TWI829144B - 研磨頭及具備其之研磨裝置與基板處理裝置 - Google Patents

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Abstract

由研磨具96之研磨而於基板之背面產生之粉塵，會因離心力而亦朝研磨具96之外周側被壓出。自噴射口235向該處噴射氮氣。藉此，附著於基板之背面之粉塵自基板之背面脫離。利用吸引口237吸引該粉塵。因此，粉塵不易殘留於基板之背面，故而可提高伴隨著研磨之粉塵之去除率。

Description

研磨頭及具備其之研磨裝置與基板處理裝置
本發明係關於一種對基板之背面進行研磨之研磨頭及具備其之研磨裝置與基板處理裝置。基板例如舉出半導體基板、FPD(Flat Panel Display，平板顯示器)用之基板、光罩用玻璃基板、光碟用基板、磁碟用基板、陶瓷基板、太陽電池用基板等。FPD例如舉出液晶顯示裝置、有機EL(electroluminescence，電致發光)顯示裝置等。此處，基板之背面意指相對於形成有電子電路之側之面即基板之表面未形成電子電路之側之面。
作為對基板之背面進行研磨之研磨裝置，存在具備研磨具、頭本體、凹部、及吸引孔之研磨頭者(例如，參照專利文獻1)。
研磨具具備合成砂輪。合成砂輪係藉由以樹脂黏合劑將研磨材(磨粒)固定而形成。合成砂輪成型為圓環狀。頭本體保持研磨具。凹部朝向基板之背面形成開口。吸引孔形成於頭本體，與凹部連通，且連接於吸引泵。使用該研磨頭之研磨係乾式化學機械研削，亦被稱為CMG(Chemo-Mechanical Grinding)。
於使用如上述般構成之研磨頭之研磨裝置中，經由研磨頭之吸引孔 對研磨具之中央部進行吸引。因此，因研磨具之研磨而產生之粉塵經由吸引孔由吸引泵吸引。其結果，可以粉塵向基板面之殘留變少之方式進行加工。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]
日本特開2021-53738號公報
然而，在具有如此之構成之先前例之情形下，有如以下之問題。
亦即，近年來，有因基板(例如晶圓)之背面之基板平坦度引起之EUV(Extreme Ultraviolet，極紫外線)曝光機之散焦(所謂之失焦)之問題。認為平坦度不良之原因為微粒、刮痕、膜殘留等。因此，業界曾探討藉由研磨頭進行其等之去除。
且說，於先前之研磨頭中，僅對中央部進行吸引。因此，有於研磨具之外周附近產生之粉塵之一部分未藉由吸引被去除，而以維持附著於基板面不變之狀態殘留之情形。其結果，未解決散焦之問題，有對研磨後之處理造成不良影響之虞。換言之，有伴隨著研磨之粉塵自基板面之去除率降低之問題。
本發明係鑒於如此之事態而完成者，其目的在於提供一種可提高伴隨著研磨之粉塵之去除率之研磨頭及具備其之研磨裝置與基板處理裝置。
本發明為了達成如此之目的而採用如以下之構成。
亦即，技術方案1之發明之研磨頭對基板進行研磨，其特徵在於具備：研磨具，其具備分散有磨粒之樹脂體；噴射口，其朝因前述研磨具之研磨而產生之粉塵噴射氣體；及吸引口，其吸引因前述研磨具之研磨而產生之粉塵。
[作用、效果]根據技術方案1之發明，朝因研磨具之研磨而產生之粉塵自噴射口噴射氣體。藉此，附著於基板面之粉塵自基板面脫離。利用吸引口吸引該粉塵。因此，粉塵不易殘留於基板面，故而可提高伴隨著研磨之粉塵之去除率。
技術方案2之發明較佳為，前述噴射口沿著前述研磨具之外周面設置，前述吸引口沿著前述研磨具之外周面設置，且於俯視下與前述噴射口線對稱地設置。
於俯視下將研磨具之外周面線對稱地分割，將各者設為噴射口與吸引口。因此，可良好地維持研磨具之外周面中之氣體之供給與吸引之平衡。因此，可良好地去除粉塵。
又，於本發明中，較佳為，前述研磨具於俯視下設為環狀，前述噴射口設置於前述研磨具之中央，前述吸引口遍及前述研磨具之外周面之全周而設置(技術方案3)。
自中央噴射之氣體於基板面中往向研磨具之外周。因此，可利用吸引口有效率地吸引包含粉塵之氣體。
又，於本發明中，較佳為，前述研磨具係由孔連通之多孔質構件構成，前述噴射口設置於前述研磨具之下表面，前述吸引口遍及前述研磨具之外周側之全周而設置(技術方案4)。
可朝多孔質構件之研磨具供給氣體，自其下表面之大致全面朝粉塵噴射氣體。因此，可有效率地將粉塵壓出至外周。
又，於本發明中，較佳為，前述噴射口非連續地噴射氣體(技術方案5)。
若連續地噴射氣體，則有粉塵被按壓於基板面而無法去除之情形。為此，若非連續地間歇噴射氣體，則可容易使粉塵脫離。
又，技術方案6之發明之研磨裝置對基板進行研磨，其特徵在於具備：技術方案1至5中任一項之研磨頭；頭驅動機構，其將前述研磨頭繞鉛直軸旋轉驅動；保持旋轉部，其於將基板保持為水平姿勢之狀態下使前述 基板旋轉；氣體供給配管，其朝前述研磨頭之噴射口供給氣體；及吸引配管，其自前述研磨頭之吸引口進行吸引。
[作用、效果]根據技術方案6之發明，使研磨頭藉由頭驅動機構繞鉛直軸自轉。基板藉由保持旋轉部而以水平姿勢旋轉。於該狀態下，使研磨頭之研磨具抵接於基板面且進行研磨。此時，由於經由氣體供給配管將氣體供給至研磨頭，故附著於基板面之粉塵自基板面脫離。進而，經由吸引配管利用吸引口將該粉塵與氣體一起進行吸引。因此，粉塵不易殘留於基板面，故而可提高伴隨著研磨之粉塵之去除率。
又，於本發明中，較佳為，進一步具備：控制閥，其控制前述氣體供給配管中之氣體之流通；及控制部，其操作前述控制閥；且前述控制部以間歇地進行出自前述研磨頭之氣體之噴射之方式操作前述控制閥(技術方案7)。
若連續地噴射氣體，則有粉塵被按壓於基板面而無法去除之情形。為此，控制部操作控制閥，將出自研磨頭之氣體之噴射設為非連續。若非連續地間歇噴射氣體，則可容易使粉塵脫離。
又，於本發明中，較佳為，前述控制部以自前述噴射口噴射之氣體之流量不超過自前述吸引配管吸引之流量之方式操作前述控制閥(技術方案8)。
藉由如上述般控制流量，而可防止因出自噴射口之氣體之噴射而粉塵不自吸引口被吸引而朝周圍飛散。
又，技術方案9之基板處理裝置之特徵在於具備技術方案1至6中任一項之研磨裝置。
[作用、效果]根據技術方案9之發明，於利用研磨裝置對基板進行研磨時，可使研磨頭藉由頭驅動機構繞鉛直軸自轉。基板藉由保持旋轉部而以水平姿勢旋轉。於該狀態下，使研磨頭之研磨具抵接於基板面且進行研磨。此時，由於經由氣體供給配管將氣體供給至研磨頭，故附著於基板面之粉塵自基板面脫離。進而，經由吸引配管利用吸引口將該粉塵與氣體一起進行吸引。因此，粉塵不易殘留於基板面，故而可提高伴隨著研磨之粉塵之去除率。其結果，可將基板處理為清潔。
