JP2008284682A

JP2008284682A - 効率的なテープのルーティング配置を有する斜面研磨ヘッドを使用する方法及び装置

Info

Publication number: JP2008284682A
Application number: JP2008132069A
Authority: JP
Inventors: Eashwer Kollata; コラタイーシュワー; Shou-Sung Chang; チャンショウ−スン; Zhenhua Zhang; ザングゼンフア; Paul D Butterfield; ディー．バターフィールドポール; Sen-Hou Ko; コセン−ホウ; Antoine P Manens; ピー．マネンスアントワーヌ; C Ettinger Garry; シー．エッティンガーギャリー; Ricardo Martines; マルチネスリカード
Original assignee: Applied Materials Inc
Current assignee: Applied Materials Inc
Priority date: 2007-05-21
Filing date: 2008-05-20
Publication date: 2008-11-27
Also published as: TW200908124A; US20080293334A1

Abstract

【課題】研磨処理中、特に、研磨テープが最小限に張力を受けているときに、研磨テープが離脱してしまうことを防止し、改善された基板の縁部を洗浄し、研磨する装置及び方法を提供する。
【解決手段】基板の縁部に接触するように適合された研磨ヘッド４００を含み、該研磨ヘッド４００は、１対のフロントガイドローラー４０６と、２対のバッククランプローラー４０８と、基板の縁部の研磨を作動させるように適合されたコントローラと、を含む。多数の他の態様が提供される。
【選択図】図４

Description

関連出願の相互参照

[0001]本出願は、発明の名称が「効率的なテープのルーティング配置を有する斜面研磨ヘッドを使用する方法及び装置」であり、２００７年５月２１日付で出願された、米国仮特許出願番号第６０／９３９,３５０号（代理人整理番号：１１５６５／Ｌ）に対して優先権を主張しており、該出願は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。

[0002]本出願は、同一出願人による、共に係属中である以下の米国特許出願に関連しており、それらの出願のそれぞれは、全ての目的で、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。

[0003]発明の名称は、「基板を処理する方法及び装置」であり、２００５年１２月９日付で出願された米国特許出願番号第１１／２９９,２９５号(代理人整理番号：１０１２１)；
[0004]発明の名称は、「基板を処理する方法及び装置」であり、２００５年１２月９日付で出願された米国特許出願番号第１１／２９８,５５５号(代理人整理番号：１０４１４)；
[0005]発明の名称は、「基板の縁部を研磨する方法及び装置」であり、２００７年３月２９日付で出願された米国特許出願番号第１１／６９３、６９５号（代理人整理番号：１０５６０）；
[0006]発明の名称は、「膨張式研磨ホイールを使用して基板のノッチを研磨する方法及び装置」であり、２００７年５月２１日付で出願された米国特許出願番号第６０／９３９,３５１号(代理人整理番号：１０６７４／Ｌ)；
[0007]発明の名称は、「基板ノッチの中心を見つける方法及び装置」であり、２００７年５月２１日付で出願された米国特許出願番号第６０／９３９,３５３号(代理人整理番号：１１２４４／Ｌ)；
[0008]発明の名称は、「エピタキシャル膜の基板斜面及び縁部の研磨プロファイルを制御する方法及び装置」であり、２００７年５月２１日付で出願された米国特許出願番号第６０／９３９,３４３号(代理人整理番号：１１４１７／Ｌ)；
[0009]発明の名称は、「成形されたバッキングパッドを使用して基板のノッチを研磨する方法及び装置」であり、２００７年５月２１日付で出願された米国特許出願番号第６０／９３９,２１９号(代理人整理番号：１１４８３／Ｌ)；
[0010]発明の名称は、「バッキングパッドを使用して基板の両面の縁部から膜及び薄片を除去する方法及び装置」であり、２００７年５月２１日付で出願された米国特許出願番号第６０／９３９,３４２号(代理人整理番号：１１５６４／Ｌ)；
[0011]発明の名称は、「基板研磨のためにローリングバッキングパッドを使用する方法及び装置」であり、２００７年５月２１日付で出願された米国特許出願番号第６０／９３９,３４４号(代理人整理番号：１１５６６／Ｌ)；
[0012]発明の名称は、「研磨アームを使用して基板の縁部を研磨する方法及び装置」であり、２００７年５月２１日付で出願された米国特許出願番号第６０／９３９,３３３号(代理人整理番号：１１５６７／Ｌ)；
[0013]発明の名称は、「基板縁部のプロファイルを識別し、その識別された縁部のプロファイルによって基板の処理を調整する方法及び装置」であり、２００７年５月２１日付で出願された米国特許出願番号第６０／９３９,２１２号(代理人整理番号：１１６９５／Ｌ)；
[0014]発明の名称は、「半導体の製造における高性能の基板斜面及び縁部の研磨のための方法及び装置」であり、２００７年５月２１日付で出願された米国特許出願番号第６０／９３９,３３７号(代理人整理番号：１１８０９／Ｌ)；
[0015]発明の名称は、「基板の振動により基板のノッチを研磨する方法及び装置」であり、２００７年５月２１日付で出願された米国特許出願番号第６０／９３９,２２８号(代理人整理番号：１１９５２／Ｌ)；及び、
[0016]発明の名称は、「基板の縁部除外領域の大きさを制御する方法及び装置」であり、２００７年５月２１日付で出願された米国特許出願番号第６０／９３９,２０９号(代理人整理番号：１１９８７／Ｌ)。

