JP2003109926A

JP2003109926A - 基板の受け渡し方法および機械化学的研磨装置

Info

Publication number: JP2003109926A
Application number: JP2001294372A
Authority: JP
Inventors: Tomohiko Kitajima; 知彦北島; Takayuki Ishii; 孝之石井
Original assignee: Applied Materials Inc
Current assignee: Applied Materials Inc
Priority date: 2001-09-26
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2003-04-11

Abstract

(57)【要約】【課題】基板に形成されたアルミ配線の破壊を防止で
きる基板の受け渡し方法および機械化学的研磨装置を提
供する。【解決手段】ＣＭＰ装置のロードカップ４は、ウェハ
Ｗを支持するペデスタル１２を有し、このペデスタル１
２には通路および複数の開口が形成されている。ペデス
タル１２の通路は、配管１９、切換バルブ２０、配管２
２を介して純水供給源２１と接続されている。配管２２
には、開閉バルブ２５及び減圧弁２６が設けられてい
る。ペデスタル１２上のウェハＷを研磨ヘッド８に受け
渡すときは、配管１９，２２を連通させる位置に切換バ
ルブ２０を切り換えると共に、開閉バルブ２５の開位置
に切り換える。すると、純水供給源２１の純水が配管２
２，１９を介してペデスタル１２の通路に供給され、ペ
デスタル１２の開口から純水が流出し、この純水がウェ
ハＷの表面にかけられてウェハＷが持ち上がる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板の表面を研磨
する際に、基板をロードカップから研磨ヘッドに受け渡
す基板の受け渡し方法および機械化学的研磨装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に機械化学的研磨装置（ＣＭＰ装
置）は、ベース部上に設けられた研磨パッドと、ベース
部上に設けられ、ウェハ（基板）を支持するペデスタル
を有するロードカップと、ベース部の上面に回転可能に
支持され、ウェハを保持して研磨パッドに対して加圧す
る研磨ヘッドを有するヘッドユニットとを備えている。

【０００３】このようなＣＭＰ装置によりウェハの研磨
を行う場合、まずペデスタル上に置かれたウェハを研磨
ヘッドに保持させる。続いて、ヘッドユニットを回転さ
せて研磨パッドの上方にウェハを移動させる。そして、
研磨パッドの上面に研磨剤（スラリー）を供給すると共
に、研磨ヘッドを下降させて研磨パッドの上面にウェハ
を加圧密着させ、ウェハの表面を研磨する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、ウェハに形成された層間膜下のアル
ミ配線が破壊し、そのアルミ配線がウェハの内部から表
面に向けて突出することがあった。

【０００５】本発明の目的は、基板に形成されたアルミ
配線の破壊を防止できる基板の受け渡し方法および機械
化学的研磨装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
を重ねた結果、基板がロードカップの支持部に吸着支持
されると、基板の表面が支持部の上面に貼り付くことが
あるため、基板の表面にＮ₂ガスを噴射させて基板と支
持部との吸着を解除する場合があるが、その時のＮ₂ガ
スによって基板の表面が帯電してアーキングを起こし、
その結果、基板に形成されたアルミ配線が破壊すること
を見出し、本発明を完成させるに至った。

【０００７】即ち、本発明は、ベース部上に設けられた
研磨パッドと、ベース部上に設けられ、基板を支持する
支持部を有するロードカップと、ベース部の上方に配置
され、基板を保持して研磨パッドに対して加圧する研磨
ヘッドとを備えた機械化学的研磨装置を用いて基板の表
面を研磨する際に、支持部に支持された基板を研磨ヘッ
ドに受け渡す基板の受け渡し方法であって、支持部に支
持された基板の表面に下方より液体をかけて基板を持ち
上げることにより、基板を研磨ヘッドに保持させること
を特徴とするものである。

