研磨装置及研磨方法制造方法及图纸

一种研磨装置，具有：对基板(W)进行保持并使其旋转的基板保持部(3)；将研磨件(38)按压抵接于基板(W)而对该基板进行研磨的按压部件(51)；对按压部件(51)的按压力进行控制的按压力控制机构(56)；以及对按压部件(51)的研磨位置进行限制的研磨位置限制机构(65)。作为研磨件(38)，使用研磨带或固定磨料。采用本发明专利技术，能精密地控制基板的研磨量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种对晶片等基板进行研磨的。
技术介绍
根据提高半导体器件制造中的成品率的观点，基板表面状态的控制近年来被重视。在半导体器件的制造工序中，各种材料被成膜在硅片上。因此，在基板的周缘部形成不需要的膜和表面粗糙。近年来，一般的方法是用臂部只对基板的周缘部进行保持并对输送基板的方法。在这种背景下，残存在周缘部上的不需要的膜在经各种工序的过程中产生剥离并附着在形成于基板的器件上，会使成品率下降。因此，为了去除形成于基板周缘部的不需要的膜，而使用研磨装置来研磨基板的周缘部。这种研磨装置，使研磨带的研磨面与基板的周缘部滑动接触来研磨基板的周缘部。这里，在本说明书中，将基板的周缘部定义为将位于基板最外周的伞形部和位于该伞形部径向内侧的上边缘部及下边缘部包含在内的区域。图1 (a)及图1 (b)是表示作为基板一例子的晶片周缘部的放大剖视图。更详细地说，图1 (a)是所谓直线型晶片的剖视图，图1(b)是所谓圆型晶片的剖视图。在图1 (a)的晶片W中，伞形部是由上侧倾斜部(上侧伞形部)P、下侧倾斜部(下侧伞形部)Q及侧部(顶部)R所构成的晶片W的最外周面(用符号B表示)。在图1(b)的晶片W中，伞形部是构成晶片W的最外周面的、具有弯曲的截面的部分(用符号B表示)。上边缘部是位于伞形部B的径向内侧的平坦部E1。 下边缘部是位于上边缘部的相反侧、且位于伞形部B的径向内侧的平坦部E2。下面，将这些上边缘部El及下边缘部E2统称为边缘部。边缘部有时也包含形成有器件的区域。研磨装置具有对基板的研磨终点进行检测的研磨终点检测装置。该研磨终点检测装置根据表示膜厚的研磨指标值(例如研磨时间等)而对基板的研磨进行监视，并决定研磨终点。专利技术所要解决的课题但是，在具有层叠结构的基板上形成有种类不同的多个膜，通常这些膜具有不同的硬度。因此，当基于研磨时间而控制研磨终点时，有时软质的膜就产生过研磨，硬质的膜产生研磨不足。以往的研磨装置是，利用气缸而使研磨头的按压部件下降，按压部件以规定的研磨负载将研磨带的研磨面按压在基板上(例如，参照专利文献I)。但是，气缸不能准确地控制按压部件的下降位置，因此基板的目标研磨量与实际的研磨量之间有时会产生误差。专利文献1:日本专利特开2012-213849号公报
技术实现思路
本专利技术是为解决上述以往技术中的问题而做成的，其目的在于提供一种能精密控制基板的研磨量的。用于解决课题的手段为了实现上述目的，本专利技术一形态的研磨装置的特点是，具有:基板保持部，该基板保持部对基板进行保持并使所述基板旋转；按压部件，该按压部件将研磨件按压到所述基板，从而对该基板进行研磨；按压力控制机构，该按压力控制机构对所述按压部件的按压力进行控制；以及研磨位置限制机构，该研磨位置限制机构对所述按压部件的研磨位置进行限制。本专利技术的较佳形态的特点是，在所述按压部件上连接有与该按压部件一体地移动的定位部件，所述研磨位置限制机构具有:对所述定位部件的移动进行限制的制动件；以及使所述制动件移动的制动件移动机构。本专利技术的较佳形态的特点是，所述制动件移动机构具有:滚珠丝杠机构；以及使该滚珠丝杠机构动作的伺服电动机。本专利技术的较佳形态的特点是，在规定研磨时间内所述定位部件不与所述制动件接触时，发出报警信号。本专利技术的较佳形态的特点是，所述按压力控制机构具有将按压力赋予所述按压部件的气缸。本专利技术另一形态的研磨方法的特点是，使制动件从其规定的初始位置移动相当于基板目标研磨量的距离，一边使所述基板旋转一边用按压部件将研磨件按压在所述基板上，对所述基板进行研磨直至与所述按压部件一体地移动的定位部件与所述制动件接触。在本说明书中，研磨量表示通过研磨从基板的表面所去除的材料的厚度。本专利技术的较佳形态的特点是，使所述研磨件及所述制动件一体地移动，根据所述研磨件与所述基板接触时的所述制动件的位置来决定所述初始位置。本专利技术的较佳形态的特点是，在规定研磨时间内所述定位部件不与所述制动件接触时，发出报警信号。本专利技术另一形态的研磨方法的特点是，使与按压部件一体地移动的定位部件与制动件互相接触，一边使所述基板旋转，一边在所述定位部件与所述制动件接触的状态下使所述按压部件及所述制动件以规定速度一体地移动，同时用所述按压部件将研磨件按压到基板上而对所述基板进行研磨。