JP6420874B2 - 定盤洗浄装置 - Google Patents

Description

実施例はウエハー用ラッピング装置に備えられた定盤洗浄装置に関するものである。

ラッピング（Ｌａｐｐｉｎｇ）は平坦度に優れた表面を得るために行われる加工方法で、半導体ウエハー又は各種の基板の表面を平坦化するために広く用いられる。

一般的なラッピング工程によると、ラッピング装置の上定盤と下定盤の間にウエハーを配置し、ウエハーに研磨用スラリー（ｓｌｕｒｒｙ）を供給しながら下定盤及び上定盤を回転させる。すると、スラリーに含まれた研磨用粒子によってウエハー表面が研磨されることができる。

定盤、例えば上定盤及び下定盤の表面には、スラリーの円滑な供給及び排出のために、溝（ｇｒｏｏｖｅ）が設けられることができる。ところで、ラッピング工程が繰り返し行われる場合、ウエハーと定盤から分離された異物及び使用されたスラリーなどが定盤の溝に累積し、その結果、スラリーの供給及び排出を阻害することができ、これによってウエハーの平坦度品質が悪くなることができる。また、溝の内部に積もったスラッジ成分が定盤内のウエハーに流入する場合、ウエハーにスクラッチ（ｓｃｒａｔｃｈ）が発生することがある。

このような現象を防止するために、定盤洗浄装置を用いて周期的に定盤の溝に積もった異物及び使われたスラリーなどを洗浄する。

実施例はラッピング工程によって平坦度を向上させるとともにスラッジによるウエハーのスクラッチ発生を防止することができる定盤洗浄装置を提供する。

実施例による定盤洗浄装置は、噴射ヘッド、及び前記噴射ヘッドの上面に配置される少なくとも一つの第１噴射ノズル及び少なくとも一つの第２噴射ノズルを含む噴射ユニット；及び前記噴射ユニットを洗浄しようとする定盤の表面に移動させる移動ユニットを含み、前記少なくとも一つの第１噴射ノズルは第１洗浄液を噴射する第１噴射口を含み、前記少なくとも一つの第２噴射ノズルは第２洗浄液を噴射する第２噴射口を含み、前記噴射ヘッドの上面から前記第１噴射口までの第１離隔距離と前記噴射ヘッドの上面から前記第２噴射口までの第２離隔距離は互いに違い、前記第１洗浄液の第１噴射角度と前記第２洗浄液の第２噴射角度は互いに違う。

前記第２離隔距離は前記第１離隔距離より大きくてもよい。

前記第２噴射角度は前記第１噴射角度より小さくてもよい。

前記少なくとも一つの第１噴射ノズルは複数の第１噴射ノズルを含むことができ、前記少なくとも一つの第２噴射ノズルは複数の第２噴射ノズルを含むことができ、前記複数の第２噴射ノズルのそれぞれの第２離隔距離は前記複数の第１噴射ノズルのそれぞれの第１離隔距離より大きくてもよく、前記複数の第２噴射ノズルのそれぞれの第２噴射口から噴射される第２洗浄液の第２噴射角度は前記複数の第１噴射ノズルのそれぞれの第１噴射口から噴射される第１洗浄液の第１噴射角度より小さくてもよい。

前記噴射ヘッドの一端から他端への方向に前記複数の第１噴射ノズルが一列に配列されることができ、前記噴射ヘッドの一端から他端への方向に前記複数の第２噴射ノズルが一列に配列されることができる。

前記噴射ヘッドの一端から他端への方向に前記第１噴射ノズルと前記第２噴射ノズルは互いに交互に配列されることができる。

前記定盤は第１溝を有する上定盤及び第２溝を有する下定盤を含むことができ、前記複数の第１噴射ノズル及び前記複数の第２噴射ノズルは前記第１溝が設けられた前記上定盤の表面に前記第１及び第２洗浄液を噴射することができる。

前記噴射ユニットは、前記噴射ヘッドの下面に配置される少なくとも一つの第３噴射ノズル及び少なくとも一つの第４噴射ノズルをさらに含むことができ、前記少なくとも一つの第３噴射ノズルは第３洗浄液を噴射する第３噴射口を含むことができ、前記少なくとも一つの第４噴射ノズルは第４洗浄液を噴射する第４噴射口を含むことができ、前記噴射ヘッドの下面から前記第３噴射口までの第３離隔距離と前記噴射ヘッドの下面から前記第４噴射口までの第４離隔距離は互いに違ってもよい。

前記第３洗浄液の第３噴射角度と前記第４洗浄液の第４噴射角度は互いに違ってもよい。

前記少なくとも一つの第３噴射ノズルは複数の第３噴射ノズルを含むことができ、前記少なくとも一つの第４噴射ノズルは複数の第４噴射ノズルを含むことができ、前記複数の第４噴射ノズルのそれぞれの第４離隔距離は前記複数の第３噴射ノズルのそれぞれの第１離隔距離より大きくてもよく、前記複数の第４噴射ノズルのそれぞれの第４噴射口から噴射される第４洗浄液の第４噴射角度は前記複数の第３噴射ノズルのそれぞれの第３噴射口から噴射される第３洗浄液の第３噴射角度より小さくてもよい。

