研磨裝置及晶片的研磨方法與流程

本發明涉及分度方式(indextype)的研磨裝置及晶片的研磨方法。

背景技術：

以硅晶片作為代表的半導體晶片(以下，也簡稱為晶片(wafer))的研磨，有同時研磨晶片的雙面的方法和研磨晶片的單面的方法。

當研磨晶片的單面時，大多使用如圖11所示的研磨裝置101，其是由平臺104、研磨劑供給機構108及研磨頭102所構成，所述平臺104貼附有研磨布103，所述研磨劑供給機構108用以將研磨劑107供給至平臺104上，所述研磨頭102用以保持要進行研磨的晶片w。

研磨裝置101，利用研磨頭102來保持晶片w，并從研磨劑供給機構108供給研磨劑107至研磨布103上，且使平臺104與研磨頭102各自旋轉來使晶片w的表面與研磨布103作滑動接觸，由此實行研磨。

又，晶片的研磨，大多會更換研磨布的種類或研磨劑的種類而多階段地實行，并且大多使用具有2個平臺甚至3個平臺而被稱為分度方式的研磨裝置。

此處，在圖12中表示研磨裝置201的一例，所述研磨裝置201具有第1平臺204a～第3平臺204c。研磨裝置201，將研磨頭202a～研磨頭202d安裝在第1研磨軸209a～第4研磨軸209d上，且能夠在1個平臺上分配有2個研磨頭。因此，可在每一個批次進行2片晶片的研磨，所以特別是生產性優異。

而且，這種研磨裝置201，為了抑制研磨布的氣孔阻塞，所以會有具備修整機構來進行擦刷(brushing)或修整的情況。

雖然能夠根據擦刷或修整來抑制研磨布的氣孔阻塞，但是在擦刷或修整中，不能夠進行晶片的研磨，所以會造成生產性降低。因此，擦刷或修整的頻率或時間，依照所使用的研磨布的種類和研磨裕度(grindingallawance)來適當地設定，由此來抑制生產性的降低。

基于圖13的流程圖，以第1研磨軸209a的研磨頭202a為例，來說明具體的研磨流程，在所述研磨流程中使用分度方式的研磨裝置201。

首先，將晶片裝載至研磨頭202a上(sp101)。當裝載晶片時，研磨頭202a下降并保持位于圖12所示的裝載和卸載臺212上的晶片。另外，雖然晶片的保持方法會依照所使用的研磨頭而不同，但是一般來說是使用真空吸附方式、或根據模板來實行的潤濕固定方式。

然后，當保持有晶片的研磨頭202a上升至可回轉的位置后，回轉90度(sp102)，并朝向第1平臺204a移動(sp103)。

此處的可回轉的位置，例如是當使研磨頭202a回轉時，研磨頭202a不會與修整機構等其他構件接觸的位置。

然后，研磨頭202a下降至與第1平臺204a的研磨布接觸的位置，開始進行在第1平臺204a上的研磨，所述第1平臺204a貼附有研磨布。

當第1平臺204a上的研磨結束后，研磨頭202a再度上升至可回轉的位置，回轉90度(sp104)，并朝向第2平臺204b移動(sp105)。然后，再度開始研磨。

重復這樣的動作(sp106～sp107)，并在第3平臺204c上實行研磨后，研磨頭202a再度上升至可回轉的位置，反向回轉270度(sp108)，并回到裝載和卸載臺212，以實行晶片的卸載(sp109)而結束1個循環。

如上述，在先前的分度方式的研磨裝置中，當研磨開始時及結束時、或進行用于研磨的平臺的切換時，會使研磨頭上下移動。

當利用已安裝在研磨軸209a上的研磨頭202a來實行晶片的裝載和卸載時，于各自安裝在第2研磨軸209b～第4研磨軸209d上的研磨頭202b～研磨頭202d中，同時并進地利用各個第1平臺204a～第3平臺204c來實行研磨。這樣，分度方式的研磨裝置，其待機時間少，能夠實行生產性優異的研磨。

