KR20150026887A - 드레싱 장치 및 그것을 구비한 화학적 기계적 연마 장치, 그것에 사용하는 드레서 디스크 - Google Patents

드레싱 장치 및 그것을 구비한 화학적 기계적 연마 장치, 그것에 사용하는 드레서 디스크 Download PDF

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가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
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    • B24—GRINDING; POLISHING
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    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/017—Devices or means for dressing, cleaning or otherwise conditioning lapping tools

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Abstract

본 발명은, 드레서 디스크의 회전이 요동하는 것을 개선할 수 있는 드레싱 장치 및 그것을 구비한 CMP 장치, 그것에 사용하는 드레서 디스크를 제안한다.
본 발명의 드레싱 장치(1)는, 연마 패드를 드레싱할 수 있는 것이며, 회전 가능하고 또한 상하 이동 가능한 드레서 구동축(2)에 연결할 수 있는 홀더부(3)와, 홀더부(3)에 장착될 수 있고, 연마 패드에 문지르는 드레싱면(4a)을 갖는 드레서 디스크(4)와, 홀더부(3) 및 드레서 디스크(4)에 형성되고, 드레서 디스크(4)를 홀더부(3)에 장착하였을 때 끼워 맞추어지는, 디스크 반경 방향으로 연장되는 요철 형상의 토크 전달부(6)와, 토크 전달부(6)의 주위의 일면으로서 형성되고, 드레서 구동축(2)의 토크를 전달할 때, 평면 접촉하는 평탄면 형상의 접촉면(7)을 구비한 것이다.

Description

드레싱 장치 및 그것을 구비한 화학적 기계적 연마 장치, 그것에 사용하는 드레서 디스크 {DRESSING APPARATUS, CHEMICAL MECHANICAL POLISHING APPARATUS COMPRISING THE SAME, AND DRESSER DISK FOR USE OF THE SAME}
본 발명은, 반도체 웨이퍼 등의 피연마물의 연마에 사용하는 연마 패드를 드레싱하는 드레싱 장치 및 그것을 구비한 화학적 기계적 연마 장치, 그것에 사용하는 드레서 디스크에 관한 것이다.
최근, 반도체 소자는, 미세화 및 복잡화가 진행되고 있고, 반도체 소자의 제조 공정에 있어서 반도체 웨이퍼 등의 기판 표면의 평탄화는 나노미터 단위로 요구된다. 그것을 실현하기 위해, 반도체 웨이퍼 등의 표면의 평탄화에는, 예를 들어 화학적 기계적 연마 장치[이하, CMP(Chemical Mechanical Polishing) 장치라 함]가 사용된다.
CMP 장치는, 예를 들어 도 16에 도시하는 바와 같이, 상면에 연마 패드(10)를 구비한 연마 테이블(11)과, 반도체 웨이퍼 등의 기판을 보유 지지하는 톱 링(12)을 구비하고 있다. 연마 패드(10), 톱 링(12)을 각각 화살표 방향으로 회전시켜, 연마 패드(10) 상에 연마액을 공급하면서 톱 링(12) 내에 보유 지지한 기판을 연마 패드(10)에 소정의 압력으로 압박함으로써 기판 표면을 연마할 수 있다. 연마액에는, 예를 들어 알칼리 용액에 실리카 등의 미립자를 지립으로서 현탁한 것을 사용할 수 있다. 이에 의해, 기판 표면은, 연마 패드에 의한 연마뿐만 아니라, 연마액의 알칼리에 의한 화학적 연마 작용과, 지립에 의한 기계적 연마 작용에 의해 평탄화된다.
이러한 CMP 장치에 있어서, 기판의 연마를 반복하는 동안에, 연마 패드(10)는 매끄러워짐과 함께 지립이나 연마 부스러기 등이 부착되므로 연마 성능이 저하되어 버린다. 따라서, 연마 성능을 회복시키기 위해, 드레싱(날세움)을 행할 필요가 있다. 연마 패드(10)의 드레싱을 행하기 위해, CMP 장치에는 드레싱 장치(13)가 구비되어 있는 경우가 있다.
