JP2004063482A

JP2004063482A - 研磨装置並びに研磨パッドの処理方法

Info

Publication number: JP2004063482A
Application number: JP2002215346A
Authority: JP
Inventors: Takashi Fujita; 藤田　隆; Osamu Kinoshita; 木下　修
Original assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date: 2002-07-24
Filing date: 2002-07-24
Publication date: 2004-02-26

Abstract

【課題】効率良く短時間且つ低コストにてパッドの立ち上げを行うことが可能な研磨装置並びに研摩パッドの処理方法を提供する。
【解決手段】研摩パッドの研摩面全面を押圧して研摩パッドの圧縮率又は圧縮弾性率を調節する専用の押圧手段（加圧プレート１５８、プレスローラ１６０等）を備え、物理的に研摩パッドの立ち上げ処理を実施するようにした。
【選択図】　　　　図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は研磨装置並びに研磨パッドの処理方法に関し、　特に研磨パッドを用いてウェーハを化学的機械研磨（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ　）する研磨装置並びにその研磨パッドの処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から半導体デバイスウェーハの一連の研磨工程において、研磨パッドを新品のものに交換した場合や、研磨パッドの研磨性能が低下してきた場合には、研磨パッドの研磨面に対してドレッシングを行って研磨パッドの目立て処理を行い、研磨性能の向上、又は研磨性能の再生を図っている。この目立て処理を含む一連の研磨パッドの性能向上処理や研磨パッドの再生処理を一般にパッドコンディショニングといい、特に新品の研磨パッドに対して行う処理を「パッド立ち上げ処理」と呼んでいる。なお、研磨パッドの目立て処理に用いるパッドドレッサーには、通常ダイヤモンドがＮｉメッキにより電着された研削ホイールなどが使用され、このようなドレッサーが特開平１０−１５８１９号の公報に示されている。
【０００３】
上記のパッド立ち上げ処理は、従来図１１に示すような作業手順で実施していた。
【０００４】
図１１に、従来のパッド立ち上げ処理の作業手順を示す。
【０００５】
新品の研磨パッドを研磨定盤に張りつけて研磨加工を開始する際には、成形加工後の研磨パッドの研磨性能を向上させるために、研磨パッドを研磨定盤に張りつけた後に研磨パッドの立ち上げ処理を行う。この場合に作業者は、先ずステップＳ２００「パッド貼りつけ」（以降Ｓ２００のように省略して記載する）にて研磨パッドを研磨定盤に貼る作業を行う。
【０００６】
次に作業者は目立て作業の準備を開始し、Ｓ２０２「純水を供給しながらドレッシング（５分間）」にて、純水、若しくはスラリーを供給して研磨パッド表面に対してドレッサー（研削ホイール）を押圧しながらスキャンして、研磨パッド表面を微小量削り取ることで研磨パッドの目立て作業を行う。
【０００７】
ドレッシングが終了すると、次のＳ２０４「パッド立ち上げ研磨（ダミーウェハ１０枚）」の作業を実施する。この工程では、たとえばダミーウェーハを１０枚程使用して、必要に応じてドレッシングをしながら同時にスラリーを供給し、ダミーのウェーハを研磨して研磨パッドの研磨性能を向上する作業を行う。なおＳ２０４では、研磨パッドの材質によってはドレッシングを実施せずにダミーウェーハの研磨のみを実施している。
【０００８】
図１２に、研磨装置におけるウェーハ処理枚数（ウェーハ研磨枚数）と研磨レート及び、ウェーハ処理枚数とウェーハ表面の不均一性（ウェーハ面内における研磨レートの不均一性）の関係を示す。
【０００９】
同図に示すように、研磨レートＧＲ（Å／ｍｉｎ）以上がウェーハの研磨に必要な研磨レートであって、許容されるウェーハ表面の不均一性が３％であるとする。Ｓ２０２のドレッシング処理直後には、研磨レートはＧＲ以下であるとともに、ウェーハ表面の不均一性も許容限度以上であるが、Ｓ２０４によるダミーウェーハの立ち上げ研磨処理を実施すると、徐徐に研磨レートが向上し、ウェーハ表面の不均一性も良好になる方向に推移する。そして、約１０枚のダミーウェーハに対してパッド立ち上げ研磨を実施すると、研磨パッドの研磨レートは許容研磨レートＧＲ以上になる。また、ウェーハ表面の不均一性も向上して、許容値以下になり、製品のウェーハを研磨することが可能な状態になる。なお、以降製品のウェーハの研磨を開始してウェーハの処理枚数が許容処理枚数Ｗｎを超えると、研磨レートが悪化して許容研磨レートＧＲを下回るとともに、ウェーハ表面の不均一性も許容値を超える可能性が出てくる。
【００１０】
図１１に示すＳ２０４の処理工程が終了すると、次のＳ２０６「パッド立ち上がり確認研磨（ダミーウェハ４枚＋モニターウェハ１枚）」にて、研磨パッドの研磨性能が所定の性能を発揮している状態になったか否かの確認を行うための確認研磨を実施する。Ｓ２０６にて確認研磨を行った結果、研磨パッドの研磨性能が、所定の性能に達していない場合には、Ｓ２０２の作業又はＳ２０４の作業に戻り、再びパッドの立ち上げ処理を実施する。また、Ｓ２０６にて確認研磨を行った結果、研磨パッドの研磨性能が所定の性能を発揮していると判断した場合には、Ｓ２０８「ウェハ研磨」の処理に進み、製品ウェーハの研磨を実施する。そして、所定の時間又は所定枚数のウェーハを研磨した後に、Ｓ２１０「研磨パッド再生処理必要？」の判断にて、研磨パッドが所定の研磨性能を発揮しているか否かの判断に基づいて研磨パッドの再生処理を実施するか否かの判断を行う。
【００１１】
もしＳ２１０の判断にて、研磨パッドの研磨性能が所定の性能を維持しており、研磨パッドの再生処理が必要でないと判断した場合には、処理はＳ２０８に戻り、製品のウェーハの研磨を続行する。また、Ｓ２１０の判断にて、研磨パッドの研磨性能が所定の性能を維持しておらず、研磨パッドの再生処理が必要であると判断した場合には、処理はＳ２０２に戻り、研磨パッドの再生処理を行う。
