KR100872299B1 - Conditioning disc holder using a spring - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스프링을 이용한 컨디셔닝(conditioning) 디스크 홀더에 관한 것으로서, 특히 화학기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing, 이하 CMP라고 칭함) 패드를 컨디션닝을 할 때 디스크 다이아몬드의 모든 면들이 골고루 패드위에서 밀착될 때 패드는 다이아몬드에 의해 윤모가 살아나고 윤모 사이로 슬러리 입자들이 스며들어 제거율 증가와 패드의 고른 면의 마모로 균일도가 향상되도록 하기 위하여 컨디셔닝 디스크 홀더에 스프링을 사용한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a conditioning disk holder using a spring, in particular when padding all surfaces of the disk diamond evenly on the pad when conditioning the chemical mechanical polishing (CMP) pad. Is a spring used in the conditioning disc holder to improve the uniformity due to the diamond being vibrated and the slurry particles penetrating between the hairs to increase the removal rate and wear of the even side of the pad.

따라서, 본 발명에 의한 연마패드 컨디셔닝을 위한 디스크 홀더는 디스크 다이아몬드의 모든 면들이 골고루 패드위에서 밀착되어 패드가 균일하게 윤모가 살아나고 윤모 사이로 슬러리 입자들이 스며들어 제거율 증가와 패드의 고른 면의 마모로 균일도를 향상 시킬 수 있는 효과가 있다.
Therefore, the disk holder for conditioning the pad according to the present invention is that all the surfaces of the disk diamond are evenly adhered on the pad so that the pad is uniformly vibrated and slurry particles penetrate between the hairs to increase the removal rate and wear of the pad evenly It has the effect of improving the uniformity.

컨디셔닝, 연마패드, 스프링 스크류Conditioning, Polishing Pads, Spring Screws

Description

스프링을 이용한 컨디셔닝 디스크 홀더{Conditioning disc holder using a spring} Conditioning disc holder using a spring}             

도1은 종래의 컨디셔닝 디스크 홀더의 구조도1 is a structural diagram of a conventional conditioning disk holder

도2는 본 발명에 의한 스프링을 이용한 컨디셔닝 디스크 홀더
Figure 2 is a conditioning disk holder using a spring according to the present invention

본 발명은 스프링을 이용한 컨디셔닝(conditioning) 디스크 홀더에 관한 것으로서, 특히 화학기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing, 이하 CMP라고 칭함) 패드를 컨디션닝 하는 경우, 디스크 다이아몬드의 모든 면들이 골고루 패드 위에서 밀착되도록 하여 패드 윤모가 살아나고 윤모 사이로 슬러리 입자들이 스며들어 제거율(Removal rate) 증가되도록 하며, 패드의 고른 면의 마모로 균일도가 향상되도록 하기 위하여 컨디셔닝 디스크 홀더에 스프링을 사용하고자 한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conditioning disk holder using a spring, particularly when conditioning a Chemical Mechanical Polishing (CMP) pad, so that all sides of the disk diamond are evenly adhered over the pad. The purpose is to use springs in the conditioning disk holder to improve the uniformity by abrasion of the even surface of the pads and to increase the removal rate by allowing the hairs to survive and the slurry particles penetrate between the hairs.

연마 패드상에서 최대 마모량은 웨이퍼 평탄화 및 연마 작업에 대해 패드를 적절한 상태로 위치시키는 것이 필요하며, 이를 위하여 연마 패드의 컨디셔닝은 필 수적이다.The maximum amount of wear on the polishing pad requires positioning the pad in an appropriate state for wafer planarization and polishing operations, for which conditioning of the polishing pad is essential.

도1에 종래의 일반적인 컨디셔닝을 위한 디스크 홀더를 나타내었다.1 shows a disc holder for conventional general conditioning.

이러한 컨디셔닝 헤드(1)는 다이아몬드(2)로 구성된 디스크(3)를 홀더(4)에 장착한 후 회전을 통하여 패드 위를 스위핑(Sweep)하면서 패드의 윤모를 살려준다. 이 컨디셔너는 평시 클린 스테이션에 있다가 컨디셔닝시나 임의로 패드의 윤모를 살려주는 공정인 패드 브레이크(Pad Break)할 때 패드부로 이동한다. The conditioning head 1 mounts the disk 3 made of diamonds 2 to the holder 4 and then sweeps the pads while sweeping the pads through rotation. The conditioner is usually in a clean station and moves to the pad section during conditioning or during a pad break, which is a process that saves the pad's hairs.

도1에 나타낸 종래의 일반적인 컨디셔닝을 위한 디스크 홀더는 암의 중심쪽 모터에 의해 이동되며 이동된 컨디셔너는 에어를 주어 디스크 홀더를 내리면 홀더가 내려가면 디스크에 붙은 다이아몬드가 패드에 밀착되도록 하며, 디스크의 하향력(Down Force)을 가해주기 위하여 정해진 시간동안 일정 압력으로 다이아몬드 패드를 지속적으로 누르게 된다.The conventional disk holder for conventional conditioning shown in FIG. 1 is moved by a motor at the center of the arm and the moved conditioner gives air to lower the disk holder so that the diamond attached to the disk adheres to the pad when the holder is lowered. In order to apply the down force, the diamond pad is continuously pressed at a constant pressure for a predetermined time.

그러나, 종래의 기술에 의한 디스크 홀더는 단순히 내리는 역할을 하기 때문에 디스크가 패드로부터 레벨이 불안전하다던가 디스크와 다이아몬드 사이에 이물질이 끼어 다이아몬드 한쪽이 높이 올라가면 패드 전체를 고르게 윤모를 살릴 수 없는 단점이 있으며, 이에 추가적으로 계속적인 불안정한 컨디셔닝을 할 경우 패드의 두께가 달라지게 되어 균일도(Uniformity)가 불안전해져 결국 패드를 갈아야 하는 상황을 초래하므로 이를 방지하기 위한 기술이 요구되고 있다.
However, since the disc holder according to the related art simply lowers the level, the disc is unstable from the pad, or foreign matter is caught between the disc and the diamond, so that one side of the diamond can not be raised evenly. In addition, if the continuous unstable conditioning, the thickness of the pad is changed, the uniformity (Uniformity) is unstable, which leads to a situation that eventually needs to change the pad, there is a need for a technique for preventing this.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 컨디셔닝시 패드 전 체를 고르게 컨디셔닝할 수 있도록 하는 디스크 홀더를 제공하는 데 있다.
Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a disk holder that can evenly condition the entire pad during the above-described conditioning.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 연마패드를 컨디셔닝하기 위한 디스크 홀더에 있어서, 다이아몬드 디스크를 장착한 디스크, 상기 디스크 홀더를 패드 위로 위치시키는 경우 디스크가 스프링에 의해 완충작용이 가능하도록 하기 위한 복수개의 스프링 스크류, 상기 복수개의 스프링 스크류를 지지하기 위한 홀이 형성된 스프링 스크류 지지체를 포함하며, 상기 복수개의 스프링 스크류는 상기 디스크와 상기 스프링 스크류 지지체를 체결하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a disk holder for conditioning a polishing pad, a disk having a diamond disk mounted thereon, and a disk for allowing a disk to be buffered by a spring when the disk holder is placed on a pad. It includes a plurality of spring screws, a spring screw support having a hole for supporting the plurality of spring screws, the plurality of spring screws is characterized in that for fastening the disk and the spring screw support.

또한, 복수개의 스프링 스크류는 4개 이상으로 균일한 각도에 의하여 배치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the plurality of spring screws are characterized in that arranged by more than four uniform angle.

본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.Details of the above object and technical configuration of the present invention and the effects thereof according to the present invention will be more clearly understood by the following detailed description with reference to the drawings showing preferred embodiments of the present invention.

도2는 본 발명의 연마패드를 컨디셔닝하기 위한 디스크 홀더를 도시한 개략도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing a disk holder for conditioning the polishing pad of the present invention.

구체적으로, 본 발명의 구성은 종래의 기술에 의한 디스크 홀더의 단점을 보완하기 위하여 4곳에 스프링 스크류(12)를 설치하였다. 다이아몬드를 장착한 디스크(11)는 이 스프링 스크류(12)와 연결된다. 스프링 스크류(12)는 4개를 설치한 경우에 균일한 각도인 90도 방향으로 각각 설치되어 있으며, 스프링 스크류 지지체(13)는 스프링 스크류(12)가 자유롭게 움직일 수 있도록 홀을 냈고 이 홀엔 스프링이 상하로 걸리게 되어 있다.
가령, 상기 스프링 스크류 지지체(13)에 관통된 홀은 상기 스프링 스크류(12)가 좌우로 유동가능하도록 스프링 스크류의 직경보다 크게 형성됨으로써, 상기 스프핑 스크류(12)가 홀 상에서 자유롭게 움직일 수 있다.Specifically, the configuration of the present invention is provided with a spring screw 12 in four places to compensate for the disadvantages of the disc holder according to the prior art. The disk 11 mounted with diamond is connected with this spring screw 12. The spring screws 12 are installed in a 90 degree direction, which is a uniform angle when four are installed. The spring screw supports 13 have holes to allow the spring screws 12 to move freely. It is supposed to take up and down.
For example, the hole penetrated through the spring screw support 13 is formed larger than the diameter of the spring screw so that the spring screw 12 can flow from side to side, so that the sping screw 12 can freely move on the hole.

이에 따라 스크류(12)들은 좌우로 자유롭게 움직일 수 있을 뿐만 아니라, 다이아몬드 디스크(11)가 연결되면 디스크(11)는 홀더로부터 자유롭게 움직일 수 있다. 물론 홀더를 패드 위로 다운시키면 패드로부터 디스크(11)가 스프링 스크류(12)에 의해 완충작용을 하여 한방향으로 힘이 몰리는 현상을 억제할 수 있게 되어, 디스크 홀더의 하향력에 의해 생기는 불균형을 방지할 수 있다.Accordingly, the screws 12 can freely move from side to side, as well as the disk 11 can freely move from the holder when the diamond disk 11 is connected. Of course, when the holder is down on the pad, the disk 11 can be buffered by the spring screw 12 from the pad, thereby suppressing the phenomenon that the force is driven in one direction, thereby preventing the imbalance caused by the downward force of the disk holder. Can be.

