KR101689428B1 - 연마 장치 및 연마 방법 - Google Patents

연마 장치 및 연마 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101689428B1
KR101689428B1 KR1020130129861A KR20130129861A KR101689428B1 KR 101689428 B1 KR101689428 B1 KR 101689428B1 KR 1020130129861 A KR1020130129861 A KR 1020130129861A KR 20130129861 A KR20130129861 A KR 20130129861A KR 101689428 B1 KR101689428 B1 KR 101689428B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polishing
cover
top ring
plate
liquid
Prior art date
Application number
KR1020130129861A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140056074A (ko
Inventor
마사오 우메모토
다다카즈 소네
히데오 아이자와
류이치 고스게
마사아키 에리구치
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
Priority claimed from JP2012240394A external-priority patent/JP5911786B2/ja
Application filed by 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 filed Critical 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
Publication of KR20140056074A publication Critical patent/KR20140056074A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101689428B1 publication Critical patent/KR101689428B1/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
    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/017—Devices or means for dressing, cleaning or otherwise conditioning lapping tools
    • 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

Abstract

본 발명은 기판의 연마시 등에 연마 테이블의 주위에 비산된 연마액이 연마 테이블의 주위에 배치되어 있는 여러가지 구성 부품의 표면에 부착되어 건조되는 것을 방지하는 연마 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명의 연마 장치는, 연마면(10a)을 갖는 연마 패드(10)를 지지하기 위한 연마 테이블(12)과, 톱링(14)을 갖는 톱링 헤드(16)와, 톱링 헤드(16)를 포위하는 톱링 헤드 커버(24)와, 드레서(20)를 갖는 드레서 헤드(22)와, 드레서 헤드(22)를 포위하는 드레서 헤드 커버(30a, 30b, 30c)와, 톱링(14)이 기판 전달 위치에 위치할 때에 톱링(14)의 상면 및 톱링 헤드 커버(24)의 외면에 세정액을 분무하는 분무 노즐(58, 60, 62)과, 드레서(20)가 후퇴 위치에 위치할 때에 드레서 헤드 커버(30a, 30b, 30c)의 외면에 세정액을 분무하는 분무 노즐(62, 64, 66)을 포함한다.

Description

연마 장치 및 연마 방법{POLISHING APPARATUS AND POLISHING METHOD}
본 발명은, 연마 장치 및 연마 방법에 관한 것으로서, 특히 웨이퍼 등의 연마 대상물(기판)의 표면에, 비산되어 건조된 연마액에 의해서 스크래치가 발생하는 것을 방지하면서, 연마 대상물의 표면을 연마하여 평탄화하는 연마 장치 및 연마 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 연마 장치에 관한 것으로서, 특히 연마 테이블의 주위에 배치되는 각종 커버 등이 연마액에 의해서 오염되어 버리는 것을 방지하면서, 웨이퍼 등의 연마 대상물(기판)의 표면을 연마하여 평탄화하는 연마 장치에 관한 것이다.
웨이퍼의 표면을 연마하는 연마 장치는, 일반적으로, 연마면을 갖는 연마 패드를 지지하기 위한 연마 테이블과, 웨이퍼를 유지하는 톱링(연마 헤드)을 구비하고 있다. 그리고, 톱링으로 유지한 웨이퍼를 연마 패드의 연마면에 대하여 소정의 압력으로 압박하면서, 연마 테이블과 톱링을 상대 운동시킴으로써 웨이퍼를 연마면에 슬라이딩 접촉시켜, 웨이퍼의 표면을 평탄하게 경면(鏡面)으로 연마한다. 화학적 기계 연마(CMP)에 있어서는, 연마시에 연마 패드 상에 연마액(슬러리)이 공급된다.
이와 같이, 연마액을 공급하면서 웨이퍼 등의 기판의 표면을 연마하면, 연마액이 연마 테이블의 주변으로 비산된다. 연마 후에는, 연마 패드의 연마면에 분무기로부터 액체(예컨대, 순수)와 기체(예컨대, 질소 가스)의 혼합 유체 또는 액체(예컨대, 순수)를 안개형으로 분무하여 연마면을 세정한다. 이 연마면의 분무기에 의한 세정시에도 연마면 상에 잔류한 연마액이 연마 테이블의 주변으로 비산된다. 그리고, 이 비산된 연마액이 연마 테이블의 주위에 배치되어 있는 여러가지 구성 부품이나 연마 장치를 수납하고 있는 챔버의 내벽면 등에 부착되어 건조되면, 이 건조된 연마액이 박리되어 연마 테이블 상에 낙하하여, 기판에 스크래치를 발생시키는 요인이 된다.
일반적으로, 연마 장치의 소정 위치에는, 여러가지 세정 노즐이 배치되어 있고, 이 세정 노즐로부터 연마 장치의 소정의 부위를 향해서 세정액을 정기적으로 분사함으로써, 연마 테이블 및 그 주변에 배치되는 구성 부품 등의 표면에 부착된 연마액을 세정액으로 씻어낸다. 그러나, 연마액을 세정액으로 씻어내려 하여도, 연마액이 연마 테이블의 주변에 배치된 구성 부품 등의 표면에 부착되어 건조되어 버리는 경우가 있다. 이와 같이, 연마액이 구성 부품 등의 표면에 부착되어 건조되면, 건조된 연마액을 세정액으로 씻어내는 것이 어려워진다. 그리고, 건조된 연마액이 퇴적을 반복하면, 결국은 박리되어 연마 패드 상에 낙하하여, 기판에 스크래치를 발생시키는 요인이 된다.
비산된 연마액으로부터, 톱링을 갖는 톱링 헤드를 보호하기 위해, 톱링 헤드를 톱링 헤드 커버로 포위하는 경우도 있다. 연마 장치에는, 연마면을 드레싱하는 드레서가 일반적으로 구비된다. 이 드레서를 갖는 드레싱 헤드를 드레싱 헤드 커버로 포위하여, 비산되는 세정액으로부터 보호하는 경우도 있다. 또한, 분무기의 분무 노즐을 분무기 커버로 둘러쌈으로써, 연마 패드로부터 튀어 오른 혼합 유체나 연마액이 비산되는 것을 방지하는 경우도 있다.
분무기 커버는, 일반적으로 상당히 복잡한 형상을 갖고 있어, 연마 패드로부터 튀어 오른 연마액을 포함한 액체가 분무기 커버 내에 머무르기 쉽다. 또, 분무기 커버는 액체가 머무르기 쉬운 모서리부를 많이 갖고 있기 때문에, 그 외면을 세정액으로 세정하는 것은 일반적으로 어렵다. 그리고, 분무기 커버에 연마액을 포함한 액체가 부착되어 고화하면, 이 고화물이 연마면 상에 낙하하여 연마면을 오염시켜 버린다.
또한, 비산된 연마액이 톱링 헤드 커버의 내부에 유입되는 것을 완전히 방지하는 것은 어렵다. 이 때문에, 연마액이, 톱링 헤드 커버의 내부에 들어가서, 그 내부에 머물러, 톱링 헤드 커버나 톱링 헤드를 오염시키거나, 연마면에 적하하여 상기 연마면을 오염시키거나 하는 경우가 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2008-296293호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 제2007-168039호 공보 특허문헌 3 : 일본 특허 공개 제2003-133277호 공보
본 발명은, 기판의 연마시 등에 연마 테이블의 주위로 비산된 연마액이 연마 테이블의 주위에 배치되어 있는 여러가지 구성 부품의 표면에 부착되어 건조되는 것을 방지할 수 있고, 기판 표면에서의 스크래치의 발생을 방지할 수 있는 연마 장치 및 연마 방법을 제공하는 것을 제1 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 연마면으로부터 튀어 오른 액체가 내면에 머무르는 것을 방지할 수 있고, 또한 세정액에 의한 세정이 비교적 용이하며, 고형물의 낙하에 의한 연마면의 오염을 방지할 수 있도록 한 분무기 커버를 갖는 연마 장치를 제공하는 것을 제2 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 톱링 헤드 커버의 내부에 연마액이 들어가더라도, 이 연마액에 의해 톱링 헤드 커버나 톱링 헤드가 오염되는 것을 방지할 수 있고, 또한 연마액이 연마면에 적하하여 상기 연마면이 오염되는 것을 방지할 수 있는 톱링 헤드 커버를 갖는 연마 장치를 제공하는 것을 제3 목적으로 한다.
