KR101755282B1 - 연마 패드용 보조판 및 이를 이용한 연마 패드의 재생 방법 - Google Patents

연마 패드용 보조판 및 이를 이용한 연마 패드의 재생 방법 Download PDF

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Abstract

회전 정반에 대한 연마 패드의 고착력을 충분히 확보하면서, 회전 정반에 대한 연마 패드의 착탈을 용이하게 행하는 것을 가능하게 하고, 특히 회전 정반으로부터 연마 패드를 분리할 때의 연마 패드의 손상을 방지하는 것이 가능한 신규 구조의 연마 패드용 보조판을 제공한다. 연마 패드용 보조판은 회전 정반(12)의 상면에 재치되는 보조판 본체(14)와, 보조판 본체(14)의 상면 중앙 부분에 설치된 패드 지지면(14a)과, 보조판 본체(14)의 외주연부에 형성되어 회전 정반(12)의 외주에 감합되는 감합 주벽부(18)를 구비한다.

Description

연마 패드용 보조판 및 이를 이용한 연마 패드의 재생 방법{SUB PLATE FOR POLISHING PAD AND METHOD OF RECOVERING POLISHING PAD USING THE SAME}
본 발명은 실리콘 웨이퍼나 반도체 기판, 글라스 기판 등과 같이 높은 평탄 가공 정밀도가 요구되는 피가공물인 기판을 대상으로 하는 연마에 관련된 기술에 관한 것으로, 특히 이러한 기판의 표면을 연마할 때 이용되는 연마 패드의 재사용을 실현 가능하게 하는 기술에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 반도체의 제조 시에는 구성재가 되는 실리콘 웨이퍼 또는 반도체 기판, 글라스 기판 등의 기판의 표면을 평탄화하는 연마 처리가 행해지고 있다. 이러한 연마 처리는 일반적으로 수지재 등으로 이루어진 원판 형상의 연마 패드를 연마기의 회전 정반(定盤) 상에 양면 테이프로 직접 고정시키고, 지립(砥粒)을 포함하는 연마액을 공급하면서, 연마 패드와 기판을 상대적으로 회전 운동시켜 연마를 행함으로써 실시되고 있다.
그리고, 이러한 연마 처리를 실시하기 위한 연마 패드로서는, 일본특허공개공보 제2002-11630호(특허 문헌 1) 등에 기재되어 있는 바와 같이, 발포(發泡) 또는 미발포된 우레탄 등으로 이루어진 수지 패드가 채용되고 있다. 또한, 이러한 연마 패드의 연마 표면에는 대부분의 경우 동심원 형상이나 격자 형상, 방사 형상 등의 홈 가공이 실시되거나, 발포 수지의 기포가 개구되는 등의 것이 실시되고 있다.
그런데, 연마 패드를 이용한 연마 가공을 행하는 경우에는 연마 대상인 기판의 종류 전환 등의 시에 연마 가공에 사용하는 연마 패드를 회전 정반으로부터 분리하여 다른 연마 패드로 교환해야 하는 경우가 있다. 또한, 예를 들면 연마 가공에 따라 열화된 연마 패드를 재사용 등의 목적으로 다른 가공 장치에서 표면 홈 형성 등 재가공하는 경우 등에도 연마 패드를 회전 정반으로부터 분리하는 것이 필요해진다.
그런데, 얇은 원판 형상의 수지 패드는 연마 장치의 회전 정반에 대해 점착 테이프로 강고하게 고착되어 있으므로, 이 연마 패드를 회전 정반으로부터 분리할 때, 연마 패드에 대해 휨 또는 접힘, 주름짐, 부서짐 등의 손상이 발생하기 쉽다. 따라서, 이러한 손상이 원인이 되어, 이러한 연마 패드를 수명이 다하지도 않았음에도 불구하고 재사용하지 못하고 폐기해야 하는 경우가 많다고 하는 문제가 있었다.
또한, 손상되지 않게 세심한 주위를 기울이면서 연마 패드를 회전 정반으로부터 분리하는 작업은 숙련과 주의를 요하므로, 작업자에게 큰 부담을 준다고 하는 문제도 있었다. 아울러, 연마 패드를 회전 정반으로부터 분리하는 작업에 상당한 시간이 필요해지므로, 고가이면서 귀중한 설비인 연마 장치를 장시간에 걸쳐 정지시켜야 하며, 설비의 가동 시간이 제한되는 문제도 있었다.
또한, 일본특허공개공보 제2001-54859호(특허 문헌 2)에는 연마 패드의 이면에 대해 직접 평판 형상의 지지체층을 일체 형성하고 또한 상기 지지체층을 연마기의 회전 정반에 대해 자력(磁力)이나 부압(負壓) 흡인력으로 흡착 보지(保持)시킴으로써, 연마 패드를 회전 정반으로부터 용이하게 분리할 수 있도록 한 구조가 제안되어 있다. 그러나, 연마 패드에 지지체층을 직접 일체 형성하는 것은 어려울 뿐만 아니라, 설령 연마 패드에 지지체층을 일체 형성할 수 있다고 해도 실용화에는 아직 문제가 있었다.
이러한 특허 문헌 2에는 자력이나 부압 흡인력에 의한 연마 패드의 회전 정반으로의 고착이 예시되어 있으나, 얇은 지지체층에 대해 두꺼운 회전 정반을 개재하여 충분한 자력을 미치는 것은 극히 곤란하며, 또한 부압 흡인도 평판 형상의 지지체층과 회전 정반의 사이에 외부 공간으로부터 확실히 차단된 밀폐 영역을 형성하지 못하여 충분한 흡착력을 미치기 어렵다. 또한, 특허 문헌 2에는 지지체층의 이면을 점착 테이프로 회전 정반에 고착시키는 구조도 개시되어 있으나, 단순히 연마 패드의 이면을 덮는 얇은 평판 형상의 지지체층에서는 충분한 강성(剛性)을 얻지 못하고, 회전 정반으로부터 지지체층을 분리할 때 단일체 구조의 연마 패드와 마찬가지로, 휨 또는 접힘, 주름 등의 손상이 발생될 우려가 있다.
또한, 전술한 단일체 구조의 연마 패드와, 특허 문헌 2에 기재된 연마 패드 모두 단순한 원판 형상을 가지고 있으므로, 이를 회전 정반에 대해 정확히 센터링(중심 맞춤)하여 장착하는 작업이 어렵고도 번거럽다고 하는 문제도 있었다.
일본특허공개공보 제2002-11630호 일본특허공개공보 제2001-54859호
본 발명은 상술한 바와 같은 사정을 배경으로 하여 이루어진 것이며, 회전 정반에 대한 연마 패드의 고착력을 충분히 확보하면서, 회전 정반에 대한 연마 패드의 착탈을 용이하게 행하는 것을 가능하게 하고, 특히 회전 정반으로부터 연마 패드를 분리할 때의 연마 패드의 손상을 방지하는 것이 가능하며, 예를 들면 연마 패드의 재이용의 실현에도 유리해질 수 있는 신규 구조의 연마 패드용 보조판을 제공하는 것에 있다.
또한, 이러한 연마 패드용 보조판을 이용해 연마 패드의 재생 이용을 실현하는 연마 패드의 재생 방법을 제공하는 것 및 이러한 연마 패드용 보조판을 이용하여 연마 가공을 실시함으로써, 연마 가공된 기판을 얻도록 한 기판의 제조 방법을 제공하는 것도 본 발명이 목적으로 하는 점이다.
이러한 과제를 해결하기 위해, 연마 패드용 보조판에 관한 본 발명의 제 1 태양은, 연마기의 회전 정반의 상면에 재치(載置)되는 보조판 본체를 구비하고 있고, 상기 보조판 본체의 표면의 중앙 부분에, 반도체 기판 등의 연마에 이용되는 연마 패드가 중첩되어 고착되는 패드 지지면이 구성되어 있으며, 상기 보조판 본체의 외주연부에는, 상기 연마기의 회전 정반의 외주면을 따라 하방으로 돌출되어 상기 회전 정반의 외주에 감합되는 감합 주벽부가 형성됨으로써, 상기 패드 지지면에 고착된 상기 연마 패드를 상기 회전 정반에 대해 착탈 가능하게 장착하는 연마 패드용 보조판에 있다.
본 태양의 연마 패드용 보조판에서는, 보조판 본체의 외주연부에 감합 주벽부를 형성한 것에 의해, 이하 (1)~(6)에 기재된 바와 같은 특별한 기술적 효과가 발휘된다.
(1) 연마 패드를 보조판 본체의 상면(표면)에 고착시킨 채로, 보조판 본체와 함께 회전 정반에 대해 장착 및 분리할 수 있다. 그리고, 회전 정반으로부터 분리하여 연마 패드를 클리닝이나 재가공 등 하는 경우에도, 연마 패드를 보조판 본체의 표면에 고착시킨 채로 실시할 수 있다.
(2) 감합 주벽부에 의해, 보조판 본체에 대해 극히 효과적인 보강 효과가 발휘될 수 있다. 특히, 감합 주벽부는 연마기의 회전 정반의 상면을 벗어난 외주측에 형성되므로, 회전 정반 상에서 행해지는 연마 등의 가공 작업으로의 악영향을 회피하면서, 감합 주벽부를 각종 형상이나 크기로 형성할 수 있고, 보조판 본체에 대한 효과적인 보강 효과를 향수(享受)하는 것이 가능해진다. 그리고, 상기 (1)에 대해, 연마 패드를 보조판 본체에 고착시킨 채로 취급함으로써, 회전 정반에 대한 연마 패드의 착탈시 또는 연마 패드의 클리닝이나 재가공시 등은 물론 연마 패드의 이송시나 보존시 등에도 연마 패드의 휨 또는 손상을 방지할 수 있어, 양호한 상태로 유지할 수 있다.
(3) 회전 정반에 감합 주벽부가 감합될 때 회전 정반의 외주면에서 감합 주벽부의 내주면이 안내됨으로써, 연마 패드가 고착된 보조판 본체가, 회전 정반의 표면에 대해 대략 평행 상태를 유지한 채로 중첩시킬 수 있다. 따라서, 감합 주벽부에 의한 보조판 본체에 대한 보강 효과와 더불어, 연마 패드나 보조판 본체의 휨 또는 기울어짐이 방지되어, 회전 정반의 상면에 대해 보조판 본체 및 연마 패드가 고정밀도로 중첩되어 밀착된 안정 지지 상태가 효과적으로 실현될 수 있다.
(4) 감합 주벽부의 회전 정반으로의 외측 감합 구조에 기초하여, 감합 주벽부 나아가서는 이에 고착된 연마 패드를 회전 정반에 대해 용이하고도 정확하게 중심 위치 조정하여 장착하는 것이 가능해진다.
