TWI532566B - 研磨墊用輔助板及使用其之研磨墊的再生方法 - Google Patents

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研磨墊用輔助板及使用其之研磨墊的再生方法
本發明涉及與以如矽晶圓或半導體基板、玻璃基板等要求高平坦加工精度的被加工物的基板作為對象的研磨相關的技術,特別是涉及可實現對該基板的表面進行研磨時所用的研磨墊的再使用的技術。
如人們熟知的那樣,在半導體的製造時,進行將成為構成材料的矽晶圓或半導體基板、玻璃基板等的基板的表面加以平坦化的研磨處理。研磨處理,一般係藉由下述方式實施:利用雙面膠帶將由樹脂材料等形成的圓板形狀的研磨墊直接固定於研磨機的旋轉定盤上,一邊供給包含研磨顆粒的研磨液,一邊使研磨墊和基板相對地進行旋轉運動來進行研磨。
於是,作為用於實施這樣的研磨處理的研磨墊,如日本特開2002-11630號公報(專利文獻1)等所記載,採用由發泡或未發泡的胺基甲酸乙酯等形成的樹脂墊。另外,在研磨墊的研磨表面上,在許多的場合,施加同心圓狀或格子狀、輻射狀等的槽加工,或將發泡樹脂的氣泡開口等的處理。
不過,在採用研磨墊而進行研磨加工的情況,研磨對象的基板在進行品種切換等時,有必須將用於研磨加工的研磨墊從旋轉定盤剝離開來,替換為別的研磨墊的情況。另外,例如,即使是在以再使用等為目的,利用別的加工裝置將伴隨研磨加工而劣化的研磨墊進行表面開槽等的再加工這樣的情況等,仍必須將研磨墊從旋轉定盤剝離開來。
但是,薄壁圓板狀的樹脂墊,由於是利用黏接膠帶而牢固地固定於研磨裝置的旋轉定盤,故將此研磨墊從旋轉定盤剝離開來時,容易對研磨墊產生彎曲或折斷、皺褶、破裂等的損傷。於是,由於這樣的損傷的原因,有許多雖然還沒有到達壽命期限,卻無法再使用該研磨墊,而不得不將其廢棄的問題。
並且,由於一邊按照不損傷的方式進行細心的操作,一邊將研磨墊從旋轉定盤剝離開來的作業,要求熟練和謹慎,故還具有對作業者造成較大的負擔的問題。此外,由於將研磨墊從旋轉定盤剝離開來的作業須要相當的時間,故還有必須經過長時間地使高價、貴重的設備的研磨裝置停止,限制設備的稼働時間的問題。
此外,在日本特開2001-54859號公報(專利文獻2)中,提出了下述的結構,其中,直接將平板形狀的支承體層一體地形成於研磨墊的內面上,並且利用磁力或負壓吸引力,將該支承體層吸附保持於研磨機的旋轉定盤,藉此,可容易地從旋轉定盤取下研磨墊。但是,不僅難以直接將支承體層一體形成在研磨墊,即使可將支承體層一體形成在研磨墊,實用化仍有問題。
但是,在專利文獻2中,雖然例示了利用磁力或負壓吸引力將研磨墊固定至旋轉定盤,但是要經由厚壁的旋轉定盤對薄壁的支承體層作用充分的磁力是極困難的,另外,負壓吸引,因無法在平板形狀的支承體層和旋轉定盤之間形成與外部空間確實隔絕的密封區域而難以作用充分的吸附力。再者,在上述專利文獻2中,還揭露了利用黏接膠帶而將支承體層的內面固定於旋轉定盤的結構,但是,具有僅覆蓋研磨墊的內面的薄壁平板形狀的支承體層未獲得充分的剛性,在將支承體層從旋轉定盤剝離開來時,與單體結構的研磨墊同樣地,有產生彎曲或折斷、皺褶等的損傷之虞。
另外,上述的單體結構的研磨墊、與專利文獻2所記載的研磨墊的任一者中,由於均具有單純的圓板形狀,所以還有將其對旋轉定盤正確地進行對中(centering,中心對準)而安裝的作業是困難且費事的問題。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:日本特開2002-11630號公報
專利文獻2:日本特開2001-54859號公報
本發明是以如上所述的情事為背景而成就者,目的在於:提供一種新型結構的研磨墊用輔助板,其可在充分地確保研磨墊對旋轉定盤的固定力的同時,容易進行研磨墊對旋轉定盤的裝卸,特別是可防止在從旋轉定盤上取下研磨墊時的研磨墊的損傷,對於例如,實現研磨墊的再利用也是有利的。
此外,本發明的目的還在於:提供一種採用研磨墊用輔助板實現研磨墊的再生利用的研磨墊的再生方法,以及提供一種基板的製造方法,其藉由採用研磨墊用輔助板施加研磨加工來獲得經研磨加工的基板。
為了解決上述課題,涉及研磨墊用輔助板的本發明的第1形式為一種研磨墊用輔助板,其具備載置於研磨機的旋轉定盤的上面的輔助板主體,利用該輔助板主體的表面的中間部分,構成重合而固定有用於半導體基板等研磨的研磨墊的墊支承面,同時形成嵌合周壁部,其在該輔助板主體的外周緣部,沿著該研磨機的旋轉定盤的外周面而向下方突出,嵌合於該旋轉定盤的外周,藉此,將固定於該墊支承面的該研磨墊,可裝卸地對該旋轉定盤安裝。
在本形式的研磨墊用輔助板中,藉由在輔助板主體的外周緣部形成嵌合周壁部,可發揮如以下(1)~(6)中記載的特別的技術效果。
(1)能將研磨墊,在使其固定於輔助板主體的上面(表面)的狀態下,與輔助板主體一起對旋轉定盤安裝和取下。於是,即使是在從旋轉定盤取下而將研磨墊進行清潔或再加工等的情況下,仍可在使研磨墊固定於輔助板的上面的狀態下進行該作業。
(2)藉由嵌合周壁部,可對輔助板主體發揮極有效的補強效果。特別是,嵌合周壁部,係形成於離開研磨機的旋轉定盤的上面的外周側,因此,可避免對在旋轉定盤上所進行的研磨等的加工作業的不良影響,同時可以各種形狀或尺寸形成嵌合周壁部,可獲得對輔助板主體有效的補強效果。於是,在上述(1)時,在將研磨墊固定於輔助板主體的狀態下操作,藉此,不用說是在將研磨墊對旋轉定盤裝卸時、或者將研磨墊清潔或再加工時等情況下,就連是在研磨墊的運送時或保存時等的情況下,仍可防止研磨墊的彎曲或損傷,保持在良好的狀態。
(3)在將嵌合周壁部嵌入旋轉定盤時,利用旋轉定盤的外周面來引導嵌合周壁部的內周面,藉此,能將固定有研磨墊的輔助板主體在保持對旋轉定盤的上面大致平行的狀態下進行重合。於是,伴隨利用嵌合周壁部之對輔助板主體的補強效果,防止研磨墊或輔助板主體的撓曲或傾斜,可有效地實現高精度地將輔助板主體和研磨墊重合、密貼於旋轉定盤的上面的穩定支承狀態。
(4)可根據嵌合周壁部對旋轉定盤的外嵌結構,不僅將嵌合周壁部,進而將固定於其上的研磨墊容易且正確地對旋轉定盤對中,進行安裝。
(5)如在上述(1)~(2)中記載的那樣,可防止研磨墊的損傷,並且如在上述(3)~(4)中記載的那樣,可以正確的對位精度,快速地使研磨墊對旋轉定盤裝卸,其結果是,消除了因進行研磨墊的裝卸等的作業而使高價的研磨設備的稼働時間受到不必要的限制的情況,可達成研磨設備的稼働效率的提高,進而達成基板的生產效率(研磨作業效率)的提高。
