KR102307209B1 - 버프 처리 장치 및 기판 처리 장치 - Google Patents
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Abstract
버프 처리의 면내 균일성을 향상시킨다. 제1 형태에 따르면, 기판을 버프 처리하기 위한 버프 처리 장치가 제공된다. 이러한 버프 처리 장치는, 회전 가능한 샤프트와, 버프 헤드 본체와, 상기 샤프트의 회전을 상기 버프 헤드 본체에 전달하기 위한 토크 전달 기구와, 상기 버프 헤드 본체를 상기 샤프트의 긴 쪽 방향으로 탄성적으로 지지하는 탄성 부재를 갖는다.
Description
본 발명은 버프 처리 장치 및 기판 처리 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 버프 처리 장치에 사용되는 커버 및 버프 처리 장치의 메인터넌스 방법에 관한 것이다.
근년, 처리 대상물(예를 들어 반도체 웨이퍼 등의 기판, 또는 기판의 표면에 형성된 각종 막)에 대하여 각종 처리를 행하기 위해 처리 장치가 사용되고 있다. 처리 장치의 일례로서는, 처리 대상물의 연마 처리 등을 행하기 위한 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 장치를 들 수 있다.
CMP 장치는, 처리 대상물의 연마 처리를 행하기 위한 연마 유닛, 처리 대상물의 세정 처리 및 건조 처리를 행하기 위한 세정 유닛, 및 연마 유닛에 처리 대상물을 수수함과 함께 세정 유닛에 의해 세정 처리 및 건조 처리된 처리 대상물을 수취하는 로드/언로드 유닛 등을 구비한다. 또한, CMP 장치는, 연마 유닛, 세정 유닛 및 로드/언로드 유닛 내에서 처리 대상물의 반송을 행하는 반송 기구를 구비하고 있다. CMP 장치는, 반송 기구에 의해 처리 대상물을 반송하면서 연마, 세정 및 건조의 각종 처리를 순차적으로 행한다.
또한, 연마 처리 후의 기판에 대하여 기판보다 소직경의 접촉 부재를 기판에 압박하여 상대 운동시키면서, 기판을 약간 추가 연마하거나, 기판의 부착물을 제거 및 세정하거나 하기 위한 처리 유닛이, 메인의 연마부와는 별도로 CMP 장치 내에 설치되는 경우가 있다.
상술한 바와 같은, 기판보다 소직경의 접촉 부재를 사용한 처리 유닛에 있어서, 처리되는 기판의 면내 균일성을 확보하는 것이 바람직하다. 기판을 소직경의 접촉 부재를 사용하여 처리할 때, 혹은 처리가 종료되어 접촉 부재를 기판으로부터 이격할 때, 접촉 부재와 기판의 평행이 유지되어 있지 않으면, 기판에 부분적인 과연마나 편마모, 스크래치가 발생하는 경우가 있다.
또한, 일반적으로 기판의 연마 처리 또는 세정 처리에는 슬러리, 약액 및 순수 등의 액체를 사용하는 경우가 있다. 그 때문에, 처리에 사용하는 각종 액체가 접촉 부재를 구동시키는 구동부에 침입하는 것을 방지하기 위해, 접촉 부재의 주변에 커버를 설치하는 경우가 있다. 그러나, 접촉 부재의 주변에 커버를 설치하면, 접촉 부재의 교환 작업 등의 메인터넌스 시에 커버를 벗기기 위해 시간을 요한다.
본 발명은 상술한 과제의 적어도 일부를 적어도 부분적으로 해결하는 것을 의도하고 있다.
일 형태에 따르면, 기판을 버프 처리하기 위한 버프 처리 장치가 제공된다. 이러한 버프 처리 장치는, 회전 가능한 샤프트와, 버프 헤드 본체와, 상기 샤프트의 회전을 상기 버프 헤드 본체에 전달하기 위한 토크 전달 기구와, 상기 버프 헤드 본체를 상기 샤프트의 긴 쪽 방향으로 탄성적으로 지지하는 탄성 부재를 갖는다.
도 1은, 일 실시 형태에 따른 처리 장치의 전체 구성을 도시하는 평면도이다.
도 2는, 일 실시 형태에 따른 연마 모듈을 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 3a는, 일 실시 형태에 따른 세정 유닛의 평면도이다.
도 3b는, 일 실시 형태에 따른 세정 유닛의 측면도이다.
도 4는, 일 실시 형태에 따른 버프 처리 모듈의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 5는, 일 실시 형태에 따른 버프 처리 장치의 버프 헤드 부근의 개략 단면도이다.
도 6은, 도 5에 도시되는 버프 헤드의 상면 단면도이다.
도 7은, 일 실시 형태에 따른 버프 처리 장치의 버프 헤드 부근의 개략 단면도이다.
도 8은, 일 실시 형태에 따른 버프 처리 장치의 버프 헤드 부근의 개략 단면도이다.
도 9a는, 도 8에 도시되는 커버의 확대도이다.
도 9b는, 도 9a에 도시되는 커버를 화살표(9B)쪽에서 본 도면이다.
도 10a는, 일 실시 형태에 따른 버프 처리 장치의 버프 헤드 부근의 개략 단면도이며, 외측 커버와 내측 커버가 서로 근접한 상태를 도시하는 도면이다.
도 10b는, 일 실시 형태에 따른 버프 처리 장치의 버프 헤드 부근의 개략 단면도이며, 외측 커버와 내측 커버가 분리된 상태를 도시하는 도면이다.
도 10c는, 일 실시 형태에 따른 버프 처리 장치의 버프 헤드 부근의 개략 단면도이며, 외측 커버의 제2 커버 부재를 제1 커버 부재에 대하여 상방으로 슬라이드시키고, 내측 커버를 내린 상태를 도시하는 도면이다.
도 2는, 일 실시 형태에 따른 연마 모듈을 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 3a는, 일 실시 형태에 따른 세정 유닛의 평면도이다.
도 3b는, 일 실시 형태에 따른 세정 유닛의 측면도이다.
도 4는, 일 실시 형태에 따른 버프 처리 모듈의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 5는, 일 실시 형태에 따른 버프 처리 장치의 버프 헤드 부근의 개략 단면도이다.
도 6은, 도 5에 도시되는 버프 헤드의 상면 단면도이다.
도 7은, 일 실시 형태에 따른 버프 처리 장치의 버프 헤드 부근의 개략 단면도이다.
도 8은, 일 실시 형태에 따른 버프 처리 장치의 버프 헤드 부근의 개략 단면도이다.
도 9a는, 도 8에 도시되는 커버의 확대도이다.
도 9b는, 도 9a에 도시되는 커버를 화살표(9B)쪽에서 본 도면이다.
도 10a는, 일 실시 형태에 따른 버프 처리 장치의 버프 헤드 부근의 개략 단면도이며, 외측 커버와 내측 커버가 서로 근접한 상태를 도시하는 도면이다.
도 10b는, 일 실시 형태에 따른 버프 처리 장치의 버프 헤드 부근의 개략 단면도이며, 외측 커버와 내측 커버가 분리된 상태를 도시하는 도면이다.
도 10c는, 일 실시 형태에 따른 버프 처리 장치의 버프 헤드 부근의 개략 단면도이며, 외측 커버의 제2 커버 부재를 제1 커버 부재에 대하여 상방으로 슬라이드시키고, 내측 커버를 내린 상태를 도시하는 도면이다.
이하에, 본 발명에 관한 기판 처리 장치인 버프 처리 장치의 실시 형태를 첨부 도면과 함께 설명한다. 첨부 도면에 있어서, 동일 또는 유사한 요소에는 동일 또는 유사한 참조 부호가 부여되고, 각 실시 형태의 설명에 있어서 동일 또는 유사한 요소에 관한 중복되는 설명은 생략되는 경우가 있다. 또한, 각 실시 형태에서 나타나는 특징은, 서로 모순되지 않는 한 다른 실시 형태에도 적용 가능하다.
<처리 장치>
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 처리 장치의 전체 구성을 도시하는 평면도이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 처리 대상물에 처리를 행하기 위한 처리 장치(CMP 장치)(1000)는, 대략 직사각 형상의 하우징(1)을 구비한다. 하우징(1)의 내부는, 격벽(1a, 1b)에 의해, 로드/언로드 유닛(2)과, 연마 유닛(3)과, 세정 유닛(4)으로 구획된다. 로드/언로드 유닛(2), 연마 유닛(3) 및 세정 유닛(4)은, 각각 독립적으로 조립되어, 독립적으로 배기된다. 또한, 세정 유닛(4)은, 처리 장치에 전원을 공급하는 전원 공급부와, 처리 동작을 제어하는 제어 장치(5)를 구비한다.
<로드/언로드 유닛>
로드/언로드 유닛(2)은, 다수의 처리 대상물(예를 들어, 웨이퍼(기판))을 스톡하는 웨이퍼 카세트가 적재되는 2개 이상(본 실시 형태에서는 4개)의 프론트 로드부(20)를 구비한다. 이들 프론트 로드부(20)는, 하우징(1)에 인접하여 배치되고, 처리 장치의 폭 방향(긴 쪽 방향과 수직인 방향)을 따라 배열된다. 프론트 로드부(20)에는, 오픈 카세트, SMIF(Standard Manufacturing Interface) 포드, 또는 FOUP(Front Opening Unified Pod)를 탑재할 수 있도록 되어 있다. 여기서, SMIF 및 FOUP는, 내부에 웨이퍼 카세트를 수납하고, 격벽으로 덮음으로써, 외부 공간과는 독립된 환경을 유지할 수 있는 밀폐 용기이다.
또한, 로드/언로드 유닛(2)에는, 프론트 로드부(20)의 나열을 따라 주행 기구(21)가 부설된다. 주행 기구(21) 상에는, 웨이퍼 카세트의 나열 방향을 따라 이동 가능한 2대의 반송 로봇(로더, 반송 기구)(22)이 설치된다. 반송 로봇(22)은, 주행 기구(21) 상을 이동함으로써, 프론트 로드부(20)에 탑재된 웨이퍼 카세트에 액세스할 수 있도록 되어 있다. 각 반송 로봇(22)은, 상하에 2개의 핸드를 구비하고 있다. 상측의 핸드는, 처리된 웨이퍼를 웨이퍼 카세트로 되돌릴 때 사용된다. 하측의 핸드는, 처리 전의 웨이퍼를 웨이퍼 카세트로부터 취출할 때 사용된다. 이와 같이 상하의 핸드를 구분지어 사용할 수 있도록 되어 있다. 또한, 반송 로봇(22)의 하측의 핸드는, 웨이퍼를 반전시킬 수 있도록 구성되어 있다.
