JP2023178694A - Ｃｍｐ研磨装置 - Google Patents

Abstract

【課題】保持面に付着した加工屑を除去する際に保持面を削ることがなく、加工後のウェーハの面内厚さを均一に保持すること。【解決手段】チャックテーブル１０と、回転してウェーハ１００の上面を研磨する研磨パッド３５と、該研磨パッド３５の中心Ｏ２からウェーハ１００の上面にスラリーを供給するスラリー供給部５０と、を備えるＣＭＰ研磨装置１であって、研磨パッド３５を囲繞するように配置される非回転の環状筒６０と、該環状筒６０の内周面に複数配置し研磨パッド３５の外周下面から中心に向かう方向にエアを噴射する複数のエア噴射口６４１，６５１と、を備え、回転する研磨パッド３５の遠心力によって該研磨パッド３５の外周から径方向外方に飛び散ったスラリーを環状筒６０の内周面で受け止め、該内周面に開口しているエア噴射口６４１，６５１から噴射するエアによって、スラリーを研磨パッド３５に付着させる。【選択図】図２

Description

本発明は、スラリーを供給しながらウェーハを研磨するＣＭＰ研磨装置に関する。

研削砥石を回転させながらウェーハの裏面を押圧して研削すると、ウェーハの裏面に研削痕が残存し、この研削痕がウェーハの抗折強度を低下させる原因となる。

そこで、研磨装置によってウェーハの裏面を研磨することによって研削痕を除去することが行われている。この研磨装置によるウェーハの研磨は、例えば、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）と称される方式によって行われている。具体的には、遊離砥粒を含むスラリー（研磨液）を研磨パッドの研磨面に供給しながら、回転する研磨パッドをウェーハの裏面に押圧することによってウェーハの裏面が研磨される。

上記のようなＣＭＰ研磨装置によるウェーハの研磨においては、ウェーハと研磨パッドとの間にスラリーを常に供給し続ける必要があるが、新しいスラリーを常に供給すると、加工コストが高くなるという問題が発生する。

そこで、例えば、特許文献１，２には、研磨に供されたスラリーを容器に溜め、この溜めたスラリーをエアによって研磨パッドに吹き付けて研磨パッドに再付着させることによって、スラリーの使用量を少なく抑えるようにした研磨装置が提案されている。

特開２０１６－２１５２８４号公報 特開２０１７－１００２２７号公報

しかしながら、特許文献１，２において提案された研磨装置においては、研磨に供されたスラリーを容器に溜めて研磨パッドに再付着させているため、研磨レート（単位時間当たりの研磨量）が時間の経過と共に徐々に低下するという問題がある。

また、研磨レートが低下すると、容器に溜めていたスラリーを新しいものと入れ替える必要があるため、容器に必要量のスラリーが溜まるまではスラリーの研磨パッドへの再付着ができず、このために研磨時間が長くなるという問題もある。

したがって、ＣＭＰ研磨装置には、研磨レートの低下を招くことなく、スラリーの消費量を少なく抑えるとともに、研磨時間を短縮するという課題がある。

上記課題を解決するための本発明は、保持面でウェーハを保持し該ウェーハをその中心を軸として回転させるチャックテーブルと、該保持面が保持したウェーハの回転中心からずらした位置を軸として回転してウェーハの上面を研磨する研磨パッドと、該研磨パッドの中心から該保持面が保持したウェーハの上面にスラリーを供給するスラリー供給部と、を備えるＣＭＰ研磨装置であって、該研磨パッドを囲繞するように配置される回転しない環状筒と、該環状筒の内周面に複数配置され該研磨パッドの外周下面から中心に向かう方向にエアを噴射する複数のエア噴射口と、を備え、回転する該研磨パッドの遠心力によって該研磨パッドの外周から径方向外方に飛び散った該スラリーを該環状筒の内周面で受け止め、該内周面に開口している該エア噴射口から噴射するエアによって、該スラリーを該研磨パッドに付着させることを特徴とする。
該環状筒の下端に連結され、該保持面に保持されたウェーハから該研磨パッドの該研磨面の一部がはみ出した三日月形のはみ出しエリアに対面する三日月形の下板を備える場合は、該エア噴射口から噴射されるエアによって、該下板の上面を伝って該スラリーを該研磨パッドに付着させる。
該研磨パッドは、ウェーハの上面全面を覆う面積を有し、該はみ出しエリアを備えてもよい。

