KR101617493B1 - 연마 장치 - Google Patents

연마 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101617493B1
KR101617493B1 KR1020130003284A KR20130003284A KR101617493B1 KR 101617493 B1 KR101617493 B1 KR 101617493B1 KR 1020130003284 A KR1020130003284 A KR 1020130003284A KR 20130003284 A KR20130003284 A KR 20130003284A KR 101617493 B1 KR101617493 B1 KR 101617493B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polishing
head cover
dresser
head
polishing apparatus
Prior art date
Application number
KR1020130003284A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130083406A (ko
Inventor
류이치 고스게
다다카즈 소네
Original Assignee
가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 filed Critical 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
Publication of KR20130083406A publication Critical patent/KR20130083406A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101617493B1 publication Critical patent/KR101617493B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B55/00—Safety devices for grinding or polishing machines; Accessories fitted to grinding or polishing machines for keeping tools or parts of the machine in good working condition
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/017—Devices or means for dressing, cleaning or otherwise conditioning lapping tools

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)

Abstract

본 발명의 과제는, 가령 약품의 분위기 내에서 사용하여, 연마 헤드의 주요한 구성 부품의 약품에 의한 부식을 방지하고, 또한 톱 링용 전공 레귤레이터를 구비한 경우라도, 톱 링용 전공 레귤레이터의 온도 드리프트를 저감시켜 압력 변동을 억제할 수 있도록 하는 것이다.
연마 패드(10)를 지지하는 연마 테이블(12)과, 피연마물을 회전시키면서 연마 패드(10)에 압박하는 톱 링(14)을 갖는 연마 헤드(16)와, 연마 패드(10)를 드레싱하는 드레서(20)를 갖는 드레서 헤드(22)를 구비한 연마 장치이며, 내부에 퍼지 가스를 도입하는 퍼지 가스 도입부(64, 88)와 내부를 배기하는 배출부(66, 90)를 갖고, 내부 압력이 외부 압력보다 약간 높은 압력으로 설정되는 헤드 커버(24, 30)를 설치하고, 연마 헤드(16) 및 드레서 헤드(22) 중 적어도 한쪽의 주요부를 헤드 커버(24, 30) 내에 수용한다.

