CN101687305B - 研磨装置及研磨方法 - Google Patents

Abstract

本发明的研磨装置具有：基板保持部(32)，保持基板(W)并使其旋转；加压垫(50)，将研磨带(41)的研磨面按压到基板保持部所保持的基板的坡口部上；以及进给机构(45)，使研磨带在其长度方向行进。加压垫(50)具有：硬质部件(51)，具有隔着研磨带按压基板的坡口部的按压面(51a)；和至少1个弹性部件(53)，将硬质部件隔着研磨带而向基板的坡口部按压。

Description

研磨装置及研磨方法

技术领域

本发明涉及利用研磨带的研磨装置，尤其涉及对半导体晶片等基板的坡口部进行研磨的研磨装置及研磨方法。

背景技术

从提高半导体制造中的成品率的观点出发，近年来半导体晶片的坡口部的表面状态的管理被注目。在半导体晶片上成膜、层积较多的材料，因此在不成为实际制品的坡口部上残留有不需要的物质或损坏。作为搬送、保持晶片的方法，过去一般是使保持部件(例如机器手)接触晶片的背面的方法，但随着设备的精细化以及直径300mm的晶片成为主流，而要求背面的清洁度，近年来使保持部件仅接触晶片端部而搬送、保持晶片的方法变得普遍。在这种背景之下，在坡口部上残留的不需要物质或损坏，在经过各种工序的期间会剥离而附着于器件表面上，这明显会影响到产品的成品率。

在此，如图1所示，所谓坡口部是指在基板的周缘上截面具有曲率的部分B。在图1中，D所示的平坦部是形成器件的区域。从该器件形成区域D开始到外侧数毫米为止的平坦部E被称为边缘部，与器件形成区域D相区别。即，坡口部B是从边缘部E延伸到基板背面的带有弯曲的部分。

坡口部的截面形状根据基板制造商而分为多种，但如图1所示，坡口部一般由与边缘部E相邻的倾斜面F、位于最外侧的垂直面G、以及与背面相邻的倾斜面F构成。倾斜面F与垂直面G通过圆滑的曲面H连接。

作为将形成在这种基板的坡口部上的膜除去的装置，已知利用研磨带的研磨装置。这种研磨装置通过配置在研磨带的背面侧的加压垫来将研磨带的研磨面按压到基板的坡口部上，由此对该坡口部进行研磨。

图2是表示以往的加压垫的立体图。如图2所示，加压垫100具有矩形的按压面100a。该加压垫100配置在研磨带的背面侧，通过按压面100a将研磨带的表面(研磨面)按压在基板的坡口部上。加压垫100由橡胶或海绵等材料形成。例如，选定聚氨酯橡胶、硅海绵等作为材料，并选定适于研磨的硬度(例如20～40度)。

图3是表示加压时以及非加压时的情况的俯视图。如图3所示，成为研磨对象的晶片W具有圆板形状。当加压垫100将研磨带(未图示)对晶片W的坡口部进行按压时，由于与晶片W的接触而加压垫100的按压面100a的一部分被压缩。由此，研磨带与晶片W的接触面积增加，每单位时间的研磨速度提高。

图4是表示通过加压垫将研磨带按压到晶片的坡口部上的情况的纵截面图。如图4所示，在研磨时，加压垫100的按压面100a沿着坡口部变形。此时，在研磨带200接触晶片W的位置与离开晶片W的位置的边界部，如图4的箭头所示那样研磨压力变高。即，产生如下问题：边界部的研磨压力变高，位于这些边界部中间的中央部的研磨压力变低，而中央部难以被研磨。在这种情况下，当要完全除去中央部上的膜或有机物(污垢)时，边界部被过度研磨。

此时，已知通过使研磨带的基材变厚来提高对坡口部的中央部的研磨压力的情况。但是，当研磨带的基材变厚时，供给以及卷绕研磨带的卷轴变大。并且，当研磨带的基材变厚时，研磨带的拉伸对基板的研磨产生的影响变大，研磨过程变得不稳定。

