JP6546343B2 - ドレッシング装置及びこれを含むウエハー研磨装置 - Google Patents

Description

実施例は研磨パッドを洗浄するドレッシング装置及びこれを含むウエハー研磨装置に関するものである。

多層配線構造を有する半導体素子の広域平坦化のためにウエハーの化学機械研磨（ＣＭＰ：ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）工程を行うことができる。化学機械研磨工程は、加圧されたウエハーと研磨パッドの間に存在する研磨剤（ａｂｒａｓｉｖｅ）による機械的な加工とスラリー（ｓｌｕｒｒｙ）などの化合物による化学的エッチングが同時に行われる工程である。

化学機械研磨工程が行われれば、ウエハーの表面から除去された物質とスラリーなどが研磨パッド表面に積もり得る。このように研磨パッドの表面に蓄積した粒子（ｐａｒｔｉｃｌｅｓ）を除去し、研磨パッドの均一な研磨特性を維持するために、研磨パッドドレッシング装置によって研磨パッドに対するドレッシング工程が行われる。

化学機械研磨工程、例えば最終研磨直後にドレッシング装置を用いたドレッシング工程の間にウエハー表面に微細粒子が吸着し得る。このように、ウエハー表面に吸着した微細粒子によって局部的研磨段差が発生し得る。

実施例は研磨の均一性を向上させることができ、欠陥を抑制することができるドレッシング装置及びこれを含むウエハー研磨装置を提供する。

実施例は、下定盤に付着される研磨パッドを洗浄するドレッシング装置に関するもので、ブラシ（ｂｒｕｓｈ）を含むブラッシング部；前記研磨パッドに洗浄液を噴射する噴射ノズルを含む洗浄液噴射部；及び前記洗浄液噴射部による洗浄液噴射時に発生するパーティクルを吸入する吸入口を含む吸入部を含み、前記ブラッシング部、前記洗浄液噴射部、及び前記吸入部は互いに結合され、一緒に前記研磨パッド上でスイングする。

前記ブラッシング部、前記洗浄液噴射部、及び前記吸入部は互いに結合された状態で同じスイング速度（ｓｗｉｎｇ ｓｐｅｅｄ）で前記研磨パッド上でスイングする。

前記噴射ノズルは前記ブラッシング部から水平方向に離隔して位置し、前記吸入口は前記噴射ノズルから前記水平方向に離隔して位置し、前記水平方向は前記研磨パッドの上面と平行な方向であり得る。

前記ドレッシング装置は、前記洗浄液噴射部を前記ブラッシング部に固定する第１固定部；及び前記吸入部を前記洗浄液噴射部に固定する第２固定部をさらに含むことができる。

前記洗浄液噴射部及び前記吸入口のそれぞれは前記ブラッシング部から離隔し、前記吸入口は前記噴射ノズルの外側面を取り囲むように位置し得る。

前記ドレッシング装置は、前記吸入口を取り囲むように前記吸入口の下端を基準に下方に突出する遮断部をさらに含むことができる。

前記洗浄液噴射部、前記吸入部、及び前記ブラッシング部は互いに連続して接し得る。

外側から内側に向かう方向に前記ブラッシング部、前記吸入部、及び前記洗浄液噴射部が順次位置し得る。前記吸入部の前記吸入口は前記洗浄液噴射部の外側面を取り囲み、前記ブラッシング部は前記洗浄液噴射部の前記噴射ノズルの外側面を取り囲むことができる。前記ドレッシング装置は、前記ブラッシング部の外側面に接し、前記ブラッシング部の下面を基準に下方に突出する遮断部をさらに含むことができる。

もしくは、外側から内側に向かう方向に前記吸入部、前記洗浄液噴射部、及び前記ブラッシング部が順次位置することもできる。前記洗浄液噴射部の前記噴射ノズルは前記ブラッシング部の外側面を取り囲み、前記吸入部の前記吸入口は前記洗浄液噴射部の前記噴射ノズルの外側面を取り囲むことができる。前記ドレッシング部は、前記吸入部の前記吸入口の外側面に接し、前記吸入部の前記吸入口の下面を基準に下方に突出する遮断部をさらに含むことができる。

もしくは、外側から内側に向かう方向に前記ブラッシング部、前記洗浄液噴射部、及び前記吸入部が順次位置することもできる。前記洗浄液噴射部の前記噴射ノズルは前記吸入部の前記吸入口の外側面を取り囲み、前記ブラッシング部は前記洗浄液噴射部の前記噴射ノズルの外側面を取り囲むことができる。

前記吸入部は、所定の圧力又は流量で前記吸入口を通じて吸入されたパーティクルを排気する排気管をさらに含むことができ、前記吸入口の直径は前記排気管の直径より大きくてもよい。

前記噴射ノズルから前記吸入口が離隔する距離は前記ブラッシング部から前記噴射ノズルが離隔する距離より短くてもよい。

他の実施例による下定盤に付着される研磨パッドを洗浄するドレッシング装置は、前記研磨パッドをブラシするブラッシング部；前記研磨パッドに洗浄液を噴射する洗浄液噴射部；及び前記洗浄液噴射部による洗浄液噴射時に発生するパーティクルを吸入する吸入部を含み、前記ブラッシング部、前記洗浄液噴射部、及び前記吸入部は互いに固定され、同じスイング速度（ｓｗｉｎｇ ｓｐｅｅｄ）で前記研磨パッド上でスイングする。

前記ブラッシング部は、前記研磨パッドをブラシするためのブラシ；及び前記研磨パッド表面上で前記ブラシをスイングさせるブラシ移動部をさらに含み、前記ブラシ移動部は、前記ブラシ、前記洗浄液噴射部、及び前記吸入部を同じスイング速度で前記研磨パッド上でスイングさせることができる。

実施例によるウエハー研磨装置は、下定盤及び前記下定盤に付着される研磨パッドを含む研磨テーブル；ウエハーを前記研磨パッドにロードし、ロードされたウエハーを加圧して研磨するヘッド部；及び前記研磨パッドを洗浄する実施例によるドレッシング装置を含む。

