JP2002170796A - ウェーハ研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、半導体ウェーハの全面を高精度に平
坦に研磨することができるウェーハ研磨装置を提供す
る。 【解決手段】本発明のウェーハ研磨装置１０は、ウェー
ハ吸着部材であるバッキングプレート４２の吸着面に、
凹凸状の形状転写面４２Ｂを形成し、この形状転写面４
２Ｂにウェーハ２２の裏面２２Ａを吸着保持させて、ウ
ェーハ２２の表面２２Ｂを形状転写面４２Ｂに対応する
面形状に変形させる。この状態でウェーハ２２の表面２
２Ｂを研磨布１６に押し付けて研磨すると、形状転写面
４２Ｂの凸部が転写されたウェーハ２２の凸部に研磨圧
力が集中するので、凸部が凹部よりも多めに研磨され
る。したがって、形状転写面４２Ｂの凸部に対応する位
置に、膜付けの厚い部分２３Ｃを吸着させると、その部
分２３Ｃが他の膜付けの薄い部分よりも多めに研磨され
るので、ウェーハ２２を高精度に平坦に研磨することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、化学的機械研磨法
（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing ）によるウ
ェーハ研磨装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の半導体デバイスの高集積化、多層
化に伴い、その製作過程において半導体ウェーハの表面
を高精度に平坦に研磨する技術が重要視されている。そ
こで、半導体ウェーハを高精度に研磨する研磨装置とし
て、ＣＭＰ法による研磨装置が知られている。この研磨
装置は、半導体ウェーハと研磨パッドとの間に研磨液を
供給しながら、半導体ウェーハを研磨パッドに押し付け
て相対運動させることにより、研磨液の作用で半導体ウ
ェーハの表面に生成された軟質の皮膜を、研磨液や研磨
パッドによって拭い取ることで研磨を進行させる装置で
ある。この研磨装置によれば、加工変質層の無い高精度
な研磨を実施することができる。

【０００３】一方、本願出願人は、特開平２０００−１
５５５９号公報等において、半導体ウェーハを研磨パッ
ドに圧力エア層を介して押し付けて研磨する研磨装置を
提案している。この研磨装置によれば、半導体ウェーハ
の全面を均一な圧力で研磨パッドに押し付けることがで
きるので、半導体ウェーハの全面を均一に研磨すること
ができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
２０００−１５５５９号公報等のウェーハ研磨装置は、
半導体ウェーハ全面を均一に研磨するものなので、研磨
前の半導体ウェーハが平坦ではない場合には、その半導
体ウェーハを平坦に研磨することが難しいという欠点が
あった。

【０００５】半導体ウェーハは、その製作過程におい
て、金属製の皮膜が膜付けされるが、図１０の如く膜付
けの厚みが不均一な半導体ウェーハ１は平坦ではない。

【０００６】一方、最近では、半導体デバイスの高集積
化を達成する観点から、半導体ウェーハに形成された一
つのチップ内において、研磨量（研磨圧力）を部分制御
する技術が注目されている。すなわち、チップ内におい
て密度の高い領域を密度の低い領域よりも研磨圧力を高
くしたり低くしたりして研磨することが注目されてい
る。この場合にも、前記ウェーハ研磨装置は半導体ウェ
ーハ全面を均一に研磨するものなので、対応することが
できない。

【０００７】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、ウェーハ全面を高精度に平坦に研磨すること
ができるウェーハ研磨装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、ウェーハ保持部材によってウェーハの裏
面を吸着保持し、該ウェーハ吸着部材を介してウェーハ
を、移動する研磨パッドに押し付けてウェーハの表面を
研磨するウェーハ研磨装置において、前記ウェーハ吸着
部材の吸着面には、凹凸状の形状転写面が形成され、該
形状転写面に前記ウェーハの裏面が吸着保持されること
により、ウェーハの表面が前記形状転写面に対応する面
形状に変形された状態で、前記研磨パッドによって研磨
されることを特徴とする。