연마 장치의 일 양태는, 연마면을 갖는 연마 패드를 지지하기 위한 회전 가능한 연마 테이블과, 상기 연마 테이블의 상방의 연마 위치와 상기 연마 테이블의 측방의 기판 전달 위치 사이를 이동 가능하며 기판을 상기 연마면에 압박하는 톱링을 갖는 톱링 헤드와, 상기 톱링 헤드를 포위하는 톱링 헤드 커버와, 상기 연마 테이블의 상방의 드레싱 위치와 상기 연마 테이블의 측방의 후퇴 위치 사이를 이동 가능하며 상기 연마면을 드레싱하는 드레서를 갖는 드레서 헤드와, 상기 드레서 헤드를 포위하는 드레서 헤드 커버와, 상기 톱링이 상기 기판 전달 위치에 있을 때, 상기 톱링의 상면 및 상기 톱링 헤드 커버의 외면에 세정액을 분무하는 분무 노즐과, 상기 드레서가 상기 후퇴 위치에 있을 때, 상기 드레서 헤드 커버의 외면에 세정액을 분무하는 분무 노즐을 포함한다.
이 구성에 따르면, 톱링이 기판 전달 위치에 위치하고 있을 때, 톱링의 상면 및 톱링 헤드 커버의 외면에 분무 노즐로부터 세정액을 분무하여 톱링의 상면 및 톱링 헤드 커버의 외면을 습윤 상태로 유지한다. 또한, 드레서가 후퇴 위치에 위치하고 있을 때, 드레서 헤드 커버의 외면에 분무 노즐로부터 세정액을 분무하여 드레서 헤드 커버의 외면을 습윤 상태로 유지한다. 따라서, 톱링의 상면, 톱링 헤드 커버의 외면 및 드레서 헤드 커버의 외면에 연마액이 부착되어 건조되는 것을 방지할 수 있다.
바람직한 일 양태에 있어서, 연마 장치는, 상기 연마면에 세정 유체를 분무하여 상기 연마면을 세정하는 분무기와, 상기 분무기의 외면에 세정액을 분무하는 분무 노즐을 더 포함한다.
이 구성에 따르면, 예컨대 분무기로부터 연마면에 세정 유체를 분무하여 연마면을 세정하고 있을 때나 드레서로 연마면을 드레싱하고 있을 때를 포함하여, 기판을 실제로 연마하고 있지 않을 때, 분무기의 외면에 분무 노즐로부터 세정액을 분무하여 분무기의 외면을 습윤 상태로 유지함으로써, 분무기의 외면에 연마액이 부착되어 건조되는 것을 방지할 수 있다.
바람직한 일 양태에 있어서, 연마 장치는, 상기 연마면에 연마액을 공급하는 연마액 공급 노즐과, 상기 연마액 공급 노즐에 세정액을 분무하는 분무 노즐을 더 포함한다.
이 구성에 따르면, 예컨대 분무기로부터 연마면에 세정 유체를 분무하여 연마면을 세정하고 있을 때나 드레서로 연마면을 드레싱하고 있을 때를 포함하여, 기판을 실제로 연마하고 있지 않을 때, 연마액 공급 노즐에 분무 노즐로부터 세정액을 분무하여 연마액 공급 노즐을 습윤 상태로 유지함으로써, 연마액 공급 노즐의 외면에 연마액이 부착되어 건조되는 것을 방지할 수 있다.
바람직한 일 양태에 있어서, 연마 장치는, 상기 연마 장치를 내부에 수납하는 챔버의 내벽면에 세정액을 분무하는 분무 노즐을 더 포함한다.
이 구성에 따르면, 예컨대 기판을 실제로 연마하고 있지 않을 때, 분무 노즐로부터 챔버의 내벽면에 세정액을 분무하여 챔버의 내벽면을 습윤 상태로 유지함으로써, 챔버의 내벽면에 연마액이 부착되어 건조되는 것을 방지할 수 있다.
연마 방법의 한 양태는, 기판을 유지한 톱링을 연마 테이블의 상방의 연마 위치로 이동시키고, 상기 연마 테이블을 회전시켜, 연마액 공급 노즐로부터 상기 연마 테이블 상의 연마 패드의 연마면에 연마액을 공급하면서, 상기 톱링으로 기판을 상기 연마면에 압박하여 상기 기판을 연마하고, 연마된 기판을 유지한 상기 톱링을 상기 연마 위치로부터 상기 연마 테이블의 측방의 기판 전달 위치로 이동시키며, 상기 톱링의 상면, 및 상기 톱링을 갖는 톱링 헤드를 포위하는 톱링 헤드 커버의 외면에 세정액을 분무한다.
바람직한 일 양태에 있어서, 연마 방법은, 상기 톱링이 상기 기판 전달 위치에 있을 때, 드레서를 상기 연마 테이블의 상방의 드레싱 위치로 이동시키고, 상기 드레서를 상기 연마면에 압박하여 상기 연마면의 드레싱을 행하며, 상기 드레서를 상기 드레싱 위치로부터 상기 연마 테이블의 측방의 후퇴 위치로 이동시키고, 상기 드레서를 갖는 드레서 헤드를 포위하는 드레서 헤드 커버의 외면에 세정액을 분무한다.
바람직한 일 양태에 있어서, 연마 방법은, 기판을 연마하고 있지 않을 때, 분무기로부터 상기 연마면에 세정 유체를 분무하여 상기 연마면을 세정하면서, 상기 분무기의 외면에 세정액을 분무한다.
바람직한 일 양태에 있어서, 연마 방법은, 기판을 연마하고 있지 않을 때, 상기 연마액 공급 노즐에 세정액을 분무한다.
연마 장치의 또 다른 양태는, 연마면을 갖는 연마 패드를 지지하기 위한 회전 가능한 연마 테이블과, 상기 연마면에 세정 유체를 분무하여 상기 연마면을 세정하는 분무기 헤드와, 상기 분무기 헤드의 상면을 덮는 분무기 커버를 포함하고, 상기 분무기 커버는, 반원통 형상을 갖는 반원통 정상판과, 상기 반원통 정상판의 양 하단으로부터 하방으로 연장되는 제1 측판 및 제2 측판을 가지며, 상기 반원통 정상판은, 상기 분무기 커버의 기단부터 선단까지 반경이 일정한 원호형의 종단면을 갖는 제1 정상판과, 상기 분무기 커버의 기단으로부터 선단을 향해서 반경이 서서히 작아지는 원호형의 종단면을 갖는 제2 정상판을 가지며, 상기 제1 정상판의 정상부와 상기 제2 정상판의 정상부가 서로 접속되어, 상기 반원통 정상판을 형성한다.
이 구성에 따르면, 분무기 커버를, 그 내면이나 외면에 액체가 비산되더라도 흘러내리기 쉬운, 모서리부가 없는 평활한 형상으로 하여, 분무기 커버가 연마액을 포함하는 액체에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 분무기 커버에 부착된 연마액을 포함하는 액체의 불식성(拂拭性)을 좋게 할 수 있다. 따라서, 연마액을 포함하는 액체가 분무기 커버의 내면이나 외면에서 고화하는 것을 방지할 수 있고, 또한 고화물의 낙하에 의한 연마면의 오염을 방지할 수 있다.
바람직한 일 양태에 있어서, 상기 반원통 정상판, 상기 제1 측판 및 상기 제2 측판은, 수지로 일체 성형되어 있다.
분무기 커버를 모서리부가 없는 평활한 형상으로 함으로써, 수지에 의한 일체 성형이 가능해진다.
바람직한 일 양태에 있어서, 상기 반원통 정상판, 상기 제1 측판 및 상기 제2 측판은, 수지로 일체 성형되어 있다.
이 구성에 따르면, 분무기 커버의 반원통 정상판으로부터 측판 위를 흘러내려 측판의 하단면에 도달한 액체가, 상기 하단면 위를 분무기 커버의 선단으로부터 기단을 향해서 흐르도록 할 수 있다.
바람직한 일 양태에 있어서, 상기 제2 측판은 상기 제2 정상판에 접속되어 있고, 상기 제2 측판에는, 수평 방향으로 돌출된 돌출부가 형성되어 있다.
이와 같이 제2 측판에 돌출부를 일체로 형성함으로써, 분무기 커버를 돌출부로 보강할 수 있다. 또한, 돌출부에 의해서 액체의 비산을 방지할 수 있다.
