[发明专利]研磨装置及研磨方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对晶片等基板进行研磨的研磨装置及研磨方法。

背景技术

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E1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。

发明所要解决的课题

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1)。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

发明内容

本发明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研磨装置及研磨方法。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，本发明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，在基板的研磨进行的同时，该研磨位置限制机构对下降的所述按压部件的下降移动进行限制。

本发明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。

本发明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。

本发明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。

本发明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。

本发明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研磨部分的目标深度的距离，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。

本发明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。

本发明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。