CN113941953A - 修整装置和研磨装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供修整装置和研磨装置。修整装置包括：修整器，设置于研磨装置，所述研磨装置使研磨垫接触基板状的工件并利用所述工件与所述研磨垫的相对移动来研磨所述工件，并且所述修整器具有与所述研磨垫的研磨面相对滑动来修整所述研磨垫的修整面；修整器驱动构件，使所述修整器旋转；高压水产生装置，供给加压到1～15MPa的高压水；以及高压水喷嘴，朝向旋转的所述修整面喷射所述高压水。
Description
相关申请的交叉参考
本申请基于2020年07月16日向日本特许厅提交的日本专利申请第2020-121966号，因此将所述日本专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。
技术领域
本申请的一个方式涉及修整装置以及具备所述修整装置的研磨装置。
背景技术
以往，在对半导体晶片等的表面进行研磨的研磨装置中，使用修整装置。修整装置为了稳定地维持研磨垫的研磨特性而对研磨垫的表面进行修整。这种修整装置使用金刚石、尼龙刷或者高压水进行研磨垫的堵塞去除和研磨垫的修锐。
例如，在日本专利公开公报特开2005-271101号中，公开了对用于化学机械研磨(CMP)的研磨垫进行修整的修整装置。该文献公开的修整装置具备在表面电沉积有金刚石磨粒的修整板，以及配置在修整板的内周侧且在表面植设有刷的刷板。
刷板的中心部穿设有贯通孔。清洗液供给配管插入所述贯通孔的内部。而且，所述修整装置具备清洗液供给机构。清洗液供给机构在对清洗用的液体进行加压的状态下，将其供给到清洗液供给配管。由清洗液供给机构加压过的清洗液从贯通孔朝向研磨垫吐出。
此外，例如在日本专利公开公报特开2002-187059号中，公开了对半导体晶片的研磨装置的研磨垫进行修整的修整机构。所述修整机构具备电沉积有金刚石磨粒的修整器。此外，该文献公开了喷嘴。所述喷嘴通过朝向研磨垫喷射高压水来清洗研磨面。
此外，例如在日本专利公开公报特开2001-030169号中，公开了对研磨工作台的研磨加工面进行修整的修整装置。所述修整装置所具备的清洗器通过向低压水中吐出高压水来产生空蚀，利用所述空蚀破坏力所产生的冲击波来清洗研磨面。
可是，在上述的现有技术的修整装置中，为了能够提高修整的效果来提高研磨装置的研磨性能，存在需要改进的部分。
具体而言，如现有技术的研磨装置那样通过对研磨垫喷射高压水来清洗研磨面的结构下，尽管得到从研磨面洗去研磨屑等的效果，但是难以清洗修整装置的修整面。
即，按照现有技术的研磨装置，在向研磨垫喷射高压水时，难以将附着于修整器的修整面的包含金属和树脂等的聚合物的研磨屑等除去。因此，按照现有技术的研磨装置，研磨屑等附着于修整面，修整性能降低，其结果，研磨性能降低。
发明内容
本申请的一个目的是提供以下的修整装置和研磨装置。即，这些修整装置和研磨装置能够长时间地获得优异的修整性能以及良好地维持研磨性能。因此，可以提高研磨加工的生产性。
本申请的一个方式的修整装置(本修整装置)包括：修整器，设置于研磨装置，所述研磨装置使研磨垫接触基板状的工件并利用所述工件与所述研磨垫的相对移动来研磨所述工件，并且所述修整器具有与所述研磨垫的研磨面相对滑动来修整所述研磨垫的修整面；修整器驱动构件，使所述修整器旋转；高压水产生装置，供给加压到1～15MPa的高压水；以及高压水喷嘴，朝向旋转的所述修整面喷射所述高压水。
此外，本申请的一个方式的研磨装置包括：研磨台，以使研磨垫的研磨面朝向上方的方式保持所述研磨垫并使所述研磨垫旋转；研磨头，以使基板状的工件的被研磨面与所述研磨面相对的方式保持所述工件，并旋转按压所述工件；金刚石修整器，具备电沉积有金刚石磨粒的修整面，所述修整面与所述研磨面相对滑动来修整所述研磨垫；水槽，设置在离开所述研磨台的位置；修整器驱动构件，使所述金刚石修整器旋转；修整器输送构件，使所述金刚石修整器在滑动方向上相对移动，并且从所述研磨台的上方朝向所述水槽的上方相对移动；高压水产生装置，供给加压到1～15MPa的高压水；以及高压水喷嘴，朝向被输送至所述水槽的上方并旋转的所述修整面喷射所述高压水。
