KR102406256B1 - Chemical mechanical polishing apparatus and method of noticing displacement alram of conditioning disk - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화학 기계적 연마 장치에 관한 것으로, 웨이퍼의 연마층을 연마하는 화학 기계적 연마 장치로서, 화학 기계적 연마 공정 중에 상기 웨이퍼의 연마면과 마찰 접촉하고 회전하는 연마 패드와; 상기 연마 패드를 가압한 상태로 회전 접촉하면서 상기 연마 패드의 표면을 개질하는 컨디셔닝 디스크와; 서로 다른 제1시점과 제2시점에서 각각 상기 연마 패드의 표면 높이 변동값을 측정하는 패드 높이 센서와; 상기 패드 높이 센서로부터 수신한 상기 표면 높이 변동값이 정해진 제1값에 도달하지 않으면, 상기 컨디셔닝 디스크의 교체 시기를 알리는 알람을 출력하는 제어부를; 포함하여 구성되어, 본 발명은, CMP 공정 중에 컨디셔닝 디스크에 의하여 연마 패드의 개질 작용이 정상적으로 행해지고 있는지 여부를 모니터링할 수 있을 뿐 아니라, 일률적으로 컨디셔닝 디스크의 수명을 사용 횟수나 사용 기간에 의해 정하지 않고, CMP 공정의 변수나 구성 요소들의 변동 등을 고려하여 실제로 컨디셔닝 디스크의 교체가 필요한 시점에 도달하였는지를 정확하게 감지하는 화학 기계적 연마 장치를 제공한다.The present invention relates to a chemical mechanical polishing apparatus, comprising: a chemical mechanical polishing apparatus for polishing a polishing layer of a wafer, comprising: a polishing pad rotating in frictional contact with a polishing surface of the wafer during a chemical mechanical polishing process; a conditioning disk for modifying the surface of the polishing pad while rotating the polishing pad in a pressed state; a pad height sensor for measuring a surface height variation value of the polishing pad at different first and second time points, respectively; a control unit outputting an alarm indicating a replacement time of the conditioning disk when the surface height variation value received from the pad height sensor does not reach a predetermined first value; According to the present invention, it is possible to monitor whether or not the polishing pad is being modified normally by the conditioning disk during the CMP process, and the lifespan of the conditioning disk is uniformly determined by the number of times or period of use. , to provide a chemical mechanical polishing apparatus that accurately detects whether a point in time that a conditioning disk needs to be replaced has actually been reached in consideration of variables or component variations of the CMP process.

Description

화학 기계적 연마 장치 및 컨디셔닝 디스크의 교체시기 감지방법 {CHEMICAL MECHANICAL POLISHING APPARATUS AND METHOD OF NOTICING DISPLACEMENT ALRAM OF CONDITIONING DISK}How to detect when to replace a chemical mechanical polishing device and conditioning disk

본 발명은 화학 기계적 연마 장치 및 컨디셔닝 디스크의 교체시기 감지방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 컨디셔닝 디스크의 동작 상태를 정확하게 감지하여 연마 패드의 개질 신뢰성을 향상시키는 화학 기계적 연마 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a chemical mechanical polishing apparatus and a method for detecting replacement timing of a conditioning disk, and more particularly, to a chemical mechanical polishing apparatus for improving reliability of polishing pad modification by accurately detecting an operating state of a conditioning disk.

일반적으로 화학 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing; CMP) 공정은 연마층이 구비된 반도체 제작을 위한 웨이퍼 등의 웨이퍼과 연마 정반 사이에 상대 회전 시킴으로써 웨이퍼의 표면을 연마하는 표준 공정으로 알려져 있다. In general, a chemical mechanical polishing (CMP) process is known as a standard process for polishing the surface of a wafer by relative rotation between a wafer, such as a wafer for manufacturing a semiconductor having a polishing layer, and a polishing platen.

도1 및 도2는 종래의 화학 기계적 연마 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도1에 도시된 바와 같이, 상면에 연마 패드(11)가 부착된 연마 정반(10)과, 연마하고자 하는 웨이퍼(W)를 장착하여 연마 패드(11)의 상면에 접촉하면서 회전하는 연마 헤드(20)와, 연마 패드(11)의 표면을 미리 정해진 가압력으로 가압하여 미세하게 절삭하여 연마 패드(11)의 표면에 형성된 미공이 표면에 나오도록 하는 컨디셔너(30)와, 연마 패드(11)에 슬러리를 공급하는 슬러리 공급부(40)로 구성된다. 1 and 2 are diagrams schematically showing a conventional chemical mechanical polishing apparatus. As shown in Fig. 1, a polishing head (10) having a polishing pad (11) attached to its upper surface is mounted and a polishing head (W) to be polished is mounted and in contact with the top surface of the polishing pad 11 ( 20), a conditioner 30 that presses the surface of the polishing pad 11 with a predetermined pressing force to cut it finely so that micropores formed on the surface of the polishing pad 11 come out on the surface, and the polishing pad 11 It is composed of a slurry supply unit 40 for supplying the slurry.

연마 정반(10)은 웨이퍼(W)가 연마되는 폴리텍스 재질의 연마 패드(11)가 부착되고, 회전축(12)이 회전 구동되어 회전 운동한다.The polishing platen 10 is attached to a polishing pad 11 made of a polytex material on which the wafer W is polished, and the rotating shaft 12 is rotationally driven to rotate.

연마 헤드(20)는 연마 정반(10)의 연마 패드(11)의 상면에 위치하여 웨이퍼(W)를 파지하는 캐리어 헤드(21)와, 캐리어 헤드(21)를 회전 구동하면서 일정한 진폭만큼 왕복 운동을 행하는 연마 아암(22)으로 구성된다. The polishing head 20 is located on the upper surface of the polishing pad 11 of the polishing plate 10 and reciprocates by a constant amplitude while rotating and driving the carrier head 21 holding the wafer W and the carrier head 21 . It consists of a grinding arm 22 which performs.

슬러리 공급부(40)는 연마 패드(11)에 슬러리를 공급하여, 연마 패드(11)에 형성된 미공(11a)을 통해 슬러리가 웨이퍼(W)로 전달되어, 웨이퍼(W)의 화학적 연마가 행해지게 한다. The slurry supply unit 40 supplies the slurry to the polishing pad 11 , the slurry is transferred to the wafer W through the micropores 11a formed in the polishing pad 11 , and chemical polishing of the wafer W is performed. do.

컨디셔너(30)는 연마 패드(11)의 표면에 연마제와 화학 물질이 혼합된 슬러리를 담아두는 역할을 하는 수많은 발포 미공들이 막히지 않도록 연마 패드(11)의 표면을 미세하게 절삭하여, 연마 패드(11)의 발포 기공에 채워졌던 슬러리가 캐리어 헤드(21)에 파지된 웨이퍼(W)에 원활하게 공급하도록 한다. The conditioner 30 finely cuts the surface of the abrasive pad 11 so as not to clog the numerous micropores in the foam that serve to contain the slurry in which the abrasive and chemical substances are mixed on the surface of the abrasive pad 11 . ) so that the slurry filled in the foaming pores is smoothly supplied to the wafer W held by the carrier head 21 .

이를 위하여, 컨디셔너(30)는 컨디셔닝 공정 중에 연마 패드(11)에 접촉하는 컨디셔닝 디스크(31)를 하우징(34)로 파지하고, 컨디셔닝 디스크(31)의 회전축(33)을 회전시키도록 하우징(34) 내부에 모터 및 기어박스 등이 내장된다. 그리고, 회전축(33)을 중심으로 선회하는 아암(35)의 끝단에 위치한 컨디셔닝 디스크(31)를 하방(31p)으로 가압하기 위하여, 하우징(34)의 내부에는 공압에 의하여 하방(31p)으로 가압하는 실린더 등의 가압 수단이 설치되고, 회전 중심으로부터 하우징(34)에 이르도록 연장된 아암(35)이 스윕(sweep) 운동(30d)을 행하여, 연마 패드(11)의 넓은 면적에 걸쳐 발포 기공에 대한 미소 절삭을 하면서 연마 패드(11)의 표면을 개질한다 한편, 컨디셔닝 디스크(31)는 연마 패드(11)의 미소 절삭을 위하여 연마 패드(11)와 접촉하는 면에 다이아몬드 입자가 부착될 수도 있다. To this end, the conditioner 30 holds the conditioning disk 31 in contact with the polishing pad 11 in the housing 34 during the conditioning process, and rotates the rotating shaft 33 of the conditioning disk 31 so as to rotate the housing 34 ) The motor and gearbox are built-in. And, in order to press the conditioning disk 31 located at the end of the arm 35 that rotates around the rotation shaft 33 downward 31p, the inside of the housing 34 is pressed downward 31p by pneumatic pressure. A pressing means such as a cylinder is installed, and the arm 35 extending from the center of rotation to the housing 34 performs a sweep motion 30d, so that the foaming pores over a large area of the polishing pad 11 are provided. The surface of the polishing pad 11 is modified while performing micro-cutting for have.

