KR100796227B1

KR100796227B1 - 연마 장치, 이 연마 장치를 이용한 반도체 소자 제조 방법및 이 방법에 의하여 제조된 반도체 소자

Info

Publication number: KR100796227B1
Application number: KR1020027017255A
Authority: KR
Inventors: 하야시유타카; 우다유타카
Original assignee: 가부시키가이샤 니콘
Priority date: 2000-09-21
Filing date: 2001-05-25
Publication date: 2008-01-21
Also published as: US6857950B2; WO2002024409A1; JP2002100593A; TW575475B; US20020033230A1; KR20030031498A

Abstract

본 발명은 기판의 연마중에 기판의 둘레 부분에서 연마 부재가 기울어짐에 따라 기판의 둘레 부분이 하방으로 경사지는 것을 방지할 수 있고, 연마면과 기판의 표면 사이의 접촉 압력의 변화에 따라 접촉 압력을 신속하게 조절할 수 있게 하는 구조의 연마 장치를 제공한다.

Description

연마 장치, 이 연마 장치를 이용한 반도체 소자 제조 방법 및 이 방법에 의하여 제조된 반도체 소자{POLISHING APPARATUS, SEMICONDUCTOR DEVICE MANUFACTURING METHOD USING THE POLISHING APPARATUS, AND SEMICONDUCTOR DEVICE MANUFACTURED BY THE MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 반도체 소자에 사용되는 웨이퍼 등과 같은 기판의 표면을 연마 및 평활화하는 연마 장치, 이러한 연마 장치를 사용하는 반도체 소자 제조 방법 및 이 제조 방법에 의하여 제조된 반도체 소자에 관한 것이다.

근년에, IC 소자들이 더욱 미세해짐과 아울러 복잡해짐에 따라, 그리고 다층 배선의 층수가 증가함에 따라, IC 표면상에서의 공정이 점점 더 많아지고 있고, 개별적인 박막의 형성 후에 행하는 웨이퍼 표면 연마 정밀도가 더욱 더 중요해지고 있다. 그러한 박막 형성 후에 행하는 연마 정밀도가 떨어질 경우, 턱이진 부위에서 박막이 국부적으로 얇아지는 일이 발생하고, 결함이 있는 배선 절연이나 회로 단선 등이 발생할 위험이 있다. 또한, 리소그래피 공정에 있어서, 웨이퍼의 표면에 많은 요철이 존재하는 경우에는 초점 이탈 상태를 초래할 수 있어서 미세한 패턴을 형성하는 것이 불가능해질 수도 있다.

통상, 연마 장치는, 실리카 입자를 함유하는 액상 슬러리(연마액)를 공급하 면서 스핀들의 하부에 유지된 웨이퍼의 표면(하면)이 회전 테이블의 상면에 부착된 연마 패드에 접촉되게 함으로써, 웨이퍼의 표면을 연마 및 평활화하고 있다. 일본 특허 공개 평11-156711호는 회전 테이블의 상면측에 웨이퍼가 유지되어 연마 중에 이 웨이퍼 표면의 연마 상태를 관찰할 수 있으며, 스핀들에 부착되어 있는 연마 헤드상에 지지된 연마 부재가 웨이퍼 표면에 대하여 압박되고, 연마 부재의 하면에 부착된 연마 패드를 웨이퍼 표면에 접촉시킴으로써 웨이퍼가 연마되게 하는 연마 장치를 개시하고 있다.

그러나, 그러한 연마 장치에 있어서는, 연마면(연마 패드)이 연마 대상 웨이퍼 등과 같은 기판보다 더 작은 치수(더 작은 직경)를 가지고 있고, 연마 장치는 연마 헤드를 웨이퍼 표면에 대하여 진동시킴으로써 웨이퍼의 전면이 연마될 수 있게 되어 있다. 따라서, 연마중에 연마면이 웨이퍼의 외주를 벗어나 돌출되는 경우, 연마 부재가 기울어져 웨이퍼의 둘레 부분이 하방으로 사면(斜面)으로 된다. 또한, 상기 연마 장치는 연마 부재와 웨이퍼 표면 사이의 접촉 압력이 연마 헤드 내측에서 연마 부재를 하방으로 구동하는 공기 압력에 의하여 조절되게 되어 있으나, 공기 압력에 의한 그러한 제어는 응답이 늦기 때문에, 연마면이 웨이퍼의 외주를 벗어나 돌출되는 경우 발생하는 두 부분 사이의 접촉 영역에서의 진동에 따라 접촉 압력을 조절할 수 없게 된다. 따라서, 웨이퍼 표면의 연마 상태가 균일해지지 않는 경향이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 연마 장치에 있어서 종래 기술의 문제점을 해소하 는 데 있다.

본 발명의 연마 장치는 연마 대상 기판을 유지하는 회전 테이블과; 기판의 표면에 대하여 압박되는 연마면을 구비하고, 회전 테이블의 회전축에 실질적으로 평행한 축선을 중심으로 회전하며, 기판의 표면에 대하여 평행한 방향으로 진동하여 기판을 연마하는 연마 부재와; 연마중에 상기 연마 부재에 교정 모멘트를 가함으로써 연마 부재를 기판의 표면에 대하여 고정된 자세로 유지시키는 자세 유지 수단을 구비한다. 여기에서, "교정 모멘트"라고 하는 용어는 연마 부재가 기판 표면에 대하여 기울어지는 경향을 없애는 방향으로 작용하는 모멘트를 말한다.

본 발명의 연마 장치에 있어서, 연마 부재에는 기판의 연마중에 교정 모멘트가 인가되어 연마 부재가 기판의 표면에 대하여 고정된 자세로 유지되며, 따라서 연마면이 기판의 외주를 벗어나 돌출하는 경우에도, 연마 부재가 기판의 외주연(外周緣)에서 기울어지는 일이 없으며, 이에 따라 기판의 둘레 부분이 하방으로 경사지게 되는 일이 없다(즉, 사면으로 되지 않는다). 그 결과, 만족스런 기판의 생산 속도가 향상되고, 이에 따라서 제조 비용이 절감될 수 있다.

여기에서, 상기 자세 유지 수단이 회전 테이블에 대한 연마 부재의 위치에 따라 연마 부재에 교정 모멘트를 가하게 되어 있는 경우, 연마 부재에서 발생할 수 있는 경사 방향에 있어서의 모멘트와 회전 테이블에 대한 연마 부재의 위치 사이의 관계를 미리 조사하고, 이 데이터를 메모리에 저장하며, 연마중에 회전 테이블에 대한 연마 부재의 위치에 따라 연마 부재의 전술한 모멘트를 제거하는 교정 모멘트를 인가하는 것만으로 충분하다. 따라서, 제어 시스템의 구조가 단순화된다. 대안으로, 연마면과 기판의 표면 사이의 접촉 압력 분포 또는 기판 표면에 대한 연마면의 경사도를 검출하는 센서를 설치하여 이 센서가 검출한 정보를 기초로 연마 부재에 교정 모멘트가 가해지도록 하는 것도 가능하다. 이 경우의 실시예는 좀더 복잡하지만, 연마 부재가 기울어지는 것이 더욱 확실하게 억제되기 때문에 연마 정밀도가 크게 개선된다.

여기에서, 자세 유지 수단에 공급되는 전류에 상응하는 전자기력을 발생시키는 전자(電磁) 작동기를 설치하여, 상기 연마 장치가 상기 전자 작동기에 의하여 발생된 전자기력을 사용하여 연마 부재에 교정 모멘트를 인가하게 되어 있는 것이 바람직하다. 그러한 전자 작동기는 응답이 빠르기 때문에 본 발명의 장치에서처럼 연마 부재의 자세를 신속하게 조절하는 것이 필수적인 경우에 큰 효과를 얻는다.

또한, 전자 작동기에는 연마 부재의 외주부에서[예컨대, 작업 배치 상태의 돌출 부재(51)상에서] 지지되고 자계가 연마 부재의 반경 방향으로 지향되는 환형 영구 자석과, 비회전 부재상에 지지되고 상기 영구 자석과 실질적으로 동심의 원형으로 배치되며 일부 부분들이 자계와 직각으로 교차하는 복수 개의 코일이 설치됨과 아울러, 상기 연마 장치는 상기 전자 작동기가 상기 코일의 대전에 따라 기판 표면으로부터 상방으로 들뜨거나 이 표면에 대하여 하방으로 압박되는 연마 부재의 부분과 마주하는 상기 코일의 수평 방향 부분들을 통해서 흐르는 전류와 상기 자계와 사이에 발생하는 로렌쯔 힘을 사용하여 상기 연마 부재에 교정 모멘트를 인가하게 되어 있는 것이 특히 바람직하다.

또한, 상기 연마 부재는 상기 전자 작동기에 의하여 발생된 전자기력을 받아 서 기판에 대하여 압박됨과 아울러, 상기 연마 부재는 상기 연마면과 기판의 표면 사이의 접촉 압력이 전자 작동기에 공급되는 전류를 조절함에 의하여 일정한 값으로 유지될 수 있게 되어 있는 것이 바람직하다. 대안으로, 상기 연마 부재가 공기 압력 및 상기 전자 작동기에 의하여 발생된 전자기력을 받아서 기판에 대하여 압박됨과 아울러, 상기 연마 부재는 상기 연마면과 기판의 표면 사이의 접촉 압력이 상기 공기 압력 및 전자 작동기에 공급되는 전류를 조절함에 의하여 일정한 값으로 유지될 수 있게 되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 실시예를 이용하면, 연마 부재가 공기 압력(만)에 의하여 기판에 대하여 압박되는 종래의 구조에서보다는 더 양호한 응답으로(특히, 연마면이 기판의 외주를 벗어나 돌출하여 두 부분 사이의 접촉 면적이 변동하는 경우에), 연마면과 기판의 표면 사이의 접촉 압력을 항상 일정한 값으로 유지시키는 제어를 행할 수 있다. 따라서, 기판 표면상의 연마 상태의 균일성이 개선될 수 있다.

