研磨设备和研磨方法

研磨设备和研磨方法
【专利摘要】一种研磨设备，该研磨设备（100）包括：保持台（4），该保持台（4）保持基板（W）的后表面的中心部分；马达（M1），该马达（M1）旋转该保持台（4）；前表面喷嘴（36），该前表面喷嘴（36）将冲洗液馈送至基板（W）的前表面；后表面喷嘴（37），该后表面喷嘴（37）将冲洗液馈送至基板（W）的后表面；冲洗液控制部分（110），在通过前表面喷嘴（36）的冲洗液的馈送开始后经过预设时间之后，该冲洗液控制部分（110）通过后表面喷嘴（37）馈送冲洗液；和研磨头组合体（1A），在冲洗液控制部分（110）将冲洗液馈送至该基板（W）之后，该研磨头组合体（1A）研磨安装在保持台（4）上的基板（W）的外周部分。
【专利说明】研磨设备和研磨方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种研磨设备和研磨方法。
【背景技术】
[0002]考虑到改善半导体制作中的成品率，就会关注到例如硅片的基板的外周部分的表面状态的管理。亦即，在半导体制作步骤中，许多材料沉积在基板的前表面(装置表面)上以形成装置。然而，在制作步骤中，多余的薄膜或者粗糙表面可能形成在基板的外周部分中。此外，近年来，用于运送其外周部分由臂部保持的基板的方法已经通用了。
[0003]在这种背景下，当执行各种步骤时，残留在外周部分中的多余的薄膜可能从装置上剥落并附着到装置上，从而导致成品率减少。因此，研磨设备通常用于研磨基板的外周部分以去除多余的薄膜或者粗糙表面。
[0004]通过例如将基板的后表面的中心部分吸附至台以支撑中心部分，并且在使台旋转同时将研磨带、磨石等等按压抵靠基板的外周部分，基板的外周部分被研磨。
[0005]更具体地说，基板的外周部分通过首先以例如纯水的冲洗液(研磨液)涂敷基板的前表面和后表面而被大致的研磨，在基板的前表面和后表面涂敷有冲洗液后，将研磨带、磨石等等按压抵靠该外周部分。
[0006]在这种情况下，在使台旋转的同时，通过经由前表面冲洗喷嘴馈送冲洗液和经由后表面冲洗喷嘴馈送冲洗液来执行冲洗液的涂敷，其中，前表面冲洗喷嘴设置成与基板的前表面相对，后表面冲洗喷嘴设置成与基板的后表面相对。馈送至基板的前表面和后表面的冲洗液通过离心力朝向基板的外周部分流动，该离心力由基板的旋转引起。因此，基板的前表面和后表面涂敷有冲洗液。
[0007]引用列表
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本特开专利公报N0.2011-161625
[0010]然而，常规方法不能考虑到基板的后表面的颗粒环绕流动至基板的前表面的可能性。
[0011]亦即，常规方法同时地通过前表面冲洗喷嘴和后表面冲洗喷嘴馈送冲洗液。在基板的前表面侧，冲洗液馈送至基板的前表面的中心部分，然后朝向基板的外周部分流动。与此相反，在基板的后表面侧，基板的后表面的中心部分保持在台上，因此冲洗液馈送至边界部分(台的外周部分)，该边界部分位于基板的保持在台上的后表面的区域和基板的未保持在台上的后表面的区域之间。从该边界部分，冲洗液朝向基板的外周部分流动。
[0012]因此，后表面的冲洗液可能比前表面先到达基板的外周部分，然后环绕流动至前表面侧。因此，附着到基板的后表面的颗粒可能随着后表面冲洗液冲离，并且环绕流动至基板的前表面侧。因此，颗粒可能污染形成有装置的基板的前表面。
[0013]因此，本发明的目的是抑制基板的后表面上的颗粒环绕流动至基板的前表面。
【发明内容】

[0014]考虑到这个目的，实施例的一个方面是提供一种用于研磨基板的研磨方法，包括:使台旋转，基板保持在台上；将液体馈送至基板的第一表面，所述基板的第一表面未保持在台上；在液体开始馈送至基板的第一表面起经过预设时间之后，开始将液体馈送至基板的第二表面，基板的第二表面保持在台上；并且在液体馈送至基板的第一表面和第二表面之后，研磨基板的外周部分。
[0015]此外，馈送液体包括:在液体开始馈送至基板的第一表面起经过预设时间之后，将液体馈送至基板的的第二表面，第二表面保持在台上，从而在馈送至基板的第二表面的液体通过离心力到达基板的外周部分之前，馈送至基板的第一表面的液体通过离心力到达基板的外周部分。
