(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板のエッジ部の研磨異常を検出する方法であって、
基板を回転させ、
前記基板のエッジ部に研磨具を押し付けて該基板のエッジ部を研磨し、
前記研磨具の前記基板の表面に対する相対位置を測定し、
前記基板の研磨量を前記研磨具の相対位置から決定し、
前記基板の研磨量から研磨レートを算出し、
前記研磨レートが予め定められた範囲から外れた回数が所定の回数に達したときは、研磨異常が起きたと判断することを特徴とする研磨異常検出方法。
【請求項２】
研磨異常が起きたと判断されたときは、前記基板のエッジ部の研磨を停止することを特徴とする請求項１に記載の研磨異常検出方法。
【請求項３】
研磨異常が起きたと判断されたときは、警報を発することを特徴とする請求項１または２に記載の研磨異常検出方法。
【請求項４】
前記研磨具は、研磨テープであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の研磨異常検出方法。
【請求項５】
前記研磨具は、固定砥粒であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の研磨異常検出方法。
【請求項６】
前記研磨レートが前記所定の範囲よりも低い場合には、前記研磨具から後続の基板に対する押し付け圧力を高くすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の研磨異常検出方法。
【請求項７】
前記研磨レートが前記所定の範囲よりも低い場合には、後続の基板の回転速度を高くすることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の研磨異常検出方法。
【請求項８】
基板を回転させ、
前記基板のエッジ部に研磨具を押し付けて該基板のエッジ部を研磨し、
前記研磨具の前記基板の表面に対する相対位置を測定し、
前記基板の研磨量を前記研磨具の相対位置から決定し、
前記基板の研磨量から研磨レートを算出し、
前記研磨レートが予め定められた範囲から外れた時間が所定のしきい値を超えたときは、研磨異常が起きたと判断することを特徴とする研磨異常検出方法。
【請求項９】
研磨異常が起きたと判断されたときは、前記基板のエッジ部の研磨を停止することを特徴とする請求項８に記載の研磨異常検出方法。
【請求項１０】
研磨異常が起きたと判断されたときは、警報を発することを特徴とする請求項８または９に記載の研磨異常検出方法。
【請求項１１】
前記研磨具は、研磨テープであることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の研磨異常検出方法。
【請求項１２】
前記研磨具は、固定砥粒であることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の研磨異常検出方法。
【請求項１３】
前記研磨レートが前記所定の範囲よりも低い場合には、前記研磨具から後続の基板に対する押し付け圧力を高くすることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか一項に記載の研磨異常検出方法。
【請求項１４】
前記研磨レートが前記所定の範囲よりも低い場合には、後続の基板の回転速度を高くすることを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか一項に記載の研磨異常検出方法。
【請求項１５】
基板を回転させ、
前記基板のエッジ部よりも内側に位置する前記基板の表面と垂直な方向に、研磨具を前記エッジ部に対して押し付け、
前記エッジ部を研磨することで、前記基板の前記表面に平行な水平面と、前記基板の前記表面と垂直な垂直面を形成し、
前記研磨具の前記基板の前記表面に対する相対位置を測定し、
前記基板の研磨量を前記研磨具の相対位置から決定し、
前記基板の研磨量から研磨レートを算出し、
前記研磨レートが予め定められた範囲から外れたときは、研磨異常が起きたと判断する工程を含み、
前記研磨異常の発生は、前記垂直面が平坦でないことを示していることを特徴とする研磨異常検出方法。
【請求項１６】
研磨異常が起きたと判断されたときは、前記基板のエッジ部の研磨を停止することを特徴とする請求項１５に記載の研磨異常検出方法。
【請求項１７】
研磨異常が起きたと判断されたときは、警報を発することを特徴とする請求項１５または１６に記載の研磨異常検出方法。
【請求項１８】
前記研磨具は、研磨テープであることを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか一項に記載の研磨異常検出方法。
【請求項１９】
前記研磨具は、固定砥粒であることを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか一項に記載の研磨異常検出方法。
【請求項２０】
前記研磨レートが前記所定の範囲よりも低い場合には、前記研磨具から後続の基板に対する押し付け圧力を高くすることを特徴とする請求項１５乃至１９のいずれか一項に記載の研磨異常検出方法。
【請求項２１】
前記研磨レートが前記所定の範囲よりも低い場合には、後続の基板の回転速度を高くすることを特徴とする請求項１５乃至２０のいずれか一項に記載の研磨異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハなどの基板の研磨異常検出方法および研磨装置に関し、特に基板の周縁部を研磨テープまたは固定砥粒などの研磨具で研磨する研磨工程の異常を検出するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェハの周縁部を研磨するために、研磨テープまたは固定砥粒などの研磨具を備えた研磨装置が使用されている。この種の研磨装置は、ウェハを回転させながら、ウェハの周縁部に研磨具を接触させることでウェハの周縁部を研磨する。本明細書では、ウェハの周縁部を、ウェハの最外周に位置するベベル部と、このベベル部の半径方向内側に位置するトップエッジ部およびボトムエッジ部とを含む領域として定義する。
【０００３】
図３１（ａ）および図３１（ｂ）は、ウェハの周縁部を示す拡大断面図である。より詳しくは、図３１（ａ）はいわゆるストレート型のウェハの断面図であり、図３１（ｂ）はいわゆるラウンド型のウェハの断面図である。図３１（ａ）のウェハＷにおいて、ベベル部は、上側傾斜部（上側ベベル部）Ｐ、下側傾斜部（下側ベベル部）Ｑ、および側部（アペックス）Ｒから構成されるウェハＷの最外周面（符号Ｂで示す）である。図３１（ｂ）のウェハＷにおいては、ベベル部は、ウェハＷの最外周面を構成する、湾曲した断面を有する部分（符号Ｂで示す）である。トップエッジ部は、ベベル部Ｂよりも半径方向内側に位置する平坦部Ｅ１である。ボトムエッジ部は、トップエッジ部とは反対側に位置し、ベベル部Ｂよりも半径方向内側に位置する平坦部Ｅ２である。以下、これらトップエッジ部Ｅ１およびボトムエッジ部Ｅ２を、総称してエッジ部と称する。エッジ部は、デバイスが形成された領域を含むこともある。