【０００９】本発明は、前記目的を達成するために、ウ
ェーハ保持部材によってウェーハの裏面を吸着保持し、
該ウェーハ吸着部材を介してウェーハを、移動する研磨
パッドに押し付けてウェーハの表面を研磨するウェーハ
研磨装置において、前記ウェーハ吸着部材は、ウェーハ
保持ヘッドのキャリアに取り付けられるとともに、該ウ
ェーハ吸着部材の吸着面には、凹凸状の形状転写面が形
成され、該形状転写面に前記ウェーハの裏面が吸着保持
されることにより、ウェーハの表面が前記形状転写面に
対応する面形状に変形された状態で、前記研磨パッドに
よって研磨されることを特徴とする。

【００１０】本発明は、前記目的を達成するために、ウ
ェーハ保持部材によってウェーハの裏面を吸着保持し、
該ウェーハ吸着部材を介してウェーハを、移動する研磨
パッドに押し付けてウェーハの表面を研磨するウェーハ
研磨装置において、前記ウェーハ吸着部材は、ウェーハ
保持ヘッドのキャリアに着脱自在に取り付けられるリン
グ状のリテーナー部材に取り付けられるとともに、該ウ
ェーハ吸着部材の吸着面には、凹凸状の形状転写面が形
成され、該形状転写面に前記ウェーハの裏面が吸着保持
されることにより、ウェーハの表面が前記形状転写面に
対応する面形状に変形された状態で、前記研磨パッドに
よって研磨されることを特徴とする。

【００１１】本発明は、ウェーハを圧力エア層を介して
研磨パッドに押し付ける前記従来の研磨装置の不具合を
解消すべく、ウェーハをウェーハ吸着部材に吸着させた
状態で、移動する研磨パッドに押し付ける研磨装置を採
用した。移動する研磨パッドとは、回転、回転揺動及び
リニアに移動する研磨パッドである。

【００１２】そして、請求項１に記載の発明は、前記ウ
ェーハ吸着部材の吸着面に、凹凸状の形状転写面を形成
し、この形状転写面にウェーハの裏面を吸着保持させ
て、ウェーハの表面を前記形状転写面に対応する面形状
に変形させる。この状態でウェーハの表面を研磨する
と、形状転写面の凸部が転写されたウェーハの凸部に研
磨圧力が集中するので、凸部が凹部よりも多めに研磨さ
れる。したがって、形状転写面の凸部に対応する位置
に、膜付けの厚い部分を吸着させると、その部分が他の
膜付けの薄い部分よりも多めに研磨されるので、すなわ
ち、研磨量を部分制御（ゾーンコントロール）すること
ができるので、ウェーハを高精度に平坦に研磨すること
ができる。

【００１３】請求項２に記載の発明は、ウェーハ吸着部
材はウェーハ保持ヘッドのキャリアに取り付けられ、ウ
ェーハ吸着部材の吸着面には、凹凸状の形状転写面が形
成され、この形状転写面にウェーハの裏面が吸着保持さ
れることにより、ウェーハの表面が前記形状転写面に対
応する面形状に変形された状態で研磨されることを特徴
とする。

【００１４】請求項３に記載の発明は、前記キャリアに
取り付けられたウェーハ吸着部材に、凹凸状の形状転写
面を如何に形成するかについての発明である。かかる発
明によれば、ウェーハ吸着部材は、ウェーハ保持ヘッド
のキャリアに取り付けられた状態で、金型に押し付けら
れることにより前記凹凸状の形状転写面が形成される。
ウェーハ吸着部材は、形状記憶合金又は形状記憶樹脂等
によって構成され、前記金型に押し付けられたときに、
金型の凹凸形状に変形され、その形状を研磨中に維持す
る。凹凸形状の異なる多数のウェーハ毎に金型を揃えて
おくことが好ましい。何故ならば、枚葉ウェーハ（シン
グルウェーハ）の研磨に適用することができるからであ
る。ウェーハの凹凸形状、すなわちウェーハのプロファ
イルは、そのウェーハの複数の加工工程から得られる形
状情報に基づいて、ウェーハの研磨工程の前に取得する
ことができる。よって、そのプロファイルに対応する金
型を装置に組み込むことで、同種の多数枚のウェーハを
バッチ処理することができる。また、シングルウェーハ
を連続加工する場合には、複数の金型を研磨装置に組み
込むことにより、シングルウェーハの連続処理が可能に
なる。

