JP2003300150A - 研磨パッド、研磨装置および研磨方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 研磨パッドにおける終点検出のための検出光
を減衰させることがないもので、しかも検出光を透過す
る窓部を損傷することのない研磨パッドの提供を図る。 【解決手段】 被研磨物を研磨する研磨パッド１におい
て、研磨パッド１の厚さ方向に貫通する開口部１１と、
開口部１１に埋め込まれた透光性材料からなる窓部１２
と、開口部１１から研磨パッド１の周外へつながるもの
で研磨パッド１の研磨面１ｓ側に形成された溝１３とを
有し、研磨面１ｓ側の窓部表面１２ｓは研磨パッド１の
厚さ方向でみて研磨面１ｓより研磨パッド１の内側に形
成されていて、溝１３の底部１３ｂは、窓部表面１２ｓ
と同一高さもしくは研磨パッド１の厚さ方向でみて窓部
表面１２ｓより研磨パッド１の内部側に形成されている
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、研磨パッドに関
し、詳しくは光学式終点検出による光路が確保された研
磨パッド、その研磨パッドを用いた研磨装置およびその
研磨パッドを用いて被研磨物を研磨する研磨方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】光学式終点検出器を有する研磨装置に使
用される研磨パッドには、研磨パッドが貼り付けられる
研磨定盤からの検出光を研磨パッド上の被加工物（例え
ばウエハ）に照射し、またその反射光を検知器にて感知
するための光学経路を確保するため、次のようなものが
開発されている。

【０００３】特開平７−２３５５２０号公報には、光学
式終点検出器および同検出器を有する研磨装置が開示さ
れており、同公報の図３には研磨パッド６６が図示され
ており、同公報第５頁右欄段落００１７には研磨盤６２
にビューウィンドウ７２が設けられることが記載されて
おり、同公報第６頁左欄段落００２０にはビューウィン
ドウ７２の位置に対応した研磨パッド６６の位置にビュ
ーイング・アパーチャ７３が設けられるとの記載があ
る。

【０００４】また、特開２００１−２８４２９８号公報
には、複数の光学式モニタを用いた研磨状態のモニタリ
ング方法および同モニタを有する研磨装置が開示されて
いる。同公報第４頁左欄段落００１９には研磨パッドに
光が通過する場所を複数箇所設けるとの記載がある。ま
た、同公報第６頁右欄段落００５５にはパッド表面に設
けた３ヶ所の切り込みに透明樹脂を研磨パッド面よりわ
ずかに下げて配置することにより研磨モニタのための透
光窓を形成したとの記載がある。

【０００５】特開平１０−８３９７７号公報には、同公
報の図３（Ａ）およびその関連説明箇所に、研磨面に開
口部を設け、その開口部に、実質的に透明な石英製プラ
グ（窓）を形成することが開示されている。すなわち、
本願図１２に示すように、研磨パッド２０１には矩形状
の開口部２１１が形成され、その開口部２１１に透明な
窓２１２が形成されているものである。また同公報の第
４頁左欄段落００１２に記載されているように、上記プ
ラグの上面とウエハとは接触せず、その間隙は最小にな
るようにレイアウトすることを意図していることが記載
されている。

【０００６】さらに同公報の図３（Ｂ）および同公報の
第４頁右欄段落００１４に記載されているように、研磨
面に開口部を設け、そこに実質的に透明なナイロン微小
球体を含まないポリウレタン製プラグ（窓）を形成する
ことが開示されている。上記プラグとウエハとは接触す
るものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平１０−８３９７７号公報の図３（Ｂ）に記載されて
いるように、窓と研磨パッドとが同一表面にある場合に
は、ドレッシングによる傷により、窓の透明度が低下
し、窓を透過する光が減衰するという問題があった。こ
のことについては、特開２００１−１９８８０２号公報
の第４頁右欄第２８行〜第３１行に記載されている。

【０００８】また近年の著者の実験により、銅の研磨な
ど複雑な化学反応を利用した研磨においては、研磨によ
る反応生成物の固着により窓の透明度が低下してしまう
ことが知見されている。銅の研磨では、反応生成物が緑
色や茶色になって、研磨パッド表面にこびりついてしま
い、検出光の光量を低下させることが起こる。実験では
５％程度の光量低下が知見されている。そのため、検出
光の光量自体を見て終点を判定するアルゴリズムが使い
にくくなる。また、検出光の光源として白色光または青
色等の光を使用する場合には、緑の反応生成物によって
大きな光量低下をもたらす可能性がある。

【０００９】反応生成物の場合は、ドレッシングにより
ある程度は除去できるが、強固に固着しているものを除
去しようとすると、ドレッシング時間の増大による装置
のスループットの低下や研磨パッドの寿命の短縮という
問題が発生する。すなわち、検出光光量を確保しようと
すると、ドレッシング量を減らせないということが、十
分に起こり得る。このようにドレッシング量を減らせな
いことによって、研磨パッドの摩耗が激しくなり、コス
トがかかること、ドレッシング時間により装置スループ
ットが低下することという不利益が発生することにな
る。

