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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022152042
(43)【公開日】2022-10-12
(54)【発明の名称】研磨装置
(51)【国際特許分類】
B24B 55/06 20060101AFI20221004BHJP
B24B 37/10 20120101ALI20221004BHJP
B24B 41/06 20120101ALI20221004BHJP
B24D 3/00 20060101ALI20221004BHJP
B24D 3/32 20060101ALI20221004BHJP
H01L 21/304 20060101ALI20221004BHJP
【ＦＩ】
B24B55/06
B24B37/10
B24B41/06 L
B24D3/00 320A
B24D3/32
H01L21/304 622Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021054661
(22)【出願日】2021-03-29
(71)【出願人】
【識別番号】000134051
【氏名又は名称】株式会社ディスコ
(74)【代理人】
【識別番号】100075384
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 昂
(74)【代理人】
【識別番号】100172281
【弁理士】
【氏名又は名称】岡本 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100206553
【弁理士】
【氏名又は名称】笠原 崇廣
(74)【代理人】
【識別番号】100189773
【弁理士】
【氏名又は名称】岡本 英哲
(74)【代理人】
【識別番号】100184055
【弁理士】
【氏名又は名称】岡野 貴之
(74)【代理人】
【識別番号】100185959
【弁理士】
【氏名又は名称】今藤 敏和
(72)【発明者】
【氏名】守屋 宗幸
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 孝雅
(72)【発明者】
【氏名】井上 雄貴
(72)【発明者】
【氏名】韓 在光
【テーマコード（参考）】
3C034
3C047
3C063
3C158
5F057
【Ｆターム（参考）】
3C034AA13
3C034AA19
3C034BB73
3C034DD10
3C034DD20
3C047FF08
3C047FF17
3C047FF19
3C047HH15
3C063AA02
3C063AB08
3C063BA02
3C063BB03
3C063BC03
3C063BH03
3C063EE01
3C063EE26
3C063FF30
3C158AA07
3C158AC05
3C158CB01
3C158CB10
3C158DA12
3C158DA17
3C158EA26
3C158EB01
5F057AA21
5F057BA15
5F057CA12
5F057DA03
5F057EB16
5F057EB19
5F057FA36
(57)【要約】
【課題】保持面の高さの均一性の低下を抑制しつつ、保持面の外周部に付着したスラリーを除去する。
【解決手段】ウェーハを吸引保持可能な保持面を有するチャックテーブルと、チャックテーブルを所定の回転軸の周りに回転させる回転機構と、スピンドルを有し、保持面で吸引保持されるウェーハを研磨するための研磨パッドがスピンドルの下端部に装着される研磨ユニットと、保持面で吸引保持されたウェーハ及び研磨パッドの少なくとも一方にスラリーを供給するスラリー供給ユニットと、保持面を洗浄する洗浄ユニットと、を備え、洗浄ユニットは、保持面に接触して、保持面に付着したスラリーを除去するための洗浄砥石と、洗浄砥石が保持面に接触する洗浄位置と、洗浄砥石が保持面から離れた退避位置とに、洗浄砥石を位置付ける位置付けユニットと、を有し、洗浄砥石の硬度は、保持面の硬度よりも低い研磨装置を提供する。
【選択図】図１
