特許 6204848 研磨装置および研磨方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6204848

(24)【登録日】2017年9月8日

(45)【発行日】2017年9月27日

(54)【発明の名称】研磨装置および研磨方法

(51)【国際特許分類】

   B24B 21/00 20060101AFI20170914BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20170914BHJP

   B24B 9/00 20060101ALI20170914BHJP

【ＦＩ】

   B24B21/00 A

   H01L21/304 621E

   B24B9/00 601G

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-27780(P2014-27780)

(22)【出願日】2014年2月17日

(65)【公開番号】特開2015-150662(P2015-150662A)

(43)【公開日】2015年8月24日

【審査請求日】2016年10月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000239

【氏名又は名称】株式会社荏原製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100091498

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 勇

(74)【代理人】

【識別番号】100118500

【弁理士】

【氏名又は名称】廣澤 哲也

(72)【発明者】

【氏名】関 正也

(72)【発明者】

【氏名】保科 真穂

【審査官】 稲葉 大紀

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−２７０００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２１７０７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１２６９８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第７１１５０２３（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２４Ｂ ２１／００

Ｂ２４Ｂ ９／００， ９／０６

Ｂ２４Ｂ ７／０４

Ｂ２４Ｂ １／００

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を保持して回転させる基板保持部と、
前記基板のエッジ部を研磨テープを用いて研磨する少なくとも１つの研磨ユニットとを備え、
前記研磨ユニットは、
前記研磨テープを支持する外周面を有する円盤ヘッドと、
前記円盤ヘッドを前記基板の接線方向に移動させ、前記円盤ヘッドの外周面上の前記研磨テープを前記基板のエッジ部に接触させるヘッド移動装置とを有し、
前記円盤ヘッドの軸心は、前記基板の表面と平行であり、かつ前記接線方向に対して垂直であることを特徴とする研磨装置。

【請求項2】

前記研磨ユニットは、
前記研磨テープの両端部をそれぞれ保持した第１のリールおよび第２のリールと、
前記第１のリールおよび前記第２のリールを互いに反対方向に回転させるトルクを発生する第１のモータおよび第２のモータをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。

【請求項3】

前記研磨ユニットは、前記研磨テープを前記円盤ヘッドの外周面に押し付けて前記研磨テープを前記外周面に沿って湾曲させるニップローラーをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。

【請求項4】

前記研磨ユニットは、前記ニップローラーを前記円盤ヘッドの軸心まわりに移動させるニップローラー移動装置をさらに備えたことを特徴とする請求項３に記載の研磨装置。

【請求項5】

前記研磨ユニットは、前記円盤ヘッドをその軸心まわりに回転させるヘッドモータをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。

【請求項6】

前記少なくとも１つの研磨ユニットは、複数の研磨ユニットであることを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。

【請求項7】

複数の研磨ユニットは、第１の研磨テープが取り付けられた第１の研磨ユニットと、前記第１の研磨テープよりもきめの細かい研磨面を有する第２の研磨テープが取り付けられた第２の研磨ユニットを少なくとも含むことを特徴とする請求項６に記載の研磨装置。

【請求項8】

基板をその軸心まわりに回転させ、
第１の円盤ヘッドを前記基板の接線方向に移動させながら、前記第１の円盤ヘッドの外周面で第１の研磨テープを前記基板のエッジ部に押し付けて前記エッジ部に段部を形成し、
第２の円盤ヘッドを前記基板の接線方向に移動させながら、前記第２の円盤ヘッドの外周面で第２の研磨テープを前記段部に押し付けて前記段部を研磨する工程を含み、
前記第２の研磨テープは、前記第１の研磨テープの研磨面よりもきめの細かい研磨面を有していることを特徴とする研磨方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウェハなどの基板を研磨する研磨装置および研磨方法に関し、特にウェハのエッジ部を研磨テープを用いて研磨する研磨装置および研磨方法に関する。

