JPH1199470A

JPH1199470A - 研磨装置

Info

Publication number: JPH1199470A
Application number: JP19030498A
Authority: JP
Inventors: 一雄 ▲高橋▼; Kazuo Takahashi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-07-17
Filing date: 1998-07-06
Publication date: 1999-04-13

Abstract

(57)【要約】【課題】研磨中被加工物の被研磨面上に研磨剤を効率
的に供給する。【解決手段】研磨パッド１１の研磨面とウエハー１０
の被研磨面とを当接させ、少なくともいずれか一方を回
転させることで前記ウエハーの被研磨面を研磨する研磨
装置において、槽２６の中に入っている研磨剤の中で前
記研磨パッド１１と前記ウエハー１０とを研磨中繰り返
して接触と非接触の状態にして前記ウエハー１０を研磨
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、ウエハー等の基板
表面を高精度に研磨するための研磨装置及び方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体デバイスの超微細化や高段
差化が進み、これに伴ってＳＯＩ基板、Si、GeAs、InP
等からなる半導体ウエハー、あるいは半導体集積回路形
成過程において表面に絶縁膜あるいは金属膜を有したウ
エハー、更にディスプレー用の基板等を高精度に研磨す
るための加工手段として化学機械研磨（ＣＭＰ）装置が
知られている。

【０００３】ここでは従来のＣＭＰ装置について図８と
図９を用いて説明する。図８は被加工物であるウエハー
１がウエハーホルダー３によってその被研磨面を下に向
けた状態で保持され、ウエハー１の口径よりも大きな口
径の例えばポリウレタンからなる研磨パッド２を用いて
ウエハー１を研磨する形態である。この研磨パッド２
は、主として表面に凹凸を有しているかあるいは多孔質
である。図９ではウエハー１は不図示の駆動手段によっ
て矢印が示す方向に回転する。また、研磨パッド２は不
図示の駆動手段により矢印が示す方向に回転する。これ
らウエハー１と研磨パッド２の互いの回転或いはいずれ
か一方の回転によって当接するウエハー１の被研磨面が
研磨される。このとき研磨量を向上させる目的で研磨剤
（スラリー）をスラリー供給手段５から供給する。スラ
リーは例えばミクロンオーダーからサブミクロンオーダ
ーのSiO₂の微粒子が安定に分散したアルカリ水溶液であ
る。図６においてスラリーはウエハー１と研磨パッド２
との間へ外部から供給される。

【０００４】図９は、ウエハー１の口径よりも小さい口
径の研磨パッド２が研磨パッドホルダー６によって保持
され、被研磨面を上に向けて保持されるウエハー１を研
磨する形態である。

【０００５】このときスラリーは、研磨パッドに設けら
れた小孔７に連通する不図示のスラリー供給手段から小
孔７を介してウエハー１と研磨パッド２との間へ供給さ
れる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
型のCMP装置では、ウエハー１と研磨パッド２との間に
十分な量のスラリーが保持されないという問題がある。
それは、ウエハー１ないし研磨パッド２、あるいは双方
が回転したときに遠心力が生じその結果、ウエハー１と
研磨パッド２との間に供給されたスラリーが外部へ押し
出されるためである。

【０００７】詳述するに、図８に示した従来型のCMP装
置の場合では、ウエハー１と研磨パッド２との間へ外部
からスラリーが供給されるため、スラリーは回転するウ
エハー１と研磨パッド２との間に入り込むことが困難で
ある。また、図９に示した従来型のＣＭＰ装置の場合で
は、スラリーは小孔７から供給されるので当初ウエハー
１と研磨パッド２との間に供給されるが、遠心力によっ
てウエハー１と研磨パッド２との間から外部へ出ていっ
てしまう。

【０００８】その結果、図８ないし図９に示した従来の
CMP装置ではウエハー１と研磨パッド２との間には十分
な量のスラリーが保持されないまま、研磨が行われる。
その結果、研磨量が減る。そのため高い研磨量を維持す
るために新たにスラリーを供給してもウエハー１と研磨
パッド２との間に保持されるスラリーの量は再び減り、
その結果、研磨量が再び減少する。また、残存するスラ
リーは、ウエハー１と研磨パッド２との間で局在するこ
とが多く、そのまま研磨が行われるといわゆる研磨むら
が生じる。

【０００９】また更に、十分な量のスラリーがウエハー
１表面に保持されることでウエハー１の被研磨面が湿潤
状態を保つことができるが、反対に十分な量のスラリー
がウエハー１の被研磨面に保持されない場合、ウエハー
１の被研磨面は乾燥状態となりやすい。

【００１０】その結果、研磨時に発生した研磨屑がウエ
ハー１の被研磨面に予期せずして吸着する。例えばスラ
リー成分である微粒子、中でも特にSiO₂の微粒子やCeか
らなる微粒子はSiからなるウエハー１に極めて吸着しや
すく、また一度吸着した上記微粒子はウエハー１から容
易に取り除くことができない。

【００１１】また上記研磨屑は、それ自体あるいはスラ
リー成分である微粒子と乾燥状態において凝集し、大き
な凝集塊となる。その凝集塊がウエハー１表面上から十
分に除去されぬまま研磨を行えば予期せぬ傷が生じる。

【００１２】また、ウエハー１と研磨パッド２との間に
十分な量のスラリーが保持されないと研磨に伴う摩擦熱
が発生しその熱が例えばウエハー１の被研磨面が半導体
素子を有するような場合半導体素子の表面が熱的に改質
され半導体素子の電気的特性を劣化させるという現象を
起こす。

【００１３】また、研磨量を上げるためにあるいは生産
性の向上のためにウエハー１ないし研磨パッド２の回転
数を上げた場合、前述した遠心力がより大きく働き、そ
の結果スラリーはウエハー１と研磨パッド２との間にほ
とんど残らない。

【００１４】また前述した予期せぬ摩擦熱が更に多く発
生する。

【００１５】このようにウエハー１と研磨パッド２との
間にスラリーが十分な量保持されないと様々な予期せぬ
現象を生み、その結果ウエハーの品質低下を招く。

【００１６】また特に被研磨面がマイクロプロセッサ等
の高価な高集積回路用の基板あるいは薄膜半導体から構
成されるディスプレイ用基板である場合ではその歩留ま
りを向上させることが製造コスト削減の急務である。

【００１７】これらの解決方法として従来技術では必要
以上のスラリーを研磨中供給し続ける。しかしながらそ
の結果、コスト面で大きな負担となる。

【００１８】またさらに従来のウエハーはその口径が６
インチであるが、将来的にウエハーの大口径化が進み、
１２インチあるいはそれ以上となる。ウエハーの大口径
化に伴いスラリーの消費量も増加するため、スラリーの
効率的な供給手段及び方法を新たに検討する必要があ
る。

【００１９】また、研磨時に発生した粉塵はウエハーに
再付着しウエハーの機能持性を低下させる原因となる。
また粉塵は周囲に飛散するので研磨装置全体への汚染乃
至研磨装置周辺への汚染の拡大の原因となりうる。その
結果研磨装置のメンテナンスを短期間のうちに行わなけ
ればならなかったり、或いは清浄な環境に研磨装置を設
置するための手段を講じなければならない。そのため発
生する粉塵を効率よく回収する必要がある。

【００２０】本発明はこのような従来技術における課題
を踏まえ、ウエハーと研磨パッドとの間に十分な量のス
ラリーが保持される手段あるいは方法を提供するもので
ある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】よって本発明は、被加工
物を保持する被加工物保持手段と、研磨工具と、前記被
加工物の被研磨面と前記研磨工具の研磨面とを上下方向
に対向させ所定の加圧力を与えて接触させるための加圧
手段と、前記被加工物と前記研磨工具の少なくともいず
れか一方を回転運動させるための駆動手段と、を有する
研磨装置において、研磨剤を入れるための槽と、前記被
加工物と前記研磨工具の少なくともいずれか一方を上下
方向に往復運動させる手段と、を有し、前記被加工物と
前記研磨工具とが前記槽内に入れた前記研磨剤の中で互
いに接触と非接触とを繰り返しながら前記研磨工具によ
り前記被加工物の前記被研磨面を研磨することを特徴と
する研磨装置を提供する。

【００２２】また本発明は、被加工物と研磨工具の少な
くともいずれか一方が回転し且つ前記被加工物の被研磨
面と前記研磨工具の研磨面とが所定の加圧力で互いに接
触することで前記被研磨面を研磨する研磨方法におい
て、前記被加工物の前記被研磨面と前記研磨工具の前記
研磨面とを槽に収容された研磨剤の中で繰り返し接触と
非接触の状態としながら前記被加工物の前記被研磨面を
研磨することを特徴とする研磨方法を提供する。

【００２３】また本発明は、被加工物を保持する被加工
物保持手段と、研磨工具と、前記被加工物の被研磨面と
前記研磨工具の研磨面とを上下方向に対向させ所定の加
圧力を与えて接触させるための加圧手段と、前記被加工
物と前記研磨工具の少なくともいずれか一方を回転運動
させるための駆動手段と、を有する研磨装置において、
前記加圧手段が所定の周期で加圧力を変化させる手段を
有し、加圧力を変化させながら研磨剤が収容された槽の
中で、前記研磨工具が前記被加工物の前記被研磨面を研
磨することを特徴とする研磨装置を提供する。

【００２４】また本発明は、被加工物と研磨工具の少な
くともいずれか一方が回転し且つ前記被加工物の被研磨
面と前記研磨工具の研磨面とが所定の加圧力を受けて接
触することで前記被研磨面を研磨する研磨方法におい
て、所定の周期で加圧力を変化させながら槽の中に収容
された研磨剤の中で前記研磨工具により前記被加工物の
前記被研磨面を研磨することを特徴とする研磨方法を提
供する。

