KR20040078361A - Polishing pad conditioner in chemical mechanical polishing apparatus - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A polishing pad conditioner for CMP apparatus is provided to perform a uniform conditioning operation on all regions of a polishing pad by controlling differently the operating force of a diamond disk on the polishing pad according to the radius direction of the polishing pad. CONSTITUTION: A diamond disk(41) is used for regenerating a surface of a polishing pad. The diamond disk is moved along the radius direction of the polishing pad in order to polish the polishing pad. A diamond disk holder(42) is used for supporting the diamond disk and is moved to upper and lower directions. The first and the second driving sources(43,45) are used for providing the driving force to the diamond disk in order to move the diamond disk to the upper and the lower directions.

Description

화학적기계연마 장치의 연마패드 컨디셔너{Polishing pad conditioner in chemical mechanical polishing apparatus}Polishing pad conditioner in chemical mechanical polishing apparatus

본 발명은 화학적기계연마 장치에 관한 것으로, 특히, 연마패드 면을 재생시키기 위한 연마패드 컨디셔너(polishing pad conditioner)에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a chemical mechanical polishing apparatus, and more particularly, to a polishing pad conditioner for regenerating a polishing pad surface.

주지된 바와 같이, 화학적기계연마(Chemical Mechanical Polishing : 이하, CMP) 공정은 슬러리(slurry)에 의한 화학 반응과 연마패드(polishing pad)에 의한 기계적 가공이 동시에 이루어지는 평탄화 공정이다.As is well known, the chemical mechanical polishing (CMP) process is a planarization process in which a chemical reaction by a slurry and mechanical processing by a polishing pad are simultaneously performed.

이러한 CMP 공정은 표면 평탄화를 위해 이용되어져 왔던 리플로우(reflow) 또는 에치-백(etch-back) 공정 등과 비교해서 글로벌(global) 평탄화를 얻을 수 있으며, 그리고, 저온에서 수행 가능하다는 잇점을 갖는다.This CMP process can obtain global planarization compared to the reflow or etch-back process that has been used for surface planarization, and has the advantage of being able to be performed at low temperatures.

또한, 상기 CMP 공정은 표면 평탄화를 위해 제안된 것이지만, 반도체 소자의 고집적화에 따라 최근에는 STI(Shallown Trench Isolation) 공정에서의 트렌치 매립 산화막 식각, 자기정렬콘택(self-aligned contact) 공정에서의 폴리실리콘막 식각 및 금속배선 공정에서의 금속막 식각 공정 등에 이용되고 있으며, 점차 그 이용 분야가 확대되고 있는 추세이다.In addition, the CMP process is proposed for surface planarization, but recently, due to the high integration of semiconductor devices, polysilicon in trench embedded oxide etching and self-aligned contact processes in a STI (Shallown Trench Isolation) process It is used in metal film etching processes in film etching and metal wiring processes, and its field of use is gradually expanding.

이하에서는 CMP 공정에 이용되는 장치(이하, CMP 장치)에 대해 간략하게 설명하도록 한다.Hereinafter, an apparatus (hereinafter, referred to as a CMP apparatus) used in the CMP process will be briefly described.

도 1 및 도 2는 전형적인 CMP 장치를 도시한 평면도 및 단면도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 CMP 장치는 표면 상에 연마패드(2)가 부착된 플래튼(platen :1)과, 상기 플래튼(1) 상에 놓여지는 웨이퍼(10)를 소정 압력으로 누르게 되는 연마헤드(3)와, 상기 플래튼(1)에 슬러리(8)를 뿌려주는 슬러리 공급노즐(4)과, 연마패드 면을 재생하기 위한 부품으로서 다이아몬드 디스크(5)를 구비한 컨디셔너(6)로 구성된다.1 and 2 are plan and cross-sectional views of a typical CMP apparatus. As shown, the conventional CMP apparatus presses a platen (1) on which a polishing pad (2) is attached on a surface, and presses the wafer (10) placed on the platen (1) at a predetermined pressure. Conditioner (6) comprising a polishing head (3), a slurry supply nozzle (4) for spraying slurry (8) on the platen (1), and a diamond disk (5) as a part for regenerating the polishing pad surface It consists of.