【００１５】請求項４に記載の発明は、ウェーハ保持ヘ
ッドのキャリアに着脱自在に取り付けられるリング状の
リテーナー部材に、ウェーハ吸着部材を取り付けたこと
を特徴としている。本発明によれば、ウェーハの種類に
対応した、凹凸状の形状転写面を有するウェーハ吸着部
材を複数個揃え、そのなかから研磨対象のウェーハに対
応するウェーハ吸着部材を選択し、このウェーハ吸着部
材をリテーナー部材を介してキャリアに装着する。した
がって、本発明は、キャリアを共通使用することができ
るので、ウェーハ研磨装置の汎用性を高めることができ
る。

【００１６】請求項５に記載の発明は、前記リテーナー
部材に取り付けられたウェーハ吸着部材に、凹凸状の形
状転写面を如何に形成するかについての発明である。か
かる発明によれば、ウェーハ吸着部材は、前記キャリア
に装着される前に、金型でプレス成形されて凹凸状の形
状転写面が形成される。この発明も、請求項３と同様の
効果を奏する。

【００１７】請求項６に記載の発明は、半導体ウェーハ
に形成された一つのチップ内において、研磨量をコント
ロールすることを目的としてなされたものであり、多数
の突起部材がその表面に形成された金型に、ウェーハ吸
着部材の吸着面を押し付けることにより、チップに対応
する凹凸状の形状転写面を形成している。このように、
多数の突起部材に対応する凹凸状の形状転写面を形成す
れば、ピンポイントで微妙な研磨量のコントロールが可
能になるので、チップ内における研磨量の部分制御が可
能になる。

【００１８】請求項７に記載の発明は、ウェーハ吸着部
材の前記凹凸状の形状転写面を、ウェーハ吸着部材に多
数の突起部材を取り付けることにより形成したことを特
徴としている。かかる発明も、請求項６と同様の効果を
奏する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るウェーハ研磨装置の好ましい実施の形態について詳説
する。

【００２０】図１、図２は第１の実施の形態のウェーハ
研磨装置１０の構造図であり、このウェーハ研磨装置１
０は、主としてプラテン１２、及び保持ヘッド１４等か
ら構成される。プラテン１２は円盤状に形成され、その
上面には研磨パッド１６が貼付されている。研磨パッド
１６としては、スエードタイプ、不織布、発泡ウレタン
タイプ等があり、ウェーハの研磨層の材質によって適宜
選択されてプラテン１２に貼付されている。

【００２１】プラテン１２の下部には、回転軸１８が連
結され、回転軸１８はモータ２０の図示しない出力軸に
連結されている。このモータ２０を駆動することによ
り、プラテン１２は矢印Ａ方向に回転され、その回転す
るプラテン１２の研磨パッド１６上に、不図示のスラリ
供給装置からメカノケミカル研磨剤（スラリ）が供給さ
れる。スラリとしては、例えば、研磨層がシリコンの場
合には、ＢａＣＯ₃ 微粉末をＫＯＨ水溶液に懸濁したも
のが使用される。

【００２２】保持ヘッド１４は、図示しない昇降装置に
よって上下移動自在に設けられ、研磨対象のウェーハ２
２を保持ヘッド１４にセットする際に上昇移動される。
また、保持ヘッド１４は、ウェーハ２２を研磨する際に
下降移動されてウェーハ２２とともに研磨パッド１６に
押圧当接される。なお、図１では、１台の保持ヘッド１
４のみ示したが、保持ヘッド１４の台数は１台に限定さ
れるものではなく、例えば回転軸１８を中心とする円周
上に複数台等間隔に設置することが加工効率上好まし
い。

【００２３】図２の如く、保持ヘッド１４は、ヘッド本
体２４、キャリア２６、ゴムシート２８等から構成され
る。ヘッド本体２４は、円盤状に形成され、回転軸３０
に連結された不図示のモータによって図２上矢印Ｂ方向
に回転される。また、ヘッド本体２４にはエア供給路３
２が形成されている。エア供給路３２は、図２上二点鎖
線で示すように保持ヘッド１４の外部に延設され、レギ
ュレータ３４を介してエアポンプ３６に接続される。

