(57)【要約】【課題】  研磨面にスラリーを効率良く供給すること。【解決手段】  スラリー１２を貯留しているスラリー供給タンク１１と、研磨定盤１６内でスラリーを貯留する貯留部１８と、タンクから研磨定盤１６の中央を介して貯留部にスラリーを導入するスラリー供給流路２８と、研磨定盤の内部に設けられて貯留部から研磨定盤の表面に向かってスラリーを導出する複数の導出流路１９とを備える。【選択図】図１Ａ
2017013196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する研磨定盤と、
前記研磨定盤よりも小径でかつ被加工物が下面に取り付けられ、前記研磨定盤の回転中心を外した位置を回転中心として回転し、かつ、前記研磨定盤の上面を前記被加工物を介して加圧する加圧ヘッドと、
スラリーを貯留するタンクと、
前記研磨定盤の内部に設けられた貯留部と、
前記研磨定盤の前記回転中心に配置された導入流路を介して前記タンクと前記貯留部とを接続するスラリー供給流路と、
前記研磨定盤の内部に設けられて、前記研磨定盤の表面であって前記研磨定盤の前記表面の前記回転中心を外した位置でかつ前記加圧ヘッドが加圧可能な位置と前記貯留部とを接続する導出流路とを、備えるポリッシング装置。
【請求項２】
前記導出流路は、前記研磨定盤の内部に複数設けられる、請求項１に記載のポリッシング装置。
【請求項３】
前記複数の導出流路は、前記研磨定盤の前記回転中心からの距離が互いに異なる位置に設けられ、かつ、前記距離に応じて前記導出流路の直径が異なる、請求項２に記載のポリッシング装置。
【請求項４】
前記距離が大きくなるにつれ前記導出流路の直径が大きくなる、請求項３に記載のポリッシング装置。
【請求項５】
前記距離が大きくなるにつれ前記導出流路の直径が小さくなる、請求項３に記載のポリッシング装置。
【請求項６】
前記スラリー供給流路の前記導入流路の容積と、前記複数の導出流路の容積の総和が、等しい、請求項３に記載のポリッシング装置。
【請求項７】
前記研磨定盤の上面に対して前記タンクを昇降させる昇降機構をさらに備える、請求項１〜６のいずれか１つに記載のポリッシング装置。
【請求項８】
前記貯留部の下部を弾性体で構成し、
前記弾性体を上向きに押圧する機構を更に有する、請求項１〜７のいずれか１つに記載のポリッシング装置。
【請求項９】
請求項１〜８いずれか１つに記載のポリッシング装置を用いて、前記被加工物をポリッシングするポリッシング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、研磨対象物にスラリーを供給しながら研磨を行うポリッシング装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウェハーの鏡面加工工程で導入されているメカノケミカルポリッシング（以降、「ＣＭＰ」と称する。）技術は、近年、ＧａＮ又はＳｉＣ等の基板表面を平滑及び平坦化する手法としても展開されており、実用化に向けて急速に進展している。
【０００３】
従来のＣＭＰ技術では、研磨剤となるスラリーを研磨パッド上に滴下する方式が主流である。図５は、従来のスラリー滴下方式のＣＭＰ装置の基本構成を示す図である。
【０００４】
図５に示すように、従来のＣＭＰ装置は、主にスラリー供給装置３１と、回転テーブル３４に固定された定盤３６と、被加工物である基板３０が取り付けられた加圧ヘッド３３とで構成される。
【０００５】
スラリー供給装置３１とは、スラリー３２が貯留されたタンク３７からポンプ３８で注送されて、ノズル３９の先端から研磨パッド３５の表面にスラリー３２を滴下する装置一式のことである。
【０００６】
基板３０は、貼り付け盤４０に接着又は吸着された状態であり、その貼り付け盤４０が加圧ヘッド３３の下面に真空吸着されている。
【０００７】
加圧ヘッド３３は、基板３０を研磨パッド３５に押圧する機能と、基板３０を回転させる機能とを備えている。
【０００８】
研磨パッド３５は、スラリー３２に含まれている研磨剤を保持する機能と、研磨屑及び反応生成物を排出する機能とを備えている。
【０００９】
回転する定盤３６に貼り付けられた研磨パッド３５に保持された研磨剤と加圧され、かつ回転している基板３０が接触する機械的作用と、基板３０がスラリー３２に含有されている酸又はアルカリ溶液に接触する化学反応的作用とにより、基板３０の表面が研磨される。
