TWI602227B - Dresser - Google Patents
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Description
本發明,是有關於將CMP(化學機械研磨)裝置所代表的研磨裝置的研磨墊整修(調節)用的修整器。
在半導體被製造所使用的CMP裝置,是將晶圓研磨用的裝置。此CMP裝置,是一邊朝研磨墊供給研磨液,一邊將晶圓與研磨墊滑接來研磨晶圓表面。研磨墊的研磨性能,是隨著研磨晶圓而漸漸地喪失。在此,以往是進行:藉由使用修整器將研磨墊的表面些微地刮取,使研磨墊的表面再生。
修整器,是具備將研磨墊的研磨面整修的修整器碟片。此修整器碟片的墊片接觸面是由鑽石磨粒所構成,藉由將此鑽石粒子與研磨墊的表面磨擦來將研磨墊刮取。修整器碟片本身,是由:SUS316等的耐腐蝕性非磁性材料、SUS630等的耐腐蝕性磁性材料、聚碳酸酯等的樹脂等的各式各樣的材料所形成。也有取代鑽石磨粒,使用被植毛了電刷的電刷修整器。
修整器碟片和電刷修整器,需進行消耗品定期地檢點及交換。為了修整器交換的容易性改善,會在修整器碟片的材料採用磁性材。這是因為在將修整器碟片裝設的碟片支架埋設磁鐵由磁性力將修整器保持。由這種磁性力所產生的裝卸構造,因為不需要交換用的工具所以非常地便利。
但是使用磁鐵的習知的裝卸構造無法適用於由樹脂等非磁性材料所製作的修整器中。近年來,從耐腐蝕性和金屬污染防止的觀點,也有在修整器採用塑膠材料的要求。且,在電刷修整器及鑽石修整器的交換中,需要取下碟片支架,而具有交操作業性改善的要求。
鑑於這種狀況,本發明的目的是提供一種修整器,無論修整器的材質的種類,可以簡單地交換。
為了達成上述的目的,本發明的一態樣,是一種修整器,是將研磨墊整修用,具備:被固定於將前述修整器旋轉的修整器軸的配件、及藉由磁性力可裝卸地被安裝於前述配件的碟片支架、及可裝卸地被安裝於前述碟片支架的設有整修面的修整器碟片,前述配件及前述碟片支架,是各別具有使前述磁性力發生的磁鐵。
本發明的較佳態樣,是前述磁鐵,是被配置於前述修整器的中心周圍的複數磁鐵,該複數磁鐵,是使相鄰接的2個磁鐵的磁極彼此不同的方式被配列。
本發明的較佳態樣,是前述複數磁鐵,是構成在前述修整器的中心周圍由等間隔被配列的複數機組,前述複數機組,是各別由N極及S極被交互配置的至少3個磁鐵所構成,在前述複數機組的全部中前述至少3個磁鐵的配列是相同。
本發明的較佳態樣,是前述配件,是可裝卸地被安裝於前述修整器軸。
本發明的較佳態樣,是前述修整器碟片,是可裝卸地被安裝於前述碟片支架。
本發明的較佳態樣,是前述修整器碟片,是藉由磁性力被安裝在前述碟片支架。
本發明的較佳態樣,是前述修整器碟片,是藉由螺栓被安裝在前述碟片支架。
本發明的其他的態樣,是一種修整器,是將研磨墊整修用,具備:被固定於將前述修整器旋轉的修整器軸的配件、及藉由磁性力可裝卸地被安裝在前述配件的設有整修面的電刷碟片,前述配件及前述電刷碟片,是各別具有使前述磁性力發生的磁鐵。
本發明的較佳態樣,是前述磁鐵,是被配置於前述修整器的中心周圍的複數磁鐵,該複數磁鐵,是使相鄰接的2個磁鐵的磁極彼此不同的方式被配列。
本發明的較佳態樣,是前述複數磁鐵,是構成在前述修整器的中心周圍由等間隔被配列的複數機組,前述複數機組,是各別由N極及S極被交互配置的至少3個磁鐵所構成,在前述複數機組的全部中前述至少3個磁鐵的配列是相同。
