KR102625082B1 - 기판 보지 장치 및 기판 보지 장치를 구비하는 기판 처리 장치 - Google Patents

기판 보지 장치 및 기판 보지 장치를 구비하는 기판 처리 장치 Download PDF

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Abstract

[과제] 이동 가능한 스테이지가 구비하는 이동 기구의 동력을 이용하여, 간이한 방법으로 정확하게 기판을 스테이지에 위치 결정하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
[해결 수단] 기판을 보지하기 위한 기판 보지 장치가 제공되고, 이러한 기판 보지 장치는, 기판을 지지하기 위한 기판 스테이지와, 상기 기판 스테이지를 운동시키기 위한 스테이지 구동 기구와, 기판을 상기 기판 스테이지 상에 위치 결정하기 위한 위치 결정 핀과, 상기 위치 결정 핀을 가압하는 제 1 가압 부재와, 상기 가압 부재에 대항하는 힘을 상기 위치 결정 핀에 부여하는 것이 가능한 스토퍼 부재를 가지고, 상기 위치 결정 핀은, 상기 스테이지 구동 기구에 의해 상기 기판 스테이지와 함께 운동 가능하게 구성되고, 상기 위치 결정 핀이 상기 기판 스테이지와 함께 운동함으로써 상기 기판을 상기 기판 스테이지 상에 위치 결정하도록 구성된다.

Description

기판 보지 장치 및 기판 보지 장치를 구비하는 기판 처리 장치{SUBSTRATE HOLDING DEVICE AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS INCLUDING THE SAME}
본 발명은 기판 보지(保持) 장치 및 기판 보지 장치를 구비하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 제조 장치에 있어서는, 처리 대상물인 기판(Wf)의 패턴면에 대하여 어떤 처리(화학적·기계적인 처리, 측정 등)를 실시하는 경우, 기판(Wf)을 처리하는 기구의 스테이지·대좌(臺座) 등에 기판(Wf)을 고정하는 경우가 있다. 그 때, 어느 기판(Wf)에 대해서도 스테이지 상의 동일한 위치에 어긋남이 없도록 고정함으로써, 어느 기판(Wf)에 대해서도 마찬가지의 처리를 실시할 수 있고, 최종 제품의 품질을 일정하게 유지할 수 있다. 요즘의 반도체 제조 장치에 있어서의 각 공정에 대한 요구 정밀도는 이미 수 nm의 오더에 달하고 있고, 기판(Wf)의 정확한 위치에 대하여 정확한 처리를 행하기 위해서는, 기판(Wf)을 정확하게 위치 결정하는 것이 중요해진다.
기판(Wf)과 스테이지를 위치 맞춤하는 경우, 스테이지의 중심을 기준으로 하여 기판(Wf)의 중심이 스테이지의 중심에 일치하도록 위치 맞춤하는 방법이 있다. 여기서 말하는 「스테이지의 중심」은, 스테이지가 원형인 경우는 그 중심이거나, 또한, 스테이지가 원형이 아닌 경우에도, 스테이지의 회전 중심이나 스테이지 외에 설치한 보지부의 중심을 위치 맞춤의 기준이 되는 「스테이지의 중심」으로 하는 경우가 있다.
예를 들면, 일본공개특허 특개2003-133275호 공보(특허문헌 1)는, 기판(Wf)의 외주에 설치된 복수의 조정 핀을 구동시켜, 조정 핀에 의해 기판(Wf)을 스테이지의 중심을 향해 이동시킴으로써, 기판(Wf)의 중심과 스테이지의 중심을 일치시키는 방법을 개시하고 있다. 또한, 일본공개특허 특개2013-65658호 공보(특허문헌 2)는, 기판(Wf)의 외주에, 스테이지 중심 방향이 낮아지는 경사를 구비하는 가이드를 설치하여, 중력의 작용에 의해 기판(Wf)이 가이드의 경사를 미끄러짐으로써 기판(Wf)과 스테이지의 중심을 일치시키는 방법을 개시하고 있다. 또한, 스테이지의 외주의 소정 위치에 배치된 복수의 핀에 기판(Wf)을 누름으로써, 기판(Wf)을 스테이지 상에 위치 결정하는 방법도 있다.
반도체 제조 공정에 있어서, 기판(Wf)의 연마 처리를 행하기 위한 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 장치가 이용되는 경우가 있다. CMP 장치는, 처리 대상물의 연마 처리를 행하기 위한 연마 유닛, 처리 대상물의 세정 처리 및 건조 처리를 행하기 위한 세정 유닛, 및 연마 유닛에 처리 대상물을 주고 받음과 함께 세정 유닛에 의해 세정 처리 및 건조 처리된 처리 대상물을 수취하는 로드/언로드 유닛 등을 구비한다. 또한, CMP 장치는, 연마 유닛, 세정 유닛 및 로드/언로드 유닛 내에 처리 대상물의 반송을 행하는 반송 기구를 구비하고 있다. CMP 장치는, 반송 기구에 의해 처리 대상물을 반송하면서 연마, 세정 및 건조의 각종 처리를 순차적으로 행한다.
요즘의 반도체 디바이스의 제조에 있어서의 각 공정에 대한 요구 정밀도는 이미 수 nm의 오더에 달하고 있고, CMP도 그 예외는 아니다. 이 요구를 만족시키기 위해, CMP에서는 연마 및 세정 조건의 최적화가 행해진다. 그러나, 최적 조건이 결정되어도, 구성 요소의 제어 불균일이나 소모재의 경시(經時) 변화에 의한 연마 및 세정 성능의 변화는 피할 수 없다. 또한, 처리 대상인 반도체 기판 자신에게도 불균일이 존재하고, 예를 들면 CMP 전에 있어서 처리 대상물에 형성되는 막의 막 두께나 디바이스 형상의 불균일이 존재한다. CMP시의 처리 조건이나 CMP에 의해 연마하는 막의 하층의 상태에 따라, 기판면 내에 있어서 국소적인 연마량의 분포의 불균일이 생기는 경우도 있다. 그 때문에, CMP 중 및 CMP 후에 있어서는 잔막의 불균일이나 불완전한 단차 해소, 나아가서는 본래 완전하게 제거해야 하는 막의 연마에 있어서는 잔막이라는 형태로 현재화(顯在化)한다. 이와 같은, 국소적인 연마량의 불균일에 대응하기 위해, 기판의 전면(全面)을 CMP 처리한 후에, 기판보다 작은 치수의 연마 패드를 사용하는 부분 연마 장치를 이용하여, 기판에 남은 국소적인 잔막을 연마 제거하는 것이 행해진다. 이와 같은 부분 연마 장치에 있어서는, 기판 상의 국소적인 볼록부를 연마하기 위해서는, 치수가 작은 연마 패드를 기판 상의 볼록부에 정확하게 가압하는 것이 필요하고, 그것을 위해서는, 기판을 스테이지에 정확하게 위치 결정하는 것이 중요해진다.
일본공개특허 특개2003-133275호 공보 일본공개특허 특개2013-65658호 공보
특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같은, 복수의 조정 핀을 구동시켜 기판(Wf)을 이동시켜 기판(Wf)의 중심과 스테이지의 중심을 일치시키는 방법의 경우, 조정 핀을 구동시키는 동력이 필요해진다. 그 때문에, 모터 등의 동력원을 설치할 장소, 동력원의 제어 기기·배선 등을 위한 공간도 필요하게 되어 장치가 대형화된다. 기존의 기판 처리 장치 등에 위치 결정 기구를 장착하는 경우, 동력원을 위한 공간을 확보하는 것이 곤란한 경우도 있다. 또한, 기판(Wf)의 위치 결정을 위해 동력 등을 추가하면 그 만큼 비용이 증가한다.
특허문헌 2에 기재되어 있는 바와 같은, 기판(Wf)의 외주에 스테이지의 중심 방향으로 낮아지는 경사를 구비하는 가이드를 설치하고, 중력의 작용에 의해 기판(Wf)이 경사를 따라 미끄러짐으로써 기판(Wf)의 중심과 스테이지의 중심을 일치시키는 경우, 동작의 신뢰성이 과제가 된다. 기판(Wf)과 가이드의 슬라이딩면에 어떤 이상(예를 들면, 상처, 오염 등)이 생긴 경우, 기판(Wf)이 상정대로 경사를 따라 미끄러지지 않고 도중에 걸리는 등하여 위치 맞춤을 할 수 없을 우려가 있다.
또한, 스테이지의 외주의 소정 위치에 배치된 복수의 핀에 기판(Wf)을 누름으로써, 기판(Wf)을 스테이지 상에 위치 결정하는 방법에 관해서는, 기판의 제조 오차에 의해, 기판(Wf)과 스테이지의 중심이 어긋나는 경우가 있을 수 있다. 예를 들면, 직경 300mm의 반도체 기판의 경우, ±0.2mm 정도의 오차가 있다. 그 때문에, 복수의 핀을 향해 기판(Wf)을 편측으로부터 누르면, 기판(Wf)의 오차만큼, 스테이지의 중심과 기판(Wf)의 중심이 어긋나는 경우가 있을 수 있다.
본원은, 이동 가능한 스테이지가 구비하는 이동 기구의 동력을 이용하여, 간이한 방법으로 정확하게 기판을 스테이지에 위치 결정하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것을 하나의 목적으로 하고 있다.
[형태 1] 형태 1에 의하면, 기판을 보지하기 위한 기판 보지 장치가 제공되고, 이러한 기판 보지 장치는, 기판을 지지하기 위한 기판 스테이지와, 상기 기판 스테이지를 운동시키기 위한 스테이지 구동 기구와, 기판을 상기 기판 스테이지 상에 위치 결정하기 위한 위치 결정 핀과, 상기 위치 결정 핀을 가압하는 제 1 가압 부재와, 상기 가압 부재에 대항하는 힘을 상기 위치 결정 핀에 부여하는 것이 가능한 스토퍼 부재를 가지고, 상기 위치 결정 핀은, 상기 스테이지 구동 기구에 의해 상기 기판 스테이지와 함께 운동 가능하게 구성되고, 상기 위치 결정 핀이 상기 기판 스테이지와 함께 운동함으로써 상기 기판을 상기 기판 스테이지 상에 위치 결정하도록 구성된다.
[형태 2] 형태 2에 의하면, 형태 1에 의한 기판 보지 장치에 있어서, 추가로, 위치가 고정된 베이스 부재를 가지고, 상기 스토퍼 부재는 상기 베이스 부재에 고정되어 있다.
[형태 3] 형태 3에 의하면, 형태 1 또는 2에 의한 기판 보지 장치에 있어서, 추가로, 위치 결정 핀 스테이지를 가지고, 상기 위치 결정 핀은 상기 위치 결정 핀 스테이지에 고정되어 있고, 상기 위치 결정 핀 스테이지는, 상기 기판 스테이지와 계합(engaging) 및 탈계합 가능하게 구성된다.
[형태 4] 형태 4에 의하면, 형태 3에 의한 기판 보지 장치에 있어서, 상기 위치 결정 핀 스테이지는, 상기 기판 스테이지의 상면에 수직한 방향으로 이간한, (1) 상기 기판 스테이지와 계합하는 계합 위치와, (2) 상기 기판 스테이지와 탈계합하는 탈계합 위치와의 사이에서, 이동 가능하게 구성된다.
[형태 5] 형태 5에 의하면, 형태 4에 의한 기판 보지 장치에 있어서, 상기 위치 결정 핀은 기판 지지부를 가지고, 상기 위치 결정 핀 스테이지가 상기 탈계합 위치에 있을 때에, 상기 위치 결정 핀은, 상기 기판 지지부에 의해 기판을 지지 가능하게 구성된다.
[형태 6] 형태 6에 의하면, 형태 2의 특징을 구비하는 형태 3 내지 형태 5 중 어느 1개의 형태에 의한 기판 보지 장치에 있어서, 상기 위치 결정 핀 스테이지는 제 2 가압 부재를 개재하여 상기 베이스 부재에 연결되어 있고, 상기 제 2 가압 부재는, 상기 위치 결정 핀 스테이지가 상기 기판 스테이지와 함께 운동하는 방향과 역방향으로 상기 위치 결정 핀 스테이지를 가압하도록 구성된다.
[형태 7] 형태 7에 의하면, 형태 1 내지 형태 6 중 어느 1개의 형태에 의한 기판 보지 장치에 있어서, 상기 위치 결정 핀은, 상기 제 1 가압 부재에 의해 기판의 중심 방향으로 가압된다.
[형태 8] 형태 8에 의하면, 형태 1 내지 형태 7 중 어느 1개의 형태에 의한 기판 보지 장치에 있어서, 상기 위치 결정 핀은, 3개 이상 마련되어 있다.