이와 같은 CMP 장치에 따르면, 웨이퍼(10)가 연마헤드(3)에 의해 누려진 상태로 플래튼(1) 상에 배치된 후, 슬러리 공급노즐(4)로부터 플래튼(1), 보다 정확하게는, 연마패드(2)에 슬러리(8)가 뿌려지게 되며, 이러한 상태에서 연마헤드(3)의 회전에 따라 웨이퍼(10)가 회전되고, 동시에, 플래튼(1)이 회전되면서 상기 웨이퍼(10)에 대한 연마가 행해진다.According to this CMP apparatus, after the wafer 10 is placed on the platen 1 in a state of being laid down by the polishing head 3, the slurry supply nozzle 4 from the platen 1, more precisely, In this state, the slurry 8 is sprayed on the polishing pad 2, and in this state, the wafer 10 is rotated in accordance with the rotation of the polishing head 3, and at the same time, the platen 1 is rotated. Polishing) is carried out.

또한, 컨디셔너(6)는 그의 다이아몬드 디스크(5)를 연마패드(2)에 일정 압력으로 누른 상태에서 상기 연마패드(2)의 반경방향으로 왕복운동을 하는 방식으로 연마패드(2)에 대한 재생, 즉, 컨디셔닝을 행하게 된다.The conditioner 6 also regenerates the polishing pad 2 in such a manner as to reciprocate in the radial direction of the polishing pad 2 while pressing the diamond disk 5 at a predetermined pressure on the polishing pad 2. That is, conditioning is performed.

그러나, 전술한 종래 CMP 장치에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이, 다이아몬드 디스크(5)를 구비한 컨디셔너(6)가 연마패드(2)의 반경방향을 따라 한 주기를 왕복하는 동안 상기 연마패드(2)는 그의 반경 위치 별로 회전속도가 상이한 것과 관련해서 일정 속도로 이동하는 컨디셔너(6)의 다이아몬드 디스크(5)는 상기 연마패드(2)를 컨디셔닝하는 시간이 패드 위치 별로 다르게 된다. 예컨데, 컨디셔닝 시간은 연마패드의 가장자리로 갈수록 감소된다. 이에 따라, 컨디셔닝이 완료된 연마패드(2)는 위치별로 단면 두께가 상이하게 된다. 즉, 컨디셔닝이 불량이 발생된다.However, according to the conventional CMP apparatus described above, as shown in FIG. 3, the polishing pad 6 having the diamond disk 5 is conditioned while the conditioner 6 reciprocates one cycle along the radial direction of the polishing pad 2. (2) shows that the diamond disk 5 of the conditioner 6 moving at a constant speed in relation to the rotational speed being different for each radial position of the polishing pad 2 has a different time for each pad position. For example, conditioning time is reduced toward the edge of the polishing pad. Accordingly, the polishing pad 2 having completed the conditioning has a different cross-sectional thickness for each position. That is, poor conditioning occurs.

이 결과, 불균일하게 컨디셔닝된 연마패드를 이용하여 웨이퍼에 대한 CMP가 수행됨에 따라 웨이퍼 또한 연마 불균일이 발생되며, 그래서, 소자 신뢰성 및 제조수율 저하가 초래된다.As a result, the wafer also undergoes polishing unevenness as CMP is performed on the wafer using a non-uniformly conditioned polishing pad, resulting in a decrease in device reliability and production yield.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 연마패드의 전 영역에 대해 균일한 컨디셔닝이 이루어지도록 할 수 있는 CMP 장치의 연마패드 컨디셔너를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a polishing pad conditioner of a CMP apparatus that can be uniformly conditioned over the entire area of the polishing pad, which is devised to solve the above problems.

또한, 본 발명은 연마패드의 균일한 컨디셔닝을 통해 웨이퍼 연마 불균일을 방지할 수 있는 CMP 장치의 연마패드 컨디셔너를 제공함에 그 다른 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a polishing pad conditioner of a CMP apparatus capable of preventing wafer polishing irregularity through uniform conditioning of the polishing pad.

도 1 및 도 2는 종래의 화학적기계연마 장치를 도시한 평면도 및 단면도.1 and 2 are a plan view and a cross-sectional view showing a conventional chemical mechanical polishing device.

도 3은 종래 연마패드 컨디셔너를 이용한 컨디셔닝 후의 연마패드 반경방향 위치에 따른 연마패드 단면 두께 관계를 설명하기 위한 도면.3 is a view for explaining a polishing pad cross-sectional thickness relationship according to the polishing pad radial position after conditioning using a conventional polishing pad conditioner.

