KR102299737B1 - 교정 장치 및 교정 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은 기판이 적재될 수 있는 스테이지를 제거할 필요없이 간단한 방법으로 연마 패드의 가압력을 조정할 수 있도록 하는 교정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예는 기판의 경사부를 연마하는 경사 연마 시스템을 위한 교정 장치를 제공하며, 이 교정 장치는 경사 연마 시스템의 연마 패드로부터의 가압 부하를 측정할 수 있는 부하 측정 디바이스; 및 부하 측정 디바이스를 적재할 수 있는 베이스 플레이트를 포함하며, 베이스 플레이트는 기판을 적재할 수 있는 진공 흡착 테이블 상에 고정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 기판의 경사부를 연마하는 경사 연마 시스템을 위한 교정 장치를 제공하며, 이 교정 장치는 경사 연마 시스템의 연마 패드로부터의 가압 부하를 측정할 수 있는 부하 측정 디바이스; 및 부하 측정 디바이스를 적재할 수 있는 베이스 플레이트를 포함하며, 베이스 플레이트는 기판을 적재할 수 있는 진공 흡착 테이블 상에 고정될 수 있다.
Description
본 발명은 교정 장치 및 교정 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 기판의 경사부를 연마하기 위한 경사 연마 시스템의 교정 장치 및 방법에 관한 것이다.
웨이퍼와 같은 기판의 경사부를 연마하기 위한 종래의 경사 연마 시스템에 따르면, 연마 패드 또는 가압 패드라고 지칭되는 패드가 적절한 부하로 연마 테이프를 통해 기판의 경사부에 대해 가압된다. 따라서, 시스템은 기판의 연마량과 기판의 형상을 제어한다. 연마 패드는, 예컨대, 전공(electropneumatic) 조절기를 이용한 공기 제어에 의해, 제어된다. 전공 조절기는 공기 실린더로 공급되는 공기압을 원하는 압력으로 조절함으로써, 연마 패드의 가압력을 제어하여, 기판에 대해 연마 테이프의 연마면을 가압하는 압력을 제어하기 위해 사용된다(특허 문헌 1).
따라서, 전술한 바와 같이, 경사 연마 시스템은 공기 실린더 내의 공기압을 정확하게 제어하여 연마 성능을 유지하기 위해 전공 조절기를 사용한다. 따라서, 연마 패드 단부에서의 가압 부하와 공기 실린더 내의 공기압 간의 정확한 상관 관계를 수득할 필요가 있다. 이러한 요건을 충족하기 위한 방법으로서, 제어된 공기압 조건하에서 포스 게이지로 가압 부하를 실제로 측정함으로써, 연마 패드로부터의 부하를 교정하는 방법이 현재 실시되고 있다.
전술한 교정 작업에 따르면, 종래에는, 기판이 적재되는 스테이지를 기판 유지 회전 기구로부터 제거하게 된다. 스테이지는 포스 게이지가 설치된 부착 지그로 대체된다. 부착 지그가 회전 기구에 장착된 후, 연마 패드의 가압력에 대해 일련의 조정 동작이 수행된다. 그러나, 스테이지를 제거하고 부착 지그를 부착하는 동작은 시간 소모적이다. 또한, 확실한 교정 작업을 수행하기 위해서는, 포스 게이지가 정확하게 위치될 수 있도록, 부착 지그를 장착하여야만 한다. 또한, 스테이지를 다시 부착할 때, 스테이지의 편심 및 수평 조정을 포함하여, 스테이지에 대한 조정이 다시 필요하다. 이는 교정 작업을 복잡하게 할 뿐만 아니라, 다운타임을 초래하여, 단위 시간당 처리되는 기판의 개수가 감소하는 결과로 이어진다.
