WO2014128754A1 - Cmp装置及びcmp方法 - Google Patents

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Abstract

 研磨対象物との接触面積が、研磨対象物の表面積より小さい、研磨パッドを装着した回転ヘッドを、テーブルにフェイスアップで装着された研磨対象物の表面に押圧接触させ、接触面にスラリを供給しつつ、テーブルを静止したまま回転ヘッドを回転させ所定時間研磨したのち、回転ヘッドを研磨対象物の表面内で移動させ、研磨対象物の表面全体を順次研磨する化学機械研磨装置であって、研磨中は、接触面の押圧荷重を一定に保つ圧力調整機構を設けた。

Description

CMP装置及びCMP方法

 本発明は、半導体ウェハや樹脂金型の主面に形成される絶縁膜、金属膜又は半導体膜の表面の凹凸を研磨し、平坦化する化学機械研磨(CMP:Chemical Mechanical Polishing)装置及びCMP方法に関する。

 今日の半導体集積回路は、微細化、高集積化のため多層配線構造を有している。多層配線構造における従来の配線形成プロセスは、絶縁膜上に堆積したAlなどの金属をリソグラフィ及びドライエッチングにより加工して金属配線パターンを形成するものであるが、最近は、多層配線形成プロセスに銅配線のダマシンプロセスが採用されてきている。

 また、金属や樹脂の転写金型を用いてコイル素子などの微細な線幅を持つ電子部品を製造する際にも、金型上にめっき処理により堆積した銅をCMPにより平坦に研磨し、ビア孔や配線溝の中にのみ銅を残して、埋め込み銅配線を形成することが行われている。
 図7aに、特許文献1に記載されている代表的なCMP装置700によるCMP方法を示す。このCMP方法は、研磨布または、研磨パッド710を貼った回転テーブル(下部定盤)720に対して半導体ウェハなどの研磨対象物730を被研磨面を下向き(フェイスダウン)に固定保持する回転ヘッド(上部定盤)740を押し付けて、回転ヘッド740及び回転テーブル720をそれぞれ回転させながら、ノズル750より研磨パッド710上に液状のスラリ(研磨剤)760を供給して、化学的作用と機械的研磨により研磨対象物730の下面(被処理面)の膜を削って平坦化する。

 従来は、研磨対象物730上での研磨速度の面内均一性を良くする観点から、荷重を研磨対象物730の全面に渡って一定に保持するとともに、研磨パッド710の回転により発生する速度と研磨対象物730の速度との合成速度が被処理面内で略均一になるように制御していた。
 しかし、上述したCMP方法では、研磨対象物730の板厚方向の断面形状が均一、即ち被研磨面が全面に渡ってうねりがなく平面である場合には、図7bに示すように研磨範囲が一定の厚さになるように研磨されるものの、板厚方向の断面形状にうねりがある研磨対象物730を研磨する場合、うねりに合わせて研磨対象物730の表面を研磨することができない。このため、図7cに示すように研磨範囲内の研磨厚さにバラツキが出てくる。

 特許文献2、3には、断面形状にうねりがあるウェハをそのうねりにあわせて研磨することが可能なCMP装置が記載されている。
 特許文献2に記載されているCMP装置は、回転テーブル(ターンテーブル)の中心軸に直交する回転軸を有するとともに、直線移動機構によって回転軸に平行な方向に移動可能な工具ホルダを設け、この工具ホルダの外周に沿って複数の円弧状の砥石を配置し、これらの砥石の研磨対象物への押し付け力をうねりに倣う様に個別に制御するようにしている。

 また、特許文献3に記載されている装置は、初期的な変形や反り量を一定に保ちながらウェハをウェハホルダに保持し、ウェハ表面の凹凸などの表状態に応じて、研磨パッドを部分的に押すチューブを複数備え、これらの各チューブの加圧力を制御し、ウェハ面内を均一に研磨している。
 しかし、上記いずれの装置も、制御機構が複雑であるという欠点がある。