또한, 스프링식 디스크홀더는 스크류(12)의 스프링 강성에 따라 하향력을 부여하거나 부여하지 않는 것이 가능하며, 스프링의 강성이 강하다면 하향력을 부여하지 않아도 연마패드를 균일하게 컨디셔닝하는 것이 가능하다.In addition, the spring-type disc holder can be given or not given a downward force according to the spring stiffness of the screw 12, and if the rigidity of the spring is strong, it is possible to uniformly condition the polishing pad without applying the downward force. .

이에 따라, 스프링 스크류(12)에 의해 패드의 연마 정도가 일정하여 제거율(Removal Rate)과 균일도가 향상되고 패드의 교환 주기가 일정하게 되어 장비 가동률을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.Accordingly, the degree of polishing of the pad is constant by the spring screw 12, so that the removal rate and uniformity are improved, and the replacement cycle of the pad is constant, thereby increasing the equipment operation rate.

이상, 본 발명의 실시예에서 4개의 스프링 스크류(12)가 설치되는 것에 대하여 설명하였지만, 4개를 초과하는 스프링 스크류(12)를 설치하는 것에 대해서는 본 발명의 기술적 사상내에서 당 분야에 통상의 지식으로 그 변형이나 개량이 가능하다.As described above, the four spring screws 12 are installed in the embodiment of the present invention. However, the installation of more than four spring screws 12 is conventional in the art within the technical spirit of the present invention. It is possible to modify or improve the knowledge.

즉, 상세히 설명된 본 발명에 의하여 본 발명의 특징부를 포함하는 변화들 및 변형들이 당해 기술 분야에서 숙련된 보통의 사람들에게 명백히 쉬워질 것임이 자명하다. 본 발명의 그러한 변형들의 범위는 본 발명의 특징부를 포함하는 당해 기술 분야에 숙련된 통상의 지식을 가진 자들의 범위 내에 있으며, 그러한 변형들 은 본 발명의 청구항의 범위 내에 있는 것으로 간주된다.
In other words, it will be apparent that changes and modifications incorporating features of the invention will be readily apparent to those skilled in the art by the invention described in detail. It is intended that the scope of such modifications of the invention be within the scope of those of ordinary skill in the art including the features of the invention, and such variations are considered to be within the scope of the claims of the invention.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 연마패드 컨디셔닝을 위한 디스크 홀더는 디스크 다이아몬드의 모든 면들이 골고루 패드 위에서 밀착되어 패드가 균일하게 윤모가 살아나고 윤모 사이로 슬러리 입자들이 스며들어 제거율 증가와 패드의 고른 면의 마모로 균일도를 향상 시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the disk holder for conditioning the pad according to the present invention has all surfaces of the disk diamond evenly adhered on the pad so that the pad is uniformly vibrated and slurry particles penetrate between the hairs to increase the removal rate and the even surface of the pad. There is an effect that can improve the uniformity by wear.

Claims (3)

연마패드를 컨디셔닝하기 위한 디스크 홀더에 있어서,A disk holder for conditioning a polishing pad, 다이아몬드를 장착한 디스크;Diamond loaded discs; 홀이 형성된 스프링 스크류 지지체;A spring screw supporter having a hole formed therein; 두개의 스프링이 끼워진 기둥형 몸체는 상기 스프링 스크류 지지체의 홀을 관통하여 상기 디스크에 고정되고, 상기 두개의 스프링은 각각 상기 스프링 스크류 지지체의 상하로 걸림으로써 완충작용을 제공하는 다수의 스프링 스크류를 포함하는 연마패드를 컨디셔닝하기 위한 디스크 홀더.Two spring-loaded columnar bodies are secured to the disk through holes in the spring screw support, the two springs each including a plurality of spring screws that provide a cushioning action by hooking up and down the spring screw support. A disk holder for conditioning a polishing pad. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 다수의 스프링 스크류는 4개 이상으로 균일한 각도에 의하여 배치되는 것을 특징으로 하는 연마패드를 컨디셔닝하기 위한 디스크 홀더.And a plurality of spring screws arranged at four or more uniform angles. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스프링 스크류 지지체에 관통된 홀은 상기 스프링 스크류가 좌우로 유동가능하도록 스프링 스크류의 직경보다 크게 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 연마패드를 컨디셔닝하기 위한 디스크 홀더.The hole through the spring screw support is a disk holder for conditioning the polishing pad, characterized in that the spring screw is formed larger than the diameter of the spring screw so as to be movable left and right.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH1086057A (en) * 1996-05-31 1998-04-07 Toshiba Corp Polishing device and its conditioner
JP2000190201A (en) * 1998-12-21 2000-07-11 Motorola Inc Pad conditioner couping and end effector for chemomechanical flattened system, and its method

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