KR102017271B1 - Chemical mechanical polishing apparatus for substrate - Google Patents
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Abstract
벨트형 연마패드를 이용하는 기판의 연마 장치에서 슬러리를 공급하고 연마패드를 컨디셔닝 하는 패드 컨디셔너를 구비되는 기판 연마 장치가 개시된다. 기판 연마 장치는, 한 쌍의 구동 롤러, 상기 구동 롤러에 감겨서 회전하는 연마패드, 기판이 안착되는 기판 캐리어 및 상기 연마패드의 상부에 구비되고, 상기 기판의 연마 시에는 상기 연마패드에 상기 기판의 연마를 위한 슬러리를 제공하고, 상기 연마패드의 컨디셔닝 시에는 상기 연마패드를 컨디셔닝 하는 패드 컨디셔너를 포함하여 구성된다.Disclosed is a substrate polishing apparatus having a pad conditioner for supplying a slurry in a polishing apparatus of a substrate using a belt polishing pad and conditioning the polishing pad. The substrate polishing apparatus includes a pair of driving rollers, a polishing pad wound around the driving roller, a substrate carrier on which a substrate is seated, and an upper portion of the polishing pad, and the substrate is disposed on the polishing pad when the substrate is polished. It provides a slurry for polishing, and when conditioning the polishing pad comprises a pad conditioner for conditioning the polishing pad.
Description
본 발명은 연마패드에 기판 연마를 위한 슬러리를 공급하고 더불어 연마패드를 컨디셔닝 하는 패드 컨디셔너를 구비하는 기판 연마 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate polishing apparatus having a pad conditioner for supplying a slurry for polishing a substrate to a polishing pad and conditioning the polishing pad.
반도체소자의 제조에는, 연마와 버핑(buffing) 및 세정을 포함하는 CMP(chemical mechanical polishing) 작업이 필요하다. 반도체 소자는, 다층 구조의 형태로 되어 있으며, 기판층에는 확산영역을 갖춘 트랜지스터 소자가 형성된다. 기판층에서, 연결금속선이 패턴화되고 기능성 소자를 형성하는 트랜지스터 소자에 전기 연결된다. 공지된 바와 같이, 패턴화된 전도층은 이산화규소와 같은 절연재로 다른 전도층과 절연된다. 더 많은 금속층과 이에 연관된 절연층이 형성되므로, 절연재를 편평하게 할 필요성이 증가한다. 편평화가 되지 않으면, 표면형태에서의 많은 변동 때문에 추가적인 금속층의 제조가 실질적으로 더욱 어려워진다. 또한, 금속선패턴은 절연재로 형성되어, 금속 기판 연마 작업이 과잉금속물을 제거하게 된다.In the manufacture of semiconductor devices, chemical mechanical polishing (CMP) operations including polishing, buffing and cleaning are required. The semiconductor device has a multilayer structure, and a transistor device having a diffusion region is formed in the substrate layer. In the substrate layer, the connecting metal line is patterned and electrically connected to the transistor element forming the functional element. As is known, the patterned conductive layer is insulated from other conductive layers with an insulating material such as silicon dioxide. As more metal layers and associated insulating layers are formed, the need to flatten the insulating material increases. Without flattening, the production of additional metal layers is substantially more difficult due to the large variations in surface morphology. In addition, the metal line pattern is formed of an insulating material, the metal substrate polishing operation is to remove the excess metal.
기판 연마 장치는 기판의 일면 또는 양면을 연마와 버핑 및 세정하기 위한 구성요소로서, 벨트, 패드 또는 브러시를 구비하는 연마패드를 구비한다. 연마제는 기판 연마 작업을 촉진 및 강화시키기 위해 사용된다.The substrate polishing apparatus is a component for polishing, buffing and cleaning one or both surfaces of a substrate, and includes a polishing pad having a belt, a pad, or a brush. Abrasives are used to accelerate and enhance substrate polishing operations.
기존의 기판 연마 장치 중 2개의 드럼에 장착된 벨트형의 연마패드로 구성되는 벨트형 기판 연마 장치가 알려져 있다. 벨트형 기판 연마 장치는 기판이 캐리어에 장착되며, 캐리어는 일 방향으로 선형 이동하고, 벨트형 연마패드는 시계 방향 혹은 반시계 방향으로 회전함에 따라 기판에 소정의 힘이 가해진 상태로 밀착되어 연마가 수행된다.Background Art A belt-type substrate polishing apparatus is known, which is composed of a belt-type polishing pad mounted on two drums of an existing substrate polishing apparatus. In the belt-type substrate polishing apparatus, the substrate is mounted on the carrier, the carrier moves linearly in one direction, and the belt-type polishing pad rotates in a clockwise or counterclockwise direction so that the substrate is in close contact with a predetermined force applied to the polishing. Is performed.