前記噴射ヘッドの一端から他端への方向に前記複数の第３噴射ノズルが一列に配列されることができ、前記噴射ヘッドの一端から他端への方向に前記複数の第４噴射ノズルが一列に配列されることができる。

前記噴射ヘッドの一端から他端への方向に前記第３噴射ノズルと前記第４噴射ノズルは互いに交互に配列されることができる。

前記第１噴射角度及び前記第３噴射角度のそれぞれは４０°〜５０°であってもよく、前記第２噴射角度及び前記第４噴射角度のそれぞれは１０°〜２０°であってもよい。

前記少なくとも一つの第２噴射ノズルから噴射される前記第２洗浄液の噴射圧力は前記少なくとも一つの第１噴射ノズルから噴射される前記第１洗浄液の噴射圧力より高くてもよく、前記少なくとも一つの第４噴射ノズルから噴射される前記第４洗浄液の噴射圧力は前記少なくとも一つの第３噴射ノズルから噴射される前記第３洗浄液の噴射圧力より高くてもよい。

前記第２及び第４噴射口のそれぞれの直径は前記第１及び第３噴射口のそれぞれの直径より小さくてもよい。

前記定盤洗浄装置は、前記第１〜第４噴射ノズルに洗浄液を供給する供給管をさらに含むことができる。

前記第１噴射角度と前記第２噴射角度の差は２０°〜４０°であってもよい。

実施例はラッピング工程によって平坦度を向上させるとともにスラッジによるウエハーのスクラッチ発生を防止することができる。

実施例による定盤洗浄装置の平面図である。

図１に示した噴射ユニットのＡＢ方向の断面図である。

図２に示した噴射ユニットの拡大図である。

図３の噴射ユニットのＣＤ方向の断面図である。

図３の噴射ユニットのＥＦ方向の断面図である。

噴射ユニットから上定盤及び下定盤に噴射される洗浄液を示す図である。

一般的な定盤洗浄装置の定盤洗浄模式図である。

図６ａに示した定盤洗浄装置の洗浄程度を示すグラフである。

実施例による定盤洗浄装置の噴射ユニットによる洗浄模式図である。

図７ａに示した定盤洗浄装置の洗浄程度を示すグラフである。

以下、前記目的を具体的に実現することができる本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

本発明による実施例の説明において、各要素の“上又は下（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）”に形成されるものとして記載される場合、上又は下（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）は二つの要素が互いに直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）接触するとか一つ以上の他の要素が前記二つの要素の間に配置されて（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）形成されるとかするものを全て含む。また、“上又は下（ｏｎ ｏｒ ｕｎｄｅｒ）”として表現される場合、一つの要素を基準として上方だけではなく下方の意味も含むことができる。

また、以下で使う “第１”及び“第２”、“上部”及び“下部”などの関係的用語はそのような実体又は要素間のある物理的又は論理的関係又は手順を必ずしも要求するか内包するものではなく、ある一つの実体又は要素を他の実体又は要素と区別するためにだけ用いることができる。また、同じ参照番号は図面の説明全般にわたって同じ要素を示す。

図１は実施例による定盤洗浄装置１００の平面図を示し、図２は図１に示した噴射ユニット１１０のＡＢ方向の断面図である。

図１及び図２を参照すると、定盤洗浄装置１００は、噴射ユニット１１０、移動ユニット１２０、及び流体供給部１３０を含む。

噴射ユニット１１０は、ラッピング装置、例えばウエハー研磨装置の定盤、例えば上定盤及び下定盤の表面に向けて高圧の流体、例えば洗浄液を噴射して定盤の表面を洗浄する。

移動ユニット１２０は噴射ユニット１１０に結合され、噴射ユニット１１０を移動させる。例えば、移動ユニット１２０はロボットアームの形態であってもよいが、これに限定されるものではない。

例えば、移動ユニット１２０は、上定盤１０と下定盤２０の間でスイング（ｓｗｉｎｇ）するように噴射ユニット１１０を回転移動させることができる。

例えば、図１に示したように、移動ユニット１２０は、洗浄工程を行わないときには噴射ユニット１１０を定盤、例えば下定盤２０の外側に位置させる（図１に点線で表示した噴射ユニット１１０参照）。

そして、移動ユニット１２０は、洗浄工程を行うときは、噴射ユニット１１０を定盤、例えば下定盤２０上に位置するように移動させる（図１に実線で表示した噴射ユニット１１０参照）。

また、移動ユニット１２０は噴射ユニット１１０を垂直方向に移動させるとかあるいは水平方向に移動させるとかすることができる。例えば、垂直方向は上定盤１０から下定盤に向かう方向又はその反対方向であってもよい。そして、水平方向は上定盤１０又は下定盤の縁部から中心への方向又はその反対方向であってもよい。

