JP3980746B2 - トップリングのガイドリング取外し治具 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はCMP(化学機械研摩)装置に使用されるトップリングからガイドリングを取り外す時に用いるトップリングのガイドリング取外し治具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
半導体ウエハ等の被研摩基板を研摩するCMP装置においては、トップリングを具備し、該トップリングの下面に被研摩基板を装着し、回転するテーブルの研摩クロス面に押し当て、該トップリングも回転しながら該被研摩基板を研摩している。そして該トップリングの下方外周には装着した被研摩基板が研摩中に飛び出ないように、ガイドリングが嵌合させて取付けられている。該ガイドリングは摩耗等により消耗するため消耗品となっており、定期的或いは適宜新しいものと交換するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
トップリングは被研摩基板の研摩のみではなく、CMP装置の他の部分との間で被研摩基板の受け渡しを行うようになっている。この受け渡しの搬送精度を向上させるためや、トップリングとガイドリングの間の隙間に砥液や異物の侵入を防ぐため、ガイドリング内周とトップリングの下方外周の嵌合隙間は非常に小さく(例えば、0.03〜0.12mm)なっている。そのため、ガイドリングをトップリングから取り外す場合、簡単に取り外すことができず、困難な取外し作業を強いられるという問題があった。そこで簡単な取外し作業でガイドリングをトップリングから容易に取り外すことのできるガイドリング取外し治具の開発が要望されていた。
【0004】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、トップリングに取り付けられたガイドリングの全周にわたって、できるだけ偏りが無く均等に押すことが可能で、且つ該ガイドリングを簡単に取り外すことのできるトップリングのガイドリング取外し治具を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項1に記載の発明は、トップリング本体の下方外周にガイドリングが嵌合し、且つ該トップリング本体の外周部に設けたガイドリング取付け溝を通して取付け部材でガイドリングを該トップリングに固着した構成のトップリングから該ガイドリングを取り外すためのガイドリング取外し治具であって、板体を有し、該板体にトップリングのガイドリング取付け溝に対応させると共に所定寸法突出させて複数の押しピンを設けた構成の押しプレートと、ガイドリングを除いたトップリングの下面が載置される台座とを具備し、トップリングをガイドリングが下になるように台座に載せると共に、押しプレートを押しピンを下に、且つ該押しピンが該トップリングのガイドリング取付け溝に位置するように位置決めし、該押しプレートを上から押すことにより、該ガイドリングをトップリングから取外すことを特徴とする。
【0006】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のトップリングのガイドリング取外し治具において、台座外周部にはガイドリングの内周より小さい内周を有し、ガイドリングが収容される環状の受け部が設けてあり、ガイドリングをトップリングから取外すときは該ガイドリングを環状受け部上に落下させることを特徴とする。
【0007】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のトップリングのガイドリング取外し治具において、台座の外側には押しプレートを上から押す際の押しピンを案内するガイドが設けられていることを特徴とする。
【0008】
上記の構成にすることにより、ガイドリングの全周にわたって、出来るだけ偏りが無く均等に押すことが可能になり、トップリングに取り付けられたガイドリングを簡単に取り外すことが出来るようになる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図1は本発明に係るトップリングのガイドリング取外し治具の構成を示す図であり、図1(a)は正断面図、図1(b)は図1(a)のA−A断面図、図1(c)は図1(a)のB−B拡大断面図である。
【0010】