【００２５】また本発明は、被加工物を保持する被加工
物保持手段と、研磨面側に孔を有する研磨工具と、前記
被加工物の被研磨面と前記研磨工具の前記研磨面とを上
下方向に対向させ所定の加圧力を与えて接触させるため
の加圧手段と、前記被加工物と前記研磨工具の少なくと
もいずれか一方を回転運動させるための駆動手段と、研
磨剤を入れるための槽と、前記被加工物と前記研磨工具
の少なくともいずれか一方を上下方向に往復運動させる
手段と、を有する研磨装置において、前記孔と連通する
研磨剤吸引手段を有し、前記研磨剤吸引手段が前記孔か
ら前記研磨剤を吸引することを特徴とする研磨装置を提
供する。

【００２６】また本発明は、被加工物と研磨面側に孔を
有する研磨工具の少なくともいずれか一方が回転し且つ
前記被加工物の被研磨面と前記研磨工具の前記研磨面と
が所定の加圧力で互いに接触することで前記被研磨面を
研磨する研磨方法において、前記被加工物の前記被研磨
面と前記研磨工具の前記研磨面とを槽に収容された研磨
剤の中で前記研磨剤吸引手段により前記孔から前記研磨
剤を吸引しながら前記被加工物の前記被研磨面を研磨す
ることを特徴とする研磨方法を提供する。

【００２７】また本発明は、被加工物を保持する被加工
物保持手段と、研磨面側に孔を有する研磨工具と、前記
被加工物の被研磨面と前記研磨工具の前記研磨面とを上
下方向に対向させ所定の加圧力を与えて接触させるため
の加圧手段と、前記被加工物と前記研磨工具の少なくと
もいずれか一方を回転運動させるための駆動手段と、前
記加圧手段が所定の周期で加圧力を変化させる手段を有
する研磨装置において、前記孔と連通する研磨剤吸引手
段を有し、加圧力を変化させ且つ、前記研磨剤吸引手段
が前記孔から前記研磨剤を吸引しながら研磨剤が収容さ
れた槽の中で、前記研磨工具が前記被加工物の前記被研
磨面を研磨することを特徴とする研磨装置を提供する。

【００２８】また本発明は、被加工物と研磨面に孔を有
する研磨工具の少なくともいずれか一方が回転し且つ前
記被加工物の被研磨面と前記研磨工具の前記研磨面とが
所定の加圧力を受けて接触することで前記被研磨面を研
磨する研磨方法において、所定の周期で加圧力を変化さ
せ且つ前記研磨剤吸引手段が前記孔から前記研磨剤を吸
引しながら槽の中に収容された研磨剤の中で前記研磨工
具により前記被加工物の前記被研磨面を研磨することを
特徴とする研磨方法を提供する。

【００２９】（作用）本発明により槽中に入った研磨剤
の中で、研磨中に被加工物と研磨工具との間の間隔を繰
り返し狭くあるいは広くすることが出来る。つまり前記
間隔が広いとき、該間隔に研磨剤が入り込みやすくな
り、その結果被加工物の被研磨面には十分な量の研磨剤
が安定して供給される。同様に被加工物と研磨工具とを
接触させる圧力を減じることによっても被研磨面に十分
な量の研磨剤が安定して供給される。また、被加工物は
研磨時の摩擦熱による局所的な温度上昇を研磨剤自体の
熱容量によって防ぐことが出来る。また、研磨時に発生
する研磨屑が研磨剤中にトラップされることで大気中に
飛散していくことを防ぐことが出来る。

【００３０】また本発明により研磨工具に設けられた孔
から研磨剤を吸引することで、研磨時に発生する研磨屑
が該槽内に拡散することを防ぐことが出来る。又、吸引
により槽内の研磨剤は被加工物と研磨工具との間の間隔
に入り込みその結果被加工物の被研磨面には十分な量の
研磨剤が安定して供給される。また該研磨屑を効率良く
回収することが出来る。また、被加工物は研磨時の摩擦
熱による局所的な温度上昇を研磨剤自体の熱容量によっ
て防ぐことが出来る。また、研磨時に発生する研磨屑が
研磨剤中にトラップされることで大気中に飛散していく
ことを防ぐことが出来る。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を述べ
る。

【００３２】（第１の実施の形態）図１の符号a乃至cに
示すように本発明の第１の実施の形態は、被加工物保持
手段（ウエハーチャック１６）によって保持された被加
工物（ウエハー１０）が、駆動手段２４を有した研磨工
具（脱着可能な研磨パッド１１を有した研磨パッドホル
ダー１８）によって保持された研磨面に凹凸を有した研
磨パッド１１と対向し、研磨パッド１１とウエハー１０
とが研磨剤（スラリー２３）の液面下においてウエハー
１０と研磨パッド１１との間隔f1、f2をa、b1、cが示す
順で変化させる手段（往復運動手段１９）によって駆動
する形態である。また、本発明の第１の実施の形態でい
うスラリー２３とは、粒子が分散した液体である。な
お、研磨パッド１１とウエハー１０とは共にスラリー２
３が入った槽２６のなかに設置される。aは研磨パッド
１１がウエハー１０とスラリー２３の液面２５の下にお
いて当接し該研磨パッド１１の中心を軸として矢印Ｄが
示す方向に回転（自転）しウエハー１０を研磨する状態
を示している。このとき往復運動手段１９は、ウエハー
１０と研磨パッド１１とを当接する際に所定の圧力を付
加するための加圧手段の働きをも兼ねている。図１にお
いてスラリー２３は、研磨パッド１１とウエハー１０と
がスラリー２３を介して当接するのでウエハー１０と研
磨パッド１１の凹部との間F1に保持される。そしてＦ１
に保持されたスラリー２３がウエハー１０の被研磨面と
研磨パッド１１の研磨面の凸部と実質上接触している部
分に入り込む。ｆ1はウエハー１０の被研磨面と研磨パ
ッド１１の研磨面の凸部と実質上接触している上記部分
の間隔であり、すなわちその間隔は実質０である。そし
て研磨パッド１１の回転に伴い、研磨時間が経過するに
つれウエハー１０と研磨パッド１１との間で矢印Ｅが図
示する様にスラリーが研磨パッド１１の自転中心から外
側へと移動し、その結果研磨パッド１１の自転中心付近
のスラリー２３は粗となり、一方研磨パッドの外周付近
のスラリー２３は密となるという局在化が生じる。そし
てこのようにaで示した状態で研磨を長時間続けると上
に述べた様に研磨むらや予期せぬ傷が発生するといった
問題が生じる。そのため上記問題が発生する前に次の工
程に進める。そのときのウエハー１０と研磨パッド１１
との状態を表した図がb１である。

【００３３】ｂ１は、スラリー２３の液面２５より下に
おいて往復運動手段１９が研磨パッド１１を上方に移動
させることでウエハー１０と研磨パッド１１との間隔ｆ
２が、間隔ｆ1よりも大となり、且つスラリー２３がウ
エハー１０と研磨パッド１１との間Ｆ２へ供給された状
態を示している。なおこの場合ウエハー１０と研磨パッ
ド１１とは全域で非接触である。このときウエハー１０
と研磨パッド１１との間Ｆ２は速やかに周囲から流入す
るスラリー２３によって満たされる。また、このとき研
磨パッド１１はaで表した状態と同様に回転し続ける。

【００３４】そしてcは、b１で示したウエハー１０と研
磨パッド１１が、スラリー２３の液面２５より下におい
て往復運動手段１９によって再び当接し研磨が行われる
状態をあらわす。このときスラリー２３は、ウエハー１
０と研磨パッド１１との間Ｆ1において局在することな
く一様に分布し、ウエハー１０は再び研磨される。その
後研磨が続くとウエハー１０と研磨パッド１１とは再び
aに示す様にスラリー２３の局在化が生じる状態となる
為、所定時間経過後は再びb1に示す状態となり、続いて
cに示す状態となるように一連の状態を繰り返す。また
本発明の第１の実施の形態においてウエハー１０と研磨
パッド１１とはスラリー２３がウエハー１０と研磨パッ
ド１１との間F2に速やかに満たされるようにするという
目的から、ｂ1に示した状態つまりウエハー１０と研磨
パッド１１とが非接触である場合がより好ましい。ま
た、研磨パッド１１の材質に高い弾性率を有するものを
用いる場合には、ウエハー１０と研磨パッド１１が完全
に非接触にならずとも一部が非接触となることでウエハ
ー１０と研磨パッド１１の凹部との間にスラリー２３が
速やかに且つ均一に供給されるので状態ｂ１に代えて、
b2に示す様に加圧力を変化させて研磨パッド１１の厚み
を繰り返し厚くしたり薄くしたりすることで十分な量の
スラリー２３をウエハー１０の被研磨面全域へ供給出来
る。

【００３５】本発明においては、第１の実施の形態にお
いて説明したように研磨パッド１１ウエハー１０とは共
に非接触或いは接触のどちらの場合においてもスラリー
２３の液面２５より下に位置するように設定されるが、
スラリー２３の液面２６の高さは不図示の槽に入ったス
ラリー２３の量や研磨ヘッド１１の上下方向の運動距離
を設定することで任意に決めることが出来る。例えば必
要ならば研磨パッド１１とウエハー１０とが非接触の状
態であるとき、スラリー２３の液面２５が研磨パッド１
１とウエハー１０との間に位置するように設定すること
が出来る。

【００３６】また、本発明においては、第１の実施の形
態において説明したように駆動手段２４と往復運動手段
１９として研磨パッド１１を有する研磨パッドホルダー
１８を駆動させる構成を用いることが出来るが、ウエハ
ー１０を保持するウエハーチャック１６を回転させ且つ
上下方向に往復運動させても構わないし、あるいは研磨
パッドホルダー１８とウエハーチャック１６を共に回転
させ且つ上下方向に往復運動させても構わない。

【００３７】また、往復運動手段１９としては油圧式乃
至気圧式シリンダからなる流体圧力制御手段であっても
よいし、あるいはばね等からなる硬い弾性部材を用いる
ことが出来る。