본 발명의 일 실시예는 기판이 적재될 수 있는 스테이지를 제거할 필요없이 간단한 방법으로 연마 패드의 가압력을 조정할 수 있도록 하는 교정 장치를 제공한다. 또한, 본 발명의 일 실시예는 기판이 적재될 수 있는 스테이지를 제거할 필요없이 간단한 방법으로 연마 패드의 가압력을 조정할 수 있도록 하는 교정 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판의 경사부를 연마하도록 구성된 경사 연마 장치에서 사용하기 위한 교정 장치가 제공되며, 이 교정 장치는 경사 연마 장치의 연마 패드로부터의 가압 부하를 측정하도록 구성된 부하 측정 디바이스; 및 적재된 기판을 유지하도록 구성된 진공 흡착 테이블 상에 고정되도록 구성되며, 부하 측정 디바이스가 적재되는 베이스 플레이트를 포함한다. 상기 구성에 의하면, 이 교정 장치는 기존의 진공 흡착 테이블의 흡착 기구를 이용하여 기판을 회전시키는 기구에 장착될 수 있다. 이는 종래 기술에서는 요구되었던 진공 흡착 테이블의 제거의 필요성을 제거한다. 종래의 교정 작업에 비해 교정 장치의 장착을 용이하게 실시할 수 있기 때문에, 교정 장치를 장착할 때 사람에 의한 오류 발생의 위험을 줄일 수 있다. 또한, 종래 기술과는 달리, 교정 후 진공 흡착 테이블의 장착에 수반하는 사람에 의한 오류의 가능성이 없다. 또한, 본 발명은 종래의 교정 작업에 비해 교정을 위한 작업 단계의 개수를 감소시키므로, 다운타임의 발생과 단위 시간당 처리되는 기판의 개수 감소를 억제한다. 또한, 경사 연마 장치의 장치 상태를 안정화하는 교정 작업을 통해 장치 상태를 정기적으로 확인하기가 용이하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 경사 연마 장치를 위한 교정 방법이 제공되며, 이 교정 방법은 기판의 경사부를 연마하도록 구성된 경사 연마 장치를 제공하는 단계로서, 경사 연마 장치는 적재된 기판을 유지하도록 구성된 진공 흡착 테이블; 및 진공 흡착 테이블의 외주를 따라 배치된 복수의 연마 헤드로서, 기판의 경사부를 향해 가압되도록 구성된 연마 패드를 각각의 연마 헤드가 포함하는 복수의 연마 헤드를 포함하는, 경사 연마 장치를 제공하는 단계; 부하 측정 디바이스가 적재되도록 구성된 베이스 플레이트를 진공 흡착 테이블 상에 흡착시키는 단계; 베이스 플레이트에 부하 측정 디바이스를 고정하는 단계; 연마 헤드에 대해 부하 측정 디바이스를 상대적으로 위치시키기 위해 진공 흡착 테이블을 회전시키는 단계; 부하 측정 디바이스의 부하 지지면에 연마 패드로부터의 가압력을 인가하는 단계; 및 가압력이 인가될 때의 부하 측정 디바이스의 측정값과 연마 헤드의 설정 부하 간의 상관 관계를 수득하는 단계를 포함한다.
도 1은 본 발명을 적용할 수 있는 경사 연마 시스템의 전체 구성의 일례를 도시하고 있다.
도 2는 연마 헤드 조립체의 내부 구조 및 테이프 급송 및 회수 기구의 내부 구조의 일례를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 연마 헤드의 가압 기구의 일례를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교정 장치의 상부 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 교정 장치의 하부 사시도이다.
도 6은 도 4에 도시된 교정 장치의 측단면도이다.
도 7은 연마 헤드에서 본 도 4의 교정 장치의 단부도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 교정 방법을 도시한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 교정 장치가 사용되고 있는 상태를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 교정 장치가 사용되고 있는 상태를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 교정 장치가 사용되고 있는 상태를 도시한 도면이다.
도 12는 기판의 주연부의 확대 단면도이다.
도 2는 연마 헤드 조립체의 내부 구조 및 테이프 급송 및 회수 기구의 내부 구조의 일례를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 연마 헤드의 가압 기구의 일례를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교정 장치의 상부 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 교정 장치의 하부 사시도이다.
도 6은 도 4에 도시된 교정 장치의 측단면도이다.
도 7은 연마 헤드에서 본 도 4의 교정 장치의 단부도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 교정 방법을 도시한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 교정 장치가 사용되고 있는 상태를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 교정 장치가 사용되고 있는 상태를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 교정 장치가 사용되고 있는 상태를 도시한 도면이다.
도 12는 기판의 주연부의 확대 단면도이다.
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명을 적용할 수 있는 경사 연마 시스템(100)의 전체 구성의 일례를 도시한 평면도이다. 도 1에 도시된 시스템은 연마하고자 하는 목표인 웨이퍼 등의 기판(W)을 수평으로 유지하여 회전시키도록 구성된 회전 및 유지 기구(3)를 중앙부에 포함한다. 보다 구체적으로, 회전 및 유지 기구(3)는 진공 흡착에 의해 기판(W)의 배면을 유지하도록 구성된 진공 흡착 테이블(4)과, 진공 흡착 테이블(4)의 중앙부에 부착된 (도 1에 도시되지 않은) 샤프트(5)를 포함한다. 샤프트(5)는 진공 흡착 테이블(4)의 중심축(Cr)을 중심으로 기판(W)을 회전시키도록 도시되지 않은 모터에 의해 회전된다. 진공 흡착 테이블(4)과 샤프트(5) 내에 형성된 진공 통로 속으로는, 진공 흡착 테이블(4) 상으로 기판(W)을 흡착시키기 위한 음압이 도입된다.
경사 연마 시스템(100)은 웨이퍼 등의 기판(W)의 경사부를 연마하도록 구성된다. 도 12는 진공 흡착 테이블(4)에 수평으로 적재된 웨이퍼의 측면도이며, 확대된 척도로 웨이퍼의 주연부를 도시하고 있다. 도 12에서, 웨이퍼의 평탄부(D)에 소자가 형성된다. 평탄부(D)는 단부면(G)으로부터 수 밀리미터의 거리에 웨이퍼의 반경 방향 내측에 위치한다. 이 영역(D) 밖에 위치한 평탄부(E)에는 소자가 형성되지 않는다. 본 명세서에서는, 영역(B)이 경사부라고 지칭된다. 이 영역(B)은 평탄부(E) 밖에 위치한 상부 경사면(F)으로부터 단부면(G)을 통해 하부 경사면(F)까지 연장되는 각진 표면을 갖는다.
