研磨装置及び研磨方法
【課題】スループットを低下させることなく、エロージョンの発生を防ぎながら、余剰な導電膜を研磨除去できるようにする。
【解決手段】研磨面を有する研磨テーブル１００と、導電膜６を表面に有する被研磨物を保持し、該導電膜６を研磨面に摺接させて研磨するトップリング１０と、トップリング１０で保持した被研磨物の導電膜６に向けて光を照射して該導電膜６で反射した反射光を受光し、反射光の反射率の変化を計測して導電膜６の研磨状態を監視する光学式センサ１３０と、被研磨物を研磨面に向けて押圧する押圧力を制御する制御部１３２を有する。
【解決手段】研磨面を有する研磨テーブル１００と、導電膜６を表面に有する被研磨物を保持し、該導電膜６を研磨面に摺接させて研磨するトップリング１０と、トップリング１０で保持した被研磨物の導電膜６に向けて光を照射して該導電膜６で反射した反射光を受光し、反射光の反射率の変化を計測して導電膜６の研磨状態を監視する光学式センサ１３０と、被研磨物を研磨面に向けて押圧する押圧力を制御する制御部１３２を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨装置及び研磨方法に係り、特に半導体ウェハ等の基板表面の導電膜（金属膜）を研磨して平坦化する研磨装置及び研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスにおける配線形成プロセスとして、絶縁膜の内部に形成したトレンチやコンタクトホールの表面にバリアメタルを成膜し、このトレンチやコンタクトホールの内部に配線およびコンタクト材料としての銅等の金属を埋込んだ後、余分な金属を化学機械研磨法（ＣＭＰ法）により除去する、ダマシンプロセスと呼ばれる方法が採用されている。配線とコンタクトを一度に形成する方法はデュアルダマシンプロセスと呼ばれる。
【０００３】
デュアルダマシンプロセスによって銅配線を形成する一例を、図１を参照して説明する。先ず、図１（ａ）に示すように、半導体素子を形成した半導体基材１上の導電層１ａの上にＳｉＯ２からなる酸化膜やＬｏｗ−Ｋ材膜等の絶縁膜２を堆積し、この絶縁膜２の内部に、リソグラフィ・エッチング技術によりビアホール３とトレンチ４を形成し、その上にＴａＮ等からなるバリアメタル（バリア層）５、更にその上に電解めっきの給電層としてシード層７を形成する。
【０００４】
そして、図１（ｂ）に示すように、基板Ｗの表面に銅めっきを施すことで、ビアホール３及びトレンチ４内に銅を充填するとともに、絶縁膜２上に銅膜６を堆積する。その後、化学機械的研磨（ＣＭＰ）により、絶縁膜２上の銅膜６、シード層７及びバリアメタル５を除去して、ビアホール３及びトレンチ４に充填させた銅膜６の表面と絶縁膜２の表面とをほぼ同一平面にする。これにより、図１（ｃ）に示すように、銅膜６からなる配線（銅配線）が形成される。
【０００５】
基板表面の銅等の余剰な導電膜（金属膜）を研磨除去する研磨装置は、一般に研磨パッドからなる研磨面を有する研磨テーブルと、基板（被研磨物）を保持するトップリングとを備えている。そして、基板をトップリングで保持し基板表面の導電膜を研磨テーブルの研磨面に対して所定の圧力で押圧しながら、研磨テーブルとトップリングとを相対運動させ、同時に、シリカ（ＳｉＯ２）等の砥粒を含んだ研磨液を研磨テーブルの研磨面上に供給することで、導電膜表面を平坦かつ鏡面に研磨するようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
半導体デバイスの更なる高性能化（高集積化、高速化）の要求に応えるため、配線の微細化が進み、この配線の微細化に伴って、例えば４５ｎｍ世代以降の半導体デバイスでは平坦化で求められる要求が益々厳しくなっている。例えば、基板表面の余剰な導電膜（金属膜）を研磨除去して配線を形成する研磨工程においては、エロージョンが発生しても回路への影響が少ない範囲を許容範囲として、マージンを設けることが広く行われているが、配線の微細化が進むと、この許容範囲が狭くなる。このため、エロージョンの発生量を低下させることが要求される。
【０００７】
エロージョンの発生を防ぐためには、基板表面の導電膜を研磨面に押付る圧力を下げた低圧状態で導電膜表面の研磨を行うことが要求される。しかし、低圧状態での研磨は、研磨レートを下げる原因となり、低圧状態での研磨時間が長くなれば、その分、スループットが低下して、生産性が低下する。したがって、エロージョンの発生を防ぎながら、スループットを下げないためには、低圧状態での研磨時間を可能な限り短くすることが要求される。この要求に答えるためには、基板表面の導電膜の膜厚が可能な限り薄くなるまで低圧状態での研磨を行わないことが必要となる。
【０００８】
従来、基板表面の余剰な導電膜（金属膜）を研磨除去する研磨工程では、渦電流センサを用いて研磨中の導電膜の膜厚を測定し、導電膜の膜厚が所定の値に達した時に、導電膜を研磨面に押付る圧力を下げた、低圧状態での研磨に切替ることが広く行われている。しかし、基板抵抗が低い、いわゆる低抵抗基板の表面に形成した導電膜を研磨するときに、渦電流センサで導電膜の膜厚を検出すると、この検出値に無視でない誤差が生じる場合がある。
【０００９】
例えば、従来の一般的な基板は、基板抵抗が１Ω・ｃｍ以上であることが知られている。一方で、低抵抗基板の基板抵抗は、例えば０．０３〜０．０１Ω・ｃｍの抵抗値を有する。従来の一般的な基板は、数Ω・ｃｍ程度の抵抗誤差を有し、低抵抗基板は、±0.005Ω・ｃｍの抵抗誤差を有する。渦電流センサの特性として、基板抵抗が１Ω・ｃｍ以上の場合は、数Ω・ｃｍ抵抗差が存在しても、出力に影響がないが、０．０１Ω・ｃｍレベルにおいて、±0.005Ω・ｃｍ抵抗差が存在した場合は、渦電流センサ出力に与える影響が極めて大きくなる。
【００１０】
つまり、渦電流センサは、基板抵抗と導電膜の合成抵抗を測定対象としているため、低抵抗基板上の導電膜の膜厚を渦電流センサで測定すると、前述した基板抵抗の誤差の影響を受けて、導電膜の除去終了点が基板毎に変動する。この変動を考慮して導電膜の膜厚を測定するためには、研磨前に予め膜厚測定が必要となる。
【００１１】
本発明は上記に鑑みて為されたもので、スループットを低下させることなく、エロージョンの発生を防ぎながら、余剰な導電膜を研磨除去できるようにした研磨装置及び研磨方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、研磨面を有する研磨テーブルと、導電膜を表面に有する被研磨物を保持し、該導電膜を前記研磨面に摺接させて研磨するトップリングと、前記トップリングで保持した被研磨物の導電膜に向けて光を照射して該導電膜で反射した反射光を受光し、反射光の反射率の変化を計測して導電膜の研磨状態を監視する光学式センサと、前記被研磨物を前記研磨面に向けて押圧する押圧力を制御する制御部を有することを特徴とする研磨装置である。
【００１３】
測定対象物に光を照射し、測定対象物から反射した光と、測定対象物を透過して測定対象物の下層膜との界面や基板からの反射した光との干渉に基づいて測定対象物の膜厚を算出する光学的センサを適用して、導電膜の膜厚を測定することにより、低抵抗基板の表面に形成した導電膜であっても、導電膜の膜厚を正確に測定することが可能となる。つまり、測定対象物が導電膜である場合、導電膜の膜厚が厚いときには、導電膜を透過した光は減衰してしまい、測定対象物の下層膜との界面や基板まで到達しないため、反射することはないが、導電膜が十分薄くなってくると、透過光が測定対象物の下層膜との界面や基板まで到達するため、反射して干渉を起こし、この結果、反射光における反射率が変動する。この反射率の変化を計測することにより、基板抵抗の大きさに影響されることなく、導電膜の膜厚を正確に測定することが可能となる。反射率の変化は、導電膜の下層膜の影響を受ける。したがって、反射率と膜厚との関係を算出する際には、下層膜の物性を研磨装置の記憶部に予め保存しておく必要がある。
【００１４】
反射率を求める基準反射強度として、下記が挙げられる。
（１）基板がベアシリコンである時は、ベアシリコンの反射強度
（２）ＡｌＴｉＣ基板など、基板がベアシリコンと異なる場合は実際に研磨で用いる基板の反射強度
（３）研磨する金属膜（Ｃｕ、Ａｌ、Ｗなど）の反射強度
反射率の計算は下記の通りとなる。
反射率（％）＝測定対象物に照射した光の反射強度／基準反射強度×１００
なお、反射率算出の基準反射強度として、研磨する金属膜を用いれば、光干渉開始点では必ず反射率が低下するため、その変化を捉えることで、下層膜の情報を用いることなく膜厚測定が可能となる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、前記光学式センサは、前記導電膜が所定の膜厚になったことを検知した時に前記制御部に信号を送信し、前記制御部は、前記信号を基準に研磨条件を第１研磨条件から第２研磨条件に切替ることを特徴とする請求項１記載の研磨装置である。
【００１６】
発明者は、導電膜に照射する光の波長を選択することにより、反射率の変化開始点が導電膜の膜厚によって異なることを見出した。つまり、図２に示すように、シリコン基板の表面に、５００ｎｍの酸化膜、１０ｎｍのＴｉ膜、１０ｎｍのバリアメタルとしてのＴｉＮ膜及び１８０ｎｍのタングステン膜（導電膜）を順次に形成した試料を用意し、（１）４００ｎｍ、（２）６００ｎｍ及び（３）８００ｎｍの反射光における反射率の変化を計測しながら試料表面のタングステン膜を研磨したところ、波長が４００ｎｍの反射光にあっては、タングステン膜の膜厚が約４０ｎｍに達した時に反射率が変化した。また、波長が６００ｎｍの反射光にあっては、タングステン膜の膜厚が約６５ｎｍに達した時に反射率が変化し、波長が８００ｎｍの反射光にあっては、タングステン膜の膜厚が８０ｎｍに達した時に反射率が変化した。この反射率の変化は、図３にＡで示すように、微分値に顕著に表れる。
【００１７】
また、ＴｉＮからなるバリアメタルと該バリアメタルの下層の酸化膜との研磨選択比が大きく、酸化膜が表出した際、研磨レートトが急激に低下する。これは実効値において、出力変化が急激に小さくなり、それが、図３にＢで示すように、微分値波形において、出力変化が０に近づいている点となる。このため、微分値波形において、出力変化が０に近づいている点を検出することで、バリアメタルの除去の検出が可能となる。波長毎に微分値波形が０に近づくタイミングが異なるため、実研磨において、エロージョン量が最も低減される、最も０に近づくタイミングの早い長波長側、ここでは８００ｎｍが有利となる。
【００１８】
また、図４に示すように、シリコン基板の表面に、５００ｎｍの酸化膜、１０ｎｍのバリアメタルとしてのＴａ膜、及び１８０ｎｍの膜厚の銅膜（導電膜）を順次形成した試料を用意し、（１）４００ｎｍ、（２）６００ｎｍ及び（３）８００ｎｍの波長の反射光における反射率の変化を計測しながら試料表面の銅膜を研磨したところ、銅膜の膜厚が約１００ｎｍに達した時に反射率が変化した。なお、波長が４００ｎｍの反射光にあっては、銅膜の膜厚が約６０ｎｍに達した時に反射率が極大値となっており、このように光干渉開始後の変化点を捉えて残膜を検出しても良い。
【００１９】
これらの現象を利用すると、特定の波長における反射光を反射率の変化を観察することにより、タングステンや銅等の導電膜の膜厚が所定の膜厚になったことを正確に検知して、研磨条件を切替ることが可能となる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、前記第２研磨条件は、前記第１研磨条件に比べて、被研磨物を前記研磨面に向けて押圧する押圧力が小さいことを特徴とする請求項２記載の研磨装置である。
これにより、導電膜の膜厚が所定の膜厚になったことを正確に検知して、導電膜の膜厚が所定の膜厚に達した時に、通常の研磨から低圧状態での研磨へ切替えることができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、前記光学式センサは、第１研磨条件で研磨している時に反射率の変化を計測する波長と異なる波長を用いて、前記第２研磨条件で研磨している時の反射率の変化を計測することを特徴とする請求項２または３記載の研磨装置である。
