KR102503527B1

KR102503527B1 - 연마 장치

Info

Publication number: KR102503527B1
Application number: KR1020160163425A
Authority: KR
Inventors: 시아오밍 치우; 후미테루 다시노; 나오야 스케가와
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2015-12-03
Filing date: 2016-12-02
Publication date: 2023-02-23
Also published as: KR20170065456A; CN106994649B; JP6704244B2; TW201720585A; TWI703011B; JP2017100254A; CN106994649A

Abstract

본 발명은, 연마 패드의 연마면의 드레싱시에, 연마면에 대하여 드레싱부를 압착시키는 힘을 일정하게 하는 것을 목적으로 한다.
연마 패드(401)의 연마면(401a)을 드레싱하는 드레싱부의 상면에 연마면(401a)이 접촉했을 때에 발생하는 탄성파를 검출하는 탄성파 검출 센서(80)와, 탄성파 검출 센서(80)가 미리 설정되는 출력 신호의 설정값을 검출했을 때에 연마 수단(4)의 이동을 정지시키는 제어부(82)를 구비하고, 제어부(82)의 제어에 의해 연마 수단(4)의 이동을 정지시킨 후, 연마 수단(4)과 드레싱 기구(6)를 상대적으로 드레싱 이송하여 연마면(401a)을 드레싱하기 때문에, 드레싱시에 연마면(401a)에 대하여 드레싱 보드(601)를 압착시키는 힘을 일정하게 할 수 있다.

Description

연마 장치{POLISHING APPARATUS}

본 발명은, 연마 공구의 연마면을 드레싱하는 기구를 갖는 연마 장치에 관한 것이다.

연마 패드를 이용하여 웨이퍼를 연마하는 연마 장치에서는, 연마 패드가 회전함과 더불어, 연마 패드를 구비하는 연마 유닛이 연마 유닛 이송 기구에 의해 웨이퍼를 향해 이송되어, 연마 패드의 연마면을 웨이퍼에 접촉시키고 있다. 연마 중에는, 연마 패드의 연마면을 웨이퍼에 압박시키기 때문에, 웨이퍼가 연마됨으로써 발생하는 칩이 연마 패드의 연마면에 들어가, 연마면이 글레이징을 일으키는 경우가 있다. 그래서, 연마면의 글레이징을 해소하기 위해, 연마면에 드레서를 압착시켜 연마면을 드레싱함으로써, 연마 가공 능력을 유지하는 것이 행해지고 있다. 연마면의 드레싱은, 예컨대, 웨이퍼를 1장 연마할 때마다 행해지고 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2006-055971호 공보

그러나, 연마 패드의 연마면은 부드러워서, 웨이퍼에 압박함으로써 찌부러지는 경우가 있다. 또한, 연마 가공에 의해 연마면이 소모되기 때문에, 연마 가공 후에는, 연마면의 높이가 일정해지지 않는다. 그 때문에, 연마면을 드레서에 접촉시킬 때의 연마 유닛의 높이를 항상 일정하게 하면, 연마면에 대하여 드레서를 압착시키는 힘이 일정해지지 않는다고 하는 문제가 있다.

연마면에 대하여 드레서를 압착시키는 힘을 일정하게 하기 위해서, 현재에서는, 연마 가공 종료시의 연마 유닛 이송 기구가 파악하는 연마 유닛의 위치 정보를 기억시킴과 더불어, 연마 가공 종료시의 웨이퍼의 상면 높이 정보를 기억시켜 두고, 이들 정보에 기초하여, 드레싱시의 적정한 연마 유닛의 높이를 산출하여, 연마 유닛 이송 기구가 연마 유닛을 그 높이에 위치시킨 상태에서 드레싱을 행하는 것으로 하고 있다. 또한, 찌부러진 연마 패드가 원래대로 돌아가려고 팽창됨으로써 연마면의 높이가 변화되는 경우가 있기 때문에, 연마 유닛 이송 기구는, 연마 유닛의 높이 제어시에, 연마 패드의 팽창도 고려하고 있다.