로드/언로드 유닛(2)은 가장 깨끗한 상태를 유지할 필요가 있는 영역이기 때문에, 로드/언로드 유닛(2)의 내부는, 처리 장치 외부, 연마 유닛(3) 및 세정 유닛(4) 중 어느 것보다 높은 압력으로 상시 유지되어 있다. 연마 유닛(3)은, 연마액으로서 슬러리를 사용하기 때문에 가장 더러운 영역이다. 따라서, 연마 유닛(3)의 내부에는 부압이 형성되고, 그 압력은 세정 유닛(4)의 내부 압력보다 낮게 유지된다. 로드/언로드 유닛(2)에는, HEPA 필터, ULPA 필터, 또는 케미컬 필터 등의 클린 에어 필터를 갖는 필터 팬 유닛(도시하지 않음)이 설치되어 있다. 필터 팬 유닛으로부터는, 파티클, 유독 증기, 또는 유독 가스가 제거된 클린 에어가 상시 분출되고 있다.
<연마 유닛>
연마 유닛(3)은 웨이퍼의 연마(평탄화)가 행해지는 영역이다. 연마 유닛(3)은, 제1 연마 모듈(3A), 제2 연마 모듈(3B), 제3 연마 모듈(3C) 및 제4 연마 모듈(3D)을 구비하고 있다. 제1 연마 모듈(3A), 제2 연마 모듈(3B), 제3 연마 모듈(3C) 및 제4 연마 모듈(3D)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 처리 장치의 긴 쪽 방향을 따라 배열된다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 제1 연마 모듈(3A)은, 연마면을 갖는 연마 패드(연마구)(10)가 설치된 연마 테이블(30A)과, 웨이퍼를 보유 지지하여 연마 테이블(30A) 상의 연마 패드(10)에 압박하면서 연마하기 위한 톱 링(31A)과, 연마 패드(10)에 연마액이나 드레싱액(예를 들어, 순수)을 공급하기 위한 연마액 공급 노즐(32A)과, 연마 패드(10)의 연마면의 드레싱을 행하기 위한 드레서(33A)와, 액체(예를 들어 순수)와 기체(예를 들어 질소 가스)의 혼합 유체 또는 액체(예를 들어 순수)를 분사하여 연마면 상의 슬러리나 연마 생성물, 및 드레싱에 의한 연마 패드 잔사를 제거하는 아토마이저(34A)를 구비하고 있다.
마찬가지로, 제2 연마 모듈(3B)은, 연마 테이블(30B)과, 톱 링(31B)과, 연마액 공급 노즐(32B)과, 드레서(33B)와, 아토마이저(34B)를 구비하고 있다. 제3 연마 모듈(3C)은, 연마 테이블(30C)과, 톱 링(31C)과, 연마액 공급 노즐(32C)과, 드레서(33C)와, 아토마이저(34C)를 구비하고 있다. 제4 연마 모듈(3D)은, 연마 테이블(30D)과, 톱 링(31D)과, 연마액 공급 노즐(32D)과, 드레서(33D)와, 아토마이저(34D)를 구비하고 있다.
제1 연마 모듈(3A), 제2 연마 모듈(3B), 제3 연마 모듈(3C) 및 제4 연마 모듈(3D)은, 서로 동일한 구성을 갖고 있으므로, 이하, 제1 연마 모듈(3A)에 대해서만 설명한다.
도 2는, 제1 연마 모듈(3A)을 모식적으로 도시하는 사시도이다. 톱 링(31A)은, 톱 링 샤프트(36)에 지지된다. 연마 테이블(30A)의 상면에는 연마 패드(10)가 첩부된다. 연마 패드(10)의 상면은, 웨이퍼(W)를 연마하는 연마면을 형성한다. 또한, 연마 패드(10) 대신에 고정 지립을 사용할 수도 있다. 톱 링(31A) 및 연마 테이블(30A)은, 화살표로 나타내는 바와 같이, 그 축심 주위로 회전하도록 구성된다. 웨이퍼(W)는, 톱 링(31A)의 하면에 진공 흡착에 의해 보유 지지된다. 연마 시에는, 연마액 공급 노즐(32A)로부터 연마 패드(10)의 연마면에 연마액이 공급된 상태에서, 연마 대상인 웨이퍼(W)가 톱 링(31A)에 의해 연마 패드(10)의 연마면에 압박되어 연마된다.
<반송 기구>
이어서, 웨이퍼를 반송하기 위한 반송 기구에 대하여 설명한다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 제1 연마 모듈(3A) 및 제2 연마 모듈(3B)에 인접하여, 제1 리니어 트랜스포터(6)가 배치되어 있다. 제1 리니어 트랜스포터(6)는, 연마 모듈(3A, 3B)이 배열되는 방향을 따른 4개의 반송 위치(로드/언로드 유닛측으로부터 차례로 제1 반송 위치(TP1), 제2 반송 위치(TP2), 제3 반송 위치(TP3), 제4 반송 위치(TP4)라고 함)의 사이에서 웨이퍼를 반송하는 기구이다.
또한, 제3 연마 모듈(3C) 및 제4 연마 모듈(3D)에 인접하여, 제2 리니어 트랜스포터(7)가 배치된다. 제2 리니어 트랜스포터(7)는, 연마 모듈(3C, 3D)이 배열되는 방향을 따른 3개의 반송 위치(로드/언로드 유닛측으로부터 차례로 제5 반송 위치(TP5), 제6 반송 위치(TP6), 제7 반송 위치(TP7)라고 함)의 사이에서 웨이퍼를 반송하는 기구이다.
웨이퍼는, 제1 리니어 트랜스포터(6)에 의해 연마 모듈(3A, 3B)로 반송된다. 제1 연마 모듈(3A)의 톱 링(31A)은, 톱 링 헤드의 스윙 동작에 의해 연마 위치와 제2 반송 위치(TP2)의 사이를 이동한다. 따라서, 톱 링(31A)으로의 웨이퍼의 수수는 제2 반송 위치(TP2)에서 행해진다. 마찬가지로, 제2 연마 모듈(3B)의 톱 링(31B)은 연마 위치와 제3 반송 위치(TP3)의 사이를 이동하고, 톱 링(31B)으로의 웨이퍼의 수수는 제3 반송 위치(TP3)에서 행해진다. 제3 연마 모듈(3C)의 톱 링(31C)은 연마 위치와 제6 반송 위치(TP6)의 사이를 이동하고, 톱 링(31C)으로의 웨이퍼의 수수는 제6 반송 위치(TP6)에서 행해진다. 제4 연마 모듈(3D)의 톱 링(31D)은 연마 위치와 제7 반송 위치(TP7)의 사이를 이동하고, 톱 링(31D)으로의 웨이퍼의 수수는 제7 반송 위치(TP7)에서 행해진다.
제1 반송 위치(TP1)에는, 반송 로봇(22)으로부터 웨이퍼를 수취하기 위한 리프터(11)가 배치되어 있다. 웨이퍼는, 리프터(11)를 통하여 반송 로봇(22)으로부터 제1 리니어 트랜스포터(6)로 전달된다. 리프터(11)와 반송 로봇(22)의 사이에 위치하여, 셔터(도시하지 않음)가 격벽(1a)에 설치되어 있고, 웨이퍼의 반송 시에는 셔터가 개방되어 반송 로봇(22)으로부터 리프터(11)로 웨이퍼가 전달되도록 되어 있다. 또한, 제1 리니어 트랜스포터(6)와, 제2 리니어 트랜스포터(7)와, 세정 유닛(4)의 사이에는 스윙 트랜스포터(12)가 배치되어 있다. 스윙 트랜스포터(12)는, 제4 반송 위치(TP4)와 제5 반송 위치(TP5)의 사이를 이동 가능한 핸드를 갖고 있다. 제1 리니어 트랜스포터(6)로부터 제2 리니어 트랜스포터(7)로의 웨이퍼의 수수는, 스윙 트랜스포터(12)에 의해 행해진다. 웨이퍼는, 제2 리니어 트랜스포터(7)에 의해 제3 연마 모듈(3C) 및/또는 제4 연마 모듈(3D)로 반송된다. 또한, 연마 유닛(3)에서 연마된 웨이퍼는 스윙 트랜스포터(12)를 경유하여 세정 유닛(4)으로 반송된다. 또한, 스윙 트랜스포터(12)의 측방에는, 도시하지 않은 프레임에 설치된 웨이퍼(W)의 가배치대(180)가 배치되어 있다. 가배치대(180)는, 제1 리니어 트랜스포터(6)에 인접하여 배치되어 있고, 제1 리니어 트랜스포터(6)와 세정 유닛(4)의 사이에 위치하고 있다.
<세정 유닛>
도 3a는 세정 유닛(4)을 도시하는 평면도이고, 도 3b는 세정 유닛(4)을 도시하는 측면도이다. 도 3a 및 도 3b에 도시하는 바와 같이, 세정 유닛(4)은, 여기서는 롤 세정실(190)과, 제1 반송실(191)과, 펜 세정실(192)과, 제2 반송실(193)과, 건조실(194)과, 버프 처리실(300)과, 제3 반송실(195)로 구획되어 있다. 또한, 연마 유닛(3), 롤 세정실(190), 펜 세정실(192), 건조실(194) 및 버프 처리실(300)의 각 방 사이의 압력 밸런스는, 건조실(194)>롤 세정실(190) 및 펜 세정실(192)>버프 처리실(300)≥연마 유닛(3)으로 할 수 있다. 연마 유닛에서는 연마액을 사용하고 있으며, 버프 처리실에 대해서도 버프 처리액으로서 연마액을 사용하는 경우가 있다. 따라서, 상기와 같은 압력 밸런스로 함으로써, 특히 연마액 중의 지립과 같은 파티클 성분의 세정 및 건조실로의 유입을 방지하는 것이 가능하고, 따라서 세정 및 건조실의 청정도 유지가 가능하게 된다.
롤 세정실(190) 내에는, 종방향을 따라 배열된 상측 롤 세정 모듈(201A) 및 하측 롤 세정 모듈(201B)이 배치되어 있다. 상측 롤 세정 모듈(201A)은, 하측 롤 세정 모듈(201B)의 상방에 배치되어 있다. 상측 롤 세정 모듈(201A) 및 하측 롤 세정 모듈(201B)은, 세정액을 웨이퍼의 표리면에 공급하면서, 회전하는 2개의 롤 스펀지(제1 세정구)를 웨이퍼의 표리면에 각각 압박함으로써 웨이퍼를 세정하는 세정기이다. 상측 롤 세정 모듈(201A)과 하측 롤 세정 모듈(201B)의 사이에는, 웨이퍼의 가배치대(204)가 설치되어 있다.