[0016]此外，使台旋转是可以包括:利用基板的第二表面的中心使台旋转，第二表面保持在台上此外，将液体馈送至基板的第一表面可以包括:将液体馈送至基板的第一表面的中心部分，并且将液体馈送至基板的第二表面可以包括:将液体馈送至边界部分，该边界部分位于基板的第二表面的保持在台上的区域和基板的第二表面的未保持在台上的区域之间。
[0017]此外，本实施例的一个方面提供了一种用于研磨基板的研磨方法，包括:使台旋转，基板保持在该台上；开始将液体馈送至基板的第一表面，基板的第一表面未保持在台上；将液体馈送至基板的第一表面，并且将液体以比馈送至基板的第一表面低的单位时间流速馈送至基板的第二表面；并且在液体馈送至基板的第一表面和第二表面之后，研磨基板的外周部分。
[0018]此外，馈送液体可以包括:将液体馈送至基板的第一表面，并且将液体以比馈送至基板的第一表面低的单位时间流速馈送至基板的第二表面，从而在馈送至基板的第二表面的液体通过离心力到达基板的外周部分之前，馈送至基板的第一表面的液体通过离心力到达基板的外周部分。
[0019]此外，本实施例的一个方面提供了一种用于研磨基板的研磨设备，包括:保持该基板的台；使台旋转的驱动部分；第一喷嘴，该第一喷嘴将液体馈送至基板的第一表面，第一表面未保持在台上；第二喷嘴，该第二喷嘴将液体馈送至基板的第二表面，第二表面保持在台上；控制部分，在通过第一喷嘴的液体开始馈送起经过预设时间之后，该控制部分通过第二喷嘴馈送液体；和研磨部分，在控制部分将液体馈送至基板的第一表面和第二表面之后，该研磨部分研磨保持在台上的基板的外周部分。
[0020]此外，在通过第一喷嘴的液体的馈送开始后经过预设时间之后，该控制部分可以开始通过第二喷嘴馈送液体，从而在馈送至基板的第二表面的液体通过离心力到达基板的外周部分之前，馈送至基板的第一表面的液体通过离心力到达基板的外周部分。
[0021]此外，该台被构造成保持基板的第二表面的中心，第一喷嘴被构造成将液体馈送至基板的第一表面的中心部分，并且第二喷嘴被构造成将液体馈送至边界部分，该边界部分位于基板的第二表面的保持在台上的区域和基板的第二表面的未保持在台上的区域之间。
[0022]此外，该液体可以是用于研磨基板的冲洗液。
[0023]此外，本实施例的一个方面提供了一种用于研磨基板的研磨设备，包括:保持该基板的台；使台旋转的驱动部分；第一喷嘴，该第一喷嘴将液体馈送至基板的第一表面，第一表面未保持在台上；第二喷嘴，该第二喷嘴将液体馈送至基板的第二表面，第二表面保持在台上；控制部分，该控制部分通过第一喷嘴馈送液体，并且以比馈送至基板的第一表面低的单位时间流速通过第二喷嘴馈送液体；和研磨部分，在控制部分将液体馈送至基板的第一表面和第二表面之后，该研磨部分研磨保持在台上的基板的外周部分。
[0024]此外，控制部分可以通过第一喷嘴馈送液体，并且以比馈送至基板的第一表面低的单位时间流速通过第二喷嘴馈送液体，从而在馈送至基板的第二表面的液体通过离心力到达基板的外周部分之前，馈送至基板的第一表面的液体通过离心力到达基板的外周部分。
[0025]本发明可以抑制基板的后表面上的颗粒环绕流动至基板的前表面。
【专利附图】

【附图说明】
[0026]图1是根据实施例的研磨设备的平面图；
[0027]图2是根据本实施例的研磨设备的竖直截面图；
[0028]图3是研磨头的放大图；
[0029]图4是显示基板的外周部分的放大截面图；
[0030]图5是示意性地显示比较例中的冲洗液的馈送的简图；
[0031]图6是根据本实施例的研磨方法的流程图；
[0032]图7是示意性地显示根据本实施例的通过冲洗液控制部分的冲洗液的馈送的简图；
[0033]图8是根据本实施例的研磨方法的另一个实例的流程图；以及
[0034]图9是示意性地显示根据本实施例的通过冲洗液控制部分的冲洗液的馈送的另一个实例的简图。
【具体实施方式】
[0035]以下将参考附图描述根据本发明的实施例的研磨设备和研磨方法。本实施例描述如下，采取例如斜面研磨设备，该研磨设备研磨基板的外周部分。然而，本实施例并不局限于斜面研磨设备。
[0036]图1是根据本实施例的研磨设备的平面图。图2是根据本实施例的研磨设备的竖直截面图。如图1和2所示，研磨设备100包括旋转保持机构(基板保持部分)3，旋转保持机构3将作为研磨对象的基板(硅片)W水平地保持在机构的中心部分，并且旋转基板W。图1显示旋转保持机构3保持基板W的状态。
