JPH08168953A - ドレッシング装置 - Google Patents

ドレッシング装置

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JPH08168953A
JPH08168953A JP33416494A JP33416494A JPH08168953A JP H08168953 A JPH08168953 A JP H08168953A JP 33416494 A JP33416494 A JP 33416494A JP 33416494 A JP33416494 A JP 33416494A JP H08168953 A JPH08168953 A JP H08168953A
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JP
Japan
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drive shaft
shaft
brush
dressing
support member
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JP33416494A
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English (en)
Inventor
Seiji Katsuoka
誠司 勝岡
Kunihiko Sakurai
邦彦 桜井
Tetsuji Togawa
哲二 戸川
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/017—Devices or means for dressing, cleaning or otherwise conditioning lapping tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 研磨布の広い範囲を均一にかつ能率良くドレ
ッシングし、研磨布の交換の寿命を延ばし、研磨装置の
作業効率を上昇させる。 【構成】 ターンテーブルに向けて突出する駆動軸と、
この駆動軸の回りに回転自在に保持され、該駆動軸に遊
星歯車機構を介して連結されて該駆動軸の軸線回りに回
転する支持部材と、この支持部材の上記軸線を外れた位
置にこの軸線と平行な軸回りに回転自在に支持され、上
記駆動軸に対して第２の歯車機構を介して連結されて該
駆動軸の回転に伴い自転しかつ公転するブラシ取付軸と
を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はドレッシング装置に係
り、特に研磨布により半導体ウエハ等のポリッシング対
象物を平坦かつ鏡面状に研磨するポリッシング装置に用
いられるドレッシング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体デバイスの高集積化が進む
につれて回路の配線が微細化し、配線間距離もより狭く
なりつつある。特に０．５μｍ以下の光リソグラフィの
場合、焦点深度が浅くなるためステッパーの結像面の平
坦度を必要とする。そこで、半導体ウエハの表面を平坦
化することが必要となるが、この平坦化法の一手段とし
てポリッシング装置により研磨することが行われてい
る。
【０００３】従来、この種のポリッシング装置は、各々
独立した回転数で回転するターンテーブルとトップリン
グとを有し、トップリングが一定の圧力をターンテーブ
ルに与え、ターンテーブルとトップリングとの間にポリ
ッシング対象物を介在させて該ポリッシング対象物の表
面を平坦且つ鏡面に研磨している。そして、このターン
テーブル上面には研磨布が張られ、砥液ノズルから砥液
を研磨布上に噴射し、砥液が研磨布とポリッシング対象
物の隙間に浸入し、研磨が行われる。
【０００４】上記ポリッシング装置において、ターンテ
ーブル上の研磨布には砥液中の砥粒が突き刺さったり付
着して目詰まりを起こすため、研磨布からこの砥粒を除
去し研磨布の再生を行うための研磨布のドレッシング作
業を行う必要がある。そのため、ポリッシング装置はド
レッシング作業を行うドレッシング装置を具備する必要
がある。
【０００５】図４はこのドレッシング作業を行うための
従来のドレッシング装置の構成を示す図であり、図４
（ａ）は側面図、図４（ｂ）は平面図である。図４に示
すように、ドレッシング装置はアーム３１に取付けられ
たブラシ３２を具備している。ターンテーブル３３上に
張った研磨布３４をドレッシングする場合は、ターンテ
ーブル３３を回転させるとともに、ブラシ３２の先端を
研磨布３４に接触させ、更にノズル３５から純水等の洗
浄液Ｗを噴射しながら行う。
【０００６】図４に示す従来のドレッシング装置におい
ては、上記のようにターンテーブル３３を回転させ、ノ
ズル３５から洗浄液を噴射させてドレッシングを行って
いるが、研磨布３４の全面が均一に洗浄できないという
問題や研磨布３４に突き刺さった砥粒を十分に除去する
ことができないという欠点があった。このため研磨布３
４の耐久時間が短くなり、研磨布３４の取替え頻度が高
くなるという問題があった。