実施例は研磨の均一性を向上させることができ、欠陥を抑制することができる。

実施例によるウエハー研磨装置の平面図を示す。

図１に示した第１ドレッシング装置を示す。

図１に示した第１ドレッシング装置の一実施例を示す斜視図である。

図３に示した第１ドレッシング装置の平面図を示す。

図４に示した第１ドレッシング装置のＡＢ方向断面図を示す。

図４に示した吸入部の断面図を示す。

他の実施例による第１ドレッシング装置のＡＢ方向の断面図を示す。

図７ａに示した第１ドレッシング装置の底面図を示す。

他の実施例による第１ドレッシング装置の斜視図を示す。

図８に示した第１ドレッシング装置の一実施例によるＡＢ方向の断面図を示す。

図９に示した第１ドレッシング装置の底面図を示す。

図８に示した第１ドレッシング装置の他の実施例によるＡＢ方向の断面図を示す。

図１１に示した第１ドレッシング装置の底面図を示す。

図８に示した第１ドレッシング装置のさらに他の実施例によるＡＢ方向の断面図を示す。

図１３に示したドレッシング装置の底面図を示す。

図８に示した第１ドレッシング装置のさらに他の実施例によるＡＢ方向の断面図を示す。

図１５に示した第１ドレッシング装置の底面図を示す。

図８に示した第１ドレッシング装置のさらに他の実施例によるＡＢ方向の断面図を示す。

図１７に示した第１ドレッシング装置の底面図を示す。

図８に示した第１ドレッシング装置のさらに他の実施例による底面図を示す。

ドレッシング工程時に発生するパーティクルの数を示す。

以下、実施例は添付図面及び実施例についての説明によって明らかになるであろう。実施例の説明において、各層（膜）、領域、パターン又は構造物が基板、各層（膜）、領域、パッド又はパターンの“上（ｏｎ）”に又は“下（ｕｎｄｅｒ）”に形成されると記載される場合、“上（ｏｎ）”と“下（ｕｎｄｅｒ）”は“直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）”又は“他の層を介して（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）”形成されるものを全て含む。また、各層の上又は下に対する基準は図面に基づいて説明する。

図面において、大きさは説明の便宜及び明確性のために誇張するとか省略するとか又は概略的に図示する。また、各構成要素の大きさは実際の大きさをそのまま反映するものではない。また、同じ参照符号は図面の説明で同じ要素を示す。

図１は実施例によるウエハー研磨装置１００の平面図を示し、図２は図１に示した第１ドレッシング装置２００−１を示す。

図１及び図２を参照すると、ウエハー研磨装置１００は、本体（ｂｏｄｙ）１０１、ウエハー収納部１０２−１〜１０２−４、移送ロボット１０３−１、１０３−２、トランスファーユニット（ｔｒａｎｓｆｅｒ ｕｎｉｔ）１０４、研磨テーブル（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ ｔａｂｌｅｓ）１０６−１〜１０６−３、ヘッド部（Ｈｅａｄ ｕｎｉｔ）１２０、移動部１３０、スラリー供給部１４０、及びドレッシング装置（ｄｒｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔｓ）２００−１〜２００−３を含む。

本体１０１はウエハー研磨工程及びドレッシング工程が行われるステージ（ｓｔａｇｅ）を提供する。

ウエハー収納部１０２−１〜１０２−４はウエハーを収納する空間である。例えば、ウエハー収納部１０２−１〜１０２−４はウエハーを積載することができるカセットが配置又はロード（ｌｏａｄｉｎｇ）される空間であり得る。

ウエハー収納部１０２−１〜１０２−４は研磨すべきウエハーがロードされるローディング部１０２ａ及び研磨工程が完了したウエハーがアンロードされるアンローディング部１０２ｂを含むことができる。

移送ロボット１０３−１、１０３−２は、ローディング部１０２ａに収納された研磨すべきウエハーをトランスファーユニット１０４に移送するとか又はトランスファーユニット１０４に配置された研磨工程の完了したウエハーをアンローディング部１０２ｂに移送する。

トランスファーユニット１０４は、移送ロボット１０３−２によって移送されたウエハーをヘッド部１２０に提供するとか、ヘッド部１２０によって移送された研磨されたウエハーを移送ロボット１０３−１に提供する。

トランスファーユニット１０４は、テーブル１０４ａ、テーブル１０４ａを回転させる回転軸１０５、及びテーブル１０４ａ上に配置され、テーブル１０４ａと一緒に回転運動するウエハー支持台１０４−１〜１０４−６を含むことができる。

ウエハー支持台１０４−１〜１０４−６には移送ロボット１０３−２によって移送されたウエハーが装着されるとか、又はヘッド部１２０によって移送された研磨の完了したウエハーが装着されることができる。

テーブル１０４ａは回転軸１０５を中心に所定角度だけ回転運動することができる。ウエハー支持台１０４−１〜１０４−６はテーブル１０４ａ上に互いに離隔して配置されることができ、テーブル１０４ａと一緒に回転運動することができる。

テーブル１０４ａの回転によってウエハー支持台（例えば、１０４−３、１０４−４）に装着された研磨すべきウエハーをヘッド部１２０がある所まで移動させることができる。また、テーブル１０４ａの回転によってウエハー支持台（例えば、１０４−５、１０４−６）に装着された研磨の完了したウエハーを移送ロボット１０３−１が近付くことができる所まで移動させることができる。

研磨テーブル（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ ｔａｂｌｅｓ）１０６−１〜１０６−３は本体１０１の上面に互いに離隔して配置される。

研磨テーブル１０６−１〜１０６−３のそれぞれは、下定盤、下定盤の上面に配置される研磨パッド、及び下定盤を回転させる回転部を含むことができる。図１には３回の研磨工程を順次進める３個の研磨テーブルを備えるが、研磨テーブルの数はこれに限定されるものではなく、研磨工程数によって２個以上であり得る。

図２を参照すると、第１研磨テーブル１０６−１は、下定盤２１０、下定盤２１０の上面に配置される研磨パッド２２０、及び下定盤２１０を第１方向、例えば時計方向又は反時計方向に回転させる回転部２３０を含むことができる。第１〜３研磨テーブル１０６−１〜１６０−３のそれぞれは同じ構造を有し得る。

ヘッド部１２０はトランスファーユニット１０４のウエハー支持台（例えば、１０４−５、１０４−６）に装着された研磨しようとする少なくとも一つのウエハーを吸着し、研磨のために吸着された少なくとも一つのウエハーを研磨テーブル１０６−１〜１０６−３にロードさせ、ロードされたウエハーを加圧してウエハーに対する研磨工程を行う。

例えば、ヘッド部１２０はトランスファーユニット１０４上にロードされた少なくとも一つのウエハーの一面（例えば、前面又は背面）を吸着することができ、吸着された少なくとも一つのウエハーを第１研磨テーブル１６０−１にロードさせることができる。また、ヘッド部１２０は研磨のために第１研磨テーブル１０６−１にロードされた少なくとも一つのウエハーを加圧することができ、少なくとも一つのウエハーの他面（例えば、背面又は前面）は研磨テーブル１０６−１〜１０６−３の研磨パッド２２０によって研磨されることができる。

ヘッド部１２０は吸着された少なくとも一つのウエハーを第１〜第３研磨テーブル１０６−１〜１０６−３に順次移動させながら研磨工程を行うことができる。図１では、一つのウエハーに対して３回の研磨工程が行われることができるが、これに限定されるものではない。

ヘッド部１２０は、上定盤１２２、上定盤１２２の下面に配置される複数のヘッドチャック（ｈｅａｄ ｃｈｕｃｋｓ）１２４−１〜１２４−８、及び上定盤１２２を回転させる回転部１３０を含むことができる。

複数のヘッドチャック（例えば、１２４−１〜１２４−６）は研磨テーブル１０６−１〜１０６−３に対応して配置又は配列されることができる。図１では２個のヘッドチャックが各研磨テーブル１０６−１〜１０６−３に対応して上定盤の下面に互いに離隔して配列されるが、これに限定されるものではない。

上定盤１２２は回転部１３０を軸として回転することができ、ヘッドチャック１２４−１〜１２４−６が研磨テーブル１０６−１〜１０６−３に整列されるように所定角度だけ回転運動することができ、研磨工程時には回転せずに静止状態を維持する。また、この時、ヘッドチャック１２４−７、１２４−８は次の研磨を準備するためにトランスファーユニット１０４のウエハー支持台１０４−５、１０４−６に整列されることができる。

ヘッドチャック１２４−１〜１２４−８は上下移動可能であり、ウエハーを吸着することができ、研磨時にウエハーを加圧することができ、一定方向に吸着されたウエハーを回転させることができる。

研磨の際、ヘッドチャック１２４−１〜１２４−６の回転方向と研磨テーブル１０６−１〜１０６−３の回転方向は同一であり得るが、これに限定されるものではない。

研磨が完了すれば、ヘッドチャック１２４−１〜１２４−６はウエハーを吸着した状態で上昇することができ、ヘッドチャック１２４−１〜１２４−６が上昇した状態で上定盤１２２が一定方向、例えば時計方向に回転することにより、研磨されたウエハーを次の研磨テーブルに移動させることができる。

スラリー供給部１４０は、ウエハー研磨時に研磨テーブル１０６−１〜１０６−３の研磨パッド２２０にスラリー（ｓｌｕｒｒｙ）を供給する。

ドレッシング装置２００−１〜２００−３のそれぞれは研磨テーブル１０６−１〜１０６−３のうち対応する一つの研磨パッド２２０を洗浄する。

例えば、ドレッシング装置２００−１〜２００−３のそれぞれは、対応する研磨テーブル１０６−１〜１０６−３で研磨工程が完了した後、ヘッドチャック１２４−１〜１２４−６によって研磨の完了したウエハーが研磨パッド２２０から離隔した後に研磨パッド２２０を洗浄することができる。

ドレッシング装置２００−１〜２００−３のそれぞれは同じ構成を有することができ、ドレッシング装置２００−１〜２００−３のそれぞれは、研磨パッド２２０をブラシする（ｂｒｕｓｈｉｎｇ）ブラッシング部（ｂｒｕｓｈｉｎｇ ｕｎｉｔ）、研磨パッドに洗浄液を噴射する洗浄液噴射部、及びブラッシングと洗浄液噴射時に発生するエアパーティクル（ａｉｒ ｐａｒｔｉｃｌｅ）を吸入する吸入部を含む。

図３は図１に示した第１ドレッシング装置２００−１の一実施例を示す斜視図であり、図４は図３に示した第１ドレッシング装置２００−１の平面図を示し、図５は図４に示した第１ドレッシング装置２００−１のＡＢ方向断面図を示す。

図３〜図５を参照すると、第１ドレッシング装置２００−１は、ブラッシング部１６０、洗浄液噴射部１７０、及び吸入部１８０を含むことができる。

ブラッシング部１６０、洗浄液噴射部１７０、及び吸入部１８０は互いに結合されるとか固定されることができる。

ブラッシング部１６０は、一端１６０ａに配置されるブラシ（ｂｒｕｓｈ）１６２、及びブラシ１６２を研磨パッド２２０上に移動させるブラシ移動部１６４を含むことができる。

例えば、ブラシ１６２はブラシ移動部１６４の下面の一端１６０ａに位置することができ、ブラシ移動部１６４の他端を軸として左側又は右側に所定の角速度で回転又はスイング（ｓｗｉｎｇ）することにより、ブラシ１６２を研磨パッド２２０の上面に移動させることができる。

ドレッシング工程の際、ブラシ移動部１６２によって研磨パッド２２０の上面に移動されたブラシによって研磨パッド２２０の表面がブラシされることができ、これにより研磨工程後に残留する研磨パッド２２０の表面の異物又はグレージング（ｇｌａｚｉｎｇ）が除去されることができる。グレージングとはウエハー反応物、スラリー粒子、異物などが高い圧力及び温度によってガラス化した後に固着した固形物を言う。このようなグレージングの発生によってパッドの厚さプロファイルの変形が引き起こされ、ウエハーの平坦度を悪化させる原因となり、これによりパッド寿命も縮む悪循環が繰り返され得る。