[0037]旋转保持机构3包括:盘状保持台4，盘状保持台4通过真空抽吸保持基板W的后表面(第二表面);空心轴5，空心轴5连接到保持台4的中心部分；和马达(驱动部分)M1，马达Ml旋转空心轴5。基板W通过运送机构的机械手(图中未显示)放置在保持台4上，以便基板W的中心与空心轴5的轴线对齐。
[0038]空心轴5由滚珠花键轴承(ball spline bearing)(直线运动轴承)6支撑，以便能够升高和降低。凹槽4a形成在保持台4的上表面中，并且与连通路径7连通，连通路径7延伸穿过空心轴5。连通路径7经由转动接头8连接到真空线路9，转动接头8附接于空心轴5的下端。连通路径7也连接到氮气馈送线路10，处理后的基板W通过氮气馈送线路10从保持台4释放。真空线路9和氮气馈送线路10彼此切换，以便允许基板W被吸附在保持台4的上表面上和从保持台4的上表面释放。
[0039]空心轴5通过滑轮p1、滑轮p2和带bl旋转，滑轮pi连接到空心轴5，滑轮p2附接于马达Ml的旋转轴，带bl围绕滑轮pi和p2运动。马达Ml的旋转轴平行于空心轴5延伸。在这个构造中，保持在保持台4的上表面的基板W通过马达Ml被旋转。当冲洗液(液体)被馈送至基板W时，基板W以大约IOOrpm的速度旋转。
[0040]滚珠花键轴承6是允许空心轴5在空心轴5的纵向方向上自由移动的轴承。滚珠花键轴承6被固定至圆柱形壳体12。因此,在本实施例中，空心轴5被构造成相对于壳体12向上和向下线性地操作。空心轴5和壳体12整体地旋转。空心轴5连接到气缸(升降机构)15。气缸15适于升高和降低空心轴5和保持台4。
[0041]径向轴承18同轴地安装在壳体12和圆柱形壳体14之间，圆柱形壳体14设置在壳体12的外侧。壳体12由径向轴承18支撑以便可旋转。在这个构造中，旋转保持机构3允许基板W围绕其中心轴线Cr旋转并且沿着中心轴线Cr升高和降低。
[0042]如图1所示，四个研磨头组合体(研磨部分)1A、1B、1C和ID设置成围绕基板W，该基板W保持在旋转保持机构3上。研磨带馈送机构2A、2B、2C和2D分别设置在研磨头组合体1A、1B、1C和ID的径向外侧。研磨头组合体1A、1B、1C和ID通过分隔壁20与研磨带馈送机构2A、2B、2C和2D分隔。
[0043]分隔壁20中的内部空间形成研磨室21。四个研磨头组合体1A、1B、1C和ID以及保持台4设置在研磨室21中。另一方面，研磨带馈送机构2A、2B、2C和2D设置在分隔壁20的外侧(亦即，研磨室21的外侧)。研磨头组合体1A、1B、1C和ID具有相同的构造，并且研磨带馈送机构2A、2B、2C和2D也具有相同的构造。以下将描述研磨头组合体IA和研磨带馈送机构2A。
[0044]研磨带馈送机构2A包括:馈送卷盘24,馈送卷盘24将研磨带23馈送至研磨头组合体IA ;和回收卷盘25，回收卷盘25回收用于研磨基板W的研磨带23。馈送卷盘24设置在回收卷盘25的上方。马达M2经由联接器27分别连接到馈送卷盘24和回收卷盘25 (图1只显示连接到馈送卷盘24的联接器27和马达M2)。每一个马达M2都适于能够在预定旋转方向上施加恒定转矩，以便将预紧力施加在研磨带23上。
[0045]研磨带23是细长的带状研磨工具,其一个表面形成研磨表面。研磨带23具有由例如PET片材等等形成的基材带和形成在基材带上的研磨层。研磨层包括:粘合剂(例如，树脂)，粘合剂覆盖基材带的一个表面；和磨粒，磨粒保持在粘合剂上。研磨层的表面形成研磨表面。作为研磨工具，可以使用带状研磨布代替研磨带。此外，代替用研磨带研磨，可以使用磨石执行研磨或者磨削。
[0046]缠绕馈送卷盘24的研磨带23设置在研磨带馈送机构2A中。研磨带的侧表面由卷盘板支撑，以便防止缠绕失败。研磨带23的一端附接于回收卷盘25，以便被馈送至研磨头组合体IA的研磨带23缠绕回收卷盘25以回收研磨带23。研磨头组合体IA包括研磨头30,研磨头30使得从研磨带馈送机构2A馈送的研磨带23抵接基板W的外周部分。研磨带23被馈送至研磨头30,以便研磨带23的研磨表面面对基板W。
[0047]研磨带馈送机构2A具有多个引导辊31、32、33和34。被馈送至研磨头组合体IA和从研磨头组合体IA回收的研磨带23由引导辊31、32、33和34引导。研磨带23经过开口 20a被从馈送卷盘24馈送至研磨头30，开口 20a形成在分隔壁20中。使用后的研磨带23由回收卷盘25经过开口 20a回收。
