KR102104430B1 - 연마 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는, 매끄러운 수직면을 웨이퍼의 엣지부에 형성할 수 있는 연마 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 연마 방법은, 웨이퍼(W)를 회전시키고, 연마 테이프(38)의 일부를, 압박 패드(51)로부터 웨이퍼(W)의 반경 방향 내측을 향하여 돌출시킨 상태에서, 압박 패드(51)에 의해 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)의 엣지부에 대해 압박하여 상기 웨이퍼(W)의 엣지부를 연마하면서, 연마 테이프(38)의 일부를 압박 패드(51)를 따라 절곡하는 제1 연마 공정을 행하고, 절곡된 연마 테이프(38)의 일부를, 압박 패드(51)에 의해 웨이퍼(W)의 반경 방향 내측을 향하여 누름으로써, 연마 테이프(38)로 웨이퍼(W)의 엣지부를 더욱 연마하는 제2 연마 공정을 행한다.

Description

연마 방법{POLISHING METHOD}

본 발명은, 웨이퍼 등의 기판을 연마하는 연마 방법에 관한 것으로, 특히 기판의 주연부에 연마 테이프 등의 연마구를 압박하여 상기 주연부를 연마하는 연마 방법에 관한 것이다.

웨이퍼의 주연부를 연마하기 위해, 연마 테이프 또는 고정 지립 등의 연마구를 구비한 연마 장치가 사용되고 있다. 이러한 종류의 연마 장치는, 웨이퍼를 회전시키면서, 웨이퍼의 주연부에 연마구를 접촉시킴으로써 웨이퍼의 주연부를 연마한다. 본 명세서에서는, 웨이퍼의 주연부를, 웨이퍼의 최외주에 위치하는 베벨부와, 이 베벨부의 반경 방향 내측에 위치하는 톱 엣지부 및 보톰 엣지부를 포함하는 영역으로서 정의한다.

도 52a 및 도 52b는, 웨이퍼의 주연부를 도시하는 확대 단면도이다. 보다 상세하게는, 도 52a는 소위 스트레이트형의 웨이퍼의 단면도이며, 도 52b는 소위 라운드형의 웨이퍼의 단면도이다. 도 52a의 웨이퍼(W)에 있어서, 베벨부는, 상측 경사부(상측 베벨부)(P), 하측 경사부(하측 베벨부)(Q) 및 측부(아펙스)(R)로 구성되는 웨이퍼(W)의 최외주면(부호 B로 나타냄)이다. 도 52b의 웨이퍼(W)에 있어서는, 베벨부는, 웨이퍼(W)의 최외주면을 구성하는, 만곡한 단면을 갖는 부분(부호 B로 나타냄)이다. 톱 엣지부는, 베벨부(B)보다도 반경 방향 내측에 위치하는 평탄부(E1)이다. 보톰 엣지부는, 톱 엣지부와는 반대측에 위치하고, 베벨부(B)보다도 반경 방향 내측에 위치하는 평탄부(E2)이다. 이하, 이들 톱 엣지부(E1) 및 보톰 엣지부(E2)를, 총칭하여 엣지부라고 칭한다. 엣지부는, 디바이스가 형성된 영역을 포함하는 경우도 있다.

SOI(Silicon on Insulator) 기판 등의 제조 공정에서는, 도 53에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)의 엣지부에 수직면 및 수평면을 형성하는 것이 요청되어 있다. 이와 같은 엣지부의 단면 형상은, 도 54에 도시한 바와 같은 연마 방법에 의해 달성된다. 즉, 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 압박 패드(300)로 연마 테이프(301)의 테두리부를 엣지부에 압박함으로써, 웨이퍼(W)의 엣지부를 연마한다. 연마 테이프(301)의 하면은, 지립을 보유 지지한 연마면을 구성하고 있고, 이 연마면은 웨이퍼(W)와 평행하게 배치된다. 그리고 연마 테이프(301)의 테두리부를 웨이퍼(W)의 엣지부에 위치시킨 상태에서, 압박 패드(300)로 연마 테이프(301)의 연마면을 웨이퍼(W)의 엣지부에 대해 압박함으로써, 도 53에 도시한 바와 같은, 직각의 단면 형상, 즉 수직면 및 수평면을 웨이퍼(W)의 엣지부에 형성할 수 있다.

그러나 상기 수직면은, 연마 테이프(301)의 테두리부에서 웨이퍼(W)의 엣지부를 절삭함으로써 형성되므로, 도 55a에 도시한 바와 같이, 수직면이 거칠어지는 경우가 있다. 또한, 도 55b 내지 도 55d에 도시한 바와 같이, 소모품인 압박 패드(300)의 교환 전후에서 수직면의 형상이 변화되는 경우가 있다.

SOI 기판 등의 제조 공정에서는, 웨이퍼(W)의 엣지부에, 도 53에 도시하는 수직면 대신에, 도 56에 도시한 바와 같은 역 테이퍼면을 형성하는 것이 바람직한 경우가 있다. 그러나 도 54에 도시하는 연마 방법에서는, 이와 같은 역 테이퍼면을 형성하는 것은 곤란하다.

또한, 웨이퍼 엣지부의 수평면 내의 위치에 의해 연마 테이프와 수평면의 접촉 면적이 다르므로, 결과적으로 수평면의 일부가 비스듬하게 되어 버리는 경우가 있다. 이 문제에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 도 57은, 도 54에 도시하는 압박 패드(300) 및 연마 테이프(301)를 도시하는 상면도이다. 웨이퍼(W)는 원형인 것에 대해, 압박 패드(300)는 직사각 형상이다. 이로 인해, 웨이퍼 엣지부의 수평면 내의 반경 방향 내측 영역과 반경 방향 외측 영역에서는, 도 57의 점선으로 나타내는 바와 같이, 연마 테이프(301)와 웨이퍼(W)의 접촉 길이(즉, 연마 면적)가 다르다. 그 결과, 도 58에 도시한 바와 같이, 수평면 내의 반경 방향 내측 영역이 비스듬하게 되어 버린다.

본 발명은, 매끄러운 수직면을 웨이퍼 등의 기판의 엣지부에 형성할 수 있는 연마 방법을 제공하는 것을 제1 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 역 테이퍼면을 웨이퍼 등의 기판의 엣지부에 형성할 수 있는 연마 방법을 제공하는 것을 제2 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 웨이퍼 등의 기판의 엣지부에 평탄한 수평면을 형성할 수 있는 연마 방법을 제공하는 것을 제3 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위해, 제1 형태는, 기판을 회전시키고, 연마 테이프의 일부를, 압박 부재로부터 기판의 반경 방향 내측을 향하여 돌출시킨 상태에서, 상기 압박 부재에 의해 상기 연마 테이프를 상기 기판의 엣지부에 대해 압박하여 상기 기판의 엣지부를 연마하면서, 상기 연마 테이프의 상기 일부를 상기 압박 부재를 따라 절곡하는 제1 연마 공정을 행하고, 절곡된 상기 연마 테이프의 상기 일부를, 상기 압박 부재에 의해 상기 기판의 반경 방향 내측을 향하여 누름으로써, 상기 연마 테이프로 상기 기판의 엣지부를 더욱 연마하는 제2 연마 공정을 행하는 것을 특징으로 하는 연마 방법이다.

제2 형태는, 기판을 회전시키고, 연마 테이프의 일부를, 압박 부재로부터 기판의 반경 방향 내측을 향하여 돌출시킨 상태에서, 상기 압박 부재에 의해 상기 연마 테이프를 상기 기판의 엣지부에 대해 압박하여 상기 기판의 엣지부를 연마하는 제1 연마 공정을 행하고, 상기 제1 연마 공정 이후, 상기 연마 테이프의 일부를 상기 기판의 엣지부에 압박하여 상기 연마 테이프의 상기 일부를 상기 압박 부재를 따라 절곡하고, 절곡된 상기 연마 테이프의 상기 일부를, 상기 압박 부재에 의해 상기 기판의 반경 방향 내측을 향하여 누름으로써, 상기 연마 테이프로 상기 기판의 엣지부를 더욱 연마하는 제2 연마 공정을 행하는 것을 특징으로 하는 연마 방법이다.

제3 형태는, 기판을 회전시키고, 제1 연마 테이프의 일부를, 제1 압박 부재로부터 기판의 반경 방향 내측을 향하여 돌출시킨 상태에서, 상기 제1 압박 부재에 의해 상기 제1 연마 테이프를 상기 기판의 엣지부에 대해 압박하여 상기 기판의 엣지부를 연마하는 제1 연마 공정을 행하고, 제2 연마 테이프의 일부가, 제2 압박 부재로부터 기판의 반경 방향 내측을 향하여 돌출되도록, 상기 제2 연마 테이프와 상기 제2 압박 부재를 위치 결정하고, 상기 제2 연마 테이프의 상기 일부를, 상기 제1 연마 공정에 의해 상기 기판의 엣지부에 형성된 코너부에 상기 제2 압박 부재에 의해 압박 접촉하여 상기 제2 연마 테이프의 상기 일부를 상기 제2 압박 부재를 따라 절곡하고, 절곡된 상기 제2 연마 테이프의 상기 일부를, 상기 제2 압박 부재에 의해 상기 기판의 반경 방향 내측을 향하여 누름으로써, 상기 제2 연마 테이프로 상기 기판의 엣지부를 더욱 연마하는 제2 연마 공정을 행하는 것을 특징으로 하는 연마 방법이다.

제4 형태는, 기판을 회전시키고, 연마구를 상기 기판의 엣지부에 대해 압박하여 상기 기판의 엣지부를 연마하는 제1 연마 공정을 행하고, 상기 제1 연마 공정 이후, 상기 연마구를 상기 기판의 반경 방향 내측을 향하여 누름으로써, 상기 연마구로 상기 기판의 엣지부를 더욱 연마하는 제2 연마 공정을 행하는 것을 특징으로 하는 연마 방법이다.

제5 형태는, 기판을 회전시키고, 압박 부재에 의해 연마 테이프를 상기 기판의 엣지부에 대해 압박하면서, 상기 연마 테이프 및 상기 압박 부재를 상기 기판의 반경 방향 내측을 향하여 소정의 정지 위치에 도달할 때까지 이동시키는 슬라이드 연마 공정을 행하고, 상기 슬라이드 연마 공정을 반복하고, 상기 슬라이드 연마 공정을 행할 때마다, 상기 정지 위치를 상기 반경 방향 내측을 향하여 조금만 이동시키는 것을 특징으로 하는 연마 방법이다.

제6 형태는, 기판의 중심으로부터 반경 방향으로 연장되는 중심선상의 원점 위치로부터, 상기 기판의 접선 방향으로 소정의 거리만큼 어긋난 위치에 압박 부재를 배치하고, 상기 접선 방향은 상기 중심선에 대해 수직이고, 상기 기판을 회전시키고, 상기 어긋난 위치에 있는 압박 부재에 의해 연마 테이프를 상기 기판의 엣지부에 압박하여 상기 기판의 엣지부에 수평면을 형성하는 것을 특징으로 하는 연마 방법이다.

제7 형태는, 기판의 중심으로부터 반경 방향으로 연장되는 중심선상의 원점 위치로부터, 상기 기판의 접선 방향으로 소정의 거리만큼 어긋난 위치에 연마구를 배치하고, 상기 접선 방향은 상기 중심선에 대해 수직이고, 상기 기판을 회전시키고, 상기 어긋난 위치에 있는 상기 연마구를 상기 기판의 엣지부에 압박하여 상기 기판의 엣지부에 수평면을 형성하는 것을 특징으로 하는 연마 방법이다.

제1 형태 내지 제4 형태에 따르면, 제1 연마 공정에 의해 기판의 엣지부에 수직면을 형성하고, 제2 연마 공정에 의해 수직면을 매끄럽게 할 수 있다.

제5 형태에 따르면, 기판의 엣지부에 도 56에 도시한 바와 같은 역 테이퍼면을 형성할 수 있다.

제6 형태 및 제7 형태에 따르면, 압박 부재의 위치를 기판의 접선 방향으로 어긋나게 함으로써, 기판 엣지부의 수평면 내의 내측 영역과 연마 테이프의 접촉 면적을 바꾸는 일 없이, 수평면 내의 외측 영역과 연마 테이프의 접촉 면적을 작게 할 수 있다. 따라서 기판 엣지부에 평탄한 수평면을 형성할 수 있다.