【０００４】
ＳＯＩ（Silicon  on  Insulator）基板などの製造工程では、図３２に示すように、ウェハＷのエッジ部に垂直面および水平面を形成することが要請されている。このようなエッジ部の断面形状は、図３３に示すような研磨方法によって達成される。すなわち、ウェハＷを回転させながら、研磨テープ、固定砥粒などからなる研磨具４００の直角な縁部をエッジ部に押し付けることにより、ウェハＷのエッジ部を研磨する。研磨具４００の下面は、砥粒を保持した研磨面を構成しており、この研磨面はウェハＷと平行に配置される。そして、研磨具４００の研磨面をウェハＷのエッジ部に対して押し付けることにより、図３２に示すような、直角の断面形状、すなわち垂直面および水平面をウェハＷのエッジ部に形成することができる。
【０００５】
しかしながら、研磨具４００の経時的劣化、研磨装置の不具合、またはその他の原因により、ウェハのエッジ部が正しく研磨されないことがある。このような研磨異常は歩留まりを低下させてしまうため、研磨異常を速やかに検出する必要がある。しかしながら、ウェハのエッジ部が正しく研磨されているか否かは、研磨されたウェハのエッジ部の断面を顕微鏡により観察しなければ判断することができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−０６６８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたもので、ウェハなどの基板のエッジ部の研磨中に基板が正しく研磨されているか否かを決定することができる方法および装置を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、研磨が正しく行われていないときの研磨レート（単位時間当たりに研磨（除去）されたウェハの量、除去レートともいう）は、研磨が正しく行われているときの研磨レートとは異なることをウェハの研磨結果から発見した。
したがって、上述した目的を達成するための本発明の一態様は、基板のエッジ部の研磨異常を検出する方法であって、基板を回転させ、前記基板のエッジ部に研磨具を押し付けて該基板のエッジ部を研磨し、前記研磨具の前記基板の表面に対する相対位置を測定し、前記基板の研磨量を前記研磨具の相対位置から決定し、前記基板の研磨量から研磨レートを算出し、前記研磨レートが予め定められた範囲から外れた回数が所定の回数に達したときは、研磨異常が起きたと判断することを特徴とする研磨異常検出方法である。
【０００９】
本発明の一参考例は、前記研磨レートが前記予め定められた範囲から外れた時間が所定のしきい値を超えたときは、研磨異常が起きたと判断することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、研磨異常が起きたと判断されたときは、前記基板のエッジ部の研磨を停止することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、研磨異常が起きたと判断されたときは、警報を発することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記研磨具は、研磨テープであることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記研磨具は、固定砥粒であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の参考例は、基板を保持して回転させる基板保持部と、研磨具を前記基板のエッジ部に押し付ける押圧機構と、研磨中に前記研磨具の前記基板の表面に対する相対位置を測定する相対位置測定器と、前記基板の研磨量を前記研磨具の相対位置から決定し、前記基板の研磨量から研磨レートを算出する研磨制御部とを備え、前記研磨制御部は、前記研磨レートが予め定められた範囲から外れたときは、研磨異常が起きたと判断することを特徴とする研磨装置である。
【００１１】
上記参考例の好ましい態様は、前記研磨制御部は、前記研磨レートが前記予め定められた範囲から外れた回数が所定の回数に達したときは、研磨異常が起きたと判断することを特徴とする。
上記参考例の好ましい態様は、前記研磨制御部は、前記研磨レートが前記予め定められた範囲から外れた時間が所定のしきい値を超えたときは、研磨異常が起きたと判断することを特徴とする。
上記参考例の好ましい態様は、前記研磨制御部は、研磨異常が起きたと判断したときは、前記基板のエッジ部の研磨を停止することを特徴とする。
上記参考例の好ましい態様は、前記研磨制御部は、研磨異常が起きたと判断したときは、警報を発することを特徴とする。
上記参考例の好ましい態様は、前記研磨具は、研磨テープであることを特徴とする。
上記参考例の好ましい態様は、前記研磨具は、固定砥粒であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ウェハのエッジ部が正しく研磨されているか否かを研磨中に決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る研磨方法の一実施形態を実施するための研磨装置を説明するための模式図である。
【図２】本発明に係る研磨方法の一実施形態を説明するための図である。
【図３】実際に研磨されたウェハのエッジ部の断面拡大図と、研磨データの一例を示す図である。
【図４】実際に研磨されたウェハのエッジ部の断面拡大図と、研磨データの他の例を示す図である。
【図５】実際に研磨されたウェハのエッジ部の断面拡大図と、研磨データのさらに他の例を示す図である。
【図６】実際に研磨されたウェハのエッジ部の断面拡大図と、研磨データのさらに他の例を示す図である。
【図７】図６に示すウェハ角度を説明するための図である。
【図８】研磨装置の一実施形態を示す平面図である。
【図９】図８のＦ−Ｆ線断面図である。
【図１０】図９の矢印Ｇで示す方向から見た図である。
【図１１】研磨ヘッドおよび研磨テープ供給回収機構の平面図である。
【図１２】研磨ヘッドおよび研磨テープ供給回収機構の正面図である。
【図１３】図１２に示すＨ−Ｈ線断面図である。
【図１４】図１２に示す研磨テープ供給回収機構の側面図である。
【図１５】図１２に示す研磨ヘッドを矢印Ｉで示す方向から見た縦断面図である。