此處，在圖14a和圖14b中表示先前的研磨裝置的側面圖。又，在圖15a和圖15b中表示于此研磨裝置中的2個研磨頭與修整機構的位置關系。

如圖14a所示，當研磨晶片w時，以晶片w與研磨布203接觸的方式，使研磨頭202下降至上下移動的最下端。

如圖15a所示，當研磨頭202位于上下移動的最下端時，研磨頭202與修整機構206是位于相同的高度范圍。因此，如果不改變研磨頭202的高度位置就實行研磨頭202的回轉動作，則研磨頭202會與修整機構206碰撞

又，如圖14b所示，當研磨頭202上升至上下移動的最上端時，實行研磨頭202的回轉動作或研磨布203的修整。此時，如圖15b所示，當研磨頭202位于上下移動的最上端時，研磨頭202位于不會與修整機構206接觸的高度的位置。

研磨頭202的上下移動的沖程(行程)長度，例如是120mm的程度。又，作為用以使研磨頭上下移動的機構，一般采用由氣壓缸、或滾珠螺桿而進行的驅動方式。

又，修整機構206，為了防止刷子或修整器的干燥，在研磨中會浸入保管水槽(未圖示)中。因此，在修整機構206上也設置有用以上下動作的機構。又，修整機構206具有用以使刷子或修整器旋轉的機構，有些也并用有高壓噴射洗凈機構。

因此，難以使修整機構的厚度變薄，例如若是一般的直徑300mm的晶片用的研磨裝置，為了避免與修整機構碰撞而必須將研磨頭的上下移動的沖程長度設定在120mm以上，而研磨軸必須具有此沖程長度以上的長度。

當使用這么長的研磨軸的情況，當研磨晶片時，如果研磨軸受到力矩荷重，則會產生數μm程度的位移。當在研磨軸上產生這種位移時，在研磨對象物也就是晶片上，會有邊緣部的變動變大而造成對于晶片的品質帶來不良影響的問題。特別是為了對應設計規則在20nm以下的品質要求，晶片的邊緣部的品質是重要的，而需求一種研磨軸的剛性提高的高精度研磨裝置。

然而，當為了抑制研磨軸的位移量而提高回轉部的剛性時，研磨裝置的上部的重量變重。如果研磨裝置的上部的重量變重，則結果會造成整體的裝置重量也大幅增加，而產生對于設置區域的限制，因而難以進行高精度化。

又，當研磨頭進行回轉動作時，為了避免研磨頭與修整機構有物理上的干涉，則直到研磨頭完全上升為止，不能夠進行回轉動作。因此，如果上下移動的沖程長度較長，則直到研磨頭完全上升為止所需要耗費的時間也長，其結果，會有作業時間(tacttime)變長且生產性降低的問題。

又，當進行擦刷或修整時，為了穩定維持其效果，必須配合研磨布或刷子、修整器的壽命(磨耗)來手動調整修整機構的高度。然而，為了手動調整修整機構的高度而必須停止研磨裝置，此成為生產性降低的原因。

另外，雖然可設置自動地進行修整機構的高度調整的機構，來抑制高度調整伴隨的研磨裝置的停止所造成的生產性降低，但是，此時，修整機構的結構變得復雜，并且還會增加修整機構的高度。因此，研磨頭必須上升的高度位置會變高，使得作業時間變長，反而會造成生產性降低的問題。

在專利文獻1中，記載一種研磨裝置，其以使研磨布的高度改變來控制施加至研磨布上的壓力的方式，設置有平臺的上下移動機構。此研磨裝置，平臺位于裝置的上部，且是研磨已被固定在位于下側的試料臺上的晶片的結構。此裝置，因為重物也就是平臺和平臺上下移動機構位于裝置的上部，因而難以提高裝置的剛性。又，因為不是分度方式，所以難以進行連續的研磨，生產性不高。進一步，也沒有關于會影響到作業時間的研磨布的擦刷或修整等的記載。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平第09-290363號說明書。