도 1에 도시된 바와 같이, 회전 및 유지 기구(3)에 의해 유지된 기판(W)을 중심으로 4개의 연마 헤드 조립체(1A, 1B, 1C, 1D)가 배치된다. 연마 헤드 조립체(1A, 1B, 1C, 1D)의 반경 방향 외측에는, 연마 헤드 조립체(1A, 1B, 1C, 1D)에 연마 공구로서의 연마 테이프(23)를 급송하고 사용된 이후의 연마 테이프(23)를 회수하도록 구성된 테이프 급송 및 회수 기구(2A, 2B, 2C, 2D)가 배치된다. 격벽(20)은 연마 헤드 조립체(1A, 1B, 1C, 1D)를 테이프 급송 및 회수 기구(2A, 2B, 2C, 2D)로부터 분리한다. 격벽(20)으로 둘러싸인 내부 공간이 연마 챔버(21)를 형성한다. 연마 챔버(21) 내에는 4개의 연마 헤드 조립체(1A, 1B, 1C, 1D)와 진공 흡착 테이블(4)이 배치된다. 격벽(20) 밖에는(즉, 연마 챔버(21) 밖에는) 테이프 급송 및 회수 기구(2A, 2B, 2C, 2D)가 배치된다. 연마 헤드 조립체(1A, 1B, 1C, 1D)들은 동일하게 구성되며, 테이프 급송 및 회수 기구(2A, 2B, 2C, 2D)들도 동일하게 구성된다. 참조 번호 69는 경사 연마 시스템(100)의 동작 제어부를 나타낸다.
연마 헤드 조립체(1A)는 연마 테이프(23)를 운반하도록 구성된 (도 1에 도시되지 않은) 연마 헤드(30)를 갖고, 연마 테이프는 테이프 급송 및 회수 기구(2A)로부터 급송되어 기판(W)의 주연부와 접촉하게 된다. 도 2는 연마 헤드 조립체(1A)의 내부 구조와 테이프 급송 및 회수 기구(2A)의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 연마 테이프(23)의 연마면이 기판(W)을 향하는 방식으로, 연마 테이프(23)가 연마 헤드(30)로 급송된다.
연마 헤드(30)는 도 1에 도시된 암(60)의 일단에 고정된다. 암(60)은 기판(W)에 대한 접선과 평행하게 연장하는 축(Ct)을 중심으로 회전 가능하도록 구성된다. 암(60)의 타단은 풀리와 벨트를 통해 모터(M4)에 연결된다. 모터(M4)가 미리 결정된 각도로 시계 방향 및 반시계 방향으로 회전하면, 암(60)이 미리 결정된 각도로 축(Ct)을 중심으로 회전한다. 이로 인해, 웨이퍼(W)의 경사부의 형상에 따라 연마 헤드(30)의 경사각을 변경한 다음, 기판(W)의 경사부의 원하는 부분을 연마할 수 있게 된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 연마 헤드(30)의 전진 및 후진 위치(즉, 기판(W)의 반경 방향을 따른 위치)는 바닥 판(65)에 직접적으로 또는 간접적으로 고정된 선형 액추에이터(67)에 의해 조절될 수 있다.
도 3은 연마 헤드(30)의 가압 기구(41)의 일례를 설명하는 도면이다. 가압 기구(41)는 연마 헤드(30)의 전방에 수직으로 배치된 2개의 안내 롤러(46, 47)에 의해 지지되는 연마 테이프(23)의 배면에 배치된 연마 패드(50)와, 연마 패드(50)를 유지하도록 구성된 패드 홀더(51)와, 기판(W)을 향해 패드 홀더(51)를 이동시키도록 구성된 공기 실린더(52)를 포함한다.