[0048]如图2所不，前表面喷嘴(第一喷嘴)36设置在基板W的前表面(第一表面或者未保持在保持台4上的表面)的中心部分的上方，以便朝向由旋转保持机构3保持的基板W的上表面的中心馈送冲洗液。此外，后表面喷嘴(第二喷嘴)37设置在边界部分(保持台4的外周部分或者基板W的保持在保持台4上的后表面的区域和基板W的未保持在保持台4上的后表面的区域之间的边界部分)的下方，以馈送冲洗液至该边界部分，该边界部分位于基板W的后表面(第二表面或者保持在保持台4上的表面)和旋转保持机构3的保持台4之间。通常使用纯水作为冲洗液。然而，如果使用例如二氧化硅作为研磨带23的磨粒，则可以使用液氨(ammonia)作为冲洗液。此外，冲洗液在基板W的外周部分被研磨之前被馈送(预冲洗)。通过将冲洗液馈送至基板W的前表面，允许在研磨期间基板W的前表面涂敷有冲洗液。另外，通过将冲洗液馈送至基板W的后表面，允许在研磨期间基板W的后表面被涂敷并且允许基板W被更适当地吸附至保持台4。
[0049]此外，研磨设备100包括清洗喷嘴38，清洗喷嘴38在研磨处理之后清洗研磨头30。在基板W在研磨处理后，被旋转保持机构3升高之后，通过朝向研磨头30喷射清洗水来清洗经过研磨处理的研磨头30。
[0050]根据本实施例的研磨设备100包括冲洗液控制部分110，冲洗液控制部分110控制馈送经过前表面喷嘴36和后表面喷嘴37的冲洗液的量和馈送时间等等。以下将详细描述冲洗液控制部分110。
[0051]如图2所示，空心轴5和壳体12的上端通过波纹管19连接到一起，波纹管19在上下方向上可伸缩，以便当空心轴5从壳体12升高或者朝向壳体12降低时，例如滚珠花键轴承6和径向轴承18的机构与研磨室21分隔。图2显示空心轴5已经降低并且保持台4位于研磨位置的状态。在研磨处理之后，基板W通过气缸15随着保持台4和空心轴5升高至运送位置。在运送位置，基板W从保持台4释放。
[0052]分隔壁20包括运送端口 20b，基板W通过运送端口 20b装载进入研磨室21和从研磨室21卸载。运送端口 20b形成为在水平方向上延伸的切口。因此，由运送机构夹持的基板W通过运送端口 20b横贯研磨室21的内部，同时基板W维持水平状态。分隔壁20包括形成在其上表面的开口 20c和百叶窗(louver) 40，和形成在其下表面的排气端口(图中未显示)。在研磨处理期间，运送端口 20b由开闭器(图中未显示)关闭。因此，当研磨室21通过风扇机构(图中未显示)经由排气端口排气时，干净的空气的向下流动形成在研磨室21内部。研磨处理在此状态下被执行，因此防止研磨液向上飞溅。因此，研磨处理可以在其研磨室21中的上部空间保持清洁的情况下被执行。
[0053]如图1所示，研磨头30被固定至臂部60的一端，臂部60被构造成可围绕旋转轴线Ct旋转，旋转轴线Ct平行于基板W的切线方向。臂部60的另一端经由滑轮p3、p4和带b2被连接到马达4。当马达M4顺时针旋转或者逆时针方向旋转预定角度时，臂部60围绕轴线Ct旋转预定角度。根据本实施例，马达M4、臂部60、滑轮p3、p4和带b2形成倾斜机构，该倾斜机构使得研磨头30相对于基板W的前表面倾斜。
[0054]倾斜机构安装在可移动支架61上。可移动支架61经由引导部62和轨道63被可移动地连接到基板65。轨道63沿着保持在旋转保持机构3上的基板W的径向线性地延伸。可移动支架61适于可沿着基板W的径向线性地移动。贯穿基板65的连接板66附接于可移动支架61。线性致动器67经由接头68被连接到连接板66。线性致动器67被直接地或者间接地固定至基板65。
[0055]可以使用气缸或者定位马达和滚珠螺杆的组合作为线性致动器67。线性致动器67、轨道63和引导部62形成移动机构，该移动机构在基板W的径向方向上线性地移动研磨头30。亦即，移动机构操作以沿着轨道63移动研磨头30使其更靠近或者远离基板W。另一方面，研磨带馈送机构2A被固定至基板65。
[0056]图3是研磨头30的放大图。如图3所示，研磨头30包括按压机构41，按压机构41以预定力将研磨带23的研磨表面按压抵靠基板W。此外，研磨头30包括带馈送机构42，带馈送机构42将研磨带23从馈送卷盘24馈送至回收卷盘25。研磨头30具有多个引导棍43、44、45、46、47、48和49，该多个引导辊引导研磨带23，以便研磨带23在垂直于基板W的切线方向的方向上前进。