发明内容

本发明是鉴于上述现有的问题而进行的，其目的在于提供一种研磨装置及研磨方法，能够对基板坡口部的横向接触面积以及在纵向上施加的负荷的分布进行控制。

为了实现上述目的，本发明的一个方式为一种研磨装置，其特征在于，具备：基板保持部，保持基板并使其旋转；加压垫，将具有研磨面的带状研磨部件按压到上述基板保持部所保持的基板的坡口部上；以及进给机构，使上述带状研磨部件在其长度方向行进；其中，上述加压垫具有：硬质部件，具有隔着上述带状研磨部件而按压基板的坡口部的按压面；和至少1个弹性部件，将上述硬质部件隔着上述带状研磨部件向基板的坡口部按压。

本发明的优选方式的特征在于，上述硬质部件为，相对于基板的周向仅在其中央部固定于上述弹性部件。

本发明的优选方式的特征在于，在上述硬质部件的与上述按压面相反侧的背面，形成有在与上述基板保持部所保持的基板的表面垂直的方向上延伸的多个槽。

本发明的优选方式的特征在于，在上述硬质部件的与上述按压面相反侧的背面，形成有在与上述基板保持部所保持的基板的表面垂直的方向上延伸的多个加强部件。

本发明的优选方式的特征在于，上述至少1个弹性部件是沿着基板的周向配置的多个弹性部件。

本发明的优选方式的特征在于，上述至少1个弹性部件在其内部具有至少1个流体室，在上述至少1个流体室中填充有流体。

本发明的优选方式的特征在于，上述至少1个流体室是多个流体室，还具备独立地调整上述多个流体室的内部压力的压力调整机构。

本发明的其他方式为一种研磨方法，其特征在于，保持基板并使其旋转，使带状研磨部件在其长度方向行进，将具有硬质部件和弹性部件的加压垫配置为上述硬质部件与上述带状研磨部件的背面相对，通过上述加压垫将上述带状研磨部件的研磨面按压到基板的坡口部上，而研磨该坡口部。

根据本发明，按压面与坡口部接触时不会较大地被压缩，因此能够使较高的研磨压力作用于坡口部的中央部。因此，能够不过度地研磨该坡口部的中央部两侧的边界部，而良好地研磨坡口部的中央部。并且，硬质部件沿着坡口部的周向弯曲，因此能够增大接触面积，能够提高研磨速度。

附图说明

图1是表示基板的周缘的截面图。

图2是表示以往的加压垫的立体图。

图3是表示加压时以及非加压时的情况的俯视图。

图4是表示通过加压垫将研磨带按压到晶片的坡口部上的情况的纵截面图。

图5是表示本发明第一实施方式的研磨装置的俯视图。

图6是表示图5所示的研磨装置的截面图。

图7是表示晶片卡盘机构的卡盘爪的俯视图。

图8是研磨头的放大图。

图9是表示图8所示的研磨头所具备的加压垫的立体图。

图10是用于说明将硬质部件安装在弹性部件上的一个方法的立体图。

图11是表示通过图10所示的方法将硬质部件安装在弹性部件上的状态的加压垫的立体图。

图12是表示加压时以及非加压时的情况的俯视图。

图13是表示通过加压垫将研磨带按压到晶片的坡口部上的情况的纵截面图。

图14A以及图14B是表示加压垫的其他构成例的俯视图。

图15A是表示本发明第二实施方式的研磨装置所使用的加压垫的截面图，图15B是图15A所示的加压垫的纵截面图。

图16是表示图15A所示的加压垫的研磨中的状态的截面图。

图17A是表示加压垫的其他构成例的截面图，图17B是表示将加压垫按压到晶片上的状态的截面图。

图18A是表示加压垫的其他构成例的截面图，图18B是表示将加压垫按压到晶片上的状态的截面图。

图19A是表示加压垫的其他构成例的截面图，图19B是表示将加压垫按压到晶片上的状态的截面图。

图20是表示改变本发明第二实施方式的加压垫所使用的硬质部件以及弹性部件的材料和厚度而研磨了基板的实验结果的曲线图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式的研磨装置。