[형태 9] 형태 9에 의하면, 형태 8에 의한 기판 보지 장치에 있어서, 상기 위치 결정 핀은, 6개 이상 마련되어 있다.
[형태 10] 형태 10에 의하면, 형태 1 내지 형태 9 중 어느 1개의 형태에 의한 기판 보지 장치에 있어서, 상기 기판 스테이지는, 원형의 기판을 지지하기 위한 원형의 상면을 구비한다.
[형태 11] 형태 11에 의하면, 형태 10에 의한 기판 보지 장치에 있어서, 상기 스테이지 구동 기구는, 상기 기판 스테이지를 회전시키기 위한 모터를 가지고, 상기 위치 결정 핀은, 기판의 중심과 상기 기판 스테이지의 회전 중심을 일치시키도록 기판을 위치 결정하도록 구성된다.
[형태 12] 형태 12에 의하면, 기판 처리 장치가 제공되고, 이러한 기판 처리 장치는, 형태 1 내지 형태 11 중 어느 1개의 형태에 의한 기판 보지 장치를 가지고, 상기 기판 보지 장치에 의해 보지된 기판에 처리를 실시하도록 구성된다.
[형태 13] 형태 13에 의하면, 형태 12에 의한 기판 처리 장치로서, 상기 기판 보지 장치에 보지된 기판에 부분 연마를 실시하는 부분 연마 장치를 가진다.
도 1은, 일 실시형태에 의한, 기판 보지 장치를 포함하는 부분 연마 장치의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 2는, 도 1에 나타내어지는 기판 보지 장치의 위치 결정 핀, 핀 스테이지, 베이스 부재 및 대좌를 나타내는 사시도이다.
도 3a는, 일 실시형태에 의한, 위치 결정 핀이 스토퍼 부재에 의해 지지되어 있는 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3b는, 일 실시형태에 의한, 위치 결정 핀이 스토퍼 부재로부터 해방되어 있는 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4a는, 일 실시형태에 의한, 부분 연마 장치의 기판 보지 장치를 하방향으로부터 본 개략도이다.
도 4b는, 일 실시형태에 의한, 부분 연마 장치의 기판 보지 장치를 하방향으로부터 본 개략도이고, 도 4a의 상태로부터 스테이지 및 핀 스테이지를 시계 방향으로 회전시킨 상태를 나타내는 도이다.
도 5a는, 일 실시형태에 의한, 핀 스테이지가 제 1 위치(상단)에 위치하고 있는 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 5b는, 일 실시형태에 의한, 핀 스테이지가 제 2 위치(중단)에 위치하고 있는 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 5c는, 일 실시형태에 의한, 핀 스테이지가 제 3 위치(하단)에 위치하고 있는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6a는, 일 실시형태에 의한, 부분 연마 장치의 기판 보지 장치를 위로부터 본 개략도이다.
도 6b는, 일 실시형태에 의한, 부분 연마 장치의 기판 보지 장치를 위로부터 본 개략도이고, 도 6a의 상태로부터 스테이지 및 핀 스테이지를 반시계 방향으로 회전시킨 상태를 나타내는 도이다.
도 7은, 일 실시형태에 의한, 연마 헤드의 연마 패드를 보지하는 기구를 나타내는 개략도이다.
도 8a는, 일 실시형태에 의한, 부분 연마 장치를 이용한 연마 제어의 일례를 설명하는 개략도이다.
도 8b는, 일 실시형태에 의한, 부분 연마 장치를 이용한 연마 제어의 일례를 설명하는 개략도이다.
도 9a는, 일 실시형태에 의한, 기판(Wf)의 막 두께나 요철·높이에 관련한 정보를 처리하기 위한 제어 회로의 예를 나타낸다.
도 9b는, 도 9a에서 나타낸 부분 연마용 제어부로부터 기판 표면의 상태 검출부를 분할했을 때의 회로도를 나타낸다.
도 10은, 일 실시형태에 의한, 부분 연마 장치를 탑재한 기판 처리 시스템을 나타내는 개략도이다.
도 11은, 일 실시형태에 의한, 도 1에 나타내어지는 검출부(408)를 나타내는 모식도이다.
도 12는, 일 실시형태에 의한, 도 11에 나타내어지는 유체 분사 노즐을 기판의 주연부에 접근시켰을 때의 상태를 가로로부터 본 도이다.
도 13은, 일 실시형태에 의한, 유체 측정기에 의해 측정된 물리량으로서의 압력을 나타내는 도이다.
도 14는, 일 실시형태에 의한, 물리량으로서의 압력의 최신 측정값과 전회 측정값의 차분의 시간축을 따른 변화를 나타내는 도이다.
도 15는, 일 실시형태에 의한, 유체 분사 노즐과, 보지 아암과, 스테이지의 위치 관계를 나타내는 평면도이다.
이하에, 본 발명에 관련된 기판 보지 장치를 포함하는 부분 연마 장치의 실시형태를 첨부 도면과 함께 설명한다. 첨부 도면에 있어서, 동일 또는 유사한 요소에는 동일 또는 유사한 참조 부호가 부여되고, 각 실시형태의 설명에 있어서 동일 또는 유사한 요소에 관한 중복되는 설명은 생략하는 경우가 있다. 또한, 각 실시형태에서 나타내어지는 특징은, 서로 모순되지 않는 한 다른 실시형태에도 적용 가능하다.
도 1은, 일 실시형태에 의한 기판 보지 장치(400)를 포함하는 부분 연마 장치(1000)의 구성을 나타내는 개략도이다. 도 1에 나타내어지는 바와 같이, 부분 연마 장치(1000)는, 베이스면(1002)의 위에 구성되어 있다. 부분 연마 장치(1000)는, 독립한 1개의 장치로서도 구성해도 되고, 또한, 부분 연마 장치(1000)와 함께 대경의 연마 패드를 사용하는 대경 연마 장치(1200)를 포함하는 기판 처리 시스템(1100)의 일부의 모듈로서 구성해도 된다(도 10 참조). 부분 연마 장치(1000)는, 도시하지 않은 하우징체 내에 설치된다. 하우징체는 도시하지 않은 배기 기구를 구비하고, 연마 처리 중에 연마액 등이 하우징체의 외부에 폭로되지 않도록 구성된다.
도 1에 나타내어지는 바와 같이, 부분 연마 장치(1000)는, 기판(Wf)을 보지하기 위한 기판 보지 장치(400)를 구비한다. 기판 보지 장치(400)는, 기판(Wf)을 상향으로 보지하는 스테이지(401)를 구비한다. 스테이지(401)는 회전 구동 기구(410)를 구비하고, 회전축(401A)을 중심으로 회전 가능하게 구성된다. 일 실시형태에 있어서, 기판(Wf)은, 도시하지 않은 반송 장치에 의해 스테이지(401)에 배치할 수 있다. 도시의 부분 연마 장치(1000)에 있어서의 기판 보지 장치(400)는, 스테이지(401)의 둘레에 6개의 위치 결정 핀(402)이 배치되어 있다(도 1에는 4개의 위치 결정 핀(402)만이 보이고 있음). 6개의 위치 결정 핀(402)의 각각은, 고리 형상의 핀 스테이지(404)에 대좌(406)를 개재하여 장착되어 있다. 6개의 위치 결정 핀(402)은, 동일한 치수이고, 고리 형상의 핀 스테이지(404)로부터 반경 방향으로 동일한 거리에 배치되어 있다. 또한, 도시의 실시형태에 있어서는, 6개의 위치 결정 핀(402)은, 원주 방향으로 등간격으로 배치되어 있다. 단, 위치 결정 핀(402)의 원주 방향의 배치는, 반드시 등간격이 아니어도 된다. 예를 들면, 등간격은 아니지만, 임의의 직경으로 고리 형상의 핀 스테이지(404)를 분할한 경우에, 양쪽 반체(半體)의 위치 결정 핀(402)이 대칭이 되는 패턴으로 위치 결정 핀(402)을 배치할 수 있다. 또는, 위치 결정 핀(402)을, 원주 방향으로 임의의 간격으로 배치해도 된다. 핀 스테이지(404)는, 후술하는 바와 같이 스테이지(401)의 상면에 수직한 방향(z방향)으로 이동 가능하게 구성된다. 따라서, 위치 결정 핀(402)은 스테이지(401)의 상면에 수직한 방향(z방향)으로 이동 가능하다. 또한, 핀 스테이지(404)는, 후술하는 바와 같이 스테이지(401)와 함께 회전 가능하게 구성된다. 따라서, 위치 결정 핀(402)은, 스테이지(401)의 원주 방향으로 이동 가능하다. 핀 스테이지(404)의 아래에는, 베이스 부재(405)가 배치되어 있다. 베이스 부재(405)는, 핀 스테이지(404)와는 달리, 스테이지(401)와 함께 회전하지 않도록 구성된다. 핀 스테이지(404)와 베이스 부재(405)의 사이는, 베어링(409)에 의해 연결되어 있고(도 5 참조), 핀 스테이지(404)는 베이스 부재(405)에 대하여 회전할 수 있다. 베어링(409)은, 예를 들면 스러스트 볼 베어링이나 단열(單列) 깊은 홈 볼 베어링 등의 임의의 베어링으로 할 수 있다. 베이스 부재(405)는, 도시하지 않은 구동 기구에 의해, 스테이지(401)의 상면에 수직한 방향(z방향)으로 이동 가능하게 구성된다. 핀 스테이지(404)는, 베이스 부재(405)의 위에 베어링(409)을 개재하여 배치되어 있으므로, 베이스 부재(405)가 z방향으로 이동하면, 그 위의 핀 스테이지(404)도 베이스 부재(405)와 함께 z방향으로 이동한다. 일 실시형태에 있어서, 베어링(409) 대신에, 롤러나 볼, 미끄럼 부재 등의 회전 운동을 가이드할 수 있는 것을 사용해도 된다.
도 2는, 도 1에 나타내어지는 기판 보지 장치(400)의 위치 결정 핀(402), 핀 스테이지(404), 베이스 부재(405) 및 대좌(406)를 나타내는 사시도이다. 도 3a 및 도 3b는, 위치 결정 핀(402)의 부근을 확대하여 나타내는 사시도이다. 도시와 같이, 위치 결정 핀(402)의 각각은 원기둥 형상의 가이드부(402a)를 구비한다. 가이드부(402a)는, 후술과 같이 기판(Wf)을 스테이지(401) 상에 위치 결정할 때에, 기판(Wf)을 중심 방향으로 누르도록 구성된다. 또한, 위치 결정 핀(402)은, 가이드부(402a)보다 직경이 큰 기판 지지부(402b)를 구비한다. 후술과 같이, 기판(Wf)은, 6개의 위치 결정 핀(402)의 기판 지지부(402b)의 상면에 의해 지지된다. 위치 결정 핀(402)은, 또한, xy 평면 방향으로 연장되는 아암부(402c) 및 원기둥 형상의 샤프트부(402d)를 구비한다. 가이드부(402a) 및 기판 지지부(402b)는, 아암부(402c)를 개재하여 원기둥 형상의 샤프트부(402d)에 연결되어 있다. 원기둥 형상의 샤프트부(402d)의 중심축은, 위치 결정 핀(402)의 회전축(402z)을 획정하고, 위치 결정 핀(402)의 각각은, 회전축(402z)을 중심으로 회전 가능하게 구성된다. 도시와 같이, 원기둥 형상의 가이드부(402a) 및 기판 지지부(402b)의 중심축과 회전축(402z)은 일치하지 않도록 구성되어 있다. 그 때문에, 회전축(402z)을 중심으로 위치 결정 핀(402)이 회전하면, 가이드부(402a) 및 기판 지지부(402b)는, 스테이지(401)의 평면(xy 평면)에 평행한 방향으로 이동 가능하다. 회전에 의한 가이드부(402a) 및 기판 지지부(402b)의 운동 방향은, 대략 스테이지(401)의 반경 방향이다. 도시의 위치 결정 핀(402)은 추가로, 탄성 부재 맞닿음부(402e) 및 스토퍼 맞닿음부(402f)를 구비한다. 도시와 같이, 핀 스테이지(404)에는, 대좌(406)가 고정되어 있고, 대좌(406)와, 위치 결정 핀(402)의 탄성 부재 맞닿음부(402e)와의 사이에는 가압 부재인 탄성 부재(403)가 배치되어 있다. 탄성 부재(403)는 임의의 것으로 할 수 있지만, 일 실시형태에 있어서, 탄성 부재(403)는 스프링 플런저 또는 코일 스프링으로 할 수 있다. 또한, 도시의 실시형태에 있어서는, 가압 부재로서 탄성 부재(403)를 사용하고 있지만, 다른 실시형태로서, 자석 등의 탄성 부재 이외의 가압 부재를 사용해도 된다. 탄성 부재(403)는, 위치 결정 핀(402)을 회전시켜 가이드부(402a)가 스테이지(401)의 내측을 향해 이동하는 방향으로 위치 결정 핀(402)을 가압하도록 구성된다. 도시와 같이, 베이스 부재(405)는, 각 위치 결정 핀(402)에 대응하도록 6개의 스토퍼 부재(405a)를 구비한다. 위치 결정 핀(402)의 각각의 스토퍼 맞닿음부(402f)는, 대응하는 베이스 부재(405)에 맞닿음 가능하게 구성된다. 도 3a는, 위치 결정 핀(402)이 스토퍼 부재(405a)에 의해 지지되어 있는 상태를 나타내고 있다. 도 3a에 나타내어지는 상태에 있어서, 스토퍼 부재(405a)가 탄성 부재(403)의 가압력에 대항하는 힘을 위치 결정 핀(402)에 부여하고 있고, 가이드부(402a)가 스테이지(401)의 외측을 향해 이동한 상태에 있다. 이 도 3a에 나타내어지는 상태로부터, 핀 스테이지(404)를 도 2 및 도 3a에서 보아 반시계 방향으로 회전시킴으로써, 위치 결정 핀(402)의 스토퍼 맞닿음부(402f)는, 스토퍼 부재(405a)로부터 멀어지고, 탄성 부재(403)의 탄성력에 의해, 탄성 부재 맞닿음부(402e)가 눌려 위치 결정 핀(402)이 회전하여, 가이드부(402a) 및 기판 지지부(402b)가 스테이지(401)의 내측 방향으로 이동한다. 도 3b는, 이러한 상태를 나타내고 있다.