請求項５に記載の発明は、前記導電膜はタングステン膜であり、前記光学式センサは、反射光のうち１９０〜８００ｎｍの波長における反射率の変化を計測することを請求項１乃至４のいずれか一項に記載の研磨装置である。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、前記光学式センサは、前記タングステン膜の膜厚が８０ｎｍになったことを検知した時に前記制御部に信号を送信することを特徴とする請求項５記載の研磨装置である。
【００２３】
前述のように、光干渉開始点からの変化点を捉えて、波長が８００ｎｍの反射光における反射率の変化を計測することで、タングステン膜の膜厚が約８０ｎｍに達したことを、波長が６００ｎｍの反射光における反射率の変化を計測することで、タングステン膜の膜厚が約６５ｎｍに達したことを、波長が４００ｎｍの反射光における反射率の変化を計測することで、タングステン膜の膜厚が４０ｎｍに達したことをそれぞれ検知することができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、前記導電膜は銅膜であり、前記光学式センサは、反射光のうち１９０〜８００ｎｍの波長における反射率の変化を計測することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の研磨装置である。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、前記光学式センサは、前記銅膜の膜厚が１００ｎｍ以下になったことを検知した時に前記制御部に信号を送信することを特徴とする請求項７記載の研磨装置である。
【００２６】
前述のように、波長が６００ｎｍまたは８００ｎｍの反射光における反射率の変化を計測することで、銅膜の膜厚が約１００ｎｍに達したことを、波長が４００ｎｍの反射光における反射率の変化を計測することで、銅膜の膜厚が約６０ｎｍに達したことをそれぞれ検知することができる。
【００２７】
請求項９に記載の発明は、被研磨物の導電膜を研磨面に所定の押圧力で押圧しつつ摺接させて該導電膜表面を研磨し、研磨中に、被研磨物の導電膜に向けて光を照射して該導電膜で反射した反射光を受光し、反射光の反射率の変化を計測して、導電膜の研磨状態を光学式センサで監視し、前記導電膜が所定の膜厚になったことを前記光学式センサで検知した時に研磨条件を第１研磨条件から第２研磨条件に切替ることを特徴とする研磨方法である。
【００２８】
請求項１０に記載の発明は、前記第２研磨条件は、前記第１研磨条件に比べて、前記被研磨物の導電膜を前記研磨面に向けて押圧する押圧力が小さいことを特徴とする請求項９記載の研磨方法である。
【００２９】
請求項１１に記載の発明は、前記光学式センサは、第１研磨条件で研磨している時に反射率の変化を計測する波長と異なる波長を用いて、前記第２研磨条件で研磨している時の反射率の変化を計測することを特徴とする請求項９または１０記載の研磨方法である。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、導電膜の膜厚測定に、反射率の変化を利用した光学式センサを適用することで、低抵抗基板の表面に形成した導電膜であっても、基板抵抗に影響されることなく、導電膜の膜厚を正確に測定することが可能となる。これによって、低圧状態で研磨する時間を可能な限り減少させて、スループットを低下させることなく、エロージョンの発生を防ぎながら、余剰な導電膜を研磨除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図５は、本発明の実施の形態の研磨装置の概要を示す断面図である。図５に示すように、トップリング１０の下方には、上面に研磨面となる研磨パッド１０１を貼付した研磨テーブル１００が設置されている。また、研磨テーブル１００の上方には研磨液供給ノズル１０２が設置されており、この研磨液供給ノズル１０２によって研磨テーブル１００上の研磨パッド（研磨面）１０１上に研磨液Ｑが供給される。
【００３２】
なお、市場で入手できる研磨パッドとしては種々のものがあり、例えば、ロームアンドハース社製およびニッタ・ハース社製のＳＵＢＡ８００、ＩＣ−１０００、ＩＣ−１０００／ＳＵＢＡ４００（二層クロス）、フジミインコーポレイテッド社製のＳｕｒｆｉｎ ｘｘｘ−５、Ｓｕｒｆｉｎ ０００等がある。ＳＵＢＡ８００、Ｓｕｒｆｉｎ ｘｘｘ−５、Ｓｕｒｆｉｎ ０００は繊維をウレタン樹脂で固めた不織布であり、ＩＣ−１０００は硬質の発泡ポリウレタン（単層）である。発泡ポリウレタンは、ポーラス（多孔質状）になっており、その表面に多数の微細なへこみ又は孔を有している。
【００３３】
トップリング１０は、自在継手部２０を介してトップリング駆動軸２１に接続されており、トップリング駆動軸２１は、トップリングヘッド１１０に固定されたトップリング用エアシリンダ１１１に連結されている。このトップリング用エアシリンダ１１１によってトップリング駆動軸２１は上下動し、トップリング１０の全体を昇降させると共に、トップリング本体１２の下端に固定されたリテーナリング１３を研磨テーブル１００に押圧する。トップリング用エアシリンダ１１１は、レギュレータＲ１を介して圧力調整部１２０に接続されている。この圧力調整部１２０は、圧縮空気源から加圧空気等の加圧流体を供給することによって、あるいはポンプ等により真空引きすることによって、圧力の調整を行うものである。この圧力調整部１２０によって、トップリング用エアシリンダ１１１に供給される加圧空気の空気圧等を、レギュレータＲ１を介して調整することができる。これにより、リテーナリング１３が研磨パッド１０１を押圧する押圧力を調整することができる。
【００３４】
トップリング駆動軸２１は、キー（図示せず）を介して回転筒１１２に連結されている。この回転筒１１２は、その外周部にタイミングプーリ１１３を備えている。トップリングヘッド１１０にはトップリング用モータ１１４が固定されており、タイミングプーリ１１３は、タイミングベルト１１５を介してトップリング用モータ１１４に設けられたタイミングプーリ１１６に接続されている。従って、トップリング用モータ１１４を回転駆動することによって、タイミングプーリ１１６、タイミングベルト１１５、及びタイミングプーリ１１３を介して、回転筒１１２及びトップリング駆動軸２１が一体に回転し、トップリング１０が回転する。なお、トップリングヘッド１１０は、フレーム（図示せず）に回転可能に支持されたトップリングヘッドシャフト１１７によって支持されている。
【００３５】
図６は、トップリング１０を示す縦断面図である。トップリング１０は、内部に収容空間を有する円筒容器状のトップリング本体１２と、トップリング本体１２の下端に固定されたリテーナリング１３とを備えている。トップリング本体１２は、金属やセラミックス等の強度及び剛性が高い材料から形成されている。また、リテーナリング１３は、剛性の高い樹脂材又はセラミックス等から形成されている。
【００３６】
トップリング本体１２は、円筒容器状のハウジング部１２ａと、ハウジング部１２ａの円筒部の内側に嵌合される環状の加圧シート支持部１２ｂと、ハウジング部１２ａの上面の外周縁部に嵌合される環状のシール部１２ｃとを備えている。トップリング本体１２のハウジング部１２ａの下端にリテーナリング１３が固定されている。リテーナリング１３の下部は内方に突出している。なお、リテーナリング１３をトップリング本体１２と一体的に形成してもよい。
【００３７】
トップリング本体１２のハウジング部１２ａの中央部上方には、トップリング駆動軸２１が配設されており、トップリング本体１２とトップリング駆動軸２１とは自在継手部２０により連結されている。この自在継手部２０は、トップリング本体１２及びトップリング駆動軸２１とを互いに傾動可能とする球面軸受機構と、トップリング駆動軸２１の回転をトップリング本体１２に伝達する回転伝達機構とを備えており、トップリング駆動軸２１からトップリング本体１２に対して互いの傾動を許容しつつ押圧力及び回転力を伝達する。
【００３８】
トップリング本体１２及び該トップリング本体１２に一体に固定されたリテーナリング１３の内部に画成された空間内には、トップリング１０によって保持される半導体ウェハ等の基板（被研磨物）Ｗの外周縁部に当接するエッジバッグ１４と、環状のホルダーリング１５と、トップリング本体２の内部の収容空間内で上下動可能な概略円盤状のチャッキングプレート１６と、エッジバッグ１４の径方向内側で基板Ｗと当接するトルク伝達部材１７とが収容されている。
【００３９】
なお、チャッキングプレート１６は金属材料から形成されていても、磁性を持たない材料、例えば、フッ素系樹脂やセラミックスなどの絶縁性の材料から形成されていてもよい。
【００４０】
ホルダーリング１５とトップリング本体１２との間には弾性膜からなる加圧シート１８が張設されている。この加圧シート１８は、一端をトップリング本体１２のハウジング部１２ａと加圧シート支持部１２ｂとの間に挟み込み、他端をホルダーリング１５の上端部１５ａとストッパ部１５ｂとの間に挟み込んで固定されている。トップリング本体１２、チャッキングプレート１６、ホルダーリング１５、及び加圧シート１８によって、トップリング本体１２の内部に圧力室２２が形成されている。圧力室２２には、チューブ、コネクタ等からなる流体路３１が連通されており、圧力室２２は、流体路３１上に配置されたレギュレータＲ２を介して圧力調整部１２０に接続されている。なお、加圧シート１８は、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ポリウレタンゴム、シリコンゴムなどの強度及び耐久性に優れたゴム材によって形成されている。
【００４１】
トップリング本体１２のシール部１２ｃが嵌合されるハウジング部１２ａの上面の外周縁付近には、環状の溝からなる洗浄液路５１が形成されている。この洗浄液路５１は、シール部１２ｃの貫通孔を介して流体路３２に連通されており、この流体路３２を介して、洗浄液（純水）が供給される。また、洗浄液路５１から延び、ハウジング部１２ａ、加圧シート支持部１２ｂを貫通する連通孔５３が複数箇所設けられており、この連通孔５３は、エッジバッグ１４の外周面とリテーナリング１３との間の僅かな間隙Ｇへ連通されている。
【００４２】
エッジバッグ１４の下端面は、被研磨物である半導体ウェハ等の基板Ｗの外周縁部に接する。エッジバッグ１４は、例えばエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ポリウレタンゴム、シリコンゴム等の強度及び耐久性に優れたゴム材からなる断成膜によって構成されている。
【００４３】
エッジバッグ１４の内部には、上述した弾性膜によって（第１の）圧力室２３が形成されている。この圧力室２３には、チューブ、コネクタ等からなる流体路３３が連通されており、圧力室２３は、この流体路３３上に配置されたレギュレータＲ３を介して圧力調整部１２０に接続されている。
【００４４】
研磨の際、トップリング１０の回転に伴い基板Ｗも回転するが、上述したエッジバッグ１４だけでは基板Ｗとの接触面積が小さく、回転トルクを伝達しきれないおそれがある。このため、基板Ｗに当接して、基板Ｗに十分なトルクを伝達するトルク伝達部材１７がチャッキングプレート１６に固定されている。このトルク伝達部材１７は、環状のバッグ形状をしており、基板Ｗに十分なトルクを伝達するだけの接触面積をもって基板Ｗと接触する。
【００４５】
トルク伝達部材１７は、基板Ｗの上面に当接する弾性膜７１と、弾性膜７１を着脱可能に保持するトルク伝達部材ホルダー７２とから構成されており、これらの弾性膜７１とトルク伝達部材ホルダー７２によって、トルク伝達部材１７の内部に空間６０が形成されている。トルク伝達部材１７の弾性膜７１は、エッジバッグ１４と同様に、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ポリウレタンゴム、シリコンゴム等の強度及び耐久性に優れたゴム材によって形成されている。
【００４６】
