JP2014124731A - 研磨装置、及び研磨方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板の裏面のパーティクルが基板の表面に回り込むのを抑制する。
【解決手段】研磨装置１００は、基板Ｗの裏面の中央部を保持する保持ステージ４と、保持ステージ４を回転させるモータＭ１と、モータＭ１によって保持ステージ４が回転されている状態で基板Ｗの表面にリンス液を供給する表面ノズル３６と、保持ステージ４が回転されている状態で基板Ｗの裏面にリンス液を供給する裏面ノズル３７と、表面ノズル３６からリンス液が供給され始めた後、あらかじめ設定された時間が経過した後に裏面ノズル３７からリンス液を供給するリンス液制御部１１０と、リンス液制御部１１０によって基板Ｗに対してリンス液が供給された後に、保持ステージ４に設置された基板の周縁部を研磨する研磨ヘッド組立体１Ａを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、研磨装置、及び研磨方法に関するものである。
近年、半導体製造における歩留まり向上の観点から、シリコンウェハ等の基板の周縁部の表面状態の管理が注目されている。すなわち、半導体製造工程では、多くの材料が基板の表面（デバイス面）に成膜され、デバイスが形成されるが、この製造工程において、基板の周縁部には不要な膜や表面荒れが形成される場合がある。これに加えて、近年、基板の周縁部をアームで保持して基板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デバイスに付着し、歩留まりを低下させる場合がある。そこで、研磨装置を用いて、基板の周縁部を研磨して不要な膜や表面荒れを除去することが従来から行われている。
基板の周縁部の研磨は、例えば基板の裏面中央部をステージによって吸着支持し、ステージを回転させながら、研磨テープ又は砥石等を基板の周縁部に押圧することによって行われる。
より具体的には、基板の周縁部の研磨は、まず、基板の表面及び裏面を純水などのリンス液（研磨液）によってコーティングし、リンス液によって基板の表面及び裏面がコーティングされたら研磨テープ又は砥石等を押圧することによって行われるのが一般的である。
ここで、リンス液のコーティングは、ステージを回転させながら、基板の表面に対向配置された表面リンス用ノズルからリンス液を供給するとともに、基板の裏面に対向配置された裏面リンス用ノズルからリンス液を供給することによって行われる場合がある。基板表面及び裏面に供給されたリンス液は、基板の回転による遠心力で基板周縁部に向かって流れ、これによって、基板の表面及び裏面はリンス液でコーティングされる。
特開２０１１−１６１６２５号公報
しかしながら、従来技術は、基板の裏面のパーティクルが基板の表面に回り込むおそれがあることについては考慮されていない。
すなわち、従来技術は、表面リンス用ノズル及び裏面リンス用ノズルから同時にリンス液を供給するものである。基板の表面側は、基板の表面中央部にリンス液が供給され、そこから基板の周縁部に向かって流れる。これに対して、基板の裏面側は、基板の裏面の中央部がステージによって保持されているので、基板裏面のステージによる保持領域と非保持領域との境界部（ステージの周縁部）にリンス液が供給され、そこから基板の周縁部に向かって流れる。
このため、裏面リンス液の方が表面リンス液より早く基板の周縁部に到達し、表面側に回り込む場合がある。その結果、基板の裏面に付着していたパーティクルが裏面リンス液
とともに流されて、基板の表面側に回り込み、デバイスが形成されている基板の表面を汚染する場合がある。
そこで、本発明は、基板の裏面のパーティクルが基板の表面に回り込むのを抑制することを課題とする。
本願発明の研磨装置は、上記課題に鑑みなされたもので、基板を保持するステージと、
前記ステージを回転させる駆動部と、前記基板の前記ステージに保持されていない第１の面に液体を供給する第１ノズルと、前記基板の前記ステージに保持された第２の面に液体を供給する第２ノズルと、前記第１ノズルから前記液体の供給を開始した後、あらかじめ設定された時間が経過した後に前記第２ノズルから前記液体の供給を開始するか、又は、前記第１ノズルから前記液体を供給するとともに前記第１ノズルから供給される液体の単位時間当たりの流量より少ない流量の液体を前記第２ノズルから供給する制御部と、前記制御部によって前記基板の第１の面及び第２の面に対して液体が供給された後に、前記ステージに保持された基板の周縁部を研磨する研磨部と、を備えることを特徴とする。