图5是表示本发明第一实施方式的研磨装置的俯视图。图6是表示图5所示的研磨装置的截面图。

如图5以及图6所示，本实施方式的研磨装置具备：晶片台单元20，具有用于保持晶片W的晶片台23；台移动机构30，用于使晶片台单元20在与晶片台23的上表面(晶片保持面)平行的方向上移动；以及坡口研磨单元40，对晶片台23所保持的晶片W的坡口部进行研磨。

晶片台单元20、台移动机构30、坡口研磨单元40收容在外壳11内。该外壳11通过隔板14区分为2个空间、即上室(研磨室)15和下室(机械室)16。上述晶片台23以及坡口研磨单元40配置在上室15内，台移动机构30配置在下室1 6内。在上室15的侧壁上形成有开口部12，该开口部12通过由未图示的气缸来驱动的闸门13封闭。

晶片W通过开口部12而向外壳11内外搬入以及搬出。晶片W的搬送通过搬送机器手那种已知的晶片搬送机构(未图示)来进行。

在晶片台23的上表面上形成有多个槽26。这些槽26经由垂直延伸的中空轴27而与未图示的真空泵连通。当驱动该真空泵时，槽26中形成真空，由此晶片W被保持在晶片台23的上表面。中空轴27通过轴承28可旋转地支持，并且经由带轮p1、p2以及带b1与电动机m1连结。通过这种构成，晶片W在被保持在晶片台23的上表面的状态下由电动机m1旋转。

研磨装置还具备配置在外壳11内的晶片卡盘机构80。该晶片卡盘机构80构成为，接受由上述晶片搬送机构搬入到外壳11内的晶片W而将其载放到晶片台23上，或者将晶片W从晶片台23上拿起而将其传递到上述晶片搬送机构。另外，图5仅示出晶片卡盘机构80的一部分。

图7是表示晶片卡盘机构80的卡盘爪的俯视图。如图7所示，晶片卡盘机构80具有：第一卡盘爪81，具有多个挡块83；和第二卡盘爪82，具有多个挡块83。这些第一及第二卡盘爪81、82，通过未图示的开闭机构而向相互接近以及分离的方向(箭头T表示)移动。并且，第一及第二卡盘爪81、82，通过未图示的卡盘移动机构而在与被保持在晶片台23上的晶片W的表面垂直的方向上移动。

晶片搬送机构的爪73将晶片W搬送至第一及第二卡盘爪81、82之间的位置。然后，当使第一及第二卡盘爪81、82向相互接近的方向移动时，这些第一及第二卡盘爪81、82的挡块83与晶片W的周缘接触。由此，晶片W被第一及第二卡盘爪81、82夹持。构成为此时的晶片W的中心与晶片台23的中心(晶片台23的旋转轴)一致。因此，第一及第二卡盘爪81、82也作为定心机构起作用。

如图6所示，台移动机构30具备：圆筒状的轴台29，将中空轴27支持为旋转自由；支持板32，与轴台29相固定；可动板33，能够与支持板32一体地移动；滚珠丝杠b2，与可动板33连结；以及电动机m2，使该滚珠丝杠b2旋转。可动板33经由直线导轨35而与隔板14的下表面连结，由此可动板33能够在与晶片台23的上表面平行的方向上移动。轴台29通过形成在隔板14上的贯通孔17并延伸。在支持板32上固定有使中空轴27旋转的上述电动机m1。

在这种构成中，当通过电动机m2使滚珠丝杠b2旋转时，可动板33、轴台29以及中空轴27沿着直线导轨35的长度方向移动。由此，晶片台23在与其上表面平行的方向上移动。另外，在图6中，用箭头X表示基于台移动机构30的晶片台23的移动方向。

