CN103786090B - 研磨装置 - Google Patents

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Abstract

一种研磨装置具有：用于支撑具有研磨面(10a)的研磨块(10)的研磨台(12)；具有顶环(14)的顶环头(16)；包围顶环头(16)的顶环头罩壳(24)；具有砂轮修整工具(20)的砂轮修整工具头(22)；包围所述砂轮修整工具头的砂轮修整工具头罩壳(30a、30b、30c)；当顶环处于基板交接位置时将清洗液喷雾到顶环的上表面及顶环头罩壳的外表面的喷雾喷嘴(58、60、62)；以及当砂轮修整工具处于退让位置时将清洗液喷雾到砂轮修整工具头罩壳(30a、30b、30c)的外表面的喷雾喷嘴(62、64、66)。本发明可防止在研磨基板时向研磨台周围飞散的研磨液附着在研磨台周围的各种构成部件表面上并干燥。

Description

研磨装置
技术领域
本发明涉及一种研磨装置及研磨方法，尤其涉及一种防止在晶片等研磨对象物(基板)的表面上因飞散、干燥的研磨液而产生擦伤，并对研磨对象物的表面进行研磨而使其平坦化的研磨装置及研磨方法。
另外，本发明涉及一种研磨装置，尤其涉及一种防止因研磨液污染配置在研磨台周围的各种罩壳等，并对研磨对象物的表面进行研磨而使其平坦化的研磨装置。
背景技术
对晶片的表面进行研磨的研磨装置，一般具有：支撑用于支撑研磨块的研磨台，所述研磨块具有研磨面；以及对晶片进行保持的顶环(研磨头)。并且，通过用规定压力将由顶环保持的晶片按压到研磨块的研磨面，同时使研磨台和顶环相对运动，从而使晶片与研磨面滑动接触，将晶片的表面研磨得平坦并且镜面。对于化学机械研磨(CMP)，在研磨时，研磨液(浆料)被供给到研磨面上。
如此，当一边供给研磨液一边对晶片等基板的表面进行研磨时，研磨液会向研磨台周围飞散。研磨后，液体(例如纯水)和气体(例如氮气)的混合流体或液体(例如纯水)雾状地从喷雾器喷向研磨块的研磨面从而清洗研磨面。在利用喷雾器对该研磨面进行清洗时残留在研磨面上的研磨液也向研磨台周围飞散。然后，若该飞散的研磨液附着在收纳有配置在研磨台周围的各种构成部件和研磨装置的腔室内壁面等上并干燥，则该干燥的研磨液会产生剥离而落下到研磨台上，成为擦伤基板的主要原因。
一般，在研磨装置的规定位置配置有各种清洗喷嘴，清洗液从该清洗喷嘴定期向研磨装置的规定部位进行喷射，由此用清洗液对附着在研磨台上及配置于其周围的构成部件等表面上的研磨液进行冲洗。但是，如果用清洗液对研磨液进行冲洗，有时研磨液也会附着在配置于研磨台周围的构成部件等表面并干燥。如此，若研磨液附着在构成部件等表面上并干燥，则很难用清洗液对干燥后的研磨液进行冲洗。并且，若干燥后的研磨液重复堆积，则不久就会产生剥离并落下到研磨块上，成为擦伤基板的主要原因。
为了保护具有顶环的顶环头不受飞散的研磨液影响，有时也用顶环罩壳包围顶环头。研磨位置一般具有对研磨面进行修整的修整件。有时也用修整头罩壳包围具有该修整件的修整头，从而不受飞散的清洗液的影响。此外，有时也通过用喷雾器罩壳包围喷雾器的喷雾喷嘴而防止从研磨块上反弹的混合流体和研磨液产生飞散。
喷雾器罩壳一般具有非常复杂的形状，包含有从研磨块上反弹的研磨液的液体容易积存在喷雾器罩壳内。另外，由于喷雾器罩壳有许多容易积存液体的角部，因此，一般难以用清洗液对其外表面进行清洗。并且，若含有研磨液的液体附着在喷雾器罩壳上并固化，该固化物会落下到研磨面而污染研磨面。
另外，难以完全防止飞散的研磨液流入顶环头罩壳的内部。因此，有时研磨液会进入顶环头罩壳的内部，积存在其内部内，污染顶环头罩壳和顶环头，或研磨液滴下到研磨面而污染该研磨面。
专利文献1：日本专利特开2008-296293号公报
专利文献2：日本专利特开2007-168039号公报
专利文献3：日本专利特开2003-133277号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的第1目的是，提供一种研磨装置及研磨方法，可防止在研磨基板时向研磨台周围飞散的研磨液附着在配置于研磨台周围的各种构成部件的表面上并干燥，从而防止基板表面上产生擦伤。
另外，本发明的第2目的是，提供一种具有喷雾器罩壳的研磨装置，可防止从研磨面上反弹的液体积存在内表面上，且比较容易用清洗液进行清洗，可防止因固形物落下而污染研磨面。