トルク伝達部材１７の弾性膜７１は、トルク伝達部材ホルダー７２を介してチャッキングプレート１６に接続される接続部７１ａを備えている。接続部７１ａには、内周側及び外周側の両方に複数の連通孔（図示せず）が形成されており、トルク伝達部材１７の内部空間６０と外部空間６１，６２とが互いに連通されている。
【００４７】
チャッキングプレート１６と基板Ｗとの間に形成される空間は、複数の空間、即ち、エッジバッグ１４の径方向内側の圧力室２３、トルク伝達部材１７の内部の空間６０、エッジバッグ１４とトルク伝達部材１７との間の空間６１、トルク伝達部材１７の径方向内側の空間６２に区画することができる。トルク伝達部材１７の接続部７１ａには連通孔が設けられているため、空間６１、空間６０、空間６２はこの連通孔７３を介して互いに連通されて、エッジバッグ１４の径方向内側に（第２の）圧力室２４が形成される。
【００４８】
トルク伝達部材１７内の空間６０には、チューブ、コネクタ等からなる流体路３４が連通されており、空間６０は、この流体路３４上に配置されたレギュレータＲ４を介して圧力調整部１２０に接続されている。また、エッジバッグ１４とトルク伝達部材１７との間の空間６１には、チューブ、コネクタ等からなる流体路３５が連通されており、空間６１は、この流体路３５上に配置されたレギュレータＲ５を介して圧力調整部１２０に接続されている。更に、トルク伝達部材１７の径方向内側の空間６２には、チューブ、コネクタ等からなる流体路３６が連通されており、空間６２は、流体路３６上に配置されたレギュレータ（図示せず）を介して圧力調整部１２０に接続されている。なお、上記圧力室２２〜２４は、トップリングシャフト１１０の上端部に設けられたロータリージョイント（図示せず）を介して各レギュレータに接続される。
【００４９】
上述したように空間６１、空間６０、空間６２は互いに連通されているため、このように複数の流体路を設けなくても、１つの流体路からの加圧流体の供給によって圧力室２３の圧力を均一に保つことはできるが、複数の流体路３４，３５，３６を設けることで、圧力室２３の圧力を変化させたときの応答を良くすることができる。ただし、レギュレータは、必ずしも流体路３４，３５，３６ごとに設ける必要はなく、流体路３４，３５，３６を１つのレギュレータに接続して圧力制御を行ってもよい。
【００５０】
上述したチャッキングプレート１６の上方の圧力室２２及び上記圧力室２３，２４には、各圧力室２２〜２４に連通される流体路３１，３３，３４〜３６を介して加圧空気等の加圧流体を供給する、あるいは大気圧や真空にすることができるようになっている。即ち、圧力室２２〜２４の流体路３１，３３，３４〜３６上に配置されたレギュレータによって、それぞれの圧力室２２〜２４に供給される加圧流体の圧力を調整することができる。これにより各圧力室２２〜２４の内部の圧力を各々独立に制御する、又は大気圧や真空にすることができるようになっている。このような構成により、圧力室２４の圧力により基板Ｗの外周縁部を除く全面を均一な力で研磨面に押圧すると共に、圧力室２３の圧力を圧力室２４の圧力とは独立に制御することができ、基板Ｗの外周縁部における研磨速度の制御、即ち外周縁部における研磨プロファイルの制御ができる。更には、リテーナリング１３の押圧力も制御することにより、より細かな制御が可能になる。
【００５１】
チャッキングプレート１６には、エッジバッグ１４とトルク伝達部材１７との間に位置して、下方に突出する吸着部４０が、この例では４個設けられている。この吸着部４０には、チューブ、コネクタ等からなる流体路３７に連通する連通孔４０ａが形成されており、吸着部４０は、この流体路３７上に配置されたレギュレータ（図示せず）を介して圧力調整部１２０に接続されている。この圧力調整部１２０により吸着部４０の連通孔４０ａの開口端に負圧を形成し、吸着部４０に基板Ｗを吸着することができる。吸着部４０の下端面には薄いゴムシート等からなる弾性シート４０ｂが貼着されており、吸着部４０は基板Ｗを柔軟に吸着保持するようになっている。
【００５２】
研磨テーブル１００には、トップリング１０で基板Ｗを保持して、該基板Ｗの表面の、例えば図１に示す銅膜６等の導電膜を研磨パッド（研磨面）１０１に押圧して研磨している時に、導電膜の研磨状態を監視する光学式センサ１３０が上方に開放して埋設されており、研磨パッド１０１の該光学式センサ１３０の埋設位置と対応する位置には開口が設けられている。そして、この光学式センサ１３０の出力信号は、制御部１３２に入力され、この制御部１３２からの出力信号で、圧力調整部１２０及びレギュレータＲ１〜Ｒ５が制御され、これによって、研磨中に、トップリング１０で保持された基板Ｗを研磨テーブル１００の研磨パッド１０１に向けて押圧する押圧力が制御される。
【００５３】
光学式センサ１３０は、測定対象物に向けて光を照射する光源と、測定対象物から反射した光と測定対象物を透過して反射した光を受光する受光部を備え、測定対象物から反射した光と測定対象物を透過して反射した光の干渉に基づく反射率の変化によって、測定対象物の膜厚を算出するように構成されている。この例では、光源として白色光等の多波長光を用い、この反射光を分光して特定波長成分の反射率変化を観察するようにしているが、短波長の光源を複数用いるようにしても良い。
【００５４】
測定対象物が、例えば図１に示す銅膜６等の導電膜である場合、導電膜の膜厚が厚いときには、導電膜を透過した光は減衰して反射することはないが、導電膜が十分薄くなってくると、透過光が反射して干渉を起こし、この結果、反射率が変動する。このように、反射率の変化を利用した光学的センサ１３０を適用して、導電膜の膜厚を測定することにより、たとえ低抵抗基板の表面に形成した導電膜であっても、基板抵抗に影響されることなく、導電膜の膜厚を正確に測定することが可能となる。
【００５５】
つまり、前述の図２及び図３に示すように、（１）４００ｎｍ、（２）６００ｎｍ及び（３）８００ｎｍの波長の反射光における反射率の変化を計測しながらタングステン膜を研磨すると、タングステン膜の膜厚が約８０ｎｍに達した時に反射率が変化する。なお、波長が４００ｎｍの反射光にあっては、タングステン膜の膜厚が約２０ｎｍに達した時に反射率が極大値となっており、このように光干渉開始後の変化点を捉えて残膜を検出することができる。また、波長が６００ｎｍの反射光にあっては、タングステン膜の膜厚が約６５ｎｍに達した時に反射率の上昇が顕著となっており、閾値を設定することにより、残膜を検出することができる。
【００５６】
また、図４に示すように、（１）４００ｎｍ、（２）６００ｎｍ及び（３）８００ｎｍの波長の反射光における反射率の変化を計測しながら銅膜を研磨すると、銅膜の膜厚が約１００ｎｍに達した時に反射率が変化する。なお、波長が４００ｎｍの反射光にあっては、銅膜の膜厚が約６０ｎｍに達した時に反射率が極大値となっており、このように光干渉開始後の変化点を捉えて残膜を検出することができる。
【００５７】
これにより、導電膜の研磨中に、光学的センサ１３０によって、複数種類の特定波長の反射光における反射率の変化を常時計測することで、導電膜の研磨状態をモニタすることができる。
なお、反射率の変化は、導電膜の下層膜の影響を受ける。したがって、反射率と膜厚との関係を算出する際には、下層膜の物性を制御部１３２の記憶部に予め保存しておく必要がある。あるいは、反射率算出の基準として、研磨する金属とすれば、光干渉開始点では必ず反射率が低下するため、その変化を捉えることで、下層膜の情報を用いることなく膜厚測定が可能となる。
【００５８】
なお、図５に示すように、光学式センサ１３０に、渦電流センサ１３１や研磨テーブル１００の回転トルクを検出するトルクセンサ（図示せず）を併用して、導電膜の研磨状態をモニタリングすることが好ましい。つまり、光学式センサ１３０で膜厚を測定できるようになるのは、例えば導電膜の膜厚が１００ｎｍ以下になった時以降であり、従って、研磨中の大部分は導電膜の膜厚の変化を測定できない。渦電流センサ１３１を併用することで、絶対的な導電膜の膜厚を知ることは初期膜厚を計測していない場合は困難であるが、相対的な導電膜の膜厚の変化は知ることができる。例えば、渦電流センサ１３１の信号から研磨レートを算出することができる。
【００５９】
また、渦電流センサ１３１を併用することにより、光学式センサ１３０の誤検出を防ぐことができる。つまり、渦電流センサ１３１は、初期膜厚を測定しなくても相対膜厚を測定でき、出力変化は導電膜の膜厚が薄くなるにつれて低下する。これにより、出力が低下している領域において、例えば光学式センサ１３０の出力にノズルが乗って、反射強度が変化し、誤検出する場合においても、渦電流センサ１３１が出力を低下し続けることを確認することにより、光学式センサ１３０の誤検出を防ぐことができる。
【００６０】
また、研磨条件によっては導電膜が除去された時点において、テーブル回転トルクが変化するので、導電膜除去の終点検出はテーブル回転トルクセンサを併用しても良い。つまり、光学式センサ１３０とトルクセンサとを併用した場合、光学式センサ１３０が導電膜除去の終点と判断した時であっても、トルクセンサが導電膜除去の終点を検知していない場合には、光学式センサ１３０の判断を誤検知としてキャンセルする。その逆も同様であり、両センサが導電膜除去終点を検知した時を真の研磨終点であると検知することができる。
【００６１】
次に、このように構成された研磨装置の作用について詳細に説明する。
上記構成の研磨装置において、基板Ｗの搬送時には、トップリング１０の全体を基板Ｗの移送位置に位置させ、吸着部４０の連通孔４０ａを流体路３７を介して圧力調整部１２０に接続する。この連通孔４０ａの吸引作用により吸着部４０の下端面に基板Ｗが真空吸着される。そして、基板Ｗを吸着した状態でトップリング１０を移動させ、トップリング１０の全体を研磨面（研磨パッド１０１）を有する研磨テーブル１００の上方に位置させる。なお、基板Ｗの側端部は、リテーナリング１３によって保持され、基板Ｗがトップリング１０から飛び出さないようになっている。
【００６２】
研磨時には、吸着部４０による基板Ｗの吸着を解除し、トップリング１０の下面に基板Ｗを保持させると共に、トップリング駆動軸２１に連結されたトップリング用エアシリンダ１１１を作動させて、トップリング１０の下端に固定されたリテーナリング１３を所定の押圧力で研磨テーブル１００の研磨面に押圧する。この状態で、圧力室２３及び圧力室２４にそれぞれ所定の圧力の加圧流体を供給して、基板Ｗの表面の、例えば銅膜６（図１参照）等の導電膜を研磨テーブル１００の研磨面に向けて所定の押圧力（第１押圧力）で押圧する。そして、予め研磨液供給ノズル１０２から研磨液Ｑを流すことにより、研磨パッド１０１に研磨液Ｑが保持され、基板Ｗの下面の銅膜６等の導電膜と研磨パッド１０１との間に研磨液Ｑが存在した状態で、第１研磨条件での研磨が行われる。
【００６３】
ここで、基板Ｗの圧力室２３及び圧力室２４の下方に位置する部分は、それぞれ圧力室２３及び圧力室２４に供給される加圧流体の圧力で研磨面に押圧される。従って、基板Ｗに加わる研磨圧力は、圧力室２３及び圧力室２４に供給される加圧流体の圧力をそれぞれ制御することにより、基板Ｗの外周縁部を除く全面を均一な力で研磨面に押圧すると共に、基板Ｗの外周縁部における研磨レートを制御することができ、基板Ｗの外周縁部における研磨プロファイルの制御を行うことができる。また、同様に、レギュレータＲ１によってシリンダ１１１に供給される加圧流体の圧力を調整し、リテーナリング１３が研磨パッド１０１を押圧する押圧力を変更することができる。上述のようにして、トップリング用エアシリンダ１１１によるリテーナリング１３の研磨パッド１０１への押圧力と、圧力室２３及び圧力室２４に供給する加圧流体による基板Ｗの研磨パッド１０１への押圧力とを適宜調整して基板Ｗの研磨が行われる。
【００６４】
この研磨中に、光学式センサ１３０で基板Ｗの表面に形成した銅膜６等の導電膜の研磨状態をモニタする。つまり、光学式センサ１３０の光源から導電膜（銅膜６）に向けて光（多波長光）を照射し、導電膜で反射した反射光を受光部で受光する。そして、反射光を分光して、特定波長成分の反射率の変化を計測（モニタ）する。そして、導電膜の膜厚が所定の値に達したこと光学式センサ１３０で検知した時に、研磨条件を第１研磨条件から第２研磨条件に切替る。