【背景技術】

【0002】

図１１は、ウェハＷのエッジ部を研磨テープ１０１を用いて研磨する研磨装置を示す模式図である。研磨装置は、ウェハＷを回転させながら、研磨テープ１０１を押圧部材１００でウェハＷのエッジ部に下方に押し付けて該エッジ部を研磨する。研磨テープ１０１の下面は、砥粒が固定された研磨面を構成している。押圧部材１００は、平坦な下面を有しており、その平坦な下面で研磨テープ１０１をウェハＷのエッジ部に対して下方に押し付け、図１２に示すような垂直面と水平面からなる段部をエッジ部に形成する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国公開公報２００８／０２９３３４４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、ウェハＷの研磨中、研磨テープ１０１とウェハＷとの間に発生する摩擦力により、研磨テープ１０１が押圧部材１００上の所定の位置からずれることがある。このような場合、エッジ部に形成すべき垂直面が粗くなってしまう。滑らかな垂直面をエッジ部に形成するために、きめの粗い研磨面を有する粗研磨テープと、きめの細かい研磨面を有する仕上げ研磨テープの２つの研磨テープを用いてウェハＷのエッジ部を研磨する場合もある。しかしながら、図１２から分かるように、ウェハＷの研磨中、粗研磨テープは常にエッジ部の垂直面に接触しているため、粗研磨テープとの接触によってエッジ部の垂直面が粗くなってしまう。仕上げ研磨テープのみを使用すれば、滑らかな垂直面を形成することは可能である。しかしながら、仕上げ研磨テープのみを使用すると、研磨レートが下がり、研磨装置のスループットが低下してしまう。

【0005】

そこで、本発明は、ウェハなどの基板の研磨中に研磨テープの位置ずれを防止することができ、滑らかな垂直面を基板のエッジ部に形成することができる研磨装置および研磨方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、基板を保持して回転させる基板保持部と、前記基板のエッジ部を研磨テープを用いて研磨する少なくとも１つの研磨ユニットとを備え、前記研磨ユニットは、前記研磨テープを支持する外周面を有する円盤ヘッドと、前記円盤ヘッドを前記基板の接線方向に移動させ、前記円盤ヘッドの外周面上の前記研磨テープを前記基板のエッジ部に接触させるヘッド移動装置とを有し、前記円盤ヘッドの軸心は、前記基板の表面と平行であり、かつ前記接線方向に対して垂直であることを特徴とする研磨装置である。

【0007】

本発明の好ましい態様は、前記研磨ユニットは、前記研磨テープの両端部をそれぞれ保持した第１のリールおよび第２のリールと、前記第１のリールおよび前記第２のリールを互いに反対方向に回転させるトルクを発生する第１のモータおよび第２のモータをさらに有することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記研磨ユニットは、前記研磨テープを前記円盤ヘッドの外周面に押し付けて前記研磨テープを前記外周面に沿って湾曲させるニップローラーをさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記研磨ユニットは、前記ニップローラーを前記円盤ヘッドの軸心まわりに移動させるニップローラー移動装置をさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記研磨ユニットは、前記円盤ヘッドをその軸心まわりに回転させるヘッドモータをさらに有することを特徴とする。

【0008】

本発明の好ましい態様は、前記少なくとも１つの研磨ユニットは、複数の研磨ユニットであることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、複数の研磨ユニットは、第１の研磨テープが取り付けられた第１の研磨ユニットと、前記第１の研磨テープよりもきめの細かい研磨面を有する第２の研磨テープが取り付けられた第２の研磨ユニットを少なくとも含むことを特徴とする。

【0009】

本発明の他の態様は、基板をその軸心まわりに回転させ、第１の円盤ヘッドを前記基板の接線方向に移動させながら、前記第１の円盤ヘッドの外周面で第１の研磨テープを前記基板のエッジ部に押し付けて前記エッジ部に段部を形成し、第２の円盤ヘッドを前記基板の接線方向に移動させながら、前記第２の円盤ヘッドの外周面で第２の研磨テープを前記段部に押し付けて前記段部を研磨する工程を含み、前記第２の研磨テープは、前記第１の研磨テープの研磨面よりもきめの細かい研磨面を有していることを特徴とする研磨方法である。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、図１１に示す押圧部材の平坦面で研磨テープを基板に押し付ける場合に比べて、基板に接触している研磨テープと円盤ヘッドの外周面との間には比較的大きな静止摩擦が働く。したがって、基板の研磨中に研磨テープが所定の位置からずれることを防止することができる。

