发明名称 研磨装置及研磨方法,以及研磨垫之修整方法
摘要 本发明系一种研磨装置,具有为:将用以进行被研磨材之研磨之研磨站及进行被研磨材之清洗之清洗站交互配置复数个;具备保持被研磨材而依序搬运于研磨站及清洗站之间之臂部;臂部具有保持被研磨材之研磨头;清洗站具备有载置被研磨材之保持台座;及进行于保持在研磨头之状态下之被研磨材之清洗,与于取出被研磨材之状态下之研磨头之清洗之清洗装置。一种被研磨材之研磨方法,系配置复数有研磨被研磨材之研磨站;具备保持被研磨材而依序搬运于研磨站间之臂部;研磨站具有于表面张贴有研磨垫之平台;臂部具备复数之保持被研磨材而将被研磨材之一面抵接于研磨垫之研磨头,藉由该研磨头与平台之相对运动,以研磨垫研磨被研磨材之晶圆研磨方法,其特征为:将用以将研磨头支持成了水平自由旋转之旋转轴,个别扣合于设置在臂部之复数旋转轴套之扣合部;使被研磨材与研磨垫抵接而旋转,同时,藉由利用具备旋转轴之调整机构改变其与臂部之相对位置,以调整研磨头在轴线方向之位置,一面调整复数之被研磨材之个别位置一面进行研磨。
申请公布号 TW510841 申请公布日期 2002.11.21
申请号 TW089117256 申请日期 2000.08.25
申请人 三菱麻铁里亚尔股份有限公司 发明人 小林达宜;田中弘志
分类号 B24B37/04;B24B7/24;H01L21/304 主分类号 B24B37/04
代理机构 代理人 洪武雄 台北市博爱路八十号六楼;陈昭诚 台北市博爱路八十号六楼
主权项 1.一种研磨装置,其特征系具备有: 将用以研磨被研磨材之研磨站,与进行上述被研磨 材之清洗之清洗站交互配置复数个; 具备将上述被研磨材保持且于上述研磨站与上述 清洗站之间依序搬运之臂部; 上述臂部具备有保持上述被研磨材之研磨头; 上述清洗站具备有:载置上述被研磨材之保持台座 ,及进行将保持于上述研磨头之状态之上述被研磨 材之清洗、 将载置在上述保持台座上之状态之上述被研磨材 之清洗及 为该被研磨材取出之状态之上述研磨头之清洗之 清洗装置。2.如申请专利范围第1项之研磨装置,其 中,上述保持台座系在与上述臂部之上述研磨头相 对向之状态下,设置成可向靠近研磨头之方向移动 ;上述清洗装置系由清洗构件、及使该清洗构件进 出于上述研磨头与上述保持台座间之清洗构件驱 动装置所构成。3.如申请专利范围第1项之研磨装 置,其中,上述臂部系设置成以旋转轴为中心回旋; 上述研磨站以及上述清洗站系设置于以上述旋转 轴为中心之大致圆形之上。4.如申请专利范围第1 项之研磨装置,其中,上述研磨站具有表面张贴有 研磨垫之平台;上述臂部具备复数之保持上述被研 磨材,将上述被研磨材一面抵接于上述研磨垫,同 时环绕轴线旋转之研磨头;上述臂部系连接于上述 研磨头之上部,同时设置有复数之将该研磨头支持 成可水平自由旋转之旋转轴,及其有用以扣合上述 旋转轴之筒状扣合部之旋转轴套;上述旋转轴系具 备藉由改变其与上述悬臂之相对位置,用以调整上 述研磨头之轴线方向的位置之调整机构。5.如申 请专利范围第1项之研磨装置,其特征为:上述旋转 轴系具备下部用来连结上述研磨头的连结部之轴 主体;保持该轴主体与轴线方向之相对位置,而将 上述轴主体支持成可以自由旋转之轴承;用以支持 该轴承之外周具有公螺纹部之筒状轴承支撑部;同 时,上述旋转轴套之扣合部内周设有用以与上述公 螺纹部作螺旋配合之母螺纹部;而藉由将上述公螺 纹部沿上述母螺纹部旋转,可使上述研磨头于轴线 方向移动。6.一种研磨被研磨材之研磨方法,系配 置复数用以进行被研磨材之研磨之研磨站;具备固 持上述被研磨材而依序搬运于上述研磨站间之臂 部;上述研磨站具有表面张贴有研磨垫之平台;上 述臂部具备有复数之保持上述被研磨材而使上述 被研磨材之一面抵接于上述研磨垫之研磨头;藉由 该研磨头与上述平台之相对运动,以上述研磨垫研 磨上述被研磨材之研磨方法,其特征包括:将用以 支持上述研磨头,而使其能水平自由旋转之旋转轴 个别扣合于设置在上述臂部之复数旋转轴套之扣 合部;使上述被研磨材与上述研磨垫抵接而旋转; 同时,藉由利用具备上述旋转轴之调整机构改变与 上述臂部之相对位置,以调整上述研磨头轴线方向 之位置;一面调整上述复数之被研磨材个别位置, 一面加以研磨。