바람직한 일 양태에 있어서, 연마 장치는, 기판을 유지하고 회전시키면서 상기 연마면에 압박하는 톱링을 갖는 톱링 헤드와, 상기 톱링 헤드를 포위하는 톱링 헤드 커버를 더 가지며, 상기 톱링 헤드 커버는, 상기 톱링 헤드를 둘러싸는 측부 커버와, 상기 측부 커버의 하단 개구부를 폐색하는 하부 커버를 가지며, 상기 하부 커버는, 상기 톱링이 상기 연마 테이블의 상방의 연마 위치에 있을 때, 상기 연마 테이블의 반경 방향의 외측을 향해서 하방으로 경사지는 바닥판을 갖는다.
이 구성에 따르면, 톱링 헤드 커버의 내부에 들어간 연마액은, 하부 커버의 바닥판에 도달하고, 이 바닥판의 구배를 따라서 흘러 연마 테이블의 측방에 모인다. 따라서, 연마액에 의해 톱링 헤드 커버나 톱링 헤드가 오염되거나, 연마액이 연마면에 적하하여 상기 연마면이 오염되거나 하는 것을 방지할 수 있다.
바람직한 일 양태에 있어서, 상기 하부 커버는, 상기 바닥판의 외주부로부터 상방으로 연장되어, 상기 측부 커버의 측판에 접촉 또는 근접하는 측판을 갖는다.
이 구성에 따르면, 측부 커버와 하부 커버의 연결부를, 측부 커버와 하부 커버 사이의 모서리부보다도 상방에 위치시킬 수 있고, 이에 의해, 양자간의 모서리부에 연마액이 머무르는 것을 방지할 수 있다.
전술한 연마 장치에 따르면, 톱링의 상면, 톱링 헤드 커버의 외면 및 드레서 헤드 커버의 외면 등의 연마 테이블의 주변에 배치되는 구성 부품을 습윤 상태로 유지하고, 이에 의해, 상기 구성 부품 상에 연마액이 부착되어 건조되는 것을 방지할 수 있다. 결과로서, 건조된 연마액이 연마 테이블 상에 낙하하는 것을 방지하여, 기판에 스크래치를 발생시키는 것을 방지할 수 있다.
전술한 연마 장치에 따르면, 분무기 커버가 연마액을 포함하는 액체에 의해 오염되는 것을 방지하고, 분무기 커버에 부착된 연마액을 포함하는 액체의 불식성을 좋게 할 수 있다. 따라서, 연마액을 포함하는 액체가 분무기 커버의 내면이나 외면에서 고화하는 것을 방지할 수 있고, 또한 고화물의 낙하에 의한 연마면의 오염을 방지할 수 있다. 또한, 톱링 헤드 커버의 내부에 연마액이 들어가더라도, 연마액에 의해 톱링 헤드 커버나 톱링 헤드가 오염되거나, 연마액이 연마면에 적하하여 상기 연마면이 오염되거나 하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 톱링이 연마 테이블의 상방의 연마 위치에 있고, 드레서가 연마 테이블의 상방의 드레싱 위치에 있을 때의, 본 발명의 일 실시형태에 따른 연마 장치를 도시하는 사시도이다.
도 2는 톱링이 연마 테이블의 측방의 기판 전달 위치에 있고, 드레서가 연마 테이블의 측방의 후퇴 위치에 있을 때의, 도 1에 도시된 연마 장치를 분무 노즐과 함께 도시하는 정면도이다.
도 3은 톱링이 연마 테이블의 측방의 기판 전달 위치에 있고, 드레서가 연마 테이블의 측방의 후퇴 위치에 있을 때의, 도 1에 도시된 연마 장치를 분무 노즐과 함께 도시하는 평면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 연마 장치에 구비되어 있는 분무기를 분무 노즐과 함께 도시하는 정면도이다.
도 5는 도 1에 도시하는 연마 장치에 구비되어 있는 연마액 공급 노즐을 분무 노즐과 함께 도시하는 사시도이다.
도 6은 챔버의 둘레벽에 마련된 방수 플레이트를 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 연마 장치를 도시하는 사시도이다.
도 8은 분무기 헤드를 가상선으로 도시하는 분무기 커버의 정면도이다.
도 9는 분무기 커버의 저면도이다.
도 10은 도 8의 좌측면도이다.
도 11은 도 8의 우측면도이다.
도 12는 톱링 헤드 커버의 하부 커버를 확대하여 도시하는 정면도이다.
도 13은 도 12의 A-A선을 따라 취한 단면도이다.
도 14는 제2 드레서 헤드 커버의 종단면도이다.
도 15는 연마액 공급 노즐의 상세를 도시하는 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은, 본 발명의 일 실시형태의 연마 장치를 도시하는 사시도이다. 도 1은, 톱링(14)이 연마 테이블(12)의 상방의 연마 위치에 있고, 드레서(20)가 연마 테이블(12)의 상방의 드레싱 위치에 있는 상태를 도시하고 있다. 한편, 도 1은 분무 노즐을 전부 생략하고 있다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 이 연마 장치는, 상면을 연마면(10a)으로 한 연마 패드(10)와, 상면에 연마 패드(10)를 부착한 연마 테이블(12)과, 웨이퍼 등의 기판(피연마물)을 연마 패드(10)의 연마면(상면)(10a)에 슬라이딩 접촉시켜 연마하는 톱링(14)을 갖는 톱링 헤드(16)와, 연마 패드(10)의 연마면(10a)의 새로운 지립을 생성하는(드레싱하는) 드레서(20)를 갖는 드레서 헤드(22)를 구비하고 있다. 연마 테이블(12)은, 도시하지 않은 모터에 연결되어 있고, 이 모터에 의해서, 연마 테이블(12) 및 연마 패드(10)는, 화살표로 나타내는 방향으로 회전한다.
톱링 헤드(16)의 톱링(14)을 제외한 주요부는, 톱링 헤드 커버(24)로 포위되어 있다. 톱링 헤드(16)는, 회전 가능한 톱링 헤드 요동축(26)의 상단에 연결되어 있다. 톱링 헤드 요동축(26)은, 톱링 헤드 커버(24)의 바닥판을 관통하여 상방으로 연장되어 있다. 톱링(14)은, 톱링 헤드 커버(24)의 바닥판을 관통하여 하방으로 연장되는 톱링 구동축(28)의 하단에 연결되어 있다. 톱링(14)의 하면은, 진공 흡착 등에 의해 기판을 유지하는 기판 유지면을 구성하고 있다.
톱링(14)은, 톱링 헤드 요동축(26)의 회전에 따른 톱링 헤드(16)의 요동에 의해서, 도 1에 도시된 연마 테이블(12)의 바로 위쪽의 연마 위치와, 도 2 및 도 3에 도시된 연마 테이블(12)의 측방의 기판 전달 위치 사이를 이동한다.
드레서 헤드(22)의 드레서(20)를 제외한 주요부는, 3개의 드레서 헤드 커버, 즉 제1 드레서 헤드 커버(30a), 제2 드레서 헤드 커버(30b) 및 제3 드레서 헤드 커버(30c)로 포위되어 있다. 드레서 헤드(22)는, 제1 드레서 헤드 커버(30a)의 바닥판을 관통하여 상방으로 연장되는 회전 가능한 드레서 헤드 요동축(32)의 상단에 연결되어 있다. 드레서(20)는, 제2 드레서 헤드 커버(30b)의 바닥판을 관통하여 하방으로 연장되는 드레서 구동축(38)의 하단에 연결되어 있다.
드레서(20)는, 드레서 헤드 요동축(32)의 회전에 따른 드레서 헤드(22)의 요동에 의해서, 도 1에 도시된 연마 테이블(12)의 바로 위쪽의 드레싱 위치와, 도 2 및 도 3에 도시된 연마 테이블(12)의 측방의 후퇴 위치 사이를 이동한다.
연마 테이블(12)에 인접하여, 연마 패드(10)의 연마면(10a)에 액체(예컨대, 순수)와 기체(예컨대, 질소 가스)의 혼합 유체 또는 액체(예컨대, 순수) 등의 세정 유체를 안개형으로 분무(분사도 포함)하여 상기 연마면(10a)을 세정하는 분무기(40)가 배치되어 있다. 분무기(40)의 상면은 분무기 커버(42)로 구성되어 있다. 분무기(40)의 하면에는, 그 길이 방향을 따라 소정 간격으로, 세정 유체를 하방으로 분출하는 다수의 분출구(도시 생략)가 형성되어 있다. 이 분무기(40)는, 분무기 요동축(44)의 상단에 연결되고, 이 분무기 요동축(44)의 회전에 따라서, 도 1에 실선으로 도시하는 연마 테이블(12)의 측방에 위치하는 후퇴 위치와, 도 1에 가상선으로 도시하는 연마 테이블(12)의 상방에 위치하는 세정 위치 사이를 요동한다.
