修整器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種與修整器的材質(zhì)的種類無關(guān)地、能夠簡單更換的修整器。修整器（50）具有：固定在修整器軸（13）上的附屬裝置（30）；通過磁力而能夠拆裝地安裝在附屬裝置（30）上的修整盤保持架（50）；和能夠拆裝地安裝在修整盤保持架（50）上且具有修整面（10a）的修整盤（70）。附屬裝置（30）以及修整盤保持架（50）分別具有產(chǎn)生磁力的磁鐵（35、56）。
【專利說明】修整器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及修整器，其用于修整(調(diào)整)以CMP (化學機械拋光；ChemicalMechanical Polishing)裝置為代表的研磨裝置的研磨墊。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導體制造中所使用的CMP裝置，是用于研磨晶片的裝置。該CMP裝置一邊向研磨墊供給研磨液，一邊使晶片與研磨墊滑動接觸而研磨晶片的表面。研磨墊隨著研磨晶片而逐漸喪失其研磨性能。因此，一直以來進行如下操作，即利用修整器對研磨墊的表面進行微小地削取，由此而使研磨墊的表面再生。
[0003]修整器具有對研磨墊的研磨面進行修整的修整盤。該修整盤的墊接觸面由金剛石磨粒構(gòu)成，通過使該金剛石顆粒與研磨墊的表面摩擦而削取研磨墊。修整盤自身由SUS316等耐腐蝕性非磁性材料、SUS630等耐腐蝕性磁性材料、聚碳酸酯等的樹脂等各種材料形成。也具有代替金剛石磨粒，而使用植入有毛刷的毛刷修整器的情況。
[0004]修整盤和毛刷修整器是消耗品，定期地進行檢查和更換。為了改善修整器更換的便利性，采用磁性材料作為修整盤的材料。這是為了將磁體埋設至安裝修整盤的修整盤保持架上且由磁力來保持修整器。由于這種基于磁力而實現(xiàn)的拆裝構(gòu)造不需要用于進行更換的工具，所以非常便利。
[0005]但是，使用磁體的以往的拆裝結(jié)構(gòu)無法適用于由樹脂等非磁性材料制造的修整器中。近年來，從耐腐蝕性和防止金屬污染的觀點來考慮，也要求采用塑料材料作為修整器。另外，在毛刷修整器以及金剛石修整器的更換中，需要拆除修整盤保持架，也要求改善更換操作性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于這種狀況，本發(fā)明的目的在于提供一種修整器，與修整器的材質(zhì)的種類無關(guān)地、能夠簡單更換。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個技術(shù)方案為一種修整器，用于修整研磨墊，其特征在于，具有:固定在使所述修整器旋轉(zhuǎn)的修整器軸上的附屬裝置；通過磁力而能夠拆裝地安裝在所述附屬裝置上的修整盤保持架；能夠拆裝地安裝在所述修整盤保持架上且具有修整面的修整盤，所述附屬裝置以及所述修整盤保持架分別具有產(chǎn)生所述磁力的磁鐵。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于，所述磁鐵是圍繞所述修整器的中心配置的多個磁鐵，該多個磁鐵以使相鄰的兩個磁鐵的磁極相互不同的方式排列。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于，所述多個磁鐵構(gòu)成圍繞所述修整器的中心以等間隔排列的多個組，所述多個組分別由N極和S極交替配置的至少三個磁鐵構(gòu)成，在全部所述多個組中，所述至少三個磁鐵的排列相同。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于，所述附屬裝置能夠拆裝地安裝在所述修整器軸上。[0011]本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于，所述修整盤能夠拆裝地安裝在所述修整盤保持架上。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于，所述修整盤通過磁力安裝在所述修整盤保持架上。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于，所述修整盤通過螺絲安裝在所述修整盤保持架上。
