KR20220009885A

KR20220009885A - 드레싱 장치 및 연마 장치

Info

Publication number: KR20220009885A
Application number: KR1020210091442A
Authority: KR
Inventors: 타카히코 미츠이; 에이치 야마모토
Original assignee: 가부시키가이샤 오카모도 코사쿠 기카이 세이사쿠쇼
Priority date: 2020-07-16
Filing date: 2021-07-13
Publication date: 2022-01-25
Also published as: JP2022018685A; CN113941953A; US20220016742A1; US11980997B2; TW202207299A

Abstract

드레싱 장치는, 기판 형상의 워크에 연마 패드를 접촉시키고, 상기 워크와 상기 연마 패드의 상대 이동에 의해, 상기 워크를 연마하는 연마 장치에 형성되고, 상기 연마 패드의 연마면으로 상대 슬라이딩하여, 상기 연마 패드를 드레싱하는 드레싱면을 갖는 드레서와, 상기 드레서를 회전시키는 드레서 구동 부재와, 1∼15MPa로 가압된 고압수를 공급하는 고압수 발생 장치와, 회전하고 있는 상기 드레싱면을 향해 상기 고압수를 분사하는 고압수 분사 노즐을 구비한다.

Description

드레싱 장치 및 연마 장치{DRESSING APPARATUS AND POLISHING APPARATUS}

본 개시의 일 양태는 드레싱 장치, 및 그 드레싱 장치를 구비한 연마 장치에 관한 것이다.

본원은 2020년 7월 16일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2020-121966호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

종래, 반도체 웨이퍼 등의 표면을 연마하는 연마 장치에 있어서, 드레싱 장치가 이용되고 있다. 드레싱 장치는 연마 패드의 연마 특성을 안정적으로 유지하기 위해, 연마 패드의 표면을 드레싱한다. 이 종류의 드레싱 장치는 다이아몬드, 나일론 브러시, 혹은 고압수를 사용하여, 연마 패드의 막힘 제거 및 연마 패드의 날세움을 행한다.

예를 들면, 일본 공개특허공보 2005-271101호 공보에는, 화학적 기계 연마(CMP)에 사용되는 연마 패드를 드레싱하는 드레싱 장치가 개시되어 있다. 동 문헌에 개시된 드레싱 장치는, 표면에 다이아몬드 연마 입자가 전착된 드레싱판과, 드레싱판의 내주측에 배치되는 표면에 브러시가 식설된 브러시 플레이트를 구비하고 있다.

브러시 플레이트의 중심부에는, 관통공이 천설되어 있다. 이 관통공의 내부에는, 세정액 공급 배관이 삽입되어 있다. 그리고, 이 드레싱 장치는 세정액 공급 수단을 구비하고 있다. 세정액 공급 수단은 세정용 액체를 가압하면서, 세정액 공급 배관에 공급한다. 세정액 공급 수단에 의해 가압된 세정액은 관통공으로부터 연마 패드를 향해 토출된다.

또한, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2002-187059호 공보에는, 반도체 웨이퍼의 연마 장치의 연마 패드를 드레싱하는 드레싱 기구가 개시되어 있다. 이 드레싱 기구는 다이아몬드 연마 입자가 전착된 드레서를 구비하고 있다. 또한, 동 문헌에는 분사 노즐이 개시되어 있다. 이 분사 노즐은 연마 패드를 향해 고압수를 분사함으로써 연마면을 세정한다.

또한, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2001-030169호 공보에는, 연마 테이블의 연마 가공면을 드레싱하는 드레싱 장치가 개시되어 있다. 이 드레싱 장치에 구비되어 있는 세정기는, 저압수 중에 고압수를 토출함으로써 캐비테이션을 발생시키고, 이 캐비테이션 파괴력에 의해 발생하는 충격파에 의해, 연마면의 세정을 행한다.

그러나, 상기한 종래 기술의 드레싱 장치에는, 드레싱의 효과를 높임으로써 연마 장치의 연마 성능을 향상시키기 위해 개선해야 할 점이 있다.

구체적으로는, 종래 기술의 연마 장치와 같이, 연마 패드에 대해 고압수를 분사함으로써 연마면을 세정하는 구성에서는, 연마면으로부터 연마 부스러기 등을 씻어내는 효과는 얻을 수 있지만, 드레싱 장치의 드레싱면을 세정하는 것은 곤란하다.

즉, 종래 기술의 연마 장치에서는 연마 패드에 고압수를 분사하는 것으로는, 드레서의 드레싱면에 부착된 금속 및 수지 등의 중합체를 포함하는 연마 부스러기 등을 제거하는 것은 곤란하다. 이 때문에, 종래 기술의 연마 장치에서는 드레싱면에 연마 부스러기 등이 부착되어 드레싱 성능이 저하되며, 그 결과로서, 연마 성능이 저하된다.

본 개시에 있어서의 하나의 목적은 이하와 같은 드레싱 장치 및 연마 장치를 제공하는 것에 있다. 즉, 이들 드레싱 장치 및 연마 장치에서는 장시간에 걸쳐, 우수한 드레싱 성능을 얻는 것, 및 연마 성능을 바람직하게 유지할 수 있다. 따라서, 연마 가공의 생산성을 높일 수 있다.

드레싱 장치는 기판 형상의 워크에 연마 패드를 접촉시키고, 상기 워크와 상기 연마 패드의 상대 이동에 의해, 상기 워크를 연마하는 연마 장치에 형성되며, 상기 연마 패드의 연마면으로 상대 슬라이딩하여, 상기 연마 패드를 드레싱하는 드레싱면을 갖는 드레서와, 상기 드레서를 회전시키는 드레서 구동 부재와, 1∼15MPa로 가압된 고압수를 공급하는 고압수 발생 장치와, 회전하고 있는 상기 드레싱면을 향해 상기 고압수를 분사하는 고압수 분사 노즐을 구비한다.

본 개시의 일 양태에 따른 드레싱 장치(본 드레싱 장치)는, 기판 형상의 워크에 연마 패드를 접촉시키고, 상기 워크와 상기 연마 패드의 상대 이동에 의해, 상기 워크를 연마하는 연마 장치에 형성되며, 상기 연마 패드의 연마면으로 상대 슬라이딩하여 상기 연마 패드를 드레싱하는 드레싱면을 갖는 드레서와, 상기 드레서를 회전시키는 드레서 구동 부재와, 1∼15MPa로 가압된 고압수를 공급하는 고압수 발생 장치와, 회전하고 있는 상기 드레싱면을 향해 상기 고압수를 분사하는 고압수 분사 노즐을 구비한다.

또한, 본 개시의 일 양태에 따른 연마 장치는, 연마 패드의 연마면이 상방을 향하도록 상기 연마 패드를 유지하고, 상기 연마 패드를 회전시키는 연마 정반과, 기판 형상의 워크의 피연마면이 상기 연마면에 대향하도록 상기 워크를 유지하며, 상기 워크를 회전 가압하는 연마 헤드와, 상기 연마면으로 상대 슬라이딩하여, 상기 연마 패드를 드레싱하는, 다이아몬드 연마 입자가 전착된 드레싱면을 갖는 다이아몬드 드레서와, 상기 연마 정반으로부터 어긋난 위치에 형성된 수조와, 상기 다이아몬드 드레서를 회전시키는 드레서 구동 부재와, 상기 다이아몬드 드레서를 슬라이딩 방향으로 상대 이동시킴과 함께, 상기 연마 정반의 상방으로부터 상기 수조의 상방으로 상대 이동시키는 드레서 이송 부재와, 1∼15MPa로 가압된 고압수를 공급하는 고압수 발생 장치와, 상기 수조의 상방으로 보내져, 회전하고 있는 상기 드레싱면을 향해 상기 고압수를 분사하는 고압수 분사 노즐을 구비한다.

