JP7050560B2 - 研磨装置及び基板処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、研磨装置及び基板処理装置に関するものである。

従来、シリコンウエハ等の基板を処理する基板処理装置の一つとして、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）装置が知られている。この基板処理装置は、基板を研磨する研磨部（研磨装置）と、基板を洗浄する洗浄部と、を備える。研磨装置は、特許文献１に示されるように、研磨テーブルと、トップリングとも称される研磨ヘッドとを含んで構成されている。研磨テーブルには、回転するその上面に研磨パッドが貼設されている。

このような研磨装置においては、研磨パッドを貼設して回転している研磨テーブル上に、研磨液ノズルからシリカ（ＳｉＯ_２）やセリア（ＣｅＯ_２）等の砥粒を含んだ砥液（液体）が供給されるとともに、その研磨テーブル（研磨パッド）上に、研磨ヘッドの下面に保持されている基板が回転しながら押圧される。この押圧により、研磨パッド面に当接されている基板面は、砥液存在下における研磨テーブル及び研磨ヘッドの両回転により、所望の平坦面に生成される。

所望の平坦面に生成された基板は、洗浄部に搬送されて洗浄処理される。基板が搬送された後の研磨パッドの上面には、窒素ガス等の不活性ガスを含むガス混合液がアトマイザーノズルから供給される。これにより、研磨パッド面は清掃され、次の基板の研磨に供される。このような研磨工程において、研磨テーブルは、研磨に伴う摩擦熱の発生により温度が上昇する。このため、研磨テーブル内には、特許文献１に示されるように、温度を調整する水等の熱媒体を通過させるための熱媒体流路が形成されている。

熱媒体流路の一端側には、研磨テーブルの軸部を経由して熱媒体が供給され、その供給された熱媒体は、熱媒体流路の他端側に向けて流れる。したがって、熱媒体が熱媒体流路を流れる中で研磨テーブルを冷却または加熱することができる。このような温度調整を終えた熱媒体は、熱媒体流路の他端側から排出され、軸部を経由して外部に取り出されるようになっている。

研磨テーブル内への熱媒体の出し入れは、例えば特許文献２に示されるように、研磨テーブルの回転軸内に設けられ、下部にロータリージョイントを備えた配管（パイプ）を用いて行われる。すなわち、このパイプには、熱媒体供給配管及び熱媒体戻し配管が添設され、これら熱媒体供給配管及び熱媒体戻し配管には、ロータリージョイントを経由して熱媒体の出し入れが行われるように構成されている。また、このパイプは、研磨テーブルの下部に設けられるセンサの電源や信号の導線の配管用にも供されている。

特開２００７－２２２９６５号公報 特開２０１６－１６４９１号公報

ところで、研磨テーブルの上面の最適な温度は、基板の種類や研磨レートによって様々であり、研磨テーブル内の熱媒体流路または研磨テーブルの材料自体をこれらの仕様に応じて変更したい場合がある。従来の研磨テーブルは、熱媒体流路が形成される上面側からモーターに接続される下面側までが一体化されており、これら全体を交換する必要があった。このため、製造コストが嵩む等の欠点があった。

そこで、本発明は、上記欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、温調の目的に応じて研磨テーブルの仕様を安価に変更することのできる研磨装置、及びその研磨装置を備えた基板処理装置を提供することにある。

（１）本発明の一態様に係る研磨装置は、上面に基板が押し付けられ、中心軸回りに回転する研磨テーブルを有し、前記研磨テーブルは、前記上面を形成し、内部に熱媒体流路を有するテーブルと、前記テーブルを着脱可能に支持するテーブルベースと、を有する。

（２）上記（１）に記載された研磨装置であって、前記テーブルの周縁部を前記テーブルベースの周縁部に着脱可能に固定する複数のボルトと、前記複数のボルトよりも径方向内側において、前記テーブルベースに対する前記テーブルの位置決めをする１個または複数のノックピンと、を有してもよい。
（３）上記（２）に記載された研磨装置であって、前記テーブルと前記テーブルベースとの分割面を径方向外側から覆う筒状の水切り部材を有し、前記水切り部材は、前記複数のボルトによって前記研磨テーブルの周縁部に着脱可能に取り付けられていてもよい。
（４）上記（１）～（３）に記載された研磨装置であって、前記テーブルベースの下面側には、モーターによって回転駆動される筒状のフランジが接続されており、前記フランジは、前記テーブルベースの下面側に前記基板の膜厚を計測する膜厚計測装置を取り付けるためのスペースを形成していてもよい。
（５）上記（１）～（４）に記載された研磨装置であって、前記テーブルベースの周縁部の下面側には、下方に向けて突出する環状の水切り用突起が形成されていてもよい。
（６）上記（１）～（５）に記載された研磨装置であって、前前記テーブルの上面には、研磨パッドが剥離可能に接着されるコーティング層が形成されていてもよい。
（７）上記（６）に記載された研磨装置であって、前記コーティング層は、フッ素樹脂コーティング層であってもよい。
（８）上記（６）に記載された研磨装置であって、前記コーティング層は、ガラスコーティング層であってもよい。
（９）上記（６）に記載された研磨装置であって、前記コーティング層は、セラミックコーティング層であってもよい。
（１０）上記（６）に記載された研磨装置であって、前記コーティング層は、ダイヤモンドコーティング層であってもよい。

（１１）本発明の一態様に係る基板処理装置は、基板を研磨する研磨部と、前記研磨部で研磨した前記基板を洗浄する洗浄部と、を有する基板処理装置であって、前記研磨部は、上記（１）～（１１）に記載の研磨装置を備える。

上記本発明の態様によれば、熱媒体流路を有するテーブルが、テーブルベースに着脱可能に支持されているため、温調の目的に応じて、熱媒体流路を有するテーブルの部分のみを交換でき、研磨テーブルの仕様を安価に変更することができる。

一実施形態に係る研磨装置が備える研磨テーブル及びその周辺構造の構成図である。 一実施形態に係る研磨テーブルの平面図である。 一実施形態に係るシャフトの内部構造を示す説明図である。 図１のＡ部の拡大図である。 一実施形態に係る基板処理装置の全体構成を示す平面図である。 図５に示す研磨ユニットの全体構成を示す模式的斜視図である。 一実施形態に係る研磨パッドの貼り付け構造を示す断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る研磨装置及び基板処理装置について図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために、例を挙げて説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明に用いる図面は、本発明の特徴を分かりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、本発明の特徴を分かりやすくするために、便宜上、省略した部分がある。

（研磨装置）
図１は、一実施形態に係る研磨装置が備える研磨テーブル１及びその周辺構造の構成図である。図２は、一実施形態に係る研磨テーブル１の平面図である。図３は、一実施形態に係るシャフト９の内部構造を示す説明図である。図４は、図１のＡ部の拡大図である。
この研磨装置は、シリコンウエハ等の半導体基板を処理する基板処理装置（後述）の一部に組み込まれている。この研磨装置は、研磨テーブル１とトップリングなどを備えて構成されるが、ここでは、研磨テーブル１の部分のみ示されている。
以下の説明では、基板処理装置の説明の前に、本発明の要部である研磨装置の研磨テーブル１及びその周辺構造について説明する。