[0014]本發(fā)明的其他技術(shù)方案的修整器，用于修整研磨墊，其特征在于，具有:固定在使所述修整器旋轉(zhuǎn)的修整器軸上的附屬裝置；通過磁力能夠拆裝地安裝在所述附屬裝置上且具有修整面的毛刷盤，所述附屬裝置以及所述毛刷盤分別具有產(chǎn)生所述磁力的磁鐵。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于，所述磁鐵是圍繞所述修整器的中心配置的多個磁鐵，該多個磁鐵以使相鄰的兩個磁鐵的磁極相互不同的方式排列。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于，所述多個磁鐵構(gòu)成圍繞所述修整器的中心以等間隔排列的多個組，所述多個組分別由N極和S極交替配置的至少三個磁鐵構(gòu)成，在全部所述多個組中，所述至少三個磁鐵的排列相同。
[0017]本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于，所述附屬裝置能夠拆裝地安裝在所述修整器軸上。
[0018]發(fā)明的效果
[0019]根據(jù)本發(fā)明的第一技術(shù)方案，附屬裝置和修整盤保持架僅通過磁力相互吸引，能夠通過手比較簡單地將修整盤保持架與修整盤一同從附屬裝置上拆除。修整盤保持在修整盤保持架上，因此，能夠與修整盤的材料是磁性材料還是非磁性材料無關(guān)地適用本發(fā)明。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的第二技術(shù)方案，附屬裝置和毛刷盤僅通過磁力相互吸引，能夠通過手比較簡單地將毛刷盤從附屬裝置上拆除。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是表示具有修整器的修整裝置的立體圖。
[0022]圖2是表示修整器的剖視圖。
[0023]圖3是附屬裝置的俯視圖。
[0024]圖4是附屬裝置的仰視圖。
[0025]圖5是圖3所示的A-A線剖視圖。
[0026]圖6是圖5所示的B-B線剖視圖。
[0027]圖7是修整盤保持架的仰視圖。
[0028]圖8是圖7所示的C-C線剖視圖。
[0029]圖9是修整盤保持架的仰視圖。
[0030]圖10是圖9所示的D-D線剖視圖。
[0031]圖11是表示修整器的其他實施方式的剖視圖。
[0032]圖12是表示修整器的另一其他實施方式的剖視圖。
[0033]圖13是毛刷盤的俯視圖。
[0034]圖14是圖13所示的E-E線剖視圖。
[0035]圖15是毛刷盤的仰視圖。[0036]圖16是圖15所示的F-F線剖視圖。
[0037]附圖標記說明
[0038]I 研磨臺
[0039]2研磨墊
[0040]7研磨臺電機
[0041]9修整裝置
[0042]10修整器
[0043]IOa修整面
[0044]13修整器軸
[0045]16 氣缸
[0046]17修整器臂
[0047]19 支柱
[0048]20支承臺
[0049]22旋轉(zhuǎn)軸
[0050]30附屬裝置
[0051]31 螺絲
[0052]32凸緣部
[0053]33突出部
[0054]35 磁鐵
[0055]50修整盤保持架
[0056]51、52 凹部
[0057]54 孔
[0058]56、58 磁鐵
[0059]60 銷
[0060]70修整盤
[0061]73 螺絲
[0062]80毛刷盤
[0063]81、82 凹部
[0064]86 磁鐵
【具體實施方式】
[0065]以下，參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式。在圖1至圖16中，在相同部件上標注相同的附圖標記，并省略其重復的說明。
[0066]圖1是表示修整裝置的立體圖，該修整裝置具有對研磨墊進行修整(調(diào)整)的修整器。如圖1所示，用于研磨晶片等基板的研磨墊2安裝在研磨臺I上。研磨墊2通過與研磨臺I連結(jié)的研磨臺電機7而與研磨臺I一體旋轉(zhuǎn)。晶片通過被按壓在旋轉(zhuǎn)的研磨墊2上而被研磨。
[0067]修整裝置9具有與研磨墊2滑動接觸的修整器10、連結(jié)有修整器10的修整器軸
