JP7296864B2

JP7296864B2 - Polishing device and polishing method

Info

Publication number: JP7296864B2
Application number: JP2019218008A
Authority: JP
Inventors: 暁山本; 健司上村
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2019-12-02
Filing date: 2019-12-02
Publication date: 2023-06-23
Anticipated expiration: 2039-12-02
Also published as: JP2021088005A

Description

本発明は、半導体ウェーハなどの基板を研磨する研磨装置および研磨方法に関し、特に基板のノッチ部を研磨する研磨装置および研磨方法に関するものである。 The present invention relates to a polishing apparatus and polishing method for polishing a substrate such as a semiconductor wafer, and more particularly to a polishing apparatus and polishing method for polishing a notch portion of a substrate.

半導体デバイスの製造における歩留まり向上の観点から、基板の表面状態の管理が近年注目されている。半導体デバイスの製造工程では、種々の材料がシリコンウェーハ上に成膜される。このため、基板のノッチ部には不要な膜や表面荒れが形成される。このような背景のもとでは、ノッチ部に残存した不要な膜が種々の工程を経ていく間に剥離して基板に形成されたデバイスに付着し、歩留まりを低下させてしまうことがある。そこで、基板のノッチ部に形成された不要な膜を除去するために、ノッチ研磨装置を用いて基板のノッチ部が研磨される。 2. Description of the Related Art In recent years, attention has been paid to the management of the surface state of substrates from the viewpoint of improving the yield in the manufacture of semiconductor devices. Various materials are deposited on silicon wafers in the manufacturing process of semiconductor devices. Therefore, an unnecessary film and surface roughness are formed in the notch portion of the substrate. Under such circumstances, the unnecessary film remaining in the notch portion may peel off during various processes and adhere to the device formed on the substrate, thereby reducing the yield. Therefore, in order to remove the unnecessary film formed in the notch portion of the substrate, the notch portion of the substrate is polished using a notch polishing apparatus.

ノッチ研磨装置は、研磨テープなどの研磨具を基板のノッチ部に摺接させることで基板のノッチ部を研磨する。具体的には、基板をステージで保持し、ステージを基板とともにスイングさせながら、研磨ヘッドによって研磨テープなどの研磨具を基板のノッチ部に押し付けてオシレーション動作させることで接触させることでノッチ部を研磨する。 The notch polishing apparatus polishes the notch portion of the substrate by bringing a polishing tool such as a polishing tape into sliding contact with the notch portion of the substrate. Specifically, the substrate is held by a stage, and while the stage is swung together with the substrate, a polishing tool such as a polishing tape is pressed against the notch portion of the substrate by the polishing head and caused to oscillate. Grind.

特開２００６－３０３１１２号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-303112 特開２００９－１５４２８５号公報JP 2009-154285 A

しかしながら、研磨テープを使用してノッチ部を研磨する場合、ノッチ部の奥部は、研磨テープを押し付けた際の荷重が掛かり難いためノッチ部の入口部と比べて研磨レートが小さくなり、ノッチ部全体を均一に研磨できないという問題があった。従来はノッチ部の奥部をより研磨するために、奥部が比較的研磨されるスイング角度であるステージのスイングが最大となる角度でスイングをいったん停止し、その位置でより長い時間研磨を実施するようにしていたが、その分だけ研磨に長い時間がかかり、スループットが低下するという課題を抱えていた。 However, when the polishing tape is used to polish the notch, the depth of the notch is less likely to be subjected to a load when the polishing tape is pressed against it. There was a problem that the whole could not be polished uniformly. Conventionally, in order to polish the inner part of the notch more, the swing is temporarily stopped at the maximum swing angle of the stage, which is the swing angle at which the inner part is relatively polished, and polishing is performed at that position for a longer time. However, the problem was that it took a long time for polishing and the throughput decreased.

そこで、本発明は、従来より研磨時間を伸ばしてスループットを低下させることなくノッチ部全体の研磨レートを均一にすることができる研磨装置および研磨方法を提供する。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides a polishing apparatus and a polishing method capable of uniforming the polishing rate of the entire notch portion without increasing the polishing time and lowering the throughput.

一態様では、基板のノッチ部を研磨する研磨装置であって、前記基板を保持するステージ面を有する保持ステージと、前記保持ステージを前記ステージ面に平行な平面内でスイングさせるスイング機構と、研磨テープを前記ノッチ部に接触させる研磨ヘッドと、前記研磨ヘッドに連結されたテンション調整装置と、前記テンション調整装置に接続された動作制御部とを備え、前記動作制御部は、前記テンション調整装置に指令を発して、前記保持ステージのスイング角度が所定の範囲内のときに、前記研磨テープのテンションを増加させるように構成されており、前記所定の範囲は、前記スイング角度が最大となる角度を含む、研磨装置が提供される。 According to one aspect, a polishing apparatus for polishing a notch portion of a substrate comprises a holding stage having a stage surface for holding the substrate, a swing mechanism for swinging the holding stage in a plane parallel to the stage surface, and polishing. a polishing head for bringing the tape into contact with the notch portion; a tension adjusting device connected to the polishing head; A command is issued to increase the tension of the polishing tape when the swing angle of the holding stage is within a predetermined range, and the predetermined range is the angle at which the swing angle is maximized. A polishing apparatus is provided, comprising:

一態様では、前記研磨装置は、前記研磨テープの一端に接続された第１リールと、前記研磨テープの他端に接続された第２リールをさらに備え、前記テンション調整装置は、前記第１リールに連結された第１の回転装置であり、前記動作制御部は、前記第１の回転装置に指令を発して、前記スイング角度が前記所定の範囲内のときに、前記第１リールを回転させるトルクを増加させるように構成されている。
一態様では、前記テンション調整装置は、前記研磨ヘッドに連結された研磨ヘッド移動装置であり、前記動作制御部は、前記研磨ヘッド移動装置に指令を発して、前記スイング角度が前記所定の範囲内のときに、前記研磨ヘッドを前記ステージ面に向かって移動させるように構成されている。
一態様では、前記研磨ヘッド移動装置は、前記研磨ヘッドに連結されたボールねじ機構と、前記ボールねじ機構に連結されたサーボモータを備えている。
一態様では、前記所定の範囲は、前記スイング角度が最大となる角度の９０％の角度から前記スイング角度が最大となる角度までの範囲を少なくとも含む。 In one aspect, the polishing apparatus further includes a first reel connected to one end of the polishing tape and a second reel connected to the other end of the polishing tape, and the tension adjustment device wherein the operation control unit issues a command to the first rotating device to rotate the first reel when the swing angle is within the predetermined range. configured to increase torque.
In one aspect, the tension adjusting device is a polishing head moving device connected to the polishing head, and the operation control section issues a command to the polishing head moving device so that the swing angle is within the predetermined range. It is configured to move the polishing head toward the stage surface when inside.
In one aspect, the polishing head moving device includes a ball screw mechanism connected to the polishing head, and a servo motor connected to the ball screw mechanism.
In one aspect, the predetermined range includes at least a range from 90% of the maximum swing angle to the maximum swing angle.

一態様では、基板のノッチ部を研磨する方法であって、前記基板をステージ面上に保持し、前記基板を、前記ステージ面に平行な平面内でスイングさせながら、研磨ヘッドによって研磨テープを前記ノッチ部に接触させて前記ノッチ部を研磨する工程を含み、前記ノッチ部を研磨する工程は、前記基板のスイング角度が所定の範囲内のときに、前記研磨テープのテンションを増加させる工程を含み、前記所定の範囲は、前記スイング角度が最大となる角度を含む、方法が提供される。 In one aspect, there is provided a method for polishing a notch portion of a substrate, wherein the substrate is held on a stage surface, and while the substrate is swung in a plane parallel to the stage surface, a polishing tape is moved by a polishing head. polishing the notch portion by bringing it into contact with the notch portion, and polishing the notch portion includes increasing the tension of the polishing tape when the swing angle of the substrate is within a predetermined range. , the predetermined range includes an angle at which the swing angle is maximum.