(6)作為上述(1)~(5)的相乘效果,由於還可解決例如在研磨墊的再利用時的問題,故即使沒有特別的熟練或知識,仍能以實用水準實現研磨墊的再利用。即,例如,在切換基板的種類等時,再利用暫時從旋轉定盤取下的研磨墊,或為了作為劣化對策的在另一加工裝置進行表面開槽等的再加工而在將從旋轉定盤暫時取下的研磨墊再加工後再利用等,也可按照實用化水準進行研究。
此外,在本形式中,“輔助板主體”係支承研磨墊,只要是滿足除了利用研磨機的研磨加工以外,還有在研磨墊表面上的修整、清掃、再開槽等的各種處理時所要求的強度或剛性、形狀穩定性和精度即可,其材質或壁厚尺寸沒有受到限定。特別是,輔助板主體並非以其單體負擔研磨墊的支承強度或剛性等,例如在研磨加工時係重合於研磨機的旋轉定盤上使用,藉此,利用旋轉定盤支承內面,所以單體的強度或剛性未被要求到那種程度。於是,除了不銹鋼等的金屬以外,合成樹脂或纖維強化樹脂等亦可用作輔助板主體的形成材料。特別是,合成樹脂製的輔助板主體與金屬製者相比較,重量輕、加工或處理容易,例如聚碳酸酯等具有厚度尺寸精度的穩定性或對溫度變化的低變形特性優良的優點。尤其是最好,輔助板主體具有大於研磨墊的剛性。
還有,“輔助板主體”在旋轉定盤的上面,只要覆蓋至少研磨墊的放置區域即可,不必涵蓋全體地完全覆蓋旋轉定盤的上面。具體來說,在輔助板主體中,例如,在研磨墊的放置區域,離開外周側的部分以適當的尺寸形狀形成缺口或貫通窗等。
另外,在本形式中,“嵌合周壁部”可與輔助板主體一體形成,亦可單獨形成,之後固定於輔助板主體。嵌合周壁部也可與輔助板主體相同,採用各種材質。特別是,嵌合周壁部並未要求輔助板主體那種程度的尺寸精度,例如,藉由在周方向或向下方的突出方向上多個構件所組合的分割結構,來構成嵌合周壁部等也是可能的。
此外,由於“嵌合周壁部”只要是可發揮對輔助板主體的既定的補強效果,與對旋轉定盤的既定的定位效果即可,故未必要涵蓋輔助板主體的全周地連續形成。具體來說,例如,也可在輔助板主體的外周緣部,以在周方向上相互隔開所形成之斷開構造來形成嵌合周壁部。另外,還可形成形狀為部分地不同的嵌合周壁部。
不過,本形式的研磨墊用輔助板,例如,也可利用黏接膠帶而將輔助板主體固定於研磨機的旋轉定盤,或將輔助板主體以負壓吸引固定於研磨機的旋轉定盤。特別是,本形式的研磨墊用輔助板,由於利用設置於外周緣部的嵌合周壁部的補強作用,發揮優良的強度或形狀穩定性,故即使利用黏接膠帶或負壓吸引來固定於旋轉定盤,仍可有效地避免在黏接膠帶的剝離時的研磨墊的損傷,或者因負壓吸引孔而使部分的研磨墊變形等的問題,可在確保研磨墊對旋轉定盤的固定力的同時,容易地達成研磨墊對旋轉定盤的裝卸。
此外,在利用黏接膠帶將輔助板主體固定於研磨機的旋轉定盤的情況,較佳為具有比研磨墊對輔助板主體之利用黏接膠帶等所產生的固定力小的固定力(單位面積的固定力)。藉此,使得研磨墊用輔助板容易從旋轉定盤取下。此時,即使輔助板主體對旋轉定盤的固定力小,仍可將輔助板主體對旋轉定盤的固定面積設定得較大(與研磨墊相對輔助板主體的固定面積相比較),或者一併發揮由嵌合周壁部所產生之對旋轉定盤的定位作用或根據需要,可一併採用用於將研磨墊用輔助板固定於旋轉定盤的另一固定手段等,故能以充分的固定力,將研磨墊用輔助板安裝固定於旋轉定盤上。
在這裏,本發明的第2形式,在上述第1形式的研磨墊用輔助板中設置固定手段,其將上述輔助板主體和上述嵌合周壁部的至少一者以可解除的方式固定於上述旋轉定盤。
另外,作為輔助板主體對旋轉定盤的固定手段,例如,除了上述的黏接膠帶以外,還可採用利用負壓空氣等的負壓吸引,或者利用永久磁鐵或電磁鐵的磁力吸引等。另外,作為嵌合周壁部對旋轉定盤的固定手段,例如,可採用後述的第3形式所記載的固定螺栓等。
此外,在本形式中,也可藉由將研磨機對旋轉定盤的固定手段設置於嵌合周壁部,將輔助板主體對旋轉定盤之利用固定手段所產生的固定力設定得較小,或不設置輔助板主體對旋轉定盤的固定手段。在這裏,嵌合周壁部,與輔助板主體相比較,可在幾乎不受到形狀或尺寸精度等的限制下,採用各種固定手段,可以大的設計自由度,採用發揮大的固定強度的固定手段或固定/解除的作業性優良的固定手段等。特別是,與輔助板主體相比較,將強度大的嵌合周壁部固定於旋轉定盤,經由該嵌合周壁部,對輔助板主體的外周緣作用約束力(固定力),藉此,可涵蓋輔助板主體的全體地,對旋轉定盤有效地作用大的固定力。
此外,本發明的第3形式,在上述第2形式的研磨墊用輔助板中,上述固定手段係構成為包括多根固定用螺栓,該多根固定用螺栓係在周上的多個部位,安裝於上述嵌合周壁部,該固定用螺栓的擰入力作為固定力而作用於上述旋轉定盤的外周面上。
在本形式中,可擰入各固定用螺栓,將研磨墊用輔助板固定於旋轉定盤,擰鬆這些固定用螺栓,藉此,可解除研磨墊用輔助板對旋轉定盤的固定。另外,也可利用多根固定用螺栓,謀求研磨墊用輔助板對旋轉定盤的對中精度的進一步的提高。例如,也可預先規定全部的固定用螺栓的擰入端,在將它們擰入到擰入端的狀態,以使研磨墊用輔助板正確地對旋轉定盤對中的方式設定。當然,也可任意地調節多個固定用螺栓的擰入量,藉由該擰入量的調節操作,將研磨墊用輔助板適宜地對旋轉定盤對中。另外,為了有效地獲得對旋轉定盤的固定力,並且有效地獲得研磨墊用輔助板對旋轉定盤的對中作用,最好是,多根固定用螺栓係在嵌合周壁部的周方向上,等間距地設置。
但是,本形式的固定用螺栓,只要是其擰入力係作為研磨墊用輔助板對旋轉定盤的外周面的固定力而施加即可。具體來說,可採用例如,從嵌合周壁部的外周面側(朝向旋轉定盤的外周面),在軸直角方向上貫通而螺合,其前端面與旋轉定盤的外周面抵接的多根固定用螺栓。另外,也可採用例如,在軸方向上或軸直角方向上貫通、插穿嵌合周壁部,其前端部分對旋轉定盤或和旋轉定盤成一體的構件螺接的固定用螺栓等(具體來說,例如後述的實施形式的第5圖所示)。
此外,也可這樣形成,即,固定用螺栓,例如,在旋轉定盤的外周面上,在軸方向上將緊固按壓構件重合於嵌合周壁部上,並且對嵌合周壁部(與旋轉定盤的旋轉軸平行地),在軸方向上將固定螺栓插穿,而使其與緊固按壓構件螺合,藉此,使該固定螺栓的緊固力作用在介於這些嵌合周壁部和緊固按壓構件之間的橡膠等的彈性材,在軸方向上使該彈性材壓縮變形,使該彈性材從嵌合周壁部朝向內周側突出,與旋轉定盤的外周面抵接而按壓,藉此,發揮研磨墊用輔助板對旋轉定盤的固定力。另外,如此一來,在將緊固螺栓的緊固力經由彈性材,用作對旋轉定盤的固定力的情況下,也可將彈性材用作後述的本發明的第4形式所記載的密封構件。
