JP2001121419A - Ｃｍｐ装置及びその砥液供給方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ターンテーブルの研磨クロス上に供給される
砥液の自由表面流れ解析に基づいて無駄なく砥液を供給
できる砥液供給位置、即ち砥液供給ノズルの配置位置を
設定したＣＭＰ装置を提供すること。 【解決手段】 ターンテーブルの該研磨面にトップリン
グを配置し、該トップリング下端面に装着した被研磨基
板を該研磨面上に当接させ、砥液供給ノズルからの砥液
を供給しながら、被研磨基板を研磨するＣＭＰ装置にお
いて、砥液供給ノズルの砥液排出口の位置を、トップリ
ング中心とターンテーブル中心を結ぶ線と該砥液供給ノ
ズルの砥液排出口とトップリング中心を結ぶ線により形
成される角度をθとした場合、５°＜θ＜４０°とな
り、且つ砥液供給ノズルの砥液排出口とトップリング中
心を結ぶ線はトップリング中心とターンテーブル中心を
結ぶ線に対して該ターンテーブルの反回転方向側に位置
するように設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体ウエハ等の被
研磨基板を研磨するＣＭＰ（化学・機械・ポリッシン
グ）装置に関し、特に砥液の無駄を少なくして砥液の消
費量を少なくできるＣＭＰ装置及びその砥液供給方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１６にこの種のＣＭＰ装置の一例を示
す。ＣＭＰ装置は、ターンテーブル１００と２個のトッ
プリング１０１、１０２を具備し、それぞれ矢印Ａ、
Ｂ、Ｃに示すように回転する。ターンテーブル１００の
上面に研磨クロスが張付けられ、研磨クロスの上面によ
り研磨面が形成されている。２個のトップリング１０
１、１０２の下端に装着した半導体ウエハ等の被研磨基
板を該研磨クロス上面にターンテーブル１００の中心を
挟んで回転対称に当接し、該研磨クロス上に砥液供給ノ
ズル１０４から砥液を供給しながら、ターンテーブル１
００とトップリング１０１、１０２の回転運動により被
研磨基板を研磨するようになっている。なお、各トップ
リング１０１、１０２はそれぞれ矢印Ｄ、Ｅに示すよう
に旋回できるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記ターンテーブル１
００の研磨クロス上に供給する砥液は、高価なものであ
るから、被研磨基板の研磨に支障がなく、且つ高い研磨
性能（研磨速度、平坦性）が維持できる範囲で消費量を
少なくすることが望ましい。即ち、少ない供給量でトッ
プリング１０１、１０２の外周に砥液が行きわたるよう
に、砥液を注ぎ込めば、砥液の無駄を最小にすることが
できるが、従来のＣＭＰ装置では、砥液の無駄をできる
だけ少なくするという観点から、砥液供給ノズルの配置
位置を設定したものはなく、砥液が無駄に消費されると
いう問題があった。

【０００４】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、ターンテーブルの研磨クロス上に供給される砥液の
自由表面流れ解析に基づいて無駄なく砥液を供給できる
砥液供給位置、即ち砥液供給ノズルの配置位置を設定し
たＣＭＰ装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１に記載の発明は、研磨面を有するターンテーブ
ル上で複数のトップリングで被研磨基板を１枚ずつ保持
し、研磨面に砥液供給ノズルから砥液を供給しながら該
被研磨基板を研磨するＣＭＰ装置において、砥液供給ノ
ズルは複数設けられていることを特徴とする。

【０００６】また、請求項２に記載の発明は、研磨面を
有するターンテーブルの該研磨面にトップリングを配置
し、該トップリング下端面に装着した被研磨基板を該研
磨面上に当接させ、該研磨面上に砥液供給ノズルからの
砥液を供給しながら、該ターンテーブルと該トップリン
グの回転運動により該被研磨基板を研磨するＣＭＰ装置
において、砥液供給ノズルの砥液排出口の位置を、トッ
プリング中心とターンテーブル中心を結ぶ線と該砥液供
給ノズルの砥液排出口とトップリング中心を結ぶ線によ
り形成される角度をθとした場合、５°＜θ＜４０°と
なり、且つ砥液供給ノズルの砥液排出口とトップリング
中心を結ぶ線はトップリング中心とターンテーブル中心
を結ぶ線に対して該ターンテーブルの反回転方向側に位
置するように設定することを特徴とする。

