JP6171053B2 - Polishing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、ウェハなどの基板を研磨する研磨装置に関し、特に基板の周縁部に研磨テープを押し付けて該周縁部を研磨する研磨装置に関する。 The present invention relates to a polishing apparatus for polishing a substrate such as a wafer, and more particularly to a polishing apparatus for pressing a polishing tape against a peripheral portion of a substrate to polish the peripheral portion.
ウェハの周縁部を研磨するために、研磨テープまたは固定砥粒などの研磨具を備えた研磨装置が使用されている。この種の研磨装置は、ウェハを回転させながら、ウェハの周縁部に研磨具を接触させることでウェハの周縁部を研磨する。本明細書では、ウェハの周縁部を、ウェハの最外周に位置するベベル部と、このベベル部の半径方向内側に位置するトップエッジ部およびボトムエッジ部とを含む領域として定義する。 In order to polish a peripheral portion of a wafer, a polishing apparatus provided with a polishing tool such as a polishing tape or fixed abrasive is used. This type of polishing apparatus polishes the peripheral portion of the wafer by bringing the polishing tool into contact with the peripheral portion of the wafer while rotating the wafer. In this specification, the peripheral portion of the wafer is defined as a region including a bevel portion located on the outermost periphery of the wafer and a top edge portion and a bottom edge portion located on the radially inner side of the bevel portion.
図37(a)および図37(b)は、ウェハの周縁部を示す拡大断面図である。より詳しくは、図37(a)はいわゆるストレート型のウェハの断面図であり、図37(b)はいわゆるラウンド型のウェハの断面図である。図37(a)のウェハWにおいて、ベベル部は、上側傾斜部(上側ベベル部)P、下側傾斜部(下側ベベル部)Q、および側部(アペックス)Rから構成されるウェハWの最外周面(符号Bで示す)である。図37(b)のウェハWにおいては、ベベル部は、ウェハWの最外周面を構成する、湾曲した断面を有する部分(符号Bで示す)である。トップエッジ部は、ベベル部Bよりも半径方向内側に位置する平坦部E1である。ボトムエッジ部は、トップエッジ部とは反対側に位置し、ベベル部Bよりも半径方向内側に位置する平坦部E2である。以下、これらトップエッジ部E1およびボトムエッジ部E2を、総称してエッジ部と称する。エッジ部は、デバイスが形成された領域を含むこともある。 FIGS. 37A and 37B are enlarged cross-sectional views showing the peripheral edge of the wafer. More specifically, FIG. 37A is a cross-sectional view of a so-called straight type wafer, and FIG. 37B is a cross-sectional view of a so-called round type wafer. In the wafer W of FIG. 37 (a), the bevel portion is formed of an upper inclined portion (upper bevel portion) P, a lower inclined portion (lower bevel portion) Q, and a side portion (apex) R. This is the outermost peripheral surface (indicated by reference sign B). In the wafer W of FIG. 37B, the bevel portion is a portion (indicated by reference numeral B) having a curved cross section that constitutes the outermost peripheral surface of the wafer W. The top edge portion is a flat portion E1 that is located on the radially inner side of the bevel portion B. The bottom edge portion is a flat portion E2 located on the opposite side of the top edge portion and located radially inward of the bevel portion B. Hereinafter, the top edge portion E1 and the bottom edge portion E2 are collectively referred to as an edge portion. The edge portion may include a region where a device is formed.
SOI(Silicon on Insulator)基板などの製造工程では、図38に示すように、ウェハWのエッジ部に垂直面および水平面を形成することが要請されている。このようなエッジ部の断面形状は、図39に示すような研磨方法によって達成される。すなわち、ウェハWを回転させながら、押圧パッド300で研磨テープ301の縁部をエッジ部に押し付けることにより、ウェハWのエッジ部を研磨する。研磨テープ301の下面は、砥粒を保持した研磨面を構成しており、この研磨面はウェハWと平行に配置される。そして、研磨テープ301の縁部をウェハWのエッジ部に位置させた状態で、押圧パッド300で研磨テープ301の研磨面をウェハWのエッジ部に対して押し付けることにより、図38に示すような、直角の断面形状、すなわち垂直面および水平面をウェハWのエッジ部に形成することができる。
In a manufacturing process of an SOI (Silicon on Insulator) substrate or the like, it is required to form a vertical plane and a horizontal plane at the edge portion of the wafer W as shown in FIG. Such a cross-sectional shape of the edge portion is achieved by a polishing method as shown in FIG. That is, the edge portion of the wafer W is polished by pressing the edge portion of the
しかしながら、ウェハエッジ部の水平面内の位置によって研磨テープと水平面との接触面積が異なるため、結果として水平面の一部が斜めになってしまうことがある。この問題について図面を参照して説明する。図40は、図38に示す押圧パッド300および研磨テープ301を示す上面図である。ウェハWは円形であるのに対して、押圧パッド300は矩形状である。このため、ウェハエッジ部の半径方向内側の領域と、半径方向外側の領域とでは、図40の点線で示すように、研磨テープ301とウェハWとの接触長さ(すなわち研磨面積)が異なる。その結果、図41に示すように、水平面の内側の領域が斜めになってしまう。
However, since the contact area between the polishing tape and the horizontal plane differs depending on the position of the wafer edge portion in the horizontal plane, a part of the horizontal plane may be inclined as a result. This problem will be described with reference to the drawings. 40 is a top view showing the
本発明は、上述した従来の問題点を解決するためになされたもので、ウェハなどの基板のエッジ部に平坦な水平面を形成することができる研磨装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a polishing apparatus capable of forming a flat horizontal surface on an edge portion of a substrate such as a wafer.
上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、基板のエッジ部を研磨する研磨装置において、基板を保持し回転させるウェハ保持部と、研磨テープを前記基板のエッジ部に押し付ける押圧パッドと、前記押圧パッドに接続され、前記押圧パッドを前記基板の接線方向に移動させる接線方向移動機構と、前記研磨装置の動作を制御する研磨制御部とを備え、前記研磨制御部は、前記押圧パッドが前記研磨テープを前記基板のエッジ部に押し付ける前に、前記接線方向移動機構により、前記押圧パッドを、前記基板の中心から半径方向に延びる中心線上の原点位置から、前記基板の前記接線方向に所定の距離だけずらした位置であって、かつ前記基板のエッジ部の上方に配置させ、前記ずらした位置で、前記押圧パッドにより前記研磨テープを前記基板のエッジ部に押し付けて、前記基板のエッジ部を研磨することを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, according to one aspect of the present invention, in a polishing apparatus for polishing an edge portion of a substrate, a wafer holding portion that holds and rotates the substrate, and a pressing pad that presses the polishing tape against the edge portion of the substrate A tangential direction moving mechanism that is connected to the pressing pad and moves the pressing pad in a tangential direction of the substrate, and a polishing control unit that controls the operation of the polishing apparatus, wherein the polishing control unit Before the pad presses the polishing tape against the edge of the substrate, the tangential movement mechanism causes the pressing pad to move from the origin position on the center line extending radially from the center of the substrate to the tangential direction of the substrate. At a position shifted by a predetermined distance and above the edge of the substrate, and at the shifted position, the polishing table is moved by the pressing pad. The against the edge portion of the substrate, characterized by polishing the edge portion of the substrate.
