(57)【要約】【課題】大量の材料除去を伴う両面研磨ステップが使用されないものとなるように、改善された再生プロセス及びこの改善された再生プロセスを実行する装置を提供する。【解決手段】本発明は、スマート・カット（登録商標）法のようなイオン注入ステップ、ボンディング・ステップ及び剥離ステップに基づく層転写プロセスによって生じる基板の周辺領域に隆起残余トポグラフィーを備える半導体装置の境界の化学的機械的研磨装置に関する。この階段状の領域を取り去ることを可能とするために、装置は、研磨パッドを備えており、研磨パッドは、基板ホルダの表面に直交する平面における断面が湾曲するように配列され、構成されている。本発明は、装置に使用されるパッド・ホルダ及び隆起残余トポグラフィーを備える半導体基板を研磨する方法にさらに関連する。【選択図】図２
2010177664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン注入ステップ、ボンディング・ステップ及び剥離ステップに基づく層転写プロセスによって生じる基板の周辺領域の隆起残余トポグラフィーを備える半導体基板の境界を研磨する装置であって、
半導体基板を受け止める基板ホルダ、
研磨パッド、
を備え、
研磨パッドは、基板ホルダの表面に直交する平面における断面が湾曲するように配列され、構成されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
研磨パッドは、基板ホルダの表面に直交する平面における断面が湾曲するように配列され、構成されているパッド・ホルダに取付けられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
研磨パッド及び／またはパッド・ホルダの断面は、凹形状をした部分を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
凹形状は、半導体基板の所望の形状、具体的には、隆起トポグラフィーのない境界領域を持つ形状に一致していることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
研磨パッド及び／またはパッド・ホルダの断面は、少なくとも１つの凸形状をした部分を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
研磨パッド及び／またはパッド・ホルダの断面は、２つの凸形状をした部分の間に配置される凹形状をした部分を有することを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
研磨パッド及び／またはパッド・ホルダの断面は、凸形状をした部分及び／または凹形状をした部分との間に配置される少なくとも１つの平面部分を有することを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
研磨パッド及び／またはパッド・ホルダの横方向延在部分は、少なくとも１．５ｍｍ、好ましくは、少なくとも３．００ｍｍであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
研磨パッド及び／またはパッド・ホルダは、基板ホルダの表面に平行な平面において少なくとも１つのセグメントでリング状に形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
研磨パッド及び／またはパッド・ホルダは、複数のセグメントで形成されることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
研磨パッド及び／またはパッド・ホルダを基板ホルダの表面に対して直交する方向に移動させるように構成されている制御ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の装置。
【請求項１２】
制御ユニットは、基板ホルダの表面に平行な面に研磨パッド及び／またはパッド・ホルダを移動させるように構成されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の装置において使用されるパッド・ホルダであって、研磨パッドを受け入れるように構成されている表面が湾曲した表面であることを特徴とするパッド・ホルダ。
【請求項１４】
