KR102232750B1 - 연마 장치 - Google Patents

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사토시 야마나카
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

(과제) 연마 장치에 있어서 슬러리를 효율적으로 순환 이용할 수 있도록 하여 장치 구성이 복잡해지지 않도록 한다.
(해결 수단) 척 테이블의 하측에서 슬러리를 저류하고 웨이퍼의 연마면에 슬러리를 순환시켜 공급하는 슬러리 순환 유닛을 구비한 연마 장치로서, 슬러리 순환 유닛은, 척 테이블이 유지하는 웨이퍼에 연마 패드의 연마면을 접촉시킨 연마 위치에 있어서 척 테이블의 유지면 상으로부터 오버행한 연마 패드와 척 테이블을 수용하는 환상 오목 형상의 통부와, 그 통부의 바닥판에 배치 형성되고 척 테이블의 유지면 상으로부터 오버행하고 있는 연마 패드의 연마면에 슬러리를 분사하는 에어 분출구와, 에어 분출구와 에어 공급원을 연통하는 배관과, 배관의 측벽에 형성하는 개구와, 에어 공급원으로부터의 에어의 배관으로의 공급 및 차단을 제어하는 밸브를 포함한다.

Description

연마 장치{POLISHING DEVICE}
본 발명은, 슬러리를 공급하면서 웨이퍼를 연마하는 연마 장치에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼 등의 판상의 피가공물은, 절삭 장치 등에 의해 칩으로 분할되기에 앞서, 디바이스가 형성된 표면과는 반대측의 이면이 연삭 장치에 의해 연삭되어 소정의 두께로 가공된다. 그러나, 웨이퍼의 이면을 연삭하면, 그 이면에 가공 변형이 잔존하는 경우가 많고, 이로써 분할 후의 반도체 칩의 항절 강도가 저하되어 접히기 쉬워진다는 문제가 발생한다.
이와 같은 문제가 발생하는 것을 방지하기 위해서, 연삭 후의 이면을 연마하여 가공 변형을 제거하여, 반도체 칩을 마무리 두께로 박화한다. 이로써, 분할 후의 반도체 칩이 높은 항절 강도를 구비할 수 있다. 그리고, 가공 변형을 제거하여 우수한 평탄성을 갖는 표면을 형성할 수 있는 연마 장치로서, 화학적 기계적 연마법, 소위 CMP (Chemical Mechanical Polishing) 에 의해 웨이퍼를 연마할 수 있는 연마 장치가 사용되고 있다.
CMP 를 실시하는 것이 가능한 연마 장치는, 지립을 포함하지 않는 부직포 등으로 형성된 연마 패드가 하측에 배치되고, 웨이퍼를 유지하는 유지부가 상측에 배치된 구성이 일반적으로 되어 있고, 회전하는 연마 패드에 웨이퍼를 접촉시키고, 또한 슬러리 공급 수단에 의해 유리 지립을 포함하는 연마액 (슬러리) 을 연마 패드와 웨이퍼의 접촉 부위에 공급하면서 연마를 실시해 간다. 그리고 연마만을 실시하는 전용 장치에 있어서는, 연마 중에 사용된 슬러리를 예를 들어 탱크에서 회수하고, 순환 펌프를 사용하여 슬러리를 순환 이용하는 것이 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).
또, 연삭과 연마를 하나의 장치에 있어서 실시 가능한 가공 장치도 제안되어 있고, 이 가공 장치는, 웨이퍼를 유지하는 척 테이블이 하측에 배치되고, 연삭 수단이나 연마 수단이 상방측에 배치되어 구성되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 2 참조). 그리고, 연삭 후의 웨이퍼를 연마할 때에는, 슬러리를 웨이퍼에 공급하면서 연마 패드를 웨이퍼에 대해 눌러 닿게하면서 연마하고 있다.
일본 특허공보 제3384530호 일본 특허공보 제5406676호
그러나, 상기와 같은 슬러리를 순환 이용할 수 있는 연마 장치에 있어서는, 웨이퍼를 연마할 때, 연마 패드의 연마면에 슬러리를 계속 공급하기 위해, 슬러리의 사용량이 많아져 경제적이지 않다. 또, 상기의 가공 장치로 웨이퍼를 연마할 때에는, 웨이퍼에 공급된 슬러리가 웨이퍼를 유지하는 척 테이블의 둘레 가장자리측으로부터 낙하하여, 연삭시에 있어서의 연삭 폐액과 섞이기 때문에, 슬러리의 재이용이 곤란해져 있다. 이 슬러리를 재이용하기 위해서는, 슬러리와 연삭 폐액이 혼합되지 않는 장치 구성으로 할 필요가 있지만, 그러한 구성으로 하는 것은 곤란해져 있다. 또한, 슬러리가 섞인 연삭 폐액으로부터 슬러리만을 회수하는 것도 어렵기 때문에, 연삭 폐액과 함께 재이용 가능한 슬러리도 폐기하고 있어, 많은 슬러리를 낭비하고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 슬러리를 효율적으로 순환 이용할 수 있도록 한 슬러리를 공급하면서 웨이퍼를 연마하는 연마 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 연마 장치로서, 웨이퍼를 유지하는 척 테이블과, 그 척 테이블이 유지하는 웨이퍼를 연마하는 연마면을 갖는 연마 패드를 회전 가능하게 장착하는 연마 수단과, 그 연마면에 슬러리를 공급하는 슬러리 공급 수단과, 그 척 테이블이 유지하는 웨이퍼의 상면에 대해 접근 또는 이간하는 방향으로 그 연마 수단을 연마 이송하는 연마 이송 수단과, 그 척 테이블의 하측에서 그 슬러리를 저류하고 그 연마면에 그 슬러리를 순환시켜 공급하는 슬러리 순환 수단을 구비하고, 그 슬러리 순환 수단은, 그 척 테이블이 유지하는 웨이퍼에 그 연마 패드의 그 연마면을 접촉시킨 연마 위치에 있어서 그 척 테이블의 유지면 상으로부터 오버행한 그 연마 패드와 그 척 테이블을 수용하는 환상 오목 형상의 통부와, 그 통부의 바닥판에 배치 형성되고 그 척 테이블의 유지면 상으로부터 오버행하고 있는 그 연마 패드의 그 연마면에 슬러리를 분사하는 에어 분출구와, 그 에어 분출구와 에어 공급원을 연통하는 배관과, 그 배관의 측벽에 형성하는 개구와, 에어 공급원으로부터의 에어의 그 배관으로의 공급 및 차단을 제어하는 밸브를 포함하고, 그 통부에 슬러리를 저류할 때에는, 그 밸브를 열어 그 배관에 에어를 공급하고, 그 슬러리 공급 수단으로 그 연마면에 공급된 슬러리를 그 통부에 저류하고, 그 통부로부터 슬러리를 배출할 때에는, 그 밸브를 닫아 그 에어 분출구를 슬러리 배출구로서 작용시키고 슬러리를 그 배관에 에어의 공급 방향과는 역방향으로 흘려 그 개구로부터 슬러리를 배출시키는 연마 장치가 제공된다.