洗浄液噴射部１７０はブラッシング部１６０に隣り合って位置し、ドレッシング工程の際、研磨パッド２２０に洗浄液、例えばＤＩＷ（ｄｅｉｏｎｉｚｅｄ ｗａｔｅｒ）を噴射する。

洗浄液噴射部１７０は高圧の洗浄液を噴射することができる。例えば、洗浄液噴射部１７０はＨＰＭＪ（Ｈｉｇｈ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｍｉｃｒｏ Ｊｅｔ）で具現されることができ、淡い霧（ｍｉｓｔ）形態の洗浄液を噴射することができる。

洗浄液噴射部１７０は、洗浄液を噴射するホールを有する噴射ノズル１７２、及び噴射ノズル１７２に洗浄液を高圧で提供する洗浄液供給管１７４を含むことができる。

洗浄液噴射部１７０はブラッシング部１６０の一側に位置することができ、ブラッシング部１６０と一緒に研磨パッド２２０の表面に移動することができる。

例えば、洗浄液噴射部１７０が位置するブラッシング部１６０の一側はブラッシング部１６０の他側より研磨パッド２２０に近くに位置し得る。すなわち、洗浄液噴射部１７０はブラッシング部１６０の一側と研磨パッド２２０の間に位置し得る。

洗浄液噴射部１７０は第１固定部１７６によってブラッシング部１６０に固定されることができる。例えば、第１固定部１７６は洗浄液供給管１７４とブラシ移動部１６２を互いに連結することができる。

吸入部１８０は洗浄液噴射部１７０の一側に位置し、洗浄液噴射部１７０から高圧で噴射される洗浄液によって発生するパーティクル（ｐａｒｔｉｃｌｅ）を吸入する。

吸入部１８０は第２固定部１８６によって洗浄液噴射部１７０に固定されることができる。例えば、第２固定部１８６は洗浄液供給管１７４と排気管１８４を互いに連結することができる。

ブラッシング部１６０、洗浄液噴射部１７０、及び吸入部１８０は互いに固定又は結合された状態で同じ角速度又はスイング速度（ｓｗｉｎｇ ｓｐｅｅｄ）で研磨パッド２２０上でスイングすることができる。

洗浄液噴射部１７０と吸入部１８０は第１及び第２固定部１７６、１８６によってブラッシング部１６０に固定されるので、ブラッシング部１６０と一緒に移動することができる。例えば、洗浄液噴射部１７０と吸入部１８０はブラッシング部１６０と同一の角速度又はスイング速度（ｓｗｉｎｇ ｓｐｅｅｄ）で回転移動することができる。

また、洗浄液噴射部１７０の噴射ノズル１７２からの洗浄液の噴射と吸入部１８０の吸入口１８２を通じてのパーティクル１８１の吸入は同時に行われることができる。

吸入部１８０は、金属、又は汚染源を誘発しないプラスチック素材、例えばＰＣ、ＰＶＣ、又はポリプロピレン、又はテフロン（登録商標）などからなってもよい。

図６は図４に示した吸入部１８０の断面図を示す。

図６を参照すると、吸入部１８０は、パーティクル１８１を吸入するための吸入口１８２、及び吸入口１８２に連結され、所定の圧力（又は吸入力）又は流量で吸入口１８２を通じて吸入されたパーティクル１８１を排気する排気管１８４を含むことができる。排気管１８４はチューブ（ｔｕｂｅ）形態であり得るが、これに限定されるものではない。吸入力を高めるために、吸入口１８２の直径ＤＡ１は排気管１８４の直径ＤＡ２より大きくてもよい（ＤＡ１＞ＤＡ２）。

図５を参照すると、洗浄液噴射部１７０の噴射ノズル１７２はブラッシング部１６０から水平方向５０１に第１距離Ｄ１だけ離隔して位置することができ、吸入部１８０の吸入口１８２は噴射ノズル１７２から水平方向５０１に第２距離Ｄ２だけ離隔して位置し得る。例えば、水平方向５０１は研磨パッド２２０の上面と平行な方向であり得る。例えば、水平方向５０１はブラッシング部１６０の長手方向、洗浄液噴射部１７０の長手方向又は吸入部１８０の長手方向に垂直な方向であり得る。

噴射ノズル１７２によって噴射される洗浄液によって発生するパーティクルの吸入率を高めるために、第２距離Ｄ２は第１距離Ｄ１より短くてもよいが（Ｄ２＜Ｄ１）、これに限定されるものではなく、他の実施例ではＤ１＝Ｄ２であるとか又はＤ１＜Ｄ２であってもよい。

図７ａは他の実施例による第１ドレッシング装置２００−１’のＡＢ方向の断面図を示し、図７ｂは図７ａに示した第１ドレッシング装置２００−１’の底面図を示す。図３〜図５と同一の図面符号は同一の構成を示し、同一の構成に対しては説明を簡略にするとか省略する。

図７ａ及び図７ｂに示した第１ドレッシング装置２００−１’は図４に示した第１ドレッシング装置２００−１の変形例であり得る。

洗浄液噴射部１７０を取り囲むように吸入部１８０ａが洗浄液噴射部１７０の周りに位置する点、及び洗浄液噴射部１７０から噴射される洗浄液によって発生するパーティクル１８１が飛散することを防止する遮断部１８８が備えられる点が図４に示した実施例と違う。その以外は図３及び図４の第１ドレッシング装置２００−１についての説明を第１ドレッシング装置２００−１’に同様に適用することができる。

図７ａ及び図７ｂを参照すると、第１ドレッシング装置２００−１’は、ブラッシング部１６０、洗浄液噴射部１７０、及び吸入部１８０ａを含むことができる。

吸入部１８０ａは洗浄液噴射部１７０の外側面を取り囲むように位置し、洗浄液噴射部１７０の外側面に接し得る。吸入部１８０ａは、パーティクルを吸入するための吸入口１８２−１、及び吸入口１８２−１に連結され、所定の圧力又は吸入力でパーティクル１８１を排気する排気管（図示せず）を含むことができる。