【解決手段】ウェーハを吸引保持可能な保持面を有するチャックテーブルと、チャックテーブルを所定の回転軸の周りに回転させる回転機構と、スピンドルを有し、保持面で吸引保持されるウェーハを研磨するための研磨パッドがスピンドルの下端部に装着される研磨ユニットと、保持面で吸引保持されたウェーハ及び研磨パッドの少なくとも一方にスラリーを供給するスラリー供給ユニットと、保持面を洗浄する洗浄ユニットと、を備え、洗浄ユニットは、保持面に接触して、保持面に付着したスラリーを除去するための洗浄砥石と、洗浄砥石が保持面に接触する洗浄位置と、洗浄砥石が保持面から離れた退避位置とに、洗浄砥石を位置付ける位置付けユニットと、を有し、洗浄砥石の硬度は、保持面の硬度よりも低い研磨装置を提供する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ウェーハを吸引保持可能な保持面を有するチャックテーブルと、
該チャックテーブルを所定の回転軸の周りに回転させる回転機構と、
スピンドルを有し、該保持面で吸引保持される該ウェーハを研磨するための研磨パッドが該スピンドルの下端部に装着される研磨ユニットと、
該保持面で吸引保持された該ウェーハ及び該研磨パッドの少なくとも一方にスラリーを供給するスラリー供給ユニットと、
該保持面を洗浄する洗浄ユニットと、
を備え、
該洗浄ユニットは、
該保持面に接触して、該保持面に付着した該スラリーを除去するための洗浄砥石と、
該洗浄砥石が該保持面に接触する洗浄位置と、該洗浄砥石が該保持面から離れた退避位置とに、該洗浄砥石を位置付ける位置付けユニットと、を有し、
該洗浄砥石の硬度は、該保持面の硬度よりも低いことを特徴とする研磨装置。
該チャックテーブルを所定の回転軸の周りに回転させる回転機構と、
スピンドルを有し、該保持面で吸引保持される該ウェーハを研磨するための研磨パッドが該スピンドルの下端部に装着される研磨ユニットと、
該保持面で吸引保持された該ウェーハ及び該研磨パッドの少なくとも一方にスラリーを供給するスラリー供給ユニットと、
該保持面を洗浄する洗浄ユニットと、
を備え、
該洗浄ユニットは、
該保持面に接触して、該保持面に付着した該スラリーを除去するための洗浄砥石と、
該洗浄砥石が該保持面に接触する洗浄位置と、該洗浄砥石が該保持面から離れた退避位置とに、該洗浄砥石を位置付ける位置付けユニットと、を有し、
該洗浄砥石の硬度は、該保持面の硬度よりも低いことを特徴とする研磨装置。
【請求項2】
該位置付けユニットは、該洗浄砥石を該保持面へ押圧するための弾性部材を含むことを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
【請求項3】
該位置付けユニットは、該保持面の洗浄時に、該洗浄砥石を該洗浄位置に位置付けて、該洗浄砥石を該保持面の外周部の一部に接触させることを特徴とする請求項１又は２に記載の研磨装置。
【請求項4】
該保持面は、セラミックスで構成されており、
該洗浄砥石の該硬度は、ビッカース硬さで６８０ＨＶ以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の研磨装置。
該洗浄砥石の該硬度は、ビッカース硬さで６８０ＨＶ以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の研磨装置。
【請求項5】
該洗浄砥石は、砥粒と、該砥粒を固定する結合材と、を有するＰＶＡ砥石であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の研磨装置。
【請求項6】
該洗浄砥石は、酸化セリウム製の該砥粒を含むことを特徴とする請求項５に記載の研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ウェーハを研磨する研磨装置に関する。
【背景技術】
【0002】
シリコン等の半導体製のウェーハから半導体デバイスを製造する工程において、ウェーハの一面を略平坦に加工する際に、化学機械研磨（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing）が広く採用されている（例えば、特許文献１参照）。
【0003】
ウェーハの化学機械研磨は、通常、研磨装置を用いて行われる。研磨装置は、ウェーハを吸引保持する保持面を含む円板状のチャックテーブルを備える。チャックテーブルの下部にはモーター等の回転駆動源が設けられており、回転駆動源を動作させると、チャックテーブルは所定の回転軸の周りに回転する。