本発明によれば、研磨パッドによるウェーハの研磨中に研磨パッドとウェーハとの接触面に供給されてウェーハの研磨に供されたスラリーは、遠心力によって径方向外方へと飛び散り、環状筒の内周面によって受け止められる。そして、環状筒の内周面で受け止められたスラリーは、環状筒の内周面に開口するエア噴射口から噴射するエアによって研磨パッドの下面に向かって吹き付けられて該研磨パッドの下面に付着し、ウェーハの研磨に再利用される。

ここで、ウェーハと研磨パッドの回転による遠心力によって径方向外方へと飛び散るスラリーには、ウェーハの研磨に供されなかったものも含まれるが、本発明においては、従来は無駄になっていた研磨に供されなかったものを含むスラリーをエアによって研磨パッドへと吹き付けてウェーハの研磨に供するようにしたため、研磨レートを下げることなく、スラリーの消費量を少なく抑えることができる。

また、飛び散ったスラリーを環状筒の内周面で受け、この受けたスラリーをエアによって研磨パッドに吹き付けて付着させることによって、スラリーを新しいものと入れ替えることなく連続してウェーハの研磨に供することができるため、研磨作業を中断することなく継続して行うことができ、結果的に研磨時間を短縮することができる。

本発明の第１実施形態に係るＣＭＰ研磨装置の破断斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るＣＭＰ研磨装置要部の破断側面図である。 図２の要部を拡大して示す破断側面図である。 図３のＡ部拡大詳細図である。 図３のＢ部拡大詳細図である。 本発明の第１実施形態に係るＣＭＰ研磨装置におけるチャックテーブル、ウェーハ、環状筒およびエア噴射口の位置関係を模式的に示す平面図である。 本発明の第２実施形態に係るＣＭＰ研磨装置要部の破断側面図である。 図７の要部を拡大して示す破断側面図である。 図８のＣ部拡大詳細図である。 本発明の第２実施形態に係るＣＭＰ研磨装置におけるチャックテーブル、ウェーハ、環状筒およびエア噴射口の位置関係を模式的に示す平面図である。 本発明の第３実施形態に係るＣＭＰ研磨装置の要部を拡大して示す破断側面図である。 図１１のＤ部拡大詳細図である。

＜第１実施形態＞
［ＣＭＰ研磨装置の基本構成］
図示のＣＭＰ研磨装置１は、被研磨物である円板状のウェーハ１００（図２、図３及び図６参照）を研磨加工する装置であって、上面の円形の保持面１１でウェーハ１００を保持するチャックテーブル１０と、チャックテーブル１０を前後方向（Ｙ軸方向）に移動させる水平移動機構２０と、チャックテーブル１０の保持面１１に吸引保持されたウェーハ１００を研磨加工する研磨機構３０と、研磨機構３０をＺ軸方向（上下方向）に昇降動させる昇降機構４０と、研磨機構３０の研磨パッド３５の中心からウェーハ１００の上面にスラリーを供給するスラリー供給部５０と、研磨パッド３５の外周を囲繞するように配置された回転しない環状筒６０とを備えている。

ここで、ウェーハ１００は、単結晶のシリコン母材で構成されており、図１に示す状態において下方を向いている表面には、複数の不図示のデバイスが形成されており、これらのデバイスは、ウェーハ１００の表面に貼着された不図示の保護テープによって保護ざれている。そして、ウェーハ１００は、その表面（図１においては下面）がチャックテーブル１０の保持面１１に吸引保持され、裏面（図１においては上面）がスラリー供給部５０からスラリーの供給を受けながら研磨機構３０の研磨パッド３５によって研磨される。

