KR20060039372A - 화학적 기계적 연마설비의 패드 컨디셔너 및 이를 이용한컨디셔너 헤드 불량 판별방법 - Google Patents

화학적 기계적 연마설비의 패드 컨디셔너 및 이를 이용한컨디셔너 헤드 불량 판별방법 Download PDF

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Abstract

화학적 기계적 연마설비의 패드 컨디셔너가 제공된다. 제공된 패드 컨디셔너는 컨디셔너 본체와, 본체에서 업/다운되도록 본체의 일측에 설치되며 연마패드에 접촉되어 연마패드의 표면을 스크래치하는 컨디셔너 헤드와, 헤드의 상부에 위치한 본체 내부에 마련되며 헤드를 업/다운시켜주는 다이아프램과, 다이아프램에 연결되며 헤드가 업되거나 다운되도록 다이아프램에 푸시 프레져나 풀 프레져를 선택적으로 공급해주는 자동조절장치 및, 헤드의 업/다운 동작을 감지하여 헤드의 불량을 판별하는 헤드불량 판별수단을 포함한다. 따라서, 제공된 패드 컨디셔너에 따르면, 다이아프램의 찢어짐 등으로 인하여 헤드의 업/다운이 원활하지 않은 불량이 발생될 시 이를 매우 빠르게 감지하고 판별해낼 수 있다.
패드, 컨디셔너, 헤드

Description

화학적 기계적 연마설비의 패드 컨디셔너 및 이를 이용한 컨디셔너 헤드 불량 판별방법{Pad conditioner of chemical mechanical polishing equipment and conditioner head check method using the same}
도 1은 종래 화학적 기계적 연마설비의 일예를 도시한 사시도,
도 2는 도 1에 도시한 연마설비의 패드 컨디셔너를 도시한 분해사시도,
도 3은 본 발명에 따른 패드 컨디셔너의 일실시예를 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마설비의 컨디셔너 헤드 불량 판별방법을 도시한 순서도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 센서 가이드부재 110 : 케이블 홀더
120 : 센서 케이블 130 : 근접센서
140 : 센서 앰프 150 : 프레져 감지부
160 : 판별기 190 : 기준위치
본 발명은 화학적 기계적 연마설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연마패 드를 스크래치하는 화학적 기계적 연마설비의 패드 컨디셔너 및 이를 이용한 컨디셔너 헤드 불량 판별방법에 관한 것이다.
최근 반도체 소자가 고집적화에 됨에 따라 그 구조는 다층화되고 있다. 따라서, 반도체 소자의 제조공정 중에는 반도체 웨이퍼의 각 층의 평탄화를 위한 연마공정이 필수적으로 포함되고 있다.
이와 같은 연마공정에는 주로 화학적 기계적 연마 프로세스(CMP Process)가 적용되고 있다. 이 화학적 기계적 연마 프로세스에 의하면, 좁은 영역 뿐만 아니라 넓은 영역의 평탄화에 있어서도 우수한 평탄도를 얻을 수 있으므로 웨이퍼가 대구경화되어가는 추세에 적합하다.
도 1에는 화학적 기계적 연마 프로세스를 수행하는 종래 화학적 기계적 연마설비의 일예가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 종래 화학적 기계적 연마설비(20)는 웨이퍼(10)가 연마되도록 소정 거칠기를 갖는 연마패드(Pad,23)가 상면에 장착되며 소정 알피엠(R.P.M)으로 회전되는 연마테이블(Table,미도시)과, 웨이퍼(10)를 흡착한 다음 소정 알피엠으로 회전하면서 웨이퍼(10)를 연마패드(23)에 접촉시킴으로 웨이퍼(10)를 연마하는 연마헤드(Head,25)와, 연마패드(23)가 연속적으로 초기상태와 같은 소정 거칠기를 유지할 수 있도록 연마패드(23)의 일측에서 포물선형태로 스윙하면서 연마패드(23)를 스크래치해주는 패드 컨디셔너(29) 및, 웨이퍼(10)가 보다 원활하게 연마될 수 있도록 연마패드(23)의 상부로 연마제인 슬러리를 공급해주는 슬러리공급기(27)를 포함하고 있다.