【0011】

また、本発明によれば、円盤ヘッドが基板の接線方向に移動しながら、円盤ヘッドの外周面によって研磨テープが基板のエッジ部に押し付けられる。このため、エッジ部の研磨は、該エッジ部の外側から内側に徐々に進行する。したがって、きめの粗い研磨面を有する第１の研磨テープでエッジ部を研磨して段部を形成し、きめの細かい研磨面を有する第２の研磨テープで段部をさらに研磨することで、滑らかな垂直面をエッジ部に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】研磨装置の一実施形態を示す正面図である。

【図2】研磨装置の側面図である。

【図3】研磨テープがウェハのエッジ部に接触したときの円盤ヘッドとウェハのエッジ部との相対位置を示す平面図である。

【図4】円盤ヘッドが図３に示す位置にあるときに研磨テープによって研磨されたエッジ部の断面図である。

【図5】円盤ヘッドをウェハの接線方向にさらに移動させたときの円盤ヘッドとウェハのエッジ部との相対位置を示す平面図である。

【図6】円盤ヘッドが図５に示す位置にあるときに研磨テープによって研磨されたエッジ部の断面図である。

【図7】ウェハの上から見たときに円盤ヘッドの中心軸がウェハの半径方向に一致したときの、円盤ヘッドとウェハのエッジ部との相対位置を示す平面図である。

【図8】円盤ヘッドが図７に示す位置にあるときに研磨テープによって研磨されたエッジ部の断面図である。

【図9】２つの研磨ユニットを有する研磨装置を示す模式図である。

【図10】研磨装置の他の実施形態を示す側面図である。

【図11】ウェハのエッジ部を研磨テープを用いて研磨する研磨装置を示す模式図である。

【図12】エッジ部に形成された段部を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、研磨装置の一実施形態を示す正面図であり、図２は、研磨装置の側面図である。研磨装置は、基板の一例であるウェハＷを保持して回転させる基板保持部１と、研磨具である研磨テープ５を用いてウェハＷのエッジ部を研磨する研磨ユニット７とを備えている。基板保持部１は、ウェハＷの下面を保持し、ウェハＷをその中心軸まわりに水平に回転させるように構成されている。

【0014】

基板保持部１に保持されたウェハＷの中心部の上方には、純水などの研磨液をウェハＷの上面に供給する研磨液供給ノズル１０が配置されている。ウェハＷのエッジ部の研磨中は、研磨液供給ノズル１０から研磨液がウェハＷの中心部に供給される。研磨液は、遠心力によってウェハＷの上面全体に広がり、ウェハＷを研磨屑から保護する。

【0015】

研磨ユニット７は、研磨テープ５を支持する外周面を有する円盤ヘッド１２と、研磨テープ５を円盤ヘッド１２の外周面に押し付けるニップローラー１４と、円盤ヘッド１２をその軸心Ｏまわりに回転させるヘッドモータ１８とを有している。円盤ヘッド１２の軸心Ｏは、基板保持部１に保持されたウェハＷの表面と平行であり、かつウェハＷの接線方向に対して垂直である。円盤ヘッド１２は、ヘッドモータ１８の駆動軸に連結されている。ヘッドモータ１８は所定の速度で円盤ヘッド１２を回転させるように構成されている。

【0016】

ヘッドモータ１８は、基台２５に固定されている。ニップローラー１４は、軸受アーム２６によって回転可能に保持されており、軸受アーム２６は、ニップローラー付勢装置としてのエアシリンダ２０に保持されている。このエアシリンダ２０は、軸受アーム２６を介してニップローラー１４を円盤ヘッド１２の中心に向かって付勢するように構成されている。ニップローラー付勢装置として、エアシリンダ２０に代えてばねを使用してもよい。