[0057]带馈送机构42设置在研磨头30中，带馈送机构42包括带馈送辊42a、带夹持辊42b和马达M3，马达M3旋转带馈送辊42a。马达M3设置在研磨头30的侧表面上，带馈送辊42a附接于马达M3的旋转轴。带夹持辊42b设置在邻近于带馈送辊42a的位置。带夹持辊42b由机构(图中未显示)支撑，以便在图3中箭头NF所示的方向(朝着带馈送辊42a的方向)上施加力，并且带夹持辊42b被构造成按压带馈送辊42a。
[0058]当马达M3在图3中的箭头的方向上旋转时，带馈送辊42a旋转以允许研磨带23经由研磨头30从馈送卷盘24被馈送至回收卷盘25。带夹持棍42b被构造成可围绕其轴旋转并且在馈送研磨带23的同时旋转。
[0059]按压机构41包括:按压构件50，按压构件50设置在研磨带23的后表面侧；和气缸(驱动机构)52，气缸52朝向基板W的外周部分移动按压构件50。气缸52是所谓的单杆缸。通过控制供应给气缸52的气压，调整将研磨带23按压抵靠基板W的力。以下机构被构造成能够独立操作:倾斜机构、按压机构41、用于四个研磨头组合体1A、1B、1C和ID的带馈送机构42和移动每个研磨头组合体的移动机构，四个研磨头组合体1A、IB、IC和ID设置成围绕基板W。此外，如图3所示，按压构件50具有形成在其前表面的两个突出部分51a和51b。突出部分51a和51b的形状类似轨道，该轨道在水平方向上延伸并且平行地设置。
[0060]现在，详细地描述通过根据本实施例的研磨设备研磨的基板的外周部分。图4A和图4B是显示基板的外周部分的放大截面图。更具体地说，图4A是所谓的直线基板的截面图，图4B是所谓的圆形基板的截面图。在图4A中的基板W中，斜面部分称为部分B，部分B包括上倾斜部分(上斜面部分)P、下倾斜部分(下斜面部分)Q和侧部分(顶端)R，这些部分形成基板W的最外圆周表面。在图4B中的基板W中，斜面部分称为部分B，部分B形成基板W的最外圆周表面并且具有弯曲横截面。
[0061]此外，上边缘部分称为平坦部分E1，平坦部分El是位于斜面部分B的径向向内和区域D的径向向外的区域，装置形成在区域D中。下边缘部分称为平坦部分E2，平坦部分E2位于与上边缘部分相对并且在斜面部分B的径向向内的位置。上边缘部分El和下边缘部分E2有时共同地称为接近边缘部分。
[0062]根据本实施例的研磨设备100适于能够通过利用倾斜机构倾斜研磨头来研磨斜面部分。例如，当研磨头30向上倾斜时，上突出部分(第一突出部分)51a位于基板W的外周部分的上方并且与上边缘部分相对。当研磨头30向下倾斜时，下突出部分(第二突出部分)51b位于基板W的外周部分的下方并且与下边缘部分相对。当上边缘部分被研磨时，研磨头30向上倾斜并且研磨带23通过突出部分51a被从上方按压抵靠基板W (亦即，顶部边缘部分)的外周部分。另一方面，当下边缘部分被研磨时，研磨头30向下倾斜并且研磨带23通过突出部分51b从下方按压抵靠基板W (亦即，下边缘部分)的外周部分。突出部分51a和51b的按压力可以通过气缸52被调整。
[0063]现在，将描述冲洗液控制部分110的控制方面。首先，将描述比较例。图5是示意性地显示在该比较例中的冲洗液的馈送的简图。图5A显示冲洗液的馈送已经开始的状态。图5B显示冲洗液的馈送开始之后过了预定时间的状态。
[0064]如图5A所示，在比较例中，冲洗液R和r在基板W旋转的同时开始通过前表面喷嘴36和后表面喷嘴37被同时馈送。馈送至基板W的前表面和后表面的冲洗液R和r通过离心力朝向基板W的外周部分流动，该离心力由基板W的旋转引起。
[0065]然后，经过预定时间后，馈送至基板W的后表面的冲洗液r比馈送至基板W的前表面的冲洗液R先到达基板W的外周部分，如图5B所示。亦即，距离Y (例如，大约33mm)短于距离X (例如，大约150mm)，距离Y是从基板W的后表面的冲洗液被馈送的部分至基板W的外周部分的距离，距离X是从基板W的前表面的中心部分至基板W的外周部分的距离(基板W的后表面的冲洗液被馈送的部分对应于基板W的保持在保持台4上的区域和基板W的未保持在保持台4上的区域之间的边界部分)。因此，被馈送至基板W的后表面的冲洗液r先到达基板W的外周部分。
