TWI792199B - 晶圓外周部之研磨裝置 - Google Patents

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Abstract

不降低作業效率(cycle time)而可以改善過度研磨發生，且可以改善晶圓外周部表面的粗糙度。
晶圓外周部之研磨裝置1，包括：台架11，保持圓盤狀晶圓31水平；旋轉驅動部12，以其中心軸作為旋轉軸旋轉台架11；研磨頭13、14、15及16，在內周面安裝研磨墊21、22、23、24、25、26、27及28；以及研磨頭驅動機構30，使晶圓31的外周部41鄰接研磨墊21~28，施加晶圓31的外周部41既定研磨壓力的同時，往對於晶圓31的中心軸傾斜的方向或鉛直方向，滑動研磨頭13~16。研磨頭13~16的內周面上，往鉛直方向安裝物理性質不同的2種以上研磨墊21~28。

Description

晶圓外周部之研磨裝置
本發明，係有關於使旋轉中的圓盤狀晶圓外周部接觸研磨墊研磨的晶圓外周部之研磨裝置。
通常，半導體晶圓等的圓盤狀晶圓，在鏡面研磨其上面及下面的同時，也鏡面研磨其外周部。所謂晶圓外周部，如圖4所示，在圓盤狀晶圓31的外緣部形成梯形或圓弧狀。晶圓31的外周部41，也稱作倒角部或邊緣部。
圖4所示的晶圓31的外周部41，呈現梯形，以上斜面51、下斜面52、端面53構成。上斜面51，在晶圓31的外緣部中，對晶圓31的上面31A往下面31B側傾斜形成。
下斜面52，在晶圓31的外緣部，對晶圓31的下面31B往上面31A側傾斜形成。端面53，在上斜面51與下斜面52之間，對晶圓31的中心軸往平行方向形成。所謂外周部41的研磨，係指研磨上述上斜面51、上述下斜面52及上述端面53。
習知的晶圓外周部之研磨裝置中，具有：晶圓握持手段，握持晶圓；晶圓旋轉手段，旋轉握持的晶圓；研磨頭，具有安裝研磨墊的研磨面；以及研磨液浸漬手段，使研磨墊內部浸漬研磨液(slurry) 。此晶圓外周部的研磨裝置中，配置為安裝至研磨頭，內部浸漬研磨液的研磨墊與晶圓外周部相對接觸(例如，參照專利文獻1)。
又，習知的晶圓外周部之研磨裝置中，包括：夾盤手段，夾住晶圓，以晶圓中心軸作為旋轉軸旋轉；一對上斜面研磨構件，研磨晶圓的上斜面；下斜面研磨構件，研磨晶圓的下斜面；以及端面研磨構件，研磨晶圓的端面。一對上斜面研磨構件夾住夾盤手段在對向位置配置，下斜面研磨構件在一對上斜面研磨構件之間，朝向夾盤手段配置，端面研磨構件在一對上斜面研磨構件之間，朝向夾盤手段配置。又，此晶圓部外周部之研磨裝置，包括負重手段，施予各個研磨構件往晶圓的上斜面、下斜面及端面的研磨壓(例如，參照專利文獻2)。 [先前技術] [先行技術文獻]
[專利文獻1]日本專利公開第2015－207658號公報 [專利文獻2]日本專利公開第2003－257901號公報
[發明所欲解決的課題]
透過使用研磨墊研磨晶圓外周部，調整晶圓外周部至既定表面粗糙度Ra。晶圓外周部的表面粗糙度Ra，根據使用的研磨墊硬度、壓縮率而不同。晶圓外周部的表面粗糙度Ra，例如，使用具有低硬度的研磨墊的話就變小，使用具有大壓縮力的研磨墊的話也變小。
研磨晶圓的上面及下面之際，一般，粗研磨用的研磨裝置中使用具有高硬度(硬質)的研磨墊，完工研磨用的研磨裝置中使用具有低硬度(軟質)的研磨墊。
研磨晶圓外周部之際，例如，使用軟質研磨墊的情況下，此研磨墊不只是研磨對象的晶圓外周部，連晶圓表面側(上面側、下面側)也繞入研磨之過度研磨的現象有可能發生。過度研磨發生時，因為產生晶圓的外周部厚度變薄的邊緣滾離(edge roll off)之不良，晶圓的上面及下面的平坦度惡化。又，使用軟質研磨墊時，因為研磨速度慢，生產性差，但可以減少表面粗糙度Ra。