도 4a, 4b는, 도 1에 나타내어지는 부분 연마 장치(1000)의 기판 보지 장치(400)를 하방향으로부터(z방향으로) 본 개략도이다. 도 5a, 5b, 5c는, 도 1에 나타내어지는 부분 연마 장치(1000)의 기판 보지 장치(400)를 스테이지(401)의 반경 방향으로 잘라낸 부분 단면도이다. 도 6a, 6b는, 도 1에 나타내어지는 부분 연마 장치(1000)의 기판 보지 장치(400)를 상방향으로부터(-z방향으로) 본 개략도이다. 도 4a, 4b에 나타내어지는 바와 같이, 스테이지(401)는, 회전 구동 기구(410)인 모터에 의해 회전되는 스테이지 본체(401a)를 구비한다. 스테이지 본체(401a)는 제 1 계합부(401b)를 구비한다. 제 1 계합부(401b)는, 일 실시형태에 있어서, 도 4, 5에 나타내어지는 바와 같이 스테이지 본체(401a)로부터 반경 방향 외측으로 연장되는 돌기부이다. 또한, 핀 스테이지(404)는, 스테이지(401)의 제 1 계합부(401b)에 계합하는 제 1 계합부(404b)를 구비한다. 핀 스테이지(404)의 제 1 계합부(404b)는, 도시와 같이 반경 방향 내측으로 연장되는 돌기부로 할 수 있다. 추가로 핀 스테이지(404)는 제 2 계합부(404c)를 구비한다. 이 제 2 계합부(404c)는, 일 실시형태에 있어서, 고리 형상의 핀 스테이지(404)로부터 반경 방향 외측으로 연장되는 돌기부이다. 또한, 베이스 부재(405)는, 핀 스테이지(404)의 제 2 계합부(404c)와 가압 부재인 탄성 부재(405b)를 개재하여 계합하는 제 2 계합부(405c)를 구비한다. 탄성 부재(405b)는, 예를 들면 코일 스프링으로 할 수 있다. 탄성 부재(405b)는, 핀 스테이지(404)를, 스테이지의 회전 방향과 역방향으로 가압하도록 배치된다. 즉, 탄성 부재(405b)는, 핀 스테이지(404)를 도 3b의 상태로부터 도 3a의 상태를 향해 가압하도록 구성되어 있다. 또한, 도시의 실시형태에 있어서는, 가압 부재로서 탄성 부재(405b)를 사용하고 있지만, 다른 실시형태로서, 자석 등의 탄성 부재 이외의 가압 부재를 사용해도 된다.
스테이지(401)의 제 1 계합부(401b)와 핀 스테이지(404)의 제 1 계합부(404b)가 계합한 상태에 있어서, 회전 구동 기구(410)에 의해 스테이지(401)를 회전시키면, 스테이지(401)와 함께 핀 스테이지(404)도 회전한다. 도 4b는, 도 4a의 상태로부터 스테이지(401) 및 핀 스테이지(404)를 도 4에서 보아 시계 방향으로 회전시킨 상태를 나타내고 있다. 스테이지(401)로의 구동력을 정지하면, 탄성 부재(405b)에 의해 핀 스테이지(404)는, 원래의 위치, 즉 도 4a에 나타내어지는 위치로 되돌려진다. 이와 같이, 스테이지(401)의 회전 구동 기구(410)를 이용하여, 상술의 위치 결정 핀(402)을 이동시킬 수 있다.
도 4a에 나타내어지는 상태에 있어서는, 위치 결정 핀(402)은, 도 3a에 나타내어지는 상태에 있고, 베이스 부재(405)의 스토퍼 부재(405a)에 의해, 위치 결정 핀(402)의 가이드부(402a) 및 기판 지지부(402b)가 반경 방향 외측으로 이동된 상태에 있다. 도 6a는 이러한 상태를 상방으로부터 본 도이다. 도 6a에 나타내어지는 바와 같이, 이 상태에서는 기판(Wf)은, 6개의 위치 결정 핀(402)의 기판 지지부(402b)에 의해 지지되어 있다. 이러한 상태로부터, 도 4b에 나타내어지는 바와 같이, 스테이지(401)를 회전시킴으로써, 핀 스테이지(404)가 회전하고, 각각의 위치 결정 핀(402)이 도 3b에 나타내어지는 바와 같이, 스토퍼 부재(405a)로부터 해방되어, 탄성 부재(403)에 의해 위치 결정 핀(402)의 가이드부(402a)가 반경 방향 내측으로 이동된다. 이에 의해, 위치 결정 핀(402)의 기판 지지부(402b)에 지지되어 있는 기판(Wf)은, 6개의 위치 결정 핀(402)의 가이드부(402a)에 의해 중심 방향으로 눌려, 스테이지(401)의 회전 중심과 기판(Wf)의 중심이 일치하도록 위치 결정된다. 도 6b는 이러한 상태를 상방으로부터 본 도이다.
상술한 바와 같이, 핀 스테이지(404)는, 스테이지(401)의 상면에 수직한 방향으로 이동 가능하고, 이에 의해, 핀 스테이지(404) 및 스테이지(401)의 계합 및 탈계합이 가능하다. 도 5a는, 핀 스테이지(404)가, 제 1 위치(상단)에 위치하고 있는 상태를 나타내는 부분 단면도이다. 도 5a에 나타내어지는 바와 같이, 제 1 위치에 있어서는, 스테이지(401)의 제 1 계합부(401b)와 핀 스테이지(404)의 제 1 계합부(404b)는, 높이 방향(z방향)으로 이간되어 있고, 계합하고 있지 않다. 그 때문에, 이 상태에서 스테이지(401)를 회전시켜도, 회전력이 핀 스테이지(404)에 전달되는 경우는 없다. 또한, 제 1 위치에서는, 위치 결정 핀(402)의 기판 지지부(402b)는, 스테이지(401)의 상면보다 높은 위치에 있고, 제 1 위치에서, 도시하지 않은 반송 기구와 위치 결정 핀(402)의 사이에서 기판(Wf)의 주고 받음이 행해진다.
도 5b는, 핀 스테이지(404)가, 제 2 위치(중단)에 위치하고 있는 상태를 나타내는 부분 단면도이다. 도 5b에 나타내어지는 바와 같이, 제 2 위치에 있어서는, 스테이지(401)의 제 1 계합부(401b)와 핀 스테이지(404)의 제 1 계합부(404b)는, 동일한 높이에 있고 결합 가능하다. 제 2 위치에 있어서는, 위치 결정 핀(402)의 기판 지지부(402b)는, 스테이지(401)의 상면보다 조금 낮은 위치에 있고, 가이드부(402a)는 스테이지(401) 상의 기판(Wf)의 주연부에 접촉할 수 있는 위치에 있다. 그 때문에, 이 상태에서 스테이지(401)를 회전시키면, 회전력이 핀 스테이지(404)에 전달되어, 상술과 같이 위치 결정 핀(402)을 이동시켜, 스토퍼 부재(405a)로부터 해방시킬 수 있다.
도 5c는, 핀 스테이지(404)가, 제 3 위치(하단)에 위치하고 있는 상태를 나타내는 단면도이다. 도 5c에 나타내어지는 바와 같이, 제 3 위치에 있어서는, 스테이지(401)의 제 1 계합부(401b)와 핀 스테이지(404)의 제 1 계합부(404b)는, 높이 방향(z방향)으로 이간되어 있고, 계합하고 있지 않다. 그 때문에, 이 상태에서 스테이지(401)를 회전시켜도, 회전력이 핀 스테이지(404)에 전달되는 경우는 없다. 또한, 제 3 위치에서는, 위치 결정 핀(402)은, 전체가 스테이지(401)의 상면보다 낮은 위치에 있다. 제 3 위치에서는, 스테이지(401) 상에 지지된 기판(Wf)에 대하여 부분 연마 처리가 행해진다.
본 실시형태에 의한 기판 보지 장치(400)에서는, 기판(Wf)의 스테이지(401)로의 배치 및 위치 결정은 이하와 같이 행해진다. 먼저, 도 5a에 나타내어지는 바와 같이, 위치 결정 핀(402)이 상단인 제 1 위치에 이동된다. 이 위치에서, 도시하지 않은 반송 장치로부터 6개의 위치 결정 핀(402)의 기판 지지부(402b)에 기판(Wf)이 지지되도록 기판(Wf)이 주고 받아진다. 기판 지지부(402b) 상의 기판(Wf)이 놓인 후, 위치 결정 핀(402)은, 도 5b에 나타내어지는 제 2 위치까지 하강함으로써, 기판(Wf)이 스테이지(401) 상에 임시 위치된다. 이 위치에서, 상술한 바와 같이 스테이지(401)를 회전시킴으로써, 6개의 위치 결정 핀(402)에 의해 기판(Wf)의 중심과 스테이지(401)의 회전 중심이 일치하도록 기판(Wf)을 스테이지(401) 상에 위치 결정한다. 기판(Wf)을 위치 결정하면, 기판(Wf)을 스테이지(401) 상에 진공 흡착 등에 의해 고정한다. 기판(Wf)을 스테이지(401) 상에 고정하면, 위치 결정 핀(402)을 도 5c에 나타내어지는 하단인 제 3 위치에 하강시킨다. 이러한 위치에서 스테이지(401) 상에 고정된 기판(Wf)에 대하여 부분 연마 등의 각종 처리를 실시할 수 있다.
상술과 같이, 본 실시형태에 의한 기판 보지 장치(400)에 있어서는, 기판(Wf)의 위치 결정에, 후술과 같이 부분 연마 장치(1000)의 스테이지(401)가 원래 구비하고 있는 회전 구동 기구(410)의 동력을 사용하고 있다. 그 때문에, 위치 결정 핀(402)을 이동시키기 위해 추가의 동력원을 필요로 하지 않는다. 또한, 본 실시형태에 의한 위치 결정 핀(402)은, 기판(Wf)의 주고 받음에도 사용되고 있으므로, 위치 결정 기능을 위해서만 추가되는 부품도 아니다. 또한, 위치 결정 핀(402)을 능동적으로 이동시켜 기판의 위치 결정을 행하고 있으므로, 특허문헌 2와 같이 수동적인 작용에 의해 기판을 위치 결정하는 경우보다 위치 결정의 신뢰성이 향상한다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 이동 가능한 복수의 위치 결정 핀(402)에 의해, 기판(Wf)을 외측으로부터 중심을 향해 이동시켜 위치 결정하고 있으므로, 기판(Wf)을 편측으로부터만 눌러 위치 결정하는 경우에 발생하는, 기판 사이즈의 오차에 의한 중심의 어긋남도 발생하지 않는다.
