特許 7176059 研磨装置、及び、研磨方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-11

(45)【発行日】2022-11-21

(54)【発明の名称】研磨装置、及び、研磨方法

(51)【国際特許分類】

   B24B 55/06 20060101AFI20221114BHJP

   B24B 37/015 20120101ALI20221114BHJP

   B24B 37/10 20120101ALI20221114BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20221114BHJP

【ＦＩ】

B24B55/06

B24B37/015

B24B37/10

H01L21/304 621D

H01L21/304 622R

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021123228

(22)【出願日】2021-07-28

(62)【分割の表示】P 2017078060の分割

【原出願日】2017-04-11

(65)【公開番号】P2021181154

(43)【公開日】2021-11-25

【審査請求日】2021-07-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000000239

【氏名又は名称】株式会社荏原製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100146710

【弁理士】

【氏名又は名称】鐘ヶ江 幸男

(74)【代理人】

【識別番号】100186613

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邊 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100172041

【弁理士】

【氏名又は名称】小畑 統照

(72)【発明者】

【氏名】外崎 宏

(72)【発明者】

【氏名】曽根 忠一

【審査官】城野 祐希

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－０８８２９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－２９４８６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０９９８２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０６８３８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１５５１２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２４Ｂ ５５／０６

Ｂ２４Ｂ ３７／０１５

Ｂ２４Ｂ ３７／１０

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

研磨面を有する研磨パッドを使用して研磨対象物の研磨を行う研磨装置であって、
回転可能に構成された研磨テーブルであって、前記研磨パッドを支持するための研磨テーブルと、
研磨対象物を保持して研磨対象物を前記研磨パッドに押し当てるための基板保持部と、
前記研磨面に研磨液を供給するための研磨液供給部と、
前記研磨液を当該研磨パッドの前記研磨面から除去するための研磨液除去部と、
を備え、
前記研磨液除去部は、前記研磨液を吸引するための吸引部と、前記研磨面に当接して前記研磨液の前記回転方向における移動を妨げる堰き止め部と、を有し、前記堰き止め部は、前記研磨面に当接する箇所がＲ面取りまたは角面取りされていると共に前記回転方向において前記吸引部の後方に配置されて前記吸引部と一体に設けられている、
研磨装置。

【請求項2】

研磨面を有する研磨パッドを使用して研磨対象物の研磨を行う研磨装置であって、
回転可能に構成された研磨テーブルであって、前記研磨パッドを支持するための研磨テーブルと、
研磨対象物を保持して研磨対象物を前記研磨パッドに押し当てるための基板保持部と、
前記研磨面に研磨液を供給するための研磨液供給部と、
前記研磨液を当該研磨パッドの前記研磨面から除去するための研磨液除去部と、
を備え、
前記研磨液除去部は、前記研磨液を吸引するためのスリットを有する吸引部と、前記研磨面上の前記研磨液に当接して当該研磨液の前記回転方向における移動を妨げる堰き止め部と、を有し、当該研磨液除去部の長手方向において、前記スリットは、前記堰き止め部よりも短く形成されている、
研磨装置。

【請求項3】

前記研磨面の温度を調整するための温度調節部を更に備え、前記温度調節部は、前記研磨面に気体を吹き付ける噴射器と、内部に流体が流れる熱交換器との少なくとも一方を有する、
請求項１または２に記載の研磨装置。

【請求項4】

前記堰き止め部は、前記回転方向において前記吸引部の後方に配置されて前記吸引部と一体に設けられている、
請求項２に記載の研磨装置。

【請求項5】

前記研磨面の温度を測定する温度測定部を更に備え、
前記温度調節部は、前記温度測定部により測定された温度が目標温度となるように前記研磨面の温度を調節する、
請求項３に記載の研磨装置。