(5) 상기 (1)~(2)의 기재와 같이, 연마 패드의 손상을 방지할 수 있고, 또한 상기 (3)~(4)의 기재대로 정확한 위치 조정 정밀도를 가지고 신속하게 연마 패드를 회전 정반에 대해 착탈할 수 있는 결과, 연마 패드의 착탈 등의 작업을 위해 고가의 연마 설비의 가동 시간이 불필요하게 제한되는 일이 없어지고, 연마 설비의 가동 효율의 향상, 나아가서는 기판의 생산 효율(연마 작업 효율)의 향상이 달성될 수 있다.
(6) 상기 (1)~(5)의 상승 효과로서, 예를 들면 연마 패드의 재이용시의 문제도 해결되므로, 특별한 숙련이나 지식이 없어도 연마 패드의 재이용이 실용 레벨로 실현 가능해진다. 즉, 예를 들면 기판의 종류 전환 등의 시에, 일단 회전 정반으로부터 분리한 연마 패드를 재이용하거나, 열화 대책으로서 다른 가공 장치로 표면 홈 형성 등의 재가공하기 위해 일단 회전 정반으로부터 분리한 연마 패드를 재가공 후에 재이용하거나 하는 것 등도 실용화 레벨로 검토할 수 있다.
또한, 본 태양에서, ‘보조판 본체’는 연마 패드를 지지시켜 연마기에 의한 연마 가공 외에 연마 패드 표면으로의 드레싱, 청소, 홈 재형성 등의 각종 처리 시에 요구되는 강도나 강성, 형상 안정성 및 정밀도를 만족하는 것이면 좋고, 그 재질이나 두께 치수는 한정되는 것이 아니다. 특히, 이러한 보조판 본체는 그 단일체로 연마 패드의 지지 강도나 강성 등을 부담하는 것이 아니라, 예를 들면 연마 가공시에는 연마기의 회전 정반 상에 중첩되어 사용됨으로써, 회전 정반에서 이면을 지지받는 것이므로, 단일체에서의 강도나 강성이 그렇게까지 요구되지는 않는다. 따라서, 스텐레스 스틸 등의 금속 외에, 합성 수지나 섬유 강화 수지 등도 보조판 본체의 형성 재료로서 채용될 수 있다. 특히, 합성 수지제의 보조판 본체는 금속제에 비하여 경량으로 가공 또는 취급이 용이하고, 예를 들면 폴리카보네이트 등은 두께 치수 정밀도의 안정성이나 온도 변화에 대한 저왜곡 특성에도 우수하다고 하는 이점이 있다. 또한, 보조판 본체는 연마 패드보다 큰 강성을 구비하고 있는 것이 바람직하다.
또한, ‘보조판 본체’는 회전 정반의 표면에서 적어도 연마 패드의 재치 영역을 덮는 것이면 좋고, 회전 정반의 표면을 전체에 걸쳐 완전히 덮을 필요는 없다. 구체적으로는, 이러한 보조판 본체에서, 예를 들면 연마 패드의 재치 영역을 외주측으로 벗어난 부분에 적당한 크기, 형상을 가지고, 절결이나 관통창 등이 형성되어 있어도 좋다.
또한, 본 태양에서, ‘감합 주벽부’는 보조판 본체와 일체 형성되어 있어도 좋고, 별체 형성되어 보조판 본체에 대해 뒤에서부터 고착되어 있어도 좋다. 이러한 감합 주벽부 모두 보조판 본체와 마찬가지로, 각종 재질의 것이 채용될 수 있다. 특히, 감합 주벽부는 보조판 본체 정도의 치수 정밀도가 요구되는 것이 아니며, 예를 들면 둘레 방향 또는 하방으로의 돌출 방향에서 복수의 부재가 조합된 분할 구조에 의해 감합 주벽부를 구성하는 것 등도 가능하다.
또한, ‘감합 주벽부’는 보조판 본체에 대해 소정의 보강 효과와, 회전 정반에 대한 소정의 위치 결정 효과를 나타낼 수 있는 것이면 좋으므로, 반드시 보조판 본체의 사방에 걸쳐 연속하여 형성되어 있을 필요는 없다. 구체적으로는, 예를 들면 보조판 본체의 외주연부에 있어, 둘레 방향으로 서로 이격되어 형성된 분단 구조를 가지고 감합 주벽부를 형성해도 좋다. 또한, 부분적으로 형상을 다르게 한 감합 주벽부를 형성하는 것도 가능하다.
그런데, 본 태양에 따른 연마 패드용 보조판은, 예를 들면 보조판 본체를 연마기의 회전 정반에 대해 점착 테이프로 고착시키거나, 보조판 본체를 연마기의 회전 정반에 대해 부압 흡인하여 고착시키는 것도 가능하다. 특히, 본 태양에 따른 연마 패드용 보조판은 외주연부에 설치된 감합 주벽부의 보강 작용으로 우수한 강도나 형상 안정성이 발휘되므로, 점착 테이프나 부압 흡인으로 회전 정반에 고착시켜도, 점착 테이프를 분리할 때의 연마 패드의 손상이나 부압 흡인홀에 의한 부분적인 연마 패드의 왜곡 등의 문제도 효과적으로 회피될 수 있게 되고, 연마 패드의 회전 정반에 대한 고착력을 확보하면서, 회전 정반에 대한 연마 패드의 착탈의 용이화가 달성될 수 있다.
또한, 보조판 본체를 연마기의 회전 정반에 대해 점착 테이프로 고착시키는 경우에는 연마 패드의 보조판 본체에 대한 점착 테이프 등에 의한 고착력보다 작은 고착력(단위 면적당 고착력)을 가지는 것이 바람직하다. 이에 따라, 연마 패드용 보조판의 회전 정반으로부터의 제거가 용이해진다. 이때, 보조판 본체의 회전 정반에 대한 고착력이 작아도, (연마 패드의 보조판 본체에 대한 고착 면적에 비해) 보조판 본체의 회전 정반에 대한 고착 면적보다 크게 설정할 수 있거나, 감합 주벽부에 의한 회전 정반으로의 위치 결정 작용이 아울러 발휘되는 것 또는 필요에 따라 연마 패드용 보조판을 회전 정반에 고정시키기 위한 별도의 고정 수단을 아울러 채용할 수 있는 것 등으로부터 연마 패드용 보조판을 회전 정반에 대해 충분한 고착력으로 장착하는 것이 가능하다.
여기서, 본 발명의 제 2 태양은, 상기 제 1 태양에 따른 연마 패드용 보조판에서 상기 보조판 본체와 상기 감합 주벽부와의 적어도 일방을 상기 회전 정반에 대해 해제 가능하게 고정시키는 고정 수단이 설치될 수 있다.
또한, 보조판 본체의 회전 정반으로의 고정 수단으로서는, 예를 들면 전술의 점착 테이프 외에 부압 에어 등을 이용한 부압 흡인이나, 영구 자석 또는 전자석(電磁石)을 이용한 자력 흡인 등을 채용할 수 있다. 또한, 감합 주벽부의 회전 정반으로의 고정 수단으로서는, 예를 들면 후술하는 제 ３ 태양에 기재된 고정 볼트 등을 채용할 수 있다.
또한, 본 태양에서는, 예를 들면 연마기의 회전 정반에 대한 고정 수단을 감합 주벽부에 설치함으로써, 보조판 본체의 회전 정반으로의 고정 수단에 의한 고착력을 작게 설정하거나, 보조판 본체의 회전 정반으로의 고정 수단을 설치하지 않는 것도 가능하다. 여기서, 감합 주벽부는 보조판 본체에 비해, 형상이나 치수 정밀도 등의 제한을 거의 받지 않고 각종 고정 수단을 채용하는 것이 가능하고, 큰 고정 강도를 발휘하는 고정 수단이나 고정/해제의 작업성이 우수한 고정 수단 등을 큰 설계 자유도로 채용할 수 있다. 특히, 보조판 본체에 비해 강도가 큰 감합 주벽부를 회전 정반에 고정시키고, 이 감합 주벽부를 개재하여 보조판 본체의 외주연부에 구속력(고정력)을 미침으로써, 보조판 본체의 전체에 걸쳐 회전 정반에 대한 큰 고정력을 효율적으로 작용시키는 것이 가능해질 수 있다.
또한, 본 발명의 제３ 태양은, 상기 제 2 태양에 따른 연마 패드용 보조판에서 상기 고정 수단이 둘레 상의 복수 개소에서 상기 감합 주벽부에 장착된 복수 개의 고정용 볼트를 포함하여 구성되어 있고, 상기 고정용 볼트의 조임력이 상기 회전 정반의 외주면에 대한 고정력으로서 미치게 되도록 할 수 있다.
본 태양에서는, 각 고정용 볼트를 단단히 조여, 연마 패드용 보조판을 회전 정반에 고정시킬 수 있고, 이들 고정용 볼트를 느슨히 함으로써 연마 패드용 보조판의 회전 정반으로의 고정을 해제할 수 있다. 또한, 복수 개의 고정용 볼트를 이용하여 연마 패드용 보조판의 회전 정반에 대한 센터링 정밀도의 향상을 더욱 도모할 수도 있다. 예를 들면, 모든 고정용 볼트의 조임 한계을 미리 규정해 두고, 이들을 조임 한계까지 조인 상태에서, 연마 패드용 보조판이 회전 정반에 대해 바르게 센터링되도록 설정해 두어도 좋다. 물론, 복수의 고정용 볼트의 조임량을 임의로 조절 가능하게 하고, 이러한 조임량의 조절 조작으로 연마 패드용 보조판을 회전 정반에 대해 적절히 중심 조정할 수 있도록 해도 좋다. 또한, 회전 정반에 대한 고정력을 효율적으로 얻고 또한 회전 정반에 대한 연마 패드용 보조판의 센터링 작용을 효과적으로 얻기 위해, 복수 개의 고정용 볼트는 감합 주벽부의 둘레 방향으로 등간격으로 설치되어 있는 것이 바람직하다.
그런데, 본 태양에서의 고정용 볼트는 그 조임력이 회전 정반의 외주면에 대한 연마 패드용 보조판의 고정력으로서 미치는 것이면 좋다. 구체적으로는, 예를 들면 감합 주벽부의 외주면측으로부터(회전 정반의 외주면을 향해) 축 직각 방향으로 관통하여 나사 결합되고, 그 선단면이 회전 정반의 외주면에 접촉되는 복수 개의 고정용 볼트를 채용할 수 있다. 또한, 예를 들면 감합 주벽부를 축 방향 또는 축 직각 방향으로 관통하여 삽입 관통되고, 그 선단 부분이 회전 정반 또는 회전 정반과 일체화된 부재에 대해 장착되는 고정용 볼트 등도 채용할 수 있다(구체적으로는, 예를 들면 후술하는 실시예의 도 5에 도시됨).