【００１０】特開２００１−２８４２９８号公報や特開
平１０−８３９７７号公報の図３（Ａ）に記載されたよ
うに、窓が研磨パッド表面よりわずかに研磨パッドの厚
さ方向における内側に入り込んだ状態に形成されている
場合には、上記特開平１０−８３９７７号公報の第４頁
左欄第４０行〜第４７行に説明されているように、スラ
リーがその穴にたまることにより、レーザー光を減衰さ
せてしまう観点から不利となるため、窓を研磨パッド表
面からあまり下げて形成することはできない。その結
果、研磨パッドの磨耗が進行すると、窓が研磨パッド表
面と同一面になってしまい、所望の効果が得られなくな
る。したがって、パッド寿命が短くなるという問題があ
った。

【００１１】また、特開２００１−１９８８０２号公報
には、窓が研磨パッド表面より研磨パッドの内部側に形
成されている構成が開示されており、この構成によりド
レッシング時に傷が発生しないとしている。しかしなが
ら、窓上にスラリーがたまる影響は回避できない。ま
た、研磨パッドの寿命を延ばすために様々な工夫がされ
ているが、構造が複雑となり、コストアップは必須であ
ると考えられる。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされた研磨パッド、研磨装置および研磨
方法である。

【００１３】本発明の研磨パッドは、被研磨物を研磨す
る研磨パッドにおいて、前記研磨パッドの厚さ方向に貫
通する開口部と、前記開口部に埋め込まれた透光性材料
からなる窓部と、前記開口部から前記研磨パッドの周外
へつながるもので研磨パッドの研磨面側に形成された溝
とを備え、前記窓部の前記研磨面側の表面は前記研磨パ
ッドの厚さ方向でみて前記研磨面より前記研磨パッドの
内部側に形成されていて、前記溝の底部は、前記研磨面
側の前記窓部表面と同一高さに形成されている、もしく
は前記研磨パッドの厚さ方向で前記窓部表面より前記研
磨パッドの内部側に形成されているものである。

【００１４】上記研磨パッドでは、研磨パッドの厚さ方
向でみて研磨面より研磨パッドの内部側に、すなわち研
磨面よりも低く、研磨面側の窓部表面が配置され、しか
も開口部から前記研磨パッドの周外へつながるもので研
磨パッドの研磨面側に溝が形成されていることから、研
磨パッド表面より開口部の窓部上に落ちたスラリーは、
研磨パッドの周外へつながる溝を通って窓部上から研磨
パッドの周外へ排出される。また、研磨面を基準にし
て、溝の底部が研磨面側の窓部表面と同等の高さ、もし
くは研磨面側の窓部表面よりも低い位置に形成されてい
ることから、スラリーは開口部より溝へ円滑に流れる。
したがって、窓部上の開口部内でスラリーが停滞するこ
とによる終点検出光の減衰は起こらないので、光学式終
点検出に差し障りが生じるようなことは起こらない。

【００１５】また研磨パッドの研磨面より研磨パッドの
厚さ方向において研磨パッドの内部側に窓部の表面が位
置しているため、研磨パッドのドレッシング時に、窓部
表面に傷を生じない。さらに反応生成物の固着も防止で
きる。

【００１６】本発明の研磨装置は、被研磨材料の被研磨
面に研磨パッドを接触させて被研磨面を研磨し、被研磨
面に光を照射することで研磨終点を検出して研磨を終了
させる光学式の研磨終点検出を備えた研磨装置におい
て、前記研磨パッドは、前記研磨パッドの厚さ方向に貫
通する開口部と、前記開口部に埋め込まれた透光性材料
からなる窓部と、前記開口部から前記研磨パッドの周外
へつながるもので研磨パッドの研磨面側に形成された溝
とを備え、前記窓部の前記研磨面側の表面は前記研磨パ
ッドの厚さ方向でみて前記研磨面より前記研磨パッドの
内部側に形成されていて、前記溝の底部は、前記研磨面
側の前記窓部表面と同一高さに形成されている、もしく
は前記研磨パッドの厚さ方向で前記窓部表面より前記研
磨パッドの内部側に形成されているものからなり、前記
窓部に前記被研磨面の研磨終点を検出するための終点検
出光を透過させて研磨終点を検出するものである。

【００１７】上記研磨装置では、本発明の研磨パッドを
用いていることから、研磨パッド表面より開口部の窓部
上に落ちたスラリーは、研磨パッドの周外へつながる溝
を通って窓部上から研磨パッドの周外へ排出される。ま
た、窓部上の開口部内でスラリーが停滞することによる
終点検出光の減衰は起こらないので、光学式終点検出に
差し障りが生じるようなことは起こらない。さらに研磨
パッドの研磨面より研磨パッドの厚さ方向において研磨
パッドの内部側に窓部の表面が位置しているため、研磨
パッドのドレッシング時に、窓部表面に傷を生じない。
さらに反応生成物の固着も防止できる。