대안으로, 연마 부재가 샤프트 모터(shaft motor)에 의하여 발생된 전자기력을 받아 기판에 대하여 압박될 수 있는데, 상기 연마 부재는 연마면과 기판 표면 사이의 접촉 압력이 상기 샤프트 모터에 공급되는 전류에 의하여 조절될 수 있도록 배치될 수 있다. 그러한 실시예가 이용하는 경우에도, 연마면과 기판 표면 사이의 접촉 압력이 신속하게 조절될 수 있다.

또한, 비회전 부재에 고정되어 있는 복수 개의 실린더형 작동기가 자세 유지 수단에 설치되고, 하단 부분에 롤러가 부착된 피스톤이 수직 방향으로 연장된 실린더 내에서 상하로 이동하며, 상기 복수 개의 실린더형 작동기는 연마 부재의 둘레 를 포위하도록 위치하고, 상기 롤러들이 연마 부재[예컨대, 작업 배치 상태에 있어서의 돌출 부재(151)]의 외주부와 위에서 접촉하며, 연마 부재가 기판의 표면으로부터 상방으로 들뜨는 경향이 있는 부위에 위치한 실린더형 작동기의 피스톤이 하강되어 연마 부재가 하방으로 가압되도록 함으로써 연마 부재에 교정 모멘트가 인가되는 실시예를 이용할 수도 있다. 이 실시예에 있어서는, 연마 부재가 기울어지면, 이 연마 부재를 압박하는 실린더형 작동기는 비회전 부재에 고정되어 있지만, 피스톤의 하단 부분은 자유로이 구를 수 있는 롤러를 매개로 하여 연마 부재의 외주부와 접촉하며, 이에 따라 연마 부재의 회전에 대한 간섭이 없다. 이 실시예에서도, 기판의 연마 중에 연마면이 기판의 외주부를 벗어나 돌출하더라도 연마 부재가 기판의 외주부에서 기울어지는 일이 없으며, 이에 따라 기판의 둘레 부분의 경사(사면화)가 방지될 수 있다.

또한, 비회전 부재에 고정되는 복수 개의 실린더형 작동기가 자세 유지 수단에 설치되고, 하단 부분에 제1 영구 자석이 부착되어 있는 피스톤이 수직 방향으로 연장된 실린더 내에서 상하 방향으로 이동하며, 연마 부재[예컨대, 작업 배치 상태에 있어서의 돌출 부재(251)]의 외주부에는 상기 제1 영구 자석 모두와 마주하도록 설치되는 환형의 제2 영구 자석이 배치되고, 상기 복수 개의 실린더형 작동기는 연마 부재의 둘레를 포위하도록 위치하며, 개별적인 상기 영구 자석의 상호 마주하고 있는 표면은 동일한 극성을 가지며, 연마 부재가 기판의 표면으로부터 상방으로 들뜨는 경향이 있는 부위에 위치한 실린더형 작동기의 피스톤이 하강되어 연마 부재가 하방으로 가압되도록 함으로써 연마 부재에 교정 모멘트가 인가되는 실시예를 사용할 수도 있다. 이 실시예에서도, 연마 부재가 기울어지는 경우, 이 연마 부재를 압박하는 실린더형 작동기는 비회전 부재에 고정되어 있지만, 피스톤의 하단 부분은 서로 반발하는 자석을 매개로 연마 부재를 하방으로 가압하며, 따라서 연마 부재의 회전에 대한 간섭이 없다. 결국, 이 실시예를 사용하여도 전술한 바와 같이 롤러를 사용하는 경우에 얻는 것과 유사한 효과를 얻을 수 있다. 그러나, 이 경우에 있어서의 시스템은 자석의 반발력을 이용하는 비접촉형 시스템이기 때문에, 롤러를 사용하는 시스템에 비하여 내구성의 측면에서 우수하며, 따라서 유지비가 절감될 수 있다.

여기에서, 전술한 실린더형 작동기는 공기 압력으로 작동될 수 있지만, 응답 속도를 상승시키기 위하여 이들 작동기를 전자기력으로 작동시키는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 반도체 제조 방법은 상기 연마 장치를 사용하여 기판의 표면을 연마하는 공정을 포함한다. 그 결과, 이 반도체 소자 제조 방법에 의하여 제조되는 반도체 소자의 수율이 향상될 수 있다. 또한, 본 발명의 반도체 소자는 이 반도체 제조 방법에 의하여 제조된다. 본 발명의 제조 방법에 의하여 제조되는 반도체 소자에는 고도의 평활도를 갖는 기판이 사용되기 때문에, 이들 장치는 양호한 성능을 나타냄과 아울러, 배선의 불량 절연 또는 회로 단선 등과 같은 문제가 거의 없다.

도 1은 본 발명의 연마 장치를 사용하는 화학 기계 연마(CMP) 장치의 부분적 으로 단면으로 도시된 측면도이고,

도 2는 본 발명의 CMP 장치에 있어서의 연마 헤드의 둘레 부분의 확대 단면도이며,

도 3은 본 발명의 연마 헤드의 분해 사시도이고,

도 4는 본 발명의 전자 작동기의 영구 자석과 코일 사이의 위치 관계를 예시하는 평면도이며,

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 전자 작동기의 영구 자석과 코일의 조합에 대한 수정예를 예시하는 부분적으로 단면으로 도시한 측면도이고,

도 6은 본 발명의 CMP 장치에 있어서의 전자 작동기의 바람직한 실시예의 연마 헤드의 둘레 부분을 부분적으로 단면으로 도시한 측면도이며,

도 7은 바람직한 실시예의 전자 작동기로서 사용되는 실린더형 작동기를 예시하는 부분적으로 단면으로 도시된 측면도이고,

도 8은 본 발명의 본 발명의 CMP 장치에 있어서의 전자 작동기의 제2 실시예의 연마 헤드 둘레 부분의 부분적으로 단면으로 도시한 측면도이며,

도 9는 본 발명의 반도체 제조 방법을 예시하는 플로우차트이다.

이하, 첨부 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 작동 실시예를 설명하겠다.

도 1은 본 발명의 연마 장치가 CMP 장치(화학 기계 연마 장치)에 적용되는 실시예를 보여주고 있다. 이 CMP 장치(1)에 있어서는, 테이블 지지부(11)가 베이스 스탠드(10)의 상면에 설치되어 있고, 이 테이블 지지부(11) 위에 샤프트(12)가 지지되며, 이에 따라 상기 샤프트(12)는 수직으로 연장하여 자유로이 회전한다. 이 샤프트(12)의 상단에, 회전 테이블(13)이 수평 자세로 설치되어 있다. 상기 회전 테이블(13)의 상면에는 피연마 부재를 구성하는 기판으로서의 웨이퍼(W)가 진공 흡착에 의하여 유지되어 있다. 이 회전 테이블은 테이블 지지부(11) 내에 수용된 전기 모터(M1)로 샤프트(12)를 구동하면 수평면 내에서 회전하게 되어 있다.

상기 테이블 지지부(11)의 한 측부로 지지 컬럼(14)이 수직으로 연장하게 설치되어 있으며, 이 지지 컬럼(14)에는 수평 아암(16)이 고정된 제1 가동 스테이지(15)가 상하로 자유로이 이동하도록 지지되어 있다. 수평 아암(16)은 회전 테이블(13) 위로 연장하며, 스핀들(20)을 수직 위치에 유지하는 제2 가동 스테이지(17)가 수평 방향으로 자유로이 이동하도록 상기 수평 아암(16)에 지지되어 있다. 제1 가동 스테이지(15)는 제1 가동 스테이지(15)에 내장된 전기 모터(M2)를 구동하면 지지 컬럼(14)을 따라 상하로 이동하게 될 수 있고, 제2 가동 스테이지(17)는 이 제2 가동 스테이지에 내장된 전기 모터(M3)를 구동하면 수평 아암(16)을 따라 수평 방향으로 이동하게 될 수 있다. 또한, 스핀들(20)은 제2 가동 스테이지(17)에 내장된 전기 모터(M4)를 구동하면 회전 구동될 수 있다[스핀들(20)의 회전축은 샤프트(12)의 회전축과 실질적으로 평행하다].

스핀들(20)의 하단 부분에는 연마 헤드(30)가 부착된다. 도 2 및 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 연마 헤드(30)는 스핀들(20)에 탈착 가능하게 부착되는 디스크 부재(31a) 및 볼트(B1)에 의하여 디스크 부재(31a)의 하면측에 탈착 가능하게 부착되는 실린더형 부재(31b)로 이루어지는 인장 플랜지(31)와, 볼트(B2)에 의하여 실린더형 부재(31b)의 하단 부분에 고정되는 링 부재(32)와, 실린더형 부재(31b)와 링 부재(32) 사이에 체결되는 디스크형 구동 링(33)과, 상기 구동 링(33)의 하면측에 부착되는 연마 부재(40)로 구성되어 있다.