【００１０】
基板３０と研磨パッド３５との相対速度又は加工圧力が一定で、スラリー３２も均一に供給されれば、基板３０は、面内で均一に研磨される。また、研磨除去量は、基板３０と研磨パッド３５との相対速度と加工圧力とに比例して増加することが一般的に知られている（Ｐｒｅｓｔｏｎ則）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−１６０１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、研磨ヘッドに固定された基板が、研磨パッドに押し付けられているので、研磨パッド上にスラリーを滴下するだけでは、研磨面にまでスラリーが供給されにくい。
【００１３】
本開示は、前記従来の課題を解決するもので、研磨面にスラリーを効率良く供給できるポリッシング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】
【００１４】
前記目的を達成するために、本開示の１つの態様は、
回転する研磨定盤と、
前記研磨定盤よりも小径でかつ被加工物が下面に取り付けられ、前記研磨定盤の回転中心を外した位置を回転中心として回転し、かつ、前記研磨定盤の上面を前記被加工物を介して加圧する加圧ヘッドと、
スラリーを貯留するタンクと、
前記研磨定盤の内部に設けられた貯留部と、
前記研磨定盤の前記回転中心に配置された導入流路を介して前記タンクと前記貯留部とを接続するスラリー供給流路と、
前記研磨定盤の内部に設けられて、前記研磨定盤の表面であって前記研磨定盤の前記表面の前記回転中心を外した位置でかつ前記加圧ヘッドが加圧可能な位置と前記貯留部とを接続する導出流路とを、備えるポリッシング装置を提供するものである。
【００１５】
また、前記目的を達成するために、本開示の別の態様は、
前記態様のポリッシング装置を用いて、前記被加工物をポリッシングするポリッシング方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本開示の前記態様にかかるポリッシング装置及び方法によれば、研磨定盤の内部に設けられた導出流路を介して、研磨面にスラリーを効率良く均一に供給することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】本開示の実施の形態におけるポリッシング装置の基本構成を示す模式図
【図１Ｂ】本開示の実施の形態におけるポリッシング装置の研磨定盤と加圧ヘッドとの平面図
【図２】本開示の実施の形態におけるポリッシング装置のスラリーの流路を示す断面図
【図３】本開示の実施の形態の変形例におけるポリッシング装置を示す断面図
【図４】本開示の実施の形態の第２の変形例におけるポリッシング装置を示す断面図
【図５】従来のポリッシング装置の基本構成図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
（実施の形態）
図１Ａは、本開示の実施の形態におけるポリッシング装置の基本構成を示す模式図である。図１Ｂは、ポリッシング装置の研磨定盤１６と加圧ヘッド２０との平面図である。
【００２０】
まず、図１Ａ及び図１Ｂを用いて本実施の形態におけるポリッシング装置の構成について説明する。
【００２１】
本実施の形態のポリッシング装置は、研磨定盤１６と、加圧ヘッド２０と、タンク１１と、貯留部１８と、スラリー供給流路２８と、導出流路１９とを備える。
【００２２】
研磨定盤１６は、モータなどの回転駆動装置１６Ｍにより一方向に一定速度で回転する。
【００２３】
加圧ヘッド２０は、円盤状部材であって、研磨定盤１６よりも小径でかつ被加工物の一例である基板１０が下面に固定されている。加圧ヘッド２０は、モータなどの回転駆動装置２０Ｍにより、研磨定盤１６の回転中心１６Ｃを外した位置を回転中心として一方向に一定速度で回転し、かつ、研磨定盤１６の上側の表面、例えば、表面を加圧する。
【００２４】
貯留部１８は、研磨定盤１６の下部内部に一例として円柱状又は円盤状の空間として設けられて、スラリー１２を研磨定盤１６の内部で貯留する。
【００２５】
研磨定盤１６の内部の貯留部１８には、スラリー供給装置２７によりスラリーを供給する。