また、前記制御部は、前記基板の第２の面に供給された液体が遠心力によって基板の周縁部に到達するより前に、前記基板の第１の面に供給された液体が遠心力によって基板の周縁部に到達するように、前記第１ノズルから前記液体の供給を開始した後、あらかじめ設定された時間が経過した後に前記第２ノズルから前記液体の供給を開始するか、又は、前記第１ノズルから前記液体を供給するとともに前記第１ノズルから供給される液体の単位時間当たりの流量より少ない流量の液体を前記第２ノズルから供給する、ことができる。
また、前記ステージは、前記基板の第２の面の中央を保持し、前記第１ノズルは、前記基板の第１の面の中央部に前記液体を供給し、前記第２ノズルは、前記基板の第２の面の前記ステージによる保持領域と非保持領域との境界部に前記液体を供給する、ことができる。
また、前記液体は、前記基板を研磨するために用いられるリンス液とすることができる。
また、本願発明の研磨方法は、基板をステージで保持した状態で前記ステージを回転させ、前記基板の前記ステージに保持されていない第１の面に液体の供給を開始し、前記基板の第１の面に前記液体の供給を開始した後あらかじめ設定された時間が経過した後に前記基板の前記ステージに保持された第２の面に液体の供給を開始するか、又は、前記基板の第１の面に前記液体を供給するとともに前記基板の第１の面に供給された液体の単位時間当たりの流量より少ない流量の液体を前記基板の第２の面に供給し、前記基板の第１の面及び第２の面に対して液体が供給された後に、前記基板の周縁部を研磨する、ことを特徴とする。
また、前記液体を供給する工程は、前記基板の第２の面に供給された液体が遠心力によって基板の周縁部に到達するより前に、前記基板の第１の面に供給された液体が遠心力によって基板の周縁部に到達するように、前記基板の第１の面に前記液体の供給を開始した後あらかじめ設定された時間が経過した後に前記基板の前記ステージに保持された第２の面に液体の供給を開始するか、又は、前記基板の第１の面に前記液体を供給するとともに前記基板の第１の面に供給された液体の単位時間当たりの流量より少ない流量の液体を前記基板の第２の面に供給する、ことができる。
また、前記ステージを回転させる工程は、前記基板の第２の面の中央を保持した状態でステージを回転させ、前記基板の第１の面に液体を供給する工程は、前記基板の第１の面の中央部に前記液体を供給し、前記基板の第２の面に液体を供給する工程は、前記基板の第２の面の前記ステージによる保持領域と非保持領域との境界部に前記液体を供給する、ことができる。
かかる本願発明によれば、基板の裏面のパーティクルが基板の表面に回り込むのを抑制することができる。
図１は、本実施形態の研磨装置の平面図である。 図２は、本実施形態の研磨装置の縦断面図である。 図３は、研磨ヘッドの拡大図である。 図４は、基板の周縁部を示す拡大断面図である。 図５は、比較例におけるリンス液の供給を模式的に示す図である。 図６は、本実施形態の研磨方法のフローチャートである。 図７は、本実施形態のリンス液制御部によるリンス液の供給を模式的に示す図である。 図８は、本実施形態の研磨方法の他の例のフローチャートである。 図９は、本実施形態のリンス液制御部によるリンス液の供給の他の例を模式的に示す図である。
以下、本願発明の一実施形態に係る研磨装置及び研磨方法を図面に基づいて説明する。以下の実施形態は、基板の周縁部を研磨するベベル研磨装置を一例に挙げて説明するが、これには限られない。
図１は、本実施形態の研磨装置の平面図であり、図２は、本実施形態の研磨装置の縦断面図である。図１及び図２に示すように、研磨装置１００は、その中央部に、研磨対象物である基板（シリコンウェーハ）Ｗを水平に保持し、回転させる回転保持機構（基板保持部）３を備えている。図１においては、回転保持機構３が基板Ｗを保持している状態を示している。
回転保持機構３は、基板Ｗの裏面（第２の面）を真空吸着により保持する皿状の保持ステージ４と、保持ステージ４の中央部に連結された中空シャフト５と、この中空シャフト５を回転させるモータ（駆動部）Ｍ１とを備えている。基板Ｗは、搬送機構のハンド（図示せず）により、基板Ｗの中心が中空シャフト５の軸心と一致するように保持ステージ４の上に載置される。
中空シャフト５は、ボールスプライン軸受（直動軸受）６によって上下動自在に支持されている。保持ステージ４の上面には溝４ａが形成されており、この溝４ａは、中空シャフト５を通って延びる連通路７に連通している。連通路７は中空シャフト５の下端に取り付けられたロータリジョイント８を介して真空ライン９に接続されている。連通路７は、処理後の基板Ｗを保持ステージ４から離脱させるための窒素ガス供給ライン１０にも接続されている。これらの真空ライン９と窒素ガス供給ライン１０を切り替えることによって、基板Ｗを保持ステージ４の上面に真空吸着し、離脱させる。
中空シャフト５は、この中空シャフト５に連結されたプーリーｐ１と、モータＭ１の回転軸に取り付けられたプーリーｐ２と、これらプーリーｐ１，ｐ２に掛けられたベルトｂ