상기 구동 링(33)은 금속재 구동판(34)과 이 구동판(34)의 하면측에 적층되는 고무 다이어프램(35)으로 이루어진다. 실질적으로 반경이 동일한 원형 구멍(34a, 35a)이 각각 구동판(34)과 다이어프램(35)의 중심부에 형성된다. 구동판(34) 및 다이어프램(35)의 외주부는 전술한 바와 같이 인장 플랜지(31)와 링부재(32) 사이에 체결됨으로써 적소에 고정된다. 그러나, 구동판(34)은 이 구동판(34) 자체에 중심으로부터 다른 위치에 형성되는 3가지 형태의 동심인 원호형 관통공(34a, 34b, 34c)으로 인하여 적절한 가요성을 가지며, 따라서 구동판(34)은 평면으로부터 약간 벗어난 변형을 나타낼 수 있다.

연마 부재(40)는 디스크형 기준판(41)과, 이 기준판(41)과 거의 같은 외경을 갖는 디스크형 패드판(42)과, 이 패드판(42)의 반경 보다 약간 작은 반경의 원형 연마 패드(43)로 구성된다. 구동 링(34)[즉, 구동판(34) 및 다이어프램(35)]의 원형 구멍(34a, 35a)의 반경보다 약간 작은 반경의 디스크형 중심 부재(44)가 볼트(B3)에 의하여 기준판(41)의 중심부의 상면측에 고착되며, 중심이 이 중심 부재(44)와 정렬되어 있는 구동링(33)은 기준판(41)과 볼트(B4)에 의하여 상기 기준판(41)의 상면측에 고정되어 있는 링부재(45)와의 사이에 체결된다. 그러므로, 기준판(41)은 구동링(33)을 매개로 인장 플랜지(31)에 고정되며, 이에 따라 스핀들(20)의 회전이 기준판(41)으로 전달된다. 또한, 기준판(41)의 외주부로부터 외측으로 돌출하는 플랜지(41a)의 외경은 링부재(32)의 내주부로부터 내측으로 돌출하는 플랜지(32a)의 내경보다 더 크게 제작되며, 따라서 기준판(41)이 링부재(32)를 벗어나 미끄러지는 일이 없다.

도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 기준판(41)의 내측에는 평면 방향으로 연장하는 공기 흡입 통로(71)가 형성되는데, 이 공기 흡입 통로는 하면측에 복수 개의 흡착 개구를 구비하고 있다. 이 공기 흡입 통로(71)도 또한 중심 부재(43)를 향하여 연장하여 인장 플랜지(31)의 내부 공간(S)의 내측으로 개방되지만, 스핀들(21) 중심의 관통공으로서 형성되어 있는 공기 공급 통로(21)를 관통하여 연장하는 흡입 튜브(72)가 상기 흡착 개구에 연결되고, 상기 연마 장치는, 패드판(42)이 기준판(41)의 하면측에 위치하고 있는 상태에서, 패드판(42)이 전술한 흡입 튜브(72)를 매개로 공기가 흡인됨에 따른 진공 흡착에 의하여 기준판(41)에 부착게 되어 있다. 여기에서, 패드판(42)은 이 패드판(42)과 기준판(41) 사이에 설치되어 있는 중심 핀(P1) 및 위치 설정 핀(P2)에 의하여 중심이 맞춰지고, 회전 방향 위치가 설정된다. 연마 패드(43)는 연마로 인하여 점차 열화되는 소모성 부분이기 때문에. 교체 작업이 용이하도록 패드판(42)의 하면에(예컨대 접착제에 의하여) 탈착 가능하게 부착된다.

또한, 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 이 CMP 장치(1)에는 웨이퍼(W)의 연마중에 연마 부재에 교정 모멘트를 인가함으로써 (기판을 구성하는) 웨이퍼(W)의 표면에 관하여 고정된 자세로서 연마 부재(40)를 유지시키는 자세 유지 수단(50)이 장착된다. 이 자세 유지 수단(50)은 기준판(41)의 외주부와 맞물려 이 외주부에 탈착 가능하게 부착되는 디스크형 돌출 부재(51)와, 인장 플랜지(31)의 외측으로 돌출하여 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 돌출 부재(51)의 외연으로부터 상방으로 연장하는 2개의 동심 원통부로 이루어진 자석 유지 프레임(52, 53)에 설치되어 있는 환형 영구 자석(54, 55)과, 상기 제2 가동 스테이지(17)로부터 외측으로 돌출되어 하방으로 연장하는 하단 부분이 상기 영구 자석(54, 55) 사이에 위치하는 실린더형 코일 유지 프레임(57)과, 이 코일 유지 프레임(57) 둘레에 권취되어 있는 4개의 코일(도 4 참조)로 구성된다.

여기에서, 영구 자석(54, 55)은 각기 상하에서 극성을 띄며, 상하에서 다른 극으로 서로 마주하고 있다[외측에 배치된 영구 자석(54)의 경우에는 상측이 S극이고 하측이 N극인 반면, 내측에 배치된 영구 자석(55)의 경우, 상측이 N극이고 하측이 S극이다]. 따라서, 영구 자석(54, 55) 상하부에서는 연마 부재(40)의 반경 방향으로 서로 다른 방향의 2개의 자계가 발생되는 상태가 초래된다.

코일 유지 프레임(57) 둘레에 권취된 4개의 코일(58)은 동일한 형상으로서, 이들 코일이 스핀들(20)의 회전축을 중심으로 하여 회전 대칭이 되도록 부착되어 있다. 따라서, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 4개의 코일(48) 중 상호 마주한 쌍의 중심들을 연결하여 얻은 2개의 직선(L1, L2)은 직각으로 교차하는데, 여기에서, 이들 직선(L1, L2) 중 하나는 연마 헤드(30)의 진동 방향과 일치한다[이 작업 배치 상태에서는, 직선(L1)이 진동 방향과 일치한다]. 또한, 4개의 코일(58)은 코일 유지 프레임(57) 둘레에 권취되며, 이에 따라서 스핀들(20)의 회전축에 중심이 맞춰진 코일의 아크형 부분은 수평 방향 부분이고, 코일(58)의 수직 방향 부분은 코일 유지 프레임(57)의 수직 벽을 따라 상하로 연장한다. 따라서, 각 코일(58)의 수평 방향 부분은 2열(상하의 수평 방향 부분이 도 2에 U 및 L로 도시되어 있음)을 형성하는데, 이들 수평 방향 부분(U, L)은 각각 전술한 영구 자석(54, 55) 사이의 상하 영역에 형성된 2개의 자계를 직각으로 가로질러 절단하도록 배치되어 있다.

코일 유지 프레임(57)에 유지된 4개의 코일(58)은 제어 장치(도면에는 도시되어 있지 않음)에 의하여 순방향 및 역방향으로 개별적으로 대전될 수 있다. 기준판(41)이 회전되면, 영구 자석(54, 55)도 또한 기준판(41)과 함께 회전된다. 영구 자석(54, 55)이 전술한 바와 같이 환형 형상이기 때문에, 자석(54, 55) 사이에 작용하는 자계(방향이 다른 두 자계)는 기준판(41)이 정지되는 경우와 같으나, 이러한 상태에서 전류가 이들 코일(58)을 통해서 흐르게 되면, 코일(58)의 수평 방향 부분을 통해서 흐르는 전류는 전술한 자계와 직각으로 교차하고, 이에 따라 각 부분 사이에는 전류 및 자계 양자 모두와 직각으로 교차하는 로렌쯔 힘이 작용한다.

로렌쯔 힘이라 함은 코일(58)을 수직 방향으로 이동시키는 힘이다. 여기에서, 코일(58)은 코일 유지 프레임(57)에 유지되어 제2 이동 스테이지(17)에 고정되기 때문에, 영구 자석(54, 55), 즉 기준판(41)은 반작용으로[전류가 통과하는 코일(58)과 마주하는 기준판(41)의 부분들이 상기 코일(58)을 통해 흐르는 전류의 방향에 따라 상방으로 이동하든 또는 하방으로 이동하든] 수직으로 이동하게 된다. 여기에서, 동일한 방향으로 지향된 전류가 4개의 코일(58) 모두를 통해서 흐르게 되어 있는 경우, 전체로서 기준판(41)을 상방 또는 하방으로 이동시키는 힘이 발생하며, 전류가 4개의 코일(58) 중 하나를 통해서 흐르게 되어 있는 경우, 또는 반대 방향으로 지향된 전류가 2개의 대향 코일(58)을 통해서 흐르는 경우에는, 기준판(41)을 경사지게 하는 힘이 발생된다. 이 경우에는 또한, 코일 유지 프레임(57)에 유지된 코일(58)의 수가 4개이기 때문에, 연마 부재(40)가 경사지는 방향은 90도씩 간격을 둔 4개의 방향 중 하나이다.