도 1은 연마 방법의 일 실시 형태를 실시하기 위한 연마 장치를 설명하기 위한 모식도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 연마 장치의 평면도이다.
도 3a 내지 도 3d는, 연마 방법의 일 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 연마 방법의 다른 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시하는 연마 방법의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 제1 연마 유닛 및 제2 연마 유닛을 구비한 연마 장치를 도시하는 모식도이다.
도 7은 도 6에 도시하는 연마 장치를 사용하여 웨이퍼를 연마하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 8은 연마 방법의 또 다른 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 SOI 기판의 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 연마 방법의 또 다른 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 연마 방법의 또 다른 실시 형태를 실시하기 위한 연마 장치를 도시하는 모식도이다.
도 12a, 도 12b, 도 12c는, 도 11에 도시하는 연마 장치를 사용한 연마 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 연마 방법의 일 실시 형태를 실시하기 위한 연마 장치를 설명하기 위한 모식도이다.
도 14는 도 13에 도시하는 연마 장치의 평면도이다.
도 15는 연마 방법의 일 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 압박 패드를 원점 위치로부터 접선 방향으로 소정의 거리만큼 어긋나게 한 상태를 도시하는 도면이다.
도 17은 다른 실시 형태에 관한 연마 방법을 실시하기 위한 연마 장치를 설명하기 위한 모식도이다.
도 18은 도 17에 도시하는 연마 장치의 평면도이다.
도 19는 도 17 및 도 18에 도시하는 연마 장치에 의한 연마 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 압박 패드를 원점 위치로부터 접선 방향으로 소정의 거리만큼 어긋나게 한 상태를 도시하는 도면이다.
도 21은 연마 방법의 또 다른 실시 형태를 실행하기 위한 연마 장치를 모식적으로 도시하는 측면도이다.
도 22는 도 21에 도시하는 웨이퍼 및 고정 지립의 평면도이다.
도 23은 연마 장치를 도시하는 평면도이다.
도 24는 도 23의 F-F선 단면도이다.
도 25는 도 24의 화살표 G로 나타내는 방향에서 본 도면이다.
도 26은 연마 헤드 및 연마 테이프 공급 회수 기구의 평면도이다.
도 27은 연마 헤드 및 연마 테이프 공급 회수 기구의 정면도이다.
도 28은 도 27에 도시하는 H-H선 단면도이다.
도 29는 도 27에 도시하는 연마 테이프 공급 회수 기구의 측면도이다.
도 30은 도 27에 도시하는 연마 헤드를 화살표 I로 나타내는 방향에서 본 종단면도이다.
도 31은 위치 센서 및 도그를 위에서 본 도면이다.
도 32는 소정의 연마 위치로 이동된 연마 헤드 및 연마 테이프 공급 회수 기구를 도시하는 도면이다.
도 33은 도 3a 내지 도 3d에 도시하는 연마 방법 및 도 4, 도 7에 도시하는 연마 방법을 실시할 때의 연마 위치에 있는 압박 패드, 연마 테이프 및 웨이퍼를 횡방향에서 본 모식도이다.
도 34는 압박 패드에 의해 연마 테이프를 웨이퍼에 압박하고 있는 상태를 도시하는 도면이다.
도 35는 도 10 및 도 13에 도시하는 연마 방법을 실시할 때의 압박 패드, 연마 테이프 및 웨이퍼를 횡방향에서 본 모식도이다.
도 36a 내지 도 36c는, 연마 테이프의 테두리부를 검출할 때의 동작을 설명하는 도면이다.
도 37a는, 연마 위치에 있는 연마 테이프 및 압박 패드를 웨이퍼의 직경 방향에서 본 도면이며, 도 37b는, 압박 패드의 하면이 연마 테이프의 상면에 접촉하고 있는 상태를 도시하는 도면이며, 도 37c는, 압박 패드가 연마 테이프를 웨이퍼에 대해 위로부터 압박하고 있는 상태를 도시하는 도면이다.
도 38a는 압박 패드에 의해 연마 테이프를 웨이퍼에 압박한 결과, 웨이퍼가 휘어져 있는 상태를 도시하는 도면이며, 도 38b는 도 38a에 도시하는 상태에서 연마된 웨이퍼의 단면도이다.
도 39는 서포트 스테이지를 구비한 웨이퍼 보유 지지부를 도시하는 종단면도이다.
도 40은 서포트 스테이지의 사시도이다.
도 41은 보유 지지 스테이지와 그 상면에 보유 지지된 웨이퍼가, 서포트 스테이지에 대해 상대적으로 상승한 상태를 도시하는 도면이다.
도 42는 테이프 스토퍼가 설치된 실시 형태를 도시하는 도면이다.
도 43은 연마 테이프가 수평 방향의 하중을 받아 굽은 상태를 도시하는 도면이다.
도 44는 테이프 스토퍼 및 테이프 커버가 설치된 실시 형태를 도시하는 도면이다.
도 45는 압박 패드의 외측으로의 움직임을 제한하는 이동 제한 기구가 설치된 실시 형태를 도시하는 도면이다.
도 46은 도 39에 도시하는 실시 형태와 도 45에 도시하는 실시 형태를 조합한 예를 도시하는 도면이다.
도 47은 복수의 연마 유닛을 구비한 연마 장치를 도시하는 평면도이다.
도 48은 연마 장치의 다른 실시 형태를 도시하는 평면도이다.
도 49는 도 48에 도시하는 연마 장치의 종단면도이다.
도 50은 도 49에 도시하는 연마 헤드의 확대도이다.
도 51은 연마 헤드가 웨이퍼의 톱 엣지부를 연마하고 있는 모습을 도시하는 도면이다.
도 52a 및 도 52b는, 웨이퍼의 주연부를 도시하는 확대 단면도이다.
도 53은 웨이퍼의 엣지부에 형성된 수직면 및 수평면을 도시하는 도면이다.
도 54는 도 53에 도시하는 수직면 및 수평면을 형성하기 위한 연마 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 55a 내지 도 55d는, 각각, 종래의 연마 방법에 의해 연마된 웨이퍼의 엣지부의 단면을 도시하는 확대도이다.
도 56은 웨이퍼의 엣지부에 형성된 역 테이퍼면을 도시하는 단면도이다.
도 57은 도 54에 도시하는 압박 패드 및 연마 테이프를 도시하는 상면도이다.
도 58은 연마된 웨이퍼의 엣지부를 도시하는 단면도이다.

이하, 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은, 연마 방법의 일 실시 형태를 실시하기 위한 연마 장치를 설명하기 위한 모식도이며, 도 2는, 도 1에 도시하는 연마 장치의 평면도이다. 연마 장치는, 기판인 웨이퍼(W)를 보유 지지하여 회전시키는 웨이퍼 보유 지지부(3)와, 웨이퍼 보유 지지부(3)에 보유 지지된 웨이퍼(W)의 엣지부를 연마하는 연마 유닛(25)을 구비하고 있다.

연마 유닛(25)은, 연마 테이프(38)를 지지하는 연마 테이프 지지 기구(70)와, 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)의 엣지부에 압박하는 압박 패드(압박 부재)(51)와, 압박 패드(51)를 웨이퍼 표면에 대해 수직한 방향으로 이동시키는 수직 이동 기구(59)와, 압박 패드(51) 및 수직 이동 기구(59)를 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 이동시키는 반경 방향 이동 기구(45)와, 연마 테이프(38) 및 연마 테이프 지지 기구(70)를 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 이동시키는 테이프 이동 기구(46)를 구비하고 있다.

반경 방향 이동 기구(45) 및 테이프 이동 기구(46)는, 서로 독립으로 동작 가능하게 되어 있다. 따라서 웨이퍼(W)의 반경 방향에 있어서의 압박 패드(51)와 연마 테이프(38)의 상대 위치는, 반경 방향 이동 기구(45) 및 테이프 이동 기구(46)에 의해 조정할 수 있다. 수직 이동 기구(59), 반경 방향 이동 기구(45) 및 테이프 이동 기구(46)로서는, 에어 실린더의 조합, 또는 서보 모터와 볼 나사의 조합 등을 사용할 수 있다.

연마 테이프(38)는, 그 연마면이 웨이퍼(W)의 표면과 평행하게, 또한 연마면이 웨이퍼(W)의 엣지부에 대향하도록 연마 테이프 지지 기구(70)에 의해 지지되어 있다. 연마 테이프(38)의 편면(하면)은, 지립이 고정된 연마면을 구성하고 있다. 연마 테이프(38)는 장척의 연마구이며, 웨이퍼(W)의 접선 방향을 따라 배치되어 있다. 압박 패드(51)는, 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)의 엣지부에 압박하기 위한 압박 부재이며, 웨이퍼(W)의 엣지부의 상방에 배치되어 있다. 압박 패드(51)의 바닥면에는, 연마 테이프(38)의 수평 방향의 이동을 제한하는 테이프 스토퍼(185)가 고정되어 있다. 이 테이프 스토퍼(185)는 생략해도 된다.

도 3a 내지 도 3d는, 연마 방법의 일 실시 형태를 도시하는 도면이다. 도 3a에 도시한 바와 같이, 연마 테이프(38)의 일부[연마 테이프(38)의 길이 방향으로 연장되는 부분]가, 압박 패드(51)로부터 웨이퍼(W)의 반경 방향 내측을 향하여 돌출되도록, 연마 테이프(38)와 압박 패드(51)가 위치 결정된다. 이 상태에서, 도 3b에 도시한 바와 같이, 수직 이동 기구(59)에 의해 압박 패드(51)를 눌러 내려 연마 테이프(38)의 연마면을 회전하는 웨이퍼(W)의 엣지부에 압박한다. 또한, 압박 패드(51)를 눌러 내림으로써, 도 3c에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)의 엣지부에 수직면 및 수평면이 형성될 때까지 웨이퍼(W)의 엣지부를 연마한다(제1 연마 공정). 압박 패드(51)의 웨이퍼 압박면은 웨이퍼 표면과 평행한 수평면이며, 이 수평한 압박면으로 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)의 엣지부에 압박함으로써, 웨이퍼(W)의 엣지부에 수직면 및 수평면을 형성한다. 웨이퍼(W)에 접촉하고 있는 연마 테이프(38)의 연마면은, 웨이퍼(W)의 표면과 평행하게 되어 있다. 연마 중의 압박 패드(51)의 내측의 테두리부는, 연마 테이프(38)를 통해 웨이퍼(W)의 엣지부에 압박 접촉된다.

압박 패드(51)가 하방으로 이동함에 따라서, 압박 패드(51)로부터 돌출되어 있는 연마 테이프(38)의 일부(돌출부)는 압박 패드(51)를 따라 상방으로 절곡된다. 이 상태에서, 도 3d에 도시한 바와 같이, 반경 방향 이동 기구(45)에 의해 압박 패드(51)를 웨이퍼(W)의 반경 방향 내측을 향하여 누름으로써, 연마 테이프(38)가 절곡된 부분으로 수직면을 연마한다(제2 연마 공정). 연마 테이프(38)가 절곡됨으로써 그 연마면은 웨이퍼 엣지부의 수직면에 접촉한다. 따라서 웨이퍼(W)의 수직면은 연마 테이프(38)의 연마면에 의해 연마된다.

이와 같이, 제1 연마 공정에서 웨이퍼(W)의 엣지부에 형성된 수직면은, 제2 연마 공정에서 연마 테이프(38)의 연마면에 의해 연마된다. 따라서 수직면을 매끄럽게 할 수 있다. 제1 연마 공정에서는 조연마용의 눈이 성긴 연마 테이프를 사용하고, 제2 연마 공정에서는 마무리 연마용의 눈이 미세한 연마 테이프를 사용해도 된다. 도 3c에 도시한 바와 같이, 절곡된 연마 테이프(38)의 일부는, 웨이퍼(W)의 엣지부에 형성된 피연마 부분의 깊이(즉, 수직면의 높이)보다도 긴 것이 바람직하다.

연마 중에 연마 테이프(38)를 단순히 웨이퍼(W)의 엣지부에 압박하는 것만으로는, 엣지부에 연마 자국이 남아 버리는 경우가 있다. 이 문제를 해결하기 위해, 제1 연마 공정 및 상기 제2 연마 공정 중 적어도 1개는, 연마 테이프(38)를 그 길이 방향으로 이동시키면서 행해도 된다. 이와 같이 연마 테이프(38)를 보내면서 연마함으로써, 웨이퍼(W)에 형성되는 연마 자국을 제거할 수 있다. 이 경우, 웨이퍼(W)의 연마 레이트를 높이기 위해, 또한, 기하학적으로 정확한 형상을 만들기 위해, 연마 테이프(38)의 이동 방향은, 회전하는 웨이퍼(W)의 엣지부의 진행 방향과 대항해도 된다. 또한, 효과적으로 연마 자국을 제거하기 위해, 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)의 엣지부에 압박하면서, 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 이동시켜도 된다.

도 4는 다른 실시 형태에 관한 연마 방법을 설명하기 위한 도면이다. 특히 설명하지 않는 본 실시 형태의 구성 및 동작은, 상술한 실시 형태와 동일하므로 그 중복되는 설명을 생략한다. 스텝 1에서는, 연마 테이프(38)의 일부[연마 테이프(38)의 길이 방향으로 연장되는 부분]가, 압박 패드(51)로부터 웨이퍼(W)의 반경 방향 내측을 향하여 약간 돌출되도록 연마 테이프(38)와 압박 패드(51)가 위치 결정된다. 이 위치 결정은, 반경 방향 이동 기구(45) 및 테이프 이동 기구(46)에 의해 달성된다. 연마 테이프(38)는 웨이퍼(W)의 엣지부의 상방에 위치하고 있다. 연마 테이프(38)의 일부를 압박 패드(51)로부터 돌출시키는 이유는, 웨이퍼(W)의 연마 중에 압박 패드(51)가 웨이퍼(W)의 엣지부에 접촉하는 것을 피하는 것이다.

스텝 2에서는, 수직 이동 기구(59)에 의해 압박 패드(51)를 눌러 내려 연마 테이프(38)의 연마면을 회전하는 웨이퍼(W)의 엣지부에 압박하고, 웨이퍼(W)의 엣지부에 수직면 및 수평면을 형성한다(제1 연마 공정). 연마 중의 압박 패드(51)의 내측의 테두리부는, 연마 테이프(38)를 통해 웨이퍼(W)의 엣지부에 압박 접촉된다. 스텝 3에서는, 수직 이동 기구(59)에 의해 압박 패드(51) 및 연마 테이프(38)가 상승하고, 연마 테이프(38)가 웨이퍼(W)로부터 이격된다.

스텝 4에서는, 압박 패드(51) 및 연마 테이프(38)는, 웨이퍼(W)로부터 이격된 상태에서 웨이퍼(W)의 반경 방향 내측을 향하여 소정의 거리만큼 이동한다. 보다 구체적으로는, 연마 테이프(38)의 내측의 테두리부가 웨이퍼(W)의 수직면의 반경 방향 내측에 위치하고, 또한 압박 패드(51)의 내측의 테두리부가 웨이퍼(W)의 수직면의 반경 방향 외측에 위치할 때까지, 압박 패드(51) 및 연마 테이프(38)가 웨이퍼(W)의 반경 방향 내측의 방향으로 이동한다. 이 스텝 4에 있어서의 압박 패드(51) 및 연마 테이프(38)의 이동은, 반경 방향 이동 기구(45) 및 테이프 이동 기구(46)에 의해 달성된다.

스텝 5에서는, 수직 이동 기구(59)에 의해 압박 패드(51) 및 연마 테이프(38)를 하강시킨다. 스텝 5에서의 연마 테이프(38)의 돌출부의 폭은, 스텝 1에서의 돌출부의 폭과 동일하거나, 또는 커도 된다. 스텝 6에서는, 연마 테이프(38)의 일부(돌출부)를 웨이퍼(W)의 수직면과 표면(상면)이 교차하는 코너부에 압박 접촉하여 연마 테이프(38)의 일부를 상방으로 절곡한다. 이 코너부는, 제1 연마 공정에 의해 웨이퍼(W)의 엣지부에 형성된 것이다. 스텝 7에서는, 반경 방향 이동 기구(45)에 의해 압박 패드(51)를 웨이퍼(W)의 반경 방향 내측을 향하여 누름으로써, 연마 테이프(38)가 절곡된 부분으로 수직면을 연마한다(제2 연마 공정). 연마 테이프(38)가 절곡됨으로써 그 연마면은 웨이퍼 엣지부의 수직면에 접촉한다. 따라서 웨이퍼(W)의 수직면은 연마 테이프(38)의 연마면에 의해 연마된다.

이 실시 형태에 있어서도, 제1 연마 공정에서 웨이퍼(W)의 엣지부에 형성된 수직면은, 제2 연마 공정에서 연마 테이프(38)에 의해 연마된다. 따라서 매끄러운 수직면을 웨이퍼(W)의 엣지부에 형성할 수 있다. 제1 연마 공정 및 제2 연마 공정 중 적어도 1개는, 연마 테이프(38)를 그 길이 방향으로 이동시키면서 행해도 된다. 이 경우, 웨이퍼(W)의 연마 레이트를 높이기 위해, 연마 테이프(38)의 이동 방향은, 회전하는 웨이퍼(W)의 엣지부의 진행 방향과 대항해도 된다. 또한, 연마 자국을 제거하기 위해, 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)의 엣지부에 압박하면서, 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 이동시켜도 된다.