１を介してモータＭ１によって回転される。モータＭ１の回転軸は中空シャフト５と平行に延びている。このような構成により、保持ステージ４の上面に保持された基板Ｗは、モータＭ１によって回転される。基板Ｗにリンス液（液体）を供給する際には、基板Ｗは、例えば約１００ｒｐｍで回転させられる。
ボールスプライン軸受６は、中空シャフト５がその長手方向へ自由に移動することを許容する軸受である。ボールスプライン軸受６は円筒状のケーシング１２に固定されている。したがって、本実施形態においては、中空シャフト５は、ケーシング１２に対して上下に直線動作ができるように構成されており、中空シャフト５とケーシング１２は一体に回転する。中空シャフト５は、エアシリンダ（昇降機構）１５に連結されており、エアシリンダ１５によって中空シャフト５および保持ステージ４が上昇及び下降できるようになっている。
ケーシング１２と、その外側に同心上に配置された円筒状のケーシング１４との間にはラジアル軸受１８が介装されており、ケーシング１２はラジアル軸受１８によって回転自在に支持されている。このような構成により、回転保持機構３は、基板Ｗをその中心軸Ｃｒまわりに回転させ、かつ基板Ｗを中心軸Ｃｒに沿って上昇下降させることができる。
図１に示すように、回転保持機構３に保持された基板Ｗの周囲には４つの研磨ヘッド組立体（研磨部）１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄが配置されている。研磨ヘッド組立体１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの径方向外側には研磨テープ供給機構２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄがそれぞれ設けられている。研磨ヘッド組立体１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄと研磨テープ供給機構２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄとは隔壁２０によって隔離されている。
隔壁２０の内部空間は研磨室２１を構成し、４つの研磨ヘッド組立体１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄおよび保持ステージ４は研磨室２１内に配置されている。一方、研磨テープ供給機構２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄは隔壁２０の外側（すなわち、研磨室２１の外）に配置されている。研磨ヘッド組立体１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄは互いに同一の構成を有し、研磨テープ供給機構２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄも互いに同一の構成を有している。以下、研磨ヘッド組立体１Ａおよび研磨テープ供給機構２Ａについて説明する。
研磨テープ供給機構２Ａは、研磨テープ２３を研磨ヘッド組立体１Ａに供給する供給リール２４と、基板Ｗの研磨に使用された研磨テープ２３を回収する回収リール２５とを備えている。供給リール２４は回収リール２５の上方に配置されている。供給リール２４および回収リール２５にはカップリング２７を介してモータＭ２がそれぞれ連結されている（図１には供給リール２４に連結されるカップリング２７とモータＭ２のみを示す）。それぞれのモータＭ２は、所定の回転方向に一定のトルクをかけ、研磨テープ２３に所定のテンションをかけることができるようになっている。
研磨テープ２３は、長尺の帯状の研磨具であり、その片面が研磨面を構成している。研磨テープ２３は、ＰＥＴシートなどからなる基材テープと、基材テープの上に形成されている研磨層とを有している。研磨層は、基材テープの一方の表面を被覆するバインダ（例えば樹脂）と、バインダに保持された砥粒とから構成されており、研磨層の表面が研磨面を構成している。研磨具として、研磨テープに代えて、帯状の研磨布を用いてもよい。また、研磨テープによる研磨に代えて、砥石による研磨、研削を行うこともできる。
研磨テープ２３は、供給リール２４に巻かれた状態で研磨テープ供給機構２Ａにセットされる。研磨テープ２３の側面は巻き崩れが生じないようにリール板で支持されている。研磨テープ２３の一端は回収リール２５に取り付けられ、研磨ヘッド組立体１Ａに供給された研磨テープ２３を回収リール２５が巻き取ることで研磨テープ２３を回収するように
なっている。研磨ヘッド組立体１Ａは、研磨テープ供給機構２Ａから供給された研磨テープ２３を基板Ｗの周縁部に当接させるための研磨ヘッド３０を備えている。研磨テープ２３は、研磨テープ２３の研磨面が基板Ｗを向くように研磨ヘッド３０に供給される。
