KR20010037945A - Abrasive dresser for polishing disc of chemical-mechanical polisher - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 평탄하고 회전 가능한 연마반의 표면에 화학 연마제를 공급하여 상기 연마반 상에서 웨이퍼 등의 피연마물의 표면을 연마하는 화학 기계 연마 장치의 상기 연마반을 연마하는 연마 드레서에 관한 것으로, 특히 상기 연마반과의 접촉부에 있어서 면접촉이 되게 하여 사용시의 마모를 경감하고 긴 수명화를 꾀하는 동시에, 상기 연마반의 연마 효율을 향상시킬 수 있는 화학 기계 연마 장치의 연마반용 연마 드레서에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing dresser for polishing the polishing plate of a chemical mechanical polishing device for supplying a chemical polishing agent to a surface of a flat and rotatable polishing plate to polish a surface of an abrasive product such as a wafer on the polishing plate. The present invention relates to a polishing dressing for a polishing machine of a chemical mechanical polishing apparatus, which is brought into surface contact at a contact portion, which reduces wear during use and lengthens the life, and improves the polishing efficiency of the polishing plate.
최근, 집적 회로 등의 반도체 제품의 제조에 있어서, 집적 회로의 용량 증대화의 요구에 따라서 회로의 집적도가 높아지고 있는데, 그에 수반하여 회로의 층 사이의 절연막도 얇아지고 있다. 이와 같은 요구에 부응하여, 도7에 도시한 바와 같이 실리콘 기판(1) 상에 배선 패턴에 따라서 배선홈(2)을 형성하고, 이 상태에서 실리콘 기판(1)의 전체 표면에 알루미늄 등의 금속층(3)을 형성하고, 이 금속층(3)을 연마하여 상기 배선홈(2) 내에만 금속층(3)을 남기고 평탄한 배선 패턴을 형성하고, 이를 다층으로 적층함으로써 집적 회로를 제조하는 기술이 채용되고 있다.Background Art In recent years, in the manufacture of semiconductor products such as integrated circuits, the degree of integration of circuits has been increasing in response to the demand for increasing the capacity of integrated circuits. As a result, the insulating films between the layers of the circuits have become thinner. In response to such a requirement, as shown in Fig. 7, wiring grooves 2 are formed on the silicon substrate 1 in accordance with the wiring pattern, and in this state, a metal layer such as aluminum is formed on the entire surface of the silicon substrate 1; (3), the metal layer 3 is polished to form a flat wiring pattern leaving the metal layer 3 only in the wiring groove 2, and a multilayer is laminated to manufacture a integrated circuit. have.
도8은 상기 집적 회로의 제조에 있어서, 실리콘 기판(1)의 전체 표면에 형성된 배선용 금속층(3)을 연마할 때 사용되는 화학 기계 연마 장치(이하「CMP」라고 약칭함)의 연마반(4)을 도시한 단면도이다. 도8에 도시한 바와 같이, 이 연마반(4)은 평반형의 기초대(5) 상에 평탄한 연마 패드(6)를 부착하여 구성되어 있다. 그리고, 예를 들어 산 등의 화학 연마제에 미세한 연마재를 혼합하여 이를 상기 연마반(4)의 연마 패드(6)의 표면에 공급하고, 상기 연마반(4)을 회전시켜서 보유 지지구(7)에 보유 지지된 실리콘 기판(1)의 금속층(3)을 상기 연마 패드(6)의 표면에 접촉시킴으로써, 상기 금속층(3)을 화학 연마제 및 연마재로 연마한다.Fig. 8 shows a polishing plate 4 of a chemical mechanical polishing apparatus (hereinafter abbreviated as "CMP") used for polishing the wiring metal layer 3 formed on the entire surface of the silicon substrate 1 in the manufacture of the integrated circuit. It is a cross-sectional view showing. As shown in Fig. 8, this polishing plate 4 is constructed by attaching a flat polishing pad 6 on a flat base 5. Then, for example, a fine abrasive is mixed with a chemical abrasive such as an acid and supplied to the surface of the polishing pad 6 of the polishing plate 4, and the polishing plate 4 is rotated to be retained in the holding tool 7. The metal layer 3 is polished with a chemical abrasive and an abrasive by bringing the metal layer 3 of the supported silicon substrate 1 into contact with the surface of the polishing pad 6.