또한, 본 개시의 다른 양태에 따른 연마 장치는, 기판 형상의 워크의 피연마면이 상방을 향하도록 상기 워크를 유지하고, 상기 워크를 회전시키는 연마 정반과, 연마 패드의 연마면이 상기 피연마면에 대향하도록 상기 연마 패드를 유지하며, 상기 연마 패드를 회전 가압하는 연마 헤드와, 상기 연마 정반으로부터 어긋난 위치에 형성된 수조와, 상기 수조의 상방에 형성되고, 다이아몬드 연마 입자가 전착된 드레싱면을 갖는 다이아몬드 드레서와, 상기 다이아몬드 드레서를 회전시키는 드레서 구동 부재와, 연마 헤드를 상기 연마 정반의 상방의 연마 위치로부터, 상기 수조의 상방으로서, 상기 연마면이 상기 드레싱면으로 상대 슬라이딩하여, 드레싱이 행해지는 드레싱 위치까지 상대 이동시키는 연마 헤드 이송 부재와, 1∼15MPa로 가압된 제1 고압수를 공급하는 제1 고압수 발생 장치와, 1∼15MPa로 가압된 제2 고압수를 공급하는 제2 고압수 발생 장치와, 상기 수조의 상방에서 회전하고 있는 상기 드레싱면을 향해 상기 제1 고압수를 분사하는 제1 고압수 분사 노즐과, 상기 수조의 상방으로 보내져, 회전하고 있는 상기 연마면을 향해 상기 제2 고압수를 분사하는 제2 고압수 분사 노즐을 구비한다.

본 드레싱 장치는 1∼15MPa로 가압된 고압수를 공급하는 고압수 발생 장치와, 회전하고 있는 드레서의 드레싱면을 향해 고압수를 분사하는 고압수 분사 노즐을 구비한다. 이러한 구성에 의해, 연마 패드를 드레싱하는 드레서의 드레싱면을 효과적으로 세정할 수 있다.

상세하게는, 드레서의 구성 재료에 부여되는 데미지를 억제하면서, 연마 패드를 드레싱함으로써, 드레서의 드레싱면에 부착된 금속 등을 포함하는 중합체 및 그 외를 포함하는 연마 패드 찌꺼기 등을 고압수에 의해 제거할 수 있다.

이에 의해, 본 드레싱 장치는 우수한 드레싱 성능을 장시간에 걸쳐 유지할 수 있다. 그 결과, 본 드레싱 장치를 구비한 연마 장치에 의하면, 장시간에 걸쳐 안정적인 우수한 연마 특성이 얻어진다. 따라서, 연마 부스러기 등의 부착에 의해, 연마 성능이 저하되는 것을 억제할 수 있으므로, 연마 가공의 시간을 단축할 수 있다.

또한, 본 드레싱 장치는 상기 연마 장치의 상기 워크 또는 상기 연마 패드를 지지하는 연마 정반으로부터 어긋난 위치에 형성된 수조를 추가로 가져도 된다. 또한, 상기 고압수 분사 노즐은 상기 수조의 상방에 있어서, 상기 드레싱면에 상기 고압수를 분사하도록 형성되어도 된다. 이에 의해, 고압수의 분사에 의해, 드레싱면으로부터 제거된 금속 및 수지 등을 포함하는 연마 부스러기 등을 수조에 모아 흘려 보낼 수 있다. 이 때문에, 제거된 연마 부스러기 등이 워크 혹은 연마 패드에 재부착되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 드레싱 장치는 복수의 상기 드레서를 가져도 된다. 또한, 적어도 하나의 상기 드레서에 의해, 상기 연마 패드가 드레싱되어 있을 때, 적어도 하나의 다른 상기 드레서에 상기 고압수를 분사함으로써, 당해 다른 상기 드레서를 세정하는 것이 실시되어도 된다. 이에 의해, 연마 패드의 드레싱과, 드레서의 세정을 동시에 행할 수 있다. 따라서, 연속적으로 장시간, 안정적인 연마 가공을 실행하는 것이 가능해진다.

예를 들면, 특히, 후막의 워크, 및 탄화규소(SiC) 및 질화갈륨(GaN) 등의 고취성 재료를 포함하는 워크를 연마하는 경우에는, 장시간에 걸쳐 연마가 실시된다. 이에 관하여, 본 드레싱 장치를 이용함으로써, 이러한 워크를 연마하는 경우에도, 연속적이고 안정적으로 고성능의 연마를 실시할 수 있다. 따라서, 본 드레싱 장치에 의하면, 연마 성능의 저하에 의한 연마 시간의 지연을 줄일 수 있으므로, 생산 시간을 단축하는 것, 및 생산성을 높일 수 있다는 우수한 효과가 얻어진다.

또한, 본 드레싱 장치는 1∼15MPa로 가압된 제2 고압수를 공급하는 제2 고압수 발생 장치와, 회전하고 있는 상기 연마 패드의 상기 연마면을 향해 상기 제2 고압수를 분사하는 제2 고압수 분사 노즐을 추가로 구비해도 된다. 이에 의해, 연마 패드의 연마면에 제2 고압수를 분사함으로써, 드레싱 성능을 더욱 높일 수 있다. 따라서, 연마 특성을 안정적으로 유지할 수 있다.

또한, 본 드레싱 장치에서는, 상기 드레서는 다이아몬드 연마 입자가 전착된 다이아몬드 드레서여도 된다. 이에 의해, 연마 패드의 연마면을 절삭하는 것, 또는 거칠게 하는 것 등이 가능해진다. 이에 의해, 연마 패드의 막힘 제거 및 날세움을 바람직하게 실행할 수 있다.

또한, 본 드레싱 장치에서는 상기 드레서는 합성 수지로 형성되어도 된다. 이에 의해, 연마 패드의 연마면을 고정밀도로 안정화시킬 수 있다. 따라서, 이 구성은 우수한 연마 특성의 안정화에 기여할 수 있다.

이러한 구성에서는 다이아몬드 드레서의 드레싱면에 고압수를 분사함으로써, 그 드레싱 성능을 향상시킬 수 있다. 이 때문에, 연마 부스러기가 적은 고정밀도의 다이아몬드 드레서를 사용하여, 고효율적인 드레싱을 행할 수 있다. 따라서, 연마 장치의 고성능화를 도모할 수 있다.

이러한 구성에서는 제1 고압수를 분사함으로써, 다이아몬드 드레서의 드레싱면을 세정하면서, 이 다이아몬드 드레서에 의해, 연마 패드의 연마면을 드레싱할 수 있다. 또한, 제2 고압수를 분사함으로써, 연마면의 연마 부스러기 등을 효율적으로 제거할 수 있다.

제1 고압수에 의해 세정된 다이아몬드 드레서의 슬라이딩, 및 제2 고압수의 분사의 쌍방을 이용하고, 예를 들면, 워크의 직경보다 작은 직경의 연마 패드를 사용하는 소경 패드 방식의 연마 장치의 연마 패드를 고효율적으로 드레싱할 수 있다.