イオン注入ステップ、ボンディング・ステップ及び剥離ステップに基づく層転写プロセスにより生じる基板の周辺領域の隆起残余トポグラフィーを備える半導体基板の表面を再生する方法であって、
請求項１〜１２のいずれかに記載の装置を用いて表面を研磨するステップを備えていることを特徴とする方法。
【請求項１５】
研磨中、トポグラフィーの隆起部分以上のものが取り去られることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
隆起トポグラフィー上に存在する酸化物を取り去るために、脱酸素ステップをさらに備えることを特徴とする請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
境界研磨ステップをさらに備えることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン注入ステップを含む層転写によって生じる基板の周辺領域に隆起残余トポグラフィー（a protruding residual topography）を備える半導体基板の境界を研磨する装置、そのような装置に用いられる研磨パッド、及び隆起残余トポグラフィーを備える半導体基板の表面を再生する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に示される、いわゆるスマート・カット（Smart Cut）（登録商標）プロセスは、高品質の絶縁層上のシリコン薄膜（silicon on insulator）（ＳＯＩ）基板を提供する。このプロセス中、通常は、シリコン・ウエーハである、ハンドル基板（a handle substrate）１０１及びドナー基板（a donor substrate）１０３と呼ばれる２つの基板は、一定数のプロセスのステップを経て、ドナー基板１０３の所定の厚さを有する層をハンドル基板１０１上に転写する。プロセス中、酸化物層１０５が（例えば、熱酸化により、あるいは、酸化物の析出により）ドナー基板１０３上に生成され、その後、ＳＯＩ工構造体の埋め込み酸化物層（ＢＯＸ）を形成する。また、イオン注入ステップが、転写されるべき層を画定する所定の分割領域１０７を形成するのに適用される。続いて、ソース基板（the source substrate）１０３は、分子間力を利用して、具体的には、ボンディングを介してハンドル基板１０１に取り付けられ、ソース−ハンドル合成物１０９が取得される。機械的及び／または熱的に処理されると、２つの層がハンドル基板１０１上に転写され、所望のＳＯＩ構造体１１５が取得されるように、埋め込み酸化物層１１３とともに半導体層１１１の剥離が、所定の分割領域１０７において発生する。
【０００３】
ネガティブ（the negative）とも呼ばれるドナー基板１０３の残りの部分１１７は、再生処理され、スマート・カット（登録商標）形式のプロセスにおいて、新しいドナー基板またはハンドル基板として再度使用され得る。スマート・カット（登録商標）形式のＳＯＩ製造プロセスは、再生処理プロセスによるかなりの経済的利点を有する。確かに、当該製造プロセスは、原材料、例えば、シリコン・ウエーハの最適化された使用を提供する。
【０００４】
ネガティブは、図１に示されるように、初めのウエーハ１０３及び／または１０１の境界（the edge）の形状によって層転写が全く発生しなかった領域に対応する境界領域（an edge area）にある隆起残留物１１９ａ及び１１９ｂを表す特有のトポグラフィーを有している。隆起領域１１９ａ及び１１９ｂは、実際には、横断面で見られる１つの本質的にリング形状をした残留物に属する。隆起残留物１１９ａと１１９ｂとの間のネガティブ１１７の表面は、そこで剥離が発生し、ハンドル基板１０１上に転写された層１１１を提供する第１の内部領域１２１であって、標準のシリコン・ウエーハに対する１−３Åに比べて、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡法）によって測定されたＲＭＳで６０−７０Åに近い粗さ値を有するかなり粗い表面を有する第１の内部領域１２１を有する。隆起残留物１１９ａ及び１１９ｂを有する残留体１１７の境界は、実際に、面取りされた形状を有し、イオン注入された所定の分割領域１２９の残余部分を覆う埋め込み酸化物層１２５と非転写シリコン１２７の残余部分を含んでいる、内部領域１２１から見て階段状の構造体１２３をさらに含んでいる。