도 4에 도시하는 스텝 3 및 스텝 4에서는, 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)로부터 일단 이격시키고 있지만, 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)의 엣지부에 접촉시킨 상태에서, 연마 테이프(38)의 일부를 절곡해도 된다. 이 예에 대해 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 도 4에 도시하는 연마 방법의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다. 스텝 1 및 스텝 2에 도시하는 제1 연마 공정은, 도 4에 도시하는 스텝 1 및 스텝 2와 동일하다. 제1 연마 공정 후, 스텝 3에서는, 연마 테이프(38)가 웨이퍼(W)에 접촉한 상태에서, 압박 패드(51) 및 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)의 반경 방향 내측을 향하여 이동시키고, 연마 테이프(38)의 일부(돌출부)를 제1 연마 공정에서 형성된 엣지부의 수직면에 압박 접촉하여 연마 테이프(38)의 일부를 상방으로 절곡한다. 스텝 4에서는, 반경 방향 이동 기구(45)에 의해 압박 패드(51)를 웨이퍼(W)의 반경 방향 내측을 향하여 더욱 누름으로써, 연마 테이프(38)의 절곡된 부분으로 수직면을 연마한다(제2 연마 공정).

도 4에 도시하는 제1 연마 공정(스텝 1∼3)과 제2 연마 공정(스텝 4∼7)을 다른 타입의 연마 테이프를 사용하여 행해도 된다. 이 경우에는, 도 6에 도시한 바와 같이, 서로 동일한 구성을 갖는 제1 연마 유닛(25A) 및 제2 연마 유닛(25B)을 구비한 연마 장치가 사용된다. 이들 연마 유닛(25A, 25B)은, 웨이퍼 보유 지지부(3)에 보유 지지된 웨이퍼(W)의 중심에 관하여 대칭으로 배치되어 있다. 연마 유닛(25A, 25B)은, 도 1에 도시하는 연마 유닛(25)과 동일한 구성을 갖고 있으므로, 그 중복되는 설명을 생략한다.

제1 연마 유닛(25A)은, 눈이 성긴 제1 연마 테이프(38A)를 갖고 있고, 제2 연마 유닛(25B)은, 눈이 미세한 제2 연마 테이프(38B)를 갖고 있다. 도 7은, 도 6에 도시하는 연마 장치를 사용하여 웨이퍼를 연마하는 방법을 설명하는 도면이다.

스텝 1에서는, 제1 연마 테이프(38A)의 일부가, 제1 연마 유닛(25A)의 압박 패드(51)로부터 웨이퍼(W)의 반경 방향 내측을 향하여 약간 돌출되도록, 제1 연마 테이프(38A)와 압박 패드(51)가 위치 결정된다. 스텝 2에서는, 제1 연마 유닛(25A)의 수직 이동 기구(59)에 의해 압박 패드(51)를 눌러 내려 제1 연마 테이프(38A)의 연마면을 회전하는 웨이퍼(W)의 엣지부에 압박하고, 웨이퍼(W)의 엣지부에 수직면 및 수평면을 형성한다(제1 연마 공정). 연마 중의 압박 패드(51)의 내측의 테두리부는, 제1 연마 테이프(38A)를 통해 웨이퍼(W)의 엣지부에 압박 접촉된다. 스텝 3에서는, 수직 이동 기구(59)에 의해 제1 연마 유닛(25A)의 압박 패드(51) 및 제1 연마 테이프(38A)가 상승하고, 제1 연마 테이프(38A)가 웨이퍼(W)로부터 이격된다.

스텝 4에서는, 제2 연마 테이프(38B)의 일부가, 제2 연마 유닛(25B)의 압박 패드(51)로부터 웨이퍼(W)의 반경 방향 내측을 향하여 돌출되도록, 제2 연마 테이프(38B)와 압박 패드(51)가 위치 결정된다. 제2 연마 테이프(38B)의 내측의 테두리부는 웨이퍼(W)의 수직면의 반경 방향 내측에 위치하고, 또한 제2 연마 유닛(25B)의 압박 패드(51)의 내측의 테두리부는 웨이퍼(W)의 수직면의 반경 방향 외측에 위치하고 있다. 제2 연마 유닛(25B)의 압박 패드(51)의 내측의 테두리부와 웨이퍼(W)의 수직면의 수평 방향의 거리는, 제2 연마 테이프(38B)의 두께보다도 크다.

스텝 5에서는, 제2 연마 유닛(25B)의 수직 이동 기구(59)에 의해 압박 패드(51) 및 제2 연마 테이프(38B)를 하강시키고, 스텝 6에서, 제2 연마 테이프(38B)의 일부(돌출부)를 웨이퍼(W)의 수직면과 표면(상면)이 교차하는 코너부에 압박 접촉하여 제2 연마 테이프(38B)의 일부를 상방으로 절곡한다. 이 코너부는, 제1 연마 공정에 의해 웨이퍼(W)의 엣지부에 형성된 것이다. 스텝 7에서는, 제2 연마 유닛(25B)의 반경 방향 이동 기구(45)에 의해 압박 패드(51)를 웨이퍼(W)의 반경 방향 내측을 향하여 누름으로써, 제2 연마 테이프(38B)의 절곡된 부분으로 수직면을 연마한다(제2 연마 공정). 제2 연마 테이프(38B)가 절곡됨으로써 그 연마면은 웨이퍼 엣지부의 수직면에 접촉한다. 따라서 웨이퍼(W)의 수직면은 제2 연마 테이프(38B)의 연마면에 의해 연마된다. 제1 연마 공정 및 제2 연마 공정 중 적어도 1개는, 연마 테이프를 그 길이 방향으로 이동시키면서 행해도 된다. 이 경우, 웨이퍼(W)의 연마 레이트를 높이기 위해, 연마 테이프의 이동 방향은, 회전하는 웨이퍼(W)의 엣지부의 진행 방향과 대항해도 된다. 또한, 연마 자국을 제거하기 위해, 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)의 엣지부에 압박하면서, 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 이동시켜도 된다.

본 실시 형태에 따르면, 눈이 미세한 제2 연마 테이프에 의해 보다 매끄러운 수직면을 웨이퍼(W)의 엣지부에 형성할 수 있다. 또한, 웨이퍼(W)를 웨이퍼 보유 지지부(3)에 보유 지지시킨 상태에서, 다른 타입의 연마 테이프로 다단계 연마를 할 수 있다. 본 실시 형태는, 제1 연마 공정과 제2 연마 공정 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 필요가 없어, 제1 연마 공정과 제2 연마 공정 사이에서의 웨이퍼의 센터링의 어긋남을 없앨 수 있다고 하는 이점이 있다. 또한, 3개 이상의 연마 유닛을 배치하는 것도 가능하다.

다음에, 연마 방법의 또 다른 실시 형태에 대해 설명한다. 도 8a 내지 도 8e는, 연마 방법의 또 다른 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다. 이 실시 형태에서는, 연마 테이프는, 웨이퍼(W)의 엣지부 위를 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 슬라이드하면서, 복수회에 걸쳐 웨이퍼(W)의 엣지부를 연마한다. 구체적으로는, 도 8a에 도시한 바와 같이, 연마 테이프(38)의 일부가 압박 패드(51)로부터 반경 방향 내측으로 돌출된 상태에서, 연마 테이프(38)를 압박 패드(51)에 의해 웨이퍼(W)의 엣지부에 압박 접촉하고, 또한 연마 테이프(38)가 엣지부에 접촉한 상태에서 연마 테이프(38) 및 압박 패드(51)를 웨이퍼(W)의 반경 방향 내측을 향하여 이동시킨다. 연마 테이프(38)는, 소정의 정지 위치에 도달할 때까지 엣지부 위를 슬라이드하고, 엣지부를 연마한다.

동일하게 하여, 도 8b 내지 도 8e에 도시한 바와 같이, 연마 테이프(38)를 엣지부 위를 슬라이드시키는 슬라이드 연마 공정을 반복한다. 슬라이드 연마 공정을 행할 때마다, 연마 테이프(38)의 정지 위치를 웨이퍼(W)의 반경 방향 내측을 향하여 조금만(소정의 거리만큼) 이동시킨다. 이와 같이, 연마 테이프(38)의 정지 위치를 조금씩 내측으로 이동시키면서 슬라이드 연마 공정을 반복함으로써, 도 56에 도시한 바와 같은 역 테이퍼면을 웨이퍼(W)의 엣지부에 형성할 수 있다. 연마 테이프(38)가 소정의 정지 위치에 도달한 후, 다음 슬라이드 연마 공정을 개시하기 전에, 압박 패드(51) 및 연마 테이프(38)를 일단 웨이퍼(W)로부터 이격시켜 다음 슬라이드 연마 공정의 개시 위치로 이동시켜도 되고, 또는 압박 패드(51) 및 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)의 반경 방향 외측으로 슬라이드시켜 다음 슬라이드 연마 공정의 개시 위치로 이동시켜도 된다. 본 실시 형태에 있어서도, 연마 테이프(38)를 그 길이 방향으로 이동시키면서 슬라이드 연마 공정을 행해도 된다. 이 경우, 웨이퍼(W)의 연마 레이트를 높이기 위해, 연마 테이프(38)의 이동 방향은, 회전하는 웨이퍼(W)의 엣지부의 진행 방향과 대항해도 된다.

도 8a 내지 도 8e에 도시하는 슬라이드 연마에 의해 엣지부에 형성된 역 테이퍼면은, SOI(Silicon on Insulator) 기판의 제조에 유리하다. SOI 기판은, 디바이스 웨이퍼와 실리콘 웨이퍼를 접합함으로써 제조된다. 보다 구체적으로는, 도 9a 및 도 9b에 도시한 바와 같이, 디바이스 웨이퍼(W1)와 실리콘 웨이퍼(W2)를 접합하고, 접합한 디바이스 웨이퍼(W1)와 실리콘 웨이퍼(W2)를 반전시키고, 도 9c에 도시한 바와 같이, 디바이스 웨이퍼(W1)를 그 이면으로부터 그라인더로 연삭함으로써, 도 9d에 도시한 바와 같은 SOI 기판을 얻는다. 도 9d로부터 알 수 있는 바와 같이, 실리콘 웨이퍼(W2) 상의 디바이스층의 단부면은 테이퍼면이므로, 디바이스층이 파손되기 어렵다고 하는 이점이 있다.

도 10은, 연마 방법의 또 다른 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다. 특히 설명하지 않는 본 실시 형태의 구성 및 동작은, 상술한 실시 형태와 동일하므로 그 중복되는 설명을 생략한다. 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)의 접선 방향을 따라 배치하는 점에서는 본 실시 형태는 상술한 실시 형태와 동일하지만, 본 실시 형태에서는, 압박 패드(51)의 테두리부를 연마 테이프(38)의 테두리부에 일치시킨 상태에서, 압박 패드(51)에 의해 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)의 엣지부에 대해 압박하여 웨이퍼(W)의 엣지부를 연마하는 점에서, 상술한 실시 형태와 다르다.

본 실시 형태에 관한 연마 방법은, 초기 단계 연마 공정인 제1 연마 공정, 고제거 레이트 연마 공정인 제2 연마 공정 및 최종 단계 연마 공정인 제3 연마 공정을 포함하고 있다. 제1 연마 공정은, 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 압박 패드(51)에 의해 제1 압박 압력으로 연마 테이프(38)의 테두리부를 웨이퍼(W)의 엣지부에 대해 압박하는 공정이다. 제2 연마 공정은, 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 압박 패드(51)에 의해 제1 압박 압력보다도 높은 제2 압박 압력으로 연마 테이프(38)의 테두리부를 웨이퍼(W)의 엣지부에 대해 압박하는 공정이다. 그리고 제3 연마 공정은, 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 압박 패드(51)에 의해 제2 압박 압력보다도 낮은 제3 압박 압력으로 연마 테이프(38)의 테두리부를 웨이퍼(W)의 엣지부에 대해 압박하는 공정이다. 제1 연마 공정, 제2 연마 공정 및 제3 연마 공정에서는, 압박 패드(51)의 테두리부에 의해 연마 테이프(38)의 테두리부가 웨이퍼(W)의 엣지부에 압박되고, 이에 의해 웨이퍼(W)의 엣지부에 수직면 및 수평면이 형성된다.

제1 연마 공정, 제2 연마 공정, 제3 연마 공정에서는, 연마 테이프(38)의 웨이퍼(W)에의 압박 압력 및 웨이퍼(W)의 회전 속도를 적절하게 바꿀 수 있다. 예를 들어, 제1 연마 공정에서는 웨이퍼(W)를 제1 회전 속도로 회전시키고, 제2 연마 공정에서는 제1 회전 속도보다도 높은 제2 회전 속도로 회전시켜도 된다. 제3 연마 공정에서의 웨이퍼(W)의 회전 속도는, 상기 제1 회전 속도와 동일해도 되고, 또는 상기 제2 회전 속도와 동일해도 된다. 또한, 제3 연마 공정에서의 상기 제3 압박 압력은, 제1 연마 공정에서의 제1 압박 압력과 동일해도 되고, 또는 제1 압박 압력보다도 낮아도 되고, 또는 제1 압박 압력보다도 높아도 된다.

제1 연마 공정에서는, 낮은 압박 압력으로 웨이퍼(W)가 천천히 연마되므로, 코너부에 결손을 발생시키는 일 없이, 웨이퍼(W)의 엣지부에 직각의 코너부를 형성할 수 있다. 제2 연마 공정에서는, 높은 압박 압력으로 웨이퍼(W)가 연마되므로, 전체의 연마 시간을 짧게 할 수 있다. 제3 연마 공정에서는, 낮은 압박 압력으로 웨이퍼(W)가 연마되므로, 표면 거칠기를 개선할 수 있다. 제3 연마 공정 이후에, 추가의 연마 공정을 더 실시해도 된다.

본 실시 형태에서는, 연마 테이프(38)의 테두리부와 압박 패드(51)의 테두리부가 일치한 상태에서, 연마 테이프(38)의 테두리부를 포함하는 평탄부가, 웨이퍼(W)의 엣지부에 압박 접촉된다. 연마 테이프(38)의 테두리부는 직각의 코너부이며, 이 직각의 테두리부가 압박 패드(51)의 테두리부에 의해 웨이퍼(W)의 주연부에 위로부터 압박된다. 따라서 도 10에 도시한 바와 같이, 연마된 웨이퍼(W)의 단면 형상을 직각으로 할 수 있다. 제1 연마 공정, 제2 연마 공정 및 제3 연마 공정은, 연마 테이프(38)를 그 길이 방향으로 이동시키면서 행해도 된다. 이 경우, 웨이퍼(W)의 연마 레이트를 높이기 위해, 연마 테이프(38)의 이동 방향은, 회전하는 웨이퍼(W)의 엣지부의 진행 방향과 대항해도 된다.

