ４２３は、鍔部４２２Ｉの先端が描く円の直径寸法と略等しい内径寸法、および、第２リテーナ下突出部４２２Ｆの外径寸法よりも小さい外径寸法を有する略リング板状に形成されている。このリテーナ４２３は、第２リテーナ下突出部４２２Ｆおよび鍔部４２２Ｉの下面から下方に突出する状態に、かつ、第２リテーナ下突出部４２２Ｆと同心状に設けられている。
【００３７】
リテーナ加圧部４２４は、ヘッド上部基部４２１Ａ、ヘッド下突出部４２１Ｃ、リテーナエアバッグダイヤフラム４２１Ｄ、リテーナ保持部基部４２２Ａ、および、第２リテーナ上突出部４２２Ｂで区画形成されるリテーナ加圧エアバッグ室４２４Ａを備える。このリテーナ加圧エアバッグ室４２４Ａは、ヘッド管部４２８の後述するロータリージョイント４２８Ｃに接続された図示しないリテーナエアバッグ圧力制御用エア配管を介して、エアバッグ制御部に接続されている。また、リテーナ加圧エアバッグ室４２４Ａには、ヘッド上部４２１およびリテーナ保持部４２２の上下方向の移動量を規制する図示しない上下移動規制機構と、径方向の回転を防ぐ図示しない回り止め機構と、が設けられている。
【００３８】
チャック加圧部４２５は、リテーナ保持部基部４２２Ａ、第１リテーナ下突出部４２２Ｅ、および、チャックエアバッグ支持部４２２Ｇで区画形成されるチャック加圧エアバッグ室４２５Ａを備える。このチャック加圧エアバッグ室４２５Ａは、ロータリージョイント４２８Ｃに接続された図示しないチャックエアバッグ圧力制御用エア配管を介して、エアバッグ制御部に接続されている。
【００３９】
チャック４２６は、半導体ウェハＷと略等しい直径寸法を有する略円板状に形成され、チャックエアバッグ支持部４２２Ｇの下面に同心状に設けられている。このチャック４２６には、保持面４２６Ａおよび非保持面４２６Ｂを連通する状態でチャック孔部４２６Ｃが開口形成されている。
このチャック孔部４２６Ｃは、断面視略直線状を有し保持面４２６Ａおよび非保持面４２６Ｂの略中央を連通する第１チャック孔部４２６Ｃ１と、断面視略Ｌ字状を有し第１チャック孔部４２６Ｃ１の上端近傍および保持面４２６Ａにおける外縁近傍を連通する複数の第２チャック孔部４２６Ｃ２と、を備える。各第２チャック孔部４２６Ｃ２は、例えばチャック４２６の円周方向に略等間隔で設けられている。
【００４０】
バッキングパッド４２７は、多孔質樹脂材によりチャック４２６と略等しい直径寸法を有する略円板状に形成され、チャック４２６の下面に同心状に設けられている。
このバッキングパッド４２７は、ナップの気孔のサイズが１０μｍ以下で、変形１０％時の圧縮応力が３００ｋＰａ以下の特性を有している。
また、バッキングパッド４２７には、チャック４２６の保持面４２６Ａにおけるチャック孔部４２６Ｃに対応する位置に、表面および裏面を連通する状態でパッド孔部４２７Ａが開口形成されている。
【００４１】
ヘッド管部４２８は、略細管状の第１管部４２８Ａと、一端側が２つに分岐した略細管状の第２管部４２８Ｂと、第１管部４２８Ａおよび第２管部４２８Ｂを回転可能に接続するロータリージョイント４２８Ｃと、を備えている。第１管部４２８Ａは、他端側が管部挿通孔４２１Ｆ，４２２Ａ１，４２２Ｇ１に挿通されている。そして、第１管部４２８Ａは、一端がロータリージョイント４２８Ｃを介して第２管部４２８Ｂの他端に、他端がチャック４２６のチャック孔部４２６Ｃの上端に、それぞれ接続されている。第２管部４２８Ｂは、２つに分岐しているそれぞれの一端が真空吸引部４３０および水供給部４４０に接続されている。
【００４２】
ヘッド回転駆動部は、例えばヘッドスピンドル４２１Ｂの上端側に設けられ、研磨ヘッド部４２０を適宜回転させる。
【００４３】
真空吸引部４３０は、上述したように、ヘッド管部４２８を介してチャック４２６のチャック孔部４２６Ｃに接続されている。この真空吸引部４３０は、チャック孔部４２６Ｃを真空状態にして、チャック４２６の保持面４２６Ａに半導体ウェハＷを適宜吸引させる。
【００４４】
水供給部４４０は、上述したように、ヘッド管部４２８を介してチャック４２６のチャック孔部４２６Ｃに接続されている。この水供給部４４０は、チャック孔部４２６Ｃに所定の水圧（以下、バックプレス圧と称す）で水を供給する。
【００４５】
エアバッグ制御部は、リテーナ加圧エアバッグ室４２４Ａおよびチャック加圧エアバッグ室４２５Ａの内部圧力を独立的に制御する。
