JPH10156708A - 研磨方法及び研磨装置 - Google Patents

研磨方法及び研磨装置

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JPH10156708A JP31892696A JP31892696A JPH10156708A JP H10156708 A JPH10156708 A JP H10156708A JP 31892696 A JP31892696 A JP 31892696A JP 31892696 A JP31892696 A JP 31892696A JP H10156708 A JPH10156708 A JP H10156708A
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幹夫 西尾
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 研磨パッドにより研磨される基板の被研磨面
における研磨速度のばらつきを低減する。 【解決手段】 回転可能に設けられた定盤１１の上には
研磨パッド１２が貼着されており、該研磨パッド１２の
上には、基板１３を保持するキャリアー１４と、研磨パ
ッド１２の中心付近の上に研磨剤１５を供給する研磨剤
供給管１６とが設けられている。研磨パッド１２におけ
るキャリアー１４よりも定盤回転方向手前側の上方に
は、可視光や赤外光等を研磨パッド１２の表面に対して
部分的に照射する２つのランプ２０が設けられており、
研磨パッド１２における基板１３との接触領域のうち、
研磨パッド１２の回転中心から近い領域及び回転中心か
ら遠い領域は２つのランプ２０によりそれぞれ加熱され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】本発明は、半導体製造プロセスに
おける化学機械研磨工程において用いられる研磨方法及
び研磨装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、被研磨基板としての半導体基板上
に堆積された絶縁膜の平坦化工程や埋め込み配線の形成
工程等は化学機械研磨（ＣＭＰ）法を採用するのが一般
的となってきており、該化学機械研磨法には次に説明す
るような研磨装置が用いられている。
【０００３】以下、従来例に係る研磨装置及び研磨方法
について図２５を参照しながら説明する。図２５に示す
ように、回転可能な平らな剛体よりなる定盤１１の上に
研磨パッド１２が貼着されており、該研磨パッド１２の
上には、被研磨基板である基板１３を保持するキャリア
ー１４と、研磨パッド１２の中心付近上に研磨剤１５を
供給する研磨剤供給管１６とが設けられている。
【０００４】研磨方法としては、定盤１１を回転させる
と共に、研磨剤供給管１６から砥粒を含む研磨剤１５を
研磨パッド１２の上に供給しながらキャリアー１４を下
降させることにより、基板１３の被研磨面を研磨パッド
１２に押し付ける。
【０００５】図２６に示すように、キャリアー１４の下
面には凹部１７が設けられ、該凹部１７の天井面には弾
性体よりなるバッキングパッド１８が取り付けられてお
り、キャリア１４はバッキングパッド１８を介して基板
１３を研磨パッド１２に押し付ける。これにより、基板
１３の研磨速度の面内均一性を図る試みがなされてい
る。この場合、基板１３上の任意の点における研磨速度
Ｐｒは、Ｐｒｅｓｔｏｎの式であるＰｒ＝ｋｐ×Ｖｔで
表わされる。ここに、ｐは研磨圧力、Ｖは相対速度、ｔ
は研磨時間、ｋは係数である。
【０００６】ところが、バッキングパッド１８を介して
基板１３を研磨パッド１２に押し付ける方法では、研磨
圧力ｐを基板１３の面内において一定にすることが難し
いため、研磨速度Ｐｒの面内均一性が得られないという
問題がある。
【０００７】そこで、図２７に示すように、キャリアー
１４の凹部１７の周縁部にシール材１９を設けると共
に、キャリアー１４の回転軸１４ａの内部に形成された
加圧エア供給路から加圧エアを凹部１７に供給すること
により、基板１３を加圧エアによって研磨パッド１２に
押し付ける方法が提案されている。この方法によると、
研磨圧力ｐを基板１３の面内において一定にできるた
め、研磨速度Ｐｒを基板１３の面内において均一にする
ことができる。
【０００８】本件発明者らが、後者のエア加圧方式によ
って、基板１３に堆積された酸化膜に対して実際に研磨
を行なったところ、酸化膜の研磨速度の面内均一性及び
安定性は前者のバッキングパッド加圧方式に比べて向上
した。この場合、定盤１１の回転速度とキャリアー１４
の回転速度とを同方向で等しくすると、前記のＰｒｅｓ
ｔｏｎの式において、相対速度Ｖが一定になるので、酸
化膜の研磨速度の面内均一性が一層向上することも確認
できた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、タング
ステン等の金属膜を研磨する場合には、エア加圧方式で
も、金属膜の研磨速度の面内均一性が得られないという
問題に直面した。すなわち、定盤１１の回転速度とキャ
リアー１４の回転速度とを同方向で等しくして相対速度
Ｖを一定にしても、金属膜の研磨速度の面内均一性が得
られなかった。この場合、基板１３の被研磨面における
研磨パッド１２の回転中心から近い領域及び遠い領域で
は研磨速度が小さく、基板１３の被研磨面における研磨
パッド１２の回転中心から中間の領域では研磨速度が大
きくなるという研磨速度のばらつき現象が確認された。
また、酸化膜の研磨速度の面内均一性について詳細に検
討してみると、金属膜ほどではないが、やはり、金属膜
の場合と同様に研磨速度のばらつきが確認された。
【００１０】前記に鑑み、本発明は、基板の被研磨面に
おける研磨速度のばらつきを低減することを目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本件発明者らは、タング
ステンの研磨中において、研磨パッドの表面温度を測定
したところ、研磨パッドにおける基板との接触領域にお
いて研磨パッドの表面温度が均一でないことに気がつい
た。すなわち、研磨パッドにおける回転中心から近い領
域（第１の領域）及び遠い領域（第２の領域）では表面
温度が相対的に低く、研磨パッドにおける第１の領域と
第２の領域との間の第３の領域では表面温度が相対的に
高いことに気がついた。これは、研磨パッドにおける回
転中心から近い領域及び遠い領域は基板との接触時間が
短いために研磨パッドの表面温度が相対的に低く、研磨
パッドにおける回転中心から近い領域と遠い領域との間
の中間の領域は基板との接触時間が長いために研磨パッ
ドの表面温度が相対的に高いためと考えられる。
【００１２】図２８（ａ）は、硝酸鉄を酸化剤として含
む研磨剤を使用してエア加圧方式によってタングステン
よりなる金属膜を研磨した場合における、測定部位の基
板の中心からの距離と研磨速度の偏差の度合いとの間の
関係を示している。ここに、研磨速度の偏差の度合い
は、（測定部位における研磨速度−平均研磨速度）／
（平均研磨速度）で定義する。この場合、エア加圧方式
では、基板の周縁部においては圧力が増大するため、研
磨速度の測定は基板の周端部から１５ｍｍ内側の領域で
行なった。図２８（ａ）から分かるように、基板の中心
部の研磨速度は平均研磨速度よりも速く、基板の周縁部
の研磨速度は平均研磨速度よりも遅い。
【００１３】図２８（ｂ）は、前記と同様、エア加圧方
式によりタングステンよりなる金属膜を研磨した場合に
おける、測定部位の研磨パッドの回転中心からの距離と
研磨パッドの表面温度の差との間の関係を示している。
この場合、表面温度の差は、研磨パッドの表面における
研磨パッドの回転中心から最も近い部位に対する温度差
を表わしている。また、研磨パッドの表面温度は、研磨
開始後の時間の経過に伴って上昇し（Ｂ領域はＡ領域及
びＣ領域よりも温度上昇率は大きい）、その後、定盤の
冷却効果により一定となる（Ｂ領域は相対的に高い温度
で一定になり、Ａ領域及びＣ領域は相対的に低い温度で
一定になる）が、図２８（ｂ）に示す測定結果は、研磨
パッドの表面温度が安定した状態で測定したものであ
る。
【００１４】図２８（ｂ）から分かるように、研磨パッ
ドの基板との接触領域における研磨パッドの回転中心か
ら中間の距離の領域（Ｂ領域）の表面温度は、研磨パッ
ドの基板との接触領域における研磨パッドの回転中心か
ら近い領域（Ａ領域）及び遠い領域（Ｃ領域）の表面温
度に比べて高く、表面温度の差は約７℃であった。この
ように研磨パッドの表面温度に差が生じる理由は、研磨
パッドの基板との接触領域における研磨パッドの回転中
心から近い領域であるＡ領域及び遠い領域であるＣ領域
においては、研磨パッドの回転に伴って基板と接触する
時間が短いのに対して、研磨パッドの基板との接触領域
における研磨パッドの回転中心から中間の距離にあるＢ
の領域は、研磨パッドの回転に伴って基板と接触する時
間が長いために、摩擦熱の蓄積が大きくなって表面温度
が大きく上昇するためである。図２８（ｂ）において
は、研磨パッドの表面温度は、Ａ領域とＣ領域とで異な
っているが、基板は回転しているため、つまり基板の周
縁部はＡ領域にもＣ領域にも接しているために平均化さ
れる。このため、図２８（ａ）に示す研磨速度の偏差の
度合いは基板の中心に対して対称となっている。
【００１５】図２８（ａ）に示す関係と図２８（ｂ）に
示す関係とから、研磨パッドの表面温度が高い領域にお
いては金属膜の研磨速度が大きく、研磨パッドの表面温
度が低い領域においては金属膜の研磨速度が小さいとい
うことが分かる。これは、研磨パッドの表面温度が高い
ほど化学反応が促進され、研磨速度が増大するためであ
る。タングステンを研磨する場合では、一般にタングス
テンを硝酸鉄やヨウ素酸カリウムや過酸化水素等で酸化
させ、この酸化タングステンをアルミナ粒子等の研磨粒
子によって除去することで研磨が進行すると言われてい
るが、温度が高いほど、酸化能力が増大して研磨速度も
増大する。従って、研磨パッドにおける基板と接触する
接触領域の表面温度のばらつきを低減すると、金属膜の
研磨速度のばらつきも低減できるということになる。
【００１６】また、研磨パッドの表面温度のばらつきと
被研磨面の研磨速度のばらつきとの関係は、金属膜に対
する研磨時において顕著に現われるが、酸化膜に対する
研磨時においても現われた。
【００１７】本件発明は、半導体基板の研磨速度のばら
つきは研磨パッドの表面温度のばらつきに起因すること
を見出し、該知見に基づいてなされたものであって、第
１の発明は、被研磨面の研磨速度が遅い領域が接する研
磨パッドの領域を加熱したり、被研磨面の研磨速度が速
い領域が接する研磨パッドの領域を冷却したりするもの
であり、第２の発明は、研磨パッドにおける基板と接触
する接触領域のうち研磨パッドの回転中心から近い距離
又は遠い距離の領域を加熱したり、研磨パッドにおける
基板と接触する接触領域のうち研磨パッドの回転中心か
ら中間の距離にある領域を冷却したりするものであり、
第３の発明は、研磨パッドにおける基板と接触する接触
領域における表面温度が低い領域を加熱したり、研磨パ
ッドにおける基板と接触する接触領域における表面温度
が高い領域を冷却したりするものである。
【００１８】請求項１の発明が講じた解決手段は、回転
する定盤の上に固定された研磨パッドの表面に研磨剤を
供給しながら基板の被研磨面を押し付けて該被研磨面を
研磨する研磨方法を対象とし、前記基板の被研磨面を研
磨する際に、前記研磨パッドの表面における該研磨パッ
ドの回転に伴って前記被研磨面が接する接触領域のう
ち、前記被研磨面の研磨速度が相対的に遅い領域が接す
る領域である所定領域を加熱する研磨パッド加熱工程を
備えている構成とするものである。
【００１９】請求項１の構成により、研磨パッドの表面
における接触領域のうち、被研磨面の研磨速度が相対的
に遅い領域が接する研磨パッドの所定領域を加熱するた
め、加熱された領域と接触する被研磨面の研磨速度は加
熱しないときに比べて速くなる。
【００２０】請求項２の発明が講じた解決手段は、回転
する定盤の上に固定された研磨パッドの表面に研磨剤を
供給しながら基板の被研磨面を押し付けて該被研磨面を
研磨する研磨方法を対象とし、前記基板の被研磨面を研
磨する際に、前記研磨パッドの表面における該研磨パッ
ドの回転に伴って前記被研磨面が接する接触領域のう
ち、前記研磨パッドの回転中心から近い第１の領域及び
前記研磨パッドの回転中心から遠い第２の領域のうちの
少なくとも１つの領域である所定領域を加熱する研磨パ
ッド加熱工程を備えている構成とするものである。
【００２１】請求項２の構成により、研磨パッドの表面
における接触領域のうち、研磨パッドの回転中心から近
い第１の領域及び研磨パッドの回転中心から遠い第２の
領域のうちの少なくとも１つの領域、つまり、研磨パッ
ドの回転中心から近いか又は遠いために被研磨面との接
触時間が短くなって表面温度が相対的に低い領域を加熱
するので、加熱された領域と接触する被研磨面の研磨速
度は加熱しないときに比べて速くなる。
【００２２】請求項３の発明が講じた解決手段は、回転
する定盤の上に固定された研磨パッドの表面に研磨剤を
供給しながら基板の被研磨面を押し付けて該被研磨面を
研磨する研磨方法を対象とし、前記基板の被研磨面を研
磨する際に、前記研磨パッドの表面における該研磨パッ
ドの回転に伴って前記被研磨面が接する接触領域の表面
温度を測定し、前記接触領域のうち前記研磨パッドの表
面温度が相対的に低い領域である所定領域を加熱する研
磨パッド加熱工程を備えている構成とするものである。
【００２３】請求項３の構成により、研磨パッドの表面
における接触領域の表面温度を測定し、研磨パッドの表
面温度が相対的に低い領域、つまり、研磨速度が相対的
に遅い領域が接する研磨パッドの領域を加熱するため、
加熱された領域と接触する被研磨面の研磨速度は加熱し
ないときに比べて速くなる。
【００２４】請求項４の発明は、請求項１〜３の構成
に、前記研磨パッド加熱工程は、前記所定領域に光、電
磁波又はレーザーを照射することにより前記所定領域を
加熱する工程を含む構成を付加するものである。
【００２５】請求項５の発明は、請求項１〜３の構成
に、前記研磨パッド加熱工程は、前記所定領域に高温の
気体を吹き付けることにより前記所定領域を加熱する工
程を含む構成を付加するものである。
【００２６】請求項６の発明は、請求項１〜３の構成
に、前記研磨パッド加熱工程は、前記所定領域に高温の
固体を接触させることにより前記所定領域を加熱する工
程を含む構成を付加するものである。
【００２７】請求項７の発明は、請求項１〜３の構成
に、前記研磨パッド加熱工程は、前記所定領域に加圧用
固体を押し付けて摩擦熱を発生させることにより前記所
定領域を加熱する工程を含む構成を付加するものであ
る。
【００２８】請求項８の発明は、請求項１〜３の構成
に、前記研磨パッド加熱工程は、前記所定領域に高温の
研磨剤を供給することにより前記所定領域を加熱する工
程を含む構成を付加するものである。
【００２９】請求項９の発明が講じた解決手段は、回転
する定盤の上に固定された研磨パッドの表面に研磨剤を
供給しながら基板の被研磨面を押し付けて該被研磨面を
研磨する研磨方法を対象とし、前記基板の被研磨面を研
磨する際に、前記研磨パッドの表面における該研磨パッ
ドの回転に伴って前記被研磨面が接する接触領域のう
ち、前記被研磨面の研磨速度が相対的に速い領域が接す
る領域を冷却する研磨パッド冷却工程を備えている構成
とするものである。
【００３０】請求項９の構成により、研磨パッドの表面
における接触領域のうち、被研磨面の研磨速度が相対的
に速い領域が接する研磨パッドの所定領域を冷却するた
め、冷却された領域と接触する被研磨面の研磨速度は冷
却しないときに比べて遅くなる。
【００３１】請求項１０の発明が講じた解決手段は、回
転する定盤の上に固定された研磨パッドの表面に研磨剤
を供給しながら基板の被研磨面を押し付けて該被研磨面
を研磨する研磨方法を対象とし、前記基板の被研磨面を
研磨する際に、前記研磨パッドの表面における該研磨パ
ッドの回転に伴って前記被研磨面が接する接触領域のう
ち、前記研磨パッドの回転中心から近い第１の領域と前
記研磨パッドの回転中心から遠い第２の領域との間の第
３の領域を冷却する研磨パッド冷却工程を備えている構
成とするものである。
【００３２】請求項１０の構成により、研磨パッドの表
面における接触領域のうち、研磨パッドの回転中心から
近い第１の領域と研磨パッドの回転中心から遠い第２の
領域との間の第３の領域、つまり、研磨パッドの回転中
心から中間の距離にあるために被研磨面との接触時間が
長くなって表面温度が高くなる領域を冷却するので、冷
却された領域と接触する被研磨面の研磨速度は冷却しな
いときに比べて遅くなる。
【００３３】請求項１１の発明が講じた解決手段は、回
転する定盤の上に固定された研磨パッドの表面に研磨剤
