本發(fā)明涉及研磨裝置的構(gòu)成部件用的罩。

背景技術(shù)：

在半導(dǎo)體設(shè)備的制造中，已知一種對(duì)基板的表面進(jìn)行研磨的化學(xué)機(jī)械研磨(CMP，Chemical Mechanical Polishing)裝置。在CMP裝置中，在研磨臺(tái)的上表面粘附有研磨墊，形成有研磨面。在該CMP裝置中，將通過頂環(huán)保持的基板的被研磨面按壓到研磨面，一邊對(duì)研磨面供給作為研磨液的漿料，一邊使研磨臺(tái)與頂環(huán)旋轉(zhuǎn)。由此，研磨面與被研磨面滑動(dòng)地相對(duì)移動(dòng)，對(duì)被研磨面進(jìn)行研磨。當(dāng)進(jìn)行這樣的研磨，則在研磨面附著磨粒、研磨屑，因此研磨特性與研磨裝置的工作時(shí)間對(duì)應(yīng)而逐漸劣化。因此，通過修整工具，在規(guī)定的時(shí)刻對(duì)研磨面進(jìn)行修整。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2007-168039號(hào)公報(bào)

發(fā)明要解決的課題

在該研磨裝置的使用環(huán)境中，漿料(包含其細(xì)微的液體粒子)飛散或浮游而附著于研磨裝置的構(gòu)成部件(特別是配置于低位置的構(gòu)成部件)的罩，例如附著于修整工具用罩。附著的漿料的多數(shù)向下方流落。然而，若該液體粒子未流落而以堆積狀態(tài)放置，則干燥而產(chǎn)生固化物。該固化物萬一墜落到研磨中的基板上的話，則會(huì)在被研磨面產(chǎn)生擦傷等，引起重大的事故。

由于這樣的情況，需求一種研磨液難以固結(jié)的罩。另外，希望罩為安裝工時(shí)、安裝時(shí)間較少的結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

用于解決課題的方法

本發(fā)明式為了解決上述課題的至少一部分而完成的，例如能夠作為以下的方式來實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明的第1實(shí)施方式，提供一種研磨裝置的構(gòu)成部件用的罩，該研磨裝置用于研磨基板。該罩具備卡止機(jī)構(gòu)，該卡止機(jī)構(gòu)用于卡止構(gòu)成部件的主體與罩，且設(shè)置于罩的內(nèi)部，露出到外部的罩的外表面不具有凹部，并且除罩的頂部外，露出到外部的罩的外表面不具有水平面。

根據(jù)該罩，由于露出到外部的罩的外表面不具有凹部，因此不會(huì)有研磨液飛散到凹部而滯留在其中的情況。另外，由于除罩的頂部不具有水平面，因此飛散的研磨液難以堆積。因此，能夠抑制研磨液固結(jié)在罩，在基板的研磨中固結(jié)物從罩落下而發(fā)生故障的情況。并且，由于在罩的內(nèi)部設(shè)置有卡止機(jī)構(gòu)，因此不需要在多處螺栓緊固構(gòu)成部件的主體與罩。因此，與在多處進(jìn)行螺栓緊固的結(jié)構(gòu)相比，能夠降低罩的安裝工時(shí)、安裝時(shí)間。另外，由于不需要在多處進(jìn)行螺栓緊固，因此不形成使構(gòu)成部件的主體與罩重合的凸緣部、螺栓的頭部等的水平面。這也有助于在罩的露出到外部的外表面除罩的頂部外不具有水平面。即，在第1實(shí)施方式中，其結(jié)構(gòu)要素彼此相互關(guān)聯(lián)，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)研磨液的固結(jié)抑制，安裝工時(shí)以及安裝時(shí)間的降低。另外，由于研磨液難以飛散到罩的頂部，即位于最上方的部位，因此即使在罩的頂部形成水平面，研磨液固結(jié)的可能性也較小。