드레싱 장치(13)는, 예를 들어 회전 가능한 홀더부(14)와, 홀더부에 장착하는 드레서 디스크를 구비하고 있다. 드레서 디스크의 저면은 드레싱면으로 되어 있고, 다이아몬드 입자 등이 전착되어 있다. 드레싱면을 회전시키면서 연마 패드 상에 문지름으로써, 연마 패드(10)를 드레싱함과 함께 연마 패드(10)에 부착된 지립이나 연마 부스러기 등을 제거할 수 있다.
종래의 드레서 디스크로서는, 하기 특허문헌 1에, 베이스 메탈의 표면에 원환상으로 다이아몬드 입자를 전착하고, 연마 부스러기를 충분히 긁어낼 수 있는 컨디셔닝 디스크(드레서 디스크에 상당)가 개시되어 있다.
종래의 드레싱 장치로서는, 하기 특허문헌 2에, 드레싱 부재(드레서 디스크에 상당)를 드레서 구동축에 대해 틸팅 가능하게 하는 구면 베어링과, 드레싱 부재의 틸팅에 저항하는 힘을 발생하는 스프링 기구를 구비하고, 연마 패드를 편마모시키는 일이 없는 드레싱 장치가 개시되어 있다.
또한, 하기 특허문헌 3에는, 연마면의 컨디셔닝 중에, 연마면의 높이 측정과 측정점의 위치 산출을 반복하여, 연마면 내에 있어서의 높이 분포를 생성하고, 연마 패드의 연마면을 감시하는 방법이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제2001-121417호 공보 일본 특허 공개 제2010-172996호 공보 일본 특허 공개 제2012-250309호 공보
상기 특허문헌 1-3 등에 개시되는 바와 같이, 반도체 소자의 미세화 및 복잡화를 실현하기 위해 다양한 방법에 의해 연마 패드의 평탄화가 도모되어 있다.
그러나, 종래의 드레싱 장치에 있어서는, 예를 들어 도 17(특허문헌 2의 도 4)에 도시되는 바와 같이, 홀더부(14)와 드레서 디스크(15)를 고정 나사나 둥근 막대 형상의 핀 등의 고정구(16)로 연결하여, 홀더부(14)의 회전 토크를 드레서 디스크(15)에 전달하는 것이었다.
이와 같이 고정 나사나 둥근 막대 형상의 핀 등의 고정구(16)로 드레서 디스크(15)에 회전 토크를 전달하면 고정구(16) 부근에 국소적으로 응력이 집중되어, 드레서 디스크(15)의 회전이 미묘하게 요동하여, 수평 회전을 유지할 수 없는 경우가 있었다. 그로 인해, 연마 패드(10)와의 접촉 상황이 마이크로하게 변화되어, 연마 패드(10)의 드레싱에 영향을 미치는 경우가 있었다.
따라서, 본 발명은 드레서 디스크의 회전이 요동하는 것을 개선할 수 있는 드레싱 장치 및 그것을 구비한 CMP 장치, 그것에 사용하는 드레서 디스크를 제안한다.
본 발명의 일 형태는, 연마 패드를 드레싱하는 드레싱 장치에 있어서, 회전 가능하고 또한 상하 이동 가능한 드레서 구동축에 연결할 수 있는 홀더부와, 홀더부에 장착할 수 있고, 연마 패드에 문지르는 드레싱면을 갖는 드레서 디스크와, 홀더부 및 드레서 디스크에 형성되고, 드레서 디스크를 홀더부에 장착하였을 때 끼워 맞추어지는, 디스크 반경 방향으로 연장되는 요철 형상의 토크 전달부와, 토크 전달부의 주위의 일면으로서 형성되고, 드레서 구동축의 토크를 전달할 때 평면 접촉하는 평탄면 형상의 접촉면을 구비한 드레싱 장치이다.
본 발명의 바람직한 형태로서, 토크 전달부는, 드레서 디스크측을 오목홈 형상으로 형성하고, 홀더부측을 볼록조 형상으로 형성할 수 있고, 또한 토크 전달부는, 디스크 평면에서 보아, 드레서 디스크의 회전 중심에 대해 점대칭으로 적어도 1쌍 형성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 형태로서, 접촉면은, 디스크 평면에서 보아, 드레서 디스크의 회전 중심을 지나는 직선 상에 형성될 수 있고, 또는 드레서 디스크의 회전 중심을 지나는 직선에 대해 13°이하로 형성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 형태로서, 홀더부는, 외주에, 하방으로 돌출되는 주위벽부를 설치하고, 그 내측에 상기 드레서 디스크를 수납할 수 있는 디스크 수납부를 형성할 수 있다.