【０００８】このように基板を研磨ヘッドに保持させる
際には、支持部に支持された基板の表面（下面）に下方
より液体をかけて基板を持ち上げることにより、基板の
表面が支持部の上面に貼り付いた状態であっても、基板
が支持部から容易に離れる。従って、基板の貼り付きを
解除すべくＮ₂ガスを基板の表面に吹き付けなくて済む
ため、Ｎ₂ガスによって基板の表面が帯電してアーキン
グを起こすことは無い。これにより、基板に形成された
アルミ配線の破壊を防止することができる。

【０００９】好ましくは、支持部に支持された基板の表
面に下方より液体をかけて基板を持ち上げ、その状態で
基板を研磨ヘッドに対して位置決めし、その後で再び基
板の表面に下方より液体をかけて基板を持ち上げること
により、基板を研磨ヘッドに保持させる。これにより、
基板を支持部から研磨ヘッドに受け渡す際に、基板を研
磨ヘッドの適正な位置に保持させることができる。

【００１０】また、好ましくは、研磨ヘッドとして、膨
張・収縮可能な基板吸着膜を下面部に有するものを用
い、基板を研磨ヘッドに保持させるときは、基板吸着膜
を膨張させた状態で、基板の表面に下方より液体をかけ
ることにより、基板の裏面を基板吸着膜に吸着させ、そ
の後で基板吸着膜を収縮させる。これにより、支持部に
支持された基板を研磨ヘッドに容易に保持させることが
できる。

【００１１】さらに、好ましくは、液体として水を使用
する。この場合には、取扱性やコスト面で非常に有利で
ある。

【００１２】また、本発明の機械化学的研磨装置は、ベ
ース部と、ベース部上に設けられた研磨パッドと、ベー
ス部上に設けられ、基板を支持する支持部を有するロー
ドカップと、ベース部の上方に配置され、基板を保持し
て研磨パッドに対して加圧する研磨ヘッドと、支持部に
支持された基板の表面に下方より液体をかけて基板を持
ち上げる基板リフト手段とを備えることを特徴とするも
のである。

【００１３】このように基板リフト手段を設けることに
より、上述した基板の受け渡し方法を実施することがで
きる。従って、基板の貼り付きを解除すべくＮ₂ガスを
基板の表面に吹き付けなくて済むため、Ｎ₂ガスによっ
て基板の表面が帯電してアーキングを起こすことは無
い。これにより、基板に形成されたアルミ配線の破壊を
防止することができる。

【００１４】好ましくは、基板リフト手段は、支持部の
上面部に設けられた液体流出口と、液体源と、液体流出
口と液体源との間に設けられた液体導入路とを有する。
これにより、簡単な構成で、支持部に支持された基板の
表面に下方より液体をかけることができる。

【００１５】また、好ましくは、ロードカップは、基板
を研磨ヘッドに対して位置決め保持する位置決め手段を
有する。この場合には、例えば、まず基板リフト手段に
より基板の表面に下方より液体をかけて基板を持ち上
げ、その状態で位置決め手段により基板を研磨ヘッドに
対して位置決めする。そして、再び基板リフト手段によ
り基板の表面に下方より液体をかけて基板を持ち上げる
ことにより、基板を研磨ヘッドに保持させる。これによ
り、基板を支持部から研磨ヘッドに受け渡す際に、基板
を研磨ヘッドの適正な位置に保持させることができる。

【００１６】さらに、好ましくは、研磨ヘッドは、膨張
・収縮可能な基板吸着膜を下面部に有する。この場合に
は、基板吸着膜を膨張させた状態で、基板リフト手段に
より基板の表面に下方より液体をかけて基板を持ち上げ
ることにより、基板の裏面を基板吸着膜に吸着させるこ
とができる。これにより、支持部に支持された基板を研
磨ヘッドに容易に保持させることができる。

【００１７】また、好ましくは、研磨ヘッドの下面に液
体をかけて研磨ヘッドの下面を洗浄するヘッド洗浄手段
を更に備える。これにより、基板が研磨ヘッドに保持さ
れたときに、研磨ヘッドの下面に残留した汚染物質が基
板に付着することが防止される。

