JP2674730B2 - 半導体ウエハを平面化する装置及び方法、及び研磨パッド - Google Patents

半導体ウエハを平面化する装置及び方法、及び研磨パッド

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JP2674730B2 JP12623693A JP12623693A JP2674730B2 JP 2674730 B2 JP2674730 B2 JP 2674730B2 JP 12623693 A JP12623693 A JP 12623693A JP 12623693 A JP12623693 A JP 12623693A JP 2674730 B2 JP2674730 B2 JP 2674730B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハを平面化
する装置に関し、特に化学的かつ機械的平面化（ＣＭ
Ｐ；Chemical Mechanical Planarization)装置に関す
る。本発明は、平面化装置に使用する研磨パッドに関す
る。本発明は更に、半導体ウエハを平面化する方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】集積回路（ＩＣ）を製造する際に、多く
の集積回路が単一の半導体ウエハ上に同時に典型的に構
成される。その後に、ウエハは単一化工程を受け、それ
により個々の集積回路がウエハから単一化して取出され
る。製造の所定の段階で、半導体ウエハの表面を研磨す
ることが必要である。一般に、半導体ウエハは研磨され
て、高い***や結晶格子損傷、引っかき傷、粗さ等の表
面欠陥、又は埋もれた塵埃粒子を研磨除去される。この
研磨工程は、機械的平面化としばしば呼ばれ、半導体装
置の品質及び信頼性を改良するために行われる。この工
程は通常、ウエハ上に種々の装置及び集積回路を形成す
る間に行われる。
【０００３】この研磨工程ではまた、化学スラリーを導
入することにより、半導体表面のフィルム間に容易によ
り大きな研磨除去速度及び選択度を与えるようにする。
この研磨工程はしばしば、機械的平面化（ＣＭＰ）と呼
ばれる。
【０００４】一般に、ＣＭＰ工程は、薄いかつ平坦の半
導体材料を制御された圧力及び温度下で湿った研磨表面
に対して保持しかつ回転させる工程を含む。
【０００５】図１は、従来のＣＭＰ装置１０を示し、該
装置１０は、回転可能の研磨プラテン１２、研磨ヘッド
組立体１４、及び化学液供給システム１６を有する。プ
ラテン１２は、モータ１８により予じめ選定された速度
で回転される。プラテン１２は典型的には、吹込み形成
された（blown)ポリウレタン等の交換可能の、比較的柔
らかい材料２０により覆われており、該ポリウレタンは
水等の潤滑油により湿らされている。
【０００６】研磨ヘッド組立体１４は、研磨ヘッド（図
示せず）を含み、該ヘッドは半導体ウエハ２２をプラテ
ン１２に隣接するよう保持する。研磨ヘッド組立体１４
は更に、研磨ヘッド及び半導体ウエハ２２を回転させる
モータ２４と、研磨ヘッド変位機構２６とを含み、該変
位機構２６は、半導体ウエハ２２を矢印２８及び３０で
示す如くプラテン１２を横切って移動させる。研磨ヘッ
ド組立体１４は、矢印３２で示す如く制御された下方圧
力Ｐを半導体ウエハ２２に加えて、該ウエハ２２を回転
中のプラテン１２に対して保持させる。
【０００７】化学液供給システム１６は、（矢印３４で
示す如く）摩耗媒体として使用される研磨スラリーを、
プラテン１２及び半導体２２間に導入する。化学液供給
システム１６は、化学液貯蔵部３６と導管３８とを含
み、導管３８は化学液貯蔵部３６からのスラリーをプラ
テン１２の頂面の平面化周辺部へ移送する。
【０００８】薄いかつ平坦な半導体ウエハを研磨する装
置は、本出願人の米国特許第５０８１７９６号に開示さ
れている。他の装置は、ギル・ジュニア（Gill, Jr)に
与えられた米国特許第４１９３２２６号及び４８１１５
２２号と、ウオルシュ（Walsh)に与えられた米国特許第
３８４１０３１号に開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ＣＭＰ工程の１つの問
