JP2009028892A - 研磨装置および研磨方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の研磨装置は、研磨テープ41と研磨対象物Wとを相対移動させることにより研磨対象物を研磨する。本研磨装置は、研磨対象物Wを保持する保持部20と、研磨テープ41を研磨対象物に接触させる研磨ヘッド42と、研磨テープを研磨ヘッドに供給する供給リール45aと、研磨対象物に接触した研磨テープを回収する回収リール45bと、研磨ヘッドを所定の点を中心として揺動運動させる揺動機構とを備える。研磨テープは、供給リールから点Cnを通って研磨対象物まで延びる。
【選択図】図6
Description
研磨ヘッド142は可動アーム160の一端部に固定され、可動アーム160の他端部にはカムシャフト161が配置されている。可動アーム160は支持アーム162にリニアガイド163を介して支持されており、このリニアガイド163によって可動アーム160は支持アーム162に対して直線運動するようにガイドされている。支持アーム162にはカムシャフト161を駆動するためのモータMが取り付けられており、モータMの回転軸はプーリp101,p102とベルトb100を介してカムシャフト161に連結されている。モータMの回転軸およびカムシャフト161は、支持アーム162に固定された軸受164A,164Bによって回転自在に支持されている。カムシャフト161は、軸受164Bの中心線から偏心した偏心シャフト161aを有している。この偏心シャフト161aの先端にはカム165が取り付けられている。カム165は可動アーム160の端部に形成されたコの字形状の溝166にはめ込まれている(図3(a)参照)。
図4(b)は研磨ヘッド142がウエハ中心Cwから下方へ直線的に移動した状態を示している。この時、供給リール145aおよび回収リール145bからは研磨テープ141が引き出され、研磨テープ141のA点,B点は、図4(b)に示すように下方に移動する。すなわち、供給リール145aおよび回収リール145bは研磨テープ141が引き出された分だけ回転する。
本発明の好ましい態様は、前記研磨テープは、前記供給リールから前記研磨ヘッドの揺動運動の中心点を通って研磨対象物まで延びることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記研磨対象物は半導体ウエハであり、該半導体ウエハの周縁部に形成されたノッチ部を研磨することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記揺動機構は、前記研磨ヘッドが固定される揺動アームと、前記揺動アームと連結軸を介して回転自在に連結される支持アームと、前記揺動アームを前記連結軸を中心として揺動運動させる駆動機構とを有し、前記傾斜機構は、前記支持アームを支持する回転自在な支持軸と、前記支持軸を回転させる回転機構とを有することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記連結軸と前記支持軸とは互いに平行であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、揺動運動するときの前記研磨ヘッドは、前記連結軸および前記支持軸の各中心線を通りかつ該中心線に垂直に延びる基準線から同じ角度だけ時計回りおよび反時計回りに交互に回転することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記研磨テープは、前記供給リールから前記研磨ヘッドの揺動運動の中心点を通って研磨対象物まで延びることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記研磨対象物は半導体ウエハであり、該半導体ウエハの周縁部に形成されたノッチ部を研磨することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記研磨加工具は研磨テープであって、前記研磨ヘッドが揺動運動する中心点を経由して前記研磨テープを研磨対象物に送りながら、前記研磨ヘッドを揺動運動させることを特徴とする。
図5は、本発明の一実施形態に係る研磨装置を示す平面図である。図6は図5に示す研磨装置の断面図である。本実施形態に係る研磨装置は、半導体ウエハなどの基板の周縁部に形成されたベベル部またはノッチ部の研磨に好適に用いることができる。ここで、ベベル部とは、ウエハの周縁部において角取りされた部分であり、ウエハの欠けやパーティクルの発生などを防止するために形成されるものである。ノッチ部とは、ウエハの方向(周方向の位置)を特定しやすくするためにウエハの周縁部に形成された切り欠きである。以下では、ウエハのノッチ部を研磨する研磨装置に本発明を適用した例について説明する。