定盤洗浄装置１００は、移動ユニット１２０が装着又は支持される支持部又はステージ（ｓｔａｇｅ）１４０をさらに含むことができる。

流体供給部１３０は噴射ユニット１１０に流体を供給する。例えば、流体供給部１３０は、洗浄液、例えば純水（ｄｅｉｏｎｉｚｅｄ ｗａｔｅｒ、ＤＩＷ）を噴射ユニット１１０に供給することができる。また、流体供給部１３０は、気体、例えば圧縮空気を噴射ユニット１１０に供給することができる。

例えば、流体供給部１３０は、洗浄液を供給する洗浄液供給部１３１、及び既設定の圧力の気体、例えば空気を供給する気体供給部１３２を含むことができる。

例えば、洗浄液供給部１３１は第１供給管４１２（図４ａ及び図４ｂ参照）と連結されることができ、第１供給管４１２を通じて噴射ユニット１１０の第１〜第４噴射ノズル３１２、３１４、３２２、３２４に洗浄液を供給することができる。また、例えば、気体供給部１３２は第２供給管４１４（図４ａ及び図４ｂ参照）と連結されることができ、第２供給管４１４を通じて噴射ユニット１１０に気体を供給することができる。

図３は図２に示した噴射ユニット１１０の拡大図を示し、図４ａは図３の噴射ユニット１１０のＣＤ方向の断面図を示し、図４ｂは図３の噴射ユニット１１０のＥＦ方向の断面図を示し、図５は噴射ユニット１１０から上定盤１０及び下定盤２０に噴射される洗浄液５０ａと５０ｂ、６０ａと６０ｂを示す。

図３〜図５を参照すると、噴射ユニット１１０は、噴射ヘッド（Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｈｅａｄ）３０５、第１噴射部３１０、第２噴射部３２０、第１供給管４１２、及び第２供給管４１４を含む。

噴射ヘッド３０５は、第１及び第２噴射部３１０、３２０、及び第１及び第２供給管４１２、４１４を収容する。

第１噴射部３１０は噴射ヘッド３０５の一側に配置され、上側方向に洗浄液及び気体を噴射する。第２噴射部３２０は噴射ヘッド３０５の他側に配置され、下側方向に洗浄液及び気体を噴射する。例えば、第１及び第２噴射部３１０は互いに反対方向に洗浄液５０ａと５０ｂ、６０ａと６０ｂ及び気体を噴射することができる。

第１及び第２噴射部３１０、３２０のそれぞれは、洗浄液５０ａと５０ｂ、６０ａと６０ｂを噴射する洗浄液噴射ノズル、及び気体を噴射する気体噴射ノズル３１６−１、３１６−２を含むことができる。

噴射ユニット１１０は、噴射ヘッド３０５、少なくとも一つの第１噴射ノズル３１２、及び少なくとも一つの第２噴射ノズル３１４を含むことができる。

例えば、第１噴射ノズル３１２の数は２個以上であってもよく、第２噴射ノズル３１４の数は２個以上であってもよい。

例えば、噴射ユニット１１０の第１噴射部３１０の洗浄液噴射ノズルは、噴射ヘッド３０５の一面、例えば上面３０５ａで露出される少なくとも一つの第１噴射ノズル３１２及び少なくとも一つの第２噴射ノズル３１４を含むことができる。

第１及び第２噴射ノズル３１２、３１４は噴射ヘッド３０５の上面３０５ａに配置又は装着されることができ、ラッピング装置の上定盤に向けて洗浄液を噴射することができる。

図３に示したように、噴射ヘッド３０５の上面３０５ａを基準に、第１噴射ノズル３１２の第１噴射口３１２ａの第１離隔距離（ｄ１）は第２噴射ノズル３１４の第２噴射口３１４ａの第２離隔距離（ｄ２）とは違う。

例えば、第２離隔距離（ｄ２）は第１離隔距離（ｄ１）より大きくてもよい（ｄ２＞ｄ１）。

また、例えば、第１噴射ノズル３１２の第１噴射口の第１離隔距離は互いに同一であってもよく、第２噴射ノズル３１４の第２噴射口の第２離隔距離は互いに同一であってもよいが、これに限定されるものではない。

第１噴射ノズル３１２の直径は第２噴射ノズル３１４の直径と違ってもよい。例えば、第２噴射ノズル３１４の直径は第１噴射ノズル３１２の直径より小さくてもよい。

例えば、第１噴射ノズル３１２の第１噴射口３１２ａの第１直径（Ｒ１）は第２噴射ノズル３１４の第２噴射口３１４ａの第２直径（Ｒ２）と違う。例えば、第２直径（Ｒ２）は第１直径（Ｒ１）より小さくてもよい（Ｒ２＜Ｒ１）。

例えば、第１噴射ノズルの直径は互いに同一であってもよく、第２噴射ノズルの直径は互いに同一であってもよいが、これに限定されるものではない。

例えば、第１噴射ノズル３１２の第１噴射口の第１直径は互いに同一であってもよく、第２噴射ノズル３１４の第２噴射口の第２直径は互いに同一であってもよいが、これに限定されるものではない。