另一方面，研磨晶圓外周部之際，使用硬質研磨墊的情況下，因為研磨速度快，生產性優異的同時，也抑制研磨墊繞入晶圓表面側，可以降低上述過度研磨的發生。但是，使用硬質研磨墊的情況下，晶圓的外周部表面，比起使用軟質研磨墊的情況，表面粗糙度Ra較大。
這點，使用1台研磨裝置進行粗研磨及完工研磨時，使用硬質研磨墊粗研磨後，考慮從研磨頭卸下硬質研磨墊，安裝軟質研磨墊至研磨頭，進行完工研磨。但是，需要交換研磨墊的作業，引起生產性下降。
又，考慮分別設置粗研磨專用的研磨裝置與完工研磨專用的研磨裝置。但是，在那情況下，因為兩裝置間需要用以交接的晶圓搬送機構，耗費製造成本的同時，作業效率(cycle time)下降，生產性也下降。
本發明，以解決上述各種問題作為課題的一例，目的在於提供可以解決這些課題的晶圓外周部之研磨裝置。 [用以解決課題的手段]
本發明的晶圓外周部之研磨裝置，其特徵在於包括：台架，保持圓盤狀晶圓水平；旋轉驅動部，以其中心軸作為旋轉軸旋轉上述台架；1個以上的研磨頭，在內周面安裝研磨墊；以及研磨頭驅動機構，使上述晶圓的外周部鄰接上述研磨墊，施加上述晶圓的上述外周部既定研磨壓力的同時，往對於上述晶圓的中心軸傾斜的方向或鉛直方向，滑動上述研磨頭；上述研磨頭的上述內周面上，往鉛直方向安裝物理性質不同的2種以上的上述研磨墊。
本發明的晶圓外周部之研磨裝置中，其特徵在於：上述研磨頭驅動機構，在1次研磨步驟中，在上述物理性質相同的上述研磨墊內，滑動上述研磨頭。
本發明的晶圓外周部之研磨裝置中，其特徵在於：上述研磨頭的上述內周面，可接近、隔離上述晶圓的上述外周部，呈現沿著上述外周部周方向的弧狀。
本發明的晶圓外周部之研磨裝置中，其特徵在於：上述研磨頭，包括：第1研磨頭，研磨構成上述晶圓的上述外周部之下斜面；第2研磨頭，研磨構成上述晶圓的上述外周部之上斜面；以及第3及第4研磨頭，夾住上述晶圓對向設置，研磨構成上述晶圓的上述外周部之端面；其中，上述研磨頭驅動機構，使上述晶圓的上述外周部鄰接上述第1至第4研磨頭，一邊施加上述晶圓的上述外周部既定研磨壓力，一邊使上述第1研磨頭沿上述下斜面的方向、上述第2研磨頭沿上述上斜面的方向、第3及第4研磨頭往上述晶圓的鉛直方向同時滑動。
本發明的晶圓外周部之研磨裝置中，其特徵在於：上述研磨墊以安裝至上述內周面上部的研磨墊以及安裝至上述內周面下部的研磨墊構成，安裝至上述內周面下部的上述研磨墊的壓縮率比安裝至上述內周面上部的上述研磨的墊壓縮率大。
本發明的晶圓外周部之研磨裝置中，其特徵在於：上述研磨墊以安裝至上述內周面上部的研磨墊以及安裝至上述內周面下部的研磨墊構成，安裝至上述內周面下部的上述研磨墊的硬度比安裝至上述內周面上部的上述研磨墊的硬度低。
本發明的晶圓外周部之研磨裝置中，其特徵在於：安裝至上述內周面上部的上述研磨墊在上述鉛直方向的長度或沿著上述研磨頭內周面的斜面之長度，比安裝至上述內周面下部的上述研磨墊在上述鉛直方向的長度或沿著上述研磨頭內周面的斜面之長度更長。 [發明效果]
根據本發明，不會降低作業效率(cycle time)，可以抑制過度研磨發生的同時，也可以改善晶圓外周部表面的粗糙度。
以下，參照圖面說明關於用以實施本發明的形態。 [晶圓外周部之研磨裝置構成] 圖1係顯示本發明一實施形態的晶圓外周部之研磨裝置1的一構成例概念圖，圖2係圖1的A－A’剖面圖，圖3係圖1的B－B’剖面圖。