【請求項6】

研磨パッドが取り付けられた研磨テーブルを回転させるとともに前記研磨パッドに研磨対象物を押し当てて前記研磨対象物を研磨する研磨方法において、
前記研磨パッドの研磨面に研磨液を供給する研磨液供給工程と、
前記研磨液の供給を伴って前記研磨パッドに前記研磨対象物を押し当てているときに前記研磨液を当該研磨パッドの前記研磨面から除去する研磨液除去工程と、
を備え、
前記研磨液除去工程は、前記研磨液を吸引するためのスリットを有する吸引部と、前記研磨面上の前記研磨液に当接して当該研磨液の前記回転方向における移動を妨げる堰き止め部と、を有する研磨液除去部により行われ、前記研磨液除去部の長手方向において、前記スリットは、前記堰き止め部よりも短く形成されている、
研磨方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、研磨装置、及び、研磨方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスの製造工程においては、半導体デバイス表面の平坦化技術がますます重要になっている。平坦化技術としては、化学的機械研磨（ＣＭＰ（Chemical Mechanical
Polishing））が知られている。この化学的機械的研磨は、研磨装置を用いて、シリカ
（ＳｉＯ_２）やセリア（ＣｅＯ_２）等の砥粒を含んだ研磨液（スラリー）を研磨パッドに供給しつつ半導体ウエハなどの基板を研磨パッドに摺接させて研磨を行うものである。

【0003】

ＣＭＰプロセスを行う研磨装置は、研磨パッドを支持する研磨テーブルと、基板を保持するためのトップリング又は研磨ヘッド等と称される基板保持機構と、を備えている。この研磨装置は、研磨液供給ノズルから研磨液を研磨パッドに供給し、基板を研磨パッドの表面（研磨面）に対して所定の圧力で押圧する。このとき、研磨テーブルと基板保持機構とを回転させることにより基板が研磨面に摺接し、基板の表面が平坦かつ鏡面に研磨される。

【0004】

基板の研磨レートは、基板の研磨パッドに対する研磨荷重のみならず、研磨パッドの表面温度にも依存する。これは、基板に対する研磨液の化学的作用が温度に依存するからである。また、製造する基板によっては、品質の低下を防止するために低温でＣＭＰプロセスを実行することが望まれる。したがって、研磨装置においては、基板研磨中の研磨パッドの表面温度を最適な値に保つことが重要とされる。このため、近年、研磨パッドの表面温度を調節する温度調節機構を備える研磨装置が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１３－９９８２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

基板の研磨中に研磨パッドの表面温度を調節する方法の一例として、研磨パッドの表面に向けて気体を噴射すること、及び、研磨パッドの表面近傍に熱交換器を設けることなどが考えられる。しかし、こうした温度調節機構を用いた場合、研磨パッド上の研磨液が断熱層の役割を果たすことにより、研磨パッド表面の温度調節の効率が低下してしまう場合があった。また、特に研磨パッドの表面に向けて気体を噴射する場合には、研磨液のミストが周囲に飛散するという問題もあった。研磨装置内の部品表面に研磨液が付着して乾燥すると、粉となって研磨パッドの表面に落下するおそれがあり、基板表面のスクラッチの発生原因となる。

【0007】

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、研磨パッド表面の温度調節を好適に行うことのできる研磨装置および研磨方法を提供することを目的の１つとする。また、本発明は、研磨パッド上の研磨液が飛散することを抑制できる研磨装置および研磨方法を提供することを目的の１つとする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

［形態１］形態１によれば、研磨面を有する研磨パッドを使用して研磨対象物の研磨を行う研磨装置が提案され、かかる研磨装置は、回転可能に構成された研磨テーブルであって
、研磨パッドを支持するための研磨テーブルと、研磨対象物を保持して研磨対象物を研磨パッドに押し当てるための基板保持部と、研磨面に研磨液を供給するための研磨液供給部と、研磨液を研磨面から除去するための研磨液除去部と、研磨面の温度を調節するための温度調節部と、を備える。そして、研磨テーブルの回転方向において、研磨液供給部、基板保持部により研磨対象物が研磨面に押し当てられる研磨領域、研磨液除去部、および、温度調節部が、この順に配置されている。かかる形態１によれば、研磨テーブルの回転方向において、温度調節部の前方に研磨液除去部が設けられているので、温度調節部は、研磨液が除去された状態で研磨面の温度を調節することができる。これにより、温度調節部による研磨面の温度調節の効率を向上できる。

【0009】

［形態２］形態２によれば、形態１の研磨装置において、温度調節部は、研磨面に気体を吹き付ける噴射器と、内部に流体が流れる熱交換器との少なくとも一方を有する。かかる形態２によれば、噴射器および／または熱交換器によって研磨面の温度を調節できる。また、研磨面に気体を吹き付ける場合にも、研磨液が除去された状態で研磨面に気体を吹き付けることができるので、研磨パッド上の研磨液が飛散することを抑制できる。