此外，本申请的另一方式的研磨装置包括：研磨台，以使基板状的工件的被研磨面朝向上方的方式保持所述工件并使所述工件旋转；研磨头，以使研磨垫的研磨面与所述被研磨面相对的方式保持所述研磨垫，并旋转按压所述研磨垫；水槽，设置在离开所述研磨台的位置；金刚石修整器，设置在所述水槽的上方，并具备电沉积有金刚石磨粒的修整面；修整器驱动构件，使所述金刚石修整器旋转；研磨头输送构件，使研磨头从所述研磨台的上方的研磨位置相对移动至修整位置，所述修整位置位于所述水槽的上方，并且是所述研磨面与所述修整面相对滑动来进行修整的位置；第一高压水产生装置，供给加压到1～15MPa的第一高压水；第二高压水产生装置，供给加压到1～15MPa的第二高压水；第一高压水喷嘴，朝向在所述水槽的上方旋转的所述修整面喷射所述第一高压水；以及第二高压水喷嘴，朝向被输送至所述水槽的上方并旋转的所述研磨面喷射所述第二高压水。
本修整装置具备用于供给加压到1～15MPa的高压水的高压水产生装置，以及朝向旋转的修整器的修整面喷射高压水的高压水喷嘴。利用这种结构，可以有效地对修整研磨垫的修整器的修整面进行清洗。
具体而言，抑制了对修整器的构成材料造成损伤，并且可以由高压水来除去因修整研磨垫而附着于修整器的修整面的包含金属等的聚合物以及其他的研磨垫渣滓等。
由此，本修整装置可以长时间地维持优异的修整性能。其结果，按照具备本修整装置的研磨装置，可以长时间得到稳定的优异研磨特性。因此，可以抑制研磨屑等的附着导致的研磨性能降低，所以能够缩短研磨加工的时间。
此外，本修整装置也可以还具有水槽，所述水槽设置在离开所述研磨装置的研磨台的位置，所述研磨台支撑所述工件或所述研磨垫。而且，也可以是所述高压水喷嘴设置成在所述水槽的上方朝向所述修整面喷射所述高压水。由此，利用高压水的喷射，可以使从修整面除去的包含金属和树脂等的研磨屑等汇聚到水槽并流出。因此，可以抑制被除去的研磨屑等再次附着于工件或者研磨垫。
此外，本修整装置也可以具有多个所述修整器。而且，也可以是在由至少一个所述修整器修整所述研磨垫时，通过向至少一个其他的所述修整器喷射所述高压水，来清洗该其他的所述修整器。由此，可以同时进行研磨垫的修整和修整器的清洗。因此，能够连续且长时间地执行稳定的研磨加工。
例如，特别是在研磨厚膜的工件以及包含碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等高脆性材料的工件的情况下，长时间实施研磨。对此，通过采用本修整装置，即使研磨这种工件的情况下，也可以连续且稳定地实施高性能的研磨。因此，按照本修整装置，可以减少研磨性能的降低导致的研磨时间延迟，因此能得到缩短生产时间和提高生产性的优异效果。
此外，本修整装置也可以还包括：第二高压水产生装置，供给加压到1～15MPa的第二高压水；以及第二高压水喷嘴，朝向旋转的所述研磨垫的所述研磨面喷射所述第二高压水。由此，通过向研磨垫的研磨面喷射第二高压水，从而可以进一步提高修整性能。因此，可以稳定地维持研磨特性。
此外，本修整装置中，也可以是所述修整器是电沉积有金刚石磨粒的金刚石修整器。由此，能进行研磨垫的研磨面削去或粗化等。由此，可以良好地执行研磨垫的堵塞去除和修锐。
此外，在本修整装置中，也可以是所述修整器由合成树脂形成。由此，可以使研磨垫的研磨面高精度地稳定化。因此，所述结构有助于优异的研磨特性的稳定化。
此外，本申请的一个方式的研磨装置包括：研磨台，以使研磨垫的研磨面朝向上方的方式保持所述研磨垫并使所述研磨垫旋转；研磨头，以使基板状的工件的被研磨面与所述研磨面相对的方式保持所述工件，并旋转按压所述工件；金刚石修整器，具备电沉积有金刚石磨粒的修整面，所述修整面与所述研磨面相对滑动来修整所述研磨垫；水槽，设置在离开所述研磨台的位置；修整器驱动构件，使所述金刚石修整器旋转；修整器输送构件，使所述金刚石修整器在滑动方向上相对移动，并且从所述研磨台的上方朝向所述水槽的上方相对移动；高压水产生装置，供给加压到1～15MPa的高压水；以及高压水喷嘴，朝向被输送至所述水槽的上方并旋转的所述修整面喷射所述高压水。
在这种结构下，通过向金刚石修整器的修整面喷射高压水，从而可以提高其修整性能。因此，可以使用研磨屑少的高精度金刚石修整器进行高效率的修整。因此，可以实现研磨装置的高性能化。
此外，本申请的另一方式的研磨装置包括：研磨台，以使研磨垫的研磨面朝向上方的方式保持所述研磨垫并使所述研磨垫旋转；研磨头，以使基板状的工件的被研磨面与所述研磨面相对的方式保持所述工件，并旋转按压所述工件；金刚石修整器，具备电沉积有金刚石磨粒的修整面，所述修整面与所述研磨面相对滑动来修整所述研磨垫；水槽，设置在离开所述研磨台的位置；修整器驱动构件，使所述金刚石修整器旋转；修整器输送构件，使所述金刚石修整器在滑动方向上相对移动，并且从所述研磨台的上方朝向所述水槽的上方相对移动；高压水产生装置，供给加压到1～15MPa的高压水；以及高压水喷嘴，朝向被输送至所述水槽的上方并旋转的所述修整面喷射所述高压水。
