TWI387509B - Grinding head and grinding device and the workpiece stripping method - Google Patents

Description

研磨頭及研磨裝置以及工件的剝離方法

本發明是有關於一種研磨頭及具備該研磨頭之研磨裝置、以及將工件從研磨布剝離之方法，該研磨頭是在研磨工件表面時用以保持工件的背面。

作為研磨矽晶圓等半導體晶圓的表面之裝置，有用以每次單面研磨晶圓之單面研磨裝置、及雙面同時研磨之雙面研磨裝置。

通常的單面研磨裝置，例如第10圖所示，是由貼合有研磨布74之轉盤(平台)73、研磨劑供給機構76、及研磨頭72等所構成。此種研磨裝置71，是利用研磨頭72來保持晶圓W，並從研磨劑供給機構76將研磨劑75供給至研磨布74上，並使轉盤73及研磨頭72各自旋轉，藉由使晶圓W的表面滑動接觸研磨布74來進行研磨。

作為保持工件之方法，有通過蠟等黏著劑將工件貼合在平坦的圓盤狀板上之方法、使用軟質墊(襯墊)進行水貼合之方法、及真空吸附之方法等。

第11圖是使用襯墊來保持工件之研磨頭的一個例子的概略。該研磨頭91是在由陶瓷等所構成的圓盤狀托架92的底面，貼合聚氨酯等的襯墊95，並使該襯墊95吸收水分而藉由表面張力來保持工件W。又，為了防止在研磨中工件W從托架92脫落，在托架92的周圍設置有環狀模 板94。

使用無溝槽的平面研磨布，特別是研磨如直徑為300毫米的單結晶矽晶圓之大口徑的工件時，研磨工件後，即使將研磨頭上升而欲使工件從研磨布剝離，研磨後的工件因研磨劑的表面張力而與研磨布表面黏附，會有殘留於研磨布上之問題。又，過度地提高研磨頭對工件的吸附力時，會有舉起轉盤程度的負荷被施加在固定轉盤的軸承部上之問題。

針對此問題，能夠採用：在研磨布側形成溝槽，來減弱研磨布的吸附力之方法；或是使研磨頭從轉盤的一端突出後，將研磨頭上升之方法(以下，稱為突出方式。例如，參照日本特開2001-340170號公報)等。

但是，在研磨布形成溝槽時，由於研磨布的轉印，會有在工件表面產生波紋、或因溝槽部分卡住工件的邊緣致使工件產生破損、或是產生外周下垂等品質上的問題。又，突出方式時因為必須確保使研磨頭突出的空間，會有裝置尺寸變大等的問題。

因此，鑒於如此的問題點，本發明之目的是提供一種研磨頭，不必在研磨布形成溝槽、或是使研磨頭從轉盤的一端突出，亦能夠將保持有工件之研磨頭上升而容易且安全、確實地將工件從研磨布剝離。

本發明是為了解決上述課題而開發出來，提供一種研磨頭，其特徵為：至少具有：用以保持工件的背面之托架，是圓盤狀，在其周邊部形成有往上方突出之環狀突起部及從該突出部向內伸出之環狀托架閂鎖部；研磨頭本體，用以保持該托架同時能夠旋轉，且在內側形成有空間部，在外側形成有向外伸出的環狀研磨頭本體閂鎖部；及隔膜，其連結前述研磨頭本體及前述托架，同時將前述托架本體的空間部密閉；是在使前述工件的表面與貼於轉盤上的研磨布滑動接觸而進行研磨時，在利用與該空間部連結之壓力調整機構來調整前述密閉後的空間部的壓力的狀態下，將前述工件的背面保持於前述托架，且在前述工件研磨後，使前述研磨頭上升來將前述工件從研磨布剝離時，藉由使前述研磨頭本體上升，並使前述托架閂鎖部閂鎖前述研磨頭本體閂鎖部而上升，來將前述工件從研磨布剝離之研磨頭，其中具備間隔物，其是位於前述托架閂鎖部及/或研磨頭本體閂鎖部的一部分，且位於前述托架閂鎖部與研磨頭本體閂鎖部之間，在使前述研磨頭本體上升來將前述工件從研磨布剝離時，藉由在使前述研磨頭本體上升時，使前述托架閂鎖部及/或研磨頭本體閂鎖部與前述間隔物抵接，而使前述托架傾斜並舉起，來將前述工件從前述研磨布剝離。