【０００５】
ネガティブ１１７の段部１２３は、典型的には、約１０００−１００００Åの厚さのシリコン、１００−１００００Åの厚さの酸化ケイ素を有し、横方向に１−２ｍｍの幅ｗを有する。
【０００６】
ドナー基板１０３またはハンドル基板１０１としてネガティブ１１７を再利用する前に、隆起残余トポグラフィー１１９ａ及び１１９ｂは、取り去られる必要がある。そのようにする方法は、例えば、特許文献１及び２から知られている。典型的には、以下の工程が隆起残余トポグラフィーを取り除くために適用される。再生プロセスは、残留体１１７の境界の隆起残余トポグラフィーの上ばかりでなく、側面１３１やその背面１３３の酸化物層１２５を取り去る脱酸素ステップで始まる。脱酸素は、例えば、酸が酸化物層１２５、１３１及び１３３を消費するＨＦ浴を利用して実行される。続いて、基板１０３の境界領域の最初の研磨ステップが実行され、隆起シリコン部分１２７及び注入残留物を少なくとも部分的に取り去る。次に、両面研磨（ＤＳＰ）ステップが実行され、内部領域１２１の表面粗さを改善するが、また、隆起残余トポグラフィー１１９ａ及び１１９ｂの方向に段部１２３をさらに取り去る。ＤＰＳプロセスの間、約１０μｍ（基板の各面で５μｍ）の基板が取り去られる。最後に、残留体１１７の前面における適切な表面粗さを得るために、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）ステップが実行される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１１５６５３１号明細書
【特許文献２】米国特許第７４０２５２０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
隆起シリコン部分１１９ａ及び１１９ｂの除去は、実際には、そのような大量の材料の除去のために、再生された基板の形状が悪くなるので、ＣＭＰプロセスにより実行できない。ＤＳＰを用いると、ウエーハは、浮遊研磨（floating polishing）を受けるので、所望の幾何学的特性が保有され得る。確かに、ＤＳＰの場合には、ウエーハは、２つの研磨パッドの間を浮遊している一方、ＣＭＰの場合には、ウエーハは、研磨の間、機械的拘束を引き起こし、したがって、劣化した平面性をもたらす恐れのある背面の支持体に固定されている。
【０００９】
大量の材料除去を伴う両面研磨ステップが使用されないものとなるように、改善された再生プロセス及びこの改善された再生プロセスを実行する装置を提供することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は、イオン注入ステップ、ボンディング・ステップ及び剥離ステップに基づいている、具体的には、スマート・カット（登録商標）形式のプロセスに係る層転写プロセスによって生じる、基板の周辺領域の隆起残余トポグラフィーを備える半導体基板の境界を研磨する装置により達成される。本発明に係る装置は、半導体基板を収容する基板ホルダ及び研磨パッドを備え、研磨パッドは、該研磨パッドの基板ホルダの表面に直交する平面における断面が湾曲するように、配置され、構成されている。
【００１１】
湾曲した断面は、従来技術において使用されたような両面研磨ステップがもはや必要ないように、隆起残余トポグラフィーが半径方向の全範囲にわたって取り去られ得るという利点を有する。これは、本発明に係る装置の使用により、ＤＳＰを適用する公知のプロセスと比べて材料の消費が少ない研磨プロセスが実行され得るという特有の利点を有する。同時に、湾曲したパッドを用いる研磨は、基板の形状、具体的には境界領域の形状が一定に保たれるように、言ってみれば、基板が再使用される場合に、再生処理された基板から達成される製品の品質が安定した状態を保つように、断面が選択され得るというさらなる利点を有する。結果として、再生プロセスは、迅速に且つもっと低いコストで実行され得る。
【００１２】
確かに、研磨パッドの断面が基板ホルダの表面に直交する平面において湾曲しているので、それは、また、基板ホルダに配置される基板の表面に対しても湾曲している。これに関連して、湾曲した表面は、基板ホルダに配置されるとき、基板ホルダに向って配列され、したがって、基板に面している。好ましい実施態様において、基板ホルダの表面に直交する平面は、基板ホルダの垂直線、したがって、基板ホルダに配置される基板の垂直線及び基板ホルダに配置される基板の半径方向により画定される。