이와 같이, 컨디셔닝 디스크(31)는 연마 패드(11)를 가압한 상태로 회전 구동되어 연마 패드(11)의 표면을 개질하며, 이 과정에서 컨디셔닝 디스크(31)도 마모가 발생되면서 점점 두께가 얇아진다. 컨디셔닝 디스크(31)의 두께가 정해진 값보다 더 얇아지면, 컨디셔닝 디스크(31)에 의한 연마 패드(11)의 표면 개질 효과가 저하되어 화학 기계적 연마 공정 중에 화학적 연마가 제대로 이루어지지 않는다. 따라서, 컨디셔닝 디스크(31)에 의한 연마 패드(11)의 표면 개질 효과를 담보하기 위하여, 컨디셔닝 디스크(31)는 정해진 수명 기간동안 사용하고 교체된다. As described above, the conditioning disk 31 is driven to rotate while the polishing pad 11 is pressed to modify the surface of the polishing pad 11 , and in this process, the conditioning disk 31 also becomes thinner as wear occurs. lose When the thickness of the conditioning disk 31 is thinner than a predetermined value, the effect of surface modification of the polishing pad 11 by the conditioning disk 31 is reduced, so that chemical polishing is not properly performed during the chemical mechanical polishing process. Therefore, in order to ensure the effect of surface modification of the polishing pad 11 by the conditioning disk 31, the conditioning disk 31 is used and replaced for a predetermined life period.

그러나, 컨디셔닝 디스크(31)의 마모율은 항상 일정하지 아니하며, 연마 패드(11)의 경도나 화학 기계적 연마 공정 중의 컨디셔닝 디스크(31)의 가압력 및 화학 기계적 연마 공정 중에 사용되는 슬러리의 종류 등에 따라 변동된다. 이와 같은 문제를 해소하기 위하여, 컨디셔닝 디스크(31)의 수명에 도달하기 이전에 컨디셔닝 디스크(31)를 교체할 경우에는, 고가의 컨디셔닝 디스크(31)를 낭비하는 문제가 야기된다.However, the wear rate of the conditioning disk 31 is not always constant, and it varies depending on the hardness of the polishing pad 11, the pressing force of the conditioning disk 31 during the chemical mechanical polishing process, and the type of slurry used during the chemical mechanical polishing process. . In order to solve this problem, if the conditioning disk 31 is replaced before the lifetime of the conditioning disk 31 is reached, a problem of wasting the expensive conditioning disk 31 occurs.

특히, 컨디셔너(30)의 오작동에 의하여 컨디셔닝 디스크(31)의 판면이 불균일하게 연마 패드(11)를 가압하는 경우에는, 컨디셔닝 디스크(31)의 편마모로 인하여 연마 패드(11)를 올바로 개질하지 못하는 문제가 야기된다.In particular, when the plate surface of the conditioning disk 31 is non-uniformly pressurizing the polishing pad 11 due to a malfunction of the conditioner 30 , the polishing pad 11 cannot be properly modified due to uneven wear of the conditioning disk 31 . Problems arise.

이에 따라, 컨디셔닝 디스크(31)에 의한 연마 패드(11)의 표면 개질 효과가 정상적으로 이루어지고 있는 지를 감시할 필요가 대두되고 있다. 또한, 화학 기계적 연마 공정에 사용되는 구성 요소 및 공정 변수에 의하여 변동되는 컨디셔닝 디스크의 수명을 일률적으로 정하는 대신에, 컨디셔닝 디스크(31)가 정상적으로 연마 패드(11)의 표면을 개질하지 못하는 때를 교체 시기로 삼아, 컨디셔닝 디스크(31)의 사용 기간을 최대로 늘릴 수 있는 방안의 필요성이 대두되고 있다. Accordingly, there is a need to monitor whether the surface modification effect of the polishing pad 11 by the conditioning disk 31 is normally performed. In addition, instead of uniformly determining the lifetime of the conditioning disk, which is changed by the components and process variables used in the chemical mechanical polishing process, when the conditioning disk 31 does not normally modify the surface of the polishing pad 11, it is replaced Taking the time, the need for a method capable of maximally extending the period of use of the conditioning disk 31 is emerging.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 컨디셔닝 디스크에 의하여 연마 패드의 개질 작용이 정상적으로 행해지고 있는지 여부를 모니터링하는 것을 목적으로 한다. In order to solve the above problems, an object of the present invention is to monitor whether a polishing pad is normally modified by a conditioning disk.

또한, 본 발명은, 연마 패드를 개질하는 컨디셔닝 디스크의 교체 시기를 일률적으로 정하는 대신에, 컨디셔닝 디스크에 의한 연마 패드의 개질 작용이 비정상적인 경우에 컨디셔닝 디스크를 교체하여 컨디셔닝 디스크의 실질적인 수명 기간 을 모두 사용할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.In addition, in the present invention, instead of uniformly determining the replacement timing of the conditioning disk for reforming the polishing pad, the conditioning disk is replaced when the modification action of the polishing pad by the conditioning disk is abnormal. aimed at making it possible

이를 통해, 본 발명은, 화학 기계적 연마 공정 중에 연마 패드의 표면 개질의 품질을 보장할 수 있게 되어 슬러리에 의한 화학적 연마 공정의 신뢰성을 확보하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to ensure the quality of the surface modification of the polishing pad during the chemical mechanical polishing process, thereby securing the reliability of the chemical polishing process using the slurry.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 웨이퍼의 연마층을 연마하는 화학 기계적 연마 장치로서, 화학 기계적 연마 공정 중에 상기 웨이퍼의 연마면과 마찰 접촉하고 회전하는 연마 패드와; 상기 연마 패드를 가압한 상태로 회전 접촉하면서 상기 연마 패드의 표면을 개질하는 컨디셔닝 디스크와; 서로 다른 제1시점과 제2시점에서 각각 상기 연마 패드의 표면 높이 변동값을 측정하는 패드 높이 센서와; 상기 패드 높이 센서로부터 수신한 상기 표면 높이 변동값이 정해진 제1값에 도달하지 않으면, 상기 컨디셔닝 디스크의 교체 시기를 알리는 알람을 출력하는 제어부를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a chemical mechanical polishing apparatus for polishing a polishing layer of a wafer, comprising: a polishing pad rotating in frictional contact with the polishing surface of the wafer during a chemical mechanical polishing process; a conditioning disk for modifying the surface of the polishing pad while rotating the polishing pad in a pressed state; a pad height sensor for measuring a surface height variation value of the polishing pad at different first and second time points, respectively; a control unit outputting an alarm indicating a replacement time of the conditioning disk when the surface height variation value received from the pad height sensor does not reach a predetermined first value; It provides a chemical mechanical polishing apparatus, characterized in that it comprises.

이는, 화학 기계적 연마 공정 중에 컨디셔너에 의하여 연마 패드의 표면이 개질되는 과정에서, 컨디셔닝 디스크의 두께가 기준치보다 더 얇아지면 연마 패드의 표면 개질 효율이 저하되어 연마 패드의 마모량이 작아진다는 새로운 관점에 입각한 것이다. 즉, 본 발명은, 제1시점과 제2시점에서 패드 높이 센서에 의하여 연마 패드의 표면 높이 변동값을 측정하고, 제1시점과 제2시점 동안에 연마 패드의 마모량에 의한 표면 높이 변동값이 정상적인 CMP 공정 중에 발생되는 표면 높이 변동값과의 편차가 정해진 제1값에 미달할 경우에는, 연마 패드의 표면 개질 작용이 정상적으로 이루어지지 않아 컨디셔닝 디스크의 교체 시기에 도달한 것으로 감지한다. This is based on a new viewpoint that, in the process of modifying the surface of the polishing pad by the conditioner during the chemical mechanical polishing process, when the thickness of the conditioning disk becomes thinner than the reference value, the surface modification efficiency of the polishing pad decreases and the amount of wear of the polishing pad decreases. did it That is, in the present invention, the surface height variation value of the polishing pad is measured by the pad height sensor at the first time point and the second time point, and the surface height variation value due to the amount of wear of the polishing pad during the first time point and the second time point is normal. When the deviation from the surface height variation value generated during the CMP process is less than the predetermined first value, it is sensed that the replacement time of the conditioning disk has been reached because the surface modification action of the polishing pad is not performed normally.

이를 통해, 본 발명은, CMP 공정 중에 컨디셔닝 디스크에 의하여 연마 패드의 개질 작용이 정상적으로 행해지고 있는지 여부를 모니터링할 수 있을 뿐 아니라, 일률적으로 컨디셔닝 디스크의 수명을 사용 횟수나 사용 기간에 의해 정하지 않고, CMP 공정의 변수나 구성 요소들의 변동 등을 고려하여 실제로 컨디셔닝 디스크의 교체가 필요한 시점에 도달하였는지를 감지할 수 있다. Through this, in the present invention, it is possible to monitor whether or not the polishing pad is normally modified by the conditioning disk during the CMP process, and the lifetime of the conditioning disk is uniformly determined by the number of uses or period of use. It is possible to detect whether the point at which the replacement of the conditioning disk is actually reached in consideration of process variables or changes in components.

따라서, 본 발명은, 컨디셔닝 디스크의 수명이 남아 있음에도 불구하고 불필요하게 새로운 컨디셔닝 디스크로 교체하거나, 컨디셔닝 디스크의 표면 개질 효과가 저하되었음에도 예정된 사용 기간이 더 남아 연마 패드의 개질 품질이 저하된 상태로 방치하였던 종래의 문제점을 일거에 해결할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.Accordingly, according to the present invention, a new conditioning disk is unnecessarily replaced with a new conditioning disk despite the remaining life of the conditioning disk, or a predetermined period of use remains even though the surface modification effect of the conditioning disk is reduced, and the modified quality of the polishing pad is left in a deteriorated state. It is possible to obtain the effect of solving the problems of the prior art at once.