바람직하게는, 상기 슬러리 순환 수단은, 상기 배관의 상기 개구보다 에어 공급원측에 에어 공급원으로부터 그 배관에 공급되는 에어의 유량을 조정하는 스로틀 밸브를 추가로 포함하고, 그 스로틀 밸브는, 상기 통부에 슬러리를 저류할 때의 그 배관에 공급하는 에어를 제 1 에어 유량으로 조정하는 제 1 스로틀 밸브와, 그 제 1 스로틀 밸브보다 크게 열리고 상기 통부에 저류된 슬러리를 상기 척 테이블의 유지면 상으로부터 오버행하고 있는 상기 연마면에 분사할 때의 그 배관에 공급하는 에어를 그 제 1 에어 유량보다 많은 제 2 에어 유량으로 조정하는 제 2 스로틀 밸브와, 그 제 1 스로틀 밸브와 그 제 2 스로틀 밸브를 전환하는 전환부를 갖는다.
본 발명에 의하면, 연마 가공시에 소량의 슬러리를 순환시켜 웨이퍼를 연마하는 것을 가능하게 하여, 슬러리의 소비를 억제할 수 있다. 또, 연마 가공의 대상이 되는 웨이퍼를 교환할 때마다 통부에 저류된 슬러리를 교환하면 웨이퍼마다의 연마 가공을 균일하게 할 수 있는데, 슬러리 교환을 위한 통부로의 슬러리의 공급 및 통부로부터의 슬러리의 배출을, 배관으로의 에어의 공급 및 차단으로 제어할 수 있기 때문에 장치 구성이 복잡화되지 않고 슬러리 교환을 용이하게 가능하게 한다.
또한, 슬러리 순환 수단이, 통부에 슬러리를 저류할 때의 배관에 공급하는 에어를 제 1 에어 유량으로 조정하는 제 1 스로틀 밸브와, 제 1 스로틀 밸브보다 크게 열리고 통부에 저류된 슬러리를 척 테이블의 유지면 상으로부터 오버행하고 있는 연마면에 분사할 때의 배관에 공급하는 에어를 제 1 에어 유량보다 많은 제 2 에어 유량으로 조정하는 제 2 스로틀 밸브와, 제 1 스로틀 밸브와 제 2 스로틀 밸브를 전환하는 전환부를 포함하는 실시형태의 경우에는, 통부로의 슬러리의 저류와 통부에 저류된 슬러리의 연마 패드의 연마면으로의 공급을 용이하게 전환하여 실시하는 것을 가능하게 한다.
도 1 은 연마 장치의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 2 는 연마 수단, 척 테이블 및 슬러리 순환 수단의 구성의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 3 은 연마 수단을 하강시켜 척 테이블에 유지되어 있은 웨이퍼에 연마 패드를 접촉시키고 있는 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4 는 슬러리 공급 수단으로부터 슬러리를 연마 수단에 공급하면서, 연마 수단에 의해 척 테이블에서 유지된 웨이퍼를 연마하고 있는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 5 는 통부에 저류된 슬러리를 배관의 개구로부터 배출하고 있는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 1 에 나타내는 연마 장치 (1) 는, 연마 수단 (4) 에 의해 척 테이블 (30) 에 유지된 웨이퍼 (W) 를 연마 가공하는 장치이다. 연마 장치 (1) 는, 예를 들어, 제 1 장치 베이스 (10) 의 후방 (＋Y 방향측) 에 제 2 장치 베이스 (11) 를 연결하여 구성하고 있다. 제 1 장치 베이스 (10) 상은, 웨이퍼 (W) 의 반출입 등이 실시되는 영역인 반출입 영역 A 로 되어 있다. 제 2 장치 베이스 (11) 상은, 연마 수단 (4) 에 의해 웨이퍼 (W) 의 연마 가공이 실시되는 영역인 가공 영역 B 로 되어 있다.
도 1 에 나타내는 웨이퍼 (W) 는, 원형판상의 반도체 웨이퍼 (예를 들어, 실리콘 웨이퍼) 이고, 그 하면 (Wa) 에는, 복수의 도시되지 않은 디바이스가 형성되어 있다. 웨이퍼 (W) 의 하면 (Wa) 에는, 예를 들어 도시되지 않은 보호 테이프가 첩착 (貼着) 되어 있고, 하면 (Wa) 은 보호 테이프에 의해 보호되어 있다. 그리고, 웨이퍼 (W) 의 상면 (Wb) 은, 연마 가공이 실시되는 면이 된다.
제 1 장치 베이스 (10) 의 정면측 (－Y 방향측) 에는, 예를 들어, 제 1 카세트 재치 (載置) 부 (150) 및 제 2 카세트 재치부 (151) 가 형성되어 있고, 제 1 카세트 재치부 (150) 에는 가공 전의 웨이퍼 (W) 가 수용되는 제 1 카세트 (150a) 가 재치되고, 제 2 카세트 재치부 (151) 에는 가공 후의 웨이퍼 (W) 를 수용하는 제 2 카세트 (151a) 가 재치된다.
제 1 카세트 (150a) 의 후방 (＋Y 방향측) 에는, 제 1 카세트 (150a) 로부터 가공 전의 웨이퍼 (W) 를 반출함과 함께 가공 후의 웨이퍼 (W) 를 제 2 카세트 (151a) 에 반입하는 로봇 (155) 이 배치 형성되어 있다. 로봇 (155) 에 인접하는 위치에는, 임시 재치 영역 (152) 이 형성되어 있고, 임시 재치 영역 (152) 에는 위치 맞춤 수단 (153) 이 배치 형성되어 있다. 위치 맞춤 수단 (153) 은, 제 1 카세트 (150a) 로부터 반출되고 임시 재치 영역 (152) 에 재치된 웨이퍼 (W) 를 소정의 위치에 위치 맞춤한다.