另外，本发明的第3目的是，提供一种具有顶环头罩壳的研磨装置，即使研磨液进入顶环头罩壳的内部，也能防止该研磨液污染顶环头罩壳和顶环头，进一步可防止研磨液滴下到研磨面污染该研磨面。
用于解决课题的手段
研磨装置的一形态是，具有：自由旋转的研磨台，该研磨台用于支撑具有研磨面的研磨块；顶环头，该顶环头具有顶环，该顶环在所述研磨台的上方的研磨位置与所述研磨台的侧方的基板交接位置之间自由移动并将基板按压到所述研磨面上；顶环头罩壳，该顶环头罩壳包围所述顶环头；修整件头，该修整件头具有修整件，该修整件在所述研磨台的上方的修整位置与所述研磨台的侧方的退让位置之间自由移动并对所述研磨面进行修整；修整件头罩壳，该修整件头罩壳包围所述修整件头；喷雾喷嘴，当所述顶环处于所述基板交接位置时，该喷雾喷嘴将清洗液喷雾到所述顶环的上表面及所述顶环头罩壳的外表面；以及喷雾喷嘴，当所述修整件处于所述退让位置时，该喷雾喷嘴将清洗液喷雾到所述修整件头罩壳的外表面。
采用该结构，当顶环位于基板交接位置时，清洗液从喷雾喷嘴喷雾到顶环的上表面及顶环头罩壳的外表面从而将顶环的上表面及顶环头罩壳的外表面保持成湿润状态。另外，当修整件位于退让位置时，清洗液从喷雾喷嘴喷雾到修整件头罩壳的外表面从而将修整件头罩壳的外表面保持成湿润状态。因此，可防止研磨液附着在顶环的上表面、顶环头罩壳的外表面及修整件头罩壳的外表面上并干燥。
在优选的一形态中，研磨装置还具有：将清洗流体喷雾到所述研磨面，从而清洗该研磨面的喷雾器；以及将清洗液喷雾到所述喷雾器的外表面的喷雾喷嘴。
采用该结构，包含例如在将清洗流体从喷雾器喷雾到研磨面而清洗研磨面时或用修整件对研磨面进行修整时的实际上不对基板进行研磨时，通过从喷雾喷嘴将清洗液喷雾到喷雾器外表面而将喷雾器外表面保持成湿润状态，从而可防止研磨液附着在喷雾器外表面并干燥。
在优选的一形态中，研磨装置还具有：将研磨液供给到所述研磨面的研磨液供给喷嘴；以及将清洗液喷雾到所述研磨液供给喷嘴的喷雾喷嘴。
采用该结构，包含例如在将清洗流体从喷雾器喷雾到研磨面而清洗研磨面时或用修整件对研磨面进行修整时的实际上不对基板进行研磨时，通过从喷雾喷嘴将清洗液喷雾到研磨液供给喷嘴而将研磨液供给喷嘴保持成湿润状态，从而可防止研磨液附着在研磨液供给喷嘴外表面并干燥。
在优选的一形态中，研磨装置还具有：将清洗液喷雾到腔室的内壁面的喷雾喷嘴，所述腔室将所述研磨装置收纳在内部。
采用该结构，例如在实际上不对基板进行研磨时，通过从喷雾喷嘴将清洗液喷雾到腔室的内壁面而将腔室的内壁面保持成湿润状态，从而可防止研磨液附着在腔室的内壁面并干燥。
研磨方法的一形态是，使保持有基板的顶环移动到研磨台的上方的研磨位置，旋转所述研磨台，将研磨液从研磨液供给喷嘴供给到所述研磨台上的研磨块的研磨面，同时用所述顶环将基板按压到所述研磨面上从而对该基板进行研磨，使保持有研磨后的基板的所述顶环从所述研磨位置移动到所述研磨台的侧方的基板交接位置，将清洗液喷雾到所述顶环的上表面及包围顶环头的顶环头罩壳的外表面，所述顶环头具有该顶环。
在优选的一形态中，研磨方法是，当所述顶环处于所述基板交接位置时，使修整件移动到该研磨台的上方的修整位置，将所述修整件按压在所述研磨面上，从而对该研磨面进行修整，使所述修整件从所述修整位置移动到所述研磨台的侧方的退让位置，将清洗液喷雾到包围修整件的修整件头罩壳的外表面，所述修整件头具有所述修整件。
在优选的一形态中，研磨方法是，在不对基板进行研磨时，将清洗流体从喷雾器喷雾到所述研磨面，从而清洗该研磨面，同时将清洗液喷雾到所述喷雾器的外表面。
在优选的一形态中，在不对基板进行研磨时，将清洗液喷雾到所述研磨液供给喷嘴。
研磨装置的又一形态是，具有：自由旋转的研磨台，该研磨台用于支撑具有研磨面的研磨块；喷雾器头，该喷雾器头将清洗流体喷雾到所述研磨面，从而清洗该研磨面；以及喷雾器罩壳，该喷雾器罩壳覆盖所述喷雾器头的上表面，所述喷雾器罩壳具有：具有半圆筒形的半圆筒顶板；以及从所述半圆筒顶板的两下端向下方延伸的第1侧板及第2侧板，所述半圆筒顶板具有：第1顶板，所述第1顶板具有从所述喷雾器罩壳的基端至顶端、半径为一定的圆弧状的纵截面；以及第2顶板，所述第2顶板具有从所述喷雾器罩壳的基端至顶端、半径逐渐减小的圆弧状的纵截面，所述第1顶板的顶部与所述第2顶板的顶部互相连接，形成所述半圆筒顶板。
采用该结构，因为将喷雾器罩壳做成无角部的平滑形状，即使液体飞散至其内表面、外表面也容易流落，故可防止喷雾器罩壳被含有研磨液的液体污染。此外，可对附着在喷雾器罩壳上的含有研磨液的液体产生良好的清除性。因此，可防止含有研磨液的液体在喷雾器罩壳的内表面和外表面产生固化，可进一步防止因固化物的落下而污染研磨面。