【００１８】本発明の研磨方法は、研磨材料の被研磨面
に研磨パッドを接触させて被研磨面を研磨し、被研磨面
に光を照射することで研磨終点を検出して研磨を終了さ
せる研磨方法において、前記研磨パッドには、前記研磨
パッドの厚さ方向に貫通する開口部と、前記開口部に埋
め込まれた透光性材料からなる窓部と、前記開口部から
前記研磨パッドの周外へつながるもので研磨パッドの研
磨面側に形成された溝とを備え、前記窓部の前記研磨面
側の表面は前記研磨パッドの厚さ方向でみて前記研磨面
より前記研磨パッドの内部側に形成されていて、前記溝
の底部は、前記研磨面側の前記窓部表面と同一高さに形
成されている、もしくは前記研磨パッドの厚さ方向で前
記窓部表面より前記研磨パッドの内部側に形成されてい
るものを用い、前記窓部に前記被研磨面の研磨終点を検
出するための終点検出光を透過させて研磨終点を検出す
る。

【００１９】上記研磨方法では、本発明の研磨パッドを
用いて被研磨物を研磨することから、研磨パッド表面よ
り開口部の窓部上に落ちたスラリーは、研磨パッドの周
外へつながる溝を通って窓部上から研磨パッドの周外へ
排出される。よって、窓部上の開口部内でスラリーが停
滞することによる終点検出光の減衰は起こらないので、
光学式終点検出に差し障りが生じるようなことは起こら
ないため、正確な終点検出が可能になり、高精度な研磨
が実現できる。また研磨パッドの研磨面より研磨パッド
の厚さ方向において研磨パッドの内部側に窓部の表面が
位置しているため、研磨パッドのドレッシング時に、窓
部表面に傷を生じない。さらに反応生成物の固着も防止
できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の研磨パッドに係る第１実
施の形態を、図１の（１）平面図および（２）Ａ−Ａ’
線断面図によって説明する。

【００２１】図１に示すように、研磨パッド１には、終
点検出用の光を通過させるためのもので研磨パッド１の
厚さ方向に貫通する開口部１１として、例えば開口形状
が長方形のものが形成されている。この開口部１１に
は、例えば終点検出光を透過する材料、例えば光透過性
の樹脂やガラスからなる窓部１２が埋め込まれている。
また開口部１１には、研磨面１ｓ側に研磨パッド１の周
外につながる溝１３が、例えば開口部１１の幅ｗと同等
の幅で直線状に形成されている。研磨面１Ｓ側の窓部表
面１２ｓは、研磨パッド１の厚さ方向でみて研磨面１ｓ
より研磨パッド１の内側に形成されている。また、溝１
３の底部１３ｂは窓部表面１２ｓと同一高さにあっても
よく、もしくは図示したように研磨パッド１の厚さ方向
でみて溝１３の底部１３ｂは窓部表面１２ｓより研磨パ
ッド１の内部側に形成されていてもよい。

【００２２】具体的には、上記研磨パッド１には、一例
としてポリウレタン製の厚さ１．２ｍｍの単層のものを
用いた。上記開口部１１は、例えば２ｃｍ×５ｃｍに形
成されている。上記窓部１２は、検出光を透過する材料
として、例えばポリウレタンで形成されている。また窓
部１２の表面１２ｓは研磨面１ｓよりも例えばｄｗ＝
０．３ｍｍ〜１．０ｍｍ程度低く形成され、また上記溝
１３の深さ（研磨面１ｓからの深さ）ｄｔは０．３ｍｍ
〜１．０ｍｍ程度に形成されている。

【００２３】上記研磨パッド１では、研磨パッド１の厚
さ方向でみて研磨面１ｓより研磨パッド１の内部側に、
すなわち研磨面１ｓよりも低く、研磨面１ｓ側の窓部表
面１２ｓが配置されていることから、ドレッシング時に
窓部１２が傷つくことが防止される。また、反応生成物
の固着も防止される。しかも開口部１１から研磨パッド
１の周外へつながるもので研磨面１ｓ側に溝１３が形成
されていることから、研磨面１ｓより窓部１２上に落ち
たスラリー（図示せず）は、研磨パッド１の周外へつな
がる溝１３を通って窓部１２上から研磨パッド１の周外
へ排出される。また、研磨面１ｓを基準にして、溝１３
の底部１３ｂが窓部表面１２ｓと同等の高さ、もしくは
窓部表面１２ｓよりも低い位置に形成されていることか
ら、スラリーは窓部１２上の開口部１１より溝１３へ円
滑に流れる。したがって、窓部１２上の開口部１１内で
スラリーによる光学式終点検出に差し障りが生じるよう
な終点検出光の減衰は起こらない。よって、終点検出を
正確に行うことが可能になる。