図５に示したように、第１噴射ノズル３１２は上方に又は上定盤１０への方向に第１洗浄液５０ａを噴射することができ、第２噴射ノズル３１４は上方に又は上定盤１０への方向に第２洗浄液５０ｂを噴射することができる。

第１噴射ノズル３１２の第１噴射口３１２ａから噴射される第１洗浄液５０ａの第１噴射角度（θ１）と第２噴射ノズル３１４の第２噴射口３１４ａから噴射される第２洗浄液５０ｂの第２噴射角度（θ２）は互いに違う。例えば、第２噴射角度（θ２）は第１噴射角度（θ１）より小さくてもよい（θ２＜θ１）。

例えば、第１噴射角度（θ１）は４０°〜５０°であってもよい。また、例えば、第１噴射角度（θ１）は４５°であってもよい。

例えば、第２噴射角度（θ２）は１０°〜２０°であってもよい。また、例えば、第２噴射角度（θ２）は１５°であってもよい。

第１噴射角度（θ１）と第２噴射角度（θ２）の差（θ１−θ２）は２０°〜４０°であってもよい。その差（θ１−θ２）が２０°未満の場合には、定盤の表面の溝（ｇｒｏｏｖｅ）内に位置するスラッジの除去効果が低下することがある。その差（θ１−θ２）が４０°を超える場合には、定盤の表面（溝以外の表面）に位置するスラッジの除去効果が低下することがある。

第１ 噴射部３１０は、互いに離隔する複数の第１噴射ノズル３１２、及び互いに離隔する複数の第２噴射ノズル３１４を含むことができる。

第１噴射ノズル３１２は噴射ヘッド３０５の一端から他端への方向に互いに離隔して配置されることができる。例えば、第１噴射ノズル３１２は噴射ヘッド３０５の一端から他端への方向に一列に配列されることができる。

第２噴射ノズル３１４は噴射ヘッド３０５の一端から他端への方向に互いに離隔して配置されることができる。例えば、第２噴射ノズル３１４は噴射ヘッド３０５の一端から他端への方向に一列に配列されることができる。

また、第１及び第２噴射ノズル３１２、３１４は噴射ヘッド３０５の一端から他端への方向に互いに交互に配置されることができる。例えば、第１及び第２噴射ノズル３１２、３１４は噴射ヘッド３０５の一端から他端への方向に直線状に又は曲線状に一列に配列されることができるが、これに限定されるものではない。

他の実施例では、第１噴射部３１０の洗浄液噴射ノズルは噴射ヘッド３０５の一端から他端への方向に第１噴射ノズルが配列された第１列、及び第２噴射ノズルが配列された第２列を含むこともできる。この際、第１列及び第２列は互いに平行に配置されるとかあるいは互いに平行でないように配置されることができる。

若しくは、例えば、第１噴射ノズル３１２及び第２噴射ノズル３１４は噴射ヘッド３０５の一端から他端まで一列に配列されるように配置されることができる。

若しくは、例えば、第１噴射ノズル３１２及び第２噴射ノズル３１４は噴射ヘッド３０５の一端から他端までジグザグ（ｚｉｇｚａｇ）状に配列されることもできる。

実施例による定盤洗浄装置１００の場合、移動ユニット１２０は洗浄工程の開始点に噴射ユニット１１０を定盤１０、２０の間に移動させるスイング（ｓｗｉｎｇ）を行い、洗浄工程中には噴射ユニット１１０をスイングせずに停止状態で維持し、洗浄が終われば、噴射ユニット１１０を定盤１０、２０の外側に移動させるスイングを行うことができる。

洗浄中に噴射ユニット１１０は上定盤１０と下定盤２０の間に停止状態を維持するから、回転する上定盤１０及び下定盤２０の全表面を同時に洗浄するために、噴射ヘッド３０５の一端から他端まで一列に配列された第１及び第２噴射ノズル３１２、３１４は上定盤１０及び下定盤２０のそれぞれの内周面と外周面の間の領域に対応することができる。

第１噴射ノズル３１２から噴射される第１洗浄液５０ａは上定盤１０の第１表面１１ａを洗浄することができ、第２噴射ノズル３１４から噴射される第２洗浄液５０ｂは上定盤１０の第２表面１１ｂを洗浄することができる。この際、上定盤１０の第２表面１１ｂには研磨工程時にスラリーの円滑な供給及び排出のための溝（ｇｒｏｏｖｅ）５０１が設けられることができる。すなわち、第２表面１１ｂは第１表面１１ａに対して陷沒することができ、段差を有することができる。

実施例は、第１洗浄液５０ａによる上定盤１０の第１表面１１ａに対する洗浄、及び第２噴射ノズル３１４から噴射される第２洗浄液５０ｂによる第１表面に形成された溝５０１の内部に対する洗浄を同時に行うことができる。これにより、溝５０１の内部に存在する異物、例えばスラッジを除去するための別個の溝掘り工程を行う必要がない。