도 4는 본 발명에 따른 화학적기계연마 장치의 연마패드 컨디셔너를 도시한 단면도.Figure 4 is a cross-sectional view showing a polishing pad conditioner of the chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 연마패드 컨디셔너를 이용한 연마패드 컨디셔닝 후의 연마패드 반경방향 위치에 따른 연마패드 단면 두께 관계를 설명하기 위한 도면.5 is a view for explaining a polishing pad cross-sectional thickness relationship according to the polishing pad radial position after polishing pad conditioning using a polishing pad conditioner according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 연마패드 컨디셔너의 제어 블록다이어그램.6 is a control block diagram of a polishing pad conditioner according to the present invention;

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

41 : 다이아몬드 디스크 42 : 다이아몬드 디스크 홀더41: diamond disc 42: diamond disc holder

43 : 공압 44 : 전자석코일43: pneumatic 44: electromagnet coil

45 : 전자석힘 46 : 코일자속45: electromagnet force 46: coil flux

50 : 연마패드 61 : 힘 프로파일 생성기50: polishing pad 61: force profile generator

62 : 제어기 63 : 구동기62 controller 63 driver

64 : 압력감지센서 65 : 압력/힘 변환기64 pressure sensor 65 pressure / force transducer

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 슬러리에 의한 화학반응과 연마패드에 의한 기계적가공을 통해 웨이퍼를 연마하는 CMP 장치에서 상기 연마패드 면을 재생시키기 위해 구비되며, 연마패드의 반경방향을 따라 왕복운동하면서 상기 연마패드를 연마하는 다이아몬드 디스크와, 상기 다이아몬드 디스크를 지지하며 상하 이동이 가능하도록 구성된 다이아몬드 디스크 홀더와, 상기 다이아몬드 디스크에 대해 각각 하방향 및 상방향으로 작용하는 힘을 발생시키는 제1 및 제2구동원으로 구성되어 다이아몬드 디스크가 연마패드에 작용하는 힘이 상기 연마패드의 반경방향 위치에 따라 상이하도록 하는 것을 특징으로 하는 CMP 장치의 연마패드 컨디셔너를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is provided to regenerate the polishing pad surface in the CMP apparatus for polishing the wafer through the chemical reaction by the slurry and the mechanical processing by the polishing pad, the radial direction of the polishing pad A diamond disk for polishing the polishing pad while reciprocating along the diamond disk, a diamond disk holder configured to support the diamond disk and to move up and down, and to generate a force acting downward and upward with respect to the diamond disk, respectively. A polishing pad conditioner of a CMP apparatus, comprising a first and a second driving source such that the force acting on the polishing pad by the diamond disk is different depending on the radial position of the polishing pad.

상기 본 발명에 따른 CMP 장치의 연마패드 컨디셔너는, 상기 구동원을 제어하기 위한 제어기와, 상기 다이아몬드 디스크로부터 연마패드에 가해진 압력을 감지하는 압력감지센서와, 상기 압력감지센서로부터 얻어진 압력 값을 힘으로 변환시켜 상기 제어기로 입력시키는 압력/힘 변환기를 더 포함한다.The polishing pad conditioner of the CMP apparatus according to the present invention includes a controller for controlling the drive source, a pressure sensor for sensing a pressure applied to the polishing pad from the diamond disk, and a pressure value obtained from the pressure sensor. The apparatus further includes a pressure / force converter for converting and inputting the controller.

또한, 본 발명에 따른 CMP 장치의 연마패드 컨디셔너는, 상기 제어기에 공정 조건에 따라 힘 프로파일을 생성하여 입력시키는 힘 프로파일 생성기를 더 포함하며, 여기서, 상기 힘 프로파일은 연마패드의 반경방향에 대해 연마패드의 단위 면적당 컨디셔닝 시간의 프로파일에 반비례한다.The polishing pad conditioner of the CMP apparatus according to the present invention further includes a force profile generator for generating and inputting a force profile to the controller according to the process conditions, wherein the force profile is polished with respect to the radial direction of the polishing pad. It is inversely proportional to the profile of the conditioning time per unit area of the pad.