위치 맞춤 수단 (153) 과 인접하는 위치에는, 웨이퍼 (W) 를 유지한 상태로 선회하는 로딩 아암 (154a) 이 배치되어 있다. 로딩 아암 (154a) 은, 위치 맞춤 수단 (153) 에 있어서 위치 맞춤된 웨이퍼 (W) 를 유지하고, 가공 영역 B 내에 배치 형성되어 있는 어느 척 테이블 (30) 에 반송한다. 로딩 아암 (154a) 의 근방에는, 가공 후의 웨이퍼 (W) 를 유지한 상태로 선회하는 언로딩 아암 (154b) 이 형성되어 있다. 언로딩 아암 (154b) 과 근접하는 위치에는, 언로딩 아암 (154b) 에 의해 반송된 가공 후의 웨이퍼 (W) 를 세정하는 세정 수단 (156) 이 배치되어 있다. 세정 수단 (156) 에 의해 세정된 웨이퍼 (W) 는, 로봇 (155) 에 의해 제 2 카세트 (151a) 에 반입된다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 제 2 장치 베이스 (11) 상에는, 턴 테이블 (17) 이 배치 형성되고, 턴 테이블 (17) 의 상면에는, 예를 들어 2 개의 척 테이블 (30) 이 둘레 방향으로 180 도 이간되어 배치 형성되어 있다. 또한, 척 테이블 (30) 의 배치 형성수는 본 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 예를 들어, 둘레 방향으로 3 개 이상 균등하게 배치 형성되어 있어도 된다. 턴 테이블 (17) 의 중심에는, 턴 테이블 (17) 을 자전시키기 위한 도시되지 않은 회전축이 배치 형성되어 있고, 회전축을 중심으로 하여 턴 테이블 (17) 을 자전시킬 수 있다. 턴 테이블 (17) 이 자전함으로써 2 개의 척 테이블 (30) 을 공전시켜, 임시 재치 영역 (152) 의 근방으로부터 연마 수단 (4) 의 하방으로 순차 이동시킬 수 있다.
웨이퍼 (W) 를 흡인 유지하는 척 테이블 (30) 은, 그 외형이 원 형상이며, 포러스 부재 등으로 이루어지고 웨이퍼 (W) 를 흡착하는 흡착부 (300) 와, 흡착부 (300) 를 지지하는 프레임체 (301) 를 구비한다. 흡착부 (300) 는 도시되지 않은 흡인원에 연통되고, 흡인원이 흡인함으로써 발생한 흡인력이, 흡착부 (300) 의 노출면인 유지면 (300a) 에 전달됨으로써, 유지 수단 (30) 은 유지면 (300a) 상에서 웨이퍼 (W) 를 흡인 유지한다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 척 테이블 (30) 의 바닥면측에는, 예를 들어, 원통 형상의 지지 기둥 (33) 이 배치 형성되어 있다. 지지 기둥 (33) 의 하단측은 턴 테이블 (17) 의 상면에 고정되어 있고, 지지 기둥 (33) 의 상단측에는 스러스트 베어링 (33a) 이 장착되어 있다. 그리고, 지지 기둥 (33) 은, 스러스트 베어링 (33a) 을 통하여 척 테이블 (30) 을 회전 가능하게 지지하고 있고, 또, 지지 기둥 (33) 의 내부에는, Z 축 방향의 축심을 구비하는 회전축 (31) 이 배치 형성되어 있고, 회전축 (31) 의 상단은 척 테이블 (30) 의 바닥면측의 중앙에 고정되어 있다. 회전축 (31) 의 하단측에는 회전축 (31) 을 회전시키는 모터 등으로 이루어지는 회전 수단 (32) 이 연결되어 있고, 회전 수단 (32) 이 회전축 (31) 을 회전시킴으로써, 척 테이블 (30) 을 소정의 회전 속도로 턴 테이블 (17) 상에서 회전시킬 수 있다.
도 1 에 나타내는 제 2 장치 베이스 (11) 상의 후방 (＋Y 방향측) 에는 칼럼 (12) 이 세워져 형성되어 있고, 칼럼 (12) 의 －Y 방향측의 측면에는 연마 이송 수단 (2) 이 배치 형성되어 있다. 연마 이송 수단 (2) 은, 연직 방향 (Z 축 방향) 의 축심을 갖는 볼 나사 (20) 와, 볼 나사 (20) 와 평행하게 배치 형성된 1 쌍의 가이드 레일 (21) 과, 볼 나사 (20) 에 연결되어 볼 나사 (20) 를 회동 (回動) 시키는 모터 (22) 와, 내부의 너트가 볼 나사 (20) 에 나사 결합되고 측부가 가이드 레일 (21) 에 슬라이딩 접촉하는 승강판 (23) 과, 승강판 (23) 에 연결되고 연마 수단 (4) 을 유지하는 홀더 (24) 를 구비하고 있고, 모터 (22) 가 볼 나사 (20) 를 회동시키면, 이것에 수반하여 승강판 (23) 이 가이드 레일 (21) 에 가이드되어 Z 축 방향으로 왕복 이동하고, 홀더 (24) 에 유지된 연마 수단 (4) 이 Z 축 방향으로 연마 이송된다.
연마 수단 (4) 은, 예를 들어, 축 방향이 연직 방향 (Z 축 방향) 인 스핀들 (40) 과, 스핀들 (40) 을 회전 가능하게 지지하는 하우징 (41) 과, 스핀들 (40) 을 회전 구동하는 모터 (42) 와, 스핀들 (40) 의 하단에 고정된 원형판상의 마운트 (43) 와, 마운트 (43) 의 하면에 착탈 가능하게 장착된 원 형상의 연마 패드 (44) 로 구성되어 있다. 연마 패드 (44) 는, 예를 들어, 펠트 등의 부직포로 이루어지고, 중앙 부분에 슬러리가 통액되는 관통공이 관통 형성되어 있고, 그 하면이 웨이퍼를 연마하는 연마면 (44b) 으로 되어 있다. 연마 패드 (44) 의 직경은, 마운트 (43) 의 직경과 동일한 정도의 크기로 되어 있고, 또, 척 테이블 (30) 의 직경보다 대직경으로 되어 있다. 예를 들어 도 2 에 나타내는 바와 같이, 스핀들 (40) 의 내부에는, Z 축 방향으로 연장되는 관통로 (40a) 가 형성되어 있고, 이 관통로 (40a) 에 슬러리 공급 수단 (9) 이 연통되어 있다.
슬러리 공급 수단 (9) 은, 예를 들어, 하단측으로부터 스핀들 (40) 의 관통로 (40a) 에 삽입되는 슬러리 공급 파이프 (90) 와 펌프 등으로 구성되고, 슬러리 공급 파이프 (90) 의 상단측에 연통하는 슬러리 공급원 (91) 을 구비하고 있다. 슬러리 공급원 (91) 으로부터 스핀들 (40) 에 대해 공급되는 슬러리는, 슬러리 공급 파이프 (90) 을 통과하고, 슬러리 공급 파이프 (90) 의 하단의 개구로부터 연마 패드 (44) 를 향하여 하방으로 분출되어, 연마 패드 (44) 의 연마면 (44b) 과 웨이퍼 (W) 의 접촉 부위에 도달한다. 슬러리 공급원 (91) 에 저장되어 있던 슬러리는, 예를 들어, 유리 지립으로서 SiO2, Al2O3, CeO2, SiC, ZiO2, TiO 등을 함유하는 용액이다.
