KR20010050233A

KR20010050233A - 연마 장치 및 연마 방법, 연마 패드의 컨디셔닝 방법

Info

Publication number: KR20010050233A
Application number: KR1020000050267A
Authority: KR
Inventors: 고바야시다쯔노리; 다나까히로시; 오가따야스유끼; 호소끼간지; 모리다에쯔로; 하라다세이지
Original assignee: 아끼모토 유미; 미츠비시 마테리알 가부시키가이샤
Priority date: 1999-08-30
Filing date: 2000-08-29
Publication date: 2001-06-15
Also published as: TW510841B; US6488573B1; EP1080840A2; EP1080840A3

Abstract

본 발명은 피연마재의 연마가 행하여지는 연마 스테이션과, 피연마재의 세정이 행하여지는 세정 스테이션이 교대로 복수 배치되고, 피연마재를 유지하여 연마 스테이션과 세정 스테이션과의 사이를 순차 반송하는 아암을 구비하고, 아암이, 피연마재를 유지하는 연마 헤드를 구비하고, 세정 스테이션이, 피연마재가 적재되는 유지 다이 시트와, 연마 헤드에 유지된 상태에서의 피연마재의 세정, 유지 다이 시트상에 적재된 상태에서의 피연마재의 세정, 및 피연마재를 벗긴 상태에서의 연마 헤드의 세정을 행하는 세정 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 연마 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 피연마재의 연마가 행하여지는 연마 스테이션이 복수 배치되고, 피연마재를 유지하여 연마 스테이션 사이를 순차 반송하는 아암을 구비하고, 연마 스테이션이, 표면에 연마 패드가 첨부된 플래튼을 갖고, 아암이, 피연마재를 유지하여 연마 패드에 피연마재의 일면을 접촉시키는 연마 헤드를 복수 구비하고, 이 연마 헤드와 플래튼의 상대 운동에 의해 연마 패드로 피연마재를 연마하는 웨이퍼 연마 방법에 있어서, 연마 헤드를 수평 회전 가능하게 지지하기 위한 스핀들을, 아암에 복수 설치된 스핀들 하우징의 결합부에 각각 결합시키고, 피연마재와 연마 패드를 접촉하면서 회전시키는 동시에, 스핀들에 구비된 조정 기구에 의해서 아암과의 상대적 위치를 변화시키도록 연마 헤드의 축선 방향의 위치를 조정함으로써, 복수의 피연마재는, 각각의 위치를 조정되면서 연마되는 것을 특징으로 하는 피연마재의 연마 방법을 제공한다.

Description

연마 장치 및 연마 방법, 연마 패드의 컨디셔닝 방법 {POLISHING APPARATUS, POLISHING METHOD AND METHOD OF CONDITIONING POLISHING PAD}

본 발명은, 예를 들면 반도체 웨이퍼 등의 피연마재를 연마하는 연마 장치 및 연마 방법, 피연마재의 연마에 이용되는 연마 패드의 표면 상태를 조정하는 컨디셔닝 방법에 관한 것이다.

본 명세서는 일본 특허 출원(일본 특허 출원 제1999-244120호, 특허 출원 제2000-004058호, 특허 출원 제2000-067799호, 특허 출원 제2000-093834호, 특허 출원 제2000-099648호)에 기초한 것이며, 해당 일본 출원의 기재 내용은 본 명세서의 일부로서 인용한다.

반도체 디바이스가 형성되는 예를 들면 실리콘 잉곳으로부터 잘라낸 반도체 웨이퍼는, 그 표면이 디바이스의 미세화에 따라 고정밀도 또한 무결함 표면이 되도록 경면 연마될 필요가 있다. 그리고, 이러한 반도체 웨이퍼나 표면에 디바이스가 형성된 웨이퍼(이하, 이들을 단순히 웨이퍼라 한다)도 포함시켜, 정밀한 연마 정밀도가 요구되는 피연마재 표면의 연마에는, 평탄화의 정도가 높은 화학적 기계적 연마법(CMP 법)이 이용된다.

CMP 법이란, SiO₂를 이용한 알칼리성 슬러리나 CeO₂를 이용한 중성 슬러리, 혹은 Al₂O₃을 이용한 산성 슬러리를 이용한 슬러리 등을 이용하여 화학적·기계적으로 피연마재의 표면을 연마하여, 평탄화하는 방법이다.

CMP 법을 이용하여 웨이퍼의 표면을 연마하는 장치로서는, 예를 들면 다음과 같은 연마 장치가 알려져 있다.

이 연마 장치(1)는, 도23의 주요부 확대 사시도에 개략적으로 도시한 바와 같이, 중심축(2)에 부착된 원판형의 플래튼(3) 상에 예를 들면 경질 우레탄으로 이루어지는 연마 패드(4)가 설치되고, 이 연마 패드(4)에 대향하고 또한 플래튼(3)의 중심축(2)으로부터 편심한 위치에, 웨이퍼(W)를 유지하는 연마 헤드(5)를 자전 가능하게 하여 배치한 것이다. 연마 장치(1)는, 연마 헤드(5)에 의해서 웨이퍼(W)를 연마 패드(4)의 표면에 접촉시킨 상태로 유지하고, 또한 웨이퍼(W)와 연마 패드(4)의 사이에 상기한 슬러리(S)를 개재시킨 상태로 연마 패드(4)와 웨이퍼(W)를 상대적으로 이동시킴으로써 웨이퍼(W)의 한 면을 연마하는 것이다.

또한, 이외에도, CMP 법을 이용하여 웨이퍼의 표면을 연마하는 장치로서는, 예를 들면 도24에 도시되는 것이 있다. 여기서, 도24에 있어서, 도23에 도시한 연마 장치(1)와 거의 같은 구성의 부재에 대해서는 동일한 부호를 이용하여 설명한다.

도24에 있어서, 연마 장치(10)는, 연마할 웨이퍼(W)를 유지한 연마 헤드(5)와, 원반형으로 형성된 플래튼(3) 상면에 전체면에 걸쳐 첨부된 연마 패드(4)를 구비하고 있다. 이 중 연마 헤드(5)는, 헤드 구동 기구인 카루우젤(11) 하부에 복수 부착된 것이며, 스핀들(16)에 의해서 회전 가능하게 지지되고, 연마 패드(4) 상에서 유성 회전되도록 되어 있다. 또 이 경우, 플래튼(3)의 중심 위치와 연마 헤드(5)의 공전 중심을 편심시켜 설치하는 것도 가능하다.

플래튼(3)은 베이스(12)의 중앙에 수평으로 배치되어 있고, 이 베이스(12) 내에 설치된 플래튼 구동 기구(도시하지 않음)에 의해 축선 둘레로 회전되도록 되어 있다. 베이스(12)의 측방에는 지주(13)가 설치되어 있음과 동시에, 지주(13)의 사이에는, 카루우젤 구동 기구(15)를 지지하는 상측 부착판(14)이 배치되어 있다. 카루우젤 구동 기구(15)는, 하방으로 설치된 카루우젤(11)을 축선 둘레로 회전시키는 기능을 가지고 있다.

베이스(12)로부터는, 접합부(17)가 상방으로 돌출하도록 배치되어 있고, 접합부(17)의 상단에는 간격 조정 기구(18)가 설치되어 있다. 한 편, 접합부(17)의 상방에는 걸림부(19)가 대향 배치되어 있다. 이 걸림부(19)는 상측 부착판(14)에 고정되어 있음과 동시에 상측 부착판(14)으로부터 하방으로 돌출하는 구성으로 되어 있다. 그리고, 이 간격 조정 기구(18)를 조절하여, 접합부(17)와 걸림부(19)를 접촉시킴으로써, 연마 헤드(5)와 연마 패드(4)의 거리 치수를 적절히 하고 있다. 그리고, 연마 헤드(5)에 유지된 웨이퍼(W)와 연마 패드(4) 표면을 접촉시키는 동시에, 카루우젤(11), 연마 헤드(5) 및 플래튼(3)을 회전시킴으로써 웨이퍼(W)는 연마된다.

이와 같은 CMP 법을 이용하는 연마 장치에서는, 웨이퍼의 연마 조건에 맞춰 연마 패드나 슬러리의 성질, 연마 시간 등이 변경되고, 웨이퍼의 연마가 알맞은 조건 하에서 행해지도록 조정된다. 여기서, 슬러리의 성질이란 슬러리를 구성하는 지립의 재질, 크기, 지립에 의해서 현탁되는 용액의 성질(용액의 pH, 농도 등)을 가리키고 있다.

그런데, 이들 연마 장치에서는, 예를 들면 웨이퍼의 표면의 연마 공정을, 웨이퍼의 표면의 요철을 취하기 위한 거친 연마, 웨이퍼 표면을 평탄하게 하기 위한 정밀한 연마, 웨이퍼의 표면을 경면 마무리하기 위한 마무리 연마 등의 복수의 단계로 나뉘어, 각각 알맞은 연마 조건 하에서 웨이퍼의 연마를 행하고 있다.

또한, 웨이퍼는, 웨이퍼 상에 회로를 형성하기 위해서 그 표면에 산화막이나 금속막 등의 박막이 형성되는 것이기 때문에, 연마하는 막의 재질에 의해서 연마 조건도 바꾸고 있다.

이러한 복수의 연마 조건에서의 웨이퍼의 연마를 연속적으로 행할 수 있도록, 연마 패드가 설치되는 플래튼과 플래튼을 회전 구동하는 구동 장치를 구비하는 연마 스테이션을 복수 구비하고, 웨이퍼를 유지하는 연마 헤드를 각 연마 스테이션 사이에서 이동시키는 헤드 이동 수단을 구비하고, 각 연마 스테이션이 각각 다른 연마 조건에 맞춰 조정되는 연마 장치가 알려져 있다.

그런데, 이와 같이 연마 조건이 다른 연마 스테이션 사이에서 웨이퍼를 이동시킬 때에, 웨이퍼 및 연마 헤드에 부착하고 있는 슬러리를 확실하게 제거하지 않으면, 예를 들면 슬러리의 성질, 즉 지립의 재질이나 크기, 용액의 성질 등이 다른 경우, 웨이퍼 및 연마 헤드에 부착하고 있는 슬러리에 의해서 새롭게 이동한 연마 스테이션을 오염해 버린다.

그리고, 다른 성질을 갖는 슬러리가 섞이면, 연마 스테이션의 연마 조건이 변할 뿐만 아니라, 슬러리가 응집하거나 겔화하여 웨이퍼의 표면을 손상시키는 원인이 되거나, 또한, 웨이퍼의 이상 부식등을 야기하는 원인이 된다.

이러한 문제점을 방지하기 위해서, 종래는 연마 스테이션 사이에 세정 장치를 설치하여, 웨이퍼 및 연마 헤드를 연마 스테이션 사이에서 이동시키는 경우에 이들 웨이퍼 및 연마 헤드의 세정을 행하고 있었다.

그러나, 이들 세정은, 연마 헤드에 의해서 웨이퍼가 유지된 상태로 세정이 행하여지고 있기 때문에, 예를 들면 웨이퍼와 연마 헤드 사이에 침입한 슬러리등은 충분히 제거하는 수가 없고, 새로운 연마 스테이션에서 연마를 하고 있는 중에, 취할 수 없었던 슬러리가 연마 스테이션 상으로 유출하여 버리기 때문에, 상기한 문제점을 회피할 수 없다는 것이 현재 상태이다.

또한, 상기한 각 연마 장치에 있어서, 연마 패드(4) 상에는 슬러리를 유지하는 미세 구멍이나 홈 등이 다수 설치되어 있고, 이들에 의해서 연마 패드(4)의 표면에 유지된 슬러리로 웨이퍼의 연마가 행해진다. 그런데, 웨이퍼의 연마를 반복하는 것으로 연마 패드(4)의 표면에 슬러리나 그 밖의 이물질(예를 들면 연마 패드(4)나 웨이퍼의 부스러기 등)이 부착하여 연마 패드(4)에 눈메꿈이 생기기 때문에, 웨이퍼의 연마 정밀도와 연마 효율이 저하한다고 하는 문제가 생긴다. 또한, 이들 이물질은 시간의 경과와 함께 변질되어 웨이퍼에 스크래치를 생기게 하는 요인이 될 우려도 있다.

그 때문에, 종래부터 연마 장치에는, 예를 들면 도23에 도시한 것 같은 컨디셔너(21)(눈메꿈 제거 장치)가 설치되고, 연마 패드(4)에 부착한 이물질을 연마 패드(4)로부터 분리시켜, 연마 패드(4)의 눈메꿈을 제거하도록 되어 있다(이 작업을 컨디셔닝이라 한다). 또, 컨디셔너(21)는, 도시하지 않지만, 도24에 도시한 연마 장치(10)에도 설치되어 있다.

이 컨디셔너(21)는, 도23의 주요부 확대 사시도에 도시한 바와 같이, 원판형으로 일단면에 드레스 작용부(도23에서는 도시하지 않음)가 형성된 드레서(22)와, 드레서(22)를 그 중심축 둘레로 회전시키는 회전 구동 기구(도시하지 않음)와, 드레서(22)를 유지하는 아암(23)을 구비하고, 또, 드레서(22)를 연마 패드(4) 상에 반입하여 드레스 작용부 표면에서 연마 패드(4)에 접촉시키고, 또한 드레서(22)를 연마 패드(4)에 밀어 부친 상태로 연마 패드(4)에 대하여 평행 이동시키는 이동 기구(24)를 구비하고 있다. 한편, 드레서(22)는, 상기한 바와 같이 회전 구동 기구에 의해서 회전 구동되는 구성으로 하는 것 이외에, 컨디셔닝시에, 회전하는 연마 패드(4)와의 마찰력을 받아 회전하는 구성으로 할 수 있다.

여기서, 이동 기구(24)는, 예를 들면 아암(23)을 X축(연마 패드(4)의 표면에 대략 직교하는 축) 둘레로 회전시키는 X축 회전 구동 기구(25)와, Y축 (연마 패드(4)의 표면에 대략 평행이 되는 축) 둘레로 회전시키는 Y축 회전 구동 기구(26)를 구비하고 있다. 또한, 이동 기구(24)에는, 도시하지 않지만, 드레서(22)를 드레스 작용부 표면에서 연마 패드(4)에 꽉 누를 때, 연마 패드(4)에 대하여 드레서(22)가 평행하게 되도록 드레서(22)의 아암(23)에 대한 기울기의 각도를 조정하는 기구가 설치되어 있다.

도23에 일례로서 도시되는 컨디셔너(21)에 있어서, 연마 패드(4)의 컨디셔닝시에는, 우선 드레서(22)의 드레스 작용부 표면이, 이동 기구(24)에 의해서 연마 패드(4)의 표면에 밀착된다. 그리고, 중심축 둘레에서 회전하고 있는 드레서(22)가, X축 회전 구동 기구(25)에 의해 회전하고 있는 연마 패드(4) 상에 있어 왕복 요동된다. 이렇게 해서, 드레서(22)의 드레스 작용부가, 연마 패드(4)의 표면을 조금 깎어내는 것으로 연마 패드(4)의 표면에 부착한 이물질을 연마 패드(4)로부터 분리하는 동시에, 눈메꿈이나 붕괴가 없는 연마 패드(4)의 새로운 표면을 형성하여 연마 패드(4)의 연마 능력을 회복시킨다(날을 벼린다).

또한, 눈메꿈 제거 장치로서는, 상기 한 컨디셔너(21) 이외에도, 예를 들면 세정액 분출 수단에 의해서 연마 패드(4) 상에 고압의 세정액을 분무하여 연마 패드(4)로부터 이물질을 씻어내는 것과, 회전 구동되는 브러시에 의해서 연마 패드(4)로부터 이물질을 떨어내는 것도 알려져 있다.

이러한 눈메꿈 제거 장치에 의해서 연마 패드(4)로부터 이물질을 분리하더라도, 연마 패드(4) 상에 이물질이 잔류하면, 연마 패드(4)에서 연마하는 웨이퍼에 스크래치 등이 생기거나, 연마 레이트에 변동이 생기는 요인이 된다.

그 때문에, 이들 종래의 눈메꿈 제거 장치에서는, 연마 패드(4)로부터 분리시킨 슬러리나 그 밖의 이물질(드레서(22)로부터 탈락한 지립 등도 포함한다)을, 예를 들면 연마 패드(4)의 표면에 공급한 세정액(순수 등도 포함한다)과 슬러리 등에 의해서 씻어내는 것으로 연마 패드(4)로부터 제거하고 있다. 그러나, 세정액이나 슬러리의 유량은 그만큼 많지 않을 적도 있고, 이들 이물질의 제거 효율이 낮았다.

또한, 이물질을 슬러리에 의해서 씻어 버리는 방법을 이용한 경우에는, 연마 패드(4) 상에 남은 슬러리에 이물질이 혼입하고 있을 우려가 있기 때문에 이 슬러리를 이용하여 웨이퍼의 연마를 행하는 것은 곤란하다. 또한, 이물질을 세정액(예를 들면 순수 등)에 의해서 씻어내는 방법을 이용하더라도, 연마 패드(4) 상에 세정액이 잔류하기 때문에, 웨이퍼의 연마를 위해 새롭게 연마 패드(4) 상에 공급한 슬러리의 농도, pH 등이 변화하여 웨이퍼의 연마 조건이 변하여 버린다.

그 때문에, 이들 방법에서는 연마 패드(4) 상의 슬러리를 새롭게 공급한 슬러리로 교체하지 않으면 안되고, 슬러리의 사용량이 증가하기 때문에 비용이 증가되어 버린다.

또한, 눈메꿈 제거 장치는, 회전하는 드레서나 브러시, 또는 고압의 세정액 등을 이용하기 때문에, 이물질이 주위로 비산하여 연마 패드(4) 상에 잔류하거나, 연마 장치(1)에 부착하여 연마 장치(1)로부터 다시 연마 패드(4) 위로 낙하하여 연마 패드(4)를 오염하여 버릴 우려가 있었다. 또한, 비산한 이물질이 연마 장치(1)의 가동부에 들어가면, 연마 장치(1)의 정상적인 동작이 저해될 우려가 있다.

또한, 도23에 일례로서 도시되는 컨디셔너(21)에 있어서는, 드레서의 주로 드레스 작용부 표면에, 연마 패드(4)의 절삭부스러기나 웨이퍼의 연마 부스러기 및 변질한 슬러리 등의 물질이 부착한다. 이러한 부착물이 드레스 작용부 표면에서 고체화 혹은 겔화하여 변질하면, 다음에 연마 패드를 컨디셔닝할 때, 변질한 부착물이 연마 패드(4) 상에 벗겨 떨어져 잔류하고, 계속된 웨이퍼 연마시에, 이 떨어져 나간 조각에 의해서 웨이퍼 표면에 스크래치 등의 손상을 주는 문제가 존재하고 있다. 또한, 드레스 작용부 표면을 세정액 중에 침지하더라도, 부착물이 드레스 작용부 표면에서 점착성을 가지고 제거되지 않으면, 같은 문제를 야기하고 있었다.