技術實現要素：

發明要解決的課題

本發明是鑒于上述問題而完成，其目的在于提供一種研磨裝置，所述研磨裝置能夠使研磨軸在研磨中受到力矩荷重時所產生的位移量變小。

解決課題的技術方案

為了達成上述目的，依照本發明，提供一種研磨裝置，其是分度方式的研磨裝置，所述研磨裝置具備：研磨頭，其用以保持晶片；多數個平臺，其貼附有研磨布且所述研磨布用以研磨前述晶片；以及，裝載和卸載臺，其用以將前述晶片安裝至前述研磨頭上、或從前述研磨頭剝離；并且，根據使前述研磨頭回轉移動，來切換在前述研磨頭上所保持的用于前述晶片的研磨的前述平臺，并進行前述晶片的研磨，其中，所述研磨裝置的特征在于：

具有平臺上下移動機構，所述平臺上下移動機構能夠使前述平臺上下移動。

若是這種研磨裝置，因為不需要使研磨頭以長的沖程長度上下移動，所以能夠使研磨軸的長度變短。由此提升研磨軸的剛性，所以能夠使研磨軸在研磨中受到力矩荷重時所產生的位移量變小。由此，能夠精度良好地研磨晶片。

此時，前述研磨裝置，優選是將修整機構設置在與前述研磨頭進行回轉移動的軌道不會互相干涉的位置。

若是這種研磨裝置，研磨頭與修整機構不會互相干涉，而能夠同時并進地實行研磨頭的回轉移動和平臺的上下運動。因此，能夠縮短作業時間來提高生產性。

又此時，前述研磨裝置，優選是具有研磨頭上下移動機構，其使前述研磨頭以20mm以下的沖程長度來進行上下移動。

根據研磨頭上下移動機構，能夠進行與各種研磨頭的對應、或與無溝的研磨布的對應，且根據將上下移動長度抑制在20mm以下而能夠確實地抑制研磨軸的剛性的降低，而能夠更確實地使研磨軸在研磨中受到力矩荷重時所產生的位移量變小。

又此時，優選是能夠同時并進地實行前述研磨頭的回轉移動、及前述平臺與前述研磨頭的上下移動。

若是這種研磨裝置，能夠進一步縮短作業時間。

又此時，前述平臺上下移動機構，優選是當利用前述修整機構來實行前述研磨布的修整時，對應于前述研磨布的磨耗來調整前述平臺的高度。

若是這種研磨裝置，能夠抑制由于研磨布的磨耗所造成的修整效果的偏差，并且因為不需要耗費時間來實行修整機構的高度調整所以可提升生產性。

又，依照本發明，提供一種晶片的研磨方法，其使用上述研磨裝置，所述晶片的研磨方法的特征在于：

根據使該平臺下降并使前述研磨頭回轉移動，來實行在前述研磨頭上所保持的前述平臺的切換，所述平臺用于前述晶片的研磨。

若是這種研磨方法，因為不需要使研磨頭以長的沖程長度上下移動，所以能夠使用的研磨軸是長度變短且剛性提升的研磨軸，所以能夠使研磨軸在研磨中受到力矩荷重時所產生的位移量變小。由此，能夠精度良好地研磨晶片。

此時，當前述晶片的研磨結束后，優選是具有實行前述研磨布的修整的步驟，所述步驟對應于前述研磨布的磨耗來調整前述平臺的高度。

依照這種研磨方法，能夠抑制由于研磨布的磨耗所造成的修整效果的偏差，并且因為不需要耗費時間來進行修整機構的高度調整所以可提升生產性。

發明的效果

本發明的研磨裝置、及使用此研磨裝置的研磨方法，，能夠利用平臺上下移動機構來使平臺上下移動，所以不需要使研磨頭以長的沖程長度上下移動而能夠縮短研磨軸的長度。因此，可提升研磨軸的剛性，所以能夠使研磨軸在研磨中受到力矩荷重時所產生的位移量變小。由此，能夠以高精度來進行晶片的研磨。又，同時并進地實行研磨頭的回轉移動、及平臺的上下移動，由此能夠縮短作業時間以提升生產性。又，根據平臺上下移動機構而能夠維持修整效果。