一態様では、前記研磨テープのテンションを増加させる工程は、前記スイング角度が前記所定の範囲内のときに、前記研磨テープの一端が接続された第１リールを回転させるトルクを増加させる工程を含む。
一態様では、前記研磨テープのテンションを増加させる工程は、前記スイング角度が前記所定の範囲内のときに、前記研磨ヘッドを前記ステージ面に向かって移動させる工程を含む。
一態様では、前記所定の範囲は、前記スイング角度が最大となる角度の９０％の角度から前記スイング角度が最大となる角度までの範囲を少なくとも含む。
一態様では、基板のノッチ部を研磨する方法であって、前記基板をステージ面上に保持し、前記基板を、前記ステージ面に平行な平面内でスイングさせながら、研磨ヘッドによって研磨テープを前記ノッチ部に接触させて前記ノッチ部を研磨する工程を含み、前記ノッチ部を研磨する工程は、前記基板のスイング角度が所定の範囲内のときに、前記研磨テープを第１のテンションで前記ノッチ部に接触させ、前記スイング角度が前記所定の範囲外にあるときに、前記研磨テープを第２のテンションで前記ノッチ部に接触させる工程を含み、前記所定の範囲は、前記スイング角度が最大となる角度を含み、前記第１のテンションは前記第２のテンションよりも大きい、方法が提供される。 In one aspect, increasing the tension of the polishing tape includes increasing torque for rotating a first reel to which one end of the polishing tape is connected when the swing angle is within the predetermined range. .
In one aspect, increasing the tension of the polishing tape includes moving the polishing head toward the stage surface when the swing angle is within the predetermined range.
In one aspect, the predetermined range includes at least a range from 90% of the maximum swing angle to the maximum swing angle.
In one aspect, there is provided a method for polishing a notch portion of a substrate, wherein the substrate is held on a stage surface, and while the substrate is swung in a plane parallel to the stage surface, a polishing tape is moved by a polishing head. polishing the notch portion by bringing it into contact with the notch portion, wherein the step of polishing the notch portion includes applying the polishing tape to the notch portion with a first tension when the swing angle of the substrate is within a predetermined range. and contacting the notched portion with a second tension when the swing angle is outside the predetermined range, wherein the predetermined range is the maximum swing angle. and wherein said first tension is greater than said second tension.

本発明によれば、研磨装置は、保持ステージのスイング角度が、その最大角度を含む所定の範囲内のときに、研磨テープのテンションを増加させる。その結果、ノッチ部の奥部の研磨レートを大きくすることができる。結果として、ノッチ部全体の研磨レートを均一にすることができる。 According to the present invention, the polishing apparatus increases the tension of the polishing tape when the swing angle of the holding stage is within a predetermined range including its maximum angle. As a result, it is possible to increase the polishing rate of the deep portion of the notch portion. As a result, the polishing rate of the entire notch portion can be made uniform.

基板のノッチ部を模式的に示す平面図である。FIG. 4 is a plan view schematically showing a notch portion of a substrate; 研磨装置の一実施形態を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing an embodiment of a polishing apparatus; FIG. 図２に示す研磨装置を上方から見た模式図である。3 is a schematic view of the polishing apparatus shown in FIG. 2 as viewed from above; FIG. 図４（ａ）は、チルト機構によって研磨ヘッドを下方に傾けた状態を示す模式図であり、図４（ｂ）は、チルト機構によって研磨ヘッドを上方に傾けた状態を示す模式図である。FIG. 4A is a schematic diagram showing a state in which the polishing head is tilted downward by the tilt mechanism, and FIG. 4B is a schematic diagram showing a state in which the polishing head is tilted upward by the tilt mechanism. 図５（ａ）は、保持ステージのスイング角度が０度のときの研磨中の研磨テープとノッチ部を示す模式図であり、図５（ｂ）は、保持ステージが、図５（ａ）から時計回りにスイングしたときの研磨テープとノッチ部を示す模式図である。FIG. 5(a) is a schematic diagram showing the polishing tape and the notch portion during polishing when the swing angle of the holding stage is 0 degrees, and FIG. It is a schematic diagram which shows a polishing tape and a notch part when it swings clockwise.

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、基板のノッチ部を模式的に示す平面図である。図１に示す基板Ｗは、円形のウェーハである。図１の基板Ｗにおいて、ノッチ部は、結晶方位を特定するために基板Ｗの周縁部に形成された符号Ｎで示す切り欠きである。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view schematically showing a notch portion of a substrate. The substrate W shown in FIG. 1 is a circular wafer. In the substrate W of FIG. 1, the notch portion is a notch denoted by symbol N formed in the peripheral portion of the substrate W for specifying the crystal orientation.

図２は、研磨装置の一実施形態を示す模式図であり、図３は、図２に示す研磨装置を上方から見た模式図である。図２および図３に示す研磨装置１は、ウェーハなどの基板のノッチ部を研磨するノッチ研磨装置に好適に使用される。図２および図３に示すように、研磨装置１は、基板Ｗを保持し、回転させる基板保持部１０と、基板Ｗをノッチ部Ｎを中心にスイングさせるスイング機構２０と、研磨具としての研磨テープ３１をノッチ部Ｎに接触させる研磨ヘッド５０と、研磨テープ３１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機構４１と、基板Ｗの表面に液体を供給する液体供給ノズル２８と、研磨ヘッド５０をオシレーション動作（直線往復運動）させるオシレーション装置６０と、研磨ヘッド５０を基板保持部１０上の基板Ｗの表面に対して傾斜させるチルト機構８１と、研磨装置１の各構成要素の動作を制御する動作制御部９０とを備えている。 FIG. 2 is a schematic diagram showing an embodiment of a polishing apparatus, and FIG. 3 is a schematic diagram of the polishing apparatus shown in FIG. 2 as seen from above. The polishing apparatus 1 shown in FIGS. 2 and 3 is suitably used as a notch polishing apparatus for polishing notch portions of substrates such as wafers. As shown in FIGS. 2 and 3, the polishing apparatus 1 includes a substrate holding unit 10 that holds and rotates a substrate W, a swing mechanism 20 that swings the substrate W around a notch portion N, and a polishing tool as a polishing tool. A polishing head 50 that brings the tape 31 into contact with the notch portion N, a polishing tape supply mechanism 41 that supplies the polishing tape 31 to the polishing head 50 and recovers it from the polishing head 50, and a liquid supply that supplies liquid to the surface of the substrate W. a nozzle 28, an oscillation device 60 that oscillates (linearly reciprocates) the polishing head 50, a tilt mechanism 81 that tilts the polishing head 50 with respect to the surface of the substrate W on the substrate holder 10, and the polishing device 1. and an operation control unit 90 for controlling the operation of each component.

動作制御部９０は、少なくとも１台のコンピュータから構成される。動作制御部９０は、プログラムが格納された記憶装置９０ａと、プログラムに含まれる命令に従って演算を実行する演算装置９０ｂを備えている。演算装置９０ｂは、記憶装置９０ａに格納されているプログラムに含まれている命令に従って演算を行うＣＰＵ（中央処理装置）またはＧＰＵ（グラフィックプロセッシングユニット）などを含む。記憶装置９０ａは、演算装置９０ｂがアクセス可能な主記憶装置（例えばランダムアクセスメモリ）と、データおよびプログラムを格納する補助記憶装置（例えば、ハードディスクドライブまたはソリッドステートドライブ）を備えている。 The operation control unit 90 is composed of at least one computer. The operation control unit 90 includes a storage device 90a in which programs are stored, and an arithmetic device 90b that executes calculations according to instructions included in the programs. Arithmetic device 90b includes a CPU (Central Processing Unit) or GPU (Graphic Processing Unit) that performs calculations according to instructions included in a program stored in storage device 90a. The storage device 90a includes a main storage device (eg, random access memory) accessible by the computing device 90b and a secondary storage device (eg, hard disk drive or solid state drive) for storing data and programs.

基板保持部１０は、基板Ｗを真空吸着により保持するステージ面１４ａを有する保持ステージ１４と、保持ステージ１４の中央部に連結された第１のシャフト１５と、この第１のシャフト１５の下端に連結された第１の保持ステージ駆動機構１７とを備えている。第１の保持ステージ駆動機構１７は、保持ステージ１４を回転させるための図示しないモータを備えている。第１の保持ステージ駆動機構１７は、保持ステージ１４を、その軸心Ｃｐを中心に回転させることが可能に構成されている。 The substrate holding unit 10 includes a holding stage 14 having a stage surface 14a for holding the substrate W by vacuum adsorption, a first shaft 15 connected to the central portion of the holding stage 14, and a lower end of the first shaft 15. and a connected first holding stage drive mechanism 17 . The first holding stage drive mechanism 17 has a motor (not shown) for rotating the holding stage 14 . The first holding stage drive mechanism 17 is configured to be able to rotate the holding stage 14 around its axis Cp.

基板Ｗは、図示しない搬送機構により、基板Ｗの中心Ｏが保持ステージ１４の軸心Ｃｐ上にあるように保持ステージ１４のステージ面１４ａに載置される。基板Ｗは、表面（デバイス面）が上向きの状態で保持ステージ１４のステージ面１４ａに保持される。このような構成により、基板保持部１０は、基板Ｗを保持ステージ１４の軸心Ｃｐ（すなわち基板Ｗの軸心）を中心に回転させることができる。 The substrate W is placed on the stage surface 14 a of the holding stage 14 by a transport mechanism (not shown) such that the center O of the substrate W is on the axis Cp of the holding stage 14 . The substrate W is held on the stage surface 14a of the holding stage 14 with its front surface (device surface) facing upward. With such a configuration, the substrate holding unit 10 can rotate the substrate W about the axis Cp of the holding stage 14 (that is, the axis of the substrate W).