따라서, 연마헤드(25)에 흡착된 웨이퍼(10)는 연마패드(23)와의 접촉에 의한 기계적 작용과 함께 슬러리의 공급에 의한 화학적 작용으로 그 전면이 고르게 연마되어지는 것이다.
도 2에는 종래 화학적 기계적 연마설비의 패드 컨디셔너가 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 종래 패드 컨디셔너(29)는 컨디셔너 본체(290b)와, 컨디셔너 본체(290b)의 상부를 덮어주는 커버(Cover,290a)로 구성되어 있으며, 컨디셔너 본체(290b)는 다시 화학적 기계적 연마설비(20)에 고정되는 고정부(291)와, 연마패드(23)를 스크래치해주는 헤드부(294) 및, 고정부(191)와 헤드부(294)를 연결해주는 암부(Arm part,293)로 이루어져 있다.
구체적으로, 고정부(291)에는 고정부(291)를 축으로 헤드부(294)와 암부(293)를 스윙시키기 위한 스윙모터(Swing motor,미도시)와, 헤드부(294)만을 회전시키기 위한 회전모터(미도시)와, 회전모터에 결합된 제1풀리(Pulley,292) 및, 후술될 가스공급홀(Hole,294a)에 푸시 프레져(Push pressure)나 풀 프레져(Pull pressure)를 선택적으로 공급해주는 자동조절장치(298)가 구비되어 있다.
그리고, 헤드부(294)는 다이아몬드 입자 등이 부착되어 연마패드(23)를 직접 스크래치하는 연마디스크(Disk,295a)와, 연마디스크(295a)의 상부에서 연마디스크(295a)를 홀딩하는 컨디셔너 헤드(295;이하,'헤드'라 칭하기로 함)와, 전술한 자동조절장치에서 공급하는 푸시 프레져나 풀 프레져에 따라 헤드(295)를 소정거리 업(Up)/다운(Down)시키도록 헤드(295)의 상부에 마련된 러버(Rubber)재질의 다이아프램(Diaphragm,296) 및, 다이아프램(296)의 상부에 결합되며 다이아프램(296)에 연 통되도록 중앙부에 가스공급홀(294a)이 형성된 제2풀리(297)가 구비되어 있다.
또한, 암부(293)에는 제1풀리(292)와 제2풀리(297)를 상호 연결해주는 타이밍벨트(Timing belt,299)와, 전술한 자동조절장치(298)와 가스공급홀(294a)을 상호 연통시켜주는 프레져 배관(292)이 구비되어 있다.
따라서, 종래 패드 컨디셔너(29)는 다음과 같이 동작된다.
즉, 연마패드(23)를 컨디셔닝하고자 할 경우, 작업자는 스윙모터와 회전모터를 구동시킴과 아울러 자동조절장치(298)을 구동하여 제2풀리(297)에 형성된 가스공급홀(294a)로 푸시 프레져를 공급하게 된다. 이에, 헤드부(294)와 암부(293)는 스윙모터의 구동에 의해 고정부(291)를 축으로 스윙하게 됨과 아울러 헤드부(294)의 헤드(295)는 회전모터의 구동과 풀리들(292,297) 및 벨트(299)의 동력전달에 의해 회전된다. 이와 동시에 헤드(295)는 가스공급홀(294a)을 통한 푸시 프레져의 공급과 이로 인한 다이아프램(296)의 하부 팽창 등으로 인해 그 하측으로 소정거리 다운된다. 따라서, 연마패드(23)는 이와 같이 회전 및 다운되는 헤드(295)에 접촉되어 초기상태로 스크래치되는 것이다.
이후, 컨디셔닝 작업을 중단하고자 할 경우, 작업자는 스윙모터와 회전모터를 멈추게 함과 동시에 자동조절장치(298)을 구동하여 가스공급홀(294a)로 배큠 프레져(Vacuum pressure)와 같은 풀 프레져를 공급하게 된다. 이에 따라 헤드부(294)의 스윙과 헤드(295)의 회전은 멈추게 된다. 이와 동시에 헤드(295)는 가스공급홀(294a)을 통한 풀 프레져의 공급과 이로 인한 다이아프램(296)의 상부 수축 등으로 인해 그 상측으로 소정거리 업된다. 이에, 연마패드(23)와 헤드(295)는 소정거리 이격되어지는 바, 전술한 바와 같이 실시되던 컨디셔닝 작업은 중단된다. 따라서, 작업자는 이와 같은 동작들을 반복적으로 수행함으로써 연마패드(23)를 컨디셔닝하게 되는 것이다.