【００１８】この場合、好ましくは、基板リフト手段
は、支持部の上面部に設けられた液体流出口と、液体源
と、液体流出口と液体源との間に設けられた第１液体導
入路とを有し、ヘッド洗浄手段は、液体流出口と、液体
源と、液体流出口と液体源との間に設けられた第２液体
導入路とを有し、第１液体導入路は、第２液体導入路に
並列に接続された分岐部を有し、分岐部には減圧弁が設
けられている。この場合には、液体流出口および液体源
を共通に使用するため、構成を大幅に変更することなし
に、基板リフト手段およびヘッド洗浄手段を構成でき
る。また、基板リフト手段に減圧弁を設けることによ
り、基板リフト手段により基板を持ち上げる時の液体の
流出圧力が、ヘッド洗浄手段により研磨ヘッドを洗浄す
る時の液体の流出圧力よりも小さくなるため、基板が持
ち上がり過ぎることを防止できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る基板の受け渡
し方法および機械化学的研磨装置の好適な実施形態につ
いて図面を参照して説明する。

【００２０】図１は、本発明に係る機械化学的研磨装置
（ＣＭＰ装置）の一実施形態を概略的に示した分離斜視
図である。同図において、本実施形態のＣＭＰ装置１は
ベース部２を有し、このベース部２の上面には、複数
（ここでは３つ）の研磨パッド３と１つのロードカップ
４とが設けられている。ベース部２の上面における各研
磨パッド３に隣接した位置には、研磨パッド３の表面状
態を調節するパッドコンディショナー５と、研磨パッド
３の表面にスラリー（研磨剤）Ｓを供給するスラリー供
給アーム６とが設けられている。

【００２１】ベース部２の上面には、ヘッドユニット７
が回転自在に支持されている。このヘッドユニット７
は、ウェハＷを吸着保持して研磨パッド３に対して加圧
する複数（ここでは４つ）の研磨ヘッド８と、各研磨ヘ
ッド８を回転させるための回転軸９とを有し、各回転軸
９は、駆動機構（図示せず）により回転駆動される。

【００２２】研磨ヘッド８の下面には、ウェハＷを真空
吸着するためのゴム製のメンブレン（基板吸着膜）１０
が設けられている（図２参照）。このメンブレン１０
は、空気の供給および吸引（バキューム）によって膨張
・収縮可能である。

【００２３】図２はロードカップ４の断面図であり、図
３はロードカップ４の平面図である。これらの図におい
て、ロードカップ４はカップ本体１１を有し、このカッ
プ本体１１内には、ウェハＷを吸着支持するペデスタル
１２が配置されている。このペデスタル１２の内部には
通路１３が形成されている。また、ペデスタル１２の上
面部には、通路１３と連通した複数の開口１４が形成さ
れている。通路１３は、ウェハＷをペデスタル１２に吸
着支持する時に吸引したり、純水を流すためのものであ
る。なお、純水は、ペデスタル１２上のウェハＷを研磨
ヘッド８に受け渡す時や、研磨ヘッド８の下面部を洗浄
する時に用いられる。また、開口１４は、通路１３に純
水を流した時には純水の流出口となる。

【００２４】また、カップ本体１１内には、ペデスタル
１２の下方をカップ本体１１の中心部から外側に延びる
３本の洗浄用流路形成部材１５が配置され、各洗浄用流
路形成部材１５の先端部には上方に突出した突部１５ａ
が設けられている。洗浄用流路形成部材１５の内部に
は、洗浄液である純水を流すための通路１６が形成され
ている。突部１５ａには、通路１６と連通され純水を研
磨ヘッド８の下面部に向けて噴射させるノズル１７が上
下に設けられている。