본 발명에 따른 CMP 장치의 연마패드 컨디셔너에 있어서, 상기 하방향의 힘을 발생시키는 제1구동원은 제어응답속도가 빠르지 않은 공압이며, 상기 상방향의 힘을 발생시키는 제2구동원은 제어응답속도가 빠른 전자석힘이다. 상기 전자석 힘은 전자석코일에 전류를 인가하여 발생시킨 코일자속의 경로에 의해 발생된다. 상기 하방향으로 작용하는 힘은 일정하게 유지하고, 상방향으로 작용하는 힘은 연마패드의 위치에 따라 상이하도록 조절된다.In the polishing pad conditioner of the CMP apparatus according to the present invention, the first driving source for generating the downward force is a pneumatic pressure having a low control response speed, and the second driving source for generating the upward force has a control response speed. It is fast electromagnetism. The electromagnet force is generated by the path of the coil magnetic flux generated by applying a current to the electromagnet coil. The downwardly acting force is kept constant, and the upwardly acting force is adjusted to be different depending on the position of the polishing pad.

본 발명에 따르면, 다이아몬드 디스크가 연마패드에 작용하는 힘이 제어되기 때문에 연마패드의 반경방향에 따라 회전속도가 상이함에도 불구하고 연마패드의 전 영역에 대해 균일한 컨디셔닝이 이루어지도록 할 수 있다.According to the present invention, since the force exerted on the polishing pad by the diamond disc is controlled, even though the rotational speed is different in the radial direction of the polishing pad, it is possible to achieve uniform conditioning over the entire area of the polishing pad.

(실시예)(Example)

이하, 첨부된 도면에 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명에 따른 CMP 장치에서의 연마패드 컨디셔너를 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 연마패드 컨디셔너를 이용한 컨디셔닝 후의 연마패드반경방향 위치에 따른 연마패드 단면 두께 관계를 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 연마패드 컨디셔너의 제어 블록다이어그램이다.4 is a cross-sectional view showing a polishing pad conditioner in the CMP apparatus according to the present invention, Figure 5 is a view illustrating a polishing pad cross-sectional thickness relationship according to the polishing pad radial position after conditioning using the polishing pad conditioner according to the present invention 6 is a control block diagram of a polishing pad conditioner according to the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 연마패드 컨디셔너는 다이아몬드 디스크(41)와 상기 다이아몬드 디스크(41)를 잡고 하방향의 공압(43)과 상방향의 전자석힘(45)에 의해 상하 이동이 가능하도록 구성된 다이아몬드 디스크 홀더(42) 및 상방향 힘을 발생하기 위한 수단의 하나인 전자석코일(44)을 포함하여 구성된다. 이때, 상기 전자석힘(44)은 전자석코일(44)에 전류를 인가함에 따라 발생되는 코일자속(46)의 경로에 의해 발생되며, 따라서, 상기 다이아몬드 디스크 홀더(42)는 자성재료로 구성함이 바람직하다.Referring to Figure 4, the polishing pad conditioner of the present invention to hold the diamond disk 41 and the diamond disk 41 so as to be able to move up and down by the pneumatic 43 in the downward direction and the electromagnet force 45 in the upward direction. Configured diamond disk holder 42 and electromagnet coil 44 which is one of the means for generating the upward force. At this time, the electromagnet force 44 is generated by the path of the coil magnetic flux 46 generated by applying a current to the electromagnet coil 44, therefore, the diamond disc holder 42 is made of a magnetic material desirable.

여기서, 본 발명의 실시예에서는 하방향 및 상방향으로 작용하는 힘을 발생시키는 구동원들로서 각각 제어응답속도가 빠르지 않은 공압과 제어응답속도가 빠른 전자석힘을 이용하였지만, 그 이외의 다른 구동기를 사용할 수 있다.Here, in the embodiment of the present invention, as the driving source for generating the force acting in the downward direction and the upward direction, respectively, the pneumatic pressure and the electromagnet force with the high control response speed are used, but other drivers can be used. have.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 연마패드 컨디셔너에 따르면, 다이아몬드 디스크는 연마패드의 반경방향에 대해 일정한 속도를 갖고 왕복운동을 하게 되며, 이 과정에서 상기 다이아몬드 디스크는 연마패드에 대해 누르는 힘, 즉, 하방향의 공압힘에서 상방향의 전자석힘을 뺀 힘의 프로파일(profile)을 갖고 상기 연마패드에 대한 컨디셔닝을 수행한다.According to the polishing pad conditioner of the present invention having the configuration as described above, the diamond disk is reciprocating at a constant speed with respect to the radial direction of the polishing pad, in this process the diamond disk is pressed against the polishing pad, that is, And conditioning the polishing pad with a profile of the force minus the upward electromagnet force from the downward pneumatic force.