晶圓外周部之研磨裝置1，包括台架11、旋轉驅動部12、研磨頭13、14、15及16、第1研磨墊21、22、23、24、第2研磨墊25、26、27及28、噴嘴29、研磨頭驅動機構30。又，圖1中，未顯示台架11、旋轉驅動部12、第2研磨墊27及28、噴嘴29以及研磨頭驅動機構30。
圖2及圖3所示的台架11，大致呈現圓盤狀。台架11，真空吸附晶圓31的下面31B或者以靜電黏附晶圓31的下面31B保持晶圓31水平。不特別限定台架11的直徑，但研磨直徑300mm的晶圓31的外周部41時可以成為280±10mm左右、研磨直徑450mm的晶圓31的外周部41時可以成為430±10mm左右。旋轉驅動部12，安裝至台架11的中心部下部，以其中心軸作為旋轉軸旋轉台架11。
研磨頭13，可接近、隔離晶圓31的外周部41，具有呈現沿著外周部41的周方向的弧狀之內周面，此內周面上部安裝第1研磨墊21，上述內周面下部安裝第2研磨墊25，研磨構成晶圓31的外周部41之下斜面52(參照圖4)。
研磨頭14，可接近、隔離晶圓31的外周部41，具有呈現沿著外周部41的周方向的弧狀之內周面，此內周面上部安裝第1研磨墊22，上述內周面下部安裝第2研磨墊26，研磨構成晶圓31的外周部41之上斜面51(參照圖4)。
研磨頭15，可接近、隔離晶圓31的外周部41，具有呈現沿著外周部41的周方向的弧狀之內周面，此內周面上部安裝第1研磨墊23，上述內周面下部安裝第2研磨墊27，研磨構成晶圓31的外周部41之端面53(參照圖4)。
研磨頭16，可接近、隔離晶圓31的外周部41，具有呈現沿著外周部41的周方向的弧狀之內周面，此內周面上部安裝第1研磨墊24，上述內周面下部安裝第2研磨墊28，研磨構成晶圓31的外周部41之端面53(參照圖4)。
研磨頭13、14、15及16，為了與晶圓31的外周部41的接觸面積成為最大，係沿著外周部41配置。
總稱第1研磨墊21、22、23、24以及第2研磨墊25、26、27及28之際，只稱研磨墊。
作為研磨墊的種類，例如，有不織布類、發泡聚氨酯類、絨面皮革類等。不織布類，例如，使聚酯毯浸漬聚氨酯樹脂。絨面皮革，例如使聚酯毯浸漬聚氨酯的基材中，在上述聚氨酯內生長發泡層，除去表面部位，發泡層中設置開口部(此層稱作絨毛(nap)層)。絨毛層內存積研磨液。
作為研磨墊的物理性質，例如，有硬度、壓縮率、厚度等。所謂壓縮率，係指對既定形狀的成形體施加一定的負重時縮小的比例。主要研磨墊的硬度測量方法係以下所示的(1)及(2)，主要壓縮率的測量方法係以下所示的(3)。
(1)硬度(JIS) 硬度(JIS)，係依照日本工業規格(JIS K7312－1996)之類型A的硬度測試測量。 (2) 硬度(ASKER) 硬度(ASKER)，以ASKER C硬度計測量。
(3) 壓縮率(JIS) 壓縮率(JIS)，係依照日本工業規格(JIS L 1021)，使用購物者型厚度測量器(加壓面：直徑1 cm (厘米)的圓形)測量。具體而言，測量以初負重加壓30秒後的厚度t0 ，其次測量最終壓力下放置5分鐘後的厚度t1 。之後，根據式(1)算出壓縮率。此時，初負重是100g/cm2 ，(克/平方厘米)，最終負重為1120 g/cm2 。 壓縮率(%)=(t0 －t1 )/ t0 ×100…(1)
關於研磨墊的具體例，顯示於表1。
[表1]
種類 硬度 壓縮率
不織布 50〜92(ASKER) 3.5〜11
發泡聚氨酯 80〜88(JIS) 1.4〜3.4
絨面皮革 50〜80(JIS) 8.5〜40