研磨テープ供給機構２Ａは、複数のガイドローラ３１，３２，３３，３４を有しており、研磨ヘッド組立体１Ａに供給され、研磨ヘッド組立体１Ａから回収される研磨テープ２３がこれらのガイドローラ３１，３２，３３，３４によってガイドされる。研磨テープ２３は、隔壁２０に設けられた開口部２０ａを通して供給リール２４から研磨ヘッド３０へ供給され、使用された研磨テープ２３は開口部２０ａを通って回収リール２５に回収される。
図２に示すように、基板Ｗの表面（第１の面、又は保持ステージ４に保持されていない面）中央部の上方には表面ノズル（第１ノズル）３６が配置され、回転保持機構３に保持された基板Ｗの上面中心に向けてリンス液を供給する。また、基板Ｗの裏面（第２の面、又は保持ステージ４に保持された面）と回転保持機構３の保持ステージ４との境界部（保持ステージ４の外周部、又は基板Ｗの裏面の保持ステージ４による保持領域と非保持領域との境界部）の下方には裏面ノズル（第２ノズル）３７が配置され、境界部に向けてリンス液を供給する。リンス液には通常純水が使用されるが、研磨テープ２３の砥粒としてシリカを使用する場合などはアンモニアを用いることもできる。また、リンス液は、基板Ｗの周縁部を研磨する前に供給される（プレリンス）。基板Ｗの表面にリンス液を供給することによって、研磨時に基板Ｗの表面がリンス液によってコーティングされる。また、基板Ｗの裏面にリンス液を供給することによって、研磨時に基板Ｗの裏面がコーティングされるとともに、基板Ｗの保持ステージ４への吸着性をよくすることができる。
さらに、研磨装置１００は、研磨処理後に研磨ヘッド３０を洗浄する洗浄ノズル３８を備えており、研磨処理後に基板Ｗが回転保持機構３により上昇した後、研磨ヘッド３０に向けて洗浄水を噴射し、研磨処理後の研磨ヘッド３０を洗浄できるようになっている。
本実施形態の研磨装置１００は、表面ノズル３６、及び裏面ノズル３７から供給されるリンス液の供給量、又は供給タイミング等を制御するリンス液制御部１１０を備える。リンス液制御部１１０の詳細については後述する。
中空シャフト５がケーシング１２に対して昇降した時にボールスプライン軸受６やラジアル軸受１８などの機構を研磨室２１から隔離するために、図２に示すように、中空シャフト５とケーシング１２の上端とは上下に伸縮可能なベローズ１９で接続されている。図２は中空シャフト５が下降している状態を示し、保持ステージ４が研磨位置にあることを示している。研磨処理後には、エアシリンダ１５により基板Ｗを保持ステージ４及び中空シャフト５とともに搬送位置まで上昇させ、この搬送位置で基板Ｗを保持ステージ４から離脱させる。
隔壁２０は、基板Ｗを研磨室２１に搬入および搬出するための搬送口２０ｂを備えている。搬送口２０ｂは、水平に延びる切り欠きとして形成されている。したがって、搬送機構に把持された基板Ｗは、水平な状態を保ちながら、搬送口２０ｂを通って研磨室２１内を横切ることが可能となっている。隔壁２０の上面には開口２０ｃおよびルーバー４０が設けられ、下面には排気口（図示せず）が設けられている。研磨処理時は、搬送口２０ｂは図示しないシャッターで閉じられるようになっている。したがって、排気口から図示しないファン機構により排気をすることで研磨室２１の内部には清浄空気のダウンフローが形成されるようになっている。この状態において研磨処理がされるので、研磨液が上方へ飛散することが防止され、研磨室２１の上部空間を清浄に保ちながら研磨処理をすることができる。
図１に示すように、研磨ヘッド３０は、アーム６０の一端に固定され、アーム６０は、基板Ｗの接線方向に平行な回転軸Ｃｔまわりに回転自在に構成されている。アーム６０の他端はプーリーｐ３，ｐ４およびベルトｂ２を介してモータＭ４に連結されている。モータＭ４が時計回り及び反時計回りに所定の角度だけ回転することで、アーム６０が軸Ｃｔまわりに所定の角度だけ回転する。本実施形態では、モータＭ４、アーム６０、プーリーｐ３，ｐ４、及びベルトｂ２によって、基板Ｗの表面に対して研磨ヘッド３０を傾斜させるチルト機構が構成されている。
チルト機構は、移動台６１に搭載されている。移動台６１は、ガイド６２及びレール６３を介してベースプレート６５に移動自在に連結されている。レール６３は、回転保持機構３に保持された基板Ｗの半径方向に沿って直線的に延びており、移動台６１は基板Ｗの半径方向に沿って直線的に移動可能になっている。移動台６１にはベースプレート６５を貫通する連結板６６が取り付けられ、連結板６６にはリニアアクチュエータ６７がジョイント６８を介して連結されている。リニアアクチュエータ６７はベースプレート６５に直接又は間接的に固定されている。