13、設在修整器軸13的上端的氣缸16、和旋轉(zhuǎn)自如地支承修整器軸13的修整器臂17。修整器10的下表面構(gòu)成修整面IOa,該修整面IOa由磨粒(例如,金剛石顆粒)構(gòu)成。氣缸16配置在由支柱19支承的支承臺20上，這些支柱19固定在修整器臂17上。
[0068]修整器臂17由未圖示的電機驅(qū)動，以旋轉(zhuǎn)軸22為中心旋轉(zhuǎn)地構(gòu)成。修整器軸13通過未圖示的電機的驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)，通過該修整器軸13的旋轉(zhuǎn)，而使修整器10繞著修整器軸13沿箭頭所示的方向旋轉(zhuǎn)。氣缸16經(jīng)由修整器軸13而使修整器10上下移動，作為以規(guī)定的按壓力將修整器10按壓在研磨面IOa的表面上的驅(qū)動器而發(fā)揮功能。
[0069]研磨墊2的修整如下所述地進行。修整器10以修整器軸13為中心旋轉(zhuǎn)，與此同時，純水從未圖示的純水供給噴嘴供給至研磨墊2上。在該狀態(tài)下，修整器10通過氣缸16被按壓至研磨墊2上，其修整面IOa與研磨墊2滑動接觸。而且，使修整器臂17以旋轉(zhuǎn)軸22為中心旋轉(zhuǎn)從而使修整器10在研磨墊2的半徑方向上擺動。這樣，通過修整器10削取研磨墊2，使其表面被修整(再生)。
[0070]圖2是表示修整器10的剖視圖。修整器10具有固定在修整器軸13上的附屬裝置30、通過磁力能夠拆裝地安裝在附屬裝置30上的修整盤保持架50、和能夠拆裝地安裝在修整盤保持架50上的修整盤70。附屬裝置30通過螺絲31能夠拆裝地安裝在修整器軸13的下端。
[0071]圖3是附屬裝置30的俯視圖，圖4是附屬裝置30的仰視圖，圖5是圖3所示的A-A線剖視圖，圖6是圖5所示的B-B線剖視圖。附屬裝置30具有圓環(huán)狀的凸緣部32、和圓柱狀的突出部33。突出部33位于凸緣部32的中央，向下方突出。在凸緣部32上形成有供螺絲31插入的通孔32a。
[0072]在凸緣部32上埋設有多個磁鐵35，這些磁鐵35圍繞修整器10的中心排列。在圖3的例中，設有12個磁鐵35。多個磁鐵35以使相鄰的兩個磁鐵35的磁極相互不同的方式排列。圖3表不磁鐵35的排列的一例,本發(fā)明并不限定于此。
[0073]在圖3中，多個磁鐵35構(gòu)成多個(在圖3中為四個)組36，這些多個組36圍繞修整器10的中心以等間隔配置。組36相互分開規(guī)定的距離，在組36之間形成有上述通孔32a。各個組36由三個磁鐵35構(gòu)成，這些三個磁鐵35以使S極和N極交替的方式排列。在圖3所示的例中，各個組36的磁鐵35以S極、N極、S極的順序排列。各個組36的磁鐵35的排列相同。即，所有組36由以S極、N極、S極的順序排列的三個磁鐵35構(gòu)成。此外，本發(fā)明并不限于此例，也可以由比三個更多的磁鐵35構(gòu)成各個組36。對于磁鐵35優(yōu)選使用釹磁鐵。
[0074]圖7是修整器保持架50的俯視圖，圖8是圖7所示的C-C線剖視圖，圖9是修整器保持架50的仰視圖，圖10是圖9所示的D-D線剖視圖。修整器保持架50是直徑比附屬裝置30更大的圓盤狀的部件。在修整盤保持架50的上表面中央形成有兩層的圓形的凹部51、52，附屬裝置30的凸緣部32收容在第一層的凹部51中，附屬裝置30的突出部33收容在第二層的凹部52中，在凹部51的底面上形成有收容螺絲31的頭部的孔54。
[0075]在修整盤保持架50上埋設有多個磁鐵56，這些磁鐵56圍繞修整器10的中心排列。在圖9的例中，設有12個磁鐵56。多個磁鐵56以使相鄰的兩個磁鐵56的磁極相互不同的方式排列。圖9表不磁鐵56的排列的一例,本發(fā)明并不限定于此。
[0076]在圖9中，多個磁鐵56構(gòu)成多個(在圖9中為四個)組57，這些多個組57圍繞修整器10的中心以等間隔配置。組57相互分開規(guī)定的距離。各個組57由三個磁鐵56構(gòu)成，這些三個磁鐵56以使S極和N極交替的方式排列。在圖9所不的例中，各個組57的磁鐵56以N極、S極、N極的順序排列。各個組57的磁鐵56的排列相同。即，所有組57由以N極、S極、N極的順序排列的三個磁鐵56構(gòu)成。此外，本發(fā)明并不限于此例，也可以由比三個更多的磁鐵56構(gòu)成各個組57。