【0004】
チャックテーブルの上方には、研磨ユニットが配置されている。研磨ユニットは、スピンドルを備える。スピンドルの下端部には、円板状のマウントを介して円板状の研磨パッドが装着されている。スピンドルには、スラリー供給路が形成されており、マウント及び研磨パッドの各中央部には、スラリー供給路と重なる様に貫通孔が形成されている。
【0005】
ウェーハを研磨する際には、まず、チャックテーブルでウェーハの他面側を吸引保持した状態で、ウェーハの一面を上方に露出させる。そして、チャックテーブル及びスピンドルを所定の方向に回転させると共に、研磨パッドにスラリーを供給しながら研磨パッドをウェーハの一面に接触させる。ウェーハに供給されたスラリーは、遠心力によって保持面の外周部にまで到達する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０１１－２０６８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
スラリーが保持面の外周部に付着することで、保持面の外周部には高さのムラが生じる。これにより、次のウェーハを研磨する際に、ウェーハの外周部における平坦度が低下するという問題がある。
【0008】
保持面の外周部に付着したスラリーは、圧縮エアを利用して微粒化された洗浄水での洗浄（所謂、二流体洗浄）では除去するのが困難である。それゆえ、アルミナ等で形成され、レベリングストーンを用いてスラリーを除去することが考えられる。
【0009】
しかし、レベリングストーンは、通常、保持面の硬度以上の硬度を有するので、レベリングストーンを用いると、スラリーの除去にとどまらず、保持面も研磨される。それゆえ、保持面の高さの均一性が低下するという問題がある。
【0010】
本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであり、保持面の高さの均一性の低下を抑制しつつ、保持面の外周部に付着したスラリーを除去することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の一態様によれば、ウェーハを吸引保持可能な保持面を有するチャックテーブルと、該チャックテーブルを所定の回転軸の周りに回転させる回転機構と、スピンドルを有し、該保持面で吸引保持される該ウェーハを研磨するための研磨パッドが該スピンドルの下端部に装着される研磨ユニットと、該保持面で吸引保持された該ウェーハ及び該研磨パッドの少なくとも一方にスラリーを供給するスラリー供給ユニットと、該保持面を洗浄する洗浄ユニットと、を備え、該洗浄ユニットは、該保持面に接触して、該保持面に付着した該スラリーを除去するための洗浄砥石と、該洗浄砥石が該保持面に接触する洗浄位置と、該洗浄砥石が該保持面から離れた退避位置とに、該洗浄砥石を位置付ける位置付けユニットと、を有し、該洗浄砥石の硬度は、該保持面の硬度よりも低い研磨装置が提供される。
【0012】
好ましくは、該位置付けユニットは、該洗浄砥石を該保持面へ押圧するための弾性部材を含む。また、好ましくは、該位置付けユニットは、該保持面の洗浄時に、該洗浄砥石を該洗浄位置に位置付けて、該洗浄砥石を該保持面の外周部の一部に接触させる。
【0013】
好ましくは、該保持面は、セラミックスで構成されており、該洗浄砥石の該硬度は、ビッカース硬さで６８０ＨＶ以下である。また、好ましくは、該洗浄砥石は、砥粒と、該砥粒を固定する結合材と、を有するＰＶＡ砥石である。また、好ましくは、該洗浄砥石は、酸化セリウム製の該砥粒を含む。
【発明の効果】
【0014】
本発明の一態様に係る研磨装置は、洗浄ユニットを備える。洗浄ユニットは、保持面の硬度よりも低い硬度を有する洗浄砥石と、洗浄砥石を洗浄位置及び退避位置に位置付ける位置付けユニットと、を有する。洗浄砥石を保持面の外周部に接触させた状態でチャックテーブルを回転させれば、保持面の外周部に付着したスラリーを洗浄砥石で除去できる。
【0015】
しかも、洗浄砥石の硬度が保持面の硬度よりも低いので、洗浄砥石は、保持面そのものをほぼ研磨せずに、スラリーを除去できる。それゆえ、レベリングストーン等の研磨工具で保持面を研磨する場合に比べて、保持面の高さの均一性の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【発明を実施するための形態】