スイング機構２０は、第２のシャフト２５と、第２の保持ステージ駆動機構２７と、スイングアーム３０を備えている。基板保持部１０の第１の保持ステージ駆動機構１７は、スイングアーム３０によって第２のシャフト２５に連結されている。すなわち、スイングアーム３０の一端は第１の保持ステージ駆動機構１７に固定され、スイングアーム３０の他端は第２のシャフト２５に固定されている。第２の保持ステージ駆動機構２７は、図示しないモータを備えている。上記モータの一例として、サーボモータやステッピングモータなどの位置や速度を精密に制御できるモータが挙げられる。第２のシャフト２５およびスイングアーム３０は、第２の保持ステージ駆動機構２７によって、第２のシャフト２５の軸心Ｃｑを中心に回転可能に構成されている。 The swing mechanism 20 has a second shaft 25 , a second holding stage drive mechanism 27 and a swing arm 30 . The first holding stage driving mechanism 17 of the substrate holding section 10 is connected to the second shaft 25 by the swing arm 30 . That is, one end of the swing arm 30 is fixed to the first holding stage drive mechanism 17 and the other end of the swing arm 30 is fixed to the second shaft 25 . The second holding stage driving mechanism 27 has a motor (not shown). As an example of the motor, there is a motor such as a servomotor or a stepping motor that can precisely control the position and speed. The second shaft 25 and the swing arm 30 are configured to be rotatable around the axis Cq of the second shaft 25 by the second holding stage drive mechanism 27 .

第２の保持ステージ駆動機構２７は、第２のシャフト２５、スイングアーム３０、および基板保持部１０を上下動させるための図示しないエアシリンダをさらに備えている。すなわち、第２の保持ステージ駆動機構２７は、第２のシャフト２５、スイングアーム３０、および基板保持部１０を軸心Ｃｑ，Ｃｐに沿って上下方向に移動させることが可能に構成されている。このような構成により、第２の保持ステージ駆動機構２７は、基板Ｗを基板保持部１０と共に、保持ステージ１４の軸心Ｃｐに沿って上昇下降させることができる。 The second holding stage driving mechanism 27 further includes an air cylinder (not shown) for vertically moving the second shaft 25, the swing arm 30, and the substrate holding section 10. FIG. That is, the second holding stage drive mechanism 27 is configured to be able to vertically move the second shaft 25, the swing arm 30, and the substrate holding section 10 along the axes Cq and Cp. With such a configuration, the second holding stage driving mechanism 27 can move the substrate W up and down together with the substrate holding section 10 along the axis Cp of the holding stage 14 .

第１のシャフト１５の軸心Ｃｐは、第２のシャフト２５の軸心Ｃｑから距離ｄだけ離れている。第２のシャフト２５の軸心Ｃｑの延長線上には、保持ステージ１４に保持された基板Ｗのノッチ部Ｎが位置している。第１のシャフト１５および第２のシャフト２５は互いに平行に延びている。第２の保持ステージ駆動機構２７は第２のシャフト２５およびスイングアーム３０を所定の速度で時計回りおよび反時計回りに交互に所定の角度だけ回転させるように構成されている。第２の保持ステージ駆動機構２７が第２のシャフト２５およびスイングアーム３０を時計回りおよび反時計回りに交互に回転させると、基板保持部１０も時計回りおよび反時計回りに交互に所定の角度だけ回転する。 The axis Cp of the first shaft 15 is separated from the axis Cq of the second shaft 25 by a distance d. The notch portion N of the substrate W held by the holding stage 14 is positioned on the extension of the axis Cq of the second shaft 25 . The first shaft 15 and the second shaft 25 extend parallel to each other. The second holding stage driving mechanism 27 is configured to alternately rotate the second shaft 25 and the swing arm 30 clockwise and counterclockwise by a predetermined angle at a predetermined speed. When the second holding stage drive mechanism 27 alternately rotates the second shaft 25 and the swing arm 30 clockwise and counterclockwise, the substrate holder 10 is also rotated alternately clockwise and counterclockwise by a predetermined angle. Rotate.

このような構成により、スイング機構２０は、基板Ｗおよび保持ステージ１４をステージ面１４ａに平行な平面内で所定の速度で時計回りおよび反時計回りに交互に所定の角度だけ回転（スイング）させる。図３に示すように、基板Ｗは、ノッチ部Ｎを中心に図３の矢印の方向にスイングする。基板Ｗおよび保持ステージ１４のスイング角度θは、研磨ヘッド５０を上から見たときに研磨ヘッド５０に支持された研磨テープ３１の延びる方向Ｌ１に対する基板Ｗおよび保持ステージ１４の角度である。すなわち、スイング角度θは、研磨テープ３１を上から見たときの研磨テープ３１の延びる方向Ｌ１に対する直線Ｌ２の角度であり、直線Ｌ２は、保持ステージ１４上の基板Ｗのノッチ部Ｎと、基板Ｗの中心Ｏを通る直線である。 With such a configuration, the swing mechanism 20 alternately rotates (swings) the substrate W and the holding stage 14 clockwise and counterclockwise by a predetermined angle at a predetermined speed within a plane parallel to the stage surface 14a. As shown in FIG. 3, the substrate W swings around the notch portion N in the direction of the arrow in FIG. The swing angle θ of the substrate W and the holding stage 14 is the angle of the substrate W and the holding stage 14 with respect to the direction L1 in which the polishing tape 31 supported by the polishing head 50 extends when the polishing head 50 is viewed from above. That is, the swing angle θ is the angle of the straight line L2 with respect to the direction L1 in which the polishing tape 31 extends when the polishing tape 31 is viewed from above. A straight line passing through the center O of W.

研磨テープ３１は、砥粒を表面に有している。一例として、研磨テープ３１は、基材テープ（図示せず）と、研磨層（図示せず）とを有している。基材テープの表面は、研磨層で覆われている。研磨層は、砥粒と、砥粒を保持するバインダ（樹脂）とを有している。研磨層の表面は、基板Ｗを研磨するための研磨面を構成している。 The polishing tape 31 has abrasive grains on its surface. As an example, the polishing tape 31 has a base tape (not shown) and a polishing layer (not shown). The surface of the base tape is covered with an abrasive layer. The polishing layer has abrasive grains and a binder (resin) that holds the abrasive grains. The surface of the polishing layer constitutes a polishing surface for polishing the substrate W. As shown in FIG.

研磨テープ供給機構４１は、隔壁９３によって形成された研磨室９４の外側に配置されている。研磨テープ供給機構４１は、研磨テープ３１の一端に接続された第１リール４３と、研磨テープ３１の他端に接続された第２リール４４と、第１リール４３に連結されたテンション調整装置４３ａと、第２リール４４に連結されたテンション調整装置４４ａとを備えている。 The polishing tape supply mechanism 41 is arranged outside the polishing chamber 94 formed by the partition wall 93 . The polishing tape supply mechanism 41 includes a first reel 43 connected to one end of the polishing tape 31, a second reel 44 connected to the other end of the polishing tape 31, and a tension adjusting device 43a connected to the first reel 43. and a tension adjusting device 44 a connected to the second reel 44 .

研磨ヘッド５０は、基板保持部１０に基板Ｗが保持されているとき、基板Ｗのノッチ部Ｎを向いている。研磨テープ３１は、研磨テープ３１の研磨面が基板Ｗのノッチ部Ｎを向くように研磨ヘッド５０に供給される。研磨テープ３１は、隔壁９３に設けられた開口部（図示せず）を通して第１リール４３から研磨ヘッド５０へ供給され、使用された研磨テープ３１は開口部を通って第２リール４４に巻き取られる。研磨テープ供給機構４１は、研磨テープ３１を支持するためのガイドローラ５３ｈ，５３ｉをさらに備えている。研磨テープ３１の進行方向は、ガイドローラ５３ｈ，５３ｉによってガイドされる。 The polishing head 50 faces the notch portion N of the substrate W when the substrate W is held by the substrate holding portion 10 . The polishing tape 31 is supplied to the polishing head 50 so that the polishing surface of the polishing tape 31 faces the notch portion N of the substrate W. As shown in FIG. The polishing tape 31 is supplied from the first reel 43 to the polishing head 50 through an opening (not shown) provided in the partition wall 93, and the used polishing tape 31 is taken up on the second reel 44 through the opening. be done. The polishing tape supply mechanism 41 further includes guide rollers 53 h and 53 i for supporting the polishing tape 31 . The advancing direction of the polishing tape 31 is guided by guide rollers 53h and 53i.

研磨ヘッド５０は、研磨テープ３１を第１リール４３から第２リール４４に送るテープ送り機構５２と、研磨テープ３１を支持するためのガイドローラ５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ，５３ｅ，５３ｆ，５３ｇを備えている。研磨テープ３１の進行方向は、ガイドローラ５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ，５３ｅ，５３ｆ，５３ｇによってガイドされる。研磨ヘッド５０は、研磨ヘッド５０の先端に配置されたガイドローラ５３ｃ，５３ｄの間を延びる研磨テープ３１を基板Ｗのノッチ部Ｎに接触させることによって、ノッチ部Ｎを研磨する。 The polishing head 50 includes a tape feeding mechanism 52 for feeding the polishing tape 31 from the first reel 43 to the second reel 44, and guide rollers 53a, 53b, 53c, 53d, 53e, 53f, and 53g for supporting the polishing tape 31. I have. The advancing direction of the polishing tape 31 is guided by guide rollers 53a, 53b, 53c, 53d, 53e, 53f and 53g. The polishing head 50 polishes the notch portion N of the substrate W by bringing the polishing tape 31 extending between guide rollers 53 c and 53 d arranged at the tip of the polishing head 50 into contact with the notch portion N of the substrate W. As shown in FIG.