공기 실린더(52)는 소위 싱글 로드 실린더이다. 공기 실린더(52)에는 2개의 포트를 통해 2개의 공기 도관(53)이 연결된다. 각각의 공기 도관(53)에는 전공 조절기(54)(예컨대, 전공 밸브)가 제공된다. 각각의 전공 조절기(54)의 1차 측은 공기 공급원(55)(예컨대, 압축기)에 연결되고, 각각의 전공 조절기(54)의 2차 측은 공기 실린더(52)의 대응하는 부분에 연결된다. 전공 조절기(54)는, 공기 실린더(52)로 공급되는 공기압이 원하는 압력으로 조정될 수 있도록, 동작 제어부(69)로부터 송신되는 신호에 따라 제어된다. 보다 구체적으로, 동작 제어부(69)는 운영자가 입력한 설정값과 동일한 가압력을 발생시키도록 전공 조절기(54)를 제어한다. 공기 실린더(52)로 공급되는 공기압에 대한 제어는 공기 실린더(52)의 피스톤 로드에 연결되어 있는 연마 패드(50)를 밀어낼 수 있게 하고, 웨이퍼(W)에 대해 연마 테이프(23)의 연마면을 가압하는 압력을 제어할 수 있게 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 교정 장치(200)는, 예컨대, 전술한 바와 같이 구성된 경사 연마 시스템(100)에 적용될 수 있다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교정 장치(200)의 상부 사시도이다. 도 5는 도 4에 도시된 교정 장치(200)의 하부 사시도이다. 도 6은 교정 장치(200)의 측단면도이다. 교정 장치(200)는 경사 연마 시스템(100)의 연마 패드(50)로부터의 가압 부하를 측정할 수 있는 부하 측정 디바이스(300)와, 부하 측정 디바이스(300)가 적재될 수 있는 베이스 플레이트(400)를 포함한다. 베이스 플레이트(400)는 경사 연마 시스템(100)의 진공 흡착 테이블(4)에 고정될 수 있다. 도시된 예에서, 부하 측정 디바이스(300)는 포스 게이지(301)를 포함한다. 본 예에 따르면, 포스 게이지(301)는 디지털 포스 게이지이다. 참조 번호 301a는 측정값이 디지털 방식으로 표시되는 표시창이다. 그러나, 본 발명의 실시예는 이 예에 한정되지 않는다.
도시된 예에 따르면, 베이스 플레이트(400)는 수직 방향으로 동축으로 배열된 직경이 서로 다른 실질적으로 원형인 판-형 부재들을 포함한다. 베이스 플레이트(400)는 직경이 작은 상판부(401)와 직경이 큰 하판부(402)를 포함한다. 하판부(402)는 진공 흡착 테이블(4)과 직경이 실질적으로 동일한 것이 바람직하다. 베이스 플레이트(400)는 진공 흡착 테이블(4) 상에 동축으로 배치되어야 한다. 따라서, 하판부(402)와 진공 흡착 테이블(4)이 동일한 외관을 갖도록 배치함으로써, 베이스 플레이트(400)가 진공 흡착 테이블(4) 상에 흡착되었을 때 연마를 용이하게 할 수 있다. 하판부(402)가 진공 흡착 테이블(4) 상에 흡착에 의해 용이하게 고정될 수 있도록 하기 위해, 하판부(402)의 배면(403)은 평탄하게 제조된다. 포스 게이지(301)의 본체로부터 연장하는 측정 샤프트(302)가 베이스 플레이트(400) 주위에 배치된 연마 헤드(30)를 향해 배향될 수 있도록 하는 방식으로, 포스 게이지(301)가 상판부(401) 상에 배치된다. 도 7은 연마 헤드(30)에서 본 교정 장치(200)의 단부도이다.
부하 측정 디바이스(300)는 포스 게이지(301)의 측정 샤프트(302)에 고정될 수 있는 부하 지지 부재(303)를 포함할 수 있다. 도면에 도시된 예에 따르면, 부하 지지 부재(303)는 브라켓(304)을 갖는다. 브라켓(304)은 측정 샤프트(302)에 부착되도록 구성된 부착부(304a)와, 연마 패드(50)로부터의 가압 부하를 수용할 수 있도록 구성된 부하 지지면(참조 번호 생략)을 포함한 부하 지지부(304b)를 갖는다. 브라켓(304)은 볼트와 너트를 이용하여 부착부(304a)를 통해 측정 샤프트(302)에 고정될 수 있다.
도면에 도시된 예에 따르면, 부하 지지 부재(303)는, 금속으로 제조된 브라켓(304)의 부하 지지면에 고정되도록 구성되고 수지(예컨대, PEEK)로 형성된 패드(305)를 갖는다. 패드(305)는 브라켓(304)의 부하 지지부(304b)의 후방 측으로부터 부착될 수 있는 볼트에 의해 고정될 수 있다. 금속 브라켓(304)이 연마 패드(50)와 직접 접촉할 경우, 연마 패드(50)의 금속 혼입(즉, 금속 오염)이 발생하기 쉽다. 수지 패드(305)는 이러한 금속 혼입을 방지하는데 유리하다. 수지 패드(305)의 사용은 교정시 부하 지지면에 대해 가압될 때 수지 연마 패드(50)가 손상될 위험을 최소화하기도 한다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에서는, 수지 패드(305)가 생략될 수 있다.
본 명세서에서, 도시된 바와 같이 브라켓(304)의 부하 지지부(304b)에 패드(305)가 부착되는 경우에는, 부착 위치에 있는 패드(305)의 표면이 부하 지지 부재(303)의 "부하 지지면"을 제공한다. 부하 지지부(304b)에 패드(305)가 부착되지 않은 경우에는, 브라켓(304)의 표면이 부하 지지 부재(303)의 "부하 지지면"을 제공한다. 이하에서, 용어 "부하 지지면"은 두 경우를 모두 포함한다.