【0017】
添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。図１は、研磨装置２の要部の斜視図である。なお、図１にそれぞれ示すＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は互いに直交する。例えば、Ｚ軸方向は鉛直方向であり、Ｘ－Ｙ平面は水平面である。
【0018】
本実施形態の研磨装置２は、粗研削装置と、仕上げ研削装置とを、備える１つの加工装置（研磨・研削装置）の一部であるが、研磨装置２は、研削を行わず研磨を行う加工装置であってもよい。
【0019】
研磨装置２は、円板状のチャックテーブル４を有する。チャックテーブル４は、非多孔質のセラミックスで形成された円板状の枠体６を有する。本実施形態の枠体６は、非多孔質のアルミナで形成されており、ビッカース硬さ（Vickers hardness）１５９７ＨＶを有する。
【0020】
枠体６には、円板状の凹部（不図示）が形成されており、この凹部には多孔質のセラミックスで形成された円板状の多孔質板８が固定されている。本実施形態の多孔質板８は、多孔質のアルミナで形成されており、ビッカース硬さ６８１ＨＶを有する。
【0021】
本実施形態の多孔質板８の上面８ａは、外周部に比べて中心部が僅かに突出する凸形状を有する。枠体６の上面６ａと、多孔質板８の上面８ａとは、略面一となっており、保持面４ａを構成している。なお、研磨装置２が研削を行わず研磨を行う加工装置の場合、多孔質板８の上面８ａは、略平坦であってもよい。
【0022】
枠体６には、所定の流路が形成されている。所定の流路の一端には、エジェクタ等の吸引源（不図示）が接続されており、所定の流路の他端は、凹部に露出している。吸引源で発生された負圧は、所定の流路を介して多孔質板８の上面８ａに伝達される。
【0023】
この負圧を利用して、保持面４ａに配置されたウェーハ１１は、保持面４ａで吸引保持される。ウェーハ１１は、例えば、シリコン（Ｓｉ）で形成されているが、ウェーハ１１の材料、形状、構造、大きさ等に制限はない。
【0024】
例えば、ウェーハ１１は、窒化ガリウム（ＧａＮ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）などから成るシリコン以外の半導体材料等で形成されてもよい。ウェーハ１１の表面１１ａには、表面１１ａ側へのダメージを低減するために、ウェーハ１１と略同径であり樹脂製の保護テープ１３が貼り付けられる。
【0025】
チャックテーブル４の下部には、リング状の回転台１０ａが固定されている。回転台１０ａの上部には、それぞれエアシリンダ、ねじ式の可動軸等の複数の可動部材（不図示）が、回転台１０ａの周方向に沿って設けられている。
【0026】
複数の可動部材は、それぞれチャックテーブル４を支持しており、可動部材の伸縮によりチャックテーブル４の傾きが調整される。例えば、保持面４ａの一部がＸ－Ｙ平面に対して略水平になるように、チャックテーブル４の傾きが調整される。Ｘ－Ｙ平面に対して略水平となった保持面４ａの一部は、後述する研磨パッド２０で覆われる。
【0027】
回転台１０ａは、回転可能な態様で固定台１０ｂに支持されている。回転台１０ａの外周側面には、従動ギア１０ｃが形成されており、この従動ギア１０ｃには、モーター１０ｄに連結された主動ギア１０ｅが噛み合っている。
【0028】
主動ギア１０ｅを回転させると、チャックテーブル４は、所定の回転軸１０ｆの周りに、１０ｒｐｍから３００ｒｐｍ程度で回転する。回転台１０ａ、固定台１０ｂ、従動ギア１０ｃ、モーター１０ｄ、主動ギア１０ｅ等は、チャックテーブル４を回転させる回転機構１０を構成する。
【0029】
チャックテーブル４の上方には、研磨ユニット１２が配置されている。研磨ユニット１２は、円筒状のスピンドルハウジング１４を有する。スピンドルハウジング１４には円柱状のスピンドル１６の一部が回転可能に収容されている。
【0030】
スピンドル１６は、Ｚ軸方向に沿って配置されており、スピンドル１６の上端部には、モーター等の回転駆動源（不図示）が設けられている。スピンドル１６の下端部は、スピンドルハウジング１４よりも下方に突出している。