根據本發明之研磨頭，朝因研磨具之研磨而產生之粉塵自噴射口噴射氣體。藉此，附著於基板面之粉塵自基板面脫離。利用吸引口吸引該粉塵。因此，粉塵不易殘留於基板面，故而可提高伴隨著研磨之粉塵之去除率。
1:基板處理裝置
3:分度器區塊
5:處理區塊
7:載架載置台
9:分度器機器人
10:外殼
11,24:手部
11A:手部/第1手部
11B:手部/第2手部
13,14:多關節臂
15:升降台
16:導軌
18:搬送空間
20:檢查單元
22:研磨單元
26:支持構件
28A,28B:載置構件
30A,30B:夾持構件
32:滑動軸
35:保持旋轉部
37,37A:研磨機構
39:基板厚度測定裝置
41:旋轉基座
43,43A,43B:保持銷
45:熱板
46:溫度感測器
47:氣體噴出口
49:軸
51:旋轉機構
53:流路
55:間隔件
57:噴出構件
59:氣體供給管
61:氣體配管
63:氣體供給源
65:第1藥液噴嘴
67:第2藥液噴嘴/噴嘴
69:第1洗淨液噴嘴/噴嘴
71:第2洗淨液噴嘴/噴嘴
73:沖洗液噴嘴/噴嘴
75:氣體噴嘴/噴嘴
77:第1藥液供給源
78,81:藥液配管
80:第2藥液供給源
83:第1洗淨液供給源
84,87:洗淨液配管
86:第2洗淨液供給源
89:沖洗液供給源
90:沖洗液配管
92:氣體供給源
93:氣體配管
95:噴嘴移動機構
96,96A,96B:研磨具
97:研磨具移動機構
98:安裝構件
100:軸
101:臂
102,106:皮帶輪
104:電動馬達
108:皮帶
110,128:升降機構
111:導軌
113:氣缸
115:電動氣力調節器
117:臂旋轉機構
121:載台
122:XY方向移動機構
124:相機
125:照明
127:雷射掃描型共焦顯微鏡/雷射顯微鏡
127A:物鏡
130:檢查控制部
131:基座構件
132:支持銷
134:主控制部
201,201A,201B:研磨頭
203:氣體供給配管
205:吸引配管
207:旋轉接頭
209:固定側主體
211:旋轉側主體
213:氣體供給源
215:流量調整閥
217,221:開閉閥
219:吸引源
223,223A,223B:頭本體
225,225A:罩
225a:第1罩
225b:第2罩
227,241:第1流路
229,243:第2流路
231,233,245,247:開口部
235,251,255:噴射口
237,248:吸引口
249:貫通孔
253:緣部
255:噴射口
AX1,AX7:中心軸
AX2:水平軸
AX3,AX4:旋轉軸
AX5,AX6:鉛直軸
C:載架
CR:基板搬送機器人
DP1,TK2:值
FL:膜
RV:反轉單元
SH1,SH2:刮痕
TK1:厚度
TM2:溫度
U1~U4:處理單元(處理腔室)
V1~V7:開閉閥
W:基板
X,Y,Z:方向
圖1係顯示實施例1之基板處理裝置之構成之俯視圖。
圖2(a)~(d)係用於說明反轉單元之圖。
圖3係顯示研磨單元之構成之側視圖。
圖4(a)係顯示保持旋轉部之構成之俯視圖，(b)係將保持旋轉部之構成局部放大而顯示之縱剖視圖。
圖5係顯示研磨單元之研磨機構之構成之圖。
圖6係顯示檢查單元之構成之圖。
圖7係顯示實施例1之基板處理裝置之動作之流程圖。
圖8(a)係示意性顯示蝕刻步序前之狀態之基板之縱剖視圖，(b)係示意性顯示蝕刻步序後(背面研磨步序前)之基板之縱剖視圖，(c)係示意性顯示背面研磨步序後之基板之縱剖視圖。
圖9係顯示濕式蝕刻步序之細節之流程圖。
圖10係顯示基板之加熱溫度與研磨速率之關係之圖。
圖11係顯示基板之洗淨步序之細節之流程圖。
圖12係顯示研磨單元之研磨機構之較佳之構成之圖。
圖13係實施例1之研磨頭之縱剖視圖。
圖14係實施例1之研磨頭之仰視圖。
圖15係實施例2之研磨頭之縱剖視圖。
圖16係實施例2之研磨頭之仰視圖。
圖17係實施例3之研磨頭之縱剖視圖。
圖18係實施例3之研磨頭之仰視圖。
針對本發明，以下舉出實施例進行說明。
[實施例1]
以下，參照圖式說明本發明之實施例1。圖1係顯示實施例1之基板處理裝置之構成之俯視圖。
(1)基板處理裝置之構成
參照圖1。基板處理裝置1具備分度器區塊3及處理區塊5。此外，區塊亦被稱為區域。
分度器區塊3具備：複數個(例如4個)載架載置台7及分度器機器人9。4個載架載置台7配置於外殼10之外側之面。4個載架載置台7各自載置載架C。載架C收納複數個基板W。載架C內之各基板W為將器件面設為上側(向上)之水平姿勢。載架C例如使用前開式晶圓傳送盒(FOUP：Front Open Unified Pod)、SMIF(Standard Mechanical Inter Face，標準機械介面)艙、開放式片盒。基板W係矽基板，形成為例如圓板狀。
分度器機器人9自載置於各載架載置台7之載架C取出基板W，又於載架C收納基板W。分度器機器人9配置於外殼10之內部。分度器機器人9具有：2個手部11(11A、11B)、2個多關節臂13、14、升降台15、及導軌16。2個手部11各自保持基板W。第1手部11A連接於多關節臂13之前端部。第2手部11B連接於多關節臂14之前端部。
2個多關節臂13、14各者由例如標量型構成。2個多關節臂13、14各者之基端部安裝於升降台15。升降台15朝上下方向可伸縮地構成。藉 此，2個手部11及2個多關節臂13、14升降。升降台15可繞朝上下方向延伸之中心軸AX1旋轉。藉此，可改變2個手部11及2個多關節臂13、14之方向。分度器機器人9之升降台15可沿著於Y方向延伸之導軌16移動。
分度器機器人9具備複數個電動馬達。分度器機器人9係由複數個電動馬達驅動。分度器機器人9於載置於4個載架載置台7各者之載架C、與後述之反轉單元RV之間搬送基板W。
處理區塊5具備：搬送空間18、基板搬送機器人CR、反轉單元RV、及複數個(例如8個)處理單元(處理腔室)U1~U4。於圖1中，各處理單元U1~U4於上下方向以例如2層構成。處理單元U1係檢查單元20。處理單元U2、U3、U4係研磨單元22。處理單元之個數及種類可適宜變更。
於搬送空間18配置基板搬送機器人CR及反轉單元RV。反轉單元RV配置於分度器機器人9與基板搬送機器人CR之間。處理單元U1、U3沿著搬送空間18於X方向排列配置。又，處理單元U2、U4沿著搬送空間18於X方向排列配置。搬送空間18配置於處理單元U1、U3與處理單元U2、U4之間。