図１に示される研磨テーブル１は、上面の平面形状が円形に形成されていて、当該円形の中心を通る中心軸Ｌ回りに回転する。この研磨テーブル１は、上面側に位置するテーブル２と、そのテーブル２が積層されるテーブルベース３と、を有する。なお、テーブル２の上面には、研磨パッドが貼設されるが、ここでは省略されている。研磨パッドには、後述のテーブル２に設けられるセンサ孔２ｈに対応した開口が形成される。

テーブル２の材質は、熱の伝導性や加工の容易性等から選定され、例えばステンレス製やセラミックス製、あるいはアルミニウム合金製とされる。このテーブル２は、上側に位置する第１テーブル部２ａと、第１テーブル部２ａの下側に位置する第２テーブル部２ｂと、が上下で接合されることで形成される。

第２テーブル部２ｂには、熱媒体流路４が形成されている。熱媒体流路４は、第２テーブル部２ｂの上面で、かつ、その上面全部を略網羅するように形成された凹条溝である。第１テーブル部２ａは、第２テーブル部２ｂの上面に接合され、熱媒体流路４の凹条溝の上面開口を閉塞する板体（蓋体）である。この熱媒体流路４には、後述するロータリージョイント９ａ側からシャフト９を介して熱媒体（温調水など）が供給される。

熱媒体は、図２に示すように、テーブル２の中心部の供給口２Ａから供給され、テーブル２の中心部の２つの排出口２Ｂから排出される。具体的に、熱媒体は、供給口２Ａから供給され、テーブル２の径方向外側に向かって流通すると共に、その中間部２Ｃにおいて径方向内側と径方向外側に分岐し、テーブル２の径方向内側と径方向外側をそれぞれ流通した後、２つの排出口２Ｂから排出される。これにより、テーブル２の上面の温度を効率よく均一化することできる。

研磨テーブル１においては、研磨においてテーブル２の上面のほぼ全面を利用することから、テーブル２の上面の温度の均一化は、研磨条件として重要である。また、テーブル２の上面の温度の均一化は、研磨テーブル１や図示しない研磨パッドの長寿命化の上でも重要である。すなわち、仮に、テーブル２の上面の温度の均一化を図れず、温度分布が大きくなると、テーブル２の図示しないコーティング膜の局所的な膨張・収縮の差異、さらにはコーティング膜とテーブル２間との局所的な膨張・収縮の差異が大きくなり、膜の劣化として、亀裂や剥がれが起きる要因になるためである。

テーブル２の材料は、次のようなものが適している。例えば、テーブル２の材料が、ＳｉＣ（炭化ケイ素）である場合は、最小引張強さが４５０（ＭＰａ）で加工性に優れ機械的強度も十分であり、熱伝導率も１７０（Ｗ／（ｍ・Ｋ））と高く、温調に適している。また、テーブル２は、機械加工の容易なアルミニウム製とすることもできる。例えば、テーブル２の材料が、Ａ６０６１Ｐのアルミニウム合金板の場合、最小引張強さが３１０（ＭＰａ）で加工性に優れ機械的強度も十分であり、熱伝導率も１６７（Ｗ／（ｍ・Ｋ））と高く、温調に適している。

また、例えば、テーブル２の材料が、ＡＣ４ＣＨのアルミニウム合金鋳物の場合は、最小引張強さが２３０（ＭＰａ）で加工性に優れ機械的強度も十分であり、熱伝導率も１５１（Ｗ／（ｍ・Ｋ））と高く、温調に適している。これに対して、機械材料として一般的なＳＵＳ３０４の場合は、最小引張強さが５２０（ＭＰａ）で機械的強度は十分であるが、熱伝導率が１７（Ｗ／（ｍ・Ｋ））と低く、しかも、フライス盤で熱媒体流路４を形成しなければならないなどの高度な機械加工を必要とするので、加工性が優れた材料とは言えないが、材料の靱性が高く選択肢となる。

テーブル２の周縁部の上面側には、段差２ｃが設けられている。この段差２ｃの深さは、後述するフリンガー１０（水切り部材）の厚さ、及びそのフリンガー１０とテーブル２とをテーブルベース３に取り付けるためのボルト２ｄの頭部高さの合計が第１テーブル部２ａの上面位置より下方になるように決められている。

図２に示すように、ボルト２ｄは、テーブル２の周縁部の同一半径上に、互いに所定の間隔を保って複数個（図示の例では１２個）配置されている。これら複数のボルト２ｄは、図１に示すように、テーブル２の周縁部を、フリンガー１０を介してテーブルベース３の周縁部に着脱可能に固定している。すなわち、これらボルト２ｄを取り外せば、テーブルベース３からテーブル２及びフリンガー１０を取り外すことができる。

図４に示すように、ボルト２ｄの頭部とフリンガー１０との間には、シールワッシャ２ｄ１（第２シール部材）が挟み込まれている。シールワッシャ２ｄ１は、ボルト２ｄが挿通されるフリンガー１０の挿通孔を介してテーブル２上の液体がテーブルベース３側に侵入するのを防止する。

テーブル２に設けられる段差２ｃの側面には、径方向内側に窪む凹条溝が設けられ、この凹条溝にはＯリング２ｅ（第１シール部材）が配置されている。Ｏリング２ｅは、段差２ｃに取り付けられたフリンガー１０の内端面に当接する。Ｏリング２ｅは、フリンガー１０と段差２ｃの側面との径方向における隙間をシールし、当該隙間を介してテーブル２上の液体がテーブルベース３側に侵入するのを防止する。

図１に戻り、テーブル２の下面には、１個または、同一半径上に互いに所定の間隔を保って複数のノックピン穴２ｇが設けられている。なお、図１では、複数（例えば三個）のノックピン穴２ｇのうち、一個のノックピン穴２ｇのみが示されている。このノックピン穴２ｇの設置個所は、後述のテーブルベース３に設けられているノックピン３ｂに対応している。また、テーブル２には、中心軸Ｌから径方向に離れた位置に、上下方向に貫通するセンサ孔２ｈが設けられている。

テーブルベース３は、十分な剛性を有する材質、例えば、上述したＳＵＳ３０４製や、セラミックス製とすることができる。なお、セラミック製とすると、高価になる。また、密度や加工の容易性等から、例えばアルミニウム合金製とすることもできる。例えば、上述したＡ６０６１Ｐの鍛造用アルミニウム合金やＡＣ４ＣＨのアルミニウム合金鋳物が適している。
このテーブルベース３のテーブル２の下面と接する面は、そのテーブル２と同様の円形に形成されている。また、このテーブルベース３を正面側から見たときは、逆台形に形成されている。そして、このテーブルベース３の周縁部の下面側で、かつ、ボルト２ｄの締結位置より径方向内側には、下方に向けて突出した環状の水切り用突起３ａが一体的に形成されている。

テーブルベース３の上面には、図２に示すように、ボルト２ｄよりも径方向内側において、１個または、同一半径上で互いに所定の間隔を保って複数のノックピン３ｂがテーブル２に向けて突出するように植設されている。なお、図１では、複数（例えば三個）のノックピン３ｂのうち、一個のノックピン３ｂのみが示されている。これらノックピン３ｂは、上述したテーブル２に設けられているノックピン穴２ｇに対向して設けられている。テーブル２及びテーブルベース３は、ノックピン３ｂがノックピン穴２ｇに挿入されることで位置決めされ、また、フリンガー１０と共にボルト２ｄによって互いに締結されることで、中心軸Ｌ回りに回転可能に一体化されている。