【0031】
スピンドル１６の下端部には、円板状のマウント１８を介して、円板状の研磨パッド２０が装着されている。研磨パッド２０は、円板状の基部を含む。基部の一面には、ウェーハ１１に接触するパッド部が固定されている。
【0032】
本実施形態のパッド部は、固定砥粒を有さず、所定の材料で形成されている。所定の材料は、例えば、発泡硬質ポリウレタン等の発泡硬質材料や、ポリエステル製の不織布にウレタンを含侵させた不織布である。
【0033】
マウント１８及び研磨パッド２０は、略同径であり、各円の中心を貫通する様に貫通孔１８ａ、２０ａが形成されている。各貫通孔１８ａ、２０ａには、スピンドル１６に形成されているスラリー２２ａの流路１６ａが接続している。
【0034】
スラリー２２ａは、例えば、シリカ（酸化シリコン、ＳｉＯ２）製の砥粒を含むアルカリ性水溶液であるが、砥粒の材料は、ＧＣ（グリーンカーボン）、ダイヤモンド、アルミナ（酸化アルミニウム、Ａｌ２Ｏ３）、セリア（酸化セリウム、ＣｅＯ２）、ｃＢＮ（cubic boron nitride）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）であってもよい。また、アルカリ性水溶液に代えて、酸性水溶液が用いられることもある。
【0035】
スラリー２２ａは、スラリー供給ユニット２２から流路１６ａを経て、貫通孔１８ａ、２０ａへ供給される。スラリー供給ユニット２２は、スラリー２２ａが貯留された貯留槽（不図示）と、貯留槽から流路１６ａへスラリー２２ａを供給するためのポンプ（不図示）と、を含む。
【0036】
スピンドルハウジング１４の外周部には、保持部材２４が固定されている。保持部材２４は、Ｚ軸移動板２６に固定されている。Ｚ軸移動板２６は、Ｚ軸方向に略平行に配置された一対のガイドレール２８にスライド可能に取り付けられている。
【0037】
一対のガイドレール２８の間には、Ｚ軸方向に略平行にボールねじ３０が配置されている。ボールねじ３０は、Ｚ軸移動板２６に設けられたナット部（不図示）に回転可能に連結されている。ボールねじ３０の上端部には、パルスモーター３２が連結されている。
【0038】
パルスモーター３２でボールねじ３０を回転させれば、Ｚ軸移動板２６はＺ軸方向に沿って移動する。保持部材２４、Ｚ軸移動板２６、一対のガイドレール２８、ボールねじ３０、パルスモーター３２等は、研磨ユニット１２の高さ位置を調整するＺ軸移動ユニット３４を構成する。
【0039】
Ｚ軸移動ユニット３４は、ボールねじ式のＸ軸移動機構（不図示）によりＸ軸方向に移動可能な移動ブロック２ａに固定されている。移動ブロック２ａに対してＸ軸方向の一方側には、基台（不図示）に固定された支持柱２ｂが設けられている。
【0040】
支持柱２ｂには、保持面４ａを洗浄するための洗浄ユニット４０が設けられている。洗浄ユニット４０は、チャックテーブル４の上方に配置されている。洗浄ユニット４０は、位置付けユニット４２を有する。
【0041】
位置付けユニット４２は、支持柱２ｂに対して位置が固定された一対のガイドレール４４を有する。一対のガイドレール４４には、Ｚ軸移動板４６がスライド可能に取り付けられている。
【0042】
Ｚ軸移動板４６には、ナット部（不図示）が設けられている。このナット部には、一対のガイドレール４４の間においてＺ軸方向に略平行に配置されたボールねじ４８が、回転可能に連結されている。
【0043】
ボールねじ４８の上端部には、パルスモーター５０が連結されている。パルスモーター５０でボールねじ４８を回転させれば、Ｚ軸移動板４６はＺ軸方向に沿って移動する。Ｚ軸移動板４６の表面（Ｙ軸方向の一方）側には、洗浄砥石ホルダー５２が固定されている。
【0044】
洗浄砥石ホルダー５２には、保持面４ａの硬度よりも低い硬度を有する直方体状（例えば、縦２４ｍｍ、横４６ｍｍ、高さ２８ｍｍ）の洗浄砥石５４が固定されている。洗浄砥石５４は、例えば、ビッカース硬さで６８０ＨＶ以下の硬度を有する。
【0045】
本実施形態の洗浄砥石５４は、ＰＶＡ（polyvinyl alcohol）を結合材に利用して酸化セリウム製の砥粒（砥粒の粒度を示す番手が＃３０００）が固定されたＰＶＡ砥石である。ＰＶＡ砥石は、結合材中に連続的に形成されている気孔に起因して弾性を有し、例えば３４ＨＶのビッカース硬さを有する。
