(57)【要約】【課題】デバイスウェハの周辺部研磨装置において、デバイスウェハの上側エッジａ、下側エッジｃ、外周面ｂだけでなく、上側平面の周辺部をも同時に除去することを課題とする。【解決手段】ワークＷを中心を合わせて水平に置き、チャック手段２１上に把持する。駆動モータを駆動してワークＷを回転させる。送りモータ６２４を駆動することにより、平面用研磨部材６１を作業面に沿う方向にゆっくりと往復動させる。同時に、荷重手段６３３を駆動することにより、平面用研磨部材６１を退避位置からワークＷに向かって前進させる。平面用研磨部材６１が作業位置まで進み、ワークＷに接触してそれ以上の前進を停止する。平面用研磨部材６１がゆっくりと往復動する間、ワークＷは回転を続け、供給されたスラリーと研磨布の作用によって研磨が進行する。【選択図】　　　　図５
2004142031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板形のデバイスウェハをチャックして軸線の回りに回転させるためのチャック手段と、
上記デバイスウェハの外周面を研磨するために、この外周面に接触する弧状の作業面を有する外周面用研磨部材と、
上記デバイスウェハの傾斜した上側エッジを研磨するために、この上側エッジに接触する作業面を有する上側エッジ用研磨部材と、
上記デバイスウェハの傾斜した下側エッジを研磨するために、この下側エッジに接触する作業面を有する下側エッジ用研磨部材と、
上記デバイスウェハの上側平面の周辺部を研磨するため、弧状で平面をなす平面作業面を有する平面用研磨部材と、
上記チャック手段にチャックされたデバイスウェハの各被研磨面に向けて上記各研磨部材の作業面を押圧するため、それぞれの研磨部材に荷重を付与するための荷重手段と、
研磨部にスラリーを供給するための研磨液供給手段と
を備え、
上記外周面用研磨部材、上記上側エッジ用研磨部材、上記下側エッジ用研磨部材、及び、上記平面用研磨部材は、上記チャック手段の周囲に設けられていること
を特徴とするデバイスウェハの周辺部研磨装置。
【請求項２】
円板形のデバイスウェハをチャックして軸線の回りに回転させるためのチャック手段と、
上記デバイスウェハの外周面を研磨するために、この外周面に接触する弧状の作業面を有する外周面用研磨部材と、
上記デバイスウェハの傾斜した上側エッジを研磨するために、この上側エッジに接触する作業面を有する上側エッジ用研磨部材と、
上記デバイスウェハの傾斜した下側エッジを研磨するために、この下側エッジに接触する作業面を有する下側エッジ用研磨部材と、
上記デバイスウェハの上側平面の周辺部を研磨するため、弧状で平面をなす平面作業面を有する平面用研磨部材と、
上記チャック手段にチャックされたデバイスウェハの各被研磨面に向けて上記各研磨部材の作業面を押圧するため、それぞれの研磨部材に荷重を付与するための荷重手段と、
研磨部にスラリーを供給するための研磨液供給手段と、
上記外周面用研磨部材の弧状の作業面を上記外周面に沿って垂直方向に往復動させるための外周面用往復動機構と、
上記上側エッジ用研磨部材の作業面を上記上側エッジの傾斜に沿って上下方向に往復動させるための上側エッジ用往復動機構と、
上記下側エッジ用研磨部材の作業面を上記下側エッジの傾斜に沿って上下方向に往復動させるための下側エッジ用往復動機構と、
上記平面用研磨部材の平面作業面を上記上側平面に沿ってデバイスウェハの中心方向に往復動させるための上側平面用往復動機構と、
を備え、
上記外周面用研磨部材、上記上側エッジ用研磨部材、上記下側エッジ用研磨部材、及び、上記平面用研磨部材は、上記チャック手段の周囲に設けられていること
を特徴とするデバイスウェハの周辺部研磨装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載されたデバイスウェハの周辺部研磨装置において、
上記外周面用研磨部材、上記上側エッジ用研磨部材、上記下側エッジ用研磨部材、及び、上記平面用研磨部材による各被研磨面の研磨が、同時に行われるものであること