이를 위하여, 상기 제1값은 정상적인 조건 하에서 반복 실험에 의해 얻어져 메모리에 저장되어 있고, 상기 제어부는 상기 메모리로부터 상기 제1값을 불러들여 상기 표면 높이 변동값과 비교하는 것에 의하여 이루어진다. To this end, the first value is obtained by repeated experimentation under normal conditions and stored in a memory, and the control unit retrieves the first value from the memory and compares the first value with the surface height variation value.

그리고, 상기 제1값은 상기 연마 패드, 상기 컨디셔닝 디스크의 사양에 따라 서로 다른 값이 상기 메모리에 저장되어, 진행 중인 CMP 공정 조건과 구성 요소의 사양에 따른 값을 호출하여 비교할 수 있다. In addition, different values of the first value according to the specifications of the polishing pad and the conditioning disk are stored in the memory, and the values according to the conditions of the CMP process in progress and the specifications of the components may be called and compared.

그리고, 상기 패드 높이 센서는 상기 연마 패드의 중심으로부터 서로 다른 반경 길이만큼 이격된 다수의 위치에서의 패드 높이 변동값을 측정하여, 연마 패드의 표면 높이 변동값이 국부적으로 크게 변동될 경우에 컨디셔닝 디스크의 개질 작용이 정상적인지 여부를 평가하는 데 오류가 생기는 것을 방지한다.In addition, the pad height sensor measures the pad height fluctuation values at a plurality of positions spaced apart from the center of the polishing pad by different radial lengths, and when the surface height fluctuation value of the polishing pad varies greatly locally, Prevents errors in assessing whether or not the modifying action is normal.

예를 들어, 상기 제어부는 상기 다수의 위치에서 측정된 상기 패드 높이 변동값들의 평균값과 상기 제1값을 비교하는 것에 의해 이루어질 수도 있다. 여기서, 평균은 산술 평균값에 국한되지 않으며, 기하 평균값을 포함하고, 특정 지점에서의 값에 가중치를 부여한 평균값도 포함한다. For example, the control unit may be configured by comparing the first value with an average value of the pad height variation values measured at the plurality of positions. Here, the average is not limited to the arithmetic average value, and includes a geometric average value, and also includes an average value in which a weight is given to a value at a specific point.

한편, 상기 제1시점과 상기 제2시점은 하나의 화학 기계적 공정 중으로 정해질 수도 있다. 다만, 이 경우에도 제1시점과 제2시점의 시간 간격은 일정하게 유지되는 것이 좋다. 이 경우에는, 상기 제어부는 화학 기계적 연마 공정 중에 알람을 출력할 수 있다. Meanwhile, the first time point and the second time point may be determined during one chemical mechanical process. However, even in this case, the time interval between the first time point and the second time point is preferably maintained constant. In this case, the controller may output an alarm during the chemical mechanical polishing process.

이와 달리, 상기 제1시점은 상기 화학 기계적 연마 공정이 행해지기 이전이고, 상기 제2시점은 상기 화학 기계적 연마 공정이 행해진 이후로 정해질 수 있다. 이는, 1회의 CMP 공정을 전후로 컨디셔닝 디스크에 의해 마모되는 연마 패드의 양을 기준으로 컨디셔닝 디스크의 정상 작동 유무를 판별하므로, 컨디셔닝 디스크의 정상 작동 유무를 보다 용이하고 정확하게 판별할 수 있는 잇점이 있다. Alternatively, the first time point may be before the chemical mechanical polishing process is performed, and the second time point may be determined after the chemical mechanical polishing process is performed. This has the advantage of being able to more easily and accurately determine whether the conditioning disk is in normal operation because it determines whether the conditioning disk is in normal operation based on the amount of the polishing pad worn by the conditioning disk before and after one CMP process.

한편, 상기 컨디셔닝 디스크에 의하여 상기 연마 패드를 가압하는 가압력을 측정하는 컨디셔닝 가압력 센서를; 더 포함하여 구성되고, 상기 제어부는 상기 가압력 센서로부터 수신된 가압력 측정값이 허용 오차 범위 내에 있는지를 감지하여, 상기 가압 측정값이 상기 허용 오차 범위 내에 있지 않은 경우에만 알람을 출력하도록 구성될 수도 있다. On the other hand, the conditioning pressure sensor for measuring the pressing force for pressing the polishing pad by the conditioning disk; It may further include, wherein the control unit detects whether the pressure measurement value received from the pressure sensor is within the allowable error range, and outputs an alarm only when the pressure measurement value is not within the allowable error range. .

이는, CMP 공정 중에 컨디셔닝 디스크에 의하여 연마 패드의 마모에 따른 표면 높이 변동값은 컨디셔닝 디스크의 두께 이외에, 컨디셔닝 디스크를 가압하는 가압력에 의해서도 정해지기 때문이다. 따라서, 연마 패드의 마모에 따른 표면 높이 변동값이 정해진 제1값에 미달하더라도, 컨디셔닝 디스크를 하방 가압하는 가압력이 정상적으로 작동하는지 여부를 추가적으로 검증함으로써, 컨디셔닝 디스크 자체에 의한 표면 개질 오류인지 여부를 보다 정확하게 판별할 수 있다.This is because, during the CMP process, the surface height variation value according to the abrasion of the polishing pad by the conditioning disk is determined by the pressing force for pressing the conditioning disk in addition to the thickness of the conditioning disk. Therefore, even if the surface height fluctuation value due to the abrasion of the polishing pad does not reach the predetermined first value, by additionally verifying whether the pressing force for pressing the conditioning disk downward operates normally, it is possible to check whether the surface modification error is caused by the conditioning disk itself. can be accurately identified.

상기 컨디셔닝 가압력 센서는 화학 기계적 연마 공정 중에 상기 컨디셔닝 디스크에 의해 상기 연마 패드를 가압하는 가압력을 측정하도록 구성될 수 있다. CMP 공정 중에 컨디셔닝 디스크는 연마 패드에 대하여 왕복 스윕 운동을 행하고 있으므로, 이 경우에는, 컨디셔닝 가압력 센서는 컨디셔너에 장착되어 가압력을 실시간 감지한다.The conditioning force sensor may be configured to measure a force force against the polishing pad by the conditioning disk during a chemical mechanical polishing process. Since the conditioning disk performs a reciprocating sweep motion with respect to the polishing pad during the CMP process, in this case, the conditioning pressure sensor is mounted on the conditioner to sense the pressing force in real time.

한편, 상기 컨디셔닝 가압력 센서는 화학 기계적 연마 공정이 행해지지 않는 때에 정해진 입력값에 대하여 상기 컨디셔닝 디스크에 의해 도입되는 가압력을 측정할 수도 있다. 이는, 컨디셔닝 디스크가 정지된 상태에서 정해진 입력값에 대한 실제 작용하는 가압력을 측정하므로, 컨디셔닝 디스크에 입력되는 가압력과 실제로 도입되는 가압력의 편차를 정확하게 파악하기 위함이다. 이를 통해, 컨디셔닝 디스크를 가압하는 가압력이 정상적으로 작동하는지를 알 수 있다.Meanwhile, the conditioning pressure sensor may measure the pressing force introduced by the conditioning disk with respect to a predetermined input value when the chemical mechanical polishing process is not performed. This is to accurately determine the difference between the pressing force input to the conditioning disk and the actually introduced pressing force since the actual applied pressure to the input value is measured in a state in which the conditioning disk is stopped. Through this, it may be known whether the pressing force for pressing the conditioning disk is normally operated.

한편, 발명의 다른 분야에 따르면, 본 발명은, 웨이퍼의 연마층이 연마 패드와 마찰 접촉하면서 화학 기계적 연마 공정이 행해지기 이전인 제1시점과, 상기 화학 기계적 연마 공정이 종료된 제2시점에서 각각 상기 연마 패드의 표면 높이 변동값을 패드 높이 센서로 측정하는 패드높이 측정단계와; 상기 패드 높이 센서에서 측정된 표면 높이 변동값이 미리 정해진 제1값에 도달하였는지를 비교하는 패드변동값 비교단계와; 상기 패드변동값 비교단계에서 상기 제1값에 도달하지 아니하면, 상기 화학 기계적 연마 공정 중에 상기 연마 패드의 표면을 개질하는 컨디셔닝 디스크의 교체 시기를 알리는 알람을 출력하는 알람 출력 단계를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치의 컨디셔닝 디스크의 교체 시기 감지 방법을 제공한다.On the other hand, according to another field of the invention, in the present invention, the first time point before the chemical mechanical polishing process is performed while the polishing layer of the wafer is in frictional contact with the polishing pad, and the second time point when the chemical mechanical polishing process is finished a pad height measurement step of measuring a surface height variation value of each of the polishing pads with a pad height sensor; a pad fluctuation value comparison step of comparing whether the surface height fluctuation value measured by the pad height sensor reaches a predetermined first value; an alarm output step of outputting an alarm indicating a replacement time of the conditioning disk for modifying the surface of the polishing pad during the chemical mechanical polishing process if the first value is not reached in the pad variation value comparison step; It provides a method for detecting the replacement timing of the conditioning disk of the chemical mechanical polishing apparatus, characterized in that it comprises.

