JP2010240752A5

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Publication number: JP2010240752A5
Application number: JP2009089068A
Authority: JP
Filing date: 2009-04-01
Publication date: 2012-05-17
Anticipated expiration: 2029-04-01

Description

本発明の研磨装置は、研磨面を有する研磨テーブルと、研磨対象物を保持し該研磨対象物を前記研磨面に押圧するトップリングと、研磨液供給ラインに接続されて前記研磨面に研磨液を供給する研磨液供給ノズルと、前記研磨面上の研磨液量を研磨中に監視する研磨液量監視手段と、前記研磨液量監視手段の出力に応じて前記研磨液供給ノズルから前記研磨面に供給する研磨液の液量を調整する液量調整部とを備えたことを特徴とする。

本発明の好ましい一態様において、前記研磨液量監視手段は、前記研磨面上の所定位置における研磨液の液面高さを検知する液面高さセンサからなる。
このように、液面高さセンサで研磨面上の所定位置における研磨液の液面高さを検知することで、研磨面上の研磨液量を研磨中に監視することができる。

本発明の好ましい一態様において、前記研磨液量監視手段は、前記研磨面上の所定位置を撮像して画像処理を行うビデオカメラからなる。
このように、ビデオカメラを用いた画像認識によっても、研磨面上の研磨液量を研磨中に監視することができる。

本発明の好ましい一態様において、前記液量調整部は、前記研磨面上の研磨液量が第１液量以下となった時に第１供給量で研磨液を供給し、第２液量以下となった時に第２供給量で研磨液を供給するように、前記研磨液供給ノズルから前記研磨面に供給する研磨液の液量を調整する。
これにより、研磨面上に第１液量以上で第２液量以下の研磨液が常に存在するように研磨面上の研磨液量を調整することができる。

本発明の好ましい一態様において、前記液量調整部は、前記研磨液供給ラインの途中に設けられた２つの分岐ラインの各分岐ラインに介装された流量コントロールユニットを有する。
このように、流量コントロールユニットがそれぞれ介装されている２つの分岐ラインを択一的に選択して研磨面に供給する研磨液の液量を調整することで、応答性を良くして、タイム・ラグをより短くすることができる。

本発明の他の研磨装置は、研磨面を有する研磨テーブルと、研磨対象物を保持し該研磨対象物を前記研磨面に押圧するトップリングと、研磨液供給ラインに接続されて前記研磨面に研磨液を供給する研磨液供給ノズルと、前記研磨テーブル及び前記トップリングの少なくとも一方の回転数量を計測する回転数量計測手段と、前記回転数量計測手段の出力に応じて前記研磨液供給ノズルから前記研磨面に供給する研磨液の液量を調整する液量調整部とを備えたことを特徴とする。

本発明の好ましい一態様において、前記回転数量計測手段は、研磨テーブル及びトップリングの少なくとも一方に取付けたドグと、該ドグの通過を検出する検出センサとを有する。

本発明の好ましい一態様において、前記液量調整部は、前記研磨液供給ラインの途中または前記研磨液供給ノズルの研磨液供給口近傍に配置され、研磨液の保持と排出を繰り返す研磨液保持機構を有する。

本発明の好ましい一態様において、前記液量調整部は、前記研磨液供給ラインの途中または前記研磨液供給ノズルの研磨液供給口近傍に配置され、内部に研磨液を保持する複数のスリットを備えた、回転速度が調整可能な回転体を有する。

本発明の好ましい一態様において、前記液量調整部は、前記研磨液供給ラインの途中または前記研磨液供給ノズル研磨液供給口近傍に配置され、研磨液の一時貯留と自動排出を繰り返す研磨液貯留機構からなる。

本発明の更に他の研磨装置は、研磨面を有する回転自在な研磨テーブルと、研磨対象物を保持し該研磨対象物を前記研磨面に押圧するトップリングと、前記研磨面に研磨液を供給する研磨液供給ノズルと、前記研磨液供給ノズルの研磨液供給口を移動させる移動機構と、前記研磨面の中心側における研磨対象物のエッジ部の研磨面上での軌跡に対応する第１供給位置と研磨対象物の中心部の研磨面上での軌跡に対応する第２供給位置と間の領域を、前記研磨液供給口が該研磨液供給口から研磨液を供給しつつ移動するように前記移動機構を制御する制御部とを備えたことを特徴とする。