그 밖에, 이러한 고정용 볼트는, 예를 들면 회전 정반의 외주면 상에서 감합 주벽부에 대해 축 방향으로 고정 압압 부재를 중첩하며, 또한 감합 주벽부에 대해(회전 정반의 회전축과 평행하게) 축 방향으로 고정 볼트를 삽입 관통하여 고정 압압 부재에 나사 결합시킴으로써, 상기 고정 볼트의 조임력을 이들 감합 주벽부와 고정 압압 부재의 사이에 개재시킨 고무 등의 탄성재에 작용시켜 상기 탄성재를 축 방향으로 압축 변형시키고, 이러한 탄성재를 감합 주벽부로부터 내주측을 향해 돌출시켜 회전 정반의 외주면에 접촉시켜 압착시킴으로써, 연마 패드용 보조판의 회전 정반에 대한 고정력이 발휘되도록 하는 것도 가능하다. 또한, 이와 같이 조임 볼트의 조임력을 탄성재를 개재하여 회전 정반으로의 고정력으로서 이용하는 경우에는 이러한 탄성재를 후술하는 본 발명의 제 ４ 태양에 기재된 씰 부재로서 이용하는 것도 가능하다.
또한, 본 발명의 제 ４ 태양은, 상기 제 1~3 중 어느 한 태양에 따른 연마 패드용 보조판에서 상기 감합 주벽부와 상기 회전 정반의 외주면과의 사이에 압축 상태로 개재되는 탄성을 가지는 씰 부재가 설치될 수 있다.
본 태양에서는, 감합 주벽부와 회전 정반과의 축 직각 방향 대향면간에 씰 부재를 압축 개재시킨 것에 의해, 예를 들면 씰 부재의 탄성적인 압압력 및 마찰력에 기초하여, 연마 패드용 보조판의 회전 정반에 대한 고정력을 얻는 것도 가능하다. 또한, 예를 들면 씰 부재의 탄성적인 압압력을 둘레 상의 복수 개소 또는 전체 둘레에 걸쳐 감합 주벽부와 회전 정반과의 사이에 미침으로써, 이러한 탄성적인 압압력을 이용해 회전 정반에 대한 연마 패드용 보조판의 센터링을 행하게 하는 것도 가능하다. 또한, 예를 들면 감합 주벽부를 회전 정반에 대해 감합 방향으로 강하게 압압하여 장착하는 경우에, 씰 부재의 압압력과 마찰력을 능숙하게 이용하면 감합 주벽부를 회전 정반에 대해 감합 방향으로 밀어넣은 위치에(해당 상태 하에서 고정 볼트를 조이는 등의 특별한 작업을 필요로 하지 않고) 보지(保持)시키는 것도 가능해진다.
또한, 본 발명의 제 ５ 태양은, 상기 제 ４ 태양에 따른 연마 패드용 보조판에서 상기 감합 주벽부와 상기 씰 부재가 상기 회전 정반의 전체 둘레에 걸쳐 설치되고, 상기 환상 주벽부와 상기 회전 정반과의 사이가 전체 둘레에 걸쳐 씰링되도록 되어 있고, 또한 상기 회전 정반과 상기 보조판 본체와의 사이의 내부 영역을 외부 공간에 연통시키는 에어 제거용 홀이 형성될 수 있다.
본 태양에서는, 씰 부재를 배치함으로써, 회전 정반과 보조판 본체와의 대향면 사이로의 이물의 유입을 방지할 수 있다. 또한, 이 씰 부재에 의해, 회전 정반의 외주면과 감합 주벽부의 내주면과의 대향면 사이의 직경 방향 간극을 실질적으로 소실시킬 수 있으므로, 회전 정반에 대한 감합 주벽부의 센터링 작용 등도 보다 고정밀도로 발휘될 수 있다.
또한, 본 태양에서는, 회전 정반의 외주면과 감합 주벽부의 내주면과의 대향면사이에서, 그 전체 둘레에 걸쳐 씰 부재의 탄성이 직경 방향으로 작용됨으로써, 이러한 탄성의 전체 둘레에 걸친 합력으로서, 회전 정반에 대한 감합 주벽부, 나아가서는 연마 패드용 보조판의 센터링 작용이 자동적이고 고정밀도로 발휘될 수 있다. 또한, 씰 부재의 탄성에 의해 가령 씰 부재가 사용에 따라 약해진 경우에도, 목적으로 하는 씰 성능이나 센터링 성능이 장기간에 걸쳐 안정되게 발휘될 수 있다.
또한, 본 태양에서는, 전체 둘레에 걸친 씰 부재와 아울러 회전 정반과 보조판 본체의 사이의 내부 영역을 외부 공간에 연통시키는 에어 제거용 홀을 채용함으로써, 씰 부재로 밀봉되는 내부 영역의 완전 밀폐 상태를 이러한 에어 제거용 홀을 통해 필요에 따라 적절히 해제할 수 있다.따라서, 예를 들면 회전 정반에 연마 패드용 보조판을 장착할 시에, 에어 제거용 홀을 개방해 둠으로써 상기 내부 영역에 갇힌 공기에 의한 스프링백 현상이 회피되어, 회전 정반과 보조판 본체를(내부 영역에 갇힌 공기에 의한 악영향을 받지 않고) 용이하게 밀착시킬 수 있다. 또한, 이 에어 제거용 홀에는 개폐 가능한 덮개를 설치하는 것이 바람직하며, 이러한 덮개에 의해 에어 제거용 홀을 필요로 하지 않는 상황 하에서 폐색해 둠으로써, 에어 제거용 홀로의 외부로부터의 이물의 침입을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 6 태양은, 상기 제 4 또는 제 5 태양에 따른 연마 패드용 보조판에서 상기 회전 정반과 상기 회전 정반 위에 재치되는 상기 보조판 본체와의 사이의 내부 영역이 상기 씰 부재에 의해 기밀하게 밀봉되게 되어 있고 또한 상기 내부 영역으로의 외부로부터의 압력 유체의 공급 및 배수를 가능하게 하는 압력 유체 통로가 형성될 수도 있다.
본 태양에서는, 회전 정반과 상기 회전 정반 위에 재치되는 보조판 본체와의 사이의 내부 영역을 외부 공간에 대해 밀봉할 수 있다. 따라서, 내부 영역에 미쳐지는 압력 유체(예를 들면, 정압(正壓) 또는 부압(負壓)의 에어 또는 불활성 가스 등)의 압력을 이용하여, 회전 정반에 대한 보조판 본체의 고착과 이탈을 용이하고 효과적으로 실시하는 것이 가능해진다.
예를 들면, 본 발명의 제 7 태양은, 제 6 태양에 따른 연마 패드용 보조판에서 그 내부 영역에 부압을 미치는 부압원이 접속 가능하게 설치될 수 있다. 이에 따라, 보조판 본체의 이면을 회전 정반의 표면에 대해 적극적으로 밀착시켜, 큰 고정 강도를 얻고 또한 고도의 평탄도를 가진 회전 정반의 상면에서 보조판 본체의 표면의 평활 정밀도를 향상시켜, 연마 패드의 지지면의 정밀도 향상을 도모하는 것도 가능해진다. 특히, 모두 평탄면으로 된 회전 정반의 상면과 보조판 본체의 이면을 중첩시킬 때, 동시에 내부 영역에 부압을 미침으로써, 이들 양면 사이에서의 에어의 잔류를 용이하고 효과적으로 방지하는 것도 가능해진다. 또한, 본 발명의 제 6 및 제 7 태양에서는, 내부 영역을 대기 개방하거나 또는 적극적으로 정압을 내부 영역에 미침으로써, 보조판 본체의 회전 정반으로부터의 이탈을 보조하여 작업을 용이하게 하는 것도 가능해진다.
또한, 본 발명의 제 8 태양은, 상기 제 1~7의 어느 한 태양에 따른 연마 패드용 보조판이며, 상기 보조판 본체는 그 이면측에 쿠션층을 구비하고 있고, 상기 쿠션층이 상기 회전 정반 상에 중첩되도록 할 수 있다.
본 태양에서는, 연마 패드의 지지 특성을 보조판 본체를 개재하여 연마 패드에 미치는 쿠션층의 탄성에 기초하여 조절하는 것이 가능해진다. 즉, 이러한 쿠션층의 탄성이나 보조판 본체의 강도 및 강성을 조절함으로써, 회전 정반에 연마 패드의 지지 특성을 조절할 수 있는 것이며, 이에 따라, 예를 들면 연마 패드에 의한 연마 효율의 면내 균일성의 향상 등이 도모될 수 있다.
특히, 연마 패드에 의한 연마 효율을 연마 패드의 전체 면에서 균일화하는 목적으로, 연마 패드의 이면에 쿠션층을 일체 형성한 2 층식의 연마 패드가 종래부터 제공되고 있다. 이에, 본 태양에서는, 연마 패드에서의 쿠션층을 일부러 사용하지 않고도, 1 층식의 연마 패드에 의해 우수한 연마 효율의 면내 균일성을 얻는 것도 가능해진다. 또는, 2 층식의 연마 패드를 사용할 때, 연마 패드에 설치된 쿠션층을 보조판 본체의 이면에 설치한 쿠션층에서 보충하고, 쿠션층에 의한 효과의 지속을 한층 도모함으로써, 연마 패드를 재이용할 때의 연마 특성의 장기간에 걸친 안정화도 달성될 수 있다.
또한, 본 발명의 제 9 태양은, 상기 제 1~8의 어느 한 태양에 따른 연마 패드용 보조판에서 상기 보조판 본체가 중첩되는 상기 회전 정반의 상면에, 상기 회전 정반과 상기 회전 정반 위에 재치되는 상기 보조판 본체와의 중첩면 사이에서의 밀착성을 향상시키는 밀착층이 형성될 수 있다.
본 태양에서는, 밀착층으로서, 예를 들면 점착 테이프를 채용함으로써, 보조판 본체의 회전 정반에 대한 고착력을 효율적으로 얻을 수 있다. 특히, 보조판 본체는 연마 패드에 비해 면적이 큰 것으로부터, 예를 들면 점착 테이프를 대형화할 수 있고, 이에 따라 고착력의 향상을 더욱 도모하거나, 점착 테이프에서의 단위 면적당 점착력을 작게 설정하여, 분리를 용이하게 하여 이탈 작업성의 향상을 도모할 수도 있다. 또한, 점착 테이프에 의해 고착되는 보조판 본체는 상기 제 8 태양에서 쿠션층을 구비하고 있는 경우에, 보조판 본체를 구성하는 해당 쿠션층으로 된다.
또한, 밀착층으로서, 예를 들면 탄성을 가지는 테이프나 필름, 플레이트(실리콘판 등)을 채용하거나, 왁스 등의 점성재나 겔 형상 물질을 도포하여 채용하는 것도 가능하다. 이러한 탄성박층이나 도포층을 채용함으로써, 보조판 본체와 회전 정반과의 밀착성을 향상시켜, 양자간에서의 에어 잔류를 방지하고, 보조판 본체의 회전 정반에 의한 지지 및 보강의 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제 8 태양에서, 보조판 본체가 이면에 쿠션층을 구비하고 있는 경우에는 상기 밀착층으로서, 예를 들면 이러한 쿠션층에 물 등의 액체를 포함시킴으로써, 쿠션층을 밀착층으로서 이용하는 것도 가능하다. 요컨대, 이러한 쿠션층이 연속한 내부 기포를 구비하고 있는 다공질재인 경우에는 이를 적극적으로 이용하여 보조판 본체의 회전 정반에 대한 밀착성의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 10 태양은, 상기 제 1~9의 어느 한 태양에 따른 연마 패드용 보조판에서 상기 감합 주벽부의 상기 회전 정반에 대한 감합 방향에서의 위치 조절력을 상기 감합 주벽부에 대해 미치는 잭 수단이 상기 감합 주벽부의 둘레 상의 복수 개소에 설치될 수 있다.