한편, 상기 연마반(4)의 연마 패드(6)도 상기 금속층(3)의 연마시에 마모되어 연마 패드(6)의 평탄도를 유지하지 못하게 되므로, 상기 CMP에는 이 연마 패드(6)를 연마하는 연마 장치가 구비되어 있다. 그리고, 이 연마 장치에 구비된 연마 드레서로 상기 연마 패드(6)를 연마하게 되어 있다.On the other hand, since the polishing pad 6 of the polishing plate 4 is also worn during polishing of the metal layer 3, it is impossible to maintain the flatness of the polishing pad 6, so that the polishing pad 6 is polished on the CMP. A polishing apparatus is provided. The polishing pad 6 is then polished with a polishing dresser provided in the polishing apparatus.
도9는 종래의 연마 드레서(8)를 도시한 중앙 횡단면도이다. 이 연마 드레서(8)는 예를 들어 원형의 평반형의 베이스 부재(9)의 외주부를 소정폭으로 돌출하게 하고, 그 돌출부(10)의 표면에 다이아몬드 그릿(grit) 등의 연마 그릿을 대략 균일하게 분포시켜 고착하여 연마면(11)을 형성하여 이루어져 있었다.9 is a center cross-sectional view showing a conventional polishing dresser 8. This polishing dresser 8 causes the outer circumferential portion of the circular flat base member 9 to protrude to a predetermined width, for example, and substantially uniform polishing grit such as diamond grit on the surface of the protruding portion 10. And polished to form an abrasive surface 11.
그리고, 도10에 도시한 바와 같이 상기 연마 드레서(8)를 보유 지지구(12)로 보유 지지하고, 상기 연마반(4)을 회전시켜서 상기 보유 지지구(12)에 보유 지지된 연마 드레서(8)의 연마면(11)을 연마 패드(6)의 표면에 상방으로부터 접촉시킴으로써, 상기 연마반(4)의 연마 패드(6)의 표면을 연마하고 있었다. 이 때, 보유 지지구(12)의 중심부에 화살표(P)와 같이 가공 압력을 가하여 상기 연마 드레서(8)의 연마면(11)을 연마반(4)의 연마 패드(6)에 상방으로부터 가압하면, 상기 연마면(11)의 가압력으로 상기 연마 패드(6)는 그 탄성에 의해 조금 패인 상태로 변형된다. 그리고, 이 연마 패드(6)의 연마에 의해 상기 연마 패드(6)의 표면의 평탄도를 유지하는 동시에 패드 표면의 세척도 행하고 있었다.As shown in FIG. 10, the polishing dresser 8 is held by the holding tool 12, and the polishing dresser 8 is rotated to hold the polishing dresser 8 held by the holding tool 12. As shown in FIG. The surface of the polishing pad 6 of the polishing plate 4 was polished by bringing the polishing surface 11 of) into contact with the surface of the polishing pad 6 from above. At this time, when the processing surface is applied to the center of the holding tool 12 as shown by arrow P, the polishing surface 11 of the polishing dresser 8 is pressed against the polishing pad 6 of the polishing plate 4 from above. By the pressing force of the polishing surface 11, the polishing pad 6 is deformed in a slightly recessed state by its elasticity. The polishing of the polishing pad 6 was performed to maintain the flatness of the surface of the polishing pad 6 and to wash the surface of the pad.
그러나, 이와 같은 종래의 연마 드레서(8)에 있어서는 도9에 도시한 바와 같이 상기 연마면(11)의 단면 형상은 평탄면으로 형성되어 있었기 때문에, 도10에 도시한 바와 같이 연마 드레서(8)의 연마면(11)을 연마반(4)의 연마 패드(6)에 상방으로부터 가압했을 때는 외주부에 있어서 소정폭으로 도너츠 형상으로 형성된 연마면(11)의 전체면으로 연마 패드(6)를 가압하게 되는데, 이 가압에 의한 연마 패드(6)의 패임 변형은 상기 연마면(11)의 최외주부에 있어서 가장 커지는 것이었다. 따라서, 연마면(11)의 연마 패드(6)에 대한 접촉 압력은 최외주부에 있어서 가장 커지고, 결과적으로 상기 최외주부의 윤곽선인 원에 의해 선접촉 상태로 되어 버리는 것이었다.However, in the conventional polishing dresser 8, as shown in Fig. 9, since the cross-sectional shape of the polishing surface 11 is formed into a flat surface, as shown in Fig. 10, the polishing dresser 8 is shown. Presses the polishing pad 6 to the entire surface of the polishing surface 11 formed in a donut shape at a predetermined width in the outer peripheral portion when the polishing surface 11 of the polishing plate 6 is pressed from above the polishing pad 6 of the polishing plate 4. The dent deformation of the polishing pad 6 by this pressing was the largest at the outermost periphery of the polishing surface 11. Therefore, the contact pressure of the polishing surface 11 with respect to the polishing pad 6 is greatest in the outermost peripheral portion, and as a result, the contact surface is brought into a line contact state by a circle which is the outline of the outermost peripheral portion.