を供給しながら基板の被研磨面を押し付けて該被研磨面
を研磨する研磨方法を対象とし、前記基板の被研磨面を
研磨する際に、前記研磨パッドの表面における該研磨パ
ッドの回転に伴って前記被研磨面が接する接触領域の表
面温度を測定し、前記接触領域のうち前記研磨パッドの
表面温度が相対的に高い領域を冷却する研磨パッド冷却
工程を備えている構成とするものである。
【００３４】請求項１１の構成により、研磨パッドの表
面における接触領域の表面温度を測定し、研磨パッドの
表面温度が相対的に高い領域、つまり、研磨速度が相対
的に速い領域が接する研磨パッドの領域を冷却するた
め、冷却された領域と接触する被研磨面の研磨速度は冷
却しないときに比べて遅くなる。
【００３５】請求項１２の発明は、請求項９〜１１の構
成に、前記研磨パッド冷却工程は、前記所定領域に低温
の気体を吹き付けることにより前記所定領域を冷却する
工程を含む構成を付加するものである。
【００３６】請求項１３の発明は、請求項９〜１１の構
成に、前記研磨パッド冷却工程は、前記所定領域に低温
の固体を接触させることにより前記所定領域を冷却する
工程を含む構成を付加するものである。
【００３７】請求項１４の発明は、請求項９〜１１の構
成に、前記研磨パッド冷却工程は、前記所定領域に低温
の研磨剤を供給することにより前記所定領域を冷却する
工程を含む構成を付加するものである。
【００３８】請求項１５の発明が講じた解決手段は、研
磨装置を、回転可能に設けられた定盤と、該定盤の上に
固定された研磨パッドと、該研磨パッドの表面上に研磨
剤を供給する研磨剤供給管と、基板を該基板の被研磨面
が前記研磨パッドの表面と対向する状態で接離可能に保
持する基板保持手段と、前記研磨パッドの表面における
該研磨パッドの回転に伴って前記被研磨面が接する接触
領域のうち、前記被研磨面の研磨速度が相対的に遅い領
域が接する領域である所定領域を加熱する研磨パッド加
熱手段を備えている構成とするものである。
【００３９】請求項１５の構成により、研磨パッドの表
面における接触領域のうち、被研磨面の研磨速度が相対
的に遅い領域が接する研磨パッドの所定領域は研磨パッ
ド加熱手段により加熱されるため、加熱された領域と接
触する被研磨面の研磨速度は加熱しないときに比べて速
くなる。
【００４０】請求項１６の発明が講じた解決手段は、研
磨装置を、回転可能に設けられた定盤と、該定盤の上に
固定された研磨パッドと、該研磨パッドの表面上に研磨
剤を供給する研磨剤供給管と、基板を該基板の被研磨面
が前記研磨パッドの表面と対向する状態で接離可能に保
持する基板保持手段と、前記研磨パッドの表面における
該研磨パッドの回転に伴って前記被研磨面が接する接触
領域のうち、前記研磨パッドの回転中心から近い第１の
領域及び前記研磨パッドの回転中心から遠い第２の領域
のうちの少なくとも１つの領域である所定領域を加熱す
る研磨パッド加熱手段を備えている構成とするものであ
る。
【００４１】請求項１６の構成により、研磨パッドの表
面における接触領域のうち、研磨パッドの回転中心から
近い第１の領域及び研磨パッドの回転中心から遠い第２
の領域のうちの少なくとも１つの領域、つまり、研磨パ
ッドの回転中心から近いか又は遠いために被研磨面との
接触時間が短くなって表面温度が相対的に低い領域は研
磨パッド加熱手段により加熱されるため、加熱された領
域と接触する被研磨面の研磨速度は加熱しないときに比
べて速くなる。
【００４２】請求項１７の発明が講じた解決手段は、研
磨装置を、回転可能に設けられた定盤と、該定盤の上に
固定された研磨パッドと、該研磨パッドの表面上に研磨
剤を供給する研磨剤供給管と、基板を該基板の被研磨面
が前記研磨パッドの表面と対向する状態で接離可能に保
持する基板保持手段と、前記研磨パッドの表面における
該研磨パッドの回転に伴って前記被研磨面が接する接触
領域の温度を測定する温度測定手段と、前記接触領域の
うち前記温度測定手段が測定した前記研磨パッドの表面
温度が相対的に低い領域である所定領域を加熱する研磨
パッド加熱手段とを備えている構成とするものである。
【００４３】請求項１７の構成により、温度測定手段に
より研磨パッドの表面における接触領域の表面温度を測
定し、研磨パッドの表面温度が相対的に低い領域、つま
り、研磨速度が相対的に遅い領域が接する研磨パッドの
領域は研磨パッド加熱手段により加熱されるため、加熱
された領域と接触する被研磨面の研磨速度は加熱しない
ときに比べて速くなる。
【００４４】請求項１８の発明は、請求項１５〜１７の
構成に、前記研磨パッド加熱手段は、前記研磨パッドの
半径方向に複数個並設されている構成を付加するもので
ある。
【００４５】請求項１９の発明は、請求項１５〜１７の
構成に、前記研磨パッド加熱手段は、前記研磨パッドの
半径方向に移動可能に設けられている構成を付加するも
のである。
【００４６】請求項２０の発明は、請求項１５〜１７の
構成に、前記研磨パッド加熱手段は、前記研磨パッドの
接触領域における該研磨パッドの回転に伴って前記被研
磨面が接する直前の領域を加熱するように設けられてい
る構成を付加するものである。
【００４７】請求項２１の発明は、請求項１５〜１７の
構成に、前記研磨パッド加熱手段は、前記所定領域に
光、電磁波又はレーザーよりなるエネルギーを照射する
エネルギー照射手段である構成を付加するものである。
【００４８】請求項２２の発明は、請求項１５〜１７の
構成に、前記研磨パッド加熱手段は、前記所定領域に高
温の気体を吹き付ける高温気体噴射手段である構成を付
加するものである。
【００４９】請求項２３の発明は、請求項１５〜１７の
構成に、前記研磨パッド加熱手段は、前記所定領域に高
温の固体を接触させる高温固体接触手段である構成を付
加するものである。
【００５０】請求項２４の発明は、請求項２３の構成
に、前記高温の固体の内部には電熱線が設けられている
構成を付加するものである。
【００５１】請求項２５の発明は、請求項２３の構成
に、前記高温の固体の内部には、高温の流体が流通する
配管が設けられている構成を付加するものである。
【００５２】請求項２６の発明は、請求項２３の構成
に、前記高温の固体は金属よりなり、前記高温の固体の
表面における前記研磨パッドと接触する部分にポリテト
ラフルオロエチレンよりなるコーティング層が形成され
ている構成を付加するものである。
【００５３】請求項２７の発明は、請求項１５〜１７の
構成に、前記研磨パッド加熱手段は、前記所定領域に加
圧用固体を押し付けて摩擦熱を発生させる加圧用固体押
圧手段である構成を付加するものである。
【００５４】請求項２８の発明は、請求項２７の構成
に、前記加圧用固体押圧手段は、加圧流体により前記加
圧用固体を前記所定領域に押し付ける構成を付加するも
のである。
【００５５】請求項２９の発明は、請求項２７の構成
に、前記加圧用固体の表面における前記研磨パッドと接
触する部分にポリテトラフルオロエチレンよりなるコー
ティング層が形成されている構成を付加するものであ
る。
【００５６】請求項３０の発明は、請求項２７の構成
に、前記加圧用固体における前記研磨パッドと接触する
部分は前記基板に堆積された被研磨膜と同じ材質により
形成されている構成を付加するものである。
【００５７】請求項３１の発明は、請求項１５〜１７の
構成に、前記研磨パッド加熱手段は、前記研磨剤供給管
から高温の研磨剤を前記所定領域に供給する高温研磨剤
供給手段である構成を付加するものである。
【００５８】請求項３２の発明は、請求項１６の構成
に、前記研磨パッド加熱手段は、前記研磨剤供給管とは
別個に設けられ、高温の研磨剤を前記第２の領域に供給
する高温研磨剤供給管である構成を付加するものであ
る。
【００５９】請求項３３の発明は、請求項１７の構成
に、前記温度測定手段が測定する前記研磨パッドの表面
温度が上昇する傾向にあるときには前記研磨パッド加熱
手段による加熱の度合いを弱くする一方、前記温度測定
手段が測定する前記研磨パッドの表面温度が下降する傾
向にあるときには前記研磨パッド加熱手段による加熱の
度合いを強くする加熱手段制御装置をさらに備えている
構成を付加するものである。
【００６０】請求項３４の発明は、請求項３３の構成
に、前記研磨パッド加熱手段は、前記所定領域に光、電
磁波又はレーザーよりなるエネルギーを照射するエネル
ギー照射手段であり、前記加熱手段制御装置は、前記エ
ネルギー照射手段に供給される電圧若しくは電流、前記
エネルギー照射手段の前記研磨パッドの表面からの距離
又は前記エネルギー照射手段によるエネルギー照射時間
を制御する構成を付加するものである。
【００６１】請求項３５の発明は、請求項３３の構成
に、前記研磨パッド加熱手段は、前記所定領域に高温の
気体を吹き付ける高温気体噴射手段であり、前記加熱手
段制御装置は、前記高温気体噴射手段への高温気体の供
給量、前記高温気体噴射手段に供給する高温気体の温
度、前記高温気体噴射手段の前記研磨パッドの表面から
の距離又は前記高温気体噴射手段による高温気体の吹き
付け時間を制御する構成を付加するものである。
【００６２】請求項３６の発明は、請求項３３の構成
に、前記研磨パッド加熱手段は、前記所定領域に、内部
に電熱線を有する高温の固体を接触させる高温固体接触
手段であり、前記加熱手段制御装置は、前記高温の固体
の電熱線に印加する電圧若しくは電流の大きさ又は印加
時間を制御する構成を付加するものである。
【００６３】請求項３７の発明は、請求項３３の構成
に、前記研磨パッド加熱手段は、前記所定領域に、内部
に高温の流体が流通する配管を有する高温の固体を接触
させる高温固体接触手段であり、前記加熱手段制御装置
は、前記配管に供給する高温の流体の温度又は流量を制
御する構成を付加するものである。
【００６４】請求項３８の発明が講じた解決手段は、研
磨装置を、回転可能に設けられた定盤と、該定盤の上に
固定された研磨パッドと、該研磨パッドの表面上に研磨
剤を供給する研磨剤供給管と、基板を該基板の被研磨面
が前記研磨パッドの表面と対向する状態で接離可能に保
持する基板保持手段と、前記研磨パッドの表面における
該研磨パッドの回転に伴って前記被研磨面が接する接触
領域のうち、前記被研磨面の研磨速度が相対的に速い領
域が接する領域である所定領域を冷却する研磨パッド冷
却手段を備えている構成とするものである。
【００６５】請求項３８の構成により、研磨パッドの表
面における接触領域のうち、被研磨面の研磨速度が相対
的に速い領域が接する研磨パッドの所定領域は研磨パッ
ド冷却手段により冷却されるため、冷却された領域と接
触する被研磨面の研磨速度は冷却しないときに比べて遅
くなる。
【００６６】請求項３９の発明が講じた解決手段は、研
磨装置を、回転可能に設けられた定盤と、該定盤の上に
固定された研磨パッドと、該研磨パッドの表面上に研磨
剤を供給する研磨剤供給管と、基板を該基板の被研磨面
が前記研磨パッドの表面と対向する状態で接離可能に保
持する基板保持手段と、前記研磨パッドの表面における
該研磨パッドの回転に伴って前記被研磨面が接する接触
領域のうち、前記研磨パッドの回転中心から近い第１の
領域と前記研磨パッドの回転中心から遠い第２の領域と
の間の第３の領域である所定領域を冷却する研磨パッド
冷却手段を備えている構成とするものである。
【００６７】請求項３９の構成により、研磨パッドの表
面における接触領域のうち、研磨パッドの回転中心から
近い第１の領域と研磨パッドの回転中心から遠い第２の
領域との間の第３の領域、つまり、研磨パッドの回転中
心から中間の距離にあるために被研磨面との接触時間が
長くなって表面温度が高くなる領域は研磨パッド冷却手
段により冷却されるので、冷却された領域と接触する被
研磨面の研磨速度は冷却しないときに比べて遅くなる。
【００６８】請求項４０の発明が講じた解決手段は、研
磨装置を、回転可能に設けられた定盤と、該定盤の上に
固定された研磨パッドと、該研磨パッドの表面上に研磨
剤を供給する研磨剤供給管と、基板を該基板の被研磨面
が前記研磨パッドの表面と対向する状態で接離可能に保
持する基板保持手段と、前記研磨パッドの表面における
該研磨パッドの回転に伴って前記被研磨面が接する接触
領域の温度を測定する温度測定手段と、前記接触領域の
うち前記温度測定手段が測定した前記研磨パッドの表面
温度が相対的に高い領域である所定領域を冷却する研磨
パッド冷却手段とを備えている構成とするものである。
【００６９】請求項４０の構成により、研磨パッドの表
面における接触領域の表面温度を温度測定手段により測
定し、研磨パッドの表面温度が相対的に高い領域、つま
り、研磨速度が相対的に速い領域が接する研磨パッドの
領域は研磨パッド冷却手段により冷却されるため、冷却
された領域と接触する被研磨面の研磨速度は冷却しない
ときに比べて遅くなる。
【００７０】請求項４１の発明は、請求項３８〜４０の
構成に、前記研磨パッド冷却手段は、前記研磨パッドの
半径方向に移動可能に設けられている構成を付加するも
のである。
【００７１】請求項４２の発明は、請求項３８〜４０の
構成に、前記研磨パッド冷却手段は、前記研磨パッドの
接触領域における前記研磨パッドの回転に伴って前記被
研磨面が接する直前の領域を冷却するように設けられて
いる構成を付加するものである。
【００７２】請求項４３の発明は、請求項３８〜４０の
構成に、前記研磨パッド冷却手段は、前記所定領域に低
温の気体を吹き付ける低温気体噴射手段である構成を付
加するものである。
【００７３】請求項４４の発明は、請求項３８〜４０の
構成に、前記研磨パッド冷却手段は、前記所定領域に低
温の固体を接触させる低温固体接触手段である構成を付
加するものである。
【００７４】請求項４５の発明は、請求項４４の構成
に、前記低温の固体の内部には、低温の流体が流通する
配管が設けられている構成を付加するものである。
【００７５】請求項４６の発明は、請求項４４の構成
に、前記低温の固体は金属よりなり、前記低温の固体の
表面における前記研磨パッドの表面と接触する部分にポ
リテトラフルオロエチレンよりなるコーティング層が形
成されている構成を付加するものである。
【００７６】請求項４７の発明は、請求項３８〜４０の
構成に、前記研磨パッド冷却手段は、前記研磨剤供給管
から低温の研磨剤を前記所定領域に供給する低温研磨剤
供給手段である構成を付加するものである。
【００７７】請求項４８の発明は、請求項３９の構成
に、前記研磨パッド冷却手段は、前記研磨剤供給管とは
別個に設けられ、低温の研磨剤を前記第３の領域に供給
する低温研磨剤供給管である構成を付加するものであ
る。
【００７８】請求項４９の発明は、請求項４０の構成
に、前記温度測定手段が測定する前記研磨パッドの表面
温度が下降する傾向にあるときには前記研磨パッド冷却
手段による冷却の度合いを弱くする一方、前記温度測定
手段が測定する前記研磨パッドの表面温度が上昇する傾
向にあるときには前記研磨パッド冷却手段による冷却の
度合いを強くする冷却手段制御装置をさらに備えている
構成を付加するものである。
【００７９】請求項５０の発明は、請求項４９の構成
に、前記研磨パッド冷却手段は、前記所定領域に低温の
気体を吹き付ける低温気体噴射手段であり、前記冷却手
段制御装置は、前記低温気体噴射手段への低温気体の供
給量、前記低温気体噴射手段に供給する低温気体の温
度、前記低温気体噴射手段の前記研磨パッドの表面から
の距離又は前記低温気体噴射手段による低温気体の吹き
付け時間を制御する構成を付加するものである。
【００８０】請求項５１の発明は、請求項４９の構成
に、前記研磨パッド冷却手段は、前記所定領域に、内部
に低温の流体が流通する配管を有する低温の固体を接触
させる高温固体接触手段であり、前記冷却手段制御装置
は、前記配管に供給する低温の流体の温度又は流量を制
御する構成を付加するものである。
【００８１】請求項５２の発明は、請求項１７又は４０
の構成に、前記温度測定手段は、前記研磨パッドの半径
方向に配置され、前記研磨パッドの表面の一点の温度を
非接触により測定する複数の放射温度計である構成を付
加するものである。
【００８２】請求項５３の発明は、請求項１７又は４０
の構成に、前記温度測定手段は、前記研磨パッドの表面
温度を非接触により２次元で測定する温度計測用カメラ
である構成を付加するものである。
【００８３】請求項５４の発明は、請求項１７又は４０
の構成に、前記温度測定手段は、前記接触領域における
前記研磨パッドの回転に伴って前記被研磨面が接する直
後の領域の温度を測定する構成を付加するものである。
【００８４】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）以下、本発明の第１の実施形態に係
る研磨装置について図面を参照しながら説明する。
【００８５】図１は第１の実施形態に係る研磨装置の概
略構成を示しており、図１に示すように、回転可能に設
けられた平らな剛体よりなる定盤１１の上には研磨パッ
ド１２が貼着されており、該研磨パッド１２の上には、