附圖說明

圖1a是表示在本發明的研磨裝置的一例中，平臺位于上下移動的最下端時的狀態的概略側視圖。

圖1b是表示在本發明的研磨裝置的一例中，平臺位于上下移動的最上端時的狀態的概略側視圖。

圖2是表示在本發明的研磨裝置的一例中，平臺的上下移動機構一例的概略圖。

圖3a是表示在本發明的研磨裝置的一例中，利用平臺上下移動機構來使平臺上升以研磨晶片時的概略俯視圖。

圖3b是表示在本發明的研磨裝置的一例中，利用平臺上下移動機構來使平臺上升以研磨晶片時的概略側視圖。

圖4a是表示在本發明的研磨裝置的一例中，利用平臺上下移動機構來使平臺下降以修整研磨布時的概略俯視圖。

圖4b是表示在本發明的研磨裝置的一例中，利用平臺上下移動機構來使平臺下降以修整研磨布時的概略側視圖。

圖5是表示本發明的研磨裝置的一例的概略俯視圖。

圖6是表示本發明的晶片的研磨方法的一例的流程圖。

圖7是針對實施例1，模擬地表示施加至研磨頭上的力矩荷重的方向的概略圖。

圖8是針對實施例1，模擬地表示施加至研磨軸的凸緣部上的荷重的方向的概略圖。

圖9是針對實施例1，實際地表示施加至研磨軸的凸緣部上的荷重的方向的概略圖。

圖10是表示在實施例3及比較例3中的修整次數與研磨布的厚度變化的關系的圖。

圖11是表示一般的單面研磨裝置的一例的概略圖。

圖12是表示一般的分度方式的晶片的研磨裝置的一例的概略圖。

圖13是表示一般的分度方式的晶片的研磨方法的一例的流程圖。

圖14a是表示在先前的研磨裝置中，研磨頭位于上下移動的最下端時的狀態的概略圖。

圖14b是表示在先前的研磨裝置中，研磨頭位于上下移動的最上端時的狀態的概略圖。

圖15a是表示在先前的研磨裝置中，研磨頭位于上下移動的最下端以研磨晶片時的概略側視圖。

圖15b是表示在先前的研磨裝置中，研磨頭位于上下移動的最上端以修整研磨布時的概略俯視圖。

具體實施方式

以下，雖然針對本發明來說明實施形態，但是本發明不受限于這些實施形態。

如上述，當研磨晶片時，研磨軸受到力矩荷重時，則會在研磨軸上產生位移，而會有對于研磨中的晶片的品質造成不良影響的問題。

于是，本發明人為了解決這種問題而重復進行深入檢討。其結果，想到在研磨裝置上設置平臺上下移動機構。根據平臺上下移動機構來使平臺能夠上下移動，而能夠縮短研磨軸的長度。由此，提升研磨軸的剛性，并能夠使研磨軸在研磨中受到力矩荷重時所產生的位移量變小。

而且，詳細檢討為了實施這些技術的最佳形態，從而完成本發明。

首先，參照圖1a、圖1b、圖5來說明本發明的研磨裝置。

如圖5所示，本發明的研磨裝置1，具備：研磨頭2a～研磨頭2d，其用以保持晶片；多數個平臺4a～平臺4c；以及，裝載和卸載臺12。又，如圖1a、圖1b所示，研磨裝置1，具備：平臺上下移動機構5，其能夠使平臺4a～平臺4c上下移動。在各個平臺4a～平臺4c上，貼附有研磨布3，所述研磨布3用以研磨晶片w。在裝載和卸載臺12上，能夠將晶片w安裝至研磨頭2a～研磨頭2d上、或從研磨頭2a～研磨頭2d剝離。在各個平臺4a～平臺4c的上方，設置有研磨劑供給機構8，當實行晶片w的研磨時，用以將研磨劑7供給至平臺4a～平臺4c上(參照圖3b及圖4b)。