연마 테이블(12)에 인접하여, 선단의 공급구(46a)로부터 연마 패드(10)의 연마면(10a)에 연마액(슬러리)을 공급하는 연마액 공급 노즐(46)이 배치되어 있다. 이 연마액 공급 노즐(46)은, 노즐 요동축(48)의 상단에 연결되고, 이 노즐 요동축(48)의 회전에 따라서, 도 1에 도시하는, 공급구(46a)가 연마 테이블(12)의 상방에 위치하는 연마액 공급 위치와, 공급구(46a)가 연마 테이블(12)의 측방에 위치하는 후퇴 위치(도시 생략) 사이를 요동한다. 연마액 공급 노즐(46)은, 이 예에서는, 복수의 연마액 튜브를 1개의 파이프(50) 내에 통합하여 구성되어 있다.
연마 테이블(12), 톱링 헤드(16), 드레서 헤드(22), 분무기(40) 및 연마액 공급 노즐(46)은 동작 제어부(5)에 접속되어 있고, 이들 기기의 동작은 동작 제어부(5)에 의해서 제어된다.
도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 연마 장치는, 챔버(52)의 내부에 수용되어 있다. 챔버(52)의 내부에는, 챔버(52)의 내벽면에 순수 등의 세정액을 분무하는 분무 노즐, 즉 천장벽(52a)에 세정액을 분무하는 천장벽 분무 노즐(54)과, 둘레벽(52b)에 세정액을 분무하는 둘레벽 분무 노즐(56)이 배치되어 있다.
챔버(52)의 내부에는, 톱링(14)이 연마 테이블(12)의 측방의 기판 전달 위치에 있을 때, 톱링(14)의 상면에 세정액을 분무하는 톱링 분무 노즐(58)이 배치되어 있다. 이 톱링 분무 노즐(58)은, 기판 전달 위치에 있는 톱링(14)의 측상방에 배치되어 있다. 또한, 톱링 헤드 커버(24)의 외면에 세정액을 분무하는 분무 노즐, 즉 톱링 헤드 커버(24)의 연마 테이블측의 측면에 경사져 상방으로부터 세정액을 분무하는 상부 분무 노즐(60), 및 톱링 헤드 커버(24)의 연마 테이블측의 측면을 향해서 수평 방향으로 세정액을 분무하는 측부 분무 노즐(62)이 배치되어 있다. 이 상부 분무 노즐(60)은, 그 길이 방향을 따라서 다수의 분출구(60a)를 가지며, 수평 방향으로 배치되어 있다.
챔버(52)의 내부에는, 드레서(20)가 연마 테이블(12)의 측방의 후퇴 위치에 있을 때, 드레서 헤드 커버(30a, 30b, 30c)의 외면에 세정액을 분무하는 분무 노즐, 즉 드레서 헤드 커버(30a, 30b, 30c)의 연마 테이블측의 측면에 경사져 상방으로부터 세정액을 분무하는 상부 분무 노즐(64), 및 드레서 헤드 커버(30a, 30b, 30c)의 연마 테이블측의 측면을 향해서 수평 방향으로 세정액을 분무하는 측부 분무 노즐(66)이 배치되어 있다. 이 상부 분무 노즐(64)은, 그 길이 방향을 따라서 다수의 분출구(64a)를 가지며, 수평 방향으로 배치되어 있다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 분무기 요동축(44)의 상단에는, 분무기 요동축(44)과 일체로 회전하는 브래킷(70)이 연결되어 있다. 이 브래킷(70)에는, 분무기 커버(42)가 세정 위치 및 후퇴 위치의 쌍방에 위치할 때, 분무기 커버(42)의 전역에 세정액을 분무하는 분무 노즐(72)이 부착되어 있다. 이 예에서는, 2개의 분무 노즐(72)이 마련되어 있다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 노즐 요동축(48)의 상단에는, 노즐 요동축(48)과 일체로 회전하는 브래킷(74)이 연결되어 있다. 이 브래킷(74)에는, 연마액 공급 노즐(46)의 공급구(46a)가 연마 테이블(12)의 측방의 후퇴 위치에 위치할 때, 연마액 공급 노즐(46)의 전역에, 즉 파이프(50)의 외면에 세정액을 분무하는 분무 노즐(76)이 부착되어 있다. 이 예에서는, 2개의 분무 노즐(76)이 마련되어 있다.
전술한 분무 노즐(54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 72, 76)의, 세정액의 분무 개시 및 정지를 포함하는 동작은, 동작 제어부(5)에 의해서 제어된다.
이하, 전술한 연마 장치의 동작 시퀀스에 대해서 설명한다. 이 동작 시퀀스는, 동작 제어부(5)에 미리 설정되어 있는 동작 레시피에 따라서 동작 제어부(5)에 의해 제어된다. 기판 전달 위치에 있을 때 톱링(14)이 기판을 수취하고, 톱링(14)을 연마 테이블(12)의 상방의 연마 위치로 이동시킨 후, 기판을 회전시키면서 하강시켜, 회전중인 연마 패드(10)의 연마면(10a)에 기판을 슬라이딩 접촉시킴으로써 기판을 연마한다. 이 연마시에, 후퇴 위치로부터 연마액 공급 위치로 이동시킨 연마액 공급 노즐(46)로부터 연마면(10a)에 연마액을 공급한다.
기판의 연마가 종료한 후, 톱링(14)을 상승시킨다. 또한, 톱링(14)을 연마 테이블(12)의 측방의 기판 전달 위치로 이동시켜, 연마된 기판을 다음 공정에 전달한다. 동시에, 연마액 공급 노즐(46)을 연마액 공급 위치로부터 후퇴 위치로 이동시킨다.
기판의 연마가 종료한 후, 드레서(20)를 후퇴 위치로부터 드레싱 위치로 이동시킨다. 또한, 드레서(20)를 회전시키면서 하강시켜, 드레서(20)의 하면을 회전중인 연마 패드(10)의 연마면(10a)에 슬라이딩 접촉시킴으로써 연마면(10a)을 드레싱한다. 연마면(10a)의 드레싱이 종료한 후에는, 드레서(20)를 드레싱 위치로부터 후퇴 위치로 이동시킨다.
또한, 분무기(40)를 후퇴 위치로부터 세정 위치로 이동시키고, 그 후 분무기(40)로부터 연마 패드(10)의 연마면(10a)에 세정 유체를 분출하고, 이에 의해, 연마면(10a)을 세정한다. 그리고, 연마면(10a)의 세정이 종료했을 때, 분무기(40)를 세정 위치로부터 후퇴 위치로 이동시킨다. 이 예에서는, 분무기(40)를 세정 위치로부터 후퇴 위치로 이동시킬 수 있도록 하고 있지만, 분무기(40)를 세정 위치에 고정하도록 해도 좋다.
톱링(14)이 기판 전달 위치에 있을 때, 톱링(14)의 측상방에 배치된 톱링 분무 노즐(58)로부터 톱링(14)의 상면에 세정액을 분무하고, 동시에, 톱링 헤드 커버(24)의 주위에 배치된 상부 분무 노즐(60) 및 측부 분무 노즐(62)로부터 톱링 헤드 커버(24)의 외면에 세정액을 분무한다. 이에 의해, 톱링(14)의 상면 및 톱링 헤드 커버(24)의 외면을, 분무된 세정액에 의해 습윤 상태로 유지한다. 이와 같이, 세정액에 의해 습윤 상태로 유지함으로써, 연마액이 습윤 상태의 표면에 접촉하더라도, 그 표면에 연마액이 부착되어 버리는 것을 방지할 수 있고, 또한 연마액이 건조되어 버리는 것을 방지할 수 있다. 또한, 톱링(14)이 기판 전달 위치에 위치하고 있을 때, 톱링 분무 노즐(58), 상부 분무 노즐(60) 및 측부 분무 노즐(62)로부터 세정액을 분무하기 때문에, 이 분무된 세정액이 연마 패드(10)의 위에 떨어지지 않아, 연마 패드(10)의 연마 성능에 영향을 미치지 않는다.
톱링(14)이 기판 전달 위치로부터 연마 위치로 이동하기 전에, 톱링 분무 노즐(58), 상부 분무 노즐(60) 및 측부 분무 노즐(62)로부터의 세정액의 분무가 정지된다. 이와 같이, 동작 제어부(5)는, 톱링(14)의 위치에 기초하여 분무 노즐(58, 60, 62)로부터의 세정액의 분무 개시 및 정지를 제어한다.