本発明の好ましい態様は、前記接線方向は、前記中心線に対して垂直であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記所定の距離は、前記接線方向に沿った前記押圧パッドの長さの半分未満であることを特徴とする。
In a preferred aspect of the present invention, the tangential direction is perpendicular to the center line .
In a preferred aspect of the present invention, the predetermined distance is less than half of the length of the pressing pad along the tangential direction.
本発明の好ましい態様は、前記研磨テープは、前記基板の上から見たときに、前記接線方向に延びることを特徴とする。
本発明の一態様は、基板のエッジ部を研磨する研磨装置において、基板を保持し回転させるウェハ保持部と、研磨テープを前記基板のエッジ部に押し付ける押圧パッドと、前記押圧パッドに接続され、前記押圧パッドを前記基板の接線方向に移動させる接線方向移動機構とを備え、前記研磨テープは、前記基板の上から見たときに、前記接線方向に延びており、前記押圧パッドの縁部を前記研磨テープの縁部に一致させた状態で、前記押圧パッドの縁部により前記研磨テープを前記基板のエッジ部に押し付けることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記研磨テープの一部が前記押圧パッドの縁部から突出した状態で、前記押圧パッドにより前記研磨テープの、前記押圧パッドの縁部から突出した領域と、前記押圧パッドの縁部から突出していない領域の両方の領域を前記基板のエッジ部に押し付け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、前記基板の上から見たときに、前記中心線に沿って延びることを特徴とする。
In a preferred aspect of the present invention, the polishing tape extends in the tangential direction when viewed from above the substrate.
One aspect of the present invention is a polishing apparatus for polishing an edge portion of a substrate, a wafer holding portion that holds and rotates the substrate, a pressure pad that presses a polishing tape against the edge portion of the substrate, and the pressure pad, A tangential direction moving mechanism for moving the pressing pad in a tangential direction of the substrate, and the polishing tape extends in the tangential direction when viewed from above the substrate, and the edge of the pressing pad is The polishing tape is pressed against the edge portion of the substrate by the edge portion of the pressing pad in a state of being aligned with the edge portion of the polishing tape.
According to a preferred aspect of the present invention, in a state where a part of the polishing tape protrudes from an edge of the pressing pad, an area protruding from the edge of the pressing pad of the polishing tape by the pressing pad, and the pressing pad Both regions that do not protrude from the edge of the substrate are pressed against the edge of the substrate.
In a preferred aspect of the present invention, the polishing tape extends along the center line when viewed from above the substrate.
本発明によれば、押圧パッドの位置を基板の接線方向にずらすことにより、基板エッジ部の内側の領域と研磨テープとの接触面積を変えることなく、基板エッジ部の外側の領域と研磨テープとの接触面積を小さくすることができる。したがって、基板エッジ部に平坦な水平面を形成することができる。 According to the present invention, by shifting the position of the pressing pad in the tangential direction of the substrate, without changing the contact area between the inner region of the substrate edge portion and the polishing tape, the outer region of the substrate edge portion and the polishing tape The contact area can be reduced. Therefore, a flat horizontal surface can be formed on the substrate edge portion.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明に係る研磨方法の一実施形態を実施するための研磨装置を説明するための模式図であり、図2は、図1に示す研磨装置の平面図である。研磨装置は、基板であるウェハWを保持して回転させるウェハ保持部3と、研磨テープ38をウェハWのエッジ部に押し付ける押圧パッド51と、押圧パッド51をウェハWに向かって押す押圧機構53と、押圧パッド51および押圧機構53をウェハWの接線方向に移動させる接線方向移動機構30とを備えている。押圧機構53としては、エアシリンダ、またはサーボモータとボールねじとの組み合わせを用いることができ、接線方向移動機構30としては、サーボモータとボールねじとの組み合わせを用いることができる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view for explaining a polishing apparatus for carrying out an embodiment of a polishing method according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the polishing apparatus shown in FIG. The polishing apparatus includes a
研磨テープ38は、その研磨面がウェハWの表面と平行に、かつ研磨面がウェハWのエッジ部に対向するように配置されている。研磨テープ38の片面(下面)は、砥粒が固定された研磨面を構成している。研磨テープ38は長尺の研磨具であり、ウェハWの接線方向に沿って配置されている。押圧パッド51は、研磨テープ38をウェハWのエッジ部に押し付けるための押圧部材であり、ウェハWのエッジ部の上方に配置されている。押圧パッド51の底面には、研磨テープ38の水平方向の移動を制限するテープストッパー185が固定されている。このテープストッパー185は省略してもよい。
The polishing
図3は、本発明に係る研磨方法の一実施形態を説明するための図である。押圧パッド51の原点位置は、ウェハWの中心Cwから半径方向に延びる中心線CL上に予め設定されている。この原点位置は、ウェハWのエッジ部を研磨するときの押圧パッド51の基準位置である。原点位置にある押圧パッド51の内側縁部51bの中点Cpは中心線CL上にある。この押圧パッド51の内側縁部51bは、研磨テープ38をウェハWのエッジ部に対して押圧する押圧面の縁部であり、ウェハWの半径方向において内側の縁部である。