使用如此的研磨頭來進行研磨工件，在該工件研磨後，將工件從研磨布㛥剝離時，能夠容易且安全、確實地將 工件從研磨布剝離。又，因為藉由調節間隔物的厚度，能夠調節使研磨頭上升時的傾斜角度，所以能夠藉由簡單的操作來調節該研磨頭的傾斜角度。而且，不會產生例如在研磨布形成溝槽的方法造成工件的被研磨面的品質變差之情形，亦不會產生例如採用突出方式時必須增大研磨裝置之情形。

此時，以在前述托架之用以保持工件的背面之面，設置襯墊為佳。

如此，若在托架之用以保持工件的背面之面，設置襯墊時，能夠更確實地將工件保持在托架。因此，使用此種研磨墊時，能夠更確實地將工件從研磨布剝離。

又，前述托架能夠保持直徑300毫米以上的作為前述工件之半導體晶圓。

如此，即便托架是用以保持其研磨後與研磨布黏附力強之直徑300毫米以上的作為工件之半導體晶圓的情況，若使用依照本發明之研磨頭，能夠容易且安全、確實地將工件從研磨布剝離。

而且，本發明提供一種研磨裝置，是研磨工件表面時所使用的研磨裝置，其特徵為至少具備：研磨布，是貼於轉盤上；研磨劑供給機構，用以對該研磨布上供給研磨劑；及前述本發明的研磨頭，是作為用以保持前述工件之研磨頭。

如此，使用具備本發明的研磨頭之研磨裝置來進行研 磨工件，在研磨後將工件從研磨布剝離時，是能夠容易且安全、確實地將工件從研磨布剝離之裝置。又，不會產生例如在研磨布形成溝槽的方法造成工件的被研磨面的品質變差之情形，亦不會產生例如採用突出方式時必須增大研磨裝置之情形。

此時，以具備位置調整機構，用以自動地調整研磨頭旋轉之停止位置為佳。

如此，具備自動地調整研磨頭旋轉之停止位置之位置調整機構時，能夠簡單地使晶圓位於容易剝離的旋轉角度位置，且能夠使研磨頭的旋轉位置停止在適當的位置。因此，能夠更容易地將研磨後的晶圓剝離。

又，本發明提供一種工件的剝離方法，是先修整貼於轉盤上的研磨布，並使前述工件的表面滑動接觸前述已修整後的研磨布來進行研磨後，將工件從研磨布剝離之方法，其特徵為：藉由前述本發明的研磨頭來保持前述工件而進行研磨後，以使前述間隔物的位置是相對於從前述研磨頭的中心至前述研磨布的中心，位於30∘以內的旋轉位置之方式，來使前述研磨頭停止旋轉，並在該旋轉位置使前述研磨頭本體上升來將前述工件剝離。

如此，先進行研磨布的修整，並使用本發明的研磨頭來進行工件的表面研磨，在該工件研磨後，以使間隔物的位置是相對於從研磨頭的中心至研磨布的中心，位於30∘以內的旋轉位置之方式，使前述研磨頭停止旋轉，來將工件從研磨布剝離時，能夠容易且安全、確實地將工件從研 磨布剝離。而且，不會產生例如在研磨布形成溝槽的方法造成工件的被研磨面的品質變差之情形，亦不會產生例如採用突出方式時必須增大研磨裝置之情形。

若使用本發明的研磨頭，在研磨工件後，在將工件從研磨布剝離時，不會使工件的被研磨面的品質變差，能夠容易且安全、確實地將工件從研磨布剝離。又，因為能夠藉由調節間隔物的厚度來調節研磨頭上升時的傾斜角度，所以能夠藉由簡單的操作來調節該研磨頭的傾斜角度，亦能夠容易地調整晶圓的剝離條件。