이로부터, 상기 연마면(11)의 최외주부에 분포 고착된 연마 그릿만이 연마 패드(6)에 강하게 접촉하여 연마하게 되고, 최외주부에 고착된 연마 그릿만이 빨리 마모되어 버린다. 그런데, 상기 연마면(11)의 내주부에 분포 고착된 연마 그릿은 연마 패드(6)에 대하여 충분한 접촉 압력이 되지 못하여, 상기 연마 패드(6)의 연마에는 그다지 기여하지 못하는 것이었다. 따라서, 연마면(11)의 최외주부에 고착된 연마 그릿이 마모된 연마 드레서(8)는 연마 패드(6)의 연마에는 도움이 되지 못하므로, 새로운 연마 드레서(8)로 교환해야 했다. 즉, 연마 드레서(8)의 수명이 짧은 것이었다. 또, 하나의 연마 드레서(8)로 많은 장수의 연마반(4)의 연마 패드(6)를 연마하지 못하여 연마반(4)의 연마 효율이 저하하는 것이었다.From this, only the polishing grit distributed and fixed to the outermost periphery of the polishing surface 11 is strongly in contact with the polishing pad 6 for polishing, and only the polishing grit adhered to the outermost periphery wears out quickly. By the way, the polishing grit distributed and fixed to the inner circumferential portion of the polishing surface 11 did not have sufficient contact pressure with respect to the polishing pad 6, and thus did not contribute much to polishing of the polishing pad 6. Therefore, the polishing dresser 8, in which the polishing grit adhered to the outermost circumference of the polishing surface 11, is not helpful for polishing the polishing pad 6, has to be replaced with a new polishing dresser 8. That is, the lifetime of the polishing dresser 8 was short. In addition, one polishing dresser 8 failed to polish the polishing pad 6 of the many long polishing plates 4, and the polishing efficiency of the polishing table 4 was lowered.
본 발명은 이와 같은 문제점에 대처하고, 연마반과의 접촉부에 있어서 면접촉이 되게 하여 사용시의 마모를 경감하고 긴 수명화를 꾀하는 동시에, 상기 연마반의 연마 효율을 향상시킬 수 있는 화학 기계 연마 장치의 연마반용 연마 드레서를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention addresses such problems and provides surface contact at the contact portion with the polishing plate, which reduces wear during use and lengthens the service life, and at the same time improves the polishing efficiency of the polishing plate. An object of the present invention is to provide a polishing abrasive dresser.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 화학 기계 연마 장치의 연마반용 연마 드레서는 평탄하고 회전 가능한 연마반의 표면에 화학 연마제를 공급하여 상기 연마반 상에서 피연마물의 표면을 연마하는 화학 기계 연마 장치의 상기 연마반을 연마하는 것이며, 평반형의 베이스 부재의 외주부를 소정폭으로 돌출하게 하고, 그 표면에 연마 그릿을 대략 균일하게 분포시켜 고착하여 연마면을 형성하여 이루어지는 연마 드레서에 있어서, 상기 연마면의 단면 형상을 돌출형의 원호형 곡면으로 형성한 것이다.In order to achieve the above object, the polishing dressing for the polishing machine of the chemical mechanical polishing apparatus of the present invention supplies the chemical polishing agent to the surface of the flat and rotatable polishing plate to polish the surface of the polishing object on the polishing plate. A polishing dresser comprising: polishing an outer periphery of a flat base member with a predetermined width, and spreading and polishing the polishing grit on the surface thereof substantially uniformly to form a polishing surface, the cross-sectional shape of the polishing surface It is formed as an arc-shaped curved surface.
이에 의해, 화학 기계 연마 장치의 연마반과의 접촉부에 있어서 결과적으로 면접촉이 되도록 할 수 있는 동시에, 연마 드레서의 사용시에 연마면의 일부분만이 빨리 마모되어 버리는 것을 방지할 수 있으므로, 연마 드레서의 긴 수명화를 꾀할 수 있다.As a result, the contact portion with the polishing plate of the chemical mechanical polishing apparatus can be brought into surface contact as a result, and at the same time, only a part of the polishing surface can be prevented from being worn out quickly when the polishing dresser is used. Long life can be achieved.
또, 상기 연마면에의 연마 그릿의 고착은 금속 전착에 의해 고착시킨 것으로 해도 좋다. 이에 의해, 상기 연마 그릿의 고착을 용이하고 또한 견고하게 행할 수 있다.In addition, the fixing of the polishing grit to the polishing surface may be fixed by metal electrodeposition. Thereby, fixing of the said grinding grit can be performed easily and firmly.