発明の分野

[0017]本発明は、一般的に、基板の処理に関し、より詳細には、基板の縁部を洗浄する方法及び装置に関する。

発明の背景

[0018]基板は、半導体デバイスの製造に使用される。処理中に、基板の縁部は汚れてしまうことがあり、これは、半導体デバイスに悪い影響を及ぼす恐れがある。縁部を洗浄するために基板縁部に研磨フィルムを接触させる従来のシステムは、縁部を完全に洗浄することができない恐れがある。例えば、研磨テープまたはフィルムは、洗浄中に縁部の両斜面に十分接触することができないことがあり得る。その上、研磨処理中、特に、研磨テープが最小限に張力を受けているときに、研磨テープが離脱してしまうことがある。基板を十分洗浄できないことは、半導体デバイスの製造スループットに影響を及ぼすことがある。したがって、基板の縁部を洗浄する、改善された方法及び装置が要求されている。

発明の概要

[0019]本発明の一態様において、基板の縁部を研磨する装置が提供される。この装置は、基板の縁部に接触するように適合された研磨ヘッドを備え、該研磨ヘッドは、１対のフロントローラーと、２対のバッククランプローラーと、を含んでいる。

[0020]本発明の他の態様において、基板の縁部を研磨するシステムが提供される。このシステムは、基板を回転させるように適合された基板支持体と、基板の縁部に接触するように適合されて、１対のフロントローラー及び２対のバックローラーを含む研磨ヘッドと、基板の縁部の研磨を作動させるように適合されたコントローラと、を備えている。

[0021]本発明のさらに他の態様において、基板の縁部を研磨する方法が提供される。この方法は、基板を回転させるステップと、基板の縁部を、１対のフロントローラー及び２対のバックローラーを含む研磨ヘッドに接触させるステップと、第１及び第２のフロントローラーの間の研磨テープの長さが上記基板の縁部に接触して研磨するようにするために、研磨テープを、第１のバックローラーの対の間に、第１及び第２のフロントローラーの周りに、それから、第２のバックローラーの対の間にルーティングするステップとを備えている。

[0022]本発明の更なる特徴及び態様は、後述する詳細な説明、添付の特許請求の範囲及び添付の図面に基づいてより明らかになる。

詳細な説明

[0029]本発明は、基板の縁部を洗浄及び／または研磨するための改善された方法及びシステム、並びに装置を提供する。基板の縁部は、例えば、基板が回転したり、または他の方式で移動しながら（例えば、振動）、（一部の実態形態では、バッキングパッドを介して）基板縁部に接触する砥粒研磨テープを付けることにより、研磨することができる。ところが、装置が、最小限のテープの張力値で作動されているときでも、研磨テープは、研磨ヘッドから離脱してしまうことがある。本発明によると、一部の実施形態において、下部プレートに対向して、且つ平行な平面に位置した上部プレートを含むことができる研磨ヘッドが提供される。１対のフロントガイドローラーは、上部プレートと下部プレートとの間に位置することができる。また、第１及び第２のバックローラーの対は、上部と下部プレートとの間に、それぞれのフロントローラーに対向して位置することができる。研磨テープが、研磨テープの長さに沿った張力を必要とせずに、ローラー上での位置合わせを維持することができるために、バックローラーは、ローラー同士の間にルーティングされる研磨テープをクランピングするように機能することができる。フロント及びバックローラーは、バッキングパッドの周りまたはバッキングパッドの上に研磨テープをルーティングするために配置することもできる。一部の実施形態において、研磨テープが、ローラーの壁によって横方向に抑制され得るように、それぞれ対を成しているバックローラーの２個のバックローラーの間の空間が制限されることがある。これは、装置が、最小限のテープ張力値で作動されているときでも、テープが研磨ヘッドから離脱しないことを保証する。

