KR102569631B1 - Chemical mechanical polishing apparatus and control method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화학 기계적 연마장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 화학 기계적 연마장치는, 화학 기계적 연마 공정 중에 기판이 접촉하는 연마패드와, 연마패드의 상부에 이격되게 제공되며 연마패드의 상면에 존재하는 유체를 매체로 연마패드의 표면 온도를 조절하는 온도조절부를 포함하여 연마패드의 온도를 균일하게 조절할 수 있다.The present invention relates to a chemical mechanical polishing apparatus and a control method thereof, wherein the chemical mechanical polishing apparatus is provided to be spaced apart from a polishing pad with which a substrate contacts during a chemical mechanical polishing process, and to be spaced apart from the upper surface of the polishing pad and to exist on the upper surface of the polishing pad. The temperature of the polishing pad can be uniformly controlled by including a temperature control unit for controlling the surface temperature of the polishing pad using a fluid as a medium.

Description

화학 기계적 연마장치 및 그 제어방법{CHEMICAL MECHANICAL POLISHING APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF}Chemical mechanical polishing device and its control method {CHEMICAL MECHANICAL POLISHING APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 화학 기계적 연마 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 연마패드의 온도를 균일하게 조절할 수 있는 화학 기계적 연마장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a chemical mechanical polishing device and a control method thereof, and more particularly, to a chemical mechanical polishing device capable of uniformly adjusting the temperature of a polishing pad and a control method thereof.

반도체 소자는 미세한 회로선이 고밀도로 집적되어 제조됨에 따라, 이에 상응하는 정밀 연마가 웨이퍼 표면에 행해진다. 웨이퍼의 연마를 보다 정밀하게 행하기 위해서는 기계적인 연마 뿐만 아니라 화학적 연마가 병행되는 화학 기계적 연마 공정(CMP공정)이 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 행해진다. As semiconductor devices are manufactured by integrating fine circuit lines at a high density, corresponding precision polishing is performed on the surface of the wafer. In order to more precisely polish the wafer, a chemical mechanical polishing process (CMP process) in which not only mechanical polishing but also chemical polishing is performed as shown in FIGS. 1 and 2 is performed.

즉, 연마정반(10)의 상면에는 웨이퍼(W)가 가압되면서 맞닿는 연마패드(11)가 연마정반(10)과 함께 회전(11d)하도록 설치되며, 화학적 연마를 위해 공급 유닛(30)의 슬러리 공급구(32)를 통해 슬러리가 공급되면서, 마찰에 의한 기계적 연마를 웨이퍼(W)에 행한다. 이때, 웨이퍼(W)는 캐리어헤드(20)에 의해 정해진 위치에서 회전(20d)하여 정밀하게 평탄화시키는 연마 공정이 행해진다.That is, on the upper surface of the polishing table 10, the polishing pad 11 in contact with the wafer W is pressed and rotated (11d) together with the polishing table 10, and the slurry of the supply unit 30 for chemical polishing While the slurry is supplied through the supply port 32, mechanical polishing by friction is performed on the wafer W. At this time, the wafer W is rotated (20d) at a position determined by the carrier head 20, and a polishing process of accurately flattening is performed.

상기 연마패드(11)의 표면에 도포된 슬러리는 도면부호 40d로 표시된 방향으로 회전하면서 아암(41)이 41d로 표시된 방향으로 선회 운동을 하는 컨디셔너(40)에 의해 연마패드(11) 상에서 골고루 퍼지면서 웨이퍼(W)에 유입될 수 있고, 연마패드(11)는 컨디셔너(40)의 기계적 드레싱 공정에 의해 일정한 연마면을 유지할 수 있다.The slurry applied to the surface of the polishing pad 11 is evenly spread on the polishing pad 11 by the conditioner 40 in which the arm 41 rotates in the direction indicated by 41d while rotating in the direction indicated by reference numeral 40d. and the polishing pad 11 can maintain a constant polishing surface by the mechanical dressing process of the conditioner 40.

한편, 화학 기계적 연마 공정 중에, 연마패드(11)의 온도가 불균일하면 연마 균일도가 저하되고, 연마율의 안정성이 저하되는 문제점이 있기 때문에, 연마패드(11)의 온도가 균일한 조건으로 유지될 수 있어야 한다.On the other hand, during the chemical mechanical polishing process, if the temperature of the polishing pad 11 is non-uniform, the polishing uniformity and the stability of the polishing rate are deteriorated. should be able to

그러나, 기존에는 피연마재인 웨이퍼 막질에 따른 연마패드(11)의 표면 온도 상승으로 인해 연마 불균일도가 증가하고 안정성이 저하되는 문제점이 있다. 특히, 기존에는 연마패드(11)의 반경 방향을 따른 구간별로 연마패드(11)의 표면 온도가 불균일함에 따라 연마 균일도가 저하되고, 연마율의 안정성이 저하되는 문제점이 있다.However, conventionally, there is a problem in that polishing non-uniformity increases and stability decreases due to an increase in the surface temperature of the polishing pad 11 according to the wafer film quality, which is a material to be polished. In particular, conventionally, as the surface temperature of the polishing pad 11 is non-uniform for each section along the radial direction of the polishing pad 11, the polishing uniformity and the stability of the polishing rate are deteriorated.

또한, 슬러리에 의한 화학적 연마 공정은 온도에 의한 영향을 크게 받기 때문에, 연마패드의 표면 온도 편차가 발생되면 화학적 연마량의 편차에 의해 웨이퍼의 연마면이 불균일해지는 문제점이 있다.In addition, since the slurry-based chemical polishing process is greatly affected by temperature, when the surface temperature of the polishing pad varies, the polished surface of the wafer becomes non-uniform due to the variation in chemical polishing amount.

이에 기존에는 별도의 린싱 공정에 의해 연마패드의 표면 온도를 낮출 수 있도록 한 방안이 제시된 바 있다. 하지만, 기존에는 연마패드의 표면 구간의 온도 조건에 따른 고려없이 연마패드의 표면에 일률적으로 린싱 공정을 수행함에 따라 연마패드의 표면 온도를 전체적으로 균일하게 조절하기 어렵고, 린싱 공정 중에는 연마 공정이 중단되어야 하기 때문에 생산성이 저하되는 문제점이 있다.In the past, a method of lowering the surface temperature of the polishing pad by a separate rinsing process has been proposed. However, conventionally, as the rinsing process is uniformly performed on the surface of the polishing pad without considering the temperature conditions of the surface section of the polishing pad, it is difficult to uniformly control the surface temperature of the polishing pad as a whole, and the polishing process must be stopped during the rinsing process. Therefore, there is a problem in that productivity is lowered.

이를 위해, 최근에는 연마패드의 표면 온도를 일정하게 조절하고, 웨이퍼 연마면의 품질을 향상시키기 위한 다양한 검토가 이루어지고 있으나, 아직 미흡하여 이에 대한 개발이 요구되고 있다.To this end, recently, various studies have been made to constantly adjust the surface temperature of the polishing pad and improve the quality of the polishing surface of the wafer, but it is still insufficient and development thereof is required.

본 발명은 연마패드의 표면 온도를 균일하게 조절할 수 있는 화학 기계적 연마장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a chemical mechanical polishing device capable of uniformly adjusting the surface temperature of a polishing pad and a control method thereof.

특히, 본 발명은 연마패드의 반경 방향을 따른 구간별로 연마패드의 표면 온도를 개별적으로 조절할 수 있는 화학 기계적 연마장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Particularly, an object of the present invention is to provide a chemical mechanical polishing device capable of individually adjusting the surface temperature of a polishing pad for each section along the radial direction of the polishing pad and a control method thereof.

또한, 본 발명은 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 생산성을 향상 시킬 수 있는 화학 기계적 연마장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a chemical mechanical polishing apparatus and a control method thereof capable of improving stability and reliability and improving productivity.

또한, 본 발명은 연마패드의 표면 온도 편차에 따른 화학적 연마량의 편차를 방지하고, 기판의 연마 품질을 향상시킬 수 있는 화학 기계적 연마장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a chemical mechanical polishing apparatus and a control method capable of preventing variation in chemical polishing amount due to variation in surface temperature of a polishing pad and improving polishing quality of a substrate.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 화학 기계적 연마장치는, 화학 기계적 연마 공정 중에 기판이 접촉하는 연마패드와, 연마패드의 상부에 이격되게 제공되며 연마패드의 상면에 존재하는 유체를 매체로 연마패드의 표면 온도를 조절하는 온도조절부를 포함하여 연마패드의 온도를 균일하게 조절할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above-described objects of the present invention, a chemical mechanical polishing apparatus is provided to be spaced apart from a polishing pad with which a substrate is in contact during a chemical mechanical polishing process and an upper part of the polishing pad. The temperature of the polishing pad can be uniformly controlled by including a temperature control unit for adjusting the surface temperature of the polishing pad using the fluid present on the upper surface as a medium.

참고로, 본 발명에 기판이라 함은 캐리어헤드를 이용하여 연마패드 상에 연마될 수 있는 연마대상물로 이해될 수 있으며, 기판의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 기판으로서는 웨이퍼가 사용될 수 있다.For reference, in the present invention, a substrate may be understood as an object that can be polished on a polishing pad using a carrier head, and the present invention is not limited or limited by the type and characteristics of the substrate. For example, a wafer may be used as the substrate.

또한, 본 발명에서 연마패드의 상면에 존재하는 유체라 함은, 연마패드의 상면에 존재하는 슬러리(CMP slurry) 및 세정수(예를 들어, DIW) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 경우에 따라서는 온도조절부가 기체를 매체로 연마패드의 표면 온도를 조절하도록 구성되는 것도 가능하다.Also, in the present invention, the fluid present on the upper surface of the polishing pad may include at least one of slurry (CMP slurry) and cleaning water (eg, DIW) present on the upper surface of the polishing pad. In some cases, the temperature control unit may be configured to control the surface temperature of the polishing pad using gas as a medium.

온도조절부는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 연마패드의 상면에 존재하는 유체를 열전달 매체로 이용하여 연마패드의 표면 온도를 조절할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있다. 바람직하게, 온도조절부는 연마패드의 표면을 복수개의 표면구간으로 분할하고, 연마패드의 상면에 존재하는 유체를 열전달 매체로 이용하여 복수개의 표면구간의 온도를 독립적으로 조절하도록 구성될 수 있다.The temperature control unit may be provided in various structures capable of adjusting the surface temperature of the polishing pad by using a fluid present on the upper surface of the polishing pad as a heat transfer medium according to required conditions and design specifications. Preferably, the temperature control unit may be configured to divide the surface of the polishing pad into a plurality of surface sections and independently control the temperature of the plurality of surface sections by using a fluid present on the upper surface of the polishing pad as a heat transfer medium.

연마패드의 표면은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 복수개의 표면구간으로 분할될 수 있다. 일 예로, 연마패드의 표면은 연마패드의 반경 방향을 따라 서로 다른 직경을 갖는 링 형태의 복수개의 표면구간으로 분할될 수 있다.The surface of the polishing pad may be divided into a plurality of surface sections in various ways according to required conditions and design specifications. For example, the surface of the polishing pad may be divided into a plurality of ring-shaped surface sections having different diameters along the radial direction of the polishing pad.

바람직하게 온도조절부는 복수개의 표면구간에 대응되게 분할된 복수개의 온도조절구간을 제공하되, 온도조절부는 연마패드의 상면 일부 영역에 부분적으로 제공될 수 있다. 이와 같은 구조는 연마패드의 상면에서 캐리어 헤드를 이용한 화학 기계적 연마 공정, 및 컨디셔너를 이용한 연마패드의 개질 공정이 진행됨과 동시에, 온도조절부에 의한 표면 온도 조절 공정이 동시에 수행될 수 있게 한다.Preferably, the temperature control unit provides a plurality of temperature control sections divided to correspond to a plurality of surface sections, and the temperature control unit may be partially provided on a partial region of the upper surface of the polishing pad. Such a structure allows a chemical mechanical polishing process using a carrier head and a modification process of the polishing pad using a conditioner to be performed on the upper surface of the polishing pad, and a surface temperature control process by the temperature control unit to be simultaneously performed.

온도조절부의 일 예로서, 온도조절부는 복수개의 표면구간에 대응되게 분할된 복수개의 온도조절구간을 제공하는 구간분할부재와, 복수개의 온도조절구간 상에 각각 제공되며 연마패드의 표면에 존재하는 유체와 열전달이 이루어지는 열전달부재를 포함할 수 있다.As an example of the temperature control unit, the temperature control unit includes a section dividing member for providing a plurality of temperature control sections divided to correspond to a plurality of surface sections, and a fluid present on the surface of the polishing pad provided on each of the plurality of temperature control sections. and a heat transfer member through which heat is transferred.

구간분할부재는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 구간분할부재는 연마패드의 상면 일부를 덮도록 제공되는 하우징부재, 하우징부재의 내부 공간을 복수개의 표면구간에 대응되게 분할된 복수개의 온도조절구간으로 분할하는 격벽부재를 포함할 수 있으며, 복수개의 표면구간은 격벽부재에 의해 정의될 수 있다.The section dividing member may be provided in various structures according to required conditions and design specifications. For example, the section dividing member may include a housing member provided to cover a portion of the upper surface of the polishing pad, and a partition member dividing the inner space of the housing member into a plurality of temperature control sections corresponding to a plurality of surface sections, , A plurality of surface sections can be defined by the partition wall member.

열전달부재로서는 연마패드 표면에 존재하는 유체와 접촉되며 열전달 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 열전달부재는 복수개의 표면구간의 온도에 따라 선택적으로 가열 또는 냉각 가능하게 제공될 수 있다. 가령, 특정 표면구간의 온도가 높을 경우에는 열전달부재가 냉각됨으로써, 특정 표면구간의 존재하는 유체를 매체로 특정 표면구간의 온도를 낮출 수 있다. 반대로, 다른 특정 표면구간의 온도가 낮을 경우에는 열전달부재가 가열됨으로써, 다른 특정 표면구간의 존재하는 유체를 매체로 다른 특정 표면구간의 온도를 높이는 것도 가능하다.The heat transfer member may be provided in various structures capable of contacting a fluid present on the surface of the polishing pad and transferring heat. For example, the heat transfer member may be selectively heated or cooled according to the temperature of a plurality of surface sections. For example, when the temperature of the specific surface section is high, the heat transfer member is cooled, so that the temperature of the specific surface section can be lowered using the fluid present in the specific surface section as a medium. Conversely, when the temperature of the other specific surface section is low, the heat transfer member is heated, so that the temperature of the other specific surface section can be increased using the fluid present in the other specific surface section as a medium.

열전달부재의 종류 및 특성은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 열전달부재로서는 펠티에 효과에 의한 흡열 또는 발열을 이용한 통상의 열전소자(thermoelectric element)가 사용될 수 있다.The type and characteristics of the heat transfer member may be variously changed according to required conditions and design specifications. For example, as the heat transfer member, a conventional thermoelectric element using heat absorption or heat generation by a Peltier effect may be used.

또한, 열전달부재의 상부에는 열전달부재와 열전달 가능하게 방열부재가 제공될 수 있다. 방열부재로서는 열전달부재와 열전달 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 방열부재의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 방열부재로서 열전달부재로부터 열을 흡수하여 외부로 방산할 수 있는 통상의 히트싱크(heat sink)가 사용될 수 있다.In addition, a heat dissipation member may be provided above the heat transfer member to enable heat transfer with the heat transfer member. The heat dissipation member may be provided in various structures capable of transferring heat with the heat transfer member, and the present invention is not limited or limited by the type and characteristics of the heat dissipation member. For example, a conventional heat sink capable of absorbing heat from a heat transfer member and dissipating it to the outside may be used as a heat dissipation member.

또한, 방열부재에 의한 열전달 효과(예를 들어, 방열 특성)를 보다 높이기 위해, 방열부재의 상부에는 방열부재와 열전달 가능한 열전달 유체를 공급하는 열전달 유체 공급부가 제공될 수 있다. 여기서, 열전달 유체라 함은, 액상 유체 및 기상 유체를 모두 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.In addition, in order to further enhance the heat transfer effect (eg, heat dissipation characteristics) by the heat dissipation member, a heat transfer fluid supply unit for supplying a heat transfer fluid capable of transferring heat to the heat dissipation member may be provided above the heat dissipation member. Here, the heat transfer fluid may be understood as a concept including both liquid fluid and gaseous fluid.

아울러, 열전달 유체 공급부의 출구에는 분사노즐이 연결될 수 있으며, 분사노즐은 분사 방향이 연마패드의 표면을 향하도록 제공될 수 있다. 바람직하게, 분사노즐은 연마패드의 내측에서 외측을 향하는 방향으로 열전달 유체를 분사하도록 제공될 수 있으며, 연마패드의 표면에 잔류하는 이물질은 분사노즐을 따라 분사되는 열전달 유체에 의해 연마패드의 외측으로 배출될 수 있다.In addition, a spray nozzle may be connected to the outlet of the heat transfer fluid supply unit, and the spray nozzle may be provided so that the spray direction is directed toward the surface of the polishing pad. Preferably, a spray nozzle may be provided to spray the heat transfer fluid in a direction from the inside to the outside of the polishing pad, and foreign substances remaining on the surface of the polishing pad are blown out of the polishing pad by the heat transfer fluid sprayed along the spray nozzle. may be discharged.

