KR20040103634A - Conditioner assembly of CMP equipment to semiconductor wafer - Google Patents

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KR20040103634A
KR20040103634A KR1020030034682A KR20030034682A KR20040103634A KR 20040103634 A KR20040103634 A KR 20040103634A KR 1020030034682 A KR1020030034682 A KR 1020030034682A KR 20030034682 A KR20030034682 A KR 20030034682A KR 20040103634 A KR20040103634 A KR 20040103634A
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김승집
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삼성전자주식회사
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    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
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Abstract

PURPOSE: A conditioner assembly of a CMP apparatus for semiconductor wafer for improving a profile of a surface of a polishing pad is provided to prevent damage and deformation due to physical force applied from the polishing pad by using the first gimbal and the second gimbal. CONSTITUTION: A rotary shaft is rotatably supported by a conditioner head. The first gimbal(30a) having a shape of plate is fixed to an end part of the rotary shaft. The first gimbal is opposite horizontally to the polishing pad. The second gimbal is opposite to a bottom face of the first gimbal. A diamond disk is installed on a lower part of the second gimbal. A guide part is used for transmitting rotatory power to the second gimbal on the basis of the first gimbal and guiding the top/down sliding movement. An elastic bodies(36a,36b) are supported from the bottom face of the first gimbal and provides elastic force to a lower direction of the second gimbal. A clamp is supported by the first gimbal and is used for limiting the sliding distance to the lower direction of the second gimbal.

Description

반도체 웨이퍼용 CMP 설비의 컨디셔너 조립체{Conditioner assembly of CMP equipment to semiconductor wafer}Conditioner assembly of CMP equipment for semiconductor wafers

본 발명은 폴리싱 패드의 그 표면을 균일하게 다듬기 위하여 컨디셔너에 작용하는 힘을 분산 유지시켜 폴리싱 패드 표면의 균일한 프로파일을 향상시키도록 하는 반도체 웨이퍼용 CMP 설비의 컨디셔너 조립체에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a conditioner assembly of a CMP facility for a semiconductor wafer that allows to distribute the force acting on the conditioner to uniformly smooth its surface of the polishing pad to improve the uniform profile of the polishing pad surface.

일반적으로 반도체소자는 웨이퍼 상에 사진, 식각, 확산, 화학기상증착, 금속증착 등의 공정을 선택적이고도 반복적으로 수행하는 과정에서 이루어지고, 이렇게 반도체소자로 제조되기까지의 웨이퍼는 그 표면에 소정의 회로패턴을 형성하기 용이하도록 평탄화시키는 CMP(chemical-mechanical polishing) 과정을 거친다.In general, a semiconductor device is a process of selectively and repeatedly performing a process such as photographing, etching, diffusion, chemical vapor deposition, metal deposition, etc. on a wafer. A chemical-mechanical polishing (CMP) process is performed to planarize the circuit pattern.

이러한 CMP 설비을 통한 폴리싱 과정은, 폴리싱 패드를 고속 회전시키는 과정에서 상부로부터 슬러리를 공급하여 폴리싱 패드 표면에 균일하게 분포시키고, 이러한 상태의 폴리싱 패드에 대하여 웨이퍼를 근접 위치시켜 고속 회전에 따른 물리적인 힘과 슬러리의 화학작용을 통해 이루어진다.Polishing process through the CMP facility, by supplying the slurry from the top in the process of rotating the polishing pad at high speed, evenly distributed on the surface of the polishing pad, by placing the wafer close to the polishing pad in this state, the physical force of the high speed rotation And through the chemistry of the slurry.

상술한 관계에 있어서, 폴리싱 패드는 슬러리의 균일한 분포를 위하여 그 표면 프로파일의 균일도가 필요하며, 이에 따라 폴리싱 패드의 표면은 폴리싱 공정의 진행과정 또는 공정의 종료 이후에 그 표면을 다시 다듬기 위한 컨디셔닝 과정을 거친다.In the above-described relationship, the polishing pad needs uniformity of its surface profile for uniform distribution of the slurry, so that the surface of the polishing pad is conditioned to refinish the surface after the progress of the polishing process or after the end of the process. Go through the process.

여기서, 폴리싱 패드에 대한 컨디셔닝을 담당하는 컨디셔너 조립체에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Herein, a conditioner assembly in charge of conditioning a polishing pad will be described with reference to the accompanying drawings.

먼저, 종래의 컨디셔너 조립체 구성은, 도 1에 도시한 바와 같이, 폴리싱 패드(P)에 대하여 수평하게 놓이는 로봇암(R/A)으로부터 지지를 받는 컨디셔너 헤드(10)가 있고, 이 컨디셔너 헤드(10)는 하측으로 관통하여 회전 가능한 회전축(12)을 구비한다.First, in the conventional conditioner assembly configuration, as shown in FIG. 1, there is a conditioner head 10 supported by a robot arm R / A lying horizontally with respect to the polishing pad P, and this conditioner head ( 10 has a rotating shaft 12 that can be rotated through the lower side.

상술한 회전축(12)은 컨디셔너 헤드(10) 내에 구비한 모터(도시 안됨)로부터 회전력을 제공받거나 컨디셔너 헤드(10) 상부로 돌출한 부위에 로봇암(R/A)의 타측으로부터 연장한 타이밍벨트(T/V)와 종동풀리(D/P)로 연결하여 회전력을 제공받는 구성을 이룬다.The above-described rotation shaft 12 receives a rotational force from a motor (not shown) provided in the conditioner head 10 or a timing belt extending from the other side of the robot arm R / A to a part protruding upward of the conditioner head 10. It is composed of (T / V) and driven pulley (D / P) to receive rotational force.

또한, 회전축(12)의 하측 단부는, 도 1 또는 도 2에 도시한 바와 같이, 짐벌(gimbal)(14)의 중심홀(ha)을 관통하여 중심홀(ha) 주연의 체결홀(hb)을 통해 볼트 등의 체결구로 결합관계를 이루며, 이 짐벌(14)의 하측으로는 가장자리 부위의 체결홀(HB)을 통해 폴리싱 패드(P)의 표면을 다듬기 위한 커터(C)를 구비한 다이아몬드 디스크(16)와 결합하고 있다.Further, the lower end of the rotation shaft 12 passes through the center hole ha of the gimbal 14 as shown in FIG. 1 or FIG. 2, and the fastening hole hb around the center hole ha. A diamond disk having a cutter (C) for smoothing the surface of the polishing pad (P) through the fastening hole (HB) of the edge portion of the gimbal 14 to form a coupling relationship through a fastener such as a bolt through It is combined with (16).

그리고, 상술한 짐벌(14)의 외측 부위는 다이아몬드 디스크(16)의 가장자리부위에서 회전축(12)의 측부까지 커버(18)에 의해 밀봉되어 덮이고, 이 커버(18)는 벤드 또는 접착제 등의 고정구(20)를 이용한 통상의 방법으로 고정되어 있다.The outer portion of the gimbal 14 described above is sealed and covered by a cover 18 from the edge of the diamond disk 16 to the side of the rotation shaft 12, and the cover 18 is a fixture such as a bend or an adhesive. It is fixed by the usual method using (20).

한편, 상술한 짐벌(14)의 구성은, 도 2에 도시한 바와 같이, 얇은 판 형상으로 회전축(12)과 결합하는 부위를 중심으로 하여 폭과 길이를 갖는 복수 브리지(B)를 연장하고, 이들 브리지(B)의 측부는 하측 방향으로 굴곡시킨 형상을 이루며, 이들 브리지(B)의 각 외측 단부는 링 형상의 테두리(T)로 상호 연장 연결한 형상을 이룬다.On the other hand, the configuration of the gimbal 14 described above, as shown in Fig. 2, extends a plurality of bridges (B) having a width and a length around the portion to be coupled to the rotating shaft 12 in a thin plate shape, Sides of these bridges B form a shape bent downward, and each of the outer ends of these bridges B forms a shape in which they are connected to each other by a ring-shaped frame T.

이러한 구성의 짐벌(14)은, 폴리싱 패드(P)에 대응하여 수직한 회전축(12)을 기준으로 하여 다이아몬드 디스크(16)의 수평을 탄력적으로 지지하고, 회전축(12)의 회전력을 다이아몬드 디스크(16)에 전달토록 기능한다.The gimbal 14 of such a structure elastically supports the horizontality of the diamond disk 16 with respect to the rotating shaft 12 perpendicular | vertical corresponding to the polishing pad P, and supports the rotational force of the rotating shaft 12 to a diamond disk ( 16) to deliver.

이때 짐벌(14)에 통한 탄력적인 지지는 폴리싱 패드(P)의 표면을 다듬는 과정에서 다이아몬드 디스크(16)의 각 부위에 작용하는 물리적인 힘의 차이 즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 폴리싱 패드(P)의 고속 회전과 이에 접촉 대응하는 다이아몬드 디스크(16)의 고속 회전 및 화살표(M, M') 방향으로의 이동과정에서 회전축(12)을 중심으로 한 각 부위에서 회전의 역방향으로 작용하는 물리적인 힘의 차이로부터 다이아몬드 디스크(16)의 수평을 유지시키기 위한 것이다.At this time, the elastic support by the gimbal 14 is the difference in the physical force acting on each part of the diamond disk 16 in the course of polishing the surface of the polishing pad (P), that is, as shown in Figure 3, the polishing pad In the high-speed rotation of (P) and the high-speed rotation of the diamond disk 16 corresponding to the contact and the movement in the direction of the arrow (M, M ') in the direction of rotation in each of the parts around the axis of rotation 12 This is to keep the diamond disk 16 horizontal from the difference in physical force.

그러나, 다이아몬드 디스크에 작용하는 물리적인 힘의 차이에 대응하는 탄성력은, 상술한 바와 같이, 짐벌의 브리지들에 의한 탄성 변형에 의해 이루어지는 것이나 이들 브리지들은 그 탄성력을 형성 유지하기 위한 두께와 내구성이 제한되어 쉽게 파손이 발행한다.However, the elastic force corresponding to the difference in physical forces acting on the diamond disk is, as described above, by elastic deformation by the gimbal's bridges, but these bridges are limited in thickness and durability to form and maintain the elastic force. And breakage easily occurs.

이것은 폴리싱 패드에 대하여 불균일한 다듬질은 물론 부분적으로 과도한 연삭을 초래하여 폴리싱 패드를 손상 또는 파손시키고, 그에 따른 웨이퍼 폴리싱의 불량을 초래하는 등의 문제를 갖는다.This causes problems such as uneven finishing of the polishing pad as well as partial grinding excessively, thereby damaging or destroying the polishing pad, thereby resulting in poor wafer polishing.

한편, 상술한 문제에 대하여 짐벌의 형상을 원판 형상으로 형성한 것을 고려할 수 있으나 회전축을 중심으로 편파적으로 작용하는 물리적인 힘에 대응하여 그 탄성력이 전체적으로 이루어짐으로써 오히려 폴리싱 패드의 표면 프로파일을 불량으로 형성하는 결과를 초래한다.On the other hand, it can be considered that the shape of the gimbal in the shape of a disk for the above-mentioned problem, but the elastic force is made to correspond to the physical force acting polarized around the rotation axis, so that the surface profile of the polishing pad is rather defective. Will result.

본 발명의 목적은, 상술한 종래 기술에 따른 문제를 해결하기 위한 것으로서, 다이아몬드 디스크에 대한 안정적인 탄성 지지와 회전력이 전달토록 함으로써 폴리싱 패드 표면의 손상과 파손을 방지토록 함과 동시에 균일한 프로파일을 형성토록 하며, 웨이퍼에 대한 폴리싱의 균일도를 높이도록 하는 반도체 웨이퍼용 CMP 설비의 컨디셔너 조립체를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problems according to the prior art described above, and to provide stable elastic support and rotational force to a diamond disk to prevent damage and breakage of the polishing pad surface and to form a uniform profile. To provide a conditioner assembly of a CMP facility for a semiconductor wafer to increase the uniformity of polishing on the wafer.

도 1은 종래의 CMP 설비 구성 중 컨디셔너 조립체를 개략적으로 나타낸 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a conditioner assembly in a conventional CMP plant configuration.

도 2는 도 1에 도시한 짐벌을 나타낸 평면 구성도이다.FIG. 2 is a plan view illustrating the gimbal illustrated in FIG. 1.

도 3은 도 1에 도시한 다이아몬드 디스크와 폴리싱 패드 사이의 물리적인 작용 관계를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 평면도이다.FIG. 3 is a plan view schematically illustrating a physical action relationship between the diamond disk and the polishing pad shown in FIG. 1.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨디셔너 조립체를 개략적으로 나타낸 단면도이다.4 is a schematic cross-sectional view of a conditioner assembly according to an embodiment of the present invention.

도 5는 도 4에 도시한 제 1, 2 짐벌 상호간의 결합관계를 설명하기 위한 평면 상태 구성도이다.5 is a planar state configuration diagram for explaining the coupling relationship between the first and second gimbals shown in FIG.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 컨디셔너 조립체를 개략적으로 나타낸 단면도이다.6 is a schematic cross-sectional view of a conditioner assembly according to another embodiment of the present invention.

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

10: 컨디셔너 헤드 12: 회전축10: conditioner head 12: axis of rotation

14: 짐벌 16: 다이아몬드 디스크14: gimbal 16: diamond disc

18: 커버 20: 고정구18: Cover 20: Fixture

30a, 30b: 제 1 짐벌 32a, 32b: 제 2 짐벌30a, 30b: first gimbal 32a, 32b: second gimbal

34, 46: 가이드 부 36a, 36b: 탄성체34, 46: guide parts 36a, 36b: elastic bodies

38, 48: 클램프38, 48: clamp

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적 구성은, 컨디셔너 헤드의 지지로부터 회전 가능한 회전축과; 상기 회전축의 단부에 고정한 판 형상으로 폴리싱 패드에 대향하여 수평을 유지하는 제 1 짐벌과; 상기 제 1 짐벌의 저면에 대향하고 하부에 다이아몬드 디스크를 구비한 제 2 짐벌과; 상기 제 1 짐벌을 기준으로 상기제 2 짐벌에 대한 회전력 전달과 상·하 방향 슬라이딩 이동을 안내하는 가이드부와; 상기 제 1 짐벌의 저면으로부터 지지를 받아 상기 제 2 짐벌을 하측 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성체; 및 상기 제 1 짐벌의 지지를 받아 상기 탄성체에 의한 상기 제 2 짐벌의 하측 방향 슬라이딩 이동 거리를 제한하는 클램프를 포함하여 이루어진다.A characteristic configuration of the present invention for achieving the above object is a rotation axis rotatable from the support of the conditioner head; A first gimbal that is horizontally opposed to the polishing pad in a plate shape fixed to an end of the rotation shaft; A second gimbal that faces a bottom of the first gimbal and has a diamond disk at the bottom thereof; A guide unit for guiding a rotational force transmission and an upward and downward sliding movement with respect to the second gimbal based on the first gimbal; An elastic body receiving support from a bottom of the first gimbal and providing an elastic force to the second gimbal in a downward direction; And a clamp configured to receive the support of the first gimbal to limit the downward sliding movement distance of the second gimbal by the elastic body.

그리고, 상기 가이드부는 상기 제 1 짐벌의 가장자리 부위를 요철 형상으로 형성하고, 이에 대응하는 상기 제 2 짐벌은 상기 제 1 짐벌의 요철 부위와 부합하여 상·하 방향 슬라이딩 가능하게 끼워지는 돌출부를 갖는 형상으로 이루어질 수 있다.The guide portion may have an edge portion of the first gimbal in an uneven shape, and the second gimbal corresponding thereto may have a protrusion that is slidably inserted in an upward and downward direction in accordance with the uneven portion of the first gimbal. Can be made.

이러한 구성은 상기 제 1 짐벌의 형상이 다각형 형상의 것으로 하고, 제 2 짐벌의 상면에 상기 제 1 짐벌이 상·하 방향 슬라이딩 가능하게 끼워지는 형상으로 형성하여 이루어질 수도 있는 것이다.The configuration of the first gimbal may have a polygonal shape, and the first gimbal may be formed in a shape in which the first gimbal is slidably fitted in the upper and lower directions on an upper surface of the second gimbal.

이에 더하여 상기 가이드부는 상기 제 1, 2 짐벌 중 어느 하나에 상·하 방향으로 세워지게 고정한 가이드 축으로 하고, 상기 가이드 축에 대향하는 다른 하나에는 상기 가이드 축의 단부가 삽입 가능한 홀 또는 홈을 형성하여 이루어질 수도 있다.In addition, the guide portion may be a guide shaft fixed to one of the first and second gimbals to stand up and down, and the other opposite to the guide shaft may form a hole or groove into which the end of the guide shaft may be inserted. It may be done.

그리고, 상기 탄성체는 압축 코일 스프링으로 하고, 이들을 상기 회전축 위치를 중심으로 하여 하나 구비하거나 제 1, 2 짐벌의 중심으로부터 동심원 위치를 따라 등간격 배치로 복수개 구비하는 것으로 이루어질 수 있는 것이다.The elastic body may be a compression coil spring, and the elastic body may be provided with one of them centered on the rotation shaft position, or a plurality of elastic bodies may be provided at equal intervals along the concentric positions from the centers of the first and second gimbals.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼용 CMP 설비의 컨디셔너 조립체에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a conditioner assembly of a CMP facility for a semiconductor wafer according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨디셔너 조립체를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 5는 도 4에 도시한 제 1, 2 짐벌 상호간의 결합관계를 설명하기 위한 평면 상태 구성도이며, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 컨디셔너 조립체를 개략적으로 나타낸 단면도로서, 종래와 동일한 부분에 대하여 동일한 부호를 부여하고, 그에 따른 상세한 설명은 생략하기로 한다.4 is a cross-sectional view schematically illustrating a conditioner assembly according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a plan view illustrating a coupling relationship between the first and second gimbals shown in FIG. 4, and FIG. As a schematic cross-sectional view showing a conditioner assembly according to another embodiment of the present invention, the same reference numerals are given to the same parts as in the prior art, and detailed description thereof will be omitted.

본 발명에 따른 반도체 웨이퍼용 CMP 설비의 컨디셔너 조립체 구성은, 도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 컨디셔너 헤드(10)로부터 회전 가능하게 지지를 받는 회전축(12)의 단부는 탄성 변형이 어려운 정도로 내구성을 갖는 판 형상의 제 1 짐벌(30a, 30b)과 제 1 짐벌(30a, 30b)이 갖는 중심홀(Ha)과 체결홀(Hb) 등을 통해 통상의 방법으로 고정 결합관계를 이룬다.In the conditioner assembly configuration of the CMP facility for semiconductor wafer according to the present invention, as shown in Figures 4 to 6, the end of the rotary shaft 12 that is rotatably supported from the conditioner head 10 to the extent that the elastic deformation is difficult Through the center hole (Ha) and the fastening hole (Hb) of the plate-shaped first gimbals (30a, 30b) and the first gimbals (30a, 30b) having a durable form a fixed coupling relationship in a conventional manner.

이렇게 회전축(12)에 고정한 제 1 짐벌(30a, 30b)은 그 저면이 선택적으로 위치하는 폴리싱 패드(P)의 표면에 대응하여 수평을 유지한다.The first gimbals 30a and 30b fixed to the rotation shaft 12 are horizontally maintained corresponding to the surface of the polishing pad P whose bottom surface is selectively positioned.

또한, 제 1 짐벌(30a, 30b)의 하부에는 하부에 다이아몬드 디스크(44a, 44b)를 구비한 제 2 짐벌(32a, 32b)이 대향 위치하고, 제 2 짐벌(32a, 32b)은 제 1 짐벌(30a, 30b)을 기준으로 한 가이드부(34, 46)의 지지를 받아 회전축(12)의 회전력을 전달받음과 동시에 상·하 방향 슬라이딩 이동의 안내를 받는다.In addition, second gimbals 32a and 32b having diamond disks 44a and 44b are disposed below the first gimbals 30a and 30b, and the second gimbals 32a and 32b are arranged in the first gimbal ( Supported by the guides 34 and 46 based on 30a and 30b, the rotational force of the rotary shaft 12 is transmitted and guided by the upward and downward sliding movement.

그리고, 제 1 짐벌(30a, 30b)과 제 2 짐벌(32a, 32b) 사이에는 제 1 짐벌(30a, 30b)의 저면으로부터 지지를 받아 제 2 짐벌(32a, 32b)을 하측으로 향하도록 균일한 탄성력을 제공하는 탄성체(36a, 36b)를 구비하며, 제 1 짐벌(30a,30b) 또는 제 2 짐벌(32a, 32b) 상에는 상술한 탄성체(36a, 36b)의 탄성력에 대응하여 제 1 짐벌(30a, 30b)을 지지기반으로 하여 제 2 짐벌(32a, 32b)의 하측 방향 슬라이딩 이동 거리를 제한하는 클램프(38, 48)를 구비한다.Further, between the first gimbals 30a and 30b and the second gimbals 32a and 32b, the support is supported by the bottoms of the first gimbals 30a and 30b so that the second gimbals 32a and 32b face downward. Elastic bodies 36a and 36b providing elastic force, and on the first gimbals 30a and 30b or the second gimbals 32a and 32b, the first gimbals 30a corresponding to the elastic forces of the elastic bodies 36a and 36b described above. 30b), the clamps 38 and 48 limit the downward sliding movement distance of the second gimbals 32a and 32b.

이에 더하여 상술한 제 1 짐벌(30a, 30b)은 제 2 짐벌(32a, 32b)의 가장자리 외측 측벽으로부터 회전축(12)의 측벽까지 덮는 커버(42a, 42b)에 의해 밀폐된 분위기 하에 놓이고, 이 커버(42a, 42b)는 종래 기술 사상과 마찬가지로 벤드 또는 체결구 등의 고정구(20)를 이용하여 고정된 상태에 있다.In addition, the above-described first gimbals 30a and 30b are placed in an airtight atmosphere by covers 42a and 42b covering from the outer edge sidewalls of the second gimbals 32a and 32b to the sidewalls of the rotation shaft 12. The covers 42a and 42b are in a fixed state by using a fixture 20 such as a bend or a fastener as in the prior art.

상술한 각 구성 중 가이드부(34, 46)의 실시 구성 중 도 4 또는 도 5에 도시한 가이드부(34)의 구성을 살펴보면, 제 1 짐벌(30a, 30b)의 가장자리 부위를 요철 형상(여기서는, 도 5에 도시한 바와 같이, 돌기(40a)를 갖는 형상)으로 형성하고, 이에 대응하는 제 2 짐벌(32a, 32b)은 제 1 짐벌(30a, 30b)의 요철 부위와 부합하여 상·하 방향 슬라이딩 가능하게 상호 끼워지는 형상(여기서는, 도 5의 돌기(40a)에 대응하는 가이드 홈(40b))을 갖도록 제 2 짐벌(32a, 32b)의 가장자리 부위에 돌출부를 구비하여 형성할 수 있다. 이러한 가이드부(34)의 조합 관계에 있어서, 상술한 제 1 짐벌(30a, 30b) 가장자리 부위의 요철 형상은 제 1 짐벌(30a, 30b)을 다각형 형상으로 형성하고, 제 2 짐벌(32a, 32b)의 돌출부 형상은 다각형 형상의 제 1 짐벌(30a, 30b)에 대응하여 형성토록 하는 것도 포함될 수 있다.Looking at the structure of the guide part 34 shown in FIG. 4 or 5 among the implementation structures of the guide parts 34 and 46 among the above-mentioned structures, the edge part of the 1st gimbal 30a and 30b is an uneven | corrugated shape (here 5, the second gimbals 32a and 32b corresponding to the uneven portions of the first gimbals 30a and 30b are formed up and down. The protrusions may be formed at the edge portions of the second gimbals 32a and 32b to have shapes that are mutually slidably fitted (the guide grooves 40b corresponding to the protrusions 40a of FIG. 5). In the combination relationship of the guide part 34, the uneven shape of the edge portion of the first gimbal 30a, 30b described above forms the first gimbal 30a, 30b in a polygonal shape, and the second gimbal 32a, 32b. The protrusion shape of) may be included to correspond to the first gimbals 30a and 30b having a polygonal shape.

그리고, 다른 실시 구성의 가이드부(46)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 제 1, 2 짐벌(30b, 32b) 중 어느 하나의 짐벌에 상·하 방향으로 세워지게 가이드 축을 고정하고, 이 가이드 축에 대향하는 다른 짐벌에는 가이드 축의 단부가 삽입 가능한 홀 또는 홈을 형성하여 이루어질 수 있는 것이다. 이때 바람직하기로는 가이드축은 제 2 짐벌(32b)의 상면에 고정하고, 이에 대응하는 제 1 짐벌(30b) 상에는 가이드 축이 관통하여 슬라이딩 가능한 홀을 형성한 것이 바람직하다.And as shown in FIG. 6, the guide part 46 of another implementation structure fixes the guide shaft so that it may stand in the up-down direction to any one gimbal among the 1st, 2nd gimbals 30b, 32b, Another gimbal opposite to the guide shaft may be formed by forming an insert or a hole in which the end of the guide shaft is insertable. In this case, preferably, the guide shaft is fixed to the upper surface of the second gimbal 32b, and on the first gimbal 30b corresponding thereto, the guide shaft penetrates and forms a slidable hole.

한편, 상술한 가이드부(34, 46)에 대응하는 구성 중 탄성체(36a, 36b)에 의한 제 2 짐벌(32a, 32b)의 하강 위치를 제한하기 위한 클램프(38, 48)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 제 2 짐벌(32a)의 외측에 고정되어 제 1 짐벌(30a)의 가장자리 상면과 접촉 또는 압력을 받도록 하는 것으로 그 슬라이딩 위치의 제한이 있도록 구성할 수 있다.On the other hand, clamps 38 and 48 for limiting the lowering positions of the second gimbals 32a and 32b by the elastic bodies 36a and 36b among the configurations corresponding to the guide portions 34 and 46 described above are shown in FIG. As shown, it is fixed to the outside of the second gimbal (32a) to be in contact with the upper surface of the edge of the first gimbal (30a) or can be configured to limit the sliding position.

그리고, 도 6에 도시한 구성에서는, 제 2 짐벌(32b)에 고정되어 제 1 짐벌(30b)을 관통한 가이드 축의 상측 단부에 너트 또는 핀 등의 스토퍼를 결합토록 구비하여 이 스토퍼가 제 1 짐벌(30b)의 상면에 접촉하는 위치로부터 제 2 짐벌(32b)의 하강 위치를 제한하도록 구성할 수 있는 것이다.And in the structure shown in FIG. 6, the stopper, such as a nut or a pin, is provided in the upper end of the guide shaft fixed to the 2nd gimbal 32b and penetrated the 1st gimbal 30b, and this stopper is a 1st gimbal It can be comprised so that the fall position of the 2nd gimbal 32b may be restrict | limited from the position which contacts the upper surface of 30b.

한편, 상술한 탄성체(36a, 36b)는, 도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 압축 코일 스프링으로 하고, 이것을 제 1, 2 짐벌(30a, 30b, 32a, 32b)의 중심을 기준으로 하여 동심원 위치를 따라 등간격으로 복수개 배치 구성하여 이루어질 수 있고, 또는 도 5에 일점쇄선으로 도시한 바와 같이, 제 1, 2 짐벌(30a, 30b, 32a, 32b)의 중심을 기준으로 하여 동심원 간격을 갖는 단일의 구성으로 구비하여 이루어질 수도 있는 것이다.On the other hand, the elastic body 36a, 36b mentioned above is made into a compression coil spring, as shown to FIG. 4 thru | or 6, and this is based on the center of the 1st, 2nd gimbal 30a, 30b, 32a, 32b. It may be made by configuring a plurality of arranged at equal intervals along the concentric circle position, or as shown in the dashed-dotted line in Figure 5, based on the center of the first and second gimbals 30a, 30b, 32a, 32b It may be provided in a single configuration having.

이러한 구성에 의하면, 다이아몬드 디스크(44a, 44b)를 구비한 제 2 짐벌(32a, 32b)이 탄성 변형이 없는 제 1 짐벌(30a, 30b)에 대하여 탄성체(36a,36b)에 의해 탄성력을 제공받음으로써 탄성력이 계속적이고도 안정적으로 유지되며, 이를 통한 폴리싱 패드의 표면의 다듬질 프로파일 또한 안정적으로 유지될 수 있는 것이다.According to this configuration, the second gimbals 32a and 32b having the diamond disks 44a and 44b are provided with elastic forces by the elastic bodies 36a and 36b with respect to the first gimbals 30a and 30b without elastic deformation. As a result, the elastic force is continuously and stably maintained, and thus the finishing profile of the surface of the polishing pad can be stably maintained.

따라서, 본 발명에 의하면, 제 1, 2 짐벌이 견고하여 폴리싱 패드로부터 작용하는 물리적인 힘에 대하여 손상이나 변형이 방지될 뿐 아니라 이들 사이의 탄성체에 의해 그 수평이 안정적으로 이루어져 폴리싱 패드의 표면에 대한 프로파일이 향상됨과 동시에 폴싱에 따른 웨이퍼 표면의 균일도가 향상되는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, the first and second gimbals are firmly prevented from being damaged or deformed with respect to the physical force acting from the polishing pad, and their horizontality is made stable by the elastic bodies therebetween, so that the surface of the polishing pad is stable. The profile of the wafer is improved, and the uniformity of the wafer surface due to polishing is improved.

본 발명은 구체적인 실시예에 대해서만 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 할 것이다.Although the present invention has been described in detail only with respect to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that modifications and variations can be made within the scope of the technical idea of the present invention, and such modifications or changes belong to the claims of the present invention. something to do.

Claims (5)

컨디셔너 헤드의 지지로부터 회전 가능한 회전축과;A rotating shaft rotatable from the support of the conditioner head; 상기 회전축의 단부에 고정한 판 형상으로 폴리싱 패드에 대향하여 수평을 유지하는 제 1 짐벌과;A first gimbal that is horizontally opposed to the polishing pad in a plate shape fixed to an end of the rotation shaft; 상기 제 1 짐벌의 저면에 대향하고 하부에 다이아몬드 디스크를 구비한 제 2 짐벌과;A second gimbal that faces a bottom of the first gimbal and has a diamond disk at the bottom thereof; 상기 제 1 짐벌을 기준으로 상기 제 2 짐벌에 대한 회전력 전달과 상·하 방향 슬라이딩 이동을 안내하는 가이드부와;A guide unit for guiding a rotational force transmission and an up / down sliding movement with respect to the second gimbal based on the first gimbal; 상기 제 1 짐벌의 저면으로부터 지지를 받아 상기 제 2 짐벌을 하측 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성체; 및An elastic body receiving support from a bottom of the first gimbal and providing an elastic force to the second gimbal in a downward direction; And 상기 제 1 짐벌의 지지를 받아 상기 탄성체에 의한 상기 제 2 짐벌의 하측 방향 슬라이딩 이동 거리를 제한하는 클램프로 이루어짐을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼용 CMP 설비의 컨디셔너 조립체.And a clamp for receiving the support of the first gimbal and limiting a downward sliding movement distance of the second gimbal by the elastic body. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가이드부는 상기 제 1 짐벌의 가장자리 부위를 요철 형상으로 형성하고, 이에 대응하는 상기 제 2 짐벌은 상기 제 1 짐벌의 요철 부위와 부합하여 상·하 방향 슬라이딩 가능하게 끼워지는 형상의 돌출부를 갖도록 형성하여 이루어짐을특징으로 하는 상기 반도체 웨이퍼용 CMP 설비의 컨디셔너 조립체.The guide part is formed to have an edge portion of the first gimbal in an uneven shape, and the corresponding second gimbal is formed to have a protrusion having a shape that is slidably inserted in an up and down direction in accordance with the uneven portion of the first gimbal. And conditioner assembly of said CMP facility for semiconductor wafers. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가이드부는 상기 제 1 짐벌의 형상이 다각형 형상의 것으로 하고, 제 2 짐벌의 상면에 상기 제 1 짐벌이 상·하 방향 슬라이딩 가능하게 끼워지는 형상의 돌출부를 갖도록 형성하여 이루어짐을 특징으로 하는 상기 반도체 웨이퍼용 CMP 설비의 컨디셔너 조립체.The said guide part is formed in the shape of a said 1st gimbal in polygonal shape, and is formed in the upper surface of a 2nd gimbal so that the said 1st gimbal may be provided with the protrusion part of the shape which can be slidably moved up and down. Conditioner assembly in wafer CMP facility. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가이드부는 상기 제 1, 2 짐벌 중 어느 하나에 상·하 방향으로 세워지게 고정한 가이드 축으로 하고, 상기 가이드 축에 대향하는 다른 하나에는 상기 가이드 축의 단부가 삽입 가능한 홀 또는 홈을 형성한 것으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 반도체 웨이퍼용 CMP 설비의 컨디셔너 조립체.The guide portion is a guide shaft fixed to stand in any one of the first and second gimbals in the up and down direction, and the other opposite to the guide shaft is formed by forming a hole or groove into which the end of the guide shaft can be inserted And conditioner assembly of said CMP facility for semiconductor wafers. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 탄성체는 압축 코일 스프링으로 하고, 이들을 상기 회전축 위치를 중심으로 하여 하나 구비하거나 제 1, 2 짐벌의 중심으로부터 동심원 위치를 따라 등간격 배치로 복수개 구비하여 이루어짐을 특징으로 하는 상기 반도체 웨이퍼용 CMP 설비의 컨디셔너 조립체.The elastic body is a compression coil spring, and one of them is provided around the axis of rotation axis or a plurality of equidistantly arranged along the concentric position from the center of the first and second gimbals, CMP facility for the semiconductor wafer Conditioner assembly.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20200064722A (en) * 2018-11-29 2020-06-08 한국생산기술연구원 Conditioning device for cmp equipment
KR20200066830A (en) * 2018-12-03 2020-06-11 한국생산기술연구원 Disc assembly of conditioner for cmp equipment

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