在优选的一形态中，所述半圆筒顶板、所述第1侧板及所述第2侧板由树脂一体成型。
通过将喷雾器罩壳做成无角部的平滑形状，从而可用树脂进行一体成型。
在优选的一形态中，所述第1侧板及所述第2侧板的下端面从所述喷雾器罩壳的顶端朝基端向下方倾斜。
采用该结构，从喷雾器罩壳的半圆筒顶板流下到侧板上并到达侧板的下端面的液体，可在该下端面上从喷雾器罩壳的顶端向基端流动。
在优选的一形态中，所述第2侧板连接于所述第2顶板，在所述第2侧板上设有向水平方向突出的突出部。
如此通过在第2侧板上一体地设置突出部，从而可用突出部来加强喷雾器罩壳。此外，可通过突出部来防止液体的飞散。
在优选的一形态中，顶环头，该顶环头具有顶环，该顶环保持基板并使基板旋转，同时将基板按压到所述研磨面上；以及包围所述顶环头的顶环头罩壳，所述顶环头罩壳具有包围所述顶环头的侧部罩壳、以及将所述侧部罩壳的下端开口部封住的下部罩壳，所述下部罩壳具有当所述顶环处于所述研磨台的上方的研磨位置时朝所述研磨台的径向外方向下方倾斜的底板。
采用该结构，进入顶环头罩壳的内部的研磨液会到达下部罩壳的底板，且沿该底板的斜度流动而被收集在研磨台的侧方。因此，可防止研磨液污染顶环头罩壳和顶环头，可防止研磨液滴下到研磨面而污染该研磨面。
在优选的一形态中，所述下部罩壳具有从所述底板的外周部向上方延伸、与所述侧部罩壳的侧板接触或接近的侧板。
采用该结构，可使侧部罩壳和下部罩壳的连接部位于侧部罩壳和下部罩壳之间的角部的上方，由此，可防止研磨液积存在两者之间的角部。
发明的效果
采用上述的研磨装置，通过将顶环的上表面、顶环头罩壳的外表面及修整件头罩壳的外表面等的配置于研磨台周围的构成部件保持成湿润状态，由此，可防止研磨液附着在所述结构连接上并干燥。结果，可防止干燥后的研磨液落下到研磨台上，从而能够防止基板产生擦伤。
采用上述研磨装置，可防止喷雾器罩壳被含有研磨液的液体污染，并可对附着在喷雾器罩壳上的含有研磨液的液体产生良好的清除性。因此，可防止含有研磨液的液体在喷雾器罩壳的内表面和外表面产生固化，进一步可防止因固化物的落下而对研磨面的污染。此外，即使研磨液进入顶环头罩壳的内部，也能防止该研磨液污染顶环头罩壳和顶环头，防止研磨液滴下到研磨面而污染该研磨面。
附图说明
图1是表示顶环处于研磨台上方的研磨位置，修整件处于研磨台上方的修整位置时的本发明一实施方式的研磨装置的立体图。
图2是表示顶环处于研磨台侧方的基板交接位置，修整件处于研磨台侧方的退让位置时的图1所示的研磨装置和喷雾装置的主视图。
图3是表示顶环处于研磨台侧方的基板交接位置，修整件处于研磨台侧方的退让位置时的图1所示的研磨装置和喷雾装置的俯视图。
图4是表示图1所示的研磨装置所具有的喷雾器和喷雾喷嘴的主视图。
图5是表示图1所示的研磨装置所具有的研磨液供给喷嘴和喷雾喷嘴的立体图。
图6是表示设在腔室的周壁上的防水板的剖视图。
图7是表示本发明另一实施方式的研磨装置的立体图。
图8是用虚线表示喷雾器头的喷雾器罩壳的主视图。
图9是喷雾器罩壳的仰视图。
图10是图8的左视图。
图11是图8的右视图。
图12是放大表示顶环头罩壳的下部罩壳的主视图。
图13是图12的A-A线的剖视图。
图14是第2修整件头罩壳的纵剖视图。
图15是详细表示研磨液供给喷嘴的立体图。
符号说明
5 动作控制部
10 研磨块
10a 研磨面
12 研磨台
14 顶环
16 顶环头
20 修整件
22 修整件头
24 顶环头罩壳
30a、30b、30c 修整件头罩壳
40 喷雾器
42 喷雾器罩壳
46 研磨液供给喷嘴
50 管子
52 腔室
54 顶壁喷雾喷嘴
56 周壁喷雾喷嘴
58 顶环喷雾喷嘴
60、64 上部喷雾喷嘴
62、66 侧部喷雾喷嘴
72、76 喷雾喷嘴
84 防水板
89 喷雾器头
90 半圆筒顶板
90a 第1顶板
90b 第2顶板
92、94 侧板
96 空间
98 突出部
100 诺尔密封件
102 螺栓安装件
110 侧板
112 侧部罩壳
114 下部罩壳
116 底板
118 侧板
120 诺尔密封件
122 上部侧板
124 下部侧板
126 带
132 缓冲件
134 研磨液管
具体实施方式
下面，参照说明书附图来说明本发明的实施方式。图1是表示本发明一实施方式的研磨装置的立体图。图1表示顶环14处于研磨台12上方的研磨位置，修整件20处于研磨台12上方的修整位置的状态。另外，图1省略了全部喷雾喷嘴。