스핀들(20)에 연마 헤드(30)를 부착하기 위해서는, 인장 플랜지(31)의 디스크형 부재(31a)만이 우선 스핀들(20)에 부착되고, 링 부재(45)는 중심 부재(44)가 부착된 기준판(41)의 상면측에 구동 링(33)이 지지되어 있는 상태에서 볼트(B3)에 의하여 기준판(41)에 부착된다. 다음, 링 부재(32)는 상기 기준판(41)이 부착된 구동링(33)이 실린더형 부재(31b)의 하단에 위치하고 있는 상태에서 볼트(B2)에 의하여 실린더형 부재(31b)에 부착된다. 그 후, 상기 기준판(41)이 그렇게 부착되어 있는 실린더형 부재(31b)가 디스크형 부재(31a)의 하면측에 위치하고 있는 상태에서 볼트(B1)를 조이며, 이에 따라 실린더형 부재(31b)는 디스크형 부재(31a)에 부착된다[그 결과, 인장 플랜지(31)가 조립된다]. 그 후, 연마 패드(43)가 부착된 패드판(42)이 진공 흡착에 의하여 기준판(41)의 하면측에 부착되며, 그 후 자세 유지 수단(50)의 자석 유지 프레임(51)이 기준판(41)의 외주부에 부착되고, 이에 따라 코일 유지 프레임(57)의 하단 부분, 즉 4개의 코일(58)이 자석(54, 55) 사이에 배치된다. 이렇게 연마 헤드(30)가 스핀들(20)에 부착된 상태에서 웨이퍼 연마를 행하게 되는 경우, 우선 연마 대상물인 웨이퍼(W)는 진공 흡착에 의하여 회전 테이블(13)의 상면에 유지되고, 전기 모터(M1)가 구동되며, 이에 따라 회전 테이블(13)이 회전하게 된다. 여기에서, 웨이퍼(W)는 그것의 중심이 회전 테이블(13)의 중심 과 일치하도록 회전 테이블(13)에 부착된다. 다음, 전기 모터(M23)가 구동되어, 제2 가동 스테이지(17)는 웨이퍼(W) 위에 위치하고, 스핀들(20)이 전기 모터(M4)에 의하여 구동되어, 연마 헤드(30)가 회전되게 된다. 다음, 전기 모터(M2)가 구동되어 연마 헤드(30)가 하강되고, 연마 패드(43)가 상방으로부터 웨이퍼의 표면에 대하여 압박되며, 전기 모터(M3)가 구동되어 연마 헤드(30)가 웨이퍼의 표면에 대하여 평행한 방향으로 진동하게 된다.

여기에서, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 스핀들(20)의 내측에 형성되는 공기 공급 통로(21)는 공기 공급 라인(도면에는 도시되지 않음)에 연결되며, 여기에서부터 공기가 공급되어 인장 플랜지(31)의 내부 공간 내측의 압력이 상승되고, 이에 따라서 전체 연마 부재(40)를 인장 플랜지(31) 내에서 하방으로 구동하는 것이 가능해진다. 또한, 연마 패드(43)와 웨이퍼의 표면과의 사이의 접촉 압력은 전술한 내부 공간(S) 내의 공기 압력을 상승 또는 하강시킴으로써 원하는 바에 따라 조절될 수 있다.

또한, 공기 공급 통로(21)를 통해서 나선형으로 연장하여 인장 플랜지(31)의 내부 공간(S) 내측에서 개방하는 연마제 공급 튜브(81)가 상기 스핀들(20)과 중심 부재(44) 사이에 설치된 연결부(82)를 매개로, 중심 부재(44)를 관통해서 형성된 공급 통로(83), 중심핀(P1)을 관통하는 흐름 통로(84), 패드판(42) 내부에 형성되어 있는 흐름 통로(85) 및 연마 패드(43) 내에 형성된 흐름 통로(86)와 연통하며, 연마 장치는 연마제 공급 장치(도면에는 도시되어 있지 않음)로부터 공급되는 실리카 입자를 함유하는 액상 슬러리(연마액)가 연마 패드(43)의 하면측으로 공급될 수 있게 구성되어 있다.

그러므로, 웨이퍼(W)의 표면은 전술한 연마제가 공급되고 있는 동안의 웨이퍼(W) 자체의 회전 운동 및 연마 헤드(30)[즉, 연마 패드(43)]의 진동 운동으로 인하여 균일하게 연마 및 평활화된다. 전술한 바와 같이 기준판(41)이 가요성 구동링(33)을 매개로 하여 인장 플랜지(31)에 부착되기 때문에, 평면으로부터 약간 벗어난 변형이 가능하며, 따라서 장치 조립 착오로 말미암아 연마 개시 전에 연마면[즉, 연마 패드(43)]과 웨이퍼의 표면의 평행도가 불충분한 경우에도, 이러한 불일치는 연마중에 흡수될 수 있다.

여기에서, 연마 헤드(30)가 진동하게 되어 있으므로 연마면은 웨이퍼(W)의 외주를 지나 돌출하며, 연마 부재(40)는 지지점으로서의 웨이퍼(W)의 외주연에 대하여 기울어진다. 이에 대응하기 위하여 아무런 수단도 채택되지 않는 경우, 연마 부재(40)가 기울어진 상태에서 연마가 행하여지게 되며, 따라서 웨이퍼(40)의 가장자리 부분은 하향 경사진다(즉, 사면으로 된다). 그러나 본 발명의 CMP 장치(1)에 있어서는, 전술한 자세 유지 수단(50)에 의하여 연마 부재(40)에 교정 모멘트가 가해지기 때문에, 연마 부재(40)가 웨이퍼의 표면에 관해서 고정된 자세로 유지될 수 있다. 따라서, 웨이퍼(W)의 외주면 부분이 경사지는 것(사면으로 되는 것)을 방지할 수 있다.

여기에서, 자세 유지 수단(50)은 회전 테이블(13)에 대한 연마 부재(40)의 위치에 따라 연마 부재(40)에 교정 모멘트를 인가한다. 구체적으로, 회전 테이블(13)에 대한 연마 부재의 위치와 이 위치의 경우에 연마 부재(40)에서 발생 될 수 있는 경사 모멘트 사이의 관계를 미리 조사하여, 이 관계에 관한 데이터를 메모리에 저장한다. 그 후, 연마중에, 전술한 경사 모멘트를 소멸시키는 교정 모멘트가 회전 테이블(13)에 대한 연마 부재(40)의 위치에 따라 연마 부재(40)에 인가된다. 그러한 실시예는 단순한 제어 시스템의 장점을 제공하지만, 연마 부재가 기울어지는 것을 보다 확실하게 방지하기 위해서는 연마면[연마 패드(43)]과 웨이퍼의 표면 사이의 접촉 압력의 분포 또는 웨이퍼의 표면에 대한 연마면의 경사도를 검출하는 센서(도면에는 도시되지 않음)를 설치하고, 연마 장치는 교정 모멘트가 상기 센서로부터의 검출 정보를 기초로 연마 부재(40)에 인가되도록 구성하는 것이 바람직하다. 비록, 그러한 실시예는 더 복잡하겠지만 연마 정밀도는 크게 향상된다.

그러한 경우에 있어서, 연마 부재(40)의 자세의 교정은 연마면[연마 패드(43)]이 웨이퍼의 표면으로부터 상방으로 들뜨는 경향이 있는 영역에 위치한 코일(58)에 전류를 인가함으로써 명확히 달성될 수 있는데, 이 전류는 상방으로 지향된 로렌쯔 힘이 이들 코일(58)에 작용할 수 있게 하는 방향으로 인가된다. 그 결과, 이들 코일(58)을 고정하고 있는 환형 영구 자석(54, 55) 부분이 코일(58)에 작용하는 로렌쯔 힘에 대한 반작용력을 받으며, 이 반작용력이 교정 모멘트로서 작용하여 연마 부재(40)의 본래의 자세가 유지되도록[또는 연마 부재(40)가 이미 경사져 있는 경우에는 그 자세가 본래의 자세로 복귀되도록] 한다. 대안으로는, 연마면이 웨이퍼의 표면으로부터 상방으로 들뜨는 경향이 있는 부위에 위치한 코일(58)에 전술한 방향의 전류를 인가하고, 상기 코일(58)과 반대 방향의 위치에 배치된 코일(58)에는 반대 방향의 전류를 인가하는 것도 또한 가능하다. 그러한 경우, 두 세트의 코일(58, 58) 모두를 고정시키고 있는 영구 자석(54, 55)의 부분은 이들 코일(58, 58)에 작용하는 로렌쯔 힘에 대한 반작용력을 받으며, 이 반작용력이 교정 모멘트로서 작용하여, 연마 부재(40)의 본래의 자세가 유지되도록(또는 연마 부재(40)가 이미 경사져 있는 경우에는 본래의 자세로 복귀되도록) 한다. 또한, 이 후자의 경우에, 대향하고 있는 코일(58, 58)에 작용하는 각 로렌쯔 힘은 상호 반대 방향으로 향하고, 따라서 영구 자석(54, 55)에 작용하는 각 반작용력도 또한 상호 반대 방향으로 향하며, 따라서 교정 모멘트는 균형이 잡힌 힘이다. 또한, 연마면이 웨이퍼의 표면으로부터 상방으로 들뜨는 부위 대신에 연마면이 하방으로 가압되는 부위에 위치한 코일(58)에 전류를 인가함으로써 교정 모멘트를 발생시키는 것도 가능하다.

또한, 연마면이 웨이퍼(W)의 외주를 벗어나 돌출됨으로써 접촉 면적이 감소되는 경우, 연마 부재(40)가 웨이퍼를 압박하는 힘이 감소되며, 이에 따라 연마면과 웨이퍼 표면 사이의 접촉 압력이 조절되어 항상 일정한 값에 유지된다. 전술한 바와 같이, 이러한 경우에 있어서의 연마면[즉, 연마 패드(43)]과 웨이퍼 표면 사이의 접촉 압력의 조절[즉, 연마 부재(40)가 웨이퍼(W)를 압박하는 힘의 조절]은 공기 공급 통로(21)로부터 인장 플랜지(31)의 내부 공간(S) 내부로 공급되는 공기의 압력을 조절함으로써 달성된다. 본 발명의 CMP 장치(1)에서처럼 전술한 구조의 전자 작동기가 자세 유지 수단(50)으로 사용되는 경우, 연마 부재(40)를 전체적으로 하방으로 가압하는 힘은 방향 및 크기가 동일한 전류가 4개의 코일(58) 모두를 통해서 흐르도록 함으로써 발생될 수 있다. 따라서, 공기 압력에 의하여 웨이퍼(W)에 연마 부재(40)를 압박하는 전술한 구조 대신에(또는 함께), 그러한 전자 작동기에 의하여 웨이퍼(W)를 연마 부재(40)로 압박하는 구조를 사용하는 것도 또한 가능하다.