還有,本發明的第4形式,在上述第1~第3任意一個形式的研磨墊用輔助板中,設置具有彈性的密封構件,其以壓縮狀態介於上述嵌合周壁部和上述旋轉定盤的外周面之間。
在本形式中,亦可藉由使密封構件壓縮而介於嵌合周壁部和旋轉定盤的軸直角方向對向面間,例如,基於密封構件的彈性按壓力和摩擦力,來獲得研磨墊用輔助板對旋轉定盤的固定力。另外,例如,亦可藉由在周上的多個部位或涵蓋全周地,將密封構件的彈性按壓力作用在嵌合周壁部和旋轉定盤之間,利用彈性按壓力,進行研磨墊用輔助板對旋轉定盤的對中。此外,例如,在將嵌合周壁部在嵌合方向上強烈地對旋轉定盤按壓而安裝的情況下,亦只要巧妙地利用密封構件的按壓力和摩擦力,便可使其保持在將嵌合周壁部在嵌合方向上對旋轉定盤壓入的位置(在該狀態下,不須要將固定螺栓加以緊固等之特別作業)。
此外,本發明的第5形式,係在上述第4形式的研磨墊用輔助板中,上述嵌合周壁部和上述密封構件,係涵蓋上述旋轉定盤的全周地配置,使得該環狀周壁部和該旋轉定盤之間被涵蓋全周地密封,並且形成使該旋轉定盤和上述輔助板主體之間的內部區域連通至外部空間的抽氣用孔。
在本形式中,藉由配置密封構件件,可防止異物進入到旋轉定盤和輔助板主體的對向面間。另外,藉由該密封構件,能實質地使旋轉定盤的外周面和嵌合周壁部的內周面的對向面間的徑方向間隙消失,故可以更高精度地發揮嵌合周壁部對旋轉定盤的對中作用等。
還有,在本形式中,在旋轉定盤的外周面和嵌合周壁部的內周面的對向面間,涵蓋其全周地,使密封構件的彈性作用在徑方向上,因此作為彈性涵蓋全周的合力,自動地且高精度地發揮嵌合周壁部對旋轉定盤的,進而研磨用輔助板的對中作用。並且,藉由密封構件的彈性,即使是在密封構件隨著使用而疲乏的情況下,仍可長期穩定地發揮所需的密封性能或對中性能。
此外,在本形式中,能藉由與涵蓋全周的密封構件合併地,採用使旋轉定盤和輔助板主體之間的內部區域連通至外部空間的抽氣用孔,來通過上述抽氣用孔,根據需要而適當地將被密封構件密封之內部區域的完全封閉狀態解除。於是,例如,在將研磨墊用輔助板安裝於旋轉定盤時,藉由將抽氣用孔開放著,可避免由封閉於上述內部區域的空氣所引起的回彈(spring back)的現象,可容易使旋轉定盤和輔助板主體密貼(不會受到由封閉於內部區域的空氣所引起的不良影響)。另外,最好是在該抽氣用孔設置可開閉的蓋體,藉由蓋體,在不需要抽氣用孔的狀況下將其閉塞,藉此,可防止異物從外部侵入抽氣用孔。
此外,本發明的第6形式,係在上述第4或第5形式的研磨墊用輔助板中,使得上述旋轉定盤和載置於其上的上述輔助板主體之間的內部區域,利用上述密封構件予以氣密地密封,並且形成可從外部向該內部區域供給排放壓力流體的壓力流體通路。
在本形式中,可將旋轉定盤和載置於其上的輔助板主體之間的內部區域對外部空間密封。於是,利用作用於內部區域的壓力流體(例如,正壓或者負壓的空氣或惰性氣體等)的壓力,可容易而有效地進行輔助板主體對旋轉定盤的固定和脫離。
例如,本發明的第7形式,係在第6形式的研磨墊用輔助板中,以可連接的方式設置對其內部區域施加負壓的負壓源。藉此,也可使輔助板主體的內面積極地對旋轉定盤的上面密貼而獲得大的固定強度,並且以具有高度平坦度的旋轉定盤的上面使輔助板主體的表面的平滑精度提高,謀求研磨墊的支承面的精度提高。特別是,在將均作成平坦面的旋轉定盤的上面和輔助板主體的內面重合時,同時對內部區域作用負壓,藉此,還可容易而有效地防止該兩個面間的空氣的殘留。另外,在本發明的第6和第7形式中,也可將內部區域向大氣開放,或積極地將正壓作用於內部區域,藉此協助將輔助板主體從旋轉定盤脫離而使作業容易。
還有,本發明的第8形式,係上述第1~7中的任何一項形式的研磨墊用輔助板,使得上述輔助板主體在其內面側具備有緩衝層,該緩衝層重合於上述旋轉定盤上。
在本形式中,可基於經由輔助板主體而作用於研磨墊的緩衝層的彈性,調節研磨墊的支承特性。即,可藉由調節緩衝層的彈性或輔助板主體的強度和剛性,調節由旋轉定盤所產生之研磨墊的支承特性,藉此,可謀求例如由研磨墊所產生之研磨效率的面內均勻性的提高等。
特別是,為了將由研磨墊所產生之研磨效率在研磨墊的整面上均勻化的目的,過去以來提供將緩衝層一體形成於研磨墊內面的2層式的研磨墊。在這裏,在本形式中,即使不特地使用研磨墊中之緩衝層,也可獲得比1層式的研磨墊優良的研磨效率的面內均勻性。或者,在使用2層式的研磨墊時,藉由設置於輔助板主體的內面的緩衝層,來補充設置於研磨墊的緩衝層,以謀求由緩衝層所產生之效果的進一步持續,可藉以實現再利用研磨墊時的研磨特性的長期穩定化。
此外,本發明的第9形式,係在上述第1~8中的任何一項的形式的研磨墊用輔助板中,設置密貼層,其在重合有上述輔助板主體的上述旋轉定盤的上面擴展,使在該旋轉定盤和載置於其上的上述輔助板主體的重合面間的密貼性提高。
在本形式中,作為密貼層,採用例如黏接膠帶,藉此,可有效地獲得輔助板主體對旋轉定盤的固定力。特別是,輔助板主體的面積大於研磨墊,故可將例如黏接膠帶大型化,藉此,也可謀求固定力的進一步的提高,或將黏接膠帶中之每單位面積的黏接力設定成小的而容易剝離,謀求脫離作業性的提高。另外,由黏接膠帶所固定的輔助板主體,在上述第8形式中具備有緩衝層的情況下,被當作構成輔助板主體的緩衝層。
另外,作為密貼層,例如,也可採用具有彈性的膠帶或薄膜、板(矽板等),或採用塗敷蠟等的黏性材料或膠狀物質。藉由採用這樣的彈性薄層或塗敷層,可使輔助板主體和旋轉定盤的密貼性提高,防止兩者間的空氣殘留,可進一步使輔助板主體之利用旋轉定盤的支承和補強的效果提高。
再者,在上述第8形式中輔助板主體在內面具有緩衝層的情況下,作為上述密貼層,例如,也可藉由使水等的液體含在緩衝層,將緩衝層作為密貼層來利用。總之,在緩衝層為具有連續的內部氣泡的多孔質材的情況下,也可積極地利用它,以謀求輔助板主體對旋轉定盤的密貼性的提高。
此外,本發明的第10形式,在上述第1~9中的任何一項的形式的研磨墊用輔助板中,將起重手段設置於該嵌合周壁部的周上的多個部位,該起重手段使上述嵌合周壁部之對上述旋轉定盤的嵌合方向的位置調節力對該嵌合周壁部作用。