テープ送り機構５２は、テープ送りローラ５２ａと、テープ把持ローラ５２ｂと、テープ送りローラ５２ａを回転させるモータＭとを備えている。モータＭは研磨ヘッド５０の側面に設けられ、モータＭの回転軸にテープ送りローラ５２ａが接続されている。テープ送りローラ５２ａには、その約半周だけ研磨テープ３１が巻きつけられている。テープ送りローラ５２ａの隣にはテープ把持ローラ５２ｂが設けられており、テープ把持ローラ５２ｂは、研磨テープ３１をテープ送りローラ５２ａに対して押圧するように構成されている。研磨テープ３１は、テープ送りローラ５２ａとテープ把持ローラ５２ｂとの間に挟まれている。モータＭがテープ送りローラ５２ａを回転させると、研磨テープ３１はその長手方向に所定の速度で送られる。すなわち、研磨テープ３１は、第１リール４３から研磨ヘッド５０を経由して第２リール４４に送られる。 The tape feeding mechanism 52 includes a tape feeding roller 52a, a tape gripping roller 52b, and a motor M for rotating the tape feeding roller 52a. The motor M is provided on the side surface of the polishing head 50, and the rotary shaft of the motor M is connected to the tape feed roller 52a. The polishing tape 31 is wound around the tape feed roller 52a for about half the circumference. A tape gripping roller 52b is provided next to the tape feeding roller 52a, and the tape gripping roller 52b is configured to press the polishing tape 31 against the tape feeding roller 52a. The polishing tape 31 is sandwiched between a tape feeding roller 52a and a tape gripping roller 52b. When the motor M rotates the tape feeding roller 52a, the polishing tape 31 is fed longitudinally at a predetermined speed. That is, the polishing tape 31 is sent from the first reel 43 to the second reel 44 via the polishing head 50 .

テンション調整装置４３ａは、第１リール４３および研磨テープ３１を介して研磨ヘッド５０に連結されており、テンション調整装置４４ａは、第２リール４４および研磨テープ３１を介して研磨ヘッド５０に連結されている。テンション調整装置４３ａ，４４ａは、第１リール４３および第２リール４４に所定のトルクを与えるように構成されている。テンション調整装置４３ａ，４４ａは、第１リール４３および第２リール４４に与えるトルクの大きさを調整することにより、研磨テープ３１のテンションを調整することができるようになっている。例えば、テンション調整装置４３ａ，４４ａは、図２の矢印の方向に第１リール４３および第２リール４４に所定のトルクを与えることによって、研磨テープ３１のテンションを大きくすることができる。 The tension adjusting device 43a is connected to the polishing head 50 via the first reel 43 and the polishing tape 31, and the tension adjusting device 44a is connected to the polishing head 50 via the second reel 44 and the polishing tape 31. there is The tension adjusting devices 43a and 44a are configured to apply a predetermined torque to the first reel 43 and the second reel 44, respectively. The tension adjusting devices 43a and 44a can adjust the tension of the polishing tape 31 by adjusting the magnitude of torque applied to the first reel 43 and the second reel 44. As shown in FIG. For example, the tension adjusting devices 43a and 44a can increase the tension of the polishing tape 31 by applying a predetermined torque to the first reel 43 and the second reel 44 in the direction of the arrows in FIG.

テンション調整装置４３ａ，４４ａは、第１リール４３および第２リール４４に互いに反対方向のトルクを与え、第１リール４３および第２リール４４を互いに反対方向に回転させるための回転装置である。以下、本明細書では、テンション調整装置４３ａを第１の回転装置４３ａと呼び、テンション調整装置４４ａを第２の回転装置４４ａと呼ぶことがある。回転装置４３ａ，４４ａの一例として、サーボモータとモータドライバの組み合わせが挙げられる。 The tension adjusting devices 43a and 44a are rotating devices for applying torques in opposite directions to the first reel 43 and the second reel 44 to rotate the first reel 43 and the second reel 44 in opposite directions. Hereinafter, in this specification, the tension adjusting device 43a may be called the first rotating device 43a, and the tension adjusting device 44a may be called the second rotating device 44a. An example of the rotating devices 43a and 44a is a combination of a servomotor and a motor driver.

液体供給ノズル２８は、連結部材２９を介してスイング機構２０の第２のシャフト２５に接続されており、保持ステージ１４と一体に基板Ｗのノッチ部Ｎを中心として所定の角度だけ回転するようになっている。液体供給ノズル２８は、保持ステージ１４よりも高い位置に配置されている。液体供給ノズル２８は、図示しない液体供給源に接続されている。液体供給ノズル２８は基板Ｗの中心Ｏを向いて配置されている。液体は液体供給ノズル２８から基板Ｗの表面に供給され、基板Ｗのノッチ部Ｎ上に液体の流れを形成する。基板Ｗのノッチ部Ｎは液体の存在下で研磨される。液体は、基板Ｗの周縁部から下方に流れ落ち、これにより研磨屑を基板Ｗのノッチ部から除去することができる。また、上述の液体は、基板Ｗの研磨で生じた研磨屑や異物を含む液体が基板Ｗの表面に付着することを防止する。その結果、基板Ｗの表面を清浄に保つことができる。液体の例として、純水またはアルカリ水が使用される。 The liquid supply nozzle 28 is connected to the second shaft 25 of the swing mechanism 20 via a connecting member 29 so as to rotate integrally with the holding stage 14 around the notch portion N of the substrate W by a predetermined angle. It's becoming The liquid supply nozzle 28 is arranged at a position higher than the holding stage 14 . The liquid supply nozzle 28 is connected to a liquid supply source (not shown). The liquid supply nozzle 28 is arranged facing the center O of the substrate W. As shown in FIG. Liquid is supplied from the liquid supply nozzle 28 to the surface of the substrate W to form a liquid flow over the notch portion N of the substrate W. As shown in FIG. The notch N of the substrate W is polished in the presence of liquid. The liquid flows downwardly from the periphery of the substrate W, thereby removing polishing debris from the substrate W notch. In addition, the above-described liquid prevents the liquid containing polishing dust and foreign matter generated during polishing of the substrate W from adhering to the surface of the substrate W. FIG. As a result, the surface of the substrate W can be kept clean. Pure water or alkaline water is used as an example of the liquid.

本実施形態では、基板保持部１０、研磨ヘッド５０、第２のシャフト２５、スイングアーム３０、液体供給ノズル２８は研磨室９４の内部に配置され、研磨テープ供給機構４１および第２の保持ステージ駆動機構２７は研磨室９４の外に配置されている。 In this embodiment, the substrate holder 10, the polishing head 50, the second shaft 25, the swing arm 30, and the liquid supply nozzle 28 are arranged inside the polishing chamber 94, and the polishing tape supply mechanism 41 and the second holding stage drive are arranged. Mechanism 27 is located outside polishing chamber 94 .

研磨ヘッド５０は、オシレーション装置６０に固定されている。具体的には、研磨ヘッド５０は、支持部材７１を介してオシレーション装置６０に固定されている。オシレーション装置６０は、支持部材７１に連結されたカムフォロア６４と、カムフォロア６４に接触するカム６１と、カム６１に連結されたカムシャフト６３と、カムシャフト６３に連結されたモータ６５を備えている。カムシャフト６３の一端は、カム６１に連結されており、カム６１はカムシャフト６３と一体に回転可能となっている。カムシャフト６３の他端は、モータ６５の回転軸に連結されている。 The polishing head 50 is fixed to the oscillation device 60 . Specifically, the polishing head 50 is fixed to the oscillation device 60 via the support member 71 . The oscillation device 60 includes a cam follower 64 connected to the support member 71, a cam 61 contacting the cam follower 64, a camshaft 63 connected to the cam 61, and a motor 65 connected to the camshaft 63. . One end of the camshaft 63 is connected to the cam 61 so that the cam 61 can rotate integrally with the camshaft 63 . The other end of the camshaft 63 is connected to the rotating shaft of the motor 65 .

カムフォロア６４は、リニアガイド６７に支持されており、リニアガイド６７はチルト機構８１のクランクアーム８５に固定されている。リニアガイド６７は、研磨ヘッド５０の先端に配置されたガイドローラ５３ｃ，５３ｄの配列方向と平行に延びている。カムフォロア６４は、リニアガイド６７によって、クランクアーム８５の長手方向に垂直な方向に移動可能に支持されている。 The cam follower 64 is supported by a linear guide 67 , and the linear guide 67 is fixed to the crank arm 85 of the tilt mechanism 81 . The linear guide 67 extends parallel to the direction in which the guide rollers 53c and 53d arranged at the tip of the polishing head 50 are arranged. The cam follower 64 is supported by a linear guide 67 so as to be movable in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the crank arm 85 .