【００３８】また、往復運動手段１９が第３の駆動手段
１４に大きな負荷をかけないならば、往復運動手段１９
の設置位置を研磨パッドホルダー１８に設置し、研磨パ
ッドホルダー１８とともに第３の駆動手段１４によって
回転されるように構成することが好ましい。

【００３９】また、本発明においては、第１の実施の形
態において説明したように研磨パッド１１を水平方向へ
の運動として上記に説明した自転運動させる構成を用い
ることが出来るが、さらに上記自転の自転軸と異なる軸
を中心に回転する公転運動や、あるいは水平方向への揺
動運動を併用させることが出来る。またウエハホルダー
１７に駆動装置を設置して上述の各運動を行わせること
も出来る。また、対向するウエハー１０と研磨パッド１
１の中心を揃えず偏心させた状態で回転させても構わな
い。

【００４０】また、本発明においては、ウエハー１０と
研磨パッドは、少なくともいずれか一方が研磨中スラリ
ー２３の液中に常に設置されていればウエハー１０の被
研磨面が下を向き、そして研磨パッド１１の研磨面が上
を向く様に配置されても構わない。

【００４１】また、本発明においては、ウエハー１０の
固定手段として、ガイドリングや、減圧装置を用いてウ
エハー１０の裏面をウエハーチャック１６に吸着させる
真空チャックを用いることが出来る。更に摩擦係数の高
い部材を用いたバッキング材、ワックスあるいは純水を
介してウエハー裏面をウエハーチャック１６に固定する
ことも好ましいものである。

【００４２】また、本発明においては、ウエハー１０と
研磨パッド１１との大小関係は、ウエハー１０が研磨パ
ッド１１より大きくても小さくても構わないが、本発明
者が詳しくウエハー１０と研磨パッド１１との大小関係
について検討したところ、ウエハー１０と研磨パッド１
１の形状が共に略円形であってウエハー１０に対して研
磨パッド１１が大口径である場合が好適である。またよ
り好ましくは、ウエハー１０の口径に対する研磨パッド
１１の口径の比は１以上２未満である。またウエハー１
０の中心軸と研磨パッドの中心軸との軸間距離とウエハ
ー１０の半径との和が研磨パッドの半径より小さい状態
で且つ研磨パッドがウエハー１０と当接する祭には常に
ウエハー１０の被研磨面全面と接触することが全面均一
な研磨を行う上で好ましい。

【００４３】また、上記口径の比が１未満の場合、つま
り研磨パッド１１の口径がウエハー１０に対して小径で
ある場合は、研磨パッド１１をウエハー１０の被研磨面
全面へ移動させながら研磨するかあるいは複数の研磨パ
ッド１１をウエハー１０の被研磨面全面を覆うように用
いれば全面研磨が可能である。また、小径の研磨パッド
１１は、ウエハー１０全面のうち局所的な一部分のみを
特定して研磨することができるので一度研磨したウエハ
の修正研磨に応用することが出来る。

【００４４】また、研磨パッド１１は例えばポリウレタ
ンからなるもので、ポリウレタンは、発砲ポリウレタン
や多孔質ポリウレタン、或いは高密度且つ高剛性ポリウ
レタンであってもよい。またあるいは、研磨パッド１１
はテフロンからなるものでもよい。

【００４５】また、本発明において用いられる研磨剤
は、例えばシリカ（SiO₂）、アルミナ（Al₂O₃）、酸化
マンガン（MnO₂，Mn₂O₃）、酸化セリウム（CeO）等の微
粒子のみ、あるいは前記微粒子を水酸化ナトリウム(NaO
H)、水酸化カリウム(KOH)、過酸化水素(H₂O₂)等を含む
液体に分散させたものが挙げられる。例えば被研磨対象
物の構成元素がSiならばSiO₂、CeO等の微粒子を分散さ
せたスラリー、また被研磨対象物の構成元素がAl、Cu、
W等の金属であればAl₂O₃、MnO₂の微粒子を分散させたス
ラリーを用いることがより好ましい。また、微粒子の粒
径はおよそ８ｎｍ〜５０ｎｍで粒度分布が比較的そろっ
ていることがより好ましい。なお、スラリーの液体成分
がアルカリ性乃至酸性の場合、槽２６として、例えばそ
の表面がテフロン加工された耐薬品性のものを使用する
ことが好ましい。

【００４６】また、特に酸化マンガンを研磨微粒子とし
て用いる場合には、酸化マンガン微粒子を液体に分散さ
せる必要はなく粉体のまま直接液体中に配置されたウエ
ハー１０と研磨パッドとの間に供給した状態で研磨して
も構わない。

【００４７】また、本発明により研磨される被加工物と
しては、例えば略円形であるＳＯＩ基板、Si、GeAs、I
nP等からなる半導体ウエハー、半導体集積回路形成過程
において表面に絶縁膜あるいは金属膜を有したウエハ
ー、あるいは表面に被研磨層を有する四角形のディスプ
レー用の基板等が挙げられる。

【００４８】（第２の実施の形態）図２は、第２の実施
の形態によるCMP装置を示す。この装置は、ウエハー１
０をその被研磨面を上に向けた状態で保持するためのウ
エハーチャック１６を有するウエハーホルダー１７と、
ウエハー１０を回転させるための第１の駆動手段１２
と、ガイド部と動力部から構成されるウエハーを揺動さ
せるための第２の駆動手段１３と、研磨パッド１１を回
転するための第３ないし第４の駆動手段１４、１５と、
研磨パッド１１を上下運動し且つウエハー１０に圧接す
るための往復運動手段１９と、往復運動手段１９が研磨
パッド１１をウエハー１０に圧接するときの圧力および
研磨パッド１１の移動距離を制御するための制御装置２
１と、ウエハー１０の口径以上且つ２倍以下である研磨
パッド１１をウエハー１１の被研磨面に対向するように
保持する研磨パッドホルダー１８と、スラリーを入れる
ための槽２６と、を有する。

【００４９】このCMP装置では、ウエハー１０を保持す
るためのウエハーチャック１６が第１の駆動手段１２に
より矢印Ｇが示す方向に回転し、また第２の駆動手段１
３により矢印Ｈが示す方向に揺動する。また、制御装置
２１と電気的に接続した往復運動手段１９が脱着自在な
研磨パッド１１を有する研磨パッドホルダー１８を上下
に往復運動させ、研磨パッド１１がウエハー１０と接
触、非接触を繰り返す。このとき研磨パッド１１とウエ
ハー１０は制御装置２１によって予め入力された任意の
圧力で互いに当接し、そして制御装置２１に予め入力さ
れた任意の時間で第１の実施の形態で説明した接触と非
接触とが繰り返される。また、制御装置２１は非接触状
態におけるウエハー１０と研磨パッド１１との間隔を制
御することが出来る。また第３の駆動手段１４が矢印Ｉ
が示す方向に研磨パッド１１を自転させる。また、槽２
６の中にはスラリー２３を入れる。研磨パッド１１とウ
エハー１０とは、スラリー２３の液中に位置する。

【００５０】また、第４の駆動手段１５が、研磨パッド
１１を矢印Ｊが示す方向に公転させる。このように研磨
パッド１１を２つの異なる回転軸を中心に回転させるこ
とで研磨パッド１１は自転と公転をする。

【００５１】このようにウエハー１０と研磨パッド１１
とが接触と非接触とを繰り返すことで十分な量のスラリ
ーがウエハー１０と研磨パッド１１との間の全域に効率
よく供給されるので所定時間あたりの研磨量を確保しな
がらウエハー１０に傷をつけることなく研磨することが
出来る。

【００５２】また、上述した第１、第３及び第４の駆動
手段１２、１４、１５によるウエハー１０と研磨パッド
１１の回転方向はそれぞれ必ずしも矢印で示した方向で
ある必要はなくそれぞれ任意に回転方向を決めて構わな
い。つまり研磨パッド１１の自転方向と公転方向とを互
いに逆向きとすることも好ましい。また、ウエハー１０
を回転させず研磨パッドのみを互いが逆方向に自転し、
且つ公転する形態や、あるいは、研磨パッド１１を自転
のみさせて、同方向に自転するウエハー１０を研磨する
形態も好ましい。この場合第１、第３及び第４の駆動手
段のうち、動作に必要ない駆動手段は研磨装置に設置さ
れていなくてもよい。また、回転数もそれぞれ任意に決
めて構わない。また回転数は数rpmから数万rpmの範囲で
選択可能である。なお、本発明者が詳しく検討した結
果、第１、第３及び第４の駆動手段１２、１４、１５に
よるウエハー１０と研磨パッド１１の回転方向並びに回
転数はいずれも同方向且つ同回転数とすることがウエハ
ーの被研磨面をより平坦化するためにより好ましいこと
がわかった。特にウエハー１０と研磨パッドとの自転数
が同回転数であることも好ましい。また、ウエハー１０
の自転と公転の回転数も同回転数であることが好まし
い。また回転数を特定の回転数以上にすると研磨パッド
１１をウエハー１０から離す際ウエハー１０が研磨パッ
ド１１に張り付くという現象が減ることもわかった。例
えばこのときの回転数はおよそ１０rpm以上からであ
る。

【００５３】また、研磨パッド１１の上下方向への往復
運動について具体例を挙げて説明するならば、例えばウ
エハー１０を研磨するのに要する時間を１分とするなら
ば、該１分の間に研磨パッドがウエハー１０と数回非接
触となる。また研磨パッド１１とウエハー１０とが非接
触である時間と接触している時間との差、つまりt２と
ｔ１との差とは数秒であり、その間に十分な量のスラリ
ーがウエハー１０の被研磨面全域に供給するために要す
る時間である。また、非接触状態におけるウエハー１０
と研磨パッド１１との間の距離ｆ２は、回転するウエハ
ー１０が非接触時に飛び出さない程度の距離であり、ウ
エハー１０の厚みより小さくより具体的には０．２〜
０．８ｍｍの間である。