【0046】
但し、洗浄砥石５４は、ＰＶＡ砥石のみに限定されるものではない。洗浄砥石５４は、ビッカース硬さが６８０ＨＶ以下であれば、セリア、シリカ、アルミナ等の砥粒が、加硫ゴムにより固定されたゴム砥石であってもよい。
【0047】
この様に、保持面４ａに比べて十分に柔らかい洗浄砥石５４を用いて保持面４ａを接触させれば、保持面４ａの高さの均一性を変えることなく、保持面４ａの外周部に付着したスラリー２２ａを除去できる。
【0048】
しかし、ビッカース硬さが６８０ＨＶ以下であっても、家庭用に市販されているウレタンスポンジ等のスポンジでは柔らかすぎてスラリー２２ａを除去できない。それゆえ、洗浄砥石５４のビッカース硬さは、１０ＨＶ以上、より好ましくは２０以上、更に好ましくは３０ＨＶ以上とする方がよい。
【0049】
また、ビッカース硬さが６８０ＨＶ以下であっても、保持面４ａの研磨量をできるだけ低減するために、洗浄砥石５４のビッカース硬さは、６００ＨＶ以下、より好ましくは３００ＨＶ以下、更に好ましくは１００ＨＶ以下とする方がよい。
【0050】
【0051】
ブラケット５６は、ボルト５８によりＺ軸移動板４６の表面側に固定される第１の直線部を有する。第１の直線部の一端部には、第１の直線部に直交する態様で第２の直線部が設けられている。Ｚ軸移動板４６に固定されたブラケット５６において、第２の直線部の下面には、ボルト（不図示）により上板６０が固定されている。
【0052】
上板６０には、貫通孔６０ａが形成されており、この貫通孔６０ａには、円柱状の軸部６２が、スライド可能に挿入されている。軸部６２の上端部には、貫通孔６０ａよりも大きな径を有する円板状の頭部６２ａが固定されている。
【0053】
頭部６２ａは、上板６０よりも上方に配置されているので、軸部６２は、上板６０に支持されている。軸部６２の下端部近傍には、軸部６２よりも大きな径を有する円板状の支持部６２ｂが固定されている。
【0054】
支持部６２ｂの上面６２ｃと、上板６０の下面６０ｂとの間において、軸部６２の外周部には、金属製の圧縮コイルばね（弾性部材）６４が設けられている。本実施形態では、圧縮コイルばね６４を用いるが、復元力を発揮できれば、他の形態のばね、ゴム等を用いてもよい。
【0055】
支持部６２ｂの下面には、下板６６が固定されている。下板６６のＹ軸方向の一方側には、第１の板部６８ａの上端部が固定されている。また、第１の板部６８ａに対して、Ｙ軸方向の他方側には、複数のボルト７０を介して第２の板部６８ｂが固定されている。
【0056】
第１の板部６８ａ及び第２の板部６８ｂは、上述の洗浄砥石５４をＹ軸方向で挟持している。洗浄砥石５４は、その上部が下板６６の下面に接し、その下部が第１の板部６８ａ及び第２の板部６８ｂよりも下方に突出する態様で、下板６６、第１の板部６８ａ及び第２の板部６８ｂにより固定されている。
【0057】
洗浄砥石５４のＸ－Ｙ平面方向の位置は、保持面４ａの外周部の一箇所に対応している。位置付けユニット４２で、洗浄砥石５４をＺ軸方向に沿って移動させることにより、洗浄砥石５４は、保持面４ａに接触する洗浄位置（図３参照）と、保持面４ａから離れた退避位置（図１参照）とに、位置付けられる。
【0058】
なお、図１に示す様に、洗浄砥石ホルダー５２の下部には、洗浄砥石５４と保持面４ａとの接触領域に、純水等の洗浄水を供給するノズル７２が設けられている。ノズル７２には、タンク、ポンプ等を有する洗浄水供給ユニット（不図示）が所定の流路を介して接続されている。
【0059】
ノズル７２を含む洗浄ユニット４０の動作は、制御ユニット（不図示）により制御される。制御ユニットは、回転機構１０、スピンドルハウジング１４に設けられた回転駆動源、スラリー供給ユニット２２、Ｚ軸移動ユニット３４等の動作も制御する。
【0060】
制御ユニットは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）に代表されるプロセッサ（処理装置）と、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の主記憶装置と、フラッシュメモリ等の補助記憶装置と、を含むコンピュータによって構成されている。
【0061】