第１噴射部３１０の気体噴射ノズル３１６−１、３１６−２は噴射ヘッド３０５の上面３０５ａに配置又は装着されることができ、ラッピング装置の上定盤に向けて気体、例えば不活性ガス又は空気を噴射することができる。気体噴射ノズル３１６−１、３１６−２から噴射される気体は洗浄中の定盤から異物などを定盤の外に離脱させるとか除去するとかする役目をすることができる。

第１噴射部３１０の気体噴射ノズル３１６−１、３１６−２は洗浄液噴射ノズルの一側及び他側に配置されることができるが、これに限定されるものではない。

また、第１噴射部３１０の気体噴射ノズルは噴射ヘッド３０５の一端から他端への方向に互いに離隔して配置又は配列されることができる。例えば、第１噴射部３１０の気体噴射ノズルは第１及び第２噴射ノズル３１２、３１４が配列される方向と同じ方向に互いに離隔して配列されることができる。例えば、第１噴射部３１０の気体噴射ノズルは一列に配列されることができる。

例えば、第１噴射部３１０の気体噴射ノズルは第１及び第２噴射ノズル３１２、３１４の両側に一列に配列されることができるが、これに限定されるものではない。例えば、他の実施例では、第１噴射部３１０の気体噴射ノズルは第１及び第２噴射ノズル３１２、３１４のいずれか一側にのみ一列に配列されるとかあるいは省略されるとかすることができる。

第２噴射部３２０の洗浄液噴射ノズルは、噴射ヘッド３０５の他面、例えば下面３０５ｂに露出される少なくとも一つの第３噴射ノズル３２２及び少なくとも一つの第４噴射ノズル３２４を含むことができる。

噴射ユニット１１０は、少なくとも一つの第３噴射ノズル３２２、及び少なくとも一つの第４噴射ノズル３２４をさらに含むことができる。

例えば、第３噴射ノズル３２２の数は２個以上であってもよく、第４噴射ノズル３２４の数は２個以上であってもよい。

噴射ヘッド３０５の下面３０５ｂに対する第３噴射ノズル３２２の第３噴射口の第３離隔距離は第４噴射ノズル３２４の第４噴射口の第４離隔距離と違う。

例えば、第４離隔距離は第３離隔距離より大きくてもよい。

また、例えば、第３噴射ノズルの第３噴射口の第３離隔距離は互いに同一であってもよく、第４噴射ノーズの第４噴射口の第４離隔距離は互いに同一であってもよいが、これに限定されるものではない。

例えば、第３離隔距離は第１離隔距離（ｄ１）と同一であってもよく、第４離隔距離は第２離隔距離（ｄ２）と同一であってもよい。

また、第３噴射ノズル３２２の第３噴射口の第３直径は第４噴射ノズル３２４の第４噴射口の第４直径と違う。例えば、第４直径は第３直径より小さくてもよい。

また、例えば、第３噴射ノズルの第３噴射口の第３直径は互いに同一であってもよく、第４噴射ノズルの第４噴射口の第４直径は互いに同一であってもよいが、これに限定されるものではない。

例えば、第４直径は第２直径（Ｒ２）と同一であってもよく、第３直径は第１直径（Ｒ１）と同一であってもよい。

第３噴射ノズル３２２は下方に又は下定盤２０への方向に第３洗浄液６０ａを噴射し、第４噴射ノズル３２４は下方に又は下定盤２０への方向に第４洗浄液６０ｂを噴射する。

第３噴射ノズル３２２の第３噴射口から噴射される第３洗浄液６０ａの第３噴射角度と第４噴射ノズル３２４の第４噴射口から噴射される第４洗浄液６０ｂの第２噴射角度は互いに違う。例えば、第４噴射角度は第３噴射角度より小さくてもよい。

例えば、第３噴射角度は４０°〜５０°であってもよい。また、例えば、第３噴射角度は４５°であってもよい。また、例えば、第４噴射角度は１０°〜２０°であってもよい。また、例えば、第４噴射角度は１５°であってもよい。

第３噴射角度と第４噴射角度の差は２０°〜４０°であってもよい。第３噴射角度と第４噴射角度の差が２０°未満の場合には、定盤表面の溝（ｇｒｏｏｖｅ）内に位置するスラッジの除去効果が低下することがある。また、噴射角度の差が４０°を超える場合には、定盤の表面（溝以外の表面）に位置するスラッジの除去効果が低下することがある。

第２噴射部３２０は互いに離隔する複数の第３噴射ノズル３２２、及び互いに離隔する複数の第４噴射ノズル３２４を含むことができる。

複数の第３噴射ノズル３２２及び複数の第４噴射ノズル３２４の配列は第１噴射ノズル３１２及び第２噴射ノズル３１４の配列についての説明が同様に適用可能である。

第３噴射ノズル３２２は噴射ヘッド３０５の一端から他端への方向に互いに離隔して配置されることができる。例えば、第３噴射ノズル３２２は噴射ヘッド３０５の一端から他端への方向に一列に配列されることができる。