在本形式中,可在利用起重手段,例如將研磨墊用輔助板安裝於旋轉定盤時,將嵌合周壁部朝旋轉定盤的嵌入量,涵蓋全周地加以調節,同時一邊一點一點地維持例如平行度一邊進行作業。另外,例如,在從旋轉定盤取下研磨墊用輔助板時,可將由起重手段所產生的力,作用在將嵌合周壁部從旋轉定盤脫離的方向上,使嵌合周壁部從旋轉定盤一點一點地,一邊維持例如平行度一邊脫離。如此一來,藉由使用起重手段,可在避免特別是因研磨墊用輔助板對旋轉定盤之大的傾斜所造成的卡咬或鉤掛的同時穩定而容易地進行研磨墊用輔助板對旋轉定盤的安裝和取下。
還有,本發明的第11形式,在上述第10形式的研磨墊用輔助板,上述起重手段係在周上的多個部位、在上述嵌合方向上對上述嵌合周壁部螺合,各前端部係藉由抵接至上述研磨機側的多根起重螺栓(jack bolt)構成。
在本形式中,上述起重手段可藉由螺合至嵌合周壁部的螺栓,以簡單的結構而實現。特別是,起重螺栓係藉由其螺紋槽的引導,發揮倍力作用,因此,即使是以黏接膠帶等將輔助板主體對旋轉定盤牢固地固定的情況,仍可以小的作業力,容易地將輔助板主體從旋轉定盤剝離、取下。
此外,本發明的第12形式,為上述第1~11中的任何一項形式的研磨墊用輔助板,對上述輔助板主體的上述墊支承面重合而固定有上述研磨墊。還有,研磨墊的固定,可採用例如過去以來用於將研磨墊對旋轉定盤固定的黏接膠帶等。在固定於輔助板主體的狀態處理研磨墊,藉此,不僅在將研磨墊對旋轉定盤裝卸時,而且也在研磨墊的移動或保管等時,可有效地防止研磨墊的損傷。
另外,本發明的第13形式,為上述第12形式的研磨墊用輔助板,在上述研磨墊的外周緣部中,部分地設置未對上述輔助板主體的上述墊支承面予以固定的非固定部。藉由設置這樣的非固定部,可提高將研磨墊從研磨墊用輔助板剝離時的作業性。於是,例如,即使在經過適當的再利用次數之後廢棄研磨墊的情況下,仍容易將研磨墊剝離,再利用輔助板主體和嵌合周壁部。
再者,為了解決如上述的課題而提出的研磨墊的再生方法的本發明的特徵在於,使用上述第12或13形式的研磨墊用輔助板,在上述研磨墊因使用而磨損的場合,在仍安裝於該研磨墊用輔助板的狀態下對研磨墊的表面施加再生加工。
按照這樣的本發明方法,即使在對研磨墊施加再生加工時,仍持續地發揮由固定於內面的研磨墊用輔助板所產生的補強效果,因此,有效地防止研磨墊的損傷,可實現高精度的再生加工。
另外,最好,在上述研磨墊的再生方法中,在上述研磨墊的表面設置同心圓狀的槽,在上述再生加工時,去除進入這些槽中的附著物。
此外,在去除進入槽的附著物時,也可進行吹拂壓縮空氣或用刷子掃出等的處理。特別是最好,例如採用下述的方法,其中,使用具備具有與預先形成的槽相對應的間距和尺寸的多個齒的梳狀再生加工具,將該多個齒插入各槽,同時沿著槽使該多個齒移動,將槽內的附著物掃出,將其去除。
還有,本發明的特徵還在於一種藉由使用根據本發明的特定結構的研磨墊用輔助板來研磨的基板製造方法,其中,將上述第12或13形式的研磨墊用輔助板安裝於研磨機的旋轉定盤,將研磨對象物的基板研磨加工、製造。於是,按照這樣的基板製造方法,以總體價格低(因研磨墊的再生使用等),並且優良的加工效率(因研磨機的稼働率提高等),進行所需的研磨加工,可有利地製造經研磨的基板。
如上所述,按照本發明,可在防止研磨墊損傷的同時,以優良的作業性將研磨墊對旋轉定盤裝卸,其結果是,沒有因研磨墊的裝卸等的作業而不必要地限制高價格的研磨設備的稼働時間,可達成研磨設備的稼働效率的提高,進而達成基板的生產效率(研磨作業效率)的提高。
於是,其結果是,針對研磨墊的再利用,還可以實用水準實現。
[用以實施發明的形式]
下面,一邊參照圖式,一邊對本發明的實施形式進行說明。首先,第1圖~第3圖表示作為本發明的一個實施形式的研磨墊用輔助板10。該研磨墊用輔助板10係安裝於眾所周知的研磨機的旋轉定盤12使用。
具體來說,研磨墊用輔助板10具備具有薄壁的圓形平板狀的輔助板主體14,具有均作成平坦的表面(外面)14a和內面(下面)14b。該輔助板主體14最好利用不銹鋼等的金屬板或聚碳酸酯等的合成樹脂形成。另外,輔助板主體14的外徑尺寸係與所安裝的旋轉定盤12的外徑尺寸相同或比其稍大。於是,藉由將研磨墊用輔助板10安裝於旋轉定盤12,輔助板主體14係重合於旋轉定盤12的上面16而載置。藉此使得旋轉定盤12的上面16的整體被輔助板主體14覆蓋。
另外,在輔助板主體14的外周緣部,一體地形成在周方向上延伸的嵌合周壁部18。該嵌合周壁部18以壁厚大於輔助板主體14的塊狀剖面(在本實施形式中為矩形剖面)在周方向上延伸,在本實施形式中,呈現涵蓋周方向的全周地連續延伸的圓環形狀。另外,嵌合周壁部18也與輔助板主體14相同,除了不銹鋼等的金屬材以外,可藉由合成樹脂材等形成。特別是在本實施形式中,對輔助板主體14的外周緣部一體形成嵌合周壁部18。
嵌合周壁部18,在將研磨墊用輔助板10安裝於旋轉定盤12,將輔助板主體14重合於旋轉定盤12的上面16時,從輔助板主體14朝向下方,沿旋轉定盤12的外周面延伸而出。特別是,在本實施形式中,嵌合周壁部18的內周面20呈現圓筒形狀,該內周面20,係對旋轉定盤12的外周面22嵌合,相互接觸或以些微的間隙隔開地設置。另外,在旋轉定盤12的外周面22和嵌合周壁部18的內周面20之間,形成適合的間隙,藉此,研磨墊用輔助板容易對旋轉定盤12裝卸。另外,雖未圖示,但對嵌合周壁部18的內周面20的下方的開口端緣部,施加朝向下方而逐漸張開的錐面或倒角,藉此,可謀求提高將嵌合周壁部18對旋轉定盤12進行嵌合、安裝的作業性。
此外,在輔助板主體14的表面14a,重合、安裝研磨墊24。該研磨墊24可採用過去以來公知的各種的研磨墊。另外,該研磨墊24的內面,係利用過去公知的黏接膠帶25或適當的黏接劑等而對輔助板主體14的表面14a固定。此外,研磨墊24的外徑尺寸,一般是定為規格值,但是在許多的情況,則設定成比所安裝的旋轉定盤12的上面16的外徑尺寸還小。在本實施形式中,例如,亦可藉由將輔助板主體14的表面14a定為比旋轉定盤12還大的外徑尺寸,來採用、安裝與旋轉定盤12的外徑尺寸略同或較大的外徑尺寸的研磨墊24。
即,藉由將研磨墊用輔助板10安裝於旋轉定盤12,將輔助板主體14重合於旋轉定盤12的上面16,來使固定於輔助板主體14的表面14a的研磨墊24經由輔助板主體14,而載置於旋轉定盤12的上面16,在固定狀態下安置(set)。於是,藉由旋轉定盤12之繞著中心軸的旋轉動作,來使以對中方式安裝於旋轉定盤12的研磨墊24也同時地旋轉,進行對未圖示的基板之研磨加工。