根據(jù)本發(fā)明的第2實(shí)施方式，在第1實(shí)施方式中，卡止機(jī)構(gòu)是具備滾珠卡扣機(jī)構(gòu)或磁鐵。根據(jù)該實(shí)施方式，通過簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，就能夠使構(gòu)成部件的主體與罩卡止。

根據(jù)本發(fā)明的第3實(shí)施方式，在第1或第2實(shí)施方式中，露出到外部的罩的外表面具有防水性。根據(jù)該實(shí)施方式，在研磨液飛散到露出到外部的罩的外表面的情況下，由于該研磨液迅速下落，因此促進(jìn)了研磨液的固結(jié)抑制效果。

根據(jù)本發(fā)明的第4實(shí)施方式，在第1至第3的任一項(xiàng)的實(shí)施方式中，構(gòu)成部件的主體的外緣部與罩的外緣部的抵接部分的罩的厚度比抵接部分以外的罩的厚度薄。根據(jù)該實(shí)施方式，能夠使構(gòu)成部件的主體的外緣部與罩的外緣部的抵接部分的厚度方向的距離變小。因此，能夠使抵接部分的細(xì)微的間隙(有研磨液的細(xì)微的液體粒子進(jìn)入該間隙的可能性)變小。因此，能夠降低研磨液在該間隙堆積而固結(jié)、下落的風(fēng)險(xiǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的第5實(shí)施方式，提供一種研磨裝置的構(gòu)成部件。該構(gòu)成部件具備構(gòu)成部件的主體與第1至第4中任一項(xiàng)的實(shí)施方式的罩。根據(jù)該研磨裝置的構(gòu)成部件，能夠起到與第1至第4中任一項(xiàng)的實(shí)施方式相同的效果。

根據(jù)本發(fā)明的第6實(shí)施方式，在第5實(shí)施方式中，罩的內(nèi)表面形成有向該罩的內(nèi)側(cè)突出的突出部，該突出部沿水平方向而遍及罩的整體地形成。構(gòu)成部件具備配置于構(gòu)成部件的主體與突出部之間的發(fā)泡性密封部件。根據(jù)該實(shí)施方式，在需要罩內(nèi)部的密封的情況下，通過形狀追隨性優(yōu)異的發(fā)泡性密封部件，密封構(gòu)成部件的主體與罩之間。因此，即使不采用在多處螺栓緊固罩的結(jié)構(gòu)，也能夠得到適當(dāng)?shù)拿芊庑浴?/p>

根據(jù)本發(fā)明的第7的實(shí)施方式，在第5或第6實(shí)施方式中，構(gòu)成部件具備輔助罩，該輔助罩配置于罩的上方，用于覆蓋罩的一部分的區(qū)域，罩在被輔助罩覆蓋的區(qū)域內(nèi)具有水平面，在該水平面形成有用于固定罩與構(gòu)成部件的主體的螺栓孔。根據(jù)該實(shí)施方式，能夠?qū)⒄致菟ü潭ㄔ跇?gòu)成部件的主體。因此，能夠使罩與構(gòu)成部件的主體的固定關(guān)系更牢固。另外，由于通過卡止機(jī)構(gòu)固定罩與構(gòu)成部件的主體機(jī)構(gòu)，因此在較少部位(例如一處)進(jìn)行螺栓緊固的話，也能夠得到充分的固定關(guān)系。因此，罩的安裝工時(shí)以及安裝時(shí)間不會(huì)大幅增大。并且，螺栓固定部位由于位于不露出到外部的區(qū)域內(nèi)，因此不會(huì)有研磨液固結(jié)在形成有螺栓孔的水平面、螺栓頭部的情況。

根據(jù)本發(fā)明的第8實(shí)施方式，提供一種研磨裝置。該研磨裝置具備第5至第7中任一項(xiàng)的實(shí)施方式的構(gòu)成部件。該研磨裝置起到與第5至第7中任一項(xiàng)的實(shí)施方式相同的效果。