ガイドリング取外し治具は、押しプレート10と載置台20からなり、該載置台20にトップリング30をガイドリング31が下になるように載せ、後に詳述するように、この押しプレート10を押しピン11を下にして且つ押しピン11がトップリング30のガイドリング取付け溝に位置するように位置決めし、押しプレート10を上から押すことにより、ガイドリング31は該押しピン11に押されトップリング30から外れて、該載置台20の環状の凹部22の内部に落下するようになっている。環状の凹部22はガイドリング31を受ける受け部の一実施例で、後述の台座21、該台座21の下部に設けられた鍔部、ガイド23により形成される。
【0011】
押しプレート10は円板状の板体12を有し、その外周から所定寸法内側の円周上に等間隔(図では60°の間隔)で所定寸法突出した複数本(図では6本)の押しピン11がナット14と座金・ナット13で板体12を挟持して固定されている。また、押しピン11の先端から所定部分は後述するように、トップリング本体の外周に設けられた細長いガイドリング取付溝を貫通するように、細長い平板状部11aに形成されている(図1(c)参照)。
【0012】
載置台20は円板状の台座21を有し、該台座21は外周より内側にガイドリング31が収容される環状の凹部(段部)22を有する構成である。また、台座21の外周部には上部内周がテーパー状に形成された円筒状のガイド23が設けられている。該ガイド23の内径は前記押しプレート10の複数本の押しピン11が形成する円環状の外周より若干大きくなっている。また、台座21の上面、即ち環状の凹部22の内側は平坦なトップリング受部24となっており、その上面にバッキング材(フィルム)24aが貼り付けられている。トップリング受部24の外周径はガイドリング31の内周径より所定寸法小さく(ガイドリング31が凹部22に容易に落下できるように)なっている。また、ガイド23は台座21の底部に複数本の皿ねじ25で固定されている。
【0013】
図2はトップリング30の要部を示す図で、図2(a)は平面図、図2(b)は図2(a)のA−A断面図である。トップリング本体32は円板状でその下方外周にガイドリング31が嵌合するようになっている。また、トップリング本体32の外周には所定間隔で細溝状のガイドリング取付溝33が設けられており、ガイドリング31は該ガイドリング取付溝33を通してボルト34で固定されるようになっている。また、トップリング本体32の下面にはバッキング材(フィルム)35を介在させて、半導体ウエハ等の被研摩基板36が真空吸着により装着されるようになっている。なお、37は真空吸着するための真空系に連通する真空系穴である。
【0014】
トップリング30のガイドリング31は摩耗等により消耗するため消耗品となっており、定期的或いは適宜、取り外して新しいものと交換する必要がある。ガイドリング31とトップリング本体32はすきまばめにて嵌合しているが、その隙間の寸法は上記のように0.03〜0.12mmと非常に狭い。従って、ボルト34を取り外しても容易にガイドリング31は抜けない。そこで、上記構成のガイドリング取外し治具を用いて、ガイドリング31を外すのであるが、以下ガイドリング31の取外し操作を説明する。
【0015】
まず、トップリング30から全部のボルト34を取り外す。該全部のボルト34を取り外したトップリング30をそのガイドリング31が下になるように、且つガイドリング31が環状の凹部22の上方に位置するようにトップリング本体32の下面を台座21のトップリング受部24に当接させて載置する。続いて、押しプレート10を押しピン11を下にし、且つ該押しピン11が該トップリング30のガイドリング取付け溝33に位置するように位置決めし、そして押しプレート10を上から下方に押す。
【0016】
これにより、押しプレート10の押しピン11の平板状部11aがトップリング本体32のガイドリング取付溝33を貫通して下降し、その先端でガイドリング31を押す。これにより、ガイドリング31はトップリング本体32の外周から外れ、載置台20の台座21の環状の凹部22内に落下する。
【0017】
この押しプレート10を上から押したとき、ガイド23が無いと、押しプレート10に傾いた力を加えた場合、トップリング30が横にずれ、ガイドリング31が台座21のトップリング受部24に載ってしまい、ガイドリング31が取外しにくくなる。ガイド23を設けたことにより、押しプレート10に傾いた力を加えた場合でも、トップリング30が横にずれることなく、ガイドリング31が台座21のトップリング受部24に載ってしまうということはない。