【０００７】また、請求項３に記載の発明は、請求項２
に記載のＣＭＰ装置において、トップリングの半径を
Ｒ、該トップリングから砥液供給口までの距離をｄとし
た場合、 ｄ／Ｒ＜０．３ であることを特徴とする。

【０００８】また、請求項４に記載の発明は、請求項２
又は３に記載のＣＭＰ装置において、トップリングが複
数個あり、それぞれのトップリングに砥液供給ノズルが
配置され、該砥液供給ノズルの砥液排出口の位置が各々
のトップリングに対して請求項２又は３の条件を満たす
ことを特徴とする。

【０００９】また、請求項５に記載の発明は、請求項４
に記載のＣＭＰ装置において、各々のトップリングと砥
液供給ノズルの砥液排出口は、ターンテーブルの中心に
対して回転対称の位置に配置されることを特徴とする。

【００１０】また、請求項６に記載の発明は、請求項２
乃至５のいずれか１項に記載のＣＭＰ装置において、砥
液供給ノズルの砥液排出口先端とターンテーブルの研磨
面との距離を１０．０〜２０．０ｍｍに設定することを
特徴とする。

【００１１】また、請求項７に記載の発明は、上面に研
磨面を有するターンテーブルの該研磨面にトップリング
を配置し、該トップリング下端面に装着した被研磨基板
を該研磨面上に当接させ、該研磨面上に砥液を供給しな
がら、該ターンテーブルと該トップリングの回転運動に
より該被研磨基板を研磨するＣＭＰ装置の砥液供給方法
において、砥液の供給点を、トップリング中心とターン
テーブル中心を結ぶ線と該砥液の供給点とトップリング
中心を結ぶ線により形成される角度をθとした場合、 ５°＜θ＜４０° となり、且つ砥液供給点とトップリング中心を結ぶ線は
トップリング中心とターンテーブル中心を結ぶ線に対し
て該ターンテーブルの反回転方向側に位置するように設
定することを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
面に基づいて説明する。図１は１つのターンテーブルに
トップリングを２つ配置した場合の本発明のＣＭＰ装置
におけるターンテーブル上の砥液供給位置、即ち、砥液
供給ノズルの砥液排出口の配置位置を示す図である。図
１において、１はターンテーブルであり、矢印Ａに示す
ように回転する。２、３はトップリングであり、ターン
テーブル１の中心Ｄを挟んで対称に配置され、それぞれ
矢印Ｂ、Ｃに示すように回転する。

【００１３】ターンテーブル１の上面には研磨クロス
（図示省略）が張付けられており、該研磨クロスの上面
が研磨面を形成している。該研磨クロスとトップリング
２、３の間には該トップリング２、３の下端面に装着さ
れた半導体ウエハ等の被研磨基板が介在しており、砥液
供給ノズル（実際には砥液排出口）４、５から研磨クロ
ス上に砥液を供給しながら、ターンテーブル１とトップ
リング２、３の回転運動により該被研磨基板を研磨す
る。

【００１４】後に詳述するように、研磨クロス上に供給
する砥液の自由表面流れ解析の結果、砥液供給位置、即
ち砥液供給ノズル４、５の砥液排出口の配置位置を下記
のように設定するとよいことが判明した。トップリング
を２個配置した場合は、トップリング２、３の中心Ｅ、
Ｆとターンテーブル１の中心Ｄを結ぶ線Ｌ１、Ｌ２と砥
液供給ノズル４、５の砥液排出口位置の中心とトップリ
ング２、３の中心Ｅ、Ｆを結ぶ線Ｌ３、Ｌ４により形成
される角度をθとした場合、 ５°＜θ＜４０° となり、且つ線Ｌ３、Ｌ４が線Ｌ１、Ｌ２に対してター
ンテーブル１の回転方向Ａとは反対側になるように、砥
液供給ノズル４、５の砥液排出口の配置位置を設定す
る。

【００１５】砥液供給ノズル４、５の砥液排出口の配置
位置が上記範囲を越えると、供給された砥液が迂回して
トップリング２、３に達することから、ターンテーブル
１の中心部の砥液厚さが厚くなり、またトップリング
２、３に達する分が少なくなり、流れ去る砥液の割合が
増大する。なお、θ＝２７°とした時最適の結果が得ら
れる。