本発明の好ましい一態様において、前記研磨液供給ノズルは、前記研磨液供給口が前記研磨テーブル上を該研磨テーブルの略半径方向に沿って移動するように構成されている。

本発明の好ましい一態様において、前記研磨液供給ノズルは、前記研磨液供給口が前記研磨テーブル上を該研磨テーブルの略円周方向に沿って移動するように構成されている。

本発明の好ましい一態様において、前記制御部は、前記研磨液供給口の移動に伴って該研磨液供給口の移動速度を変化させる。

本発明の好ましい一態様において、前記制御部は、前記第１供給位置と前記第２供給位置との間の領域を複数の揺動領域に分割し、それぞれの揺動領域毎に前記研磨液供給口の移動速度を設定する。
例えば、前記第１供給位置と前記第２供給位置との間の領域を１１の揺動領域に分割し、各揺動領域毎に最適な研磨液供給口の移動速度を設定することで、高い研磨レートを維持したまま、研磨液の使用量を大幅に削減できることが確かめられている。

本発明の好ましい一態様において、研磨対象物を複数の研磨ステップで研磨する場合、前記制御部は、各研磨ステップに応じて、前記揺動領域毎に前記研磨液供給口の移動速度を設定する。
これにより、研磨対象物を複数の研磨ステップで研磨する場合に、各研磨ステップ毎に高い研磨レートを維持したまま、研磨液の使用量を大幅に削減できる。

本発明の好ましい一態様において、前記制御部は、研磨対象物を研磨する前に前記研磨面に研磨液を供給する時における前記研磨液供給口の移動速度を前記揺動領域毎に設定する。
これにより、研磨対象物を研磨する前に研磨面に供給される研磨液の研磨面上での分布を最適にして、研磨液の使用量を削減できる。

本発明の好ましい一態様において、前記制御部は、研磨後の研磨対象物をリンスまたは洗浄する時、または前記研磨面をドレッシングする時における前記研磨液供給口の移動速度を前記揺動領域毎に設定する。
これにより、研磨後の研磨対象物をリンスまたは洗浄する時、または研磨面をドレッシングする時に該研磨面に供給される研磨液の使用量を削減することができる。

本発明の好ましい一態様において、前記制御部は、前記揺動領域毎に前記研磨液供給ノズルから前記研磨面に供給する研磨液量を調節する。

研磨面を有する回転自在な研磨テーブルと、研磨対象物を保持し該研磨対象物を前記研磨面に押圧するトップリングと、前記研磨面に研磨液を供給する研磨液供給ノズルとを備え、前記研磨液供給ノズルの少なくとも先端部は、研磨面に対して所定の傾斜角で傾斜していても良い。

前記研磨液供給ノズルの少なくとも先端部は、前記トップリングと研磨面との間に向けて所定の傾斜角で傾斜していても良い。
このように、研磨液供給ノズルの少なくとも先端部をトップリングと研磨面との間に向けて所定の傾斜角で傾斜させることで、研磨液を研磨面、更には研磨面とトップリングで保持された研磨対象物との間により効率的に供給することができる。

本発明の更に他の研磨装置は、研磨面を有する研磨テーブルと、研磨対象物を保持し該研磨対象物を前記研磨面に押圧するトップリングとを備え、前記トップリングは、前記研磨対象物の外周縁を保持するリング状のリテーナリングを備え、前記リテーナリングの前記研磨面と接触する接触面には、少なくとも１本のリング状溝が形成されていることを特徴とする。

本発明の研磨方法は、研磨テーブルの研磨面に研磨液を供給しながら研磨対象物を押圧し、前記研磨面と前記研磨対象物を相対運動させて前記研磨対象物を研磨する研磨方法において、前記研磨面上の研磨液量を研磨中に監視し、前記研磨面上に研磨液量に応じて前記研磨面に供給する研磨液の液量を調整することを特徴とする。

本発明の好ましい一態様において、前記研磨面上の研磨液量が第１液量以下となった時に第１供給量で研磨液を前記研磨面に供給し、第２液量以下となった時に第２供給量で研磨液を前記研磨面に供給する。

本発明の他の研磨方法は、研磨テーブルの研磨面に研磨液を供給しながらトップリングで保持した研磨対象物を押圧し、前記研磨面と前記研磨対象物を相対運動させて前記研磨対象物を研磨する研磨方法において、前記研磨テーブル及び前記トップリングの少なくとも一方の回転数量を計測し、前記研磨テーブル及び前記トップリングの少なくとも一方の回転数量に応じて前記研磨面に供給する研磨液の液量を調整することを特徴とする。