펜 세정실(192) 내에는, 종방향을 따라 배열된 상측 펜 세정 모듈(202A) 및 하측 펜 세정 모듈(202B)이 배치되어 있다. 상측 펜 세정 모듈(202A)은, 하측 펜 세정 모듈(202B)의 상방에 배치되어 있다. 상측 펜 세정 모듈(202A) 및 하측 펜 세정 모듈(202B)은, 세정액을 웨이퍼의 표면에 공급하면서, 회전하는 펜슬 스펀지(제2 세정구)를 웨이퍼의 표면에 압박하여 웨이퍼의 직경 방향으로 요동시킴으로써 웨이퍼를 세정하는 세정기이다. 상측 펜 세정 모듈(202A)과 하측 펜 세정 모듈(202B)의 사이에는, 웨이퍼의 가배치대(203)가 설치되어 있다.
건조실(194) 내에는, 종방향을 따라 배열된 상측 건조 모듈(205A) 및 하측 건조 모듈(205B)이 배치되어 있다. 상측 건조 모듈(205A) 및 하측 건조 모듈(205B)은 서로 격리되어 있다. 상측 건조 모듈(205A) 및 하측 건조 모듈(205B)의 상부에는, 청정한 공기를 건조 모듈(205A, 205B) 내에 각각 공급하는 필터 팬 유닛(207A, 207B)이 설치되어 있다.
상측 롤 세정 모듈(201A), 하측 롤 세정 모듈(201B), 상측 펜 세정 모듈(202A), 하측 펜 세정 모듈(202B), 가배치대(203), 상측 건조 모듈(205A) 및 하측 건조 모듈(205B)은, 도시하지 않은 프레임에 볼트 등을 통하여 고정된다.
제1 반송실(191)에는, 상하 이동 가능한 제1 반송 로봇(반송 기구)(209)이 배치된다. 제2 반송실(193)에는, 상하 이동 가능한 제2 반송 로봇(210)이 배치된다. 제3 반송실(195)에는, 상하 이동 가능한 제3 반송 로봇(반송 기구)(213)이 배치된다. 제1 반송 로봇(209), 제2 반송 로봇(210) 및 제3 반송 로봇(213)은, 종방향으로 연장되는 지지 축(211, 212, 214)으로 각각 이동 가능하게 지지되어 있다. 제1 반송 로봇(209), 제2 반송 로봇(210) 및 제3 반송 로봇(213)은, 내부에 모터 등의 구동 기구를 갖고 있으며, 지지 축(211, 212, 214)을 따라 상하로 이동 가능하게 되어 있다. 제1 반송 로봇(209)은, 반송 로봇(22)과 마찬가지로, 상하 2단의 핸드를 갖고 있다. 제1 반송 로봇(209)은, 도 3a의 점선으로 나타내는 바와 같이, 그 하측의 핸드가 상술한 가배치대(180)에 액세스 가능한 위치에 배치되어 있다. 제1 반송 로봇(209)의 하측의 핸드가 가배치대(180)에 액세스할 때에는, 격벽(1b)에 설치되어 있는 셔터(도시하지 않음)가 개방되도록 되어 있다.
제1 반송 로봇(209)은, 가배치대(180), 상측 롤 세정 모듈(201A), 하측 롤 세정 모듈(201B), 가배치대(204), 가배치대(203), 상측 펜 세정 모듈(202A) 및 하측 펜 세정 모듈(202B)의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하도록 동작한다. 세정 전의 웨이퍼(슬러리가 부착되어 있는 웨이퍼)를 반송할 때에는, 제1 반송 로봇(209)은, 하측의 핸드를 사용하고, 세정 후의 웨이퍼를 반송할 때에는 상측의 핸드를 사용한다.
제2 반송 로봇(210)은, 상측 펜 세정 모듈(202A), 하측 펜 세정 모듈(202B), 가배치대(203), 상측 건조 모듈(205A) 및 하측 건조 모듈(205B)의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하도록 동작한다. 제2 반송 로봇(210)은, 세정된 웨이퍼만을 반송하므로, 하나의 핸드만을 구비하고 있다. 도 1에 도시하는 반송 로봇(22)은, 상측의 핸드를 사용하여 상측 건조 모듈(205A) 또는 하측 건조 모듈(205B)로부터 웨이퍼를 취출하고, 그 웨이퍼를 웨이퍼 카세트로 되돌린다. 반송 로봇(22)의 상측 핸드가 건조 모듈(205A, 205B)에 액세스할 때에는, 격벽(1a)에 설치되어 있는 셔터(도시하지 않음)가 개방되도록 되어 있다.
버프 처리실(300)에는, 상측 버프 처리 모듈(300A) 및 하측 버프 처리 모듈(300B)이 구비된다. 제3 반송 로봇(213)은, 상측 롤 세정 모듈(201A), 하측 롤 세정 모듈(201B), 가배치대(204), 상측 버프 처리 모듈(300A) 및 하측 버프 처리 모듈(300B)의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하도록 동작한다.
또한, 본 실시 형태에서는, 세정 유닛(4) 내에 있어서, 버프 처리실(300), 롤 세정실(190) 및 펜 세정실(192)을, 로드/언로드 유닛(2)으로부터 먼 쪽부터 차례로 배열하여 배치하는 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지는 않는다. 버프 처리실(300), 롤 세정실(190) 및 펜 세정실(192)의 배치 형태는, 웨이퍼의 품질 및 스루풋 등에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 상측 버프 처리 모듈(300A) 및 하측 버프 처리 모듈(300B)을 구비하는 예를 나타내지만, 이에 한정되지 않고 한쪽 버프 처리 모듈만을 구비하고 있어도 된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 버프 처리실(300) 외에, 웨이퍼(W)를 세정하는 모듈로서 롤 세정 모듈 및 펜 세정 모듈을 예로 들어 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 2 유체 제트 세정(2FJ 세정) 또는 메가소닉 세정을 행할 수도 있다. 2 유체 제트 세정은, 고속 기체에 실린 미소 액적(미스트)을 2 유체 노즐로부터 웨이퍼(W)를 향하여 분출시켜 충돌시키고, 미소 액적의 웨이퍼(W) 표면으로의 충돌에서 발생한 충격파를 이용하여 웨이퍼(W) 표면의 파티클 등을 제거(세정)하는 것이다. 메가소닉 세정은, 세정액에 초음파를 가하여, 세정액 분자의 진동 가속도에 의한 작용력을 파티클 등의 부착 입자에 작용시켜 제거하는 것이다. 이하, 상측 버프 처리 모듈(300A) 및 하측 버프 처리 모듈(300B)에 대하여 설명한다. 상측 버프 처리 모듈(300A) 및 하측 버프 처리 모듈(300B)은 동일한 구성이기 때문에, 상측 버프 처리 모듈(300A)만 설명한다.
<버프 처리 모듈>
도 4는, 상측 버프 처리 모듈의 개략 구성을 도시하는 도면이다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 상측 버프 처리 모듈(300A)은, 웨이퍼(W)가 설치되는 버프 테이블(400)과, 버프 처리 컴포넌트(350)와, 버프 처리액을 공급하기 위한 액 공급 계통(700)과, 버프 패드(502)의 컨디셔닝(드레싱)을 행하기 위한 컨디셔닝부(800)를 구비한다. 버프 처리 컴포넌트(350)는, 웨이퍼(W)의 처리면에 버프 처리를 행하기 위한 버프 패드(502)가 설치된 버프 헤드(500)와, 버프 헤드(500)를 보유 지지하는 버프 아암(600)을 구비한다.
버프 처리액은, DIW(순수), 세정 약액 및 슬러리와 같은 연마액 중 적어도 하나를 포함한다. 버프 처리의 방식으로서는 주로 2종류가 있다. 하나는 처리 대상인 웨이퍼 상에 잔류하는 슬러리나 연마 생성물의 잔사와 같은 오염물을 버프 패드와의 접촉 시에 제거하는 방식이다. 또 하나의 방식은 상기 오염물이 부착된 처리 대상을 연마 등에 의해 일정량 제거하는 방식이다. 전자에 있어서는, 버프 처리액은 세정 약액이나 DIW가 바람직하고, 후자에 있어서는 연마액이 바람직하다. 단, 후자에 있어서는, 상기 처리에서의 제거량은 예를 들어 10nm 미만, 바람직하게는 5nm 이하인 것이, CMP 후의 피처리면의 상태(평탄성이나 잔막량)의 유지에 있어서는 바람직하며, 이 경우, 통상의 CMP 정도의 제거 속도가 필요없는 경우가 있다. 그러한 경우, 적절하게 연마액에 대하여 희석 등의 처리를 행함으로써 처리 속도의 조정을 행해도 된다. 또한, 버프 패드(502)는, 예를 들어 발포 폴리우레탄계 하드 패드, 스웨이드계 소프트 패드, 또는 스펀지 등으로 형성된다. 버프 패드의 종류는 처리 대상물의 재질이나 제거해야 할 오염물의 상태에 대하여 적절하게 선택하면 된다. 예를 들어 오염물이 처리 대상물 표면에 메워져 있는 경우에는, 보다 오염물에 물리력을 작용시키기 쉬운 하드 패드, 즉 경도나 강성이 높은 패드를 버프 패드로서 사용해도 된다. 한편 처리 대상물이 예를 들어 Low-k막 등의 기계적 강도가 작은 재료인 경우, 피처리면의 손상 저감을 위해, 소프트 패드를 사용해도 된다. 또한, 버프 처리액이 슬러리와 같은 연마액인 경우, 처리 대상물의 제거 속도나 오염물의 제거 효율, 손상 발생의 유무는 단순히 버프 패드의 경도나 강성만으로는 결정되지 않으므로, 적절하게 선택해도 된다. 또한, 이들 버프 패드의 표면에는, 예를 들어 동심원상 홈이나 XY 홈, 소용돌이상 홈, 방사상 홈과 같은 홈 형상이 실시되어 있어도 된다. 또한, 버프 패드를 관통하는 구멍을 적어도 하나 이상 버프 패드 내에 형성하고, 본 구멍을 통하여 버프 처리액을 공급해도 된다. 또한, 버프 패드를 예를 들어 PVA 스펀지와 같은, 버프 처리액이 침투 가능한 스펀지상의 재료를 사용해도 된다. 이들에 의해, 버프 패드면 내에서의 버프 처리액의 흐름 분포의 균일화나 버프 처리에서 제거된 오염물의 신속한 배출이 가능하게 된다.