附圖說明

圖1是表示作為本發(fā)明的實(shí)施例的研磨裝置的概要結(jié)構(gòu)的概要圖。

圖2是表示安裝有罩的修整工具臂的說明圖。

圖3是表示卸下了罩的修整工具臂的說明圖。

圖4A是表示安裝有罩的修整工具臂的截面的說明圖。

圖4B是表示圖4A所示的區(qū)域B的放大圖。

圖5是表示作為比較例的安裝有罩的修整工具臂的說明圖。

符號(hào)說明

10…研磨裝置

20…研磨臺(tái)

25…研磨墊

30…頂環(huán)

35…支承臂

40…研磨液供給噴嘴

50…修整工具

51…修整工具臂

52…修整部件

60…修整工具臂主體

61…臺(tái)階部

62…水平面

63…支承部

64…螺栓孔

70…罩

71…頂面

71a…中央部

71b…加強(qiáng)肋

72…側(cè)面

73…開口部

74…水平面

75…螺栓孔

76…面

77…突出部

78…端面

80…輔助罩

81…上表面

91…滾珠卡扣機(jī)構(gòu)(日語：ボールキャッチ機(jī)構(gòu))

92…發(fā)泡性密封部件

W…晶片

具體實(shí)施方式

圖1是表示作為本發(fā)明的一實(shí)施例的研磨裝置10的概要結(jié)構(gòu)的概要圖。如圖所示，研磨裝置10具備：研磨臺(tái)20、頂環(huán)30、研磨液供給噴嘴40及修整工具50。研磨臺(tái)20形成為圓盤狀，構(gòu)成為能夠旋轉(zhuǎn)。在研磨臺(tái)20上貼附有研磨墊25。因此，在研磨臺(tái)20旋轉(zhuǎn)時(shí)，研磨墊25與研磨臺(tái)20一起旋轉(zhuǎn)。研磨墊25的表面形成研磨面。

頂環(huán)30通過規(guī)定的保持機(jī)構(gòu)(例如真空吸附機(jī)構(gòu))，在頂環(huán)30的下表面保持晶片W。該頂環(huán)30由其上部的支承臂35支承。支承臂35構(gòu)成為通過致動(dòng)器(省略圖示)，例如空氣氣缸以及電動(dòng)機(jī)，能夠在豎直方向上移動(dòng)，另外，能夠使處于保持晶片W的狀態(tài)的頂環(huán)30旋轉(zhuǎn)。

研磨液供給噴嘴40對(duì)研磨墊25的研磨面供給作為研磨液的漿料、修整液(例如水)。修整工具50具備修整工具臂51以及能夠旋轉(zhuǎn)地安裝于修整工具臂51的前端的修整部件52。該修整工具50在研磨面附著規(guī)定量的磨粒、研磨屑的情況下進(jìn)行研磨面的修整。修整工具臂51構(gòu)成為能夠以其基端(與修整部件52相反一側(cè))為中心擺動(dòng)(圓弧運(yùn)動(dòng))，在進(jìn)行晶片W的研磨時(shí)，使修整部件52從研磨臺(tái)20避讓。

在該研磨裝置10中，按如下方式進(jìn)行晶片W的研磨。首先，使保持晶片W的頂環(huán)30旋轉(zhuǎn)，且使研磨臺(tái)20旋轉(zhuǎn)。在該狀態(tài)下，從研磨液供給噴嘴40對(duì)研磨墊25的研磨面供給作為研磨液的漿料，使旋轉(zhuǎn)的頂環(huán)30下降。由此，將晶片W的表面(被研磨面)被按壓到旋轉(zhuǎn)的研磨墊25的研磨面。由此，晶片W的被研磨面與研磨墊25的研磨面以在漿料的存在下接觸的狀態(tài)進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)，從而對(duì)晶片W的被研磨面進(jìn)行研磨。在該研磨處理中，漿料主要成為細(xì)微的液體粒子而向其周邊飛散。