또한, 본 발명에 따르면 온도조절부 상에서 기판의 화학적 연마를 위한 슬러리(CMP slurry)가 공급되도록 구성될 수 있다. 물론, 경우에 따라서는 온도조절부와 별도로 제공되는 슬러리 공급부를 통해 연마패드의 상면에 슬러리가 공급되도록 구성하는 것도 가능하다. 일 예로, 온도조절부 상에는 슬러리 공급홀이 형성될 수 있고, 기판의 화학적 연마 공정을 위한 슬러리는 슬러리 공급홀을 통해 연마패드의 상면에 공급될 수 있다. 바람직하게 슬러리 공급홀은 연마패드의 회전 방향을 따라 전술한 분사노즐의 후방에 배치될 수 있다. 더욱 바람직하게, 연마패드를 마주하는 온도조절부의 저면에는 슬러리 공급홀과 연통되는 슬러리 도포슬롯이 형성될 수 있고, 슬러리 공급홀에 공급된 슬러리는 슬러리 도포슬롯을 따라 연마패드의 상면에 도포될 수 있다.In addition, according to the present invention, a slurry (CMP slurry) for chemical polishing of a substrate may be supplied on the temperature controller. Of course, in some cases, it is also possible to configure the slurry to be supplied to the upper surface of the polishing pad through a slurry supply unit provided separately from the temperature control unit. For example, a slurry supply hole may be formed on the temperature controller, and slurry for a chemical polishing process of the substrate may be supplied to the upper surface of the polishing pad through the slurry supply hole. Preferably, the slurry supply hole may be disposed behind the above-described spray nozzle along the rotational direction of the polishing pad. More preferably, a slurry application slot communicating with a slurry supply hole may be formed on the bottom surface of the temperature controller facing the polishing pad, and the slurry supplied to the slurry supply hole may be applied to the upper surface of the polishing pad along the slurry application slot. there is.

한편, 본 발명에 따른 화학 기계적 연마장치는 연마패드의 온도를 측정하는 온도측정부, 및 온도측정부에서 측정된 결과에 따라 온도조절부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.Meanwhile, the chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention may include a temperature measurement unit for measuring the temperature of the polishing pad and a control unit for controlling the temperature control unit according to the result measured by the temperature measurement unit.

온도측정부는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 연마패드의 온도를 측정하도록 제공될 수 있다. 일 예로, 온도측정부는 연마패드의 회전 방향을 따른 온도조절부의 입구에서 연마패드의 표면 온도를 측정하는 제1온도측정부, 및 연마패드의 회전 방향을 따른 온도조절부의 출구에서 연마패드의 표면 온도를 측정하는 제2온도측정부를 포함할 수 있고, 제어부는 제1온도측정부와 제2온도측정부에서 측정된 결과에 따라 온도조절부를 제어할 수 있다.The temperature measuring unit may be provided to measure the temperature of the polishing pad in various ways according to required conditions and design specifications. For example, the temperature measuring unit includes a first temperature measuring unit for measuring the surface temperature of the polishing pad at the entrance of the temperature controller along the rotational direction of the polishing pad, and a surface temperature of the polishing pad at the outlet of the temperature controller along the rotational direction of the polishing pad. It may include a second temperature measurement unit for measuring , and the controller may control the temperature controller according to the results measured by the first temperature measurement unit and the second temperature measurement unit.

여기서, 제어부가 온도조절부를 제어한다 함은, 열전달부재(열전소자)에 인가되는 전원을 조절하거나, 열전달 유체 공급부를 따라 공급되는 열전달 유체의 공급량을 조절하는 것을 모두 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.Here, that the control unit controls the temperature control unit may be understood as a concept that includes both adjusting power applied to the heat transfer member (thermoelectric element) or adjusting the supply amount of the heat transfer fluid supplied along the heat transfer fluid supply unit. .

제1온도측정부 및 제2온도측정부는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 제1온도측정부는 복수개의 표면구간에 대응되게 연마패드의 회전 방향을 따른 온도조절부의 입구에 각각 배치되는 복수개의 제1온도센서를 포함할 수 있고, 제2온도측정부는 복수개의 표면구간에 대응되게 연마패드의 회전 방향을 따른 온도조절부의 출구에 각각 배치되는 복수개의 제2온도센서를 포함할 수 있다.The first temperature measuring unit and the second temperature measuring unit may be provided in various structures according to required conditions and design specifications. For example, the first temperature measurement unit may include a plurality of first temperature sensors disposed at the entrance of the temperature control unit along the rotational direction of the polishing pad to correspond to the plurality of surface sections, and the second temperature measurement unit may include a plurality of surface sections. It may include a plurality of second temperature sensors respectively disposed at outlets of the temperature control unit along the rotational direction of the polishing pad corresponding to the section.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 화학 기계적 연마 공정 중에 기판이 접촉하는 연마패드와, 연마패드의 상부에 이격되게 제공되며 연마패드의 상면에 존재하는 유체를 매체로 연마패드의 표면 온도를 조절하는 온도조절부를 포함하는 화학 기계적 연마장치의 제어방법은, 연마패드의 표면 온도를 측정하는 온도측정단계와, 온도측정단계에서 측정된 결과에 따라 유체의 온도를 조절하여 유체를 매체로 연마패드의 온도를 조절하는 온도조절단계를 포함한다.According to another preferred embodiment of the present invention, the surface temperature of the polishing pad is controlled using a polishing pad, which is in contact with the substrate during the chemical mechanical polishing process, and a fluid provided on the top of the polishing pad and present on the upper surface of the polishing pad as a medium. A control method of a chemical mechanical polishing apparatus including a temperature control unit for measuring a surface temperature of a polishing pad, a temperature measurement step of measuring the surface temperature of a polishing pad, and adjusting the temperature of a fluid according to the result measured in the temperature measurement step to produce a polishing pad using the fluid as a medium. It includes a temperature control step of controlling the temperature.

참고로, 연마패드의 표면은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 복수개의 표면구간으로 분할될 수 있다. 일 예로, 연마패드의 표면은 연마패드의 반경 방향을 따라 서로 다른 직경을 갖는 링 형태의 복수개의 표면구간으로 분할될 수 있다.For reference, the surface of the polishing pad may be divided into a plurality of surface sections in various ways according to required conditions and design specifications. For example, the surface of the polishing pad may be divided into a plurality of ring-shaped surface sections having different diameters along the radial direction of the polishing pad.

온도측정단계에서는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 연마패드의 온도를 측정할 수 있다. 일 예로, 온도측정단계에서는 복수개의 표면구간의 온도를 개별적으로 측정할 수 있다. 바람직하게, 온도측정단계는, 연마패드의 회전 방향을 따른 온도조절부의 입구에서 복수개의 표면구간의 표면 온도를 측정하는 입구온도 측정단계와, 연마패드의 회전 방향을 따른 온도조절부의 출구에서 복수개의 표면구간의 표면 온도를 측정하는 출구온도 측정단계를 포함할 수 있다.In the temperature measuring step, the temperature of the polishing pad may be measured in various ways according to required conditions and design specifications. For example, in the temperature measurement step, the temperatures of a plurality of surface sections may be individually measured. Preferably, the temperature measuring step includes an inlet temperature measuring step of measuring the surface temperature of a plurality of surface sections at the inlet of the temperature controller along the rotational direction of the polishing pad, and a plurality of temperature controllers at the outlet of the temperature controller along the rotational direction of the polishing pad. An outlet temperature measuring step of measuring the surface temperature of the surface section may be included.

온도조절단계에서는 온도측정단계에서 개별적으로 측정된 복수개의 표면구간의 온도에 따라, 복수개의 표면구간의 온도를 개별적으로 조절할 수 있다. 바람직하게 온도조절단계에서는 입구온도 측정단계와 출구온도 측정단계에서 측정된 온도 편차가 기설정된 범위에 있도록 복수개의 표면구간의 온도를 개별적으로 조절할 수 있다.In the temperature control step, the temperature of the plurality of surface sections may be individually adjusted according to the temperatures of the plurality of surface sections individually measured in the temperature measurement step. Preferably, in the temperature control step, the temperatures of the plurality of surface sections may be individually adjusted so that the temperature difference measured in the inlet temperature measuring step and the outlet temperature measuring step is within a predetermined range.

온도조절단계에서는 온도조절부를 제어하여 연마패드의 상면에 존재하는 유체를 매체로 연마패드의 표면 온도를 조절할 수 있다. In the temperature control step, the surface temperature of the polishing pad can be adjusted using the fluid present on the upper surface of the polishing pad as a medium by controlling the temperature controller.

참고로, 본 발명에서 연마패드의 상면에 존재하는 유체라 함은, 연마패드의 상면에 존재하는 슬러리(CMP slurry) 및 세정수(예를 들어, DIW) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 경우에 따라서는 온도조절부가 기체를 매체로 연마패드의 표면 온도를 조절하도록 구성되는 것도 가능하다.For reference, in the present invention, the fluid present on the upper surface of the polishing pad may include at least one of a slurry (CMP slurry) and cleaning water (eg, DIW) present on the upper surface of the polishing pad. In some cases, the temperature control unit may be configured to control the surface temperature of the polishing pad using gas as a medium.

온도조절부는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 연마패드의 상면에 존재하는 유체를 열전달 매체로 이용하여 연마패드의 표면 온도를 조절할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 온도조절부는, 복수개의 표면구간에 대응되게 분할된 복수개의 온도조절구간을 제공하는 구간분할부재와, 복수개의 온도조절구간 상에 각각 제공되며 연마패드의 표면에 존재하는 유체와 열전달이 이루어지는 열전달부재를 포함할 수 있다. 아울러, 열전달부재의 종류 및 특성은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 열전달부재로서는 펠티에 효과에 의한 흡열 또는 발열을 이용한 통상의 열전소자(thermoelectric element)가 사용될 수 있다. The temperature control unit may be provided in various structures capable of adjusting the surface temperature of the polishing pad by using a fluid present on the upper surface of the polishing pad as a heat transfer medium according to required conditions and design specifications. For example, the temperature control unit includes a section dividing member providing a plurality of temperature control sections divided to correspond to a plurality of surface sections, each provided on the plurality of temperature control sections, and heat transfer between the fluid present on the surface of the polishing pad. It may include a heat transfer member made of. In addition, the type and characteristics of the heat transfer member may be variously changed according to required conditions and design specifications. For example, as the heat transfer member, a conventional thermoelectric element using heat absorption or heat generation by a Peltier effect may be used.

참고로, 온도조절단계에서 온도조절부를 제어한다 함은, 열전달부재(열전소자)에 인가되는 전원을 조절하거나, 열전달 유체 공급부를 따라 공급되는 열전달 유체의 공급량을 조절하는 것을 모두 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.For reference, controlling the temperature control unit in the temperature control step is understood as a concept that includes both adjusting the power applied to the heat transfer member (thermoelectric element) and adjusting the supply amount of the heat transfer fluid supplied along the heat transfer fluid supply unit. It can be.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 화학 기계적 연마장치는, 화학 기계적 연마 공정 중에 기판이 접촉하는 연마패드와, 연마패드의 상부에 제공되되 연마패드의 표면을 복수개의 표면구간으로 분할하고 복수개의 표면구간의 온도를 독립적으로 조절하는 온도조절부를 포함한다.According to another preferred embodiment of the present invention, a chemical mechanical polishing apparatus includes a polishing pad with which a substrate comes into contact during a chemical mechanical polishing process, provided on the upper part of the polishing pad, and dividing the surface of the polishing pad into a plurality of surface sections, and It includes a temperature control unit that independently controls the temperature of the dog's surface section.

연마패드의 표면은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 온도조절부에 의해 복수개의 표면구간으로 분할될 수 있다. 일 예로, 연마패드의 표면은 연마패드의 반경 방향을 따라 서로 다른 직경을 갖는 링 형태의 복수개의 표면구간으로 분할될 수 있다. 다르게는 온도조절부가 연마패드의 표면을 연마패드의 회전 중심을 기준으로 방사상 구조를 갖는 복수개의 표면구간으로 분할하거나 여타 다른 구조를 갖는 복수개의 표면구간으로 분할하는 것도 가능하다.The surface of the polishing pad may be divided into a plurality of surface sections by the temperature controller in various ways according to required conditions and design specifications. For example, the surface of the polishing pad may be divided into a plurality of ring-shaped surface sections having different diameters along the radial direction of the polishing pad. Alternatively, the temperature controller may divide the surface of the polishing pad into a plurality of surface sections having a radial structure based on the rotation center of the polishing pad or into a plurality of surface sections having other structures.

온도조절부는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 복수개의 표면구간의 온도를 독립적으로 조절할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 온도조절부는 연마패드와 열전달 가능하게 연마패드의 표면에 접촉되는 접촉부재와, 접촉부재와 열전달이 이루어지는 열전달부재를 포함할 수 있으며, 접촉부재 및 열전달부재는 복수개의 표면구간에 각각 개별적으로 제공될 수 있다.The temperature control unit may be provided in various structures capable of independently controlling the temperature of a plurality of surface sections according to required conditions and design specifications. For example, the temperature control unit may include a contact member contacting the surface of the polishing pad to enable heat transfer with the polishing pad, and a heat transfer member through which heat is transferred to the contact member, and the contact member and the heat transfer member are individually disposed in a plurality of surface sections. can be provided as

접촉부재는 연마패드에 접촉되며 열전달 가능한 다양한 구조 및 재질로 형성될 수 있다. 바람직하게 접촉부재는 연마패드의 손상은 최소로 하면서 열전달 효율은 극대화할 수 있는 재질로 형성될 수 있다. 아울러, 접촉부재는 연마패드의 표면에 면접촉되거나 선접촉될 수 있으나, 경우에 따라서는 열전도도가 우수한 중간 매개체를 이용하여 접촉부재가 연마패드의 표면에 간접 접촉되도록 구성하는 것도 가능하다.The contact member contacts the polishing pad and may be formed of various structures and materials capable of transferring heat. Preferably, the contact member may be formed of a material capable of maximizing heat transfer efficiency while minimizing damage to the polishing pad. In addition, the contact member may be in surface contact or line contact with the surface of the polishing pad, but in some cases, it is also possible to configure the contact member to indirectly contact the surface of the polishing pad by using an intermediate medium having excellent thermal conductivity.

열전달부재는 접촉부재와 열전달이 이루어지도록 접촉부재의 상면에 제공되며, 열전달부재의 온도를 조절함으로써 열전달부재와 열전달되는 접촉부재의 온도를 조절할 수 있도록 구성된다. 일 예로, 열전달부재는 복수개의 표면구간의 온도에 따라 선택적으로 가열 또는 냉각 가능하게 제공될 수 있다.The heat transfer member is provided on the upper surface of the contact member to conduct heat transfer with the contact member, and is configured to control the temperature of the contact member through which heat is transferred to the heat transfer member by adjusting the temperature of the heat transfer member. For example, the heat transfer member may be selectively heated or cooled according to the temperature of a plurality of surface sections.

열전달부재의 종류 및 특성은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 열전달부재로서는 펠티에 효과에 의한 흡열 또는 발열을 이용한 통상의 열전소자(thermoelectric element)가 사용될 수 있다.The type and characteristics of the heat transfer member may be variously changed according to required conditions and design specifications. For example, as the heat transfer member, a conventional thermoelectric element using heat absorption or heat generation by a Peltier effect may be used.

또한, 열전달부재의 상부에는 열전달부재를 냉각시키기 위한 냉각부가 제공될 수 있다. 냉각부로서는 열전달부재와 열전달 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 냉각부의 구조 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 냉각부는, 열전달부재의 상부에 열전달 가능하게 연결되는 냉각플레이트와, 냉각플레이트의 내부를 따라 냉각 유체를 유동시키는 냉각유체유로를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, a cooling unit for cooling the heat transfer member may be provided above the heat transfer member. The cooling unit may be provided in various structures capable of transferring heat to the heat transfer member, and the present invention is not limited or limited by the structure and characteristics of the cooling unit. For example, the cooling unit may include a cooling plate connected to an upper portion of the heat transfer member to enable heat transfer, and a cooling fluid flow path through which cooling fluid flows along the inside of the cooling plate.

복수개의 표면구간에 각각 개별적으로 제공되는 접촉부재 및 열전달부재는 연마패드의 상부에 제공되는 연결부재에 의해 일체로 연결될 수 있다.The contact member and the heat transfer member individually provided to the plurality of surface sections may be integrally connected by a connection member provided on the upper part of the polishing pad.

연결부재는 서로 인접한 접촉부재 및 열전달부재를 일체로 연결 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있다. 바람직하게, 연결부재는 플렉시블(flexible)한 재질로 형성될 수 있으며, 접촉부재는 연결부재에 연결된 상태에서 자중(self load)에 의해 연마패드에 접촉하도록 구성될 수 있다. 여기서, 접촉부재가 자중에 의해 연마패드에 접촉되는 상태는, 접촉부재 및 연결부재의 하중이 연마패드의 표면에 전혀 작용하지 않거나, 접촉부재 및 연결부재의 전체 하중 중 극히 작은 일부의 하중만이 연마패드의 표면에 작용하는 상태를 모두 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 더욱 바람직하게, 복수개의 표면구간 영역별로 상하 방향을 따른 연결부재의 유동성이 효과적으로 보장될 수 있도록, 연결부재에는 유동가이드홈이 형성될 수 있다.The connection member may be provided in various structures capable of integrally connecting the contact member and the heat transfer member adjacent to each other. Preferably, the connection member may be formed of a flexible material, and the contact member may be configured to contact the polishing pad by self-load while connected to the connection member. Here, in the state in which the contact member is in contact with the polishing pad by its own weight, the load of the contact member and the connection member does not act on the surface of the polishing pad at all, or only a very small part of the total load of the contact member and the connection member It can be understood as including all states acting on the surface of the polishing pad. More preferably, flow guide grooves may be formed in the connecting member so that the fluidity of the connecting member along the vertical direction can be effectively ensured for each of the plurality of surface section areas.

또한, 접촉부재의 저면에는 연마패드의 상면에 존재하는 유체가 유동되기 위한 유체 유동홈이 형성될 수 있다. 바람직하게, 유체 유동홈은 연마패드의 내측에서 외측을 향하는 방향으로 유체가 유동되도록 제공될 수 있다.In addition, fluid flow grooves may be formed on the bottom surface of the contact member to allow fluid existing on the upper surface of the polishing pad to flow. Preferably, the fluid flow groove may be provided so that the fluid flows in a direction from the inside to the outside of the polishing pad.