【図１６】位置センサおよびドグを上から見た図である。
【図１７】所定の研磨位置に移動された研磨ヘッドおよび研磨テープ供給回収機構を示す図である。
【図１８】研磨位置にある押圧パッド、研磨テープ、およびウェハを横方向から見た模式図である。
【図１９】押圧パッドにより研磨テープをウェハに押し付けている状態を示す図である。
【図２０】図２０（ａ）乃至図２０（ｃ）は、研磨テープの縁部を検出するときの動作を説明する図である。
【図２１】図２１（ａ）は、研磨位置にある研磨テープおよび押圧パッドをウェハの径方向から見た図であり、図２１（ｂ）は、押圧パッドの下面が研磨テープの上面に接触している状態を示す図であり、図２１（ｃ）は、押圧パッドが研磨テープをウェハに対して上から押し付けている状態を示す図である。
【図２２】図２２（ａ）は、押圧パッドにより研磨テープをウェハに押し付けた結果、ウェハが撓んでいる状態を示す図であり、図２２（ｂ）は、図２２（ａ）に示す状態で研磨されたウェハの断面図である。
【図２３】サポートステージを備えたウェハ保持部を示す縦断面図である。
【図２４】サポートステージの斜視図である。
【図２５】保持ステージとその上面に保持されたウェハが、サポートステージに対して相対的に上昇した状態を示す図である。
【図２６】テープストッパーが設けられた実施形態を示す図である。
【図２７】研磨テープが水平方向の荷重を受けてゆがんだ状態を示す図である。
【図２８】テープストッパーおよびテープカバーが設けられた実施形態を示す図である。
【図２９】押圧パッドの外側への動きを制限する移動制限機構が設けられた実施形態を示す図である。
【図３０】図２３に示す実施形態と図２９に示す実施形態とを組み合わせた例を示す図である。
【図３１】図３１（ａ）および図３１（ｂ）は、ウェハの周縁部を示す拡大断面図である。
【図３２】ウェハのエッジ部に形成された垂直面および水平面を示す図である。
【図３３】図３２に示す垂直面および水平面を形成するための研磨方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る研磨方法の一実施形態を実施するための研磨装置を説明するための模式図である。研磨装置は、ウェハＷを保持して回転させるウェハ保持部３と、ウェハＷのエッジ部を研磨する研磨具３８と、研磨具３８をウェハＷのエッジ部に向かって押す押圧機構としてのエアシリンダ５３と、研磨具３８のウェハの表面に対する相対的な位置を測定する相対位置測定器としての位置センサ６３と、研磨具３８の位置の測定値からウェハＷの研磨量を決定する研磨制御部１１とを備えている。
【００１５】
位置センサ６３は、ウェハＷの表面に対して垂直な方向における研磨具３８の位置を測定するように配置されている。したがって、ウェハＷの表面からの研磨具３８の位置の変化量は、ウェハＷの研磨量に相当する。相対位置測定器として、位置センサに代えて変位センサを用いてもよい。研磨具３８としては、研磨テープ、固定砥粒などが使用される。押圧機構５３として、エアシリンダに代えて、サーボモータとボールねじとの組み合わせを用いてもよい。
【００１６】
図２は、本発明に係る研磨方法の一実施形態を説明するための図である。研磨具３８は、その研磨面がウェハＷの表面と平行に、かつ研磨面がウェハＷのエッジ部に対向するように配置される。ウェハＷの研磨は次のようにして行われる。まず、ステップ１で、ウェハＷをウェハ保持部３により回転させる。ステップ２では、図示しない気体供給装置からエアシリンダ５３に気体を供給し、研磨具３８の研磨面がウェハＷのエッジ部に接触するまで、研磨具３８をウェハＷに向かって移動させる。ステップ３では、エアシリンダ５３内の気体の圧力が予め設定された値に達するまでエアシリンダ５３に気体をさらに供給する。
【００１７】
ステップ４では、エアシリンダ５３内の気体の圧力が上記予め設定された値に維持された状態で、位置センサ６３により研磨具３８の位置を所定の初期測定時間だけ測定する。この初期測定時間は、研磨具３８の位置の測定値が安定するために必要とされる時間であり、過去のウェハ研磨や実験などを通じて予め決定される。研磨制御部１１は、この所定の初期測定時間の間に取得された測定値の平均を算出し、この測定値の平均を位置基準値として定義する。この位置基準値はウェハＷの表面位置を示す値であり、したがって、ウェハＷの研磨量は、この位置基準値からの研磨具３８の移動量によって表すことができる。
【００１８】
研磨具３８はエアシリンダ５３によりウェハＷのエッジ部に押し付けられ、これによりステップ５に示すようにウェハＷのエッジ部が研磨される。研磨具３８の縁部は直角な角部であり、この直角な縁部がウェハＷのエッジ部に上から押圧される。研磨具３８の研磨面はウェハ表面に平行な水平な面であり、この水平な研磨面をウェハＷのエッジ部に押し付けることにより、ウェハＷのエッジ部に垂直面および水平面を形成する。
【００１９】
研磨具３８がウェハＷのエッジ部を研磨するにつれて、研磨具３８の位置が変化する。この研磨具３８の位置の変化量はウェハＷのエッジ部の研磨量に相当する。したがって、研磨制御部１１は、位置センサ６３によって取得される研磨具３８の位置の測定値からウェハＷのエッジ部の研磨量を決定することができる。より具体的には、現在の測定値と上述した位置基準値との差分（絶対値）が、現在の研磨量と決定される。この研磨量は、研磨具３８によって除去されたウェハＷの厚み、すなわち研磨深さとして表される。研磨制御部１１は、このようにして求められた研磨量が所定の目標研磨量に達したときに、研磨具３８によるウェハＷのエッジ部の研磨を停止させる。
【００２０】
図３乃至図６は、実際に研磨されたウェハのエッジ部の断面拡大図と、研磨データを示す図である。図３乃至図６において、研磨幅は研磨具３８によって研磨された部分の幅を表し、研磨量は研磨具３８によって研磨（除去）されたウェハの量（深さ）を表し、平均研磨レートは研磨時間全体を通じた単位時間当たりの平均研磨量（研磨深さ）を表し、差分は目標研磨量と実際の研磨量との差を表し、誤差は差分を目標研磨量で割った数値である。また、ウェハ角度は、図７に示すように、ウェハＷに形成されているノッチ部（切り欠き）からの周方向の角度である。ノッチ部の周方向の角度は０°として定義される。
【００２１】
図３乃至図５では、研磨時間全体を通じて研磨量はほぼ一定に増加しており、ウェハＷのエッジ部に形成されている垂直面および水平面は概ね平坦となっている。これに対して、図６では、研磨時間全体を通じて研磨量は一定に増加しておらず、ウェハＷのエッジ部には平坦な垂直面および／または水平面が形成されていない。この研磨結果から、研磨時間全体を通じて研磨量がほぼ一定に増加しているときは、ウェハＷの研磨が正しく行われていることが分かる。