한편, 벨트형의 연마패드를 사용하는 기판 연마 장치에서는 벨트형 연마패드를 컨디셔닝 하기 위한 새로운 방식의 컨디셔닝 방식 및 패드 컨디셔너가 필요하다.On the other hand, a substrate polishing apparatus using a belt type polishing pad requires a new type of conditioning method and a pad conditioner for conditioning the belt type polishing pad.
일반적으로 기존의 기판 연마 장치는 패드 컨디셔닝 장치와 슬러리 제공 장치가 별도로 구성되어 있다. 기존의 슬러리 제공 장치는 선 접촉의 형태로 슬러리를 제공하게 되는데, 기판의 면적이 증가함에 따라 슬러리 제공 장치의 길이도 길어져야 하고, 슬러리의 공급량이 불균일하게 되어, 연마 불균형이 발생하게 된다. 또한 기존의 슬러리 제공 장치를 이용하게 되면 슬러리의 소모량도 매우 증가하게 된다. 그리고 기존 패드 컨디셔닝 장치는 원형의 다이아몬드를 포함하는 경질 입자가 구비된 디스크를 회전 및 스윕시켜서 연마패드의 표면을 컨디셔닝 하였다. 이러한 기존의 패드 컨디셔닝 장치를 이용하게 되면, 전체 연마패드에 비해 디스크의 사이즈가 작기 때문에 디스크 및 연마패드에 부하가 발생하고, 연마패드의 컨디셔닝이 불균일하게 수행되며, 이로 인해 기판 연마율이 불량하게 된다.In general, a conventional substrate polishing apparatus includes a pad conditioning apparatus and a slurry providing apparatus. Existing slurry providing apparatus provides the slurry in the form of line contact. As the area of the substrate increases, the length of the slurry providing apparatus must be lengthened, and the supply amount of the slurry becomes nonuniform, resulting in unbalanced polishing. In addition, the use of the existing slurry providing apparatus is also greatly increased the consumption of the slurry. In addition, the conventional pad conditioning apparatus conditioned the surface of the polishing pad by rotating and sweeping a disk having hard particles including circular diamonds. When the conventional pad conditioning apparatus is used, the disk is smaller in size than the entire polishing pad, so that a load is generated on the disk and the polishing pad, and the conditioning of the polishing pad is performed unevenly, resulting in poor substrate polishing rate. do.
본 발명의 실시 예들에 따르면 벨트형 연마패드에서 기판의 연마를 위한 슬러리를 공급하고 연마패드를 컨디셔닝 하는 패드 컨디셔너를 구비하는 기판 연마 장치를 제공한다.According to embodiments of the present invention provides a substrate polishing apparatus having a pad conditioner for supplying a slurry for polishing a substrate in a belt type polishing pad and conditioning the polishing pad.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예들에 따르면, 기판 연마 장치는, 한 쌍의 구동 롤러, 상기 구동 롤러에 감겨서 회전하는 연마패드, 기판이 안착되는 기판 캐리어 및 상기 연마패드의 상부에 구비되고, 상기 기판의 연마 시에는 상기 연마패드에 상기 기판의 연마를 위한 슬러리를 제공하고, 상기 연마패드의 컨디셔닝 시에는 상기 연마패드를 컨디셔닝 하는 패드 컨디셔너를 포함하여 구성된다.According to embodiments of the present invention for achieving the above object of the present invention, a substrate polishing apparatus includes a pair of driving rollers, a polishing pad wound around the driving roller, a substrate carrier on which a substrate is seated, and the polishing pad And a pad conditioner configured to provide a slurry for polishing the substrate to the polishing pad when the substrate is polished, and to condition the polishing pad when the polishing pad is conditioned.
일 측에 따르면, 상기 패드 컨디셔너는, 하우징 및 상기 하우징의 하면에 구비되는 브러시를 포함하여 구성된다. 상기 하우징의 하면에는 슬러리를 공급하는 복수의 슬러리 공급홀이 형성되고, 상기 브러시는 상기 슬러리 공급홀 사이에 구비되어서, 상기 슬러리 공급홀을 통해 제공되는 슬러리가 상기 브러시를 통해 상기 연마패드에 도포될 수 있다.According to one side, the pad conditioner is configured to include a housing and a brush provided on the lower surface of the housing. A plurality of slurry supply holes for supplying a slurry are formed in a lower surface of the housing, and the brush is provided between the slurry supply holes so that a slurry provided through the slurry supply hole is applied to the polishing pad through the brush. Can be.
일 측에 따르면, 상기 브러시는 단부가 상기 연마패드에 동일 평면 상에서 접촉되도록 동일한 길이로 형성될 수 있다. 또는, 상기 브러시는 단부가 상기 연마패드에 서로 다른 평면 상에서 접촉되도록 적어도 2가지의 길이로 형성될 수 있다.According to one side, the brush may be formed in the same length so that the end is in contact with the polishing pad on the same plane. Alternatively, the brush may be formed in at least two lengths such that ends thereof contact the polishing pad on different planes.
일 측에 따르면, 상기 하우징은 상기 연마패드의 폭 방향에 대응되는 길이를 가질 수 있다. 또한, 상기 하우징은 상기 연마패드에 마주보는 하면이 편평하게 형성될 수 있다.According to one side, the housing may have a length corresponding to the width direction of the polishing pad. In addition, the housing may be formed to have a lower surface facing the polishing pad.
일 측에 따르면, 상기 패드 컨디셔너는 상기 연마패드의 회전 방향에 대해서 전후 방향으로 직선 이동하는 스윕 동작을 할 수 있다. 또한, 상기 패드 컨디셔너는 상기 연마패드 표면에 대해 수직한 축을 중심으로 일정 각도 이내에서 정방향 및 역방향으로 회전하는 요동 동작을 할 수 있다.According to one side, the pad conditioner may perform a sweep operation to linearly move in the front and rear direction with respect to the rotation direction of the polishing pad. In addition, the pad conditioner may perform a rocking motion of rotating in the forward and reverse directions within a predetermined angle about an axis perpendicular to the polishing pad surface.
일 측에 따르면, 상기 연마패드 내측에는 상기 연마패드의 내주면을 지지하는 연마패드 지지부가 구비될 수 있다. 상기 연마패드 지지부는, 상기 연마패드의 내측에서 상기 기판에 대응되도록 하부에 제1 지지부가 구비되고, 상기 패드 컨디셔너에 대응되도록 상부에 제2 지지부가 구비될 수 있다. 상기 패드 컨디셔너는 상기 제2 지지부에 대응되는 위치에 구비될 수 있다.According to one side, the polishing pad inside may be provided with a polishing pad support for supporting the inner peripheral surface of the polishing pad. The polishing pad supporter may include a first supporter at a lower portion of the polishing pad to correspond to the substrate, and a second supporter at an upper portion of the polishing pad to correspond to the pad conditioner. The pad conditioner may be provided at a position corresponding to the second support part.
일 측에 따르면, 상기 기판 캐리어는, 상기 기판의 피연마면이 상부를 향하는 상태로 상기 기판이 안착되어서 상기 연마패드 하부로 수평 방향으로 이동될 수 있다. 그리고 상기 기판 캐리어는 비가요성 재질로 형성될 수 있다.According to one side, the substrate carrier, the substrate to be placed in a state that the surface to be polished to the upper surface can be moved in the horizontal direction below the polishing pad. The substrate carrier may be formed of an inflexible material.
본 발명의 다양한 실시 예는 아래의 효과 중 하나 이상을 가질 수 있다.Various embodiments of the present disclosure may have one or more of the following effects.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명의 실시 예들에 따르면, 브러시 형태의 패드 컨디셔너에서 기판의 연마를 위한 슬러리를 공급함과 동시에 연마패드의 컨디셔닝을 수행할 수 있다.As described above, according to the embodiments of the present invention, the polishing pad may be conditioned at the same time as supplying the slurry for polishing the substrate in the brush pad conditioner.
또한, 일정한 양으로 슬러리를 공급할 수 있고, 최소 유량으로 슬러리를 공급할 수 있어서, 슬러리를 일정하게 제공함은 물론 넓은 면적에 슬러리를 균일하게 제공할 수 있고, 최소 유량으로 슬러리를 제공할 수 있다.In addition, the slurry can be supplied in a constant amount, and the slurry can be supplied at the minimum flow rate, so that the slurry can be uniformly provided, the slurry can be uniformly provided in a large area, and the slurry can be provided at the minimum flow rate.