그러나, 이와 같은 패드 컨디셔너(29)의 다이아프램(296) 같은 경우, 러버재질로 형성되기 때문에 일정 횟수의 업/다운 작업을 진행하면 일부분이 찢어지는 현상이 발생하여 헤드(295)의 업/다운이 원활하지 않거나 전혀 동작되지 않게되어 컨디셔닝 작업의 불량을 유발하게 된다. 따라서, 이와 같은 컨디셔닝 작업의 불량은 곧, 연마패드(23)의 표면 불량으로 이어져 이 연마패드(23)와의 마찰에 의해 기계적으로 연마되는 웨이퍼(10)의 연마율 저하문제나 웨이퍼(10)의 표면 스크랩(Scrap)문제를 초래하게 된다. 이에 따라 이와 같은 문제를 미연에 방지하기 위해서는 컨디셔너 헤드(295)의 불량을 빠르게 감지하고 판별해내는 것이 필요하나 종래 패드 컨디셔너(29)에는 이와 같은 수단이 전혀 구비되어 있지 않은 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로서, 본 발명의 목적은 컨디셔너 헤드의 불량여부를 빠르게 판별할 수 있는 화학적 기계적 연마설비의 패드 컨디셔너 및 이를 이용한 컨디셔너 헤드 불량 판별방법을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 제 1관점에 따르면, 컨디셔너 본체와, 본체에서 업/다운되도록 본체의 일측에 설치되며 연마패드에 접촉되어 연마 패드의 표면을 스크래치하는 컨디셔너 헤드와, 헤드의 상부에 위치한 본체 내부에 마련되며 헤드를 업/다운시켜주는 다이아프램과, 다이아프램에 연결되며 헤드가 업되거나 다운되도록 다이아프램에 푸시 프레져나 풀 프레져를 선택적으로 공급해주는 자동조절장치 및, 헤드의 업/다운 동작을 감지하여 헤드의 불량을 판별하는 헤드불량 판별수단을 포함하는 화학적 기계적 연마설비의 패드 컨디셔너가 제공된다.
이때, 상기 헤드불량 판별수단은 헤드의 업/다운된 위치를 감지하는 헤드 감지부와, 다이아프램에 공급되는 프레져의 종류를 감지하는 프레져 감지부 및, 헤드 감지부와 프레져 감지부의 감지값들을 조합하고 비교하여 헤드의 불량여부를 판별하는 판별기를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 헤드 감지부는 근접센서를 포함하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 프레져 감지부는 프레져센서를 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 본체에는 그 일측단부가 헤드의 둘레부까지 연장형성된 센서 가이드부재가 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 근접센서는 센서 가이드부재의 일측단부에 고정됨이 바람직하다.
또한, 상기 자동조절장치와 다이아프램 사이에는 프레져들이 공급되도록 프레져 배관이 설치될 수 있다. 이 경우, 상기 프레져센서는 프레져 배관 상에 설치됨이 바람직하다. 또, 상기 판별기는 릴레이를 포함할 수 있다.
한편, 상기와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 제 2관점에 따르면, 연마패드의 표면을 스크래치하는 컨디셔너 헤드와 헤드를 업/다운시켜주는 다이아프램이 설치된 컨디셔너 본체를 마련하고; 헤드가 업/다운되도록 다이아프램에 연결 되는 자동조절장치를 이용하여 다이아프램에 푸시 프레져나 풀 프레져를 선택적으로 공급하고; 본체에 구비된 헤드 감지부와 프레져 감지부를 이용하여 헤드의 업/다운된 위치와 다이아프램에 공급되는 프레져의 종류를 감지하고; 본체에 구비된 판별기를 이용하여 헤드 감지부와 프레져 감지부의 감지값들을 조합하고 비교함으로 헤드의 불량여부를 판별하는 것을 포함하는 화학적 기계적 연마설비의 컨디셔너 헤드 불량 판별방법이 제공된다.
이때, 상기 헤드 감지부는 헤드가 기준위치보다 높은 위치에 위치하는지 또는 헤드가 기준위치보다 낮은 위치에 위치하는지를 감지할 수 있다.