Description

연마 장치{POLISHING APPARATUS}
본 발명은 연마 장치에 관한 것으로, 특히 반도체 웨이퍼 등의 피연마물(기판)을 평탄하고 또한 경면 형상으로 연마하는 연마 장치에 관한 것이다.
최근, 반도체 디바이스의 고집적화가 진행됨에 따라 회로의 배선이 미세화되고, 배선간 거리도 보다 좁아지고 있다. 특히, 선 폭이 0.5㎛ 이하인 광 리소그래피의 경우, 초점 심도가 얕아지므로 스텝퍼의 결상면의 평탄도를 필요로 한다. 이러한 반도체 웨이퍼의 표면을 평탄화하는 일 수단으로서, 화학적 기계 연마(CMP)를 행하는 연마 장치가 알려져 있다.
이러한 종류의 연마 장치는, 연마 패드를 상면에 갖는 연마 테이블과, 톱 링을 갖는 연마 헤드를 구비하고 있다. 그리고 연마 테이블과 톱 링 사이에 반도체 웨이퍼 등의 피연마물을 개재시켜, 연마 패드의 연마면(표면)에 지립액(슬러리)을 공급하면서, 톱 링에 의해 피연마물을 연마 패드의 연마면에 압박함으로써, 피연마물의 표면을 평탄하고 또한 경면 형상으로 연마하도록 하고 있다.
피연마물 연마를 행하면, 연마 패드의 연마면에는 지립이나 연마 칩이 부착되고, 또한 연마 패드의 특성이 변화되어 연마 성능이 열화되어 온다. 이로 인해, 피연마물 연마를 반복함에 따라서 연마 속도가 저하되고, 또한 연마 불균일이 발생해 버린다. 따라서, 열화된 연마 패드 연마면을 재생하기 위해, 연마 장치에는 연마 테이블에 인접하여, 연마 패드를 드레싱하는 드레서를 갖는 드레서 헤드가 일반적으로 구비되어 있다.
이러한 연마 장치에 있어서는, 부식성 약품의 분위기 내에서 사용하면, 톱 링을 갖는 연마 헤드의 구성 부품의 주위를 덮는 커버의 간극으로부터 상기 커버의 내부에 약품의 기체가 들어가, 알루미늄, 스테인리스 또는 강재제 등의 연마 헤드 구성 부품이 약품에 의해 부식되어 버리는 경우가 있다. 이것은, 드레서를 갖는 드레서 헤드에 있어도 마찬가지이며, 드레서 헤드 구성 부품을 덮는 커버의 간극으로부터 상기 커버의 내부로 들어간 부식성 약품에 의해, 드레서 헤드 구성 부품이 부식되어 버리는 경우가 있다.
또한, 톱 링용 전공(電空) 레귤레이터를 구비한 연마 장치에 있어서는, 톱 링용 전공 레귤레이터의 주위를 덮는 커버의 내부로 고온의 약품의 기체가 들어가거나, 톱 링 회전 모터 등의 구동부로부터의 발열에 의해, 커버 내부의 온도가 상승하고, 톱 링용 전공 레귤레이터가 온도 드리프트하여, 압력 변동이 발생할 가능성이 있다.
여기에, 장치로부터 주위의 대기중으로 방출되는 진개(파티클)의 양을 감소시키기 위해, 연마 헤드(톱 링)를 회전시키는 연마 헤드 회전 수단을, 외주 주위가 밀폐된 상태, 바람직하게는 적극적인 배기를 행하여 공기를 순환시키도록 한 상태에서 배치하도록 한 연마 장치가 제안되어 있다(특허문헌 1 참조). 또한, 출원인은, 부식성이나 유독성이 강한 처리액으로부터 생성된 가스 등의 장치 내로의 비산을 방지하기 위해, 기판 보유 지지 기구(연마 헤드) 및 연마 테이블의 외측을 캡슐로 일체로 덮고, 필요에 따라서, 기판 보유 지지 기구의 외측을 덮는 톱 링 캡슐 내에 퍼지 가스를 도입하는 퍼지 기구를 구비하도록 한 연마 장치를 제안하고 있다(특허문헌 2 참조).
일본 특허 제3043578호 공보 일본 특허 출원 공개 제2008-166709호 공보
그러나 종래의 연마 장치에 있어서는, 약품의 분위기 내에서 연마 장치를 사용하여 피연마물을 연마할 때의 연마 헤드나 드레서 헤드를 구성하는 각 구성 부품의 약품에 의한 부식을 고려한 것이 아니고, 이로 인해, 부식성 약품의 분위기 내에서 사용하면, 연마 헤드나 드레서 헤드를 구성하는 각 구성 부품이 약품에 의해 부식된다고 생각된다. 또한, 톱 링용 전공 레귤레이터를 구비한 연마 장치에 있어서는, 톱 링용 전공 레귤레이터의 온도 드리프트를 저감시켜 압력 변동을 억제하는 것이 강하게 요망되고 있었다.
본 발명은 상술한 사정에 비추어 이루어진 것으로, 가령 약품의 분위기 내에서 사용해도, 연마 헤드의 주요한 구성 부품 및/또는 드레서 헤드의 주요한 구성 부재의 약품에 의한 부식을 방지하고, 또한 톱 링용 전공 레귤레이터를 구비한 경우라도, 톱 링용 전공 레귤레이터의 온도 드리프트를 저감시켜 압력 변동을 억제할 수 있도록 한 연마 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 연마 장치는, 연마 패드를 지지하는 연마 테이블과, 피연마물을 회전시키면서 상기 연마 패드에 압박하는 톱 링을 갖는 연마 헤드와, 상기 연마 패드를 드레싱하는 드레서를 갖는 드레서 헤드를 구비한 연마 장치이며, 내부에 퍼지 가스를 도입하는 퍼지 가스 도입부와 내부를 배기하는 배출부를 갖고, 내부 압력이 외부 압력보다 약간 높은 압력으로 설정되는 헤드 커버를 설치하고, 상기 연마 헤드 및 상기 드레서 헤드 중 적어도 한쪽의 주요부를 상기 헤드 커버 내에 수용한 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 연마 헤드 및 드레서 헤드 중 적어도 한쪽의 주요부를 수용하는 헤드 커버의 내부에 퍼지 가스를 도입하면서, 헤드 커버의 내부를 배기하여, 헤드 커버의 내부 압력을 외부 압력보다 약간 높은 압력으로 설정함으로써, 가령 약품의 분위기 내에서 사용해도, 약품의 기체가 헤드 커버의 내부로 들어가 버리는 것을 방지할 수 있다. 