도시의 실시형태에 있어서는, 위치 결정 핀(402)은 6개이지만, 3개 이상의 임의의 수의 위치 결정 핀(402)을 채용할 수 있다. 단, 위치 결정 핀(402)이 3개이면, 기판(Wf)의 오리엔테이션 플랫이나 노치 부분의 위치가 위치 결정 핀(402)에 대응하는 경우가 있고, 그 경우에는 정확하게 기판(Wf)을 위치 결정할 수 없을 가능성이 있다. 그 때문에, 위치 결정 핀(402)의 수는 4개 이상, 또는 도시의 실시형태와 같이 6개 이상인 것이 바람직하다. 또한, 도시의 실시형태에 있어서는, 스테이지(401)를 회전시킴으로써, 위치 결정 핀(402)을 스토퍼 부재(405a)로부터 해방하여, 탄성 부재(403)의 힘에 의해 위치 결정 핀(402)의 가이드부(402a)를 내측 방향으로 이동시키고 있지만, 반대로, 스테이지(401)의 회전에 의해 위치 결정 핀(402)의 가이드부(402a)를 내측 방향으로 이동시키고, 탄성 부재(403)에 의해 위치 결정 핀의 가이드부(402a)를 외측 방향으로 이동시키도록 구성해도 된다. 예를 들면, 도 3a, 3b에 나타내어져 있는 위치 결정 핀(402)의 아암부(402c)가, 핀 스테이지(404)의 원주 방향의 반대측으로 연장되도록 구성함으로써, 이러한 실시형태를 실현할 수 있다. 단, 이와 같은 실시형태에서는, 회전 구동 기구(410)의 회전에 의해, 위치 결정 핀(402)을 내측으로 이동시키고 있으므로, 회전 구동 기구(410)에 이상이 발생하여 큰 힘이 발생한 경우에, 위치 결정 핀(402)이 기판(Wf)에 큰 힘을 부여하여 기판(Wf)을 파손시킬 우려가 있다. 그 때문에, 탄성 부재(403)의 힘에 의해 위치 결정 핀(402)을 내측으로 가압하는 도시의 실시형태 쪽이 바람직하다.
도 1에 나타내어지는 부분 연마 장치(1000)의 설명으로 돌아간다. 도 1에 나타내어지는 부분 연마 장치(1000)는 검출부(408)를 구비한다. 검출부(408)는, 스테이지(401) 상에 배치된 기판(Wf)의 위치를 검출하기 위한 것이다. 예를 들면, 기판(Wf)에 형성된 노치, 오리엔테이션 플랫이나 기판 외주부를 검출하여, 기판(Wf)의 스테이지(401) 상에서의 위치를 검출할 수 있다. 노치나 오리엔테이션 플랫의 위치를 기준으로 함으로써, 기판(Wf)의 임의의 점을 특정하는 것이 가능하고, 그에 의해 원하는 영역의 부분 연마가 가능해진다. 또한, 기판 외주부의 위치 정보로부터, 기판(Wf)의 스테이지(401) 상에서의 위치 정보(예를 들면, 이상 위치에 대한 어긋남량)가 얻어지는 점으로부터, 본 정보를 바탕으로 제어 장치(900)에서 연마 패드(502)의 이동 위치를 보정해도 된다. 또한, 기판(Wf)을 스테이지(401)로부터 이탈시킬 때에는, 위치 결정 핀(402)을 스테이지(401)로부터의 기판 수취 위치(도 5b)로 이동한 후, 스테이지(401)의 진공 흡착을 해방한다. 그리고, 위치 결정 핀(402)을 상승시켜, 기판(Wf)을 반송 장치로의 기판 주고 받음 위치(도 5a)에 이동시킨 후, 위치 결정 핀(402)의 기판(Wf)을 도시하지 않은 반송 장치가 수취할 수 있다. 기판(Wf)은 그 후, 반송 장치에 의해 후속 처리를 위한 임의의 장소로 반송할 수 있다.
도 11은, 도 1에 나타내어지는 검출부(408)를 나타내는 모식도이다. 검출부(408)는, 기판의 주연부를 향해 유체를 분사하는 유체 분사 노즐(431)과, 유체의 물리량을 측정하는 유체 측정기(433)와, 유체 분사 노즐(431)에 유체를 공급하는 유체 공급관(435)과, 유체 공급관(435)에 장착된 압력 레귤레이터(436)와, 유체의 물리량의 변화에 기초하여 기판(Wf)의 주연부에 형성된 컷아웃의 위치를 검출하는 위치 검출기(440)를 구비하고 있다. 유체 분사 노즐(431)은, 그 선단이 스테이지(401)를 향하도록 연직 방향 하향으로 배치되어 있고, 유체 공급관(435)에 접속되어 있다.
본 실시형태에서는, 측정되는 유체의 물리량은, 유체의 압력 또는 유량이고, 유체 측정기(433)는, 압력 센서 또는 유량 센서 중 어느 것이다. 일 실시형태에서는, 유체 측정기(433)는, 압력 센서와 유량 센서의 양방을 구비하고 있어도 된다. 유체 측정기(433)는, 위치 검출기(440)와 전기적으로 접속되어 있고, 유체의 물리량의 측정값을 위치 검출기(440)에 송신한다. 위치 검출기(440)는, 제어 장치(900)와 전기적으로 접속되어 있다. 위치 검출기(440)는, 유체의 측정값의 변화에 기초하여 기판(Wf)의 컷아웃의 위치를 검출하고, 기판(Wf)의 컷아웃의 위치 정보를 제어 장치(900)에 송신한다.
유체는, 도 11의 화살표로 나타내는 바와 같이, 부분 연마 장치(1000) 외의 유체 공급원(도시 생략)으로부터 유체 공급관(435)을 통과하여 유체 분사 노즐(431)에 공급된다. 유체 공급원은, 예를 들면, 캐니스터나, 부분 연마 장치(1000)가 설치되는 공장의 유체 공급 라인으로 할 수 있다. 유체 공급관(435)에 공급되는 유체의 압력은, 압력 레귤레이터(436)에서 안정화되어, 일정하게 유지된다. 본 실시형태에서는, 상술의 유체는 순수 등의 액체이지만, 일 실시형태에서는, 상술의 유체는 클린 에어나 N2 가스 등의 기체여도 된다.
다음에, 검출부(408)의 컷아웃 검출 방법에 대하여 상세하게 설명한다. 먼저, 6개의 위치 결정 핀(402)에 의해 기판(Wf)을 스테이지(401) 상의 표면에 탑재한다. 기판(Wf)은 스테이지 표면에 진공 흡착 등에 의해 보지된다. 다음에, 회전 구동 기구(410)에 의해 스테이지(401)를 기판(Wf)과 함께 회전시킨다. 회전 구동 기구(410)는, 예를 들면 스테핑 모터 등의 서보 모터로 구성할 수 있다.
기판(Wf)을 회전시키면서, 도시하지 않은 노즐 이동 기구에 의해 유체 분사 노즐(431)을 기판(Wf)의 주연부의 상방으로 이동시킨다. 그 후, 상기 노즐 이동 기구에 의해 유체 분사 노즐(431)을 하강시키고, 도 12에 나타내는 바와 같이 회전하고 있는 기판(Wf)의 주연부에 접근시킨다. 도 12는, 유체 분사 노즐(431)을 기판(Wf)의 주연부에 접근시켰을 때의 상태를 가로로부터 본 도이다. 스테이지(401)의 축심(401A)과 유체 분사 노즐(431)의 중심선(431A)과의 거리(T2)는, 기판(Wf)의 중심(O)으로부터 기판(Wf)의 주연부에 형성된 컷아웃(450)의 가장 내측의 단부까지의 거리(T1)와 동일하거나 그보다 크고, 또한 기판(Wf)의 반경(R)보다 작다.
유체 분사 노즐(431)은, 그 선단에 유체의 분사구(432)를 가지고 있다. 유체 분사 노즐(431)을 기판(Wf)의 주연부에 접근시킨 상태에서, 유체 분사 노즐(431)로부터 연직 방향 하향으로 유체를 분사한다. 즉, 유체는 기판(Wf)의 주연부에 분사된다. 유체 공급관(435)을 흐르는 유체의 압력 등의 물리량은 유체 측정기(433)에 의해 측정된다. 상술의 물리량은, 유체의 분사 중, 미리 설정된 단위 시간마다 측정된다. 유체의 분사 중, 스테이지(401)는 회전하고 있기 때문에, 유체는, 기판(Wf)의 주연부의 전체 둘레에 걸쳐 분사된다. 유체 측정기(433)는, 유체의 물리량의 측정값을 위치 검출기(440)에 송신한다. 유체의 물리량의 측정은, 기판(Wf)이 미리 설정된 횟수만큼 회전할 때까지 행해진다. 기판(Wf)이 미리 설정된 횟수만큼 회전한 후, 유체 분사 노즐(431)은 유체의 분사를 정지하고, 유체 측정기(433)는, 유체의 물리량의 측정을 종료한다.
유체 분사 노즐(431)의 선단과 기판(Wf)의 표면의 거리를 짧게 하면 컷아웃 위치의 검출 정밀도가 향상한다. 본 실시형태에 있어서는, 유체 분사 노즐(431)의 선단으로부터 스테이지(401)의 표면까지의 거리(dw)는, 0.05mm∼0.2mm에 기판(Wf)의 두께를 더한 거리이다. 일 실시형태에서는, 공장의 유체 공급 라인 등의 유체 공급원으로부터 공급되는 유체를 펌프 등으로 승압한 후, 압력 레귤레이터(436)에 유입시켜도 된다. 유체의 압력을 높게 하면 컷아웃 위치의 검출 정밀도가 향상한다.
도 13은, 유체 측정기(433)에 의해 측정된 물리량으로서의 압력을 나타내는 도이다. 도 13에 있어서, 세로축은 유체의 압력을 나타내고, 가로축은 측정 시간을 나타내고 있다. 스테이지(401)의 표면은, 스테이지(401)의 축심(401A)에 대하여 완전하게 수직은 아니다. 그 때문에, 스테이지(401)의 회전 중에는, 유체 분사 노즐(431)의 선단으로부터 기판(Wf)의 주연부까지의 거리(유체 분사 노즐(431)의 선단으로부터 기판(Wf)의 표면까지의 거리)는 주기적으로 변동한다. 유체의 분사 중, 상술의 거리의 변동에 따라 유체의 압력이 변동한다. 도 13에 나타내는 예에서는, 이 주기적인 유체의 압력의 변동이 정현파로서 나타내어져 있다.
유체는, 유체 분사 노즐(431)로부터 연직 방향 하향으로 분사되고 있기 때문에, 스테이지(401)의 회전에 의해 오리엔테이션 플랫이나 노치 등의 컷아웃이 유체 분사 노즐(431)의 바로 아래에 도달하면, 유체의 분류(噴流)의 적어도 일부는 기판(Wf)의 컷아웃을 통과하여, 기판(Wf)에는 충돌하지 않는다. 결과적으로, 유체의 물리량이 급격하게 변화(저하)한다. 도 13에 나타내는 예에서는, 압력의 가파른 저하는, 기판(Wf)의 컷아웃이 유체 분사 노즐(431)의 바로 아래에 위치하고 있는 것을 나타내고 있다.
도 14는, 유체 측정기(433)에 의해 측정된 물리량으로서의 압력의 차분을 나타내는 도이다. 구체적으로는, 도 14에 나타내는 그래프는, 물리량으로서의 압력의 최신 측정값과 전회 측정값의 차분의 시간축을 따른 변화를 나타내고 있다. 위치 검출기(440)는, 물리량의 최신 측정값을 유체 측정기(433)로부터 수취할 때마다, 물리량의 최신 측정값과 전회 측정값의 차분을 산출하고, 산출한 차분을 미리 설정된 문턱값과 비교한다. 위치 검출기(440)는, 상술의 비교 결과에 기초하여 컷아웃의 위치를 결정한다. 컷아웃의 위치는, 스테이지(401)의 축심(401A) 둘레의 회전 각도로부터 특정할 수 있다. 환언하면, 컷아웃의 위치는, 스테이지(401)의 축심(401A) 둘레의 회전 각도로 나타낼 수 있다. 위치 검출기(440)는 회전 구동 기구(410)에 접속되어 있고, 스테이지(401)의 축심(401A) 둘레의 회전 각도를 나타내는 신호는 회전 구동 기구(410)로부터 위치 검출기(440)에 보내지도록 되어 있다.
위치 검출기(440)는, 상술의 차분이 문턱값에 도달했을 때의 스테이지(401)의 회전 각도에 기초하여 컷아웃의 위치를 결정한다. 본 실시형태에서는, 위치 검출기(440)는, 상술의 차분이 문턱값에 도달한 시점에 있어서의 스테이지(401)의 회전 각도로부터 특정되는 컷아웃의 위치를 결정한다. 일 실시형태에서는, 위치 검출기(440)는, 상술의 차분이 문턱값에 도달한 시점에 있어서의 스테이지(401)의 회전 각도에, 미리 설정한 각도를 가산하여 보정 회전 각도를 산출하고, 이 보정 회전 각도로부터 특정되는 컷아웃의 위치를 결정해도 된다.