如圖5所示，研磨裝置1，在裝載和卸載臺12的上方，具有第1研磨軸9a，其用以安裝研磨頭2a并使研磨頭2a旋轉，所述研磨頭2a用以保持晶片w。同樣地，在第1平臺4a的上方具有研磨頭2d與第4研磨軸9d，在第2平臺4b的上方具有研磨頭2c與第3研磨軸9c，且在第3平臺4c的上方具有研磨頭2b與第2研磨軸9b。

各個研磨軸9a～研磨軸9d同時回轉，由此，各個研磨頭2a～研磨頭2d進行回轉移動，以切換在晶片w的研磨中所使用的平臺4a～平臺4c，并實行研磨。在圖5所示的各個研磨頭2a～研磨頭2d與研磨軸9a～研磨軸9d的位置，是初期位置，此后反復進行回轉移動來切換在研磨中所使用的平臺4a～平臺4c，并實行晶片w的研磨、安裝(裝載)、剝離(卸載)。

此處，為了容易說明，利用符號2a～符號2d來表示2個研磨頭，利用符號9a～符號9d來表示2個研磨軸。亦即，構成對于1個平臺分配有2個研磨頭。

作為利用研磨頭2a～研磨頭2d來進行的晶片w的保持方法，能夠使用真空吸附法、或根據模板來實行的潤濕固定方式。

如圖2所示，平臺4a～平臺4c及平臺上下移動機構5，位于研磨裝置1的下部。這樣，將重物也就是平臺4a～平臺4c與平臺上下移動機構5設置在裝置的下部，由此能夠提高裝置的剛性。

平臺上下移動機構5，例如能夠使用滾珠螺桿來構成。而且，平臺上下移動機構5，能夠使平臺4a～平臺4c上下移動且使平臺4a～平臺4c停止在想要的任意的高度位置。平臺上下移動機構5，以能夠使平臺4a～平臺4c各自獨立地上下移動的方式構成。例如，在如圖1a、圖1b所示的研磨裝置1中，設置有3個獨立的平臺上下移動機構5，其分別對應于各個平臺4a～平臺4c。能夠將平臺4a～平臺4c的沖程長度，設為例如100mm。

另外，在圖1a、圖1b、圖2中，僅表示標注中有a的平臺、研磨頭、研磨軸，而省略其他標注的平臺、研磨頭、研磨軸。在圖3a、圖3b、圖4a、圖4b、圖7中，利用符號2來表示研磨頭2a～研磨頭2d。又，同樣地，利用符號4來表示平臺4a～平臺4c，利用符號9來表示研磨軸9a～研磨軸9d。

如圖1a所示，能夠將平臺4a～平臺4c下降至上下移動的最下端的位置，設定成在實行研磨布3的修整時的平臺4a～平臺4c的位置。這樣，當平臺下降后，如圖4a、圖4b所示，能夠利用修整機構6來修整(或擦刷)研磨布3。

具體來說，當平臺4a～平臺4c下降至上下移動的最下端后，修整機構6會從圖3a所示的初期位置，如圖4a所示，移動至研磨布3的上方，以實行修整。

如圖1b所示，能夠將平臺4a～平臺4c上升至上下移動的最上端的位置，設定成在研磨晶片w時的平臺4a～平臺4c的位置。

若是這種研磨裝置，不需要使研磨頭以長的沖程長度上下移動而能夠縮短研磨軸的長度。由此，提升研磨軸的剛性，而能夠使研磨軸在研磨中受到力矩荷重時所產生的位移量變小。由此，能夠精度良好地研磨晶片。

如圖4a、圖4b所示，優選是將修整機構6設置在與研磨頭2進行回轉移動的軌道不會互相干涉的位置。

若是這種研磨裝置，研磨頭與修整機構不會互相干涉，而能夠同時實行研磨頭的回轉移動與平臺的上下運動。因此，能夠縮短作業時間來提高生產性。

在研磨裝置1上，能夠設置研磨頭上下移動機構(未圖示)，以使研磨頭2a～研磨頭2d上下移動。如上述，本發明的研磨裝置1，不需要使研磨頭2a～研磨頭2d以長的沖程長度上下移動，而只要具有對應于各種研磨頭的最底限的必要的沖程長度即可。此沖程長度，在20mm以下就足夠，如果有20mm，也就能夠對應于吸附方式或潤濕固定等的結構不同的研磨頭。如果上下移動長度在20mm以下，則能夠確實地抑制研磨軸的剛性的降低，而能夠更確實地使研磨軸在研磨中受到力矩荷重時所產生的位移量變小。