如图6所示，坡口研磨单元40具备：研磨带(带状研磨部件)41；研磨头42，将该研磨带41按压到晶片W的坡口部上；以及研磨带进给机构45，向研磨头42进给研磨带41。研磨带进给机构45具备：进给辊45a，向研磨头42进给研磨带41；卷绕辊45b，卷绕研磨头42所送出的研磨带41；以及未图示的旋转机构，使卷绕辊45b旋转。研磨头42位于与被保持在晶片台23上的晶片W相同的平面内。

当旋转机构使卷绕辊45b旋转时，研磨带41被从进给辊45a向研磨头42送出。研磨带41在与被保持在晶片台23上的晶片W的表面垂直的方向上前进，并被卷绕在卷绕辊45b上。

作为研磨带41，能够使用如下的研磨带：在成为研磨面的其单面上，例如将金刚石粒子或SiC粒子等磨粒粘接在基膜上。粘接在研磨带41上的磨粒，根据晶片W的种类、所要求的性能来选择，例如能够使用平均粒径处于0.1μm～5.0μm范围的金刚石粒子或SiC粒子。并且，也可以是未粘接有磨粒的带状的研磨布。并且，作为基膜，例如能够使用由聚酯、聚氨基甲酸乙酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等具有挠性的材料构成的膜。

图8是研磨头42的放大图。如图8所示，研磨头42具备：加压垫50，配置在研磨带41的背面侧；按压机构(例如气缸)56，与加压垫50连结；以及多个导辊57，将研磨带41的行进方向引导为与晶片W的表面垂直的方向。按压机构56使加压垫50朝向晶片W移动，由此隔着加压垫50而将研磨带41的研磨面按压到晶片W的坡口部上。如图6所示，在晶片W的上方以及下方分别配置有研磨液供给喷嘴58，向晶片W与研磨带41的接触位置供给研磨液或冷却水等。

下面，说明如上述那样构成的研磨装置的动作。晶片W由未图示的晶片搬送机构通过开口部12而搬入到外壳11内。晶片卡盘机构80从晶片搬送机构的爪73(参照图7)接受晶片W，并由第一及第二卡盘爪81、82把持晶片W。晶片搬送机构的爪73在将晶片W传递给第一及第二卡盘爪81、82之后，向外壳11之外移动，然后闸门13关闭。保持了晶片W的晶片卡盘机构80使晶片W下降，并载放到晶片台23的上表面。然后，驱动未图示的真空泵而使晶片W吸附到晶片台23的上表面。

之后，晶片台23与晶片W一起通过台移动机构30移动到研磨头42附近。接着，通过电动机m1使晶片台23旋转，并开始从研磨液供给喷嘴58向晶片W供给研磨液。在晶片W的转速以及研磨液的供给流量成为规定值的时刻，通过台移动机构30使晶片W移动到与研磨带41接触的位置。此时，通过按压机构56而加压垫50朝向晶片W突出，通过台移动机构30而晶片W的坡口部将加压垫50相反地按压，使晶片W移动到按压机构56的按压力作用于晶片W的坡口部的位置。由此，研磨带41的研磨面被按压到晶片W的坡口部。如此，晶片W的坡口部被研磨。

下面，详细说明上述研磨头42所具备的加压垫50。图9是表示图8所示的研磨头42所具备的加压垫50的立体图。

如图9所示，加压垫50具备：板状的硬质部件(按压部)51，具有平坦的按压面51a；和弹性部件(垫主体部)53，固定有该硬质部件51。该加压垫50被配置为，按压面51a与被保持在晶片台23(参照图6)上的晶片W的坡口部相对。

按压面51a为矩形，并形成为其宽度(沿着晶片W的周向的尺寸)D1比高度(沿着与晶片W的表面垂直的方向的尺寸)D2大。硬质部件51由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或PVC(聚氯乙烯)等硬质塑料(硬质树脂)、或者不锈钢等金属形成。通过使用这种材料，硬质部件51作为板簧那样的具有挠性的弹性体起作用。另一方面，弹性部件53作为自由变形的软质的弹性体而由海绵形成。另外，在本实施方式中，硬质部件51是厚度大约0.5mm的PVC，弹性部件53的材料使用硬度大约10度的硅海绵。

