JP2010172996A - ドレッシング装置、化学的機械的研磨装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係るドレッシング装置は、研磨パッド10に摺接されるドレッシング面を有するドレッシング部材42と、回転可能かつ上下動可能なドレッサ駆動軸32と、ドレッサ駆動軸32に連結され、ドレッシング部材42が固定されるドレッサフランジ41A,41Bと、ドレッサフランジ41A,41B内に配置され、ドレッシング部材42をドレッサ駆動軸32に対して傾動可能とする球面軸受45と、ドレッシング部材42の傾動に抗する力を発生するばね機構49とを備える。
【選択図】図4
Description
本発明の好ましい態様は、前記ドレッサフランジは、前記ドレッサ駆動軸に固定された上側ドレッサフランジと、前記ドレッシング部材が固定された下側ドレッサフランジとを有し、前記球面軸受は、前記上側ドレッサフランジと前記下側ドレッサフランジとを互いに傾動自在に連結することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記上側ドレッサフランジと前記下側ドレッサフランジとの間に設けられたシール部材をさらに備え、前記球面軸受は、前記上側ドレッサフランジと前記下側ドレッサフランジとの間に形成されている空間内に配置され、前記空間は、前記シール部材によって密閉されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記球面軸受は、前記ドレッサ駆動軸の外周面に設けられた球面凸部と、前記ドレッサフランジに設けられた球面凹部とを有することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ドレッシング部材は、前記ドレッサフランジに着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ドレッサフランジの少なくとも一部を囲むように配置されたカバーをさらに備えたことを特徴とする。
本発明の他の態様は、上記化学的機械的研磨装置を用いて被研磨物を研磨することを特徴とする化学的機械的研磨方法である。
図1にCMP装置のポリッシュ部の斜視図を示す。ポリッシュ部は、研磨パッド10を支持する研磨テーブル11と、ウェハなどの基板(被研磨物)を研磨パッド10に摺接させて研磨するトップリング装置20と、研磨パッド10を目立て(ドレッシング)するドレッシング装置30とを備えている。研磨パッド10は研磨テーブル11の上面に取り付けられており、研磨パッド10の上面は研磨面を構成している。研磨テーブル11は、図示しないモータに連結されており、このモータによって研磨テーブル11および研磨パッド10は、矢印で示す方向に回転されるようになっている。
研磨パッド10のドレッシング中は、研磨テーブル11の回転に伴って、研磨パッド10の最外周部は最大で100μm程度上下動する。このような条件下では、ドレッサディスク42の傾き剛性が大きい場合、図14(a)に示すように、ドレッサディスク42が研磨パッド10の変動に追従できない。その結果、ドレッサディスク42の外周部が研磨パッド10を局所的に削り取ってしまう。
11 研磨テーブル
20 トップリング装置
21 トップリングヘッド
22 トップリング駆動軸
23 トップリング揺動アーム
25 液体供給機構
30 ドレッシング装置
31 ドレッサヘッド
32 ドレッサ駆動軸
33 ドレッサ揺動アーム
35 支持台
36 エアシリンダ
37 軸受
39 ばね
41 ドレッサフランジ
41A 上側ドレッサフランジ
41B 下側ドレッサフランジ
42 ドレッサディスク(ドレッシング部材)
45 球面軸受
48 トルク伝達ピン
49 ばね機構
53A 第1のカバー
53B 第2のカバー
55 固定ねじ
56 磁石
60 フランジプレート
61 ねじ
62 Oリング
65 ベローズ
Claims (11)
- 研磨パッドをドレッシングするドレッシング装置において、
前記研磨パッドに摺接されるドレッシング面を有するドレッシング部材と、
回転可能かつ上下動可能なドレッサ駆動軸と、
前記ドレッサ駆動軸に連結され、前記ドレッシング部材が固定されるドレッサフランジと、
前記ドレッサフランジ内に配置され、前記ドレッシング部材を前記ドレッサ駆動軸に対して傾動可能とする球面軸受と、
前記ドレッシング部材の傾動に抗する力を発生するばね機構とを備えたことを特徴とするドレッシング装置。 - 前記ばね機構は、0.5×104N/m以上で2×104N/m以下のばね定数を有するか、または12.5Nm/rad以上で50Nm/rad以下の傾き剛性を前記ドレッシング部材に付与することを特徴とする請求項1に記載のドレッシング装置。
- 前記ドレッサフランジは、前記ドレッサ駆動軸に固定された上側ドレッサフランジと、前記ドレッシング部材が固定された下側ドレッサフランジとを有し、
前記球面軸受は、前記上側ドレッサフランジと前記下側ドレッサフランジとを互いに傾動自在に連結することを特徴とする請求項1に記載のドレッシング装置。 - 前記上側ドレッサフランジは弾性材から形成されており、該上側ドレッサフランジが前記ばね機構として機能することを特徴とする請求項3に記載のドレッシング装置。
- 前記上側ドレッサフランジと前記下側ドレッサフランジとの間に設けられたシール部材をさらに備え、
前記球面軸受は、前記上側ドレッサフランジと前記下側ドレッサフランジとの間に形成されている空間内に配置され、
前記空間は、前記シール部材によって密閉されていることを特徴とする請求項4に記載のドレッシング装置。 - 前記ドレッサ駆動軸のトルクを前記ドレッシング部材に伝達するトルク伝達部材をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載のドレッシング装置。
- 前記球面軸受は、前記ドレッサ駆動軸の外周面に設けられた球面凸部と、前記ドレッサフランジに設けられた球面凹部とを有することを特徴とする請求項1に記載のドレッシング装置。
- 前記ドレッシング部材は、前記ドレッサフランジに着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載のドレッシング装置。
- 前記ドレッサフランジの少なくとも一部を囲むように配置されたカバーをさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載のドレッシング装置。
- 研磨パッドを支持する研磨テーブルと、
被研磨物を回転させながら前記研磨パッドに押圧するトップリング装置と、
前記研磨パッドに研磨液を供給する研磨液供給機構と、
請求項1乃至9のいずれか一項に記載のドレッシング装置とを備えたことを特徴とする化学的機械的研磨装置。 - 請求項10に記載の化学的機械的研磨装置を用いて被研磨物を研磨することを特徴とする化学的機械的研磨方法。
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