즉, 소경의 연마 패드를 고속 회전시키는 소경 패드 방식의 연마에 대해서도, 연마 패드의 막힘 등에 기인하는 연마 속도의 저하를 억제하고, 고속 또는 고효율적인 연마를 실행할 수 있다.

도 1은 본 개시의 실시형태에 따른 연마 장치의 개략 구성을 나타내는 정면도이다.
도 2는 본 개시의 실시형태에 따른 연마 장치의 개략 구성을 나타내는 정면도이다.
도 3은 본 개시의 다른 실시형태에 따른 연마 장치의 개략 구성을 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 개시의 다른 실시형태에 따른 연마 장치의 개략 구성을 나타내는 정면도이다.
도 5는 본 개시의 다른 실시형태에 따른 연마 장치의 개략 구성을 나타내는 정면도이다.

이하의 상세한 설명에서는, 개시된 실시형태의 전반적인 이해를 제공하기 위해 많은 세부사항이 구체적으로 설명된다. 그러나, 이들 구체적인 세부사항이 없이도 하나 이상의 실시형태가 실시될 수 있음은 명백하다. 다른 예에서는 도면을 단순화하기 위해 주지의 구조와 장치를 모식적으로 나타낸다.

이하, 본 개시의 실시형태에 따른 드레싱 장치, 및 이를 구비한 연마 장치를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 실시형태에 따른 드레싱 장치(2)를 갖는 연마 장치(1)의 개략 구성을 나타내는 정면도이고, 연마 장치(1)의 연마 공정을 실행하고 있는 상태를 나타내고 있다.

도 1을 참조하여, 연마 장치(1)는 대략 기판 형상의 워크(W)의 표면을 연마하는 장치이다. 워크(W)는 예를 들면, 반도체 기판이다. 연마 장치(1)는 워크(W)를 형성하는 반도체 등의 표면, 혹은 반도체 등의 표면에 형성된 각종 피복 등을 대략 평탄하게, 또한 고정밀도로 마무리하도록, 예를 들면, 화학적 기계 연마(CMP) 가공을 행하는 장치이다.

연마 장치(1)는 연마 패드(12)를 유지하는 연마 정반(10)과, 워크(W)를 유지하는 연마 헤드(15)와, 연마액을 공급하는 연마액 공급 장치(20)와, 연마 패드(12)의 드레싱에 사용되는 드레싱 장치(2)를 갖는다.

연마 정반(10)은 워크(W)를 연마하기 위한 연마 패드(12)를 흡착 유지하여 회전시키는 장치이다. 연마 정반(10)의 상부에는, 대략 원형 형상의 형태를 가져, 연마 패드(12)를 유지하는 유지면이 회전이 자유롭도록 형성되어 있다. 구체적으로는, 연마 정반(10)의 하부에는, 상하 방향, 즉, 상면에 대해 수직인 방향으로 연재하는 회전축(11)이 형성되어 있다. 연마 정반(10)은 이 회전축(11)을 중심으로 하여 회전이 자유롭다.

연마 정반(10)의 유지면에는, 연마 패드(12)가 재치되어 있다. 연마 패드(12)는 예를 들면, 도시하지 않은 감압 장치 등을 이용하여, 연마 정반(10)의 유지면에 진공 흡착되어도 된다.

상세하게는, 연마 정반(10)의 연마 패드(12)를 유지하는 유지면에는, 도시하지 않은 상재대가 형성되어도 된다. 상재대로는 예를 들면, 포러스 산화알루미나, 포러스 세라믹스, 소결 금속, 혹은 그 외 합성 수지의 포러스 소재를 포함하는 판재가 사용되어도 된다.

연마 패드(12)는 워크(W)를 연마하기 위한 패드 재료이다. 연마 패드(12)의 소재로는 예를 들면, 발포 폴리우레탄 시트, 합성 섬유 등으로 이루어지는 부직포, 혹은 그 외의 펠트가 이용되어도 된다.

연마 장치(1)는 연마 정반(10)을 회전시키는 정반 구동 부재(50)를 갖는다. 연마 정반(10)의 상면에 유지된 연마 패드(12)는 정반 구동 부재(50)에 의해 구동되고, 회전축(11)을 중심으로 하여 연마 정반(10)과 함께 회전한다. 이와 같이, 연마 장치(1)에서는 연마 정반(10)은 연마 패드(12)의 연마면(13)이 상방을 향하도록 연마 패드(12)를 유지하고, 연마 패드(12)를 회전시킨다.

연마 헤드(15)는 연마 대상의 워크(W)를 흡착 유지하여 회전시키는 장치이다. 상세하게는, 연마 헤드(15)는 워크(W)의 주위 단부 근방을 유지하는 리테이너(17)를 갖고 있고, 이 리테이너(17)에 의해 워크(W)를 유지한다. 연마 헤드(15)는 도시하지 않은 척 기구를 가져도 된다. 연마 헤드(15)의 척 기구는 워크(W)를 유지하는, 도시하지 않은 대략 원형 형상의 유지면을 갖는다.

연마 헤드(15)에는, 상하 방향, 즉, 유지면에 대해 수직인 방향으로 연재하는 회전축(16)이 형성되어 있다. 연마 헤드(15)의 척 기구에 있어서의 워크(W)를 유지하는 유지면은, 회전축(16)을 중심으로 하여 회전이 자유롭도록 구성되어 있다. 즉, 이 유지면은 연마 헤드 구동 부재(52)에 의해 구동됨으로써 회전한다. 따라서, 워크(W)는 회전축(16)을 중심으로 하여 회전한다.

또한, 연마 장치(1)는 연마 헤드(15)를 상하 방향으로 보내는 연마 헤드 이송 부재(53)를 갖는다. 또한, 연마 장치(1)는 연마 헤드(15)에 유지된 워크(W)를 연마 패드(12)의 연마면(13)을 향해 가압하는, 도시하지 않은 가압 부재를 갖는다.

연마 장치(1)에서는 워크(W)에 연마 패드(12)를 접촉시키고, 워크(W)와 연마 패드(12)를 상대 이동시킴으로써, 워크(W)의 연마가 행해진다. 상세하게는, 연마 공정에 있어서, 워크(W)의 피연마면(Wa), 즉 아래 표면은 회전축(16)을 중심으로 하여 회전하면서, 회전축(11)을 중심으로 하여 회전하고 있는 연마 패드(12)의 위 표면인 연마면(13)에 당접하여 가압된다. 이에 의해, 워크(W)의 피연마면(Wa)이 연마된다. 이와 같이, 연마 장치(1)에서는 연마 헤드(15)는 워크(W)의 피연마면(Wa)이 연마 패드(12)의 연마면(13)에 대향하도록 워크(W)를 유지하고, 워크(W)를 회전 가압한다.

한편, 워크(W)를 유지하는 연마 헤드(15)의 유지면의 직경은, 연마 패드(12)를 유지하는 연마 정반(10)의 유지면의 직경보다 작다. 다시 말하면, 워크(W)의 직경은 연마 패드(12)의 직경보다 작다. 구체적으로는, 워크(W)의 직경은 연마 패드(12)의 직경에 대해, 1/2 이하이다. 이러한 구성에 의해, 연마 패드(12)의 광범위한 연마면(13)을 이용하여, 워크(W)의 피연마면(Wa)을 고정밀도로 연마할 수 있다.

연마액 공급 장치(20)는 연마 공정에 있어서, 연마 패드(12)에 연마액를 공급하는 장치이다. 연마액 공급 장치(20)에는, 연마액를 흐르게 하기 위한 연마액 배관(21)이 접속되어 있다. 연마액 배관(21)에는, 연마액의 흐름을 조절하는 연마액 밸브(22)가 형성되어 있다.