題点は、半導体の表面が均一に研磨除去されないことで
ある。研磨除去速度は、ウエハ上への下方圧力、プラテ
ン及びウエハの回転速度、スラリー粒子の濃度及び寸
法、スラリーの組成、更には研磨ヘッド及びウエハ表面
どうしの接触有効面積に直接的に比例している。研磨プ
ラテンによる研磨除去はプラテン上の半径方向位置に関
係している。半導体ウエハが研磨プラテンに対して半径
方向外方へ移動されると、プラテンの回転速度が大きく
なるので、研磨除去割合は増大する。加えて、研磨除去
割合は、ウエハの中心部よりウエハのエッジ部において
大きくなる傾向となる。その理由は、ウエハのエッジ部
はウエハの中心部より大きな速度で回転しているからで
ある。
【００１０】従来のＣＭＰ工程の他の問題点は、半導体
ウエハに適用されていた非均一のフィルム又は層を除去
するのが困難なことである。集積回路の製造中に、特別
の層又はフィルムが所望の平坦でない態様で堆積又は生
長して、引き続いて研磨工程を受けるべき非均一な表面
を形成してしまう。そのような層又はフィルムの厚さは
非常に小さいので（０．５〜５．０ミクロンのオーダで
ある）、非均一に研磨除去される場合の許容公差も非常
に小さくなってしまう。同様の問題が、半導体ウエハ上
の曲がった表面を研磨しようとするときに生ずる。この
曲がりは、集積回路の製造中に、ウエハが種々の熱的サ
イクルを受けるときに生ずる。この曲がりの結果、半導
体表面は高い表面及び低い表面を有することとなり、こ
れにより高い領域は低い領域に比してより大きな割合で
研磨されるであろう。これらの及び他の問題点は、従来
のＣＭＰ工程において悩みであった。
【００１１】本発明は、プラテン及び半導体ウエハの平
坦でない又は曲がった表面を横切る非均一な研磨除去に
関連した問題点を大幅に低減する平面化工程を提供す
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は米国特許法、セ
クション８、第１条の「科学及び有用技術の進歩の促進
する」という憲法の目的を推進するために提出された。
【００１３】本発明の１つの特徴は、半導体ウエハを平
面化する装置であって、選択された径の半導体ウエハの
表面を研磨する回転プラテンと、選択された回転方向へ
該プラテンを回転させる駆動手段と、実質的に連続した
平坦な研磨表面を有し、該プラテン上に取付けられた非
円形のパッドと、半導体ウエハの表面を前記非円形パッ
ドに対して並置されるよう保持する研磨ヘッドとを具備
する。
【００１４】非円形パッドは周辺の突出部分と周辺の凹
状部分とを有する。好ましくは、突出部分及び凹状部分
は、ウエハの選択された径より小さい半径方向距離だけ
離間する。
【００１５】本発明の他の特徴は、半導体ウエハを平面
化する装置であって、選択された径の半導体ウエハの表
面を研磨する回転プラテンと、選択された回転方向へ該
プラテンを回転させる第１の駆動手段と、該プラテン上
に取付けられ、非円形の周辺エッジ部と実質的に連続し
た平坦な研磨表面とを有する非円形のパッドと、半導体
ウエハの表面を前記非円形パッドに対して並置されるよ
う保持する研磨ヘッドと、該研磨ヘッド及びウエハを選
択された回転方向へ回転させる第２駆動手段と、制御さ
れた圧力下で、ウエハを前記非円形パッドを横切って該
非円形パッドの周辺エッジ部を越えた位置まで移動させ
る研磨ヘッド変位手段とを具備する。
【００１６】本発明の更に他の特徴は、半導体ウエハを
平面化する方法であって、非円形の周辺エッジ部と実質
的に連続した平坦な研磨表面とを有する非円形パッドを
回転させるステップと、半導体ウエハの表面を前記非円
形パッドの研磨表面に対して並置されるよう保持するス
テップと、ウエハを回転させつつ、該ウエハの少なくと
も一部を非円形パッドを横切って移動させるステップと
を具備する。
【００１７】
【実施例】図２及び図３は、半導体ウエハを平面化する
機械的平面化装置５０の概略図である。その好ましい形
態においては、機械的平面化装置５０は化学液供給シス
テム５２を含み、これにより化学スラリーを導入して、
半導体ウエハの研磨を容易にする。従って、その好まし
い形態において、平面化装置５０は化学的かつ機械的平
面化装置である。
【００１８】平面化装置５０は、半導体ウエハ５６の表