【００５４】なお、研磨パッド１１の上下運動の周期及
びウエハー１０との間の距離は、研磨が目標とする値の
範囲内となるように設定されることが望ましい。また、
研磨パッド１１の上下運動の周期を短くしたり研磨パッ
ド１１の運動距離を大きくすることで研磨パッド１１の
上下運動はスラリーを行き渡らせるためのポンプとして
の機能を大きく発現する。また、本発明は一度研磨され
た被加工物の被加工面内の更に研磨すべき部分を特定
し、前記部分を研磨する修正研磨にも用いることが出来
る。また、研磨パッド１１が弾性率のおおきな素材から
なる場合には、ウエハー１０と研磨パッド１１とは必ず
しも上記研磨中全域が非接触とならなくても微小な隙間
を介して、十分な量のスラリーがウエハ１０と研磨パッ
ド１１との間に行き届く。したがって、研磨パッド１１
をウエハー１０に当接させるときの圧力を時間と共に繰
り返し増減することによっても、同様の作用効果があ
る。

【００５５】また本発明の研磨装置の研磨パッドホルダ
ーを実質的な浮力が多い構成とすることも好ましい。

【００５６】詳述すると、図３に示すように研磨パッド
ホルダーの内部に空洞部３０を設け、そこに浮力のおお
きな材料を収容ことも好ましい。

【００５７】浮力の大きな材料とは、例えば木材、ある
いは発泡樹脂、あるいは多孔質セラミック等の密度の小
さい材料である。

【００５８】この場合、研磨パッドホルダーの構成は、
研磨パッドを平坦に保持し、且つ高速に安定に回転出来
る構成であることが好ましく、例えば浮力のおおきな材
料の外側を金属、セラミック、あるいは硬質樹脂等の硬
質部材で囲い、研磨パッドホルダーの変形を防ぐ構成と
することが好ましい。

【００５９】あるいは空洞部３０を設けて空洞部３０に
空気等の気体を収容し研磨パッドホルダーの実質的な浮
力を高めることも、研磨パッドホルダーの構成を簡素化
し、且つ大きな浮力が得られるという点で好ましい。ま
たこの場合は研磨パッドホルダーが軽量化されるので研
磨パッドホルダーの回転が容易である。

【００６０】このように研磨パッドホルダーの実質的な
浮力を高めることで研磨中で被研磨体と当接する研磨パ
ッドを被研磨体からすばやく容易に引き離すことができ
る。

【００６１】また浮力の高い研磨パッドホルダーを往復
運動手段と併用することで研磨パッドの精度の高い上下
運動が可能となる。

【００６２】この場合、往復運動手段は、浮力の高い研
磨パッドホルダーに保持された研磨パッドを被研磨体に
当接するように専ら圧力を付勢すればよい。そして往復
運動手段が付勢した圧力を減じることで研磨パッドホル
ダーが自らの浮力によって浮き上がる構成とすること
で、往復運動手段を構成する装置の中で研磨パッドホル
ダーを上方に移動させるための装置を簡略化することが
出来る。

【００６３】（第３の実施の形態）図４の符号a乃至cに
示すように本発明の第３の実施の形態は、被加工物保持
手段（ウエハーチャック１６）によって保持された被加
工物（ウエハー１０）が、駆動手段２４を有したスラリ
ー排出（吸引）排出手段２０と連通する小孔２２を有し
た研磨工具（脱着可能な研磨パッド１１を有した研磨パ
ッドホルダー１８）によって保持された研磨面に凹凸を
有した研磨パッド１１と対向し、研磨パッド１１とウエ
ハー１０とが研磨剤（スラリー２３）の液面下において
ウエハー１０と研磨パッド１１との間隔f1、f2をa、b
1、cが示す順で変化させる手段（往復運動手段１９）に
よって駆動する形態である。また、本発明の第３の実施
の形態でいうスラリー２３とは、粒子が分散した液体で
ある。なお、研磨パッド１１とウエハー１０とは共にス
ラリー２３が入った槽２６のなかに設置される。スラリ
ー排出手段２０は、小孔２２からスラリー２３を吸引し
排出する吸引ポンプ等で構成される。aは研磨パッド１
１がウエハー１０とスラリー２３の液面２５の下におい
て当接し該研磨パッド１１の中心を軸として矢印Ｄが示
す方向に回転（自転）しウエハー１０を研磨する状態を
示している。このとき往復運動手段１９は、ウエハー１
０と研磨パッド１１とを当接する際に所定の圧力を付加
するための加圧手段の働きをも兼ねている。図４におい
てスラリー２３は、研磨パッド１１とウエハー１０とが
スラリー２３を介して当接するのでウエハー１０と研磨
パッド１１の凹部との間F1に保持される。そしてＦ１に
保持されたスラリー２３がウエハー１０の被研磨面と研
磨パッド１１の研磨面の凸部と実質上接触している部分
に入り込む。ｆ1はウエハー１０の被研磨面と研磨パッ
ド１１の研磨面の凸部と実質上接触している上記部分の
間隔であり、すなわちその間隔は実質０である。そして
研磨パッド１１の回転に伴い、研磨時間が経過するにつ
れウエハー１０と研磨パッド１１との間で矢印Ｅが図示
する様に研磨パッド１１の自転中心から外側へと移動
し、その結果スラリーが研磨パッド１１の自転中心付近
のスラリー２３は粗となり、一方研磨パッドの外周付近
のスラリー２３は密となるという局在化が生じる。そし
てこのようにaで示した状態で研磨を長時間続けると上
に述べた様に研磨むらや予期せぬ傷が発生するといった
問題が生じる。そのため上記問題が発生する前に次の工
程に進める。そのときのウエハー１０と研磨パッド１１
との状態を表した図がb１である。

【００６４】ｂ１は、スラリー２３の液面２５より下に
おいて往復運動手段１９が研磨パッド１１を上方に移動
させることでウエハー１０と研磨パッド１１との間隔ｆ
２が、間隔ｆ1よりも大となり、且つスラリー２３がウ
エハー１０と研磨パッド１１との間Ｆ２へ供給された状
態を示している。なおこの場合ウエハー１０と研磨パッ
ド１１とは全域で非接触である。また、スラリー排出手
段２０は小孔２２からスラリー２３を吸引し排出する。
このときウエハー１０と研磨パッド１１との間Ｆ２は速
やかに周囲から流入するスラリー２３によって満たされ
る。また、このとき研磨パッド１１はaで表した状態と
同様に回転し続ける。

【００６５】そしてcは、b１で示したウエハー１０と研
磨パッド１１が、スラリー２３の液面２５より下におい
て往復運動手段１９によって再び当接し研磨が行われる
状態をあらわす。また、スラリー排出手段２０は小孔２
２からスラリー２３を吸引し排出する。このときスラリ
ー２３は、ウエハー１０と研磨パッド１１との間Ｆ1に
おいて局在することなく一様に分布し、ウエハー１０は
再び研磨される。その後研磨が続くとウエハー１０と研
磨パッド１１とは再びaに示す様にスラリー２３の局在
化が生じる状態となる為、所定時間経過後は再びb1に示
す状態となり、続いてcに示す状態となるように一連の
状態を繰り返す。また本発明の第１の実施の形態におい
てウエハー１０と研磨パッド１１とはスラリー２３がウ
エハー１０と研磨パッド１１との間F2に速やかに満たさ
れるようにするという目的から、ｂ1に示した状態つま
りウエハー１０と研磨パッド１１とが非接触である場合
がより好ましい。また、研磨パッド１１の材質に高い弾
性率を有するものを用いる場合には、ウエハー１０と研
磨パッド１１が完全に非接触にならずとも一部が非接触
となることでウエハー１０と研磨パッド１１の凹部との
間にスラリー２３が速やかに且つ均一に供給されるので
状態ｂ１に代えて、b2に示す様に加圧力を変化させて研
磨パッド１１の厚みを繰り返し厚くしたり薄くしたりす
ることで十分な量のスラリー２３をウエハー１０の被研
磨面全域へ供給出来る。なお、状態ｂ２においてもスラ
リー排出手段２０が小孔２２からスラリー２３を吸引し
排出する。

【００６６】本発明においては、第３の実施の形態にお
いて説明したように、スラリー排出手段２０は、研磨パ
ッド１１とウエハー１０とが接触した状態にある場合、
ａ，ｂ２，ｃと非接触の状態にある場合、ｂ１のいずれ
においても小孔２２からスラリー２３を吸引し排出する
が、例えば研磨パッド１１とウエハー１０とが非接触で
ある状態、つまりｂ１の状態の時のみスラリー排出手段
２０が小孔２２からスラリー２３を吸引し排出してもよ
い。

【００６７】本発明においては、第３の実施の形態にお
いて説明したように研磨パッド１１ウエハー１０とは共
に非接触或いは接触のどちらの場合においてもスラリー
２３の液面２５より下に位置するように設定されるが、
スラリー２３の液面２６の高さは不図示の槽に入ったス
ラリー２３の量や研磨ヘッド１１の上下方向の運動距離
を設定することで任意に決めることが出来る。例えば必
要ならば研磨パッド１１とウエハー１０とが非接触の状
態であるとき、スラリー２３の液面２５が研磨パッド１
１とウエハー１０との間に位置するように設定すること
が出来る。

【００６８】また、本発明においては、第１の実施の形
態において説明したように駆動手段２４と往復運動手段
１９として研磨パッド１１を有する研磨パッドホルダー
１８を駆動させる構成を用いることが出来るが、ウエハ
ー１０を保持するウエハーチャック１６を回転させ且つ
上下方向に往復運動させても構わないし、あるいは研磨
パッドホルダー１８とウエハーチャック１６を共に回転
させ且つ上下方向に往復運動させても構わない。