基板搬送機器人CR與分度器機器人9大致同樣地構成。亦即，基板搬送機器人CR具有2個手部24。此外，基板搬送機器人CR之其他構成賦予與分度器機器人9相同之符號。基板搬送機器人CR之升降台15與分度器機器人9之升降台15不同，固定於地面。惟，可行的是，基板搬送機器人 CR之升降台15具備於X方向延伸之導軌，構成為可於X方向移動。基板搬送機器人CR於反轉單元RV、及8個處理單元U1~U4之間搬送基板W。
(1-1)反轉單元RV
圖2(a)~圖2(d)係用於說明反轉單元RV之圖。反轉單元RV具備：支持構件26、載置構件28A、28B、夾持構件30A、30B、滑動軸32、及複數個電動馬達(未圖示)。於左右之支持構件26分別設置有載置構件28A、28B。又，於左右之滑動軸32分別設置有夾持構件30A、30B。複數個電動馬達使支持構件26及滑動軸32驅動。此外，載置構件28A、28B與夾持構件30A、30B設置於互不干涉之位置。
參照圖2(a)。於載置構件28A、28B載置由例如分度器機器人9搬送之基板W。參照圖2(b)。左右之滑動軸32沿著水平軸AX2相互靠近。藉此，夾持構件30A、30B夾持2片基板W。參照圖2(c)。之後，左右之載置構件28A、28B一面相互分開，一面下降。之後，夾持構件30A、30B繞水平軸AX2旋轉180°。藉此，各基板W被反轉。
參照圖2(d)。之後，左右之載置構件28A、28B一面相互靠近，一面上升。之後，左右之滑動軸32沿著水平軸AX2相互分開。藉此，釋放夾持構件30A、30B對2片基板W之夾持，且將2片基板W載置於載置構件28A、28B。於圖2(a)~圖2(d)中，反轉單元RV可將2片基板W反轉，但反轉單元RV可構成為可將3片以上片基板W反轉。
(1-2)研磨單元22
圖3係顯示研磨單元22之圖。研磨單元22具備保持旋轉部35、研磨機構37及基板厚度測定裝置39。
保持旋轉部35保持將基板W之背面向上之水平姿勢之1片基板W，且使保持之基板W旋轉。此處，基板W之背面意指相對於形成有電子電路之側之面(器件面)即基板W之表面未形成電子電路之側之面。保持於保持旋轉部35之基板W之器件面向下。
保持旋轉部35具備旋轉基座41、6個保持銷43、熱板45、及氣體噴出口47。旋轉基座41形成為圓板狀，且以水平姿勢配置。於上下方向延伸之旋轉軸AX3通過旋轉基座41之中心。旋轉基座41可繞旋轉軸AX3旋轉。
圖4(a)係顯示保持旋轉部35之旋轉基座41與6個保持銷43之俯視圖。6個保持銷43設置於旋轉基座41之上表面。6個保持銷43以包圍旋轉軸AX3之方式設置為環狀。又，6個保持銷43於旋轉基座41之外緣側等間隔地設置。6個保持銷43與旋轉基座41及後述之熱板45隔開而載置基板W。進而，6個保持銷43構成為夾入基板W之側面。亦即，6個保持銷43可與旋轉基座41之上表面分開而保持基板W。
6個保持銷43分為旋轉動作之3個保持銷43A、及不旋轉動作之3個保持銷43B。3個保持銷43A可繞於上下方向延伸之旋轉軸AX4旋轉。藉由各 保持銷43A繞旋轉軸AX4旋轉，而3個保持銷43A保持基板W，且釋放保持之基板W。各保持銷43A之繞旋轉軸AX4之旋轉係藉由例如由磁鐵形成之磁性吸引力或反彈力而進行。保持銷43之數量不限定於6個，只要為3個以上即可。基板W之保持可利用包含旋轉動作之保持銷43A與不旋轉動作之保持銷43B之3個以上之保持銷43進行。
於旋轉基座41之上表面設置有熱板45。熱板45於內部具備具有例如鎳鉻合金線之電熱器。熱板45形成為環狀且圓板狀。熱板45利用輻射熱來加熱基板W。又，熱板45由於亦加熱自後述之氣體噴出口47噴出之氣體，故經由該氣體而加熱基板W。基板W之溫度係藉由非接觸之溫度感測器46測定。溫度感測器46具備檢測基板W發出之紅外線之檢測元件。
於旋轉基座41之下表面設置軸49。旋轉機構51具有電動馬達。旋轉機構51使軸49繞旋轉軸AX3旋轉。亦即，旋轉機構51使由設置於旋轉基座41之6個保持銷43(具體而言為3個保持銷43A)保持之基板W繞旋轉軸AX3旋轉。
參照圖3與圖4(b)。氣體噴出口47朝旋轉基座41之上表面開口，且設置於旋轉基座41之中心部分。於旋轉基座41之中心部設置有上方開口之流路53。又，於流路53經由複數個間隔件55設置噴出構件57。氣體噴出口47係由環狀之開口構成，且該環狀之開口藉由噴出構件57與流路53之間隙而形成。
氣體供給管59設置為沿著旋轉軸AX3貫通軸49及旋轉機構51。氣體配管61將氣體(例如氮氣等惰性氣體)自氣體供給源63送至氣體供給管59。於氣體配管61設置開閉閥V1。開閉閥V1進行氣體之供給及其停止。於開閉閥V1為打開狀態時，自氣體噴出口47噴出氣體。於開閉閥V1為關閉狀態時，不自氣體噴出口47噴出氣體。氣體噴出口47於基板W與旋轉基座41之間隙中，以氣體自基板W之中心側朝基板W之外緣流動之方式噴出氣體。
其次，說明用於供給藥液、沖洗液及氣體之構成。研磨單元22具備：第1藥液噴嘴65、第2藥液噴嘴67、第1洗淨液噴嘴69、第2洗淨液噴嘴71、沖洗液噴嘴73、及氣體噴嘴75。
於第1藥液噴嘴65連接用於給送來自第1藥液供給源77之第1藥液之藥液配管78。第1藥液為例如氟酸(HF)。於藥液配管78設置開閉閥V2。開閉閥V2進行第1藥液之供給及其停止。於開閉閥V2為打開狀態時，自第1藥液噴嘴65供給第1藥液。又，於開閉閥V2為關閉狀態時，停止自第1藥液噴嘴65供給第1藥液。
於第2藥液噴嘴67連接用於給送來自第2藥液供給源80之第2藥液之藥液配管81。第2藥液為例如氟酸(HF)與硝酸(HNO3)之混合液、TMAH(氫氧化四甲銨：Tetramethylammonium hydroxide)、或稀釋氨熱水(Hot-dNH4OH)。於藥液配管81設置開閉閥V3。開閉閥V3進行第2藥液之供給及其停止。
於第1洗淨液噴嘴69連接用於給送來自第1洗淨液供給源83之第1洗淨液之洗淨液配管84。第1洗淨液為例如SC2或SPM。SC2為鹽酸(HCl)與過氧化氫(H2O2)及水之混合液。SPM為硫酸(H2SO4)與過氧化氫(H2O2)之混合液。於洗淨液配管84設置開閉閥V4。開閉閥V4進行第1洗淨液之供給及其停止。
於第2洗淨液噴嘴71連接用於給送來自第2洗淨液供給源86之第2洗淨液之洗淨液配管87。第2洗淨液為例如SC1。SC1為氨與過氧化氫(H2O2)及水之混合液。於洗淨液配管87設置開閉閥V5。開閉閥V5進行第2洗淨液之供給及其停止。