面５５（図３）を研磨するための回転プラテン５４を含
む。プラテン５４は、モータ６２又は他の駆動手段によ
り中心軸６０の回りに選択された方向へ回転される。プ
ラテン５４は円形周辺部（略符号５９で表される）を有
し、かつ該周辺部上に取付けられた円形の第１のパッド
５８を有する。第１のパッド５８は、研磨工程中に導入
される化学スラリーからプラテン５４を保護し、また典
型的には発泡ポリウレタンから作られる。第１のパッド
５８も、円形周辺部（同じく略符号５９で表される）を
有し、該周辺部５９は図示の如くプラテン５４の周辺部
まで伸びている。
【００１９】第２の非円形パッド６４は、非円形端部８
０を有し、第１のパッド５８の頂面に取付けられてい
る。第１及び第２のパッド５８、６４を組み合わせるこ
とにより、所望の若干弾性の一の表面が提供される。も
し第１のパッド５８が省略されるなら、非円形パッド６
４が直接的にプラテン５４上に取付けられることになる
であろう。非円形パッド６４は、実質的に、第１のパッ
ド５８及びプラテン５４の周辺部５９内に取付けられ
る。非円形パッド６４は、半導体ウエハ５６の所望の均
一な研磨を効果的に行わせるよう調整される。非円形パ
ッド６４は、図４及び図５において以下に一層詳細に記
述される。
【００２０】平面化装置５０は研磨ヘッド組立体６６を
含み、該組立体６６は研磨ヘッド６８（図３）、モータ
７０及び研磨ヘッド変位機構７２からなる。研磨ヘッド
６８は半導体ウエハ５６の表面５５を、非円形パッド６
４に対して並置されるよう保持する。好ましくは、研磨
ヘッド組立体６６は、制御された下方圧力Ｐ（矢印７４
により示される）を加え、これにより半導体ウエハ５６
の表面５５が、該表面５５の研磨を最も効果的にかつ制
御可能に行い得る態様で非円形パッド６４に接触する。
モータ７０又は他の駆動手段は、研磨ヘッド６８及びウ
エハ５６を選択された方向ｙ（図２参照）へ回転させ、
この方向ｙは、プラテン５４がモータ６２により回転さ
れる方向ｘ（図２参照）と同一である。
【００２１】研磨ヘッド変位機構７２は、制御された圧
力Ｐの下でウエハ５６を、図３中、矢印７６及び７８で
示される如く、非円形パッド６４を横切って移動させ
る。研磨ヘッド変位機構７２はまた、半導体ウエハ５６
を、ウエハ５６が非円形パッド６４の非円形周辺エッジ
部８０からオーバハングするよう、該エッジ部８０を越
えた位置まで移動させることができる。このオーバハン
グ配置により、ウエハ５６は、その一部が非円形パッド
６４上にかつ他の一部が該非円形パッド６４から外れる
よう移動されて、非円形パッド６４のより速く移動する
部分とゆっくり移動する部分との間の相対速度差により
生ずる研磨の不規則性を補償する。
【００２２】化学液供給システム５２は、スラリーを貯
蔵する化学液貯蔵部８２と、化学液貯蔵部８２からのス
ラリーをプラテン５４頂面の平面化周辺部へ移送する導
管８４を含む。化学液供給システム５２は非円形パッド
６４の頂部の矢印３４により示される如くスラリーを導
入する。この化学スラリーは、ウエハ表面５５の研磨を
容易化するための研磨材料を提供し、好ましくは固形ア
ルミナ又はシリカを含む溶液からなる。
【００２３】操作時には、プラテン５４及び非円形パッ
ド６４が予じめ選定された速度で回転される。ウエハ５
６はプラテン５４が回転される方向と同一方向へ回転さ
れる。半導体５６の表面５５は、そのとき、非円形パッ
ド６４に対して近接した位置に保持され、パッド６４は
表面５５を研磨可能である。回転する半導体ウエハ５６
はそのとき、制御された圧力Ｐのもとで非円形パッド６
４を前後方向へ横切ってかつ非円形パッド６４の非円形
周辺エッジ部８０を越えた位置まで移動され、表面５５
の均一な研磨を行う。
【００２４】図４ないし図６は、ウエハ５６がプラテン
５４及び非円形パッド１６４（図４）、２６４（図５）
及び３６４（図６）に対して移動する状況を示してい
る。パッド１６４、２６４及び３６４は異なった非円形
デザインの例を示している。パッド１６４、２６４及び
３６４は周辺突出部９０及び周辺凹部９２を有する。突
出部９０及び凹部９２どうしの半径方向距離の違いは、
半導体ウエハ５６の直径よりも小さい。この特徴は図４
中に最も明確に示されている。