此時,例如,如第4圖所示的那樣,可在旋轉定盤12的上面16和輔助板主體14之間,設置適當的緩衝層26。另外,作為該緩衝層26,可適合地採用藉由例如發泡而賦予某種程度的壓縮性的樹脂片或彈性體片、橡膠片等。緩衝層26,為了防止輔助板主體14中之局部變形,而形成為以至少涵蓋研磨墊24的固定區域的整體的尺寸,最好是涵蓋輔助板主體14的內面14b的整體地以一定厚度存在。
藉由設置這樣的緩衝層26,在利用研磨墊24研磨加工時,可謀求對基板的研磨效率涵蓋整面的均勻化。附帶地,在本發明人進行的實驗中,確認了關於對300mm的基板表面氧化膜的研磨效率的面內均勻性,在研磨開始初期和8小時後的任何一者,與沒有設置緩衝層26的情況相比較,藉由設置緩衝層26,可達成10%的提升。另外,在本發明人進行的另一實驗確認了,在使用市售之將緩衝層一體形成於內面的雙重結構的研磨墊(例如,Nitta Haas公司生產的IC1400(商品名)),並且未在輔助板主體14的內面14b設置緩衝層的情況下,與每分鐘研磨量的面內變異程度大約為1000埃相比較,藉由在輔助板主體14的內面14b設置緩衝層26,可將每分鐘研磨量的面內變異程度抑制到幾百埃程度。
另外,在進行研磨加工時,固定有研磨墊24的研磨墊用輔助板10,其嵌合周壁部18被嵌合於旋轉定盤12的外周面,因此,可在研磨加工時,有效地防止研磨墊用輔助板10,進而研磨墊24從旋轉定盤12脫落的不良情形。
此外,研磨墊用輔助板10,也可基於在例如嵌合周壁部18對旋轉定盤12嵌合時的摩擦力等來對旋轉定盤12固定,但是,最好是,採用特別的固定手段。作為該固定手段,也可採用例如黏接膠帶或黏接劑等,但是,在第1~3圖所示的本實施形式中,如第5圖所示的那樣,可採用固定螺栓28。
該固定螺栓28,係在嵌合周壁部18中,在周上的多個部位(最好是位於等分的3個部位以上),穿過分別在軸方向上貫通所形成的螺栓插通孔30而安裝。另外,固定螺栓28的頭部,被收納於形成在嵌合周壁部18的收納凹部32內,藉此,可防止從安裝有研磨墊24的輔助板主體14的表面14a突出。
南後,穿過螺栓插通孔30的固定螺栓28的前端(下端)均對形成於旋轉定盤12的螺栓孔32螺合,藉此,嵌合周壁部18緊固於旋轉定盤12,通過螺栓而固定。另外,在第5圖中,為了有利地確保輔助板主體14的整面對旋轉定盤12的上面16的密貼性,並且有效地確保嵌合周壁部18對旋轉定盤12的利用固定螺栓28的固定力,最好在嵌合周壁部18的軸方向下面和旋轉定盤12的軸方向對向面間,按照即使是在固定螺栓28的緊固狀態下仍殘留著些許的間隙的方式設置,根據需要,使用彈簧墊圈(spring washer)等。
另外,就作為將嵌合周壁部18對旋轉定盤12加以固定的固定手段的固定螺栓而言,除了如上述之在嵌合周壁部18的軸方向上穿過,對旋轉定盤12、或被固定於旋轉定盤12而一體地旋轉驅動的另一構件螺合的固定螺栓28以外,還可採用例如第6圖所示的那樣,在軸直角方向上對嵌合周壁部18螺合的固定螺栓34。
即,在第6圖所示的另一實施形式中,對嵌合周壁部18,在周上的多個部位中形成有在軸直角方向上貫通的螺紋孔36,在這些螺紋孔36中,分別從外周側擰入固定螺栓34。於是,各固定螺栓34的前端部被抵接、按壓於旋轉定盤12的外周面,藉由多個固定螺栓34協同作用,基於軸直角方向的緊固力的固定力,作用於嵌合周壁部18和旋轉定盤12之間。
如該第6圖所示的那樣,如果採用在水平方向上所擰入的多根固定螺栓34,則在與旋轉定盤12的外徑相比較,將嵌合周壁部18的內徑按照既定量增加,允許嵌合周壁部18對旋轉定盤12的軸直角方向的相對位移的狀態下,可藉由相互調節該多根固定螺栓34的擰入量,來調節研磨墊用輔助板對旋轉定盤12之在軸直角方向上的相對對位(對中等)。另外,在採用這樣的多根固定螺栓34的場合,利用刻記號等方式設定各固定螺栓34對螺紋孔36的擰入位置,藉此,還可更加容易地進行研磨墊用輔助板10對旋轉定盤安裝時的對中。
此外,在第7圖所示的另一實施形式中,安裝作為密封構件的O型環38,其由在嵌合周壁部18的內周面和旋轉定盤12的外周面的徑方向對向面間、涵蓋周方向的全周地連續延伸的彈性材所形成。另外,在本實施形式中,在嵌合周壁部18的內周面形成安裝用的周槽39,在該周槽39中嵌入O型環38的外周緣部,藉此進行定位安裝。藉由採用O型環38,可將嵌合周壁部18和旋轉定盤12的對向面間加以密封。
特別是在本實施形式中,可將包括支承研磨墊24的輔助板主體14和旋轉定盤12的重合對向面間而存在的內部區域40,與外部空間遮斷而密封。藉此,有效地防止在安裝等時,異物侵入上述內部區域40,輔助板主體14和旋轉定盤12的密接性降低等的問題。
並且,由於O型環38,係涵蓋全周地設置,故可基於O型環38的彈性,自動地進行嵌合周壁部18對旋轉定盤12的對中。
還有,作為密封構件,代替上述O型環38,如作為另一實施形式之第8圖所示的那樣,也可採用彈性材的環狀彈性體42。在本實施形式中,係從下方將作用為緊固按壓構件(在本實施形式中,具有涵蓋周方向的全周地連續的圓環狀)的環狀按壓構件44,對嵌合周壁部18重合。於是,在該嵌合周壁部18和環狀按壓構件44的軸方向對向面間,係配置成夾著將內周緣部涵蓋周方向的全周地延伸的環狀彈性體42。
此外,在該嵌合周壁部18和環狀按壓構件44,在周上的多個部位中,按照在軸方向上貫通的方式安裝緊固螺栓46。該緊固螺栓46的頭部係卡扣於嵌合周壁部18的上面,將嵌合周壁部18在軸方向上鬆動穿插,對環狀按壓構件44螺合。藉此,利用將緊固螺栓46緊固於環狀按壓構件44,對嵌合周壁部18和環狀按壓構件44作用重合方向(軸方向)的按壓力。另外,緊固螺栓46的前端(下端)會從環狀按壓構件44進一步向下方突出,對該突出前端部分上螺接有鎖定螺母(雙鎖定螺母,double lock nut)48。該鎖定螺母48發揮防止環狀按壓構件44從緊固螺栓46脫落的保全(fail-safe)功能。
還有,如第9圖所示的那樣,利用由緊固螺栓46和緊固螺母48的緊固力所產生之軸方向的按壓力,將嵌合周壁部18和環狀按壓構件44在相互接近而予以重合的方向上加以按壓,對介設於該兩個構件18、44之間的環狀彈性體42施加軸方向的壓縮力。藉此,環狀彈性體42(特別是在本實施形式中,加上阻止向外周側的彈性鼓出變形)因應在軸方向上的壓縮量,朝徑方向內方突出而鼓出變形,其結果是,環狀彈性體42的內周緣部被按壓於旋轉定盤12的外周面,藉此,按照流體密封的方式將該部位密封。