在这种结构下，可以在喷射第一高压水来清洗金刚石修整器的修整面的状态下，由所述金刚石修整器修整研磨垫的研磨面。进而，通过喷射第二高压水，从而可以有效地除去研磨面的研磨屑等。
利用由第一高压水清洗后的金刚石修整器的滑动以及第二高压水的喷射双方，例如可以高效率地修整小直径垫方式的研磨装置的研磨垫，所述小直径垫方式的研磨装置采用直径比工件直径更小的研磨垫。
即，即使针对使小直径的研磨垫高速旋转的小直径垫方式的研磨，也可以抑制起因于研磨垫的堵塞等的研磨速度的降低，可以执行高速且高效率的研磨。
附图说明
图1是表示本申请的实施方式的研磨装置的简要结构的主视图。
图2是表示本申请的实施方式的研磨装置的简要结构的主视图。
图3是表示本申请的另一实施方式的研磨装置的简要结构的俯视图。
图4是表示本申请的另一实施方式的研磨装置的简要结构的主视图。
图5是表示本申请的另一实施方式的研磨装置的简要结构的主视图。
具体实施方式
在下面的详细说明中，出于说明的目的，为了提供对所公开的实施方式的彻底的理解，提出了许多具体的细节。然而，显然可以在没有这些具体细节的前提下实施一个或更多的实施方式。在其它的情况下，为了简化制图，示意性地示出了公知的结构和装置。
以下，根据附图详细说明本申请实施方式的修整装置和具备修整装置的研磨装置。
图1是表示具有本实施方式的修整装置2的研磨装置1的简要结构的主视图，表示研磨装置1执行研磨工序的状态。
参照图1，研磨装置1是对大致基板状的工件W的表面进行研磨的装置。工件W例如为半导体基板。研磨装置1例如是进行化学机械研磨(CMP)加工的装置，将形成工件W的半导体等的表面或者形成在半导体等的表面的各种敷料等精加工成大致平坦且高精度。
研磨装置1包括：保持研磨垫12的研磨台10；保持工件W的研磨头15；供给研磨液的研磨液供给装置20；以及用于修整研磨垫12的修整装置2。
研磨台10是吸附保持用于研磨工件W的研磨垫12并使所述研磨垫12旋转的装置。在研磨台10的上部旋转自如地设置有保持面，所述保持面具有大致圆形的形态并保持研磨垫12。具体而言，在研磨台10的下部设置有旋转轴11，所述旋转轴11在上下方向、即与研磨台10的上表面垂直的方向上延伸。研磨台10以所述旋转轴11为中心旋转自如。
研磨垫12承载于研磨台10的保持面。研磨垫12例如也可以被未图示的减压装置等真空吸附于研磨台10的保持面。
具体而言，也可以在研磨台10的保持研磨垫12的保持面设置未图示的上载台。上载台例如可以使用包含多孔氧化铝、多孔陶瓷、烧结金属或者其他合成树脂的多孔材料的板材。
研磨垫12是用于研磨工件W的垫材料。研磨垫12的材料例如也可以使用聚氨酯泡沫板、合成纤维等构成的无纺布或者其他的毛毡。
研磨装置1具有使研磨台10旋转的台驱动构件50。保持在研磨台10的上表面的研磨垫12被台驱动构件50驱动，以旋转轴11为中心与研磨台10一起旋转。如此，在研磨装置1中，研磨台10以使研磨垫12的研磨面13朝向上方的方式保持研磨垫12，并使研磨垫12旋转。
研磨头15是吸附保持作为研磨对象的工件W并使所述工件W旋转的装置。具体而言，研磨头15具有保持工件W的周围端部附近的保持器17，由所述保持器17保持工件W。研磨头15也可以具有未图示的卡盘机构。研磨头15的卡盘机构具有保持工件W的未图示的大致圆形的保持面。
研磨头15设置有在上下方向、即与保持面垂直的方向上延伸的旋转轴16。研磨头15的卡盘机构的保持工件W的保持面构成为以旋转轴16为中心旋转自如。即，所述保持面通过被研磨头驱动构件52驱动而旋转。因此，工件W以旋转轴16为中心进行旋转。
此外，研磨装置1具有在上下方向上输送研磨头15的研磨头输送构件53。此外，研磨装置1具有未图示的按压构件，所述按压构件将保持于研磨头15的工件W朝向研磨垫12的研磨面13按压。
在研磨装置1中，通过使研磨垫12接触工件W并使工件W与研磨垫12相对移动，从而进行工件W的研磨。具体而言，在研磨工序中，工件W的被研磨面Wa亦即下表面以旋转轴16为中心进行旋转，并且被按压抵接于以旋转轴11为中心进行旋转的研磨垫12的上表面亦即研磨面13。由此，工件W的被研磨面Wa被研磨。如此，在研磨装置1中，研磨头15以使工件W的被研磨面Wa与研磨垫12的研磨面13相对的方式保持工件W，并旋转按压工件W。