도 11은, 연마 방법의 또 다른 실시 형태를 실시하기 위한 연마 장치를 도시하는 모식도이다. 이 실시 형태에서는, 웨이퍼(W)의 주연부를 연마하는 연마구로서, 연마 테이프 대신에, 고정 지립(지석)(39)이 사용되고 있다. 이 고정 지립(39)은 원판 형상을 갖고 있고, 원형의 압박 부재(51)의 하면에 고정되어 있다. 압박 부재(51)는 모터(65)에 연결되어 있고, 고정 지립(39)은 압박 부재(51)와 일체로 모터(65)에 의해 회전된다. 모터(65)는, 압박 부재(51) 및 고정 지립(39)을 웨이퍼 표면에 대해 수직한 방향으로 이동시키는 수직 이동 기구(59)에 연결되어 있고, 수직 이동 기구(59)는, 압박 부재(51) 및 고정 지립(39)을 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 이동시키는 반경 방향 이동 기구(45)에 연결되어 있다.

도 12a 내지 도 12c는, 도 11에 도시하는 연마 장치를 사용한 연마 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 12a에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 고정 지립(39) 및 압박 부재(51)를, 그 중심 둘레로 모터(65)에 의해 회전시킨다. 이 상태에서, 도 12b에 도시한 바와 같이, 수직 이동 기구(59)에 의해 압박 부재(51) 및 고정 지립(39)을 눌러 내려 고정 지립(39)의 하면을 회전하는 웨이퍼(W)의 엣지부에 압박하고, 웨이퍼(W)의 엣지부에 수직면 및 수평면을 형성한다(제1 연마 공정). 또한, 도 12c에 도시한 바와 같이, 반경 방향 이동 기구(45)에 의해 압박 부재(51) 및 고정 지립(39)을 웨이퍼(W)의 반경 방향 내측을 향하여 누름으로써, 고정 지립(39)의 외주면으로 웨이퍼 엣지부의 수직면을 연마한다(제2 연마 공정). 이와 같이, 연마구로서 지석 등의 고정 지립(39)을 사용하는 것도 가능하다.

도 13은, 연마 방법의 또 다른 실시 형태를 실시하기 위한 연마 장치를 설명하기 위한 모식도이며, 도 14는, 도 13에 도시하는 연마 장치의 평면도이다. 연마 장치는, 기판인 웨이퍼(W)를 보유 지지하여 회전시키는 웨이퍼 보유 지지부(3)와, 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)의 엣지부에 압박하는 압박 패드(51)와, 압박 패드(51)를 웨이퍼(W)를 향하여 누르는 압박 기구(53)와, 압박 패드(51) 및 압박 기구(53)를 웨이퍼(W)의 접선 방향으로 이동시키는 접선 방향 이동 기구(30)를 구비하고 있다. 압박 기구(53)로서는, 에어 실린더, 또는 서보 모터와 볼 나사의 조합을 사용할 수 있고, 접선 방향 이동 기구(30)로서는, 서보 모터와 볼 나사의 조합을 사용할 수 있다.

연마 테이프(38)는, 그 연마면이 웨이퍼(W)의 표면과 평행하고, 또한 연마면이 웨이퍼(W)의 엣지부에 대향하도록 배치되어 있다. 연마 테이프(38)의 편면(하면)은, 지립이 고정된 연마면을 구성하고 있다. 연마 테이프(38)는 장척의 연마구이며, 웨이퍼(W)의 접선 방향을 따라 배치되어 있다. 압박 패드(51)는, 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)의 엣지부에 압박하기 위한 압박 부재이며, 웨이퍼(W)의 엣지부의 상방에 배치되어 있다. 압박 패드(51)의 바닥면에는, 연마 테이프(38)의 수평 방향의 이동을 제한하는 테이프 스토퍼(185)가 고정되어 있다. 이 테이프 스토퍼(185)는 생략해도 된다.

도 15는, 본 발명에 관한 연마 방법의 일 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다. 압박 패드(51)의 원점 위치는, 웨이퍼(W)의 중심(Cw)으로부터 반경 방향으로 연장되는 중심선(CL)상에 미리 설정되어 있다. 이 원점 위치는, 웨이퍼(W)의 엣지부를 연마할 때의 압박 패드(51)의 기준 위치이다. 원점 위치에 있는 압박 패드(51)의 내측 테두리부(51b)의 중점(Cp)은 중심선(CL)상에 있다. 이 압박 패드(51)의 내측 테두리부(51b)는, 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)의 엣지부에 대해 압박하는 압박면의 테두리부이며, 웨이퍼(W)의 반경 방향에 있어서 내측의 테두리부이다.

웨이퍼(W)의 연마는 다음과 같이 하여 행해진다. 우선, 웨이퍼(W)를 웨이퍼 보유 지지부(3)에 의해 회전시킨다. 그리고 압박 패드(51)의 테두리부를 연마 테이프(38)의 테두리부에 일치시킨 상태에서, 압박 패드(51)에 의해 연마 테이프(38)의 테두리부를 회전하는 웨이퍼(W)의 엣지부에 압박하여 웨이퍼(W)의 엣지부를 연마한다. 연마 테이프(38)의 일부를 압박 패드(51)의 테두리부로부터 웨이퍼(W)의 반경 방향 내측으로 돌출시킨 상태에서, 압박 패드(51)에 의해 연마 테이프(38)를 회전하는 웨이퍼(W)의 엣지부에 압박해도 된다. 연마 테이프(38)의 테두리부는 직각의 코너부이며, 이 직각의 테두리부가 압박 패드(51)의 테두리부에 의해 웨이퍼(W)의 엣지부에 위로부터 압박된다. 웨이퍼(W)에 접촉하고 있는 연마 테이프(38)의 연마면은, 웨이퍼(W)의 표면과 평행하게 되어 있다. 연마 중의 압박 패드(51)의 내측의 테두리부는, 연마 테이프(38)를 통해 웨이퍼(W)의 엣지부에 압박 접촉된다. 압박 패드(51)의 웨이퍼 압박면(기판 압박면)은 웨이퍼 표면과 평행한 수평면이며, 이 수평한 압박면으로 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)의 엣지부에 압박함으로써, 웨이퍼(W)의 엣지부에 수직면 및 수평면을 형성한다.

그러나 상술한 바와 같이, 연마 테이프(38)와 웨이퍼(W)의 접촉 면적은, 웨이퍼 엣지부 내의 위치에 따라 다르고, 결과적으로 도 58에 도시한 바와 같이, 수평면 내의 내측 영역이 비스듬하게 되는 경우가 있다. 따라서 도 16에 도시한 바와 같이, 압박 패드(51)를 원점 위치로부터, 중심선(CL)과 직교하는 접선 방향으로 소정의 거리만큼 어긋나게 하고, 이 어긋나게 한 위치에서 압박 패드(51)에 의해 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)에 압박한다. 도 16으로부터 알 수 있는 바와 같이, 압박 패드(51)의 위치를 웨이퍼(W)의 접선 방향으로 어긋나게 하면, 웨이퍼 엣지부의 수평면 내의 내측 영역과 연마 테이프(38)의 접촉 면적(접촉 길이)을 바꾸는 일 없이, 수평면 내의 외측 영역과 연마 테이프(38)의 접촉 면적을 작게 할 수 있다. 따라서 연마 테이프(38)는, 도 158에 도시한 바와 같은 평탄한 수평면을 웨이퍼(W)의 엣지부에 형성할 수 있다. 압박 패드(51)를 어긋나게 하는 상기 소정의 거리는, 상기 접선 방향을 따른 압박 패드(51)의 길이의 절반 미만인 것이 바람직하다. 이와 같은 거리이면, 가장 내측에 위치하는 수직면의 형성은, 압박 패드(51)의 위치에 거의 영향을 받는 일이 없다. 또한, 압박 패드(51)를 원점 위치로부터, 중심선(CL)과 직교하는 접선 방향으로 어긋나게 하는 거리를 조정함으로써, 수평면의 프로파일을 변경하는 것이 가능하다. 예를 들어, 압박 패드(51)의 원점 위치로부터 어긋나게 하는 거리를 조정함으로써, 원하는 각도를 가진 수평면을 형성하는 것이 가능하다.

본 발명은, 웨이퍼(W)의 반경 방향에 연마 테이프(38)를 배치하는 연마 방법에도 적용할 수 있다. 도 17은, 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 연마 방법을 실시하기 위한 연마 장치를 설명하기 위한 모식도이며, 도 18은, 도 17에 도시하는 연마 장치의 평면도이다. 도 17 및 도 18에 도시하는 연마 장치는, 웨이퍼(W)의 위에서 보았을 때에, 연마 테이프(38)가 중심선(CL)을 따라 연장되도록[즉, 연마 테이프(38)가 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 연장되도록] 연마 테이프(38)를 배치하는 점에서 도 13 및 도 14에 도시하는 연마 장치와 다르다. 그 외의 구성은, 도 13 및 도 14에 도시하는 연마 장치와 동일하다.

웨이퍼(W)의 연마는 다음과 같이 하여 행해진다. 우선, 웨이퍼(W)를 웨이퍼 보유 지지부(3)에 의해 회전시킨다. 그리고 압박 패드(51)에 의해 연마 테이프(38)를 회전하는 웨이퍼(W)의 엣지부에 압박하여 웨이퍼(W)의 엣지부를 연마한다. 연마 중의 압박 패드(51)의 내측의 테두리부는, 연마 테이프(38)를 통해 웨이퍼(W)의 엣지부에 압박 접촉된다.

도 19는, 도 17 및 도 18에 도시하는 연마 장치에 의한 연마 방법을 설명하기 위한 도면이다. 상술한 실시 형태와 마찬가지로, 압박 패드(51)의 원점 위치는, 웨이퍼(W)의 중심(Cw)으로부터 반경 방향으로 연장되는 중심선(CL)상에 미리 설정되어 있다. 원점 위치에 있는 압박 패드(51)의 내측 테두리부(51b)의 중점(Cp)은 중심선(CL)에 있다.

웨이퍼(W)를 연마할 때는, 도 20에 도시한 바와 같이, 압박 패드(51)를 원점 위치로부터, 중심선(CL)과 직교하는 접선 방향으로 소정의 거리만큼 어긋나게 하고, 이 어긋나게 한 위치에서 압박 패드(51)에 의해 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)에 압박한다. 본 실시 형태에서도 웨이퍼 엣지부의 수평면 내의 내측 영역과 연마 테이프(38)의 접촉 면적(접촉 길이)을 바꾸는 일 없이, 수평면 내의 외측 영역과 연마 테이프(38)의 접촉 면적을 작게 할 수 있다. 따라서 웨이퍼(W)의 엣지부에 평탄한 수평면을 형성할 수 있다.

도 21은, 연마 방법의 또 다른 실시 형태를 실행하기 위한 연마 장치를 모식적으로 도시하는 측면도이다. 이 실시 형태에서는, 연마 테이프 대신에, 지석 등의 고정 지립(39)이 연마구로서 사용되고 있다. 이 고정 지립(39)은 원판 형상을 갖고 있고, 원형의 압박 부재(51)의 하면에 고정되어 있다. 압박 부재(51)는 모터(65)에 연결되어 있고, 고정 지립(39)은 압박 부재(51)와 일체로 모터(65)에 의해 회전된다. 모터(65)는, 고정 지립(39) 및 압박 부재(51)를 웨이퍼(W)를 향하여 누르는 압박 기구(53)에 연결되어 있다. 압박 기구(53)는, 고정 지립(39) 및 압박 부재(51)를 웨이퍼(W)의 접선 방향으로 이동시키는 접선 방향 이동 기구(30)에 연결되어 있다.

도 22는, 도 21에 도시하는 웨이퍼(W) 및 고정 지립(39)의 평면도이다. 웨이퍼(W)를 연마할 때는, 도 22에 도시한 바와 같이, 고정 지립(39) 및 압박 부재(51)를 원점 위치로부터, 중심선(CL)과 직교하는 접선 방향으로 소정의 거리만큼 어긋나게 하고, 이 어긋나게 한 위치에서 압박 부재(51)에 의해 고정 지립(39)을 웨이퍼(W)에 압박한다.

다음에, 상술한 연마 방법의 실시 형태를 실행할 수 있는 연마 장치의 상세에 대해 설명한다. 도 23은, 연마 장치를 도시하는 평면도이며, 도 24는, 도 23의 F-F선 단면도이며, 도 25는, 도 24의 화살표 G로 나타내는 방향에서 본 도면이다. 연마 장치는, 연마 대상물인 웨이퍼(기판)(W)를 수평으로 보유 지지하고, 회전시키는 웨이퍼 보유 지지부(3)를 구비하고 있다. 도 23에 있어서는, 웨이퍼 보유 지지부(3)가 웨이퍼(W)를 보유 지지하고 있는 상태를 도시하고 있다. 웨이퍼 보유 지지부(3)는, 웨이퍼(W)의 하면을 진공 흡인에 의해 보유 지지하는 보유 지지 스테이지(4)와, 보유 지지 스테이지(4)의 중앙부에 연결된 중공 샤프트(5)와, 이 중공 샤프트(5)를 회전시키는 모터(M1)를 구비하고 있다. 웨이퍼(W)는, 웨이퍼(W)의 중심이 중공 샤프트(5)의 축심과 일치하도록 보유 지지 스테이지(4) 상에 적재된다.

보유 지지 스테이지(4)는, 격벽(20)과 베이스 플레이트(21)에 의해 형성된 연마실(22) 내에 배치되어 있다. 격벽(20)은, 웨이퍼(W)를 연마실(22)에 반입 및 반출하기 위한 반송구(20a)를 구비하고 있다. 반송구(20a)는, 수평으로 연장되는 절결부로서 형성되어 있다. 이 반송구(20a)는, 셔터(23)에 의해 폐쇄하는 것이 가능하게 되어 있다.

중공 샤프트(5)는, 볼 스플라인 베어링(직동 베어링)(6)에 의해 상하 이동 가능하게 지지되어 있다. 보유 지지 스테이지(4)의 상면에는 홈(4a)이 형성되어 있고, 이 홈(4a)은, 중공 샤프트(5)를 통과하여 연장되는 연통로(7)에 연통되어 있다. 연통로(7)는 중공 샤프트(5)의 하단부에 설치된 로터리 조인트(8)를 통해 진공 라인(9)에 접속되어 있다. 연통로(7)는, 처리 후의 웨이퍼(W)를 보유 지지 스테이지(4)로부터 이탈시키기 위한 질소 가스 공급 라인(10)에도 접속되어 있다. 이들 진공 라인(9)과 질소 가스 공급 라인(10)을 전환함으로써, 웨이퍼(W)를 보유 지지 스테이지(4)의 상면에 보유 지지하고, 이탈시킨다.