を特徴とするデバイスウェハの周辺部研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェハなどの円板形ワークの外周を研磨するためのデバイスウェハの周辺部研磨装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウェハは円板形をしており、表裏の平面、円筒をなす外周面、この外周面を挟んで表裏には傾斜面（エッジ）が形成されている。半導体の製造にあたっては、ウェハの表面に形成されたレジスト膜あるいは金属膜等の膜を除去する工程が繰り返される。図８、図９は、このような膜が形成された半導体ウェハ（デバイスウェハ）Ｗの全体断面図及び部分拡大断面図である。上記膜Ｒは、膜形成方法に起因して配線パターン面（表の平面）だけでなく、パターンの外側になる外周面ｂ及び表裏のエッジａ、ｃも含んでウェハ全体にわたって形成される。パターン外側に形成された膜Ｒは、それ自体半導体デバイスを形成するものではないが、各工程において剥離、発塵、あるいはその他の要因から歩留まりの低下を招くことから事前に除去される。
【０００３】
発明者は、先に特願２００２−０６１０１１に示されるような上下のエッジと外周面を同時に研磨することのできる研磨装置を開発した。この研磨装置は、上側エッジを研磨するための一対の上側エッジ用研磨部材、下側エッジを研磨するための下側エッジ用研磨部材、及び、さらに、外周面を研磨するための外周面用研磨部材を備えている。このため、これら周辺部全てを持ち替えることなくワンチャックで同時に研磨することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３０８０３９号公報
【特許文献２】
特開２０００−０６８２７３号公報
【特許文献３】
特許第３１１１９２８号公報
【特許文献４】
特開平０９−１８６２３４号公報。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
これまでは、周辺部つまり上側エッジａ、下側エッジｃ、外周面ｂを研磨するだけで充分であったが、更なる半導体生産の歩留まり向上を求めて、ウェハの周辺をこれらの面だけでなく、更に図１０に示されるように上側平面の周辺部ｄまでも更に研磨することが要求されるようになってきた。本発明は、従来どおりに上側エッジａ、下側エッジｃ、外周面ｂを研磨するだけでなく、上記要求に応え更に上側平面周辺部ｄをも確実に研磨することができるデバイスウェハの周辺部研磨装置を提供し、もって、半導体生産の生産性と歩留まり向上をはかることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題は以下の手段により解決される。すなわち、第１番目の発明の解決手段は、円板形のデバイスウェハをチャックして軸線の回りに回転させるためのチャック手段と、上記デバイスウェハの外周面を研磨するために、この外周面に接触する弧状の作業面を有する外周面用研磨部材と、上記デバイスウェハの傾斜した上側エッジを研磨するために、この上側エッジに接触する作業面を有する上側エッジ用研磨部材と、上記デバイスウェハの傾斜した下側エッジを研磨するために、この下側エッジに接触する作業面を有する下側エッジ用研磨部材と、上記デバイスウェハの上側平面の周辺部を研磨するため、弧状で平面をなす平面作業面を有する平面用研磨部材と、上記チャック手段にチャックされたデバイスウェハの各被研磨面に向けて上記各研磨部材の作業面を押圧するため、それぞれの研磨部材に荷重を付与するための荷重手段と、研磨部にスラリーを供給するための研磨液供給手段とを備え、上記外周面用研磨部材、上記上側エッジ用研磨部材、上記下側エッジ用研磨部材、及び、上記平面用研磨部材は、上記チャック手段の周囲に設けられていることを特徴とするデバイスウェハの周辺部研磨装置である。
【０００７】
第２番目の発明の解決手段は、円板形のデバイスウェハをチャックして軸線の回りに回転させるためのチャック手段と、上記デバイスウェハの外周面を研磨するために、この外周面に接触する弧状の作業面を有する外周面用研磨部材と、上記デバイスウェハの傾斜した上側エッジを研磨するために、この上側エッジに接触する作業面を有する上側エッジ用研磨部材と、上記デバイスウェハの傾斜した下側エッジを研磨するために、この下側エッジに接触する作業面を有する下側エッジ用研磨部材と、上記デバイスウェハの上側平面の周辺部を研磨するため、弧状で平面をなす平面作業面を有する平面用研磨部材と、上記チャック手段にチャックされたデバイスウェハの各被研磨面に向けて上記各研磨部材の作業面を押圧するため、それぞれの研磨部材に荷重を付与するための荷重手段と、研磨部にスラリーを供給するための研磨液供給手段と、上記外周面用研磨部材の弧状の作業面を上記外周面に沿って垂直方向に往復動させるための外周面用往復動機構と、上記上側エッジ用研磨部材の作業面を上記上側エッジの傾斜に沿って上下方向に往復動させるための上側エッジ用往復動機構と、上記下側エッジ用研磨部材の作業面を上記下側エッジの傾斜に沿って上下方向に往復動させるための下側エッジ用往復動機構と、上記平面用研磨部材の平面作業面を上記上側平面に沿ってデバイスウェハの中心方向に往復動させるための上側平面用往復動機構と、を備え、上記外周面用研磨部材、上記上側エッジ用研磨部材、上記下側エッジ用研磨部材、及び、上記平面用研磨部材は、上記チャック手段の周囲に設けられていることを特徴とするデバイスウェハの周辺部研磨装置である。
【０００８】
第３番目の発明の解決手段は、第１番目又は第２番目のいずれかの発明のデバイスウェハの周辺部研磨装置において、上記外周面用研磨部材、上記上側エッジ用研磨部材、上記下側エッジ用研磨部材、及び、上記平面用研磨部材による各被研磨面の研磨が、同時に行われるものであることを特徴とするデバイスウェハの周辺部研磨装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るデバイスウェハの周辺部研磨装置の好ましい幾つかの実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明実施形態の周辺部研磨装置１の概要を説明するためワークと研磨部材との関係を示した上面図である。以下、単にワークとあるのはデバイスウェハのことを示している。
【００１０】
周辺部研磨装置１のフレーム１１には、中央にワークスピンドルユニット２とこのワークスピンドルユニット２を取り囲むように、外周面用研磨ユニット３、上側エッジ用研磨ユニット４、下側エッジ用研磨ユニット５、及び、平面用研磨ユニット６が備えられている。また、フレーム１１は、全体として箱状の外形をなしており、その略中央部から上記各ユニットの上部が突き出している。
【００１１】
ワークスピンドルユニット２には、円板形のワークＷ（デバイスウェハ）をチャックして軸線の回りに回転させるためのチャック手段２１が設けられている。外周面用研磨ユニット３には、ワークＷの外周面を研磨するために、この外周面に接触する弧状の作業面を有する外周面用研磨部材３１が備えられている。
【００１２】
上側エッジ用研磨ユニット４及び下側エッジ用研磨ユニット５には、それぞれワークＷの傾斜した上側エッジ及び下側エッジを研磨するために、これらの各エッジに接触する弧状の作業面を有する上側エッジ用研磨部材４１及び下側エッジ用研磨部材５１が備えられている。
【００１３】
更に、平面用研磨ユニット６には、ワークＷの上側平面の周辺部を研磨するため、弧状で平面をなす平面作業面を有する平面用研磨部材６１が備えられている。
【００１４】
後述するように、それぞれの研磨部材３１、４１、５１、６１には、ワークＷの各被研磨面に向けてこれらの作業面を押圧するため、それぞれの研磨部材に荷重を付与するための荷重手段が設けられている。
【００１５】
更に、ワークスピンドルユニット２を除く各ユニットには、それぞれ外周面用往復動機構、上側エッジ用往復動機構、下側エッジ用往復動機構、上側平面用往復動機構が設けられており、後述するように各研磨部材の作業面をそれぞれの受け持つ研磨面に沿って往復動をさせることができるようになっている。チャック手段２１を回転させながら、研磨部材を各被研磨面に押圧することにより各研磨が平行して同時に行われることになる。なお、研磨箇所には不図示のノズル研磨液供給手段から研磨液（スラリー）がかけられる。以下、図２から図５までの図面を用いて各ユニットの構造について説明する。
【００１６】
＊　ワークスピンドルユニット及び外周面用研磨ユニット
図２は、ワークスピンドルユニット２及び外周面用研磨ユニット３の構造を説明するための断面である。ワークスピンドルユニット２は回転可能に支持されるワークスピンドル２２とこのワークスピンドル２２の一端に固定されたチャック手段２１を有している。チャック手段２１はフレーム上面から飛び出している。更に、ワークスピンドルユニット２にはワークスピンドル２２を回転駆動するための駆動モータ２３が備えられており、ワークスピンドル２２の他端と駆動モータ２３の出力軸は任意の伝動機構、例えばプーリーとベルトからなる巻掛け伝動機構２４、によって動力的に結合されている。
【００１７】