カム６１はカムシャフト６３に対して偏心している。モータ６５を駆動することによって、カムシャフト６３が回転し、カムシャフト６３に固定されたカム６１が偏心回転する。カムフォロア６４およびリニアガイド６７は、カム６１の偏心回転運動を直線往復運動に変換する。その結果、カムフォロア６４がリニアガイド６７に沿って直線往復運動し、支持部材７１を介してカムフォロア６４に固定された研磨ヘッド５０は上下方向に直線往復運動（オシレーション動作）する。本実施形態では、研磨ヘッド５０は、オシレーション動作しながら研磨テープ３１をノッチ部Ｎに摺接させてノッチ部Ｎを研磨する。研磨ヘッド５０がオシレーション動作をする方向は、ノッチ部Ｎでの基板Ｗの接線方向に垂直な方向である。 Cam 61 is eccentric with respect to camshaft 63 . By driving the motor 65, the camshaft 63 rotates and the cam 61 fixed to the camshaft 63 rotates eccentrically. The cam follower 64 and linear guide 67 convert the eccentric rotary motion of the cam 61 into linear reciprocating motion. As a result, the cam follower 64 linearly reciprocates along the linear guide 67, and the polishing head 50 fixed to the cam follower 64 via the support member 71 linearly reciprocates (oscillates) vertically. In this embodiment, the polishing head 50 polishes the notch portion N by bringing the polishing tape 31 into sliding contact with the notch portion N while oscillating. The direction in which the polishing head 50 oscillates is the direction perpendicular to the tangential direction of the substrate W at the notch portion N. As shown in FIG.

オシレーション装置６０の構成は、上述した実施形態に限定されない。例えば、カムシャフト６３は、クランクアーム８５と同軸上に回転軸線Ｃｔ上を延び、モータ６５は、クランクアーム８５から離れた位置に配置されてもよい。 The configuration of the oscillation device 60 is not limited to the embodiment described above. For example, the camshaft 63 may extend on the rotation axis Ct coaxially with the crank arm 85 , and the motor 65 may be arranged at a position distant from the crank arm 85 .

チルト機構８１は、クランクアーム８５と、モータ８２とを備えている。クランクアーム８５は、互いに偏心する２つの軸を有しており、リニアガイド６７は、クランクアーム８５の端部に固定されている。クランクアーム８５は、クランクアーム８５に取り付けられたプーリーｐ１と、モータ８２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８２によって回転される。モータ８２を駆動することによって、クランクアーム８５は、クランクアーム８５の回転軸線Ｃｔを中心に回転する。 The tilt mechanism 81 has a crank arm 85 and a motor 82 . The crank arm 85 has two eccentric shafts, and the linear guide 67 is fixed to the end of the crank arm 85 . The crank arm 85 is rotated by the motor 82 via a pulley p1 attached to the crank arm 85, a pulley p2 attached to the rotating shaft of the motor 82, and a belt b1 wrapped around these pulleys p1 and p2. By driving the motor 82 , the crank arm 85 rotates about the rotational axis Ct of the crank arm 85 .

回転軸線Ｃｔは、ノッチ部Ｎにおいて基板保持部１０上の基板Ｗの接線方向に延びており、ノッチ部Ｎは回転軸線Ｃｔの延長線上にある。オシレーション装置６０は、クランクアーム８５に固定されている。モータ８２がクランクアーム８５を回転軸心Ｃｔを中心に時計回りおよび反時計回りに交互に所定の角度だけ回転させると、オシレーション装置６０および研磨ヘッド５０も回転軸線Ｃｔを中心に時計回りおよび反時計回りに交互に所定の角度だけ回転する。 The rotation axis Ct extends in the tangential direction of the substrate W on the substrate holder 10 at the notch portion N, and the notch portion N is on the extension line of the rotation axis Ct. The oscillation device 60 is fixed to the crank arm 85 . When the motor 82 rotates the crank arm 85 alternately clockwise and counterclockwise about the rotation axis Ct by a predetermined angle, the oscillation device 60 and the polishing head 50 also rotate clockwise and counterclockwise about the rotation axis Ct. Rotate by a predetermined angle alternately clockwise.

回転軸線Ｃｔの延長線上には、研磨ヘッド５０に支持された研磨テープ３１の研磨面が位置している。したがって、モータ８２を駆動させると、研磨ヘッド５０は研磨テープ３１の研磨面を中心に時計回りおよび反時計回りに所定の角度だけ回転する。このように研磨ヘッド５０を回転軸線Ｃｔを中心に回転させることにより、研磨ヘッド５０の基板Ｗに対する角度を変えることができる。 The polishing surface of the polishing tape 31 supported by the polishing head 50 is positioned on the extension of the rotation axis Ct. Therefore, when the motor 82 is driven, the polishing head 50 rotates clockwise and counterclockwise about the polishing surface of the polishing tape 31 by a predetermined angle. By rotating the polishing head 50 around the rotation axis Ct in this manner, the angle of the polishing head 50 with respect to the substrate W can be changed.

図４（ａ）は、チルト機構８１によって研磨ヘッド５０を下方に傾けた状態を示す模式図であり、図４（ｂ）は、チルト機構８１によって研磨ヘッド５０を上方に傾けた状態を示す模式図である。図４（ａ）では、研磨テープ３１は、基板Ｗのノッチ部Ｎの下側領域に接触しており、図４（ｂ）に示す実施形態では、研磨テープ３１は、基板Ｗのノッチ部Ｎの上側領域に接触している。このように、ノッチ部Ｎに対して研磨ヘッド５０の角度を変えることにより、ノッチ部Ｎの全体を研磨することができる。 4A is a schematic diagram showing a state in which the polishing head 50 is tilted downward by the tilt mechanism 81, and FIG. 4B is a schematic diagram showing a state in which the polishing head 50 is tilted upward by the tilt mechanism 81. FIG. It is a diagram. 4(a), the polishing tape 31 is in contact with the area under the notch N of the substrate W, and in the embodiment shown in FIG. 4(b), the polishing tape 31 contacts the notch N of the substrate W. In FIG. is in contact with the upper region of the Thus, by changing the angle of the polishing head 50 with respect to the notch portion N, the entire notch portion N can be polished.

モータ８２の例として、サーボモータやステッピングモータなどの位置や速度を精密に制御できるモータが挙げられる。このようなモータを採用することにより、チルト機構８１は、研磨ヘッド５０を所望の角度へ所望の速度で回転させることができる。 Examples of the motor 82 include a motor such as a servomotor and a stepping motor whose position and speed can be precisely controlled. By employing such a motor, the tilt mechanism 81 can rotate the polishing head 50 to a desired angle at a desired speed.

図３に示すように、モータ８２は、基台７２に固定されている。チルト機構８１は、基台７２を介して研磨ヘッド移動装置７３に連結されている。研磨ヘッド５０は、基台７２、チルト機構８１、オシレーション装置６０、および支持部材７１を介して研磨ヘッド移動装置７３に連結されている。研磨ヘッド移動装置７３は、研磨ヘッド５０を保持ステージ１４のステージ面１４ａに近付く方向または保持ステージ１４のステージ面１４ａから遠ざかる方向に移動させるように構成されている。研磨ヘッド移動装置７３は、基台７２に連結されたボールねじ機構７６と、ボールねじ機構７６に連結されたサーボモータ７５を備えている。サーボモータ７５を駆動すると、ボールねじ機構７６、基台７２、チルト機構８１、オシレーション装置６０、および支持部材７１を介して研磨ヘッド５０が図３の矢印の方向に移動する。基台７２は、図示しないリニアガイドに支持されている。一実施形態では、研磨ヘッド移動装置７３は、エアシリンダと圧力レギュレータの組み合わせであってもよい。 As shown in FIG. 3, the motor 82 is fixed to the base 72 . The tilt mechanism 81 is connected to the polishing head moving device 73 via the base 72 . The polishing head 50 is connected to a polishing head moving device 73 via a base 72 , a tilt mechanism 81 , an oscillation device 60 and a support member 71 . The polishing head moving device 73 is configured to move the polishing head 50 in a direction toward the stage surface 14 a of the holding stage 14 or in a direction away from the stage surface 14 a of the holding stage 14 . The polishing head moving device 73 has a ball screw mechanism 76 connected to the base 72 and a servomotor 75 connected to the ball screw mechanism 76 . When the servomotor 75 is driven, the polishing head 50 moves in the direction of the arrow in FIG. The base 72 is supported by a linear guide (not shown). In one embodiment, the polishing head moving device 73 may be a combination air cylinder and pressure regulator.

第１の保持ステージ駆動機構１７、第２の保持ステージ駆動機構２７、液体供給ノズル２８、テープ送り機構５２、テンション調整装置４３ａ，４４ａ、研磨ヘッド移動装置７３、オシレーション装置６０、チルト機構８１は、動作制御部９０に接続されている。これら各構成要素の動作は、動作制御部９０によって制御される。 The first holding stage driving mechanism 17, the second holding stage driving mechanism 27, the liquid supply nozzle 28, the tape feeding mechanism 52, the tension adjusting devices 43a and 44a, the polishing head moving device 73, the oscillation device 60, and the tilt mechanism 81 are , is connected to the operation control unit 90 . The operation of each component is controlled by the operation control section 90 .

本実施形態の研磨装置は、１組の研磨ヘッド５０、研磨テープ供給機構４１、オシレーション装置６０、チルト機構８１、および研磨ヘッド移動装置７３を備えているが、一実施形態では、２組またはそれよりも多い研磨ヘッド５０、研磨テープ供給機構４１、オシレーション装置６０、チルト機構８１、および研磨ヘッド移動装置７３を備えてもよい。さらに一実施形態では、２つ以上の液体供給ノズル２８を備えてもよい。 The polishing apparatus of this embodiment includes a set of polishing head 50, polishing tape supply mechanism 41, oscillation device 60, tilt mechanism 81, and polishing head moving device 73, but in one embodiment, two sets or More polishing heads 50, polishing tape supply mechanisms 41, oscillation devices 60, tilt mechanisms 81, and polishing head moving devices 73 may be provided. Additionally, in one embodiment, more than one liquid supply nozzle 28 may be provided.

次に、本実施形態の研磨装置の動作について説明する。研磨される基板Ｗは、図示しない搬送機構により、表面（デバイス面）が上向きの状態で、保持ステージ１４上に搬送される。基板Ｗは、基板Ｗの中心Ｏが保持ステージ１４の軸心Ｃｐにあるように保持ステージ１４のステージ面１４ａ上に保持される。隔壁９３の内部には、保持ステージ１４に保持された基板Ｗのノッチ部Ｎを検出するノッチ検出器８７が設けられている。ノッチ検出器８７は、図示しないアクチュエータにより、ノッチサーチ位置と退避位置との間を移動するように構成されている。基板Ｗがステージ面１４ａ上に保持された後、ノッチ検出器８７によりノッチ部Ｎが検出される。その後、ノッチ部Ｎが研磨ヘッド５０の方を向くまで、保持ステージ１４は、第１の保持ステージ駆動機構１７によって回転される。さらに、液体供給ノズル２８から基板Ｗの表面に液体が供給される。液体供給ノズル２８は、基板Ｗの研磨中常に液体を供給し続ける。 Next, the operation of the polishing apparatus of this embodiment will be described. The substrate W to be polished is transported onto the holding stage 14 by a transport mechanism (not shown) with its front surface (device surface) facing upward. The substrate W is held on the stage surface 14 a of the holding stage 14 such that the center O of the substrate W is on the axis Cp of the holding stage 14 . A notch detector 87 for detecting the notch portion N of the substrate W held by the holding stage 14 is provided inside the partition wall 93 . The notch detector 87 is configured to move between a notch search position and a retracted position by an actuator (not shown). After the substrate W is held on the stage surface 14a, the notch portion N is detected by the notch detector 87. FIG. After that, the holding stage 14 is rotated by the first holding stage driving mechanism 17 until the notch portion N faces the polishing head 50 . Furthermore, liquid is supplied to the surface of the substrate W from the liquid supply nozzle 28 . The liquid supply nozzle 28 keeps supplying the liquid all the time while the substrate W is being polished.

一実施形態では、基板保持部１０の外側に設置された図示しないアライメント装置により、基板Ｗを保持ステージ１４に載置したときにノッチ部Ｎが研磨ヘッド５０の方を向く方向に基板Ｗの向きを調整した後、基板Ｗの向きを固定した状態で、基板Ｗを図示しない搬送装置により、保持ステージ１４上に搬送してもよい。この場合、第１の保持ステージ駆動機構１７は、保持ステージ１４を回転させるための機構（例えば、モータ）を備えていなくてもよい。基板Ｗのノッチ部Ｎは、ノッチ部Ｎが研磨ヘッド５０の研磨位置に位置するように保持ステージ１４によって保持された状態で研磨される。 In one embodiment, an alignment device (not shown) installed outside the substrate holder 10 aligns the substrate W so that the notch portion N faces the polishing head 50 when the substrate W is placed on the holding stage 14 . After adjusting the orientation of the substrate W, the substrate W may be transported onto the holding stage 14 by a transport device (not shown) while the orientation of the substrate W is fixed. In this case, the first holding stage driving mechanism 17 does not have to have a mechanism (for example, a motor) for rotating the holding stage 14 . The notch portion N of the substrate W is polished while being held by the holding stage 14 so that the notch portion N is positioned at the polishing position of the polishing head 50 .

基板Ｗが保持ステージ１４上に搬送されるとき、および基板Ｗが保持ステージ１４から取り出されるときは、研磨ヘッド移動装置７３は、研磨ヘッド５０を保持ステージ１４から離れる方向に移動させる。 When the substrate W is transferred onto the holding stage 14 and when the substrate W is taken out from the holding stage 14 , the polishing head moving device 73 moves the polishing head 50 away from the holding stage 14 .

保持ステージ１４上に保持された基板Ｗを研磨するときは、研磨ヘッド移動装置７３は研磨テープ３１がノッチ部Ｎに接触するまで研磨ヘッド５０を基板Ｗに向けて移動させる。研磨テープ３１は、予め研磨ヘッド５０に供給されている。そして、動作制御部９０は、回転装置４３ａ，４４ａおよびテープ送り機構５２に指令を発して、研磨テープ３１に所定のテンションを掛けながら研磨テープ３１を図２の矢印の方向に所定の速度で進行させる。 When polishing the substrate W held on the holding stage 14 , the polishing head moving device 73 moves the polishing head 50 toward the substrate W until the polishing tape 31 contacts the notch portion N. The polishing tape 31 is supplied to the polishing head 50 in advance. Then, the operation control unit 90 issues commands to the rotating devices 43a and 44a and the tape feeding mechanism 52 to advance the polishing tape 31 at a predetermined speed in the direction of the arrow in FIG. 2 while applying a predetermined tension to the polishing tape 31. Let

スイング機構２０を駆動し、基板Ｗをステージ面１４ａに平行な平面内でノッチ部Ｎを中心に所定の速度で時計回りおよび反時計回りに所定の角度だけ回転させる（スイングさせる）。動作制御部９０は、オシレーション装置６０に指令を発して、研磨ヘッド５０を上下にオシレーション動作させる。オシレーション装置６０は研磨ヘッド５０をオシレーション動作させながら、研磨ヘッド５０は研磨テープ３１をノッチ部Ｎに押し付けてノッチ部Ｎを研磨する。一実施形態では、チルト機構８１によって研磨ヘッド５０の角度を変化させながらノッチ部Ｎを研磨してもよい。 The swing mechanism 20 is driven to rotate (swing) the substrate W clockwise and counterclockwise by a predetermined angle at a predetermined speed around the notch portion N in a plane parallel to the stage surface 14a. The motion control section 90 issues a command to the oscillation device 60 to oscillate the polishing head 50 up and down. The polishing head 50 presses the polishing tape 31 against the notch portion N to polish the notch portion N while the oscillation device 60 oscillates the polishing head 50 . In one embodiment, the tilt mechanism 81 may be used to polish the notch portion N while changing the angle of the polishing head 50 .

図５（ａ）は、保持ステージ１４のスイング角度θが０度のときの研磨中の研磨テープ３１とノッチ部Ｎを示す模式図であり、図５（ｂ）は、保持ステージ１４が図５（ａ）から時計回りにスイングしたときの研磨テープ３１とノッチ部Ｎを示す模式図である。研磨テープ３１を使用したノッチ部Ｎの研磨では、研磨荷重が集中する研磨テープ３１の縁部で研磨レートが大きくなる。そこで、図５（ｂ）に示すように、基板Ｗをノッチ部Ｎを中心に所定の角度だけスイングさせることによって、研磨テープ３１の縁部をノッチ部Ｎの奥部ｒに近付けることができる。ノッチ部Ｎの奥部ｒとは、基板Ｗの最外縁から最も離れた部分である。 FIG. 5A is a schematic diagram showing the polishing tape 31 and the notch portion N during polishing when the swing angle θ of the holding stage 14 is 0 degrees, and FIG. It is a schematic diagram which shows the polishing tape 31 and the notch part N when it swings clockwise from (a). When polishing the notch portion N using the polishing tape 31, the polishing rate increases at the edge of the polishing tape 31 where the polishing load concentrates. Therefore, as shown in FIG. 5B, by swinging the substrate W by a predetermined angle around the notch portion N, the edge portion of the polishing tape 31 can be brought closer to the deep portion r of the notch portion N. As shown in FIG. The deep portion r of the notch portion N is the portion farthest from the outermost edge of the substrate W. As shown in FIG.

しかしながら、研磨テープ３１はノッチ部Ｎの奥部ｒに接触し辛いため、ノッチ部Ｎの奥部ｒの研磨レートはノッチ部Ｎの奥部ｒ以外の部位（例えば入口部ｓ）と比べて小さくなる。スループットを低下させることなくノッチ部Ｎ全体の研磨レートを均一にするためには、ノッチ部Ｎの奥部ｒの研磨レートを大きくする必要がある。図５（ｂ）に示すように、保持ステージ１４のスイング角度θが大きくなるに従って、研磨テープ３１の縁部は、ノッチ部Ｎの奥部ｒに近づく。したがって、上記スイング角度θが最大となるとき、研磨テープ３１のテンションを大きくすることによって、ノッチ部Ｎの奥部ｒの研磨レートを大きくすることができる。 However, since it is difficult for the polishing tape 31 to come into contact with the back portion r of the notch portion N, the polishing rate of the back portion r of the notch portion N is lower than that of portions other than the back portion r of the notch portion N (for example, the entrance portion s). Become. In order to uniformize the polishing rate of the entire notch portion N without lowering the throughput, the polishing rate of the deep portion r of the notch portion N must be increased. As shown in FIG. 5B, as the swing angle θ of the holding stage 14 increases, the edge of the polishing tape 31 approaches the inner portion r of the notch portion N. As shown in FIG. Therefore, when the swing angle θ is maximized, the polishing rate of the deep portion r of the notch portion N can be increased by increasing the tension of the polishing tape 31 .

ノッチ部Ｎ全体の研磨レートを均一にするためには、ノッチ部Ｎの奥部ｒの研磨レートのみを大きくする必要がある。そこで、本実施形態の動作制御部９０は、テンション調整装置４３ａに指令を発して、保持ステージ１４のスイング角度θ（基板Ｗのスイング角度θ）が所定の範囲内のときに、研磨テープ３１のテンションを増加させるように構成されている。研磨装置１は、上記スイング角度θが所定の範囲内のときに、研磨テープ３１を第１のテンションでノッチ部Ｎに接触させてノッチ部Ｎを研磨し、上記スイング角度θが所定の範囲外にあるときに、研磨テープ３１を第２のテンションでノッチ部Ｎに接触させてノッチ部Ｎを研磨する。上記所定の範囲は、保持ステージ１４のスイング角度θが最大となる角度を含み、第１のテンションは第２のテンションよりも大きい。 In order to make the polishing rate of the entire notch portion N uniform, it is necessary to increase the polishing rate of only the deep portion r of the notch portion N. FIG. Therefore, the operation control unit 90 of the present embodiment issues a command to the tension adjusting device 43a so that when the swing angle θ of the holding stage 14 (the swing angle θ of the substrate W) is within a predetermined range, configured to increase tension. When the swing angle .theta. , the notch portion N is polished by bringing the polishing tape 31 into contact with the notch portion N with the second tension. The predetermined range includes an angle at which the swing angle θ of the holding stage 14 is maximum, and the first tension is greater than the second tension.

保持ステージ１４のスイング角度θ（基板Ｗのスイング角度θ）が最大となる角度とは、スイング角度θの絶対値が最大となる角度であり、保持ステージ１４が時計回りに回転したときのスイング角度θの最大値と、保持ステージ１４が反時計回りに回転したときのスイング角度θの最大値の両方を含む。 The angle at which the swing angle θ of the holding stage 14 (the swing angle θ of the substrate W) is maximized is the angle at which the absolute value of the swing angle θ is maximized, and is the swing angle when the holding stage 14 rotates clockwise. It includes both the maximum value of θ and the maximum value of swing angle θ when holding stage 14 rotates counterclockwise.

具体的には、動作制御部９０は、第１の回転装置４３ａに指令を発して、保持ステージ１４のスイング角度θが所定の範囲内のときに、第１リール４３を回転させるトルクを増加させるように構成されている。より具体的には、動作制御部９０は、上記スイング角度θが所定の範囲内のときに上記トルクを所定の設定値から増加させ、スイング角度θが所定の範囲外のときに上記トルクを上記所定の設定値に戻させる。一例では、動作制御部９０は、上記スイング角度θが所定の範囲内のときに上記トルクを所定の第１設定値から第２設定値まで増加させ、スイング角度θが所定の範囲外のときに上記トルクを上記所定の第２設定値から上記所定の第１設定値に戻させる。動作制御部９０の記憶装置９０ａには、第１の回転装置４３ａに指令を発して、保持ステージ１４のスイング角度θが所定の範囲内のときに、第１リール４３を回転させるトルクを増加させるためのプログラムが格納されており、演算装置９０ｂは、プログラムに含まれる命令に従って演算を実行する。 Specifically, the motion control unit 90 issues a command to the first rotating device 43a to increase the torque for rotating the first reel 43 when the swing angle θ of the holding stage 14 is within a predetermined range. is configured as More specifically, the motion control unit 90 increases the torque from a predetermined set value when the swing angle θ is within the predetermined range, and increases the torque to the above-described value when the swing angle θ is outside the predetermined range. Return to a predetermined set value. In one example, the motion control unit 90 increases the torque from a predetermined first set value to a second set value when the swing angle θ is within the predetermined range, and increases the torque when the swing angle θ is outside the predetermined range. The torque is returned from the predetermined second set value to the predetermined first set value. The storage device 90a of the motion control unit 90 issues a command to the first rotating device 43a to increase the torque for rotating the first reel 43 when the swing angle θ of the holding stage 14 is within a predetermined range. A program for the calculation is stored, and the arithmetic device 90b executes the calculation according to the instructions included in the program.

保持ステージ１４のスイング角度θが所定の範囲内のときに研磨テープ３１のテンションを大きいままに維持する、すなわち保持ステージ１４のスイング角度θが最大となる角度よりも少し小さい角度から研磨テープ３１のテンションを大きくし、かつ上記スイング角度θが最大となる角度を過ぎても暫くの間研磨テープ３１のテンションを大きいままに維持することによって、効果的にノッチ部Ｎの奥部ｒの研磨レートを大きくすることができる。具体的には、上記所定の範囲は、上記スイング角度θが最大となる角度の９０％の角度から上記スイング角度θが最大となる角度までの範囲を少なくとも含む。一実施形態では、上記所定の範囲は、上記スイング角度θが最大となる角度のみであってもよい。動作制御部９０は、保持ステージ１４のスイング角度θを、保持ステージ１４のスイング速度と、保持ステージ１４のスイング開始時からの経過時間と、保持ステージ１４のスイング角度θが最大となる角度から求めることができる。 The tension of the polishing tape 31 is maintained high when the swing angle θ of the holding stage 14 is within a predetermined range. By increasing the tension and maintaining the high tension of the polishing tape 31 for a while even after the swing angle θ has passed the maximum angle, the polishing rate of the back portion r of the notch portion N can be effectively increased. You can make it bigger. Specifically, the predetermined range includes at least a range from 90% of the maximum swing angle θ to the maximum swing angle θ. In one embodiment, the predetermined range may be only the angle at which the swing angle θ is maximum. The motion control unit 90 obtains the swing angle θ of the holding stage 14 from the swing speed of the holding stage 14, the elapsed time from the start of the swing of the holding stage 14, and the angle at which the swing angle θ of the holding stage 14 is maximum. be able to.

研磨ヘッド移動装置７３は、研磨中の研磨ヘッド５０の位置（ノッチ部Ｎと研磨ヘッド５０との相対距離）を変化させることにより、研磨テープ３１のテンションを調整することも可能である。すなわち、研磨ヘッド移動装置７３は、研磨中の研磨ヘッド５０を保持ステージ１４に近付く方向に移動させることによって、研磨テープ３１はノッチ部Ｎに強く押し当てられる。結果として、研磨テープ３１のテンションが大きくなる。このように、研磨ヘッド移動装置７３は、テンション調整装置としても機能することができる。 The polishing head moving device 73 can also adjust the tension of the polishing tape 31 by changing the position of the polishing head 50 during polishing (the relative distance between the notch portion N and the polishing head 50). That is, the polishing head moving device 73 moves the polishing head 50 during polishing in a direction approaching the holding stage 14, so that the polishing tape 31 is strongly pressed against the notch portion N. As shown in FIG. As a result, the tension of the polishing tape 31 increases. Thus, the polishing head moving device 73 can also function as a tension adjusting device.

