(57)【要約】【課題】研磨荷重を適正な範囲内に維持しながら効率よく基板を研磨することができる研磨方法および研磨装置を提供する。【解決手段】本方法は、エアシリンダ２５で発生した力を研磨ヘッド１１に加えることで研磨テープ７を研磨ヘッド１１でウェハＷに押し付け、研磨ヘッド１１に連結された位置決め部材３１の所定の方向への移動をストッパー３５で制限しながらストッパー３５をストッパー移動機構３７により所定の方向に移動させ、位置決め部材３１から荷重を受けたときのストッパー３５の傾き量を決定し、荷重をストッパー３５の傾き量から決定し、決定された荷重をエアシリンダ２５で発生した力の値から減算することにより、研磨テープ７からウェハＷに加えられる研磨荷重を決定し、研磨荷重が目標範囲内に収まることができるストッパー３５の移動速度を決定し、ストッパー３５を決定された移動速度で移動させながらウェハＷを研磨する。【選択図】図４
2019058980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータで発生した力を研磨ヘッドに加えることで研磨具を前記研磨ヘッドで基板に押し付け、
前記研磨ヘッドに連結された位置決め部材の所定の方向への移動をストッパーで制限しながら、前記ストッパーをストッパー移動機構により前記所定の方向に移動させ、
前記位置決め部材から荷重を受けたときの前記ストッパーの傾き量を決定し、
前記荷重を前記ストッパーの傾き量から決定し、
前記決定された荷重を、前記アクチュエータで発生した力の値から減算することによって、前記研磨具から前記基板に加えられる研磨荷重を決定し、
前記研磨荷重が目標範囲内に収まることができる前記ストッパーの移動速度を決定し、
前記ストッパーを前記決定された移動速度で前記所定の方向に移動させながら前記基板を研磨することを特徴とする研磨方法。
【請求項２】
前記荷重を前記ストッパーの傾き量から決定する工程は、前記位置決め部材から前記ストッパーに加えられた荷重と前記ストッパーの傾き量との関係を示す、予め構築されたデータベースに基づいて、前記荷重を前記ストッパーの傾き量から決定する工程であることを特徴とする請求項１に記載の研磨方法。
【請求項３】
前記ストッパーの傾き量を決定する工程は、前記研磨ヘッドの移動距離と、前記ストッパー移動機構が前記ストッパーを移動させた移動距離との差に基づいて、該ストッパーの傾き量を算出する工程であることを特徴とする請求項１または２に記載の研磨方法。
【請求項４】
前記ストッパーの移動速度を決定する工程は、前記研磨荷重を予め設定された目標値に維持させることができる該ストッパーの移動速度を算出する工程であり、前記目標値は前記目標範囲内の値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方法。
【請求項５】
前記ストッパーの移動速度を算出する工程は、フィードバック制御を実行して、前記研磨荷重の目標値と、前記研磨荷重との偏差を最小とすることができる該ストッパーの移動速度を算出する工程であることを特徴とする請求項４に記載の研磨方法。
【請求項６】
アクチュエータで発生した力を研磨ヘッドに加えることで研磨具を前記研磨ヘッドで基板に押し付け、
前記研磨ヘッドに連結された位置決め部材の所定の方向への移動をストッパーで制限しながら、前記ストッパーをストッパー移動機構により前記所定の方向に移動させ、
前記位置決め部材から荷重を受けたときの前記ストッパーの傾き量を決定し、
前記荷重を前記ストッパーの傾き量から決定し、
前記荷重が目標範囲内に収まることができる前記ストッパーの移動速度を決定し、
前記ストッパーを前記決定された移動速度で前記所定の方向に移動させながら前記基板を研磨することを特徴とする研磨方法。
【請求項７】
前記荷重を前記ストッパーの傾き量から決定する工程は、前記位置決め部材から前記ストッパーに加えられた荷重と前記ストッパーの傾き量との関係を示す、予め構築されたデータベースに基づいて、前記荷重を前記ストッパーの傾き量から決定する工程であることを特徴とする請求項６に記載の研磨方法。
【請求項８】
前記ストッパーの傾き量を決定する工程は、前記研磨ヘッドの移動距離と、前記ストッパー移動機構が前記ストッパーを移動させた移動距離との差に基づいて、該ストッパーの傾き量を算出する工程であることを特徴とする請求項６または７に記載の研磨方法。
【請求項９】
前記ストッパーの移動速度を決定する工程は、前記荷重を予め設定された目標値に維持させることができる該ストッパーの移動速度を算出する工程であり、前記目標値は前記目標範囲内の値であることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載の研磨方法。
【請求項１０】
前記ストッパーの移動速度を算出する工程は、フィードバック制御を実行して、前記荷重の目標値と、前記荷重との偏差を最小とすることができる該ストッパーの移動速度を算出する工程であることを特徴とする請求項９に記載の研磨方法。
【請求項１１】
基板を保持する基板保持部と、
研磨具を前記基板に押し付ける研磨ヘッドと、
前記研磨ヘッドに連結され、前記研磨ヘッドに力を加えるアクチュエータと、
前記研磨ヘッドと一体に移動可能な位置決め部材と、
前記研磨ヘッドの移動距離を測定する距離センサと、
前記研磨ヘッドおよび前記位置決め部材の移動を制限するストッパーと、
前記ストッパーを所定の方向に移動させるストッパー移動機構と、
前記位置決め部材から荷重を受けたときの前記ストッパーの傾き量を決定するストッパー傾き量決定部と、
前記荷重を決定する荷重決定部と、
前記決定された荷重を、前記アクチュエータで発生した力の値から減算することによって、前記研磨具から前記基板に加えられる研磨荷重を決定し、該研磨荷重が目標範囲内に収まることができる前記ストッパーの移動速度を決定するストッパー速度決定部とを備えていることを特徴とする研磨装置。
【請求項１２】
前記荷重決定部は、前記位置決め部材から前記ストッパーに加えられた荷重と前記ストッパーの傾き量との関係を示す、予め構築されたデータベースを備え、該データベースに基づいて、前記荷重を前記ストッパーの傾き量から決定することを特徴とする請求項１１に記載の研磨装置。
【請求項１３】
前記ストッパー傾き量決定部は、前記距離センサによって測定された前記研磨ヘッドの移動距離と、前記ストッパー移動機構が前記ストッパーを移動させた移動距離との差に基づいて、該ストッパーの傾き量を算出することを特徴とする請求項１１または１２に記載の研磨装置。
【請求項１４】