【００２５】各洗浄用流路形成部材１５に隣接した位置
には、ペデスタル１２上に置かれたウェハＷの中心が研
磨ヘッド８の中心に一致するようにウェハＷを研磨ヘッ
ド８に対して位置決めするための３つの位置決め部材１
８が配置されている。これらの位置決め部材１８は、先
端に１対の保持部１８ａを有し、エアーシリンダ等の駆
動機構（図示せず）によりペデスタル１２の径方向に揺
動可能である。そして、各位置決め部材１８を内側に移
動（クローズ）させると、位置決め部材１８の上端部が
研磨ヘッド８に当接すると共に保持部１８ａがウェハＷ
に当接し、これによりウェハＷが研磨ヘッド８に対して
位置決め保持される。一方、各位置決め部材１８を外側
に移動（オープン）させると、ウェハＷの保持が解除さ
れる。このような位置決め部材１８を設けることによ
り、ウェハＷが研磨ヘッド８に保持されたときに、ウェ
ハＷの中心を研磨ヘッド８の中心に合致させることが可
能となる。

【００２６】図４は、ロードカップ４への純水の供給系
統、ペデスタル１２内のバキューム系統およびＮ₂ガス
の供給系統を示す構成図である。同図において、ペデス
タル１２に設けられた通路１３（図２参照）は、配管１
９を介して切換バルブ２０と接続され、この切換バルブ
２０には配管２２，２３が接続されている。切換バルブ
２０の切換操作部２０ａには、電磁弁２４が接続されて
いる。切換バルブ２０は、通常は配管１９，２３を連通
させる位置（図示位置）にあり、電磁弁２４が開状態に
なって切換操作部２０ａがオンになる（空気圧が立つ）
と、配管１９，２２を連通させる位置に切り換わる。

【００２７】配管２３は切換バルブ２８と接続され、こ
の切換バルブ２８には、配管２２と分岐接続された配管
２９が接続されている。また、切換バルブ２８には、配
管３０を介して水トラップ３１が接続されている。切換
バルブ２８の切換操作部２８ａには、電磁弁３２が接続
されている。切換バルブ２８は、通常は配管２３，３０
を連通させる位置（図示位置）にあり、電磁弁３２が開
状態になって切換操作部２８ａがオンになると、配管２
３，２９を連通させる位置に切り換わる。

【００２８】配管２２は、純水供給源２１と接続されて
いる。また、配管２２における配管２３，２９と並列に
接続された分岐部２２ａには、開閉バルブ２５及び流量
計付きの減圧弁２６が設けられている。開閉バルブ２５
の切換操作部２５ａには、電磁弁２７が接続されてい
る。開閉バルブ２５は、通常は閉位置（図示位置）にあ
り、電磁弁２７が開状態になって切換操作部２５ａがオ
ンになると開位置に切り換わる。減圧弁２６は、純水の
供給圧を予め設定された圧力まで減圧する。

【００２９】また、配管２２には配管３３が分岐接続さ
れ、この配管３３は、各洗浄用流路形成部材１５に設け
られた通路１６（図２参照）と接続されている。配管３
３には開閉バルブ３４が設けられ、この開閉バルブ３４
の切換操作部３４ａには、電磁弁３５が接続されてい
る。開閉バルブ３４は、上記の開閉バルブ２５と同様の
動作を行う。

【００３０】水トラップ３１には、ウェハＷをペデスタ
ル１２の上面に対して吸引するための真空ポンプ３６が
接続されている。また、水トラップ３１には、当該水ト
ラップ３１に溜まった水を排水するためのドレイン管３
７が接続され、このドレイン管３７には逆止弁３８が設
けられている。

【００３１】配管２３には、Ｎ₂ガスを流すための配管
３９が分岐接続され、この配管３９には開閉バルブ４０
が設けられている。この開閉バルブ４０の切換操作部４
０ａには、ディレイ・タイマ４１を介して電磁弁４２が
接続されている。このディレイ・タイマ４１は、入力信
号を１秒遅延させて出力する。開閉バルブ４０は、上記
の開閉バルブ２５と同様の動作を行う。

【００３２】上記の電磁弁２４，２７，３２，３５，４
２は、コントローラ４３からの制御信号によって開閉位
置が切り換えられる。コントローラ４３は、そのような
電磁弁の開閉制御に加えて、搬送ロボット（図示せず）
によるウェハＷの搬送、位置決め部材１８の駆動、研磨
ヘッド８のメンブレン１０の膨張・収縮、ロードカップ
４の昇降等といったウェハＷをペデスタル１２から研磨
ヘッド８に受け渡す（ロード）処理に関する種々の制御
を行う。