드레서(20)가 연마 테이블(12)의 측방의 후퇴 위치에 있을 때, 드레서 헤드 커버(30a, 30b, 30c)의 주위에 배치된 상부 분무 노즐(64) 및 측부 분무 노즐(66)로부터 드레서 헤드 커버(30a, 30b, 30c)의 외면에 세정액을 분무한다. 이에 의해, 드레서 헤드 커버(30a, 30b, 30c)의 외면을, 분무된 세정액에 의해 습윤 상태로 유지한다. 이와 같이, 세정액에 의해 습윤 상태로 유지함으로써, 연마액이 습윤 상태의 표면에 접촉하더라도, 그 표면에 연마액이 부착되어 버리는 것을 방지할 수 있고, 또한 연마액이 건조되어 버리는 것을 방지할 수 있다.
드레서(20)가 후퇴 위치로부터 드레싱 위치로 이동하기 전에, 상부 분무 노즐(64) 및 측부 분무 노즐(66)로부터의 세정액의 분무가 정지된다. 이와 같이, 동작 제어부(5)는, 드레서(20)의 위치에 기초하여 상부 분무 노즐(64) 및 측부 분무 노즐(66)로부터의 세정액의 분무 개시 및 정지를 제어한다.
세정 위치에 있는 분무기(40)가 연마면(10a)에 혼합 유체 또는 액체 등의 세정 유체를 분무하여 연마면(10a)을 세정하고 있을 때나, 분무기(40)가 후퇴 위치에 위치하면서 드레서(20)로 연마면(10a)을 드레싱하고 있을 때를 포함하여, 기판을 실제로 연마하고 있지 않을 때, 분무기 커버(42)의 외면에 분무 노즐(72)로부터 세정액을 분무한다. 이에 의해, 분무기 커버(42)의 외면을, 분무된 세정액에 의해 습윤 상태로 유지한다. 이와 같이, 세정액에 의해 습윤 상태로 유지함으로써, 연마액이 습윤 상태의 표면에 접촉하더라도, 그 표면에 연마액이 부착되어 버리는 것을 방지할 수 있고, 또한 연마액이 건조되어 버리는 것을 방지할 수 있다.
특히, 분무기(40)로부터 연마면(10a)에 세정 유체를 분무하여 연마면(10a)을 세정하고 있을 때, 분무기 커버(42)의 외면에 분무 노즐(72)로부터 세정액을 분무함으로써, 연마면(10a)으로부터 튀어 오른 세정 유체가 분무기 커버(42)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
연마 패드(10) 상에서 기판이 연마되고 있을 때에는, 세정액은 분무기 커버(42)에는 분무되지 않는다. 이와 같이, 동작 제어부(5)는, 기판이 연마되고 있는지의 여부에 기초하여, 분무 노즐(72)로부터의 세정액의 분무 개시 및 정지를 제어한다.
한편, 전술한 바와 같이, 분무기(40)를 세정 위치에 고정하여, 기판을 연마하고 있지 않을 때, 분무기 커버(42)의 외면에 분무 노즐(72)로부터 세정액을 분무하도록 해도 좋다. 분무기 커버(42)를 덮는 세정액은, 연마 패드(10) 상에 있는 액이 드레싱 중에 비산되어 분무기(40)에 부착되는 것을 방지할 수 있다. 한편, 이 경우, 분무 노즐(72)로부터 분무된 세정액이 연마 패드(10)의 위에 낙하하지만, 이 세정액은, 분무기(40)로부터 연마면(10a)에 동시에 공급되는 세정 유체로 제거되기 때문에, 연마 패드(10)의 위에 잔류하지 않는다.
분무기(40)로부터 연마면(10a)에 혼합 유체 또는 액체 등의 세정 유체를 분무하여 연마면(10a)을 세정하고 있을 때나, 드레서(20)로 연마면(10a)을 드레싱하고 있을 때를 포함하여, 연마액 공급 노즐(46)이 후퇴 위치에 위치하여, 기판을 실제로 연마하고 있지 않을 때, 연마액 공급 노즐(46), 즉 파이프(50)에 분무 노즐(76)로부터 세정액을 분무한다. 이에 의해, 연마액 공급 노즐(46), 즉 파이프(50)의 외면을, 분무된 세정액에 의해 습윤 상태로 유지한다. 이와 같이, 세정액에 의해 습윤 상태로 유지함으로써, 연마액이 습윤 상태의 표면에 접촉하더라도, 그 표면에 연마액이 부착되어 버리는 것을 방지할 수 있고, 또한 연마액이 건조되어 버리는 것을 방지할 수 있다.
연마액 공급 노즐(46)이 후퇴 위치로부터 연마액 공급 위치로 이동하기 전에, 분무 노즐(76)로부터의 세정액의 분무가 정지된다. 이와 같이, 동작 제어부(5)는, 연마액 공급 노즐(46)의 위치에 기초하여 분무 노즐(76)로부터의 세정액의 분무 개시 및 정지를 제어한다.
이 예에서는, 연마액 공급 노즐(46)을 연마액 공급 위치로부터 후퇴 위치로 이동시킬 수 있도록 하고 있지만, 전술한 분무기(40)와 마찬가지로, 연마액 공급 노즐(46)을 연마액 공급 위치에 고정하도록 해도 좋다. 이 경우, 분무기(40)로부터 연마면(10a)에 세정 유체를 분무하여 연마면(10a)을 세정하고 있을 때나, 드레서(20)로 연마면(10a)을 드레싱하고 있을 때, 연마액 공급 위치에 위치하는 연마액 공급 노즐(46)에 세정액을 분무하여 연마액 공급 노즐(46)을 습윤하게 유지할 수 있다.
또한, 기판을 실제로 연마하고 있지 않을 때, 챔버(52)의 천장벽(52a)에 천장벽 분무 노즐(54)로부터, 챔버(52)의 둘레벽(52b)에 둘레벽 분무 노즐(56)로부터, 세정액을 각각 분무한다. 이에 의해, 챔버(52)의 내벽면을 구성하는 천장벽(52a) 및 둘레벽(52b)을 세정액에 의해 습윤 상태로 유지한다. 이와 같이, 세정액에 의해 습윤 상태로 유지함으로써, 연마액이 습윤 상태의 표면에 접촉하더라도, 이 표면에 연마액이 부착되어 버리는 것을 방지할 수 있고, 또한 연마액이 건조되어 버리는 것을 방지할 수 있다.
연마 패드(10) 상에서 기판이 연마되고 있을 때에는, 세정액은 챔버(52)의 천장벽(52a) 및 둘레벽(52b)에는 분무되지 않는다. 이와 같이, 동작 제어부(5)는, 기판이 연마되고 있는지의 여부에 기초하여, 천장벽 분무 노즐(54) 및 둘레벽 분무 노즐(56)로부터의 세정액의 분무 개시 및 정지를 제어한다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 방수 플레이트(84)를 챔버(52)의 둘레벽(52b)의 소정 위치에 마련해도 좋다. 방수 플레이트(84)는, 평판형의 지지판(80)과, 수직 방향을 따라서 소정 간격으로 지지판(80)에 부착된 복수의 접힘판(82)을 갖고 있다. 각 접힘판(82)은 하방으로 경사져 있다. 이와 같이 구성된 방수 플레이트(84)는, 연마 패드(10)로부터의 기류의 반동을 방지할 수 있다.
이 연마 장치에 따르면, 톱링(14)의 상면, 톱링 헤드 커버(24)의 외면 및 드레서 헤드 커버(30a, 30b, 30c)의 외면 등의 연마 테이블(12)의 주변에 배치되는 구성 부품을, 연마 등의 각 처리에 영향을 미치지 않고, 습윤 상태로 유지할 수 있다. 이에 의해, 연마 테이블(12)의 주변에 배치되는 구성 부품에 연마액이 부착되어 건조되는 것을 방지할 수 있고, 또한 건조된 연마액이 연마 테이블(12) 상에 낙하하여 기판에 스크래치를 발생시키는 것을 방지할 수 있다.
전술한 모든 분무 노즐로부터의 세정액의 분무 개시 및 정지는, 동작 제어부(5)에 설정되어 있는 동작 레시피에 따라서 실행된다. 이들 분무 노즐로부터 공급된 세정액은, 연마 장치가 아이들 운전(대기 운전)중이라 하더라도 상기 구성 부품을 습윤 상태로 유지할 수 있다. 연마 장치의 아이들 운전이란, 비교적 긴 시간동안 기판의 연마가 실행되지 않을 때의 대기 운전이며, 예로서는, 하나의 로트 내의 모든 기판의 연마를 완료하고 나서, 다음 로트 내의 기판의 연마를 시작하기까지의 동안의 대기 운전을 들 수 있다.