구체적으로 말하자면, 전자 작동기가 발생시킨 전자기력을 받아서 웨이퍼(W)에 연마 부재(40)를 압박하는 경우, 연마면과 웨이퍼의 표면 사이의 접촉 압력은 전자 작동기로 공급되는 전류를 조절함으로써 일정한 값에 유지되고, 공기 압력 및 전자 작동기가 발생시킨 전자기력을 받아서 웨이퍼(W)에 연마 부재(40)를 압박하는 경우에는, 공기 압력과 상기 전자 작동기로 공급되는 전류를 조절하여 상기 연마면과 웨이퍼 표면 사이의 접촉 압력이 일정한 값에 유지된다.

그러한 실시예의 경우, 연마면과 웨이퍼의 표면 사이의 접촉 압력을 항상 일정한 값에 유지시키는 제어는 공기 압력(만)에 의하여 웨이퍼에 연마 부재(40)를 압박하는 통상적인 구조의 경우보다는 더욱 양호한 응답성으로 달성될 수 있으며, 따라서 웨이퍼 표면의 연마 균일도가 향상될 수 있다. 또한, 연마 부재(40)를 공기 압력 및 전자 작동기 모두를 이용하여 압박하는 실시예의 경우, 압박하는 힘의 주성분(진동수가 낮은 성분)은 응답이 늦은 공기 압력에 의하여 조절되는 한편, 압박하는 힘의 변동 성분(진동수가 높은 성분)은 응답이 신속한 전자 작동기로 조절되도록 구성하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 양호한 효율로서 접촉 압력의 제어를 달성할 수 있다.

또한, 비록 도면에는 도시되어 있지 않지만, 연마 부재(40)가 스핀들(20)과 동축으로 설치되어 있는 샤프트 모터의 가동 샤프트 하단 부분에 부착되고 하방 구동력은 이 샤프트 모터에 의하여 발생된 전자기력에 의하여 가해지는 실시예도 또한 이용할 수 있다. 그러한 실시예에서도, 샤프트 모터로 공급되는 전류를 조절하면 연마면과 웨이퍼의 표면 사이의 접촉 압력을 신속하게 조절할 수 있다. 또, "샤프트 모터"라고 하는 용어는 코일 내에 가동 샤프트(가동 코어)가 설치되고, 이 가동 샤프트가 코일에 인가된 전류에 상응하는 큰 힘에 의하여 축방향으로 이동될 수 있도록 구성되어 있는 전자 작동기를 말한다.

도 5는 도 2에 도시된 전자 작동기의 영구 자석과 코일의 조합에 대한 수정예를 보여주고 있다. 도 5a에서, 돌출 부재(51)로부터 상방으로 연장하는 자석 유지 프레임은 단일 프레임[자석 유지 프레임(52a)]으로 형성되어 있고, 상하에 극성을 띄고 있는(상측은 S극이고 하측은 N극임) 환형 영구 자석(53a)이 자석 유지 프레임(52a) 내에 설치되어 있다. 한편, 코일 유지 프레임(57)의 하단 부분에는 영구 자석(53a)과 마주하고 있는 위치에 환형 철제 요소(59a)가 설치되어 있고, 상기 4개의 코일(58)은 영구 자석(53a)과 마주하고 있는 위치에서 (도 2에 도시된 전자 작동기에서처럼) 이 철제 요소(59a) 상에 설치되어 있다.

상하가 극성을 띄고 있는 영구 자석(53a)과 마주하고 있는 철제 요소(59a)가 그렇게 설치되어 있으면, 이 철제 요소(59a)는 영구 자석(53a)에 의하여 자화되어 상하가 극성을 띄게 되며(상측은 N극이고 하측은 S극임), 따라서 영구 자석(53a)과 철제 요소(59a) 사이의 상하 영역에서는 연마 부재(40)의 반경 방향으로 서로 다른 방향의 2개의 자계가 발생된다. 각 코일(58)의 수평 방향 부분은 2개의 열(상하의 수평 방향 부분이 U 및 L로 표시됨)을 형성하며, 이들 수평 방향 부분(U, L)은 양자 모두 전술한 영구 자석(53a)과 철제 요소(59a) 사이의 상하 영역에서 발생된 2개의 자계를 직각으로 횡단하여 절단하도록 배치되어 있다.

또한, 도 5b에 도시되어 있는 바와 같이, 돌출 부재(51)로부터 상방으로 연장하는 자석 유지 프레임은 유사하게 단일 프레임[자석 유지 프레임(52b)]으로 형성되어 있고, 상하가 극성을 띄는(상측은 S극, 하측은 N극) 환형 영구 자석(53b)이 상기 자석 유지 프레임(52b)에 설치되어 있다. 한편, 코일 유지 프레임(57)의 하단에는 2개의 동심 원통부(57a, 57b)가 형성되어 있고, 이들 원통부(57a, 57b)의 하단 부분에는 상기 영구 자석(53b)과 마주하는 위치에 환형 철제 요소(59a, 59b)가 설치되어 있다. 4개의 코일(58a, 58b)은 (도 2에 도시된 자기 작동기에서처럼) 각기 이들 철제 요소(59a, 59b) 및 영구 자석(53b)과 마주한 위치에 설치된다.

상하가 극성을 띄고 있는 영구 자석(53b)과 마주하고 있는 철제 요소(59a, 59b)이 그렇게 설치되는 경우, 이들 철제 요소(59a, 59b)는 영구 자석(53b)에 의하여 자화되어 상하가 극성을 띄게 되며[철제 요소(59a, 59b) 양자 모두 상측은 N극, 하측은 S극], 따라서 영구 자석(53a)과 철제 요소(59a, 59b) 사이의 상하 영역에는 연마 부재(40)의 반경 방향으로 서로 방향이 다른 2개의 자계가 발생된다. 각 코일(58a, 58b)의 수평 부분은 2개의 열(U 및 L로 표시된 상하부)을 형성하고, 이들 수평 부분(U, L) 모두 전술한 영구 자석(53a)과 철제 요소(59a, 59b) 사이의 상하 영역에서 발생된 2개의 자계를 직각으로 횡단하여 절단하도록 배치되어 있다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 수정예에 있어서도, 전술한 전자 작동기(즉, 도 2에 도시된 전자 작동기)의 동작과 유사한 동작을 행한다.

도 6은 본 발명의 CMP 장치(1)에 사용되는 전자 작동기의 제1 수정예를 보여주고 있다. 여기에 도시된 실시예에 있어서는, 전술한 CMP 장치(1)의 부분들 중 제2 가동 스테이지(17)에 고정되는 코일 유지 프레임(57)은 유사하게 배치되는 실린더형 작동기 유지 프레임(157)으로 대체되며, 기준판(41)에 부착되는 자석 유지 프레임(51)은 디스크형 돌출 부재(151)로 대체된다[전술한 작동기 유지 프레임(157) 및 돌출 부재(151)가 도 6에 단면도로 도시되어 있음]. 또한, 복수 개의 실린더형 작동기(160)가 비회전 부재인 작동기 유지 프레임(157)에 부착된다. 실린더형 작동기(160)의 각 실린더(161)는 작동기 유지 프레임(157)에 고정되고 수직 방향으로 연장하며, 이들 실린더(161) 각각의 내부에서 상하로 이동할 수 있는 피스톤(162)의 하단 부분에는 롤러(163)가 자유로이 구를 수 있도록 부착되어 있다. 나아가, 이들 실린더형 작동기(160)는 연마 부재(40)의 둘레를 포위하도록 배치되어 있으며, 각 롤러(163)는 위에서 [상기 연마 부재(40)로부터 돌출하는] 돌출 부재(151)와 접촉한다.

그러한 실시예에 있어서, 연마 장치는 웨이퍼(W)의 연마중에 연마 표면[즉, 연마 패드(43)]이 웨이퍼(W)의 외주를 벗어나 돌출하여 기울어지는 경우, 연마 부재(40)가 웨이퍼의 표면으로부터 상방으로 들뜨는 경향이 있는 부위에 위치한 실린더형 작동기(160)의 피스톤(162)이 하강됨으로써, 돌출 부재(151)[즉, 연마 부재(40)]가 하방으로 가압되어 연마 부재(40)에 교정 모멘트를 인가하도록 구성된다. 따라서, 각 실린더형 작동기(160)는 연마 부재(40)가 기울어질 경우 연마 부 재(40)가 웨이퍼의 표면으로부터 상방으로 들뜨게 될 가능성이 있는 부위에 하방으로 압박력을 가할 수 있도록 하는 위치[예를 들면, 도 4의 직선(L1) 상의 위치]에 설치되어 있다.