【００１２】
また、研磨液に少なくとも１つの親水基を有する分子量１００以上の有機化合物を添加することにより、研磨中における被研磨膜の主面と研磨布の主面との間の平均的な間隔を研磨粒子の平均粒径より広く設定し、また研磨中における被研磨膜と研磨液との間の摩擦係数を研磨布と研磨液との間の摩擦係数よりも大きくなるようにして、凹凸を有するパターンウェーハ表面にディッシングを発生させることなく、所望の凸部形状のみを優先的に効率よく研磨し、表面が平坦になるとポリッシング速度が遅くなることによって、ディッシングの発生を防止しながら研磨終点でポリッシングを停止することが可能な半導体製造装置の製造方法が、特許第３２７８５３２号の公報に示されている。
【００１３】
当該半導体製造装置の製造方法では、基板上に形成され、凹凸を有する被研磨膜に、研磨粒子と表面活性剤を含む研磨剤を施す工程と、前記表面活性剤は、ＣＯＯＨ（カルボキシル基）及びＣＯＯＭ１（Ｍ１はカルボキシル基の水素原子と置換して塩を形成し得る原子又は官能基）からなる群より選ばれた少なくとも１つの親水機を有する有機化合物であることを特徴としている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
特許第３２７８５３２号の公報に示されている半導体製造装置の製造方法では、凹凸のあるウェーハの研磨被膜の表面を平坦にすることが可能であるものの、高粘度のポリカルボン酸アンモニウムを研磨液に添加することによって、特許第３２７８５３２号の公報の図５に示されるようにポリッシング速度（研磨レート）が減少してしまうという不具合を生じている。また、特許第３２７８５３２号の公報に示されているように、被研磨膜の表面が平坦になるにしたがってポリッシング速度が遅くなるという不具合を生じている。
【００１５】
図１１に示した、ドレッサーで研磨パッドの表面を荒らして目立て処理を行うという従来の研磨パッドの立ち上げ方法では、図１１に示すように多大なドレッシング時間を必要としている。例えばＳ２０２のドレッシング工程では、少なくとも５分程度のドレッシング時間を必要としている。
【００１６】
また次のＳ２０４の研磨作業では、最低でも１０枚程度のダミーウェーハを用いて、各ダミーウェーハ毎に各２分の研磨時間（ワークの移載時間を含めると合計３０分以上）の作業時間を必要としていた。したがって、研磨パッドのドレッシングと、研磨パッドの立ち上げ研磨と、研磨レートと研磨の均一性の確認と、製品の段取り等の時間を含めると、Ｓ２０２におけるドレッシング作業の開始から実際にＳ２０８にて製品のウェーハの研磨加工が可能になる迄に、最低でも１時間という長大な時間を必要としていた。近年では半導体部品の価格の競争が激化しているが、このようにウェーハの研磨加工を実施することができない時間が長く存在するために、製品となる半導体部品の競争力が価格面において低下するという不具合を生じている。
【００１７】
また、上述のようにパッド立ち上げに対して多大な時間が必要とされる他にも、従来の研磨パッドのドレッシング方法では以下の問題点が生じている。
【００１８】
最初に研磨パッドの表面を荒らすためにＳ２０２にてパッドドレッシングを行うとともに、必要に応じてＳ２０４にてドレッシングを実施しながらダミーウェーハの研磨処理を実施しているのであるが、このパッドドレッシングの際には、ある程度の所定の力でドレッサーを研磨パッドを押圧しながらドレッシングを実施する必要がある。この際、ドレッサー表面にあるダイヤモンド砥粒の摩耗が問題となる。パッドドレッシングを行うにつれてダイヤモンドの砥粒の形状が鈍化するために、パッドの表面を削り取る能力が減少してドレッシング能力が低下してくる。
【００１９】
このようにドレッサーのドレッシング能力が低下するとドレッサーの交換を行うのであるが、ドレッサーはたいへん高価な消耗品であるとともに、ドレッサーの交換に要する工数も多大に必要となるので、ドレッサーの交換は非常にコストがかかる作業となっている。したがって、研磨パッドに対してドレッシングを実施すると、ドレッサーのメンテナンスに多大な費用がかかるという不具合を生じていた。
【００２０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、従来多大な時間とコストを必要としていた研磨パッドドレッシングやダミーウェーハによる研磨を実施せずに、効率良く早期に且つ低コストにて所定の研磨レートや研磨均一性を得るためのパッドの立ち上げを行うことが可能な研磨装置並びに研磨パッドの処理方法を提供することを目的としている。
【００２１】
また本発明は、短時間で研磨パッドの圧縮率や圧縮弾性率を所望の値に調節することが可能な研磨装置並びに研磨パッドの処理方法を提供することを目的としている。
【００２２】
また本発明は、少ない抵抗力で短時間に研磨パッドの圧縮率や圧縮弾性率を所望の値に調節することが可能な研磨装置並びに研磨パッドの処理方法を提供することを目的としている。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、ウェーハを研磨パッドの研磨面に接触させてウェーハ表面を研磨する研磨装置において、研磨パッドの研磨面全面を一度に押圧して研磨パッドの圧縮率又は圧縮弾性率を調節する押圧手段を備えたことを特徴としている。
【００２４】
本発明によれば、研磨パッドの研磨面全面を一度に押圧して研磨パッドの圧縮率又は圧縮弾性率を調節する押圧手段を備えたので、短時間で研磨パッドの圧縮率や圧縮弾性率を所望の値に調節することが可能となる。
【００２５】
また、前記目的を達成するために請求項２に記載の発明は、ウェーハを研磨パッドの研磨面に接触させてウェーハ表面を研磨するとともに回動可能な研磨パッドを備えた研磨装置において、研磨パッドの研磨面を押圧するとともに、研磨パッドの回動とともに回転可能なプレスローラを備えたことを特徴としている。
【００２６】
本発明によれば、研磨パッドの研磨面を押圧するとともに、研磨パッドの回動とともに回転可能なプレスローラを備えたので、少ない抵抗力で短時間に研磨パッドの圧縮率や圧縮弾性率を所望の値に調節することが可能となる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係る研磨装置並びに研磨パッドの処理方法の好ましい実施の形態について詳説する。尚各図において、同一の部材については同一の番号又は記号を付している。