チャックテーブル１０は、円板状の部材であって、その中央部に形成された円形の凹部１２には、多孔質のセラミックなどで構成された円板状のポーラス部材１３が組み込まれている。そして、ポーラス部材１３は、その上面が円板状のウェーハ１００を吸引保持する保持面１１を構成している。なお、ポーラス部材１３は、真空ポンプなどの不図示の吸引源に接続されている。

図２に示すように、チャックテーブル１０は、回転可能なベース部材１４の上端に取り付けられており、ベース部材１４は、スライダ２１に固定された円環状の支持部材１５に軸受１６を介して回転可能に支持されている。また、ベース部材１４の小径の下端外周部には、大径の従動プーリ２が結着されている。

さらに、スライダ２１には、ステー３を介してモータ４が縦置き状態で取り付けられており、このモータ４から垂直上方に向かって延びる出力軸（モータ軸）５の端部には、小径の駆動プーリ６が結着されている。そして、駆動プーリ６と従動プーリ２との間には、無端状の伝動ベルト７が巻装されている。

本実施の形態に係るＣＭＰ研磨装置１は、図１に示すように、Ｙ軸方向（前後方向）に長い矩形ボックス状のベース７０を備えており、このベース７０の内部には、矩形ブロック状の内部ベース７１が収容されている。そして、この内部ベース７１上には、チャックテーブル１０の保持面１１に吸引保持されたウェーハ１００をＹ軸方向（前後方向）に沿って移動させるための水平移動機構２０が設けられている。この水平移動機構２０は、ブロック状の前記スライダ２１を備えており、このスライダ２１は、Ｙ軸方向（前後方向）に沿って互いに平行に配置された左右一対のガイドレール２２に沿ってＹ軸方向に摺動可能である。したがって、このスライダ２１に支持されたチャックテーブル１０と図２に示すモータ４を含む回転駆動機構は、スライダ２１と共にＹ軸方向に沿って摺動可能である。

そして、内部ベース７１上の左右一対のガイドレール２２の間には、Ｙ軸方向（前後方向）に延びる回転可能なボールネジ軸２３が配設されており、ボールネジ軸２３のＹ軸方向一端（図１の左端）は、駆動源である正逆転可能なモータ２４に連結されている。また、ボールネジ軸２３のＹ軸方向他端（図１の右端）は、内部ベース７１上に立設された軸受２５によって回転可能に支持されている。そして、このボールネジ軸２３には、図２に示すように、スライダ２１から下方に向かって突設されたナット部材２６が螺合挿通している。

したがって、モータ２４によってボールネジ軸２３を正逆転させると、このボールネジ軸２３に螺合挿通するナット部材２６がスライダ２１と共にボールネジ軸２３に沿ってＹ軸方向（前後方向）に摺動するため、このスライダ２１と共にチャックテーブル１０もＹ軸方向に沿って一体的に移動する。この結果、チャックテーブル１０の保持面１１（図２及び図３参照）に吸引保持された被研磨物であるウェーハ１００もＹ軸方向に沿って移動する。

また、図１に示すように、ベース７０の上面には、Ｙ軸方向に長い矩形の開口部２７が形成されており、この開口部２７にはチャックテーブル１０が収容されている。そして、ベース７０の上面に開口する開口部２７のチャックテーブル１０の周囲は、矩形プレート状のカバー２８によって覆われており、開口部２７のカバー２８の前後（－Ｙ方向と＋Ｙ方向）の部分は、カバー２８と共に移動して伸縮する蛇腹状の伸縮カバー２９によってそれぞれ覆われている。したがって、チャックテーブル１０がＹ軸方向のどの位置にあっても、開口部２７が伸縮カバー２９によって覆われており、開口部２７からベース７０の内部への異物の侵入が防がれる。