本實施形態中，從晶圓31在外周部41的粗研磨到完工研磨使用1台研磨裝置進行。第1研磨墊21、22、23、24，使用包括相同物理性質的研磨墊。又，第2研磨墊25、26、27及28，使用包括相同物理性質的研磨墊。
另一方面，第1研磨墊21與第2研磨墊25，使用物理性質互不同的研磨墊。同樣地，第1研磨墊22與第2研磨墊26、第1研磨墊23與第2研磨墊27以及第1研磨墊24與第2研磨墊28，使用物理性質互不同的研磨墊。
第1研磨墊21、22、23、24與對應的第2研磨墊25、26、27及28的組合，關於研磨後晶圓31外周部41的表面粗糙度Ra，根據使用者要求的規格，只要從具有表1所示的物理性質之研磨墊中選擇即可。
以硬度作為基準時，第1研磨墊21、22、23、24係選擇具有比第2研磨墊25、26、27及28高硬度的研磨墊。又，以壓縮率作為基準時，第1研磨墊21、22、23、24係選擇具有比第2研磨墊25、26、27及28小壓縮率的研磨墊。第1研磨墊21、22、23、24與對應的第2研磨墊25、26、27及28的組合，從相同種類的研磨墊中選擇物理性質不同的研磨墊也可以。
以下，說明關於採用上述研磨墊安裝方法的理由。具有低硬度或大壓縮率的研磨墊，因為容易惡化，晶圓31的外周部41在研磨中容易產生從研磨墊本體分離的分離屑。
因此，研磨頭13、14、15及16的外周面上部安裝低硬度或大壓縮率的研磨墊時，研磨下一晶圓31的外周部41之際，上述分離屑恐怕成為使上述晶圓31的外周部41的研磨精度惡化的原因之一。
這點，研磨頭13、14、15及16的內周面上部安裝高硬度或小壓縮率的研磨墊時，在研磨晶圓31的外周部41中，研磨屑從上述晶圓31的外周部41本身分離。
但是，在研磨晶圓31的外周部41中，利用從晶圓31上方經常供給的研磨液，除去大部分的上述研磨屑，殘存的上述研磨屑是細微的，因為與晶圓31相同材質，認為可以忽視研磨晶圓31的外周部41之際的上述研磨屑影響。
相對於此，具有低硬度或大壓縮率的研磨墊之上述分離屑，因為與晶圓31是不同種類的材質，認為比起上述研磨屑，研磨晶圓31的外周部41之際的影響更大。
其次，說明關於第1研磨墊21、22、23、24與第2研磨墊25、26、27及28的尺寸。研磨端面53的第1研磨墊23、24長度，理想是在對應的研磨頭15及16的內周面往鉛直方向的60%〜90%長度範圍內。研磨下斜面52的第1研磨墊21及研磨上斜面51的第1研磨墊22長度，理想是在對應的研磨頭13及14的內周面之60%〜90%斜面長範圍內。
在此，所謂第1研磨墊23、24以及第2研磨墊27、28的長度，係指鉛直方向的長度。另一方面，所謂第1研磨墊21、22以及第2研磨墊25、26中的上述長度，係指沿著對應的研磨頭13、14的內周面斜面之長度。
上述長度範圍下限考慮第1研磨工作量的同時，為了延長具有高硬度或小壓縮率的研磨墊壽命，上述長度範圍上限也用於考慮第2研磨工作量。
研磨端面53的第2研磨墊27及28長度 ，理想是在對應的研磨頭15及16內周面往鉛直方向的40%〜10%長度範圍內。研磨下斜面52的第2研磨墊25及研磨上斜面51的第2研磨墊26長度，理想是在對應的研磨頭13及14的內周面之40%〜10%斜面長範圍內。上述長度範圍下限用於考慮第2研磨工作量，上述長度範圍上限用於考慮第1研磨與第2研磨間工作量的平衡。
如圖2及圖3所示，台架11的大致中央部上方，設置用以供給研磨液(slurry) 至晶圓31的大致中心之噴嘴29。透過安裝晶圓31的台架11以其中心軸作為旋轉軸由旋轉驅動部12旋轉，噴嘴29供給的研磨液由於離心力經過晶圓31的上面31A向外周部41流動，供給至研磨對象的晶圓31的外周部41。