또한, 넓은 면적의 연마패드를 컨디셔닝 할 수 있어서 컨디셔닝 속도와 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, it is possible to condition a large area of the polishing pad to improve the conditioning speed and efficiency.
또한, 슬러리 공급과 패드 컨디셔닝을 하나의 장치에서 수행할 수 있으므로 장치의 구성을 단순하게 구성할 수 있다.In addition, the slurry supply and pad conditioning can be performed in one apparatus, so that the configuration of the apparatus can be simply configured.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 연마 장치의 측면도이다.
도 2는 도 1의 기판 연마 장치의 평면도이다.
도 3은 도 1의 기판 연마 장치에서 패드 컨디셔너의 동작을 설명하기 위한 요부 측면도이다.
도 4와 도 5는 도 3에서 패드 컨디셔너의 요부를 도시한 도면들이다.1 is a side view of a substrate polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the substrate polishing apparatus of FIG. 1.
FIG. 3 is a side view illustrating main parts of an operation of the pad conditioner in the substrate polishing apparatus of FIG. 1.
4 and 5 are views illustrating main parts of the pad conditioner in FIG. 3.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible even if they are shown in different drawings. In addition, in describing the embodiments of the present invention, when it is determined that a detailed description of a related well-known configuration or function disturbs the understanding of the embodiment of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the components of the embodiments of the present disclosure, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the nature, order or order of the components are not limited by the terms. If a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but between components It will be understood that may be "connected", "coupled" or "connected".
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 패드 컨디셔너(15) 및 이를 구비하는 기판 연마 장치(10)에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, the
참고적으로, 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 연마 장치(10)의 측면도이고, 도 2는 도 1의 기판 연마 장치(10)의 평면도이고, 도 3은 도 1의 기판 연마 장치(10)에서 패드 컨디셔너(15)의 요부 측면도이다. 그리고 도 4와 도 5는 도 3에서 패드 컨디셔너(15)의 요부를 도시한 도면들이다.For reference, FIG. 1 is a side view of a
본 실시 예에 따른 기판 연마 장치(10)는 기판(1)의 피연마면이 상부를 향하도록 지지된 상태에서 연마패드(12)의 하부에 기판(1)이 접촉되어서 연마가 수행되며, 즉, 기판(1)의 피연마면이 상부를 향한 페이스 업(face up) 방식으로 연마가 수행된다. 이하의 설명에서 설명의 편의를 위해 기판(1)의 이동 방향을 기준으로 하여, '전후' 방향을 정의하며, 기판(1) 또는 연마패드(12)가 이동하는 방향에 대해서 선단을 '전(前)' 방향이라 하고, 후단을 '후(後)' 방향이라 한다. 그리고 연마패드(12)에서 전후 방향에 대해서 수직으로 교차하는 방향을 '폭 방향'이라 한다.In the
도면을 참조하면, 기판 연마 장치(10)는 기판 캐리어(11)와, 연마패드(12)와, 구동 롤러(13)와, 연마패드 지지부(14) 및 패드 컨디셔너(15)를 포함하여 구성된다.Referring to the drawings, the
