JPH11176775A - 化学的機械研磨装置及び化学的機械研磨方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 化学的機械研磨工程においてウェハの裏面に
異物が残存しないようにする。 【解決手段】 研磨パッド２０２の上に研磨剤を供給す
る。ウェハ２０３を保持した基板保持ヘッド２０４を下
降させると共に、加圧流体供給源２１８から加圧気体を
流体供給路２１０に供給して、押圧用フィルム２０８を
介してウェハ２０３を回転する研磨パッド２０２に押し
付けることにより、ウェハ２０３の表面を研磨する。次
に、洗浄水供給源２１５から洗浄水をウェハ２０３と押
圧用フィルムとの間に供給すると共に、ウェハ２０３の
裏面と押圧用フィルム２０８とを摺接させることによ
り、ウェハ２０３の裏面を洗浄してウェハ２０３の裏面
に付着している異物を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路の
多層配線工程や素子分離工程における平坦化技術として
用いられる化学的機械研磨装置および化学的機械研磨方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、化学的機械研磨は、微細化が進む
半導体集積回路の製造工程における平坦化技術として注
目されている。その理由は、化学的機械研磨を用いる
と、他の平坦化技術例えばレジストエッチバック法では
得られなかった基板全面に亘る平坦化が可能になり、リ
ソグラフィー工程における焦点深度のずれによる露光ミ
スや凹凸面に形成された配線の信頼性の低下等の問題を
解決できる。

【０００３】以下、特開平８−３３９９７９号公報に示
されている従来の化学的機械研磨装置及び化学的機械研
磨方法について図８及び図９を参照しながら説明する。

【０００４】図８及び図９に示すように、従来の化学的
機械研磨装置は、回転可能に設けられた研磨用定盤１０
と、該研磨用定盤１０の上に固定された研磨パッド１１
と、被研磨基板としてのウェハ１２を保持すると共に保
持したウェハ１２の被研磨面を研磨パッド１１に押し付
ける基板保持ヘッド１３と、研磨パッド１１の上に研磨
剤１４を供給する研磨剤供給管１５と、基板保持ヘッド
１３の下面の周縁部に設けられたリング状のシール部材
１６と、基板保持ヘッド１３の下面におけるシール部材
１６の外側に設けられたリング状のガイド部材１７とを
備えている。基板保持ヘッド１３の内部には、該基板保
持ヘッド１３、シール部材１６及び研磨パッド１１の上
に載置されるウェハ１２によって形成される空間部１８
に加圧気体を供給する加圧気体供給路１９が設けられて
いる。

【０００５】以下、前記従来の化学的機械研磨装置を用
いて行なう化学的機械研磨方法について説明する。

【０００６】まず、研磨用定盤１０を回転させて研磨パ
ッド１１を回転させながら、研磨パッド１１の上に研磨
剤供給管１５から研磨剤１４を供給する。また、ウェハ
１２を基板保持ヘッド１３にウェハ１２の被研磨面が研
磨パッド１１と対向するように保持した後、基板保持ヘ
ッド１３を降下させると共に加圧気体供給路１９から空
間部１８に加圧気体を供給して加圧気体によりウェハ１
２の被研磨面を研磨パッド１１に押し付けることによ
り、ウェハ１２の被研磨面に対して化学的機械研磨を行
なう。尚、ここでは、１度の研磨工程で１枚のウェハ１
２に対して化学機械研磨を行なう場合を示したが、１度
の研磨工程で複数枚のウェハ１２に対して化学機械研磨
を行なう場合には、複数の基板保持ヘッド１３を備えて
いる。

【０００７】化学的機械研磨が終了したウェハ１２の被
研磨面には、研磨剤１４に含まれる研磨砥粒、及び被研
磨膜又は研磨パッド１１の削り滓が異物として付着す
る。ウェハ１２の被研磨面に異物が付着すると、後工程
が行なわれる製造装置の内部が異物により汚染された
り、製品の歩留まりが低下したりする等の問題が発生す
る。

【０００８】そこで、ウェハ１２の被研磨面に対する化
学機械研磨が終了すると、ウェハ１２を保持した基板保
持ヘッド１３を、表面にブラシが植毛された洗浄パッド
の上方に移動した後、該洗浄パッドの上に弗酸やアンモ
ニア等の洗浄剤を供給すると共に、基板保持ヘッド１３
を降下させてウェハ１２の被研磨面を洗浄パッドに押し
付けることにより、ウェハ１２の被研磨面に対してスク
ラブ洗浄を行なう。

【０００９】ところが、洗浄液によるスクラブ洗浄を高
濃度の洗浄液を使用して長時間に亘って行なうと、ウェ
ハ１２の被研磨面にマイクロスクラッチ（微小欠陥）が
拡大して配線不良が起きるため、製品の歩留まりが低下
すると共にスループットが低下してしまうので、高濃度
の洗浄液による長時間のスクラブ洗浄を行なうことは好
ましくない。

【００１０】そこで、最近では、化学機械研磨工程にお
いて、ウェハ１２に対する化学機械研磨が終了すると、
研磨剤供給管１５から研磨剤に代えて純水を研磨パッド
１１の上に供給してウェハ１２の被研磨面を研磨パッド
１１に押し付けることにより、ウェハ１２の被研磨面を
純水によって洗浄して被研磨面に付着した異物の除去を
行なう方法が提案されている。この純水による洗浄工程
においては、基板保持ヘッド１３の研磨パッド１１に対
する押圧力、研磨用定盤１０の回転速度、洗浄時間、純
水の量、純水の温度等を制御することにより、ウェハ１
２の被研磨面に付着した異物を機械的に除去する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、研磨工程に
おける純水による洗浄及び洗浄工程における洗浄液によ
るスクラブ洗浄を行なうと、ウェハ１２の被研磨面（表
面）に付着した異物は確実に除去される。

【００１２】ところが、研磨工程において、研磨パッド
１１の上に供給された研磨剤１４は、ウェハ１２とシー
ル部材１６との間からウェハ１２の裏面に侵入するの
で、ウェハ１２の裏面にも、研磨剤１４に含まれる研磨
砥粒、及び被研磨膜又は研磨パッド１１の削り滓が異物
として付着する。

【００１３】前述したように、洗浄工程においてスクラ
ブ洗浄を高濃度の洗浄液を使用して長時間に亘って行な
うと、製品の歩留まりが低下すると共にスループットが
低下するという問題が発生するため、洗浄工程において
は、高濃度の洗浄液による長時間のスクラブ洗浄を行な
うことは好ましくないので、ウェハ１２の裏面に付着し
た異物は確実には除去されない。特に、図９に示したよ
うに、加圧気体供給路１９から空間部１８に供給される
加圧気体によりウェハ１２の被研磨面を研磨パッド１１
に押し付ける場合には、加圧気体により異物が乾燥させ
られてウェハ１２の裏面にこびり付くので、異物の除去
は極めて困難である。