그러나, 드레싱시에는, 상기한 바와 같이 연마면이 찌부러져 드레서가 연마면에 지나치게 강하게 접촉되는 경우가 있고, 또한, 연마 패드가 예정된 바와 같이 팽창되지 않기 때문에 드레서가 연마면에 접촉되지 않거나 압착되는 힘이 지나치게 약한 경우도 있다.

따라서, 연마 패드의 연마면의 드레싱에서는, 연마면에 대하여 드레싱부를 압착시키는 힘을 일정하게 한다는 과제가 있다.

판형 워크를 유지면에서 유지하는 척 테이블과, 상기 척 테이블에 유지되는 판형 워크를 연마하는 연마 공구가 장착되어 상기 연마 공구를 회전시키는 회전 수단을 구비하여 상기 연마 공구의 연마면을 판형 워크에 접촉시켜 판형 워크를 연마하는 연마 수단과, 상기 연마 수단을 상기 척 테이블에 대하여 접근 및 이격되는 방향으로 이동시키는 연마 이송 수단과, 상기 연마면을 드레싱하는 드레싱 기구와, 상기 연마 수단과 상기 드레싱 기구를 상대적으로 상기 연마면에 평행하게 드레싱 이송하는 드레싱 이송 수단을 구비하는 연마 장치로서, 상기 드레싱 기구는, 상기 연마면에 접촉하는 드레싱부와, 상기 드레싱부가 설치되는 베이스를 구비하고,

상기 연마 수단이 상기 연마 공구를 회전시키고 상기 연마 이송 수단이 상기 연마 수단을 상기 척 테이블의 상기 유지면에 접근하는 방향으로 연마 이송함으로써 상기 드레싱부의 상면에 상기 연마면이 접촉했을 때에 발생하는 탄성파를 검출하는 탄성파 검출 센서와, 상기 탄성파 검출 센서가 미리 설정되는 출력 신호의 설정값을 검출했을 때에 상기 연마 이송 수단에 의한 상기 연마 수단의 이동을 정지시키는 제어부를 구비하고, 상기 제어부의 제어에 의해 상기 연마 수단의 이동을 정지시킨 후, 상기 연마 수단과 상기 드레싱 기구를 상기 드레싱 이송 수단에 의해 상대적으로 드레싱 이송하여 상기 연마면을 드레싱한다.

상기 연마 장치에서는, 상기 탄성파 검출 센서가 검출한 출력 신호를 출력 전압으로 변환하는 증폭기를 구비하고, 상기 증폭기로부터 출력되는 전압이 미리 설정한 설정값을 검출했을 때에 상기 연마 이송 수단에 의한 연마 이송을 정지시켜, 상기 연마면의 드레싱을 행하도록 하여도 좋다.

또한, 상기 연마 장치에서는, 상기 탄성파 검출 센서가 검출한 출력 신호를 푸리에 변환하고, 미리 설정한 설정값인 주파수를 검출했을 때에 상기 연마 이송 수단에 의한 연마 이송을 정지시켜, 상기 연마면의 드레싱을 행하도록 하여도 좋다.

본 발명에 따른 연마 장치는, 연마 패드의 연마면을 드레싱하는 드레싱부의 상면에 연마면이 접촉했을 때에 발생하는 탄성파를 검출하는 탄성파 검출 센서와, 탄성파 검출 센서가 미리 설정되는 출력 신호의 설정값을 검출했을 때에 연마 수단의 이동을 정지시키는 제어부를 구비하고, 제어부의 제어에 의해 연마 수단의 이동을 정지시킨 후, 연마 수단과 드레싱 기구를 상대적으로 드레싱 이송하여 연마면을 드레싱하기 때문에, 드레싱시에 연마면에 대하여 드레싱 보드를 압착시키는 힘을 일정하게 할 수 있다.