研磨機構３０は、Ｚ軸方向の回転中心軸を有するスピンドル３１と、スピンドル３１を回転可能に支持するハウジング３２と、スピンドル３１を回転駆動するスピンドルモータ３３と、スピンドル３１の下端に接続されたマウント３４と、マウント３４の下面に着脱可能に装着された円板状の研磨パッド３５とを備えている。なお、研磨バッド３５は、円板状の基台３５１の下面に、不織布やウレタンなどの円板状のパッド材３５２を接着して構成されている。

ここで、研磨パッド３５は、図２、図３及び図６に示すように、チャックテーブル１０の保持面１１（図１参照）に保持されたウェーハ１００を上方から覆う面積を有している。具体的には、研磨パッド３５の外径は、ウェーハ１００の外径よりも大きく設定されているとよい。そして、ウェーハ１００を研磨する際の研磨パッド３５は、ウェーハ１００の上面を覆ってウェーハ１００の外周から外に三日月形のはみ出しエリアを有するように配置される。なお、研磨パッド３５の外径は、ウェーハ１００の半径より大きく設定されていて、少なくともウェーハ１００の半径部分を上方から覆ってウェーハ１００の外周から外に三日月形のはみ出したエリアを有する面積であってもよい。

図１に示すように、ベース７０の上面の＋Ｙ軸方向端部（後端部）上には、矩形ボックス状のコラム７２が垂直に立設されており、このコラム７２の－Ｙ軸方向端面（前面）に昇降機構４０が設けられている。この昇降機構４０は、研磨機構３０をチャックテーブル１０の保持面１１に対して垂直な方向（Ｚ軸方向）に沿って昇降動させるものであって、ハウジング３２の背面に取り付けられた矩形プレート状の昇降板４１を、ハウジング３２及びハウジング３２に保持されたスピンドル３１やスピンドルモータ３３、研磨パッド３５などと共に左右一対のガイドレール４２に沿ってＺ軸方向に昇降動させる。ここで、左右一対のガイドレール４２は、コラム７２の前面に垂直且つ互いに平行に配設されている。

そして、図１に示すように、左右一対のガイドレール４２の間には、回転可能なボールネジ軸４３がＺ軸方向（上下方向）に沿って垂直に立設されており、ボールネジ軸４３の上端は、駆動源である正逆転可能なモータ４４に連結されている。また、ボールネジ軸４３の下端は、軸受４５によってコラム７２に回転可能に支持されており、図２に示すように、このボールネジ軸４３には、昇降板４１の背面に後方（＋Ｙ軸方向）に向かって水平に突設されたナット部材４６が螺合挿通している。

スラリー供給部５０は、研磨機構３０の研磨パッド３５の中心からウェーハ１００の上面にスラリーを供給するものであって、図２に示すように、スラリー供給源５１からスラリーをスピンドルモータ３３とスピンドル３１およびマウント３４の軸中心に沿って上下方向に貫設された小径の第１供給路５２と研磨パッド３５の軸中心に沿って上下方向に貫設された大径の第２供給路５３を経てウェーハ１００の上面に供給する機能を果たす。ここで、第１供給路５２と第２供給路５３とは互いに連通しており、第２連通路５３は、研磨パッド３５の下端面に開口している。そして、第１供給路５２の上端は、ロータリジョイント５４を介してスラリー供給源５１が接続されている。

環状筒６０は、前述のように研磨パッド３５の外周を囲繞するように配置された非回転の大小異径の２段円筒状の部材であって、小径側の第１円筒部６１とその下方に位置する大径側の第２円筒部６２とを水平な円環状の上板６３で連結して一体に構成されている。そして、この環状筒６０は、図２及び図３示すように、その上端部が円環状の固定部材８を介して複数本のボルト９（図２及び図３には２本のみ図示）によってハウジング３２の下端部に取り付けられており、第２円筒部６２は、下方に向かって円孔状に開口している。