リニアアクチュエータ６７としては、エアシリンダや位置決め用モータとボールネジとの組み合わせなどを採用することができる。このリニアアクチュエータ６７、レール６３、ガイド６２によって、研磨ヘッド３０を基板Ｗの半径方向に直線的に移動させる移動機構が構成されている。すなわち、移動機構はレール６３に沿って研磨ヘッド３０を基板Ｗへ近接及び離間させるように動作する。一方、研磨テープ供給機構２Ａはベースプレート６５に固定されている。
図３は研磨ヘッド３０の拡大図である。図３に示すように、研磨ヘッド３０は、研磨テープ２３の研磨面を基板Ｗに対して所定の力で押圧する押圧機構４１を備えている。また、研磨ヘッド３０は、研磨テープ２３を供給リール２４から回収リール２５へ送るテープ送り機構４２を備えている。研磨ヘッド３０は複数のガイドローラ４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９を有しており、これらのガイドローラは基板Ｗの接線方向と直交する方向に研磨テープ２３が進行するように研磨テープ２３をガイドする。
研磨ヘッド３０に設けられたテープ送り機構４２は、テープ送りローラ４２ａと、テープ把持ローラ４２ｂと、テープ送りローラ４２ａを回転させるモータＭ３とを備えている。モータＭ３は研磨ヘッド３０の側面に設けられ、モータＭ３の回転軸にテープ送りローラ４２ａが取り付けられている。テープ把持ローラ４２ｂはテープ送りローラ４２ａに隣接して配置されている。テープ把持ローラ４２ｂは、図３の矢印ＮＦで示す方向（テープ送りローラ４２ａに向かう方向）に力を発生するように図示しない機構で支持されており、テープ送りローラ４２ａを押圧するように構成されている。
モータＭ３が図３に示す矢印方向に回転すると、テープ送りローラ４２ａが回転して研磨テープ２３を供給リール２４から研磨ヘッド３０を経由して回収リール２５へ送ることができる。テープ把持ローラ４２ｂはそれ自身の軸まわりに回転することができるように構成され、研磨テープ２３が送られるに従って回転する。
押圧機構４１は、研磨テープ２３の裏面側に配置された押圧部材５０と、この押圧部材５０を基板Ｗの周縁部に向かって移動させるエアシリンダ（駆動機構）５２とを備えている。エアシリンダ５２はいわゆる片ロッドシリンダである。エアシリンダ５２へ供給する空気圧を制御することによって、研磨テープ２３を基板Ｗに対して押圧する力が調整される。基板Ｗの周囲に配置された４つの研磨ヘッド組立体１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのチルト機構、押圧機構４１、テープ送り機構４２、および各研磨ヘッド組立体を移動させる移動
機構は、それぞれ独立に動作が可能なように構成されている。また、図３に示すように、押圧部材５０は、その前面に形成された２つの突起部５１ａ，５１ｂを有している。突起部５１ａ，５１ｂは、水平方向に沿って延びるレールのような形状を有しており、並列に配置されている。
ここで、本実施形態の研磨装置１００によって研磨される基板の周縁部について説明する。図４（ａ）及び図４（ｂ）は、基板の周縁部を示す拡大断面図である。より詳しくは、図４（ａ）はいわゆるストレート型の基板の断面図であり、図４（ｂ）はいわゆるラウンド型の基板の断面図である。図４（ａ）の基板Ｗにおいて、ベベル部は、基板Ｗの最外周面を構成する上側傾斜部（上側ベベル部）Ｐ、下側傾斜部（下側ベベル部）Ｑ、及び側部（アペックス）Ｒからなる部分Ｂを指し、また図４（ｂ）の基板Ｗにおいては、基板Ｗの最外周面を構成する、湾曲した断面を有する部分Ｂを指す。
またトップエッジ部は、ベベル部Ｂよりも径方向内側に位置する領域であって、かつデバイスが形成される領域Ｄよりも径方向外側に位置する平坦部Ｅ１を指す。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よりも径方向内側に位置する平坦部Ｅ２を指す。これらトップエッジ部Ｅ１およびボトムエッジ部Ｅ２は、総称してニアエッジ部と呼ばれることもある。
本実施形態の研磨装置１００は、チルト機構によって研磨ヘッドを傾けることによって、ベベル部を研磨することができるようになっている。例えば、上側の突起部（第１の突起部）５１ａは、研磨ヘッド３０を上方に傾けたときに基板Ｗの周縁部の上方に位置し、トップエッジ部に対向する。下側の突起部（第２の突起部）５１ｂは、研磨ヘッド３０を下方に傾けたときに基板Ｗの周縁部の下方に位置し、ボトムエッジ部に対向する。トップエッジ部を研磨するときは、研磨ヘッド３０を上方に傾けた状態で突起部５１ａにより研磨テープ２３を基板Ｗの周縁部（すなわち、トップエッジ部）に対して上から押圧する。一方、ボトムエッジ部を研磨するときは、研磨ヘッド３０を下方に傾けた状態で突起部５１ｂにより研磨テープ２３を基板Ｗの周縁部（すなわち、ボトムエッジ部）に対して下から押圧する。これら突起部５１ａ，５１ｂの押圧力は、エアシリンダ５２により調整することができる。