於沖洗液噴嘴73連接用於給送來自沖洗液供給源89之沖洗液之沖洗液配管90。沖洗液為例如DIW(Deionized Water，去離子水)等之純水或碳酸水。於沖洗液配管90設置開閉閥V6。開閉閥V6進行沖洗液之供給及其停止。
於氣體噴嘴75連接用於給送來自氣體供給源92之氣體之氣體配管93。氣體為氮氣等惰性氣體。於氣體配管93設置開閉閥V7。開閉閥V7進行氣體之供給及其停止。
第1藥液噴嘴65藉由噴嘴移動機構95而於水平方向移動。噴嘴移動機構95具備電動馬達。噴嘴移動機構95可使第1藥液噴嘴65繞預設之鉛直軸 (未圖示)旋轉。又，噴嘴移動機構95可使第1藥液噴嘴65朝X方向及Y方向移動。又，噴嘴移動機構95可使第1藥液噴嘴65朝上下方向(Z方向)移動。與第1藥液噴嘴65同樣地，5個噴嘴67、69、71、73、75可各自藉由噴嘴移動機構(未圖示)而移動。
其次，針對研磨機構37之構成進行說明。研磨機構37係對基板W之背面進行研磨者。圖5係顯示研磨機構37之側視圖。研磨機構37具備研磨具96及研磨具移動機構97。研磨具移動機構97具備安裝構件98、軸100及臂101。
研磨具(研削具)96係藉由乾式化學機械研削(Chemo-Mechanical Grinding：CMG)方式而對基板W之背面進行研磨者。研磨具96形成為圓柱狀。研磨具96具有分散有磨粒之樹脂體。換言之，研磨具96係利用樹脂黏合劑將磨粒(研磨剤)固定而形成者。作為磨粒，例如，使用氧化鈰或二氧化矽等氧化物。磨粒之平均粒徑較佳為10μm以下。作為樹脂體及樹脂黏合劑，例如，使用環氧樹脂或酚醛樹脂等熱固化樹脂。又，作為樹脂體及樹脂黏合劑，可使用例如乙基纖維素等熱塑性樹脂。該情形下，以熱塑性樹脂不會軟化之方式進行研磨。
此處，針對化學機械研削(CMG)進行說明。CMG被認為是利用如以下之原理來研削。亦即，因氧化鈰等之磨粒與對象物之接觸而產生之於磨粒附近之局部高溫及高壓於磨粒與對象物間發生固相反應，產生矽酸鹽類。其結果，對象物之表層變軟，藉由磨粒，將變軟之表層機械地去除。 此外，對於研磨，存在CMP(Chemical Mechanical Polishing，化學機械研磨)之方式。該方式係將漿料溶液供給至與對象物接觸之襯墊(Pad)，使襯墊之表面之凹凸保持漿料溶液中所含之磨粒並進行化學機械研磨之方式。本發明採用CMG之方式。
研磨具96藉由例如螺釘，可對於安裝構件98拆裝。安裝構件98固定於軸100之下端。於軸100固定皮帶輪102。軸100之上端側收容於臂101。亦即，研磨具96及安裝構件98經由軸100安裝於臂101。
於臂101內配置電動馬達104及皮帶輪106。於電動馬達104之旋轉輸出軸連結皮帶輪106。於2個皮帶輪102、106掛有皮帶108。藉由電動馬達104，而皮帶輪106旋轉。皮帶輪106之旋轉藉由皮帶108而被傳遞至皮帶輪102及軸100。藉此，研磨具96繞鉛直軸AX5旋轉。
進而，研磨具移動機構97具備升降機構110。升降機構110具備導軌111、氣缸113及電動氣力調節器115。臂101之基端部可升降地連接於導軌111。導軌111於上下方嚮導引臂101。氣缸113使臂101升降。電動氣力調節器115將基於來自後述之主控制部134之電信號而設定之壓力之空氣等氣體供給至氣缸113。此外，升降機構110可具備由電動馬達驅動之線性致動器，取代氣缸113。
進而，研磨具移動機構97具備臂旋轉機構117。臂旋轉機構117具備電動馬達。臂旋轉機構117使臂101及升降機構110繞鉛直軸AX6旋轉。亦 即，臂旋轉機構117使研磨具96繞鉛直軸AX6旋轉。
研磨單元22具備基板厚度測定裝置39。基板厚度測定裝置39測定由保持旋轉部35保持之基板W之厚度。基板厚度測定裝置39構成為將對於基板W具有透過性之波長區域(例如1100nm~1900nm)之光經由光纖自光源照射至鏡面及基板W。又，基板厚度測定裝置39構成為利用受光元件來檢測使鏡面之反射光、由基板W之上表面反射之反射光、及由基板W之下表面反射之反射光干涉的返回光。而且，基板厚度測定裝置39構成為產生表示返回光之波長與光強度之關係之分光干涉波形，對該分光干涉波形進行波形解析，而測定基板W之厚度。基板厚度測定裝置39為已知之裝置。基板厚度測定裝置39可構成為藉由未圖示之移動機構，而於基板外之待機位置與基板W之上方之測定位置之間移動。
(1-3)檢查單元20
圖6係顯示檢查單元20之側視圖。檢查單元20具備：載台121、XY方向移動機構122、相機124、照明125、雷射掃描型共焦顯微鏡127、升降機構128、以及檢查控制部130。
載台121將基板W支持為背面向上且為水平姿勢。載台121具備：圓板狀之基座構件131、及例如6個支持銷132。6個支持銷132繞基座構件131之中心軸AX7設置為環狀。又，6個支持銷132於周向等間隔地配置。藉由如此之構成，6個支持銷132可在將基板W與基座構件131分開之狀態下，支持基板W之外緣。又，XY方向移動機構122使載台121於XY方向 (水平方向)移動。XY方向移動機構122例如具備由電動馬達分別驅動之2個線性致動器。
相機124拍攝基板W之背面。相機124具備CCD(charge-coupled device，電荷耦合裝置)或CMOS(complementary metal-oxide semiconductor，互補式金屬氧化物半導體)等影像感測器。照明125朝基板W之背面照射光。藉此，例如，可容易觀察到於基板W之背面產生之刮痕。
以下將雷射掃描型共焦顯微鏡127稱為「雷射顯微鏡127」。雷射顯微鏡127具備雷射光源、物鏡127A、成像透鏡、光感測器、及具有共焦針孔之共焦光學系統。雷射顯微鏡127藉由於XY方向(水平方向)掃描雷射光源，而取得俯視圖像。進而，雷射顯微鏡127一面使物鏡127A相對於觀察對象於Z方向(高度方向)移動，一面取得俯視圖像。其結果，雷射顯微鏡127取得包含三維形狀之三維圖像(複數個俯視圖像)。此外，雷射顯微鏡127被稱為三維形狀測定裝置。
雷射顯微鏡127取得於基板W之背面產生之任意之刮痕之三維圖像。例如，後述之控制部根據取得之三維圖像之刮痕之三維形狀而測定刮痕之深度。升降機構128使雷射顯微鏡127於上下方向(Z方向)升降。升降機構128係由被電動馬達驅動之線性致動器構成。