環状筒６０は、図６に示すように、ウェーハ１００や研磨パッド３５に近い短い円弧状の第１領域Ｒ１に配置された第１筒部６０１と、ウェーハ１００や研磨パッド３５から遠い長い円弧状の領域Ｒ２に配置された第２筒部６０２とに２分割されている。そして、図２、図３及び図６に示すように、これらの第１筒部６０１と第２筒部６０２及び固定部材８には、クランク状に屈曲する複数の第１エア通路６４と第２エア通路６５が周方向に等角度ピッチで形成されており、これらの第１及び第２エア通路６４，６５は、図４及び図５に示すように、環状筒６０（第１筒部６０１と第２筒部６０２）の内周面にエア噴射口６４１，６５１としてそれぞれ開口している。

ここで、図２及び図３に示すように、第２円筒部６２の高さは、第１円筒部６１の高さよりも高く設定されており、第２円筒部６２の下端は、研磨パッド３５の下面の下方まで延びている。そして、環状筒６０の第１筒部６０１に形成された第１エア通路６４のエア噴射口６４１は、図４に示すように、研磨パッド３５の下面に向かって水平に開口しており、第２筒部６０２に形成された第２エア通路６５のエア噴射口６５１は、図５に示すように、研磨パッド３５の下面に向かって斜め上方に傾斜して開口している。

図２に示すように、環状筒６０と固定部材８に形成された複数の第１エア通路６４と第２エア通路６５は、ジョイント６６とエア配管６７を介してコンプレッサなどのエア源６８に接続されている。

［ＣＭＰ研磨装置の作用及び効果］
次に、以上のように構成されたＣＭＰ研磨装置１によるウェーハ１００の研磨加工について説明する。

ウェーハ１００を研磨加工する際には、ウェーハ１００をチャックテーブル１０の保持面１１上にその表面を下にして載置する。そして、不図示の吸引源を駆動してポーラス部材１３を真空引きすると、ポーラス部材１３に負圧が発生するため、保持面１１上に載置されているウェーハ１００が負圧によって保持面１１上に吸引保持される。

上記状態から図１に示す水平移動機構２０を駆動してチャックテーブル１０を＋Ｙ軸方向（後方）に移動させ、チャックテーブル１０に吸引保持されているウェーハ１００を研磨機構３０の研磨パッド３５の下方に位置決めする。すなわち、モータ２４が起動されてボールネジ軸２３が回転すると、このボールネジ軸２３に螺合挿通するナット部材２６が取り付けられたスライダ２１がチャックテーブル１０などと共に左右一対のガイドレール２２に沿って＋Ｙ軸方向に摺動するため、チャックテーブル１０の保持面１１に保持されているウェーハ１００が研磨機構３０の研磨パッド３５の下方に位置決めされる。

また、図２に示すモータ４を駆動してチャックテーブル１０を所定の回転速度（例えば、３００ｒｐｍ）で図６の矢印１０ａ方向（反時計方向）に回転させる。すなわち、モータ４が駆動されると、該モータ４の出力軸５の回転は、駆動プーリ６と伝動ベルト７及び従動プーリ２を経てベース部材１４とチャックテーブル１０へと伝達され、チャックテーブル１０の保持面１１に保持されているウェーハ１００が所定の速度で回転駆動される。これと同時に、研磨機構３０のスピンドルモータ３３を起動して研磨パッド３５を図６の矢印３５ａ方向（ウェーハ１００の回転方向と同じ反時計方向）に所定の速度（例えば、１０００ｒｐｍ）で回転させる。