여기서, 연마패드의 상면에 존재하는 유체라 함은, 연마패드의 상면에 존재하는 슬러리(CMP slurry) 및 세정수(예를 들어, DIW) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 경우에 따라서는 연마패드의 상면에 존재하는 유체가 연마패드의 상면에 강제적으로 유동되는 기체를 포함할 수도 있다.Here, the fluid present on the upper surface of the polishing pad may include at least one of slurry (CMP slurry) and cleaning water (eg, DIW) present on the upper surface of the polishing pad. In some cases, the fluid present on the upper surface of the polishing pad may include a gas forcibly flowing on the upper surface of the polishing pad.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 화학 기계적 연마장치는 연마패드의 온도를 측정하는 온도측정부, 및 상기 온도측정부에서 측정된 결과에 따라 온도조절부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.In addition, the chemical mechanical polishing apparatus according to another embodiment of the present invention may include a temperature measurement unit for measuring the temperature of the polishing pad, and a control unit for controlling the temperature control unit according to the result measured by the temperature measurement unit.

온도측정부는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 연마패드의 온도를 측정하도록 제공될 수 있다. 일 예로, 온도측정부는 복수개의 표면구간 영역별로 배치되는 복수개의 온도센서를 포함할 수 있고, 제어부는 복수개의 온도센서에서 측정된 결과에 따라 복수개의 표면구간의 온도를 개별적으로 제어할 수 있다.The temperature measuring unit may be provided to measure the temperature of the polishing pad in various ways according to required conditions and design specifications. For example, the temperature measuring unit may include a plurality of temperature sensors arranged for each of the plurality of surface sections, and the controller may individually control the temperatures of the plurality of surface sections according to the results measured by the plurality of temperature sensors.

여기서, 제어부가 온도조절부를 제어한다 함은, 열전달부재(열전소자)에 인가되는 전원을 조절하거나, 냉각부의 냉각 성능(냉각유체 공급량)을 조절하는 것을 모두 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.Here, that the control unit controls the temperature control unit may be understood as a concept including both adjusting the power applied to the heat transfer member (thermoelectric element) or adjusting the cooling performance (cooling fluid supply amount) of the cooling unit.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 반경 방향을 따라 분할된 복수개의 표면구간을 가지며 화학 기계적 연마 공정 중에 기판이 접촉되는 연마패드와, 연마패드의 상부에 제공되되, 연마패드의 표면을 복수개의 표면구간으로 분할하고 복수개의 표면구간의 온도를 독립적으로 조절하는 온도조절부를 포함하는 화학 기계적 연마장치의 제어방법은, 복수개의 표면구간의 온도를 측정하는 온도측정단계와, 온도측정단계에서 측정된 결과에 따라 복수개의 표면구간의 온도를 조절하는 온도조절단계를 포함한다.According to another preferred embodiment of the present invention, a polishing pad having a plurality of surface sections divided along a radial direction and contacting a substrate during a chemical mechanical polishing process, provided on top of the polishing pad, and having a plurality of surfaces of the polishing pad. A control method of a chemical mechanical polishing apparatus including a temperature control unit dividing into two surface sections and independently controlling the temperature of a plurality of surface sections includes a temperature measurement step of measuring the temperature of a plurality of surface sections, and measurement in the temperature measurement step. It includes a temperature control step of adjusting the temperature of a plurality of surface sections according to the results obtained.

연마패드의 표면은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 복수개의 표면구간으로 분할될 수 있다. 일 예로, 연마패드의 표면은 연마패드의 반경 방향을 따라 서로 다른 직경을 갖는 링 형태의 복수개의 표면구간으로 분할될 수 있다.The surface of the polishing pad may be divided into a plurality of surface sections in various ways according to required conditions and design specifications. For example, the surface of the polishing pad may be divided into a plurality of ring-shaped surface sections having different diameters along the radial direction of the polishing pad.

온도측정단계에서는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 각 표면구간의 온도를 측정할 수 있다. 일 예로, 각 표면구간의 온도는 복수개의 표면구간 영역별로 배치되는 복수개의 온도센서를 포함하는 온도측정부에 의해 측정될 수 있다.In the temperature measurement step, the temperature of each surface section can be measured in various ways according to the required conditions and design specifications. For example, the temperature of each surface section may be measured by a temperature measuring unit including a plurality of temperature sensors disposed for each of a plurality of surface section areas.

온도조절단계에서는 연마패드의 상부에 제공되는 온도조절부를 제어하여 연마패드의 표면 온도를 조절할 수 있다. 온도조절부는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 연마패드의 표면 온도를 조절할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 온도조절부는, 연마패드와 열전달 가능하게 연마패드의 표면에 접촉되는 접촉부재와, 접촉부재와 열전달이 이루어지는 열전소자와, 열전소자를 냉각시키기 위한 냉각부를 포함하여 복수개의 표면구간에 각각 개별적으로 제공될 수 있다.In the temperature control step, the surface temperature of the polishing pad may be adjusted by controlling the temperature control unit provided on the top of the polishing pad. The temperature controller may be provided in various structures capable of adjusting the surface temperature of the polishing pad according to required conditions and design specifications. For example, the temperature control unit includes a contact member contacting the polishing pad and the surface of the polishing pad to enable heat transfer, a thermoelectric element through which heat is transferred to the contact member, and a cooling unit for cooling the thermoelectric element, respectively, in a plurality of surface sections. Can be provided individually.

열전달부재의 종류 및 특성은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 열전달부재로서는 펠티에 효과에 의한 흡열 또는 발열을 이용한 통상의 열전소자(thermoelectric element)가 사용될 수 있다.The type and characteristics of the heat transfer member may be variously changed according to required conditions and design specifications. For example, as the heat transfer member, a conventional thermoelectric element using heat absorption or heat generation by a Peltier effect may be used.

또한, 복수개의 표면구간에 각각 개별적으로 제공되는 접촉부재 및 열전달부재는 연마패드의 상부에 제공되는 연결부재에 의해 일체로 연결될 수 있다. 바람직하게 상기 연결부재는 플렉시블(flexible)한 재질로 형성될 수 있으며, 상기 접촉부재는 연결부재에 연결된 상태에서 자중(self load)에 의해 연마패드에 접촉하도록 구성될 수 있다.In addition, the contact member and the heat transfer member individually provided to the plurality of surface sections may be integrally connected by a connection member provided on the upper part of the polishing pad. Preferably, the connection member may be formed of a flexible material, and the contact member may be configured to contact the polishing pad by self-load while connected to the connection member.

참고로, 온도조절단계에서 온도조절부를 제어한다 함은, 열전달부재(열전소자)에 인가되는 전원을 조절하거나, 냉각부의 냉각 성능(냉각유체 공급량)을 조절하는 것을 모두 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.For reference, controlling the temperature control unit in the temperature control step can be understood as a concept that includes both adjusting the power applied to the heat transfer member (thermoelectric element) or controlling the cooling performance (cooling fluid supply amount) of the cooling unit. there is.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 화학 기계적 연마장치의 제어방법은, 연마패드의 상면에 존재하는 유체를 연마패드의 내측에서 외측을 향하는 방향으로 유동시키는 유체유동단계를 포함할 수 있다. 이를 위해, 접촉부재의 저면에는 연마패드의 상면에 존재하는 유체가 유동되기 위한 유체 유동홈이 형성될 수 있으며, 연마패드의 상면에 존재하는 유체, 다시 말해서, 화학 기계적 연마 공정에 사용된 유체 및 유체에 포함된 이물질은 유체 유동홈을 따라서 연마패드의 내측에서 외측을 향하는 방향으로 유동된 후 연마패드의 외측으로 배출될 수 있다.In addition, the control method of the chemical mechanical polishing apparatus according to another embodiment of the present invention may include a fluid flow step of flowing a fluid present on the upper surface of the polishing pad from the inside to the outside of the polishing pad. To this end, a fluid flow groove may be formed on the bottom surface of the contact member for the fluid present on the upper surface of the polishing pad to flow, and the fluid present on the upper surface of the polishing pad, that is, the fluid used in the chemical mechanical polishing process, and Foreign substances included in the fluid may be discharged to the outside of the polishing pad after flowing in a direction from the inside to the outside of the polishing pad along the fluid flow groove.

여기서, 연마패드의 상면에 존재하는 유체라 함은, 연마패드의 상면에 존재하는 슬러리(CMP slurry) 및 세정수(예를 들어, DIW) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 경우에 따라서는 연마패드의 상면에 존재하는 유체가 연마패드의 상면에 강제적으로 유동되는 기체를 포함할 수도 있다.Here, the fluid present on the upper surface of the polishing pad may include at least one of slurry (CMP slurry) and cleaning water (eg, DIW) present on the upper surface of the polishing pad. In some cases, the fluid present on the upper surface of the polishing pad may include a gas forcibly flowing on the upper surface of the polishing pad.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 연마패드의 표면 온도를 균일하게 조절할 수 있다.As described above, according to the present invention, the surface temperature of the polishing pad can be uniformly controlled.

특히, 본 발명에 따르면 연마패드의 반경 방향을 따른 구간별로 연마패드의 표면 온도를 개별적으로 조절함으로써 연마패드의 표면 온도 프로파일을 전체적으로 균일하게 조절할 수 있으며, 연마 균일도 및 연마 특성을 향상시킬 수 있다.In particular, according to the present invention, the surface temperature profile of the polishing pad can be uniformly adjusted as a whole by individually adjusting the surface temperature of the polishing pad for each section along the radial direction of the polishing pad, and polishing uniformity and polishing characteristics can be improved.

또한, 본 발명에 따르면 연마패드의 상면에 존재하는 유체를 매개로 연마패드의 온도를 조절할 수 있기 때문에, 접촉 면적을 증가시켜 열전달 특성을 극대화할 수 있고, 연마패드의 온도를 보다 정확하게 제어하는 것이 가능하며, 구조 및 공정을 간소화할 수 있다.In addition, according to the present invention, since the temperature of the polishing pad can be adjusted through the medium of the fluid present on the upper surface of the polishing pad, it is possible to maximize heat transfer characteristics by increasing the contact area, and to more accurately control the temperature of the polishing pad. It is possible, and the structure and process can be simplified.

또한, 본 발명에 따르면 연마패드의 표면 온도 편차에 따른 안정성 및 신뢰성 저하를 방지할 수 있으며, 연마공정이 수행되는 동안 연마패드의 온도 조절 공정이 동시에 수행될 수 있기 생산성을 향상시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to prevent stability and reliability deterioration due to the surface temperature variation of the polishing pad, and productivity can be improved because the temperature control process of the polishing pad can be performed simultaneously while the polishing process is performed.

또한, 본 발명에 따르면 연마패드의 표면 온도 편차에 따른 화학적 연마량의 편차를 방지할 수 있고, 기판의 연마 품질을 향상시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to prevent the variation of chemical polishing amount according to the surface temperature variation of the polishing pad and improve the polishing quality of the substrate.

도 1 및 도 2는 종래 화학 기계적 연마 장치를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 화학 기계적 연마장치를 설명하기 위한 도면,
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 화학 기계적 연마장치로서, 온도조절부를 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 화학 기계적 연마장치로서, 분사노즐을 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 발명에 따른 화학 기계적 연마장치로서, 슬러리 공급홀 및 슬러리 도포슬롯을 설명하기 위한 도면,
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화학 기계적 연마장치를 설명하기 위한 도면,
도 10 내지 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화학 기계적 연마장치로서, 온도조절부를 설명하기 위한 도면,
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화학 기계적 연마장치로서, 유체 유동홈을 설명하기 위한 도면,
도 14는 본 발명에 따른 화학 기계적 연마장치의 제어방법을 설명하기 위한 블록도,
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화학 기계적 연마장치의 제어방법을 설명하기 위한 블록도이다.
1 and 2 are views for explaining a conventional chemical mechanical polishing apparatus;
3 is a view for explaining a chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention;
4 to 6 are chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention, views for explaining the temperature control unit;
7 is a chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention, a view for explaining a spray nozzle;
8 is a chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention, a view for explaining a slurry supply hole and a slurry application slot;
9 is a view for explaining a chemical mechanical polishing apparatus according to another embodiment of the present invention;
10 to 12 are chemical mechanical polishing apparatus according to another embodiment of the present invention, views for explaining the temperature control unit;
13 is a chemical mechanical polishing apparatus according to another embodiment of the present invention, a view for explaining a fluid flow groove;
14 is a block diagram for explaining a control method of a chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention;
15 is a block diagram for explaining a control method of a chemical mechanical polishing apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited by the embodiments. For reference, in the present description, the same numbers refer to substantially the same elements, and descriptions may be made by citing contents described in other drawings under these rules, and contents determined to be obvious to those skilled in the art or repeated contents may be omitted.

도 3은 본 발명에 따른 화학 기계적 연마장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 화학 기계적 연마장치로서, 온도조절부를 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 7은 본 발명에 따른 화학 기계적 연마장치로서, 분사노즐을 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 화학 기계적 연마장치로서, 슬러리 공급홀 및 슬러리 도포슬롯을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention, and FIGS. 4 to 6 are views for explaining the temperature controller in the chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention. 7 is a chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention, which is a view for explaining a spray nozzle, and FIG. 8 is a chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention, which is a view for explaining a slurry supply hole and a slurry application slot. .

도 3 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 화학 기계적 연마장치는 연마패드(111) 및 온도조절부(200)를 포함한다.3 to 8, the chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention includes a polishing pad 111 and a temperature controller 200.

상기 연마패드(111)는 원형 디스크 형태를 갖도록 형성될 수 있으며, 회전하는 연마정반(110)의 상면에 제공된다.The polishing pad 111 may be formed to have a circular disk shape, and is provided on the upper surface of the rotating polishing table 110 .

상기 연마패드(111)의 상면에 슬러리가 공급되는 상태에서 캐리어헤드(120)에 의해 기판을 연마패드(111)의 상면에 가압함으로써 화학 기계적 연마 공정이 수행될 수 있으며, 연마패드(111) 및 슬러리를 이용한 화학 기계적 연마 공정이 끝난 후에는 기판(10)을 세정 장치로 이송할 수 있다.A chemical mechanical polishing process may be performed by pressing the substrate onto the upper surface of the polishing pad 111 by the carrier head 120 in a state in which the slurry is supplied to the upper surface of the polishing pad 111, and the polishing pad 111 and After the chemical mechanical polishing process using the slurry is finished, the substrate 10 may be transferred to a cleaning device.

참고로, 본 발명에 기판(10)이라 함은 연마패드(111) 상에 연마될 수 있는 연마대상물로 이해될 수 있으며, 기판(10)의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 기판(10)으로서는 웨이퍼가 사용될 수 있다.For reference, in the present invention, the substrate 10 may be understood as an object that can be polished on the polishing pad 111, and the present invention is not limited or limited by the type and characteristics of the substrate 10 no. For example, a wafer may be used as the substrate 10 .

상기 캐리어헤드(120)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 캐리어헤드(120)는 회전 가능하게 제공되는 본체부(미도시), 상기 본체부와 함께 회전 가능하게 제공되는 베이스부(미도시), 상기 베이스부의 저면에 제공되는 탄성 멤브레인(미도시)을 포함하여 제공될 수 있다.The carrier head 120 may be provided in various structures according to required conditions and design specifications. For example, the carrier head 120 includes a body portion (not shown) rotatably provided, a base portion (not shown) provided rotatably together with the body portion, and an elastic membrane (not shown) provided on the bottom of the base portion. City) may be provided, including.

상기 탄성 멤브레인은 중앙부에 개구부가 형성되며, 탄성 멤브레인의 중앙부에 인접한 내측단은 베이스부에 고정될 수 있고, 탄성 멤브레인의 외측단은 베이스부의 엣지부에 결합되는 리테이너링에 의해 베이스부에 고정될 수 있다.The elastic membrane has an opening formed in a central portion, an inner end adjacent to the central portion of the elastic membrane may be fixed to the base portion, and an outer end of the elastic membrane may be fixed to the base portion by a retainer ring coupled to an edge portion of the base portion. can

상기 탄성 멤브레인은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 탄성 멤브레인에는 복수개의 플립(예를 들어, 링 형태의 플립)이 형성될 수 있으며, 복수개의 플립에 의해 베이스부와 탄성 멤브레인의 사이에는 베이스부의 반경 방향을 따라 구획된 복수개의 압력챔버가 제공될 수 있다.The elastic membrane may be provided in various structures according to required conditions and design specifications. For example, a plurality of flips (eg, ring-shaped flips) may be formed on the elastic membrane, and a plurality of pressure partitioned between the base portion and the elastic membrane along the radial direction of the base portion by the plurality of flips. A chamber may be provided.

상기 베이스부와 탄성 멤브레인의 사이 각 압력챔버에는 각각 압력을 측정하기 위한 압력센서가 제공될 수 있다. 상기 각 압력챔버의 압력은 압력챔버 제어부(800)에 의한 제어에 의해 개별적으로 조절될 수 있으며, 각 압력챕버의 압력을 조절하여 기판(10)이 가압되는 압력을 개별적으로 조절할 수 있다.A pressure sensor for measuring a pressure may be provided in each pressure chamber between the base part and the elastic membrane. The pressure of each pressure chamber may be individually controlled by the control of the pressure chamber controller 800, and the pressure at which the substrate 10 is pressed may be individually adjusted by adjusting the pressure of each pressure chamber.