여기서, 상기 다이아몬드 디스크가 연마패드를 누르는 힘은 일정 공압에 의한 하방향 힘인 공압과 전자석코일에 의한 상방향 힘인 전자석힘으로 이루어지며, 이때, 공압은 연마패드의 위치에 무관하게 일정한 힘으로 작용하는 반면, 전자석힘은 전자석코일에 인가되는 전류의 제어를 통해 연마패드의 위치에 따라 변화하는 힘으로 작용한다.Here, the diamond disk pressing force of the polishing pad is composed of a pneumatic force which is a downward force by a constant pneumatic force and an electromagnet force that is an upward force by an electromagnet coil, wherein the pneumatic pressure acts as a constant force regardless of the position of the polishing pad. On the other hand, the electromagnet force acts as a force that changes depending on the position of the polishing pad through the control of the current applied to the electromagnet coil.

따라서, 다이아몬드 디스크가 연마패드를 누르는 힘은 컨디셔너에 의해 연마되는 연마패드의 두께와 비례하게 되는 바, 본 발명의 연마패드 컨디셔너는, 도 5에 도시된 바와 같이, 다이아몬드 디스크(41)가 연마패드(50)를 누르는 힘을 제어함으로써 연마패드(50)의 위치별 회전속도가 상이함에도 불구하고 컨디셔닝된 연마패드(50)의 단면 두께를 전 영역에 대해 균일하게 되도록 만들 수 있다.Therefore, the force that the diamond disk presses on the polishing pad is proportional to the thickness of the polishing pad polished by the conditioner. In the polishing pad conditioner of the present invention, as shown in FIG. By controlling the pressing force of 50, the cross-sectional thickness of the conditioned polishing pad 50 can be made uniform over the entire area even though the rotational speed for each position of the polishing pad 50 is different.

즉, 본 발명의 연마패드 컨디셔너는 컨디셔닝 속도 및 압력을 연마패드의 반경방향 위치에 따라 상이하도록 제어함과 동시에 패드 단위 면적당 컨디셔닝 시간 또한 상이하도록 만듦으로써 연마패드(50)의 전 영역에 대해 패드 단면 두께가 균일하도록 켠디셔닝할 수 있다.That is, the polishing pad conditioner of the present invention controls the conditioning speed and pressure to be different according to the radial position of the polishing pad, and at the same time makes the conditioning time per pad unit area different, thereby making it possible to cross the pad cross section over the entire area of the polishing pad 50. It can be conditioned to be uniform in thickness.

한편, 전술한 본 발명에 따른 연마패드 컨디션너는 연마패드의 단위 면적당 컨디셔닝 시간을 조절하기 위해, 도 6에 도시된 바와 같이, 공압 및 전자석힘과 같은 구동원을 제어하기 위한 제어기(62)와, 다이아몬드 디스크로부터 연마패드에 가해진 압력을 감지하는 압력감지센서(64)와, 상기 압력감지센서(64)로부터 얻어진 압력 값을 힘으로 변환시켜 상기 제어기(62)로 재입력시키는 압력/힘 변환기(65)를 포함한다.On the other hand, the polishing pad conditioner according to the present invention described above, to control the conditioning time per unit area of the polishing pad, as shown in Figure 6, the controller 62 for controlling the drive source such as pneumatic and electromagnet force, and diamond A pressure sensor 64 for sensing the pressure applied to the polishing pad from the disk, and a pressure / force converter 65 for converting the pressure value obtained from the pressure sensor 64 into force and re-entering the controller 62. It includes.

또한, 본 발명의 연마패드 컨디셔너는 상기 제어기(62)에 공정 조건에 따라 힘 프로파일을 생성하여 입력시키는 힘 프로파일 생성기(61)를 더 포함한다. 이때, 상기 힘 프로파일은 연마패드의 반경방향에 대해 연마패드의 단위 면적당 컨디셔닝시간의 프로파일에 반비례하는 것으로 이해될 수 있다.In addition, the polishing pad conditioner of the present invention further includes a force profile generator 61 which generates and inputs a force profile to the controller 62 according to the process conditions. In this case, the force profile may be understood as being inversely proportional to the profile of the conditioning time per unit area of the polishing pad relative to the radial direction of the polishing pad.

결국, 본 발명의 연마패드 컨디셔너에 있어서, 다이아몬드 디스크가 연마패드를 누르는 힘의 프로파일은 각 공정의 연마조건에서 연마패드의 회전속도가 정해지면 힘 프로파일 생성기(61)에 의해 생성되며, 이렇게 힘 프로파일 생성기(61)에 의해 최적의 힘 프로파일이 생성되면, 이 프로파일을 따라 컨디셔너 제어기(62)에 의해 제어값이 상방향 힘의 구동기인 전자석코일(63)에 입력되며, 아울러, 구동기에 구비된 압력감지센선(64)에 의해 압력이 감지되고, 압력/힘 변환기(65)에 의해 각 연마패드 위치에서 다이아몬드 디스크가 누르는 힘이 상기 제어기(62)에 재입력된다.As a result, in the polishing pad conditioner of the present invention, the profile of the force on which the diamond disc presses the polishing pad is generated by the force profile generator 61 when the rotational speed of the polishing pad is determined under the polishing conditions of each process. When the optimum force profile is generated by the generator 61, the control value is inputted by the conditioner controller 62 to the electromagnet coil 63, which is the driver of the upward force, along the profile, and the pressure provided to the driver. The pressure is sensed by the sense line 64 and the force pressed by the diamond disc at each polishing pad position by the pressure / force transducer 65 is re-entered into the controller 62.

이와 같은 순서에 의해 최적의 힘 프로파일로 연마패드를 컨디셔닝함으로써 일정 속도로 컨디셔너가 연마패드 상을 왕복운동하는 경우에 단위 면적당 컨디셔닝 시간이 내외주에 대해 다르더라도 컨디셔닝된 연마패드의 단면 두께는 연마패드의 위치에 관계없이 일정하게 만들 수 있다.By conditioning the polishing pad with the optimal force profile in this order, the cross-sectional thickness of the conditioned polishing pad is equal to the polishing pad even if the conditioning time per unit area varies with respect to the inner and outer circumference when the conditioner reciprocates on the polishing pad at a constant speed. It can be made constant regardless of the position of.

상기에서, 연마패드에 대한 컨디셔닝은 웨이퍼 연마 공정과 동시에 수행할 수 있으며, 또한, 웨이퍼 연마 공정 전에 수행할 수도 있다.In the above, conditioning on the polishing pad may be performed simultaneously with the wafer polishing process, or may be performed before the wafer polishing process.

이상에서와 같이, 본 발명은 다이아몬드 디스크가 연마패드에 작용하는 힘을 연마패드의 반경방향에 대해 위치별로 상이하도록 제어함으로써 연마패드의 전 영역에 대해 균일한 컨디셔닝이 이루어지도록 할 수 있으며, 따라서, 웨이퍼에 대한 연마 균일도를 높일 수 있다.As described above, the present invention can control the force applied to the polishing pad so that the diamond disk is different from one position to another in the radial direction of the polishing pad so that uniform conditioning can be made over the entire area of the polishing pad. Polishing uniformity to the wafer can be increased.

한편, 전술한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이므로, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가 등이 가능할 것이며, 따라서, 이러한 수정 및 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.On the other hand, since the embodiments of the present invention described above are for the purpose of illustration, various modifications, changes, and additions will be possible to those skilled in the art within the spirit and scope of the present invention, and therefore, such modifications and changes are claimed It should be seen as belonging to a range.