被研磨基板である基板１３を保持する基板保持手段とし
てのキャリアー１４と、研磨パッド１２の上に研磨剤１
５を供給する研磨剤供給管１６とが設けられている。
【００８６】第１の実施形態の特徴として、研磨パッド
１２におけるキャリアー１４よりも定盤回転方向手前側
の上方に、可視光や赤外光等を研磨パッド１２の表面に
部分的に照射して研磨パッド１２の表面を部分的に加熱
する例えば２つのランプ２０が設けられている。ランプ
２０としては、出力が大きく、照射スポット径が小さく
且つ体積の小さいものが好ましい。その理由は、出力の
大きい方が研磨パッド１２の表面温度を速やかに上昇で
き、照射スポットが小さくて体積の小さい方が研磨パッ
ド１２の表面に対する照射領域をより正確に制御できる
ためである。
【００８７】図２（ａ）はランプ２０の第１の配置例を
示している。図２（ａ）に示すように、ランプ２０は、
研磨時に研磨パッド１２の表面温度が相対的に低くなる
領域であるＡ領域（第１の領域）及びＣ領域（第２の領
域）を加熱できるように配置されている一方、研磨パッ
ド１２の表面温度が相対的に高くなる領域であるＢ領域
（第３の領域）には配置されていない。また、ランプ２
０により加熱された研磨パッド１２の表面領域が定盤１
１の回転に伴って速やかに基板１３に到達するように、
ランプ２０は基板１３に対する定盤回転方向直前に配置
されている。
【００８８】図２（ｂ）はランプ２０の第２の配置例を
示している。第２の配置例に使用される複数のランプ２
０の照射強度はすべて等しい。研磨パッド１２の表面温
度は、Ａ領域及びＣ領域で最も低くてＢ領域に向かって
徐々に高くなるため、Ａ領域及びＣ領域の近傍には多数
のランプ２０を配置し、Ｂ領域に向かうにつれてランプ
２０の数を徐々に減らしている。また、Ｃ領域において
はＡ領域よりもランプ２０の数が多い。これはＣ領域の
方が研磨パッド１２の回転半径が大きい（すなわちＣ領
域はＡ領域よりも円周が長い）ために、表面温度が上昇
し難いためである。
【００８９】尚、第２の配置例では、照射強度の等しい
ランプ２０を配置したが、これに代えて、照射強度が異
なるランプ２０を配置してもよい。このようにすると、
研磨パッド１２の上における同じ半径の領域に配置する
ランプ２０の数を適宜変えることができる。
【００９０】また、ランプ２０の研磨パッド１２の表面
への照射スポットが小さい方が表面温度のばらつきに対
する制御性が向上することは前述したが、ランプ２０の
光の広がりを抑制することなくそのまま利用してもよ
い。すなわち、Ａ領域及びＣ領域を照射すると、Ａ領域
からＢ領域にかけての領域及びＣ領域からＢ領域にかけ
ての領域にも徐々に弱くなった光が照射されるので、表
面温度のばらつきを抑制することができる。
【００９１】さらに、ランプ２０による光の照射に代え
て、研磨パッド１２又は研磨パッド１２上の研磨剤１５
に熱エネルギーを与えるような電磁波を照射してもよ
い。
【００９２】（第１の実施形態の変形例）以下、本発明
の第１の実施形態の変形例に係る研磨装置について図面
を参照しながら説明する。
【００９３】図３は第１の実施形態の変形例に係る研磨
装置の概略構成を示している。
【００９４】第１の実施形態の変形例の特徴として、研
磨パッド１２の表面温度を２次元で自動測定し、測定し
た表面温度に基づきランプ２０の照射強度を自動制御す
るランプ制御装置を備えている。ランプ制御装置は、研
磨パッド１２の表面温度を非接触にて２次元で測定する
温度測定用カメラ２１と、該温度測定用カメラ２１から
の温度信号の入力を受け、入力された温度信号に基づき
ランプ２０の照射強度を調整する照射強度信号を出力す
るコンピュータ２２と、該コンピュータ２２からの照射
強度信号に基づきランプ２０への供給電圧を調整する電
圧変換部２３とを有している。尚、図３において、破線
は温度測定用カメラ２１が研磨パッド１２の表面温度を
測定する領域を示している。
【００９５】図４は、温度測定用カメラ２１による温度
測定領域（破線で表わしている）を示しており、図４に
示すように、温度測定用カメラ２１は、研磨パッド１２
における基板１３に対する定盤回転方向直後の領域の表
面温度を測定する。その理由は、研磨パッド１２の表面
温度は、定盤１１や研磨剤１５等の冷却作用によって基
板１３通過後の時間経過に伴って変化するためである。
【００９６】尚、研磨パッド１２の表面温度の測定は、
必ずしも２次元で測定する必要はなく、研磨パッド１２
の表面温度を半径方向で測定可能であればよい。例え
ば、１点測定の放射温度計を研磨パッド１２の半径方向
に複数個（温度ばらつき傾向が分かる程度の個数）を配
置し、放射温度計が測定した温度（電流）信号をコンピ
ュータ２２に出力するようにしてもよい。
【００９７】また、図示は省略したが、ランプ制御装置
に、コンピュータ２２から送られてくる信号に基づき、
ランプ２０を研磨パッド１２の半径方向に移動させる駆
動手段を設けてもよい。このようにすると、ランプ２０
の固定時には十分に照射できなかった研磨パッド１２の
表面におけるランプ２０同士の間の領域、例えば図２
（ｂ）における、Ｃ領域に配置されたランプ２０の照射
部分とその内側に配置されたランプ２０の照射部分との
間の領域をも確実に加熱できるので、研磨パッド１２の
表面温度のばらつきを一層抑制できると共にランプ２０
の数を低減することができる。
【００９８】以下、第１の実施形態及びその変形例に係
る研磨装置を用いて行なう研磨方法について説明する。
【００９９】まず、定盤１１を回転させると共に、研磨
パッド１２上に研磨剤供給管１６から砥粒を含む研磨剤
１５を供給しながらキャリアー１４を下降させることに
より、基板１３を研磨パッド１２に押し付けて基板１３
の被研磨面を研磨する。基板１３の被研磨面を研磨パッ
ド１２に押し付ける方法は、従来技術の項で説明したバ
ッキングパッド加圧方式やエア加圧方式等を適宜採用す
ることができる。
【０１００】研磨工程において、図１に示した第１の実
施形態に係る研磨装置を用いて、図２（ａ）に示す第１
の配置例又は図２（ｂ）に示す第２の配置例に基づいて
配置されたランプ２０の光を、研磨時に研磨パッド１２
の表面温度が相対的に低くなるＡ領域（第１の領域）及
びＣ領域（第２の領域）に照射して研磨パッド１２のＡ
領域及びＣ領域を加熱しながら、基板１３の被研磨面を
研磨する。ランプ２０によりＡ領域及びＣ領域を照射す
るタイミングは、研磨の開始と同時にランプ照射を始め
ると共に研磨終了までランプ照射を継続する方法、又
は、研磨の開始前にランプ照射を始め、Ａ領域及びＣ領
域の表面温度を予め高くしておいた状態で研磨を行なう
と共に研磨終了までランプ照射を継続する方法を用いる
ことができる。これらの方法により、研磨パッド１２の
表面温度のばらつきを低減できるので、基板１３の研磨
速度のばらつきも低減する。特に、後者の方法による
と、ランプ照射により研磨パッド１２におけるＡ領域及
びＣ領域が予め加熱されているので、研磨パッド１２の
表面温度のばらつきを一層低減できる。
【０１０１】研磨工程において、第１の実施形態に係る
研磨装置に代えて、図３に示した第１の実施形態の変形
例に係る研磨装置を用いて研磨してもよい。この場合に
は、温度測定用カメラ２１により研磨パッド１２の表面
温度の分布を２次元で随時測定するか、又は、研磨パッ
ド１２の半径方向に複数個配置された１点測定用の放射
温度計により研磨パッド１２の半径方向の表面温度を測
定し、測定された温度信号に基づく照射強度信号をコン
ピュータ２２から電圧変換部２３に出力して、表面温度
が比較的低い領域を加熱するランプ２０の照射強度を大
きくする一方、表面温度が比較的高い領域を加熱するラ
ンプ２０の照射強度を小さくする。このようにすると、
研磨パッド１２の表面温度が一層均一になるので、基板
１３の研磨速度が均一になる。この場合、研磨パッド１
２の表面温度の測定とランプ２０の照射強度の制御とを
繰り返し行なうと、研磨パッド１２の表面温度はより一
層均一になる。尚、ランプ２０の照射強度を大きくする
代わりに、ランプ２０を研磨パッド１２に近づけ、ま
た、ランプ２０の照射強度を小さくする代わりに、ラン
プ２０を研磨パッド１２から遠ざけるようにしてもよ
い。
【０１０２】ランプ２０による研磨パッド１２の表面温
度の均一化は、手動による温度測定及び手動による照射
強度の制御（ランプに供給する電圧又は電流の制御）を
行なうことも可能であるが、正確性に欠けると共に量産
に適さない。これに対して、第１の実施形態の変形例に
係る研磨装置を用いて、照射強度制御装置によりランプ
２０の照射を制御すると、研磨パッド１２の表面温度を
迅速且つ正確に均一にすることができる。
【０１０３】尚、前述したランプ２０の照射強度の制御
は、基板１２がキャリアー１４により均一な加圧力で研
磨パッド１２に押し付けられており且つ基板１２と研磨
パッド１２との相対速度が等しいという前提に基づいて
いたが、加圧力又は相対速度が均一でない場合には、基
板１３の研磨速度が遅い部分と対応する研磨パッド１２
の領域にランプ２０を照射することにより、基板１３の
研磨速度のばらつきを低減することもできる。
【０１０４】（第２の実施形態）以下、本発明の第２の
実施形態に係る研磨装置について図面を参照しながら説
明する。
【０１０５】図５は第２の実施形態に係る研磨装置の概
略構成を示しており、図５に示すように、回転可能に設
けられた平らな剛体よりなる定盤１１の上には研磨パッ
ド１２が貼着されており、該研磨パッド１２の上には、
被研磨基板である基板１３を保持する基板保持手段とし
てのキャリアー１４と、研磨パッド１２の上に研磨剤１
５を供給する研磨剤供給管１６とが設けられている。
【０１０６】第２の実施形態の特徴として、研磨パッド
１２におけるキャリアー１４よりも定盤回転方向手前側
の上方に、レーザービームを研磨パッド１２の表面に部
分的に照射して研磨パッド１２の表面を部分的に加熱す
る例えば２つのレーザー装置３０Ａ、３０Ｂが設けられ
ている。レーザービームは広がらないため照射スポット
径が小さいと共にエネルギー密度が大きいので、研磨パ
ッド１２の表面温度を精度良く制御できる。レーザー装
置３０Ａ、３０Ｂとしては、ルビーレーザー、ＹＡＧレ
ーザー又はガラスレーザー等を出射する固体レーザー装
置、アルゴンレーザー、炭酸ガスレーザー又はヘリウム
ネオンレーザー等を出射するガスレーザー装置、半導体
レーザーを出射する半導体レーザー装置等を用いること
ができ、出力及び発振源のサイズ等を考慮して最適なレ
ーザー装置を使用することが好ましい。
【０１０７】図６はレーザー装置３０Ａ、３０Ｂの配置
例を示しており、図６に示すように、内側のレーザー装
置３０Ａは研磨パッド１２の半径方向へＡ領域とＢ領域
との間で移動可能に設けられ、外側のレーザー装置３０
Ｂは研磨パッド１２の半径方向へＢ領域とＣ領域との間
で移動可能に設けられている。また、レーザー装置３０
Ａ、３０Ｂにより加熱された研磨パッド１２の表面領域
が定盤１１の回転に伴って速やかに基板１３に到達する
ように、レーザー装置３０Ａ、３０Ｂは基板１３に対す
る定盤回転方向直前に配置されている。
【０１０８】尚、レーザー装置３０Ａ、３０Ｂの数につ
いては、研磨パッド１２の半径方向に多数個が配置され
ていることが好ましい。その理由は、レーザー装置３０
Ａ、３０Ｂから出射されるレーザービームはスポット径
が小さいため、１つのレーザー装置３０Ａ、３０Ｂによ
り温度を制御できる領域は狭い。従って、レーザー装置
３０Ａ、３０Ｂを研磨パッド１２の半径方向に多数個配
置しておくと、研磨パッド１２の表面温度をより均一に
することができる。
【０１０９】（第２の実施形態の変形例）以下、本発明
の第２の実施形態の変形例に係る研磨装置について図面
を参照しながら説明する。
【０１１０】図７は第２の実施形態の変形例に係る研磨
装置の概略構成を示している。
【０１１１】第２の実施形態の変形例の特徴として、研
磨パッド１２の表面温度を２次元で自動測定し、測定し
た表面温度に基づきレーザー装置３０Ａ、３０Ｂの照射
を自動制御するレーザー制御装置を備えている。レーザ
ー制御装置は、レーザー装置３０Ａ，３０Ｂを研磨パッ
ド１２の半径方向に駆動させる駆動装置３１と、研磨パ
ッド１２の表面温度を非接触にて２次元で測定する温度
測定用カメラ３２と、該温度測定用カメラ３２からの温
度信号を受け、入力された温度信号に基づき駆動装置３
１を駆動させるコンピュータ３３とを有している。図７
において、破線は温度測定用カメラ３２が研磨パッド１
２の表面温度を測定する領域を示している。
【０１１２】図８は、温度測定用カメラ３２による温度
測定領域（破線で表わしている）を示しており、図８に
示すように、温度測定用カメラ３２は、研磨パッド１２
における基板１３に対する定盤回転方向直後の領域の表
面温度を測定する。その理由は、研磨パッド１２の表面
温度は、定盤１１や研磨剤１５等の冷却作用によって基
板１３通過後の時間経過に伴って変化するためである。
【０１１３】尚、研磨パッド１２の表面温度の測定は、
必ずしも２次元で測定する必要はなく、研磨パッド１２
の表面温度を半径方向で測定可能であればよい。例え
ば、１点測定の放射温度計を研磨パッド１２の半径方向
に複数個（温度ばらつき傾向が分かる程度の個数）を配
置し、放射温度計が測定した温度（電流）信号をコンピ
ュータ３３に出力するようにしてもよい。
【０１１４】また、図示は省略しているが、レーザー制
御装置に、コンピュータ３３からの制御信号に基づいて
レーザー装置３０Ａ、３０Ｂの照射強度を制御する手段
を設けておいてもよい。レーザー装置３０Ａ、３０Ｂの
照射強度の制御方法としては、研磨パッド１２の表面温
度のばらつきが低減してきた段階でレーザー装置３０
Ａ、３０Ｂの照射強度を弱くし、研磨パッド１２の表面
温度が均一になった段階でレーザー装置３０Ａ、３０Ｂ
からのレーザー照射をオフする方法を採ることができ
る。
【０１１５】さらに、レーザー制御装置に、コンピュー
タ３３からの制御信号に基づいてレーザー装置３０Ａ、
３０Ｂの照射方向を変化させる照射方向制御手段を設け
たり、又は、コンピュータ３３からの制御信号に基づい
て、レーザー装置３０Ａ、３０Ｂから出射されるレーザ
ービームを反射して所望の方向を照射するミラー装置を
設けたりしてもよい。
【０１１６】以下、第２の実施形態及びその変形例に係
る研磨装置を用いて行なう研磨方法について説明する。
【０１１７】まず、定盤１１を回転させると共に、研磨
パッド１２上に研磨剤供給管１６から砥粒を含む研磨剤
１５を供給しながらキャリアー１４を下降させることに
より、基板１３を研磨パッド１２に押し付けて基板１３
の被研磨面を研磨する。基板１３の被研磨面を研磨パッ
ド１２に押し付ける方法は、従来技術の項で説明したバ
ッキングパッド加圧方式やエア加圧方式等を適宜採用す
ることができる。
【０１１８】研磨工程において、図５に示した第２の実
施形態に係る研磨装置を用いて、図６に示す配置例に基
づいて配置されたレーザー装置３０Ａ、３０Ｂからのレ
ーザービームを、研磨時に研磨パッド１２の表面温度が
相対的に低くなるＡ領域（第１の領域）及びＣ領域（第
２の領域）に照射して研磨パッド１２のＡ領域及びＣ領
域を加熱しながら、基板１３の被研磨面を研磨する。レ
ーザー装置３０Ａ、３０ＢによりレーザービームをＡ領
域及びＣ領域を照射するタイミングは、研磨の開始と同
時にレーザー照射を始めると共に研磨終了までレーザー
照射を継続する方法、又は、研磨の開始前にレーザー照
射を始め、Ａ領域及びＣ領域の表面温度を予め高くして
おいた状態で研磨を行なうと共に研磨終了までレーザー
照射を継続する方法を用いることができる。これらの方
法により、研磨パッド１２の表面温度のばらつきを低減
できるので、基板１３の研磨速度のばらつきも低減す
る。特に、後者の方法によると、レーザー照射により研
磨パッド１２におけるＡ領域及びＣ領域が予め加熱され
ているので、研磨パッド１２の表面温度のばらつきを一
層低減できる。
【０１１９】研磨工程において、第２の実施形態に係る
研磨装置に代えて、図７に示した第２の実施形態の変形
例に係る研磨装置を用いて研磨してもよい。この場合に
は、温度測定用カメラ３１により研磨パッド１２の表面
温度の分布を２次元で随時測定するか、又は、研磨パッ
ド１２の半径方向に複数個配置された１点測定用の放射
温度計により研磨パッド１２の半径方向の表面温度を測
定し、測定された温度信号に基づく駆動信号をコンピュ
ータ３３から駆動装置３１に出力して、レーザー装置３
０Ａ、３０Ｂの照射位置を制御する。この場合、研磨パ
ッド１２の表面温度の測定とレーザ装置３０Ａ、３０Ｂ
による加熱の制御とを繰り返し行なうと、研磨パッド１
２の表面温度はより一層均一になる。
【０１２０】レーザー装置３０Ａ、３０Ｂによる研磨パ
ッド１２の表面温度の均一化は、手動による温度測定及
び手動による照射位置の制御によって行なうことも可能
であるが、正確性に欠けると共に量産に適さない。これ