【００２４】また、上記開口部１１には窓部１２が形成
されているため、窓が無く開口部のみを設けた研磨パッ
ドに比べ次のような利点がある。窓が無く開口部のみを
設けた研磨パッドでは、研磨定盤（図示せず）との間に
両面テープ（図示せず）が無い場合あるいは両面テープ
はあるが開口部に両面テープが無い場合には、研磨定盤
上に形成されている検出光の射出、入射用の窓（以下定
盤窓という）が開口部に露出することになる。しかしな
がら開口部に窓を有している研磨パッドの場合は、定盤
窓が研磨パッド１で密閉された状態になる。そのため、
定盤窓内にスラリーあるいは水がしみこまないように、
定盤窓のシールを行う必要がない。また、定盤窓を耐薬
品製の材料で形成する必要がない。さらに定盤窓がスラ
リーによって汚れることがないので、定盤窓の清掃によ
る装置のダウンタイムを無くすことができる。

【００２５】また、研磨パッド１と研磨定盤との間に両
面テープがある場合で開口部１１の下に両面テープを残
した場合には、開口部に窓が無ければ、両面テープの粘
着面が出ることになる。しかしながら、開口部１１周囲
は研磨パッド１の裏面で密閉された状態になるので、両
面テープの粘着面がスラリーと接触することはない。そ
のため、両面テープの粘着面がスラリーと反応すること
により、スラリーを変質させてしまうこともない。ま
た、両面テープの粘着面にスラリーの粒子が捕まえられ
ることもない。したがって、両面テープ上での光量低下
は発生せず、また研磨パッドの短命化が防止できる。

【００２６】また、本発明の研磨パッドは単層の研磨パ
ッドに限定するものでは無く、下層に軟らかい研磨パッ
ドを積層したようなものであっても有効である。積層の
研磨パッドを使用する場合においては、研磨パッド下層
が実質的に終点検出に必要な波長の光を透過するような
材質であれば、研磨パッド上層のみに開口部および溝を
設けたものであってもよい。

【００２７】次に、本発明の研磨パッドに係る第２実施
の形態を、図２の（１）平面図および（２）Ｂ−Ｂ’線
断面図によって説明する。

【００２８】図２に示すように、研磨パッド２は、前記
図１によって説明した研磨パッド１において、溝１３が
異なる。すなわち、溝１３の幅ｗ２を、開口部１１の幅
ｗ１よりも狭くかつ直線状に形成したものである。その
他の構成、すなわち開口部１１、窓部１２等の構成は、
前記図１によって説明した研磨パッド１と同様である。
これにより、第１実施の形態で説明した研磨パッド１と
同様な作用、効果を得るとともに、研磨パッド１よりは
溝の占有面積が少なくなるので、研磨に寄与する研磨面
２ｓの面積が大きくなる利点がある。

【００２９】次に、本発明の研磨パッドに係る第３実施
の形態を、図３の（１）平面図および（２）Ｃ−Ｃ’線
断面図によって説明する。

【００３０】図３に示すように、研磨パッド３は、前記
図１によって説明した研磨パッド１において、溝１３が
異なる。すなわち、溝１３が、例えば開口部１１の幅ｗ
１より狭い幅ｗ２でかつ開口部１１の長手方向に対して
角度をつけて形成されている。ここでは溝１３は曲線状
に形成されている。その他の構成、すなわち開口部１
１、窓部１２等の構成は、前記図１によって説明した研
磨パッド１と同様である。これにより、第１実施の形態
で説明した研磨パッド１と同様な作用、効果を得るとと
もに、第１実施の形態で説明した研磨パッド１よりは研
磨に寄与する研磨パッドの面積がやや少なくはなるが、
スラリーの排出はより円滑に行えるようになる。なお、
研磨するときの研磨パッド３の回動方向は矢印方向であ
る。

【００３１】また、上記図３に示す研磨パッド３におい
て、開口部１１の幅ｗ１と溝１３の幅ｗ２とを同等の幅
に形成してもよい。これにより、第３実施の形態で説明
した研磨パッド３よりは研磨に寄与する研磨パッドの面
積がやや少なくはなるが、スラリーの排出はより円滑に
行えるようになる。

【００３２】次に、本発明の研磨パッドに係る第４実施
の形態を、図４の（１）平面図および（２）Ｄ−Ｄ’線
断面図によって説明する。

【００３３】図４に示すように、研磨パッド４は、前記
図１によって説明した研磨パッド１において、溝１３が
異なる。すなわち、溝底部１３ｂと研磨面４ｓ側の窓部
表面１２ｓとを同一高さに形成したものである。その他
の構成、すなわち開口部１１、窓部１２等の構成は、前
記図１によって説明した研磨パッド１と同様である。

【００３４】次に、本発明の研磨パッドに係る第５実施
の形態を、図５の（１）平面図および（２）Ｅ−Ｅ’線
断面図によって説明する。

【００３５】図５に示すように、研磨パッド５は、前記
図１によって説明した研磨パッド１において、溝１３が
異なる。すなわち、溝１３を研磨パッド５の厚さ方向に
貫通するように形成したものである。その他の構成、す
なわち開口部１１、窓部１２等の構成は、前記図１によ
って説明した研磨パッド１と同様である。