7.如申请专利范围第6项之被研磨 材之研磨方法,其中于复数之上述研磨站同时进行 上述被研磨材之研磨;于上述被研磨材之研磨过程 中,将上述研磨头中,上述被研磨材之研磨终了后 之研磨头于研磨终了之时刻藉由上述调整机构调 整其轴线方向之位置,而使研磨终了之上述被研磨 材离开上述研磨垫。8.如申请专利范围第1项之研 磨装置,又具备:具有调整研磨被研磨材之研磨垫 的表面状态之修整装置;该修整装置系具有将附着 于上述研磨垫之异物从上述研磨垫分离之孔目堵 塞去除机构;覆盖该孔目堵塞去除机构之周围,而 可于与上述研磨垫表面之间形成与外部隔开的空 间之盖子;及连接到形成于上述盖子与上述研磨垫 间之空间,将上述研磨垫上之异物吸引之吸引机构 。9.如申请专利范围第8项之研磨装置,其中,上述 修整装置具有支持上述孔目堵塞去除机构且使于 上述研磨垫上移动之臂部;上述孔目堵塞去除机构 系藉由上述臂部支持,且削除上述研磨垫之表面而 去除孔目堵塞以及孔目崩坏之整修器。10.如申请 专利范围第9项之研磨装置,其中,上述修整装置设 有使上述整修器于上述盖子内升降之升降机构。 11.如申请专利范围第8项之研磨装置,其中,上述孔 目堵塞去除机构具有于上述研磨垫以清洗液冲洗, 将附着于上述研磨垫之上述异物加以冲洗清除之 清洗液喷出机构。12.如申请专利范围第11项之研 磨装置,其中,上述清洗液喷出机构具有于上述清 洗液施加超音波振动之超音波产生机构。13.一种 修整方法,其特征包括:将附着于研磨被研磨材之 研磨垫之异物,从上述研磨垫分离之孔目堵塞去除 机构;覆盖该孔目堵塞去除机构之周围,而与研磨 垫表面间形成与外部隔开之空间之盖子;连接于形 成上述盖子与上述研磨垫之间之空间而用以吸引 上述研磨垫上异物之吸引机构;藉由上述孔目堵塞 去除机构将附着于上述研磨垫之异物从上述研磨 垫分离;藉由上述吸引机构,吸引上述研磨垫上之 异物;于藉由上述孔目堵塞去除机构之异物分离停 止后,仍继续上述吸引机构之动作,以进行吸引残 留于上述研磨垫上之异物。14.如申请专利范围第1 项之研磨装置,又具备:具有整修作用部之大致圆 板状之整修器;使该整修器旋转之旋转驱动机构; 于上述整修作用部抵接于研磨垫之情况下将上述 整修器于上述研磨垫搬入以及搬出之移动机构;具 有使上述整修器及上述研磨垫相对移动而进行上 述研磨垫修整之修整装置之清洗装置;该修整装置 用清洗装置系具备有:设置于上述整修器的移动范 且去除上述整修器的附着物之去除机构;该去除机 构系具备有:设置成可自由抵接于上述整修器且拂 拭上述整修器的附着物之附着物拂拭体;及在上述 附着物拂拭体抵接于上述整修器之际,将清洗液供 给于该抵接部位之清洗液供给机构。15.如申请专 利范围第14项之研磨装置,其中,上述修整装置用清 洗装置,系具备有:当上述附着物拂拭体抵接于上 述整修器时,使上述附着物拂拭体可于上述整修作 用部表面滑接,将上述附着物拂拭体驱动之拂拭体 驱动机构。16.如申请专利范围第15项之研磨装置, 其中,上述拂拭体驱动机构系具备有支持上述附着 物拂拭体之轴体,与驱动旋转该轴体之驱动装置。 17.如申请专利范围第16项之研磨装置,其中,上述附 着物拂拭体,系由保持在上述清洗液之浸透情况下 之构件所组成;上述清洗液供给机构系具备清洗液 储存槽,及于该清洗液储存槽内所储存之使至少一 部份之上述附着物拂拭体浸泡于其中之上述清洗 液。18.