또한, 헤드 커버의 내부를, 배기부를 통해 상시 배기함으로써, 헤드 커버의 내부 압력을 외부 압력보다 약간 높은 압력으로 설정해도, 헤드 커버 내의 파티클이 배기부 이외의 개소로부터 헤드 커버의 외부로 나가 버리는 것을 방지할 수 있다. 또한, 헤드 커버의 내부 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있고, 이에 의해 헤드 커버 내에 수용되는 톱 링용 전공 레귤레이터의 온도 드리프트를 저감시켜 압력 변동을 억제할 수 있다.
연마 헤드의 주요부는, 톱 링 요동 아암과 톱 링용 회전 모터와 톱 링 승강 기구를 포함한다. 드레서 헤드의 주요부는, 주 드레서 요동 아암과 드레서용 회전 모터를 포함한다.
상기 헤드 커버 내에 도입되는 퍼지 가스의 압력은 0.15 내지 0.25㎫이고, 유량은 40 내지 60L/min인 것이 바람직하다.
예를 들어, 퍼지 가스로서 N2 가스를 사용하고, 압력 0.2㎫이고, 유량 50L/min인 N2 가스(퍼지 가스)를 헤드 커버 내에 도입함으로써, 헤드 커버의 내부 압력을 외부 압력보다 약간 높은 압력으로 조정할 수 있다. 약간 높은 압력의 압력차는, 0.040 내지 0.149㎫인 것이 바람직하다.
상기 헤드 커버는, 복수의 판 형상 부재를 접합하여 중공 박스 형상으로 형성되고, 각 부재의 접합부에는, 밀폐 시일이 개재 장착되어 있는 것이 바람직하다. 밀폐 시일은, 예를 들어 독립 기포 구조의 노르시일(norseal)이다.
이와 같이, 노르시일 등의 밀폐 시일을 각 부재의 접합부에 개재 장착하여 헤드 커버를 구성함으로써, 헤드 커버 내부의 밀폐성을 보다 높일 수 있다.
본 발명의 연마 장치에 따르면, 가령 약품의 분위기 내에서 사용해도, 약품의 기체가 헤드 커버의 내부로 들어가 연마 헤드나 드레서 헤드의 구성 부품이 약품의 기체에 의해 부식되어 버리는 것을 방지할 수 있다. 또한, 헤드 커버의 내부를, 배기부를 통해 상시 배기함으로써, 헤드 커버 내의 파티클이 배기부 이외의 개소로부터 헤드 커버의 외부로 나가 버리는 것을 방지하고, 또한 헤드 커버 내에 수용되는 톱 링용 전공 레귤레이터의 온도 드리프트를 저감시켜 압력 변동을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태의 연마 장치의 개요를 도시하는 사시도.
도 2는 도 1에 도시하는 연마 장치의 연마 헤드 커버의 개요를 연마 헤드의 개요와 함께 도시하는 단면도.
도 3은 도 1에 도시하는 연마 장치의 연마 헤드 커버의 각 구성 부재와 밀폐 시일의 관계의 개요를 도시하는 도면.
도 4는 퍼지 가스 도입 라인, 배기 라인 및 연마 헤드 커버의 관계를 도시하는 도면.
도 5는 도 1에 도시하는 연마 장치의 드레서 헤드 커버의 개요를 드레서 헤드의 개요와 함께 도시하는 단면도.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 형태의 연마 장치의 개요를 도시하는 사시도이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 이 연마 장치는, 상면을 연마면(10a)으로 한 연마 패드(10)와, 상면에 연마 패드(10)를 장착한 연마 테이블(12)과, 반도체 웨이퍼 등의 기판(피연마물)을 연마 패드(10)의 연마면(상면)(10a)에 미끄럼 접촉시켜 연마하는 톱 링(14)을 갖는 연마 헤드(16)와, 연마 패드(10)의 연마면(10a)의 날을 세우는(드레싱) 드레서(20)를 갖는 드레서 헤드(22)를 구비하고 있다. 연마 테이블(12)은, 도시하지 않은 모터에 연결되어 있고, 이 모터에 의해, 연마 테이블(12) 및 연마 패드(10)는 화살표로 나타내는 방향으로 회전한다.
연마 헤드(16)는, 그 주요부를 연마 헤드 커버(24)의 내부에 수용되어 있고, 연마 헤드 커버(24)의 바닥판을 관통하여 상방으로 연장되는 회전 가능한 연마 헤드 요동축(26)의 상단부에 연결되어 있다. 톱 링(14)은, 연마 헤드 커버(24)의 바닥판을 관통하여 하방으로 연장되는 톱 링 구동축(28)의 하단부에 연결되어 있고, 톱 링(14)의 하면은, 진공 흡착 등에 의해 기판을 보유 지지하는 기판 지지면을 구성하고 있다.
드레서 헤드(22)는, 그 주요부를 드레서 헤드 커버(30)의 내부에 수용되어 있고, 드레서 헤드 커버(30)의 바닥판을 관통하여 상방으로 연장되는 회전 가능한 드레서 헤드 요동축(32)의 상단부에 연결되어 있다. 드레서 헤드(22)는, 드레서 헤드 커버(30)의 바닥판을 관통하여 하방으로 연장되는 회전축(34)과, 이 회전축(34)의 하단부에 일단부를 연결한 수평 방향으로 연장되는 보조 드레서 요동 아암(36)을 갖고 있고, 이 보조 드레서 요동 아암(36)의 타단부에, 드레서 구동축(38)을 승강 및 회전시키는 구동 기구를 내부에 수용한 보조 커버(40)가 구비되어 있다. 드레서(20)는 드레서 구동축(38)의 하단부에 연결되어 있다.