【００１６】また、砥液供給ノズル４、５の砥液排出口
と研磨クロス面との距離を１０．０〜２０．０ｍｍに設
定する。砥液供給ノズル４、５の砥液排出口と研磨クロ
ス面との距離がこれ以上小さいと、砥液供給ノズル４、
５の先端が砥液に接触し、これ以上大きいと正確な位置
に砥液が供給されなくなる。砥液供給ノズル４、５の砥
液排出口の位置が高いことにより、正確な位置に砥液が
供給されなくなる原因として、僅かなノズルの傾斜、落
下する砥液の拡がり及び装置の振動などが考えられる。

【００１７】以下、ターンテーブル１の研磨クロス上に
供給される砥液の自由表面流れ解析から砥液供給ノズル
４、５の砥液排出口の配置位置を上記範囲に設定すると
良い結果が得られることを説明する。

【００１８】自由表面流れは水面が傾いたり、波立った
り或いは管路中を気液が分離して流れるときの流れを言
う。半導体ウエハ（シリコンウエハ）の研磨に用いる砥
液の流れを自由表面流れ解析で求めた。この自由表面流
れ解析には汎用流れ解析プログラムＦＬＵＥＮＴを用い
た。自由表面流れ解析の手法はいろいろあるが、ＶＯＦ
法と呼ばれる手法によった。ＶＯＦはVolume of Fluid
の略でこの手法では、解析モデルの各要素中の液体体積
割合を示すＶＦ値が求まる。流れ解析は解析モデル上で
実行され、解析モデルは要素に分割してある。砥液の分
布状態は底面上要素の砥液ＶＦ値コンタ図で示した。

【００１９】トップリングの場合について、解析結果と
実験値を比較し、次のような解析が正確であることが実
証された。図２は１個のトップリング３を具備し、１個
の砥液供給ノズル５の砥液排出口をターンテーブル１の
中心Ｄとトップリング３の中心Ｆを結ぶ線上に配置した
場合を示す図である。ここで、ターンテーブル１の直径
６００ｍｍ、トップリング３の直径２００ｍｍ、トップ
リング３の外周から砥液供給ノズル５の砥液排出口まで
の距離が１０ｍｍである。図３はその解析モデルを示す
図で、図４は砥液が流れるターンテーブル上空間の解析
モデルを高さ方向断面で示す図である。

【００２０】図４において、砥液自由表面Ｈの下方斜線
を付した部分は砥液部を示している。１要素の高さは１
ｍｍで高さ方向に５層にしてある。解析上の仮定とし
て、各要素区画内で砥液が分離して存在することはない
としている。ＶＦ値は各要素区画での砥液の体積割合を
示している。砥液は要素下側に存在するので、砥液の厚
さはＶＦ値で表されることになる。要素の砥液ＶＦ値が
１．０であれば要素区画の砥液の平均厚さは１．０ｍｍ
以上を示していることになる。即ち、要素区画ａ、ｂで
はＶＦ値＝１．０、要素区画ｃはＶＦ値＝０．９、要素
区画ｄはＶＦ値＝０．５、要素区画ｅはＶＦ値＝０．１
５となる。

【００２１】図５（ａ）は砥液供給ノズル５の砥液排出
口から供給した砥液中の粒子軌跡の解析結果を示す図
で、図５（ｂ）は実験により砥液排出口から発泡スチロ
ール粒子を流し、写真撮影して求めた粒子の流れを示
す。両図から分かるように、砥液中の粒子軌跡６も発泡
スチロールの粒子の流れ７も共に砥液供給ノズル５から
の粒子はターンテーブル１の回転に沿って流れ、遠回り
しながらトップリング３に達する。基本的には流れのパ
ターンは一致している。

【００２２】図６（ａ）は砥液供給開始から時間ｔ＝１
０．０秒後の解析結果による砥液ＶＦ値コンタ図で、コ
ンタレベルは０．０〜０．５で表示してある。図中、ト
ップリング３の上方は砥液のほとんどない乾いた領域を
なし、トップリング３の左下を中心に３／８にわたる外
周領域に砥液が厚くなった領域ができている。一方、図
６（ｂ）は実験により砥液供給ノズル５の砥液排出口か
ら供給される砥液の拡がり具合を写真撮影して求めた図
である。