본 태양에서는, 이러한 잭 수단을 이용하여, 예를 들면 연마 패드용 보조판을 회전 정반에 장착할 때, 감합 주벽부의 회전 정반으로의 감합량을 전체 둘레에 걸쳐 조절하면서, 조금씩, 예를 들면 평행도를 유지하면서 작업할 수 있다. 또한, 예를들면 연마 패드용 보조판을 회전 정반으로부터 분리할 때, 잭 수단에 의한 힘을 감합 주벽부를 회전 정반으로부터 분리하는 방향으로 미쳐, 감합 주벽부를 회전 정반으로부터 조금씩, 예를 들면 평행도를 유지하면서 이탈시킬 수 있다. 이와 같이, 잭 수단을 이용함으로써, 연마 패드 보조판의 회전 정반으로의 장착 및 분리를, 특히 연마 패드 보조판의 회전 정반에 대한 큰 경사에 기인한 깍임 또는 걸림을 회피하면서, 안정되고 용이하게 실시할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 11 태양은, 상기 제 10 태양에 따른 연마 패드용 보조판으로서 상기 잭 수단이 둘레 상의 복수 개소에서 상기 감합 주벽부에 대해 상기감합 방향으로 나사 결합되고, 각 선단부가 상기 연마기측에 접촉되는 복수 개의 잭 볼트로 구성될 수 있다.
본 태양에서는 전술한 잭 수단이 감합 주벽부에 나사 결합된 볼트에 의해 간단한 구조를 가지고 실현 가능해진다. 특히, 잭 볼트는 그 나사 홈의 리드에 의해 배력(倍力) 작용을 발휘하므로, 가령 점착 테이프 등으로 보조판 본체가 회전 정반에 대해 강고하게 고착되어 있는 경우에도, 작은 작업력으로 용이하게 보조판 본체를 회전 정반으로부터 분리하여 제거할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 12 태양은 상기 제 1~11의 어느 한 태양에 따른 연마 패드용 보조판이며, 상기 보조판 본체의 상기 패드 지지면에 대해 상기 연마 패드가 중첩되어 고착될 수 있다. 또한, 연마 패드의 고착은, 예를 들면 종래부터 연마 패드의 회전 정반으로의 고착에 이용되던 점착 테이프 등을 채용할 수 있다. 보조판 본체로의 고착 상태로 연마 패드를 취급함으로써, 연마 패드의 회전 정반으로의 착탈시 뿐만 아니라, 연마 패드의 이동이나 보관 등의 시에도 연마 패드의 손상이 효과적으로 방지될 수 있다.
또한, 본 발명의 제 13 태양은 상기 제 12 태양에 따른 연마 패드용 보조판이며, 상기 연마 패드의 외주연부에서 부분적으로 상기 보조판 본체의 상기 패드 지지면에 대해 고착되어 있지 않은 비착부가 설치될 수 있다. 이러한 비착부를 설치함으로써, 연마 패드용 보조판으로부터 연마 패드를 분리할 때의 작업성이 향상된다. 따라서, 예를 들면 연마 패드를 적당한 재이용 회수를 거친 후에 폐기하는 경우에도 연마 패드를 분리하여 보조판 본체 및 감합 주벽부는 재이용하는 것이 용이해진다.
또한, 전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 연마 패드의 재생 방법에 관한 본 발명이 특징으로 하는 점은 상기 제 12 또는 제 13 태양에 따른 연마 패드용 보조판을 이용하여, 상기 연마 패드가 사용에 의해 마모된 경우에, 상기 연마 패드용 보조판에 장착된 채의 상태로 상기 연마 패드의 표면에 재생 가공을 실시하는 연마 패드의 재생 방법에 있다.
이러한 본 발명 방법에 따르면, 연마 패드에 재생 가공을 실시할 때에도, 이면에 고착된 연마 패드용 보조판에 의한 보강 효과가 계속하여 발휘되므로, 연마 패드의 손상이 효과적으로 방지되어, 고정밀도의 재생 가공이 실현 가능해진다.
또한, 이러한 연마 패드의 재생 방법에서, 상기 연마 패드의 표면에 동심원 형상의 홈이 설치되어 있고, 상기 재생 가공 시에, 이들 홈에 유입된 부착물을 제거하는 것이 바람직하다.
또한, 홈에 유입된 부착물의 제거시에는 압축 에어의 분사나 브러쉬에 의한 긁어냄 등의 처리도 가능하다. 바람직하게는, 예를 들면 미리 형성된 홈에 대응하는 피치와 크기를 가지는 복수의 빗살을 구비한 빗 형상의 재생 가공 도구를 이용하여, 이 복수의 빗살을 각 홈에 삽입하면서 홈을 따라 이동시킴으로써, 홈 내의 부착물을 긁어내어 제거하는 방법이 바람직하게 채용된다.
또한, 본 발명은 상기 제 12 또는 제 13 태양에 따른 연마 패드용 보조판을 연마기의 회전 정반에 장착하여, 연마 대상물인 기판을 연마 가공하여 제조하는, 본 발명에 따른 특정 구조의 연마 패드용 보조판을 이용한 연마에 의한 기판의 제조 방법도 특징으로 하는 것이다. 그리고, 이러한 기판의 제조 방법에 의하면, 목적으로 하는 연마 가공을 토탈적으로 저렴한 가격(연마 패드의 재생 사용 등에 의함)이면서도 우수한 가공 효율(연마기의 가동률의 향상 등에 의함)을 가지고 행하며, 연마된 기판을 유리하게 제조할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 연마 패드의 손상을 방지하면서, 연마 패드를 회전 정반에 대해 우수한 작업성을 가지고 착탈할 수 있으며, 그 결과 연마 패드의 착탈 등의 작업을 위해서 고가의 연마 설비의 가동 시간을 불필요하게 제한하는 것도 없어져, 연마 설비의 가동 효율의 향상, 나아가서는 기판의 생산 효율(연마 작업 효율)의 향상이 달성될 수 있다.
그리고, 그 결과 연마 패드의 재이용에 대해 실용 레벨에서의 실현도 가능해진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예로서의 연마 패드용 보조판의 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 연마 패드용 보조판의 정면도이다.
도 3은 도 1에서의 III - III 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예로서의 연마 패드용 보조판을 나타내는 도면이며, 도 3에 대응하는 단면도이다.
도 5는 도 1에서의 V－V 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예로서의 연마 패드용 보조판을 나타내는 도면이며, 도 5에 대응하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예로서의 연마 패드용 보조판을 나타내는 도면이며, 도 3에 대응하는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예로서의 연마 패드용 보조판을 나타내는 도면이며, 도 3에 대응하는 단면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 연마 패드용 보조판에서의 씰 상태를 나타내는 단면도이다.
도 10은 도 9에 도시된 연마 패드용 보조판에서의 부압 흡인부를 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예로서의 연마 패드용 보조판을 나타내는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예로서의 연마 패드용 보조판을 나타내는 단면도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예로서의 연마 패드용 보조판을 나타내는 평면도이다.
도 14는 도 13에서의 XIV 화살표 부분의 설명도이다.
도 15는 도 14에 도시한 비착부의 다른 태양예를 나타내는 도면이며, 도 14에 대응하는 설명도이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예로서의 연마 패드용 보조판을 나타내는 평면 도이다.
도 17은 도 16에 도시한 연마 패드용 보조판서의 연마 패드에 대한 재생 가공을 설명하기 위한 도면으로서, 도 16에서의 XVII－XVII 단면에 상당하는 설명도이다.
도 18은 도 17에 도시한 연마 패드에 대한 재생 가공의 다른 공정을 설명하기 위한 도면으로서, 도 17에 대응하는 설명도이다.
도 19는 본 발명의 다른 실시예로서의 연마 패드용 보조판을 나타내는 단면 도이다.
도 20은 본 발명의 다른 실시예로서의 연마 패드용 보조판을 나타내는 평면도이다.
도 21은 도 20에 도시한 연마 패드용 보조판의 정면도이다.
도 22는 본 발명의 다른 실시예로서의 연마 패드용 보조판을 나타내는 저면도이다.
도 23은 도 20에 도시한 연마 패드용 보조판의 정면도이다.
본 발명의 실시예에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 먼저, 도 1~3에는 본 발명의 일 실시예로서의 연마 패드용 보조판(10)이 도시되어 있다. 이 연마 패드용 보조판(10)은 주지의 연마기의 회전 정반(定盤)(12)에 장착되어 이용된다.
구체적으로, 이러한 연마 패드용 보조판(10)은 얇은 원형 평판 형상을 가지는 보조판 본체(14)를 구비하고 있고, 전부 평탄하게 이루어진 표면(상면)(14a)과 이면(하면)(14b)을 가지고 있다. 이 보조판 본체(14)는 스테인레스 스틸 등의 금속판이나 폴리카보네이트 등의 합성 수지판으로 유리하게 형성된다. 또한, 보조판 본체(14)의 외경 치수는 장착되는 회전 정반(12)의 외경 치수와 같거나 약간 크게 되어 있다. 그리고, 연마 패드용 보조판(10)이 회전 정반(12)에 장착됨으로써, 보조판 본체(14)가 회전 정반(12)의 상면(16)에 중첩되어 재치(載置, mount)된다. 이에 의해, 회전 정반(12)의 상면(16)의 전체가 보조판 본체(14)로 덮이도록 되어 있다.
또한, 보조판 본체(14)의 외주연부에는 둘레 방향으로 연장되는 감합 주벽부(周壁部)(18)가 일체적으로 형성되어 있다. 이 감합 주벽부(18)는 보조판 본체(14)보다 두꺼운 블록 형상 단면(본 실시예에서는 구 형상 단면)을 가지고 둘레 방향으로 연장되어 있고, 본 실시예에서는 둘레 방향의 전체 둘레에 걸쳐 연속하여 연장되는 원환 형상으로 되어 있다. 또한, 감합 주벽부(18)도 보조판 본체(14)와 마찬가지로, 스테인레스 스틸 등의 금속재 외에 합성 수지재 등으로 형성될 수 있다. 특히, 본 실시예에서는 보조판 본체(14)의 외주연부에 대해 감합 주벽부(18)가 일체 형성되어 있다.