【００２４】キャリア２６は、略円柱状に形成されてヘ
ッド本体２４の下部にヘッド本体２４と同軸上に配置さ
れている。また、キャリア２６とヘッド本体２４との間
には、１枚のゴムシート２８が配置されている。このゴ
ムシート２８は、均一な厚さで円盤状に形成される。ま
た、ゴムシート２８は、環状の止め金３８によってヘッ
ド本体２４の下面に固定され、キャリア２６を押圧する
エアバッグとして機能する。

【００２５】ヘッド本体２４の下方には、ゴムシート２
８と止め金３８とによって密閉される空間４０が形成さ
れる。この空間４０に、エア供給路３２が連通されてい
る。したがって、エア供給路３２から空間４０にエアポ
ンプ３６から圧縮エアを供給すると、ゴムシート２８が
エア圧で弾性変形されてキャリア２６の上面を押圧す
る。これにより、研磨パッド１６に対するウェーハ２２
の押し付け力を得ることができる。また、エア圧をレギ
ュレータ３４で調整すれば、ウェーハ２２の押し付け力
（研磨圧力）を制御することができる。

【００２６】ところで、ウェーハ研磨装置１０は、図３
に示すようにキャリア２６の底面に取り付けられたバッ
キングプレート（ウェーハ吸着部材に相当）４２にウェ
ーハ２２の裏面２２Ａを吸着保持させた状態で、ウェー
ハ２２の表面２２Ｂを研磨パッド１６に押し付けて研磨
する装置である。

【００２７】バッキングプレート４２は、図３（Ａ）の
如く所定の厚みを有する板状又はフイルム状に形成され
るとともに、その裏面４２Ａがキャリア２６の底面に形
成された取付面２６Ａに接着される。また、バッキング
プレート４２の表面である吸着面４２Ｂには、多数の吸
着用穴が形成され、これらの吸着用穴によってウェーハ
２２の裏面２２Ａが図３（Ｃ）の如く吸着される。この
状態でウェーハ２２の表面２２Ｂが、研磨パッド１６に
押し付けられて研磨される。

【００２８】バッキングプレート４２の吸着面４２Ｂに
は、図３（Ｂ）の如く凹凸状の形状転写面（以下、吸着
面４２Ｂと同じ符号４２Ｂを用いて説明する）４２Ｂが
形成されている。この形状転写面４２Ｂに、ウェーハ２
２の裏面２２Ａが吸着保持されて、ウェーハ２２の表面
２２Ｂが形状転写面４２Ｂに対応した面形状に変形され
ている。

【００２９】形状転写面４２Ｂの形成方法については、
図３の如く下が凸の形状転写面４２Ｂを形成する場合、
図３（Ａ）に示すように、バッキングプレート４２の吸
着面４２Ｂを、上が凹の金型４８に押し付ける。これに
より、バッキングプレート４２の吸着面４２Ｂは、金型
４８の凹面４８Ａの形状が転写され、下が凸の形状転写
面４２Ｂが形成される。

【００３０】バッキングプレート４２は、形状記憶合金
又は形状記憶樹脂等で構成されており、金型４６、４８
に押し付けられたときに、金型４６、４８の凸面４６
Ａ、凹面４８Ａの形状に変形され、その形状を研磨中に
維持することができるものが採用されている。

【００３１】図３のバッキングプレート４２に吸着保持
されるウェーハ２２は、中央に形成された膜の厚みが周
辺の膜よりも厚く膜付けされたものである（図１０に示
したウェーハ１と同形状のウェーハである）。このウェ
ーハ２２は、膜厚の厚い中央部２３Ｃが形状転写面４２
Ｂの凸部４３Ｃに吸着保持され、また、ウェーハ２２の
周辺部２３Ｄが、形状転写面４２Ｂの外周部（凹部）４
３Ｄに吸着保持されている。

【００３２】この状態でウェーハ２２の表面２２Ｂを研
磨パッド１６に押し付けて研磨すると、形状転写面４２
Ｂの凸部４３Ｃが転写されたウェーハの中央部２３Ｃに
研磨圧力が集中するので、中央部２３Ｃが周辺部２３Ｄ
よりも多めに研磨される。したがって、膜厚が厚い中央
部２３Ｃが多めに研磨されるので、ウェーハ２２の表面
２２Ｂが高精度に平坦に研磨される。