又，在進行修整後，使用本發明的研磨頭來進行研磨工件，並在該工件研磨後，以間隔物是對應轉盤的中心附近之方式，停止研磨頭的旋轉位置，來將工件從研磨布剝離時，能夠容易且安全、確實地將工件從研磨布剝離。

以下，詳細地說明本發明。

如前述，使用無溝槽的研磨布萊研磨大口徑的工件時，研磨工件後，即使將研磨頭上升而欲使工件從研磨布剝離(亦稱離間、剝下)時，研磨後的工件會有與研磨布表面黏附而殘留於研磨布上之問題。

針對如此的問題，本發明者等進行專心研討：關於未藉由在研磨布形成溝槽之方法、或突出方式，亦能夠容易地將工件從研磨布剝離之方法。

因此，本發明者等發現在使保持工件之研磨頭上升 時，若對托架之保持工件的背面(與被研磨面相反側的面)之工件保持面之中的特定區域，重點地施加力量來使其傾斜而上升時，能夠將工件剝離。又，本發明者等發現藉由通常方法進行修整時，研磨布的中央比周圍低，而成為凹下的形狀。而且，想到在研磨後進行將工件從研磨布剝離時，若對上述研磨布的中央凹處附近重點地施加力量來進行將工件從研磨布剝離時，能夠更容易地將工件從研磨布剝離，並使各種條件最佳化而完成了本發明。

以下，一邊參照附加圖示，一邊具體地說明本發明之研磨頭及研磨裝置，但是本發明未限定於此。

第1圖是本發明之研磨頭的一個例子(第1態樣)。本發明的研磨頭11是具備如後述的間隔物15，首先，說明概略的構成。該研磨頭11具有研磨頭本體12，且在研磨頭本體12的內側形成有空間部18。研磨頭本體12是能夠旋轉，且在上部中央設置有壓力調整用的貫穿孔20，用以連通壓力調整機構19。

在研磨頭本體12，通過隔膜14連結同心圓狀配置而成的圓盤狀托架13。藉由通過如此的隔膜14之連結，研磨頭本體12在保持托架13之同時，研磨頭本體12的空間部18是被密閉的狀態。

研磨頭本體12能夠藉由未圖示之上下移動手段來上下移動。

托架13是為了保持工件W的背面(與被研磨側相反的面)，能夠使用例如保持面是平滑、剛性高且不會造成工件 W的金屬污染者，適合使用氧化鋁等陶瓷製的圓形板等。此外，亦能夠使用如後述的橡膠夾盤托架等各種托架。

又，為了支撐工件W的背面全體，托架13的工件保持面以與研磨之工件W相同直徑大小、或是少許大一些的程度為佳。

隔膜14適合使用彈性體、橡膠等彈性高的材質。由此種材質所構成之1片隔膜14，是各自使用螺栓等固定來連結研磨頭本體12與托架13，來使研磨頭本體12的空間部18呈密閉狀態。

在研磨頭本體12，在外側形成有向外伸出之環狀研磨頭本體閂鎖部12a。又，在托架13之周邊部形成有向上方突出的環狀突出部13a及托架閂鎖部13b。研磨頭本體閂鎖部12a的外徑是比托架閂鎖部13b的內徑大，研磨頭本體閂鎖部12a及托架閂鎖部13b，在無間隔物時的位置，是如第9圖所示，為了將工件從研磨布剝離而使研磨頭本體12上升時，互相是在環狀抵接面閂鎖(latch)。因為實際上是具備有間隔物15，所以在研磨頭本體閂鎖部12a與托架閂鎖部13b之間是空出少許間隙區域，在圖示上未顯示。

為了使研磨頭本體12能夠上下移動，托架的突出部13a的內徑是比研磨頭本體閂鎖部12a的外徑大，且必須突出至比研磨頭本體閂鎖部12a高的位置。托架13之比突出部13a內側的部分，不一定必須平坦，亦可以是進入研磨頭本體12的空間部18內之凸狀的形狀。

