(57)【要約】      （修正有）【課題】大形状の半導体ウェーハを薄型形状に加工する場合にも、破損や深い傷が生じ難く、高歩留まりで加工できる研磨装置を提供する。【解決手段】研磨装置の研磨部１は、被加工物を研磨する複数の砥粒部５１、これらの砥粒部５１を装着する支持基台１１、および基台蓋２１から主に構成されており、各砥粒部５１はそれぞれ砥粒部５１より大きな断面形状を有する砥粒台座６１に固定され、各砥粒部５１および砥粒台座６１はそれぞれ支持基台１１に形成された研磨荷重発生室３１に摺動可能な状態で嵌合され、かつ研磨荷重発生室３１に嵌合された砥粒台座６１上に反力源部材７１が配置され、これらの反力源部材７１は反力を有した状態で基台蓋２１により固定され、複数の砥粒部５１がそれぞれ半導体ウェーハに対して垂直に摺動する構成とされている。【選択図】図２
2007319985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を研磨する砥粒部と、前記砥粒部を装着する支持基台と、前記被加工物を保持するテーブルと、前記支持基台を介して前記砥粒部を回転させるスピンドル回転機構と、前記被加工物に対して加圧または減圧する方向に前記砥粒部を移動させるシリンダ昇降駆動機構を備えた研磨装置であって、
前記砥粒部が固定される砥粒台座と、
前記支持基台に形成され、前記砥粒部および前記砥粒台座を、前記被加工物に対して垂直に摺動可能な状態で嵌合する研磨荷重発生室と、
前記支持基台の上部に取り付けられ、前記研磨荷重発生室の上方を覆う基台蓋と、
前記研磨荷重発生室に嵌合された前記砥粒台座上に配置され、前記砥粒台座に対して反力を有した状態で前記基台蓋により固定される反力源部材
を備えたことを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
前記砥粒部は、前記支持基台上に複数個が配列されていること
を特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
【請求項３】
前記反力源部材は、前記各砥粒部毎に個別に設けられていること
を特徴とする請求項２に記載の研磨装置。
【請求項４】
前記反力源部材が弾性部材からなること
を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の研磨装置。
【請求項５】
前記弾性部材がコイルバネまたは板バネであること
を特徴とする請求項４に記載の研磨装置。
【請求項６】
前記反力源部材が油圧用オイルであること
を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の研磨装置。
【請求項７】
前記反力源部材が弾性変形特性を有するゲル状樹脂であること
を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の研磨装置。
【請求項８】
前記支持基台には、複数の研磨荷重発生室の間を連結する荷重バランス溝が設けられていること
を特徴とする請求項６または請求項７に記載の研磨装置。
【請求項９】
前記砥粒部は、前記支持基台から着脱可能であること
を特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハを研磨加工して超薄型化するための研磨装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型、薄型化、かつ高機能化とともに電子部品の高密度実装化の要求が高まり、それに伴って電子部品、特に半導体素子の超薄型化が要求されており、この半導体素子の超薄型化のための加工技術の開発が活発である。例えば、半導体素子が形成された半導体ウェーハを低ダメージで、かつ破損を防止して研磨もしくは研磨するための種々の研磨装置と研磨方法が提案されている。
【０００３】
このような研磨装置が、例えば特許文献１に開示されている。
この特許文献１に開示されている研磨装置は、主面上に被膜が形成された半導体ウェーハの表面を平坦化するための研磨装置であり、一方の端部に支点を有するレバーの中間部にロッドで接続された円板を備え、レバーの他方の端部には下部に永久磁石が固定された錘が取付けられており、永久磁石の下方には一定の間隔を配して電磁石が配設されている。そして、前記円板下面に、主面を下にして半導体ウェーハを装着し、これを回転する定盤の上面に固着された研磨布（半導体ウェーハを研磨する砥粒部）に押圧して、被膜表面を研磨する構成としている。この研磨時の荷重制御は、以下の方法でなされている。
【０００４】