한편, 연마액 등이 부착되기 어렵게 하기 위해, 연마 테이블(12)의 주변에 배치되는 구성 부품의 일부 또는 전부에, 발수 코팅을 해도 좋다.
도 7은, 본 발명의 다른 실시형태의 연마 장치를 도시하는 사시도이다. 특별히 설명하지 않는 구성 및 동작은, 도 1에 도시하는 실시형태의 구성 및 동작과 동일하기 때문에, 그 중복된 설명을 생략한다. 도 7에 있어서는, 동작 제어부(5)의 도시가 생략되어 있다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 분무기(40)는, 연마 패드(10)의 연마면(10a)에 액체(예컨대, 순수)와 기체(예컨대, 질소 가스)의 혼합 유체 또는 액체(예컨대, 순수) 등의 세정 유체를 안개형으로 분무(분사도 포함)하여 상기 연마면(10a)을 세정하는 분무기 헤드(89)(도 8 참조)와, 분무기 헤드(89)의 상면을 덮는 분무기 커버(42)를 갖고 있다. 분무기 헤드(89)의 하면에는, 그 길이 방향을 따른 소정 간격으로, 세정 유체를 하방으로 분출하는 다수의 분무 노즐(89a)(도 8 참조)이 마련되어 있다. 이 분무기(40)는, 분무기 요동축(44)의 상단에 연결되고, 이 분무기 요동축(44)의 회전에 따라서, 도 7에 실선으로 도시하는 연마 테이블(12)의 측방에 위치하는 후퇴 위치와, 도 7에 가상선으로 도시하는 연마 테이블(12)의 상방에 위치하는 세정 위치 사이를 요동한다.
도 8 내지 도 11은, 분무기 커버(42)를 도시한다. 도 8 및 도 9에 있어서, 좌측이 분무기 커버(42)의 기단측이고, 우측이 분무기 커버(42)의 선단측이다. 도 8 내지 도 11에 도시하는 바와 같이, 분무기 커버(42)는, 반경 R1이 일정하고 1/4 원형의 종단면을 갖는 제1 정상판(90a)과, 기단으로부터 선단을 향해서 반경이 서서히 작아지는, 즉 기단측의 반경 R2가 선단측 반경의 반경 R3보다도 큰(R2>R3) 1/4 원형의 종단면을 갖는 제2 정상판(90b)을 갖고 있다. 제1 정상판(90a)의 정상부와 제2 정상판(90b)의 정상부는 서로 접속되어, 반원통 형상의 반원통 정상판(90)을 구성하고 있다. 이 반원통 정상판(90)은 반원형의 종단면을 갖고 있다. 또한, 분무기 커버(42)는, 반원통 정상판(90)의 양 하단으로부터 매끄럽게 연속되어 수직 방향으로 떨어지는 2개의 측판, 즉 제1 측판(92) 및 제2 측판(94)을 갖고 있다. 제1 측판(92)의 상단은 제1 정상판(90a)의 하단에 일체로 접속되고, 제2 측판(94)의 상단은 제2 정상판(90b)의 하단에 일체로 접속되어 있다.
제1 정상판(90a), 제2 정상판(90b) 및 측판(92, 94)은, 하단이 개구된 공간(96)을 분무기 커버(42) 내에 형성하고 있다. 제1 정상판(90a)의 정상부 및 제2 정상판(90b)의 정상부[즉, 반원통 정상판(90)의 정상부]를 수직 방향으로 통과하는 가상면을 수직면 Y-Y로 정의하면, 분무기 커버(42) 내의 공간(96)에서는, 수직면 Y-Y부터 제1 측판(92)까지의 폭 a는 일정하고, 수직면 Y-Y부터 제2 측판(94)까지의 폭 b는, 기단으로부터 선단을 향해서 서서히 작아진다. 분무기 커버(42) 내의 공간(96)은, 수직면 Y-Y를 중심으로 하여 비대칭이다. 이 공간(96) 내에는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 연마면(10a)에 액체(예컨대, 순수)와 기체(예컨대, 질소 가스)의 혼합 유체 또는 액체(예컨대, 순수) 등의 세정 유체를 안개형으로 분무하여 연마면(10a)을 세정하는 분무 노즐(89a)을 갖는 분무기 헤드(89)가, 그 상면이 분무기 커버(42)로 덮여서 수납된다.
이 예에서는, 함께 1/4 원형의 종단면을 갖는 제1 정상판(90a)과 제2 정상판(90b)을 정상부에서 서로 연결하여 반원통 정상판(90)을 형성하고 있지만, 함께 원호형의 종단면을 갖는 제1 정상판과 제2 정상판을 이들의 정상부에서 서로 연결하여 반원통 정상판을 형성하도록 해도 좋다.
제2 정상판(90b)에 접속된 제2 측판(94)에는, 외측으로의 돌출량이 기단으로부터 선단을 향해서 서서히 작아지는 돌출부(98)가 일체로 형성되어 있다. 이 돌출부(98)는, 분무 노즐(89a)로부터 연마 패드(10)에 세정 유체를 분무했을 때, 연마 패드(10)로부터 회오리쳐 올라가는 세정 유체가 챔버(52)(도 2 참조) 내에 확산되는 것을 방지하는 역할을 한다. 돌출부(98)가 형성되어 있지 않은 제2 측판(94)의 부분의 하단면(94a)과, 돌출부(98)의 하단면(98a)은 연속적으로 접속되어 있다. 이 예에서는, 제2 정상판(90b)에 접속된 제2 측판(94)에만 돌출부(98)를 형성하고 있지만, 제1 정상판(90a)에 접속된 제1 측판(92)에도 돌출부를 형성해도 좋다.
제1 측판(92)의 하단면(92a)은, 도 8에 도시하는 바와 같이, 수평면 X-X에 대하여, 분무기 커버(42)의 선단으로부터 기단을 향해서 하방으로 경사지는 구배를 갖고 있다. 마찬가지로, 서로 접속된 제2 측판(94)의 하단면(94a)과 돌출부(98)의 하단면(98a)은, 선단으로부터 기단을 향해서 하방으로 경사지는 구배를 갖고 있다.
이 분무기 커버(42)는, 예컨대 폴리염화비닐 등의 수지로 일체 성형된다. 수지의 일체 성형에서의 빼기 구배는, 예컨대 1.5°이다. 즉, 도 10에 있어서, 제1 정상판(90a)에 접속된 제1 측판(92)의 연직부(92A)와, 제2 정상판(90b)에 접속된 제2 측판(94)의 연직부(94B)는, 서로 평행하지 않고, 양자간의 거리가 아래로 향하는 방향을 따라서 서서히 넓어지도록 되어 있다. 이 분무기 커버(42)는, 이와 같이 수지로 일체 성형 가능한 형상을 갖고 있다.
이 분무기 커버(42)의 정상판(90)의 선단측 이면에는, 직사각형의 노어시일(norseal)(100)이 부착되고, 기단측에 형성된 절결부에는 볼트 부착구(102)가 부착되어 있다. 이 볼트 부착구(102)의 내부에는, 분무기 커버(42)의 길이 방향으로 연장되는 긴 구멍(102a)이 형성되어 있다.
분무기 커버(42)는, 볼트 부착구(102)의 긴 구멍(102a) 내에, 도시하지 않은 볼트의 축부를 삽입 관통시키고, 볼트를 체결하여 볼트의 헤드부를 볼트 부착구(102)에 접촉시킴으로써, 소정 위치에 1개의 볼트로 고정된다. 긴 구멍(102a)을 통해, 분무기 커버(42)의 길이 방향을 따른 부착 위치가 미조정된다.
분무기 커버(42)는, 그 내면이나 외면에 액체가 접촉하더라도 흘러내리기 쉬운, 모서리부가 없는 평활한 형상을 갖고 있다. 이러한 형상에 의해, 분무기 커버(42)가 연마액을 포함하는 액체에 의해 오염되는 것을 방지하고, 분무기 커버(42)에 부착된 연마액을 포함하는 액체의 불식성을 좋게 할 수 있다. 또한, 분무기 커버(42)를 모서리부가 없는 평활한 형상으로 함으로써, 수지에 의한 일체 성형이 가능해진다.