도 1은 연마 장치의 일례를 도시한 사시도이다.
도 2는 연마 공구의 상면측을 도시한 사시도이다.
도 3은 연마 공구의 하면측을 도시한 사시도이다.
도 4는 척 테이블 기구, 드레싱 기구 및 탄성파 검출 센서를 도시한 사시도이다.
도 5는 지지 기구, 드레싱 기구 및 탄성파 검출 센서를 도시한 사시도이다.
도 6은 드레싱 보드를 연마 패드의 연마면에 접촉시켜 연마면의 드레싱을 행하는 상태를 도시한 측면도이다.
도 7은 탄성파 검출 센서의 출력 신호를 출력 전압으로 변환한 결과를 도시한 그래프이다.
도 8은 탄성파 검출 센서의 출력 신호를 푸리에 변환한 결과를 도시한 그래프이다.

도 1에 도시된 연마 장치(1)는, 척 테이블(52)에 유지된 판형 워크(W)를, 연마 공구(40)를 구비하는 연마 수단(4)에 의해 연마하는 장치이다.

연마 장치(1)의 베이스(10) 상에는 척 테이블 기구(5)가 설치되어 있다. 척 테이블 기구(5)는, 실질적으로 수직으로 연장되는 회전 중심 축선을 중심으로 하여 회전 가능하게 설치된 원판 형상의 척 테이블(52)과, 그 주위의 커버(51)를 포함하고 있다.

척 테이블(52)은, 예컨대, 그 외형이 원 형상이며, 다공성 부재 등으로 이루어져 판형 워크(W)를 흡착하는 흡착부(520)와, 흡착부(520)를 지지하는 프레임(521)을 구비한다. 흡착부(520)는 도시하지 않은 흡인원에 연통되고, 흡인원이 흡인됨으로써 만들어진 흡인력이, 흡착부(520)의 노출면인 유지면(520a)에 전달됨으로써, 척 테이블(52)은, 유지면(520a) 상에서 판형 워크(W)를 흡인 유지한다. 또한, 척 테이블(52)은, 커버(51)에 의해 주위로부터 둘러싸이고, 도시하지 않은 회전 수단에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다.

베이스(10) 상의 측방(-X 방향측)에는 칼럼(11)이 세워져 있고, 칼럼(11)의 전면에는, 연마 수단(4)을 척 테이블(52)에 대하여 접근 및 이격하는 방향으로 이동시키는 연마 이송 수단(2)이 설치되어 있다. 연마 이송 수단(2)은, 수직 방향(Z축 방향)의 축심을 갖는 볼나사(20)와, 볼나사(20)와 평행하게 설치된 한 쌍의 가이드 레일(21)과, 볼나사(20)의 상단에 연결되어 볼나사(20)를 회동시키는 모터(22)와, 내부의 너트가 볼나사(20)에 나사 결합하여 측부가 가이드 레일에 슬라이딩 접촉하는 승강판(23)과, 승강판(23)에 연결되어 연마 수단(4)을 유지하는 홀더(24)로 구성되고, 모터(22)가 볼나사(20)를 회동시키면, 이것에 따라 승강판(23)이 가이드 레일(21)에 가이드되어 Z축 방향으로 왕복 이동하며, 홀더(24)에 유지된 연마 수단(4)이 Z축 방향으로 연마 이송된다. 모터(22)의 제어는 CPU, 메모리 등을 구비한 제어부(82)에 의해 행해진다.

연마 수단(4)은, 마운트(41)를 갖는 스핀들(42)과, 마운트(41)에 장착되어 척 테이블(52)에 유지되는 판형 워크(W)를 연마하는 연마 공구(40)와, 스핀들(42)에 장착되는 연마 공구(40)와, 스핀들(42)을 회전시킴으로써 연마 공구(40)를 회전시키는 회전 수단(43)을 구비하고 있다.