여기서, 상기한 연마 장치에 있어서, 웨이퍼의 연마를 끝내어 웨이퍼를 연마 패드(4) 상에서 반출하려고 연마 헤드(5)를 상승시켰을 때에 웨이퍼가 연마 패드(4)의 표면에 붙어 연마 패드(4) 위에 남겨지는 일이 없도록, 연마 패드(4)의 표면에는, 웨이퍼와 연마 패드(4)의 사이에 공기가 들어가기 쉬워지도록 미리 홈이 형성되어 있고, 이것에 의해서 웨이퍼가 연마 패드(4)에 흡착하는 것을 방지하여 연마가 적정하게 행해지도록 하고 있다.

이 홈은, 깊이 약 0.5㎜ 정도인 것으로, 이 밖에도 연마에 이용하는 슬러리를 연마 패드(4) 상에 유지하고, 또한 연마시에 생긴 연마 부스러기 등을 홈내로 받아들여 웨이퍼 표면의 스크래치의 발생을 방지하는 효과도 가지고 있다.

여기서, 연마 패드(4)는, 상술한 바와 같이, 보통 일회 연마를 행할 때 마다 그 표면 상태의 조정을 행하여, 연마 능력이 적정 범위 내로 되도록 조정하고 있다.

컨디셔닝은, 예를 들면 컨디셔너(21)의 드레서(22)에 의해서, 연마 패드(4)의 표면을 두께 약 1 내지 2㎛ 정도로 깎아, 적절한 거칠기의 새로운 표면을 형성하는 것으로 하고 있다.

그런데, 연마 패드(4)는 컨디셔닝마다 표면이 깎여지기 때문에 점차로 홈이 얕아져 간다. 홈이 얕게 되면 그 효과가 저하하기 때문에, 연마 패드(4)는 홈이 있는 정도까지 얕아진 시점이 수명이라고 간주하고 교환된다. 이와 같이 연마 패드(4)는 소모품이고, 그 수명은 홈의 나머지 깊이에 의해서 결정된다. 그리고, 연마 패드(4)에 드는 비용은 연마 장치의 운전 비용에 있어서 큰 비율을 차지하고 있으므로, 웨이퍼의 제조 비용의 삭감을 위해, 연마 패드(4)의 수명을 연장하는 것이 요구되고 있다.

그러나, 홈이 지나치게 깊으면, 홈의 저면에 대한 연마 패드(4)의 표면이 상대적인 돌출량이 커져 연마 패드(4)의 표면이 탄성 변형하기 쉬워지기 때문에, 연마 패드(4)와 웨이퍼와의 접촉 상태가 변하고, 웨이퍼의 연마 조건이 변해 버린다.

이와 같이, 홈의 깊이에는 제한이 있기 때문에, 연마 패드(4)의 수명을 연장할 수 없는 것이 현재 상황이다.

본 발명의 목적은, 복수의 연마 조건에서의 피연마재의 연마를 양호하게 행할 수 있는 연마 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 연마 장치에 있어서는, 피연마재의 연마가 행하여지는 연마 스테이션과, 상기 피연마재의 세정이 행하여지는 세정 스테이션이 교대로 복수 배치되고, 상기 피연마재를 유지하여 상기 연마 스테이션과 상기 세정 스테이션과의 사이를 순차 반송하는 아암을 구비하고, 상기 아암이, 상기 피연마재를 유지하는 연마 헤드를 구비하고, 상기 세정 스테이션이, 상기 피연마재가 적재되는 유지 다이 시트와, 상기 연마 헤드에 유지된 상태에서의 상기 피연마재의 세정, 상기 유지 다이 시트 상에 적재된 상태에서의 상기 피연마재의 세정, 및 상기 피연마재를 제거한 상태에서의 상기 연마 헤드의 세정을 행하는 세정 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성되는 연마 장치에 있어서는, 각 연마 스테이션 사이에서 피연마재를 이동시킬 때에, 피연마 부재가 세정 스테이션에 반송되어 세정된다.

그리고, 세정 스테이션에서, 세정 장치에 의해서 연마 헤드에 유지된 상태에서의 피연마재의 세정, 유지 다이 시트 상에 적재된 상태에서의 피연마재의 세정, 및 피연마재를 제거한 상태에서의 연마 헤드의 세정이 행하여져, 피연마재와 연마 헤드의 사이에 침입한 슬러리도 제거된다.

이로써, 복수의 연마 조건으로 피연마재의 연마를 행하더라도, 성질이 다른 슬러리가 혼합될 우려가 저감되고, 복수의 연마 조건에서의 피연마재의 연마를 양호하게 행할 수 있다.

또한, 본 발명의 피연마재의 연마 방법에 있어서는, 피연마재의 연마가 행하여지는 연마 스테이션이 복수 배치되고, 상기 피연마재를 유지하여 상기 연마 스테이션 사이를 순차 반송하는 아암을 구비하고, 상기 연마 스테이션이, 표면에 연마 패드가 첨부된 플래튼을 갖고, 상기 아암이, 상기 피연마재를 유지하여 상기 연마 패드에 상기 피연마재의 일면을 접촉시키는 연마 헤드를 복수 구비하고, 이 연마 헤드와 상기 플래튼과의 상대 운동에 의해 상기 연마 패드로 상기 피연마재를 연마하는 웨이퍼 연마 방법이고, 상기 연마 헤드를 수평 회전 가능하게 지지하기 위한 스핀들을, 상기 아암에 복수 설치된 스핀들 하우징의 결합부에 각각 결합시켜, 상기 피연마재와 상기 연마 패드를 접촉하면서 회전시키는 동시에, 상기 스핀들에 구비된 조정 기구에 의해서 상기 아암과의 상대적 위치를 변화시키도록 상기 연마 헤드의 축선 방향의 위치를 조정함으로써, 상기 복수의 피연마재는, 각각의 위치가 조정되면서 연마되는 것을 특징으로 한다.

이 피연마재의 연마 방법에 있어서는, 스핀들에 구비된 조정 기구에 의해서 각 연마 헤드의 위치 조정을 행하고, 이 상태에서 피연마재의 연마가 행하여지기 때문에, 각 피연마재가 적절한 연마 조건으로 연마되고, 피연마재의 연마를 양호하게 행할 수 있다.

또한, 본 발명의 목적은, 연마 패드 상에서 이물질을 빠르고 또한 효율적으로 제거할 수 있고, 또한 주위로의 이물질의 비산을 억제할 수 있는 연마 패드의 컨디셔닝 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 연마 패드의 컨디셔닝 방법에 있어서는, 피연마재를 연마하는 연마 패드에 부착한 이물질을 상기 연마 패드로부터 분리시키는 눈메꿈 제거 수단과, 상기 눈메꿈 제거 수단의 주위를 덮어 상기 연마 패드의 표면의 사이에 외부와 구획된 공간을 형성할 수 있는 커버와, 상기 커버와 상기 연마 패드의 사이에 형성되는 공간에 접속되어, 상기 연마 패드 상의 이물질을 흡인하는 흡인 수단을 이용하여, 상기 눈메꿈 제거 수단에 의해서 상기 연마 패드에 부착한 이물질을 상기 연마 패드로부터 분리시키고, 상기 흡인 수단에 의해서 상기 연마 패드 상의 이물질을 흡인하여, 상기 눈메꿈 제거 수단에 의한 이물질의 분리를 정지시킨 후도 상기 흡인 수단의 동작을 계속시켜, 상기 연마 패드 상에 남은 이물질의 흡인을 행하는 것을 특징으로 한다.

이 연마 패드의 컨디셔닝 방법에 있어서는, 눈메꿈 제거 수단에 의해서 연마 패드로부터 이물질이 분리되고, 이 이물질은, 흡인 수단에 흡인되어 연마 패드로부터 빠르게 제거된다.

또한, 눈메꿈 제거 수단이 커버와 연마 패드의 사이에 형성되는 공간 내에서 연마 패드의 눈메꿈을 제거하므로, 이물질이 주위로 비산하지 않는다.

또한, 눈메꿈 제거 수단에 의한 연마 패드로부터의 이물질의 분리 작업과 병행하여, 연마 패드 상의 이물질이 흡인 수단에 의해서 흡인되어 연마 패드 상에서 빠르게 제거된다.

그리고, 눈메꿈 제거 수단의 동작을 정지시킨 후도 흡인 수단에 의해서 연마 패드 상의 이물질의 제거가 행하여지기 때문에, 연마 패드 상에 이물질을 남기기 어렵다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 대한 연마 장치의 평면도.

도2는 본 발명의 제1 실시예에 대한 연마 장치의 주요부 확대측 단면도.

도3은 본 발명의 제1 실시예에 대한 연마 장치의 주요부 확대 평면도.

도4는 본 발명의 제1 실시예에 대한 연마 장치에 이용되는 스핀들의 측 단면도.

도5a는 본 발명의 제1 실시예에 대한 연마 장치의 세정 장치에 의한 웨이퍼(피세정재) 및 연마 헤드의 세정 모양을 도시하는 주요부 확대 측면도.

도5b는 본 발명의 제1 실시예에 대한 연마 장치의 세정 장치에 의한 웨이퍼(피세정재) 및 연마 헤드의 세정의 모양을 도시하는 주요부 확대 측면도.

도5c는 본 발명의 제1 실시예에 대한 연마 장치의 세정 장치에 의한 웨이퍼(피세정재) 및 연마 헤드의 세정 모양을 도시하는 주요부 확대 측면도.

도6은 본 발명의 제1 실시예에 대한 연마 장치의 다른 형태의 예를 도시하는 평면도.

도7은 본 발명의 제1 실시예에 대한 연마 장치에 이용되는 세정 장치의 다른예를 도시하는 주요부 확대측 단면도.

도8은 본 발명의 제2 실시예에 대한 연마 장치에 이용되는 컨디셔너의 주요부 구성을 도시하는 측단면도.

도9는 제2 실시예의 다른 구성의 예를 도시하는 측단면도.

도10은 본 발명의 제3 실시예에 대한 연마 장치에 이용되는 컨디셔너의 구성을 도시하는 평면도.

도11은 본 발명의 제3 실시예에 대한 연마 장치에 이용되는 컨디셔너의 구성을 도시하는 측단면도.

도12는 본 발명의 제4 실시예에 대한 연마 장치에 이용되는 컨디셔너 세정 장치의 단면도.

도13은 도12에 관한 부분(0)을 더욱 확대하여 도시한 도면.

도14는 본 발명의 제4 실시예에 대한 연마 장치에서의, 컨디셔너 세정 장치의 배치를 일례로서 모식적으로 도시한 도면.

도15는 본 발명의 제5 실시예에 대한 연마 장치에 이용되는 컨디셔너 세정 장치의 단면도.

도16은 도15에 관한 부분(P)을 더욱 확대하여 도시한 도면.

도17은 본 발명의 제5 실시예에 대한 연마 장치의 다른 형태예를 도시하는 단면도.

도18은 본 발명의 제5 실시예에 대한 연마 장치의 또 다른 형태예를 도시하는 단면도.

도19는 본 발명의 제5 실시예에 대한 연마 장치의 또 다른 형태예를 도시하는 단면도.

도20은 본 발명의 제6 실시예에 대한 연마 장치의 구성을 도시하는 일부 파단 평면도.

도21은 본 발명의 제6 실시예에 대한 연마 장치의 구성을 도시하는 도면이고, 도20에 대한 A-A 화살 표시 확대 단면도.

도22a는 본 발명의 제6 실시예에 대한 연마 장치에 이용하는 연마 패드 형상의 개념을 도시하는 평면도.

도22b는 본 발명의 제6 실시예에 대한 연마 장치에 이용하는 연마 패드 형상의 개념을 도시하는 일부 확대 정단면도.

도23은 종래의 연마 장치 및 컨디셔닝 장치를 도시하는 주요부 확대 사시도.

도24는 종래의 연마 장치의 구성 및 구조를 도시하는 정면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1, 31 : 연마 장치

3 : 플래튼

4 : 연마 패드

5 : 연마 헤드

11 : 카루우젤

15 : 카루우젤 구동 기구

21, 41 : 컨디셔너

22 : 드레서

32a, 32b : 연마 스테이션

33a, 33b : 세정 스테이션

44 : 유지 다이 시트

W : 웨이퍼

(제1 실시예)

이하, 본 발명의 제1 실시예에 관한 연마 장치(31)를 도1에서 도5를 이용하여 설명한다. 여기서, 연마 장치(31)는, 특히 배선용 금속막인 Cu막과, SiO₂등의 절연막을 교대로 적층함으로써 반도체 디바이스용 회로 패턴을 형성하는 과정에서의 반도체 웨이퍼의 표면의 연마에 이용된다. 즉, 연마 장치(31)는, 각 과정에서 각각 성질이 다른 슬러리를 이용하는 연마 작업(Cu막의 연마시에는 알칼리성 슬러리, SiO₂막의 연마시에는 중성 슬러리를 사용한다)에 대응하기 위한 것이다.

연마 장치(31)는, 도1의 평면도에 도시한 바와 같이, 평면에서 보아 대략 직사각형을 이루는 베이스(31a) 상에, 웨이퍼(W)(피연마재)의 연마가 행하여지는 연마 스테이션(32a, 32b)과, 웨이퍼(W)의 세정이 행하여지는 세정 스테이션(33a, 33b)과, 웨이퍼(W)를 유지하여 이들 연마 스테이션과 세정 스테이션의 사이에서 순차 반송하는 아암(34)을 설치하여, 세정 스테이션(33a)의 근방에, 웨이퍼(W)가 수용되는 카세트(36)와, 카세트(36)와 세정 스테이션(33a)의 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행하는 로봇 아암(37)을 설치한 것이다.

아암(34)은, 중앙부를 아암 회전축(34a)(회전축)에 의해서 지지되어, 아암회전축(34a)을 중심으로 하여, 연마 스테이션(32a, 32b) 및 세정 스테이션(33a, 33b)의 상방에서 대략 수평면상을 선회 가능하게 하여 설치되는 대략 직사각형 판형상의 부재이다. 또한, 아암(34)의 양단부 하면에는, 각각 스핀들(38)을 거쳐서, 웨이퍼(W)를 유지하는 연마 헤드(5)가 2대씩 설치되어 있다.

그리고, 연마 스테이션(32a, 32b) 및 세정 스테이션(33a, 33b)은, 아암(34)의 아암 회전축(34a)을 중심으로 하는 대략 원상에서 교대로 배치되어 있고, 본 실시예에서는, 이들은 아암 회전축(34a)에 대하여 약90도 위상을 바꿔 배치되어 있다.

카세트(36)는, 연마전의 웨이퍼(W)가 수용되는 인 카세트(36a)와, 연마가 끝난 웨이퍼(W)가 수용되는 아웃 카세트(36b)가 있고, 이들 카세트(36)는, 로봇 아암(37)을 중심으로 하는 원상에 배치되어 있다(도1 참조).

여기서, 연마 장치(31)를 구성하는 각 부재는, 도시하지 않는 제어 장치에 의해 그 동작을 자동 또는 수동으로 제어되는 것이다.

연마 스테이션(32a, 32b)은, 도1에 도시한 바와 같이, 상면에 예를 들면 경질 우레탄으로 이루어지는 폴리싱용 연마 패드(4)가 설치되는 플래튼(3)과, 연마 패드(4)의 표면을 연마하여 그 표면 상태를 조정하는 컨디셔너(41)를 구비하고 있다. 또한, 연마 패드(4)의 표면에 슬러리를 공급하는 슬러리 공급 장치(도시하지 않음)도 구비하고 있다.

컨디셔너(41)는, 도23에 도시한 컨디셔너(21)와 거의 같은 구성으로 이루어지는 것으로서, 플래튼(3)의 측방에 설치된 컨디셔너 회전축(41a)에 선회 아암(41b)을 거쳐서 드레서(41c)가 설치되고, 이동 기구(24)(도1에서는 도시하지 않음)에 의해서 컨디셔너 회전축(41a)을 회전시킴으로써 회전하는 연마 패드(4) 상에 있어 드레서(41c)를 왕복 요동시켜 연마 패드(4)의 표면을 연마하는 것이다.

상기 플래튼(3) 및 컨디셔너(41)의 드레서(41c)는, 도시하지 않는 구동장치에 의해서, 상호 접촉한 상태로 각각 회전 구동되는 것이다(드레서(41c)는, 이와 같이 구동장치에 의해서 회전 구동되는 구성외, 연마 패드(4)와의 마찰력에 의해서 회전하는 구성으로 할 수 있다).

여기서, 본 실시예에서는, 연마 스테이션(32a)은 웨이퍼(W)가 거친 연마를 하도록 조정되고, 연마 스테이션(32b)은, 웨이퍼(W)가 정밀한 연마를 행하도록 조정되어 있는 것으로 한다. 즉, 연마 스테이션(32a)에서는, 웨이퍼(W)를 연마하는 양이 많기 때문에, 연마능력이 높은 연마 패드(4) 및 슬러리가 이용되고, 또한 연마 시간이 충분히 길게 설정되고, 연마 스테이션(32b)에서는, 웨이퍼(W)를 연마하는 양이 적기 때문에, 연마 능력이 낮은 연마 패드(4) 및 슬러리가 이용되고, 또한 연마시간이 짧게 설정된다.

상기 세정 스테이션(33a, 33b)은, 도2의 주요부 확대측 단면도에 도시한 바와 같이, 베이스(31a)에 형성되는 수용홈(42)과, 수용홈(42)에 승강 장치(43)를 거쳐서 설치되고, 상면에 웨이퍼가 적재되는 대략 접시 형태의 유지 다이 시트(44)와, 웨이퍼(W) 및 연마 헤드(5)의 하부의 세정을 행하는 세정 장치(45)로 구성되어 있다.

수용홈(42)은, 도3의 주요부 확대 평면도에 도시한 바와 같이, 아암(34)의 회전 중심에 대한 접선 방향으로 길게 형성되어 있다.

유지 다이 시트(44)는, 아암(34)의 한 쪽에 설치되는 2대의 연마 헤드(5)에 대향하도록 하여 수용홈(42)의 길이 방향으로 2대 나란히 배치되고, 승강 장치(43)에 의해서 아암(34)의 연마 헤드(5)를 대향시킨 상태로 연마 헤드(5)에 근접하는 방향을 향해서 이동되는 것이다(도2에서는 연마 헤드(5) 및 유지 다이 시트(44)는 함께 한 쪽만 도시). 본 실시예에서는, 승강 장치(43)로서, 도2에 도시한 바와 같이, 수용홈(42)의 내벽면에 스테이(43a)를 거쳐서 부착되고, 연마 헤드(5)를 향해 신축하는 공기압 실린더(43b)를 이용하고 있다.