스테이지(401)의 표면이, 스테이지(401)의 축심(401A)에 대하여 완전하게 수직인 경우는, 유체의 물리량은, 도 13에 나타내는 바와 같은 정현파로서 나타내어지지 않는다. 이 경우에는, 위치 검출기(440)는, 물리량의 측정값을 미리 설정된 문턱값과 비교하여, 그 비교 결과에 기초하여 기판(Wf)의 컷아웃의 위치를 결정해도 된다. 일 실시형태에서는, 위치 검출기(440)는, 물리량의 측정값이 문턱값에 도달했을 때의 스테이지(401)의 회전 각도에 기초하여 컷아웃의 위치를 결정한다.
일 실시형태에서는, 검출부(408)는, 제 1 방향(예를 들면 시계 방향)으로 기판(Wf) 및 스테이지(401)를 회전시키면서 기판(Wf)의 주연부에 유체를 분사하고, 도 11 내지 도 14를 참조하여 설명한 방법으로 기판(Wf)의 컷아웃의 제 1 위치를 검출하고, 제 1 방향과는 반대의 제 2 방향(예를 들면 반시계 방향)으로 기판(Wf) 및 스테이지(401)를 회전시키면서 기판(Wf)의 주연부에 유체를 분사하고, 도 11 내지 도 14를 참조하여 설명한 방법으로 상기 컷아웃의 제 2 위치를 검출하고, 제 1 위치와 제 2 위치의 평균을 기판(Wf)의 상기 컷아웃의 위치로 결정해도 된다. 제 1 위치 및 제 2 위치는, 기판(Wf)의 회전 각도로부터 특정되고, 제 1 위치와 제 2 위치의 평균은 기판(Wf)의 회전 각도로 나타낼 수 있다. 이와 같이 기판(Wf)을 양 방향으로 회전시킴으로써, 보다 정확한 컷아웃의 위치를 검출할 수 있다.
상술과 같이, 검출부(408)는, 압력 또는 유량인 유체의 물리량을 측정함으로써 기판(Wf)의 컷아웃의 위치를 검출한다. 압력 및 유량은, 연마 공정에서 사용되는 슬러리나 수적의 영향에 의해 변동하는 것이 아니고, 측정 환경에 의해서는 실질적으로 변동하지 않는다. 그 결과, 검출부(408)는, 정확한 컷아웃의 위치를 검출할 수 있다.
도 15는, 유체 분사 노즐(431)과, 보지 아암(600)과, 스테이지(401)의 위치 관계를 나타내는 평면도이다. 스테이지(401)의 축심(401A)이 스테이지(401)의 표면과 교차하는 점을, 스테이지(401)의 원점(CP)으로 정의한다. 도 15에 나타내는 XY 좌표계는, 스테이지(401)의 표면 상에 정의된 상상(想像) 상의 좌표계이고, 원점(CP)을 가진다. XY 좌표계의 X축은, 원점(CP)을 통과하는 부분 연마 장치(1000)의 X방향의 수평선이고, XY 좌표계의 Y축은, 원점(CP)을 지나고, 또한 X축에 수직한 수평선이다. X축의 방향, 즉 부분 연마 장치(1000)의 X방향은, 연마 헤드(500)의 이동 방향이다.
각도(A)는, 원점(CP)으로부터 연장되고, 유체 분사 노즐(431)의 중심선(431A)에 수직한 선분과, X축이 이루는 각도이다. 이 각도(A)는 미리 측정되고, 제어 장치(900) 내에 보존된다. 보지 아암(600)은 Y축을 따라 배치된다. 연마 헤드(500)는, 축심(401A) 상 또한 원점(CP)의 상방에 배치된다.
연마 헤드(500) 및 유체 분사 노즐(431)을 스테이지(401)의 외측으로 퇴피시킨 후, 도시하지 않은 반송 장치는, 기판(Wf)을 6개의 위치 결정 핀(402)(도 1 참조)의 상단에 탑재한다. 그 후, 6개의 위치 결정 핀(402)은 상술의 중단까지 하강하고(도 5b), 기판(Wf)이 스테이지(401)에 탑재된다. 상술과 같이 6개의 위치 결정 핀(402)에 의해 기판(Wf)의 위치 결정을 행하고, 기판(Wf)의 원점(O)과 스테이지(401)의 원점(CP)을 일치시킨다. 그리고, 기판(Wf)을 스테이지면(401)에 진공 흡착 등에 의해 고정한다.
스테이지면(401)에 기판(Wf)이 고정된 후, 6개의 위치 결정 핀(402)을 상술의 하단까지 하강시킨다(도 5c). 그 후, 유체 분사 노즐(431)을 도 15에 나타내는 위치에 이동시킨다. 그 후, 회전 구동 기구(410)(도 1 참조)에 의해, 스테이지(401)를 그 회전 원점까지 회전시킨다. 스테이지(401)의 회전 원점이란, 스테이지(401)의 회전 각도의 기준점이다.
다음에, 회전 구동 기구(410)는 스테이지(401)를 미리 설정된 방향으로 미리 설정된 횟수만큼 회전시킨다. 제어 장치(900)는, 스테이지(401)를 회전시킴과 동시에 검출부(408)를 시동시킨다. 검출부(408)는, 상술의 컷아웃 검출 방법에 의해 컷아웃(450)의 위치를 검출한다. 즉, 기판(Wf) 및 스테이지(401)를 회전시키면서, 유체 분사 노즐(431)로부터 유체를 기판(Wf)의 주연부에 분사하고, 위치 검출기(440)는 유체의 물리량(압력 또는 유량)의 변화에 기초하여 컷아웃(450)의 위치를 검출한다. 위치 검출기(440)는, 검출된 컷아웃(450)의 위치를 나타내는 신호를 제어 장치(900)에 송신한다. 기판(Wf)이 미리 설정된 횟수만큼 회전하면, 회전 구동 기구(410)는, 스테이지(401)의 회전을 정지하고, 스테이지(401)를 그 회전 원점으로 되돌린다. 검출부(408)는, 유체 분사 노즐(431)로부터의 유체의 분사를 정지한다.
부분 연마 장치(1000)의 스테이지(401)는 회전 구동 기구(410)를 구비하고, 회전축(401A)을 중심으로 회전 가능하게 구성된다. 여기서, 「회전」이란, 일정한 방향으로 연속적으로 운동하는 것, 및 1회전 미만의 소정의 각도 범위의 사이에서 임의의 방향으로 운동하는 것을 의미하고 있다. 또한, 다른 실시형태로서, 스테이지(401)는, 보지된 기판(Wf)에 직선 운동을 부여하는 이동 기구를 구비하는 것으로 해도 된다.
도 1에 나타내어지는 부분 연마 장치(1000)는 연마 헤드(500)를 구비한다. 연마 헤드(500)는 연마 패드(502)를 보지한다. 도 7은, 연마 헤드(500)의 연마 패드(502)를 보지하는 기구를 나타내는 개략도이다. 도 7에 나타내어지는 바와 같이, 연마 헤드(500)는, 제 1 보지 부재(504) 및 제 2 보지 부재(506)를 구비한다. 연마 패드(502)는, 제 1 보지 부재(504)와 제 2 보지 부재(506)의 사이에 보지된다. 도시와 같이, 제 1 보지 부재(504), 연마 패드(502) 및 제 2 보지 부재(506)는, 모두 원판 형상이다. 제 1 보지 부재(504) 및 제 2 보지 부재(506)의 직경은, 연마 패드(502)의 직경보다 작다. 그 때문에, 연마 패드(502)가 제 1 보지 부재(504) 및 제 2 보지 부재(506)에 보지된 상태에서, 연마 패드(502)가 제 1 보지 부재(504) 및 제 2 보지 부재(506)의 가장자리로부터 노출된다. 또한, 제 1 보지 부재(504), 연마 패드(502) 및 제 2 보지 부재(506)는, 모두 중심에 개구부를 구비하고, 이러한 개구부에 회전 샤프트(510)가 삽입된다. 제 1 보지 부재(504)의 연마 패드(502)측의 면에는, 연마 패드(502)측으로 돌출하는 1개 또는 복수의 위치 맞춤 핀(508)이 마련되어 있다. 한편, 연마 패드(502)에 있어서의 위치 맞춤 핀(508)에 대응하는 위치에는 관통 구멍이 마련되고, 또한, 제 2 보지 부재(506)의 연마 패드(502)측의 면에는, 위치 맞춤 핀(508)을 받아들이는 오목부가 형성되어 있다. 그 때문에, 회전 샤프트(510)에 의해 제 1 보지 부재(504) 및 제 2 보지 부재(506)를 회전시켰을 때에, 연마 패드(502)가 미끄러지지 않고 보지 부재(504, 506)와 일체적으로 회전할 수 있다.
도 1에 나타내어지는 실시형태에 있어서는, 연마 헤드(500)는, 연마 패드(502)의 원판 형상의 측면이 기판(Wf)을 향하도록 연마 패드(502)를 보지한다. 또한, 연마 패드(502)의 형상은 원판 형상에 한정되지 않고, 기판(Wf)보다 치수가 작은 임의의 형상의 연마 패드(502)를 사용할 수 있다. 도 1에 나타내어지는 부분 연마 장치(1000)는, 연마 헤드(500)를 보지하는 보지 아암(600)을 구비한다. 보지 아암(600)은, 연마 패드(502)에 기판(Wf)에 대하여 제 1 운동 방향으로 운동을 부여하기 위한 제 1 구동 기구를 구비한다. 여기서 말하는 「제 1 운동 방향」은, 기판(Wf)을 연마하기 위한 연마 패드(502)의 운동이고, 도 1의 부분 연마 장치(1000)에 있어서는, 연마 패드(502)의 회전 운동이다. 그 때문에, 제 1 구동 기구는 예를 들면 일반적인 모터로 구성할 수 있다. 기판(Wf)과 연마 패드(502)의 접촉 부분에 있어서는, 연마 패드(502)는, 기판(Wf)의 표면에 평행(연마 패드(502)의 접선 방향; 도 1에 있어서는 x방향)하게 이동하므로, 연마 패드(502)의 회전 운동이라도, 「제 1 운동 방향」은 일정한 직선 방향이라고 생각할 수 있다.
도 1에 나타내어지는 실시형태에 의한 부분 연마 장치(1000)는, 연마 패드(502)와 기판(Wf)의 접촉 면적을 작게 할 수 있고, 기판(Wf)의 일부만을 연마하는 것이 가능해진다. 또한, 연마 패드(502)와 기판(Wf)의 접촉 영역은, 연마 패드(502)의 직경 및 두께로 결정된다. 일례로서, 연마 패드(502)의 직경(Φ)은, 약 50mm∼약 300mm, 연마 패드(502)의 두께는 약 1mm∼약 10mm 정도의 범위에서 조합해도 된다.
일 실시형태로서, 제 1 구동 기구는, 연마 중에 연마 패드(502)의 회전 속도를 변경할 수 있다. 회전 속도를 변경함으로써, 연마 속도의 조정이 가능하고, 따라서, 기판(Wf) 상의 피처리 영역에 있어서의 필요 연마량이 큰 경우에 있어서도, 효율적으로 연마가 가능하다. 또한, 예를 들면 연마 중에 있어서 연마 패드(502)의 감모가 크고, 연마 패드(502)의 직경에 변화가 생긴 경우라도, 회전 속도의 조정을 행함으로써, 연마 속도를 유지하는 것이 가능하다. 또한, 도 1에 나타내어지는 실시형태에 있어서는, 제 1 구동 기구는, 원판 형상의 연마 패드(502)에 회전 운동을 부여하는 것이지만, 다른 실시형태에 있어서는, 연마 패드(502)의 형상으로서 다른 형상을 이용할 수도 있고, 또한, 제 1 구동 기구는 연마 패드(502)에 직선 운동을 부여하는 것으로서 구성할 수도 있다. 또한, 직선 운동에는 직선적인 왕복 운동도 포함하는 것으로 한다.