特開2007-12936号公報 特開2000-263425号公報 特開2002-246346号公報

 本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するもので、比較的簡単な制御機構を用いて、断面形状にうねりがある研磨対象物を、そのうねりに合わせて研磨することが可能で、しかも、安定した研磨加工を実現できるCMP方法及びCMP装置を提供することを目的とする。

 上記目的を達成するために、本発明の第1の観点における化学機械研磨装置は、研磨対象物との接触面積が、研磨対象物の表面積より小さい、研磨パッドを装着した回転ヘッドを、テーブルにフェイスアップで装着された研磨対象物の表面に押圧接触させ、接触面にスラリを供給しつつ、テーブルを静止したまま回転ヘッドを回転させ所定時間研磨したのち、回転ヘッドを研磨対象物の表面内で移動させ、研磨対象物の表面全体を順次研磨する化学機械研磨装置であって、研磨中は、接触面の押圧荷重を一定に保つ圧力調整機構を設けたことを特徴とする。

 本発明の化学機械研磨装置において、圧力調整機構は、テーブルを中心軸に沿って支持する支持軸と、支持軸を中心軸に沿ってスライド移動可能に保持するシリンダと、空気流入口と空気流出口とを有し、シリンダ内に形成された圧力室と、圧力室内に位置する支持軸に設けた空気圧調整手段と、を含むことを特徴とする。

 本発明の化学機械研磨装置において、空気圧調整手段は、圧力室の空気流入口を有する第1圧力室と、空気流出口を有する第2圧力室とに分離する分離壁を備え、この分離壁に設けた微小開口又は分離壁とシリンダの内壁面との間の間隙を介して第1圧力室から第2圧力室に移動する空気の量を調整することにより、圧力室内の空気圧を制御することを特徴とする。

 本発明の化学機械研磨装置において、圧力調整機構は、テーブルを上面で水平に保持し、内部に圧力室が形成された内筒シリンダと、内筒シリンダを中心軸に沿ってスライド移動可能に保持する外筒シリンダと、空気流入口と空気流出口とを有し、外筒シリンダを保持する台座と、空気流入口から流入し、空気流出口から流出する空気の量を調整することにより圧力室内の空気圧を制御する空気圧制御部とを備えたことを特徴とする。

 本発明の化学機械研磨装置において、テーブルを着脱可能に支持軸に取付けることを特徴とする。

 本発明の化学機械研磨装置において、テーブルを着脱可能に内筒シリンダの上面に取付けることを特徴とする。

 本発明の化学機械研磨装置において、回転ヘッドに近接してスラリを供給するノズルを配置し、回転ヘッドの移動に同期して移動しつつスラリを供給することを特徴とする。

 本発明の化学機械研磨装置において、スラリを収容可能な容器をテーブルに装着することを特徴とする。

 本発明の化学機械研磨装置において、回転ヘッドの研磨対象物対向面の中心近傍にくぼみを設けることを特徴とする。

 また、本発明の第2の観点における化学機械研磨方法は、研磨対象物との接触面積が、研磨対象物の表面積より小さい、研磨パッドを装着した回転ヘッドを、テーブルにフェイスアップで装着された研磨対象物の表面に押圧接触させ、接触面にスラリを供給しつつ、テーブルを静止したまま回転ヘッドを回転させ所定時間研磨したのち、回転ヘッドを研磨対象物の表面内で移動させ、研磨対象物の表面全体を順次研磨する化学機械研磨方法であって、研磨中は、接触面の押圧荷重を一定に保つことを特徴とする。

 本発明の化学機械研磨方法において、研磨対象物の表面を複数の被研磨領域に分割し、分割された各被研磨領域の断面厚さに応じて研磨時間を異ならせながら回転ヘッドを順次押圧接触させて研磨することを特徴とする。

 本発明の化学機械研磨装置及び研磨方法によれば、研磨対象物の被研磨面にうねりがあっても、そのうねりに合わせて研磨することが可能となるため、安定した研磨加工を実現できる。