더욱이, 상기 연마면에의 연마 그릿의 고착은 화학 연마제에 대한 내성을 갖는 접착제로 접착한 것으로 해도 좋다. 이에 따라, 화학 연마제에 의한 연마 그릿의 박리를 방지할 수 있다.In addition, fixing of the polishing grit to the polishing surface may be performed by bonding with an adhesive having resistance to chemical abrasives. Thereby, peeling of the grinding grit by a chemical abrasive can be prevented.
또, 상기 연마 그릿은 다이아몬드 그릿으로 형성해도 좋다. 이 경우, 다이아몬드 그릿은 재질이 단단하고 또한 화학 연마제에도 강하므로, 상기 연마반을 연마하는 데 가장 적합하다.The polishing grit may be formed of diamond grit. In this case, the diamond grit is most suitable for polishing the polishing plate since the material is hard and strong against chemical abrasives.
도1은 본 발명의 화학 기계 연마 장치의 연마반용 연마 드레서를 도시한 중앙 횡단면도로써, 도2의 A-A선 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a cross sectional view along a line A-A in FIG.
도2는 상기 연마 드레서를 도시한 평면도.2 is a plan view showing the polishing dresser.
도3은 상기 연마 드레서의 돌출부 및 연마면을 도시한 확대 단면도.3 is an enlarged cross-sectional view showing the protrusion and the polishing surface of the polishing dresser.
도4는 상기 연마 드레서의 사용 상태를 도시한 단면 설명도.4 is a cross-sectional explanatory view showing a state of use of the polishing dresser.
도5는 상기 연마 드레서를 구비한 화학 기계 연마 장치를 도시한 평면도.Fig. 5 is a plan view showing a chemical mechanical polishing apparatus equipped with the polishing dresser.
도6은 상기 화학 기계 연마 장치의 요부를 도시한 사시도.Fig. 6 is a perspective view showing the main portion of the chemical mechanical polishing apparatus.
도7은 화학 기계 연마 장치에 의해서 연마되는 실리콘 기판을 도시한 단면도.Fig. 7 is a sectional view showing a silicon substrate polished by a chemical mechanical polishing apparatus.
도8은 화학 기계 연마 장치에 의해서 실리콘 기판을 연마하는 상태를 도시한 단면 설명도.Fig. 8 is a cross-sectional explanatory diagram showing a state in which a silicon substrate is polished by a chemical mechanical polishing apparatus.
도9는 종래의 연마 드레서를 도시한 중앙 횡단면도.9 is a center cross-sectional view showing a conventional polishing dresser.
도10은 종래의 연마 드레서의 사용 상태를 도시한 단면 설명도.Fig. 10 is a cross-sectional explanatory diagram showing a state of use of a conventional polishing dresser.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
1 : 실리콘 기판1: silicon substrate
3 : 금속층3: metal layer
4 : 연마반4: grinding board
6 : 연마 패드6: polishing pad
8, 15 : 연마 드레서8, 15: polishing dresser
9, 29 : 베이스 부재9, 29: base member
10, 30 : 돌출부10, 30: protrusion
11, 31 : 연마면11, 31: polishing surface
13 : 웨이퍼13: wafer
16 : 화학 기계 연마 장치16: chemical mechanical polishing device
17 : 로드 스테이션17: load station
18 : 클린 스테이션18: clean station
19 : 반송 아암19: return arm
20 : 최초 플라텐20: first platen
21 : 패드 조절 장치21: pad adjustment device
22 : 드레서 아암22: dresser arm
25 : 최종 플라텐25: the final platen
27 : 엔드 스테이션27: end station
28 : 언로드 스테이션28: unload station
34 : 연마 그릿34: Grinding Grit
도1은 본 발명의 화학 기계 연마 장치의 연마반용 연마 드레서를 도시한 중앙 횡단면도로써, 도2의 A-A선 단면도이다. 또, 도2는 상기 연마 드레서를 도시한 평면도이다. 이 연마 드레서(15)는 평탄하고 회전 가능한 연마반의 표면에 화학 연마제를 공급하여 상기 연마반 상에서 웨이퍼 등의 피연마물의 표면을 연마하는 화학 기계 연마 장치(이하「CMP」라고 약칭함)에 있어서, 상기 연마반을 연마하는 것이다.FIG. 1 is a cross sectional view taken along line A-A in FIG. 2, showing a central dressing dresser for a polishing machine of the chemical mechanical polishing apparatus of the present invention. 2 is a plan view showing the polishing dresser. The polishing dresser 15 is a chemical mechanical polishing apparatus (hereinafter abbreviated as "CMP") which supplies a chemical abrasive to the surface of a flat and rotatable polishing plate and polishes the surface of a to-be-grinded object such as a wafer on the polishing plate. To grind the polishing plate.