檢查控制部130具備：例如中央運算處理裝置(CPU)等1個或複數個 處理器、及記憶部(未圖示)。檢查控制部130控制檢查單元20之各構成。檢查控制部130之記憶部具備ROM(Read-only Memory，唯讀記憶體)、RAM(Random-Access Memory，隨機存取記憶體)及硬碟之至少1個。檢查控制部130之記憶部基於用於使檢查單元20動作之電腦程式、觀察圖像、刮痕之提取結果及三維圖像。
進而，基板處理裝置1具備與檢查控制部130可通訊地連接之主控制部134及記憶部(未圖示)。主控制部134具備例如中央運算處理裝置(CPU)等1個或複數個處理器。控制部134控制基板處理裝置1之各構成。又，主控制部134之記憶部具備ROM(Read-only Memory，唯讀記憶體)、RAM(Random-Access Memory，隨機存取記憶體)及硬碟之至少1個。主控制部134之記憶部記憶用於使基板處理裝置1動作之電腦程式等。
(2)基板處理裝置1之動作
其次，一面參照圖7，一面針對基板處理裝置1之動作進行說明。
〔步驟S01〕自載架C取出基板W
於特定之載架載置台7載置有載架。分度器機器人9自該載架C取出基板W，將取出之基板W搬送至反轉單元RV。此時，基板W之器件面向上，且基板W之背面向下。
〔步驟S02〕基板W之反轉
若藉由分度器機器人9，於載置構件28A、28B載置1片或2片基板 W，則如圖2(a)~圖2(d)所示，反轉單元RV將2片基板W反轉。藉此，基板W片背面向上。
基板搬送機器人CR自反轉單元RV取出基板W，將該基板W搬送至2個檢查單元20之一者。於圖6所示之檢查單元20之載台121載置背面向上之基板W。
〔步驟S03〕刮痕觀察
檢查單元20檢查基板W之背面。檢查單元20檢測刮痕、微粒、其他突起。於本實施例中，尤其針對檢測形成於基板W之背面之刮痕之情形進行說明。
於圖6所示之檢查單元20中，照明125向基板W之背面照射光。相機124拍攝經照射光之基板W之背面，並取得觀察圖像。可一面藉由XY方向移動機構122，使載置有基板W之載台121移動，一面進行相機124之攝影。於取得之觀察圖像中攝入大小刮痕。檢查控制部130對觀察圖像進行圖像處理，將反射光相對強之部分、亦即具有較預設之臨限值為大之亮度之部分設為研磨對象，提取1個或複數個刮痕。又，檢查控制部130可基於刮痕之長度，而提取研磨對象之刮痕。
又，檢查單元20於檢測到刮痕時，測定刮痕之深度。例如，於檢測(提取)複數個刮痕時，檢查單元20測定其中之代表性1個或複數個刮痕之深度。針對刮痕之深度之測定進行說明。
升降機構128(圖6)使雷射顯微鏡127下降至預設之高度位置。此外，XY方向移動機構122以測定對象之刮痕位於雷射顯微鏡127之物鏡127A之下方之方式，使載台121移動。載台121之移動基於在觀察圖像中提取到之刮痕之座標而進行。雷射顯微鏡127自物鏡127A對刮痕(整體或一部分)及其周邊照射雷射光，且經由物鏡127A收集反射光。其結果，雷射顯微鏡127取得包含三維形狀之三維圖像。
檢查控制部130對三維圖像進行圖像處理，並測定刮痕之深度。圖8(a)係用於說明蝕刻步序之前之基板W之狀態之縱剖視圖。於該圖8(a)中，例如，於基板W之背面形成氧化矽膜、氮化矽膜、多晶矽等之薄膜。又，圖8(a)之左側之刮痕SH1到達裸矽BSi。該情形下，檢查控制部130根據由雷射顯微鏡127獲得之三維圖像，測定刮痕SH1之深度(值DP1)。
於進行完刮痕等之觀察之後，基板搬送機器人CR將基板W自檢查單元20之載台121搬送至6個研磨單元22(U2~U4)之任一者。於研磨單元22之保持旋轉部35載置背面向上之基板W。之後，未圖示磁鐵使圖4(a)所示之3個保持銷43A繞旋轉軸AX4旋轉。藉此，3個保持銷43A保持基板W。此處，基板W係以與旋轉基座41及熱板45分開之狀態被保持。
此處，於下一濕式蝕刻步序之前，基板厚度測定裝置39測定基板W之厚度。取得如圖8(a)所示之基板W之厚度TK1。
〔步驟S04〕濕式蝕刻
若將氧化矽膜、氮化矽膜、多晶矽膜等之薄膜形成於基板W之背面，則無法良好地進行由研磨具96進行之基板W之背面研磨。該等膜若亦存在於器件之製造步序中無意形成之膜，則亦存在為了抑制基板W之翹曲而有意形成之膜。為此，研磨單元22藉由將第1藥液(蝕刻液)供給至基板W之背面，而去除形成於基板W之背面之膜F1。
圖9係用於說明步驟S04之濕式蝕刻步序之細節之流程圖。首先，進行氧化矽膜及氮化矽膜之去除處理(步驟S21)。
此處，設置於旋轉基座41之中心部之氣體噴出口47噴出氣體。亦即，氣體噴出口47於基板W與旋轉基座41之間隙中，以氣體自基板W之中心側朝基板之外緣流動之方式噴出氣體。基板W之器件面(表面)與旋轉基座41對向。若自氣體噴出口47噴出氣體，則自基板W之外緣與旋轉基座41之間隙朝外部噴出氣體。防止例如研磨屑、第1藥液等液體附著於基板W之器件面。亦即，可保護器件面。又，藉由柏努利效應，而欲將基板W吸附於旋轉基座41之力作用。
噴嘴移動機構95使第1藥液噴嘴65自基板外之待機位置移動至基板W之上方之任意之處理位置。保持旋轉部35於將基板W保持為水平姿勢之狀態下使基板W旋轉。之後，自第1藥液噴嘴65將第1藥液(例如氟酸)供給至旋轉之基板W之背面。藉此，可去除形成於基板W之背面之氧化矽膜及氮化矽膜。
此外，可一面使第1藥液噴嘴65水平移動，一面供給第1藥液。又，於停止自第1藥液噴嘴65供給第1藥液之後，第1藥液噴嘴65移動至基板外之待機位置。
之後，進行沖洗處理(步驟S22)。亦即，自沖洗液噴嘴73將沖洗液(例如，DIW或碳酸水)供給至旋轉之基板W之中心。藉此，將殘留於基板W之背面上之第1藥液沖走至基板外。之後，進行乾燥處理(步驟S23)。亦即，停止自沖洗液噴嘴73供給沖洗液。而後，保持旋轉部35使基板W高速旋轉，使基板W乾燥。此時，可自移動至基板W之上方之氣體噴嘴75將氣體供給至基板W之背面。此外，乾燥處理可於不使基板W高速旋轉下藉由氣體自氣體噴嘴75之供給而進行。
於步驟S21~S23之後，進行多晶矽膜之去除處理(步驟S24)。第2藥液噴嘴67自基板外之待機位置移動至基板W之上方之任意之處理位置。保持旋轉部35以預設之旋轉速度使基板W旋轉。之後，自第2藥液噴嘴67將第2藥液(例如，氟酸(HF)與硝酸(HNO3)之混合液)供給至旋轉之基板W之背面。藉此，可去除形成於基板W之背面之多晶矽膜。
可一面使第2藥液噴嘴67於水平方向移動，一面供給第2藥液。又，於停止自第2藥液噴嘴67供給第2藥液之後，第2藥液噴嘴67移動至基板外之待機位置。