本発明の好ましい一態様において、前記研磨面に供給する研磨液の液量を、研磨液の保持と該保持した研磨液の研磨面への供給を繰り返すことで調整する。

本発明の好ましい一態様において、前記研磨面に供給する研磨液の液量を、内部に研磨液を保持する複数のスリットを有する回転体の回転速度を調節することで調整する。

本発明の好ましい一態様において、前記研磨面に供給する研磨液の液量を、研磨液の一時貯留と該一時貯留した研磨液の研磨面への自動供給を繰り返すことで調整する。

本発明の更に他の研磨方法は、研磨テーブルの研磨面に研磨液供給口から研磨液を供給しながら研磨対象物を押圧し、少なくとも前記研磨面を回転させながら前記研磨対象物を研磨する研磨方法において、前記研磨液供給口を、該研磨液供給口から前記研磨面に研磨液を供給しつつ、前記研磨面の中心側における研磨対象物のエッジ部の研磨面上での軌跡に対応する第１供給位置と研磨対象物の中心部の研磨面上での軌跡に対応する第２供給位置との間の領域を移動させることを特徴とする。

本発明の好ましい一態様において、前記研磨液供給口を、前記研磨テーブルの略半径方向に沿って該研磨テーブル上を移動させる。

本発明の好ましい一態様において、前記研磨液供給口を、前記研磨テーブルの略円周方向に沿って該研磨テーブル上を移動させる。

本発明の好ましい一態様において、前記研磨液供給口の移動に伴って該研磨液供給口の移動速度を変化させる。

本発明の好ましい一態様において、前記第１供給位置と前記第２供給位置との間の領域を複数の揺動領域に分割し、それぞれの揺動領域毎に前記研磨液供給口の移動速度を設定する。

本発明の好ましい一態様において、研磨対象物を複数の研磨ステップで研磨する場合、各研磨ステップに応じて、前記揺動領域毎に前記研磨液供給口の移動速度を設定する。

本発明の好ましい一態様において、研磨対象物を研磨する前に前記研磨面に研磨液を供給する時における前記研磨液供給口の移動速度を前記揺動領域毎に設定する。

本発明の好ましい一態様において、研磨後の研磨対象物をリンスまたは洗浄する時、または前記研磨面をドレッシングする時における前記研磨液供給口の移動速度を前記揺動領域毎に設定する。

本発明の好ましい一態様において、前記揺動領域毎に前記研磨液供給ノズルから前記研磨面に供給する研磨液量を調節する。

本発明の更に他の研磨方法は、研磨テーブルの研磨面に研磨液供給口から研磨液を供給しながら研磨対象物を押圧し、少なくとも前記研磨面を回転させながら前記研磨対象物を研磨する研磨方法において、前記研磨液供給口を、研磨レート分布が研磨対象物の中心部においてエッジ部より低くなる高速回転領域、或いは研磨液に供給量が低下する領域で移動させることを特徴とする。

研磨テーブルの研磨面に研磨供給口から研磨液を供給しながらトップリングで保持した研磨対象物に押圧し、前記研磨面と前記研磨対象物を相対運動させて前記研磨対象物を研磨する研磨方法において、前記研磨面に対して所定の傾斜角で傾斜している方向から該研磨面に向けて研磨液を供給しても良い。