【００２６】
スラリー供給装置２７は、主に、研磨定盤１６の外部に配置されたタンクであるスラリー供給タンク１１と、スラリー供給タンク１１と貯留部１８とを接続するスラリー供給流路２８と、スラリー供給タンク１１を昇降する昇降機構２２とで構成されている。スラリー供給流路２８は、スラリー供給タンク１１に一端が接続された配管である供給配管１３と、回転する研磨定盤１６の中心部（回転中心）１６Ｃに配置されて供給配管１３の他端が接続されるロータリージョイント１４と、研磨定盤１６の中心部（回転中心）１６Ｃの導入流路１７とで構成されている。
【００２７】
スラリー供給タンク１１は、スラリー１２を貯留する。
【００２８】
供給配管１３は、スラリー供給タンク１１の底面開口と、研磨定盤１６の回転中心１６Ｃのロータリージョイント１４とを接続して、スラリー供給タンク１１からスラリー１２をロータリージョイント１４に供給する。
【００２９】
研磨定盤１６の内部の中心部には、導入流路１７が回転軸方向沿いに設けられている。導入流路１７の上端はロータリージョイント１４が接続され、導入流路１７の下端は貯留部１８に接続されている。よって、ロータリージョイント１４に供給されたスラリー１２は、導入流路１７を介して、研磨定盤１６の下部内部の貯留部１８に導入される。
【００３０】
導出流路１９は、研磨定盤１６の内部に例えば回転軸方向と平行な方向沿いに複数本設けられて、研磨定盤１６の表面であって研磨定盤１６の回転中心を外した位置でかつ加圧ヘッド２０が加圧可能な位置と、貯留部１８とを接続する。供給配管１３を介して、タンク１１に貯留されたスラリー１２をロータリージョイント１４と導入流路１７を介して貯留部１８に供給して貯留したのち、各導出流路１９を介して、貯留部１８に貯留したスラリー１２を研磨定盤１６の表面に供給する。
【００３１】
スラリー供給装置２７において、スラリー供給タンク１１を研磨定盤１６の上面よりも上方に配置し、かつその上方の位置で昇降機構２２で昇降させてスラリー供給タンク１１の位置水頭が変化させる。この位置水頭の変化により、スラリー供給タンク１１から供給配管１３を介して研磨定盤１６の内部の貯留部１８に注入されるスラリー１２の量を制御する。
【００３２】
スラリー供給タンク１１のスラリー１２の貯留量は、液面センサ（図示せず）で管理され、下限値である所定量に達すると、新たなスラリー１２がスラリー供給タンク１１に補充される。
【００３３】
前記したように、スラリー供給タンク１１は、昇降機構２２によって研磨定盤１６の上面に対して昇降する。
【００３４】
昇降機構２２は、駆動源の一例であるサーボモータ２３と、スラリー供給タンク１１と締結された直動部２５と、サーボモータ２３と直結しかつ直動部２５と螺合されたボールねじ２４と、直動部２５の上下運動を案内するリニアガイド２６とで構成される。よって、サーボモータ２３の正逆回転によりボールねじ２４が正逆回転すると、リニアガイド２６で案内されながら直動部２５がスラリー供給タンク１１と共にボールねじ２４の方向沿いに上下移動する。
【００３５】
本実施の形態では、駆動源を一例としてサーボモータとする場合で説明するが、昇降させる位置が限定できるようであれば、安価な構成が可能になるエアシリンダーを利用した昇降機構とする方が望ましい。
【００３６】
昇降機構２２によりスラリー供給タンク１１を研磨定盤１６の上面に対して昇降することで、スラリー供給タンク１１に貯留されたスラリー１２の液面と研磨定盤１６の上面との高低差が変化する。すると、スラリー供給タンク１１の位置水頭が変化するので、スラリー供給タンク１１から供給配管１３とロータリージョイント１４と導入流路１７と貯留部１８とを介して研磨定盤１６の上面までの各導出流路１９内に充填されたスラリー１２が押し出されて、研磨定盤１６の上面から流出する。
【００３７】
従って、ポンプを設けなくとも、スラリー１２を供給可能となるため、簡便な機構の装置を実現可能となる。ただし、機構の複雑化を許容できる場合、ポンプを設けることで、スラリー供給タンク１１を、研磨定盤１６よりも上方に配置しなくともよい。この際、ポンプの能力で、スラリー１２を供給する。
【００３８】