之後，與第1藥液之情形(步驟S22、S23)大致同樣地進行沖洗處理(步驟S25)，之後，進行乾燥處理(步驟S26)。保持旋轉部35停止基板W之旋轉。
〔步驟S05〕基板W之背面研磨
於蝕刻步序之後，研磨單元22對基板W之背面進行研磨。該研磨係於藉由檢查單元20而於基板W之背面尤其是檢測到刮痕時進行。具體進行說明。
保持旋轉部35於保持為水平姿勢之狀態下使基板W旋轉。研磨機構37之臂旋轉機構117(圖5)使研磨具96及臂101繞鉛直軸AX6旋轉。藉此，使研磨具96自基板外之待機位置移動至基板W之上方之預設之位置。又，研磨機構37之電動馬達104使研磨具96繞鉛直軸AX5(軸100)旋轉。
又，熱板45藉由通電而發熱，並加熱基板W。基板W之溫度係由非接觸之溫度感測器46監視。主控制部134基於由溫度感測器46檢測到之基板W之溫度，調整熱板45之發熱。基板W之加熱溫度為了獲得較高之研磨速率，而調整為較常溫(例如25℃)為高之溫度。惟，為了避免研磨具96之熱性劣化，而較佳為調整至100℃以下。
之後，電動氣力調節器115將基於電信號之壓力之氣體供給至氣缸113。藉此，氣缸113使研磨具96及臂101下降，使研磨具96與基板W之背面接觸。研磨具96以預設之接觸壓力被按壓於基板W之背面。藉此，執行 研磨。於執行研磨時，研磨機構37之臂旋轉機構117(圖5)使研磨具96及臂101繞鉛直軸AX6擺動。亦即，研磨具96例如重複基板W之背面之中心側之位置與外緣側之位置之間之往復運動。
此外，關於基板W之厚度方向(Z方向)之研磨量，即便存在刮痕，但若基板W滿足預設之平坦度，則認為不需要研磨。然而，有刮痕之邊緣對例如曝光機之載台造成新的損傷之虞。因此，研磨進行至預設之大小之刮痕消除為止。
如圖8(a)所示，藉由雷射顯微鏡127，取得刮痕SH1之深度(值DP1)。因此，研磨單元22對基板W之背面進行研磨，直至削去與由雷射顯微鏡127測定到之刮痕SH1之深度(值DP1)對應之厚度為止。與刮痕SH1之深度對應之厚度為值DP1。進行研磨，直至基板W之厚度為值TK2(=TK1-DP1)為止。基板W之厚度係定期藉由基板厚度測定裝置39而測定。主控制部134將基板厚度之測定值與目標值(例如值TK2)進行比較，以若測定值未達目標值，則繼續進行研磨之方式進行控制。
此外，圖8(b)係顯示蝕刻步序(步驟S04)之後之狀態之圖。若藉由蝕刻步序，去除膜FL，則刮痕SH1之深度變淺。因此，雖然上下方向之研磨量變少，但進行研磨直至基板W之厚度為值TK2為止之情形不變。圖8(c)係顯示研磨步序(步驟S05)之後之狀態之圖。此外，圖8(a)所示之刮痕SH2未到達裸矽。如此之刮痕與去除例如氧化矽膜等膜FL同時被去除。
基板W係由熱板45加熱。圖10係顯示基板W之加熱溫度與研磨速率之關係之圖。研磨具96之接觸壓力及基板W之旋轉速度等為一定。此處，若較例如基板W之溫度為常溫(例如25℃)之情形，提高基板W之溫度TM2，則研磨速率變高。因此，藉由利用熱板45來加熱基板W，而可提高研磨速率。因此，可縮短研磨處理之時間。
研磨單元22於進行研磨時，可藉由控制由熱板45進行之基板W之加熱溫度，而調整研磨速率。藉由使基板W之加熱溫度升降，而可使研磨速率升降。研磨速率可於研磨前調整，亦可於研磨中調整。例如，藉由在基板W之中心側與基板W之外緣側之間，使基板W之溫度變化，而可於基板W之中心側與基板W之外緣側之間使研磨速率不同。此外，研磨具96被移動至基板W之待機位置。
〔步驟S06〕基板W之洗淨
於基板W之背面研磨之後，將基板W之背面洗淨。藉此，去除殘留於基板W之背面上之研磨屑，且去除金屬、有機物及微粒。圖11係顯示步驟S06之洗淨步序之細節之流程圖。
首先，將第1洗淨液供給至基板W之背面(步驟S31)。具體進行說明。保持旋轉部35持續保持基板W之狀態。又，保持旋轉部35藉由自氣體噴出口47噴出氣體，而持續保護基板W之器件面之狀態。第1洗淨液噴嘴69自基板外之待機位置移動至基板W之上方之任意之處理位置。保持旋轉部35使基板W旋轉。之後，自第1洗淨液噴嘴69將第1洗淨液(例如SC2或 SPM)供給至旋轉之基板W之背面。可一面使第1洗淨液噴嘴69於水平方向移動，一面供給第1洗淨液。
於供給第1洗淨液並進行洗淨處理之後，進行沖洗處理(步驟S32)。亦即，自沖洗液噴嘴73將沖洗液(DIW或碳酸水)供給至旋轉之基板W之中心。藉此，將殘留於基板W之背面上之第1洗淨液沖走。之後，進行乾燥處理(步驟S33)。亦即，停止自沖洗液噴嘴73供給沖洗液。而後，保持旋轉部35藉由使基板W高速旋轉，而使基板W乾燥。此時，可自移動至基板W之上方之氣體噴嘴75將氣體供給至基板W之背面。此外，乾燥處理可於不使基板W高速旋轉下藉由氣體自氣體噴嘴73之供給而進行。
於步驟S31~S33之後，供給第2洗淨液(步驟S34)。亦即，第2洗淨液噴嘴71自基板外之待機位置移動至基板W之上方之任意之處理位置。保持旋轉部35以預設之旋轉速度使基板W旋轉。之後，自第2洗淨液噴嘴71將第2洗淨液(例如SC1)供給至旋轉之基板W之背面。
可一面使第2洗淨液噴嘴71於水平方向移動，一面供給第2洗淨液。於自第2洗淨液噴嘴71停止供給第2洗淨液之後，第2洗淨液噴嘴71移動至基板外之待機位置。
之後，與第1洗淨液之情形(步驟S32、S33)大致同樣地進行沖洗處理(步驟S35)，之後進行乾燥處理(步驟S36)。保持旋轉部35停止基板W之旋轉。由於本實施例之研磨單元22具有洗淨功能，故可自研磨單元22搬出 洗淨研磨屑後之基板W。
〔步驟S07〕基板W之反轉
基板搬送機器人CR自研磨單元22取出基板W，將該基板W搬送至反轉單元RV。此時，基板W之背面向上，基板W之器件面向下。若藉由基板搬送機器人CR，於載置構件28A、28B載置1片或2片基板W，則如圖2(a)~圖2(d)所示，反轉單元RV將2片基板W反轉。藉此，基板W之背面向下。
〔步驟S08〕基板W向載架C之收納
分度器機器人9自反轉單元RV取出基板W，並將該基板W返回載架C。
根據本實施例，研磨單元22具備保持旋轉部35、熱板45(加熱機構)及研磨具96。研磨具96與旋轉之基板W之背面接觸，藉由化學機械研削(CMG)方式對基板W之背面進行研磨。於進行該研磨時，基板W由熱板45加熱。若基板W被加熱，則可提高研磨速率(參照圖10)。因此，可縮短研磨處理之時間。