【００１３】
研磨パッドは、基板ホルダの表面に直交する平面におけるその断面が湾曲するように配置され、構成されているパッド・ホルダに取り付けられることが好ましい。湾曲したパッド・ホルダを提供することにより、例えば、可撓性の研磨パッドは、その研磨側面が本発明に従って湾曲するように構成され得る。
【００１４】
好ましい実施態様によれば、研磨パッド及び／またはパッド・ホルダの断面は、凹形状をした部分を備えていてもよい。したがって、研磨パッドまたはパッド・ホルダは、基板ホルダに面する側面で内側に向って湾曲している表面を有する。これに関連して、凹形状は、半導体基板の所望の最終形状に、具体的には、隆起トポグラフィーのない境界領域を有する最終形状に一致していること、及び基板の最初の形状、したがって、面取りされた境界領域を有する最初の形状を保つことがさらに好ましい。この特定の形状は、隆起部分、典型的には、基板の周辺の境界における階段状コロナ（a step-like corona）に対応する隆起部分が一段階で、さらに、パッド／ホルダまたは基板ホルダのどちらかによって実行され得る、一方向（垂直または斜め）へのたった一度の並進移動で、完全に取り去られ得るという利点を有する。したがって、実現するのが技術的にさらに容易であるわずか一段階で、不要な隆起領域が取り去られる一方、同時に、基板の最初の形状が保たれ得る。凹形状は、連続的湾曲または直線の連続で達成され得る。
【００１５】
好ましい実施態様によれば、研磨パッド及び／またはパッド・ホルダの断面は、少なくとも１つの凸形状をした部分を有していてもよい。凸形状は、局部的な研磨が実行され得るという利点を有する。したがって、研磨されるべき基板の表面にわたって研磨パッド／研磨ホルダの移動をプログラム化することにより、階段状隆起トポグラフィーは、また、完全に取り去られ得る。最終的には、この種の研磨パッドを用いるとき、例えば、水平に（または、半径方向に）制御され、基板の周辺領域及び側面の外側部分を研磨する境界研磨技術を用いて、さらなる境界研磨ステップが適用され得る。このようにして、ウエーハの面取りされた境界の残っている注入層も取り去られ得る。
【００１６】
本発明の好ましい変形例によれば、研磨パッド及び／またはパッド・ホルダの断面は、２つの凸形状をした部分の間に配置される凹形状をした部分を有していてもよい。本発明のこの実施態様においては、研磨パッドまたはパッド・ホルダの凹部分は、基板の境界領域の所望の最終的形状に一致する形状を有している。凸部分は、隆起部分の階段状部分と剥離が生じた基板の内部表面との間の滑らかな推移（a smooth transition）を提供する。研磨パッド／パッド・ホルダと基板／基板ホルダとの間の相対的移動は、また、一方向（垂直／斜め）だけで十分である。
【００１７】
ある変形例によれば、研磨パッド及び／またはパッド・ホルダの断面は、凸形状をした部分及び／または凹形状をした部分の間に配置されている少なくとも１つの平面部分を有していてもよい。そのような研磨パッド／パッド・ホルダは、実現するのが容易であり、隆起トポグラフィーの階段部分、したがって、剥離が生じる表面の上方に配置される部分の効果的な除去を可能にする。平面部分の横方向延在部は、残留物の横の幅に適応している。面取りされた境界部分に対し、さらなる境界研磨が実行され、基板の境界領域も研磨する。
【００１８】
研磨パッド及び／またはパッド・ホルダの横方向延在部は、とりわけ直径が３００ｍｍであるウエーハの場合においては、少なくとも、１．５ｍｍ、好ましくは、少なくとも３ｍｍであることが好ましい。これに関連して、横方向延在部は、基板に接触し、基板の半径方向に研磨される研磨パッド／パッド・ホルダの延在部分に関係している。少なくとも１．５ｍｍの延在部分を提供することにより、隆起部分を有する基板の周囲の境界領域全体が取り去られ得る。さらに、少なくとも３ｍｍの延在部分を提供することにより、基板の結晶の方向を示す半導体ウエーハの切欠領域（the notch region）にある隆起部分を取り去ることがさらに可能となる。したがって、１回の走行において、周囲の境界領域及び切欠領域を効果的に研磨し、隆起部分を取り去ることが可能となる。したがって、このことは、プロセスをさらに最適化する。
【００１９】