또한, 상기 캐리어헤드(120)의 중심부에는 탄성 멤브레인의 개구에 의해 관통 형성되는 중심부 압력챔버(미도시)가 형성될 수 있다. 상기 중심부 압력챔버는 기판(10)과 직접 연통되어 폴리싱 공정 중에 웨이퍼를 가압할 뿐만 아니라, 흡입압이 작용되어 기판(10)을 캐리어헤드(120)의 탄성 멤브레인에 밀착시킴으로써 기판(10)을 파지한 상태로 제3의 위치(예를 들어, 세정장치)로 이동시키는 역할도 수행할 수 있다.In addition, a central pressure chamber (not shown) may be formed in the center of the carrier head 120 through the opening of the elastic membrane. The central pressure chamber not only directly communicates with the substrate 10 to pressurize the wafer during the polishing process, but also grips the substrate 10 by adhering the substrate 10 to the elastic membrane of the carrier head 120 by applying a suction pressure thereto. It may also serve to move to a third location (eg, cleaning device) in one state.

또한, 상기 연마패드(111)의 상면 다른 일측에는 연마패드(111)의 표면을 개질하기 위한 컨디셔너가 제공된다.In addition, a conditioner for modifying the surface of the polishing pad 111 is provided on the other side of the upper surface of the polishing pad 111 .

상기 컨디셔너는 아암(141)의 회전 중심을 기준으로 선회 운동하도록 제공되며, 컨디셔너(40)의 기계적 드레싱 공정에 의해 연마패드(111)는 일정한 연마면을 유지할 수 있다.The conditioner is provided to rotate about the center of rotation of the arm 141, and the polishing pad 111 can maintain a constant polishing surface by the mechanical dressing process of the conditioner 40.

상기 온도조절부(200)는 연마패드(111)의 상부에 이격되게 제공되며, 상기 연마패드(111)의 상면에 존재하는 유체(112)를 매체로 연마패드(111)의 표면 온도를 조절하도록 구성된다.The temperature control unit 200 is provided to be spaced apart from the top of the polishing pad 111, and controls the surface temperature of the polishing pad 111 using the fluid 112 present on the upper surface of the polishing pad 111 as a medium. It consists of

참고로, 본 발명에서 연마패드(111)의 상면에 존재하는 유체(112)라 함은, 연마패드(111)의 상면에 존재하는 슬러리(CMP slurry) 및 세정수(예를 들어, DIW) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 참고로, 본 발명의 실시예에서는 온도조절부(200)가 연마패드(111)의 상면에 존재하는 액상 유체를 매체로 이용하여 연마패드(111)의 표면 온도를 조절하도록 구성된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 온도조절부가 기체를 매체로 연마패드의 표면 온도를 조절하도록 구성되는 것도 가능하다.For reference, in the present invention, the fluid 112 present on the upper surface of the polishing pad 111 refers to the slurry (CMP slurry) and washing water (eg, DIW) present on the upper surface of the polishing pad 111 At least one may be included. For reference, in the embodiment of the present invention, an example in which the temperature controller 200 is configured to control the surface temperature of the polishing pad 111 using a liquid fluid present on the upper surface of the polishing pad 111 as a medium will be described. However, in some cases, it is also possible that the temperature control unit is configured to control the surface temperature of the polishing pad using gas as a medium.

상기 온도조절부(200)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 연마패드(111)의 상면에 존재하는 유체(112)를 열전달 매체로 이용하여 연마패드(111)의 표면 온도를 조절할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있다. 바람직하게, 상기 온도조절부(200)는 연마패드(111)의 표면을 복수개의 표면구간으로 분할하고, 연마패드(111)의 상면에 존재하는 유체(112)를 열전달 매체로 이용하여 복수개의 표면구간의 온도를 독립적으로 조절하도록 구성될 수 있다.The temperature control unit 200 has various structures capable of adjusting the surface temperature of the polishing pad 111 by using the fluid 112 present on the upper surface of the polishing pad 111 as a heat transfer medium according to required conditions and design specifications. can be provided as Preferably, the temperature control unit 200 divides the surface of the polishing pad 111 into a plurality of surface sections, and uses the fluid 112 present on the upper surface of the polishing pad 111 as a heat transfer medium to create a plurality of surfaces. It can be configured to independently regulate the temperature of the sections.

전술한 바와 같이, 연마공정 중에는 기판의 막질 종류, 캐리어헤드(120)에 의한 가압력 변화와 같은 이유로 인해 연마패드(111)의 표면 중 특정 영역의 온도가 국부적으로 상승하게 되는 문제점이 있다. 상기 온도조절부(200)는 연마패드(111)의 표면을 복수개의 표면구간으로 분할하고, 각 표면구간의 표면 온도를 개별적으로 조절함으로써, 연마패드(111)의 표면 온도가 전체적으로 균일하게 유지될 수 있게 한다.As described above, during the polishing process, there is a problem in that the temperature of a specific region of the surface of the polishing pad 111 locally rises due to reasons such as the type of film quality of the substrate and the change in the pressing force by the carrier head 120. The temperature controller 200 divides the surface of the polishing pad 111 into a plurality of surface sections and individually controls the surface temperature of each surface section, so that the surface temperature of the polishing pad 111 can be maintained uniformly as a whole. make it possible

상기 연마패드(111)의 표면은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 복수개의 표면구간으로 분할될 수 있다. 일 예로, 상기 연마패드(111)의 표면은 연마패드(111)의 반경 방향을 따라 서로 다른 직경을 갖는 링 형태의 복수개의 표면구간으로 분할될 수 있다.The surface of the polishing pad 111 may be divided into a plurality of surface sections in various ways according to required conditions and design specifications. For example, the surface of the polishing pad 111 may be divided into a plurality of ring-shaped surface sections having different diameters along the radial direction of the polishing pad 111 .

상기 연마패드(111)의 상면에 존재하는 유체(112)를 매체로 연마패드(111)의 온도를 조절할 수 있는 온도조절부(200)의 일 예로서, 상기 온도조절부(200)는 구간분할부재(300) 및 열전달부재(400)를 포함하여 구성될 수 있다.As an example of the temperature control unit 200 capable of controlling the temperature of the polishing pad 111 using the fluid 112 present on the upper surface of the polishing pad 111 as a medium, the temperature control unit 200 is divided into sections. It may be configured to include the member 300 and the heat transfer member 400.

상기 구간분할부재(300)는 복수개의 표면구간에 대응되게 분할된 복수개의 온도조절구간을 제공한다. 여기서, 복수개의 온도조절구간이라 함은, 복수개의 표면구간에 대응되게 독립적으로 분할된(구획된) 공간으로 이해될 수 있으며, 특정 온도조절구간에서는 대응하는 특정 표면구간의 온도만을 조절할 수 있다. 가령, 연마패드(111)의 표면이 6개의 표면구간(Z1~Z6)로 분할된 경우, 구간분할부재(300)는 6개의 표면구간(Z1~Z6)에 대응하는 6개의 온도조절구간(C1~C6)을 제공할 수 있으며, 예를 들어, C3 온도조절구간에서는 Z3 표면구간의 표면 온도를 제어할 수 있고, C4 온도조절구간에서는 Z4 표면구간의 표면 온도를 제어할 수 있다.The section dividing member 300 provides a plurality of temperature control sections divided to correspond to a plurality of surface sections. Here, the plurality of temperature control sections can be understood as independently partitioned (partitioned) spaces corresponding to a plurality of surface sections, and in a specific temperature control section, only the temperature of the corresponding specific surface section can be adjusted. For example, when the surface of the polishing pad 111 is divided into six surface sections Z1 to Z6, the section dividing member 300 provides six temperature control sections C1 corresponding to the six surface sections Z1 to Z6. ~ C6) can be provided, for example, the surface temperature of the Z3 surface section can be controlled in the C3 temperature control section, and the surface temperature of the Z4 surface section can be controlled in the C4 temperature control section.

참고로, 상기 온도조절부(200)는 복수개의 표면구간에 대응되게 분할된 복수개의 온도조절구간(C1~C6)을 제공하되, 상기 온도조절부(200)는 연마패드(111)의 상면 일부 영역에 부분적으로 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 온도조절부(200)는 대략 부채꼴(sector) 형상으로 제공될 수 있으며, 각각의 온도조절구간(C1~C6)은 서로 다른 반경을 갖는 호(arc) 형태로 제공될 수 있다. 이와 같은 구조는 연마패드(111)의 상면에서 캐리어 헤드를 이용한 화학 기계적 연마 공정, 및 컨디셔너를 이용한 연마패드(111)의 개질 공정이 진행됨과 동시에, 온도조절부(200)에 의한 표면 온도 조절 공정이 동시에 수행될 수 있게 한다.For reference, the temperature control unit 200 provides a plurality of temperature control sections C1 to C6 divided to correspond to a plurality of surface sections, and the temperature control section 200 is part of the upper surface of the polishing pad 111. may be partially provided in the area. For example, the temperature controller 200 may be provided in an approximate sector shape, and each temperature control section C1 to C6 may be provided in an arc shape having different radii. In this structure, a chemical mechanical polishing process using a carrier head and a reforming process of the polishing pad 111 using a conditioner are performed on the upper surface of the polishing pad 111, and a surface temperature control process by the temperature control unit 200 is performed. allow this to be done simultaneously.

상기 구간분할부재(300)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 구간분할부재(300)는 연마패드(111)의 상면 일부를 덮도록 제공되는 하우징부재(310), 상기 하우징부재(310)의 내부 공간을 복수개의 표면구간에 대응되게 분할된 복수개의 온도조절구간(C1~C6)으로 분할하는 격벽부재(320)를 포함할 수 있으며, 상기 복수개의 표면구간은 격벽부재(320)에 의해 정의될 수 있다. 일 예로, 상기 하우징부재(310)는 대략 부채꼴 형상으로 형성될 수 있고, 격벽부재(320)는 호 형태로 제공되어 하우징부재(310)의 내부 공간을 복수개의 온도조절구간으로 분할할 수 있다. 경우에 따라서는 복수개의 온도조절구간이 각각 별도의 하우징부재에 의해 구성되는 것도 가능하다.The section dividing member 300 may be provided in various structures according to required conditions and design specifications. For example, the section dividing member 300 includes a housing member 310 provided to cover a portion of the upper surface of the polishing pad 111, and a plurality of divided internal spaces of the housing member 310 to correspond to a plurality of surface sections. It may include a partition wall member 320 dividing into two temperature control sections C1 to C6, and the plurality of surface sections may be defined by the partition wall member 320. For example, the housing member 310 may be formed in an approximate fan shape, and the partition member 320 may be provided in an arc shape to divide the internal space of the housing member 310 into a plurality of temperature control sections. In some cases, it is also possible that a plurality of temperature control sections are configured by separate housing members.

상기 열전달부재(400)는 복수개의 온도조절구간(C1~C6) 상에 각각 제공되어, 연마패드(111) 표면에 존재하는 유체(112)와 접촉되며 열전달이 이루어질 수 있으며, 상기 유체를 매개로 연마패드(111)의 온도를 조절하도록 구성된다.The heat transfer member 400 is provided on each of the plurality of temperature control sections C1 to C6, and can contact the fluid 112 present on the surface of the polishing pad 111 to transfer heat, and the fluid can be used as a medium. It is configured to adjust the temperature of the polishing pad 111 .

상기 열전달부재(400)로서는 연마패드(111) 표면에 존재하는 유체(112)와 접촉되며 열전달 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있다. 상기 열전달부재(400)는 복수개의 표면구간의 온도에 따라 선택적으로 가열 또는 냉각 가능하게 제공될 수 있다. 가령, 특정 표면구간의 온도가 높을 경우에는 열전달부재가 냉각됨으로써, 특정 표면구간의 존재하는 유체를 매체로 특정 표면구간의 온도를 낮출 수 있다. 반대로, 다른 특정 표면구간의 온도가 낮을 경우에는 열전달부재가 가열됨으로써, 다른 특정 표면구간의 존재하는 유체를 매체로 다른 특정 표면구간의 온도를 높이는 것도 가능하다.The heat transfer member 400 may be provided in various structures capable of contacting the fluid 112 present on the surface of the polishing pad 111 and transferring heat. The heat transfer member 400 may be selectively heated or cooled according to the temperature of a plurality of surface sections. For example, when the temperature of the specific surface section is high, the heat transfer member is cooled, so that the temperature of the specific surface section can be lowered using the fluid present in the specific surface section as a medium. Conversely, when the temperature of the other specific surface section is low, the heat transfer member is heated, so that the temperature of the other specific surface section can be increased using the fluid present in the other specific surface section as a medium.

상기 열전달부재(400)의 종류 및 특성은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 도 6을 참조하면, 상기 열전달부재(400)로서는 펠티에 효과에 의한 흡열 또는 발열을 이용한 통상의 열전소자(thermoelectric element)가 사용될 수 있다. 바람직하게는 상기 열전달부재(400)에 의한 열전달이 효율적으로 이루어질 수 있도록 열전달부재(400)는 대응되는 각 온도조절구간(C1~C6)에 대응하는 크기 및 형태로 제공될 수 있다. 경우에 따라서는 열전달부재가 대응하는 온도조절구간보다 작은 크기 및 다른 형태로 제공되는 것도 가능하다.The type and characteristics of the heat transfer member 400 may be variously changed according to required conditions and design specifications. Referring to FIG. 6 , a conventional thermoelectric element using heat absorption or heat generation by a Peltier effect may be used as the heat transfer member 400 . Preferably, the heat transfer member 400 may be provided in a size and shape corresponding to each corresponding temperature control section C1 to C6 so that heat transfer by the heat transfer member 400 can be efficiently performed. In some cases, it is also possible that the heat transfer member is provided in a smaller size and a different shape than the corresponding temperature control section.

또한, 도 6을 참조하면, 상기 열전달부재(400)의 상부에는 열전달부재(400)와 열전달 가능하게 방열부재(500)가 제공될 수 있다.In addition, referring to FIG. 6 , a heat dissipation member 500 may be provided above the heat transfer member 400 to enable heat transfer with the heat transfer member 400 .

일 예로, 상기 방열부재(500)는 열전달부재(400)의 열을 외부로 방출하기 위해 제공될 수 있다. 상기 방열부재(500)로서는 열전달부재(400)와 열전달 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 방열부재(500)의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 이하에서는 상기 방열부재(500)로서 열전달부재(400)로부터 열을 흡수하여 외부로 방산할 수 있는 통상의 히트싱크(heat sink)가 사용된 예를 들어 설명하기로 한다. 상기 방열부재(500) 역시 열전달 효율을 극대화할 수 있도록 열전달부재(400)에 대응하는 크기 및 형태로 제공될 수 있다.For example, the heat dissipation member 500 may be provided to dissipate heat from the heat transfer member 400 to the outside. The heat dissipation member 500 may be provided in various structures capable of transferring heat to the heat transfer member 400, and the present invention is not limited or limited by the type and characteristics of the heat dissipation member 500. Hereinafter, an example in which a conventional heat sink capable of absorbing heat from the heat transfer member 400 and dissipating it to the outside is used as the heat dissipation member 500 will be described. The heat dissipation member 500 may also be provided in a size and shape corresponding to the heat transfer member 400 to maximize heat transfer efficiency.

또한, 도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 방열부재(500)의 상부에는 방열부재(500)와 열전달 가능한 열전달 유체를 공급하는 열전달 유체 공급부(600)가 제공될 수 있다.Also, referring to FIGS. 6 and 7 , a heat transfer fluid supply unit 600 supplying a heat transfer fluid capable of transferring heat with the heat dissipation member 500 may be provided above the heat dissipation member 500 .

상기 열전달 유체 공급부(600)는 방열부재(500)에 의한 열전달 효과(예를 들어, 방열 특성)를 보다 높이기 위해 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 열전달 유체 공급부(600)는 방열부재(500)의 열을 보다 빠르게 방출하기 위해 제공될 수 있다. 여기서, 열전달 유체라 함은, 액상 유체 및 기상 유체를 모두 포함하는 개념으로 이해될 수 있다. 가령, 상기 열전달 유체로서는 세정수(DIW) 또는 질소(N2) 가스가 사용될 수 있다.The heat transfer fluid supply unit 600 may be provided to further increase the heat transfer effect (eg, heat dissipation characteristics) by the heat dissipation member 500 . For example, the heat transfer fluid supply unit 600 may be provided to quickly dissipate heat from the heat dissipation member 500 . Here, the heat transfer fluid may be understood as a concept including both liquid fluid and gaseous fluid. For example, washing water (DIW) or nitrogen (N 2 ) gas may be used as the heat transfer fluid.

상기 열전달 유체 공급부(600)는 방열부재(500)를 내부에 수용할 수 있는 밀폐된 유로 형태로 제공될 수 있으나, 경우에 따라서는 개방된 유로 형태로 제공되는 것도 가능하다.The heat transfer fluid supply unit 600 may be provided in the form of a closed flow path capable of accommodating the heat dissipation member 500 therein, but may also be provided in the form of an open flow path in some cases.

또한, 상기 열전달 유체 공급부(600)의 출구에는 분사노즐(610)이 연결될 수 있으며, 상기 분사노즐(610)은 분사 방향이 연마패드(111)의 표면을 향하도록 제공될 수 있다. 따라서, 상기 열전달 유체 공급부(600)를 따라 공급되는 열전달 유체는 연마패드(111)의 표면에 분사될 수 있다.In addition, a spray nozzle 610 may be connected to the outlet of the heat transfer fluid supply unit 600, and the spray nozzle 610 may be provided so that the spray direction is directed toward the surface of the polishing pad 111. Accordingly, the heat transfer fluid supplied along the heat transfer fluid supply unit 600 may be sprayed onto the surface of the polishing pad 111 .