또한, 상기 판별기는 헤드 감지부에서 감지한 헤드의 높이값과 프레져 감지부에서 감지한 프레져의 종류값이 판별기에 미리 설정된 기준값과 일치하는지의 여부를 판단하여 헤드의 불량여부를 판별할 수 있다.
여기서, 상기 기준위치는 헤드가 정상 상태일 때의 업된 위치와 다운된 위치의 사이에 마련됨이 바람직하다.
또, 상기 판별기는 프레져 감지부에서 감지한 프레져의 종류가 푸시 프레져이고 헤드 감지부에서 감지한 헤드의 높이가 기준위치보다 낮은 위치에 위치할 경우 또는 프레져 감지부에서 감지한 프레져의 종류가 풀 프레져이고 헤드 감지부에서 감지한 헤드의 높이가 기준위치보다 높은 위치에 위치할 경우에 헤드를 양호한 상태로 판단하며, 프레져 감지부에서 감지한 프레져의 종류가 푸시 프레져이나 헤드 감지부에서 감지한 헤드의 높이가 기준위치보다 높은 위치에 위치할 경우 또는 프레져 감지부에서 감지한 프레져의 종류가 풀 프레져이나 헤드 감지부에서 감지한 헤드의 높이가 기준위치보다 낮은 위치에 위치할 경우에 헤드를 불량 상태로 판별할 수 있다.
이하, 도 3과 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마설비의 패드 컨디셔너 및 이를 이용한 컨디셔너 헤드) 불량 판별방법의 바람직한 일실시예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 한편, 이하의 설명에서 상술한 부분과 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조번호를 부여하기로 하며, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
먼저, 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마설비의 패드 컨디셔너(29)는 커버(290a)가 상부에 덮어진 컨디셔너 본체(290b)와, 컨디셔너 본체(290b)에서 업/다운되도록 본체(290b)의 일측에 설치되며 연마패드(23)에 접촉되어 연마패드(23)의 표면을 스크래치하는 컨디셔너 헤드(295)와, 헤드(295)의 상부에 위치한 본체(290b) 내부에 마련되며 헤드(295)를 업/다운시켜주는 다이아프램(296)과, 다이아프램(296)에 연결되며 헤드(295)가 업되거나 다운되도록 다이아프램(296)에 푸시 프레져나 풀 프레져를 선택적으로 공급해주는 자동조절장치(298)와, 후술될 헤드 감지부가 고정되도록 컨디셔너 본체(290b)에 결합된 센서 가이드부재(100) 및, 헤드(295)의 업/다운 동작을 감지하여 헤드(295)의 불량을 판별하는 헤드불량 판별수단을 포함한다.
보다 구체적으로 설명하면, 컨디셔너 본체(290b)는 다시 화학적 기계적 연마설비(20)에 고정되는 고정부(291)와, 연마패드(23)를 스크래치해주는 헤드부(294) 및, 고정부(191)와 헤드부(294)를 연결해주는 암부(293)로 구성된다.
컨디셔너 헤드(295)는 본체(20b)의 일측 곧, 헤드부(294)의 하측에 업/다운 가능하게 설치되며 연마패드(23)의 표면을 스크래치하도록 다이아몬드 입자 등이 부착된 연마디스크(295a)를 포함한다.
다이아프램(296)은 본체(290b)의 헤드부(294) 내부에 마련되되 러버재질로 형성되어 자동조절장치(298)에서 공급하는 푸시 프레져나 풀 프레져에 따라 컨디셔너 헤드(295)를 소정거리 업(Up)/다운(Down)시키는 역할을 한다.
자동조절장치(298)는 헤드(295)가 업되거나 다운되도록 다이아프램(296)에 푸시 프레져나 풀 프레져를 선택적으로 공급해주는 역할을 하며, 프레져 배관(292)을 통하여 다이아프램(296)과 연통된다. 이때, 푸시 프레져는 N2가스 프레져임이 바람직하고, 풀 프레져는 배큠 프레져임이 바람직하다.