중공 샤프트(5)는, 이 중공 샤프트(5)에 연결된 풀리(p1)와, 모터(M1)의 회전축에 설치된 풀리(p2)와, 이들 풀리(p1, p2)에 걸린 벨트(b1)를 통해 모터(M1)에 의해 회전된다. 볼 스플라인 베어링(6)은, 중공 샤프트(5)가 그 길이 방향으로 자유롭게 이동하는 것을 허용하는 베어링이다. 볼 스플라인 베어링(6)은 원통 형상의 케이싱(12)에 고정되어 있다. 따라서 중공 샤프트(5)는, 케이싱(12)에 대해 상하로 직선 이동이 가능하고, 중공 샤프트(5)와 케이싱(12)은 일체로 회전한다. 중공 샤프트(5)는, 에어 실린더(승강 기구)(15)에 연결되어 있고, 에어 실린더(15)에 의해 중공 샤프트(5) 및 보유 지지 스테이지(4)가 상승 및 하강할 수 있게 되어 있다.

케이싱(12)과, 그 외측에 동심상에 배치된 원통 형상의 케이싱(14) 사이에는 래디얼 베어링(18)이 개재 장착되어 있고, 케이싱(12)은 베어링(18)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 웨이퍼 보유 지지부(3)는, 웨이퍼(W)를 그 중심축 둘레로 회전시키고, 또한 웨이퍼(W)를 그 중심축을 따라 상승 하강시킬 수 있다.

웨이퍼 보유 지지부(3)에 보유 지지된 웨이퍼(W)의 반경 방향 외측에는, 웨이퍼(W)의 주연부를 연마하는 연마 유닛(25)이 배치되어 있다. 이 연마 유닛(25)은, 연마실(22)의 내부에 배치되어 있다. 도 25에 도시한 바와 같이, 연마 유닛(25)의 전체는, 설치대(27) 상에 고정되어 있다. 이 설치대(27)는 아암 블록(28)을 통해 연마 유닛 이동 기구(30)에 연결되어 있다.

연마 유닛 이동 기구(30)는, 아암 블록(28)을 보유 지지하는 볼 나사 기구(31)와, 이 볼 나사 기구(31)를 구동하는 모터(32)와, 볼 나사 기구(31)와 모터(32)를 연결하는 동력 전달 기구(33)를 구비하고 있다. 동력 전달 기구(33)는, 풀리 및 벨트 등으로 구성되어 있다. 모터(32)를 작동시키면, 볼 나사 기구(31)가 아암 블록(28)을 도 25의 화살표로 나타내는 방향으로 움직이게 하고, 연마 유닛(25) 전체가 웨이퍼(W)의 접선 방향으로 이동한다. 이 연마 유닛 이동 기구(30)는, 연마 유닛(25)을 소정의 진폭 및 소정의 속도로 요동시키는 오실레이션 기구로서도 기능한다.

연마 유닛(25)은, 연마 테이프(38)를 사용하여 웨이퍼(W)의 주연부를 연마하는 연마 헤드(50)와, 연마 테이프(38)를 연마 헤드(50)에 공급하고, 또한 연마 헤드(50)로부터 회수하는 연마 테이프 공급 회수 기구(70)를 구비하고 있다. 연마 헤드(50)는, 연마 테이프(38)의 연마면을 웨이퍼(W)의 주연부에 위로부터 압박 접촉하여 웨이퍼(W)의 톱 엣지부를 연마하는 톱 엣지 연마 헤드이다. 연마 테이프 공급 회수 기구(70)는, 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)의 표면과 평행하게 지지하는 연마 테이프 지지 기구로서도 기능한다.

도 26은 연마 헤드(50) 및 연마 테이프 공급 회수 기구(70)의 평면도이며, 도 27은 연마 헤드(50) 및 연마 테이프 공급 회수 기구(70)의 정면도이며, 도 28은 도 27에 도시하는 H-H선 단면도이며, 도 29는 도 27에 도시하는 연마 테이프 공급 회수 기구(70)의 측면도이며, 도 30은 도 27에 도시하는 연마 헤드(50)를 화살표 I로 나타내는 방향에서 본 종단면도이다.

설치대(27) 상에는, 웨이퍼(W)의 반경 방향과 평행하게 연장되는 2개의 직동 가이드(40A, 40B)가 배치되어 있다. 연마 헤드(50)와 직동 가이드(40A)는, 연결 블록(41A)을 통해 연결되어 있다. 또한, 연마 헤드(50)는, 상기 연마 헤드(50)를 직동 가이드(40A)를 따라[즉, 웨이퍼(W)의 반경 방향으로] 이동시키는 모터(42A) 및 볼 나사(43A)에 연결되어 있다. 보다 구체적으로는, 볼 나사(43A)는 연결 블록(41A)에 고정되어 있고, 모터(42A)는 설치대(27)에 지지 부재(44A)를 통해 고정되어 있다. 모터(42A)는, 볼 나사(43A)의 나사 축을 회전시키도록 구성되어 있고, 이에 의해, 연결 블록(41A) 및 이것에 연결된 연마 헤드(50)는 직동 가이드(40A)를 따라 이동된다. 모터(42A), 볼 나사(43A) 및 직동 가이드(40A)는, 웨이퍼 보유 지지부(3)에 보유 지지된 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 연마 헤드(50)를 이동시키는 제1 이동 기구(45)를 구성한다.

마찬가지로, 연마 테이프 공급 회수 기구(70)와 직동 가이드(40B)는, 연결 블록(41B)을 통해 연결되어 있다. 또한, 연마 테이프 공급 회수 기구(70)는, 상기 연마 테이프 공급 회수 기구(70)를 직동 가이드(40B)를 따라[즉, 웨이퍼(W)의 반경 방향으로] 이동시키는 모터(42B) 및 볼 나사(43B)에 연결되어 있다. 보다 구체적으로는, 볼 나사(43B)는 연결 블록(41B)에 고정되어 있고, 모터(42B)는 설치대(27)에 지지 부재(44B)를 통해 고정되어 있다. 모터(42B)는, 볼 나사(43B)의 나사 축을 회전시키도록 구성되어 있고, 이에 의해, 연결 블록(41B) 및 이것에 연결된 연마 테이프 공급 회수 기구(70)는 직동 가이드(40B)를 따라 이동된다. 모터(42B), 볼 나사(43B) 및 직동 가이드(40B)는, 웨이퍼 보유 지지부(3)에 보유 지지된 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 연마 테이프(38) 및 연마 테이프 공급 회수 기구(연마 테이프 지지 기구)(70)를 이동시키는 테이프 이동 기구(제2 이동 기구)(46)를 구성한다.

도 30에 도시한 바와 같이, 연마 헤드(50)는, 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)에 대해 압박하는 압박 패드(51)와, 압박 패드(51)를 보유 지지하는 패드 홀더(52)와, 이 패드 홀더(52)[및 압박 패드(51)]를 눌러 내리는 압박 기구로서의 에어 실린더(53)를 구비하고 있다. 에어 실린더(53)는, 보유 지지 부재(55)에 보유 지지되어 있다. 또한, 보유 지지 부재(55)는, 연직 방향으로 연장되는 직동 가이드(54)를 통해 리프트 기구로서의 에어 실린더(56)에 연결되어 있다. 도시하지 않은 기체 공급원으로부터 공기 등의 기체가 에어 실린더(56)에 공급되면, 에어 실린더(56)는 보유 지지 부재(55)를 밀어 올린다. 이에 의해, 보유 지지 부재(55), 에어 실린더(53), 패드 홀더(52) 및 압박 패드(51)는, 직동 가이드(54)를 따라 들어 올려진다.

본 실시 형태에서는, 압박 패드(51)를 웨이퍼 표면에 대해 수직한 방향으로 이동시키는 수직 이동 기구(59)는, 에어 실린더(53) 및 에어 실린더(56)에 의해 구성된다. 또한, 모터(42A), 볼 나사(43A) 및 직동 가이드(40A)로 구성되는 제1 이동 기구(45)는, 압박 패드(51) 및 수직 이동 기구(59)를 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 이동시키는 반경 방향 이동 기구로서도 기능한다. 또한, 연마 유닛 이동 기구(30)는, 압박 패드(51)[및 압박 기구로서의 에어 실린더(53)]를 웨이퍼(W)의 접선 방향으로 이동시키는 접선 방향 이동 기구로서 기능한다.

에어 실린더(56)는, 연결 블록(41A)에 고정된 설치 부재(57)에 고정되어 있다. 설치 부재(57)와 패드 홀더(52)는, 연직 방향으로 연장되는 직동 가이드(58)를 통해 연결되어 있다. 에어 실린더(53)에 의해 패드 홀더(52)를 눌러 내리면, 압박 패드(51)는 직동 가이드(58)를 따라 하방으로 이동하고, 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)의 엣지부에 대해 압박한다. 압박 패드(51)는, PEEK(폴리에테르에테르케톤) 등의 수지, 스테인리스강 등의 금속, 또는 SiC(탄화규소) 등의 세라믹으로 형성되어 있다.

압박 패드(51)는, 연직 방향으로 연장되는 복수의 관통 구멍(51a)을 갖고 있고, 이 관통 구멍(51a)에는 진공 라인(60)이 접속되어 있다. 진공 라인(60)에는, 도시하지 않은 밸브가 설치되어 있고, 밸브를 개방함으로써 압박 패드(51)의 관통 구멍(51a) 내에 진공이 형성되게 되어 있다. 압박 패드(51)가 연마 테이프(38)의 상면에 접촉한 상태에서 관통 구멍(51a)에 진공이 형성되면, 연마 테이프(38)의 상면은 압박 패드(51)의 하면에 보유 지지된다. 또한, 압박 패드(51)의 관통 구멍(51a)은 1개이어도 된다. 관통 구멍(51a)의 형상은, 연마 테이프(38)가 진공에 의해 압박 패드(51)에 확실하게 보유 지지되는 것이라면, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 관통 구멍(51a)은 슬릿 형상이어도 되고, 또는 다른 형상을 가진 1개 또는 복수의 관통 구멍(51a)을 형성해도 된다.

패드 홀더(52), 에어 실린더(53), 보유 지지 부재(55), 에어 실린더(56) 및 설치 부재(57)는, 박스(62) 내에 수용되어 있다. 패드 홀더(52)의 하부는 박스(62)의 바닥부로부터 돌출되어 있고, 패드 홀더(52)의 하부에 압박 패드(51)가 설치되어 있다. 박스(62) 내에는, 압박 패드(51)의 연직 방향의 위치를 검출하는 위치 센서(63)가 배치되어 있다. 이 위치 센서(63)는, 설치 부재(57)에 설치되어 있다. 패드 홀더(52)에는, 센서 타깃으로서의 도그(64)가 설치되어 있고, 위치 센서(63)는 도그(64)의 연직 방향의 위치로부터 압박 패드(51)의 연직 방향의 위치를 검출하게 되어 있다.

도 31은, 위치 센서(63) 및 도그(64)를 위에서 본 도면이다. 위치 센서(63)는, 투광부(63A)와 수광부(63B)를 갖고 있다. 도그(64)가 패드 홀더(52)[및 압박 패드(51)]와 함께 하강하면, 투광부(63A)로부터 발해진 광의 일부가 도그(64)에 의해 차단된다. 따라서 수광부(63B)에 의해 수광되는 광의 양으로부터 도그(64)의 위치, 즉 압박 패드(51)의 연직 방향의 위치를 검출할 수 있다. 또한, 도 31에 도시하는 위치 센서(63)는 소위 투과형의 광학식 센서이지만, 다른 타입의 위치 센서를 사용해도 된다.

연마 테이프 공급 회수 기구(70)는, 연마 테이프(38)를 연마 헤드(50)에 공급하는 공급 릴(71)과, 연마 테이프(38)를 연마 헤드(50)로부터 회수하는 회수 릴(72)을 구비하고 있다. 공급 릴(71) 및 회수 릴(72)은, 각각 텐션 모터(73, 74)에 연결되어 있다. 이들 텐션 모터(73, 74)는, 소정의 토크를 공급 릴(71) 및 회수 릴(72)에 부여함으로써, 연마 테이프(38)에 소정의 텐션을 가할 수 있게 되어 있다.

공급 릴(71)과 회수 릴(72) 사이에는, 연마 테이프 이송 기구(76)가 설치되어 있다. 이 연마 테이프 이송 기구(76)는, 연마 테이프(38)를 보내는 테이프 이송 롤러(77)와, 연마 테이프(38)를 테이프 이송 롤러(77)에 대해 압박하는 닙 롤러(78)와, 테이프 이송 롤러(77)를 회전시키는 테이프 이송 모터(79)를 구비하고 있다. 연마 테이프(38)는 닙 롤러(78)와 테이프 이송 롤러(77) 사이에 끼워져 있다. 테이프 이송 롤러(77)를 도 27의 화살표로 나타내는 방향으로 회전시킴으로써, 연마 테이프(38)는 공급 릴(71)로부터 회수 릴(72)로 보내진다.

텐션 모터(73, 74) 및 테이프 이송 모터(79)는, 베이스(81)에 설치되어 있다. 이 베이스(81)는 연결 블록(41B)에 고정되어 있다. 베이스(81)는, 공급 릴(71) 및 회수 릴(72)로부터 연마 헤드(50)를 향하여 연장되는 2개의 지지 아암(82, 83)을 갖고 있다. 지지 아암(82, 83)에는, 연마 테이프(38)를 지지하는 복수의 가이드 롤러(84A, 84B, 84C, 84D, 84E)가 설치되어 있다. 연마 테이프(38)는 이들 가이드 롤러(84A∼84E)에 의해, 연마 헤드(50)를 둘러싸도록 안내된다.

연마 테이프(38)가 연장되는 방향은, 위에서 보았을 때에, 웨이퍼(W)의 반경 방향에 대해 수직이다. 연마 헤드(50)의 하방에 위치하는 2개의 가이드 롤러(84D, 84E)는, 연마 테이프(38)의 연마면이 웨이퍼(W)의 표면(상면)과 평행하게 되도록 연마 테이프(38)를 지지하고 있다. 또한, 이들 2개의 가이드 롤러(84D, 84E)의 사이에 있는 연마 테이프(38)는, 웨이퍼(W)의 접선 방향과 평행하게 연장되어 있다. 연마 테이프(38)와 웨이퍼(W) 사이에는, 연직 방향에 있어서 간극이 형성되어 있다.