本発明に係るCMP装置の要部の構成を示す斜視図。 本発明に係るCMP装置の圧力調整機構の一例を示す断面図。 本発明の一実施例に係るCMP装置の概略構成を示す図。 図3に示す空気圧制御部の一例を示すブロック図。 本発明に係るCMP装置の圧力調整機構の他の実施例を示す断面図。 図5に示す空気制御部640を備えた本発明の実施例に係るCMP装置の概略構成図。 従来のCMP装置の要部の構成を示す斜視図。 テーブルにスラリ収納容器を取り付けた状態を示す断面図。 スラリ液アタッチメント800の構造を示す断面図。 回転ヘッド140の制御機構を示す図。 くぼみを設けた回転ヘッドを示す図。

 以下、添付図を参照して本発明の好適な実施の形態を説明する。

 図1は、本発明に係るCMP装置100の要部の構成を示す斜視図である。本発明に係るCMP装置では、テーブル120上に凹凸のある、即ち表面にうねりのあるウェハや樹脂金型などのターゲットである研磨対象物130を被研磨面を上向き(フェイスアップ)に装着する。従って、テーブル120の装着面の面積は研磨対象物130の表面積よりわずかに大きい程度であり、通常使用される研磨対象物130が直径4インチの円板形状をしているのに鑑みると図7に示した従来のCMP装置に比較して非常に小型である。

 研磨パッド110を装着した回転ヘッド140が研磨対象物130の表面に押圧接触されるように操作される。なお、図1からも明らかなように、回転ヘッド140の研磨対象物130との接触面積は、研磨対象物の表面積より十分小さい。従って、研磨パッド110を装着した回転ヘッド140は、研磨対象物130に局所的に接触するだけである。そして回転ヘッド140を回転させ接触部分の接触面の研磨を所定時間行った後、回転ヘッド140をX、Y軸に沿って所定距離だけ水平移動させ、異なる接触面の研磨を行う。このように回転ヘッド140を研磨対象物130の表面内でX、Y軸方向に移動させながら、表面全体を順次研磨してゆく。

 このため、本発明のCMP装置では、テーブル120は無回転で静止した状態で、回転ヘッド140のみが回転及び移動することにより研磨が行われる。また、回転ヘッド140に近接して接触面にスラリを供給するノズル150が配置されており、このノズル150は回転ヘッド140の移動に同期して移動しつつスラリを供給する。このように、ノズル150の移動を回転ヘッド140の移動に同期させることにより、接触面に効率良くスラリを供給することができる。

 本発明の主要な特徴点は、接触面を小さくし研磨中の接触面の押圧荷重を一定に保つ点にある。このようにすることで、接触面全体で所定時間当りの厚さ方向の研磨量が一定となる。
 このように本発明のCMP装置では、接触面の面積が研磨対象物130の表面積に比べてかなり小さくなるように構成しているため、研磨対象物130の表面にうねりがあったとしても、うねりに沿って接触面が配置されるようになるため、研磨量が一定となる。
 その結果、図1bに示すように、研磨対象物のうねりに沿って研磨範囲を一定の厚さに保つことができる。

 このように、本発明では研磨対象物の表面を複数の被研磨領域に分割して、一定荷重で順次所定時間だけ研磨を行うのであるが、研磨対象物のうねりの程度によっては、断面厚さに多少のむらが発生する場合もある。
 このような場合には、断面厚さに応じて研磨時間を異ならせるようにすればよい。上述したように、本発明のCMP装置では接触面の荷重(以下、局所荷重という)を一定に保つことを主要な特徴としているが、次に、このような特徴を実現するための圧力調整機構の実施例について説明する。

 図2は、本発明に係るCMP装置の圧力調整機構の実施例を示す断面図である。図2に示す圧力調整機構は、テーブル120をその中心軸122に沿って支持する支持軸160と、この支持軸160を中心軸122に沿ってスライド移動可能に保持するシリンダ200と、このシリンダ200を固定して設置する台座250を有している。シリンダ200の中心には支持軸160を上下にスライド移動させるための貫通孔240が設けられ、台座250にも支持軸160を下端部で受け入れるための開口242が設けられている。支持軸160はシリンダ200の内側の上下に設けられたベアリング230、232によりはさみ込まれて支持されているため、上下に摺動することができる。シリンダ200内には、空気流入口202と空気流出口204とを有する圧力室210が形成されている。