버프 테이블(400)은 웨이퍼(W)를 흡착하는 기구를 갖는다. 또한, 버프 테이블(400)은, 도시하고 있지 않은 구동 기구에 의해 회전축(A) 주위로 회전할 수 있도록 되어 있다. 또한, 버프 테이블(400)은, 도시하고 있지 않은 구동 기구에 의해, 웨이퍼(W)에 각도 회전 운동, 또는 스크롤 운동을 시키도록 되어 있어도 된다. 버프 패드(502)는, 버프 헤드(500)의 웨이퍼(W)에 대향하는 면에 설치된다. 버프 헤드(500)는, 도시하고 있지 않은 구동 기구에 의해 회전축(B) 주위로 회전할 수 있도록 되어 있다. 또한, 버프 헤드(500)는, 도시하고 있지 않은 구동 기구에 의해 버프 패드(502)를 웨이퍼(W)의 처리면에 압박할 수 있도록 되어 있다. 버프 아암(600)은, 버프 헤드(500)를 화살표(C)로 나타내는 바와 같이 웨이퍼(W)의 반경 혹은 직경의 범위 내에서 이동 가능하다. 또한, 버프 아암(600)은, 버프 패드(502)가 컨디셔닝부(800)에 대향하는 위치까지 버프 헤드(500)를 요동시킬 수 있도록 되어 있다.
컨디셔닝부(800)는, 버프 패드(502)의 표면을 컨디셔닝하기 위한 부재이다. 컨디셔닝부(800)는, 드레스 테이블(810)과, 드레스 테이블(810)에 설치된 드레서(820)를 구비한다. 드레스 테이블(810)은, 도시하고 있지 않은 구동 기구에 의해 회전축(D) 주위로 회전할 수 있도록 되어 있다. 또한, 드레스 테이블(810)은, 도시하고 있지 않은 구동 기구에 의해 드레서(820)에 스크롤 운동을 시키도록 되어 있어도 된다. 드레서(820)는, 표면에 다이아몬드의 입자가 전착 고정되거나, 또는 다이아몬드 지립이 버프 패드와의 접촉면의 전체면 혹은 일부에 배치된 다이아몬드 드레서, 수지제의 브러시모가 버프 패드와의 접촉면의 전체면 혹은 일부에 배치된 브러시 드레서, 또는 이들의 조합으로 형성된다.
상측 버프 처리 모듈(300A)은, 버프 패드(502)의 컨디셔닝을 행할 때에는, 버프 패드(502)가 드레서(820)에 대향하는 위치로 될 때까지 버프 아암(600)을 선회시킨다. 상측 버프 처리 모듈(300A)은, 드레스 테이블(810)을 회전축(D) 주위로 회전시킴과 함께 버프 헤드(500)를 회전시키고, 버프 패드(502)를 드레서(820)에 압박함으로써, 버프 패드(502)의 컨디셔닝을 행한다. 컨디셔닝 조건으로서는, 컨디셔닝 하중은 ~80N이며, 40N 이하인 것이 버프 패드의 수명의 관점에서 더 좋다. 또한, 버프 패드(502) 및 드레서(820)의 회전수는 500rpm 이하에서의 사용이 바람직하다. 또한, 본 실시 형태는, 웨이퍼(W)의 처리면 및 드레서(820)의 드레스면이 수평 방향을 따라 설치되는 예를 나타내지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상측 버프 처리 모듈(300A)은, 웨이퍼(W)의 처리면 및 드레서(820)의 드레스면이 연직 방향을 따라 설치되도록, 버프 테이블(400) 및 드레스 테이블(810)을 배치할 수 있다. 이 경우, 버프 아암(600) 및 버프 헤드(500)는, 연직 방향으로 배치된 웨이퍼(W)의 처리면에 대하여 버프 패드(502)를 접촉시켜 버프 처리를 행하고, 연직 방향으로 배치된 드레서(820)의 드레스면에 대하여 버프 패드(502)를 접촉시켜 컨디셔닝 처리를 행할 수 있도록 배치된다. 또한, 버프 테이블(400) 혹은 드레스 테이블(810)의 어느 한쪽이 연직 방향으로 배치되고, 버프 아암(600)에 배치된 버프 패드(502)가 각 테이블면에 대하여 수직으로 되도록 버프 아암(600)의 전부 혹은 일부가 회전해도 된다.
액 공급 계통(700)은, 웨이퍼(W)의 처리면에 순수(DIW)를 공급하기 위한 순수 노즐(710)을 구비한다. 순수 노즐(710)은, 순수 배관(712)을 통하여 순수 공급원(714)에 접속된다. 순수 배관(712)에는, 순수 배관(712)을 개폐할 수 있는 개폐 밸브(716)가 설치된다. 제어 장치(5)는, 개폐 밸브(716)의 개폐를 제어함으로써, 임의의 타이밍에 웨이퍼(W)의 처리면에 순수를 공급할 수 있다.
또한, 액 공급 계통(700)은, 웨이퍼(W)의 처리면에 약액(Chemi)을 공급하기 위한 약액 노즐(720)을 구비한다. 약액 노즐(720)은, 약액 배관(722)을 통하여 약액 공급원(724)에 접속된다. 약액 배관(722)에는, 약액 배관(722)을 개폐할 수 있는 개폐 밸브(726)가 설치된다. 제어 장치(5)는, 개폐 밸브(726)의 개폐를 제어함으로써, 임의의 타이밍에 웨이퍼(W)의 처리면에 약액을 공급할 수 있다.
또한, 액 공급 계통(700)은, 웨이퍼(W)의 처리면에 슬러리를 공급하기 위한 슬러리 노즐(730)을 구비한다. 슬러리 노즐(730)은, 슬러리 배관(732)을 통하여 슬러리 공급원(734)에 접속된다. 슬러리 배관(732)에는, 슬러리 배관(732)을 개폐할 수 있는 개폐 밸브(736)가 설치된다. 제어 장치(5)는, 개폐 밸브(736)의 개폐를 제어함으로써, 임의의 타이밍에 웨이퍼(W)의 처리면에 슬러리를 공급할 수 있다.
상측 버프 처리 모듈(300A)은, 웨이퍼(W)에 처리액을 공급함과 함께 버프 테이블(400)을 회전축(A) 주위로 회전시키고, 버프 패드(502)를 웨이퍼(W)의 처리면에 압박하고, 버프 헤드(500)를 회전축(B) 주위로 회전시키면서 화살표(C) 방향으로 요동시킴으로써, 웨이퍼(W)에 버프 처리를 행할 수 있다. 또한, 버프 처리에 있어서의 조건이지만, 기본적으로는 본 처리는 메커니컬 작용에 의한 디펙트 제거이기는 하지만, 한편으로 웨이퍼(W)에 대한 손상의 저감을 고려하여, 압력은 3psi 이하, 바람직하게는 2psi 이하가 바람직하다. 또한, 웨이퍼(W) 및 버프 헤드(500)의 회전수는, 버프 처리액의 면 내 분포를 고려하여 1000rpm 이하인 것이 바람직하다. 또한, 버프 헤드(500)의 이동 속도는 300mm/sec 이하이다. 그러나, 웨이퍼(W) 및 버프 헤드(500)의 회전수 및 버프 헤드(500)의 이동 거리에 따라, 최적의 이동 속도의 분포는 상이하기 때문에, 웨이퍼(W) 면 내에서 버프 헤드(500)의 이동 속도는 가변인 것이 바람직하다. 이 경우의 이동 속도의 변화 방식으로서는, 예를 들어 웨이퍼(W) 면 내에서의 요동 거리를 복수의 구간으로 분할하고, 각각의 구간에 대하여 이동 속도를 설정할 수 있는 방식이 바람직하다. 또한, 버프 처리액 유량으로서는, 웨이퍼(W) 및 버프 헤드(500)가 고속 회전 시에도 충분한 처리액의 웨이퍼 면 내 분포를 유지하기 위해서는 큰 유량이 좋다. 그러나, 한편, 처리액 유량 증가는 처리 비용의 증가를 초래하기 때문에, 유량으로서는 1000ml/min 이하, 바람직하게는 500ml/min 이하인 것이 바람직하다.
여기서, 버프 처리란, 버프 연마 처리와 버프 세정 처리의 적어도 한쪽을 포함하는 것이다.
버프 연마 처리란, 웨이퍼(W)에 대하여 버프 패드(502)를 접촉시키면서, 웨이퍼(W)와 버프 패드(502)를 상대 운동시키고, 웨이퍼(W)와 버프 패드(502)의 사이에 슬러리 등의 연마를 개재시킴으로써 웨이퍼(W)의 처리면을 연마 제거하는 처리이다. 버프 연마 처리는, 롤 세정실(190)에 있어서 롤 스펀지에 의해 웨이퍼(W)에 가하는 물리적 작용력, 및 펜 세정실(192)에 있어서 펜 스펀지에 의해 웨이퍼(W)에 가하는 물리적 작용력보다 강한 물리적 작용력을 웨이퍼(W)에 대하여 가할 수 있는 처리이다. 버프 연마 처리에 의해, 오염물이 부착된 표층부의 제거, 연마 유닛(3)에 있어서의 주 연마로 제거할 수 없었던 개소의 추가 제거, 또는 주 연마 후의 모폴로지 개선을 실현할 수 있다.
버프 세정 처리란, 웨이퍼(W)에 대하여 버프 패드(502)를 접촉시키면서, 웨이퍼(W)와 버프 패드(502)를 상대 운동시키고, 웨이퍼(W)와 버프 패드(502)의 사이에 세정 처리액(약액, 또는 약액과 순수)을 개재시킴으로써 웨이퍼(W) 표면의 오염물을 제거하거나, 처리면을 개질하거나 하는 처리이다. 버프 세정 처리는, 롤 세정실(190)에 있어서 롤 스펀지에 의해 웨이퍼(W)에 가하는 물리적 작용력, 및 펜 세정실(192)에 있어서 펜 스펀지에 의해 웨이퍼(W)에 가하는 물리적 작용력보다 강한 물리적 작용력을 웨이퍼(W)에 대하여 가할 수 있는 처리이다.
이어서, 본 발명에 따른 버프 처리 장치의 상세를 설명한다. 도 5는, 일 실시 형태에 따른 버프 처리 장치의 버프 헤드(500) 부근의 개략 단면도이다. 본 실시 형태의 버프 처리 장치는 회전 가능한 샤프트(510)를 구비한다. 샤프트(510)는, 도시하지 않은 모터 등의 회전 구동 기구가 연결되어 있다. 샤프트(510)는 버프 아암(600)으로부터 하방으로 연장된다. 또한, 도시된 실시 형태에 있어서, 샤프트(510)는 중공이다. 샤프트(510)의 내부에 슬러리, 약액, 순수 등의 처리액을 통과시키는 배관을 설치하여, 처리액을 버프 헤드의 내부로부터 공급하도록 해도 된다. 도 5에 도시되는 바와 같이, 샤프트(510)에는 보스(511)가 고정된다. 보스(511)는, 샤프트(510)의 전체 둘레를 둘러싸는, 적어도 일부가 원통 형상을 구비한다. 보스(511)는 샤프트(510)와 함께 회전한다. 도 5에 도시되는 바와 같이, 보스(511)의 하방의 일부에 버프 헤드 플랜지(513)가 고정된다. 버프 헤드 플랜지(513)는 대략 원판상의 구조이다. 버프 헤드 플랜지(513)에는, 후술하는 구동 핀(514) 및 볼트(517)를 통과시키는 영역이 형성된다. 샤프트(510) 및 보스(511)의 회전에 의해, 버프 헤드 플랜지(513)도 회전한다.