すなわち、電磁石に通電すると、永久磁石と電磁石との間に吸引力又は反発力を生じ、これが錘の重力に重畳されて研磨圧力が増減することから、電磁石の通電電流により、円板を介して半導体ウェーハに対する研磨圧力を制御する。
【０００５】
このような研磨装置を用いることにより、被膜が形成された半導体ウェーハの表面を、均一で、かつ損傷が少なく、しかも平坦な表面を容易に得ることができる。
また研磨装置の他の例が特許文献２に開示されている。
【０００６】
この特許文献２に開示されている研磨装置は、被加工物に面焼けや破損を生じることなく、また研磨装置自体を損傷させることなく高精度に、かつ効率よく研磨する研磨装置であり、スピンドル送り手段でスピンドルユニットの送り速度を調整しながら、スピンドルを回転し、このスピンドルに支持されたマウンターに固着された研磨部（被加工物を研磨する砥粒部）により、テーブルに保持された半導体ウェーハを研磨する構成としている。この研磨時のスピンドルユニットの送り速度の制御は、以下の方法でなされている。
【０００７】
すなわち、研磨時に研磨圧力により生じる研磨抵抗値を、研磨抵抗値検出手段である応力検出計で検出し、その検出信号を判断手段に入力して所定の閾値内にあるか否かを判断する。閾値内にあると判断された場合は、スピンドルユニットの速度制御装置から速度維持の指令信号を出力してスピンドルユニットの送り速度を不変に維持する。一方、閾値を越えたと判断された場合は、加速指令又は減速指令を出力してスピンドルユニットの送り速度を適正に調整する。
【０００８】
このような研磨装置を用いることにより、上記したように高品質、高精度、かつ効率よく研磨できる。
【特許文献１】特開平７−８８７５４号公報
【特許文献２】特開２００１−１３８２１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１に開示された研磨装置においては、電磁石の通電電流により研磨圧力を制御することにより、被膜が形成された半導体ウェーハの表面を均一で、かつ損傷が少なく、しかも平坦な表面を得ることができる。また上記特許文献２に開示された研磨装置においては、研磨抵抗値を常時検出し、このデータに基づきスピンドルユニットの送り速度を調整することで、被加工物に面焼けや破損あるいは装置自体の損傷を防止することができる。
【００１０】
しかしながら、特許文献１の研磨布や特許文献２の研磨部からなる砥粒部はともに、特許文献１の定盤や特許文献２のマウンターからなる金属部に、例えばボンド剤により固着されている。したがって、研磨破片や大きな塵埃等が研磨領域に入り込むと大きな研磨負荷を生じる。しかしながら、砥粒部は固着されているため、研磨面は上下に摺動する等の動作ができず、したがって研磨負荷を回避することができない。その結果、半導体ウェーハには破損や深い傷が生じ、加工歩留まりが低下する。特に、近年電子機器の小型、薄型化の要求により、半導体チップの厚みを１００μｍ以下にすることが求められており、このような薄型にウェーハ状態で研磨するためには、従来の研磨装置の構成では歩留まり等の課題を有していた。
【００１１】
そこで、本発明は、大形状の半導体ウェーハを薄型形状に加工する場合にも、破損や深い傷が生じ難く、高歩留まりで加工できる研磨装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために本発明の研磨装置は、被加工物を研磨する砥粒部と、前記砥粒部を装着する支持基台と、前記被加工物を保持するテーブルと、前記支持基台を介して前記砥粒部を回転させるスピンドル回転機構と、前記被加工物に対して加圧または減圧する方向に前記砥粒部を移動させるシリンダ昇降駆動機構を備えた研磨装置であって、前記砥粒部が固定される砥粒台座と、前記支持基台に形成され、前記砥粒部および前記砥粒台座を、前記被加工物に対して垂直に摺動可能な状態で嵌合する研磨荷重発生室と、前記支持基台の上部に取り付けられ、前記研磨荷重発生室の上方を覆う基台蓋と、前記研磨荷重発生室に嵌合された前記砥粒台座上に配置され、前記砥粒台座に対して反力を有した状態で前記基台蓋により固定される反力源部材を備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
この場合において、砥粒部は支持基台上に複数個が配列されていてもよい。さらに、反力源部材は各砥粒部毎に個別に設けられていてもよい。