パーティクルの吸入率を向上させるために、吸入口１８２−１は洗浄液噴射部１７０の噴射ノズル１７２の外側面を取り囲み、噴射ノズル１７２の外側面に接し得る。

第１ドレッシング装置２００−１’は吸入口１８２−１の縁部に配置される遮断部１８８をさらに備えることができる。

遮断部１８８は吸入口１８２−１の下端１０を基準に下方に突出することができ、噴射ノズル１７２から噴射される洗浄液が周りに飛散する（ｓｃａｔｅｒｒｉｎｇ）ことを防止することができる。

また、遮断部１８８は噴射ノズル１７２の下端２０を基準に下方に突出することができる。図７ａでは吸入口１８２−１の下端１０と噴射ノズル１７２の下端２０が同一面に位置するが、これに限定されるものではなく、他の実施例では、吸入口１８２−１の下端が噴射ノズル１７２の下端より下側に位置することもできる。

図７に示した第１ドレッシング装置２００−１’は噴射ノズル１７２を取り囲むように吸入口１８２−１が位置し、遮断部１８８によってパーティクル１８１が吸入口１８２−１に容易に吸入されることができるので、図３及び図４に示した第１ドレッシング装置２００−１に比べ、パーティクルの吸入率を一層高めることができ、これにより研磨工程において研磨の均一性を向上させることができ、欠陥（ｄｅｆｅｃｔ）を抑制することができる。

図８は他の実施例による第１ドレッシング装置２００ａ−１の斜視図を示し、図９は図８に示した第１ドレッシング装置２００ａ−１の一実施例によるＡＢ方向の断面図を示し、図１０は図９に示した第１ドレッシング装置２００ａ−１の底面図を示す。

図８〜図１０を参照すると、第１ドレッシング装置２００ａ−１は、互いに連続して接する洗浄液噴射部２１０、吸入部２２０、及びブラッシング部２３０を含む。洗浄液噴射部２１０、吸入部２２０、及びブラッシング部２３０は互いに固定されることができ、同じ角速度又はスイング速度で一緒に回転移動することができる。

例えば、第１ドレッシング装置２００ａ−１の外側から内側に向かう方向にブラッシング部２３０、吸入部２２０、及び洗浄液噴射部２１０が順次互いに接するように位置し得る。

洗浄液噴射部２１０は、洗浄液を噴射するホールを有する噴射ノズル２１２、及び噴射ノズル２１２に洗浄液を高圧で提供する洗浄液供給管（図示せず）を含むことができる。図３〜図５で説明した洗浄液噴射部１７０についての説明は洗浄液噴射部２１０に適用することができる。

吸入部２２０は洗浄液噴射部２１０を取り囲むように洗浄液噴射部２１０の周りに配置される。例えば、吸入部２２０は洗浄液噴射部２１０の外側面に接し、洗浄液噴射部２１０の外側面を取り囲むように位置し得る。

吸入部２２０は、パーティクル１８１を吸入するための吸入口２２４、及び吸入口２２４に連結され、所定の圧力又は吸入力で吸入口２２４を通じて吸入されたパーティクル１８１を排気する排気管（図示せず）を含むことができる。

吸入口２２４は洗浄液噴射部２１０の噴射ノズル２１２の外側面を取り囲むように噴射ノズル２１２の外側面と接し得る。

ブラッシング部２３０は吸入部２２０を取り囲むように吸入部２２０の周りに配置される。例えば、ブラッシング部２３０は吸入部２２０の外側面に接し、吸入部２２０の外側面を取り囲むように位置し得る。

例えば、ブラッシング部２３０は吸入口２２４の外側面に接し、吸入口２２４の外側面を取り囲むように位置し得る。

図３〜図４のブラッシング部１６０、洗浄液噴射部１７０、及び吸入部１８０の機能及び構成についての説明を第１ドレッシング装置２００ａ−１に適用することができる。

ブラッシング部２３０が吸入部２２０に接するように位置するから、ブラッシングによって発生するパーティクル１８１に対する吸入部２２０の吸入率を高めることができ、これにより研磨工程において研磨の均一性を向上させることができ、欠陥（ｄｅｆｅｃｔ）を抑制することができる。

また、吸入口２２４が噴射ノズル２１２に接するように位置するから、噴射ノズル２１２から噴射される洗浄液によって発生するパーティクル１８１を吸入口２２４が容易に吸入することができ、これによりパーティクル１８１に対する吸入部２２０の吸入率を高めることができる。

また、吸入口２２４が噴射ノズル２１２を取り囲むように位置するから、噴射ノズル２１２から噴射される洗浄液によって発生するパーティクル１８１が第１ドレッシング装置２００ａ−１の周りに飛散することを抑制することができる。吸入率の向上とパーティクル飛散の抑制によって、実施例は研磨工程において研磨の均一性を向上させることができ、欠陥（ｄｅｆｅｃｔ）を抑制することができる。

図１１は図８に示した第１ドレッシング装置の他の実施例２００ａ−２によるＡＢ方向の断面図を示し、図１２は図１１に示した第１ドレッシング装置２００ａ−２の底面図を示す。図９及び図１０と同一の図面符号は同一の構成を示し、同一の構成については説明を簡略にするとか省略する。

図１１及び図１２を参照すると、第１ドレッシング装置２００ａ−２は、図９及び図１０に示したドレッシング装置２００ａ−１に遮断部２８８をさらに備えることができる。

遮断部２８８はブラシ２３２が配置されるブラッシング部２３０の下面を基準に下方に突出する。例えば、遮断部２８８はブラッシング部２３０の外側面に接するように位置し得、ブラッシング部２３０の下面を基準に下方に突出することができる。