【００１４】ウェハの裏面に異物が残存すると、後工程
が行なわれる製造装置の内部が異物により汚染されると
いう問題が発生する。また、ウェハの裏面において異物
が凝集して２次粒子が形成されるため、フォトリソグラ
フィ工程においてウェハの被研磨面が露光光の光軸に対
して垂直にならないのでフォーカスぼけが起きるという
問題、及び、後の化学的機械研磨工程において押圧用フ
ィルムを介してウェハを研磨パッドに押し付ける場合に
は、ウェハにおける２次粒子が形成されている部位は押
圧用フィルムにより強く押圧されるので研磨が均一に行
なわれないという問題等が発生する。

【００１５】前記に鑑み、本発明は、化学的機械研磨の
研磨工程においてウェハよりなる被研磨基板の裏面に異
物が残存しないようにすることを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明が講じた解決手段は、研磨工程後に被研磨基
板の裏面を洗浄水又は砥粒が含まれていない研磨剤を用
いて洗浄したり、又は研磨工程中に被研磨基板の裏面に
洗浄水又は砥粒が含まれていない研磨剤を供給すること
により被研磨基板の裏面の乾燥を防止するものである。

【００１７】本発明に係る第１の化学的機械研磨装置
は、回転可能に設けられた研磨用定盤と、研磨用定盤の
上に固定された研磨パッドと、研磨剤を研磨パッドの上
に供給する研磨剤供給手段と、洗浄水を研磨パッドの上
に供給する洗浄水供給手段と、被研磨基板を着脱可能に
保持すると共に保持した被研磨基板を研磨パッドに押し
付ける基板保持ヘッドと、被研磨基板を表裏反転させる
反転手段とを備えている。

【００１８】第１の化学的機械研磨装置によると、被研
磨基板を表裏反転させる反転手段を備えているため、研
磨工程が終了した被研磨基板を研磨パッドの上において
表裏反転させることができる。また、洗浄水を研磨パッ
ドの上に供給する洗浄水供給手段を備えているため、研
磨工程後に洗浄水を研磨パッドの上に供給すると共に基
板保持ヘッドにより被研磨基板の裏面を研磨パッドに押
し付けて、被研磨基板の裏面を洗浄することができる。

【００１９】本発明に係る第２の化学的機械研磨装置
は、回転可能に設けられた研磨用定盤と、研磨用定盤の
上に固定された研磨パッドと、回転可能に設けられた洗
浄用定盤と、洗浄用定盤の上に設けられた洗浄パッド
と、研磨剤を研磨パッドの上に供給する研磨剤供給手段
と、洗浄水を洗浄パッドの上に供給する洗浄水供給手段
と、研磨パッドの上方と洗浄パッドの上方との間を移動
可能に設けられており、被研磨基板を着脱可能に保持す
ると共に保持した被研磨基板を研磨パッド及び洗浄パッ
ドに個別に押し付ける基板保持ヘッドと、被研磨基板を
表裏反転させる反転手段とを備えている。

【００２０】第２の化学的機械研磨装置によると、基板
保持ヘッドは研磨パッドの上方と洗浄パッドの上方との
間を移動可能に設けられているため、研磨工程が終了し
た被研磨基板を研磨パッド上から洗浄パッド上に移動さ
せることができる。また、被研磨基板を表裏反転させる
反転手段を備えているため、研磨工程が終了した被研磨
基板をその表裏が反転した状態で洗浄パッドの上に載置
することができる。さらに、洗浄水を洗浄パッドの上に
供給する洗浄水供給手段を備えているため、研磨工程後
に洗浄水を洗浄パッドの上に供給すると共に基板保持ヘ
ッドにより被研磨基板の裏面を洗浄パッドに押し付け
て、被研磨基板の裏面を洗浄することができる。

【００２１】本発明に係る第３の化学的機械研磨装置
は、回転可能に設けられた研磨用定盤と、研磨用定盤の
上に固定された研磨パッドと、被研磨基板を着脱可能に
保持すると共に保持した被研磨基板を研磨パッドに押し
付ける基板保持ヘッドと、研磨パッドの上に砥粒が含ま
れている第１の研磨剤を供給する第１の研磨剤供給手段
と、基板保持ヘッドに保持されている被研磨基板の裏面
に砥粒が含まれていない第２の研磨剤を供給する第２の
研磨剤供給手段とを備えている。

【００２２】第３の化学的機械研磨装置によると、被研
磨基板の裏面に砥粒が含まれていない第２の研磨剤を供
給する第２の研磨剤供給手段を備えているため、研磨工
程において表面が研磨されている被研磨基板の裏面に第
２の研磨剤を供給できるので、研磨工程において被研磨
基板の裏面に付着した異物が乾燥して裏面にこびり付く
事態を防止できる。

【００２３】第３の化学的機械研磨装置は、基板保持ヘ
ッドに保持されている被研磨基板の裏面に洗浄水を供給
する洗浄水供給手段をさらに備えていることが好まし
い。

【００２４】第３の化学的機械研磨装置において、基板
保持ヘッドは、該基板保持ヘッドに保持されている被研
磨基板の裏面側に加圧気体を供給することにより被研磨
基板を研磨パッドに押し付ける基板押圧手段を有してい
ることが好ましい。

【００２５】本発明に係る第１の化学的機械研磨方法
は、研磨パッドの上に研磨剤を供給しながら被研磨基板
の表面を研磨する研磨工程と、研磨工程が終了した被研
磨基板の表裏を反転させる反転工程と、研磨パッドの上
に洗浄水を供給しながら被研磨基板の裏面を洗浄する洗
浄工程とを備えている。

【００２６】第１の化学的機械研磨方法によると、研磨
工程が終了した被研磨基板の表裏を反転させて、研磨パ
ッドの上に洗浄水を供給しながら被研磨基板の裏面を洗
浄するため、研磨工程において被研磨基板の裏面に付着
した異物を確実に除去することができる。

【００２７】本発明に係る第２の化学的機械研磨方法
は、回転する研磨パッドの上に研磨剤を供給すると共に
回転する研磨パッドに被研磨基板の表面を押し付けるこ
とにより、被研磨基板の表面を研磨する研磨工程と、研
磨工程が終了した被研磨基板をその表裏が反転した状態
で洗浄パッドの上に移送する移送工程と、洗浄パッドの
上に洗浄水を供給すると共に洗浄パッドに被研磨基板の
裏面を押し付けることにより、被研磨基板の裏面を洗浄
する洗浄工程とを備えている。

【００２８】第２の化学的機械研磨方法によると、研磨
工程が終了した被研磨基板をその表裏が反転した状態で
洗浄パッドの上に移送した後、洗浄パッドの上に洗浄水
を供給しながら被研磨基板の裏面を洗浄するため、研磨
工程において被研磨基板の裏面に付着した異物を確実に
除去することができる。

【００２９】第３の化学的機械研磨方法は、研磨パッド
の上に研磨剤を供給すると共に被研磨基板をその裏面か
ら回転する研磨パッドに押圧用フィルムを介して押し付
けることにより、被研磨基板の表面を研磨する研磨工程
と、被研磨基板と押圧用フィルムとの間に洗浄水を供給
すると共に被研磨基板の裏面と押圧用フィルムとを摺接
させることにより、被研磨基板の裏面を洗浄する洗浄工
程とを備えている。