如图1所示，该研磨装置具有：将上表面作为研磨面10a的研磨块10；在上表面安装有研磨块10的研磨台12；具有使晶片等基板(被研磨物)与研磨块10的研磨面(上表面)10a滑动接触从而进行研磨的顶环14的顶环头16；以及具有对研磨块10的研磨面10a进行锉加工(修整)的修整件20的修整件头22。研磨台12连结于未图示的电动机，研磨台12及研磨块10通过该电动机向箭头所示的方向旋转。
顶环头16的除了顶环14的主要部分，被顶环头罩壳24包围。顶环头16连结于自由旋转的顶环头摆动轴26的上端。顶环头摆动轴26贯通顶环头罩壳24的底板而向上方延伸。顶环14连结于贯通顶环头罩壳24的底板并向下方延伸的顶环驱动轴28的下端。顶环14的下表面构成利用真空吸附等保持基板的基板保持面。
顶环14通过顶环头16随着顶环头摆动轴26的旋转而摆动，从而在图1所示的研磨台12正上方的研磨位置与图2及图3所示的研磨台12侧方的基板交接位置之间进行移动。
修整件头22的除了修整件20的主要部分被三个修整件头罩壳即第1修整件头罩壳30a、第2修整件头罩壳30b及第3修整件头罩壳30c所包围。修整件头22连结于贯通第1修整件头罩壳30a的底板并向上方延伸的自由旋转的修整件头摆动轴32的上端。修整件20连结于贯通第2修整件头罩壳30b的底板并向下方延伸的修整件驱动轴38的下端。
修整件20通过修整件头22随着修整件头摆动轴32的旋转而摆动，从而在图1所示的研磨台12正上方的修整位置与图2及图3所示的研磨台12侧方的退让位置之间进行移动。
与研磨台12相邻地配置有喷雾器40，该喷雾器40将液体(例如纯水)与气体(例如氮气)的混合流体或液体(例如纯水)等的清洗流体雾状喷雾(含喷射)到研磨块10的研磨面10a。喷雾器40的上表面由喷雾器罩壳42构成。在喷雾器40的下表面设有沿其长度方向，以规定间隔向下方喷射出清洗流体的多个喷出口(未图示)。该喷雾器40连结于喷雾器摆动轴44的上端，随着该喷雾器摆动轴44的旋转，在图1中实线所示的位于研磨台12侧方的退让位置与图1中虚线所示的位于研磨台12上方的清洗位置之间进行摆动。
与研磨台12相邻而配置有研磨液供给喷嘴46，该研磨液供给喷嘴46从顶端的供给口46a将研磨液(浆料)供给于研磨块10的研磨面10a。该研磨液供给喷嘴46连结于喷嘴摆动轴48的上端，随着该喷嘴摆动轴48的旋转，在图1所示的供给口46a位于研磨台12上方的研磨液供给位置与供给口46a位于研磨台12侧方的退让位置(未图示)之间进行摆动。研磨液供给喷嘴46在本例中是将多个研磨液管集中到一根管子50中而构成。
研磨台12、顶环头16、修整件22、喷雾器40及研磨液供给喷嘴46连接于动作控制部5，这些设备的动作由动作控制部5控制。
如图2及图3所示，研磨装置收纳在腔室52的内部。在腔室52的内部，配置有将纯水等清洗液喷雾到腔室52内壁面的喷雾喷嘴，即，将清洗液喷雾到顶壁52a的顶壁喷雾喷嘴54、以及将清洗液喷雾到周壁52b的周壁喷雾喷嘴56。
在腔室52的内部，配置有当顶环14处于研磨台12侧方的基板交接位置时将清洗液喷雾到顶环14上表面的顶环喷雾喷嘴58。该顶环喷雾喷嘴58配置在处于基板交接位置的顶环14的侧上方。此外，配置有将清洗液喷雾到顶环头罩壳24的外表面的喷雾喷嘴，即，从斜上方将清洗液喷雾到顶环头罩壳24的研磨台侧的侧面的上部喷雾喷嘴60、以及沿水平方向将清洗液喷雾到顶环头罩壳24的研磨台侧的侧面的侧部喷雾喷嘴62。该上部喷雾喷嘴60沿其长度方向具有多个喷出口60a，且沿水平方向配置。
在腔室52的内部，配置有当修整件20处于研磨台12侧方的退让位置时将清洗液喷雾到修整件头罩壳30a、30b、30c的外表面的喷雾喷嘴，即，从斜上方将清洗液喷雾到修整件头罩壳30a、30b、30c的研磨台侧的侧面的上部喷雾喷嘴64、以及沿水平方向将清洗液喷雾到修整件头罩壳30a、30b、30c的研磨台侧的侧面的侧部喷雾喷嘴66。该上部喷雾喷嘴64沿其长度方向具有多个喷出口64a，且沿水平方向配置。
如图4所示，在喷雾器摆动轴44的上端，连接有与喷雾器摆动轴44一体旋转的托架70。在该托架70上安装有喷雾喷嘴72，当喷雾器罩壳42位于清洗位置及退让位置时该喷雾喷嘴72将清洗液喷雾到喷雾器罩壳42的整个区域。在本例中设有二个喷雾喷嘴72。