연마액 배관(21)의 선단 근방에는, 연마 패드(12)의 연마면(13)을 향해 연마액를 분사하는 연마액 분사 노즐(23)이 형성되어 있다. 워크(W)를 연마하는 연마 공정에 있어서는, 연마액 공급 장치(20)로부터 공급된 연마액은 연마액 분사 노즐(23)로부터 연마면(13)에 분사된다. 여기서, 연마액 분사 노즐(23)로부터 분사되는 연마액으로서는 예를 들면, 순수, 알칼리성 수용액, 혹은 산성 수용액 등의 용액 중에, 연마 입자로서의 산화규소(실리카), 산화알루미늄(알루미나), 산화세륨(세리아), 혹은 산화망간 등이 각각 또는 복합적으로, 1∼20질량％ 혼탁된 것이 사용된다.

드레싱 장치(2)는 연마 패드(12)의 연마면(13)을 드레싱하는 장치이다. 드레싱 장치(2)는 연마 패드(12)의 막힘 제거 및 연마 패드(12)의 날세움을 행하기 위한 드레서(30)와, 고압수를 발생시키는 고압수 발생 장치(34)와, 고압수를 드레서(30)에 분사하는 고압수 분사 노즐(37)을 갖는다.

드레서(30)는 대략 원반 형상의 형태를 갖고 있다. 드레서(30)의 아래 표면은 연마 패드(12)의 연마면(13)에 당접하는 대략 원환 형상의 형태를 갖는 드레싱면(33)이 된다. 드레싱면(33)은 연마 패드(12)의 연마면(13)으로 상대 슬라이딩하여 연마 패드(12)를 드레싱하는 면이다.

상세하게는, 드레싱 장치(2)는 드레서(30)를 회전시키는 드레서 구동 부재(51)를 갖고 있다. 드레서(30)에는, 드레서 구동 부재(51)의 동력을 전달하는 회전축(31)이 형성되어 있다. 즉, 드레서(30)는 드레서 구동 부재(51)에 의해, 회전축(31)을 개재하여 구동되어 회전한다.

드레싱 장치(2)는 드레싱 공정에 있어서, 드레서(30)를 슬라이딩 방향으로 상대 이동시키는 드레서 이송 부재(54)를 갖는다. 드레서 이송 부재(54)는 드레서(30)를 상하 방향 및 수평 방향으로 보냄으로써, 드레서(30)를 요동시킨다. 이에 의해, 드레서(30)는 드레서 구동 부재(51)에 구동되어 회전함과 함께, 드레서 이송 부재(54)에 의해 보내지고 요동됨으로써, 연마 패드(12)의 연마면(13)의 광범위를 드레싱할 수 있다.

드레서(30)는 예를 들면, 다이아몬드 연마 입자가 전착된 다이아몬드 드레서이다. 즉, 드레서(30)의 아래 표면 근방에는, 다이아몬드 연마 입자를 포함하는 다이아몬드 층(32)이 형성되어 있다. 다이아몬드 층(32)에는, 다이아몬드 연마 입자가 니켈(Ni) 전착에 의해 유지되고 있다. 이 다이아몬드 드레서는 다이아몬드 연마 입자가 전착된 드레싱면(33)을 갖고 있어도 된다.

상술한 바와 같이, 드레서(30)로서, 다이아몬드 드레서가 사용됨으로써, 연마 패드(12)의 연마면(13)을 절삭하는 것 또는 거칠게 하는 것 등이 가능해진다. 이에 의해, 연마 패드(12)의 막힘 제거 및 날세움을 바람직하게 실행할 수 있다.

또한, 드레서(30)는 예를 들면, 합성 수지로 형성되어도 된다. 드레서(30)를 구성하는 합성 수지 재료는 고강도이고, 내열성이 우수한 공업용 플라스틱(엔지니어링 플라스틱), 예를 들면, 폴리아미드(PA) 및 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 등인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 드레서(30)는 나일론 브러시 또는 PEEK 브러시 등이어도 된다.

이와 같이, 드레서(30)가 고강도이고, 내열성이 우수한 합성 수지로 형성됨으로써, 연마 패드(12)의 연마면(13)을 안정화시키는 고정밀도의 드레싱을 실현하는 것이 가능해진다. 한편, 드레서(30)는 주로 공업용 플라스틱으로부터 형성되어도 된다. 혹은, 드레서(30)는 상술한 바와 같이, Ni 전착에 의해 전착된 다이아몬드 연마 입자를 유지하고 있어도 된다.

고압수 발생 장치(34)는 드레서(30)에 세정용 고압수를 공급하는 장치이다. 고압수 발생 장치(34)에는, 가압되는 물을 고압수 발생 장치(34)에 공급하기 위한 물 배관(35)과, 가압된 고압수를 고압수 발생 장치(34)로부터 드레서(30)에 흐르게 하기 위한 고압수 배관(36)이 접속되어 있다.

고압수 배관(36)에는, 고압수의 유량을 조절하는 고압수 밸브(38)가 형성되어 있다. 고압수 배관(36)의 하류측 단부의 근방에는, 고압수 분사 노즐(37)이 형성되어 있다. 고압수 분사 노즐(37)은 고압수를 드레서(30)의 드레싱면(33)을 향해 분사한다.

또한, 드레싱 장치(2)는 수조(40)를 갖는다. 수조(40)는 고압수에 의해 드레서(30)를 세정하는 드레서 세정 공정에 있어서 사용되는 물받이통이다. 수조(40)는 연마 패드(12)를 지지하는 연마 정반(10)으로부터 어긋난 위치에 형성되어 있다. 수조(40)의 바닥면 근방에는, 드레싱면(33)으로부터 적하되어 받은 물을 수조(40)의 외부에 배출하기 위한 배수구(41)가 형성되어 있다.

도 2는 연마 장치(1)의 개략 구성을 나타내는 정면도이고, 연마 장치(1)의 드레서 세정 공정을 실행하고 있는 상태를 나타내고 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 고압수에 의해 드레서(30)를 세정하는 드레서 세정 공정에 있어서는, 드레서(30)는 수조(40)의 상방으로 이동한다.

상세하게는, 드레싱 공정에 있어서, 드레서(30)를 슬라이딩 방향으로 상대 이동시키는 상술한 드레서 이송 부재(54)는, 드레서(30)를 연마 정반(10)의 상방부터 수조(40)의 상방까지의 사이에 있어서, 왕복 이동(상대 이동)시킨다. 즉, 드레서(30)는 드레서 이송 부재(54)에 의해, 상하 방향 및 수평 방향으로 보내진다. 이에 의해, 드레서(30)는 드레싱 공정에 있어서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 연마 패드(12)의 상면으로 보내진다. 한편, 드레서 세정 공정에 있어서는, 드레서(30)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 수조(40)의 상방으로 보내진다.

한편, 드레서 세정 공정시에는, 워크(W)를 연마하는 연마 공정이 정지되어도 된다. 연마 공정이 정지되는 경우, 도 2에 나타내는 바와 같이, 연마 헤드 이송 부재(53)에 의해, 연마 헤드(15)가 상방으로 보내진다. 이에 의해, 워크(W)의 피연마면(Wa)이 연마 패드(12)의 연마면(13)으로부터 이간한 상태가 된다. 또한, 연마 정반(10) 및 연마 헤드(15)의 회전이 정지된다.