【００３０】第３の化学的機械研磨方法によると、研磨
工程が終了した被研磨基板と押圧用フィルムとの間に洗
浄水を供給すると共に被研磨基板の裏面と押圧用フィル
ムとを摺接させることにより、被研磨基板の裏面を洗浄
するため、研磨工程において被研磨基板の裏面に付着し
た異物を確実に除去することができる。

【００３１】本発明に係る第４の化学的機械研磨方法
は、研磨パッドの上に研磨剤を供給すると共に回転する
研磨パッドに被研磨基板の表面を押し付けることによ
り、被研磨基板の表面を研磨する研磨工程を備えた化学
的機械研磨方法を前提とし、研磨工程は、表面が研磨さ
れている被研磨基板の裏面に洗浄液を供給する工程を含
む。

【００３２】第４の化学的機械研磨方法によると、研磨
工程において表面が研磨されている被研磨基板の裏面に
洗浄液を供給するので、研磨工程において被研磨基板の
裏面に付着した異物が乾燥して裏面にこびり付く事態を
防止できる。

【００３３】本発明に係る第５の化学的機械研磨方法
は、研磨パッドの上に研磨剤を供給すると共に回転する
研磨パッドに被研磨基板の表面を押し付けることによ
り、被研磨基板の表面を研磨する研磨工程を備えた化学
的機械研磨方法を前提とし、研磨工程は、表面が研磨さ
れている被研磨基板の裏面に砥粒が含まれていない研磨
剤を供給する工程を含む。

【００３４】第５の化学的機械研磨方法によると、研磨
工程において表面が研磨されている被研磨基板の裏面に
砥粒が含まれていない研磨剤を供給するので、研磨工程
において被研磨基板の裏面に付着した異物が乾燥して裏
面にこびり付く事態を防止できる。この場合、被研磨基
板の裏面に供給される研磨剤には砥粒が含まれていない
ので、被研磨基板の裏面に新たな異物が付着する事態を
回避できる。

【００３５】第４又は第５の化学的機械研磨方法におい
て、研磨工程は、被研磨基板の裏面側に加圧気体を供給
することにより被研磨基板を研磨パッドに押し付ける工
程を含むことが好ましい。

【００３６】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、本発明
の第１の実施形態に係る化学的機械研磨装置及び化学的
機械研磨方法について図１〜図４を参照しながら説明す
る。

【００３７】図１は第１の実施形態に係る化学的機械研
磨装置１００の全体構成を示しており、化学的機械研磨
装置１００は、被研磨基板としてのウェハを収納したウ
ェハカセットが配置されると共にウェハカセットからウ
ェハを取り出して移送するロードロボットを有するロー
ドステーション１０１と、研磨が終了したウェハを収納
するためのウェハカセットが配置されると共に研磨が終
了したウェハをウェハカセットに収納するアンロードロ
ボットを有するアンロードステーション１０２とを備え
ている。

【００３８】ロードステーション１０１及びアンロード
ステーション１０２の右方には回転可能に設けられたウ
ェハ待機盤１０３が配置されており、図２に示すよう
に、ウェハ待機盤１０３には、ウェハを載置した状態で
上下方向に伸縮する４つのウェハ載置台１０４Ａ、１０
４Ｂ、１０４Ｃ、１０４Ｄが設けられている。ウェハ待
機盤１０３の右後方には、互いに接近したり離反したり
する一対のアーム１０５ａを有する第１のウェハ反転ロ
ボット１０５が配置されていると共に、ウェハ待機盤１
０３の右前方には、互いに接近したり離反したりする一
対のアーム１０６ａを有する第２のウェハ反転ロボット
１０６が配置されており、第１及び第２のウェハ反転ロ
ボット１０５、１０６は、ウェハ載置台１０４Ａ〜１０
４Ｄに載置されたウェハ１２０をアーム１０５ａ、１０
６ａにより保持し、保持したウェハ１２０を表裏反転さ
せて再びウェハ載置台１０４Ａ〜１０４Ｄに載置する。

【００３９】図１に示すように、ウェハ待機盤１０３の
右方には、回転可能に設けられた第１の洗浄用定盤１０
７及び第２の洗浄用定盤１０８が前後方向に配置されて
いると共に、第１及び第２の洗浄用定盤１０７、１０８
の右方には回転可能に設けられた研磨用定盤１０９が配
置されている。尚、第１の洗浄用定盤１０７及び第２の
洗浄用定盤１０８はいずれか１つのみ設けられていても
よく、その場合には、第１のウェハ反転ロボット１０５
及び第２のウェハ反転ロボット１０６もいずれか１つの
み設けられておればよい。

【００４０】図３に示すように、第１の洗浄用定盤１０
７及び第２の洗浄用定盤１０８の上には、ブラシが植毛
された洗浄パッド１１０がそれぞれ固定されていると共
に、研磨用定盤１０９の上には弾性材よりなる研磨パッ
ド１１２が固定されており、洗浄パッド１１０及び研磨
パッド１１２の上方には、ウェハ１２０を保持すると共
に保持したウェハ１２０を洗浄パッド１１０又は研磨パ
ッド１１２に押し付ける基板保持ヘッド１１４が移動可
能に配置されている。また、洗浄パッド１１０の上方に
は、該洗浄パッド１１０の上に洗浄水（純水）を供給す
る洗浄水供給管１１５が設けられていると共に、研磨パ
ッド１１２の上方には、該研磨パッド１１２の上に研磨
剤又は洗浄水（純水）を供給する液体供給管１１６が設
けられており、該液体供給管１１６の上端部は流路切替
弁（三方弁）１１７を介して研磨剤供給源１１８及び洗
浄水供給源１１９に接続されている。

【００４１】また、図１に示すように、化学的機械研磨
装置１００には、ウェハ待機盤１０３、第１及び第２の
洗浄用定盤１０７、１０８並びに研磨用定盤１０９の上
方を跨いだ状態で、ラックアンドピニオン機構により左
右方向へ移動する移送台１１３が設けられており、該移
送台１１３は基板保持ヘッド１１４を着脱可能に保持す
る保持手段を有している。

【００４２】（第１の実施形態に係る化学的機械研磨方
法を用いて行なう化学的機械研磨方法）以下、第１の実
施形態に係る化学的機械研磨装置を用いて行なう化学的
機械研磨方法について説明する。

【００４３】まず、ロードステーション１０１に載置さ
れたウェハカセットから第１のウェハを取り出し、第１
のウェハをウェハ載置台１０４Ａに載置した後、ウェハ
待機盤１０３を反時計方向に９０度回転し、その後、ウ
ェハカセットから第２のウェハを取り出し、第２のウェ
ハをウェハ載置台１０４Ｂに載置する。

【００４４】次に、ウェハ待機盤１０３を反時計方向に
１８０度回転して、ウェハ載置台１０４Ａ、１０４Ｂを
ウェハ待機盤１０３の右側部分に移動すると共に、基板
保持ヘッド１１４を保持した移送台１１３を第１の停止
位置Ａに移動させた後、基板保持ヘッド１１４を降下さ
せてウェハ載置台１０４Ａ、１０４Ｂに載置されている
ウェハを基板保持ヘッド１１４に真空吸着させて保持す
る。