研磨定盤１６の上面には、研磨パッド１５が接着されている。そして、加圧ヘッド２０の中心近傍に相当する研磨パッド１５の円環状の周回部２１には、毛細管現象によるスラリー１２の上昇を促進させる貫通孔（図示せず）が複数個設けられている。これらの貫通孔は、後述する導出流路１９の出口から流出したスラリー１２が多孔質の研磨パッド１５の隙間を通過する際、スラリー１２の表面張力で管の壁面付近の液面が縮む方向に作用し、液面を上昇させる効果（毛細管現象による効果）を助長する。これらの貫通孔は、例えば直径１ｍｍ以下１μｍｍ以上である。このような貫通孔の直径の範囲内ならば、毛細管現象がより強く機能して、スラリー１２の上昇をさらに促進させることができる。
【００３９】
また、一例として、研磨パッド１５の円環状の周回部２１の中央付近に、導出流路１９が所定間隔をあけて点在するようにしている。導出流路１９の上端開口の上方には、研磨パッド１５の貫通孔が多数存在することになり、毛細管現象でスラリー１２の上昇をさらに促進させて、研磨パッド１５の円環状の周回部２１の表面にスラリー１２が供給されるようにしている。
【００４０】
ここで、１つの実施例として、例えば、導入流路１７の直径は、研磨定盤１６の直径の１／４０〜１／２０程度とし、長さは、研磨定盤１６の厚みの１／３〜１／２程度とする。導入流路１７は、上端開口が供給配管１３に接続され、かつ、研磨定盤１６内に位置する部分で構成される。導入流路１７の下部であって研磨定盤１６内部の中心部に、貯留部１８が設けられている。貯留部１８の中央部には導入流路１７の下端が接続されており、貯留部１８の周囲部には各導出流路１９の下端が接続されている。本実施の形態では、貯留部１８を円柱状の空洞としている。貯留部１８を配置した目的は、各導出流路１９に、導入流路１７から流入したスラリー１２を送液することである。その目的に加えて、研磨定盤１６の内部構造を簡素化することと、及び、静置すると沈降分離してしまうスラリー１２を研磨定盤１６の回転力により再攪拌することができる観点から、本実施の形態では、一例として、このように、貯留部１８を円柱状の空洞としている。貯留部１８は、例えば、直径は周回部２１の外側直径＋２ｍｍ程度、深さは導入流路１７の断面積の１０倍程度とする。
【００４１】
一例として、貯留部１８から研磨定盤１６の上面に向かって、少なくとも３箇所以上、周回部２１の円周を等分割する位置に、導出流路１９が設けられている。これは、研磨定盤１６の上面にスラリー１２を均等に供給するためである。
【００４２】
すなわち、導出流路１９は、周回部２１の全周に渡って、可能な限り均等に、スラリー１２を流出させる必要がある。それは、周回部２１に流出したスラリー１２が円周上で不均一に分布すると、基板１０と研磨パッド１５とが接触する基板１０の中心近傍の研磨面に、一定量のスラリー１２が供給されにくくなり、研磨量が不均一になるからである。つまり、導出流路１９が２箇所以下の場合、導出流路１９の出口が基板１０の中心部を通過する間、開放された出口が１箇所以下になり、スラリー１２の流出量が断続的に変動する不均等な状態が続くためである。
【００４３】
導出流路１９の出口が３箇所以上になると、研磨定盤１６の回転中、常時、２箇所以上、出口が開放されるので、導入流路１７から流入したスラリー１２が、貯留部１８で分岐して導出流路１９に到る流れが連続する。すると、スラリー１２の流出量の変動がほとんど無くなり、均等な状態が続くので、研磨量も均一になる。
【００４４】
さらに、均等に流出させるためには、貯留部１８内でスラリー１２が移動する状態を一定にする必要があるので、導出流路１９の各容積は、導入流路１７の容積を導出流路１９の数で等分割することが望ましい。
【００４５】
研磨定盤１６の材質は、鋼材又はアルミニウム等の金属が用いられるが、ＣＭＰ装置の場合、ほとんどのスラリー１２の中には、酸性又はアルカリ性の溶液を含んでいるので、これらの流路及び配管内部壁面には、耐薬品性のコーティングを施しておくのが望ましい。
【００４６】
本実施の形態のポリッシング装置の加圧ヘッド２０には、貼り付け盤（図示せず）を介して基板１０が吸着固定されており、研磨面は下向きである。本実施の形態では、加圧ヘッド２０と基板１０の中心が同一の場合について説明するが、中心をずらして配置する場合又は小径の基板を複数枚配置する場合は、導出流路１９の配置を調整することで対応可能である。いずれの場合でも、研磨定盤１６の回転中心を外した位置を回転中心として、加圧ヘッド２０を配置する。