【００２３】図６（ｂ）において番号は写真番号を示
し、時間（ｓｅｃ）は砥液供給から写真撮影までの時間
を示す。トップリング３の左下１／４にわたる外周領域
は砥液が厚くなっている。図６（ａ）、（ｂ）から解析
と実験は略一致していることが分かる。なお、この時ト
ップリング３とターンテーブル１の回転方向は同じで、
トップリング３は３５ｒｐｍ、ターンテーブルは２５ｒ
ｐｍで回転させて実験を行った。

【００２４】図７は図６（ａ）のコンタ図に、速度ベク
トルを重ね合わせて表示した図である。図５の粒子軌跡
６と見比べると粒子軌跡は速度ベクトルの方向に沿って
進んでいることが判る。これらの一連の比較から流れ解
析の正確さが実証できたといえる。

【００２５】図８は２個のトップリング２、３を具備
し、１個の砥液供給ノズル５を両トップリングの中心
Ｅ、Ｆを結ぶ線上に配置した場合の流れ解析結果の砥液
ＶＦ値コンタと粒子軌跡８、９を模式的に表したもので
ある。図において、斜線を付した部分は砥液ＶＦ値が
０．４５以上の部分を示す。ここでは図６（ａ）の１個
のトップリングの場合と同じ砥液量を流してある。

【００２６】図６（ａ）と図８を比較すると、１個のト
ップリング３も２個のトップリング２、３もトップリン
グ外周の砥液の厚い領域は変わらないことが分かる。よ
って、２個のトップリングを有する場合の方が１度に２
枚の被研磨基板を研磨できるため効率よく砥液が使用さ
れると言える。従って、より効率的な砥液の使用のため
以下にトップリング２個の場合の解析結果を示す。

【００２７】図９は２個のトップリング２、３を具備
し、２個の砥液供給ノズル４、５を両トップリング２、
３の中心を結ぶ線上に所定の間隔をおいて配置した場合
の流れ解析結果の砥液ＶＦ値コンタと粒子軌跡８、９を
模式的に示した図である。図１０は２個のトップリング
２、３を具備し、２個の砥液供給ノズル４、５を両トッ
プリング２、３の中心を結ぶ線に対して直角方向に所定
の間隔をおいて配置した場合の流れ解析結果の砥液ＶＦ
値コンタと粒子軌跡８、９を模式的に表したものであ
る。図において、斜線を付した部分は砥液ＶＦ値が０．
４５以上の部分を示す。

【００２８】図９と図１０を比べると、図９の方が図１
０よりもターンテーブル１の中心部に砥液の厚い領域が
広く存在していることが分かる。即ち、砥液供給ノズル
を各トップリングの中心とターンテーブルの中心を結ぶ
線上（θ＝０）に配置した場合には、より多くの砥液が
流速の遅いターンテーブルの中心部に溜まってしまって
いると考えられる。また、粒子軌跡８、９を見ても、図
９の方が、砥液がより大きく迂回してトップリングに達
しており、図９の方がターンテーブルの外周へも砥液が
流出しやすくなっていることがわかる。即ち、トップリ
ングの中心とターンテーブルの中心を結ぶ線上よりも角
度θを持たせた位置にノズルを配置する方が、砥液を有
効に使用できることがわかる。

【００２９】図１１は２個のトップリング２、３を具備
し、２個の砥液供給ノズル４、５を両トップリング２、
３の中心Ｅ、Ｆを結ぶ線から所定の角度θ（ここではθ
＝２７°）ターンテーブル１の反回転方向側に離し、且
つターンテーブル１の中心Ｄを挟んで回転対称に配置し
た場合の流れ解析結果の砥液ＶＦ値コンタと粒子軌跡
８、９を模式的に示した図である。図において、斜線を
付した部分は砥液ＶＦ値が０．４５以上の部分を示す。

【００３０】図１１に示すようにターンテーブル１の中
心Ｄ部分の砥液は薄くなり谷間をなしている。粒子軌跡
８、９は迂回せずに最短距離でトップリング２、３のタ
ーンテーブル１の反回転方向側の外周に達している。こ
のようにトップリング２、３のターンテーブル１の反回
転方向側の外周に帯状に砥液が存在していることから、
この配置が最適といえる。ここで、砥液供給ノズル４、
５のそれぞれの砥液排出口からトップリング２、３の外
周までの距離をｄとし、トップリング２、３のそれぞれ
の半径をＲとした場合、ｄ／Ｒ≒０．１５とした。