外周面用研磨ユニット３には、往復送り装置３２、押圧送り装置３３とが備えられており、外周面用研磨部材３１に往復送りと押圧送りをさせることができるようになっている。
【００１８】
押圧送り装置３３は、上記ワークスピンドル２２の在る方向に向かってフレーム１１に固定されたガイドウェイ３３１、及び、このガイドウェイ３３１によってガイドされるスライダー３３２を備え、スライダー３３２は荷重手段３３３によってワークスピンドル２２に向かう前進方向に押圧可能になっている。この荷重手段３３３は、また、スライダー３３２を退避位置に後退させることもできる。
【００１９】
この例（図）では、荷重手段３３３には、ピストン、ピストンロッドとシリンダーとからなる流体送りが採用されている。圧力センサー３３４は荷重手段３３３によってスライダー３３２に与えられる力を検出するものであり、検出された圧力を用いてフィードバック制御することにより外周面用研磨部材３１が必要の研磨圧で安定してワークＷに接触するようにされている。
【００２０】
荷重手段３３３には、シリンダー等に換えてウェイトとこれを吊すためのワイヤー、ワイヤーを掛け渡し、力の方向を変換するプーリからなる重力式荷重手段を用い、重力によって研磨圧を得るようにすることができる。この場合、ウェイトの重さによって研磨圧が調整されるため、上記圧力センサー３３４を設ける必要ないが、退避位置に後退させるための駆動手段が別途必要となる。
【００２１】
外周面用往復動機構をなす往復送り装置３２は、上記スライダー３３２に設けられワークスピンドル２２と平行な方向に向かうガイドウェイ３２１、及び、このガイドウェイ３２１によってガイドされるスライダー３２２を備えている。スライダー３２２は送りナット３２５を有し、これと螺合する送りねじ３２４、この送りねじ３２４を回転駆動する送りモータ３２３によって、スライダー３２２がワークスピンドル２２と平行な方向に往復動できるようになっている。この往復動のストロークの長さ、位置及び速度は送りモータ３２３を制御することにより制御される。送りモータ３２３をステッピングモータとし、数値制御装置によってこれを制御するようにすることができる。
【００２２】
外周面用研磨部材３１はスライダー３２２に固定されているので、荷重手段３３３によって、必要な研磨圧でワークＷの外周研磨面（図６−８で示すｂ）に接触するとともに、往復送り装置３２によって外周面用研磨部材３１がワークＷと接触する位置を絶えず、あるいは定期的に、変化させることができる。これによって、ワークＷの外周面を良好に研磨することができる。図６に示すように、外周面用研磨部材３１の研磨面は、ワークＷの外周面に沿った湾曲面を有しており、湾曲面内側に不織布等の研磨布が貼り付けられたものである。
【００２３】
＊　上側エッジ用研磨ユニット
図３は、上側エッジ用研磨ユニット４の構造を説明するための断面である。上側エッジ用研磨ユニット４には、往復送り装置４２、押圧送り装置４３とが備えられており、上側エッジ用研磨部材４１に往復送りと押圧送りをさせることができるようになっている。
【００２４】
上側エッジ用往復動機構をなす往復送り装置４２は、ワークスピンドル２２に向かって傾斜したガイド方向を有しフレーム１１に固定されたガイドウェイ４２１、及び、このガイドウェイ４２１によってガイドされるスライダー４２２を備えている。なお、上記傾斜はワークＷの上側エッジに沿うような傾斜である。スライダー４２２は送りナット４２５を有し、これと螺合する送りねじ４２４、この送りねじ４２４を回転駆動する送りモータ４２３によって、スライダー４２２がワークスピンドル２２に向かう方向（及び、その反対方向）に傾斜して往復動できるようになっている。この往復動のストロークの長さ、位置、及び速度は送りモータ４２３を制御することにより制御される。送りモータ４２３をステッピングモータとし、数値制御装置によってこれを制御するようにすることができる。
【００２５】
押圧送り装置４３は、上記スライダー４２２上にあり上記ガイドウェイ４２１と直交する上下方向に向かうガイドウェイ４３１、及び、このガイドウェイ４３１によってガイドされるスライダー４３２を備え、スライダー４３２、ワークスピンドル２２と僅かに傾斜した下方向に向かって荷重手段４３３及びスライダー４３２等の自重によって押圧力を付与することが可能になっている。この荷重手段４３３は、また、スライダー４３２を上方の退避位置に後退させることもできる。
【００２６】
