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公開番号2025165535
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-05
出願番号2024069639
出願日2024-04-23
発明の名称研磨装置および研磨方法
出願人株式会社荏原製作所
代理人個人,個人,個人
主分類B24B 21/00 20060101AFI20251028BHJP(研削;研磨)
要約【課題】複数の研磨ヘッドを備えた研磨装置において、研磨ヘッドの数に対する研磨ヘッドの付随機構の数を削減することができる研磨装置を提供する。
【解決手段】研磨装置は、基板Wを保持し、回転させる基板保持部5と、研磨テープ3を基板Wの周縁部に押し付ける第1研磨ヘッド10Aと、研磨テープ3の進行方向において、第1研磨ヘッド10Aの下流側に配置され、研磨テープ3を基板Wの周縁部に押し付ける第2研磨ヘッド10Bと、研磨テープ3をその長手方向に送り、研磨テープ3を第1研磨ヘッド10Aおよび第2研磨ヘッド10Bの両方に供給する研磨テープ供給機構20を備える。研磨テープ供給機構20は、研磨テープ3の進行方向において、第1研磨ヘッド10Aの上流側に配置されたテープ巻き出しリール21と、研磨テープ3の進行方向において、第2研磨ヘッド10Bの下流側に配置されたテープ巻き取りリール22を備えている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
基板の周縁部を研磨する研磨装置であって、
前記基板を保持し、回転させる基板保持部と、
研磨テープを前記基板の前記周縁部に押し付ける第１研磨ヘッドと、
前記研磨テープの進行方向において、前記第１研磨ヘッドの下流側に配置され、前記研磨テープを前記基板の前記周縁部に押し付ける第２研磨ヘッドと、
前記研磨テープをその長手方向に送り、前記研磨テープを前記第１研磨ヘッドおよび前記第２研磨ヘッドの両方に供給する研磨テープ供給機構を備え、
前記研磨テープ供給機構は、
前記研磨テープの進行方向において、前記第１研磨ヘッドの上流側に配置されたテープ巻き出しリールと、
前記研磨テープの進行方向において、前記第２研磨ヘッドの下流側に配置されたテープ巻き取りリールを備えている、研磨装置。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記研磨テープの進行方向において、前記第１研磨ヘッドの下流側であって、かつ前記第２研磨ヘッドの上流側に配置され、前記研磨テープを流体で洗浄するテープ洗浄ノズルをさらに備えている、請求項１に記載の研磨装置。
【請求項３】
前記研磨テープ供給機構は、前記研磨テープの長手方向に対して斜めに配置されたテープ折り曲げ部材を有し、
前記テープ折り曲げ部材は、前記研磨テープの進行方向において、前記第１研磨ヘッドと前記第２研磨ヘッドとの間に配置されている、請求項１に記載の研磨装置。
【請求項４】
前記第１研磨ヘッドおよび前記第２研磨ヘッドの動作を制御する動作制御部をさらに備え、
前記動作制御部は、前記研磨テープが所定の長さだけ送られる間、前記第１研磨ヘッドおよび前記第２研磨ヘッドに前記研磨テープを前記基板の前記周縁部に押し付けさせ、その後、前記研磨テープの使用済み部分が前記研磨テープの進行方向において前記第２研磨ヘッドの下流側に送られるまで、前記第１研磨ヘッドおよび前記第２研磨ヘッドによる前記研磨テープの前記基板に対する押し付けを停止させるように構成されている、請求項１に記載の研磨装置。
【請求項５】
前記所定の長さは、前記第１研磨ヘッドから前記第２研磨ヘッドまでの前記研磨テープの長さ以下である、請求項４に記載の研磨装置。
【請求項６】
前記第１研磨ヘッドおよび前記第２研磨ヘッドは、前記研磨テープの幅方向において異なる２つのエリアを前記基板の前記周縁部にそれぞれ押し付けるように構成されている、請求項１に記載の研磨装置。
【請求項７】
前記基板の前記周縁部は、前記基板の厚さ方向において異なる第１の領域と第２の領域を含み、
前記第１研磨ヘッドの押圧部材は、前記第１の領域の研磨目標形状に対応する第１形状を有し、
前記第２研磨ヘッドの押圧部材は、前記第２の領域の研磨目標形状に対応する第２形状を有している、請求項１に記載の研磨装置。
【請求項８】
前記研磨テープの進行方向において、前記第２研磨ヘッドの下流側に配置され、前記研磨テープを前記基板の前記周縁部に押し付ける第３研磨ヘッドをさらに備え、
前記研磨テープ供給機構は、前記研磨テープを前記第１研磨ヘッド、前記第２研磨ヘッド、および前記第３研磨ヘッドに供給するように構成されており、
前記巻き取りリールは、前記研磨テープの進行方向において、前記第３研磨ヘッドの下流側に配置されており、