연마 장치는, 연마 테이프(38)의 테두리부의 위치를 검출하는 테이프 엣지 검출 센서(100)를 더 구비하고 있다. 테이프 엣지 검출 센서(100)는, 상술한 위치 센서(63)와 마찬가지로, 투과형의 광학식 센서이다. 테이프 엣지 검출 센서(100)는, 투광부(100A)와 수광부(100B)를 갖고 있다. 투광부(100A)는, 도 26에 도시한 바와 같이, 설치대(27)에 고정되어 있고, 수광부(100B)는, 도 24에 도시한 바와 같이, 연마실(22)을 형성하는 베이스 플레이트(21)에 고정되어 있다. 이 테이프 엣지 검출 센서(100)는, 수광부(100B)에 의해 수광되는 광의 양으로부터 연마 테이프(38)의 테두리부의 위치를 검출하도록 구성되어 있다.

웨이퍼(W)를 연마할 때는, 도 32에 도시한 바와 같이, 연마 헤드(50) 및 연마 테이프 공급 회수 기구(70)는, 모터(42A, 42B) 및 볼 나사(43A, 43B)에 의해 각각 소정의 연마 위치에까지 이동된다. 연마 위치에 있는 연마 테이프(38)는, 웨이퍼(W)의 위에서 보았을 때, 웨이퍼(W)의 접선 방향으로 연장되어 있다. 따라서 연마 테이프 공급 회수 기구(70)의 가이드 롤러(84D, 84E)는, 웨이퍼(W)의 접선 방향을 따른 상태에서 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)의 표면과 평행하게 지지하는 연마 테이프 지지 기구로서 기능한다.

도 33은, 도 3a 내지 도 3d에 도시하는 연마 방법 및 도 4, 도 7에 도시하는 연마 방법을 실시할 때의 연마 위치에 있는 압박 패드(51), 연마 테이프(38) 및 웨이퍼(W)를 횡방향에서 본 모식도이다. 도 33에 도시한 바와 같이, 연마 테이프(38)는, 웨이퍼(W)의 엣지부의 상방에 위치하고, 또한 연마 테이프(38)의 상방에 압박 패드(51)가 위치한다. 도 34는, 압박 패드(51)에 의해 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)에 압박하고 있는 상태를 도시하는 도면이다.

도 35는, 도 10 및 도 13에 도시하는 연마 방법을 실시할 때의 압박 패드(51), 연마 테이프(38) 및 웨이퍼(W)를 횡방향에서 본 모식도이며, 압박 패드(51)에 의해 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)에 압박하고 있는 상태를 도시하고 있다. 도 35에 도시한 바와 같이, 연마 위치에 있는 압박 패드(51)의 테두리부와 연마 테이프(38)의 테두리부는 일치하고 있다. 즉, 압박 패드(51)의 테두리부와 연마 테이프(38)의 테두리부가 일치하도록, 연마 헤드(50) 및 연마 테이프 공급 회수 기구(70)가 각각 독립으로 연마 위치로 이동된다. 단, 압박 패드(51)의 테두리부와 연마 테이프(38)의 테두리부는 완전하게 일치할 필요는 없고, 연마 테이프(38)의 테두리부가 압박 패드(51)의 테두리부로부터 20㎛∼100㎛ 정도 돌출되어 있어도 된다.

연마 테이프(38)는, 가늘고 긴 띠 형상의 연마구이다. 연마 테이프(38)의 폭은 기본적으로는 그 전체 길이에 걸쳐 일정하지만, 연마 테이프(38)의 부분에 따라서는 그 폭에 약간의 편차가 있는 경우가 있다. 이로 인해, 연마 위치에 있는 연마 테이프(38)의 테두리부의 위치가 웨이퍼마다 다를 우려가 있다. 한편, 연마 위치에 있는 압박 패드(51)의 위치는, 항상 일정하다. 따라서 연마 위치로 이동되기 전에, 연마 테이프(38)의 테두리부의 위치가 상술한 테이프 엣지 검출 센서(100)에 의해 검출된다.

도 36a 내지 도 36c는, 연마 테이프(38)의 테두리부를 검출할 때의 동작을 설명하는 도면이다. 웨이퍼(W)의 연마에 앞서, 연마 테이프(38)는, 도 36a에 도시하는 퇴피 위치로부터, 도 36b에 도시하는 테이프 엣지 검출 위치로 이동된다. 이 테이프 엣지 검출 위치에 있어서, 테이프 엣지 검출 센서(100)에 의해, 연마 테이프(38)의 웨이퍼측의 테두리부의 위치가 검출된다. 그리고 도 36c에 도시한 바와 같이 연마 테이프(38)의 일부가 압박 패드(51)의 테두리부로부터 소정의 폭만큼 돌출되도록, 또는 도 35에 도시한 바와 같이 연마 테이프(38)의 테두리부가 압박 패드(51)의 테두리부와 일치하도록, 연마 테이프(38)가 연마 위치로 이동된다.

연마 위치에 있는 압박 패드(51)의 테두리부의 위치는 미리 연마 제어부(11)(도 23 참조)에 기억되어 있다. 따라서 연마 제어부(11)는, 검출된 연마 테이프(38)의 테두리부의 위치와, 압박 패드(51)의 테두리부의 위치로부터, 연마 테이프(38)의 이동 거리를 산출할 수 있다. 이와 같이, 검출된 연마 테이프(38)의 테두리부의 위치에 기초하여 연마 테이프(38)의 이동 거리가 결정되므로, 연마 테이프(38)의 폭의 편차에 의하지 않고, 연마 테이프(38)를 소정의 위치로 이동시킬 수 있다.

도 13에 도시하는 연마 방법에 있어서, 도 34에 도시한 바와 같이, 연마 테이프(38)의 일부를 압박 패드(51)의 내측 테두리부로부터 웨이퍼(W)의 반경 방향 내측으로 돌출시킨 상태에서, 압박 패드(51)에 의해 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)의 엣지부에 압박해도 된다.

다음에, 상술한 바와 같이 구성된 연마 장치의 연마 동작에 대해 설명한다. 이하에 설명하는 연마 장치의 동작은, 도 23에 도시하는 연마 제어부(11)에 의해 제어된다. 웨이퍼(W)는, 그 표면에 형성되어 있는 막(예를 들어, 디바이스층)이 위를 향하도록 웨이퍼 보유 지지부(3)에 보유 지지되고, 또한 웨이퍼(W)의 중심 둘레로 회전된다. 회전하는 웨이퍼(W)의 중심에는, 도시하지 않은 액체 공급 기구로부터 액체(예를 들어, 순수)가 공급된다. 연마 헤드(50)의 압박 패드(51) 및 연마 테이프(38)는, 도 33에 도시한 바와 같이, 각각 소정의 연마 위치에까지 이동된다.

도 37a는, 연마 위치에 있는 연마 테이프(38) 및 압박 패드(51)를 웨이퍼(W)의 직경 방향에서 본 도면을 도시하고 있다. 도 37a에 도시하는 압박 패드(51)는, 에어 실린더(56)(도 30 참조)에 의해 들어 올려진 상태에 있고, 압박 패드(51)는 연마 테이프(38)의 상방에 위치하고 있다. 다음에, 에어 실린더(56)의 동작을 정지시켜 그 피스톤 로드를 내리고, 도 37b에 도시한 바와 같이, 압박 패드(51)는, 그 하면이 연마 테이프(38)의 상면에 접촉할 때까지 하강된다. 이 상태에서 진공 라인(60)을 통해 압박 패드(51)의 관통 구멍(51a)에 진공을 형성하여, 연마 테이프(38)를 압박 패드(51)의 하면에 보유 지지시킨다. 연마 테이프(38)를 보유 지지한 상태로, 압박 패드(51)는 에어 실린더(53)(도 30 참조)에 의해 하강되고, 도 37c에 도시한 바와 같이, 압박 패드(51)는, 연마 테이프(38)의 연마면을 웨이퍼(W)의 주연부에 소정의 연마 압력으로 압박한다. 연마 압력은, 연마 테이프(38)로부터 웨이퍼(W)의 주연부에 작용하는 압박 압력이다. 이 연마 압력은, 에어 실린더(53)에 공급하는 기체의 압력에 의해 조정할 수 있다.

도 13에 도시하는 연마 방법을 실행할 때, 압박 패드(51)는, 도 16에 도시한 바와 같이, 미리 설정된 원점 위치로부터 접선 방향으로 소정의 거리만큼 어긋나게 한 위치에 있다. 이 어긋나게 한 위치에서 압박 패드(51)에 의해 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)에 압박하여, 웨이퍼(W)의 엣지부를 연마한다. 도 16으로부터 알 수 있는 바와 같이, 압박 패드(51)의 위치를 웨이퍼(W)의 접선 방향으로 어긋나게 하면, 웨이퍼 엣지부의 수평면 내의 내측 영역과 연마 테이프(38)의 접촉 면적(접촉 길이)을 바꾸는 일 없이, 수평면 내의 외측 영역과 연마 테이프(38)의 접촉 면적을 작게 할 수 있다. 따라서 웨이퍼(W)의 엣지부에 평탄한 수평면을 형성할 수 있다.

웨이퍼(W)의 엣지부는, 회전하는 웨이퍼(W)와 연마 테이프(38)의 미끄럼 접촉에 의해 연마된다. 웨이퍼(W)의 연마 레이트를 높이기 위해, 웨이퍼(W)의 연마 중에 연마 유닛 이동 기구(접선 방향 이동 기구)(30)에 의해 연마 테이프(38) 및 압박 패드(51)를 웨이퍼(W)의 접선 방향을 따라 요동시켜도 된다. 연마 중은, 회전하는 웨이퍼(W)의 중심부에 액체(예를 들어, 순수)가 공급되어, 웨이퍼(W)는 물의 존재하에 연마된다. 웨이퍼(W)에 공급된 액체는, 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 상면 전체에 퍼지고, 이에 의해 웨이퍼(W)에 형성된 디바이스에 연마 부스러기가 부착되어 버리는 것이 방지된다. 상술한 바와 같이, 연마 중은, 연마 테이프(38)는, 진공 흡인에 의해 압박 패드(51)에 보유 지지되어 있으므로, 연마 테이프(38)와 압박 패드(51)의 위치가 어긋나는 것이 방지된다. 따라서 연마 위치 및 연마 형상을 안정시킬 수 있다. 또한, 연마 압력을 크게 해도, 연마 테이프(38)와 압박 패드(51)의 위치가 어긋나는 일이 없으므로, 연마 시간을 단축할 수 있다.

웨이퍼(W)의 연마 중의 압박 패드(51)의 연직 방향의 위치는, 위치 센서(63)에 의해 검출된다. 따라서 압박 패드(51)의 연직 방향의 위치로부터 연마 종점을 검출할 수 있다. 예를 들어, 압박 패드(51)의 연직 방향의 위치가 소정의 목표 위치에 도달하였을 때에, 웨이퍼(W)의 엣지부의 연마를 종료할 수 있다. 이 소정의 목표 위치는, 목표로 하는 연마량에 따라서 결정된다.

웨이퍼(W)의 연마가 종료되면, 에어 실린더(53)에의 기체의 공급이 정지되고, 이에 의해 압박 패드(51)가 도 37b에 도시하는 위치에까지 상승한다. 동시에, 연마 테이프(38)의 진공 흡인이 정지된다. 또한, 압박 패드(51)는 에어 실린더(56)에 의해 도 37a에 도시하는 위치에까지 상승된다. 그리고 연마 헤드(50) 및 연마 테이프 공급 회수 기구(70)는, 도 26에 도시하는 퇴피 위치로 이동된다. 연마된 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 보유 지지부(3)에 의해 상승되고, 도시하지 않은 반송 기구의 핸드에 의해 연마실(22)의 외부로 반출된다. 다음 웨이퍼의 연마가 시작되기 전에, 연마 테이프(38)는 테이프 이송 기구(76)에 의해 소정의 거리만큼 공급 릴(71)로부터 회수 릴(72)로 보내진다. 이에 의해, 새로운 연마면이 다음 웨이퍼의 연마에 사용된다. 연마 테이프(38)가 연마 부스러기에 의해 막혀 있다고 추정될 때는, 연마 테이프(38)를 소정의 거리만큼 보낸 후, 연마된 웨이퍼(W)를 새로운 연마면으로 다시 연마해도 된다. 연마 테이프(38)의 막힘은, 예를 들어 연마 시간 및 연마 압력으로부터 추정할 수 있다.

연마 테이프(38)를 그 길이 방향으로 테이프 이송 기구(76)에 의해 소정의 속도로 보내면서(이동시키면서), 웨이퍼(W)를 연마해도 된다. 이 경우, 웨이퍼(W)의 연마 레이트를 높이기 위해, 연마 테이프(38)의 이동 방향은, 회전하는 웨이퍼(W)의 엣지부의 진행 방향과 대항해도 된다. 연마 테이프(38)를 진공 흡인에 의해 압박 패드(51)에 보유 지지한 상태에서, 테이프 이송 기구(76)에 의해 연마 테이프(38)를 그 길이 방향으로 보내는 것도 가능하다. 경우에 따라서는, 연마 테이프(38)를 진공 흡인에 의해 압박 패드(51)에 보유 지지하지 않아도 된다.

도 38a에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)에의 연마 압력을 크게 한 경우, 웨이퍼(W)는 압박 패드(51)의 연마 압력에 의해 크게 휘고, 그 결과, 도 38b에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)의 피연마면은 비스듬하게 되어 버리는 경우가 있다. 따라서 도 39에 도시하는 실시 형태에서는, 웨이퍼(W)의 주연부를 하부로부터 지지하는 서포트 스테이지(180)가 웨이퍼 보유 지지부(3)에 설치되어 있다. 특히 설명하지 않는 다른 구성은, 도 24에 도시하는 구성과 동일하므로, 그 중복되는 설명을 생략한다. 서포트 스테이지(180)는, 서포트 스테이지대(181)에 고정되어 있다. 이 서포트 스테이지대(181)는, 케이싱(12)의 상단부에 고정되어 있고, 케이싱(12)과 일체로 회전하게 되어 있다. 따라서 서포트 스테이지(180)는, 케이싱(12) 및 보유 지지 스테이지(4)와 일체로 회전한다.

서포트 스테이지(180)는, 웨이퍼(W)의 주연부 하면을 그 전체에 걸쳐 지지하기 위해, 도 40에 도시한 바와 같은 역 원추대형을 갖고 있다. 서포트 스테이지(180)에 의해 지지되는 웨이퍼(W)의 주연부 하면은, 도 52a 및 도 52b에 도시하는 보톰 엣지부(E2)를 적어도 포함하는 영역이다. 서포트 스테이지(180)의 환형상의 상면(180a)은, 웨이퍼(W)의 주연부 하면을 지지하는 지지면을 구성하고 있다. 웨이퍼(W)의 연마시에는, 서포트 스테이지(180)의 최외주 단부와 웨이퍼(W)의 최외주 단부는 대략 일치한다.