연마 테이블(12)에 인접하여, 연마액 및 드레싱액을 연마 패드(10)의 연마면(10a)에 공급하는 액체 공급 기구(42)가 배치되어 있다. 액체 공급 기구(42)는, 복수개 공급 노즐을 구비하고 있고, 이 공급 노즐로부터 연마액 및 드레싱액이 연마 패드(10)의 연마면(10a)에 공급된다. 이 액체 공급 기구(42)는, 연마액을 연마 패드(10)에 공급하는 연마액 공급 기구와, 드레싱액(예를 들어, 순수)을 연마 패드(10)에 공급하는 드레싱액 공급 기구를 겸용하고 있다. 또한, 연마액 공급 기구와 드레싱액 공급 기구를 별도로 설치해도 된다.
연마 헤드(16)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 연마 헤드 요동축(26)의 상단부에 연결되고, 연마 헤드 요동축(26)의 회전에 수반하여 요동하는 톱 링 요동 아암(44)과, 도시하지 않은 벨트 전달 기구 등을 통해, 톱 링 구동축(28)을 회전시키는 톱 링용 회전 모터(46)와, 톱 링 구동축(28)을 승강시키는, 예를 들어 에어 실린더로 이루어지는 톱 링 승강 기구(48)를 갖고 있다. 이에 의해, 톱 링(14)은, 도 1에 화살표로 나타내는 방향으로 톱 링 구동축(28)을 중심으로 회전하고, 톱 링 승강 기구(48)를 통해 승강한다.
기판의 연마는, 다음과 같이 하여 행해진다. 톱 링(14)의 하면에 기판이 보유 지지되고, 톱 링(14) 및 연마 테이블(12)이 회전된다. 이 상태에서, 연마 패드(10)의 연마면(10a)에 연마액이 공급되고, 톱 링(14)에 의해 기판이 연마 패드(10)의 연마면(10a)에 압박된다. 이에 의해, 기판의 표면(하면)은, 연마액에 포함되는 지립에 의한 기계적 연마 작용과 연마액의 화학적 연마 작용에 의해 연마된다. 연마 헤드 요동축(26)은, 연마 패드(10)의 직경 방향 외측에 위치하고 있고, 톱 링 요동축(26)의 회전에 의해, 톱 링(14)은 연마 패드(10)의 상방의 연마 위치와, 연마 패드(10)의 외측의 대기 위치 사이를 이동한다.
연마 헤드 커버(24)는, 이 예에서는, 한 쌍의 평판 형상의 측판(50) 및 한 쌍의 만곡된 단부판(52), 모두 평판 형상인 바닥판(54) 및 천장판(56)으로부터 중공 박스 형상으로 구성되어 있고, 이 내부에 연마 헤드(16)의 톱 링 요동 아암(44), 톱 링용 회전 모터(46), 톱 링 승강 기구(48) 등의 주요부가 수용되어 있다. 연마 헤드 요동축(26)과 톱 링 구동축(28)은 바닥판(54)을 관통하여 하방으로 연장되어 있다.
그리고 연마 헤드 커버(24)의 구성 부재의 각 접합부, 즉, 측판(50)과 단부판(52)의 각 접합부, 측판(50) 및 단부판(52)과 바닥판(54)의 접합부 및 측판(50) 및 단부판(52)과 천장판(56)의 접합부에는, 연마 헤드 커버(24)의 내부의 밀폐성을 보다 높이기 위해, 도 3에 모식적으로 도시하는 바와 같이, 밀폐 시일(58a, 58b, 58c)이 각각 개재 장착되어 있다. 이 예에서는, 밀폐 시일(58a, 58b, 58c)로 하고 있고, 저압축으로 극히 높은 시일 효과를 발휘하는, 폴리염화비닐을 기재(基材)로 한 독립 기포 구조의 시일링재인 노르시일을 사용하고, 각 접합부에 노르시일을 장착하여 찌부러뜨려 넣음으로써 밀폐성을 높이도록 하고 있다.
또한, 이 예에서는, 한쪽의 단부판(52)을 상단부판(52a)과 하단부판(52b)으로 구성하고, 이 상단부판(52a)과 하단부판(52b)의 접합에도, 예를 들어 노르시일로 이루어지는 밀폐 시일(58d)을 개재 장착하도록 하고 있다.
연마 헤드 커버(24)는, 연마 장치를 내부에 설치하는 설치 공간을 구획하는 천장벽(60)에 장착한 원통 형상의 지지구(62)를 통해, 천장벽(60)에 현수 지지되어 있다. 이 지지구(62)의 하단부는, 연마 헤드 커버(24)의 천장판(56)에 설치한 관통 구멍을 삽입 관통하여 연마 헤드 커버(24)의 내부에 도달하고, 상단부는, 천장벽(60)에 형성한 관통 구멍을 삽입 관통하여 천장벽(60)의 상방에 도달하고 있다. 지지구(62)의 상부에는 충전재(63)가 충전되어 있다. 도시하고 있지 않은 톱 링용 공전 레귤레이터는, 연마 헤드 커버(24)의 내부에 수용된다.
또한, 연마 헤드 커버(24)에는, 이 내부에 N2 가스 등의 퍼지 가스를 도입하는 퍼지 가스 도입부(64)와, 내부를 배기하는 배기부(66)가 설치되어 있다. 퍼지 가스 도입부(64)는, 지지구(62)의 내부를 통과하여, 연마 헤드 커버(24)의 내부 하방에 도달하고 직각으로 굴곡하는 퍼지 가스 도입관(68)을 갖고 있고, 배기부(66)는, 지지구(62)의 내부를 통과하여, 연마 헤드 커버(24)의 내부에 도달하는 배기관(70)을 갖고 있다.
퍼지 가스 도입관(68)은, 도 4에 도시하는 퍼지 가스 도입 라인(72)에 접속되고, 이 퍼지 가스 도입 라인(72)에는, 이 내부를 흐르는 N2 가스 등의 퍼지 가스의 압력을 조정하는 레귤레이터(74)와, 이 내부를 흐르는 N2 가스 등의 퍼지 가스의 유량을 계측하여 조정하는 유량계(매스 플로우 컨트롤러)(76)가 개재 장착되어 있다. 한편, 배기관(70)은, 도 4에 도시하는 배기 라인(78)에 접속되어 있다.