【００３３】図５は、コントローラ４３によるウェハＷ
のロード処理の制御手順を示すフローチャートである。
このフローチャートを用いて、ウェハＷを研磨ヘッド８
に受け渡す方法について説明する。

【００３４】同図において、まず研磨ヘッド８の洗浄を
行うべく、電磁弁３２，３５を開状態にするための制御
信号を送出する（ステップ１０１）。すると、切換バル
ブ２８の切換操作部２８ａがオンになり、切換バルブ２
８が配管２３，２９を連通させる位置に切り換わると共
に、開閉バルブ３４の切換操作部３４ａがオンになり、
開閉バルブ３４が開位置に切り換わる。これにより、純
水供給源２１の純水が、配管２２，２９，２３，１９を
介してペデスタル１２の通路１３に供給され、ペデスタ
ル１２の開口１４から上方に向けて純水が噴出される。
これと同時に、純水供給源２１の純水が配管２２，３３
を介して各洗浄用流路形成部材１５の通路１６に供給さ
れ、ノズル１７から純水が噴射される（図６参照）。そ
の結果、研磨ヘッド３の下面部が洗浄される。従って、
後でウェハＷが研磨ヘッド８に保持されたときに、研磨
ヘッド８の下面に残留した汚染物質がウェハＷに付着す
ることを防止できる。

【００３５】そして、所定時間が経過すると、電磁弁３
２，３５を閉状態にするための制御信号を送出する。す
ると、切換バルブ２８の切換操作部２８ａがオフにな
り、切換バルブ２８が配管２３，３０を連通させる位置
に切り換わると共に、開閉バルブ３４の切換操作部３４
ａがオフになり、開閉バルブ３４が閉位置に切り換わ
る。これにより、研磨ヘッド８の洗浄プロセスが完了す
る。

【００３６】次いで、真空ポンプ３６によりペデスタル
１２内部をバキュームした状態で、搬送ロボット（図示
せず）を制御して研磨すべきウェハＷをペデスタル１２
の上面に置く（ステップ１０２）。すると、ウェハＷが
吸引されてペデスタル１２の上面に真空吸着される（図
７参照）。

【００３７】次いで、純水を用いてウェハＷのペデスタ
ル１２に対する吸着を解除すべく、電磁弁２４，２７を
開状態にするための制御信号を送出する（ステップ１０
３）。すると、切換バルブ２０の切換操作部２０ａがオ
ンになり、切換バルブ２０が配管１９，２２を連通させ
る位置に切り換わると共に、開閉バルブ２５の切換操作
部２５ａがオンになり、開閉バルブ２５が開位置に切り
換わる。これにより、純水供給源２１の純水が配管２
２，１９を介してペデスタル１２の通路１３に供給さ
れ、ペデスタル１２の開口１４から純水が流出する。そ
して、この純水がウェハＷの表面（下面）にかけられて
ウェハＷがペデスタル１２に対して持ち上がり、ウェハ
Ｗの吸着が解除される（図８参照）。

【００３８】ところで、研磨ヘッド８を洗浄するときに
は、研磨ヘッド８に純水を吹き付けるため、純水の供給
圧力をある程度高圧にする必要がある。しかし、本ステ
ップにおいてペデスタル１２の開口１４からの純水の流
出圧力があまり高圧になると、ペデスタル１２上に置か
れたウェハＷが大きく持ち上がり、最悪の場合にはウェ
ハＷがペデスタル１２から外れる可能性がある。そこ
で、開口１４から流出された純水によってウェハＷが僅
かに浮くように、減圧弁２６の二次圧力を設定し、上記
の不具合を回避できるようにする。