このように、砥粒部は砥粒台座に固定され、砥粒部と砥粒台座とは支持基台に形成された研磨荷重発生室に摺動可能な状態で嵌合され、研磨荷重発生室に嵌合された砥粒台座上に反力源部材が配置され、反力源部材は反力を有した状態で基台蓋により固定され、砥粒部が被加工物に対して垂直に摺動される構成とすることにより、研磨時に発生した被加工物による破片や塵埃等が研磨領域に入り込んでも、１個または個々の砥粒部が研磨荷重発生室内の反力源部材の伸縮反力によって独立して上下に摺動するので被加工物の破損や加工歪あるいは特性に影響を及ぼす傷を防止でき、安定して非常に薄くまで研磨することができる。
【００１４】
また上記構成において、反力源部材が弾性部材からなるものであってもよい。この場合に、弾性部材はコイルバネまたは板バネであってもよい。さらには、反力源部材が油圧用オイルであってもよい。または、弾性変形特性を有するゲル状樹脂であってもよい。
【００１５】
このように、反力源部材としてコイルバネや板バネ、油圧用オイル、ゲル状樹脂を用いることで十分な伸縮反力を砥粒部に加えることができる。また、構成が単純なことから、小型で、かつ高信頼性の研磨装置を実現できる。
【００１６】
また反力源部材が油圧用オイルまたはゲル状樹脂の場合に、支持基台には複数の研磨荷重発生室の間を連結する荷重バランス溝が設けられていてもよい。
このような構成とすることにより、研磨部の個々の砥粒部が研磨時の砥粒部毎に加わる研磨負荷に対して油圧用オイルまたはゲル状樹脂の反力で砥粒部毎に適正な荷重を発生させることができる。したがって、半導体ウェーハを薄く研磨する時に、ウェーハ破損の最大の原因である加工時の残留歪みを極めて小さくする研磨装置を実現できる。
【００１７】
また上記構成において、砥粒部は支持基台から着脱可能であるようにしてもよい。
このような構成とすることにより、砥粒部のみを容易に取り換えることができるので、従来に比べて低コストの研磨が可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の研磨装置は、超薄型の半導体素子を実現するために半導体ウェーハの裏面を研磨加工する場合に、１個または複数個の砥粒部がそれぞれ研磨負荷に対応して独立に上下に摺動する構造としていることにより、研磨時に半導体ウェーハの破損や損傷を防止でき、高信頼性で、かつ作業効率の高い研磨装置を提供できる、という大きな効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１における研磨装置２１０の構成を示す模式図である。また、図２は同研磨装置２１０を構成する研磨部１を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図３は図１に示す研磨部１を構成する支持基台１１の構成を説明する図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。さらに、図４は研磨部１を構成するそれぞれの構成部材とその配置を説明する図であり、（ａ）はそれぞれの構成部材の分解断面図、（ｂ）は図２（ｃ）と同じで組み立てた状態の断面図である。なお、図４は図２（ａ）に示すＡ−Ａ線に沿った断面部分で示している。
【００２０】
図１に示すように、研磨装置２１０は、研磨部１が取付けネジ（図示せず）で取付けらた（固定された）マウンター１５１と、このマウンター１５１が端部に設けられマウンター１５１と一体のスピンドル１６１と、スピンドル１６１を軸支するシリンダ１７１と、スピンドル１６１をシリンダ１７１に対して軸支する軸受け部２０１と、シリンダ１７１を昇降させるシリンダ昇降駆動機構２６１と、スピンドル１６１を回転させるスピンドル回転機構２５１と、スピンドル１６１にかかる負荷を検出するスピンドル負荷検出機構２４１と、半導体ウェーハ（被加工物の一例）１９１が真空吸着されたテーブル１８１と、テーブル１８１を回転させるテーブル回転駆動機構２１１と、半導体ウェーハ１９１の厚みを検出する厚み検出機構２２１と、これらの機構２１１，２２１，２４１，２５１，２６１からの信号を処理するとともに制御を行うための制御機構２７１とを備えている。
【００２１】
なお、本実施の形態では、研磨部１は粗研磨と微研磨とを行うために２つ設けられており、これに伴いマウンター１５１、スピンドル１６１、シリンダ１７１等についても２つ設けられているが、図では１個のみを示している。
【００２２】
図１〜図３において、１１は支持基台、５１は半導体ウェーハ１９１を加工する複数（実施の形態では１２個）の研磨用の砥粒部、６１は断面形状が砥粒部５１より大きく、各砥粒部５１がそれぞれ一体的に固定される砥粒台座、３１は支持基台１１に所定の配列ピッチで収納され、各砥粒部５１および砥粒台座６１をそれぞれ半導体ウェーハ１９１に対して垂直に摺動可能な状態で嵌合する研磨荷重発生室、２１は支持基台１１の上部に取り付けられ、研磨荷重発生室３１の上方を覆う基台蓋、７１は研磨荷重発生室３１に嵌合された砥粒台座６１上に配置され、砥粒台座６１に対して反力を有した状態で基台蓋２１により固定される、すなわち砥粒台座６１を押圧する反力源部材である。