具体的には、エアバッグ制御部は、リテーナ加圧エアバッグ室４２４Ａの内部圧力を制御して、リテーナ保持部４２２を押圧することにより、リテーナ４２３に下方への所定の圧力（以下、リテーナ圧と称す）を付与する。また、エアバッグ制御部は、チャック加圧エアバッグ室４２５Ａの内部圧力を制御して、チャックエアバッグ支持部４２２Ｇを押圧することにより、チャック４２６に下方への所定の圧力（以下、加工圧と称す）を付与する。
【００４６】
〔半導体ウェハの研磨装置の動作〕
次に、上述した研磨装置１００の動作として、半導体ウェハＷの研磨処理を説明する。
【００４７】
まず、研磨装置１００は、研磨ヘッド部４２０がウェハ着脱チャック洗浄部３１０の上方に位置する状態でヘッド支持部４１０を下降させ、バッキングパッド４２７を半導体ウェハＷの裏面に接触させる。さらに、真空吸引部４３０は、半導体ウェハＷをチャック４２６の保持面４２６Ａに吸引する真空吸引工程を実施する。
具体的には、真空吸引部４３０は、チャック孔部４２６Ｃを真空状態にして、保持面４２６Ａでバッキングパッド４２７を介して半導体ウェハＷを真空吸引させる。
この後、研磨装置１００は、半導体ウェハＷを研磨布３２３の研磨面３２３Ａに接触させる搬送工程を実施する。
具体的には、研磨装置１００は、ヘッド支持部４１０を上昇させて反時計回り方向に約９０°回転させて、研磨ヘッド部４２０を粗研磨部３２０の上方に位置させる。そして、ヘッド支持部４１０は、研磨ヘッド部４２０を回転させながら下降させ、粗研磨用のスラリーが供給されかつ回転している研磨面３２３Ａに接触させる。
【００４８】
次に、研磨装置１００は、チャック４２６に加工圧を付与することなくチャック孔部４２６Ｃにバックプレス圧を付与する水圧付与工程を実施する。
具体的には、研磨装置１００は、エアバッグ制御部の制御により、チャック４２６に加工圧を付与せずに、リテーナ４２３に所定のリテーナ圧を付与して、半導体ウェハＷの研磨ヘッド部４２０からの飛び出しを防止する。また、真空吸引部４３０は、チャック孔部４２６Ｃの真空状態を解除して、チャック４２６による半導体ウェハＷの保持を解除する。そして、水供給部４４０は、例えばリテーナ圧よりも大きいバックプレス圧でチャック孔部４２６Ｃに水を供給して、バッキングパッド４２７から半導体ウェハＷを剥離させて、バッキングパッド４２７に水を含浸させる。
【００４９】
この後、研磨装置１００は、半導体ウェハＷを研磨面３２３Ａ上で回転させて研磨する回転研磨工程を実施する。
具体的には、研磨装置１００は、チャック４２６に所定の加工圧を付与するとともに、リテーナ４２３に例えば加工圧よりも大きいリテーナ圧を付与する。また、水供給部４４０は、チャック孔部４２６Ｃの水のバックプレス圧を加工圧と略等しくなる状態に制御する。これにより、加工圧とバックプレス圧とが略等しくなり、チャック孔部４２６Ｃでの水の流量は略０となる。
半導体ウェハＷは、上述した制御により、リテーナ４２３内で比較的自由に動ける状態で保持されているとともに外周がリテーナ４２３の内周よりも短いため、この周長差によりチャック４２６に対して転動して、リテーナ４２３内で円周方向に移動しながら粗研磨される。
【００５０】
そして、研磨装置１００は、半導体ウェハＷがリテーナ４２３内で少なくとも１回転するまで粗研磨すると、半導体ウェハＷの被研磨面をリンスするリンス工程を実施する。
ここで、半導体ウェハＷをリテーナ４２３内で回転させるために調整可能なパラメータとしては、研磨時間、研磨ヘッド部４２０の回転数、リテーナ４２３の内径寸法などが例示できる。また、研磨ヘッド部４２０の１回転あたりの半導体ウェハＷの位置ずれ量は、リテーナ４２３の内周長から半導体ウェハＷの外周長を減じた値を、半導体ウェハＷの半径寸法で除することにより算出できる。
【００５１】
次に、真空吸引部４３０は、チャック４２６で半導体ウェハＷを真空吸引させる。そして、研磨装置１００は、ヘッド支持部４１０を上昇させる。
この後、研磨装置１００は、半導体ウェハＷを第１仕上げ研磨部３３０および第２仕上げ研磨部３４０に搬送して、上述した処理と同様の処理により、第１仕上げ研磨および第２仕上げ研磨を実施する。そして、研磨装置１００は、研磨ヘッド部４２０がウェハ着脱チャック洗浄部３１０の上方に位置する状態でヘッド支持部４１０を下降させる。さらに、真空吸引部４３０は、チャック孔部４２６Ｃの真空状態を解除し、半導体ウェハＷをチャック４２６から剥離して、ウェハ着脱チャック洗浄部３１０に載置する。