이와 같은 서포트 스테이지(180)를 사용함으로써, 압박 패드(51)가 웨이퍼(W)에 연마 테이프(38)를 압박해도, 웨이퍼(W)가 휘는 일은 없다. 따라서 연마 테이프(38)로 웨이퍼(W)의 엣지부를 연마함으로써, 웨이퍼(W)의 엣지부에 수직면 및 수평면을 형성할 수 있다. 또한, 서포트 스테이지(180)는, 웨이퍼(W)의 주연부 하면의 전체를 지지하므로, 웨이퍼의 일부만을 지지하는 종래의 웨이퍼 지지 기구에 비해, 웨이퍼(W)의 엣지부를 균일하게 연마할 수 있다.

중공 샤프트(5)와 케이싱(12) 사이에는 볼 스플라인 베어링(6)이 배치되어 있으므로, 중공 샤프트(5)는, 케이싱(12)에 대해 상하 방향으로 이동할 수 있다. 따라서 중공 샤프트(5)의 상단부에 연결된 보유 지지 스테이지(4)는, 케이싱(12) 및 서포트 스테이지(180)에 대해 상대적으로 상하 방향으로 이동하는 것이 가능하게 되어 있다. 도 41은, 보유 지지 스테이지(4)와 그 상면에 보유 지지된 웨이퍼(W)가, 서포트 스테이지(180)에 대해 상대적으로 상승한 상태를 도시하고 있다.

연마 테이프(38)는, 웨이퍼(W)와의 접촉 상태나 웨이퍼(W)의 주연부의 형상의 영향에 의해 수평 방향의 하중을 받는 경우가 있다. 그 결과, 연마 테이프(38)가 웨이퍼(W)의 외측으로 릴리프되어 버리는 경우가 있다. 따라서 도 42에 도시한 바와 같이, 연마 테이프(38)의 수평 방향의 이동을 제한하는 테이프 스토퍼(185)가 압박 패드(51)에 설치되어 있다. 테이프 스토퍼(185)는, 웨이퍼(W)의 반경 방향에 있어서 연마 테이프(38)의 외측에 배치되어 있어, 연마 테이프(38)의 외측으로의 움직임을 제한한다. 이와 같이 배치된 테이프 스토퍼(185)에 의해, 연마 테이프(38)가 웨이퍼(W)의 외측으로 릴리프되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 웨이퍼(W)의 연마 형상 및 연마 폭을 안정시킬 수 있다.

연마 테이프(38)의 외측으로의 움직임이 테이프 스토퍼(185)에 의해 수용되면, 도 43에 도시한 바와 같이, 연마 테이프(38)가 굽는 경우가 있다. 따라서 도 44에 도시하는 실시 형태에서는, 연마 테이프(38)의 굽음을 방지하기 위해, 연마 테이프(38)의 연마면에 근접하여 테이프 커버(186)가 설치되어 있다. 테이프 커버(186)는, 테이프 스토퍼(185)에 고정되어 있고, 연마 테이프(38)의 연마면의 대부분을 덮도록 배치되어 있다. 테이프 커버(186)는, 연마 테이프(38)의 하방에 배치되어 있고, 연마 테이프(38)의 연마면과 테이프 커버(186)의 상면 사이에는, 미소한 간극 dg가 형성되어 있다. 연마 테이프(38)는, 압박 패드(51)와 테이프 커버(186) 사이에 배치된다. 이와 같은 테이프 커버(186)를 설치함으로써, 연마 테이프(38)가 굽어 버리는 것이 방지되어, 연마 테이프(38)를 평탄하게 유지할 수 있다. 따라서 웨이퍼(W)의 연마 형상 및 연마 폭을 안정시킬 수 있다.

도 44에 도시한 바와 같이, 압박 패드(51), 테이프 스토퍼(185) 및 테이프 커버(186)에 둘러싸이는 공간에 연마 테이프(38)가 배치된다. 압박 패드(51)의 하면과 테이프 커버(186)의 상면의 간극 h는, 연마 테이프(38)의 두께보다도 크게 설정되어 있다. 연마 테이프(38)와 테이프 커버(186)의 간극 dg는, 웨이퍼(W)의 두께보다도 작다.

테이프 커버(186)의 내측면(186a)은, 압박 패드(51)의 테두리부(51b)보다도 웨이퍼(W)의 반경 방향에 있어서 외측에 위치하고 있다. 따라서 연마 테이프(38)의 연마면은, 연마 테이프(38)의 테두리부와 테이프 커버(186)의 내측면(186a) 사이의 거리 dw만큼 노출된다. 웨이퍼(W)의 연마는, 이 노출된 연마면에서 행해진다.

도 44에 도시하는 구조에서는, 연마 테이프(38)에 작용하는 수평 방향의 하중을 테이프 스토퍼(185)가 수용하므로, 압박 패드(51)가 연마 테이프(38)와 함께 외측으로 움직이는 경우가 있다. 이와 같은 압박 패드(51)의 움직임은, 연마 형상 및 연마 폭을 불안정시켜 버린다. 따라서 도 45에 도시하는 실시 형태에서는, 압박 패드(51)의 외측으로의 움직임을 제한하는 이동 제한 기구가 설치되어 있다. 이 이동 제한 기구는, 압박 패드(51)에 고정된 돌기 부재(190)와, 이 돌기 부재(190)의 수평 방향의 움직임을 제한하는 사이드 스토퍼(191)를 갖고 있다. 본 실시 형태에서는, 돌기 부재(190)로서 플런저가 사용되고 있다.

사이드 스토퍼(191)는, 웨이퍼(W)의 반경 방향에 있어서 플런저(돌기 부재)(190)의 외측에 배치되어 있고, 플런저(190)의 외측으로의 움직임을 수용한다. 사이드 스토퍼(191)는, 연마 헤드(50)의 박스(62)의 하면에 고정되어 있고, 사이드 스토퍼(191)의 위치는 고정되어 있다. 플런저(190)와 사이드 스토퍼(191)는 서로 근접하여 배치되어 있고, 플런저(190)와 사이드 스토퍼(191)의 간극 dr은, 10㎛ 내지 100㎛이다. 이와 같은 구성에 따르면, 연마 중에 압박 패드(51)가 연마 테이프(38)로부터 수평 하중을 받아 외측으로 이동하면, 플런저(190)가 사이드 스토퍼(191)에 접촉하고, 이에 의해 압박 패드(51) 및 연마 테이프(38)의 외측으로의 움직임이 제한된다. 따라서 웨이퍼(W)의 연마 형상 및 연마 폭을 안정시킬 수 있다.

도 39 내지 도 45에 도시하는 실시 형태는, 적절하게 조합할 수 있다. 예를 들어, 도 46은, 도 39에 도시하는 서포트 스테이지(180)와, 도 45에 도시하는 연마 헤드(50)를 조합한 예를 도시하고 있다. 이 도 46에 도시하는 구성에 따르면, 웨이퍼(W)의 휨이 방지되는 동시에, 연마 테이프(38)의 이동이나 굽음이 방지된다.

도 47은, 복수의 연마 유닛을 구비한 연마 장치를 도시하는 평면도이다. 이 연마 장치에서는, 연마실(22) 내에 제1 연마 유닛(25A) 및 제2 연마 유닛(25B)이 설치되어 있다. 연마 유닛(25A, 25B)은, 상술한 연마 유닛(25)과 동일한 구성을 갖고 있으므로, 그 중복되는 설명을 생략한다. 이들 2개의 연마 유닛(25A, 25B)의 배치는, 웨이퍼 보유 지지부(3)에 보유 지지된 웨이퍼(W)에 관하여 대칭이다. 제1 연마 유닛(25A)은 제1 연마 유닛 이동 기구(도시하지 않음)에 의해 이동 가능하게 되어 있고, 제2 연마 유닛(25B)은 제2 연마 유닛 이동 기구(도시하지 않음)에 의해 이동 가능하게 되어 있다. 이들 제1 및 제2 연마 유닛 이동 기구는, 상술한 연마 유닛 이동 기구(30)와 동일한 구성을 갖고 있다.

제1 연마 유닛(25A)과 제2 연마 유닛(25B)에서는, 다른 타입의 연마 테이프를 사용할 수 있다. 예를 들어, 제1 연마 유닛(25A)에서 웨이퍼(W)의 조연마를 행하고, 제2 연마 유닛(25B)에서 웨이퍼(W)의 마무리 연마를 할 수 있다. 도 7에 도시하는 연마 방법은, 도 47에 도시하는 연마 장치를 사용함으로써 실시할 수 있다.

다음에, 도 19 및 도 20에 도시하는 상술한 연마 방법의 실시 형태를 실행할 수 있는 연마 장치의 상세에 대해 설명한다. 도 48은, 연마 장치를 도시하는 평면도이며, 도 49는, 도 48에 도시하는 연마 장치의 종단면도이다. 도 48 및 도 49에 도시한 바와 같이, 연마 장치는, 웨이퍼(W)의 엣지부에 연마 테이프(38)를 압박 접촉하여 상기 엣지부를 연마하는 연마 헤드 조립체(111)와, 이 연마 헤드 조립체(111)에 연마 테이프(38)를 공급하는 연마 테이프 공급 회수 기구(112)를 구비하고 있다. 연마 헤드 조립체(111)는, 연마실(22)의 내부에 배치되고, 연마 테이프 공급 회수 기구(112)는, 연마실(22)의 외부에 배치되어 있다.

연마 테이프 공급 회수 기구(112)는, 연마 테이프(38)를 연마 헤드 조립체(111)에 공급하는 공급 릴(124)과, 웨이퍼(W)의 연마에 사용된 연마 테이프(38)를 회수하는 회수 릴(125)을 구비하고 있다. 공급 릴(124) 및 회수 릴(125)에는 모터(129, 129)가 각각 연결되어 있다[도 48에는, 공급 릴(124)에 연결된 모터(129)만을 도시함]. 각각의 모터(129, 129)는, 공급 릴(124) 및 회수 릴(125)에 소정의 토크를 부여하여, 연마 테이프(38)에 소정의 텐션을 가할 수 있게 되어 있다.

연마 헤드 조립체(111)는, 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)의 주연부에 접촉시키기 위한 연마 헤드(131)를 구비하고 있다. 연마 테이프(38)는, 연마 테이프(38)의 연마면이 웨이퍼(W)를 향하도록 연마 헤드(131)에 공급된다. 연마 테이프(38)는, 격벽(20)에 형성된 개구부(20b)를 통과하여 공급 릴(124)로부터 연마 헤드(131)로 공급되고, 사용된 연마 테이프(38)는 개구부(20b)를 통과하여 회수 릴(125)에 회수된다.

연마 헤드(131)는 아암(135)의 일단부에 고정되고, 아암(135)은, 웨이퍼(W)의 접선 방향으로 평행한 회전축(Ct) 둘레로 회전 가능하게 구성되어 있다. 아암(135)의 타단부는 풀리(p3, p4) 및 벨트(b2)를 통해 모터(138)에 연결되어 있다. 모터(138)가 시계 방향 및 반시계 방향으로 소정의 각도만큼 회전함으로써, 아암(135)이 축(Ct) 둘레로 소정의 각도만큼 회전한다. 본 실시 형태에서는, 모터(138), 아암(135), 풀리(p3, p4) 및 벨트(b2)에 의해, 웨이퍼(W)의 표면에 대해 연마 헤드(131)를 경사지게 하는 틸트 기구가 구성되어 있다.

틸트 기구는, 이동대(140)에 탑재되어 있다. 이동대(140)는, 연마 유닛 이동 기구(접선 방향 이동 기구)(30)에 연결되어 있고, 연마 유닛 이동 기구(30)에 의해 연마 헤드(131) 및 상기 연마 헤드(131)에 지지된 연마 테이프(38)가 웨이퍼(W)의 접선 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 한편, 연마 테이프 공급 회수 기구(112)는 베이스 플레이트(21)에 고정되어 있다.

도 50은 도 49에 도시하는 연마 헤드(131)의 확대도이다. 도 50에 도시한 바와 같이, 연마 헤드(131)는, 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)의 엣지부에 압박하는 압박 패드(51)와, 압박 패드(51)를 웨이퍼(W)를 향하여 누르는 압박 기구로서의 에어 실린더(53)를 구비하고 있다. 또한, 연마 헤드(131)는, 연마 테이프(38)를 공급 릴(124)로부터 회수 릴(125)로 보내는 테이프 이송 기구(151)를 구비하고 있다. 연마 헤드(131)는, 연마 테이프(38)의 진행 방향을 가이드하는 복수의 가이드 롤러(153A, 153B, 153C, 153D, 153E, 153F, 153G)를 갖고 있다.

연마 헤드(131)에 설치된 테이프 이송 기구(151)는, 테이프 이송 롤러(151a)와, 닙 롤러(151b)와, 테이프 이송 롤러(151a)를 회전시키는 모터(151c)를 구비하고 있다. 모터(151c)는 연마 헤드(131)의 측면에 설치되고, 모터(151c)의 회전축에 테이프 이송 롤러(151a)가 설치되어 있다. 닙 롤러(151b)는 테이프 이송 롤러(151a)에 인접하여 배치되어 있다. 닙 롤러(151b)는, 도 50의 화살표 NF로 나타내는 방향[테이프 이송 롤러(151a)를 향하는 방향]으로 힘을 발생시키도록 도시하지 않은 기구에 의해 지지되어 있고, 테이프 이송 롤러(151a)를 압박하도록 구성되어 있다.

모터(151c)가 도 50에 도시하는 화살표 방향으로 회전하면, 테이프 이송 롤러(151a)가 회전하여 연마 테이프(38)를 공급 릴(124)로부터 연마 헤드(131)를 경유하여 회수 릴(125)로 보낸다. 닙 롤러(151b)는 그것 자신의 축심 둘레로 회전할 수 있게 구성되어 있다.

압박 패드(51)는, 연마 테이프(38)의 이면측에 배치되어 있고, 에어 실린더(53)는 이 압박 패드(51)를 웨이퍼(W)의 주연부를 향하여 이동시킨다. 에어 실린더(53)로 공급하는 기체의 압력을 제어함으로써, 웨이퍼(W)에의 연마 압력이 조정된다.

웨이퍼(W)의 엣지부를 연마할 때는, 도 51에 도시한 바와 같이, 압박 패드(51)의 웨이퍼 압박면이 웨이퍼(W)의 표면과 평행하게 될 때까지, 상술한 틸트 기구에 의해 연마 헤드(131)를 상방으로 기울인다. 그리고 압박 패드(51)에 의해 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)의 엣지부에 압박하고, 엣지부를 연마한다. 압박 패드(51)를 사이에 두도록 배치된 2개의 가이드 롤러(153D, 153E)는, 웨이퍼(W)의 위에서 보았을 때에, 연마 테이프(38)가 웨이퍼(W)의 중심선(CL)(도 20 참조)을 따라 연장되도록 상기 연마 테이프(38)를 지지하는 연마 테이프 지지 기구를 구성한다.