に対して、第２の実施形態の変形例に係る研磨装置を用
いて、レーザー制御装置によりレーザー装置３０Ａ、３
０Ｂの照射を制御すると、研磨パッド１２の表面温度を
迅速且つ正確に均一にすることができる。
【０１２１】尚、レーザー制御装置により、コンピュー
タ３３からの制御信号に基づいてレーザー装置３０Ａ、
３０Ｂの照射方向を変化させたり、又は、コンピュータ
３３からの制御信号に基づいてレーザー装置３０Ａ、３
０Ｂから出射されるレーザービームをミラー装置により
反射させたりして、研磨パッド１２における表面温度が
低い領域を加熱するようにしてもよい。
【０１２２】また、前述したレーザー装置３０Ａ、３０
Ｂの照射位置及び照射方向の制御は、基板１２がキャリ
アー１４により均一な加圧力で研磨パッド１２に押し付
けられており且つ基板１２と研磨パッド１２との相対速
度が等しいという前提に基づいていたが、加圧力又は相
対速度が均一でない場合には、基板１３の研磨速度が遅
い部分と対応する研磨パッド１２の領域にレーザー照射
することにより、基板１３の研磨速度のばらつきを低減
することもできる。
【０１２３】（第３の実施形態）以下、本発明の第３の
実施形態に係る研磨装置について図面を参照しながら説
明する。
【０１２４】図９は第３の実施形態に係る研磨装置の概
略構成を示しており、図９に示すように、回転可能に設
けられた平らな剛体よりなる定盤１１の上には研磨パッ
ド１２が貼着されており、該研磨パッド１２の上には、
被研磨基板である基板１３を保持する基板保持手段とし
てのキャリアー１４と、研磨パッド１２の上に研磨剤１
５を供給する研磨剤供給管１６とが設けられている。
【０１２５】第３の実施形態の特徴として、研磨パッド
１２におけるキャリアー１４よりも定盤回転方向手前側
の上方に、高温気体を研磨パッド１２の表面に噴射して
研磨パッド１２の表面を部分的に加熱する例えば２本の
気体ブロー管４０が設けられている。気体ブロー配管４
０から噴射される高温の気体は化学的に安定なものであ
ればよく、例えば高温の空気が挙げられる。気体ブロー
管４０の噴射口の径は、研磨パッド１２の表面温度を精
度良く制御するために小さい方が好ましい。
【０１２６】図１０（ａ）は、気体ブロー管４０の第１
の配置例を示している。図１０（ａ）に示すように、気
体ブロー管４０は、研磨時に研磨パッド１２の表面温度
が相対的に低くなるＡ領域（第１の領域）及びＣ領域
（第３の領域）を加熱できるように配置されている一
方、研磨パッド１２の表面温度が相対的に高くなるＢ領
域（第３の領域）には配置されていない。また、気体ブ
ロー管４０により加熱された研磨パッド１２の表面領域
が定盤１１の回転に伴って速やかに基板１３に到達する
ように、気体ブロー管４０は基板１３に対する定盤回転
方向直前に配置されている。
【０１２７】図１０（ｂ）は、気体ブロー管４０の第２
の配置例を示している。第２の配置例に使用される複数
の気体ブロー管４０からブローされる高温気体の流量及
び温度は全て等しい。研磨パッド１２の表面温度は、Ａ
領域及びＣ領域で最も低くてＢ領域に向かって徐々に高
くなるため、Ａ領域及びＣ領域には多数の気体ブロー管
４０を配置し、Ｂ領域に向かうにつれて気体ブロー管４
０の数を徐々に減らしている。また、Ｃ領域においては
Ａ領域よりも気体ブロー管４０の数が多い。これはＣ領
域の方が研磨パッド１２の回転半径が大きいために、表
面温度が上昇し難いためである。
【０１２８】尚、第２の配置例では、高温気体の流量及
び温度が等しい気体ブロー管４０を配置したが、これに
代えて、高温気体の流量又は温度が異なる気体ブロー管
４０を配置してもよい。このようにすると、研磨パッド
１２の上における同じ半径の領域に配置する気体ブロー
管４０の数を適宜変えることができる。
【０１２９】（第３の実施形態の変形例）以下、本発明
の第３の実施形態の変形例に係る研磨装置について図面
を参照しながら説明する。
【０１３０】図１１は第３の実施形態の変形例に係る研
磨装置の概略構成を示している。
【０１３１】第３の実施形態の変形例の特徴として、研
磨パッド１２の表面温度を２次元で自動測定し、測定し
た表面温度に基づき気体ブロー管４０の噴射強度を自動
制御する気体ブロー制御装置を備えている。気体ブロー
制御装置は、研磨パッド１２の表面温度を非接触にて２
次元で測定する温度測定用カメラ４１と、該温度測定用
カメラ４１からの温度信号の入力を受け、入力された温
度信号に基づき気体ブロー管４０に高温気体の流量を調
整する流量信号を出力するコンピュータ４２と、該コン
ピュータ４２からの流量信号に基づき気体ブロー管４０
への高温気体の流量を調整する流量調節バルブ４３とを
有している。尚、図１１において、破線は温度測定用カ
メラ４１が研磨パッド１２の表面温度を測定する領域を
示している。
【０１３２】図１２は、温度測定用カメラ４１による温
度測定領域（破線で表わしている）を示しており、図１
２に示すように、温度測定用カメラ４１は、研磨パッド
１２における基板１３に対する定盤回転方向直後の領域
の表面温度を測定する。その理由は、研磨パッド１２の
表面温度は、定盤１１や研磨剤１５等の冷却作用によっ
て基板１３通過後の時間経過に伴って変化するためであ
る。
【０１３３】尚、研磨パッド１２の表面温度の測定は、
必ずしも２次元で測定する必要はなく、研磨パッド１２
の表面温度を半径方向で測定可能であればよい。例え
ば、１点測定の放射温度計を研磨パッド１２の半径方向
に複数個（温度ばらつき傾向が分かる程度の個数）を配
置し、放射温度計が測定した温度（電流）信号をコンピ
ュータ４２に出力するようにしてもよい。
【０１３４】また、気体ブロー制御装置に、流量調節バ
ルブ４３を設ける代わりに、気体ブロー管４０に設けら
れているブロー用ファンの回転数を変化させて、気体ブ
ロー管４０からブローされる高温気体の流量を制御する
手段を設けてもよい。
【０１３５】また、図示は省略したが、気体ブロー制御
装置に、コンピュータ４２からの信号に基づき気体ブロ
ー管４０からブローされる高温気体の温度を制御する手
段を設けておくと、研磨パッド１２の表面温度を一層精
度良く制御できる。
【０１３６】また、図示は省略したが、気体ブロー制御
装置に、コンピュータ４２から送られてくる信号に基づ
き、気体ブロー管４０を研磨パッド１２の半径方向に移
動させる手段を設けてもよい。このようにすると、気体
ブロー管４０の固定時には十分にブローできなかった研
磨パッド１２の表面における気体ブロー管４０同士の間
の領域、例えば図１０（ｂ）における、Ｃ領域に配置さ
れた気体ブロー管４０の噴射部分とその内側に配置され
た気体ブロー管４０の噴射部分との間の領域をも確実に
加熱できるため、研磨パッド１２の表面温度のばらつき
を一層抑制できると共に気体ブロー管４０の数を低減す
ることができる。また、気体ブロー制御装置に、コンピ
ュータ４２から送られてくる信号に基づき、気体ブロー
管４０を研磨パッド１２に近づけたり又は研磨パッド１
２から遠ざけたりする手段を設けてもよい。
【０１３７】以下、第３の実施形態及びその変形例に係
る研磨装置を用いて行なう研磨方法について説明する。
【０１３８】まず、定盤１１を回転させると共に、研磨
パッド１２上に研磨剤供給管１６から砥粒を含む研磨剤
１５を供給しながらキャリアー１４を下降させることに
より、基板１３を研磨パッド１２に押し付けて基板１３
の被研磨面を研磨する。基板１３の被研磨面を研磨パッ
ド１２に押し付ける方法は、従来技術の項で説明したバ
ッキングパッド加圧方式やエア加圧方式等を適宜採用す
ることができる。
【０１３９】研磨工程において、図９に示した第３の実
施形態に係る研磨装置を用いて、図１０（ａ）に示す第
１の配置例又は図１０（ｂ）に示す第２の配置例に基づ
いて配置された気体ブロー管４０からの高温気体を、研
磨時に研磨パッド１２の表面温度が相対的に低くなるＡ
領域（第１の領域）及びＣ領域（第２の領域）に噴射し
て研磨パッド１２のＡ領域及びＣ領域を加熱しながら、
基板１３の被研磨面を研磨する。気体ブロー管４０によ
り高温気体をＡ領域及びＣ領域に噴射するタイミング
は、研磨の開始と同時に高温気体のブローを始めると共
に研磨終了までブローを継続する方法、又は、研磨の開
始前に高温気体のブローを始め、Ａ領域及びＣ領域の表
面温度を予め高くしておいた状態で研磨を行なうと共に
研磨終了までブローを継続する方法を用いることができ
る。これらの方法により、研磨パッド１２の表面温度の
ばらつきを低減できるので、基板１３の研磨速度のばら
つきも低減する。特に、後者の方法によると、高温気体
のブローにより研磨パッド１２におけるＡ領域及びＣ領
域が予め加熱されているので、研磨パッド１２の表面温
度のばらつきを一層低減できる。
【０１４０】研磨工程において、第３の実施形態に係る
研磨装置に代えて、図１１に示した第３の実施形態の変
形例に係る研磨装置を用いて研磨してもよい。この場合
には、温度測定用カメラ４１により研磨パッド１２の表
面温度の分布を２次元で随時測定するか、又は、研磨パ
ッド１２の半径方向に複数個配置された１点測定用の放
射温度計により研磨パッド１２の半径方向の表面温度を
測定し、測定された温度信号に基づく流量信号をコンピ
ュータ４２から流量調節バルブ４３に出力して、表面温
度が比較的低い領域を加熱する気体ブロー管４０からの
高温気体の流量を大きくする一方、表面温度が比較的高
い領域を加熱する気体ブロー管４０からの流量を小さく
する。このようにすると、研磨パッド１２の表面温度が
精度良く均一になるので、基板１３の研磨速度がより均
一になる。この場合、研磨パッド１２の表面温度の測定
と高温気体の流量の制御とを繰り返し行なうと、研磨パ
ッド１２の表面温度をより一層均一にすることができ
る。
【０１４１】気体ブロー管４０による研磨パッド１２の
表面温度の均一化は、手動による温度測定及び手動によ
る流量の制御によって行なうことも可能であるが、正確
性に欠けると共に量産に適さない。これに対して、第３
の実施形態の変形例に係る研磨装置を用いて、気体ブロ
ー制御装置により気体ブロー管４０からの高温気体の流
量を制御すると、研磨パッド１２の表面温度を迅速且つ
正確に均一にすることができる。
【０１４２】尚、研磨パッド１２の表面温度の制御方法
としては、気体ブロー管４０からブローされる高温気体
の流量の変化に代えて、気体ブロー管４０から供給され
る高温気体のブロー位置（研磨パッド１２の半径方向の
位置又は研磨パッド１２との距離）の変化によって行な
ってもよい。
【０１４３】尚、前述した気体ブロー管４０からの高温
気体の流量の制御は、基板１２がキャリアー１４により
均一な加圧力で研磨パッド１２に押し付けられており且
つ基板１２と研磨パッド１２との相対速度が等しいとい
う前提に基づいていたが、加圧力又は相対速度が均一で
ない場合には、基板１３の研磨速度が遅い部分と対応す
る研磨パッド１２の領域に気体ブロー管４０から高温気
体を噴射することにより、基板１３の研磨速度のばらつ
きを低減することもできる。
【０１４４】また、前記の説明は、気体ブロー管４０か
ら高温気体をブローされる場合について説明したが、こ
れに代えて、気体ブロー管４０から低温気体をブローす
るようにしてもよい。これは、研磨パッド１２の表面を
加熱する代わりに冷却することにより、研磨パッド１２
の表面温度のばらつきを低減するものであって、高温気
体がブローされる領域と逆の領域、つまりＢ領域（第３
の領域）に低温気体をブローする。
【０１４５】さらに、高温の気体を噴射する高温気体ブ
ロー管と低温の気体を噴射する低温気体ブロー管４０と
を配置しておき、研磨パッド１２の表面温度の高いＢ領
域には低温の気体をブローすると共に、研磨パッド１２
の表面温度の低いＡ領域及びＣ領域には高温の気体をブ
ローするようにしてもよい。このようにすると、短時間
で研磨パッド１２の表面温度を制御できる。
【０１４６】（第４の実施形態）以下、本発明の第４の
実施形態に係る研磨装置について図面を参照しながら説
明する。
【０１４７】図１３は第４の実施形態に係る研磨装置の
概略構成を示しており、図１３に示すように、回転可能
に設けられた平らな剛体よりなる定盤１１の上には研磨
パッド１２が貼着されており、該研磨パッド１２の上に
は、被研磨基板である基板１３を保持する基板保持手段
としてのキャリアー１４と、研磨パッド１２の上に研磨
剤１５を供給する研磨剤供給管１６とが設けられてい
る。
【０１４８】第４の実施形態の特徴として、研磨パッド
１２の上におけるキャリアー１４よりも定盤回転方向手
前側には、研磨パッド１２の表面を部分的に加熱する２
つの中空の直方体状の高温の固体５０Ａ、５０Ｂが設け
られている。高温の固体５０Ａ、５０Ｂの内部には電熱
線が配置されており、高温の固体５０Ａ、５０Ｂは電熱
線によって加熱されて高温になる。高温の固体５０Ａ、
５０Ｂを構成する材料としては、鉄や銅等の熱伝導性の
良い金属が好ましい。また、高温の固体５０Ａ、５０Ｂ
は研磨パッド１２の表面に直接に接触するため、高温の
固体５０Ａ、５０Ｂを構成する材料としては、酸性又は
アルカリ性の研磨剤１５により化学的に反応しないもの
が好ましい。酸及びアルカリに対して耐性を有する材料
としては、例えばテフロン（ポリテトラフルオロエチレ
ン）が挙げられ、高温の固体５０Ａ、５０Ｂの表面にお
ける少なくとも研磨剤１５に触れる部分にはテフロンを
コーティングしておくことが好ましい。この場合、テフ
ロンのコーティング層は研磨剤に含まれる研磨粒子によ
り機械的に削られるので厚い方が好ましいが、テフロン
は熱伝導性が良くない。従って、これらの事情を考慮し
て最適な厚さのコーティング層を設計することが好まし
い。尚、高温の固体５０Ａ、５０Ｂの表面に形成するコ
ーティング層としては、テフロンのほかに、セラミッ
ク、ダイヤモンド又はシリコン等を挙げることができ
る。
【０１４９】また、電熱線を高温の固体５０Ａ、５０Ｂ
の外部に設けておき、電熱線の熱を高温の固体５０Ａ、
５０Ｂの内部に配置された金属部材に、例えば該金属部
材と連結された他の金属部材を介して伝導してもよい。
【０１５０】高温の固体５０Ａ、５０Ｂの大きさとして
は、小さい方が研磨パッド１２の表面温度のばらつきを
精度良く制御できる一方、大きい方が研磨パッド１２に
より多くの熱を伝搬する。従って、最適な大きさを選択
することが好ましい。高温の固体５０Ａ、５０Ｂの形状
は特に限定されない。
【０１５１】高温の固体５０Ａ、５０Ｂを高温にする方
法としては、電熱線に代えて、高温の固体５０Ａ、５０
Ｂの内部に高温の液体又は気体を直接に流通させたり、
高温の固体５０Ａ、５０Ｂの内部に、高温の液体又は気
体が流通する配管を設けてもよい。
【０１５２】図１４は高温の固体５０Ａ、５０Ｂの配置
例を示しており、図１４に示すように、内側の高温の固
体５０Ａは研磨パッド１２の半径方向へＡ領域とＢ領域
との間で移動可能に設けられ、外側の高温の固体５０Ｂ
は研磨パッド１２の半径方向へＢ領域とＣ領域との間で
移動可能に設けられている。また、高温の固体５０Ａ、
５０Ｂにより加熱された研磨パッド１２の表面領域が定
盤１１の回転に伴って速やかに基板１３に到達するよう
に、高温の固体５０Ａ、５０Ｂは基板１３に対する定盤
回転方向直前に配置されている。
【０１５３】高温の固体５０Ａ、５０Ｂの数について
は、特に限定されないが、１個の場合には短時間での温
度制御が困難なため、２個又は３個以上が好ましい。
【０１５４】（第４の実施形態の変形例）以下、本発明
の第４の実施形態の変形例に係る研磨装置について図面
を参照しながら説明する。
【０１５５】図１５は第４の実施形態の変形例に係る研
磨装置の概略構成を示している。
【０１５６】第４の実施形態の変形例の特徴として、研
磨パッド１２の表面温度を２次元で自動測定し、測定し
た表面温度に基づき高温の固体５０Ａ、５０Ｂによる加
熱を自動制御する高温固体制御装置を備えている。高温
固体制御装置は、高温の固体５０Ａ、５０Ｂを研磨パッ
ド１２の半径方向に駆動させる駆動装置５１と、研磨パ
ッド１２の表面温度を非接触にて２次元で測定する温度
測定用カメラ５２と、該温度測定用カメラ５２からの温
度信号を受け、入力された温度信号に基づき駆動装置５
１を駆動させるコンピュータ５３とを有している。図１
５において、破線は温度測定用カメラ５２が研磨パッド
１２の表面温度を測定する領域を示している。
【０１５７】図１６は温度測定用カメラ５２による温度
測定領域（破線で表わしている）を示しており、図１６
に示すように、温度測定用カメラ５２は、研磨パッド１
２における基板１３に対する定盤回転方向直後の領域の
表面温度を測定する。その理由は、研磨パッド１２の表
面温度は、定盤１１や研磨剤１５等の冷却作用によって
基板１３通過後の時間経過に伴って変化するためであ
る。
【０１５８】尚、研磨パッド１２の表面温度の測定は、
必ずしも２次元で測定する必要はなく、研磨パッド１２
の表面温度を半径方向で測定可能であればよい。例え