 圧力室210は空気流入口202を有する第1圧力室206と空気流出口204を有する第2圧力室208とに分離されている。この分離のための分離壁は、圧力室210内に位置する支持軸160の一部に第1軸径拡張部162及び第2軸径拡張部164を設け、第2軸径拡張部164の外径部を圧力室210の内壁面に摺動可能に接触させるように構成することで実現できる。第2軸径拡張部164は肉薄に形成されており、この第2軸径拡張部164には直径が100μm程度の微小な開口166が1個若しくは複数個形成されている。なお、この開口166は、第2軸径拡張部164とシリンダ200の内壁面との間に所定の間隙を設けるように構成した場合、必ずしも設ける必要はない。

 このように構成されたシリンダ200において、空気流入口202から所定の空気圧の圧縮空気260が第1圧力室206に流入されると、空気は開口166を通って第2圧力室208に流れ込み、空気流出口204から流出されるが、開口166が微小であるため、第1圧力室206と第2圧力室208との間で圧力差が発生し、これにより支持軸160が上方向に押し上げられ、支持軸160とこれに支持されたテーブル120との合計質量の重力とバランスする位置で静止する。この静止位置は、空気流入口202に流入される圧縮空気260の圧力によって定まる。

 そこで、テーブル120の上昇位置よりも低い位置に回転ヘッド140の下面を設定するように制御しておけば、回転ヘッド140の下面は圧縮空気260の圧力によって定まる一定の荷重でテーブル120に押圧接触することとなる。
 研磨に必要とされる一定荷重は、圧縮空気の圧力を制御することにより設定することができる。

 図3は、本発明の一実施例に係るCMP装置の概略構成を示す図である。なお、図1及び図2に示したのと同一の構成要素には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
 本発明のCMP装置では、回転ヘッド140の昇降/移動/回転を制御するための昇降/移動/回転制御部302と、ノズル150にスラリを供給するためのスラリ供給部304と、圧縮空気260の空気圧を制御するための空気圧制御部306と、接触面の押圧荷重を検出するための圧力センサ308と、昇降/移動/回転制御部302、スラリ供給部304及び空気圧制御部306を制御するための主制御部310とが設けられている。

 昇降/移動/回転制御部302は、回転ヘッド140の停止位置、X-Y方向への移動量とタイミング及び回転ヘッド140の回転数などを制御するもので、主制御部310からの制御指令404に基づいて、回転ヘッド140へ制御指令402を送ることにより制御を行う。
 スラリ供給部304は、ノズル150を回転ヘッド140の移動に同期して移動しつつスラリを供給するよう制御するもので、主制御部310からの制御指令408に基づいて、ノズル150を制御する。
 空気圧制御部306は、空気流入口202に供給される圧縮空気260の空気圧を制御するもので、主制御部310からの制御指令410に基づいて制御が行われる。

 本発明では、研磨パッド110と研磨対象物130の接触面の押圧荷重を所定値に一定に保つよう図2に示した圧力調整機構を操作するが、操作後の押圧荷重は、例えば、回転ヘッド140の所望の位置に圧力センサ308を設置して測定することができる。そして、圧力センサ308からの圧力信号406に基づいて、この圧力信号が所定値となるよう主制御部310が空気圧制御部306に制御指令410を送ることにより、空気圧制御部306が、圧縮空気260の空気圧を調整する。

 図4は、空気圧制御部306の一例を示すブロック図である。
 空気圧制御部306は、主制御部310からの制御指令410を受けて動作する圧力制御回路450と、圧力源420と、バルブ430と、圧力計440とから構成される。圧力源420は例えば圧縮空気ボンベである。圧力源420からの圧縮空気は、バルブ430及び圧力計440を通って供給用圧縮空気260となって、空気流入口202に供給されるが、圧力制御回路450が、圧力計440の計測値に基づいてバルブ430の開閉量を調整することにより供給用圧縮空気260の空気圧を所望の大きさに制御する。