本發明的較佳態樣,是前述配件,是可裝卸地被安裝於前述修整器軸。
依據本發明的第1態樣的話,因為配件及碟片支架是只有藉由磁性力被彼此拉引,所以可以比較簡單地由手將碟片支架與修整器碟片一起從配件取下。因為修整器碟片是被保持於碟片支架,所以無關於修整器碟片的材料是磁性材或是非磁性材,皆可以適用本發明。
依據本發明的第2態樣的話,配件及電刷碟片是只有藉由磁性力被彼此拉引,就可以比較簡單地由手將電刷碟片從配件取下。
1‧‧‧研磨載台
2‧‧‧研磨墊
7‧‧‧載台馬達
9‧‧‧整修裝置
10‧‧‧修整器
10a‧‧‧整修面
13‧‧‧修整器軸
16‧‧‧氣壓缸
17‧‧‧修整器臂
19‧‧‧支柱
20‧‧‧支撐台
22‧‧‧繞轉軸
30‧‧‧配件
31‧‧‧螺栓
32‧‧‧凸緣部
33‧‧‧突出部
35‧‧‧磁鐵
50‧‧‧碟片支架
51、52‧‧‧凹部
54‧‧‧孔
56、58‧‧‧磁鐵
60‧‧‧銷
70‧‧‧修整器碟片
73‧‧‧螺栓
80‧‧‧電刷碟片
81、82‧‧‧凹部
86‧‧‧磁鐵
[第1圖]顯示具備修整器的整修裝置的立體圖。
[第2圖]顯示修整器的剖面圖。
[第3圖]配件的俯視圖。
[第4圖]配件的下面圖。
[第5圖]第3圖所示的A-A線剖面圖。
[第6圖]第5圖所示的B-B線剖面圖。
[第7圖]碟片支架的俯視圖。
[第8圖]第7圖所示的C-C線剖面圖。
[第9圖]碟片支架的下面圖。
[第10圖]第9圖所示的D-D線剖面圖。
[第11圖]顯示修整器的其他的實施例的剖面圖。
[第12圖]顯示修整器的進一步其他的實施例的剖面圖。
[第13圖]電刷碟片的俯視圖。
[第14圖]第13圖所示的E-E線剖面圖。
[第15圖]電刷碟片的下面圖。
[第16圖]第15圖所示的F-F線剖面圖。
以下,參照圖面說明本發明的實施例。在第1圖乃至第16圖中,在同一的構件中附加同相的符號,並省略其重複的說明。
第1圖,是顯示具備將研磨墊整修(調節)的修整器的整修裝置的立體圖。如第1圖所示,將晶圓等的基板研磨用的研磨墊2是被安裝於研磨載台1上。研磨墊2是藉由與研磨載台1連結的載台馬達7而與研磨載台1一體地旋轉。晶圓,是藉由朝旋轉的研磨墊2被推壓而被研磨。
整修裝置9,是具備:與研磨墊2滑接的修整
器10、及與修整器10連結的修整器軸13、及設在修整器軸13的上端的氣壓缸16、及將修整器軸13可旋轉自如地支撐的修整器臂17。修整器10的下面是構成整修面10a,此整修面10a是由磨粒(例如鑽石粒子)所構成。氣壓缸16,是被配置於藉由支柱19被支撐的支撐台20上,這些的支柱19是被固定於修整器臂17。
修整器臂17是由無圖示的馬達被驅動,以繞轉軸22為中心繞轉。修整器軸13,是藉由無圖示的馬達的驅動旋轉,藉由此修整器軸13的旋轉,使修整器10成為繞修整器軸13周圍朝由箭頭所示的方向旋轉。氣壓缸16,是作為:透過修整器軸13使修整器10上下動,將修整器10由預定的按壓力朝研磨墊2的表面按壓的致動器功能。
研磨墊2的整修是如下地進行。修整器10是以修整器軸13為中心旋轉,其同時使純水從無圖示的純水供給噴嘴被供給至研磨墊2上。在此狀態下,修整器10是藉由氣壓缸16朝研磨墊2被按壓,使其整修面10a與研磨墊2滑接。進一步,將修整器臂17以繞轉軸22為中心繞轉使修整器10朝研磨墊2的半徑方向擺動。如此,藉由修整器10使研磨墊2被刮取,使其表面被整修(再生)。