【００２５】突出部９０の１つは、最外方の周辺エッジ
９４を有し、該エッジ９４は円９６に接している。円９
６は完全に一周しており、それゆえ非円形パッド１６４
の最外方境界を形成している。凹部９２の１つは最内方
の周辺エッジ９８を有し、該エッジ９８は円１００に接
している。円１００は非円形パッド１６４の最内方境界
を形成している。円９６及び１００は好ましくは中心軸
線６０上にある中心点１０２の回りに同心的に配されて
いる、円１００及び９６間の半径方向寸法の違いは、好
ましくは半導体ウエハ５６の直径よりも小さい。
【００２６】平面化の工程中に、半導体５６はウエハ中
心１０４の回りに回転される。研磨ヘッド変位機構７２
は好ましくは、半導体ウエハ５６のウエハ中心１０４を
円９６により形成された制限境界内に維持する。この最
外方境界内にウエハ５６の中心を維持することにより、
結果的に得られる研磨されたウエハ表面５５の均一性を
増大することが見い出された。特に、半導体ウエハ５６
の半分より僅かに小さい寸法だけオーバハングさせるの
が最も好ましい。このようにして、ウエハ中心１０４
は、ウエハのエッジに比して非円形パッド１６４（又は
パッド２６４又は３６４）に対して殆ど２倍ぐらい長い
期間接触する。ウエハのパッドエッジに対する位置を変
えることにより、中心部の研磨除去とエッジ部の研磨除
去との割合が均一な「１」に到達する。即ち、ウエハ中
心部の研磨除去割合は、ウエハのエッジ部の研磨除去割
合と略等しい。
【００２７】本発明による非円形パッドは一層優れた方
法で半導体ウエハからフィルムを研磨除去するよう調整
可能である。研磨除去割合Ｒは次の比例式で示される。
【００２８】Ｒ∝ｋＶ（２πｒ） ただし、ｋは、圧力、スラリー及びパッドの型の作用で
ある研磨除去定数を示す。Ｖは、パッド／プラテンの回
転速度を示す。またｒは、パッド上の半径方向位置を示
す。この知識のもとに、非円形パッドは１つの領域の
（フィルム、層、異物粒子を含んだ）より大きなウエハ
表面及び他の領域のより小さな表面を研磨除去するよう
調整可能である。これは、非円形パッドが非均一な又は
歪んだ半導体表面を一層均一に平面化するのを成し遂げ
るゆえに、従来の平面化工程に比して大きな利点を有す
る。
【００２９】非円形パッドの利点は、図５の実施例によ
って一層良く理解されるであろう。非円形パッド２６４
は突出部９０及び凹部９２からなる非円形の「蛇状に曲
がりくねった（serpentining)」エッジを有する。即ち、
従来技術のパッド２０（図１参照）における円形の「蛇
状に曲がりくねっていない」エッジ部に比して、本発明
の非円形パッド２６４は、より深い凹部を有するよう設
計されているので、パッド２６４の効果的な研磨表面領
域を減少させでいる。かくして、パッドの周辺での表面
領域を減少させることにより、ウエハの研磨を均一に制
御するのを助ける。
【００３０】本発明の他の特徴によれば、非円形パッド
をオーバハング研磨技術（即ち、ウエハをパッドのエッ
ジを越えて移動させること）と組合わせることにより、
従来技術の平面化装置に比してはるかに改良された優れ
たしかも非常に均一な研磨を提供する。
【００３１】本発明は特定の実施例に基づいて説明され
て来たが、本出願の特許請求の範囲に記載された発明の
範囲内でなされる如何なる変形及び修正も本発明の範囲
内に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のＣＭＰ工程を採用したの装置の概略斜視
図である。
【図２】本発明になるＣＭＰ工程を採用したの装置の概
略斜視図である。
【図３】本発明になるＣＭＰ工程を採用したの装置の概
略側面図である。
【図４】本発明により構成された研磨プラテン及び一の
研磨パッドに対して半導体が位置決めされた状態を示す
概略平面図である。
【図５】本発明により構成された研磨プラテン及び他の
研磨パッドに対して半導体が位置決めされた状態を示す
概略平面図である。
【図６】本発明により構成された研磨プラテン及び更に
他の研磨パッドに対して半導体が位置決めされた状態を
示す概略平面図である。
【符号の説明】
１０、５０ 平面化装置 １２、５４ プラ
テン １４、６６ 研磨ヘッド組立体 １６、３６ 化学