【0017】

エアシリンダ２０は、旋回アーム３２に保持されている。旋回アーム３２は、ニップローラー移動装置としての旋回モータ２９の回転軸に連結されている。この旋回モータ２９は、基台２５に固定されている。旋回モータ２９の回転軸は、円盤ヘッド１２の軸心Ｏと一直線上に並んでいる。したがって、旋回モータ２９を駆動すると、ニップローラー１４は円盤ヘッド１２の外周面に沿って軸心Ｏの周りを移動する。ニップローラー１４の軸心は円盤ヘッド１２の軸心Ｏと平行である。

【0018】

基台２５は、ウェハＷの接線方向と平行な方向に延びる水平リニアガイド３０によって支持されており、この水平リニアガイド３０によって基台２５の移動はウェハＷの接線方向と平行な方向に制限される。ヘッドモータ１８および旋回モータ２９は基台２５に固定されているので、円盤ヘッド１２、ニップローラー１４、ヘッドモータ１８、および旋回モータ２９は基台２５とともに移動可能である。ウェハＷの上から見た時に、円盤ヘッド１２およびニップローラー１４はウェハＷの接線上に位置している。

【0019】

研磨ユニット７は、研磨テープ５の両端部をそれぞれ保持した第１のテンションリール４１および第２のテンションリール４２と、第１のテンションリール４１および第２のテンションリール４２を互いに反対方向に回転させるトルクを発生する第１のテンションモータ４３および第２のテンションモータ４４をさらに有している。第１のテンションリール４１および第２のテンションリール４２は、円盤ヘッド１２の上方に配置されている。

【0020】

研磨テープ５は、第１のテンションリール４１から円盤ヘッド１２を経由して第２のテンションリール４２に延びている。第１のテンションリール４１および第２のテンションリール４２には、これらテンションリール４１，４２を互いに反対方向に回転させるトルクが加えられているので、研磨テープ５にはテンションが与えられる。第１および第２のテンションリール４１，４２と円盤ヘッド１２との間には、第１のガイドローラー４７および第２のガイドローラー４８が配置されており、第１および第２のテンションリール４１，４２と円盤ヘッド１２との間を延びる研磨テープ５を支持している。

【0021】

研磨テープ５は、円盤ヘッド１２の外周面に沿って湾曲し、この湾曲した部分がウェハＷに接触される。図１１に示す押圧部材１００の平坦面で研磨テープ１０１をウェハＷに押し付ける場合に比べて、ウェハＷに接触している研磨テープ５と円盤ヘッド１２の外周面との間には比較的大きな静止摩擦が働く。したがって、ウェハＷの研磨中に研磨テープ５が所定の位置からずれることを防止することができる。円盤ヘッド１２に研磨テープ５を保持させるために、研磨テープ５を真空吸引するための真空吸引孔を円盤ヘッド１２の外周面に形成してもよい。

【0022】

研磨テープ５の一方の面は、砥粒を保持する研磨面を構成し、他方の面（すなわち裏面）は円盤ヘッド１２の外周面に支持されている。円盤ヘッド１２の外周面は、研磨テープ５の幅よりも広い幅を有してもよい。研磨テープ５の内側縁部（ウェハ側端部または基板側縁部）の位置は、円盤ヘッド１２の縁部の位置に一致していることが好ましい。ニップローラー１４は、研磨テープ５の裏面を円盤ヘッド１２の外周面に押し付けることによって研磨テープ５を円盤ヘッド１２の外周面に沿って湾曲させ、研磨テープ５と円盤ヘッド１２との接触面積を増加させる。研磨テープ５は、ニップローラー１４と円盤ヘッド１２との間に挟まれる。