[0077]如圖2所示，磁鐵56配置在與附屬裝置30的磁鐵35相對的位置上，且吸引磁鐵35。因此，修整盤50通過在這些磁鐵35、56之間產(chǎn)生的磁力(引力)而能夠拆裝地安裝在附屬裝置30上。對于該磁鐵56也優(yōu)選使用釹磁鐵。
[0078]如圖3以及圖9所示，S極和N極交替地配置，因此，在附屬裝置30與修整盤保持架50之間作用的引力得到加強。而且，在從附屬裝置30向修整盤保持架50施加轉(zhuǎn)矩時，各磁鐵與相鄰的磁鐵反彈，因此，難以使附屬裝置30與修整盤保持架50之間的相對位置錯開，能夠發(fā)揮更強的結(jié)合力。另外，在圖3、圖9所示的例中，通過在相對的磁鐵組36、57之間產(chǎn)生的磁力(引力)，易于將修整盤保持架50安裝在附屬裝置30上，具有使用便利性好的優(yōu)點。
[0079]在圖3的例中，具有S-N-S極的磁鐵排列的組36沿圓周方向以等間隔排列。優(yōu)選為，如圖3所示，在組36、36之間設置與磁鐵35的排列的至少一個間距量相當?shù)目障叮沟靡粋€組36的S極與其他組36的S極不會接近。這是由于，若使一個組36的S極與其他組36的S極相鄰，則在修整中，在修整盤保持架50相對于附屬裝置30在旋轉(zhuǎn)方向上錯位時，在磁鐵56的N極與附屬裝置30的磁鐵35的S極之間會產(chǎn)生吸引的力，會助長修整盤保持架50的錯位，會使修整盤保持架50變得容易從附屬裝置30上脫落。同樣地，如圖9所示，在組57、57之間設置與磁鐵56的排列的至少一個間距量相當?shù)目障丁Ｔ趫D3所示的例中，各個組36中的磁鐵35的排列為S-N-S極，但也可以為N-S-N極。在該情況下，修整盤保持架50的各個組57中的磁鐵56的排列為S-N-S極。
[0080]而且，在修整盤保持架50的周緣部上埋設有多個磁鐵58。這些磁鐵58用于將修整盤70固定在修整盤保持架50上。本例的修整盤70由磁性材料構(gòu)成，通過磁鐵58的磁力能夠拆裝地安裝在修整盤保持架50上。在修整盤70的環(huán)狀的下表面上固定有金剛石磨粒，通過該金剛石磨粒構(gòu)成環(huán)狀的修整面10a。修整器10通過該修整面IOa來對研磨墊2進行修整(調(diào)整)。
[0081]在研磨墊2的修整中，修整器10使其整體以修整器軸13為中心旋轉(zhuǎn)，將修整盤70的修整面IOa按壓至研磨墊2上。在修整盤50的下表面上安裝有多個(在附圖中為兩個)銷60。這些銷60插入至形成在修整盤70的上表面的凹部71 (參照圖2)中。通過這些銷60與凹部71之間的卡合，防止修整盤70在修整中相對于修整盤保持架50相對旋轉(zhuǎn)。
[0082]根據(jù)本發(fā)明，附屬裝置30和修整盤保持架50僅通過磁力相互吸引。因此，在更換修整器10時，能夠通過手比較簡單地將修整盤保持架50與修整盤70 —同從附屬裝置30上拆除。在上述例中，修整盤70由磁性材料構(gòu)成，但是，本發(fā)明也能夠適用于修整盤70由非磁性材料構(gòu)成的修整器10中。
[0083]圖11是表示修整器10的其他實施方式的剖視圖。本實施方式的修整盤70由非磁性材料構(gòu)成。修整盤70通過多個螺絲73固定在修整盤保持架50上。通過將這些螺絲73拆除，能夠?qū)⑿拚P70從修整盤保持架50上分離。其他的結(jié)構(gòu)與上述實施方式相同，因此，省略其重復的說明。[0084]圖12是表示修整器10的另一其他實施方式的剖視圖。該修正器10是通過毛刷構(gòu)成修整面IOa的毛刷修整器。沒有特別說明的本實施方式的結(jié)構(gòu)與上述實施方式相同，因此省略其重復的說明。圖12所示的修整器10不具有修整盤70，取而代之地具有毛刷盤80。該毛刷盤80具有與上述實施方式的修整盤保持架50類似的構(gòu)造。
[0085]圖13是毛刷盤80的俯視圖，圖14是圖13所不的E-E線首I]視圖，圖15是毛刷盤80的仰視圖，圖16是圖15所示的F-F線剖視圖。在毛刷盤80的上表面中央形成有兩層的圓形的凹部81、82，附屬裝置30的凸緣部32收容在第一層的凹部81中，附屬裝置30的突出部33收容在第二層的凹部82中，在凹部81的底面上形成有收容螺絲31的頭部的孔84。在毛刷盤80的下表面上植入有毛刷(未圖示)，該毛刷構(gòu)成修整面10a。