【００６９】また、往復運動手段１９としては油圧式乃
至気圧式シリンダからなる流体圧力制御手段であっても
よいし、あるいはばね等からなる硬い弾性部材を用いる
ことが出来る。

【００７０】また、往復運動手段１９が第３の駆動手段
１４に大きな負荷をかけないならば、往復運動手段１９
の設置位置を研磨パッドホルダー１８に設置し、研磨パ
ッドホルダー１８とともに第３の駆動手段１４によって
回転されるように構成することが好ましい。

【００７１】また、本発明においては、第１の実施の形
態において説明したように研磨パッド１１を水平方向へ
の運動として上記に説明した自転運動させる構成を用い
ることが出来るが、さらに上記自転の自転軸と異なる軸
を中心に回転する公転運動や、あるいは水平方向への揺
動運動を併用させることが出来る。またウエハホルダー
１７に駆動装置を設置して上述の各運動を行わせること
も出来る。また、対向するウエハー１０と研磨パッド１
１の中心を揃えず偏心させた状態で回転させても構わな
い。

【００７２】また、本発明においては、ウエハー１０と
研磨パッドは、少なくともいずれか一方が研磨中スラリ
ー２３の液中に常に設置されていればウエハー１０の被
研磨面が下を向き、そして研磨パッド１１の研磨面が上
を向く様に配置されても構わない。

【００７３】また、本発明においては、ウエハー１０の
固定手段として、ガイドリングや、減圧装置を用いてウ
エハー１０の裏面をウエハーチャック１６に吸着させる
真空チャックを用いることが出来る。更に摩擦係数の高
い部材を用いたバッキング材、ワックスあるいは純水を
介してウエハー裏面をウエハーチャック１６に固定する
ことも好ましいものである。

【００７４】また、本発明においては、ウエハー１０と
研磨パッド１１との大小関係は、ウエハー１０が研磨パ
ッド１１より大きくても小さくても構わないが、本発明
者が詳しくウエハー１０と研磨パッド１１との大小関係
について検討したところ、ウエハー１０と研磨パッド１
１の形状が共に略円形であってウエハー１０に対して研
磨パッド１１が大口径である場合が好適である。またよ
り好ましくは、ウエハー１０の口径に対する研磨パッド
１１の口径の比は１以上２未満である。また、ウエハー
１０の中心軸と研磨パッドの中心軸との軸間距離とウエ
ハー１０の半径との和が、研磨パッドの半径より小さい
状態で且つ研磨パッドがウエハー１０と当接する祭には
常にウエハー１０の被研磨面全面と接触することが全面
均一な研磨を行う上で好ましい。

【００７５】また、上記口径の比が１未満の場合、つま
り研磨パッド１１の口径がウエハー１０に対して小径で
ある場合は、研磨パッド１１をウエハー１０の被研磨面
全面へ移動させながら研磨するかあるいは複数の研磨パ
ッド１１をウエハー１０の被研磨面全面を覆うように用
いれば全面研磨が可能である。また、小径の研磨パッド
１１は、ウエハー１０全面のうち局所的な一部分のみを
特定して研磨することができるので一度研磨したウエハ
の修正研磨に応用することが出来る。

【００７６】また、研磨パッド１１は例えばポリウレタ
ンからなるもので、ポリウレタンは、発砲ポリウレタン
や多孔質ポリウレタン、或いは高密度且つ高剛性ポリウ
レタンであってもよい。またあるいは、研磨パッド１１
はテフロンからなるものでもよい。

【００７７】また、本発明において用いられる研磨剤
は、例えばシリカ（SiO₂）、アルミナ（Al₂O₃）、酸化
マンガン（MnO₂，Mn₂O₃）、酸化セリウム（CeO）等の微
粒子のみ、あるいは前記微粒子を水酸化ナトリウム(NaO
H)、水酸化カリウム(KOH)、過酸化水素(H₂O₂)等を含む
液体に分散させたものが挙げられる。例えば被研磨対象
物の構成元素がSiならばSiO₂、CeO等の微粒子を分散さ
せたスラリー、また被研磨対象物の構成元素がAl、Cu、
W等の金属であればAl₂O₃、MnO₂の微粒子を分散させたス
ラリーを用いることがより好ましい。また、微粒子の粒
径はおよそ８ｎｍ〜５０ｎｍで粒度分布が比較的そろっ
ていることがより好ましい。なお、スラリーの液体成分
がアルカリ性乃至酸性の場合、槽２６として、例えばそ
の表面がテフロン加工された耐薬品性のものを使用する
ことが好ましい。

【００７８】また、特に酸化マンガンを研磨微粒子とし
て用いる場合には、酸化マンガン微粒子を液体に分散さ
せる必要はなく粉体のまま液体中に配置された直接ウエ
ハー１０と研磨パッドとの間に供給した状態で研磨して
も構わない。

【００７９】また、本発明により研磨される被加工物と
しては、例えば略円形であるＳＯＩ基板、Si、GeAs、I
nP等からなる半導体ウエハー、半導体集積回路形成過程
において表面に絶縁膜あるいは金属膜を有したウエハ
ー、あるいは表面に被研磨層を有する四角形のディスプ
レー用の基板等が挙げられる。

【００８０】（第４の実施の形態）図５は、第４の実施
の形態によるCMP装置を示す。この装置は、ウエハー１
０をその被研磨面を上に向けた状態で保持するためのウ
エハーチャック１６を有するウエハーホルダー１７と、
ウエハー１０を回転させるための第１の駆動手段１２
と、ガイド部と動力部から構成されるウエハーを揺動さ
せるための第２の駆動手段１３と、研磨パッド１１を回
転するための第３ないし第４の駆動手段１４、１５と、
研磨パッド１１を上下運動し且つウエハー１０に圧接す
るための往復運動手段１９と、往復運動手段１９が研磨
パッド１１をウエハー１０に圧接するときの圧力および
研磨パッド１１の移動距離を制御するための制御装置２
１と、ウエハー１０の口径以上且つ２倍以下である研磨
パッド１１をウエハー１１の被研磨面に対向するように
保持する研磨パッドホルダー１８と、スラリーを入れる
ための槽２６と、小孔２２と連通するスラリー排出手段
２０と、排出したスラリーを回収し再び槽２６に戻して
再利用するためのスラリー再利用手段２７と、を有す
る。

【００８１】このCMP装置では、ウエハー１０を保持す
るためのウエハーチャック１６が第１の駆動手段１２に
より矢印Ｇが示す方向に回転し、また第２の駆動手段１
３により矢印Ｈが示す方向に揺動する。また、制御装置
２１と電気的に接続した往復運動手段１９が脱着自在な
研磨パッド１１を有する研磨パッドホルダー１８を上下
に往復運動させ、研磨パッド１１がウエハー１０と接
触、非接触を繰り返す。また、スラリー排出手段２０は
予め設定された方法でスラリー２３を小孔２２から吸引
し排出する。このとき研磨パッド１１とウエハー１０は
制御装置２１によって予め入力された任意の圧力で互い
に当接し、そして制御装置２１に予め入力された任意の
時間で先述の接触と非接触とが繰り返される。また、制
御装置２１は非接触状態におけるウエハー１０と研磨パ
ッド１１との間隔を制御することが出来る。また第３の
駆動手段１４が矢印Ｉが示す方向に研磨パッド１１を自
転させる。また、槽２６の中にはスラリー２３を入れ
る。研磨パッド１１とウエハー１０とは、スラリー２３
の液中に位置する。

【００８２】また、第４の駆動手段１５が、研磨パッド
１１を矢印Ｊが示す方向に公転させる。このように研磨
パッド１１を２つの異なる回転軸を中心に回転させるこ
とで研磨パッド１１は自転と公転をする。

【００８３】このようにウエハー１０と研磨パッド１１
とが接触と非接触とを繰り返すことで十分な量のスラリ
ーがウエハー１０と研磨パッド１１との間の全域に効率
よく供給されるので所定時間あたりの研磨量を確保しな
がらウエハー１０に傷をつけることなく研磨することが
出来る。また、スラリー排出手段２０がスラリー２３を
小孔２２から吸引し排出することで研磨時に発生する研
磨屑が該槽内に拡散することを防ぐことができる。

【００８４】また、上述した第１、第３及び第４の駆動
手段１２、１４、１５によるウエハー１０と研磨パッド
１１の回転方向はそれぞれ必ずしも矢印で示した方向で
ある必要はなくそれぞれ任意に回転方向を決めて構わな
い。つまり研磨パッド１１の自転方向と公転方向とを互
いに逆向きとすることも好ましい。また、ウエハー１０
を回転させず、研磨パッドのみを互いが逆方向に自転し
且つ公転する形態や、あるいは研磨パッド１１を自転の
みさせて、同方向に自転するウエハー１０を研磨する形
態も好ましい。この場合第１、第３及び第４の駆動手段
のうち、動作に必要ない駆動手段は研磨装置に設置され
ていなくてもよい。また、回転数もそれぞれ任意に決め
て構わない。また回転数は数rpmから数万rpmの範囲で選
択可能である。なお、本発明者が詳しく検討した結果、
第１、第３及び第４の駆動手段１２、１４、１５による
ウエハー１０と研磨パッド１１の回転方向並びに回転数
はいずれも同方向且つ同回転数とすることがウエハーの
被研磨面をより平坦化するためにより好ましいことがわ
かった。特にウエハー１０と研磨パッドとの自転数が同
回転数であることも好ましい。また、ウエハー１０の自
転と公転の回転数も同回転数であることが好ましい。ま
た回転数を特定の回転数以上にすると研磨パッド１１を
ウエハー１０から離す際ウエハー１０が研磨パッド１１
に張り付くという現象が減ることもわかった。例えばこ
のときの回転数はおよそ１０rpm以上からである。