기판 연마 장치(10)는 기판(1)의 피연마면이 상부를 향하도록 지지된 상태에서 연마패드(12) 하부에 기판(1)이 접촉되어서 연마가 수행되며, 기판(1)의 피연마면이 상부를 향한 페이스 업(face up) 방식으로 연마가 수행된다.In the
기판(1)은 LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel)와 같은 평판 디스플레이 장치(flat panel display device, FPD)용 글라스를 포함하는 투명 기판이고, 사각형일 수 있다. 그러나 본 발명의 기판(1)이 이에 한정되는 것은 아니며, 반도체 장치(semiconductor device) 제조용 실리콘 웨이퍼(silicon wafer)일 수 있다. 또한, 기판(1)의 크기가 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.The
기판 캐리어(11)는 기판(1)이 수평으로 안착된다. 예를 들어, 기판 캐리어(11)는 기판(1)의 피연마면이 상부를 향하도록 안착되고 수평으로 지지한다. 또한, 기판 캐리어(11)는 연마패드(12)에 대해서 선형으로 이동하며, 예를 들어, 연마패드(12)의 하부에 기판(1)의 피연마면이 접촉되도록 이동한다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 기판 캐리어(11)는 기판(1)의 수평으로 이동하는 것에 한정되는 것은 아니다.The
기판 캐리어(11)는 기판(1)이 안착되는 면이 비가요성의 재질로 형성되며, 해당 표면이 기판(1)에 손상을 주지 않는 정도의 경도/강도를 갖는 재질로 형성된다. 본 실시 예에 따르면, 기판 캐리어(11)를 비가요성 재질로 형성함으로써, 기판(1)의 연마 시 발생하는 진동에 강하며, 진동에 의한 상하 변위가 발생하지 않아서 기판(1)의 파손 및 연마 불량을 방지할 수 있다. 여기서, 기판 캐리어(11)는 가요성 멤브레인을 포함하여 구성되는 것도 가능하다.The
구동 롤러(13)는 한 쌍으로 이루어지고, 그 회전축이 서로 평행하도록 일정 간격 이격되어 배치된다. 구동 롤러(13)는 그 회전축이 기판(1)의 이동 방향에 대해서 수직하게 배치된다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 구동 롤러(13)는 그 축이 기판(1)의 이동 방향에 대해서 나란하게 배치되는 것도 가능하다.The
구동 롤러(13)는 연마패드(12)를 회전시킬 수 있도록 소정 직경을 갖는 원기둥 형상으로 형성된다. 구동 롤러(13)는 연마패드(12) 및 기판(1)의 폭보다 긴 길이를 가지며, 기판(1)과 접촉되는 길이가 적어도 기판(1)보다 같거나 길어지도록 형성된다.The
연마패드(12)는 일정 폭을 갖고 외주면에 기판(1)의 연마를 위한 연마면이 형성되고, 소정의 장력이 가해진 상태로 한 쌍의 구동 롤러(13)의 외주면에 감겨져서 폐루프를 형성한다. 또한, 연마패드(12)는 구동 롤러(13)가 회전함에 따라 무한궤도와 같이 연속적으로 회전하게 된다.The
연마패드(12)는 한 쌍의 구동 롤러(13) 사이의 영역이 편평한 선형 구간이 형성된다. 이러한 연마패드(12)의 선형 구간 중 하부에서 기판(1)이 접촉하여 기판(1)의 연마가 수행되고, 선형 구간 중 상부에서는 패드 컨디셔너(15)가 구비되어 연마패드(12)의 컨디셔닝이 수행된다.The
연마패드(12)는 기판(1)과 접촉되는 하부에서의 회전 방향이 기판(1)의 이동 방향과 동일한 방향이 되도록 회전한다. 그리고, 연마패드(12)와 기판(1)이 접촉되는 부분에서 연마패드(12)의 이동 속도와 기판(1)의 이동 속도의 차에 의해서 기판(1)의 연마가 수행된다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 연마패드(12)는 선형 구간의 이동 방향이 기판(1)의 이동 방향과 반대 방향으로 회전하는 것도 가능하다.The
한편, 본 실시 예에서는 연마패드(12)가 기판(1)의 이동 방향과 나란하게 회전하는 것으로 예시하였으나, 이와는 달리, 연마패드(12)가 기판(1)의 이동 방향과 수직으로 교차하도록 회전하는 것도 가능하다. 즉, 구동 롤러(13)가 기판(1)의 이동 방향에 나란하게 배치되고, 연마패드(12)의 회전 방향은 기판(1)의 이동 방향에 수직하게 된다.Meanwhile, in the present exemplary embodiment, the
연마패드 지지부(14)는 연마패드(12)의 내측에 구비되어서 연마패드(12)의 내주면을 지지한다. 연마패드 지지부(14)는 구동 롤러(13) 사이에 구비되어서, 구동 롤러(13) 사이에서 연마패드(12)의 처짐을 방지하고, 기판(1)에 대해서 소정 압력으로 연마패드(12)를 가압 접촉시키고, 더불어, 패드 컨디셔너(16)에 대해서 연마패드(12)를 가압 접촉시킨다. 또한, 연마패드 지지부(14)는 연마패드(12)의 양 단부까지 가압할 수 있도록, 연마패드(12)의 폭 보다 적어도 같거나 긴 길이를 갖도록 형성된다.The