도 5에 도시되는 바와 같이, 샤프트(510)에는 구면 미끄럼 베어링(520)이 설치된다. 보다 구체적으로는, 샤프트(510)에는 구면 미끄럼 베어링(520)의 내륜(520a)이 고정된다. 내륜(520a)의 외측에는 외륜(520b)이 배치된다. 구면 미끄럼 베어링(520)의 내륜(520a)의 외면은 구상의 볼록면이며, 외륜(520b)의 내면은 구상의 오목면이다. 내륜(520a)의 구상의 볼록면과 외륜(520b)의 구상의 오목면은 서로 미끄러질 수 있고, 짐벌 기구를 구성한다. 구면 미끄럼 베어링(520)의 외륜(520b)에는, 버프 헤드 본체(512)가 고정된다. 버프 헤드 본체(512)의 하면에는, 버프 패드 캐리어(518)가 설치된다. 버프 패드 캐리어(518)는, 버프 헤드 본체(512)부터 분리 가능하게 설치된다. 버프 패드 캐리어(518)의 하면에는, 버프 패드(502)가 설치된다. 버프 패드(502)는, 웨이퍼(W)에 직접적으로 접촉하여, 웨이퍼(W)를 버프 처리하기 위한 것이다. 상술한 바와 같이, 버프 패드(502)는, 예를 들어 발포 폴리우레탄계 하드 패드, 스웨이드계 소프트 패드, 또는 스펀지 등으로 형성된다. 본 발명에 있어서, 하드 패드란, 탄성률이 대략 350psi 내지 3,000psi의 범위인 것을 말한다. 또한, 본 발명에 있어서, 소프트 패드란, 탄성률이 대략 50psi 내지 300psi인 것을 말한다.
도 5에 도시되는 바와 같이, 버프 헤드 플랜지(513)와 버프 헤드 본체(512)는 구동 핀(514)에 의해 연결된다. 그 때문에, 샤프트(510), 보스(511) 및 버프 헤드 플랜지(513)의 회전 토크가 버프 헤드 본체(512)에 전달된다. 버프 헤드 본체(512)가 회전 구동됨으로써, 버프 패드 캐리어(518) 및 버프 패드(502)를 회전 구동시킬 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 구면 미끄럼 베어링(520)에 의해 짐벌 기구가 구성되어 있으므로, 버프 헤드 본체(512)는 회전하면서, 구면 미끄럼 베어링(520)의 미끄럼면을 따라 틸팅할 수 있다.
도 5에 도시되는 바와 같이, 버프 헤드 본체(512)에는, 버프 헤드 플랜지(513)를 통하여 볼트(517)가 비틀어 넣어져 있다. 볼트(517)의 헤드부의 하면과 버프 헤드 플랜지(513)의 사이에는 스프링(516)(탄성 부재)이 배치된다. 그 때문에, 스프링(516)의 힘으로 버프 헤드 본체(512)를 지지하고 있다. 바꾸어 말하면, 스프링(516)이 버프 헤드 본체(512)의 짐벌 동작(틸팅)에 부하를 제공한다. 그 때문에, 버프 패드(502)에 하면으로부터 힘이 가해지지 않는 한, 스프링(516)에 의해 버프 패드(502)의 평행 위치가 유지된다. 또한, 스프링(516)에 의해, 버프 헤드 본체(512)를 지지함으로써, 웨이퍼(W)를 버프 처리 중에 버프 헤드(500)가 기우는, 소위 코킹을 방지 또는 완화할 수 있다. 스프링(516)의 스프링 상수는, 버프 헤드 본체(512)를 지지하는 힘, 짐벌 동작에 제공하는 부하 등을 고려하여 선택된다.
도 5에 도시되는 바와 같이, 버프 처리 장치는, 버프 헤드(500)의 주위를 둘러싸는 커버(550)를 구비한다. 커버(550)는, 처리액 등의 액체가 버프 헤드(500)의 내부에 침입하는 것을 방지하기 위한 것이다. 커버(550)의 상세한 구조는 후술한다.
도 6은, 도 5에 도시되는 버프 헤드(500)의 상면 단면도이다. 도 6에 도시되는 실시 형태에 있어서, 구동 핀(514) 및 스프링(516)은, 각각 3개씩 버프 헤드(500)의 원주 방향으로 교대로 등간격으로 배치된다. 다른 실시 형태로서, 구동 핀(514) 및 스프링(516)은 3개씩이 아니어도 되며, 예를 들어 2개씩으로 해도 된다. 혹은, 다른 실시 형태로서, 각각 4개 이상의 구동 핀(514) 및 스프링(516)을 버프 헤드(500)의 원주 방향으로 교대로 등간격으로 배치해도 된다. 구동 핀(514) 및 스프링(516)의 수가 많은 쪽이, 버프 처리 시에 웨이퍼(W)의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다고 생각된다.
도 5, 도 6에 도시되는 실시 형태의 버프 처리 장치의 동작을 설명한다. 샤프트(510)가 회전하면, 회전력은 샤프트(510), 보스(511), 버프 헤드 플랜지(513)로 전달되고, 구동 핀(514)에 의해 회전력이 버프 헤드 본체(512)로 전달되어, 버프 패드 캐리어(518) 및 버프 패드(502)로 전달된다.
또한, 버프 패드(502)를 처리하는 웨이퍼(W)에 압박할 때에는, 샤프트(510)를 하측 방향으로 이동시킴으로써, 하측 방향의 힘이 샤프트(510), 구면 미끄럼 베어링(520)의 내륜(520a), 외륜(520b), 버프 헤드 본체(512), 버프 패드 캐리어(518), 버프 패드(502)로 전달되어, 버프 패드(502)를 웨이퍼(W)에 압박할 수 있다.
또한, 버프 패드(502)를 처리하는 웨이퍼(W)로부터 분리할 때에는, 샤프트(510)를 상측 방향으로 이동시킴으로써, 들어올림 힘은 샤프트(510), 보스(511), 버프 헤드 플랜지(513), 스프링(516), 볼트(517), 버프 헤드 본체(512), 버프 패드 캐리어(518), 버프 헤드(502)로 전달되어, 버프 패드(502)가 웨이퍼(W)로부터 분리된다.
도 7은, 일 실시 형태에 따른 버프 처리 장치의 버프 헤드(500) 부근의 개략 단면도이다. 도 7에 도시되는 실시 형태에 있어서는, 도 5에 도시되는 실시 형태와 마찬가지로, 샤프트(510), 보스(511), 버프 헤드 본체(512), 버프 헤드 캐리어(518) 및 버프 패드(502)를 구비한다. 그러나, 도 7에 도시되는 실시 형태에 있어서는, 도 5의 실시 형태의 버프 헤드 플랜지(513), 구동 핀(514) 및 스프링(516) 대신에, 링상의 벨로우즈형 커플링(522)이 설치된다. 벨로우즈형 커플링(522)은, 도 7에 도시되는 바와 같이, 일단이 보스(511)에 고정되고, 타단이 버프 헤드 본체(512)에 고정된다. 벨로우즈형 커플링(522)은, 도 5의 실시 형태의 구동 핀(514) 및 스프링(516)의 양쪽의 기능을 갖는 것이며, 샤프트(510)의 회전 토크를 버프 헤드 본체(512)에 전달함과 함께, 버프 헤드 본체(512)를 탄성적으로 지지한다. 도 7의 실시 형태와 같이, 벨로우즈형 커플링(522)을 사용하면, 도 5의 실시 형태와 비교하여 부품 개수를 저감할 수 있고, 또한 버프 헤드 본체(512)의 전체 둘레를 탄성적으로 지지할 수 있다고 하는 장점이 있다. 한편, 도 5의 구동 핀(514) 및 스프링(516)을 사용하는 실시 형태에 있어서는, 벨로우즈형 커플링(522)을 사용하는 실시 형태와 비교하여, 스프링(516)의 스프링 상수의 선택지가 많다고 하는 장점이 있다.
또한, 도 7에 도시되는 실시 형태에 있어서는, 도 5에 도시되는 바와 같은 구면 미끄럼 베어링(520)을 구비하고 있지 않다. 도 7에 도시되는 실시 형태에 있어서, 보스(511)의 하측에 헤드 지주부(524)가 고정된다. 헤드 지주부(524)의 하면은, 버프 헤드 본체(512)와 접촉하는 구면상의 오목면을 구비한다. 한편, 버프 헤드 본체(512)의 헤드 지주부(524)에 접촉하는 영역은, 구면상의 볼록면을 구비한다. 헤드 지주부(524)의 구면상의 오목면과, 버프 헤드 본체(512)의 구면상의 볼록면은, 미끄럼 움직임이 가능하며, 짐벌 기구가 형성된다. 도 7에 도시되는 짐벌 기구의 회전 중심은, 도 5에 도시되는 실시 형태의 짐벌 기구의 회전 중심보다 낮은 위치에 있다. 도 7의 실시 형태에 있어서는, 짐벌 기구의 회전 중심은, 대략 버프 패드(502)의 표면 부근에 있다. 일 실시 형태로서, 짐벌의 회전 중심은 버프 패드(502)의 표면으로부터 10mm의 범위 내로 할 수 있다. 일 실시 형태로서, 버프 패드(502)로서 소프트 패드를 사용하는 경우에는, 짐벌 기구의 회전 중심은, 버프 패드(502)의 표면으로부터의 거리가 버프 패드(502)의 직경의 0.1배 이하가 되도록 한다. 한편, 버프 패드(502)로서 하드 패드를 사용하는 경우에는, 짐벌 기구의 회전 중심은, 버프 패드(502)의 표면으로부터의 거리가 버프 패드(502)의 직경의 0.3배 이하가 되도록 한다. 도 7에 도시되는 실시 형태와 같이, 짐벌 기구의 회전 중심을 버프 패드(502)의 표면 부근으로 함으로써, 버프 처리 시의 코킹을 방지 또는 완화할 수 있다. 소프트 패드 쪽이 하드 패드보다 코킹의 영향을 받기 쉬우므로, 소프트 패드를 사용하는 경우에는, 하드 패드를 사용하는 경우보다, 짐벌 기구의 회전 중심을 보다 버프 패드의 표면 부근으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 도 7에 도시되는 실시 형태에 따른 버프 처리 장치는, 지지 부재(526)를 구비한다. 지지 부재(526)는 버프 헤드 본체(512)에 고정된다. 지지 부재(526)는, 하면의 일부가 헤드 지주부(524)의 일부와 축 방향으로 겹치도록 배치된다. 단, 헤드 지주부(524)와 지지 부재(526)의 사이에는 간극이 있어, 버프 헤드(500)를 웨이퍼(W)로부터 인상할 때 이외는 접촉하지 않도록 구성된다.