도시된 예에 따르면, 교정 장치(200)는 스페이서(306)를 포함한다. 스페이서(306)는 상판부(401)와 하판부(402) 사이에 형성된 단차부(404)에 탈착 가능하게 배치될 수 있다. 스페이서(306)는 상판부(401)의 외주면과 일치하도록 형성된 일단부를 갖는 것이 바람직하다. 브라켓(304)의 부하 지지부(304b)를 스페이서(306)의 타단부와 접촉시킴으로써, 베이스 플레이트(400)에 대한 부하 지지면(305a)의 상대적 위치 및 이에 따라 베이스 플레이트(400)가 고정되는 진공 흡착 테이블(4)의 위치를 조정할 수 있다.
부하 측정 디바이스(300)는 베이스 플레이트(400)에 고정될 수 있는 장착판(307)을 가질 수 있다. 장착판(307)을 통해 포스 게이지(301)가 베이스 플레이트(400)에 고정될 수 있다. 장착판(307)은 포스 게이지(301)의 본체에 미리 고정될 수 있다.
장착판(307)은 베이스 플레이트(400)에 대한 장착판(307)의 상대적 위치를 조정할 수 있는 조정 나사(307a)를 갖는다. 이 경우, 장착판(307)은, 예컨대, 측정 샤프트(302)의 연장 방향과 실질적으로 동일한 방향으로 연장하는 슬롯(307b)을 가질 수 있으며, 상판부(401)는 슬롯(307b)을 향하도록 배치될 수 있는 슬롯을 가질 수 있다. 조정 나사(307a)는 슬롯 내의 원하는 위치에서 베이스 플레이트(400)에 체결될 수 있다.
도시된 바와 같이 구성된 교정 장치(200)는, 예컨대, 후술하는 방법으로, 경사 연마 시스템(100)의 교정을 수행하기 위해 사용된다. 도 8은 이하에서 설명하는 교정 방법의 일례를 도시한 흐름도이다. 도 9 내지 도 11은 교정 장치(200)가 사용되고 있는 상태를 도시한 사시도, 측면도 및 평면도이다. 도 9 내지 도 11에서, 연마 테이프(23)는 도면에서 생략되어 있다.
먼저, 경사 연마 시스템(100)의 회전 및 유지 기구(3)의 회전을 중지시킨다(단계 500). 연마 패드(50)의 전진 및 후진 위치를 미리 정해진 연마 위치로 각각 조정하면서, 연마 헤드 조립체(1A, 1B, 1C, 1D)의 연마 헤드(30)의 경사각을 각각 0°로 조정한다(즉, 도 2에 도시된 바와 같은 수평 방향으로 조정한다)(단계 501). 후속 단계에서는, 진공 흡착 테이블(4)의 외주가 베이스 플레이트(400)의 외주와 일치하는(즉, 진공 흡착 테이블(4)의 중심축이 베이스 플레이트(400)의 중심축과 일치하는) 방식으로, 진공 흡착 테이블(4) 상에 베이스 플레이트(400)를 흡착에 의해 고정시킨다(단계 502). 이 때, 장착판(307)의 조정 나사(307a)를 견고하게 고정하지 않고, 부하 측정 디바이스(300)를 상판부(401)에 일시적으로 고정하는 것이 바람직하다. 진공 흡착 테이블(4)에 대한 부하 측정 디바이스(300)의 부하 지지면(305a)의 상대적 위치를 조정하기 위해, 부하 지지면(305a)과 베이스 플레이트(400) 사이에 스페이서(306)를 배치한다(단계 503). 구체적으로는, 스페이서(306)의 일단부를 베이스 플레이트(400)의 단차부(404) 내에 배치하고, 스페이서(306)의 타단부를 브라켓(304)의 부하 지지부(304b)와 접촉시킨다. 베이스 플레이트(400)의 중심축, 즉, 진공 흡착 테이블(4)의 중심축과, 패드(305)의 부하 지지면(305a) 사이의 거리는, 예컨대, 150㎜일 수 있다. 전술한 상태에서 조정 나사(307a)를 체결함으로써, 부하 측정 디바이스(300)를 상판부(401)에 고정한다(단계 504). 고정 후, 단차부(404)를 따라 스페이서(306)를 활주시켜 제거한다(단계 505).
부하 지지면(305a)이, 예컨대, 연마 헤드 조립체(1A)의 연마 패드(50)에 대해 상대적으로 위치할 수 있도록(즉, 부하 지지면(305a)이 연마 패드(50)의 표면과 평행을 이룰 수 있도록), 진공 흡착 테이블(4)을, 예컨대, 수동으로 회전시킬 수 있다(단계 506). 이 때, 연마 헤드(30)의 연마 테이프(23)의 장력이 감소될 수 있다.
이와 같이 위치되면, 운영자는 연마 헤드(30)를 작동시키기 위해 경사 연마 시스템(100)의 동작 제어부(69)에 가압력의 설정값을 입력한다(단계 507). 그 결과, 포스 게이지(301)의 측정 샤프트(302)에 고정된 패드(305)의 부하 지지면(305a)에 대해 연마 패드(50)가 가압된다. 가압된 패드(305)와 관련하여, 포스 게이지(301)의 표시창(301a) 상에 표시되는 부하의 실제 측정값을 판독한다(단계 508). 그리고, 실제 측정값과 설정값을 비교함으로써 교정량을 산출한다(단계 509). 산출 결과에 따라 설정값을 교정한다(단계 510). 구체적으로는, 실제 측정값이 설정값보다 큰 경우에는 설정값을 감소시키는 교정을 수행하고, 실제 측정값이 설정값보다 작은 경우에는 설정값을 증가시키는 교정을 수행한다. 실제 측정값이 설정값과 동일한 경우에는, 교정을 수행하지 않는다.