【0023】

研磨テープ５は、円盤ヘッド１２の外周面に沿って湾曲し、さらにニップローラー１４によって円盤ヘッド１２の外周面上に巻き付けられる。研磨テープ５の裏面と円盤ヘッド１２の外周面との間には大きな静止摩擦が働き、これによって研磨テープ５の位置ずれを確実に防止することができる。円盤ヘッド１２の外周面に接触する研磨テープ５の長さ、すなわち研磨テープ５と円盤ヘッド１２との接触面積は、ニップローラー１４の位置に従って変わる。ニップローラー移動装置として機能する旋回モータ２９は、円盤ヘッド１２の軸心Ｏを中心にニップローラー１４を移動させることにより、円盤ヘッド１２の外周面に接触する研磨テープ５の長さを変えることができる。

【0024】

静止摩擦を大きくするために、円盤ヘッド１２の外周面に接触する研磨テープ５の長さは、円盤ヘッド１２の全周の２分の１以上であることが好ましい。ニップローラー１４は、研磨テープ５が円盤ヘッド１２の少なくとも半周に亘って延びる位置に配置されていることが好ましい。図１に示す例では、ニップローラー１４は、研磨テープ５が円盤ヘッド１２の３／４周に亘って延びる位置に配置されている。

【0025】

第１のガイドローラー４７は、円盤ヘッド１２の軸心Ｏと平行に移動可能に構成されている。円盤ヘッド１２の軸方向（すなわち軸心Ｏの延びる方向）における研磨テープ５の円盤ヘッド１２に対する相対的な位置は、第１のガイドローラー４７によって調整される。

【0026】

円盤ヘッド１２がヘッドモータ１８によって回転されると、研磨テープ５は、第１のテンションリール４１から引き出され、円盤ヘッド１２の回転と同期して円盤ヘッド１２の周方向に進行し、そして第２のテンションリール４２に巻き取られる。研磨テープ５は、第１のガイドローラー４７、円盤ヘッド１２、ニップローラー１４、第２のガイドローラー４８をこの順に経由して、第１のテンションリール４１から第２のテンションリール４２に進行する。

【0027】

図１に示すように、研磨ユニット７は、円盤ヘッド１２およびニップローラー１４をウェハＷの接線方向に移動させるヘッド移動装置としてのエアシリンダ５０をさらに有している。エアシリンダ５０のピストンロッド５１は、基台２５（図２参照）に連結されている。上述したように、円盤ヘッド１２およびニップローラー１４は基台２５とともに移動可能である。したがって、エアシリンダ５０は、研磨テープ５が円盤ヘッド１２の外周面上に支持された状態で、円盤ヘッド１２およびニップローラー１４をウェハＷの接線方向に移動させる。円盤ヘッド１２の軸心ＯがウェハＷの接線方向と垂直な状態で円盤ヘッド１２およびニップローラー１４をウェハＷの接線方向に移動させるヘッド移動装置として、エアシリンダ５０に代えて、ボールねじとサーボモータとの組み合わせを使用してもよい。

【0028】

エアシリンダ５０は、円盤ヘッド１２をウェハＷの接線方向に移動させることによって、円盤ヘッド１２の外周面上の研磨テープ５をウェハＷのエッジ部に接触させる。研磨テープ５は円盤ヘッド１２の下端部分によってウェハＷのエッジ部に押し付けられる。円盤ヘッド１２の移動方向および回転方向は、研磨テープ５がウェハＷのエッジ部の移動方向とは反対に移動する方向である。これは、ウェハＷの研磨レートを上げるためである。

【0029】

ウェハＷのエッジ部の研磨は、次のようにして行われる。ウェハＷは基板保持部１によって水平に保持され、ウェハＷの軸心まわりに回転される。ウェハＷの中心部には研磨液供給ノズル１０から研磨液（例えば純水）が供給される。ヘッドモータ１８が円盤ヘッド１２を所定の速度で回転させながら、エアシリンダ５０は、研磨テープ５とともに円盤ヘッド１２およびニップローラー１４をウェハＷの接線方向に移動させ、円盤ヘッド１２の外周面上の研磨テープ５をウェハＷのエッジ部に接触させる。エアシリンダ５０が円盤ヘッド１２を移動させるに従い、円盤ヘッド１２の最下端部分は研磨テープ５をウェハＷのエッジ部に押し付ける。ウェハＷのエッジ部は研磨テープ５によって研磨され、図１２に示すような段部がエッジ部に形成される。