前記ストッパー速度決定部は、前記研磨荷重を予め設定された目標値に維持させることができる前記ストッパーの移動速度を算出し、前記目標値は前記目標範囲内の値であることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の研磨装置。
【請求項１５】
前記ストッパー速度決定部は、フィードバック制御を実行して、前記研磨荷重の目標値と、前記決定された荷重を前記アクチュエータで発生した力の値から減算することによって決定される前記研磨荷重との偏差を最小とすることができる前記ストッパーの移動速度を算出し、前記研磨装置は前記算出された移動速度で前記基板を研磨するように構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の研磨装置。
【請求項１６】
基板を保持する基板保持部と、
研磨具を前記基板に押し付ける研磨ヘッドと、
前記研磨ヘッドに連結され、前記研磨ヘッドに力を加えるアクチュエータと、
前記研磨ヘッドと一体に移動可能な位置決め部材と、
前記研磨ヘッドの移動距離を測定する距離センサと、
前記研磨ヘッドおよび前記位置決め部材の移動を制限するストッパーと、
前記ストッパーを所定の方向に移動させるストッパー移動機構と、
前記位置決め部材から荷重を受けたときの前記ストッパーの傾き量を決定するストッパー傾き量決定部と、
前記荷重を決定する荷重決定部と、
前記荷重が目標範囲内に収まることができる前記ストッパーの移動速度を決定するストッパー速度決定部とを備えていることを特徴とする研磨装置。
【請求項１７】
前記荷重決定部は、前記位置決め部材から前記ストッパーに加えられた荷重と前記ストッパーの傾き量との関係を示す、予め構築されたデータベースを備え、該データベースに基づいて、前記荷重を前記ストッパーの傾き量から決定することを特徴とする請求項１６に記載の研磨装置。
【請求項１８】
前記ストッパー傾き量決定部は、前記距離センサによって測定された前記研磨ヘッドの移動距離と、前記ストッパー移動機構が前記ストッパーを移動させた移動距離との差に基づいて、該ストッパーの傾き量を算出することを特徴とする請求項１６または１７に記載の研磨装置。
【請求項１９】
前記ストッパー速度決定部は、前記荷重決定部によって決定された荷重を予め設定された目標値に維持させることができる前記ストッパーの移動速度を算出し、前記目標値は前記目標範囲内の値であることを特徴とする請求項１６乃至１８のいずれか一項に記載の研磨装置。
【請求項２０】
前記ストッパー速度決定部は、フィードバック制御を実行して、前記荷重の目標値と、前記荷重決定部によって決定された荷重との偏差を最小とすることができる前記ストッパーの移動速度を算出し、前記研磨装置は前記算出された移動速度で前記基板を研磨するように構成されていることを特徴とする請求項１９に記載の研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハなどの基板を研磨する研磨方法および研磨装置に関するものであり、特に基板のエッジ部を研磨具で研磨する研磨方法および研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造における歩留まり向上の観点から、ウェハの表面状態の管理が近年注目されている。半導体デバイスの製造工程では、種々の材料がシリコンウェハ上に成膜される。このため、ウェハの周縁部には不要な膜や表面荒れが形成される。近年では、ウェハの周縁部のみをアームで保持してウェハを搬送する方法が一般的になってきている。このような背景のもとでは、周縁部に残存した不要な膜が種々の工程を経ていく間に剥離してウェハに形成されたデバイスに付着し、歩留まりを低下させてしまう。そこで、ウェハの周縁部に形成された不要な膜を除去するために、研磨装置を用いてウェハの周縁部が研磨される。また、近年の集積度を向上させるためのウェハの積層化において、薄膜化する際の周縁部の断面形状管理がウェハ割れ等を防止し、歩留まり向上の重要な要素となっている。
【０００３】
図９は、従来の研磨装置を示す模式図である。研磨されるウェハＷは、露出した表面を形成する第１シリコン層２０１と、該第１シリコン層２０１の下にあるパターン層２０２と、該パターン層２０２の下にある第２シリコン層２０３を備える。ウェハＷを研磨するための研磨テープ２０５は、押圧部材２０８によってウェハＷのエッジ部に押し付けられる。押圧部材２０８はエアシリンダ２０９に連結されており、研磨テープ２０５をウェハＷに押し付ける力はエアシリンダ２０９から押圧部材２０８に付与される。エアシリンダ２０９のロッドには位置決め部材２１１が固定されおり、この位置決め部材２１１と押圧部材２０８はエアシリンダ２０９によって一体に移動される。位置決め部材２１１の下面にはストッパー２１２が接触している。したがって、押圧部材２０８および研磨テープ２０５の下方への移動はストッパー２１２によって制限される。ストッパー２１２はボールねじ機構２１５に連結されている。ボールねじ機構２１５は、ストッパー２１２を設定速度で上下に移動させることが可能に構成されている。
【０００４】
ウェハＷの周縁部は次のようにして研磨される。ウェハＷをその軸心を中心に回転させながら、ウェハＷの上面に液体（例えば純水）が供給される。エアシリンダ２０９は押圧部材２０８に一定の押付力を付与し、押圧部材２０８は研磨テープ２０５をウェハＷのエッジ部に押し付ける。図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、ウェハＷの研磨中、位置決め部材２１１がストッパー２１２に接触した状態で、ストッパー２１２はボールねじ機構２１５によって一定の速度で下降する。研磨テープ２０５は、徐々に下降する押圧部材２０８によってウェハＷのエッジ部に押されて、ウェハＷのエッジ部を研磨し、ウェハＷの周縁部に階段状の窪みを形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１５０１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ウェハＷの研磨中に押圧部材２０８に加えられる研磨荷重は、ウェハＷの表面層の硬さに依存して変化する。例えば、第１および第２シリコン層２０１，２０３はパターン層２０２よりも柔らかいため、第１および第２シリコン層２０１，２０３の研磨中に位置決め部材２１１からストッパー２１２に伝わる力は、パターン層２０２の研磨中に位置決め部材２１１からストッパー２１２に伝わる力よりも大きい。したがって、パターン層２０２が研磨されているときの研磨荷重は、第１および第２シリコン層２０１，２０３が研磨されているときの研磨荷重よりも大きくなる。結果として、研磨荷重が適正範囲を超えることもある。さらに、ウェハＷの表面層が硬すぎると、ストッパー２１２が位置決め部材２１１から離れてしまい、研磨荷重が過大となる。