上述のように、ウェーハ１００と研磨パッド３５がそれぞれ回転している状態で、昇降機構４０を駆動して研磨パッド３５を－Ｚ軸方向に下降させる。すなわち、モータ４４が駆動されてボールネジ軸４３が回転すると、このボールネジ軸４３に螺合挿通するナット部材４６が設けられた昇降板４１がハウジング３２や研磨パッド３５などと共に－Ｚ軸方向に下降する。すると、研磨パッド３５の下面（研磨面）がウェーハ１００の上面（裏面）の全面に接触する。このとき、図２に示すスラリー供給源５１からスラリーがスピンドルモータ３３、スピンドル３１及びマウント３４の軸中心に貫設された第１供給路５２と研磨パッド３５の軸中心に貫設された第２供給路５３とから、研磨パッド３５とウェーハ１００との接触面に供給される。すると、このスラリーによる化学的作用と研磨パッド３５による機械的作用とが相俟って、ウェーハ１００の上面が研磨され、ウェーハ１００の上面に残存する研削痕が除去されてウェーハ１００の抗折強度が高められる。

また、ウェーハ１００の研磨加工中においては、図２に示すエア源６８から高圧のエアがエア配管６７を経て複数の第１及び第２エア通路６４，６５へとそれぞれ供給され、このエアは、第１筒部６０１及び第２筒部６０２の内周面に開口する複数のエア噴射口６４１及び噴射口６５１から研磨パッド３５の下面に向かってそれぞれ噴射される。

そして、以上の研磨パッド３５によるウェーハ１００の研磨中に研磨パッド３５とウェーハ１００との接触面に供給されてウェーハ１００の研磨に供されたスラリー及び研磨に供されなかったスラリーは、遠心力によって径方向外方へと飛び散り、環状筒６０（第１筒部６０１と第２筒部６０２）によって受け止められる。そして、環状筒６０の内周面で受け止められたスラリーは、環状筒６０（第１筒部６０１と第２筒部６０２）の内周面にそれぞれ開口する複数のエア噴射口６４１，６５１から噴射するエアによって研磨パッド３５の下面に向かって吹き付けられて研磨パッド３５の下面に付着し、ウェーハ１００の研磨に再利用される。

ウェーハ１００と研磨パッド３５の回転による遠心力によって径方向外方へと飛び散るスラリーには、ウェーハ１００の研磨に供されなかったものも含まれるが、本実施の形態では、従来は無駄になっていた研磨に供されなかったものを含むスラリーをエアによって研磨パッド３５へと吹き付けてウェーハ１００の研磨に供するようにしたため、研磨レートを下げることなく、スラリーの消費量を少なく抑えることができる。

また、飛び散ったスラリーを環状筒６０の内周面で受け、この受けたスラリーをエアによって研磨パッド３５に吹き付けて付着させることによって、スラリーを新しいものと入れ替えることなく連続してウェーハ１００の研磨に供することができるため、研磨作業を中断することなく継続して行うことができ、結果的に研磨時間を短縮することができる。

なお、エアを加熱して熱風をスラリーに吹き付けて水分を蒸発させることによってスラリーの濃度を上げたり、逆に冷風をスラリーに吹き付けてスラリーの濃度を下げたりすることも可能である。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態を図７～図１０に基づいて以下に説明する。

本実施の形態に係るＣＭＰ研磨装置の基本構成は、前記第１実施形態に係るＣＭＰ研磨装置１のそれと同じであるため、本実施形態の特徴的な構成についてのみ説明する。したがって、図７～図１０においては、図１～図６に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。

本実施の形態においては、図７及び図８に示すように、環状筒６０の第２筒部６０２の下端部を研磨パッド３５の下端面に沿って内側（図７及び図８の左側）に直角に折り曲げて下板６９とし、この下板６９にも複数のエア通路６９１を研磨パッド３５に向かって放射状に形成している（図１０参照）。

ここで、図１０に示すように、環状筒６０の第２筒部６０２に形成された下板６９は、チャックテーブル１０の保持面１１に保持されたウェーハ１００から研磨パッド３５がはみ出した三日月形のはみ出しエリアＲに対面するように三日月形に形成されており、この下板６９の内周面は、研磨パッド３５の外周に沿う円弧曲面とされており、この内周面に複数のエア通路６９１がエア噴出口６９１ａとして開口している。ここで、複数のエア噴射口６９１ａは、図９に示すように、研磨パッド３５の下面に向かって斜め上方に傾斜して開口している。なお、第１筒部６０１に形成された複数の第１エア通路６４のエア噴射口６４１は、研磨パッド３５の下面に沿って水平に開口している（図４参照）。