【００６５】
つまり、前述のように、導電膜がタングステン膜である時には、タングステン膜の膜厚が約８０ｎｍに達した時に反射率が変化する。なお、波長が４００ｎｍの反射光にあっては、タングステン膜の膜厚が約２０ｎｍに達した時に反射率が極大値となっており、このように光干渉開始後の変化点を捉えて残膜を検出することができる。また、波長が６００ｎｍの反射光にあっては、タングステン膜の膜厚が約６５ｎｍに達した時に反射率の上昇が顕著となっており、閾値を設定することにより、残膜を検出することができる。そこで、例えば、光干渉開始点から、タングステン膜（導電膜）の膜厚が８０ｎｍに達したことを検知して、研磨条件を第１研磨条件から第２研磨条件に切替る。
【００６６】
導電膜が銅膜である場合には、銅膜の膜厚が約１００ｎｍに達した時に反射率が変化する。なお、波長が４００ｎｍの反射光にあっては、銅膜の膜厚が約６０ｎｍに達した時に反射率が極大値となっており、このように光干渉開始後の変化点を捉えて残膜を検出することができる。そこで、例えば、光干渉開始点から、銅膜（導電膜）の膜厚が１００ｎｍに達したことを検知して、研磨条件を第１研磨条件から第２研磨条件に切替る。
【００６７】
この第２研磨条件では、基板Ｗの表面の、例えば銅膜６等の導電膜を研磨テーブル１００の研磨面（研磨パッド１０１）に押圧する押圧力（第２押圧力）を前記第１研磨条件による押圧力（第１押圧力）より低くする。つまり、圧力室２３及び圧力室２４に供給される加圧流体の圧力を低下させる。これによって、より低ディッシング、低エロージョン及び低スクラッチ等となるようする。
【００６８】
このように、導電膜の膜厚測定に、反射率の変化を利用した光学式センサ１３０を適用することで、低抵抗基板の表面に形成した導電膜であっても、基板抵抗に影響されることなく、導電膜の膜厚を正確に測定することが可能となる。そして、導電膜が所定の膜厚に達した時に、研磨条件を低圧での研磨に切替ることで、低圧状態で研磨する時間を可能な限り減少させて、スループットを低下させることなく、エロージョンの発生を防ぎながら、余剰な導電膜を研磨除去することができる。
【００６９】
そして、基板Ｗの表面の、例えば銅膜６等の余剰な導電膜が完全に除去されたことを光学式センサ１３０で検知し、しかる後、必要に応じて、基板Ｗに局部的に残った導電膜を確実に除去するため、Ｏ．Ｐ．（オーバポリッシュ）を行う。ここで、オーバポリッシュとは、所定時間、所定条件で研磨を行うことをいい、上述の第１研磨条件による研磨、及び第２研磨条件による研磨と異なり、センサによる終点検出や運転中における研磨条件の変更は行わない。
以上の研磨処理を纏めると以下のようになる。
【００７０】
（１）第１ステップ
導電膜の膜厚が所定の膜厚に達するまで、導電膜を所定の押圧力（第１押圧力）で研磨面に押圧して研磨する（第１研磨条件による研磨）。導電膜の好ましい膜厚は、半導体ウェハ等の構造および研磨プロセスに最適な薄膜値により決定する。この所望の残膜検出に光学式センサ１３０を用いる。
【００７１】
（２）第２ステップ（第２研磨条件による研磨）
導電膜の膜厚が所定の値に達したことを光学センサで式検知した後、厳しい平坦化特性を満たすため、第１押圧力より低い所定の押圧力（第２押圧力）で導電膜を研磨面に押圧して研磨する（第２研磨条件による研磨）。つまり、高圧状態での研磨から低圧状態での研磨に切替る。これにより、より低ディッシング、低エロージョン及び低スクラッチなどとなるようする。この時の終点検出は、光学式センサ１３０を用いるが、渦電流センサやトルクセンサを使用してもよい。
【００７２】
（３）（Ｏ．Ｐ．（オーバポリッシュ））
被研磨面のエロージョンをマージン内に収めるため、必要に応じて、Ｏ．Ｐ．（オーバポリッシュ）を行う。つまり、所定の研磨条件で、所定時間に亘る研磨を行う。このＯ．Ｐ．は、上述の第１ステップ、第２ステップと異なり、センサによる終点検出や研磨運転中の条件変更を行わない。
【００７３】
そして、研磨が終了した際は、基板Ｗを吸着部４０の下端面に再び真空吸着する。この時、圧力室２３及び圧力室２４への加圧流体の供給を止め、大気圧に開放することにより、吸着部４０の下端面を基板Ｗに当接させる。また、圧力室２３内の圧力を大気圧に開放するか、もしくは負圧にする。これは、圧力室２３の圧力を高いままにしておくと、基板Ｗの吸着部４０に当接している部分のみが、研磨面に強く押圧されることになってしまうためである。
【００７４】
上述のように基板Ｗを吸着させた後、トップリング１０の全体を基板の移送位置に位置させ、吸着部４０の連通孔４０ａから基板Ｗに流体（例えば、圧縮空気もしくは窒素と純水を混合したもの）を噴射して基板Ｗをリリースする。
【００７５】
エッジバッグ１４の外周面とリテーナリング１３との間の僅かな間隙Ｇには、研磨に用いられる研磨液Ｑが侵入してくるが、この研磨液Ｑが固着すると、ホルダーリング１５、チャッキングプレート１６、及びエッジバッグ１４などの部材のトップリング本体１２及びリテーナリング１３に対する円滑な上下動が妨げられる。そのため、流体路３２を介して洗浄液路５１に洗浄液（純水）を供給する。これにより、複数の連通孔５３より間隙Ｇの上方に純水が供給され、純水が間隙Ｇを洗い流して上述した研磨液Ｑの固着が防止される。この純水の供給は、研磨後の基板がリリースされ、次に研磨される基板が吸着されるまでの間に行われるのが好ましい。
【００７６】
上述の実施形態では、流体路３１，３３〜３７をそれぞれ別個に設けたが、これらの流体路を統合したり、各圧力室同士を連通させたりするなど、基板Ｗに加えるべき押圧力の大きさや加える位置により自由に改変することが可能である。
【００７７】
図７は、前記第１ステップ（１ｓｔ Ｓｔｅｐ）、第２ステップ（２ｎｄ Ｓｔｅｐ）及びオーバーポリッシュ（Ｏ．Ｐ．）の研磨プロセスを、光学式センサを使用した、（１）４００ｎｍ、（２）６００ｎｍ、及び（３）８００ｎｍの波長の反射光における反射率の変化の他に、更に（４）トルクセンサ、（５）渦電流センサも併用してモニタリングしたものである。
【００７８】
図７より、光学式センサが導電膜の膜厚を測定できるようになるのは、導電膜の厚さが、例えば１００ｎｍ以下になった時以降であることが判る。従って、研磨中の大部分は膜厚の変化を測定できないこととなるが、渦電流センサを併用することで、絶対的な膜厚を知ることは初期膜厚を計測していない場合は困難であるが、相対的な膜厚の変化は知ることができ、例えば、渦電流センサの信号から研磨レートを算出することができる。また、トルクセンサを併用することにより、光学式センサの誤検知を防ぐことができる。
【００７９】
上述した実施形態においては、研磨パッドにより研磨面を形成しているが、これに限られるものではない。例えば、固定砥粒により研磨面を形成してもよい。固定砥粒は、砥粒をバインダ中に固定し板状に形成されたものである。固定砥粒を用いた研磨においては、固定砥粒から自生した砥粒により研磨が進行する。固定砥粒は、砥粒とバインダと気孔により構成されており、例えば砥粒には平均粒径０．５μｍ以下の酸化セリウム（ＣｅＯ２）、バインダにはエポキシ樹脂を用いる。このような固定砥粒は硬質の研磨面を構成する。また、固定砥粒には、上述した板状のものの他に、薄い固定砥粒層の下に弾性を有する研磨パッドを貼付して二層構造とした固定砥粒パッドも含まれる。その他の硬質の研磨面としては、上述したＩＣ−１０００がある。
【００８０】
これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】デュアルダマシンプロセスによって銅配線を形成する一例を工程順に示す図である。
【図２】タングステン膜の研磨中に、（１）４００ｎｍ、（２）６００ｎｍ及び（３）８００ｎｍの反射光における反射率の変化を計測した時のグラフである。
【図３】タングステン膜の研磨中に、（１）４００ｎｍ、（２）６００ｎｍ及び（３）８００ｎｍの反射光における反射率の変化を計測した時の実効値と微分値とを対応させて示す図である。
【図４】銅膜の研磨中に、（１）４００ｎｍ、（２）６００ｎｍ及び（３）８００ｎｍの反射光における反射率の変化を計測した時のグラフである。
【図５】本発明の実施の形態における研磨装置の全体構成を示す断面図である。
【図６】図５の研磨装置におけるトップリングを示す縦断面図である。
【図７】前記第１ステップ（１ｓｔ Ｓｔｅｐ）、第２ステップ（２ｎｄ Ｓｔｅｐ）及びオーバーポリッシュ（Ｏ．Ｐ．）の研磨プロセスを、光学式センサを使用した、（１）４００ｎｍ、（２）６００ｎｍ、及び（３）８００ｎｍの波長の反射光における反射率の変化の他に、更に（４）トルクセンサ、（５）渦電流センサも併用してモニタリングした時のグラフである。
【符号の説明】
【００８２】
５ バリアメタル
６ 銅膜（導電膜）
１０ トップリング
１３ リテーナリング
１４ エッジバッグ
１５ ホルダーリング
１６ チャッキングプレート
１７ トルク伝達部材
１８ 加圧シート
２０ 自在継手部
２２〜２４ 圧力室
１０１ 研磨パッド
１００ 研磨テーブル
１２０ 圧力調整部
１３０ 光学式センサ
１３１ 渦電流センサ
１３２ 制御部
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５ レギュレータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨装置及び研磨方法に係り、特に半導体ウェハ等の基板表面の導電膜（金属膜）を研磨して平坦化する研磨装置及び研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスにおける配線形成プロセスとして、絶縁膜の内部に形成したトレンチやコンタクトホールの表面にバリアメタルを成膜し、このトレンチやコンタクトホールの内部に配線およびコンタクト材料としての銅等の金属を埋込んだ後、余分な金属を化学機械研磨法（ＣＭＰ法）により除去する、ダマシンプロセスと呼ばれる方法が採用されている。配線とコンタクトを一度に形成する方法はデュアルダマシンプロセスと呼ばれる。
【０００３】
デュアルダマシンプロセスによって銅配線を形成する一例を、図１を参照して説明する。先ず、図１（ａ）に示すように、半導体素子を形成した半導体基材１上の導電層１ａの上にＳｉＯ２からなる酸化膜やＬｏｗ−Ｋ材膜等の絶縁膜２を堆積し、この絶縁膜２の内部に、リソグラフィ・エッチング技術によりビアホール３とトレンチ４を形成し、その上にＴａＮ等からなるバリアメタル（バリア層）５、更にその上に電解めっきの給電層としてシード層７を形成する。
【０００４】
そして、図１（ｂ）に示すように、基板Ｗの表面に銅めっきを施すことで、ビアホール３及びトレンチ４内に銅を充填するとともに、絶縁膜２上に銅膜６を堆積する。その後、化学機械的研磨（ＣＭＰ）により、絶縁膜２上の銅膜６、シード層７及びバリアメタル５を除去して、ビアホール３及びトレンチ４に充填させた銅膜６の表面と絶縁膜２の表面とをほぼ同一平面にする。これにより、図１（ｃ）に示すように、銅膜６からなる配線（銅配線）が形成される。
【０００５】
基板表面の銅等の余剰な導電膜（金属膜）を研磨除去する研磨装置は、一般に研磨パッドからなる研磨面を有する研磨テーブルと、基板（被研磨物）を保持するトップリングとを備えている。そして、基板をトップリングで保持し基板表面の導電膜を研磨テーブルの研磨面に対して所定の圧力で押圧しながら、研磨テーブルとトップリングとを相対運動させ、同時に、シリカ（ＳｉＯ２）等の砥粒を含んだ研磨液を研磨テーブルの研磨面上に供給することで、導電膜表面を平坦かつ鏡面に研磨するようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
半導体デバイスの更なる高性能化（高集積化、高速化）の要求に応えるため、配線の微細化が進み、この配線の微細化に伴って、例えば４５ｎｍ世代以降の半導体デバイスでは平坦化で求められる要求が益々厳しくなっている。例えば、基板表面の余剰な導電膜（金属膜）を研磨除去して配線を形成する研磨工程においては、エロージョンが発生しても回路への影響が少ない範囲を許容範囲として、マージンを設けることが広く行われているが、配線の微細化が進むと、この許容範囲が狭くなる。このため、エロージョンの発生量を低下させることが要求される。