【０００７】
研磨荷重が過大になると、研磨テープ２０５に過大な圧力が印加され、研磨テープ２０５が劣化し、結果として研磨効率が低下する。一方で、研磨荷重が小さすぎると、研磨レートが低下し、研磨効率が低下する。そのため、研磨効率を最適化できる適切な研磨荷重でウェハＷを研磨することが要求される。
【０００８】
そこで、本発明は、研磨荷重を適正な範囲内に維持しながら効率よく基板を研磨することができる研磨方法および研磨装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、アクチュエータで発生した力を研磨ヘッドに加えることで研磨具を前記研磨ヘッドで基板に押し付け、前記研磨ヘッドに連結された位置決め部材の所定の方向への移動をストッパーで制限しながら、前記ストッパーをストッパー移動機構により前記所定の方向に移動させ、前記位置決め部材から荷重を受けたときの前記ストッパーの傾き量を決定し、前記荷重を前記ストッパーの傾き量から決定し、前記決定された荷重を、前記アクチュエータで発生した力の値から減算することによって、前記研磨具から前記基板に加えられる研磨荷重を決定し、前記研磨荷重が目標範囲内に収まることができる前記ストッパーの移動速度を決定し、前記ストッパーを前記決定された移動速度で前記所定の方向に移動させながら前記基板を研磨することを特徴とする研磨方法である。
【００１０】
本発明の好ましい態様は、前記荷重を前記ストッパーの傾き量から決定する工程は、前記位置決め部材から前記ストッパーに加えられた荷重と前記ストッパーの傾き量との関係を示す、予め構築されたデータベースに基づいて、前記荷重を前記ストッパーの傾き量から決定する工程であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ストッパーの傾き量を決定する工程は、前記研磨ヘッドの移動距離と、前記ストッパー移動機構が前記ストッパーを移動させた移動距離との差に基づいて、該ストッパーの傾き量を算出する工程であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ストッパーの移動速度を決定する工程は、前記研磨荷重を予め設定された目標値に維持させることができる該ストッパーの移動速度を算出する工程であり、前記目標値は前記目標範囲内の値であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ストッパーの移動速度を算出する工程は、フィードバック制御を実行して、前記研磨荷重の目標値と、前記研磨荷重との偏差を最小とすることができる該ストッパーの移動速度を決定する工程であることを特徴とする。
【００１１】
本発明の一態様は、アクチュエータで発生した力を研磨ヘッドに加えることで研磨具を前記研磨ヘッドで基板に押し付け、前記研磨ヘッドに連結された位置決め部材の所定の方向への移動をストッパーで制限しながら、前記ストッパーをストッパー移動機構により前記所定の方向に移動させ、前記位置決め部材から荷重を受けたときの前記ストッパーの傾き量を決定し、前記荷重を前記ストッパーの傾き量から決定し、前記荷重が目標範囲内に収まることができる前記ストッパーの移動速度を決定し、前記ストッパーを前記決定された移動速度で前記所定の方向に移動させながら前記基板を研磨することを特徴とする研磨方法である。
【００１２】
本発明の好ましい態様は、前記荷重を前記ストッパーの傾き量から決定する工程は、前記位置決め部材から前記ストッパーに加えられた荷重と前記ストッパーの傾き量との関係を示す、予め構築されたデータベースに基づいて、前記荷重を前記ストッパーの傾き量から決定する工程であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ストッパーの傾き量を決定する工程は、前記研磨ヘッドの移動距離と、前記ストッパー移動機構が前記ストッパーを移動させた移動距離との差に基づいて、該ストッパーの傾き量を算出する工程であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ストッパーの移動速度を決定する工程は、前記荷重を予め設定された目標値に維持させることができる該ストッパーの移動速度を算出する工程であり、前記目標値は前記目標範囲内の値であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ストッパーの移動速度を算出する工程は、フィードバック制御を実行して、前記荷重の目標値と、前記荷重との偏差を最小とすることができる該ストッパーの移動速度を算出する工程であることを特徴とする。
【００１３】
本発明の一態様は、基板を保持する基板保持部と、研磨具を前記基板に押し付ける研磨ヘッドと、前記研磨ヘッドに連結され、前記研磨ヘッドに力を加えるアクチュエータと、前記研磨ヘッドと一体に移動可能な位置決め部材と、前記研磨ヘッドの移動距離を測定する距離センサと、前記研磨ヘッドおよび前記位置決め部材の移動を制限するストッパーと、前記ストッパーを所定の方向に移動させるストッパー移動機構と、前記位置決め部材から荷重を受けたときの前記ストッパーの傾き量を決定するストッパー傾き量決定部と、前記荷重を決定する荷重決定部と、前記決定された荷重を、前記アクチュエータで発生した力の値から減算することによって、前記研磨具から前記基板に加えられる研磨荷重を決定し、該研磨荷重が目標範囲内に収まることができる前記ストッパーの移動速度を決定するストッパー速度決定部とを備えていることを特徴とする研磨装置である。
【００１４】
本発明の好ましい態様は、前記荷重決定部は、前記位置決め部材から前記ストッパーに加えられた荷重と前記ストッパーの傾き量との関係を示す、予め構築されたデータベースを備え、該データベースに基づいて、前記荷重を前記ストッパーの傾き量から決定することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ストッパー傾き量決定部は、前記距離センサによって測定された前記研磨ヘッドの移動距離と、前記ストッパー移動機構が前記ストッパーを移動させた移動距離との差に基づいて、該ストッパーの傾き量を算出することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ストッパー速度決定部は、前記研磨荷重を予め設定された目標値に維持させることができる前記ストッパーの移動速度を算出し、前記目標値は前記目標範囲内の値であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ストッパー速度決定部は、フィードバック制御を実行して、前記研磨荷重の目標値と、前記決定された荷重を前記アクチュエータで発生した力の値から減算することによって決定される前記研磨荷重との偏差を最小とすることができる前記ストッパーの移動速度を算出し、前記研磨装置は前記算出された移動速度で前記基板を研磨するように構成されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の一態様は、基板を保持する基板保持部と、研磨具を前記基板に押し付ける研磨ヘッドと、前記研磨ヘッドに連結され、前記研磨ヘッドに力を加えるアクチュエータと、前記研磨ヘッドと一体に移動可能な位置決め部材と、前記研磨ヘッドの移動距離を測定する距離センサと、前記研磨ヘッドおよび前記位置決め部材の移動を制限するストッパーと、前記ストッパーを所定の方向に移動させるストッパー移動機構と、前記位置決め部材から荷重を受けたときの前記ストッパーの傾き量を決定するストッパー傾き量決定部と、前記荷重を決定する荷重決定部と、前記荷重が目標範囲内に収まることができる前記ストッパーの移動速度を決定するストッパー速度決定部とを備えていることを特徴とする研磨装置である。
【００１６】
本発明の好ましい態様は、前記荷重決定部は、前記位置決め部材から前記ストッパーに加えられた荷重と前記ストッパーの傾き量との関係を示す、予め構築されたデータベースを備え、該データベースに基づいて、前記荷重を前記ストッパーの傾き量から決定することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ストッパー傾き量決定部は、前記距離センサによって測定された前記研磨ヘッドの移動距離と、前記ストッパー移動機構が前記ストッパーを移動させた移動距離との差に基づいて、該ストッパーの傾き量を算出することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ストッパー速度決定部は、前記荷重決定部によって決定された荷重を予め設定された目標値に維持させることができる前記ストッパーの移動速度を算出し、前記目標値は前記目標範囲内の値であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ストッパー速度決定部は、フィードバック制御を実行して、前記荷重の目標値と、前記荷重決定部によって決定された荷重との偏差を最小とすることができる前記ストッパーの移動速度を算出し、前記研磨装置は前記算出された移動速度で前記基板を研磨するように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ストッパーが位置決め部材から受ける荷重を、ストッパーの傾き量から決定し、決定された荷重または該荷重から算出された研磨荷重が目標範囲内に収まることができるストッパーの移動速度が決定される。ストッパーは決定された移動速度で移動するので、研磨される基板の表面状態に関わらず、基板に加わる研磨荷重を適正な範囲内に維持しながら効率よく基板を研磨することができる。また、本発明によれば、上記決定された荷重から、基板に加わる研磨荷重を算出することができる。したがって、ロードセルなどの荷重測定器を研磨装置に組み込む必要がなく、結果として研磨装置の構成をシンプルにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１（ａ）および図１（ｂ）は、基板の一例としてのウェハの周縁部を示す拡大断面図である。
【図２】研磨装置の一実施形態を模式的に示す平面図である。
【図３】図２に示す研磨装置を示す側面図である。
【図４】研磨ヘッド組立体を示す図である。
【図５】ウェハを研磨しているときの研磨ヘッドを示す図である。
【図６】図６（ａ）および図６（ｂ）は位置決め部材から受けた荷重によってストッパーが下方に傾く様子を示す図である。
【図７】荷重決定部が備えているデータベースの一例を示す図である。
【図８】ウェハの研磨プロセスを説明するフローチャートである。
【図９】従来の研磨装置を示す模式図である。
【図１０】図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、ウェハを研磨している従来の研磨装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。以下に説明する実施形態に係る研磨方法および研磨装置は、研磨具を基板の周縁部に接触させることで基板の周縁部を研磨する。ここで、本明細書では、基板の周縁部を、基板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。
【００２０】
図１（ａ）および図１（ｂ）は、基板の一例としての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１（ａ）はいわゆるストレート型のウェハの断面図であり、図１（ｂ）はいわゆるラウンド型のウェハの断面図である。図１（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１（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。トップエッジ部Ｅ１は、デバイスが形成された領域を含むこともある。以下の説明では、トップエッジ部を単にエッジ部という。
【００２１】
図２は、研磨装置の一実施形態を模式的に示す平面図であり、図３は図２に示す研磨装置を示す側面図である。研磨装置は、基板の一例であるウェハＷを保持し、回転させるウェハ保持部（基板保持部）１を備えている。このウェハ保持部１は、ウェハＷを保持することができるウェハステージ（基板ステージ）２と、ウェハステージ２をその軸心を中心に回転させるステージモータ３とを有する。研磨されるウェハＷは、ウェハステージ２の上面に真空吸引などにより保持され、ウェハステージ２とともにステージモータ３によって回転される。
【００２２】
本実施形態の研磨装置は、ウェハＷを研磨するための研磨具をウェハＷのエッジ部に押し付ける研磨ヘッド１１を備えた研磨ヘッド組立体１０を有している。研磨ヘッド１１は、ウェハステージ２の上方に配置される。本実施形態では、研磨具は研磨テープ７である。研磨テープ７の一端は巻き出しリール１４に固定され、研磨テープ７の他端は巻き取りリール１５に固定されている。研磨テープ７の大部分は巻き出しリール１４および／または巻き取りリール１５の両方に巻かれており、研磨テープ７の一部は巻き出しリール１４と巻き取りリール１５との間を延びている。巻き出しリール１４および巻き取りリール１５は、それぞれリールモータ１７，１８によって反対方向のトルクが加えられており、これにより研磨テープ７にはテンションが付与される。