또한, 도시를 생략하지만, 상기와는 반대로, 드레서 세정 공정시에 워크(W)를 연마하는 연마 공정이 드레서 세정 공정과 동시에 실행되어도 된다. 이 경우, 워크(W)의 피연마면(Wa)이 연마 패드(12)의 연마면(13)에 당접하여 가압되어, 연마면(13)과 상대 슬라이딩하면서 연마된다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 드레서 세정 공정을 위해, 수조(40)의 상방으로 보내진 드레서(30)는 드레서 구동 부재(51)에 구동되어 회전한다. 그리고, 수조(40)의 상방으로 보내져, 회전하고 있는 드레서(30)의 드레싱면(33)에 고압수 분사 노즐(37)로부터 고압수가 분사된다.

즉, 고압수 발생 장치(34)로 가압된 고압수는 고압수 배관(36) 및 고압수 밸브(38)를 경유하여, 고압수 분사 노즐(37)로부터, 드레싱면(33)을 향해 분사된다. 고압수 분사 노즐(37)로부터 드레싱면(33)에 분사되는 고압수는, 예를 들면 순수이다. 한편, 고압수용 액체로서 예를 들면, 알칼리성 수용액, 혹은 산성 수용액이 사용되어도 된다.

드레싱면(33)에 고압수가 분사됨으로써, 연마 패드(12)를 드레싱함으로써 드레서(30)의 드레싱면(33)에 부착된 금속 등을 포함하는 중합체 및 그 외를 포함하는 연마 패드 찌꺼기 등을 고압수의 충돌에 의해, 드레싱면(33)으로부터 제거할 수 있다. 또한, 드레서 세정 공정에서는 고압수의 분사에 의해, 연마 부스러기 등이 제거되므로, 드레서(30)의 구성 재료에 부여되는 데미지도 적다. 따라서, 연마 패드(12)를 드레싱하는 드레서(30)의 드레싱면(33)을 효과적으로 세정할 수 있다.

드레서(30)에는, 수조(40)의 상방에 있어서, 고압수가 분사된다. 이 때문에, 고압수의 분사에 의해, 드레싱면(33)으로부터 제거된 금속 및 수지 등을 포함하는 연마 부스러기 등을 수조(40)에 모아 흘려 보낼 수 있다. 따라서, 제거된 연마 부스러기 등이 워크(W) 혹은 연마 패드(12)에 재부착되는 것을 억제할 수 있다.

한편, 수조(40)와 연마 정반(10) 사이에는, 고압수가 분사된 드레서(30)로부터, 연마 패드(12)를 향해 연마 부스러기 등이 비산하는 것을 억제하기 위해, 연마 부스러기 등의 비산을 방지하는 도시하지 않은 비산 방지판 등이 형성되어도 된다. 또한, 수조(40)의 상방에는, 드레서(30) 주위 근방의 수조(40)의 상방 개구부를 덮도록, 연마 부스러기 등의 비산을 억제하는 비산 억제용의 비산 억제 덮개 등이 형성되어 있어도 된다.

여기서, 드레서(30)에 분사되는 고압수는 고압수 발생 장치(34)에 의해, 1∼15MPa로, 바람직하게는 3∼15MPa로, 더욱 바람직하게는 5∼12MPa로 가압되고 있다. 고압수의 압력이 낮으면, 드레싱면(33)에 부착되어 있는 연마 부스러기 등을 바람직하게 제거하는 것이 곤란하다. 이와는 반대로, 고압수의 압력이 너무 높으면, 드레싱면(33)에 부여되는 데미지가 너무 커진다. 즉, 드레싱면(33)을 불필요하게 손상시키고, 그 드레싱 성능을 저하시킬 우려가 있다. 또한, 압력이 너무 높은 것에는, 내압 강도 및 소비 전력 등의 관점에서도 단점이 있다.

또한, 고압수 분사 노즐(37)부터 드레싱면(33)까지의 거리는, 20∼60㎜이고, 바람직하게는 30∼50㎜이다. 또한, 고압수 분사 노즐(37)로부터 분사되는 고압수는 드레싱면(33)에 대략 원형 형상으로 퍼져 충돌하고, 그 직경은 30∼100㎜이며, 바람직하게는 50∼60㎜이다. 고압수가 이와 같이 분사됨으로써, 드레싱면(33)을 바람직하게 세정할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 연마 장치(1)는 드레서(30)의 드레싱면(33)에 고압수를 분사함으로써, 드레서(30)를 세정한다. 이 때문에, 부착되어 있는 연마 부스러기 등이 적은 드레서(30)를 사용하여, 고효율적인 드레싱을 행할 수 있다. 따라서, 연마 장치(1)의 고성능화를 도모할 수 있다.

또한, 드레서(30)가 고압수에 의해 세정됨으로써, 드레싱 장치(2)는 우수한 드레싱 성능을 장시간에 걸쳐 유지할 수 있다. 그 결과, 연마 장치(1)에 의하면, 장시간에 걸쳐 안정적으로 우수한 연마 특성이 얻어진다. 따라서, 연마 부스러기 등의 부착에 의해, 연마 패드(12)의 연마 성능이 저하되는 것을 억제할 수 있으므로, 연마 가공의 시간을 단축할 수 있다.

이어서, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 실시형태를 변형한 예로서의 연마 장치(101 및 201)에 대해, 상세하게 설명한다. 한편, 이미 설명한 구성요소와 동일한 구성요소, 또는 동일한 작용 및 효과를 나타내는 구성요소에 대해서는, 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.

도 3은 본 개시의 다른 실시형태에 따른 연마 장치(101)의 개략 구성을 나타내는 평면도이다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 연마 장치(101)는 복수의 연마 헤드(115)와, 복수의 드레서(130)를 갖는다.

연마 헤드(115)는 이미 설명한 연마 헤드(15)(도 1 참조)와 대략 동등한 구성을 갖고 있고, 워크(W)를 유지하여 회전한다. 연마 장치(101)는 2개의 연마 헤드(115), 즉, 연마 헤드(115a) 및 연마 헤드(115b)를 구비하고 있다.

연마 장치(101)에서는 2개의 연마 헤드(115a 및 115b)가 구비되어 있음으로써, 2개의 워크(W)를 동시에 연마할 수 있다. 따라서, 연마 장치(101)는 생산성이 우수하다. 한편, 연마 장치(101)에 2개 이상의 연마 헤드(115)가 형성되어도 된다.

연마 장치(101)의 드레싱 장치(102)는 복수의 드레서(130)를 구비하고 있다. 드레서(130)는 이미 설명한 드레서(30)(도 1 참조)와 대략 동등한 구성을 갖고 있고, 연마 패드(12)의 연마면(13)을 드레싱한다.

구체적으로는, 연마 장치(101)는 2개의 드레서(130), 즉, 드레서(130a) 및 드레서(130b)를 구비하고 있다. 한편, 연마 장치(101)는 2개 이상의 드레서(130)를 갖도록 구성되어 있어도 된다.

2개의 드레서(130a 및 130b)는 각각, 드레서 암(142)에 의해, 이동 가능하게 지지되어 있다. 구체적으로는, 드레서(130)는 수평 방향으로 요동이 자유로움과 함께, 암 축(144)을 중심으로 하여 회전이 자유롭다.