연마 공구(40)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 원판 형상의 지지 부재(400)와 원판 형상의 연마 패드(401)로 구성되어 있다. 연마 패드(401)의 하면이 연마면(401a)으로 되어 있다. 지지 부재(400)에는, 둘레 방향으로 간격을 두고 그 상면으로부터 아래쪽으로 연장되는 복수의 막힌 나사 구멍(400a)이 형성되어 있다. 지지 부재(400)의 하면은 원형 지지면을 구성하고 있고, 연마 패드(401)는, 예컨대 에폭시 수지계 접착제로 이루어진 접착제에 의해 지지 부재(400)의 원형 지지면에 접합되어 있다. 연마 패드(401)는, 도시된 실시형태에서는 펠트에 지립을 분산시켜 적절한 본드제로 고정한 펠트 지석이 이용되고 있다.

스핀들(42)의 하단에 고정되어 있는 마운트(41)의 하면에 연마 공구(40)를 위치시키고, 마운트(41)에 형성되어 있는 관통 구멍을 통해 연마 공구(40)의 지지 부재(400)에 형성되어 있는 막힌 나사 구멍(400a)에 체결 볼트(44)를 나사식으로 부착함으로써, 마운트(41)에 연마 공구(40)가 장착된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 척 테이블 기구(5)는, 척 테이블(52)을 Y축 방향으로 이동시키는 척 테이블 이송 수단(56)을 구비하고 있다. 척 테이블 이송 수단(56)은, Y축 방향으로 연장되는 볼나사(561)와, 볼나사(561)의 일단에 연결되어 볼나사(561)를 정역 양방향으로 회전시키는 모터(562)와, 볼나사(561)의 타단에서 볼나사(561)를 회전 가능하게 지지하는 베어링부(563)와, 볼나사(561)와 평행하게 설치된 한 쌍의 가이드 레일(564)과, 내부의 너트(531)가 볼나사(561)에 나사 결합함과 더불어 바닥부가 가이드 레일(564)에 슬라이딩 접촉하는 이동 베이스(53)로 구성되어 있고, 모터(562)가 볼나사(561)를 정회전 구동하면 이동 베이스(53)가 +Y 방향으로 이동하고, 모터(562)가 볼나사(561)를 역회전 구동하면 이동 베이스(53)가 -Y 방향으로 이동한다. 이동 베이스(53)가 Y축 방향으로 이동함으로써, 척 테이블(52)이, 척 테이블(52)에 대한 판형 워크의 착탈이 행해지는 영역인 도 1에 도시된 착탈 영역(100)과, 연마 공구(40)에 의한 연마가 행해지는 영역인 연마 영역(101) 사이를 이동 가능하게 되어 있다. 또한, 가이드 레일(564)과 평행하게 선형 스케일(571)이 설치됨과 더불어, 이동 베이스(53)에는 선형 스케일(571)을 판독하는 판독 헤드(572)를 구비하고 있고, 판독 헤드(572)는, 이동 베이스(53)의 Y축 방향의 위치 정보를, 제어부(82)에 통지한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 이동 베이스(53)에는, 도시하지 않은 회전축을 통해 척 테이블(52)에 연결된 모터(54)가 설치되어 있고, 모터(54)가 척 테이블(52)을 원하는 회전 속도로 회전시킨다.

도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 커버(51)의 상면에는, 연마 공구(40)의 연마면(401a)을 드레싱하는 드레싱 기구(6)가 설치되어 있다. 드레싱 기구(6)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 연마 공구(40)의 연마면(401a)에 접촉하여 드레싱을 행하는 드레싱부(60)와, 드레싱부(60)가 설치되는 베이스(61)와, 베이스(61)를 승강 가능하게 지지하는 지지 기구(7)를 구비하고 있다. 드레싱부(60)는, 베이스(61)로부터 세워진 지지부(600)와, 지지부(600)의 상단에 고정된 드레싱 보드(601)로 구성되어 있다.