この例（図）では、荷重手段４３３には、ピストン、ピストンロッドとシリンダーとからなる流体送りが採用されている。圧力センサー４３４は荷重手段４３３及び上記自重によって上側エッジ用研磨部材４１に与えられる力を検出するものであり、検出された圧力を用いてフィードバック制御することにより上側エッジ用研磨部材４１が必要な研磨圧で安定してワークＷに接触するようにされている。
【００２７】
荷重手段４３３には、シリンダー等に換えてウェイトとこれを吊すためのワイヤー、ワイヤーを掛け渡し、力の方向を変換するプーリからなる重力式荷重手段を用い、重力によって研磨圧を得るようにすることができる。この場合、ウェイトの重さによって研磨圧が調整されるため、上記圧力センサー４３４を設ける必要ないが、退避位置に後退させるための駆動手段が別途必要となる。
【００２８】
上側エッジ用研磨部材４１はスライダー４３２に固定されているので、荷重手段４３３と自重によって、必要な研磨圧でワークＷの上側エッジ（図６−８に示すａ）に接触するとともに、往復送り装置４２によって上側エッジ用研磨部材４１がワークＷと接触する位置を絶えずあるいは定期的に変化させることができる。これによって、ワークＷの上側エッジを良好に研磨することができる。図６に示すように、上側エッジ用研磨部材４１の研磨面は、ワークＷの上側エッジに沿った湾曲面を有しており、湾曲面内側に不織布等の研磨布が貼り付けられたものである。
【００２９】
＊　下側エッジ用研磨ユニット
図４は、下側エッジ用研磨ユニット５の構造を説明するための断面である。下側エッジ用研磨ユニット５には、往復送り装置５２、押圧送り装置５３とが備えられており、下側エッジ用研磨部材５１に往復送りと押圧送りをさせることができるようになっている。
【００３０】
下側エッジ用往復動機構をなす往復送り装置５２は、ワークスピンドル２２に向かって傾斜したガイド方向を有しフレーム１１に固定されたガイドウェイ５２１、及び、このガイドウェイ５２１によってガイドされるスライダー５２２を備えている。なお、上記傾斜はワークＷの下側エッジに沿うような傾斜である。スライダー５２２は送りナット５２５を有し、これと螺合する送りねじ５２４、この送りねじ５２４を回転駆動する送りモータ５２３によって、スライダー５２２がワークスピンドル２２に向かう方向（及び、その反対方向）に傾斜して往復動できるようになっている。この往復動のストロークの長さ、位置、及び速度は送りモータ５２３を制御することにより制御される。送りモータ５２３をステッピングモータとし、数値制御装置によってこれを制御するようにすることができる。
【００３１】
押圧送り装置５３は、上記スライダー５２２上にあり上記ガイドウェイ５２１と直交する上下方向に向かうガイドウェイ５３１、及び、このガイドウェイ５３１によってガイドされるスライダー５３２を備え、スライダー５３２には荷重手段５３３及びスライダー５３２等の自重によってワークスピンドル２２と僅かに傾斜した下方向に向かって押圧力を付与することが可能になっている。この荷重手段５３３は、また、スライダー５３２を上方の退避位置に後退させることもできる。
【００３２】
この例（図）では、荷重手段５３３には、ピストン、ピストンロッドとシリンダーとからなる流体送りが採用されている。圧力センサー５３４は荷重手段４３３及び上記自重によって下側エッジ用研磨部材５１に与えられる力を検出するものであり、検出された圧力を用いてフィードバック制御することにより下側エッジ用研磨部材５１が必要な研磨圧で安定してワークＷに接触するようにされている。
【００３３】
荷重手段５３３には、シリンダー等に換えてウェイトとこれを吊すためのワイヤー、ワイヤーを掛け渡し、力の方向を変換するプーリからなる重力式荷重手段を用い、重力によって研磨圧を得るようにすることができる。この場合、ウェイトの重さによって研磨圧が調整されるため、上記圧力センサー４３４を設ける必要ないが、退避位置に後退させるための駆動手段が別途必要となる。
【００３４】
下側エッジ用研磨部材５１はスライダー５３２に固定されているので、荷重手段５３３と自重によって、必要な研磨圧でワークＷに接触するとともに、往復送り装置５２によって下側エッジ用研磨部材５１がワークＷと接触する位置を絶えずあるいは定期的に変化させることができる。これによって、ワークＷの上側エッジを良好に研磨することができる。図６に示すように、下側エッジ用研磨部材５１の研磨面は、ワークＷの下側エッジに沿った湾曲面を有しており、湾曲面内側に不織布等の研磨布が貼り付けられたものである。