【００２２】
そこで、研磨制御部１１は、ウェハＷの研磨中に、所定の時間当たりの研磨量を決定し、決定された研磨量から研磨レートを算出し、この研磨レートが所定の範囲内にあるか否かを決定し、研磨レートが所定の範囲から外れたときには、研磨異常が起きたと判断する。より好ましくは、研磨レートが所定の範囲から外れた回数が所定の回数に達したときには、研磨異常が起きたと判断するか、または研磨レートが所定の範囲から外れた時間が所定のしきい値を超えたときには、研磨制御部１１は研磨異常が起きたと判断する。
【００２３】
図５に示す例では、研磨時間全体を通じて研磨レートは概ね一定であり、研磨レートは所定の範囲内にある。したがって、研磨制御部１１はウェハＷのエッジ部の研磨が正しく行われていると判断する。これに対して、図６に示す例では、研磨レートは研磨時間全体を通じて一定ではなく、ある時点では所定の範囲から外れている。具体的には、１５０秒が経過した時点での研磨レートはほぼ０であり、３８０秒が経過した時点での研磨レートは大きく増加している。したがって、図６に示す例では、研磨制御部１１はウェハＷのエッジ部の研磨が正しく行われていないと判断する。
【００２４】
このように、研磨制御部１１は、ウェハＷの研磨中に研磨異常の発生を判断することができる。したがって、研磨制御部１１は、ウェハＷのエッジ部の研磨のリアルタイム監視を行うことが可能である。研磨異常の例としては、図６に示すように、研磨量と研磨時間との関係を示す線形が失われた場合のみならず、研磨時間全体を通じた総研磨レートが極めて低い場合または極めて高い場合も含まれる。
【００２５】
上述したように、研磨量は、位置センサ６３によって取得される研磨具３８の位置の測定値から決定される。研磨量をより正確に取得するために、研磨制御部１１は、位置センサ６３から送られてくる測定値の移動平均を算出し、この移動平均から研磨量を決定してもよい。このようにすることで、研磨具３８の位置の測定値のばらつきの影響を排除することができる。
【００２６】
研磨異常を検出した場合は、研磨制御部１１はウェハＷのエッジ部の研磨を停止させることが好ましく、さらに警報信号を外部に発信することが好ましい。また、研磨異常を検出した場合、研磨制御部１１は後続のウェハの研磨条件を変更するようにしてもよい。例えば、算出された研磨レートが所定の範囲よりも低い場合には、後続のウェハの研磨時の研磨具３８のウェハに対する押し付け圧力を高くし、および／またはウェハの回転速度を高くする。このように、ウェハＷの研磨中に算出された研磨レートを後続のウェハの研磨条件に反映させることにより、研磨異常の発生を未然に防ぐことができる。
【００２７】
次に、上述した研磨装置の詳細について説明する。図８は、研磨装置を示す平面図であり、図９は、図８のＦ−Ｆ線断面図であり、図１０は、図９の矢印Ｇで示す方向から見た図である。研磨装置は、研磨対象物であるウェハ（基板）Ｗを水平に保持し、回転させるウェハ保持部３を備えている。図８においては、ウェハ保持部３がウェハＷを保持している状態を示している。ウェハ保持部３は、ウェハＷの下面を真空吸引により保持する保持ステージ４と、保持ステージ４の中央部に連結された中空シャフト５と、この中空シャフト５を回転させるモータＭ１とを備えている。ウェハＷは、ウェハＷの中心が中空シャフト５の軸心と一致するように保持ステージ４の上に載置される。
【００２８】
保持ステージ４は、隔壁２０とベースプレート２１によって形成された研磨室２２内に配置されている。隔壁２０は、ウェハＷを研磨室２２に搬入および搬出するための搬送口２０ａを備えている。搬送口２０ａは、水平に延びる切り欠きとして形成されている。この搬送口２０ａは、シャッター２３により閉じることが可能となっている。
【００２９】
中空シャフト５は、ボールスプライン軸受（直動軸受）６によって上下動自在に支持されている。保持ステージ４の上面には溝４ａが形成されており、この溝４ａは、中空シャフト５を通って延びる連通路７に連通している。連通路７は中空シャフト５の下端に取り付けられたロータリジョイント８を介して真空ライン９に接続されている。連通路７は、処理後のウェハＷを保持ステージ４から離脱させるための窒素ガス供給ライン１０にも接続されている。これらの真空ライン９と窒素ガス供給ライン１０を切り替えることによって、ウェハＷを保持ステージ４の上面に保持し、離脱させる。
【００３０】
中空シャフト５は、この中空シャフト５に連結されたプーリーｐ１と、モータＭ１の回転軸に取り付けられたプーリーｐ２と、これらプーリーｐ１，ｐ２に掛けられたベルトｂ１を介してモータＭ１によって回転される。ボールスプライン軸受６は、中空シャフト５がその長手方向へ自由に移動することを許容する軸受である。ボールスプライン軸受６は円筒状のケーシング１２に固定されている。したがって、中空シャフト５は、ケーシング１２に対して上下に直線移動が可能であり、中空シャフト５とケーシング１２は一体に回転する。中空シャフト５は、エアシリンダ（昇降機構）１５に連結されており、エアシリンダ１５によって中空シャフト５および保持ステージ４が上昇および下降できるようになっている。
【００３１】
ケーシング１２と、その外側に同心上に配置された円筒状のケーシング１４との間にはラジアル軸受１８が介装されており、ケーシング１２は軸受１８によって回転自在に支持されている。このような構成により、ウェハ保持部３は、ウェハＷをその中心軸まわりに回転させ、かつウェハＷをその中心軸に沿って上昇下降させることができる。
【００３２】
ウェハ保持部３に保持されたウェハＷの半径方向外側には、ウェハＷの周縁部を研磨する研磨ユニット２５が配置されている。この研磨ユニット２５は、研磨室２２の内部に配置されている。図１０に示すように、研磨ユニット２５の全体は、設置台２７の上に固定されている。この設置台２７はアームブロック２８を介して研磨ユニット移動機構３０に連結されている。
【００３３】
研磨ユニット移動機構３０は、アームブロック２８を保持するボールねじ機構３１と、このボールねじ機構３１を駆動するモータ３２と、ボールねじ機構３１とモータ３２とを連結する動力伝達機構３３とを備えている。動力伝達機構３３は、プーリーおよびベルトなどから構成されている。モータ３２を作動させると、ボールねじ機構３１がアームブロック２８を図１０の矢印で示す方向に動かし、研磨ユニット２５全体がウェハＷの接線方向に移動する。この研磨ユニット移動機構３０は、研磨ユニット２５を所定の振幅および所定の速度で揺動させるオシレーション機構としても機能する。
【００３４】