【0010】

［形態３］形態３によれば、形態１または２の研磨装置において、研磨液除去部は、研磨液を吸引する吸引部と、研磨面上の研磨液に当接して当該研磨液の回転方向における移動を妨げる堰き止め部と、の少なくとも一方を有する。かかる形態３によれば、吸引部および／または堰き止め部によって研磨液を研磨面から除去することができる。

【0011】

［形態４］形態４によれば、形態３の研磨装置において、研磨液除去部は、吸引部および堰き止め部を有し、堰き止め部は、回転方向において吸引部の後方に配置されて吸引部と一体に設けられている。かかる形態４によれば、堰き止め部によって回転方向への移動が妨げられた研磨液を吸引部によって吸引することができ、研磨液を研磨面から好適に除去できる。

【0012】

［形態５］形態５によれば、形態１から４の何れか１つの研磨装置において、研磨面の温度を測定する温度測定部を更に備え、温度調節部は、温度測定部により測定された温度が目標温度となるように研磨面の温度を調節する。かかる形態５によれば、温度測定部により測定された温度に基づいて温度調節部により研磨面の温度を調節できる。

【0013】

［形態６］形態６によれば、研磨パッドが取り付けられた研磨テーブルを回転させるとともに研磨パッドに研磨対象物を押し当てて研磨対象物を研磨する研磨方法が提案され、かかる研磨方法は、研磨パッドの研磨面に研磨液を供給する研磨液供給工程と、研磨液を研磨面から除去する研磨液除去工程と、研磨面の温度を調節する温度調節工程と、を備える。そして、研磨テーブルの回転方向において、研磨液供給工程、研磨パッドへの研磨対象物の押し当て、研磨液除去工程、および、温度調節工程が、この順に行われる。かかる形態６によれば、上記した研磨装置と同様の効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態に係る研磨装置の構成概略を示す図である。

【図2】研磨装置の各構成要素の配置関係を示す平面図である。

【図3】研磨液除去部の一例を模式的に示す図である。

【図4】制御部による温度調節部の制御を説明するための図である。

【図5】温度調節部の気体噴射ノズルと研磨パッドとを模式的に示す平面図である。

【図6】温度調節部の気体噴射ノズルと研磨パッドとを模式的に示す側面図である。

【図7】変形例の研磨液除去部の一例を模式的に示す図である。

【図8】制御部による変形例の温度調節部の制御を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、図面では、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

【0016】

図１は、本発明の一実施形態に係る研磨装置の構成概略を示す図である。本実施形態の研磨装置１０は、研磨面１０２を有する研磨パッド１００を使用して、研磨対象物としての半導体ウエハ等の基板Ｗｋの研磨を行うことができるように構成されている。図示するように、研磨装置１０は、研磨パッド１００を支持する研磨テーブル２０と、基板Ｗｋを保持して研磨パッド１００に押し当てるトップリング（基板保持部）３０と、を備えている。さらに、研磨装置１０は、研磨パッド１００に研磨液（スラリー）を供給する研磨液供給ノズル（研磨液供給部）４０を備えている。

【0017】

研磨テーブル２０は、円盤状に形成されており、その中心軸を回転軸線として回転可能に構成される。研磨テーブル２０には、貼付け等によって研磨パッド１００が取り付けられる。研磨パッド１００の表面は、研磨面１０２を形成する。研磨パッド１００は、図示しないモータによって研磨テーブル２０が回転することにより、研磨テーブル２０と一体に回転する。

【0018】

トップリング３０は、その下面において、研磨対象物としての基板Ｗｋを真空吸着などによって保持する。トップリング３０は、図示しないモータからの動力により基板Ｗｋと共に回転可能に構成されている。トップリング３０の上部は、シャフト３１を介して支持アーム３４に接続されている。トップリング３０は、図示しないエアシリンダによって上下方向に移動可能であり、研磨テーブル２０との距離を調節可能である。これにより、トップリング３０は、保持した基板Ｗｋを研磨パッド１００の表面（研磨面）１０２に押し当てることができる。さらに、支持アーム３４は、図示しないモータにより揺動可能に構成されており、トップリング３０を研磨面１０２と平行な方向に移動させる。本実施形態では、トップリング３０は、図示しない基板Ｗｋの受取位置と、研磨パッド１００の上方位置とで移動可能に構成されているとともに、研磨パッド１００に対する基板Ｗｋの押し当て位置を変更可能なように構成されている。以下、トップリング３０による基板Ｗｋの押し当て位置（保持位置）を「研磨領域」ともいう。