【００２３】
巻き出しリール１４と巻き取りリール１５との間には、テープ送り装置２０が配置されている。研磨テープ７は、テープ送り装置２０によって一定の速度で巻き出しリール１４から巻き取りリール１５に送られる。巻き出しリール１４と巻き取りリール１５との間を延びる研磨テープ７は２つのガイドローラ２１，２２によって支持されている。これら２つのガイドローラ２１，２２は巻き出しリール１４と巻き取りリール１５との間に配置されている。ガイドローラ２１，２２の間を延びる研磨テープ７の下面は、ウェハＷを研磨する研磨面を構成する。
【００２４】
研磨ヘッド１１は２つのガイドローラ２１，２２の間に位置している。ウェハＷのエッジ部と研磨テープ７との接触点において、ガイドローラ２１，２２間の研磨テープ７がウェハＷの接線方向に延びるようにガイドローラ２１，２２が配置されている。
【００２５】
ウェハＷの研磨は次のようにして行われる。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ステージ２に保持され、さらにウェハＷはウェハステージ２とともにその軸心を中心に回転される。回転するウェハＷの中心には、図示しない液体供給ノズルから液体（例えば、純水）が供給される。この状態で、研磨ヘッド組立体１０の研磨ヘッド１１は研磨テープ７をウェハＷのエッジ部に押し付ける。回転するウェハＷと、研磨テープ７との摺接により、ウェハＷが研磨される。ウェハＷを研磨しているときの研磨テープ７は、図２に示すように、ウェハＷと研磨テープ７との接触点においてウェハＷの接線方向に延びている。
【００２６】
図４は、研磨ヘッド組立体１０を示す図である。図４に示すように、研磨ヘッド組立体１０は、研磨具をウェハＷに押し付ける上記研磨ヘッド１１と、研磨ヘッド１１に力を加えるエアシリンダ２５とを備えている。研磨ヘッド１１はエアシリンダ２５に連結されている。エアシリンダ２５は、ウェハ保持部１上のウェハＷに向かう所定の方向に研磨ヘッド１１を押すアクチュエータである。本実施形態では、エアシリンダ２５は、研磨ヘッド１１をウェハＷのエッジ部に向かって下方に押すように構成されている。本実施形態では、エアシリンダ２５によって押される研磨ヘッド１１の方向は、ウェハ保持部１の軸心と平行な方向、すなわち鉛直方向である。
【００２７】
研磨ヘッド１１は、研磨テープ７を保持する押圧部材１２と、押圧部材１２を着脱可能に保持する押圧部材ホルダー２７ａと、押圧部材ホルダー２７ａとエアシリンダ２５とを連結する荷重伝達部材２７とを備えている。荷重伝達部材２７の下端は、押圧部材ホルダー２７ａに連結されており、荷重伝達部材２７の上端は、エアシリンダ２５に連結されている。エアシリンダ２５によって発生した力は、荷重伝達部材２７を介して押圧部材１２に伝達される。
【００２８】
押圧部材１２はその内部に形成された貫通孔１２ａを有している。貫通孔１２ａの一端は押圧部材１２の下面で開口しており、貫通孔１２ａの他端は真空ライン３０に接続されている。真空ライン３０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部材１２の貫通孔１２ａ内に真空が形成される。押圧部材１２が研磨テープ７の上面に接触した状態で貫通孔１２ａに真空が形成されると、研磨テープ７の上面は押圧部材１２の下面に保持される。
【００２９】
一実施形態では、研磨具は、研磨テープ７に代えて砥石であってもよい。この場合、砥石は砥石を着脱可能に保持する砥石ホルダーに保持され、砥石ホルダーは荷重伝達部材２７の下端に連結される。研磨ヘッド１１は砥石をウェハＷのエッジ部に接触させウェハＷを研磨する。
【００３０】
研磨ヘッド１１の荷重伝達部材２７には、位置決め部材３１が固定されている。研磨ヘッド１１および位置決め部材３１は、一体的な構造体を構成し、エアシリンダ２５によって一体に移動される。荷重伝達部材２７は、ウェハ保持部１の軸心に沿って延びる直動ガイド３３に移動自在に連結されている。したがって、研磨ヘッド１１および位置決め部材３１の全体の移動方向は、ウェハ保持部１の軸心と平行な方向に制限される。本実施形態では、ウェハ保持部１の軸心は鉛直方向に延びている。
【００３１】
研磨ヘッド組立体１０は、研磨ヘッド１１の移動距離を測定する第１の距離センサ２３をさらに備えている。第１の距離センサ２３は、研磨ヘッド組立体１０のフレーム３９に固定されており、研磨ヘッド１１の移動距離を測定することが可能に構成されている。第１の距離センサ２３の例としては、変位センサなどが挙げられる。
【００３２】
研磨ヘッド組立体１０は、位置決め部材３１の下方に配置されたストッパー３５と、ストッパー３５に連結されたストッパー移動機構３７とをさらに備えている。ストッパー移動機構３７は、ストッパー３５を制御された速度で所定の方向に移動させるための装置である。ストッパー移動機構３７は、ストッパー３５に連結されたボールねじ機構３８と、ボールねじ機構３８を駆動するサーボモータ３６とを備えている。本実施形態では、ウェハＷの研磨中、ストッパー移動機構３７はストッパー３５を下方に移動させる。
【００３３】
ストッパー移動機構３７がストッパー３５を移動させる方向は、エアシリンダ２５が研磨ヘッド１１をウェハＷのエッジ部に向かって押す方向と同じである。サーボモータ３６は、サーボモータ３６の回転回数と回転角度を検出する図示しないエンコーダを備えている。ストッパー移動機構３７がストッパー３５を移動させた移動距離は、サーボモータ３６の回転回数と回転角度を示すエンコーダの出力値に基づいて決定される。エアシリンダ２５、直動ガイド３３、およびストッパー移動機構３７は、フレーム３９に固定されている。
【００３４】
ストッパー３５は、位置決め部材３１の真下に位置している。したがって、一体的な構造体を形成する研磨ヘッド１１および位置決め部材３１の下方への移動は、ストッパー３５によって制限される。ストッパー３５は、その上面に突部３４を備えている。突部３４は、位置決め部材３１の下面に接触可能に構成されている。エアシリンダ２５によって研磨ヘッド１１および位置決め部材３１が下降されると、位置決め部材３１は突部３４に接触する。一実施形態では、突部３４は位置決め部材３１の下面に固定されてもよい。
【００３５】