本実施の形態に係るＣＭＰ研磨装置においても、前記第１実施形態に係るＣＭＰ研磨装置１と同様に、スラリーを供給しながらウェーハ１００に対して研磨加工が行われるが、研磨パッド３５とウェーハ１００との接触面に供給されてウェーハ１００の研磨に供されたスラリーと研磨に供されなかったスラリーは、ウェーハ１００と研磨パッド３５の回転による遠心力によって径方向外方へと飛び散り、環状筒６０（第１筒部６０１と第２筒部６０２）によって受け止められる。

そして、環状筒６０の第１筒部６０１の内周面によって受け止められたスラリーは、エア噴射口６４１から噴射されるエアによって研磨パッド３５の側面と下面との角部分およびウェーハ１００の外周に向かって吹き付けられてウェーハ１００の外周縁にスラリーが固着するのを防止するようウェーハ１００の外周に沿ってスラリーを吹き流すことで研磨パッド３５の下面に付着し、継続してウェーハ１００の研磨に供される。また、第２筒部６０２の内周面によって受け止められたスラリーは、第２筒部６０２の内周面に沿って落下して下板６９の上面によって受けられる。そして、下板６９の上面によって受け止められたスラリーは、下板６９の内周面に開口する複数のエア噴射口６９１ａから研磨パッド３５へと向かうエアの噴射によって発生する負圧に引かれて下板６９の上面に沿って研磨パッド３５に向かって流れ、下板６９の研磨パッド３５の外周に沿う円弧状の内端縁から落下する際にエア噴射口６９１１から噴射するエアによって研磨パッド３５の下面に向かって吹き付けられて該研磨パッド３５の下面に付着し、引き続きウェーハ１００の研磨に供される。

したがって、本実施の形態においても、前記実施の形態１と同様に、従来は無駄になっていた研磨に供されなかったものを含むスラリーをエアによって研磨パッド３５へと吹き付けてウェーハ１００の研磨に供するようにしたため、研磨レートを下げることなく、スラリーの消費量を少なく抑えることができるという効果が得られる。

また、飛び散ったスラリーを環状筒６０の内周面で受け、この受けたスラリーをエアによって研磨パッド３５に吹き付けて付着させることによって、スラリーを新しいものと入れ替えることなく連続してウェーハ１００の研磨に供することができるため、研磨作業を中断することなく継続して行うことができ、結果的に研磨時間を短縮することができるという効果が得られる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態を図１１及び図１２に基づいて以下に説明する。

図１１に示す研磨パッド３５ａは、ウェーハ１００より小径に形成されており、図６及び図１０に示したはみだしエリアＲは形成されていない。研磨パッド３５ａを囲繞する回転しない環状筒６０ａは、大径の第１円筒部６１ａと、その下方に位置し第１円筒部６１ａより小径の第２円筒部６２ａとを水平な円環状の上板６３ａで連結して一体に構成されている。そして、この環状筒６０ａは、その上端部が円環状の固定部材８を介して複数本のボルト９（図１１には２本のみ図示）によってハウジング３２の下端部に取り付けられており、第２円筒部６２ａは、下方に向かって円孔状に開口している。

第２円筒部６２ａの下端は、研磨パッド３５ａの下面よりも若干上方に位置している。図１２に示すように、第２円筒部６２ａに形成されたエア通路６４ａのエア噴射口６４１ａは、研磨パッド３５ａのパッド材３５２ａの側面に向かって水平に開口している。