【００３６】上記第５実施の形態のように溝１３が形成
される場合、研磨パッドの研磨面側にのみ溝を形成する
よりも製造しやすいため、製造コスト面で有利になる。
なお、溝１３低部に露出される部分の研磨定盤は汚れる
が、その部分が直接研磨に作用するわけではなく、ま
た、光を透過する必要が無い部分でもあるから、不利益
は少ない。

【００３７】次に、本発明の研磨パッドに係る第６実施
の形態を、図６の（１）平面図および（２）Ｆ−Ｆ’線
断面図によって説明する。

【００３８】図６に示すように、研磨パッド６には、終
点検出用の光を通過させるためのもので研磨パッド６の
厚さ方向に貫通する開口部１１として、例えば開口形状
が長方形のものが形成されている。この開口部１１に
は、例えば終点検出光を透過する材料、例えば光透過性
の樹脂やガラスからなる窓部１２が埋め込まれている。
また、研磨面６ｓ側の開口部１１の周囲に溝６４が形成
されていて、この溝６４に連続して研磨パッド６の周外
につながる溝６３が形成されている。また上記窓部１２
の研磨面６Ｓ側の表面１２ｓは研磨パッド６の厚さ方向
でみて研磨面６ｓより研磨パッド６の内側に形成されて
いる。また、溝６３、６４の底部６３ｂ、６４ｂと窓部
表面１２ｓとは同一高さにあってもよく、もしくは図示
したように研磨パッド６の厚さ方向でみて溝６３、６４
の底部６３ｂ、６４ｂは窓部表面１２ｓより研磨パッド
６の内部側に形成されていてもよい。

【００３９】上記構成の研磨パッド６では、窓部１２の
周囲に溝６４が形成されていることから、窓部１２上の
スラリーは溝６４および溝６３を通って研磨パッド６の
外部に排出される。特に、開口部内に研磨面よりも低く
形成されている窓部の角部上にはスラリーが残りやすい
が、この構成では、スラリーは窓部表面１２よりも低く
形成されている溝６４に流れるため、窓部表面１２ｓ上
にスラリーが残ることはない。

【００４０】次に、本発明の研磨パッドに係る第７実施
の形態を、図７の（１）平面図および（２）Ｇ−Ｇ’線
断面図によって説明する。

【００４１】図７に示すように、研磨パッド７は、前記
図１によって説明した研磨パッド１において、窓部１２
が異なる。すなわち、窓部１２を開口部１１よりも大き
く形成したものである。その他の構成、すなわち開口部
１１、溝１３等の構成は、前記図１によって説明した研
磨パッド１と同様である。これにより、窓部１２の形成
が容易になる。

【００４２】次に、上記研磨パッド７の製造方法を図８
の製造工程図によって説明する。

【００４３】図８の（１）に示すように、研磨パッド７
の研磨面７ｓ側に溝１３を形成する。

【００４４】次いで、図８の（２）に示すように、上記
研磨パッド７の研磨面７ｓとは反対側の面７ｂに窓部を
形成するための穴１５を形成する。その際、穴１５は上
記溝１３に達するように形成される。すなわち、穴１５
の底部１５ｂは、溝１３の底部１３ｂよりも研磨面７ｓ
側になるように形成する。もしくは、穴１５の底部１５
ｂと溝１３の底部１３ｂと同等の高さに形成してもよ
い。

【００４５】その後、図８の（３）に示すように、穴１
５に透光性の窓部材料を接着して窓部１２を形成する。
その際、図示したように、窓部表面（研磨面７ｓ側）１
２ｓが溝１３の底部１３よりも高くなるように窓部１２
を形成する。もしくは、窓部表面（研磨面７ｓ側）１２
ｓが溝１３の底部１３ｂと同等の高さになるように、窓
部１２を形成する。

【００４６】次に、本発明の研磨パッドに係る第８実施
の形態を、図９の（１）平面図および（２）Ｈ−Ｈ’線
断面図によって説明する。

【００４７】図９に示すように、研磨パッド８は、矩形
（図面では長方形）のものであり、研磨パッド８の厚さ
方向に貫通する開口部１１として、例えば開口形状が長
方形のものが形成されている。この開口部１１には、研
磨パッド８の研磨面８ｓ側に研磨パッド８の周外につな
がる溝８３が、例えば開口部１１の幅ｗ１より狭い幅ｗ
２でかつ開口部１１の長手方向に対して角度をつけて形
成されている。ここでは溝８３は直線状に形成されてい
る。これにより、スラリーの排出がより円滑に行えるよ
うになる。なお、研磨するときの研磨パッド８の移動方
向は矢印方向である。

【００４８】上記研磨パッド８において、溝８３は、前
記第３実施の形態で説明した溝１１のように曲線状に形
成されたものであってもよい。また、溝１３の幅ｗ２は
開口部１１の幅ｗ１と同等の幅に形成されていてもよ
い。