【００４７】
さらに、制御装置２９が設けられて、制御装置２９は、研磨定盤１６のモータ１６Ｍと、加圧ヘッド２０のモータ２０Ｍと、昇降機構２２のサーボモータ２３とに接続されて、それぞれを駆動制御している。
【００４８】
図２は、本開示の実施の形態におけるポリッシング装置のスラリーの流路を示す断面図である。
【００４９】
本実施の形態では、スラリー１２を重力で研磨定盤１６の上部から貯留部１８に流入させ、回転する遠心力で貯留部１８から研磨定盤１６の表面に送液する。
【００５０】
まず、研磨定盤１６が停止状態のとき、図２に示す下向き矢印Ａの方向から研磨定盤１６に流入したスラリー１２が、導入流路１７から貯留部１８を介して導出流路１９まで充填され、研磨パッド１５の周回部２１からにじみ出すまで、スラリー供給タンク１１の高さを昇降機構２２で上昇させる。
【００５１】
次に、基板１０の研磨面を下向きに取り付けた加圧ヘッド２０を研磨パッド１５に接触させ、無負荷の状態で研磨定盤１６をモータ１６Ｍで低速で回転させる。すると、貯留部１８のスラリー１２が遠心力で横向き矢印Ｂの方向（外周側）へ移動し、各導出流路１９を経由して上向き矢印Ｃの方向へ移動し、研磨定盤１６の上面まで達する。そして、多孔質の研磨パッド１５の隙間又は前述した複数の貫通孔を経由して、スラリー１２が基板１０の周辺の研磨パッド１５まであふれ出すが、スラリー供給タンク１１の重力で静圧がかかっているので、研磨定盤１６の内部にはスラリー１２が充填され続ける。
【００５２】
次に、加圧ヘッド２０を所定の回転数と所定の加圧力まで到達させ、ポリッシングを開始する。加圧力は、図示しない加圧機構で行う。加圧機構は制御装置２９で制御される。このとき、制御装置２９による制御の下に、加圧ヘッド２０のモータ２０Ｍ又は加圧機構の駆動に応じて、スラリー１２が枯渇しないようスラリー供給タンク１１を少し上昇させる。
【００５３】
かかる構成によれば、スラリー供給タンク１１の重力と研磨定盤１６の遠心力とを利用するだけで、スラリー１２を送液できるので、基板１０の中央へのスラリー１２の供給が容易になる。
【００５４】
なお、本実施の形態において、貯留部１８を円柱状の空洞としたが、導入流路１７から進入したスラリー１２を水平方向に送液できたら良いので、導出流路１９と同じ数の配管で構成するようにしても良い。
【００５５】
以上のように、本実施の形態によって、スラリー１２の均一供給が可能になるので、基板面内を均一に研磨できる。また、速度又は加圧力を上げても基板１０の中央部へ安定してスラリー１２が供給されるので、研磨除去の高速化も可能になる。特に、研磨対象の基板１０のサイズが大きくなると、スラリー１２を均一供給しない場合に、例えば基板１０の中央部と外周部との研磨量との差が拡大し、基板１０の厚み、平坦度、及び、面粗度の基板面内での均一性が低下するという課題があった。が、本開示により、当該課題も解決できる。この際、導出流路１９が、加圧ヘッド２０の回転中心を通過するように配されることで、基板１０の中央部にまで、安定してスラリー１２を供給できる。
【００５６】
次に、本開示の実施の形態の変形例について説明する。
【００５７】
図３は、本開示の実施の形態の変形例におけるポリッシング装置を示す断面図である。
【００５８】
まず、図３を用いて本実施の形態の変形例におけるポリッシング装置の構成について説明する。なお、図３において、図２と同じ構成要素については、同じ符号を用い、説明を省略する。
【００５９】
本実施の形態のポリッシング装置の研磨定盤１６は、図３に示す形態の構成にも適用可能である。導入流路１７と貯留部１８とは同じ構成となるが、導出流路１９の構成が異なっている。すなわち、１本の導出流路１９の代わりに、加圧ヘッド２０の中心部近傍に配置される中央導出流路５１と、基板１０の外周近傍で中央導出流路５１より研磨定盤１６の内側方向に配置される内側導出流路５２と、同じく基板１０の外周近傍であるが中央導出流路５１より研磨定盤１６の外側方向に配置される外側導出流路５３とで構成されている。
【００６０】