여기에서, 실린더형 작동기(160)는 상기 실린더(161)의 내부에 공기 압력을 공급함에 의하여 피스톤(162)이 상방 또는 하방으로 이동하게 되는 공압 실린더로 형성되어도 좋다. 그러나, 응답성을 개선하기 위해서는 자석과 코일이 실린더(161) 내에 조합되어 있고 피스톤이 전자기력에 의하여 상하방으로 이동되는 전자 작동기를 사용해도 좋다.

도 7은 실린더형 작동기(160)가 이들 실린더(161) 내의 자석 및 코일의 조합에 의하여 전자 작동기로서 형성되어 있는 실시예를 보여주고 있다. 이 도면에 도시된 실시예에 있어서, 수직 방향으로 연장하는 기둥형 자석(171)과 중심의 기둥형 자석(171)을 포위하도록 수직 방향으로 연장하는 관형 자석(172)이 각 피스톤(162)의 상단 중심에 설치되어 있으며, 이들 자석(171, 172)은 상하에 극성을 띄며, 서로 마주한 극들이 다른 극이다(기둥형 자석의 경우, 상측은 S극이고 하측은 N극이며, 관형 자석의 경우 상측은 N극이고 하측은 S극임). 한편, 각 실린더(161) 내에는 코일(173)이 설치되어 상기 기둥형 자석(171)의 외측 및 상기 관형 자석(172)의 내측에 배치된다. 따라서, 코일(173)을 통해서 전류가 흐르는 경우, 이 전류의 방향 및 2개의 자석(171, 172) 사이에 작용하는 자속의 방향은 서로 직각을 이루고 있으며, 수직 방향으로 향한 로렌쯔 힘이 코일(173)에 작용한다. 코일(173)이 작동기 유지 프레임(157)에 고정되어 있기 때문에, 결과적인 반작용력이 피스톤(162) 을 상하로 이동시킨다.

본 실시예에 있어서, 연마 부재(40)가 기울어지는 경우, 연마 부재(40)를 압박하는 실린더형 작동기(160)가 비회전형 부재인 작동기 유지 부재(157)에 고정된다. 그러나, 피스톤(162)의 하단부가 자유로이 구를 수 있는 롤러(163)를 매개로 연마 부재(40)의 외주부[돌출 부재(151)]와 접촉하기 때문에, 연마 부재(40)의 회전에 간섭하는 일이 없다. 그러한 실시예에서도, 웨이퍼(W)의 연마중에 연마면[즉, 연마 패드(43)]이 웨이퍼(W)의 외주를 벗어나서 돌출하는 경우, 웨이퍼(W)의 외주연에서 연마 부재(40)가 기울어지는 것이 억제될 수 있으며, 이에 따라 연마 부재(40)는 웨이퍼의 표면에 대하여 고정된 자세로 유지될 수 있으며, 따라서 웨이퍼의 둘레 부분이 경사지는 것(사면으로 되는 것)을 방지할 수 있다.

도 8은 본 발명의 CMP 장치(1)에 사용되는 전자 작동기의 제2 실시예를 보여주고 있다. 이 도면에 도시된 실시예에 있어서는, 전술한 CMP 장치(1)의 부분들 중, 제2 가동 스테이지(17)에 고정된 코일 유지 프레임(57)이 유사하게 배치되는 실린더형 작동기 유지 프레임(257)으로 대체되고, 기준판(41)에 부착된 자석 유지 프레임(51)은 디스크형 돌출 부재(251)로 대체된다[작동기 유지 프레임(257) 및 돌출 부재(251)가 도 8에 단면도로서 도시되어 있다]. 또한, 복수 개의 실린더형 작동기(260)가 비회전 부재인 작동기 유지 프레임(257)에 부착되어 있다. 이들 실린더형 작동기(260)의 각 실린더(261)는 작동기 유지 프레임(257)에 고정되어 수직 방향으로 연장되며, 또한 이들 실린더(261) 각각의 내부에서 상하로 이동할 수 있는 피스톤(262)의 하단부에 영구 자석(263)이 설치되어 있다. 나아가, 연마 부재(40)의 외주부에 부착되어 있는 디스크형 돌출 부재(251)에는 환형 영구 자석(264)이 설치되어 있으며, 이에 따라 이 환형 영구 자석(264)은 각 실린더형 작동기(260)에 부착된 모든 영구 자석(263)과 마주하고 있다. 또한, 실린더형 작동기(260)는 연마 부재(40)의 둘레를 포위하도록 배치되고, 또한 서로 마주하고 있는 영구 자석(263, 264)의 극이 동일 자극이 되도록(이 경우에는 N극) 설치되어 있다.

그러한 실시예에 있어서, 연마 장치는 웨이퍼(W)의 연마중에 연마면[즉, 연마 패드(43)]이 웨이퍼(W)의 외주를 벗어나 돌출하여 기울어지는 경향이 있는 경우, 연마 부재(40)가 웨이퍼의 표면으로부터 들뜨는 경향이 있는 부위에 위치한 실린더형 작동기(260)의 피스톤(262)이 하강하여 연마 부재(40)[즉, 돌출 부재(251)]를 하방으로 가압하여 연마 부재(40)에 교정 모멘트를 인가하게 되어 있다. 따라서, 각 실린더형 작동기(260)는 연마 부재(40)가 기울어질 때 연마 부재(40)가 웨이퍼의 표면으로부터 상방으로 들뜨게 될 가능성이 있는 부위에 하방으로 압박하는 힘을 인가할 수 있게 하는 위치에 설치된다.

이 실시예에서도, 연마 부재(40)가 기울어질 때, 연마 부재(40)를 가압하는 실린더형 작동기(260)가 비회전 부재인 작동기 유지 프레임(257)에 고정된다. 그러나, 피스톤(262)의 하단 부분이 서로 반발하는 자석(263, 264)을 매개로 연마 부재(40)를 하방으로 가압하기 때문에, 연마 부재(40)의 회전에 대한 간섭이 없다. 따라서, 전술한 바와 같이 롤러(163)를 사용하는 경우에 얻는 것과 유사한 효과를 얻을 수 있다. 그러나, 이 경우의 시스템은 자석(263, 264)의 반발력을 이용하는 비접촉형 시스템이기 때문에, 장치의 내구성이 롤러를 사용하는 시스템보다 뛰어나고, 이에 따라 유지비가 절감될 수 있다.

또한, 제1 실시예에서처럼 이 제2 실시예에서도 실린더형 작동기(260)가 실린더(261) 내부로 공기 압력을 공급함에 의하여 피스톤(262)이 승하강되는 공압 실린더로 형성되어도 좋다. 그러나, 응답성을 향상시키기 위해서는, 이들 작동기를 실린더(261) 내부에 자석과 코일이 조합되고 피스톤이 전자기력에 의하여 승하강되는 전자 작동기로 형성해도 된다.

본 발명의 화학 기계 연마 장치(1)의 경우, 전술한 바와 같이, 웨이퍼(W)를 연마하는 동안 연마 부재(40)에 교정 모멘트를 인가함에 의하여 연마 부재(40)가 웨이퍼의 표면에 대하여 고정된 자세로 유지된다. 따라서, 연마면[즉, 연마 패드(43)]이 웨이퍼(W)의 외주를 벗어나 돌출하는 경우에도, 연마 부재(40)가 웨이퍼(W)의 외주연에서 기울어지는 일이 없으며, 따라서 웨이퍼(W)의 둘레 부분이 경사지는 일(사면으로 형성되는 일)이 없다. 따라서, 만족스러운 웨이퍼의 생산 속도가 향상되어 제조비가 절감될 수 있다.

다음, 본 발명의 반도체 소자 제조 방법의 한 가지 실시예를 설명하겠다. 도 9는 반도체 제조 공정을 보여주는 플로우차트이다. 반도체 제조 공정이 시작되면, 단계(S200)에서 적절한 작업 공정이 후술되는 단계(S201) 내지 단계(S204) 중에서 선택되고, 이들 단계중 하나로 작업이 진행한다.

여기에서, 단계(S201)는 웨이퍼의 표면을 산화시키는 산화 공정이다. 단계(S202)는 CVD 등에 의하여 웨이퍼의 표면상에 절연막 또는 유전체막을 형성하 는 CVD 공정이다. 단계(S203)는 진공 증착 등에 의하여 웨이퍼상에 전극을 형성하는 전극 형성 공정이다. 단계(S204)는 웨이퍼에 이온을 주입하는 이온 주입 공정이다.

CVD 공정(S202) 또는 전극 형성 공정(S203)에 이어서, 작업은 단계(S205)로 진행한다. 단계(S205)는 CMP 공정이다. 이 CMP 공정에서, 반도체 소자의 표면상의 금속 박막을 연마하거나 유전체 박막을 연마함으로써 층간 절연막을 평활화하거나 다마신(damascene)을 형성하는 것은 본 발명의 연마 장치[즉, 전술한 CMP 장치(1)]를 사용하여 수행된다.

CMP 공정(S205) 또는 산화 공정(S201)에 이어서, 작업은 단계(S206)로 진행한다. 단계(S206)는 포토리소그래피 공정이다. 이 공정에 있어서는, 웨이퍼에 감광제가 도포되며, 노광 장치를 사용한 노광에 의하여 회로 패턴이 결상(結像)되고, 노광된 웨이퍼는 현상된다. 또한, 다음 단계(S207)에서는 현상된 감광제 화상 이외의 부분이 에칭에 의하여 제거되고, 감광제가 박리되어 에칭이 완료되면 불필요한 감광제는 완전히 제거된다.