【００３３】第１の実施の形態のウェーハ研磨装置１０
によれば、凹凸形状の異なる多数のウェーハ毎に金型４
６、４８を揃えておくことにより、枚葉ウェーハ（シン
グルウェーハ）の研磨に適用することができる。ウェー
ハの凹凸形状、すなわちウェーハのプロファイルは、そ
のウェーハの複数の加工工程から得られる形状情報に基
づいて、ウェーハの研磨工程の前に取得することができ
る。よって、そのプロファイルに対応する金型をウェー
ハ研磨装置１０に組み込むことで、同種の多数枚のウェ
ーハをバッチ処理することができる。また、シングルウ
ェーハを連続加工する場合には、複数の金型４６、４８
をウェーハ研磨装置１０に組み込むことにより、シング
ルウェーハの連続処理が可能になる。

【００３４】図４に示す第２の実施の形態のウェーハ研
磨装置５０は、研磨中のウェーハ２２を包囲するリテー
ナーリング５２にバッキングプレート４２を取り付けた
ものである。

【００３５】ウェーハ研磨装置５０の保持ヘッド５４
は、ヘッド本体５６、キャリア５８、ゴムシート６０、
及びリテーナーリング５２等から構成される。ヘッド本
体５６は、円盤状に形成され、回転軸６２に連結された
不図示のモータによって図４上矢印Ｂ方向に回転され
る。また、ヘッド本体５６にはエア供給路６４、６６が
形成されている。エア供給路６４は、図４上二点鎖線で
示すように保持ヘッド５４の外部に延設され、レギュレ
ータ６８を介してエアポンプ７０に接続される。また、
エア供給路６６は、図４上二点鎖線で示すように保持ヘ
ッド５４の外部に延設され、レギュレータ７２を介して
エアポンプ７０に接続される。

【００３６】キャリア５８は、略円柱状に形成されてヘ
ッド本体５６の下部にヘッド本体５６と同軸上に配置さ
れている。また、キャリア５８には、キャリア５８の下
面外周部に噴出口が形成された多数のエア供給路７４、
７４…（図４では２ヵ所のみ図示）とキャリア５８の下
面内周部に噴出口が形成された多数のエア供給路７６、
７６…（図４では２ヵ所のみ図示）とが形成されてい
る。エア供給路７４、７６…は、図４上二点鎖線で示す
ように保持ヘッド５４の外部に延設され、レギュレータ
７８を介してエアポンプ４８に接続されている。したが
って、エアポンプ７０からの圧縮エアが、エア供給路７
４、７６…を介してキャリア５８とバッキングプレート
４２との間の空気室８０に噴き出される。これにより、
空気室８０には圧力エア層が形成され、キャリア５８の
押圧力がこの圧力エア層とバッキングプレート４２とを
介してウェーハ２２に伝達される。なお、バッキングプ
レート４２は、リテーナーリング５２に直接取り付けて
もよいが、ゴムシート等の弾性シート８２を介してリテ
ーナーリング５２に取り付けてもよい。

【００３７】このように構成された保持ヘッド５４は、
キャリア５８にかける押圧力を制御してキャリア５８を
上下動させることにより、ウェーハ２２の研磨圧力（ウ
ェーハ２２を研磨パッド１６に押し付ける力）を制御す
るものなので、圧力エア層の圧力を制御してウェーハ２
２の研磨圧力を制御するよりも、研磨圧力の制御が容易
になる。すなわち、保持ヘッド５４では、キャリア５８
の上下位置を制御するだけでウェーハ２２の研磨圧力を
制御できるからである。

【００３８】一方、リテーナーリング５２及びキャリア
５８と、ヘッド本体５６との間には１枚のゴムシート６
０が配置されている。このゴムシート６０は、均一な厚
さで円盤状に形成される。また、ゴムシート６０は、環
状の止め金８４、８６によってヘッド本体５６の下面に
固定され、リテーナーリング５２とキャリア５８を押圧
するエアバッグとして機能する。

【００３９】ヘッド本体５６の下方には、ゴムシート６
０と小径の止め金８４とによって密閉される空間８８が
形成される。この空間８８に、エア供給路６４が連通さ
れている。したがって、エア供給路６４から空間８８に
圧縮エアを供給すると、ゴムシート６０の中央部６０Ａ
がエア圧で弾性変形されてキャリア５８の上面を押圧す
る。これにより、研磨パッド１６に対するウェーハ２２
の押し付け力を得ることができる。また、エア圧をレギ
ュレータ６８で調整すれば、ウェーハ２２の押し付け力
（研磨圧力）を制御することができる。