상세하게는, 연마패드(12)의 내측 하부에는 기판(1)에 대해서 연마패드(12)의 내주면을 하부로 가압하는 제1 지지부(141)가 구비된다. 또한, 연마패드(12)의 내측 상부에는 제1 지지부(141)와 대칭되는 위치에 구비되며, 연마패드(12)의 내주면을 상부로 가압하여 패드 컨디셔너(16)에 대해서 연마패드(12)를 가압하는 제2 지지부(142)가 구비될 수 있다.In detail, the inner lower portion of the
패드 컨디셔너(15)는 연마패드(12) 상부에 구비되어서 기판(1)의 연마 시 연마패드(12)에 슬러리(S)를 제공하고, 연마패드(12)의 컨디셔닝이 필요한 경우에는 연마패드(12)를 미소 절삭하여 연마패드(12)를 컨디셔닝 한다. 패드 컨디셔너(15)는 제2 지지부(142)와 대응되는 위치에 구비되고, 패드 컨디셔너(15)의 동작 시 제2 지지부(142)에 대해서 연마패드(12)를 소정 압력으로 가압할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 패드 컨디셔너(15)의 위치는 연마패드(12) 상에서 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다.The
패드 컨디셔너(15)는 외관을 형성하는 하우징(151)과, 하우징(151)의 하면, 즉 연마패드(12)와 접촉되는 부분에 구비되는 브러시(152)를 포함하고, 일측에는 패드 컨디셔너(15)에 슬러리(S)를 공급하는 슬러리 공급부(153)가 연결된다.The
패드 컨디셔너(15)는 연마패드(12)와 넓은 면적에서 접촉될 수 있도록 형성된다. 예를 들어, 하우징(151)은 소정 면적을 갖는 대략 사각형 또는 직육면체 형상을 갖고, 연마패드(12)의 폭 방향을 따라 대응되는 길이로 형성된다. 즉, 패드 컨디셔너(15)는 하우징(151)의 하면 면적에 대응되는 면적으로 연마패드(12)에 면접촉되므로, 연마패드(12)와 접촉되는 면적이 커지고, 연마패드(12)의 양측 가장자리까지 균일하게 접촉된다. 이에 따라, 패드 컨디셔너(15)는 연마패드(12)에 넓은 면적으로 균일하게 슬러리(S)를 도포할 수 있을 뿐만 아니라, 연마패드(12)의 컨디셔닝 효율을 향상시키고 시간을 단축시킬 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 패드 컨디셔너(15) 및 하우징(151)의 형상은 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다.The
브러시(152)는 연마패드(12)에 접촉되도록 구비되는 복수의 브러시모(521, 522)를 포함하여 구성된다. 하우징(151)의 하면(511)에는 슬러리를 공급하는 복수의 슬러리 공급홀(512)이 형성되고, 브러시모(521, 522)는 하면(511)에서 슬러리 공급홀(512) 사이에 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이, 브러시모(521)는 일정한 길이로 형성될 수 있다. 이와는 달리, 도 5에 도시한 바와 같이, 브러시모(522)는 서로 다른 길이를 갖도록 형성될 수도 있다.The
브러시(152)는 슬러리(S)를 연마패드(12) 상에서 균일한 두께로 도포하고 더불어, 브러시모(521, 522)와 연마패드(12) 사이의 마찰에 의해서 연마패드(12)를 컨디셔닝 하게 된다. 즉, 도 4와 도 5에 도시한 바와 같이, 브러시모(521, 522) 사이에 슬러리(S)가 일정 정도 저장되므로, 연마패드(12)에 일정 두께로 슬러리(S)가 도포될 수 있으며, 최소 유량으로 슬러리(S)를 도포할 수 있다.The
브러시모(521, 522)는 슬러리와 반응하지 않는 재질로 형성되며, 예를 들어, 테프론이나 피크 등으로 형성될 수 있다.The
그러나 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 브러시모(521, 522)의 형상 및 슬러리 공급홀(512)의 형상은 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 슬러리 공급홀(512)은 하우징(151)의 하면(511)에서 일정 간격으로 균일하게 분포되고, 슬러리 공급홀(512) 사이에 브러시모(521, 522)가 일정하고 균일하게 배치될 수 있다. 또는 슬러리 공급홀(512)은 슬러리의 공급이 필요한 위치에 하우징(151)의 하면(511)에서 부분적으로 형성되는 것도 가능하다.However, the present invention is not limited by the drawings, and the shape of the
패드 컨디셔너(15)는 기판(1)의 연마 시에는 연마패드(12)에 슬러리를 제공한다. 특히, 패드 컨디셔너(15)는 브러시(152)가 구비되므로, 일정량의 슬러리(S)가 연마패드(12)에 도포되듯이 제공된다. 여기서, 기판(1)의 연마 시에는 연마패드(12)가 일정 속도로 회전하므로 패드 컨디셔너(15)에 대해서 연마패드(12)가 일정 속도로 상대 이동하고 있기 때문에, 패드 컨디셔너(15)는 고정 위치에서 슬러리(S)만 공급할 수 있다. 또는, 패드 컨디셔너(15)가 연마패드(12)가 이동하는 방향에 대해서 전후 방향으로 소정 거리 이내에서 왕복 이동 또는 진동하는 스윕(sweep) 동작을 하면서 슬러리(S)를 도포하는 것도 가능하다.The