【0019】

研磨液供給ノズル４０は、研磨テーブル２０の上方に設けられており、研磨テーブル２０に支持される研磨パッド１００に研磨液（スラリー）を供給する。研磨液供給ノズル４０はシャフト４２によって支持されている。シャフト４２は、図示しないモータにより揺動可能に構成されており、研磨液供給ノズル４０は、研磨中に研磨液の滴下位置を変更できる。

【0020】

なお、研磨装置１０は、研磨装置１０の動作全般を制御する制御部７０（図４参照）も備えている。制御部７０は、ＣＰＵ、メモリ等を備え、ソフトウェアを用いて所望の機能を実現するマイクロコンピュータとして構成されてもよいし、専用の演算処理を行うハードウェア回路として構成されてもよい。

【0021】

研磨装置１０では、以下のようにして基板Ｗｋの研磨が行われる。まず、基板Ｗｋを下面に保持するトップリング３０を回転させると共に、研磨パッド１００を回転させる。この状態で、研磨液供給ノズル４０から研磨パッド１００の研磨面１０２に研磨液が供給され、トップリング３０に保持された基板Ｗｋが研磨面１０２に対して押し当てられる。これにより、基板Ｗｋの表面がスラリーの存在下で研磨パッド１００と接触した状態で、基板Ｗｋと研磨パッド１００とが相対移動する。こうして、基板Ｗｋは研磨される。

【0022】

研磨装置１０は、図１に示すように、研磨液除去部５０と、温度調節部６０と、を更に
備えている。図２は、研磨装置１０の各構成要素の配置関係を示す平面図である。図２に示すように、本実施形態の研磨装置１０では、基板Ｗｋの研磨が行われるときに研磨テーブル２０の回転方向Ｒｄにおいて、研磨液供給ノズル４０、基板Ｗｋの研磨領域（トップリング３０による基板Ｗｋの押し当て位置）、研磨液除去部５０、および、温度調節部６０が、この順に配置されている。なお、本実施形態では、研磨液除去部５０と温度調節部６０とが互いに隣接して設けられている。ただし、こうした例に限定されず、研磨液除去部５０と温度調節部６０とが離間して設けられてもよい。

【0023】

研磨液除去部５０は、基板Ｗｋの研磨領域よりも研磨テーブル２０の回転方向Ｒｄの後方（下流側）において、研磨液を研磨面１０２から除去するために設けられている。つまり、研磨液除去部５０は、基板Ｗｋの研磨に一度使用された研磨液を研磨面１０２から除去する。図２に示すように、研磨液除去部５０は、研磨テーブル２０の径方向に沿って延びるように配置されている。

【0024】

図３は、研磨液除去部５０の一例を模式的に示す図である。なお、図３では、研磨液除去部５０の長手方向（研磨テーブル２０の径方向）に垂直な断面が示されている。図３に示すように、本実施形態の研磨液除去部５０は、研磨面１０２上の研磨液ＳＬを堰き止める堰き止め部５２と、研磨液ＳＬを吸引する吸引部５６と、を有している。本実施形態では、堰き止め部５２と吸引部５６とは一体に構成されている。

【0025】

堰き止め部５２は、研磨面１０２に当接して研磨液ＳＬが研磨テーブル２０の回転方向Ｒｄに移動するのを妨げる。堰き止め部５２は、研磨面１０２を傷つけないと共に、研磨面１０２との当接による堰き止め部５２自体の削り屑が研磨面１０２に残らないように、その材質が選ばれることが好ましい。一例として、堰き止め部５２は、基板Ｗｋの外周縁を保持する図示しないリテーナリングと同じ材質であってもよく、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の合成樹脂、または、ステンレス等の金属で形成されてもよい。また、堰き止め部５２の表面には、ＰＥＥＫ（ポリエーテルケトン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、または塩化ポリビニールなどの樹脂コーティングが施されてもよい。さらに、図３に示すように、堰き止め部５２は、研磨面１０２との当接抵抗が小さくなるように、研磨面１０２に当接する箇所がＲ面取り（または角面取り）されてもよい。