另外，保持工件W的研磨头15的保持面的直径小于保持研磨垫12的研磨台10的保持面的直径。换句话说，工件W的直径小于研磨垫12的直径。具体而言，工件W的直径相对于研磨垫12的直径在1/2以下。按照这种结构，可以利用研磨垫12的宽广范围的研磨面13对工件W的被研磨面Wa进行高精度研磨。
研磨液供给装置20是在研磨工序中向研磨垫12供给研磨液的装置。研磨液供给装置20连接有用于流通研磨液的研磨液配管21。研磨液配管21设置有调节研磨液的流通的研磨液阀22。
在研磨液配管21的末端附近设置有朝向研磨垫12的研磨面13喷射研磨液的研磨液喷嘴23。在研磨工件W的研磨工序中，从研磨液供给装置20供给的研磨液从研磨液喷嘴23喷射到研磨面13。在此，从研磨液喷嘴23喷射的研磨液例如使用在纯水、碱性水溶液或者酸性水溶液等溶液中，分别混合或者复合地混合有1～20质量％的作为磨粒的氧化硅(二氧化硅)、氧化铝(矾土)、氧化铈(二氧化铈)或者氧化锰等的研磨液。
修整装置2是对研磨垫12的研磨面13进行修整的装置。修整装置2包括：修整器30，用于进行研磨垫12的堵塞除去和研磨垫12的修锐；高压水产生装置34，产生高压水；以及高压水喷嘴37，向修整器30喷射高压水。
修整器30具有大致圆盘状的形态。修整器30的下表面成为具有大致圆环状的形态的修整面33，所述修整面33与研磨垫12的研磨面13抵接。修整面33是通过与研磨垫12的研磨面13相对滑动而修整研磨垫12的面。
具体而言，修整装置2具有使修整器30旋转的修整器驱动构件51。修整器30设置有传递修整器驱动构件51的动力的旋转轴31。即，修整器30借助旋转轴31被修整器驱动构件51驱动而旋转。
修整装置2具有在修整工序中使修整器30在滑动方向上相对移动的修整器输送构件54。修整器输送构件54通过在上下方向和水平方向上输送修整器30，从而使修整器30摆动。由此，修整器30被修整器驱动构件51驱动而旋转，并且被修整器输送构件54输送而摆动，从而可以对研磨垫12的研磨面13的宽广范围进行修整。
修整器30例如是电沉积有金刚石磨粒的金刚石修整器。即，在修整器30的下表面附近形成有包含金刚石磨粒的金刚石层32。金刚石磨粒利用电沉积镍(Ni)而被保持于金刚石层32。所述金刚石修整器也可以具有电沉积了金刚石磨粒的修整面33。
如上所述，通过使用金刚石修整器作为修整器30，从而能对研磨垫12的研磨面13进行削去或粗化等。由此，可以良好地执行研磨垫12的堵塞除去和修锐。
此外，修整器30例如也可以由合成树脂形成。构成修整器30的合成树脂材料优选高强度且耐热性优异的工业用塑料(工程塑料)，例如聚酰胺(PA)和聚醚醚酮(PEEK)等。具体而言，修整器30也可以是尼龙刷或PEEK刷等。
如此，通过由高强度且耐热性优异的合成树脂形成修整器30，从而能实现使研磨垫12的研磨面13稳定化的高精度修整。另外，修整器30也可以主要由工业用塑料形成。或者如上所述，修整器30也可以保持有利用电沉积镍而电沉积的金刚石磨粒。
高压水产生装置34是向修整器30供给清洗用的高压水的装置。高压水产生装置34连接有用于向高压水产生装置34供给用于被加压的水的水配管35，以及用于使加压过的高压水从高压水产生装置34流向修整器30的高压水配管36。
高压水配管36设置有调节高压水的流量的高压水阀38。在高压水配管36的下游侧的端部附近设置有高压水喷嘴37。高压水喷嘴37朝向修整器30的修整面33喷射高压水。
此外，修整装置2具有水槽40。水槽40是在由高压水清洗修整器30的修整器清洗工序中使用的接水槽。水槽40设置在离开用于支撑研磨垫12的研磨台10的位置。在水槽40的底面附近形成有排水口41，所述排水口41用于将从修整面33滴下而接收的水排出到水槽40的外部。
图2是表示研磨装置1的简要结构的主视图，表示研磨装置1执行修整器清洗工序的状态。
如图2所示，在由高压水清洗修整器30的修整器清洗工序中，修整器30移动到水槽40的上方。
具体而言，在修整工序中，使修整器30在滑动方向上相对移动的前述的修整器输送构件54，使修整器30在研磨台10的上方至水槽40的上方之间往返移动(相对移动)。即，利用修整器输送构件54在上下方向和水平方向上输送修整器30。由此，在修整工序中，如图1所示，修整器30被输送至研磨垫12的上表面。另一方面，在修整器清洗工序中，如图2所示，修整器30被输送至水槽40的上方。
另外，在进行修整器清洗工序时，也可以停止研磨工件W的研磨工序。在停止研磨工序的情况下，如图2所示，研磨头15被研磨头输送构件53送向上方。由此，工件W的被研磨面Wa成为与研磨垫12的研磨面13分开的状态。而且，停止研磨台10和研磨头15的旋转。