【００３１】図１２の砥液ＶＦ値コンタ図と図１３の粒
子軌跡は図１１の模式図のもとになった解析結果を示す
図である。図１４は図１２、図１３の解析を行った解析
モデルを示す図である。図１５は図１２のコンタ図上に
速度ベクトルを重ね合わせて表示した図である。

【００３２】上記のように、砥液供給ノズルの砥液排出
口の配置位置をθ＝２７°、ｄ／Ｒ≒０．１５とした場
合の砥液の流れが最適となり、砥液の無駄を最小にでき
うるが、この特徴は５°＜θ＜４０°の範囲で、さらに
はｄ／Ｒ＜０．３の範囲で失われることがないことを確
認した。

【００３３】なお、図１ではターンテーブルにトップリ
ングを２つ配置した場合を示したが本発明はこれに限定
されるものではなく、トップリングが図１７に示すよう
に、一個の場合でもよい。好ましくはトップリング３に
１個の砥液供給ノズル５が配置され、該砥液供給ノズル
５の砥液排出口の位置がトップリング３の中心Ｆとター
ンテーブル１の中心Ｄを結ぶ線Ｌ２と該砥液供給ノズル
５の砥液排出口とトップリング３の中心Ｆを結ぶ線Ｌ４
により形成される角度をθとした場合に、５°＜θ＜４
０°、好ましくは、さらに該トップリング３の半径を
Ｒ、該トップリング３の外周から砥液供給口までの距離
をｄとした場合に下記の条件を満たすように設定する。

【００３４】ｄ／Ｒ＜０．３で且つ砥液供給ノズル５の
砥液排出口とトップリング３の中心Ｆを結ぶ線Ｌ４はト
ップリング３の中心Ｆとターンテーブル１の中心Ｄを結
ぶ線Ｌ２に対してターンテーブル１の回転方向Ａの反対
側（反回転方向側）に位置する。

【００３５】図１８は、図１７のトップリングが１つの
配置の場合についての流れ解析結果による砥液ＶＦ値コ
ンタと粒子軌跡を、模式的に示した図である。図におい
て、斜線を付した部分は砥液ＶＦ値が０．４５以上の部
分を示す。ここで、砥液供給ノズル５のそれぞれの砥液
排出口からトップリング３の外周までの距離をｄとし、
トップリング３のそれぞれの半径をＲとした場合、ｄ／
Ｒ≒０．１５とした。図１８に示すように砥液供給ノズ
ル５の砥液排出口の位置を上記条件を満たすように配置
するとトップリング５のターンテーブル１の反回転方向
対側の外周に帯状に砥液が広がり、効率良く砥液を供給
できる。

【００３６】また、各トップリングに対する砥液供給ノ
ズルの砥液排出口の位置を上記の条件を満足するように
配置すると、図１９に示すようにトップリングは３個又
はそれ以上であってもよい。図１９において、砥液供給
ノズル４、５、５’の砥液排出口の位置がトップリング
２、３、３’の中心Ｅ、Ｆ、Ｆ’とターンテーブル１の
中心Ｄを結ぶ線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ２’と砥液供給ノズル
４、５、５’の砥液排出口とトップリング２、３、３’
の中心Ｅ、Ｆ、Ｆ’を結ぶ線Ｌ３、Ｌ４、Ｌ４’により
形成される角度をθ、該トップリング２、３、３’の半
径をＲ、該トップリング２、３、３’の外周から砥液供
給口までの距離をｄとし、該砥液供給口を上記条件を満
たす位置に配置している。

【００３７】なお、上記実施形態例では、角度と距離の
双方に範囲を設けてノズルを配置した例を示したが、必
ずしも角度θ、半径Ｒの両方の条件を満たす必要はな
い。少なくともノズルの位置がターンテーブルの中心か
ら偏心した位置で、望ましくは５°＜θ＜４０°の範囲
にあればよい。複数のトップリングでの同時研磨の場合
も各トップリングに対応した位置にそれぞれ砥液供給ノ
ズルを配置すれば、本発明の効果は得られる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように各請求項に記載の発
明によれば下記のような優れた効果が得られる。

【００３９】請求項１に記載の発明によれば、砥液供給
ノズルは複数設けられているので、該砥液供給ノズルの
配置により、少ない砥液消費量で被研磨基板を研磨する
ことが可能となり、ランニングコストの安価となるＣＭ
Ｐ装置を提供できる。