硬质部件51仅其中央部固定在弹性部件53上。即，硬质部件51的与按压面51a相反侧的背面整体与弹性部件53接触，但仅在硬质部件51的中央部，硬质部件51固定在弹性部件53上。在此，所谓硬质部件51的中央部，是指被保持在晶片台23(参照图6)上的晶片W的周向的硬质部件51的中央部。

图10是用于说明将硬质部件51安装在弹性部件53上的一个方法的立体图。图11是表示通过图10所示的方法将硬质部件51安装在弹性部件53上的状态的加压垫的立体图。如图10所示，首先，准备具有仅中央部向上下突出的突出部54a的大致十字状的较薄的粘接片54。使硬质部件51与弹性部件53重合，接着将粘接片54粘贴在按压面51a上。然后，将粘接片54的上下的突出部54a粘接在垫主体53上。

图12是表示加压时以及非加压时的情况的俯视图。另外，图12未图示研磨带41。如图12所示，在加压垫50从晶片W分离时，硬质部件51维持原本的形状，按压面51a变得平坦。另一方面，当加压垫50按压晶片W时，硬质部件5 1沿着晶片W的坡口部在周向上弯曲。这是因为：仅硬质部件51的中央部通过粘接片54固定在弹性部件53上。即，通过与晶片W的接触而硬质部件51的中央部压入弹性部件53，与此相伴硬质部件51的两侧部从弹性部件53分离。因此，硬质部件51沿着晶片W的坡口部在周向上弯曲。

这样，硬质部件51的整体弯曲，由此按压面51a在其全长上与晶片W的坡口部接触。因此，能够增大研磨带与晶片W的接触面积，并能够提高研磨速度。

图13是表示通过加压垫50将研磨带41按压到晶片W的坡口部上的情况的纵截面图。由于硬质部件51由硬质的塑料或金属形成，因此与通过由海绵或橡胶等形成的以往的加压垫来进行按压的情况相比，按压面51a与坡口部接触时难以被压缩。即，由于硬质部件51的刚性，在与晶片W的表面垂直的方向上，按压面51a难以沿着晶片W的形状。结果，晶片W所承受的研磨压力在坡口部的中央部增高。因此，能够良好地研磨坡口部的中央部。

图14A以及图14B是表示加压垫50的其他构成例的俯视图。另外，未特别说明的加压垫的构成与图9所示的加压垫相同，因此省略其重复的说明。在图14A所示的例子中，在硬质部件51的背面，形成有在与被保持在晶片台23(参照图6)上的晶片W的表面垂直的方向上延伸的多个槽60。这些槽相互平行地以等间隔排列，并分别具有三角形的截面。

通过这些槽60，能够对沿着晶片W的周向弯曲的硬质部件51的曲率进行控制，并且在与晶片W的表面垂直的方向上硬质部件51的弯曲刚度变强。因此，硬质部件51不会沿着晶片W的坡口部的纵截面方向的形状而被较大地压缩，能够由更平坦的按压面51a来按压坡口部。另外，通过变更形成的槽60的深度、形状、数量，能够对硬质部件51相对于晶片W的周向以及纵向的弯曲强度进行调整，因此能够成为具有最适于坡口部的研磨的弹性的加压垫50。

在图14B所示的例子中，在硬质部件51的背面，固定有在与被保持在晶片台23上的晶片W的表面垂直的方向上延伸的多个梁61。这些梁61相互平行地以等间隔排列。在本实施方式中，梁61由与硬质部件51相同的材料构成，但也可以由其他材料构成。

这些梁61作为硬质部件5 1的加强部件起作用，并能够提高与晶片W的表面垂直的方向(纵向)上的硬质部件51的弯曲刚度。因此，能够在维持硬质部件51的纵向的弯曲刚度的同时使硬质部件51变薄，硬质部件51容易沿着晶片W的周向弯曲。另外，通过变更梁61的厚度或数量，能够对硬质部件51相对于晶片W的周向以及纵向的弯曲强度进行调整。