【００２８】
図１は、　本発明に係る研磨装置の一実施形態を示す平面図である。また図２は本発明に係る研磨装置の構成を表わすブロック図である。図１及び図２に示すように、本実施の形態のウェーハ研磨装置１０は、ウェーハ収納部２０、搬送手段１４、研磨手段１６、１６、１６、洗浄・乾燥手段１８、膜厚測定手段２９、記憶手段１１、研磨性能指標計算部１３、研磨状況判断部１５、研磨条件設定部１７、及び装置制御部１９で構成されている。
【００２９】
ウェーハ収納部２０は、製品用ウェーハ収納部２０Ａ、ダミーウェーハ収納部２０Ｂ、第１モニターウェーハ収納部２０Ｃ、第２モニターウェーハ収納部２０Ｄとからなり、各収納部にはカセット２４に格納されたウェーハＷが収納される。製品用ウェーハ収納部２０Ａは２個並んで設けられている。また第１モニターウェーハ収納部２０Ｃはカセット２４の下段を使用し、同じカセット２４の上段は第２モニターウェーハ収納部２０Ｄになっている。
【００３０】
搬送手段１４は、インデックス用ロボット２２とトランスファーロボット３０及び搬送ユニット３６Ａ、３６Ｂとから構成されている。インデックス用ロボット２２は、旋回自在かつ屈曲自在なアームを２本備えており、図１の矢印Ｙ方向に沿って移動自在に設けられている。このインデックス用ロボット２２は、各ウェーハ収納部に載置されたカセット２４から研磨対象のウェーハＷを取り出して膜厚測定手段２９及び受渡しポート２６、２８に搬送するとともに、洗浄が終了したウェーハＷを洗浄・乾燥手段１８から受け取ってカセット２４に格納する。トランスファーロボット３０は、屈曲自在かつ旋回自在なロード用アーム３０Ａとアンロード用アーム３０Ｂとを備えており、図１の矢印Ｘ方向に沿って移動自在に設けられている。ここで、ロード用アーム３０Ａは、研磨前のウェーハＷの搬送に使用され、その先端部に備えられた図示しないパッドで研磨前のウェーハＷを受渡しポート２６、２８から受け取り、搬送ユニット３６Ａ、３６Ｂに搬送する。一方、アンロード用アーム３０Ｂは、研磨後のウェーハＷの搬送に用いられ、その先端に備えられた図示しないパッドで研磨後のウェーハＷを搬送ユニット３６Ａ、３６Ｂから受け取り、洗浄・乾燥手段１８へと搬送する。搬送ユニット３６Ａ、３６Ｂは、どちらも図１の矢印Ｙ方向に沿って移動自在に設けられ、夫々受取り位置Ｓ_Ａ、Ｓ_Ｂと受渡し位置Ｔ_Ａ、Ｔ_Ｂの間を移動する。受取り位置Ｓ_Ａ、Ｓ_Ｂでトランスファーロボット３０のロード用アーム３０Ａから研磨対象のウェーハＷを受取り、受渡し位置Ｔ_Ａ、Ｔ_Ｂに移動して研磨ヘッド３８Ａ、３８Ｂに受け渡す。また研磨後のウェーハＷを受渡し位置Ｔ_Ａ、Ｔ_Ｂで受取り、受取り位置Ｓ_Ａ、Ｓ_Ｂに移動してトランスファーロボット３０のアンロード用アーム３０Ｂに受け渡す。この搬送ユニット３６Ａ、３６Ｂは夫々が別々の２個の受け台を持っており、この２個の受け台は研磨前のウェーハＷ用と研磨後のウェーハＷ用とに使い分けられる。洗浄・乾燥手段１８の隣にはアンロードカセット３２が設けられ、研磨後のウェーハを一時格納する場合に使用される。たとえば洗浄・乾燥手段１８の運転中止中に研磨後のウェーハＷがトランスファーロボット３０に搬送されて一時格納される。
【００３１】
研磨手段１６、１６、１６は、ウェーハの研磨を行い、図１に示すように、研磨定盤３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ、研磨ヘッド３８Ａ、３８Ｂ、スラリー供給ノズル３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃ等及びキャリア洗浄ユニット４０Ａ、４０Ｂを備えている。研磨定盤３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃは、円盤状に形成されており、３台が並列して配置されている。各研磨定盤３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃの上面には、それぞれ研磨パッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃが貼付されており、この研磨パッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃ上にスラリー供給ノズル３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃからスラリーが供給される。また、各研磨定盤３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃは、図示しないモータで駆動されて回動し、この回動する研磨定盤３４Ａ、３４Ｂ、３４ＣにウェーハＷが押し付けられることで、ウェーハＷが研磨される。
【００３２】
ここで、この３つの研磨定盤３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃのうち左右の研磨定盤３４Ａ、３４Ｂは第１の研磨対象膜の研磨に用いられ、中央の研磨定盤３４Ｃは第２の研磨対象膜の研磨に用いられる。両者の研磨においては、供給するスラリーの種類、研磨ヘッドの回動数や研磨定盤の回動数、また、研磨ヘッドの押付力や研磨パッドの材質等が変更されている。なお、この研磨定盤３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃの近傍には、それぞれドレッシング装置３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃが設けられている。ドレッシング装置３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃは、旋回自在なアームを備えており、このアームの先端に設けられたドレッサによって研磨定盤３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ上の研磨パッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃをドレッシングする。