연마 장치 (1) 는, 척 테이블 (30) 의 하측에서 슬러리를 저류하고 연마 패드 (44) 의 연마면 (44b) 에 슬러리를 순환시켜 공급하는 슬러리 순환 수단 (5) 을 구비하고 있다. 슬러리 순환 수단 (5) 은, 척 테이블 (30) 이 유지하는 웨이퍼 (W) 에 연마 패드 (44) 의 연마면 (44b) 을 접촉시킨 연마 위치, 즉, 예를 들어, 척 테이블 (30) 의 회전 중심이 연마 패드 (44) 의 회전 중심에 대해 소정의 거리만큼 ＋X 방향으로 어긋나고, 척 테이블 (30) 의 유지면 (300a) 의 외주 가장자리와 연마 패드 (44) 의 연마면 (44b) 의 외주 가장자리가 일부 중첩되고, 웨이퍼 (W) 의 상면 (Wb) 전체면에 연마 패드 (44) 의 연마면 (44b) 이 맞닿은 위치에 있어서, 척 테이블 (30) 과 척 테이블 (30) 의 유지면 (300a) 상으로부터 오버행, 즉, 유지면 (300a) 상으로부터 비어져 나온 연마 패드 (44) 를 수용하는 환상 오목 형상의 통부 (50) 를 구비하고 있다. 또한, 척 테이블 (30) 이 유지하는 웨이퍼 (W) 에 연마 패드 (44) 의 연마면 (44b) 을 접촉시킨 연마 위치는, 본 실시형태에 한정에 한정되는 것이 아니고, 적어도, 연마 가공 중에 웨이퍼 (W) 의 상면 (Wb) 전체면에 연마 패드 (44) 의 연마면 (44b) 이 맞닿아 있으면 된다.
도 2 에 나타내는 통부 (50) 는, 턴 테이블 (17) 이 자전함으로써 척 테이블 (30) 과 함께 공전 가능하고, 척 테이블 (30) 이 유지하는 웨이퍼 (W) 에 연마 패드 (44) 의 연마면 (44b) 을 접촉시킨 연마 위치에서 연마 패드 (44) 와 척 테이블 (30) 을 둘러싸는 외측벽 (500) 과, 외측벽 (500) 의 하부에 일체적으로 연접하여 중앙에 척 테이블 (30) 의 유지면 (300a) 을 ＋Z 방향을 향하여 노출시키는 개구를 갖는 바닥판 (501) 과, 이 개구의 내주 가장자리로부터 세워 형성하는 내측벽 (502) 으로 구성되어 있다.
외측벽 (500) 은, 척 테이블 (30) 이 유지하는 웨이퍼 (W) 에 연마 패드 (44) 의 연마면 (44b) 을 접촉시켰을 때의 연마 패드 (44) 의 높이 위치보다 높은 위치까지 연장되어 있고, 연마 가공 중에 연마 패드 (44) 와 척 테이블 (30) 의 주위를 커버하여, 슬러리가 통부 (50) 밖으로 비산되는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 통부 (50) 내에 슬러리가 저류되는 경우에는, 내측벽 (502) 의 상단의 높이 위치 부근까지 슬러리가 저류되어 간다. 척 테이블 (30) 의 프레임체 (301) 의 외주면으로부터는 －Z 방향으로 늘어져 형성된 스커트부 (301c) 가 형성되어 있고, 스커트부 (301c) 는, 통부 (50) 의 내측벽 (502) 의 주위를 둘러싸고 있다. 스커트부 (301c) 는, 척 테이블 (30) 의 유지면 (300a) 상으로부터 흘러내리는 슬러리를, 내측벽 (502) 과 척 테이블 (30) 의 간극에 비집고 들어가지 않도록 하고 있다.
통부 (50) 의 바닥판 (501) 에는, ＋Z 방향을 향하여 슬러리를 분사하는 에어 분출구 (52) 가 두께 방향으로 관통 형성되어 있고, 에어 분출구 (52) 에는 배관 (54) 의 일단 (54a) 이 연통되어 있다. 에어 분출구 (52) 의 직경은, 예를 들어 8 ㎜ ∼ 10 ㎜ 정도이다. 배관 (54) 의 다른 일단 (54b) 은, 컴프레서 등으로 이루어지는 에어 공급원 (56) 에 접속되어 있다. 또한, 도 1, 2 및 후술하는 도 3 ∼ 5 에 있어서는, 배관 (54) 의 대부분을 1 개의 실선으로 간략화하여 나타내고, 배관 (54) 의 일부분을 구체적으로 나타내고 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 에어 분출구 (52) 는, 통부 (50) 의 바닥판 (501) 의 하나 형성되어 있는데, 예를 들어, 바닥판 (501) 에 둘레 방향으로 일정한 간격을 두고 복수 형성되어 있어도 된다.
도 1, 2 에 나타내는 바와 같이, 배관 (54) 의 측벽 (54d) 에는, 소정의 크기의 개구 (55) 가 형성되어 있다. 개구 (55) 의 크기는, 예를 들어, 도 2 에 나타내는 통부 (50) 의 내측벽 (502) 의 높이, 바닥판 (501) 의 면적 및 외측벽 (500) 에 의해 정해지는 통부 (50) 의 슬러리의 저류 가능한 용적에 따라 적절히 변경 가능하다. 예를 들어, 배관 (54) 의 관 내에 있어서의 개구 (55) 의 형성 지점보다 에어 공급원 (56) 측에서 개구 (55) 의 근방에는, 배관 (54) 의 내경보다 소경의 호스 니플 (541) 이 배치 형성되어 있어도 된다. 호스 니플 (541) 은, 배관 (54) 내에 있어서 에어 공급원 (56) 측으로부터 에어 분출구 (52) 측으로 흐르는 에어의 유속을 가속시킨다. 또한, 호스 니플 (541) 을, 배관 (54) 의 내부에 배치 형성하지 않는 구성으로 해도 된다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어, 배관 (54) 에는, 에어 공급원 (56) 으로부터 개구 (55) 까지의 사이에 에어 공급원 (56) 측으로부터 순서대로, 에어 공급원 (56) 으로부터의 에어의 배관 (54) 으로의 공급 및 차단을 제어하는 밸브 (59) 와, 에어 공급원 (56) 으로부터 배관 (54) 에 공급되는 에어의 유량을 조정하는 스로틀 밸브 (58) 가 배치 형성되어 있다. 스로틀 밸브 (58) 는, 제 1 스로틀 밸브 (581) 와, 제 1 스로틀 밸브 (581) 보다 크게 열리는 제 2 스로틀 밸브 (582) 와, 제 1 스로틀 밸브 (581) 와 제 2 스로틀 밸브 (582) 를 전환하는 전환부 (583) 를 구비하고 있다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 턴 테이블 (17) 은, 턴 테이블 커버 (19) 에 의해 상면 및 측면이 덮여 있다. 또한, 도 1 에 있어서 턴 테이블 커버 (19) 는 생략하여 나타내고 있다. 턴 테이블 커버 (19) 의 중앙부에는 원 형상의 개구부 (190) 를 형성하고 있고, 이 개구부 (190) 에 턴 테이블 (17) 상의 지지 기둥 (33) 을 둔 상태에서, 턴 테이블 커버 (19) 는 턴 테이블 (17) 의 상면에서 측면에 걸쳐 커버하고 있다. 예를 들어, 턴 테이블 커버 (19) 의 외주측에는, 배관 (54) 의 개구 (55) 로부터 배출된 슬러리를 받는 통부 (191) 가 형성되어 있다.