또한, 패드 컨디셔너(15)는 연마패드(12)의 컨디셔닝 시에는, 연마패드(12) 상에서 연마패드(12)가 이동하는 방향에 대해서 전후 방향으로 스윕하면서, 브러시(152)와 연마패드(12) 사이의 마찰에 의해 연마패드(12) 표면이 미소 절삭되면서 컨디셔닝 된다. 또한, 연마패드(12)의 컨디셔닝 시에도 컨디셔닝 효율을 높이기 위해서 컨디셔닝을 위한 소정의 슬러리 또는 연마제를 이용할 수 있다. 이 경우, 패드 컨디셔너(15)는 브러시(152)를 통해 컨디셔닝 연마제를 제공하면서 동시에 브러시(152)가 연마패드(12)와 마찰에 의해 컨디셔닝할 수 있다. 또는 패드 컨디셔너(15)는 연마패드(12) 상에서 소정 각도 이내에서 왕복으로 요동 운동을 하는 것도 가능하다. 이러한 패드 컨디셔너(15)의 스윕 및 요동 동작은 동시 또는 순차적으로 수행되며, 연마패드(12)의 컨디셔닝을 위해서 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다.In addition, the
본 실시 예들에 따르면, 패드 컨디셔너(15)는 기판(1) 연마시 슬러리를 제공함과 더불어, 연마패드(12)의 컨디셔닝을 수행할 수 있으므로, 장치의 구성을 단순하게 구성할 수 있다. 또한, 패드 컨디셔너(15)는 브러시(152)를 통해 슬러리(S)를 연마패드(12)에 도포하게 되므로 최소 유량으로 슬러리를 제공할 수 있고, 슬러리(S)의 소모량을 줄이고, 균일하게 제공할 수 있다. 또한, 브러시(152)를 통해 연마패드(12)에 균일하게 슬러리(S)를 제공할 수 있고, 넓은 면적에 슬러리(S)를 균일하게 제공할 수 있다. 또한, 패드 컨디셔너(15)는 넓은 면적으로 연마패드(12)와 접촉되므로, 넓은 면적의 연마패드(12)를 컨디셔닝 할 수 있고 컨디셔닝 속도와 효율을 향상시킬 수 있다.According to the present embodiments, the
이상과 같이 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.Although the above embodiments have been described with reference to the limited embodiments and the drawings, those skilled in the art may make various modifications and variations from the above description. For example, the described techniques may be performed in a different order than the described method, and / or components of the described systems, structures, devices, circuits, etc. may be combined or combined in a different form than the described method, or other components. Or even if replaced or substituted by equivalents, an appropriate result can be achieved.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시 예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims also fall within the scope of the claims that follow.
1: 기판
10: 기판 연마 장치
11: 기판 캐리어
12: 연마패드
13, 131, 132: 구동 롤러
14, 141, 142: 연마패드 지지부
15: 패드 컨디셔너
151: 하우징
511: 플레이트
512: 슬러리 공급홀
152: 브러시
521, 522: 브러시모
153: 슬러리 공급부
S: 슬러리1: substrate
10: substrate polishing apparatus
11: substrate carrier
12: polishing pad
13, 131, 132: drive roller
14, 141, 142: polishing pad support
15: pad conditioner
151: housing
511: plate
512: slurry supply hole
152: brush
521, 522: brush hair
153: slurry supply unit
S: slurry
Claims (14)
상기 구동 롤러에 감겨서 회전하는 연마패드;
기판이 안착되는 기판 캐리어; 및
상기 연마패드의 상부에 구비되고, 상기 연마패드와 접촉되는 브러시를 포함하고, 상기 브러시를 통해 상기 기판의 연마를 위한 슬러리를 상기 기판에 도포하고, 상기 연마패드의 컨디셔닝 시에는 상기 브러시와 상기 연마패드 사이의 마찰에 의해서 상기 연마패드를 컨디셔닝 하는 패드 컨디셔너;
를 포함하고,
상기 브러시는 단부가 상기 연마패드에 동일 평면 상에서 접촉되도록 동일한 길이로 형성되거나, 단부가 상기 연마패드에 서로 다른 평면 상에서 접촉되도록 적어도 2가지의 길이로 형성되는 기판 연마 장치.