【００４０】請求項２又は３に記載の発明によれば、砥
液供給ノズルの砥液排出口の位置を、トップリング中心
とターンテーブル中心を結ぶ線と該砥液供給ノズルの砥
液排出口とトップリング中心を結ぶ線により形成される
角度をθとした場合、５°＜θ＜４０°となり、且つ砥
液供給ノズルの砥液排出口とトップリング中心を結ぶ線
は前記トップリング中心とターンテーブル中心を結ぶ線
に対して該ターンテーブルの反回転方向側に位置するよ
うに設定することにより、砥液が効率よくトップリング
のターンテーブルの反回転方向側部に流れ、少ない砥液
消費量で被研磨基板を研磨でき、ランニングコストの安
価となるＣＭＰ装置を提供できる。

【００４１】請求項４に記載の発明によれば、トップリ
ングが複数個あり、それぞれのトップリングに砥液供給
ノズルが配置され、該砥液供給ノズルの砥液排出口の位
置が請求項１の設定条件を満たすようにするので、上記
請求項１に記載の発明の効果に加え、一度に複数枚の被
研磨基板を研磨できるため効率良く砥液が使用される。

【００４２】請求項５に記載の発明によれば、各々のト
ップリングと砥液供給ノズルの砥液排出口は、ターンテ
ーブルの中心に対して回転対称の位置に配置されるの
で、各トップリングに流れる砥液が同じ状態になり、上
記請求項２に記載の発明の効果に加え各々同じ条件で被
研磨基板を研磨することができる。

【００４３】請求項６に記載の発明によれば、砥液供給
ノズルの砥液排出口先端と前記ターンテーブルの研磨面
との距離を１０．０〜２０．０ｍｍに設定するので、砥
液が所定の位置に正確に落下でき、請求項１乃至３に記
載の発明の効果を更に向上させることができる。

【００４４】請求項７に記載の発明によれば、砥液が効
率よくトップリングのターンテーブルの反回転方向側部
に流れ、少ない砥液消費量で被研磨基板を研磨でき、ラ
ンニングコストの安価となるＣＭＰ装置の砥液供給方法
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＣＭＰ装置におけるターンテーブル上
の砥液供給ノズルの配置位置を示す図である。

【図２】ＣＭＰ装置における１個のトップリングと１個
の砥液供給ノズルの配置例を示す図である。

【図３】図２の解析モデルを示す図である。

【図４】図２の解析モデルの高さ方向断面を示した図
で、底面上要素のＶＦ値で砥液厚さが示されることを模
式的に表した図である。

【図５】図５（ａ）は砥液供給ノズルから供給した砥液
中の粒子軌跡の解析結果を示す図、図５（ｂ）は実験で
砥液供給ノズルから流した発泡スチロール粒子の流れ状
態を示す図である。

【図６】図６（ａ）は解析による砥液供給から１０．０
秒後の砥液ＶＦ値コンタ図で、図６（ｂ）は実験による
砥液供給ノズルから供給される砥液の拡がり具合を示し
た図である。