使用第1研磨墊21、22、23、24時，作為研磨液，理想是使用含有研磨粒的鹼性水溶液。其中，作為研磨粒是使用平均粒徑50nm(毫微米)的二氧化矽，而作為鹼性水溶液是使用pH10〜11左右的氫氧化鉀(KOH)水溶液特別理想。
另一方面，使用第2研磨墊25、26、27及28時，作為研磨液，理想是使用不含有研磨粒的鹼性水溶液。其中，作為鹼性水溶液是使用pH10〜11左右的氫氧化鉀(KOH)水溶液特別理想。又，研磨液理想是添加聚合物。
圖2及圖3所示的研磨頭驅動機構30，往台架11的中心軸的方向及從台架11的中心軸遠離的方向水平移動研磨頭13、14、15及16的同時，也往鉛直方向上下移動研磨頭13、14、15及16。研磨頭驅動機構30，關於研磨頭13、14，研磨構成晶圓31的外周部41之上斜面51及下斜面52之際，上斜面51及下斜面52對晶圓31的上面31A及下面31B形成所希望的角度，連動水平移動及上下移動(圖2的斜箭頭)。
研磨頭驅動機構30，以往上下及水平方向自由移動的滑動構件以及驅動這些的滾珠螺桿、其它線運動驅動機構構成。線運動驅動機構，利用步進馬達等可以控制驅動量。
上述研磨頭驅動機構30，透過同時使研磨頭13、14、15及16往台架11的中心軸的方向水平移動，使第1研磨墊21、22、23、24或第2研磨墊25、26、27及28鄰接旋轉的台架11保持之晶圓31的外周部41，一邊施加晶圓31的外周部41既定研磨壓力，一邊往對於晶圓31的中心軸傾斜的方向或鉛直方向，同時滑動研磨頭晶圓31的外周部41。
[晶圓外周部的研磨方法] 其次，說明關於使用具有上述構成的晶圓外周部之研磨裝置1的晶圓外周部之一研磨方法例。首先，使台架11水平保持晶圓31的下面31B。
其次，從噴嘴29對晶圓31的大致中心供給研磨液的同時，由旋轉驅動部12以既定旋轉數(例如10rpm)旋轉台架11及晶圓31，由研磨頭驅動機構30以既定加工負重使研磨頭13、14、15及16的第1研磨墊21、22、23、24分別同時鄰接晶圓31的外周部41對應之處，也進行晶圓31的外周部41之第1研磨加工。
在此之際，研磨頭驅動機構30，沿著第1研磨墊21及22的內周面斜面的長度以及第1研磨墊23及24往鉛直方向長度範圍內，使滑動研磨頭13、14、15及16往分別的長度方向滑動。換言之，研磨頭驅動機構30，在第1研磨中，物理性質相同的第1研磨墊21、22、23、24內使滑動研磨頭13、14、15及16滑動。這樣的話，可以延長第1研磨墊21、22、23、24的壽命。
此第1研磨加工時間，例如為40〜50秒左右。又，研磨頭13、14、15及16的滑動次數，例如往返2〜3次。
藉此，分別以第1研磨墊21研磨晶圓31的外周部41之下斜面52，以第1研磨墊22研磨外周部41之上斜面51，以第1研磨墊23、24研磨外周部41的端面53。
其次，從噴嘴29對晶圓31的大致中心供給研磨液的同時，由旋轉驅動部12以既定旋轉數(例如10rpm)旋轉台架11及晶圓31，由研磨頭驅動機構30以既定加工負重使研磨頭13、14、15及16的第2研磨墊25、26、27、28分別同時鄰接晶圓31的外周部41對應之處，也進行晶圓31的外周部41之第2研磨加工。
在此之際，研磨頭驅動機構30，沿著第2研磨墊25及26的內周面斜面的長度以及第2研磨墊27及28往鉛直方向的長度範圍內，使滑動研磨頭13、14、15及16往分別的長度方向滑動。換言之，研磨頭驅動機構30，在第2研磨中，物理性質相同的第2研磨墊25、26、27及28內使滑動研磨頭13、14、15及16滑動。這樣的話，可以延長第2研磨墊25、26、27及28的壽命。