【００２３】
上記研磨部１は、上記砥粒部５１、砥粒台座６１、反力源部材７１、支持基台１１、基台蓋２１および基台蓋２１を支持基台１１に固定するための複数（実施の形態では６個）の取付けネジ９１により構成され、マウンター１５１に固定されている。
【００２４】
上記砥粒部５１は、例えばダイヤモンドやＢＮ（窒化硼素）等の研磨砥粒が固められたレジンボンドあるいはビトリファイドボンドを用いる。このようなレジンボンドやビトリファイドボンドを用いると、研磨能力が低下した砥粒は適当に脱落し、常に新しい砥粒が露出するので良好な研磨能が維持できる、いわゆる自浄作用を有するようにできる。この砥粒部５１には、上述したように、断面形状が砥粒部５１より大きい砥粒台座６１が一体的に固定されている。
【００２５】
また上記支持基台１１は、図３に示すように、例えばアルミニウム製の環状形状であり、上記研磨荷重発生室３１が環状部のほぼ中央部かつほぼ同心円状に一定の配列ピッチで設けられており、支持基台１１に研磨荷重発生室３１を介して砥粒部５１が装着されている。また研磨荷重発生室３１には、砥粒部５１の一部を露出させるための嵌合孔４１が設けられている。また、支持基台１１の上面に配置される上記基台蓋２１は、支持基台１１の環状面と同じ形状である。
【００２６】
なお、支持基台１１は上記のアルミニウム製に限定されず、アルミニウム合金や耐食性材料、例えばステンレスやセラミック等であってもよい。また、研磨荷重発生室３１と嵌合孔４１を、アルミナセラミックや超鋼等の耐摩耗性の高い材料で作製してもよい。あるいは、内面に硬質膜、例えばアルミナ膜、ボロンナイトライド膜等を形成してもよい。
【００２７】
さらに、研磨荷重発生室３１に嵌合された砥粒台座６１を押圧するための反力源部材７１は、被加工物である半導体ウェーハ１９１を研磨し得る反力が確保できる弾性力を有する弾性部材からなる。本実施の形態１では、図２および図４に示すように、この反力源部材７１はコイルバネであり、以下、反力源部材をコイルバネ７１と称す。
【００２８】
そして、研磨部１の組み立ては、図４に示すように、環状面に形成されている研磨荷重発生室３１に、砥粒部５１が固定されている砥粒台座６１とコイルバネ７１とを挿入し、コイルバネ７１を押圧しながら、基台蓋２１を支持基台１１に取付けネジ９１を支持基台１１のネジ孔１０１にネジ止めして固定することにより行われる。これにより、図２（ｂ）の側面図に示すように、砥粒部５１を支持基台１１から突出させることができ、かつそれぞれの砥粒部５１を個別に上下動させることが可能となる。
【００２９】
このような構成とすることにより、本実施の形態１の研磨装置２１０では、研磨部１の個々の砥粒部５１が、研磨時の砥粒部５１毎に加わる研磨負荷に対してコイルバネ７１の反力で砥粒部５１毎に適正な荷重を発生させる構成となっている。これにより、半導体ウェーハ１９１を薄く研磨する時に、ウェーハ破損の最大の原因である加工時の残留歪みを極めて小さくする研磨装置２１０を実現できる。
【００３０】
次に、図１を使用して本実施の形態１の研磨装置２１０による半導体ウェーハ１９１を薄く研磨する加工法を説明する。
まず、表面保護テープを半導体ウェーハ１９１の主面に貼り付ける。
【００３１】
次に、研磨部１が固定されたマウンター１５１と一体構成のスピンドル１６１を、スピンドル回転機構２５１により予め設定しておいた条件の高速度で回転させておく。本実施の形態１では図示していないが、研磨部１は粗研磨用と微研磨用の２個が設けられており、スピンドル１６１等についても２個設けられている。すなわち、砥粒部５１の粒度は半導体ウェーハ１９１の裏面側を粗削りするための粗粒子と、粗削りにより生じた半導体ウェーハ１９１の裏面の残留歪み層の除去および最終厚みに仕上げるための微粒子の２種類を用いている。
【００３２】
次に、表面保護テープが貼り付けられた半導体ウェーハ１９１を、その主面側とテーブル１８１の表面が対向するように、テーブル１８１の所定の位置に真空吸着によって固定する。
【００３３】
次に、テーブル１８１を、テーブル回転駆動機構２１１により所定の速度で回転させながら厚み検出機構２２１で半導体ウェーハ１９１の初期厚みを検出して、この検出信号を制御機構２７１に入力する。制御機構２７１は、この検出信号を処理して粗研磨用の研磨部１で研磨するために、粗研磨用のスピンドル１６１を軸支するシリンダ１７１を昇降させるシリンダ昇降駆動機構２６１に対して適正な研磨荷重が得られる高さとなるように信号を出す。その信号を受けてシリンダ昇降駆動機構２６１が作動して、それぞれが所定の高さに移動して研磨が始まる。