【０００７】そこで、このような欠点を回避するため
に、図５に示すようなドレッシング装置が開発された
（特開平６−１９０７１４）。これは、回転ブラシ４１
を保持するアーム４２と、このアーム４２を揺動させる
駆動機構４３を備えて構成されるもので、アーム４２の
基端部にブラシ４１を回転させるための駆動源（電動モ
ーター）４４が備えられ、この駆動力をアーム４２の内
部のたとえばプーリーベルト４５のような伝達機構を介
してブラシ４１に伝達し、またアーム４２の支柱４６を
上下動させる駆動機構４７が設けられて、これによって
ブラシを上下動するとともにブラシから研磨布４８に圧
力を掛けるようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の技術においては、以下の問題点があった。すなわ
ち、ドレッシングはブラシを一定の圧力で押し付けなが
ら洗浄することが必要であるが、上記のように長いアー
ムの先端にブラシが設けられている場合には、アームの
剛性が不足して撓みのために研磨布に十分な圧力をかけ
ることができない、あるいは、ブラシを研磨布に押し付
けるための圧力が不均一になってドレッシングも不均一
になるという不具合があった。
【０００９】一方、このように研磨布に十分な圧力をか
けるためにアームの強度を十分大きくすると、重量の増
加や構造の複雑化を招いた。さらに、上記の従来技術で
は、駆動力をアームの中の長い距離を伝達しなければな
らず、構造が複雑となり、またメンテナンスのための作
業が増えるという不具合もあった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は上記のような
課題を解決するためになされたもので、ターンテーブル
に向けて突出する駆動軸と、この駆動軸の回りに回転自
在に保持され、該駆動軸に遊星歯車機構を介して連結さ
れて該駆動軸の軸線回りに回転する支持部材と、この支
持部材の上記軸線を外れた位置にこの軸線と平行な軸回
りに回転自在に支持され、上記駆動軸に対して第２の歯
車機構を介して連結されて該駆動軸の回転に伴い自転し
かつ公転するブラシ取付軸とを有するドレッシング装置
を提供するものである。
【００１１】
【作用】以上のような本願発明によれば、遊星歯車機構
によって支持部材が回転させられることにより、この支
持部材に支持されたブラシ取付軸が駆動軸の周りを公転
する。ブラシ取付軸はこの遊星歯車とは別の第２の歯車
機構により駆動軸に連結されているので、ブラシ取付軸
は公転しながら同時に自転する。従って、ブラシ取付軸
の先端に取り付けられたブラシは研磨布の表面を広い範
囲にわたって、複雑な軌跡を描きながらドレッシング作
業を行う。
【００１２】
【実施例】以下、この発明に係わるドレッシング装置の
実施例を図面に基づいて説明する。図１及び図２はこの
発明のドレッシング装置の一実施例であって、ハウジン
グ１の下面から駆動軸２が突出して設けられ、この駆動
軸２は図示しない回転駆動源によって回転駆動されると
ともに、上下駆動源によって上下動可能とされている。
【００１３】この駆動軸２の内部には装着孔３が形成さ
れており、これにはドレッシングユニットＤの主軸４の
基端側の小径部５が収容され、固定穴６にボルトなどを
挿通することによりドレッシングユニットＤが支持され
るようになっている。主軸４は、中央の大径部７と外端
側の小径部８を有しており、更にその先端にはネジ溝が
形成され、これに固定ナット９が螺合されている。
【００１４】駆動軸２の先端には、ベアリング１０を介
して天板１１が駆動軸２に対して相対回転自在に取り付
けられている。この天板１１の周囲には筒状の外壁板１
２が下方に向けて取り付けられており、その内側には、
内歯歯車１３が設けられている。
【００１５】天板１１の上面には上下方向に走る摺動溝
を有する案内部材１４が固着され、この摺動溝には、ハ
ウジング１から垂下して形成された案内レール１５が挿
通されている。主軸４の中央の大径部７の周りには、太
陽歯車１６が回り止めされた状態で取り付けられてい
る。この太陽歯車１６は、図２に示すように、軸中心の
両側に配置された２つの遊星歯車１７，１７に噛み合わ
せられており、この遊星歯車１７は径方向外側において
上記内歯歯車１３に噛み合っている。これらの太陽歯車
１６、遊星歯車１７及び内歯歯車１３が遊星歯車機構Ｐ
を構成している。
【００１６】主軸４の小径部８にはベアリング１８を介
して円板状の支持部材１９が取り付けられ、この支持部
材１９には、上記遊星歯車１７の中心軸２０を回転自在
に収容する把持穴２２が形成されている。従って、駆動
軸２が回転すると遊星歯車機構Ｐにより、遊星歯車１７
の中心軸２０及びこれを支持する支持部材が駆動軸２の
回転中心回りに駆動軸２と反対方向に回転する。支持部
材１９の外周部分はベアリング２１を介して外壁部材１
２に接している。
【００１７】支持部材１９の所定位置には、支持穴２３
が形成され、ベアリング２４を介してブラシ取付軸２５
が回転自在に支持されている。このブラシ取付軸２５の
内端側の支持板１９の上方に突出する小径部２６には従
動歯車２７が取り付けられ、この従動歯車２７は遊星歯
車１７と図２に示すように噛み合っていて、第２の歯車
