研磨装置及研磨方法与流程

研磨装置及研磨方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术享有以日本专利申请2022-043075号(申请日：2022年3月17日)为基础申请的优先权。本技术通过引用该基础申请而包含该基础申请的全部内容。
技术领域
3.本发明的实施方式涉及一种研磨装置及研磨方法。


背景技术：

4.近年来，已知在制造半导体装置时，对晶片等研磨对象物的周缘进行研磨来去除突起。


技术实现要素：

5.本发明要解决的问题为，提供一种在对研磨对象物的周缘进行研磨时抑制对图案形成面造成危害的研磨装置及研磨方法。
6.实施方式的研磨装置是对研磨对象物的周缘进行研磨的研磨装置，具备：载置台，其具有用于研磨对象物的载置面；研磨头，其将研磨面按压在周缘进行研磨；第一流入口，其向研磨面供给液体；以及保护件，其具备第一面，第一面沿着与载置面交叉的第一方向延伸、并且在与第一方向交叉的第二方向上在载置台与研磨头之间具有开口。
附图说明
7.图1是表示研磨装置的结构例的示意图。
8.图2是表示研磨装置的结构例的示意图。
9.图3是表示研磨装置的结构例的示意图。
10.图4是表示研磨装置的结构例的示意图。
11.图5是表示研磨装置的结构例的示意图。
12.图6是表示研磨装置的其他结构例的示意图。
13.图7是表示研磨装置的其他结构例的示意图。
14.图8是用于说明使用了研磨装置100的研磨方法的示例的流程图。
15.图9是表示研磨装置的变形例的示意图。
16.图10是表示研磨装置的变形例的示意图。
具体实施方式
17.以下，参照附图，说明实施方式。在附图中记载的各构成要素的厚度与平面尺寸的关系、各构成要素的厚度的比率等，有时与实物不同。此外，在实施方式中，对实质上相同的构成要素标示相同的符号并适当省略说明。
18.(研磨装置的结构例)
19.图1至图5是表示研磨装置的结构例的示意图。图1及图2是包含x轴、与x轴正交的y轴、以及分别与x轴及y轴正交的z轴的立体图。图3是从x轴方向观察的侧视图。图4是从y轴方向观察的主视图。图5是从z轴方向观察的俯视图。
20.研磨装置100具有对研磨对象物10的周缘进行研磨的功能，具备载置台1、研磨头2、流入口3、保护件4、以及流入口5。图2至图5为了便于说明以双点划线表示保护件4。
21.载置台1例如具有以载置台1的z轴方向的中心轴为旋转轴使研磨对象物10旋转的功能。载置台1例如也可以通过包含马达的驱动装置被驱动。载置台1具有载置研磨对象物10的表面(载置面)1a。x轴和y轴例如在与表面1a平行的方向上延伸。z轴例如与表面1a交叉。
22.研磨对象物10的示例可以举出硅晶片等半导体基板。半导体基板也可以具有设置在基板上的绝缘膜和导电膜。研磨对象物10具有图案形成面10a和周缘10b。
23.图案形成面10a具有包含凹部或凸部的图案。图案的示例可以举出例如线与空间图案、孔图案等。周缘10b也可以具有平面或曲面等侧面、斜面。
24.研磨头2在对研磨对象物10的周缘10b进行研磨时，例如以在y轴方向上与周缘10b重叠的方式配置。研磨头2例如在y轴方向上与表面1a重叠。研磨头2具有将研磨面(与周缘10b接触的部分)11a按压在周缘10b进行研磨的功能。研磨头2例如可以沿y轴方向移动。研磨头2例如也可以通过包含马达的驱动装置被驱动。
25.研磨面11a例如设置在研磨带11的表面，具有凹凸。研磨带11通过多个辊12输送。辊12例如也可以通过包含马达的驱动装置被驱动。不限于此，研磨面11a也可以不使用研磨带11而被设置在磨石的表面。磨石例如也可以安装在研磨头2的前端。
26.研磨带11的示例包含无纺布研磨带、磨粒研磨带等。磨粒带例如可以具有金刚石、碳化硅、立方氮化硼、碳化硼或氧化铝等磨粒。
27.流入口(inlet)3例如也可以设置在研磨头2的上方。流入口3是具有向研磨面11a供给(流入)液体13的功能的管。液体13的示例列举水。液体13的流量例如可以通过与流入口3连接的质量流量控制器来控制。研磨装置100也可以具有用于排出液体13的流出口(outlet)。
28.保护件4例如是为了保护研磨对象物10的图案形成面10a不受液体13的影响而设置。保护件4具有上表面41、下表面42、正面43、左侧面44、以及右侧面45。
29.上表面41和下表面42沿x轴方向和y轴方向延伸，并且设置为在z轴方向夹着研磨带11、辊12和研磨头2。保护件4也可以以流入口3贯通上表面41的方式形成。
30.正面43沿着x轴方向和z轴方向延伸，并且在y轴方向上在载置台1的表面1a与研磨头2之间具有开口4a。正面43例如也可以在y轴方向上与辊12、流入口3、流入口5重叠。开口4a的z轴方向的宽度例如与研磨对象物10的厚度相比而较大，与研磨头2的z轴方向的宽度相比而较小。开口4a的x轴方向的宽度没有特别限定，只要研磨对象物10的周缘10b的一部分能够通过即可。开口4a也可以从正面43延伸到左侧面44及右侧面45。
31.左侧面44和右侧面45沿y轴方向和z轴方向延伸，并且设置为在x轴方向上夹着研磨带11、辊12和研磨头2。研磨面11a的周缘10b的一部分通过开口4a从保护件4露出。保护件4的材料只要是液体13不通过就没有特别限定，例如包含聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等树脂材料。
32.在使用研磨带11对周缘10b进行研磨的情况下，正面43和研磨带11在它们之间形成液体13能够通过的流道40。保护件4被设置为部分地划分包含研磨头2和流道40的区域r1、以及包含载置台1的区域r2。由此，例如能够抑制液体13在研磨对象物10的图案形成面10a流动。图3的流道40内的箭头表示液体13流动的方向。流道40也可以形成为在上表面41与研磨带11之间、以及下表面42与研磨带11之间延伸。由此，能够增加研磨带11与液体13的接触面积。
33.保护件4的形状不限于图1至图5所示的形状。图6和图7是表示研磨装置的其他结构例的示意图，是包含x轴、y轴和z轴的立体图。图6所示的保护件4不具有上表面41和下表面42。图7所示的保护件4不具有上表面41和下表面42，并且不具有左侧面44的一部分和右侧面45的一部分，左侧面44和右侧面45各自的表面积与正面43的表面积相比而较小。左侧面44和右侧面45也可以在x轴方向上不与辊12的一部分重叠。如图6及图7所示，通过省略保护件4的至少一个面的至少一部分而减小保护件4的表面积，能够降低保护件4的成本。关于其他的说明，可以适当地引用图1至图5的说明。
34.流入口5例如设置在载置台1的上方。为了便于说明，图4和图5省略了流入口5的图示。流入口5是具有向研磨对象物10的图案形成面10a供给(流入)喷射的气体14的功能的管。气体14的示例列举氮气或空气。气体14的流量例如可以由与流入口5连接的质量流量控制器控制。
35.载置台1、研磨头2、来自流入口3的液体13的供给、以及来自流入口5的气体14的供给例如也可以由控制电路控制。控制电路例如也可以利用使用了处理器等的硬件来构成。此外，也可以将各动作作为动作程序预先保存在存储器等计算机可读取的记录介质中，通过由硬件适当读出存储在记录介质中的动作程序来执行各动作。
36.(研磨方法)
37.图8是用于说明使用了研磨装置100的研磨方法的示例的流程图。如图8所示，研磨方法的示例具有载置步骤s1、气体供给步骤s2、液体供给步骤s3、以及研磨步骤s4。
38.[载置步骤s1]
[0039]
载置步骤s1的示例是在载置台1的表面1a上载置研磨对象物10。表面1a与研磨对象物10的图案形成面10b的相反侧的面接触。研磨对象物10例如也可以使用机械臂等搬运装置载置在表面1a上。输送装置也可以由上述控制电路控制。
[0040]
[气体供给步骤s2]
[0041]
在气体供给步骤s2的示例中，从流入口5向图案形成面10a喷射气体14。
[0042]
[液体供给步骤s3]
[0043]
在液体供给步骤s3的示例中，从流入口3供给液体13。供给的液体13如图3的箭头所示在由保护件4形成的流道40中流动。
[0044]
[研磨步骤s4]
[0045]
在研磨步骤s4的示例中，通过载置台1使研磨对象物10旋转，使研磨头2沿y轴方向移动，通过研磨头2将研磨面11a按压在研磨对象物10的周缘10b，由此对周缘10b进行研磨。研磨经由保护件4的开口4a进行。
[0046]
如上所述，在研磨步骤s4中，通过对研磨对象物10的周缘10b进行研磨，能够去除突起。在存在突起时，在后面的工序中，有时突起会折断而形成颗粒。当该颗粒例如附着在
图案形成面10a时，成为例如使用研磨对象物10制造的半导体装置的动作不良等的危害的原因。由此，通过对周缘10b进行研磨，能够抑制对图案形成面10a造成的危害。
[0047]
进一步地，在研磨步骤s4中，向研磨面11a供给液体13，与此同时对研磨对象物10的周缘10b进行研磨。当液体13流入图案形成面10a时，由于液体13而容易造成图案变形、倒塌等危害。关于该情况，在图案中包含的凸部或凹部的长宽比(深度或高度相对于x轴或y轴方向的宽度的比)越高，则明显。另一方面，在不供给液体13而对研磨对象物10进行研磨时，粉尘容易附着在图案形成面10a。关于该情况，成为例如使用研磨对象物10制造的半导体装置的动作不良等的危害的原因。
[0048]
与此相对，实施方式的研磨装置和研磨方法通过使用保护件4向研磨面11a供给液体13，能够抑制液体13流入图案形成面10a。由此，能够抑制图案的变形或倒塌，因此能够抑制对图案形成面10a带来的危害。研磨带11与液体13的接触面积越大，越能够抑制粉尘的产生。
[0049]
进一步地，在实施方式的研磨装置及研磨方法中，通过向图案形成面10a喷射气体14，能够抑制粉尘向图案形成面10a飞散。此外，即使在图案形成面10a附着液体13的情况下，也能够对图案形成面10a进行干燥。
[0050]
(研磨装置的变形例)
[0051]
图9及图10是表示研磨装置的变形例的示意图。图9是从x轴方向观察的侧视图。图10是从y轴方向观察的主视图。研磨装置100具有对研磨对象物10的周缘10b进行研磨的功能，具备载置台1、流入口3、研磨头2、保护件4、以及流入口5。关于载置台1、保护件4以及流入口5，分别与图1至图5所示的研磨装置的载置台1、保护件4以及流入口5相同，因此在此省略说明，适当引用图1至图5的说明。
[0052]
研磨头2具有沿y轴方向在内部延伸的开口2a。开口2a例如与以在y轴方向上与研磨头2重叠的方式设置的流入口3连接。此时，流道40从载置台1和研磨头2之间形成到研磨带11和研磨面11a之间。流入口3的其他说明适当地引用图1至图5的说明。
[0053]
研磨带11在研磨面11a上具有贯通研磨带11的开口11b。图10表示多个开口11b，但开口11b的数量没有特别限定。开口11b的平均孔径没有特别限定，只要液体13能够通过即可，研磨面11a中的开口11b的形状例如为圆形。
[0054]
在使用具有开口11b的研磨带11对周缘10b进行研磨的情况下，正面43和研磨带11在它们之间形成液体13能够通过的流道40。保护件4被设置为部分地划分包含研磨头2和流道40的区域r1、以及包含载置台1的区域r2。由此，例如能够抑制液体13在研磨对象物10的图案形成面10a上流动。图9的流道40内的箭头表示液体13流动的方向。流道40也可以形成为在下表面42与研磨带11之间延伸。由此，能够增加研磨带11与液体13的接触面积。
[0055]
使用了研磨装置的变形例的研磨方法的示例与图8同样地具有载置步骤s1、气体供给步骤s2、液体供给步骤s3、以及研磨步骤s4。载置步骤s1、气体供给步骤s2以及研磨步骤s4与图8所示的载置步骤s1、气体供给步骤s2以及研磨步骤s4相同，因此在此省略说明，适当引用图8的说明。
[0056]
在液体供给步骤s3的示例中，从流入口3供给液体13。供给的液体13经由开口2a和开口11b供给到研磨面11a，如图9的箭头所示在由保护件4形成的流道40中流动。
[0057]
在研磨装置的变形例中，使用保护件4，进一步地经由在研磨头2的内部延伸的开
口2a供给液体13，并且通过研磨带11的开口11b向研磨面11a供给液体13，由此能够抑制液体流入图案形成面10a。由此，能够抑制图案的变形或倒塌。
[0058]
虽然说明了本发明的一些实施例，但是这些实施例是作为示例给出的，并且不旨在限制本发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式来实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式或其变形包含在发明的范围或主旨中，并且包含在与权利要求书所记载的发明均等的范围中。
[0059]
附图标记的说明
[0060]
1载置台、1a表面、2研磨头、2a开口、3流入口、4保护件、4a开口、5流入口、10研磨对象物、10a图案形成面、10b周缘、11研磨带、11a研磨面、11b开口、12辊、13液体、14气体、40流道、41上表面、42下表面、43正面、44左侧面、45右侧面、100研磨装置。

技术特征：
1.一种研磨装置，是对研磨对象物的周缘进行研磨的研磨装置，具备：载置台，其具有用于所述研磨对象物的载置面；研磨头，其将研磨面按压在所述周缘进行研磨；第一流入口，其向所述研磨面供给液体；以及保护件，其具备第一面，所述第一面沿着与所述载置面交叉的第一方向延伸、并且在与所述第一方向交叉的第二方向上在所述载置台与所述研磨头之间具有开口。2.根据权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，还具备第二流入口，所述第二流入口设置在所述载置台的上方，向所述研磨对象物的图案形成面供给喷射的气体。3.根据权利要求1或2所述的研磨装置，其特征在于，所述第一流入口设置在所述研磨头的上方，所述研磨面设置在研磨带，所述研磨带及所述第一面在它们之间形成所述液体能够通过的流道。4.根据权利要求1或2所述的研磨装置，其特征在于，所述研磨面设置在具有第一开口的研磨带，所述研磨头具有与所述第一流入口连接并在所述第二方向上贯通的第二开口。5.一种研磨方法，是对研磨对象物的周缘进行研磨的研磨方法，具有：在载置台的载置面上载置所述研磨对象物的步骤；向研磨面供给液体的步骤；以及经由保护件，通过研磨头将研磨面按压在所述周缘而对所述周缘进行研磨的步骤，其中所述保护件具备第一面，所述第一面沿着与所述载置面交叉的第一方向延伸、并且在与所述第一方向交叉的第二方向上在所述载置台与所述研磨头之间具有开口。6.根据权利要求5所述的研磨方法，其特征在于，还具有在向所述研磨面供给液体之前，向所述研磨对象物的图案形成面喷射气体的步骤。

技术总结
本发明的实施方式提供一种在对研磨对象物的周缘进行研磨时抑制对图案形成面造成危害的研磨装置及研磨方法。实施方式的研磨装置是对研磨对象物的周缘进行研磨的研磨装置，具备：载置台，其具有用于研磨对象物的载置面；研磨头，其将研磨面按压在周缘进行研磨；第一流入口，其向研磨面供给液体；以及保护件，其具备第一面，第一面沿着与载置面交叉的第一方向延伸、并且在与第一方向交叉的第二方向上在载置台与研磨头之间具有开口。台与研磨头之间具有开口。台与研磨头之间具有开口。


技术研发人员：菊地武志 中山卓行 足立将芳 杉山大介
受保护的技术使用者：铠侠股份有限公司
技术研发日：2022.08.18
技术公布日：2023/9/22