【００３４】
粗研磨用の研磨部1による研磨を行い、厚み検出機構２２１により検出された半導体ウェーハ１９１の厚みが設定厚みになった時点で、制御機構２７１は粗研磨の研磨部1による研磨終了の命令を出し、粗面研磨加工が終了する。
【００３５】
制御機構２７１は終了信号の送出に基づき、つぎの微研磨用の研磨部１のために、スピンドル１６１とテーブル１８１とが適正な研磨荷重となるような高さとするために、シリンダ昇降駆動機構２６１に命令信号を出す。その信号を受けてシリンダ昇降駆動機構２６１が作動して、所定の高さに移動して仕上げ研磨である微研磨が始まる。そして、厚み検出機構２２１により検出された微研磨時の研磨量が半導体ウェーハ１９１の最終仕上り厚みとなった時点で、制御機構２７１は微研磨を終了させる信号をシリンダ昇降駆動装置２６１に送出し、シリンダ１７１を上方に退避させ研磨加工を停止させる。
【００３６】
最後に、テーブル１８１から半導体ウェーハ１９１を取り出し、表面保護テープを剥離した後、洗浄装置で洗浄、乾燥することで非常に薄く加工された半導体ウェーハ１９１を得ることができる。
【００３７】
なお、スピンドル負荷検出機構２４１を用いて研磨動作時の異常を検出して、制御機構２７１により研磨時の回転速度あるいは回転停止等を制御してもよい。また、半導体ウェーハ１９１の裏面を研磨するときの主面、すなわち回路素子形成部を保護する手段として、半導体ウェーハ１９１の主面に表面保護テープを貼り付ける方法に代えて厚いフォトレジスト膜を形成して、研磨後にこのフォトレジスト膜を現像液で溶解する方法としてもよい。
【００３８】
本実施の形態１の研磨装置２１０を用いて上述したような研磨方法を行うことで、研磨部１を構成する支持基台１１の各研磨荷重発生室内３１に収納された個々の砥粒部５１が、研磨時の砥粒部５１毎に加わる研磨負荷に対してコイルバネ７１の反力で砥粒部５１毎に適正な荷重を発生して研磨を行うことができる。したがって、半導体ウェーハ１９１を非常に薄く研磨する時に、半導体ウェーハ１９１が破損する最大の原因である加工時の残留歪みを極めて小さくすることができる。
【００３９】
次に、上記研磨部１に代えて本実施の形態１の研磨装置２１０に用いる研磨部２の構成（変形例の構成）について、図５〜図７を参照して説明する。
図５は、この変形例の研磨部２の構成を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は図５（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。図６は、研磨部２を構成する各構成部材とその配置を説明する図であり、（ａ）は分解断面図、（ｂ）は組み立てた状態の断面図である。図７は、この変形例の研磨部２に用いる反力源部材１１２の形状を説明するための斜視図である。なお、上記研磨部１と同一の構成には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４０】
本変形例の研磨部２は、上記研磨部１のコイルバネ（反力源部材）７１に代えて、反力源部材１１２を設けており、この研磨荷重発生室３１の底部に嵌め込まれた砥粒部５１の上端の砥粒台座６１上に配置される反力源部材１１２が、半導体ウェーハ１９１を研磨し得る反力を確保できる幅と厚みに形成された板バネとしている。以下、反力源部材を板バネ１１２と称す。この板バネ１１２は、図７に示すように、一枚の薄片を加工して、中央部に折り曲げ部を設けることによりバネ特性を得る形状となっている。
【００４１】
このように、変形例の研磨部２の場合には、研磨荷重発生室３１内に収納された個々の砥粒部５１が、研磨時の砥粒部５１毎に加わる研磨負荷に対して板バネ１１２の反力で砥粒部５１毎に適正な荷重を発生させる構成となっている。したがって、半導体ウェーハ１９１を薄く研磨する時に、半導体ウェーハ１９１の破損の最大の原因である加工時の残留歪みを極めて小さくする研磨装置とすることができる。
【００４２】
なお、反力源部材１１２としては、図７に示す構成の板バネ１１２だけでなく、例えば図８に示すような湾曲させた構成の板バネ１１２’を使用してもよい。
［実施の形態２］