【００３５】
＊　平面用研磨ユニット
図５は、平面用研磨ユニット６の構造を説明するための断面である。平面用研磨ユニット６には、往復送り装置６２、押圧送り装置６３とが備えられており、平面用研磨部材６１に往復送りと押圧送りをさせることができるようになっている。
【００３６】
上側平面用往復動機構をなす往復送り装置６２は、ワークスピンドル２２に向かった水平のガイド方向を有しフレーム１１に固定されたガイドウェイ６２１、及び、このガイドウェイ６２１によってガイドされるスライダー６２２を備えている。スライダー６２２は送りナット６２５を有し、これと螺合する送りねじ６２４、この送りねじ６２４を回転駆動する送りモータ６２３によって、スライダー６２２がワークスピンドル２２に向かう方向（及び、その反対方向）に往復動できるようになっている。この往復動のストロークの長さ、位置、及び速度は送りモータ６２３を制御することにより制御される。送りモータ６２３をステッピングモータとし、数値制御装置によってこれを制御するようにすることができる。
【００３７】
押圧送り装置６３は、上記スライダー６２２上にあり上記ガイドウェイ６２１と直交する上下方向に向かうガイドウェイ６３１、及び、このガイドウェイ６３１によってガイドされるスライダー６３２を備え、スライダー６３２には荷重手段６３３及びスライダー６３２等の自重によってワークスピンドル２２と平行下方に押圧力を付与することが可能になっている。この荷重手段６３３は、また、スライダー６３２を上方の退避位置に後退させることもできる。
【００３８】
この例（図）では、荷重手段６３３には、ピストン、ピストンロッドとシリンダーとからなる流体送りが採用されている。圧力センサー６３４は荷重手段６３３及び上記自重によって平面用研磨部材６１に与えられる力を検出するものであり、検出された圧力を用いてフィードバック制御することにより平面用研磨部材６１が必要な研磨圧で安定してワークＷに接触するようにされている。
【００３９】
荷重手段６３３には、シリンダー等に換えてウェイトとこれを吊すためのワイヤー、ワイヤーを掛け渡し、力の方向を変換するプーリからなる重力式荷重手段を用い、重力によって研磨圧を得るようにすることができる。この場合、ウェイトの重さによって研磨圧が調整されるため、上記圧力センサー６３４を設ける必要ないが、退避位置に後退させるための駆動手段が別途必要となる。
【００４０】
平面用研磨部材６１はスライダー６３２に固定されているので、荷重手段６３３と自重によって、必要な研磨圧でワークＷに接触するとともに、往復送り装置６２によって平面用研磨部材６１がワークＷと接触する位置を絶えずあるいは定期的に変化させることができる。これによって、ワークＷの平面周辺部を良好に研磨することができる。図７に示すように、平面用研磨部材６１の研磨面は、ワークＷの平面周辺部を研磨できるように、弧状で平面をなす平面作業面を有しており、不織布等の研磨布が貼り付けられたものである。
【００４１】
＊　作用、動作
まず、周辺部が未研磨のワークＷが中心を合わせて水平に置かれ、チャック手段２１上に把持される。このとき全ての研磨部材は不図示搬送装置によるワーク搬送の障害とならないように退避位置に後退している。駆動モータ２３を駆動し、ワークスピンドル２２、チャック手段２１を介してワークＷを回転させる。各送りモータ３２３、４２３、５２３、６２３を駆動することにより、各研磨部材３１、４１、５１、６１を作業面に沿う方向にゆっくりと往復動させる。同時に、荷重手段３３３、４３３、５３３、６３３を駆動することにより、各研磨部材３１、４１、５１、６１を退避位置からワークＷに向かって前進させる。各研磨部材が作業位置まで進み、ワークＷに接触してそれ以上の前進を停止するが、このとき既にスラリー供給用の研磨液供給手段からスラリーが吐出している。この後も引き続き各荷重手段には押圧力が付与され続け、研磨部材の往復動、チャック手段２１の回転も継続させる。
【００４２】
各研磨部材がゆっくりと往復動する間、ワークＷは回転を続けるので、供給されたスラリーと研磨部材（研磨布）の作用によってそれぞれの接触部で研磨が同時に進行する。膜除去に充分な時間だけ研磨を行った後、各研磨部材が退避位置に後退し、スラリーの供給、研磨部材の往復動、チャック手段２１の回転が停止される。なお、ワーク搬送に支障がない限り上記各研磨部材の往復動やスラリーの供給は継続させたままでもよい。