연마 헤드 커버(24)의 내부 압력은 외부 압력보다 약간 높은 압력으로 설정된다. 즉, 연마 헤드 커버(24)의 내부 압력이 외부 압력보다 약간 높은 압력으로 되도록, 연마 헤드 커버(24)의 내부에, 퍼지 가스 도입부(64)를 통해, 소정 압력의 N2 가스 등의 퍼지 가스를 소정 유량으로 도입하면서, 배기부(66)를 통해, 연마 헤드 커버(24)의 내부를 배기한다.
이 연마 헤드 커버(24) 내에 도입되는 퍼지 가스의 압력은 예를 들어 0.15 내지 0.25㎫이고, 유량은 예를 들어 40 내지 60L/min이다. 예를 들어, 압력 0.2㎫이고, 유량 50L/min인 N2 가스(퍼지 가스)를 연마 헤드 커버(24) 내에 도입함으로써, 연마 헤드 커버(24)의 내부 압력을 외부 압력보다 약간 높은 압력으로 조정할 수 있다. 퍼지 가스의 온도는 실온, 예를 들어 20℃다.
이와 같이, 연마 헤드 커버(24)의 내부 압력을 외부 압력보다 약간 높은 압력으로 설정함으로써, 가령 약품의 분위기 내에서 연마 장치를 사용해도, 약품의 기체가 연마 헤드 커버(24)의 내부로 들어가 버리는 것을 방지하고, 이에 의해 연마 헤드(16)의 구성 부품이 약품의 기체에 의해 부식되어 버리는 것을 방지할 수 있다. 또한, 연마 헤드 커버(24)의 내부를, 배기부(66)을 통과시켜, 상시 외부로 배기함으로써, 연마 헤드 커버(24)의 내부 압력을 외부 압력보다 약간 높은 압력으로 설정해도, 연마 헤드 커버(24) 내의 파티클이 배기부(66) 이외의 개소로부터 연마 헤드 커버(24)의 외부로 나가 버리는 것을 방지하고, 이 예에서는, 배기 라인(78)을 통해, 연마 장치 설치 공간의 외부로 배기할 수 있다. 또한, 톱 링용 회전 모터(46) 등의 구동부 등으로부터의 발열 분위기를, 그보다도 낮게 일정 온도(실온)의 퍼지 가스로 치환할 수 있으므로, 연마 헤드 커버(24)의 내부 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있고, 이에 의해 연마 헤드 커버(24) 내에 수용되는 톱 링용 전공 레귤레이터의 온도 드리프트를 저감시켜 압력 변동을 억제할 수 있다. 또한, 내부 압력을 외부 압력보다 약간 높은 것으로 하는 것은(필요 이상으로 높게 하지 않는 것은), 내부 압력이 약품의 기체가 연마 헤드 커버(24)의 내부로 들어가 버리는 것을 방지하는 데 충분한 압력이면 되고, 예를 들어 높은 압력에 의한 연마 헤드(16)의 주요부나 헤드 커버에의 영향을 미치지 않는 범위로 하기 위함이거나, 불필요한 에너지를 소비하지 않기 위함인 것은 물론이다.
또한, 연마 헤드 커버(24) 외에 상기 연마 헤드 커버(24)와 동일한 구성의 다른 연마 헤드 커버(24a)를 갖는 경우에는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 퍼지 가스 도입 라인(72)의 레귤레이터(74)와 유량계(매스 플로우 컨트롤러)(76) 사이에서 분기된 분기 라인(72a)에 유량계(76a)를 설치하여, 이 분기 라인(72a)에 연마 헤드 커버(24a)의 퍼지 가스 도입관을 접속하고, 연마 헤드 커버(24a)의 배기관으로부터 연장되는 배기 라인(78a)을 연마 헤드 커버(24)의 배기관(70)으로부터 연장되는 배기 라인(78)에 합류시키도록 해도 된다.
드레서 헤드 커버(30)는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 전술한 연마 헤드 커버(24)와 대략 마찬가지로, 얇은 원통 형상으로 만곡된 측판(80)과, 모두 평판 형상인 바닥판(82) 및 천장판(84)으로부터 중공 박스 형상으로 구성되고, 측판(80)과 바닥판(82)의 접합부 및 측판(80)과 천장판(84)의 접합부에는, 노르시일 등의 밀폐 시일(58e, 58f)이 각각 개재 장착되어 있다. 또한, 전술한 연마 헤드 커버(24)와 마찬가지로, 얇은 원통 형상으로 만곡된 측판(80) 대신에, 한 쌍의 평판 형상의 측판을 사용하고, 상기 측판에 한 쌍의 단부판을 각각 접합하여 원통 형상으로 형성한 것을 사용해도 된다. 이 드레서 헤드 커버(30)의 내부에는, 드레서 헤드(22)의 주요부인 주 드레서 요동 아암(86)과, 도시하지 않은 벨트 전달 기구 등을 통해, 상기 회전축(34)을 회전시키는 드레서용 회전 모터(도시하지 않음)가 수용되어 있고, 드레서 헤드 요동축(32)과 회전축(34)이 바닥판(82)을 관통하여 하방으로 연장되어 있다.