ば、１点測定の放射温度計を研磨パッド１２の半径方向
に複数個（温度ばらつき傾向が分かる程度の個数）を配
置し、放射温度計が測定した温度（電流）信号をコンピ
ュータ５３に出力するようにしてもよい。
【０１５９】また、図示は省略しているが、高温の固体
制御装置に、コンピュータ５３からの制御信号に基づい
て高温の固体５０Ａ、５０Ｂの温度を制御する手段を設
けておいてもよい。高温の固体５０Ａ、５０Ｂの温度を
制御する方法としては、研磨パッド１２の表面温度のば
らつきが低減してきた段階で高温の固体５０Ａ、５０Ｂ
の温度を低くし、研磨パッド１２の表面温度が均一にな
った段階で高温の固体５０Ａ、５０Ｂに対する加熱をオ
フする方法を採ることができる。高温の固体５０Ａ、５
０Ｂに対する加熱をオフする方法としては、高温の固体
５０Ａ、５０Ｂを上下方向に移動可能に設けておき、高
温の固体５０Ａ、５０Ｂを上方に移動して研磨パッド１
２から離す方法が挙げられる。
【０１６０】以下、第４の実施形態及びその変形例に係
る研磨装置を用いて行なう研磨方法について説明する。
【０１６１】まず、定盤１１を回転させると共に、研磨
パッド１２上に研磨剤供給管１６から砥粒を含む研磨剤
１５を供給しながらキャリアー１４を下降させることに
より、基板１３を研磨パッド１２に押し付けて基板１３
の被研磨面を研磨する。基板１３の被研磨面を研磨パッ
ド１２に押し付ける方法は、従来技術の項で説明したバ
ッキングパッド加圧方式やエア加圧方式等を適宜採用す
ることができる。
【０１６２】研磨工程において、図１３に示した第４の
実施形態に係る研磨装置を用いて、図１４に示す配置例
に基づいて配置された高温の固体５０Ａ、５０Ｂによっ
て、研磨時に研磨パッド１２の表面温度が相対的に低く
なるＡ領域（第１の領域）及びＣ領域（第３の領域）を
加熱しながら、基板１２の被研磨面を研磨する。高温の
固体５０Ａ、５０ＢによりＡ領域及びＣ領域を加熱する
タイミングは、研磨の開始と同時に加熱を始めると共に
研磨終了まで加熱を継続する方法、又は、研磨の開始前
に加熱を始め、Ａ領域及びＣ領域の表面温度を予め高く
しておいた状態で研磨を行なうと共に研磨終了まで加熱
を継続する方法を用いることができる。これらの方法に
より、研磨パッド１２の表面温度のばらつきを低減でき
るので、基板１３の研磨速度のばらつきも低減する。特
に、後者の方法によると、研磨パッド１２におけるＡ領
域及びＣ領域が予め高温の固体５０Ａ、５０Ｂにより加
熱されているので、研磨パッド１２の表面温度のばらつ
きを一層低減できる。
【０１６３】研磨工程において、第４の実施形態に係る
研磨装置に代えて、図１５に示した第４の実施形態の変
形例に係る研磨装置を用いて研磨してもよい。この場合
には、温度測定用カメラ５２により研磨パッド１２の表
面温度の分布を２次元で随時測定するか、又は、研磨パ
ッド１２の半径方向に複数個配置された１点測定用の放
射温度計により研磨パッド１２の半径方向の表面温度を
測定し、測定された温度信号に基づく駆動信号をコンピ
ュータ５３から駆動装置５１に出力して、高温の固体５
０Ａ、５０Ｂの接触位置を制御する。この場合、研磨パ
ッド１２の表面温度の測定と高温の固体５０Ａ、５０Ｂ
の接触位置の制御とを繰り返し行なうと、研磨パッド１
２の表面温度をより均一にすることができる。
【０１６４】高温の固体５０Ａ、５０Ｂによる研磨パッ
ド１２の表面温度の均一化は、手動による温度測定及び
手動による加熱位置の制御によって行なうことも可能で
あるが、正確性に欠けると共に量産に適さない。これに
対して、第４の実施形態の変形例に係る研磨装置を用い
て、高温固体制御装置により高温の固体５０Ａ、５０Ｂ
の加熱位置を制御すると、研磨パッド１２の表面温度を
迅速且つ正確に均一にすることができる。
【０１６５】尚、前述した高温の固体５０Ａ、５０Ｂに
よる加熱位置の制御は、基板１２がキャリアー１４によ
り均一な加圧力で研磨パッド１２に押し付けられており
且つ基板１２と研磨パッド１２との相対速度が等しいと
いう前提に基づいていたが、加圧力又は相対速度が均一
でない場合には、基板１３の研磨速度が遅い部分と対応
する研磨パッド１２の領域を加熱することにより、基板
１３の研磨速度のばらつきを低減してもよい。
【０１６６】また、前記の説明は、高温の固体５０Ａ、
５０Ｂにより研磨パッド１２を加熱する場合について説
明したが、高温の固体５０Ａ、５０Ｂに代えて低温の固
体により研磨パッド１２を冷却するようにしてもよい。
これは、研磨パッド１２の表面を加熱する代わりに冷却
することにより、研磨パッド１２の表面温度のばらつき
を低減するものであって、高温の固体５０Ａ、５０Ｂに
より加熱される領域と逆の領域つまりＢ領域（第３の領
域）を低温の固体により冷却するものである。
【０１６７】さらに、高温の固体と低温の固体とを配置
しておき、研磨パッド１２の表面温度が相対的に高いＢ
領域は低温の固体により冷却すると共に、研磨パッド１
２の表面温度が相対的に低いＡ領域及びＣ領域は高温の
固体により加熱するようにしてもよい。このようにする
と、短時間で研磨パッド１２の表面温度を制御すること
ができる。
【０１６８】低温の固体を低温にする方法としては、低
温の固体の内部を空洞にして、該空洞内に低温の流体、
例えば液体窒素や液体窒素が気化した窒素ガスを直接流
通させたり、低温の固体内に配管を設け、該配管内に低
温の流体を流通させてもよい。尚、低温の固体にも、高
温の固体と同様に、研磨剤と化学的に反応しない材質よ
りなるコーティング層を形成しておくことが好ましい。
【０１６９】（第５の実施形態）以下、本発明の第５の
実施形態に係る研磨装置について図面を参照しながら説
明する。
【０１７０】図１７は第５の実施形態に係る研磨装置の
概略構成を示しており、図１７に示すように、回転可能
に設けられた平らな剛体よりなる定盤１１の上には研磨
パッド１２が貼着されており、該研磨パッド１２の上に
は、被研磨基板である基板１３を保持する基板保持手段
としてのキャリアー１４と、研磨パッド１２の上に研磨
剤１５を供給する研磨剤供給管１６とが設けられてい
る。
【０１７１】第５の実施形態の特徴として、研磨パッド
１２の上におけるキャリアー１４よりも定盤回転方向手
前側には、研磨パッド１２の表面を押圧して部分的に摩
擦熱を発生させる直方体状の加圧用固体６０Ａ、６０Ｂ
が設けられている。加圧用固体６０Ａ、６０Ｂによる加
圧方法としては、自重により荷重を生じさせる方法、上
方から加圧エアを供給して荷重を生じさせる方法等があ
る。
【０１７２】加圧用固体６０Ａ、６０Ｂは研磨パッド１
２の表面に直接に接触するため、加圧用固体６０Ａ、６
０Ｂを構成する材料としては、研磨剤１５により化学的
に反応しないものが好ましい。酸及びアルカリに対して
耐性を有する材料としては、例えばテフロン（ポリテト
ラフルオロエチレン）が挙げられ、加圧用固体６０Ａ、
６０Ｂの表面における少なくとも研磨剤１５に触れる部
分にはテフロンをコーティングしておくことが好まし
い。この場合、テフロンのコーティング層は研磨剤に含
まれる研磨粒子により機械的に削られるので厚い方が好
ましい。尚、加圧用固体６０Ａ、６０Ｂの表面に形成す
るコーティング層としては、テフロンのほかに、セラミ
ック、ダイヤモンド又はシリコン等を挙げることができ
る。
【０１７３】また、加圧用固体６０Ａ、６０Ｂの材質
を、基板１３上に堆積された被研磨膜（例えば、タング
ステン等の金属膜やシリコン酸化膜）の材質と同じにし
てもよい。このようにすると、当然、熱の発生も十分に
得られると共に、削りかすも基板１３から発生するもの
と同質であるため、基板１３の研磨に悪影響が及ぼされ
ることがない。この場合には、加圧用固体６０Ａ、６０
Ｂが研磨パッド１２により研磨されていくため、コーテ
ィング層の厚さを十分に厚くしておくことが好ましい。
【０１７４】加圧用固体６０Ａ、６０Ｂの大きさとして
は、小さい方が研磨パッド１２の表面温度のばらつきを
精度良く制御できる一方、大きい方が摩擦熱をより多く
発生するので、最適な大きさに設定することが好まし
い。加圧用固体６０Ａ、６０Ｂの形状は特に限定されな
い。
【０１７５】図１８は加圧用固体６０Ａ、６０Ｂの配置
例を示しており、図１８に示すように、内側の加圧用固
体６０Ａは研磨パッド１２の半径方向へＡ領域とＢ領域
との間で移動可能に設けられ、外側の加圧用固体６０Ｂ
は研磨パッド１２の半径方向へＢ領域とＣ領域との間で
移動可能に設けられている。また、加圧用固体６０Ａ、
６０Ｂにより加圧されて温度が上昇した研磨パッド１２
の表面領域が定盤１１の回転に伴って速やかに基板１３
に到達するように、加圧用固体６０Ａ、６０Ｂは基板１
３に対する定盤回転方向直前に配置されている。
【０１７６】加圧用固体６０Ａ、６０Ｂの数について
は、特に限定されないが、１個の場合には短時間での温
度制御が困難なため、２個又は３個以上が好ましい。
【０１７７】加圧用固体６０Ａ、６０Ｂの底面形状につ
いては、特に限定されないが、図１８（ｂ）に示すよう
に、外側の幅が内側の幅よりも大きい台形状にすると、
研磨パッド１２におけるＡ領域及びＣ領域の近傍が加圧
される時間が特に長くなるため、Ａ領域及びＣ領域の近
傍における温度上昇が速やかになるので好ましい。
【０１７８】また、図１８（ｃ）に示すように、加圧用
固体６０は、図１８（ｂ）に示す内側の加圧用固体６０
Ａと外側の加圧用固体６０Ｂとが一体化された鼓形状を
有していてもよい。このようにすると、研磨パッド１２
の表面温度がＡ領域からＣ領域にかけて連続的に上昇す
るので好ましい。
【０１７９】また、内側の加圧用固体６０Ａと外側の加
圧用固体６０Ｂとを一体化すると共に、一体化された加
圧用固体６０の底面形状を円形状にしてもよい。但し、
この場合には、円の中心付近では発熱量が増大してしま
うので、加圧用固体６０における研磨パッド１２と接す
る底面の内部を円形状にくりぬいておくことが好まし
い。つまり、加圧用固体６０の底面を環状にしておく。
この場合、研磨パッド１２の半径方向の或る部分におけ
る円周に対する、該円周上に占める加圧用固体６０の長
さの比（この比が大きいほど、摩擦熱が大きくなる。）
が研磨パッド１２の温度ばらつきを補正するように、加
圧用固体６０の底面の外周と内周とを設定する。尚、こ
の加圧用固体６０は、静止したままでもよいし、回転す
るように設けられていてもよい。
【０１８０】（第５の実施形態の変形例）以下、本発明
の第５の実施形態の変形例に係る研磨装置について図面
を参照しながら説明する。
【０１８１】図１９は第５の実施形態の変形例に係る研
磨装置の概略構成を示している。
【０１８２】第５の実施形態の変形例の特徴として、研
磨パッド１２の表面温度を２次元で自動測定し、測定し
た表面温度に基づき加圧用固体６０Ａ、６０Ｂによる加
圧を自動制御する加圧用固体制御装置を備えている。加
圧用固体制御装置は、加圧用固体６０Ａ、６０Ｂを上下
方向及び研磨パッド１２の半径方向に駆動させる駆動装
置６１と、研磨パッド１２の表面温度を非接触にて２次
元で測定する温度測定用カメラ６２と、該温度測定用カ
メラ６２からの温度信号を受け、入力された温度信号に
基づき駆動装置６１を駆動させるコンピュータ６３とを
有している。図１９において、破線は温度測定用カメラ
６２が研磨パッド１２の表面温度を測定する領域を示し
ている。
【０１８３】駆動装置６１は、加圧用固体６０Ａ、６０
Ｂを研磨パッド１２の半径方向に移動させる移動手段
と、加圧用固体６０Ａ、６０Ｂを研磨パッド１２に対し
て押圧する加圧エア供給部６５とを有しており、加圧エ
ア供給部６５はコンピュータ６３からの信号に基づいて
加圧用固体６０Ａ、６０Ｂが研磨パッド１２の表面を押
圧する加圧力を調節することができる。加圧用固体６０
Ａ、６０Ｂに供給する加圧エアを制御する方法として
は、例えば研磨パッド１２の表面温度のばらつきが低減
してきた段階で加圧用固体６０Ａ、６０Ｂに供給する加
圧エアの圧力を低くし、研磨パッド１２の表面温度が均
一になった段階で加圧用固体６０Ａ、６０Ｂに対する加
圧エアの供給を停止する方法を採ることができる。ま
た、これに代えて、加圧用固体６０Ａ、６０Ｂを研磨パ
ッド１２から離してしまうようにしてもよい。
【０１８４】図２０は温度測定用カメラ６２による温度
測定領域（破線で示している）を示しており、図２０に
示すように、温度測定用カメラ６２は、研磨パッド１２
における基板１３に対する定盤回転方向直後の領域の表
面温度を測定する。その理由は、研磨パッド１２の表面
温度は、定盤１１や研磨剤１５等の冷却作用によって基
板１３通過後の時間経過に伴って変化するためである。
【０１８５】尚、研磨パッド１２の表面温度の測定は、
必ずしも２次元で測定する必要はなく、研磨パッド１２
の表面温度を半径方向で測定可能であればよい。例え
ば、１点測定の放射温度計を研磨パッド１２の半径方向
に複数個（温度ばらつき傾向が分かる程度の個数）を配
置し、放射温度計が測定した温度（電流）信号をコンピ
ュータ５３に出力するようにしてもよい。
【０１８６】以下、第５の実施形態及びその変形例に係
る研磨装置を用いて行なう研磨方法について説明する。
【０１８７】まず、定盤１１を回転させると共に、研磨
パッド１２上に研磨剤供給管１６から砥粒を含む研磨剤
１５を供給した状態でキャリアー１４を下降させること
により、基板１３を研磨パッド１２に押し付けて基板１
３の被研磨面を研磨する。基板１３の被研磨面を研磨パ
ッド１２に押し付ける方法は、従来技術の項で説明した
バッキングパッド加圧方式やエア加圧方式等を適宜採用
することができる。
【０１８８】研磨工程において、図１７に示した第５の
実施形態に係る研磨装置を用いて、図１８に示す配置例
に基づいて配置された加圧用固体６０Ａ、６０Ｂによっ
て、研磨時に研磨パッド１２の表面温度が相対的に低く
なるＡ領域（第１の領域）及びＣ領域（第２の領域）を
加圧して摩擦熱により研磨パッド１２の表面温度を上昇
させながら、基板１２の被研磨面を研磨する。加圧用固
体６０Ａ、６０ＢによりＡ領域及びＣ領域を加圧するタ
イミングは、研磨の開始と同時に加圧を始めると共に研
磨終了まで加圧を継続する方法、又は、研磨の開始前に
加圧を始め、Ａ領域及びＣ領域の表面温度を予め高くし
ておいた状態で研磨を行なうと共に研磨終了まで加圧を
継続する方法を用いることができる。これらの方法によ
り、研磨パッド１２の表面温度のばらつきを低減できる
ので、基板１３の研磨速度のばらつきも低減する。特
に、後者の方法によると、研磨パッド１２におけるＡ領
域及びＣ領域が予め加熱されているので、研磨パッド１
２の表面温度のばらつきを一層低減できる。
【０１８９】研磨工程において、第５の実施形態に係る
研磨装置に代えて、図１９に示した第５の実施形態の変
形例に係る研磨装置を用いて研磨してもよい。この場合
には、温度測定用カメラ６２により研磨パッド１２の表
面温度の分布を２次元で随時測定するか、又は、研磨パ
ッド１２の半径方向に複数個配置された１点測定用の放
射温度計により研磨パッド１２の半径方向の表面温度を
測定し、測定された温度信号に基づく駆動信号をコンピ
ュータ６３から駆動装置６１に出力して、加圧用固体６
０Ａ、６０Ｂの加圧位置及び加圧力を制御する。
【０１９０】加圧用固体６０Ａ、６０Ｂによる研磨パッ
ド１２の表面温度の均一化は、手動による温度測定及び
手動による加圧位置又は加圧力の制御によって行なうこ
とも可能であるが、正確性に欠けると共に量産に適さな
い。これに対して、第５の実施形態の変形例に係る研磨
装置を用いて、加圧用固体制御装置により加圧用固体６
０Ａ、６０Ｂの加圧位置及び加圧力を制御すると、研磨
パッド１２の表面温度を迅速且つ正確に均一にすること
ができる。この場合、研磨パッド１３の表面温度の測定
と加圧用固体６０Ａ、６０Ｂの加圧位置及び加圧力の制
御とを繰り返し行なうと、研磨パッド１２の表面温度を
より一層迅速且つ正確に制御することができる。
【０１９１】尚、前述した加圧用固体５０Ａ、５０Ｂに
よる加圧位置及び加圧力の制御は、基板１２がキャリア
ー１４により均一な加圧力で研磨パッド１２に押し付け
られており且つ基板１２と研磨パッド１２との相対速度
が等しいという前提に基づいていたが、加圧力又は相対
速度が均一でない場合には、基板１３の研磨速度が小さ
い部分と対応する研磨パッド１２の領域を加圧すること
により、基板１３の研磨速度のばらつきを低減すること
ができる。
【０１９２】（第６の実施形態）以下、本発明の第６の
実施形態に係る研磨装置について図面を参照しながら説
明する。
【０１９３】図２１は第６の実施形態に係る研磨装置の
概略構成を示しており、図２１に示すように、回転可能
に設けられた平らな剛体よりなる定盤１１の上には研磨
パッド１２が貼着されており、該研磨パッド１２の上に
は、被研磨基板である基板１３を保持する基板保持手段
としてのキャリアー１４が設けられている。
【０１９４】第６の実施形態の特徴として、研磨パッド
１２におけるキャリアー１４よりも定盤回転方向手前側