이와 같은 구조는, 방열부재(500)의 방열 특성을 향상시키기 위한 사용된 열전달 유체를 재이용하여 연마패드(111)의 표면에 잔류하는 이물질을 청소할 수 있게 한다. 바람직하게 상기 분사노즐(610)은 연마패드(111)의 내측에서 외측을 향하는 방향으로 열전달 유체를 분사하도록 제공될 수 있으며, 연마패드(111)의 표면에 잔류하는 이물질은 분사노즐(610)을 따라 분사되는 열전달 유체에 의해 연마패드(111)의 외측으로 배출될 수 있다.Such a structure makes it possible to clean foreign substances remaining on the surface of the polishing pad 111 by reusing the heat transfer fluid used to improve the heat dissipation characteristics of the heat dissipation member 500 . Preferably, the spray nozzle 610 may be provided to spray the heat transfer fluid in a direction from the inside to the outside of the polishing pad 111, and foreign substances remaining on the surface of the polishing pad 111 may be removed from the spray nozzle 610. The heat transfer fluid sprayed along may be discharged to the outside of the polishing pad 111 .

또한, 본 발명에 따르면 전술한 온도조절부(200) 상에서 기판의 화학적 연마를 위한 슬러리(CMP slurry)가 공급되도록 구성될 수 있다. 물론, 경우에 따라서는 온도조절부와 별도로 제공되는 슬러리 공급부를 통해 연마패드의 상면에 슬러리가 공급되도록 구성하는 것도 가능하다.In addition, according to the present invention, a slurry (CMP slurry) for chemical polishing of a substrate may be supplied on the temperature controller 200 described above. Of course, in some cases, it is also possible to configure the slurry to be supplied to the upper surface of the polishing pad through a slurry supply unit provided separately from the temperature control unit.

일 예로, 상기 온도조절부(200) 상에는 슬러리 공급홀(330)이 형성될 수 있고, 기판의 화학적 연마 공정을 위한 슬러리는 슬러리 공급홀(330)을 통해 연마패드(111)의 상면에 공급될 수 있다. 바람직하게 상기 슬러리 공급홀(330)은 연마패드(111)의 회전 방향을 따라 전술한 분사노즐(610)의 후방에 배치될 수 있다.For example, a slurry supply hole 330 may be formed on the temperature controller 200, and the slurry for chemical polishing of the substrate is supplied to the upper surface of the polishing pad 111 through the slurry supply hole 330. can Preferably, the slurry supply hole 330 may be disposed behind the spray nozzle 610 described above along the rotational direction of the polishing pad 111 .

이와 같은 구조는 연마패드(111)의 표면에 잔류하는 이물질이 분사노즐(610)을 통해 분사되는 열전달 유체에 의해 연마패드(111)의 외측으로 배출된 후, 청소된 연마패드(111)의 표면에 새로운 슬러리가 공급될 수 있게 한다.In this structure, after foreign matter remaining on the surface of the polishing pad 111 is discharged to the outside of the polishing pad 111 by the heat transfer fluid sprayed through the injection nozzle 610, the surface of the polishing pad 111 is cleaned. to allow a new slurry to be supplied.

상기 슬러리 공급홀(330)은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 슬러리 공급홀(330)은 연마패드(111)의 회전 방향을 따라 전술한 하우징부재(310)의 출구측에 형성될 수 있다. 경우에 따라서는 슬러리 공급홀이 하우징부재의 외면에 연결되는 구조로 제공되는 것도 가능하다.The slurry supply hole 330 may be provided in various structures according to required conditions and design specifications. For example, the slurry supply hole 330 may be formed on the outlet side of the aforementioned housing member 310 along the rotational direction of the polishing pad 111 . In some cases, it is also possible to provide a structure in which the slurry supply hole is connected to the outer surface of the housing member.

또한, 도 8을 참조하면, 상기 연마패드(111)를 마주하는 온도조절부(200)의 저면에는 슬러리 공급홀(330)과 연통되는 슬러리 도포슬롯(340)이 형성될 수 있고, 상기 슬러리 공급홀(330)에 공급된 슬러리는 슬러리 도포슬롯(340)을 따라 연마패드(111)의 상면에 도포될 수 있다.In addition, referring to FIG. 8, a slurry application slot 340 communicating with a slurry supply hole 330 may be formed on the bottom surface of the temperature controller 200 facing the polishing pad 111, and the slurry supply The slurry supplied to the hole 330 may be applied to the upper surface of the polishing pad 111 along the slurry application slot 340 .

바람직하게 상기 슬러리 도포슬롯(340)은 온도조절부(200)(하우징부재)의 출구단을 따라 호 형태로 형성될 수 있으며, 슬러리 공급홀(330)에 공급된 슬러리는 호 형태의 도포슬롯을 따라 넓게 도포될 수 있다. 더욱이, 슬러리 공급홀(330)에 공급된 슬러리는 슬러리 도포슬롯(340)에 채워진 후 슬러리 도포슬롯(340)을 따라 넓게 도포될 수 있기 때문에, 연마패드(111)의 표면에는 전체적으로 균일한 양의 슬러리가 얇게 도포될 수 있다.Preferably, the slurry application slot 340 may be formed in an arc shape along the outlet end of the temperature control unit 200 (housing member), and the slurry supplied to the slurry supply hole 330 forms an arc-shaped application slot. It can be spread widely. Moreover, since the slurry supplied to the slurry supply hole 330 can be widely applied along the slurry application slot 340 after being filled in the slurry application slot 340, a uniform amount is applied to the surface of the polishing pad 111 as a whole. The slurry may be applied thinly.

한편, 본 발명에 따른 화학 기계적 연마장치는 연마패드(111)의 온도를 측정하는 온도측정부, 및 상기 온도측정부에서 측정된 결과에 따라 온도조절부(200)를 제어하는 제어부(800)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention includes a temperature measurement unit for measuring the temperature of the polishing pad 111 and a control unit 800 for controlling the temperature control unit 200 according to the result measured by the temperature measurement unit. can include

상기 온도측정부는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 연마패드(111)의 온도를 측정하도록 제공될 수 있다. 일 예로, 도 5를 참조하면, 온도측정부는 연마패드(111)의 회전 방향을 따른 온도조절부(200)의 입구에서 연마패드(111)의 표면 온도를 측정하는 제1온도측정부(710), 및 상기 연마패드(111)의 회전 방향을 따른 온도조절부(200)의 출구에서 연마패드(111)의 표면 온도를 측정하는 제2온도측정부(720)를 포함할 수 있고, 상기 제어부(800)는 제1온도측정부(710)와 제2온도측정부(720)에서 측정된 결과에 따라 온도조절부(200)를 제어할 수 있다.The temperature measuring unit may be provided to measure the temperature of the polishing pad 111 in various ways according to required conditions and design specifications. As an example, referring to FIG. 5 , the temperature measurement unit 710 measures the surface temperature of the polishing pad 111 at the entrance of the temperature control unit 200 along the rotational direction of the polishing pad 111. , and a second temperature measuring unit 720 for measuring the surface temperature of the polishing pad 111 at an outlet of the temperature controller 200 along the rotational direction of the polishing pad 111, the control unit ( 800) may control the temperature control unit 200 according to the results measured by the first temperature measurement unit 710 and the second temperature measurement unit 720.

즉, 상기 온조조절부에 의한 온도 조절 공정을 수행하기 전에 먼저 제1온도측정부(710)를 이용하여 온도조절부(200)의 입구에서 연마패드(111)의 온도를 측정하고, 온조조절부에 의한 온도 조절 공정이 완료되면 다시 제2온도측정부(720)를 이용하여 온도조절부(200)의 출구에서 연마패드(111)의 온도를 측정한 후, 제1온도측정부(710)와 제2온도측정부(720)에서 측정된 결과에 따라 온도조절부(200)를 제어함으로써, 연마패드(111)의 온도를 보다 정확하게 제어하는 것이 가능하다. 바람직하게 상기 제어부(800)는 제1온도측정부(710)에서 측정된 온도와 제2온도측정부(720)에서 측정된 온도 편차가 기설정된 범위(예를 들어, 1℃~5℃)내에 있도록 온도조절부(200)를 제어할 수 있다.That is, before performing the temperature control process by the temperature control unit, the temperature of the polishing pad 111 is first measured at the inlet of the temperature control unit 200 using the first temperature measuring unit 710, and the temperature control unit After the temperature control process is completed, the temperature of the polishing pad 111 is measured at the outlet of the temperature control unit 200 again using the second temperature measuring unit 720, and then the first temperature measuring unit 710 and By controlling the temperature control unit 200 according to the result measured by the second temperature measuring unit 720, it is possible to more accurately control the temperature of the polishing pad 111. Preferably, the control unit 800 determines that the difference between the temperature measured by the first temperature measurement unit 710 and the temperature measured by the second temperature measurement unit 720 is within a predetermined range (eg, 1°C to 5°C). It is possible to control the temperature controller 200 so that

여기서, 제어부(800)가 온도조절부(200)를 제어한다 함은, 열전달부재(400)(예를 들어, 열전소자)에 인가되는 전원을 조절하거나, 열전달 유체 공급부(600)를 따라 공급되는 열전달 유체의 공급량을 조절하는 것을 모두 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.Here, the control unit 800 controls the temperature control unit 200 means that the power applied to the heat transfer member 400 (eg, a thermoelectric element) is adjusted or supplied along the heat transfer fluid supply unit 600. It can be understood as a concept that includes all of controlling the supply amount of the heat transfer fluid.

상기 제1온도측정부(710) 및 제2온도측정부(720)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 제1온도측정부(710)는 복수개의 표면구간에 대응되게 연마패드(111)의 회전 방향을 따른 온도조절부(200)의 입구에 각각 배치되는 복수개의 제1온도센서(712)를 포함할 수 있고, 상기 제2온도측정부(720)는 복수개의 표면구간에 대응되게 연마패드(111)의 회전 방향을 따른 온도조절부(200)의 출구에 각각 배치되는 복수개의 제2온도센서(722)를 포함할 수 있다.The first temperature measurement unit 710 and the second temperature measurement unit 720 may be provided in various structures according to required conditions and design specifications. For example, the first temperature measuring unit 710 includes a plurality of first temperature sensors 712 disposed at the inlet of the temperature controller 200 along the rotational direction of the polishing pad 111 corresponding to the plurality of surface sections. ), and the second temperature measuring unit 720 may include a plurality of second temperature measuring units 720 respectively disposed at the outlet of the temperature adjusting unit 200 along the rotational direction of the polishing pad 111 corresponding to the plurality of surface sections. A temperature sensor 722 may be included.

상기 제1온도센서(712) 및 상기 제2온도센서(722)로서는 요구되는 종류 및 설계 사양에 따라 다양한 온도센서가 사용될 수 있다. 일 예로, 상기 제1온도센서(712) 및 제2온도센서(722)로서는 통상의 적외선(IR) 온도센서가 사용될 수 있으며, 제1온도센서(712) 및 제2온도센서(722)는 전술한 하우징부재(310)에 형성된 센서장착홀(미도시)에 장착될 수 있다. 경우에 따라서는 제1온도센서 및 제2온도센서로서 여타 다른 비접촉 센서를 사용하는 것이 가능하다. 다르게는 연마패드가 안착되는 연마정반의 상면에 접촉식 온도센서를 장착하고 접촉식 온도센서를 이용하여 연마패드의 온도를 측정하는 것도 가능하다.Various temperature sensors may be used as the first temperature sensor 712 and the second temperature sensor 722 according to required types and design specifications. For example, a conventional infrared (IR) temperature sensor may be used as the first temperature sensor 712 and the second temperature sensor 722, and the first temperature sensor 712 and the second temperature sensor 722 may be used as described above. It may be mounted in a sensor mounting hole (not shown) formed in one housing member 310 . In some cases, it is possible to use other non-contact sensors as the first temperature sensor and the second temperature sensor. Alternatively, it is also possible to mount a contact temperature sensor on the upper surface of the polishing table on which the polishing pad is seated and measure the temperature of the polishing pad using the contact temperature sensor.

한편, 도 14는 본 발명에 따른 화학 기계적 연마장치의 제어방법을 설명하기 위한 블록도이다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.On the other hand, Figure 14 is a block diagram for explaining the control method of the chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention. In addition, the same or equivalent reference numerals are given to the same or equivalent parts as those of the above-described configuration, and a detailed description thereof will be omitted.

도 14를 참조하면, 화학 기계적 연마 공정 중에 기판이 접촉하는 연마패드(111)와, 상기 연마패드(111)의 상부에 이격되게 제공되며 연마패드(111)의 상면에 존재하는 유체를 매체로 연마패드(111)의 표면 온도를 조절하는 온도조절부(200)를 포함하는 화학 기계적 연마장치의 제어방법은, 상기 연마패드(111)의 표면 온도를 측정하는 온도측정단계(S10)와, 상기 온도측정단계에서 측정된 결과에 따라 유체의 온도를 조절하여 유체를 매개로 연마패드(111)의 온도를 조절하는 온도조절단계(S20)를 포함한다.Referring to FIG. 14, a polishing pad 111 in contact with a substrate during a chemical mechanical polishing process, and a fluid provided on the top of the polishing pad 111 spaced apart and existing on the upper surface of the polishing pad 111 as a medium are used for polishing. A control method of a chemical mechanical polishing apparatus including a temperature controller 200 for adjusting the surface temperature of the pad 111 includes a temperature measuring step (S10) of measuring the surface temperature of the polishing pad 111, the temperature A temperature control step (S20) of adjusting the temperature of the polishing pad 111 through the fluid by adjusting the temperature of the fluid according to the result measured in the measuring step (S20) is included.

단계 1-1:Step 1-1:

먼저, 상기 연마패드(111)의 표면 온도를 측정한다.(S10)First, the surface temperature of the polishing pad 111 is measured (S10).

참고로, 상기 연마패드(111)의 표면은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 복수개의 표면구간으로 분할될 수 있다. 일 예로, 상기 연마패드(111)의 표면은 연마패드(111)의 반경 방향을 따라 서로 다른 직경을 갖는 링 형태의 복수개의 표면구간으로 분할될 수 있다.For reference, the surface of the polishing pad 111 may be divided into a plurality of surface sections in various ways according to required conditions and design specifications. For example, the surface of the polishing pad 111 may be divided into a plurality of ring-shaped surface sections having different diameters along the radial direction of the polishing pad 111 .

상기 온도측정단계(S10)에서는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 연마패드(111)의 온도를 측정할 수 있다. 일 예로, 상기 온도측정단계(S10)에서는 상기 복수개의 표면구간의 온도를 개별적으로 측정할 수 있다.In the temperature measuring step (S10), the temperature of the polishing pad 111 may be measured in various ways according to required conditions and design specifications. For example, in the temperature measuring step (S10), the temperatures of the plurality of surface sections may be individually measured.

바람직하게, 상기 온도측정단계(S10)는, 상기 연마패드(111)의 회전 방향을 따른 온도조절부(200)의 입구에서 복수개의 표면구간의 표면 온도를 측정하는 입구온도 측정단계와, 상기 연마패드(111)의 회전 방향을 따른 온도조절부(200)의 출구에서 복수개의 표면구간의 표면 온도를 측정하는 출구온도 측정단계를 포함할 수 있다.Preferably, the temperature measuring step (S10) includes an inlet temperature measuring step of measuring the surface temperature of a plurality of surface sections at the inlet of the temperature controller 200 along the rotational direction of the polishing pad 111, and the polishing An outlet temperature measuring step of measuring surface temperatures of a plurality of surface sections at the outlet of the temperature controller 200 along the rotational direction of the pad 111 may be included.

참고로, 상기 입구온도는 복수개의 표면구간에 대응되게 연마패드(111)의 회전 방향을 따른 온도조절부(200)의 입구에 각각 배치되는 복수개의 제1온도센서(712)를 포함하는 제1온도측정부(710)에 의해 측정될 수 있고, 상기 출구온도는 복수개의 표면구간에 대응되게 연마패드(111)의 회전 방향을 따른 온도조절부(200)의 출구에 각각 배치되는 복수개의 제2온도센서(722)를 포함하는 제2온도측정부(720)에 의해 측정될 수 있다.For reference, the inlet temperature is determined by the first temperature sensor 712 disposed at the inlet of the temperature controller 200 along the rotational direction of the polishing pad 111 corresponding to the plurality of surface sections. It can be measured by the temperature measurement unit 710, and the outlet temperature corresponds to the plurality of second surface sections disposed at the outlet of the temperature control unit 200 along the rotational direction of the polishing pad 111. It can be measured by the second temperature measuring unit 720 including the temperature sensor 722 .

상기 제1온도센서(712) 및 상기 제2온도센서(722)로서는 요구되는 종류 및 설계 사양에 따라 다양한 온도센서가 사용될 수 있다. 일 예로, 상기 제1온도센서(712) 및 제2온도센서(722)로서는 통상의 적외선(IR) 온도센서가 사용될 수 있으며, 제1온도센서(712) 및 제2온도센서(722)는 전술한 하우징부재(310)에 형성된 센서장착홀(미도시)에 장착될 수 있다. 경우에 따라서는 연마패드가 안착되는 연마정반의 상면에 접촉식 온도센서를 장착하고 접촉식 온도센서를 이용하여 연마패드의 온도를 측정하는 것도 가능하다.Various temperature sensors may be used as the first temperature sensor 712 and the second temperature sensor 722 according to required types and design specifications. For example, a conventional infrared (IR) temperature sensor may be used as the first temperature sensor 712 and the second temperature sensor 722, and the first temperature sensor 712 and the second temperature sensor 722 may be used as described above. It may be mounted in a sensor mounting hole (not shown) formed in one housing member 310 . In some cases, it is also possible to mount a contact temperature sensor on the upper surface of the polishing plate on which the polishing pad is seated and measure the temperature of the polishing pad using the contact temperature sensor.

단계 1-2:Steps 1-2:

다음, 상기 온도측정단계에서 측정된 결과에 따라 유체의 온도를 조절하여 유체를 매개로 연마패드(111)의 온도를 조절한다.(S20)Next, the temperature of the polishing pad 111 is controlled through the fluid by adjusting the temperature of the fluid according to the result measured in the temperature measurement step (S20).