FIG. 3 is a view for explaining an embodiment of the polishing method according to the present invention. The origin position of the
ウェハWの研磨は次のようにして行われる。まず、ウェハWをウェハ保持部3により回転させる。そして、押圧パッド51の縁部を研磨テープ38の縁部に一致させた状態で、押圧パッド51により研磨テープ38の縁部を回転するウェハWのエッジ部に押し付けてウェハWのエッジ部を研磨する。研磨テープ38の一部を押圧パッド51の縁部からウェハWの半径方向内側に突出させた状態で、押圧パッド51により研磨テープ38を回転するウェハWのエッジ部に押し付けてもよい。研磨テープ38の縁部は直角な角部であり、この直角な縁部が押圧パッド51の縁部によりウェハWのエッジ部に上から押圧される。ウェハWに接触している研磨テープ38の研磨面は、ウェハWの表面と平行となっている。研磨中の押圧パッド51の内側の縁部は、研磨テープ38を介してウェハWのエッジ部に押し当てられる。押圧パッド51のウェハ押圧面(基板押圧面)はウェハ表面と平行な水平面であり、この水平な押圧面で研磨テープ38をウェハWのエッジ部に押し付けることにより、ウェハWのエッジ部に垂直面および水平面を形成する。
The polishing of the wafer W is performed as follows. First, the wafer W is rotated by the
しかしながら、上述したように、研磨テープ38とウェハWとの接触面積は、ウェハエッジ部内の位置によって異なり、結果として図41に示すように、水平面の内側の領域が斜めになることがある。そこで、図4に示すように、押圧パッド51を原点位置から、中心線CLと直交する接線方向に所定の距離だけずらし、このずらした位置で押圧パッド51により研磨テープ38をウェハWに押し付ける。図4から分かるように、押圧パッド51の位置をウェハWの接線方向にずらすと、ウェハエッジ部の内側の領域と研磨テープ38との接触面積(接触長さ)を変えることなく、ウェハエッジ部の外側の領域と研磨テープ38との接触面積を小さくすることができる。したがって、研磨テープ38は、図38に示すような平坦な水平面をウェハWのエッジ部に形成することができる。押圧パッド51をずらす上記所定の距離は、上記接線方向に沿った押圧パッド51の長さの半分未満であることが好ましい。このような距離であれば、最も内側に位置する垂直面の形成は、押圧パッド51の位置にほとんど影響を受けることがない。なお、押圧パッド51を原点位置から、中心線CLと直交する接線方向にずらす距離を調整することによって、水平面のプロファイルを変更することが可能である。例えば、押圧パッド51の原点位置からずらす距離を調整することによって、所望の角度を持った水平面を形成することが可能である。
However, as described above, the contact area between the polishing
本発明は、ウェハWの半径方向に研磨テープ38を配置する研磨方法にも適用することができる。図5は、本発明の他の実施形態に係る研磨方法を実施するための研磨装置を説明するための模式図であり、図6は、図5に示す研磨装置の平面図である。図5および図6に示す研磨装置は、ウェハWの上から見たときに、研磨テープ38が中心線CLに沿って延びるように(すなわち、研磨テープ38がウェハWの半径方向に延びるように)研磨テープ38を配置する点で図1および図2に示す研磨装置と異なっている。その他の構成は、図1および図2に示す研磨装置と同じである。
The present invention can also be applied to a polishing method in which the polishing
ウェハWの研磨は次のようにして行われる。まず、ウェハWをウェハ保持部3により回転させる。そして、押圧パッド51により研磨テープ38を回転するウェハWのエッジ部に押し付けてウェハWのエッジ部を研磨する。研磨中の押圧パッド51の内側の縁部は、研磨テープ38を介してウェハWのエッジ部に押し当てられる。
The polishing of the wafer W is performed as follows. First, the wafer W is rotated by the
図7は、図5および図6に示す研磨装置による研磨方法を説明するための図である。上述の実施形態と同様に、押圧パッド51の原点位置は、ウェハWの中心Cwから半径方向に延びる中心線CL上に予め設定されている。原点位置にある押圧パッド51の内側縁部51bの中点Cpは中心線CLにある。
FIG. 7 is a view for explaining a polishing method by the polishing apparatus shown in FIGS. 5 and 6. Similar to the above-described embodiment, the origin position of the
ウェハWを研磨するときは、図8に示すように、押圧パッド51を原点位置から、中心線CLと直交する接線方向に所定の距離だけずらし、このずらした位置で押圧パッド51により研磨テープ38をウェハWに押し付ける。本実施形態でも、ウェハエッジ部の内側の領域と研磨テープ38との接触面積(接触長さ)を変えることなく、ウェハエッジ部の外側の領域と研磨テープ38との接触面積を小さくすることができる。したがって、ウェハWのエッジ部に平坦な水平面を形成することができる。
When polishing the wafer W, as shown in FIG. 8, the
次に、図3および図4に示す上述した研磨方法の実施形態を実行することができる研磨装置の詳細について説明する。図9は、研磨装置を示す平面図であり、図10は、図9のF−F線断面図であり、図11は、図10の矢印Gで示す方向から見た図である。研磨装置は、研磨対象物であるウェハ(基板)Wを水平に保持し、回転させるウェハ保持部3を備えている。図9においては、ウェハ保持部3がウェハWを保持している状態を示している。ウェハ保持部3は、ウェハWの下面を真空吸引により保持する保持ステージ4と、保持ステージ4の中央部に連結された中空シャフト5と、この中空シャフト5を回転させるモータM1とを備えている。ウェハWは、ウェハWの中心が中空シャフト5の軸心と一致するように保持ステージ4の上に載置される。
Next, details of a polishing apparatus capable of executing the above-described embodiment of the polishing method shown in FIGS. 3 and 4 will be described. 9 is a plan view showing the polishing apparatus, FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line FF in FIG. 9, and FIG. 11 is a view seen from the direction indicated by arrow G in FIG. The polishing apparatus includes a
保持ステージ4は、隔壁20とベースプレート21によって形成された研磨室22内に配置されている。隔壁20は、ウェハWを研磨室22に搬入および搬出するための搬送口20aを備えている。搬送口20aは、水平に延びる切り欠きとして形成されている。この搬送口20aは、シャッター23により閉じることが可能となっている。
The holding
中空シャフト5は、ボールスプライン軸受(直動軸受)6によって上下動自在に支持されている。保持ステージ4の上面には溝4aが形成されており、この溝4aは、中空シャフト5を通って延びる連通路7に連通している。連通路7は中空シャフト5の下端に取り付けられたロータリジョイント8を介して真空ライン9に接続されている。連通路7は、処理後のウェハWを保持ステージ4から離脱させるための窒素ガス供給ライン10にも接続されている。これらの真空ライン9と窒素ガス供給ライン10を切り替えることによって、ウェハWを保持ステージ4の上面に保持し、離脱させる。
The