【0026】

吸引部５６は、研磨テーブル２０の回転方向Ｒｄにおいて堰き止め部５２の前方（上流側）に隣接して配置されている。吸引部５６は、研磨面１０２に向けて開口するスリット５７を有しており、このスリット５７は流路５８を介して図示しない真空源が接続されている。本実施形態では、スリット５７から図示しない真空源に向かう流路５８は、研磨面１０２に対して９０度の角度をなしている。スリット５７は、研磨液除去部５０の長方向において、堰き止め部５２の長さより短く、且つ、基板Ｗｋの直径よりも長く形成されることが好ましい。また、スリット５７の幅Ｓｗは、研磨液ＳＬの種類、及び、図示しない真空源の性能などに基づいて定められればよい。一例として、基板Ｗｋの直径が３００ｍｍである場合、スリット５７の長手方向の長さが３００ｍｍ以上であり、幅Ｓｗが１～２ｍｍ程度であることが好ましい。

【0027】

このように、本実施形態の研磨液除去部５０では、研磨テーブル２０の回転方向Ｒｄにおいて研磨液ＳＬを吸引する吸引部５６の後方に連続して、研磨液ＳＬを堰き止める堰き止め部５２が配置されている。このため、堰き止め部５２によって堰き止めた研磨液ＳＬを吸引部５６によって吸引することができ、研磨液ＳＬを研磨面１０２から好適に除去することができる。

【0028】

なお、研磨液除去部５０は、図示しないアトマイザ又はドレッサによって研磨面１０２をコンディショニングするときには、研磨面１０２から離されることが好ましい。つまり
、研磨液除去部５０は、研磨液ＳＬを除去する研磨液除去位置と、研磨面１０２から離れた待機位置とで移動可能に構成され、研磨面１０２のコンディショニングが行われるときには待機位置に位置するものとしてもよい。本実施形態の研磨装置１０は、研磨液除去部５０によって研磨液が研磨面１０２から除去された状態で、研磨面１０２のコンディショニングを行うことができる。このため、アトマイザ又はドレッサによって使用される液体と研磨液とが混じることを抑制することができる。したがって、基板Ｗｋの研磨およびコンディショニングによって生じる使用済みの液体をそれぞれに回収することができ、環境保全に資することもできる。

【0029】

説明を図１及び図２に戻す。温度調節部６０は、研磨テーブル２０の回転方向Ｒｄにおいて研磨液除去部５０の後方に配置されている。温度調節部６０は、制御部によって制御されて研磨面１０２の温度を調節する。図４は、制御部による温度調節部６０の制御を説明するための図である。なお、図４では、研磨液除去部５０の図示を省略している。図示するように、本実施形態の温度調節部６０は、研磨面１０２に気体を吹き付けるための気体噴射ノズル（噴射器）６２を有している。気体噴射ノズル６２は、圧縮空気供給ライン６３を介して圧縮空気源に接続されている。圧縮空気供給ライン６３には、圧力制御弁６４が設けられており、圧縮空気源から供給された圧縮空気が圧力制御弁６４を通過することで圧力および流量が制御されるようになっている。圧力制御弁６４は制御部７０に接続されている。なお、圧縮空気は常温であってもよいし、所定温度に冷却または加温してもよい。

【0030】

図４に示すように、研磨パッド１００の上方には、研磨パッド１００の表面温度を検出する温度センサ６８が設置されている。ここで、温度センサ６８は、研磨テーブル２０の回転方向Ｒｄにおいて研磨液除去部５０の後方に設けられ、研磨液が除去された状態の研磨面１０２の温度を検出することが好ましい。温度センサ６８は制御部７０に接続されている。制御部７０は、所定温度または入力された設定温度である目標温度と、温度センサ６８により検出された研磨面１０２の実際の温度との差に応じてＰＩＤ制御により圧力制御弁６４の弁開度を調整し、気体噴射ノズル６２から噴射される圧縮空気の流量を制御する。これにより、気体噴射ノズル６２から研磨パッド１００の研磨面１０２に最適な流量の圧縮空気が吹き付けられ、研磨面１０２の温度が目標温度に維持される。