もしくは、遮断部２８８は吸入部２２０の下面又は洗浄液噴射部２１０の下面を基準に下方に突出することができる。

例えば、遮断部２８８はブラッシング部２３０の下面縁部に接するように位置し得る。

遮断部２８８は噴射ノズル２１２から噴射される洗浄液が周りに飛散する（ｓｃａｔｅｒｒｉｎｇ）ことを防止して、パーティクルが発生することを抑制することができ、ブラッシング部２３０のブラッシングによって発生するパーティクル１８１が周りに飛散することを防止して、吸入口２２４に容易に流入するようにすることによってパーティクル１８１の吸入率を高めることができる。

図１３は図８に示した第１ドレッシング装置のさらに他の実施例２００ａ−３によるＡＢ方向の断面図を示し、図１４は図１３に示したドレッシング装置２００ａ−３の底面図を示す。

図１３及び図１４を参照すると、第１ドレッシング装置２００ａ−３は、互いに連続して接するブラッシング部３１０、洗浄液噴射部３２０、及び吸入部３３０を含む。

ブラッシング部３１０、洗浄液噴射部３２０、及び吸入部３３０は互いに固定されることができ、同じ角速度又はスイング速度で一緒に回転移動することができる。

図１０では外側から内側方向にブラッシング部２３０、吸入部２２０、及び洗浄液噴射部２１０が順次配置されるが、図１４では外側から内側方向に吸入部３３０、洗浄液噴射部３２０、及びブラッシング部３１０が順次配置される。

ブラッシング部３１０はブラシ３１２及びブラシ移動部（図示せず）を含むことができる。

洗浄液噴射部３２０はブラッシング部３１０を取り囲むようにブラッシング部３１０の周りに配置される。例えば、洗浄液噴射部３２０はブラッシング部３１０の外側面に接し、ブラッシング部３１０の外側面を取り囲むように位置し得る。

洗浄液噴射部３２０は、噴射ノズル３２２及び噴射ノズル３２２に洗浄液を供給する洗浄液供給管（図示せず）を含むことができる。

例えば、噴射ノズル３２２はブラッシング部３１０の外側面に接することができ、ブラッシング部３１０の外側面を取り囲むように位置し得る。

吸入部３３０は洗浄液噴射部３２０を取り囲むように洗浄液噴射部３２０の周りに配置される。

例えば、吸入部３３０は洗浄液噴射部３２０の外側面に接し、洗浄液噴射部３２０の外側面を取り囲むように位置し得る。

吸入部３３０は吸入口３３２及び吸入口３３２と連結される排気管（図示せず）を含むことができる。吸入口３３２は洗浄液噴射部３２０の噴射ノズル３２２の外側面に接し、噴射ノズル３２２の外側面を取り囲むように位置し得る。

ブラッシング部３１０が中央に位置し、吸入部３３０がブラッシング部３１０を取り囲むように位置するから、ブラッシングによって発生するパーティクル１８１に対する吸入部３３０の吸入率を高めることができ、これにより研磨工程において研磨の均一性を向上させることができ、欠陥（ｄｅｆｅｃｔ）を抑制することができる。

また、吸入口３３２が噴射ノズル３２２に接するから、噴射ノズル３３２から噴射される洗浄液によって発生するパーティクル１８１を吸入口３３２が容易に吸入することができ、これによりパーティクル１８１に対する吸入部３３２の吸入率を高めることができる。

また、吸入口３３２が噴射ノズル３２２を取り囲むように位置するから、噴射ノズル３２２から噴射される洗浄液によって発生するパーティクル１８１が第１ドレッシング装置２００ａ−３の周りに飛散することを抑制することができる。吸入率の向上とパーティクル飛散の抑制によって、実施例は研磨工程において研磨の均一性を向上させることができ、欠陥（ｄｅｆｅｃｔ）を抑制することができる。

図１５は図８に示した第１ドレッシング装置のさらに他の実施例２００ａ−４によるＡＢ方向の断面図を示し、図１６は図１５に示した第１ドレッシング装置２００ａ−４の底面図を示す。図１３及び図１４と同一の図面符号は同一の構成を示し、同一の構成に対しては説明を簡略にするとか省略する。

図１５及び図１６を参照すると、第１ドレッシング装置２００ａ−４は、図１３及び図１４に示したドレッシング装置２００ａ−３に遮断部３８８をさらに備えることができる。

遮断部３８８は吸入口３３２の外側面に接し、吸入口３３２の下面を基準に下方に突出する。例えば、遮断部３８８は吸入口３３２の外側面に接するように位置することができ、吸入口３３２の下面を基準に下方に突出することができる。例えば、遮断部３８８は吸入口３３２の下面の縁部に接するように位置し得る。

もしくは、遮断部３８８は洗浄液噴射部３２０の下面、又はブラッシング部３１０の下面を基準に下方に突出することができる。

遮断部３８８は噴射ノズル３２２から噴射される洗浄液が周りに飛散する（ｓｃａｔｅｒｒｉｎｇ）ことを防止して、パーティクルが発生することを抑制することができ、ブラッシング部３１０のブラッシングによって発生するパーティクル１８１が周りに飛散することを防止して、吸入口３３２に容易に流入するようにすることによってパーティクル１８１の吸入率を高めることができる。

図１７は図８に示した第１ドレッシング装置のさらに他の実施例２００ａ−５によるＡＢ方向の断面図を示し、図１８は図１７に示した第１ドレッシング装置２００ａ−５の底面図を示す。

図１７及び図１８を参照すると、第１ドレッシング装置２００ａ−５は、互いに連続して接する洗浄液噴射部４１０、ブラッシング部４２０、及び吸入部４３０を含む。また、第１ドレッシング装置２００ａ−５は遮断部４８８をさらに含むこともできる。