【００３３】
研磨ヘッドは３８Ａ、３８Ｂと２台設置されており、それぞれ図１の矢印Ｘ方向に沿って移動自在に設けられている。
【００３４】
図３は研磨ヘッド３８Ａの全体構成を示し、図４は研磨ヘッド３８Ａの研磨形状制御手段３９の構成を示す縦断面図である。同図に示すように、研磨ヘッド３８Ａは、ヘッド本体４５、キャリア４６、リテーナーリング４８、薄膜部材４４、ヘッド本体４５とゴムシート６２Ａとからなるキャリア用エアバッグ６２、及びヘッド本体４５とゴムシート６３Ａとからなるリテーナーリング用エアバッグ６３で構成されている。研磨形状制御手段３９はキャリア４６に設けられた２つのエアー経路から構成されている。キャリア４６の下面には外周部にエアー噴出口４６Ａ、４６Ａ、…が、中央部にはエアー噴出口４６Ｂ、４６Ｂ、…が形成されており、エアー噴出口４６Ａ、４６Ａ、…はレギュレータ５６を経由してメインエアー経路５１に、エアー噴出口４６Ｂ、４６Ｂ、…はレギュレータ５７を経由してサブエアー経路５５に接続されている。サブエアー経路５５は切替バルブ５９によって正圧ライン５２とレギュレータ５８を経由した負圧ライン５３又は大気開放ライン５４とに接続換えされる。リテーナーリング４８はウェーハＷの径方向の動きを規制すると共に、研磨パッド３４ａ、３４ｂ、３４ｃを押圧してその表面を安定させる役目を果たしている。薄膜材料４４は、周縁部でリテーナーリング４８に保持されており、ウェーハＷに接触してキャリア４６からのエアー圧を伝達する。キャリア４６から噴射されたエアはキャリア４６とリテーナーリング４８との隙間４９から外部に排気される。メインエアー経路５１によるエアの圧力とサブエアー経路５５によるエアの圧力とを夫々調整することによって、ウェーハＷの研磨形状が制御される。
【００３５】
研磨形状制御手段３９を有する研磨ヘッド３８Ａは以上のように構成され、この研磨ヘッド３８Ａで保持したウェーハＷを研磨定盤３４Ａ上の研磨パッド３４ａに押し付けて、研磨定盤３４Ａと研磨ヘッド３８Ａとをそれぞれ回動させながら、研磨パッド３４ａ上にスラリーを供給することにより、ウェーハＷが研磨される。他方側の研磨ヘッド３８Ｂも同様に構成される。
【００３６】
また図１で示すように、研磨定盤３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃの間にはキャリア洗浄ユニット４０Ａ、４０Ｂが２台設置されており、それぞれ搬送ユニット３６Ａ、３６Ｂの所定の受渡位置Ｔ_Ａ、Ｔ_Ｂに配置されている。このキャリア洗浄ユニット４０Ａ、４０Ｂは、研磨終了後の研磨ヘッド３８Ａ、３８Ｂのキャリアを洗浄する。
【００３７】
洗浄・乾燥手段１８は、研磨が終了したウェーハＷを洗浄する。この洗浄・乾燥手段１８は、洗浄装置６８Ａと乾燥装置６８Ｂとを備えている。洗浄装置６８Ａは３個の洗浄槽を有し、粗洗浄、精洗浄及びリンスの順に用いられる。研磨手段１６、１６、１６で研磨されたウェーハＷは、トランスファーロボット３０によって洗浄・乾燥手段１８へと搬送され、この洗浄・乾燥手段１８の洗浄装置６８Ａで粗洗浄、精洗浄及びリンスされた後、乾燥装置６８Ｂで乾燥される。乾燥されたウェーハＷは、搬送手段１４のインデックス用ロボット２２によって乾燥装置６８Ｂから取り出され、ウェーハ収納部２０にセットされたカセット２４の所定の位置に格納される。
【００３８】
膜厚測定手段２９はウェーハＷのセンタリング機構と膜厚測定機とを有し、膜厚測定機は研磨対象膜が酸化膜の場合は、光干渉式の膜厚測定機等が用いられ、研磨対象膜がメタル膜の場合には４探針比抵抗測定器等が用いられる。
【００３９】
図２に示すように、記憶手段１１は膜厚測定手段２９で測定したウェーハＷの膜厚データを記憶し、研磨性能指標計算部１３では前記膜厚データや研磨に要した加工時間等から研磨均一性、研磨レート、研磨形状等の研磨性能指標を演算する手段を有している。研磨状況判断部１５では、研磨性能指標計算部１３によって求められた研磨均一性、研磨レート、研磨形状等の研磨性能指標から製品用ウェーハの研磨を行うかモニターウェーハによるモニター研磨を行うかを判断する手段を有している。また研磨条件設定部１７では研磨性能指標計算部１３によって求められた研磨均一性、研磨レート、研磨形状等の研磨性能指標から、研磨条件や研磨形状制御パラメータの設定を行う。装置制御部１９は前述の各部における判断信号や、設定信号を受けて装置の動きを制御するコントローラであり、表示手段１９Ａは研磨性能指標や研磨条件等を表示するディスプレイである。
【００４０】
以上のように構成されたウェーハ研磨装置１０では、次のようにウェーハを処理する。
【００４１】
先ず、カセット２４に格納されたウェーハＷがインデックス用ロボット２２によって取り出され、膜厚測定手段２９に搬送される。そして、この膜厚測定手段２９でセンタリングと必要に応じて膜厚測定が行われる。センタリングされたウェーハＷはインデックス用ロボット２２によって取り出され受渡しポート２６又は２８に載置される。次にトランスファーロボット３０のロード用アーム３０Ａによって受渡しポート２６又は２８から取り出され、搬送ユニット３６Ａへと搬送される。搬送ユニット３６Ａでは、あらかじめロード用受け台が所定の受取位置Ｓ_Ａに待機しており、この受取位置Ｓ_Ａに位置したロード用受け台にロード用アーム３０ＡからウェーハＷが受け渡される。ウェーハＷが受け渡されたロード用受け台は、前進して所定の受渡位置Ｔ_Ａへと移動する。この受渡位置Ｔ_Ａの上方には、あらかじめ研磨ヘッド３８Ａが待機しており、この研磨ヘッド３８Ａにロード用受け台からウェーハＷが受け渡される。
【００４２】
ウェーハＷを受取った研磨ヘッド３８Ａは、そのウェーハＷをキャリア４６で吸着保持して、所定の研磨位置Ｐ_Ａへと移動する。そして、その位置で吸着を解除して、ウェーハＷを研磨パッド３４ａ上に載置してウェーハＷを研磨する。研磨は、ウェーハＷをキャリア４６で研磨パッド３４ａに押し付けながら、研磨定盤３４Ａと研磨ヘッド３８Ａの双方を回動させ、その回動する研磨パッド３４ａ上にスラリー供給ノズル３７Ａからスラリーを供給して第１の研磨対象膜を研磨する。
【００４３】