이 때, 제 12항에 있어서, 상기 알람 출력 단계는, 상기 컨디셔닝 디스크에 도입된 가압력이 정상 범위에 속하는지를 감지하는 가압력 감지단계를 포함하고, 상기 가압력 감지단계에서 상기 컨디셔닝 디스크에 도입된 가압력이 정상 범위에 속하는 경우에만, 알람을 출력하게 구성될 수도 있다.In this case, according to claim 12, wherein the alarm output step comprises a pressing force sensing step of detecting whether the pressing force introduced to the conditioning disk falls within a normal range, wherein the pressing force introduced to the conditioning disk in the pressing force sensing step is It may be configured to output an alarm only when it falls within a normal range.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 "연마 패드의 반경 방향으로의 표면 높이값", "연마 패드의 반경 방향으로의 패드 높이" 및 이와 유사한 용어는 '연마 패드의 바닥면으로부터 표면까지의 절대적인 높이'를 당연히 포함할 뿐만 아니라, '연마 패드의 표면 높이의 편차'로서 상대적인 높이를 포함하는 것으로 정의하기로 한다. 따라서, 본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '표면 높이 변동값'을 구하기 위해서는 연마 패드의 상대적인 높이만을 측정하더라도 무방하다. "The value of the surface height of the polishing pad in the radial direction", "the pad height in the radial direction of the polishing pad" and similar terms described in this specification and claims are 'absolute height from the bottom surface to the surface of the polishing pad' It is defined as including the relative height as 'variation in the surface height of the polishing pad' as well as naturally including the . Therefore, in order to obtain the 'surface height variation value' described in the present specification and claims, only the relative height of the polishing pad may be measured.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '측정 지점'은 연마 패드의 중심으로부터 반경 길이가 동일한 지점을 지칭하는 것으로 정의한다. 따라서, 본 명세서 및 특허청구범위에서 '하나의 측정지점'이라는 것은 연마 패드 상에서 하나의 점(point)을 지칭하지 아니하며, 연마 패드의 중심으로부터 동일한 반경 길이만큼 이격된 원 궤적에 있는 점들을 지칭한다. The 'measurement point' described in the present specification and claims is defined as referring to a point having the same radial length from the center of the polishing pad. Accordingly, in this specification and claims, 'one measurement point' does not refer to a single point on the polishing pad, but refers to points on a circular trajectory spaced apart by the same radius length from the center of the polishing pad. .

본 발명에 따르면, 제1시점과 제2시점에서 패드 높이 센서에 의하여 연마 패드의 표면 높이 변동값을 측정하고, 제1시점과 제2시점 동안에 연마 패드의 마모량에 의한 표면 높이 변동값이 정상적인 CMP 공정 중에 발생되는 표면 높이 변동값과의 편차가 정해진 제1값에 미달하는지 여부를 감시하여, CMP 공정 중에 컨디셔닝 디스크에 의하여 연마 패드의 개질 작용이 정상적으로 행해지고 있는지 여부를 실시간으로 모니터링하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, the surface height variation value of the polishing pad is measured by the pad height sensor at the first time point and the second time point, and the surface height variation value due to the amount of wear of the polishing pad during the first time point and the second time point is normal CMP By monitoring whether the deviation from the surface height fluctuation value generated during the process is less than a predetermined first value, it is possible to obtain an advantageous effect of monitoring in real time whether the polishing pad is normally modified by the conditioning disk during the CMP process. can

또한, 본 발명은, 컨디셔닝 디스크의 수명을 사용 횟수나 사용 기간을 기준으로 일률적으로 정하는 것이 아니라, CMP 공정의 변수나 구성 요소들의 변동 등을 반영하여, 컨디셔닝 디스크에 의해 가압되면서 개질되는 연마 패드의 두께 변동값을 기초로 감지함으로써, 컨디셔닝 디스크의 정상적인 작동이 보장되는 기간 동안 모두 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 컨디셔닝 디스크의 오작동이 발견되는 즉시 교체할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, the present invention does not uniformly determine the lifespan of the conditioning disk based on the number of times of use or the period of use, but reflects the variables or components of the CMP process, and is modified while being pressed by the conditioning disk. By detecting the thickness variation value based on the value, it is possible to obtain the effect that not only can the conditioning disk be used for a period in which the normal operation of the conditioning disk is guaranteed, but also that the conditioning disk can be replaced as soon as a malfunction is detected.

더욱이, 본 발명은, 컨디셔닝 디스크에 의하여 도입되는 가압력의 오류를 감시하여 컨디셔닝 디스크의 교체 시기를 정함에 따라, 컨디셔닝 디스크의 수명이 다하였는지를 보다 정확하게 감지할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Moreover, according to the present invention, by monitoring the error of the pressing force introduced by the conditioning disk to determine the replacement time of the conditioning disk, it is possible to obtain an advantageous effect of more accurately detecting whether the life of the conditioning disk has expired.

이를 통해, 본 발명은, 화학 기계적 연마 공정 중에 컨디셔닝 디스크에 의하여 연마 패드가 정확하게 개질되는 것을 신뢰성있게 담보할 수 있을 뿐만 아니라, 동시에 컨디셔닝 디스크의 수명의 전부를 실제로 사용할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.Through this, according to the present invention, it is possible to reliably ensure that the polishing pad is accurately modified by the conditioning disk during the chemical mechanical polishing process, and at the same time, it is possible to obtain the effect of actually using the entire life of the conditioning disk.

도1은 일반적인 화학 기계적 연마 장치의 구성을 도시한 정면도,
도2는 도1의 평면도,
도3은 도1의 'A'부분의 확대 종단면도,
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치의 컨디셔닝 디스크의 교체시기 감지방법을 순차적으로 도시한 순서도,
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치의 평면도,
도6은 화학 기계적 연마 공정 중에 컨디셔닝 공정을 도시한 구성을 도시한 사시도,
도7은 화학 기계적 연마 공정을 마친 후에 컨디셔닝 하중을 측정하는 구성을 도시한 사시도,
도8은 도6의 'B'부분의 확대 종단면도,
도9는 도6의 절단선 Ⅸ-Ⅸ에 따른 단면도이다.1 is a front view showing the configuration of a general chemical mechanical polishing apparatus;
Figure 2 is a plan view of Figure 1;
3 is an enlarged longitudinal cross-sectional view of part 'A' of FIG. 1;
4 is a flowchart sequentially illustrating a method for detecting replacement timing of a conditioning disk of a chemical mechanical polishing apparatus according to an embodiment of the present invention;
5 is a plan view of a chemical mechanical polishing apparatus according to an embodiment of the present invention;
6 is a perspective view showing a configuration illustrating a conditioning process during a chemical mechanical polishing process;
7 is a perspective view showing the configuration for measuring the conditioning load after the chemical mechanical polishing process;
8 is an enlarged longitudinal sectional view of part 'B' of FIG. 6;
9 is a cross-sectional view taken along line IX - IX of FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계적 연마장치(100)를 상술한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해서는 동일 또는 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, the chemical mechanical polishing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in describing the present invention, the same or similar reference numerals are assigned to known functions or configurations, and descriptions thereof will be omitted in order to clarify the gist of the present invention.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계적 연마장치는, 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼의 연마면이 접촉하는 연마 패드(11)가 입혀지고 자전하는 연마 정반(10)과, 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼(W)를 연마 패드(11)를 향하여 하방 가압하면서 회전시키는 연마 헤드(20)와, 화학 기계적 연마 공정 중에 연마 패드(11)의 표면을 개질하는 컨디셔너(130)와, 연마 패드(11)에 슬러리를 공급하는 슬러리 공급부(40)와, 연마 패드(11)의 표면 높이값을 측정하는 패드 높이 센서(110)와, 컨디셔닝 디스크(131)의 하방 가압력을 측정하는 가압력 측정센서(150)와, 패드 높이 센서(110)와 가압력 측정 센서(150)로부터의 측정값을 수신하여 알람을 출력하는 제어부(160)와, 화학 기계적 연마 공정의 변수나 연마 패드(11) 등의 사양에 따른 연마패드 마모량 등의 데이터를 저장하고 있는 메모리(170)를 포함하여 구성된다. As shown in the drawing, a chemical mechanical polishing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a polishing platen 10 on which a polishing pad 11 to which a polishing surface of a wafer is in contact is coated and rotates during a chemical mechanical polishing process; A polishing head 20 for rotating the wafer W while pressing it downwardly toward the polishing pad 11 during the chemical mechanical polishing process, and a conditioner 130 for modifying the surface of the polishing pad 11 during the chemical mechanical polishing process; A slurry supply unit 40 for supplying slurry to the polishing pad 11 , a pad height sensor 110 for measuring a surface height value of the polishing pad 11 , and a pressing force measurement for measuring a downward pressing force of the conditioning disk 131 . The sensor 150, the control unit 160 that receives the measurement values from the pad height sensor 110 and the pressure measurement sensor 150 and outputs an alarm, and the parameters of the chemical mechanical polishing process or the polishing pad 11, etc. It is configured to include a memory 170 that stores data such as the amount of wear of the polishing pad according to the specification.