[0066]然后，如图5B所示，从基板W的后表面已经到达基板W的外周部分的冲洗液r可能环绕流动至基板W的前表面侧。在这种情况下，附着于基板W的后表面的颗粒(粉尘)可能随着后表面的冲洗液被冲洗掉并且环绕流动至基板W的前表面侧。因此，基板W的前表面可能被污染。尤其是，如果BF (背膜(backing film))设置在基板W的后表面以防止当基板W吸附至保持台时，基板W被损坏，附着于背膜的颗粒可能随着后表面上的冲洗液环绕流动至前表面侧，从而引起不良影响，例如金属污染或者粉尘污染。
[0067]与此相反，根据本实施例，冲洗液控制部分110首先通过前表面喷嘴36馈送冲洗液R。然后，当冲洗液R通过前表面喷嘴36被馈送开始后经过预定时间时，冲洗液控制部分110通过后表面喷嘴37馈送冲洗液r。这点将如下描述。
[0068]图6是根据本实施例的研磨方法的流程图。图7是示意性地显示根据本实施例的通过冲洗液体控制部分的液体的馈送的简图。图7A显示冲洗液已经被开始馈送的状态。图7B显示冲洗液的馈送开始之后过了预定时间的状态。
[0069]在根据本实施例的研磨方法中，首先，如图6所示，保持台4被旋转(步骤S101)。随后，冲洗液控制部分110通过前表面喷嘴36馈送冲洗液R (步骤S102)。
[0070]该状态如图7A所示。如图7A所示，在基板W旋转的情况下，冲洗液控制部分110只通过前表面喷嘴36馈送冲洗液R。馈送至基板W的前表面的冲洗液通过离心力朝向基板W的外周部分流动，该离心力由基板W的旋转引起。
[0071]随后，冲洗液控制部分110判定通过前表面喷嘴36的冲洗液R的馈送开始后是否已经经过了预设时间(例如，大约5秒)(步骤S103)。预设时间根据基板W的旋转速度、基板W的直径尺寸、冲洗液的流速等等被适当地确定。[0072]在判定未经过预设时间(步骤S103:否)的情况下，冲洗液控制部分110重复步骤S103中的过程。另一方面，在判定已经经过了预设时间(步骤S103:是)，冲洗液控制部分110通过后表面喷嘴37馈送冲洗液r (步骤S104)。
[0073]图7B显示已经经过了预设时间的状态。如图7B所示，在基板W的前表面侧，冲洗液R由于基板W的离心力而扩散并且到达基板W的外周部分。然后，冲洗液控制部分110通过后表面喷嘴37馈送冲洗液r。冲洗液控制部分110通过前表面喷嘴36继续馈送冲洗液R。
[0074]随后，冲洗液控制部分110判定通过后表面喷嘴37的冲洗液的馈送开始后是否经过了预设时间(步骤S105)。亦即，冲洗液控制部分110等待预定时间，该预定时间足够允许冲洗液控制部分110确定已经有足量的冲洗液被馈送至基板W的前、后表面。在判定未经过预设时间(步骤S105:否)的情况下，冲洗液控制部分110重复步骤S105中的过程。另一方面，在根据本实施例的研磨方法中，当冲洗液控制部分110判定已经经过了预设时间时(步骤S105:是)，基板W的外周部分被研磨(步骤S106)。研磨头组合体IA研磨基板W的外周部分同时冲洗液R和冲洗液r正被馈送至基板W的前、后表面。
[0075]根据本实施例，首先，在前表面侧的冲洗液R被馈送，并且经过预定时间之后，在后表面侧的冲洗液被馈送，如图7B所示。因此，在基板W的前表面侧的冲洗液R比在基板W的后表面侧的冲洗液r先到达基板W的外周部分。因此，即使到达基板W的外周部分，在基板W的后表面的冲洗液r也可以被抑制环绕流动至前表面侧。这样抑制了附着于基板W的后表面的颗粒随着在后表面上的冲洗液r被冲离并且环绕流动至基板W的前表面侧而污染基板W的前表面。即使当基板吸附至保持台时，BF (背膜)设置在基板W的后表面以防止基板W被损坏，附着于背膜的颗粒可以被抑制随着在后表面上的冲洗液r环绕流动至前表面侧。
[0076]在本实施例中示意的实例中，在基板W的前表面侧的冲洗液R到达基板W的外周部分后，在后表面侧的冲洗液才被馈送。然而，本发明不局限于此。例如，冲洗液控制部分110可以在如下时刻馈送后表面侧的冲洗液:在馈送至基板W的后表面的冲洗液r通过离心力到达基板W的外周部分之前，馈送至基板W的前表面的冲洗液R由离心力到达基板W的外周部分。
[0077]现在，将描述冲洗液控制部分110的控制实例。冲洗液控制部分110不仅能够控制冲洗液的时刻，也可以通过后表面喷嘴37馈送流速低于通过前表面喷嘴36馈送的冲洗液的流速的冲洗液。这点将如下描述。
[0078]图8是根据本实施例的研磨方法的另一个实例的流程图。图9是示意性地显示根据本实施例的通过冲洗液控制部分的冲洗液的馈送的另一个实例的简图。图9A显示冲洗液已经被开始馈送的状态。图9B显示冲洗液的馈送开始之后过了预定时间的状态。