研磨終了後のウェーハＷは、再びキャリア４６に吸着保持されて研磨定盤３４Ａ上から回収される。この後、第２の研磨対象膜を研磨する場合には、研磨ヘッド３８Ａは、そのまま中央の研磨定盤３４Ｃ上の研磨位置Ｐ_Ｃへと移動する。そして、その中央の研磨定盤３４Ｃで研磨特性を変えて第２の研磨対象膜の研磨を行う。一方、第１の研磨対象膜だけで研磨を終える場合は、研磨ヘッド３８Ａは所定の受渡位置Ｔ_Ａに移動する。そして、その受渡位置Ｔ_Ａにあらかじめ位置した搬送ユニット３６Ａのアンロード受け台にウェーハＷを受け渡す。
【００４４】
なお、中央の研磨定盤３４Ｃで第２の研磨対象膜の研磨を行った場合も、研磨終了後は、研磨ヘッド３８Ａが研磨位置Ｐ_Ｃから受渡位置Ｔ_Ａへと移動してアンロード受け台にウェーハＷを受け渡す。
【００４５】
受渡位置Ｔ_Ａで研磨後のウェーハＷが受け渡された搬送ユニット３６Ａのアンロード受け台は、後退して所定の受取位置Ｓ_Ａへと移動する。そして、この受取位置Ｓ_Ａに位置したアンロード受け台からトランスファーロボット３０のアンロード用アーム３０ＢによってウェーハＷが取り出され、洗浄・乾燥手段１８へと搬送される。
【００４６】
洗浄・乾燥手段１８に搬送されたウェーハＷは、洗浄装置６８Ａで粗洗浄、精洗浄及びリンスされたのち、乾燥装置６８Ｂで乾燥される。そして、乾燥装置６８Ｂで乾燥されたウェーハＷは、搬送手段１４のインデックス用ロボット２２によって乾燥装置６８Ｂから取り出され、必要に応じて膜厚測定手段２９に搬送され、膜厚が測定された後再びインデックス用ロボット２２によってウェーハ収納部２０にセットされたカセット２４の所定の位置に格納される。
【００４７】
以上一連の工程を経て一枚のウェーハＷの研磨が終了する。このようなウェーハＷの加工を実施してウェーハＷの研磨処理枚数が許容処理枚数Ｗｎを超えると、研磨レートが悪化して許容研磨レートＧＲを下回るとともに、ウェーハ表面の不均一性も許容値を超える。この状態のままでは研磨効率が悪化するとともに、ウェーハ表面の不均一性が許容限度を超えた不良品を生産することになるので、研磨性能が悪化した研磨パッド３４ａの立ち上げ処理（ここでは研磨パッド３４ａの再生処理又は研磨パッド３４ａの交換作業をいう。）を実施して、研磨性能の回復を図る。
【００４８】
従来は、研磨パッド３４ａの再生作業や交換作業において、図１１に示す研磨パッドの立ち上げ処理を実施していた。図１１に示す研磨パッドの立ち上げ処理を実施すると、ドレッシング装置のドレッサーに電着されているダイヤモンドが研磨パッド表面を引っ掻くように削って、研磨パッド表面に凹凸が形成される。するとこの凹凸の間に研磨砥粒や研磨剤を含むスラリーが滞在し易くなるという効果を生じている。したがって研磨加工時には、このように研磨パッド表面を荒らした状態でスラリーを供給しながら研磨を行うことで、パッド表層付近に多量に保持されているスラリーの働きによって所定の研磨レートが維持されるようになる。従来の研磨パッドの立ち上げ処理では、このように研磨パッド表層付近がある一定量のスラリーを含むようになった時点で研磨レートが安定し、パッド立ち上げ処理を終了する判断を下していた。
【００４９】
ところがこのようなパッド立ち上げ処理において、従来は以下のような問題を生じていた。上記のように、研磨パッドの表層付近がドレッシング処理によって細かな凹凸が多数発生し、結果的に研磨パッドの表面が親水化したようになって研磨レートが安定していたのであるが、ドレッサーで研磨パッド３４ａの表面を荒らす工程（図１１に示すＳ２０２）に加えてパッド立ち上げ研磨（図１１に示すＳ２０４」を行うという従来の方法では、多大なドレッシング時間を必要としていた。
【００５０】
このようにして時間をかけてドレッシングしてパッドの立ち上げ処理を終了した研磨パッドの表面は、確かに表面が荒らされているという点が認められるのであるが、ダイヤモンド砥粒を電着したパッドドレッサーを研磨パッドに擦りつけて研磨パッド表面を削り取りながらドレッシングすることによって、研磨パッドの表層付近が化学的に親水化処理されてスラリーが保持されやすくなっているという事実も認められる。そしてこの場合、どちらかと言えばパッド表面が親水化されたことによる加工性能の向上の効果の方が高いと考えられる。したがって、高価なパッドドレッサーを用いて長時間かけて研磨パッドのドレッシングを実施することによって研磨パッドの立ち上げ処理を実施するよりも、直接研磨パッド３４ａの表面を化学的に親水化処理した方が、効率良くパッドの立ち上げ処理が完了することになる。なお、十分に親水化処理された研磨パッド３４ａの表面は、十分にスラリーがしみ込んだ状態が観測される。
【００５１】
また、十分に親水化処理された研磨パッド３４ａの化学的な表面改質状態をＦＴ−ＩＲにて評価すると、研磨パッド３４ａの表面には親水性を高める官能基が現れていることが認められる。この親水性を高める官能基の働きによって、研磨パッド３４ａの表面にはスラリーが十分しみ込んだ状態となり、スラリーとともに研磨剤も保持されるので、効率良く早期に所定の研磨レートや研磨均一性を得ることが可能となる。
【００５２】
以下に研磨パッド３４ａに対して直接親水化処理を実施するパッドの立ち上げ処理について説明する。
【００５３】
図５に、研磨手段１６における研磨パッドの親水処理装置を示す。
【００５４】
同図に示すように研磨手段１６には、ドレッシング装置３５Ａと、ウェーハＷを保持する研磨ヘッド３８Ａと、親水化溶液を研磨パッド３４ａ上に供給する親水化溶液供給ノズル１５２と、純水を研磨パッド３４ａ上に供給する純水供給ノズル１５４と、前述したスラリー供給ノズル３７Ａとが設けられている。
【００５５】
親水化溶液を親水化溶液供給ノズル１５２から吐出させる親水化溶液供給手段には、親水化溶液を貯蔵する親水化溶液タンクと、親水化溶液を親水化溶液タンクからくみ上げて吐出する定量ポンプと、定量ポンプが吐出した親水化溶液を研磨パッドの研磨面に供給する親水化溶液供給ノズル１５２とを含む親水化溶液ライン（図示せず）が設けられている。
【００５６】
親水化溶液は専用の親水化溶液タンクに貯蔵されており、装置制御部１９の指示に基づいて親水化溶液用定量ポンプを起動することによって、親水化溶液が親水化溶液供給ノズル１５２から所定の流量で吐出される。また親水化溶液と同様に、研磨スラリーはスラリー供給ノズル３７Ａから、純水は純水供給ノズル１５４から供給される。なお、前記親水化溶液やスラリー、又は純水を研磨パッドに供給する供給ラインやノズルは、前述のように個々の溶液毎に独立して設けられていてもよいし、共用していてもよい。