中空シャフト5は、この中空シャフト5に連結されたプーリーp1と、モータM1の回転軸に取り付けられたプーリーp2と、これらプーリーp1,p2に掛けられたベルトb1を介してモータM1によって回転される。ボールスプライン軸受6は、中空シャフト5がその長手方向へ自由に移動することを許容する軸受である。ボールスプライン軸受6は円筒状のケーシング12に固定されている。したがって、中空シャフト5は、ケーシング12に対して上下に直線移動が可能であり、中空シャフト5とケーシング12は一体に回転する。中空シャフト5は、エアシリンダ(昇降機構)15に連結されており、エアシリンダ15によって中空シャフト5および保持ステージ4が上昇および下降できるようになっている。
The
ケーシング12と、その外側に同心上に配置された円筒状のケーシング14との間にはラジアル軸受18が介装されており、ケーシング12は軸受18によって回転自在に支持されている。このような構成により、ウェハ保持部3は、ウェハWをその中心軸まわりに回転させ、かつウェハWをその中心軸に沿って上昇下降させることができる。
A
ウェハ保持部3に保持されたウェハWの半径方向外側には、ウェハWの周縁部を研磨する研磨ユニット25が配置されている。この研磨ユニット25は、研磨室22の内部に配置されている。図11に示すように、研磨ユニット25の全体は、設置台27の上に固定されている。この設置台27はアームブロック28を介して研磨ユニット移動機構30に連結されている。
A polishing
研磨ユニット移動機構30は、アームブロック28を保持するボールねじ機構31と、このボールねじ機構31を駆動するモータ32と、ボールねじ機構31とモータ32とを連結する動力伝達機構33とを備えている。動力伝達機構33は、プーリーおよびベルトなどから構成されている。モータ32を作動させると、ボールねじ機構31がアームブロック28を図11の矢印で示す方向に動かし、研磨ユニット25全体がウェハWの接線方向に移動する。この研磨ユニット移動機構30は、研磨ユニット25を所定の振幅および所定の速度で揺動させるオシレーション機構としても機能する。
The polishing
研磨ユニット25は、研磨テープ38を用いてウェハWの周縁部を研磨する研磨ヘッド50と、研磨テープ38を研磨ヘッド50に供給し、かつ研磨ヘッド50から回収する研磨テープ供給回収機構70を備えている。研磨ヘッド50は、研磨テープ38の研磨面をウェハWの周縁部に上から押し当ててウェハWのトップエッジ部を研磨するトップエッジ研磨ヘッドである。
The polishing
図12は研磨ヘッド50および研磨テープ供給回収機構70の平面図であり、図13は研磨ヘッド50および研磨テープ供給回収機構70の正面図であり、図14は図13に示すH−H線断面図であり、図15は図13に示す研磨テープ供給回収機構70の側面図であり、図16は図13に示す研磨ヘッド50を矢印Iで示す方向から見た縦断面図である。
12 is a plan view of the polishing
設置台27の上には、ウェハWの半径方向と平行に延びる2つの直動ガイド40A,40Bが配置されている。研磨ヘッド50と直動ガイド40Aとは、連結ブロック41Aを介して連結されている。さらに、研磨ヘッド50は、該研磨ヘッド50を直動ガイド40Aに沿って(すなわち、ウェハWの半径方向に)移動させるモータ42Aおよびボールねじ43Aに連結されている。より具体的には、ボールねじ43Aは連結ブロック41Aに固定されており、モータ42Aは設置台27に支持部材44Aを介して固定されている。モータ42Aは、ボールねじ43Aのねじ軸を回転させるように構成されており、これにより、連結ブロック41Aおよびこれに連結された研磨ヘッド50は直動ガイド40Aに沿って移動される。モータ42A、ボールねじ43A、および直動ガイド40Aは、ウェハ保持部3に保持されたウェハWの半径方向に研磨ヘッド50を移動させる第1の移動機構45を構成する。
Two linear motion guides 40A and 40B extending in parallel with the radial direction of the wafer W are arranged on the installation table 27. The polishing
同様に、研磨テープ供給回収機構70と直動ガイド40Bとは、連結ブロック41Bを介して連結されている。さらに、研磨テープ供給回収機構70は、該研磨テープ供給回収機構70を直動ガイド40Bに沿って(すなわち、ウェハWの半径方向に)移動させるモータ42Bおよびボールねじ43Bに連結されている。より具体的には、ボールねじ43Bは連結ブロック41Bに固定されており、モータ42Bは設置台27に支持部材44Bを介して固定されている。モータ42Bは、ボールねじ43Bのねじ軸を回転させるように構成されており、これにより、連結ブロック41Bおよびこれに連結された研磨テープ供給回収機構70は直動ガイド40Bに沿って移動される。モータ42B、ボールねじ43B、および直動ガイド40Bは、ウェハ保持部3に保持されたウェハWの半径方向に研磨テープ38を移動させるテープ移動機構(第2の移動機構)46を構成する。
Similarly, the polishing tape supply /
図16に示すように、研磨ヘッド50は、研磨テープ38をウェハWに対して押し付ける押圧パッド51と、押圧パッド51を保持するパッドホルダー52と、このパッドホルダー52(および押圧パッド51)を押し下げる押圧機構としてのエアシリンダ53とを備えている。エアシリンダ53は、保持部材55に保持されている。さらに、保持部材55は、鉛直方向に延びる直動ガイド54を介してリフト機構としてのエアシリンダ56に連結されている。図示しない気体供給源から空気などの気体がエアシリンダ56に供給されると、エアシリンダ56は保持部材55を押し上げる。これにより、保持部材55、エアシリンダ53、パッドホルダー52、および押圧パッド51は、直動ガイド54に沿って持ち上げられる。
As shown in FIG. 16, the polishing
本実施形態では、押圧パッド51をウェハ表面に対して垂直な方向に移動させる垂直移動機構59は、エアシリンダ53およびエアシリンダ56によって構成される。モータ42A、ボールねじ43A、および直動ガイド40Aから構成される第1の移動機構45は、押圧パッド51および垂直移動機構をウェハWの半径方向に移動させる半径方向移動機構としても機能する。さらに、研磨ユニット移動機構30は、押圧パッド51(および押圧機構としてのエアシリンダ53)をウェハWの接線方向に移動させる接線方向移動機構として機能する。
In the present embodiment, the
エアシリンダ56は、連結ブロック41Aに固定された据付部材57に固定されている。据付部材57とパッドホルダー52とは、鉛直方向に延びる直動ガイド58を介して連結されている。エアシリンダ53によりパッドホルダー52を押し下げると、押圧パッド51は直動ガイド58に沿って下方に移動し、研磨テープ38をウェハWのエッジ部に対して押し付ける。押圧パッド51は、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)のなどの樹脂、ステンレス鋼などの金属、またはSiC(炭化ケイ素)などのセラミックから形成されている。
The
押圧パッド51は、鉛直方向に延びる複数の貫通孔51aを有しており、この貫通孔51aには真空ライン60が接続されている。真空ライン60には、図示しない弁が設けられており、弁を開くことにより押圧パッド51の貫通孔51a内に真空が形成されるようになっている。押圧パッド51が研磨テープ38の上面に接触した状態で貫通孔51aに真空が形成されると、研磨テープ38の上面は押圧パッド51の下面に保持される。なお、押圧パッド51の貫通孔51aは1つであってもよい。
The
パッドホルダー52、エアシリンダ53、保持部材55、エアシリンダ56、および据付部材57は、ボックス62内に収容されている。パッドホルダー52の下部はボックス62の底部から突出しており、パッドホルダー52の下部に押圧パッド51が取り付けられている。ボックス62内には、押圧パッド51の鉛直方向の位置を検出する位置センサ63が配置されている。この位置センサ63は、据付部材57に取り付けられている。パッドホルダー52には、センサターゲットとしてのドグ64が設けられており、位置センサ63はドグ64の鉛直方向の位置から押圧パッド51の鉛直方向の位置を検出するようになっている。
The
図17は、位置センサ63およびドグ64を上から見た図である。位置センサ63は、投光部63Aと受光部63Bとを有している。ドグ64がパッドホルダー52(および押圧パッド51)とともに下降すると、投光部63Aから発せられた光の一部がドグ64によって遮られる。したがって、受光部63Bによって受光される光の量からドグ64の位置、すなわち押圧パッド51の鉛直方向の位置を検出することができる。なお、図17に示す位置センサ63はいわゆる透過型の光学式センサであるが、他のタイプの位置センサを用いてもよい。
FIG. 17 is a view of the