【0030】

ウェハＷの研磨中、研磨テープ５は円盤ヘッド１２の外周面に沿って曲げられ、ニップローラー１４によって円盤ヘッド１２の外周面上に巻き付けられる。したがって、研磨テープ５の裏面と円盤ヘッド１２の外周面との間には比較的大きな静止摩擦が働き、これによって研磨テープ５の位置ずれが防止される。したがって、研磨テープ５は、ウェハＷのエッジ部に滑らかな垂直面（図１２参照）を形成することができる。

【0031】

図３は、研磨テープ５がウェハＷのエッジ部に接触したときの円盤ヘッド１２とウェハＷのエッジ部との相対位置を示す平面図であり、図４は、円盤ヘッド１２が図３に示す位置にあるときに研磨テープ５によって研磨されたエッジ部の断面図である。図３に示すように、研磨テープ５は、円盤ヘッド１２とともにウェハＷの接線方向に移動する。したがって、図４に示すように、研磨テープ５はウェハＷのエッジ部の最も外側の部分を研磨し、エッジ部に小さな段部を形成する。

【0032】

図５は、円盤ヘッド１２をウェハＷの接線方向にさらに移動させたときの円盤ヘッド１２とウェハＷのエッジ部との相対位置を示す平面図であり、図６は、円盤ヘッド１２が図５に示す位置にあるときに研磨テープ５によって研磨されたエッジ部の断面図である。円盤ヘッド１２がさらに移動すると、図６に示すように、研磨テープ５はウェハＷのエッジ部のより内側の部分を研磨し、より大きな段部をエッジ部に形成する。

【0033】

図７は、ウェハＷの上から見たときに円盤ヘッド１２の軸心ＯがウェハＷの半径方向に一致したときの、円盤ヘッド１２とウェハＷのエッジ部との相対位置を示す平面図であり、図８は、円盤ヘッド１２が図７に示す位置にあるときに研磨テープ５によって研磨されたエッジ部の断面図である。研磨テープ５はウェハＷのエッジ部の最も内側の部分を研磨し、図８に示すように、より大きな段部をエッジ部に形成する。

【0034】

図４，図６，および図８に示すように、エッジ部の研磨は、該エッジ部の外側から内側に徐々に進行する。したがって、２種類の研磨テープを使用して、エッジ部の粗研磨と仕上げ研磨を実施することができる。すなわち、きめの粗い研磨面を有する第１の研磨テープでエッジ部を研磨して段部を形成し、きめの細かい研磨面を有する第２の研磨テープで段部をさらに研磨することで、滑らかな垂直面をエッジ部に形成することができる。

【0035】

図９は、２つの研磨ユニット７Ａ，７Ｂを有する研磨装置を示す模式図である。図９に示す第１の研磨ユニット７Ａおよび第２の研磨ユニット７Ｂは、図１および図２に示す研磨ユニット７と同一の構成を有しているが、説明の簡略化のために、図９では第１の研磨ユニット７Ａおよび第２の研磨ユニット７Ｂの構成要素の一部は図示されていない。

【0036】

第１の研磨ユニット７Ａおよび第２の研磨ユニット７Ｂは、基板保持部１に保持されたウェハＷのエッジ部に沿って配列されている。図９に示す例では、第１の研磨ユニット７Ａおよび第２の研磨ユニット７Ｂは、基板保持部１に保持されたウェハＷを中心として対称に配置されている。第１の研磨ユニット７Ａにはきめの粗い研磨面を有する第１の研磨テープ５Ａが取り付けられており、第２の研磨ユニット７Ｂにはきめの細かい研磨面を有する第２の研磨テープ５Ｂが取り付けられている。