연마 패드(10)의 연마면(10a)을 드레싱할 때에는, 드레서 헤드 요동축(32)을 회전시켜, 퇴피 위치에 있었던 주 드레서 요동 아암(86)을 드레싱 위치로 요동시킨다. 다음에, 보조 커버(40)의 내부에 수용한 구동 기구를 통해, 드레서(20)를 도 1에 화살표로 나타내는 방향으로 회전시키면서 하강시켜, 드레서(20)의 드레싱면을 회전하는 연마 패드(10)의 연마면(10a)에 미끄럼 접촉시킨다. 이 상태에서, 드레서 헤드 커버(30)의 내부에 수용한 드레서용 회전 모터를 정역 교대로 회전시키고 회전축(34)을 정역 교대로 회전시키고, 이에 의해 보조 드레서 요동 아암(36)을 왕복 요동시키고, 드레서(20)를 연마 패드(10)의 대략 직경 방향으로 왕복 이동시킨다. 이 회전하는 드레서(20)의 이동(요동)에 의해, 연마 패드(10)의 연마면(10a)에 부착된 연마 칩 등이 제거되고, 또한 연마면(10a)이 재생된다. 드레싱 중에는, 액체 공급 기구(42)에 의해, 드레싱액(예를 들어, 순수)이 연마 패드(10)의 연마면(10a)에 공급된다.
드레서 헤드 커버(30)에는, 이 내부에 N2 가스 등의 퍼지 가스를 도입하는 퍼지 가스 도입부(88)와, 내부를 배기하는 배기부(90)가 설치되어 있다. 퍼지 가스 도입부(88)는, 드레서 헤드 요동축(32)의 내부를 관통하여 상방으로 연장되어, 드레서 헤드 커버(30) 내부의 주 드레서 요동 아암(86)의 상방에 도달하는 퍼지 가스 도입관(92)을 갖고 있고, 이 퍼지 가스 도입관(92)은, 도 4에 도시하는, 레귤레이터(74)와 유량계(매스 플로우 컨트롤러)(76)를 갖는 퍼지 가스 도입 라인(72)에 접속된다. 배기부(90)는, 이 예에서는, 천장판(84)에 형성한 관통 구멍(84a)과 연통하고, 드레서 헤드 커버(30)와 상기 드레서 헤드 커버(30)에 장착한 반관 파이프(94) 사이에 형성되는 배기로(96)로 구성되어 있다. 이 배기로(96)는, 드레서 헤드 커버(30)의 천장판(84) 상을 그 길이 방향을 따라 연장되어 측판(80)에 도달하고, 측판(80)을 따라 더욱 하방으로 연장되어 측판(80)의 하부에 도달하고 있다.
드레서 헤드 커버(30)의 내부 압력은 외부 압력보다 약간 높은 압력으로 설정된다. 즉, 드레서 헤드 커버(30)의 내부 압력이 외부 압력보다 약간 높은 압력으로 되도록, 드레서 헤드 커버(30)의 내부에, 퍼지 가스 도입부(88)를 통해, 소정 압력의 N2 가스 등의 퍼지 가스를 소정 유량으로 도입하면서, 배기부(90)를 통해, 드레서 헤드 커버(30)의 내부를 배기한다.
이와 같이 드레서 헤드 커버(30)의 내부 압력을 외부 압력보다 약간 높은 압력으로 설정함으로써, 전술한 연마 헤드 커버(24)와 대략 마찬가지로, 가령 약품의 분위기 내에서 연마 장치를 사용해도, 약품의 기체가 드레서 헤드 커버(30)의 내부로 들어가 버리는 것을 방지하고, 이에 의해 드레서 헤드(22)의 구성 부품이 약품의 기체에 의해 부식되어 버리는 것을 방지할 수 있다. 또한, 드레서 헤드 커버(30)의 내부를, 배기부(90)를 통과시켜, 상시 외부로 배기함으로써, 드레서 헤드 커버(30)의 내부 압력을 외부 압력보다 약간 높은 압력으로 설정해도, 드레서 헤드 커버(30) 내의 파티클이 배기부(90) 이외의 개소로부터 드레서 헤드 커버(30)의 외부로 나가 버리는 것을 방지하고, 이 예에서는 연마 헤드(16)의 외측의 파티클의 존재에 의해 연마에 지장이 발생하지 않는 장소로 유도할 수 있다. 또한, 이 예에서는, 배기부(90)의 배기구를, 연마 테이블(12)의 외측에 위치하도록 배치하고 있으므로, 배기구로부터 배기되는 파티클을, 연마에 지장이 발생하지 않는 장소[연마가 행해지는 연마 테이블(12) 표면의 외측]로 유도할 수 있다.
또한, 상기한 예에서는, 연마 헤드(16)와 드레서 헤드(22)의 양쪽에 헤드 커버를 설치한 예를 나타내고 있지만, 연마 헤드(16)와 드레서 헤드(22) 중 어느 한쪽에 헤드 커버를 설치하도록 해도 된다.
상술한 실시 형태는, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 자가 본 발명을 실시할 수 있는 것을 목적으로 하여 기재된 것이다. 상기 실시 형태의 다양한 변형예는, 당업자라면 당연히 이룰 수 있는 것이며, 본 발명의 기술적 사상은 다른 실시 형태에도 적용할 수 있는 것이다. 따라서, 본 발명은, 기재된 실시 형태에 한정되는 일은 없고, 특허청구범위에 의해 정의되는 기술적 사상에 따른 가장 넓은 범위로 해야 한다.
10 : 연마 패드
10a : 연마면
12 : 연마 테이블
14 : 톱 링
16 : 연마 헤드
20 : 드레서
22 : 드레서 헤드
24 : 연마 헤드 커버
26 : 연마 헤드 요동축
28 : 톱 링 구동축
30 : 드레서 헤드 커버
32 : 드레서 헤드 요동축
34 : 회전축
36 : 보조 드레서 요동 아암
38 : 드레서 구동축
44 : 톱 링 요동 아암
46 : 톱 링 구동용 모터
48 : 톱 링 승강 기구
50 : 측판
52 : 단부판
54 : 바닥판
56 : 천장판
58a, 58b, 58c, 58d, 58e, 58f : 밀폐 시일
62 : 지지구
64 : 퍼지 가스 도입부
66 : 배기부
68 : 퍼지 가스 도입관
70 : 배기관
72 : 퍼지 가스 도입 라인
74 : 레귤레이터
76 : 유량계
78 : 배기 라인
80 : 측판
82 : 바닥판
84 : 천장판
86 : 주 드레서 요동 아암
88 : 퍼지 가스 도입부
90 : 배기부
92 : 퍼지 가스 도입관
94 : 반관 파이프
96 : 배기로