それぞれの流路５１，５２，５３の直径は、基板１０の各部位の研磨量に合わせて任意に設定可能であるが、本実施の形態の変形例では、中央導出流路５１を最大とする。但し、先に本実施の形態の構成でも説明したように、各導出流路１９から均等にスラリー１２を流出させるためには、全導出流路の容積の総和と導入流路１７の容積とが等しいことが望ましい。
【００６１】
なお、導出流路１９が研磨定盤１６の半径方向に増加することになるため、研磨パッド１５の周回部２１の範囲が拡大するので、必然的に貫通孔の数も増加させる。
【００６２】
本実施の形態の変形例による効果は、基板面内の研磨除去量を任意に調整できることである。前述のように、加圧ヘッド２０と研磨定盤１６との相対速度と加圧力とを増加させることでも研磨除去量を増加できるが、スラリー１２の滴下量を変えることでも増減できる。
【００６３】
従って、基板面内でスラリー１２を接触させる量を変化させることで、研磨除去量の調整も可能となる。
【００６４】
また、本発明者は、例えば祈願としてＧａＮ基板を使用する場合、Ｇａ面とＮ面との研磨速度の差が大きいという事実を確認しているが、特にＮ面は研磨速度が速いため、基板面内でも中心部と外周部との差が大きくなる。このような基板の加工性又はプロセス条件の違いなどによって起こる不均一な研磨除去量を、本実施の形態の変形例を適用すれば、調整して均一化できることになり、大きな利点となる。
【００６５】
例えば、基板１０の中心部の研磨速度を早くする場合は、中央導出流路５１の直径を太くして管内で受ける抵抗を減少させることで、単位時間当たりに流出するスラリー量を増加させる。一方、基板１０の外周部の研磨速度を遅くする場合は、内側導出流路５２と外側導出流路５３との直径をそれぞれ細くして、管内で受ける抵抗を増加させることで、単位時間当たりに流出するスラリー量を減少させる。
【００６６】
但し、これらの関係は、各導出流路５１，５２，５３の入口付近でのスラリー１２の流速が０の場合、つまり、研磨定盤１６が停止している状態であって、研磨定盤１６の回転中は、遠心力の作用で各導出流路５１，５２，５３の入口付近でのスラリー１２の流速には大きな差がある。
【００６７】
研磨定盤１６の回転速度が上昇していくと、外側の導出流路５３の入口の流速が早くなるので、外側の導出流路５３をより細くする必要がある一方、内側の導出流路５２の流速が遅くなるので、内側の導出流路５２をより太くする必要がある。
【００６８】
さらに、研磨速度は、基板１０の回転速度と研磨定盤１６の回転速度との相対速度差も大きく関連するので、それぞれのプロセス条件に合わせた導出流路５１，５２，５３の直径を選択する。
【００６９】
例えば、複数の導出流路５２，５１，５３は、研磨定盤１６の回転中心１６Ｃからそれぞれの導出流路５２，５１，５３の中心軸までの距離が互いに異なる位置に設けられ、かつ、距離に応じて導出流路５２，５１，５３の直径が異なるようにしてもよい。より具体的には、回転中心からの導出流路５２，５１，５３の中心軸までの距離が大きくなるにつれ、導出流路５２，５１，５３の直径が大きくなるように構成する。又は、回転中心からの導出流路５２，５１，５３の中心軸までの距離が大きくなるにつれ、導出流路５２，５１，５３の直径が小さくなるように構成する。これにより、プロセス条件に合わせて、最適なポリッシングを実現可能となる。
【００７０】
かかる構成によれば、研磨定盤１６の内部に研磨定盤１６の径方向に複数の導出流路５１，５２，５３を設けることによって、基板面内の研磨除去量の調整が可能となり、より均一な加工を実現できる。
【００７１】
次に、本開示の実施の形態の第２の変形例について説明する。
【００７２】
図４は、本開示の実施の形態の第２の変形例におけるポリッシング装置を示す断面図である。この第２の変形例は、図１Ａ〜図３の実施の形態にも適用可能である。この第２の変形例は、貯留部１８の底面である貯留部底面６１を弾性体とすることと、貯留部底面６１の下部の中心近傍から上向きに押圧する機構である貯留部押圧装置６２を備えることである。
【００７３】
貯留部底面６１の材質は、ポリテトラフルオロエチレン（例えば商品名「テフロン（登録商標）」）系の樹脂であり、酸性又はアルカリ性のスラリーでも十分な耐性がある。また、このような材質の樹脂は、激しい往復運動を繰り返すバルブ又は有機溶剤等の送液ポンプとしての使用実績がある。
【００７４】