[0030]本発明は、基板の縁部を洗浄及び／または研磨するための改善された方法及び装置を提供する。図１を参照すると、基板１００は、２個の主面１０２、１０２’、及び縁部１０４を含むことができる。基板１００のそれぞれの主面１０２、１０２’は、デバイス領域１０６、１０６’及び除外（exclusion）領域１０８、１０８’を含むことができる。（しかしながら、典型的に、２個の主面１０２、１０２’のうちの１つだけが、デバイス領域及び除外領域を含むようになる。）除外領域１０８、１０８’は、デバイス領域１０６、１０６’と縁部１０４との間のバッファとして機能することもできる。基板１００の縁部１０４は、外縁部１１０及び斜面１１２、１１４を含むことができる。斜面１１２、１１４は、２個の主面１０２、１０２’の除外領域１０８、１０８’と外縁部１１０との間に位置することもできる。本発明は、デバイス領域１０６、１０６’に影響を及ぼすことなく、基板１００の外縁部１１０、及び、少なくとも１つの斜面１１２、１１４を洗浄及び／または研磨するように適合される。一部の実施形態において、さらに、除外領域１０８、１０８’の全部または一部が洗浄または研磨されることができる。

[0031]図２に示されたように、縁部の研磨装置２００の実施例が描写されている。装置２００は、研磨テープ２０１の長さを支持するヘッド２０４を含む、ベースまたはフレーム２０２を含むことができる。研磨テープ２０１は、フロントとバックローラー２１０、２１２との間で張力を受けられ、さらにバッキングパッド２０３により支持されることができる。バッキングパッド２０３は、アクチュエータ（例えば、空気圧スライド、水圧衝撃ポンプ、サーボモータで駆動されるプッシャー等）（図示せず）を介してヘッド２０４に取り付けることができる。また、図２の縁部の研磨装置２００は、駆動装置２０８（例えば、モータ、ギア、ベルト、チェーン等）に結合される真空チャック２０５を含むことができる。基板縁部１０４が研磨テープ２０１に対して回転するために基板１００を回転させるように適合された１つ以上のドライブローラー（図示せず）及びガイドローラー（図示せず）を含んでいてもよい一部の実施形態とは異なって、真空チャック２０５を使用することの利点は、真空チャック２０５は、研磨される基板縁部１０４に接触する必要がないという点である。したがって、粒子がドライブローラー上に蓄積されて、再び基板縁部上に堆積される可能性が除去される。また、ローラーを洗浄する必要性も除去される。そして、ローラーが基板縁部１０４を損傷したり、傷をつける可能性も除去される。真空チャック２０５に基板１００を保持させることにより、大きな振動のない、高速の回転を達成することができる。

[0032]研磨テープ２０１は、供給スプール２０９及び巻取りスプール２１１を含む一連のスプールによってヘッド２０４に供給することができる。スプール２０９、２１１は、特定の量の未使用研磨テープ２０１が基板縁部１０４に進行したり、継続的に移送されるようにするインデキシング（ｉｎｄｅｘｉｎｇ）能力、及び／または研磨テープ２０１が引き伸ばされたり、基板縁部１０４に圧力を加えるようにする張力付与（ｔｅｎｓｉｏｎｉｎｇ）能力を提供可能な、１つ以上の駆動装置２１３、２１５（例えば、サーボモータ）により駆動することができる。

[0033]材料が基板縁部１０４から除去されるとき、基板１００における異なる縁部構造及び変化を補償することに使用することができる、縁部の研磨処理に対する精密な制御を得るために、フロント及びバックローラー２１０、２１２は、可変量の張力を研磨テープ２０１に、及び、それによって基板縁部１０４に加えるように適合することができる。

[0034]基板１００は、使用されるテープの種類、テープの研磨材、回転速度、要求される研磨の量等によって、約１５〜１５０秒間、研磨テープ２０１に接触することができる。より大きいか、又はより小さい時間が使用されてもよい。特定の基板１００の回転速度と結合された、バッキングパッド２０３による、研磨テープ２０１と基板縁部１０４との間の接触は、研磨テープ２０１と基板縁部１０４の間に相対的な移動を提供することができ、その結果、基板縁部１０４が研磨されるようになる。アクチュエータによって加えられた力の量、選択されたパッドの弾性、膨張式パッドの膨張量、及び／または研磨テープの張力の量によって、制御された量の圧力が加えられ、基板縁部１０４を研磨することができる。したがって、本発明は、縁部の研磨処理の精密な制御を提供することが可能であり、これを使用することにより、材料が基板縁部１０４から除去されるとき、基板１００の異なる縁部構造及び変化を補償することができる。