Claims (13)

  1. 연마 패드를 지지하는 연마 테이블과, 피연마물을 회전시키면서 상기 연마 패드에 압박하는 톱 링을 갖는 연마 헤드와, 상기 연마 패드를 드레싱하는 드레서를 갖는 드레서 헤드를 구비한 연마 장치이며,
    내부에 퍼지 가스를 도입하는 퍼지 가스 도입부와 내부를 배기하는 배기부를 갖고, 내부 압력이 외부 압력보다 높은 압력으로 설정되는 헤드 커버를 설치하고, 톱 링의 구동축의 적어도 일부를 상기 헤드 커버 내에 수용하고,
    상기 배기부는 상기 헤드 커버의 내부에 도달하는 배기관을 가지며, 상기 배기관은 배기 라인에 접속되어 있으며, 배기 라인을 통해, 상기 헤드 커버의 내부를 연마 장치 설치 공간의 외부로 배기하는 것을 특징으로 하는, 연마 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 헤드 커버 내에 도입되는 퍼지 가스의 압력은 0.15 내지 0.25㎫이고, 유량은 40 내지 60L/min인 것을 특징으로 하는, 연마 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 헤드 커버는, 복수의 판 형상 부재를 접합하여 중공 박스 형상으로 형성되고, 각 판 형상 부재의 접합부에는, 밀폐 시일이 개재 장착되어 있는 것을 특징으로 하는, 연마 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 밀폐 시일은, 노르시일인 것을 특징으로 하는, 연마 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 높은 압력의 압력차는, 0.040 내지 0.149㎫인 것을 특징으로 하는, 연마 장치.
  6. 제1항에 있어서, 톱 링 요동 아암과 톱 링용 회전 모터와 톱 링 승강 기구를 헤드 커버 내에 수용한 것을 특징으로 하는, 연마 장치.
  7. 제1항에 있어서, 적어도 드레서용 회전 모터를, 헤드 커버 내에 수용한 것을 특징으로 하는, 연마 장치.
  8. 연마 패드를 지지하는 연마 테이블과, 피연마물을 회전시키면서 상기 연마 패드에 압박하는 톱 링을 갖는 연마 헤드와, 상기 연마 패드를 드레싱하는 드레서를 갖는 드레서 헤드를 구비한 연마 장치이며,
    내부에 퍼지 가스를 도입하는 퍼지 가스 도입부와 배기구에 연통된 배기로를 통해 내부를 배기하는 배기부를 갖고, 내부 압력이 외부 압력보다 높은 압력으로 설정되는 헤드 커버를 설치하고, 적어도 드레서용 회전 모터를 헤드 커버 내에 수용하고,
    상기 배기부의 배기구는 상기 연마 테이블의 외측에 위치되어 있는 것을 특징으로 하는, 연마 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 헤드 커버 내에 도입되는 퍼지 가스의 압력은 0.15 내지 0.25㎫이고, 유량은 40 내지 60L/min인 것을 특징으로 하는, 연마 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 헤드 커버는, 복수의 판 형상 부재를 접합하여 중공 박스 형상으로 형성되고, 각 판 형상 부재의 접합부에는, 밀폐 시일이 개재 장착되어 있는 것을 특징으로 하는, 연마 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 밀폐 시일은, 노르시일인 것을 특징으로 하는, 연마 장치.
  12. 제8항에 있어서, 상기 높은 압력의 압력차는, 0.040 내지 0.149㎫인 것을 특징으로 하는, 연마 장치.
  13. 제8항에 있어서, 주 드레서 요동 아암을 헤드 커버 내에 수용한 것을 특징으로 하는, 연마 장치.
KR1020130003284A 2012-01-12 2013-01-11 연마 장치 KR101617493B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2012-003870 2012-01-12
JP2012003870A JP5844163B2 (ja) 2012-01-12 2012-01-12 研磨装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130083406A KR20130083406A (ko) 2013-07-22
KR101617493B1 true KR101617493B1 (ko) 2016-05-02