研磨ユニット２５は、研磨テープ３８を用いてウェハＷの周縁部を研磨する研磨ヘッド５０と、研磨テープ３８を研磨ヘッド５０に供給し、かつ研磨ヘッド５０から回収する研磨テープ供給回収機構７０を備えている。研磨ヘッド５０は、研磨テープ３８の研磨面をウェハＷの周縁部に上から押し当ててウェハＷのトップエッジ部を研磨するトップエッジ研磨ヘッドである。研磨テープ供給回収機構７０は、研磨テープ３８をウェハＷの表面と平行に支持する研磨テープ支持機構としても機能する。
【００３５】
図１１は研磨ヘッド５０および研磨テープ供給回収機構７０の平面図であり、図１２は研磨ヘッド５０および研磨テープ供給回収機構７０の正面図であり、図１３は図１２に示すＨ−Ｈ線断面図であり、図１４は図１２に示す研磨テープ供給回収機構７０の側面図であり、図１５は図１２に示す研磨ヘッド５０を矢印Ｉで示す方向から見た縦断面図である。
【００３６】
設置台２７の上には、ウェハＷの半径方向と平行に延びる２つの直動ガイド４０Ａ，４０Ｂが配置されている。研磨ヘッド５０と直動ガイド４０Ａとは、連結ブロック４１Ａを介して連結されている。さらに、研磨ヘッド５０は、該研磨ヘッド５０を直動ガイド４０Ａに沿って（すなわち、ウェハＷの半径方向に）移動させるモータ４２Ａおよびボールねじ４３Ａに連結されている。より具体的には、ボールねじ４３Ａは連結ブロック４１Ａに固定されており、モータ４２Ａは設置台２７に支持部材４４Ａを介して固定されている。モータ４２Ａは、ボールねじ４３Ａのねじ軸を回転させるように構成されており、これにより、連結ブロック４１Ａおよびこれに連結された研磨ヘッド５０は直動ガイド４０Ａに沿って移動される。モータ４２Ａ、ボールねじ４３Ａ、および直動ガイド４０Ａは、ウェハ保持部３に保持されたウェハＷの半径方向に研磨ヘッド５０を移動させる第１の移動機構４５を構成する。
【００３７】
同様に、研磨テープ供給回収機構７０と直動ガイド４０Ｂとは、連結ブロック４１Ｂを介して連結されている。さらに、研磨テープ供給回収機構７０は、該研磨テープ供給回収機構７０を直動ガイド４０Ｂに沿って（すなわち、ウェハＷの半径方向に）移動させるモータ４２Ｂおよびボールねじ４３Ｂに連結されている。より具体的には、ボールねじ４３Ｂは連結ブロック４１Ｂに固定されており、モータ４２Ｂは設置台２７に支持部材４４Ｂを介して固定されている。モータ４２Ｂは、ボールねじ４３Ｂのねじ軸を回転させるように構成されており、これにより、連結ブロック４１Ｂおよびこれに連結された研磨テープ供給回収機構７０は直動ガイド４０Ｂに沿って移動される。モータ４２Ｂ、ボールねじ４３Ｂ、および直動ガイド４０Ｂは、ウェハ保持部３に保持されたウェハＷの半径方向に研磨テープ３８および研磨テープ供給回収機構（研磨テープ支持機構）７０を移動させるテープ移動機構（第２の移動機構）４６を構成する。
【００３８】
図１５に示すように、研磨ヘッド５０は、研磨テープ３８をウェハＷに対して押し付ける押圧パッド５１と、押圧パッド５１を保持するパッドホルダー５２と、このパッドホルダー５２（および押圧パッド５１）を押し下げる押圧機構としてのエアシリンダ５３とを備えている。エアシリンダ５３は、保持部材５５に保持されている。さらに、保持部材５５は、鉛直方向に延びる直動ガイド５４を介してリフト機構としてのエアシリンダ５６に連結されている。図示しない気体供給源から空気などの気体がエアシリンダ５６に供給されると、エアシリンダ５６は保持部材５５を押し上げる。これにより、保持部材５５、エアシリンダ５３、パッドホルダー５２、および押圧パッド５１は、直動ガイド５４に沿って持ち上げられる。
【００３９】
本実施形態では、押圧パッド５１をウェハ表面に対して垂直な方向に移動させる垂直移動機構５９は、エアシリンダ５３およびエアシリンダ５６によって構成される。モータ４２Ａ、ボールねじ４３Ａ、および直動ガイド４０Ａから構成される第１の移動機構４５は、押圧パッド５１および垂直移動機構をウェハＷの半径方向に移動させる半径方向移動機構としても機能する。さらに、研磨ユニット移動機構３０は、押圧パッド５１（および押圧機構５３）をウェハＷの接線方向に移動させる接線方向移動機構として機能する。
【００４０】
エアシリンダ５６は、連結ブロック４１Ａに固定された据付部材５７に固定されている。据付部材５７とパッドホルダー５２とは、鉛直方向に延びる直動ガイド５８を介して連結されている。エアシリンダ５３によりパッドホルダー５２を押し下げると、押圧パッド５１は直動ガイド５８に沿って下方に移動し、研磨テープ３８をウェハＷのエッジ部に対して押し付ける。押圧パッド５１は、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）のなどの樹脂、ステンレス鋼などの金属、またはＳｉＣ（炭化ケイ素）などのセラミックから形成されている。
【００４１】
押圧パッド５１は、鉛直方向に延びる複数の貫通孔５１ａを有しており、この貫通孔５１ａには真空ライン６０が接続されている。真空ライン６０には、図示しない弁が設けられており、弁を開くことにより押圧パッド５１の貫通孔５１ａ内に真空が形成されるようになっている。押圧パッド５１が研磨テープ３８の上面に接触した状態で貫通孔５１ａに真空が形成されると、研磨テープ３８の上面は押圧パッド５１の下面に保持される。なお、押圧パッド５１の貫通孔５１ａは１つであってもよい。
【００４２】
パッドホルダー５２、エアシリンダ５３、保持部材５５、エアシリンダ５６、および据付部材５７は、ボックス６２内に収容されている。パッドホルダー５２の下部はボックス６２の底部から突出しており、パッドホルダー５２の下部に押圧パッド５１が取り付けられている。ボックス６２内には、押圧パッド５１の鉛直方向の位置を検出する位置センサ６３が配置されている。この位置センサ６３は、据付部材５７に取り付けられている。パッドホルダー５２には、センサターゲットとしてのドグ６４が設けられており、位置センサ６３はドグ６４の鉛直方向の位置から押圧パッド５１の鉛直方向の位置を検出するようになっている。
【００４３】
図１６は、位置センサ６３およびドグ６４を上から見た図である。位置センサ６３は、投光部６３Ａと受光部６３Ｂとを有している。ドグ６４がパッドホルダー５２（および押圧パッド５１）とともに下降すると、投光部６３Ａから発せられた光の一部がドグ６４によって遮られる。したがって、受光部６３Ｂによって受光される光の量からドグ６４の位置、すなわち押圧パッド５１の鉛直方向の位置を検出することができる。なお、図１６に示す位置センサ６３はいわゆる透過型の光学式センサであるが、他のタイプの位置センサを用いてもよい。
【００４４】