此外，虽然省略了图示，但是也可以与上述相反，在进行修整器清洗工序时，与修整器清洗工序同时执行研磨工件W的研磨工序。在这种情况下，工件W的被研磨面Wa被按压抵接于研磨垫12的研磨面13，在与研磨面13相对滑动的状态下被研磨。
如图2所示，为了进行修整器清洗工序而被输送至水槽40上方的修整器30，被修整器驱动构件51驱动而旋转。而且，从高压水喷嘴37向被输送至水槽40的上方并旋转的修整器30的修整面33喷射高压水。
即，被高压水产生装置34加压过的高压水经由高压水配管36和高压水阀38，从高压水喷嘴37朝向修整面33喷射。从高压水喷嘴37向修整面33喷射的高压水例如为纯水。另外，高压水用的液体例如也可以使用碱性水溶液或者酸性水溶液。
通过向修整面33喷射高压水，从而可以利用高压水的碰撞，将因修整研磨垫12而附着在修整器30的修整面33上的包含金属等的聚合物以及其他的研磨垫渣滓等从修整面33除去。此外，由于在修整器清洗工序中利用高压水的喷射除去研磨屑等，所以对修整器30的构成材料造成的损伤也较小。因此，可以对修整研磨垫12的修整器30的修整面33有效地进行清洗。
在水槽40的上方，向修整器30喷射高压水。因此，利用高压水的喷射，可以使从修整面33除去的包含金属和树脂等的研磨屑等汇聚到水槽40并流出。因此，可以抑制被除去的研磨屑等再次附着于工件W或者研磨垫12。
另外，为了抑制研磨屑等从被高压水喷射的修整器30向研磨垫12飞散，也可以在水槽40与研磨台10之间设置用于防止研磨屑等的飞散的未图示的飞散防止板等。此外，也可以在水槽40的上方设置用于抑制研磨屑等的飞散的飞散抑制用的飞散抑制盖等，来覆盖修整器30的周围附近的水槽40的上方开口部。
在此，利用高压水产生装置34将向修整器30喷射的高压水加压至1～15MPa，优选3～15MPa，更优选5～12MPa。如果高压水的压力低，则难以良好地除去附着于修整面33的研磨屑等。反之，如果高压水的压力过高，则会过度损伤修整面33。即，有可能不必要地损伤修整面33，从而导致修整性能降低。此外，从耐压强度和耗电等观点出发，压力过高也存在不利点。
此外，从高压水喷嘴37至修整面33的距离为20～60mm，优选30～50mm。此外，从高压水喷嘴37喷射的高压水大致圆形扩散并碰撞修整面33，高压水的直径为30～100mm，优选50～60mm。通过如此喷射高压水，从而可以良好地清洗修整面33。
如上所述，研磨装置1通过向修整器30的修整面33喷射高压水来清洗修整器30。因此，可以使用附着的研磨屑等较少的修整器30进行高效率的修整。因此，可以实现研磨装置1的高性能化。
此外，通过由高压水清洗修整器30，从而修整装置2可以长时间维持优异的修整性能。其结果，按照研磨装置1，可以长时间稳定地得到优异的研磨特性。因此，可以抑制因研磨屑等的附着而导致的研磨垫12的研磨性能降低，所以能够缩短研磨加工的时间。
接下来，参照图3至图5详细说明作为实施方式的变形例的研磨装置101、201。另外，针对与已说明的结构要素相同的结构要素或者发挥同样作用和效果的结构要素，标注相同的附图标记并省略其说明。
图3是表示本申请的另一实施方式的研磨装置101的简要结构的俯视图。
如图3所示，研磨装置101具有多个研磨头115和多个修整器130。
研磨头115具有与已说明的研磨头15(参照图1)大致等同的结构，保持工件W并旋转。研磨装置101具备两个研磨头115，即研磨头115a和研磨头115b。
研磨装置101通过具备两个研磨头115a、115b，从而可以同时研磨两个工件W。因此，研磨装置101的生产性优异。另外，研磨装置101也可以设置两个以上的研磨头115。
研磨装置101的修整装置102具备多个修整器130。修整器130具有与已说明的修整器30(参照图1)大致等同的结构，修整研磨垫12的研磨面13。
具体而言，研磨装置101具备两个修整器130，即修整器130a和修整器130b。另外，研磨装置101也可以构成为具有两个以上的修整器130。
两个修整器130a、130b分别被修整器臂142支撑成可移动。具体而言，修整器130在水平方向上摆动自如且以臂轴144为中心旋转自如。
即，修整器臂142具有水平方向的伸缩机构，并且将修整器130支撑成摆动自如。在修整工序中，修整器130沿着研磨面13在水平方向上摆动，修整器130的修整面33(参照图1)与研磨面13抵接并滑动。由此，可以修整研磨面13的宽广范围。