【００４０】また、ヘッド本体５６の下方には、ゴムシ
ート６０と止め金８４、８６とによって密閉されるドー
ナツ状の空間９０が形成される。この空間９０に、エア
供給路６６が連通されている。したがって、エア供給路
６６から空間９０に圧縮エアを供給すると、ゴムシート
６０の外周部６０Ｂがエア圧で弾性変形されてリテーナ
ーリング５２の上面を押圧する。これにより、研磨パッ
ド１６に対するリテーナーリング５２の押し付け力を得
ることができる。また、エア圧をレギュレータ７２で調
整すれば、リテーナーリング５２の押し付け力（研磨圧
力）を制御することができる。

【００４１】ところで、リテーナーリング５２は、キャ
リア５８に不図示の着脱機構を介して着脱自在に取り付
けられている。そして、リテーナーリング５２に取り付
けられているバッキングプレート４２は、キャリア５８
に装着される前に、図５に示す雄雌の金型９２、９４で
プレス成形されて、図６に示す下が凸の形状転写面４２
Ｂが形成される。また。金型９２、９４の上下を逆にす
れば、図７に示す上が凸の形状転写面４２Ｂが形成され
る。

【００４２】図４に示したウェーハ研磨装置５０によれ
ば、ウェーハ２２の種類に対応した、凹凸状の形状転写
面４２Ｂが形成されたバッキングプレート４２を複数個
揃え、そのなかから研磨対象のウェーハ２２に対応する
バッキングプレート４２を選択し、このバッキングプレ
ート４２をリテーナーリング５２を介してキャリア５８
に装着する。したがって、ウェーハ研磨装置５０によれ
ば、キャリア５８を共通使用することができるので、リ
テーナーリング５２を除く他の部品の汎用性が高まる。

【００４３】図８には、バッキングプレート４２に形状
転写面４２Ｂを形成させるための金型９６が示されてい
る。この金型９６は、その表面に多数の突起部材９８、
９８…が接着されて構成されている。このように構成さ
れた金型９６にバッキングプレート４２の吸着面４２Ｂ
を押し付けると、バッキングプレート４２の吸着面４２
Ｂに突起部材９８の形状及び配列に対応した凸凹状の形
状転写面４２Ｂが形成される。

【００４４】このようなバッキングプレート４２の形状
転写面４２Ｂにウェーハ２２の裏面を吸着保持させる
と、バッキングプレート４２の凸部が転写されたウェー
ハ２２の表面の凸部が他の部分よりも多めに研磨され
る。したがって、ウェーハ２２に形成されている一つの
チップ内において、形状転写面４２Ｂの凸凹の位置を調
整することにより、一つのチップ内での研磨量コントロ
ール（部分制御：ゾーンコントロール）が可能になる。
この場合、突起部材９８は極小さなものになるので、形
状を転写させるための面１００は、図１０の如くテーパ
状に形成することが製造上容易である。

【００４５】前記実施例では、金型９６に突起部材９８
を取り付けたが、この突起部材９８をバッキングプレー
ト４２の吸着面４２Ａに直接取り付けても、同様の効果
を得ることができる。

【００４６】なお、実施の形態では、研磨パッド１６を
回転させるウェーハ研磨装置について説明したが、これ
に限定されるものではなく、特開平１１−７０４６９号
公報等に開示された研磨パッドをリニアに移動させるウ
ェーハ研磨装置にも本発明を適用することができる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るウェー
ハ研磨装置によれば、ウェーハ吸着部材の吸着面に、凹
凸状の形状転写面を形成し、この形状転写面にウェーハ
の裏面を吸着保持させ、ウェーハの表面を前記形状転写
面に対応する面形状に変形させた状態で、ウェーハの表
面を研磨するようにしたので、すなわち、研磨量を部分
制御したので、ウェーハを高精度に平坦に研磨すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係るウェーハ研磨装置の全
体斜視図