【０００７】
エロージョンの発生を防ぐためには、基板表面の導電膜を研磨面に押付る圧力を下げた低圧状態で導電膜表面の研磨を行うことが要求される。しかし、低圧状態での研磨は、研磨レートを下げる原因となり、低圧状態での研磨時間が長くなれば、その分、スループットが低下して、生産性が低下する。したがって、エロージョンの発生を防ぎながら、スループットを下げないためには、低圧状態での研磨時間を可能な限り短くすることが要求される。この要求に答えるためには、基板表面の導電膜の膜厚が可能な限り薄くなるまで低圧状態での研磨を行わないことが必要となる。
【０００８】
従来、基板表面の余剰な導電膜（金属膜）を研磨除去する研磨工程では、渦電流センサを用いて研磨中の導電膜の膜厚を測定し、導電膜の膜厚が所定の値に達した時に、導電膜を研磨面に押付る圧力を下げた、低圧状態での研磨に切替ることが広く行われている。しかし、基板抵抗が低い、いわゆる低抵抗基板の表面に形成した導電膜を研磨するときに、渦電流センサで導電膜の膜厚を検出すると、この検出値に無視でない誤差が生じる場合がある。
【０００９】
例えば、従来の一般的な基板は、基板抵抗が１Ω・ｃｍ以上であることが知られている。一方で、低抵抗基板の基板抵抗は、例えば０．０３〜０．０１Ω・ｃｍの抵抗値を有する。従来の一般的な基板は、数Ω・ｃｍ程度の抵抗誤差を有し、低抵抗基板は、±0.005Ω・ｃｍの抵抗誤差を有する。渦電流センサの特性として、基板抵抗が１Ω・ｃｍ以上の場合は、数Ω・ｃｍ抵抗差が存在しても、出力に影響がないが、０．０１Ω・ｃｍレベルにおいて、±0.005Ω・ｃｍ抵抗差が存在した場合は、渦電流センサ出力に与える影響が極めて大きくなる。
【００１０】
つまり、渦電流センサは、基板抵抗と導電膜の合成抵抗を測定対象としているため、低抵抗基板上の導電膜の膜厚を渦電流センサで測定すると、前述した基板抵抗の誤差の影響を受けて、導電膜の除去終了点が基板毎に変動する。この変動を考慮して導電膜の膜厚を測定するためには、研磨前に予め膜厚測定が必要となる。
【００１１】
本発明は上記に鑑みて為されたもので、スループットを低下させることなく、エロージョンの発生を防ぎながら、余剰な導電膜を研磨除去できるようにした研磨装置及び研磨方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、研磨面を有する研磨テーブルと、導電膜を表面に有する被研磨物を保持し、該導電膜を前記研磨面に摺接させて研磨するトップリングと、前記トップリングで保持した被研磨物の導電膜に向けて光を照射して該導電膜で反射した反射光を受光し、反射光の反射率の変化を計測して導電膜の研磨状態を監視する光学式センサと、前記被研磨物を前記研磨面に向けて押圧する押圧力を制御する制御部を有することを特徴とする研磨装置である。
【００１３】
測定対象物に光を照射し、測定対象物から反射した光と、測定対象物を透過して測定対象物の下層膜との界面や基板からの反射した光との干渉に基づいて測定対象物の膜厚を算出する光学的センサを適用して、導電膜の膜厚を測定することにより、低抵抗基板の表面に形成した導電膜であっても、導電膜の膜厚を正確に測定することが可能となる。つまり、測定対象物が導電膜である場合、導電膜の膜厚が厚いときには、導電膜を透過した光は減衰してしまい、測定対象物の下層膜との界面や基板まで到達しないため、反射することはないが、導電膜が十分薄くなってくると、透過光が測定対象物の下層膜との界面や基板まで到達するため、反射して干渉を起こし、この結果、反射光における反射率が変動する。この反射率の変化を計測することにより、基板抵抗の大きさに影響されることなく、導電膜の膜厚を正確に測定することが可能となる。反射率の変化は、導電膜の下層膜の影響を受ける。したがって、反射率と膜厚との関係を算出する際には、下層膜の物性を研磨装置の記憶部に予め保存しておく必要がある。
【００１４】
反射率を求める基準反射強度として、下記が挙げられる。
（１）基板がベアシリコンである時は、ベアシリコンの反射強度
（２）ＡｌＴｉＣ基板など、基板がベアシリコンと異なる場合は実際に研磨で用いる基板の反射強度
（３）研磨する金属膜（Ｃｕ、Ａｌ、Ｗなど）の反射強度
反射率の計算は下記の通りとなる。
反射率（％）＝測定対象物に照射した光の反射強度／基準反射強度×１００
なお、反射率算出の基準反射強度として、研磨する金属膜を用いれば、光干渉開始点では必ず反射率が低下するため、その変化を捉えることで、下層膜の情報を用いることなく膜厚測定が可能となる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、前記光学式センサは、前記導電膜が所定の膜厚になったことを検知した時に前記制御部に信号を送信し、前記制御部は、前記信号を基準に研磨条件を第１研磨条件から第２研磨条件に切替ることを特徴とする請求項１記載の研磨装置である。
【００１６】
発明者は、導電膜に照射する光の波長を選択することにより、反射率の変化開始点が導電膜の膜厚によって異なることを見出した。つまり、図２に示すように、シリコン基板の表面に、５００ｎｍの酸化膜、１０ｎｍのＴｉ膜、１０ｎｍのバリアメタルとしてのＴｉＮ膜及び１８０ｎｍのタングステン膜（導電膜）を順次に形成した試料を用意し、（１）４００ｎｍ、（２）６００ｎｍ及び（３）８００ｎｍの反射光における反射率の変化を計測しながら試料表面のタングステン膜を研磨したところ、波長が４００ｎｍの反射光にあっては、タングステン膜の膜厚が約４０ｎｍに達した時に反射率が変化した。また、波長が６００ｎｍの反射光にあっては、タングステン膜の膜厚が約６５ｎｍに達した時に反射率が変化し、波長が８００ｎｍの反射光にあっては、タングステン膜の膜厚が８０ｎｍに達した時に反射率が変化した。この反射率の変化は、図３にＡで示すように、微分値に顕著に表れる。
【００１７】
また、ＴｉＮからなるバリアメタルと該バリアメタルの下層の酸化膜との研磨選択比が大きく、酸化膜が表出した際、研磨レートトが急激に低下する。これは実効値において、出力変化が急激に小さくなり、それが、図３にＢで示すように、微分値波形において、出力変化が０に近づいている点となる。このため、微分値波形において、出力変化が０に近づいている点を検出することで、バリアメタルの除去の検出が可能となる。波長毎に微分値波形が０に近づくタイミングが異なるため、実研磨において、エロージョン量が最も低減される、最も０に近づくタイミングの早い長波長側、ここでは８００ｎｍが有利となる。
【００１８】
また、図４に示すように、シリコン基板の表面に、５００ｎｍの酸化膜、１０ｎｍのバリアメタルとしてのＴａ膜、及び１８０ｎｍの膜厚の銅膜（導電膜）を順次形成した試料を用意し、（１）４００ｎｍ、（２）６００ｎｍ及び（３）８００ｎｍの波長の反射光における反射率の変化を計測しながら試料表面の銅膜を研磨したところ、銅膜の膜厚が約１００ｎｍに達した時に反射率が変化した。なお、波長が４００ｎｍの反射光にあっては、銅膜の膜厚が約６０ｎｍに達した時に反射率が極大値となっており、このように光干渉開始後の変化点を捉えて残膜を検出しても良い。
【００１９】
これらの現象を利用すると、特定の波長における反射光を反射率の変化を観察することにより、タングステンや銅等の導電膜の膜厚が所定の膜厚になったことを正確に検知して、研磨条件を切替ることが可能となる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、前記第２研磨条件は、前記第１研磨条件に比べて、被研磨物を前記研磨面に向けて押圧する押圧力が小さいことを特徴とする請求項２記載の研磨装置である。
これにより、導電膜の膜厚が所定の膜厚になったことを正確に検知して、導電膜の膜厚が所定の膜厚に達した時に、通常の研磨から低圧状態での研磨へ切替えることができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、前記光学式センサは、第１研磨条件で研磨している時に反射率の変化を計測する波長と異なる波長を用いて、前記第２研磨条件で研磨している時の反射率の変化を計測することを特徴とする請求項２または３記載の研磨装置である。
請求項５に記載の発明は、前記導電膜はタングステン膜であり、前記光学式センサは、反射光のうち１９０〜８００ｎｍの波長における反射率の変化を計測することを請求項１乃至４のいずれか一項に記載の研磨装置である。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、前記光学式センサは、前記タングステン膜の膜厚が８０ｎｍになったことを検知した時に前記制御部に信号を送信することを特徴とする請求項５記載の研磨装置である。
【００２３】
前述のように、光干渉開始点からの変化点を捉えて、波長が８００ｎｍの反射光における反射率の変化を計測することで、タングステン膜の膜厚が約８０ｎｍに達したことを、波長が６００ｎｍの反射光における反射率の変化を計測することで、タングステン膜の膜厚が約６５ｎｍに達したことを、波長が４００ｎｍの反射光における反射率の変化を計測することで、タングステン膜の膜厚が４０ｎｍに達したことをそれぞれ検知することができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、前記導電膜は銅膜であり、前記光学式センサは、反射光のうち１９０〜８００ｎｍの波長における反射率の変化を計測することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の研磨装置である。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、前記光学式センサは、前記銅膜の膜厚が１００ｎｍ以下になったことを検知した時に前記制御部に信号を送信することを特徴とする請求項７記載の研磨装置である。
【００２６】
前述のように、波長が６００ｎｍまたは８００ｎｍの反射光における反射率の変化を計測することで、銅膜の膜厚が約１００ｎｍに達したことを、波長が４００ｎｍの反射光における反射率の変化を計測することで、銅膜の膜厚が約６０ｎｍに達したことをそれぞれ検知することができる。
【００２７】
請求項９に記載の発明は、被研磨物の導電膜を研磨面に所定の押圧力で押圧しつつ摺接させて該導電膜表面を研磨し、研磨中に、被研磨物の導電膜に向けて光を照射して該導電膜で反射した反射光を受光し、反射光の反射率の変化を計測して、導電膜の研磨状態を光学式センサで監視し、前記導電膜が所定の膜厚になったことを前記光学式センサで検知した時に研磨条件を第１研磨条件から第２研磨条件に切替ることを特徴とする研磨方法である。
【００２８】
請求項１０に記載の発明は、前記第２研磨条件は、前記第１研磨条件に比べて、前記被研磨物の導電膜を前記研磨面に向けて押圧する押圧力が小さいことを特徴とする請求項９記載の研磨方法である。
【００２９】
請求項１１に記載の発明は、前記光学式センサは、第１研磨条件で研磨している時に反射率の変化を計測する波長と異なる波長を用いて、前記第２研磨条件で研磨している時の反射率の変化を計測することを特徴とする請求項９または１０記載の研磨方法である。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、導電膜の膜厚測定に、反射率の変化を利用した光学式センサを適用することで、低抵抗基板の表面に形成した導電膜であっても、基板抵抗に影響されることなく、導電膜の膜厚を正確に測定することが可能となる。これによって、低圧状態で研磨する時間を可能な限り減少させて、スループットを低下させることなく、エロージョンの発生を防ぎながら、余剰な導電膜を研磨除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図５は、本発明の実施の形態の研磨装置の概要を示す断面図である。図５に示すように、トップリング１０の下方には、上面に研磨面となる研磨パッド１０１を貼付した研磨テーブル１００が設置されている。また、研磨テーブル１００の上方には研磨液供給ノズル１０２が設置されており、この研磨液供給ノズル１０２によって研磨テーブル１００上の研磨パッド（研磨面）１０１上に研磨液Ｑが供給される。