の上方に、高温の研磨剤１５Ａを供給する内外２本の高
温研磨剤供給管７０Ａ、７０Ｃと低温の研磨剤１５Ｂを
供給する中央の１本の低温研磨剤供給管７０Ｂとが設け
られている。
【０１９５】図２２は、高温研磨剤供給管７０Ａ、７０
Ｃ及び低温研磨剤供給管７０Ｂの配置例を示している。
図２２に示すように、高温研磨剤供給管７０Ａ、７０Ｃ
は、研磨時に研磨パッド１２の表面温度が相対的に低く
なるＡ領域（第１の領域）及びＣ領域（第２の領域）の
若干内側の領域に高温の研磨剤１５Ａを供給するように
配置され、低温研磨剤供給管７０Ｂは、研磨時に研磨パ
ッド１２の表面温度が相対的に高くなるＢ領域（第３の
領域）の若干内側の領域に低温の研磨剤１５Ｂを供給す
るように配置されている。このように、Ａ領域、Ｂ領域
及びＣ領域の若干内側の領域に高温又は低温の研磨剤を
供給するのは、供給された研磨剤が定盤１１の回転に伴
う遠心力によって研磨パッド１２の外側に流動するため
である。このようにして、表面温度が相対的に低いＡ領
域及びＣ領域に高温の研磨剤１５Ａを供給すると共に、
表面温度が相対的に高いＢ領域に低温の研磨剤１５Ｂを
供給するため、研磨パッド１２の表面温度は均一にな
る。この場合、内側の高温研磨剤供給管７０Ａから供給
される高温の研磨剤１５ＡがＢ領域に流入してくるが、
この時点では研磨剤の温度が低下しているので特に支障
はない。但し、研磨パッド１２の表面温度が均一になる
と説明したが、研磨パッド１２自体の温度が均一になら
なくても、基板１３と接する研磨剤の温度が少なくとも
均一になっていればよい。
【０１９６】高温研磨剤供給管７０Ａ、７０Ｃから供給
される高温の研磨剤１５Ａにより加熱された研磨パッド
１２の表面領域及び低温研磨剤供給管７０Ｂから供給さ
れる低温の研磨剤１５Ｂにより冷却された研磨パッド１
２の表面領域が定盤１１の回転に伴って速やかに基板１
３に到達するように、高温研磨剤供給管７０Ａ、７０Ｃ
及び低温研磨剤供給管７０Ｂは基板１３に対する定盤回
転方向直前に配置されている。
【０１９７】尚、高温研磨剤供給管７０Ａ、７０Ｃ及び
低温研磨剤供給管７０Ｂの本数については特に限定され
ず、図２２に示す配置例よりも多数であってもよい。
【０１９８】また、本第６の実施形態においては、高温
研磨剤供給管７０Ａ、７０Ｃ及び低温研磨剤供給管７０
Ｃよりなる３本の研磨剤供給管を設けたが、高温研磨剤
供給管７０Ａ、７０Ｃ又は低温研磨剤供給管７０Ｂのい
ずれか一方のみを設けてもよい。また、内側及び外側の
高温研磨剤供給管７０Ａ、７０Ｃについては、いずれか
一方でもよい。もっとも、内側の高温研磨剤供給管７０
Ａのみを配置する場合には該内側の高温研磨剤供給管７
０Ａから供給される研磨剤１５Ａが研磨パッド１２の外
側に流動するので特に問題はないが、外側の高温研磨剤
供給管７０Ｃのみを配置する場合又は低温研磨剤供給管
７０Ｂのみを配置する場合には、Ａ領域とＢ領域との間
の領域には研磨剤が供給されなくなるので、第１〜第５
の実施形態と同様、研磨パッド１２の中央部に研磨剤を
供給する研磨剤供給管を設ける必要がある。
【０１９９】さらに、高温研磨剤供給管７０Ａ、７０Ｃ
及び低温研磨剤供給管７０Ｂについては、研磨パッド１
２の半径方向に移動可能に設けておいてもよい。
【０２００】（第６の実施形態の変形例）以下、本発明
の第６の実施形態の変形例に係る研磨装置について図面
を参照しながら説明する。
【０２０１】図２３は第６の実施形態の変形例に係る研
磨装置の概略構成を示している。
【０２０２】第６の実施形態の変形例の特徴として、研
磨パッド１２の表面温度を２次元で自動測定し、測定し
た表面温度に基づき高温研磨剤供給管７０Ａ、７０Ｃか
ら供給される高温研磨剤１５Ａの量及び低温研磨剤供給
管７０Ｂから供給される低温研磨剤１５Ｂの量を自動制
御する研磨剤供給管制御装置を備えている。研磨剤供給
管制御装置は、研磨パッド１２の表面温度を非接触にて
２次元で測定する温度測定用カメラ７１と、該温度測定
用カメラ７１からの温度信号の入力を受け、入力された
温度信号に基づき流量信号を出力するコンピュータ７２
と、該コンピュータ７２からの流量信号に基づき、高温
研磨剤供給管７０Ａ、７０Ｃ及び低温研磨剤供給管７０
Ｂへの各研磨剤の供給量を調整する流量調節バルブ７３
とを有している。尚、図２３において、破線は温度測定
用カメラ７１が研磨パッド１２の表面温度を測定する領
域を示している。
【０２０３】図２４は温度測定用カメラ７１による温度
測定領域（破線で表わしている）を示しており、図２４
に示すように、温度測定用カメラ７１は、研磨パッド１
２における基板１３に対する定盤回転方向直後の領域の
表面温度を測定する。その理由は、研磨パッド１２の表
面温度は、定盤１１の冷却作用によって基板１３通過後
の時間経過に伴って変化するためである。
【０２０４】尚、研磨パッド１２の表面温度の測定は、
必ずしも２次元で測定する必要はなく、研磨パッド１２
の表面温度を半径方向で測定可能であればよい。例え
ば、１点測定の放射温度計を研磨パッド１２の半径方向
に複数個（温度ばらつき傾向が分かる程度の個数）を配
置し、放射温度計が測定した温度（電流）信号をコンピ
ュータ７２に出力するようにしてもよい。
【０２０５】また、研磨剤供給管制御装置に、高温及び
低温の研磨剤供給管７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃに供給する
高温及び低温の研磨剤１５Ａ、１５Ｂの温度を調整する
温度調整手段、又は、高温及び低温の研磨剤供給管７０
Ａ、７０Ｂ、７０Ｃを研磨パッド１２の半径方向に移動
させる移動手段を設けてもよい。
【０２０６】以下、第６の実施形態及びその変形例に係
る研磨装置を用いて行なう研磨方法について説明する。
【０２０７】まず、定盤１１を回転させると共に、研磨
パッド１２上に高温研磨剤供給管７０Ａ、７０Ｂから高
温の研磨剤１５Ａを供給し且つ低温研磨剤供給管７０Ｃ
から低温の研磨剤１５Ｂを供給した状態でキャリアー１
４を下降させることにより、基板１３を研磨パッド１２
に押し付けて基板１３の被研磨面を研磨する。基板１３
の被研磨面を研磨パッド１２に押し付ける方法は、従来
技術の項で説明したバッキングパッド加圧方式やエア加
圧方式等を適宜採用することができる。
【０２０８】このようにすると、内側の高温研磨剤供給
管７０Ａから供給された高温の研磨剤１５Ａは、研磨パ
ッド１２のＡ領域の温度を上昇させる一方、自らの温度
を低下させながら、定盤１１の回転に伴ってＢ領域の方
に流動する。これにより、研磨パッド１２におけるＡ領
域の表面温度は最も上昇し且つＢ領域に向かって表面温
度の上昇は徐々に鈍化する。また、低温研磨剤供給管７
０Ｂから供給された低温の研磨剤１５Ｂは、研磨パッド
１２のＢ領域の温度を下降させる一方、自らの温度を上
昇させながら、定盤の回転に伴ってＣ領域の方に流動す
る。これにより、研磨パッド１２におけるＢ領域の表面
温度は最も降下し且つＣ領域に向かって表面温度の降下
は徐々に鈍化する。さらに、外側の高温研磨剤供給管７
０Ｃから供給された高温の研磨剤は、研磨パッド１２の
Ｃ領域の温度を上昇させる一方、自らの温度を低下させ
ながら、定盤１１の回転に伴って研磨パッド１２の周縁
部に流動する。これにより、研磨パッド１２におけるＣ
領域の表面温度は上昇する。以上の結果、研磨パッド１
２の表面温度のばらつきは低減する。
【０２０９】尚、内側の高温研磨剤供給管７０Ａ又は外
側の高温研磨剤供給管７０Ｃのいずれか一方のみから高
温の研磨剤１５Ａを供給してもよいが、この場合には、
研磨パッド１２の表面温度のばらつきの低減効果は少し
低下する。外側の高温研磨剤供給管７０Ｃのみから高温
の研磨剤１５Ａを供給する場合には、前述したように、
研磨パッド１２の中央部に研磨剤を供給する必要があ
る。また、高温研磨剤供給管７０Ａ、７０Ｃから高温の
研磨剤１５Ａを供給することなく、低温研磨剤供給管７
０Ｂから低温の研磨剤１５Ｂを供給してもよいが、この
場合にも、研磨パッド１２の表面温度のばらつきの低減
効果は少し低下する。このときには、研磨パッド１２の
中央部に研磨剤を供給する必要がある。
【０２１０】また、研磨の開始前に高温研磨剤供給管７
０Ａ、７０Ｃから高温の研磨剤１５Ａを供給すると共に
低温研磨剤供給管７０Ｂから低温の研磨剤１５Ｂを供給
して、研磨パッド１２のＡ領域及びＣ領域の温度を高く
し、Ｂ領域の温度を低くしておいてから研磨を開始して
もよい。このようにすると、基板１３の研磨速度は一層
均一になる。
【０２１１】研磨工程において、第６の実施形態に係る
研磨装置に代えて、図２３に示した第６の実施形態の変
形例に係る研磨装置を用いて研磨してもよい。この場合
には、随時、温度測定用カメラ７１により研磨パッド１
２の表面温度の分布を２次元で測定するか、又は、研磨
パッド１２の半径方向に複数個配置された１点測定用の
放射温度計により研磨パッド１２の半径方向の表面温度
を測定し、測定された温度信号に基づく流量信号をコン
ピュータ７２から流量調節バルブ７３に出力して、高温
研磨剤供給管７０Ａ、７０Ｃから供給する高温の研磨剤
の流量及び低温研磨剤供給管７０Ｂから供給する低温の
研磨剤の流量を研磨パッド１２の表面温度が均一になる
ように調整する。このようにすると、研磨パッド１２の
表面温度が精度良く均一になるので、基板１３の研磨速
度がより均一になる。この場合、研磨パッド１２の表面
温度の測定と、高温研磨剤供給管７０Ａ、７０Ｃから供
給する高温の研磨剤の流量及び低温研磨剤供給管７０Ｂ
から供給する低温の研磨剤の流量の制御とを繰り返し行
なうと、研磨パッド１２の表面温度をより一層均一にす
ることができる。
【０２１２】高温研磨剤供給管７０Ａ、７０Ｃ及び低温
研磨剤供給管７０Ｂによる研磨パッド１２の表面温度の
均一化は、手動による温度測定及び手動による流量の制
御によって行なうことも可能であるが、正確性に欠ける
と共に量産に適さない。これに対して、第６の実施形態
の変形例に係る研磨装置を用いて、高温研磨剤供給管７
０Ａ、７０Ｃから供給される高温の研磨剤の流量及び低
温研磨剤供給管７０Ｂから供給される低温の研磨剤の流
量を制御すると、研磨パッド１２の表面温度を迅速且つ
正確に均一にすることができる。
【０２１３】尚、研磨パッド１２の表面温度の制御方法
としては、高温研磨剤供給管７０Ａ、７０Ｃから供給さ
れる高温の研磨剤及び低温研磨剤供給管７０Ｂから供給
される低温の研磨剤の流量の変化に代えて、高温研磨剤
供給管７０Ａ、７０Ｃ又は低温研磨剤供給管７０Ｂから
供給される高温若しくは低温の研磨剤の温度の変化又は
高温研磨剤供給管７０Ａ、７０Ｃ又は低温研磨剤供給管
７０Ｂから供給される高温若しくは低温の研磨剤の供給
位置の変化によって行なってもよい。
【０２１４】尚、前述した高温研磨剤供給管７０Ａ、７
０Ｃから供給される高温の研磨剤及び低温研磨剤供給管
７０Ｂから供給される低温の研磨剤の流量の制御は、基
板１２がキャリアー１４により均一な加圧力で研磨パッ
ド１２に押し付けられており且つ基板１２と研磨パッド
１２との相対速度が等しいという前提に基づいていた
が、加圧力又は相対速度が均一でない場合には、基板１
３の研磨速度が小さい部分と対応する研磨パッド１２の
領域に高温の研磨剤を供給すると共に、基板１３の研磨
速度が大きい部分と対応する研磨パッド１２の領域に低
温の研磨剤を供給することにより、基板１３の研磨速度
のばらつきを低減してもよい。
【０２１５】
【発明の効果】請求項１〜３の発明に係る研磨方法によ
ると、研磨パッドの表面領域における接触領域のうち加
熱される領域と接触する被研磨面の研磨速度は加熱しな
いときに比べて速くなるので、被研磨面の研磨速度のば
らつきが低減する。
【０２１６】特に、請求項１の発明によると、基板を研
磨パッドに対して押圧する加圧力が均一でない場合に生
じる研磨速度のばらつきを低減でき、請求項２の発明に
よると、基板を研磨パッドに対して押圧する加圧力が均
一な場合に生じる研磨速度のばらつきを低減でき、請求
項３の発明によると、研磨パッドの表面温度の差異に起
因する研磨速度のばらつきを低減できる。また、請求項
３の発明において、研磨パッドの表面温度の測定と研磨
パッドの表面に対する加熱とを繰り返し行なうと、研磨
パッドの表面温度の差異に起因する研磨速度のばらつき
を一層低減することができる。
【０２１７】請求項４の発明に係る研磨方法によると、
所定領域に光、電磁波又はレーザーを照射することによ
り所定領域を加熱するため、所定領域を簡易に加熱でき
る。
【０２１８】請求項５の発明に係る研磨方法によると、
所定領域に高温の気体を吹き付けることにより所定領域
を加熱するため、所定領域を簡易に加熱できる。
【０２１９】請求項６の発明に係る研磨方法によると、
所定領域に高温の固体を接触させることにより所定領域
を加熱するため、高温の固体の底面の大きさを調整する
ことにより、加熱する範囲を容易に調整できる。
【０２２０】請求項７の発明に係る研磨方法によると、
所定領域に加圧用固体を押し付けて摩擦熱を発生させる
ことにより所定領域を加熱するため、加圧用固体の底面
の大きさを調整することにより、加熱する範囲を容易に
調整できる。
【０２２１】請求項８の発明に係る研磨方法によると、
所定領域に高温の研磨剤を供給することにより所定領域
を加熱するため、新たな設備を設けることなく簡易に加
熱できる。
【０２２２】請求項９〜１１の発明に係る研磨方法によ
ると、研磨パッドの表面領域における接触領域のうち冷
却される領域と接触する被研磨面の研磨速度は冷却しな
いときに比べて遅くなるので、被研磨面の研磨速度のば
らつきが低減する。
【０２２３】特に、請求項９の発明によると、基板を研
磨パッドに対して押圧する加圧力が均一でない場合に生
じる研磨速度のばらつきを低減でき、請求項１０の発明
によると、基板を研磨パッドに対して押圧する加圧力が
均一な場合に生じる研磨速度のばらつきを低減でき、請
求項１１の発明によると、研磨パッドの表面温度の差異
に起因する研磨速度のばらつきを低減できる。また、請
求項１１の発明において、研磨パッドの表面温度の測定
と研磨パッドの表面に対する冷却とを繰り返し行なう
と、研磨パッドの表面温度の差異に起因する研磨速度の
ばらつきを一層低減することができる。
【０２２４】請求項１２の発明に係る研磨方法による
と、所定領域に低温の気体を吹き付けることにより所定
領域を冷却するため、所定領域を簡易に冷却できる。
【０２２５】請求項１３の発明に係る研磨方法による
と、所定領域に低温の固体を接触させることにより所定
領域を冷却するため、低温の固体の底面の大きさを調整
することにより、冷却する範囲を容易に調整できる。
【０２２６】請求項１４の発明に係る研磨方法による
と、所定領域に低温の研磨剤を供給することにより所定
領域を冷却するため、新たな設備を設けることなく簡易
に冷却できる。
【０２２７】請求項１５〜１７の発明に係る研磨装置に
よると、研磨パッドの表面における接触領域のうち加熱
領域と接触する被研磨面の研磨速度は加熱しないときに
比べて速くなるので、被研磨面の研磨速度のばらつきが
低減する。
【０２２８】特に、請求項１５の発明によると、基板を
研磨パッドに対して押圧する加圧力が均一でない場合に
生じる研磨速度のばらつきを低減でき、請求項１６の発
明によると、基板を研磨パッドに対して押圧する加圧力
が均一な場合に生じる研磨速度のばらつきを低減でき、
請求項１７の発明によると、研磨パッドの表面温度の差
異に起因する研磨速度のばらつきを低減できる。
【０２２９】請求項１８の発明に係る研磨装置による
と、研磨パッド加熱手段が研磨パッドの半径方向に複数
個並設されているため、所定領域をきめ細かく加熱でき
るので、研磨速度のばらつきを一層低減することができ
る。
【０２３０】請求項１９の発明に係る研磨装置による
と、研磨パッド加熱手段が研磨パッドの半径方向に移動
可能に設けられているため、所定領域をきめ細かく加熱
できるので、研磨速度のばらつきを一層低減することが
できる。
【０２３１】請求項２０の発明に係る研磨装置による
と、研磨パッド加熱手段は、研磨パッドの接触領域にお
ける該研磨パッドの回転に伴って被研磨面が接する直前
の領域を加熱するため、加熱された領域は温度が低下す
るまでに被研磨面と接触するので、加熱の効果が確実に
なる。
【０２３２】請求項２１の発明に係る研磨装置による
と、研磨パッド加熱手段は、所定領域に光、電磁波又は
レーザーよりなるエネルギーを照射することにより所定
領域を加熱するため、所定領域を簡易に加熱できる。
【０２３３】請求項２２の発明に係る研磨装置による
と、研磨パッド加熱手段は、所定領域に高温の気体を吹
き付けることにより所定領域を加熱するため、所定領域
を簡易に加熱できる。
【０２３４】請求項２３の発明に係る研磨装置による
と、研磨パッド加熱手段は、所定領域に高温の固体を接
触させることにより所定領域を加熱するため、高温の固
体の底面の大きさを調整することにより、加熱する範囲
を容易に調整できる。