 図5は、本発明に係るCMP装置の圧力調整機構の他の実施例を示す断面図である。図5に示す圧力調整機構は、テーブル120をその上面612で水平に保持し、内部に圧力室600が形成された内筒シリンダ610と、この内筒シリンダ610を中心軸122に沿ってスライド移動可能に保持する外筒シリンダ620と、空気流入口602と空気流出口604とを有し、外筒シリンダ620を下部で保持する台座630と、空気流入口602から流入し(Air IN)、空気流出口604から流出する(Air OUT)空気の量を調整することにより圧力室600内の空気圧を制御する空気圧制御部640とを有している。
 内筒シリンダ610は、その外壁面が外筒シリンダ620の内壁面に摺動可能に接触している。
 このように構成された圧力調整機構において、空気圧制御部640を介して空気流入口602から所定の空気圧の圧縮空気が圧力室600に流入されると、空気流出口604から流出される空気量に応じて圧力室600内の空気圧が上昇する。
 これにより内筒シリンダ610が上方向に押し上げられ、内筒シリンダ610とこれに保持されたテーブル120との合計質量の重力とバランスする位置で静止する。この静止位置は、圧力室600内の空気圧によって定まる。
 そこで、テーブル120の上昇位置よりも低い位置に回転ヘッド140の下面を設定するように制御しておけば、回転ヘッドの下面は圧力室600内の空気圧によって定まる一定の荷重でテーブル120に押圧接触することとなる。
 このように、研磨に必要とされる一定荷重は、圧力室600内の空気圧を空気圧制御部640により制御することにより設定することができる。

 図6は、図5に示す空気圧制御部640を備えた本発明の実施例に係るCMP装置の概略構成を示す図である。なお図5に示したのと同一の構成要素には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
 空気圧制御部640は、外部からの空気を圧縮して圧縮空気とする圧縮ポンプ642と、供給する圧縮空気量を調整する空気バルブ644と、空気流入口602に流入される圧縮空気の流量を制御するマスフローコントローラ(MFC)646と、空気流出口604に接続され空気流出量を制御するニードルバルブ648と、圧力逃し弁650とから構成されている。MFC646からの制御指令646aによりニードルバルブ648の開度を制御することにより、空気流入口に流入される圧縮空気の流量を所定の値に保ち、圧力室600内の空気圧を所望の大きさに制御し、必要とされる一定荷重を得ることができる。
 なお、上述した実施例では、テーブル120は支持軸160又は内筒シリンダ610の上面612に固定して取付けられていたが、テーブル120を着脱可能に取付けることも可能である。

 さらに、上述した実施例においては、スラリはスラリ供給部304からノズル150を介して供給していたが、研磨対象物130を常時スラリにひたした状態で研磨することも可能である。

 図8は、テーブル120にスラリ収納容器を取り付けた状態で研磨を行う状態を示した断面図である。
 スラリを収容可能な容器500をテーブル120又は支持軸160に取付け、容器500内にスラリ550を満たして研磨を行う。

 図9はテーブル120を着脱式とし、そのテーブル120にスラリを収容可能な容器500を装着したスラリ液アタッチメント800の構造を示す断面図である。
 テーブル120は所定の厚さを有し、上面と下面とが十分な平坦度を有している必要がある。スラリ液アタッチメント800を図5に示す内筒シリンダ610の上面612や図2に示す支持軸160に着脱可能に装着するために図9aに示すようにピン802を設け、これを内筒シリンダ610の上面612に設けた挿入口(図示しない)に挿入したり、図9bに示すようにネジ穴804を設け、これに支持軸160の上部に設けた雄ネジ(図示しない)に係合させる。
 研磨すべき膜の性質や、研磨量に応じて、スラリ液の濃度、粒径、材質を変えることにより研磨量を制御することができる。
 スラリ液の交換は、アタッチメント800を変更することにより簡単に行うことができる。また、現在使用しているスラリ液を吸い出して、異なる濃度、粒径、材質を持ったスラリ液と取替えることで行うことができる。