補助記憶装置には、所定のプログラムを含むソフトウェアが記憶されている。このソフトウェアに従い処理装置等を動作させることによって、制御ユニットの機能が実現される。次に、図２及び図３を参照して、ウェーハ１１の研磨、保持面４ａの外周部に付着したスラリー２２ａの除去等について説明する。
【0062】
まず、移動ブロック２ａで研磨ユニット１２を保持面４ａの直上から退避させ、且つ、洗浄砥石５４を退避位置に移動させた状態で、不図示の搬送ユニットにより、ウェーハ１１の裏面１１ｂが上方に露出する様に、ウェーハ１１を保持面４ａへ搬入する（搬入工程）。
【0063】
搬送工程の後、保持面４ａでウェーハ１１の表面１１ａ側を吸引保持する（保持工程）。保持工程の後、研磨ユニット１２の一部が保持面４ａを覆う様に、移動ブロック２ａで研磨ユニット１２を移動させる。
【0064】
その後、チャックテーブル４及び研磨パッド２０を所定の方向に回転させると共に研磨ユニット１２を所定の研磨送り速度で下降させながら、ウェーハ１１及び研磨パッド２０の少なくとも一方に、スラリー供給ユニット２２からスラリー２２ａを供給する。
【0065】
この様にして、所定の押圧力でウェーハ１１を押圧しながら研磨パッド２０で裏面１１ｂを研磨する（研磨工程）。研磨工程により所定の厚さまで薄化されたウェーハ１１は、不図示の搬送ユニットにより保持面４ａから搬出される（搬出工程）。
【0066】
搬出工程の後、研磨工程で供給されたスラリー２２ａが遠心力等により移動することで、保持面４ａの外周部にはスラリー２２ａが付着する（図３参照）。スラリー２２ａは、主にウェーハ１１で覆われていない枠体６の上面６ａに付着するが、多孔質板８の上面８ａに生じている負圧等に起因して上面８ａの外周部に付着することもある。
【0067】
本実施形態では、洗浄ユニット４０を用いて、保持面４ａの外周部に付着したスラリー２２ａを除去する（洗浄工程）。洗浄時には、保持面４ａの外周部に、ノズル７２から所定の流量（例えば、２（ｌ／ｍｉｎ））で洗浄水を供給しながら、チャックテーブル４を所定の速度で回転させる。
【0068】
次いで、位置付けユニット４２で洗浄砥石５４を降下させ、洗浄砥石５４を洗浄位置に移動させる。この様にして、下面５４ａは、枠体６の上面６ａの一部と、多孔質板８の上面８ａの一部と、に接触する（図３参照）。図３は、洗浄砥石５４を保持面４ａに接触させた状態を示す図である。
【0069】
このとき、洗浄砥石５４の下面５４ａ（図２参照）が、保持面４ａよりも例えば６ｍｍだけ低くなる様に、洗浄砥石ホルダー５２のＺ軸方向の位置が調整される。この様にして、圧縮コイルばね６４からの復元力により、洗浄砥石５４は、一定の圧力で保持面４ａへ押圧される。
【0070】
洗浄工程では、洗浄砥石５４でスラリー２２ａを削り取ると共に、遠心力により保持面４ａの径方向の外側に流れる洗浄水を利用して、削り取られたスラリー２２ａを保持面４ａの外へ落とす。この様にして、保持面４ａの外周部に付着したスラリー２２ａを略全て除去できる。
【0071】
本実施形態では、洗浄砥石５４の硬度が保持面４ａの硬度よりも低いので、洗浄砥石５４は、保持面４ａの高さの均一性を変えることなく、スラリー２２ａを除去できる。それゆえ、レベリングストーン等の研磨工具で保持面４ａを研磨する場合に比べて、保持面４ａの高さの均一性の低下を抑制できる。
【0072】
洗浄工程の後、搬入工程に戻り、２枚目のウェーハ１１を研磨する。この様にして、ウェーハ１１の研磨と、保持面４ａの洗浄と、を交互に行う。次に、複数のウェーハ１１を１枚ずつ研磨装置２で研磨した場合の実験結果について説明する。
【0073】
図４（Ａ）は、洗浄工程において保持面４ａの外周部に対して二流体洗浄を施して（即ち、圧縮エアを利用して微粒化された洗浄水で保持面４ａを洗浄して）複数のウェーハ１１を研磨した場合における、ウェーハ１１の外周部の厚さを示すグラフである。
【0074】
これに対して、図４（Ｂ）は、洗浄工程において上述の洗浄ユニット４０を用いて保持面４ａの外周部を洗浄して複数のウェーハ１１を研磨した場合における、ウェーハ１１の外周部の厚さを示すグラフである。
【0075】