우선, 상기 CMP(16)의 개요에 대하여 도5 및 도6을 참조하여 설명한다. 도5에 있어서, 로드 스테이션(17)은 웨이퍼 카세트(도시 생략)를 적재하기 위해 마련된 장소이다. 이 웨이퍼 카세트에는 도7에 도시한 바와 같은 실리콘 기판(1) 상에 금속층(3)이 형성된 처리 전의 웨이퍼(13)가 수납되어 있다. 클린 스테이션(18)은 반송 아암(19)에 상기 웨이퍼(13)를 건네주기 위해 마련된 장소이다. 상기 반송 아암(19)은 클린 스테이션(18)에서 웨이퍼(13)를 흡착 등을 행하여 지지하고, 도면중 화살표 방향으로 회전하여 후술하는 각 위치로 반송한다.First, the outline of the CMP 16 will be described with reference to FIGS. 5 and 6. In Fig. 5, the load station 17 is a place provided for loading a wafer cassette (not shown). In this wafer cassette, the wafer 13 before the process in which the metal layer 3 is formed on the silicon substrate 1 as shown in Fig. 7 is housed. The clean station 18 is a place provided for passing the wafer 13 to the transfer arm 19. The said conveyance arm 19 adsorb | sucks and supports the wafer 13 by the clean station 18, rotates it in the arrow direction in a figure, and conveys it to each position mentioned later.
최초 플라텐(20)은 상기 웨이퍼(13)의 금속층(3)을 실제로 연마하는 장소이며, 도8에 도시한 바와 같이 평탄하고 회전 가능한 연마반(4)이 설치되어 있고, 그 표면에는 평탄한 연마 패드(6)가 부착되어 있다. 또, 온도 상승을 억제하기 위한 냉각 장치 등(도시 생략)이 배치되어 있다.The first platen 20 is a place for actually polishing the metal layer 3 of the wafer 13, and as shown in Fig. 8, a flat and rotatable polishing plate 4 is provided, and the surface of the polishing pad is flat. (6) is attached. Moreover, the cooling apparatus etc. (not shown) for suppressing temperature rise are arrange | positioned.
패드 조절 장치(21)는 상기 최초 플라텐(20)의 연마 패드(6)의 표면을 연마하는 것이고, 드레서 아암(22)의 선단에는 도6에 도시한 바와 같이 위치 조절 기구(23)를 거쳐서 본 발명의 연마 드레서(15)가 회전 가능하게 부착되어 있다. 그리고, 상기 패드 조절 장치(21)는 드레서 아암(22)의 기단부를 지지점으로 해서 화살표(B-B') 방향으로 회전하게 되어 있다. 또, 패드 조절 장치(21)는 상기와 같이 화살표(B-B') 방향으로 회전하는 것이 아니라, 드레서 아암(22)을 횡방향으로 평행 이동시키는 바와 같은 구성이라도 좋다.The pad adjusting device 21 is to polish the surface of the polishing pad 6 of the first platen 20, and through the position adjusting mechanism 23 at the tip of the dresser arm 22 as shown in FIG. The polishing dresser 15 of the present invention is attached to be rotatable. The pad adjusting device 21 rotates in the direction of the arrow B-B 'with the proximal end of the dresser arm 22 as a supporting point. The pad adjusting device 21 may not rotate in the direction of the arrow B-B 'as described above, but may also be configured to move the dresser arm 22 in parallel in the lateral direction.
슬러리 공급 노즐(24)은 PH가 높은 초산 등의 산의 화학 연마제에 연마재를 혼합시킨 슬러리를 최초 플라텐(20) 상의 연마 패드(6)에 공급하는 노즐이다.The slurry supply nozzle 24 is a nozzle for supplying a slurry obtained by mixing an abrasive with an acid chemical abrasive such as acetic acid having a high PH to the polishing pad 6 on the platen 20.
최종 플라텐(25)은 회전 가능한 평탄한 정반(定盤)이며, 상기 최초 플라텐(20) 상에서의 연마에 의해 처리 대상인 웨이퍼(13)의 표면에 부착된 연마제 등을 씻어내기 위해 마련된 것이다. 그리고, 순수(純水) 공급 노즐(26)은 이 최종 플라텐(25)의 표면에 순수를 공급하는 노즐이다.The final platen 25 is a rotatable flat plate and is provided to wash off the abrasives and the like adhered to the surface of the wafer 13 to be processed by polishing on the first platen 20. The pure water supply nozzle 26 is a nozzle for supplying pure water to the surface of the final platen 25.