다음, 단계(208)에서, 모든 필요한 공정이 완료되었는지에 대한 판정이 이루어지며, 이들 공정이 완료되지 않은 경우, 작업은 단계(S200)로 되돌아가고, 선행 단계들이 반복되어 웨이퍼에 회로 패턴이 형성된다. 단계(S208)에서 모든 공정이 완료된 것으로 판정되면, 작업은 종료된다.

본 발명의 반도체 소자 제조 방법의 CMP 공정에서는 본 발명의 연마 장치[즉, CMP 장치(1)]가 사용되기 때문에, 제조되는 반도체 소자의 수율이 향상될 수 있다. 따라서, 반도체 소자를 종래의 반도체 제조 방법보다 저렴한 비용으로 생산할 수 있다. 또한, 본 발명의 연마 장치는 전술한 반도체 제조 공정 이외의 반도체 제조 공정의 CMP 공정에도 사용될 수 있다.

더 나아가, 전술한 반도체 제조 방법에 의하여 제조되는 매우 높은 평활도의 웨이퍼(기판)를 반도체 소자(예컨대, 트랜지스터 또는 메모리 등)에 사용할 수 있기 때문에, 결함이 있는 절연이나 배선의 회로 단선 등과 같은 문제가 거의 없는 양호한 성능의 소자를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 화학 기계 연마 장치의 자세 유지 수단(50)에는 공급된 전류에 따라 전자기력을 발생시키는 전자기 작동기가 장착되어 있으며, 이에 따라 교정 모멘트가 연마 부재에 인가될 수 있도록 장착되어 있다. 따라서, 본 발명의 장치는 응답성이 신속하여, 연마 부재(40)의 자세가 신속하게 조절될 수 있다. 특히, 전류와 자계 사이의 로렌쯔 힘을 발생시켜 연마 부재(40)에 교정 모멘트를 인가하는 전술한 형태의 전자 작동기를 사용하면, 간단한 구조를 사용하여 양호한 응답성으로 연마 부재(40)의 자세를 교정할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 전술한 실시예로 한정되지 않는다. 예를 들면, 전술한 실시예에 있어서는 코일 유지 프레임(57)에 유지되는 코일(58)의 수가 4개였다. 그러나, 본 발명은 4개의 코일로 한정되지 않으며, 더 많거나 더 적은 수의 코일을 설치할 수도 있고, 상호 마주한 위치에 2개의 코일을 사용하는 것도 마찬가지로 가능하다. 그러나, 전술한 바와 같이 코일을 연마 부재(40)의 기울어짐을 억제하는 위치에 설치하는 것은 언제 나 필요하다.

또한, 상기 실시예에 있어서는 실리카 입자를 함유하는 액상 슬러리(연마액)이 공급되는 동안 웨이퍼의 연마를 행하는 CMP 장치가 예로서 설명되었으나, 본 발명의 웨이퍼 제조 장치가 그러한 슬러리를 공급하는 장치를 구비하는 것이 절대적으로 필요한 것은 아니다.

본 발명의 연마 장치에 있어서는, 전술한 바와 같이, 연마면이 기판의 외주를 벗어나 돌출하는 경우에도, 기판의 외주연에서 연마 부재가 기울어지는 일이 없고, 따라서 기판의 둘레 부분이 경사지는(즉, 사면으로 형성되는) 일이 없다. 따라서, 만족스런 기판의 생산 속도가 향상되므로, 제조비가 절감될 수 있다.

여기에서, 상기 자세 유지 수단이 회전 테이블에 대한 연마 부재의 위치에 따라 교정 모멘트가 연마 부재에 인가되도록 구성되어 있는 경우, 제어 시스템의 구성이 단순화될 수 있다. 또한, 연마면과 기판의 표면 사이의 접촉 압력의 분포 또는 기판의 표면에 대한 연마면의 경사도를 검출하는 센서가 설치되면, 그리고 이 센서로부터의 검출 정보를 기초로 연마 부재에 교정 모멘트가 인가되게 구성되어, 연마 부재가 기울어지는 것을 신뢰성있게 방지할 수 있다.

또, 자세 유지 수단에 공급된 전류에 따라 전자기력을 발생시키는 전자 작동기가 장착되고, 상기 자세 유지 수단이 이 전자 작동기에 의하여 발생된 전자기력을 사용하여 전자 모멘트를 인가하게 되어 있으면, 응답이 가속화되어 연마 부재의 자세 조정을 신속하게 달성할 수 있다.

또한, 전자 작동기에 연마 부재의 외주부상에 지지되고 자계가 연마 부재의 반경 방향으로 지향되는 환형 영구 자석과, 비회전 부재상에 지지되어 상기 영구 자석과 실질적으로 동심의 원형으로 배치되어 자계와 직각으로 교차하는 부분을 갖는 복수 개의 코일이 장착되면, 그리고 이들 코일의 수평부를 통해서 흐르는 전류와 자계 사이에 로렌쯔 힘이 발생되도록, 기판의 표면으로부터 연마 부재가 들뜨거나 또는 하방으로 가압되는 코일의 상호 마주한 부분에 전류를 인가함에 의하여 연마 부재에 교정 모멘트가 인가되도록 상기 연마 장치가 구성되면, 연마 부재의 자세는 간단한 구성에 의하여 양호한 응답성으로 교정될 수 있다.

또한, 상기 연마 장치는 연마 부재가 전자 작동기에 의하여 발생된 전자기력을 받음으로써 기판에 대하여 압박되도록, 그리고 전자 작동기로 공급되는 전류를 조절함으로써 연마면과 기판의 표면 사이의 접촉 압력이 일정한 값으로 유지될 수 있도록 구성되는 것이 요망된다. 대안으로, 연마 부재가 공기 압력과 전자 작동기에 의하여 발생된 전자기력을 받음으로써 기판에 대해서 압박되도록, 그리고 공기 압력과 전자 작동기로 공급되는 전류를 조절함으로써 연마면과 기판의 표면 사이의 접촉 압력이 일정한 값으로 유지될 수 있도록 장치를 구성하는 것도 가능하다. 그러한 실시예가 사용되면, 연마 부재가 공기 압력에 의해서(만) 기판에 대하여 압박되는 종래의 구성의 경우에서보다는 더 양호한 응답성으로, 연마면과 기판의 표면 사이의 접촉 압력을 항상 일정한 값으로 유지시키는(특히, 연마면이 기판의 외주를 벗어나 돌출하여 두 부분 사이의 접촉 면적이 변동하는 경우) 제어가 달성되며, 따라서 웨이퍼 표면의 연마 균일성이 향상될 수 있다.

대안으로, 연마 부재가 샤프트 모터에 의하여 발생된 전자기력을 받아서 기판에 대하여 연마면이 압박되는 구조를 사용하여 연마면과 기판의 표면 사이의 접촉 압력을 조절하는 것도 또한 성취될 수 있으며, 연마 장치는 연마면과 기판의 표면 사이의 접촉 압력이 이 샤프트 모터로 공급되는 전류에 의하여 조절될 수 있도록 구성된다.

또한, 자세 유지 수단에 비회전 부재에 고정되는 복수 개의 실린더형 작동기가 설치되고, 하단 부분에 롤러가 부착되어 있는 피스톤이 수직 방향으로 연장하는 실린더 내에서 상하방으로 이동하며, 복수 개의 실린더형 작동기는 상기 연마 부재의 둘레 부분을 포위하도록 배치되고, 상기 롤러가 위에서 상기 연마 부재의 외주부에 접촉하며, 연마 부재가 상방으로 들뜨는 경향이 있는 영역에 위치한 실린더형 작동기의 피스톤이 하강되어 연마 부재가 하방으로 가압됨에 따라 연마 부재에 교정 모멘트가 인가되는 실시예도 또한 이용될 수 있다.

또, 자세 유지 수단에 비회전 부재에 고정되는 복수 개의 실린더형 작동기가 설치되고, 하단 부분에 제1 영구 자석이 부착된 피스톤이 수직 방향으로 연장된 실린더 내에서 상하로 이동하고, 제1 영구 자석 모두와 마주하도록 설치되어 있는 환형의 제2 영구 자석이 연마 부재의 외주부에 배치되고, 복수 개의 실린더형 작동기가 연마 부재의 둘레 부분을 포위하도록 배치되며, 각 영구 자석의 상호 마주하는 표면이 동일한 극성을 띄고, 연마 부재가 상방으로 들뜨는 경향이 있는 부위에 위치한 실린더형 작동기의 피스톤이 하강되어 연마 부재가 하방으로 가압됨에 따라 연마 부재에 교정 모멘트가 인가되는 실시예도 또한 이용될 수 있다. 그러한 실시 예가 이용되면, 장치의 내구성이 더욱 향상되며, 따라서 유지비가 절감될 수 있다. 여기에서, 전술한 실린더형 작동기는 공기 압력에 의하여 작동되는 작동기여도 좋지만, 보다 신속한 응답을 확보하기 위해서는 이들 작동기가 전자기력에 의하여 작동되는 작동기인 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 반도체 소자 제조 방법에 있어서는, 연마 장치가 기판의 연마 공정에 사용되기 때문에, 제조되는 반도체 소자의 수율이 향상될 수 있다. 더욱이, 고도의 평활도를 갖는 기판이 그 반도체 제조 방법에 의하여 제조된 본 발명의 반도체 소자에 사용되기 때문에, 이들 장치는 결함이 있는 절연이나 배선의 회로 단선 등과 같은 문제가 거의 없는 양호한 성능을 나타낸다.