【図７】図６（ａ）のコンタ図に、速度ベクトルを重ね
合わせて表示した図である。

【図８】２個のトップリングと１個の砥液供給ノズルを
具備する場合の流れ解析結果の砥液ＶＦ値コンタと粒子
軌跡を模式的に示した図である。

【図９】２個のトップリングと２個の砥液供給ノズルを
具備する場合の流れ解析結果の砥液ＶＦ値コンタと粒子
軌跡を模式的に示した図である。

【図１０】２個のトップリングと２個の砥液供給ノズル
を具備する場合の流れ解析結果の砥液ＶＦ値コンタと粒
子軌跡を模式的に示した図である。

【図１１】２個のトップリングと２個の砥液供給ノズル
を具備する場合の流れ解析結果の砥液ＶＦ値コンタと粒
子軌跡を模式的に示した図である。

【図１２】図１１の模式図のもとになった砥液ＶＦ値コ
ンタ図である。

【図１３】図１１の模式図のもとになった粒子軌跡を示
す図である。

【図１４】図１２、図１３の解析を行った解析モデルを
示す図である。

【図１５】図１２のコンタ図上に速度ベクトルを重ね合
わせて表示した図である。

【図１６】一般的な２個のトップリングを具備するＣＭ
Ｐ装置の構成例を示す図である。

【図１７】本発明のＣＭＰ装置におけるターンテーブル
上の砥液供給ノズルの配置位置を示す図である。

【図１８】１個のトップリングと１個の砥液供給ノズル
を具備する場合の流れ解析結果の砥液ＶＦ値コンタと粒
子軌跡を模式的に示した図である。

【図１９】本発明のＣＭＰ装置におけるターンテーブル
上の砥液供給ノズルの配置位置を示す図である。

【符号の説明】

１ ターンテーブル ２ トップリング ３ トップリング ３’ トップリング ４ 砥液供給ノズル ５ 砥液供給ノズル ５’ 砥液供給ノズル ６ 砥液中の粒子軌跡 ７ 発泡スチロールの粒子の流れ ８ 砥液中の粒子軌跡 ９ 砥液中の粒子軌跡

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和田 雄高 神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株 式会社荏原総合研究所内 Ｆターム(参考） 3C047 GG01 GG14 3C058 AA07 AC04 CB05

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 研磨面を有するターンテーブル上で複数
   のトップリングで被研磨基板を１枚ずつ保持し、研磨面
   に砥液供給ノズルから砥液を供給しながら該被研磨基板
   を研磨するＣＭＰ装置において、 前記砥液供給ノズルは複数設けられていることを特徴と
   するＣＭＰ装置。
2. 【請求項２】 研磨面を有するターンテーブルの該研磨
   面にトップリングを配置し、該トップリング下端面に装
   着した被研磨基板を該研磨面上に当接させ、該研磨面上
   に砥液供給ノズルからの砥液を供給しながら、該ターン
   テーブルと該トップリングの回転運動により該被研磨基
   板を研磨するＣＭＰ装置において、 前記砥液供給ノズルの砥液排出口の位置を、前記トップ
   リング中心とターンテーブル中心を結ぶ線と該砥液供給
   ノズルの砥液排出口とトップリング中心を結ぶ線により
   形成される角度をθとした場合、 ５°＜θ＜４０° となり、且つ前記砥液供給ノズルの砥液排出口とトップ
   リング中心を結ぶ線は前記トップリング中心とターンテ
   ーブル中心を結ぶ線に対して該ターンテーブルの反回転
   方向側に位置するように設定することを特徴とするＣＭ
   Ｐ装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のＣＭＰ装置において、
   前記トップリングの半径をＲ、該トップリングから砥液
   供給口までの距離をｄとした場合、 ｄ／Ｒ＜０．３ であることを特徴とするＣＭＰ装置。
4. 【請求項４】 請求項２又は３に記載のＣＭＰ装置にお
   いて、 前記トップリングが複数個あり、それぞれのトップリン
   グに砥液供給ノズルが配置され、該砥液供給ノズルの砥
   液排出口の位置が各々のトップリングに対して請求項２
   又は３の条件を満たすことを特徴とするＣＭＰ装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のＣＭＰ装置において、
   前記各々のトップリングと砥液供給ノズルの砥液排出口
   は、前記ターンテーブルの中心に対して回転対称の位置
   に配置されることを特徴とするＣＭＰ装置。
6. 【請求項６】 請求項２乃至５のいずれか１項に記載の
   ＣＭＰ装置において、 前記砥液供給ノズルの砥液排出口先端と前記ターンテー
   ブルの研磨面との距離を１０．０〜２０．０ｍｍに設定
   することを特徴とするＣＭＰ装置
7. 【請求項７】 上面に研磨面を有するターンテーブルの
   該研磨面にトップリングを配置し、該トップリング下端
   面に装着した被研磨基板を該研磨面上に当接させ、該研
   磨面上に砥液を供給しながら、該ターンテーブルと該ト
   ップリングの回転運動により該被研磨基板を研磨するＣ
   ＭＰ装置の砥液供給方法において、 前記砥液の供給点を、前記トップリング中心とターンテ
   ーブル中心を結ぶ線と該砥液の供給点とトップリング中
   心を結ぶ線により形成される角度をθとした場合、 ５°＜θ＜４０° となり、且つ前記砥液供給点とトップリング中心を結ぶ
   線は前記トップリング中心とターンテーブル中心を結ぶ
   線に対して該ターンテーブルの反回転方向側に位置する
   ように設定することを特徴とするＣＭＰ装置の砥液供給
   方法。