又，當使用無溝的研磨布3時，晶片w被吸附在研磨布3上，且當將研磨頭2a～研磨頭2d從研磨布3剝離時，會發生平臺4a～平臺4c被稍微抬起的現象。這樣一來，利用使被分配在1個平臺上的多數個研磨頭2a～研磨頭2d有時間差地各自上升，而能夠降低當研磨頭2a～研磨頭2d上升時的晶片w與研磨布3的吸附力。又，為了也能夠容易地對應研磨頭的變更，優選是在研磨裝置1上，也設置研磨頭上下移動機構，所述研磨裝置1具有平臺上下移動機構5。

雖然上述是在1個平臺上分配有2個研磨頭的構成，但是也可在1個平臺上分配有1個研磨頭。此時，不能夠進行上述的使研磨頭有時間差地上升的動作，所以也可不設置研磨頭上下移動機構。不過為了也能夠容易地對應研磨頭的變更，優選是設置如上述研磨頭的上下移動機構。

研磨頭2a～研磨頭2d及平臺4a～平臺4c，例如一般是使用如圖14a、圖14b所示的馬達與減速機210的組合來進行旋轉的方式，但是也能夠使用直接驅動馬達來進行旋轉。在如圖1a、圖1b所示的研磨裝置1中，是使用直接驅動馬達10，此時，因為不需要減速機等附帶設備，所以相較于當使用馬達與減速機時，能夠省空間地設計平臺上下移動機構。

研磨裝置1，優選是能夠同時進行研磨頭2a～研磨頭2d的回轉移動、及平臺4a～平臺4c與研磨頭2a～研磨頭2d的上下移動。

這樣，因為能夠同時進行兩者的移動，所以能夠縮短當切換上述平臺時、或進行修整時的作業時間，而能夠提升生產性。

又，平臺上下移動機構5，優選是當利用修整機構6實行研磨布的修整時，對應于研磨布3的磨耗或修整(或擦刷)的磨耗來調整平臺4a～平臺4c的高度。伴隨研磨循環的增加，研磨布和修整器(或刷子)的磨耗量也會增加，而造成這些構件的相對位置產生偏差。在本發明中，平臺4a～平臺4c的高度位置，能夠根據平臺上下移動機構5而停止在任意的高度位置，所以如上述調整平臺4a～平臺4c的高度，由此即便不用調整修整機構6的高度，也能夠穩定維持修整的效果。又，能夠使這種調整自動化，所以能夠縮短步驟時間而提升生產性。

接著，使用上述這種本發明的研磨裝置1來說明晶片的研磨方法。

此處，一邊以圖5所示的安裝在第1研磨軸9a上的研磨頭2a的動作為中心來進行說明，一邊基于圖6的流程圖來具體地說明晶片的研磨方法的流程。

首先，利用研磨頭2a來將裝載和卸載臺12上的晶片安裝且保持在研磨頭2a上(sp1)。

然后，將保持有晶片的研磨頭2a，回轉90度(sp2)，并朝向第1平臺4a移動。

然后，將第1平臺4a上升至使晶片與研磨布接觸的位置，并從研磨劑供給機構將研磨劑供給至研磨布上，且一邊使第1平臺4a與研磨頭2a各自旋轉，一邊使晶片的表面與研磨布作滑動接觸，由此來實行在第1平臺4a上的研磨(sp3)。

在第1平臺4a上的研磨結束后，使第1平臺4a下降，并使研磨頭2a回轉90度(sp4)且朝向第2平臺4b移動。然后，將第2平臺4b上升至使晶片與研磨布接觸的位置，而再度開始研磨(sp5)。