상기 연마 정반(10)은 웨이퍼(W)가 연마되는 폴리텍스 재질의 연마 패드(11)가 부착되어 회전 구동된다. 연마 패드(11)는 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼(W)와 마찰 접촉하면서 마모되고, 동시에 컨디셔너(130)의 컨디셔닝 디스크(131)와 접촉하면서 표면이 개질되고 동시에 마모된다. The polishing platen 10 is rotationally driven by attaching a polishing pad 11 made of a polytex material on which the wafer W is polished. The polishing pad 11 is worn while in frictional contact with the wafer W during the chemical mechanical polishing process, and at the same time in contact with the conditioning disk 131 of the conditioner 130, the surface is modified and worn at the same time.

상기 연마 헤드(20)는 웨이퍼(W)의 연마층이 연마 정반(10)의 연마 패드(11)에 가압하면서 접촉한 상태로 회전 구동시킨다. The polishing head 20 is rotated while the polishing layer of the wafer W is in contact with the polishing pad 11 of the polishing plate 10 while being pressed.

상기 슬러리 공급부(40)는 연마 패드(11)에 슬러리를 공급하여, 연마 패드(11)에 형성된 미공(11a)을 통해 슬러리가 웨이퍼(W)로 전달되어, 웨이퍼(W)의 화학적 연마가 행해지게 한다. The slurry supply unit 40 supplies the slurry to the polishing pad 11 , the slurry is transferred to the wafer W through the micropores 11a formed in the polishing pad 11 , and chemical polishing of the wafer W is performed. make it

상기 컨디셔너(100)는, 도6 및 도9에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)가 가압하는 연마 패드(11)의 표면을 왕복 선회 운동(130d)을 하면서 개질하는 컨디셔닝 유닛(131, 132)과, 컨디셔닝 유닛(131, 132)을 일단부에 설치한 상태로 선회축(130a)의 회전에 따라 왕복 회전 운동을 하는 아암(134)과, 아암(134)의 끝단에서 구동 모터(M)에 의하여 회전 구동되어 회전 구동력을 컨디셔닝 유닛(131, 132)에 전달하는 회전축(133)과, 회전축(133)의 둘레를 감싸는 형태로 상기 아암(134)에 위치 고정되는 고정 부재(138)와, 가압 챔버(C)에 공압을 인가하는 압력 조절부(135)로 이루어진다. The conditioner 100 is, as shown in FIGS. 6 and 9, conditioning units 131 and 132 for reforming the surface of the polishing pad 11 pressed by the wafer W while performing a reciprocating pivoting motion 130d. And, an arm 134 that reciprocates according to the rotation of the pivot 130a with the conditioning units 131 and 132 installed at one end, and the drive motor M at the end of the arm 134 A rotation shaft 133 that is driven by rotation to transmit rotational driving force to the conditioning units 131 and 132, and a fixing member 138 that is positioned and fixed to the arm 134 in a form surrounding the circumference of the rotation shaft 133; It consists of a pressure control unit 135 for applying pneumatic pressure to the chamber (C).

그리고, 컨디셔닝 유닛(131, 132)은 연마 패드(11)에 접촉하면서 회전하는 컨디셔닝 디스크(131)와, 컨디셔닝 디스크(131)를 고정하고 있는 디스크 홀더(132)로 이루어진다. In addition, the conditioning units 131 and 132 include a conditioning disk 131 rotating while in contact with the polishing pad 11 and a disk holder 132 holding the conditioning disk 131 .

디스크 홀더(132)는 회전축(133)의 중앙 수용부에 삽입되게 배치되고, 회전축(133)의 중앙 수용부와 디스크 홀더(132)는 비원형 단면으로 형성되어, 회전축(133)의 회전 구동에 따라 디스크 홀더(132)도 함께 회전 구동된다. 그리고, 회전축(133)의 중앙 수용부와 디스크 홀더(132)의 사이에 형성된 가압 챔버(C)에 인가되는 공압에 의하여, 디스크 홀더(132)를 하방으로 밀어내는 가압력(130F)이 형성된다. The disk holder 132 is disposed to be inserted into the central receiving portion of the rotating shaft 133 , and the central receiving portion and the disk holder 132 of the rotating shaft 133 are formed in a non-circular cross-section, so that the rotational driving of the rotating shaft 133 is performed. Accordingly, the disk holder 132 is also rotationally driven. Then, the pressing force 130F for pushing the disk holder 132 downward is formed by the pneumatic pressure applied to the pressure chamber C formed between the central accommodating part of the rotation shaft 133 and the disk holder 132 .

이를 통해, 컨디셔너(130)의 컨디셔닝 디스크(131)는 압력 조절부(135)로부터 인가되는 공압에 의하여 정해지는 가압력(130F)으로 연마 패드(11)를 가압하고, 동시에 구동 모터(M)에 의해 회전 구동되는 회전축(133)과 연동하여 함께 회전 구동된다. Through this, the conditioning disk 131 of the conditioner 130 presses the polishing pad 11 with the pressing force 130F determined by the pneumatic pressure applied from the pressure adjusting unit 135, and at the same time by the driving motor M It is driven to rotate together in conjunction with the rotation shaft 133 which is rotationally driven.

컨디셔닝 디스크(131)는 화학 기계적 연마 공정 중에 연마 패드(11)를 가압(130F)하면서 회전 접촉함에 따라, 사용 시간이 증가할 수록 그 두께(131T)는 마모에 의하여 점진적으로 감소한다. 그리고, 컨디셔닝 디스크(131)의 두께(131T)가 임계치에 도달하면, 연마 패드(11)의 표면을 개질하는 작용이 저하되어, 연마 패드(11)의 미세 기공(11a)이 유지되지 못하여 슬러리를 웨이퍼(W)에 골고루 공급하는 것이 어려워진다. As the conditioning disk 131 rotates while pressing 130F while pressing the polishing pad 11 during the chemical mechanical polishing process, the thickness 131T gradually decreases due to wear as the usage time increases. And, when the thickness 131T of the conditioning disk 131 reaches a critical value, the effect of modifying the surface of the polishing pad 11 is lowered, and the micropores 11a of the polishing pad 11 cannot be maintained, so that the slurry is formed. It becomes difficult to evenly supply to the wafer W.

상기 패드 높이 센서(110)는 연마 패드(11)의 반경 방향으로의 표면 높이를 측정한다. 이 때, 패드 높이 센서(110)에 의하여 얻어지는 표면 높이는 연마 패드(11)의 바닥면으로부터 표면까지의 절대적인 높이를 포함하지만, 연마 패드(11)의 표면 높이의 편차로서 상대적인 높이를 포함한다. The pad height sensor 110 measures the surface height of the polishing pad 11 in the radial direction. At this time, the surface height obtained by the pad height sensor 110 includes an absolute height from the bottom surface to the surface of the polishing pad 11 , but includes a relative height as a deviation of the surface height of the polishing pad 11 .

예를 들어, 패드 높이 센서(110)는 연마 패드(11)의 중심부로부터 반경 바깥쪽을 향하는 경로(99)로 광을 조사하고, 연마 패드(11)로부터 수신되는 광으로부터, 반경 방향을 따르는 연마 패드(11)의 표면 높이의 분포를 비접촉 방식으로 구할 수 있다. 이 때, 패드 높이 센서(110)는 화학 기계적 연마 공정이 행해지는 동안 지속적이고 실시간으로 반경 방향으로의 패드 높이값을 측정하여, 이를 제어부(160)로 전송한다. For example, the pad height sensor 110 irradiates light from the center of the polishing pad 11 toward a radially outward path 99 , and from the light received from the polishing pad 11 , polishing along the radial direction. The distribution of the surface height of the pad 11 can be obtained in a non-contact manner. In this case, the pad height sensor 110 continuously and real-time measures the pad height value in the radial direction while the chemical mechanical polishing process is performed, and transmits it to the controller 160 .

도면에 도시되지 않았지만, 패드 높이 센서는 컨디셔너(100)의 디스크 홀더(120)에 탄성 지지되는 핀 형태로 구성되어, 다이얼 게이지와 유사하게 아암(104)의 끝단부의 선회 회전 운동(120d)에 따른 연마 패드(11)의 표면 높이값을 접촉식으로 구할 수 있다. 마찬가지로, 접촉 방식의 패드 높이 센서에 의하여 화학 기계적 연마 공정이 행해지는 동안 지속적이로 실시간으로 반경 방향으로의 패드 높이값을 측정하여, 이를 제어부(160)로 전송한다. Although not shown in the drawing, the pad height sensor is configured in the form of a pin elastically supported by the disk holder 120 of the conditioner 100, and is similar to a dial gauge. The surface height value of the polishing pad 11 can be obtained by a contact method. Similarly, while the chemical mechanical polishing process is performed by the contact-type pad height sensor, the pad height value in the radial direction is continuously measured in real time and transmitted to the controller 160 .

또한, 패드 높이 센서(110)는 연마 패드(11)의 표면 높이값을 화학 기계적 연마 공정이 행해지기 이전과 이후에도 측정한다. 즉, 패드 높이 센서(110)는 정해진 시간 간격을 두고 제1시점과 제2시점에서 2개 이상의 지점에서 연마 패드(11)의 표면 높이값을 측정한다. 여기서, 제1시점과 제2시점은 화학 기계적 연마 공정이 행해지기 이전과 이후의 시점으로 각각 정해질 수도 있고, 화학 기계적 연마 공정 이 행해지는 도중에 정해진 시간 만큼 차이를 둔 시점으로 각각 정해질 수도 있다. In addition, the pad height sensor 110 measures the surface height value of the polishing pad 11 before and after the chemical mechanical polishing process is performed. That is, the pad height sensor 110 measures the surface height value of the polishing pad 11 at two or more points at the first time point and the second time point at a predetermined time interval. Here, the first time point and the second time point may be respectively determined as time points before and after the chemical mechanical polishing process is performed, or may be respectively determined as time points separated by a predetermined time during the chemical mechanical polishing process. .