また、テーブルベース３には、センサ取付部３ｃが設けられている。このセンサ取付部３ｃは、テーブル２のノックピン穴２ｇにテーブルベース３のノックピン３ｂが挿入され、両者が位置決めされて積層したときに、テーブル２に設けられているセンサ孔２ｈに対向する位置に設けられている。このセンサ取付部３ｃには、研磨テーブル１で研磨処理される基板（図示せず）の平坦面状態を検出するウエハ膜厚検知器５（膜厚計測装置）が取り付けられる。ウエハ膜厚検知器５は、センサ孔２ｈと水密に接している。

また、テーブルベース３の下面の中央部分には、フランジ６が接続されている。フランジ６は、筒状体からなり、上端部がボルト６ａを用いてテーブルベース３に固定されている。このフランジ６の軸方向における長さは、テーブルベース３に取り付けられるウエハ膜厚検知器５の下端位置よりも下方まで延在する長さに決められている。したがって、このフランジ６は、テーブルベース３にウエハ膜厚検知器５を取り付けるためのスペースを確保する役目をも有している。

フランジ６の下端部には、モーター７が接続されている。モーター７は、中空のモーター回転軸７ａを有していて、そのモーター回転軸７ａの上端部がフランジ６の下端部とボルト６ｂを用いて固定されている。また、このモーター７のモーターケーシング７ｂは、研磨装置の固定側のフレーム８に固定されている。すなわち、研磨テーブル１は、モーター７及びフランジ６を介してフレーム８に支持されている。そして、研磨テーブル１は、モーター７が回転駆動すると、モーター７、フランジ６、テーブルベース３、ノックピン３ｂ及びフリンガー１０を固定するボルト２ｄを介して、テーブル２を中心軸Ｌ回りに回転させることができる。

研磨テーブル１の下面部中央には、モーター７の中空のモーター回転軸７ａを通過するシャフト９の上端部が接続されている。このシャフト９の下端部は、モーター回転軸７ａの下端部に固定された熱媒体フランジ９ｅを介してロータリージョイント９ａのロータリージョイント回転軸９ｄに接続されている。したがって、ロータリージョイント９ａより上側のシャフト９は、テーブル２と共に回転することができる。ロータリージョイント９ａには、シャフト９側に熱媒体を供給する熱媒体供給配管９ｂと、シャフト９側から排出されてくる熱媒体を戻す熱媒体戻し配管９ｃとが接続されている。

また、シャフト９内には、図３に示すようなパイプ類が含まれている。パイプ９ｆは、中心軸Ｌと同心で配置されている。このパイプ９ｆの両側には、ロータリージョイント９ａの熱媒体供給配管９ｂから供給される熱媒体をテーブル２内の熱媒体流路４に供給する管路９ｇと、熱媒体流路４から排出されてくる熱媒体をロータリージョイント９ａの熱媒体戻し配管９ｃに排出する管路９ｈ（図３において裏側に配置されている）と、が添設されている。

パイプ９ｆ、管路９ｇ，９ｈの上部部分（頭部９ｊ）は、テーブルベース３の底面側に設けられたブッシュ３ｄに接続（挿入）されている。この頭部９ｊは、上部が小径で下部が大径の２段の円柱で形成され、小径円柱の周面の上下二個所、及び大径円柱の周面の下一個所にＯリング（図３中の太線参照）が設けられていて、管路９ｇからの熱媒体が小径円柱から図示しない流路を通り熱媒体流路４に供給され、また、熱媒体流路４から排出される熱媒体が図示しない流路を通り大径円柱から管路９ｈに排出されるように構成されている。

一方、パイプ９ｆ、管路９ｇ，９ｈの下部部分は、熱媒体フランジ９ｅで支持されている。この熱媒体フランジ９ｅは、モーター回転軸７ａの下端部に固定され、ロータリージョイント９ａのロータリージョイント回転軸９ｄに接続されている。したがって、ロータリージョイント９ａの熱媒体供給配管９ｂに熱媒体を供給すると、その供給された熱媒体は、熱媒体フランジ９ｅ、管路９ｇ、頭部９ｊの小径円柱を経てテーブル２内の熱媒体流路４を通過し、頭部９ｊの大径円柱、管路９ｈ、熱媒体フランジ９ｅを経て再びロータリージョイント９ａの熱媒体戻し配管９ｃに戻って来ることができる。

テーブル２の温度調整は、例えば、研磨装置の運転開始時において、テーブル２の温度がまだ所定の温度に達していない場合、テーブル２の温度を上昇させるように、つまりテーブル２を加熱するように熱媒体を供給するとよい。そして、研磨装置の運転が進み、研磨に伴う摩擦熱によりテーブル２の温度が所定の温度を超えるようになってきたら、テーブル２を冷却するように熱媒体を供給するとよい。このように、テーブル２を常時一定温度に調整することで、歩留まりの良い基板研磨を行うことができる。

フランジ６には、枝管９ｉが設けられている。この枝管９ｉは、ウエハ膜厚検知器５の電源線や信号の導線の配管用とされる。これら配線は、パイプ９ｆを経由してロータリージョイント９ａ側に導かれる。このため、このロータリージョイント９ａの下部には、図示しないが、ロータリーコネクタの機構も取り付いていて、電源供給及び検出信号の取り出しができるように構成されている。

図１に示すフリンガー１０は、上述したように、テーブル２の段差２ｃに設けられるもので、その全体形状は、テーブル２の全側面、及び、テーブル２とテーブルベース３の分割面Ｄを径方向外側から覆うことができる円筒状に形成されている。そして、フリンガー１０の縦断面形状は、Ｌ字の天地を逆にした形態で、その形態の上部の屈曲した部分が、テーブル２の段差２ｃに取り付けられるようになっている。また、その屈曲した部分から垂直に下がった部分の長さは、テーブルベース３に設けられている水切り用突起３ａの下端位置よりも下方に延在するように決められている。

次に、上記構成からなる研磨テーブル１に付随されるカバー２０、砥液受け３０及び気液分離装置４０について説明する。
カバー２０は、図示しない研磨装置の固定フレーム側に設けられ、その全体形状は、フリンガー１０よりも径方向外側の位置で、そのフリンガー１０の全側面を覆うことができる円筒状に形成されている。カバー２０は、研磨テーブル１の上面に向かうに従ってフリンガー１０との径方向における隙間が徐々に小さくなるように形成されている。具体的には、研磨テーブル１の上面における隙間寸法をＳ１とし、フリンガー１０の下端部における隙間寸法をＳ２としたときに、Ｓ１＜Ｓ２の関係を有する。

すなわち、カバー２０は、フリンガー１０から径方向外側に所定距離離れて位置するとともに、その内周側は、筒状の中心側に少し傾くように傾斜（縮径）している。また、この筒状のカバー２０の軸方向における長さは、フリンガー１０の屈曲した部分から垂直に下がった部分の長さよりも十分に長くなっている。したがって、フリンガー１０とカバー２０との間に形成される隙間は、上方に行くにしたがって狭くなる、一種のオリフィス構造を形成している。