[0035]基板１００は、水平面で回転されることもできる。基板１００の縁部１０４は、研磨テープ２０１、パッド２０３、及び／または研磨ヘッド２０４に位置合わせされたり、またはそれらに垂直であることができる。追加的に、または他の実施形態において、基板１００は、垂直面、他の非水平面で回転されたり、及び／または、異なる回転平面の間で移動することができる。

[0036]図３は、本発明による縁部の洗浄システム３００の他の例示的な実施形態を描写する平面図である。図３は、３個のヘッド３０４を含む縁部の研磨システム３００を描写しており、それぞれのヘッドは、研磨装置３０３に取り付けられる。本明細書に示された研磨装置３０３は、図２に関して前述した研磨装置２００と類似の特性を含む。図２及び図３に提示されているように、任意の個数及び任意の種類のヘッド３０４が、任意の実行可能な組み合わせで使用されていてもよい。基板[縁部／ノッチ]の研磨は、１つ以上の研磨装置３０３を使用して行うことができる。１つ以上の実施形態において、複数の研磨装置３０３が採用されて、それぞれの研磨装置は、類似の、或いは異なる特徴及び／またはメカニズムを有することができる。後者の場合には、特定の動作のために、特定の研磨装置３０３が採用されることがある。例えば、１つ以上の複数の研磨装置３０３は、相対的におおまかな／粗い研磨及び／または調整を行うように適合されながら、その一方で、１つ以上の他の複数の研磨装置は、相対的に細かい研磨及び／または調整を行うように適合されることができる。研磨装置３０３は、例えば、相対的におおまかな研磨に合わせて調整するために、まず先におおまかな研磨処理が行われて、必要に応じて、または研磨方法に従って、細かい研磨処理がその後に続けて行われるような順序で使用されることもできる。本明細書に示されているように、複数の研磨装置３０３は、単一のチャンバまたはモジュールに位置することができ、さらに、別の方法では、１つ以上の研磨装置３０３は、別個のチャンバまたはモジュールに位置することもできる。複数のチャンバが採用される場合は、チャンバ同士の間で基板を移動させるためにロボットまたは別の種類の移送メカニズムが採用されて、別個のチャンバにおける研磨装置が、連続的にまたは他の方式で使用されることもできる。

[0037]さらに、そのようなマルチヘッドの実施形態において、それぞれのヘッド３０４は、異なる構成からなったり、異なる種類の研磨テープ２０１（例えば、異なる研磨材、材料、張力、圧力等）を使用することができる。任意の個数のヘッド３０４が、同時に且つ個別的に、及び／または任意の順序で使用されていてもよい。ヘッド３０４は、多様な位置及び多様な配向（例えば、基板縁部１０４に対して位置合わせされるか、基板縁部１０４に垂直であるか、基板縁部１０４に対して角度を有する等）に配置されて、テープ２０１が、基板１００の縁部１０４の多様な部分を研磨することができるようにする。

[0038]一部の実施形態において、基板縁部１０４の多様な部分を研磨するために、１つ以上のヘッド３０４は、フレーム２０２によって、基板の縁部１０４に沿ったり或いはその周りで、振動または移動（例えば、基板１００の接線の軸を中心に、及び／または基板１００に対して円周方向に、角をなしながら平行移動）するように適合されることができる。異なる基板１００、異なる種類の基板に対して、異なるヘッド３０４を使用することができる。

[0039]後で詳述するように、システム３００は、さらに、基板１００を回転させることに使用された駆動装置、及び／または基板縁部１０４に対して研磨パッド２０３を押し付けることに使用されたアクチュエータを制御することができるコントローラ３０６（例えば、プログラミングされたコンピューター、プログラミングされたプロセッサ、マイクロコントローラ、ゲートアレイ、論理回路、埋め込まれたリアルタイムプロセッサ等）を含んでいてもよい。コントローラ３０６は、複数のアクチュエータのそれぞれに結合（例えば、電気的に、機械的に、空気圧で、又は水圧で、など）されていてもよい点に留意されたい。同様に、コントローラ３０６は、基板１００を回転（例えば、基板１００を保持する真空チャックを回転）させたり、及び／または基板１００に対して研磨パッド２０３を押し付けるようにアクチュエータを動作させるために発揮されるエネルギーの量を表示する、１つ以上の駆動装置及び／またはアクチュエータからのフィードバック信号を受信するように適合することができる。これらのフィードバック信号が採用されることにより、膜の特定の層がいつ除去されたのか、及び／または十分な量で研磨が行われたのかを判断することができる。