즉, 드레서 암(142)은 수평 방향의 신축 기구를 가져, 드레서(130)를 요동이 자유롭도록 지지한다. 드레싱 공정에 있어서, 드레서(130)는 연마면(13)을 따라 수평 방향으로 요동하고, 드레서(130)의 드레싱면(33)(도 1 참조)이 연마면(13)에 당접하여 슬라이딩한다. 이에 의해, 연마면(13)의 광범위를 드레싱할 수 있다.

그리고, 드레서 암(142)은 드레서 암 회전 기구(143)에 의해, 암 축(144)을 중심으로 하여 회전이 자유롭도록 지지되어 있다. 따라서, 드레서(130)는 암 축(144)을 중심으로 하여 회전함으로써, 이동 가능하다.

상술한 바와 같이, 드레싱 장치(102)는 2개의 드레서(130)를 갖고, 2개의 드레서(130)는 각각, 암 축(144)을 중심으로 하여 회전 이동 가능하다. 이에 의해, 한쪽 드레서(130a)를 연마 정반(10)의 상방에 배치함과 함께, 다른 쪽 드레서(130b)를 수조(40)의 상방에 배치할 수 있다.

따라서, 한쪽 드레서(130a)에 의해, 연마 패드(12)가 드레싱되고 있을 때, 다른 쪽 드레서(130b)에 고압수 분사 노즐(37)(도 2 참조)로부터 고압수를 분사함으로써, 다른 쪽 드레서(130b)를 세정할 수 있다.

이와 같이, 드레싱 장치(102)는 연마 패드(12)를 드레싱하는 드레싱 공정(연마 공정)과, 드레서(130)를 세정하는 드레서 세정 공정을 동시에 행할 수 있다. 즉, 드레서(130)를 세정하기 위해, 연마 패드(12)의 드레싱을 중단할 필요가 없다. 따라서, 연마 장치(101)에 의하면, 2개의 드레서(130)를 교대로 이용함으로써, 연속적으로 장시간, 안정적인 연마 가공을 실행할 수 있다.

예를 들면, 일반적으로, 후막의 반도체 웨이퍼, 및 SiC 및 GaN 등의 고취성 재료를 포함하는 기판 등을 연마하는 경우에는, 장시간에 걸쳐 연마가 실시된다. 연마 장치(101)에서는 워크(W)로서, 상기의 기판 등을 연마하는 경우에 있어서도, 연속적이고 안정적으로, 고성능의 연마를 실시할 수 있다. 따라서, 연마 장치(101)에 의하면, 연마 성능의 저하에 의한 연마 시간의 지연을 줄일 수 있으므로, 생산 시간을 단축하는 것, 및 생산성을 높일 수 있다.

도 4는 본 개시의 또 다른 실시형태에 따른 연마 장치(201)의 개략 구성을 나타내는 정면도이고, 연마 장치(201)의 연마 공정을 실행하고 있는 상태를 나타내고 있다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 연마 장치(201)는 소경 패드 방식의 장치이고, 워크(W)보다 소경의 연마 패드(212)를 사용하여, 워크(W)의 표면을 연마한다.

연마 장치(201)는 워크(W)를 유지하는 연마 정반(210)과, 연마 패드(212)를 유지하는 연마 헤드(215)와, 연마액를 공급하는 연마액 공급 장치(20)와, 연마 패드(212)의 드레싱에 사용되는 드레싱 장치(202)를 갖는다.

연마 정반(210)은 워크(W)의 피연마면(Wa)이 상방을 향하도록 워크(W)를 유지하고, 워크(W)를 회전시키는 장치이다. 연마 정반(210)은 연마 대상의 워크(W)를 흡착 유지하는, 도시하지 않은 척 기구를 갖고 있다. 연마 정반(210)의 상부에는, 워크(W)를 흡착 유지하는 대략 원형 형상의 유지면이 형성되어 있다. 연마 정반(210)의 유지면에는, 도시하지 않은 상재대가 형성되어도 된다. 상재대로는 예를 들면, 포러스 산화알루미나, 포러스 세라믹스, 소결 금속, 혹은 그 외 합성 수지의 포러스 소재를 포함하는 판재가 사용되어도 된다.

연마 정반(210)의 하부에는, 상하 방향, 즉, 유지면에 대해 수직인 방향으로 연재하는 회전축(11)이 형성되어 있다. 워크(W)를 유지하는 연마 정반(210)의 유지면은 회전축(11)을 중심으로 하여 회전이 자유롭도록 구성되어 있다. 연마 정반(210)에 유지된 워크(W)는 정반 구동 부재(50)에 의해 구동되어 회전축(11)을 중심으로 하여 회전한다.

연마 헤드(215)는 연마면(13)이 피연마면(Wa)에 대향하도록 연마 패드(212)를 흡착 유지하고, 연마 패드(212)를 회전시키는(회전 가압하는) 장치이다. 연마 헤드(215)의 하부에는, 연마 패드(212)를 유지하는 유지면이 형성되어 있다. 연마 헤드(215)의 유지면은 대략 원형 형상의 형태를 가져, 회전이 자유롭도록 형성되어 있다.

연마 패드(212)는 워크(W)를 연마하기 위한 패드 재료이고, 대략 원환 형상으로 형성되어 있다. 한편, 연마 패드(212)의 소재로는 예를 들면, 발포 폴리우레탄 시트, 합성 섬유 등을 포함하는 부직포, 혹은 그 외의 펠트가 이용되어도 된다.

연마 헤드(215)의 상부에는, 상하 방향, 즉, 유지면에 대해 수직인 방향으로 연재하는 회전축(16)이 형성되어 있다. 연마 헤드(215)는 회전축(16)을 중심으로 하여 회전이 자유롭다. 연마 장치(1)는 연마 헤드(215)를 회전 구동하는 연마 헤드 구동 부재(52)를 갖고 있다. 연마 헤드 구동 부재(52)에 의해, 연마 헤드(215)가 구동됨으로써, 연마 패드(212)가 회전한다.

또한, 연마 장치(201)는 연마 헤드(215)를 상하 방향으로 보내는 연마 헤드 이송 부재(53)을 갖는다. 또한, 연마 장치(201)는 연마 헤드(215)에 유지된 연마 패드(212)의 연마면(13)을 워크(W)를 향해 가압하는 도시하지 않은 가압 부재를 갖는다.

또한, 연마 헤드 이송 부재(53)는 연마 헤드(215)를 수평 방향으로 보낼 수 있다. 즉, 연마 헤드(215)는 연마 헤드 이송 부재(53)에 의해 보내짐으로써, 수평 방향으로 요동이 자유롭다.

그리고, 연마 장치(201)에서는 워크(W)에 연마 패드(212)를 접촉시키고, 워크(W)와 연마 패드(12)를 상대 이동시킴으로써, 워크(W)의 연마가 행해진다. 상세하게는, 연마 공정에 있어서, 연마 패드(212)의 아래 표면인 연마면(13)은 회전축(16)을 중심으로 하여 회전하면서, 회전축(11)을 중심으로 하여 회전하고 있는 워크(W)의 피연마면(Wa), 즉 위 표면에 당접하여 가압된다. 또한, 연마 헤드(215)가 연마 헤드 이송 부재(53)에 의해 보내져 요동됨으로써, 연마 패드(212)가, 연마면(13)이 워크(W)의 피연마면(Wa)의 전역에 접촉하도록 이동한다. 이에 의해, 워크(W)의 피연마면(Wa)의 전역이 연마된다.