研磨テープ供給回収機構70は、研磨テープ38を研磨ヘッド50に供給する供給リール71と、研磨テープ38を研磨ヘッド50から回収する回収リール72とを備えている。供給リール71および回収リール72は、それぞれテンションモータ73,74に連結されている。これらテンションモータ73,74は、所定のトルクを供給リール71および回収リール72に与えることにより、研磨テープ38に所定のテンションをかけることができるようになっている。
The polishing tape supply /
供給リール71と回収リール72との間には、研磨テープ送り機構76が設けられている。この研磨テープ送り機構76は、研磨テープ38を送るテープ送りローラ77と、研磨テープ38をテープ送りローラ77に対して押し付けるニップローラ78と、テープ送りローラ77を回転させるテープ送りモータ79とを備えている。研磨テープ38はニップローラ78とテープ送りローラ77との間に挟まれている。テープ送りローラ77を図13の矢印で示す方向に回転させることにより、研磨テープ38は供給リール71から回収リール72に送られる。
A polishing
テンションモータ73,74およびテープ送りモータ79は、基台81に設置されている。この基台81は連結ブロック41Bに固定されている。基台81は、供給リール71および回収リール72から研磨ヘッド50に向かって延びる2本の支持アーム82,83を有している。支持アーム82,83には、研磨テープ38を支持する複数のガイドローラ84A,84B,84C,84D,84Eが取り付けられている。研磨テープ38はこれらのガイドローラ84A〜84Eにより、研磨ヘッド50を囲むように案内される。
The
研磨テープ38の延びる方向は、上から見たときに、ウェハWの半径方向に対して垂直である。研磨ヘッド50の下方に位置する2つのガイドローラ84D,84Eは、研磨テープ38の研磨面がウェハWの表面(上面)と平行となるように研磨テープ38を支持している。さらに、これら2つのガイドローラ84D,84Eの間にある研磨テープ38は、ウェハWの接線方向と平行に延びている。研磨テープ38とウェハWとの間には、鉛直方向において隙間が形成されている。
The extending direction of the polishing
研磨装置は、研磨テープ38の縁部の位置を検出するテープエッジ検出センサ100をさらに備えている。テープエッジ検出センサ100は、上述した位置センサ63と同様に、透過型の光学式センサである。テープエッジ検出センサ100は、投光部100Aと受光部100Bとを有している。投光部100Aは、図12に示すように、設置台27に固定されており、受光部100Bは、図10に示すように、研磨室22を形成するベースプレート21に固定されている。このテープエッジ検出センサ100は、受光部100Bによって受光される光の量から研磨テープ38の縁部の位置を検出するように構成されている。
The polishing apparatus further includes a tape
ウェハWを研磨するときは、図18に示すように、研磨ヘッド50および研磨テープ供給回収機構70は、モータ42A,42Bおよびボールねじ43A,43Bによりそれぞれ所定の研磨位置にまで移動される。研磨位置にある研磨テープ38は、ウェハWの上から見たとき、ウェハWの接線方向に延びている。ガイドローラ84D,84Eは、ウェハWの接線方向に沿った状態で研磨テープ38をウェハWの表面と平行に支持する研磨テープ支持機構として機能する。
When polishing the wafer W, as shown in FIG. 18, the polishing
図19は、研磨位置にある押圧パッド51、研磨テープ38、およびウェハWを横方向から見た模式図である。図19に示すように、研磨テープ38は、ウェハWのエッジ部の上方に位置し、さらに研磨テープ38の上方に押圧パッド51が位置する。研磨位置にある押圧パッド51の縁部と研磨テープ38の縁部は一致している。すなわち、押圧パッド51の縁部と研磨テープ38の縁部が一致するように、研磨ヘッド50および研磨テープ供給回収機構70がそれぞれ独立に研磨位置に移動される。図20は、押圧パッド51により研磨テープ38をウェハWに押し付けている状態を示す図である。
FIG. 19 is a schematic view of the
研磨テープ38は、細長い帯状の研磨具である。研磨テープ38の幅は基本的にはその全長に亘って一定であるが、研磨テープ38の部分によってはその幅に若干のばらつきがあることがある。このため、研磨位置にある研磨テープ38の縁部の位置がウェハごとに異なるおそれがある。一方、研磨位置にある押圧パッド51の位置は、常に一定である。そこで、研磨テープ38の縁部を押圧パッド51の縁部に合わせるために、研磨位置に移動される前に、研磨テープ38の縁部の位置が上述のテープエッジ検出センサ100により検出される。
The polishing
図22(a)乃至図22(c)は、研磨テープ38の縁部を検出するときの動作を説明する図である。ウェハWの研磨に先立って、研磨テープ38は、図22(a)に示す退避位置から、図22(b)に示すテープエッジ検出位置に移動される。このテープエッジ検出位置において、テープエッジ検出センサ100により、研磨テープ38のウェハ側の縁部の位置が検出される。そして、図22(c)に示すように、研磨テープ38の縁部が押圧パッド51の縁部と一致するように、研磨テープ38が研磨位置に移動される。研磨テープ38は研磨ヘッド50とは独立に移動可能であるので、研磨テープ38の幅に依存して変わりうる距離だけ研磨テープ38を移動させることが可能である。
FIG. 22A to FIG. 22C are diagrams for explaining the operation when the edge of the polishing
研磨位置にある押圧パッド51の縁部の位置は予め研磨制御部11(図9参照)に記憶されている。したがって、研磨制御部11は、検出された研磨テープ38の縁部の位置と、押圧パッド51の縁部の位置とから、研磨テープ38の縁部が押圧パッド51の縁部に一致するための研磨テープ38の移動距離を算出することができる。このように、検出された研磨テープ38の縁部の位置に基づいて研磨テープ38の移動距離が決定されるので、研磨テープ38の幅のばらつきによらず、常に研磨テープ38の縁部を押圧パッド51の縁部に合わせることができる。
The position of the edge of the
図21に示すように、研磨テープ38の一部を押圧パッド51の内側縁部からウェハWの半径方向内側に突出させた状態で、押圧パッド51により研磨テープ38をウェハWのエッジ部に押し付けてもよい。
As shown in FIG. 21, the polishing
次に、上述のように構成された研磨装置の研磨動作について説明する。以下に説明する研磨装置の動作は、図9に示す研磨制御部11によって制御される。ウェハWは、その表面に形成されている膜(例えば、デバイス層)が上を向くようにウェハ保持部3に保持され、さらにウェハWの中心周りに回転される。回転するウェハWの中心には、図示しない液体供給機構から液体(例えば、純水)が供給される。研磨ヘッド50の押圧パッド51および研磨テープ38は、図19に示すように、それぞれ所定の研磨位置にまで移動される。
Next, the polishing operation of the polishing apparatus configured as described above will be described. The operation of the polishing apparatus described below is controlled by the polishing
図23(a)は、研磨位置にある研磨テープ38および押圧パッド51をウェハWの径方向から見た図を示している。図23(a)に示す押圧パッド51は、エアシリンダ56(図16参照)により持ち上げられた状態にあり、押圧パッド51は研磨テープ38の上方に位置している。次に、エアシリンダ56の動作を停止させてそのピストンロッドを下げ、図23(b)に示すように、押圧パッド51は、その下面が研磨テープ38の上面に接触するまで下降される。この状態で真空ライン60を介して押圧パッド51の貫通孔51aに真空を形成し、研磨テープ38を押圧パッド51の下面に保持させる。研磨テープ38を保持したまま、押圧パッド51はエアシリンダ53(図16参照)により下降され、図23(c)に示すように、押圧パッド51は、研磨テープ38の研磨面をウェハWの周縁部に所定の研磨圧力で押し付ける。研磨圧力は、研磨テープ38からウェハWの周縁部に作用する押し付け圧力である。この研磨圧力は、エアシリンダ53に供給する気体の圧力により調整することができる。
FIG. 23A shows a view of the polishing