본 발명의 바람직한 형태로서, 토크 전달부는, 디스크 평면에서 보아, 디스크 외측 테두리측의 폭을, 접촉면의 내측 단부점으로부터 회전 중심까지의 거리의 1/2 이하로 형성할 수 있고, 또한 접촉면은, 디스크 평면에서 보아, 드레싱 디스크의 상면에 나타내어지는 테두리부의 길이를, 디스크 반경에 대해 0.4 이상으로 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 형태는, 상기 드레싱 장치를 구비한 화학적 기계적 연마 장치이다.
본 발명의 다른 형태는, 연마 패드를 드레싱하는 드레싱 장치에 사용하여, 회전 가능하고 또한 상하 이동 가능한 드레서 구동축에 연결할 수 있는 홀더부에 장착 가능한 드레서 디스크에 있어서, 홀더부에 장착하였을 때에 끼워 맞추어지는, 디스크 반경 방향으로 연장되는 오목 형상 또는 볼록 형상의 토크 전달부와, 토크 전달부의 주위의 일면으로서 형성된 평탄면 형상의 접촉면을 구비한 드레서 디스크이다.
본 발명은, 홀더부 및 드레서 디스크에, 디스크 반경 방향으로 연장되는 볼록 형상 또는 오목 형상의 토크 전달부를 형성하고, 토크 전달부에 평탄면 형상의 접촉면을 형성하여, 이 면에서 평면 접촉하여 드레서 구동축의 토크를 전달할 수 있도록 하였으므로, 응력을 분산하여 응력 집중을 완화할 수 있고, 드레서 디스크가 수평 회전하기 쉬워져, 연마 패드를 편마모시키는 일 없이 드레싱할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 드레싱 장치를 도시한 개략 사시도.
도 2는 도 1에 도시한 드레싱 장치의 홀더부 및 드레서 디스크 부근의 단면도.
도 3은 홀더부 및 드레서 디스크를 도시한 사시도.
도 4는 홀더부에 드레서 디스크를 장착한 상태를 도시한 저면도.
도 5 내지 도 8은 드레서 디스크의 각 변형예를 도시한 평면도.
도 9는 드레서 디스크의 피끼워 맞춤부 부근을 도시한 확대 사시도.
도 10은 토크 전달부 부근을 도시한 확대 단면도.
도 11 내지 도 13은 토크 전달부의 각도를 설명하기 위한 도면.
도 14는 토크 전달부의 폭과 위치의 관계를 설명하기 위한 도면.
도 15는 토크 전달부의 접촉면의 길이와 디스크 반경의 관계를 설명하기 위한 도면.
도 16은 종래의 CMP 장치의 일례를 도시하는 개략 사시도.
도 17은 종래의 드레싱 장치의 일례를 도시하는 단면도.
이하, 본 발명의 드레싱 장치의 적합한 실시 형태에 대해 설명한다.
본 발명의 일 실시 형태의 드레싱 장치(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 반도체 기판 등을 연마하는 연마 패드(8b)를 드레싱하기 위해 사용할 수 있고, 도 2 등에 도시하는 바와 같이, 드레서 구동축(2)과, 홀더부(3)와, 드레서 디스크(4)를 구비한다.
드레싱 장치(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 드레서 구동축(2)의 하단부에 홀더부(3)를 연결하고 있다. 홀더부(3)는, 드레서 디스크(4)를 장착하고 있다. 회전하는 연마 테이블(8a) 상에 설치한 연마 패드(8b)에 드레서 디스크(4)를 수평 회전시키면서 문지름으로써, 연마 패드(8b)를 드레싱할 수 있다. 드레서 구동축(2)은 지지 아암(1a)에 의해 지지되어, 적절한 위치로 이동 가능하게 되어 있다.