연마 중의 압박 패드(51)는, 도 20에 도시한 바와 같이, 미리 설정된 원점 위치로부터 접선 방향으로 소정의 거리만큼 어긋나게 한 위치에 있다. 이 어긋나게 한 위치에서 압박 패드(51)에 의해 연마 테이프(38)를 웨이퍼(W)에 압박하고, 웨이퍼(W)의 엣지부를 연마한다. 도 20으로부터 알 수 있는 바와 같이, 압박 패드(51)의 위치를 웨이퍼(W)의 접선 방향으로 어긋나게 하면, 웨이퍼 엣지부의 수평면 내의 내측 영역과 연마 테이프(38)의 접촉 면적(접촉 길이)을 바꾸는 일 없이, 수평면 내의 외측 영역과 연마 테이프(38)의 접촉 면적을 작게 할 수 있다. 따라서 웨이퍼(W)의 엣지부에 평탄한 수평면을 형성할 수 있다.

상술한 실시 형태는, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 자가 본 발명을 실시할 수 있는 것을 목적으로 하여 기재된 것이다. 상기 실시 형태의 다양한 변형예는, 당업자라면 당연하게 이룰 수 있는 것이며, 본 발명의 기술적 사상은 다른 실시 형태에도 적용할 수 있는 것이다. 따라서 본 발명은, 기재된 실시 형태로 한정되는 일은 없고, 특허청구의 범위에 의해 정의되는 기술적 사상을 따른 가장 넓은 범위에 해석되는 것이다.

Claims (36)

1. 기판을 회전시키고,
   연마 테이프의 일부를, 압박 부재로부터 기판의 반경 방향 내측을 향하여 돌출시킨 상태에서, 상기 기판의 상면에 수직한 방향으로 상기 압박 부재를 이동시키면서 상기 압박 부재에 의해 상기 연마 테이프를 상기 기판의 엣지부에 대해 압박하여 상기 기판의 엣지부에 수직면 및 수평면으로 이루어지는 단차부를 형성하면서, 상기 연마 테이프의 상기 일부를 상기 압박 부재를 따라 절곡하는 제1 연마 공정을 행하고,
   상기 압박 부재를 상기 기판의 반경 방향 내측으로 이동시키면서 절곡된 상기 연마 테이프의 상기 일부를, 상기 압박 부재에 의해 상기 기판의 반경 방향 내측을 향하여 누름으로써, 상기 연마 테이프로 상기 수직면을 연마하는 제2 연마 공정을 행하는 것을 특징으로 하는, 연마 방법.
2. 제1항에 있어서,
   절곡된 상기 연마 테이프의 상기 일부는, 상기 제1 연마 공정에 의해 상기 기판의 엣지부에 형성된 상기 단차부의 깊이보다도 긴 것을 특징으로 하는, 연마 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 연마 공정 및 상기 제2 연마 공정 중 적어도 1개는, 상기 연마 테이프를 그 길이 방향으로 이동시키면서 행해지는 것을 특징으로 하는, 연마 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 연마 테이프의 이동 방향은, 회전하는 상기 기판의 엣지부의 진행 방향과 대항하는 것을 특징으로 하는, 연마 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1 연마 공정에서의 상기 연마 테이프는, 눈이 성긴 연마 테이프이고,
   상기 제2 연마 공정은, 상기 눈이 성긴 연마 테이프 대신에, 눈이 미세한 연마 테이프를 사용하여 행하는 것을 특징으로 하는, 연마 방법.
6. 기판을 회전시키고,
   연마 테이프의 일부를, 압박 부재로부터 기판의 반경 방향 내측을 향하여 돌출시킨 상태에서, 상기 압박 부재에 의해 상기 연마 테이프를 상기 기판의 엣지부에 대해 압박하여 상기 기판의 엣지부에 수직면 및 수평면으로 이루어지는 단차부를 형성하는 제1 연마 공정을 행하고,
   상기 제1 연마 공정 이후, 상기 연마 테이프의 일부를 상기 단차부에 압박하여 상기 연마 테이프의 상기 일부를 상기 압박 부재를 따라 절곡하고,
   상기 압박 부재를 상기 기판의 반경 방향 내측으로 이동시키면서 절곡된 상기 연마 테이프의 상기 일부를, 상기 압박 부재에 의해 상기 기판의 반경 방향 내측을 향하여 누름으로써, 상기 연마 테이프로 상기 수직면을 연마하는 제2 연마 공정을 행하는 것을 특징으로 하는, 연마 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1 연마 공정 및 상기 제2 연마 공정 중 적어도 1개는, 상기 연마 테이프를 그 길이 방향으로 이동시키면서 행해지는 것을 특징으로 하는, 연마 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 연마 테이프의 이동 방향은, 회전하는 상기 기판의 엣지부의 진행 방향과 대항하는 것을 특징으로 하는, 연마 방법.
9. 기판을 회전시키고,
   제1 연마 테이프의 일부를, 제1 압박 부재로부터 기판의 반경 방향 내측을 향하여 돌출시킨 상태에서, 상기 제1 압박 부재에 의해 상기 제1 연마 테이프를 상기 기판의 엣지부에 대해 압박하여 상기 기판의 엣지부에 수직면 및 수평면으로 이루어지는 단차부를 형성하는 제1 연마 공정을 행하고,
   제2 연마 테이프의 일부가, 제2 압박 부재로부터 기판의 반경 방향 내측을 향하여 돌출되도록, 상기 제2 연마 테이프와 상기 제2 압박 부재를 위치 결정하고,
   상기 제2 연마 테이프의 상기 일부를, 상기 제1 연마 공정에 의해 형성된 상기 단차부에 상기 제2 압박 부재에 의해 압박 접촉하여 상기 제2 연마 테이프의 상기 일부를 상기 제2 압박 부재를 따라 절곡하고,
   상기 제2 압박 부재를 상기 기판의 반경 방향 내측으로 이동시키면서 절곡된 상기 제2 연마 테이프의 상기 일부를, 상기 제2 압박 부재에 의해 상기 기판의 반경 방향 내측을 향하여 누름으로써, 상기 제2 연마 테이프로 상기 수직면을 연마하는 제2 연마 공정을 행하는 것을 특징으로 하는, 연마 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 압박 부재의 단부가, 상기 수직면보다도 반경 방향 외측에 위치하고, 또한 상기 제2 압박 부재의 단부와 상기 수직면의 수평 방향의 거리가 상기 제2 연마 테이프의 두께보다도 커지도록, 상기 제2 연마 테이프와 상기 제2 압박 부재의 위치 결정이 행해지는 것을 특징으로 하는, 연마 방법.
11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 연마 테이프는, 눈이 성긴 연마 테이프이고,
    상기 제2 연마 테이프는, 눈이 미세한 연마 테이프인 것을 특징으로 하는, 연마 방법.
12. 제9항에 있어서,
    상기 제1 연마 공정은, 상기 제1 연마 테이프를 그 길이 방향으로 이동시키면서 행해지는 것을 특징으로 하는, 연마 방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 연마 테이프의 이동 방향은, 회전하는 상기 기판의 엣지부의 진행 방향과 대항하는 것을 특징으로 하는, 연마 방법.
14. 제9항에 있어서,
    상기 제2 연마 공정은, 상기 제2 연마 테이프를 그 길이 방향으로 이동시키면서 행해지는 것을 특징으로 하는, 연마 방법.
15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 연마 테이프의 이동 방향은, 회전하는 상기 기판의 엣지부의 진행 방향과 대항하는 것을 특징으로 하는, 연마 방법.
16. 기판을 회전시키고,
    상기 기판의 상면에 수직한 방향으로 연마구를 이동시키면서 상기 연마구를 상기 기판의 엣지부에 대해 압박하여 상기 기판의 엣지부에 수직면 및 수평면으로 이루어지는 단차부를 형성하는 제1 연마 공정을 행하고,
    상기 제1 연마 공정 이후, 상기 연마구를 상기 기판의 반경 방향 내측으로 이동시키면서 상기 연마구를 상기 기판의 반경 방향 내측을 향하여 누름으로써, 상기 연마구로 상기 수직면을 연마하는 제2 연마 공정을 행하는 것을 특징으로 하는, 연마 방법.
17. 기판을 회전시키고,
    압박 부재에 의해 연마 테이프를 상기 기판의 엣지부에 대해 상기 기판의 상면에 수직한 방향으로 압박하면서, 상기 연마 테이프 및 상기 압박 부재를 상기 기판의 반경 방향 내측을 향하여 소정의 정지 위치에 도달할 때까지 이동시키는 슬라이드 연마 공정을 행하고,
    상기 슬라이드 연마 공정을 반복하고,
    상기 슬라이드 연마 공정을 행할 때마다, 상기 정지 위치를 상기 반경 방향 내측을 향하여 조금만 이동시키는 것을 특징으로 하는, 연마 방법.
18. 기판의 엣지부를 연마하기 위한 연마 장치이며,
    상기 기판을 보유 지지하는 회전 가능한 기판 보유 지지부와,
    연마구를 상기 기판의 엣지부에 대해 미끄럼 접촉시키는 연마 유닛과,
    상기 연마 유닛의 동작을 제어하는 연마 제어부를 구비하고,
    상기 연마 제어부는,
    상기 연마구를 상기 기판의 엣지부에 대해 상기 기판의 상면에 수직한 방향으로 압박하면서, 상기 연마구를 상기 기판의 반경 방향 내측을 향하여 소정의 정지 위치에 도달할 때까지 이동시키는 슬라이드 연마 공정을 상기 연마 유닛에 실행시키고,
    상기 슬라이드 연마 공정을 상기 연마 유닛에 반복 실행시키고,
    상기 슬라이드 연마 공정을 행할 때마다, 상기 소정의 정지 위치를 상기 반경 방향 내측을 향하여 조금만 이동시키는 동작을 상기 연마 유닛에 실행시키는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
19. 압박 부재의 내측 테두리부와, 기판의 중심으로부터 상기 내측 테두리부의 중점까지 연장되는 직선이 이루는 각도가, 상기 기판의 상방에서 보았을 때 직각으로 되지 않도록, 상기 압박 부재를 상기 내측 테두리부를 따라서 소정의 거리만큼 어긋나게 하여 상기 압박 부재의 위치를 조정하고,
    상기 압박 부재를 조정된 위치에 배치하고,
    상기 기판을 회전시키고,
    상기 조정된 위치에 있는 상기 압박 부재에 의해 연마 테이프를 상기 기판의 엣지부에 압박하여 상기 기판의 엣지부에 수평면을 형성하는 것을 특징으로 하는, 연마 방법.
20. 제19항에 있어서,
    상기 기판에 접촉하고 있는 상기 연마 테이프의 연마면은, 상기 기판의 표면에 대해 평행한 것을 특징으로 하는, 연마 방법.
21. 제19항에 있어서,
    상기 소정의 거리는, 상기 압박 부재의 상기 내측 테두리부의 길이의 절반 미만인 것을 특징으로 하는, 연마 방법.
22. 제19항에 있어서,
    상기 연마 테이프는, 상기 기판의 위에서 보았을 때에, 상기 기판의 접선 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는, 연마 방법.
23. 제22항에 있어서,
    상기 압박 부재의 상기 내측 테두리부를 상기 연마 테이프의 테두리부에 일치시킨 상태에서, 상기 압박 부재의 상기 내측 테두리부에 의해 상기 연마 테이프를 상기 기판의 엣지부에 압박하는 것을 특징으로 하는, 연마 방법.
24. 제22항에 있어서,
    상기 연마 테이프의 일부가 상기 압박 부재의 테두리부로부터 돌출된 상태에서, 상기 압박 부재에 의해 상기 연마 테이프를 상기 기판의 엣지부에 압박하는 것을 특징으로 하는, 연마 방법.
25. 제19항에 있어서,
    상기 연마 테이프는, 상기 기판의 위에서 보았을 때에, 상기 기판의 반경 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는, 연마 방법.
26. 연마구의 내측 테두리부와, 기판의 중심으로부터 상기 내측 테두리부의 중점까지 연장되는 직선이 이루는 각도가, 상기 기판의 상방에서 보았을 때 직각으로 되지 않도록, 상기 연마구를 상기 내측 테두리부를 따라서 소정의 거리만큼 어긋나게 하여 상기 연마구의 위치를 조정하고,
    상기 연마구를 조정된 위치에 배치하고,
    상기 기판을 회전시키고,
    상기 조정된 위치에 있는 상기 연마구를 상기 기판의 엣지부에 압박하여 상기 기판의 엣지부에 수평면을 형성하는 것을 특징으로 하는, 연마 방법.
27. 기판의 엣지부를 연마하는 연마 장치에 있어서,
    기판을 보유 지지하고 회전시키는 기판 보유 지지부와,
    연마 테이프를 상기 기판의 엣지부에 압박하는 압박 패드와,
    상기 압박 패드에 접속되고, 상기 압박 패드를 상기 기판의 접선 방향으로 이동시키는 접선 방향 이동 기구를 구비하고,
    상기 접선 방향 이동 기구는, 상기 압박 패드의 내측 테두리부와, 상기 기판의 중심으로부터 상기 내측 테두리부의 중점까지 연장되는 직선이 이루는 각도가, 상기 기판의 상방에서 보았을 때 직각으로 되지 않도록, 상기 압박 패드를 상기 내측 테두리부를 따라서 소정의 거리만큼 어긋나게 하여 상기 압박 패드의 위치를 조정하고,
    상기 압박 패드를 조정된 위치에 배치하는 것을 특징으로 하는, 연마 장치.
28. 제27항에 있어서, 상기 소정의 거리는, 상기 압박 패드의 상기 내측 테두리부의 길이의 절반 미만인 것을 특징으로 하는, 연마 장치.
29. 제27항에 있어서, 상기 연마 테이프는, 상기 기판의 위에서 보았을 때에, 상기 기판의 접선 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는, 연마 장치.
30. 제29항에 있어서, 상기 압박 패드의 상기 내측 테두리부를 상기 연마 테이프의 테두리부에 일치시킨 상태에서, 상기 압박 패드의 상기 내측 테두리부에 의해 상기 연마 테이프를 상기 기판의 엣지부에 압박하는 것을 특징으로 하는, 연마 장치.
31. 제29항에 있어서, 상기 연마 테이프의 일부가 상기 압박 패드의 상기 내측 테두리부로부터 돌출된 상태에서, 상기 압박 패드에 의해 상기 연마 테이프를 상기 기판의 엣지부에 압박하는 것을 특징으로 하는, 연마 장치.
32. 제27항에 있어서, 상기 연마 테이프는, 상기 기판의 위에서 보았을 때에, 상기 기판의 반경 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는, 연마 장치.
33. 삭제
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36. 삭제

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