이하에, 도 1 에 나타내는 연마 장치 (1) 를 사용하여 웨이퍼 (W) 를 연마하는 경우의, 연마 장치 (1) 의 동작에 대해 설명한다. 웨이퍼 (W) 의 연마에 있어서는, 먼저, 도 1 에 나타내는 턴 테이블 (17) 이 자전함으로써 웨이퍼 (W) 가 재치되어 있지 않은 상태의 척 테이블 (30) 이 공전하여, 척 테이블 (30) 이 로딩 아암 (154a) 의 근방까지 이동한다. 로봇 (155) 이 제 1 카세트 (150a) 로부터 한 장의 웨이퍼 (W) 를 인출하여, 웨이퍼 (W) 를 임시 재치 영역 (152) 에 이동시킨다. 이어서, 임시 재치 영역 (152) 에 있어서 위치 맞춤 수단 (153) 에 의해 웨이퍼 (W) 가 소정의 위치에 위치 결정된 후, 로딩 아암 (154a) 이, 위치 맞춤 수단 (153) 상의 웨이퍼 (W) 를 척 테이블 (30) 상으로 이동시킨다. 그리고, 척 테이블 (30) 의 중심과 웨이퍼 (W) 의 중심이 대략 합치하도록, 웨이퍼 (W) 가, 상면 (Wb) 측을 위로 하여 유지면 (300a) 상에 재치된다. 그리고, 도시되지 않은 흡인원에 의해 발생하는 흡인력이 유지면 (300a) 에 전달됨으로써, 척 테이블 (30) 이 웨이퍼 (W) 를 흡인 유지한다.
예를 들어, 도 1 에 나타내는 턴 테이블 (17) 이 ＋Z 축 방향에서 봤을 때 반시계 회전 방향으로 자전함으로써 웨이퍼 (W) 를 유지한 척 테이블 (30) 이 공전하여, 연마 수단 (4) 아래까지 이동하고, 연마 수단 (4) 에 구비하는 연마 패드 (44) 와 척 테이블 (30) 에 유지된 웨이퍼 (W) 의 위치 맞춤이 이루어진다. 위치 맞춤은, 예를 들어, 척 테이블 (30) 의 회전 중심이 연마 패드 (44) 의 회전 중심에 대해 소정의 거리만큼 ＋X 방향으로 어긋나고, 척 테이블 (30) 의 유지면 (300a) 의 외주 가장자리와 연마 패드 (44) 의 연마면 (44b) 의 외주 가장자리가 일부 중첩되도록 실시된다.
연마 패드 (44) 와 웨이퍼 (W) 의 위치 맞춤이 실시된 후, 모터 (42) 가 스핀들 (40) 을 예를 들어 ＋Z 방향측에서 봤을 때 반시계 회전 방향으로 회전 구동하는 데에 수반하여 연마 패드 (44) 가 회전한다. 또, 연마 수단 (4) 이 연마 이송 수단 (2) 에 의해 －Z 방향으로 이송되고, 도 3 에 나타내는 바와 같이 회전하는 연마 패드 (44) 의 연마면 (44b) 이 웨이퍼 (W) 에 맞닿음으로써 연마 가공이 실시된다. 연마 가공 중에는, 척 테이블 (30) 이 ＋Z 방향측에서 봤을 때 반시계 회전 방향으로 자전하는 데에 수반하여, 척 테이블 (30) 상에 유지된 웨이퍼 (W) 도 회전하므로, 연마 패드 (44) 가 웨이퍼 (W) 의 상면 (Wb) 의 전체면의 연마 가공을 실시한다.
연마 가공 중에 있어서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 슬러리 공급원 (91) 이, 연마용의 슬러리를 스핀들 (40) 에 삽입 통과시킨 슬러리 공급 파이프 (90) 에 소정량 (예를 들어, 100 ㎖ ∼ 200 ㎖/분) 유입시킨다. 슬러리 공급 파이프 (90) 에 공급된 슬러리 L1 은, 슬러리 공급 파이프 (90) 의 하단으로부터 분출되어, 연마 패드 (44) 의 연마면 (44b) 과 웨이퍼 (W) 의 접촉 부위에 공급된다. 연마 가공 중에 있어서, 회전하는 웨이퍼 (W) 의 상면 (Wb) 과 연마 패드 (44) 의 연마면 (44b) 사이에 슬러리 L1 이 들어감으로써, 슬러리 L1 에 의한 화학적 작용과 연마 패드 (44) 의 회전에 의한 기계적 작용이 함께, 웨이퍼 (W) 의 상면 (Wb) 으로부터 가공 변형이 제거되도록 연마가 진행되어 간다.
연마 패드 (44) 의 연마면 (44b) 과 웨이퍼 (W) 의 접촉 부위에 공급된 슬러리 L1 은, 연마 패드 (44) 의 연마면 (44b) 과 웨이퍼 (W) 의 접촉 부위에 발생하는 연마 부스러기와 함께 척 테이블 (30) 의 유지면 (300a) 의 둘레 가장자리부 상으로부터 통부 (50) 내로 흘러내려간다. 또한, 통부 (50) 의 상방에 별도의 노즐을 배치 형성하고, 슬러리 공급 수단 (9) 으로부터 이 노즐에 슬러리 L1 을 유입시키고, 연마 수단 (4) 의 외부로부터 통부 (50) 에 대해 슬러리 L1 을 직접적으로 분사하여 공급할 수 있도록 해도 된다.