而且，修整器臂142被修整器臂旋转机构143支撑成以臂轴144为中心旋转自如。因此，修整器130通过以臂轴144为中心进行旋转而可移动。
如上所述，修整装置102具有两个修整器130，两个修整器130分别能以臂轴144为中心进行旋转移动。由此，可以将一方的修整器130a配置在研磨台10的上方，并将另一方的修整器130b配置在水槽40的上方。
因此，在利用一方的修整器130a修整研磨垫12时，可以从高压水喷嘴37(参照图2)向另一方的修整器130b喷射高压水，来清洗另一方的修整器130b。
如此，修整装置102可以同时进行修整研磨垫12的修整工序(研磨工序)，以及清洗修整器130的修整器清洗工序。即，不必为了清洗修整器130而中断研磨垫12的修整。因此，按照研磨装置101，通过交替使用两个修整器130，从而可以连续且长时间地执行稳定的研磨加工。
例如，通常在对厚膜的半导体晶片以及包含SiC和GaN等高脆性材料的基板等进行研磨的情况下，实施长时间研磨。研磨装置101在将上述的基板等作为工件W进行研磨的情况下，也可以连续且稳定地实施高性能的研磨。因此，按照研磨装置101，能减少研磨性能的降低导致的研磨时间延迟，因此可以缩短生产时间并提高生产性。
图4是表示本申请的另一实施方式的研磨装置201的简要结构的主视图，表示研磨装置201执行研磨工序的状态。
如图4所示，研磨装置201是小直径垫方式的装置，使用直径小于工件W的研磨垫212对工件W的表面进行研磨。
研磨装置201包括：保持工件W的研磨台210；保持研磨垫212的研磨头215；供给研磨液的研磨液供给装置20；以及用于修整研磨垫212的修整装置202。
研磨台210是以使工件W的被研磨面Wa朝向上方的方式保持工件W并使工件W旋转的装置。研磨台210具有吸附保持作为研磨对象的工件W的未图示的卡盘机构。在研磨台210的上部形成有吸附保持工件W的大致圆形的保持面。也可以在研磨台210的保持面设置未图示的上载台。上载台例如可以使用包含多孔氧化铝、多孔陶瓷、烧结金属或者其他的合成树脂的多孔材料的板材。
在研磨台210的下部设置有在上下方向、即与保持面垂直的方向上延伸的旋转轴11。保持工件W的研磨台210的保持面构成为以旋转轴11为中心旋转自如。保持于研磨台210的工件W被台驱动构件50驱动，以旋转轴11为中心进行旋转。
研磨头215是以使研磨面13与被研磨面Wa相对的方式吸附保持研磨垫212，并使研磨垫212旋转(旋转按压)的装置。在研磨头215的下部设置有保持研磨垫212的保持面。研磨头215的保持面具有为大致圆形的形态，设置成旋转自如。
研磨垫212是用于研磨工件W的垫材料，形成为大致圆环状。另外，研磨垫212的材料例如也可以使用包含聚氨酯泡沫板、合成纤维等的无纺布或者其他的毛毡。
在研磨头215的上部设置有在上下方向、即与保持面垂直的方向上延伸的旋转轴16。研磨头215以旋转轴16为中心旋转自如。研磨装置201具有旋转驱动研磨头215的研磨头驱动构件52。通过由研磨头驱动构件52驱动研磨头215，从而研磨垫212旋转。
此外，研磨装置201具有在上下方向上输送研磨头215的研磨头输送构件53。此外，研磨装置201具有用于将保持于研磨头215的研磨垫212的研磨面13朝向工件W按压的未图示的按压构件。
此外，研磨头输送构件53可以在水平方向上输送研磨头215。即，研磨头215通过被研磨头输送构件53输送，从而在水平方向上摆动自如。
而且，在研磨装置201中，通过使研磨垫212接触工件W并使工件W与研磨垫212相对移动，从而进行工件W的研磨。具体而言，在研磨工序中，研磨垫212的下表面亦即研磨面13在以旋转轴16为中心进行旋转的状态下，被按压抵接于以旋转轴11为中心进行旋转的工件W的被研磨面Wa亦即上表面。进而，研磨头215被研磨头输送构件53输送并摆动，从而研磨垫212以使研磨面13接触工件W的被研磨面Wa的整个区域的方式进行移动。由此，工件W的被研磨面Wa的整个区域被研磨。
另外，保持研磨垫212的研磨头215的保持面的直径小于保持工件W的研磨台210的保持面的直径。换句话说，研磨垫212的直径小于工件W的直径。具体而言，研磨垫212的直径相对于工件W的直径为70～80％。利用这种结构，可以对大型的工件W进行研磨。
研磨液供给装置20是在研磨工序中向研磨垫212供给研磨液的装置。研磨液供给装置20连接有用于流通研磨液的研磨液配管21。研磨液配管21设置有调节研磨液的流通的研磨液阀22。