【００８５】また、研磨パッド１１の上下方向への往復
運動について具体例を挙げて説明するならば、例えばウ
エハー１０を研磨するのに要する時間を１分とするなら
ば、該１分の間に研磨パッドがウエハー１０と数回非接
触となる。また研磨パッド１１とウエハー１０とが非接
触である時間と接触している時間との差、つまりt２と
ｔ１との差とは数秒であり、その間に十分な量のスラリ
ーがウエハー１０の被研磨面全域に供給するために要す
る時間である。また、非接触状態におけるウエハー１０
と研磨パッド１１との間の距離ｆ２は、回転するウエハ
ー１０が非接触時に飛び出さない程度の距離であり、ウ
エハー１０の厚みより小さくより具体的には０．２〜
０．８ｍｍの間である。また、このときスラリー排出手
段２０が小孔２２からスラリー２３を排出する方法とし
て例を挙げるとすれば、１つは研磨動作中常時スラリー
２３を排出しつづける方法や、あるいは研磨パッド１１
とウエハー１０とが非接触の状態であるときのみ排出す
る方法等である。スラリー排出に関してその他予め設定
することが好ましいパラメータは、特にスラリー２３を
排出する際の排出圧力であるが、これらはいずれも必要
とする研磨レートと被研磨面が継続して得られる範囲に
おいて選択されることができる。

【００８６】また、スラリー２３は、スラリー排出手段
２０によって槽２６中から排出される。この排出に伴い
槽２６中のスラリー２３が減少するので必要ならば槽２
６中のスラリー２３を補う。

【００８７】槽２６中のスラリー２３を補う方法として
は、第１に未使用のスラリーを槽２６中に供給する方法
がある。この方法によって研磨屑はスラリー排出手段２
０によって槽２６の外へ排出され、また研磨屑の無い未
使用のスラリーが槽２６中に供給される。この方法は研
磨屑を、微量な研磨屑でも除去する必要がある精密研磨
において採用されることが望ましく、例えば前記修正研
磨において採用されることが特に好ましい。

【００８８】また、第２の方法としてスラリー排出手段
２０によって槽２６中から排出されたスラリー２３を、
スラリー再利用手段２７によって回収し、スラリー２３
の成分を調整して、ウエハー１０を研磨するために十分
な研磨能力を回復させたのち、槽２６に再び戻して再利
用する方法がある。その結果、研磨に使用するスラリー
の使用量が従来の方式に比べて数分の一で済むようにな
る。

【００８９】その他の方法としては未使用のスラリーと
研磨能力を回復したスラリー２３とを併せて槽２６に補
給することも槽２６中の研磨屑を除去することができる
という点とスラリーの消費量を減らすことができるとい
う点から好ましい方法である。

【００９０】これら上記の方法のいずれかを採用するこ
とで、槽２６のスラリー２３が常に必要な量確保され
る。また、研磨屑を除去することでスラリー２３の研磨
能力の低下を軽減することが出来るので、その結果複数
のウエハーを連続して研磨し続けても必要とする研磨レ
ートと被研磨面を継続して得ることが出来る。

【００９１】なお、研磨パッド１１の上下運動の周期及
びウエハー１０との間の距離は、研磨が目標とする値の
範囲内となるように設定されることが望ましい。また、
研磨パッド１１の上下運動の周期を短くしたり研磨パッ
ド１１の運動距離を大きくすることで研磨パッド１１の
上下運動はスラリーを行き渡らせるためのポンプとして
の機能を大きく発現する。また、本発明は一度研磨され
た被加工物の被加工面内の更に研磨すべき部分を特定
し、前記部分を研磨する修正研磨にも用いることが出来
る。また、研磨パッド１１が弾性率のおおきな素材から
なる場合には、ウエハー１０と研磨パッド１１とは必ず
しも上記研磨中全域が非接触とならなくても微小な隙間
を介して、十分な量のスラリーがウエハ１０と研磨パッ
ド１１との間に行き届く。したがって、研磨パッド１１
をウエハー１０に当接させるときの圧力を時間と共に繰
り返し増減することによっても、同様の作用効果があ
る。また、このときスラリー排出手段２０が小孔２２か
らスラリー２３を排出する方法は、研磨パッド１１とウ
エハー１０とが接触と非接触を繰り返すことで研磨が行
われる上述した実施形態と同様の方法を適用することが
出来る。

【００９２】また本発明の研磨装置の研磨パッドホルダ
ーを実質的な浮力が多い構成とすることも好ましい。

【００９３】詳述すると、図６に示すように研磨パッド
ホルダーの内部に空洞部６０を設け、そこに浮力のおお
きな材料を収容ことも好ましい。

【００９４】浮力の大きな材料とは、例えば木材、ある
いは発泡樹脂、あるいは多孔質セラミック等の密度の小
さい材料である。

【００９５】この場合、研磨パッドホルダーの構成は、
研磨パッドを平坦に保持し、且つ高速に安定に回転出来
る構成であることが好ましく、例えば浮力のおおきな材
料の外側を金属、セラミック、あるいは硬質樹脂等の硬
質部材で囲い、研磨パッドホルダーの変形を防ぐ構成と
することが好ましい。

【００９６】あるいは空洞部６０を設けて空洞部６０に
空気等の気体を収容し研磨パッドホルダーの実質的な浮
力を高めることも、研磨パッドホルダーの構成を簡素化
し、且つ大きな浮力が得られるという点で好ましい。ま
たこの場合は研磨パッドホルダーが軽量化されるので研
磨パッドホルダーの回転が容易である。

【００９７】このように研磨パッドホルダーの実質的な
浮力を高めることで研磨中で被研磨体と当接する研磨パ
ッドを被研磨体からすばやく容易に引き離すことができ
る。

【００９８】また浮力の高い研磨パッドホルダーを往復
運動手段と併用することで研磨パッドの精度の高い上下
運動が可能となる。

【００９９】この場合、往復運動手段は、浮力の高い研
磨パッドホルダーに保持された研磨パッドを被研磨体に
当接するように専ら圧力を付勢すればよい。そして往復
運動手段が付勢した圧力を減じることで研磨パッドホル
ダーが自らの浮力によって浮き上がる構成とすること
で、往復運動手段を構成する装置の中で研磨パッドホル
ダーを上方に移動させるための装置を簡略化することが
出来る。

【０１００】（第５の実施の形態）本発明の第５の実施
の形態は、図７に示すように、本発明の形態１乃至４に
おける研磨パッドホルダーが貫通孔を有することを特徴
とする形態である。

【０１０１】図７は、本発明の第５の実施の形態に係る
研磨パッドホルダー１８を表した図で上図は研磨パッド
ホルダー１８を側面から、そして下図は研磨パッドホル
ダー１８を下から模式的に表した図である。

【０１０２】図７に示すように貫通孔５１は、研磨パッ
ド１１を保持するための保持面５０に開口を有し、保持
面の裏面に相当する面５２へと貫通している。

【０１０３】この貫通孔５１により研磨パッド１１が上
下運動する際、貫通孔５１を介して研磨剤が、つまり流
体が保持面５０と保持面の裏側に相当する面５２とを移
動できる。その結果流体による抵抗力、つまり研磨パッ
ドホルダー１８の上下移動を妨げるように働く抵抗力が
減少するので、研磨パッド１１の上下運動が容易に行わ
れる。

【０１０４】また、研磨パッドホルダー１８は複数の貫
通孔５１を保持面５０の中心部を中心に点対称に設けて
いる。複数の貫通孔５１を点対称に設けることで研磨パ
ッドホルダー１８を安定に高速回転させることが出来
る。

【０１０５】また研磨パッド１１にも貫通孔５１の位置
にあわせて穴を設けることも好ましい。このとき貫通孔
を移動する研磨剤が容易に研磨パッド１１の研磨面と被
研磨体の被研磨面との間に入ったり、あるいは間から出
ていったりできるので新鮮な研磨剤を間に供給したり、
あるいは研磨で発生した研磨屑や粒径の大きな不溶物質
を間から排除することが容易になる。

【０１０６】また、本発明の研磨パッドホルダー１８に
おいて、貫通孔５１は図７に示したように研磨パッドを
保持する保持面５０から保持面の裏面に相当する面５２
へ貫通して設けられる他に例えば保持面５０から研磨パ
ッドホルダー１８の側面へと貫通する構成にしてもよ
く、あるいは保持面５０の裏面から研磨パッドホルダー
１８の側面へと貫通して設けられる構成としてもよい。

【０１０７】また本発明において貫通孔５１は保持面５
０の中心部を中心に点対称に配置されるほかに被研磨体
を均一に研磨できるならば任意の位置に配置してもよ
い。

【０１０８】

【発明の効果】本発明によれば研磨剤が被加工物の被研
磨面に供給され、研磨工具により前記被加工物の前記被
研磨面を研磨する研磨装置において、研磨工具と被加工
物のうち少なくともいずれか一方が研磨中常に研磨剤の
液中に位置し、前記被加工物と前記研磨工具とが接触と
非接触の状態を繰り返しながら或いは加圧力を変化させ
ながら研磨をおこなうため、前記被加工物と前記研磨工
具との間に研磨中前記研磨剤が均一に且つ十分な量供給
される。その結果、所定時間あたりの安定した研磨量を
確保しながら傷をつけることなく研磨することが出来
る。その結果、研磨によって発生する粉塵を効率的に回
収することが出来る。また、必要以上の研磨剤を供給す
る必要が無くなり、製造コストを低減させることが出来
る。加えて研磨によって発生する粉塵を液中で回収する
ことが出来るので大気中に拡散することを防止できる。

【０１０９】また本発明によれば研磨剤が被加工物の被
研磨面に供給され、研磨工具により前記被加工物の前記
被研磨面を研磨する研磨装置において、研磨工具と被加
工物のうち少なくともいずれか一方が研磨中常に研磨剤
の液中に位置し、加えて研磨工具に設けた小孔と連通す
る研磨剤吸引手段が前記小孔から研磨剤を吸引し排出す
るため、前記被加工物と前記研磨工具との間に研磨中前
記研磨剤が均一に且つ十分な量供給され、更に研磨によ
って発生する研磨屑が効率良く回収される。その結果、
所定時間あたりの安定した研磨量を確保しながら傷をつ
けることなく研磨することが出来る。また研磨によって
発生する粉塵を液中で回収することが出来るので大気中
に拡散することを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を説明する模式図で
ある。