바람직하게, 상기 온도조절단계(S20)에서는 온도측정단계(S10)에서 개별적으로 측정된 복수개의 표면구간의 온도에 따라, 상기 복수개의 표면구간의 온도를 개별적으로 조절할 수 있다. 더욱 바람직하게 상기 온도조절단계에서는 입구온도 측정단계와 출구온도 측정단계에서 측정된 온도 편차가 기설정된 범위(예를 들어, 1℃~5℃)에 있도록 복수개의 표면구간의 온도를 개별적으로 조절할 수 있다.Preferably, in the temperature control step (S20), the temperature of the plurality of surface sections may be individually adjusted according to the temperatures of the plurality of surface sections individually measured in the temperature measurement step (S10). More preferably, in the temperature control step, the temperature of the plurality of surface sections can be individually adjusted so that the temperature difference measured in the inlet temperature measurement step and the outlet temperature measurement step is within a predetermined range (eg, 1 ° C to 5 ° C) there is.

상기 온도조절단계(S20)에서 연마패드(111)의 온도 조절은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 수행될 수 있다. 일 예로, 상기 온도조절단계(S20)에서는 연마패드(111)의 상부에 이격되게 제공되는 온도조절부(200)를 제어하여 연마패드(111)의 상면에 존재하는 유체를 매체로 연마패드(111)의 표면 온도를 조절할 수 있다.In the temperature control step (S20), temperature control of the polishing pad 111 may be performed in various ways according to required conditions and design specifications. For example, in the temperature control step (S20), the temperature control unit 200 provided to be spaced apart from the top of the polishing pad 111 is controlled to use the fluid present on the upper surface of the polishing pad 111 as a medium. ) can control the surface temperature.

참고로, 본 발명에서 연마패드(111)의 상면에 존재하는 유체라 함은, 연마패드(111)의 상면에 존재하는 슬러리(CMP slurry) 및 세정수(예를 들어, DIW) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 경우에 따라서는 온도조절부가 기체를 매체로 연마패드의 표면 온도를 조절하도록 구성되는 것도 가능하다.For reference, in the present invention, the fluid present on the upper surface of the polishing pad 111 refers to at least one of a slurry (CMP slurry) and washing water (eg, DIW) present on the upper surface of the polishing pad 111 can include In some cases, the temperature control unit may be configured to control the surface temperature of the polishing pad using gas as a medium.

상기 온도조절부(200)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 연마패드(111)의 상면에 존재하는 유체를 열전달 매체로 이용하여 연마패드(111)의 표면 온도를 조절할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있다. The temperature control unit 200 may be provided in various structures capable of adjusting the surface temperature of the polishing pad 111 by using the fluid present on the upper surface of the polishing pad 111 as a heat transfer medium according to required conditions and design specifications. can

일 예로, 상기 온도조절부(200)는, 복수개의 표면구간에 대응되게 분할된 복수개의 온도조절구간(C1~C6)을 제공하는 구간분할부재(300)와, 복수개의 온도조절구간(C1~C6) 상에 각각 제공되며 연마패드(111)의 표면에 존재하는 유체와 열전달이 이루어지는 열전달부재(400)를 포함할 수 있다.For example, the temperature controller 200 includes a section dividing member 300 providing a plurality of temperature control sections C1 to C6 divided to correspond to a plurality of surface sections, and a plurality of temperature control sections C1 to C6. C6) may include a heat transfer member 400 that is provided on each surface and transfers heat to a fluid present on the surface of the polishing pad 111.

상기 구간분할부재(300)는 복수개의 표면구간에 대응되게 분할된 복수개의 온도조절구간(C1~C6)을 제공한다. 여기서, 복수개의 온도조절구간(C1~C6)이라 함은, 복수개의 표면구간에 대응되게 독립적으로 분할된(구획된) 공간으로 이해될 수 있으며, 특정 온도조절구간에서는 대응하는 특정 표면구간의 온도만을 조절할 수 있다. 일 예로, 상기 온도조절부(200)는 대략 부채꼴(sector) 형상으로 제공될 수 있으며, 구간분할부재(300)에 의해 제공되는 각각의 온도조절구간(C1~C6)은 서로 다른 반경을 갖는 호(arc) 형태로 제공될 수 있다.The section dividing member 300 provides a plurality of temperature control sections C1 to C6 divided to correspond to a plurality of surface sections. Here, the plurality of temperature control sections (C1 to C6) can be understood as independently partitioned (partitioned) spaces corresponding to a plurality of surface sections, and in a specific temperature control section, the temperature of the corresponding specific surface section can only be adjusted. For example, the temperature control section 200 may be provided in a sector shape, and each of the temperature control sections C1 to C6 provided by the section dividing member 300 is an arc having a different radius. (arc) form.

상기 열전달부재(400)로서는 연마패드(111) 표면에 존재하는 유체와 접촉되며 열전달 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있다. 상기 열전달부재(400)는 복수개의 표면구간의 온도에 따라 선택적으로 가열 또는 냉각 가능하게 제공될 수 있다. 가령, 특정 표면구간의 온도가 높을 경우에는 열전달부재(400)가 냉각됨으로써, 특정 표면구간의 존재하는 유체를 매체로 특정 표면구간의 온도를 낮출 수 있다. 반대로, 다른 특정 표면구간의 온도가 낮을 경우에는 열전달부재(400)가 가열됨으로써, 다른 특정 표면구간의 존재하는 유체를 매체로 다른 특정 표면구간의 온도를 높이는 것도 가능하다.The heat transfer member 400 may be provided in various structures capable of contacting a fluid present on the surface of the polishing pad 111 and transferring heat. The heat transfer member 400 may be selectively heated or cooled according to the temperature of a plurality of surface sections. For example, when the temperature of the specific surface section is high, the heat transfer member 400 is cooled, so that the temperature of the specific surface section can be lowered using the fluid present in the specific surface section as a medium. Conversely, when the temperature of the other specific surface section is low, the heat transfer member 400 is heated, so that the temperature of the other specific surface section can be increased using the fluid present in the other specific surface section as a medium.

상기 열전달부재(400)의 종류 및 특성은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 상기 열전달부재(400)로서는 펠티에 효과에 의한 흡열 또는 발열을 이용한 통상의 열전소자(thermoelectric element)가 사용될 수 있다. The type and characteristics of the heat transfer member 400 may be variously changed according to required conditions and design specifications. For example, as the heat transfer member 400, a conventional thermoelectric element using heat absorption or heat generation by a Peltier effect may be used.

또한, 상기 열전달부재(400)의 상부에는 열전달부재(400)와 열전달 가능하게 방열부재(500)가 제공될 수 있고, 상기 방열부재(500)의 상부에는 방열부재(500)와 열전달 가능한 열전달 유체를 공급하는 열전달 유체 공급부(600)가 제공될 수 있다.In addition, a heat dissipation member 500 may be provided on top of the heat transfer member 400 to enable heat transfer with the heat transfer member 400, and a heat transfer fluid capable of transferring heat to the heat dissipation member 500 on the top of the heat dissipation member 500. A heat transfer fluid supply unit 600 supplying may be provided.

참고로, 상기 온도조절단계(S20)에서 온도조절부(200)를 제어한다 함은, 열전달부재(400)(열전소자)에 인가되는 전원을 조절하거나, 열전달 유체 공급부(600)를 따라 공급되는 열전달 유체의 공급량을 조절하는 것을 모두 포함하는 개념으로 이해될 수 있다. 기본적으로는 온도조절단계(S20)에서 열전소자의 온도를 조절하여 유체의 온도 조절을 통해 연마패드(111)의 온도를 조절할 수 있다.For reference, controlling the temperature control unit 200 in the temperature control step (S20) means adjusting the power applied to the heat transfer member 400 (thermoelectric element) or supplying the heat transfer fluid along the supply unit 600. It can be understood as a concept that includes all of controlling the supply amount of the heat transfer fluid. Basically, in the temperature control step (S20), the temperature of the polishing pad 111 can be adjusted by adjusting the temperature of the thermoelectric element to adjust the temperature of the fluid.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화학 기계적 연마장치를 설명하기로 한다. 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화학 기계적 연마장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 10 내지 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화학 기계적 연마장치로서, 온도조절부를 설명하기 위한 도면이며, 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화학 기계적 연마장치로서, 유체 유동홈을 설명하기 위한 도면이다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, a chemical mechanical polishing apparatus according to another embodiment of the present invention will be described. 9 is a view for explaining a chemical mechanical polishing apparatus according to another embodiment of the present invention, and FIGS. 10 to 12 are views for explaining a temperature controller in a chemical mechanical polishing apparatus according to another embodiment of the present invention. 13 is a chemical mechanical polishing apparatus according to another embodiment of the present invention, which is a view for explaining a fluid flow groove. In addition, the same or equivalent reference numerals are given to the same or equivalent parts as the above-described configuration, and a detailed description thereof will be omitted.

도 9 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 화학 기계적 연마장치는 연마패드(111) 및 온도조절부(200')를 포함한다.9 to 13, a chemical mechanical polishing apparatus according to another embodiment of the present invention includes a polishing pad 111 and a temperature controller 200'.

상기 연마패드(111)는 원형 디스크 형태를 갖도록 형성될 수 있으며, 회전하는 연마정반(110)의 상면에 제공된다.The polishing pad 111 may be formed to have a circular disk shape, and is provided on the upper surface of the rotating polishing table 110 .

상기 연마패드(111)의 상면에 슬러리가 공급되는 상태에서 캐리어헤드(120)에 의해 기판을 연마패드(111)의 상면에 가압함으로써 화학 기계적 연마 공정이 수행될 수 있으며, 연마패드(111) 및 슬러리를 이용한 화학 기계적 연마 공정이 끝난 후에는 기판(10)을 세정 장치로 이송할 수 있다.A chemical mechanical polishing process may be performed by pressing the substrate onto the upper surface of the polishing pad 111 by the carrier head 120 in a state in which the slurry is supplied to the upper surface of the polishing pad 111, and the polishing pad 111 and After the chemical mechanical polishing process using the slurry is finished, the substrate 10 may be transferred to a cleaning device.

참고로, 본 발명에 기판(10)이라 함은 연마패드(111) 상에 연마될 수 있는 연마대상물로 이해될 수 있으며, 기판(10)의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 기판(10)으로서는 웨이퍼가 사용될 수 있다.For reference, in the present invention, the substrate 10 may be understood as an object that can be polished on the polishing pad 111, and the present invention is not limited or limited by the type and characteristics of the substrate 10 no. For example, a wafer may be used as the substrate 10 .

상기 캐리어헤드(120)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 캐리어헤드(120)는 회전 가능하게 제공되는 본체부(미도시), 상기 본체부와 함께 회전 가능하게 제공되는 베이스부(미도시), 상기 베이스부의 저면에 제공되는 탄성 멤브레인(미도시)을 포함하여 제공될 수 있다.The carrier head 120 may be provided in various structures according to required conditions and design specifications. For example, the carrier head 120 includes a body portion (not shown) rotatably provided, a base portion (not shown) provided rotatably together with the body portion, and an elastic membrane (not shown) provided on the bottom of the base portion. City) may be provided, including.

상기 탄성 멤브레인은 중앙부에 개구부가 형성되며, 탄성 멤브레인의 중앙부에 인접한 내측단은 베이스부에 고정될 수 있고, 탄성 멤브레인의 외측단은 베이스부의 엣지부에 결합되는 리테이너링에 의해 베이스부에 고정될 수 있다.The elastic membrane has an opening formed in a central portion, an inner end adjacent to the central portion of the elastic membrane may be fixed to the base portion, and an outer end of the elastic membrane may be fixed to the base portion by a retainer ring coupled to an edge portion of the base portion. can

상기 탄성 멤브레인은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 탄성 멤브레인에는 복수개의 플립(예를 들어, 링 형태의 플립)이 형성될 수 있으며, 복수개의 플립에 의해 베이스부와 탄성 멤브레인의 사이에는 베이스부의 반경 방향을 따라 구획된 복수개의 압력챔버가 제공될 수 있다.The elastic membrane may be provided in various structures according to required conditions and design specifications. For example, a plurality of flips (eg, ring-shaped flips) may be formed on the elastic membrane, and a plurality of pressure partitioned between the base portion and the elastic membrane along the radial direction of the base portion by the plurality of flips. A chamber may be provided.

상기 베이스부와 탄성 멤브레인의 사이 각 압력챔버에는 각각 압력을 측정하기 위한 압력센서가 제공될 수 있다. 상기 각 압력챔버의 압력은 압력챔버 제어부(800')에 의한 제어에 의해 개별적으로 조절될 수 있으며, 각 압력챕버의 압력을 조절하여 기판(10)이 가압되는 압력을 개별적으로 조절할 수 있다.A pressure sensor for measuring a pressure may be provided in each pressure chamber between the base part and the elastic membrane. The pressure of each pressure chamber may be individually controlled by the control of the pressure chamber controller 800', and the pressure at which the substrate 10 is pressed may be individually adjusted by adjusting the pressure of each pressure chamber.

또한, 상기 캐리어헤드(120)의 중심부에는 탄성 멤브레인의 개구에 의해 관통 형성되는 중심부 압력챔버(미도시)가 형성될 수 있다. 상기 중심부 압력챔버는 기판(10)과 직접 연통되어 폴리싱 공정 중에 웨이퍼를 가압할 뿐만 아니라, 흡입압이 작용되어 기판(10)을 캐리어헤드(120)의 탄성 멤브레인에 밀착시킴으로써 기판(10)을 파지한 상태로 제3의 위치(예를 들어, 세정장치)로 이동시키는 역할도 수행할 수 있다.In addition, a central pressure chamber (not shown) may be formed in the center of the carrier head 120 through the opening of the elastic membrane. The central pressure chamber not only directly communicates with the substrate 10 to pressurize the wafer during the polishing process, but also grips the substrate 10 by adhering the substrate 10 to the elastic membrane of the carrier head 120 by applying a suction pressure thereto. It may also serve to move to a third location (eg, cleaning device) in one state.

또한, 상기 연마패드(111)의 상면 다른 일측에는 연마패드(111)의 표면을 개질하기 위한 컨디셔너가 제공된다.In addition, a conditioner for modifying the surface of the polishing pad 111 is provided on the other side of the upper surface of the polishing pad 111 .

상기 컨디셔너는 아암(141)의 회전 중심을 기준으로 선회 운동하도록 제공되며, 컨디셔너(40)의 기계적 드레싱 공정에 의해 연마패드(111)는 일정한 연마면을 유지할 수 있다.The conditioner is provided to rotate about the center of rotation of the arm 141, and the polishing pad 111 can maintain a constant polishing surface by the mechanical dressing process of the conditioner 40.

상기 온도조절부(200')는 연마패드(111)의 상부에 제공되되, 상기 연마패드(111)의 표면을 복수개의 표면구간으로 분할하고, 복수개의 표면구간의 온도를 독립적으로 조절하도록 구성된다.The temperature controller 200' is provided above the polishing pad 111, divides the surface of the polishing pad 111 into a plurality of surface sections, and is configured to independently control the temperature of the plurality of surface sections. .

상기 연마패드(111)의 표면은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 온도조절부(200')에 의해 복수개의 표면구간으로 분할될 수 있다. 일 예로, 상기 연마패드(111)의 표면은 연마패드(111)의 반경 방향을 따라 서로 다른 직경을 갖는 링 형태의 복수개의 표면구간으로 분할될 수 있다. 이하에서는 연마패드(111)의 표면이 연마패드(111)의 반경 방향을 따라 링 형태를 갖는 6개의 표면구간(Z1~Z6)로 분할된 예를 들어 설명하기로 한다. 경우에 따라서는 연마패드의 표면이 5개 미만 또는 7개 이상의 표면구간으로 분할되는 것도 가능하다. 다르게는 온도조절부가 연마패드의 표면을 연마패드의 회전 중심을 기준으로 방사상 구조를 갖는 복수개의 표면구간으로 분할하거나 여타 다른 구조를 갖는 복수개의 표면구간으로 분할하는 것도 가능하다.The surface of the polishing pad 111 may be divided into a plurality of surface sections by the temperature controller 200' in various ways according to required conditions and design specifications. For example, the surface of the polishing pad 111 may be divided into a plurality of ring-shaped surface sections having different diameters along the radial direction of the polishing pad 111 . Hereinafter, an example in which the surface of the polishing pad 111 is divided into six ring-shaped surface sections Z1 to Z6 along the radial direction of the polishing pad 111 will be described. In some cases, it is also possible that the surface of the polishing pad is divided into less than 5 or more than 7 surface sections. Alternatively, the temperature controller may divide the surface of the polishing pad into a plurality of surface sections having a radial structure based on the rotation center of the polishing pad or into a plurality of surface sections having other structures.

상기 온도조절부(200')는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 복수개의 표면구간의 온도를 독립적으로 조절할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 온도조절부(200')는 접촉부재(300') 및 열전달부재(400')를 포함하여 구성될 수 있다.The temperature controller 200' may be provided in various structures capable of independently controlling the temperature of a plurality of surface sections according to required conditions and design specifications. For example, the temperature controller 200' may include a contact member 300' and a heat transfer member 400'.

상기 접촉부재(300')는 복수개의 표면구간에 각각 제공되어 복수개의 표면구간에서 연마패드(111)와 열전달 가능하게 연마패드(111)의 표면에 직접 접촉된다.The contact member 300' is provided in each of a plurality of surface sections and directly contacts the surface of the polishing pad 111 to enable heat transfer with the polishing pad 111 in the plurality of surface sections.