[0079]在根据本实施例的研磨方法的另一个实例中，首先，如图8所示，保持基板的保持台4被旋转(步骤S201)。随后，冲洗液控制部分110通过前表面喷嘴36馈送冲洗液R，同时通过后表面喷嘴37馈送冲洗液r (步骤S202)，冲洗液r的流速低于前表面侧的冲洗液的流速。
[0080]该状态如图9A所示。如图9A所示，冲洗液控制部分110在基板W旋转的同时通过前表面喷嘴36和后表面喷嘴37 —起馈送冲洗液R和r。这里，通过前表面喷嘴36馈送的冲洗液R的单位时间流速由α表示，通过后表面喷嘴37的冲洗液r的单位时间流速由β表示，冲洗液控制部分110馈送冲洗液R和r，使得α>β。流速α可以设置成等于流速β的几倍至几十倍。馈送至基板W的前表面和后表面的冲洗液R和r通过离心力朝向基板W的外周部分流动，该离心力由基板W的旋转引起。
[0081]随后，冲洗液控制部分110判定通过前表面喷嘴36和后表面喷嘴37的冲洗液R和r的馈送开始后是否已经经过了预设时间(步骤S203)。亦即，冲洗液控制部分110等待预定时间，该预定时间足够允许冲洗液控制部分110确定已经有足量的冲洗液被馈送至基板W的前、后表面。在判定未经过预设时间(步骤S203:否)的情况下，冲洗液控制部分110重复步骤S203中的过程。另一方面，在根据本实施例的研磨方法中，当冲洗液控制部分110判定已经经过了预设时间时(步骤S203:是),基板W的外周部分被研磨(步骤S204)。研磨头组合体IA研磨基板W的外周部分同时冲洗液R和冲洗液r正被馈送至基板W的前、后表面。
[0082]在本实施例的上述实例中，馈送至基板W的前表面侧的冲洗液R比馈送至基板W的后表面侧的冲洗液r的量更大，因此在前表面侧的冲洗液R比在后表面侧的冲洗液r更快速地朝向基板W的外周部分流动。因此，如图9B所示，在基板W的前表面侧的冲洗液R比在基板W的后表面侧的冲洗液r先到达基板W的外周部分。因此，即使到达基板W的外周部分，在基板W的后表面的冲洗液r也可以被抑制环绕流动至前表面侧。这样抑制了附着于基板W的后表面的颗粒随着在后表面上的冲洗液r被冲离并且环绕流动至基板W的前表面侧而污染基板W的前表面。即使当基板吸附至保持台时，BF (背膜)设置在基板W的后表面以防止基板W被损坏，附着于背膜的颗粒可以被抑制随着在后表面上的冲洗液r环绕流动至前表面侧。
【权利要求】
1.一种用于研磨基板的研磨方法，其特征在于，包括: 使台旋转，所述基板保持在所述台上； 将液体馈送至所述基板的第一表面，所述基板的第一表面未保持在所述台上； 在所述液体开始馈送至所述基板的所述第一表面起经过预定时间之后，将所述液体馈送至所述基板的第二表面，所述基板的第二表面保持在所述台上；和 研磨所述基板的外周部分，并且所述液体被馈送至所述基板的所述第一表面和所述第二表面。
2.如权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，其中，馈送液体包括:在所述液体开始馈送至所述基板的所述第一表面起经过预定时间之后，将所述液体馈送至所述基板的所述第二表面，所述第二表面保持在所述台上，从而在馈送至所述基板的所述第二表面的液体通过离心力到达所述基板的外周部分之前，馈送至所述基板的所述第一表面的液体通过离心力到达所述基板的外周部分。
3.如权利要求1或2所述的研磨方法，其特征在于，其中，使所述台旋转为:利用所述基板的所述第二表面的中心使所述台旋转，所述第二表面保持在所述台上。
4.如权利要求1或2所述的研磨方法，其特征在于，其中 将液体馈送至所述基板的所述第一表面为:将所述液体馈送至所述基板的所述第一表面的中心部分；并且 将液体馈送至所述基板的所述第二表面为:将液体馈送至边界部分，所述边界部分位于所述基板的所述第二表面的保持在所述台上的区域和所述基板的所述第二表面的未保持在所述台上的区域之间。
5.如权利要求1或2所述的研磨方法，其特征在于，其中，所述液体是用于研磨所述基板的冲洗液。
6.一种用于研磨基板的研磨方法，其特征在于，包括: 使台旋转，所述基板保持在所述台上； 将液体馈送至所述基板的第一表面上，所述基板的第一表面未保持在所述台上； 将液体馈送至所述基板的所述第一表面，并且将液体以比馈送至所述基板的所述第一表面低的单位时间流速馈送至所述基板的第二表面；和 研磨所述基板的外周部分，并且所述液体被馈送至所述基板的所述第一表面和所述第二表面。