【００５２】
〔半導体ウェハの研磨装置の作用効果〕
上述した一実施形態によれば、以下の作用効果がある。
（１）半導体ウェハＷを水の表面張力により保持するチャック４２６に、ナップの気孔のサイズが１０μｍ以下で変形１０％時の圧縮応力が３００ｋＰａ以下のバッキングパッド４２７を設けている。
このため、ナップの気孔のサイズが１０μｍ以下のバッキングパッド４２７を適用しているので、加工圧が付与されたとしても、含浸された水の染み出しを抑えることができる。したがって、半導体ウェハＷに加わる圧力分布が略一定となり、取り代分布を略均一にすることができる。
そして、変形１０％時の圧縮応力が３００ｋＰａ以下のバッキングパッド４２７を適用しているので、圧縮応力が３００ｋＰａよりも大きいものを適用する構成と比べて、貼り付けむらの転写が低減されて形状分布を良好にできる。
また、水の表面張力で保持するので、半導体ウェハＷとチャック４２６との直接的な接触が抑えられ、バッキングパッド４２７の厚みむら貼り付けじわが生じた場合であっても、あるいは、バッキングパッド４２７と研磨布３２３との組み合わせがいずれの場合であっても、バッキングパッド４２７の形状分布の半導体ウェハＷへの転写が抑えられ、取り代分布を略均一にすることができる。
さらに、半導体ウェハＷがリテーナ４２３内でバッキングパッド４２７上をずれながら回転するので、バッキングパッド４２７の形状むらの転写がより平均化され、取り代分布をより均一にすることができる。
そして、変形する材質のバッキングパッド４２７を適用しているため、半導体ウェハＷの裏面品質を維持できる。
よって、半導体ウェハＷの裏面品質を維持しながら高平坦度加工することができる。
【００５３】
（２）チャック４２６に開口形成されたチャック孔部４２６Ｃと、このチャック孔部４２６Ｃを真空状態にして半導体ウェハＷを吸引する真空吸引部４３０と、チャック孔部４２６Ｃにバックプレス圧を付与する水供給部４４０と、を設けている。
このため、チャック孔部４２６Ｃを介して半導体ウェハＷの保持、および、バッキングパッド４２７へのバックプレス圧の付与ができ、チャック４２６の構成の簡略化を図ることができる。
【００５４】
（３）半導体ウェハＷをチャック４２６に吸引した状態で移動させて研磨面３２３Ａに接触させ、チャック４２６に加工圧を付与することなくチャック孔部４２６Ｃにバックプレス圧を付与して、バッキングパッド４２７に水を含浸させ、さらに加工圧と、この加工圧にほぼ等しいバックプレス圧を付与して研磨面３２３Ａ上で回転させて研磨する、半導体ウェハＷの研磨方法を適用している。
このため、上述したように、半導体ウェハＷの裏面品質を維持しながら高平坦度加工を実施可能な研磨方法を提供できる。
また、加工圧を付与することなくチャック孔部４２６Ｃにバックプレス圧を付与するので、低いバックプレス圧で効率よく水をバッキングパッド４２７に含浸させることができる。
【００５５】
（４）チャック４２６の周囲を囲む状態で半導体ウェハＷの直径寸法よりも大きい内径寸法を有するリテーナ４２３を設け、半導体ウェハＷの外周およびリテーナ４２３の内周の周長差で半導体ウェハＷがリテーナ４２３内で少なくとも１回転する状態で研磨する構成としている。
このため、バッキングパッド４２７の形状分布の半導体ウェハＷへの転写がより抑えられ、より高平坦度の加工が実現できる。
【００５６】
（５）回転研磨工程にて、加工圧と略等しいバックプレス圧をチャック孔部４２６Ｃに付与する構成としている。
このため、チャック孔部４２６Ｃでの水の流量を略０とすることができ、半導体ウェハＷの裏面にバッキングパッド４２７の表面が押し付けられるのを抑制できる。したがって、バッキングパッド４２７の形状分布の半導体ウェハＷへの転写がさらに抑えられ、さらに高平坦度の加工が実現できる。
【００５７】
［他の実施形態］
なお、本発明は上記実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の改良ならびに設計の変更などが可能である。
【００５８】
すなわち、本発明の研磨装置や研磨方法を、ウェハ着脱チャック洗浄部３１０、粗研磨部３２０、第１仕上げ研磨部３３０、および、第２仕上げ研磨部３４０のうち少なくともいずれか１つが独立した構成を有する研磨システムに適用してもよい。