상기 접촉부재(300')는 연마패드(111)에 접촉되며 열전달 가능한 다양한 구조 및 재질로 형성될 수 있다. 바람직하게 상기 접촉부재(300')는 연마패드(111)의 손상은 최소로 하면서 열전달 효율은 극대화할 수 있는 재질로 형성될 수 있다. 일 예로, 접촉부재(300')는 열전도율이 높은 탄화 규소(SiC)와 같은 세라믹 소재로 형성될 수 있다.The contact member 300' contacts the polishing pad 111 and may be formed of various structures and materials capable of transferring heat. Preferably, the contact member 300' may be formed of a material capable of maximizing heat transfer efficiency while minimizing damage to the polishing pad 111. For example, the contact member 300' may be formed of a ceramic material such as silicon carbide (SiC) having high thermal conductivity.

상기 접촉부재(300')는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 연마패드(111)의 표면에 다양한 방식으로 접촉하도록 제공될 수 있다. 가령, 상기 접촉부재(300')는 연마패드(111)의 표면에 면접촉되거나 선접촉될 수 있다. 이하에서는 상기 접촉부재(300')가 각 표면구간의 폭 길이에 대응하는 폭 길이를 갖는 사각 블럭 형태로 형성된 예를 들어 설명하기로 한다. 경우에 따라서는 열전도도가 우수한 중간 매개체를 이용하여 접촉부재가 연마패드의 표면에 간접 접촉되도록 구성하는 것도 가능하다.The contact member 300' may be provided to contact the surface of the polishing pad 111 in various ways according to required conditions and design specifications. For example, the contact member 300' may make surface contact or line contact with the surface of the polishing pad 111. Hereinafter, an example in which the contact member 300' is formed in the form of a square block having a width corresponding to the width of each surface section will be described. In some cases, it is also possible to configure the contact member to indirectly contact the surface of the polishing pad by using an intermediate medium having excellent thermal conductivity.

참고로, 상기 온도조절부(200')는 복수개의 표면구간의 온도를 개별적으로 조절하되, 상기 온도조절부(200')는 연마패드(111)의 상면 일부 영역에 부분적으로 제공될 수 있다. 이와 같은 구조는 연마패드(111)의 상면에서 캐리어 헤드를 이용한 화학 기계적 연마 공정, 및 컨디셔너를 이용한 연마패드(111)의 개질 공정이 진행됨과 동시에, 온도조절부(200')에 의한 표면 온도 조절 공정이 동시에 수행될 수 있게 한다.For reference, the temperature control unit 200' individually controls the temperature of a plurality of surface sections, but the temperature control unit 200' may be partially provided on a partial area of the upper surface of the polishing pad 111. In this structure, a chemical mechanical polishing process using a carrier head and a reforming process of the polishing pad 111 using a conditioner are performed on the upper surface of the polishing pad 111, and the surface temperature is controlled by the temperature control unit 200'. Allows the process to be performed concurrently.

상기 열전달부재(400')는 접촉부재(300')와 열전달이 이루어지도록 접촉부재(300')의 상면에 제공되며, 열전달부재(400')의 온도를 조절함으로써 열전달부재(400')와 열전달되는 접촉부재(300')의 온도를 조절할 수 있도록 구성된다. 일 예로, 상기 열전달부재(400')는 복수개의 표면구간의 온도에 따라 선택적으로 가열 또는 냉각 가능하게 제공될 수 있다. 가령, 특정 표면구간의 온도가 높을 경우에는 열전달부재(400')가 냉각됨으로써, 특정 표면구간의 존재하는 접촉부재(300')의 온도를 낮춰, 접촉부재(300')가 접촉되는 특정 표면구간의 온도를 낮출 수 있다. 반대로, 다른 특정 표면구간의 온도가 낮을 경우에는 열전달부재(400')를 가열시켜 접촉부재(300')를 매개로 다른 특정 표면구간의 온도를 높이는 것도 가능하다.The heat transfer member 400' is provided on the upper surface of the contact member 300' so that heat transfer with the contact member 300' is achieved, and heat transfer between the heat transfer member 400' and the heat transfer member 400' is achieved by controlling the temperature of the heat transfer member 400'. It is configured to be able to adjust the temperature of the contact member 300 '. For example, the heat transfer member 400' may be selectively heated or cooled according to the temperature of a plurality of surface sections. For example, when the temperature of the specific surface section is high, the heat transfer member 400' is cooled, thereby lowering the temperature of the contact member 300' existing in the specific surface section, thereby contacting the specific surface section with the contact member 300'. temperature can be lowered. Conversely, when the temperature of the other specific surface section is low, it is also possible to heat the heat transfer member 400' to increase the temperature of the other specific surface section via the contact member 300'.

상기 열전달부재(400')의 종류 및 특성은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 도 10을 참조하면, 상기 열전달부재(400')로서는 펠티에 효과에 의한 흡열 또는 발열을 이용한 통상의 열전소자(thermoelectric element)가 사용될 수 있다.The type and characteristics of the heat transfer member 400' may be variously changed according to required conditions and design specifications. Referring to FIG. 10 , a conventional thermoelectric element using heat absorption or heat generation by a Peltier effect may be used as the heat transfer member 400'.

또한, 도 10 내지 도 12를 참조하면, 상기 열전달부재(400')의 상부에는 열전달부재(400')를 냉각시키기 위한 냉각부(500')가 제공될 수 있다.10 to 12, a cooling unit 500' for cooling the heat transfer member 400' may be provided above the heat transfer member 400'.

상기 냉각부(500')는 열전달부재(400')의 열을 외부로 방출하기 위해 제공될 수 있다. 상기 냉각부(500')로서는 열전달부재(400')와 열전달 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 냉각부(500')의 구조 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 상기 냉각부(500')는, 상기 열전달부재(400')의 상부에 열전달 가능하게 연결되는 냉각플레이트(510')와, 상기 냉각플레이트(510')의 내부를 따라 냉각 유체를 유동시키는 냉각유체유로(520')를 포함하여 구성될 수 있다.The cooling unit 500' may be provided to dissipate heat from the heat transfer member 400' to the outside. The cooling unit 500' may be provided in various structures capable of transferring heat to the heat transfer member 400', and the present invention is not limited or limited by the structure and characteristics of the cooling unit 500'. For example, the cooling unit 500' includes a cooling plate 510' connected to the upper portion of the heat transfer member 400' to enable heat transfer, and a cooling fluid flowing along the inside of the cooling plate 510'. It may be configured to include a cooling fluid flow path 520'.

상기 각 냉각부(500')에 제공되는 냉각유체유로(520')에는 냉각유체가 각각 개별적으로 공급되거나 통합 공급될 수 있다. 일 예로, 도 12를 참조하면, 상기 각 냉각부(500')의 냉각유체유로(520')의 입구는 냉각 유체 주입라인에 공통적으로 연결될 수 있으며, 각 냉각부(500')의 냉각유체유로(520')의 출구는 냉각 유체 토출라인에 공통적으로 연결될 수 있다.Cooling fluid may be individually supplied or integrally supplied to the cooling fluid passages 520' provided to each of the cooling units 500'. For example, referring to FIG. 12, the inlet of the cooling fluid flow path 520' of each cooling unit 500' may be commonly connected to a cooling fluid injection line, and the cooling fluid flow path of each cooling unit 500' The outlet of 520' may be commonly connected to a cooling fluid discharge line.

아울러, 상기 냉각플레이트(510')는 열전도도가 우수한 재질로 형성될 수 있으며, 냉각유체로서는 다양한 종류의 유체가 사용될 수 있다.In addition, the cooling plate 510' may be formed of a material having excellent thermal conductivity, and various types of fluids may be used as the cooling fluid.

또한, 상기 복수개의 표면구간에 각각 개별적으로 제공되는 접촉부재(300') 및 열전달부재(400')는 연마패드(111)의 상부에 제공되는 연결부재(600')에 의해 일체로 연결될 수 있다.In addition, the contact member 300' and the heat transfer member 400', which are individually provided in the plurality of surface sections, may be integrally connected by a connection member 600' provided on the upper part of the polishing pad 111. .

상기 연결부재(600')는 서로 인접한 접촉부재(300') 및 열전달부재(400')를 일체로 연결 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 연결부재(600')는 소정 길이를 갖는 바 형태로 형성될 수 있으며, 연결부재(600')의 저면에는 각 표면구간에 대응하는 냉각부(500'), 열전달부재(400') 및 접촉부재(300')가 순차적으로 부착될 수 있다.The connection member 600' may be provided in various structures capable of integrally connecting the contact member 300' and the heat transfer member 400' adjacent to each other. For example, the connecting member 600' may be formed in a bar shape having a predetermined length, and on the lower surface of the connecting member 600', a cooling unit 500' corresponding to each surface section, and a heat transfer member 400' ) and the contact member 300' may be sequentially attached.

또한, 상기 연결부재(600')는 플렉시블(flexible)한 재질로 형성될 수 있으며, 상기 접촉부재(300')는 연결부재(600')에 연결된 상태에서 자중(self load)에 의해 연마패드(111)에 접촉하도록 구성될 수 있다. In addition, the connection member 600' may be formed of a flexible material, and the contact member 300' is connected to the connection member 600' by its own weight to the polishing pad ( 111) may be configured to contact.

여기서, 상기 접촉부재(300')가 자중에 의해 연마패드(111)에 접촉된다 함은, 접촉부재(300')의 자중에 의해 연결부재(600')가 휘어지며 접촉부재(300')가 연마패드(111)에 접촉되는 것으로 이해될 수 있다. 또한, 상기 접촉부재(300')가 자중에 의해 연마패드(111)에 접촉되는 상태는, 접촉부재(300') 및 연결부재(600')의 하중이 연마패드(111)의 표면에 전혀 작용하지 않거나, 접촉부재(300') 및 연결부재(600')의 전체 하중 중 극히 작은 일부의 하중만이 연마패드(111)의 표면에 작용하는 상태로 이해될 수 있다.Here, the fact that the contact member 300' contacts the polishing pad 111 by its own weight means that the connection member 600' is bent by the weight of the contact member 300' and the contact member 300' It can be understood as being in contact with the polishing pad 111 . In addition, when the contact member 300' is in contact with the polishing pad 111 by its own weight, the load of the contact member 300' and the connection member 600' acts on the surface of the polishing pad 111 at all. Otherwise, only a very small portion of the total load of the contact member 300' and the connection member 600' acts on the surface of the polishing pad 111.

바람직하게 복수개의 표면구간 영역별로 상하 방향을 따른 연결부재(600')의 유동성이 효과적으로 보장될 수 있도록, 상기 연결부재(600')에는 유동가이드홈(610')이 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 유동가이드홈(610')은 복수개의 표면구간 영역 사이에 대응하는 위치에 형성되도록 연결부재(600')의 저면에 형성될 수 있다. 경우에 따라서는 유동가이드홈을 연결부재의 상면에 형성하거나, 여타 다른 구조로 연결부재에 유동성을 제공할 수 있다.Preferably, a flow guide groove 610' may be formed in the connection member 600' so that the fluidity of the connection member 600' along the vertical direction can be effectively guaranteed for each of the plurality of surface sections. For example, the flow guide groove 610' may be formed on the lower surface of the connecting member 600' so as to be formed at a corresponding position between a plurality of surface section areas. In some cases, a flow guide groove may be formed on the upper surface of the connecting member, or other structures may provide fluidity to the connecting member.

또한, 도 13을 참조하면, 상기 접촉부재(300')의 저면에는 연마패드(111)의 상면에 존재하는 유체가 유동되기 위한 유체 유동홈(310')이 형성될 수 있다.In addition, referring to FIG. 13 , a fluid flow groove 310' may be formed on the bottom surface of the contact member 300' through which the fluid present on the upper surface of the polishing pad 111 flows.

여기서, 연마패드(111)의 상면에 존재하는 유체라 함은, 연마패드(111)의 상면에 존재하는 슬러리(CMP slurry) 및 세정수(예를 들어, DIW) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 경우에 따라서는 연마패드의 상면에 존재하는 유체가 연마패드의 상면에 강제적으로 유동되는 기체를 포함할 수도 있다.Here, the fluid present on the upper surface of the polishing pad 111 may include at least one of a slurry (CMP slurry) and washing water (eg, DIW) present on the upper surface of the polishing pad 111. there is. In some cases, the fluid present on the upper surface of the polishing pad may include a gas forcibly flowing on the upper surface of the polishing pad.

상기 연마패드(111)가 회전함에 따라 연마패드(111)의 상면에 존재하는 유체는 유체 유동홈(310')을 따라 유동될 수 있다. 바람직하게, 상기 유체 유동홈(310')은 연마패드(111)의 내측에서 외측을 향하는 방향으로 유체가 유동되도록 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 유체 유동홈(310')은 연마패드(111)의 내측에서 외측을 향하는 곡선 형태로 형성될 수 있다.As the polishing pad 111 rotates, the fluid present on the upper surface of the polishing pad 111 may flow along the fluid flow groove 310'. Preferably, the fluid flow groove 310' may be provided so that the fluid flows in a direction from the inside to the outside of the polishing pad 111. For example, the fluid flow groove 310 ′ may be formed in a curved shape from the inside to the outside of the polishing pad 111 .

이와 같은 구조는 연마패드(111)의 상면에 존재하는 유체, 다시 말해서, 화학 기계적 연마 공정에 사용된 유체 및 유체에 포함된 이물질이 유체 유동홈(310')을 따라서 연마패드(111)의 내측에서 외측을 향하는 방향으로 유동된 후 연마패드(111)의 외측으로 배출될 수 있게 한다.In this structure, the fluid present on the upper surface of the polishing pad 111, that is, the fluid used in the chemical mechanical polishing process and foreign substances contained in the fluid flow along the fluid flow groove 310' to the inside of the polishing pad 111. After flowing in the direction toward the outside, it is allowed to be discharged to the outside of the polishing pad 111.

다시 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 화학 기계적 연마장치는 연마패드(111)의 온도를 측정하는 온도측정부(700'), 및 상기 온도측정부(700')에서 측정된 결과에 따라 온도조절부(200')를 제어하는 제어부(800')를 포함할 수 있다.Referring back to FIG. 9 , the chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention has a temperature measurement unit 700' for measuring the temperature of the polishing pad 111, and a temperature measurement according to the result measured by the temperature measurement unit 700'. A control unit 800' for controlling the control unit 200' may be included.

상기 온도측정부(700')는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 연마패드(111)의 온도를 측정하도록 제공될 수 있다. 일 예로, 도 9를 참조하면, 온도측정부(700')는 복수개의 표면구간 영역별로 배치되는 복수개의 온도센서(710')를 포함할 수 있고, 상기 제어부(800')는 복수개의 온도센서(710')에서 측정된 결과에 따라 복수개의 표면구간의 온도를 개별적으로 제어할 수 있다.The temperature measuring unit 700 ′ may be provided to measure the temperature of the polishing pad 111 in various ways according to required conditions and design specifications. For example, referring to FIG. 9 , the temperature measuring unit 700' may include a plurality of temperature sensors 710' disposed for each of a plurality of surface section areas, and the controller 800' may include a plurality of temperature sensors. Depending on the result measured in 710', the temperature of a plurality of surface sections can be individually controlled.

여기서, 제어부(800')가 온도조절부(200')를 제어한다 함은, 열전달부재(400')(예를 들어, 열전소자)에 인가되는 전원을 조절하거나, 냉각부(500')의 냉각 성능(냉각유체 공급량)을 조절하는 것을 모두 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.Here, the control unit 800' controls the temperature control unit 200' means that the power applied to the heat transfer member 400' (eg, a thermoelectric element) is adjusted or the cooling unit 500' It can be understood as a concept that includes all control of cooling performance (cooling fluid supply amount).

상기 온도센서(710')로서는 요구되는 종류 및 설계 사양에 따라 다양한 온도센서(710')가 사용될 수 있다. 일 예로, 상기 온도센서(710')로서는 통상의 적외선(IR) 온도센서(710')가 사용될 수 있으며, 온도센서(710')는 전술한 연결부재(600') 상에 형성된 센서장착홀(미도시)에 장착될 수 있다. 경우에 따라서는 온도센서로서 여타 다른 비접촉 센서를 사용하는 것이 가능하다. 다르게는 연마패드가 안착되는 연마정반의 상면에 접촉식 온도센서를 장착하고 접촉식 온도센서를 이용하여 연마패드의 온도를 측정하는 것도 가능하다.As the temperature sensor 710', various temperature sensors 710' may be used according to required types and design specifications. For example, a conventional infrared (IR) temperature sensor 710' may be used as the temperature sensor 710', and the temperature sensor 710' may be formed in a sensor mounting hole formed on the above-described connection member 600' ( not shown). In some cases, it is possible to use other non-contact sensors as temperature sensors. Alternatively, it is also possible to mount a contact temperature sensor on the upper surface of the polishing table on which the polishing pad is seated and measure the temperature of the polishing pad using the contact temperature sensor.

한편, 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화학 기계적 연마장치의 제어방법을 설명하기 위한 블록도이다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Meanwhile, FIG. 15 is a block diagram for explaining a control method of a chemical mechanical polishing apparatus according to another embodiment of the present invention. In addition, the same or equivalent reference numerals are given to the same or equivalent parts as the above-described configuration, and a detailed description thereof will be omitted.

도 15를 참조하면, 화학 기계적 연마 공정 중에 기판이 접촉하는 연마패드(111)와, 상기 연마패드(111)의 상부에 제공되되 연마패드(111)의 표면을 복수개의 표면구간으로 분할하고 복수개의 표면구간의 온도를 독립적으로 조절하는 온도조절부(200')를 포함하는 화학 기계적 연마장치의 제어방법은, 상기 연마패드(111)의 표면 온도를 측정하는 온도측정단계(S10)와, 상기 온도측정단계에서 측정된 결과에 따라 복수개의 표면구간의 온도를 조절하는 온도조절단계(S20)를 포함한다.Referring to FIG. 15, a polishing pad 111 in contact with a substrate during a chemical mechanical polishing process, provided on top of the polishing pad 111, divides the surface of the polishing pad 111 into a plurality of surface sections, and A control method of a chemical mechanical polishing apparatus including a temperature control unit 200' for independently adjusting the temperature of a surface section includes a temperature measuring step (S10) of measuring the surface temperature of the polishing pad 111, the temperature and a temperature control step (S20) of adjusting the temperature of the plurality of surface sections according to the results measured in the measuring step.