Claims

연마 대상 기판을 유지시키는 회전 테이블과;

상기 연마 대상 기판의 표면에 대하여 압박되는 연마면을 구비하고, 상기 회전 테이블의 회전 축선에 대하여 실질적으로 평행한 축선을 중심으로 하여 회전하며, 상기 기판의 표면에 평행한 방향으로 진동하여 상기 기판을 연마하는 연마 부재와;

연마중에 연마 부재에 교정 모멘트를 인가함으로써 상기 연마 부재를 기판의 표면에 대하여 고정된 자세로 유지시키는 자세 유지 수단

을 구비하고,

상기 자세 유지 수단은 공급되는 전류에 상응하는 전자기력을 발생시키는 전자 작동기를 구비하고, 상기 전자 작동기에 의하여 발생되는 전자기력을 사용하여 상기 연마 부재에 교정 모멘트를 인가하는 것인 연마 장치.
제1항에 있어서, 상기 자세 유지 수단은 회전형 테이블에 대한 연마 부재의 위치에 따라 연마 부재에 교정 모멘트를 인가하는 것인 연마 장치.
제1항에 있어서, 상기 자세 유지 수단은 연마면과 기판의 표면 사이의 접촉 압력 분포 및 기판의 표면에 대한 연마면의 경사도 중 하나를 검출하는 센서를 구비하고, 이 센서로부터의 검출 정보를 기초로 연마 부재에 교정 모멘트를 인가하는 것인 연마 장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 전자 작동기는

연마 부재의 외주부상에 지지되고 자계가 연마 부재의 반경 방향으로 지향되는 환형 영구 자석과;

비회전 지지 부재상에 상기 환형 영구 자석과 실질적으로 동심인 원의 형태로 배치되고 상기 자계와 직각으로 교차하는 부분을 갖는 복수 개의 코일

을 구비하며, 상기 전자 작동기는 상기 기판의 표면으로부터 상방으로 들뜨는 연마 부재의 부분과 마주하고 있는 코일 부분을 통해서 흐르는 전류와 상기 자계 사이에서 발생는 로렌쯔 힘을 사용하여 상기 연마 부재에 교정 모멘트를 인가하거나, 또는 상기 코일의 자화로 인하여 상기 기판의 표면에 대하여 하방으로 가압되는 것인 연마 장치.
제1항에 있어서, 상기 연마 부재는 전자 작동기에 의하여 발생된 전자기력을 받음으로써 기판에 대하여 압박되고, 상기 연마면과 기판 표면 사이의 접촉 압력은 상기 전자 작동기에 대하여 공급되는 전류를 조절함으로써 일정한 값에 유지되는 것인 연마 장치.
제5항에 있어서, 상기 연마 부재는 상기 전자 작동기에 의하여 발생된 전자기력을 받음으로써 기판에 대하여 압박되고, 상기 연마면과 기판 표면 사이의 접촉 압력은 전자 작동기에 대하여 공급되는 전류를 조절함으로써 일정한 값에 유지되는 것인 연마 장치.
제1항에 있어서, 상기 연마 부재는 공기 압력과 상기 전자 작동기에 의하여 발생된 전자기력을 받음으로써 기판에 대하여 압박되고, 상기 연마면과 기판 표면 사이의 접촉 압력은 상기 공기 압력 및 전자 작동기에 대하여 공급되는 전류를 조절함으로써 일정한 값에 유지되는 것인 연마 장치.
제5항에 있어서, 상기 연마 부재는 공기 압력과 상기 전자 작동기에 의하여 발생된 전자기력을 받음으로써 기판에 대하여 압박되고, 상기 연마면과 기판 표면 사이의 접촉 압력은 상기 공기 압력 및 전자 작동기에 대하여 공급되는 전류를 조절함으로써 일정한 값에 유지되는 것인 연마 장치.
제1항에 있어서, 상기 연마 부재는 샤프트 모터에 의하여 발생된 전자기력을 받음으로써 기판에 대하여 압박되고, 상기 연마면과 기판 표면 사이의 접촉 압력은 상기 샤프트 모터에 대하여 공급되는 전류에 의하여 조절되는 것인 연마 장치.
제5항에 있어서, 상기 연마 부재는 샤프트 모터에 의하여 발생된 전자기력을 받음으로써 기판에 대하여 압박되고, 상기 연마면과 기판 표면 사이의 접촉 압력은 상기 샤프트 모터에 대하여 공급되는 전류에 의하여 조절되는 것인 연마 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 자세 유지 수단은 각기 비회전 부재에 고정되고 피스톤을 포함하는 복수 개의 실린더형 작동기를 구비하며, 이들 피스톤은 수직 방향으로 연장하는 실린더 내에서 상하로 이동하는 하단 부분에 부착되는 롤러를 구비하며,

상기 복수 개의 실린더형 작동기는 연마 부재의 둘레를 포위하며, 상기 롤러는 상기 연마 부재의 외주부와 위에서 접촉하며, 상기 연마 부재가 기판의 표면으로부터 상방으로 들뜨는 부위에 위치하는 실린더형 작동기의 피스톤이 하강하여 연마 부재를 하방으로 가압함으로써 연마 부재에 교정 모멘트가 인가되는 것인 연마 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 자세 유지 수단은

비회전 부재에 고정되어 있는 복수 개의 실린더형 작동기로서, 수직 방향으로 연장하는 실린더 내에서 상하로 이동하는 피스톤의 하단 부분에는 제1 영구 자석이 부착되어 있는 복수 개의 실린더형 작동기와;

연마 부재의 외주부상에 배치되어 상기 제1 영구 자석과 마주하고 있는 환형의 제2 영구 자석

을 포함하고, 상기 복수 개의 실린더형 작동기는 연마 부재의 둘레를 포위하 고, 각 제1 영구 자석과 제2 영구 자석의 상호 마주하는 표면은 동일한 극성을 가지며, 상기 연마 부재가 기판의 표면으로부터 상방으로 들뜨는 부위에 위치하는 실린더형 작동기의 피스톤이 하강하여 연마 부재를 하방으로 가압함으로써 연마 부재에 교정 모멘트가 인가되는 것인 연마 장치.
제12항에 있어서, 상기 실린더형 작동기는 공기 압력 또는 전자기력에 의하여 작동되는 것인 연마 장치.
제13항에 있어서, 상기 실린더형 작동기는 공기 압력 또는 전자기력에 의하여 작동되는 것인 연마 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 연마 장치를 사용하여 기판의 표면을 연마하는 공정을 포함하는 것인 반도체 소자 제조 방법.
삭제
제5항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 연마 장치를 사용하여 기판의 표면을 연마하는 공정을 포함하는 것인 반도체 소자 제조 방법.
제12항에 따른 연마 장치를 사용하여 기판의 표면을 연마하는 공정을 포함하는 것인 반도체 소자 제조 방법.
제13항에 따른 연마 장치를 사용하여 기판의 표면을 연마하는 공정을 포함하는 것인 반도체 소자 제조 방법.
제14항 및 제15항 중 어느 하나의 항에 따른 연마 장치를 사용하여 기판의 표면을 연마하는 공정을 포함하는 것인 반도체 소자 제조 방법.
제16항에 따른 반도체 소자 제조 방법에 의하여 제조된 반도체 소자.
삭제
제18항에 따른 반도체 소자 제조 방법에 의하여 제조된 반도체 소자.
제19항에 따른 반도체 소자 제조 방법에 의하여 제조된 반도체 소자.
제20항에 따른 반도체 소자 제조 방법에 의하여 제조된 반도체 소자.
제21항에 따른 반도체 소자 제조 방법에 의하여 제조된 반도체 소자.
연마 대상 기판을 별도로 유지시키는 회전 테이블과,

상기 연마 대상 기판의 표면에 대하여 압박되는 연마면을 구비하고, 상기 회전 테이블의 회전축에 실질적으로 평행한 축을 중심으로 하여 회전하며, 상기 기판의 표면에 대하여 평행한 방향으로 진동하여 상기 기판을 연마하는 연마 부재와,

연마중에 상기 연마 부재를 상방으로 이동시키는 힘을 발생시키는 하나 이상의 작동기

를 구비하고, 상기 연마 부재는 상기 회전 테이블 위에 배치되며,

상기 작동기는 공급되는 전류에 상응하는 전자기력을 발생시키는 전자 작동기이고, 상기 작동기에 의하여 발생되는 전자기력을 사용하여 상기 연마 부재에 교정 모멘트를 인가하는 것인 연마 장치.
삭제
제28항의 연마 장치를 이용하여 기판의 표면을 연마하는 공정을 포함하는 것인 반도체 소자 제조 방법.
연마 대상 기판을 별도로 유지시키는 회전 테이블과,

상기 연마 대상 기판의 표면에 대하여 압박되는 연마면을 구비하고, 상기 회전 테이블의 회전축에 실질적으로 평행한 축을 중심으로 하여 회전하며, 상기 기판의 표면에 대하여 평행한 방향으로 진동하여 상기 기판을 연마하는 연마 부재와,

연마중에 상기 연마 부재가 경사지게 하는 힘을 발생시키는 복수의 작동기

를 구비하고,

상기 작동기는 공급되는 전류에 상응하는 전자기력을 발생시키는 전자 작동기이고, 상기 작동기에 의하여 발생되는 전자기력을 사용하여 상기 연마 부재에 교정 모멘트를 인가하는 것인 연마 장치.
삭제
제31항의 연마 장치를 이용하여 기판의 표면을 연마하는 공정을 포함하는 것인 반도체 소자 제조 방법.