예를 들어, 연마 가공 중에 있어서는, 통부 (50) 에 흘러내린 슬러리 L1 을 저류할 수 있도록, 슬러리 순환 수단 (5) 의 밸브 (59) 를 열어, 에어 공급원 (56) 으로부터 배관 (54) 에 에어를 유입시킨다. 배관 (54) 에 유입된 에어는, 제 1 스로틀 밸브 (581) 에 의해 제 1 에어 유량 (예를 들어, 30 ℓ/분) 으로 조정되고, 배관 (54) 내를 에어 분출구 (52) 를 향하여 흘러간다. 예를 들어, 호스 니플 (541) 이, 배관 (54) 내에 있어서 에어 공급원 (56) 측으로부터 에어 분출구 (52) 측으로 흐르는 에어의 유속을 가속시킴으로써, 개구 (55) 가 형성되어 있는 배관 (54) 내 근방을 에어가 고속으로 직진하고, 개구 (55) 에 있어서의 에어 누출이 거의 없는 상태로 유지된다. 또한, 호스 니플 (541) 의 개구 부분을 배관 (54) 의 개구 (55) 보다, 더욱 에어 분출구 (52) 측에 있도록 형성함으로써, 개구 (55) 로부터의 에어 누출이 더욱 적어지도록 되어 있어도 된다.
에어 분출구 (52) 로부터 상방을 향하여 에어가 분출되기 때문에, 통부 (50) 내에 흘러내린 슬러리 L1 은, 에어 분출구 (52) 로부터 배관 (54) 내에 흘러떨어지지 않고, 통부 (50) 내부에 저류되어 가는 슬러리 L2 가 된다. 예를 들어, 통부 (50) 에 슬러리 L2 가 100 ∼ 200 ㎖ 정도 저류된 후, 슬러리 공급원 (91) 으로부터의 슬러리 공급 파이프 (90) 로의 슬러리 L1 의 공급을 정지시킨다. 계속해서, 통부 (50) 에 저류된 슬러리 L2 를, 연마 위치에 있어서 척 테이블 (30) 의 유지면 (300a) 상으로부터 오버행하고 있는 연마면 (44b) 에 분사하기 때문에, 전환부 (583) 가 배관 (54) 내에 흘러드는 에어의 유로를 제 1 스로틀 밸브 (581) 로부터 제 2 스로틀 밸브 (582) 를 통과하는 유로로 전환한다. 그 결과, 배관 (54) 에 공급되는 에어의 에어 유량이 제 1 에어 유량보다 많은 제 2 에어 유량 (예를 들어, 50 ℓ/분) 으로 조정된다.
배관 (54) 에 공급되는 에어의 에어 유량이 제 1 에어 유량보다 많은 제 2 에어 유량으로 조정됨으로써, 통부 (50) 내에 저류된 슬러리 L2 에 대해 에어 분출구 (52) 로부터 가해지는 에어 압력이 증가하고, 통부 (50) 내에 저류된 슬러리 L2 가 상방을 향하여 내뿜어져 척 테이블 (30) 의 유지면 (300a) 상으로부터 오버행하고 있는 연마 패드 (44) 의 연마면 (44b) 에 도달함으로써, 회전 중인 연마 패드 (44) 의 연마면 (44b) 에 슬러리 L2 가 순환 공급된다.
회전하는 연마 패드 (44) 의 오버행하고 있는 연마면 (44b) 에 하방으로부터 공급된 슬러리 L2 는, 연마 패드 (44) 의 회전에 의해 따라 돌아, 척 테이블 (30) 에 유지된 웨이퍼 (W) 의 상면 (Wb) 에도 부착되어 상면 (Wb) 의 연마에 제공되고, 재차 통부 (50) 에 흘러내린다.
한 장의 웨이퍼 (W) 의 연마를 완료시킨 후, 연마 이송 수단 (2) 에 의해 연마 수단 (4) 을 ＋Z 방향으로 이동시키고 연마 가공이 끝난 웨이퍼 (W) 로부터 이간시킨다. 또, 밸브 (59) 를 닫아, 에어 공급원 (56) 으로부터 배관 (54) 으로의 에어의 공급을 차단한다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 배관 (54) 으로의 에어의 공급이 정지됨으로써, 통부 (50) 에 저류되어 있는 슬러리 L2 는, 슬러리 배출구로서 작용하는 에어 분출구 (52) 로부터 배관 (54) 으로 흘러들어 통부 (50) 로부터 배출되어 간다.
통부 (50) 로부터 배관 (54) 에 유입된 슬러리 L2 는, 배관 (54) 내를 흘러, 배관 (54) 의 개구 (55) 로부터 턴 테이블 커버 (19) 의 통부 (191) 에 배출된다. 턴 테이블 커버 (19) 의 통부 (191) 에 배출된 슬러리는, 재차 사용되지 않고, 연마 폐액으로서 장치 외부에 폐기된다. 예를 들어, 도 5 에 나타내는 바와 같이 배관 (54) 에 호스 니플 (541) 이 배치 형성되어 있는 경우에는, 호스 니플 (541) 의 관 직경은 배관 (54) 의 관 직경보다 작기 때문에, 슬러리 L2 는 호스 니플 (541) 보다 에어 공급원 (56) 측으로 흐르는 것보다도 먼저 개구 (55) 로부터 순차 배출되어 간다. 또, 배관 (54) 에 호스 니플 (541) 이 배치 형성되어 있지 않은 경우에 있어서는, 밸브 (59) 가 닫혀 있음으로써, 배관 (54) 을 흐르는 슬러리 L2 는 밸브 (59) 에 의해 막혀, 최종적으로 개구 (55) 로부터 배출되어 간다.