このカバー２０は、二点鎖線で示されるように、上下方向（軸方向）に移動可能とされている。この上下方向の移動は、図示しない研磨装置の固定フレーム側に設けられたアクチュエターで行われるが、手動で行うことも可能である。図４の実線は、カバー２０が上方に移動した状態を示していて、テーブル２の上面側から排出される砥液やガス混合液を受け止めることができる状態となっている。他方、図４の二点鎖線は、カバー２０が下方に移動した状態を示している。カバー２０の下方への移動は、テーブル２に貼設された研磨パッドの交換や、トップリングとも称される研磨ヘッド及びテーブル２の保守作業等のときに行われる。

砥液受け３０は、図示しない研磨装置の固定フレーム側に設けられ、上部が円環状に開口する樋３１を有している。樋３１の径方向外側の外周壁３１ａは、図４に示すように、カバー２０の下端部よりも径方向外側に配置され、カバー２０が上下いずれに移動したときであってもカバー２０の下端部とオーバーラップできるようになっている。なお、カバー２０が上方に移動したときの、カバー２０と外周壁３１ａとの隙間寸法をＳ３とすると、Ｓ３＜Ｓ１＜Ｓ２の関係を有する。Ｓ３は、十分に小さくするとよい。これにより、樋３１の内側への外気の流入が抑制され、後述する気液分離装置４０の吸引効率が向上する。

一方、樋３１の径方向内側の内周壁３１ｂは、フリンガー１０の下端部よりも径方向内側に配置されている。フリンガー１０の下端部は、内周壁３１ｂの上端部よりも下方に延在しており、両者はオーバーラップしている。したがって、フリンガー１０と砥液受け３０の内周壁３１ｂで一種のラビリンス構造を形成することができる。これにより、砥液受け３０の内周壁３１ｂよりも径方向内側、すなわちテーブルベース３の下面側に気液が回り込むことを防止できる。

樋３１の一部には、排液桝３２が設けられていて、樋３１中の砥液等の液体を集めることができるように構成されている。そして、ここに集められた液体は、排液桝３２の底壁に設けられている排出管３３を介して図１に示す気液分離装置４０に導けるように構成されている。なお、排液桝３２の上部開口は、蓋部材３２ａによって閉塞されている。

気液分離装置４０は、その空間内で気体と液体とに分離できるように構成されている。この気液分離装置４０には、排液管４１及び排気管４２が設けられている。このうち、排液管４１は、気液分離装置４０の底部部分に設けられていて、気液分離装置４０で分離された液体を図示しない排液処理装置に排出できるように構成されている。また、排気管４２は、気液分離装置４０の上部部分に設けられている。この排気管４２は、図示しない排気処理装置（吸引装置）に接続されている。

上記構成からなる研磨テーブル１でシリコンウエハ等の基板を研磨処理する際は、テーブル２の上面に研磨パッドが貼設される。また、トップリング（研磨ヘッド）の下面には、基板が取り付けられる。そして、モーター７が回転駆動すると、研磨パッドを貼設しているテーブル２は、フランジ６及びテーブルベース３を介して回転する。

研磨パッド上には、図示しない研磨液ノズルからシリカ（ＳｉＯ_２）やセリア（ＣｅＯ_２）等の砥粒を含んだ砥液が供給されるとともに、その砥液が供給されている研磨パッドの上面に、トップリングの下面に保持されている基板が回転しながら押圧される。この押圧により、研磨パッド面に当接されている基板面は、砥液存在下における研磨テーブル１及び研磨ヘッドの両回転により所望の平坦面に生成される。

基板の研磨面が所望の平坦面、すなわち所望の膜厚に生成されたことがウエハ膜厚検知器５により検知されると、基板は、次の基板処理装置の洗浄装置に搬送されて洗浄処理される。基板が搬送された後の回転する研磨パッド上には、窒素ガス等の不活性ガスを含むガス混合液がアトマイザーノズル（図示せず）から供給される。これにより、研磨パッドの上面は清掃され、次の被研磨基板の研磨に供される。

このように、上述した本実施形態によれば、上面に基板が押し付けられ、中心軸Ｌ回りに回転する研磨テーブル１を有し、研磨テーブル１は、当該上面を形成し、内部に熱媒体流路４を有するテーブル２と、テーブル２を着脱可能に支持するテーブルベース３と、を有する。このような構成によれば、温調の目的に応じて熱媒体流路４を有するテーブル２のみを部分的に交換できるため、研磨テーブル１の仕様を安価に変更することができる。例えば、テーブル２は、テーブルベース３よりも加工性に優れた材料（例えば、テーブルベース３がステンレスの場合、テーブル２がステンレスよりも加工性に優れたアルミニウム、セラミックなど）から形成することも可能となる。また、長期使用によるテーブル２の表面の劣化（例えば、材料がアルミニウムの場合、錆の発生等）に基づく、テーブル２の交換にも対応することが可能となる。

また、本実施形態では、図１及び図２に示すように、テーブル２の周縁部をテーブルベース３の周縁部に着脱可能に固定する複数のボルト２ｄと、複数のボルト２ｄよりも径方向内側において、テーブルベース３に対するテーブル２の位置決めをする１個または複数のノックピン３ｂと、を有するため、ボルト２ｄを取り外せば、テーブルベース３からテーブル２をフリンガー１０と共に容易に取り外すことができる。また、取り付け時には、複数のボルト２ｄだけでなく、その径方向内側に配置された１個または複数のノックピン３ｂを介して、テーブルベース３に対するテーブル２の位置決めをしているため、テーブル２とテーブルベース３の分割構造を採用しても、一体構造と同様に回転することができる。

さらに、本実施形態では、テーブル２とテーブルベース３との分割面Ｄを径方向外側から覆う筒状のフリンガー１０を有し、フリンガー１０は、複数のボルト２ｄによって研磨テーブル１の周縁部に着脱可能に取り付けられているので、テーブル２とテーブルベース３との分割面Ｄへの液体の侵入を防止することができる。

また、テーブルベース３の下面側には、モーター７によって回転駆動される筒状のフランジ６が接続されており、フランジ６は、テーブルベース３の下面側に基板の膜厚を計測するウエハ膜厚検知器５を取り付けるためのスペースを形成している。そして、テーブルベース３の周縁部の下面側には、下方に向けて突出する環状の水切り用突起３ａが形成されているため、テーブルベース３の下面側への液体の回り込みによるウエハ膜厚検知器５への被水などを防止することができる。

（基板処理装置）
続いて、上記構成の研磨装置を備える基板処理装置１００について説明する。

図５は、一実施形態に係る基板処理装置１００の全体構成を示す平面図である。
図５に示す基板処理装置１００は、シリコンウエハ等の基板Ｗの表面を平坦に研磨する化学機械研磨（ＣＭＰ）装置である。この基板処理装置１００は、矩形箱状のハウジング１０２を備える。ハウジング１０２は、平面視で略長方形に形成されている。

ハウジング１０２は、その中央に長手方向に延在する基板搬送路１０３を備える。基板搬送路１０３の長手方向の一端部には、ロード／アンロード部１１０が配設されている。基板搬送路１０３の幅方向（平面視で長手方向と直交する方向）の一方側には、研磨部１２０が配設され、他方側には、洗浄部１３０が配設されている。基板搬送路１０３には、基板Ｗを搬送する基板搬送部１４０が設けられている。また、基板処理装置１００は、ロード／アンロード部１１０、研磨部１２０、洗浄部１３０、及び基板搬送部１４０の動作を制御する制御部１５０（制御盤）を備える。