此第2研磨加工時間，例如為5〜10秒左右。又，研磨頭13、14、15及16的滑動次數，例如往返1〜2次。
藉此，分別以第2研磨墊25研磨晶圓31的外周部41之下斜面52，以第2研磨墊26研磨外周部41之上斜面51，以第2研磨墊27、28研磨外周部41的端面53。
[本實施形態的作用效果] 如以上說明，上述實施形態中，可以達到以下所示的效果。 1)第1研磨中，作為第1研磨墊21、22、23、24，因為使用具有高硬度或小壓縮率的研磨墊，第1研磨時降低研磨墊21、22、23、24往晶圓31沉入。
因此，可以抑制第1研磨墊21、22、23、24繞入至晶圓31的上面31A側或下面31B側。結果，此第1研磨中，可以降低過度研磨發生，也除去前步驟產生損傷、壓痕。又，因為研磨速度快，生產性優異。
2)第2研磨中，第1研磨結束後，立即以安裝至研磨頭13、14、15及16內周面下部的第2研磨墊25、26、27及28研磨晶圓31的外周部41。即，本實施形態中，不必又是從研磨頭13、14、15及16卸下第1研磨墊21、22、23、24，安裝第2研磨墊25、26、27及28至研磨頭13、14、15及16，又是由晶圓搬送機構搬送第1研磨結束的晶圓至第2研磨專用的研磨裝置。因此，可以削減製造成本的同時，因為作業效率(cycle time) 提高，生產性也提高。
3)本實施形態中，第1研磨的加工時間是40〜50秒左右，第2研磨的加工時間是5〜10秒左右，可以使晶圓31外周部41的表面粗糙度Ra為0.4以下的同時，可以儘量降低過度研磨的發生，也可以抑制生產性的降低。
4) 本實施形態中，第2研磨中，因為研磨液內添加聚合物，第2研磨時可以提高晶圓31的外周部41溼潤性。
[其它的實施形態] 以上，參照圖面詳述關於本發明實施形態，但具體構成不限於這些實施形態，即使有不脫離本發明主旨的範圍之設計變更等也包含在本發明內。
上述實施形態中，特別說明晶圓31的旋轉方向，但第1研磨時及第2研磨時的兩方中，進行順時鐘方向旋轉晶圓31與逆時鐘方向旋轉晶圓31都可以。
上述實施形態中，例示研磨墊是2種，但不限定於此，3種以上也可以。只要這樣構成的話，例如，關於晶圓31的外周部41表面粗糙度Ra，使用者要求比現在更嚴格的條件時，透過使用2種以上的第2研磨墊複數次實行第2研磨，可以應付。
上述實施形態中，例示台架11的大致中央部上方設置用以供給晶圓31中心研磨液之噴嘴29，但不限定於此。例如，在各研磨頭13、14、15及16上方分別設置上述噴嘴29，研磨外周部41前，只對第1研磨墊21、22、23、24以及第2研磨墊25、26、27及28供給並浸漬研磨液也可以。
上述實施形態中，設置研磨外周部41的下斜面52之研磨頭13及研磨外周部41的上斜面51之研磨頭14各1個的同時，也例示設置研磨外周部41的端面53之一對研磨頭15及16，但不限定於此。例如，設置複數研磨頭13及14的同時，設置複數對研磨頭15及16也可以。
上述實施形態中，例示第2研磨時的研磨液內添加聚合物，但第1研磨時的研磨液內也添加聚合物也可以。
上述實施形態中，例示應用本發明至圖1~圖3所示的研磨裝置，但不限定於此。本發明，例如，也可以應用至專利公開第2003-257901號公報(專利文獻2)中記載的研磨裝置。
專利文獻2中記載的研磨裝置中，一對上斜面研磨構件，配置在夾盤手段保持的晶圓直徑方向兩側相對向的位置上的同時，也使各個中心軸對晶圓中心軸傾斜，配置各上斜面研磨構件的作業面完全接觸晶圓上斜面。上述研磨裝置，研磨時上斜面研磨構件的作業面以線接觸晶圓上斜面的狀態研磨上述上斜面。下斜面研磨構件，配置在一對上斜面研磨構件之間，研磨時下斜面研磨構件的作業面以線接觸晶圓下斜面的狀態研磨上述下斜面。