【００５７】
なお、前記親水化溶液供給ノズル１５２から研磨パッド３４ａ上に供給される親水化溶液は、テレフタル酸ジメチルとエチレングリコールの混合溶液、酢酸ビニルゲル状溶液、ＡＢＳ等、又はビニルアルコール、エタノール、若しくはイソプロピルアルコール等のアルコール類である。また、これらの溶液の混合溶液であってもよい。
【００５８】
図６に、ドレッシングを実施しない場合のパッド立ち上げ処理のフローチャートを示す。
【００５９】
新品の研磨パッド３４ａを研磨定盤に張りつけて研磨加工を開始する際には、成形加工後の研磨パッド３４ａの研磨性能を向上させるために、研磨パッド３４ａの親水化処理を行うことによって、研磨パッド３４ａの立ち上げ処理を行う。この場合に作業者は、先ずＳ１００「パッド貼りつけ」にて研磨パッド３４ａを研磨定盤に貼る作業を行う。
【００６０】
次にウェーハ研磨装置１０は、自動若しくは手動でＳ１０２「親水化処理剤をパッド表面に塗布（３分間放置）」にて、親水化溶液供給手段が親水化溶液供給ノズル１５２から親水化溶液を（例えば純水で希釈されたビニルアルコールを１００ｃｃ／ｍｉｎで１分間）吐出して研磨パッド３４ａの研磨面（表面）に散布して供給する。この散布に際して、ナイロンブラシやスポンジ等の延伸手段を用いて、装置制御部１９の指示に基づいて自動又は手動で親水化溶液を研磨パッド３４ａ全面に作用させるようにしてもよい。このように研磨パッドの表面を親水化処理することによって、早期に研磨レートを向上させることが可能となる。
【００６１】
次に装置制御部１９は、Ｓ１０４「研磨パッド押圧処理（３分間）」にて、研磨パッド３４ａの押圧処理を指示する。この押圧処理の一例として、先ず研磨パッド３４ａが貼り付けられている研磨定盤３４Ａを３０ｒｐｍで回動させ、研磨ヘッド３８ＡにマウントされたＳｉ製ダミーウェーハを０．７（Ｍｐａ）程度の面圧で研磨パッド３４ａに擦りつけながら親水化溶液とスラリーを供給する。親水化溶液は、研磨パッド３４ａの研磨面全面に１分乃至３分間作用させる。その後、純水供給ノズル１５４から純水を２（リットル／ｍｉｎ）で３０秒間供給し、親水化溶液を洗い流す処理を行うようにしてもよい。
【００６２】
次のＳ１０６「パッド立ち上がり確認研磨（ダミーウェハ４枚＋モニターウェハ１枚）」にて装置制御部１９は、研磨パッド３４ａの研磨性能が所定の性能を発揮している状態になったか否かの確認を行うための確認研磨を実施する指示を出力する。Ｓ１０６にて確認研磨を行った結果、研磨パッド３４ａの研磨性能が所定の性能に達していない場合には、Ｓ１０２の処理又はＳ１０４の処理に戻り、再び研磨パッド３４ａの親水化処理又は押圧処理等のパッドの立ち上げ処理を実施する。また、Ｓ１０６にて確認研磨を行った結果、研磨パッド３４ａの研磨性能が所定の性能を発揮していると判断した場合には、Ｓ１０８「ウェハ研磨」の処理に進み、装置制御部１９は製品ウェーハの研磨を指示する。そして、所定の時間又は所定枚数のウェーハを研磨した後に装置制御部１９は、Ｓ１１０「研磨パッド再生処理必要？」の判断にて、研磨パッド３４ａが所定の研磨レートやウェーハ表面の不均一性等の所定の研磨性能を発揮しているか否かの判断に基づいて、研磨パッド３４ａの再生処理を実施するか否かの判断を行う。
【００６３】
もしＳ１１０の判断にて、研磨パッド３４ａの研磨性能が所定の性能を維持しており、研磨パッド３４ａの再生処理が必要でないと判断した場合には、処理はＳ１０８に戻り、製品のウェーハの研磨を続行する。また、Ｓ１１０の判断にて、研磨パッド３４ａの研磨性能が所定の性能を維持しておらず、研磨パッド３４ａの再生処理が必要であると判断した場合には、処理はＳ１０２に戻り、研磨パッド３４ａの再生処理を行う。
【００６４】
なお、上記の研磨パッドの親水処理装置は、研磨パッド３４ａの親水処理装置として説明したが、研磨パッド３４ｂ、研磨パッド３４ｃの親水処理装置も同様な構成として、研磨パッド３４ａと同様にして研磨パッド３４ｂ又は研磨パッド３４ｃの立ち上げ処理を実施するようにしてもよい。
【００６５】
図７に、ドレッシングも実施する場合のパッド立ち上げ処理のフローチャートを示す。
【００６６】
同図に示すパッド立ち上げ処理では、図６に示した処理に加えてＳ１０１「ドレッシング」の処理を設けている。なお、図６に示した処理と同一の処理を実施するステップの説明は重複するので省略する。
【００６７】
ウェーハ研磨装置１０にて多くのウェーハの研磨処理を実施すると、ウェーハＷの表面が研磨されるのと同様に研磨パッド３４ａの表面も僅かながら研磨され、研磨パッド３４ａ自体の平面度が悪化してしまう。例えば研磨パッド３４ａの摩耗はウェーハＷの研磨量に略比例するために、ウェーハＷの中心付近が接触する部分は多く研磨され、ウェーハＷの端を研磨する部分はあまり減らない。この状態ではいくら親水化処理を実施して研磨レートが回復しても、ウェーハＷの不均一性の悪化を阻止することは困難である。したがって、研磨パッド３４ａの平面度も回復させたい場合には、パッド立ち上げ処理にてＳ１０１のドレッシング処理を加えて、研磨パッド３４ａの平面度を回復する。ドレッシング処理は、図５に示すドレッシング装置３５Ａを適宜移動しながらドレッサー１５６を研磨パッド３４ａに当ててドレッシング処理を行う。
【００６８】
Ｓ１０１のドレッシング処理では、純水供給ノズル１５４から純水を供給しながらドレッシングを実施してもよいし、スラリー供給ノズル３７Ａからスラリーを供給しながらドレッシングを実施してもよいし、親水化溶液供給ノズル１５２から親水化溶液を供給しながらドレッシングを実施してもよいし、その他の専用のドレッシング液を供給しながらドレッシング処理を実施してもよい。
【００６９】
また、後のＳ１０４において、研磨パッドの押圧処理と同時にドレッシング処理を並行して行って、研磨パッド３４ａの表面の親水化処理を確実に実施するようにしてもよい。Ｓ１０４等にてドレッシング処理を実施した場合には、ドレッシングによる削りかすを純水で洗い流しておくとよい。
【００７０】
上記の実施例では、Ｓ１０２の処理でウェーハ研磨装置１０を用いて研磨パッド３４ａの親水化処理を実施しているが、ウェーハ研磨装置１０の外で以下に示す処理を実施しても本発明の目的を達成することが可能となる。