ロード／アンロード部１１０は、基板Ｗを収容するフロントロード部１１１を備える。フロントロード部１１１は、ハウジング１０２の長手方向の一方側の側面に複数設けられている。複数のフロントロード部１１１は、ハウジング１０２の幅方向に配列されている。フロントロード部１１１は、例えば、オープンカセット、ＳＭＩＦ（Standard Manufacturing Interface）ポッド、またはＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）を搭載する。ＳＭＩＦ、ＦＯＵＰは、内部に基板Ｗのカセットを収納し、隔壁で覆った密閉容器であり、外部空間とは独立した環境を保つことができる。

また、ロード／アンロード部１１０は、フロントロード部１１１から基板Ｗを出し入れする２台の搬送ロボット１１２と、各搬送ロボット１１２をフロントロード部１１１の並びに沿って走行させる走行機構１１３と、を備える。各搬送ロボット１１２は、上下に２つのハンドを備えており、基板Ｗの処理前、処理後で使い分けている。例えば、フロントロード部１１１に基板Ｗを戻すときは上側のハンドを使用し、フロントロード部１１１から処理前の基板Ｗを取り出すときは下側のハンドを使用する。

研磨部１２０は、基板Ｗの研磨（平坦化）を行う複数の研磨ユニット１２１（１２１Ａ，１２１Ｂ，１２１Ｃ，１２１Ｄ）を備える。複数の研磨ユニット１２１は、基板搬送路１０３の長手方向に配列されている。研磨ユニット１２１は、研磨面を有する研磨パッド１２２を回転させる研磨テーブル１２３と、基板Ｗを保持しかつ基板Ｗを研磨テーブル１２３上の研磨パッド１２２に押圧しながら研磨するためのトップリング１２４と、研磨パッド１２２に研磨液やドレッシング液（例えば、純水）を供給するための研磨液供給ノズル１２５と、研磨パッド１２２の研磨面のドレッシングを行うためのドレッサ１２６と、液体（例えば純水）と気体（例えば窒素ガス）の混合流体または液体（例えば純水）を霧状にして研磨面に噴射するアトマイザ１２７と、を備える。

研磨ユニット１２１は、研磨液供給ノズル１２５から研磨液を研磨パッド１２２上に供給しながら、トップリング１２４により基板Ｗを研磨パッド１２２に押し付け、さらにトップリング１２４と研磨テーブル１２３とを相対移動させることにより、基板Ｗを研磨してその表面を平坦にする。ドレッサ１２６は、研磨パッド１２２に接触する先端の回転部にダイヤモンド粒子やセラミック粒子などの硬質な粒子が固定され、当該回転部を回転しつつ揺動することにより、研磨パッド１２２の研磨面全体を均一にドレッシングし、平坦な研磨面を形成する。アトマイザ１２７は、研磨パッド１２２の研磨面に残留する研磨屑や砥粒などを高圧の流体により洗い流すことで、研磨面の浄化と、機械的接触であるドレッサ１２６による研磨面の目立て作業、すなわち研磨面の再生を達成する。

洗浄部１３０は、基板Ｗの洗浄を行う複数の洗浄ユニット１３１（１３１Ａ，１３１Ｂ）と、洗浄した基板Ｗを乾燥させる乾燥ユニット１３２と、を備える。複数の洗浄ユニット１３１及び乾燥ユニット１３２（複数の処理ユニット）は、基板搬送路１０３の長手方向に配列されている。洗浄ユニット１３１Ａと洗浄ユニット１３１Ｂとの間には、第１搬送室１３３が設けられている。第１搬送室１３３には、基板搬送部１４０、洗浄ユニット１３１Ａ、及び洗浄ユニット１３１Ｂの間で基板Ｗを搬送する搬送ロボット１３５が設けられている。また、洗浄ユニット１３１Ｂと乾燥ユニット１３２との間には、第２搬送室１３４が設けられている。第２搬送室１３４には、洗浄ユニット１３１Ｂと乾燥ユニット１３２との間で基板Ｗを搬送する搬送ロボット１３６が設けられている。

洗浄ユニット１３１Ａは、例えば、ロールスポンジ型の洗浄モジュールを備え、基板Ｗを一次洗浄する。また、洗浄ユニット１３１Ｂも、ロールスポンジ型の洗浄モジュールを備え、基板Ｗを二次洗浄する。なお、洗浄ユニット１３１Ａ及び洗浄ユニット１３１Ｂは、同一のタイプであっても、異なるタイプの洗浄モジュールであってもよく、例えば、ペンシルスポンジ型の洗浄モジュールや２流体ジェット型の洗浄モジュールであってもよい。乾燥ユニット１３２は、例えば、ロタゴニ乾燥（ＩＰＡ（Iso-Propyl Alcohol）乾燥）を行う乾燥モジュールを備える。乾燥後は、乾燥ユニット１３２とロード／アンロード部１１０との間の隔壁に設けられたシャッタ１０１ａが開かれ、搬送ロボット１１２によって乾燥ユニット１３２から基板Ｗが取り出される。

基板搬送部１４０は、リフター１４１と、第１リニアトランスポータ１４２と、第２リニアトランスポータ１４３と、スイングトランスポータ１４４と、を備える。基板搬送路１０３には、ロード／アンロード部１１０側から順番に第１搬送位置ＴＰ１、第２搬送位置ＴＰ２、第３搬送位置ＴＰ３、第４搬送位置ＴＰ４、第５搬送位置ＴＰ５、第６搬送位置ＴＰ６、第７搬送位置ＴＰ７が設定されている。

リフター１４１は、第１搬送位置ＴＰ１で基板Ｗを上下に搬送する機構である。リフター１４１は、第１搬送位置ＴＰ１において、ロード／アンロード部１１０の搬送ロボット１１２から基板Ｗを受け取る。また、リフター１４１は、搬送ロボット１１２から受け取った基板Ｗを第１リニアトランスポータ１４２に受け渡す。第１搬送位置ＴＰ１とロード／アンロード部１１０との間の隔壁には、シャッタ１０１ｂが設けられており、基板Ｗの搬送時にはシャッタ１０１ｂが開かれて搬送ロボット１１２からリフター１４１に基板Ｗが受け渡される。

第１リニアトランスポータ１４２は、第１搬送位置ＴＰ１、第２搬送位置ＴＰ２、第３搬送位置ＴＰ３、第４搬送位置ＴＰ４の間で基板Ｗを搬送する機構である。第１リニアトランスポータ１４２は、複数の搬送ハンド１４５（１４５Ａ，１４５Ｂ，１４５Ｃ，１４５Ｄ）と、各搬送ハンド１４５を複数の高さで水平方向に移動させるリニアガイド機構１４６と、を備える。搬送ハンド１４５Ａは、リニアガイド機構１４６によって、第１搬送位置ＴＰ１から第４搬送位置ＴＰ４の間を移動する。この搬送ハンド１４５Ａは、リフター１４１から基板Ｗを受け取り、それを第２リニアトランスポータ１４３に受け渡すためのパスハンドである。この搬送ハンド１４５Ａには、昇降駆動部が設けられていない。