如申请专利范围第16项之研磨装置,其中,上 述轴体系于其内部具有中空部,同时具备有从该中 空部连通于外周面外侧的复数之孔;上述附着物拂 拭体系由保持在上述清洗液之浸透情况下之构件 所形成;上述清洗液供给机构系具备有上述中空部 以及上述复数之孔,往上述附着物拂拭体表面供给 上述清洗液之清洗液供给装置。19.如申请专利范 围第14项之研磨装置,其中,上述去除机构系取代上 述附着物拂拭体以及上述清洗液供给机构,而具备 有对上述整修器喷出高压清洗液之高压清洗液供 给机构。20.如申请专利范围第14项之研磨装置,其 中,上述去除机构系取代上述附着物拂拭体以及上 述清洗液供给机构,而具备有对清洗液施加超音波 振动之超音波赋予机构。21.如申请专利范围第14 项之研磨装置,具备有:将用于上述整修器之清洗 后之含有上述附着物之上述清洗液回收,从该清洗 液去除上述附着物以及其它混入之异物之清洗液 再生机构。22.如申请专利范围第1项之研磨装置, 具备有:使切刀于上述研磨垫上移动而对上述研磨 垫施行刻沟加工之刻沟装置。23.如申请专利范围 第22项之研磨装置,其中,上述刻沟装置系具备有于 被驱动旋转之上述平台上,使上述切刀于通过上述 平台之旋转中心之直线上移动,而于上述研磨垫上 形成封闭曲线形状或螺旋状之沟槽之切刀移动装 置。24.如申请专利范围第22项之研磨装置,其中,上 述刻沟装置系设置成可装卸于研磨装置主体。25. 如申请专利范围第22项之研磨装置,其中,该研磨垫 之厚度设定在5mm以上。图式简单说明: 第1图系本发明第1实施例中之研磨装置之俯视图 。 第2图系本发明第1实施例之研磨装置之主要部位 放大侧剖视图。 第3图系本发明第1实施例之研磨装置之主要部位 放大俯视图。 第4图系本发明第1实施例中之研磨装置所使用之 旋转轴侧剖视图。 第5(a)图系表示利用本发明第1实施例之研磨装置 之清洗装置之晶圆(被清洗材)以及研磨头之清洗 状况主要部位放大侧视图。 第5(b)图系表示利用本发明第1实施例之研磨装置 之清洗装置之晶圆(被清洗材)以及研磨头之清洗 状况主要部位放大侧视图。 第5(c)图系表示利用本发明第1实施例之研磨装置 之清洗装置之晶圆(被清洗材)以及研磨头之清洗 状况主要部位放大侧视图。 第6图系表示本发明第1实施例之研磨装置之其它 形态例之俯视图。 第7图系表示本发明第1实施例之研磨装置所使用 之清洗装置其它例之主要部位侧剖视图。 第8图系本发明第2实施例之研磨装置所使用修整 装置之主要部位构造的侧剖视图。 第9图系表示第2实施例之其它构造例之侧剖视图 。 第10图系表示本发明第3实施例之研磨装置所使用 修整装置之构造俯视图。 第11图系表示本发明第3实施例之研磨装置所使用 修整装置之构造之侧剖视图。 第12图系为本发明第4实施例之研磨装置所使用之 修整装置清洗装置剖视图。 第13图系表示第12图中之O型部份放大图。 第14图系表示本发明第4实施例之研磨装置之修整 装置清洗装置之配置例模式图。 第15图系为本发明第5实施例之研磨装置所使用之 修整装置清洗装置剖视图。 第16图系表示第15图中P部份之放大图。 第17图系表示本发明第5实施例之研磨装置之另一 形态例之剖视图。 第18图系表示本发明第5实施例之研磨装置之又另 一形态例之剖视图。 第19图系表示本发明第5实施例之研磨装置之再另 一形态例之剖视图。 第20图系表示本发明第6实施例之研磨装置构造之 一部份之剖面俯视图。 第21图系表示本发明第6实施例之研磨装置构造图, 为第20图中之A-A箭头方向之放大剖视图。 第22(a)图系表示本发明第6实施例之研磨装置所使 用之研磨垫形状概念之俯视图。 第22(b)图系表示本发明第6实施例之研磨装置所使 用之研磨垫形状概念之部份放大剖视图。 第23图系表示习知研磨装置以及修整装置之主要 部位放大斜视图。 第24图系表示习知研磨装置之构造与组装之前视 图。
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