次に、リンス液制御部１１０の制御態様について説明する。まず、比較例について説明する。図５は、比較例におけるリンス液の供給を模式的に示す図である。図５（ａ）は、リンス液を供給し始めた状態を示しており、図５（ｂ）は、リンス液を供給し始めてから所定時間が経過した状態を示している。
図５（ａ）に示すように、比較例では、基板Ｗが回転している状態で、表面ノズル３６及び裏面ノズル３７から同時にリンス液Ｒ，ｒを供給し始める。基板Ｗの表面及び裏面に供給されたリンス液Ｒ，ｒは、基板Ｗの回転による遠心力で基板Ｗの周縁部へ向かって流れる。
すると、所定時間後には、図５（ｂ）に示すように、基板Ｗの裏面に供給されたリンス液ｒが、基板Ｗの表面に供給されたリンス液Ｒより先に基板Ｗの周縁部に到達する。すなわち、基板Ｗの表面中央部から周縁部までの距離Ｘ（例えば約１５０ｍｍ）に比べて、基板Ｗの裏面におけるリンス液の供給部（保持ステージ４による保持領域と非保持領域との境界部）から周縁部までの距離Ｙ（例えば約３３ｍｍ）は短いため、基板Ｗの裏面に供給されたリンス液ｒが、先に基板Ｗの周縁部に到達する。
すると、図５（ｂ）に示すように、基板Ｗの裏面から周縁部に到達したリンス液ｒは、表面側に回り込む場合がある。この場合、基板Ｗの裏面に付着していたパーティクル（ダ
スト）が裏面のリンス液とともに流されて、基板Ｗの表面側に回り込み、基板Ｗの表面を汚染する場合がある。特に、基板Ｗの裏面に、基板Ｗを吸着したときに傷が発生するのを防止するためにＢＦ（バッキングフィルム）を設けた場合、バッキングフィルムに付着したパーティクルが裏面のリンス液とともに表面側に回り込むことによって、メタル汚染、ダスト汚染等の悪影響を及ぼすおそれがある。
これに対して、本実施形態では、リンス液制御部１１０は、まず、表面ノズル３６からリンス液Ｒを供給し、そして、表面ノズル３６からリンス液Ｒが供給され始めた後、あらかじめ設定された時間が経過した後に裏面ノズル３７からリンス液ｒを供給する。この点について、説明する。
図６は、本実施形態の研磨方法のフローチャートである。図７は、本実施形態のリンス液制御部によるリンス液の供給を模式的に示す図である。図７（ａ）は、リンス液を供給し始めた状態を示しており、図７（ｂ）は、リンス液を供給し始めてから所定時間が経過した状態を示している。
図６に示すように、本実施形態の研磨方法では、まず、保持ステージ４を回転させる（ステップＳ１０１）。続いて、リンス液制御部１１０は、表面ノズル３６からリンス液Ｒを供給する（ステップＳ１０２）。
この状態を示したのが図７（ａ）である。図７（ａ）に示すように、リンス液制御部１１０は、基板Ｗが回転している状態で、まず、表面ノズル３６のみからリンス液Ｒを供給する。基板Ｗの表面に供給されたリンス液Ｒは、基板Ｗの回転による遠心力で基板Ｗの周縁部へ向かって流れる。
続いて、リンス液制御部１１０は、表面ノズル３６からリンス液Ｒが供給され始めた後、あらかじめ設定された時間（例えば約５秒）が経過したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。このあらかじめ設定された時間は、基板Ｗの回転速度、基板Ｗの径の大きさ、リンス液の流量などに応じて適宜決定される。
リンス液制御部１１０は、あらかじめ設定された時間が経過していないと判定したら（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、ステップＳ１０３の処理を繰り返す。一方、リンス液制御部１１０は、あらかじめ設定された時間が経過したと判定したら（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、裏面ノズル３７からリンス液ｒを供給する（ステップＳ１０４）。
あらかじめ設定された時間が経過した後の状態を示したのが図７（ｂ）である。図７（ｂ）に示すように、基板Ｗの表面側では、リンス液Ｒが基板Ｗの遠心力によって広がり、基板Ｗの周縁部まで到達する。ここで、リンス液制御部１１０は、裏面ノズル３７からリンス液ｒを供給する。
続いて、リンス液制御部１１０は、裏面ノズル３７からリンス液ｒが供給され始めた後、あらかじめ設定された時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。つまり、リンス液制御部１１０は、基板Ｗの表面裏面に十分リンス液を供給できたと判断できる所定時間の経過を待つ。リンス液制御部１１０は、あらかじめ設定された時間が経過していないと判定したら（ステップＳ１０５，Ｎｏ）、ステップＳ１０５の処理を繰り返す。一方、本実施形態の研磨方法では、あらかじめ設定された時間が経過したと判定されたら（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、基板Ｗの周縁部を研磨する。