단계 2-1:Step 2-1:

먼저, 상기 연마패드(111)의 표면 온도를 측정한다.(S10)First, the surface temperature of the polishing pad 111 is measured (S10).

참고로, 상기 연마패드(111)의 표면은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 복수개의 표면구간으로 분할될 수 있다. 일 예로, 상기 연마패드(111)의 표면은 연마패드(111)의 반경 방향을 따라 서로 다른 직경을 갖는 링 형태의 복수개의 표면구간으로 분할될 수 있다.For reference, the surface of the polishing pad 111 may be divided into a plurality of surface sections in various ways according to required conditions and design specifications. For example, the surface of the polishing pad 111 may be divided into a plurality of ring-shaped surface sections having different diameters along the radial direction of the polishing pad 111 .

상기 온도측정단계(S10)에서는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 각 표면구간의 온도를 측정할 수 있다. 일 예로, 상기 각 표면구간의 온도는 복수개의 표면구간 영역별로 배치되는 복수개의 온도센서(710')를 포함하는 온도측정부(700')에 의해 측정될 수 있다.In the temperature measuring step (S10), the temperature of each surface section can be measured in various ways according to required conditions and design specifications. For example, the temperature of each surface section may be measured by a temperature measuring unit 700' including a plurality of temperature sensors 710' arranged for each of a plurality of surface section areas.

상기 온도센서(710')로서는 요구되는 종류 및 설계 사양에 따라 다양한 온도센서(710')가 사용될 수 있다. 일 예로, 상기 온도센서(710')로서는 통상의 적외선(IR) 온도센서(710')가 사용될 수 있다. 경우에 따라서는 연마패드가 안착되는 연마정반의 상면에 접촉식 온도센서를 장착하고 접촉식 온도센서를 이용하여 연마패드의 온도를 측정하는 것도 가능하다.As the temperature sensor 710', various temperature sensors 710' may be used according to required types and design specifications. For example, a conventional infrared (IR) temperature sensor 710' may be used as the temperature sensor 710'. In some cases, it is also possible to mount a contact temperature sensor on the upper surface of the polishing plate on which the polishing pad is seated and measure the temperature of the polishing pad using the contact temperature sensor.

단계 2-2:Step 2-2:

다음, 상기 온도측정단계에서 측정된 결과에 따라 복수개의 표면구간의 온도를 조절한다.(S20)Next, the temperature of the plurality of surface sections is adjusted according to the result measured in the temperature measurement step (S20).

즉, 상기 온도조절단계(S20)에서는 온도측정단계(S10)에서 개별적으로 측정된 복수개의 표면구간의 온도에 따라, 상기 복수개의 표면구간의 온도를 개별적으로 조절할 수 있다.That is, in the temperature control step (S20), the temperature of the plurality of surface sections may be individually adjusted according to the temperatures of the plurality of surface sections individually measured in the temperature measurement step (S10).

참고로, 상기 온도조절단계(S20)에서 연마패드(111)의 온도 조절은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 수행될 수 있다.For reference, the temperature control of the polishing pad 111 in the temperature control step (S20) may be performed in various ways according to required conditions and design specifications.

일 예로, 상기 온도조절단계(S20)에서는 연마패드(111)의 상부에 제공되는 온도조절부(200')를 제어하여 연마패드(111)의 표면 온도를 조절할 수 있다.For example, in the temperature adjusting step ( S20 ), the surface temperature of the polishing pad 111 may be adjusted by controlling the temperature controller 200 ′ provided above the polishing pad 111 .

상기 온도조절부(200')는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 연마패드(111)의 표면 온도를 조절할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 온도조절부(200')는, 상기 연마패드(111)와 열전달 가능하게 연마패드(111)의 표면에 접촉되는 접촉부재(300')와, 상기 접촉부재(300')와 열전달이 이루어지는 열전소자와, 상기 열전소자를 냉각시키기 위한 냉각부(500')를 포함하여 복수개의 표면구간에 각각 개별적으로 제공될 수 있다.The temperature controller 200' may be provided in various structures capable of adjusting the surface temperature of the polishing pad 111 according to required conditions and design specifications. For example, the temperature controller 200' includes a contact member 300' contacting the surface of the polishing pad 111 to enable heat transfer with the polishing pad 111, and heat transfer between the contact member 300' and the contact member 300'. Each of the plurality of surface sections including a thermoelectric element formed thereon and a cooling unit 500' for cooling the thermoelectric element may be individually provided.

상기 접촉부재(300')는 연마패드(111)에 접촉되며 열전달 가능한 다양한 구조 및 재질로 형성될 수 있다. 바람직하게 상기 접촉부재(300')는 연마패드(111)의 손상은 최소로 하면서 열전달 효율은 극대화할 수 있는 재질로 형성될 수 있다.The contact member 300' contacts the polishing pad 111 and may be formed of various structures and materials capable of transferring heat. Preferably, the contact member 300' may be formed of a material capable of maximizing heat transfer efficiency while minimizing damage to the polishing pad 111.

상기 열전달부재(400')는 접촉부재(300')와 열전달이 이루어지도록 접촉부재(300')의 상면에 제공되며, 열전달부재(400')의 온도를 조절함으로써 열전달부재(400')와 열전달되는 접촉부재(300')의 온도를 조절할 수 있도록 구성된다. 일 예로, 상기 열전달부재(400')는 복수개의 표면구간의 온도에 따라 선택적으로 가열 또는 냉각 가능하게 제공될 수 있다.The heat transfer member 400' is provided on the upper surface of the contact member 300' so that heat transfer with the contact member 300' is achieved, and heat transfer between the heat transfer member 400' and the heat transfer member 400' is achieved by controlling the temperature of the heat transfer member 400'. It is configured to be able to adjust the temperature of the contact member 300 '. For example, the heat transfer member 400' may be selectively heated or cooled according to the temperature of a plurality of surface sections.

상기 열전달부재(400')의 종류 및 특성은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 상기 열전달부재(400')로서는 펠티에 효과에 의한 흡열 또는 발열을 이용한 통상의 열전소자(thermoelectric element)가 사용될 수 있다.The type and characteristics of the heat transfer member 400' may be variously changed according to required conditions and design specifications. For example, as the heat transfer member 400', a conventional thermoelectric element using heat absorption or heat generation by a Peltier effect may be used.

또한, 상기 열전달부재(400')의 상부에는 열전달부재(400')를 냉각시키기 위한 냉각부(500')가 제공될 수 있다. 상기 냉각부(500')는 열전달부재(400')의 열을 외부로 방출할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 냉각부(500')는, 상기 열전달부재(400')의 상부에 열전달 가능하게 연결되는 냉각플레이트(510')와, 상기 냉각플레이트(510')의 내부를 따라 냉각 유체를 유동시키는 냉각유체유로(520')를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, a cooling unit 500' for cooling the heat transfer member 400' may be provided above the heat transfer member 400'. The cooling unit 500' may be provided in various structures capable of radiating heat from the heat transfer member 400' to the outside. For example, the cooling unit 500' includes a cooling plate 510' connected to the upper portion of the heat transfer member 400' to enable heat transfer, and a cooling fluid flowing along the inside of the cooling plate 510'. It may be configured to include a cooling fluid flow path 520'.

또한, 상기 복수개의 표면구간에 각각 개별적으로 제공되는 접촉부재(300') 및 열전달부재(400')는 연마패드(111)의 상부에 제공되는 연결부재(600')에 의해 일체로 연결될 수 있다. 바람직하게 상기 연결부재(600')는 플렉시블(flexible)한 재질로 형성될 수 있으며, 상기 접촉부재(300')는 연결부재(600')에 연결된 상태에서 자중(self load)에 의해 연마패드(111)에 접촉하도록 구성될 수 있다.In addition, the contact member 300' and the heat transfer member 400', which are individually provided in the plurality of surface sections, may be integrally connected by a connection member 600' provided on the upper part of the polishing pad 111. . Preferably, the connection member 600' may be formed of a flexible material, and the contact member 300' is connected to the connection member 600' by its own weight to the polishing pad ( 111) may be configured to contact.

참고로, 상기 온도조절단계(S20)에서 온도조절부(200')를 제어한다 함은, 열전달부재(400')(예를 들어, 열전소자)에 인가되는 전원을 조절하거나, 냉각부(500')의 냉각 성능(냉각유체 공급량)을 조절하는 것을 모두 포함하는 개념으로 이해될 수 있다. 기본적으로는 온도조절단계(S20)에서 열전소자의 온도를 조절하여 접촉부재(300')의 온도 조절을 통해 연마패드(111)의 온도를 조절할 수 있다.For reference, controlling the temperature control unit 200' in the temperature control step (S20) means adjusting power applied to the heat transfer member 400' (eg, a thermoelectric element) or cooling unit 500. ') can be understood as a concept that includes all of adjusting the cooling performance (cooling fluid supply amount). Basically, in the temperature control step (S20), the temperature of the polishing pad 111 can be adjusted by adjusting the temperature of the thermoelectric element to adjust the temperature of the contact member 300'.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 화학 기계적 연마장치의 제어방법은, 상기 연마패드(111)의 상면에 존재하는 유체를 연마패드(111)의 내측에서 외측을 향하는 방향으로 유동시키는 유체유동단계를 포함할 수 있다.In addition, a method for controlling a chemical mechanical polishing apparatus according to another embodiment of the present invention includes a fluid flow step of flowing the fluid present on the upper surface of the polishing pad 111 from the inside to the outside of the polishing pad 111. can include

이를 위해, 상기 접촉부재(300')의 저면에는 연마패드(111)의 상면에 존재하는 유체가 유동되기 위한 유체 유동홈(도 13의 310' 참조)이 형성될 수 있으며, 연마패드(111)의 상면에 존재하는 유체, 다시 말해서, 화학 기계적 연마 공정에 사용된 유체 및 유체에 포함된 이물질은 유체 유동홈(310')을 따라서 연마패드(111)의 내측에서 외측을 향하는 방향으로 유동된 후 연마패드(111)의 외측으로 배출될 수 있다.To this end, a fluid flow groove (see 310' in FIG. 13) through which fluid existing on the upper surface of the polishing pad 111 flows may be formed on the bottom surface of the contact member 300', and the polishing pad 111 The fluid present on the upper surface of the polishing pad 111, in other words, the fluid used in the chemical mechanical polishing process and foreign substances included in the fluid flow along the fluid flow groove 310' from the inside to the outside of the polishing pad 111, and then It may be discharged to the outside of the polishing pad 111 .

여기서, 연마패드(111)의 상면에 존재하는 유체라 함은, 연마패드(111)의 상면에 존재하는 슬러리(CMP slurry) 및 세정수(예를 들어, DIW) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 경우에 따라서는 연마패드의 상면에 존재하는 유체가 연마패드의 상면에 강제적으로 유동되는 기체를 포함할 수도 있다.Here, the fluid present on the upper surface of the polishing pad 111 may include at least one of a slurry (CMP slurry) and washing water (eg, DIW) present on the upper surface of the polishing pad 111. there is. In some cases, the fluid present on the upper surface of the polishing pad may include a gas forcibly flowing on the upper surface of the polishing pad.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although it has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and modify the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that it can be changed.

110 : 연마정반 111 : 연마패드
120 : 캐리어헤드 200 : 온도조절부
300 : 구간분할부재 310 : 하우징부재
320 : 격벽부재 330 : 슬러리 공급홀
340 : 슬러리 도포슬롯 400 : 열전달부재
500 : 방열부재 600 : 열전달 유체 공급부
610 : 분사노즐 710 : 제1온도측정부
720 : 제2온도측정부 800 : 제어부
110: polishing table 111: polishing pad
120: carrier head 200: temperature control unit
300: section dividing member 310: housing member
320: bulkhead member 330: slurry supply hole
340: slurry application slot 400: heat transfer member
500: heat dissipation member 600: heat transfer fluid supply unit
610: injection nozzle 710: first temperature measuring unit
720: second temperature measurement unit 800: control unit

Claims (37)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 화학 기계적 연마장치에 있어서,
화학 기계적 연마 공정 중에 기판이 접촉하는 연마패드와;
상기 연마패드의 상부에 이격되게 제공되고, 상기 연마패드의 상면에 존재하는 유체를 매체로 상기 연마패드의 표면 온도를 조절하되, 상기 연마 패드의 표면에 존재하는 상기 유체와 열전달이 이루어지는 열전달 부재와, 상기 열전달 부재의 상부에 제공되어 열전달 유체를 공급하는 열전달 유체 공급부와, 상기 열전달 유체 공급부의 출구에 연결되어 상기 열전달 유체공급부를 따라 공급되는 상기 열전달 유체를 상기 연마 패드의 표면에 분사하여 상기 연마 패드의 온도를 조절하고 상기 연마 패드의 표면에 잔류하는 이물질을 상기 연마 패드의 외측으로 배출시키는 분사 노즐과, 상기 연마 패드의 회전 방향을 따라 상기 분사 노즐의 후방에 배치되어 슬러리를 상기 연마 패드에 공급하는 슬러리 공급홀을 포함하는 온도 조절부를;
포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마장치.
In the chemical mechanical polishing device,
a polishing pad with which the substrate is in contact during a chemical mechanical polishing process;
A heat transfer member provided to be spaced apart from the top of the polishing pad and controlling the surface temperature of the polishing pad using the fluid present on the upper surface of the polishing pad as a medium, and transferring heat with the fluid present on the surface of the polishing pad; a heat transfer fluid supply unit provided above the heat transfer member to supply a heat transfer fluid; and a heat transfer fluid supply unit connected to an outlet of the heat transfer fluid supply unit and supplied along the heat transfer fluid supply unit to spray the polishing pad on the surface of the polishing pad. A spray nozzle for adjusting the temperature of the pad and discharging foreign substances remaining on the surface of the polishing pad to the outside of the polishing pad, and disposed behind the spray nozzle along the rotation direction of the polishing pad to distribute slurry to the polishing pad A temperature control unit including a slurry supply hole for supplying;
Chemical mechanical polishing apparatus comprising a.
제12항에 있어서,
상기 연마패드를 마주하는 상기 온도조절부의 저면에는 상기 슬러리 공급홀과 연통되는 슬러리 도포슬롯이 형성되고,
상기 슬러리 공급홀에 공급된 상기 슬러리는 상기 슬러리 도포슬롯을 따라 상기 연마패드의 상면에 도포되는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마장치.
According to claim 12,
A slurry application slot communicating with the slurry supply hole is formed on the bottom surface of the temperature controller facing the polishing pad,
The chemical mechanical polishing apparatus, characterized in that the slurry supplied to the slurry supply hole is applied to the upper surface of the polishing pad along the slurry application slot.
화학 기계적 연마장치에 있어서,
화학 기계적 연마 공정 중에 기판이 접촉하는 연마패드와;
상기 연마패드의 상부에 이격되게 제공되며, 상기 연마패드의 상면에 존재하는 유체를 매체로 상기 연마패드의 표면 온도를 조절하되, 상기 연마패드의 표면을 복수개의 표면구간으로 분할하고, 상기 복수개의 표면구간의 온도를 독립적으로 조절하는 온도조절부와;
상기 연마패드의 회전 방향을 따른 상기 온도조절부의 입구에서 상기 연마패드의 표면 온도를 측정하는 제1온도측정부와;
상기 연마패드의 회전 방향을 따른 상기 온도조절부의 출구에서 상기 연마패드의 표면 온도를 측정하는 제2온도측정부와;
상기 제1온도측정부와 상기 제2온도측정부에서 측정된 결과에 따라 상기 온도조절부를 제어하는 제어부를;
포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마장치.
In the chemical mechanical polishing device,
a polishing pad with which the substrate is in contact during a chemical mechanical polishing process;
Provided to be spaced apart from the upper part of the polishing pad and controlling the surface temperature of the polishing pad using a fluid present on the upper surface of the polishing pad as a medium, dividing the surface of the polishing pad into a plurality of surface sections, and a temperature control unit that independently controls the temperature of the surface section;
a first temperature measurement unit for measuring the surface temperature of the polishing pad at an entrance of the temperature controller along the rotational direction of the polishing pad;
a second temperature measurement unit for measuring the surface temperature of the polishing pad at an outlet of the temperature controller along the rotational direction of the polishing pad;
a control unit controlling the temperature control unit according to the results measured by the first temperature measurement unit and the second temperature measurement unit;
Chemical mechanical polishing apparatus comprising a.
제14항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1온도측정부에서 측정된 온도와 상기 제2온도측정부에서 측정된 온도 편차가 기설정된 범위내에 있도록 상기 온도조절부를 제어하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마장치.
According to claim 14,
The control unit controls the temperature control unit so that the temperature difference between the temperature measured by the first temperature measurement unit and the temperature measured by the second temperature measurement unit is within a predetermined range.
제14항에 있어서,
상기 제1온도측정부는 상기 복수개의 표면구간에 대응되게 상기 연마패드의 회전 방향을 따른 상기 온도조절부의 입구에 각각 배치되는 복수개의 제1온도센서를 포함하고,
상기 제2온도측정부는 상기 복수개의 표면구간에 대응되게 상기 연마패드의 회전 방향을 따른 상기 온도조절부의 출구에 각각 배치되는 복수개의 제2온도센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마장치.


According to claim 14,
The first temperature measuring unit includes a plurality of first temperature sensors disposed at the entrance of the temperature control unit along the rotational direction of the polishing pad to correspond to the plurality of surface sections,
The second temperature measurement unit comprises a plurality of second temperature sensors disposed at the outlet of the temperature control unit along the rotational direction of the polishing pad to correspond to the plurality of surface sections.


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