特別是在利用這樣的環狀彈性體42的密封結構中,可藉由調節緊固螺栓46的緊固量,調節環狀彈性體42對旋轉定盤12的按壓力,因此,例如,可在對旋轉定盤12裝卸研磨墊用輔助板時,解除或減輕環狀彈性體42對旋轉定盤12的抵接,而使作業性提高。總之,也可利用環狀彈性體42之對旋轉定盤12的抵接力來作為嵌合周壁部18之對旋轉定盤12的固定力。
此外,在第1~3圖所示的本實施形式中,在嵌合周壁部18的適當位置(參照表示第1圖中的X-X剖面的第10圖),形成在內外貫通而延伸的壓力流體通路(50)。於是,在該壓力流體通路(50),以可裝卸的方式連接有空氣壓力管路,通過空氣壓力管路,可受到來自外部的空氣壓力源的空氣壓力的作用。藉此,還可例如,在旋轉定盤12的上面16和輔助板主體14的重合面間施加負壓力,使殘留於這些重合面的空氣積極地吸引,謀求重合面間的密貼性的提高。或者,在旋轉定盤12的上面16和輔助板主體14的重合面間施加正壓力,對這些重合面作用隔離力,藉此,還可使研磨墊用輔助板10從旋轉定盤12的脫離作業性提高,或防止異物進入重合面間。
特別是在本發明中,最好,在設置這樣的空氣壓力機構時,採用由上述第7圖所示的O型環38或第8~9圖所示的環狀彈性體42等形成的密封構件,劃分出經密封的內部區域40,對該內部區域40作用空氣壓力。具體來說,例如,如第10圖所示的那樣,在將被如第8~9圖所示的由環狀彈性體42形成的密封構件所密封的內部區域40劃分的狀態下,在該內部區域40開口的壓力流體通路50係形成為在徑方向上貫通嵌合周壁部18。
在該壓力流體通路50中,組裝有單觸連接器(one touch connector)52,並且該單觸連接器52具備內建閥體的連接口體56。然後,對該連接口體56連接外部管路58,藉此,利用單觸連接器52,外部管路58可容易地對壓力流體通路50裝卸(可連接/脫離)。特別是,單觸連接器52在取下外部管路58時,藉由內建的閥體,將壓力流體通路50遮斷,將內部區域40保持在密封狀態。
然後,使壓力流體通路50通過外部管路58,對負壓泵或負壓儲壓器(accumulator)等的適當負壓源(未圖示)連接。此外,也可在外部管路58,根據需要而設置開閉閥或切換閥,並且將外部管路58,經由切換閥,有選擇地對負壓源和正壓源(例如,正壓泵或正壓儲壓器等)連接。
在具備作成這樣的結構的壓力流體通路50者中,例如,在將研磨墊用輔助板10安裝於旋轉定盤12時,將外部管路58連接於連接口體56,對內部區域40施加負壓,藉此,將旋轉定盤12的上面16和輔助板主體14在高度密接狀態下重合,並且在之後,從連接口體56取下外部管路58,藉此可在維持內部區域40的負壓狀態的同時,避免由外部管路58所產生之對旋轉定盤12的旋轉作動的不良影響等。
此外,在第11圖中,表示本發明的另一實施形式。即,在本實施形式中,在嵌合周壁部18的周上的多個部位,安裝有作為起重手段的起重螺栓60。將該起重螺栓60擰入在軸方向上貫穿嵌合周壁部18所形成的貫通螺紋孔62,作成比貫通螺紋孔62還長的腳部軸尺寸。然後,從貫通螺紋孔62向下方突出的起重螺栓60的前端係對抵接塊66抵觸,該抵觸塊66突設於具備旋轉定盤12的研磨機主體64的對向部分。因此,調節從嵌合周壁部18向下方突設的起重螺栓60的擰入量,調節從嵌合周壁部18向下方的起重螺栓60的突出量,藉此,可適當調節輔助板主體14對旋轉定盤12的上面16之在軸方向上的對向面間距離。
因此,例如,在將研磨墊用輔助板10安裝於旋轉定盤12時,藉由一點一點地擰鬆設置於周上的多個定位螺栓60,可容易而以良好的精度維持輔助板主體14的水平度,同時對旋轉定盤12的上面16維持平行狀態而使其逐漸接近。藉此,可將輔助板主體14對旋轉定盤12的上面16穩定地重合,同時避免部分空氣封入它們的對向面間或相對傾斜等的問題,而有利地獲得密貼狀態。
此外,例如,在從旋轉定盤12取下研磨墊用輔助板10時,藉由一點一點地擰入設置於周上的多個起重螺栓60,可有效地使離開旋轉定盤12的方向的力對被黏接於旋轉定盤12的上面16的輔助板主體作用14。藉此,即使在利用黏接膠帶等而予以固定的情況下,仍可容易且快速地進行使輔助板主體14從旋轉定盤12剝離開的作業。
還有,起重螺栓60的突出前端部所抵接的抵接塊66,如上述那樣,除了形成於研磨機主體64以外,也可如第12圖所示的那樣,形成作為突出於旋轉定盤12的外周面上的抵接突部68。該抵接突部68,係在與周上的各起重螺栓60相對應的位置,或涵蓋周方向的全周地,在旋轉定盤12的軸方向下部突出於外周面上而一體形成。
再者,在本發明中,如第13~15圖所示的那樣,在將研磨墊24以密貼狀態對研磨墊用輔助板10中的輔助板主體14的表面14a重合而固定時,最好,在研磨墊24的外周緣部中的至少周上的一個部位,形成非固定部70。在第13~15圖所示的形式中,從嵌合周壁部18的外周面,朝向輔助板主體14的表面14a而向徑方向內方延伸,到研磨墊24的固定區域的外周緣部的凹部72對準該非固定部70而形成。
藉由形成這樣的凹部72,在剝離研磨墊24時,作業者按照將手指或適合的工具鉤掛於研磨墊24的內面的方式將其插入,容易作業。並且,在形成有該凹部72的部分,在研磨墊24的外周緣部的些微區域,形成沒有利用黏接膠帶等的固定的部分(非固定部70),藉此,可從該非固定部70更加容易地開始研磨墊24的脫離作業。另外,如在第13、14圖中記載的那樣,除了僅在嵌合周壁部18的上端部分形成凹部72以外,例如,可如在第15圖記載的那樣,按照使嵌合周壁部18的外周緣部,涵蓋軸方向的全長地形成缺口的方式,形成任意的形狀的凹部72。尤其是,該凹部72僅形成於嵌合周壁部18或輔助板主體14中的外面,不在內部貫通,因此,可確保內部區域40的氣密性。另外,這樣的凹部72也可作為當將研磨墊24安裝於輔助板主體14的表面14a時的抽氣用。
此外,在本發明所採用的研磨墊24沒有特別的限定,例如,也可任意地採用過去以來公知者。例如,如第16圖所示的那樣,也可採用將在周方向上同心地延伸的多數狀的槽74形成於表面的研磨墊。
特別是,在表面形成這樣的槽74的研磨墊24中,在研磨加工時產生的研磨屑等因進入槽74而嵌入,而變得難以去除。經本發明人檢討後瞭解到在研磨墊24中,即使槽74的深度尺寸充分地留下,也會因研磨屑等嵌入槽74而槽74的深度尺寸仍不足,對研磨性能造成不良影響。