세정 장치(45)는, 도2 및 도3에 도시한 바와 같이, 회전축을 대략 수평 또한 수용홈(42)의 길이 방향에 직교시켜 설치되는 세정 롤러(46)(세정 부재) 와, 세정 롤러(46)를 연마 헤드(5)와 유지 다이 시트(44)의 사이에 진출시키는 세정 부재 구동 장치(47)로 구성되어 있다.

세정 롤러(46)는, 웨이퍼(W)의 외부 직경보다도 길게 형성되고, 그 주벽에는, 예를 들면 스폰지 부재 등이 설치되고, 세정 부재 구동 장치(47)에 의해서 회전 구동되는 것으로 스폰지 부재에 의해서 웨이퍼(W) 또는 연마 헤드(5)의 하부에 부착한 슬러리 등을 문질러 제거하는 것이다. 세정 롤러(46)의 회전축으로는, 도시하지 않는 세정액 공급 장치로부터 순수 등의 세정액이 공급되고 있고, 이 세정액이 스폰지 부재를 통하여 외주측으로 스며드는 것으로, 웨이퍼(W), 연마 헤드(5) 및 세정 롤러(46) 자체의 헹구기를 행하여 보다 효과적으로 이들 세정을 할 수 있게 되어 있다.

세정 부재 구동 장치(47)는, 수용홈(42)의 길이 방향의 양 가장자리부에 따라서 설치되는 레일(48)과, 도시하지 않는 구동장치에 의해서 레일(48) 위를 이동하도록 구동되고, 또한 세정 롤러(46)를 그 회전축 주위에서 회전 구동하는 구동 모터(49)에 의해 구성된다.

상기 연마 헤드(5)는, 그 상단을 대략 수평 방향의 회전을 허용되고 또한 상하로 승강 가능하게 하여 아암(34)에 지지되어, 그 하부에서 웨이퍼(W)의 한 면을 유지하는 것이다(도2 참조). 연마 헤드(5)는, 도시하지 않는 구동장치에 접속되어 있고, 이것에 의해서 연마 헤드(5)는, 연마 스테이션(32a) 또는 연마 스테이션(32b)의 연마 패드(4)의 표면에 대하여 대략 평행한 면상에서 회전 구동되도록 되어 있다.

여기서, 도2에서는 연마 스테이션(32b)만 도시하고 있고, 또한 컨디셔너(41)의 도시를 개략하고 있다.

상기 스핀들(38)은, 도2에 도시한 아암(34)과 연마 헤드(5)를 연결하는 부분에 설치되는 것이다.

도4에 스핀들(38)의 측단면도를 도시한다. 스핀들(38)은, 아암(34)에 설치되어 있는 스핀들 하우징(51)에 형성된 관통구멍인 결합부(52) 내부에 설치되어 있다. 이 스핀들(38)은, 거의 원통관 형상으로 형성된 축 본체(38a)와, 아암(34)의 하부에 배치된 스핀들측 연결부(53)와, 아암(34)의 상부에 설치되고, 축 본체(38a)와 아암(34)과의 상대적 위치를 변화시키는 조정 기구(54)를 구비하고 있다. 결합부(52) 내부에는 제1 베어링(56)이 설치되어 있고, 축 본체(38a)는 제1 베어링(56)에 의해서 회전가능하게 지지되어 있다. 또한, 아암(34)의 상면에는, 상측 플랜지부(57)가 설치되어 있다. 그리고, 스핀들(38)과 아암(34)과는 부착 나사(34b)에 의해서 연결되어 있다.

스핀들 하우징(51) 중 통형으로 형성된 결합부(52) 내부에는 제1 베어링(56)이 끼워 맞춤되어 있다. 이 때, 제1 베어링(56)은 결합부(52) 내부에 있어 축선 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 지지되어 있고, 제1 베어링(56)의 외주와 결합부(52) 내주는 고정되어 있지 않은 상태로 되어 있다. 또한, 제1 베어링(56)과 축 본체(38a)의 축선 방향의 상대적 위치는 변화되지 않도록 설치되어 있다.

스핀들 하우징(51)의 하면에는, 원환형으로 형성된 환상 볼록부(51a)가 수직 방향 하향으로 이중으로 형성되어 있다. 또한, 결합부(52)의 내주 하부에는, 반경 방향으로 돌출한 원환형의 걸림부(51b)가 형성되어 있고, 미끄럼 이동 가능하게 지지된 제1 베어링(56)의 하방으로의 이동을 규제하고 있다. 이 때, 걸림부(51b)의 상면에 원환형의 판스프링(58)을 설치하는 것도 가능하고, 이 판스프링(58)에 의해서 제1 베어링(56)의 하부와 걸림부(51b)가 접촉되었을 때의 충격이 부드럽게 되어 있다.

원통형으로 형성된 상측 플랜지부(57)의 내부에는 베어링 지지부(61)가 설치되어 있다. 이 베어링 지지부(61)는 통형으로 형성되어 있고, 외주면의 하부에는 위치 조정용 수나사부(62)가 형성되어 있다. 이 위치 조정용 수나사부(62)는, 스핀들 하우징(51)의 내주면의 상부에 형성된 위치 조정용 암나사부(63)와 나사 결합되어 있다. 이 때 위치 조정용 암나사부(63)의 축선 방향의 폭은, 위치 조정용 수나사부(62)의 축선 방향의 폭보다 크게 형성되어 있다. 또, 베어링 지지부(61) 외주면과 상측 플랜지부(57)의 내주면과는 접촉된 상태로 있으며, 베어링 지지부(61)는 상측 플랜지부(57) 내부로 회전 가능해지고 있다.

베어링 지지부(61)의 통형 내부에는 제2 베어링(64)이 설치되어 있고, 축 본체(38a)는, 이 제2 베어링(64)과 제1 베어링(56)으로 회전 가능하게 지지된 구성으로 되어있다. 또한, 베어링 지지부(61)의 하부에는 제2 베어링(64)을 하방에서 지지하도록 설치된 단부(61a)가 형성되어 있음과 동시에, 제2 베어링(64) 외주와 베어링 지지부(61) 내주와는 고정되어 있다. 이 제2 베어링(64)은 앵귤러 볼베어링으로 형성되어 있고, 축 본체(38a)의 축선 방향(스러스트 방향)의 이동을 규제하고 있다. 이 때문에, 축 본체(38a)와 제2 베어링(64)과의 상대적 위치는 변화되지 않게 되어 있다.

베어링 지지부(61)의 상방에는, 중심으로 축 본체(38a)가 삽통되는 통형부를 가지는 종동 기어(55c)가 설치되어 있다. 여기서, 축 본체(38a)는, 종동 기어(55c)의 통형 내부에서 회전 가능해지고 있다. 아암(34)의 상방에는, 구동축(55a)에 구동 기어(55b)가 설치되는 구동 모터(55)가 설치되어 있고, 구동 기어(55b)는, 종동 기어(55c)와 맞물려져 있다.

그리고 구동 모터(55)의 구동축(55a)의 회전을 구동 기어(55b)를 거쳐서 종동 기어(55c)에 전달하여 종동 기어(55c)를 베어링 지지부(61)와 함께 회전시킴으로써, 축 본체(38a)는 축선 방향으로 이동되도록 되어 있다.

즉, 베어링 지지부(61)와 종동 기어(55c)와 제2 베어링(64)과는 고정되어 있음과 동시에, 제1 베어링(56)은 스핀들 하우징(51)에 대하여 미끄럼 이동가능해지고 있다. 또한, 제2 베어링(64)에 의해서 축 본체(38a)의 스러스트 방향으로의 이동은 규제되어 있고, 제1 베어링(56)과 제2 베어링(64)과 축 본체(38a)와의 상대적 위치는 변하지 않도록 설치되어 있다.

이 때, 베어링 지지부(61)를 회전시킴으로써, 위치 조정용 수나사부(62)가 위치 조정용 암나사부(63)에 따라 회전되고, 그것에 따라 베어링 지지부(61)는 스핀들 하우징(51)에 대하여 축선 방향으로 이동된다. 그 때문에 축 본체(38a)는, 베어링 지지부(61)와의 상대적 위치를 바꾸는 일 없이, 아암(34)에 고정된 스핀들 하우징(51)에 대하여 상대적으로 축선 방향으로 이동되도록 되어 있다.

여기서, 본 발명의 연마 장치(31)에서는, 예를 들면 구동 모터(55)의 구동축(55a)의 회전 방향을 전환하든지, 또는 구동 기어(55b)를 설치하는 대신, 구동축(55a)의 회전을 정역 어느 하나의 방향으로 선택적으로 변환하여 종동 기어(55c)에 전달시키는 것이 가능한 기어 박스를 설치하는 등으로 베어링 지지부(61)를 정역 어느 한쪽의 방향으로도 회전 가능하게 하고 있다. 또한, 구동 모터(55)로서는, 베어링 지지부(61)가 회전되는 양의 제어를 쉽게 하기 위해서, 예를 들면 서보 모터 등이 이용된다.

아암(34) 하방으로 돌출한 스핀들(38)의 하부에는, 연마 헤드(5)와 연결되기위한 스핀들측 연결부(53)가 형성되어 있다. 이 스핀들 연결부(53)는, 축 본체(38a)에 연결된 외통부(66)와, 이 외통부(66) 내부에 설치된 통형의 위치 조정 부재(67)를 구비하고 있다. 또한, 위치 조정 부재(67)의 상방에 일체적으로 설치된 스페이서(69)의 두께를 변경함으로써, 스핀들측 연결부(53)에 연결되는 연마 헤드(5)의 위치를 조정하는 것도 가능해지고 있다.

외통부(66)의 내주면에는, 헤드 부착용 암나사부(68)가 형성되어 있고, 연마 헤드(5)에 설치되는 수나사부가 나사식 부착되도록 되어 있다(연마 헤드(5)와의 접속구조는 이것에 한정되는 것이 아니라, 부재끼리의 접속에 보통 이용되는 임의의 구조를 채용할 수 있다).

또한, 외통부(66)의 외측 상면에는, 환상 볼록부(51a)에 따르도록 형성된 환상 오목부(66a)가 설치되어 있다. 즉 이들에 의해서 래버린스링이 구성되어 있고, 환상 볼록부(51a)와 환상 오목부(66a)에 의해 복잡한 형상을 가지는 간극이 형성됨으로써, 이 간극에는 점성 마찰 저항이나 표면 장력이 작용되고, 제1 베어링(56)측에서 슬러리 등의 액체나 이물질 등이 침입하지 않도록 되어 있다.

이와 같이 구성되는 연마 장치(31)에 의한 웨이퍼(W)의 연마는, 다음과 같이 하여 행해진다.

우선, 로봇 아암(37)에 의해서, 인 카세트(36a)에서 연마전의 웨이퍼(W)를 취출하여, 세정 스테이션(33a)의 2대의 유지 다이 시트(44) 상에, 각각 웨이퍼(W)를 한 장씩 적재한다. 그리고, 아암(34)을 선회시켜 그 한 쪽에 설치되는 2대의 연마 헤드(5)를 유지 다이 시트(44) 상의 웨이퍼(W)의 상방에 위치시키고, 이 상태로 연마 헤드(5)를 강하시키고, 이들 연마 헤드(5)에 각각 웨이퍼(W)를 유지시킨다(단계1).

여기서, 아암(34)에, 아암(34)을 아암 회전축(34a)에 따라서 승강시키는 기구를 설치하여, 아암(34)을 승강시키는 것으로 연마 헤드(5)를 승강시키도록 해도좋다.

다음에, 연마 헤드(5)를 상승시킨 후, 아암(34)을 도1에 있어서 시계 방향으로 약 90도 선회시켜, 연마 헤드(5)를 연마 스테이션(32a)의 플래튼(3)의 상방에 위치시킨다. 이 상태로 연마 헤드(5)를 강하시켜, 연마 헤드(5)에 유지되는 웨이퍼(W)를 플래튼(3) 상의 연마 패드(4)의 표면에 접촉시킨다.

이것과 병행하여 연마 헤드(5) 및 플래튼(3)을 회전 구동하여, 연마 패드(4)와 웨이퍼(W)를 상대적으로 이동시켜 웨이퍼(W)가 거친 연마를 행한다(단계2).

그리고, 웨이퍼(W)의 연마 상태를 확인하면서 알맞은 상태가 되도록, 각각의 연마 헤드(5)에 있어서 웨이퍼(W)와 연마 패드(4)와의 위치를 조정한다. 또 웨이퍼(W)의 연마 상태의 확인은, 예를 들면 연마 저항 검출용 센서 출력이나 눈으로의 확인 등에 의해서 행할 수 있다. 연마 헤드(5)의 높이 방향의 위치 조정은, 위치 조정용 수나사부(62)와 위치 조정용 암나사부(63)와의 나사 결합에 의해서 행해지기 때문에, 예를 들면 μm 단위의 미조정을 용이하게 행할 수 있다.

또한, 연마 스테이션(32a)에 반입된 연마 헤드(5) 중, 예를 들면 어느 한 쪽 측으로 유지되는 웨이퍼(W)의 연마가 다른 쪽 연마 헤드(5)에 유지되는 웨이퍼(W)보다도 먼저 연마가 종료하는 경우가 있다. 이 경우에는, 먼저 연마를 끝낸 웨이퍼(W)를 유지하는 연마 헤드(5)를 상승시켜 연마 패드(4)로부터 이격시키고, 먼저 연마를 끝낸 쪽의 웨이퍼(W) 연마의 진행을 억제한다.

이러한 제어는, 이후의 각 연마 공정에 있어서도 행해진다.

그리고, 웨이퍼(W)의 연마를 끝낸 후, 연마 헤드(5)를 상승시켜 연마 패드(4)의 표면으로부터 웨이퍼(W)를 이격시키고, 이 상태로 아암(34)을 시계 방향으로 약 90도 선회시켜, 연마 헤드(5)를 세정 스테이션(33b)의 상방에 위치시킨다.

계속해서, 세정 장치(45)의 세정 롤러(46)를, 세정 장치(45)의 세정 부재 구동 장치(47)를 구성하는 구동 모터(49)에 의해서 회전 구동하면서 레일(48)에 따라서 이동시켜, 연마 헤드(5)의 하부와 세정 스테이션(33b)의 유지 다이 시트(44)의 상부 사이로 진출시킨다. 이로써, 도5a의 주요부 확대 측면도에 도시한 바와 같이, 세정 롤러(46)를 연마 헤드(5)에 유지되는 웨이퍼(W)의 하부에 접촉시켜 이들을 세정한다(단계3).

다음에, 일단 세정 롤러(46)를 연마 헤드(5)의 하부와 유지 다이 시트(44)의 상부와의 사이에서 후퇴시키고, 이 상태로 연마 헤드(5)와 유지 다이 시트(44)를 근접시켜, 연마 헤드(5)로부터 웨이퍼(W)를 유지 다이 시트(44) 상으로 바꿔 옮긴다. 그리고, 연마 헤드(5)와 유지 다이 시트(44)의 사이에 적절한 간격을 확보한 상태로 세정 롤러(46)를 연마 헤드(5)의 하부와 유지 다이 시트(44)의 상부의 사이에 진출시키고, 도5b 에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)에 의해서 덮고 있었던 부분도 포함하는 연마 헤드(5)의 하부와, 웨이퍼(W)의 상부(측면도 포함한다)를 세정한다.

계속해서, 유지 다이 시트(44)를 웨이퍼(W)마다 강하시켜, 다시 연마 헤드(5)의 하부만의 세정을 행한다(도5c 참조).

그리고, 연마 헤드(5)의 세정을 끝낸 후에, 연마 헤드(5)와 유지 다이 시트(44)를 근접시켜, 연마 헤드(5)에 다시 웨이퍼(W)를 유지시킨다(단계4).

여기서, 상기 단계(3, 4)와 병행하여, 단계(1)의 조작을 행한다. 즉, 로봇 아암(37)에 의해서, 인 카세트(36a)에서 새롭게 연마전의 웨이퍼(W)를 취출하여 세정 스테이션(33a)의 유지 다이 시트(44) 상에 적재하고, 이 웨이퍼(W)를 연마 헤드(5)에 유지시킨다. 또한, 이 때, 연마 스테이션(32a)에서 컨디셔너(41)에 의한 연마 패드(4)의 표면의 조정도 행해진다(단계5). 이와 같이, 웨이퍼(W)의 세정과 연마 패드(4)의 표면의 조정 작업을 병행하여 행함으로써, 웨이퍼(W)의 세정을 위해 전체의 작업 시간에 부여하는 영향을 저감하고 작업 처리량의 저하를 최저한으로 억제하고 있다.

다음에, 아암(34)의 양단의 연마 헤드(5)를 상승시킨 후에 아암(34)을 도1에 있어서 시계 방향으로 약 90도 선회시켜, 세정 스테이션(33b)에서의 세정을 끝낸 측의 연마 헤드(5)를 연마 스테이션(32b)의 연마 패드(4)의 상방에, 연마전의 웨이퍼(W)를 유지하는 연마 헤드(5)를 연마 스테이션(32a)의 연마 패드(4)의 상방에 각각 위치시킨다. 이 상태로, 단계(2)와 같이 하여 세정 스테이션(33b)에서의 세정을 끝낸 웨이퍼(W)가 정밀한 연마와, 연마전의 웨이퍼(W)가 거친 연마를 행한다(단계6).

여기서, 단계(6)에 있어서, 연마 스테이션(32b)에 대하여 연마 스테이션(32a) 쪽이 웨이퍼(W)를 연마하는 시간이 길기 때문에, 연마 스테이션(32b)에서의 웨이퍼(W)의 연마가 종료한 시점에서, 연마 스테이션(32b) 측의 연마 헤드(5)를 연마 패드(4)로부터 이격시키고, 웨이퍼(W)의 연마량이 알맞게 되도록 조절한다.

여기서, 연마 스테이션(32b) 측에서는, 웨이퍼(W)가 정밀한 연마를 끝낸 후, 웨이퍼(W) 표면의 미소 스크래치를 취하기 위해서, 연마 스테이션(32b) 측의 연마 패드(4) 상의 슬러리를 순수로 치환한 상태로 다시 웨이퍼(W)를 연마하여 웨이퍼(W)의 버프 연마(마무리의 연마)를 행한다.

그리고, 연마 스테이션(32a) 및 연마 스테이션(32b)에서의 웨이퍼(W)의 연마를 끝낸 후, 아암(34)의 양단의 연마 헤드(5)를 상승시켜 연마 패드(4)의 표면으로부터 웨이퍼(W)를 이격시킨다. 그리고, 이 상태에서 아암(34)을 시계 방향으로 약 90도 선회시켜, 연마 스테이션(32b)에서의 연마를 끝낸 웨이퍼(W)를 세정 스테이션(33a)의 상방에, 연마 스테이션(32a)에서의 연마를 끝낸 웨이퍼(W)를 세정 스테이션(33b)의 상방에 각각 위치시킨다. 그리고, 세정 스테이션(33a, 33b)에 의해서, 단계(3, 4)와 같이 하여 웨이퍼(W)의 세정을 행한다.

또한, 이것과 병행하여 단계(5)와 같이 하여 연마 스테이션(32a, 32b)에서 연마 패드(4)의 표면의 조정도 행한다(단계7).

그리고, 웨이퍼(W)의 세정을 끝낸 후, 세정 스테이션(33a) 상에 적재된 연마가 끝난 웨이퍼(W)를, 상기 로봇 아암(37)에 의해서 아웃 카세트(36b)에 수용한다(단계8).

그리고, 이 이후는, 상기 한 단계(5)로부터 단계(8)까지의 작업을 반복하여, 웨이퍼(W)의 연마를 연속적으로 행한다.

이와 같이 구성되는 연마 장치(31)에 있어서는, 세정 스테이션(33a, 33b)에서, 세정 장치(45)에 의해서 연마 헤드(5)에 유지된 상태에서의 웨이퍼(W)의 세정, 유지 다이 시트(44) 상에 적재된 상태에서의 웨이퍼(W)의 세정, 및 웨이퍼(W)를 제거한 상태에서의 연마 헤드(5)의 세정이 행하여져, 웨이퍼(W)와 연마 헤드(5)의 사이에 침입한 슬러리도 제거된다. 또한, 웨이퍼(W)의 상면의 세정과 연마 헤드(5)의 하부의 세정을 동시에 행할 수 있다.

또한, 연마 스테이션(32a, 32b)과 세정 스테이션(33a, 33b)이 교대로 배치되어, 웨이퍼(W)의 세정이, 연마 스테이션(32a, 32b)에서의 연마 패드(4)의 표면의 조정 작업과 병행하여 행해지기 때문에, 웨이퍼(W)의 세정을 위해 전체의 작업 시간에 부여하는 영향을 적게 하여, 작업 처리량의 저하를 최저한으로 억제할 수 있다.

또한, 연마 스테이션(32a, 32b) 및 세정 스테이션(33a, 33b)이, 아암(34)의 아암 회전축(34a)을 중심으로 하는 대략 원위에 배치되기 때문에, 이들을 밀집하여 배치하여 연마 장치(31)의 설치 면적을 작게 할 수 있다.

이와 같이 구성되는 연마 장치(31)에 따르면, 연마 스테이션(32a, 32b) 사이에서 슬러리가 혼합될 우려를 저감할 수 있기 때문에, 복수의 연마 조건, 예를 들면 연마 스테이션(32a)에서는 알칼리성의 슬러리(또는 산성의 슬러리)를 이용하여, 연마 스테이션(32b)에서는 중성이나 산성의 슬러리(또는 알칼리성의 슬러리)를 이용하여 웨이퍼(W)를 연마하는 것 같은 경우에도, 웨이퍼(W)의 연마를 양호하게 행할 수 있다.

또한, 웨이퍼(W)의 상면의 세정과 연마 헤드(5)의 하부의 세정을 동시에 행할 수 있기 때문에, 이들 세정에 요하는 시간을 단축하여 작업 효율을 향상시킬 수 있다.

또, 연마 장치(31)의 설치 면적이 작아져, 연마 장치(31)의 설치 장소에 관한 비용이 저감되기 때문에, 연마 장치(31)에 의해서 연마되는 웨이퍼(W)의 제조 비용을 저감할 수 있다. 또한, 아암(34)을 단순한 구조로 할 수 있고, 연마 장치(31)의 제조 비용을 저감할 수 있다.

이와 같이, 복수 설치된 연마 헤드(5)를 지지하고 있는 각각의 스핀들(38)에, 연마 헤드(5)의 조정 기구(54)로서, 베어링 지지부(61) 바깥쪽으로 위치 조정용 수나사부(62)와, 이 위치 조정용 수나사부(62)에 나사 결합되어 스핀들 하우징(51)에 형성시킨 위치 조정용 암나사부(63)와, 상기 베어링 지지부(61)를 구동 기어(54a), 종동 기어(54c)를 거쳐서 회전 구동하는 구동 모터(54)를 설치했기 때문에, 베어링 지지부(61)를 회전시킴으로써, 축 본체(38a)는 축선 방향으로 이동된다. 그 때문에, 연마 헤드(5)의 위치의 미조정을 용이하게 행 할 수 있음과 동시에, 웨이퍼(W)와 연마 패드(4)와의 위치의 미조정을 행할 수 있고, 복수의 연마 헤드(5)를 구비한 구성이라도, 각각의 조정을 별개로 행할 수 있고, 모든 웨이퍼(W)의 연마를 안정되게 행할 수 있다.

또한, 웨이퍼(W)의 연마중에 있더라도 축선 방향 위치의 미조정을 가능한 것으로 함으로써, 연마중에 가공 조건이 변화된 경우에 있어서도 확실하게 대응할 수 있다. 또, 여기서 말하는 가공 조건의 변화란, 예를 들면 연마를 계속함으로써 각각의 연마 헤드(5)에 있어서 생기는 셋팅이 근소한 차이나, 연마 패드(4)의 두께가 서서히 희미해진다고 한 것 등을 들 수 있다.

본 발명에 의한 연마 장치(31)에 있어서는, 각각의 연마 헤드(5)가 알맞은 높이 조절은 각각 개별적으로 하는 것이 가능함과 동시에, 예를 들면 스테핑 모터를 이용하여 용이하고도 염가로 행할 수 있다.

또, 상기 실시예에서는, 연마 스테이션 및 세정 스테이션을, 각각 2대씩, 아암(34)의 아암 회전축(34a)을 중심으로 하는 대략 원위에서 교대로 배치하여, 또한 이들을 아암(34)의 아암 회전축(34a)에 대하여 약 90도 위상을 바꿔 배치한 연마 장치(31)를 도시했지만, 이것에 한정되는 일 없이, 웨이퍼(W)의 연마 공정을 더욱 미세한 단계로 나누기 위해서, 예를 들면 도6에 도시한 바와 같이, 연마 스테이션 및 세정 스테이션을 각각 3대씩(각각 연마 스테이션(32a, 32b, 32c), 세정 스테이션(33a, 33b, 33c)으로 한다), 아암 회전축(34a)을 중심으로 하는 원위에, 아암 회전축(34a)에 대하여 약 60도 위상을 바꿔 배치해도 좋고, 또한, 더욱 연마 스테이션 및 세정 스테이션의 수를 많게 하더라도 좋다.

이 경우, 모든 연마 스테이션 또는 모든 세정 스테이션에서 웨이퍼(W)의 처리를 병행하여 행할 수 있도록, 아암(34)에, 모든 연마 스테이션(또는 모든 세정 스테이션)과 대향하는 위치에 연마 헤드(5)를 설치한다. 즉, 예를 들면 이들 연마 스테이션 및 세정 스테이션이 각각 3대인 경우에는, 아암(34)을, 아암 회전축(34a)에 대하여 약 120도 위상을 다르게 하여 3방향으로 연장되는 단부를 가지는 대략 Y자형으로 형성하여, 각각의 단부 하면에 연마 헤드(5)를 설치한다.

또한, 연마 장치(31)를, 연마 스테이션 및 세정 스테이션을 직렬로 배치하여, 아암을 이들에 따라서 이동 가능하게 설치함으로써 구성하더라도 좋다.

또한, 상기 실시예에 있어서, 구동 모터(54), 구동 기어(54b), 종동 기어(54c)를 설치하는 대신, 예를 들면 베어링 지지부(61)에, 그 외주에 연장되어 핸들을 설치하여, 수동에 의해서 베어링 지지부(61)를 회전시키도록 하더라도 좋다.

또, 연마 헤드의 축선 방향의 위치를 조정하는 조정 기구는, 상기 실시예에 도시한 구성에 한하지 않고, 스핀들의 축선 방향의 위치의 조정에 보통 이용되는 임의의 구성으로서도 좋다.

또한, 상기 실시예에서는, 세정 롤러(46) 및 세정 부재 구동 장치(47)에 따라서 구성되는 세정 장치(45)를 이용한 예를 도시했지만, 이것에 한정되는 일 없이, 세정 장치는, 세정 부재가 연마 헤드(5)와 유지 다이 시트(44)의 사이에 진퇴시키는 것이 가능한 구성이면 좋다.

예를 들면 도7에 도시한 바와 같이, 일단에 설치되는 축(71a)을 지점으로 하여 타단을 요동되는 것으로 이 타단을 연마 헤드(5)와 유지 다이 시트(44) 사이에 진퇴 가능하게 되는 아암(71)(세정 부재 구동 장치)과, 이 아암(71)의 요동되는 측의 단부에 부착되고, 도시하지 않는 구동 장치에 의해서 연마 헤드(5)의 축선에 대략 평행한 축선 주위로 회전되는 대략 원반 형상의 세정 부재(72)를 가지는 세정 장치(73)를 이용할 수 있다. 여기서, 도7에서는, 연마 헤드(5) 및 유지 다이 시트(44)에 유지되는 웨이퍼(W)의 세정을 가능하게 하기 때문에, 세정 부재(72)를 아암(71)의 선단의 상하로 부착하고 있다. 또한, 세정 부재(72)로서, 연마 헤드(5) 또는 웨이퍼(W)에 대향하는 면의 외주부가 내주부 보다도 돌출되는 대략 컵형의 부재(스폰지 부재 등)를 갖고, 외주부(72a)에 의해서 웨이퍼(W) 또는 연마 헤드(5)를 세정하는 것을 이용하고 있다.

이 경우, 세정 부재(72)는, 연마 헤드(5) 또는 웨이퍼(W)의 세정시에는 아암(71)에 의해서 연마 헤드(5) 및 유지 다이 시트(44)에 대하여 편심한 위치로 이동되어, 외주부(72a)를 연마 헤드(5)의 하부 또는 웨이퍼(W) 표면에 접촉시킨 상태로 자신의 축선 둘레로 회전된다. 이 상태로, 연마 헤드(5) 또는 유지 다이 시트(44)도 각각 도시하지 않는 구동 장치에 의해서 그 축선 둘레에 회전시켜짐으로써 연마 헤드(5)의 하부 전체 또는 연마 헤드(5)에 유지되는 웨이퍼(W)의 하면측 전체, 혹은 유지 다이 시트(44)에 유지되는 웨이퍼(W)의 상면측 전체를 세정하는 것이다.

(제2 실시예)

이하, 본 발명의 제2 실시예를, 도면을 참조하여 설명하지만, 상술한 종래 기술 또는 제1 실시예와 동일 또는 같은 부분에는 동일한 부호를 이용하여 그 설명을 생략한다. 본 실시예의 연마 장치는, 제1 실시예에 관한 연마 장치에 있어서, 각 연마 스테이션의 컨디셔너(41) 대신, 이하에 설명하는 컨디셔너(81)를 이용한 것이기 때문에, 이하에서는 컨디셔너(81)를 중심으로 설명한다. 도8은, 본 발명의 제2 실시예에 관한 연마 장치에 이용되는 컨디셔너(81)의 주요부의 구성을 도시하는 측단면도이다.

본 실시 형태의 컨디셔너(81)는, 예를 들면 도23에 도시한 컨디셔너(21)와 거의 같은 구성을 가지는 것으로서, 플래튼(3)의 외부에 설치된 회전축(도시하지 않음)에 아암(23)을 거쳐서 드레서(22)(눈메꿈 제거 수단)가 설치된 구성으로 되어 있다. 그리고, 아암(23)에는, 드레서(22)의 주위를 덮어, 연마 패드(4)의 표면의 사이에 외부와는 구획된 공간을 형성할 수 있는 커버(82)와, 커버(82)와 연마 패드(4)와의 사이에 형성되는 공간(K1)에 접속되어, 연마 패드(4) 상의 이물질을 흡인하는 흡인 장치(83)가 설치되어 있다.

아암(23)은, 드레서(22)가 부착되는 측의 단부를 연마 패드(4) 상에서 요동가능하게 된 것으로서, 상기 단부에는, 드레서(22)를 지지하는 지지축(84)이 설치되어 있다. 아암(23)에는, 지지축(84)을 그 축선 둘레의 회전을 허용하면서, 아암(23)에 대하여 승강 가능하게 지지하는 승강 장치(85)가 설치되어 있다.

지지축(84)은, 아암(23)의 선단에 설치되는 지지축 본체(84a)와, 지지축 본체(84a)의 하단에 직경 방향으로 연장되어 설치되는 플랜지부(84b)를 가지고 있다. 지지축(84)은, 하단부면을 연마 패드(4)에 대하여 노출되어 있고, 또한 지지축(84) 및 승강 장치(85)에는, 지지축(84)의 하단에서 승강 장치(85)의 상단까지 통하는 유통구멍(86)이 형성되어 있다. 여기서, 지지축(84)에, 지지축(84)을 회전 구동하는 구동장치를 접속하여 지지축(84)에 부착되는 드레서(22)를 회전 구동하도록 하더라도 좋다.

유통구멍(86)의 상단에는, 세정액 관로(87)의 일단이 접속되어 있다. 세정액 관로(87)는, 아암(23)에 따라서 플래튼(3)의 외부까지 연장하여 설치되어 있다.

세정액 관로(87)의 타단에는, 세정액 공급원(88)이 접속되어 있고, 세정액 관로(87) 및 유통구멍(86)을 통하여, 지지축(84)의 하단까지 세정액이 공급되도록 되어 있다. 여기서, 본 실시 형태에서는, 세정액 공급원(88)에 의한 세정액의 공급 압력이 충분히 고압으로 되고(예를 들면 수10MPa 이상), 지지축(84)의 하단에서 세정액을 고압으로 분출시키는 것이 가능하게 되어 있다. 본 실시 형태에서는, 이들 세정액 공급원(88), 세정액 관로(87) 및 유통구멍(86)에 의해서, 세정액을 연마 패드(4)에 분무하는 세정액 분출 수단을 구성하고 있다. 여기서, 단순히 연마 패드(4)의 표면에 세정액을 공급하는 것만으로, 세정액 공급원(88)에 의한 세정액의 공급 압력은 자유롭게 설정할 수 있다.

승강 장치(85)로서는, 예를 들면 지지축(84)을 베어링 등을 거쳐서 회전 가능하게 하여 지지하는 동시에, 지지축(84)의 축선 방향으로 신축함으로써 지지축(84)을 축선 방향으로 이동시키는 액튜에이터 등이 이용된다(승강 장치(85)의 기구는 이것에 한하지 않고 보통 이용되는 임의의 기구를 이용할 수 있다).

드레서(22)는, 대략 원환판 형상을 하여, 외주부 하면에 돌기부(22a)가 형성되는 것으로서, 돌기부(22a)의 하면에는, 다이아몬드 입자가 전착되는 등으로 연마 패드의 표면을 깎기 위한 드레스 작용면(22b)이 형성되어 있다. 여기서, 상기한 드레서(22)의 형상 및 드레스 작용면(22b)의 구성은 일례이고, 드레서(22)의 형상 및 드레스 작용면(22b)의 구성은 임의의 것을 선택할 수 있다.

커버(82)는, 외주부가 하방으로 향해서 굴곡된 대략 원반 형상의 부재이고, 중심부에는, 아암(23)에 설치되는 지지축 및 아암(23)의 일부가 삽통되는 삽통구(82a)가 형성되어 있다. 이 삽통구(82a)는, 아암(23)의 선단 부분에 기밀하게 끼워 맞추어져지게 되어 있고, 이것에 의해서 커버(82)는, 드레서(22)의 외주 및 상면의 사이에 간극을 형성한 상태로 아암(23)에 고정된다.

또한, 커버(82)는, 그 하단의 전체 둘레에 걸쳐 연마 패드(4)와 접촉할 수 있는 스커트(89)를 가지고 있고, 이것에 의해서 커버(82)의 하단이 연마 패드(4)에 밀착하는 것이 가능하게 되고 있다. 여기서, 스커트(89)는 연마 패드(4)에 대하여 접촉 가능하게 되어 있기는 하지만, 공간(K1)을 완전히 기밀하게 밀봉할 만한 것이 아니다. 또한, 그 재질로서는, 예를 들면 고무나 플라스틱 등, 연마 패드(4)에 접촉하더라도 연마 패드(4)의 표면을 손상없는 정도로 유연성을 가지는 소재가 이용된다.

또한, 커버(82)에는, 커버(82) 내의 공간(K1)에 연통시켜, 흡기 배관(90)의 일단이 접속되어 있고, 흡기 배관(90)의 타단은 흡인 장치(83)에 접속되어 있다.

흡인 장치(83)로서는, 예를 들면 진공 펌프 등이 이용된다.

이하에서, 이와 같이 구성되는 컨디셔너에 의한 연마 패드의 표면의 조정에 관해서 설명한다.

컨디셔너(81)에 의한 연마 패드(4)로부터의 이물질의 분리는, 드레서(22) 및 세정액 분출 수단의 양방을 이용하여 행해진다.

드레서(22)를 이용한 연마 패드(4)로부터의 이물질의 분리는, 종래의 컨디셔너(21)와 거의 마찬가지로 하여 행해지는 것이다.

우선, 승강 장치(85)에 의해서 커버(82) 내에서 드레서(22)를 강하시켜 드레서(22)의 드레스 작용면(22b)을 연마 패드(4)에 접촉시킨다. 이 상태로 아암(23)을 회전시킴으로써 회전하는 연마 패드(4) 상에 있어 드레서(22)를 왕복 요동시켜 연마 패드(4)의 표면을 매우 간신히 깎는다. 여기서, 드레서(22)는, 연마 패드(4)의 표면에 접촉한 상태로, 연마 패드(4)와의 마찰력을 받아 회전함으로써(도시하지 않는 구동장치에 의해 구동되어 회전시켜도 좋다), 연마 패드(4)의 표면을 깎도록 되어 있다.

그리고, 이와 같이 연마패드(4)의 표면을 깎는 것으로 연마 패드(4)의 표면에 부착한 이물질을 연마 패드(4)로부터 분리하여 연마 패드(4)의 눈메꿈을 제거하는 동시에, 연마 패드(4)가 새로운 표면을 형성하여 부서짐을 제거하고, 연마 패드(4)의 연마 능력을 회복시킨다(날을 벼린다).

이와 병행하여 세정액 분출 수단에 의해서 연마 패드(4)의 표면을 향해 고압의 세정액을 분무하여, 이 세정액의 압력에 의해서 연마 패드(4)에 부착한 이물질을 씻어 버린다. 이 세정액은, 직접 연마 패드(4)에 막힌 이물질을 제거할 뿐 아니라, 드레서(22)에 의해서 연마 패드(4)로부터 분리된 이물질(연마 패드(4)의 부스러기도 포함한다)도 씻어 버린다.