도 1에 나타내어지는 부분 연마 장치(1000)는, 보지 아암(600)을 기판(Wf)의 표면에 수직한 방향(도 1에 있어서는 z방향)으로 이동시키기 위한 수직 구동 기구(602)를 구비한다. 수직 구동 기구(602)에 의해, 보지 아암(600)과 함께 연마 헤드(500) 및 연마 패드(502)가 기판(Wf)의 표면에 수직한 방향으로 이동 가능해진다. 수직 구동 기구(602)는, 기판(Wf)을 부분 연마할 때에 기판(Wf)에 연마 패드(502)를 가압하기 위한 가압 기구로서도 기능한다. 도 1에 나타내어지는 실시형태에 있어서는, 수직 구동 기구(602)는, 모터 및 볼 나사를 이용한 기구이지만, 다른 실시형태로서, 공압식 또는 액압식의 구동 기구나 스프링을 이용한 구동 기구로 해도 된다. 또한, 일 실시형태로서, 연마 헤드(500)를 위한 수직 구동 기구(602)로서, 조동용(粗動用)과 미동용(微動用)으로 상이한 구동 기구를 이용해도 된다. 예를 들면, 조동용의 구동 기구는 모터를 이용한 구동 기구로 하고, 연마 패드(502)의 기판(Wf)으로의 가압을 행하는 미동용의 구동 기구는 에어 실린더를 사용한 구동 기구로 할 수 있다. 이 경우, 연마 패드(502)의 가압력을 감시하면서, 에어 실린더 내의 공기압을 조정함으로써 연마 패드(502)의 기판(Wf)에 대한 가압력을 제어할 수 있다. 또한, 반대로, 조동용의 구동 기구로서 에어 실린더를 이용하고, 미동용의 구동 기구로서 모터를 이용해도 된다. 이 경우, 미동용의 모터의 토크를 감시하면서 모터를 제어함으로써, 연마 패드(502)의 기판(Wf)으로의 가압력을 제어할 수 있다. 또한, 다른 구동 기구로서 피에조 소자를 이용해도 되고, 피에조 소자에 인가하는 전압으로 이동량을 조정할 수 있다. 또한, 수직 구동 기구(602)를 미동용과 조동용으로 나누는 경우, 미동용의 구동 기구는, 보지 아암(600)의 연마 패드(502)를 보지하고 있는 위치, 즉 도 1의 예에서는 아암(600)의 선단에 마련하도록 해도 된다.
도 1에 나타내어지는 부분 연마 장치(1000)에 있어서는, 보지 아암(600)을 가로 방향(도 1에 있어서는 y방향)으로 이동시키기 위한 가로 구동 기구(620)를 구비한다. 가로 구동 기구(620)에 의해, 아암(600)과 함께 연마 헤드(500) 및 연마 패드(502)가 가로 방향으로 이동 가능하다. 또한, 이러한 가로 방향(y방향)은, 상술한 제 1 운동 방향에 수직하고 또한 기판의 표면에 평행한 제 2 운동 방향이다. 그 때문에, 부분 연마 장치(1000)는, 제 1 운동 방향(x방향)으로 연마 패드(502)를 이동시켜 기판(Wf)을 연마하면서, 동시에 직교하는 제 2 운동 방향(y방향)으로 연마 패드(502)를 운동시킴으로써, 기판(Wf)의 가공흔 형상을 보다 균일화시키는 것이 가능해진다. 상술한 바와 같이, 도 1에 나타내어지는 부분 연마 장치(1000)에 있어서는, 연마 패드(502)의 기판(Wf)과의 접촉 영역에 있어서는, 선 속도는 일정하다. 그러나, 연마 패드(502)의 형상이나 재질에 불균일이 있거나 함으로써, 연마 패드(502)의 기판과의 접촉 상태가 불균일하거나 하면, 기판(Wf)의 가공흔 형상, 특히 연마 패드(502)의 기판(Wf)과의 접촉면에 있어서 제 1 운동 방향에 수직한 방향으로 연마 속도의 불균일이 생긴다. 그러나, 연마 중에 연마 패드(502)를 제 1 운동 방향에 수직한 방향으로 운동시킴으로써, 연마 불균일을 완화하는 것이 가능하고, 따라서, 가공흔 형상을 보다 균일하게 할 수 있다. 또한, 도 1에 나타내어지는 실시형태에 있어서는, 수직 구동 기구(602)는 모터 및 볼 나사를 이용한 기구이다. 또한, 도 1에 나타내어지는 실시형태에 있어서는, 가로 구동 기구(620)는 보지 아암(600)을 수직 구동 기구(602)째 이동시키는 구성이다. 또한, 제 2 운동 방향은, 제 1 운동 방향에 대하여 엄밀하게 수직이지 않더라도, 제 1 운동 방향에 수직한 성분을 가지는 방향이면, 가공흔 형상을 균일하게 하는 효과를 발휘할 수 있다.
도 1에 나타내어지는 실시형태에 의한 부분 연마 장치(1000)는, 연마액 공급 노즐(702)을 구비한다. 연마액 공급 노즐(702)은, 연마액, 예를 들면 슬러리의 공급원(도시 생략)에 유체적으로 접속되어 있다. 또한, 도 1에 나타내어지는 실시형태에 의한 부분 연마 장치(1000)에 있어서는, 연마액 공급 노즐(702)은, 보지 아암(600)에 보지되어 있다. 그 때문에, 연마액 공급 노즐(702)을 통하여, 기판(Wf) 상의 연마 영역에만 연마액을 효율적으로 공급할 수 있다.
도 1에 나타내어지는 실시형태에 의한 부분 연마 장치(1000)는, 기판(Wf)을 세정하기 위한 세정 기구(200)를 구비한다. 도 1에 나타내어지는 실시형태에 있어서, 세정 기구(200)는, 세정 헤드(202), 세정 부재(204), 세정 헤드 보지 아암(206) 및 린스 노즐(208)을 구비한다. 세정 부재(204)는, 기판(Wf)에 회전시키면서 접촉시켜 부분 연마 후의 기판(Wf)을 세정하기 위한 부재이다. 세정 부재(204)는, 일 실시형태로서 PVA 스펀지로 형성할 수 있다. 그러나, 세정 부재(204)는, PVA 스펀지 대신에, 또는 추가적으로 메가소닉 세정, 고압수 세정, 이류체 세정을 실현하기 위한 세정 노즐을 구비하는 것으로 할 수도 있다. 세정 부재(204)는 세정 헤드(202)에 보지된다. 또한, 세정 헤드(202)는, 세정 헤드 보지 아암(206)에 보지된다. 세정 헤드 보지 아암(206)은, 세정 헤드(202) 및 세정 부재(204)을 회전시키기 위한 구동 기구를 구비한다. 이러한 구동 기구는, 예를 들면 모터 등으로 구성할 수 있다. 또한, 세정 헤드 보지 아암(206)은, 기판(Wf)의 면내를 요동하기 위한 요동 기구를 구비한다. 세정 기구(200)는 린스 노즐(208)을 구비한다. 린스 노즐(208)에는, 도시하지 않은 세정액 공급원이 접속되어 있다. 세정액은, 예를 들면 순수, 약액 등으로 할 수 있다. 도 1의 실시형태에 있어서, 린스 노즐(208)은, 세정 헤드 보지 아암(206)에 장착해도 된다. 린스 노즐(208)은, 세정 헤드 보지 아암(206)에 보지된 상태에서 Wf의 면내에서 요동하기 위한 요동 기구를 구비한다.
도 1에 나타내어지는 실시형태에 의한 부분 연마 장치(1000)는, 연마 패드(502)의 컨디셔닝을 행하기 위한 컨디셔닝부(800)를 구비한다. 컨디셔닝부(800)는 스테이지(401)의 밖에 배치되어 있다. 컨디셔닝부(800)는, 드레서(820)를 보지하는 드레스 스테이지(810)를 구비한다. 도 1의 실시형태에 있어서, 드레스 스테이지(810)는, 회전축(810A)을 중심으로 회전 가능하다. 도 1의 부분 연마 장치(1000)에 있어서, 연마 패드(502)를 드레서(820)에 가압하고, 연마 패드(502) 및 드레서(820)를 회전시킴으로써, 연마 패드(502)의 컨디셔닝을 행할 수 있다. 또한, 다른 실시형태로서, 드레스 스테이지(810)는, 회전 운동이 아니라, 직선 운동(왕복 운동을 포함함)을 하도록 구성해도 된다. 또한, 도 1의 부분 연마 장치(1000)에 있어서, 컨디셔닝부(800)는, 주로 기판(Wf)의 어떤 점에 있어서의 부분 연마를 종료하고, 다음 점 또는 다음 기판의 부분 연마를 행하기 전에 연마 패드(502)를 컨디셔닝하기 위해 사용한다. 여기서, 드레서(820)는, 예를 들면, (1) 표면에 다이아몬드의 입자가 전착(電着) 고정된 다이아 드레서, (2) 다이아몬드 지립이 연마 패드와의 접촉면의 전면 또는 일부에 배치된 다이아 드레서, 및 (3) 수지제의 브러시털이 연마 패드와의 접촉면의 전면 또는 일부에 배치된 브러시 드레서, (4) 이들 중 어느 하나, 또는 이들의 임의의 조합으로 형성할 수 있다.
도 1에 나타내어지는 실시형태에 의한 부분 연마 장치(1000)는, 제 2 컨디셔너(850)를 구비한다. 제 2 컨디셔너(850)는, 연마 패드(502)에 의해 기판(Wf)을 한창 연마하고 있는 중에 연마 패드(502)를 컨디셔닝하기 위한 것이다. 그 때문에, 제 2 컨디셔너(850)는, in-situ 컨디셔너라고 할 수도 있다. 제 2 컨디셔너(850)는, 연마 패드(502)의 근방에서 보지 아암(600)에 보지된다. 제 2 컨디셔너(850)는, 연마 패드(502)에 대하여 컨디셔닝 부재(852)를 누르는 방향으로 컨디셔닝 부재(852)를 이동시키기 위한 이동 기구를 구비한다. 도 1의 실시형태에 있어서는, 컨디셔닝 부재(852)는, 연마 패드(502)의 근방에서 연마 패드(502)로부터 x방향으로 이간하여 보지되어 있고, 이동 기구에 의해 컨디셔닝 부재(852)를 x방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 컨디셔닝 부재(852)는, 도시하지 않은 구동 기구에 의해, 회전 운동 또는 직선 운동이 가능하게 구성된다. 그 때문에, 연마 패드(502)에 의해 기판(Wf)을 연마하고 있을 때에, 컨디셔닝 부재(852)를 회전 운동 등 시키면서 연마 패드(502)에 누름으로써, 기판(Wf)의 연마 중에 연마 패드(502)를 컨디셔닝할 수 있다.
도 1에 나타내어지는 실시형태에 있어서, 부분 연마 장치(1000)는, 제어 장치(900)를 구비한다. 부분 연마 장치(1000)의 각종의 구동 기구는 제어 장치(900)에 접속되어 있고, 제어 장치(900)는, 부분 연마 장치(1000)의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어 장치는, 기판(Wf)의 피연마 영역에 있어서의 목표 연마량을 계산하는 연산부를 구비한다. 제어 장치(900)는, 연산부에 의해 계산된 목표 연마량에 따라, 연마 장치를 제어하도록 구성된다. 또한, 제어 장치(900)는, 기억 장치, CPU, 입출력 기구 등 구비하는 일반적인 컴퓨터에 소정의 프로그램을 인스톨함으로써 구성할 수 있다.
또한, 일 실시형태에 있어서, 부분 연마 장치(1000)는, 도 1에는 도시는 하지 않지만, 기판(Wf)의 피연마면의 상태를 검출하기 위한 상태 검출부(420)(도 9a, 9b 참조)를 구비해도 된다. 상태 검출부(420)는, 일례로서 Wet-ITM(In-line Thickness Monitor)으로 할 수 있다. Wet-ITM에서는, 검출 헤드가 기판(Wf) 상에 비접촉 상태로 존재하고, 기판(Wf)의 전면을 이동함으로써, 기판(Wf) 상에 형성된 막의 막 두께 분포(또는 막 두께에 관련한 정보의 분포)를 검출(측정)할 수 있다. 또한, 상태 검출부(420)로서 Wet-ITM 이외에도 임의의 방식의 검출기를 이용할 수 있다. 예를 들면, 이용 가능한 검출 방식으로서는, 공지의 와전류식이나 광학식과 같은 비접촉식의 검출 방식을 채용할 수 있고, 또한, 접촉식의 검출 방식을 채용해도 된다. 접촉식의 검출 방식으로서는, 예를 들면 통전 가능한 프로브를 구비한 검출 헤드를 준비하고, 기판(Wf)에 프로브를 접촉시켜 통전시킨 상태에서 기판(Wf) 면내를 주사시킴으로써, 막 저항의 분포를 검출하는 전기 저항식의 검출을 채용할 수 있다. 또한, 다른 접촉식의 검출 방식으로서, 기판(Wf)의 표면에 프로브를 접촉시킨 상태에서 기판(Wf) 면내를 주사시키고, 프로브의 상하동을 모니터링함으로써, 표면의 요철의 분포를 검출하는 단차 검출 방식을 채용할 수도 있다. 접촉식 및 비접촉식의 어느 검출 방식에 있어서도, 검출되는 출력은 막 두께 또는 막 두께에 상당하는 신호이다. 광학식의 검출에 있어서는, 기판(Wf)의 표면에 투광한 빛의 반사광량 이외에, 기판(Wf) 표면의 색조의 차이보다 막 두께 차이를 인식해도 된다. 또한, 기판(Wf) 상의 막 두께의 검출에 있어서는, 기판(Wf)을 회전시키면서, 또한, 검출기는 반경 방향으로 요동시키면서 막 두께를 검출하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 기판(Wf) 전면에 있어서의 막 두께나 단차 등의 표면 상태의 정보를 얻는 것이 가능해진다. 또한, 검출부(408)에서 검출되는 노치나 오리엔테이션 플랫 위치를 기준으로 함으로써, 막 두께 등의 데이터를 반경 방향의 위치뿐만 아니라, 둘레 방향의 위치와도 관련시키는 것이 가능하고, 이에 의해, 기판(Wf) 상의 막 두께나 단차 또는 그들에 관련된 신호의 분포를 얻는 것이 가능해진다. 또한, 부분 연마를 행할 때에, 본 위치 데이터에 기초하여, 스테이지(401) 및 보지 아암(600)의 동작을 제어하는 것이 가능하다.