엔드 스테이션(27)은 상기 최종 플라텐(25)에서 세척한 후의 웨이퍼(13)를 반송 아암(19)으로부터 수취하여 일단 놓아두기 위한 장소이다. 언로드 스테이션(28)은 이상의 처리 완료된 웨이퍼(13)를 수납하는 웨이퍼 카세트를 적재하기 위해 마련된 장소이다. 또, 상기 클린 스테이션(18)과 엔드 스테이션(27)은 로드 스테이션(17)으로부터 언로드 스테이션(28)을 향하는 웨이퍼(13)의 반송 경로의 도중에 마련되어 있다.The end station 27 is a place for receiving the wafer 13 after washing in the final platen 25 from the transfer arm 19 and once placing it. The unload station 28 is a place provided for loading a wafer cassette for storing the above processed wafer 13. Moreover, the said clean station 18 and the end station 27 are provided in the middle of the conveyance path | route of the wafer 13 from the load station 17 toward the unload station 28. As shown in FIG.
다음에, 상기와 같은 구성의 CMP(16)에 있어서, 최초 플라텐(20)에 설치된 연마반(4)의 연마 패드(6)(도8 참조)를 연마하는 연마 드레서(15)에 대하여 도1 내지 도3을 참조하여 설명한다. 이 연마 드레서(15)의 전체 구성은 도2에 도시한 바와 같이, 예를 들어 원형의 평반형의 베이스 부재(29)의 외주부를 도1에 도시한 바와 같이 소정폭으로 돌출하게 하고, 그 돌출부(30)의 표면에 다이아몬드 그릿 등의 연마 그릿을 대략 균일하게 분포시켜 고착하여 연마면(31)을 형성하여 이루어진다.Next, in the CMP 16 having the above-described configuration, the polishing dresser 15 for polishing the polishing pad 6 (see FIG. 8) of the polishing plate 4 provided in the first platen 20 is shown in FIG. A description with reference to FIG. 3 is as follows. As shown in Fig. 2, the overall configuration of the polishing dresser 15 causes the outer peripheral portion of the circular flat base member 29 to protrude to a predetermined width as shown in Fig. 1, and the protrusion portion thereof. Polishing grit such as diamond grit is uniformly distributed and adhered to the surface of 30 to form the polishing surface 31.
상기 베이스 부재(29)는 실리콘으로 형성되거나 혹은 화학 연마제에 대한 내성이 우수한 베클라이트 등의 듀라콘 수지로 형성되어 있다. 또, 이 베이스 부재(29)의 중심부에는 소정 내경의 구멍(32)이 뚫려 있다. 이 구멍(32)은 상기 베이스 부재(29) 전체가 변형하여 왜곡되거나 하지 않도록 하기 위한 것이다.The base member 29 is made of silicon or made of Duracon resin such as becelite having excellent resistance to chemical abrasives. In addition, a hole 32 of a predetermined inner diameter is drilled in the center of the base member 29. The hole 32 is for preventing the entire base member 29 from being deformed and distorted.
또, 상기 돌출부(30)의 연마면(31)의 원주 방향에는 도2에 도시한 바와 같이 소정 간격으로 방사형으로 뻗은 오목홈(33, 33, …)이 형성되어 있다. 이 오목홈(33, 33, …)은 상기 최초 플라텐(20)에 설치된 연마반(4)의 연마 패드(6)를 연마 드레서(15)로 연마할 경우, 도5에 도시한 슬러리 공급 노즐(24)에 의해 산의 화학 연마제에 연마재를 혼합시킨 슬러리를 상기 연마 패드(6) 상에 공급했을 때 돌출부(30)의 원주 외측으로부터 중심측으로도 슬러리가 자연스럽게 유입되게 하여, 상기 연마 드레서(15)에 의한 연마를 원활하게 행할 수 있게 하는 것이다.Further, in the circumferential direction of the polishing surface 31 of the protruding portion 30, as shown in Fig. 2, concave grooves 33, 33, ... which extend radially at predetermined intervals are formed. These concave grooves 33, 33,... Are slurry supply nozzles shown in FIG. 5 when the polishing pad 6 of the polishing plate 4 provided in the first platen 20 is polished with the polishing dresser 15. 24), when the slurry in which the abrasive is mixed with the acid chemical abrasive on the polishing pad 6 is supplied onto the polishing pad 6, the slurry naturally flows from the outer circumference of the protrusion 30 to the center side, so that the polishing dresser 15 This makes it possible to smoothly grind by.