第2圖,是顯示修整器10的剖面圖。修整器10,是具備:被固定於修整器軸13的配件30、及藉由磁性力可裝卸地被安裝於配件30的碟片支架50、及可裝卸
地被安裝於碟片支架50修整器碟片70。配件30,是藉由螺栓31可裝卸地被安裝於修整器軸13的下端。
第3圖是配件30的俯視圖,第4圖是配件30的下面圖,第5圖是第3圖所示的A-A線剖面圖,第6圖是第5圖所示的B-B線剖面圖。配件30,是具有:圓環狀的凸緣部32、及圓柱狀的突出部33。突出部33是位於凸緣部32的中央,朝下方突出。在凸緣部32中,形成有讓螺栓31插入的通孔32a。
複數磁鐵35是被埋設在凸緣部32中,這些磁鐵35是被配列在修整器10的中心周圍。在第3圖的例中,設有12個的磁鐵35。複數磁鐵35,是使相鄰接的2個磁鐵35的磁極彼此不同的方式被配列。第3圖雖是顯示磁鐵35的配列的一例,但本發明不限定於此例。
在第3圖中,複數磁鐵35是構成複數(在第3圖中為4個)機組36,這些複數機組36,是由等間隔被配置在修整器10的中心周圍。機組36是彼此之間只有分離預定的距離,機組36之間形成有上述的通孔32a。各機組36,是由3個磁鐵35所構成,這些3個磁鐵35是成為S極及N極交互地配列。在第3圖所示的例中,各機組36的磁鐵35,是依S極、N極、S極的順序被配列。各機組36的磁鐵35的配列是相同。即,全部的機組36,是由以S極、N極、S極的順序被配列的3個磁鐵35所構成。又,本發明,不限定於此例,由比3個更多的磁鐵35構成各機組36也可以。在磁鐵35中,最佳是使用
釹磁鐵。
第7圖是碟片支架50的俯視圖,第8圖是第7圖所示的C-C線剖面圖,第9圖是碟片支架50的下面圖,第10圖是第9圖所示的D-D線剖面圖。碟片支架50,是直徑比配件30更大的圓盤狀的構件。在碟片支架50的上面中央,形成有2段的圓形的凹部51、52,配件30的凸緣部32是被收容在第1段的凹部51,配件30的突出部33是被收容於第2段的凹部52。在凹部51的底面,形成有收容螺栓31的頭部用的孔54。
複數磁鐵56是被埋設在碟片支架50中,這些磁鐵56是被配列在修整器10的中心周圍。在第9圖的例中,設有12個的磁鐵56。複數磁鐵56,是使相鄰接的2個磁鐵56的磁極彼此不同的方式被配列。第9圖是顯示磁鐵56的配列的一例,本發明不限定於此例。
在第9圖中,複數磁鐵56,是由複數(在第9圖中為4個)機組57構成,這些複數機組57,是由等間隔被配置在修整器10的中心周圍。機組57彼此只有分離預定的距離。各機組57,是由3個磁鐵56所構成,這些3個磁鐵56是成為S極及N極交互地配列。在第9圖所示的例中,各機組57的磁鐵56,是依N極、S極、N極的順序被配列。各機組57的磁鐵56的配列是相同。即,全部的機組57,是由以N極、S極、N極的順序被配列的3個磁鐵56所構成。又,本發明,不限定於此例,由比3個更多磁鐵56構成各機組57也可以。
如第2圖所示,磁鐵56,是被配置於相面對於配件30的磁鐵35的位置,將磁鐵35拉引。因此,碟片支架50,是藉由由這些磁鐵35、56之間發生的磁性力(引力)可裝卸地被安裝於配件30。在此磁鐵56也使用釹磁鐵最佳。
如第3圖及第9圖所示,S極及N極因為是被交互配置,所以作用於配件30及碟片支架50間的引力被加強。進一步,扭矩是從配件30施加在碟片支架50時,各磁鐵因為是與相鄰的磁鐵推斥,所以配件30及碟片支架50的相對位置不易偏離,可以發揮更強力的結合力。且,在第3圖、第9圖所示的例中,藉由由相面對的磁鐵機組36、57間發生的磁性力(引力)就容易將碟片支架50安裝在配件30,也有使用方便性佳的優點。