따라서, 제어부(160)는 제1시점과 제2시점에서 연마 패드(11)의 패드 높이 변동값이 정해진 제1값에 도달하였는지를 감지한다. 즉, 컨디셔닝 디스크(131)에 의하여 정상적으로 연마 패드(11)의 개질 공정이 행해지면, 연마 패드(11)의 개질 공정 중에 연마 패드(11)의 마모량이 정해진 제1값만큼 마모되므로, 제1시점과 제2시점에서의 연마 패드(11)의 패드 높이 변동값이 제1값에 도달하였는지를 비교한다. Accordingly, the controller 160 detects whether the pad height variation value of the polishing pad 11 reaches a predetermined first value at the first time point and the second time point. That is, when the polishing pad 11 is normally modified by the conditioning disk 131 , the polishing pad 11 is worn by a predetermined first value during the polishing pad 11 modification process. and whether the pad height variation value of the polishing pad 11 at the second time point has reached a first value is compared.

여기서, 제1값은 현재 CMP 공정과 동일한 조건 하에서 정상적인 컨디셔닝 공정이 행해지는 경우에 반복 실험을 통해 얻어진 값으로, 메모리(170)에 저장되어 있다가 제어부(160)에 의해 호출된다. 따라서, 제1시점과 제2시점에서의 연마 패드(11)의 패드 높이 변동값이 제1값에 미달하면, 현재 CMP 공정에서 컨디셔닝 공정이 정상적으로 행해지지 않은 것이므로, 제어부(160)는 제어 화면에 팝업창을 띄우거나, 사이렌, 램프의 점등 등의 알람(alarm) 신호를 출력한다. Here, the first value is a value obtained through repeated experiments when a normal conditioning process is performed under the same conditions as the current CMP process, is stored in the memory 170 and is called by the controller 160 . Accordingly, if the pad height variation value of the polishing pad 11 at the first time point and the second time point is less than the first value, the conditioning process is not normally performed in the current CMP process. It opens a pop-up window or outputs an alarm signal such as siren or lamp lighting.

한편, 제1값은 하나의 값(value)로 정해질 수도 있지만, 수치 범위로 정해질 수도 있다. 수치 범위로 정해지는 경우에는, 제1시점과 제2시점에서의 연마 패드(11)의 패드 높이 변동값이 제1값의 범위에 미달하는 정도에 따라 단계적인 알람 신호를 출력할 수 있다. Meanwhile, the first value may be determined as a single value or may be determined as a numerical range. When the numerical range is set, a stepwise alarm signal may be output according to the degree to which the pad height variation value of the polishing pad 11 at the first time point and the second time point is less than the range of the first value.

상기 가압력 측정센서(150, 150')는 컨디셔닝 디스크(131)에 의하여 도입되는 가압력을 측정한다. 가압력 측정센서(150, 150')는 도7에 도시된 바와 같이, 컨디셔너(130)의 아암(134)이 회전하여 컨디셔닝 디스크(131)가 도달할 수 있는 연마 정반(10) 외측의 지지대(158) 상에 위치할 수도 있고, 도9에 도시된 바와 같이 컨디셔닝 디스크(131)와 디스크 홀더(132)의 사이에 개재되어 컨디셔닝 디스크(131)에 의해 인가되는 가압력에 대한 반력을 측정할 수도 있다. The pressing force measuring sensors 150 and 150 ′ measure the pressing force introduced by the conditioning disk 131 . As shown in FIG. 7, the pressure measuring sensors 150 and 150' have a support 158 on the outside of the abrasive platen 10 to which the conditioning disk 131 can reach by rotating the arm 134 of the conditioner 130. ), it is interposed between the conditioning disk 131 and the disk holder 132 as shown in FIG. 9 to measure the reaction force against the pressing force applied by the conditioning disk 131 .

여기서, 지지대(158)는 CMP 공정이 행해지지 않는 동안에 컨디셔닝 디스크(131)를 대기시키는 용도로 활용될 수 있다. Here, the support 158 may be utilized for the purpose of waiting the conditioning disk 131 while the CMP process is not performed.

즉, 컨디셔닝 디스크(131)에 도입되는 가압력(130F)은 압력 조절부(135)로부터 가압 챔버(C)에 공급되는 공압의 크기에 따라 정해지므로, 정해진 제1공압을 인가할 때에 예정된 제1가압력이 출력되는지 여부를 가압력 측정 센서(150, 150')에 의하여 감지할 수 있다. That is, since the pressing force 130F introduced to the conditioning disk 131 is determined according to the size of the air pressure supplied from the pressure adjusting unit 135 to the pressure chamber C, the predetermined first pressing force is applied when the predetermined first air pressure is applied. Whether or not this is output may be detected by the pressing force measuring sensors 150 and 150'.

여기서, 예정된 제1가압력은 컨디셔너(130)가 정상적인 상태에서 가압 챔버(C)에 정해진 제1공압을 인가할 때에 출력되는 컨디셔닝 하중(130F)값으로서 반복 실험에 의해 얻어진 값이다. 그리고, 다양한 제1공압의 크기에 따라 제1가압력의 값이 메모리(170)에 저장되어 있다가, 제어부(160)에 의해 호출된다. Here, the predetermined first pressing force is a value obtained by repeated experiments as a value of the conditioning load 130F output when the conditioner 130 applies a predetermined first pneumatic pressure to the pressurization chamber C in a normal state. In addition, the value of the first pressing force is stored in the memory 170 according to various sizes of the first pneumatic pressure and is called by the control unit 160 .

따라서, 제어부(160)는, 제어부(160)에서 압력 조절부(135)에 전송한 제어 신호에 따라 압력 조절부(135)로부터 가압 챔버(C)에 공급한 입력값인 공압 크기와, 가압력 측정센서(150, 150')에서 측정된 측정 가압력을 제어부(160)에서 비교하여, 측정 가압력이 예정된 제1가압력과의 편차가 오차 범위를 벗어날 경우에는, 제어부(160)는 알람을 출력하여, 작업자로 하여금 입력되는 공압에 대한 출력 가압력이 올바르게 작용하도록 유지 보수 한다. Accordingly, the control unit 160 measures the pneumatic magnitude and the pressing force, which are input values supplied from the pressure control unit 135 to the pressure chamber C according to the control signal transmitted from the control unit 160 to the pressure control unit 135 . The control unit 160 compares the measured pressing force measured by the sensors 150 and 150', and when the deviation of the measured pressing force from the predetermined first pressing force is out of an error range, the control unit 160 outputs an alarm, maintenance so that the output pressing force for the input pneumatic pressure works properly.

이를 통해, 제어부(160)는 화학 기계적 연마 공정 중에 또는 화학 기계적 연마 공정의 전후에 컨디셔닝 하중(130F)이 정상적으로 도입되고 있는지 여부를 모니터링할 수 있다. Through this, the controller 160 may monitor whether the conditioning load 130F is normally being introduced during the chemical mechanical polishing process or before and after the chemical mechanical polishing process.

이하, 첨부된 도4를 참조하여, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 화학 기계적 연마 장치(100)를 이용한 컨디셔닝 디스크(131)의 교체 시기의 감지 방법(S100)에 대하여 상술한다. Hereinafter, with reference to the accompanying FIG. 4, the method (S100) of detecting the replacement timing of the conditioning disk 131 using the chemical mechanical polishing apparatus 100 according to the present invention configured as described above will be described in detail.

단계 1: CMP 공정이 시작되기 이전이나 CMP 공정 중의 제1시점(時點)에 패드높이 측정센서(110)에 의하여 연마 패드(11)의 높이를 측정한다(S110). 이 때, 패드높이 측정센서(110)에 의해 측정되는 측정 지점은 연마 패드(11)의 중심으로부터 서로 다른 반경 길이에 위치한 2개 이상의 지점으로 정해진다. Step 1 : Measure the height of the polishing pad 11 by the pad height measuring sensor 110 before the CMP process starts or at a first time point during the CMP process (S110). At this time, the measurement points measured by the pad height measuring sensor 110 are determined as two or more points located at different radial lengths from the center of the polishing pad 11 .

패드높이 측정센서(110)에 의해 측정된 패드 표면 높이 데이터는 제어부(160)로 전송된다. The pad surface height data measured by the pad height measuring sensor 110 is transmitted to the controller 160 .

단계 2: 그리고 나서, 웨이퍼(W)의 CMP 공정을 진행한다(S120). Step 2 : Then, the CMP process of the wafer W is performed (S120).