【００４９】次に、本発明の研磨パッドに係る第９実施
の形態を、図１０の平面図によって説明する。

【００５０】図１０に示すように、研磨パッド９には、
研磨パッド９の厚さ方向に貫通する複数の開口部９１と
して、例えば３つの円形状の開口部が形成されている。
開口部９１の形成数は、３つに限定されることは無く２
つであってもよく４つ以上であってもよい。

【００５１】上記各開口部９１には、研磨パッド９の研
磨面９ｓ側に研磨パッド９の周外につながる溝９３が、
例えば開口部９１の直径ｄより狭い幅ｗでかつ研磨パッ
ド９の外周の接線方向に対して角度をつけて形成されて
いる。ここでは溝９３は直線状に形成されているが、曲
線状に形成されていてもよい。また溝９３は開口部９１
の直径と同等なる幅で形成されていてもよい。これによ
り、スラリーの排出がより円滑に行えるようになる。な
お、研磨するときの研磨パッド９の移動方向は矢印方向
である。

【００５２】次に、本発明の研磨パッドに係る第１０実
施の形態を、図１１の平面図によって説明する。

【００５３】図１１に示すように、研磨パッド１０に
は、研磨パッド１０の厚さ方向に貫通する複数の開口部
１１として、例えば３つの矩形形状の開口部１１ａ、１
１ｂ、１１ｃが形成されている。開口部１１の形成数
は、３つに限定されることは無く、２つであってもよ
く、４つ以上であってもよい。

【００５４】上記各開口部１１には、隣接する開口部１
１間を連通するもので研磨パッド１０の研磨面１０ｓ側
に溝１６（１６ａ、１６ｂ）が形成されている。この溝
１６は開口部１１の幅よりも狭い幅で形成されている。
また研磨パッド１０の最外周に位置する開口部１１（１
１ｃ）には、研磨パッド１０の研磨面１０ｓ側に研磨パ
ッド１０の周外につながる溝１３が、例えば開口部１１
の幅ｗ１より狭い幅ｗ２で形成されている。ここでは溝
１３、１６は直線状に形成されているが、曲線状に形成
されていてもよい。また溝１３は開口部１１の幅と同等
なる幅で形成されていてもよい。これにより、スラリー
の排出がより円滑に行えるようになる。

【００５５】上記各実施の形態における開口部は、矩形
状、円形状、多角形状、楕円形状等の種々の形状を採用
することができる。

【００５６】また、上記各実施の形態において、窓部１
２の研磨パッド外周側を低く形成してもよい。すなわ
ち、研磨パッドの外周側に向かうにしたがって窓部１２
上の開口部断面が大きくなるように窓部表面１２ｓに傾
斜をつけてもよい。また、溝１３、６３、９３のパッド
外周側を低くして形成してもよい。すなわち、研磨パッ
ドの外周側に向かうにしたがって溝断面が大きくなるよ
うに溝１３、６３、９３の底部１３ｂ、６３ｂ、９３ｂ
に傾斜をつけてもよい。

【００５７】上記のように窓部表面や溝底部に傾斜をつ
けることによって、少ない回転数でスラリーを研磨パッ
ド外へ排出することが可能になる。このことは、いわゆ
る低誘電率膜のような有機系の膜のように、酸化膜と比
較して柔らかい膜の研磨において、膜へのダメージが抑
えるため、低回転の研磨条件を用いることが可能にな
る。すなわち、スラリーの排出は、研磨パッドの回転に
よる遠心力によるところが大きいが、溝や窓部表面に傾
斜を形成したことによって、遠心力が十分に作用しない
場合（低速回転の場合）であっても、スラリーの排出が
円滑になる。

【００５８】例えば、窓部表面の傾きについては、５ｃ
ｍあたり高低差０．０５ｍｍでも効果があり、望ましく
は５ｃｍあたり０．２ｍｍ程度あれば十分である。ま
た、溝の傾きについては、５ｃｍあたり高低差０．０２
ｍｍでも効果があり、望ましくは０．１ｍｍ程度あれば
十分である。

【００５９】上記説明した本発明の各研磨パッドは、既
存の被研磨材料の被研磨面に研磨パッドを接触させて被
研磨面を研磨し、被研磨面に光を照射することで研磨終
点を検出する光学式研磨終点検出を備えた研磨装置にお
いて、従来から使用されている研磨パッドの代わりに備
えることができる。すなわち、研磨装置は、研磨定盤側
から射出され、被研磨面から反射される終点検出光を透
過することができるような位置に研磨パッドの窓部を合
わせて、研磨定盤に研磨パッドが設置されるものであ
る。