圖2～4A表示修整工具臂51的詳細(xì)。圖2表示在修整工具臂主體60安裝有罩70的狀態(tài)。圖3表示從修整工具臂主體60卸下罩70的狀態(tài)。圖4A表示圖2所示的沿A-A線的修整工具臂51的截面。如圖2所示，罩70配置于修整工具臂主體60上，覆蓋修整工具臂主體60的上部。罩70具備頂面71與側(cè)面72，在修整工具臂51的前端側(cè)(修整部件52側(cè))形成有開口部73。開口部73用于安裝電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)用于使修整部件52動(dòng)作。在開口部73的內(nèi)周側(cè)形成有水平面74。在該水平面74形成有一個(gè)螺栓孔75。在安裝了電動(dòng)機(jī)后，輔助罩80從上方覆蓋開口部73。

如圖4A所示，頂面71的截面中的其中央部71a水平地形成，且以高度從中央部71a朝向外側(cè)變低的方式傾斜。在本實(shí)施例中，中央部71a為了在其里側(cè)形成加強(qiáng)肋71b(參照?qǐng)D3)而水平地形成，但也可以形成為傾斜面。如圖2所示，頂面71以及側(cè)面72均不具有凹部，另外，除中央部71a以外，不具有水平面(與豎直方向正交的面)。形成于罩70的基端側(cè)(與修整部件52相反一側(cè))的圓弧狀的面76也以高度從內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)變低的方式傾斜。在開口部73的周圍形成有水平面，但在安裝有輔助罩80時(shí)，該部分為不露出到外部的區(qū)域。即，在罩70的露出到外部的外表面均不形成有凹部，另外，除中央部71a以外，也均不形成有水平面。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，不存在漿料飛散到凹部并滯留在那里的情況。另外，除中央部71a以外，罩70的露出到外部的外表面不具有水平面，因此飛散的漿料容易落下，因此，抑制了漿料長期附著于外表面的情況。因此，能夠抑制飛散到罩70的外表面的漿料固結(jié)在罩70的外表面，而在晶片W的研磨中固結(jié)物落下發(fā)生事故的情況。進(jìn)一步，在本實(shí)施例中，罩70的露出到外部的外表面具有防水性。因此，飛散的漿料迅速落下，因此促進(jìn)了漿料的固結(jié)抑制效果。防水性例如能夠通過由防水性塗料進(jìn)行涂層來實(shí)現(xiàn)。另外，在本實(shí)施例中，頂面71的中央部71a形成為水平面，但由于中央部71a在罩70中相對(duì)高度較高，因此漿料從研磨液供給噴嘴40的供給口以及研磨墊25抵抗重力向上方飛散，到達(dá)中央部71a并固結(jié)在那里的可能性較小。輔助罩80的形成為水平面的上表面81也是同樣的。

如圖3所示，在修整工具臂主體60的外緣部形成有臺(tái)階部61，其結(jié)果，形成有水平面62。另外，在修整工具壁主體60的前端側(cè)形成有在豎直方向上延伸的支承部63。在修整工具臂主體60安裝有罩70時(shí)，支承部63支承罩70。在支承部63的頂面形成螺栓孔64。另外，在罩70的內(nèi)側(cè)(更具體而言為加強(qiáng)肋71b)與修整工具臂主體60的頂面設(shè)置有一對(duì)滾珠卡扣機(jī)構(gòu)91。在本實(shí)施例中，一對(duì)滾珠卡扣機(jī)構(gòu)91設(shè)置兩套，但其數(shù)目能設(shè)定為任意。通過使用滾珠卡扣機(jī)構(gòu)91，用戶能夠通過單觸使罩70卡止于修整工具臂主體60。用戶通過滾珠卡扣機(jī)構(gòu)91使修整工具臂主體60與罩70卡止后，也可以利用螺栓孔75以及螺栓孔64來螺栓緊固。由此，能夠更牢固地固定修整工具臂主體60與罩70。由于修整工具臂主體60與罩70通過滾珠卡扣機(jī)構(gòu)91卡止，因此僅通過在一處進(jìn)行螺栓緊固就能得到充分的固定關(guān)系。另外，也可以使用各種各樣的卡止機(jī)構(gòu)來代替滾珠卡扣機(jī)構(gòu)91，例如磁鐵(也可以是磁掣機(jī)構(gòu))。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠大幅減少罩70的安裝工時(shí)、安裝時(shí)間。