液供給システム １８、２４、６２、７０ モータ ２０ ポリウレタ
ン（パッド） ２２、５６ 半導体ウエハ ２６、７２ 研磨
ヘッド変位機構 ３６、８２ 化学液貯蔵部 ５５ 半導体ウエ
ハの研磨表面 ５８ 第１の円形パッド ６４、１６４、２６４、３６４ 第２の非円形パッド ８０、９４ 周辺エッジ部 ９０ 突出部 ９２ 凹部 １０４ ウエハ中
心
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トゥルン・ティー・ドーン アメリカ合衆国アイダホ州83712，ボイ ス，シェナンドー・ドライブ 1574 (56)参考文献 特開 平３−277465（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−241648（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−153263（ＪＰ，Ａ)

Claims (24)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体ウエハを平面化する装置であっ
    て、 選択された径の半導体ウエハの表面を研磨する回転プラ
    テンと、 選択された回転方向へ該プラテンを回転させる駆動手段
    と、実質的に連続した平坦な研磨表面を有し、 該プラテン上
    に取付けられた非円形のパッドと、 半導体ウエハの表面を前記非円形パッドに対して並置さ
    れるよう保持する研磨ヘッドと、 を具備することを特徴とする半導体ウエハを平面化する
    装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の半導体ウエハを平面化す
    る装置であって、 非円形パッドは周辺の突出部分と周辺の凹状部分とを有
    し、該突出部分及び凹状部分は、ウエハの前記選択され
    た径より小さい半径方向距離だけ離間することを特徴と
    する装置。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の半導体ウエハを平面化す
    る装置であって、 前記非円形パッドを横切って化学スラリーを供給して研
    磨を容易化する化学液供給手段を更に有することを特徴
    とする装置。
  4. 【請求項４】 請求項１記載の半導体ウエハを平面化す
    る装置であって、 前記非円形パッドは非円形の周辺エッジ部を有し、 前記平面化装置は、研磨ヘッド変位手段を更に具備し、 該研磨ヘッド変位手段は、制御された圧力下でウエハを
    前記非円形パッドを横切って該非円形パッドの周辺エッ
    ジ部を越えた位置まで移動させることを特徴とする装
    置。
  5. 【請求項５】 請求項１記載の半導体ウエハを平面化す
    る装置であって、 前記プラテンは周辺部を有し、 前記非円形パッドは実質的に該プラテン周辺部内に取付
    けられていることを特徴とする装置。
  6. 【請求項６】 請求項１記載の半導体ウエハを平面化す
    る装置であって、 前記プラテンは中心軸の回りに回転し、 前記非円形パッドは最外周部を有する非円形の周辺エッ
    ジ部を有し、 前記ウエハはウエハ中心の回りに回転し、 前記平面化装置は更に、制御された圧力下でウエハを前
    記非円形パッドを横切って該非円形パッドの周辺エッジ
    部を越えた位置まで移動させる研磨ヘッド変位手段を具
    備し、 該研磨ヘッド変位手段は、前記ウエハ中心を非円形パッ
    ドの周囲に外接する境界内に保持し、該境界は前記中心
    軸の回りの円により画成されると共に、該非円形パッド
    の周辺エッジ部の最外周部に接することを特徴とする前
    記装置。
  7. 【請求項７】 半導体ウエハを平面化する装置であっ
    て、 選択された径の半導体ウエハの表面を研磨する回転プラ
    テンと、 選択された回転方向へ該プラテンを回転させる第１の駆
    動手段と、 該プラテン上に取付けられた非円形のパッドであって、
    非円形周辺エッジ部と実質的に連続した平坦な研磨表面
    とを有する前記非円形パッドと、 半導体ウエハの表面を前記非円形パッドに対して並置さ