이러한 감합 주벽부(18)는 연마 패드용 보조판(10)이 회전 정반(12)에 장착되어 보조판 본체(14)가 회전 정반(12)의 상면(16)에 중첩될 때, 보조판 본체(14)로부터 하부를 향해 회전 정반(12)의 외주면을 따라 연장되도록 되어 있다. 특히, 본 실시예에서는 감합 주벽부(18)의 내주면(20)이 원통 형상으로 되어 있고, 이 내주면(20)이 회전 정반(12)의 외주면(22)에 대해 감합되어 상호 접촉하거나 또는 작은 간극을 두고 배치되도록 되어 있다. 또한, 회전 정반(12)의 외주면(22)과 감합 주벽부(18)의 내주면(20)과의 사이에 적당한 간극을 형성함으로써, 연마 패드용 보조판의 회전 정반(12)에 대한 착탈이 용이해진다. 또한, 도시하지는 않았으나 감합 주벽부(18)의 내주면(20)의 하방의 개구 단연부(端緣部)에는 하방을 향해 점차 확장되는 테이퍼면이나 면취(面取, chamfer)를 실시함으로써, 감합 주벽부(18)를 회전 정반(12)에 대해 감합시켜 장착하는 작업성의 향상이 도모될 수 있다.
또한, 보조판 본체(14)의 표면(14a)에는 연마 패드(24)가 중첩되어 장착되어 있다. 이러한 연마 패드(24)는 종래부터 공지의 각종 연마 패드를 채용할 수 있다. 그리고, 이 연마 패드(24)의 이면이 보조판 본체(14)의 표면(14a)에 대해, 종래 공지의 점착 테이프(25)나 적당한 접착제 등을 이용해 고착되어 있다. 또한, 연마 패드(24)의 외경 치수는 일반적으로 규격치로 여겨지지만, 대부분의 경우 장착되는 회전 정반(12)의 상면(16)의 외경 치수보다 작게 설정된다. 본 실시예에서는, 예를 들면 보조판 본체(14)의 표면(14a)을 회전 정반(12)보다 큰 외경 치수로 함으로써, 회전 정반(12)의 외경 치수와 대략 같거나 또는 큰 외경 치수의 연마 패드(24)를 채용하여 장착하는 것도 가능하다.
즉, 연마 패드용 보조판(10)이 회전 정반(12)에 장착되고, 보조판 본체(14)가 회전 정반(12)의 상면(16)에 중첩됨으로써, 보조판 본체(14)의 표면(14a)에 고착된 연마 패드(24)가 보조판 본체(14)를 개재하여 회전 정반(12)의 상면(16)에 재치되어 고정 상태로 세팅되게 된다. 그리고, 회전 정반(12)의 중심축 회전의 회전 작동에 의해, 회전 정반(12)에 센터링되어 장착된 연마 패드(24)도 동시에 회전하여, 도시하지 않은 기판에 대한 연마 가공을 행하게 된다.
이때, 예를 들면 도 4에 도시한 바와 같이, 회전 정반(12)의 상면(16)과 보조판 본체(14)와의 사이에 적당한 쿠션층(26)을 형성할 수 있다. 또한, 이러한 쿠션층(26)으로서는, 예를 들면 발포에 의해 어느 정도의 압축성이 부여된 수지 시트나, 일래스터머(elastomer) 시트, 고무 시트 등이 바람직하게 채용될 수 있다. 이러한 쿠션층(26)은 보조판 본체(14)에서의 국부적인 왜곡을 방지하기 위해, 적어도 연마 패드(24)의 고착 영역의 전체에 걸친 크기로, 바람직하게는 보조판 본체(14)의 이면(14b)의 전체에 걸쳐 일정 두께로 존재하도록 형성된다.
이러한 쿠션층(26)을 형성함으로써, 연마 패드(24)에 의한 연마 가공시에 기판에 대한 연마 효율의 전체 면에 걸친 균일화를 도모할 수 있게 된다. 또한, 본 발명자가 행한 실험에서는 300 mm의 기판 표면 산화막에 대한 연마 효율의 면내 균일성에 관하여, 연마 개시 초기와 8 시간 후와의 모든 경우에서, 쿠션층(26)을 형성하지 않은 경우에 비해 쿠션층(26)을 형성함으로써 10% 정도의 향상이 달성됨을 확인했다. 또한, 본 발명자가 행한 다른 실험에서는 시판 중인, 쿠션층이 이면에 일체 형성된 더블 구조의 연마 패드(예를 들면, 니타하스(nittahaas)社 제품의 IC1400(상품명))를 사용하고 또한 보조판 본체(14)의 이면(14b)에 쿠션층을 형성하지 않는 경우에는 1분간 연마량의 면내 편차가 대략 1000 옴스트롬인데에 비해, 보조판 본체(14)의 이면(14b)에 쿠션층(26)을 형성함으로써, 1분간당의 연마량의 면내 편차가 수백 옴스트롬 정도까지 억제되는 것을 확인했다.
또한, 연마 가공을 행할 때, 연마 패드(24)가 고착된 연마 패드용 보조판(10)은 그 감합 주벽부(18)가 회전 정반(12)의 외주면에 감합되어 있으므로, 연마 가공시에 회전 정반(12)으로부터 연마 패드용 보조판(10), 나아가서는 연마 패드(24)가 탈락되는 문제가 효과적으로 방지된다.
또한, 연마 패드용 보조판(10)은 회전 정반(12)에 대해, 예를 들면 감합 주벽부(18)의 회전 정반(12)에 대한 감합시의 마찰력 등에 기초하여 고정시키는 것도 가능하지만, 바람직하게는 특별한 고착 수단이 채용된다. 이러한 고착 수단으로서는, 예를 들면 점착 테이프나 접착제 등을 채용하는 것도 가능하지만, 도 1 내지 도 3에 도시된 본 실시예에서는, 도 5에 도시한 바와 같이, 고정 볼트(28)가 채용되고 있다.
이 고정 볼트(28)는 감합 주벽부(18)에서 둘레 상의 복수 개소(바람직하게는 등간격으로 위치하는 3 개소 이상)에서 각각 축 방향으로 관통하여 형성된 볼트 삽입 관통 홀(30)에 삽입 관통하여 장착되어 있다. 또한, 고정 볼트(28)의 헤드부는 감합 주벽부(18)에 형성된 수용 오목부(32) 내에 수용됨으로써, 연마 패드(24)가 장착되는 보조판 본체(14)의 표면(14a)으로부터의 돌출이 방지되고 있다.
그리고, 볼트 삽입 관통 홀(30)에 삽입 관통된 고정 볼트(28)의 선단(하단)이 모두 회전 정반(12)에 형성된 볼트 홀(32)에 대해 나사 결합됨으로써, 감합 주벽부(18)가 회전 정반(12)에 대해 조여져서 볼트 고정되어 있다. 또한, 도 5에서, 회전 정반(12)의 상면(16)에 대한 보조판 본체(14)의 전체 면에 걸친 밀착성을 유리하게 확보하고 또한 회전 정반(12)에 대한 감합 주벽부(18)의 고정 볼트(28)에 의한 고정력을 효과적으로 확보하기 위해서는 감합 주벽부(18)의 축 방향 하면과 회전 정반(12)과의 축 방향 대향면 사이에는 고정 볼트(28)의 고정 상태에서도 작은 간극이 잔존하도록 설정하거나, 필요에 따라 스프링 워셔 등을 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 감합 주벽부(18)를 회전 정반(12)에 대해 고정시키는 고정 수단으로서의 고정 볼트로서는 상술한 바와 같은 감합 주벽부(18)의 축 방향으로 삽입 관통되어 회전 정반(12) 또는 회전 정반(12)에 고정되어 일체적으로 회전 구동되는 별도의 부재에 대해 나사 결합되는 고정 볼트(28) 외에, 예를 들면 도 6에 도시한 바와 같이, 감합 주벽부(18)에 대해 축 직각 방향으로 나사 결합되는 고정 볼트(34)를 채용해도 좋다.
즉, 도 6에 도시한 다른 실시예에서는 감합 주벽부(18)에 대해, 둘레 상의 복수 개소에서 축 직각 방향으로 관통하는 나사 홀(36)이 형성되어 있고, 이들 나사 홀(36)에 대해 각각 고정 볼트(34)가 외주측으로부터 나사 삽입되어 있다. 그리고, 각 고정 볼트(34)의 선단부가 회전 정반(12)의 외주면에 접촉하여 압착되어 있고, 복수의 고정 볼트(34)에 의해 협동하여 축 직각 방향의 조임력에 기초한 고정력이 감합 주벽부(18)와 회전 정반(12)의 사이에 미치도록 되어 있다.
이 도 6에 도시된 바와 같이, 수평 방향으로 나사 삽입되는 복수 개의 고정 볼트(34)를 채용하면, 회전 정반(12)의 외경에 비해 감합 주벽부(18)의 내경을 소정량만큼 크게 하여 회전 정반(12)에 대한 감합 주벽부(18)의 축 직각 방향의 상대 변위를 허용시킨 상태 하에서, 이들 복수 개의 고정 볼트(34)의 나사 삽입량을 상호 조절함으로써, 회전 정반(12)에 대한 연마 패드용 보조판의 축 직각 방향에서의 상대적인 위치 조정(센터링 등)을 조절하는 것이 가능해진다. 또한, 이러한 복수 개의 고정 볼트(34)를 채용하는 경우에는 각 고정 볼트(34)의 나사 홀(36)에 대한 나사 삽입 위치를 각인(刻印) 등으로 설정해 둠으로써, 회전 정반에 대한 연마 패드용 보조판(10)의 장착시의 센터링을 한층 용이하게 실시하는 것도 가능해진다.
또한, 도 7에 도시한 다른 실시예에서는 감합 주벽부(18)의 내주면과 회전 정반(12)의 외주면과의 직경 방향 대향면 사이를 둘레 방향의 전체 둘레에 걸쳐 연속하여 연장되는 탄성재로 이루어진 씰 부재로서의 O링(38)이 장착되어 있다. 또한, 본 실시예에서는 감합 주벽부(18)의 내주면에 장착용 둘레 홈(39)이 형성되어 있고, 이 둘레 홈(39)에 O링(38)의 외주연부가 감함됨으로써, 위치 결정 장착되어 있다. O링(38)을 채용함으로써 감합 주벽부(18)와 회전 정반(12)과의 대향면 사이를 씰링할 수 있다.
특히, 본 실시예에서는 연마 패드(24)를 지지하는 보조판 본체(14)와 회전 정반(12)과의 중첩 대향면 사이를 포함하여 존재하는 내부 영역(40)을 외부 공간으로부터 차단하여 밀봉할 수 있다. 이에 의해, 장착 등의 시에 이러한 내부 영역(40)에 이물이 침입하여, 보조판 본체(14)와 회전 정반(12)의 밀착성이 저하되는 등의 문제가 효과적으로 방지된다.
또한, 이러한 O링(38)은 전체 둘레에 걸쳐 설치되어 있으므로, O링(38)의 탄성에 기초하여 회전 정반(12)에 대한 감합 주벽부(18)의 센터링을 자동적으로 행할 수 있다.