[0040]図４を見ると、基板１００の縁部１０４を洗浄するために、図５に示された研磨テープ２０１と共に使用する、例示的な研磨ヘッド４００が提供される。基板縁部１０４に接触する研磨テープ２０１の表面は、研磨を促進するために研磨材料を含むことができる。１つ以上の実施形態において、研磨テープ２０６は、例えば、アルミニウム酸化物、シリコン酸化物、シリコン炭化物等を含む、１つ以上の異なる材料から作製することができる。また、他の材料が使用されてもよい。一部の実施形態において、研磨材料を形成する研磨粒子は、約０.５ミクロン〜約３ミクロンの大きさに及ぶもの、若しくは、他の大きさのものが使用されることができる。約０.２インチ〜約１.５インチの範囲内の多様な幅のテープが使用されることができる（異なる幅のものが使用されることもできる）。１つ以上の実施形態において、研磨テープ２０１は、約０.００２インチ〜約０.０２インチの厚さであり、パッドを使用する実施形態においては、約１〜約５ｌｂｓの張力に耐えることができ、パッドを使用しない実施形態においては、約３〜約８ｌｂｓの張力に耐えることができる。異なる膜厚及び強度を有するその他のテープが使用されることもできる。供給及び巻取りスプール２０９、２１１（図２）は、約１インチ〜４インチの直径を有して、約５０００インチの研磨テープ２０１を保持することができ、ポリウレタン、ポリビニルジフルオライド（ＰＶＤＦ）等のような任意の実用的な材料から構築することができる。他の材料が使用されていてもよい。供給及び巻取りスプール２０９、２１０は、また、異なる寸法を有し、異なる量の研磨テープ２０１を保持することができる。

[0041]研磨ヘッド４００は、下部プレート４０４に対向して、且つ平行な平面に位置した上部プレート４０２を含むことができる。フロントローラー４０６ａ、４０６ｂが、上部及び下部プレート４０２、４０４に直交するかまたは実質的に直交する平面で回転することができるように、１対のフロントローラー４０６ａ、４０６ｂは、上部プレート４０２と下部プレート４０４との間に位置することができる。言い換えれば、回転軸は、上部及び下部プレート４０２、４０４の水平面に直交（または実質的に直交）することができ、それによって、回転平面は、上部及び下部プレート４０２、４０４に平行であり得る。第１及び第２のバックローラーの対４０８ａ及び４０８ｂのそれぞれは、上部及び下部プレート４０２、４０４の間に配置されて、各々のフロントローラー４０６ａ及び４０６ｂに対向することができ、フロントローラー４０６と同一の回転配向で回転することができる。

[0042]ローラーは、摩擦を低減するために、最大の直径に設計することができる。ローラーは、ＰＴＦＥ及びＰＥＥＫを含むプラスチックベアリング材料から作製することができるが、それに限定されるものではない。

[0043]図５を見ると、図４に示された、斜面研磨モジュールの研磨ヘッド４００（明確にするために、上部プレート４０２は除去されている）の上部概略図が描写されている。フロントローラー４０６ａ、４０６ｂ及びバックローラー４０８ａ、４０８ｂは、バッキングパッド２０３の周りに研磨パッド２０１（図４には図示せず、図５参照）をルーティングするために配置することができる。ローラー４０６ａ、４０６ｂ、４０８ａ、４０８ｂの配置は、バッキングパッド２０３の周りにおいてテープ２０１を正確に位置合わせさせることができる。一部の実施形態において、バックローラー４０８ａ、４０８ｂは、自動ロック式（ｓｅｌｆ−ｌｏｃｋｉｎｇ）であってもよい。一部の実施形態において、２つのバックローラー（第１の対におけるバックローラー４０８ａ及び第２の対におけるバックローラー４０８ｂ）の間の空間は、非常に制限されることもできる。したがって、第１及び第２の対におけるバックローラー４０８ａ及び４０８ｂのそれぞれを通じてルーティングされる研磨テープ２０１は、ローラー４０８ａ、４０８ｂの壁により横方向に抑制されることができる。これは、装置が最小限のテープ２０１の張力値で作動されているときでも、テープ２０１が研磨ヘッド４００から離脱しないことを保証することに役立つものである。異なるバックローラー４０８ａ、４０８ｂの配向が使用されることもできる。

[0044]一部の実施形態において、バックローラー４０８ａ、４０８ｂが研磨テープ２０１を効率的にクランプして、研磨テープ２０１がバックローラー４０８ａ、４０８ｂの長手方向の寸法に沿って移動することを防止し、それにより、研磨テープ２０１がバッキングパッド２０３から滑り落ちることを防止するだけではなく、研磨テープ２０１がフロントローラー４０６ａ、４０６ｂの長手方向の寸法に沿って移動することをも防止するために、バックローラー４０８ａ、４０８ｂは、互いに近接して配置されることができる。つまり、フロントローラー４０６ａ、４０６ｂ及びバッキングパッド２０３上における研磨テープ２０１の位置合わせを維持するために、研磨テープ２０１の長さ（すなわち、研磨テープ２０１の長手方向の寸法）に沿って研磨テープ２０１に加えられる高い張力に頼らなければならないことなく、本発明は、研磨テープ２０１が、研磨ヘッド４００を通じて移動することはできるようにするが、上部プレート４０２または下部プレート４０４に向かってローラーの側面から外れて移動しないようにするフロントローラー４０６ａ、４０６ｂのいずれの一方の上で研磨テープ２０１をそれぞれクランプする、２つの対のバックローラー４０８ａ、４０８ｂを使用することにより、フロントローラー４０６ａ、４０６ｂ及びバッキングパッド２０３上における研磨テープ２０１の位置合わせを維持することを容易にする。