本実施形態によれば、図７（ｂ）に示すように、表面側のリンス液Ｒを先に供給し、所定時間が経過した後に裏面側のリンス液ｒを供給するので、基板Ｗの表面側のリンス液Ｒ
が、基板Ｗの裏面側のリンス液ｒより先に、基板Ｗの周縁部に到達する。したがって、基板Ｗの裏面のリンス液ｒが基板Ｗの周縁部に到達しても、表面側に回り込むことを抑制することができる。その結果、基板Ｗの裏面に付着していたパーティクルが裏面のリンス液ｒとともに流されて基板Ｗの表面側に回り込み、基板Ｗの表面を汚染するのを抑制することができる。仮に、基板Ｗの裏面に、基板Ｗを吸着したときに傷が発生するのを防止するためにＢＦ（バッキングフィルム）を設けた場合であっても、バッキングフィルムに付着したパーティクルが裏面のリンス液ｒとともに表面側に回り込むことを抑制することができる。
なお、本実施形態では、基板Ｗの表面側のリンス液Ｒが基板Ｗの周縁部に到達してから裏面側のリンス液を供給する例を示したが、これには限られない。例えば、リンス液制御部１１０は、基板Ｗの裏面に供給されたリンス液ｒが遠心力によって基板Ｗの周縁部に到達するより前に、基板Ｗの表面に供給されたリンス液Ｒが遠心力によって基板Ｗの周縁部に到達するようなタイミングで、裏面側のリンス液を供給することができる。
次に、リンス液制御部１１０の他の制御例について説明する。リンス液制御部１１０は、リンス液のタイミングを制御するだけではなく、表面ノズル３６から供給されるリンス液の流量より少ない流量のリンス液を裏面ノズル３７から供給することもできる。この点について説明する。
図８は、本実施形態の研磨方法の他の例のフローチャートである。図９は、本実施形態のリンス液制御部によるリンス液の供給の他の例を模式的に示す図である。図９（ａ）は、リンス液を供給し始めた状態を示しており、図９（ｂ）は、リンス液を供給し始めてから所定時間が経過した状態を示している。
図８に示すように、本実施形態の研磨方法の他の例では、まず、基板を保持した保持ステージ４を回転させる（ステップＳ２０１）。続いて、リンス液制御部１１０は、表面ノズル３６からリンス液Ｒを供給するとともに、表面側のリンス液の流量より小さい流量のリンス液ｒを裏面ノズル３７から供給する（ステップＳ２０２）。
この状態を示したのが図９（ａ）である。図９（ａ）に示すように、リンス液制御部１１０は、基板Ｗが回転している状態で、表面ノズル３６及び裏面ノズル３７の双方からリンス液Ｒ，ｒを供給する。ここで、リンス液制御部１１０は、表面ノズル３６から供給するリンス液Ｒの単位時間あたりの流量をα、裏面ノズル３７から供給するリンス液ｒの単位時間あたりの流量をβとすると、α＞βとなるように、リンス液Ｒ，ｒを供給する。αは、例えば、βの数倍から数十倍とすることができる。基板Ｗの表面及び裏面に供給されたリンス液Ｒ，ｒは、それぞれ基板Ｗの回転による遠心力で基板Ｗの周縁部へ向かって流れる。
続いて、リンス液制御部１１０は、表面ノズル３６及び裏面ノズル３７からリンス液Ｒ，ｒの供給を開始してから、あらかじめ設定された時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ２０３）。つまり、リンス液制御部１１０は、基板Ｗの表面裏面に十分リンス液を供給できたと判断できる所定時間の経過を待つ。リンス液制御部１１０は、あらかじめ設定された時間が経過していないと判定したら（ステップＳ２０３，Ｎｏ）、ステップＳ２０３の処理を繰り返す。一方、本実施形態の研磨方法では、あらかじめ設定された時間が経過したと判定されたら（ステップＳ２０３，Ｙｅｓ）、基板Ｗの周縁部を研磨する。
本実施形態の他の例によれば、基板Ｗの表面側では、裏面側に比べて大量のリンス液Ｒが供給されているので、裏面側に比べて速くリンス液Ｒが基板Ｗの周縁部に向かって流れるので、図９（ｂ）に示すように、基板Ｗの表面側のリンス液Ｒが、基板Ｗの裏面側のリ
ンス液ｒより先に、基板Ｗの周縁部に到達する。したがって、基板Ｗの裏面のリンス液ｒが基板Ｗの周縁部に到達しても、表面側に回り込むことを抑制することができる。その結果、基板Ｗの裏面に付着していたパーティクルが裏面のリンス液ｒとともに流されて基板Ｗの表面側に回り込み、基板Ｗの表面を汚染するのを抑制することができる。仮に、基板Ｗの裏面に、基板Ｗを吸着したときに傷が発生するのを防止するためにＢＦ（バッキングフィルム）を設けたとしても、バッキングフィルムに付着したパーティクルが裏面のリンス液ｒとともに表面側に回り込むのを抑制することができる。
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 研磨ヘッド組立体