지지 기구(7)는, 베이스(61)를 지지하는 지지판(71)과, 지지판(71)을 지지하는 이동 기판(72)과, 도 4에 도시된 이동 베이스(53)에 세워진 이동 기판(72)의 상하 방향의 이동을 안내하는 4개의 안내 로드(73)와, 이동 기판(72)을 안내 로드(73)를 따라 이동시키는 승강 수단(74)과, 이동 기판(72)과 지지판(71) 사이에 설치된 수평도 조정 수단(75)을 구비하고 있다. 지지판(71)은, 직사각 형상으로 형성되어 있고, 그 상면에는, 베이스(61)에 형성된 3개의 부착 구멍(611)에 대응하는 위치에 3개의 나사 구멍(711)이 형성되어 있다. 이 나사 구멍(711)에 베이스(61)에 형성된 부착 구멍(611)을 통과시킨 접시나사(76)를 나사 결합시킴으로써, 지지판(71) 상에 드레싱 기구(6)가 장착된다. 또한, 지지판(71) 상에 드레싱 기구(6)를 부착한 상태에서, 접시나사(76)는, 그 머리 부분이 부착 구멍(611)의 상부의 테이퍼면에 끼워 맞춰져 베이스(61)의 상면보다 낮은 위치에 위치된다.

지지판(71)을 지지하는 이동 기판(72)은 직사각 형상으로 형성되어 있고, 그 네 코너부에는, 상하 방향으로 관통하는 4개의 피안내 구멍(721)이 형성되어 있다. 이 4개의 피안내 구멍(721)을 4개의 안내 로드(73)에 각각 삽입 관통함으로써, 이동 기판(72)이 안내 로드(73)를 따라 상하 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 이동 기판(72)을 안내 로드(73)를 따라 이동시키는 승강 수단(74)은, 도 4에 도시된 이동 베이스(53) 상에 설치되어 정회전·역회전 가능한 펄스 모터(741) 및 펄스 모터(741)에 의해 구동되는 볼나사(742)를 포함하고 있고, 펄스 모터(741)를 정회전 구동하면 이동 기판(72)이 상승하며, 펄스 모터(741)를 역회전 구동하면 이동 기판(72)이 하강한다. 또한, 이동 기판(72)과 지지판(71) 사이에 설치된 수평도 조정 수단(75)은, 지지판(71)의 길이 방향에 간격을 두고 설치된 2개의 승강 수단(751)으로 어루어져 있다. 이 승강 수단(751)은, 펄스 모터 및 펄스 모터에 의해 구동되는 볼나사를 포함하고 있고, 펄스 모터를 정회전 구동하면 지지판(71)이 상승하며, 펄스 모터를 역회전 구동하면 지지판(71)이 하강한다. 2개의 승강 수단(751)을 개별로 승강시킴으로써, 지지판(71)의 상면에 장착된 베이스(61)의 수평도를 조정할 수 있다.

커버(51) 상의 드레싱부(60)에 인접한 위치에는, 탄성파 검출 센서(80)가 설치되어 있다. 이 탄성파 검출 센서(80)는, 드레싱부(60)의 상면에 연마 패드(401)가 접촉했을 때에 발생하는 탄성파를 검출하는 기능을 갖고 있다. 탄성파 검출 센서(80)로는, 예컨대 AE 센서를 이용할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 탄성파 검출 센서(80)는, 신호 처리부(81)에 접속되어 있다. 신호 처리부(81)에는, 탄성파 검출 센서(80)가 검출한 출력 신호를 출력 전압으로 변환하는 증폭기, 또는, 탄성파 검출 센서(80)가 검출한 출력 신호를 푸리에 변환하는 푸리에 변환부를 구비하고 있다.

도 1에 도시된 연마 장치(1)에서는, 연마 대상 웨이퍼(W)의 한쪽 면(W1)에 테이프(T)가 접착된다. 그리고, 도 4에 도시된 척 테이블 이송 수단(56)이 척 테이블(52)을 착탈 영역(100)으로 이동시키고, 테이프(T) 측이 척 테이블(52)의 유지면(520a)에 배치되며, 도시하지 않은 흡인원이 흡인됨으로써 만들어진 흡인력이 척 테이블(52)의 유지면(520a)에 전달되어, 척 테이블(52)이 테이프(T)를 통해 판형 워크(W)를 흡인 유지하고, 피연마면(W2)이 노출된 상태가 된다.