第４噴射ノズル３２４は噴射ヘッド３０５の一端から他端への方向に互いに離隔して配置されることができる。例えば、第４噴射ノズル３２４は噴射ヘッド３０５の一端から他端への方向に一列に配列されることができる。

また、第３及び第４噴射ノズル３２２、３２４は噴射ヘッド３０５の一端から他端への方向に互いに交互に配置されることができる。例えば、第３及び第４噴射ノズル３２２、３２４は噴射ヘッド３０５の一端から他端への方向に直線状又は曲線状に一列に配列されることができるが、これに限定されるものではない。

他の実施例では、第２噴射部３２０の洗浄液噴射ノズルは、噴射ヘッド３０５の一端から他端への方向に第３噴射ノズルが配列された第３列、及び第４噴射ノズルが配列された第４列を含むこともできる。この際、第３列及び第４列は互いに平行に配置されるとかあるいは互いに平行でないように配置されることができる。

第３噴射ノズル３２２から噴射される第３洗浄液６０ａは下定盤２０の第１表面１２ａを洗浄することができ、第４噴射ノズル３２４から噴射される第４洗浄液６０ｂは下定盤２０の第２表面１２ｂを洗浄することができる。

この際、下定盤２０の第２表面１２ｂには、研磨工程時にスラリーの円滑な供給及び排出のための溝（ｇｒｏｏｖｅ）５０２が設けられることができる。第２表面１２ｂは第１表面１２ａに対して陷沒することができ、段差を有することができる。

第２噴射部３２０の気体噴射ノズル３２６−１、３２６−２は噴射ヘッド３０５の下面３０５ｂに配置又は装着されることができ、ラッピング装置の下定盤に向けて気体、例えば不活性ガス又は空気を噴射することができる。気体噴射ノズル３２６−１、３２６−２から噴射される気体は洗浄中の下定盤から異物などを下定盤の外側に離脱させるとか除去する役目をすることができる。

第２噴射部３２０の気体噴射ノズル３２６−１、３２６−２は洗浄液噴射ノズルの一側及び他側に配置されることができるが、これに限定されるものではない。

第２噴射部３２０の気体噴射ノズルは噴射ヘッド３０５の一端から他端への方向に互いに離隔して配置されることができる。第１噴射部３１０の気体噴射ノズル３１６−１、３１６−２についての説明は第２噴射部３２０の気体噴射ノズル３２６−１、３２６−２に同様に適用可能である。

図４ａ及び図４ｂに示したように、洗浄液供給部から提供された洗浄液は第１供給管４１２を通じて第１噴射部３１０の第１及び第２噴射ノズル３１２、３１４及び第２噴射部３２０の第３及び第４噴射ノズル３２２、３２４に提供されることができる。

図４ａ及び図４ｂでは単一供給管を通じて洗浄液が第１及び第２噴射部に提供されるが、これに限定されるものではなく、第１及び第２噴射部のそれぞれに別個の供給管を通じて洗浄液が供給されることもできる。

第２噴射ノズル３１４から噴射される第２洗浄液５０ｂの噴射圧力は第１噴射ノズル３１２から噴射される第１洗浄液５０ａの噴射圧力より高くてもよい。

また、第４噴射ノズル３２４から噴射される第４洗浄液６０ｂの噴射圧力は第３噴射ノズル３２２から噴射される第３洗浄液６０ａの噴射圧力より高くてもよい。

これは、第１供給管４１２を通じて第１〜第４噴射ノズル３１２、３１４、３２２、３２４には同じ圧力の洗浄液が供給されることができるが、第２噴射ノズル３１４の第２噴射口３１４ａの第２直径が第１噴射ノズル３１２の第１噴射口３１２ａの第１直径より小さく、第４噴射ノズル３２４の第４噴射口３２４ａの第４直径が第３噴射ノズル３２２の第３噴射口３２２ａの第３直径より小さいからである。

他の実施例では、別個の供給管を通じて第１及び第２噴射ノズルに互いに異なる圧力の洗浄液が供給されることもでき、第３及び第４噴射ノズルに互いに異なる圧力の洗浄液が供給されることもできる。

第１及び第２洗浄液５０ａ、５０ｂは第１及び第２噴射ノズル３１２、３１４を通じて同時に上定盤１０に噴射されることができ、第３及び第４洗浄液は第３及び第４噴射ノズル３２２、３２４を通じて同時に下定盤２０に噴射されることができる。

図６ａは一般的な定盤洗浄装置６００の定盤洗浄模式図を示し、図６ｂは図６ａに示した定盤洗浄装置６００の洗浄程度を示すグラフｇ１である。

図６ａを参照すると、噴射ノズル６１０ａ、６１０ｂは、定盤６０１の第１表面６０１ａから均一な距離を維持する状態で洗浄液６２０を定盤６０１の第１及び第２表面６０１ａ、６０１ｂに噴射する。このように噴射された洗浄液によって定盤６０１の第１表面６０１ａに位置するスラッジ（ｓｌｕｄｇｅ）６０３ａが除去されることができるが、定盤６０１の第２表面６０１ｂに設けられた溝（ｇｒｏｏｖｅ）６１１内に位置するスラッジ６０３ｂは除去されない。むしろ、第１表面６０１ａに位置するスラッジが溝６１１内に流入することもできる。