【００３２】
なお、市場で入手できる研磨パッドとしては種々のものがあり、例えば、ロームアンドハース社製およびニッタ・ハース社製のＳＵＢＡ８００、ＩＣ−１０００、ＩＣ−１０００／ＳＵＢＡ４００（二層クロス）、フジミインコーポレイテッド社製のＳｕｒｆｉｎ ｘｘｘ−５、Ｓｕｒｆｉｎ ０００等がある。ＳＵＢＡ８００、Ｓｕｒｆｉｎ ｘｘｘ−５、Ｓｕｒｆｉｎ ０００は繊維をウレタン樹脂で固めた不織布であり、ＩＣ−１０００は硬質の発泡ポリウレタン（単層）である。発泡ポリウレタンは、ポーラス（多孔質状）になっており、その表面に多数の微細なへこみ又は孔を有している。
【００３３】
トップリング１０は、自在継手部２０を介してトップリング駆動軸２１に接続されており、トップリング駆動軸２１は、トップリングヘッド１１０に固定されたトップリング用エアシリンダ１１１に連結されている。このトップリング用エアシリンダ１１１によってトップリング駆動軸２１は上下動し、トップリング１０の全体を昇降させると共に、トップリング本体１２の下端に固定されたリテーナリング１３を研磨テーブル１００に押圧する。トップリング用エアシリンダ１１１は、レギュレータＲ１を介して圧力調整部１２０に接続されている。この圧力調整部１２０は、圧縮空気源から加圧空気等の加圧流体を供給することによって、あるいはポンプ等により真空引きすることによって、圧力の調整を行うものである。この圧力調整部１２０によって、トップリング用エアシリンダ１１１に供給される加圧空気の空気圧等を、レギュレータＲ１を介して調整することができる。これにより、リテーナリング１３が研磨パッド１０１を押圧する押圧力を調整することができる。
【００３４】
トップリング駆動軸２１は、キー（図示せず）を介して回転筒１１２に連結されている。この回転筒１１２は、その外周部にタイミングプーリ１１３を備えている。トップリングヘッド１１０にはトップリング用モータ１１４が固定されており、タイミングプーリ１１３は、タイミングベルト１１５を介してトップリング用モータ１１４に設けられたタイミングプーリ１１６に接続されている。従って、トップリング用モータ１１４を回転駆動することによって、タイミングプーリ１１６、タイミングベルト１１５、及びタイミングプーリ１１３を介して、回転筒１１２及びトップリング駆動軸２１が一体に回転し、トップリング１０が回転する。なお、トップリングヘッド１１０は、フレーム（図示せず）に回転可能に支持されたトップリングヘッドシャフト１１７によって支持されている。
【００３５】
図６は、トップリング１０を示す縦断面図である。トップリング１０は、内部に収容空間を有する円筒容器状のトップリング本体１２と、トップリング本体１２の下端に固定されたリテーナリング１３とを備えている。トップリング本体１２は、金属やセラミックス等の強度及び剛性が高い材料から形成されている。また、リテーナリング１３は、剛性の高い樹脂材又はセラミックス等から形成されている。
【００３６】
トップリング本体１２は、円筒容器状のハウジング部１２ａと、ハウジング部１２ａの円筒部の内側に嵌合される環状の加圧シート支持部１２ｂと、ハウジング部１２ａの上面の外周縁部に嵌合される環状のシール部１２ｃとを備えている。トップリング本体１２のハウジング部１２ａの下端にリテーナリング１３が固定されている。リテーナリング１３の下部は内方に突出している。なお、リテーナリング１３をトップリング本体１２と一体的に形成してもよい。
【００３７】
トップリング本体１２のハウジング部１２ａの中央部上方には、トップリング駆動軸２１が配設されており、トップリング本体１２とトップリング駆動軸２１とは自在継手部２０により連結されている。この自在継手部２０は、トップリング本体１２及びトップリング駆動軸２１とを互いに傾動可能とする球面軸受機構と、トップリング駆動軸２１の回転をトップリング本体１２に伝達する回転伝達機構とを備えており、トップリング駆動軸２１からトップリング本体１２に対して互いの傾動を許容しつつ押圧力及び回転力を伝達する。
【００３８】
トップリング本体１２及び該トップリング本体１２に一体に固定されたリテーナリング１３の内部に画成された空間内には、トップリング１０によって保持される半導体ウェハ等の基板（被研磨物）Ｗの外周縁部に当接するエッジバッグ１４と、環状のホルダーリング１５と、トップリング本体２の内部の収容空間内で上下動可能な概略円盤状のチャッキングプレート１６と、エッジバッグ１４の径方向内側で基板Ｗと当接するトルク伝達部材１７とが収容されている。
【００３９】
なお、チャッキングプレート１６は金属材料から形成されていても、磁性を持たない材料、例えば、フッ素系樹脂やセラミックスなどの絶縁性の材料から形成されていてもよい。
【００４０】
ホルダーリング１５とトップリング本体１２との間には弾性膜からなる加圧シート１８が張設されている。この加圧シート１８は、一端をトップリング本体１２のハウジング部１２ａと加圧シート支持部１２ｂとの間に挟み込み、他端をホルダーリング１５の上端部１５ａとストッパ部１５ｂとの間に挟み込んで固定されている。トップリング本体１２、チャッキングプレート１６、ホルダーリング１５、及び加圧シート１８によって、トップリング本体１２の内部に圧力室２２が形成されている。圧力室２２には、チューブ、コネクタ等からなる流体路３１が連通されており、圧力室２２は、流体路３１上に配置されたレギュレータＲ２を介して圧力調整部１２０に接続されている。なお、加圧シート１８は、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ポリウレタンゴム、シリコンゴムなどの強度及び耐久性に優れたゴム材によって形成されている。
【００４１】
トップリング本体１２のシール部１２ｃが嵌合されるハウジング部１２ａの上面の外周縁付近には、環状の溝からなる洗浄液路５１が形成されている。この洗浄液路５１は、シール部１２ｃの貫通孔を介して流体路３２に連通されており、この流体路３２を介して、洗浄液（純水）が供給される。また、洗浄液路５１から延び、ハウジング部１２ａ、加圧シート支持部１２ｂを貫通する連通孔５３が複数箇所設けられており、この連通孔５３は、エッジバッグ１４の外周面とリテーナリング１３との間の僅かな間隙Ｇへ連通されている。
【００４２】
エッジバッグ１４の下端面は、被研磨物である半導体ウェハ等の基板Ｗの外周縁部に接する。エッジバッグ１４は、例えばエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ポリウレタンゴム、シリコンゴム等の強度及び耐久性に優れたゴム材からなる断成膜によって構成されている。
【００４３】
エッジバッグ１４の内部には、上述した弾性膜によって（第１の）圧力室２３が形成されている。この圧力室２３には、チューブ、コネクタ等からなる流体路３３が連通されており、圧力室２３は、この流体路３３上に配置されたレギュレータＲ３を介して圧力調整部１２０に接続されている。
【００４４】
研磨の際、トップリング１０の回転に伴い基板Ｗも回転するが、上述したエッジバッグ１４だけでは基板Ｗとの接触面積が小さく、回転トルクを伝達しきれないおそれがある。このため、基板Ｗに当接して、基板Ｗに十分なトルクを伝達するトルク伝達部材１７がチャッキングプレート１６に固定されている。このトルク伝達部材１７は、環状のバッグ形状をしており、基板Ｗに十分なトルクを伝達するだけの接触面積をもって基板Ｗと接触する。
【００４５】
トルク伝達部材１７は、基板Ｗの上面に当接する弾性膜７１と、弾性膜７１を着脱可能に保持するトルク伝達部材ホルダー７２とから構成されており、これらの弾性膜７１とトルク伝達部材ホルダー７２によって、トルク伝達部材１７の内部に空間６０が形成されている。トルク伝達部材１７の弾性膜７１は、エッジバッグ１４と同様に、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ポリウレタンゴム、シリコンゴム等の強度及び耐久性に優れたゴム材によって形成されている。
【００４６】
トルク伝達部材１７の弾性膜７１は、トルク伝達部材ホルダー７２を介してチャッキングプレート１６に接続される接続部７１ａを備えている。接続部７１ａには、内周側及び外周側の両方に複数の連通孔（図示せず）が形成されており、トルク伝達部材１７の内部空間６０と外部空間６１，６２とが互いに連通されている。
【００４７】
チャッキングプレート１６と基板Ｗとの間に形成される空間は、複数の空間、即ち、エッジバッグ１４の径方向内側の圧力室２３、トルク伝達部材１７の内部の空間６０、エッジバッグ１４とトルク伝達部材１７との間の空間６１、トルク伝達部材１７の径方向内側の空間６２に区画することができる。トルク伝達部材１７の接続部７１ａには連通孔が設けられているため、空間６１、空間６０、空間６２はこの連通孔７３を介して互いに連通されて、エッジバッグ１４の径方向内側に（第２の）圧力室２４が形成される。
【００４８】
トルク伝達部材１７内の空間６０には、チューブ、コネクタ等からなる流体路３４が連通されており、空間６０は、この流体路３４上に配置されたレギュレータＲ４を介して圧力調整部１２０に接続されている。また、エッジバッグ１４とトルク伝達部材１７との間の空間６１には、チューブ、コネクタ等からなる流体路３５が連通されており、空間６１は、この流体路３５上に配置されたレギュレータＲ５を介して圧力調整部１２０に接続されている。更に、トルク伝達部材１７の径方向内側の空間６２には、チューブ、コネクタ等からなる流体路３６が連通されており、空間６２は、流体路３６上に配置されたレギュレータ（図示せず）を介して圧力調整部１２０に接続されている。なお、上記圧力室２２〜２４は、トップリングシャフト１１０の上端部に設けられたロータリージョイント（図示せず）を介して各レギュレータに接続される。
【００４９】
上述したように空間６１、空間６０、空間６２は互いに連通されているため、このように複数の流体路を設けなくても、１つの流体路からの加圧流体の供給によって圧力室２３の圧力を均一に保つことはできるが、複数の流体路３４，３５，３６を設けることで、圧力室２３の圧力を変化させたときの応答を良くすることができる。ただし、レギュレータは、必ずしも流体路３４，３５，３６ごとに設ける必要はなく、流体路３４，３５，３６を１つのレギュレータに接続して圧力制御を行ってもよい。
【００５０】
上述したチャッキングプレート１６の上方の圧力室２２及び上記圧力室２３，２４には、各圧力室２２〜２４に連通される流体路３１，３３，３４〜３６を介して加圧空気等の加圧流体を供給する、あるいは大気圧や真空にすることができるようになっている。即ち、圧力室２２〜２４の流体路３１，３３，３４〜３６上に配置されたレギュレータによって、それぞれの圧力室２２〜２４に供給される加圧流体の圧力を調整することができる。これにより各圧力室２２〜２４の内部の圧力を各々独立に制御する、又は大気圧や真空にすることができるようになっている。このような構成により、圧力室２４の圧力により基板Ｗの外周縁部を除く全面を均一な力で研磨面に押圧すると共に、圧力室２３の圧力を圧力室２４の圧力とは独立に制御することができ、基板Ｗの外周縁部における研磨速度の制御、即ち外周縁部における研磨プロファイルの制御ができる。更には、リテーナリング１３の押圧力も制御することにより、より細かな制御が可能になる。
【００５１】
チャッキングプレート１６には、エッジバッグ１４とトルク伝達部材１７との間に位置して、下方に突出する吸着部４０が、この例では４個設けられている。この吸着部４０には、チューブ、コネクタ等からなる流体路３７に連通する連通孔４０ａが形成されており、吸着部４０は、この流体路３７上に配置されたレギュレータ（図示せず）を介して圧力調整部１２０に接続されている。この圧力調整部１２０により吸着部４０の連通孔４０ａの開口端に負圧を形成し、吸着部４０に基板Ｗを吸着することができる。吸着部４０の下端面には薄いゴムシート等からなる弾性シート４０ｂが貼着されており、吸着部４０は基板Ｗを柔軟に吸着保持するようになっている。
【００５２】