そこで、一実施形態では、動作制御部９０は、テンション調整装置としての研磨ヘッド移動装置７３に指令を発して、保持ステージ１４のスイング角度θが上記所定の範囲内のときに、研磨ヘッド５０を保持ステージ１４のステージ面１４ａに向かって移動させるように構成されていてもよい。より具体的には、動作制御部９０は、上記スイング角度θが所定の範囲内のときに研磨ヘッド５０を所定の研磨位置から保持ステージ１４のステージ面１４ａに向かって移動させ、スイング角度θが所定の範囲外のときに研磨ヘッド５０を上記所定の研磨位置に戻させる。一例では、動作制御部９０は、上記スイング角度θが所定の範囲内のときに研磨ヘッド５０を所定の第１研磨位置から所定の第２研磨位置まで保持ステージ１４のステージ面１４ａに向かって移動させ、スイング角度θが所定の範囲外のときに研磨ヘッド５０を上記所定の第２研磨位置から上記所定の第１研磨位置に戻させる。動作制御部９０の記憶装置９０ａには、研磨ヘッド移動装置７３に指令を発して、保持ステージ１４のスイング角度θが上記所定の範囲内のときに、研磨ヘッド５０をステージ面１４ａに向かって移動させるためのプログラムが格納されていてもよい。 Therefore, in one embodiment, the operation control unit 90 issues a command to the polishing head moving device 73 as a tension adjusting device to move the polishing head 50 when the swing angle θ of the holding stage 14 is within the predetermined range. It may be configured to move toward the stage surface 14 a of the holding stage 14 . More specifically, the motion control unit 90 moves the polishing head 50 from a predetermined polishing position toward the stage surface 14a of the holding stage 14 when the swing angle θ is within a predetermined range, so that the swing angle θ is When it is out of the predetermined range, the polishing head 50 is returned to the predetermined polishing position. In one example, the motion control unit 90 moves the polishing head 50 from a predetermined first polishing position to a predetermined second polishing position toward the stage surface 14a of the holding stage 14 when the swing angle θ is within a predetermined range. and returns the polishing head 50 from the predetermined second polishing position to the predetermined first polishing position when the swing angle θ is outside the predetermined range. The storage device 90a of the motion control unit 90 issues a command to the polishing head moving device 73 to move the polishing head 50 toward the stage surface 14a when the swing angle θ of the holding stage 14 is within the predetermined range. It may store a program for causing

さらに一実施形態では、スイング角度θが上記所定の範囲内のときに、第１リール４３を回転させるトルクを増加させ、かつ研磨ヘッド５０をステージ面１４ａに向かって移動させてもよい。 Further, in one embodiment, the torque for rotating the first reel 43 may be increased and the polishing head 50 may be moved toward the stage surface 14a when the swing angle θ is within the predetermined range.

動作制御部９０は、予め設定された時間が経過した後、スイング機構２０、研磨ヘッド５０、および研磨テープ供給機構４１の動作を停止させ、研磨を終了する。 After a preset time has elapsed, the operation control section 90 stops the operations of the swing mechanism 20, the polishing head 50, and the polishing tape supply mechanism 41, and finishes the polishing.

上記の通り、研磨装置１は、保持ステージ１４のスイング角度θが、その最大角度を含む所定の範囲内のときに、研磨テープ３１のテンションを増加させることで、ノッチ部Ｎの奥部ｒの研磨レートを大きくすることができる。結果として、スループットを低下させることなくノッチ部Ｎ全体の研磨レートを均一にすることができ、ノッチ部Ｎ全体を均一に研磨することができる。 As described above, the polishing apparatus 1 increases the tension of the polishing tape 31 when the swing angle θ of the holding stage 14 is within a predetermined range including the maximum angle. Polishing rate can be increased. As a result, the polishing rate of the entire notch portion N can be made uniform without lowering the throughput, and the entire notch portion N can be uniformly polished.

さらに、研磨装置１は、保持ステージ１４のスイング角度θに従って、ノッチ部Ｎの奥部ｒ以外の部位（例えば入口部ｓ）でも研磨テープ３１のテンションを調整することができる。例えば、ノッチ部Ｎに不均一な膜が形成されている場合に、ノッチ部Ｎに形成された膜のプロファイルに従って研磨テープ３１のテンションを調整することで、ノッチ部Ｎ全体の研磨レートを均一にすることができる。 Further, the polishing apparatus 1 can adjust the tension of the polishing tape 31 at a portion other than the inner portion r of the notch portion N (for example, the entrance portion s) according to the swing angle θ of the holding stage 14 . For example, when a non-uniform film is formed in the notch portion N, the polishing rate of the entire notch portion N can be made uniform by adjusting the tension of the polishing tape 31 according to the profile of the film formed in the notch portion N. can do.

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。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 above-described embodiments are described for the purpose of enabling a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs to implement the present invention. Various modifications of the above-described embodiments 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 its broadest scope in accordance with the technical spirit defined by the claims.

１研磨装置
１０基板保持部
１４保持ステージ
１４ａステージ面
１５第１のシャフト
１７第１の保持ステージ駆動機構
２０スイング機構
２５第２のシャフト
２７第２の保持ステージ駆動機構
２８液体供給ノズル
２９連結部材
３０スイングアーム
３１研磨テープ
４１研磨テープ供給機構
４３第１リール
４３ａ第１の回転装置（テンション調整装置）
４４第２リール
４４ａ第２の回転装置（テンション調整装置）
５０研磨ヘッド
５２テープ送り機構
５２ａテープ送りローラ
５２ｂテープ把持ローラ
５３ａ～５３ｉガイドローラ
６０オシレーション装置
６１カム
６３カムシャフト
６４カムフォロア
６５モータ
６７リニアガイド
７１支持部材
７２基台
７３研磨ヘッド移動装置（テンション調整装置）
７５サーボモータ
７６ボールねじ機構
８１チルト機構
８２モータ
８５クランクアーム
８７ノッチ検出器
９０動作制御部
９３隔壁
９４研磨室 1 polishing apparatus 10 substrate holder 14 holding stage 14a stage surface 15 first shaft 17 first holding stage drive mechanism 20 swing mechanism 25 second shaft 27 second holding stage drive mechanism 28 liquid supply nozzle 29 connecting member 30 Swing arm 31 Polishing tape 41 Polishing tape supply mechanism 43 First reel 43a First rotating device (tension adjusting device)
44 Second reel 44a Second rotating device (tension adjusting device)
50 polishing head 52 tape feeding mechanism 52a tape feeding roller 52b tape gripping rollers 53a to 53i guide roller 60 oscillation device 61 cam 63 camshaft 64 cam follower 65 motor 67 linear guide 71 supporting member 72 base 73 polishing head moving device (tension adjustment Device)
75 servo motor 76 ball screw mechanism 81 tilt mechanism 82 motor 85 crank arm 87 notch detector 90 motion controller 93 partition wall 94 polishing chamber

Claims

A polishing apparatus for polishing a notch portion of a substrate,
a holding stage having a stage surface for holding the substrate;
a swing mechanism for swinging the holding stage in a plane parallel to the stage surface;
a polishing head that brings the polishing tape into contact with the notch;
a tension adjustment device connected to the polishing head;
and an operation control unit connected to the tension adjustment device,
The motion control section is configured to issue a command to the tension adjustment device to increase the tension of the polishing tape when the swing angle of the holding stage is within a predetermined range. includes an angle at which the swing angle is maximized.

a first reel connected to one end of the polishing tape;
further comprising a second reel connected to the other end of the polishing tape;
The tension adjusting device is a first rotating device connected to the first reel,
The motion control unit is configured to issue a command to the first rotating device to increase the torque for rotating the first reel when the swing angle is within the predetermined range. Item 1. The polishing apparatus according to item 1.

The tension adjusting device is a polishing head moving device connected to the polishing head,
The motion control section is configured to issue a command to the polishing head moving device to move the polishing head toward the stage surface when the swing angle is within the predetermined range. Item 1. The polishing apparatus according to item 1.

The polishing head moving device includes:
a ball screw mechanism coupled to the polishing head;
4. The polishing apparatus of claim 3, comprising a servomotor coupled to said ball screw mechanism.

5. The polishing apparatus according to claim 1, wherein said predetermined range includes at least a range from 90% of the maximum swing angle to the maximum swing angle. .

A method for polishing a notch portion of a substrate, comprising:
holding the substrate on the stage surface;
polishing the notch by bringing the polishing tape into contact with the notch by a polishing head while swinging the substrate in a plane parallel to the stage surface;
The step of polishing the notch includes increasing the tension of the polishing tape when the swing angle of the substrate is within a predetermined range, and the predetermined range is an angle at which the swing angle is maximized. including, method.

The step of increasing the tension of the polishing tape includes:
7. The method of claim 6, further comprising increasing torque for rotating a first reel to which one end of said polishing tape is connected when said swing angle is within said predetermined range.

The step of increasing the tension of the polishing tape includes:
7. The method of claim 6, comprising moving the polishing head toward the stage surface when the swing angle is within the predetermined range.

The method according to any one of claims 6 to 8, wherein the predetermined range includes at least a range from 90% of the maximum swing angle to the maximum swing angle.

A method for polishing a notch portion of a substrate, comprising:
holding the substrate on the stage surface;
polishing the notch by bringing the polishing tape into contact with the notch by a polishing head while swinging the substrate in a plane parallel to the stage surface;
In the step of polishing the notch portion, the polishing tape is brought into contact with the notch portion with a first tension when the swing angle of the substrate is within a predetermined range, and the swing angle is outside the predetermined range. sometimes including contacting the polishing tape with the notch portion at a second tension, wherein the predetermined range includes an angle at which the swing angle is maximum, and the first tension is equal to the second tension. Greater than, how.