【０２３５】請求項２４の発明に係る研磨装置による
と、高温の固体の内部に電熱線が設けられているため、
高温の固体の温度調節が容易である。
【０２３６】請求項２５の発明に係る研磨装置による
と、高温の固体の内部に、高温の流体が流通する配管が
設けられているため、高温の固体の温度を速やかに昇温
することができると共に、高温の固体の温度調節が容易
になる。
【０２３７】請求項２６の発明に係る研磨装置による
と、金属よりなる高温の固体の表面における研磨パッド
と接触する部分にポリテトラフルオロエチレンよりなる
コーティング層が形成されているため、高温の固体が酸
性又はアルカリ性の研磨剤によって腐食される事態を回
避できる。
【０２３８】請求項２７の発明に係る研磨装置による
と、研磨パッド加熱手段は、所定領域に加圧用固体を押
し付けて摩擦熱を発生させることにより所定領域を加熱
するため、加圧用固体の底面の大きさを調整することに
より、加熱する範囲を容易に調整できる。
【０２３９】請求項２８の発明に係る研磨装置による
と、加圧用固体押圧手段は、加圧流体により加圧用固体
を所定領域に押し付けるため、加圧用固体による加圧力
ひいては研磨パッドに対する加熱の程度を容易に制御す
ることができる。
【０２４０】請求項２９の発明に係る研磨装置による
と、加圧用固体の表面における研磨パッドと接触する部
分にポリテトラフルオロエチレンよりなるコーティング
層が形成されているため、加圧用固体が酸性又はアルカ
リ性の研磨剤によって腐食される事態を回避できる。
【０２４１】請求項３０の発明に係る研磨装置による
と、加圧用固体における研磨パッドと接触する部分は基
板の被研磨膜と同じ材質により形成されているため、加
圧用固体から発生する削りかすが及ぼす悪影響を排除す
ることができる。
【０２４２】請求項３１の発明に係る研磨装置による
と、研磨パッド加熱手段は、研磨剤供給管から高温の研
磨剤を所定領域に供給することにより所定領域を加熱す
るため、新たな設備を設けることなく簡易に加熱でき
る。
【０２４３】請求項３２の発明に係る研磨装置による
と、研磨パッド加熱手段は、研磨剤供給管とは別個に設
けられ、高温の研磨剤を第２の領域に供給する高温研磨
剤供給管であり、第１の領域には通常の研磨剤供給管か
ら研磨剤が供給されるので、研磨パッドの表面の全体に
亘って研磨剤を供給することができる。
【０２４４】請求項３３の発明に係る研磨装置による
と、研磨パッドの表面温度が上昇する傾向にあるときに
は研磨パッド加熱手段による加熱の度合いを弱くする一
方、研磨パッドの表面温度が下降する傾向にあるときに
は研磨パッド加熱手段による加熱の度合いを強くする加
熱手段制御装置を備えているため、研磨の継続に伴って
研磨パッドの表面温度が上昇し、やがて温度上昇は飽和
するが、研磨パッドの表面温度の上昇が飽和した段階
で、研磨パッド加熱手段による加熱の度合いを制御する
ことにより、研磨パッドの表面温度をより均一にできる
ので、研磨速度のばらつきを一層低減できる。
【０２４５】請求項３４の発明に係る研磨装置による
と、加熱手段制御装置は、エネルギー照射手段に供給さ
れる電圧若しくは電流、エネルギー照射手段の研磨パッ
ドの表面からの距離又はエネルギー照射手段によるエネ
ルギー照射時間を制御するため、研磨パッドに対する加
熱の程度を制御することができる。
【０２４６】請求項３５の発明に係る研磨装置による
と、加熱手段制御装置は、高温気体噴射手段への高温気
体の供給量、高温気体噴射手段に供給する高温気体の温
度、高温気体噴射手段の研磨パッドの表面からの距離又
は高温気体噴射手段による高温気体の吹き付け時間を制
御するため、研磨パッドに対する加熱の程度を制御する
ことができる。
【０２４７】請求項３６の発明に係る研磨装置による
と、加熱手段制御装置は、高温の固体の内部に設けられ
た電熱線に印加する電圧若しくは電流の大きさ又は印加
時間を制御するため、研磨パッドに対する加熱の程度を
制御することができる。
【０２４８】請求項３７の発明に係る研磨装置による
と、加熱手段制御装置は、高温の固体の内部に設けられ
た配管に供給する高温の流体の温度又は流量を制御する
ため、研磨パッドに対する加熱の程度を制御することが
できる。
【０２４９】請求項３８〜４０の発明に係る研磨装置に
よると、研磨パッドの表面における接触領域のうち冷却
領域と接触する被研磨面の研磨速度は冷却しないときに
比べて遅くなるので、被研磨面の研磨速度のばらつきが
低減する。
【０２５０】特に、請求項３８の発明によると、基板を
研磨パッドに対して押圧する加圧力が均一でない場合に
生じる研磨速度のばらつきを低減でき、請求項３９の発
明によると、基板を研磨パッドに対して押圧する加圧力
が均一な場合に生じる研磨速度のばらつきを低減でき、
請求項４０の発明によると、研磨パッドの表面温度の差
異に起因する研磨速度のばらつきを低減できる。
【０２５１】請求項４１の発明に係る研磨装置による
と、研磨パッド冷却手段が研磨パッドの半径方向に移動
可能に設けられているため、所定領域をきめ細かく冷却
できるので、研磨速度のばらつきを一層低減することが
できる。
【０２５２】請求項４２の発明に係る研磨装置による
と、研磨パッド冷却手段は、研磨パッドの接触領域にお
ける該研磨パッドの回転に伴って被研磨面が接する直前
の領域を冷却するため、冷却された領域は温度が上昇す
るまでに被研磨面と接触するので、冷却の効果が確実に
なる。
【０２５３】請求項４３の発明に係る研磨装置による
と、研磨パッド冷却手段は、所定領域に低温の気体を吹
き付けることにより研磨パッドを冷却するため、所定領
域を簡易に冷却できる。
【０２５４】請求項４４の発明に係る研磨装置による
と、研磨パッド冷却手段は、所定領域に低温の固体を接
触させることにより研磨パッドを冷却するため、低温の
固体の底面の大きさを調整することにより、冷却する範
囲を容易に調整できる。
【０２５５】請求項４５の発明に係る研磨装置による
と、低温の固体の内部に、低温の流体が流通する配管が
設けられているため、低温の固体の温度を速やかに降温
することができると共に低温の固体の温度調節が容易に
なる。
【０２５６】請求項４６の発明に係る研磨装置による
と、金属よりなる低温の固体の表面における研磨パッド
の表面と接触する部分にポリテトラフルオロエチレンよ
りなるコーティング層が形成されているため、低温の固
体が酸性又はアルカリ性の研磨剤によって腐食される事
態を回避できる。
【０２５７】請求項４７の発明に係る研磨装置による
と、研磨パッド冷却手段は、研磨剤供給管から低温の研
磨剤を所定領域に供給することにより所定領域を冷却す
るため、新たな設備を設けることなく簡易に加熱でき
る。
【０２５８】請求項４８の発明に係る研磨装置による
と、研磨パッド冷却手段は、研磨剤供給管とは別個に設
けられ、低温の研磨剤を第３の領域に供給する低温研磨
剤供給管であり、第１の領域には通常の研磨剤供給管か
ら研磨剤が供給されるので、研磨パッドの表面の全体に
亘って研磨剤を供給することができる。
【０２５９】請求項４９の発明に係る研磨装置による
と、研磨パッドの表面温度が下降する傾向にあるときに
は研磨パッド冷却手段による冷却の度合いを弱くする一
方、研磨パッドの表面温度が上昇する傾向にあるときに
は研磨パッド冷却手段による冷却の度合いを強くする冷
却手段制御装置を備えているため、研磨の継続に伴って
研磨パッドの表面温度が上昇し、やがて温度上昇は飽和
するが、研磨パッドの表面温度の上昇が飽和した段階
で、研磨パッド冷却手段による冷却の度合いを制御する
ことにより、研磨パッドの表面温度をより均一にできる
ので、研磨速度のばらつきを一層低減できる。
【０２６０】請求項５０の発明に係る研磨装置による
と、冷却手段制御装置は、低温気体噴射手段への低温気
体の供給量、低温気体噴射手段に供給する低温気体の温
度、低温気体噴射手段の研磨パッドの表面からの距離又
は低温気体噴射手段による低温気体の吹き付け時間を制
御するため、研磨パッドに対する冷却の程度を制御する
ことができる。
【０２６１】請求項５１の発明に係る研磨装置による
と、冷却手段制御装置は、低温の固体の内部に設けられ
た配管に供給する低温の流体の温度又は流量を制御する
ため、研磨パッドに対する冷却の程度を制御することが
できる。
【０２６２】請求項５２の発明に係る研磨装置による
と、研磨パッドの半径方向に配置され、研磨パッドの表
面の一点の温度を非接触により測定する複数の放射温度
計により、研磨パッドの表面温度を測定するので、研磨
パッドの表面温度を的確に測定することができる。
【０２６３】請求項５３の発明に係る研磨装置による
と、研磨パッドの表面温度を非接触により２次元で測定
する温度計測用カメラにより、研磨パッドの表面温度を
測定するので、研磨パッドの表面温度を的確に測定する
ことができる。
【０２６４】請求項５４の発明に係る研磨装置による
と、温度測定手段は、接触領域における研磨パッドの回
転に伴って被研磨面が接する直後の領域の温度を測定す
るため、研磨パッドの表面温度が研磨後の時間経過につ
れて下降して正確な表面温度が測定できなくなる事態を
回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る研磨装置の斜視
図である。
【図２】（ａ）は前記第１の実施形態に係る研磨装置に
おけるランプの第１の配置例を示す平面図であり、
（ｂ）は前記第１の実施形態に係る研磨装置におけるラ
ンプの第２の配置例を示す平面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の変形例に係る研磨装
置の斜視図である。
【図４】前記第１の実施形態の変形例に係る研磨装置に
おける温度測定用カメラの温度測定領域を示す平面図で
ある。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る研磨装置の斜視
図である。
【図６】前記第２の実施形態に係る研磨装置におけるレ
ーザー装置の配置例を示す平面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の変形例に係る研磨装
置の斜視図である。
【図８】前記第２の実施形態の変形例に係る研磨装置に
おける温度測定用カメラの温度測定領域を示す平面図で
ある。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る研磨装置の斜視
図である。
【図１０】（ａ）は前記第３の実施形態に係る研磨装置
における気体ブロー管の第１の配置例を示す平面図であ
り、（ｂ）は前記第３の実施形態に係る研磨装置におけ
る気体ブロー管の第２の配置例を示す平面図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態の変形例に係る研磨
装置の斜視図である。
【図１２】前記第３の実施形態の変形例に係る研磨装置
における温度測定用カメラの温度測定領域を示す平面図
である。
【図１３】本発明の第４の実施形態に係る研磨装置の斜
視図である。
【図１４】前記第４の実施形態に係る研磨装置における
高温の固体の配置例を示す平面図である。
【図１５】本発明の第４の実施形態の変形例に係る研磨
装置の斜視図である。
【図１６】前記第４の実施形態の変形例に係る研磨装置
における温度測定用カメラの温度測定領域を示す平面図
である。
【図１７】本発明の第５の実施形態に係る研磨装置の斜
視図である。
【図１８】（ａ）は前記第５の実施形態に係る研磨装置
における加圧用固体の配置例を示す平面図である。
（ｂ）及び（ｃ）は前記第５の実施形態に係る研磨装置
における加圧用固体の底面形状を示す図である。
【図１９】本発明の第５の実施形態の変形例に係る研磨
装置の斜視図である。
【図２０】前記第５の実施形態の変形例に係る研磨装置
における温度測定用カメラの温度測定領域を示す平面図
である。
【図２１】本発明の第６の実施形態に係る研磨装置の斜
視図である。
【図２２】前記第６の実施形態に係る研磨装置における
高温研磨剤供給管及び低温研磨剤供給管の配置を示す平
面図である。
【図２３】本発明の第６の実施形態の変形例に係る研磨
装置の斜視図である。
【図２４】前記第６の実施形態の変形例に係る研磨装置
における温度測定用カメラの温度測定領域を示す平面図
である。
【図２５】従来の研磨装置の斜視図である。
【図２６】従来の研磨装置において基板を研磨パッドに
押し付ける第１の方法を示す断面図である。
【図２７】従来の研磨装置において基板を研磨パッドに
押し付ける第２の方法を示す断面図である。
【図２８】（ａ）は被研磨面における基板の中心からの
距離と研磨速度の偏差の度合いとの関係を示す特性図で
あり、（ｂ）は研磨パッドにおける回転中心からの距離
と研磨パッドの表面温度の差との関係を示す図である。
【符号の説明】
１１ 定盤 １２ 研磨パッド １３ 基板 １４ キャリアー １５ 研磨剤 １６ 研磨剤供給管 ２０ ランプ ２１ 温度測定用カメラ ２２ コンピュータ ２３ 電圧変換部 ３０Ａ、３０Ｂ レーザー装置 ３１ 駆動装置 ３２ 温度測定用カメラ ３３ コンピュータ ４０ 気体ブロー管 ４１ 温度測定用カメラ ４２ コンピュータ ４３ 流量調節バルブ ５０Ａ、５０Ｂ 高温の固体 ５１ 駆動装置 ５２ 温度測定用カメラ ５３ コンピュータ ６０、６０Ａ、６０Ｂ 加圧用固体 ６１ 駆動装置 ６２ 温度測定用カメラ ６３ コンピュータ ６５ 加圧エア供給部 ７０Ａ、７０Ｃ 高温研磨剤供給管 ７０Ｂ 低温研磨剤供給管 ７１ 温度測定用カメラ ７２ コンピュータ ７３ 流量調節バルブ

Claims (54)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回転する定盤の上に固定された研磨パッ
    ドの表面に研磨剤を供給しながら基板の被研磨面を押し
    付けて該被研磨面を研磨する研磨方法であって、前記基
    板の被研磨面を研磨する際に、前記研磨パッドの表面に
    おける該研磨パッドの回転に伴って前記被研磨面が接す
    る接触領域のうち、前記被研磨面の研磨速度が相対的に
    遅い領域が接する領域である所定領域を加熱する研磨パ
    ッド加熱工程を備えていることを特徴とする研磨方法。
  2. 【請求項２】 回転する定盤の上に固定された研磨パッ
    ドの表面に研磨剤を供給しながら基板の被研磨面を押し
    付けて該被研磨面を研磨する研磨方法であって、前記基
    板の被研磨面を研磨する際に、前記研磨パッドの表面に
    おける該研磨パッドの回転に伴って前記被研磨面が接す
    る接触領域のうち、前記研磨パッドの回転中心から近い
    第１の領域及び前記研磨パッドの回転中心から遠い第２
    の領域のうちの少なくとも１つの領域である所定領域を
    加熱する研磨パッド加熱工程を備えていることを特徴と
    する研磨方法。
  3. 【請求項３】 回転する定盤の上に固定された研磨パッ
    ドの表面に研磨剤を供給しながら基板の被研磨面を押し
    付けて該被研磨面を研磨する研磨方法であって、前記基
    板の被研磨面を研磨する際に、前記研磨パッドの表面に
    おける該研磨パッドの回転に伴って前記被研磨面が接す
    る接触領域の表面温度を測定し、前記接触領域のうち前
    記研磨パッドの表面温度が相対的に低い領域である所定
    領域を加熱する研磨パッド加熱工程を備えていることを
    特徴とする研磨方法。
  4. 【請求項４】 前記研磨パッド加熱工程は、前記所定領
    域に光、電磁波又はレーザーを照射することにより前記
    所定領域を加熱する工程を含むことを特徴とする請求項
    １〜３のいずれか１項に記載の研磨方法。
  5. 【請求項５】 前記研磨パッド加熱工程は、前記所定領
    域に高温の気体を吹き付けることにより前記所定領域を
    加熱する工程を含むことを特徴とする請求項１〜３のい
    ずれか１項に記載の研磨方法。
  6. 【請求項６】 前記研磨パッド加熱工程は、前記所定領
    域に高温の固体を接触させることにより前記所定領域を
    加熱する工程を含むことを特徴とする請求項１〜３のい
    ずれか１項に記載の研磨方法。
  7. 【請求項７】 前記研磨パッド加熱工程は、前記所定領
    域に加圧用固体を押し付けて摩擦熱を発生させることに
    より前記所定領域を加熱する工程を含むことを特徴とす
    る請求項１〜３のいずれか１項に記載の研磨方法。
  8. 【請求項８】 前記研磨パッド加熱工程は、前記所定領
    域に高温の研磨剤を供給することにより前記所定領域を
    加熱する工程を含むことを特徴とする請求項１〜３のい
    ずれか１項に記載の研磨方法。
  9. 【請求項９】 回転する定盤の上に固定された研磨パッ
    ドの表面に研磨剤を供給しながら基板の被研磨面を押し