 図10は、回転ヘッド140の制御機構を示す図である。
 回転ヘッド140は、高速回転モータ170に取付けられ、高速回転モータ170は、3軸(X,Y,Z)制御ロボットに取付けられている。
 3軸制御ロボット180により、回転ヘッド140の回転及び軸方向への移動が制御される。
 回転ヘッド140を高速回転モータ170へクランプ式に取付けるようにしておけば、研磨条件に応じて回転ヘッド140を交換するのが容易になる。また、3軸制御ロボット180の個数を必要なだけ用意しておけば3軸制御ロボット180毎に交換することも可能である。
 なお、本願発明による研磨の制御要因としては、以下の要因がある。
 1)回転ヘッドの接触面への滞留時間
 2)スラリ液の濃度、粒径及び材質
 3)押圧荷重
 4)回転ヘッドの材質及び接触面の形状
 5)回転ヘッドの回転速度、水平移動速度
 これらの要因をそれぞれ適切に制御することにより所望の研磨を実現することができる。
 また、本発明者等の実測結果によると、理由は定かではないが回転ヘッド140の研磨対象物対向面147の中心近傍に図11aに示すようにくぼみ145を設けることにより研磨対象物130の表面がより均一にうねりに沿って研磨できることが判明した。

 これはくぼみ145の部分で研磨パッドに加わる押圧加重が弱まるためか、又はくぼみ145の部分にスラリが集まり易いかのいずれかであろうと推測されるものの詳細は定かでない。
 図11bに示すように、中心近傍に穴148を穿ち、倒壁からこの穴148に到達する接続穴149を設けた回転ヘッド140を開いて研磨したところ、より均一に研磨できることが判明した。これは、回転ヘッド140が回転することにより穴148の内部が負圧となり、スラリを吸い上げるためであろうと思われる。
 また、図11cに示すように、中心近傍のくぼみ145に向かって連接する連接溝144を回転ヘッド140の研磨面に設けても同様な結果が得られた。
 これは連接溝144によりスラリの取り込みが多くなるためと考えられる。

 以上、実施例に基づいて本発明を説明したが、本発明は実施例に限定されるものではない。本発明に用いられる圧力調整機構は種々の変形が可能であることは当業者に明らかである。例えば上述した実施例では圧力センサを設置して、この圧力センサからの圧力信号をフィードバックして空気圧を調整するように構成しているが、圧力センサを用いることなく、一度設定した押圧荷重の大きさは研磨中は変更しないようにしてもよい。また、回転ヘッドがうねりに沿って傾斜するような機構を設けておけばより正確にうねりに沿って均一に研磨することができる。
 なお、回転ヘッドの接触面の面積はうねりの周期に応じて、周期が長いときは大きく、短いときは小さくなるように調節してもよい。本発明は、金型の鏡面仕上げや、最大膜厚100nmの薄膜の剥離に好適に適用することが可能である。
 また、3次元構造体、レンズ、光造形で作製した物体の表面仕上げにも適用できるのみならず、球状シリコン、ナノインプリント等にも適用することができる。

  110: 研磨パッド
  120: テーブル
  130: 研磨対象物
  140: 回転ヘッド
  145: くぼみ
  150: ノズル
  160: 支持軸
  162: 第1軸径拡張部
  164: 第2軸径拡張部
  166: 微小な開口
  200: シリンダ
  202: 空気流入口
  204: 空気流出口
  210: 圧力室
  500: 容器
  550: スラリ
  600: 圧力室
  610: 内筒シリンダ
  620: 外筒シリンダ
  630: 台座
  640: 空気制御部

Claims (11)