為了使研磨頭本體12與托架13達成如此的位置關 係，例如能夠如第12所示的方式來達成，但是未限定於此。

首先，將托架13分開準備由環狀突出部13a的一部分及托架閂鎖部13b的部分所構成的第一組件13c、及此外主要由圓盤部分所構成的第二組件13d(第12圖(a))。接著，從上述第二組件13d的上方，配置使用螺栓等固定隔膜14而成的研磨頭本體12(第12圖(b))。接著，使用螺栓等將上述第一組件13c從上方固定在第二組件13d而作為托架13(第12圖(c))。又，亦可使用固定第一組件13c與第二組件13d之相同螺栓，來將隔膜14固定於托架13。

又，托架13、研磨頭本體12之通過隔膜14的連結，是如第1圖所示，若在托架13的突出部13a與研磨頭本體閂鎖部12a之間連結時，因為結構能夠較為簡單，乃是較佳，但是未限定於此。

在托架13之保持工件W的背面之面(保持面)，以設置有襯墊17為佳。例如，使用雙面黏著膠帶等將發泡聚氨酯製的襯墊17固定。利用設置此種襯墊17並使其含水，並藉由襯墊17所含有的水之表面張力，能夠確實地保持工件W。

亦可在托架13的外周部、亦即工件保持面的外側具備模板16。模板16是為了保持工件W的邊緣部，且是以沿著托架13的外周部往下方突出的方式設置。模板16在研磨中保持工件W的邊緣部，來防止工件W從托架13脫落，另一方面不會推壓研磨布22。模板16的材質，為了不會污染工件W、且不會造成傷痕或壓痕，以比工件W柔軟的 材質為佳。

為了防止在研磨中推壓研磨布22而造成研磨布22凹凸變形，在模板16的周圍亦可具有被覆環。被覆環的材質以不會造成工件W的金屬污染，且與研磨布22接觸引起的磨耗極少者為佳。例如能夠適合使用氧化鋁製的環。

具有如此概略的結構之本發明的研磨頭11，是如第1圖所示，在托架閂鎖部及研磨頭本體閂鎖部之至少一方的一部分，以至少位於托架閂鎖部與研磨頭本體閂鎖部之間的方式具備間隔物15。又，如第2圖所示，從上方觀看時，間隔物15是安裝在托架閂鎖部13b的一部分。間隔物15的材質若是具有剛性且不容易變性時，任何物都可以。間隔物15的大小是若研磨頭本體閂鎖部12a抵接時不會產生不安定時，是任何大小都可以，例如可以是托架閂鎖部13b的內徑之1/10左右。又，間隔物15的剖面形狀是若至少位於托架閂鎖部13b與研磨頭本體閂鎖部12a之間時，是任何形狀都可以。例如，如第1圖所示，可以是將托架閂鎖部13b夾住之形狀，若是使用螺栓等從上面固定時較容易安定，但是未限定於此。

間隔物15的厚度是如後述，能夠以將托架13傾斜上升時例如傾斜角度為0.1~1∘左右的方式適當地調節。因為較簡單，該間隔物15的厚度調節以預先準備具有各種厚度之間隔物來適當地交換為佳。

因為在工件研磨時間隔物15與研磨頭本體閂鎖部12a未接觸，所以與未具備間隔物15之研磨頭11相同，能夠 進行與通常的研磨頭11同樣的研磨，工件的研磨品質不會有問題。

第13圖是表示本發明之研磨頭的第2態樣，是顯示托架是橡膠夾盤托架者。

該研磨頭61是主要由以下所構成，包含：研磨頭本體12；及橡膠夾盤托架62，其是使用隔膜14連結研磨頭本體12與隔膜14而成。通過此隔膜14之連結，在研磨頭本體12保持橡膠夾盤托架62之同時，研磨頭本體12的空間部18是密閉狀態，且在研磨頭本體12的上部中央設置有壓力調整用的貫穿孔20，用以連通壓力調整機構19，其是與前述第1態樣的情況同樣。