척 테이블 (30) 의 회전이 정지되고, 도 1 에 나타내는 턴 테이블 (17) 이 ＋Z 방향에서 봤을 때 반시계 회전 방향으로 자전함으로써 연마 가공 후의 웨이퍼 (W) 를 유지하는 척 테이블 (30) 이 공전하여, 척 테이블 (30) 이 언로딩 아암 (154b) 의 근방까지 이동한다. 언로딩 아암 (154b) 이 척 테이블 (30) 로부터 웨이퍼 (W) 를 반출한 후, 로딩 아암 (154a) 이 연삭 가공 전의 새로운 웨이퍼 (W) 를 한 장 척 테이블 (30) 에 반송하고, 상기와 마찬가지로 연마 가공을 웨이퍼 (W) 에 실시해 간다. 새로운 웨이퍼 (W) 의 연마 가공에 있어서, 앞의 웨이퍼 (W) 를 연마 가공했을 때에 슬러리 순환 수단 (5) 에 의해 통부 (50) 에 저류되고 연마 패드 (44) 의 연마면 (44b) 에 순환되어 공급되고 있던 슬러리 L2 는, 이미 통부 (50) 로부터 배출되어 통부 (50) 로부터 없어져 있다. 그 때문에, 새로운 웨이퍼 (W) 의 연마 가공에 있어서, 슬러리 공급원 (91) 으로부터 연마 패드 (44) 의 연마면 (44b) 과 웨이퍼 (W) 의 접촉 부위에 공급된 슬러리만이, 통부 (50) 에 저류되어 간다. 그리고, 새롭게 통부 (50) 에 저류된 슬러리가, 슬러리 순환 수단 (5) 에 의해, 회전하는 연마 패드 (44) 의 오버행하고 있는 연마면 (44b) 에 하방으로부터 공급되어 가기 때문에, 먼저 연마 가공된 웨이퍼 (W) 에 실시된 연마 가공과 새롭게 척 테이블 (30) 에 유지된 웨이퍼 (W) 에 실시되는 연마 가공을 균일하게 할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 관련된 연마 장치 (1) 는, 척 테이블 (30) 의 하측에서 슬러리를 저류하고 연마면 (44b) 에 슬러리를 순환시켜 공급하는 슬러리 순환 수단 (5) 을 구비하고, 슬러리 순환 수단 (5) 은, 척 테이블 (30) 이 유지하는 웨이퍼 (W) 에 연마 패드 (44) 의 연마면 (44b) 을 접촉시킨 연마 위치에 있어서 척 테이블 (30) 의 유지면 (300a) 상으로부터 오버행한 연마 패드 (44) 와 척 테이블 (30) 을 수용하는 환상 오목 형상의 통부 (50) 와, 통부 (50) 의 바닥판 (501) 에 배치 형성되고 연마 패드 (44) 의 척 테이블 (30) 의 유지면 (300a) 상으로부터 오버행하고 있는 연마면 (44b) 에 슬러리를 분사하는 에어 분출구 (52) 와, 에어 분출구 (52) 와 에어 공급원 (56) 을 연통시키는 배관 (54) 과, 배관 (54) 의 측벽 (54d) 에 형성하는 개구 (55) 와, 에어 공급원 (56) 으로부터의 에어의 배관 (54) 으로의 공급 및 차단을 제어하는 밸브 (59) 를 구비하고, 통부 (50) 에 슬러리를 저류할 때에는 밸브 (59) 를 열어 배관 (54) 에 에어를 공급하고 슬러리 공급 수단 (9) 으로 연마면 (44b) 에 공급된 슬러리를 통부 (50) 에 저류하고, 통부 (50) 로부터 슬러리를 배출할 때에는 밸브 (59) 를 닫아 에어 분출구 (52) 를 슬러리 배출구로서 작용시키고 슬러리를 배관 (54) 에 에어의 공급 방향과는 역방향으로 흘려 개구 (55) 로부터 슬러리를 배출시킴으로써, 연마 가공시에 소량의 슬러리를 순환시켜 웨이퍼 (W) 를 연마하는 것을 가능하게 하고, 슬러리의 소비를 억제할 수 있다. 또, 연마 가공의 대상이 되는 웨이퍼 (W) 를 교환할 때마다 통부 (50) 에 저류된 슬러리를 교환하면 웨이퍼 (W) 마다의 연마 가공을 균일하게 할 수 있는데, 슬러리 교환을 위한 통부 (50) 로의 슬러리의 공급 및 통부 (50) 로부터의 슬러리의 배출을 배관 (54) 으로의 에어의 공급 및 차단으로 제어할 수 있기 때문에, 연마 장치 (1) 의 장치 구성이 복잡화되지 않고 슬러리 교환을 용이하게 가능하게 한다.
또, 슬러리 순환 수단 (5) 은, 배관 (54) 의 개구 (55) 보다 에어 공급원 (56) 측에, 에어 공급원 (56) 으로부터 배관 (54) 에 공급되는 에어의 유량을 조정하는 스로틀 밸브 (58) 를 구비하고, 스로틀 밸브 (58) 는, 통부 (50) 에 슬러리를 저류할 때의 배관 (54) 에 공급하는 에어를 제 1 에어 유량으로 조정하는 제 1 스로틀 밸브 (581) 와, 제 1 스로틀 밸브 (581) 보다 크게 열리고 통부 (50) 에 저류된 슬러리를 척 테이블 (30) 의 유지면 (300a) 상으로부터 오버행하고 있는 연마면 (44b) 에 분사할 때의 배관 (54) 에 공급하는 에어를 제 1 에어 유량보다 많은 제 2 에어 유량으로 조정하는 제 2 스로틀 밸브 (582) 와, 제 1 스로틀 밸브 (581) 와 제 2 스로틀 밸브 (582) 를 전환하는 전환부 (583) 을 구비함으로써, 통부 (50) 로의 슬러리의 저류와 통부에 저류된 슬러리의 연마 패드 (44) 의 연마면 (44b) 으로의 공급을 용이하게 전환하여 실시하는 것을 가능하게 한다.
또한, 본 발명에 관련된 연마 장치 (1) 는 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 또, 첨부 도면에 도시되어 있는 연마 장치 (1) 의 각 구성의 크기나 형상 등에 대해서도, 이것에 한정되지 않고, 본 발명의 효과를 발휘할 수 있는 범위 내에서 적절히 변경 가능하다.