또한, 씰 부재로서 상술한 O링(38)을 대신하여, 다른 실시예로서 도 8에 도시한 바와 같이, 탄성재인 환상(環狀) 탄성체(42)를 채용하는 것도 가능하다. 본 실시예에서는 감합 주벽부(18)에 대해, 하부로부터 고정 압압 부재로서 작용하는(본 실시예에서는 둘레 방향의 전체 둘레에 걸쳐 연속한 원환 형상을 가짐) 환상(環狀) 압압 부재(44)가 중첩되어 있다. 그리고, 이들 감합 주벽부(18)와 환상 압압 부재(44)의 축 방향 대향면 사이에는, 내주연부를 둘레 방향의 전체 둘레에 걸쳐 연장되는 환상 탄성체(42)가 끼워지도록 설치되어 있다.
또한, 이들 감합 주벽부(18) 및 환상 압압 부재(44)에는 둘레 상의 복수 개소에서 축 방향으로 관통하여 조임 볼트(46)가 장착되어 있다. 이 조임 볼트(46)는 헤드부가 감합 주벽부(18)의 표면에 계지(係止)되고, 감합 주벽부(18)에 축 방향으로 움직일 수 있게 삽입되어 있고, 환상 압압 부재(44)에 대해 나사 결합되어 있다. 이에 의해, 조임 볼트(46)를 환상 압압 부재(44)에 대해 조임으로써, 감합 주벽부(18)와 환상 압압 부재(44)에 대해 중첩 방향(축 방향)의 압압력이 미치도록 되어 있다. 또한, 조임 볼트(46)의 선단(하단)은 환상 압압 부재(44)로부터 더욱 하방으로 돌출되어 있고, 이 돌출 선단 부분에 대해 락너트(더블 락너트)(48)가 장착되어 있다. 이 락너트(48)는 조임 볼트(46)로부터 환상 압압 부재(44)가 탈락되는 것을 방지하는 페일 세이프(fail-safe) 기능을 발휘한다.
그리고, 도 9에 도시한 바와 같이, 이러한 조임 볼트(46)와 조임 너트(48)의 조임력에 의한 축 방향의 압압력으로, 감합 주벽부(18)와 환상 압압 부재(44)가 상호 접근하여 중첩되는 방향으로 압착되어, 이들 양 부재(18, 44) 사이에 개재 장착된 환상 탄성체(42)에 대해 축 방향의 압축력이 미친다. 이에 의해, 환상 탄성체(42)는 (특히, 본 실시예에서는 외주측으로의 탄성 팽출(膨出) 변형이 저지되어 있음과 더불어) 축 방향에서의 압축량에 따라 직경 방향 내방으로 돌출되어 팽출 변형하게 되고, 그 결과 환상 탄성체(42)의 내주연부가 회전 정반(12)의 외주면에 대해 압착되고, 따라서 이러한 부위가 유체 조밀하게 씰링되게 된다.
특히, 이러한 환상 탄성체(42)에 의한 씰 구조에서는 조임 볼트(46)의 조임량을 조절함으로써 환상 탄성체(42)의 회전 정반(12)으로의 조임력을 조절할 수 있으므로, 예를 들면 회전 정반(12)에 대해 연마 패드용 보조판을 착탈할 때에는 환상 탄성체(42)의 회전 정반(12)에 대한 접촉을 해제 또는 경감하여 작업성을 향상시키는 것이 가능해진다. 즉, 환상 탄성체(42)의 회전 정반(12)에 대한 접촉력을 감합 주벽부(18)의 회전 정반(12)에 대한 고정력으로서도 이용할 수 있다.
또한, 도 1 내지 도 3에 도시한 본 실시예에서는 감합 주벽부(18)의 적당한 위치(도 1에서의 X－X 단면을 나타내는 도 10 참조)에 내외로 관통하여 연장되는 압력 유체 통로(50)가 형성되어 있다. 그리고, 이 압력 유체 통로(50)에는 공기압 관로가 착탈 가능하게 접속되도록 되어 있고, 이러한 공기압 관로를 통해 외부의 공기압원으로부터의 공기압이 미칠 수 있도록 되어 있다. 이에 의해, 예를 들면 회전 정반(12)의 상면(16)과 보조판 본체(14)와의 중첩면 사이에 부압력(負壓力)을 미치고, 이들 중첩면에 잔류하는 에어를 적극적으로 흡인시켜, 이러한 중첩면 사이에서의 밀착성의 향상을 도모하는 것도 가능해진다. 또는, 회전 정반(12)의 상면(16)과 보조판 본체(14)와의 중첩면 사이에 정압력(正壓力)을 미치고, 이들의 중첩면에 이격력을 미침으로써 회전 정반(12)으로부터의 연마 패드용 보조판(10)의 이탈 작업성을 향상시키거나, 중첩면 사이로의 이물의 유입을 방지하는 것도 가능해진다.
특히, 본 발명에서는 이러한 공기압 기구를 설치할 때에는 상기 도 7에 도시된 O링(38)이나 도 8 내지 도 9에 도시된 환상 탄성체(42) 등으로 이루어진 씰 부재를 채용하여, 밀폐된 내부 영역(40)을 구획하고, 이 내부 영역(40)에 대해 공기압이 미치도록 하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들면 도 10에 도시된 바와 같이, 도 8 내지 도 9에 도시된 것과 같은 환상 탄성체(42)로 이루어진 씰 부재에 의해 밀폐된 내부 영역(40)이 구획된 상태 하에서, 이 내부 영역(40)에 개구되는 압력 유체 통로(50)가 감합 주벽부(18)를 직경 방향으로 관통하여 형성되어 있다.
이 압력 유체 통로(50)에는 원터치 커넥터(52)가 조립되어 있고, 또한 이러한 원터치 커넥터(52)는 밸브체가 내장된 접속구체(56)를 구비하고 있다. 그리고, 이 접속구체(56)에 대해 외부 관로(58)가 접속되어 있고, 이에 의해 원터치 커넥터(52)를 이용하여 외부 관로(58)가 압력 유체 통로(50)에 대해 용이하게 착탈 가능(접속/이탈 가능)하게 되어 있다. 특히, 원터치 커넥터(52)는 외부 관로(58)를 분리할 때, 내장된 밸브체에 의해 압력 유체 통로(50)가 차단되어, 내부 영역(40)이 밀폐 상태로 유지되도록 되어 있다.
그리고, 압력 유체 통로(50)는 외부 관로(58)를 통해 부압 펌프나 부압 어큐뮬레이터 등의 적당한 부압원(도시하지 않음)에 대해 접속되도록 되어 있다. 또한, 외부 관로(58)에는 개폐 밸브나 전환 밸브가 필요에 따라 설치되고, 이러한 외부 관로(58)를 전환 밸브를 개재하여 부압원과 정압원(예를 들면, 정압 펌프나 정압 아큠레이터 등)에 대해 선택적으로 접속 가능하게 해도 좋다.
이러한 구조로 이루어진 압력 유체 통로(50)를 구비한 것에서는, 예를 들면 연마 패드용 보조판(10)을 회전 정반(12)에 장착할 때에 외부 관로(58)를 접속구체(56)에 접속시키고, 내부 영역(40)에 부압을 미침으로써 회전 정반(12)의 상면(16)과 보조판 본체(14)를 고도의 밀착 상태에서 중첩시키고 또한 그 후에 외부 관로(58)를 접속구체(56)로부터 분리시킴으로써, 내부 영역(40)의 부압 상태를 유지하면서, 외부 관로(58)에 의한 회전 정반(12)의 회전 작동으로의 악영향 등을 회피하는 것이 가능해진다.
또한, 도 11에는 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있다. 즉, 본 실시예에서는, 감합 주벽부(18)의 둘레 상의 복수 개소에 잭 수단으로서의 잭 볼트(60)가 장착되어 있다. 이 잭 볼트(60)는 감합 주벽부(18)를 축 방향으로 관통하여 형성된 관통 나사 홀(62)에 나사 삽입되어 있고, 관통 나사 홀(62)보다 긴 각부(脚部)축 치수로 되어 있다. 그리고, 관통 나사 홀(62)로부터 하방으로 돌출된 잭 볼트(60)의 선단이 회전 정반(12)을 구비한 연마기 본체(64)의 대향 부분에 돌출 설치된 접촉 블록(66)에 대해 접촉되어 있다. 따라서, 감합 주벽부(18)로부터 하방으로 돌출 설치된 된 잭 볼트(60)의 나사 삽입량을 조절하여, 감합 주벽부(18)로부터 하방으로의 잭 볼트(60)의 돌출량을 조절함으로써, 회전 정반(12)의 상면(16)에 대한 보조판 본체(14)의 축 방향에서의 대향면 사이의 거리를 적당하게 조절하는 것이 가능하다.
따라서, 예를 들면 연마 패드용 보조판(10)을 회전 정반(12)에 장착할 때, 둘레 상에 설치된 복수의 잭 볼트(60)를 조금씩 느슨하게 함으로써 보조판 본체(14)의 수평도를 용이하고 정밀도 좋게 유지하면서, 회전 정반(12)의 상면(16)에 대해 평행 상태를 유지하여 점차 접근시킬 수 있다. 이에 의해, 회전 정반(12)의 상면(16)에 대해 보조판 본체(14)를 이들 대향면 사이로의 부분적인 에어의 봉입이나 상대 경사 등의 문제를 회피하면서, 안정되게 중첩시켜 밀착 상태를 유리하게 얻는 것이 가능해진다.
또한, 예를 들면 연마 패드용 보조판(10)을 회전 정반(12)으로부터 분리시킬 때, 둘레 상에 설치된 복수의 잭 볼트(60)를 조금씩 조여감으로써 회전 정반(12)의 상면(16)에 접착 등이 이루어진 보조판 본체(14)에 대해 회전 정반(12)으로부터 이격 방향의 힘을 효율적으로 미칠 수 있다. 이에 의해, 예를 들면 점착 테이프 등으로 고착되어 있는 경우에도, 보조판 본체(14)를 회전 정반(12)으로부터 분리시키는 작업을 용이하고 신속하게 실시하는 것이 가능해진다.
또한, 잭 볼트(60)의 돌출 선단부가 접촉되는 접촉 블록(66)은 상술한 바와 같이 연마기 본체(64)에 형성하는 것 외에, 도 12에 도시한 바와 같이 회전 정반(12)의 외주면 상으로 돌출되는 접촉 돌출부(68)로서 형성하는 것도 가능하다. 이 접촉 돌출부(68)는 둘레 상의 각 잭 볼트(60)에 대응하는 위치에 또는 둘레 방향의 전체 둘레에 걸쳐 회전 정반(12)의 축 방향 하부에서 외주면 상으로 돌출하여 일체 형성되어 있다.