好ましい実施態様によれば、研磨パッド及び／またはパッド・ホルダは、基板ホルダの表面に平行な平面において１以上のセグメント（a segment）でリング状に形成されていてもよい。基板表面に平行な平面において、大きな角度範囲にわたって研磨パッド及び／又はパッド・ホルダを拡大することにより、研磨プロセスが迅速に実行され得るように、大きな研磨相互作用表面が提供され得る。これに関連して、研磨パッド／パッド・ホルダの形状は、パッド・ホルダと基板との間の単純な垂直方向の並進が隆起領域を取り除くのに十分であるようになっていることが好ましく、完全なリング（a complete ring）であることが特に好ましい。
【００２０】
研磨パッド及び／またはパッド・ホルダは、複数のセグメントにより形成され得ることが有利である。１つのリングの代わりに複数のセグメントを提供することにより、所望の大きな研磨表面が簡単な方法で達成され得る。
【００２１】
装置は、研磨パッド及び／またはパッド・ホルダを基板ホルダの表面に対して直角に移動させるように構成されている制御ユニットをさらに備えることが好ましい。したがって、湾曲した表面の形状によっては、たった１回の並進を提供することで十分であり、基板の境界領域にある隆起残余トポグラフィー全体を取り去ることができる。
【００２２】
好ましい実施態様によれば、制御ユニットは、また、基板ホルダの表面に平行な平面において研磨パッド及び／またはパッド・ホルダを移動させるように構成されていてもよい。凹面または凸面のパッド・ホルダ／研磨パッドの場合、それでも、境界領域全体、したがって、隆起部分及び面取りされた領域が研磨され得る。
【００２３】
本発明は、また、表面が湾曲した表面を有する研磨パッドを受け止めるように構成されている、上述した特徴に従う装置に使用されるバッド・ホルダに関する。当該パッド・ホルダにより、装置に対して上述したような利点が達成され得る。
【００２４】
本発明は、また、クレーム１４に係る方法、したがって、上述したような装置を用いて表面を研磨するステップを備えている、イオン注入及び層転写プロセスによって生じる基板の周辺領域の隆起残余トポグラフィーを備える半導体基板の表面を再生する方法で達成される。したがって、この方法により、従来技術におけるような両面研磨を実行することなく、半導体基板を再生することが可能となり、結果として、基板がスマート・カット（登録商標）形式の層転写プロセスにおいて非常に多く再利用することができる。
【００２５】
方法は、研磨の間に単にトポグラフィーの隆起部分が取り去られるだけでなく、特に、基板の側面、具体的には面取りされた領域の境界部分、の隆起部分が取り去られるように、実行されることが好ましい。
【００２６】
方法は、隆起トポグラフィー上に存在する酸化物を取り去るための脱酸素ステップを備えていることがさらに好ましい。このことは、研磨プロセスをさらに容易にする。
【００２７】
方法は、境界研磨ステップをさらに備えることが有利である。研磨パッド／パッド・ホルダの形状によっては、境界研磨ステップは、基板の境界／側面上の望ましくない材料を取り去るのに使用され得る。上述した研磨方法は、本質的に、機械的研磨であるが、そうはいっても化学的機械的研磨として実行されてもよい。
【００２８】
さて、本発明の有益な実施態様が、添付されている図面に関連して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】隆起残余トポグラフィーを備えるドナー基板の残留体をもたらすスマート・カット（登録商標）形式の転写プロセスを示す図である。
【図２】半導体基板の境界を研磨する装置の第１の実施態様を示す図である。
【図３】本発明に係る第１の研磨パッドの断面図を示す図である。
【図４】本発明に係る第２の研磨パッドの断面図を示す図である。
【図５】本発明に係る第３の研磨パッドの断面図を示す図である。
【図６】本発明に係る第４の研磨パッドの断面図を示す図である。
【図７ａ】本発明に係る研磨パッドの上面図を示す図である。
【図７ｂ】本発明に係る研磨パッドの上面図を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図２は、本発明に係る半導体基板の境界を研磨する装置１の横断面図を概略的に示す。装置１は、装置１には属していない半導体基板５を受け止めるように構成されている基板ホルダ３及びパッド・ホルダ７に取付けられ、半導体基板５に面している研磨パッド９を有するパッド・ホルダ７を備えている。研磨装置１は、パッド・ホルダ７と基板ホルダ３との間の相対的移動を可能とするように構成されている制御ユニット１１をさらに備えている。相対的移動は、図に示されるように、垂直方向であることが好ましいが、変形例によれば、図２に示される方向とは別の方向に追随してもよい。基板５は、図１に示されるネガティブ１１７に対応する。