여기서, 연마 패드(4)가 부직포를 이용한 연마 패드인 경우, 연마 패드 표면의 섬유를 억지로 누르는 등으로 그 보풀이 없어지는 것으로 붕괴가 생기지만, 컨디셔너(81)에 있어서는, 연마 패드(4)에 세정액을 분무함으로써 연마 패드 표면의 섬유를 풀어 부직포의 섬유의 보풀을 회복시킬 수 있기 때문에, 세정액 분출 수단에 의해서도 연마 패드(4)의 붕고를 해소(제거) 할 수 있다.

상술한 드레서(22) 및 세정액 분출 수단에 의한 연마 패드(4) 눈메꿈의 제거는, 커버(82) 내에서 행해지기 때문에, 연마 패드(4)로부터 분리된 이물질이나 세정액의 주위로의 비산이 억제된다.

그리고, 이와 같이 하여 연마 패드(4)로부터 분리된 이물질은, 세정액 중으로 분산되어, 세정액의 유동이나, 아암(23)이 요동하여 드레서(22)가 연마 패드(4) 상을 이동함으로써, 혹은 플래튼(3)의 회전 또는 드레서(22)의 회전에 의해서 생기는 원심력 등에 따라서 드레서(22)의 외주부로 보내어 지고, 드레서(22)의 외주와 커버(82)의 사이에 이동한다.

커버(82)와 연마 패드(4)의 사이에 형성되는 공간(K1)은 흡인 장치(83)에 접속되어 있으므로, 드레서(22)의 외주와 커버(82)의 사이로 이동한 이물질은, 세정액마다 흡기 배관(90)을 통하여 흡인 장치(83)에 흡인되고, 연마 패드(4) 상에서 빠르게 제거된다.

여기서, 연마 패드(4)의 눈메꿈의 제거를 끝낼 때에, 연마 패드(4)의 눈메꿈의 제거 작업과 흡인 장치(83)에 의한 이물질의 흡인을 동시에 멈춰 버리면, 직전까지 눈메꿈 제거 수단이 연마 패드(4)로부터 분리시킨 이물질이 연마 패드(4) 상에 남아 버리기 때문에, 눈메꿈 제거 수단의 동작을 정지시킨 후에도, 흡인 장치(83)에 의한 이물질의 흡인을 계속시켜, 연마 패드(4) 상에 남은 이물질을 제거하고 나서 컨디셔너(81)의 동작을 정지시킨다.

구체적으로 설명하면, 드레서(22)를 승강 장치(85)에 의해서 커버(82) 내에서 상승시켜 연마 패드(4)로부터 이격시키고, 또한 세정액 분출 수단에 의한 세정액의 분무를 정지시킴으로써, 연마 패드(4)로부터 이물질을 분리시키는 작업을 중지한다. 이 상태로 아암(23)을 왕복 요동시킴으로써 연마 패드(4) 상에 남은 이물질을 흡인 장치(83)에 의해서 흡인하여 제거한다.

이와 같이 구성되는 컨디셔너(81)에 따르면, 드레서(22) 및 세정액 분출 수단에 의해서 연마 패드(4)로부터 분리된 이물질이 빠르게 흡인 장치(83)에 의해서 흡인되기 때문에, 연마 패드(4)로부터 빠르고 또한 효율적으로 이물질을 제거할 수 있다.

또한, 드레서(22) 및 세정액 분출 수단에 의한 연마 패드(4)의 눈메꿈의 제거가 커버(82) 내에서 행해지기 때문에, 이물질이나 세정액의 주위로의 비산이 억제되고, 연마 패드(4)의 오염을 저감시키고, 또한 비산한 이물질 등에 의한 연마 장치에의 악영향을 저감시킬 수 있다.

그리고, 이와 같이 커버(82)에 의해서 이물질의 비산을 억제하면서, 이물질을 커버(82) 내에서 흡인 장치(83)에 의해서 흡인하므로, 이물질을 더욱 효율적으로 제거할 수 있다.

또한, 눈메꿈 제거 수단으로서 연마 패드(4)의 표면 상태의 개선 능력이 높은 드레서(22)를 이용하면서, 연마 패드(4)의 부스러기를 빠르고 또한 효율적으로 제거할 수 있기 때문에, 연마 패드(4)의 표면 상태의 개선 능력을 더욱 높일 수 있다.

또한, 연마 패드(4)로부터 분리시킨 이물질은 세정액으로 분산되어 세정액마다 흡인 장치(83)에 흡인되기 때문에, 이물질의 회수 능력을 향상시킬 수 있다.

여기서, 상기 실시 형태에서는, 흡인 장치(83)에 의해서 드레서(22)와 커버(82)의 사이에 형성되는 간극으로부터 이물질을 흡인하는 구성으로 했지만, 이 경우에는 장기간 사용함으로써 드레서(22)의 상면이나 외주면에 이물질이 부착하여, 드레서(22)를 세정하는 시간이 필요해진다. 이 때문에, 예를 들면 도9에 도시한 바와 같이, 드레서(22)와 커버(82)의 사이에, 드레서(22)를 덮는 드레서 커버(91)를 설치하여, 흡인 장치(83)에 의해서 드레서 커버(91)와 커버(82)의 사이에 형성되는 간극으로부터 이물질을 흡인하도록 하더라도 좋다. 이와 같이 함으로써, 드레서(22)자체에의 이물질의 부착을 억제하여, 드레서(22)를 세정하는 시간을 경감할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 세정액 분출 수단으로서, 단순히 세정액을 연마 패드(4)에 고압으로 분무하는 것을 도시했지만, 이것에 한정되는 일 없이, 예를 들면 도9에 도시한 바와 같이, 세정액 관로(87)와 유통 구멍(86)과의 사이에 초음파 발생 장치를 개재하여 세정액에 초음파 진동을 부여할 수 있도록 하더라도 좋다. 초음파 발생 장치는, 세정액 관로(87)와 유통구멍(86)의 사이에 개재되어, 유통구멍(86) 내에 공급되는 세정액에 하방으로 향하는 방향의 초음파 진동을 부여하는 진동자(92)와, 진동자(92)와 아암(23)을 통하여 접속되어, 진동자(92)의 동작을 제어하는 초음파 발생 장치 본체(93)를 가지고 있다.

이 경우에는, 세정액에 부여된 초음파 진동에 의해서 연마 패드(4)에 부착한 이물질을 흔드는 것으로, 또한 초음파의 에너지에 의해서 세정액 중에 캐비테이션을 생기게하여 이 캐비테이션에 따라 발생하는 국소적인 충격압에 의해서 이물질을 흔드는 것으로 이물질을 연마 패드 표면으로부터 끌어내려 부상하게 하고 있다. 그리고, 이와 같이, 세정액에 의한 세정에 덧붙여 초음파 진동에 의해서도 연마 패드로부터 이물질이 분리되기 때문에, 연마 패드의 눈메꿈을 보다 효과적으로 제거할 수 있다.

또한, 연마 패드(4)가 부직포를 이용한 연마 패드인 경우, 세정액에 부여된 초음파 진동에 의해서 연마 패드 표면의 섬유를 풀어 부직포의 섬유의 보풀을 회복시킬 수 있기 때문에, 연마 패드(4)의 붕괴를 효과적으로 해소(제거)할 수 있다.

(제3 실시예)

이하, 본 발명의 제3 실시예를, 도10 및 도11을 참조하여 설명한다. 본 실시예의 연마 장치는, 제1 실시예에 관한 연마 장치에 있어서, 각 연마 스테이션의 컨디셔너(41)의 대신해서, 이하에 설명하는 컨디셔너(96)를 이용한 것이기 때문에, 이하로서는 컨디셔너(96)를 중심으로 하여 설명한다.

이 컨디셔너(96)는, 도10의 평면도에 도시한 바와 같이, 플래튼(3)의 외부에 설치된 회전축(97a)에 부착되고, 선단이 하방으로 향해서 굴곡되고 또한 그 하단이 개구되는 형상으로 되는 중공 형상의 아암(97)을 가지고 있다. 아암(97)에는, 도11의 측단면도에 도시한 바와 같이, 일단을 아암(97)의 선단부내에서 하방으로 향한 상태로 하여 세정액 관로(98)가 설치되어 있다. 세정액 관로(98)의 타단은, 제1 실시 형태로 진술한 세정액 공급원(88)에 접속되어 있다. 세정액 공급원(88)에 의한 세정액의 공급 압력은 충분히 고압으로 되고(예를 들면 수10MPa 이상), 세정액 관로(98)의 선단으로부터 세정액을 고압으로 분출시키는 것이 가능하게 되고 있다. 본 실시 형태에서는, 이들 세정액 공급원(88), 세정액 관로(98)에 의해서, 세정액을 연마 패드(4)로 분무하는 세정액 분출 수단을 구성하고 있다.

아암(97)은, 그 선단부에 의해서 세정액 관로(98)의 선단부의 주위를 덮음과 동시에, 연마 패드(4)의 사이에 외부와는 구획된 공간(K2)을 형성할 수 있는 커버의 역할도 겸하고 있다. 아암(97)의 선단(선단부 하단)에는, 그 개구부의 전체 둘레에 걸쳐서 연마패드(4)와 접촉할 수 있는 스커트(99)를 가지고 있고, 이것에 의해서 아암(97)의 하단이 연마 패드(4)에 밀착하는 것이 가능하게 되고 있다. 여기서, 스커트(99)는 연마 패드(4)에 대하여 접촉 가능하게 되어 있기는 하지만, 공간(K2)을 완전히 기밀하게 밀봉할 정도는 아니다. 또한, 그 재질로서는, 예를 들면 고무나 플라스틱 등, 연마 패드(4)에 접촉하더라도 연마 패드(4)의 표면을 손상이 없을 정도로 유연성을 가지는 소재가 이용된다.

그리고, 아암(97)에는, 세정액 관로(98)와 아암(97)의 사이에 형성되는 공간(K2) 내에서 연마 패드(4) 상의 이물질을 흡인하는 흡인 장치(83)가 접속되어 있다.

이와 같이 구성되는 컨디셔너(96)로서는, 연마 패드(4)로부터의 이물질의 분리는, 세정액 분출 수단을 이용하여 행해진다. 즉, 세정액 분출 수단에 의해서 연마 패드(4)의 표면을 향해 고압의 세정액을 분무하여, 이 세정액의 압력에 의해서 연마 패드(4)에 부착한 이물질을 씻어 버린다.

또한, 연마 패드(4)가 부직포를 이용한 연마 패드인 경우, 연마 패드 표면의 섬유가 짓이겨지는 등으로 그 보풀이 없어져서 붕괴가 생기지만, 컨디셔너(96)에 있어서는, 연마 패드(4)에 세정액을 분무함으로써 연마 패드 표면의 섬유를 푸는 등으로 부직포의 섬유의 보풀을 회복시킬 수 있기 때문에, 연마 패드(4)의 붕괴를 해소할 수 있다.

세정액 분출 수단에 의한 연마 패드(4)의 눈메꿈의 제거는, 아암(97) 내에서 행해지기 때문에, 연마 패드(4)로부터 분리된 이물질이나 세정액의 주위로의 비산이 억제된다.

그리고, 이와 같이 하여 연마 패드(4)로부터 분리된 이물질은, 세정액 중으로 분산되어, 세정액마다 아암(97) 내에서 흡인 장치(83)에 흡인되고, 연마 패드(4) 상에서 빠르게 제거된다.

여기서, 연마 패드(4)의 눈메꿈의 제거를 종료할 때는, 세정액 분출 수단에 의한 세정액의 분무를 정지시킨 후에도, 흡인 장치(83)에 의한 이물질의 흡인을 계속시켜, 연마 패드(4) 상에 남은 이물질을 제거하고 나서 컨디셔너(96)의 동작을 정지시킨다.

이와 같이 구성되는 컨디셔너(96)에 따르면, 제1 실시 형태에 도시한 컨디셔너(81)보다도 간단한 구성으로 할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 세정액 분출 수단으로서, 단순히 세정액을 연마 패드(4)에 고압으로 분무하는 것을 도시했지만, 이것에 한정되는 일 없이, 도9에 도시한 바와 같이, 세정액 관로(98)에 초음파 발생 수단을 개재하여 세정액에 초음파 진동을 부여할 수 있도록 하더라도 좋다.

(제4 실시예)

이하, 본 발명의 제4 실시예를, 도면을 참조하여 설명하지만, 상술한 선행기술 또는 제1 실시예와 동일 또는 같은 부분에는 동일한 부호를 이용하여 그 설명을 생략한다. 본 실시예의 연마 장치는, 제1 실시예에 관한 연마 장치에 있어서, 각 연마 스테이션에, 컨디셔너(41)를 세정하는 컨디셔너 세정 장치를 설치한 것이기 때문에, 이하에서는 컨디셔너 세정 장치를 중심으로 하고 설명한다. 도12 및 도13에, 컨디셔너 세정 장치의 일 형태예를 도시한다. 도12 및 도13에 도시한 컨디셔너 세정 장치(101)는, 연마 장치(31)의 베이스(31a) 상에 있어, 컨디셔너(41)의 이동 기구(24)(도12, 도13에서는 도시하지 않음)에 의한 드레서(41c)의 이동 영역 내에 설치된다. 그리고, 컨디셔너 세정 장치(101)는, 부착물 닦기 부재(102)와, 세정액 공급 기구(103)와, 세정액 재생 기구(104)(세정액 재생 수단)를 갖고, 중심축선이 수평인 회전축선(R)으로 되는 축체(105)와, 축체(105)를 회전 구동시키는 구동장치(106)로 이루어지는 닦기 부재 구동 기구를 구비하고 있다. 여기서, 부착물 닦기 부재(102)와, 세정액 공급 기구(103)가 협동하여 드레서의 부착물을 제거하는 제거 수단을 구성하고 있다.

축체(105)는, 중심축 주위에 축대칭으로 된 중심체(111)와, 중심체(111)에 끼워 부착되어 닦기 부재(102)를 유지하는 닦기 부재 유지 원통(112)을 구비하고 있다.

중심체(111)의 일단에는, 닦기 부재 유지 원통(112)의 끼움부착시에 접촉하는 접촉 원판(111a)이, 또한 다른 일단에는, 닦기 부재 유지 원통(112)의 끼움부착시에 돌출하는 나사부(111b)가 설치되어 있다.

닦기 부재 유지 원통(112)은, 중심체(111)에 밖에서 끼워지고, 접촉 원판(111a)에 접촉된 상태로, 나사부(111b)에 나사 결합하는 외부 직경이 닦기 부재 유지 원통(112)의 외부 직경보다 작게된 너트(113)에 의해 중심체(111)에 고정되어 있다.

부착물 닦기 부재(102)는, 닦기 부재 유지 원통(112)의 외측 표면에 세워 설치되는 대략 길이가 같은 털 모양의 부재(114, 114…)로 이루어지는 브러시 모양인 것이다. 여기서, 모상체(114, 114…)는, 예를 들면 합성 수지 등에 의해 형성되어 있다.

세정액 공급 기구(103)는, 세정액 저류조(116)와, 공급관(117)을 거쳐서 세정액 저류조(116)에 세정액을 공급하는 세정액 공급 장치(118)를 구비하고 있다.

저류조(116)의 내측에는, 높이 치수가 저류조(116)의 외벽(116a)보다 작은 오버 플로우벽(119)이, 외벽(116a)과 협동하여 저류조(116)의 이중 외벽을 형성하도록 설치되어 있다.

공급관(117)은, 오버 플로우벽(119)보다도 저류조(116)의 내측, 또한 저류조(116)의 바닥부에 그 개구부(117a)를 가지고 있다.

세정액 재생 기구(104)는, 외벽(116a)의 하방으로 그 개구부(120a)를 가지는 유출관(120)을 거쳐서 부착물을 포함하는 사용 종료의 세정액을 회수하여, 도시되지 않지만, 예를 들면 필터 등에 의한 세정액의 여과 기능이나, 슬러리에 포함되는 산 내지는 알칼리를 중화하는 수단 등을 구비하고 있다.

축체(105)를 회전 구동하는 구동장치(106)는, 저류조(116)의 외벽(116a)에 고정되어 있다. 또한, 구동장치(106)에서 돌출하는 자전하는 회전축(121)은, 외벽(116a)에 삽통되어 있다. 이 회전축(121)에, 회전 전달축(122)이 중심축선(회전축선)을 같이 하여 고정되고, 또, 회전축(121)의 회전을 축체(105)에 전달하도록, 접촉원판(111a)에 중심축선을 같이 하여 고정되어 있다. 회전 전달축(122)의 접촉 원판(111a)과 반대측의 단부는, 외벽(116a)에 삽통되어 있고, 회전 전달축(122)의 외주면과 외벽(116a)과의 사이에는, 이들 사이를 액체 밀폐로 밀봉하고, 또한 회전 전달축(122)의 회전을 가능하게 하는 패킹(123)이 설치되어 있다. 여기서, 구동장치(106)는, 축체(105)의 외측에 설치된 부착물 닦기 부재(102)의 최상부가, 오버 플로우벽(119)의 상단부보다 높아지도록 고정되어 있다.

또, 축체(105)의 회전축선(R)을 안정시키기 위해서, 중심체(111)의 나사 부(111b)에는, 외부 직경이 나사부(111b)보다 작게된 지지 원통부(124)가 중심체(111)와 중심축선을 같이 하여 설치되어 있고, 저류조(116)의 바닥부에 고정된 지지체(125)에 의해서 회전 가능하게 지지되고 있다.

도14에서는, 이러한 구성을 가지는 컨디셔너 세정 장치(101)의 부착물 닦기 부재(102)의 최상부가, 드레서(41c)의 드레스 작용부(126) 표면이 부착물 닦기 부재(102)에 균등하게 접촉하기 쉽도록, 연마 패드(4)의 표면의 높이로 대략 구비된 예를 도시하고 있다.

이러한 일례로서, 도12에는, 선회 아암(41b)에 유지된 드레서(41c)가, 부착물 닦기 부재(102)에 접촉된 상태로 도시되어 있다. 대략 원판 형상의 드레서(41c)는, 도13에 도시한 바와 같이, 드레서(41c)의 저면(127)의 둘레 단부에 소정의 폭을 가지고 환형으로 연장함과 동시에 저면(127)으로부터 돌출하는 볼록부(128)와, 이 볼록부(128)의 선단면에 형성된 드레스 작용부(126)를 구비하고 있다.

도12, 도13 및 도14에 도시되는 컨디셔너 세정 장치(101)에 있어서, 우선 드레서(41c)가, 컨디셔너(41)의 이동 기구(24)에 의해서 예를 들면 도14에 화살표 E, 또한 F로 도시되는 방향으로 이동되고, 드레스 작용부(126)의 표면의 일부가, 부착물 닦기 부재(102)에 접촉된다. 이때, 부착물 닦기 부재(102)를 구성하는 합성 수지제 모상체(114, 114…)는, 각각 털 형상의 가는 합성 수지이기 때문에 가요성을 갖고, 드레스 작용부(126)가 부착물 닦기 부재(102)에 접촉되면 변형하여 드레스 작용부(126) 표면은 물론, 드레서(41c)에서 돌출하는 볼록부(128), 및 저면(127)의 둘레 단부라 하는 드레스 작용부(126)의 근처 변이 전부 부착물 닦기 부재(102)에 접촉된다.

구동 장치(106)에 의해서 축체(105)가 수평인 회전축선(R) 주위에 도12에 화살표 G로 도시된 방향으로 회전하여, 드레서(41c)가 수직 방향의 중심축(Z) 주위에 도12에 화살표 H로 도시되는 방향으로 회전하면, 부착물 닦기 부재(102)가 드레스 작용부(126) 표면 및 그 근처 변을 포함하는 드레서(41c)의 표면으로 미끄럼 접합하여, 부착물을 드레서(41c)에서 불식한다. 여기서, 화살표 G로 도시된 방향과, 화살표 H로 도시된 방향은, 접촉 부분에 있어서 상호 다른 방향으로 되고, 부착물에 대한 부착물 닦기 부재(102)의 상대 속도가 증가된다.

세정액 공급 기구(103)에 있어서는, 세정액 공급 장치(118)에 의해 공급관(117)을 거쳐서 세정액이 저류조(116)에 저장되고, 부착물 닦기 부재(102) 상부의 모상체(114, 114…)의 선단이 세정액의 액면보다 높은 위치에 있도록 세정액에 일부 침지된 부착물 닦기 부재(102)에 있어서, 모상체(114, 114…)의 사이에 세정액이 침투하여 유지되고, 축체(105)가 회전함으로써, 모상체(114, 114…)가 세정액을 유지한 채로 축체(105) 상방으로 드레서(41c)에 접촉할 때까지 이동하고, 동시에 모상체(114, 114…) 사이에 유지되어 있던 세정액이, 원심력에 의해 모상체(114, 114…)의 선단으로 수송되어, 드레서(41c)와의 접촉 부분에 세정액이 공급된다.

이렇게 해서, 드레스 작용부(126) 표면과 부착물 닦기 부재(102)가 접촉하는 부분에는, 세정액 공급 기구(103)로부터 공급되는 세정액이 존재하고 있고, 부착물은, 세정액의 속으로 확산하여, 세정액이 흐름으로써, 세정액에 포함된 채로 접촉하는 부분에서 떨어진다. 이와 같이 하여, 드레서(41c)에서 부착물이 제거된다.

드레스 작용부(126) 표면의 세정에 따라, 저류조(116)의 속에 쌓아진 세정액은, 점차로 드레스 작용부(126) 표면에 부착하고 있었던 물질이 혼입하지만, 세정액은, 세정액 공급 장치(118)에 의해 항상 저류조(116)에 공급되어 있고, 액면이 오버 플로우벽(119)의 상단부에 달하면, 부착물을 포함하는 사용된 세정액은, 부착물과 같이 오버 플로우벽(119)과 외벽(116a)으로 끼워질 수 있었던 공간에 넘치기 시작하게 되어 있고, 이것에 의해서 세정액의 교체가 행해진다. 오버 플로우벽(119)을 넘어 넘치기 시작한 부착물을 포함하는 세정액은, 유출관(120)을 거쳐서 세정액 재생 기구(104)에 회수되어 정화된다. 세정액 재생 기구(104)로 재이용 가능하게 재생된 세정액은, 도시되지 않는 세정액 수송 기구에 의해 세정액 공급 장치(118)로 보내어 진다.

도12에 도시되는 컨디셔너 세정 장치(101)에 따르면, 드레서(41c)의 드레스 작용부(126) 표면 및 그 부근에 부착한 부착물을 브러시모양의 부착물 닦기 부재(102)에 의해서 불식하여, 세정액에 의해서 씻어 버리는 것으로 제거할 수 있다.

또, 상기한 실시예에서는, 부착물 닦기 부재(102)의 최상부를 남겨 나머지 부분을 세정액에 침지하는 구성으로 했지만, 요는, 모상체(114, 114…) 사이에 세정액이 충분히 유지되어 드레스 작용부(126)와의 접촉 부분에 공급되면 좋고, 부착물 닦기 부재(102)의 일부가 간신히 세정액에 침지되는 구성으로서도 좋다.

혹은 반대로, 오버 플로우벽(119)의 높이를 높게 하여, 부착물 닦기 부재(102)가 전부 세정액의 속에 완전히 침지되는 구성으로 해도 좋다. 이러한 구성에 따르면, 모상체(114, 114…)의 주위에 항상 세정액이 존재하는 것이 가능하다. 즉, 드레스 작용부(126)의 전체 표면이, 항상 세정액의 속에 잠기게 되기 때문에, 부착물을 충분히 연화시킬 수 있음과 동시에, 부착물이 확산하는 세정액을 주위로 많이 공급할 수 있고, 보다 효과적으로 부착물을 불식할 수 있다.

또한, 설치 장소에 제약이 있는 경우에는, 저류조(116)의 치수를 소형화하여, 더욱 드레스 작용부(126) 표면이 외벽(116a)과 간섭하지 않도록 외벽(116a)의 높이를 오버 플로우벽(119)과 동일한 구성으로서도 좋다.

(제5 실시예)

이하, 본 발명의 제5 실시예를, 도면을 참조하여 설명하지만, 상술한 제4 실시예와 동일 또는 같은 부분에는 동일한 부호를 이용하여 그 설명을 생략한다. 본 실시예의 연마 장치는, 제1 실시예에 관한 연마 장치에 있어서, 각 연마 스테이션에, 이하에 설명하는 컨디셔너(41)를 세정하는 컨디셔너 세정 장치(131)를 설치한 것이기 때문에, 이하에서는 컨디셔너 세정 장치(131)를 중심으로 하여 설명한다. 도15 및 도16에, 컨디셔너 세정 장치(131)의 일 형태예를 도시한다. 도15 및 도16에 도시한 컨디셔너 세정 장치(131)는, 연마 장치(31)의 베이스(31a) 상에 있어, 컨디셔너(41)의 이동 기구(24)(도15, 도16에서는 도시하지 않음)에 의한 드레서(41c)의 이동 영역 내에 설치된다. 그리고, 컨디셔너 세정 장치(131)는, 부착물 닦기 부재(102)와, 세정액 공급 기구(103)와, 세정액 재생 기구(104)(세정액 재생 수단)를 갖고, 중심축선이 수평인 회전축선(R)으로 되는 축체(105a)와, 축체(105a)를 회전 구동시키는 구동 장치(106)로 이루어지는 닦기 부재 구동 기구를 구비하고 있다. 여기서, 부착물 닦기 부재(102)와, 세정액 공급 기구(103)가 협동하여 드레서의 부착물을 제거하는 제거 수단을 구성하고 있다.

축체(105a)는, 그 내부에 중공부(132)를 가짐과 동시에 중공부(132)로부터 외주면 외방으로 연통하는 복수의 미세한 구멍(133, 133…)을 구비하여 이루어지는 중심체(134)와, 중심체(134)의 개방 단부(135)의 내주면에 설치된 나사부(135a)에 액밀로 나사 결합하는 덮개(136)를 구비하고 있다.

부착물 닦기 부재(102)는, 중심체(134)의 외측 표면에 세워 설치되는 대략 길이가 같은 모상체(114, 114…)로 이루어지는 브러시모양인 것이다. 여기서, 모상체(114, 114…)는, 예를 들면 합성 수지 등으로 형성되어 있다.

세정액 공급 기구(103)는, 덮개(136)에 삽통되어 중공부(132)에 연통하는 중심축선이 중심체(134)의 축선과 같이 된 원통형의 세정액 도입관(137)과, 공급관(117)과 세정액 도입관(137)을 거쳐서 중심체(134)의 중공부(132)에 세정액을 공급하여, 유출관(120)을 거쳐서 세정액 회수접시(138)에 저장된 부착물을 포함하는 사용된 세정액을 회수하여 재생하는 세정액 재생 기구(104)를 구비하고 있다.

또, 세정액 도입관(137)이 삽통되는 덮개(136)와 세정액 도입관(137)의 사이에는, 이들 사이를 액밀로 밀봉하면서 축체(105a)의 회전을 가능하게 하는 패킹(139)이 설치되어 있다.

또한, 이러한 구성을 가지는 컨디셔너 세정 장치(131)의 부착물 닦기 부재(102)의 최상부는, 예를 들면, 드레스 작용부(126) 표면이 부착물 닦기 부재(102)에 균등하게 접촉하기 쉽도록, 연마 패드(4)의 표면의 높이로 대략 구비되어 있다.

이러한 일례로서, 도15에는, 또, 선회 아암(41b)에 유지된 드레서(41c)가, 드레서(41c)에 형성된 드레스 작용부(126)의 표면이 부착물 닦기 부재(102)에 접촉된 상태로 도시되어 있다. 이밖에, 도15 및 도16에 도시된 컨디셔너 세정 장치(131)에 있어서, 도12 및 도13에 도시된 것에 각각 대응하는 부분은, 동일한 부호를 붙이고, 여기서는 그 설명을 생략한다.

도15 및 도16에 도시된 컨디셔너 세정 장치(131)에 있어서, 도12 및 도13에 도시된 컨디셔너 세정 장치(101)와 같이 드레스 작용부(126) 표면 및 그 부근이 부착물 닦기 부재(102)에 접촉되고, 축체(105a)와 드레서(41c)의 회전에 의해서 드레스 작용부(126) 표면 및 그 부근보다 부착물이 불식된다. 이 때, 드레스 작용부(126) 표면과 부착물 닦기 부재(102)가 접촉하는 부분에는, 세정액 공급 기구(103)로부터 공급되는 세정액이 존재하고 있어, 부착물은, 세정액의 속으로 확산하여, 세정액이 흐르는 것에 의해, 세정액에 포함된 채로 접촉하는 부분에서 떨어진다. 이와 같이 하여, 드레서(41c)에서 부착물이 제거된다. 이하, 컨디셔너 세정 장치(131)에 있어서 특징을 이루는 세정액 공급 기구(103)에 관해서 상세히 설명한다.

세정액 공급 기구(103)에 있어서는, 세정액이 중심체(134) 내의 중공부(132)로 공급됨과 동시에, 외주면 외방으로 연통하는 복수의 미세한 구멍(133, 133…)으로부터 부착물 닦기 부재(102)인 모상체(114, 114…)에 보내여진다. 이렇게 해서 드레스 작용부(126) 표면과 부착물 닦기 부재(102)가 접촉하는 부분에 세정액이 공급된다.

부착물을 포함하는 사용된 세정액은, 부착물 닦기 부재(102)에서 흘러 내려, 세정액 회수 접시(138)에 쌓이고, 유출관(120)을 거쳐서 세정액 재생 기구(104)에 회수되고, 재생된다.

도15 및 도16에 도시되는 컨디셔너 세정 장치(131)에 따르면, 드레서(41c)의 드레스 작용부(126) 표면 및 그 부근에 부착한 부착물을 브러시모양의 부착물 닦기 부재(102)에 의해서 불식하여, 세정액으로 씻어 버릴 수 있다. 또, 부착물의 불식되는 드레스 작용부(126) 표면에, 부착물을 포함하지 않는 세정액이 직접 공급되고, 또한, 부착물을 포함한 사용후의 세정액은, 그대로 유출한다. 따라서 드레서에 다시 부착물이 부착하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 이와 같이 하여, 드레서(41c)에서 부착물을 제거할 수 있다.

또, 상기한 실시예에서는, 부착물 닦기 부재(102)에서 흘러내린 부착물을 포함하는 세정액은, 세정액 회수 접시(138)에 한번 회수되는 구성으로 했지만, 도12에 도시된 바와 같은, 저류조(116) 및 오버 플로우벽(119)을 이용하는 구성으로서도 좋다. 즉, 도12에서는 세정액은, 공급관(117)을 거쳐서 공급되었지만, 그 대신해서 축체(105a) 내에 설치된 중공부(132)를 통해서 세정액을 공급하는 것이다. 세정액의 공급되는 입구를 드레스 작용부(126)와 부착물 닦기 부재(102)에 가까이 함으로써 부착물을 보다 효과적으로 제거할 수 있다. 라고 하는 것도, 상술한 바와 같이, 드레서(41c)와 부착물 닦기 부재(102)와의 접촉부에 직접 세정액이 공급되기 때문에, 부착물의 재부착이 생기기 어렵기 때문이다.

또, 지금까지 진술한 실시예에서는, 대략 원통 형상의 축체(105)(또는 축체(105a))의 외주부에 부착물 닦기 부재(102)를 설치하는 구성으로 했지만, 도17에 도시한 바와 같이, 중심축선이 드레서(41c)의 회전축선(Z)에 대략 평행하고 수직인 회전 축선(V)으로 되는 원반형의 축체(105b)와, 축체(105b)를 회전 구동시키는 구동장치(106)로 이루어지는 닦기 부재 구동 기구를 설치하여, 부착물 닦기 부재(102)가 축체(105b)의 상면에 설치되는 구성으로서도 좋다. 세정액 공급 기구(103)는, 이 실시예에서는, 세정액을 공급관(117)을 거쳐서 부착물 닦기 부재(102)와 드레스 작용부(126)와의 접촉하는 부분을 향해 직접 분사하도록 구성되어 있다. 물론, 세정액 공급 기구(103)는, 도12 및 도13에 도시한 것 같은 구성이 되어도 좋다.

더욱 간결하게, 도18에 도시되는 구성으로서도 좋다. 즉, 부착물 닦기 부재(102)를 직사각형 판체(140) 상에 설치하여, 직사각형 판체(140)를 도18중에 화살표 I 및 J로 도시되는 방향으로 왕복 운동시키는 구동 장치(141)(닦기 부재 구동 기구)에 의해 부착물 닦기 부재(102)를 드레스 작용부(126) 표면으로 미끄럼 접합 운동시키는 것 같은 구성으로서도 좋다.

이러한 부착물 닦기 부재(102)의 미끄럼 접합 운동은, 어디까지나 드레스 작용부(126) 표면으로부터 효율적으로 부착물을 제거하기 위한 것이며, 예를 들면, 부착물 닦기 부재(102)를 정지시키고, 드레서(41c)를 회전시키고, 부착물 닦기 부재(102)와 드레스 작용부(126)와의 접촉하는 부분에 세정액을 공급하여 부착물을 제거하는 구성으로서도 좋다. 요는, 드레스 작용부(126) 및 그 부근의 부착물이 붙은 부분에 부착물 닦기 부재(102)를 접촉시키고, 드레서(41c) 내지는 부착물 닦기 부재(102)의 쌍방 혹은 어느 한쪽을 움직여, 드레서(41c)보다 부착물을 불식하는 구성으로 하면 좋다.

또한, 부착물 닦기 부재(102)로서 이용하는 것은, 세정액이 침투하기 쉽고, 유지되기 쉽고, 또한, 탄력성이 풍부하고 드레스 작용부(126) 표면 및 그 부근에 접촉하고 또한 드레서(41c)의 표면을 상처를 입히지 않는 것이면 무엇이나 좋기 때문에, 선택의 가능성은 많다. 예를 들면, 모상체(114, 114…)의 대신에, 해면형의 부재(스폰지 모양인 것) 등을 이용하는 구성으로 해도 좋다.

이와 같이, 부착물 닦기 부재(102)와 세정액 공급 기구(103)를 부착물의 제거 수단에 관해서, 몇개의 실시예를 들었지만, 이외의 구성을 이용하는 것도 가능하다.

예를 들면, 도19에 도시한 바와 같이, 부착물의 제거 수단으로서, 세정액 공급 기구(103)에 세정액을 고압으로 하여 공급관(117)에 송출하는 고압 세정액 공급 기구(142)를 설치하여, 더욱 공급관(117)의 선단에 노즐(143)을 설치하고, 세정액을 드레서(41c)의 표면에 힘있게 분무하는 구성으로서도 좋다. 이러한 구성에 따르면, 세정액의 압력에 의해서 부착물을 드레서(41c)에서 완전히 제거해 버릴 수 있다.

또한, 세정액을 분무하기 위한 고압 세정액 공급 기구(142)를 가지는 구조에 있어서, 분출시키는 세정액에 초음파 진동을 부여하는 초음파 부여 기구(144)를 설치하는 것도 가능하다. 혹은, 세정액을 저류조에 쌓아, 드레스 작용부(126) 및 그 부근을 세정액의 속에 침지시키고, 세정액에 초음파 진동을 부여하고 부착물을 드레서(41c)에서 제거하는 것도 가능하다.

또, 상기한 실시예에서는, 컨디셔너의 일례로서 도1에 도시되는 것을 나타냈지만, 다른 컨디셔너에 있어서도, 도12 및 도13에 도시되는 컨디셔너 세정 장치(101)혹은, 도15 및 도16에 도시되는 컨디셔너 세정 장치(131)가 드레서의 이동 영역에 설치되고, 드레서에서 부착물이 제거되는 것에 변함이 없다.

(제6 실시예)

이하, 본 발명의 제6 실시예를, 도면을 참조하여 설명하지만, 상술한 선행기술 또는 제1 실시예와 동일 또는 같은 부분에는 동일한 부호를 이용하여 그 설명을 생략한다. 본 실시예의 연마 장치는, 제1 실시예에 관한 연마 장치에 있어서, 각 연마 스테이션에, 이하에 설명하는 홈 형성 장치(151)를 설치한 것이기 때문에, 이하에서는 홈 형성 장치(151)를 중심으로 하여 설명한다. 도20에서 도22에, 홈 형성 장치(151)의 일 형태예를 도시한다. 도20 및 도21에 도시한 홈 형성 장치(151)는, 연마 장치의 베이스(31a) 상에 설치되는 것이다. 본 실시예에서는, 연마 패드로서 두께(T)가 5㎜ 이상의 연마 패드를 이용하고 있다.

도20은 본 발명의 연마 장치에 있어서의 홈 형성 장치(151)의 구조 및 홈 형성 장치(151)의 베이스(31a)의 상면으로의 장착 구조를 도시하는 일부 파단 평면도, 도21은 도20에 있어서의 A-A 화살 표시 확대 단면도, 도22는 연마 패드(4)의 형상을 도시하는 개념도이고, 도22a는 평면도, 도22b는 정단면도이다.

도20 및 도21에 도시한 바와 같이, 베이스(31a)의 상면에는, 제1, 제2 장치 다이 시트(152, 153)가, 플래튼(3)을 사이에 끼운 위치에 고정적으로 설치하고 있고, 이들 제1, 제2 장치 다이 시트(152, 153)에는, 이들 장치 다이 시트에 걸쳐, 홈 형성 장치(151)가 착탈 가능하게 하여 부착되어 있다.