貯留部押圧装置６２は、貯留部１８の容積を変化させ、貯留部１８の内部でのスラリーの流速変化を起こし、スラリーの流出量を調整できるように構成している。
【００７５】
貯留部押圧装置６２は、例えば、ピエゾアクチュエーター又はサーボモータのように電圧をかけて、先端部を上下させる方式がある。
【００７６】
貯留部押圧装置６２は、制御装置２９に接続されて、制御装置２９の制御の下に駆動される。
【００７７】
よって、例えば、制御装置２９の制御の下に、貯留部押圧装置６２を駆動して、貯留部底面６１の下部の中心近傍から貯留部底面６１を上向きに押圧すれば、貯留部１８の容積が減少する。すると、貯留部１８内のスラリー１２が導出流路１９から押し出されて、押圧前よりもスラリー１２が多く流出することになる。逆に、制御装置２９の制御の下に、貯留部押圧装置６２を逆駆動して、貯留部底面６１の上向きの押圧を解除すれば、貯留部１８の容積が元の大きさに戻る。すると、貯留部１８内のスラリー１２が導出流路１９からの押し出し量が押圧時よりも少なくなる。
【００７８】
本実施の形態の第２の変形例は、このように動作させることにより、貯留部１８でも、スラリー１２の流出量を制御できることである。
【００７９】
研磨定盤１６の貯留部１８にあるスラリーは、スラリー供給タンク１１の昇降による重力変化だけでなく、貯留部１８の容積変化によっても流速が変わる。
【００８０】
スラリー供給タンク１１内のスラリー１２が枯渇してきた場合又は加圧ヘッド２０の加圧力上昇で研磨パッド１５からスラリーが流出しにくくなった場合のリスク対策として、貯留部押圧装置６２による貯留部押圧機能は、有効な機能である。
【００８１】
また、貯留部押圧装置６２の昇降による貯留部１８内のスラリーを攪拌することも可能になるので、加工品質の安定化にとっても有効である。
【００８２】
かかる構成によれば貯留部押圧装置６２の昇降で貯留部１８の容積変化を起こすことによって、貯留部１８からのスラリーの流出量の制御又は攪拌が可能となり、安定した生産を実現できる。
【００８３】
なお、研磨定盤１６の回転、又は、加圧ヘッド２０の回転又は加圧力、昇降機構２２の動作又は貯留部押圧装置６２の動作等の制御は、コンピューター等の制御装置２９により制御される。制御装置２９には、個別のデバイス又はプロセッサに記憶された所定のプログラムにより、所望の指示が実行される。
【００８４】
なお、上記のポリッシング装置を用いて対象物をポリッシングするポリッシング方法も実現可能である。この方法により、より均一な加工を実現できる。
【００８５】
以上のように、本開示の実施の形態によれば、研磨面にスラリーを効率良く均一に供給することが可能になる。
【００８６】
なお、前記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本開示のポリッシング装置及び方法は、研磨面にスラリーを効率良く均一に供給することができて、ＣＭＰ加工の高速化が困難なＧａＮ又はＳｉＣ等の硬脆性材料の基板の平滑及び平坦化に有効であるとともに、ダイヤモンドスラリーによるラッピング加工の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００８８】
１０  基板
１１  スラリー供給タンク
１２  スラリー
１３  供給配管
１４  ロータリージョイント
１５  研磨パッド
１６  研磨定盤
１６Ｃ  回転中心
１６Ｍ  モータ
１７  導入流路
１８  貯留部
１９  導出流路
２０  加圧ヘッド
２０Ｍ  モータ
２１  周回部
２２  昇降機構
２３  サーボモータ
２４  ボールねじ
２５  直動部
２６  リニアガイド
２７  スラリー供給装置
２８  スラリー供給流路
３０  基板
３１  スラリー供給装置
３２  スラリー
３３  加圧ヘッド
３４  回転テーブル
３５  研磨パッド
３６  定盤
３７  タンク
３８  ポンプ
３９  ノズル
４０  貼り付け盤
５１  中央導出流路
５２  内側導出流路
５３  外側導出流路
６１  貯留部底面
６２  貯留部押圧装置
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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