[发明专利]研磨装置及研磨方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种研磨装置及研磨方法，尤其涉及一种对半导体晶片等基板的表面进行研磨使其平坦化的研磨装置及研磨方法。

背景技术

对半导体晶片等基板的表面进行研磨的研磨装置，一般具有装载/卸载部、研磨部和清洗部。研磨部具备研磨单元，所述研磨单元具有：研磨台，所述研磨台具有由研磨块构成的研磨面；以及对基板进行保持的顶环(研磨头)，该研磨单元通过用规定压力将由顶环保持的基板按压到研磨块的研磨面，同时使研磨台和顶环相对运动，从而使基板与研磨面滑动接触，将基板的表面研磨得平坦并且镜面。对于进行化学机械研磨(CMP)的研磨单元，在研磨基板时，研磨液(浆料)从研磨液供给喷嘴供给到研磨面。因此，在研磨后的基板表面和顶环的基板保持面上残留有研磨液和研磨渣等的研磨残渣物(微粒)。

为了去除在研磨后残留在基板表面上的研磨残渣物(微粒)，一般清洗部具有对基板表面进行粗清洗(一次清洗)和精清洗(二次清洗)的多个清洗组件，研磨后的基板从研磨部的研磨单元被输送机械手等输送到清洗部的清洗组件而被依次清洗，清洗后的基板被送回到装载/卸载部。

但是，一旦从研磨部的研磨单元被输送机械手等输送到清洗部的清洗组件的研磨后的基板表面附着有大量研磨残渣物(微粒)，那么，即使是对基板表面进行粗清洗的清洗组件，也有可能会在清洗中由微粒损伤基板表面，或微粒再次附着在基板表面上而使清洗性能恶化。另外，若在将基板输送到研磨单元的期间，垃圾等附着在基板表面上，则研磨单元的研磨性能恶化。

申请人提出了一种抛光装置：向位于基板交接位置的顶环喷射清洗液从而对顶环的下表面等进行清洗(参照专利文献1)。另外，提出了一种平面研磨装置(参照专利文献2)和研磨头清洗装置(参照专利文献3)，所述平面研磨装置通过向由块体保持的研磨结束后的输送中的工件喷射清洗液从而迅速地对研磨后的工件进行清洗；所述研磨头清洗装置通过以所需角度将清洗液从清洗喷嘴喷射到研磨头的下表面部，从而将附着在研磨头背面侧的保持环及晶片背面接触部上的残留附着物予以清洗去除。

专利文献1：日本专利特开平9-254017号公报

专利文献2：日本专利特开昭62-224563号公报

专利文献3：日本专利特开2008-272902号公报

发明所要解决的课题

为了不使表面附着有大量研磨残渣物的基板进入清洗组件、不使输送途中附着有垃圾等的基板进入研磨单元，要求对由顶环保持的基板与顶环一起进行清洗。因此，通过将清洗液从设置于基板交接位置的清洗喷嘴喷射到位于基板交接位置的顶环的下表面，从而进行对由顶环保持的基板和顶环的下表面的清洗。

在该基板交接位置，有用于进行基板交接的机构，在由位于基板交接位置的顶环所保持的基板的附近即适于清洗的位置一般难以配置清洗喷嘴。因此，目前不能从最佳位置喷射清洗液，无法获得充分的清洗效果。

另外，专利文献1、3所记载的发明不是对由顶环的下表面所保持的基板与顶环的下表面一起进行清洗的，而专利文献2所记载的发明构成为，向研磨结束后的输送中的工件喷射清洗液，对保持工件的块体下表面的清洗未作任何考虑。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而做成的，其目的在于提供一种研磨装置及研磨方法，可高效地对由顶环的下表面所保持的基板与该顶环的下表面一起清洗，从而使研磨性能稳定化，且使基板脱离顶环后进行的基板清洗所使用的清洗组件的清洗性能稳定化。

用于解决课题的手段

本发明的研磨装置具有研磨台、顶环和清洗部，所述研磨台具有研磨面；所述顶环在所述研磨台上方的研磨位置、所述研磨台侧方位置与清洗位置之间移动自如，且由保持环围绕基板的外周部且将该基板保持在顶环的下表面，并向所述研磨面按压；所述清洗部向位于所述清洗位置的旋转中的所述顶环的下表面喷射清洗液从而对由该顶环所保持的基板与顶环的下表面一起清洗。

如此，通过从清洗部将清洗液喷射到位于清洗位置的旋转中的顶环的下表面，从而不会受到例如基板交接机构等的存在的妨碍地可将喷射清洗液的清洗部设置在最适于清洗的位置，能够高效地对由顶环的下表面所保持的基板与该顶环的下表面一起清洗。

在本发明的优选的一形态中，所述研磨台侧方位置是所述研磨台侧方的基板交接位置，所述清洗位置位于所述研磨位置与所述基板交接位置之间。

由此，在使顶环从基板交接位置向研磨位置移动的途中，能够对由该顶环所保持的基板与顶环的下表面一起清洗。