    れるよう保持する研磨ヘッドと、 該研磨ヘッド及びウエハを選択された回転方向へ回転さ
    せる第２の駆動手段と、 制御された圧力下でウエハを前記非円形パッドを横切っ
    て該非円形パッドの周辺エッジ部を越えた位置まで移動
    させる研磨ヘッド変位手段と、 を具備することを特徴とする半導体ウエハを平面化する
    装置。
  8. 【請求項８】 請求項７記載の半導体ウエハを平面化す
    る装置であって、 前記非円形パッドの非円形周辺エッジ部は、突出部分及
    び凹状部分を有し、該突出部分及び凹状部分は、ウエハ
    の前記選択された径より小さい半径方向距離だけ離間す
    ることを特徴とする装置。
  9. 【請求項９】 請求項７記載の半導体ウエハを平面化す
    る装置であって、 前記非円形パッドを横切って化学スラリーを供給して研
    磨を容易化する化学液供給手段を更に有することを特徴
    とする装置。
  10. 【請求項１０】 請求項７記載の半導体ウエハを平面化
    する装置であって、 前記プラテンは周辺部を有し、 前記非円形パッドは実質的に該プラテン周辺部内に取付
    けられていることを特徴とする装置。
  11. 【請求項１１】 請求項７記載の半導体ウエハを平面化
    する装置であって、 前記プラテンは中心軸の回りに回転し、 前記非円形パッドの非円形周辺エッジ部は、最外周突出
    部を有し、 前記ウエハはウエハ中心の回りに回転し、 前記研磨ヘッド変位手段は、前記ウエハ中心を非円形パ
    ッドの周囲に外接する境界内に保持し、該境界は前記中
    心軸の回りの円により画成されると共に、該非円形パッ
    ドの周辺エッジ部の最外周突出部に接することを特徴と
    する前記装置。
  12. 【請求項１２】 半導体ウエハを平面化する装置であっ
    て、 選択された径の半導体ウエハの表面を研磨し、円形周辺
    部を有する円形プラテンと、 選択された回転方向へ中心軸の回りに該プラテンを回転
    させる第１の駆動手段と、 該プラテンの頂部に取付けられた第１のパッドであっ
    て、円形をなしかつ該プラテン周辺部へ伸びる周辺部を
    有する前記第１のパッドと、 該第１のパッドの頂部にかつ実質的に該第１のパッドの
    周辺部内に取付けられた第２のパッドであって、非円形
    をなしかつ非円形周辺エッジ部と実質的に連続した研磨
    表面とを有する前記第２のパッドと、 半導体ウエハの表面を前記第２の非円形パッドに対して
    並置されるよう保持する研磨ヘッドと、 該研磨ヘッド及びウエハを選択された回転方向へ回転さ
    せる第２の駆動手段と、 制御された圧力下でウエハを前記第２の非円形パッドを
    横切って該第２の非円形パッドの周辺エッジ部を越えた
    位置まで移動させる研磨ヘッド変位手段と、 を具備することを特徴とする半導体ウエハを平面化する
    装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１２記載の半導体ウエハを平面
    化する装置であって、 前記非円形パッドの非円形周辺エッジ部は、突出部分及
    び凹状部分を有し、該突出部分及び凹状部分は、ウエハ
    の前記選択された径より小さい半径方向距離だけ離間す
    ることを特徴とする装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１２記載の半導体ウエハを平面
    化する装置であって、 前記非円形パッドを横切って化学スラリーを供給して研
    磨を容易化する化学液供給手段を更に有することを特徴
    とする装置。
  15. 【請求項１５】 請求項１２記載の半導体ウエハを平面
    化する装置であって、 前記非円形パッドの非円形周辺エッジ部は最外周突出部
    を有し、 前記ウエハはウエハ中心の回りに回転し、 前記研磨ヘッド変位手段は、前記ウエハ中心を非円形パ
    ッドの周囲に外接する境界内に保持し、該境界は前記中
    心軸の回りの円により画成されると共に、該非円形パッ
    ドの周辺エッジ部の最外周突出部に接することを特徴と
    する前記装置。