在研磨头215的中心附近穿设有成为研磨液的流道的贯通孔224。研磨液配管21的末端附近与贯通孔224连接。贯通孔224的下部朝向具有大致圆环状的形态的研磨垫212的中央空间部开口。而且，在贯通孔224的下部开口附近形成有喷射研磨液的研磨液喷嘴223。
在研磨工件W的研磨工序中，从研磨液供给装置20供给的研磨液经由研磨液喷嘴223，从研磨垫212的中央空间部的上方朝向处于下方的工件W喷射。由此，研磨液从研磨垫212的大致中央良好地供给到周围的研磨面13。其结果，得到良好的研磨特性。
修整装置202是对研磨垫212的研磨面13进行修整的装置。修整装置202包括：修整器230，用于进行研磨垫212的堵塞除去和研磨垫212的修锐；高压水产生装置234，作为供给第一高压水的第一高压水产生装置；以及高压水喷嘴237，作为喷射第一高压水的第一高压水喷嘴。此外，修整装置202具有：高压水产生装置244，作为供给第二高压水的第二高压水产生装置；以及高压水喷嘴247，作为喷射第二高压水的第二高压水喷嘴。
修整器230修整研磨垫212。修整器230例如为金刚石修整器，具有与已说明的修整器30(参照图1)大致等同的结构。修整器230具有大致圆盘状的形态。修整器230以使修整面33朝向上方的方式，设置在处于离开研磨台10的位置的水槽40的上方。修整面33与研磨垫212的研磨面13相对滑动，进行研磨面13的修整。例如，修整面33电沉积有金刚石磨粒。
修整装置202具有使修整器230旋转的修整器驱动构件51。修整器230利用修整器驱动构件51的动力，以旋转轴31为中心进行旋转。
高压水产生装置234是供给第一高压水的第一高压水产生装置。高压水产生装置234是与已说明的高压水产生装置34(参照图1)等同的装置。第一高压水是用于清洗修整器230的高压水。
高压水产生装置234通过对从水配管35供给的水进行加压而生成高压水，并将所述高压水送向高压水配管36。高压水配管36设置有调节高压水的流量的高压水阀38。在高压水配管36的下游侧的端部附近设置有高压水喷嘴237。
高压水喷嘴237设置成从水槽40的上方朝向下方喷出高压水。具体而言，高压水喷嘴237朝向修整器230的修整面33开口。高压水喷嘴237朝向在水槽40的上方旋转的修整面33喷射由高压水产生装置234加压过的高压水。
高压水产生装置244是供给第二高压水的第二高压水产生装置。第二高压水是用于清洗研磨垫212的研磨面13的高压水。
高压水产生装置244连接有用于向高压水产生装置244供给用于被加压的水的水配管35，以及用于使加压过的高压水从高压水产生装置244流向研磨垫212的高压水配管246。
高压水配管246设置有调节高压水的流量的高压水阀248。在高压水配管246的下游侧的端部附近设置有高压水喷嘴247。在修整工序中，高压水喷嘴247将高压水朝向被输送至水槽40的上方并旋转的研磨垫212的研磨面13喷射。即，高压水喷嘴247设置成从水槽40的内侧下方朝向上方喷出高压水。
图5是表示研磨装置201的简要结构的主视图，表示研磨装置201执行修整工序的状态。
参照图5，在修整研磨垫212的修整工序中，研磨头215被研磨头输送构件53输送，从研磨台210上方的研磨位置移动到修整装置202的水槽40上方的修整位置。修整位置位于水槽40的上方，并且是研磨垫212的研磨面13与修整器230的修整面33抵接的位置。即，在修整位置处，研磨面13与修整面33相对滑动而进行修整。
在修整位置处，研磨头215被研磨头驱动构件52驱动而以旋转轴16为中心进行旋转。修整器230被修整器驱动构件51驱动而以旋转轴31为中心进行旋转。由此，研磨垫212的研磨面13与修整器230的修整面33相对滑动，进行研磨面13的修整。
高压水喷嘴237朝向在水槽40的上方旋转的修整器230的修整面33喷射由高压水产生装置234加压过的高压水。具体而言，从上方朝向处于离开研磨面13的位置的修整面33喷射高压水。而且，由喷射的高压水清洗修整面33。
另外，为了得到良好的清洗性能，从高压水喷嘴237向修整器230喷射的高压水的压力为1～15MPa，优选3～15MPa，更优选5～12MPa。
高压水喷嘴247朝向在水槽40的上方旋转的研磨头215的研磨面13喷射由高压水产生装置244加压过的高压水。具体而言，从下方朝向处于离开修整面33的位置的研磨面13喷射高压水。而且，由喷射的高压水清洗研磨面13。
另外，为了得到良好的修整性能，从高压水喷嘴247朝向研磨垫212喷射的高压水的压力为1～15MPa，优选3～15MPa，更优选5～12MPa。