후속 단계에서는, 부하 지지면(305a)이, 예컨대, 연마 헤드 조립체(1B)의 연마 패드(50)에 대해 상대적으로 위치하도록, 진공 흡착 테이블(4)을 회전시킨다(단계 506). 따라서, 나머지 연마 헤드 조립체들, 즉, 연마 헤드 조립체(1B, 1C, 1D)들에 대해서도 전술한 방식으로 단계 506 내지 단계 510을 수행함으로써, 경사 연마 시스템(100)의 각각의 연마 패드(50)에 대한 가압력을 조정한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 교정 장치(200)는 연마 부하를 설정하기 위해서뿐만 아니라, 일상적 또는 정기적 유지 관리로서 부하를 확인하기 위해 사용될 수 있다. 연마 부하에 영향을 미치는 구성 요소가 고장나는 경우, 예컨대, 전공 조절기의 설정 압력이 적정 범위를 벗어나는 경우, 복원 후 교정 장치(200)를 사용하여 부하를 쉽게 재조정할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기존의 진공 흡착 테이블(4)의 흡착 기구를 이용하여, 진공 흡착 테이블(4)을 제거하지 않고 교정 장치(200)를 회전 및 유지 기구(3)에 장착할 수 있다. 따라서, 종래의 교정 작업에 비해, 교정 장치(200)의 장착을 용이하게 실시할 수 있다. 이는 교정 장치(200)를 장착할 때 사람에 의한 오류 발생의 위험을 줄인다. 또한, 종래 기술과는 달리, 교정이 완료된 후 진공 흡착 테이블(4)의 장착에 수반하는 사람에 의한 오류의 가능성이 없다.
본 발명은 종래의 교정 작업에 비해 교정을 위한 작업 단계의 개수를 감소시키므로, 다운타임의 발생과 단위 시간당 처리되는 기판의 개수 감소를 억제한다. 또한, 본 발명은 교정 작업을 통해 장치 상태를 용이하게 정기적으로 확인할 수 있도록 한다. 이는 경사 연마 시스템(100)의 상태를 안정화한다.
본 발명은 이하의 실시예를 포함한다.
1. 기판의 경사부를 연마하도록 구성된 경사 연마 장치에서 사용하기 위한 교정 장치로서, 이 교정 장치는 경사 연마 장치의 연마 패드로부터의 가압 부하를 측정하도록 구성된 부하 측정 디바이스; 및 적재된 기판을 유지하도록 구성된 진공 흡착 테이블 상에 고정되도록 구성되며, 부하 측정 디바이스가 적재되는 베이스 플레이트를 포함한다. 상기 구성에 의하면, 이 교정 장치는 기존의 진공 흡착 테이블의 흡착 기구를 이용하여 기판을 회전시키는 기구에 장착될 수 있다. 이는 종래 기술에서는 요구되었던 진공 흡착 테이블의 제거의 필요성을 제거한다. 종래의 교정 작업에 비해 교정 장치의 장착을 용이하게 실시할 수 있기 때문에, 교정 장치를 장착할 때 사람에 의한 오류 발생의 위험을 줄일 수 있다. 또한, 종래 기술과는 달리, 교정 후 진공 흡착 테이블의 장착에 수반하는 사람에 의한 오류의 가능성이 없다. 또한, 본 발명은 종래의 교정 작업에 비해 교정을 위한 작업 단계의 개수를 감소시키므로, 다운타임의 발생과 단위 시간당 처리되는 기판의 개수 감소를 억제한다. 또한, 경사 연마 장치의 장치 상태를 안정화하는 교정 작업을 통해 장치 상태를 정기적으로 확인하기가 용이하다.
2. 부하 측정 디바이스는 측정 샤프트를 가진 포스 게이지를 포함하는, 상기 항목 1에 기술된 교정 장치.
3. 부하 측정 디바이스는 포스 게이지의 측정 샤프트에 고정되도록 구성된 부하 지지 부재를 포함하며, 부하 지지 부재는 가압 부하를 수용하도록 구성된 부하 지지면을 포함하는, 상기 항목 2에 기술된 교정 장치.
4. 진공 흡착 테이블에 대한 부하 지지면의 상대 위치를 조정하도록 구성된 스페이서를 추가로 포함하는, 상기 항목 3에 기술된 교정 장치.
5. 부하 지지 부재는 브라켓을 포함하는, 상기 항목 3 또는 항목 4에 기술된 교정 장치.
6. 부하 지지 부재는, 수지로 형성되며 브라켓에 고정되도록 구성된 패드를 포함하는, 상기 항목 5에 기술된 교정 장치.