研磨テープ供給回収機構７０は、研磨テープ３８を研磨ヘッド５０に供給する供給リール７１と、研磨テープ３８を研磨ヘッド５０から回収する回収リール７２とを備えている。供給リール７１および回収リール７２は、それぞれテンションモータ７３，７４に連結されている。これらテンションモータ７３，７４は、所定のトルクを供給リール７１および回収リール７２に与えることにより、研磨テープ３８に所定のテンションをかけることができるようになっている。
【００４５】
供給リール７１と回収リール７２との間には、研磨テープ送り機構７６が設けられている。この研磨テープ送り機構７６は、研磨テープ３８を送るテープ送りローラ７７と、研磨テープ３８をテープ送りローラ７７に対して押し付けるニップローラ７８と、テープ送りローラ７７を回転させるテープ送りモータ７９とを備えている。研磨テープ３８はニップローラ７８とテープ送りローラ７７との間に挟まれている。テープ送りローラ７７を図１２の矢印で示す方向に回転させることにより、研磨テープ３８は供給リール７１から回収リール７２に送られる。
【００４６】
テンションモータ７３，７４およびテープ送りモータ７９は、基台８１に設置されている。この基台８１は連結ブロック４１Ｂに固定されている。基台８１は、供給リール７１および回収リール７２から研磨ヘッド５０に向かって延びる２本の支持アーム８２，８３を有している。支持アーム８２，８３には、研磨テープ３８を支持する複数のガイドローラ８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃ，８４Ｄ，８４Ｅが取り付けられている。研磨テープ３８はこれらのガイドローラ８４Ａ〜８４Ｅにより、研磨ヘッド５０を囲むように案内される。
【００４７】
研磨テープ３８の延びる方向は、上から見たときに、ウェハＷの半径方向に対して垂直である。研磨ヘッド５０の下方に位置する２つのガイドローラ８４Ｄ，８４Ｅは、研磨テープ３８の研磨面がウェハＷの表面（上面）と平行となるように研磨テープ３８を支持している。さらに、これら２つのガイドローラ８４Ｄ，８４Ｅの間にある研磨テープ３８は、ウェハＷの接線方向と平行に延びている。研磨テープ３８とウェハＷとの間には、鉛直方向において隙間が形成されている。
【００４８】
研磨装置は、研磨テープ３８の縁部の位置を検出するテープエッジ検出センサ１００をさらに備えている。テープエッジ検出センサ１００は、上述した位置センサ６３と同様に、透過型の光学式センサである。テープエッジ検出センサ１００は、投光部１００Ａと受光部１００Ｂとを有している。投光部１００Ａは、図１１に示すように、設置台２７に固定されており、受光部１００Ｂは、図９に示すように、研磨室２２を形成するベースプレート２１に固定されている。このテープエッジ検出センサ１００は、受光部１００Ｂによって受光される光の量から研磨テープ３８の縁部の位置を検出するように構成されている。
【００４９】
ウェハＷを研磨するときは、図１７に示すように、研磨ヘッド５０および研磨テープ供給回収機構７０は、モータ４２Ａ，４２Ｂおよびボールねじ４３Ａ，４３Ｂによりそれぞれ所定の研磨位置にまで移動される。研磨位置にある研磨テープ３８は、ウェハＷの上から見たとき、ウェハＷの接線方向に延びている。したがって、研磨テープ供給回収機構７０は、ウェハＷの接線方向に沿った状態で研磨テープ３８をウェハＷの表面と平行に支持する研磨テープ支持機構として機能する。
【００５０】
図１８は、研磨位置にある押圧パッド５１、研磨テープ３８、およびウェハＷを横方向から見た模式図である。図１８に示すように、研磨テープ３８は、ウェハＷのエッジ部の上方に位置し、さらに研磨テープ３８の上方に押圧パッド５１が位置する。研磨位置にある押圧パッド５１の縁部と研磨テープ３８の縁部は一致している。すなわち、押圧パッド５１の縁部と研磨テープ３８の縁部が一致するように、研磨ヘッド５０および研磨テープ供給回収機構７０がそれぞれ独立に研磨位置に移動される。図１９は、押圧パッド５１により研磨テープ３８をウェハＷに押し付けている状態を示す図である。
【００５１】
研磨テープ３８は、細長い帯状の研磨具である。研磨テープ３８の幅は基本的にはその全長に亘って一定であるが、研磨テープ３８の部分によってはその幅に若干のばらつきがあることがある。このため、研磨位置にある研磨テープ３８の縁部の位置がウェハごとに異なるおそれがある。一方、研磨位置にある押圧パッド５１の位置は、常に一定である。そこで、研磨テープ３８の縁部を押圧パッド５１の縁部に合わせるために、研磨位置に移動される前に、研磨テープ３８の縁部の位置が上述のテープエッジ検出センサ１００により検出される。
【００５２】
図２０（ａ）乃至図２０（ｃ）は、研磨テープ３８の縁部を検出するときの動作を説明する図である。ウェハＷの研磨に先立って、研磨テープ３８は、図２０（ａ）に示す退避位置から、図２０（ｂ）に示すテープエッジ検出位置に移動される。このテープエッジ検出位置において、テープエッジ検出センサ１００により、研磨テープ３８のウェハ側の縁部の位置が検出される。そして、図２０（ｃ）に示すように、研磨テープ３８の縁部が押圧パッド５１の縁部と一致するように、研磨テープ３８が研磨位置に移動される。研磨テープ３８は研磨ヘッド５０とは独立に移動可能であるので、研磨テープ３８の幅に依存して変わりうる距離だけ研磨テープ３８を移動させることが可能である。
【００５３】
研磨位置にある押圧パッド５１の縁部の位置は予め研磨制御部１１（図８参照）に記憶されている。したがって、研磨制御部１１は、検出された研磨テープ３８の縁部の位置と、押圧パッド５１の縁部の位置とから、研磨テープ３８の縁部が押圧パッド５１の縁部に一致するための研磨テープ３８の移動距離を算出することができる。このように、検出された研磨テープ３８の縁部の位置に基づいて研磨テープ３８の移動距離が決定されるので、研磨テープ３８の幅のばらつきによらず、常に研磨テープ３８の縁部を押圧パッド５１の縁部に合わせることができる。
【００５４】
次に、上述のように構成された研磨装置の研磨動作について説明する。以下に説明する研磨装置の動作は、図８に示す研磨制御部１１によって制御される。ウェハＷは、その表面に形成されている膜（例えば、デバイス層）が上を向くようにウェハ保持部３に保持され、さらにウェハＷの中心周りに回転される。回転するウェハＷの中心には、図示しない液体供給機構から液体（例えば、純水）が供給される。研磨ヘッド５０の押圧パッド５１および研磨テープ３８は、図１８に示すように、それぞれ所定の研磨位置にまで移動される。
【００５５】