如图5所示，在喷嘴摆动轴48的上端，连接有与喷嘴摆动轴48一体旋转的托架74。在该托架74上安装有喷雾喷嘴76，当研磨液供给喷嘴46的供给口46a位于研磨台12侧方的退让位置时该喷雾喷嘴76将清洗液喷雾到研磨液供给撇嘴46的整个区域，即，将清洗液喷雾到管子50的外表面。在本例中设有两个喷雾喷嘴76。
上述的喷雾撇嘴54、56、58、60、62、64、66、72、76的包含清洗液的喷雾开始及停止的动作，由动作控制部5控制。
下面，说明上述的研磨装置的动作顺序。该动作顺序是，根据动作控制部5预先设定的动作方式而由动作控制部5控制。当处于基板交接位置时顶环14接受基板，在使顶环14移动到研磨台12上方的研磨位置后，使基板一边旋转一边下降，使基板与旋转中的研磨块10的研磨面10a滑动接触从而对基板进行研磨。在该研磨时，研磨液由从退让位置移动到研磨液供给位置的研磨液供给喷嘴46供给到研磨面10a。
研磨基板结束后，使顶环14上升。此外，使顶环14移动到研磨台12侧方的基板交接位置，将研磨后的基板交接到下一工序。同时，使研磨液供给喷嘴46从研磨液供给位置移动到退让位置。
研磨基板结束后，使修整件20从退让位置移动到修整位置。此外，使修整件20一边旋转一边下降，使修整件20的下表面与旋转中的研磨块10的研磨面10a滑动接触，由此对研磨面10a进行修整。修整研磨面10a结束后，使修整件20从修整位置移动到退让位置。
此外，使喷雾器40从退让位置移动到清洗位置，然后清洗流体从喷雾器40喷出到研磨块10的研磨面10a，由此，对研磨面10a进行清洗。然后，清洗研磨面10a结束后，使喷雾器40从清洗位置移动到退让位置。在本例中，虽然将喷雾器40从清洗位置移动到退让位置，但也可将喷雾器40固定在清洗位置。
当顶环14处于基板交接位置时，清洗液从配置在顶环14侧上方的顶环喷雾喷嘴58喷雾到顶环14的上表面，同时，清洗液从配置在顶环头罩壳24周围的上部喷雾喷嘴60及侧部喷雾喷嘴62喷雾到顶环头罩壳24的外表面。由此，用喷雾的清洗液将顶环14的上表面及顶环头罩壳24的外表面保持成湿润状态。如此，通过用清洗液保持成湿润状态，即使研磨液与湿润状态的表面接触，也可防止该表面附着研磨液，而且，可防止研磨液干燥。另外，当顶环14位于基板交接位置时，由于从顶环喷雾喷嘴58、上部喷雾喷嘴60及侧部喷雾喷嘴62喷雾出清洗液，因此，该喷雾的清洗液不会落在研磨块10上，不会影响研磨块10的研磨性能。
在顶环14从基板交接位置移动到研磨位置之前，停止清洗液从顶环喷雾喷嘴58、上部喷雾喷嘴60及侧部喷雾喷嘴62喷雾。如此，动作控制部5根据顶环14的位置对来自喷雾喷嘴58、60、62的清洗液的喷雾开始和停止进行控制。
当修整件20处于研磨台12侧方的退让位置时，清洗液从配置在修整件头罩壳30a、30b、30c周围的上部喷雾喷嘴64及侧部喷雾喷嘴66喷雾到修整件头罩壳30a、30b、30c的外表面。由此，用喷雾的清洗液将修整件头罩壳30a、30b、30c的外表面保持成湿润状态。如此，通过用清洗液保持成湿润状态，即使研磨液与湿润状态的表面接触，也可防止该表面附着研磨液，而且，可防止研磨液干燥。
在修整件20从退让位置移动到修整位置之前，停止清洗液从上部喷雾喷嘴64及侧部喷雾喷嘴66喷雾。如此，动作控制部5根据修整件20的位置对来自上部喷雾喷嘴64及侧部喷雾喷嘴66的清洗液的喷雾开始和停止进行控制。
包含在处于清洗位置的喷雾器40将混合流体或液体等清洗流体喷雾到研磨面10a而清洗研磨面10a时，或在喷雾器40位于退让位置并用修整件20修整研磨面10a时的实际上不对基板进行研磨时，将清洗液从喷雾喷嘴72喷雾到喷雾器罩壳42的外表面。由此，用喷雾的清洗液将喷雾器罩壳42的外表面保持成湿润状态。如此，通过用清洗液保持成湿润状态，即使研磨液与湿润状态的表面接触，也可防止该表面附着研磨液，而且可防止研磨液干燥。
尤其，当将清洗流体从喷雾器40喷雾到研磨面10a从而清洗研磨面10a时，通过将清洗液从喷雾喷嘴72喷雾到喷雾器罩壳42的外表面，从而可防止从研磨面10a上反弹的清洗流体附着在喷雾器42上。
当在研磨块10上研磨基板时，清洗液不喷雾到喷雾器罩壳42上。如此，动作控制部5根据基板是否被研磨而对来自喷雾喷嘴72的清洗液的喷雾开始和停止进行控制。
另外，如前所述，也可将喷雾器40固定在清洗位置，当不对基板进行研磨时，将清洗液从喷雾喷嘴72喷雾到喷雾器罩壳42的外表面。覆盖喷雾器罩壳42的清洗液，可防止研磨块10上的液体在修整过程中产生飞散而附着在喷雾器40上。另外，在该情况下，虽然从喷雾喷嘴72喷雾出的清洗液落下在研磨块10上，但由于该清洗液被从喷雾器40同时供给到研磨面10a的清洗流体所去除，因此，不会残留在研磨块10上。