如圖4A所示，在罩70的側(cè)面72的內(nèi)側(cè)即內(nèi)表面，在罩70的下端部附近形成有突出部77。該突出部77向罩70的內(nèi)側(cè)突出。另外，突出部77沿水平方向遍及罩70的整體地形成。在該突出部77與修整工具臂主體60之間配置有發(fā)泡性密封部件92。在本實(shí)施例中，發(fā)泡性密封部件92為NORSEAL。發(fā)泡性密封部件92由于形狀追隨性優(yōu)異，因此如上所述，即使在通過滾珠卡扣機(jī)構(gòu)91以及在一處的螺栓緊固來固定修整工具臂主體60與罩70的情況下，也能夠得到充分的密封性。

圖4B是圖4A所示的區(qū)域的放大圖。如圖所示，修整工具臂主體60的外緣部(即水平面62)與罩70的外緣部(即側(cè)面72的端面78)的抵接部分的罩70(側(cè)面72)的厚度W2比抵接部分以外的罩70的厚度W1薄。另外，修整工具臂主體60的水平面62形成為不伸出到比端面78更靠外側(cè)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠使上述抵接部分的厚度方向的距離變小。這意味著能夠降低水平面62與端面78的細(xì)微的間隙，即漿料的細(xì)微的液體粒子有可能進(jìn)入的空間的體積。因此，能夠降低在該間隙漿料堆積而固結(jié)、下落的風(fēng)險(xiǎn)。

圖5表示作為比較例的修整工具臂151。在該例中，罩170具備形成為水平面的頂面171與側(cè)面172，在側(cè)面172的外緣形成有作為水平面的凸緣部173。在凸緣部173中通過多個(gè)螺栓181將該罩170固定到修整工具臂主體60。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于形成有多個(gè)水平面，因此漿料固結(jié)的風(fēng)險(xiǎn)較高。特別是凸緣部173以及螺栓181的頭部(通常為水平面或?yàn)榘疾?位于相對(duì)較低的位置，并且在豎直方向上靠近漿料的供給口以及研磨墊25，因此漿料容易固結(jié)。另外，罩170的安裝工時(shí)、安裝時(shí)間非常多。

另一方面，上述的本實(shí)施例的罩70不需要在多處的螺栓緊固，因此不形成有凸緣部173、螺栓181的頭部。即，在罩70中，通過使罩70的安裝結(jié)構(gòu)與形狀相互關(guān)連，從而能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)漿料的固結(jié)的抑制與安裝工時(shí)以及安裝時(shí)間的降低。

上述的各種各樣的結(jié)構(gòu)不限于修整工具50，能適用于構(gòu)成研磨裝置10的構(gòu)成部件的有漿料飛散的擔(dān)憂的任意的構(gòu)成部件。

以上，對(duì)本發(fā)明的一些實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但上述的發(fā)明的實(shí)施方式是為了便于理解本發(fā)明，而非限定本發(fā)明。本發(fā)明能夠不脫離其主旨而進(jìn)行變更、改良，且本發(fā)明理所當(dāng)然包含其等價(jià)物。另外，在能夠解決上述課題的至少一分部的范圍或起到效果的至少一部分的范圍內(nèi)，能夠任意地組合或省略權(quán)利要求的范圍以及說明書所記載的各結(jié)構(gòu)要素。例如，還能夠?qū)⒄志哂锌ㄖ箼C(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與露出到外部的罩的外表面的形狀分開而單獨(dú)地實(shí)施，其中，該卡止機(jī)構(gòu)用于卡止構(gòu)成部件的主體與罩，且該卡止機(jī)構(gòu)設(shè)置于罩的內(nèi)部。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，如上所述，適當(dāng)?shù)仄鸬秸值陌惭b工時(shí)以及安裝時(shí)間的降低效果。

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