機構Ｓを構成し、これにより遊星歯車１７の回転が従動
歯車２７に伝えられるようになっている。ブラシ取付軸
２５の外端部には洗浄用ブラシ２８が取り付けられてい
る。
【００１８】以上のように構成されたドレッシング装置
の作用を説明する。駆動源の作動により駆動軸２が回転
すると太陽歯車１６が回転させられ、その回転は２つの
遊星歯車１７に伝えられる。天板１１及び外壁部材１２
と一体になった内歯歯車１３は、案内部材１４及び案内
レール１５により回り止めされているので、遊星歯車１
７及びこれを回転自在に支持する支持部材１９が駆動軸
２と反対の方向に回り始め、支持部材１９に支持されて
いるブラシ取付軸２５も駆動軸２の周りを公転する。こ
れと同時に、ブラシ取付軸２５の小径部２６に取り付け
られた従動歯車２７と遊星歯車１７の噛み合わせによっ
て、ブラシ取付軸２５が自転を始める。すなわち、駆動
軸２の回転によってブラシ取付軸２５は回転軸２の周り
を公転すると共に、それ自身の軸を中心に自転する。
【００１９】ブラシ取付軸２５の公転速度は太陽歯車１
６と遊星歯車１７の歯数比によって決定され、一方、ブ
ラシ取付軸２５の自転速度は従動歯車２７と太陽歯車１
６の歯数比によって決定される。従って、これらは独立
に設定することができる。
【００２０】次に、上記のようなドレッシング装置を用
いてドレッシング作業を行う状況を図３を用いて説明す
る。図においてＡはこの発明のドレッシング装置であ
り、Ｂは先端に半導体ウエハＷを保持したトップリング
２９を有する研磨装置である。また、３３はその上面に
研磨布３４を貼付したターンテーブルであり、３５は研
磨面またはドレッシング面に砥液Ｑを供給するスラリノ
ズルである。ドレッシング作業はターンテーブル３３を
回転させながら、駆動軸２に所定の下方への圧力を及ぼ
しつつ行われ、ブラシ２８が所定の圧力で研磨布３４の
上に押し付けられる。
【００２１】この時、ターンテーブル３３の回転、ブラ
シ取付軸２５の自転と公転によってブラシ２８は研磨布
３４の上に複雑な軌跡を描く。これによって、ドレッシ
ングされる範囲が偏ることなく、研磨布の広い範囲が均
一にドレッシングされる。ドレッシング作業は、この図
に示すように研磨作業と同時に行ってもよく、ドレッシ
ング作業だけを行ってもよい。
【００２２】研磨布３４の大きさが変わるときにはドレ
ッシングの範囲も変える必要があるが、そのために、そ
れぞれの大きさの研磨布３４に合わせて設計したドレッ
シングユニットＤを予め準備しておけば、固定穴６に挿
通したボルトを取り外して主軸４を取り除くことによっ
て容易に交換できる。
【００２３】このドレッシング装置Ａにおいては、研磨
布３４に圧力を及ぼすための圧力を駆動軸２に与えるこ
とによって、その力がブラシ２８を介して均等に研磨布
３４に掛かるので、研磨布３４が持ち上がったりするこ
とが少ない。従って、ドレッシング作業が均等にかつ能
率良く行えるので、研磨布３４の交換の寿命も伸び、研
磨装置の作業効率も上昇する。
【００２４】また、このドレッシング装置Ａは従来のド
レッシング装置の駆動軸に取り付けられる部分に変更を
施したものであり、基本的に従来の装置をそのまま使う
ことができるので、改良のために多くの手間や費用を必
要とすることがない。
【００２５】
【発明の効果】以上述べたように、この発明のドレッシ
ング装置においては、研磨布の広い範囲が均一にかつ能
率良くドレッシングでき、研磨布の交換の寿命も伸び、
研磨装置の作業効率も上昇するとともに、従来のドレッ
シング装置を部分的に変更するだけでそのまま使うこと
ができるので、改良のコストも安いという優れた効果を
奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例のドレッシング装置の一部
を破断して示す正面図である。
【図２】図１の実施例の歯車の噛み合わせを模式的に示
す図である。
【図３】図１の実施例の作動状況を示す図である。
【図４】従来のドレッシング装置を示す図である。
【図５】別の従来のドレッシング装置を示す図である。
【符号の説明】
２ 駆動軸 １３ 内歯歯車 １６ 太陽歯車 １７ 遊星歯車 １９ 支持部材 ２５ ブラシ取付軸 ２７ 従動歯車 ３３ ターンテーブル Ｄ ドレッシングユニット Ｐ 遊星歯車機構 Ｓ 第２の歯車機構

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ターンテーブルに向けて突出する駆動軸
    と、 この駆動軸の回りに回転自在に保持され、該駆動軸に遊
    星歯車機構を介して連結されて該駆動軸の軸線回りに回
    転する支持部材と、 この支持部材の上記軸線を外れた位置にこの軸線と平行
    な軸回りに回転自在に支持され、上記駆動軸に対して第
    ２の歯車機構を介して連結されて該駆動軸の回転に伴い
    自転しかつ公転するブラシ取付軸とを有することを特徴
    とするドレッシング装置。
JP33416494A 1994-12-16 1994-12-16 ドレッシング装置 Pending JPH08168953A (ja)

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