【００３９】また、必要に応じて、Ｎ₂ガスのパージに
よる配管内の水抜きを行う。具体的には、電磁弁４２を
開状態にするための制御信号を送出する。すると、ディ
レイ・タイマ４１にオン信号が入力されてから１秒後
に、開閉バルブ４０が開位置に切り換わる。これによ
り、Ｎ₂ガスが配管３９，２３，３０を介して水トラッ
プ３１に供給されるため、配管２３，３０内に残ってい
る水は水トラップ３１に溜められ、ドレイン管３７を介
して排出される（図８参照）。このとき、電磁弁２４，
４２を開状態にするための制御信号を同時に送出する
と、切換バルブ２０の切換操作部２０ａがオンしてから
１秒後にＮ₂ガスが配管３９内を流れ始めるので、Ｎ₂ガ
スが配管１９を介してペデスタル１２の通路１３に流れ
込むことは無い。

【００４０】そして、所定時間が経過すると、電磁弁２
５を閉状態にするための制御信号を送出する。すると、
開閉バルブ２５の切換操作部２５ａがオフになり、開閉
バルブ２５が閉位置に切り換わり、これにより純水の供
給が停止する。

【００４１】次いで、各位置決め部材１８をクローズさ
せるよう駆動機構（図示せず）を制御する。すると、各
位置決め部材１８によりウェハＷが研磨ヘッド８に対し
て位置合わせされた状態で保持される（ステップ１０
４）。その後、各位置決め部材１８をオープンさせて、
各位置決め部材１８によるウェハＷの保持を解除する。

【００４２】次いで、研磨ヘッド８のメンブレン１０を
膨張させるように研磨ヘッド８を制御する（ステップ１
０５）。すると、メンブレン１０が下方に膨張し、メン
ブレン１０がウェハＷの裏面（上面）に接触した時点
で、メンブレン１０をバキュームするように研磨ヘッド
８を制御する。

【００４３】そして、ウェハＷをメンブレン１０に吸着
保持させるべく、電磁弁２５を開状態にするための制御
信号を送出する（ステップ１０６）。すると、開閉バル
ブ２５が閉位置から開位置に切り換わり、純水供給源２
１の純水がペデスタル１２の通路１３に供給され、ペデ
スタル１２の開口１４から純水が流出する。そして、こ
の純水がウェハＷの表面にかけられてウェハＷがペデス
タル１２に対して持ち上がり、ウェハＷが研磨ヘッド８
に容易に受け渡される（図８参照）。次いで、ウェハＷ
を保持した状態のメンブレン１０を収縮させるように研
磨ヘッド８を制御する（ステップ１０７）。

【００４４】その後、駆動機構（図示せず）を制御して
ロードカップ４を下降させる。次いで、ヘッドユニット
７を回転させ、研磨ヘッド８に真空吸着されたウェハＷ
をロードカップ４に隣接した研磨パッド３の上方に移動
させる。また、スラリー供給アーム６により研磨パッド
３の表面にスラリーＳを供給する。そして、研磨ヘッド
８を下降させて、研磨パッド３の上面にウェハＷの表面
（下面）を加圧密着させることによって、ウェハＷの表
面の研磨を行う。

【００４５】以上において、通路１３、開口１４、配管
１９，２２、切換バルブ２０、純水供給源２１、開閉バ
ルブ２５、減圧弁２６、電磁弁２４，２７及びコントロ
ーラ４３のステップ１０３，１０６は、支持部１２に支
持された基板Ｗの表面に下方より液体をかけて基板Ｗを
持ち上げる基板リフト手段を構成する。また、通路１
３、開口１４、通路１６、ノズル１７、配管１９，２
３，２９，３３、配管２２の一部、切換バルブ２０，２
８、純水供給源２１、開閉バルブ３４、電磁弁２４，３
２，３５及びコントローラ４３のステップ１０１は、研
磨ヘッド８の下面に液体をかけて研磨ヘッド８の下面を
洗浄するヘッド洗浄手段を構成する。