【００６０】このように、本発明の研磨パッドを備えた
研磨装置では、研磨パッド表面より開口部の窓部上に落
ちたスラリーは、研磨パッドの周外へつながる溝を通っ
て窓部上から研磨パッドの周外へ排出される。また、窓
部上の開口部内でスラリーが停滞することによる終点検
出光の減衰は起こらないので、光学式終点検出に差し障
りが生じるようなことは起こらない。さらに研磨パッド
の研磨面より研磨パッドの厚さ方向において研磨パッド
の内部側に窓部の表面が位置しているため、研磨パッド
のドレッシング時に、窓部表面に傷を生じない。よっ
て、研磨パッドの寿命を延ばすことができる。さらに反
応生成物の固着も防止できるので、ドレッシング時間が
短縮され、研磨装置における研磨パッドのメンテナンス
に関するスループットの向上が図れる。

【００６１】また、上記説明した本発明の研磨パッド
は、被研磨材料の被研磨面に研磨パッドを接触させて被
研磨面を研磨し、被研磨面に光を照射することで研磨終
点を検出する光学式研磨終点検出により研磨終点を検出
して研磨を終了させる研磨方法において、従来の研磨パ
ッドと同様に用いることができる。それによって、本発
明の研磨パッドの効果を引き出すことができる。

【００６２】すなわち、本発明の研磨パッドを用いた研
磨方法では、研磨パッド表面より開口部の窓部上に落ち
たスラリーは、研磨パッドの周外へつながる溝を通って
窓部上から研磨パッドの周外へ排出される。よって、窓
部上の開口部内でスラリーが停滞することによる終点検
出光の減衰は起こらないので、光学式終点検出に差し障
りが生じるようなことは起こらないため、正確な研磨終
点の検出が可能になる。また研磨パッドの研磨面より研
磨パッドの厚さ方向において研磨パッドの内部側に窓部
の表面が位置しているため、研磨パッドのドレッシング
時に、窓部表面に傷を生じない。よって、研磨パッドの
寿命を延ばすことができる。さらに反応生成物の固着も
防止できるので、ドレッシング時間が短縮され、研磨ス
ループットの向上が図れる。

【００６３】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の研磨パッ
ドによれば、研磨パッドの厚さ方向でみて研磨面より研
磨パッドの内側に研磨面側の窓部表面が配置され、しか
も開口部から研磨パッドの周外へつながるもので研磨パ
ッドの研磨面側に溝が形成されているので、研磨パッド
表面上のスラリーは窓部上から溝を通って研磨パッドの
周外へ円滑に排出できる。また、溝の底部が研磨面側の
窓部表面と同等の高さ、もしくは研磨面側の窓部表面よ
りも低い位置に形成されているので、スラリーを開口部
より溝へ円滑に流すことができる。しかも、研磨面より
窓部表面が低い位置になっているため、研磨パッドのド
レッシング時に、窓部表面がドレッシング砥石によって
傷つくことがない。さらに反応生成物の固着も防止でき
る。したがって、スラリーによる光の減衰が少ない研磨
パッドを提供できる。

【００６４】また、本発明の研磨パッドは、研磨装置の
研磨定盤に貼りつけた場合に、研磨パッドと開口部を塞
ぐ窓部とによって研磨定盤の定盤窓が保護されるので、
研磨速度の向上やディッシング抑制のためにスラリーが
改善されて、さらに複雑な反応を用いることになって
も、スラリーの調合の自由度を高めることができる。

【００６５】本発明の研磨装置によれば、本発明の研磨
パッドを用いていることから、研磨パッド表面より開口
部の窓部上に落ちたスラリーは、研磨パッドの周外へつ
ながる溝を通って窓部上から研磨パッドの周外へ排出で
きる。それによって、窓部上の開口部内でスラリーが停
滞することによる終点検出光の減衰は起こらないので、
光学式終点検出に差し障りが生じるようなことは起こら
ない。よって、高精度な研磨を実現することができる。
しかも、研磨面より窓部表面が低い位置になっているた
め、研磨パッドのドレッシング時に、窓部表面がドレッ
シング砥石によって傷つくことがない。さらに反応生成
物の固着も防止できる。したがって、スラリーによる光
の減衰が少ない研磨パッドであるため、研磨終点の検出
が正確にできる研磨装置が実現できる。

【００６６】上記研磨方法では、本発明の研磨パッドを
用いて被研磨物を研磨することから、研磨パッド表面よ
り開口部の窓部上に落ちたスラリーは、研磨パッドの周
外へつながる溝を通って窓部上から研磨パッドの周外へ
排出される。よって、窓部上の開口部内でスラリーが停
滞することによる終点検出光の減衰は起こらないので、
光学式終点検出に差し障りが生じるようなことは起こら
ないため、正確な終点検出が可能になり、高精度な研磨
が実現できる。また研磨パッドの研磨面より研磨パッド
の厚さ方向において研磨パッドの内部側に窓部の表面が
位置しているため、研磨パッドのドレッシング時に、窓
部表面に傷を生じない。さらに反応生成物の固着も防止
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の研磨パッドに係る第１実施の形態を示
す平面図およびＡ−Ａ’線断面図である。