搬送ハンド１４５Ｂは、リニアガイド機構１４６によって、第１搬送位置ＴＰ１と第２搬送位置ＴＰ２との間を移動する。この搬送ハンド１４５Ｂは、第１搬送位置ＴＰ１でリフター１４１から基板Ｗを受け取り、第２搬送位置ＴＰ２で研磨ユニット１２１Ａに基板Ｗを受け渡す。搬送ハンド１４５Ｂには、昇降駆動部が設けられており、基板Ｗを研磨ユニット１２１Ａのトップリング１２４に受け渡すときは上昇し、トップリング１２４に基板Ｗを受け渡した後は下降する。なお、搬送ハンド１４５Ｃ及び搬送ハンド１４５Ｄにも、同様の昇降駆動部が設けられている。

搬送ハンド１４５Ｃは、リニアガイド機構１４６によって、第１搬送位置ＴＰ１と第３搬送位置ＴＰ３との間を移動する。この搬送ハンド１４５Ｃは、第１搬送位置ＴＰ１でリフター１４１から基板Ｗを受け取り、第３搬送位置ＴＰ３で研磨ユニット１２１Ｂに基板Ｗを受け渡す。また、搬送ハンド１４５Ｃは、第２搬送位置ＴＰ２で研磨ユニット１２１Ａのトップリング１２４から基板Ｗを受け取り、第３搬送位置ＴＰ３で研磨ユニット１２１Ｂに基板Ｗを受け渡すアクセスハンドとしても機能する。

搬送ハンド１４５Ｄは、リニアガイド機構１４６によって、第２搬送位置ＴＰ２と第４搬送位置ＴＰ４との間を移動する。搬送ハンド１４５Ｄは、第２搬送位置ＴＰ２または第３搬送位置ＴＰ３で、研磨ユニット１２１Ａまたは研磨ユニット１２１Ｂのトップリング１２４から基板Ｗを受け取り、第４搬送位置ＴＰ４でスイングトランスポータ１４４に基板Ｗを受け渡すためのアクセスハンドとして機能する。

スイングトランスポータ１４４は、第４搬送位置ＴＰ４と第５搬送位置ＴＰ５との間を移動可能なハンドを有しており、第１リニアトランスポータ１４２から第２リニアトランスポータ１４３へ基板Ｗを受け渡す。また、スイングトランスポータ１４４は、研磨部１２０で研磨された基板Ｗを、洗浄部１３０に受け渡す。スイングトランスポータ１４４の側方には、基板Ｗの仮置き台１４７が設けられている。スイングトランスポータ１４４は、第４搬送位置ＴＰ４または第５搬送位置ＴＰ５で受け取った基板Ｗを上下反転して仮置き台１４７に載置する。仮置き台１４７に載置された基板Ｗは、洗浄部１３０の搬送ロボット１３５によって第１搬送室１３３に搬送される。

第２リニアトランスポータ１４３は、第５搬送位置ＴＰ５、第６搬送位置ＴＰ６、第７搬送位置ＴＰ７の間で基板Ｗを搬送する機構である。第２リニアトランスポータ１４３は、複数の搬送ハンド１４８（１４８Ａ，１４８Ｂ，１４８Ｃ）と、各搬送ハンド１４５を複数の高さで水平方向に移動させるリニアガイド機構１４９と、を備える。搬送ハンド１４８Ａは、リニアガイド機構１４９によって、第５搬送位置ＴＰ５から第６搬送位置ＴＰ６の間を移動する。搬送ハンド１４５Ａは、スイングトランスポータ１４４から基板Ｗを受け取り、それを研磨ユニット１２１Ｃに受け渡すアクセスハンドとして機能する。

搬送ハンド１４８Ｂは、第６搬送位置ＴＰ６と第７搬送位置ＴＰ７との間を移動する。搬送ハンド１４８Ｂは、研磨ユニット１２１Ｃから基板Ｗを受け取り、それを研磨ユニット１２１Ｄに受け渡すためのアクセスハンドとして機能する。搬送ハンド１４８Ｃは、第７搬送位置ＴＰ７と第５搬送位置ＴＰ５との間を移動する。搬送ハンド１４８Ｃは、第６搬送位置ＴＰ６または第７搬送位置ＴＰ７で、研磨ユニット１２１Ｃまたは研磨ユニット１２１Ｄのトップリング１２４から基板Ｗを受け取り、第５搬送位置ＴＰ５でスイングトランスポータ１４４に基板Ｗを受け渡すためのアクセスハンドとして機能する。なお、説明は省略するが、搬送ハンド１４８の基板Ｗの受け渡し時の動作は、上述した第１リニアトランスポータ１４２の動作と同様である。

上記構成の基板処理装置１００においても、研磨ユニット１２１（研磨装置）の研磨テーブル１２３に、上述した本発明の研磨テーブル１を適用することにより、温調の目的に応じて研磨テーブル１２３の仕様を安価に変更することができる。

（研磨パッドの貼り付け構造）
続いて、上記構成の研磨テーブル１２３に貼り付けられる研磨パッド１２２の貼り付け構造について説明する。

図６は、図５に示す研磨ユニット１２１の全体構成を示す模式的斜視図である。
図６に示すように、研磨ユニット１２１は、研磨テーブル１２３と、研磨対象物である基板Ｗを保持して研磨テーブル１２３上の研磨パッド１２２に押圧するトップリング１２４と、を備えている。研磨テーブル１２３は、中空のテーブル軸２００（上述した図１に示すフランジ６）に接続されている。テーブル軸２００は、研磨テーブル回転モーター（上述した図１に示すモーター７（図６において図示せず））に連結されており、研磨テーブル１２３はテーブル軸２００と一体に回転可能になっている。なお、図６に示す研磨テーブル１２３は、上述した研磨テーブル１の構造（テーブル２の分割構造（積層構造））を前提としているが、この研磨パッド１２２の貼り付け構造は、従来の研磨テーブル（テーブル２の一体構造（単層構造））にも適用可能である。

研磨テーブル１２３の上面には、研磨パッド１２２が貼付されており、研磨パッド１２２の表面が基板Ｗを研磨する研磨面を構成している。研磨パッド１２２には、大きく分けて、硬質発泡タイプ、不織布タイプ、スエードタイプの３通りのものを使用できる。
硬質発泡タイプは、空孔を含んだパッドであり、ポリウレタン製が一般的である。不織布タイプは、ポリエステルなどの不織布にウレタンなどを含浸したものである。スエードタイプは、湿式成型により基材上に塗工されるもので、基材としては上記不織布パッドに用いられるのと同様の不織布を用いた製品と、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）を用いた製品がある。これら基材にウレタン樹脂のＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）溶液を塗り、凝固剤（水）とＤＭＦを置換させて製作されたものであり、空孔が表面に露出している。