ウェハＷのエッジ部は次のようにして研磨される。図５に示すように、ウェハＷをその軸心を中心に回転させながら、ウェハＷの上面に純水などの液体（図示せず）が供給される。エアシリンダ２５は研磨ヘッド１１をウェハＷのエッジ部に向かって下方に移動させ、研磨ヘッド１１の押圧部材１２は研磨テープ７をウェハＷのエッジ部に押し付け、該エッジ部を研磨する。
【００３６】
ウェハＷの研磨中、エアシリンダ２５は一定の力を発生する。さらに、ウェハＷの研磨中、ストッパー３５が位置決め部材３１の下面に接触した状態で、ストッパー３５は位置決め部材３１の下方への移動を制限しながらストッパー移動機構３７によって下降される。ストッパー３５の下降に伴い、研磨ヘッド１１および位置決め部材３１は一体に下降する。研磨テープ７は、下降する研磨ヘッド１１の押圧部材１２によってウェハＷのエッジ部に押され、ウェハＷを研磨する。
【００３７】
ウェハＷの研磨中、エアシリンダ２５によって発生した力の一部は、位置決め部材３１を介してストッパー３５に伝達される。すなわち、位置決め部材３１からストッパー３５に、エアシリンダ２５によって発生した力の一部が加えられる。エアシリンダ２５によって発生した力をＦと表し、研磨テープ７からウェハＷに加えられる研磨荷重をＦ１と表し、位置決め部材３１からストッパー３５に加えられる荷重をＦ２と表すと、Ｆ＝Ｆ１＋Ｆ２（単位：Ｎ）という関係が成り立つ。
【００３８】
ストッパー３５の一端はボールねじ機構３８に連結され、他端は自由な状態にある。図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、ストッパー３５が位置決め部材３１から荷重を受けたとき、ストッパー３５はわずかに下方に傾く。図６（ａ）はストッパー３５が位置決め部材３１から荷重を受けていないときのストッパー３５の状態を示す図であり、図６（ｂ）は位置決め部材３１からストッパー３５に荷重Ｆ２が加えられたときのストッパー３５の状態を示す図である。図６（ｂ）に示す例では、位置決め部材３１からストッパー３５に荷重Ｆ２が加えられたときのストッパー３５の傾き量はδ（単位：μｍ）で表される。本明細書において、ストッパー３５の傾き量は、位置決め部材３１から受けた荷重によってストッパー３５が下方に傾いたときの、位置決め部材３１とストッパー３５との接触点の変位と定義される。本実施形態では、ストッパー３５の突部３４が位置決め部材３１に接触するので、ストッパー３５の傾き量は、ストッパー３５が位置決め部材３１から荷重を受けたときの突部３４の変位で表すことができる。
【００３９】
図４に戻って、本実施形態の研磨装置は、位置決め部材３１から荷重を受けたときのストッパー３５の傾き量を決定するストッパー傾き量決定部４１をさらに備えている。ストッパー傾き量決定部４１は、第１の距離センサ２３によって測定された研磨ヘッド１１の移動距離と、ストッパー移動機構３７がストッパー３５を移動させた移動距離との差に基づいて、ストッパー３５の傾き量を算出する。上述したように、ストッパー移動機構３７がストッパー３５を移動させた移動距離は、サーボモータ３６に内蔵されたエンコーダの出力値に基づいて決定される。
【００４０】
ストッパー３５が位置決め部材３１の下面に接触した状態で、ストッパー３５は、位置決め部材３１の下方への移動を制限しながらストッパー移動機構３７によって下降される。第１の距離センサ２３によって測定された研磨ヘッド１１の移動距離をｄ１（単位：μｍ）と表し、ストッパー移動機構３７がストッパー３５を移動させた移動距離をｄ２（単位：μｍ）と表すと、ストッパー３５の傾き量が０μｍのとき、ｄ１＝ｄ２という関係が成り立つ。一方、ストッパー３５が位置決め部材３１から受けた荷重によって下方にδμｍ傾いたときは、ｄ１＝ｄ２＋δという関係が成り立つ。したがって、ストッパー傾き量決定部４１は、第１の距離センサ２３によって測定された研磨ヘッド１１の移動距離ｄ１と、ストッパー移動機構３７がストッパー３５を移動させた移動距離ｄ２との差に基づいて、ストッパー３５の傾き量を決定することができる。
【００４１】
本実施形態の研磨装置は、位置決め部材３１とストッパー３５との間の隙間の大きさを測定する第２の距離センサ３２を備えている。この第２の距離センサ３２は、位置決め部材３１とストッパー３５とが離れているときの、位置決め部材３１とストッパー３５の突部３４との間の隙間の大きさを測定する目的で使用される。
【００４２】
本実施形態の研磨装置は、位置決め部材３１からストッパー３５に加えられる荷重を決定する荷重決定部４２をさらに備えている。荷重決定部４２は、ストッパー傾き量決定部４１に電気的に接続されており、ストッパー傾き量決定部４１によって決定されたストッパー３５の傾き量は荷重決定部４２に送られる。荷重決定部４２は、位置決め部材３１からストッパー３５に加えられた荷重とストッパー３５の傾き量との関係を示す、予め構築されたデータベースを備えている。
【００４３】
図７は、荷重決定部４２が備えているデータベースの一例を示す図である。図７に示すデータベースは、位置決め部材３１からストッパー３５に複数の異なる荷重を加え、それぞれの荷重に対応するストッパー３５の傾き量を測定した実験結果から得たものである。図７に示すように、ストッパー３５に加えられた荷重の大きさによってストッパー３５の傾き量は線形的に変化する。つまり、ストッパー３５の傾き量は、ストッパー３５に加えられた荷重に比例する。したがって、荷重決定部４２は、上述のデータベースに基づいて、位置決め部材３１からストッパー３５に加えられる荷重をストッパー３５の傾き量から決定することができる。
【００４４】
ストッパー３５の下降速度が一定であるとき、研磨テープ７からウェハＷに加えられる研磨荷重は、ウェハＷの表面状態によって変わり得る。例えば、ウェハＷの表面層が硬い場合には、研磨ヘッド１１および位置決め部材３１の下降速度（研磨速度）は、ストッパー３５の下降速度よりも小さくなり、研磨荷重は大きくなる。一方で、ウェハＷの表面層が柔らかい場合には、研磨ヘッド１１および位置決め部材３１の下降速度（研磨速度）は、ストッパー３５の下降速度よりも大きくなり、研磨荷重は小さくなる。このような研磨荷重の変動は、研磨効率を不安定にする。例えば、研磨荷重が大きすぎると、研磨テープ７に過大な圧力が印加され、研磨テープ７が劣化し、結果として研磨効率が低下する。一方で、研磨荷重が小さすぎると、研磨レートが低下し、研磨効率が低下する。つまり、研磨効率を最適化することができる研磨荷重が存在する。
【００４５】
そこで、図４に示すように、本実施形態に係る研磨装置は、研磨荷重が目標範囲内に収まることができるストッパー３５の移動速度を決定するストッパー速度決定部４３を備えている。ストッパー傾き量決定部４１、荷重決定部４２、およびストッパー速度決定部４３のうちのいずれか２つまたは全部は、１つの処理装置（例えば、１つのコンピュータ）から構成されてもよい。