[0045]一部の実施形態において、研磨テープ２０１が基板１００の縁部１０４に接触するようにするために必要である、バッキングパッド２０３による研磨テープ２０１の変位量を減少するために、フロントローラー４０６ａ、ｂは、バッキングパッド２０３の近くに位置（例えば、研磨テープ２０１をバッキングパッド２０３とほぼ同一の平面上の平面にガイドするように配置）されることができる。異なるフロントローラーの配向が使用されることもできる。フロント及びバックローラー４０６ａ、４０６ｂ、４０８ａ、４０８ｂの配置は、バッキングパッド２０３に対する研磨テープ２０１の張力の影響を減少することができる。一部の実施形態（例えば、ローラーバッキングパッド２０３を使用する実施形態）において、フロントローラー４０６ａ、４０６ｂを除去することができ、研磨テープ２０１は、単にバッキングパッド２０３の上にルーティングされていてもよい。

[0046]一部の実施形態において、ヘッド４００に取り付けられた研磨テープ２０１のスプールは、１つ以上の駆動装置２１３、２１５、例えば、サーボモータ（図２）により駆動されることができる。駆動装置２１３、２１５は、特定の量の未使用研磨テープ２０１が進行したり、基板縁部１０４に連続的に供給されるようにするインデキシング能力と、研磨テープ２０１が引き伸ばされて、基板縁部１０４に圧力を加えるようにする張力付与能力の両方を共に提供することができる。追加的に、または他の方法で、研磨テープ２０１の研磨面は、バッキングパッド２０３を使用して基板縁部１０４に押し付けられて、ヘッド４００に取り付けられ、アクチュエータによって及び／または膨張式パッドの膨張によって押圧されることができる。本明細書に説明した実施形態において、研磨ヘッド４００は、基板１００の縁部１０４の周りで揺動して、全体の基板縁部１０４を研磨することができる。揺動角度は、例えば、プラスまたはマイナス９０度を含むことができる。他の揺動角度が使用されることもできる。作動中において、揺動運動は、ヘッド４００と、そして、それに伴って、基板１００が回転するときに、基板１００の外縁部１１０に対して接線である軸の周りで基板１００の縁部１０４に接触してそれに合わせた輪郭を有する研磨テープ２０１の部分とを角をなしながら平行移動することにより達成することができる。例えば、研磨ヘッド４００は、上部斜面１１２から研磨を開始して、外縁部１１０を研磨するように調整され、その後、下部斜面１１４を研磨するように再び調整することができる。研磨ヘッド４００が縁部１０４の周りを揺動している間に、基板１００の全体円縁部１０４が研磨されるように、基板１００全体が回転することができる。基板１００は、前述したように、真空チャックまたは駆動装置ローラーによって回転することができる。その他の適切な基板回転デバイスが使用されることもできる。一部の実施形態において、ヘッド４００は、多様な位置の間で連続的に或いは断続的に振動するように適合されていてもよい。前述したように、ヘッド４００は、プログラミングされたり或いはユーザが操作するコントローラ３０６の指示下で、駆動装置（図示せず）により移動することができる。他の方法では、ヘッド４００は、固定されたり、及び／または基板１００が回転していないうちにだけ調整することができる。さらに別の実施形態において、基板１００は、ヘッド４００が、基板１００の周りの円周を回転しているときだけではなく、（前述したように）振動しているうちにも、固定されて保持されることができる。フロントローラー４０６ａ、ｂ及びバックローラー４０８ａ、ｂの配置は、ヘッド４００の回転の間に、いずれの角度においてもテープ２０１と基板１００との間の接触が一定であることを保証することができる。