図９は本発明の実施の形態２における研磨装置に用いる研磨部３の構造を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は図９（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。図１０は図９に示す研磨部３を構成する支持基台１３の構成を説明する図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は図１０（ａ）のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。さらに、図１１は研磨部３を構成するそれぞれの構成部材とその配置を説明する図であり、（ａ）はそれぞれの構成部材の分解断面図、（ｂ）は図９（ｃ）と同じ組み立てた状態の断面図である。図１１は、図９（ａ）に示すＣ−Ｃ線に沿った断面部分で示している。
【００４３】
なお、本実施の形態２における研磨装置の構成は、図９に示す研磨部３を用いる他は実施の形態１の研磨装置２１０と同じであり、その説明を省略する。
本実施の形態２の研磨部３は、支持基台１３と、支持基台１３の上面に配置する基台蓋２３と、半導体ウェーハ１９１を加工する複数の研磨用の砥粒部５３と、断面形状が砥粒部５３より大きく、各砥粒部５３がそれぞれ一体的に固定される砥粒台座６３と、支持基台１３に所定の配列ピッチで収納され、各砥粒部５３および砥粒台座６３をそれぞれ半導体ウェーハ１９１に対して垂直に摺動可能な状態で嵌合する研磨荷重発生室３３と、研磨荷重発生室３３に嵌合された砥粒台座６３上に配置され、砥粒台座６３を押圧する反力源部材１３３と、基台蓋２３を支持基台１３に固定するため取付けネジ９３により構成され、マウンター１５１に固定されている。
【００４４】
研磨用の砥粒部５３は、実施の形態１で説明した砥粒部５１と同じ構成および材料を用いることができるので、説明を省略する。
上記支持基台１３は、図１０に示すように、環状形でこの環状の上面のほぼ中央部に同心円状に一定間隔で砥粒部５３と砥粒台座６３を収納するための上記研磨荷重発生室３３が設けられ、研磨荷重発生室３３を介して砥粒部５３が装着されている。また研磨荷重発生室３３の底部には、砥粒部５３の一部が支持基台１３の環状の下面に突出するための嵌合孔４３を備えている。また、本実施の形態２の支持基台１３には、複数の研磨荷重発生室３３に共通して連結する荷重バランス溝１２３が設けられている。この支持基台１３の上面に配置される基台蓋２３は、支持基台１３とほぼ同じ形状であり、この基台蓋１３により、環状上面に形成されている研磨荷重発生室３３および荷重バランス溝１２３を覆い、密閉する。なお、密閉は取付けネジ９３で行う。
【００４５】
なお、支持基台１３の材料等については、実施の形態１で説明したものと同じものを使用することができるので、説明を省略する。
研磨荷重発生室３３に嵌合された砥粒部５３と砥粒台座６３に対して押圧するための反力源部材１３３は、半導体ウェーハ１９１を研磨しうる反力が確保できる量で、概ねこの研磨荷重発生室３３の残空間および荷重バランス溝１２３に満たされた油圧用オイルにより形成される。以下、反力源部材を油圧用オイル１３３と称す。
【００４６】
そして、研磨部３の組み立ては、図１１に示すように、環状面に形成されている研磨荷重発生室３３に砥粒部５３が固定されている砥粒台座６３を挿入し、油圧用オイル１３３を研磨荷重発生室３３の残空間および荷重バランス溝１２３に注入する。続いて、基台蓋２３を支持基台１３に、取付けネジ９３を支持基台１３のネジ孔１０３にネジ止めして固定することにより行われる。これにより、図９（ｂ）の側面図に示すように、砥粒部５３を支持基台１３から突出させることができ、かつそれぞれの砥粒部５３を個別に上下動させることが可能となる。また油圧用オイル１３３が、基台蓋２３と砥粒台座６３により、研磨荷重発生室３３と荷重バランス溝１２３に封止される。
【００４７】
上述したように、本実施の形態３の研磨装置では、研磨部３を構成する支持基台１３の研磨荷重発生室３３内に収納された個々の砥粒部５３が、研磨時の砥粒部５３毎に加わる研磨負荷に対して油圧用オイル１３３の反力で砥粒部５３毎に適正な荷重を発生させることができる。しかも、研磨荷重発生室３３と荷重バランス溝１２３とが連結されていることにより、研磨部３の個々の砥粒部５３が、研磨時の砥粒部５３毎に加わる研磨負荷に対して油圧用オイル１３３の反力で砥粒部５３毎に適正な荷重を発生させることができる。したがって、半導体ウェーハ１９１を薄く研磨する時に、半導体ウェーハ１９１の破損の最大の原因である加工時の残留歪みを極めて小さくする研磨装置を実現できる。
【００４８】