【００４６】ところで、ペデスタル１２上にウェハＷを
支持させた際には、ウェハＷの表面（下面）全体がペデ
スタル１２の上面に接触することになるため、ウェハＷ
がペデスタル１２の上面に貼り付いてしまうことがあ
る。このため、各位置決め部材１８によりウェハＷを研
磨ヘッド８に対して位置合わせするときや、ウェハＷを
ペデスタル１２上から研磨ヘッド８に受け渡すときに、
ウェハＷの表面にＮ₂ガスを吹き付けないと、ウェハＷ
が剥がれない場合がある。しかし、例えば図９に示すよ
うなＡｌ層（アルミ配線）を有するウェハの表面にＮ₂
ガスを吹き付けると、そのＮ₂ガスによってウェハの表
面が帯電し、Ｎ₂ガスの吹出口とウェハとの間でアーキ
ングを起こし、その結果、酸化膜（ＯＸ）下のＡｌ層が
破壊してウェハ表面に向けて突出し、Ａｌ層に空乏が形
成される可能性がある。

【００４７】これに対し本実施形態では、Ｎ₂ガスの代
わりに、純水を下方よりウェハＷの表面にかけてウェハ
Ｗをペデスタル１２に対して浮き上げるようにしたの
で、Ｎ ₂ガスによってウェハＷの表面が帯電してアーキ
ングを起こすことが無く、ウェハＷに形成されたＡｌ層
が破壊することを防止できる。

【００４８】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではない。例えば、上記実施形態では、ペデスタル
１２の内部に形成された通路１３に、洗浄液としての純
水をも流れるような構成としているが、通路１３には、
ウェハＷを浮かすための純水のみが流れるような構成と
してもよい。

【００４９】また、上記実施形態では、ペデスタル１２
上に支持されたウェハＷの表面に純水をかけてウェハＷ
を持ち上げるようにしているが、ウェハＷを持ち上げる
ための液体としては、特に純水に限られず、何らかの成
分を含んだ水などでもよい。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、ロードカップの支持部
に支持された基板の表面に下方より液体をかけて基板を
持ち上げることにより、基板を研磨ヘッドに保持させる
ようにしたので、基板の表面にＮ₂ガスを吹き付けるこ
となしに、基板を研磨ヘッドに受け渡すことができる。
これにより、基板に形成されたアルミ配線の破壊を防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る機械化学的研磨装置の一実施形態
を概略的に示す分離斜視図である。