한편, 연마 패드(212)를 유지하는 연마 헤드(215)의 유지면의 직경은, 워크(W)를 유지하는 연마 정반(210)의 유지면의 직경보다 작다. 다시 말하면, 연마 패드(212)의 직경은 워크(W)의 직경보다 작다. 구체적으로는, 연마 패드(212)의 직경은 워크(W)의 직경에 대해 70∼80％이다. 이러한 구성에 의해, 대형의 워크(W)를 연마할 수 있다.

연마액 공급 장치(20)는 연마 공정에 있어서, 연마 패드(212)에 연마액를 공급하는 장치이다. 연마액 공급 장치(20)에는, 연마액를 흐르게 하기 위한 연마액 배관(21)이 접속되어 있다. 연마액 배관(21)에는, 연마액의 흐름을 조절하는 연마액 밸브(22)가 형성되어 있다.

연마 헤드(215)의 중심 근방에는, 연마액의 유로가 되는 관통공(224)이 천설되어 있다. 연마액 배관(21)의 선단 근방은 관통공(224)에 접속되어 있다. 관통공(224)의 하부는 대략 원환 형상의 형태를 갖는 연마 패드(212)의 중앙 공간부에 개구되어 있다. 그리고, 관통공(224)의 하부 개구 근방에는, 연마액이 분사되는 연마액 분사 노즐(223)이 형성되어 있다.

워크(W)를 연마하는 연마 공정에 있어서, 연마액 공급 장치(20)로부터 공급된 연마액은 연마액 분사 노즐(223)을 개재하여, 연마 패드(212)의 중앙 공간부의 상방으로부터, 하방에 있는 워크(W)를 향해 분사된다. 이에 의해, 연마액은 연마 패드(212)의 대략 중앙으로부터, 주위의 연마면(13)에 대해 바람직하게 공급된다. 그 결과, 양호한 연마 특성이 얻어진다.

드레싱 장치(202)는 연마 패드(212)의 연마면(13)을 드레싱하는 장치이다. 드레싱 장치(202)는 연마 패드(212)의 막힘 제거 및 연마 패드(212)의 날세움을 행하기 위한 드레서(230)와, 제1 고압수를 공급하는 제1 고압수 발생 장치로서의 고압수 발생 장치(234)와, 제1 고압수를 분사하는 제1 고압수 분사 노즐로서의 고압수 분사 노즐(237)을 갖는다. 또한, 드레싱 장치(202)는 제2 고압수를 공급하는 제2 고압수 발생 장치로서의 고압수 발생 장치(244)와, 제2 고압수를 분사하는 제2 고압수 분사 노즐로서의 고압수 분사 노즐(247)을 갖는다.

드레서(230)는 연마 패드(212)를 드레싱한다. 드레서(230)는 예를 들면, 다이아몬드 드레서이고, 이미 설명한 드레서(30)(도 1 참조)와 대략 동등한 구성을 갖는다. 드레서(230)는 대략 원반 형상의 형태를 갖고 있다. 드레서(230)는 드레싱면(33)이 상방을 향하도록, 연마 정반(10)으로부터 어긋난 위치에 있는 수조(40)의 상방에 형성되어 있다. 드레싱면(33)은 연마 패드(212)의 연마면(13)으로 상대 슬라이딩하여 연마면(13)의 드레싱을 행한다. 예를 들면, 드레싱면(33)에는, 다이아몬드 연마 입자가 전착되어 있다.

드레싱 장치(202)는 드레서(230)를 회전시키는 드레서 구동 부재(51)를 갖는다. 드레서(230)는 드레서 구동 부재(51)의 동력에 의해, 회전축(31)을 중심으로 하여 회전한다.

고압수 발생 장치(234)는 제1 고압수를 공급하는 제1 고압수 발생 장치이다. 고압수 발생 장치(234)는 이미 설명한 고압수 발생 장치(34)(도 1 참조)와 동등한 장치이다. 제1 고압수는 드레서(230)를 세정하기 위한 고압수이다.

고압수 발생 장치(234)는 물 배관(35)으로부터 공급된 물을 가압함으로써 고압수를 생성하고, 이 고압수를 고압수 배관(36)으로 내보낸다. 고압수 배관(36)에는, 고압수의 유량을 조절하는 고압수 밸브(38)가 형성되어 있다. 고압수 배관(36)의 하류측 단부의 근방에는, 고압수 분사 노즐(237)이 형성되어 있다.

고압수 분사 노즐(237)은 수조(40)의 상방으로부터 하방을 향해 고압수를 분출하도록 형성되어 있다. 상세하게는, 고압수 분사 노즐(237)은 드레서(230)의 드레싱면(33)을 향해 개구되어 있다. 고압수 분사 노즐(237)은 고압수 발생 장치(234)에 의해 가압된 고압수를 수조(40)의 상방에서 회전하고 있는 드레싱면(33)을 향해 분사된다.

고압수 발생 장치(244)는 제2 고압수를 공급하는 제2 고압수 발생 장치이다. 제2 고압수는 연마 패드(212)의 연마면(13)을 세정하기 위한 고압수이다.

고압수 발생 장치(244)에는, 가압되는 물을 고압수 발생 장치(244)에 공급하기 위한 물 배관(35)과, 가압된 고압수를 고압수 발생 장치(244)로부터 연마 패드(212)에 흐르게 하기 위한 고압수 배관(246)이 접속되어 있다.

고압수 배관(246)에는, 고압수의 유량을 조절하는 고압수 밸브(248)가 형성되어 있다. 고압수 배관(246)의 하류측 단부의 근방에는, 고압수 분사 노즐(247)이 형성되어 있다. 고압수 분사 노즐(247)은 드레싱 공정에 있어서, 고압수를 수조(40)의 상방으로 보내지고, 회전하고 있는 연마 패드(212)의 연마면(13)을 향해 분사한다. 즉, 고압수 분사 노즐(247)은 수조(40)의 내측 하방으로부터 상방을 향해 고압수를 분출하도록 형성되어 있다.

도 5는 연마 장치(201)의 개략 구성을 나타내는 정면도이고, 연마 장치(201)의 드레싱 공정을 실행하고 있는 상태를 나타내고 있다.

도 5를 참조하여, 연마 패드(212)를 드레싱하는 드레싱 공정에 있어서, 연마 헤드(215)는 연마 헤드 이송 부재(53)에 의해 보내지고, 연마 정반(210)의 상방의 연마 위치로부터, 드레싱 장치(202)의 수조(40) 상방의 드레싱 위치로 이동한다. 드레싱 위치는 수조(40)의 상방으로서, 연마 패드(212)의 연마면(13)이 드레서(230)의 드레싱면(33)에 당접하는 위치이다. 즉, 드레싱 위치에서는 연마면(13)이 드레싱면(33)으로 상대 슬라이딩하여 드레싱이 행해진다.

드레싱 위치에 있어서, 연마 헤드(215)는 연마 헤드 구동 부재(52)에 의해 구동되고, 회전축(16)을 중심으로 하여 회전한다. 드레서(230)는 드레서 구동 부재(51)에 의해 구동되고, 회전축(31)을 중심으로 하여 회전한다. 이에 의해, 연마 패드(212)의 연마면(13)이 드레서(230)의 드레싱면(33)으로 상대 슬라이딩하여 연마면(13)의 드레싱이 행해진다.

고압수 분사 노즐(237)은 고압수 발생 장치(234)에 의해 가압된 고압수를 수조(40)의 상방에서 회전하고 있는 드레서(230)의 드레싱면(33)을 향해 분사된다. 상세하게는, 고압수는 연마면(13)으로부터 어긋난 위치에 있는 드레싱면(33)에 상방으로부터 분사된다. 그리고, 분사된 고압수에 의해, 드레싱면(33)이 세정된다.