【0031】

図５および図６は、温度調節部６０の気体噴射ノズル６２と研磨パッド１００とを模式的に示す平面図および側面図である。図５に示すように、温度調節部６０は、研磨テーブル２０の径方向に沿って所定間隔ごとに配置された複数の気体噴射ノズル６２を備えている（図示例では８個のノズルが取り付けられている）。図５においては、研磨中に、研磨パッド１００は回転中心ＣＴの回りに時計方向Ｒｄに回転する。ここで、パッド内側から１，２，３・・・８の昇順でノズルに番号付けを行い、例えば、３番目と６番目の２つの気体噴射ノズル６２を例に挙げて説明する。すなわち、３番目と６番目の２つの気体噴射ノズル６２の直下の点Ｐ１，Ｐ２を通り、ＣＴを中心とする同心円Ｃ１，Ｃ２を描き、同心円Ｃ１，Ｃ２上の点Ｐ１，Ｐ２における接線方向を研磨パッド１００の回転接線方向と定義すると、気体噴射ノズル６２の気体噴射方向は、研磨パッドの回転接線方向に対してパッド中心側に所定角度（θ１）だけ傾いている。気体噴射方向とは、気体噴射ノズル口から気体が扇状に広がる角度（気体噴射角）の中心線の方向をいう。３番目と６番目のノズル以外の他のノズルも同様に研磨パッドの回転接線方向に対してパッド中心側に所定角度（θ１）だけ傾いている。そして、研磨パッドの回転接線方向に対する気体噴射ノズル６２の気体噴射方向の角度（θ１）は、温度調節能力との関係で１５°～３５°に設定されている。なお、ここではノズルが８個ある場合を説明したが、ノズルの個数はノズル孔をプラグ等で閉止することにより調整することが可能であり、任意の数とすることができる。ノズルの個数は研磨パッド１００の大きさなど応じて適宜選定される。

【0032】

また、図６に示すように、気体噴射ノズル６２の気体噴射方向は、研磨パッド１００の表面（研磨面）１０２に対して垂直ではなく、研磨テーブル２０の回転方向Ｒｄ側に所定角度だけ傾いている。研磨面１０２に対する気体噴射ノズル６２の気体噴射方向の角度、すなわち、研磨面１０２と気体噴射ノズル６２の気体噴射方向とのなす角を気体進入角度（θ２）と定義すると、気体進入角度（θ２）は、温度調節能力との関係で３０°～５０°に設定されている。ここで、気体噴射方向とは、気体噴射ノズル口から気体が扇状に広がる角度（気体噴射角）の中心線の方向をいう。また、図６に示すように、気体噴射ノズル６２は上下動可能に構成され、気体噴射ノズル６２の研磨面１０２からの高さＨｎを調節することが可能になっている。

【0033】

こうした温度調節部６０によって、基板Ｗｋの研磨中に研磨パッド１００（研磨面１０２）に向けて少なくとも１つの気体噴射ノズル６２から気体を噴射して研磨面１０２の温度を調節することができる。しかも、研磨テーブル２０の回転方向Ｒｄにおいて、温度調節部６０の前方には研磨液を研磨面１０２から除去する研磨液除去部５０が設けられている。このため、断熱層となり得る研磨液が除去された状態で温度調節部６０が研磨面１０２の温度を調節することができ、研磨面１０２の温度調節の効率を向上できる。また、温度調節部６０の気体噴射ノズル６２から勢いよく研磨面１０２に気体を噴射するときにも研磨液が飛び散ることが抑制され、基板Ｗｋのスクラッチ発生を抑制できる。さらに、本実施形態の研磨装置１０では、基板Ｗｋの研磨に一度使用された研磨液が研磨液除去部５０によって除去されて研磨液供給ノズル４０から新たな研磨液が研磨面１０２にその都度供給されるので、基板Ｗｋの研磨に使用される研磨液の質を一定に保つことができる。

【0034】

（変形例１）
図７は、変形例の研磨液除去部の一例を模式的に示す図である。上記した実施形態では、吸引部５６のスリット５７及び流路５８は、研磨面１０２に対して９０度となるように設けられていた。しかし、こうした例に限定されず、図７に示すように、吸引部５６のスリット５７及び流路５８は、研磨テーブル２０の回転方向Ｒｄとなす角度が１０度以上９０度未満となるように傾斜していてもよい。こうすれば、研磨テーブル２０の回転に伴って研磨液ＳＬを流路５８に案内することができ、研磨液ＳＬを好適に吸引することができる。