なお、本実施の形態では、反力源部材１３３として油圧用オイルを用いた場合について説明したが、反力源部材１３３は油圧用オイルに限定されない。例えば、弾性変形特性を有するゲル状樹脂を注入して用いてもよい。このようなゲル状樹脂を用いても、本実施の形態３の研磨部３と同様に、研磨荷重発生室３３内に収納された個々の砥粒部５３が、研磨時の砥粒部５３毎に加わる研磨負荷に対してゲル状樹脂の反力で砥粒部５３毎に適正な荷重を発生させて研磨することができる。したがって、半導体ウェーハ１９１を薄く研磨する時に、半導体ウェーハ１９１の破損の最大の原因である加工時の残留歪みを極めて小さくすることができる研磨装置を実現できる。
【００４９】
なお、実施の形態１および実施の形態２で説明した研磨装置の構成は一例であって、この装置構成に限定されない。本発明の研磨部の構成を含む限り、マウンター、シリンダあるいは制御回路等については特に制約されない。
【００５０】
また本実施の形態１および実施の形態２では、研磨装置の研磨部１，２，３に装着される砥粒部５１，５３は、１２個としているが、この１２個という個数に限ることはない。また図示している各構成部材の厚みや長さ等は、図示している寸法に限ることはない。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の研磨装置は、半導体ウェーハを非常に薄く加工する場合であっても、破損や加工歪を大幅に抑制できるので、従来に比べてより薄型の半導体装置を実現できることから、携帯電話やデジタルカメラをはじめとする小型電子機器分野で有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態１における研磨装置の構成を示す模式図である。
【図２】同研磨装置を構成する研磨部を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】同研磨装置の研磨部を構成する支持基台の構成を説明する図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図４】同研磨装置の研磨部を構成する構成部材を説明する図であり、（ａ）は分解断面図、（ｂ）は組み立てた状態の断面図である。
【図５】同研磨装置において、変形例の研磨部の構成を説明する図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図６】同研磨装置において、変形例の研磨部を構成する構成部材を説明する図であり、（ａ）は分解断面図、（ｂ）は組み立てた状態の断面図である。
【図７】同研磨装置において、変形例の研磨部に用いる反力源部材の形状を説明するための斜視図である。
【図８】同研磨装置において、反力源部材として用いる湾曲させた構成の板バネの形状を説明するための斜視図である。
【図９】本発明の実施の形態２における研磨装置に用いる研磨部の構造を説明する図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図１０】同研磨装置において、研磨部を構成する支持基台の構成を説明する図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
【図１１】同研磨装置において、研磨部を構成するそれぞれの構成部材の図であり、（ａ）は分解断面図、（ｂ）は組み立てた状態の断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１，２，３    研磨部
１１，１３    支持基台
２１，２３    基台蓋
３１，３３    研磨荷重発生室
４１，４３    嵌合孔
５１，５３    砥粒部
６１，６３    砥粒台座
７１    コイルバネ（反力源部材）
９１，９３    取付けネジ
１０１，１０３    ネジ孔
１１２，１１２’    板バネ（反力源部材）
１２３    荷重バランス溝
１３３    油圧用オイル（反力源部材）
１５１    マウンター
１６１    スピンドル
１７１    シリンダ
１８１    テーブル
１９１    半導体ウェーハ（被加工物）
２０１    軸受け部
２１０    研磨装置
２１１    テーブル回転駆動機構
２２１    厚み検出機構
２４１    スピンドル負荷検出機構
２５１    スピンドル回転機構
２６１    シリンダ昇降駆動機構
２７１    制御機構
【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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【図１１】
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