又，檢查基板W之檢查單元20於對基板W之背面進行研磨之前，檢測形成於基板W之背面之刮痕。又，檢查單元20於檢測到刮痕時，對基板W之背面進行研磨。藉此，可削去檢測到之刮痕、亦即所選擇之刮痕。
又，檢查單元20於檢測到刮痕時，測定刮痕之深度。研磨單元22對基板W之背面進行研磨，直至削去與由檢查單元20測定到之刮痕之深度對應之厚度為止。藉此，由於辨識刮痕之深度，故可使基板W之厚度方向之研磨量適切。
(1-4)研磨頭201
此處，參照圖12，針對上述之研磨機構37，針對較佳之構成進行說明。圖12係顯示研磨單元之研磨機構之較佳之構成之圖。
該研磨機構37A之構成就以下之點與上述之研磨機構37不同。
於安裝構件98安裝有研磨頭201。研磨頭201具備研磨具96。
安裝有安裝構件98之軸100於內部具備氣體供給配管203、及吸引配管205。氣體供給配管203與吸引配管205於軸100內並設。氣體供給配管203與吸引配管205插通於軸100內。氣體供給管203與吸引配管205連通連接於旋轉接頭207。旋轉接頭207具備固定側主體209、及旋轉側主體211。固定側主體209固定於臂101。旋轉側主體211安裝於軸100。旋轉接頭207可於固定於臂101之固定側主體209、跟與軸100一起旋轉之旋轉側主體211之間流通至少兩種流體。
自旋轉接頭207伸出之氣體供給配管203之一端側連通連接於氣體供 給源213。氣體供給源213供給氣體。氣體較佳為惰性氣體。惰性氣體為例如氮氣。氣體供給配管203具備流量調整閥215、及開閉閥217。流量調整閥215調整氣體供給配管203中流通之氣體之流量。開閉閥217容許或截斷氣體供給配管203中之氣體之流通。
自旋轉接頭207伸出之吸引配管205之一端側連通連接於吸引源219。吸引源219對吸引配管205之內部進行吸引。吸引源219吸引氣體。吸引源219例如係吸引泵、或設置於潔淨室之用於吸引之設備。吸引配管205具備開閉閥221。開閉閥221容許或截斷吸引配管205中之氣體之流通。
上述之開閉閥217、221、及流量調整閥215係由主控制部134操作。
此處，參照圖13及圖14。圖13係實施例1之研磨頭之縱剖視圖。圖14係實施例1之研磨頭之仰視圖。
研磨頭201具備研磨具96、頭本體223、及罩225。頭本體223於下表面安裝有研磨具96。頭本體223形成第1流路227、及第2流路229。第1流路227與第2流路229互不連通。第1流路227與第2流路229將頭本體223之上表面與外周面連通連接。第1流路227例如於頭本體223之外周面中之三個部位形成開口部231。第2流路229例如於頭本體223之外周面中之三個部位形成開口部233。第1流路227與第2流路229較佳為形成為於俯視下以通過鉛直軸AX5之直線為基準成為線對稱。
罩225安裝於頭本體223。罩225安裝於頭本體223之外周面。罩225成例如自水平地伸出之部分向外方傾斜之形狀。換言之，罩225成梯形狀。罩225之下端位於較研磨具96之下表面為高之位置。其乃因即便研磨具96磨耗，罩225亦不與基板W干涉。罩225具備第1罩225a、及第2罩225b。第1罩225a與第2罩225b形成為於俯視下以通過鉛直軸AX5之直線為基準成為線對稱。
第1罩225a覆蓋開口部231之側方。第2罩225b覆蓋開口部233之側方。第1罩225a之下部構成噴射口235。第2罩225b之下部構成吸引口237。噴射口235沿著研磨具96之外周面中之半周設置。吸引口237沿著研磨具96之外周面中之半周設置。吸引口237形成為於俯視下以通過鉛直軸AX5之直線為基準與噴射口235成為線對稱。
研磨頭201之第1流路227連通連接於氣體供給配管203之另一端側。研磨頭201之第2流路229連通連接於吸引配管205之另一端側。換言之，噴射口235與氣體供給源213連通。吸引口237與吸引源219連通。
如上述般構成之研磨單元22例如如以下般進行基板W之研磨。此外，針對臂101等之動作係如上述般。
主控制部134進行氣體之供給及吸引之操作。具體而言，主控制部134將流量調整閥215預先設定為特定之供給流量。該特定之供給流量較佳為於不超過自吸引配管205吸引之流量之範圍內設定。主控制部134與 開始研磨處理之時序相配對應地，或於略早之時序，將開閉閥217、221打開。藉此，對氣體供給配管203以特定之供給流量供給氮氣，自吸引配管205吸引氣體。
此外，上述之研磨具移動機構97相當於本發明之「頭驅動機構」。上述之研磨單元22相當於本發明之「研磨裝置」。上述之流量調整閥215及開閉閥217相當於本發明之「控制閥」。上述之主控制部134相當於本發明之「控制部」。
根據本實施例，因繞鉛直軸AX5旋轉之研磨具96之研磨而於基板W之背面中產生之粉塵藉由離心力，而亦朝研磨具96之外周側壓出粉塵。自噴射口235向該處噴射氮氣。藉此，附著於基板W之背面之粉塵自基板W之背面脫離。利用吸引口237吸引該粉塵。因此，粉塵不易殘留於基板W之背面，故而可提高伴隨著研磨之粉塵之去除率。
進而，於本實施例中，於俯視下將研磨具96之外周面線對稱地分割，將各者設為噴射口235與吸引口237。因此，可良好地維持研磨具96之外周面上之氮氣供給與吸引之平衡。因此，可良好地去除粉塵。
又，根據本實施例，將來自噴射口235之氮氣之流量設定為不超過吸引之流量。因此，可防止因自噴射口235之氮氣噴射使得粉塵不從吸引口237被吸引而朝周圍飛散。
此外，主控制部134較佳為操作流量調整閥215，使氮氣之流量隨時間變動。該情形之流量亦包含不供給氮氣之流量0。藉此，自噴射口235噴射之氮氣之流量會產生強弱。換言之，氮氣之供給為不連續或間歇，而非固定。又，主控制部134亦可一方面不操作流量調整閥215而設為固定，另一方面操作開閉閥217之開閉。藉此，不連續或間歇地進行自噴射口235之氮氣噴射。
若連續地噴射氮氣，會將粉塵朝基板W之背面推壓，無法順暢地吸引去除。為此，主控制部134操作流量調整閥215及開閉閥217，將自研磨頭201之氮氣噴射設為非連續。若非連續地間歇噴射氮氣，則會產生氮氣之按壓力暫時變弱之狀態，故而可容易使粉塵脫離。
[實施例2]
以下，參照圖式，針對本發明之實施例2進行說明。此外，除了研磨頭201A以外之構成，與上述之實施例相同。
參照圖15及圖16。圖15係實施例2之研磨頭之縱剖視圖。圖16係實施例2之研磨頭之仰視圖。