Family

ID=48945959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130003284A KR101617493B1 (ko) 2012-01-12 2013-01-11 연마 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9028297B2 (ko)
JP (1) JP5844163B2 (ko)
KR (1) KR101617493B1 (ko)
TW (1) TWI535528B (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104742008B (zh) * 2013-12-27 2017-03-22 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 化学机械研磨方法及化学机械研磨装置
JP6342198B2 (ja) * 2014-03-31 2018-06-13 株式会社荏原製作所 研磨装置の構成部品用のカバー、研磨装置の構成部品、および、研磨装置
SG10201503374QA (en) * 2014-04-30 2015-11-27 Ebara Corp Substrate Polishing Apparatus
CN104117898B (zh) * 2014-07-02 2016-08-17 吴志坚 艺术抛光工具
KR102177123B1 (ko) * 2014-08-28 2020-11-11 삼성전자주식회사 화학적 기계적 연마 장치
CN106272038A (zh) * 2015-06-04 2017-01-04 有研半导体材料有限公司 一种硅片抛光机边缘导轮
JP7220648B2 (ja) * 2019-12-20 2023-02-10 株式会社荏原製作所 基板処理装置および基板処理方法
CN112720247B (zh) * 2020-12-30 2022-04-19 合肥晶合集成电路股份有限公司 一种化学机械平坦化设备及其应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002525885A (ja) * 1998-09-29 2002-08-13 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 化学的機械研磨用コンディショナ
JP2007313644A (ja) * 1999-05-17 2007-12-06 Ebara Corp ドレッシング装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2649439B1 (fr) 1989-07-07 1991-09-20 Ferco Int Usine Ferrures Palier intermediaire pour fenetre, porte ou analogue
JP3043578B2 (ja) 1993-10-25 2000-05-22 東芝機械株式会社 研磨装置
JPH09195640A (ja) * 1996-01-19 1997-07-29 Tostem Corp 換気框を備えたサッシまたは戸
JPH1075507A (ja) * 1996-08-29 1998-03-17 Energy Support Corp 開閉装置の防塵方法
JP3722591B2 (ja) * 1997-05-30 2005-11-30 株式会社日立製作所 研磨装置
JPH11129132A (ja) * 1997-10-28 1999-05-18 Amada Eng Center Co Ltd 板材加工複合機における防塵装置
JP3013302B2 (ja) * 1998-03-20 2000-02-28 ユキワ精工株式会社 回転テーブル装置
JPH11320385A (ja) * 1998-05-14 1999-11-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 研磨方法及びその装置
JP2000082859A (ja) * 1998-07-13 2000-03-21 Hitachi Metals Ltd 固体レ―ザ装置
US6419559B1 (en) * 2000-07-10 2002-07-16 Applied Materials, Inc. Using a purge gas in a chemical mechanical polishing apparatus with an incrementally advanceable polishing sheet
JP2003306259A (ja) * 2002-04-12 2003-10-28 Shinko Electric Ind Co Ltd 長尺帯状体の送り異常検知装置
US7288165B2 (en) * 2003-10-24 2007-10-30 Applied Materials, Inc. Pad conditioning head for CMP process
JP2008166709A (ja) 2006-12-05 2008-07-17 Ebara Corp 基板研磨装置、及び基板研磨設備
JP2009026569A (ja) * 2007-07-19 2009-02-05 Toyota Motor Corp 密閉型電池の気密検査方法及び密閉型電池

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002525885A (ja) * 1998-09-29 2002-08-13 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 化学的機械研磨用コンディショナ
JP2007313644A (ja) * 1999-05-17 2007-12-06 Ebara Corp ドレッシング装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20130210324A1 (en) 2013-08-15
TWI535528B (zh) 2016-06-01
JP5844163B2 (ja) 2016-01-13
TW201332713A (zh) 2013-08-16
KR20130083406A (ko) 2013-07-22
US9028297B2 (en) 2015-05-12
JP2013141735A (ja) 2013-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101617493B1 (ko) 연마 장치
KR102326734B1 (ko) 기판 처리 장치
JP6328977B2 (ja) 基板研磨装置
KR102213468B1 (ko) 버프 처리 장치 및 기판 처리 장치
CN110385638B (zh) 研磨装置
JP7267847B2 (ja) 研磨ヘッド、当該研磨ヘッドを備える研磨装置、および当該研磨装置を用いた研磨方法
US11440161B2 (en) Polishing head for face-up type polishing apparatus, polishing apparatus including the polishing head, and polishing method using the polishing apparatus
JP2017094455A (ja) 切削装置
KR20160054409A (ko) ＳｉＣ 기판의 연마 방법
CN1541151A (zh) 抛光方法
TWI801596B (zh) 雷射加工裝置
KR20130020614A (ko) 판상체 연마 장치 및 연마 시스템
JP2008132592A (ja) ポリッシング装置およびポリッシング方法
KR102419871B1 (ko) 기판 연마 장치 및 기판 연마 장치에서의 연마액 토출 방법
CN109333335A (zh) 移动手臂、化学机械研磨修整器和研磨设备
KR101157235B1 (ko) 워크 피스의 연마 장치 및 연마 방법
JP2019076926A (ja) レーザー加工装置
JP5077756B2 (ja) 研磨装置
JP6353774B2 (ja) ウェハ研削装置
KR100692313B1 (ko) 씨엠피 장치
KR102409886B1 (ko) 레이저빔과 에칭액을 사용하여 원판 글라스를 절단하는 가공 시스템 및 그의 운용 방법
KR102397911B1 (ko) 화학기계적 연마 장치
JP2008229756A (ja) 研磨装置
WO2022149346A1 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
KR101042323B1 (ko) 연마 유닛 및 이를 갖는 기판 연마 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20130111

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
AMND Amendment
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20150506

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20130111

Comment text: Patent Application

PA0302 Request for accelerated examination

Patent event date: 20150506

Patent event code: PA03022R01D

Comment text: Request for Accelerated Examination

Patent event date: 20130111

Patent event code: PA03021R01I

Comment text: Patent Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20150604

Patent event code: PE09021S01D

AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20151002

Patent event code: PE09021S01D

AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20151218

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20151002

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I

Patent event date: 20150604

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I

AMND Amendment
PX0901 Re-examination

Patent event code: PX09011S01I

Patent event date: 20151218

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PX09012R01I

Patent event date: 20151201

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX09012R01I

Patent event date: 20150724

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX09012R01I

Patent event date: 20150506

Comment text: Amendment to Specification, etc.

PX0701 Decision of registration after re-examination

Patent event date: 20160412

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event code: PX07013S01D

Patent event date: 20160317

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX07012R01I

Patent event date: 20151218

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PX07011S01I

Patent event date: 20151201

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX07012R01I

Patent event date: 20150724

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX07012R01I

Patent event date: 20150506

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX07012R01I

X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20160426

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20160426

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190328

Year of fee payment: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20190328

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20210329

Start annual number: 6

End annual number: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20220323

Start annual number: 7

End annual number: 7

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20240319

Start annual number: 9

End annual number: 9