7. 부하 측정 디바이스는 장착판을 포함하며, 장착판은 베이스 플레이트에 고정되도록 구성된, 상기 항목 1 내지 항목 6 중 어느 한 항목에 기술된 교정 장치.
8. 장착판은 베이스 플레이트에 대한 장착판의 상대 위치를 조정하도록 구성된 조정 나사를 포함하는, 상기 항목 7에 기술된 교정 장치.
9. 기판의 경사부를 연마하도록 구성된 경사 연마 장치로서, 이 경사 연마 장치는 적재된 기판을 유지하도록 구성된 진공 흡착 테이블; 진공 흡착 테이블의 외주를 따라 배치된 복수의 연마 헤드로서, 기판의 경사부를 향해 가압되도록 구성된 연마 패드를 각각의 연마 헤드가 포함하는 복수의 연마 헤드; 및 상기 항목 1 내지 항목 8 중 어느 한 항목에 기술된 교정 장치를 포함한다.
10. 경사 연마 장치를 위한 교정 방법으로서, 이 교정 방법은 기판의 경사부를 연마하도록 구성된 경사 연마 장치를 제공하는 단계로서, 이 경사 연마 장치는 적재된 기판을 유지하도록 구성된 진공 흡착 테이블; 및 진공 흡착 테이블의 외주를 따라 배치된 복수의 연마 헤드로서, 기판의 경사부를 향해 가압되도록 구성된 연마 패드를 각각의 연마 헤드가 구비하는 복수의 연마 헤드를 포함하는, 경사 연마 장치를 제공하는 단계; 부하 측정 디바이스가 적재되도록 구성된 베이스 플레이트를 진공 흡착 테이블 상에 흡착시키는 단계; 베이스 플레이트에 부하 측정 디바이스를 고정하는 단계; 연마 헤드에 대해 부하 측정 디바이스를 상대적으로 위치시키기 위해 진공 흡착 테이블을 회전시키는 단계; 부하 측정 디바이스의 부하 지지면에 연마 패드로부터의 가압력을 인가하는 단계; 및 가압력이 인가될 때의 부하 측정 디바이스의 측정값과 연마 헤드의 설정 부하 간의 상관 관계를 수득하는 단계를 포함한다.
11. 베이스 플레이트에 부하 측정 디바이스를 고정하는 단계는 진공 흡착 테이블에 대한 부하 지지면의 상대 위치를 조정하기 위해, 부하 측정 디바이스의 부하 지지면과 베이스 플레이트 사이에 스페이서를 제공하는 단계를 포함하는, 상기 항목 10에 기술된 교정 방법.
12. 베이스 플레이트를 진공 흡착 테이블 상에 흡착시키는 단계는 베이스 플레이트에 부하 측정 디바이스의 장착판을 일시적으로 고정하는 단계를 포함하는, 상기 항목 11에 기술된 교정 방법.
본 발명의 실시예를 일부 예에 기초하여 상술하였지만, 상술한 실시예는 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 목적이며, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 발명은 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 변형 및 개선될 수 있으며, 본 발명은 그 등가물을 포함한다. 또한, 청구 범위와 명세서에 기술된 요소는, 전술한 문제점을 적어도 부분적으로 해결하는 범위 내에서 또는 장점의 적어도 일부를 달성하는 범위 내에서, 임의로 조합되거나 생략될 수 있다.
본원은 2015년 11월 27일자로 출원된 일본 특허 출원 번호 제2015-231844호를 파리 조약에 의거하여 우선권 주장한다. 명세서, 청구 범위, 도면 및 요약서를 포함하는 2015년 11월 27일자로 출원된 일본 특허 출원 번호 제2015-231844호의 전체 개시 내용은 그 전체가 본원에 참조로 인용되어 있다. 명세서, 청구 범위, 도면 및 요약서를 포함하는 일본 특허 출원 번호 제2012-231191호(특허 문헌 1)의 전체 개시 내용은 그 전체가 본원에 참조로 인용되어 있다.
본 발명은 기판의 경사부를 연마하기 위한 경사 연마 시스템에 광범위하게 적용될 수 있다.