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）において、横軸は、ウェーハ１１の半径方向の位置（ｍｍ）を示し、縦軸は、ウェーハ１１の厚さ（μｍ）を示す。また、白丸は１枚目のウェーハ１１を示し、ドット付きの丸は５０枚目のウェーハ１１を示し、黒丸は１００枚目のウェーハ１１を示す。
【0076】
図４（Ａ）に示す実験では、１枚目のウェーハ１１を研磨した後、保持面４ａの外周部に対して二流体を施し、続いて、２枚目のウェーハ１１を研磨した。その後、保持面４ａの外周部に対して二流体洗浄を施し、３枚目のウェーハ１１を研磨した。この様にして、１００枚のウェーハ１１を研磨した。
【0077】
また、図４（Ｂ）に示す実験では、１枚目のウェーハ１１を研磨した後、保持面４ａの外周部を洗浄砥石５４で洗浄し、続いて、２枚目のウェーハ１１を研磨した後、保持面４ａの外周部を洗浄砥石５４で洗浄した。この様にして、１００枚のウェーハ１１を研磨した。
【0078】
図４（Ａ）に示す様に、保持面４ａの外周部に対して二流体を施す場合、保持面４ａの外周部に付着したスラリー２２ａは十分には除去されない。それゆえ、残留したスラリー２２ａによりウェーハ１１の外周部が持ち上げられることで、ウェーハ１１の外周部の研磨量が、中央部の研磨量に比べて多くなった。
【0079】
従って、ウェーハ１１の外周部は、ウェーハ１１の中央部に比べて薄くなった。特に、１００枚目のウェーハ１１において明らかな様に、ウェーハ１１の外周部では、ウェーハ１１の平坦度が悪化した。
【0080】
これに対して、図４（Ｂ）に示す様に、洗浄工程を行う場合、１００枚目のウェーハ１１においても、ウェーハ１１の平坦度は悪化しなかった。この様に、洗浄砥石５４を用いて保持面４ａの外周部に付着したスラリー２２ａを除去することで、保持面４ａの高さの均一性の低下を抑制できることが明らかとなった。
【0081】
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【0082】
２：研磨装置、２ａ：移動ブロック、２ｂ：支持柱
４：チャックテーブル、４ａ：保持面
６：枠体、６ａ：上面、８：多孔質板、８ａ：上面
１０：回転機構、１０ａ：回転台、１０ｂ：固定台、１０ｃ：従動ギア
１０ｄ：モーター、１０ｅ：主動ギア、１０ｆ：回転軸
１１：ウェーハ、１１ａ：表面、１１ｂ：裏面、１３：保護テープ
１２：研磨ユニット、１４：スピンドルハウジング
１６：スピンドル、１６ａ：流路、１８：マウント、１８ａ：貫通孔
２０：研磨パッド、２０ａ：貫通孔、２２：スラリー供給ユニット、２２ａ：スラリー
２４：保持部材、２６：Ｚ軸移動板、２８：ガイドレール、３０：ボールねじ
３２：パルスモーター、３４：Ｚ軸移動ユニット
４０：洗浄ユニット、４２：位置付けユニット
４４：ガイドレール、４６：Ｚ軸移動板、４８：ボールねじ、５０：パルスモーター
５２：洗浄砥石ホルダー、５４：洗浄砥石、５４ａ：下面
５６：ブラケット、５８：ボルト、６０：上板、６０ａ：貫通孔、６０ｂ：下面
６２：軸部、６２ａ：頭部、６２ｂ： 支持部、６２ｃ：上面
６４：圧縮コイルばね、６６：下板、６８ａ：第１の板部、６８ｂ：第２の板部
７０：ボルト、７２：ノズル
４：チャックテーブル、４ａ：保持面
６：枠体、６ａ：上面、８：多孔質板、８ａ：上面
１０：回転機構、１０ａ：回転台、１０ｂ：固定台、１０ｃ：従動ギア
１０ｄ：モーター、１０ｅ：主動ギア、１０ｆ：回転軸
１１：ウェーハ、１１ａ：表面、１１ｂ：裏面、１３：保護テープ
１２：研磨ユニット、１４：スピンドルハウジング
１６：スピンドル、１６ａ：流路、１８：マウント、１８ａ：貫通孔
２０：研磨パッド、２０ａ：貫通孔、２２：スラリー供給ユニット、２２ａ：スラリー
２４：保持部材、２６：Ｚ軸移動板、２８：ガイドレール、３０：ボールねじ
３２：パルスモーター、３４：Ｚ軸移動ユニット
４０：洗浄ユニット、４２：位置付けユニット
４４：ガイドレール、４６：Ｚ軸移動板、４８：ボールねじ、５０：パルスモーター
５２：洗浄砥石ホルダー、５４：洗浄砥石、５４ａ：下面
５６：ブラケット、５８：ボルト、６０：上板、６０ａ：貫通孔、６０ｂ：下面
６２：軸部、６２ａ：頭部、６２ｂ： 支持部、６２ｃ：上面
６４：圧縮コイルばね、６６：下板、６８ａ：第１の板部、６８ｂ：第２の板部
７０：ボルト、７２：ノズル
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】