【００４５】次に、移送台１１３を第３の停止位置Ｃに
移動した後、流路切替弁１１７を制御して研磨剤供給源
１１８と液体供給管１１６とを接続し、研磨剤を研磨剤
供給源１１８から液体供給管１１６を介して研磨パッド
１１２の上に供給すると共に、基板保持ヘッド１１４を
降下させてウェハ１２０を回転する研磨パッド１１２に
押し付けることにより、ウェハ１２０の表面を研磨剤に
よって研磨する。

【００４６】ウェハ１２０の表面を研磨している際に、
ウェハカセットから第３及び第４のウェハを順次取り出
し、取り出した第３及び第４のウェハをウェハ載置台１
０４Ｃ、１０４Ｄに順次載置する。尚、ウェハ載置台１
０４Ｃ、１０４Ｄにウェハが載置されている場合には、
ウェハ載置台１０４Ｃ、１０４Ｄに載置されているウェ
ハを予めアンロードステーション１０２に配置されてい
るウェハカセットに収納する。

【００４７】次に、研磨剤によるウェハ１２０の表面に
対する研磨が終了すると、流路切替弁１１７を制御して
洗浄水供給源１１９と液体供給管１１６とを接続し、洗
浄水を洗浄水供給源１１９から液体供給管１１６を介し
て研磨パッド１１２の上に供給して、ウェハ１２０の表
面を洗浄水によって洗浄する。

【００４８】洗浄水によるウェハ１２０の表面に対する
洗浄が終了すると、基板保持ヘッド１１４を上昇させる
と共に、移送台１１３を第１の停止位置Ａまで移動す
る。その後、基板保持ヘッド１１４を降下させて該基板
保持ヘッド１１４に保持されているウェハ１２０をウェ
ハ載置台１０４Ａ（１０４Ｂ）に載置する。

【００４９】次に、第１のウェハ反転ロボット１０５を
駆動して、ウェハ載置台１０４Ａ（１０４Ｂ）に載置さ
れているウェハ１２０の表裏を反転する。すなわち、図
４（ａ）に示すように、ウェハ載置台１０４Ａ（１０４
Ｂ）を上昇させた後、図４（ｂ）に示すように、ウェハ
載置台１０４Ａ（１０４Ｂ）に載置されているウェハ１
２０を第１のウェハ反転ロボット１０５のアーム１０５
ａにより保持し、その後、図４（ｃ）に示すように、ア
ーム１０５ａを回転させて、アーム１０５ａを上下反転
させた後、アーム１０５ａに保持されているウェハ１２
０を再びウェハ載置台１０４Ａ（１０４Ｂ）に載置す
る。これにより、ウェハ１２０の表裏は反転する。尚、
ウェハ１２０の表裏を反転する際には、移送台１１３
は、第１のウェハ反転ロボット１０５の動作の妨げにな
らないように、第２の停止位置Ｂ又は第３の停止位置Ｃ
に退避しておく。

【００５０】ウェハ１２０の表裏が反転すると、基板保
持ヘッド１１４を保持した移送台１１３を第１の停止位
置Ａに移動させた後、基板保持ヘッド１１４を降下させ
てウェハ載置台１０４Ａ（１０４Ｂ）に載置されている
ウェハ１２０を基板保持ヘッド１１４に保持する。次
に、移送台１１３を第２の停止位置Ｂに移動した後、洗
浄水を洗浄水供給管１１５から洗浄パッド１１０の上に
供給すると共に、基板保持ヘッド１１４を降下させてウ
ェハ１２０を回転する洗浄パッド１１０に押し付けるこ
とにより、ウェハ１２０の裏面を洗浄水によって洗浄す
る。このようにすると、研磨工程においてウェハ１２０
の裏面に付着した異物は洗浄水によって除去される。洗
浄水による洗浄工程においては、基板保持ヘッド１１４
の洗浄パッド１１０に対する押圧力、洗浄用定盤１０７
（１０８）の回転速度、洗浄時間、洗浄水の量、洗浄水
の温度等を制御することにより、ウェハ１２０に裏面に
付着した異物を機械的に除去する。

【００５１】ところで、研磨剤により表面が研磨された
後、洗浄水によって表面が洗浄されたウェハ１２０は、
乾燥することなく洗浄パッド１１０の上に移送されるこ
とが好ましい。このようにすると、ウェハ１２０の裏面
に付着している異物が凝集して２次粒子になってこびり
付かないので、ウェハ１２０の裏面に付着した異物の洗
浄水による除去は容易になる。

【００５２】尚、第１の実施形態においては、表裏が反
転したウェハ１２０を洗浄パッド１１０に押し付けるこ
とにより、ウェハ１２０の裏面を洗浄したが、これに代
えて、表裏が反転したウェハ１２０の裏面を再び研磨パ
ッド１１２に押し付けることにより、ウェハ１２０の裏
面を洗浄水供給源１１９から供給される洗浄水によって
洗浄してもよい。

【００５３】ウェハ１２０の裏面に対する洗浄が終了す
ると、基板保持ヘッド１１４を上昇させると共に、移送
台１１３を第１の停止位置Ａまで移動した後、基板保持
ヘッド１１４を降下させて該基板保持ヘッド１１４に保
持されているウェハ１２０をウェハ載置台１０４Ａ（１
０４Ｂ）に載置し、その後、ウェハ載置台１０４Ａ（１
０４Ｂ）に載置されているウェハ１２０をアンロードス
テーション１０２に配置されているウェハカセットに収
納する。

【００５４】（第２の実施形態）以下、本発明の第２の
実施形態に係る化学的機械研磨装置及び化学的機械研磨
方法について図５及び図６を参照しながら説明する。

【００５５】図５は第２の実施形態に係る化学的機械研
磨装置２００の全体構成を示し、図６は第２の実施形態
に係る化学的機械研磨装置２００の要部の断面構造を示
している。

【００５６】化学的機械研磨装置２００は、回転可能に
設けられた研磨用定盤２０１と、該研磨用定盤２０１の
上に固定された研磨パッド２０２と、被研磨基板として
のウェハ２０３を保持すると共に保持したウェハ２０３
の被研磨面を研磨パッド２０２に押し付ける基板保持ヘ
ッド２０４と、研磨パッド２０２の上に砥粒が含まれる
第１の研磨剤２０５を供給する第１の研磨剤供給管２０
６と、基板保持ヘッド２０４の下面の周縁部に設けられ
たリング状のガイド部材２０７と、基板保持ヘッド２０
４の下面におけるガイド部材２０７の内側に設けられた
押圧用フィルム２０８とを備えている。

【００５７】基板保持ヘッド２０４の内部には流体供給
路２１０が設けられており、該流体供給路２１０の上端
において、流路開閉弁２１１を有し砥粒を含まない第２
の研磨剤を貯留する第２の研磨剤供給源２１２から第２
の研磨剤を供給する第２の研磨剤供給管２１３の他端が
開口し、流路開閉弁２１４を有し純水等の洗浄水を貯留
する洗浄水供給源２１５から洗浄水を供給する洗浄水供
給管２１６の他端が開口し、流路開閉弁２１７を有し加
圧エア等の加圧気体を発生する加圧気体供給源２１８か
ら加圧気体を供給する加圧気体供給管２１９の他端が開
口している。一方、流体供給路２１０の下端は、基板保
持ヘッド２０４の底部に形成された多数の連通孔２０４
ａ及び押圧用フィルム２０８に形成された多数の貫通孔
２０８ａを介してウェハ２０３の裏面と連通している。