W：웨이퍼
Wa：웨이퍼의 하면
Wb：웨이퍼의 상면
1：연마 장치
10：제 1 장치 베이스
A：반출입 영역
150：제 1 카세트 재치부
150a：제 1 카세트
151：제 2 카세트 재치부
151a：제 2 카세트
152：임시 재치 영역
153：위치 맞춤 수단
154a：로딩 아암
154b：언로딩 아암
155：로봇
156：세정 수단
11：제 2 장치 베이스
B：가공 영역
12：칼럼
2：연마 이송 수단
20：볼 나사
21：가이드 레일
22：모터
23：승강판
24：홀더
17：턴 테이블
19：턴 테이블 커버
190：개구부
191：통부
30：척 테이블
300：흡착부
300a：유지면
301：프레임체
301c：스커트부
31：회전축
32：회전 수단
33：지지 기둥
33a：스러스트 베어링
4：연마 수단
40：스핀들
40a：관통로
41：하우징
42：모터
43：마운트
44：연마 패드
49：슬러리 공급 수단
5：슬러리 순환 수단
50：통부
500：외측벽
501：바닥판
502：내측벽
52：에어 분출구
54：배관
54d：배관의 측벽
55：개구
541：호스 니플
56：에어 공급원
58：스로틀 밸브
581：제 1 스로틀 밸브
582：제 2 스로틀 밸브
583：전환부
59：밸브
9：슬러리 공급 수단
91：슬러리 공급원
90：슬러리 공급 파이프

Claims (2)

  1. 연마 장치로서,
    웨이퍼를 유지하는 척 테이블과,
    그 척 테이블이 유지하는 웨이퍼를 연마하는 연마면을 하면에 갖는 연마 패드를 그 연마 패드의 중심을 축으로 회전 가능하게 장착하는 연마 수단과,
    그 연마면에 슬러리를 공급하는 슬러리 공급 수단과,
    그 척 테이블이 유지하는 웨이퍼의 상면에 대해 접근 또는 이간하는 방향으로 그 연마 수단을 연마 이송하는 연마 이송 수단과,
    그 척 테이블의 하측에서 그 슬러리를 저류하고 그 연마면에 그 슬러리를 순환시켜 공급하는 슬러리 순환 수단을 구비하고,
    그 슬러리 순환 수단은, 그 척 테이블이 유지하는 웨이퍼에 그 연마 패드의 그 연마면을 접촉시킨 연마 위치에 있어서 그 척 테이블의 유지면 상으로부터 그 연마면의 일부분이 웨이퍼로부터 수평 방향으로 어긋나 비접촉되도록 오버행한 그 연마 패드와 그 척 테이블을 수용하는 환상 오목 형상의 통부와,
    그 통부의 바닥판에 배치 형성되고 그 척 테이블의 유지면 상에 유지된 웨이퍼로부터 오버행하고 있는 비접촉 부분의 그 연마면에 슬러리를 분사하는 에어 분출구와,
    그 에어 분출구와 에어 공급원을 연통하는 배관과,
    그 배관의 측벽에 형성하는 개구와,
    에어 공급원으로부터의 에어의 그 배관으로의 공급 및 차단을 제어하는 밸브를 포함하고,
    그 통부에 슬러리를 저류할 때에는, 그 밸브를 열어 그 배관에 에어를 공급하고, 그 슬러리 공급 수단으로 그 연마면에 공급된 슬러리를 그 통부에 저류하고, 그 통부로부터 슬러리를 배출할 때에는, 그 밸브를 닫아 그 에어 분출구를 슬러리 배출구로서 작용시키고 슬러리를 그 배관에 에어의 공급 방향과는 역방향으로 흘려 그 개구로부터 슬러리를 배출시키는 연마 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬러리 순환 수단은, 상기 배관의 상기 개구보다 에어 공급원측에 에어 공급원으로부터 그 배관에 공급되는 에어의 유량을 조정하는 스로틀 밸브를 추가로 포함하고,
    그 스로틀 밸브는, 상기 통부에 슬러리를 저류할 때의 그 배관에 공급하는 에어를 제 1 에어 유량으로 조정하는 제 1 스로틀 밸브와, 그 제 1 스로틀 밸브보다 크게 열리고 상기 통부에 저류된 슬러리를 상기 척 테이블의 유지면 상에 유지된 웨이퍼로부터 오버행하고 있는 비접촉 부분의 상기 연마면에 분사할 때의 그 배관에 공급하는 에어를 그 제 1 에어 유량보다 많은 제 2 에어 유량으로 조정하는 제 2 스로틀 밸브와, 그 제 1 스로틀 밸브와 그 제 2 스로틀 밸브를 전환하는 전환부를 갖는 연마 장치.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7100475B2 (ja) * 2018-03-30 2022-07-13 株式会社ディスコ 加工装置
JP7032217B2 (ja) * 2018-04-05 2022-03-08 株式会社ディスコ 研磨装置
JP7108450B2 (ja) * 2018-04-13 2022-07-28 株式会社ディスコ 研磨装置
CN110014342A (zh) * 2019-05-12 2019-07-16 宇环数控机床股份有限公司 一种用于薄性硬脆材料加工的单面磨床
JP7216613B2 (ja) * 2019-05-16 2023-02-01 株式会社ディスコ 加工装置
JP7203712B2 (ja) * 2019-11-18 2023-01-13 Ｔｏｗａ株式会社 切断装置、及び、切断品の製造方法
CN115279549A (zh) * 2020-03-24 2022-11-01 东京毅力科创株式会社 去除加工装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001341063A (ja) 2000-06-02 2001-12-11 Saafu System Kk 平面研磨装置
JP2005103696A (ja) 2003-09-30 2005-04-21 Disco Abrasive Syst Ltd 研磨装置
US20120252212A1 (en) 2011-03-30 2012-10-04 Disco Corporation Processing method for wafer having embedded electrodes

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3031363A (en) * 1959-09-24 1962-04-24 Sylvania Electric Prod Method and apparatus for treating bodies of semiconductor material
JPS546676B1 (ko) 1969-04-19 1979-03-30
JP3384530B2 (ja) * 1996-03-25 2003-03-10 信越半導体株式会社 半導体ウェーハの研磨装置および研磨方法
JP3130000B2 (ja) * 1997-09-04 2001-01-31 松下電子工業株式会社 半導体ウェハ研磨装置及び研磨方法
US5816900A (en) * 1997-07-17 1998-10-06 Lsi Logic Corporation Apparatus for polishing a substrate at radially varying polish rates
SG70097A1 (en) * 1997-08-15 2000-01-25 Disio Corp Apparatus and method for machining workpieces by flushing working liquid to the tool-and-workpiece interface
US6135865A (en) * 1998-08-31 2000-10-24 International Business Machines Corporation CMP apparatus with built-in slurry distribution and removal
KR100304706B1 (ko) * 1999-06-16 2001-11-01 윤종용 화학기계적 연마장치 및 연마 헤드 내부의 오염 물질 세척방법
JP2003133274A (ja) * 2001-10-22 2003-05-09 Ebara Corp 研磨装置
US20050092620A1 (en) * 2003-10-01 2005-05-05 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for polishing a substrate
JP4228146B2 (ja) * 2004-03-08 2009-02-25 株式会社ニコン 研磨装置
JP4790322B2 (ja) * 2005-06-10 2011-10-12 株式会社ディスコ 加工装置および加工方法
EP1982350A1 (en) * 2006-02-01 2008-10-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. Pulsed chemical dispense system
US8021513B2 (en) * 2006-08-23 2011-09-20 Tokyo Electron Limited Substrate carrying apparatus and substrate carrying method
JP5406676B2 (ja) 2009-11-10 2014-02-05 株式会社ディスコ ウエーハの加工装置
CN201728579U (zh) * 2010-07-13 2011-02-02 爱三(佛山)汽车部件有限公司 一种切削液循环设备
JP6132547B2 (ja) * 2012-12-25 2017-05-24 株式会社ディスコ 負圧生成装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001341063A (ja) 2000-06-02 2001-12-11 Saafu System Kk 平面研磨装置
JP2005103696A (ja) 2003-09-30 2005-04-21 Disco Abrasive Syst Ltd 研磨装置
US20120252212A1 (en) 2011-03-30 2012-10-04 Disco Corporation Processing method for wafer having embedded electrodes

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