다음에, 척 테이블 이송 수단(56)이 척 테이블(52)을 연마 영역(101)으로 이동시킴과 더불어, 도 4에 도시된 모터(54)가 척 테이블(52)을 회전시킨다. 그리고, 연마 수단(4)에서는 회전 수단(43)이 스핀들(42)을 회전시켜 연마 패드(401)를 회전시키고, 연마 이송 수단(2)이 연마 수단(4)을 척 테이블(52)의 유지면(520a)에 접근하는 방향(-Z 방향)으로 연마 이송하고, 회전하는 연마 패드(401)의 연마면(401a)을 판형 워크(W)의 피연마면(W2)에 접촉시켜 연마를 행한다. 이 때, 도 5에 도시된 승강 수단(74)이 드레싱 기구(6)를 하강시켜 두고, 적어도 드레싱부(60)의 드레싱 보드(601)의 상면이 척 테이블(52)의 유지면(520a)보다 하측(-Z 방향)에 위치하도록 하여, 연마면(401a)이 드레싱 보드(601)에 접촉하지 않도록 해 둔다.

이러한 연마에 의해 발생한 연마 칩이 연마 패드(401)의 연마면(401a)에 들어가 연마면(401a)이 글레이징을 일으키는 것을 해소하거나 방지하기 위해, 적절한 타이밍에, 연마면(401a)에 드레서를 압착시켜 연마면(401a)을 드레싱한다.

연마면(401a)의 드레싱시에는, 도 4에 도시된 척 테이블 이송 수단(56)이 이동 베이스(53)를 Y축 방향으로 이동시키고, 드레싱 보드(601)를 연마 패드(401)의 아래쪽으로 이동시킨다.

그리고, 도 5에 도시된 승강 수단(74)이 지지판(71)을 상승시킴으로써 베이스(61)를 상승시켜, 드레싱 보드(601)의 상면을, 척 테이블(52)의 유지면(520a)보다 상측(+Z축 방향)에 위치시킨다. 그 후, 연마 수단(4)에서 회전 수단(43)이 연마 패드(401)를 회전시키면서, 연마 이송 수단(2)이 연마 수단(4)을 척 테이블(52)의 유지면(520a)에 접근하는 방향으로 연마 이송한다. 그렇게 하면, 도 6에 도시된 바와 같이, 드레싱 보드(601)가, 회전하는 연마 패드(401)의 연마면(401a)에 접촉한다.

드레싱 보드(601)의 상면이 회전하는 연마 패드(401)의 연마면(401a)에 접촉하면, 탄성파가 발생한다. 드레싱 기구(6)의 근방에 위치하는 탄성파 검출 센서(80)는, 이 탄성파를 검출하고, 이 출력 신호가 소정의 설정값에 도달한 것을 검출했을 때에, 도 1에 도시된 제어부(82)는, 연마 이송 수단(2)에 의한 연마 수단(4)의 -Z 방향의 이동을 정지시킨다. 소정의 설정값은, 예컨대 제어부(82)에 구비하는 메모리에 기억된다.

그리고 그 후, 척 테이블 이송 수단(56)이, 연마 수단(4)에 대하여 드레싱 기구(6)를 Y축 방향으로 드레싱 이송함으로써, 회전하는 연마 패드(401)의 연마면(401a)의 전체면을 드레싱 보드(601)에 의해 드레싱한다. 즉, 척 테이블 이송 수단(56)은, 연마 수단(4)과 드레싱 기구(6)를 연마면(401a)에 평행하게 이동시키는 드레싱 이송 수단으로서 기능한다.