3: 회전 및 유지 기구
4: 진공 흡착 테이블
5: 샤프트
1A, 1B, 1C, 1D: 연마 헤드 조립체
2A, 2B, 2C, 2D: 테이프 급송 및 회수 기구
20: 격벽
21: 연마 챔버
23: 연마 테이프
30: 연마 헤드
41: 가압 기구
46, 47: 안내 롤러
50: 연마 패드
51: 패드 홀더
52: 공기 실린더
53: 공기 도관
54: 전공 조절기
55: 공기 공급원
60: 암
65: 바닥 판
67: 선형 액추에이터
69: 동작 제어부
100: 경사 연마 시스템
200: 교정 장치
300: 부하 측정 디바이스
301: 포스 게이지
301a: 표시창
302: 측정 샤프트
303: 부하 지지 부재
304: 브라켓
304a: 부착부
304b: 부하 지지부
305: 패드
305a: 부하 지지면
306: 스페이서
307: 장착판
307a: 조정 나사
307b: 슬롯
400: 베이스 플레이트
401: 상판부
402: 하판부
403: 배면
404: 단차부
B: 경사부
Cr, Ct: 축
M3, M4: 모터
W: 기판
4: 진공 흡착 테이블
5: 샤프트
1A, 1B, 1C, 1D: 연마 헤드 조립체
2A, 2B, 2C, 2D: 테이프 급송 및 회수 기구
20: 격벽
21: 연마 챔버
23: 연마 테이프
30: 연마 헤드
41: 가압 기구
46, 47: 안내 롤러
50: 연마 패드
51: 패드 홀더
52: 공기 실린더
53: 공기 도관
54: 전공 조절기
55: 공기 공급원
60: 암
65: 바닥 판
67: 선형 액추에이터
69: 동작 제어부
100: 경사 연마 시스템
200: 교정 장치
300: 부하 측정 디바이스
301: 포스 게이지
301a: 표시창
302: 측정 샤프트
303: 부하 지지 부재
304: 브라켓
304a: 부착부
304b: 부하 지지부
305: 패드
305a: 부하 지지면
306: 스페이서
307: 장착판
307a: 조정 나사
307b: 슬롯
400: 베이스 플레이트
401: 상판부
402: 하판부
403: 배면
404: 단차부
B: 경사부
Cr, Ct: 축
M3, M4: 모터
W: 기판
Claims (16)
- 기판의 경사부를 연마하는 경사 연마 장치의 교정 장치이며,
경사 연마 장치의 연마 패드로부터의 가압 부하를 측정 가능한 부하 측정 디바이스와,
상기 부하 측정 디바이스를 적재 가능한 베이스 플레이트를 구비하고 있고,
상기 베이스 플레이트는, 기판을 적재 가능한 진공 흡착 테이블 상에 고정 가능한,
교정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 부하 측정 디바이스는 포스 게이지를 구비하는, 교정 장치. - 제2항에 있어서,
상기 부하 측정 디바이스는 상기 포스 게이지의 측정 샤프트에 고정 가능한 부하 지지 부재를 구비하고 있고, 상기 부하 지지 부재는, 상기 가압 부하를 수용할 수 있는 부하 지지면을 구비하는, 교정 장치. - 제3항에 있어서,
상기 진공 흡착 테이블에 대한 상기 부하 지지면의 위치를 조정 가능한 스페이서를 구비하는, 교정 장치. - 제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 부하 지지 부재는 브라켓을 구비하는, 교정 장치. - 제5항에 있어서,
상기 부하 지지 부재는, 상기 브라켓에 고정되는 수지제 패드를 구비하는, 교정 장치. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부하 측정 디바이스는 장착판을 구비하고 있고, 상기 장착판은 상기 베이스 플레이트에 고정 가능한, 교정 장치. - 제7항에 있어서,
상기 장착판은, 상기 베이스 플레이트에 대한 상기 장착판의 위치를 조정 가능한 조정 나사를 구비하는, 교정 장치. - 기판을 적재 가능한 진공 흡착 테이블과,
상기 진공 흡착 테이블의 외주를 따라 배치된 복수의 연마 헤드로서, 각각, 기판의 경사부를 향해 가압되는 연마 패드를 구비하는, 복수의 연마 헤드와,
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 교정 장치를 구비하는, 경사 연마 장치. - 기판을 적재 가능한 진공 흡착 테이블과,
상기 진공 흡착 테이블의 외주를 따라 배치된 복수의 연마 헤드로서, 각각 기판의 경사부를 향해 가압되는 연마 패드를 구비하는, 복수의 연마 헤드
를 구비하는, 경사 연마 장치의 교정 방법이며,
상기 교정 방법은,
부하 측정 디바이스를 적재 가능한 베이스 플레이트를 상기 진공 흡착 테이블에 흡착시키는 공정과,
상기 베이스 플레이트에 상기 부하 측정 디바이스를 고정하는 공정과,
상기 부하 측정 디바이스를 상기 연마 헤드에 대해 위치 맞춤하도록 상기 진공 흡착 테이블을 회전시키는 공정과,
상기 연마 패드로부터의 가압력을 상기 부하 측정 디바이스의 부하 지지면에 가하는 공정과,
상기 가압력이 가해졌을 때의 상기 부하 측정 디바이스의 측정값과 상기 연마 헤드의 설정 부하의 상관 관계를 구하는 공정
을 구비하는, 교정 방법. - 제10항에 있어서,
상기 베이스 플레이트에 상기 부하 측정 디바이스를 고정하는 공정은, 상기 부하 측정 디바이스의 부하 지지면과 상기 베이스 플레이트 사이에 스페이서를 배치함으로써, 상기 진공 흡착 테이블에 대한 상기 부하 지지면의 위치를 조정하는 공정을 포함하는, 교정 방법. - 제11항에 있어서,
상기 베이스 플레이트를 상기 진공 흡착 테이블에 흡착시키는 공정은, 상기 부하 측정 디바이스의 장착판을 상기 베이스 플레이트에 일시적으로 고정하는것을 포함하는, 교정 방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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