本专利技术的较佳形态的特点是，所述规定速度是相当于所述基板的目标研磨速率的速度。专利技术的效果采用本专利技术，研磨基板时的按压部件的研磨位置由研磨位置限制机构限制。受限制的研磨位置可根据基板的目标研磨量来设定。因此，可由研磨位置限制机构来精密地控制基板的研磨量。【附图说明】图1(a)及图1(b)是表示基板的周缘部的放大剖视图。图2是表示本专利技术一实施方式的研磨装置的俯视图。图3是图2的F-F线的剖视图。图4是从图3的箭头G所示的方向看到的示图。图5是研磨头及研磨带供给回收机构的俯视图。图6是研磨头及研磨带供给回收机构的主视图。图7是图6所示的H-H线的剖视图。图8是图6所示的研磨带供给回收机构的侧视图。图9是表示移动到规定的处理位置后的研磨头及研磨带供给回收机构的示图。图10是从横向看的处于规定的处理位置的按压部件、研磨带及基板的示意图。图11是从箭头I所示方向看的图6所示的研磨头的纵剖视图。图12是表示基板的研磨前后的按压力控制机构和研磨位置限制机构的示图。图13(a)是表示定位部件与制动件抵接状态的示图，图13(b)是表示定位部件离开制动件状态的示图。图14是表示将距离传感器用作为接触传感器例子的示图。图15(a)及图15(b)是表示将位移计用作为接触传感器例子的示图。图16是表示具有测力传感器的研磨头的示图。符号说明3基板保持部4保持载物台5中空旋转轴6滚珠花键轴承7连通道8转动式接头9、60 中空管线10氮气供给管线11动作控制部12、14 外壳15,53 气缸18径向轴承20隔板21底板22研磨室25研磨单元27设置台28臂部块30 研磨单元移动机构31,63滚珠丝杠机构32 电动机33 动力传递机构38研磨带50研磨头51 按压部件52 按压部件保持架54、58直动导向件55定位部件56按压力控制机构57制动件62箱64伺服电动机65研磨位置限制机构70研磨带供给回收机构71供给卷轴72回收卷轴73、74张力电动机82、83支承臂 84A,84B,84C,84D,84E 导向辊100带边缘检测传感器100A射光部100B受光部111距离传感器112位移计113测力传感器【具体实施方式】下面，参照说明书附图来说明本专利技术的实施方式。图2是表示本专利技术研磨方法一实施方式的研磨装置的俯视图，图3是图2的F-F线的剖视图，图4是从图3中箭头G所示的方向看到的示图。下面说明的研磨装置构成为对基板的周缘部进行研磨，但本专利技术也能够适用于对基板的背面进行研磨的。本实施方式的研磨装置具有将作为研磨对象物的基板W保持成水平，并使其旋转的基板保持部3。在图2中,表不基板保持部3对基板W进行保持的状态。基板保持部3具有:利用真空吸附而对基板W的下表面进行保持的保持载物台4 ;与保持载物台4的中央部连接的中空旋转轴5 ;以及使该中空旋转轴5旋转的电动机Ml。基板W以基板W的中心与中空旋转轴5的轴心一致的方式被放置在保持载物台4上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种研磨装置，其特征在于，具有：基板保持部，该基板保持部对基板进行保持并使所述基板旋转；按压部件，该按压部件将研磨件按压到所述基板，从而对该基板进行研磨；按压力控制机构，该按压力控制机构对所述按压部件的按压力进行控制；以及研磨位置限制机构，该研磨位置限制机构对所述按压部件的研磨位置进行限制。

【技术特征摘要】
2013.01.31 JP 2013-0171921.一种研磨装置，其特征在于，具有: 基板保持部，该基板保持部对基板进行保持并使所述基板旋转； 按压部件，该按压部件将研磨件按压到所述基板，从而对该基板进行研磨； 按压力控制机构，该按压力控制机构对所述按压部件的按压力进行控制；以及 研磨位置限制机构，该研磨位置限制机构对所述按压部件的研磨位置进行限制。2.如权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，在所述按压部件上连接有与该按压部件一体地移动的定位部件， 所述研磨位置限制机构具有:对所述定位部件的移动进行限制的制动件；以及使所述制动件移动的制动件移动机构。3.如权利要求2所述的研磨装置，其特征在于，所述制动件移动机构具有:滚珠丝杠机构；以及使该滚珠丝杠机构动作的伺服电动机。4.如权利要求2所述的研磨装置，其特征在于，在规定研磨时间内所述定位部件不与所述制动件接触时，发出报警信号。5.如权利要求1至4中任一项所述的研磨装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：关正也，户川哲二，
申请(专利权)人：株式会社荏原制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP