从提高半导体制造中的成品率的观点出发，近年来半导体晶片的周缘部的表面状态的管理被注目。在半导体制造工序中，较多的材料被成膜、层积在晶片上，因此在制品的不使用的周缘部上，形成有不需要的材料或表面粗糙。近年来，通过臂仅保持晶片的周缘部而输送晶片的方法变得普遍。在这种背景下，残存在周缘部的不需要物质在经过各种工序的期间剥离而附着在器件表面上，会使成品率低下。因此，一直以来利用研磨装置研磨晶片的周缘部，而除去不需要的铜膜或表面粗糙。
在此，在本说明书中，将坡口部、缺口部以及切缘部统称为周缘部。所谓坡口部，在图1A中是指在晶片W的端部截面具有曲率的部分B。由图1A的符号D表示的平坦部是形成器件的区域。该器件形成区域D与坡口部B之间的平坦部E称为切缘部，与器件形成区域D进行区别。即，周缘部是从切缘部E延伸到晶片W的背面的带有弯曲的部分。另外，从切缘部E与器件形成区域D的边界线到晶片W的最外周缘为止的距离为大约6mm。另一方面，所谓缺口部，如图1B所示，是指形成在晶片W的端部的V字型的切口，在图1B中用符号N表示。
作为将形成在晶片的坡口部或缺口部上的膜除去的装置，已知有利用研磨带的研磨装置(例如参照日本特开平8-174399号公报或日本特开2002-93755号公报)。该研磨装置通过配置在研磨带的背面侧的加压垫来将研磨带的研磨面按压到晶片上，由此研磨晶片的坡口部或缺口部。
这种研磨装置使加压垫及研磨带往复运动，使研磨带的研磨面与晶片滑动接触而研磨晶片。使加压垫往复运动的机构，一般由将旋转运动转换为直线运动的凸轮(旋转部件)以及杆(直线运动部件)构成。杆通过弹簧而被按压到凸轮上，由此凸轮与杆保持为一直接触。
为了提高研磨率，一般需要提高研磨带往复运动的速度。但是，在上述往复运动机构中，当使凸轮的转速为高速时，进行直线运动的杆变得无法追随凸轮，结果往复运动的振幅变小。虽然也存在不使用弹簧的往复运动机构，但在这种类型的机构中，需要用于使凸轮与杆一直接触的连结机构，存在对该连结机构施加的负荷变大的问题。由于这些理由，在现有的研磨装置中无法较大地提高研磨率。

本发明鉴于上述以往问题而进行的，其目的在于，提供一种能够以较高的研磨率对基板的周缘部进行研磨的研磨装置。
为了达到上述目的，本发明的一个方式是一种研磨装置，使研磨工具与基板的周缘部滑动接触而研磨该周缘部，其特征在于，具备：基板保持部，对基板进行保持；和研磨头，利用上述研磨工具对上述基板保持部所保持的基板的周缘部进行研磨；上述研磨头具有：加压垫，将上述研磨工具按压到基板的周缘部；和线性电动机，使上述加压垫往复运动。
本发明的优选方式的特征在于，上述研磨头具有直线导轨，该直线导轨将上述加压垫的往复运动限制为沿着直线的往复运动。
本发明的优选方式的特征在于，上述加压垫具有：垫主体部；板状的按压部，具有将上述研磨工具按压到基板的周缘部上的按压面和位于该按压面的相反侧的背面；以及多个连结部，连结上述按压部和上述垫主体部；在上述按压部的上述背面与上述垫主体部之间形成有空间。
本发明的优选方式的特征在于，上述研磨头具有使上述加压垫朝向基板的周缘部移动的驱动机构。
本发明的优选方式的特征在于，还具备倾斜机构，该倾斜机构使上述研磨头相对于上述基板保持部所保持的基板的表面倾斜。
本发明的优选方式的特征在于，上述研磨工具是具有研磨面的研磨带。
根据本发明，通过将线性电动机用作往复运动机构，能够使加压垫以及研磨工具高速地往复运动。结果，与现有的研磨装置相比，能够较大地提高基板的周缘部的研磨率。
附图说明
图1A是用于说明晶片的周缘部的截面图，图1B是用于说明晶片的缺口部的平面图。
图2是表示本发明第一实施方式的研磨装置的平面图。
图3是图2所示的研磨装置的截面图。
图4是表示晶片卡盘机构的卡盘爪的平面图。
图5是表示使研磨头相对于晶片的表面倾斜的倾斜机构的图。
图6是表示图3的研磨头的内部构造的平面图。
图7是图6的A-A线截面图。
图8是图6的B-B线截面图。
图9是图6所示的研磨头的水平截面图。
图10A至图10C是表示永久磁铁通过电磁铁的磁力而进行往复运动的情况的示意图。
图11是表示本发明第一实施方式的研磨装置的研磨头的变形例的平面图。
图12是表示加压垫的立体图。
图13A是表示加压垫的变形例的立体图，图13B是表示图13A所示的加压垫的俯视图。
图14是表示加压时以及非加压时的情况的平面图。
图15是表示加压垫的其他的构成例的立体图。
图16是表示加压垫的其他的构成例的立体图。
图17是表示加压垫的其他的构成例的立体图。
图18是表示加压垫的其他的构成例的立体图。
图19A是表示加压垫的其他的构成例的立体图，图19B是图19A所示的加压垫的俯视图，图19C是表示加压时以及非加压时的情况的平面图。
图20A至图20C是表示加压垫的其他的构成例的图。
图21是表示本发明第二实施方式的研磨装置的平面图。
图22是图21所示的研磨装置的截面图。
图23是表示图22的研磨头的内部构造的平面图。
图24是图23的A-A线截面图。
图25是图23的B-B线截面图。
图26是图23所示的研磨头的水平截面图。
图27是表示本发明第三实施方式的研磨装置所使用的研磨头的平面图。
图28是图27的A-A线截面图。
图29是图27的B-B线截面图。
图30是图27所示的研磨头的水平截面图。

以下，参照附图说明本发明的实施方式。
图2是表示本发明第一实施方式的研磨装置的平面图。图3是图2所示的研磨装置的截面图。另外，第一实施方式的研磨装置是对晶片的坡口部进行研磨的坡口研磨装置。
如图2以及图3所示，本实施方式的研磨装置具备：晶片台单元(基板保持部)20，具有用于保持晶片W的晶片台23；台移动机构30，用于使晶片台单元20在与晶片台23的上表面(晶片保持面)平行的方向上移动；以及坡口研磨单元40，对晶片台23所保持的晶片W的坡口部进行研磨。
晶片台单元20、台移动机构30、坡口研磨单元40收容在外壳11内。该外壳11通过隔板14区分为2个空间、即上室(研磨室)15和下室(机械室)16。上述晶片台23以及坡口研磨单元40配置在上室15内，台移动机构30配置在下室16内。在上室15的侧壁上形成有开口部12，该开口部12通过由未图示的气缸来驱动的闸门13封闭。
晶片W通过开口部12而向外壳11内外搬入以及搬出。晶片W的搬送通过搬送机器人那种已知的晶片搬送机构(未图示)来进行。在晶片台23的上表面上形成有多个槽26。这些槽26经由垂直延伸的中空轴27而与未图示的真空泵连通。当驱动该真空泵时，槽26中形成真空，由此晶片W被保持在晶片台23的上表面。中空轴27通过轴承28可旋转地支持，并且经由带轮p1、p2以及带b1与电动机m1的旋转轴连结。通过这种构成，晶片W在被保持在晶片台23的上表面的状态下由电动机m1旋转。即，通过中空轴27、带轮p1、p2、带b1以及电动机m1，构成使晶片台单元20旋转的旋转机构。
研磨装置还具备配置在外壳11内的晶片卡盘机构80。该晶片卡盘机构80构成为，接受由上述晶片搬送机构搬入到外壳11内的晶片W并载放到晶片台23上，或者将晶片W从晶片台23上拿起并传递到上述晶片搬送机构。另外，图2仅示出晶片卡盘机构80的一部分。
图4是表示晶片卡盘机构80的卡盘爪的平面图。如图4所示，晶片卡盘机构80具有：第一卡盘爪81，具有多个挡块83；和第二卡盘爪82，具有多个挡块83。这些第一及第二卡盘爪81、82，通过未图示的开闭机构而向相互接近以及分离的方向(由箭头T表示)移动。并且，第一及第二卡盘爪81、82，通过未图示的卡盘移动机构而在与晶片台23所保持的晶片W的表面垂直的方向上移动。
晶片搬送机构的爪85将晶片W搬送至第一及第二卡盘爪81、82之间的位置。然后，当使第一及第二卡盘爪81、82向相互接近的方向移动时，这些第一及第二卡盘爪81、82的挡块83与晶片W的周缘接触。由此，晶片W被第一及第二卡盘爪81、82夹持。构成为此时的晶片W的中心与晶片台23的中心(晶片台23的旋转轴)一致。因此，第一及第二卡盘爪81、82也作为定心机构起作用。
如图3所示，台移动机构30具备：圆筒状的轴台29，将中空轴27支持为旋转自由；支持板32，与轴台29相固定；可动板33，能够与支持板32一体地移动；滚珠丝杠b2，与可动板33连结；以及电动机m2，使该滚珠丝杠b2旋转。可动板33经由直线导轨35而与隔板14的下表面连结，由此可动板33能够在与晶片台23的上表面平行的方向上移动。轴台29通过形成在隔板14上的贯通孔17并延伸。在支持板32上固定有使中空轴27旋转的上述电动机m1。
在这种构成中，当通过电动机m2使滚珠丝杠b2旋转时，可动板33、轴台29以及中空轴27沿着直线导轨35的长度方向移动。由此，晶片台23在与其上表面平行的方向上移动。另外，在图3中，用箭头X表示基于台移动机构30的晶片台23的移动方向。
如图3所示，坡口研磨单元40具备：研磨头42，将研磨带(研磨工具)41按压到晶片W的坡口部上；供给卷轴45a，将研磨带41供给到研磨头42；以及回收卷轴45b，卷绕研磨头42所送出的研磨带41。供给卷轴45a以及回收卷轴45b收容在设置于研磨装置的外壳11中的卷轴室46中。
研磨头42具备：带进给机构43，进给研磨带41；和多个导辊57c、57d、57e、57f，引导研磨带41的行进方向。带进给机构43为，具备带进给辊和保持辊，通过将研磨带41夹在带进给辊和保持辊之间而把持研磨带41，通过使带进给辊旋转，能够进给研磨带41。研磨带41由带进给机构43从供给卷轴45a拉出，通过导辊57a而朝向研磨头42。研磨头42使研磨带41的研磨面与晶片W的坡口部接触。然后，与坡口部接触了的研磨带41通过导辊57b而被卷绕在回收卷轴45b上。如图3所示，在晶片W的上方以及下方分别配置有研磨液供给喷嘴58，研磨液或冷却水等被供给到晶片W与研磨带41的接触位置。
作为研磨带41，能够使用如下的研磨带：在成为研磨面的其单面上，例如将金刚石粒子或SiC粒子等磨粒粘接在基膜上。粘接在研磨带上的磨粒，根据晶片W的种类、所要求的性能来选择，例如能够使用平均粒径处于0.1μm～5.0μm范围的金刚石粒子或SiC粒子。并且，也可以是未粘接有磨粒的带状的研磨布。并且，作为基膜，例如能够使用由聚酯、聚氨基甲酸乙酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等具有挠性的材料构成的膜。
图5是表示使研磨头42相对于晶片W的表面倾斜的倾斜机构的图。如图5所示，研磨头42固定在支持臂71的一端部，在支持臂71的另一端部固定有支持轴78。支持轴78被固定在坡口研磨单元40的外壳79上的轴承75支持为旋转自由。支持轴78经由带轮p13、p14以及带b11与作为动力源的电动机m5的旋转轴连结。研磨点位于支持轴78的中心线Lt上。因此，通过由电动机m5使支持轴78旋转，能够使研磨头42的整体以研磨点为中心旋转(即使其倾斜)。在本实施方式中，以研磨点为中心使研磨头42倾斜的倾斜机构由支持轴78、带轮p13、p14、带b11以及电动机m5构成。
图6是表示图3的研磨头42的内部构造的平面图。图7是图6的A-A线截面图，图8是图6的B-B线截面图，图9是图6所示的研磨头的水平截面图。如图6至图9所示，研磨头42具备：背垫(加压垫)50，具有将研磨带41的研磨面向晶片W按压的按压面50a；和线性电动机90，使背垫50往复运动。另外，研磨面是与晶片W相对侧的研磨带41的表面。背垫50配置在研磨带41的背面侧。
线性电动机90具备永久磁铁92和与该永久磁铁92接近配置的电磁铁91。永久磁铁92具有长板形状，其两端部分别被磁化为S极以及N极。电磁铁91被保持在电磁铁支架101上。电磁铁91具有：磁芯91a，具备朝向永久磁铁92延伸的3个脚部；和线圈91b，卷绕在中央的脚部上。磁芯91a具有从横向观察时为E字型的形状，一般称为E磁芯。该磁芯91a由层叠的多个硅钢板构成。
线圈91b与驱动单元93电连接。该驱动单元93构成为，将规定频率的交流电流供给到电磁铁91。当电磁铁91被供给交流电流时，在磁芯91a的3个脚部中交替地感应S极和N极的磁力。由此，如图10A至图10C所示，配置在脚部顶端附近的永久磁铁92通过在电磁铁91中产生的磁力而进行往复运动。
如图7所示，在永久磁铁92的两端部安装有弹簧94。各个弹簧94的端部固定在电磁铁支架101的内面上。这些弹簧94用于支持永久磁铁92的往复运动。永久磁铁92经由第一连结块95与垫支架96连结。在垫支架96上固定有背垫50。通过这种配置，第一连结块95、垫支架96以及背垫50与永久磁铁92一体地运动。背垫50往复运动的方向，是相对于晶片台23所保持的圆盘状的晶片W的切线方向垂直的方向。
如图8以及图9所示，在电磁铁支架101上固定有相互平行的2个第一直线导轨98。这些第一直线导轨98被配置为与永久磁铁92往复运动的方向大致平行。上述弹簧94被配置为与第一直线导轨98平行。在垫支架96上，在与第一直线导轨98相对应的位置上形成有贯通孔96a，在这些贯通孔96a中分别插入有第一直线导轨98。在贯通孔96a中埋入有树脂制的衬套99，垫支架96经由衬套99而滑动自由地支持在第一直线导轨98上。在垫支架96与电磁铁支架101之间形成有沿着第一直线导轨98的间隙，由此垫支架96相对于电磁铁支架101移动自由。该间隙为1～4mm。
通过这种配置，由线性电动机90驱动的背垫50的往复运动的方向，通过第一直线导轨98而限制为直线的方向。在研磨中，背垫50与研磨带41通过在它们之间起作用的摩擦力而一体地进行往复运动。在衬套99与第一直线导轨98之间形成的间隙极其微小，从研磨液供给喷嘴58供给的研磨液不会进入该间隙，确保了背垫50的顺畅的运动。
当对电磁铁91进行励磁时，在电磁铁91与永久磁铁92之间产生吸引力与排斥力。因此，当没有第一直线导轨98时，受到这些力的影响而永久磁铁92的运动不会成为直线的运动。结果，研磨带41的研磨面上的磨粒会划伤晶片，而造成较深的伤痕。根据本实施方式，背垫50进行沿着直线的往复运动，因此背垫50沿着其按压面50a平行移动。因此，不会产生上述那种问题。
如图6所示，电磁铁支架101经由第二直线导轨102与第二连结块103连结。该第二连结块103固定在研磨头42的外壳105上。在电磁铁支架101上连结有作为驱动机构的气缸88。由此，线性电动机90、第一连结块95、垫支架96以及背垫50通过气缸88而朝向晶片W的周缘部移动。通过该气缸88能够调整研磨带41的研磨面相对于晶片W的按压力。
图3所示的供给卷轴45a以及回收卷轴45b利用未图示的电动机对研磨带41赋予适度的拉力(张力)，以使研磨带41不松弛。带进给机构43以一定的速度将研磨带41从供给卷轴45a向回收卷轴45b进给。该带进给速度为每分钟数毫米～数十毫米(例如30mm～50mm/min)。另一方面，通过线性电动机90进行往复运动的研磨带41的速度极高，且研磨带41的振幅为数毫米。因此，相对于研磨带41的往复运动的速度以及振幅，研磨带41的进给速度几乎能够忽视。另外，研磨带41进行往复运动的速度由供给到线性电动机90的交流电流的频率决定。交流电流的优选频率为10hz～1000hz，更优选为100hz～300hz。
下面，说明上述那样构成的研磨装置的动作。晶片W由未图示的晶片搬送机构通过开口部12而搬入到外壳11内。晶片卡盘机构80从晶片搬送机构的爪85(参照图4)接受晶片W，并由第一及第二卡盘爪81、82把持晶片W。晶片搬送机构的爪85在将晶片W传递给第一及第二卡盘爪81、82之后，向外壳11之外移动，然后闸门13关闭。保持了晶片W的晶片卡盘机构80使晶片W下降，并载放到晶片台23的上表面。然后，驱动未图示的真空泵而使晶片W吸附到晶片台23的上表面。
之后，晶片台23与晶片W一起通过台移动机构30移动到研磨头42附近。接着，通过电动机m1使晶片台23以低速旋转。接着，开始从研磨液供给喷嘴58向晶片W供给研磨液。在研磨液的供给流量成为规定值的时刻，通过台移动机构30使晶片W移动到与研磨带41接触的位置。然后，通过线性电动机90使背垫50以及研磨带41以高速往复运动。由此，使研磨带41的研磨面与晶片W滑动接触而研磨晶片W的坡口部。根据需要，也可以通过倾斜机构使研磨头42倾斜，而不仅研磨坡口部还研磨切缘部(参照图1A)。
根据上述实施方式，通过采用线性电动机90，能够使研磨带41以高速往复运动。因此，能够提高研磨率。并且，由于能够使研磨带41以高速运动，结果能够不降低晶片W与研磨带41的相对速度、而降低研磨中的晶片W的转速。在研磨中，优选使晶片W以尽可能低速(例如100min-1以下)旋转。通过使晶片W以低速旋转，能够防止研磨液从晶片W飞散，结果能够防止由微粒引起的器件的工作故障。
另外，也可以代替研磨带而使用带状的无纺布。在该情况下，从研磨液供给喷嘴58供给料浆作为研磨液。并且，在该情况下，如图11所示，也可以不使用研磨液供给喷嘴，而通过在背垫50的中央部形成的微小的孔，从无纺布的背面向晶片供给料浆。在背垫50上形成的孔优选具有0.5mm～3mm的直径。在该情况下，也可以设置多个孔。
下面，详细说明上述研磨头42所具备的背垫50。图12是表示背垫50的立体图。如图12所示，背垫50具有矩形的平坦的按压面50a。该按压面50a被配置为与晶片台23(参照图3)所保持的晶片W的坡口部相对。背垫50由橡胶或海绵等材料形成。例如，选定聚氨酯橡胶、硅海绵等作为材料，并选定适于研磨的硬度(例如20～40度)。
图13A是表示背垫50的变形例的立体图，图13B是图13A所示的背垫的俯视图。
如图13A以及图13B所示，背垫50具有：板状的按压部51，具有平坦的按压面51a；2个连结部52，与该按压部51的两侧部连接；以及垫主体部53，固定有这些连结部52。按压面51a为矩形，并形成为其宽度(沿着晶片W的周向的尺寸)D1比高度(沿着与晶片W的表面垂直的方向的尺寸)D2大。在本实施方式中，按压部51的厚度Tf以及连结部52的厚度Ts为大约0.5mm。按压部51、连结部52以及垫主体部53一体形成。背垫50由PVC(聚氯乙烯)等硬质塑料(硬质树脂)形成。通过使用这种材料，按压部51作为板簧那样的具有挠性的弹性体起作用。
连结部52相对于按压面51a被配置为垂直，且相对于晶片台23上的晶片W的切线方向垂直。并且，2个连结部52沿着晶片W的周向排列。在按压部51的背面51b与垫主体部53之间形成有空间S。即，按压部51仅通过2个连结部52与垫主体部53连结。
图14是表示加压时以及非加压时的情况的平面图。另外，在图14中未图示研磨带41。如图14所示，在背垫50从晶片W分离时，按压部51维持原本的形状，按压面51a变得平坦。另一方面，当背垫50按压晶片W时，按压部51沿着晶片W的周向弯曲。此时，2个连结部52朝向按压部51的中央部弯曲。该连结部52也形成为板状，作为板簧那种弹性体起作用。
这样，按压部51以及连结部52变形(弯曲)，由此按压面51a在其全长上与晶片W的坡口部接触。因此，与图12所示的背垫相比，晶片W与研磨带41的接触长度变长。该接触长度能够根据背垫50对晶片W施加的按压力、按压部51的厚度Tf、连结部52的厚度Ts而变更。
图15是表示背垫50的其他的构成例的立体图。另外，未特别说明的背垫的构成与图13A以及图13B所示的背垫相同，所以省略其重复的说明。在本例中，在按压部51的背面51b，形成有在相对于晶片台23(参照图3)所保持的晶片W的切线方向垂直的方向上延伸的多个槽60。这些槽相互平行地以等间隔排列，并分别具有三角形状的截面。同样，在连结部52的内面上，也形成有在相对于晶片W的切线方向垂直的方向上延伸的槽60。
图16是表示背垫50的其他构成例的立体图。另外，未特别说明的背垫的构成与图13A以及图13B所示的背垫相同，所以省略其重复的说明。在本例中，在按压部51的背面51b，粘接有在相对于晶片台23(参照图3)所保持的晶片W的切线方向垂直的方向上延伸的多个加强板(加强部件)61。这些加强板61靠近按压部51的中央部配置。
图17是表示背垫50的其他构成例的立体图。另外，未特别说明的背垫的构成与图13A以及图13B所示的背垫相同，所以省略其重复的说明。在本例中，在按压部51的背面51b，形成有在晶片台23(参照图3)所保持的晶片W的切线方向上延伸的2个凹部62。在与晶片W的坡口部接触的部位的背面侧未形成有凹部。即，在上述2个凹部62之间按压部51保持原本的厚度。
图18是表示背垫50的其他构成例的立体图。另外，未特别说明的背垫的构成与图13A以及图13B所示的背垫相同，所以省略其重复的说明。在本例中，按压部51的背面51b从其两端部朝向中央部倾斜，按压部51的厚度从其两侧部到中央部直线地增加。
图19A是表示背垫50的其他构成例的立体图，图19B是图19A所示的背垫50的俯视图，图19C是表示加压时以及非加压时的情况的平面图。另外，未特别说明的背垫的构成与图13A以及图13B所示的背垫相同，所以省略其重复的说明。
在本例中，按压部51以及2个连结部52一体地形成，但垫主体部53构成为其他部件。按压部51以及2个连结部52由PVC(聚氯乙烯)等硬质塑料(硬质树脂)形成。垫主体部53也由相同材料形成。在各连结部52的端部形成有向内侧延伸的折返部52a，这些折返部52a与垫主体部53的背面通过粘结剂等接合。
垫主体部53在从其正面观察时具有大致H字形状，在垫主体部53的侧面与连结部52之间形成有间隙54。通过设置该间隙54，如图17C所示，在连结部52向内侧弯曲时，连结部52与垫主体部53不接触。因此，连结部52能够不被垫主体部53干扰地向内侧弯曲。并且，通过设置间隙54，在连结部52向内侧弯曲时，能够降低作用在垫主体部53与连结部52的接合部上的剪切力。
按压部51以及连结部52能够利用与垫主体部53不同的材料形成。例如，也可以利用工程塑料等特殊材料来一体地形成按压部51以及连结部52，以廉价的其他材料来形成垫主体部53。通过成为这种构成，能够降低制造成本。并且，也可以通过胶带来接合连结部52和垫主体部53，并能够交换按压部51以及连结部52。
图20A是表示背垫50的其他构成例的立体图，图20B是图20A所示的背垫50的俯视图，图20C是表示加压时以及非加压时的情况的平面图。另外，未特别说明的背垫的构成与图13A以及图13B所示的背垫相同，所以省略其重复的说明。在本例中，2个连结部52与按压部51的背面51b连接。这些连结部52分别配置在按压部51的从侧部朝向中央部的内侧的位置上。即，连结部52之间的距离D3比按压部51的宽度D1小。
根据如此构成的背垫50，能够得到如下效果。如上所述，在研磨时向晶片W供给研磨液。该研磨液如图20C所示，由于晶片W的旋转而向晶片W的外侧飞散。当连结部52位于按压部51的两侧部时，飞散的研磨液有可能与连结部52碰撞而反弹到晶片W上。根据图20A至图20C所示的构成，连结部52位于按压部51的两侧部的内侧，所以研磨液进入按压部51的背侧，不会再次飞散到晶片W上。因此，能够防止研磨液再次附着在形成了器件的区域上，能够保护器件不被污染。
下面，说明本发明的第二实施方式。该第二实施方式的研磨装置是研磨晶片的缺口部的缺口研磨装置。
图21是表示本发明第二实施方式的研磨装置的平面图。图22是图21所示的研磨装置的截面图。另外，对于与第一实施方式相同或相当的部件赋予相同的符号，并省略其重复的说明。
如图21以及图22所示，本实施方式的研磨装置具备：晶片台单元(基板保持部)20，具有用于保持晶片W的晶片台23；台移动机构30，用于使晶片台单元20在与晶片台23的上表面(晶片保持面)平行的方向上移动；以及缺口研磨单元110，对晶片台23所保持的晶片W的缺口部N进行研磨。
在晶片台23的下部固定有垂直地延伸的第一中空轴27A，槽26经由第一中空轴27A以及管31与未图示的真空泵连通。第一中空轴27A由轴承28支持为能够旋转，并且经由带轮p1、p2以及带b1与电动机m1连结。第一中空轴27A经由回转接头34与管31连接。当驱动真空泵时，在槽26中形成真空，由此将晶片W被保持在晶片台23的上表面。晶片W在被保持在晶片台23的上表面的状态下通过电动机m1旋转。即，在本实施方式中，通过中空轴27A、带轮p1、p2以及带b1，构成使晶片台单元20旋转的旋转机构。
上述管31通过第二中空轴27B的内部而与上述真空泵连结。该第二中空轴27B垂直地延伸，并与第一中空轴27A平行地配置。第二中空轴27B的延长线位于被保持在晶片台23的上表面的晶片W的周缘部上。第二中空轴27B由圆筒状的轴台29支持为旋转自由。轴台29通过形成在隔板14上的贯通孔17而延伸。第一中空轴27A经由旋转臂36与第二中空轴27B连结。
轴台29的下端固定在支持板32上。支持板32固定在第一可动板33A的下表面。第一可动板33A的上表面经由直线导轨35A与第二可动板33B的下表面连结。由此，第一可动板33A能够相对于第二可动板33B相对移动。第二可动板33B的上表面经由相对于直线导轨35A垂直地延伸的直线导轨35B与隔板14的下表面连结。由此，第二可动板33B能够相对于隔板14相对移动。通过这种配置，第二中空轴27B、第一中空轴27A以及晶片台23能够在与该晶片台23的上表面平行的方向上移动。
在第一可动板33A上连结有滚珠丝杠b2，该滚珠丝杠b2与电动机m2连结。当使电动机m2旋转时，第一可动板33A沿着直线导轨35A的长度方向移动。同样，在第二可动板33B上连结有未图示的滚珠丝杠，该滚珠丝杠与电动机m3连接。当使电动机m3旋转时，第二可动板33B沿着直线导轨35B的长度方向移动。因此，台移动机构30由第一可动板33A、直线导轨35A、第二可动板33B、直线导轨35B、未图示的滚珠丝杠、滚珠丝杠b2以及电动机m2、m3构成。另外，在图22中，由箭头Y表示基于台移动机构30的电动机m2的晶片台23移动的方向。
在支持板32上固定有电动机m4。该电动机m4经由带轮p3、p4以及带b3与第二中空轴27B连结。电动机m4以使第二中空轴27B顺时针以及逆时针交替地旋转规定角度的方式进行动作。由此，晶片台23上的晶片W从上方观察以第二中空轴27B为中心在水平面内摆动。研磨点(缺口部)位于第二中空轴27B的延长线上。因此，电动机m4、带轮p3、p4以及带b3构成使晶片W以研磨点为中心旋转的旋转机构。