7.如权利要求6所述的研磨方法，其特征在于，其中，馈送液体包括:将液体馈送至所述基板的所述第一表面，并且将液体以比馈送至所述基板的所述第一表面低的单位时间流速馈送至所述基板的所述第二表面，从而在馈送至所述基板的所述第二表面的液体通过离心力到达所述基板的外周部分之前，馈送至所述基板的所述第一表面的液体通过离心力到达所述基板的外周部分。
8.如权利要求6或7所述的研磨方法，其特征在于，其中，使所述台旋转为:利用所述基板的所述第二表面的中心使所述台旋转，所述第二表面保持在所述台上。
9.如权利要求6或7所述的研磨方法，其特征在于，其中 将液体馈送至所述基板的所述第一表面为:将所述液体馈送至所述基板的所述第一表面的中心部分；并且将液体馈送至所述基板的所述第二表面为:将液体馈送至边界部分，所述边界部分位于所述基板的所述第二表面的保持在所述台上的区域和所述基板的所述第二表面的未保持在所述台上的区域之间。
10.如权利要求6或7所述的研磨方法，其特征在于，其中，所述液体是用于研磨所述基板的冲洗液。
11.一种用于研磨基板的研磨设备，其特征在于，包括: 用于保持所述基板的台； 用于使所述台旋转的驱动部分； 第一喷嘴，所述第一喷嘴用于将液体馈送至所述基板的第一表面，所述第一表面未保持在所述台上； 第二喷嘴，所述第二喷嘴用于将液体馈送至所述基板的第二表面，所述第二表面保持在所述台上； 控制部分，所述控制部分用于在通过所述第一喷嘴的液体开始馈送起经过预定时间之后，通过所述第二喷嘴馈送液体；和 研磨部分，所述研磨部分用于研磨保持在所述台上的所述基板的外周部分，并且所述控制部分将液体馈送至所述基板的所述第一表面和所述第二表面。
12.如权利要求11所述的研磨设备，其特征在于，其中，在通过所述第一喷嘴的液体开始馈送起经过预定时间之后，所述控制部分通过所述第二喷嘴馈送液体，从而在馈送至所述基板的所述第二表面的液体通过离心力到达所述基板的外周部分之前，馈送至所述基板的所述第一表面的液体通过离心力到达所述基板的外周部分。
13.如权利要求11或12所述的研磨设备，其特征在于，其中，所述台被构造成保持所述基板的所述第二表面的中心，所述第一喷嘴被构造成将液体馈送至所述基板的所述第一表面的中心部分，并且所述第二喷嘴被构造成将液体馈送至边界部分，所述边界部分位于所述基板的所述第二表面的保持在所述台上的区域和所述基板的所述第二表面的未保持在所述台上的区域之间。
14.如权利要求11或12所述的研磨设备，其特征在于，其中，所述液体是用于研磨所述基板的冲洗液。
15.一种用于研磨基板的研磨设备，其特征在于，包括:用于保持所述基板的台； 用于使所述台旋转的驱动部分； 第一喷嘴，所述第一喷嘴用于将液体馈送至所述基板的第一表面，所述第一表面未保持在所述台上； 第二喷嘴，所述第二喷嘴用于将液体馈送至所述基板的第二表面，所述第二表面保持在所述台上； 控制部分，所述控制部分用于通过所述第一喷嘴馈送液体，并且以比通过所述第一喷嘴馈送的液体低的单位时间流速通过所述第二喷嘴馈送液体；和 研磨部分，所述研磨部分用于研磨保持在所述台上的所述基板的外周部分，并且所述控制部分将液体馈送至所述基板的所述第一表面和所述第二表面。
16.如权利要求15所述的研磨设备，其特征在于，其中，所述控制部分通过所述第一喷嘴馈送液体，并且以比通过所述第一喷嘴馈送的液体低的单位时间流速通过所述第二喷嘴馈送液体，从而在馈送至所述基板的所述第二表面的液体通过离心力到达所述基板的外周部分之前，馈送至所述基板的所述第一表面的液体通过离心力到达所述基板的外周部分。
17.如权利要求15或16所述的研磨设备，其特征在于，其中，所述台被构造成保持所述基板的所述第二表面的中心，所述第一喷嘴被构造成将液体馈送至所述基板的所述第一表面的中心部分，并且所述第二喷嘴被构造成将液体馈送至边界部分，所述边界部分位于所述基板的所述第二表面的保持在所述台上的区域和所述基板的所述第二表面的未保持在所述台上的区域之间。
18.如权利要求15或16所述的研磨设备，其特征在于，其中，所述液体是用于研磨所述基板的冲洗液。
【文档编号】B24B37/04GK103894919SQ201310732495
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2012年12月27日
【发明者】中西正行, 小寺健治, 谷中伸拓 申请人:株式会社荏原制作所