【００５８】この場合、基板保持ヘッド２０４の連通孔
２０４ａの断面積を押圧用フィルム２０８の貫通孔２０
８ａの断面積よりも大きくしておくと、加圧気体供給管
２１９から供給される加圧気体は基板保持ヘッド２０４
と押圧用フィルム２０８との間に確実に導入されるた
め、押圧用フィルム２０８は加圧気体の押圧力によって
ウェハ２０３の被研磨面（表面）を研磨パッド２０２に
対して均一に押し付けることができるので、ウェハ２０
３に対する研磨レートの面内均一性が向上する。

【００５９】また、第２の研磨剤を第２の研磨剤供給管
２１３からウェハ２０３の裏面に供給したり、又は、洗
浄水を洗浄水供給管２１６からウェハ２０３の裏面に供
給したりすると、押圧用フィルム２０８とウェハ２０３
の裏面との相対回転に伴って、ウェハ２０３の裏面は第
２の研磨剤又は洗浄水によって研磨されるので、ウェハ
２０３の裏面に付着している異物は除去される。

【００６０】（第２の実施形態に係る化学的機械研磨装
置を用いて行なう第１の化学的機械研磨方法） 以下、第２の実施形態に係る化学的機械研磨装置を用い
て行なう第１の化学的機械研磨方法について説明する。

【００６１】まず、研磨用定盤２０１を回転させて研磨
パッド２０１を回転させながら、研磨パッド２０１の上
に第１の研磨剤供給管２１６から砥粒を含む第１の研磨
剤２０５を供給する。また、ウェハ２０３を基板保持ヘ
ッド２０４にウェハ２０３の被研磨面（表面）が研磨パ
ッド２０２と対向するように保持した後、基板保持ヘッ
ド２０４を回転させながら降下させると共に加圧気体供
給管２１９から押圧用フィルム２０８の裏面に加圧気体
を供給して押圧用フィルム２０８によりウェハ２０３の
表面を研磨パッド２０２に押し付けることによって、ウ
ェハ２０３の表面に対して化学的機械研磨を行なう。

【００６２】ウェハ２０３の表面に対する研磨工程が完
了すると、第１の研磨剤供給管２１６からの第１の研磨
剤２０５の供給を停止する一方、洗浄水供給管２１６か
ら洗浄水を押圧用フィルム２０８とウェハ２０３の裏面
との間に供給すると共に、基板保持ヘッド２０４及び研
磨パッド２０１の回転を継続して行なう。このようにす
ると、基板保持ヘッド２０４に設けられた押圧用フィル
ム２０８とウェハ２０３とが相対回転するため、ウェハ
２０３の裏面は第２の洗浄水によって研磨されるので、
ウェハ２０３の裏面に付着する異物は確実に除去され
る。洗浄水による洗浄工程においては、基板保持ヘッド
２０４の研磨パッド２０１に対する押圧力、研磨用定盤
２０１の回転速度、洗浄時間、洗浄水の量、洗浄水の温
度等を制御することにより、ウェハ２０３の裏面に付着
した異物を機械的に除去する。

【００６３】（第２の実施形態に係る化学的機械研磨装
置を用いて行なう第２の化学的機械研磨方法）まず、研
磨用定盤２０１を回転させて研磨パッド２０１を回転さ
せながら、研磨パッド２０１の上に第１の研磨剤供給管
２１６から砥粒を含む第１の研磨剤２０５を供給する。
また、ウェハ２０３を基板保持ヘッド２０４にウェハ２
０３の被研磨面（表面）が研磨パッド２０２と対向する
ように保持した後、基板保持ヘッド２０４を回転させな
がら降下させると共に加圧気体供給管２１９から押圧用
フィルム２０８の裏面に加圧気体を供給して加圧気体に
よりウェハ２０３の表面を研磨パッド２０２に押し付け
ることにより、ウェハ２０３の表面に対して化学的機械
研磨を行なう。

【００６４】第２の化学的機械研磨方法の特徴として、
ウェハ２０３の表面に対して化学的機械研磨を行なう際
に、洗浄水供給管２１６からウェハ２０３の裏面に洗浄
水を供給する。研磨工程においてウェハ２０３の裏面に
付着する異物が除去し難い理由は、ウェハ２０３の裏面
に付着した研磨剤が乾燥するためであるから、第２の化
学的機械研磨方法のように、研磨工程においてウェハ２
０３の裏面に洗浄水を供給すると、ウェハ２０３の裏面
に付着する異物が乾燥してウェハ２０３の裏面にこびり
付く事態を回避できる。

【００６５】ウェハ２０３の表面に対する研磨工程が完
了すると、第１の研磨剤供給管２１６からの第１の研磨
剤２０５の供給を停止する一方、洗浄水供給管２１６か
ら洗浄水を押圧用フィルム２０８とウェハ２０３の裏面
との間に供給すると共に、基板保持ヘッド２０４及び研
磨パッド２０１の回転を継続して行なう。このようにす
ると、基板保持ヘッド２０４に設けられた押圧用フィル
ム２０８とウェハ２０３とが相対回転するため、ウェハ
２０３の裏面は洗浄水によって研磨されるので、ウェハ
２０３の裏面に付着する異物は確実に除去される。特
に、第２の化学的機械研磨方法によると、研磨工程にお
いてウェハ２０３の裏面に洗浄水を供給するため、ウェ
ハ２０３の裏面が乾燥しないので、ウェハ２０３の裏面
に付着している異物は容易に除去される。

【００６６】尚、ウェハ２０３の表面に対して化学的機
械研磨を行なう際に、洗浄水供給管２１６からウェハ２
０３の裏面に洗浄水を供給する代わりに、第２の研磨剤
供給管２１３からウェハ２０３の裏面に砥粒を含まない
第２の研磨剤を供給してもよい。このようにしても、ウ
ェハ２０３の裏面が乾燥する事態を防止できる。

【００６７】（第２の実施形態に係る化学的機械研磨装
置を用いて行なう第３の化学的機械研磨方法）まず、研
磨用定盤２０１を回転させて研磨パッド２０１を回転さ
せながら、研磨パッド２０１の上に第１の研磨剤供給管
２１６から砥粒を含む第１の研磨剤２０５を供給する。
また、ウェハ２０３を基板保持ヘッド２０４にウェハ２
０３の被研磨面（表面）が研磨パッド２０２と対向する
ように保持した後、基板保持ヘッド２０４を回転させな
がら降下させると共に加圧気体供給管２１９から押圧用
フィルム２０８の裏面に加圧気体を供給して加圧気体に
よりウェハ２０３の表面を研磨パッド２０２に押し付け
ることにより、ウェハ２０３の表面に対して化学的機械
研磨を行なう。