研磨頭201A具備研磨具96A、頭本體223A、及罩225A。頭本體223A於下表面安裝有研磨具96A。頭本體223A形成第1流路241及第2流路243。第1流路241與第2流路243互不連通。第1流路241於頭本體223A之下表面形成有開口部245。第1流路241與鉛直軸AX5大致一致。第2流 路243將頭本體223A之上表面與外周面連通連接。第2流路243例如形成有頭本體223A之外周面中之四個部位之開口部247。第2流路243例如於頭本體223A之上表面亦於四個部位連通。第2流路243較佳為於俯視下其開口部247之位置關係成為等角度。藉此，可均等地進行吸引。
罩225A安裝於頭本體223A。罩225A安裝於頭本體223A之外周面。罩225A例如呈自水平地伸出之部分向下方下垂之形狀。罩225A之下端位於比研磨具96A之下表面高之位置。罩225A之下部構成吸引口248。
研磨具96A於中央形成有貫通孔249。研磨具96A於俯視下呈環狀。於俯視下，貫通孔249與鉛直軸AX5大致重疊。貫通孔249於俯視下與第1流路241重疊。貫通孔249與第1流路241連通。貫通孔249中與研磨具96A之下表面連通之開口為噴射口251。
研磨頭201A之第1流路241連通連接於氣體供給配管203之另一端側。研磨頭201A之第2流路243連通連接於吸引配管205之另一端側。換言之，噴射口251與氣體供給源213連通。吸引口248與吸引源219連通。
根據本實施例，自研磨具96A之中央噴射之氮氣於基板W之背面往向研磨具96A之外周。因此，可利用吸引口248有效率地吸引包含粉塵之氮氣。
[實施例3]
以下，參照圖式，針對本發明之實施例3進行說明。此外，除了研磨頭201B以外之構成與上述之實施例相同。
參照圖17及圖18。圖17係實施例3之研磨頭之縱剖視圖。圖18係實施例3之研磨頭之仰視圖。
研磨頭201B具備研磨具96B、頭本體223B、及罩225A。頭本體223B於下表面安裝有研磨具96B。頭本體223B形成第1流路241、及第2流路243。第1流路241及第2流路243與上述之實施例2相同。頭本體223B形成緣部253。緣部253之頭本體223B之下表面中之緣部分朝下方突出而形成。於該緣部253安裝有研磨部96B。
研磨具96B係由多孔質構件構成。研磨具96B形成多數個小孔。研磨具96B之多數個孔相互連通連接。自第1流路241供給之氮氣通過研磨具96B之多數個小孔自下表面噴射至基板W之背面。換言之，研磨具96B之下表面構成噴射口255。
罩225A為與上述之實施例2同樣之構成，其下部構成吸引口248。
根據本實施例，將氮氣供給至包含多孔質構件之研磨具96B，可將氮氣自相當於該下表面之大致全面之噴射口255噴射至粉塵。因此，可有效率地將粉塵壓出至外周。
本發明不限定於上述實施形態，可如下述般變化實施。
(1)於上述之各實施例中，自具備形成於罩225、225A之寬廣之開口之吸引口237、248進行吸引。然而，本發明不限定於如此之構成。例如，可採用使配管之一端側與頭本體223(223A、223B)之開口部233、247連通，使配管之另一端側面向研磨面的配管構造。
(2)於上述之各實施例中，構成為自噴射口噴射氮氣。然而，本發明並非係將氣體限定於氮氣者。例如，可使用氬氣作為氣體。
(3)於上述之各實施例中，將氣體供給管203與吸引配管205並行地配置。然而，本發明不限定於如此之構成。例如，可採用將雙重管插通於軸100，而用作氣體供給及吸引的構成。
(4)於上述之各實施例中，主控制部134操作流量調整閥215，使氮氣之流量隨時間變動，但本發明並非係將如此之操作設為必須者。即，可於研磨處理期間中，將氮氣之流量維持為一定。
(5)於上述之各實施例中，採用將研磨頭201、201A、201B可拆裝地安裝於安裝構件98之構成。然而，研磨頭201、201A、201B可採用半固定於安裝構件98，僅研磨具96、96A、96B可拆裝，而可容易更換的構成。
(6)於上述之各實施例中，保持旋轉部35將背面向上之基板W保持為水平姿勢。又，保持旋轉部35之旋轉基座41配置於基板W之下方。就此點，保持旋轉部35可上下顛倒而配置。亦即，保持旋轉部35之旋轉基座41配置於基板W之上方。又，保持旋轉部35將背面向下之基板W保持為水平姿勢。該情形下，使研磨具96對於背面向下之基板W自基板W之下側接觸。
[產業上之可利用性]
如以上般，本發明適合於對基板之背面進行研磨之研磨頭及具備其之研磨裝置與基板處理裝置。
96:研磨具
201:研磨頭
223:頭本體
225:罩
225a:第1罩
225b:第2罩
227:第1流路
229:第2流路
231,233:開口部
235:噴射口
237:吸引口
AX5:鉛直軸

Claims (9)

  1. 一種研磨頭，其對基板進行研磨，其特徵在於具備： 研磨具，其具備分散有磨粒之樹脂體； 噴射口，其朝因前述研磨具之研磨而產生之粉塵噴射氣體；及 吸引口，其吸引因前述研磨具之研磨而產生之粉塵。
  2. 如請求項1之研磨頭，其中 前述噴射口沿著前述研磨具之外周面設置；且 前述吸引口沿著前述研磨具之外周面設置，且於俯視下與前述噴射口線對稱地設置。
  3. 如請求項1之研磨頭，其中 前述研磨具於俯視下設置為環狀；且 前述噴射口設置於前述研磨具之中央； 前述吸引口遍及前述研磨具之外周面之全周而設置。
  4. 如請求項1之研磨頭，其中 前述研磨具係由孔為連通之多孔質構件構成；且 前述噴射口設置於前述研磨具之下表面； 前述吸引口遍及前述研磨具之外周側之全周而設置。
  5. 如請求項1至4中任一項之研磨頭，其中 前述噴射口非連續地噴射氣體。
  6. 一種研磨裝置，其對基板進行研磨，其特徵在於具備： 請求項1至4中任一項之研磨頭； 頭驅動機構，其將前述研磨頭繞鉛直軸旋轉驅動； 保持旋轉部，其於將基板保持為水平姿勢之狀態下使前述基板旋轉； 氣體供給配管，其朝前述研磨頭之噴射口供給氣體；及 吸引配管，其自前述研磨頭之吸引口進行吸引。
  7. 如請求項6之研磨裝置，其進一步具備： 控制閥，其控制前述氣體供給配管中之氣體之流通；及 控制部，其操作前述控制閥；且 前述控制部以間歇地進行自前述研磨頭之氣體噴射之方式，操作前述控制閥。
  8. 如請求項7之研磨裝置，其中 前述控制部以自前述噴射口噴射之氣體之流量不超過自前述吸引配管吸引之流量之方式，操作前述控制閥。
  9. 一種基板處理裝置，其特徵在於具備請求項7或8之研磨裝置。
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