드레싱 장치(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, CMP 장치(8)에 구비하고 있고, CMP 장치(8)는 반도체 웨이퍼 등의 기판을 보유 지지하는 톱 링(9) 등도 구비하고 있다. CMP 장치(8)는, 톱 링(9), 연마 패드(8b)를 각각 화살표 방향으로 회전시켜, 연마 패드(8b) 상에 연마액을 공급하면서 톱 링(9) 내에 보유 지지한 기판을 연마 패드(8b)에 소정의 압력으로 압박함으로써 기판 표면을 연마할 수 있다. 연마액에는, 예를 들어 알칼리 용액에 실리카 등의 미립자를 지립으로서 현탁한 것을 사용할 수 있다. 이에 의해, 기판 표면은, 연마 패드(8b)에 의한 연마뿐만 아니라, 연마액의 알칼리에 의한 화학적 연마 작용과, 지립에 의한 기계적 연마 작용에 의해 평탄화할 수 있다.
드레서 구동축(2)은, 도 1 또는 도 2 등에 도시하는 바와 같이, 회전 가능하고 또한 상하 이동 가능하게 형성되어 있고, 하단부에 홀더부(3)를 고정할 수 있다. 드레서 구동축(2)을 상하 이동시킴으로써, 홀더부(4)에 장착한 드레서 디스크(4)를 승강시켜 연마 패드에 대한 하중을 조정할 수 있고, 또한 회전시킴으로써, 홀더부(3)에 장착한 드레서 디스크(4)가 회전하여, 연마 패드를 드레싱할 수 있다.
홀더부(3)는, 도 2 또는 도 3 등에 도시하는 바와 같이, 원반 형상으로 형성되어 있고, 상면측은 드레서 구동축(2)의 하단부에 연결할 수 있고, 저면측은 드레서 디스크(4)를 장착할 수 있도록 형성되어 있다. 홀더부(3)의 재질은, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 합성 수지 등으로부터 선택할 수 있다.
홀더부(3)의 중심에는 원 형상의 개구부(3a)가 형성되어 있고, 드레서 구동축(2)에 끼워 맞추어 연결할 수 있도록 되어 있다. 드레서 구동축(2)에 연결하는 방법은, 이것에 한정되는 것은 아니며, 종래 공지의 연결 방법을 사용할 수 있지만, 예를 들어 구면 베어링 등을 통해 고정하고, 구동축(2)에 대해 틸팅 가능하게 연결할 수 있다.
홀더부(3)의 저면(3b)은 수평면 형상으로 형성하고, 외주에, 전체 주위에 걸쳐 하방으로 돌출되는 주위벽부(3c)가 설치되어 있다. 주위벽부(3c)의 내측은, 드레서 디스크(4)를 장착할 수 있는 디스크 수납부(3d)로 되어 있다.
주위벽부(3c)는, 단면 직사각 형상으로 형성하고, 그 내측면은 장착한 드레서 디스크(4)의 외측 테두리를 따르도록 형성하고 있다. 주위벽부(3c)를 설치함으로써, 드레서 디스크(4)의 위치를 결정하고, 회전시에 드레서 디스크(4)가 원심력에 의해 어긋나는 것을 방지할 수 있다.
홀더부(3)의 저면(3b)에는, 반경 방향으로 연장되는 볼록 형상의 끼워 맞춤부(5a)가 형성되어 있고, 드레서 디스크(4)에 형성한 피끼워 맞춤부(5b)에 끼워 맞추어 토크 전달부(6)를 형성할 수 있도록 되어 있다. 끼워 맞춤부(5a)는 오목 형상으로 형성할 수도 있고, 상세한 것은 후술한다.
드레서 디스크(4)는, 도 3 등에 도시하는 바와 같이, 중심에 원형 개구부를 갖는 원반 판 형상으로 형성하고 있고, 저면에는, 연마 패드에 문지르는 드레싱면(4a)을 형성하고, 상면측은, 홀더부(3)에 장착할 수 있도록 형성하고 있다. 원형 개구부는 설치하지 않아도 된다.
드레싱면(4a)은, 도 4 등에 도시하는 바와 같이, 일정 폭의 원환상으로 형성되어 있고, 다이아몬드 등의 경도가 있는 입자를 전착시키거나 하여 형성하고 있다. 드레싱면(4a)의 형상은, 이것에 한정되는 것은 아니며, 종래 공지의 형상으로 할 수 있고, 예를 들어 외주를 일정 폭으로 하방으로 돌출시킨 볼록부를 형성하고, 이 볼록부의 선단면에 드레싱면(4a)를 형성해도 된다.