【００６８】第３の化学的機械研磨方法の特徴として、
ウェハ２０３の表面に対して化学的機械研磨を行なう際
に、洗浄水供給管２１６からウェハ２０３の裏面に洗浄
水を供給する。このように、研磨工程においてウェハ２
０３の裏面に洗浄水を供給すると、ウェハ２０３の裏面
に付着する異物が乾燥してウェハ２０３の裏面にこびり
付く事態を回避できる。

【００６９】ウェハ２０３の表面に対する研磨工程が完
了すると、第１の研磨剤供給管２１６からの第１の研磨
剤２０５の供給を停止する一方、第２の研磨剤供給管２
１３から砥粒を含まない第２の研磨剤を押圧用フィルム
２０８とウェハ２０３の裏面との間に供給すると共に、
基板保持ヘッド２０４及び研磨パッド２０１の回転を継
続して行なう。このようにすると、基板保持ヘッド２０
４に設けられた押圧用フィルム２０８とウェハ２０３と
が相対回転するため、ウェハ２０３の裏面は第２の研磨
剤によって研磨されるので、ウェハ２０３の裏面に付着
する異物は確実に除去される。

【００７０】特に、第３の化学的機械研磨方法による
と、研磨工程においてウェハ２０３の裏面に第２の研磨
剤を供給するため、ウェハ２０３の裏面が乾燥しないの
で、ウェハ２０３の裏面に付着している異物は容易に除
去される。

【００７１】また、ウェハ２０３の裏面に第２の研磨剤
を供給するため、第１の研磨剤供給管２１６から研磨パ
ッド２０１の上に供給される第１の研磨剤２０５の濃度
が薄められないので、研磨レートが低下しない。

【００７２】また、第２の研磨剤に砥粒が含まれていな
いため、基板保持ヘッド２０４に設けられた押圧用フィ
ルム２０８とウェハ２０３の裏面とが相対回転しても、
砥粒がウェハ２０３の裏面に付着しない。

【００７３】尚、ウェハ２０３の表面に対して化学的機
械研磨を行なう際に、洗浄水供給管２１６からウェハ２
０３の裏面に洗浄水を供給する代わりに、第２の研磨剤
供給管２１３からウェハ２０３の裏面に砥粒を含まない
第２の研磨剤を供給してもよい。このようにしても、ウ
ェハ２０３の裏面が乾燥する事態を防止できる。

【００７４】（第３の実施形態）以下、本発明の第３の
実施形態に係る化学的機械研磨装置及び化学的機械研磨
方法について図７を参照しながら説明する。

【００７５】第３の実施形態に係る化学的機械研磨装置
は、第２の実施形態に係る化学的機械研磨装置に比べ
て、基板保持ヘッドの構造が異なるのみであるから、以
下の説明においては、基板保持ヘッドの構造についての
み説明する。

【００７６】第３の実施形態に係る化学的機械研磨装置
は、回転可能に設けられた研磨用定盤３０１と、該研磨
用定盤３０１の上に固定された研磨パッド３０２と、被
研磨基板としてのウェハ３０３を保持すると共に保持し
たウェハ３０３の被研磨面（表面）を研磨パッド３０２
に押し付ける基板保持ヘッド３０４と、研磨パッド３０
２の上に砥粒が含まれる第１の研磨剤を供給する第１の
研磨剤供給管と、基板保持ヘッド３０４の下面の周縁部
に設けられたリング状のガイド部材３０７とを備えてお
り、ガイド部材３０７、基板保持ヘッド３０４及び研磨
パッド３０２の上に載置されたウェハ３０３によって空
間部３０９が形成されている。尚、第３の実施形態にお
いては、研磨パッド３０２の上に砥粒が含まれる第１の
研磨剤を供給する第１の研磨剤供給管については、図示
を省略している。

【００７７】基板保持ヘッド３０４の内部には流体供給
路３１０が設けられており、該流体供給路３１０の上端
において、流路開閉弁３１１を有し砥粒を含まない第２
の研磨剤を貯留する第２の研磨剤供給源３１２から第２
の研磨剤を供給する第２の研磨剤供給管３１３の他端が
開口し、流路開閉弁３１４を有し純水等の洗浄水を貯留
する洗浄水供給源３１５から洗浄水を供給する洗浄水供
給管３１６の他端が開口し、流路開閉弁３１７を有し加
圧エア等の加圧気体を発生する加圧気体供給源３１８か
ら加圧気体を供給する加圧気体供給管３１９の他端が開
口している。一方、流体供給路３１０の下端は、基板保
持ヘッド３０４の底部に形成された多数の連通孔３０４
ａを介して空間部３０９と連通している。

【００７８】第３の実施形態においては、加圧気体供給
管３１９から空間部３０９に供給される加圧気体によっ
て、ウェハ３０３の表面は研磨パッド３０２に対して均
一に押し付けられるので、ウェハ３０３に対する研磨レ
ートの面内均一性が向上する。

【００７９】第２の研磨剤供給管３１３から供給される
第２の研磨剤又は洗浄水供給管３１６から供給される洗
浄水は、ウェハ３０３の裏面に導入されて該裏面の乾燥
を防止する。

【００８０】（第３の実施形態に係る化学的機械研磨装
置を用いて行なう第１の化学的機械研磨方法）まず、研
磨用定盤３０１を回転させて研磨パッド３０１を回転さ
せながら、研磨パッド３０１の上に、図示しない第１の
研磨剤供給管から砥粒を含む第１の研磨剤を供給する。
また、ウェハ３０３を基板保持ヘッド３０４にウェハ３
０３の被研磨面が研磨パッド３０２と対向するように保
持した後、基板保持ヘッド３０４を回転させながら降下
させると共に加圧気体供給管３１９から空間部３０９に
加圧気体を供給して加圧気体によりウェハ３０３の被研
磨面を研磨パッド３０２に押し付けることにより、ウェ
ハ３０３の被研磨面に対して化学的機械研磨を行なう。

【００８１】第１の化学的機械研磨方法の特徴として、
ウェハ３０３の被研磨面に対して化学的機械研磨を行な
う際に、洗浄水供給管３１６からウェハ３０３の裏面に
洗浄水を供給する。このように、研磨工程においてウェ
ハ３０３の裏面に洗浄水を供給すると、ウェハ３０３の
裏面に付着する異物が乾燥してウェハ３０３の裏面にこ
びり付く事態を回避できる。

【００８２】ウェハ３０３の被研磨面に対する化学的機
械研磨が完了すると、第１の実施形態に係る化学的機械
研磨装置を用いて行なう化学的機械研磨方法と同様に、
ウェハ３０３の表裏を反転させて、ウェハ３０３の裏面
に付着した異物を除去する。

【００８３】（第３の実施形態に係る化学的機械研磨装
置を用いて行なう第２の化学的機械研磨方法）まず、研
磨用定盤３０１を回転させて研磨パッド３０１を回転さ
せながら、研磨パッド３０１の上に、図示しない第１の
研磨剤供給管から砥粒を含む第１の研磨剤を供給する。
また、ウェハ３０３を基板保持ヘッド３０４にウェハ３
０３の被研磨面が研磨パッド３０２と対向するように保
持した後、基板保持ヘッド３０４を回転させながら降下
させると共に加圧気体供給管３１９から空間部３０９に
加圧気体を供給して加圧気体によりウェハ３０３の被研
磨面を研磨パッド３０２に押し付けることにより、ウェ
ハ３０３の被研磨面に対して化学的機械研磨を行なう。