【図２】図１に示すロードカップの断面図である。

【図３】図１に示すロードカップの平面図である。

【図４】図２に示すペデスタル上のウェハを研磨ヘッド
に受け渡すための構成図である。

【図５】図４に示すコントローラによるウェハのロード
処理の制御手順を示すフローチャートである。

【図６】図２に示すロードカップに洗浄液としての純水
を供給するための構成を示す図である。

【図７】図２に示すペデスタルの内部をバキュームする
ための構成を示す図である。

【図８】図２に示すペデスタル上のウェハの表面に純水
をかけるための構成を示す図である。

【図９】ウェハに形成されたアルミ配線が破壊する様子
を示す図である。

【符号の説明】

１…機械化学的研磨装置（ＣＭＰ装置）、２…ベース
部、３…研磨パッド、４…ロードカップ、８…研磨ヘッ
ド、１０…メンブレン（基板吸着膜）、１２…ペデスタ
ル（支持部）、１３…通路（液体導入路、第１液体導入
路、第２液体導入路）、１４…開口（液体流出口）、１
５…洗浄用流路形成部材、１６…通路、１７…ノズル、
１８…位置決め部材（位置決め手段）、１９…配管（液
体導入路、第１液体導入路、第２液体導入路）、２０…
切換バルブ（液体導入路、第１液体導入路、第２液体導
入路）、２１…純水供給源（液体源）、２２…配管（液
体導入路、第１液体導入路、第２液体導入路）、２２ａ
…分岐部（第１液体導入路）、２３…配管（第２液体導
入路）、２４…電磁弁、２５…開閉バルブ、２６…減圧
弁、２７…電磁弁、２８…切換バルブ（第２液体導入
路）、２９…配管（第２液体導入路）、３２…電磁弁、
３３…配管、３４…開閉バルブ、３５…電磁弁、４３…
コントローラ、Ｗ…ウェハ（基板）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者北島知彦千葉県成田市新泉14−３野毛平工業団地内アプライドマテリアルズジャパン株式会社内 (72)発明者石井孝之千葉県成田市新泉14−３野毛平工業団地内アプライドマテリアルズジャパン株式会社内Ｆターム(参考） 3C058 AB03 AB04 AC05 BB04 CB06 DA12 DA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベース部上に設けられた研磨パッドと、
前記ベース部上に設けられ、基板を支持する支持部を有
するロードカップと、前記ベース部の上方に配置され、
前記基板を保持して前記研磨パッドに対して加圧する研
磨ヘッドとを備えた機械化学的研磨装置を用いて前記基
板の表面を研磨する際に、前記支持部に支持された基板
を前記研磨ヘッドに受け渡す基板の受け渡し方法であっ
て、前記支持部に支持された前記基板の表面に下方より液体
をかけて前記基板を持ち上げることにより、前記基板を
前記研磨ヘッドに保持させる基板の受け渡し方法。
【請求項２】前記支持部に支持された前記基板の表面
に下方より前記液体をかけて前記基板を持ち上げ、その
状態で前記基板を前記研磨ヘッドに対して位置決めし、
その後で再び前記基板の表面に下方より前記液体をかけ
て前記基板を持ち上げることにより、前記基板を前記研
磨ヘッドに保持させる請求項１記載の基板の受け渡し方
法。
【請求項３】前記研磨ヘッドとして、膨張・収縮可能
な基板吸着膜を下面部に有するものを用い、前記基板を前記研磨ヘッドに保持させるときは、前記基
板吸着膜を膨張させた状態で、前記基板の表面に下方よ
り前記液体をかけることにより、前記基板の裏面を前記
基板吸着膜に吸着させ、その後で前記基板吸着膜を収縮
させる請求項１または２記載の基板の受け渡し方法。
【請求項４】前記液体として水を使用する請求項１〜
３のいずれか一項記載の基板の受け渡し方法。
【請求項５】ベース部と、前記ベース部上に設けられた研磨パッドと、前記ベース部上に設けられ、基板を支持する支持部を有
するロードカップと、前記ベース部の上方に配置され、
前記基板を保持して前記研磨パッドに対して加圧する研
磨ヘッドと、前記支持部に支持された前記基板の表面に下方より液体
をかけて前記基板を持ち上げる基板リフト手段とを備え
る機械化学的研磨装置。
【請求項６】前記基板リフト手段は、前記支持部の上
面部に設けられた液体流出口と、液体源と、前記液体流
出口と前記液体源との間に設けられた液体導入路とを有
する請求項５記載の機械化学的研磨装置。
【請求項７】前記ロードカップは、前記基板を前記研
磨ヘッドに対して位置決め保持する位置決め手段を有す
る請求項５または６記載の機械化学的研磨装置。
【請求項８】前記研磨ヘッドは、膨張・収縮可能な基
板吸着膜を下面部に有する請求項５〜７のいずれか一項
記載の機械化学的研磨装置。
【請求項９】前記研磨ヘッドの下面に前記液体をかけ
て前記研磨ヘッドの下面を洗浄するヘッド洗浄手段を更
に備える請求項５記載の機械化学的研磨装置。
【請求項１０】前記基板リフト手段は、前記支持部の
上面部に設けられた液体流出口と、液体源と、前記液体
流出口と前記液体源との間に設けられた第１液体導入路
とを有し、前記ヘッド洗浄手段は、前記液体流出口と、前記液体源
と、前記液体流出口と前記液体源との間に設けられた第
２液体導入路とを有し、前記第１液体導入路は、前記第２液体導入路に並列に接
続された分岐部を有し、前記分岐部には減圧弁が設けら
れている請求項９記載の機械化学的研磨装置。