또한, 본 발명에서는, 도 13 내지 도 15에 도시한 바와 같이, 연마 패드용 보조판(10)에서의 보조판 본체(14)의 표면(14a)에 대해 연마 패드(24)를 밀착 상태에서 중첩하여 고착시킬 때 연마 패드(24)의 외주연부에서의 적어도 둘레 상의 한 개소에 비착부(非着部)(70)를 형성하는 것이 바람직하다. 도 13 내지 도 15에 도시한 태양에서는, 감합 주벽부(18)의 외주면으로부터 보조판 본체(14)의 표면(14a)을 향해 직경 방향 내방으로 연장되어, 연마 패드(24)의 고착 영역의 외주연부까지 달하는 오목 개소(72)가 상기 비착부(70)에 맞추어 형성되어 있다.
이러한 오목 개소(72)를 형성함으로써, 연마 패드(24)를 분리할 때 작업자가 손 또는 적당한 공구를 연마 패드(24)의 이면에 걸리도록 삽입하여 작업하기 쉬워진다. 또한, 이 오목 개소(72)가 형성된 부분에서는 연마 패드(24)의 외주연부의 일부 영역에 점착 테이프 등에 의한 고착이 되어 있지 않은 부분(비착부(70))을 형성해 둠으로써, 상기 비착부(70)로부터 연마 패드(24)의 이탈 작업을 한층 용이하게 개시할 수 있다. 또한, 도 13, 14에 기재되어 있는 바와 같이, 감합 주벽부(18)의 상단 부분에만 오목 개소(72)를 형성하는 것 외에, 예를 들면 도 15에 기재된 바와 같이, 감합 주벽부(18)의 외주연부를 축 방향의 전체 길이에 걸쳐 절결하도록 하여 오목 개소(72)를 임의의 형상으로 형성할 수 있다. 또한, 이 오목 개소(72)는 감합 주벽부(18)나 보조판 본체(14)에서의 외면에만 형성되어 있고, 내부에는 관통되어 있지 않기때문에 내부 영역(40)에서의 기밀성은 확보될 수 있다. 또한, 이러한 오목 개소(72)는 연마 패드(24)를 보조판 본체(14)의 표면(14a)에 장착할 때의 에어 제거에 이용하는 것도 가능하다.
또한, 본 발명에서 채용되는 연마 패드(24)는 특별히 한정되는 것이 아니며, 예를 들면 종래부터 공지의 것은 모두 채용 가능하다. 예를 들면, 도 16에 도시된 바와 같이, 둘레 방향으로 동심적으로 연장되는 복수의 홈(74)이 표면에 형성된 연마 패드도 채용 가능하다.
특히, 이러한 홈(74)이 표면에 형성된 연마 패드(24)에서는 연마 가공시에 발생된 연마 찌꺼기 등이 홈(74)으로 들어가 낌으로써 제거하기 어려워지는 경우가 있다. 본 발명자가 검토한 바, 연마 패드(24)에서 홈(74)의 깊이 치수는 충분히 남아 있어도, 연마 찌꺼기 등이 홈(74)에 낌으로써 실질적으로 홈(74)의 깊이 치수가 부족하여 연마 성능에 악영향을 미치는 것을 알 수 있었다.
이에, 연마 패드(24)의 재생 방법의 한 태양으로서 도 17 내지 도 18에 도시된 바와 같이, 연마 패드(24)에 형성된 홈(74)에 대응하는 피치와 크기를 가지는 복수의 가공용 빗살(76)을 구비한 빗 형상의 재생 가공구(78)를 이용하여, 이 각 빗살(76)을 각 홈(74)에 넣으면서 홈(74)을 따라 상대적으로 이동시킴으로써, 홈(74) 내의 부착물을 긁어내도록 하여 제거하는 것이 효과적이다.
또한, 재생 가공구(78)에서의 각 빗살(76)의 형상은 도면에 도시한 4 각형 형상에 한정되지 않고, 그 선단은 연마 패드(24)의 홈(74)의 형상도 고려하여, 원 형상, 사다리꼴 형상, V자 형상 등 임의의 형상이 채용될 수 있다. 또한, 재생 가공구(78)의 빗살(76)의 수도 임의여도 좋고, 예를 들면 1 회로 모든 홈(74)을 파내는 것도 가능하다. 또한, 연마기 상에서 상시 재생 가공구(78)를 장착하고, 그 빗살(76)을 연마 가공에 이용되고 있는 연마 패드(24)의 홈(74)에 삽입시켜둘 수도 있다.
또한, 재생 가공구(78)에서의 각 빗살(76)의 크기도, 예를 들면 연마 패드(24)의 홈(74)의 폭 치수보다 작은 빗살 폭 치수로 형성하여, 연마 패드(24)의 홈(74)에 대한 재생 가공구(78)의 빗살(76)의 위치 조정을 용이하게 하고, 연마 패드(24)의 예기치 않은 손상 등을 방지하는 것도 가능하다. 또한, 예시와 같이 톱니 형상의 빗살(76)을 구비한 재생 가공구 외에, 연마 패드(24)의 홈(74)에 넣어지는 선재(線材)를 묶은 브러쉬 형상의 재생 가공구를 채용하는 것 또는 연마 패드(24)의 홈(74)으로부터 연마 찌꺼기 등을 보다 적극적으로 긁어내는 회전식 빗살을 구비한 구조의 재생 가공구 등도 적절히 채용 가능하다.
상술한 바와 같은 본 발명의 각 실시예로서의 연마 패드용 보조판(10)을 채용하면, 연마 패드(24)의 손상을 방지하면서, 연마 패드(24)를 회전 정반(12)에 대해 우수한 작업성을 가지고 착탈하는 것이 가능해진다. 또한, 그 결과 연마 패드의 재이용도 용이해져, 예를 들면 연마 패드용 보조판(10)에 고착된 채로 연마 패드 가공하여 재이용을 가능하게 할 수 있다. 또한, 회전 정반(12)에 대한 연마 패드(24)의 착탈을 신속하게 행할 수 있기 때문에, 연마 장치의 가동 시간을 효율적으로 확보하는 것도 가능해진다. 그리고, 반도체 기판 등의 제조 공정에서 여러 차례에 걸쳐 연마 패드를 재이용할 수 있으면, 반도체 기판 등의 제조 공정의 대폭적인 코스트 삭감, 연마 패드를 제조하기 위한 자원의 절약, 폐기되는 연마 패드량을 삭감하여 환경 보전에 공헌할 수 있다.
그런데, 전술한 실시예에서는 연마 패드용 보조판(10)을 회전 정반(12)에 고정시키기 위해 고정 볼트(28)나 부압 흡인 기구(58 등)를 구비하고 있었으나, 예를 들면 씰 부재의 탄성을 이용하여, 필요에 따라 양면 테이프 등의 점착 테이프를 병용함으로써, 연마 패드용 보조판(10)을 회전 정반(12)에 장착하여 고정적으로 조립하는 것도 가능하다.
구체적으로는, 예를 들면 도 19에 도시한 바와 같이, 연마 패드용 보조판(10)의 감합 주벽부(18)에 대해 전술한 도 7과 같은 O링(38)을 장착한다. 또한, 본 실시예에서는 O링(38)이 장착되는 둘레 홈(39)이 개구 폭보다도 안쪽을 향하여 폭 치수가 넓어지는 단면 형상으로 되어 있고, 이 둘레 홈(39)의 개구 폭 치수보다 큰 단면 직경 치수의 O링(38)이 그 반을 넘는 부분에서 감합되어 있다. 이에 의해, O링(38)이 감합 주벽부(18)의 둘레 홈(38)의 개구부로부터 일부를 내주측으로 돌출시킨 상태에서, 둘레 홈(38)으로부터의 이탈이 효과적으로 저지되어, 안정되게 감입 보지(保持)되어 있다. 또한, 개구 폭보다도 안쪽에서 형성되는 둘레 홈(39)은, 예를 들면 개구부로부터 삽입되는 절삭 공구의 경사(개구부로부터의 삽입 방향)를 변경 조절하면서 절삭 가공하는 것 등에 의해 형성할 수 있다.
또한, 본 실시예의 감합 주벽부(18)는 보조판 본체(14)의 외주연부(82)의 하면에 대해 원환 형상의 분할 블록(84)을 축 방향(도면의 상하 방향)에서 중첩된 분할 구조를 가지고 형성되어 있다. 또한, 감합 주벽부(18)에는 외주면으로 개구하여 직경 방향 내방으로 연장되는 에어 제거용 홀(88)이 형성되어 있고, 이 에어 제거용 홀(88)이 O링(38)으로 밀봉됨으로써, 회전 정반(12)의 상면과 보조판 본체(14)와의 중첩면 사이를 포함하여 구획된 내부 영역(40)에 연통되어 있다. 즉, 이러한 내부 영역(40)은 에어 제거용 홀(88)을 통해 외부 공간에 연통될 수 있다.
이러한 구조로 이루어진 연마 패드용 보조판에서는 회전 정반(12)의 상방으로부터 중첩시켜 장착할 때, 회전 정반(12)과 보조판 본체(14)와의 대향면 사이에 존재하는 공기가 O링(38)으로 밀봉된 내부 영역(40)에 갇히는 것이 방지되고, 에어 제거용 홀(88)을 통해 신속하게 외부 공간으로 방출될 수 있다. 이에 의해, 보조판 본체(14)의 이면(14b)을 회전 정반(12)의 상면(16)에 대해, 이들 양면 사이로의 공기의 잔류를 효과적으로 방지하면서, 신속하고 안정되게 밀착시키는 것이 가능해진다.
그리고, 밀착 상태로 중첩시킨 후에는, O링(38)의 탄성에 기초한 접촉력과 마찰력에 기초하여 연마 패드용 보조판(10)의 감합 주벽부(18)가 회전 정반(12)으로의 외주면에 대해 소정의 고정력을 가지고 설치 상태로 보지될 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 이러한 고정력을 한층 안정되게 얻기 위해, 보조판 본체(14)와 회전 정반(12)의 상면이 양면 테이프(점착 테이프)나 접착제 등의 접착층(90)에 의해 고착되어 있다. 또한, 연마 패드(24)를 이용한 연마 가공이나 연마 패드(24)에 대한 재생 가공 등의 시에는 연마 패드용 보조판(10)의 에어 제거용 홀(88)에 대해, 감합 주벽부(18)의 외주측 개구부를 덮는 덮개 부재(91)(도 19에 대해 가상선으로 나타냄)를 장착하는 것이 바람직하다. 이 덮개 부재(91)로 에어 제거용 홀(88)을 덮음으로써, 에어 제거용 홀(88)로의 이물의 침입을 방지할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예에 대하여 상술하였으나, 본 발명은 이들 실시예에서의 구체적인 기재에 의해 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 연마 패드용 보조판(10)에서 보조판 본체(14)로의 보강 효과를 더욱 향상시키기 위해, 예를 들면 감합 주벽부(18)에 있어서, 둘레 상에서 부분적으로 또는 전체 둘레에 걸쳐 연장되는 보강 부재를 감합 주벽부(18)로부터 외주측으로 돌출하도록 하여 추가적으로 설치해도 좋다. 또한, 이러한 보강 부재는 감합 주벽부(18)로부터 축 방향 하방으로 돌출하도록 설치하거나, 축 방향 상방으로 돌출하도록 설치해도 좋다. 감합 주벽부(18)는 연마 패드(24)가 재치되는 패드 지지면으로서의 표면(14a)의 중앙 부분으로부터 외주측으로 벗어나 있으므로, 축 방향 상방으로 취출하여 형성하는 것도 가능해진다.
