KR20040077009A - 씨엠피 설비의 패드 컨디셔너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼 평탄화 설비의 패드 컨디셔너에 관한 것으로, 본 발명의 패드 컨디셔너는 연마패드의 표면을 컨디셔닝하기 위한 평탄화 설비의 컨디셔너는 컨디셔너 헤드와 연결되어 회전력과 압력을 제공받는 구동 슬리부와, 구동 슬리부가 결합되는 그리고 상기 디스크 홀더 전체에 균일한 압력을 제공받기 위한 원판형의 플랙서를 구비한 디스크 홀더를 갖는다.

Description

씨엠피 설비의 패드 컨디셔너{PAD CONDITIONER OF CMP EQUIPMENT}

본 발명은 반도체 소자의 제조 공정 중 웨이퍼 표면에 형성된 막질을 평탄화시키기 위한 CMP 설비에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 웨이퍼 평탄화 설비의패드 컨디셔너에 관한 것이다.

최근에는 웨이퍼가 대구경화됨에 따라 웨이퍼의 넓어진 면을 평탄화하기 위해서 화학적 기계적 연마(CMP; chemical mechanical polishing) 공정이 널리 이용되고 있다. 이 CMP 공정은 화학적인 제거가공과 기계적인 제거가공을 하나의 가공방법으로 혼합한 연마 공정이다.

이 CMP 공정은 단차를 가진 웨이퍼 표면을 연마패드 위에 밀착시킨 후, 연마제와 화학물질이 포함된 슬러리를 웨이퍼와 연마패드 사이에 주입시켜 웨이퍼의 표면을 평탄화시키는 방식이다.

이와 같이, CMP 설비는 연마패드의 이상마모를 방지하기 위한 패드 컨디셔너를 구비하고 있다. 이 패드 컨디셔너는 공기압을 이용하여 다이아몬드 디스크를 연마패드 위에 밀착시킨 후 연마 패드 표면의 컨디셔닝을 실시한다.

도 4는 패드 컨디셔너의 십자형 플랙서(flexure)를 보여주는 도면으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 기존의 플랙서(10)는 십자형으로 연결부위(12)가 용접구조물로 되어 있어 그 용접부위의 균열이 쉽게 일어나 수명이 짧다,

그리고 기존의 플랙서의 압력 적용 범위는 플랙서의 끝부분까지 압력이 균일하게 전달되지 않는다는 단점이 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 수명이 길고, 압력을 균일하게 전달할 수 있는 새로운 형태의 웨이퍼 평탄화 설비의 컨디셔너를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 패너 컨디셔너가 장착된 CMP 설비를 보여주는 도면이다.

도 2는 패드 컨디셔너의 컨디셔너 헤드와 디스크 홀더를 보여주는 측면도;

도 4은 디스크 홀더의 클랙서의 평면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : CMP 설비

110 : 폴리싱 스테이션

120 : 폴리싱 헤드 어셈블리

130 : 폴리싱 헤드

140 : 패드 컨디셔너

150 : 컨디셔너 헤드

160 : 디스크 홀더

162 : 구동 슬리브

164 : 플랙서

166 : 고정부

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 연마패드의 표면을 컨디셔닝하기 위한 평탄화 설비의 컨디셔너는 컨디셔너 헤드와 연결되어 회전력과 압력을 제공받는 구동 슬리부와, 구동 슬리부가 결합되는 그리고 상기 디스크 홀더 전체에 균일한 압력을 제공받기 위한 원판형의 플랙서를 구비한 디스크 홀더를 포함할 수 있다.

예컨대, 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 3을 참조하면서 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명한다. 상기 도면들에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호가 병기되어 있다.

도 1은 본 발명에 따른 패드 컨디셔너가 장착된 CMP 설비를 보여주는 도면이다.

도 1을 참조하면, CMP 설비(100)는 폴리싱 스테이션(110)과 폴리싱 헤드 어셈블리(120)를 갖는다.