그리고, 상기 돌출부(30)의 표면에의 연마 그릿의 고착은 니켈 등의 금속을 사용한 금속 전착에 의해 다이아몬드 그릿 등을 대략 균일하게 분포시켜 고착하여 연마면(31)을 형성하고 있다. 혹은, 유리 본드나 수지 본드 등의 화학 연마제에 대한 내성을 갖는 접착제를 사용하여 상기 돌출부(30)의 표면에 다이아몬드 그릿 등을 대략 균일하게 분포시켜 접착해도 된다. 이에 의해, 돌출부(30)의 표면에 연마면(31)이 형성된다.The polishing grit is adhered to the surface of the protruding portion 30 so that the diamond grit and the like are distributed substantially uniformly by metal electrodeposition using a metal such as nickel to form the polishing surface 31. Alternatively, a diamond grit or the like may be uniformly distributed on the surface of the protruding portion 30 using an adhesive having resistance to chemical abrasives such as glass bonds and resin bonds. As a result, the polishing surface 31 is formed on the surface of the protrusion 30.
또, 상기 연마면(31)에의 연마 그릿의 고착을 금속 전착에 의해 고착시킨 것에 있어서는 상기 연마 그릿의 고착을 용이하고 또한 견고하게 행할 수 있다. 또, 상기 연마면(31)에의 연마 그릿의 고착을 화학 연마제에 대한 내성을 갖는 접착제로 접착한 것에 있어서는 화학 연마제에 의한 연마 그릿의 박리를 방지할 수 있다. 더욱이, 상기 연마 그릿을 다이아몬드 그릿으로 한 것에 있어서는 다이아몬드 그릿은 재질이 단단하고 또한 화학 연마제에도 강하므로, 상기 연마반(4)의 연마 패드(6)를 연마하는 데 가장 적합하다.In addition, in fixing the polishing grit to the polishing surface 31 by metal electrodeposition, the polishing grit can be easily and firmly fixed. In addition, when the adhesion of the polishing grit to the polishing surface 31 is adhered with an adhesive having a resistance to a chemical abrasive, peeling of the polishing grit by the chemical abrasive can be prevented. Furthermore, in the case where the abrasive grit is a diamond grit, the diamond grit is most suitable for polishing the polishing pad 6 of the polishing plate 4 because the material is hard and strong against chemical abrasives.
그리고, 본 발명에 있어서는 도3에 도시한 바와 같이 상기 연마면(31)의 단면 형상이 돌출형의 원호형 곡면으로 형성되어 있다. 즉, 도3에 있어서 상기 돌출부(30)의 단면 형상이 소정의 반경을 지닌 돌출형의 원호형 곡면으로 형성되고, 이 돌출형의 원호형 곡면의 돌출부(30)의 표면에 상기 금속 전착 또는 화학 연마제에 대한 내성을 갖는 접착제로 연마 그릿(34)이 고착되어 연마면(31)이 형성되어 있다. 이에 의해, 이 연마면(31)의 단면 형상도 돌출형의 원호형 곡면으로 마무리되게 된다.In the present invention, as shown in Fig. 3, the cross-sectional shape of the polishing surface 31 is formed as a protruding arc-shaped curved surface. That is, in Fig. 3, the cross-sectional shape of the protrusion 30 is formed of a protruding arc-shaped curved surface having a predetermined radius, and the metal electrodeposition or chemical is applied to the surface of the protruding portion 30 of the protruding arc-shaped curved surface. The polishing grit 34 is fixed with an adhesive having a resistance to the abrasive to form the polishing surface 31. As a result, the cross-sectional shape of the polishing surface 31 is also finished to a protruding arc-shaped curved surface.
이와 같이 구성된 연마 드레서(15)를 사용하여 도5 및 도6에 도시한 최초 플라텐(20)에 설치된 연마반(4)의 연마 패드(6)를 연마하려면, 도4에 도시한 바와 같이 상기 연마 드레서(15)를 도6에 도시한 드레서 아암(22)의 선단에 배치된 위치 조절 기구(23)의 보유 지지구(12)로 보유 지지하고, 상기 연마반(4)을 회전시켜서 상기 보유 지지구(12)로 보유 지지된 연마 드레서(15)의 연마면(31)을 연마 패드(6)의 표면에 상방으로부터 접촉시킴으로써 상기 연마 패드(6)의 표면을 연마한다.To polish the polishing pad 6 of the polishing plate 4 installed in the first platen 20 shown in FIGS. 5 and 6 using the polishing dresser 15 configured as described above, the polishing as shown in FIG. The dresser 15 is held by the holding tool 12 of the position adjusting mechanism 23 arranged at the tip of the dresser arm 22 shown in Fig. 6, and the holding plate 4 is rotated to hold the holding tool. The surface of the polishing pad 6 is polished by bringing the polishing surface 31 of the polishing dresser 15 held by (12) into contact with the surface of the polishing pad 6 from above.