【0035】

また、上記した実施形態では、吸引部５６の堰き止め部５２が研磨面１０２に当接するものとした。しかし、こうした例に限定されず、堰き止め部６２は、研磨液と当接すればよく、研磨面１０２との間に隙間を有するように設けられてもよい。この場合には、堰き止め部５２と研磨面１０２とが当接しないので、堰き止め部５２の削り屑が生じたり当接抵抗が生じたりするのを防止できる。なお、研磨装置１０は、研磨面１０２の位置、または、研磨液除去部５０と研磨面１０２との距離を検出するセンサを更に備えてもよい。そして、研磨装置１０は、検出された位置または距離に基づいて、研磨液除去部５０を研磨面１０２に当接させてもよいし、研磨液除去部５０と研磨面１０２との距離を一定に保持してもよい。

【0036】

さらに、上記した実施形態では、研磨液除去部５０は、堰き止め部５２と吸引部５６とを一体に有するものとした。しかし、こうした例に限定されず、研磨液除去部５０は、堰き止め部５２と吸引部５６とを別々に有してもよいし、堰き止め部５２と吸引部５６との一方だけを有してもよい。また、研磨液除去部５０は、研磨パッド１００をコンディショニングするためのドレッサまたはアトマイザ等と少なくとも一部が一体に設けられてもよい。

【0037】

（変形例２）
図８は、制御部による変形例の温度調節部１６０の制御を説明するための図である。上
記した実施形態の温度調節部６０は、研磨面１０２に向けて気体を噴射する気体噴射ノズル（噴射器）６２を有するものとした。しかし、温度調節部６０は、これに代えて、または加えて、内部に流体が流れる熱交換器を有してもよい。図８に示すように、変形例の温度調節部６０Ａは、気体噴射ノズル６２に代えて、熱交換器６２Ａを有している。なお、図８に示す変形例は、温度調節部６０Ａを除いて実施形態の研磨装置１０と同一である。また、図８では、研磨液除去部５０の図示を省略している。図８に示すように、熱交換器６２Ａは、内部に図示しない流路が形成されており、配管６３Ａを介して流体供給源６６Ａに接続されている。配管６３Ａには、圧力制御弁６４Ａが設けられており、流体供給源６６Ａから供給された流体が圧力制御弁６４Ａを通過することで圧力および流量が制御されるようになっている。圧力制御弁６４Ａは制御部７０に接続されている。熱交換器６２Ａに使用される流体としては、水などの液体を用いてもよいし、空気などの気体を用いてもよい。また、熱交換器６２Ａには、内部に反応ガスが流されてもよく、熱交換器６２Ａ内部に反応ガスの発熱反応を促進させる触媒が設けられてもよい。さらに、熱交換器６２Ａは、研磨面１０２に当接するように配置されてもよいし、研磨面１０２との間に隙間を有するように配置されてもよい。

【0038】

制御部７０は、上記した実施形態と同様に、温度センサ６８により検出された温度に基づいて圧力制御弁６４Ａの弁開度を調整し、熱交換器６２Ａの内部に流れる流体の流量を制御する。こうした変形例の温度調節部６０Ａによっても、上記した実施形態と同様に、研磨面１０２の温度を調節することができる。しかも、研磨テーブル２０の回転方向Ｒｄにおいて温度調節部６０Ａの前方に研磨液除去部５０が設けられている。このため、変形例の研磨装置では、断熱層となり得る研磨液が除去された状態で温度調節部６０Ａによる研磨面１０２の温度調節を行うことができ、研磨面１０２の温度調節の効率を向上できる。

【0039】

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、実施形態および変形例の任意の組み合わせが可能であり、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。

【符号の説明】

【0040】

１０…研磨装置
２０…研磨テーブル
３０…トップリング
４０…研磨液供給ノズル
５０…研磨液除去部
５２…堰き止め部
５６…吸引部
５７…スリット
５８…流路
６０、６０Ａ…温度調節部
６２…気体噴射ノズル
６２Ａ…熱交換器
７０…制御部
１００…研磨パッド
１０２…研磨面
ＳＬ…研磨液
Ｗｋ…基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】