下面，说明本发明的第二实施方式。另外，未特别说明的本实施方式的构成以及动作与上述的第一实施方式相同，因此省略其重复的说明。并且，在本实施方式中，对于相同或者相当的部件，赋予相同的名称以及相同的符号，并省略其重复的说明。

图15A是表示本发明第二实施方式的研磨装置所使用的加压垫的截面图，图15B是图1 5A所示的加压垫的纵截面图。如图15A以及图15B所示，加压垫90具有：板状的硬质部件91，具有隔着研磨带41按压晶片W的坡口部的按压面91a；和软质的弹性部件92，支持该硬质部件91。该硬质部件91形成为，具有与上述的硬质部件51大致相同的形状，其宽度(沿着晶片W的周向的尺寸)比高度(沿着与晶片W的表面垂直的方向的尺寸)大。

硬质部件91由PVC(聚氯乙烯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等硬质塑料(硬质树脂)、或者SUS(不锈钢)等金属形成。弹性部件92由硅海绵等发泡树脂构成。硬质部件91通过粘接剂等安装在弹性部件92上。这样，加压垫90具有由硬质部件(硬质层)91以及弹性部件(软质层)92构成的2层构造。另外，也可以与上述第一实施方式相同，仅将硬质部件91的中央部固定在弹性部件92上。

当将上述加压垫90向晶片W的坡口部按压时，如图16所示，硬质部件91沿着晶片W的周向弯曲，弹性部件92随着硬质部件91的弯曲而变形。因此，弹性部件92优选具有不妨碍硬质部件91的变形的程度的柔软性。另外，在图16中，为了简化说明而未图示研磨带41，但在研磨中，如图1 5B所示，加压垫90将研磨带41向晶片W的坡口部按压。

根据本实施方式，与上述实施方式相同，硬质部件91的整体弯曲，因此按压面91a在其全长上与晶片W的坡口部接触。因此，能够增大研磨带41与晶片W的接触面积。并且，在研磨中弹性部件92变形，由此弹性部件92能够均匀地按压硬质部件91的整体。

另外，硬质部件91的材料以及厚度以如下条件来选定：研磨中的硬质部件91的高度方向的变形量(即曲率半径)比晶片W的坡口部的纵截面的曲率大，且研磨中的硬质部件91的宽度方向的变形量(即曲率半径)比晶片W的半径小。另一方面，弹性部件92的材料以及厚度以如下条件来选定：在研磨中能够将硬质部件91相对于晶片W的坡口部大致均匀地加压。

图17A是表示加压垫的其他构成例的截面图，图17B是表示将加压垫按压到晶片上的状态的截面图。图17A以及图17B所示的加压垫90，在具有沿着晶片W的周向配置的多个弹性部件92这一点上，与图16所示的加压垫不同。

图18A是表示加压垫的其他构成例的截面图，图18B是表示将加压垫按压到晶片上的状态的截面图。图18A以及图18B所示的加压垫，在具有沿着晶片W的周向配置的多个弹性部件92这一点、以及在这些弹性部件92的内部分别形成有流体室92a这一点上，与图16所示的加压垫不同。本例中的弹性部件92由硅橡胶等材料形成，在各流体室92a中预先封入纯水或者空气等加压流体。另外，也可以仅设置一个弹性部件，并在该弹性部件的内部形成1个或1个以上的流体室。

图19A是表示加压垫的其他构成例的截面图，图19B是表示将加压垫按压到晶片上的状态的截面图。图19A以及图19B所示的加压垫，在各流体室92a上连接有压力调整机构95这一点上，与图18A以及图18B所示的加压垫不同。该压力调整机构95由泵等流体供给源以及与各流体室92a分别连通的多个调整器等构成，并独立地对各流体室92a供给加压气体(例如加压空气)。因此，各流体室92a的内部压力能够通过压力调整机构95而相互独立地调整。