도 7에 도시되는 실시 형태의 버프 처리 장치의 동작을 설명한다. 샤프트(510)가 회전하면, 회전력은 샤프트(510), 보스(511), 벨로우즈형 커플링(522), 버프 헤드 본체(512), 버프 패드 캐리어(518), 버프 패드(502)로 전달된다.
또한, 버프 패드(502)를 처리하는 웨이퍼(W)에 압박할 때에는, 샤프트(510)를 하측 방향으로 이동시킴으로써, 하측 방향의 힘이 샤프트(510), 보스(511), 헤드 지주부(524), 버프 헤드 본체(512), 버프 패드 캐리어(518), 버프 패드(502)로 전달되어, 버프 패드(502)를 웨이퍼(W)에 압박할 수 있다. 또한, 이때, 헤드 지주부(524)는 지지 부재(526)에 접촉하지 않는다.
또한, 버프 패드(502)를 처리하는 웨이퍼(W)로부터 분리할 때에는, 샤프트(510)를 상측 방향으로 이동시킴으로써, 들어올림 힘은 샤프트(510), 보스(511), 헤드 지주부(524)로 전달되어, 헤드 지주부(524)가 상방으로 들어올려진다. 헤드 지주부(524)가 상방으로 들어올려짐으로써, 헤드 지주부(524)와 지지 부재(526)가 접촉한다. 이때, 짐벌 기구를 구성하는 헤드 지주부(524)의 구상 오목면과 버프 헤드 본체(512)의 구상 볼록면은 이격된다. 그 후, 들어올림 힘은 헤드 지주부(524), 지지 부재(526), 버프 헤드 본체(512), 버프 패드 캐리어(518), 버프 패드(502)로 전달되어, 버프 패드(502)가 웨이퍼(W)로부터 분리된다. 그 때문에, 버프 패드(502)를 웨이퍼(W)로부터 인상할 때, 버프 헤드 본체(512)는, 헤드 지주부(524)에 의해 안정적으로 지지되고, 버프 처리 시에 버프 헤드에 부착된 슬러리 등의 낙하를 방지할 수 있다.
도 8은, 일 실시 형태에 따른 버프 처리 장치의 버프 헤드(500) 부근의 개략 단면도이다. 도 8에 도시되는 실시 형태에 있어서는, 도 5에 도시되는 실시 형태와 마찬가지로, 샤프트(510), 보스(511), 버프 헤드 플랜지(513), 버프 헤드 본체(512), 구동 핀(514), 스프링(516), 버프 헤드 캐리어(518) 및 버프 패드(502)를 구비한다. 도 8에 도시되는 실시 형태에 있어서는, 도 5에 도시되는 바와 같은 구면 미끄럼 베어링(520)을 구비하고 있지 않다. 도 8에 도시되는 실시 형태의 버프 처리 장치는, 도 7의 실시 형태와 마찬가지로, 헤드 지주부(524)의 구면상의 오목면 및 버프 헤드 본체(512)의 구면상의 볼록면에 의해 짐벌 기구가 구성된다. 도 8에 도시되는 실시 형태의 짐벌 기구의 회전 중심은, 도 7에 도시되는 실시 형태와 마찬가지로, 도 5에 도시되는 실시 형태의 짐벌 기구의 회전 중심보다 낮은 위치에 있다.
또한, 도 8에 도시되는 실시 형태에 따른 버프 처리 장치는, 도 7에 도시되는 버프 처리 장치와 마찬가지로, 버프 헤드 본체(512)에 고정되는 지지 부재(526)를 구비한다.
도 8에 도시되는 실시 형태의 버프 처리 장치의 동작을 설명한다. 샤프트(510)가 회전하면, 회전력은 샤프트(510), 보스(511), 버프 헤드 플랜지(513)로 전달되고, 구동 핀(514)에 의해 회전력이 버프 헤드 본체(512)로 전달되어, 버프 패드 캐리어(518) 및 버프 패드(502)로 전달된다.
또한, 버프 패드(502)를 처리하는 웨이퍼(W)에 압박할 때에는, 샤프트(510)를 하측 방향으로 이동시킴으로써, 하측 방향의 힘이 샤프트(510), 보스(511), 헤드 지주부(524), 버프 헤드 본체(512), 버프 패드 캐리어(518), 버프 패드(502)로 전달되어, 버프 패드(502)를 웨이퍼(W)에 압박할 수 있다. 또한, 이때, 헤드 지주부(524)는 지지 부재(526)에 접촉하지 않는다.
또한, 버프 패드(502)를 처리하는 웨이퍼(W)로부터 분리할 때에는, 샤프트(510)를 상측 방향으로 이동시킴으로써, 들어올림 힘은 샤프트(510), 보스(511), 헤드 지주부(524)로 전달되어, 헤드 지주부(524)가 상방으로 들어올려진다. 헤드 지주부(524)가 상방으로 들어올려짐으로써, 헤드 지주부(524)와 지지 부재(526)가 접촉한다. 이때, 짐벌 기구를 구성하는 헤드 지주부(524)의 구상 오목면과 버프 헤드 본체(512)의 구상 볼록면은 이격된다. 그 후, 들어올림 힘은 헤드 지주부(524), 지지 부재(526), 버프 헤드 본체(512), 버프 패드 캐리어(518), 버프 패드(502)로 전달되어, 버프 패드(502)가 웨이퍼(W)로부터 분리된다. 그 때문에, 버프 패드(502)를 웨이퍼(W)로부터 인상할 때, 버프 헤드 본체(512)는, 헤드 지주부(524)에 의해 안정적으로 지지되고, 버프 처리 시에 버프 헤드에 부착된 슬러리 등의 낙하를 방지할 수 있다. 또한, 도 8에 도시되는 실시 형태의 버프 처리 장치에 있어서는, 버프 헤드(500)를 들어올릴 때, 도 5의 실시 형태와는 달리 스프링(516)의 힘을 이용하고 있지 않고, 헤드 지주부(524) 및 지지 부재(526)를 이용하고 있다. 그 때문에, 도 8에 도시되는 실시 형태에 있어서는, 스프링(516)의 스프링 상수를 도 5의 실시 형태의 스프링(516)의 스프링 상수보다 작은 것으로 할 수 있다.
이어서, 본 발명에 따른 버프 처리 장치에 사용되는 일 실시 형태에 따른 커버(550)의 구조를 상세하게 설명한다. 도 8에 도시되는 바와 같이, 커버(550)는 버프 헤드(500)의 외주를 둘러싸는 대략 원통형의 부재로 구성된다. 도 9a는, 도 8에 도시되는 커버(550)의 확대도이다. 도 8 및 도 9a에 도시되는 바와 같이, 커버(550)는 외측 커버(550a) 및 내측 커버(550b)를 구비한다. 외측 커버부(550a)는 버프 헤드(500)의 정지 부분에 설치된다. 즉, 버프 헤드(500)가 회전해도, 외측 커버(550a)는 회전하지 않는다. 한편, 내측 커버(550b)는 버프 헤드(500)의 회전 부분에 설치된다. 즉, 버프 헤드(500)가 회전하면, 내측 커버(550b)도 회전한다.
외측 커버(550a)는, 제1 커버 부재(552a), 및 제1 커버 부재(552a)에 설치되는 제2 커버 부재(560a)를 구비한다. 제1 커버 부재(552a)는, 버프 헤드(500)의 회전축(샤프트(510))을 따르는 방향으로 연장되는 축 방향 부분(554a)과, 축 방향 부분(554a)으로부터 외측으로 연장되는 외측 돌출부(556a)를 구비한다.
제2 커버 부재(560a)는, 버프 헤드(500)의 회전축(샤프트(510))을 따르는 방향으로 연장되는 축 방향 부분(562a)과, 축 방향 부분(562a)으로부터 내측으로 연장되는 내측 돌출부(564a)를 구비한다. 도 9a에 도시되는 바와 같이, 제1 커버 부재(552a)의 외측 돌출부(556a)와 제2 커버 부재(560a)의 내측 돌출부(564a)는 회전축을 따르는 방향으로 걸림 결합한다. 또한, 내측 돌출부(564a)는, 제1 커버 부재(552a)의 축 방향 부분(554a)의 외측 표면에 대하여 슬라이드 가능하다. 그 때문에, 제2 커버 부재(560a)를 제1 커버 부재(552a)에 대하여 슬라이드시킬 수 있다. 이러한 구성에 의해, 외측 커버(550a)를 떼어내지 않고, 용이하게 버프 헤드(500)의 내부에 액세스할 수 있고, 외측 커버(550a)를 떼어내지 않고, 버프 헤드(500)의 메인터넌스 작업을 행할 수 있다.
내측 커버(550b)는, 제1 커버 부재(552b), 및 제1 커버 부재(552b)에 설치되는 제2 커버 부재(560b)를 구비한다. 제1 커버 부재(552b)는, 버프 헤드(500)의 회전축(샤프트(510))을 따르는 방향으로 연장되는 축 방향 부분(554b)과, 축 방향 부분(554b)으로부터 외측으로 연장되는 외측 돌출부(556b)를 구비한다. 외측 돌출부(556b)의 하면(558b)(웨이퍼(W)쪽을 향하는 면)은, 버프 헤드(500)의 회전축에 수직인 면(웨이퍼(W) 면)에 대하여 경사져 있다. 일 실시 형태로서, 외측 돌출부(556b)의 하면(558b)의 경사 각도는 약 45도이며, 외측 돌출부(556b)의 외측이 보다 하측에 위치하도록 경사져 있다. 또한, 내측 커버(550b)의 제1 커버 부재(552b)는, 후술하는 나사(580)를 통과시키기 위한 구멍(553b)을 구비한다.
내측 커버(550b)의 제2 커버 부재(560b)는 3분할 구성으로 할 수 있고, 하나의 제2 커버 부재가, 버프 헤드(500)의 주위의 3분의 1을 둘러싸도록 구성할 수 있다.