包括在将混合流体或液体等清洗流体从喷雾器40喷雾到研磨面10a而清洗研磨面10a时，或用修整件20而修整研磨面10a时的研磨液供给喷嘴46位于退让位置且实际上不对基板进行研磨时，将清洗液从喷雾喷嘴76喷雾到研磨液供给喷嘴46即管子50的外表面。由此，用喷雾的清洗液将研磨液供给喷嘴46即管子50的外表面保持成湿润状态。如此，通过用清洗液保持成湿润状态，即使研磨液与湿润状态的表面接触，也可防止该表面附着研磨液，而且可防止研磨液干燥。
当研磨液供给喷嘴46从退让位置移动到研磨液供给位置之前，清洗液停止从喷雾喷嘴76喷雾。如此，动作控制部5根据研磨液供给喷嘴46的位置而对来自喷雾喷嘴76的清洗液的喷雾开始和停止进行控制。
在本例中，虽然可将研磨液供给喷嘴46从研磨液供给位置移动到退让位置，但与前述的喷雾器40相同，也可将研磨液供给喷嘴46固定在研磨液供给位置。在该情况下，在将清洗流体从喷雾器40喷雾到研磨面10a而清洗研磨面10a时，或用修整件20修整研磨面10a时，可将清洗液喷雾到位于研磨液供给位置的研磨液供给喷嘴46而将研磨液供给喷嘴46保持成湿润状态。
此外，在实际上不对基板进行研磨时，分别将清洗液从顶壁喷雾喷嘴54喷雾到腔室52的顶壁52a上，将清洗液从周壁喷雾喷嘴56喷雾到腔室52的周壁52b上。由此，用清洗液将构成腔室52内壁面的顶壁52a及周壁52b保持成湿润状态。如此，通过用清洗液保持成湿润状态，即使研磨液与湿润状态的表面接触，也可防止该表面附着研磨液，而且可防止研磨液干燥。
当在研磨块10上研磨基板时，清洗液不喷雾到腔室52的顶壁52a及周壁52b上。如此，动作控制部5根据基板是否被研磨而对来自顶壁喷雾喷嘴54及周壁喷雾喷嘴56的清洗液的喷雾开始和停止进行控制。
如图6所示，也可将防水板84设在腔室52周壁52b的规定位置上。防水板84具有平板状的支撑板80、以及沿铅垂方向以规定间隔安装在支撑板80上的多个折返板82。各折返板82向下方倾斜。如此构成的防水板84，可防止气流从研磨块10反弹。
采用该研磨装置，可将顶环14的上表面、顶环头罩壳24的外表面及修整件头罩壳30a、30b、30c的外表面等的配置在研磨台12周围的构成部件保持成湿润状态，而不会影响研磨等的各处理。由此，可防止研磨液附着在配置于研磨台12周壁的构成部件上并干燥，进一步能够防止干燥后的研磨液落下在研磨台12上而擦伤基板。
上述所有的来自喷雾喷嘴的清洗液的喷雾开始和停止，根据动作控制部5设定的动作顺序执行。这些喷雾喷嘴供给的清洗液即使研磨装置在怠速运行(待机运行)中也可将上述构成部件保持成湿润状态。所谓研磨装置的怠速运行，是指不较长时间执行研磨基板时的待机运行，作为例子，如有一个批次内的所有基板研磨结束后至对下一批次内的基板开始进行研磨期间的待机运行。
另外，为了使研磨液等难以附着，也可对配置于研磨台12周围的构成部件的一部分或全部实施防水涂层。
图7是表示本发明另一实施方式的研磨装置的立体图。不特别说明的结构及动作是与图1所示的实施方式的结构及动作相同的，因此省略重复说明。图7中，省略了动作控制部5的图示。
如图7所示，喷雾器40具有：将液体(例如纯水)和气体(例如氮气)的混合流体或液体(例如纯水)等清洗流体雾状喷雾到研磨块10的研磨面10a而清洗该研磨面10a的喷雾器头89(参照图8)；以及覆盖喷雾器头89上表面的喷雾器罩壳42。在喷雾器头89的下表面设有沿其长度方向的以规定间隔将清洗流体喷出到下方的许多喷雾喷嘴89a(参照图8)。该喷雾器40连结于喷雾器摆动轴44的上端，且随着该喷雾器摆动轴44的旋转，而在位于图7实线所示的研磨台12侧方的退让位置与位于图7虚线所示的研磨台12上方的清洗位置之间进行摆动。
图8至图11表示喷雾器罩壳42。在图8及图9中，左侧是喷雾器罩壳42的基端侧，右侧是喷雾器罩壳42的顶端侧。如图8至图11所示，喷雾器罩壳42具有：半径R1为一定且具有1/4圆状纵截面的第1顶板90a；以及半径从基端向顶端逐渐变小即基端侧的半径R2比顶端侧半径的半径R3大(R2＞R3)的1/4圆状的纵截面的第2顶板90b。第1顶板90a的顶部与第2顶板90b的顶部互相连接，构成半圆筒状的半圆筒顶板90。该半圆筒顶板90具有半圆状的纵截面。此外，喷雾器罩壳42具有从半圆筒顶板90的两下端平滑连接并向铅垂方向垂下的2个侧板，即第1侧板92及第2侧板94。第1侧板92的上端一体地连接于第1顶板90a的下端，第2侧板94的上端一体地连接于第2顶板90b的下端。