전술한 바와 같이, 제1 정상판(90a)에 접속된 제1 측판(92)의 하단면(92a)은, 수평면 X-X에 대하여, 분무기 커버(42)의 선단으로부터 기단을 향해서 하방으로 경사져 있다. 마찬가지로, 제2 정상판(90b)에 접속된 제2 측판(94)의 하단면(94a)과 돌출부(98)의 하단면(98a)은, 분무기 커버(42)의 선단으로부터 기단을 향해서 하방으로 경사져 있다. 액체는, 분무기 커버(42)의 반원통 정상판(90)으로부터 측판(92, 94)으로 흘러내리고, 나아가 돌출부(98) 위를 흘러내려 측판(92, 94)의 하단면(92a, 94a) 및 돌출부(98)의 하단부(98a)에 도달한다. 하단면(92a, 94a, 98a)은 수평면 X-X에 대하여 경사져 있기 때문에, 액체는 이들 하단면(92a, 94a, 98a) 상을 분무기 커버(42)의 선단으로부터 기단을 향해서 흐른다.
또한, 제2 정상판(90b)에 접속된 제2 측판(94)에 돌출부(98)를 일체로 형성함으로써, 분무기 커버(42)를 돌출부(98)로 보강할 수 있다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 톱링 헤드 커버(24)는, 측판(110)을 갖는 측부 커버(112)와, 측부 커버(112)의 하단 개구부를 폐색하는 하부 커버(114)를 갖고 있다. 도 12는, 하부 커버(114)의 상세를 도시한다. 도 12에 도시하는 바와 같이, 하부 커버(114)는, 바닥판(116)과, 상기 바닥판(116)의 외주부로부터 상방으로 연장되고, 측부 커버(112)의 측판(110)과 함께, 톱링 헤드(16)의 주위를 둘러싸는 측판(118)을 갖고 있다. 톱링(14)은, 하부 커버(114)의 바닥판(116)을 관통하여 하방으로 연장되는 톱링 구동축(28)의 하단에 연결되어 있다.
하부 커버(114)의 바닥판(116)은, 톱링(14)이 연마면(10a)의 상방의 연마 위치에 있을 때, 연마 테이블(12)의 반경 방향의 외측을 향해서 하방으로 경사지는 구배를 갖고 있다. 즉, 하부 커버(114)의 바닥판(116)은, 톱링 헤드 요동축(26)을 향해서 하방으로 경사지는 구배를 갖고 있다.
톱링 헤드 커버(24)의 내부에 들어간 연마액은, 하부 커버(114)의 바닥판(116)에 도달하고, 이 바닥판(116)의 구배를 따라서 흘러, 연마 테이블(12)의 측방에 모인다. 따라서, 연마액에 의해 톱링 헤드 커버(24)나 톱링 헤드(16)가 오염되거나, 연마액이 연마면(10a)에 적하하여 상기 연마면(10a)가 오염되거나 하는 것을 방지할 수 있다.
도 13은, 도 12의 A-A선 확대 단면도를 도시한다. 도 13에 도시하는 바와 같이, 하부 커버(114)의 측판(118)의 상단면이, 측부 커버(112)의 측판(110)의 하단면에 접촉 또는 근접한 상태로, 측판(118) 및 측판(110)의 이면에 노어시일(120)이 부착되어 있다. 이 노어시일(120)에 의해서 이들 측판(110, 78)의 사이의 간극이 시일되어 있다. 이러한 구조는, 측부 커버(112)와 하부 커버(114)의 연결부를, 측부 커버(112)와 하부 커버(114)의 사이의 모서리부보다도 상방에 위치시킬 수 있다. 측부 커버(112)와 하부 커버(114)의 연결부가 모서리부에 존재하면, 연마액이 모서리부에 체류하기 쉬워진다. 도 13에 도시하는 구성은, 이러한 문제를 해결할 수 있다. 또한, 노어시일(120)은, 연마액의 톱링 헤드 커버(24) 내로의 침입을 방지할 수 있다.
도 14는, 제2 드레서 헤드 커버(30b)의 종단면도를 도시한다. 도 14에 도시하는 바와 같이, 제2 드레서 헤드 커버(30b)는, 대략 원통형의 상부 측판(122)과 하부 측판(124)을 갖고 있다. 상부 측판(122)의 하단면을 하부 측판(124)의 상단면에 접촉 또는 근접시킨 상태로, 상부 측판(122) 및 하부 측판(124)의 외주면에 테이프(126)가 접착되어 있다. 이 테이프(126)에 의해서 상부 측판(122)과 하부 측판(124) 사이의 간극이 시일되어 있다. 그리고, 상부 측판(122)의 내주면에 부착한 돌기부(128)와 하부 측판(124)의 내주면에 부착한 돌기부(130) 사이에 완충재(132)가 배치되어 있다. 이러한 구조에 의해, 상부 측판(122)과 하부 측판(124)의 연결부를 상방으로 이동시키고, 제2 드레서 헤드 커버(30b) 내로의 액체의 침입을 방지할 수 있다.
상부 측판(122)의 상부에는, 상부 측판(122)의 연직부를 수평부에 원활하게 접속하는 곡면부(120a)가 형성되어 있다. 이러한 곡면부(120a)에 의해, 상부 측판(122)의 외면 위를 물방울이 매끄럽게 흐르도록 할 수 있다.
한편, 제2 드레서 헤드 커버(30b)와 동일한 구성을, 제1 드레서 헤드 커버(30a)에 채택해도 좋다.
도 15는, 연마액 공급 노즐(46)의 상세를 도시한다. 도 15에 도시하는 바와 같이, 연마액 공급 노즐(46)은, 복수의 연마액 튜브(134)를 1개의 파이프(50) 내에 통합하여 구성되어 있다. 이에 따라, 연마액 튜브(134) 사이의 간극 내로의 연마액의 침입을 방지하고, 연마액 공급 노즐(46)의 세정성을 향상시킬 수 있다.
전술한 실시형태는, 본 발명이 속하는 기술분야에서의 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 실시할 수 있는 것을 목적으로 기재된 것이다. 상기 실시형태의 여러가지 변형예는, 당업자라면 당연히 이룰 수 있는 것이며, 본 발명의 기술적 사상은 다른 실시형태에도 적용할 수 있는 것이다. 따라서, 본 발명은, 기재된 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 의해 정의되는 기술적 사상에 따른 가장 넓은 범위로 해야 한다.