제1, 제2 장치 다이 시트(152, 153)는, 대략 직방체 형상을 하고 있고, 각각 홈 형성 장치(151)의 길이 방향에 대략 직교하는 방향으로 연장하여 설치되어 있다.

도21에 도시한 바와 같이, 제1 장치 다이 시트(152)의 상부에 있어서, 제2 장치 다이 시트(153)측에는, 장치 기준면으로서 대략 수평으로 되는 수평 기준면(Fh1)이 형성되어 있다. 또한, 제1 부착 다이 시트(152)의 상부의, 제2 장치 다이 시트(153)와는 반대측에, 그 길이 방향에 따라서 돌출 단부(152a)가 설치되어 있다. 그리고, 돌출 단부(152a)의 제2 장치 다이 시트(153)로 향하는 면에는, 대략 수직으로 세우는 수직 기준면(Fv1)이 형성되어 있다.

그리고, 제2 장치 다이 시트(153)의 상면은, 대략 수평면으로 되는 수평 기준면(Fh2)으로 되어 있다. 여기서, 수평 기준면(Fh1, Fh2)은 동일 평면상에 위치하고 있고, 또 각각 길이 방향의 양단 근방에는 볼트 구멍(D)이 형성되어 있고, 홈 형성 장치(151)의 제1, 제2 다리부(154, 155)가 볼트(B1)에 의해서 고정되도록 되어 있다.

도20 및 도21에 도시한 바와 같이, 홈 형성 장치(151)는, 날끝인 커터(156)와, 회전 구동되는 플래튼(3) 상에서 커터(156)를 플래튼(3)의 회전 중심(C)을 통하는 직선 상을 이동시켜, 연마 패드(4) 상에 폐곡 선형 또는 나선형의 홈을 형성하는 슬라이드웨이(157)(절삭날 이동 장치)를 구비하고 있다.

슬라이드웨이(157)는, 길이 방향의 양단을 각각 제1, 제2 다리부(154, 155)를 거쳐서 제1, 제2 장치 다이 시트(152, 153)에 부착되는 대략 중공 형상사각 기둥 형상의 프레임(161)을 가지고 있다. 프레임(161)에는, 커터(156)가 부착되고 커터(156)와 동시에 프레임(161)의 측방에서 그 길이 방향에 따라서 이동 가능하게 설치되는 공구 포스트(162)와, 공구 포스트(162)를 플래튼(3)의 회전에 맞춰 프레임(161)에 따라서 이동시키는 구동 장치(163)가 설치되어 있다. 여기서 프레임(161)은, 플래튼(3)의 회전 중심(C)에서 소정 거리 이격한 위치에 부착되어 있고, 이것에 의해서 프레임(161)의 측방에서 공구 포스트(162)에 부착되는 커터(156)는 회전 중심(C)을 통하는 직선 상에서 이동된다.

제1, 제2 다리부(154, 155)는, 대략 직방체 형상을 하고 있고, 각각 프레임(161)의 길이 방향의 양단 하면에서, 그 길이 방향의 양단을 프레임(161)의 양측쪽에 돌출시켜 설치되어 있다. 제1 다리부(154)의 하면은 부착 평면(F1), 제2 다리부(155)의 하면은 부착 평면(F2)으로 되고, 이들 부착 평면(F1, F2)은 동일 평면상에 설치되어 있다. 그리고 이들 부착 평면(F1, F2)을 각각 제1, 제2 부착 다이 시트(152, 153)의 수평 기준면(Fh1, Fh2)에 접촉시키는 것으로, 프레임(161)이 플래튼(3) 상에서 대략 수평이 되도록 위치 결정되어 있다.

또한, 제1 다리부(154)에 있어서 제2 다리부(155)와는 반대측을 향하는 측면에는, 프레임(161)의 길이 방향에 대략 직교시켜, 부착 평면(F1)에 대하여 대략 직교하는 부착 평면(F3)이 설치되어 있고, 이 부착 평면(F3)을 제1 장치 다이 시트(152)의 수직 기준면(Fv1)과 면 접촉시킴으로써 프레임(161)의 방향이 위치 결정되도록 되어 있다. 이와 같이 제1 다리부(154)는, 제1 장치 다이 시트(152)에 대하여 양면을 기준으로 하여 위치 결정된다.

이들 제1, 제2 다리부(154, 155)의 길이 방향의 양단에는, 상면에서 하면까지 도달하는 볼트 삽통공(E)이 형성되어 있고, 이들 제1, 제2 다리부(154, 155)는, 볼트 삽통공(E)에 볼트(B1)를 삽통하여 제1, 제2 장치 다이 시트(152, 153)의 볼트 구멍(D)에 각각 나사 결합시킴으로써, 제1, 제2 장치 다이 시트(152, 153)에 대하여 착탈가능하게 부착된다.

여기서, 이들 볼트 구멍(D)및 볼트 삽통공(E) 외에, 제1 장치 다이 시트(152)의 상면에 삽입 구멍을 설치하여, 제1 다리부(154)에 상하면으로 관통하여 연통구멍을 설치하고, 연통구멍을 통하여 삽입 구멍에 노크핀을 주입함으로써 이들 제1 장치 다이 시트(152)와 제1 다리부(154)와의 위치 결정을 더욱 정확히 행하게 해도 좋다.

프레임(161) 내에는, 프레임(161)의 길이 방향에 따라서 연장하고 또한 양단을 회전을 허용된 상태로 프레임(161)에 지지되는 나사축(166a)과, 나사 축(166a)의 외주에 형성되는 나사 홈(166c)에 강구(steel ball)를 거쳐서 나사식 부착되는 너트 부재(166b)로 구성된 볼나사 기구(166)가 설치되어 있다. 여기서, 너트 부재(166)는, 프레임(161)의 내면에 지지되어 나사 축(166a)과의 일체적인 회전을 규제되어 있다.

또한, 프레임(161)의 제1 다리부(154)측의 단부에는, 회전축을 나사 축(166a)에 접속되는 나사 축 구동 모터(167)가 설치되어 있고, 나사 축 구동 모터(167)에 의해서 나사 축(166a)을 회전 구동함으로써, 너트 부재(166b)를 나사 축(166a)의 축선 방향으로 이동시키고 있다.

이들 볼나사 기구(166)와 나사 축 구동 모터(167)는 구동장치(163)를 구성하는 것으로서, 나사 축 구동 모터(167)는 도시하지 않는 제어 장치에 의해서 그 동작을 제어한다. 여기서, 제어 장치에 의한 나사 축 구동 모터(167)의 제어는, 수동에 의한 제어 또는 플래튼(3)의 회전에 맞춘 자동 제어의 어느 쪽에서 행하더라도 좋다.

그리고, 프레임(161)에 있어서, 플래튼(3)의 회전 중심(C)측으로 향하는 측면에는, 길이방향에 따라서 긴 구멍(161a)이 형성되어 있고, 이 긴 구멍(161a)을 통하여, 공구 포스트(162)가 볼나사 기구(166)의 너트 부재(166b)에 접속되어 있다. 또한, 긴 구멍(161a)의 상하에는, 긴 구멍(161a)의 길이 방향에 따라서 공구 포스트(162)를 안내하는 가이드레일(161b, 161c)이 설치되어 있다.

공구 포스트(162)는, 볼나사 기구(166)의 너트 부재(166b)와 접속됨과 동시에 가이드레일(161b, 161c)에 상하단이 결합되는 기초부(162a)와, 기초부(162a)의 하단에서 프레임(161)의 측방에 돌출하여 설치되는 절삭날 부착부(162b)를 구비하고 있다. 절삭날 부착부(162b)의 하면에는, 절삭날 승강 장치(162c)를 통하여 절삭날 구동 모터(168)가 설치되고, 구동축(168a)에는, 구동축(168a)에 대략 직교시켜 대략 원반형의 커터(156)가 부착되어 있다.

절삭날 승강 장치(162c)는, 도시하지 않는 제어 장치에 의해서 동작이 제어되어, 절삭날 구동 모터(168)마다 커터(156)를 승강하는 것으로서, 예를 들면 유압 또는 공기압을 이용하여 상하 방향으로 신축하도록 구동되는 액튜에이터가 이용된다.

절삭날 구동 모터(168)는, 구동축(168a)을 프레임(161)의 길이방향과 평행하게 하여 설치되어 있고, 이것에 의해서 커터(156)는 플래튼(3) 상의 연마 패드(4)의 표면에 대략 직교하여, 또한 공구 포스트(162)의 이동 방향에 대략 직교하는 면상에서 회전 구동된다.

연마 패드(4)로서는, 예를 들면 두께 약 15㎜의 대략 원반 형상의 폴리우레탄제가 이용되고, 또한 연마 패드(4)는 무발포체 또는 발포율이 20% 이하의 미발포체로 되어 그 경도가 확보되어 있다.

또한, 연마 패드(4)의 표면에는, 도22a에 도시한 바와 같이, 미리 연마 패드(4)의 회전 중심(C)을 중심으로 하는 동심, 원형으로 복수의 홈(G)이 형성되어 있다. 이 홈(G)은, 예를 들면 도22b에 도시한 바와 같이, 저면측보다도 개구부측이 폭이 넓어지는 단면으로 보아 대략 사다리꼴형상으로 된다. 여기서, 이 홈(G)이 연마 패드(4)의 표면적에 차지하는 비율은 20% 이상인 것이 바람직하다.

그리고, 연마 패드(4)는, 도20에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)의 연마에 사용되지 않는 외주 가장자리에 볼트 구멍(4a)이 복수 설치되어 있고, 볼트 구멍(4a)에 삽통되는 볼트(B2)에 의해서 플래튼(3)의 상면에 대하여 볼트 멈춤에 의해서 고정된다. 여기서, 볼트(B2)의 머리 부분은 볼트 구멍(4a) 내에, 연마 패드(4)의 상면에서 소정의 깊이에 위치하여 수용되어 있고, 연마 패드(4)의 두께가 컨디셔닝에 의해서 희미해지더라도, 드레서 그 밖의 부재에 간섭하지 않도록 되어 있다.

이와 같이 구성되는 연마 장치에 있어서, 홈 형성 장치(151)에 의한 연마 패드(4)의 홈(G)의 재가공은, 다음과 같이 하여 행해진다.

여기서, 웨이퍼(W)의 연마시에는 홈 형성 장치(151)는 베이스(31a) 상에서 제거하고 있기 때문에, 베이스(31a) 상에 홈 형성 장치(151)를 부착하는 것부터 시작한다.

우선, 연마 장치에 있어서, 아암(34)을 상승시키든지 아암(34)을 선회시켜 세정 스테이션(32a, 32b)에서 떨어진 위치로 이동시키고, 플래튼(3)과 연마 헤드(5)의 사이에 홈 형성 장치(151)를 설치하는 공간을 확보한다.

그리고, 연마 장치의 베이스(31a) 상에 설치되는 제1, 제2 장치 다이 시트(152, 153) 상에, 각각 홈 형성 장치(151)의 제1, 제2 다리부(154, 155)를 위치 결정 고정하여 홈 형성 장치(151)를 베이스(31a) 상에 부착한다.

이들 제1, 제2 장치 다이 시트(152, 153)에 대한 제1, 제2 다리부(154, 155)의 위치 결정 고정은, 다음과 같이 하여 행해진다.

우선, 제1 장치 다이 시트(152)의 상면에 설치되는 수평 기준면(Fh1)에 제1 다리부(154)의 하면인 부착 평면(F1)을 면 접촉시키고, 제2 장치 다이 시트(153)의 상면에 설치되는 수평 기준면(Fh2)에 제2 다리부(155)의 하면인 부착 평면(F2)을 면 접촉시킨다. 이것에 의해서 홈 형성 장치(151)의 프레임(161)이, 플래튼(3) 상에서 길이 방향을 대략 수평으로 하여 지지된다. 다음에, 제1 장치 다이 시트(152)의 수직 기준면(Fv1)에 제1 다리부(154)의 부착 평면(F3)을 면 접촉시킨다. 이것에 의해서 프레임(161)의 측방에 공구 포스트(162)를 거쳐서 유지되는 커터(156)가 플래튼(3)의 회전 중심(C)을 통과하는 직선 상에서 이동되도록, 프레임(161)의 방향이 위치 결정된다.

그리고 이 상태에서, 이들 제1, 제2 다리부(154, 155)에 설치되는 볼트 삽통 구멍(E)에 볼트(B1)를 삽통하여, 이 볼트(B1)를 각각 제1, 제2 장치 다이 시트(152, 153)의 수평 기준면(Fh1, Fh2)에 설치되는 볼트 구멍(D)에 나사 결합시킴으로써, 이들 제1, 제2 다리부(154, 155)를 각각 제1, 제2 장치 다이 시트(152, 153)에 고정한다.

다음에, 구동장치(163)에 의해서 공구 포스트(162)를 프레임(161)에 따라서 이동시켜, 공구 포스트(162)에 부착되는 커터(156)를, 플래튼(3) 상의 연마 패드(4)의 홈(G) 중 어느 하나의 상방에 위치시킨다. 그리고, 플래튼(3)을 회전 구동하여, 절삭날 구동 모터(168)에 의해서 커터(156)를 회전 구동하면서, 절삭날 승강 장치(162c)에 의해서 커터(156)를 강하시켜 연마 패드(4)에 접촉시킴으로써 연마 패드(4)에 홈의 재가공을 한다.

구동장치(163)에 의한 공구 포스트(162)의 이동은 다음과 같이 행해진다.

나사 축 구동 모터(167)에 의해서 볼나사 기구(166)의 나사 축(166a)을 회전 구동하면, 너트 부재(166b)는 프레임(161)에 의해서 나사 축(166a)과의 일체 회전을 규제하고 있기 때문에, 나사 축(166a)의 길이 방향에 따라서 이동된다. 이것에 의해서 너트 부재(166b)에 부착되는 공구 포스트(162)가 프레임(161)의 길이방향에 따라서 이동된다.

그리고, 절삭날 승강 장치(162c)에 의해 절삭날 구동 모터(168)마다 커터(156)를 강하시키고, 커터(156)를 연마 패드(4)의 표면에 소정의 깊이, 예를 들면 깊이 0.5㎜ 정도로 잘라넣는다. 이 상태로 연마 패드(4)가 회전 중심(C)을 중심으로 하여 회전되기 때문에, 커터(156)가 연마 패드(4)의 홈(G)에 따라서 홈 형성 가공을 행하는 것으로 되고, 홈(C)이 다시 0.5㎜ 정도의 깊이로 재가공된다. 또한, 이 때 홈(G)의 단면 형상도 다시 원래의 형상으로 재형성되기 때문에, 연마 패드(4)의 표면적으로 조여지는 홈(G)의 비율도 원래의 비율로 복귀된다.

이와 같이 하여 하나의 홈(G)을 재가공한 후, 절삭날 승강 장치(162c)에 의해서 커터(156)를 상승시켜 연마 패드(4)의 표면으로부터 이격시킨다. 그리고, 공구 포스트(162)를 연마 패드(4)의 내주측 또는 외주측으로 소정 거리이동시켜 커터(156)를 다른 홈(G)의 상방에 위치시키고, 상기 순서와 같이 하여 홈(G)의 재가공을 행한다.

이 조작을 연마 패드(4)의 각 홈(G)의 각각에 대하여 행하는 것으로, 연마 패드(4)의 모든 홈(G)의 재가공을 한다.

그리고, 연마 패드(4)에 홈 형성 가공을 한 후는, 도시하지 않는 드레서에 의해서 연마 패드(4)의 컨디셔닝을 함으로써 홈 형성 가공시에 생긴 연마 패드(4)의 버어나 부스러기를 제거하여 연마 패드(4)의 표면의 상태를 정돈한 후, 웨이퍼의 연마 작업을 재개한다.

여기서, 연마 패드(4)는 컨디셔닝으로 깎여지는 것으로 표면의 높이가 점차로 낮게 되지만, 커터(156)가 연마 패드(4)의 표면에 소정 깊이 잘라서 끼우도록, 절삭날 승강 장치(162c)에 의해서 커터(156)의 높이를 조절한다.

한편, 연마 패드(4)의 홈(G)이 플래튼(3)의 회전 중심(C)의 주위에 나선형으로 형성되어 있는 경우, 홈(G)의 재가공은 다음과 같이 하여 행해진다.

우선, 공구 포스트(162)를 이동시켜, 커터(156)를 연마 패드(4)의 홈(G)의 최내주 부분 또는 최외주 부분에 위치시킨다. 다음에, 플래튼(3)을 회전시켜, 홈(G)의 최내주측의 단부 또는 최외주측의 단부를 커터(156)의 바로 아래에 위치시킨다.

그리고, 커터(9)를 연마 패드(4)의 표면에 소정 깊이 잘라서 끼우게 한 상태로, 플래튼(3)을 회전시키는 동시에, 공구 포스트(162)를 이동시켜 커터(156)를 플래튼(3)의 회전 중심(C)을 통하는 직선 상을 이동시킨다. 이 때, 공구 포스트(162)의 이동 속도 또는 플래튼(3)의 회전 속도는, 도시하지 않는 제어 장치에 의해서 커터(156)가 홈(G)을 정확히 따르도록 조절된다.

그리고, 홈(G)의 재가공이 끝난 후는, 상기한 바와 같이, 연마 패드(4)의 컨디셔닝을 하여 연마 패드(4)의 표면의 상태를 정돈한 후, 웨이퍼의 연마 작업을 재개한다.

여기서, 본 발명의 연마 장치에 따르면, 상기한 순서와 같은 순서에 의해서 홈(G)이 형성되어 있지 않은 연마 패드에 홈 형성 가공을 할 수 도 있다. 이 때 연마 패드(2)에 형성할 수 있는 홈의 형상은, 전술한 재가공시에 있어서 홈 형상과 같은 형상이고, 그 홈 사이의 간격 등은 임의로 설정할 수 있다.

이와 같이 구성되는 연마 장치에 따르면, 연마 장치의 기계 상에서 연마 패드(4)에 홈 형성 가공을 할 수 있기 때문에, 컨디셔닝에 의해서 연마 패드(4)의 홈(G)이 얕게 되더라도 재차 홈(G)을 넣어 연마 패드(4)의 수명을 연장할 수 있다.

또한, 홈(G)이 있을 정도로 얕아진 시점에서 재차 연마 패드(4)에 홈(G)을 형성함으로써, 홈(G)의 깊이를 적정 범위로 유지할 수 있다.

여기서, 연마 패드(4)에 형성되는 홈(G)은, 저면측보다도 개구부측이 폭이 넓게 되는 단면으로 보아 대략 사다리꼴로 되어 있고, 홈이 얕아짐에 따라서 홈의 폭도 좁아져 버리지만, 홈을 적절한 시기에 재가공함으로써, 홈의 폭도 적정 범위로 유지할 수 있다.

또한, 홈 형성 장치(151)를 간단한 구성으로 하면서, 연마 패드(4)에 효과적으로 홈(G)을 형성할 수 있다. 여기서, 홈(G)의 형상은, 요구되는 연마 조건에 따라서, 원 또는 타원을 포함하는 임의의 폐곡 선형 또는 나선형으로 할 수 있다.

또한, 웨이퍼(W)의 연마 시간 등에는 홈 형성 장치(151)를 제거하여, 연마 패드(4) 상의 스페이스를 유효하게 활용할 수 있다.

또한, 연마 패드(4)의 두께(T)가 15㎜로 되어 있기 때문에, 보통 이용되는 두께 약 2 내지 4㎜ 정도의 연마 패드에 비해 홈 형성 장치(151)에 의한 홈 형성 가공이 가능한 횟수가 증가하여, 연마 패드의 수명을 길게 할 수 있다.

또한, 종래의 연마 패드에서는, 원래의 두께를 예를 들면 4㎜로 하고, 홈 형성 장치(151)에 의한 홈 형성 가공을 하지 않는 경우에서는, 최대로 홈의 깊이 0.5㎜와 동일한 두께, 즉 원래의 두께의 12.5% 밖에 사용할 수 없는 데 대하여, 연마 패드(4)에 있어서 홈 형성 가공을 반복하여 예를 들면 나머지 두께 5㎜까지 사용한 경우, 원래의 두께 15㎜ 중 66.7%까지 사용 가능해져, 연마 패드를 유효하게 이용할 수 있다.

또한, 두께를 늘림으로써 연마 패드의 강도도 확보되기 때문에, 연마 패드(4)의 표면적에 차지하는 홈(G)의 비율을, 예를 들면 20%로 높일 수 있다. 이것에 의해서 스크래치의 원인이 되는 연마 부스러기 등을 신속하게 홈(G) 내로 받아들일 수 있고, 또한 연마 패드(4)와 웨이퍼(W)와의 접촉 면적을 적게 할 수 있다.

그리고, 연마 패드(4)와 웨이퍼(W)와의 접촉 면적을 적게함으로써 예를 들면 웨이퍼(W)의 변형을 억제하기 위해서 웨이퍼(W)를 연마 패드(4)에 가압하는 압력을 낮추더라도, 연마 패드(4)에 있어서 웨이퍼(W)에 접촉하는 부분에 압력을 집중시켜 연마 압력을 확보하여, 가공 능률의 저하를 경감할 수 있다.

또한, 연마 패드(4)로서 예를 들면 무발포체 또는 발포율이 20% 이하의 미발포체를 이용하는 것으로 연마 패드(4)의 두께 방향의 균일성을 향상시켜 사용가능한 범위를 증가시킬 수 있고, 또한, 연마 패드(4)가 경질로 되기 때문에, 연마시에 있어서 웨이퍼(W)의 연마 패드(4)에 대한 유실을 적게 하여, 웨이퍼(W)에 모서리 늘어짐을 발생하기 어렵게 할 수 있다. 여기서, 홈(G)의 깊이를 조절하여 연마 패드(4)의 표면의 탄성 변형량을 조절함으로써, 연마 패드(4)의 표면과 웨이퍼(W)와의 접촉 상태를 조절할 수도 있다.

여기서, 상기 실시예에서는, 절삭날 이동 장치의 구동 장치(163)로서, 프레임(161) 내에 수용되는 나사 축(166a)과 너트부(166b)로 이루어지는 볼나사 기구(166)와, 나사 축(166a)을 회전 구동하는 나사 축 구동 모터(167)를 이용했다. 그러나, 이것에 한정되는 일 없이, 프레임(161)의 길이 방향에 따라서 래크를 설치하여, 공구 포스트(162)에, 래크에 맞물려지게 하는 피니온 기어 및 피니온 기어를 회전 구동하는 모터를 설치하여 이들 래크, 피니온 기어, 모터에 의해서 구동장치(163)를 구성하여, 모터에 의해서 래크에 맞물리는 피니온 기어를 회전 구동함으로써, 공구 포스트(162)를 프레임(161)에 따라서 이동시키도록 하더라도 좋다.

이와 같이, 절삭날 이동 장치는, 절삭날인 커터의 위치를 제어 가능한 것이면 임의의 구조의 장치를 이용하더라도 상관없다.

또한, 상기 실시예에서는, 홈 형성 장치(151)를 베이스(31a)(연마 장치 본체)부터 착탈 자유롭게 했다. 그러나, 이것에 한정되는 일 없이, 예를 들면 홈 형성 장치(151)의 일단을 회전축을 거쳐서 베이스(31a)에 부착하여, 홈 형성 장치(151)를 이 회전축을 축으로 하여 타단을 대략 수평 방향으로 선회시키는 것으로 연마 패드 상에 진퇴 가능하게 하더라도 좋다. 또한, 홈 형성 장치(151)의 다리부에 롤러를 설치하여, 베이스(31a) 상에 롤러를 안내하는 레일을 설치하여 홈 형성 장치(151)를 레일에 따라서 이동 가능하게 함으로써, 홈 형성 장치(151)를 연마 패드 상에 진퇴 가능하게 설치하더라도 좋다.

또한, 상기 실시예에서는, 절삭날으로서 절삭날 구동 모터(168)에 의해서 회전 구동되는 원반형의 커터(156)를 이용했지만, 이것에 한정되는 일 없이, 절삭날 구동 모터(168)에 의해서 회전 구동되는 대략 원반 형상의 지석을 이용하더라도 상관없다.

또한, 상기 실시예에서는, 프레임(161)의 다리부를 지지하는 제1 장치 다이 시트(152)에 있어서, 제2 장치 다이 시트(153)와는 반대측에 돌출 단부(152a)를 설치하여, 돌출 단부(152a)의 제2 장치 다이 시트(153)측의 면을 수직 기준면(Fv3)으로 했지만, 이것에 한정되는 일 없이, 돌출 단부(152a)를 제1 장치 다이 시트(152)에 있어서 제2 장치 다이 시트(153)측에 설치하여, 수직 기준면(F3)을 제2 장치 다이 시트(153)와는 반대측을 향해도 상관없다.

본 발명의 연마 장치에 따르면, 복수의 연마 조건으로 피연마재의 연마를 행하더라도, 성질이 다른 슬러리가 혼합될 우려가 저감되고, 복수의 연마 조건에서의 피연마재의 연마를 양호하게 행할 수 있다.

본 발명의 피연마재의 연마 방법에 있어서는, 스핀들에 구비된 조정 기구에 의해서 각 연마 헤드의 위치 조정을 행하고, 이 상태에서 피연마재의 연마가 행하여지기 때문에, 각 피연마재가 적절한 연마 조건으로 연마되고, 피연마재의 연마를 양호하게 행할 수 있다.

본 발명의 연마 패드의 컨디셔닝 방법에 있어서는, 눈메꿈 제거 수단에 의해서 연마 패드로부터 이물질이 분리되고, 이 이물질은, 흡인 수단에 흡인되어 연마 패드로부터 빠르게 제거된다. 또한, 눈메꿈 제거 수단이 커버와 연마 패드의 사이에 형성되는 공간 내에서 연마 패드의 눈메꿈을 제거하므로, 이물질이 주위로 비산하지 않는다. 또한, 눈메꿈 제거 수단에 의한 연마 패드로부터의 이물질의 분리 작업과 병행하여, 연마 패드 상의 이물질이 흡인 수단에 의해서 흡인되어 연마 패드 상에서 빠르게 제거된다. 그리고, 눈메꿈 제거 수단의 동작을 정지시킨 후도 흡인 수단에 의해서 연마 패드 상의 이물질의 제거가 행하여지기 때문에, 연마 패드 상에 이물질을 남기기 어렵다.

본 발명은 상기 각 실시예에 한정되는 것이 아니라, 상기 각 실시예의 조합도 포함시킨 여러가지 변형예를 포함하는 것이다.

Claims

피연마재의 연마가 행하여지는 연마 스테이션과, 상기 피연마재의 세정이 행하여지는 세정 스테이션이 교대로 복수 배치되고,

상기 피연마재를 유지하여 상기 연마 스테이션과 상기 세정 스테이션과의 사이를 순차 반송하는 아암을 구비하고,

상기 아암이, 상기 피연마재를 유지하는 연마 헤드를 구비하고,

상기 세정 스테이션이, 상기 피연마재가 적재되는 유지 다이 시트와,

상기 연마 헤드에 유지된 상태에서의 상기 피연마재의 세정, 상기 유지 다이 시트상에 적재된 상태에서의 상기 피연마재의 세정 및 상기 피연마재를 벗긴 상태에서의 상기 연마 헤드의 세정을 하는 세정 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제1항에 있어서, 상기 유지 다이 시트가, 상기 아암의 상기 연마 헤드를 대향시킨 상태로 상기 연마 헤드에 근접하는 방향으로 이동 가능하게 설치되고,

상기 세정 장치가, 세정 부재와, 상기 세정 부재를 상기 연마 헤드와 상기 유지 다이 시트의 사이로 진출시키는 세정 부재 구동 장치로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제1항에 있어서, 상기 아암이, 회전축을 중심으로 하여 선회 가능하게 설치되고,

상기 연마 스테이션 및 상기 세정 스테이션이, 상기 회전축을 중심으로 하는 대략 원상에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 연마 장치. ·
제1항에 있어서, 상기 연마 스테이션이, 표면에 연마 패드가 첨부된 플래튼을 갖고,

상기 아암이, 상기 피연마재를 유지하여 상기 연마 패드에 상기 피연마재의 일면을 접촉시키면서 축선 주위로 회전하는 연마 헤드를 복수 구비하고,

상기 아암에는, 상기 연마 헤드의 상부에 연결됨과 동시에 이 연마 헤드를 수평 회전 가능하게 지지하는 스핀들과, 상기 스핀들을 결합시키기 위한 통형 결합부를 가지는 스핀들 하우징이 복수 설치되고,

상기 스핀들에는, 상기 아암과의 상대적 위치를 변화시킴으로써 상기 연마 헤드의 축선 방향의 위치를 조정하기 위한 조정 기구가 구비된 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제1항에 있어서, 상기 스핀들은, 하부에 상기 연마 헤드를 연결하기 위한 연결부를 구비한 축 본체와,

이 축 본체와 축선 방향의 상대적 위치를 유지하면서 상기 축 본체를 회전 가능하게 지지하는 베어링과,

이 베어링을 지지하기 위한, 외주에 수나사부를 가진 통형의 베어링 지지부를 구비함과 동시에,

상기 스핀들 하우징의 결합부 내주에는 상기 수나사부와 나사 결합되기 위한 암나사부가 설치되어 있고,

상기 수나사부를 상기 암나사부에 따라 회전시킴으로써 상기 연마 헤드가 축선 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
피연마재의 연마가 행하여지는 연마 스테이션이 복수 배치되고,

상기 피연마재를 유지하여 상기 연마 스테이션 사이를 순차 반송하는 아암을 구비하고, 상기 연마 스테이션이, 표면에 연마 패드가 첨부된 플래튼을 갖고, 상기 아암이, 상기 피연마재를 유지하여 상기 연마패드에 상기 피연마재의 일면을 접촉시키는 연마 헤드를 복수 구비하고, 이 연마 헤드와 상기 플래튼과의 상대 운동에 의해 상기 연마 패드로 상기 피연마재를 연마하는 웨이퍼 연마 방법에서,

상기 연마 헤드를 수평 회전 가능하게 지지하기 위한 스핀들을, 상기 아암에 복수 설치된 스핀들 하우징의 결합부에 각각 결합시켜,

상기 피연마재와 상기 연마 패드를 접촉하면서 회전시키는 동시에,

상기 스핀들에 구비된 조정 기구에 의해서 상기 아암과의 상대적 위치를 변화시키도록 상기 연마 헤드의 축선 방향의 위치를 조정함으로써,

상기 복수의 피연마재는, 각각의 위치를 조정하면서 연마되는 것을 특징으로 하는 피연마재의 연마 방법.
제6항에 있어서, 복수의 상기 연마 스테이션에서 동시에 상기 피연마재의 연마를 행하고,

상기 피연마재의 연마 공정중에 있어서, 상기 연마 헤드중, 상기 피연마재의 연마가 종료한 연마 헤드를, 연마가 종료한 시점에서 그 축선 방향의 위치를 상기 조정 기구에 의해서 조정하여 연마가 종료한 상기 피연마재를 상기 연마 패드로부터 이격시키는 것을 특징으로 하는 피연마재의 연마 방법.
제1항에 있어서, 피연마재를 연마하는 연마 패드의 표면 상태를 갖추는 컨디셔닝 장치를 갖고,

상기 컨디셔닝 장치는, 상기 연마 패드에 부착한 이물질을 상기 연마 패드로부터 분리시키는 눈메꿈 제거 수단과,

상기 눈메꿈 제거 수단의 주위를 덮어, 상기 연마 패드의 표면의 사이에 외부와는 구획된 공간을 형성할 수 있는 커버와,

상기 커버와 상기 연마 패드의 사이에 형성되는 공간에 접속되어, 상기 연마 패드 상의 이물질을 흡인하는 흡인 수단을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제8항에 있어서, 상기 컨디셔닝 장치는, 상기 눈메꿈 제거 수단을 지지하여 상기 연마 패드 상에서 이동시키는 아암을 갖고,

상기 눈메꿈 제거 수단이, 상기 아암에 의해서 지지되어, 상기 연마 패드의 표면을 깎어 눈메꿈 및 붕괴를 제거하는 드레서를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제9항에 있어서, 상기 컨디셔닝 장치에는, 상기 드레서를 상기 커버 내에서 승강시키는 승강 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제8항에 있어서, 상기 눈메꿈 제거 수단이, 상기 연마 패드에 세정액을 분무하여 상기 연마 패드에 부착한 상기 이물질을 씻어 버리는 세정액 분출 수단을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제11항에 있어서, 상기 세정액 분출 수단이, 상기 세정액에 초음파 진동을 부여하는 초음파 발생 수단을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
피연마재를 연마하는 연마 패드에 부착한 이물질을 상기 연마 패드로부터 분리시키는 눈메꿈 제거 수단과, 상기 눈메꿈 제거 수단의 주위를 덮어 상기 연마 패드의 표면의 사이에 외부와는 구획된 공간을 형성할 수 있는 커버와, 상기 커버와 상기 연마 패드의 사이에 형성되는 공간에 접속되어, 상기 연마 패드 상의 이물질을 흡인하는 흡인 수단을 이용하여,

상기 눈메꿈 제거 수단에 의해서 상기 연마 패드에 부착한 이물질을 상기 연마 패드로부터 분리시키고,

상기 흡인 수단에 의해서 상기 연마 패드 상의 이물질을 흡인하고,

상기 눈메꿈 제거 수단에 의한 이물질의 분리를 정지시킨 후도 상기 흡인 수단의 동작을 계속시켜, 상기 연마 패드 상에 남은 이물질의 흡인을 하는 것을 특징으로 하는 컨디셔닝 방법.
제1항에 있어서, 드레스 작용부를 가지는 대략 원판 형상의 드레서와, 상기 드레서를 회전시키는 회전 구동 기구와, 상기 드레스 작용부가 연마 패드에 접촉하도록 상기 드레서를 상기 연마 패드 상에 반입 및 반출하는 이동 기구를 갖고, 상기 드레서와 상기 연마 패드를 상대적으로 이동시켜 상기 연마 패드의 컨디셔닝을 행하는 컨디셔닝 장치의 세정 장치를 갖고,

상기 컨디셔닝 장치용 세정 장치는,

상기 드레서의 이동 영역에 설치되고, 상기 드레서의 부착물을 제거하는 제거 수단을 구비하고,

상기 제거 수단은,

상기 드레서에 접촉 가능하게 설치되어 상기 드레서의 부착물을 불식하는 부착물 닦기 부재와,

상기 부착물 닦기 부재가 상기 드레서에 접촉했을 때에 상기 접한 부분에 세정액을 공급하는 세정액 공급 기구를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제14항에 있어서, 상기 컨디셔닝 장치용 세정 장치는, 상기 부착물 닦기 부재가 상기 드레서에 접촉했을 때에, 상기 부착물 닦기 부재가 상기 드레스 작용부 표면에서 미끄럼 접합 운동하도록 상기 부착물 닦기 부재를 구동하는 닦기 부재 구동 기구를 구비하게 되는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제15항에 있어서, 상기 닦기 부재 구동 기구는,

상기 부착물 닦기 부재를 지지하는 축체와,

이 축체를 회전 구동하는 구동 장치를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제16항에 있어서, 상기 부착물 닦기 부재는, 상기 세정액이 침투하여 유지되는 부재로 형성되고,

상기 세정액 공급 기구는,

세정액 저류조와,

상기 세정액 저류조 내에, 적어도 상기 부착물 닦기 부재의 일부가 침지하도록 저류된 상기 세정액을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제16항에 있어서, 상기 축체는, 그 내부에 중공부를 가짐과 동시에 상기 중공부로부터 외주면 외방으로 연통하는 복수의 구멍을 구비하게 되고,

상기 부착물 닦기 부재는, 상기 세정액이 침투하여 유지되는 부재로 형성되고,

상기 세정액 공급 기구는, 상기 중공부 및 상기 복수의 구멍으로부터 상기 부착물 닦기 부재 표면으로 상기 세정액을 공급하는 세정액 공급 장치를 구비하게 되는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제14항에 있어서, 상기 제거 수단은, 상기 부착물 닦기 부재 및 상기 세정액 공급 기구 대신, 상기 드레서에 고압의 세정액을 분출하는 고압 세정액 공급 기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제14항에 있어서, 상기 제거 수단은, 상기 부착물 닦기 부재 및 상기 세정액 공급 기구 대신, 세정액에 초음파 진동을 부여하는 초음파 부여 기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제14항에 있어서, 상기 드레서의 세정에 이용한 상기 부착물을 포함하는 상기 세정액을 회수하여, 상기 세정액으로부터 상기 부착물 및 그 밖의 혼입 이물질을 제거하는 세정액 재생 수단을 구비하게 되는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제1항에 있어서, 상기 연마 패드 상에서 절삭날을 이동시키는 것으로 상기 연마 패드에 홈 형성 가공을 하는 홈 형성 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제22항에 있어서, 상기 홈 형성 장치가, 회전 구동되는 상기 플래튼상에서 상기 절삭날을 상기 플래튼의 회전 중심을 통하는 직선 상을 이동시키는 것으로 상기 연마 패드 상에 폐곡 선형 또는 나선형의 홈을 형성하는 절삭날 이동 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제22항에 있어서, 상기 홈 형성 장치가, 연마 장치 본체에 착탈 가능하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제22항에 기재된 연마 장치로서, 연마 패드의 두께(T)가 5㎜ 이상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 연마 장치.