如此，按照修整装置202，可以在喷射第一高压水而清洗修整器230的修整面33的状态下，由修整器230修整研磨垫212的研磨面13。进而，通过喷射第二高压水，从而可以有效地除去研磨面13的研磨屑等。
即，修整装置202利用由第一高压水清洗的修整面33的相对滑动以及第二高压水的喷射双方，能够高效率地修整研磨垫212。
因此，按照具有修整装置202的研磨装置201，在使直径小于工件W的研磨垫212高速旋转的小直径垫方式的研磨中，抑制了起因于研磨垫212的堵塞等的研磨速度的降低，可以执行高速且高效率的研磨。
另外，本申请的技术不限于上述实施方式，除此以外，可以在不脱离本申请的范围内实施各种变更。
出于示例和说明的目的已经给出了所述详细的说明。根据上面的教导，许多变形和改变都是可能的。所述的详细说明并非没有遗漏或者旨在限制在这里说明的主题。尽管已经通过文字以特有的结构特征和/或方法过程对所述主题进行了说明，但应当理解的是，权利要求书中所限定的主题不是必须限于所述的具体特征或者具体过程。更确切地说，将所述的具体特征和具体过程作为实施权利要求书的示例进行了说明。
Claims (8)
1.一种修整装置，其特征在于，包括：
修整器，设置于研磨装置，所述研磨装置使研磨垫接触基板状的工件并利用所述工件与所述研磨垫的相对移动来研磨所述工件，并且所述修整器具有与所述研磨垫的研磨面相对滑动来修整所述研磨垫的修整面；
修整器驱动构件，使所述修整器旋转；
高压水产生装置，供给加压到1～15MPa的高压水；以及
高压水喷嘴，朝向旋转的所述修整面喷射所述高压水。
2.根据权利要求1所述的修整装置，其特征在于，
还具有水槽，所述水槽设置在离开所述研磨装置的研磨台的位置，所述研磨台支撑所述工件或所述研磨垫，
所述高压水喷嘴设置成在所述水槽的上方朝向所述修整面喷射所述高压水。
3.根据权利要求1或2所述的修整装置，其特征在于，
具有多个所述修整器，
在由至少一个所述修整器修整所述研磨垫时，通过向至少一个其他的所述修整器喷射所述高压水，来清洗该其他的所述修整器。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的修整装置，其特征在于，还包括：
第二高压水产生装置，供给加压到1～15MPa的第二高压水；以及
第二高压水喷嘴，朝向旋转的所述研磨垫的所述研磨面喷射所述第二高压水。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的修整装置，其特征在于，所述修整器是电沉积有金刚石磨粒的金刚石修整器。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的修整装置，其特征在于，所述修整器由合成树脂形成。
7.一种研磨装置，其特征在于，包括：
研磨台，以使研磨垫的研磨面朝向上方的方式保持所述研磨垫并使所述研磨垫旋转；
研磨头，以使基板状的工件的被研磨面与所述研磨面相对的方式保持所述工件，并旋转按压所述工件；
金刚石修整器，具备电沉积有金刚石磨粒的修整面，所述修整面与所述研磨面相对滑动来修整所述研磨垫；
水槽，设置在离开所述研磨台的位置；
修整器驱动构件，使所述金刚石修整器旋转；
修整器输送构件，使所述金刚石修整器在滑动方向上相对移动，并且从所述研磨台的上方朝向所述水槽的上方相对移动；
高压水产生装置，供给加压到1～15MPa的高压水；以及
高压水喷嘴，朝向被输送至所述水槽的上方并旋转的所述修整面喷射所述高压水。
8.一种研磨装置，其特征在于，包括：
研磨台，以使基板状的工件的被研磨面朝向上方的方式保持所述工件并使所述工件旋转；
研磨头，以使研磨垫的研磨面与所述被研磨面相对的方式保持所述研磨垫，并旋转按压所述研磨垫；
水槽，设置在离开所述研磨台的位置；
金刚石修整器，设置在所述水槽的上方，并具备电沉积有金刚石磨粒的修整面；
修整器驱动构件，使所述金刚石修整器旋转；
研磨头输送构件，使研磨头从所述研磨台的上方的研磨位置相对移动至修整位置，所述修整位置位于所述水槽的上方，并且是所述研磨面与所述修整面相对滑动来进行修整的位置；
第一高压水产生装置，供给加压到1～15MPa的第一高压水；
第二高压水产生装置，供给加压到1～15MPa的第二高压水；
第一高压水喷嘴，朝向在所述水槽的上方旋转的所述修整面喷射所述第一高压水；以及
第二高压水喷嘴，朝向被输送至所述水槽的上方并旋转的所述研磨面喷射所述第二高压水。
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