【図２】本発明の第２の実施の形態を説明する模式図で
ある。

【図３】本発明の研磨パッドホルダーを説明する模式図
である。

【図４】本発明の第３の実施の形態を説明する模式図で
ある。

【図５】本発明の第４の実施の形態を説明する模式図で
ある。

【図６】本発明の別の研磨パッドホルダーを説明する模
式図である。

【図７】本発明の第５の実施の形態を説明する模式図で
ある。

【図８】従来の化学機械研磨装置の１形態を表す模式図
である。

【図９】従来の化学機械研磨装置の別の形態を表す模式
図である。

【符号の説明】

１０、１ウエハー１１、２研磨パッド１２第１の駆動手段１３第２の駆動手段１４第３の駆動手段１５第４の駆動手段１６ウエハーチャック１８研磨パッドホルダー１９往復運動手段５スラリー供給手段２１制御装置７小孔２３スラリー２４駆動手段２５液面２６槽１７、３ウエハーホルダー４研磨テーブル６研磨パッドホルダー２０スラリー吸引（排出）手段２２小孔２７スラリー再利用手段３０，６０空洞部５０保持面５１貫通孔５２面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被加工物を保持する被加工物保持手段
と、研磨工具と、前記被加工物の被研磨面と前記研磨工
具の研磨面とを上下方向に対向させ所定の加圧力を与え
て接触させるための加圧手段と、前記被加工物と前記研
磨工具の少なくともいずれか一方を回転運動させるため
の駆動手段と、を有する研磨装置において、研磨剤を入
れるための槽と、前記被加工物と前記研磨工具の少なく
ともいずれか一方を上下方向に往復運動させる手段と、
を有し、前記被加工物と前記研磨工具とが前記槽内に入
れた前記研磨剤の中で互いに接触と非接触とを繰り返し
ながら前記研磨工具により前記被加工物の前記被研磨面
を研磨することを特徴とする研磨装置。
【請求項２】前記槽は耐アルカリ性部材からなること
を特徴とする請求項１記載の研磨装置。
【請求項３】前記槽は耐酸性部材からなることを特徴
とする請求項１記載の研磨装置。
【請求項４】前記研磨工具が前記研磨面を下に向けた
状態で設置されていることを特徴とする請求項１記載の
研磨装置。
【請求項５】前記研磨工具が研磨面を上に向けた状態
で設置されていることを特徴とする請求項１記載の研磨
装置。
【請求項６】前記研磨工具は前記被加工物の前記被研
磨面の全面を研磨することを特徴とする請求項１記載の
研磨装置。
【請求項７】前記研磨工具は前記被加工物の前記被研
磨面の一部のみを研磨することを特徴とする請求項１記
載の研磨装置。
【請求項８】前記研磨工具の前記研磨面が前記加工物
の前記被研磨面より大きいことを特徴とする請求項１記
載の研磨装置。
【請求項９】前記被加工物の前記被研磨面は略円形で
あることを特徴とする請求項１記載の研磨装置。
【請求項１０】前記研磨工具の前記研磨面は略円形で
あり、且つ前記被加工物の前記被研磨面の口径に対する
前記研磨工具の前記研磨面の口径の比が１以上２未満の
範囲にあることを特徴とする請求項９記載の研磨装置。
【請求項１１】前記研磨工具の前記研磨面が前記加工
物の前記被研磨面より小さいことを特徴とする請求項１
記載の研磨装置。
【請求項１２】前記研磨工具は、少なくとも２つ設け
られていることを特徴とする請求項１１項記載の研磨装
置。
【請求項１３】前記駆動手段が、前記研磨工具を自転
させることを特徴とする請求項１記載の研磨装置。
【請求項１４】前記駆動手段が、前記研磨工具を公転
させることを特徴とする請求項１３記載の研磨装置。
【請求項１５】前記駆動手段が、前記被加工物保持手
段を自転させることを特徴とする請求項１記載の研磨装
置。
【請求項１６】前記駆動手段が、前記被加工物保持手
段を公転させることを特徴とする請求項１５記載の研磨
装置。
【請求項１７】前記研磨工具を揺動させる揺動手段を
有することを特徴とする請求項１記載の研磨装置。
【請求項１８】前記加工物を揺動させる揺動手段を有
することを特徴とする請求項１記載の研磨装置。
【請求項１９】前記手段は、前記研磨工具及び前記被
加工物のうち一方を静止させ他方を往復運動させること
を特徴とする請求項１記載の研磨装置。
【請求項２０】前記手段は、前記研磨工具及び前記被
加工物の両方を往復運動させることを特徴とする請求項
１記載の研磨装置。
【請求項２１】前記手段は、弾性部材乃至流体圧力制
御手段のうち少なくともいずれか１つを有することを特
徴とする請求項１記載の研磨装置。
【請求項２２】前記手段に電気的に接続され、電気信
号を前記手段に与え、非接触の状態における前記被加工
物の前記被研磨面と前記研磨工具の前記研磨面との間の
距離を任意に設定するための制御手段を有することを特
徴とする請求項１記載の研磨装置。
【請求項２３】前記加圧手段に電気的に接続され、電
気信号を前記加圧手段に与え、前記研磨工具と前記被加
工物とを接触させるための圧力を任意に設定するための
制御手段を有することを特徴とする請求項１記載の研磨
装置。
【請求項２４】前記研磨工具の前記研磨面は研磨剤供
給手段と連通する小孔を有していることを特徴とする請
求項１記載の研磨装置。
【請求項２５】前記研磨工具は、脱着可能な研磨パッ
ドとそれを保持するパッドホルダーを有することを特徴
とする請求項１記載の研磨装置。
【請求項２６】前記研磨工具は前記研磨剤の中で浮力
を高めるための空洞部を有することを特徴とする請求項
１記載の研磨装置。
【請求項２７】前記研磨工具は研磨パッドを保持する
保持面で開口する複数の貫通孔を有することを特徴とす
る請求項１記載の研磨装置。
【請求項２８】被加工物と研磨工具の少なくともいず
れか一方が回転し且つ前記被加工物の被研磨面と前記研
磨工具の研磨面とが所定の加圧力で互いに接触すること
で前記被研磨面を研磨する研磨方法において、前記被加
工物の前記被研磨面と前記研磨工具の前記研磨面とを槽
に収容された研磨剤の中で繰り返し接触と非接触の状態
としながら前記被加工物の前記被研磨面を研磨すること
を特徴とする研磨方法。
【請求項２９】前記被加工物は半導体基板、被研磨層
を表面に設けた絶縁性基板、被研磨層を表面に設けた半
導体基板のいずれか１つであることを特徴とする請求項
２８記載の研磨方法。
【請求項３０】前記研磨剤は微粒子のみで構成されて
いることを特徴とする請求項２８記載の研磨方法。
【請求項３１】前記微粒子は酸化シリコン、酸化アル
ミニウム、酸化マンガンのうち少なくとも１つを含むこ
とを特徴とする請求項３０記載の研磨方法。
【請求項３２】前記研磨剤は微粒子を含む液体である
ことを特徴とする請求項２８記載の研磨方法。
【請求項３３】前記被加工物の前記被加工面全面を研
磨した後、更に研磨すべき部分を特定し、特定された前
記部分のみを再び研磨することを特徴とする請求項２８
記載の研磨方法。
【請求項３４】前記研磨工具は前記研磨剤の中で浮力
を高めるための空洞部を有することを特徴とする請求項
２８記載の研磨方法。
【請求項３５】前記研磨工具は研磨パッドを保持する
保持面で開口する複数の貫通孔を有することを特徴とす
る請求項２８記載の研磨方法。
【請求項３６】被加工物を保持する被加工物保持手段
と、研磨工具と、前記被加工物の被研磨面と前記研磨工
具の研磨面とを上下方向に対向させ所定の加圧力を与え
て接触させるための加圧手段と、前記被加工物と前記研
磨工具の少なくともいずれか一方を回転運動させるため
の駆動手段と、を有する研磨装置において、前記加圧手
段が所定の周期で加圧力を変化させる手段を有し、加圧
力を変化させながら研磨剤が収容された槽の中で、前記
研磨工具が前記被加工物の前記被研磨面を研磨すること
を特徴とする研磨装置。
【請求項３７】前記研磨面はポリウレタンからなるこ
とを特徴とする請求項３６記載の研磨装置。
【請求項３８】前記研磨工具は前記研磨剤の中で浮力
を高めるための空洞部を有することを特徴とする請求項
３６記載の研磨装置。
【請求項３９】前記研磨工具は研磨パッドを保持する
保持面で開口する複数の貫通孔を有することを特徴とす
る請求項３６記載の研磨装置。
【請求項４０】被加工物と研磨工具の少なくともいず
れか一方が回転し且つ前記被加工物の被研磨面と前記研
磨工具の研磨面とが所定の加圧力を受けて接触すること
で前記被研磨面を研磨する研磨方法において、所定の周
期で加圧力を変化させながら槽の中に収容された研磨剤
の中で前記研磨工具により前記被加工物の前記被研磨面
を研磨することを特徴とする研磨方法。
【請求項４１】前記研磨面にポリウレタンを用いるこ
とを特徴とする請求項４０記載の研磨方法。
【請求項４２】前記研磨工具は前記研磨剤の中で浮力
を高めるための空洞部を有することを特徴とする請求項
４０記載の研磨方法。
【請求項４３】前記研磨工具は研磨パッドを保持する
保持面で開口する複数の貫通孔を有することを特徴とす
る請求項４０記載の研磨方法。
【請求項４４】被加工物を保持する被加工物保持手段