A pair of drive rollers;
A polishing pad wound around the driving roller and rotating;
A substrate carrier on which the substrate is seated; And
A brush provided on the polishing pad and in contact with the polishing pad, applying a slurry for polishing the substrate to the substrate through the brush, and the brush and the polishing pad when conditioning the polishing pad. A pad conditioner for conditioning the polishing pad by friction between pads;
Including,
And the brush is formed in the same length so that the end is in contact with the polishing pad on the same plane, or the brush is formed in at least two lengths so that the end is in contact with the polishing pad on different planes.
상기 패드 컨디셔너는 하우징을 포함하고,
상기 브러시는 상기 하우징의 하면에 구비되는 기판 연마 장치.
The method of claim 1,
The pad conditioner comprises a housing,
The brush is provided on the lower surface of the housing substrate polishing apparatus.
상기 하우징의 하면에는 슬러리를 공급하는 복수의 슬러리 공급홀이 형성되고,
상기 브러시는 상기 슬러리 공급홀 사이에 구비되어서, 상기 슬러리 공급홀을 통해 제공되는 슬러리가 상기 브러시를 통해 상기 연마패드에 도포되는 기판 연마 장치.
The method of claim 2,
The lower surface of the housing is formed with a plurality of slurry supply holes for supplying a slurry,
The brush is provided between the slurry supply holes, the slurry provided through the slurry supply hole is applied to the polishing pad through the brush.
상기 하우징은 상기 연마패드의 폭 방향에 대응되는 길이를 갖는 기판 연마 장치.
The method of claim 2,
And the housing has a length corresponding to the width direction of the polishing pad.
상기 하우징은 상기 연마패드에 마주보는 하면이 편평하게 형성되는 기판 연마 장치.
The method of claim 2,
The housing is a substrate polishing apparatus having a flat bottom surface facing the polishing pad.
상기 패드 컨디셔너는 상기 연마패드의 회전 방향에 대해서 전후 방향으로 직선 이동하는 스윕 동작을 하는 기판 연마 장치.
The method of claim 1,
The pad conditioner is a substrate polishing apparatus for performing a sweep operation to linearly move in the front and rear direction with respect to the rotation direction of the polishing pad.
상기 패드 컨디셔너는 상기 연마패드 표면에 대해 수직한 축을 중심으로 일정 각도 이내에서 정방향 및 역방향으로 회전하는 요동 동작을 하는 기판 연마 장치.
The method of claim 1,
And the pad conditioner rotates in a forward and reverse direction within a predetermined angle about an axis perpendicular to the polishing pad surface.
상기 연마패드 내측에는 상기 연마패드의 내주면을 지지하는 연마패드 지지부가 구비되는 기판 연마 장치.
The method of claim 1,
And a polishing pad support portion inside the polishing pad to support an inner circumferential surface of the polishing pad.
상기 연마패드 지지부는, 상기 연마패드의 내측에서 상기 기판에 대응되도록 하부에 제1 지지부가 구비되고, 상기 패드 컨디셔너에 대응되도록 상부에 제2 지지부가 구비되는 기판 연마 장치.
The method of claim 10,
The polishing pad supporter includes a first support part at a lower portion of the polishing pad to correspond to the substrate, and a second support portion at the upper portion of the polishing pad to correspond to the pad conditioner.
상기 패드 컨디셔너는 상기 제2 지지부에 대응되는 위치에 구비되는 기판 연마 장치.
The method of claim 11,
And the pad conditioner is provided at a position corresponding to the second support part.
상기 기판 캐리어는, 상기 기판의 피연마면이 상부를 향하는 상태로 상기 기판이 안착되어서 상기 연마패드 하부로 수평 방향으로 이동되는 기판 연마 장치.
The method of claim 1,
The substrate carrier is a substrate polishing apparatus is moved to the horizontal direction under the polishing pad is seated on the substrate with the surface to be polished of the substrate facing upwards.
상기 기판 캐리어는 비가요성 재질로 형성되는 기판 연마 장치.The method of claim 13,
And the substrate carrier is formed of an inflexible material.
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