이와 같이, 탄성파 검출 센서(80)의 출력 신호가 소정의 설정값에 도달한 것을 검출했을 때에, 연마 수단(4)의 -Z 방향의 이동이 정지하고, 연마 수단(4)이 그 때의 Z축 방향의 위치를 유지한 채로 연마면(401a)의 드레싱을 행하기 때문에, 드레싱 중에는 드레싱 보드(601)를 연마면(401a)에 압착시키는 힘을 일정하게 할 수 있다.

또한, 연마면(401a)의 드레싱이 일단 종료된 후에는, 별도의 판형 워크의 연마를 행하고, 다시 연마면(401a)의 드레싱을 행하는데, 그 드레싱시에서도, 탄성파 검출 센서(80)의 출력 신호가 상기 소정의 설정값에 도달한 것을 검출했을 때에, 연마 수단(4)의 -Z 방향의 이동이 정지하고, 연마 수단(4)이 그 때의 Z축 방향의 위치를 유지한 채로 연마면(401a)의 드레싱을 행한다. 따라서, 연마면(401a)에 대하여 드레싱 보드(601)를 압착시키는 힘을, 전회의 드레싱시와 동일하게 할 수 있다. 즉, 몇 번 드레싱을 반복하여도, 드레싱시마다 연마면(401a)에 대하여 드레싱 보드(601)를 압착시키는 힘을 항상 일정하게 할 수 있다. 또한, 드레싱시마다 연마 패드(401)의 팽창이 상이한 경우라도, 팽창의 차이에 대응하여 드레싱 보드(601)를 압착시키는 힘을 조정할 수 있다.

신호 처리부(81)에, 탄성파 검출 센서(80)가 검출한 출력 신호를 출력 전압으로 변환하는 증폭기를 구비하고 있는 경우에는, 탄성파 검출을 위한 전압의 임계값을 제어부(82)에 기억시켜 둔다. 그리고, 증폭기로부터의 출력 전압이 예컨대 도 7에 도시된 그래프와 같아지는 경우에서, 소정의 전압값을 임계값으로 하여 제어부(82)에 설정해 두면, 증폭기로부터 출력되는 실제의 전압값이 그 임계값에 도달했을 때에, 연마 이송 수단(2)에 의한 연마 수단(4)의 연마 이송을 정지시키고, 연마 패드(401)의 연마면(401a)의 드레싱을 시작한다. 그렇게 함으로써, 드레싱시에 연마면(401a)에 대하여 드레싱 보드(601)를 압착시키는 힘을 일정하게 할 수 있다.

한편, 신호 처리부(81)에는, 탄성파 검출 센서(80)가 검출한 출력 신호를 푸리에 변환하는 푸리에 변환부를 구비하여도 좋다. 푸리에 변환부는, CPU, 메모리 등을 구비하고, 탄성파 검출 센서(80)로부터의 출력 신호를 푸리에 변환함으로써, 예컨대 도 8에 도시된 파형을 얻는다. 이 파형에서, 특정 주파수에서 파형이 위쪽으로 돌출되어 있는 부분이 주파수의 피크값이며, 이 주파수의 피크값을 제어부(82)의 메모리에 기억시켜 둠으로써, 이 피크값을 제어부(82)가 검출했을 때에, 연마 이송 수단(2)에 의한 연마 수단(4)의 연마 이송을 정지시키고, 연마 패드(401)의 연마면(401a)의 드레싱을 시작한다. 그렇게 함으로써, 드레싱시에 연마면(401a)에 대하여 드레싱 보드(601)를 압착시키는 힘을 일정하게 할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는, 척 테이블 이송 수단(56)이 드레싱 이송 수단을 겸하는 것으로 하였지만, 척 테이블 이송 수단과 드레싱 이송 수단이 각각 단독으로 존재하여도 좋다. 따라서, 드레싱 기구(6)는, 척 테이블 기구(5)의 커버(51) 상에 설치되어 있지 않아도 좋다.