洗浄液噴射部４１０、ブラッシング部４２０、及び吸入部４３０は互いに接触して固定されることができ、同じ角速度又はスイング速度で一緒に回転移動することができる。

図１７では外側から内側方向に吸入部４３０、ブラッシング部４２０、及び洗浄液噴射部４１０が順次配置されることができる。

洗浄液噴射部４１０は噴射ノズル及び噴射ノズルに洗浄液を供給する洗浄液供給管（図示せず）を含むことができる。

ブラッシング部４２０はブラシ４２２及びブラシ移動部（図示せず）を含むことができる。

ブラッシング部４２０は洗浄液噴射部４１０を取り囲むように洗浄液噴射部４１０の周りに配置されることができる。例えば、ブラッシング部４２０は洗浄液噴射部４１０の外側面に接し、洗浄液噴射部４１０の外側面を取り囲むように位置し得る。例えば、ブラシ４２２は噴射ノズルの外側面に接し得、噴射ノズルの外側面を取り囲むように位置し得る。

吸入部４３０はブラッシング部４２０を取り囲むようにブラッシング部４２０の周りに配置される。

例えば、吸入部４３０はブラッシング部４２０の外側面に接し、ブラッシング部４２０の外側面を取り囲むように位置し得る。

吸入部４３０は吸入口４３２及び吸入口４３２と連結される排気管（図示せず）を含むことができる。吸入口４３２はブラッシング部４２０のブラシ４２２の外側面に接し、ブラシ４２２の外側面を取り囲むように位置し得る。

吸入部４３０がブラッシング部４２０と洗浄液噴射部４１０を取り囲むように位置するから、ブラッシングによって発生するパーティクル１８１に対する吸入部３３０の吸入率を高めることができ、これにより研磨工程において研磨の均一性を向上させることができ、欠陥（ｄｅｆｅｃｔ）を抑制することができる。

遮断部４８８は吸入口４３２の外側面に接し、吸入口４３２の下面を基準に下方に突出する。図１５で開示した遮断部３８８の説明は図１７に示した遮断部４８８に同様に適用することができる。

図１９は図８に示した第１ドレッシング装置のさらに他の実施例２００ａ−６による底面図を示す。

図１９を参照すると、第１ドレッシング装置２００ａ−６は、互いに連続して接する吸入部５１０、洗浄液噴射部５２０、及びブラッシング部５３０を含む。

吸入部５１０、洗浄液噴射部５２０、及びブラッシング部５３０は互いに固定されることができ、同じ角速度又はスイング速度で一緒に回転移動することができる。

外側から内側方向にブラッシング部５３０、洗浄液噴射部５２０、及び吸入部５１０が順次配置されることができる。

洗浄液噴射部５２０の噴射ノズルは吸入部５１０の吸入口の外側面に接することができ、吸入口の外側面を取り囲むように位置し得る。

ブラッシング部５３０は洗浄液噴射部５２０の噴射ノズルの外側面に接することができ、洗浄液噴射部５２０の噴射ノズルの外側面を取り囲むように位置し得る。

遮断部５８８はブラッシング部５３０の下面を基準に下方に突出する。例えば、遮断部５８８はブラッシング部５３０の外側面に接するように位置することができ、吸入部５１０の吸入口の下面、又は洗浄液噴射部５２０の噴射ノズルの下面を基準に下方に突出することができる。

上述した実施例によるドレッシング装置を用いて図１に示した研磨装置１００の研磨工程を説明すれば次のようである。

まず、移送ロボット１０３−２によってローディング部１０２ａに収納されたウエハーがトランスファーユニット１０４にロードされる。

ついで、ヘッド部１２０によってトランスファーユニット１０４にロードされたウエハーは第１研磨テーブル１０６−１にロードされ、ヘッド部１２０のヘッドチャック１２４−１、１２４−２によって第１研磨テーブル１０６−１にロードされたウエハーに対する第１次研磨工程が行われる。

例えば、第１次研磨工程は、スラリー供給部１４０から回転する第１研磨テーブル１０６−１の研磨パッド２２０にスラリーが供給されるとともにヘッドチャック１２４−１、１２４−２によって研磨パッド２２０にロードされたウエハーを加圧及び回転させることによって行われることができる。

第１研磨工程が完了すれば、スラリー供給部１４０からスラリー供給が中断され、ヘッドチャック１２４−１、１２４−２の上昇によってウエハーが第１研磨テーブル１０６−１から離隔し、ヘッド部１２０の上定盤１２２の回転によってウエハーは第１研磨テーブル１０６−１の研磨パッド２２０からアンロードされて第２研磨テーブル１０６−２に移送される。

第１研磨工程が完了した後、第１ドレッシング装置２００−１によって第１研磨テーブル１０６−１の研磨パッド２２０に対する第１ドレッシング工程が行われる。

第１ドレッシング工程は、ヘッド部１２０によってウエハーが第１研磨テーブル１０６−１の研磨パッド２２０からアンロードされて第２研磨テーブル１０６−２に移送されるとともに行われることができる。

第１ドレッシング装置２００−１の一端１６０ｂを軸として第１ドレッシング装置２００−１は所定の角速度又はスイング速度で第１研磨テーブル１０６−１の研磨パッド２２０に回転されることができる。

第１ドレッシング装置２００−１のブラッシング部１６０、洗浄液噴射部１７０、及び吸入部１８０は互いに固定されているから、回転運動によってブラッシング部１６０のブラシ１６２、洗浄液噴射部１７０の噴射ノズル１７２、及び吸入部１８０の吸入口１８２は同じ角速度又はスイング速度で第１研磨テーブル１０６−１の研磨パッド２２０の表面上で一緒に走行しながら第１研磨テーブル１０６−１の研磨パッド２２０に対するドレッシング工程を行うことができる。

ついで、ヘッド部１２０によって第２研磨テーブル１０６−２に移動されたウエハーに対して第２研磨工程が行われる。第２研磨工程は第１研磨工程と同一の方法で行われることができる。

第２研磨工程が完了すれば、ヘッド部１２０によってウエハーは第２研磨テーブル１０６−２の研磨パッド２２０からアンロードされて第３研磨テーブル１０６−３に移送される。

第２研磨工程が完了した後、第２ドレッシング装置２００−２によって第２研磨テーブル１０６−２の研磨パッド２２０に対する第２ドレッシング工程が行われる。第２ドレッシング工程は第１ドレッシング工程と同一の方法で行われることができる。