研磨中の押圧パッド51は、図4に示すように、予め設定された原点位置から接線方向に所定の距離だけずらした位置にある。このずらした位置で押圧パッド51により研磨テープ38をウェハWに押し付けて、ウェハWのエッジ部を研磨する。図4から分かるように、押圧パッド51の位置をウェハWの接線方向にずらすと、ウェハエッジ部の内側の領域と研磨テープ38との接触面積(接触長さ)を変えることなく、ウェハエッジ部の外側の領域と研磨テープ38との接触面積を小さくすることができる。したがって、ウェハWのエッジ部に平坦な水平面を形成することができる。
As shown in FIG. 4, the
ウェハWのエッジ部は、回転するウェハWと研磨テープ38との摺接により研磨される。ウェハWの研磨レートを上げるために、ウェハWの研磨中に研磨ユニット移動機構(接線方向移動機構)30により研磨テープ38および押圧パッド51をウェハWの接線方向に沿って揺動させてもよい。研磨中は、回転するウェハWの中心部に液体(例えば純水)が供給され、ウェハWは水の存在下で研磨される。ウェハWに供給された液体は、遠心力によりウェハWの上面全体に広がり、これによりウェハWに形成されたデバイスに研磨屑が付着してしまうことが防止される。上述したように、研磨中は、研磨テープ38は、真空吸引により押圧パッド51に保持されているので、研磨テープ38と押圧パッド51との位置がずれることが防止される。したがって、研磨位置および研磨形状を安定させることができる。さらに、研磨圧力を大きくしても、研磨テープ38と押圧パッド51との位置がずれることがないため、研磨時間を短縮することができる。
The edge portion of the wafer W is polished by sliding contact between the rotating wafer W and the polishing
ウェハWの研磨中の押圧パッド51の鉛直方向の位置は、位置センサ63により検出される。したがって、押圧パッド51の鉛直方向の位置から研磨終点を検出することができる。例えば、押圧パッド51の鉛直方向の位置が所定の目標位置に達したときに、ウェハWのエッジ部の研磨を終了することができる。この所定の目標位置は、目標とする研磨量に従って決定される。
The position of the
ウェハWの研磨が終了すると、エアシリンダ53への気体の供給が停止され、これにより押圧パッド51が図23(b)に示す位置にまで上昇する。同時に、研磨テープ38の真空吸引が停止される。さらに、押圧パッド51はエアシリンダ56により図23(a)に示す位置にまで上昇される。そして、研磨ヘッド50および研磨テープ供給回収機構70は、図12に示す退避位置に移動される。研磨されたウェハWは、ウェハ保持部3によって上昇され、図示しない搬送機構のハンドによって研磨室22の外に搬出される。次のウェハの研磨が始まる前に、研磨テープ38はテープ送り機構76により所定の距離だけ供給リール71から回収リール72に送られる。これにより、新しい研磨面が次のウェハの研磨に使用される。研磨テープ38が研磨屑により目詰まりをしていると推定されるときは、研磨テープ38を所定の距離だけ送った後、研磨されたウェハWを新しい研磨面で再び研磨してもよい。研磨テープ38の目詰まりは、例えば、研磨時間および研磨圧力から推定することができる。研磨テープ38をテープ送り機構76により所定の速度で送りながら、ウェハWを研磨してもよい。研磨テープ38を真空吸引により押圧パッド51に保持したまま、テープ送り機構76で研磨テープ38をその長手方向に送ることも可能である。場合によっては、研磨テープ38を真空吸引により押圧パッド51に保持しなくてもよい。
When the polishing of the wafer W is completed, the supply of gas to the
図24(a)に示すように、ウェハWへの研磨圧力を大きくした場合、ウェハWは押圧パッド51の研磨圧力により大きく撓み、その結果、図24(b)に示すように、ウェハWの被研磨面は斜めになってしまうことがある。そこで、図25に示す実施形態では、ウェハWの周縁部を下から支えるサポートステージ180がウェハ保持部3に設けられている。特に説明しない他の構成は、図10に示す構成と同じであるので、その重複する説明を省略する。サポートステージ180は、サポートステージ台181に固定されている。このサポートステージ台181は、ケーシング12の上端に固定されており、ケーシング12と一体に回転するようになっている。したがって、サポートステージ180は、ケーシング12および保持ステージ4と一体に回転する。
As shown in FIG. 24A, when the polishing pressure on the wafer W is increased, the wafer W is greatly bent by the polishing pressure of the
サポートステージ180は、ウェハWの周縁部下面をその全体に亘って支持するために、図26に示すような逆円錐台形を有している。サポートステージ180によって支持されるウェハWの周縁部下面は、図32(a)および図32(b)に示すボトムエッジ部E2を少なくとも含む領域である。サポートステージ180の環状の上面180aは、ウェハWの周縁部下面を支持する支持面を構成している。ウェハWの研磨時には、サポートステージ180の最外周端とウェハWの最外周端とはほぼ一致する。
The
このようなサポートステージ180を使用することで、押圧パッド51がウェハWに研磨テープ38を押し付けても、ウェハWが撓むことはない。したがって、研磨テープ38でウェハWのエッジ部を研磨することで、ウェハWのエッジ部に垂直面および水平面を形成することができる。また、サポートステージ180は、ウェハWの周縁部下面の全体を支持するので、ウェハの一部のみを支持する従来のウェハ支持機構に比べて、ウェハWのエッジ部を均一に研磨することができる。
By using such a
中空シャフト5とケーシング12との間にはボールスプライン軸受6が配置されているので、中空シャフト5は、ケーシング12に対して上下方向に移動することができる。したがって、中空シャフト5の上端に連結された保持ステージ4は、ケーシング12およびサポートステージ180に対して相対的に上下方向に移動することが可能となっている。図27は、保持ステージ4とその上面に保持されたウェハWが、サポートステージ180に対して相対的に上昇した状態を示している。
Since the ball spline bearing 6 is disposed between the
研磨テープ38は、ウェハWとの接触具合やウェハWの周縁部の形状の影響により水平方向の荷重を受けることがある。その結果、研磨テープ38がウェハWの外側に逃げてしまう場合がある。そこで、図28に示すように、研磨テープ38の水平方向の移動を制限するテープストッパー185が押圧パッド51に設けられている。テープストッパー185は、ウェハWの半径方向において研磨テープ38の外側に配置されており、研磨テープ38の外側への動きを制限する。このように配置されたテープストッパー185により、研磨テープ38がウェハWの外側に逃げることを防ぐことができる。したがって、ウェハWの研磨形状および研磨幅を安定させることができる。
The polishing
研磨テープ38の外側への動きがテープストッパー185によって受け止められると、図29に示すように、研磨テープ38がゆがむことがある。そこで、図30に示す実施形態では、研磨テープ38のゆがみを防止すべく、研磨テープ38の研磨面に近接してテープカバー186が設けられている。テープカバー186は、テープストッパー185に固定されており、研磨テープ38の研磨面の大部分を覆うように配置されている。テープカバー186は、研磨テープ38の下方に配置されており、研磨テープ38の研磨面とテープカバー186の上面との間には、微小な隙間dgが形成されている。研磨テープ38は、押圧パッド51とテープカバー186との間に配置される。このようなテープカバー186を設けることで、研磨テープ38がゆがんでしまうことが防止され、研磨テープ38を平坦に保つことができる。したがって、ウェハWの研磨形状および研磨幅を安定させることができる。
When the outward movement of the polishing
図30に示すように、押圧パッド51、テープストッパー185、およびテープカバー186に囲まれる空間に研磨テープ38が配置される。押圧パッド51の下面とテープカバー186の上面との隙間hは、研磨テープ38の厚さよりも大きく設定されている。研磨テープ38とテープカバー186との隙間dgは、ウェハWの厚さよりも小さい。
As shown in FIG. 30, the polishing