因此,作為研磨墊24的再生方法的一個形式,如第17~18圖所示的那樣,採用梳狀的再生加工具78,其具備具有與形成於研磨墊24的槽74相對應的間距和尺寸的多個加工用齒76,一邊將該各齒76插入各槽74,一邊使其沿著槽74相對地移動,藉此,有效地以掃出的方式去除槽74內的附著物。
另外,再生加工具78中的各齒76的形狀並不限於圖式所示的四角形狀,其前端,考慮研磨墊24的槽74的形狀,可採用圓狀、梯形狀、V字狀等的任意的形狀。另外,再生加工具78的齒76的數量也可是任意的,例如,也可一次性地獲得全部的槽74。另外,也可在研磨機上,在平時安裝再生加工具78,將其齒76插入用於研磨加工的研磨墊24的槽74。
此外,再生加工具78中的各齒76的尺寸也可按照例如比研磨墊24的槽74的寬度尺寸還小的齒寬尺寸形成,藉此,容易將再生加工具78的齒76對研磨墊24的槽74進行對位,還可防止研磨墊24的未預期的損傷等。另外,除了如例示的具備鋸齒狀的齒76的再生加工具以外,還可採用將插入研磨墊24的槽74的線材紮成束的刷狀的再生加工具,或亦可適當地採用具備更積極地從研磨墊24的槽74掃出研磨屑等的旋轉式的齒的結構的再生加工具等。
如上所述,如果採用作為本發明的各實施形式的研磨墊用輔助板10,便可防止研磨墊24的損傷,同時將研磨墊24以優良的作業性對旋轉定盤12裝卸。另外,其結果是,研磨墊的再利用也變得容易,例如,直接在固定於研磨墊用輔助板10的狀態下進行研磨墊加工而可進行再利用。另外,由於可快速地進行研磨墊24對旋轉定盤12的裝卸,故也可有效地確保研磨裝置的稼働時間。於是,在半導體基板等的製造步驟,如果可多次地再利用研磨墊,便可有助於半導體基板等的製造步驟的大幅度的成本削減、用於製造研磨墊的資源的節約、削減廢棄的研磨墊量的環保。
但是,在前述的實施形式中,為了將研磨墊用輔助板10固定於旋轉定盤12而具備著固定螺栓28或負壓吸引機構(58等),但是,例如,也可利用密封構件的彈性,根據需要而併用雙面膠帶等的黏接膠帶,藉此將研磨墊用輔助板10安裝於旋轉定盤12而固定地組裝。
具體來說,例如如第19圖所示的那樣,對研磨墊用輔助板10的嵌合周壁部18,安裝與上述第7圖相同的O型環38。另外,在本實施形式中,安裝有O型環38的周槽39,呈與開口寬度相比較朝向裏側寬度尺寸擴大的截面形狀,比該周槽39的開口寬度尺寸還大的截面徑尺寸的O型環38,被以超過其一半的部分嵌入。藉此,O型環38,在使一部分從嵌合周壁部18的周槽38的開口部向內周側突出的狀態下,可有效地阻止從周槽38抽出而穩定地嵌入、保持著。附帶地,與開口寬度相比較在裏側擴大的周槽39,例如,可藉由將從開口部所插入的切削工具的斜率(從開口部插入的方向)加以變更調節,同時進行切削加工等而形成。
此外,本實施形式的嵌合周壁部18,係以如下的分割結構來形成,該分割結構係在軸方向(圖的上下方向)上將圓環形狀的分割塊84對輔助板主體14的外周緣部82的下面重合。另外,在嵌合周壁部18,形成有在外周面開口,向徑方向內方延伸的抽氣用孔88,該抽氣用孔88係藉由O型環38封閉,藉此,與包括旋轉定盤12的上面和輔助板主體14的重合面間所劃分的內部區域40連通。總之,內部區域40通過抽氣用孔88而與外部空間連通。
在作成這樣的結構的研磨墊用輔助板中,防止在從旋轉定盤12的上方重合而安裝時,存在於旋轉定盤12和輔助板主體14的對向面間的空氣,被封閉於由O型環38所密封的內部區域40,而可通過抽氣用孔88快速地排放到外部空間。藉此,可使輔助板主體14的內面14b,對旋轉定盤12的上面16,有效地防止空氣殘留在這兩個面間,同時快速且穩定地密貼。
接著,在以密貼狀態下重合後,根據基於O型環38的彈性的抵接力和摩擦力,研磨墊用輔助板10的嵌合周壁部18可對旋轉定盤12的外周面,以既定的固定力保持在安裝狀態。另外,在本實施形式中,為了進一步穩定地獲得固定力,輔助板主體14和旋轉定盤12的上面係藉由雙面膠帶(黏接膠帶)或黏接劑等的黏接層90而固定。另外,最好,在使用研磨墊24的研磨加工或對研磨墊24的再生加工等時,針對研磨墊用輔助板10的抽氣用孔88,安裝覆蓋嵌合周壁部18的外周側開口部的蓋構件91(由第19圖中的假想線表示)。藉由以該蓋構件91覆蓋抽氣用孔88,可防止異物侵入抽氣用孔88。
以上,對本發明的實施形式進行了詳細描述,但是,本發明並不受限於這些實施形式的具體的記載。例如,為了進一步使在研磨墊用輔助板10中對輔助板主體14的補強效果提高,也可例如,按照從嵌合周壁部18向外周側突出的方式追加地設置在嵌合周壁部18的周上局部地或涵蓋全周地延伸的補強構件。此外,這樣的補強構件也可按照從嵌合周壁部18向軸方向下方突出的方式設置,或按照向軸方向上方突出的方式設置。嵌合周壁部18,從作為載置研磨墊24的墊支承面的表面(14a)的中間部分外移到外周側,由此,亦可向軸方向上方突出地形成。
另外,研磨墊用輔助板中的輔助板主體14,只要具備至少可將研磨墊涵蓋全面地加以支承的尺寸和形狀即可,不必一定要涵蓋全面地覆蓋旋轉定盤12的上面16。另外,研磨墊用輔助板中的嵌合周壁部18,只要可發揮對旋轉定盤12的定位作用即可,不必一定要涵蓋周方向的全周地連續形成。
例如,也可採用下述這樣的形式,如第20~21圖所示的那樣,在輔助板主體14的外周緣部(在不必支承研磨墊的部分中)設置以適當的尺寸加以切口之缺口部94),而使旋轉定盤12的上面16部分地露出。或者,也可如第20~21圖和第22~23圖所示的那樣,以在周上被斷開的多個分割結構96a~d、98a~f形成嵌合周壁部18。另外,具有下述的優點,藉由如這樣將嵌合周壁部18在周上斷開,即使在外周緣部中,仍可直接目視輔助板主體14對旋轉定盤12的上面16的重合面,可目視確認輔助板主體14對旋轉定盤12的安裝狀態。尤其是,缺口部94的數量或尺寸、形狀並沒有受到限定,嵌合周壁部18的各分割部分的形狀或尺寸,分割數量等均沒有受到限定。在多個缺口部94或嵌合周壁部18的分割部分中,也可設定相互不同的形狀或尺寸等。
10...研磨墊用輔助板
12...旋轉定盤
14...輔助板主體
14a...表面
14b...內面
16...上面
18...嵌合周壁部
20...內周面
22...外周面
24...研磨墊
26...緩衝層