센서 가이드부재(100)는 본체(290b)에 고정되도록 본체(290b)의 암부(293)에 결합된다. 그리고, 센서 가이드부재(100)의 일측단부는 헤드(295)의 둘레부까지 연장형성된다. 따라서, 헤드 감지부는 이 헤드(295)의 둘레부까지 연장형성된 센서 가이드부재(100)의 일측단부에 고정되는 것이다. 이때, 센서 가이드부재(100)의 하단에는 케이블 홀더(110)가 마련될 수 있다. 이 경우, 헤드 감지부 곧, 후술될 근접센서(130)에 연결된 센서 케이블(120은 이 케이블 홀더(110)에 의해 본체(290b)측으로 고정됨이 바람직하다.
한편, 헤드불량 판별수단은 헤드(295)의 업/다운된 위치를 감지하는 헤드 감지부와, 다이아프램(296)에 공급되는 프레져의 종류를 감지하는 프레져 감지부(150) 및, 헤드 감지부와 프레져 감지부(150)의 감지값들을 조합하고 비교하여 헤 드(295)의 불량여부를 판별하는 판별기(160)를 포함한다.
이때, 헤드 감지부는 헤드(295)가 기준위치(190)보다 높은 위치에 위치하는지 또는 헤드(295)가 기준위치(190)보다 낮은 위치에 위치하는지를 감지하는 역할을 한다. 구체적으로, 헤드 감지부는 헤드(295)의 위치를 감지한 다음 헤드(295)가 기준위치(190)보다 높은 위치에 위치할 경우 온(On) 시그날을 발생하여 이 감지값을 판별기(160)로 전송하게 되고, 만일, 헤드(295)가 기준위치(190)보다 낮은 위치에 위치할 경우 오프(Off) 시그날을 발생하여 이 감지값을 판별기(160)로 전송하게 된다. 여기서, 기준위치(190)는 헤드(295)가 정상 상태일 때의 업된 위치와 다운된 위치의 사이에 마련됨이 바람직하다. 그리고, 이때의 헤드 감지부는 헤드(295)의 위치를 감지할 수 있는 포토센서나 근접센서(130) 등으로 구현될 수 있다. 바람직하게, 헤드 감지부는 근접센서(130)로 구현됨이 바람직하다. 이 경우, 근접센서(130)는 전술한 센서 가이드부재(100)의 일측단부에 고정될 수 있다.
그리고, 프레져 감지부(150)는 프레져를 받으면 물체가 변형되거나 거기에 반응하는 특성 등을 이용하여 프레져의 종류를 감지할 수 있는 프레져 센서로 구현됨이 바람직하다. 이 경우, 프레져 센서는 전술한 프레져 배관(292) 상에 설치될 수 있다.
또한, 판별기(160)는 헤드 감지부에서 감지한 헤드(295)의 높이값과 프레져 감지부(150)에서 감지한 프레져의 종류값이 판별기(160)에 미리 설정된 기준값과 일치하는지의 여부를 판단하여 헤드(295)의 불량여부를 판별하는 역할을 한다.
구체적으로, 판별기(160)는 프레져 감지부(150)에서 감지한 프레져의 종류가 푸시 프레져이고 헤드 감지부에서 감지한 헤드(295)의 높이가 기준위치(190)보다 낮은 위치에 위치할 경우 또는 프레져 감지부(150)에서 감지한 프레져의 종류가 풀 프레져이고 헤드 감지부에서 감지한 헤드(295)의 높이가 기준위치(190)보다 높은 위치에 위치할 경우에 헤드(295)를 양호한 상태로 판단하며, 프레져 감지부(150)에서 감지한 프레져의 종류가 푸시 프레져이나 헤드 감지부에서 감지한 헤드(295)의 높이가 기준위치(190)보다 높은 위치에 위치할 경우 또는 프레져 감지부(150)에서 감지한 프레져의 종류가 풀 프레져이나 헤드 감지부에서 감지한 헤드(295)의 높이가 기준위치(190)보다 낮은 위치에 위치할 경우에 헤드(295)를 불량 상태로 판별하는 역할을 한다. 이때, 판별기(160)는 릴레이(Relay)로 구현됨이 바람직하다.
이하, 도 3과 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마설비의 컨디셔너 헤드 불량 판별방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 작업자는 연마패드(23)의 표면을 스크래치하는 컨디셔너 헤드(295)와 헤드(295)를 업/다운시켜주도록 다이아프램(296)이 설치된 컨디셔너 본체(290b)를 마련한다(S10).
이후, 작업자는 헤드(295)가 업/다운되도록 다이아프램(296)에 연결되는 자동조절장치(298)를 이용하여 다이아프램(296)에 푸시 프레져나 풀 프레져를 선택적으로 공급한다(S30).
따라서, 컨디셔너 본체(290b)에 구비된 헤드 감지부와 프레져 감지부(150)는 헤드(295)의 업/다운된 위치와, 다이아프램(296)에 공급되는 프레져의 종류를 감지하게 되고, 이 감지값을 판별기(160)로 전송하게 된다(S50). 이때, 헤드 감지부는 헤드(295)가 기준위치(190)보다 높은 위치에 위치하는지 또는 헤드(295)가 기준위치(190)보다 낮은 위치에 위치하는지를 감지하게 된다. 이에 따라, 감지된 헤드(295)가 기준위치(190)보다 높은 위치에 위치하면 헤드 감지부는 온 시그날을 판별기(160)로 전송하게 되고, 만일 헤드(295)가 기준위치(190)보다 낮은 위치에 위치하면 헤드 감지부는 오프 시그날을 판별기(160)로 전송하게 된다.
이후, 판별기(160)는 헤드 감지부와 프레져 감지부(150)의 감지값들을 조합하고 비교함으로써 헤드(295)의 불량여부를 판별하게 된다(S70). 구체적으로, 판별기(160)는 헤드 감지부에서 감지한 헤드(295)의 높이값과 프레져 감지부(150)에서 감지한 프레져의 종류값이 판별기(160)에 미리 설정된 기준값과 일치하는지의 여부를 판단하여 헤드(295)의 불량여부를 판별하게 된다.
예를 들면, 판별기(160)는 프레져 감지부(150)에서 감지한 프레져의 종류가 푸시 프레져이고 헤드 감지부에서 감지한 헤드(295)의 높이가 기준위치(190)보다 낮은 위치에 위치할 경우 또는 프레져 감지부(150)에서 감지한 프레져의 종류가 풀 프레져이고 헤드 감지부에서 감지한 헤드(295)의 높이가 기준위치(190)보다 높은 위치에 위치할 경우에 헤드(295)를 양호한 상태로 판단하게 되며, 프레져 감지부(150)에서 감지한 프레져의 종류가 푸시 프레져이나 헤드 감지부에서 감지한 헤드(295)의 높이가 기준위치보다 높은 위치에 위치할 경우 또는 프레져 감지부(150)에서 감지한 프레져의 종류가 풀 프레져이나 헤드 감지부에서 감지한 헤드(295)의 높이가 기준위치(190)보다 낮은 위치에 위치할 경우에 헤드(295)를 불량 상태로 판별하게 된다.
이후, 이 판별기(160)의 판단값에 의하여 헤드(295)가 불량으로 판별되면, 판별기(160)는 화학적 기계적 연마장치의 제어유닛(170)에 알람을 발생하게 된다. 따라서, 작업자는 이 알람발생의 여부를 보고 헤드(295)의 불량여부를 빠르게 인지할 수 있는 것이다. 이에, 작업자는 이를 인지하여 패드 컨디셔닝 작업을 중단하고 헤드를 새로 교체하거나 수리할 수 있는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마설비에는 패드 컨디셔너의 헤드불량을 판별할 수 있도록 헤드불량 판별수단이 구비되기 때문에 다이아프램의 찢어짐 등으로 인하여 헤드의 업/다운이 원활하지 않은 불량이 발생될 시 이를 매우 빠르게 감지하고 판별해낼 수 있는 효과가 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 종래 헤드가 동작하지 않음으로 인해 발생되었던 웨이퍼 연마율 저하문제나 웨이퍼 표면 스크랩문제 등을 모두 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
이상, 본 발명은 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구의 범위와 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (10)

  1. 컨디셔너 본체;
    상기 본체에서 업/다운되도록 상기 본체의 일측에 설치되며, 연마패드에 접촉되어 상기 연마패드의 표면을 스크래치하는 컨디셔너 헤드;
    상기 헤드의 상부에 위치한 상기 본체 내부에 마련되며 상기 헤드를 업/다운시켜주는 다이아프램;
    상기 다이아프램에 연결되며 상기 헤드가 업되거나 다운되도록 상기 다이아프램에 푸시 프레져나 풀 프레져를 선택적으로 공급해주는 자동조절장치; 및,
    상기 헤드의 업/다운 동작을 감지하여 상기 헤드의 불량을 판별하는 헤드불량 판별수단을 포함한 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마설비의 패드 컨디셔너.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 헤드불량 판별수단은