図２１（ａ）は、研磨位置にある研磨テープ３８および押圧パッド５１をウェハＷの径方向から見た図を示している。図２１（ａ）に示す押圧パッド５１は、エアシリンダ５６（図１５参照）により持ち上げられた状態にあり、押圧パッド５１は研磨テープ３８の上方に位置している。次に、エアシリンダ５６の動作を停止させてそのピストンロッドを下げ、図２１（ｂ）に示すように、押圧パッド５１は、その下面が研磨テープ３８の上面に接触するまで下降される。この状態で真空ライン６０を介して押圧パッド５１の貫通孔５１ａに真空を形成し、研磨テープ３８を押圧パッド５１の下面に保持させる。研磨テープ３８を保持したまま、押圧パッド５１はエアシリンダ５３（図１５参照）により下降され、図２１（ｃ）に示すように、押圧パッド５１は、研磨テープ３８の研磨面をウェハＷの周縁部に所定の研磨圧力で押し付ける。研磨圧力は、研磨テープ３８からウェハＷの周縁部に作用する押し付け圧力である。この研磨圧力は、エアシリンダ５３に供給する気体の圧力により調整することができる。
【００５６】
ウェハＷのエッジ部は、回転するウェハＷと研磨テープ３８との摺接により研磨される。ウェハＷの研磨レートを上げるために、ウェハＷの研磨中に研磨ユニット移動機構（接線方向移動機構）３０により研磨テープ３８および押圧パッド５１をウェハＷの接線方向に沿って揺動させてもよい。研磨中は、回転するウェハＷの中心部に液体（例えば純水）が供給され、ウェハＷは水の存在下で研磨される。ウェハＷに供給された液体は、遠心力によりウェハＷの上面全体に広がり、これによりウェハＷに形成されたデバイスに研磨屑が付着してしまうことが防止される。上述したように、研磨中は、研磨テープ３８は、真空吸引により押圧パッド５１に保持されているので、研磨テープ３８と押圧パッド５１との位置がずれることが防止される。したがって、研磨位置および研磨形状を安定させることができる。さらに、研磨圧力を大きくしても、研磨テープ３８と押圧パッド５１との位置がずれることがないため、研磨時間を短縮することができる。
【００５７】
ウェハＷの研磨中の押圧パッド５１の鉛直方向の位置は、位置センサ６３により検出される。したがって、押圧パッド５１の鉛直方向の位置から研磨終点を検出することができる。例えば、押圧パッド５１の鉛直方向の位置が所定の目標位置に達したときに、ウェハＷのエッジ部の研磨を終了することができる。この所定の目標位置は、目標とする研磨量に従って決定される。
【００５８】
図２のステップ２からステップ５に示すように、ウェハＷの表面に対する研磨テープ３８の相対位置は、押圧パッド５１の鉛直方向の位置から決定することができる。さらに、ウェハＷの表面からの研磨テープ３８の位置の変化量は、ウェハＷの研磨量に相当する。位置センサ６３から出力される測定値は研磨制御部１１に送られるようになっており、研磨制御部１１は、図２で説明したように、押圧パッド５１の位置の測定値から位置基準値を決定し、さらにウェハＷのエッジ部の研磨量を決定する。位置センサ６３に代えて変位センサを用いることも可能である。
【００５９】
上述したように、研磨制御部１１は、ウェハＷの研磨中に、研磨レートを算出し、算出された研磨レートが所定の範囲内にあるか否かを決定し、研磨レートが所定の範囲を超えた回数が所定の回数に達したときには、研磨異常が起きたと判断する。
【００６０】
ウェハＷの研磨が終了すると、エアシリンダ５３への気体の供給が停止され、これにより押圧パッド５１が図２１（ｂ）に示す位置にまで上昇する。同時に、研磨テープ３８の真空吸引が停止される。さらに、押圧パッド５１はエアシリンダ５６により図２１（ａ）に示す位置にまで上昇される。そして、研磨ヘッド５０および研磨テープ供給回収機構７０は、図１１に示す退避位置に移動される。研磨されたウェハＷは、ウェハ保持部３によって上昇され、図示しない搬送機構のハンドによって研磨室２２の外に搬出される。次のウェハの研磨が始まる前に、研磨テープ３８はテープ送り機構７６により所定の距離だけ供給リール７１から回収リール７２に送られる。これにより、新しい研磨面が次のウェハの研磨に使用される。研磨テープ３８が研磨屑により目詰まりをしていると推定されるときは、研磨テープ３８を所定の距離だけ送った後、研磨されたウェハＷを新しい研磨面で再び研磨してもよい。研磨テープ３８の目詰まりは、例えば、研磨時間および研磨圧力から推定することができる。研磨テープ３８をテープ送り機構７６により所定の速度で送りながら、ウェハＷを研磨してもよい。研磨テープ３８を真空吸引により押圧パッド５１に保持したまま、テープ送り機構７６で研磨テープ３８をその長手方向に送ることも可能である。場合によっては、研磨テープ３８を真空吸引により押圧パッド５１に保持しなくてもよい。
【００６１】
図２２（ａ）に示すように、ウェハＷへの研磨圧力を大きくした場合、ウェハＷは押圧パッド５１の研磨圧力により大きく撓み、その結果、図２２（ｂ）に示すように、ウェハＷの被研磨面は斜めになってしまうことがある。そこで、図２３に示す実施形態では、ウェハＷの周縁部を下から支えるサポートステージ１８０がウェハ保持部３に設けられている。特に説明しない他の構成は、図９に示す構成と同じであるので、その重複する説明を省略する。サポートステージ１８０は、サポートステージ台１８１に固定されている。このサポートステージ台１８１は、ケーシング１２の上端に固定されており、ケーシング１２と一体に回転するようになっている。したがって、サポートステージ１８０は、ケーシング１２および保持ステージ４と一体に回転する。
【００６２】
サポートステージ１８０は、ウェハＷの周縁部下面をその全体に亘って支持するために、図２４に示すような逆円錐台形を有している。サポートステージ１８０によって支持されるウェハＷの周縁部下面は、図３０（ａ）および図３０（ｂ）に示すボトムエッジ部Ｅ２を少なくとも含む領域である。サポートステージ１８０の環状の上面１８０ａは、ウェハＷの周縁部下面を支持する支持面を構成している。ウェハＷの研磨時には、サポートステージ１８０の最外周端とウェハＷの最外周端とはほぼ一致する。
【００６３】
このようなサポートステージ１８０を使用することで、押圧パッド５１がウェハＷに研磨テープ３８を押し付けても、ウェハＷが撓むことはない。したがって、研磨テープ３８でウェハＷのエッジ部を研磨することで、ウェハＷのエッジ部に垂直面および水平面を形成することができる。また、サポートステージ１８０は、ウェハＷの周縁部下面の全体を支持するので、ウェハの一部のみを支持する従来のウェハ支持機構に比べて、ウェハＷのエッジ部を均一に研磨することができる。
【００６４】
中空シャフト５とケーシング１２との間にはボールスプライン軸受６が配置されているので、中空シャフト５は、ケーシング１２に対して上下方向に移動することができる。したがって、中空シャフト５の上端に連結された保持ステージ４は、ケーシング１２およびサポートステージ１８０に対して相対的に上下方向に移動することが可能となっている。図２５は、保持ステージ４とその上面に保持されたウェハＷが、サポートステージ１８０に対して相対的に上昇した状態を示している。