【００５９】
また、チャック孔部４２６Ｃを真空吸引部４３０のみに接続するとともに、チャック４２６に水供給部４４０と接続されて保持面４２６Ａに水を供給可能な孔部を別途設ける構成としてもよい。
さらに、チャック４２６にチャック孔部４２６Ｃを設けずに、バッキングパッド４２７に水を含浸させる構成および半導体ウェハＷを保持して搬送する構成を別途設ける構成としてもよい。
【００６０】
そして、水圧付与工程にて、チャック４２６に加工圧を付与するとともに、チャック孔部４２６Ｃにバックプレス圧を付与する構成としてもよい。
さらに、回転研磨工程にて、半導体ウェハＷをリテーナ４２３内で１回転させない状態で研磨を終了させる構成としてもよい。
また、回転研磨工程にて、加工圧と異なるバックプレス圧をチャック孔部４２６Ｃに付与する構成としてもよい。
【００６１】
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【実施例】
【００６２】
次に、本発明の実施例について説明する。
図５は、実施例に用いた実験装置の概略構成を示す模式図である。図６は、実施例１のバッキングパッドを示す写真であり、（Ａ）は表面写真、（Ｂ）は断面写真である。図７は、比較例１のバッキングパッドを示す写真であり、（Ａ）は表面写真、（Ｂ）は断面写真である。
なお、実施例１のバッキングパッドおよび比較例１のバッキングパッドは、同様の構成を有しているため、実施例１のバッキングパッドについて詳細に説明し、比較例１のバッキングパッドについては説明を簡略化する。
【００６３】
まず、実施例に用いた実験装置の構成について説明する。
実験装置８００は、図５に示すように、支持体８１０と、チャック８２０と、管部８３０と、ガラス定盤８４０と、を備える。
【００６４】
支持体８１０は、略板状の基盤部８１１と、この基盤部８１１の上面における周縁近傍に立設された複数の脚部８１２と、を備える。
チャック８２０は、略円板状に形成され、脚部８１２の上端に載置される状態で設けられている。このチャック８２０の上面８２１には、実施例１のバッキングパッド９００、または、比較例２のバッキングパッド９５０が載置される状態で設けられる。
また、チャック８２０には、上面８２１および下面８２２を連通する状態でチャック孔部８２３が開口形成されている。
このチャック孔部８２３は、断面視略直線状を有し下面８２２の略中央からチャック８２０の上下方向略中央にかけて設けられた第１チャック孔部８２３Ａと、断面視略Ｌ字状を有し第１チャック孔部８２３Ａの上端および上面８２１における外縁近傍を連通する複数の第２チャック孔部８２３Ｂと、を備える。各第２チャック孔部８２３Ｂは、例えばチャック８２０の円周方向に略等間隔で設けられている。
【００６５】
管部８３０は、略細管状に形成され、一端が白色液体を供給可能な図示しない水供給部に、他端がチャック８２０のチャック孔部８２３の下端に、それぞれ接続されている。
ガラス定盤８４０は、透明なガラスにより、例えばチャック８２０と略等しい直径寸法を有する略円板状に形成されている。このガラス定盤８４０は、実施例１のバッキングパッド９００、または、比較例１のバッキングパッド９５０に載置される状態で設けられる。
【００６６】
［実施例１］
次に、実施例１のバッキングパッド９００について説明する。
実施例１のバッキングパッド９００は、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、多孔質材料によりチャック８２０と略等しい直径寸法を有する略円板状に形成されている。この実施例１のバッキングパッド９００には、バッキングパッド９００の半導体ウェハの貼り付け面側に開口した５０〜１００μｍ程度のしずく型の空間と、その空間を形成する隔壁である発泡樹脂からなるナップ層と、が存在する。この隔壁をナップと呼ぶが、実施例１のバッキングパッド９００は、ナップの気孔のサイズが約５μｍすなわち１０μｍ以下で、変形１０％時の圧縮応力が約１５０ｋＰａの特性を有している。また、実施例１のバッキングパッド９００には、図５に示すように、チャック８２０の上面８２１におけるチャック孔部８２３に対応する位置に、表面および裏面を連通する状態でパッド孔部９１０が開口形成されている。
【００６７】
［比較例１］
次に、比較例１のバッキングパッド９５０について説明する。