【0037】

ウェハＷのエッジ部の研磨は、次のようにして行われる。ウェハＷは基板保持部１によって水平に保持され、ウェハＷの軸心まわりに回転される。ウェハＷの中心部には研磨液供給ノズル１０（図２参照）から研磨液が供給される。この状態で、第１の研磨ユニット７Ａの円盤ヘッド１２は、ウェハＷの接線方向に移動し、第１の研磨テープ５ＡをウェハＷのエッジ部に接触させる。第１の研磨テープ５Ａは、第１の研磨ユニット７Ａの円盤ヘッド１２の外周面によってウェハＷのエッジ部に押し付けられ、エッジ部に段部を形成する。

【0038】

第１の研磨テープ５ＡがウェハＷのエッジ部に接触している間またはその後、第２の研磨ユニット７Ｂの円盤ヘッド１２は、ウェハＷの接線方向に移動し、第２の研磨テープ５ＢをウェハＷのエッジ部に接触させる。第２の研磨テープ５Ｂは、第２の研磨ユニット７Ｂの円盤ヘッド１２の外周面によって段部に押し付けられ、段部をさらに研磨する。

【0039】

第１の研磨テープ５Ａは、きめの粗い研磨面を有する粗研磨テープであり、第２の研磨テープ５Ｂは、きめの細かい研磨面を有する仕上げ研磨テープである。本実施形態によれば、第１の研磨テープ５Ａは高い研磨レート（除去レートともいう）でウェハＷのエッジ部を研磨し、第２の研磨テープ５Ｂは、第１の研磨テープ５Ａによって形成された段部の仕上げ研磨を行う。したがって、ウェハＷの研磨レートを向上しつつ、段部の垂直面を滑らかにすることができる。

【0040】

３つ以上の研磨ユニット７を設けてもよい。この場合、表面粗さの異なる研磨面を有する３つ以上の研磨テープを用いてもよい。

【0041】

図１０は、研磨装置の他の実施形態を示す側面図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、図１および図２に示す実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図１０に示すように、本実施形態の研磨ユニット７は、円盤ヘッド１２、ニップローラー１４、ヘッドモータ１８、および旋回モータ２９を上昇および下降させる昇降機構６０を備えている。この昇降機構６０は、水平リニアガイド３０を支持する昇降テーブル６２と、この昇降テーブル６２を上昇および下降させる昇降アクチュエータ６４とを備えている。昇降テーブル６２は鉛直リニアガイド６５に連結されている。この鉛直リニアガイド６５は、昇降テーブル６２の移動を鉛直方向に制限するように構成されている。

【0042】

昇降アクチュエータ６４は、昇降テーブル６２に回転可能に連結されたボールねじ６７と、このボールねじ６７を回転させるサーボモータ６８とを備えている。サーボモータ６８がボールねじ６７を回転させると、昇降テーブル６２が上昇または下降する。円盤ヘッド１２、ニップローラー１４、ヘッドモータ１８、および旋回モータ２９は、水平リニアガイド３０および基台２５を介して昇降テーブル６２に連結されているので、昇降アクチュエータ６４は、円盤ヘッド１２、ニップローラー１４、ヘッドモータ１８、および旋回モータ２９を一体に昇降および下降させることができる。このように構成された研磨ユニット７は、ウェハＷの研磨量（すなわち、エッジ部に形成される段部の深さ）を精密に制御することができる。

【0043】

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。

【符号の説明】

【0044】

１ 基板保持部
５，５Ａ，５Ｂ 研磨テープ
７，７Ａ，７Ｂ 研磨ユニット
１０ 研磨液供給ノズル
１２ 円盤ヘッド
１４ ニップローラー
１８ ヘッドモータ
２０ エアシリンダ（ニップローラー付勢装置）
２５ 基台
２６ 軸受アーム
２９ 旋回モータ
３０ 水平リニアガイド
３２ 旋回アーム
４１ 第１のテンションリール
４２ 第２のテンションリール
４３ 第１のテンションモータ
４４ 第２のテンションモータ
４７ 第１のガイドローラー
４８ 第２のガイドローラー
５０ エアシリンダ（ヘッド移動装置）
５１ ピストンロッド
６０ 昇降機構
６２ 昇降テーブル
６４ 昇降アクチュエータ
６５ 鉛直リニアガイド
６７ ボールねじ
６８ サーボモータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】