【００６５】
研磨テープ３８は、ウェハＷとの接触具合やウェハＷの周縁部の形状の影響により水平方向の荷重を受けることがある。その結果、研磨テープ３８がウェハＷの外側に逃げてしまう場合がある。そこで、図２６に示すように、研磨テープ３８の水平方向の移動を制限するテープストッパー１８５が押圧パッド５１に設けられている。テープストッパー１８５は、ウェハＷの半径方向において研磨テープ３８の外側に配置されており、研磨テープ３８の外側への動きを制限する。このように配置されたテープストッパー１８５により、研磨テープ３８がウェハＷの外側に逃げることを防ぐことができる。したがって、ウェハＷの研磨形状および研磨幅を安定させることができる。
【００６６】
研磨テープ３８の外側への動きがテープストッパー１８５によって受け止められると、図２７に示すように、研磨テープ３８がゆがむことがある。そこで、図２８に示す実施形態では、研磨テープ３８のゆがみを防止すべく、研磨テープ３８の研磨面に近接してテープカバー１８６が設けられている。テープカバー１８６は、テープストッパー１８５に固定されており、研磨テープ３８の研磨面の大部分を覆うように配置されている。テープカバー１８６は、研磨テープ３８の下方に配置されており、研磨テープ３８の研磨面とテープカバー１８６の上面との間には、微小な隙間ｄｇが形成されている。研磨テープ３８は、押圧パッド５１とテープカバー１８６との間に配置される。このようなテープカバー１８６を設けることで、研磨テープ３８がゆがんでしまうことが防止され、研磨テープ３８を平坦に保つことができる。したがって、ウェハＷの研磨形状および研磨幅を安定させることができる。
【００６７】
図２８に示すように、押圧パッド５１、テープストッパー１８５、およびテープカバー１８６に囲まれる空間に研磨テープ３８が配置される。押圧パッド５１の下面とテープカバー１８６の上面との隙間ｈは、研磨テープ３８の厚さよりも大きく設定されている。研磨テープ３８とテープカバー１８６との隙間ｄｇは、ウェハＷの厚さよりも小さい。
【００６８】
テープカバー１８６の内側面１８６ａは、押圧パッド５１の縁部５１ｂよりもウェハＷの半径方向において外側に位置している。したがって、研磨テープ３８の研磨面は、研磨テープ３８の縁部とテープカバー１８６の内側面１８６ａとの間の距離ｄｗだけ露出する。ウェハＷの研磨は、この露出した研磨面で行われる。
【００６９】
図２８に示す構造では、研磨テープ３８に作用する水平方向の荷重をテープストッパー１８５が受け止めるため、押圧パッド５１が研磨テープ３８とともに外側へ動くことがある。このような押圧パッド５１の動きは、研磨形状および研磨幅を不安定にさせてしまう。そこで、図２９に示す実施形態では、押圧パッド５１の外側への動きを制限する移動制限機構が設けられている。この移動制限機構は、押圧パッド５１に固定された突起部材１９０と、この突起部材１９０の水平方向の動きを制限するサイドストッパー１９１とを有している。本実施形態では、突起部材１９０としてプランジャが使用されている。
【００７０】
サイドストッパー１９１は、ウェハＷの半径方向においてプランジャ（突起部材）１９０の外側に配置されており、プランジャ１９０の外側への動きを受け止める。サイドストッパー１９１は、研磨ヘッド５０のボックス６２の下面に固定されており、サイドストッパー１９１の位置は固定されている。プランジャ１９０とサイドストッパー１９１とは互いに近接して配置されており、プランジャ１９０とサイドストッパー１９１との隙間ｄｒは、１０μｍから１００μｍである。このような構成によれば、研磨中に押圧パッド５１が研磨テープ３８から水平荷重を受けて外側に移動すると、プランジャ１９０がサイドストッパー１９１に接触し、これにより押圧パッド５１および研磨テープ３８の外側への動きが制限される。したがって、ウェハＷの研磨形状および研磨幅を安定させることができる。
【００７１】
図２３乃至図２９に示す実施形態は、適宜組み合わせることができる。例えば、図３０は、図２３に示すサポートステージ１８０と、図２９に示す研磨ヘッド５０とを組み合わせた例を示している。この図３０に示す構成によれば、ウェハＷの撓みが防止されるとともに、研磨テープ３８の移動やゆがみが防止される。
【００７２】
上述した研磨装置は、研磨具として研磨テープを使用するが、本発明はこのタイプの研磨装置に限らず、研磨具として固定砥粒（砥石）を使用する研磨装置にも適用することが可能である。
【００７３】
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうることである。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。
【符号の説明】
【００７４】
３      ウェハ保持部
４      保持ステージ
１１      研磨制御部
２５      研磨ユニット
２７      設置台
３０      研磨ユニット移動機構（接線方向移動機構）
３８      研磨テープ（研磨具）
４０Ａ，４０Ｂ    直動ガイド
４５      半径方向移動機構（第１移動機構）
４６      テープ移動機構（第２移動機構）
５０      研磨ヘッド
５１      押圧パッド
５２      パッドホルダー
５３      エアシリンダ
５４      直動ガイド
５６      エアシリンダ
５９      垂直移動機構
６０      真空ライン
６３      位置センサ（相対位置測定器）
６４      ドグ
７０      研磨テープ供給回収機構（研磨テープ支持機構）
７１      供給リール
７２      回収リール
７３，７４    テンションモータ
７６      テープ送り機構
８２，８３    支持アーム
８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃ，８４Ｄ，８４Ｅ    ガイドローラ
１００    テープエッジ検出センサ
１１１    研磨ヘッド組立体
１１２    研磨テープ供給回収機構
１２４    供給リール
１２５    回収リール
１３１    研磨ヘッド
１５３Ａ〜１５３Ｇ    ガイドローラ
１８０    サポートステージ
１８１    サポートステージ台
１８５    テープストッパー
１８６    テープカバー
１９０    プランジャ
１９１    サイドストッパー
Ｗ        ウェハ
【図１】
0005889760.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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