と、研磨面側に孔を有する研磨工具と、前記被加工物の
被研磨面と前記研磨工具の前記研磨面とを上下方向に対
向させ所定の加圧力を与えて接触させるための加圧手段
と、前記被加工物と前記研磨工具の少なくともいずれか
一方を回転運動させるための駆動手段と、研磨剤を入れ
るための槽と、前記被加工物と前記研磨工具の少なくと
もいずれか一方を上下方向に往復運動させる手段と、を
有する研磨装置において、前記孔と連通する研磨剤吸引
手段を有し、前記研磨剤吸引手段が前記孔から前記研磨
剤を排出することを特徴とする研磨装置。
【請求項４５】前記研磨剤吸引手段は研磨剤再利用手
段と連通することを特徴とする請求項４４記載の研磨装
置。
【請求項４６】前記槽は耐アルカリ性部材からなるこ
とを特徴とする請求項４４記載の研磨装置。
【請求項４７】前記槽は耐酸性部材からなることを特
徴とする請求項４４記載の研磨装置。
【請求項４８】前記研磨工具が前記研磨面を下に向け
た状態で設置されていることを特徴とする請求項４４記
載の研磨装置。
【請求項４９】前記研磨工具が研磨面を上に向けた状
態で設置されていることを特徴とする請求項４４記載の
研磨装置。
【請求項５０】前記研磨工具は前記被加工物の前記被
研磨面の全面を研磨することを特徴とする請求項４４記
載の研磨装置。
【請求項５１】前記研磨工具は前記被加工物の前記被
研磨面の一部のみを研磨することを特徴とする請求項４
４記載の研磨装置。
【請求項５２】前記研磨工具の前記研磨面が前記加工
物の前記被研磨面より大きいことを特徴とする請求項４
４記載の研磨装置。
【請求項５３】前記被加工物の前記被研磨面は略円形
であることを特徴とする請求項４４記載の研磨装置。
【請求項５４】前記研磨工具の前記研磨面は略円形で
あり、且つ前記被加工物の前記被研磨面の口径に対する
前記研磨工具の前記研磨面の口径の比が１以上２未満の
範囲にあることを特徴とする請求項５３記載の研磨装
置。
【請求項５５】前記研磨工具の前記研磨面が前記加工
物の前記被研磨面より小さいことを特徴とする請求項４
４記載の研磨装置。
【請求項５６】前記研磨工具は、少なくとも２つ設け
られていることを特徴とする請求項５５項記載の研磨装
置。
【請求項５７】前記駆動手段が、前記研磨工具を自転
させることを特徴とする請求項４４記載の研磨装置。
【請求項５８】前記駆動手段が、前記研磨工具を公転
させることを特徴とする請求項５７記載の研磨装置。
【請求項５９】前記駆動手段が、前記被加工物保持手
段を自転させることを特徴とする請求項４４記載の研磨
装置。
【請求項６０】前記駆動手段が、前記被加工物保持手
段を公転させることを特徴とする請求項５９記載の研磨
装置。
【請求項６１】前記研磨工具を揺動させる揺動手段を
有することを特徴とする請求項４４記載の研磨装置。
【請求項６２】前記加工物を揺動させる揺動手段を有
することを特徴とする請求項４４記載の研磨装置。
【請求項６３】前記手段は、前記研磨工具及び前記被
加工物のうち一方を静止させ他方を往復運動させること
を特徴とする請求項４４記載の研磨装置。
【請求項６４】前記手段は、前記研磨工具及び前記被
加工物の両方を往復運動させることを特徴とする請求項
４４記載の研磨装置。
【請求項６５】前記手段は、弾性部材乃至流体圧力制
御手段のうち少なくともいずれか１つを有することを特
徴とする請求項４４記載の研磨装置。
【請求項６６】前記手段に電気的に接続され、電気信
号を前記手段に与え、非接触の状態における前記被加工
物の前記被研磨面と前記研磨工具の前記研磨面との間の
距離を任意に設定するための制御手段を有することを特
徴とする請求項４４記載の研磨装置。
【請求項６７】前記加圧手段に電気的に接続され、電
気信号を前記加圧手段に与え、前記研磨工具と前記被加
工物とを接触させるための圧力を任意に設定するための
制御手段を有することを特徴とする請求項４４記載の研
磨装置。
【請求項６８】前記研磨工具は、脱着可能な研磨パッ
ドとそれを保持するパッドホルダーを有することを特徴
とする請求項４４記載の研磨装置。
【請求項６９】前記被加工物と前記研磨工具とが前記
槽内に入れた前記研磨剤の中で互いに接触と非接触とを
繰り返しながら前記研磨工具により前記被加工物の前記
被研磨面を研磨することを特徴とする請求項４４記載の
研磨装置。
【請求項７０】前記研磨工具は前記研磨剤の中で浮力
を高めるための空洞部を有することを特徴とする請求項
４４記載の研磨装置。
【請求項７１】前記研磨工具は研磨パッドを保持する
保持面で開口する複数の貫通孔を有することを特徴とす
る請求項４４記載の研磨装置。
【請求項７２】被加工物と研磨面側に孔を有する研磨
工具の少なくともいずれか一方が回転し且つ前記被加工
物の被研磨面と前記研磨工具の前記研磨面とが所定の加
圧力で互いに接触することで前記被研磨面を研磨する研
磨方法において、前記被加工物の前記被研磨面と前記研
磨工具の前記研磨面とを槽に収容された研磨剤の中で前
記研磨剤吸引手段により前記孔から前記研磨剤を吸引し
ながら前記被加工物の前記被研磨面を研磨することを特
徴とする研磨方法。
【請求項７３】吸引された前記研磨剤は、回収され前
記被加工物の前記被研磨面を研磨するための研磨能力を
回復し再び槽に収容されることを特徴とする請求項７２
記載の研磨方法。
【請求項７４】前記被加工物は半導体基板、被研磨層
を表面に設けた絶縁性基板、被研磨層を表面に設けた半
導体基板のいずれか１つであることを特徴とする請求項
７２記載の研磨方法。
【請求項７５】前記研磨剤は微粒子のみで構成されて
いることを特徴とする請求項７２記載の研磨方法。
【請求項７６】前記微粒子は酸化シリコン、酸化アル
ミニウム、酸化マンガンのうち少なくとも１つを含むこ
とを特徴とする請求項７５記載の研磨方法。
【請求項７７】前記研磨剤は微粒子を含む液体である
ことを特徴とする請求項７２記載の研磨方法。
【請求項７８】前記被加工物の前記被加工面全面を研
磨した後、更に研磨すべき部分を特定し、特定された前
記部分のみを再び研磨することを特徴とする請求項７２
記載の研磨方法。
【請求項７９】前記被加工物と前記研磨工具とが前記
槽内に入れた前記研磨剤の中で互いに接触と非接触とを
繰り返しながら前記研磨工具により前記被加工物の前記
被研磨面を研磨することを特徴とする請求項７２記載の
研磨方法。
【請求項８０】前記研磨工具は前記研磨剤の中で浮力
を高めるための空洞部を有することを特徴とする請求項
７２記載の研磨方法。
【請求項８１】前記研磨工具は研磨パッドを保持する
保持面で開口する複数の貫通孔を有することを特徴とす
る請求項７２記載の研磨方法。
【請求項８２】被加工物を保持する被加工物保持手段
と、研磨面側に孔を有する研磨工具と、前記被加工物の
被研磨面と前記研磨工具の前記研磨面とを上下方向に対
向させ所定の加圧力を与えて接触させるための加圧手段
と、前記被加工物と前記研磨工具の少なくともいずれか
一方を回転運動させるための駆動手段と、前記加圧手段
が所定の周期で加圧力を変化させる手段を有する研磨装
置において、前記孔と連通する研磨剤吸引手段を有し、
加圧力を変化させ且つ、前記研磨剤吸引手段が前記孔か
ら前記研磨剤を吸引しながら研磨剤が収容された槽の中
で、前記研磨工具が前記被加工物の前記被研磨面を研磨
することを特徴とする研磨装置。
【請求項８３】前記研磨剤吸引手段は、研磨剤再利用
手段と連通することを特徴とする請求項８２記載の研磨
装置。
【請求項８４】前記研磨面はポリウレタンからなるこ
とを特徴とする請求項８２記載の研磨装置。
【請求項８５】前記研磨工具は前記研磨剤の中で浮力
を高めるための空洞部を有することを特徴とする請求項
８２記載の研磨装置。
【請求項８６】前記研磨工具は研磨パッドを保持する
保持面で開口する複数の貫通孔を有することを特徴とす
る請求項８２記載の研磨装置。
【請求項８７】被加工物と研磨面に孔を有する研磨工
具の少なくともいずれか一方が回転し且つ前記被加工物
の被研磨面と前記研磨工具の前記研磨面とが所定の加圧
力を受けて接触することで前記被研磨面を研磨する研磨
方法において、所定の周期で加圧力を変化させ且つ前記
研磨剤吸引手段が前記孔から前記研磨剤を吸引しながら
槽の中に収容された研磨剤の中で前記研磨工具により前
記被加工物の前記被研磨面を研磨することを特徴とする
研磨方法。
【請求項８８】吸引された前記研磨剤は、回収され前
記被加工物の前記被研磨面を研磨するための研磨能力を
回復し再び槽に収容されることを特徴とする請求項８７
記載の研磨方法。
【請求項８９】前記研磨面にポリウレタンを用いるこ
とを特徴とする請求項８７記載の研磨方法。
【請求項９０】前記研磨工具は前記研磨剤の中で浮力
を高めるための空洞部を有することを特徴とする請求項
８７記載の研磨方法。
【請求項９１】前記研磨工具は研磨パッドを保持する
保持面で開口する複数の貫通孔を有することを特徴とす
る請求項８７記載の研磨方法。