홀더부(3)에 드레서 디스크(4)를 장착하기 위해서는, 종래 공지의 방법을 사용할 수 있지만, 홀더부(3) 내에 자석 등을 매설시켜, 드레서 디스크(4)를 자력에 의해 장착할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이때, 드레서 디스크(4)는 자성을 갖는 금속, 예를 들어 스테인리스강 등으로 형성하는 것이 바람직하다. 이 이외에도, 예를 들어 핀, 나사, 볼트 등을 사용하여 장착할 수도 있고, 또한 홀더부(3)의 상면에 관통하는 구멍을 형성해 두어, 흡인에 의해 드레서 디스크(4)를 장착할 수 있도록 해도 된다.
드레서 디스크(4)의 상면에는, 도 2 또는 도 3 등에 도시하는 바와 같이, 디스크 반경 방향으로 연장되는 오목 형상의 피끼워 맞춤부(5b)가 형성되어 있고, 피끼워 맞춤부(5b)는 끼워 맞춤부(5a)에 끼워 맞춤 가능한 형상으로 형성하고, 끼워 맞춤부(5a)와 함께 토크 전달부(6)를 형성한다.
토크 전달부(6)는, 서로 끼워 맞추어지는 끼워 맞춤부(5a)와 피끼워 맞춤부(5b)로 형성되고, 드레서 구동축(2)의 토크를, 홀더부(3)로부터 드레서 디스크(4)에 효율적으로 전달할 수 있다. 피끼워 맞춤부(5b)는 볼록 형상으로 형성할 수도 있고, 끼워 맞춤부(5a)에 끼워 맞추어지도록 각각 대응한 요철 형상으로서 형성될 수 있다. 끼워 맞춤부(5a) 및 피끼워 맞춤부(5b)는, 끼워 맞추었을 때, 대략 간극 없이 끼워 맞출 수 있는 것이 바람직하고, 또한 주위의 각 면은, 대략 수직인 면으로 하는 것이 바람직하다.
도 2 또는 도 3 등에 도시하는 형태에서는, 드레서 디스크(4)에 오목홈 형상의 피끼워 맞춤부(5b)를 설치하고, 홀더부(3)에 볼록조 형상의 끼워 맞춤부(5a)를 설치하고 있다. 드레서 디스크(4)에 볼록조 형상의 피끼워 맞춤부(5b)를 설치하고, 홀더부(3)에 오목홈 형상의 끼워 맞춤부(5a)를 설치해도 되지만, 이와 같이 하면, 예를 들어 드레서 디스크(4)의 상면이 평면 형상이면 장착되어 버리는 경우가 있다. 그로 인해, 오장착을 방지하기 위해 피끼워 맞춤부(5b)를 오목홈 형상으로, 끼워 맞춤부(5a)를 볼록조 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.
피끼워 맞춤부(5b)[또는 끼워 맞춤부(5a)]는, 디스크 평면에서 보아, 디스크 반경 방향으로 연장되는 형상으로 형성되어 있다. 예를 들어, 도 5∼도 8에는, 드레서 디스크(4)의 피끼워 맞춤부(5b)의 변형예를 나타내고 있지만, 도 5에 도시하는 바와 같은 쐐기 형상, 도 6에 도시하는 바와 같은 반원 형상 내지 돔 형상, 도 7에 도시하는 바와 같은 직사각 형상, 도 8에 도시하는 바와 같은 타원 형상 등으로 형성할 수 있다. 디스크 반경 방향으로 연장되는 형상으로 함으로써, 디스크 반경 방향으로 힘이 작용하기 어려워져, 드레서 디스크(4)의 회전이 안정된다. 도 6에 도시하는 바와 같은 반원 형상 내지 돔 형상으로 형성한 경우는, 드레서 디스크가 회전하였을 때, 특히 위치가 어긋나기 어려운 것이다. 또한, 도 5∼도 8에 도시한 피끼워 맞춤부(5b)는 오목홈 형상으로 형성한 경우를 나타내고 있다.