橡膠夾盤托架62具備：上部托架組件63；及橡膠65，其被由SUS(不鏽鋼)等剛性材料所構成的環狀剛性環64以均勻的張力固定、且底面平坦。工件W的保持面是橡膠65的底面。又，在橡膠65的相反側具有工件加壓室66，該工件加壓室66是藉由連壓力調整機構67之流體供給路68來供給流體。在工件加壓室66藉由壓力調整機構67供給壓力空氣並均勻地施加壓力於橡膠65，能夠以均勻的壓力將工件W往轉盤21上的研磨布22推壓。又，在壓力調整機構67藉由將工件加壓室66抽真空，能夠將工件W吸附在橡膠65上。又，在橡膠65的底面具備襯墊17，可以藉由襯墊17來吸附工件W。又，亦可更具備模板16。

上部托架組件63是形成有突出部63a及托架閂鎖部63b，與前述第1態樣時同樣地，在托架閂鎖部63b及研磨 頭本體閂鎖部12a之至少一方的一部分，以至少位於托架閂鎖部63b與研磨頭本體閂鎖部12a之間的方式具備間隔物15。

除了具有如上述典型的結構之橡膠夾盤托架以外，亦能夠採用各種眾所周知的橡膠夾盤托架。

第3圖是表示具備有本發明之研磨頭11之研磨裝置31的一個例子之概略。該研磨裝置31除了具備研磨頭11以外，亦具備：研磨布22，是貼在轉盤21上；及研磨劑供給機構36，用以將研磨劑35供給至研磨布22上。

在使用研磨裝置31來研磨工件W之前，是首先進行研磨布22的修整。該修整是如第7圖(a)所示，通常是使用通常的修整器來進行。

通常，使用比要研磨之工件W大的修整器，至少修整在研磨工件W時會與工件W滑動接觸的區域。

例如，使用與研磨布22抵接部分的外徑比轉盤21的半徑少許大一些，且內徑比轉盤21的半徑小之環狀砂輪修整器41(例如，使用直徑800毫米的轉盤來研磨直徑300毫米的矽晶圓時，與研磨布抵接部分的外徑為410毫米、內徑為380毫米左右的砂輪修整器)作為修整器，在固定砂輪修整器41並在使其抵接研磨布22的狀態，使轉盤21旋轉來進行。此時，亦可使砂輪修整器41旋轉，亦可在轉盤21的直徑方向，以搖動幅度為轉盤半徑的1/10左右的方式來使砂輪修整器41搖動。

如前述，本發明者等發現藉由此種通常的方法進行修 整時，如第7圖(b)所示，研磨布的中央是比周圍低，而成為凹下的形狀。又，第7圖(b)是表示在轉盤的直徑方向之研磨布的高度分布之圖。圖中的2根曲線是表示在轉盤的頂面內互相正交方向之研磨布的高度分布。

認為這是因為用砂輪修整器進行修整時，修整的滑動接觸時間在研磨布的中央附近比在周圍長的緣故。

如此，以通常的方式進行整修後，使用具備本發明的研磨頭11之研磨裝置31，進行研磨工件W。

使用該研磨裝置31進行研磨工件W，首先是將含水之襯墊17貼於工件W，並使用托架13保持工件W的背面，同時使用模板16來保持工件W的邊緣部。

然後，將研磨劑35從研磨劑供給機構36供給至研磨布22，同時使研磨頭11及轉盤21各自一邊在規定方向旋轉，一邊使工件W滑動接觸研磨布22。此時，藉由壓力調整機構19調整被研磨頭本體12密閉的空間部18的壓力，能使隔膜14彈性變形。例如藉由從壓力調整機構19供給壓力空氣至空間部18，隔膜14在與研磨頭本體12側產生彈性變形，以規定的壓力將托架13往研磨布22擠壓。如此地，藉由壓力調整機構19來使隔膜14產生彈性變形時，能夠使被保持在托架13之工件W，一邊相對於轉盤21上的研磨布22旋轉，一邊以規定的推壓力推壓來研磨工件W的表面。