【００３１】
図２に示されるように、パッド・ホルダ７の断面は、研磨パッド９のゆえに、図の平面において湾曲した形状を有している。図の平面は、半導体基板５を受け止める基板ホルダ３の表面１３に直角をなしている。図の平面は、したがって、導入部分で説明したように、剥離が生じた基板５の表面１５にも直角をなしている平面である。図２に示される断面は、基板ホルダの表面１３及び基板５の表面の垂直線ｎだけでなく基板ホルダ３上に配置される基板５の中心に対する半径方向ｒを含む平面にさらに一致する。
【００３２】
図２において、パッド・ホルダ７は、別個の研磨パッド９との組み合わせで示されている。それにもかかわらず、２つの構成要素は、また、その代わりに、単一のワークピースから造られてもよい。研磨を実行するために、研磨パッド９／パッド・ホルダ７及び／または基板ホルダ３は、実際には、パッドと基板が接触すると、軸ｎの回りに回転する。
【００３３】
図３は、本発明に係るパッド・ホルダ７と研磨パッド９の第１の実施態様を示す。本明細書では、２つの構成要素は、１つのユニット（one unit）として示されている。図３に示される断面図は、図２に示される断面図と同じである。
【００３４】
パッド・ホルダ７／研磨パッド９の断面は、基板ホルダ３に配置されている基板５に面して凹形状の形をした部分２１を有する。基板５の図２の横方向、したがって、半径方向ｒにおいて、パッド・ホルダ７／研磨パッド９は、隆起残余トポグラフィー２３（図１も参照）を持っている基板５の境界部分の幅ｗ２に対応する少なくとも幅ｗ１にわたって延在する凹形状部分２１を有する。典型的には、幅ｗ２は、１．５ｍｍのオーダーであり、それで、ｗ１は、少なくとも１．５ｍｍである。
【００３５】
変形例によれば、幅ｗ１は、少なくとも３ｍｍであるように選択される。この場合、半導体ウエーハの切欠領域にある隆起トポグラフィーも取り去ることが可能となる。
【００３６】
パッド・ホルダ７／研磨パッド９の凹形部分２１は、該凹形状部分２１が、基板５の境界領域に関し、所望の最終形状のネガティブに一致するように選択される。したがって、図３に示されるような研磨パッド９の形状であると、段部２３及び同時に境界領域２５をも取り去ることが可能である。典型的には、図２に示される制御ユニット１１は、図１に関連して述べられ、図３において点線２７で示されるように、注入されたイオンにより画定される所定の分割領域の上方に配置される境界領域にある領域を少なくとも取り去るようにプログラム化される。境界領域の表面が、剥離が生じた基板５の表面１５に一致する正確な終点が、実現するにはかなり困難であるので、制御ユニット１１は、研磨が表面１５のレベルを通り越えて、逆方向の段部が得られるように構成され得る。この逆方向の段部は、図３において一点鎖線２９で示されている。
【００３７】
矢印３１及び３３は、制御ユニット１１により制御される、パッド・ホルダ７／研磨パッド９の基板５及び基板ホルダ３に対する移動に関連する２つの変形例を示している。階段状隆起部分２３を取り去るために、垂直方向の移動３１が実行され、パッド・ホルダ７／研磨パッド９を基板５の表面に対して接触させるか、あるいは、斜め方向の移動ではあるがやはり一つだけの方向のみに沿う移動が実行されるかのどちらかが実行され得る。
【００３８】
図３において、凹形状は、連続した湾曲形状を用いて達成される。その代わりに、凹形状は、直線の連続でも達成され得る。
【００３９】
隆起トポロジーの除去に続いて、標準的なＣＭＰ研磨ステップが実行され、基板５全体を研磨し、再利用のための半導体基板を用意する。
【００４０】