상술의 상태 검출부(420)는 제어 장치(900)에 접속되어 있고, 상태 검출부(420)에서 검출한 신호는 제어 장치(900)에서 처리된다. 상태 검출부(420)의 검출기를 위한 제어 장치(900)는, 스테이지(401), 연마 헤드(500) 및 보지 아암(600)의 동작을 제어하는 제어 장치(900)와 동일한 하드웨어를 사용해도 되고, 별도의 하드웨어를 사용해도 된다. 스테이지(401), 연마 헤드(500) 및 보지 아암(600)의 동작을 제어하는 제어 장치(900)와, 검출기를 위한 제어 장치(900)에서 각각의 하드웨어를 이용하는 경우, 기판(Wf)의 연마 처리와 기판(Wf)의 표면 상태의 검출 및 후속의 신호 처리에 사용하는 하드웨어 자원을 분산할 수 있어, 전체로서 처리를 고속화할 수 있다.
또한, 상태 검출부(420)에 의한 검출 타이밍으로서는, 기판(Wf)의 연마 전, 연마 중 및/또는 연마 후로 할 수 있다. 상태 검출부(420)가 독립으로 탑재되어 있는 경우, 연마 전, 연마 후, 또는 연마 중이라도 연마 처리의 인터벌이면, 보지 아암(600)의 동작과 간섭하지 않는다. 단, 기판(Wf)의 처리에 있어서의 막 두께 또는 막 두께에 관계된 신호를 될 수 있는 한 시간 지연이 없도록, 기판(Wf)의 처리 중에, 연마 헤드(500)에 의한 처리와 동시에 기판(Wf)의 막 두께의 검출을 행할 때에는, 보지 아암(600)의 동작에 따라, 상태 검출부(420)를 주사시키도록 한다. 또한, 기판(Wf) 표면의 상태 검출에 대하여, 본 실시형태에서는, 부분 연마 장치(1000) 내에 상태 검출부(420)를 탑재하고 있지만, 예를 들면 부분 연마 장치(1000)에서의 연마 처리에 시간이 걸린다는 등의 경우에는, 생산성의 관점에서 본 검출부는, 부분 연마 장치(1000) 외에 검출 유닛으로서 배치되어 있어도 된다. 예를 들면, ITM에 대해서는, 처리 실시 중에 있어서의 계측에 있어서는 Wet-ITM이 유효하지만, 그 이외 처리 전 또는 처리 후에 있어서의 막 두께 또는 막 두께에 상당하는 신호의 취득에 있어서는, 부분 연마 장치(1000)에 탑재되어 있을 필요는 반드시 있지는 않다. 부분 연마 모듈 외에 ITM을 탑재하고, 기판(Wf)을 부분 연마 장치(1000)에 출납 시에 측정을 실시해도 된다. 또한, 본 상태 검출부(420)에서 취득한 막 두께 또는 막 두께나 요철·높이에 관련된 신호를 바탕으로 기판(Wf)의 각 피연마 영역의 연마 종점을 판정해도 된다.
또한, 도 8a는, 일 실시형태에 의한 부분 연마 장치(1000)를 이용한 연마 제어의 일례를 설명하는 개략도이다. 도 8a는, 기판(Wf)의 상방향으로부터 본 개략도이고, 다른 부분(Wf-2)에 비해 막 두께가 두꺼운 일부분(Wf-1)이 랜덤으로 형성되어 있는 예를 나타내고 있다. 또한, 도 8a에 있어서, 연마 패드(502)는, 대략 직사각형의 단위 가공흔(503)을 구비하는 것으로 한다. 단위 가공흔(503)의 크기는, 연마 패드(502)와 기판(Wf)의 접촉 면적에 상당한다. 도 8a에 나타내는 바와 같이, 기판(Wf)의 처리면에 있어서, 다른 부분(Wf-2)에 비해 막 두께가 두꺼운 일부분(Wf-1)이 랜덤으로 형성되어 있었다고 하자. 이 경우, 제어 장치(900)는, 스테이지(401)의 구동 기구에 의해 기판(Wf)에 각도 회전 운동을 시킴으로써, 기판(Wf)의 막 두께가 두꺼운 일부분(Wf-1)의 연마량을 다른 부분(Wf-2)의 연마량보다 크게 할 수 있다. 예를 들면, 제어 장치(900)는, 기판(Wf)의 막 두께가 두꺼운 일부분(Wf-1)의 위치를 기판(Wf)의 노치, 오리엔테이션 플랫, 또는, 레이저 마커를 기준으로 하여 파악하고, 본 위치가 연마 헤드(500)의 요동 범위에 위치하도록, 스테이지(401)의 구동 기구에 의해 기판(Wf)에 각도 회전 운동을 시킬 수 있다. 구체적으로는, 도 1, 3에 나타내는 부분 연마 장치(1000)는, 기판(Wf)의 노치, 오리엔테이션 플랫 및 레이저 마커 중 적어도 1개를 검지하는 검출부(408)를 구비하고, 검출된 노치, 오리엔테이션 플랫, 또는, 레이저 마커 및 상태 검출부(420)에 의해 검출된 기판(Wf)의 표면 상태의 분포로부터 산출된 연마 위치에, 연마 헤드(500)를 반경 방향으로, 또한 스테이지(401)의 기판(Wf)을 임의의 소정 각도만큼 회전시킨다. 또한, 제어 장치(900)는, Wf-2의 영역이 원하는 막 두께인 경우에는, Wf-1만을 연마하면 된다. 또한, Wf-1 및 Wf-2의 양자를 연마하여, 원하는 막 두께로 하는 경우, 기판(Wf)의 막 두께가 두꺼운 일부분(Wf-1)이 연마 헤드(500)의 요동 범위에 위치하고 있는 동안, 연마 헤드(500)의 회전수가 다른 부분(Wf-2)과 비교하여 커지도록, 연마 헤드(500)를 제어할 수 있다. 또한, 제어 장치(900)는, 기판(Wf)의 막 두께가 두꺼운 일부분(Wf-1)이 연마 헤드(500)의 요동 범위에 위치하고 있는 동안, 연마 패드(502)의 가압력이 다른 부분(Wf-2)과 비교하여 커지도록, 연마 헤드(500)를 제어할 수 있다. 또한, 제어 장치(900)는, 기판(Wf)의 막 두께가 두꺼운 일부분(Wf-1)이 연마 헤드(500)의 요동 범위에 위치하고 있는 동안의 연마 시간(연마 패드(502)의 체재 시간)이 다른 부분(Wf-2)과 비교하여 커지도록, 보지 아암(600)의 요동 속도를 제어할 수 있다. 또한, 제어 장치(900)는, 연마 패드(502)가 기판(Wf)의 막 두께가 두꺼운 일부분(Wf-1)의 위가 되는 위치에서, 스테이지(401)를 정지시킨 상태에서 연마 헤드(500)를 회전시킴으로써, 기판(Wf)의 막 두께가 두꺼운 일부분(Wf-1)만을 연마하도록 제어할 수 있다. 이에 의해, 부분 연마 장치(1000)는 제어 장치(900)를 이용하여 연마 처리면을 플랫하게 연마할 수 있다.
도 8b는, 부분 연마 장치(1000)를 이용한 연마 제어의 일례를 설명하는 개략도이다. 도 8b는, 기판(Wf)의 상방향으로부터 본 개략도이고, 다른 부분(Wf-2)에 비해 막 두께가 두꺼운 일부분(Wf-1)이 동심원상으로 형성되어 있는 예를 나타내고 있다. 또한, 도 8b에 있어서, 연마 패드(502)는, 대략 직사각형의 단위 가공흔(503)을 구비하는 것으로 한다. 단위 가공흔(503)의 크기는, 연마 패드(502)와 기판(Wf)의 접촉 면적에 상당한다. 도 8b에 나타내는 바와 같이, 기판(Wf)의 처리면에 있어서, 다른 부분(Wf-2)에 비해 막 두께가 두꺼운 일부분(Wf-1)이 동심원상으로 형성되어 있었다고 하자. 이 경우, 제어 장치(900)는, 스테이지(401)를 회전시킴과 동시에, 보지 아암(600)을 기판(Wf)의 반경 방향으로 이동시킴으로써 연마를 행한다. 또한, Wf-2의 영역이 원하는 막 두께인 경우에는, 기판(Wf)의 Wf-1의 영역만을 연마한다. 또한, Wf-1, Wf-2의 양자를 연마하여, 원하는 막 두께로 하는 경우, 연마 헤드(500)의 회전수가 Wf-1에 있어서, Wf-2보다 커지도록 제어할 수 있다. 또한, 제어 장치(900)는, Wf-1에 있어서, 연마 패드(502)의 가압력이 Wf-2보다 커지도록, 연마 헤드(500)를 제어할 수 있다. 또한, 제어 장치(900)는, Wf-1에 있어서의 연마 시간(연마 패드(502)의 체재 시간)이 Wf-2보다 커지도록, 보지 아암(600)의 요동 속도를 제어할 수 있다. 이에 의해, 제어 장치(900)는, 기판(Wf)의 연마 처리면을 플랫하게 연마할 수 있다.
도 9a는, 일 실시형태에 의한, 기판(Wf)의 막 두께나 요철·높이에 관련된 정보를 처리하기 위한 제어 회로의 예를 나타낸다. 먼저, 부분 연마용 제어부는, HMI(Human Machine Interface)에서 설정된 연마 처리 레시피와 파라미터를 결합하고, 기본적인 부분 연마 처리 레시피를 결정한다. 이 때, 부분 연마 처리 레시피와 파라미터는 HOST로부터 부분 연마 장치(1000)에 다운로드된 것을 사용해도 된다. 다음에, 레시피 서버는 기본적인 부분 연마 처리 레시피와 프로세스 Job의 연마 처리 정보를 결합하고, 처리할 기판(Wf)마다의 기본적인 부분 연마 처리 레시피를 생성한다. 부분 연마 레시피 서버는 처리할 기판(Wf)마다의 부분 연마 처리 레시피와 부분 연마용 데이터 베이스 내에 저장되어 있는 기판 표면 형상 데이터와, 추가로 유사 기판에 관한 과거의 부분 연마 후의 기판 표면 형상 등의 데이터나 사전에 취득한 연마 조건의 각 파라미터에 대한 연마 속도 데이터를 결합하고, 기판마다의 부분 연마 처리 레시피를 생성한다. 이 때, 부분 연마용 데이터 베이스에 저장되어 있는 기판 표면 형상 데이터는 부분 연마 장치(1000) 내에서 측정된 해당 기판(Wf)의 데이터를 사용해도 되고, 미리 HOST로부터 부분 연마 장치(1000)에 다운로드된 데이터를 사용해도 된다. 부분 연마 레시피 서버는 그 부분 연마 처리 레시피를 레시피 서버 경유, 또는 다이렉트로 부분 연마 장치(1000)에 송신한다. 부분 연마 장치(1000)는 수취한 부분 연마 처리 레시피에 따라 기판(Wf)을 부분 연마한다.