28...固定螺栓
30...螺栓插通孔
32...螺栓孔
34...固定螺栓
36...螺紋孔
38...O型環(密封構件)
40...內部區域
42...環狀彈性體(密封構件)
44...環狀按壓構件
46...緊固螺栓
48...鎖定螺母
50...壓力流體通路
52...單觸連接器
56...連接口體
58...外部管路
60...起重螺栓
62...貫通螺紋孔
64...研磨機主體
66...抵接塊
68...抵接突部
70...非固定部
72...凹部
74...槽
76...齒
78...再生加工具
第1圖係作為本發明的一個實施形式的研磨墊用輔助板的平面圖。
第2圖係第1圖所示的研磨墊用輔助板的正面圖。
第3圖係第1圖中的III-III剖面圖。
第4圖係表示作為本發明的另一實施形式的研磨墊用輔助板,與第3圖相對應的剖面圖。
第5圖係第1圖中的V-V剖面圖。
第6圖係表示作為本發明的另一實施形式的研磨墊用輔助板,與第5圖相對應的剖面圖。
第7圖係表示作為本發明的另一實施形式的研磨墊用輔助板,與第3圖相對應的剖面圖。
第8圖係表示作為本發明的另一實施形式的研磨墊用輔助板,與第3圖相對應的剖面圖。
第9圖係表示第8圖所示的研磨墊用輔助板中的密封狀態的剖面圖。
第10圖係表示第9圖所示的研磨墊用輔助板中的負壓吸引部的剖面圖。
第11圖係表示作為本發明的另一實施形式的研磨墊用輔助板的剖面圖。
第12圖係表示作為本發明的另一實施形式的研磨墊用輔助板的剖面圖。
第13圖係表示作為本發明的另一實施形式的研磨墊用輔助板的平面圖。
第14圖係第13圖中的XIV箭向視的說明圖。
第15圖係表示第14圖所示的非固定部的另一形式例,與第14圖相對應的說明圖。
第16圖係表示作為本發明的另一實施形式的研磨墊用輔助板的平面圖。
第17圖係說明第16圖所示的研磨墊用輔助板中的對研磨墊的再生加工用之相當於第16圖中的XVII-XVII剖面的說明圖。
第18圖係說明第17圖所示的對研磨墊再生加工的另一製程用之與第17圖相對應的說明圖。
第19圖係表示作為本發明的另一實施形式的研磨墊用輔助板的剖面圖。
第20圖係表示作為本發明的另一實施形式的研磨墊用輔助板的平面圖。
第21圖係第20圖所示的研磨墊用輔助板的正面圖。
第22圖係表示作為本發明的另一實施形式的研磨墊用輔助板的底面圖。
第23圖係第20圖所示的研磨墊用輔助板的平面圖。
12...旋轉定盤
14...輔助板主體
14a...表面
14b...內面
16...上面
18...嵌合周壁部
20...內周面
22...外周面
24...研磨墊
25...黏接膠帶

Claims (13)

  1. 一種研磨墊用輔助板,其具備載置於研磨機的旋轉定盤的上面的輔助板主體,以該輔助板主體的表面的中間部分構成墊支承面,該墊支承面係與用於研磨半導體基板等的研磨墊重合而固定,並且形成有嵌合周壁部,其在該輔助板主體的外周緣部,沿著該研磨機的旋轉定盤的外周面而向下方突出,嵌合於該旋轉定盤的外周,藉此,將已被固定於該墊支承面的該研磨墊以可裝卸的方式對該旋轉定盤安裝,該研磨墊用輔助板的特徵在於:設置有固定手段,其將上述輔助板主體和上述嵌合周壁部的至少一者以可解除的方式對上述旋轉定盤固定,設有密貼層,其在重合上述輔助板主體的上述旋轉定盤的上面擴展,使該旋轉定盤和載置於其上的上述輔助板主體的重合面間的密貼性提高,且形成有使該旋轉定盤和上述輔助板主體之間的內部區域與外部空間連通的抽氣用孔。
  2. 如申請專利範圍第1項之研磨墊用輔助板,其係被使用於以下的用途:在固定於上述輔助板主體的上述研磨墊因使用而磨損的情況下,在仍安裝於該研磨墊用輔助板的狀態下藉由再生加工具對該研磨墊的表面施加再生加工。
  3. 如申請專利範圍第1項之研磨墊用輔助板,其中,上述固定手段,係包括在周圍上的多個部位中被安裝於上述嵌合周壁部的多根固定用螺栓而構成,使得該固定用螺栓的擰入力作為對上述旋轉定盤的外周面之固定力而作用。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之研磨墊用輔助板,其中,設置有具有彈性的密封構件,其以壓縮狀態介於上述嵌合周壁部和上述旋轉定盤的外周面之間。
  5. 如申請專利範圍第4項之研磨墊用輔助板,其中,上述旋轉定盤和載置於其上的上述輔助板主體之間的內部區域係利用上述密封構件予以氣密地密封,並且形成有可將壓力流體從外部供給排放到該內部區域的壓力流體通路。
  6. 如申請專利範圍第5項之研磨墊用輔助板,其中,對上述壓力流體通路,經由閥體,以可連接的方式設有負壓源。
  7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之研磨墊用輔助板,其中,上述輔助板主體係在其內面側具備有緩衝層,該緩衝層重合於上述旋轉定盤上。
  8. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之研磨墊用輔助板,其中,在該嵌合周壁部的周圍上的多個部位設有起重手段(jack means),該起重手段係將上述嵌合周壁部之對上述旋轉定盤的嵌合方向的位置調節力作用於該嵌合周壁部上。
  9. 如申請專利範圍第8項之研磨墊用輔助板,其中,上述起重手段係由多根起重螺栓(jack bolt)所構成,該等起重螺栓係在周圍上的多個部位,在上述嵌合方向上對上述嵌合周壁 部螺合,由各前端部被抵接至上述研磨機側。
  10. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之研磨墊用輔助板,其中,在上述研磨墊的外周緣部中,部分地設有未對上述輔助板主體的上述墊支承面固定的非固定部。
  11. 一種研磨墊的再生方法,其特徵在於:使用如申請專利範圍第1項之研磨墊用輔助板,在上述研磨墊因使用而磨損的情況下,在仍安裝於該研磨墊用輔助板的狀態下對該研磨墊的表面實施再生加工。
  12. 如申請專利範圍第11項之研磨墊的再生方法,其中,在上述研磨墊的表面設有同心圓狀的槽,在上述再生加工時,將進入這些槽的附著物去除。
  13. 一種基板的製造方法,其特徵在於:將如申請專利範圍第1項的研磨墊用輔助板安裝於研磨機的旋轉定盤,對作為研磨對象物的基板進行研磨加工而製造。
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