또한, 연마 패드용 보조판에서의 보조판 본체(14)는 적어도 연마 패드를 전체 면에 걸쳐 지지할 수 있는 크기와 형상을 구비하고 있으면 좋고, 반드시 회전 정반(12)의 상면(16)을 전체 면에 걸쳐 덮을 필요는 없다. 또한, 연마 패드용 보조판에서의 감합 주벽부(18)도 회전 정반(12)에 대한 위치 결정 작용을 발휘할 수 있는 것이면 좋고, 반드시 둘레 방향의 전체 둘레에 걸쳐 연속하여 형성되어 있을 필요는 없다.
예를 들면, 도 20 내지 도 21에 도시한 바와 같이, 보조판 본체(14)의 외주연부를(연마 패드를 지지할 필요가 없는 부분에서) 적당한 크기로 절결한 절결부(94)를 설치하여, 회전 정반(12)의 상면(16)이 부분적으로 노출하는 것과 같은 태양도 채용할 수 있다. 또는, 도 20 내지 도 21 및 도 22 내지 도 23에 도시한 바와 같이, 감합 주벽부(18)를 둘레 상에서 분단된 복수의 분할 구조(96a~96d, 98a~98f)를 가지고 형성하는 것도 가능하다. 또한, 이와 같이 감합 주벽부(18)를 둘레 상에서 분단함으로써, 회전 정반(12)의 상면(16)에 대한 보조판 본체(14)의 중첩면을 비록 외주연부에서도 직접 목시 가능하다고 할 수 있으며, 보조판 본체(14)의 회전 정반(12)에 대한 장착 상태를 목시 확인할 수 있는 등의 이점이 있다. 또한, 절결부(94)의 수나 크기, 형상은 한정되는 것이 아니고, 감합 주벽부(18)의 각 분할 부분의 형상이나 크기, 분할수 등도 한정되는 것이 아니다. 복수의 절결부(94)나 감합 주벽부(18)의 분할 부분에서, 서로 다른 형상이나 크기 등을 설정해도 좋다.
10 : 연마 패드용 보조판
12 : 회전 정반
14 : 보조판 본체
14a : 표면
14b : 이면
16 : 상면
18 : 감합 주벽부
20 : 내주면
22 : 외주면
24 : 연마 패드
26 : 쿠션층
28 : 고정 볼트
30 : 볼트 삽입 관통 홀
32 : 볼트 홀
34 : 고정 볼트
36 : 나사 홀
38 : O링(씰 부재)
40 : 내부 영역
42 : 환상 탄성체(씰 부재)
44 : 환상 압압 부재
46 : 조임 볼트
48 : 조임 너트
50 : 압력 유체 통로
52 : 원터치 연결기
56 : 접속구체
58 : 외부 관로
60 : 잭 볼트
62 : 관통 나사 홀
64 : 연마기 본체
66 : 접촉 블록
68 : 접촉 돌출부
70 : 비착부
72 : 오목 개소
74 : 홈
76 : 빗살
78 : 재생 가공구

Claims (6)

  1. 연마기의 회전 정반(定盤)의 상면에 재치(載置)되는 보조판 본체를 구비하고 있고,
    상기 보조판 본체의 표면의 중앙 부분에, 반도체 기판의 연마에 이용되는 연마 패드가 중첩되어 고착되는 패드 지지면이 구성되어 있으며, 또한,
    상기 보조판 본체의 외주연부에는, 상기 연마기의 회전 정반의 외주면을 따라 하방으로 돌출되어 상기 회전 정반의 외주에 감합되는 감합 주벽부가 형성됨으로써,
    상기 패드 지지면에 고착된 상기 연마 패드를 상기 회전 정반에 대해 착탈 가능하게 장착하는 연마 패드용 보조판으로서,
    상기 보조판 본체와 상기 감합 주벽부와의 적어도 일방을 상기 회전 정반에 대해 해제 가능하게 고정하는 고정 수단이 설치되어 있는 한편,
    상기 보조판 본체는, 그 이면측에 쿠션층을 구비하고, 상기 쿠션층이 상기 회전 정반 상에 중첩되도록 되어 있으며,
    상기 보조판 본체가 중첩된 상기 회전 정반의 상면에 펼쳐지고, 상기 회전 정반과 그 위에 재치되는 상기 보조판 본체와의 중첩시키는 면 사이에서, 상기 회전 정반의 상면과 상기 쿠션층과의 밀착성을 향상 시키는 밀착층이 설치되어 있고, 또한,
    상기 회전 정반과 상기 보조판 본체 사이의 내부 영역을 외부 공간에 연통시키는 에어 제거용 홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연마 패드용 보조판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조판 본체의 상기 패드 지지면에 대하여 고착된 상기 연마 패드가 사용에 의해 마모된 경우에, 상기 연마 패드용 보조판에 장착된 채의 상태로 상기 연마 패드의 표면에 재생 가공을 실시하는 용도로 이용되는 것인, 연마 패드용 보조판.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11541504B2 (en) 2019-01-29 2023-01-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Recycled polishing pad

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5789869B2 (ja) * 2011-07-28 2015-10-07 東邦エンジニアリング株式会社 研磨パッド用補助板および研磨パッド用補助板を備えた研磨装置
JP5789870B2 (ja) * 2011-09-14 2015-10-07 東邦エンジニアリング株式会社 防浸構造を備えた研磨パッド用補助板および研磨装置
JP5935168B2 (ja) 2012-08-20 2016-06-15 東邦エンジニアリング株式会社 基板研磨装置
JP2014091190A (ja) * 2012-11-02 2014-05-19 Toho Engineering Kk 研磨パッドの寿命検知方法
DE112015002319T5 (de) 2014-12-31 2017-02-09 Osaka University Planarisierungsbearbeitungsverfahren und Planarisierungsbearbeitungsvorrichtung
JP6187948B1 (ja) 2016-03-11 2017-08-30 東邦エンジニアリング株式会社 平坦加工装置、その動作方法および加工物の製造方法
KR20190078941A (ko) * 2017-12-27 2019-07-05 삼성전자주식회사 연마 패드 및 이를 사용한 웨이퍼 가공 방법
JP7026943B2 (ja) * 2018-05-08 2022-03-01 丸石産業株式会社 研磨パッド及び該研磨パッドによる研磨方法
JP6547146B1 (ja) * 2018-05-11 2019-07-24 東邦エンジニアリング株式会社 加工装置

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4132037A (en) * 1977-02-28 1979-01-02 Siltec Corporation Apparatus for polishing semiconductor wafers
US4263755A (en) * 1979-10-12 1981-04-28 Jack Globus Abrasive product
JPS59183748U (ja) * 1983-05-24 1984-12-07 スピ−ドフアム株式会社 平面研削用定盤
JP3418467B2 (ja) * 1994-10-19 2003-06-23 株式会社荏原製作所 ポリッシング装置
JPH08187656A (ja) * 1994-12-28 1996-07-23 Ebara Corp ポリッシング装置
FR2758285B3 (fr) * 1997-01-13 1998-12-04 Struers As Procede de fixation d'un agent abrasif ou de polissage, sous forme de feuille, sur un support magnetique
US5931724A (en) * 1997-07-11 1999-08-03 Applied Materials, Inc. Mechanical fastener to hold a polishing pad on a platen in a chemical mechanical polishing system
CN1222430A (zh) * 1997-11-05 1999-07-14 阿普莱克斯公司 带有用于支承抛光垫的密封流体腔的抛光工具
JP2907209B1 (ja) * 1998-05-29 1999-06-21 日本電気株式会社 ウェハ研磨装置用裏面パッド
JP2000084833A (ja) * 1998-09-11 2000-03-28 Okamoto Machine Tool Works Ltd 研磨盤および研磨パッドの取り換え方法
JP2001054859A (ja) * 1999-08-20 2001-02-27 Nikon Corp 研磨装置及び研磨部材
US6464576B1 (en) * 1999-08-31 2002-10-15 Rodel Holdings Inc. Stacked polishing pad having sealed edge
US6793561B2 (en) * 1999-10-14 2004-09-21 International Business Machines Corporation Removable/disposable platen top
JP3746948B2 (ja) * 2000-09-22 2006-02-22 イビデン株式会社 ウェハ研磨装置用テーブル
US6514123B1 (en) * 2000-11-21 2003-02-04 Agere Systems Inc. Semiconductor polishing pad alignment device for a polishing apparatus and method of use
US6517426B2 (en) * 2001-04-05 2003-02-11 Lam Research Corporation Composite polishing pad for chemical-mechanical polishing
JP2003211355A (ja) * 2002-01-15 2003-07-29 Ebara Corp ポリッシング装置及びドレッシング方法
JP2004330326A (ja) * 2003-05-02 2004-11-25 Ebara Corp ポリッシング装置
US6783437B1 (en) * 2003-05-08 2004-08-31 Texas Instruments Incorporated Edge-sealed pad for CMP process
KR100526877B1 (ko) * 2003-06-23 2005-11-09 삼성전자주식회사 반도체 웨이퍼용 ｃｍｐ 설비의 폴리싱 패드
KR100578133B1 (ko) * 2003-11-04 2006-05-10 삼성전자주식회사 화학적 기계적 연마 장치 및 이에 사용되는 연마 패드
JP2005246184A (ja) * 2004-03-03 2005-09-15 Hitachi Industries Co Ltd マイクロ流体装置
US7048615B2 (en) * 2004-08-05 2006-05-23 United Microelectronics Corp. Pad backer and CMP process using the same
US7189156B2 (en) * 2004-08-25 2007-03-13 Jh Rhodes Company, Inc. Stacked polyurethane polishing pad and method of producing the same
US7655565B2 (en) * 2005-01-26 2010-02-02 Applied Materials, Inc. Electroprocessing profile control
JP2009028874A (ja) * 2007-07-30 2009-02-12 Elpida Memory Inc Ｃｍｐ用ドレッサー及びこれを用いたｃｍｐ装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11541504B2 (en) 2019-01-29 2023-01-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Recycled polishing pad

Also Published As

Publication number Publication date
US8702477B2 (en) 2014-04-22
US20110319000A1 (en) 2011-12-29
JP2011161522A (ja) 2011-08-25
US20120003903A1 (en) 2012-01-05
US8702474B2 (en) 2014-04-22
JP4680314B1 (ja) 2011-05-11
KR20110090843A (ko) 2011-08-10
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CN102152227B (zh) 2015-04-08

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