단계 3: 제1시점(時點)으로부터 정해진 시간이 경과하거나 CMP 공정이 종료된 제2시점(時點)이 되면, 패드높이 측정센서(11)에 의하여 연마 패드(11)의 표면 높이를 다시 측정한다(S130) Step 3 : When a predetermined time elapses from the first time point or the second time point at which the CMP process is finished, the surface height of the polishing pad 11 is measured again by the pad height measuring sensor 11 (S130)

여기서, 제2시점(時點)에서의 측정 지점은 제1시점(時點)에서의 측정 지점과 동일하여, 연마 패드(11)의 표면 높이 변동값을 정확히 산출할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. Here, it is preferable that the measurement point at the second time point is the same as the measurement point at the first time point, so that the surface height variation value of the polishing pad 11 can be accurately calculated.

단계 4: 제어부(160)는 패드높이 측정센서(110)로부터 2개 이상의 지점에서 얻어진 패드 높이값을 수신하여, 제1시점과 제2시점에서의 패드 높이값의 차를 통해 연마 패드(11)의 표면높이 변동값을 산출한다. 이 때, 2개 이상의 지점에서 수신된 연마 패드(11)의 표면 높이값은 각 측정값의 산술 평균, 기하 평균 또는 특정한 위치에서의 측정값에 가중치를 부여한 평균값 등의 방법으로 표면높이 변동값을 구할 수 있다. Step 4 : The control unit 160 receives the pad height values obtained at two or more points from the pad height measurement sensor 110, and the polishing pad 11 through the difference between the pad height values at the first time point and the second time point. Calculate the surface height variation value of At this time, the surface height value of the polishing pad 11 received at two or more points is the surface height variation value by a method such as an arithmetic average of each measurement value, a geometric average, or an average value in which a weight is given to a measurement value at a specific location. can be saved

그리고, 제어부(160)는 단계 2에서 행해진 CMP 공정과 동일한 조건(슬러리의 종류, 연마 패드의 종류, 웨이퍼의 가압력, 컨디셔닝 디스크의 가압력, 연마 패드의 회전 속도 등) 하에서 제1시점과 제2시점의 사이의 시간 동안에 정상적인 컨디셔닝 공정이 행해졌더라면 연마 패드(11)가 마모에 의하여 감소하는 제1값을 메모리(170)로부터 호출한다.In addition, the controller 160 controls the first time point and the second time point under the same conditions as the CMP process performed in step 2 (type of slurry, type of polishing pad, pressure of wafer, pressure of conditioning disk, rotation speed of polishing pad, etc.) If a normal conditioning process has been performed during the time between , the polishing pad 11 calls from the memory 170 a first value that decreases due to wear.

그 다음, 제어부(160)는, 측정에 의해 얻어진 연마 패드(11)의 표면높이 변동값이 메모리(170)로부터 호출한 제1값에 미달하는지 여부를 비교한다. 이 때, 측정에 의해 얻어진 표면높이 변동값이 제1값에 미달하면, 컨디셔닝 디스크(131)가 장시간 동안 사용되면서 두께가 기준치 이하로 얇아져 충분한 개질 작업이 행해지지 않았을 가능성이 있으므로, 낮은 경계 표시로서의 알람 신호를 팝업창, 사이렌, 점등 등으로 출력할 수도 있다. Then, the control unit 160 compares whether the surface height variation value of the polishing pad 11 obtained by the measurement is less than the first value called from the memory 170 . At this time, if the surface height variation value obtained by the measurement is less than the first value, the thickness of the conditioning disk 131 becomes thinner than the reference value while being used for a long time, and there is a possibility that sufficient modification work has not been performed. An alarm signal can also be output as a pop-up window, siren, or lighting.

단계 5: 단계 4에서 측정에 의해 얻어진 연마 패드(11)의 표면높이 변동값이 메모리(170)로부터 호출한 제1값에 미달할 경우에도, 컨디셔닝 가압력(130F)이 기준치보다 낮게 되면 컨디셔닝 디스크(131)는 정상일 수도 있다. Step 5 : Even when the surface height variation value of the polishing pad 11 obtained by the measurement in step 4 does not reach the first value called from the memory 170, if the conditioning pressing force 130F is lower than the reference value, the conditioning disk ( 131) may be normal.

이로부터, 단계 4에서 알람 신호를 출력하는 것은 컨디셔닝 가압력(130F)이 기준치에 항상 부합하는 것으로 신뢰되는 경우로 국한하는 것이 바람직하다. 즉, 수회의 CMP 공정 마다 컨디셔닝 가압력(130F)의 보정(calibration) 공정을 행하는 등과 같이, 컨디셔닝 가압력(130F)이 기준치에 항상 부합하는 것으로 신뢰되는 경우에는, 곧바로 단계 4에서 컨디셔닝 디스크(131)의 교체 신호를 알람 신호로 출력한다. From this, it is preferable to limit the output of the alarm signal in step 4 to the case where the conditioning pressing force 130F is always trusted to meet the reference value. That is, when it is trusted that the conditioning pressing force 130F always meets the reference value, such as performing a calibration process of the conditioning pressing force 130F every several CMP processes, immediately in step 4, The replacement signal is output as an alarm signal.

한편, CMP 공정 마다 컨디셔닝 가압력(130F)의 보정(calibration) 공정을 행하는 등의 사정이 없다면, 컨디셔닝 디스크(131)의 수명이 다한 것인지를 보다 확실하게 검증하기 위하여, 컨디셔닝 디스크(131)에 의해 인가되는 출력 가압력이 정상적인지 검사한다(S150). On the other hand, if there is no circumstance such as performing a calibration process of the conditioning pressing force 130F for each CMP process, in order to more reliably verify whether the life of the conditioning disk 131 has expired, application by the conditioning disk 131 is applied. It is checked whether the output pressing force is normal (S150).

출력 가압력의 검사 공정은 CMP 공정 중에 행해질 수도 있고, CMP 공정 사이의 대기 시간 중에도 행해질 수 있다. CMP 공정 중에 컨디셔너(130)의 출력 가압력(130F)의 검사를 하고자 하는 경우에는, 도9에 도시된 바와 같이, 컨디셔닝 디스크(131)와 디스크 홀더(132) 사이의 가압력 측정센서(150')에 의하여 가압 챔버(C)에 공급되는 공압의 크기에 따른 실제 출력되는 가압력(130F)을 측정하는 것에 의해 이루어진다. CMP 공정이 종료된 이후에 컨디셔너(130)의 출력 가압력(130F)의 검사를 하고자 하는 경우에는, 도7에 도시된 바와 같이, 컨디셔닝 디스크(131)가 대기 지지대(158)에 거치된 상태에서 가압 챔버(C)에 정해진 제1공압을 인가하여 이에 따른 출력 가압력을 측정하는 것에 의해 이루어진다. The inspection process of the output pressing force may be performed during the CMP process or may be performed during the waiting time between the CMP processes. In the case of testing the output pressing force 130F of the conditioner 130 during the CMP process, as shown in FIG. 9, the pressing force measuring sensor 150' between the conditioning disk 131 and the disk holder 132 is This is done by measuring the actually output pressing force 130F according to the magnitude of the pneumatic pressure supplied to the pressurization chamber (C). When the output pressing force 130F of the conditioner 130 is to be inspected after the CMP process is completed, as shown in FIG. 7 , the conditioning disk 131 is pressed while mounted on the atmospheric support 158 . This is done by applying a predetermined first pneumatic pressure to the chamber (C) and measuring the output pressure according to the applied pressure.

CMP 공정 중이나 공정 사이에 컨디셔너(130)의 출력 가압력을 검사하는 것이 모두 가능하지만, 보다 높은 정확성을 얻기 위해서는 CMP 공정이 종료된 이후에 컨디셔너(130)가 정지된 상태에서 출력 가압력(130F)을 검사하는 것이 보다 바람직하다.It is possible to check the output pressing force of the conditioner 130 during or between the CMP process, but in order to obtain higher accuracy, the output pressing force 130F is inspected while the conditioner 130 is stopped after the CMP process is finished. It is more preferable to

이 때에도, 입력되는 공압의 크기에 따른 출력 가압력(130F)의 데이터는 미리 반복 실험에 의하여 얻어져 메모리(170)에 저장되어 있다. 따라서, 제어부(160)는 시험하고자 하는 입력 공압에 대한 컨디셔닝 하중(130F)의 출력치 값을 메모리(170)로부터 호출하여 비교한다. Also at this time, the data of the output pressing force 130F according to the magnitude of the input pneumatic pressure is obtained in advance through repeated experiments and stored in the memory 170 . Accordingly, the controller 160 calls and compares the output value of the conditioning load 130F with respect to the input pneumatic pressure to be tested from the memory 170 .

단계 6: 단계 5에서 컨디셔너(130)의 가압 챔버(C)에 공급되는 공압에 따른 컨디셔닝 하중(130F)이 비정상적인 경우에는, 컨디셔닝 디스크(131)의 수명이 다하지 않았을 가능성이 있으므로, 먼저 압력 조절부(135) 등의 컨디셔닝 가압유닛의 보수가 필요하다는 알람신호를 출력한다(S170). Step 6 : If the conditioning load 130F according to the pneumatic pressure supplied to the pressure chamber C of the conditioner 130 in step 5 is abnormal, there is a possibility that the life of the conditioning disk 131 has not expired, so first, the pressure regulator (135) outputs an alarm signal indicating that maintenance of the conditioning pressurization unit is required (S170).