도 9b는, 도 9a로 나타낸 부분 연마용 제어부로부터 기판 표면의 상태 검출부(420)를 분할했을 때의 회로도를 나타낸다. 대량의 데이터를 취급하는 기판의 표면 상태 검출용 제어부를 부분 연마용 제어부와 분리함으로써 부분 연마용 제어부의 데이터 처리의 부하가 저감하고, 프로세스 Job의 크리에이트 시간이나 부분 연마 처리 레시피의 생성에 필요한 처리 시간을 삭감하는 것을 기대할 수 있어, 부분 연마 모듈 전체의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
상술한 실시형태에 의한 부분 연마 장치(1000)는, 기판(Wf)을 연마하기 위해 연마 패드(502)를 제 1 구동 기구에 의해 제 1 운동 방향으로 운동시킬 수 있다. 제 1 운동 방향은, 연마 패드(502)와 기판(Wf)의 접촉 영역에 있어서 연마 패드(502)가 이동하는 방향이다. 예를 들면, 연마 패드(502)가 원판 형상이고, 회전 운동을 하는 경우, 연마 패드(502)의 제 1 운동 방향은, 연마 패드(502)와 기판(Wf)의 접촉 영역에 있어서의 연마 패드(502)의 접선 방향이 된다. 또한, 상술한 실시형태에 의한 부분 연마 장치(1000)는, 가로 구동 기구(620)에 의해 제 1 운동 방향에 수직이고 또한 기판(Wf)에 평행한 방향으로 성분을 가지는 제 2 운동 방향으로 연마 패드(502)를 운동시킬 수 있다. 상술한 바와 같이, 기판(Wf)의 연마 중에 연마 패드(502)를 제 2 운동 방향으로 운동시킴으로써, 기판(Wf)의 가공흔 형상을 보다 균일하게 할 수 있다. 연마 중에 있어서의 연마 패드(502)의 제 2 운동 방향으로의 이동량은 임의이지만, 다양한 관점에서 제 2 운동 방향으로의 이동량을 결정할 수 있다.
도 10은, 일 실시형태에 의한, 부분 연마 장치(1000)를 탑재한 기판 처리 시스템(1100)을 도시한 개략도이다. 도 10에 나타내어지는 바와 같이, 기판 처리 시스템(1100)은, 부분 연마 장치(1000), 대경 연마 장치(1200), 세정 장치(1300), 건조 장치(1400), 제어 장치(900) 및 반송 기구(1500)를 구비한다. 기판 처리 시스템(1100)의 부분 연마 장치(1000)는, 상술한 임의의 특징을 구비하는 부분 연마 장치(1000)로 할 수 있다. 대경 연마 장치(1200)는, 연마 대상이 되는 기판(Wf)보다 큰 면적을 구비하는 연마 패드를 이용하여 기판을 연마하는 연마 장치이다. 대경 연마 장치(1200)로서는, 공지의 CMP 장치를 이용할 수 있다. 또한, 세정 장치(1300), 건조 장치(1400) 및 반송 기구(1500)에 대해서도, 임의의 공지의 것을 채용할 수 있다. 제어 장치(900)는, 상술한 부분 연마 장치(1000)뿐만 아니라, 기판 처리 시스템(1100)의 전체의 동작을 제어하는 것으로 할 수 있다. 도 10에 나타내어지는 실시형태에 있어서는, 부분 연마 장치(1000)와 대경 연마 장치(1200)는, 1개의 기판 처리 시스템(1100)에 장착되어 있다. 그 때문에, 부분 연마 장치(1000)에 의한 부분 연마, 대경 연마 장치(1200)에 의한 기판(Wf)의 전체 연마, 및 상태 검출부(420)에 의한 기판(Wf)의 표면 상태의 검출을 조합함으로써, 다양한 연마 처리를 행할 수 있다. 또한, 부분 연마 장치(1000)에 의한 부분 연마에서는, 기판(Wf)의 표면 전체가 아니라 일부만을 연마하는 것으로 할 수 있고, 또는, 부분 연마 장치(1000)에 있어서 기판(Wf)의 표면 전체의 연마 처리를 행하는 중에, 기판(Wf)의 표면의 일부에 있어서 연마 조건을 변경하여 연마를 행하는 것으로 할 수 있다.
여기서, 본 기판 처리 시스템(1100)에서의 부분 연마 방법에 대하여 설명한다. 먼저, 처음에 연마 대상물인 기판(Wf)의 표면의 상태를 검출한다. 표면 상태는, 기판(Wf) 상에 형성되는 막의 막 두께나 표면의 요철에 관한 정보(위치, 사이즈, 높이 등) 등이고, 상술의 상태 검출부(420)에서 검출된다. 다음에, 검출된 기판(Wf)의 표면 상태에 따라 연마 레시피를 작성한다. 여기서, 연마 레시피는 복수의 처리 단계로 구성되어 있고, 각 단계에 있어서의 파라미터로서는, 예를 들면 부분 연마 장치(1000)에 대해서는, 처리 시간, 연마 패드(502)의 기판(Wf)이나 드레스 스테이지(810)에 배치된 드레서(820)에 대한 접촉 압력 또는 하중, 연마 패드(502)나 기판(Wf)의 회전수, 연마 헤드(500)의 이동 패턴 및 이동 속도, 연마 패드 처리액의 선택 및 유량, 드레스 스테이지(810)의 회전수, 연마 종점의 검출 조건이 있다. 또한, 부분 연마에 있어서는, 상술의 상태 검출부(420)에 의해 취득한 기판(Wf) 면내의 막 두께나 요철에 관한 정보를 바탕으로 기판(Wf) 면내에서의 연마 헤드(500)의 동작을 결정할 필요가 있다. 예를 들면, 기판(Wf)의 면내의 각 피연마 영역에 있어서의 연마 헤드(500)의 체재 시간에 대해서는, 본 결정에 대한 파라미터로서는, 예를 들면 원하는 막 두께나 요철 상태에 상당하는 타깃값이나 상기의 연마 조건에 있어서의 연마 속도를 들 수 있다. 여기서, 연마 속도에 대해서는, 연마 조건에 따라 상이한 점으로부터, 데이터 베이스로서 제어 장치(900) 내에 저장되어, 연마 조건을 설정하면 자동적으로 산출되어도 된다. 여기서, 기초가 되는 각 파라미터에 대한 연마 속도는 사전에 취득해두고, 데이터 베이스로서 저장하고 있어도 된다. 이러한 파라미터와 취득한 기판(Wf) 면내의 막 두께나 요철에 관한 정보로부터 기판(Wf) 면내에 있어서의 연마 헤드(500)의 체재 시간이 산출 가능하다. 또한, 후술과 같이, 전측정(前測定), 부분 연마, 전체 연마, 세정의 루트는 기판(Wf)의 상태나 사용하는 처리액에 따라 상이한 점으로부터, 이러한 구성 요소의 반송 루트의 설정을 행해도 된다. 또한, 기판(Wf) 면내의 막 두께나 요철 데이터의 취득 조건의 설정도 행해도 된다. 또한, 후술과 같이 처리 후의 Wf 상태가 허용 레벨에 도달하고 있지 않은 경우, 재연마를 실시할 필요가 있는데, 그 경우의 처리 조건(재연마의 반복 횟수 등)을 설정해도 된다. 그 후, 작성된 연마 레시피에 따라, 부분 연마 및 전체 연마를 행한다. 또한, 본 예 및 이하에 설명하는 다른 예에 있어서, 기판(Wf)의 세정은 임의의 타이밍에 행할 수 있다. 예를 들면, 부분 연마와 전체 연마에 있어서 사용하는 처리액이 상이하고, 부분 연마의 처리액의 전체 연마로의 컨태미네이션을 무시할 수 없는 경우에 있어서는, 이것을 방지할 목적으로, 부분 연마 및 전체 연마의 각각의 연마 처리 후에 기판(Wf)의 세정을 행해도 된다. 또한, 반대로 처리액이 동일한 경우나 처리액의 컨태미네이션을 무시할 수 있는 처리액의 경우, 부분 연마 및 전체 연마의 양방을 행한 후에 기판(Wf)의 세정을 행해도 된다.
상술의 실시형태에 있어서는, 기판 보지 장치(400)가 부분 연마 장치(1000)에 이용되고 있는 예를 설명하였지만, 기판 보지 장치(400)는, 부분 연마 장치(1000) 이외의 기판 처리 장치에 사용할 수 있다. 예를 들면, 기판의 주연부를 연마하는 연마 장치 등에 사용할 수 있다.
이상, 몇 가지의 예에 기초하여 본 발명의 실시형태에 대하여 설명하였지만, 상기한 발명의 실시형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것이고, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 본 발명은, 그 취지를 일탈하자 않고, 변경, 개량될 수 있음과 함께, 본 발명에는 그 균등물이 포함되는 것은 물론이다. 또한, 상술한 과제의 적어도 일부를 해결할 수 있는 범위, 또는, 효과의 적어도 일부를 가지는 범위에 있어서, 특허 청구의 범위 및 명세서에 기재된 각 구성 요소의 임의의 조합, 또는 생략이 가능하다.
400 : 기판 보지 장치
401 : 스테이지
401a : 스테이지 본체
401A : 회전축
401b : 제 1 계합부
402 : 위치 결정 핀
402a : 가이드부
402b : 기판 지지부
402c : 아암부
402d : 샤프트부
402e : 탄성 부재 맞닿음부
402f : 스토퍼 맞닿음부
402z : 회전축
403 : 탄성 부재
404 : 핀 스테이지
404b : 제 1 계합부
404c : 제 2 계합부
405 : 베이스 부재
405a : 스토퍼 부재
405b : 탄성 부재
405c : 제 2 계합부
406 : 대좌
408 : 검출부
410 : 회전 구동 기구
900 : 제어 장치
1000 : 부분 연마 장치
Wf : 기판

Claims (13)

  1. 기판을 보지하기 위한 기판 보지 장치로서,
    기판을 지지하기 위한 기판 스테이지와,
    상기 기판 스테이지를 운동시키기 위한 스테이지 구동 기구와,
    기판을 상기 기판 스테이지 상에 위치 결정하기 위한 위치 결정 핀과,
    상기 위치 결정 핀을 가압하는 제 1 가압 부재와,
    상기 가압 부재에 대항하는 힘을 상기 위치 결정 핀에 부여하는 것이 가능한 스토퍼 부재와,
    위치 결정 핀 스테이지를 가지고,
    상기 위치 결정 핀은, 상기 스테이지 구동 기구에 의해 상기 기판 스테이지와 함께 운동 가능하게 구성되고, 상기 위치 결정 핀이 상기 기판 스테이지와 함께 운동함으로써 상기 기판을 상기 기판 스테이지 상에 위치 결정하도록 구성되고,
    상기 위치 결정 핀은 상기 위치 결정 핀 스테이지에 고정되어 있고,
    상기 위치 결정 핀 스테이지는, 상기 기판 스테이지와 계합 및 탈계합 가능하게 구성되는,
    기판 보지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    추가로,
    위치가 고정된 베이스 부재를 가지고,
    상기 스토퍼 부재는 상기 베이스 부재에 고정되어 있는, 기판 보지 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치 결정 핀 스테이지는, 상기 기판 스테이지의 상면에 수직한 방향으로 이간한, (1) 상기 기판 스테이지와 계합하는 계합 위치와, (2) 상기 기판 스테이지와 탈계합하는 탈계합 위치와의 사이에서, 이동 가능하게 구성되는, 기판 보지 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 위치 결정 핀은 기판 지지부를 가지고,
    상기 위치 결정 핀 스테이지가 상기 탈계합 위치에 있을 때에, 상기 위치 결정 핀은, 상기 기판 지지부에 의해 기판을 지지 가능하게 구성되는, 기판 보지 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    추가로,
    위치가 고정된 베이스 부재를 가지고,
    상기 스토퍼 부재는 상기 베이스 부재에 고정되어 있고,
    상기 위치 결정 핀 스테이지는 제 2 가압 부재를 개재하여 상기 베이스 부재에 연결되어 있고, 상기 제 2 가압 부재는, 상기 위치 결정 핀 스테이지가 상기 기판 스테이지와 함께 운동하는 방향과 역방향으로 상기 위치 결정 핀 스테이지를 가압하도록 구성되는, 기판 보지 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치 결정 핀은, 상기 제 1 가압 부재에 의해 기판의 중심 방향으로 가압되는, 기판 보지 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치 결정 핀은, 3개 이상 마련되어 있는, 기판 보지 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 위치 결정 핀은, 6개 이상 마련되어 있는, 기판 보지 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 스테이지는, 원형의 기판을 지지하기 위한 원형의 상면을 구비하는, 기판 보지 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 스테이지 구동 기구는, 상기 기판 스테이지를 회전시키기 위한 모터를 가지고,
    상기 위치 결정 핀은, 기판의 중심과 상기 기판 스테이지의 회전 중심을 일치시키도록 기판을 위치 결정하도록 구성되는, 기판 보지 장치.
  11. 기판 처리 장치로서,
    제 1 항에 기재된 기판 보지 장치를 가지고,
    상기 기판 보지 장치에 의해 보지된 기판에 처리를 실시하도록 구성되는, 기판 처리 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 기판 보지 장치에 보지된 기판에 부분 연마를 실시하는 부분 연마 장치를 가지는, 기판 처리 장치.
  13. 삭제
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