前記トップリングと研磨面との間に向けて所定の傾斜角で傾斜している方向から研磨液を前記研磨面に供給しても良い。

Claims

研磨面を有する回転自在な研磨テーブルと、
研磨対象物を保持し該研磨対象物を前記研磨面に押圧するトップリングと、
前記研磨面に研磨液を供給する研磨液供給ノズルと、
前記研磨液供給ノズルの研磨液供給口を移動させる移動機構と、
前記研磨面の中心側における研磨対象物のエッジ部の研磨面上での軌跡に対応する第１供給位置と研磨対象物の中心部の研磨面上での軌跡に対応する第２供給位置と間の領域を、前記研磨液供給口が該研磨液供給口から研磨液を供給しつつ移動するように前記移動機構を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする研磨装置。
前記研磨液供給ノズルは、前記研磨液供給口が前記研磨テーブル上を該研磨テーブルの略半径方向に沿って移動するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の研磨装置。
前記研磨液供給ノズルは、前記研磨液供給口が前記研磨テーブル上を該研磨テーブルの略円周方向に沿って移動するように構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の研磨装置。
前記制御部は、前記研磨液供給口の移動に伴って該研磨液供給口の移動速度を変化させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の研磨装置。
前記制御部は、前記第１供給位置と前記第２供給位置との間の領域を複数の揺動領域に分割し、それぞれの揺動領域毎に前記研磨液供給口の移動速度を設定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の研磨装置。
研磨対象物を複数の研磨ステップで研磨する場合、前記制御部は、各研磨ステップに応じて、前記揺動領域毎に前記研磨液供給口の移動速度を設定することを特徴とする請求項５記載の研磨装置。
前記制御部は、研磨対象物を研磨する前に前記研磨面に研磨液を供給する時における前記研磨液供給口の移動速度を前記揺動領域毎に設定することを特徴とする請求項５記載の研磨装置。
前記制御部は、研磨後の研磨対象物をリンスまたは洗浄する時、または前記研磨面をドレッシングする時における前記研磨液供給口の移動速度を前記揺動領域毎に設定することを特徴とする請求項５記載の研磨装置。
前記制御部は、前記揺動領域毎に前記研磨液供給ノズルから前記研磨面に供給する研磨液量を調節することを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載の研磨装置。
研磨テーブルの研磨面に研磨液供給口から研磨液を供給しながら研磨対象物を押圧し、少なくとも前記研磨面を回転させながら前記研磨対象物を研磨する研磨方法において、
前記研磨液供給口を、該研磨液供給口から前記研磨面に研磨液を供給しつつ、前記研磨面の中心側における研磨対象物のエッジ部の研磨面上での軌跡に対応する第１供給位置と研磨対象物の中心部の研磨面上での軌跡に対応する第２供給位置との間の領域を移動させることを特徴とする研磨方法。
前記研磨液供給口を、前記研磨テーブルの略半径方向に沿って該研磨テーブル上を移動させることを特徴とする請求項１０記載の研磨方法。
前記研磨液供給口を、前記研磨テーブルの略円周方向に沿って該研磨テーブル上を移動させることを特徴とする請求項１０または１１記載の研磨方法。
前記研磨液供給口の移動に伴って該研磨液供給口の移動速度を変化させることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれかに記載の研磨方法。
前記第１供給位置と前記第２供給位置との間の領域を複数の揺動領域に分割し、それぞれの揺動領域毎に前記研磨液供給口の移動速度を設定することを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれかに記載の研磨方法。
研磨対象物を複数の研磨ステップで研磨する場合、各研磨ステップに応じて、前記揺動領域毎に前記研磨液供給口の移動速度を設定することを特徴とする請求項１４記載の研磨方法。
研磨対象物を研磨する前に前記研磨面に研磨液を供給する時における前記研磨液供給口の移動速度を前記揺動領域毎に設定することを特徴とする請求項１４記載の研磨方法。
研磨後の研磨対象物をリンスまたは洗浄する時、または前記研磨面をドレッシングする時における前記研磨液供給口の移動速度を前記揺動領域毎に設定することを特徴とする請求項１４記載の研磨方法。
前記揺動領域毎に前記研磨液供給ノズルから前記研磨面に供給する研磨液量を調節することを特徴とする請求項１４乃至１７のいずれかに記載の研磨方法。
研磨テーブルの研磨面に研磨液供給口から研磨液を供給しながら研磨対象物を押圧し、少なくとも前記研磨面を回転させながら前記研磨対象物を研磨する研磨方法において、