研磨テーブル１００には、トップリング１０で基板Ｗを保持して、該基板Ｗの表面の、例えば図１に示す銅膜６等の導電膜を研磨パッド（研磨面）１０１に押圧して研磨している時に、導電膜の研磨状態を監視する光学式センサ１３０が上方に開放して埋設されており、研磨パッド１０１の該光学式センサ１３０の埋設位置と対応する位置には開口が設けられている。そして、この光学式センサ１３０の出力信号は、制御部１３２に入力され、この制御部１３２からの出力信号で、圧力調整部１２０及びレギュレータＲ１〜Ｒ５が制御され、これによって、研磨中に、トップリング１０で保持された基板Ｗを研磨テーブル１００の研磨パッド１０１に向けて押圧する押圧力が制御される。
【００５３】
光学式センサ１３０は、測定対象物に向けて光を照射する光源と、測定対象物から反射した光と測定対象物を透過して反射した光を受光する受光部を備え、測定対象物から反射した光と測定対象物を透過して反射した光の干渉に基づく反射率の変化によって、測定対象物の膜厚を算出するように構成されている。この例では、光源として白色光等の多波長光を用い、この反射光を分光して特定波長成分の反射率変化を観察するようにしているが、短波長の光源を複数用いるようにしても良い。
【００５４】
測定対象物が、例えば図１に示す銅膜６等の導電膜である場合、導電膜の膜厚が厚いときには、導電膜を透過した光は減衰して反射することはないが、導電膜が十分薄くなってくると、透過光が反射して干渉を起こし、この結果、反射率が変動する。このように、反射率の変化を利用した光学的センサ１３０を適用して、導電膜の膜厚を測定することにより、たとえ低抵抗基板の表面に形成した導電膜であっても、基板抵抗に影響されることなく、導電膜の膜厚を正確に測定することが可能となる。
【００５５】
つまり、前述の図２及び図３に示すように、（１）４００ｎｍ、（２）６００ｎｍ及び（３）８００ｎｍの波長の反射光における反射率の変化を計測しながらタングステン膜を研磨すると、タングステン膜の膜厚が約８０ｎｍに達した時に反射率が変化する。なお、波長が４００ｎｍの反射光にあっては、タングステン膜の膜厚が約２０ｎｍに達した時に反射率が極大値となっており、このように光干渉開始後の変化点を捉えて残膜を検出することができる。また、波長が６００ｎｍの反射光にあっては、タングステン膜の膜厚が約６５ｎｍに達した時に反射率の上昇が顕著となっており、閾値を設定することにより、残膜を検出することができる。
【００５６】
また、図４に示すように、（１）４００ｎｍ、（２）６００ｎｍ及び（３）８００ｎｍの波長の反射光における反射率の変化を計測しながら銅膜を研磨すると、銅膜の膜厚が約１００ｎｍに達した時に反射率が変化する。なお、波長が４００ｎｍの反射光にあっては、銅膜の膜厚が約６０ｎｍに達した時に反射率が極大値となっており、このように光干渉開始後の変化点を捉えて残膜を検出することができる。
【００５７】
これにより、導電膜の研磨中に、光学的センサ１３０によって、複数種類の特定波長の反射光における反射率の変化を常時計測することで、導電膜の研磨状態をモニタすることができる。
なお、反射率の変化は、導電膜の下層膜の影響を受ける。したがって、反射率と膜厚との関係を算出する際には、下層膜の物性を制御部１３２の記憶部に予め保存しておく必要がある。あるいは、反射率算出の基準として、研磨する金属とすれば、光干渉開始点では必ず反射率が低下するため、その変化を捉えることで、下層膜の情報を用いることなく膜厚測定が可能となる。
【００５８】
なお、図５に示すように、光学式センサ１３０に、渦電流センサ１３１や研磨テーブル１００の回転トルクを検出するトルクセンサ（図示せず）を併用して、導電膜の研磨状態をモニタリングすることが好ましい。つまり、光学式センサ１３０で膜厚を測定できるようになるのは、例えば導電膜の膜厚が１００ｎｍ以下になった時以降であり、従って、研磨中の大部分は導電膜の膜厚の変化を測定できない。渦電流センサ１３１を併用することで、絶対的な導電膜の膜厚を知ることは初期膜厚を計測していない場合は困難であるが、相対的な導電膜の膜厚の変化は知ることができる。例えば、渦電流センサ１３１の信号から研磨レートを算出することができる。
【００５９】
また、渦電流センサ１３１を併用することにより、光学式センサ１３０の誤検出を防ぐことができる。つまり、渦電流センサ１３１は、初期膜厚を測定しなくても相対膜厚を測定でき、出力変化は導電膜の膜厚が薄くなるにつれて低下する。これにより、出力が低下している領域において、例えば光学式センサ１３０の出力にノズルが乗って、反射強度が変化し、誤検出する場合においても、渦電流センサ１３１が出力を低下し続けることを確認することにより、光学式センサ１３０の誤検出を防ぐことができる。
【００６０】
また、研磨条件によっては導電膜が除去された時点において、テーブル回転トルクが変化するので、導電膜除去の終点検出はテーブル回転トルクセンサを併用しても良い。つまり、光学式センサ１３０とトルクセンサとを併用した場合、光学式センサ１３０が導電膜除去の終点と判断した時であっても、トルクセンサが導電膜除去の終点を検知していない場合には、光学式センサ１３０の判断を誤検知としてキャンセルする。その逆も同様であり、両センサが導電膜除去終点を検知した時を真の研磨終点であると検知することができる。
【００６１】
次に、このように構成された研磨装置の作用について詳細に説明する。
上記構成の研磨装置において、基板Ｗの搬送時には、トップリング１０の全体を基板Ｗの移送位置に位置させ、吸着部４０の連通孔４０ａを流体路３７を介して圧力調整部１２０に接続する。この連通孔４０ａの吸引作用により吸着部４０の下端面に基板Ｗが真空吸着される。そして、基板Ｗを吸着した状態でトップリング１０を移動させ、トップリング１０の全体を研磨面（研磨パッド１０１）を有する研磨テーブル１００の上方に位置させる。なお、基板Ｗの側端部は、リテーナリング１３によって保持され、基板Ｗがトップリング１０から飛び出さないようになっている。
【００６２】
研磨時には、吸着部４０による基板Ｗの吸着を解除し、トップリング１０の下面に基板Ｗを保持させると共に、トップリング駆動軸２１に連結されたトップリング用エアシリンダ１１１を作動させて、トップリング１０の下端に固定されたリテーナリング１３を所定の押圧力で研磨テーブル１００の研磨面に押圧する。この状態で、圧力室２３及び圧力室２４にそれぞれ所定の圧力の加圧流体を供給して、基板Ｗの表面の、例えば銅膜６（図１参照）等の導電膜を研磨テーブル１００の研磨面に向けて所定の押圧力（第１押圧力）で押圧する。そして、予め研磨液供給ノズル１０２から研磨液Ｑを流すことにより、研磨パッド１０１に研磨液Ｑが保持され、基板Ｗの下面の銅膜６等の導電膜と研磨パッド１０１との間に研磨液Ｑが存在した状態で、第１研磨条件での研磨が行われる。
【００６３】
ここで、基板Ｗの圧力室２３及び圧力室２４の下方に位置する部分は、それぞれ圧力室２３及び圧力室２４に供給される加圧流体の圧力で研磨面に押圧される。従って、基板Ｗに加わる研磨圧力は、圧力室２３及び圧力室２４に供給される加圧流体の圧力をそれぞれ制御することにより、基板Ｗの外周縁部を除く全面を均一な力で研磨面に押圧すると共に、基板Ｗの外周縁部における研磨レートを制御することができ、基板Ｗの外周縁部における研磨プロファイルの制御を行うことができる。また、同様に、レギュレータＲ１によってシリンダ１１１に供給される加圧流体の圧力を調整し、リテーナリング１３が研磨パッド１０１を押圧する押圧力を変更することができる。上述のようにして、トップリング用エアシリンダ１１１によるリテーナリング１３の研磨パッド１０１への押圧力と、圧力室２３及び圧力室２４に供給する加圧流体による基板Ｗの研磨パッド１０１への押圧力とを適宜調整して基板Ｗの研磨が行われる。
【００６４】
この研磨中に、光学式センサ１３０で基板Ｗの表面に形成した銅膜６等の導電膜の研磨状態をモニタする。つまり、光学式センサ１３０の光源から導電膜（銅膜６）に向けて光（多波長光）を照射し、導電膜で反射した反射光を受光部で受光する。そして、反射光を分光して、特定波長成分の反射率の変化を計測（モニタ）する。そして、導電膜の膜厚が所定の値に達したこと光学式センサ１３０で検知した時に、研磨条件を第１研磨条件から第２研磨条件に切替る。
【００６５】
つまり、前述のように、導電膜がタングステン膜である時には、タングステン膜の膜厚が約８０ｎｍに達した時に反射率が変化する。なお、波長が４００ｎｍの反射光にあっては、タングステン膜の膜厚が約２０ｎｍに達した時に反射率が極大値となっており、このように光干渉開始後の変化点を捉えて残膜を検出することができる。また、波長が６００ｎｍの反射光にあっては、タングステン膜の膜厚が約６５ｎｍに達した時に反射率の上昇が顕著となっており、閾値を設定することにより、残膜を検出することができる。そこで、例えば、光干渉開始点から、タングステン膜（導電膜）の膜厚が８０ｎｍに達したことを検知して、研磨条件を第１研磨条件から第２研磨条件に切替る。
【００６６】
導電膜が銅膜である場合には、銅膜の膜厚が約１００ｎｍに達した時に反射率が変化する。なお、波長が４００ｎｍの反射光にあっては、銅膜の膜厚が約６０ｎｍに達した時に反射率が極大値となっており、このように光干渉開始後の変化点を捉えて残膜を検出することができる。そこで、例えば、光干渉開始点から、銅膜（導電膜）の膜厚が１００ｎｍに達したことを検知して、研磨条件を第１研磨条件から第２研磨条件に切替る。
【００６７】
この第２研磨条件では、基板Ｗの表面の、例えば銅膜６等の導電膜を研磨テーブル１００の研磨面（研磨パッド１０１）に押圧する押圧力（第２押圧力）を前記第１研磨条件による押圧力（第１押圧力）より低くする。つまり、圧力室２３及び圧力室２４に供給される加圧流体の圧力を低下させる。これによって、より低ディッシング、低エロージョン及び低スクラッチ等となるようする。
【００６８】
このように、導電膜の膜厚測定に、反射率の変化を利用した光学式センサ１３０を適用することで、低抵抗基板の表面に形成した導電膜であっても、基板抵抗に影響されることなく、導電膜の膜厚を正確に測定することが可能となる。そして、導電膜が所定の膜厚に達した時に、研磨条件を低圧での研磨に切替ることで、低圧状態で研磨する時間を可能な限り減少させて、スループットを低下させることなく、エロージョンの発生を防ぎながら、余剰な導電膜を研磨除去することができる。
【００６９】
そして、基板Ｗの表面の、例えば銅膜６等の余剰な導電膜が完全に除去されたことを光学式センサ１３０で検知し、しかる後、必要に応じて、基板Ｗに局部的に残った導電膜を確実に除去するため、Ｏ．Ｐ．（オーバポリッシュ）を行う。ここで、オーバポリッシュとは、所定時間、所定条件で研磨を行うことをいい、上述の第１研磨条件による研磨、及び第２研磨条件による研磨と異なり、センサによる終点検出や運転中における研磨条件の変更は行わない。
以上の研磨処理を纏めると以下のようになる。
【００７０】
（１）第１ステップ
導電膜の膜厚が所定の膜厚に達するまで、導電膜を所定の押圧力（第１押圧力）で研磨面に押圧して研磨する（第１研磨条件による研磨）。導電膜の好ましい膜厚は、半導体ウェハ等の構造および研磨プロセスに最適な薄膜値により決定する。この所望の残膜検出に光学式センサ１３０を用いる。
【００７１】
（２）第２ステップ（第２研磨条件による研磨）
導電膜の膜厚が所定の値に達したことを光学センサで式検知した後、厳しい平坦化特性を満たすため、第１押圧力より低い所定の押圧力（第２押圧力）で導電膜を研磨面に押圧して研磨する（第２研磨条件による研磨）。つまり、高圧状態での研磨から低圧状態での研磨に切替る。これにより、より低ディッシング、低エロージョン及び低スクラッチなどとなるようする。この時の終点検出は、光学式センサ１３０を用いるが、渦電流センサやトルクセンサを使用してもよい。
【００７２】
（３）（Ｏ．Ｐ．（オーバポリッシュ））
被研磨面のエロージョンをマージン内に収めるため、必要に応じて、Ｏ．Ｐ．（オーバポリッシュ）を行う。つまり、所定の研磨条件で、所定時間に亘る研磨を行う。このＯ．Ｐ．は、上述の第１ステップ、第２ステップと異なり、センサによる終点検出や研磨運転中の条件変更を行わない。
【００７３】