[0047]また、研磨テープ２０１は、連続的なルーフとしてヘッド４００に取り付けられたり、及び／または、研磨テープ２０１は連続的に（または断続的に）進行されて、基板縁部１０４に対して研磨を行うか、及び／またはそれに対する研磨効果を増加させることができる。例えば、テープ２０１の進行は、研磨運動を生成及び／または向上するために使用されることができる。一部の実施形態において、テープ２０１は、前後に振動して、固定されているかまたは回転する基板１００を研磨したり、及び／またはそれに対する研磨効果を向上させることができる。一部の実施形態において、テープ２０１は、研磨中に静止して保持されることができる。また、テープ２０１の張力及び／または力は、例えば、研磨テープ２０１の角度及び／または位置、研磨時間、基板に使用される材料、研磨される層、除去される材料の量、基板の回転速度、基板を回転する駆動装置によって流れる電流の量等を含む、多様な要因に基づいて変動されることができる。実施可能な前述した研磨運動及び／または方法の任意の組み合わせを採用することも可能である。これらの方法は、テープ２０１が、基板縁部１０４の周りで、またはそれに対して回転／移動するときに除去される材料の形状及び変化を補償することに使用することができる、縁部の研磨処理に対してさらなる制御を提供する。

[0048]図６は、斜面研磨システム３００において使用される、研磨テープ２０１をローディングする例示的な方法６００を描写したフローチャートである。ステップＳ６０２において、適切な研磨テープ２０１が選択される。選択される研磨テープの種類は、例えば、特定の研磨性、使用される液体化学物質、テープの耐久性、研磨処理等によって変わることができる。ステップＳ６０４において、研磨テープ２０１のスプールが、斜面研磨システム３００に挿入される。一部の実施形態において、システム３００は、研磨テープを供給するテープの供給スプール２０９と、使用済みの研磨テープを受け取るための巻取りスプール２１１とを含むことができる。研磨テープ２０１の供給スプール２０９は、システム３００の供給スプール位置に挿入することができる。その後、ステップＳ６０６において、研磨テープ２０１を、第１のバックローラーの対４０８ａの間にルーティングすることができる。それぞれののバックローラーの対４０８ａ及び４０８ｂを形成する２個のローラーの間へ研磨テープ２０１をルーティングすることは、研磨処理を妨害する研磨テープ２０１の側面移動を防止したり、または減少することができる。その後、ステップＳ６０８において、第１のフロントローラー４０６ａの外部周辺に研磨テープ２０１をルーティングすることができる。その後、ステップＳ６１０及びＳ６１２において、それぞれ、研磨テープ２０１を、バッキングパッド２０３の上に、そして第２のフロントローラー４０６ｂの外部周辺にルーティングすることができる。バッキングパッド２０３上の研磨テープ２０１の部分は、バッキングパッド２０３によって基板１００の縁部１０４上に押し付けられることができる。基板１００の縁部１０４に対する研磨テープ２０１の移動だけではなく、基板１００の回転も、基板縁部１０４が研磨されるようにする方法である。その後、ステップＳ６１４において、研磨テープ２０１は、第２のバックローラーの対４０８ｂの間にルーティングされる。その後、ステップＳ６１６において、研磨テープ２０１の緩い端部が、巻取りスプール２１１に貼り付けられる。１つ以上の基板１００を洗浄した後に、そのような洗浄に採用された研磨テープ２０１の部分は、磨耗してしまうことがある。したがって、巻取りスプール２１１は、供給スプール２０９から巻取りスプール２１１の方に、一定の量だけ研磨テープ２０１を引き出すように駆動されることができる。このような方式で、研磨テープ２０１の未使用部分を、巻取りスプール２１１と供給スプール２０９との間に提供することができる。研磨テープ２０１の未使用部分は、上述した方式と同様にして、１つ以上の他の基板１００を連続的に洗浄することに採用することができる。それにより、基板処理のスループットに影響を与えないか若しくはほとんど与えずに、研磨テープ２０１の磨耗された部分を未使用部分に取り替えることができる。一部の実施形態において、例えば、所定の個数の基板に付けられた後に、研磨テープ２０１は、「磨耗」されたものとして見なされることがある。例えば、実行された研磨の種類が、所定の個数の基板に影響を及ぼすことができる。他の実施形態において、例えば、研磨粒子／材料の大きさや個数が特定の量だけ減少された後に、研磨テープ２０１は「磨耗」されたと見なすことができる。このような判断は、例えば、センサーからのフィードバックを受け取った後に、コントローラ３０６によって行うことができる。

[0049]本明細書に記述された本発明の縁部の研磨装置は、斜面と縁部の研磨及び／または基板上の膜を除去するために適合された装置以外の装置にも採用することができる点を理解しなければならない。また、当業界における通常の知識を有した者には明らかであるように、本明細書に記述された装置は、任意の配向（例えば、水平、垂直、対角線等）で支持される基板の縁部上で膜を研磨及び／または除去するために採用されることができる。