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ 研磨テープ供給機構
４ 保持ステージ
２１ 研磨室
２３ 研磨テープ
３０ 研磨ヘッド
３６ 表面ノズル（第１ノズル）
３７ 裏面ノズル（第２ノズル）
４１ 押圧機構
１００ 研磨装置
１１０ リンス液制御部
Ｂ ベベル部
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４ モータ
Ｒ，ｒ リンス液
Ｗ 基板

Claims (8)

  1. 基板を保持するステージと、
    前記ステージを回転させる駆動部と、
    前記基板の前記ステージに保持されていない第１の面に液体を供給する第１ノズルと、
    前記基板の前記ステージに保持された第２の面に液体を供給する第２ノズルと、
    前記第１ノズルから前記液体の供給を開始した後、あらかじめ設定された時間が経過した後に前記第２ノズルから前記液体の供給を開始するか、又は、前記第１ノズルから前記液体を供給するとともに前記第１ノズルから供給される液体の単位時間当たりの流量より少ない流量の液体を前記第２ノズルから供給する制御部と、
    前記制御部によって前記基板の第１の面及び第２の面に対して液体が供給された後に、前記ステージに保持された基板の周縁部を研磨する研磨部と、
    を備えることを特徴とする研磨装置。
  2. 請求項１の研磨装置において、
    前記制御部は、前記基板の第２の面に供給された液体が遠心力によって基板の周縁部に到達するより前に、前記基板の第１の面に供給された液体が遠心力によって基板の周縁部に到達するように、前記第１ノズルから前記液体の供給を開始した後、あらかじめ設定された時間が経過した後に前記第２ノズルから前記液体の供給を開始するか、又は、前記第１ノズルから前記液体を供給するとともに前記第１ノズルから供給される液体の単位時間当たりの流量より少ない流量の液体を前記第２ノズルから供給する、
    ことを特徴とする研磨装置。
  3. 請求項１又は２の研磨装置において、
    前記ステージは、前記基板の第２の面の中央を保持し、
    前記第１ノズルは、前記基板の第１の面の中央部に前記液体を供給し、
    前記第２ノズルは、前記基板の第２の面の前記ステージによる保持領域と非保持領域との境界部に前記液体を供給する、
    ことを特徴とする研磨装置。
  4. 請求項１〜３のいずれか１項の研磨装置において、
    前記液体は、前記基板を研磨するために用いられるリンス液である、
    ことを特徴とする研磨装置。
  5. 基板をステージで保持した状態で前記ステージを回転させ、
    前記基板の前記ステージに保持されていない第１の面に液体の供給を開始し、
    前記基板の第１の面に前記液体の供給を開始した後あらかじめ設定された時間が経過した後に前記基板の前記ステージに保持された第２の面に液体の供給を開始するか、又は、前記基板の第１の面に前記液体を供給するとともに前記基板の第１の面に供給された液体の単位時間当たりの流量より少ない流量の液体を前記基板の第２の面に供給し、
    前記基板の第１の面及び第２の面に対して液体が供給された後に、前記基板の周縁部を研磨する、
    ことを特徴とする研磨方法。
  6. 請求項５の研磨方法において、
    前記液体を供給する工程は、前記基板の第２の面に供給された液体が遠心力によって基板の周縁部に到達するより前に、前記基板の第１の面に供給された液体が遠心力によって基板の周縁部に到達するように、前記基板の第１の面に前記液体の供給を開始した後あらかじめ設定された時間が経過した後に前記基板の前記ステージに保持された第２の面に液体の供給を開始するか、又は、前記基板の第１の面に前記液体を供給するとともに前記基
    板の第１の面に供給された液体の単位時間当たりの流量より少ない流量の液体を前記基板の第２の面に供給する、
    ことを特徴とする研磨方法。
  7. 請求項５又は６の研磨方法において、
    前記ステージを回転させる工程は、前記基板の第２の面の中央を保持した状態でステージを回転させ、
    前記基板の第１の面に液体を供給する工程は、前記基板の第１の面の中央部に前記液体を供給し、
    前記基板の第２の面に液体を供給する工程は、前記基板の第２の面の前記ステージによる保持領域と非保持領域との境界部に前記液体を供給する、
    ことを特徴とする研磨方法。
  8. 請求項５〜７のいずれか１項の研磨方法において、
    前記液体は、前記基板を研磨するために用いられるリンス液である、
    ことを特徴とする研磨方法。
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