【００７１】
その場合には、先ずテレフタル酸ジメチルとエチレングリコールの混合溶液等の親水化溶液を入れた容器の中に、ポリウレタン製等の研磨パッド３４ａを浸漬して親水化溶液に浸す。このとき、研磨パッド３４ａの直径が７６２ｍｍの場合には、例えば７８０ｍｍ四方で深さ１００ｍｍの容器にテレフタル酸ジメチルとエチレングリコールの混合溶液等の親水化溶液を７０ｍｍの深さまで注ぎ込み、その中にポリウレタン製の研磨パッド３４ａを浸漬する。浸漬時間は、例えば室温が２０℃である場合には１時間浸漬する。
【００７２】
その後、オーバーフロー純粋槽に２０分間浸漬して濯ぎ処理を行う。次に乾燥器で脱水乾燥処理を４０分実施する。以上の処理を行うことによって、ウェーハ研磨装置１０を用いずに予め親水化処理を行った研磨パッドを得ることが可能となる。
【００７３】
また、研磨パッド３４ａに要求される物性として、厚み、硬度、密度、圧縮率、圧縮回復率、圧縮弾性率などがあげられる。特に研磨パッド３４ａの圧縮率や圧縮弾性率が所定の値を確保していないと、研磨加工中における研磨パッド３４ａの変形によってウェーハＷの表面の不均一性が悪化する。圧縮率及び圧縮弾性率の算出例を下記の式１及び式２に示す。なお圧縮率及び圧縮弾性率は、下記の算出例に限定されるものではなく、他の演算方法によって算出するものであってもよい。
【００７４】
【数１】
圧縮率（％）＝（Ｔ１−Ｔ２）／Ｔ１×１００…（１）
圧縮弾性率（％）＝（Ｔ３−Ｔ２）×（Ｔ１−Ｔ２）×１００…（２）
但し、
Ｔ１：研磨パッドに所定の圧力を６０秒間加えた直後の研磨パッドの厚み
Ｔ２：Ｔ１測定後更に所定の圧力を６０秒間加えた直後の研磨パッドの厚み
Ｔ３：Ｔ２測定後に６０秒間圧力を開放し、その後圧力を６０秒加えた直後の研磨パッドの厚み
圧縮率や圧縮弾性率の要求を満たすために研磨パッドの材質は、独立気泡を有するポリウレタン発泡体や不織布、又は高架橋ウレタンポリマーを採用したり、反りやうねりのあるウェーハＷに対応するために研磨パッドを２重構造として下地に緩衝層を配したものなどが採用されている。しかし、このような研磨パッドであっても、使用による圧縮率や圧縮弾性率が変化する初期特性があるために、最初のウェーハＷを研磨する際の研磨パッドの特性と、１乃至複数のウェーハＷを研磨した後の特性とが大きく異なってしまい、所定の研磨レートやウェーハの不均一性を確保できないという不具合を生じている。
【００７５】
従来のダミーウェーハやドレッサーを用いたＳ２０４「パッド立ち上げ研磨（ダミーウェハ１０枚）」等の研磨パッド立ち上げ処理（図１１参照）では、結果的に研磨パッド３４ａに所定の圧力が複数回印加され、物理的に所定の圧縮弾性率に達していたと考えられる。
【００７６】
本発明では、以下に示すように直接研磨パッド３４ａを、所定の圧力で所定の時間押圧処理を行うことによって、ドレッサーやダミーウェーハを用いることなく圧縮率や圧縮弾性率の特性を物理的に飽和させて、所定の圧縮率や圧縮弾性率を効率良く得ることが可能となる。
【００７７】
図８に、加圧プレートを用いた研磨パッド押圧処理時の側面図を示す。
【００７８】
同図に示す例は、図５に示した研磨手段１６に独立した専用の加圧プレート１５８（押圧手段）を追加した実施の形態を示している。加圧プレート１５８は、ドレッシング装置３５Ａや研磨ヘッド３８Ａのような図示しない押圧機構（コンディショニングユニット）が設けられており、所定の押圧力で研磨パッド３４ａを押圧して、研磨パッドの圧縮率や圧縮弾性率を所定の値に調節することが可能となっている。
【００７９】
同図に示すように研磨パッド３４ａに対してスラリー若しくは親水化溶液等を供給しながら加圧プレート１５８を所定の押圧力で研磨パッド３４ａに対して押圧して、図６若しくは図７に示すＳ１０４「研磨パッド押圧処理」を実施する。研磨パッド３４ａは、連続的又は断続的に回動させて全面に対して押圧処理を実施する。このとき、前述のＳ１０４の処理と同様に、研磨ヘッド３８ＡにマウントされたＳｉ製ダミーウェーハを併用して押圧処理を実施してもよいし、ダミーウェーハを用いなくてもよい。また、ドレッサーを併用してもよいし、ドレッサーを併用しなくてもよい。加圧プレート１５８の加圧部の素材には、セラミックスを用いてもよい。また、加圧プレート１５８を押圧する押圧力は、通常研磨を実施する際にウェーハＷを押圧する押圧力よりも高い押圧力で押圧処理を実施するようにしてもよい。
【００８０】
押圧処理に要する時間を短縮する場合には、加圧プレート１５８を研磨パッドの研磨面全面を一度に押圧可能な大きさに構成する。そして一度に研磨面全面を押圧して、研磨パッドの圧縮率や圧縮弾性率を調節するようにしてもよい。
【００８１】
以下に、Ｓ１０４における研磨パッド押圧処理の実施例を示す。
１．スラリー供給ノズル３７Ａから１（リットル）のスラリー、又は２（リットル）のテレフタル酸ジメチルとエチレングリコールの混合溶液等の親水化溶液を研磨パッドの表面に供給する。
２．加圧プレート１５８（押圧手段）を用いて研磨パッド３４ａの研磨面に８．４（Ｍｐａ）の押圧力を１０秒間静圧にて印加する。
【００８２】
この１０秒間の押圧中３回、除荷と加圧とを繰り返して実施するようにしてもよい。
３．加圧プレート１５８を除荷して、研磨パッド３４ａの研磨面から持ち上げる。
４．次に、研磨パッド３４ａを３０度回動させて、研磨パッドにおける押圧位置を変更する。
５．上記２〜４の処理を繰り返して行い、研磨パッド３４ａがスラリー又は親水化溶液に浸された状態で、研磨パッド３４ａに対して１周分押圧処理を実施する。
【００８３】
図９に、プレスローラを用いた研磨パッド押圧処理時の側面図を示す。
【００８４】
図９（Ａ）は、プレスローラを用いた研磨パッド押圧処理時における研磨手段１６の側面図を示し、図９（Ｂ）は平面図を示している。
【００８５】
同図に示す例は、図５に示した研磨手段１６に押圧手段としてプレスローラ１６０を用いた場合の実施の形態を示している。プレスローラ１６０は、ドレッシング装置３５Ａや研磨ヘッド３８Ａのような図示しない押圧機構が設けられており、所定の押圧力で回動可能な研磨パッド３４ａの研磨面を押圧することが可能となっている。
【００８６】