【0018】
なお、図1に示す構成のガイドリング取外し治具は、本発明のガイドリング取外し治具の一構成例であり、本発明のガイドリング取外し治具はこれに限定されるものではなく、要はトップリング30をガイドリング31が下になるように台座21に載せ、押しプレート10を押しピン11を下にして且つ該押しピン11がトップリング30のガイドリング取付け溝33に位置するように位置決めし、該押しプレート10を上から押すことにより、ガイドリング31がトップリングから外れるようにした、押しプレートと台座とを具備する構成であれば、その具体的構成はどのようなものであっても良い。
【0019】
即ち、ガイドリングを受ける受け部として、例えば上記実施形態では凹部を用いたが、本発明はこれに限らず、例えば、鍔部のない円柱状の台座を用い、該台座の周囲にウレタン等からなる環状の受け部を別部品として設けてもよい。また、押しプレートの板体の形状、複数の押しピンの配列や形状等はトップリングの形状、ガイドリング取付け溝の配列状態や形状に対応してその具体的構成は変わる。また、載置台の台座の形状や環状の凹部の形状や大きさ、ガイドの大きさや形状等もトップリングの形状、ガイドリングの形状、更には押しプレートの押しピンの配列等によってその具体的構成は変わる。
【0020】
なお、ガイドリングが消耗した場合だけでなく、研磨対象物の寸法、材質等に合わせてガイドリングを交換する場合にも、ガイドリングの取外しが必要であり、その場合も本発明のトップリングのガイドリング取外し治具を用いることができる。
【0021】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、載置台の台座上面にガイドリングを取外したいトップリングを載置し、押しプレートを位置決めし、上から下方に押すだけで、トップリングからガイドリングを簡単に取り外すことができ、従来のようにガイドリング取外しのための困難な作業を省略できるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るトップリングのガイドリング取外し治具の構成を示す図で、図1(a)は正断面図、図1(b)は図1(a)のA−A断面図、図1(c)は図1(a)のB−B拡大断面図である。
【図2】トップリングの要部を示す図で、図2(a)は平面図、図2(b)は図2(a)のA−A断面図である。
【符号の説明】
10 押しプレート
11 押しピン
12 板体
13 座金・ナット
14 ナット
20 載置台
21 台座
22 凹部
23 ガイド
24 トップリング受部
25 皿ねじ
30 トップリング
31 ガイドリング
32 トップリング本体
33 ガイドリング取付け溝
34 ボルト
35 バッキング材
36 被研磨基板
37 真空系穴

Claims (3)

  1. トップリング本体の下方外周にガイドリングが嵌合し、且つ該トップリング本体の外周部に設けたガイドリング取付け溝を通して取付け部材でガイドリングを該トップリングに固着した構成のトップリングから該ガイドリングを取り外すためのガイドリング取外し治具であって、
    板体を有し、該板体に前記トップリングのガイドリング取付け溝に対応させると共に所定寸法突出させて複数の押しピンを設けた構成の押しプレートと、前記ガイドリングを除いた前記トップリングの下面が載置される台座とを具備し、
    前記トップリングをガイドリングが下になるように前記台座に載せると共に、前記押しプレートを押しピンを下に、且つ該押しピンが該トップリングのガイドリング取付け溝に位置するように位置決めし、該押しプレートを上から押すことにより、該ガイドリングをトップリングから取外すことを特徴とするトップリングのガイドリング取外し治具。
  2. 請求項1に記載のトップリングのガイドリング取外し治具において、
    前記台座外周部には前記ガイドリングの内周より小さい内周を有し、前記ガイドリングが収容される環状の受け部が設けてあり、前記ガイドリングをトップリングから取外すときは該ガイドリングを前記環状受け部上に落下させることを特徴とするトップリングのガイドリング取外し治具。
  3. 請求項1又は2に記載のトップリングのガイドリング取外し治具において、
    前記台座の外側には前記押しプレートを上から押す際の押しピンを案内するガイドが設けられていることを特徴とするガイドリング取外し治具。
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