【００８４】第２の化学的機械研磨方法の特徴として、
ウェハ３０３の被研磨面に対して化学的機械研磨を行な
う際に、第２の研磨剤供給管３１３からウェハ３０３の
裏面に砥粒が含まれない第２の研磨剤を供給する。この
ように、研磨工程においてウェハ３０３の裏面に第２の
研磨剤を供給すると、ウェハ３０３の裏面に付着する異
物が乾燥してウェハ３０３の裏面にこびり付く事態を回
避できる。

【００８５】ウェハ３０３の被研磨面に対する化学的機
械研磨が完了すると、第１の実施形態に係る化学的機械
研磨装置を用いて行なう化学的機械研磨方法と同様に、
ウェハ３０３の表裏を反転させて、ウェハ３０３の裏面
に付着した異物を除去する。

【００８６】

【発明の効果】第１の化学的機械研磨装置によると、研
磨工程が終了した後に、研磨パッドの上に洗浄水を供給
すると共に被研磨基板の裏面を研磨パッドに押し付け
て、被研磨基板の裏面を洗浄することができるので、研
磨工程において被研磨基板の裏面に付着した異物を洗浄
水によって除去することができる。

【００８７】第２の化学的機械研磨装置によると、研磨
工程が終了した後に、被研磨基板をその表裏が反転した
状態で洗浄パッドの上に載置し、洗浄パッドの上に洗浄
水を供給すると共に被研磨基板の裏面を洗浄パッドに押
し付けて、被研磨基板の裏面を洗浄することができるの
で、研磨工程において被研磨基板の裏面に付着した異物
を洗浄水によって除去することができる。

【００８８】第３の化学的機械研磨装置によると、研磨
工程において表面が研磨されている被研磨基板の裏面に
第２の研磨剤を供給して、研磨工程において被研磨基板
の裏面に付着した異物が乾燥して裏面にこびり付く事態
を防止できるので、後に行なわれる洗浄工程において、
被研磨基板の裏面に付着した異物を容易且つ確実に除去
することができる。この場合、第２の研磨剤には砥粒が
含まれていないので、被研磨基板の裏面に新たな異物が
付着する事態を回避できると共に、第２の研磨剤によっ
て、研磨パッドの上に供給されている第１の研磨剤の濃
度が薄められる事態も回避できる。

【００８９】第３の化学的機械研磨装置が、被研磨基板
の裏面に洗浄水を供給する洗浄水供給手段をさらに備え
ていると、研磨工程が終了した後に、被研磨基板の裏面
に洗浄水を供給して、被研磨基板の裏面に付着している
第２の研磨剤を洗い流すことができる。

【００９０】第３の化学的機械研磨装置において、基板
保持ヘッドが、被研磨基板の裏面側に加圧気体を供給し
て被研磨基板を研磨パッドに押し付ける基板押圧手段を
有していると、研磨工程において被研磨基板の裏面に付
着した異物が加圧気体により乾燥させられて被研磨基板
の裏面にこびり付く事態を防止することができる。

【００９１】第１の化学的機械研磨方法によると、研磨
工程が終了した被研磨基板の表裏を反転させて、研磨パ
ッドの上に洗浄水を供給しながら被研磨基板の裏面を洗
浄するため、研磨工程において被研磨基板の裏面に付着
した異物を確実に除去することができる。

【００９２】第２の化学的機械研磨方法によると、研磨
工程が終了した被研磨基板の表裏を反転させて、洗浄パ
ッドの上に洗浄水を供給しながら被研磨基板の裏面を洗
浄するため、研磨工程において被研磨基板の裏面に付着
した異物を確実に除去することができる。

【００９３】第３の化学的機械研磨方法によると、研磨
工程が終了した被研磨基板の裏面と押圧用フィルムとの
間に洗浄水を供給すると共に両者を摺接させることによ
り、被研磨基板の裏面を洗浄するため、研磨工程におい
て被研磨基板の裏面に付着した異物を確実に除去するこ
とができる。

【００９４】第４の化学的機械研磨方法によると、研磨
工程において被研磨基板の裏面に付着した異物が乾燥し
て裏面にこびり付く事態を洗浄水によって防止できるの
で、後に行なわれる洗浄工程において、被研磨基板の裏
面に付着した異物を容易且つ確実に除去することができ
る。

【００９５】第５の化学的機械研磨方法によると、研磨
工程において被研磨基板の裏面に付着した異物が乾燥し
て裏面にこびり付く事態を研磨剤によって防止できるの
で、後に行なわれる洗浄工程において、被研磨基板の裏
面に付着した異物を容易且つ確実に除去することができ
る。この場合、被研磨基板の裏面に供給される研磨剤に
は砥粒が含まれていないので、被研磨基板の裏面に新た
な異物が付着する事態を回避できると共に、被研磨基板
の裏面に供給される研磨剤によって、研磨パッドの上に
供給されている研磨剤の濃度が薄められる事態も回避で
きる。

【００９６】第４又は第５の化学的機械研磨方法におい
て、研磨工程が被研磨基板の裏面側に加圧気体を供給し
て被研磨基板を研磨パッドに押し付ける工程を含むと、
研磨工程において被研磨基板の裏面に付着した異物が加
圧気体により乾燥させられて被研磨基板の裏面にこびり
付く事態を防止することができる。

【００９７】従って、第１〜第３の化学機械的研磨装置
又は第１〜第５の化学的機械研磨方法によると、後工程
が行なわれる製造装置の内部が異物により汚染される事
態、被研磨基板の裏面に形成される２次粒子に起因し
て、フォトリソグラフィ工程においてフォーカスぼけが
起きる事態、及び、被研磨基板の裏面に形成される２次
粒子に起因して、後の化学的機械研磨工程において均一
な研磨が行なわれなくなる事態を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る化学的機械研磨
装置の全体構成を示す平面図である。

【図２】本発明の第１の実施形態に係る化学的機械研磨
装置における反転手段を示す斜視図である。

【図３】本発明の第１の実施形態に係る化学的機械研磨
装置における研磨手段及び洗浄手段を示す概略図であ
る。

【図４】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に
係る化学的機械研磨装置を用いて行なう化学的機械研磨
方法における反転工程を示す概略図である。