研磨テーブル１２３の上方には、研磨液供給ノズル１２５が設置されており、この研磨液供給ノズル１２５によって研磨テーブル１２３上の研磨パッド１２２に、研磨液（スラリー）が供給されるようになっている。研磨テーブル１２３の内部には、熱交換媒体用の流路（上述した図１に示す熱媒体流路４（図６において図示せず））が設けられている。この熱交換媒体用の流路に熱交換媒体として冷却水を流すことで、熱交換媒体と研磨テーブル１２３との間で熱交換を行い、研磨中の摩擦熱による研磨テーブル１２３の熱変形を防止するとともに研磨テーブル１２３の表面温度を調節している。そのため、図６に示すように、テーブル軸２００の下端部にロータリージョイント９ａが設置され、冷却水は、外部より冷却水配管（図示せず）およびロータリージョイント９ａを介して研磨テーブル１２３内の流路に供給されるようになっている。

トップリング１２４は、トップリングシャフト２０１に接続されており、トップリングシャフト２０１は、支持アーム２０２に対して上下動するようになっている。トップリングシャフト２０１の上下動により、支持アーム２０２に対してトップリング１２４の全体を上下動させ位置決めするようになっている。トップリングシャフト２０１は、トップリング回転モーター（図示せず）の駆動により回転するようになっている。トップリングシャフト２０１の回転により、トップリング１２４がトップリングシャフト２０１の回りに回転するようになっている。

トップリング１２４は、その下面に基板Ｗを保持できるようになっている。支持アーム２０２は、シャフト２０３を中心として旋回可能に構成されており、基板受け渡し位置（図５に示す第２搬送位置ＴＰ２、第３搬送位置ＴＰ３、第６搬送位置ＴＰ６、第７搬送位置ＴＰ７参照）に搬送された基板Ｗを真空吸着する。そして、下面に基板Ｗを保持したトップリング１２４は、支持アーム２０２の旋回により研磨テーブル１２３の上方に移動可能になっている。

トップリング１２４は、下面に基板Ｗを保持して、研磨パッド１２２の表面に基板Ｗを押圧する。このとき、研磨テーブル１２３およびトップリング１２４をそれぞれ回転させ、研磨テーブル１２３の上方に設けられた研磨液供給ノズル１２５から研磨パッド１２２上に研磨液（スラリー）を供給する。研磨液には、砥粒としてシリカ（ＳｉＯ_２）やセリア（ＣｅＯ_２）を含んだ研磨液を用いることができる。このように研磨液を研磨パッド１２２上に供給しつつ、トップリング１２４により基板Ｗを研磨パッド１２２に押圧して基板Ｗと研磨パッド１２２とを相対移動させることで、基板Ｗが研磨される。なお、研磨中は、基板Ｗと研磨パッド１２２の回転以外の相対移動（例えば揺動（旋回））があってもよい。これにより、研磨パッド１２２の同一部分の劣化防止が行なわれる。

ところで、後述する図７に示すように、研磨パッド１２２は、接着層２１１を介してテーブル２に接着されている。多数の試料（基板Ｗ）の研磨を行うと、この研磨パッド１２２は、研磨性能の低下、不均一な研磨面、異物の蓄積等が起こるため、定期的又は研磨数に応じて研磨パッド１２２の貼り替えを行う必要がある。その時、研磨パッド１２２の接着が強固であると、貼り替え作業に多大な労力と時間を必要とする。このため、本実施形態の研磨テーブル１２３は、図７に示すような研磨パッド１２２の貼り付け構造を備える。

図７は、一実施形態に係る研磨パッド１２２の貼り付け構造を示す断面図である。
図７に示すように、研磨テーブル１２３を形成するテーブル２の上面には、研磨パッド１２２が剥離可能に接着されるコーティング層２１０が形成されている。研磨パッド１２２の研磨面１２２ａの反対側の裏面１２２ｂには、接着層２１１が形成されている。言い換えれば、コーティング層２１０は、テーブル２と研磨パッド１２２との間に介在しており、接着層２１１は、コーティング層２１０と研磨パッド１２２との間に介在している。すなわち、接着層２１１は、コーティング層２１０の上面に形成されていてもよい。なお、ここでいう、接着層２１１の「接着」とは、「粘着」を包含するものとする。

接着層２１１を形成する接着剤としては、特に限定されず、感圧接着剤、ホットメル卜接着剤等が挙げられ、ホットメル卜接着剤が好ましい。接着剤は、１種単独で使用してもよく、２種以上を混合して用いてもよい。ホットメル卜接着剤としては、特に限定されず、公知の物を特に制限なく使用できる。また、ホットメル卜接着剤及び感圧接着剤以外にも、ホットメル卜接着剤及び感圧接着剤に換えて又は併用して、２液硬化タイプのエポキシ系接着剤、シリコーン系接着剤等を使用してもよい。なお、感圧接着剤、ホットメル卜接着剤以外に、アクリル系接着剤、シリコーン系粘着剤、両面テープを用いてもよい。

テーブル２を形成する材料としては、上述した金属（アルミニウム（合金）、ステンレス鋼）、セラミック、合成樹脂であってもよい。また、アルミニウム（合金）のテーブル２の表面は、酸化アルミニウムかニッケル被膜に覆われていてもよい。酸化アルミニウム、ニッケル被膜により、テーブル２の表面硬度を高められる。また、テーブル２がアルミニウム（合金）の場合、テーブル２内に温度調節用の熱媒体流路４やその他の機構（温調装置など）があると、アルミニウム（合金）は熱伝導性が良いので温度コントロール性が良く研磨性能の安定化に寄与できる。また、テーブル２の上面には、スラリーを排出するための流路が形成されていてもよい。

コーティング層２１０は、研磨パッド１２２の貼り替え作業を簡便に効率的に、且つ、安全に行うために、研磨パッド１２２を軽い労力にて貼り替えができるようにするため、低接着性材料から形成されている。なお、ここでいう、低接着性材料の「低接着性」とは、「研磨パッド１２２の剥離を容易にするもの」という意味で、特定の材料に対して粘着性が高い低い等を意味するものではない。また、コーティング層２１０は、上述した酸化膜と研磨液等との接触を防止し、テーブル２の腐食を防止することで、研磨パッド１２２の貼り付け状態を良好に維持する機能も有する。

コーティング層２１０を形成する低接着性材料としては、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体）、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂））が好ましい。また、研磨条件（研磨液、研磨パッドの種類等）によっては、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂であっても良い。このようなコーティング層２１０のコーティング手段としては、静電スプレー、ホットメルトスプレー、セメント化などが挙げられる。

コーティング層２１０の厚さは、例えば、１００μｍ以下が好ましい。また、コーティング材料の接着性とその材料に利用可能な接着剤の剥離特性を考慮して、コーティング層２１０の表面粗さを制御し、研磨パッド１２２に対する密着性乃至接着性を十分なものにすることが好ましい。また、コーティング層２１０は、１層だけでなく２，３層等の複数の層を有してもよい。このようなコーティング層２１０（フッ素樹脂コーティング層）によれば、表面の摩擦係数が低いことから、テーブル２の上面から研磨パッド１２２を剥がしやすくなる。このため、研磨パッド１２２の貼り替えが、より安全・迅速に、且つ容易に行うことができる。

また、コーティング層２１０としては、ガラスコーティング層、セラミックコーティング層、ダイヤモンドコーティング層であってもよい。これらのコーティング層２１０は、上述したフッ素樹脂コーティング層などの樹脂コーティング層よりも、表面が硬質で変形が小さいことから、研磨パッド１２２が剥がし易く、又、残留接着剤の除去も容易となる。また、樹脂コーティング層よりも表面が硬質で変形が小さいことから、幾度となく行う研磨パッド１２２の貼り替えに対し、テーブル２の長寿命化が図れる。