내측 커버(550b)의 제2 커버 부재(560b)는, 버프 헤드(500)의 회전축(샤프트(510))을 따르는 방향으로 연장되는 축 방향 부분(562b)을 구비한다. 축 방향 부분(562b)의 상면(564b)(웨이퍼(W)의 반대 방향을 향하는 면)은, 버프 헤드(500)의 회전축에 수직인 면(웨이퍼(W) 면)에 대하여 경사져 있다. 일 실시 형태로서, 축 방향 부분(562b)의 상면(564b)의 경사 각도는 약 45도이며, 축 방향 부분(562b)의 내측이 보다 하측에 위치하도록 경사져 있다. 상면(564b)은, 제2 커버 부재(560b)가 제1 커버 부재(552b)에 설치되었을 때, 제1 커버 부재(552b)의 하면(558b)과 걸림 결합한다. 축 방향 부분(562b)은, 나사(580)를 통과시키기 위한 슬롯(566b)을 구비한다. 슬롯(566b)은, 축 방향 부분(562b)의 하부 에지로부터 상방으로 연장된다. 도 9b는, 도 9a의 내측 커버(550b)의 제2 커버 부재(560b)의 슬롯(566b)을 화살표(9B) 방향에서 본 도면이다. 슬롯(566b)의 사이즈는, 슬롯(566b) 내에서 나사(580)가 상대적으로 이동 가능하게 되는 사이즈이다. 또한, 내측 커버(550b)의 제2 커버 부재(560b)의 축 방향 부분(562b)은 단차부(568b)를 구비한다. 도 9a에 도시되는 바와 같이, 단차부(568b)는, 제1 커버 부재(552b)의 하면(558b)과 제2 커버 부재(560b)의 상면(564b)이 걸림 결합하도록 설치되었을 때, 나사(580)의 나사 헤드가 단차부(568b)에 걸림 결합한다. 이때, 나사(580)의 축 부분은 슬롯(566b)의 상단에는 접촉하지 않는다.
도 9a에 도시되는 바와 같이, 나사(580)에 의해, 내측 커버(550b)의 제1 커버 부재(552b)와 제2 커버 부재(560b)를 함께 버프 헤드 본체(512)에 접속할 수 있다. 나사(580)를 느슨하게 함으로써, 나사 헤드와 단차부(568b)의 걸림 결합이 해제되고, 슬롯(566b)에 의해 제2 커버 부재(560b)를 하방으로 이동시킬 수 있다. 그 때문에, 제1 커버 부재(552b)의 하면(558b)과 제2 커버 부재(560b)의 상면(564b)의 걸림 결합이 해제되고, 나사(580)를 완전히 풀지 않고, 제2 커버 부재(560)를 제1 커버 부재(552b)로부터 떼어낼 수 있다. 이러한 구성에 의해, 나사(580)의 낙하를 방지할 수 있고, 또한 메인터넌스 시에 간단하게 버프 헤드(500)의 내측에 액세스할 수 있다.
외측 커버(550a)와 내측 커버(550b)는, 서로 축 방향으로 분리 가능하게 구성된다. 도 10a, 도 10b, 도 10c는, 외측 커버(550a)와 내측 커버(550b)를 분리시킬 때의 상태를 도시하는 도면이다. 도 10a는, 외측 커버(550a)와 내측 커버(550b)가 서로 근접한 상태이며, 버프 헤드(500)를 상승시킨 상태를 도시하고 있다. 도 10b는, 버프 헤드(500)를 하강시킴으로써, 외측 커버(550a)와 내측 커버(550b)를 분리시킨 상태를 도시하고 있다. 도 10c는, 외측 커버(550a)의 제2 커버 부재(560a)를 제1 커버 부재(552a)에 대하여 상방으로 슬라이드시키고, 버프 헤드(500)를 하강시켜 내측 커버(550b)를 내린 상태를 도시하는 도면이다. 또한, 도 10c는, 내측 커버(550b)의 제2 커버 부재(560b)가 떼어내어지고, 내측 커버(550b)의 제1 커버 부재(552b)를 내린 상태를 도시하는 도면이다. 도 10c의 상태에 있어서, 버프 헤드(500)의 내부에 용이하게 액세스할 수 있어, 메인터넌스를 행할 수 있다. 메인터넌스를 행할 때, 버프 헤드(500)의 하강, 외측 커버(550a)의 제2 커버 부재(560a)의 상방으로의 슬라이드, 및 내측 커버(550b)를 내리는 순서는 임의이다. 예를 들어, (1) 버프 헤드(500)를 하강시킴으로써 외측 커버(550a)와 내측 커버(550b)를 분리시킨 후에, (2) 내측 커버(550b)의 제2 커버 부재(560b)를 벗김과 함께 내측 커버(550b)의 제1 커버 부재(552b)를 내리고, 이어서 (3) 외측 커버(550a)의 제2 커버 부재(560a)를 상방으로 슬라이드시켜, 메인터넌스를 행할 수 있다. 혹은, 다른 예로서, (1) 내측 커버(550b)의 제2 커버 부재(560b)를 떼어냄과 함께 내측 커버(550b)의 제1 커버 부재(552b)를 내린 후에, (2) 버프 헤드(500)를 하강시킴으로써 외측 커버(550a)와 내측 커버(550b)를 분리시키고, 이어서 (3) 외측 커버(550a)의 제2 커버 부재(560a)를 상방으로 슬라이드시켜, 메인터넌스를 행해도 된다.
이상과 같이 본 발명의 실시 형태를 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상술한 실시 형태의 각각의 특징은 서로 모순되지 않는 한 조합하거나 또는 교환할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 형태에서는, 기판의 처리면이 상향으로 되도록 횡방향으로 배치하여, 버프 헤드를 기판의 위에서 압박하여 버프 처리하는 것으로서 설명하였지만, 기판을 종방향으로 배치하여, 버프 헤드를 옆에서 기판에 압박하여 버프 처리하도록 해도 된다.
[형태 1] 제1 형태에 따르면, 기판을 버프 처리하기 위한 버프 처리 장치가 제공된다. 이러한 버프 처리 장치는, 회전 가능한 샤프트와, 버프 헤드 본체와, 상기 샤프트의 회전을 상기 버프 헤드 본체에 전달하기 위한 토크 전달 기구와, 상기 버프 헤드 본체를 상기 샤프트의 긴 쪽 방향으로 탄성적으로 지지하는 탄성 부재를 갖는다.
[형태 2] 제2 형태에 따르면, 제1 형태의 버프 처리 장치에 있어서, 상기 토크 전달 기구 및 상기 탄성 부재는, 상기 벨로우즈형 커플링을 포함하고, 상기 벨로우즈형 커플링은, 일단이 직접적 또는 간접적으로 상기 샤프트에 연결되고, 타단이 상기 버프 헤드 본체에 연결된다.
[형태 3] 제3 형태에 따르면, 제1 형태의 버프 처리 장치에 있어서, 상기 토크 전달 기구는, 상기 샤프트의 회전을 상기 버프 헤드 본체에 전달하기 위한 구동 핀을 포함하고, 상기 탄성 부재는 스프링을 포함한다.
[형태 4] 제4 형태에 따르면, 제3 형태의 버프 처리 장치에 있어서, 상기 구동 핀 및 상기 스프링은 각각 3개 이상이며, 각각 상기 버프 헤드 본체의 전체 둘레에 등간격으로 배치된다.
[형태 5] 제5 형태에 따르면, 제1 내지 제4 형태 중 어느 하나의 형태의 버프 처리 장치에 있어서, 상기 버프 헤드 본체에 분리 가능하게 설치되는 버프 패드 캐리어와, 상기 버프 패드 캐리어에 설치되는 버프 패드를 갖는다.
[형태 6] 제6 형태에 따르면, 제1 내지 제5 형태 중 어느 하나의 형태의 버프 처리 장치에 있어서, 상기 버프 헤드 본체를 미끄럼 이동 가능하게 지지하는 짐벌 기구를 갖는다.
[형태 7] 제7 형태에 따르면, 제6 형태의 버프 처리 장치에 있어서, 상기 짐벌 기구의 회전 중심은, 버프 패드가 설치된 상태에서, 버프 패드의 표면 부근으로 되도록 구성된다.
[형태 8] 제8 형태에 따르면, 제7 형태의 버프 처리 장치에 있어서, 상기 짐벌 기구의 회전 중심은, 버프 패드가 설치된 상태에서, 버프 패드의 표면으로부터 10mm의 범위 내에 있다.
[형태 9] 제9 형태에 따르면, 제6 내지 제8 중 어느 하나의 형태의 버프 처리 장치에 있어서, 상기 짐벌 기구는 구면 미끄럼 베어링을 갖는다.
[형태 10] 제10 형태에 따르면, 제1 내지 제9 중 어느 하나의 형태의 버프 처리 장치에 있어서, 상기 버프 처리 장치는, 상기 샤프트에 직접적 또는 간접적으로 고정되는 헤드 지주부와, 상기 버프 헤드 본체에 고정되는 지지 부재를 갖고, 상기 샤프트는, 상기 샤프트의 긴 쪽 방향으로 이동 가능하고, 상기 헤드 지주부는, 기판을 버프 처리하고 있을 때에는 상기 지지 부재로부터 이격되고, 상기 버프 헤드 본체가 기판으로부터 이격되는 방향으로 이동할 때, 상기 지지 부재에 접촉하도록 구성된다.
[형태 11] 제11 형태에 따르면, 제10 형태의 버프 처리 장치에 있어서, 상기 헤드 지주부는, 상기 버프 헤드 본체에 접촉하는 구면상의 오목면을 갖고, 상기 버프 헤드 본체는, 상기 구면상의 오목면에 접촉하는 구면상의 볼록면을 갖고, 상기 짐벌 기구는, 상기 헤드 지주부의 상기 구면상의 오목면, 및 상기 버프 헤드 본체의 구면상의 볼록면에 의해 구성된다.
[형태 12] 제12 형태에 따르면, 제1 내지 제9 중 어느 하나의 형태의 버프 처리 장치에 있어서, 상기 샤프트, 상기 버프 헤드 본체, 상기 토크 전달 기구 및 상기 탄성 부재를 적어도 부분적으로 둘러싸는 커버를 갖는다.
[형태 13] 제13 형태에 따르면, 기판을 버프 처리하기 위한 버프 처리 장치에 사용되는 회전 가능한 버프 헤드에 설치 가능한 커버가 제공된다. 이러한 커버는, 제1 커버 부재와, 상기 제1 커버 부재에 설치되는 제2 커버 부재를 갖고, 상기 제2 커버 부재는, 상기 제1 커버 부재에 대하여 슬라이드 가능하게 구성된다.