Claims (8)

슬러리에 의한 화학반응과 연마패드에 의한 기계적가공을 통해 웨이퍼를 연마하는 화학적기계연마 장치에서 상기 연마패드 면을 재생시키기 위해 구비되며, 연마패드의 반경방향을 따라 왕복운동하면서 상기 연마패드를 연마하는 다이아몬드 디스크와, 상기 다이아몬드 디스크를 지지하며 상하 이동이 가능하도록 구성된 다이아몬드 디스크 홀더와, 상기 다이아몬드 디스크에 대해 각각 하방향 및 상방향으로 작용하는 힘을 발생시키는 제1 및 제2구동원으로 구성되어 다이아몬드 디스크가 연마패드에 작용하는 힘이 상기 연마패드의 반경방향 위치에 따라 상이하도록 하는 것을 특징으로 하는 화학적기계연마 장치의 연마패드 컨디셔너.In the chemical mechanical polishing apparatus for polishing a wafer through a chemical reaction by a slurry and a mechanical processing by a polishing pad, the polishing pad is provided to regenerate the polishing pad surface, and the polishing pad is polished while reciprocating along the radial direction of the polishing pad. A diamond disc comprising a diamond disc, a diamond disc holder configured to support the diamond disc and capable of vertical movement, and first and second driving sources generating forces acting downward and upward with respect to the diamond disc, respectively And a force acting on the polishing pad according to a radial position of the polishing pad. 제 1 항에 있어서, 상기 구동원을 제어하기 위한 제어기와, 상기 다이아몬드 디스크로부터 연마패드에 가해진 압력을 감지하는 압력감지센서와, 상기 압력감지센서로부터 얻어진 압력 값을 힘으로 변환시켜 상기 제어기로 입력시키는 압력/힘 변환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화학적기계연마 장치의 연마패드 컨디셔너.According to claim 1, wherein the controller for controlling the drive source, a pressure sensor for sensing the pressure applied to the polishing pad from the diamond disk, and converts the pressure value obtained from the pressure sensor into a force to input to the controller A polishing pad conditioner of a chemical mechanical polishing device, further comprising a pressure / force transducer. 제 2 항에 있어서, 상기 제어기에 공정 조건에 따라 힘 프로파일을 생성하여 입력시키는 힘 프로파일 생성기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화학적기계연마 장치의 연마패드 컨디셔너.3. The polishing pad conditioner of claim 2, further comprising a force profile generator for generating and inputting a force profile to the controller according to process conditions. 제 3 항에 있어서, 상기 힘 프로파일은 연마패드의 반경방향에 대해 연마패드의 단위 면적당 컨디셔닝 시간의 프로파일에 반비례하는 것을 특징으로 하는 화학적기계연마 장치의 연마패드 컨디셔너.4. The polishing pad conditioner of claim 3, wherein the force profile is inversely proportional to the profile of conditioning time per unit area of the polishing pad relative to the radial direction of the polishing pad. 제 1 항에 있어서, 상기 하방향의 힘을 발생시키는 제1구동원은 제어응답속도가 빠르지 않은 공압인 것을 특징으로 하는 화학적기계연마 장치의 연마패드 컨디셔너.2. The polishing pad conditioner of claim 1, wherein the first driving source generating the downward force is pneumatic with a low control response speed. 제 1 항에 있어서, 상기 상방향의 힘을 발생시키는 제2구동원은 제어응답속도가 빠른 전자석힘인 것을 특징으로 하는 화학적기계연마 장치의 연마패드 컨디셔너.2. The polishing pad conditioner of claim 1, wherein the second driving source generating the upward force is an electromagnet force having a fast control response speed. 제 6 항에 있어서, 상기 전자석 힘은 전자석코일에 전류를 인가하여 발생시킨 코일자속의 경로에 의해 발생되는 것을 특징으로 하는 화학적기계연마 장치의 연마패드 컨디셔너.7. The polishing pad conditioner of claim 6, wherein the electromagnet force is generated by a path of a coil flux generated by applying a current to the electromagnet coil. 제 1 항에 있어서, 상기 하방향으로 작용하는 힘은 일정하게 유지하고, 상방향으로 작용하는 힘은 연마패드의 위치에 따라 상이하도록 조절되는 것을 특징으로 하는 화학적기계연마 장치의 연마패드 컨디셔너.The polishing pad conditioner of claim 1, wherein the downwardly acting force is kept constant and the upwardly acting force is adjusted to be different according to the position of the polishing pad.
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CN102975120A (en) * 2011-09-07 2013-03-20 台湾积体电路制造股份有限公司 Method of and apparatus for cmp pad conditioning
KR20150143991A (en) * 2014-06-16 2015-12-24 주식회사 케이씨텍 Low pressurised conditioner of chemical mechanical polishing apparatus

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