  16. 【請求項１６】 半導体ウエハを平面化する方法であっ
    て、 非円形の周辺エッジ部と実質的に連続した研磨表面とを
    有する非円形パッドを回転させるステップと、 半導体ウエハの表面を前記非円形パッドの研磨表面に対
    して並置されるよう保持するステップと、 ウエハを回転させつつ、該ウエハを非円形パッドを横切
    って移動させるステップと、 を具備することを特徴とする前記方法。
  17. 【請求項１７】 請求項１６記載の半導体ウエハを平面
    化する方法であって、 前記ウエハを前記非円形パッドの周辺エッジ部を越えた
    位置まで移動させるステップを更に有することを特徴と
    する前記方法。
  18. 【請求項１８】 請求項１６記載の半導体ウエハを平面
    化する方法であって、 前記プラテンを中心軸の回りに回転させるステップと、 該ウエハをウエハ中心の回りに回転させるステップと、 前記ウエハ中心を、非円形パッドの周囲に外接する境界
    内に保持するステップであって、該境界は前記中心軸の
    回りの円により画成されると共に、該非円形パッドの非
    円形の周辺エッジ部の最外周突出部に接する前記保持ス
    テップと、 を具備することを特徴とする前記方法。
  19. 【請求項１９】 半導体ウエハを平面化する方法であっ
    て、 プラテンを所定の速度で中心軸の回りに回転させるステ
    ップであって、該プラテンはその上に取付けた非円形パ
    ッドを有し、該非円形パッドが非円形周辺エッジ部と実
    質的に連続した研磨表面とを有する前記プラテン回転ス
    テップと、 前記ウエハを、前記プラテンが回転する方向と同一の方
    向へウエハ中心の回りに回転させるステップと、 半導体ウエハの表面を前記非円形パッドの前記研磨表面
    に対して並置されるよう保持して、該半導体ウエハの表
    面の研磨を行わせる前記保持ステップと、 前記ウエハの少なくとも一部を非円形パッドを横切って
    該非円形パッドの周辺エッジ部を越えた位置まで移動さ
    せ、該半導体ウエハの表面の均一な研磨を可能とさせる
    前記ウエハ移動ステップと、 を具備することを特徴とする前記方法。
  20. 【請求項２０】 請求項１９記載の半導体ウエハを平面
    化する方法であって、 前記ウエハ中心を、非円形パッドの周囲に外接する境界
    内に保持するステップであって、該境界は前記中心軸の
    回りの円により画成されると共に、該非円形パッドの非
    円形の周辺エッジ部の最外周突出部に接する前記保持ス
    テップを、更に具備することを特徴とする前記方法。
  21. 【請求項２１】 半導体平面化装置のための非円形研磨
    パッドであって、実質的に連続した平坦な研磨表面を有
    する前記非円形研磨パッド。
  22. 【請求項２２】 半導体ウエハの表面を研磨する半導体
    平面化装置に使用する研磨パッドであって、 該平面化装置は、選択された径のウエハを研磨する回転
    プラテンと、該ウエハを該プラテンに対して並置する状
    態で保持する研磨ヘッドとを有し、 前記パッドは、非円形形状であって、かつ実質的に連続
    した平坦な研磨表面を有し、しかも該プラテンの頂部に
    取付けられる寸法及び形状とされていることを特徴とす
    る研磨パッド。
  23. 【請求項２３】 請求項２２記載の研磨パッドであっ
    て、 該研磨パッドは更に、周辺突出部分及び周辺凹状部分を
    有し、該突出部分及び凹状部分は、半導体ウエハの前記
    径より小さい半径方向距離だけ離間することを特徴とす
    る研磨パッド。
  24. 【請求項２４】 半導体ウエハを研磨する装置であっ
    て、 プラテンと、 該プラテン上に取付けられたパッドであって、不規則な
    パッド形状を画成する周辺エッジ部を有し、かつ該周辺
    エッジ部内において実質的に不均一な厚さを有する前記
    パッドと、 パッド上に露出した外方研磨表面と 、を具備することを特徴とする半導体ウエハを研磨する装
    置。
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