在此，参照图20说明如下实验例：对本实施方式的加压垫所使用的硬质部件91以及弹性部件92的材料和厚度进行各种变更，并且对研磨带41的磨粒的直径(研磨面的粗糙度)和研磨带41的基材的厚度进行变更，而进行了实验。此处，在图20中，将表示坡口部的中央部是否比边界部容易被研磨的指标定义为“研磨位置控制性”，将硬质部件(即研磨带)沿着晶片的周向的长度定义为“研磨速度”。

[实验例1]

在本实验中，调查了硬质部件的厚度对研磨结果产生的影响。

实验在以下的条件下进行。

研磨带的磨粒(金刚石粒子)的直径：5μm(#4000)

研磨带的基材的厚度：25μm

硬质部件：PET

弹性部件：硅海绵硬度30度

在上述的条件下，在从25μm到100μm的范围内变更硬质部件的厚度而进行了实验。根据该实验结果可知，在硬质部件的厚度使用最薄的25μm的情况下，边界部比中央部研磨进行得快，而随着硬质部件变厚，坡口部的中央部变得容易被研磨。另一方面，当硬质部件变厚时，结果研磨带与晶片W接触的面积变小、研磨速度减小。这是因为：由于硬质部件变厚，硬质部件(即研磨带)沿着晶片的周向的长度减小。

即，根据该实验结果可知，在研磨位置控制性与研磨速度之间存在折衷选择的关系。即，在使用较薄的硬质部件的情况下，研磨速度良好，但研磨位置控制性不佳；反之，在使用较厚的硬质部件的情况下，研磨位置控制性良好，但研磨速度变慢。

因此，为了实现研磨位置控制性和研磨速度双方的提高，使硬质部件的厚度为100μm并利用硬度10度的弹性部件进行了实验。结果，坡口部的中央部比边界部更良好地被研磨，且能够提高研磨速度。这是因为：通过降低弹性部件的硬度，硬质部件沿着晶片的周向的长度增大。

[实验例2]

在本实验中，调查了研磨带的磨粒的直径对研磨结果产生的影响。具体而言，在实验例1中，在研磨位置控制性和研磨速度双方的研磨结果良好的条件下，使用磨粒的直径0.2μm(#10000)、基材厚度50μm的研磨带进行了实验。结果，确认了研磨位置控制性下降的情况。这是因为：当研磨带的磨粒的直径较小时研磨力变低，研磨带的研磨面无法到达中央部。与此相对，如实验例1那样，当研磨带的磨粒的直径较大时研磨力较高，因此即使研磨带的研磨面最初仅与边界部接触，也能够研磨边界部而研磨面到达中央部，并研磨该中央部。这样，可知研磨带的磨粒的大小也对研磨位置控制性产生影响。

因此，在增加硬质部件的厚度而进行了实验时，与实验例1相同，结果研磨位置控制性提高，相反研磨速度变慢。接着，使用由不锈钢作为硬质部件的材料而构成的厚度0.5mm的薄板的结果，能够在维持良好的研磨位置控制性的同时使研磨速度提高。并且，使由不锈钢构成的硬质部件减薄为0.1mm，并在硬质部件的背面设置图14B所示的梁61。结果，能够使研磨位置控制性以及研磨速度都提高。

[实验例3]

在本实验中，调查了弹性部件的硬度对研磨结果产生的影响。具体而言，使用磨粒直径0.2μm(#10000)、基材厚度50μm的研磨带，并使用厚度0.5mm的PVC薄板作为硬质部件。并且，变更弹性部件的硬度以及构造而进行了实验。即，将硬度30度的海绵(图1 5的方式)、硬度1 0度的海绵(图15的方式)、封入了纯水的弹性部件(图18的方式)、以及封入了加压空气的气囊方式的弹性部件(图19的方式)，用作弹性部件进行了实验。