피끼워 맞춤부(5b)[또는 끼워 맞춤부(5a)]의 깊이[또는 출대폭(出代幅)]는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 토크를 전달할 때 서로가 걸리는 깊이(또는 출대폭)로 형성할 수 있고, 드레서 디스크(4)의 외측 테두리의 두께에 대해 20％∼80％, 특히 40％∼60％가 바람직하다.
토크 전달부(6)는 적어도 하나 형성되어 있으면 되지만, 드레서 디스크(4)의 회전 중심에 대해 점대칭으로 적어도 1쌍 형성되는 것이 바람직하고, 특히 1쌍∼4쌍 형성되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 응력 집중을 보다 완화할 수 있다. 도 8에 도시하는 바와 같이, 드레서 디스크(4)의 회전 중심에 대해 점대칭으로 4쌍 형성되어도 된다.
토크 전달부(6)에는, 도 9 또는 도 10 등에 도시하는 바와 같이, 드레서 구동축(2)이 회전하였을 때, 끼워 맞춤부(5a)와 피끼워 맞춤부(5b)가 평면 접촉하도록 평탄면 형상의 접촉면(7)을 형성하고 있다. 접촉면(7)을 가짐으로써, 응력이 적절하게 분산됨과 함께 드레서 디스크(4)에 손실을 적게 하여 전달할 수 있다. 도 10에 도시하는 바와 같이, 홀더부(3)가 화살표 방향으로 회전할 때에는, 도 10에 있어서, 끼워 맞춤부(5a) 및 피끼워 맞춤부(5b)의 좌측의 면이 접촉면(7)으로 된다.
접촉면(7)은 효율적으로 토크를 전달하기 위해, 대략 수직인 면으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 접촉면(7)은 평탄면으로서 형성되어 있으므로, 드레서 디스크(4)의 상면에 있어서 접촉면(7)의 테두리부가 직선 형상으로 나타내어진다.
토크 전달부(6)를 평면에서 보아, 쐐기 형상, 타원 형상, 직사각 형상 등으로 형성한 경우는, 접촉면(7)에 대향하는 면도 접촉면(7')으로 할 수 있어, 어느 방향으로 회전해도 대응할 수 있는 드레서 디스크(4)로 된다.
접촉면(7)은, 도 11 또는 도 12에 도시하는 바와 같이, 디스크 평면에서 보아, 드레서 디스크(4)의 회전 중심 및 접촉면(7)의 내측 단부점 I를 지나는 직선에 대한 각도 θ를, 13°이하, 특히 5°이하로 형성하는 것이 바람직하다. 이 값이 13°를 초과하면, 토크가 디스크 반경 방향으로 릴리프되기 쉬워져, 드레서 디스크(4)의 회전이 안정되기 어려워진다.
특히, 도 13에 도시하는 바와 같이, 드레서 디스크(4)의 회전 중심 및 접촉면(7)의 내측 단부점 I를 지나는 직선 상(즉, θ＝0)으로 되도록 형성하는 것이 바람직하다. 도 11 또는 도 12에 도시하는 바와 같이, 접촉면(7)은 디스크 반경 방향에 대해 비스듬해도 되지만, 도 13에 나타내는 바와 같이 접촉면(7)이 디스크 반경 방향으로 됨으로써, 토크의 손실이 감소하여, 토크를 드레서 디스크(4)에 확실하게 전달할 수 있다.
토크 전달부(6)는, 도 14에 도시하는 바와 같이, 디스크 평면에서 보아, 디스크 외측 테두리측의 폭 W를, 접촉면(7)의 내측 단부점 I로부터 회전 중심까지의 거리 R의 1/2 이하, 특히 1/4 이하로 형성하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 응력이 디스크 반경 방향으로 릴리프되기 어려워져, 토크의 손실이 감소한다. 도 14는, 피끼워 맞춤부(5b)를 디스크 평면에서 보아, 직사각 형상의 오목홈 형상으로 형성한 경우를 나타내고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
접촉면(7)은, 도 15에 도시하는 바와 같이, 디스크 평면에서 보아, 드레서 디스크(4)의 상면에 나타내어지는 테두리부의 길이 L을 디스크 반경 r에 대해 0.4 이상, 특히 0.7 이상으로 형성하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 접촉면(7)에 있어서 응력이 적절하게 분산되므로, 드레서 디스크(4)가 회전할 때 요동하는 것을 방지할 수 있다.