同図に示すようにプレスローラ１６０を所定の押圧力で研磨パッド３４ａに対して押圧して、図６若しくは図７に示すＳ１０４「研磨パッド押圧処理（３分間）」を実施する。するとプレスローラ１６０が研磨パッド３４ａの回動とともに回転して、研磨パッド３４ａ全面がまんべんなく押圧されて、研磨パッド３４ａが圧縮変形する。また、前述のＳ１０４の処理と同様に、研磨ヘッド３８ＡにマウントされたＳｉ製ダミーウェーハを併用して押圧処理を実施してもよいし、ダミーウェーハを用いなくてもよい。また、ドレッサーを併用してもよいし、ドレッサーを併用しなくてもよい。このとき、研磨パッド３４ａに対して必要に応じてスラリー等を供給しながら押圧処理を実施してもよい。また、プレスローラ１６０の回転ローラは、円筒形状であってもよいし円錐形状であってもよい。
【００８７】
図１０に、スラリーと親水化処理溶液とを混合する混合装置のブロック図を示す。
【００８８】
同図に示すように、混合装置には、スラリーを貯蔵するスラリータンク１６２と、親水化溶液を貯蔵する親水化溶液タンク１６４と、スラリーを研磨パッドに供給する定量ポンプ１６６と、親水化溶液を研磨パッドに供給する定量ポンプ１６８とが設けられている。また、必要に応じて親水化溶液とスラリーとを混合するバッファタンク１７２や、定量ポンプ１６８が吐出した親水化溶液を親水化溶液供給ノズルに供給する場合とバッファタンク１７２に供給する場合とを切り換える切替弁とを設けてもよい。なお、親水化溶液供給ノズル１５２と切替弁１７０を省略して、スラリー供給ノズル３７Ａからスラリーと親水化溶液を混合したものを研磨パッド上に供給するようにしてもよい。
【００８９】
同図に示す混合装置を設けることによって、スラリーと親水化溶液とが十分に混合されるので、むらなく研磨パッドの親水化処理を行うことが可能となる。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、研磨パッドの研磨面全面を一度に押圧して研磨パッドの圧縮率や圧縮弾性率を調節する押圧手段を備えたので、短時間で研磨パッドの圧縮率や圧縮弾性率を所望の値に調節することが可能となる。
【００９１】
また、他の発明によれば、研磨パッドの研磨面を押圧するとともに、研磨パッドの回動とともに回転可能なプレスローラを備えたので、少ない抵抗力で短時間に研磨パッドの圧縮率や圧縮弾性率を所望の値に調節することが可能となる。
【００９２】
また本発明によれば、従来多大な時間を必要としていた研磨パッドの立ち上げ処理に要する時間を短縮することが可能となり、また従来多大な費用を必要としていた研磨パッドの立ち上げ処理の処理費用を軽減することが可能となる。
【００９３】
なお、上記の研磨パッドの立ち上げ処理の結果、研磨パッドの表面が化学的に親水化処理され、研磨加工中に研磨パッドにスラリーが早急に十分含浸するようになるので、研磨レートが向上するとともに研磨均一性が向上する。
【００９４】
また、研磨パッドのドレッシング時間を短縮することが可能、又はドレッシングを不要とすることが可能となるので、研磨パッドの寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るウェーハ研磨装置の全体平面図
【図２】本発明の実施の形態に係るウェーハ研磨装置の構成を表わすブロック図
【図３】研磨ヘッドの全体構成を示す図
【図４】研磨ヘッドにおける研磨形状制御手段の構成を示す縦断面図
【図５】研磨パッドの親水処理装置を示す図
【図６】ドレッシングを実施しない場合のパッド立ち上げ処理のフローチャート
【図７】ドレッシングを実施する場合のパッド立ち上げ処理のフローチャート
【図８】加圧プレートを用いた研磨パッド押圧処理時の側面図
【図９】プレスローラを用いた研磨パッド押圧処理時の側面図及び平面図
【図１０】スラリーと親水化処理溶液とを混合する混合装置のブロック図
【図１１】従来のパッド立ち上げ処理の作業手順を示す図
【図１２】研磨装置におけるウェーハ処理枚数（ウェーハ研磨枚数）と研磨レート及び、ウェーハ処理枚数とウェーハ表面の不均一性の関係を示す図
【符号の説明】
Ｗ…ウェーハ、１０…ウェーハ研磨装置、１１…記憶手段、１３…研磨性能指標計算部、１４…搬送手段、１５…研磨状況判断部、１６…研磨手段、１７…研磨条件設定部、１８…洗浄・乾燥手段、１９…装置制御部、１９Ａ…表示手段、２０Ａ…製品用ウェーハ収納部、２０Ｂ…ダミーウェーハ収納部、２０Ｃ…第１モニターウェーハ収納部、２０Ｄ…第２モニターウェーハ収納部、２２…インデックス用ロボット、２６，２８…受渡しポート、２９…膜厚測定手段、３０…トランスファーロボット、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ…研磨定盤、３４ａ、３４ｂ、３４ｃ…研磨パッド、３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ…ドレッシング装置、３６Ａ、３６Ｂ…搬送ユニット、３８Ａ、３８Ｂ…研磨ヘッド、３９…研磨形状制御手段、１５２…親水化溶液供給ノズル、１５４…純水供給ノズル、１５６…ドレッサー、１５８…加圧プレート、１６０…プレスローラ、１６２…スラリータンク、１６４…親水化処理溶液タンク、１６６…定量ポンプ、１６８…定量ポンプ、１７０…切替弁、１７２…バッファタンク

Claims

ウェーハを研磨パッドの研磨面に接触させてウェーハ表面を研磨する研磨装置において、
研磨パッドの研磨面全面を一度に押圧して研磨パッドの圧縮率又は圧縮弾性率を調節する押圧手段を備えたことを特徴とする研磨装置。
ウェーハを研磨パッドの研磨面に接触させてウェーハ表面を研磨するとともに、回動可能な研磨パッドを備えた研磨装置において、
研磨パッドの研磨面を押圧するとともに、研磨パッドの回動とともに回転可能なプレスローラを備えたことを特徴とする研磨装置。
回動可能な研磨パッドの研磨面を押圧する専用の押圧手段を備えるとともに、ウェーハを研磨パッドの研磨面に接触させてウェーハ表面を研磨する研磨装置における研磨パッドの処理方法であって、
前記押圧手段が研磨パッドの研磨面を押圧する工程と、
研磨パッドを回動させて研磨パッドにおける押圧位置を変更する工程と、
を含み、研磨パッドの圧縮率又は圧縮弾性率を調節することを特徴とする研磨パッドの処理方法。