[형태 14] 제14 형태에 따르면, 제13 형태의 커버에 있어서, 상기 제1 커버 부재는, 버프 헤드의 회전축을 따르는 방향으로 연장되는 축 방향 부분과, 상기 축 방향 부분으로부터 외측으로 연장되는 외측 돌출부를 갖고, 상기 제2 커버 부재는, 버프 헤드의 회전축을 따르는 방향으로 연장되는 축 방향 부분과, 상기 축 방향 부분으로부터 내측으로 연장되는 내측 돌출부를 갖고, 상기 외측 돌출부와 상기 내측 돌출부는 회전축을 따르는 방향으로 걸림 결합 가능하고, 상기 내측 돌출부는, 상기 제1 커버 부재의 축 방향 부분의 외측 표면에 대하여 슬라이드 가능하다.
[형태 15] 제15 형태에 따르면, 제13 또는 제14 형태의 커버에 있어서, 상기 커버는 버프 헤드의 정지 부분에 설치되도록 구성된다.
[형태 16] 제16 형태에 따르면, 기판을 버프 처리하기 위한 버프 처리 장치에 사용되는 회전 가능한 버프 헤드에 설치 가능한 커버가 제공된다. 이러한 커버는, 제1 커버 부재와, 상기 제1 커버 부재에 설치되는 제2 커버 부재를 갖고, 상기 제2 커버 부재는, 상기 제1 커버 부재로부터 분리 가능하게 구성된다.
[형태 17] 제17 형태에 따르면, 제16 형태의 커버에 있어서, 상기 제1 커버 부재는, 버프 헤드의 회전축을 따르는 방향으로 연장되는 축 방향 부분과, 상기 축 방향 부분으로부터 외측으로 돌출되고, 또한 상기 회전축에 수직인 면에 대하여 경사진 경사면을 갖는 외측 돌출부를 갖고, 상기 제2 커버 부재는, 버프 헤드의 회전축을 따르는 방향으로 연장되는 축 방향 부분과, 상기 제1 커버 부재의 상기 경사면에 걸림 결합 가능한 경사면을 갖는다.
[형태 18] 제18 형태에 따르면, 제16 또는 제17 형태의 커버에 있어서, 상기 제2 커버 부재는, 분할 가능한 복수의 커버 부재로 구성되고, 상기 복수의 커버 부재는 각각 제1 커버 부재에 설치 가능하게 구성된다.
[형태 19] 제19 형태에 따르면, 제16 내지 제18 중 어느 하나의 형태의 커버에 있어서, 상기 제1 커버 부재와 상기 제2 커버 부재를 고정하기 위한 파스너를 갖고, 상기 제1 커버 부재와 상기 제2 커버 부재가 고정된 상태에서, 상기 제1 커버 부재의 상기 경사부와, 상기 제2 커버 부재의 경사부가 걸림 결합하고, 상기 파스너가 느슨해진 상태에서, 상기 제1 커버 부재의 상기 경사부와, 상기 제2 커버 부재의 경사부의 걸림 결합이 해제된다.
[형태 20] 제20 형태에 따르면, 제19 형태의 커버에 있어서, 상기 제1 커버 부재는, 상기 파스너가 통과하는 치수를 구비하는 구멍을 갖고, 상기 제2 커버 부재는, 상기 파스너가 통과하기 위한 슬롯을 갖고, 상기 파스너를 느슨하게 한 상태에서, 상기 파스너를 분리하지 않고, 상기 제2 커버 부재를, 상기 슬롯을 통하여 상기 파스너로부터 분리 가능하다.
[형태 21] 제21 형태에 따르면, 제16 내지 제20 중 어느 하나의 형태의 커버에 있어서, 상기 커버는 버프 헤드의 회전 부분에 설치되도록 구성된다.
[형태 22] 제22 형태에 따르면, 제21 형태의 커버에 있어서, 상기 커버는, 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 버프 처리 장치의 버프 헤드 본체에 설치된다.
[형태 23] 제23 형태에 따르면, 기판 처리 장치가 제공된다. 이러한 기판 처리 장치는, 제1 내지 제12 중 어느 하나의 형태의 버프 처리 장치와, 기판을 반송하기 위한 반송 기구와, 기판을 세정하기 위한 세정 유닛과, 기판을 건조시키기 위한 건조 유닛을 갖는다.
[형태 24] 제24 형태에 따르면, 제1 커버와, 상기 제1 커버의 내측에 설치된 제2 커버를 갖는 버프 처리 장치의 메인터넌스 방법이 제공된다. 이러한 방법은, 상기 버프 처리 장치의 버프 헤드를 하강시키는 공정과, 상기 제1 커버가 설치된 축 본체와, 상기 제2 커버가 설치된 상기 버프 헤드를 축 방향으로 이격시켜, 상기 제1 커버와 상기 제2 커버를 분리시키는 공정과, 상기 제1 커버 중, 상기 축 본체에 고정된 제1 커버 부재에 대하여, 축 방향으로 슬라이드 가능하게 구성된 제2 커버 부재를 축 방향 상방으로 슬라이드시키는 공정과, 상기 제2 커버 중, 상기 버프 헤드에 설치된 제2 커버 부재를 상기 버프 헤드로부터 떼어내고, 상기 제2 커버의 제1 커버 부재를 축 방향으로 슬라이드시키는 공정을 갖는다. 이러한 메인터넌스의 방법에 있어서, 상기 버프 헤드를 하강시키는 공정과, 상기 제1 커버 부재의 제2 부재를 슬라이드시키는 공정과, 상기 제2 커버의 제1 커버 부재를 슬라이드시키는 공정의 순서는 임의이다.
본원은 2015년 11월 17일에 출원된 일본 특허 출원 번호 제2015-224669호에 기초하는 우선권을 주장한다. 일본 특허 출원 번호 제2015-224669호의 명세서, 특허청구범위, 도면 및 요약서를 포함하는 모든 개시 내용은, 참조에 의해 전체로서 본원에 원용된다. 일본 특허 공개 제2010-50436호 공보(특허문헌 1) 및 일본 특허 공개 평11-162893호 공보(특허문헌 2)의 명세서, 특허청구범위, 도면 및 요약서를 포함하는 모든 개시는, 참조에 의해 전체로서 본원에 원용된다.
500: 버프 헤드
502: 버프 패드
510: 샤프트
511: 보스
512: 버프 헤드 본체
513: 버프 헤드 플랜지
514: 구동 핀
516: 스프링
517: 볼트
518: 버프 패드 캐리어
520: 구면 미끄럼 베어링
520a: 내륜
520b: 외륜
522: 벨로우즈형 커플링
524: 헤드 지주부
526: 지지 부재
550: 커버
550a: 외측 커버
550b: 내측 커버
552a: 제1 커버 부재
560a: 제2 커버 부재
554a: 축 방향 부분
556a: 외측 돌출부
562a: 축 방향 부분
564a: 내측 돌출부
552b: 제1 커버 부재
560b: 제2 커버 부재
553b: 구멍
554b: 축 방향 부분
556b: 외측 돌출부
558b: 하면
562b: 축 방향 부분
564b: 상면
566b: 슬롯
568b: 단차부
580: 나사
502: 버프 패드
510: 샤프트
511: 보스
512: 버프 헤드 본체
513: 버프 헤드 플랜지
514: 구동 핀
516: 스프링
517: 볼트
518: 버프 패드 캐리어
520: 구면 미끄럼 베어링
520a: 내륜
520b: 외륜
522: 벨로우즈형 커플링
524: 헤드 지주부
526: 지지 부재
550: 커버
550a: 외측 커버
550b: 내측 커버
552a: 제1 커버 부재
560a: 제2 커버 부재
554a: 축 방향 부분
556a: 외측 돌출부
562a: 축 방향 부분
564a: 내측 돌출부
552b: 제1 커버 부재
560b: 제2 커버 부재
553b: 구멍
554b: 축 방향 부분
556b: 외측 돌출부
558b: 하면
562b: 축 방향 부분
564b: 상면
566b: 슬롯
568b: 단차부
580: 나사
Claims (24)
- 기판을 버프 처리하기 위한 버프 처리 장치이며,
회전 가능한 샤프트와,
버프 헤드 본체와,
상기 샤프트의 회전을 상기 버프 헤드 본체에 전달하기 위한 토크 전달 기구와,
상기 버프 헤드 본체를 상기 샤프트의 긴 쪽 방향으로 탄성적으로 지지하는 탄성 부재와,
상기 샤프트에 직접적 또는 간접적으로 고정되는 헤드 지주부와,
상기 버프 헤드 본체에 고정되는 지지 부재를 갖고,
상기 샤프트는, 상기 샤프트의 긴 쪽 방향으로 이동 가능하고,
상기 헤드 지주부는, 상기 버프 헤드 본체에 접촉하는 구면 형상의 오목면을 갖고,
상기 버프 헤드 본체는, 상기 구면 형상의 오목면에 접촉하는 구면 형상의 볼록면을 갖고,
상기 헤드 지주부는, 기판을 버프 처리하고 있을 때에는 상기 지지 부재로부터 이격되고 또한 상기 버프 헤드 본체에 접촉하며, 상기 버프 헤드 본체가 기판으로부터 이격되는 방향으로 이동할 때, 상기 지지 부재에 접촉하고 또한 상기 버프 헤드 본체로부터 이격되도록 구성되며,
상기 토크 전달 기구 및 상기 탄성 부재는, 벨로우즈형 커플링을 포함하고,
상기 벨로우즈형 커플링은, 일단이 직접적 또는 간접적으로 상기 샤프트에 연결되고, 타단이 상기 버프 헤드 본체에 연결되며,
상기 버프 헤드 본체를 미끄럼 이동 가능하게 지지하는 짐벌 기구를 갖고,
상기 짐벌 기구는, 상기 헤드 지주부의 상기 구면 형상의 오목면, 및 상기 버프 헤드 본체의 구면 형상의 볼록면에 의해 구성되는, 버프 처리 장치. - 제1항에 있어서, 상기 버프 헤드 본체에 분리 가능하게 설치되는 버프 패드 캐리어와,
상기 버프 패드 캐리어에 설치되는 버프 패드를 갖는, 버프 처리 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 짐벌 기구의 회전 중심은, 버프 패드가 설치된 상태에서, 버프 패드의 표면 부근으로 되도록 구성되는, 버프 처리 장치.
- 제3항에 있어서, 상기 짐벌 기구의 회전 중심은, 버프 패드가 설치된 상태에서, 버프 패드의 표면으로부터 10mm의 범위 내에 있는, 버프 처리 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 샤프트, 상기 버프 헤드 본체, 상기 토크 전달 기구 및 상기 탄성 부재를 적어도 부분적으로 둘러싸는 커버를 갖는, 버프 처리 장치.
- 기판 처리 장치이며,
제1항 또는 제2항에 기재된 버프 처리 장치와,
기판을 반송하기 위한 반송 기구와,
기판을 세정하기 위한 세정 유닛과,
기판을 건조시키기 위한 건조 유닛을 갖는, 기판 처리 장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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