    상기 헤드의 업/다운된 위치를 감지하는 헤드 감지부와, 상기 다이아프램에 공급되는 프레져의 종류를 감지하는 프레져 감지부 및, 상기 헤드 감지부와 프레져 감지부의 감지값들을 조합하고 비교하여 상기 헤드의 불량여부를 판별하는 판별기를 포함한 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마설비의 패드 컨디셔너.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 헤드 감지부는 근접센서를 포함하고, 상기 프레져 감 지부는 프레져센서를 포함한 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마설비의 패드 컨디셔너.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 본체에는 그 일측단부가 상기 헤드의 둘레부까지 연장형성된 센서 가이드부재가 결합되고, 상기 근접센서는 상기 센서 가이드부재의 일측단부에 고정된 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마설비의 패드 컨디셔너.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 자동조절장치와 상기 다이아프램 사이에는 상기 프레져들이 공급되도록 프레져 배관이 설치되며, 상기 프레져센서는 상기 프레져 배관 상에 설치된 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마설비의 패드 컨디셔너.
  6. 제 2항에 있어서, 상기 판별기는 릴레이를 포함한 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마설비의 패드 컨디셔너.
  7. 연마패드의 표면을 스크래치하는 컨디셔너 헤드와 상기 헤드를 업/다운시켜주는 다이아프램이 설치된 컨디셔너 본체를 마련하고;
    상기 헤드가 업/다운되도록 상기 다이아프램에 연결되는 자동조절장치를 이용하여 상기 다이아프램에 푸시 프레져나 풀 프레져를 선택적으로 공급하고;
    상기 본체에 구비된 헤드 감지부와 프레져 감지부를 이용하여 상기 헤드의 업/다운된 위치와, 상기 다이아프램에 공급되는 프레져의 종류를 감지하고;
    상기 본체에 구비된 판별기를 이용하여 상기 헤드 감지부와 프레져 감지부의 감지값들을 조합하고 비교함으로 상기 헤드의 불량여부를 판별하는 것을 포함하는 화학적 기계적 연마설비의 컨디셔너 헤드 불량 판별방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 헤드 감지부는 상기 헤드가 기준위치보다 높은 위치에 위치하는지 또는 상기 헤드가 상기 기준위치보다 낮은 위치에 위치하는지를 감지하며,
    상기 판별기는 상기 헤드 감지부에서 감지한 헤드의 높이값과 상기 프레져 감지부에서 감지한 프레져의 종류값이 상기 판별기에 미리 설정된 기준값과 일치하는지의 여부를 판단하여 상기 헤드의 불량여부를 판별하는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마설비의 컨디셔너 헤드 불량 판별방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 기준위치는 상기 헤드가 정상 상태일 때의 업된 위치와 다운된 위치의 사이에 마련된 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마설비의 컨디셔너 헤드 불량 판별방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 판별기는 상기 프레져 감지부에서 감지한 프레져의 종류가 푸시 프레져이고 상기 헤드 감지부에서 감지한 헤드의 높이가 상기 기준위치보다 낮은 위치에 위치할 경우 또는 상기 프레져 감지부에서 감지한 프레져의 종류가 풀 프레져이고 상기 헤드 감지부에서 감지한 헤드의 높이가 상기 기준위치보 다 높은 위치에 위치할 경우에 상기 헤드를 양호한 상태로 판단하며,
    상기 프레져 감지부에서 감지한 프레져의 종류가 푸시 프레져이나 상기 헤드 감지부에서 감지한 헤드의 높이가 상기 기준위치보다 높은 위치에 위치할 경우 또는 상기 프레져 감지부에서 감지한 프레져의 종류가 풀 프레져이나 상기 헤드 감지부에서 감지한 헤드의 높이가 상기 기준위치보다 낮은 위치에 위치할 경우에 상기 헤드를 불량 상태로 판별하는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마설비의 컨디셔너 헤드 불량 판별방법.
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