  1.  研磨対象物との接触面積が、前記研磨対象物の表面積より小さい、研磨パッドを装着した回転ヘッドを、テーブルにフェイスアップで装着された前記研磨対象物の表面に押圧接触させ、接触面にスラリを供給しつつ、
     前記テーブルを静止したまま前記回転ヘッドを回転させ所定時間研磨したのち、
     前記回転ヘッドを前記研磨対象物の表面内で移動させ、前記研磨対象物の表面全体を順次研磨する化学機械研磨装置であって、
     研磨中は、前記接触面の押圧荷重を一定に保つ圧力調整機構を設けたことを特徴とする化学機械研磨装置。
  2.  請求項1に記載の化学機械研磨装置において、
     前記圧力調整機構は、
     前記テーブルを中心軸に沿って支持する支持軸と、
     前記支持軸を前記中心軸に沿ってスライド移動可能に保持するシリンダと、
     空気流入口と空気流出口とを有し、前記シリンダ内に形成された圧力室と、
     前記圧力室内に位置する前記支持軸に設けた空気圧調整手段と、
    を含むことを特徴とする化学機械研磨装置。
  3.  請求項2に記載の化学機械研磨装置において、
     前記空気圧調整手段は、
     前記圧力室の前記空気流入口を有する第1圧力室と、前記空気流出口を有する第2圧力室とに分離する分離壁を備え、この分離壁に設けた微小開口又は前記分離壁と前記シリンダの内壁面との間の間隙を介して前記第1圧力室から前記第2圧力室に移動する空気の量を調整することにより、前記圧力室内の空気圧を制御することを特徴とする化学機械研磨装置。
  4.  請求項1に記載の化学機械研磨装置において、
     前記圧力調整機構は、
     前記テーブルを上面で水平に保持し、内部に圧力室が形成された内筒シリンダと、
     前記内筒シリンダを中心軸に沿ってスライド移動可能に保持する外筒シリンダと、
     空気流入口と空気流出口とを有し、前記外筒シリンダを保持する台座と、
     前記空気流入口から流入し、前記空気流出口から流出する空気の量を調整することにより前記圧力室内の空気圧を制御する空気圧制御部とを備えたことを特徴とする化学機械研磨装置。
  5.  請求項2に記載の化学機械研磨装置において、
     前記テーブルを着脱可能に前記支持軸に取付けることを特徴とする化学機械研磨装置。
  6.  請求項4に記載の化学機械研磨装置において、
     前記テーブルを着脱可能に前記内筒シリンダの上面に取付けることを特徴とする化学機械研磨装置。
  7.  請求項1乃至6に記載の化学機械研磨装置において、
     前記回転ヘッドに近接してスラリを供給するノズルを配置し、前記回転ヘッドの移動に同期して移動しつつスラリを供給することを特徴とする化学機械研磨装置。
  8.  請求項1乃至6に記載の化学機械研磨装置において、
     スラリを収容可能な容器を前記テーブルに装着することを特徴とする化学機械研磨装置。
  9.  請求項1乃至8のいずれかに記載の化学機械研磨装置において、
     前記回転ヘッドの研磨対象物対向面の中心近傍にくぼみを設けることを特徴とする化学機械研磨装置。
  10.  研磨対象物との接触面積が、前記研磨対象物の表面積より小さい、研磨パッドを装着した回転ヘッドを、テーブルにフェイスアップで装着された前記研磨対象物の表面に押圧接触させ、接触面にスラリを供給しつつ、
     前記テーブルを静止したまま前記回転ヘッドを回転させ所定時間研磨したのち、
     前記回転ヘッドを前記研磨対象物の表面内で移動させ、前記研磨対象物の表面全体を順次研磨する化学機械研磨方法であって、
     研磨中は、前記接触面の押圧荷重を一定に保つことを特徴とする化学機械研磨方法。
  11.  請求項10に記載の化学機械研磨方法において、
     前記研磨対象物の表面を複数の被研磨領域に分割し、分割された各被研磨領域の断面厚さに応じて研磨時間を異ならせながら前記回転ヘッドを順次押圧接触させて研磨することを特徴とする化学機械研磨方法。
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