【００４３】
研磨終了したワークＷは不図示の搬送装置によって搬出され、新たなワークＷがチャック手段上に搬入されて、上記動作を繰り返す。
【００４４】
この周辺部研磨装置によれば、ワークＷ（デバイスウェハ）のパターン形成部と上側エッジとの間に存在する平面の部分（上側平面周辺部）までも上側エッジ、下側エッジ、外周面とともに同時に研磨されるので、半導体生産の歩留まり向上を期待することができる。また、研磨時には各研磨部材が往復動するため、研磨作用や研磨部材の摩耗の偏りが少ないので、均質な研磨を行うことができる。更に、これらの研磨が単一の研磨装置上で行われるため、分散して各工程を行うのに比べて設置面積が少なくて済むだけでなく、ワーク搬送の設備が少なくて済み、また、搬送にともなうワークの位置決めの問題が少なくて済む。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、弧状の作業面を有する外周面用研磨部材、上側エッジ用研磨部材、下側エッジ用研磨部材とともに弧状で平面をなす平面作業面を有する平面用研磨部材を用いることによって、デバイスウェハの上下のエッジ、外周面とともにパター形成面の周縁平面部に形成された膜が除去され、この膜除去が同時に行われるため、半導体生産の生産性と歩留まり向上を期待することができるという効果を奏する。更に、一回のチャックで持ち替えられることなくこれらの研磨が単一の研磨装置上で行われるため、分散して各工程を行うのに比べて設置面積が少なくて済むだけでなく、ワーク搬送の設備が少なくて済み、また、搬送にともなうワークの位置決めの問題が少なくて済むという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態の周辺部研磨装置の概要を説明するためワークと研磨部材との関係を示した上面図である。
【図２】本発明実施形態の周辺部研磨装置におけるワークスピンドルユニット及び外周面用研磨ユニットの構造を説明するための断面である。
【図３】本発明実施形態の周辺部研磨装置における上側エッジ用研磨ユニットの構造を説明するための断面である。
【図４】本発明実施形態の周辺部研磨装置における下側エッジ用研磨ユニットの構造を説明するための断面である。
【図５】本発明実施形態の周辺部研磨装置における平面用研磨ユニットの構造を説明するための断面である。
【図６】湾曲面内側に不織布等の研磨布を貼り付けた外周面用研磨部材、上側エッジ用研磨部材、及び、下側エッジ用研磨部材の概要を示す斜視図である。
【図７】弧状で平面をなす平面作業面を有する不織布等の研磨布を貼り付けた平面用研磨部材の概要を示す斜視図である。
【図８】膜が形成された半導体ウェハ（デバイスウェハ）の全体断面図である。
【図９】膜が形成された半導体ウェハ（デバイスウェハ）の部分拡大断面図である。
【図１０】上側平面の周辺部の膜が除去された半導体ウェハ（デバイスウェハ）の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１　周辺部研磨装置
１１　フレーム
２　ワークスピンドルユニット
２１　チャック手段
２２　ワークスピンドル
２３　駆動モータ
２４　巻掛け伝動機構
３　外周面用研磨ユニット
３１　外周面用研磨部材
４　上側エッジ用研磨ユニット
４１　上側エッジ用研磨部材
５　下側エッジ用研磨ユニット
５１　下側エッジ用研磨部材
６　平面用研磨ユニット
６１　平面用研磨部材
３２、４２、５２、６２　往復送り装置
３３、４３、５３、６３　押圧送り装置
３２３、４２３、５２３、６２３　送りモータ
３２４、４２４、５２４、６２４　送りねじ
３２５、４２５、５２５、６２５　送りナット
３２１、３３１、４２１、４３１、５２１、５３１、６２１、６３１　ガイドウェイ
３２２、３３２、４２２、４３２、５２２、５３２、６２２、６３２　スライダー
３３３、４３３、５３３、６３３　荷重手段
３３４、４３４、５３４、６３４　圧力センサー
Ｒ　膜
Ｗ　ワーク
ａ　上側エッジ
ｂ　外周面
ｃ　下側エッジ
ｄ　上側平面周辺部
【図１】
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【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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