图23是表示图22的研磨头112的内部构造的平面图。图24是图23的A-A线截面图，图25是图23的B-B线截面图，图26是图23所示的研磨头的水平截面图。如图23至图26所示，研磨头112的内部构造与图6至图9所示的研磨头42基本相同。但是，背垫130的加压面130a的宽度变得比晶片W的缺口部N的宽度小。并且，研磨带41的宽度为比缺口部N的宽度稍大的程度。
下面，说明上述那样地构成的研磨装置的动作。晶片W由未图示的晶片搬送机构通过开口部12而搬入到外壳11内。晶片卡盘机构80从晶片搬送机构的爪85(参照图4)接受晶片W，并由第一及第二卡盘爪81、82把持晶片W。晶片搬送机构的爪85在将晶片W传递给第一及第二卡盘爪81、82之后，向外壳11之外移动，然后闸门13关闭。保持了晶片W的晶片卡盘机构80使晶片W下降，并载放到晶片台23的上表面。然后，驱动未图示的真空泵而使晶片W吸附到晶片台23的上表面。
之后，晶片台23与晶片W一起通过台移动机构30移动到研磨头42附近。接着，通过电动机m1使晶片台23旋转，使晶片W的缺口部N与研磨头112相对。接着开始从研磨液供给喷嘴58向晶片W供给研磨液。在研磨液的供给流量成为规定值的时刻，通过台移动机构30使晶片W移动到与研磨带41接触的位置。然后，通过线性电动机90使研磨头112往复运动。由此，使研磨带41的研磨面与缺口部N滑动接触。如此，研磨晶片W的缺口部N。根据需要，也可以通过倾斜机构使研磨头112在与晶片台23垂直的面内以缺口部N(研磨点)为中心倾斜，或通过旋转机构使研磨头112在与晶片台23平行的面内以缺口部N为中心旋转。
另外，也可以代替研磨带41而使用带状的无纺布。在该情况下，从研磨液供给喷嘴58供给料浆作为研磨液。并且，也可以使用由磨粒浸渍橡胶形成的固定磨粒来作为背垫，不经由研磨带而使背垫(固定磨粒)与晶片W的缺口部N直接滑动接触。该磨粒浸渍橡胶通过在硅等弹性体中揉入金刚石粒子等磨粒来形成。另外，也可以使第一实施方式的研磨头42收容在外壳11内，而通过一台研磨装置来进行坡口部以及缺口部的研磨。
图27是表示本发明第三实施方式的研磨装置所使用的研磨头的平面图。图28是图27的A-A线截面图，图29是图27的B-B线截面图，图30是图27所示的研磨头的水平截面图。另外，本实施方式的研磨装置的基本构成与第二实施方式的构成相同。并且，对与第二实施方式相同或相当的部件赋予相同的符号，并省略其重复的说明。
在本实施方式中，对于研磨头140不设置气缸，而将电磁铁支架101固定在研磨头140的外壳105上。与永久磁铁92一体运动的连结块95的两端由弹簧94支持。这些弹簧94的端部固定在研磨头140的外壳105上。垫支架96固定在连结块95上。垫支架96与电磁铁支架101经由直线导轨98相互连结。因此，垫支架96相对于电磁铁支架101相对地直线移动。
在本实施方式中，背垫130由弹簧145支持。更详细地说，在垫支架96的两端部固定有弹簧支架146，在这些弹簧支架146上分别安装有朝向晶片W延伸的弹簧145。背垫130固定在与直线导轨98平行配置的棒状的支持部件150上。垫支架96与支持部件150经由这些弹簧145连结。通过该弹簧145，背垫130被朝向研磨带41施力。在支持部件150的各端部与各弹簧支架146之间形成有微小的间隙，支持部件150相对于垫支架96能够相对地移动。
本实施方式的研磨动作与上述第二实施方式的研磨动作相同。根据本实施方式，通过弹簧145来自动地调整背垫130的按压力，因此能够总是对晶片W施加一定的按压力。
说明以上所述的实施方式的目的在于，使具有本技术领域常识的人员能够实施本发明。因此，本发明不限于上述实施方式，当然也可以在其技术思想的范围内以各种不同的方式来实施。
工业可利用性
本发明能够用于对半导体晶片等基板的周缘部进行研磨的研磨装置。