드레싱 장치(1)는, 홀더부(3) 및 드레서 디스크(4)에, 디스크 반경 방향으로 연장되는 볼록 형상 또는 오목 형상의 토크 전달부(6)를 형성하고, 토크 전달부(6)에 평탄면 형상의 접촉면(7)을 형성하여, 이 면에서 평면 접촉하여 드레서 구동축(2)의 토크를 전달할 수 있도록 하였으므로, 응력 집중을 완화하고, 드레서 디스크(4)가 회전할 때의 요동이 감소하여, 연마 패드(8b)를 편마모시키는 일 없이 드레싱할 수 있다.
드레싱 장치(1)는, CMP 장치(8)에 구비할 수 있고, 반도체 웨이퍼 등의 피연마물의 연마에 사용하는 연마 패드를 드레싱할 수 있다.
상기 실시 형태의 구성 형태는, 본 발명을 한정하는 것으로서 든 것은 아니며, 기술 목적을 공통으로 하는 한, 변경은 가능하고, 본 발명은 그러한 변경을 포함하는 것이다.
1 : 드레싱 장치
1a : 지지 아암
2 : 드레서 구동축
3 : 홀더부
3a : 개구부
3b : 저면
3c : 주위벽부
3d : 디스크 수납부
4 : 드레서 디스크
4a : 드레싱면
5a : 끼워 맞춤부
5b : 피끼워 맞춤부
6 : 토크 전달부
7 : 접촉면
8 : CMP 장치
8a : 연마 테이블
8b : 연마 패드
9 : 톱 링

Claims (10)

  1. 연마 패드를 드레싱하는 드레싱 장치에 있어서,
    회전 가능하고 또한 상하 이동 가능한 드레서 구동축에 연결할 수 있는 홀더부와,
    홀더부에 장착할 수 있고, 연마 패드에 문지르는 드레싱면을 갖는 드레서 디스크와,
    홀더부 및 드레서 디스크에 형성되고, 드레서 디스크를 홀더부에 장착하였을 때 끼워 맞추어지는, 디스크 반경 방향으로 연장되는 요철 형상의 토크 전달부와,
    토크 전달부의 주위의 일면으로서 형성되고, 드레서 구동축의 토크를 전달할 때 평면 접촉하는 평탄면 형상의 접촉면을 구비한, 드레싱 장치.
  2. 제1항에 있어서, 토크 전달부는, 드레서 디스크측을 오목홈 형상으로 형성하고, 홀더부측을 볼록조 형상으로 형성한, 드레싱 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 토크 전달부는, 디스크 평면에서 보아, 드레서 디스크의 회전 중심에 대해 점대칭으로 적어도 1쌍 형성된, 드레싱 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 접촉면은, 디스크 평면에서 보아, 드레서 디스크의 회전 중심을 지나는 직선 상에 형성된, 드레싱 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 접촉면은, 디스크 평면에서 보아, 드레서 디스크의 회전 중심을 지나는 직선에 대해 13°이하로 형성된, 드레싱 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 홀더부는, 외주에, 하방으로 돌출되는 주위벽부를 설치하고, 그 내측에 드레서 디스크를 수납할 수 있는 디스크 수납부를 형성한, 드레싱 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 토크 전달부는, 디스크 평면에서 보아, 디스크 외측 테두리측의 폭을, 접촉면의 내측 단부점으로부터 회전 중심까지의 거리의 1/2 이하로 형성한, 드레싱 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 접촉면은, 디스크 평면에서 보아, 드레싱 디스크의 상면에 나타내어지는 테두리부의 길이를, 디스크 반경에 대해 0.4 이상으로 형성한, 드레싱 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 드레싱 장치를 구비한, 화학적 기계적 연마 장치.
  10. 연마 패드를 드레싱하는 드레싱 장치에 사용하여, 회전 가능하고 또한 상하 이동 가능한 드레서 구동축에 연결된 홀더부에 장착 가능한 드레서 디스크에 있어서,
    홀더부에 장착하였을 때 끼워 맞추어지는, 디스크 반경 방향으로 연장되는 오목 형상 또는 볼록 형상의 토크 전달부와,
    토크 전달부의 주위의 일면으로서 형성된 평탄면 형상의 접촉면을 구비한, 드레서 디스크.
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