図６ｂで、ｘ軸は定盤６０１の第１表面６０１ａから第２表面６０１ｂの溝６１１までの距離を示し、ｙ軸は洗浄程度を示す。

図６ｂを参照すると、定盤６０１の第１表面６０１ａで洗浄程度が最良であり、定盤６０１の第２表面６０１ｂの溝６１１内で洗浄程度が最低である。このような溝６１１内の除去されないスラッジのため、ラッピング装置によってラッピング工程が行われたウエハーの平坦度品質が悪くなることがある。また、溝６１１の内部に積もったスラッジ成分がウエハーに流入する場合、ウエハーにスクラッチ（ｓｃｒａｔｃｈ）が発生することがある。

図７ａは実施例による定盤洗浄装置１００の噴射ユニット１１０による洗浄模式図を示し、図７ｂは図７ａに示した定盤洗浄装置１００の洗浄程度を示すグラフｇ２である。

図７ａ及び図７ｂを参照すると、噴射ヘッド３０５の下面３０５ｂに対する第４噴射ノズル３２４の第４噴射口の第４離隔距離は第３噴射ノズル３２２の第３噴射口の第３離隔距離より大きいため、第４噴射口と下定盤２０の第２表面１２ｂに形成された溝５０２の底面５０２ａの間の距離は第３噴射口と溝５０２の底面５０２ａの間の距離より小さい。

第４洗浄液６０ｂの第４噴射角度は第３洗浄液６０ｂの第３噴射角度より小さいから、第４洗浄液６０ｂは下定盤２０の溝５０２の内部に直接噴射されることができる。

第３ノズル３２２から噴射される第３洗浄液６０ａによって下定盤２０の第１表面１２ａに位置するスラッジ（ｓｌｕｄｇｅ）７１２は下定盤２０の外に除去されることができる。

第４ノズル３２４からの第４洗浄液６０ｂは下定盤２０の溝５０２の内部に直接噴射されることができ、下定盤２０の溝５０２の内部に直接噴射された第４洗浄液６０ｂによって溝５０２内に存在するスラッジ７１１は溝５０２の外に離脱して下定盤２０の外に除去されることができる。

図７ｂに示したように、ｇ１と比較するとき、ｇ２では溝５０２内に存在するスラッジに対する洗浄（ｃｌｅａｎｉｎｇ）程度が向上する。これにより、溝５０２を通じてのスラリーの流れを円滑にすることでき、その結果、ラッピング工程によって平坦度を向上させるとともにスラッジによるウエハーのスクラッチ発生を防止することができる。

図７ａ及び図７ｂで説明した下定盤２０の洗浄向上効果についての説明は第１噴射部３１０による上定盤１０に対する洗浄にも同様に適用可能である。

以上で実施例で説明した特徴、構造、効果などは本発明の少なくとも一実施例に含まれ、必ずしも一実施例にのみ限定されるものではない。また、各実施例で例示した特徴、構造、効果などは実施例が属する分野の通常の知識を有する者によって他の実施例に対して組合せ又は変形実施が可能である。したがって、このような組合せ及び変形に係わる内容は本発明の範囲に含まれるものとして解釈されなければならないであろう。

１１０ 噴射ユニット
１２０ 移動ユニット
１３０ 流体供給部
１４０ 支持部

Claims (14)