第1顶板90a、第2顶板90b及侧板92、94，在喷雾器罩壳42内形成其下端开口的空间96。若将沿铅垂方向通过第1顶板90a的顶部及第2顶板90b的顶部(即半圆筒顶板90的顶部)的想象面定义为铅垂面Y-Y，则在喷雾器罩壳42内的空间96从铅垂面Y-Y至第1侧板92的宽度a一定，从铅垂面Y-Y至第2侧板94的宽度b就从基端向顶端逐渐变小。喷雾器罩壳42内的空间96不是以铅垂面Y-Y为中心对称的。在该空间96内，如图8所示，具有将液体(例如纯水)和气体(例如氮气)的混合流体或液体(例如纯水)等清洗流体雾状喷雾到研磨面10a而清洗研磨面10a的喷雾喷嘴89a的喷雾器头89，其上表面由喷雾器罩壳42覆盖而被收纳。
在本例中，在顶部互相连结都具有1/4圆状的纵截面的第1顶板90a和第2顶板90b而形成半圆筒顶板90，但也可在顶部互相连结都具有圆弧状的纵截面的第1顶板和第2顶板而形成板圆筒顶板。
在与第2顶板90b连接的第2侧板94上，一体地设有突出部98，所述突出部98向外方的突出量从基端向顶端组件减小。该突出部98发挥这样的作用：当清洗流体从喷雾喷嘴89a喷雾到研磨块10上时，防止从研磨块10扬起的清洗流体扩散到腔室52(参照图2)内。未形成有突出部98的第2侧板94部分的下端面94a与突出部98的下端面98a连续连接。在本例中，仅在与第2顶板90b连接的第2侧板94上设有突出部98，但也可在与第1顶板90a连接的第1侧板92上设置突出部。
第1侧板92的下端面92a如图8所示，具有相对于水平面X-X从喷雾器罩壳42的顶端朝向基端并向下方倾斜的斜度。同样，互相连接的第2侧板94的下端面94a与突出部98的下端面98a具有从顶端朝向基端并向下方倾斜的斜度。
该喷雾器罩壳42由例如聚氯乙烯等树脂一体成型。树脂一体成型的拔模斜度是例如1.5°。即，在图10中，与第1顶板90a连接的第1侧板92的铅垂部92A和与第2顶板90b连接的第2侧板94的铅垂部94B互相不是平行的，两者间的距离沿向下方的方向逐渐扩大。该喷雾器罩壳42具有这样可用树脂一体成型的形状。
在该喷雾器罩壳42的顶板90的顶端侧背面安装有矩形的诺尔密封件100，在设于基端侧的缺口部安装有螺栓安装件102。在该螺栓安装件102的内部，设有向喷雾器罩壳42长度方向延伸的长孔102a。
喷雾器罩壳42是，通过将未图示的螺栓的轴部插通在螺栓安装件102的长孔102a内，将螺栓紧固并使螺栓的头部与螺栓安装件102抵接，从而被一根螺栓固定在规定位置。沿喷雾器罩壳42长度方向的安装位置，通过长孔102a而可作微调。
喷雾器罩壳42，具有即使其内表面和外表面与液体接触也容易流下的，无角部的平滑形状。利用这种形状，可防止喷雾器罩壳42被含有研磨液的液体污染，并可对附着在喷雾器罩壳42上的含有研磨液的液体产生良好的清除性。而且，通过将喷雾器罩壳42做成无角部的平滑形状，从而可由树脂进行一体成型。
如上所述，与第1顶板90a连接的第1侧板92的下端面92a，相对于水平面X-X从喷雾器罩壳42的顶端朝向基端并向下方倾斜。同样，与第2顶板90b连接的第2侧板94的下端面94a和突出部98的下端面98a从喷雾器罩壳42的顶端朝向基端并向下方倾斜。液体从喷雾器罩壳42的半圆筒顶板90流下到侧板92、94上，进一步从突出部98上流下而到达侧板92、94的下端面92a、94a及突出部98的下端面98a。由于下端面92a、94a、98a相对于水平面X-X倾斜，因此，液体在这些下端面92a、94a、98a上从喷雾器罩壳42的顶端向基端流动。
此外，通过在与第2顶板90b连接的第2侧板94上一体地设置突出部98，从而可用突出部98来加强喷雾器罩壳42。
如图7所示，顶环头罩壳24包括：具有侧板110的侧部罩壳112；以及将侧部罩壳112的下端开口部封住的下部罩壳114。图12表示下部罩壳114的详细结构。如图12所示，下部罩壳114具有：底板116；从该底板116的外周部向上方延伸、与侧部罩壳112的侧板110一起包围顶环头16周围的侧板118。顶环14连结于贯通下部罩壳114的底板116并向下方延伸的顶环驱动轴28的下端。
下部罩壳114的底板116具有当顶环14处于研磨面10a上方的研磨位置时向研磨台12径向的外方并向下方倾斜的斜度。即，下部罩壳114的底板116具有向顶环头摆动轴26并向下方倾斜的斜度。