又，在工件W的研磨時，研磨布22中央附近的凹處，由於工件W的推壓而被壓垮至已幾乎能夠忽視的程度，對 於工件的研磨品質不會成為問題。

又，在工件的研磨時，亦可一邊搖動研磨頭11一邊研磨工件W。

如此進行，來修整並進行研磨工件W後，如以下進行來將工件W從研磨布22剝離。

首先，以間隔物15是位於研磨布22的中央部的凹處附近的方式，停止研磨頭11的轉動。具體上，是如第6圖所示，使間隔物15的位置，是相對於從研磨頭11的中心至研磨布22的中心(亦即轉盤21的中心)，以位於30°以內的旋轉位置之方式，使研磨頭11停止旋轉。間隔物15的位置，相對於從研磨頭11的中心至研磨布22的中心，以設成在15°以內為更佳，且最佳為設成位於連結研磨頭11的中心與研磨布22的中心之線段上。

使研磨頭11的旋轉位置停止在上述規定位置之方法沒有特別限定，因為較為簡便，以自動地使其停止在規定位置為佳。因此，在研磨裝置31，以具備能夠對研磨頭11的旋轉之停止位置，自動地對準位置之機構(例如伺服機構等)為佳。

如此進行，停止研磨頭11的旋轉後，如下述，將研磨頭本體12上升而將工件W從研磨布22剝離。

將研磨頭本體12上升時，首先，如第4圖所示，間隔物15是與研磨頭本體閂鎖部12a抵接。從此狀態進而施加使研磨頭本體12上升的力量時，力量是集中施加於間隔物15，且力量是重點地施加在托架13的工件保持面的間隔物 15正下方附近之區域。若間隔物15是位於研磨布22之少許凹下的中央附近，因為該托架13的工件保持面之重點施加力量區域亦是位於研磨布22之少許凹下的中央附近，所以能夠容易地且安定地將工件W從研磨布22剝離。

而且，若使研磨頭本體12上升，如第5圖所示，間隔物15、及環狀托架閂鎖部13b中的與安裝有間隔物15相反側的部分，是與研磨頭本體閂鎖部12a抵接，來將托架13傾斜地舉起。

另外，間隔物15的厚度是以能夠將工件W從研磨布22安定地剝離之方式來適當地調節。此時，如前述，將托架13傾斜而使其上升時，例如以使傾斜角度為0.1~1∘左右的方式來進行調節即可。

又，被研磨的工件若不是明顯地比修整區域小時，因為上述研磨布22的中央附近的凹處部位，位於工件的外緣布，所以能夠得到本發明的效果。

又，一旦進行修整後，即使在通常的範圍內重複地進行工件的研磨、從研磨布22剝離而未進行修整時，亦能夠得到本發明的效果。

而且，在上述，已說明將本發明的研磨頭所具備的間隔物安裝在托架閂鎖部13b時之情形，但是如第8圖所示，可以將間隔物15安裝在研磨頭本體閂鎖部12a，亦可以在托架閂鎖部13b及研磨頭本體閂鎖部12a兩方都安裝。

以下，說明本發明的實施例及比較例。

(實施例1)

如以下製造第13圖所示之研磨頭61。準備不鏽鋼製研磨頭本體12及托架63，並通過隔膜14而連結，該托架63的形式是其工件保持面為橡膠65，在該橡膠的背面具有工件加壓室66，並藉由壓力調整機構67對工件加壓室66供給壓力空氣，而對橡膠65施加均勻的壓力。

使用具備有如上述的研磨頭61之如第3圖的研磨裝置31(在第3圖是表示具備第1圖的研磨頭11之態樣，但是本實施例是表示具備研磨頭61之態樣)，如以下，進行研磨作為工件W之直徑300毫米、厚度為775微米的矽晶圓。又，所使用的矽晶圓是預先在兩面施加1次研磨，且亦已對邊緣部施加研磨而成者。又，轉盤21是使用直徑為800微米者，研磨布22是使用未溝槽加工之通常使用者。