【図２】本発明の研磨パッドに係る第２実施の形態を示
す平面図およびＢ−Ｂ’線断面図である。

【図３】本発明の研磨パッドに係る第３実施の形態を示
す平面図およびＣ−Ｃ’線断面図である。

【図４】本発明の研磨パッドに係る第４実施の形態を示
す平面図およびＤ−Ｄ’線断面図である。

【図５】本発明の研磨パッドに係る第５実施の形態を示
す平面図およびＥ−Ｅ’線断面図である。

【図６】本発明の研磨パッドに係る第６実施の形態を示
す平面図およびＦ−Ｆ’線断面図である。

【図７】本発明の研磨パッドに係る第７実施の形態を示
す平面図およびＧ−Ｇ’線断面図である。

【図８】第７実施の形態の製造方法を示す製造工程断面
図である。

【図９】本発明の研磨パッドに係る第８実施の形態を示
す平面図およびＨ−Ｈ’線断面図である。

【図１０】本発明の研磨パッドに係る第９実施の形態を
示す平面図である。

【図１１】本発明の研磨パッドに係る第１０実施の形態
を示す平面図である。

【図１２】従来の技術に係わる研磨パッドを示す平面図
およびＸ−Ｘ’線断面図である。

【符号の説明】

１…研磨パッド、１１…開口部、１２…窓部、１３…溝

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被研磨物を研磨する研磨パッドにおい
   て、 前記研磨パッドの厚さ方向に貫通する開口部と、 前記開口部に埋め込まれた透光性材料からなる窓部と、 前記開口部から前記研磨パッドの周外へつながるもので
   研磨パッドの研磨面側に形成された溝とを備え、 前記窓部の前記研磨面側の表面は前記研磨パッドの厚さ
   方向でみて前記研磨面より前記研磨パッドの内部側に形
   成されていて、 前記溝の底部は、前記研磨面側の前記窓部表面と同一高
   さに形成されている、もしくは前記研磨パッドの厚さ方
   向で前記窓部表面より前記研磨パッドの内部側に形成さ
   れていることを特徴とする研磨パッド。
2. 【請求項２】 前記溝は前記窓部の周囲にも形成されて
   いることを特徴とする請求項１記載の研磨パッド。
3. 【請求項３】 前記開口部は複数設けられ、 前記開口部のそれぞれに対応して前記窓部が埋め込ま
   れ、 前記開口部のそれぞれに対応して前記溝が形成されてい
   ることを特徴とする請求項１記載の研磨パッド。
4. 【請求項４】 前記開口部は複数設けられ、 前記開口部のそれぞれに対応して前記窓部が埋め込ま
   れ、 前記各開口部は前記研磨パッドの研磨面側に形成された
   連通溝によって連通され、 前記溝は最外部の開口部に連続して形成されていること
   を特徴とする請求項１記載の研磨パッド。
5. 【請求項５】 被研磨材料の被研磨面に研磨パッドを接
   触させて被研磨面を研磨し、被研磨面に光を照射するこ
   とで研磨終点を検出して研磨を終了させる研磨装置にお
   いて、 前記研磨パッドは、 前記研磨パッドの厚さ方向に貫通する開口部と、 前記開口部に埋め込まれた透光性材料からなる窓部と、 前記開口部から前記研磨パッドの周外へつながるもので
   研磨パッドの研磨面側に形成された溝とを備え、 前記窓部の前記研磨面側の表面は前記研磨パッドの厚さ
   方向でみて前記研磨面より前記研磨パッドの内部側に形
   成されていて、 前記溝の底部は、前記研磨面側の前記窓部表面と同一高
   さに形成されている、もしくは前記研磨パッドの厚さ方
   向で前記窓部表面より前記研磨パッドの内部側に形成さ
   れているものからなり、 前記被研磨面の研磨終点を検出するための終点検出光を
   透過させる位置に前記窓部を合わせて前記研磨パッドが
   設置されることを特徴とする研磨装置。
6. 【請求項６】 被研磨材料の被研磨面に研磨パッドを接
   触させて被研磨面を研磨し、被研磨面に終点検出光を照
   射することで研磨終点を検出して研磨を終了させる研磨
   方法において、 前記研磨パッドには、 前記研磨パッドの厚さ方向に貫通する開口部と、 前記開口部に埋め込まれた透光性材料からなる窓部と、 前記開口部から前記研磨パッドの周外へつながるもので
   研磨パッドの研磨面側に形成された溝とを備え、 前記窓部の前記研磨面側の表面は前記研磨パッドの厚さ
   方向でみて前記研磨面より前記研磨パッドの内部側に形
   成されていて、 前記溝の底部は、前記研磨面側の前記窓部表面と同一高
   さに形成されている、もしくは前記研磨パッドの厚さ方
   向で前記窓部表面より前記研磨パッドの内部側に形成さ
   れているものを用い、 前記被研磨面の研磨終点を検出するための終点検出光を
   前記窓部に透過させて研磨終点を検出することを特徴と
   する研磨方法。