在第3圖所示的例中,具有S-N-S極的磁鐵配列的機組36是在圓周方向被等間隔地配列。使一機組36的S極及其他的機組36的S極無法接近的方式,如第3圖所示,在機組36、36之間設置相當於磁鐵35的配列的至少1間距分的間隙較佳。這是因為,將一機組36的S極及其他的機組36的S極相鄰接的話,在整修中碟片支架50是對於配件30朝旋轉方向偏離時,在磁鐵56的N極及配件30的磁鐵35的S極之間拉扯的力會發生,助長碟片支架50的偏離,碟片支架50就容易從配件30脫落。同樣地,如第9圖所示,在機組57、57之間設置相當於磁鐵56的配列的至少1間距分的間隙較佳。在第3
圖所示的例中,各機組36中的磁鐵35的配列雖是S-N-S極,但是N-S-N極也可以。此情況,碟片支架50的各機組57中的磁鐵56的配列是S-N-S極。
進一步,複數磁鐵58是被埋設在碟片支架50的周緣部中。這些的磁鐵58,是將修整器碟片70固定於碟片支架50用者。此例的修整器碟片70是由磁性材料所形成,藉由磁鐵58的磁性力可裝卸地被安裝於碟片支架50。鑽石磨粒是被固定在修整器碟片70的環狀的下面中,藉由此鑽石磨粒構成環狀的整修面10a。修整器10,是由此整修面10a將研磨墊2整修(調節)。
研磨墊2的整修中,修整器10,其整體是以修整器軸13為中心旋轉,將修整器碟片70的整修面10a朝研磨墊2推壓。在碟片支架50的下面,安裝有複數(在圖面中為2個)銷60。這些的銷60是插入形成於修整器碟片70的上面中的凹部71(第2圖參照)。藉由這些銷60及凹部71的卡合來防止修整器碟片70在整修中對於碟片支架50相對地旋轉。
依據本發明的話,配件30及碟片支架50是只有藉由磁性力被彼此拉引。因此,將修整器10交換時,可以比較簡單地由手將碟片支架50與修整器碟片70一起從配件30取下。在上述的例中,修整器碟片70雖是由磁性材料所構成,但是本發明,也可以適用於修整器碟片70是由非磁性材所構成的修整器10。
第11圖,是顯示修整器10的其他的實施例
的剖面圖。本實施例的修整器碟片70是由非磁性材料所構成。修整器碟片70,是藉由複數螺栓73被固定於碟片支架50。藉由解開這些螺栓73,就可以將修整器碟片70從碟片支架50切離。其他的構成因為是與上述的實施例同樣,所以省略其重複的說明。
第12圖,是顯示修整器10的進一步其他的實施例的剖面圖。此修整器10,是藉由電刷構成整修面10a的電刷修整器。未特別說明的本實施例的構成因為是與上述的實施例同樣,所以省略其重複的說明。第12圖所示的修整器10,不具備修整器碟片70,取而代之,具備電刷碟片80。此電刷碟片80,是具有與上述的實施例中的碟片支架50類似的構造。
第13圖是電刷碟片80的俯視圖,第14圖是第13圖所示的E-E線剖面圖,第15圖是電刷碟片80的下面圖,第16圖是第15圖所示的F-F線剖面圖。在電刷碟片80的上面中央,形成有2段的圓形的凹部81、82,配件30的凸緣部32是被收容在第1段的凹部81,配件30的突出部33是被收容於第2段的凹部82。在凹部81的底面,形成有收容螺栓31的頭部用的孔84。在電刷碟片80的下面被植毛了電刷(無圖示),由此電刷構成整修面10a。
複數磁鐵86是被埋設在電刷碟片80中,這些磁鐵86是被配列在修整器10的中心周圍。在第15圖的例中,設有12個磁鐵86。複數磁鐵86,是使相鄰接的