【００４６】
ウェハＷの研磨中、エアシリンダ２５は一定の力を発生する。ストッパー速度決定部４３は、荷重決定部４２で決定される、位置決め部材３１からストッパー３５に加えられる荷重を、エアシリンダ２５で発生した力の値から減算することによって、研磨テープ７からウェハＷに加えられる研磨荷重を決定し、この研磨荷重が目標範囲内に収まることができるストッパー３５の移動速度を決定する。上述のように、Ｆ＝Ｆ１＋Ｆ２という関係が成り立つので、ストッパー速度決定部４３は、位置決め部材３１からストッパー３５に加えられる荷重を制御することによって、研磨テープ７からウェハＷに加えられる研磨荷重を制御することができる。一実施形態では、位置決め部材３１からストッパー３５に加えられる荷重が目標範囲内に収まることができるストッパー３５の移動速度を決定してもよい。エアシリンダ２５によって発生した力は、エアシリンダ２５に供給された気体の圧力と、エアシリンダ２５のピストンの受圧面積から計算することができる。
【００４７】
ストッパー速度決定部４３は、荷重決定部４２に電気的に接続されており、荷重決定部４２によって決定された荷重は、ストッパー速度決定部４３に送られる。ストッパー速度決定部４３には、研磨テープ７からウェハＷに加えられる研磨荷重の目標範囲の上限値と下限値が予め記憶されている。一実施形態では、ストッパー速度決定部４３は、位置決め部材３１からストッパー３５に加えられる荷重の目標範囲の上限値と下限値を予め記憶していてもよい。ストッパー速度決定部４３には、さらに、研磨テープ７からウェハＷに加えられる研磨荷重の目標値が予め記憶されている。この目標値は、上記研磨荷重の目標範囲内の値である。一実施形態では、ストッパー速度決定部４３は、位置決め部材３１からストッパー３５に加えられる荷重の目標値を予め記憶していてもよい。この目標値は、位置決め部材３１からストッパー３５に加えられる荷重の目標範囲の値である。
【００４８】
ストッパー速度決定部４３は、上記決定された研磨荷重を、目標範囲の上限値および下限値と比較し、決定された研磨荷重が上限値よりも大きいときは、ストッパー３５の移動速度を小さくし、決定された研磨荷重が下限値よりも小さいときは、ストッパー３５の移動速度を大きくするように構成されている。このような構成により、本実施形態の研磨装置は、ウェハＷの表面状態に関わらず、研磨荷重を適正な範囲内に維持しながら効率よくウェハＷを研磨することができる。
【００４９】
一実施形態では、ストッパー速度決定部４３は、荷重決定部４２で決定された荷重（ストッパー３５に加えられる荷重）を、目標範囲の上限値および下限値と比較し、荷重決定部４２で決定された荷重が上限値よりも大きいときは、ストッパー３５の移動速度を大きくし、荷重決定部４２で決定された荷重が下限値よりも小さいときは、ストッパー３５の移動速度を小さくするように構成されてもよい。
【００５０】
一実施形態では、ストッパー速度決定部４３は、上記決定された研磨荷重を予め設定された目標値に維持させることができるストッパー３５の移動速度を算出するように構成されていてもよい。この目標値は、上記決定された研磨荷重の目標範囲内の値である。ストッパー速度決定部４３は、ＰＩＤ制御やファジー制御などのフィードバック制御を実行して、上記目標値と、決定された研磨荷重との偏差を最小とすることができるストッパー３５の移動速度を算出する。研磨装置は、算出されたストッパー３５の移動速度でウェハＷを研磨するように構成されている。
【００５１】
一実施形態では、ストッパー速度決定部４３は、荷重決定部４２によって決定された荷重を予め設定された目標値に維持させることができるストッパー３５の移動速度を算出するように構成されていてもよい。この目標値は、荷重決定部４２によって決定された荷重の目標範囲内の値である。ストッパー速度決定部４３は、ＰＩＤ制御やファジー制御などのフィードバック制御を実行して、上記目標値と、荷重決定部４２によって決定された荷重との偏差を最小とすることができるストッパー３５の移動速度を算出する。研磨装置は、算出されたストッパー３５の移動速度でウェハＷを研磨するように構成されている。
【００５２】
ウェハＷがウェハ保持部１から外れた場合や第１の距離センサ２３が故障した場合などの種々の原因により、ストッパー３５の移動速度の値が過度に上昇または低下することがある。そこで、ウェハＷの研磨中に、荷重決定部４２によって決定された荷重が所定の管理範囲から外れた場合、および／または、決定されたストッパー３５の移動速度が所定の管理範囲から外れた場合には、ストッパー速度決定部４３は、研磨異常と判断して警報信号を発するようにしてもよい。あるいは、ウェハＷの研磨中に、荷重決定部４２によって決定された荷重が所定の管理範囲から外れた時間が予め設定された時間以上である場合、および／または、決定されたストッパー３５の移動速度が所定の管理範囲から外れた時間が予め設定された時間以上である場合には、ストッパー速度決定部４３は、研磨異常と判断して警報信号を発するようにしてもよい。このような場合、研磨装置の動作を制御する制御部（図示しない）は、ウェハＷの研磨を停止（中断）させてもよい。一実施形態では、ストッパー速度決定部４３は、ウェハＷの研磨中、または中断している間にストッパー３５の移動速度を修正してもよい。ウェハＷの研磨が中断された場合は、上述の制御部は、ストッパー３５の移動速度の修正後、ウェハＷの研磨を再開させてもよい。
【００５３】
ストッパー３５の移動速度を修正する場合、ストッパー速度決定部４３は、荷重決定部４２で決定された荷重を、荷重決定部４２で決定される荷重の管理範囲の上限値および下限値と比較し、荷重決定部４２で決定された荷重が上限値よりも大きいときは、ストッパー３５の移動速度を大きくし、荷重決定部４２で決定された荷重が下限値よりも小さいときは、ストッパー３５の移動速度を小さくするように構成されてもよい。一実施形態では、決定されたストッパー３５の移動速度を、ストッパー３５の移動速度の管理範囲の上限値および下限値と比較し、決定されたストッパー３５の移動速度が上限値よりも大きいときは、ストッパー３５の移動速度を小さくし、決定されたストッパー３５の移動速度が下限値よりも小さいときは、ストッパー３５の移動速度を大きくするように構成されてもよい。
【００５４】