前記基板の前記周縁部は、前記基板の厚さ方向において、前記第１の領域および前記第２の領域とは異なる第３の領域をさらに含み、
前記第３研磨ヘッドの押圧部材は、前記第３の領域の研磨目標形状に対応する第３形状を有し、
前記第１の領域、前記第２の領域、および前記第３の領域のうちの１つは、前記基板のトップエッジ部を含み、
前記第１の領域、前記第２の領域、および前記第３の領域のうちの他の１つは、前記基板のベベル部を含み、
前記第１の領域、前記第２の領域、および前記第３の領域のうちの残りの１つは、前記基板のボトムエッジ部を含む、請求項７に記載の研磨装置。
【請求項９】
基板の周縁部を研磨する研磨装置であって、
前記基板を保持し、回転させる基板保持部と、
第１研磨テープを前記基板の前記周縁部に押し付ける第１研磨ヘッドと、
第２研磨テープを前記基板の前記周縁部に押し付ける第２研磨ヘッドを備え、
前記基板の前記周縁部は、前記基板の厚さ方向において異なる第１の領域と第２の領域を含み、
前記第１研磨ヘッドの押圧部材は、前記第１の領域の研磨目標形状に対応する第１形状を有し、
前記第２研磨ヘッドの押圧部材は、前記第２の領域の研磨目標形状に対応する第２形状を有している、研磨装置。
【請求項１０】
第３研磨テープを前記基板の前記周縁部に押し付ける第３研磨ヘッドをさらに備え、
前記基板の前記周縁部は、前記基板の厚さ方向において、前記第１の領域および前記第２の領域とは異なる第３の領域をさらに含み、
前記第３研磨ヘッドの押圧部材は、前記第３の領域の研磨目標形状に対応する第３形状を有し、
前記第１の領域、前記第２の領域、および前記第３の領域のうちの１つは、前記基板のトップエッジ部を含み、
前記第１の領域、前記第２の領域、および前記第３の領域のうちの他の１つは、前記基板のベベル部を含み、
前記第１の領域、前記第２の領域、および前記第３の領域のうちの残りの１つは、前記基板のボトムエッジ部を含む、請求項９に記載の研磨装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハなどの基板の周縁部を研磨する研磨装置および研磨方法に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造における歩留まり向上の観点から、基板の表面状態の管理が近年注目されている。半導体デバイスの製造工程では、種々の材料がシリコンウェーハ上に成膜される。このため、基板の周縁部には不要な膜や表面荒れが形成される。近年では、基板の周縁部のみをアームで保持して基板を搬送する方法が一般的になってきている。このような背景のもとでは、周縁部に残存した不要な膜が種々の工程を経ていく間に剥離して基板に形成されたデバイスに付着し、歩留まりを低下させてしまう。そこで、基板の周縁部に形成された不要な膜を除去するために、研磨装置を用いて基板の周縁部の研磨が行われている。
【０００３】
このような研磨装置として、研磨テープを用いて基板の周縁部を研磨する装置が知られている。研磨テープを所定の方向に送りながら、研磨ヘッドで研磨テープを回転する基板の周縁部に押し付けることにより、基板の周縁部が研磨される。従来の研磨装置としては、単一の研磨ヘッドを備えたものや、特許文献１に示すように、全体の研磨処理時間を短縮するために、複数の研磨ヘッドを備えたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第５２７４９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数の研磨ヘッドを備えた研磨装置では、複数の研磨ヘッドのそれぞれに対して、研磨ヘッドの付随機構が個別に設けられている。研磨ヘッドの付随機構の例としては、研磨ヘッドに研磨テープを供給し、回収するテープ供給回収機構、および研磨ヘッドを傾斜させるチルト機構が挙げられる。複数の研磨ヘッドに対して、研磨ヘッドと同じ数の付随機構が設けられる。このため、これら複数の付随機構を設置するためのスペースを要し、また複数の付随機構のそれぞれについてメンテナンスを行う必要がある。
【０００６】
そこで、本発明は、複数の研磨ヘッドを備えた研磨装置において、研磨ヘッドの数に対する研磨ヘッドの付随機構の数を削減することができる研磨装置および研磨方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一態様では、基板の周縁部を研磨する研磨装置であって、前記基板を保持し、回転させる基板保持部と、研磨テープを前記基板の前記周縁部に押し付ける第１研磨ヘッドと、前記研磨テープの進行方向において、前記第１研磨ヘッドの下流側に配置され、前記研磨テープを前記基板の前記周縁部に押し付ける第２研磨ヘッドと、前記研磨テープをその長手方向に送り、前記研磨テープを前記第１研磨ヘッドおよび前記第２研磨ヘッドの両方に供給する研磨テープ供給機構を備え、前記研磨テープ供給機構は、前記研磨テープの進行方向において、前記第１研磨ヘッドの上流側に配置されたテープ巻き出しリールと、前記研磨テープの進行方向において、前記第２研磨ヘッドの下流側に配置されたテープ巻き取りリールを備えている、研磨装置が提供される。