상기 폴리싱 헤드 어셈블리(120)는 폴리싱 헤드(130), 구동축(122) 그리고 모터(124)를 포함한다. 폴리싱 헤드(130)는 연마 패드(112)에 대향해서 웨이퍼를 유지하고 웨이퍼의 후면으로 하향 압력을 균일하게 제공한다. 폴리싱 헤드(130)는 모터(124)에 연결된 구동축(122)에 의해 적정한 회전수로 회전할 수 있다. 또, 폴리싱 헤드(130)에는 공기압을 제공하거나, 또는 웨이퍼를 진공으로 흡착하기 위한 진공을 제공하는 적어도 2개의 유체 공급 채널들이 연결될 수 있다. 물론, 이들 유체 공급 채널들에는 펌프들이 각각 연결된다.

상기 폴리싱 스테이션(110)은 폴리싱 패드(112)를 지지하는 회전 가능한 테이블(114) 및 패드 컨디셔너(140)를 포함한다. 상기 회전 가능한 테이블(114) 및 패드 컨디셔너(140)는 상기 폴리싱 스테이션(110)의 상단부에 장착된다.

상기 폴리싱 패드(112)가 폴리싱 헤드(130)상에 진공 흡착된 기판을 연마하는 동안, 상기 패드 컨디셔너(140)는 상기 폴리싱 패드(112) 표면의 오염물질을 제거하고 표면에 결을 내는 연마를 실시함으로써, 폴리싱 패드(112)의 표면 상태를 조절한다.

상기 패드 컨디셔너(140)는 컨디셔너 헤드(150), 다이아몬드가 내장된 컨디셔너 디스크(미도시됨)를 보유하는 디스크 홀더(160), 아암(142) 그리고 베이스(144)를 포함한다. 상기 컨디셔너 헤드(150)는 폴리싱 패드(112)를 가로질러 폴리싱 헤드(130)의 운동과 동기화 되는 왕복운동으로 폴리싱 패드(112)를 크리닝한다.

도 2를 참조하면, 상기 컨디셔너 헤드(150)의 디스크 홀더(160)는 환형의 구동 슬리브(162)를 통해 상기 컨디셔너 헤드(150)로부터 회전력과 압력을 제공받는다.

상기 구동 슬리브(162)는 디스크홀더의 플랙서(164)에 연결 고정된다.

도 3을 참조하면, 상기 플랙서(164)는 하나의 일체형으로 이루어지는 원판으로 이루어지며 가운데에는 구동 슬리브(162)가 고정되는 고정부(166)를 갖는다. 상기 플랙서(164)는 용접 포인트가 없고 원판으로 이루어져 있어, 상기 고정부(166)로부터 압력을 전달받아 전면으로 압력을 균일하게 공급하여, 안정적인 컨디셔닝을 실시할 수 있도록 한다.

이상에서, 본 발명에 따른 패드 컨디셔너의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

이와 같은 본 발명에 따르며, 사용 수명을 길고, 압력의 전달 분포 범위가 넓어 안정적인 컨디셔닝을 실시할 수 있는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 연마패드의 표면을 컨디셔닝하기 위한 평탄화 설비의 컨디셔너에 있어서:

   연마 디스크를 보유하는 그리고 상기 연마패드의 표면에 접하여 회전하는 디스크 홀더;

   상기 디스크 홀더가 결합되는 그리고 상기 디스크 홀더를 회전시키는 구동장치를 구비한 컨디셔너 헤드를 포함하되;

   상기 디스크 홀더는 상기 컨디셔너 헤드와 연결되어 회전력과 압력을 제공받는 구동 슬리부와, 상기 구동 슬리부가 결합되는 그리고 상기 디스크 홀더 전체에 균일한 압력을 제공받기 위한 원판형의 플랙서를 구비하는 것을 특징으로 하는 평탄화 설비의 컨디셔너.