。

第３研磨テーブル１０６−３での第３研磨工程及び第３研磨テーブル１０６−３の研磨パッド２２０に対する第３ドレッシング工程も上述したものと同様に行われることができる。

第３研磨工程が完了すれば、ヘッド部１２０によってウエハーは第３研磨テーブル１０６−３の研磨パッド２２０からアンロードされてトランスファーユニット１０４のウエハー支持台１０４−５、１０４−５にロードされる。

そして、移送ロボット１０３−１によってトランスファーユニット１０４にロードされたウエハーはアンローディング部１０２ｂに移送されてウエハー収納部１０２−１、１０２−２に収納されることができる。

一般に、第１次ドレッシング工程が行われるとき、空気中に高圧で噴射される淡霧形態の洗浄液によってパーティクルが多く発生することができる。

図２０はドレッシング工程時に発生するパーティクルの数を示す。０．１μｍ、０．２μｍ、０．３μｍ、０．５μｍ、１．０μｍ、及び５．０μｍは発生するパーティクルの直径を示す。

図２０を参照すると、小直径のパーティクルの数が相対的に大直径のパーティクルの数より多い。そして、未研磨中及び研磨工程中の場合に発生するパーティクルの数よりドレッシング工程中の場合に発生するパーティクルの数が多い。

第１研磨テーブルでの研磨工程が完了すれば、ヘッド部１２０によって第１次研磨されたウエハーが第２研磨テーブルに移送されるとともに第１研磨テーブルの研磨パッドに対するドレッシング工程が行われる。ところで、第１研磨テーブルの研磨パッドに対するドレッシング工程時、ヘッド部１２０によってウエハーの研磨面は研磨パッドから離隔するから、ドレッシング工程時に多く発生するパーティクルは露出されたウエハー表面に吸着することができ、このようなパーティクルは第２研磨テーブルで行われる第２研磨工程でウエハーの表面の段差及びウエハー欠陥（例えば、ｊｕｔ）を発生させることができる。

ブラッシング部１６０のブラシ１６２、洗浄液噴射部１７０の噴射ノズル１７２、及び吸入部１８０の吸入口１８２は同じ角速度又はスイング速度で第１研磨テーブル１０６−１の研磨パッド２２０の表面上で一緒に走行するから、噴射ノズル１７２から噴射される洗浄液によって発生するパーティクル１８１はすぐ隣り合う吸入部１８０の吸入口１８２に容易に吸入されることができ、これによってパーティクル１８１に対する吸入部１８０の吸入率を高めることができる。パーティクルに対する吸入率の向上によって実施例は研磨工程において研磨の均一性を向上させることができ、欠陥（ｄｅｆｅｃｔ）を抑制することができる。

以上で実施例で説明した特徴、構造、効果などは本発明の少なくとも一実施例に含まれ、必ずしも一実施例にのみ限定されるものではない。また、各実施例で例示した特徴、構造、効果などは実施例が属する分野の通常の知識を有する者によって他の実施例に対しても組合又は変形実施が可能である。したがって、このような組合せと変形に係わる内容は本発明の範囲に含まれるものとして解釈されなければならない。

実施例はウエハーの製造工程のうちウエハー研磨工程に適用可能である。

Claims (12)

1. 下定盤に付着される研磨パッドを洗浄するドレッシング装置であって、
   前記研磨パッドをブラッシングするブラシ（ｂｒｕｓｈ）を含むブラッシング部；
   前記研磨パッドに洗浄液を噴射する噴射ノズル；
   前記噴射ノズルによる洗浄液噴射時に発生するパーティクルを吸入する吸入口を含む吸入部；及び
   前記ブラッシング部の下面よりさらに下方に突出する遮断部
   を含み、
   前記噴射ノズル、前記吸入部及び前記ブラッシング部は互いに連続して接しており、
   前記遮断部は、前記ブラッシング部の外側に配置されている、ドレッシング装置。
2. 前記ブラッシング部、前記噴射ノズル、及び前記吸入部は互いに結合された状態で同じスイング速度（ｓｗｉｎｇ ｓｐｅｅｄ）で前記研磨パッド上でスイングする、請求項１に記載のドレッシング装置。
3. 外側から内側に向かう方向に前記ブラッシング部、前記吸入部、及び前記噴射ノズルが順次位置する、請求項１または２に記載のドレッシング装置。
4. 前記吸入部の前記吸入口は前記噴射ノズルを取り囲み、
   前記ブラッシング部は前記吸入部を取り囲む、請求項３に記載のドレッシング装置。
5. 前記遮断部は前記ブラッシング部に接している、請求項４に記載のドレッシング装置。
6. 外側から内側に向かう方向に前記吸入部、前記噴射ノズル、及び前記ブラッシング部が順次位置する、請求項１または２に記載のドレッシング装置。
7. 前記噴射ノズルは前記ブラッシング部を取り囲み、
   前記吸入部の前記吸入口は前記噴射ノズルを取り囲む、請求項６に記載のドレッシング装置。
8. 前記遮断部は前記吸入部に接する、請求項７に記載のドレッシング装置。
9. 外側から内側に向かう方向に前記ブラッシング部、前記噴射ノズル、及び前記吸入部が順次に位置する、請求項１または２に記載のドレッシング装置。
10. 前記噴射ノズルは前記吸入部を取り囲み、
    前記ブラッシング部は前記噴射ノズルを取り囲む、請求項９に記載のドレッシング装置。
11. 前記吸入部は、所定の圧力又は流量で前記吸入口を通じて吸入されたパーティクルを排気する排気管をさらに含み、
    前記吸入口の直径は前記排気管の直径より大きい、請求項１から１０のいずれか１項に記載のドレッシング装置。
12. 下定盤及び前記下定盤に付着される研磨パッドを含む研磨テーブル；
    ウエハーを前記研磨パッドにロードし、ロードされたウエハーを加圧して研磨するヘッド部；及び
    前記研磨パッドを洗浄する請求項１から１１のいずれか１項に記載のドレッシング装置を含む、ウエハー研磨装置。

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