重復這樣的動作(sp6～sp7)，并實行在第3平臺4c上的研磨后，使第3平臺4c下降，并使第1研磨頭2a反向回轉270度(sp8)而回到裝載和卸載臺12，然后從研磨頭2a將晶片剝離以進行卸載(sp9)而結束1個循環。

在第1研磨軸9a的研磨頭2a上實行晶片的裝載和卸載時，同時并進地在第2研磨軸9b～第4研磨軸9d的研磨頭2b～研磨頭2d上利用第1平臺4a～第3平臺4c來實行研磨。

若是這種晶片的研磨方法，因為所使用的本發明的研磨裝置能夠使研磨軸在研磨中受到力矩荷重時所產生的位移量變小，所以能夠研磨出平坦度良好的晶片。進一步，能夠縮短作業時間來提高生產性。

又，當晶片的研磨結束后，若對應于研磨布的磨耗來調整平臺的高度以實行研磨布的修整，則與上述本發明的研磨裝置的說明同樣，能夠一直穩定維持修整效果，并且能夠縮短步驟時間。

另外，實行修整的時機沒有特別限定，例如也可以在每當晶片的研磨結束時進行。但是修整頻率的增加會導致生產性降低，所以優選是配合所使用的研磨布和研磨劑等而以適當的時機來實行修整。

[實施例]

以下，表示本發明的實施例及比較例來更具體地說明本發明，但是本發明不受限于這些例子。

(實施例1)

準備本發明的研磨裝置并評價軸剛性。所準備的研磨裝置，是對應于直徑300mm的晶片的研磨。研磨裝置所具有的研磨頭上下移動機構，可使研磨頭以20mm的沖程長度上下移動，且平臺上下移動機構，將上下移動的沖程長度設定成100mm。

首先，當研磨晶片時，關于將力矩荷重施加至研磨頭及研磨軸上時的影響，根據模擬來實施解析。另外，模擬是使用三維分析軟件(solidworkssimulation軟件)來實行。

關于力矩荷重的影響，如圖7所示，當將荷重f施加至研磨頭2上時，求得研磨頭2在平行方向上的位移量。

模擬的條件，是假定在研磨時將約200kgf的橫向荷重施加至研磨頭2上來實行。其結果，如表1所示，研磨頭2在平行方向上的位移量是8.18μm。

又，作為軸剛性，如圖8所示，當直接將荷重f于箭頭方向(橫向)上施加至研磨軸9上時，求得研磨軸9的凸緣部的端面在平行于荷重f的方向上的位移量。

模擬的條件，是假定將約15kgf的橫向荷重直接施加至研磨軸9上來實行。其結果，如表1所示，研磨軸9的位移量是0.15μm。

接著，如圖9所示，不是模擬而是實際地利用彈簧秤11將約15kgf的橫向荷重施加至研磨軸9的凸緣部上，并實行凸緣部的端面的位移量的測定。此時，利用雷射位移計來測定凸緣部的端面的位移量。

其結果，相對于如表1所示的模擬的位移量是0.15μm，實際測出的位移量是0.33μm。

(表1)

(比較例1)

使用先前的研磨裝置，其不具有本發明的平臺上下移動機構，且研磨頭上下移動機構的沖程長度是120mm，與實施例1同樣地使用模擬及彈簧秤11來實行軸剛性的評價。

模擬的條件，與實施例1同樣地假定在研磨時將約200kgf的橫向荷重施加至研磨頭上來實行。其結果，如表2所示，研磨頭2在平行方向上的位移量是171.90μm。

又，如表2所示，假定將約15kgf的橫向荷重施加至研磨軸上來實行時，研磨軸的位移量是3.8μm。

接著，關于研磨軸的凸緣部的端面的位移量的實測值，與實施例1同樣地利用彈簧秤11將荷重施加至研磨軸上，并實行測定。其結果，相對于模擬的位移量是3.8μm，如表2所示的實際測出的位移量是8.1μm。

(表2)