図４は、本発明に係るパッド・ホルダ７’／研磨パッド９’の第２の実施態様を示す。図３に示される第１の実施態様と同様に、パッド・ホルダ７’／研磨パッド９’は、基板ホルダ３に配置される基板５に面する湾曲した表面を有する．第１の実施態様とは違って、この実施態様の表面は、この実施態様において凸形状４１を有する。このパッド・ホルダ７’／研磨パッド９’では、該パッド・ホルダ７’／研磨パッド９’を、矢印４３及び４５により示されるように基板５の表面にわたって移動させることにより、材料を基板５の階段状境界領域２３から局部的に取り去ることが可能である。それにもかかわらず、パッド・ホルダ７’／研磨パッド９’を用いると、所定の分割領域２７の上方に延在する基板５の境界領域の部分、あるいは、それを越えて一点鎖線で示される逆方向の段部を実現するまでの基板５の境界領域の部分が、制御ユニット１１を適切にプログラム化することにより取り去られ、結果として、上述の実施態様と同様にＤＳＰ研磨が不要となる。
【００４１】
変形例によれば、パッド・ホルダ７’／研磨パッド９’は、また、図３の実施態様に示されるように、矢印３１又は矢印３３の方向に沿って一方向にのみ移動してもよい。この場合、段部２３は、取り去られ、さらなる境界研磨プロセスのステップが実行され、基板５の側面４７の不要の材料を取り去る。
【００４２】
図５は、パッド・ホルダ７”／研磨パッド９”の第３の実施態様を示す。基板ホルダ３上に配置される基板５に面する断面の形状は、２つの凸形状部分５３、５５の間に配置される平面部分５１を有する。この形状は、具体的には、図２に示される制御ユニット１１により制御される矢印５７に沿う垂直方向の移動に使われるとき、基板５の境界領域の段部２３を取り去るように特に構成されている。この実施態様は、実現するのに容易であるという利点を有する。この実施態様は、さらなる境界研磨ステップに使われ、基板５の側面上の所定の分割領域２７の上方に配置される不要な部分を取り去る。
【００４３】
図６は、中心の凹形状部分６１と２つの凸形状部分６３、６５及び基板５の表面に面する側面を組み合わせているパッド・ホルダ７’”／研磨パッド９’”の第４の実施態様を示す。この実施態様においては、矢印６７または６９に沿う、したがって、垂直方向または斜め方向に沿う１つの並進方向で、１回の研磨ステップ、特に、基板５の側面２５上の研磨ステップで基板５の所望の最終形状が達成され、さらなる境界研磨ステップがもはや使用されない。さらに、凹形状部分及び凸形状部分の間の滑らかな推移により、段部２３のある領域と段部のない基板５の表面の領域（剥離が生じた領域））１５との間の推移も滑らかになる。
【００４４】
本発明の全ての実施態様は、基板の周辺領域の好ましくない隆起残余トポグラフィーが完全に取り去られ得るという利点を有する。結果として、従来技術におけるような両面研磨は、もはや必要とされない。したがって、基板の再生中における材料の除去は、典型的には、約２０００Å〜１２０００Åにまで制限される。基板は、両面研磨を有するプロ説と比べて非常に多く低コストで再使用され得る。
【００４５】
したがって、本発明に係る再生処理するプロセスは、脱酸素ステップ、上述したような本発明に係る研磨装置を用いる隆起残余トポグラフィー研磨ステップ、及び、最終的には、使用されたパッド・ホルダ／研磨パッドによる境界研磨ステップを備えている。プロセスは、従来の化学的機械的研磨ステップで終了し、図１に示されるようなドナー基板またはハンドル基板のどちらかとして基板の再利用に必要な所望の表面粗さを獲得する。
【００４６】
図７ａ及び７ｂは、図２に示される本発明に係る研磨装置の上面図である。
【００４７】
図７ａは、研磨パッド７と基板ホルダ上に配置される基板５との間の相互作用表面が最大限となるように、パッド・ホルダ７がリング形状を有している本発明に係る実施例を示す。この場合、第１及び第４の実施態様に係るパッド・ホルダ７、７’”／研磨パッド９、９’”の形状が利用され得る。この場合、制御ユニット１１は、垂直方向の移動を提供し、パッド・ホルダ／研磨パッドを基板５の表面と接触させる。完全なリングの代わりに、基板／基板ホルダの周囲を囲んで分布されるいくつかのセグメントが提供され得る。
【００４８】
図７ｂは、第２及び第３の実施態様のように、パッド・ホルダが２つの方向に沿って移動しなければならない場合に適用され得るさらなる変形例を示す。
【図１】
2010177664.tif 000003
【図２】
2010177664.tif 000004
【図３】
2010177664.tif 000005
【図４】
2010177664.tif 000006
【図５】
2010177664.tif 000007
【図６】
2010177664.tif 000008
【図７ａ】
2010177664.tif 000009
【図７ｂ】
2010177664.tif 000010