또한, 상기 실시형태에서는, 탄성파 검출 센서(80)를 척 테이블 기구(5)의 커버(51) 상에서 드레싱 기구(6)에 인접한 위치에 설치하였지만, 탄성파 검출 센서를 연마 수단(4)에 구비하는 구성으로 하여도 좋다. 무엇보다도, 상기 실시형태와 같이 척 테이블 기구(5)의 커버(51) 상에 탄성파 검출 센서(80)를 설치하는 구성으로 하면, 장치 구성이 복잡해지는 것을 막을 수 있다.

상기 실시형태에 나타낸 연마 장치(1)는, 소위 드라이 폴리시 장치이지만, 연마 패드에 덧붙여 슬러리도 이용하여 연마를 행하는 CMP 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다.

1 : 연마 장치 2 : 연마 이송 수단
20 : 볼나사 21 : 가이드 레일
22 : 모터 23 : 승강판
24 : 홀더 4 : 연마 수단
40 : 연마 공구 400 : 지지 부재
401 : 연마 패드 41 : 마운트
42 : 스핀들 43 : 회전 수단
44 : 체결 볼트 5 : 척 테이블 기구
51 : 커버 52 : 척 테이블
520 : 흡착부 520a : 유지면
521 : 프레임 53 : 이동 베이스
54 : 모터 56 : 척 테이블 이송 수단
561 : 볼나사 562 : 모터
563 : 베어링부 564 : 가이드 레일
571 : 선형 스케일 572 : 판독 헤드
6 : 드레싱 기구 60 : 드레싱부
600 : 지지부 601 : 드레싱 보드
61 : 베이스 611 : 부착 구멍
7 : 지지 기구 71 : 지지판
711 : 나사 구멍 72 : 이동 기판
721 : 피안내 구멍 73 : 안내 로드
74 : 승강 수단 741 : 펄스 모터
742 : 볼나사 75 : 수평도 조정 수단
751 : 승강 수단 76 : 접시나사
80 : 탄성파 검출 센서 81 : 신호 처리부
82 : 제어부 100 : 착탈 영역
101 : 연마 영역

Claims

판형 워크를 유지면에서 유지하는 척 테이블과, 상기 척 테이블에 유지되는 판형 워크를 연마하는 연마 공구가 장착되어 상기 연마 공구를 회전시키는 회전 수단을 구비하여 상기 연마 공구의 연마면을 판형 워크에 접촉시켜 판형 워크를 연마하는 연마 수단과, 상기 연마 수단을 상기 척 테이블에 대하여 접근 및 이격되는 방향으로 이동시키는 연마 이송 수단과, 상기 연마면을 드레싱하는 드레싱 기구와, 상기 연마 수단에 대하여 상기 드레싱 기구를 상대적으로 상기 연마면에 평행하게 드레싱 이송하는 드레싱 이송 수단을 구비하는 연마 장치로서,
상기 드레싱 기구는, 상기 연마면에 접촉하는 드레싱부와, 상기 드레싱부가 설치되는 베이스를 구비하고,
상기 연마 수단이 상기 연마 공구를 회전시키고 상기 연마 이송 수단이 상기 연마 수단을 상기 척 테이블에 접근하는 방향으로 연속 이동시켜서 연마 이송함으로써 상기 드레싱부의 상면에 상기 연마면이 접촉했을 때에 발생하는 탄성파를 검출하는 탄성파 검출 센서와, 상기 탄성파 검출 센서가 검출한 출력 신호를 출력 전압으로 변환하는 증폭기와, 상기 연마 수단을 연마 이송함으로써 상기 연마면이 상기 드레싱부에 접촉하고 상기 증폭기로부터 출력되는 출력 전압이 탄성파 검출을 위한 임계값에 도달했을 때에 상기 연마 이송 수단에 의한 상기 연마 수단의 이동을 정지시키는 제어부를 구비하고,
상기 제어부의 제어에 의해 연마 이송을 정지한 상기 연마 수단에 대하여 상기 드레싱 기구를 상기 드레싱 이송 수단에 의해 상대적으로 드레싱 이송하여 상기 연마면을 드레싱하는 것인, 연마 장치.
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