    付けて該被研磨面を研磨する研磨方法であって、前記基
    板の被研磨面を研磨する際に、前記研磨パッドの表面に
    おける該研磨パッドの回転に伴って前記被研磨面が接す
    る接触領域のうち、前記被研磨面の研磨速度が相対的に
    速い領域が接する領域を冷却する研磨パッド冷却工程を
    備えていることを特徴とする研磨方法。
  10. 【請求項１０】 回転する定盤の上に固定された研磨パ
    ッドの表面に研磨剤を供給しながら基板の被研磨面を押
    し付けて該被研磨面を研磨する研磨方法であって、前記
    基板の被研磨面を研磨する際に、前記研磨パッドの表面
    における該研磨パッドの回転に伴って前記被研磨面が接
    する接触領域のうち、前記研磨パッドの回転中心から近
    い第１の領域と前記研磨パッドの回転中心から遠い第２
    の領域との間の第３の領域を冷却する研磨パッド冷却工
    程を備えていることを特徴とする研磨方法。
  11. 【請求項１１】 回転する定盤の上に固定された研磨パ
    ッドの表面に研磨剤を供給しながら基板の被研磨面を押
    し付けて該被研磨面を研磨する研磨方法であって、前記
    基板の被研磨面を研磨する際に、前記研磨パッドの表面
    における該研磨パッドの回転に伴って前記被研磨面が接
    する接触領域の表面温度を測定し、前記接触領域のうち
    前記研磨パッドの表面温度が相対的に高い領域を冷却す
    る研磨パッド冷却工程を備えていることを特徴とする研
    磨方法。
  12. 【請求項１２】 前記研磨パッド冷却工程は、前記所定
    領域に低温の気体を吹き付けることにより前記所定領域
    を冷却する工程を含むことを特徴とする請求項９〜１１
    のいずれか１項に記載の研磨方法。
  13. 【請求項１３】 前記研磨パッド冷却工程は、前記所定
    領域に低温の固体を接触させることにより前記所定領域
    を冷却する工程を含むことを特徴とする請求項９〜１１
    のいずれか１項に記載の研磨方法。
  14. 【請求項１４】 前記研磨パッド冷却工程は、前記所定
    領域に低温の研磨剤を供給することにより前記所定領域
    を冷却する工程を含むことを特徴とする請求項９〜１１
    のいずれか１項に記載の研磨方法。
  15. 【請求項１５】 回転可能に設けられた定盤と、該定盤
    の上に固定された研磨パッドと、該研磨パッドの表面上
    に研磨剤を供給する研磨剤供給管と、基板を該基板の被
    研磨面が前記研磨パッドの表面と対向する状態で接離可
    能に保持する基板保持手段と、前記研磨パッドの表面に
    おける該研磨パッドの回転に伴って前記被研磨面が接す
    る接触領域のうち、前記被研磨面の研磨速度が相対的に
    遅い領域が接する領域である所定領域を加熱する研磨パ
    ッド加熱手段とを備えていることを特徴とする研磨装
    置。
  16. 【請求項１６】 回転可能に設けられた定盤と、該定盤
    の上に固定された研磨パッドと、該研磨パッドの表面上
    に研磨剤を供給する研磨剤供給管と、基板を該基板の被
    研磨面が前記研磨パッドの表面と対向する状態で接離可
    能に保持する基板保持手段と、前記研磨パッドの表面に
    おける該研磨パッドの回転に伴って前記被研磨面が接す
    る接触領域のうち、前記研磨パッドの回転中心から近い
    第１の領域及び前記研磨パッドの回転中心から遠い第２
    の領域のうちの少なくとも１つの領域である所定領域を
    加熱する研磨パッド加熱手段とを備えていることを特徴
    とする研磨装置。
  17. 【請求項１７】 回転可能に設けられた定盤と、該定盤
    の上に固定された研磨パッドと、該研磨パッドの表面上
    に研磨剤を供給する研磨剤供給管と、基板を該基板の被
    研磨面が前記研磨パッドの表面と対向する状態で接離可
    能に保持する基板保持手段と、前記研磨パッドの表面に
    おける該研磨パッドの回転に伴って前記被研磨面が接す
    る接触領域の温度を測定する温度測定手段と、前記接触
    領域のうち前記温度測定手段が測定した前記研磨パッド
    の表面温度が相対的に低い領域である所定領域を加熱す
    る研磨パッド加熱手段とを備えていることを特徴とする
    研磨装置。
  18. 【請求項１８】 前記研磨パッド加熱手段は、前記研磨
    パッドの半径方向に複数個並設されていることを特徴と
    する請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の研磨装
    置。
  19. 【請求項１９】 前記研磨パッド加熱手段は、前記研磨
    パッドの半径方向に移動可能に設けられていることを特
    徴とする請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の研磨
    装置。
  20. 【請求項２０】 前記研磨パッド加熱手段は、前記研磨
    パッドの接触領域における該研磨パッドの回転に伴って
    前記被研磨面が接する直前の領域を加熱するように設け
    られていることを特徴とする請求項１５〜１７のいずれ
    か１項に記載の研磨装置。
  21. 【請求項２１】 前記研磨パッド加熱手段は、前記所定
    領域に光、電磁波又はレーザーよりなるエネルギーを照
    射するエネルギー照射手段であることを特徴とする請求
    項１５〜１７のいずれか１項に記載の研磨装置。
  22. 【請求項２２】 前記研磨パッド加熱手段は、前記所定
    領域に高温の気体を吹き付ける高温気体噴射手段である
    ことを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか１項に記
    載の研磨装置。
  23. 【請求項２３】 前記研磨パッド加熱手段は、前記所定
    領域に高温の固体を接触させる高温固体接触手段である
    ことを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか１項に記
    載の研磨装置。
  24. 【請求項２４】 前記高温の固体の内部には電熱線が設
    けられていることを特徴とする請求項２３に記載の研磨
    装置。
  25. 【請求項２５】 前記高温の固体の内部には、高温の流
    体が流通する配管が設けられていることを特徴とする請
    求項２３に記載の研磨装置。
  26. 【請求項２６】 前記高温の固体は金属よりなり、前記
    高温の固体の表面における前記研磨パッドと接触する部
    分にポリテトラフルオロエチレンよりなるコーティング
    層が形成されていることを特徴とする請求項２３に記載
    の研磨装置。
  27. 【請求項２７】 前記研磨パッド加熱手段は、前記所定
    領域に加圧用固体を押し付けて摩擦熱を発生させる加圧
    用固体押圧手段であることを特徴とする請求項１５〜１
    ７のいずれか１項に記載の研磨装置。
  28. 【請求項２８】 前記加圧用固体押圧手段は、加圧流体
    により前記加圧用固体を前記所定領域に押し付けること
    を特徴とする請求項２７に記載の研磨装置。
  29. 【請求項２９】 前記加圧用固体の表面における前記研
    磨パッドと接触する部分にポリテトラフルオロエチレン
    よりなるコーティング層が形成されていることを特徴と
    する請求項２７に記載の研磨装置。
  30. 【請求項３０】 前記加圧用固体における前記研磨パッ
    ドと接触する部分は前記基板に堆積された被研磨膜と同
    じ材質により形成されていることを特徴とする請求項２
    ７に記載の研磨装置。
  31. 【請求項３１】 前記研磨パッド加熱手段は、前記研磨
    剤供給管から高温の研磨剤を前記所定領域に供給する高
    温研磨剤供給手段であることを特徴とする請求項１５〜
    １７のいずれか１項に記載の研磨装置。
  32. 【請求項３２】 前記研磨パッド加熱手段は、前記研磨
    剤供給管とは別個に設けられ、高温の研磨剤を前記第２
    の領域に供給する高温研磨剤供給管であることを特徴と
    する請求項１６に記載の研磨装置。
  33. 【請求項３３】 前記温度測定手段が測定する前記研磨
    パッドの表面温度が上昇する傾向にあるときには前記研
    磨パッド加熱手段による加熱の度合いを弱くする一方、
    前記温度測定手段が測定する前記研磨パッドの表面温度
    が下降する傾向にあるときには前記研磨パッド加熱手段
    による加熱の度合いを強くする加熱手段制御装置をさら
    に備えていることを特徴とする請求項１７に記載の研磨
    装置。
  34. 【請求項３４】 前記研磨パッド加熱手段は、前記所定
    領域に光、電磁波又はレーザーよりなるエネルギーを照
    射するエネルギー照射手段であり、 前記加熱手段制御装置は、前記エネルギー照射手段に供
    給される電圧若しくは電流、前記エネルギー照射手段の
    前記研磨パッドの表面からの距離又は前記エネルギー照
    射手段によるエネルギー照射時間を制御することを特徴
    とする請求項３３に記載の研磨装置。
  35. 【請求項３５】 前記研磨パッド加熱手段は、前記所定
    領域に高温の気体を吹き付ける高温気体噴射手段であ
    り、 前記加熱手段制御装置は、前記高温気体噴射手段への高
    温気体の供給量、前記高温気体噴射手段に供給する高温
    気体の温度、前記高温気体噴射手段の前記研磨パッドの
    表面からの距離又は前記高温気体噴射手段による高温気
    体の吹き付け時間を制御することを特徴とする請求項３
    ３に記載の研磨装置。
  36. 【請求項３６】 前記研磨パッド加熱手段は、前記所定
    領域に、内部に電熱線を有する高温の固体を接触させる
    高温固体接触手段であり、 前記加熱手段制御装置は、前記高温の固体の電熱線に印
    加する電圧若しくは電流の大きさ又は印加時間を制御す
    ることを特徴とする請求項３３に記載の研磨装置。
  37. 【請求項３７】 前記研磨パッド加熱手段は、前記所定
    領域に、内部に高温の流体が流通する配管を有する高温
    の固体を接触させる高温固体接触手段であり、前記加熱
    手段制御装置は、前記配管に供給する高温の流体の温度
    又は流量を制御することを特徴とする請求項３３に記載
    の研磨装置。
  38. 【請求項３８】 回転可能に設けられた定盤と、該定盤
    の上に固定された研磨パッドと、該研磨パッドの表面上
    に研磨剤を供給する研磨剤供給管と、基板を該基板の被
    研磨面が前記研磨パッドの表面と対向する状態で接離可
    能に保持する基板保持手段と、前記研磨パッドの表面に
    おける該研磨パッドの回転に伴って前記被研磨面が接す
    る接触領域のうち、前記被研磨面の研磨速度が相対的に
    速い領域が接する領域である所定領域を冷却する研磨パ
    ッド冷却手段とを備えていることを特徴とする研磨装
    置。
  39. 【請求項３９】 回転可能に設けられた定盤と、該定盤
    の上に固定された研磨パッドと、該研磨パッドの表面上
    に研磨剤を供給する研磨剤供給管と、基板を該基板の被
    研磨面が前記研磨パッドの表面と対向する状態で接離可
    能に保持する基板保持手段と、前記研磨パッドの表面に
    おける該研磨パッドの回転に伴って前記被研磨面が接す
    る接触領域のうち、前記研磨パッドの回転中心から近い
    第１の領域と前記研磨パッドの回転中心から遠い第２の
    領域との間の第３の領域である所定領域を冷却する研磨
    パッド冷却手段とを備えていることを特徴とする研磨装
    置。
  40. 【請求項４０】 回転可能に設けられた定盤と、該定盤
    の上に固定された研磨パッドと、該研磨パッドの表面上
    に研磨剤を供給する研磨剤供給管と、基板を該基板の被
    研磨面が前記研磨パッドの表面と対向する状態で接離可
    能に保持する基板保持手段と、前記研磨パッドの表面に
    おける該研磨パッドの回転に伴って前記被研磨面が接す
    る接触領域の温度を測定する温度測定手段と、前記接触
    領域のうち前記温度測定手段が測定した前記研磨パッド
    の表面温度が相対的に高い領域である所定領域を冷却す
    る研磨パッド冷却手段とを備えていることを特徴とする
    研磨装置。
  41. 【請求項４１】 前記研磨パッド冷却手段は、前記研磨
    パッドの半径方向に移動可能に設けられていることを特
    徴とする請求項３８〜４０のいずれか１項に記載の研磨
    装置。
  42. 【請求項４２】 前記研磨パッド冷却手段は、前記研磨
    パッドの接触領域における該研磨パッドの回転に伴って
    前記被研磨面が接する直前の領域を冷却するように設け
    られていることを特徴とする請求項３８〜４０のいずれ
    か１項に記載の研磨装置。
  43. 【請求項４３】 前記研磨パッド冷却手段は、前記所定
    領域に低温の気体を吹き付ける低温気体噴射手段である
    ことを特徴とする請求項３８〜４０のいずれか１項に記
    載の研磨装置。
  44. 【請求項４４】 前記研磨パッド冷却手段は、前記所定
    領域に低温の固体を接触させる低温固体接触手段である
    ことを特徴とする請求項３８〜４０のいずれか１項に記
    載の研磨装置。
  45. 【請求項４５】 前記低温の固体の内部には、低温の流
    体が流通する配管が設けられていることを特徴とする請
    求項４４に記載の研磨装置。
  46. 【請求項４６】 前記低温の固体は金属よりなり、前記
    低温の固体の表面における前記研磨パッドの表面と接触
    する部分にポリテトラフルオロエチレンよりなるコーテ
    ィング層が形成されていることを特徴とする請求項４４
    に記載の研磨装置。
  47. 【請求項４７】 前記研磨パッド冷却手段は、前記研磨
    剤供給管から低温の研磨剤を前記所定領域に供給する低
    温研磨剤供給手段であることを特徴とする請求項３８〜
    ４０のいずれか１項に記載の研磨装置。
  48. 【請求項４８】 前記研磨パッド冷却手段は、前記研磨
    剤供給管とは別個に設けられ、低温の研磨剤を前記第３
    の領域に供給する低温研磨剤供給管であることを特徴と
    する請求項３９に記載の研磨装置。
  49. 【請求項４９】 前記温度測定手段が測定する前記研磨
    パッドの表面温度が下降する傾向にあるときには前記研
    磨パッド冷却手段による冷却の度合いを弱くする一方、
    前記温度測定手段が測定する前記研磨パッドの表面温度
    が上昇する傾向にあるときには前記研磨パッド冷却手段
    による冷却の度合いを強くする冷却手段制御装置をさら
    に備えていることを特徴とする請求項４０に記載の研磨
    装置。
  50. 【請求項５０】 前記研磨パッド冷却手段は、前記所定
    領域に低温の気体を吹き付ける低温気体噴射手段であ
    り、 前記冷却手段制御装置は、前記低温気体噴射手段への低
    温気体の供給量、前記低温気体噴射手段に供給する低温
    気体の温度、前記低温気体噴射手段の前記研磨パッドの
    表面からの距離又は前記低温気体噴射手段による低温気
    体の吹き付け時間を制御することを特徴とする請求項４
    ９に記載の研磨装置。
  51. 【請求項５１】 前記研磨パッド冷却手段は、前記所定
    領域に、内部に低温の流体が流通する配管を有する低温
    の固体を接触させる高温固体接触手段であり、 前記冷却手段制御装置は、前記配管に供給する低温の流
    体の温度又は流量を制御することを特徴とする請求項４
    ９に記載の研磨装置。
  52. 【請求項５２】 前記温度測定手段は、前記研磨パッド
    の半径方向に配置され、前記研磨パッドの表面の一点の
    温度を非接触により測定する複数の放射温度計であるこ
    とを特徴とする請求項１７又は４０に記載の研磨装置。
  53. 【請求項５３】 前記温度測定手段は、前記研磨パッド
    の表面温度を非接触により２次元で測定する温度計測用
    カメラであることを特徴とする請求項１７又は４０に記
    載の研磨装置。
  54. 【請求項５４】 前記温度測定手段は、前記接触領域に
    おける前記研磨パッドの回転に伴って前記被研磨面が接
    する直後の領域の温度を測定することを特徴とする請求
    項１７又は４０に記載の研磨装置。
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