[发明专利]研磨头的高度方向位置的调节方法及工件的研磨方法

说明书

技术领域

本发明涉及研磨工件的表面时所使用的研磨装置中的用于保持工件的研磨头的高度方向位置的调节方法及工件的研磨方法。

背景技术

伴随着近几年的半导体器件的高集成化，用于它的半导体硅片的平面度的要求越来越严格。而且，为了提高半导体芯片的收获率甚至要求晶片的边缘附近的区域的平面性。

硅片的最终形状由最终工序即镜面研磨加工决定。尤其，在例如直径为300mm等的大直径的硅片为了满足严格的平面度的规格标准进行在双面研磨的一次研磨，然后为了改进表面的瑕疵或面粗糙度而进行在单面的表面二次研磨及完工研磨。在单面的表面二次研磨及完工研磨中要求维持在双面一次研磨中所做成的平面度并要求将表面侧做成无瑕疵等缺陷的完全镜面。

将通常的单面研磨装置的概略图表示在图5中。该单面研磨装置101由粘贴有砂布107的定盘106、研磨剂供给机构（未图示）、以及研磨头120等构成。在该单面研磨装置101中在研磨头120保持工件Ｗ且从研磨剂供给机构向砂布107上供给研磨剂，并且通过使定盘106和研磨头120分别旋转使得工件Ｗ的表面与砂布107滑动接触而进行研磨。

作为在研磨头保持工件的方法有利用蜡等粘接剂在平坦的圆盘状板上粘贴工件等方法。另外，有基于抑制研磨头主体和工件保持盘的凹凸形状的转印的目的在工件保持盘上粘贴称之为包装膜的弹性膜而保持的方法，还有以橡胶膜制作工件保持部并对该橡胶膜的背面注入空气等加压流体且以均匀的压力使橡胶膜膨胀而对砂布按压工件的所谓橡胶夹紧方式（参照例如专利文献1）。而且，还提出有基于抑制外周部分下垂而提高平面性的目的在工件的外侧配置了作为旨在按压砂布的单元的扣环的研磨头。

以图解的方式在图5中表示通常的橡胶夹紧方式的研磨头的构成的一例。图5所示的研磨头120成为以覆盖圆盘状的中板125的至少下表面部和侧面部的方式粘贴橡胶膜（橡胶材料）122，并向橡胶膜的背面供给流体而能够按压工件Ｗ的构造即所谓橡胶夹紧构造。

在研磨头主体121连结有用于在研磨加工中保持工件Ｗ的侧面的环形导向环123。而且，研磨头主体121连结于高度调节机构124，成为能够使导向环123的高度方向的位置沿上下变化的构造。这样，保持连结于研磨头主体121的导向环123与砂布之间的间隙一定从而稳定地保持工件而进行研磨。

如上所述，该研磨头的工件的加压方式是将相对于砂布的研磨头的高度以保持两者的间距一定的方式固定并使研磨头的橡胶膜膨胀而进行加压的方式。在使用如该研磨头所代表的使研磨头与砂布之间的间距依旧固定的状态下进行研磨的方式的研磨头的情况下，有必要进行调节使得研磨头相对于砂布的高度方向的位置每次相同。

在该高度位置未被适当地调节的情况下所研磨的工件的平面度变差或者各研磨的位置不均匀的情况下，所研磨的工件之间取代形状变得不均匀从而产生平面度的偏差。在严重的情况下，若间距过窄则发生砂布与导向环的接触导致砂布受损。而且，若间距过宽则有晶片从砂布与导向环的间隙飞出的危险。

目前的研磨头的高度调节的方法如图5所示，使用设置于研磨头120的安装面附近的激光位移检测仪130测定与砂布107之间的距离，并以该所测定的距离为基准而调节研磨头的高度使得研磨头与砂布之间的距离达到所希望的距离。

现有技术文献

专利文献1：特开2009―107094号公报

发明内容

发明所要解决的课题

一般来讲，由于砂布的表面由研磨剂等而浸湿，即便在未浸湿的情况下也含水分，因而使用现有的激光位移检测仪测定距离的方法其测定值在时间上较大地引起离散。因此，难以将研磨头的高度方向的位置在每次进行研磨时稳定地调节到所希望的位置，出现工件的平面度变差或者工件之间产生平面度的偏差之类的问题。

本发明是鉴于如前所述的问题而完成的，其目的在于提供一种能够稳定而高精度地调节研磨头的高度方向位置的研磨头的高度方向位置的调节方法。而且，本发明的目的在于提供一种通过高精度地调节研磨头的高度方向的位置，从而能够提高所研磨的工件的平面度，且能够抑制工件之间的平面度的偏差的工件的研磨方法。

解决课题方案