図8に示すように、揺動機構は、研磨ヘッド42が固定される揺動アーム60と、揺動アーム60を支持する支持アーム62と、揺動アーム60と支持アーム62とを互いに回転自在に連結する連結軸67と、揺動アーム60を揺動(スイング)させる駆動機構とを備えている。この駆動機構は、偏心シャフト61aを有するカムシャフト(クランクシャフト)61と、カムシャフト61に固定されたカム65と、カムシャフト61を回転させる動力源としてのモータM1とを備えている。
12 開口部
13 シャッター
14 仕切板
15 上室
16 下室
17 貫通孔
20,120 ウエハステージユニット
23 ウエハステージ
26 溝
27 中空シャフト
28 軸受
29 軸台
30 ステージ移動機構
32 支持板
33 可動板
35 リニアガイド
40 ノッチ研磨ユニット
41,141 研磨テープ
42,142 研磨ヘッド
43,143 テープ送り機構
45a,145a 供給リール
45b,145b 回収リール
46 リール室
57a〜57g,157a〜157e ガイドローラ
58 研磨液供給ノズル
60 揺動アーム
61 カムシャフト
62 支持アーム
65 カム
66 溝
67 連結軸
73 ハンド
80 ウエハチャック機構
81 第一のチャックハンド
82 第二のチャックハンド
83 コマ
90 支持軸
91 軸受
95 固定部材
W ウエハ
b1 ベルト
b2 ボールねじ
m1,m2,M1,M2 モータ
p1,p2,p11〜p14 プーリ
Claims (15)
- 研磨テープと研磨対象物とを相対移動させることにより研磨対象物を研磨する研磨装置において、
研磨対象物を保持する保持部と、
前記研磨テープを研磨対象物に接触させる研磨ヘッドと、
前記研磨テープを前記研磨ヘッドに供給する供給リールと、
研磨対象物に接触した研磨テープを回収する回収リールと、
前記研磨ヘッドを揺動運動させる揺動機構とを備えたことを特徴とする研磨装置。 - 前記研磨テープは、前記供給リールから前記研磨ヘッドの揺動運動の中心点を通って研磨対象物まで延びることを特徴とする請求項1に記載の研磨装置。
- 前記揺動運動の中心点は前記研磨ヘッド内に位置することを特徴とする請求項1に記載の研磨装置。
- 前記研磨対象物は半導体ウエハであり、該半導体ウエハの周縁部に形成されたノッチ部を研磨することを特徴とする請求項1に記載の研磨装置。
- 研磨加工具と研磨対象物とを相対移動させることにより研磨対象物を研磨する研磨装置において、
研磨対象物を保持する保持部と、
前記研磨加工具を研磨対象物に接触させる研磨ヘッドと、
前記研磨ヘッドを揺動運動させる揺動機構と、
前記研磨ヘッドおよび前記揺動機構を研磨対象物の表面に対して傾斜させる傾斜機構とを備えたことを特徴とする研磨装置。 - 前記研磨加工具は研磨テープであって、
前記研磨テープを前記研磨ヘッドに供給する供給リールと、
研磨対象物に接触した前記研磨テープを回収する回収リールとを備え、
前記研磨テープは、前記供給リールから前記研磨ヘッドが揺動運動する中心点を通って研磨対象物まで延びることを特徴とする請求項5に記載の研磨装置。 - 前記揺動機構は、
前記研磨ヘッドが固定される揺動アームと、
前記揺動アームと連結軸を介して回転自在に連結される支持アームと、
前記揺動アームを前記連結軸を中心として揺動運動させる駆動機構とを有し、
前記傾斜機構は、
前記支持アームを支持する回転自在な支持軸と、
前記支持軸を回転させる回転機構とを有することを特徴とする請求項5に記載の研磨装置。 - 前記連結軸と前記支持軸とは互いに平行であることを特徴とする請求項7に記載の研磨装置。
- 揺動運動するときの前記研磨ヘッドは、前記連結軸および前記支持軸の各中心線を通りかつ該中心線に垂直に延びる基準線から同じ角度だけ時計回りおよび反時計回りに交互に回転することを特徴とする請求項8に記載の研磨装置。
- 研磨テープと研磨対象物とを相対移動させることにより研磨対象物を研磨する研磨方法において、
研磨対象物を保持し、
前記研磨テープを供給リールから研磨ヘッドに送りながら、前記研磨ヘッドにより前記研磨テープを研磨対象物に接触させ、
前記研磨ヘッドを揺動運動させることを特徴とする研磨方法。 - 前記研磨テープは、前記供給リールから前記研磨ヘッドの揺動運動の中心点を通って研磨対象物まで延びることを特徴とする請求項10に研磨方法。
- 前記揺動運動の中心点は前記研磨ヘッド内に位置することを特徴とする請求項10に記載の研磨方法。
- 前記研磨対象物は半導体ウエハであり、該半導体ウエハの周縁部に形成されたノッチ部を研磨することを特徴とする請求項10に記載の研磨方法。
- 研磨加工具と研磨対象物とを相対移動させることにより研磨対象物を研磨する研磨方法において、
研磨対象物を保持し、
研磨ヘッドにより前記研磨加工具を研磨対象物に接触させ、
前記研磨ヘッドを揺動運動させ、
前記研磨ヘッドを揺動させながら、前記研磨ヘッドを研磨対象物の表面に対して傾斜させることを特徴とする研磨方法。 - 前記研磨加工具は研磨テープであって、
前記研磨ヘッドが揺動運動する中心点を経由して前記研磨テープを研磨対象物に送りながら、前記研磨ヘッドを揺動運動させることを特徴とする請求項14に記載の研磨方法。
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