首先，在研磨之前，進行修整研磨布22。修整器41是使用其底面的外徑為410毫米、內徑為380毫米之砂輪修整器。以30kPa的壓力推壓砂輪修整器41，並以29rpm使轉盤21旋轉，來進行修整180分鐘。

在研磨時，研磨劑是使用含有膠體二氧化矽之鹼溶液，且各自以31rpm、29rpm使研磨頭11及轉盤21旋轉。工件W的研磨壓力(推壓)為15kPa。研磨時間為10分鐘。

工件研磨結束後，使間隔物15(厚度為2毫米)的位置是相對於從研磨頭11的中心至研磨布22的中心，位於30∘以內的旋轉位置之方式，來使研磨頭11停止旋轉，並在該 旋轉位置以工件W與托架13的吸附面(橡膠)之間的承受壓力(工件加壓室66的壓力；吸附壓)為-45kPa的方式，來使研磨頭本體12上升，並以2秒鐘進行剝離。

對300片工件重複進行上述工件的研磨及從研磨布剝離，且在途中未進行修整。

結果，300工件中，300片都能夠正常剝離(成功率為100%)，清楚明白能夠得到本發明的效果。

(實施例2)

除了在工件研磨結束後，以未特別決定間隔物的位置之方式來使研磨頭停止轉動，並在該旋轉位置進行將研磨頭本體12上升以外，與實施例1同樣地進行，來對26片進行從研磨布剝離之嘗試。

結果，雖然能夠無問題地將26片工件W中的24片剝離，但是其中2片在剝離時有異音產生。

(比較例1)

除了未具備間隔物以外，使用具備有與實施例1同樣的研磨頭之研磨裝置，並與實施例1同樣地進行研磨矽晶圓，並嘗試以吸附壓為-30kPa的方式，以1~2秒鐘來嘗試剝離。

結果，轉盤上升，但是工件無法剝離。

本發明未限定於上述實施形態。上述實施形態是例示 性，凡是具有與本發明之申請專利範圍所記載之技術思想實質上相同構成、且達成相同作用效果之物，無論何者都包含在本發明的技術範圍內。