1. 溝を有する定盤の表面を洗浄する定盤洗浄装置であって、
   噴射ヘッド、及び前記噴射ヘッドの上面に配置される少なくとも一つの第１噴射ノズル及び少なくとも一つの第２噴射ノズルを含む噴射ユニット；及び
   前記噴射ユニットを洗浄しようとする前記定盤の表面に移動させる移動ユニットを含み、
   前記少なくとも一つの第１噴射ノズルは前記定盤の表面へ第１洗浄液を噴射する第１噴射口を含み、前記少なくとも一つの第２噴射ノズルは前記定盤の表面へ第２洗浄液を噴射する第２噴射口を含み、
   前記噴射ヘッドの上面から前記第２噴射口までの第２離隔距離は前記噴射ヘッドの上面から前記第１噴射口までの第１離隔距離よりも大きく、
   前記第２噴射口から前記定盤の表面に噴射される前記第２洗浄液の第２噴射角度は、前記第１噴射口から前記定盤の表面に噴射される前記第１洗浄液の第１噴射角度よりも小さく、
   前記溝は、研磨工程中にスラリーを供給及び排出するためのものであり、
   前記第２噴射口と前記溝の底との間の距離は、前記第１噴射口と前記溝の底との間の距離よりも小さく、前記第２洗浄液が前記溝に直接注入される、溝を有する定盤の表面を洗浄する定盤洗浄装置。
2. 前記少なくとも一つの第１噴射ノズルは複数の第１噴射ノズルを含み、
   前記少なくとも一つの第２噴射ノズルは複数の第２噴射ノズルを含み、
   前記複数の第２噴射ノズルのそれぞれの第２離隔距離は前記複数の第１噴射ノズルのそれぞれの第１離隔距離より大きく、
   前記複数の第２噴射ノズルのそれぞれの第２噴射口から噴射される第２洗浄液の第２噴射角度は前記複数の第１噴射ノズルのそれぞれの第１噴射口から噴射される第１洗浄液の第１噴射角度より小さい、請求項１に記載の溝を有する定盤の表面を洗浄する定盤洗浄装置。
3. 前記噴射ヘッドの一端から他端への方向に前記複数の第１噴射ノズルが一列に配列され、
   前記噴射ヘッドの一端から他端への方向に前記複数の第２噴射ノズルが一列に配列される、請求項２に記載の溝を有する定盤の表面を洗浄する定盤洗浄装置。
4. 前記噴射ヘッドの一端から他端への方向に前記第１噴射ノズルと前記第２噴射ノズルは互いに交互に配列される、請求項３に記載の溝を有する定盤の表面を洗浄する定盤洗浄装置。
5. 前記定盤は第１溝を有する上定盤及び第２溝を有する下定盤を含み、
   前記複数の第１噴射ノズル及び前記複数の第２噴射ノズルは前記第１溝が設けられた前記上定盤の下面に前記第１及び第２洗浄液を噴射する、請求項２に記載の溝を有する定盤の表面を洗浄する定盤洗浄装置。
6. 前記噴射ユニットは、
   前記噴射ヘッドの下面に配置される少なくとも一つの第３噴射ノズル及び少なくとも一つの第４噴射ノズルをさらに含み、
   前記少なくとも一つの第３噴射ノズルは前記第２溝を有する下定盤の上面へ第３洗浄液を噴射する第３噴射口を含み、前記少なくとも一つの第４噴射ノズルは前記第２溝を有する下定盤の上面へ第４洗浄液を噴射する第４噴射口を含み、
   前記噴射ヘッドの下面から前記第３噴射口までの第３離隔距離と前記噴射ヘッドの下面から前記第４噴射口までの第４離隔距離は互いに違う、請求項５に記載の溝を有する定盤の表面を洗浄する定盤洗浄装置。
7. 前記少なくとも一つの第３噴射ノズルは複数の第３噴射ノズルを含み、
   前記少なくとも一つの第４噴射ノズルは複数の第４噴射ノズルを含み、
   前記複数の第４噴射ノズルのそれぞれの第４離隔距離は前記複数の第３噴射ノズルのそれぞれの第１離隔距離より大きく、
   前記複数の第４噴射ノズルのそれぞれの第４噴射口から噴射される第４洗浄液の第４噴射角度は前記複数の第３噴射ノズルのそれぞれの第３噴射口から噴射される第３洗浄液の第３噴射角度より小さい、請求項６に記載の溝を有する定盤の表面を洗浄する定盤洗浄装置。
8. 前記噴射ヘッドの一端から他端への方向に前記複数の第３噴射ノズルが一列に配列され、
   前記噴射ヘッドの一端から他端への方向に前記複数の第４噴射ノズルが一列に配列される、請求項６に記載の定盤洗浄装置。
9. 前記噴射ヘッドの一端から他端への方向に前記第３噴射ノズルと前記第４噴射ノズルは互いに交互に配列される、請求項８に記載の溝を有する定盤の表面を洗浄する定盤洗浄装置。
10. 前記第１噴射角度及び前記第３噴射角度のそれぞれは４０°〜５０°であり、
    前記第２噴射角度及び前記第４噴射角度のそれぞれは１０°〜２０°である、請求項７に記載の溝を有する定盤の表面を洗浄する定盤洗浄装置。
11. 前記少なくとも一つの第２噴射ノズルから噴射される前記第２洗浄液の噴射圧力は前記少なくとも一つの第１噴射ノズルから噴射される前記第１洗浄液の噴射圧力より高く、
    前記少なくとも一つの第４噴射ノズルから噴射される前記第４洗浄液の噴射圧力は前記少なくとも一つの第３噴射ノズルから噴射される前記第３洗浄液の噴射圧力より高い、請求項６に記載の溝を有する定盤の表面を洗浄する定盤洗浄装置。
12. 前記第２及び第４噴射口のそれぞれの直径は前記第１及び第３噴射口のそれぞれの直径より小さい、請求項６に記載の溝を有する定盤の表面を洗浄する定盤洗浄装置。
13. 前記第１〜第４噴射ノズルに洗浄液を供給する供給管をさらに含む、請求項１２に記載の溝を有する定盤の表面を洗浄する定盤洗浄装置。
14. 前記第１噴射角度と前記第２噴射角度の差は２０°〜４０°である、請求項７に記載の溝を有する定盤の表面を洗浄する定盤洗浄装置。

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