そして、研磨が終了した際は、基板Ｗを吸着部４０の下端面に再び真空吸着する。この時、圧力室２３及び圧力室２４への加圧流体の供給を止め、大気圧に開放することにより、吸着部４０の下端面を基板Ｗに当接させる。また、圧力室２３内の圧力を大気圧に開放するか、もしくは負圧にする。これは、圧力室２３の圧力を高いままにしておくと、基板Ｗの吸着部４０に当接している部分のみが、研磨面に強く押圧されることになってしまうためである。
【００７４】
上述のように基板Ｗを吸着させた後、トップリング１０の全体を基板の移送位置に位置させ、吸着部４０の連通孔４０ａから基板Ｗに流体（例えば、圧縮空気もしくは窒素と純水を混合したもの）を噴射して基板Ｗをリリースする。
【００７５】
エッジバッグ１４の外周面とリテーナリング１３との間の僅かな間隙Ｇには、研磨に用いられる研磨液Ｑが侵入してくるが、この研磨液Ｑが固着すると、ホルダーリング１５、チャッキングプレート１６、及びエッジバッグ１４などの部材のトップリング本体１２及びリテーナリング１３に対する円滑な上下動が妨げられる。そのため、流体路３２を介して洗浄液路５１に洗浄液（純水）を供給する。これにより、複数の連通孔５３より間隙Ｇの上方に純水が供給され、純水が間隙Ｇを洗い流して上述した研磨液Ｑの固着が防止される。この純水の供給は、研磨後の基板がリリースされ、次に研磨される基板が吸着されるまでの間に行われるのが好ましい。
【００７６】
上述の実施形態では、流体路３１，３３〜３７をそれぞれ別個に設けたが、これらの流体路を統合したり、各圧力室同士を連通させたりするなど、基板Ｗに加えるべき押圧力の大きさや加える位置により自由に改変することが可能である。
【００７７】
図７は、前記第１ステップ（１ｓｔ Ｓｔｅｐ）、第２ステップ（２ｎｄ Ｓｔｅｐ）及びオーバーポリッシュ（Ｏ．Ｐ．）の研磨プロセスを、光学式センサを使用した、（１）４００ｎｍ、（２）６００ｎｍ、及び（３）８００ｎｍの波長の反射光における反射率の変化の他に、更に（４）トルクセンサ、（５）渦電流センサも併用してモニタリングしたものである。
【００７８】
図７より、光学式センサが導電膜の膜厚を測定できるようになるのは、導電膜の厚さが、例えば１００ｎｍ以下になった時以降であることが判る。従って、研磨中の大部分は膜厚の変化を測定できないこととなるが、渦電流センサを併用することで、絶対的な膜厚を知ることは初期膜厚を計測していない場合は困難であるが、相対的な膜厚の変化は知ることができ、例えば、渦電流センサの信号から研磨レートを算出することができる。また、トルクセンサを併用することにより、光学式センサの誤検知を防ぐことができる。
【００７９】
上述した実施形態においては、研磨パッドにより研磨面を形成しているが、これに限られるものではない。例えば、固定砥粒により研磨面を形成してもよい。固定砥粒は、砥粒をバインダ中に固定し板状に形成されたものである。固定砥粒を用いた研磨においては、固定砥粒から自生した砥粒により研磨が進行する。固定砥粒は、砥粒とバインダと気孔により構成されており、例えば砥粒には平均粒径０．５μｍ以下の酸化セリウム（ＣｅＯ２）、バインダにはエポキシ樹脂を用いる。このような固定砥粒は硬質の研磨面を構成する。また、固定砥粒には、上述した板状のものの他に、薄い固定砥粒層の下に弾性を有する研磨パッドを貼付して二層構造とした固定砥粒パッドも含まれる。その他の硬質の研磨面としては、上述したＩＣ−１０００がある。
【００８０】
これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】デュアルダマシンプロセスによって銅配線を形成する一例を工程順に示す図である。
【図２】タングステン膜の研磨中に、（１）４００ｎｍ、（２）６００ｎｍ及び（３）８００ｎｍの反射光における反射率の変化を計測した時のグラフである。
【図３】タングステン膜の研磨中に、（１）４００ｎｍ、（２）６００ｎｍ及び（３）８００ｎｍの反射光における反射率の変化を計測した時の実効値と微分値とを対応させて示す図である。
【図４】銅膜の研磨中に、（１）４００ｎｍ、（２）６００ｎｍ及び（３）８００ｎｍの反射光における反射率の変化を計測した時のグラフである。
【図５】本発明の実施の形態における研磨装置の全体構成を示す断面図である。
【図６】図５の研磨装置におけるトップリングを示す縦断面図である。
【図７】前記第１ステップ（１ｓｔ Ｓｔｅｐ）、第２ステップ（２ｎｄ Ｓｔｅｐ）及びオーバーポリッシュ（Ｏ．Ｐ．）の研磨プロセスを、光学式センサを使用した、（１）４００ｎｍ、（２）６００ｎｍ、及び（３）８００ｎｍの波長の反射光における反射率の変化の他に、更に（４）トルクセンサ、（５）渦電流センサも併用してモニタリングした時のグラフである。
【符号の説明】
【００８２】
５ バリアメタル
６ 銅膜（導電膜）
１０ トップリング
１３ リテーナリング
１４ エッジバッグ
１５ ホルダーリング
１６ チャッキングプレート
１７ トルク伝達部材
１８ 加圧シート
２０ 自在継手部
２２〜２４ 圧力室
１０１ 研磨パッド
１００ 研磨テーブル
１２０ 圧力調整部
１３０ 光学式センサ
１３１ 渦電流センサ
１３２ 制御部
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５ レギュレータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨面を有する研磨テーブルと、
導電膜を表面に有する被研磨物を保持し、該導電膜を前記研磨面に摺接させて研磨するトップリングと、
前記トップリングで保持した被研磨物の導電膜に向けて光を照射して該導電膜で反射した反射光を受光し、反射光の反射率の変化を計測して導電膜の研磨状態を監視する光学式センサと、
前記被研磨物を前記研磨面に向けて押圧する押圧力を制御する制御部を有することを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
前記光学式センサは、前記導電膜が所定の膜厚になったことを検知した時に前記制御部に信号を送信し、前記制御部は、前記信号を基準に研磨条件を第１研磨条件から第２研磨条件に切替ることを特徴とする請求項１記載の研磨装置。
【請求項３】
前記第２研磨条件は、前記第１研磨条件に比べて、被研磨物を前記研磨面に向けて押圧する押圧力が小さいことを特徴とする請求項２記載の研磨装置。
【請求項４】
前記光学式センサは、第１研磨条件で研磨している時に反射率の変化を計測する波長と異なる波長を用いて、前記第２研磨条件で研磨している時の反射率の変化を計測することを特徴とする請求項２または３記載の研磨装置。
【請求項５】
前記導電膜はタングステン膜であり、前記光学式センサは、反射光のうち１９０〜８００ｎｍの波長における反射率の変化を計測することを請求項１乃至４のいずれか一項に記載の研磨装置。
【請求項６】
前記光学式センサは、前記タングステン膜の膜厚が８０ｎｍになったことを検知した時に前記制御部に信号を送信することを特徴とする請求項５記載の研磨装置。
【請求項７】
前記導電膜は銅膜であり、前記光学式センサは、反射光のうち１９０〜８００ｎｍの波長における反射率の変化を計測することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の研磨装置。
【請求項８】
前記光学式センサは、前記銅膜の膜厚が１００ｎｍ以下になったことを検知した時に前記制御部に信号を送信することを特徴とする請求項７記載の研磨装置。
【請求項９】
被研磨物の導電膜を研磨面に所定の押圧力で押圧しつつ摺接させて該導電膜表面を研磨し、
研磨中に、被研磨物の導電膜に向けて光を照射して該導電膜で反射した反射光を受光し、反射光の反射率の変化を計測して、導電膜の研磨状態を光学式センサで監視し、
前記導電膜が所定の膜厚になったことを前記光学式センサで検知した時に研磨条件を第１研磨条件から第２研磨条件に切替ることを特徴とする研磨方法。
【請求項１０】
前記第２研磨条件は、前記第１研磨条件に比べて、前記被研磨物の導電膜を前記研磨面に向けて押圧する押圧力が小さいことを特徴とする請求項９記載の研磨方法。
【請求項１１】
前記光学式センサは、第１研磨条件で研磨している時に反射率の変化を計測する波長と異なる波長を用いて、前記第２研磨条件で研磨している時の反射率の変化を計測することを特徴とする請求項９または１０記載の研磨方法。
【請求項１】
研磨面を有する研磨テーブルと、
導電膜を表面に有する被研磨物を保持し、該導電膜を前記研磨面に摺接させて研磨するトップリングと、
前記トップリングで保持した被研磨物の導電膜に向けて光を照射して該導電膜で反射した反射光を受光し、反射光の反射率の変化を計測して導電膜の研磨状態を監視する光学式センサと、
前記被研磨物を前記研磨面に向けて押圧する押圧力を制御する制御部を有することを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
前記光学式センサは、前記導電膜が所定の膜厚になったことを検知した時に前記制御部に信号を送信し、前記制御部は、前記信号を基準に研磨条件を第１研磨条件から第２研磨条件に切替ることを特徴とする請求項１記載の研磨装置。
【請求項３】
前記第２研磨条件は、前記第１研磨条件に比べて、被研磨物を前記研磨面に向けて押圧する押圧力が小さいことを特徴とする請求項２記載の研磨装置。
【請求項４】
前記光学式センサは、第１研磨条件で研磨している時に反射率の変化を計測する波長と異なる波長を用いて、前記第２研磨条件で研磨している時の反射率の変化を計測することを特徴とする請求項２または３記載の研磨装置。
【請求項５】
前記導電膜はタングステン膜であり、前記光学式センサは、反射光のうち１９０〜８００ｎｍの波長における反射率の変化を計測することを請求項１乃至４のいずれか一項に記載の研磨装置。
【請求項６】
前記光学式センサは、前記タングステン膜の膜厚が８０ｎｍになったことを検知した時に前記制御部に信号を送信することを特徴とする請求項５記載の研磨装置。
【請求項７】
前記導電膜は銅膜であり、前記光学式センサは、反射光のうち１９０〜８００ｎｍの波長における反射率の変化を計測することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の研磨装置。
【請求項８】
前記光学式センサは、前記銅膜の膜厚が１００ｎｍ以下になったことを検知した時に前記制御部に信号を送信することを特徴とする請求項７記載の研磨装置。
【請求項９】
被研磨物の導電膜を研磨面に所定の押圧力で押圧しつつ摺接させて該導電膜表面を研磨し、
研磨中に、被研磨物の導電膜に向けて光を照射して該導電膜で反射した反射光を受光し、反射光の反射率の変化を計測して、導電膜の研磨状態を光学式センサで監視し、
前記導電膜が所定の膜厚になったことを前記光学式センサで検知した時に研磨条件を第１研磨条件から第２研磨条件に切替ることを特徴とする研磨方法。
【請求項１０】
前記第２研磨条件は、前記第１研磨条件に比べて、前記被研磨物の導電膜を前記研磨面に向けて押圧する押圧力が小さいことを特徴とする請求項９記載の研磨方法。
【請求項１１】
前記光学式センサは、第１研磨条件で研磨している時に反射率の変化を計測する波長と異なる波長を用いて、前記第２研磨条件で研磨している時の反射率の変化を計測することを特徴とする請求項９または１０記載の研磨方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１２９９７０（Ｐ２００９−１２９９７０Ａ）
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３００５１１（Ｐ２００７−３００５１１）
【出願日】平成１９年１１月２０日（２００７．１１．２０）
【出願人】（００００００２３９）株式会社荏原製作所 (1,477)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２０日（２００７．１１．２０）
【出願人】（００００００２３９）株式会社荏原製作所 (1,477)
【Ｆターム（参考）】
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