5 : 동작 제어부 10 : 연마 패드
10a : 연마면 12 : 연마 테이블
14 : 톱링 16 : 톱링 헤드
20 : 드레서 22 : 드레서 헤드
24 : 톱링 헤드 커버 30a, 30b, 30c : 드레서 헤드 커버
40 : 분무기 42 : 분무기 커버
46 : 연마액 공급 노즐 50 : 파이프
52 : 챔버 54 : 천장벽 분무 노즐
56 : 둘레벽 분무 노즐 58 : 톱링 분무 노즐
60, 64 : 상부 분무 노즐 62, 66 : 측부 분무 노즐
72, 76 : 분무 노즐 84 : 방수 플레이트
89 : 분무기 헤드 90 : 반원통 정상판
90a : 제1 정상판 90b : 제2 정상판
92, 94 : 측판 96 : 공간
98 : 돌출부 100 : 노어시일
102 : 볼트 부착구 110 : 측판
112 : 측부 커버 114 : 하부 커버
116 : 바닥판 118 : 측판
120 : 노어시일 122 : 상부 측판
124 : 하부 측판 126 : 테이프
132 : 완충재 134 : 연마액 튜브

Claims (14)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 연마면을 갖는 연마 패드를 지지하기 위한 회전 가능한 연마 테이블과,
    상기 연마면에 세정 유체를 분무하여 상기 연마면을 세정하는 분무기 헤드, 그리고
    상기 분무기 헤드의 상면을 덮는 분무기 커버를 포함하고,
    상기 분무기 커버는,
    반원통 형상을 갖는 반원통 정상판과,
    상기 반원통 정상판의 양 하단으로부터 하방으로 연장되는 제1 측판 및 제2 측판을 포함하며,
    상기 반원통 정상판은,
    상기 분무기 커버의 기단부터 선단까지 반경이 일정한 원호형의 종단면을 갖는 제1 정상판과,
    상기 분무기 커버의 기단으로부터 선단을 향해서 반경이 서서히 작아지는 원호형의 종단면을 갖는 제2 정상판을 포함하고,
    상기 제1 정상판의 정상부와 상기 제2 정상판의 정상부가 서로 접속되어, 상기 반원통 정상판을 형성하는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 반원통 정상판, 상기 제1 측판 및 상기 제2 측판은, 수지로 일체 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제1 측판 및 상기 제2 측판의 하단면은, 상기 분무기 커버의 선단으로부터 기단을 향해서 하방으로 경사지는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 제2 측판은 상기 제2 정상판에 접속되고,
    상기 제2 측판에는, 수평 방향으로 돌출된 돌출부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
  13. 제9항에 있어서, 기판을 유지하고 회전시키면서 상기 연마면에 압박하는 톱링을 갖는 톱링 헤드와,
    상기 톱링 헤드를 포위하는 톱링 헤드 커버를 더 포함하고,
    상기 톱링 헤드 커버는, 상기 톱링 헤드를 둘러싸는 측부 커버와, 상기 측부 커버의 하단 개구부를 폐색하는 하부 커버를 포함하며,
    상기 하부 커버는, 상기 톱링이 상기 연마 테이블의 상방의 연마 위치에 있을 때, 상기 연마 테이블의 반경 방향의 외측을 향해서 하방으로 경사지는 바닥판을 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 하부 커버는, 상기 바닥판의 외주부로부터 상방으로 연장되어, 상기 측부 커버의 측판에 접촉 또는 근접하는 측판을 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
KR1020130129861A 2012-10-31 2013-10-30 연마 장치 및 연마 방법 KR101689428B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012240394A JP5911786B2 (ja) 2012-10-31 2012-10-31 研磨装置
JPJP-P-2012-240394 2012-10-31
JPJP-P-2012-242951 2012-11-02
JP2012242951 2012-11-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140056074A KR20140056074A (ko) 2014-05-09
KR101689428B1 true KR101689428B1 (ko) 2016-12-23

Family

ID=50662370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130129861A KR101689428B1 (ko) 2012-10-31 2013-10-30 연마 장치 및 연마 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9409277B2 (ko)
KR (1) KR101689428B1 (ko)
CN (1) CN103786090B (ko)
TW (1) TWI577497B (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5927129B2 (ja) * 2013-01-31 2016-05-25 株式会社荏原製作所 研磨装置
US9700988B2 (en) 2014-08-26 2017-07-11 Ebara Corporation Substrate processing apparatus
US9539699B2 (en) 2014-08-28 2017-01-10 Ebara Corporation Polishing method
JP6313196B2 (ja) * 2014-11-20 2018-04-18 株式会社荏原製作所 研磨面洗浄装置、研磨装置、および研磨面洗浄装置の製造方法
KR20230011490A (ko) * 2014-12-19 2023-01-20 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 화학적 기계적 폴리싱 툴을 위한 컴포넌트들
JP7083722B2 (ja) * 2018-08-06 2022-06-13 株式会社荏原製作所 研磨装置、及び、研磨方法
JP7162465B2 (ja) 2018-08-06 2022-10-28 株式会社荏原製作所 研磨装置、及び、研磨方法
US11484987B2 (en) * 2020-03-09 2022-11-01 Applied Materials, Inc. Maintenance methods for polishing systems and articles related thereto
US20210402565A1 (en) * 2020-06-24 2021-12-30 Applied Materials, Inc. Cleaning system for polishing liquid delivery arm
CN112706060B (zh) * 2020-12-23 2021-11-09 上海新昇半导体科技有限公司 具有自清洗功能的双面抛光设备及抛光方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5839947A (en) 1996-02-05 1998-11-24 Ebara Corporation Polishing apparatus
US6284092B1 (en) 1999-08-06 2001-09-04 International Business Machines Corporation CMP slurry atomization slurry dispense system

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2628915B2 (ja) * 1989-06-05 1997-07-09 三菱マテリアル株式会社 研磨布のドレッシング装置
US6139406A (en) * 1997-06-24 2000-10-31 Applied Materials, Inc. Combined slurry dispenser and rinse arm and method of operation
US6358124B1 (en) * 1998-11-02 2002-03-19 Applied Materials, Inc. Pad conditioner cleaning apparatus
JP4030247B2 (ja) * 1999-05-17 2008-01-09 株式会社荏原製作所 ドレッシング装置及びポリッシング装置
US6283840B1 (en) * 1999-08-03 2001-09-04 Applied Materials, Inc. Cleaning and slurry distribution system assembly for use in chemical mechanical polishing apparatus
TW495416B (en) * 2000-10-24 2002-07-21 Ebara Corp Polishing apparatus
JP2003133277A (ja) 2001-10-30 2003-05-09 Ebara Corp 研磨装置の研磨面洗浄装置
KR100445634B1 (ko) * 2002-01-28 2004-08-25 삼성전자주식회사 반도체 웨이퍼의 평탄화 설비
US6672950B2 (en) * 2002-01-30 2004-01-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd Contamination prevention system and method
JP4162001B2 (ja) * 2005-11-24 2008-10-08 株式会社東京精密 ウェーハ研磨装置及びウェーハ研磨方法
JP2007168039A (ja) 2005-12-22 2007-07-05 Ebara Corp 研磨テーブルの研磨面洗浄機構、及び研磨装置
CN101390197B (zh) * 2006-02-22 2011-02-23 株式会社荏原制作所 基板处理装置、基板搬运装置、基板把持装置以及药液处理装置
US8246417B2 (en) * 2006-09-12 2012-08-21 Ebara Corporation Polishing apparatus and polishing method
JP2008296293A (ja) 2007-05-29 2008-12-11 Tokyo Seimitsu Co Ltd 研磨部のチャンバ内洗浄装置および洗浄方法
KR100879761B1 (ko) * 2007-07-12 2009-01-21 주식회사 실트론 화학적 기계적 연마 장치 및 이를 이용한 연마 패드 드레싱방법
KR101958874B1 (ko) 2008-06-04 2019-03-15 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 기판처리장치, 기판처리방법, 기판 파지기구, 및 기판 파지방법
JP5405887B2 (ja) * 2009-04-27 2014-02-05 ルネサスエレクトロニクス株式会社 研磨装置及び研磨方法
CN201559125U (zh) * 2009-11-10 2010-08-25 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 清洗装置以及化学机械研磨设备
CN102672613B (zh) * 2011-03-18 2016-01-27 中国科学院微电子研究所 一种研磨垫清洗方法和装置
TWI613037B (zh) * 2011-07-19 2018-02-01 荏原製作所股份有限公司 硏磨方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5839947A (en) 1996-02-05 1998-11-24 Ebara Corporation Polishing apparatus
US6284092B1 (en) 1999-08-06 2001-09-04 International Business Machines Corporation CMP slurry atomization slurry dispense system

Also Published As

Publication number Publication date
CN103786090B (zh) 2017-05-31
US9409277B2 (en) 2016-08-09
CN103786090A (zh) 2014-05-14
TW201436936A (zh) 2014-10-01
US20140162536A1 (en) 2014-06-12
TWI577497B (zh) 2017-04-11
KR20140056074A (ko) 2014-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101689428B1 (ko) 연마 장치 및 연마 방법
JP5927129B2 (ja) 研磨装置
JP6031426B2 (ja) 研磨装置及び研磨方法
KR100328607B1 (ko) 결합식슬러리분배기와세척아암및이장치의작동방법
TWI520795B (zh) 基板洗淨裝置
TWI623358B (zh) 用於洗淨修整盤之刷子、洗淨裝置及洗淨方法
KR20160024818A (ko) 기판 처리 장치
KR19980069633A (ko) 반도체 제조용 포토 레지스트 코팅 장치
JP2007168039A (ja) 研磨テーブルの研磨面洗浄機構、及び研磨装置
JPH11347917A (ja) ポリッシング装置
JP6313196B2 (ja) 研磨面洗浄装置、研磨装置、および研磨面洗浄装置の製造方法
JP2002079461A (ja) ポリッシング装置
JP2001053040A (ja) 研磨装置および研磨方法
JP2014117776A (ja) 研磨方法
JP6758066B2 (ja) 研磨装置
JP6578040B2 (ja) 基板処理装置
JP2019209410A (ja) 研磨装置、及び研磨装置のための洗浄方法
JP3475004B2 (ja) ポリッシング装置
JP2007000968A (ja) 研磨テーブルの研磨面洗浄機構、及び研磨装置
JP5911786B2 (ja) 研磨装置
JP2004050054A (ja) 基板処理装置の洗浄方法および基板処理装置
JP2004273530A (ja) 洗浄装置およびその方法
CN218692049U (zh) 一种晶圆清洗装置
WO2021117376A1 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
KR100790272B1 (ko) 화학기계적 연마장치용 분사장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant