KR20110105772A - 실리콘 전극 연마를 용이하게 하는 플래튼 및 어댑터 어셈블리 - Google Patents

실리콘 전극 연마를 용이하게 하는 플래튼 및 어댑터 어셈블리 Download PDF

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Abstract

연마 턴테이블 및 이중 기능 전극 플래튼을 사용하여 실리콘 전극을 연마하는 프로세스가 제공된다. 이중 기능 전극 플래튼은 연마 턴테이블에 고정되고 이중 기능 전극 플래튼의 전극 결합 면으로부터 돌출되게 배열되고 복수의 전극 마운트들(mounts)을 포함한다. 전극 마운트들은 연마될 실리콘 전극의 플래튼 결합 면에 형성된 마운트 리셉터클들의 각각의 위치들을 보완한다. 전극 마운트들 및 마운트 리셉터클들은 전극 플래튼의 전극 결합 면 및 실리콘 전극의 플래튼 결합 면의 비파괴적인 결합 및 분해를 허용하도록 구성된다. 이중 기능 전극 플래튼은 전극 마운트들의 내부에 반경 방향으로 위치한 플래튼 어댑터 어버트먼트들(abutments)을 더 포함한다. 플래튼 어댑터 어버트먼트들은 플래튼 어댑터가 회전 연마 축에 근사적으로 배열되게 구성된다. 실리콘 전극은 (ⅰ) 전극 마운트들 및 마운트 리셉터클들을 통해 전극 플래튼의 전극 결합 면 및 실리콘 전극의 플래튼 결합 면을 결합, (ⅱ) 결합된 실리콘 전극에 회전 동작을 부여하는 연마 턴테이블을 이용, 및 (ⅲ) 실리콘 전극이 회전 연마 축에 대해 회전함에 따라 연마 면과 실리콘 전극의 노출면을 접촉함으로써 연마된다. 추가적인 실시예들도 고려되고, 개시되고 주장된다.

Description

실리콘 전극 연마를 용이하게 하는 플래튼 및 어댑터 어셈블리 {PLATEN AND ADAPTER ASSEMBLIES FOR FACILITATING SILICON ELECTRODE POLISHING}
본 발명은 일반적으로 전극 재생(reconditioning)을 위한 프로세스에 관한 것이고, 특히, 플라즈마 프로세싱 시스템에서 여기(excitation) 전극들로써 사용되는 단일 또는 다중 컴포넌트 전극들의 재생 프로세스에 관한 것이다. 본 발명의 프로세스들은 특정 전극 구성 또는 종래의 재생되는 전극의 문맥에 한정되지 아니하나, 설명의 목적으로, 프로세스 단계들은 별개의 내부 및 외부 전극들이 전극 어셈블리를 형성하는 도 8 내지 도 11에 도시된 특정한 실리콘에 기초한 전극 어셈블리들을 참고로 하여 나타난다.
본 발명의 프로세스는 내부 및 외부 전극들이 단일 피스(single piece) 전극으로 통합된 단일 전극을 포함하는 전극들의 다른 종류들, 그리고 여기에 도시된 전극들과 구조적으로 유사하거나 구별되는 다른 전극 구성들을 연마함에 따른 유용성이 고려되었다.
도 8 내지 도 11에 도시된 실시예에서, 내부 전극은 전극의 두께를 통해서 연장하고 프로세스 가스 공급과 유체 연통하여 위치될 수 있는 복수의 가스 홀들을 포함한다. 가스 홀들이 다른 방식으로 다양하게 배열될 수 있더라도, 도시된 실시예에서, 가스 홀들은 동심원으로 배열되고 내부 전극의 중심으로부터 반경 방향 외부로 연장하며, 원주 방향으로 동심원 내에서 간격을 두게 배열된다. 마찬가지로, 단일피스 단일 전극들은, 또한 복수의 가스 홀들이 제공될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 연마 턴테이블 및 이중 기능 전극 플래튼을 사용하여 실리콘 전극을 연마하는 프로세스가 제공된다. 이중 기능 전극 플래튼은 연마 턴테이블에 고정되고 이중 기능 전극 플래튼의 전극 결합 면으로부터 돌출되게 배열되는 복수의 전극 마운트들(mounts)을 포함한다. 전극 마운트들은 연마될 실리콘 전극의 플래튼 결합 면에 형성된 마운트 리셉터클들의 각각의 위치들을 보완한다. 전극 마운트들 및 마운트 리셉터클들은 전극 플래튼의 전극 결합 면 및 실리콘 전극의 플래튼 결합 면의 비파괴적인 결합 및 분해를 허용하도록 구성된다. 이중 기능 전극 플래튼은 전극 마운트들의 내부의 반경 방향으로 위치한 플래튼 어댑터 어버트먼트들(abutments)을 더 포함한다. 플래튼 어댑터 어버트먼트들은 플래튼 어댑터가 회전 연마 축에 근사적으로 배열되게 구성된다. 실리콘 전극은 (ⅰ) 전극 마운트들 및 마운트 리셉터클들을 통해 전극 플래튼의 전극 결합 면 및 실리콘 전극의 플래튼 결합 면을 결합, (ⅱ) 결합된 실리콘 전극에 회전 동작을 부여하는 연마 턴테이블을 이용, 및 (ⅲ) 실리콘 전극이 회전 연마 축에 대해 회전함에 따라 연마 면과 실리콘 전극의 노출면을 접촉함으로써 연마된다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 복수의 축 방향 전극 마운트들 및 플래튼 어댑터 어버트먼트들을 포함하는 이중 기능 전극 플래튼이 제공된다. 전극 마운트들은 이중 기능 전극 플래튼의 전극 결합 면으로부터 돌출하고 실리콘 전극의 플래튼 결합 면에 형성된 축 방향 마운트 리셉터클들의 각각의 위치를 보완하게 배열되고, 축 방향 전극 마운트들 및 축 방향 마운트 리셉터클들을 전극 플래튼의 전극 결합 면 및 단일 방향에서 실리콘 전극의 플래튼 결합 면의 비파괴적인 결합 및 분해를 허용하도록 구성한다. 플래튼 어댑터 어버트먼트들은 축 방향 전극 마운트들의 내부에 반경 방향으로 위치하고, 플래튼 어댑터 어버트먼트들은 플래튼 어댑터의 플래튼 어댑터 중심을 이중 기능 전극 플래튼의 전극 플래튼 중심에 근사적으로 배열하도록 구성된다. 추가적인 실시예들도 고려되고, 개시되고 주장된다.
본 발명의 특정 실시예에 대한 다음의 상세한 설명은, 유사한 구조가 유사한 참조 부호로 표시된 다음의 도면들과 함께 판독될 때 최상으로 이해될 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 실리콘 전극의 첫 번째 타입을 연마하는 프로세스를 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실리콘 전극의 두 번째 타입을 연마하는 프로세스를 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7은 실리콘 전극을 세정하는 프로세스를 나타내는 도면이다.
도 8 및 도 9는 실리콘 전극 어셈블리의 앞면 및 뒷면 모습을 나타낸다.
도 10 및 도 11은 도 8 및 도 9의 개별적인 전극 컴포넌트들의 모서리 모습을 나타낸다.
도 12는 연마 툴(tool)을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 전극 플래튼을 나타내는 도면이다.
도 14는 도 13의 전극 플래튼의 실리콘 전극을 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 플래튼 어댑터를 나타내는 도면이다.
도 16은 전극 픽스쳐를 나타내는 도면이다.
도 17 및 도 18은 도 15 및 도 16의 전극 장치에 의해 지지되는 실리콘 전극들의 두 개의 다른 타입을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 5는 실리콘 전극의 연마 방법을 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 일 실시예로서, 연마 방법은 연마 전(pre-polishing) 측정 단계 (110) 를 포함할 수도 있다. 내부 전극 (10) 의 표면 거칠기 측정을 위하여, 내부 전극의 중심을 첫번째로 측정한다. 그 다음에, 중심 측정으로부터 1/2 반경 지점에서, 90°씩 서로 떨어진 네 지점들을 측정한다. 다른 형태의 표면 거칠기 측정이 수행될 수도 있음이 고려된다. 게다가, 연마 전 측정 단계가 수행될 필요가 없음이 고려된다.
게다가, 도 1을 참조하면, 일 실시예로서, 내부 전극 연마 전 측정 단계 (110) 는 내부 전극 (10) 의 두께 프로파일(profile)의 측정을 포함할 수도 있다. 바람직하게, 내부 전극 (10) 의 두께는 직경을 따라서, 가장자리 및 가스 홀의 첫번째 열부터 시작하여 내부 전극의 반대 면으로 연장하여, 18개 지점들에서 측정된다. 그러나, 두께 측정의 다른 방법들도 고려된다. 내부 전극 두께 프로파일을 계산하기 위해, 총 18번 측정, 및 평균 두께를 계산한다. 바람직하게, 평균 계산된 두께는 최소 허용 전극 두께보다 크다. 또한, 연마 전 측정이 수행되지 않는 것으로 고려된다.
게다가, 도 1을 참조하면, 경우에 따라서, 내부 전극 연마 전 측정 단계 (110) 가 완료된 후에, 턴테이블 (15) 및 플래튼 어댑터 (60) (도 15에 나타남) 는세정되고 기능적으로 올바르게 테스트 되어야 한다. 바람직하게, 모든 유지 장비는 다음 시퀀스에 따라 세정되어야 한다; 이소프로필 알코올(IPA)로 닦고, 탈이온수(DIW)로 헹군다; 그 다음에 2% HNO3 용액으로 닦고, DIW로 헹군다. 이러한 세정 시퀀스는 연마 잔여물이 포함된 전극의 어떠한 오염/상호오염을 피하기 위해 연마 과정에서 그때마다 재세정되어야 한다. 그러나, 다른 적합한 세정 프로토콜들이 연마 프로세스가 시작되기 전에 먼지를 제거하기 위해 사용될 수도 있다.
준비 후에, 내부 전극 (10) 은 중심 및 플래튼 어댑터 (60) (도 15에 나타남) 에 결합을 보장하기 위해 안내 핀을 사용한 플래튼 어댑터 (60) , 또는 연마 프로세스를 위한 준비에서 임의의 적합한 연마 구조에 단단하게 장착되어야 한다.
도 1을 재차 참조하면, 내부 전극 (10) 으로 부터 사이드월(sidewall) 침전물을 제거하기 위하여, 첫번째 사이드월 헹굼 단계 (112) 가 제공된다. 일 실시예로서, 사이드월 헹굼 단계 (112) 는 DIW를 이용하여 내부 전극 (10) 을 헹구는 것을 포함한다. 바람직하게, DIW 흐름은 전체 연마 단계동안 일정하게 유지되어야 한다. 첫번째 사이드월 헹굼 단계 (112) 동안, 턴테이블 (15) 은 거의 20 내지 40 rpm의 속도 범위에서 회전할 수도 있다. 그러나, 턴테이블 (15) 이 다른 속도들에서 회전하는 것이 고려된다.
게다가, 도 1을 참조하면, 첫번째 사이드월 헹굼 단계 (112) 로부터, 내부 전극 (10) 은 또한 사이드월 연마 단계 (114) 를 이용하여 처리될 수도 있다. 일 실시예로서, 사이드월 연마 단계 (114) 는 사이드월 및 내부 전극 (10) 의 스텝 표면 (도 10에 나타남) 을 연마하는 것을 포함한다. 일 실시예로서, 다이아몬드 그릿(grit) 패드 및 다이아몬드 팁(tip)은 사이드월 및 스텝 표면들을 연마하는데 사용될 수도 있다. 대신에, 다른 연마 재료들은 또한 연마를 수행하고, 사이드월 침전물을 제거하는데 사용될 수도 있다. 바람직하게, 연마 시간은 완벽하게 사이드월 침전물을 제거하기 위해 1 분 및 2 분 사이의 범위일 수도 있다. 그러나, 연마 단계는 시간이 더 걸리거나 적게 걸릴 수 있음이 고려된다.
사이드월 연마 단계 (114) 이후에, 내부 전극 (10) 은 두번째 사이드월 헹굼 단계 (116) 가 처리될 수도 있다. 일 실시예로서, 두번째 사이드월 헹굼 단계 (116) 는 사이드월 침전물이 없어질 때까지 DIW를 이용하여 내부 전극 (10) 을 헹구는 것을 포함한다. 일 실시예로서, 헹굼은 1 내지 2 분이 걸린다. 그러나, 두번째 사이드월 헹굼 단계 (116) 의 길이는 특정한 용도의 필요에 따라 짧거나 길어질 수도 있다.
두번째 사이드월 헹굼 단계 (116) 이후에, 내부 전극 (10) 은 사이드월 와이핑(wiping) 단계 (118) 를 행할 수도 있다. 일 실시예로서, 사이드월 와이핑 단계 (118) 는 남은 사이드월 침전물을 제거하기 위한 클린룸(cleanroom) 와이프(wipe)를 이용하여 사이드월 및 스텝 표면을 닦는 것을 포함한다. 그러나, 사이드월 와이핑 단계 (118) 는 또한 대체 와이핑 방법들과 같은 남은 침전물을 제거하고, 장치 세정 위한 다른 수단을 포함할 수도 있다.
연마 방법의 일 구성으로서, 사이드월 와이핑 단계 (118) 이후에, 내부 전극 (10) 은 매그넘(magnum) 헹굼 단계 (120) 를 행할 수도 있다. 일 실시예로서, 매그넘 헹굼 단계 (120) 는 DIW를 이용하여 내부 전극 (10) 을 헹구는 것을 포함한다. 바람직하게, 매그넘 헹굼 단계 (120) 는 적어도 1 분을 지속한다. 그러나, 매그넘 헹굼 단계 (120) 의 기간은 변경될 수도 있다.
내부 전극 (10) 의 사이드월 연마가 완료된 이후에, 내부 전극 (10 ) 의 잔류 표면들이 연마될 수도 있다. 도 2를 참조하면, 내부 전극 (10) 은 플랫(flat) 전극 표면의 연마를 첫번째로 행할 수도 있다. 일 실시예로서, 내부 전극 (10) 은 내부 전극 (10) 의 플랫 전극 표면을 연마하기 위한 스크럽(scrub) 연마 단계 (122) 를 행할 수도 있다. (도 8에 나타남) 일 실시예로서, 스크럽 연마 단계 (122) 는 연달아서 가는 다이아몬드 디스크들을 이용하여 내부 전극 (10) 을 연마하면서, 계속적으로 DIW를 이용하여 내부 전극 (10) 을 헹굼하는 것을 포함한다.
일 실시예로서, 내부 전극 (10) 은 턴테이블 (15) 을 이용하여 80 내지 120 rpm 사이의 속도 범위에서 회전된다. 턴테이블 (15) 은 다른 속도들에서 회전되는 것이 고려된다. 일 실시예로서, 플랫 연마 디스크가 내부 전극 (10) 의 표면에 평평하게 유지될 수 있다면, 플랫 연마 디스크는 스크럽 연마 단계 (122)를 위해 사용될 수도 있다. 연마 디스크에 연결된 단단한 핸들(handle)이 부드러워지고 평평함을 유지할 수 없다면, 단단한 핸들은 즉시 새로운 핸들로 대체되어야 한다. 게다가, 다른 연마 장치들이 사용될 수도 있다.
일 실시예로서, 연달아서 가는 다이아몬드 디스크들은 스크럽 연마 단계 (122) 를 완료하는데 사용될 수도 있다. 내부 전극 (10) 이 작은 거칠기 및 피트(pit)들을 가진다면, 180 그릿 다이아몬드 디스크가 스크럽 연마 단계 (122) 를 시작하는데 사용될 수도 있다. 내부 전극 (10) 이 깊은 피팅(pitting) 또는 스크래치를 가진 거친 표면을 가진다면, 140 그릿 다이아몬드 디스크가 스크럽 연마 단계 (122) 를 시작하는데 사용될 수도 있다. 바람직하게, 스크럽 연마 단계 (122) 는 주요한 피트들, 스크래치들 및 표면 손상이 제거될 때까지 넒은 다이아몬드 디스크들을 이용하여 시작되어야 한다. 주요한 손상이 연마될 때, 내부 전극 (10) 의 표면의 색상이 균일하게 될 수도 있다.
다른 실시예로서, 첫번째 선택된 다이아몬드 디스크에 의해 표면을 연마한 이후에, 내부 전극 (10) 은 180, 220, 280, 360 및 800 그릿 다이아몬드 디스크와 같은 높은 그릿 다이아몬드 디스크를 이용하여 연마될 수도 있다. 바람직하게, 스크럽 연마 단계 (122) 동안, 균일한 압력이 다이아몬드 디스크에 적용되어야 한다.
또 다른 실시예로서, 다이아몬드 디스크가 바뀔 때마다, 내부 전극 (10) 은 축적된 입자들을 제거하기 위해 적어도 1 분 동안 DIW를 이용하여 헹궈져야 한다. 그러나, 내부 전극 (10) 은 축적된 입자들을 제거하기 위해 넓은 범위의 기간동안 헹궈질 수도 있다.
각각의 다이아몬드 디스크가 바뀐 이후에, 내부 전극 (10) 은 내부 전극 (10) 의 가스 홀들 내부에 갖힌 입자들을 제거하기 위해 매그넘 헹굼 단계 (124) 를 행할 수도 있다. 일 실시예로서, 매그넘 헹굼 단계 (124) 는 축적된 부산물들을 제거하기 위해 매그넘 건(gun)을 이용하여 내부 전극 (10) 을 헹구는 것을 포함한다. 다른 실시예에서, 매그넘 헹굼 단계 (124) 는 DIW를 이용하여 수행되고 40 psi N2 또는 깨끗한 건조 공기를 이용하여 수행된다.
매그넘 헹굼 단계 (124) 이후에, 내부 전극 (10) 은 실리콘 표면으로부터 과도한 물을 제거하기 위해 와이핑 단계 (126) 를 행할 수도 있다. 일 실시예로서, 와이핑 단계 (126) 는 클린룸 와이프를 이용하여 내부 전극 (10) 의 표면을 닦는 것을 포함한다. 그러나, 다른 물 제거 단계들이 이용될 수 있음이 고려된다.
와이핑 단계 (126) 이후에, 연마 후(post-polishing) 측정 단계 (128) 는 위에서 검토된 내부 전극 연마 전 측정 단계 (110) 에서의 절차에 따른 내부 전극 (10) 의 표면 거칠기를 평가하기 위해 수행될 수도 있다. 그러나, 표면 거칠기는 또한 다른 적합한 방식으로 평가될 수도 있다. 일 실시예로서, 내부 전극 (10) 의 표면 거칠기가 8μinch Ra보다 큰 경우, 그 다음에 내부 전극 (10) 은 적절한 표면 거칠기에 도달할 때까지 스크럽 연마 단계 (122) 에 복귀되어야 한다. 그러나, 다른 거칠기들이 적절할 수도 있음이 고려된다.
일 실시예로서, 만약 연마 후 측정 단계 (128) 가 내부 전극 (10) 이 적절한 표면 거칠기 범위 내인 것으로 드러나면, 최종 두께 측정 단계 (130) 가 내부 전극 연마 전 측정 단계 (110) 와 같은 방식으로 내부 전극 (10) 의 두께를 평가하는 것이 수행될 수도 있다. 내부 전극 (10) 의 두께는 또한 내부 전극 (10) 을 위한 최소 두께 규격과 비교될 수도 있다. 그러나, 모든 실시예 들에서 어떠한 측정 단계들도 필수적이지 않은 것으로 고려된다.
최종 두께 측정 단계 (130) 가 완료된 이후에, 내부 전극 (10) 은 표면 거칠기와 두께 프로파일 측정들에 의해 생성된 마크(mark)들을 제거하기 위한 최종 연마 단계 (132) 를 행할 수도 있다. 일 실시예로서, 최종 연마 단계 (132) 는 DIW를 이용하여 헹구는 것으로 측정 마크들을 제거하기 위해 가볍게 연마하고 내부 전극 (10) 을 스프레이(spray) 헹굼하는 것을 포함한다. 바람직하게, DEW를 이용하여 헹구는 것은 적어도 1분의 시간을 가지나, 대체 시간들이 고려된다. 게다가, 일 실시예로서, 가벼운 연마 단계는 단지 2 내지 3 분이 지속될 수도 있으나, 다른 기간들이 고려된다. 바람직하게, 내부 전극 (10) 의 스프레이 헹굼이 단지 1 내지 2 분 동안, DIW를 이용하여 수행된다. 그러나, 짧거나 긴 헹굼 시간이 고려된다.
도 3을 참조하면, 최종 연마 단계 (132) 가 완료된 이후에, 내부 전극 (10) 은 플래튼 어댑터 (60) 로부터 제거되고, 픽스쳐 (70) (적절한 헹굼 장치의 예들이 도 16 내지 도 18에 나타남) 에 장착된다. 픽스쳐 (70) 에 장착되면, 내부 전극 (10) 은 헹굼 단계 (140) 를 겪는다. 일 실시예로서, 헹굼 단계 (140) 는 내부 전극 (10) 을 40 내지 50 psi에서의 DIW 및 N2 또는 깨끗한 건조 공기를 이용하여 헹구는 것을 포함한다. 바람직하게, 헹굼 단계 (140) 는 적어도 5분의 기간을 가진다. 그러나, 헹굼 단계 (140) 는 용도의 필요에 따라 짧거나 길에 지속될 수도 있음이 고려된다.
헹굼 단계 (140) 가 완료된 이후에, 내부 전극 (10) 은 DIW를 이용하여 헹구고, 최종 와이핑 단계 (142) 를 겪는다. 일 실시예로서, 최종 와이핑 단계 (142) 는 모든 스멋(smut) 과 과도한 물이 내부 전극 (10) 으로부터 제거될 때까지 내부 전극 (10) 표면을 닦는다.
최종 와이핑 단계 (142) 이후에, 내부 전극 (10) 은 최종 매그넘 헹굼 단계 (144) 를 겪는다. 일 실시예로서, 최종 매그넘 헹굼 단계 (144) 는 DIW를 이용하여 내부 전극 (10)을 헹구는 것을 포함한다. 바람직하게, 최종 매그넘 헹굼 단계 (144) 는 적어도 5 분의 기간을 가지나, 다른 세정 기간들이 고려된다.
최종 매그넘 헹굼 단계 (144) 이후에, 내부 전극 (10) 은 초음파 세정 단계 (146) 를 겪는다. 일 실시예로서, 초음파 세정 단계 (146) 는 내부 전극 (10) 을 초음파 세정하면서, 초순수(UPW)가 직접적으로 라이너(liner)로 흐른다. 바람직하게, 내부 전극이 앞면에 유지되고, 초음파 세정 단계 (146) 는 10 분보다 길거나 짧게 지속될 수도 있다. 내부 전극 (10)은 초음파 세정 단계 (146) 동안 주기적으로,예를 들어 매 5 분 마다, 회전될 수도 있다.
초음파 세정 단계 (146) 이후에, 내부 전극 (10)은 최종 스프레이 헹굼 단계 (148) 를 겪는다. 일 실시예로서, 최종 스프레이 헹금 단계 (148) 는 DIW를 이용하여 내부 전극 (10) 을 스프레이 헹굼하는 것을 포함한다. 일 실시예로서, 최종 스프레이 헹굼 단계 (148) 는 적어도 1 분을 지속한다. 그러나, 최종 스프레이 단계 (148) 는 1 분보다 짧거나 길게 지속될 수도 있다. 다른 실시예로서, 내부 전극 (10) 은 전극의 앞면과 뒷면에 어떠한 칩들, 크랙들, 및/또는 손상이 없는 것을 확실히 하기 위한 검사를 받을 수도 있다.
다른 실시예로서, 내부 전극 (10) 은 소킹(soaking) 단계 (150)를 행할 수도 있다. 소킹 단계 (150) 는 내부 전극 (10) 을 DIW로 채워진 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 탱크에 두는 것을 포함할 수도 있다. 일 실시예로서, 내부 전극 (10) 이 소킹 단계 (150) 에 들어간 이후에, 내부 전극 (10) 은 2 시간 이내에 아래에 설명된 세정 방법을 거쳐야 한다.
도 4를 참조하면, 일 실시예로서, 외부 전극 연마 전 측정 단계 (200) 는 외부 전극 (12) 의 두께 및 표면 거칠기를 측정하는 것을 포함할 수도 있다. 바람직하게, 외부 전극 (12) 의 표면 거칠기를 측정하기 위해, 상부 플랫 표면의 6 지점들을 측정한다. 1 지점은 외부 전극 (12) 의 일련 번호에 따라 정렬되어야 한다. 나머지 5 지점들은 외부 전극 (12) 에서 등거리 반경의, 상부 플랫 표면을 따라서 균일하게 분배되어야 한다. 그러나, 외부 전극 (12) 의 표면 거칠기를 측정하는 다른 수단들도 사용될 수도 있다. 게다가, 어떠한 연마 전 측정이 필요하지 않음이 고려된다.
일 실시예로서, 외부 전극 (12) 의 두께는 측정될 수도 있다. 바람직하게, 6 측정들이 실질적으로 각각 다음 측정과 유사한 반경에서 외부 전극 (12) 의 상부 플랫 표면에서 행해질 수도 있다. 6 측정들의 평균이 행해질 수도, 평균을 낼 수도 있다. 평균은 최소 허용 외부 전극 두께 규격에 대하여 비교될 수도 있다. 그러나, 외부 전극 (12) 의 두께를 계산하는 다른 방법들도 사용될 수도 있다. 게다가, 어떠한 연마 전 측정이 필요하지 않는 것이 고려된다.
게다가 도 4를 참조하면, 외부 전극 연마 전 측정 단계 (200) 에서, 일 실시예로서, 외부 전극 (12) 횡단면 프로파일이 측정될 수도 있다. 바람직하게, WAP 홀들에 반대인 실리콘 피스(piece)는 횡단면 프로파일 측정을 결정하기 위해 측정된다. 표면을 따른 8 지점들이 꼭대기 평평한 표면의 외부 에지(edge)로부터 시작하고, 내부 에지를 향해 안쪽으로 연장되고, 내부 에지 전에 최종 측정이 이루어져, 실질적으로 외부 전극 (12) 의 중심으로부터 방사상으로 연장되는 직선을 따라서 등거리 지점들이 측정될 수도 있다.
외부 전극 연마 전 측정 단계 (200) 이후에, 일 실시예로서, 외부 전극 (12) 은 이중 기능 전극 플래튼 (50) 을 이용한 빠른 결합을 위해 적어도 2 개의 나사 전극 마운트들 (54) 을 이용하여 이중 기능 전극 플래튼 (50)에 장착될 수도 있다 (도 13에 나타남) . 다른 실시예로서, 이중 기능 전극 플래튼 (50) 은 거의 80 내지 120 rpm 사이의 스피드에서 앞뒤로 회전하기 위하여 결합될 수도 있는 턴테이블 (15) 에 장착될 수도 있다.
이중 기능 전극 플래튼 (50) 에 장착된 이후에, 외부 전극 (12) 은 DIW를 이용하여 외부 전극 (12) 를 헹구는 첫번째 헹굼 단계 (202) 를 겪는다. 바람직하게, 첫번째 헹굼 단계 (202) 동안, 턴테이블 (15)는 20 내지 40rpm의 속도로 회전하지만, 다른 회전 속도들도 고려된다.
첫번째 헹굼 단계 (202) 이후에, 외부 전극 (12) 은 내부 직경 연마 단계 (204) 를 행할 수도 있다. 내부 직경 연마 단계 (204) 는 외부 전극 (12) 의 내부 직경을 연마하는 것을 포함할 수도 있다 (도 11에 나타남). 일 실시예로서, 다이아몬드 패드들은 연마 및 내부 직경 사이드월 침전물을 제거하기 위해 사용될 수도 있다. 바람직하게, 800 그릿 다이아몬드 패드들이 사용될 수도 있으나, 다른 연마 재료들이 고려된다. 일 실시예로서, 내부 직경 연마 단계 (204) 는 사이드월 침전물을 완전하게 제거하기 위한 1 내지 2분의 연마 시간이 걸릴수도 있다.
내부 직경 연마 단계 (204) 가 완료된 이후에, 외부 전극 (12) 은 내부 직경 헹굼 단계 (206) 를 행할 수도 있다. 일 실시예로서, 내부 직경 헹굼 단계 (206) 는 DIW를 이용하여 외부 전극 (12) 을 헹구는 것을 포함한다. 바람직하게, 내부 직경 헹굼 단계 (206) 는 사이드월을 1 내지 2분 동안 헹구고, 잔여 침전물을 제거하기 위하여 사이드월을 닦는 것을 포함한다. 외부 전극 (12) 은 사이드월 침전물이 남아있지 않다는 것을 확인하기 위한 검사를 할 수도 있다.
내부 직경 헹굼 단계 (206) 가 완료된 이후에, 외부 전극 (12) 은 외부 직경 연마 단계 (208) 를 행할 수도 있다. 외부 직경 연마 단계 (208) 는 사이드월 침전물 을 제거하기 위해 외부 직경 사이드월을 연마하는 것을 포함할 수도 있다 (도 11에 나타남). 바람직하게, 800 그릿 다이아몬드 패드들이 외부 전극 (12) 을 연마하는데 사용될 수도 있다. 그러나, 다른 연마 장치들이 외부 직경을 연마하기 위해 사용될 수도 있다. 게다가, 사이드월 침전물은 완벽하게 제거하기 위한 연마 시간으로 1 내지 2분이 걸릴 수도 있으나, 긴 제거 시간들이 고려된다.
외부 직경 연마 단계 (208) 이 완료되면, 외부 전극 (12) 는 외부 직경 헹굼 단계 (210) 를 행할 수도 있다. 일 실시예로서, 외부 직경 헹굼 단계 (210) 는 DIW를 이용하여 외부 전극 (12) 의 외부 직경을 헹구는 것을 포함한다 (도 11에 나타남). 바람직하게, 외부 직경 헹굼 단계 (210) 는 축적된 입자들을 제거하기 위하여 적어도 1 분의 기간을 가진다. 다른 실시예로서, 외부 직경 헹굼 단계 (210) 가 완료된 이후에, 내부 및 외부 직경은 모든 침전물이 제거된 것을 확인하기 위한 검사를 할 수도 있다.
외부 직경 헹굼 단계 (210) 가 완료되면, 외부 직경 (12) 은 내부 및 외부 직경 매그넘 헹굼 단계 (212) 를 행할 수도 있다. 일 실시예로서, 내부 및 외부 직경 매그넘 헹굼 단계 (212) 는 매그넘 건(gun) 린스를 사용한 DIW를 이용하여 외부 전극 (12) 을 헹구는 것을 포함한다. 바람직하게, 내부 및 외부 직경 매그넘 헹굼 단계 (212) 는 외부 전극 (12) 의 내부 및 외부 에지들 각각에 적어도 1분의 기간을 가진다. 그러나, 다른 헹굼 시간들이 고려된다.
내부 및 외부 직경 매그넘 헹굼 단계가 완료된 이후에, 외부 전극 (12) 은 잔류 표면들의 연마를 행할 수도 있다. 도 5를 참조하면, 일 실시예로서, 꼭대기 평평한 표면이 첫번째로 연마되고, 외부 경사 구역이 연마되고, 마지막으로 내부 경사 구역이 연마된다 (도 11에 나타남). 부정확한 연마 기술들은 에지들을 둥글게하는 결과를 가져올 수도 있고, 외부 전극 (12) 의 표면 프로파일의 변경이 이루어질 수도 있다. 게다가, 일 실시예로서, 내부 경사 구역은 플래튼 어댑터 (60) 에서 연마되지 않을 수도 있다.
일 실시예로서, 외부 전극 (12) 은 외부 전극 (12) 의 평평한 전극 표면을 연마하기 위한 플랫 탑 연마 단계 (220) 를 행할 수도 있다. 일 실시예로서, 플랫 탑 연마 단계 (220) 는 순차적으로 가는 다이아몬드 디스크들을 연마하고, DIW를 이용한 외부 전극 (12) 을 연속적으로 헹구는 것을 포함한다. 그러나, 다른 연마 장치들 및 프로토콜들이 고려된다.
바람직하게, 외부 전극 (12) 은 턴테이블 (15) 를 사용하여 80 내지 120 rpm 사이의 속도 범위에서 회전된다. 그러나, 다른 회전 속도들이 고려된다. 플랫 탑 연마 단계 (220) 의 일 실시예로서, 플랫 연마 디스크가 사용될 수도 있고, 외부 전극 (12) 의 상부 표면에서 평평하게 유지되어야 한다. 단단한 핸들이 부드러워지고 편평함을 유지할 수 없는 연마 디스크에 연결되면, 새로운 핸들로 즉시 대체되어야 한다. 그러나, 다른 연마 장치들이 플랫 탑 연마 단계 (220)에서 사용되는 것이 고려된다.
일 실시예로서, 외부 전극 (12) 의 손상이 대규모인 경우, 넓은(coarser) 다이아몬드 디스크들이 사용될 수도 있다. 예를 들어, 외부 전극 (12) 이 적은 거침 및 피트를 가진다면, 180 그릿 다이아몬드 디스크가 플랫 탑 연마 단계 (220) 를 시작하는데 사용될 수도 있다. 내부 전극 (10) 이 깊은 피팅 또는 스크래치가 있는 거친 표면을 가진다면, 140 그릿 다이아몬드 디스크가 플랫 탑 연마 단계 (220) 를 시작하는데 사용될 수도 있다. 플랫 탑 연마 단계 (220) 는 주요 피트들, 스크래치들, 및 표면 손상이 제거될 때까지 넓은 다이아몬드 디스크들을 이용하여 시작되어야 한다. 바람직하게, 주된 손상이 제거되면, 외부 전극 (12) 의 표면은 색상이 동일해야 한다.
일 실시예로서, 첫번째 선택된 다이아몬드 디스크를 이용하여 표면을 연마한 이후에, 전극은 220, 280, 360 및 800 그릿 다이아몬드 디스크와 같은 높은 그릿 다이아몬드 디스크를 이용하여 연마된다. 플랫 탑 연마 단계 (220) 동안, 동일한 압력이 다이아몬드 디스크에 가해져야 한다.
다이아몬드 디스크가 바뀌고, 가는 디스크가 사용될 때마다, 울트라솔브(ultrasolv) 스폰지가 각각의 연마 이후에 다이아몬드 디스크에 축적된 입자들을 제거하기 위해 사용될 수도 있다. 각각의 후속하는 가는 다이아몬드 디스크의 연마 이후에, 외부 전극 (12) 은 워터 건 헹굼 단계 (226) 를 행할 수도 있다. 일 실시예로서, 워터 건 헹굼 단계 (226) 는 외부 전극 (12) 의 WAP 홀들 내부의 갖힌 입자들의 수를 감소시키기 위해 DIW를 포함하는 워터 건을 이용하여 외부 전극 (12) 을 헹구는 것을 포함한다.
플랫 탑 연마 단계 (220) 가 완료된 이후에, 외부 전극 (12) 은 외부 표면 연마 단계 (222) 를 행할 수도 있다. 외부 표면 연마 단계 (222) 는 위에서 설명한 외부 표면 연마 단계 (222) 가 연속된 가는 연마 레이팅(rating)을 이용한 외부 전극 (12) 연마 및 DIW를 이용한 외부 전극 (12) 의 연속적인 헹굼을 포함하고, 플랫 탑 연마 단계 (220) 와 외부 전극 (12) 의 외부 표면이 플랫 탑을 대신하여 연마되는 것을 제외하고 유사하게 수행된다 (도 11에 나타남).
플랫 탑 연마 단계 (220) 및 외부 표면 연마 단계 (222) 가 완료된 이후에, 외부 전극 (12) 은 내부 표면 연마 단계 (224) 를 행할 수도 있다. 일 실시예로서, 내부 표면 연마 단계 (224) 는 외부 전극 (12) 의 내부 표면 구역을 연마를 행할 수도 있다 (도 11에 나타남). 바람직하게, 다이아몬드 디스크는 단단한 핸들로부터 제거되고, 내부 표면 구역을 약하게 연마하기 위해 사용된다. 일 실시예로서, 내부 표면 구역의 기울기는 변하지 않게 유지되어야 한다. 다른 실시예로서, 외부 전극 (12) 의 에지는 연마에 의해 둥글게 되지 않고, 경사는 변하지 않는다.
워터 건 헹굼 단계 (226) 이후에, 외부 전극 (12) 은 외부 전극 와이핑 단계 (228) 동안 헹궈지고 닦일 수도 있다. 일 실시예로서, 외부 전극 와이핑 단계 (228) 는 DIW를 이용하여 외부 전극 (12) 을 헹구고, 실리콘 표면의 모든 과잉수를 닦아내는 것을 포함할 수도 있다. 그러나, 축적된 입자들과 수분을 제거하는 다른 수단들도 고려된다.
외부 전극 와이핑 단계 (228) 이후에, 외부 전극 퀄리티 측정 단계 (230) 는 위에 설명한 연마 전 측정 단계 (110) 에서 적용된 절차와 함께 외부 전극 (12) 의 표면 거칠기의 평가가 수행될 수도 있다. 일 실시예로서, 외부 전극 (12) 의 표면 거칠기가 8μinch Ra보다 크다면, 외부 전극 (12) 은 적절한 표면 거칠기에 도달할 때까지 연마 단계 (220), (222), 및 (224) 로 복귀되어야 한다.
일 실시예로서, 외부 전극 퀄리티 측정 단계 (230) 가 견딜만한 표면 거칠기를 가진 외부 전극 (12) 을 드러낸다면, 외부 전극 연마 전 측정 단계 (200) 와 같은 방식으로, 최종 외부 두께 측정 단계 (232) 가 외부 전극 (12) 의 두께를 측정하기 위해 수행될 수도 있다. 두께 측정은 외부 전극 (12) 의 최소 두께 규격과 비교될 수도 있다.
외부 전극 퀄리티 측정 단계 (230) 가 완료된 이후에, 외부 전극 (12) 은 내부 전극 (10) 과 유사하게, 즉 단계 (132), (140), (142), (144), (146), (148) 및 (150) 을 외부 전극 (12) 의 연마 프로세스를 완료하기 위해, 도 2 및 도 3에 나타난 단계를 행할 수도 있다.
단일전극 연마의 맥락에서, 경사 연마 툴 (80) 이 단일 전극의 내부 경사, 또는 다른 경사 표면들을 연마하기 위해 사용될 수 있다. 어떠한 경우에, 단일전극은 턴테이블이 (15) 및 내부 경사를 연마하는 데 사용되는 경사 연마 툴 (80) 이 장착될 수 있다. 바람직하게, 연마 툴 (80) 은 오직 800 그릿 샌드페이퍼(sandpaper)가 사용되어야 하고, 모든 얼룩이 제거될 때까지 적어도 2 분동안 연마되어야 한다. 그러나, 다른 연마 테크닉들 및 연마 기간들이 고려된다. 다른 실시예로서, 연마 툴 (80) 은 모든 시간에 똑바로 유지되어야 하고, 단일전극은 각각의 멈춤(stop) 후에 헹궈져야 한다.
전체적으로 도 6 및 도 7을 참조하면, 혼합 산성 세정 프로세스는 이들에만 한정되지 않으며, 위에서 설명된 모든 전극 타입들을 포함하되, 다양한 실리콘 전극 타입들을 세정하기 위해 사용될 수도 있다. 게다가, 혼합 산성 세정 방법은 다른 타입들 및 설명되지 않은 실리콘 전극의 구성들을 세정하는데 사용될 수도 있다.
이하 설명되는 혼합 산성 세정 프로세스는 위에 설명된 바와 같이 연마 프로세스가 완료된 이후에 이용될 수도 있고, 혼합 산성 세정 프로세스는 연마 방법에 독립적으로 사용될 수도 있다. 게다가, 임의의 세정 및/또는 연마 단계들은 다양한 세정 및 연마 단계들의 조합에서 누락될 수도 있음이 고려된다.
이하 설명되는 혼합 산성 세정 프로세스는 특히 실리콘 전극을 이용한 오퍼레이터(operator) 컨택을 요구하지 않기 때문에 유리하다. 결과적으로, 본 발명의 혼합 산성 세정 방법론은 전체적으로 비자동화된 연마, 매뉴얼 와이핑, 매뉴얼 스프레잉 등과 같은 오퍼레이션들로부터 발생하는 것과 다른 프로세스 변수들에서 중요한 감소를 가지고 실행될 수 있는 프로세스로서, 오퍼레이터 컨택을 포함하는 단계를 포함할 수 있다. 게다가, 실리콘 전극들은 많은 주의와 관심을 가지고 다루어져야 하고, 모든 주변 구역들은 깨끗하고 불필요한 먼지가 없이 유지되어야 한다. 실리콘 전극들은 한 쌍의 깨끗한 새 장갑들을 이용하여 다뤄져야 한다.
도 6을 참조하면, 일 실시예로서, 실리콘 전극을 세정하는 프로세스는 전극의 뒷면 라이트 업 마크들을 제거하는데 사용되는 라이트 업 제거 단계 (300) 를 포함한다. 일 실시예로서, 라이트 업 제거 단계 (300) 는 지정된 구역을 가리고, 뒷면 라이트 업 마크들을 제거하기 위하여 문지르는 것을 포함한다. 바람직하게, 전극은 스티로폼면에 놓여진다. 다른 실시예로서, 라이트 업 제거 단계 (300) 는 가스 홀들 및 가스 홀들이 부족한 동심원의 방사상 구역 주변의 구역을 가리는 것을 포함한다. 바람직하게, 라이트 업 마크들은 1350 다이아몬드 디스크 또는 1350 다이아몬드 팁으로 마스크들이 제거될 때까지 아주 부드럽고 조심스럽게 수 초 동안 문질러 질 수도 있다. 그러나, 다른 수단들이 라이트 업 마크들을 제거하기 위해 사용될 수도 있다. 라이트 업 제거 단계 (300) 는 또한 라이트 업 마크들의 제거 이후에, 이소프로필 알코올(IPA)을 사용하여 테이프된(taped) 구역을 가리고 닦는 것을 제거하는 것을 포함할 수도 있다.
일 실시예로서, 실리콘 전극을 제거하는 프로세스는 전극의 뒤에 있는 그라파이트(graphite) 개스킷(gasket)들로부터 잔여물을 제거하고, 임의의 에치(etch) 프로세스들을 위한 파트의 앞면으로부터 잔여물을 제거하고, 구멍들이 입자가 없음을 확실히 하기 위하여, 라이트 업 제거 단계 (300) 이후에 CO2 펠렛(pellet) 세정 단계 (302) 를 포함할 수도 있다. 일 실시예로서, CO2 펠렛 세정 단계 (302) 는 건조한 아이스 펠렛들을 이용하여 전극의 실리콘 표면을 블래스팅하는 것을 포함한다. 바람직하게, 기압≤40 psi 및 펠렛 공급량≤0.3 kg/minute. 그러나, 다른 기압 및 공급량들이 사용될 수도 있다. 다른 실시예로서, 전체 실리콘 표면은 에지들을 포함하는 전체 표면을 덮고있는 챔버(chamber) 잔여물을 제거하기 위해 건조한 아이스 펠렛들을 이용하여 블래스팅되어야 한다. 게다가, 또 다른 실시예에서, 전극에 있는 홀들은 내부를 세정하기 위해 블래스팅되어야 할 수도 있다.
다른 실시예로서, CO2 펠렛 세정 단계 (302) 는 개스킷들로부터 남은 잔여물을 제거하기 위해 건조한 아이스 펠렛들을 이용하여 블래스트될 수도 있는 뒷면을 블래스팅하는 것을 포함한다. 바람직하게, 블래스팅이 완료된 이후에, 전극은 안개 및 서리를 제거하기 위한 검사를 위해 데워져야 하고, 전극은 모든 침전물이 제거되었음을 확인하기 위해 검사받아야 할 수도 있다. 블래스팅 프로세스 도중에 침전물을 놓치게 되었다면, 모든 침전물이 제거될 때까지 추가적인 블래스팅이 계속되어야 한다.
바람직하게, CO2 펠렛 세정 단계 (302) 동안, 플라스틱 노즐이 금속 오염 및 전극 스크래치를 피하기 위해 사용될 수 있다. 그러나, 노즐들 및 공기 흐름의 다른 조합은 손상을 일으키지 않는다면 허용될 수도 있다. 게다가, 또 다른 실시예로서, CO2 펠렛 세정 단계 (302) 동안, 전극의 뒷면이 손을 이용하여 잡거나, 부드러운 면에 올려놓거나, 도 16 내지 도 18에 나타난 헹굼 장치와 같이 스탠드에 놓여있는 것 중에 하나에 의해 보호되어야 한다.
도 6을 참조하면, 바람직하게, CO2 세정 단계 (302) 는 내부 전극 (10) 을 세정하는데 거의 5분이 걸리고, 외부 전극 (12) 의 블래스트를 완료하는데 거의 15 분이 걸린다. 그러나, CO2 세정의 다른 시간들이 고려되고, 전극에 다른 손상이 가해지지 않는 한 사용될 수도 있다.
CO2 펠레 세정 단계 (302) 가 수행되지 않는다면, 와이프(wipe) 및 스크럽(scrub) 단계가 대신 수행될 수도 있다. 일 실시예로서, 와이프 및 스크럽 단계는 느슨한 침전물과 지문을 제거하기 위해 적어도 1분동안 클린룸 와이프 및 이소프로필 알코올(IPA)를 이용하여 파티(party)의 전체 표면을 헹구는 것을 포함할 수도 있다. 일 실시예로서, 와이프 및 스크럽 단계는 또한 침전물 및 개스킷, 전극 뒷면의 홀들에 남아있는 침전물을 제거하기 위해 필요한 스크럽 패드를 사용하는 것을 포함할 수도 있다.
CO2 펠렛 세정 단계 (302) 이후에 또는 대신에, 와이프 및 스크럽 단계는, 일 실시예로서, 전극이 수성 세제 소킹(soaking) 단계 (304) 를 행할 수도 있다. 일 실시예로서, 세제 소킹 단계 (304) 는 수성 세제 용액에 전극을 담그는 것을 포함한다. 바람직하게, 소킹은 10 분동안 수행되나, 다른 소킹 기간들이 고려된다. 일 실시예로서, 세제 소킹 단계 (304) 동안, 전극은 테플론(Teflon) 바(bar)들에 유지될 수도 있고, 주기적으로 교반될 수도 있다. 그러나, 교반은 연속적, 비연속적, 주기적, 또는 비주기적일 수도 있다. 게다가, 테플론 바들는 테플론 입힌 것을 대신하거나, 심지어 테플론 압축된 바들을 대신할 수도 있다.
도 6을 참조하면, 일 실시예로서, 세제 소킹 단계 (304) 이후에, 전극은 세제 헹굼 단계 (306) 를 행할 수도 있다. 세제 헹굼 단계 (306) 는 초순수(UPW)를 이용하여 전극을 스프레이 헹굼하는 것을 포함할 수도 있다. 바람직하게, 세제 헹굼 단계 (306) 는 적어도 2 분 동안 수행되나, 다른 헹굼 시간이 고려된다. 게다가, 상세한 설명에서 UPW를 설명할 때, UPW는 18 ㏁보다 큰 전기적 저항에 의해 순도 특징화된 물을 포함할 수도 있다. 그러나, UPW로 사용되기 위한 다른 순도 비율도 고려된다.
일 실시예로서, 세제 헹굼 단계 (306) 이후에, 전극은 IPA 소킹(soaking) 단계 (308) 를 행할 수도 있다. IPA 소킹 단계 (308) 는 IPA에 전극을 담그는 것을 포함할 수도 있다. 바람직하게, IPA 소킹 단계 (308) 는 30 분 동안 수행된다. 그러나, 추가적인 소킹 시간이 5 분에서 몇 시간의 범위에서 고려된다. 일 실시예로서, 전극은 테플론 바에 기초하고, IPA 소킹 단계 (308) 동안 주기적으로 교반된다. 그러나, 교반은 연속적, 비연속적, 주기적, 또는 비주기적일 수도 있다. 게다가, 테플론 바들은 테플론 입힌 것이거나, 심지어 테플론 압축된 바들에 해당할 수도 있다.
일 실시예로서, 실리콘 전극 세정 프로세스는 IPA 헹굼 단계 (310) 를 포함한다. IPA 헹굼 단계 (310) 는 UPW를 이용하여 전극을 스프레이 헹굼하는 것을 포함할 수도 있다. 바람직하게, IPA 헹굼 단계 (310) 는 적어도 1 분 동안 수행되나, 다른 헹굼 시간들이 고려된다.
전극이 세정 프로세스에 들어가기 전에 연마된다면, 전극은 초음파 세정 단계 (312) 를 행할 수도 있다. 일 실시예로서, 초음파 세정 단계 (312) 는 라이너(liner)에 직접적으로 주입되고, 흘러넘치게 한 과도한 UPW를 이용하여, 라이너에 있는 전극을 세정하는 것을 포함한다. 바람직하게, 초음파 세정 단계 (312) 동안, 전극은 초음파 탱크(tank) 내부의 두 개의 테플론 바들에 놓인다. 게다가, 테플론 바들은 테플론 입힌 것이거나, 심지어 테플론 압축된 바들에 해당할 수도 있다. 라이너는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌, 또는 다른 적절한 재료들 중 하나를 포함할 수도 있다. 초음파 세정 단계 (312) 는 1 분 내지 10 분의 범위의 다양한 기간동안 지속될 수도 있으나, 바람직하게, 5 분마다 전극이 회전되고, 적어도 10 분 동안 전극을 초음파적으로 세정하는 것을 포함한다. 초음파 세정 단계 (312) 동안, UPW는 라인을 넘쳐서 초과하여 라이너로 직접적으로 주입되어야 한다.
일 실시예로서, 초음파 세정 단계 (312) 이후에, 전극은 산성 전(pre-acid) 헹굼 단계 (314) 를 행할 수도 있다. 일 실시예로서, 산성 전 헹굼 단계 (314) 는 UPW를 이용하여 전극을 스프레이 헹굼하는 것을 포함한다. 바람직하게, 산성 전 헹굼 단계 (314) 는 적어도 1 분 동안 지속되나, 다른 시간들이 고려된다.
도 7을 참조하면, 산성 전 헹굼 단계 (314) 가 완료된 이후에, 전극은 적절한 장치 (70) 에 장착될 수도 있다. 예를 들어, 도 16 내지 도 18에 나타난다. 전극은 배깅(bagging) 단계 (328) 를 행할 때까지 장치 (70) 에 유지될 수도 있다. 전극이 장치 (70) 에 장착되면, 실리콘 표면은 접촉되지 않아야 한다. 대신, 장치 (70) 에 있는 캐리어(carrier) 핸들은 부품(part)을 움직이고 다루는 데 사용되어야 한다.
도 7을 참조하면, 산성 전 헹굼 단계 (314) 가 완료되고, 전극이 장치(70)에 장착된 이후에, 전극은 초기 UPW 헹굼 단계 (316) 에 놓일 수도 있다. 일 실시예로서, 초기 UPW 헹굼 단계 (316) 는 전극의 양면을 세정하기 위한 UPW 및 N2를 이용한 매그넘 워터 건을 사용하는 것을 포함한다. 바람직하게, 초기 UPW 헹굼 단계는 적어도 8 분의 기간을 가진다. 그러나, 다른 헹굼 기간들 및 방법들이 고려된다. 일 실시예로서, N2는 40 내지 50 psi 범위에서 공급된다. 초기 UPW 헹굼 단계 (316) 는 다양한 헹굼 프로토콜들에서 수행될 수도 있고, 예를 들어, 상부를 3 분, 하부를 2 분, 추가로 상부를 3 분 헹굴 수도 있다.
초기 UPW 헹굼 단계 (316) 이후에, 전극은 혼합 산성 소킹 단계 (316) 를 행할 수도 있다. 일 실시예로서, 혼합 산성 소킹 단계 (316) 는 아래 표에 나타난 예와 같이, 플루오르화수소산, 질산, 물의 혼합을 포함하는 혼합 산성 용액에 전극을 담그는 것을 포함한다.
소스 화학약품 벌크 농도 부피비 1 리터 만들기 위한 부피
플루오르화수소산(HF) 49% (w/v) 1 10ml
질산
 69% (w/v) 7.5 75ml
아세트산(HAc)
 100% 3.7 37ml
초순수
 100% 87.8 878ml
본 발명의 설명 및 정의를 위하여, 부피비 7.5는 전체 용액의 부피에서 성분이 7.5 퍼센트를 차지하는 것을 나타내는 것과 같이, 부피비는 여기에서 백분의 일로 언급되는 것을 주의한다.
일 실시예로서, 혼합 산성 용액은
부피비가 대략 10 이하에서 대략 40% 내지 60% 농도의 플루오르화수소산 용액과 동일한 부피비의 플루오르화수소산;
부피비가 대략 20 이하에서 대략 60% 내지 80% 농도의 질산 용액과 동일한 부피비의 질산;
부피비가 대략 10 이하에서 대략 90% 내지 100%의 아세트산 용액과 동일한 부피비의 아세트산; 및
부피비가 대략 75 이상인 물을 포함한다.
다른 일 실시예로서, 혼합 산성 용액은
대략 0.5 중량%의 플루오르화수소산;
대략 5.3 중량%의 질산;
대략 3.8 중량%의 아세트산; 및
물을 포함한다.
또 다른 실시예로서, 혼합 산성 용액은
대략 0.45 중량% 내지 대략 0.55 중량%의 플루오르화수소산;
대략 4.8 중량% 내지 대략 5.8 중량%의 질산;
대략 3.3 중량% 내지 대략 4.3 중량%의 아세트산; 및
물을 포함한다.
다른 실시예로서, 혼합 산성 용액은
대략 0.4 중량% 내지 대략 0.6 중량%의 플루오르화수소산;
대략 4.3 중량% 내지 대략 6.3 중량%의 질산;
대략 2.8 중량% 내지 대략 4.8 중량%의 아세트산; 및
물을 포함한다.
혼합 산성 소킹 단계 (318) 는 시간 범위에서 수행될 수도 있으나, 바람직하게는 전극이 매 몇 분마다 교반되며, 소킹이 대략 10 분 동안 수행된다. 그러나, 교반은 연속적, 비연속적, 주기적, 또는 비주기적일 수도 있다. 일 실시예로서, 혼합 산성 용액은 초기에 혼합되어야 한다. 다른 실시예로서, 혼합 산성 용액은 단지 두 전극들에서 사용될 수도 있다.
혼합 산성 소킹 단계 (318) 이후에, 전극은 산성 헹굼 단계 (320) 를 행할 수도 있다. 일 실시예로서, 산성 헹굼 단계 (320) 는 전극의 양면을 헹구기 위한 매그넘 워터 건을 사용하는 것을 포함한다. 바람직하게, 산성 헹굼 단계는 적어도 3 분 지속되나, 다른 헹굼 시간들 및 프로토콜들이 고려된다. 예를 들어, 전극은 상부에서 1 분, 하부에서 1 분, 그리고 상부에서 1 분 헹궈진다.
산성 헹굼 단계 (320) 이후에, 전극은 산성 후(post-acid) 초음파 세정 단계 (322) 를 행할 수도 있다. 일 실시예로서, 산성 후 초음파 세정 단계 (322) 는 초음파 탱크에서 대략 1.5 Watts/㎠ (10 Watts/in2) 내지 3.0 Watts/㎠ (20 Watts/in2) 범위의 초음파 파워 밀도에서 전극을 초음파적으로 세정하는 것을 포함한다. 바람직하게, 초음파 세정은 5 분 후에 회전과 함께, 적어도 10 분 지속되나, 다른 세정 시간, 및 회전 프로토콜이 사용된다. 바람직하게, 초음파 출력 밀도는 전극이 라이너 속에 삽입되기 전에 확인되어야 한다. 일 실시예로서, 전극 및 장치 (70) 는 라이너를 이용하여 초음파 탱크로 삽입된다. 라이너는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 또는 다른 적절한 재료로 만들어질 수도 있다. 일 실시예로서, 산성 후 초음파 세정 단계 (322) 동안, UPW는 과도하게 넘치는 라이너를 라이너로 직접적으로 퍼낼 수도 있다. 다른 실시예로서, UPW는 저항률 > 2㏁㎝이어야 하고, 그리고 탱크 내에서 UPW의 턴오버(turnover) > 1.5이어야 한다. 그러나, 다른 저항력들 및 턴오버 주파수들이 고려되고, 산성 후 초음파 세정 단계 (322) 에 사용될 수도 있다.
산성 후 초음파 세정 단계 (322) 가 완료된 이후에, 전극은 배깅 전(pre-bagging) 매그넘 헹굼 단계 (324) 를 행할 수도 있다. 일 실시예로서, 배깅 전 매그넘 헹굼 단계 (324) 는 전극의 양면을 헹구기 위해 UPW 및 N2를 이용하여 전극을 헹구는 것을 포함한다. 바람직하게, N2는 40 내지 50 psi에서 제공되나, 다른 압력들이 고려된다. 바람직하게, 배깅 전 헹굼 단계 (324) 는 적어도 3 분 동안 수행되나, 다른 헹굼 시간들이 충분할 수도 있다. 예를 들어, 배깅 전 매그넘 헹굼 단계 (324) 는 1 분 동안 전극의 꼭대기를 헹구는 것을 포함한다; 1 분 동안 바닥 세정, 1분 동안 전극의 꼭대기 세정. 그러나, 다른 헹굼 시퀀스들 및 기간들이 고려된다.
배깅 전 매그넘 헹굼 단계 (324) 가 완료된 이후에, 전극은 베이킹(baking) 단계 (326) 를 행할 수도 있다. 일 실시예로서, 베이킹 단계 (326) 는 클린룸(cleanroom)에서 전극을 굽는 것을 포함한다. 일 실시예로서, 전극은 120℃ 온도에서 적어도 2 시간동안 클린룸에서 굽힐 수도 있다. 그러나, 전극은 다른 기간들 및 다른 온도들에서 굽힐 수도 있는 것이 고려된다. 바람직하게, 장착된 스크류(screw) 워터 마크(mark)들을 방지하기 위해 장치 (70) 로부터 제거되어야 하고, 과잉수는 전극의 표면에서 분출되어야 한다. 바람직하게, 과잉수는 0.1㎛ 여과된 CDA 또는 질소 가스를 이용한 전극을 분출할 수도 있다.
베이킹 단계 (326) 이후에, 전극은 배깅(bagging) 단계 (328) 를 행할 수도 있다. 일 실시예로서, 배깅 단계 (328) 는 전극을 클린룸 백(bag)에 놓아두고 클린룸 백을 진공 열 봉쇄하는 것을 포함한다. 일 실시예로서, 전극은 일련의 클린룸 백들에 놓여질 수도 있고, 각각의 연속적인 백은 다음으로 삽입되기 전에 진공 열 봉쇄된다. 바람직하게, 전극은 클린룸 백들로 삽입되기 전에 차가워진다.
대신에, 일 실시예로서, 전극은 워터 기반 프로세스를 사용하여 세정될 수도 있다. 예를 들어, (300) 내지 (314) 단계는 혼합 산성 프로세스를 위해 완료될 수도 있다. 산성 전 헹굼 단계 (314) 가 완료된 이후에, 전극은 (316) 내지 (324) 단계를 제외하고, (326) 내지 (328) 단계가 수행될 수도 있다.
본 발명의 방법론의 실행에서, 다음 장비들이 이용가능한 것을 보장하는 것이 바람직할 수도 있다.
· 초순수(UPW)가 넘쳐 흐르는 10 내지 20 Watts/inch2 (40kHz에서) 의 파워 밀도를 이용한 초음파 탱크;
· UPW 헹굼을 위한 스탠다드(standard) 노즐 건;
· 40 내지 50 psi 에서 UPW 및 N2 세정을 위한 매그넘 세정 건;
· McMaster Carr사의 모델 54635K214, 플렉시코일(flexicoil) 및 워터호스(water hose);
· UPW 헹굼을 위한 젖은 벤치;
· 클린룸 진공 백(bag) 기계;
· 클래스 (100) 진공룸 호환가능한, 베이킹 오븐;
· 클래스 (1000) 클린룸 또는 개선된. 클래스 (100) 이 추천됨;
· PB-500 초음파 에너지 미터(meter);
· 베이킹 장치들이 충분하지 않을때 차가워지는 동안 전극을 지지하기 위해 필요할 수도 있는, 테플론 바(bar)들;
· Q-Ⅲ 표면 입자 검출기;
· 드라이 아이스(CO2) 펠렛 세정 시스템 (플라스틱 노즐이 금속 오염 및 손상을 피하기 위해 권장된다. 권장된 노즐들은 (1) 6 인치 또는 9 인치 길이, 0.125 인치 구경, 플라스틱 노즐 또는 (2) 6 인치 또는 9 인치 길이, 0.3125" 구경 플라스틱 노즐. 금속 노즐이 플라스틱 보호 테이프로 싸여진 것은 허용된다);
· 공급원에서 저항률 > 18 ㏁·cm인 초순수;
· 클래스 (100) 편물 폴리에스테르 클린룸 와이프(wipe);
· 저 금속 양이온(예를 들어, Na+ 및 K+) 농도(<200ppm)의 수성 세제;
· 0.1 ㎛ 필터를 이용한 40 내지 50 psi의 압축 건조 질소 가스;
· Lam 사양 603-097924-001에 명시된 내부 클린룸 백;
· Lam 사양 603-097924-001에 명시된 외부 클린룸 백;
· 클래스 (100) 오크(oak) 테크니컬 CLV-100 정전기 방지 비닐 장갑들;
· 3M-ScotchBrite #7445 (화이트) 또는 동일한 것과 같은 스크럽 패드;
· 1350 그릿, 다이아몬드 3.5 인치 ScrubDISK®. 또는 1350 다이아몬드 팁을 이용한 3 인치 포인티드(pointed) 팁;
· 뒷면 라이트 업 마스크들을 체크 또는 스크러빙 때에 전극을 유지하기 위한 스티로폼 시트;
· 다이아몬드 패드 스크러빙이 요구될 때 치명적인 접촉 구역을 보호하기 위한 마스킹(masking) 테이프;
· 연마 및 헹굼 동안 DIW 헹굼을 위한 스탠다드 노즐 건;
· McMaster Carr사에서 제공된 40 내지 50 psi에서 DIW 및 N2 세정을 위한 매그넘 린싱(rinsing) 건 모델 6735K4;
· Si 전극 연마에 사용되는 다양한 스피드 턴테이블;
· 린싱 스탠드;
· DIW의 내부 및 외부 실리콘 전극 수송을 위한 PP 또는 PE 탱크들;
· DIW가 넘쳐 흐르는 10 내지 20 Watts/inch2 (40 kHz)에서 파워 밀도를 이용한 초음파 탱크;
· 표면 거칠기 측정 장치;
· 수직 12 인치 범위 및 0.001 인치 정밀도의 눈금 키 측정기;
· 스크래치를 방지하기 위한 마일라(mylar) 커버 블록(block)들을 이용한 두께 및 프로파일 측정을 위한 화강암 테이블;
· Foamex Asia사의 hook backing을 이용한 ErgoSCRUB 3.5 인치 단단한 핸들;
· Foamex Asia사의 UltraSOLV® Sponge;
· Foamex Asia사의 loop, 140, 180, 220, 280, 360 및 800 그릿의 다이아몬드 3.5 인치 ScrubDISK®;
· Foamex Asia사의 PNHT17491의 3 인치 날카로운 팁;
· SEMI Spec. C41-1101 A에 따른, 등급 1 또는 더 나은, 100 퍼센트 이소프로필 알코올(IPA);
· SEMI Spec. C35-0301에 따른, 등급 2 또는 더 나은, 반도체 등급 질산(HNO3);
· SEMI Spec. C28-0301에 따른, 등급 2 또는 더 나은, 반도체 등급 플루오르화수소(HF);
· SEMI Spec. C18-0301에 따른, 등급 1 또는 더 나은, 반도체 등급 아세트산(CH3COOH);
· SEMI Spec. C41-1101A에 따른, 등급 2 또는 더 나은, 100 퍼센트 이소프로필 알코올(IPA);
· 0.1 ㎛ 필터를 이용한 40 내지 50 psi에서의 압축 건조 질소 가스 또는 깨끗한 건조 공기(CDA);
· 클래스 (100) 클린룸 니트릴(nitrile) 장갑들;
· 클래스 (100) 오크 테크니컬 CLV-100 정전기 방지용 비닐 장갑들.
도 13 내지 도 15를 참조하면, 여기서 설명된 실리콘 전극 연마 방법론, 또는 다른 타입의 실리콘 전극 처리 또는 수리 프로세스는 연마 턴테이블 (15) (도 1 내지 도 5에 나타남) 및 이중 기능 전극 플래튼 (50) 의 사용을 용이하게 할 수도 있음이 고려된다. 도 1 내지 도 5 및 도 13에 도식적으로 나타난 바와 같이, 연마 턴테이블 (15) 회전 연마 축 (A) 에 대해 회전하는 것이 포함된다. 이중 기능 전극 플래튼 (50) 은 플래튼 중심 (52) 을 포함하고 플래튼 중심(52) 을 회전 연마 축 (A) 에 비슷하게 배열하기 위한 연마 턴테이블 (15) 에 고정된다. 도시된 실시예에서, 전극 플래튼 (50) 은 연마 턴테이블 (15) 에 나사 결합한 전극 플래튼 (50)의 두께의 적어도 일부를 통해서 확장되는 고정 하드웨어 (55) 를 이용하여 연마 턴테이블 (15) 에 고정된다.
이중 기능 전극 플래튼 (50) 은 전극 플래튼 (50) 의 전극 결합 면으로부터 투영하여 배열되는 복수의 축 방향 돌출 전극 마운트들 (54) 을 더 포함한다. 전극 마운트들 (54) 은 전극 플래튼 (50) 에 장착된 실리콘 전극의 플래튼 결합 면에 형성된 축 방향 돌출 마운트 리셉터클들의 각각의 위치를 보완한다. 예를 들어, 도 9의 내부 및 외부 전극 (10, 12) 의 뒷면 모습에서 언급된, 외부 전극 (12) 은 플래튼 결합 면 (13A) 및 전극 마운트들 (54) 을 보완하는 복수의 축 방향 돌출 마운트 리셉터클들 (17) 을 포함한다.
축 방향 돌출 전극 마운트들 (54) 및 축 방향 돌출 마운트 리셉터클들 (17) 은 전극 플래튼 (50) 의 전극 결합 면 (56) 및 실리콘 전극 (12) 의 회전 방향 축 (A) 에 대한 단일 방향 평형에서의 플래튼 결합 면 (13A) 의 비파괴적 결합 및 분해를 허용한다. 도 14는 결합 상태에서의 실리콘 전극 (12) 및 전극 플래튼 (50) 을 도시한다. 이러한 목적으로, 축 방향 돌출 전극 마운트들 (54) 은 전극 플래튼 (50) 및 전극 플래튼 (50) 의 전극 결합 면 (56) 으로부터 도출하는 비나사부 (54B) 의 두께 내에 매설된 매설부 (54A)을 포함하게 설계될 수 있다. 전극 마운트들 (54) 의 매설부 (54A) 은 두께 치수 내에서 전극 플래튼 (50)의 부분에 나사 결합되거나, 단지 두께 내에 전극 플래튼 (50) 의 부분에 마찰적으로 결합하게 구성하는 프레스-핏(press-fit) 부가 계획될 수도 있다.
전극들 (54) 의 비나사부들 (54B) 의 각각의 외부 직경들(OD)은 마운트 리셉터클들 (17) 의 각각의 내부 직경들(ID)에 의해 정의된 근사값의 상보적 원통형의 프로파일들을 각각의 원통형 프로파일들로 정의하는 것을 구성할 수 있다. OD/ID 근사값의 정도는 일반적으로 실리콘 전극 (12) 및 전극 플래튼 (50) 의 비파괴적 결합 및 분해를 허락하면서 연마하는 동안 실리콘 전극 (12) 을 전극 플래튼 (50) 에 고정하기에 충분하게 선택된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 축 방향 돌출 전극 마운트들 (54) 은 전극 플래튼 (50) 의 통상의 원주 부분을 따라서 분포된다.
실리콘 전극 (12) 은, 도 14에 도시된 방식으로 장착되거나 다른 유사한 해제 방식에 의해 장착될 때, 결합된 실리콘 전극 (12) 에 회전 동작을 부여한 연마 턴테이블 (15) 을 이용하고 실리콘 전극 (12) 이 회전 연마 축 (A) 에 대하여 회전하는 연마 표면을 이용하여 실리콘 전극 (12) 의 노출된 면에 접촉하여 연마될 수 있다. 예를 들어, 제한적이지 않게, 이중 기능 전극 플래튼 (50) 은 여기서 설명된 연마 방법론을 실행하기 위해 이용될 수도 있다.
전형적인 실리콘 전극 연마 절차는 표면 연마를 용이하게 하는 유체 흐름의 높은 정도를 이용한다. 이를 위해, 전극 플래튼 (50) 은 전극 플래튼 (50) 의 외부 원주 부분을 통하여 확장하는 복수의 유체 이그레스(egress) 채널들 (59) 을 이용하여 제공된다. 바람직하게, 유체 이그레스 채널들 (59) 은 전극 결합 면 (56) 및 전극 플래튼 (50) 의 외부 원주 부분을 통한 전극 플래튼 (50) 의 중심 (52) 으로부터 전극 어댑터 어버트먼트들 (58) 을 통하여 연속적으로 확장한다.
또한 도 13에 도시된 바와 같이, 이중 기능 전극 플래튼 (50) 은 축 방향 돌출 전극 마운트들 (54) 의 내부에 반경 방향으로 위치하는 플래튼 어댑터 어버트먼트들 (58) 을 더 포함한다. 플래튼 어댑터 (60) 는 도 15에 도시된다. 플래튼 어댑터 어버트먼트들 (58) 은 플래튼 어댑터 (60) 의 주변을 보완하고, 플래튼 어댑터 (60) 의 플래튼 어댑터 중심 (62) 을 회전 연마 축 (A) 에 대하여 근사적으로 배열이 일어나게 구성된다. 앞서 언급한 배열이 용이하게 하기 위해, 실시예에 도시된, 플래튼 어댑터 어버트먼트들 (58) 이 전극 플래튼 (50) 의 통상의 원주 부분을 따라서 형성되고 전극 플래튼 (50) 에 형성된 어댑터 리세스 (57) 에 대하여 위치된다.
전극 플래튼 (60) 은 내부 전극 (10) 과 같은 전극 플래튼 (50) 에 있는 플래튼 어댑터 어버트먼트들 (58) 이 플래튼 어댑터 중심 (62) 이 회전 연마 축 (A) 에 대해 적절하게 배열되게 하는 이종 실리콘 전극을 연마하는데 사용될 수 있다. 적절한 어댑터 고정 하드웨어 (65) 가 플래튼 어댑터 (60) 를 전극 플래튼 (50) 에 고정하는데 사용된다. 플래튼 어댑터 (60) 는 플래튼 어댑터 (60) 의 추가적인 전극 결합 면 (66) 으로 부터 투영하게 돌출되는 복수의 축 방향 돌출 전극 마운트들 (64) 을 포함한다. 전극들 (64) 의 각각의 위치들은 플래튼 어댑터 (60) 에 장착된 이종 실리콘 전극의 플래튼 어댑터 결합 면에 형성되는 축 방향 돌출 마운트 리셉터클들 (17) 의 각각의 위치들을 보완한다. 예를 들어, 도 9에서 내부 및 외부 전극들 (10, 12) 의 뒷면 모습을 참조하면, 내부 전극 (10) 은 플래튼 어댑터 결합 면 (13B) 및 추가적인 전극들 (64) 를 보완하는 복수의 축 방향 돌출 마운트 리셉터클들 (17B) 을 포함한다.
전형적으로, 전극 플래튼 (50) 및 플래튼 어댑터 (60) 는 외부 전극 연마에서 내부 전극 연마로 꾸기 위해 필요한 때 연속 사용된다. 그러나, 전극 플래튼 (50) 및 플래튼 어댑터 (60) 는 두 이종의 실리콘 전극들의 동시 연마를 위해 동시적으로 이용될 수도 있음이 고려된다.
전극 플래튼 (50)을 이용한 경우에, 플래튼 어댑터 (60) 는 플래튼 어댑터 가 전극 플래튼 (50) 에 나사 결합한 두께의 적어도 일부를 통하여 연장하는 어댑터 고정 하드웨어 (65) 를 이용하여 전극 플래튼 (50) 에 고정될 수 있다. 게다가, 도 13의 전극들 (54) 에 대해 위에 도시된 바와 같이, 각각의 추가적인 축 방향 돌출 전극 마운트들 (64) 은 전극 어댑터 (60) 의 전극 결합 면 (66) 으로부터 나사 또는 프레스-핏 부 및 비나사부를 결합할 수도 있다. 플래튼 어댑터 (60) 는 직접 유체에서 전극 플래튼 (50) 의 유체 이그레스 채널 (59)로 배열되는 추가적인 유체 이그레스 채널 (69) 을 더 포함한다.
본 발명의 특정한 방법에서 "구성된" 또는 "배열된"은, 특별한 특성을 구체화하기 위한 "구성된" 또는 "배열된"이거나, 특정한 방식에서의 기능, 구조적 설명, 의도한 설명에 반대되는 구성 요소의 설명임에 유의해야 한다. 더 구체적으로, 레퍼런스(reference)들은 구성 요소의 존재하는 물리적 상태를 나타내는 방식으로 "배열된" 또는 "구성된"을 사용하고, 구성요소의 구조적 특성들의 확실한 설명으로 사용된다.
"바람직하게", "보통", 및 "전형적으로"와 같은 용어는 여기에서, 발명의 범위를 제한하는데 이용되지 않고, 어떠한 특성이 본 발명의 구조 또는 특성에 중요하거나, 필수적이거나, 또는 심지어 중요하다는 것을 나타내는데 이용되지 않는다. 오히려, 이러한 용어들은 단지 본 발명의 실시예의 특별한 면을 나타내는 의도가 있거나 대안 또는 본 발명의 특정한 실시예에서 사용되거나 사용되지 않을 수도 있는 추가적인 특성을 강조하기 위한 의도가 있다.
본 발명을 설명하고 정의하기 위한 목적으로, 용어 "실질적으로" 및 "거의"는 양적인 비교, 가치, 측정 또는 다른 표현의 결과일 수도 있는 불확실성의 내재하는 정도를 나타내기 위해 이용된다. 용어 "실질적으로" 및 "거의" 는 또한 발명의 주제의 기본적인 기능의 변화를 야기하는 것이 없는 언급된 레퍼런스로부터 다양할 수도 있는 양적인 표현에 의한 정도를 나타내기 위해서 이용된다.
본 발명의 주요 주제로 설명된 것과 특정한 실시예를 위한 레퍼런스는, 개시된 다양한 설명이 설명된 다양한 실시예의 필수적인 구성요소들인 것과 관련되어 있지 않고, 심지어 본 발명의 각각의 도면에 나타난 특정한 구성요소들도 설명되지 않을 수 있다. 오히려, 여기에 첨부된 청구항들은 본 발명의 범위의 유일한 표현으로 되고, 여기에 설명된 다양한 실시예들의 상응하는 범위가 된다. 게다가, 첨부된 청구항들에 정의된 발명의 범위로부터 벗어나지 않는 수정 또는 변경이 가능함이 명백할 것이다. 더 구체적으로, 본 발명의 일부 측면은 선호되거나 특별히 이점이되는 것으로 나타나더라도, 본 발명은 그러한 측면에 제한될 필요가 없음이 고려된다.
하나 또는 그 이상의 청구항들이 과도기적 구절로서 용어 "여기에서"를 사용하는 것을 유의해야 한다. 본 발명을 정의하기 위하여, 이러한 용어는 구조의 연속되는 특성의 설명을 소개하는데 사용되고 제한이 없는 과도기적 구절로써 청구항들에 소개되고, 더 흔하게 사용되는 제한이 없는 서문 용어 "포함하는" 과 동일한 방법으로 해석되어야 하는 것을 유의해야 한다.

Claims (20)

  1. 연마 턴테이블 및 이중 기능 전극 플래튼을 이용하여 실리콘 전극을 연마하는 프로세스로서,
    상기 연마 턴테이블은 회전 연마 축에 대해 회전하도록 구성되고;
    상기 이중 기능 전극 플래튼은 플래튼 중심을 포함하고, 상기 연마 턴테이블에 고정되어 상기 플래튼 중심을 상기 회전 연마 축에 근사적으로 정렬시키고;
    상기 이중 기능 전극 플래튼은, 복수의 축 방향 돌출(yielding) 전극 마운트들을 더 포함하고, 상기 전극 마운트들은 상기 이중 기능 전극 플래튼의 전극 결합 면으로부터 돌출하고, 상기 실리콘 전극의 플래튼 결합 면에 형성된 축 방향 돌출 마운트 리셉터클들(receptacles)의 각각의 위치들을 보완하도록 배열되고;
    상기 축 방향 돌출 전극 마운트들 및 상기 축 방향 돌출 마운트 리셉터클들은 상기 전극 플래튼의 상기 전극 결합 면 및 상기 실리콘 전극의 상기 플래튼 결합 면의 비파괴적인 결합 및 분해를 상기 회전 연마 축에 평행한 단일 방향에서 허용하도록 구성되며 ;
    상기 이중 기능 전극 플래튼은 상기 축 방향 돌출 전극 마운트들의 내부의 반경 방향으로 위치된 플래튼 어댑터 어버트먼트들(abutments)을 더 포함하고;
    상기 플래튼 어댑터 어버트먼트들은 플래튼 어댑터의 플래튼 어댑터 중심을 상기 회전 연마 축에 근사적으로 정렬시키도록 구성되며;
    상기 실리콘 전극은
    상기 전극 마운트들 및 마운트 리셉터클들을 통하여 상기 전극 플래튼의 상기 전극 결합 면 및 상기 실리콘 전극의 상기 플래튼 결합 면을 결합하는 단계,
    상기 연마 턴테이블을 이용하여 상기 결합된 실리콘 전극에 회전 동작을 부여하는 단계,
    상기 실리콘 전극이 상기 회전 연마 축에 대해 회전함에 따라 상기 실리콘 전극의 노출된 면을 연마 면과 접촉시키는 단계에 의해 연마되는, 실리콘 전극 연마 프로세스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극 플래튼은 상기 전극 플래튼의 외부 원주 부분을 통하여 연장하는 복수의 유체 이그레스(egress) 채널들을 포함하는, 실리콘 전극 연마 프로세스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 유체 이그레스 채널들은 상기 전극 결합 면 및 상기 플래튼 어댑터 어버트먼트들을 통해서 추가적으로 연장하는, 실리콘 전극 연마 프로세스.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 유체 이그레스 채널들은 상기 전극 플래튼의 상기 외부 원주 부분을 통해서 상기 전극 플래튼의 상기 중심으로부터 선형으로 연장하는, 실리콘 전극 연마 프로세스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 이중 기능 전극 플래튼은 상기 전극 플래튼의 두께의 적어도 일부를 통하여 연장하는 고정 하드웨어로 상기 연마 턴테이블에 고정되어 상기 연마 턴테이블과 나사 결합되는, 실리콘 전극 연마 프로세스.
  6. 제 1 항에 있어서,
    각각의 상기 축 방향 돌출 전극 마운트들은 상기 전극 플래튼의 두께 치수 내에 매설된 매설부 및 상기 전극 플래튼의 상기 전극 결합 면으로부터 돌출하는 비나사부를 포함하는, 실리콘 전극 연마 프로세스.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전극 마운트들의 상기 매설부는 상기 두께 치수 내의 상기 전극 플래튼의 부분과 결합하도록 구성된 나사부 또는 상기 두께 치수 내의 상기 전극 플래튼의 상기 부분과 마찰적으로 결합하도록 구성된 프레스-핏(press-fit) 부를 포함하는, 실리콘 전극 연마 프로세스.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 전극 마운트들의 상기 비나사부들의 각각의 외부 직경들(OD)은 상기 마운트 리셉터클들의 각각의 내부 직경들(ID)에 의해 정의되는 상보적 원통형 프로파일들에 근사하는 각각의 원통형 프로파일들을 정의하고;
    상기 OD/ID 근사의 정도는 상기 실리콘 전극 및 상기 전극 플래튼의 비파괴적인 결합 및 분해를 허용하면서 연마 중에 상기 실리콘 전극을 상기 전극 플래튼에 고정하기 위해 충분한, 실리콘 전극 연마 프로세스.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 축 방향 돌출 전극 마운트들은 상기 전극 플래튼의 공통 원주 부분을 따라서 분포되는, 실리콘 전극 연마 프로세스.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 플래튼 어댑터 어버트먼트들은 상기 전극 플래튼의 공통 원주 부분을 따라서 형성되는, 실리콘 전극 연마 프로세스.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 플래튼 어댑터 어버트먼트들은 상기 전극 플래튼에 형성된 어댑터 리세스(recess) 주위에 위치된, 실리콘 전극 연마 프로세스.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 플래튼 어댑터 어버트먼트들을 사용하여 상기 플래튼 어댑터 중심을 상기 회전 연마 축에 근사적으로 정렬시키고, 고정 하드웨어를 사용하여 상기 플래튼 어댑터를 상기 전극 플래튼에 고정함으로써 이종(dissimilar) 실리콘 전극을 연마하는 단계를 더 포함하는, 실리콘 전극 연마 프로세스.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 플래튼 어댑터는 복수의 추가적인 축 방향 돌출 전극 마운트들을 포함하고, 상기 전극 마운트들은 상기 플래튼 어댑터의 추가 전극 결합 면으로부터 돌출하고, 상기 이종 실리콘 전극의 플래튼 결합 면에 형성된 추가 축 방향 돌출 마운트 리셉터클들의 각각의 위치들을 보완하도록 배열된, 실리콘 전극 연마 프로세스.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 이종 실리콘 전극 및 상기 실리콘 전극은 각각 상기 전극 플래튼의 내부 및 외부 원주 부분들에 동시에 또는 순차적으로 연마하기 위해 위치되는, 실리콘 전극 연마 프로세스.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 플래튼 어댑터는 상기 플래튼 어댑터의 상기 두께의 적어도 일부를 통하여 연장되는 고정 하드웨어를 이용하여 상기 전극 플래튼에 고정되어 상기 전극 플래튼과 나사 결합되는, 실리콘 전극 연마 프로세스.
  16. 제 1 항에 있어서,
    각각의 추가 축 방향 돌출 전극 마운트들은 상기 플래튼 어댑터의 두께 치수 내에 매설된 매설부 및 상기 플래튼 어댑터의 전극 결합 면으로부터 돌출하는 비사나부를 포함하는, 실리콘 전극 연마 프로세스.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 추가 전극 마운트들의 상기 매설부들은 상기 플래튼 어댑터를 결합하도록 구성된 나사 부분 또는 상기 플래튼 어댑터를 마찰적으로 결합하도록 구성된 프레스-핏(press-fit) 부를 포함하는, 실리콘 전극 연마 프로세스.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 추가 전극 마운트들의 상기 비나사부들의 각각의 외부 직경들(OD)은 상기 추가 마운트 리셉터클들의 각각의 내부 직경들(ID)에 의해 정의되는 상보적 원통형 프로파일들에 근사하는 각각의 원통형 프로파일들을 정의하고;
    상기 OD/ID 근사의 정도는 상기 이종 실리콘 전극 및 상기 플래튼 어댑터의 비파괴적인 결합 및 분해를 허용하면서 연마 중에 상기 이종 실리콘 전극을 상기 플래튼 어댑터에 고정하기 위해 충분한, 실리콘 전극 연마 프로세스.
  19. 연마 턴테이블 및 이중 기능 전극 플래튼을 이용하여 실리콘 전극을 연마하는 프로세스로서,
    상기 연마 테이블은 회전 연마 축에 대해 회전하도록 구성되고;
    상기 이중 기능 전극 플래튼은 상기 연마 턴테이블에 고정되며;
    상기 이중 기능 전극 플래튼은, 복수의 전극 마운트들을 포함하고, 상기 전극 마운트들은 상기 이중 기능 전극 플래튼의 전극 결합 면으로부터 돌출하고, 상기 실리콘 전극의 플래튼 결합 면에 형성된 마운트 리셉터클들(receptacles)의 각각의 위치를 보완하게 배열되고;
    상기 전극 마운트들 및 상기 마운트 리셉터클들은 상기 전극 플래튼의 상기 전극 결합 면 및 상기 실리콘 전극의 상기 플래튼 결합 면의 비파괴적인 결합 및 분해를 허용하도록 구성되며;
    상기 이중 기능 전극 플래튼은 상기 전극 마운트들의 내부에 반경 방향으로 위치한 플래튼 어댑터 어버트먼트들(abutments)을 더 포함하고;
    상기 플래튼 어댑터 어버트먼트들은 플래튼 어댑터를 상기 회전 연마 축에 근사적으로 정렬시키도록 구성되며;
    상기 실리콘 전극은
    상기 전극 마운트들 및 상기 마운트 리셉터클들을 통하여 상기 전극 플래튼의 상기 전극 결합 면 및 상기 실리콘 전극의 상기 플래튼 결합 면을 결합하는 단계,
    상기 연마 턴테이블을 이용하여 상기 결합된 실리콘 전극에 회전 동작을 부여하는 단계,
    상기 실리콘 전극이 상기 회전 연마 축에 대해 회전함에 따라 상기 실리콘 전극의 노출된 면을 연마 면과 접촉시키는 단계에 의해 연마되는, 실리콘 전극 연마 프로세스.
  20. 이중 기능 전극 플래튼의 전극 결합 면으로부터 돌출하고 실리콘 전극의 플래튼 결합 면에 형성된 축 방향 돌출 마운트 리셉터클들(receptacles)의 각각의 위치들을 보완하도록 배열된 복수의 축 방향 돌출 마운트들로서, 상기 축 방향 돌출 전극 마운트들 및 상기 축 방향 돌출 마운트 리셉터클들은 상기 전극 플래튼의 상기 전극 결합 면 및 상기 실리콘 전극의 비파괴적인 결합 및 분해를 상기 플래튼 결합 면의 단일 방향에서 허용하도록 구성되는, 상기 복수의 축 방향 돌출 전극 마운트들; 및
    상기 축 방향 돌출 전극 마운트들의 내부에 반경 방향으로 위치된 플래튼 어댑터 어버트먼트들(abutments)로서, 상기 플래튼 어댑터 어버트먼트들은 플래튼 어댑터의 플래튼 어댑터 중심을 상기 이중 기능 전극 플래튼의 전극 플래튼 중심에 근사적으로 정렬시키도록 구성되는, 상기 플래튼 어댑터 어버트먼트들을 포함하는, 이중 기능 전극 플래튼.
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