进入顶环头罩壳24内部的研磨液，到达下部罩壳114的底板116，沿该底板116的斜度流动而被收集在研磨台12的侧方。因此，可防止顶环头罩壳24和顶环头16被研磨液污染，防止研磨液滴下到研磨面10a而污染该研磨面10a。
图13表示图12中A-A线的放大剖视图。如图13所示，下部罩壳114的侧板118的上端面在与侧部罩壳112的侧板110的下端面接触或接近的状态下，在侧板118及侧板110的背面安装有诺尔密封件120。通过该诺尔密封件120，将这些侧板110、70之间的间隙密封。这种结构，可使侧部罩壳112与下部罩壳114的连结部位于侧板罩壳112与下部罩壳114之间的角部的上方。若角部存在于侧板罩壳112与下部罩壳114的连接部，则研磨液容易滞留在角部。图13所示的结构可解决这种问题。此外，诺尔密封件120可防止研磨液进入顶环头罩壳24内。
图14表示第2修整件头罩壳30b的纵剖视图。如图14所示，第2修整件头罩壳30b具有大致圆筒状的上部侧板122和下部侧板124。在使上部侧板122的下端面与下部侧板124的上端面接触或接近的状态下，带126贴附在上部侧板122及下部侧板124的外周面。通过该带126，将上部侧板122与下部侧板124之间的间隙密封。并且，在安装于上部侧板122内周面的突条部128与安装于下部侧板124内周面的突条部130之间配置有缓冲件132。利用这种构造，可使上部侧板122与下部侧板124的连结部移动到上方，同时可防止液体进入第2修整件头罩壳30b内。
在上部侧板122的上部形成有将上部侧板122的铅垂部平滑地与水平部连接的曲面部120a。通过这种曲面部120a，可使水滴顺利地在上部侧板122的外表面上流动。
另外，第1修整件头罩壳30a也可采用与第2修整件头罩壳30b同样的结构。
图15表示研磨液供给喷嘴46的详细结构。如图15所示，研磨液供给喷嘴46是将多个研磨液管134集中在一根管子50内而构成。由此，可防止研磨液进入研磨液管134间的间隙内，同时可提高研磨液供给喷嘴46的清洗性。
上述的实施方式，是以本发明所属的技术领域中具有通常知识的人员能实施本发明为目的而记载的。上述实施方式的各种变形例若是技术人员就当然可实施，本发明的技术思想还可适用于其它的实施方式。因此，本发明不限于所记载的实施方式，应是由基于权利要求书所定义的技术思想的最宽大的范围来解释的。

Claims (6)

1.一种研磨装置，其特征在于，具有：
自由旋转的研磨台，该研磨台用于支撑具有研磨面的研磨块；
喷雾器头，该喷雾器头将清洗流体喷雾到所述研磨面，从而清洗该研磨面；以及喷雾器罩壳，该喷雾器罩壳覆盖所述喷雾器头的上表面，
所述喷雾器罩壳具有：
具有半圆筒形的半圆筒顶板；以及
从所述半圆筒顶板的两下端向下方延伸的第1侧板及第2侧板，
所述半圆筒顶板具有：
第1顶板，所述第1顶板具有从所述喷雾器罩壳的基端至顶端、半径为一定的圆弧状的纵截面；以及
第2顶板，所述第2顶板具有从所述喷雾器罩壳的基端至顶端、半径逐渐减小的圆弧状的纵截面，
所述第1顶板的顶部与所述第2顶板的顶部互相连接，形成所述半圆筒顶板。
2.如权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，所述半圆筒顶板、所述第1侧板及所述第2侧板由树脂一体成型。
3.如权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，所述第1侧板及所述第2侧板的下端面从所述喷雾器罩壳的顶端朝基端向下方倾斜。
4.如权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，所述第2侧板连接于所述第2顶板，
在所述第2侧板上设有向水平方向突出的突出部。
5.如权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，还具有：
顶环头，该顶环头具有顶环，该顶环保持基板并使基板旋转，同时将基板按压到所述研磨面上；以及
包围所述顶环头的顶环头罩壳，
所述顶环头罩壳具有包围所述顶环头的侧部罩壳、以及将所述侧部罩壳的下端开口部封住的下部罩壳，
所述下部罩壳具有当所述顶环处于所述研磨台的上方的研磨位置时朝所述研磨台的径向外方向下方倾斜的底板。
6.如权利要求5所述的研磨装置，其特征在于，所述下部罩壳具有从所述底板的外周部向上方延伸、与所述侧部罩壳的侧板接触或接近的侧板。
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