상기와 같이, 본 발명은 서로 다른 제1시점과 제2시점에서 연마 패드(11)의 표면 높이값을 측정하여 정해진 시간이나 CMP 공정 중의 연마 패드의 높이 변동값을 얻고, 제1시점과 제2시점의 사이에 정상적인 CMP 공정에 의해 마모에 의해 발생되는 표준 높이 변동값(제1값)에 미달하는지 여부를 감시하여, CMP 공정 중에 컨디셔닝 디스크에 의하여 연마 패드의 개질 작용이 정상적으로 행해지고 있는지를 감시할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.As described above, in the present invention, the surface height value of the polishing pad 11 is measured at different first and second time points to obtain a height variation value of the polishing pad during a predetermined time or CMP process, the first time point and the second time point During the CMP process, it is monitored whether or not the standard height variation value (first value) generated by wear by the normal CMP process is less than, and whether the polishing pad is being modified normally by the conditioning disk during the CMP process. possible effects can be obtained.

이를 통해, 본 발명은, 컨디셔닝 디스크의 수명이 다하는 것을 일률적인 시간의 경과에 의하지 않고 CMP 공정에서의 컨디셔닝 효율(패드 높이 변동량)을 통해 알 수 있게 되므로, CMP 공정 중의 컨디셔닝 공정의 신뢰성을 높일 수 있고 컨디셔닝 디스크의 보다 긴 수명 동안의 안정적인 사용을 담보할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다. Through this, in the present invention, the end of the life of the conditioning disk can be known through the conditioning efficiency (pad height variation) in the CMP process rather than the uniform passage of time, so that the reliability of the conditioning process during the CMP process can be improved. and can obtain the advantageous effect of ensuring stable use for a longer life of the conditioning disk.

이상에서 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 예시적으로 설명하였으나, 본 발명은 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며 본 발명에서 제시한 기술적 사상, 구체적으로는 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있을 것이다. In the above, the present invention has been exemplarily described through preferred embodiments, but the present invention is not limited to such specific embodiments, and various forms within the technical spirit of the present invention, specifically, within the scope of the claims may be modified, changed, or improved.

W: 웨이퍼 11: 연마 패드
110: 패드 높이 센서 130: 컨디셔너
130F: 컨디셔닝 하중(가압력) 131: 컨디셔닝 디스크
132: 디스크 홀더 133: 회전축
150: 가압력 측정센서 158: 대기 지지대
160: 제어부 170: 메모리
C: 가압 챔버W: Wafer 11: Polishing Pad
110: pad height sensor 130: conditioner
130F: conditioning load (pressing force) 131: conditioning disk
132: disk holder 133: rotation shaft
150: pressure measuring sensor 158: atmospheric support
160: control unit 170: memory
C: pressure chamber

Claims (13)

웨이퍼의 연마층을 연마하는 화학 기계적 연마 장치로서,
화학 기계적 연마 공정 중에 상기 웨이퍼의 연마면과 마찰 접촉하고 회전하는 연마 패드와;
상기 연마 패드를 가압한 상태로 회전 접촉하면서 상기 연마 패드의 표면을 개질하는 컨디셔닝 디스크와;
상기 컨디셔닝 디스크에 의하여 상기 연마 패드를 가압하는 가압력을 측정하는 컨디셔닝 가압력 센서와;
상기 가압력 센서로부터 수신된 가압력 측정값이 허용 오차 범위 내에 있는지를 감지하여, 상기 가압력 측정값이 상기 허용 오차 범위 내에 있지 않은 경우에 컨디셔닝 디스크의 가압 유닛의 보수가 필요하다는 알람을 출력하는 제어부를;
포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
A chemical mechanical polishing apparatus for polishing a polishing layer of a wafer, comprising:
a polishing pad rotating in frictional contact with the polishing surface of the wafer during a chemical mechanical polishing process;
a conditioning disk for modifying the surface of the polishing pad while rotating the polishing pad in a pressed state;
a conditioning pressure sensor for measuring a pressing force for pressing the polishing pad by the conditioning disk;
a control unit that detects whether the measured pressure value received from the pressure sensor is within an allowable error range, and outputs an alarm indicating that repair of the pressurization unit of the conditioning disk is required when the pressure measured value is not within the allowable error range;
A chemical mechanical polishing apparatus comprising:
 제 1항에 있어서,
서로 다른 제1시점과 제2시점에서 각각 상기 연마 패드의 표면 높이 변동값을 측정하는 패드 높이 센서를;
더 포함하고, 상기 패드 높이 센서로부터 수신한 상기 표면 높이 변동값이 정해진 제1값에 도달하지 않으면, 상기 컨디셔닝 디스크의 교체 시기를 알리는 알람을 출력하는 제어부를;
포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
The method of claim 1,
a pad height sensor for measuring a surface height variation value of the polishing pad at different first and second time points, respectively;
Further comprising, when the surface height variation value received from the pad height sensor does not reach a predetermined first value, a control unit for outputting an alarm indicating the replacement time of the conditioning disk;
A chemical mechanical polishing apparatus comprising:
 제 2항에 있어서,
상기 제1값은 반복 실험에 의해 얻어져 메모리에 저장되어 있고, 상기 제어부는 상기 메모리로부터 상기 제1값을 불러들여 상기 표면 높이 변동값과 비교하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
3. The method of claim 2,
The first value is obtained by repeated experimentation and stored in a memory, and the control unit retrieves the first value from the memory and compares it with the surface height variation value.
 제 2항에 있어서,
상기 패드 높이 센서는 상기 연마 패드의 중심으로부터 서로 다른 반경 길이만큼 이격된 다수의 위치에서의 패드 높이 변동값을 측정하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
3. The method of claim 2,
The pad height sensor is a chemical mechanical polishing apparatus, characterized in that for measuring the pad height variation values at a plurality of positions spaced apart by different radial lengths from the center of the polishing pad.
 제 4항에 있어서,
상기 제어부는 상기 다수의 위치에서 측정된 상기 패드 높이 변동값들의 평균값과 상기 제1값을 비교하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
5. The method of claim 4,
wherein the control unit compares the first value with an average value of the pad height variation values measured at the plurality of positions.
 제 2항에 있어서,
상기 제1시점과 상기 제2시점은 하나의 화학 기계적 공정 중인 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
3. The method of claim 2,
The first time point and the second time point are chemical mechanical polishing apparatus, characterized in that during one chemical mechanical process.
 제 6항에 있어서,
상기 제어부는 화학 기계적 연마 공정 중에 알람을 출력하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
7. The method of claim 6,
The control unit is a chemical mechanical polishing apparatus, characterized in that outputting an alarm during the chemical mechanical polishing process.
 제 2항에 있어서,
상기 제1시점은 상기 화학 기계적 연마 공정이 행해지기 이전이고, 상기 제2시점은 상기 화학 기계적 연마 공정이 행해진 이후인 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
3. The method of claim 2,
The first time point is before the chemical mechanical polishing process is performed, and the second time point is after the chemical mechanical polishing process is performed.
 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 컨디셔닝 가압력 센서는 화학 기계적 연마 공정이 행해지지 않는 때에 정해진 입력값에 대하여 상기 컨디셔닝 디스크에 의해 도입되는 가압력을 측정하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
The method of claim 1,
The chemical mechanical polishing apparatus according to claim 1, wherein the conditioning pressure sensor measures the pressure applied by the conditioning disk with respect to a predetermined input value when a chemical mechanical polishing process is not performed.
 웨이퍼의 연마층이 연마 패드와 마찰 접촉하면서 화학 기계적 연마 공정이 행해지기 이전인 제1시점과, 상기 화학 기계적 연마 공정이 종료된 제2시점에서 각각 상기 연마 패드의 표면 높이 변동값을 패드 높이 센서로 측정하는 패드높이 측정단계와;
상기 패드 높이 센서에서 측정된 표면 높이 변동값이 미리 정해진 제1값에 도달하였는지를 비교하는 패드변동값 비교단계와;
컨디셔닝 디스크에 도입된 가압력이 정상 범위에 속하는지를 감지하는 가압력 감지단계와;
상기 가압력 감지단계에서 상기 컨디셔닝 디스크에 도입된 가압력이 정상 범위에 속하고, 동시에 상기 패드변동값 비교단계에서 상기 제1값에 도달하지 아니하면, 상기 화학 기계적 연마 공정 중에 상기 연마 패드의 표면을 개질하는 컨디셔닝 디스크의 교체 시기를 알리는 알람을 출력하는 알람 출력 단계를;
포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치의 컨디셔닝 디스크의 교체 시기 감지 방법.A pad height sensor measures the surface height variation value of the polishing pad at the first time point before the chemical mechanical polishing process is performed while the polishing layer of the wafer is in frictional contact with the polishing pad, and at the second time point at the second time point when the chemical mechanical polishing process is finished a pad height measurement step of measuring with
a pad fluctuation value comparison step of comparing whether the surface height fluctuation value measured by the pad height sensor reaches a predetermined first value;
a pressing force sensing step of detecting whether the pressing force introduced into the conditioning disk falls within a normal range;
If the pressing force introduced to the conditioning disk in the pressing force sensing step falls within a normal range and at the same time does not reach the first value in the pad fluctuation value comparison step, the surface of the polishing pad is modified during the chemical mechanical polishing process an alarm output step of outputting an alarm indicating the replacement time of the conditioning disk;
A method for detecting when to replace the conditioning disk of a chemical mechanical polishing apparatus, characterized in that it comprises a. 삭제delete
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