[0050]さらに、円形の基板を洗浄する実施例のみが開示されているが、本発明は、他の形状を有する基板（例えば、平面パネルディスプレー用のガラスまたはポリマープレート）を洗浄するように変更することもできる点を理解しなければならない。さらに、上記の装置による単一基板の処理のみが示されているが、一部の実施形態において、装置は、複数の基板を同時に処理することも可能である。

[0051]上述した説明は、単に本発明の例示的な実施形態を開示したものである。本発明の範囲に含まれる、以上で開示した装置及び方法の変更は、当業界における通常の技術を有する者にとっては非常に明らかなことである。したがって、本発明は、例示的な実施形態に基づいて開示されているが、次の特許請求の範囲により画成されているとおり、その他の実施形態であっても本発明の精神及び範囲内に含まれることができるのを理解しなければならない。

基板の一部の断面の概略的な図である。本発明による縁部の洗浄装置の例示的な実施形態を描写する斜視図である。本発明による縁部の洗浄システムの例示的な実施形態を描写する平面図である。本発明による研磨ヘッドの斜視図である。本発明による斜面研磨モジュールの研磨ヘッドの概略図である。本発明によって基板の縁部に研磨テープを付けることを描写するフローチャートである。

符号の説明

１００…基板、１０２，１０２’…主面、１０４…縁部、１０６,１０６’…デバイス領域、１０８,１０８’…除外領域、１１０…外縁部、１１２、１１４…斜面、２００…縁部の研磨装置、２０１…研磨テープ、２０３…パッド、２０４、３０４…ヘッド、２０５…真空チャック、２０９…供給スプール、２１１…巻取りスプール、３０３…研磨装置、３０６…コントローラ、４００…研磨ヘッド、４０２…上部プレート、４０４…下部プレート、４０６ａ、４０６ｂ…フロントローラー、４０８ａ、４０８ｂ…バックローラー

Claims

基板の縁部を研磨する装置であって、
基板の縁部に接触するように適合された研磨ヘッドを備え、
前記研磨ヘッドが、研磨テープをガイドするように適合された少なくとも１つのフロントローラーと、前記研磨テープの位置合わせを維持するように適合された少なくとも１対のバックローラーとを含む装置。
前記フロント及びバックローラーが、回転するように適合された、請求項１に記載の装置。
前記研磨ヘッドが、パッドを含む、請求項１に記載の装置。
前記研磨ヘッドが、前記パッドの上に前記研磨テープをガイドするように適合された、請求項３に記載の装置。
前記パッドが、前記研磨テープを押し付けて前記基板の縁部に接触するように適合された、請求項４に記載の装置。
前記研磨テープが、第１のバックローラーの対の間に、第１のフロントローラー及び第２のフロントローラーの周りに、それから、第２のバックローラーの対の間にルーティングされる、請求項４に記載の装置。
前記第１のフロントローラー及び第２のフロントローラーの間の研磨テープの長さが、前記基板の縁部に接触するように適合される、請求項６に記載の装置。
前記研磨ヘッドが、前記基板の縁部の周りで揺動するように適合された、請求項１に記載の装置。
前記バックローラーが、自動ロック式である、請求項１に記載の装置。
前記研磨テープが、前記バックローラーによって前記パッドから滑り落ちないように抑制される、請求項６に記載の装置。
基板の縁部を研磨するシステムであって、
基板を回転させるように適合された基板支持体と、
基板の縁部に接触するように適合されて、１対のフロントローラー及び２対のバックローラーを含む研磨ヘッドと、
前記基板の縁部の研磨を作動させるように適合されたコントローラと、
を備えるシステム。
前記研磨ヘッドが、研磨テープを含む、請求項１１に記載のシステム。
前記研磨ヘッドが、前記研磨テープを用いて前記基板の縁部に接触するように適合された、請求項１２に記載のシステム。
前記研磨テープが、前記第１のバックローラーの対の間に、前記第１のフロントローラー及び第２のフロントローラーの周りに、それから、前記第２のバックローラーの対の間にルーティングされ、
前記第１のフロントローラー及び第２のフロントローラーの間の前記研磨テープの長さが、前記基板の縁部に接触する、請求項１２に記載のシステム。
基板の縁部を研磨する方法であって、
基板を回転させるステップと、
前記基板の縁部を、１対のフロントローラー及び２対のバックローラーを含む研磨ヘッドに接触させるステップと、
前記第１のフロントローラー及び第２のフロントローラーの間の研磨テープの長さが前記基板の縁部に接触して研磨するようにするために、前記研磨テープを、前記第１のバックローラーの対の間に、前記第１のフロントローラー及び第２のフロントローラーの周りに、それから、前記第２のバックローラーの対の間にルーティングするステップと、
を備える方法。