一態様では、前記研磨装置は、前記研磨テープの進行方向において、前記第１研磨ヘッドの下流側であって、かつ前記第２研磨ヘッドの上流側に配置され、前記研磨テープを流体で洗浄するテープ洗浄ノズルをさらに備えている。
一態様では、前記研磨テープ供給機構は、前記研磨テープの長手方向に対して斜めに配置されたテープ折り曲げ部材を有し、前記テープ折り曲げ部材は、前記研磨テープの進行方向において、前記第１研磨ヘッドと前記第２研磨ヘッドとの間に配置されている。
【０００８】
一態様では、前記研磨装置は、前記第１研磨ヘッドおよび前記第２研磨ヘッドの動作を制御する動作制御部をさらに備え、前記動作制御部は、前記研磨テープが所定の長さだけ送られる間、前記第１研磨ヘッドおよび前記第２研磨ヘッドに前記研磨テープを前記基板の前記周縁部に押し付けさせ、その後、前記研磨テープの使用済み部分が前記研磨テープの進行方向において前記第２研磨ヘッドの下流側に送られるまで、前記第１研磨ヘッドおよび前記第２研磨ヘッドによる前記研磨テープの前記基板に対する押し付けを停止させるように構成されている。
一態様では、前記所定の長さは、前記第１研磨ヘッドから前記第２研磨ヘッドまでの前記研磨テープの長さ以下である。
一態様では、前記第１研磨ヘッドおよび前記第２研磨ヘッドは、前記研磨テープの幅方向において異なる２つのエリアを前記基板の前記周縁部にそれぞれ押し付けるように構成されている。
一態様では、前記基板の前記周縁部は、前記基板の厚さ方向において異なる第１の領域と第２の領域を含み、前記第１研磨ヘッドの押圧部材は、前記第１の領域の研磨目標形状に対応する第１形状を有し、前記第２研磨ヘッドの押圧部材は、前記第２の領域の研磨目標形状に対応する第２形状を有している。
【０００９】
一態様では、前記研磨テープの進行方向において、前記第２研磨ヘッドの下流側に配置され、前記研磨テープを前記基板の前記周縁部に押し付ける第３研磨ヘッドをさらに備え、前記研磨テープ供給機構は、前記研磨テープを前記第１研磨ヘッド、前記第２研磨ヘッド、および前記第３研磨ヘッドに供給するように構成されており、前記巻き取りリールは、前記研磨テープの進行方向において、前記第３研磨ヘッドの下流側に配置されており、前記基板の前記周縁部は、前記基板の厚さ方向において、前記第１の領域および前記第２の領域とは異なる第３の領域をさらに含み、前記第３研磨ヘッドの押圧部材は、前記第３の領域の研磨目標形状に対応する第３形状を有し、前記第１の領域、前記第２の領域、および前記第３の領域のうちの１つは、前記基板のトップエッジ部を含み、前記第１の領域、前記第２の領域、および前記第３の領域のうちの他の１つは、前記基板のベベル部を含み、前記第１の領域、前記第２の領域、および前記第３の領域のうちの残りの１つは、前記基板のボトムエッジ部を含む。
【００１０】
一態様では、基板の周縁部を研磨する研磨装置であって、前記基板を保持し、回転させる基板保持部と、第１研磨テープを前記基板の前記周縁部に押し付ける第１研磨ヘッドと、第２研磨テープを前記基板の前記周縁部に押し付ける第２研磨ヘッドを備え、前記基板の前記周縁部は、前記基板の厚さ方向において異なる第１の領域と第２の領域を含み、前記第１研磨ヘッドの押圧部材は、前記第１の領域の研磨目標形状に対応する第１形状を有し、前記第２研磨ヘッドの押圧部材は、前記第２の領域の研磨目標形状に対応する第２形状を有している、研磨装置が提供される。
一態様では、前記研磨装置は、第３研磨テープを前記基板の前記周縁部に押し付ける第３研磨ヘッドをさらに備え、前記基板の前記周縁部は、前記基板の厚さ方向において、前記第１の領域および前記第２の領域とは異なる第３の領域をさらに含み、前記第３研磨ヘッドの押圧部材は、前記第３の領域の研磨目標形状に対応する第３形状を有し、前記第１の領域、前記第２の領域、および前記第３の領域のうちの１つは、前記基板のトップエッジ部を含み、前記第１の領域、前記第２の領域、および前記第３の領域のうちの他の１つは、前記基板のベベル部を含み、前記第１の領域、前記第２の領域、および前記第３の領域のうちの残りの１つは、前記基板のボトムエッジ部を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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