结果，通过将海绵的硬度从30度变更为10度，由此硬质部件容易沿着晶片的周向，因此研磨速度提高。封入了纯水的弹性部件能够使硬质部件以及研磨带以沿着晶片周向的形状的方式弯曲，因此与由单一材料的海绵构成的弹性部件的情况相比，研磨速度提高。并且，在使用了图19所示的、对供给到各个流体室(气囊)的压力进行控制的弹性部件的情况下，研磨速度进一步提高。

这样，通过研磨带的基材的厚度、磨粒的直径(研磨面的粗糙度)、硬质部件的材质或厚度、弹性部件的硬度的最佳组合，能够使研磨位置控制性以及研磨速度双方提高。另外，在上述实验例中，表示了使硬质部件的厚度在25μm～2mm的范围内变化、使由海绵构成的弹性部件的硬度在10～30度的范围内变化的例子，但也可以根据研磨带的磨粒的直径以及基材的厚度而适当变更这些数值范围。

并且，在使用磨粒的直径较大的研磨带的情况下，有时即使在研磨的最初研磨面不与坡口部的中央部接触，而随着研磨的进行研磨带也到达中央部。因此，在选定硬质部件的厚度时，优选进行某规定时间的虚拟研磨，并从研磨带的研磨面是否到达了坡口部的中央部的观点来进行选定。在选定弹性部件的硬度时，选定硬质部件沿着晶片的周向的长度变得最长的部件。这样，准备多个类型不同的硬质部件以及弹性部件，并由硬质部件以及弹性部件形成加压垫而进行虚拟研磨，并反复进行这种加压垫的形成和虚拟研磨，然后使用可得到最良好的研磨结果(研磨性能)的硬质部件以及弹性部件进行正式研磨，由此能够进行最适于使用的研磨带的研磨。

研磨装置能够具备以作为研磨对象物的晶片的坡口部(图1中的B)为中心使研磨头倾斜的功能。通过该倾斜机构，使研磨带从坡口部的上表面(图1上侧的倾斜面F)到下表面(下侧的倾斜面F)连续地抵接，由此能够研磨坡口部整体。并且，在研磨中连续地改变研磨头的倾斜角度，还能够进行使研磨带从坡口部的上表面向下表面接触、并再次从下表面向上表面接触这样的动作。通过在这种倾斜机构中采用本发明的加压垫，能够更有效地研磨坡口部整体。

工业可利用性

本发明能够用于研磨半导体晶片等基板的坡口部的研磨装置。

Claims (8)

1.一种研磨装置，其特征在于，具备：

基板保持部，保持基板并使其旋转；

加压垫，将具有研磨面的带状研磨部件按压到上述基板保持部所保持的基板的坡口部上；以及

进给机构，使上述带状研磨部件在其长度方向行进；

其中，上述加压垫具有：

硬质部件，具有隔着上述带状研磨部件而按压基板的坡口部的按压面；和

至少1个弹性部件，将上述硬质部件隔着上述带状研磨部件向基板的坡口部按压。

2.如权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，

上述硬质部件为，相对于基板的周向仅在其中央部固定于上述弹性部件。

3.如权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，

在上述硬质部件的与上述按压面相反侧的背面，形成有在与上述基板保持部所保持的基板的表面垂直的方向上延伸的多个槽。

4.如权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，

在上述硬质部件的与上述按压面相反侧的背面，形成有在与上述基板保持部所保持的基板的表面垂直的方向上延伸的多个加强部件。

5.如权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，

上述至少1个弹性部件是沿着基板的周向配置的多个弹性部件。

6.如权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，

上述至少1个弹性部件在其内部具有至少1个流体室，

在上述至少1个流体室中填充有流体。

7.如权利要求6所述的研磨装置，其特征在于，

上述至少1个流体室是多个流体室，还具备独立地调整上述多个流体室的内部压力的压力调整机构。

8.一种研磨方法，其特征在于，

保持基板并使其旋转；

使带状研磨部件在其长度方向行进；

将具有硬质部件和弹性部件的加压垫配置为，上述硬质部件与上述带状研磨部件的背面相对；

通过上述加压垫将上述带状研磨部件的研磨面按压到基板的坡口部上，而研磨该坡口部。

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