根據以上結果，在實施例1中，根據設置平臺上下移動機構，能夠使研磨頭上下移動機構的沖程長度從120mm減少至20mm，而能夠提高研磨軸的剛性，所以相較于比較例1能夠大幅減低由于力矩荷重所造成的研磨軸的位移量。

(實施例2)

在本發明的研磨裝置中，測定研磨頭從上下移動的最下端移動至最上端所需要的時間，所述研磨裝置具有平臺上下移動機構和研磨頭上下移動機構。另外，研磨頭上下移動機構的沖程長度是20mm，且將研磨頭的上下移動速度設成35mm/秒。

其結果，連同加減速所需要的時間，移動時間是平均1.1秒。

(比較例2)

在先前的研磨裝置中，其不具有本發明的平臺上下移動機構，測定研磨頭從上下移動的最下端移動至最上端所需要的時間。另外，研磨頭上下移動機構的沖程長度是120mm，且將研磨頭的上下移動速度設成與實施例2同樣的35mm/秒。

其結果，連同加減速所需要的時間，移動時間是平均3.8秒。

根據以上結果，在實施例2中，相較于比較例2能夠大幅縮短研磨頭的移動時間。

(實施例3)

使用本發明的研磨裝置，來實行研磨布的修整，并評價由于修整所造成的研磨布的厚度的變化，所述研磨裝置具有平臺上下移動機構和修整機構。研磨布，使用容易進行厚度測定的硬質的發泡氨基甲酸乙酯研磨布。又，為了使研磨布的厚度容易變化，而使用研磨布表層的除去效果高的鉆石修整器，延長修整時間并反復地實行修整。

而且，在各個修整的開始前，對應于研磨布的磨耗來調整平臺的高度。具體來說，從修整前后的研磨布的厚度來求得由于修整所造成的研磨布的變化量，并以相當于變化量的份量來使平臺的高度上升，且反復實行修整。圖10表示此時的測定的結果。在圖10中，表示當將最初的修整前的研磨布的厚度設定成1.0時，由于反復修整所造成的厚度變化。研磨布的厚度測定，是利用雷射位移計來測定在研磨布的外周部設置的厚度測定用的缺口部。

如圖10所示，研磨布的厚度變化率幾乎固定，而確認無論研磨布的厚度為何，都能夠穩定維持修整效果。

(比較例3)

除了使用先前的研磨裝置，其不具有本發明的平臺上下移動機構且平臺的高度位置固定，而不調整修整機構的高度以外，與實施例3同樣地評價由于修整所造成的厚度變化。另外，使用與實施例3相同的研磨布和修整器。

其結果，如圖10所示，若反復進行修整，則研磨布的厚度變化率降低，表示修整效果降低。

(實施例4)

使用本發明的研磨裝置，實際地實行300mm的硅晶片的研磨和研磨布的修整，所述研磨裝置具有平臺上下移動機構和修整機構。在研磨循環中，同時進行晶片的提取(pickup)與研磨頭的回轉動作。

其結果，相較于比較例，能夠縮短平均3秒的循環時間。

進一步，根據平臺上下移動機構來配合刷子或研磨布的磨耗，而自動地設定修整時的平臺高度，所以不需要停止研磨裝置來調整修整機構的高度，再加上如上述般地縮短循環時間，因此，相較于比較例4，實施例4能夠提升5％的生產性。

(比較例4)

使用先前的研磨裝置，實際地實行300mm的硅晶片的研磨和研磨布的修整，所述先前的研磨裝置不具有本發明的平臺上下移動機構。

在先前的研磨裝置中，由于不能夠同時進行晶片的提取與回轉動作，所以相較于實施例3，結果會延遲平均3秒的循環時間。

又，先前的研磨裝置，需要停止研磨裝置來配合刷子或研磨布的磨耗而調整修整機構的高度，再加上循環時間相較于實施例4較慢，而會降低5％的生產性。

另外，本發明不受限于上述實施形態。上述實施形態是例示，只要具有與在本發明的權利要求書中記載的技術思想實質上相同的構成，并發揮同樣的作用效果的技術方案，都包含在本發明的權利范圍內。