テープカバー186の内側面186aは、押圧パッド51の縁部51bよりもウェハWの半径方向において外側に位置している。したがって、研磨テープ38の研磨面は、研磨テープ38の縁部とテープカバー186の内側面186aとの間の距離dwだけ露出する。ウェハWの研磨は、この露出した研磨面で行われる。
The
図30に示す構造では、研磨テープ38に作用する水平方向の荷重をテープストッパー185が受け止めるため、押圧パッド51が研磨テープ38とともに外側へ動くことがある。このような押圧パッド51の動きは、研磨形状および研磨幅を不安定にさせてしまう。そこで、図31に示す実施形態では、押圧パッド51の外側への動きを制限する移動制限機構が設けられている。この移動制限機構は、押圧パッド51に固定された突起部材190と、この突起部材190の水平方向の動きを制限するサイドストッパー191とを有している。本実施形態では、突起部材190としてプランジャが使用されている。
In the structure shown in FIG. 30, since the
サイドストッパー191は、ウェハWの半径方向においてプランジャ(突起部材)190の外側に配置されており、プランジャ190の外側への動きを受け止める。サイドストッパー191は、研磨ヘッド50のボックス62の下面に固定されており、サイドストッパー191の位置は固定されている。プランジャ190とサイドストッパー191とは互いに近接して配置されており、プランジャ190とサイドストッパー191との隙間drは、10μmから100μmである。このような構成によれば、研磨中に押圧パッド51が研磨テープ38から水平荷重を受けて外側に移動すると、プランジャ190がサイドストッパー191に接触し、これにより押圧パッド51および研磨テープ38の外側への動きが制限される。したがって、ウェハWの研磨形状および研磨幅を安定させることができる。
The
図25乃至図31に示す実施形態は、適宜組み合わせることができる。例えば、図32は、図25に示すサポートステージ180と、図31に示す研磨ヘッド50とを組み合わせた例を示している。この図32に示す構成によれば、ウェハWの撓みが防止されるとともに、研磨テープ38の移動やゆがみが防止される。
The embodiments shown in FIGS. 25 to 31 can be combined as appropriate. For example, FIG. 32 shows an example in which the
次に、図7および図8に示す上述した研磨方法の実施形態を実行することができる研磨装置の詳細について説明する。図33は、研磨装置を示す平面図であり、図34は、図33に示す研磨装置の縦断面図である。図33および図34に示すように、研磨装置は、ウェハWのエッジ部に研磨テープ38を押し当てて該エッジ部を研磨する研磨ヘッド組立体111と、この研磨ヘッド組立体111に研磨テープ38を供給する研磨テープ供給回収機構112とを備えている。研磨ヘッド組立体111は、研磨室22の内部に配置され、研磨テープ供給回収機構112は、研磨室22の外に配置されている。
Next, details of a polishing apparatus capable of executing the above-described embodiment of the polishing method shown in FIGS. 7 and 8 will be described. 33 is a plan view showing the polishing apparatus, and FIG. 34 is a longitudinal sectional view of the polishing apparatus shown in FIG. As shown in FIGS. 33 and 34, the polishing apparatus includes a polishing
研磨テープ供給回収機構112は、研磨テープ38を研磨ヘッド組立体111に供給する供給リール124と、ウェハWの研磨に使用された研磨テープ38を回収する回収リール125とを備えている。供給リール124および回収リール125にはモータ129,129がそれぞれ連結されている(図33には、供給リール124に連結されたモータ129のみを示す)。それぞれのモータ129,129は、供給リール124および回収リール125に所定のトルクを与え、研磨テープ38に所定のテンションを掛けることができるようになっている。
The polishing tape supply /
研磨ヘッド組立体111は、研磨テープ38をウェハWの周縁部に当接させるための研磨ヘッド131を備えている。研磨テープ38は、研磨テープ38の研磨面がウェハWを向くように研磨ヘッド131に供給される。研磨テープ38は、隔壁20に設けられた開口部20bを通して供給リール124から研磨ヘッド131へ供給され、使用された研磨テープ38は開口部20bを通って回収リール125に回収される。
The polishing
研磨ヘッド131はアーム135の一端に固定され、アーム135は、ウェハWの接線方向に平行な回転軸Ctまわりに回転自在に構成されている。アーム135の他端はプーリーp3,p4およびベルトb2を介してモータ138に連結されている。モータ138が時計回りおよび反時計回りに所定の角度だけ回転することで、アーム135が軸Ctまわりに所定の角度だけ回転する。本実施形態では、モータ138、アーム135、プーリーp3,p4、およびベルトb2によって、ウェハWの表面に対して研磨ヘッド131を傾斜させるチルト機構が構成されている。
The polishing
チルト機構は、移動台140に搭載されている。移動台140は、研磨ユニット移動機構(接線方向移動機構)30に連結されており、研磨ユニット移動機構30によって研磨ヘッド131および該研磨ヘッド131に支持された研磨テープ38がウェハWの接線方向に移動可能となっている。一方、研磨テープ供給回収機構112はベースプレート21に固定されている。
The tilt mechanism is mounted on the movable table 140. The moving table 140 is connected to a polishing unit moving mechanism (tangential moving mechanism) 30, and the polishing
図35は図34に示す研磨ヘッド131の拡大図である。図35に示すように、研磨ヘッド131は、研磨テープ38をウェハWのエッジ部に押し付ける押圧パッド51と、押圧パッド51をウェハWに向かって押す押圧機構としてのエアシリンダ53とを備えている。また、研磨ヘッド131は、研磨テープ38を供給リール124から回収リール125へ送るテープ送り機構151を備えている。研磨ヘッド131は、研磨テープ38の進行方向をガイドする複数のガイドローラ153A,153B,153C,153D,153E,153F,153Gを有している。
FIG. 35 is an enlarged view of the polishing
研磨ヘッド131に設けられたテープ送り機構151は、テープ送りローラ151aと、ニップローラ151bと、テープ送りローラ151aを回転させるモータ151cとを備えている。モータ151cは研磨ヘッド131の側面に設けられ、モータ151cの回転軸にテープ送りローラ151aが取り付けられている。ニップローラ151bはテープ送りローラ151aに隣接して配置されている。ニップローラ151bは、図35の矢印NFで示す方向(テープ送りローラ151aに向かう方向)に力を発生するように図示しない機構で支持されており、テープ送りローラ151aを押圧するように構成されている。
The
モータ151cが図35に示す矢印方向に回転すると、テープ送りローラ151aが回転して研磨テープ38を供給リール124から研磨ヘッド131を経由して回収リール125へ送る。ニップローラ151bはそれ自身の軸心まわりに回転することができるように構成されている。
When the
押圧パッド51は、研磨テープ38の裏面側に配置されており、エアシリンダ53はこの押圧パッド51をウェハWの周縁部に向かって移動させる。エアシリンダ53へ供給する気体の圧力を制御することによって、ウェハWへの研磨圧力が調整される。
The
ウェハWのエッジ部を研磨するときは、図36に示すように、押圧パッド51のウェハ押圧面がウェハWの表面と平行となるまで、上述のチルト機構により研磨ヘッド131を上方に傾ける。そして、押圧パッド51により研磨テープ38をウェハWのエッジ部に押圧し、エッジ部を研磨する。押圧パッド51を挟むように配置された2つのガイドローラ153D,153Eは、ウェハWの上から見たときに、研磨テープ38がウェハWの中心線CL(図8参照)に沿って延びるように該研磨テープ38を支持する研磨テープ支持機構を構成する。