前記研磨液供給口を、研磨レート分布が研磨対象物の中心部においてエッジ部より低くなる高速回転領域、或いは研磨液に供給量が低下する領域で移動させることを特徴とする研磨方法。
研磨面を有する研磨テーブルと、
研磨対象物を保持し該研磨対象物を前記研磨面に押圧するトップリングと、
を備え、
前記トップリングは、前記研磨対象物の外周縁を保持するリング状のリテーナリングを備え、
前記リテーナリングの前記研磨面と接触する接触面には、少なくとも１本のリング状溝が形成されていることを特徴とする研磨装置。
研磨面を有する研磨テーブルと、
研磨対象物を保持し該研磨対象物を前記研磨面に押圧するトップリングと、
研磨液供給ラインに接続されて前記研磨面に研磨液を供給する研磨液供給ノズルと、
前記研磨テーブル及び前記トップリングの少なくとも一方の回転数量を計測する回転数量計測手段と、
前記回転数量計測手段の出力に応じて前記研磨液供給ノズルから前記研磨面に供給する研磨液の液量を調整する液量調整部と、
を備えたことを特徴とする研磨装置。
前記回転数量計測手段は、研磨テーブル及びトップリングの少なくとも一方に取付けたドグと、該ドグの通過を検出する検出センサとを有することを特徴とする請求項２１記載の研磨装置。
前記液量調整部は、前記研磨液供給ラインの途中または前記研磨液供給ノズルの研磨液供給口近傍に配置され、研磨液の保持と排出を繰り返す研磨液保持機構を有することを特徴とする請求項２１または２２記載の研磨装置。
前記液量調整部は、前記研磨液供給ラインの途中または前記研磨液供給ノズルの研磨液供給口近傍に配置され、内部に研磨液を保持する複数のスリットを備えた、回転速度または回転角が調整可能な回転体を有することを特徴とする請求項２１または２２記載の研磨装置。
前記液量調整部は、前記研磨液供給ラインの途中または前記研磨液供給ノズル研磨液供給口近傍に配置され、研磨液の一時貯留と自動排出を繰り返す研磨液貯留機構を有することを特徴とする請求項２１または２２記載の研磨装置。
研磨テーブルの研磨面に研磨液を供給しながらトップリングで保持した研磨対象物を押圧し、前記研磨面と前記研磨対象物を相対運動させて前記研磨対象物を研磨する研磨方法において、
前記研磨テーブル及び前記トップリングの少なくとも一方の回転数量を計測し、
前記研磨テーブル及び前記トップリングの少なくとも一方の回転数量に応じて前記研磨面に供給する研磨液の液量を調整することを特徴とする研磨方法。
前記研磨面に供給する研磨液の液量を、研磨液の保持と該保持した研磨液の研磨面への供給を繰り返すことで調整することを特徴とする請求項２６記載の研磨方法。
前記研磨面に供給する研磨液の液量を、内部に研磨液を保持する複数のスリットを有する回転体の回転速度を調整することで調整することを特徴とする請求項２６記載の研磨方法。
前記研磨面に供給する研磨液の液量を、研磨液の一時貯留と該一時貯留した研磨液の研磨面への自動供給を繰り返すことで調整することを特徴とする請求項２６記載の研磨方法。
研磨面を有する研磨テーブルと、
研磨対象物を保持し該研磨対象物を前記研磨面に押圧するトップリングと、
研磨液供給ラインに接続されて前記研磨面に研磨液を供給する研磨液供給ノズルと、
前記研磨面上の研磨液量を研磨中に監視する研磨液量監視手段と、
前記研磨液量監視手段の出力に応じて前記研磨液供給ノズルから前記研磨面に供給する研磨液の液量を調整する液量調整部と、
を備えたことを特徴とする研磨装置。
前記研磨液量監視手段は、前記研磨面上の所定位置における研磨液の液面高さを検知する液面高さセンサからなることを特徴とする請求項３０記載の研磨装置。
前記研磨液量監視手段は、前記研磨面上の所定位置を撮像して画像処理を行うビデオカメラからなることを特徴とする請求項３０記載の研磨装置。
前記液量調整部は、前記研磨面上の研磨液量が第１液量以下となった時に第１供給量で研磨液を供給し、第２液量以下となった時に第２供給量で研磨液を供給するように、前記研磨液供給ノズルから前記研磨面に供給する研磨液の液量を調整することを特徴とする請求項３０乃至３２のいずれかに記載の研磨装置。
前記液量調整部は、前記研磨液供給ラインの途中に設けられた２つの分岐ラインの各分岐ラインに介装された流量コントロールユニットを有することを特徴とする請求項３３記載の研磨装置。
研磨テーブルの研磨面に研磨液を供給しながら研磨対象物を押圧し、前記研磨面と前記研磨対象物を相対運動させて前記研磨対象物を研磨する研磨方法において、
前記研磨面上の研磨液量を研磨中に監視し、
前記研磨面上に研磨液量に応じて前記研磨面に供給する研磨液の液量を調整することを特徴とする研磨方法。
前記研磨面上の研磨液量が第１液量以下となった時に第１供給量で研磨液を前記研磨面に供給し、第２液量以下となった時に第２供給量で研磨液を前記研磨面に供給することを特徴とする請求項３５記載の研磨方法。