次に、ウェハＷの研磨プロセスについて、図８を参照して説明する。まず、ウェハ保持部１でウェハＷを回転させながら、研磨テープ７がウェハＷから離れた状態で、エアシリンダ２５は、一定の力を発生させる。ストッパー３５が位置決め部材３１の下面に接触した状態で、ストッパー移動機構３７は、ストッパー３５を下降させ、研磨ヘッド１１および位置決め部材３１を下降させる。ストッパー移動機構３７は、研磨テープ７がウェハ保持部１に保持されたウェハＷのエッジ部に接触し、さらにストッパー３５が位置決め部材３１から離れるまでストッパー３５を下降させる。そして、第１の距離センサ２３によって、この状態における研磨ヘッド１１の位置（研磨ヘッド１１の初期位置）を測定する（ステップ１）。このステップ１は、研磨テープ７が研磨前のウェハＷの表面に接触しているときの研磨ヘッド１１の初期位置を測定する目的で行う。ステップ１で測定した研磨ヘッド１１の初期位置と研磨中の研磨ヘッド１１の位置との差を算出することによってウェハＷの研磨量を決定することができる。一実施形態では、ステップ１を実行するとき、ウェハＷを回転させなくてもよい。
【００５５】
研磨テープ７がウェハＷに接触した後もストッパー移動機構３７はストッパー３５を下降させるため、ストッパー３５は位置決め部材３１の下面から離れる。ストッパー３５が位置決め部材３１の下面から離れたらストッパー移動機構３７の動作を停止する。第２の距離センサ３２は、このときの位置決め部材３１とストッパー３５との間の隙間の大きさを測定する。ストッパー傾き量決定部４１は、ストッパー移動機構３７がストッパー３５を移動させた移動距離から、第２の距離センサ３２で測定された上記隙間の大きさを減算することで、ストッパー３５の基準位置を算出する。このストッパー３５の基準位置では、位置決め部材３１からストッパー３５に加えられる荷重は０、すなわちストッパー３５の傾き量は０である。
【００５６】
研磨ヘッド１１の初期位置は、傾き量が０のときのストッパー３５の基準位置と関連付けられる（ステップ２）。このステップ２により、ストッパー３５の基準位置における、第１の距離センサ２３の出力値と、サーボモータ３６のエンコーダの出力値との差を決定することができる。
【００５７】
次に、ストッパー３５を上昇させ、研磨テープ７をウェハＷの表面から離す（ステップ３）。より具体的には、ストッパー３５は、位置決め部材３１を介して研磨テープ７をウェハＷの表面から５０〜１００μｍ上方に移動させる。このとき、エアシリンダ２５が発生させる下向きの力は全てストッパー３５に加えられ、ストッパー３５は、ストッパー３５が受けた荷重の大きさに比例した傾き量で下方に傾く。
【００５８】
ストッパー移動機構３７は、予め設定された初期速度で、ストッパー３５を下降させる（ステップ４）。ストッパー３５の下降に伴い、位置決め部材３１、研磨ヘッド１１、および研磨テープ７は、同じ速度で一体に下降する。研磨テープ７がウェハＷのエッジ部に接触した時点で、ウェハＷの研磨が開始される（ステップ５）。本実施形態では、ウェハ保持部１でウェハＷを回転させながら、エアシリンダ２５で発生した力を研磨ヘッド１１に加えることで研磨テープ７を研磨ヘッド１１でウェハＷのエッジ部に押し付け、研磨ヘッド１１に連結された位置決め部材３１の所定の方向（下方）への移動をストッパー３５で制限しながら、ストッパー３５をストッパー移動機構３７により下方に移動させ、ウェハＷを研磨する。
【００５９】
ウェハＷの研磨中、第１の距離センサ２３は、研磨ヘッド１１の移動距離を測定し、ストッパー傾き量決定部４１は、サーボモータ３６のエンコーダの出力値に基づいて、ストッパー移動機構３７がストッパー３５を移動させた移動距離を決定する。ストッパー傾き量決定部４１は、研磨ヘッド１１の移動距離と、ストッパー移動機構３７がストッパー３５を移動させた移動距離との差に基づいてストッパー３５の傾き量を算出し、ストッパー３５の傾き量を決定する（ステップ６）。すなわち、ストッパー傾き量決定部４１は、位置決め部材３１から荷重を受けたときのストッパー３５の傾き量を決定する。
【００６０】
荷重決定部４２は、位置決め部材３１からストッパー３５に加えられた荷重とストッパー３５の傾き量との関係を示す、予め構築されたデータベースに基づいて、位置決め部材３１からストッパー３５に加わった荷重をストッパー３５の傾き量から決定する（ステップ７）。ストッパー速度決定部４３は、荷重決定部４２で決定された上記荷重を、エアシリンダ２５で発生した力の値から減算することによって、研磨テープ７からウェハＷに加えられる研磨荷重を決定し、この研磨荷重が目標範囲内に収まることができるストッパー３５の移動速度を決定する。本実施形態の研磨装置は、ストッパー３５を決定された移動速度で下方に移動させながらウェハＷを研磨する（ステップ８）。一実施形態では、荷重決定部４２で決定された上記荷重が目標範囲内に収まることができるストッパー３５の移動速度を決定してもよい。
【００６１】
ウェハＷの研磨は、予め設定された目標研磨量に到達したときに終了される（ステップ９）。ウェハＷの研磨が終了すると、ストッパー３５が、研磨ヘッド１１および位置決め部材３１とともに上昇する（ステップ１０）。
【００６２】
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。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】
【００６３】
１      ウェハ保持部（基板保持部）
２      ウェハステージ（基板ステージ）
３      ステージモータ
７      研磨テープ
１０      研磨ヘッド組立体
１１      研磨ヘッド
１２      押圧部材
１２ａ    貫通孔
１４      巻き出しリール
１５      巻き取りリール
１７，１８    リールモータ
２０      テープ送り装置
２１，２２    ガイドローラ
２３      第１の距離センサ
２５      エアシリンダ
２７      荷重伝達部材
２７ａ    押圧部材ホルダー
３０      真空ライン
３１      位置決め部材
３２      第２の距離センサ
３３      直動ガイド
３４      突部
３５      ストッパー
３６      サーボモータ
３７      ストッパー移動機構
３８      ボールねじ機構
３９      フレーム
４１      ストッパー傾き量決定部
４２      荷重決定部
４３      ストッパー速度決定部
【図１】
2019058980.tif 000003
【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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