比較例１のバッキングパッド９５０は、図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、多孔質材料により略円板状に形成されている。この比較例１のバッキングパッド９５０は、ナップの気孔のサイズが１０μｍ〜２０μｍで、変形１０％時の圧縮応力が約３０ｋＰａの特性を有している。また、比較例１のバッキングパッド９５０には、図５に示すように、パッド孔部９６０が開口形成されている。
【００６８】
［実験内容およびその結果］
次に、実験装置８００を用いて実施した実験内容およびその結果について説明する。
まず、実験装置８００のチャック８２０の上面８２１を実施例１のバッキングパッド９００を取り付けた。さらに、この実施例１のバッキングパッド９００の表面にガラス定盤８４０を取り付けた。
この後、ガラス定盤８４０の上面に下方に向けて大きさがＷＰの圧力を付与した。さらに、チャック孔部８２３に供給される白色液体のバックプレス圧をＢＰとして、ＢＰ＝ＷＰを満たす条件（以下、実験条件１と称す）、および、ＢＰ＝０．５ＷＰを満たす条件（以下、実験条件２と称す）で白色液体を供給して、実施例１のバッキングパッド９００から染み出る白色液体を、ガラス定盤８４０の斜め上方から撮像手段８５０で撮像するとともに、この染み出る白色液体の流量を算出した。
また、比較例１のバッキングパッド９５０についても、実験条件１および実験条件２で白色液体を供給して、上述した撮像処理、および、流量の算出処理をした。
【００６９】
そして、実施例１のバッキングパッド９００では、実験条件１および実験条件２のいずれの場合も、染み出る白色液体が存在しない、すなわち染み出る白色液体の流量が０ｃｃ／ｍｉｎであることが確認された。
一方、比較例１のバッキングパッド９５０では、実験条件１および実験条件２のいずれの場合も、染み出る白色液体が存在することが確認された。そして、実験条件１および実験条件２において染み出る白色液体の流量は、それぞれ約１０ｃｃ／ｍｉｎおよび約６ｃｃ／ｍｉｎであることが確認された。これは、実際の加工に置き換えると、加工圧に対して１／２以下のバックプレス圧を設定したとしても、内部の水が漏れ出す流れが発生し、それに対応する圧力分布により取り代分布が発生する状態をさし、好ましくない。
【００７０】
以上のことから、研磨装置１００にナップの気孔のサイズが１０μｍ以下のバッキングパッド４２７を適用すると、加工圧が付与されたとしても水の染み出しを抑えることができ、半導体ウェハＷの裏面の均一な圧力分布つまり取り代分布の均一化が実現できることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の研磨方法は、半導体ウェハを研磨するにあたって裏面品質を維持しながら高平坦度加工することができるため、半導体ウェハの研磨装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施形態に係る半導体ウェハの研磨装置の概略構成を示す上面図である。
【図２】前記一実施形態における研磨装置の要部の概略構成を示す上面図である。
【図３】前記一実施形態における研磨装置の要部の概略構成を示す一部を切り欠いた側面図である。
【図４】前記一実施形態における研磨ヘッド部の概略構成を示す断面図である。
【図５】本発明の実施例に用いた実験装置の概略構成を示す模式図である。
【図６】実施例１のバッキングパッドを示す写真であり、（Ａ）は表面写真、（Ｂ）は断面写真である。
【図７】比較例１のバッキングパッドを示す写真であり、（Ａ）は表面写真、（Ｂ）は断面写真である。
【符号の説明】
【００７３】
１００・・・研磨装置
３２３Ａ・・研磨面
４２３・・・リテーナ
４２６・・・チャック
４２６Ａ・・保持面
４２６Ｃ・・チャック孔部
４２７・・・バッキングパッド
４３０・・・真空吸引部
４４０・・・水圧付与部としての水供給部
Ｗ・・・半導体ウェハ
【図１】
2007103707.tif 000003
【図２】
2007103707.tif 000004
【図３】
2007103707.tif 000005
【図４】
2007103707.tif 000006
【図５】
2007103707.tif 000007
【図６】
2007103707.tif 000008
【図７】
2007103707.tif 000009