이 때, 보유 지지구(12)의 중심부에 화살표(P)와 같이 가공 압력을 가하여 상기 연마 드레서(15)의 연마면(31)을 연마반(4)의 연마 패드(6)에 상방으로부터 가압하면, 상기 연마면(31)의 가압력으로 상기 연마 패드(6)는 그 탄성에 의해 조금 패인 상태로 변형된다. 본 발명에 있어서는 상기 연마면(31)의 단면 형상이 돌출형의 원호형 곡면으로 형성되어 있으므로, 도4에 도시한 바와 같이 우선 그 원호형 곡면의 상부만으로 연마 패드(6)의 표면에 접촉하고, 가압력이 한층 더 커짐에 따라서 연마 패드(6)가 변형되어 연마면(31)과 연마 패드(6)의 접촉이 깊어지는 동시에 접촉 부분이 상기 원호형 곡면의 상부 양측부로 확산되어 간다.At this time, when the processing pressure is applied to the center of the holding tool 12 as shown by arrow P, the polishing surface 31 of the polishing dresser 15 is pressed against the polishing pad 6 of the polishing plate 4 from above. By the pressing force of the polishing surface 31, the polishing pad 6 is deformed in a slightly recessed state by its elasticity. In the present invention, since the cross-sectional shape of the polishing surface 31 is formed as a protruding arc-shaped curved surface, as shown in Fig. 4, the surface of the polishing pad 6 is first contacted with only the upper portion of the arc-shaped curved surface. As the pressing force is further increased, the polishing pad 6 is deformed to deepen the contact between the polishing surface 31 and the polishing pad 6 and at the same time, the contact portion diffuses to both upper portions of the arcuate curved surface.
그리고, 상기 연마면(31)이 소정의 가압력으로 연마 패드(6)의 표면에 가압된 상태에서는 상기 연마 패드(6)의 표면은 연마면(31)의 돌출형의 원호형 곡면을 따른 형태로 변형하고, 상기 원호형 곡면의 상부를 중심으로 한 소정의 확산이 있는 폭으로 접촉하고, 결과적으로 연마면(31)과 연마 패드(6)의 접촉에 있어서 면접촉 상태가 얻어진다.In the state where the polishing surface 31 is pressed against the surface of the polishing pad 6 at a predetermined pressing force, the surface of the polishing pad 6 is in the form of an arc-shaped curved surface protruding from the polishing surface 31. It deform | transforms and contacts with the width | variety which has a predetermined spread centering on the upper part of the said arcuate curved surface, As a result, the surface contact state is obtained at the contact of the polishing surface 31 and the polishing pad 6.
이로부터, 상기 연마면(31)에 분포 고착된 연마 그릿(34)은 소정의 확산이 있는 폭으로 분포 고착된 것이 연마 패드(6)에 면으로서 접촉하여 연마하게 되어, 일부분만이 빨리 마모되어 버리는 것을 방지할 수 있고, 연마 드레서(15)의 수명을 길게 할 수 있다. 또, 상기 연마 드레서(15)의 교환 간격을 연장시킬 수 있고, 하나의 연마 드레서(15)로 많은 장수의 연마반(4)의 연마 패드(6)를 연마하여 연마반(4)의 연마 효율을 향상시킬 수 있다. 그리고, 상기 연마반과의 면접촉에 의해 상기 연마반의 연마를 양호하게 행할 수 있으므로, 연마반 자체의 평탄도의 향상 및 눈메꿈을 방지하여, 그 연마반의 수명을 연장시킬 수 있다.From this, the polishing grit 34 distributed and fixed to the polishing surface 31 is polished by contacting the polishing pad 6 with the surface fixed to the polishing pad 6 in a predetermined spreading width, so that only a part of the polishing grit is quickly worn out. Discarding can be prevented and the life of the polishing dresser 15 can be extended. In addition, the replacement interval of the polishing dresser 15 can be extended, and the polishing pad 6 of the large number of long polishing plates 4 is polished with one polishing dresser 15 to improve the polishing efficiency of the polishing table 4. You can. In addition, since the polishing can be satisfactorily polished by surface contact with the polishing plate, it is possible to improve the flatness of the polishing plate itself and to prevent glare and to extend the life of the polishing plate.
본 발명에 의하면, 화학 기계 연마 장치의 연마반과의 접촉부에 있어서 면접촉이 되게 하여 사용시의 마모를 경감하고 긴 수명화를 꾀하는 동시에, 상기 연마반의 연마 효율을 향상시킬 수 있다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can make surface contact in the contact part with the polishing board of a chemical mechanical polishing apparatus, reducing wear at the time of use, lengthening a lifetime, and improving the polishing efficiency of the said polishing board.
Claims (4)
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