한편, 바람직한 세정 성능이 얻어지도록, 고압수 분사 노즐(237)로부터 드레서(230)에 분사되는 고압수의 압력은, 1∼15MPa이고, 바람직하게는 3∼15MPa이며, 더욱 바람직하게는 5∼12MPa이다.

고압수 분사 노즐(247)은 고압수 발생 장치(244)에 의해 가압된 고압수를 수조(40)의 상방에서 회전하고 있는 연마 헤드(215)의 연마면(13)을 향해 분사된다. 상세하게는, 고압수는 드레싱면(33)으로부터 어긋난 위치에 있는 연마면(13)에 하방으로부터 분사된다. 그리고, 분사된 고압수에 의해, 연마면(13)이 세정된다.

한편, 바람직한 드레싱 성능이 얻어지도록, 고압수 분사 노즐(247)로부터 연마 패드(212)에 분사되는 고압수의 압력은, 1∼15MPa이고, 바람직하게는 3∼15MPa이며, 더욱 바람직하게는 5∼12MPa이다.

이와 같이, 드레싱 장치(202)에 의하면, 제1 고압수를 분사함으로써, 드레서(230)의 드레싱면(33)을 세정하면서, 드레서(230)에 의해 연마 패드(212)의 연마면(13)을 드레싱할 수 있다. 또한, 제2 고압수를 분사함으로써, 연마면(13)의 연마 부스러기 등을 효율적으로 제거할 수 있다.

즉, 드레싱 장치(202)는 제1 고압수에 의해 세정된 드레싱면(33)의 상대 슬라이딩, 및 제2 고압수의 분사의 쌍방을 이용하여, 연마 패드(212)를 고효율적으로 드레싱할 수 있다.

따라서, 드레싱 장치(202)를 갖는 연마 장치(201)에 의하면, 워크(W)보다 소경의 연마 패드(212)를 고속 회전시키는 소경 패드 방식의 연마에 있어서, 연마 패드(212)의 막힘 등에 기인하는 연마 속도의 저하를 억제하고, 고속 또는 고효율적인 연마를 실행할 수 있다.

한편, 본 개시의 기술은 상기 실시형태로 한정되는 것이 아니고, 그 외, 본 개시의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경 실시가 가능하다.

상술한 상세한 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제시된 것이다. 상기 개시 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 상기 개시된 구체적인 형태로 본 발명을 망라하거나 제한하는 것은 아니다. 본 발명은 구조적인 특징 및/또는 방법적인 행위에 대한 용어로 기재되어 있지만, 첨부된 청구범위에 따른 본 발명은 상술한 구체적인 특징 또는 행위로 전혀 제한되지 않는 것을 이해해야 한다. 상술한 구체적인 특징 또는 행위는 단지 상기 첨부된 청구범위를 실시하기 위한 예시로서 개시되어 있는 것이다.

Claims

기판 형상의 워크에 연마 패드를 접촉시키고, 상기 워크와 상기 연마 패드의 상대 이동에 의해, 상기 워크를 연마하는 연마 장치에 형성되며, 상기 연마 패드의 연마면으로 상대 슬라이딩하여, 상기 연마 패드를 드레싱하는 드레싱면을 갖는 드레서와,
상기 드레서를 회전시키는 드레서 구동 부재와,
1∼15MPa로 가압된 고압수를 공급하는 고압수 발생 장치와,
회전하고 있는 상기 드레싱면을 향해 상기 고압수를 분사하는 고압수 분사 노즐을 구비하는, 드레싱 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 연마 장치의 상기 워크 또는 상기 연마 패드를 지지하는 연마 정반으로부터 어긋난 위치에 형성된 수조를 추가로 갖고,
상기 고압수 분사 노즐은 상기 수조의 상방에 있어서, 상기 드레싱면에 상기 고압수를 분사하도록 형성되어 있는, 드레싱 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
복수의 상기 드레서를 갖고,
적어도 하나의 상기 드레서에 의해, 상기 연마 패드가 드레싱되고 있을 때, 적어도 하나의 다른 상기 드레서에 상기 고압수를 분사함으로써, 당해 다른 상기 드레서를 세정하는 것이 실시되는, 드레싱 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
1∼15MPa로 가압된 제2 고압수를 공급하는 제2 고압수 발생 장치와,
회전하고 있는 상기 연마 패드의 상기 연마면을 향해 상기 제2 고압수를 분사하는 제2 고압수 분사 노즐을 추가로 구비하는, 드레싱 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 드레서는 다이아몬드 연마 입자가 전착된 다이아몬드 드레서인, 드레싱 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 드레서는 합성 수지로 형성되어 있는, 드레싱 장치.
연마 패드의 연마면이 상방을 향하도록 상기 연마 패드를 유지하고, 상기 연마 패드를 회전시키는 연마 정반과,
기판 형상의 워크의 피연마면이 상기 연마면에 대향하도록 상기 워크를 유지하며, 상기 워크를 회전 가압하는 연마 헤드와,
상기 연마면으로 상대 슬라이딩하여, 상기 연마 패드를 드레싱하는, 다이아몬드 연마 입자가 전착된 드레싱면을 갖는 다이아몬드 드레서와,
상기 연마 정반으로부터 어긋난 위치에 형성된 수조와,
상기 다이아몬드 드레서를 회전시키는 드레서 구동 부재와,
상기 다이아몬드 드레서를 슬라이딩 방향으로 상대 이동시킴과 함께, 상기 연마 정반의 상방으로부터 상기 수조의 상방으로 상대 이동시키는 드레서 이송 부재와,
1∼15MPa로 가압된 고압수를 공급하는 고압수 발생 장치와,
상기 수조의 상방으로 보내져, 회전하고 있는 상기 드레싱면을 향해 상기 고압수를 분사하는 고압수 분사 노즐을 구비하는, 연마 장치.
기판 형상의 워크의 피연마면이 상방을 향하도록 상기 워크를 유지하고, 상기 워크를 회전시키는 연마 정반과,
연마 패드의 연마면이 상기 피연마면에 대향하도록 상기 연마 패드를 유지하며, 상기 연마 패드를 회전 가압하는 연마 헤드와,
상기 연마 정반으로부터 어긋난 위치에 형성된 수조와,
상기 수조의 상방에 형성되고, 다이아몬드 연마 입자가 전착된 드레싱면을 갖는 다이아몬드 드레서와,
상기 다이아몬드 드레서를 회전시키는 드레서 구동 부재와,
연마 헤드를 상기 연마 정반의 상방의 연마 위치로부터, 상기 수조의 상방으로서, 상기 연마면이 상기 드레싱면으로 상대 슬라이딩하여, 드레싱이 행해지는 드레싱 위치까지 상대 이동시키는 연마 헤드 이송 부재와,
1∼15MPa로 가압된 제1 고압수를 공급하는 제1 고압수 발생 장치와,
1∼15MPa로 가압된 제2 고압수를 공급하는 제2 고압수 발생 장치와,
상기 수조의 상방에서 회전하고 있는 상기 드레싱면을 향해 상기 제1 고압수를 분사하는 제1 고압수 분사 노즐과,
상기 수조의 상방으로 보내져, 회전하고 있는 상기 연마면을 향해 상기 제2 고압수를 분사하는 제2 고압수 분사 노즐을 구비하는 것을 특징으로 하는, 연마 장치.