さらに、樹脂コーティング層の場合は、コーティング面（テーブル２の上面）のメンテナンス時に、コーティング層の剥がしと再塗装（付着）の作業に手間がかかるが、定期的にコーティング面の微量研磨によるメンテナンスを行うだけで、コーティング面の平坦性と清浄度を担保し、テーブル２の長寿命化が図れる。コーティング面の維持のための研磨方法は、別途研磨装置を搬入せず、研磨ユニット１２０のドレッサ１２６（図５参照）に、コーティング面研磨専用の研磨部材を取り付けて行うとよい。

このように、上述した本実施形態によれば、基板Ｗを平坦化するための研磨装置であって研磨面１２２ａを有する研磨パッド１２２と、研磨面１２２ａに基板Ｗを保持（押し付ける）するためのトップリング１２４と、基板Ｗを研磨するためにテーブル２（研磨テーブル１２３）とトップリング１２４を互いに移動（相対移動）させるための移動装置（トップリング回転モーター、支持アーム２０２等）と、研磨パッド１２２の接着性のための第１の表面（上面）を有するテーブル２と、を含み、テーブル２はその上面に低接着性材料のコーティング層２１０を含む、という構成を採用することによって、研磨パッド１２２の貼り替え作業を簡便に効率的に、且つ、軽い労力によって安全に行うことができる。

以上のように、本発明は、種々の試料（基板Ｗ）を、それぞれの試料に合致した研磨液を利用して、トップリング１２４に保持された試料を研磨パッド１２２との間で相対移動させながら研磨する研磨装置において、その研磨テーブル１２３や研磨パッド１２２の長寿命化を図るものである。その長寿命化を図るために、テーブル２においては研磨性能も考慮し、本発明の交換可能な上面を有する研磨テーブル１（図１参照）、すなわちテーブル２の分割構造にすると良い。さらにこのテーブル２の分割構造が、使用済み研磨液を研磨テーブル１から積極的排出する構造と研磨液による材質劣化や研磨液の混入が起こらないようにする研磨テーブル１の外周部取り付け構造（図１及び図４参照）にすることが、その分割面Ｄへの研磨液の混入が無いようにできる。さらに、研磨パッド１２２を利用する場合は、その機能の維持（接着性）とその交換作業の容易さ（剥離性）という、相反することの両方を満足する必要が出てくる。それには研磨パッド１２２及びその下部にあるテーブル２の研磨液に対する耐性も考慮し、図７に示すように、コーティング層２１０を設け、特にフッ素樹脂、ガラス、セラミック、ダイヤモンドとすることが好ましい。

以上、本発明の好ましい実施形態を記載し説明してきたが、これらは本発明の例示的なものであり、限定するものとして考慮されるべきではないことを理解すべきである。追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。従って、本発明は、前述の説明によって限定されていると見なされるべきではなく、特許請求の範囲によって制限されている。

例えば、上記実施形態では、本発明の研磨装置を、基板処理装置１００（化学機械研磨（ＣＭＰ）装置）の研磨部１２０に適用した構成を例示したが、例えば、本発明は、ＣＭＰ装置以外の基板処理装置（例えば、裏面研磨装置、ベベル研磨装置、エッチング装置、あるいはめっき装置）にも適用することができる。

１，１２３…研磨テーブル、２…テーブル、２Ａ…供給口、２Ｂ…排出口、２Ｃ…中間部、２ａ…第１テーブル部、２ｂ…第２テーブル部、２ｃ…段差、２ｄ…ボルト、２ｄ１…シールワッシャ、２ｅ…Ｏリング、２ｇ…ノックピン穴、２ｈ…センサ孔、３…テーブルベース、３ａ…水切り用突起、３ｂ…ノックピン、３ｃ…センサ取付部、３ｄ…ブッシュ、４…熱媒体流路、５…ウエハ膜厚検知器（膜厚計測装置）、６…フランジ、６ａ…ボルト、６ｂ…ボルト、７…モーター、７ａ…モーター回転軸、７ｂ…モーターケーシング、８…フレーム、９…シャフト、９ａ…ロータリージョイント、９ｂ…熱媒体供給配管、９ｃ…配管、９ｄ…ロータリージョイント回転軸、９ｅ…熱媒体フランジ、９ｆ…パイプ、９ｇ…管路、９ｈ…管路、９ｉ…枝管、９ｊ…頭部、１０…フリンガー、２０…カバー、３１…樋、３１ａ…外周壁、３１ｂ…内周壁、３２…排液桝、３２ａ…蓋部材、３３…排出管、４０…気液分離装置、４１…排液管、４２…排気管、１００…基板処理装置、１２０…研磨部、１２２…研磨パッド、１２２ａ…研磨面、１２２ｂ…裏面、１２４…トップリング、１２５…研磨液供給ノズル、１３０…洗浄部、２００…テーブル軸、２０１…トップリングシャフト、２０２…支持アーム、２０３…シャフト、２１０…コーティング層、２１１…接着層、Ｄ…分割面、Ｌ…中心軸、Ｗ…基板

Claims (9)

1. 上面に基板が押し付けられ、中心軸回りに回転する研磨テーブルを有し、
   前記研磨テーブルは、
   前記上面を形成し、内部に熱媒体流路を有するテーブルと、
   前記テーブルを着脱可能に支持するテーブルベースと、
   前記テーブルの周縁部を前記テーブルベースの周縁部に着脱可能に固定する複数のボルトと、
   前記複数のボルトよりも径方向内側において、前記テーブルベースに対する前記テーブルの位置決めをする１個または複数のノックピンと、
   前記テーブルと前記テーブルベースとの分割面を径方向外側から覆う筒状の水切り部材と、を有し、
   前記水切り部材は、前記複数のボルトによって前記研磨テーブルの周縁部に着脱可能に取り付けられている、ことを特徴とする研磨装置。
2. 前記テーブルベースの下面側には、モーターによって回転駆動される筒状のフランジが接続されており、
   前記フランジは、前記テーブルベースの下面側に前記基板の膜厚を計測する膜厚計測装置を取り付けるためのスペースを形成している、ことを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
3. 前記テーブルベースの周縁部の下面側には、下方に向けて突出する環状の水切り用突起が形成されている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の研磨装置。
4. 前記テーブルの上面には、研磨パッドが剥離可能に接着されるコーティング層が形成されている、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の研磨装置。
5. 前記コーティング層は、フッ素樹脂コーティング層である、ことを特徴とする請求項４に記載の研磨装置。
6. 前記コーティング層は、ガラスコーティング層である、ことを特徴とする請求項４に記載の研磨装置。
7. 前記コーティング層は、セラミックコーティング層である、ことを特徴とする請求項４に記載の研磨装置。
8. 前記コーティング層は、ダイヤモンドコーティング層である、ことを特徴とする請求項４に記載の研磨装置。
9. 基板を研磨する研磨部と、
   前記研磨部で研磨した前記基板を洗浄する洗浄部と、を有する基板処理装置であって、
   前記研磨部は、請求項１～８のいずれか一項に記載の研磨装置を備える、ことを特徴とする基板処理装置。

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