1:晶圓外周部之研磨裝置 11:台架 12:旋轉驅動部 13,14,15,16:研磨頭 21,22,23,24:第1研磨墊 25,26,27,28:第2研磨墊 29:噴嘴 30:研磨頭驅動機構 31:晶圓 31A:上面 31B:下面 41:外周部 51:上斜面 52:下斜面 53:端面
[圖1]係顯示本發明一實施形態的晶圓外周部之研磨裝置的一構成例概念圖； [圖2]係圖1的A－A’剖面圖； [圖3]係圖1的B－B’剖面圖；以及 [圖4]係顯示晶圓外周部形狀的一例之部分剖面圖。
1:研磨裝置
13,14,15,16:研磨頭
21,22,23,24:第1研磨墊
25,26:第2研磨墊
31:晶圓

Claims (8)

  1. 一種晶圓外周部之研磨裝置，其特徵在於：包括：台架，保持圓盤狀晶圓水平；旋轉驅動部，以其中心軸作為旋轉軸旋轉上述台架；一個以上的研磨頭，在內周面安裝研磨墊；以及研磨頭驅動機構，使上述晶圓的外周部鄰接上述研磨墊，施加上述晶圓的上述外周部既定研磨壓力的同時，往對於上述晶圓的中心軸傾斜的方向或鉛直方向，滑動上述研磨頭；其中，上述研磨頭的上述內周面上，往鉛直方向安裝物理性質不同的2種以上的上述研磨墊，上述研磨墊以安裝至上述內周面上部的研磨墊以及安裝至上述內周面下部的研磨墊構成；安裝至上述內周面下部的上述研磨墊的壓縮率比安裝至上述內周面上部的上述研磨墊的壓縮率大。
  2. 如請求項1所述之晶圓外周部之研磨裝置，其特徵在於：上述研磨頭驅動機構，在1次研磨步驟中，在上述物理性質相同的上述研磨墊內，滑動上述研磨頭。
  3. 如請求項1所述之晶圓外周部之研磨裝置，其特徵在於：上述研磨頭的上述內周面，可接近、隔離上述晶圓的上述外周部，呈現沿著上述外周部周方向的弧狀。
  4. 如請求項2所述之晶圓外周部之研磨裝置，其特徵在於：上述研磨頭的上述內周面，可接近、隔離上述晶圓的上述外周部，呈現沿著上述外周部周方向的弧狀。
  5. 如請求項1~4中任一項所述之晶圓外周部之研磨裝置，其特徵在於：上述研磨頭，包括：第1研磨頭，研磨構成上述晶圓的上述外周部之下斜面；第2研磨頭，研磨構成上述晶圓的上述外周部之上斜面；以及第3及第4研磨頭，夾住上述晶圓對向設置，研磨構成上述晶圓的上述外周部之端面；其中，上述研磨頭驅動機構，使上述晶圓的上述外周部鄰接上述第1至第4研磨頭，一邊施加上述晶圓的上述外周部既定研磨壓力，一邊使上述第1研磨頭沿上述下斜面的方向、上述第2研磨頭沿上述上斜面的方向、第3及第4研磨頭往上述晶圓的鉛直方向同時滑動。
  6. 如請求項1~4中任一項所述之晶圓外周部之研磨裝置，其特徵在於：安裝至上述內周面下部的上述研磨墊的硬度比安裝至上述內周面上部的上述研磨墊的硬度低。
  7. 如請求項1所述之晶圓外周部之研磨裝置，其特徵在於：安裝至上述內周面上部的上述研磨墊在上述鉛直方向的長度或沿著上述研磨頭內周面的斜面之長度，比安裝至上述內周面下部的上述研磨墊在上述鉛直方向的長度或沿著上述研磨頭內周面的斜面之長度更長。
  8. 如請求項6所述之晶圓外周部之研磨裝置，其特徵在於：安裝至上述內周面上部的上述研磨墊在上述鉛直方向的長度或沿著上述研磨頭內周面的斜面之長度，比安裝至上述內周面下部的上述研磨墊在上述鉛直方向的長度或沿著上述研磨頭內周面的斜面之長度更長。
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