[0086]在毛刷盤80上埋設有多個磁鐵86，這些磁鐵86圍繞修整器10的中心排列。在圖15的例中，設有12個磁鐵86。多個磁鐵86以使相鄰的兩個磁鐵86的磁極相互不同的方式排列。圖15表不磁鐵86的排列的一例,本發(fā)明并不限定于此。在圖15中，多個磁鐵86構(gòu)成多個(在圖15中為四個)組87，這些多個組87圍繞修整器10的中心以等間隔配置。組87相互分開規(guī)定的距離。該規(guī)定的距離相當于磁鐵86的排列的至少一個間距量。各個組87中的磁鐵86的配置與圖9所示的磁鐵56的配置相同。磁鐵86以與附屬裝置30的磁鐵35相對的方式配置，且以吸引磁鐵35的方式配置。因此，毛刷盤80通過在這些磁鐵35,56之間產(chǎn)生的磁力(引力)而能夠拆裝地安裝在附屬裝置30上。對于該磁鐵86也優(yōu)選使用釹磁鐵。
[0087]在上述構(gòu)成中，修整器10通過使由毛刷構(gòu)成的修整面IOa與研磨墊2滑動接觸，來對該研磨墊2進行修整。附屬裝置30和毛刷盤80僅通過磁力相互吸引，因此，在更換修整器10時，能夠通過手比較簡單地將毛刷盤80從附屬裝置30上拆除。
[0088]上述實施方式以使本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明為目的而記載。只要是本領(lǐng)域技術(shù)人員，當然能夠得到上述實施方式的各種變形例，本發(fā)明的技術(shù)思想也能夠適用于其他實施方式。因此，本發(fā)明并不限定于所記載的實施方式，能夠解釋為與權(quán)利要求書所定義的技術(shù)思想相應的最寬范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種修整器，用于修整研磨墊，其特征在于，具有: 固定在使所述修整器旋轉(zhuǎn)的修整器軸上的附屬裝置； 通過磁力而能夠拆裝地安裝在所述附屬裝置上的修整盤保持架； 能夠拆裝地安裝在所述修整盤保持架上且具有修整面的修整盤， 所述附屬裝置以及所述修整盤保持架分別具有產(chǎn)生所述磁力的磁鐵。
2.如權(quán)利要求1所述的修整器，其特征在于，所述磁鐵是圍繞所述修整器的中心配置的多個磁鐵， 該多個磁鐵以使相鄰的兩個磁鐵的磁極相互不同的方式排列。
3.如權(quán)利要求2所述的修整器，其特征在于，所述多個磁鐵構(gòu)成圍繞所述修整器的中心以等間隔排列的多個組， 所述多個組分別由N極和S極交替配置的至少三個磁鐵構(gòu)成， 在全部所述多個組中，所述至少三個磁鐵的排列相同。
4.如權(quán)利要求1所述的修整器，其特征在于，所述附屬裝置能夠拆裝地安裝在所述修整器軸上。
5.如權(quán)利要求1所述的修整器，其特征在于，所述修整盤能夠拆裝地安裝在所述修整盤保持架上。
6.如權(quán)利要求5所述的修整器，其特征在于，所述修整盤通過磁力安裝在所述修整盤保持架上。
7.如權(quán)利要求5所述的修整器，其特征在于，所述修整盤通過螺絲安裝在所述修整盤保持架上。
8.—種修整器，用于修整研磨墊，其特征在于，具有: 固定在使所述修整器旋轉(zhuǎn)的修整器軸上的附屬裝置； 通過磁力能夠拆裝地安裝在所述附屬裝置上且具有修整面的毛刷盤， 所述附屬裝置以及所述毛刷盤分別具有產(chǎn)生所述磁力的磁鐵。
9.如權(quán)利要求8所述的修整器，其特征在于，所述磁鐵是圍繞所述修整器的中心配置的多個磁鐵， 該多個磁鐵以使相鄰的兩個磁鐵的磁極相互不同的方式排列。
10.如權(quán)利要求9所述的修整器，其特征在于，所述多個磁鐵構(gòu)成圍繞所述修整器的中心以等間隔排列的多個組， 所述多個組分別由N極和S極交替配置的至少三個磁鐵構(gòu)成， 在全部所述多個組中，所述至少三個磁鐵的排列相同。
11.如權(quán)利要求8所述的修整器，其特征在于，所述附屬裝置能夠拆裝地安裝在所述修整器軸上。
【文檔編號】B24B53/12GK103707193SQ201310461262
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月1日
【發(fā)明者】筱崎弘行 申請人:株式會社荏原制作所