【図２】図１に示したウェーハ保持ヘッドの断面図

【図３】ウェーハ保持ヘッドのキャリアとバッキングプ
レートとウェーハとの取付状態を示す模式図

【図４】第２の実施の形態に係るウェーハ保持ヘッドの
断面図

【図５】バッキングプレートの形状転写面を金型で成形
する状態を示す説明図

【図６】下が凸の形状転写面が形成されたバッキングプ
レートの断面図

【図７】上が凸の形状転写面が形成されたバッキングプ
レートの断面図

【図８】突起部材が接着された金型の要部斜視図

【図９】金型に接着された突起部材の拡大斜視図

【図１０】膜付けの厚みが不均一な半導体ウェーハの側
面図

【符号の説明】

１０…ウェーハ研磨装置、１２…プラテン、１４…保持
ヘッド、１６…研磨パッド、２２…ウェーハ、２６…キ
ャリア、４２…バッキングプレート、４２Ｂ…形状転写
面、４６、４８、９２、９４、９６…金型、５２…リテ
ーナーリング、９８…突起部材

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウェーハ保持部材によってウェーハの裏
   面を吸着保持し、該ウェーハ吸着部材を介してウェーハ
   を、移動する研磨パッドに押し付けてウェーハの表面を
   研磨するウェーハ研磨装置において、 前記ウェーハ吸着部材の吸着面には、凹凸状の形状転写
   面が形成され、該形状転写面に前記ウェーハの裏面が吸
   着保持されることにより、ウェーハの表面が前記形状転
   写面に対応する面形状に変形された状態で、前記研磨パ
   ッドによって研磨されることを特徴とするウェーハ研磨
   装置。
2. 【請求項２】 ウェーハ保持部材によってウェーハの裏
   面を吸着保持し、該ウェーハ吸着部材を介してウェーハ
   を、移動する研磨パッドに押し付けてウェーハの表面を
   研磨するウェーハ研磨装置において、 前記ウェーハ吸着部材は、ウェーハ保持ヘッドのキャリ
   アに取り付けられるとともに、該ウェーハ吸着部材の吸
   着面には、凹凸状の形状転写面が形成され、該形状転写
   面に前記ウェーハの裏面が吸着保持されることにより、
   ウェーハの表面が前記形状転写面に対応する面形状に変
   形された状態で、前記研磨パッドによって研磨されるこ
   とを特徴とするウェーハ研磨装置。
3. 【請求項３】 前記ウェーハ吸着部材は、ウェーハ保持
   ヘッドのキャリアに取り付けられた状態で、金型に押し
   付けられることにより、前記凹凸状の形状転写面が形成
   されることを特徴とする請求項２に記載のウェーハ研磨
   装置。
4. 【請求項４】 ウェーハ保持部材によってウェーハの裏
   面を吸着保持し、該ウェーハ吸着部材を介してウェーハ
   を、移動する研磨パッドに押し付けてウェーハの表面を
   研磨するウェーハ研磨装置において、 前記ウェーハ吸着部材は、ウェーハ保持ヘッドのキャリ
   アに着脱自在に取り付けられるリング状のリテーナー部
   材に取り付けられるとともに、該ウェーハ吸着部材の吸
   着面には、凹凸状の形状転写面が形成され、該形状転写
   面に前記ウェーハの裏面が吸着保持されることにより、
   ウェーハの表面が前記形状転写面に対応する面形状に変
   形された状態で、前記研磨パッドによって研磨されるこ
   とを特徴とするウェーハ研磨装置。
5. 【請求項５】 前記ウェーハ吸着部材は、前記キャリア
   に装着される前に、金型で成形されて前記凹凸状の形状
   転写面が形成されることを特徴とする請求項４に記載の
   ウェーハ研磨装置。
6. 【請求項６】 前記ウェーハ吸着部材の前記凹凸状の形
   状転写面は、多数の突起部材がその表面に形成された金
   型に、ウェーハ吸着部材の吸着面を押し付けることによ
   り形成されることを特徴とする請求項１に記載のウェー
   ハ研磨装置。
7. 【請求項７】 前記ウェーハ吸着部材の前記凹凸状の形
   状転写面は、ウェーハ吸着部材に多数の突起部材を取り
   付けることにより形成されていることを特徴とする請求
   項１に記載のウェーハ研磨装置。