【図５】本発明の第２の実施形態に係る化学的機械研磨
装置の全体構成を示す斜視図である。

【図６】本発明の第２の実施形態に係る化学的機械研磨
装置における基板保持ヘッドの断面図である。

【図７】本発明の第３の実施形態に係る化学的機械研磨
装置における基板保持ヘッドの断面図である。

【図８】従来の化学的機械研磨装置の全体構成を示す斜
視図である。

【図９】従来の化学的機械研磨装置における基板保持ヘ
ッドの断面図である。

【符号の説明】

１００ 化学的機械研磨装置 １０１ ロードステーション １０２ アンロードステーション １０３ ウェハ待機盤 １０４Ａ，１０４Ｂ，１０５Ｃ，１０５Ｄ ウェハ載置
台 １０５ 第１のウェハ反転ロボット １０５ａ アーム １０６ 第２のウェハ反転ロボット １０６ａ アーム １０７ 第１の洗浄用定盤 １０８ 第２の洗浄用定盤 １０９ 研磨用定盤 １１０ 洗浄パッド １１２ 研磨パッド １１３ 移送台 １１４ 基板保持ヘッド １１５ 洗浄水供給管 １１６ 液体供給管 １１７ 流路切替弁 １１８ 研磨剤供給源 １１９ 洗浄液供給源 １２０ ウェハ ２００ 化学的機械研磨装置 ２０１ 研磨用定盤 ２０２ 研磨パッド ２０３ ウェハ ２０４ 基板保持ヘッド ２０４ａ 連通孔 ２０５ 第１の研磨剤 ２０６ 第１の研磨剤供給管 ２０７ ガイド部材 ２０８ 押圧用フィルム ２０８ａ 貫通孔 ２１０ 流体供給路 ２１１ 流路開閉弁 ２１２ 第２の研磨剤供給源 ２１３ 第２の研磨剤供給管 ２１４ 流路開閉弁 ２１５ 洗浄水供給源 ２１６ 洗浄水供給管 ２１７ 流路開閉弁 ２１８ 加圧気体供給源 ３０１ 研磨用定盤 ３０２ 研磨パッド ３０３ ウェハ ３０４ 基板保持ヘッド ３０４ａ 連通孔 ３０７ ガイド部材 ３０９ 空間部 ３１０ 流体供給路 ３１１ 流路開閉弁 ３１２ 第２の研磨剤供給源 ３１３ 第２の研磨剤供給管 ３１４ 流路開閉弁 ３１５ 洗浄水供給源 ３１６ 洗浄水供給管 ３１７ 流路開閉弁 ３１８ 加圧気体供給源

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転可能に設けられた研磨用定盤と、 前記研磨用定盤の上に固定された研磨パッドと、 研磨剤を前記研磨パッドの上に供給する研磨剤供給手段
   と、 洗浄水を前記研磨パッドの上に供給する洗浄水供給手段
   と、 被研磨基板を着脱可能に保持すると共に保持した被研磨
   基板を前記研磨パッドに押し付ける基板保持ヘッドと、 被研磨基板を表裏反転させる反転手段とを備えているこ
   とを特徴とする化学的機械研磨装置。
2. 【請求項２】 回転可能に設けられた研磨用定盤と、 前記研磨用定盤の上に固定された研磨パッドと、 回転可能に設けられた洗浄用定盤と、 前記洗浄用定盤の上に設けられた洗浄パッドと、 研磨剤を前記研磨パッドの上に供給する研磨剤供給手段
   と、 洗浄水を前記洗浄パッドの上に供給する洗浄水供給手段
   と、 前記研磨パッドの上方と前記洗浄パッドの上方との間を
   移動可能に設けられており、被研磨基板を着脱可能に保
   持すると共に保持した被研磨基板を前記研磨パッド及び
   洗浄パッドに個別に押し付ける基板保持ヘッドと、 被研磨基板を表裏反転させる反転手段とを備えているこ
   とを特徴とする化学的機械研磨装置。
3. 【請求項３】 回転可能に設けられた研磨用定盤と、 前記研磨用定盤の上に固定された研磨パッドと、 被研磨基板を着脱可能に保持すると共に保持した被研磨
   基板を前記研磨パッドに押し付ける基板保持ヘッドと、 前記研磨パッドの上に砥粒が含まれている第１の研磨剤
   を供給する第１の研磨剤供給手段と、 前記基板保持ヘッドに保持されている被研磨基板の裏面
   に砥粒が含まれていない第２の研磨剤を供給する第２の
   研磨剤供給手段とを備えていることを特徴とする化学的
   機械研磨装置。
4. 【請求項４】 前記基板保持ヘッドに保持されている被
   研磨基板の裏面に洗浄水を供給する洗浄水供給手段をさ
   らに備えていることを特徴とする請求項３に記載の化学
   的機械研磨装置。
5. 【請求項５】 前記基板保持ヘッドは、該基板保持ヘッ
   ドに保持されている被研磨基板の裏面側に加圧気体を供
   給することにより被研磨基板を研磨パッドに押し付ける
   基板押圧手段を有していることを特徴とする請求項３に
   記載の化学的機械研磨装置。
6. 【請求項６】 研磨パッドの上に研磨剤を供給しながら
   被研磨基板の表面を研磨する研磨工程と、 研磨工程が終了した被研磨基板の表裏を反転させる反転
   工程と、 前記研磨パッドの上に洗浄水を供給しながら被研磨基板
   の裏面を洗浄する洗浄工程とを備えていることを特徴と
   する化学的機械研磨方法。
7. 【請求項７】 回転する研磨パッドの上に研磨剤を供給
   すると共に回転する研磨パッドに被研磨基板の表面を押
   し付けることにより、被研磨基板の表面を研磨する研磨
   工程と、 研磨工程が終了した被研磨基板をその表裏が反転した状
   態で洗浄パッドの上に移送する移送工程と、 洗浄パッドの上に洗浄水を供給すると共に洗浄パッドに
   被研磨基板の裏面を押し付けることにより、被研磨基板
   の裏面を洗浄する洗浄工程とを備えていることを特徴と
   する化学的機械研磨方法。
8. 【請求項８】 研磨パッドの上に研磨剤を供給すると共
   に被研磨基板をその裏面から回転する研磨パッドに押圧
   用フィルムを介して押し付けることにより、被研磨基板
   の表面を研磨する研磨工程と、 被研磨基板と押圧用フィルムとの間に洗浄水を供給する
   と共に被研磨基板の裏面と押圧用フィルムとを摺接させ
   ることにより、被研磨基板の裏面を洗浄する洗浄工程と
   を備えていることを特徴とする化学的機械研磨方法。
9. 【請求項９】 研磨パッドの上に研磨剤を供給すると共
   に回転する研磨パッドに被研磨基板の表面を押し付ける
   ことにより、被研磨基板の表面を研磨する研磨工程を備
   えた化学的機械研磨方法において、 前記研磨工程は、表面が研磨されている被研磨基板の裏
   面に洗浄液を供給する工程を含むことを特徴とする化学
   的機械研磨方法。
10. 【請求項１０】 研磨パッドの上に研磨剤を供給すると
    共に回転する研磨パッドに被研磨基板の表面を押し付け
    ることにより、被研磨基板の表面を研磨する研磨工程を
    備えた化学的機械研磨方法において、 前記研磨工程は、表面が研磨されている被研磨基板の裏
    面に砥粒が含まれていない研磨剤を供給する工程を含む
    ことを特徴とする化学的機械研磨方法。
11. 【請求項１１】 前記研磨工程は、被研磨基板の裏面側
    に加圧気体を供給することにより被研磨基板を研磨パッ
    ドに押し付ける工程を含むことを特徴とする請求項９又
    は１０に記載の化学的機械研磨方法。