When the edge portion of the wafer W is polished, the polishing
研磨中の押圧パッド51は、図8に示すように、予め設定された原点位置から接線方向に所定の距離だけずらした位置にある。このずらした位置で押圧パッド51により研磨テープ38をウェハWに押し付けて、ウェハWのエッジ部を研磨する。図8から分かるように、押圧パッド51の位置をウェハWの接線方向にずらすと、ウェハエッジ部の内側の領域と研磨テープ38との接触面積(接触長さ)を変えることなく、ウェハエッジ部の外側の領域と研磨テープ38との接触面積を小さくすることができる。したがって、ウェハWのエッジ部に平坦な水平面を形成することができる。
As shown in FIG. 8, the
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうることである。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。 The embodiment described above is described for the purpose of enabling the person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs to implement the present invention. Various modifications of the above embodiment can be naturally made by those skilled in the art, and the technical idea of the present invention can be applied to other embodiments. Accordingly, the present invention is not limited to the described embodiments, but is to be construed in the widest scope according to the technical idea defined by the claims.
3 ウェハ保持部
4 保持ステージ
11 研磨制御部
25 研磨ユニット
27 設置台
30 研磨ユニット移動機構(接線方向移動機構)
38 研磨テープ
40A,40B 直動ガイド
45 半径方向移動機構(第1移動機構)
46 テープ移動機構(第2移動機構)
50 研磨ヘッド
51 押圧パッド
52 パッドホルダー
53 エアシリンダ
54 直動ガイド
56 エアシリンダ
59 垂直移動機構
60 真空ライン
63 位置センサ
64 ドグ
70 研磨テープ供給回収機構
71 供給リール
72 回収リール
73,74 テンションモータ
76 テープ送り機構
82,83 支持アーム
84A,84B,84C,84D,84E ガイドローラ
100 テープエッジ検出センサ
111 研磨ヘッド組立体
112 研磨テープ供給回収機構
124 供給リール
125 回収リール
131 研磨ヘッド
153A〜153G ガイドローラ
180 サポートステージ
181 サポートステージ台
185 テープストッパー
186 テープカバー
190 プランジャ
191 サイドストッパー
W ウェハ
DESCRIPTION OF
38
46 Tape moving mechanism (second moving mechanism)
50
Claims (7)
基板を保持し回転させるウェハ保持部と、
研磨テープを前記基板のエッジ部に押し付ける押圧パッドと、
前記押圧パッドに接続され、前記押圧パッドを前記基板の接線方向に移動させる接線方向移動機構と、
前記研磨装置の動作を制御する研磨制御部とを備え、
前記研磨制御部は、前記押圧パッドが前記研磨テープを前記基板のエッジ部に押し付ける前に、前記接線方向移動機構により、前記押圧パッドを、前記基板の中心から半径方向に延びる中心線上の原点位置から、前記基板の前記接線方向に所定の距離だけずらした位置であって、かつ前記基板のエッジ部の上方に配置させ、
前記ずらした位置で、前記押圧パッドにより前記研磨テープを前記基板のエッジ部に押し付けて、前記基板のエッジ部を研磨することを特徴とする研磨装置。 In a polishing apparatus for polishing an edge portion of a substrate,
A wafer holder for holding and rotating the substrate;
A pressing pad for pressing a polishing tape against the edge of the substrate;
A tangential moving mechanism connected to the pressing pad and moving the pressing pad in a tangential direction of the substrate;
A polishing controller for controlling the operation of the polishing apparatus,
The polishing control unit is configured such that, before the pressing pad presses the polishing tape against the edge portion of the substrate, the tangential movement mechanism causes the pressing pad to move to the origin position on the center line extending in the radial direction from the center of the substrate. From a position shifted by a predetermined distance in the tangential direction of the substrate, and disposed above the edge portion of the substrate,
A polishing apparatus characterized by polishing the edge portion of the substrate by pressing the polishing tape against the edge portion of the substrate with the pressing pad at the shifted position .
基板を保持し回転させるウェハ保持部と、
研磨テープを前記基板のエッジ部に押し付ける押圧パッドと、
前記押圧パッドに接続され、前記押圧パッドを前記基板の接線方向に移動させる接線方向移動機構とを備え、
前記研磨テープは、前記基板の上から見たときに、前記接線方向に延びており、
前記押圧パッドの縁部を前記研磨テープの縁部に一致させた状態で、前記押圧パッドの縁部により前記研磨テープを前記基板のエッジ部に押し付けることを特徴とする研磨装置。 In a polishing apparatus for polishing an edge portion of a substrate,
A wafer holder for holding and rotating the substrate;
A pressing pad for pressing a polishing tape against the edge of the substrate;
A tangential moving mechanism connected to the pressing pad and moving the pressing pad in a tangential direction of the substrate;
The polishing tape extends in the tangential direction when viewed from above the substrate;
Wherein the edges of the pressure pad in a state that is aligned with the edge of the polishing tape, characterized in that the edges of the pressure pad presses the polishing tape to the edge portion of the substrate Migaku Ken apparatus.
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