ウェーハ１００の研磨中は、研磨パッド３５ａとウェーハ１００との接触面に供給されてウェーハ１００の研磨に供されたスラリーと研磨に供されなかったスラリーは、ウェーハ１００と研磨パッド３５ａの回転による遠心力によって径方向外方へと飛び散る。一方、エア噴射口６４１ａから噴射されるエアによって研磨パッド３５ａを囲む環状のエア層が形成され、このエア層によってスラリーが環状筒６０ａの外側に排出されるのを防ぎつつウェーハ１００の回転によってスラリーを研磨パッド３５ａのパッド材３５２ａの下面に進入させ、研磨レートを下げることなく少量のスラリーでウェーハ１００を研磨することができる。

また、スラリーを新しいものと入れ替えることなく連続してウェーハ１００の研磨に供することができるため、研磨作業を中断することなく継続して行うことができ、結果的に研磨時間を短縮することができるという効果が得られる。

なお、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

１：ＣＭＰ研磨装置研削装置、２：従動プーリ、３：ステー、４：モータ、
５：出力軸、６：駆動プーリ、７：伝動ベルト、８：固定部材、９：ボルト、
１０：チャックテーブル、１１：保持面、１２：凹部、１３：ポーラス部材、
１４：ベース部材、１５：支持部材、１６：軸受、１７：モータ、１８：出力軸、
２０：水平移動機構、２１：スライダ、２２：ガイドレール、２３：ボールン軸、
２４：モータ、２５：軸受、２６：ナット部材、２７：開口部、２８：カバー、
２９：伸縮カバー、３０：研磨機構、３１：スピンドル、３２：ハウジング、
３３：スピンドルモータ、３４：マウント、３５、３５ａ：研磨パッド、
３５１、３５１ａ：基台、３５２、３５２ａ：パッド材、４０：昇降機構、
４１：昇降板、４２：ガイドレール、
４３：ボールネジ軸、４４：モータ、４５：軸受、４６：ナット部材、
５０：スラリー供給部、５１：スラリー供給源、５２：第１供給路、
５３：第２供給路、５４：ロータリジョイント、６０、６０ａ：環状筒、
６０１：第１筒部、 ６０２：第２筒部、
６１、６１ａ：第１円筒部、６２、６２ａ：第２円筒部、６３、６３ａ：上板、
６４、６４ａ：第１エア通路、６４１、６４１ａ：エア噴射口、
６５：第２エア通路、６５１：エア噴射口、
６６：ジョイント、６７：エア配管、６８：エア源、６９：下板、
６９１：エア通路、６９１１：エア噴射口、７０：ベース、７１：内部ベース、
７２：コラム、１００：ウェーハ、Ｒ：はみ出しエリア、Ｒ１：第１領域、
Ｒ２：第２領域

Claims (3)

1. 保持面でウェーハを保持し該ウェーハをその中心を軸として回転させるチャックテーブルと、該保持面が保持したウェーハの回転中心からずらした位置を軸として回転してウェーハの上面を研磨する研磨パッドと、該研磨パッドの中心から該保持面が保持したウェーハの上面にスラリーを供給するスラリー供給部と、を備えるＣＭＰ研磨装置であって、
   該研磨パッドを囲繞するように配置される回転しない環状筒と、該環状筒の内周面に複数配置され該研磨パッドの外周下面から中心に向かう方向にエアを噴射する複数のエア噴射口と、を備え、
   回転する該研磨パッドの遠心力によって該研磨パッドの外周から径方向外方に飛び散った該スラリーを該環状筒の内周面で受け止め、該内周面に開口している該エア噴射口から噴射するエアによって、該スラリーを該研磨パッドに付着させる、ＣＭＰ研磨装置。
2. 該環状筒の下端に連結され、該保持面に保持されたウェーハから該研磨パッドの該研磨面の一部がはみ出した三日月形のはみ出しエリアに対面する三日月形の下板を備え、該エア噴射口から噴射されるエアによって、該下板の上面を伝って該スラリーを該研磨パッドに付着させる、請求項１記載のＣＭＰ研磨装置。
3. 該研磨パッドは、ウェーハの上面全面を覆う面積を有し、該はみ出しエリアを備える請求項２記載のＣＭＰ研磨装置。

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