例如，本發明之研磨頭未限定是第1圖、13圖所示之態樣，例如研磨頭本體的形狀等，除了如申請專利範圍所記載之必要條件以外，是可以適當的設計。

又，研磨裝置的構成未限定是第3圖所示者，例如亦可以是具備複數個本發明的研磨頭而成之研磨裝置。

11、61‧‧‧研磨頭

12‧‧‧研磨頭本體

72、91

12a‧‧‧研磨頭本體閂鎖部

13、92‧‧‧托架

13a‧‧‧突出部

13b‧‧‧托架閂鎖部

13c‧‧‧第一組件

13d‧‧‧第二組件

14‧‧‧隔膜

15‧‧‧間隔物

16‧‧‧模板

17、95‧‧‧襯墊

18‧‧‧空間部

19‧‧‧壓力調整機構

20‧‧‧貫穿孔

21、73‧‧‧轉盤

22、74‧‧‧研磨布

31、71‧‧‧研磨裝置

35、75‧‧‧研磨劑

36、76‧‧‧研磨劑供給機構

41‧‧‧砂輪修整器

62‧‧‧橡膠夾盤托架

63‧‧‧上部托架構件

64‧‧‧剛性環

65‧‧‧橡膠

66‧‧‧工件加壓室

67‧‧‧壓力調整機構

68‧‧‧流體供給路

94‧‧‧模板

W‧‧‧工件

第1圖是表示本發明之研磨頭的第1態樣之概略剖面圖。

第2圖是表示從上方觀看本發明之研磨頭的一個例子時之概略平面圖。

第3圖是表示具備有本發明之研磨頭之研磨裝置的一個例子之概略構成圖。

第4圖是表示使用本發明之研磨頭，將工件從研磨布剝離時的動作之概略剖面圖。

第5圖是表示使用本發明之研磨頭，將工件從研磨布剝離時的動作之概略剖面圖。

第6圖是表示從上方觀看研磨頭旋轉的停止位置時之說明圖。

第7圖(a)是表示修整的情況之概略平面圖，(b)是表示 修整後研磨布直徑方向的高度分布之圖。

第8圖(a)是表示在研磨頭本體側具有間隔物之研磨頭的一個例子之概略剖面圖。

第9圖(a)是表示在無間隔物位置使研磨頭上升而將工件從研磨布剝離的動作之概略剖面圖。

第10圖是表示單面研磨裝置的一個例子之概略構成圖。

第11圖是表示先前的研磨頭的一個例子之概略構成圖。

第12圖是表示本發明之研磨頭的組裝方法之一個例子之概略剖面圖。

第13圖是表示本發明之研磨頭的第2態樣之概略剖面圖。

11‧‧‧研磨頭

12‧‧‧研磨頭本體

12a‧‧‧研磨頭本體閂鎖部

13‧‧‧托架

13a‧‧‧突出部

13b‧‧‧托架閂鎖部

14‧‧‧隔膜

15‧‧‧間隔物

16‧‧‧模板

17‧‧‧襯墊

18‧‧‧空間部

19‧‧‧壓力調整機構

20‧‧‧貫穿孔

21‧‧‧轉盤

22‧‧‧研磨布

W‧‧‧工件

Claims (7)

1. 一種研磨頭，其特徵為：至少具有：用以保持工件的背面之托架，是圓盤狀，在其周邊部形成有往上方突出之環狀突起部及從該突出部向內伸出之環狀托架閂鎖部；研磨頭本體，用以保持該托架同時能夠旋轉，且在內側形成有空間部，在外側形成有向外伸出的環狀研磨頭本體閂鎖部；及隔膜，其連結前述研磨頭本體及前述托架，同時將前述托架本體的空間部密閉；是在使前述工件的表面與貼於轉盤上的研磨布滑動接觸接而進行研磨時，在利用與該空間部連結之壓力調整機構來調整前述密閉後的空間部的壓力的狀態下，將前述工件的背面保持於前述托架，且在前述工件研磨後，使前述研磨頭上升來將前述工件從研磨布剝離時，藉由使前述研磨頭本體上升，並使前述托架閂鎖部閂鎖前述研磨頭本體閂鎖部而上升，來將該工件從研磨布剝離之研磨頭，其中具備間隔物，其是位於前述托架閂鎖部及/或研磨頭本體閂鎖部的一部分，且位於前述托架閂鎖部與研磨頭本體閂鎖部之間；在使前述研磨頭本體上升來將前述工件從研磨布剝離時，藉由在使前述研磨頭本體上升時，使前述托架閂鎖部及/或研磨頭本體閂鎖部與前述間隔物抵接，而使前述托架傾斜並舉起，來將前述工件從前述研磨布剝離。
2. 如申請專利範圍第1項所述之研磨頭，其中在前述托架之用以保持工件的背面之面，設置有襯墊。
3. 如申請專利範圍第1項所述之研磨頭，其中前述托架能夠保持直徑300毫米以上的作為前述工件之半導體晶圓。
4. 如申請專利範圍第2項所述之研磨頭，其中前述托架能夠保持直徑300毫米以上的作為前述工件之半導體晶圓。
5. 一種研磨裝置，是研磨工件表面時所使用的研磨裝置，其特徵為至少具備：研磨布，是貼於轉盤上；研磨劑供給機構，用以對該研磨布上供給研磨劑；及如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之研磨頭，是作為用以保持前述工件之研磨頭。
6. 如申請專利範圍第5項所述之研磨裝置，其中具備位置調整機構，用以自動地調整研磨頭旋轉之停止位置。
7. 一種工件的剝離方法，是先修整貼於轉盤上的研磨布，並使前述工件的表面滑動接觸前述已修整後的研磨布 來進行研磨後，將前述工件從前述研磨布剝離之方法，其特徵為：藉由如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之研磨頭來保持前述工件而進行研磨後，以使前述間隔物的位置是相對於從前述研磨頭的中心至研磨布中心，位於30∘以內的旋轉位置之方式，來使前述研磨頭停止旋轉，並在該旋轉位置使前述研磨頭本體上升來將前述工件剝離。