[发明专利]研磨装置和研磨方法

说明书

技术领域

本发明涉及研磨半导体晶片等衬底的周缘部的研磨装置和研磨方法，特别是涉及通过将研磨带压靠于衬底的周缘部而研磨该周缘部的研磨装置和研磨方法。

背景技术

从提高半导体器件的制造成品率的观点出发，衬底的表面状态的管理近年来引人注目。在半导体器件的制造工序中，各种材料被用于在硅晶片上成膜。因此，在衬底的周缘部形成不需要的膜、表面粗糙。近年来，利用臂仅保持衬底的周缘部地输送衬底的方法变得普及。在这样的背景下，残留于周缘部的不需要的膜在经过各种工序的期间剥离，并附着于形成在衬底上的器件，使成品率降低。因此，为了去除形成于衬底的周缘部的不需要的膜，使用研磨装置研磨衬底的周缘部。

这种研磨装置通过使研磨带的研磨面与衬底的周缘部滑动接触而研磨衬底的周缘部。在这里，在本说明书中，将衬底的周缘部定义为包含位于衬底的最外周的斜面部和位于该斜面部的半径方向内侧的顶部边缘部以及底部边缘部的区域。

图1A和图1B是表示衬底的周缘部的放大剖视图。更加详细而言，图1A是所谓的平直型衬底的剖视图，图1B是所谓的圆弧型衬底的剖视图。在图1A的衬底W中，斜面部是由上侧倾斜部(上侧斜面部)P、下侧倾斜部(下侧斜面部)Q和侧部(顶部)R构成的衬底W的最外周面(以附图标记B表示)。在图1B的衬底W中，斜面部是构成衬底W的最外周面的、具有弯曲的截面的部分(以附图标记B表示)。顶部边缘部是位于斜面部B的半径方向内侧的区域且位于用于形成器件的区域D的半径方向外侧的平坦部E1。底部边缘部是位于与顶部边缘部相反的一侧且位于斜面部B的半径方向内侧的平坦部E2。这些顶部边缘部E1和底部边缘部E2有时也被总称为近接边缘部。

在以往的研磨装置中，通过利用研磨头将研磨带按压在衬底的周缘部而研磨该周缘部(例如参照日本特开2002-126981号公报)。如图2所示，研磨衬底的顶部边缘部时，在使研磨头300和研磨带301倾斜的状态下，利用研磨头300将研磨带301压靠于衬底的顶部边缘部。

可是，在倾斜研磨带的状态下研磨衬底的周缘部的结果，如图3所示，器件层的端面变倾斜。具有这样的倾斜端面的器件层在SOI(Silicon On Insulator，绝缘层硅)衬底的制造工序中产生如下那样的问题。S01衬底是通过贴合器件衬底和硅衬底而制造的。更加具体而言，如图4A和图4B所示，贴合器件衬底W1和硅衬底W2，如图4C所示，通过利用磨床从器件衬底W1的背面研磨该器件衬底W1，得到图4D所示那样的SOI衬底。

如图4D所示，由于器件层具有倾斜的端面，所以器件层具有锐角端部。这样的锐角端部容易破损，其碎片有可能作为微粒而附着在器件层的表面。附着在器件层上的微粒使器件产生缺陷，使成品率降低。

在日本特开平8-97111号公报中，公开了使用直角构件将研磨带压靠于衬底的周缘部的研磨装置。可是，由于研磨带具有某种程度的厚度和硬度，所以在微观的程度上研磨带不会沿着直角构件呈直角弯曲，而是带有某种程度的圆角。作为结果，器件层的端面变倾斜。

另外，由于经由研磨带施加于衬底的研磨载荷，衬底在研磨中弯曲或研磨带的位置错位，结果，器件层的倾斜面有时被研磨得倾斜。在日本特开2009-208214号公报中公开了以下的研磨装置，即，通过使从外周部支承机构喷射的液体的按压力与研磨机构的按压力平衡，将衬底维持在原本的位置。可是，该外周部支承机构被配置在与研磨带相对应的位置，在这些按压力不平衡时通过调整互相的按压力而使衬底W返回初期位置，因此有时衬底被不均匀地研磨。结果，器件层的端面无法垂直地被研磨。

发明内容

本发明是为了解决上述以往的问题点而提出的，其目的在于提供一种通过研磨衬底的周缘部而能形成直角的截面形状的研磨装置和研磨方法。

为了实现上述的目的，本发明的一技术方案是一种研磨装置，其特征在于，该研磨装置包括：衬底保持部，保持衬底并使该衬底旋转；以及至少1个研磨单元，研磨上述衬底的周缘部，上述研磨单元包括：研磨头，具有将研磨带相对于上述衬底的周缘部从上方压靠的按压构件；带供给回收机构，向上述研磨头供给上述研磨带，并从上述研磨头回收上述研磨带；第1移动机构，使上述研磨头沿上述衬底的半径方向移动；以及第2移动机构，使上述带供给回收机构沿上述衬底的半径方向移动，上述带供给回收机构具有支承上述研磨带的多个引导辊，该多个引导辊以使上述研磨带与上述衬底的切线方向平行地延伸且使上述研磨带的研磨面与上述衬底的表面平行的方式配置。