2個磁鐵86的磁極彼此不同的方式被配列。第15圖是顯示磁鐵86的配列的一例,本發明不限定於此例。在第15圖中,複數磁鐵86,是構成複數(在第15圖中為4個)機組87,這些複數機組87,是由等間隔被配置在修整器10的中心周圍。機組87彼此只有分離預定的距離。此預定的距離,是相當於磁鐵86的配列的至少1間距分。各機組87中的磁鐵86的配置是與第9圖所示的磁鐵56的配置相同。磁鐵86,是被配置成與配件30的磁鐵35相面對,被配置成將磁鐵35拉引。因此,電刷碟片80,是藉由由這些磁鐵35、86之間發生的磁性力(引力)而可裝卸地被安裝於配件30。在此磁鐵86也使用釹磁鐵最佳。
在上述的構成中,修整器10,是藉由將由電刷所構成的整修面10a與研磨墊2滑接來將該研磨墊2整修。因為配件30及電刷碟片80是只有藉由磁性力使彼此被拉引,所以將修整器10交換時,可以比較簡單地由手將電刷碟片80從配件30取下。
上述的實施例,是以本發明所屬技術領域中具有通常的知識者可以實施本發明為目的而被記載者。上述實施例的各種的變形例,對於本行業者為理所當然,本發明的技術的思想也適用在其他的實施例。因此,本發明,沒有被限定於被記載的實施例,而是依據由申請專利範圍被定義的技術的思想被最廣大範圍解釋者。
10‧‧‧修整器
10a‧‧‧整修面
13‧‧‧修整器軸
30‧‧‧配件
31‧‧‧螺栓
35‧‧‧磁鐵
50‧‧‧碟片支架
56‧‧‧磁鐵
58‧‧‧磁鐵
60‧‧‧銷
70‧‧‧修整器碟片
71‧‧‧凹部
Claims (7)
- 一種修整器,是將研磨墊整修用,其特徵為,具備:被固定於將前述修整器旋轉的修整器軸的配件、及藉由磁性力可裝卸地被安裝於前述配件的碟片支架、及可裝卸地被安裝於前述碟片支架的設有整修面的修整器碟片,前述配件及前述碟片支架,是各別具有使前述磁性力發生的磁鐵;前述磁鐵,是被配置於前述修整器的中心周圍的複數磁鐵,該複數磁鐵,是使相鄰接的2個磁鐵的磁極彼此不同的方式被配列;前述複數磁鐵,是構成在前述修整器的中心周圍由等間隔被配列的複數機組,前述複數機組,是各別由N極及S極被交互配置的至少3個磁鐵所構成,在前述複數機組的全部中前述至少3個磁鐵的配列是相同。
- 如申請專利範圍第1項的修整器,其中,前述配件,是可裝卸地被安裝於前述修整器軸。
- 如申請專利範圍第1項的修整器,其中,前述修整器碟片,是可裝卸地被安裝於前述碟片支 架。
- 如申請專利範圍第3項的修整器,其中,前述修整器碟片,是藉由磁性力被安裝在前述碟片支架。
- 如申請專利範圍第3項的修整器,其中,前述修整器碟片,是藉由螺栓被安裝在前述碟片支架。
- 一種修整器,是將研磨墊整修用,其特徵為,具備:被固定於將前述修整器旋轉的修整器軸的配件、及藉由磁性力可裝卸地被安裝在前述配件的設有整修面的電刷碟片,前述配件及前述電刷碟片,是各別具有使前述磁性力發生的磁鐵;前述磁鐵,是被配置於前述修整器的中心周圍的複數磁鐵,該複數磁鐵,是使相鄰接的2個磁鐵的磁極彼此不同的方式被配列;前述複數磁鐵,是構成在前述修整器的中心周圍由等間隔被配列的複數機組,前述複數機組,是各別由N極及S極被交互配置的至少3個磁鐵所構成,在前述複數機組的全部中前述至少3個磁鐵的配列是相同。
- 如申請專利範圍第6項的修整器,其中,前述配件,是可裝卸地被安裝於前述修整器軸。
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