KR20060114994A - Cleaner for conditioner of chemical-mechanical polisher and cleaning method using the same - Google Patents

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KR20060114994A
KR20060114994A KR1020050037249A KR20050037249A KR20060114994A KR 20060114994 A KR20060114994 A KR 20060114994A KR 1020050037249 A KR1020050037249 A KR 1020050037249A KR 20050037249 A KR20050037249 A KR 20050037249A KR 20060114994 A KR20060114994 A KR 20060114994A
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cleaning
conditioner
cleaning liquid
chemical
liquid
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KR1020050037249A
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박은선
정무진
김춘광
민중기
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삼성전자주식회사
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/017—Devices or means for dressing, cleaning or otherwise conditioning lapping tools
    • B08B1/12—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid

Abstract

A conditioner cleaning device of a CMP apparatus and a cleaning method thereof are provided to prevent damage of a polishing pad and re-contamination of a wafer by using a cleaning liquid spraying nozzle. A cleaning bath(310) is prepared for cleaning a conditioner(200). A cleaning liquid spraying nozzle(320) is located in an upper portion of the cleaning bath. The cleaning liquid spraying nozzle sprays selectively chemical liquid and deionized water. The chemical liquid removes chemically polishing impurities on a surface of a disc(210) of the conditioner. The deionized water removes the chemical liquid and the polishing impurities. A cleaning liquid supplying tube(340) supplies the cleaning liquid to the cleaning liquid spraying nozzle from a cleaning liquid storing unit. A valve(350) is formed on the cleaning liquid supplying tube to provide selectively the chemical liquid or the deionized water.

Description

화학적 기계적 연마 장치의 컨디셔너 세정 장치 및 그 세정 방법{Cleaner for conditioner of chemical-mechanical polisher and cleaning method using the same}Conditioner cleaning device for chemical mechanical polishing device and cleaning method thereof {Cleaner for conditioner of chemical-mechanical polisher and cleaning method using the same}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학적 기계적 연마 장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a chemical mechanical polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 화학적 기계적 연마 장치의 컨디셔너 세정 장치의 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view of the conditioner cleaning apparatus of the chemical mechanical polishing apparatus of FIG. 1.

도 3은 도 2의 컨디셔너 세정 장치의 세정 배스의 평면도이다.3 is a plan view of a cleaning bath of the conditioner cleaning device of FIG. 2.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화학적 기계적 연마 장치의 컨디셔너 세정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a conditioner cleaning method of a chemical mechanical polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

110 : 연마 테이블 120 : 연마 패드 110: polishing table 120: polishing pad

130 : 연마 헤드 140 : 연마 헤드 아암130: polishing head 140: polishing head arm

150 : 연마액 분사 노즐 160 : 연마 헤드 회전 모터150: polishing liquid injection nozzle 160: polishing head rotating motor

170 : 연마 테이블 회전 모터170: polishing table rotary motor

210 : 디스크 220 : 컨디셔너 헤드210: Disc 220: Conditioner Head

230 : 컨디셔너 헤드 아암 240 : 컨디셔너 헤드 회전 모터230: conditioner head arm 240: conditioner head rotary motor

310 : 세정 배스 320 : 세정액 분사 노즐310: cleaning bath 320: cleaning liquid injection nozzle

330 : 브러시 340 : 세정액 공급관330: brush 340: cleaning liquid supply pipe

350 : 밸브 360 : 압력 조절 장치350: valve 360: pressure regulator

370 : 화학액 공급관 380 : 초순수 공급관370: chemical liquid supply pipe 380: ultrapure water supply pipe

390 : 배출관390: discharge pipe

본 발명은 화학적 기계적 연마 장치의 컨디셔너 세정 장치 및 그 세정 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 컨디셔너의 디스크 표면에 잔존할 수 있는 각종 연마 불순물을 제거하는 화학적 기계적 연마 장치의 컨디셔너 세정 장치 및 그 세정 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a conditioner cleaning device for a chemical mechanical polishing device and a cleaning method thereof, and more particularly, to a conditioner cleaning device for a chemical mechanical polishing device for removing various abrasive impurities remaining on the surface of a disk of the conditioner and a cleaning method thereof. It is about.

웨이퍼(wafer)가 대구경화됨에 따라 웨이퍼의 넓어진 면을 평탄화하기 위해서 화학적인 제거 가공과 기계적인 제거 가공을 하나의 가공 방법으로 혼합한 화학적 기계적 연마(Chemical-Mechanical Polishing : 이하, 'CMP'라 한다) 공정이 널리 이용되고 있다.As the wafer is large-sized, chemical-mechanical polishing (CMP), which combines chemical removal and mechanical removal in one processing method, is used to planarize the widened surface of the wafer. ) Process is widely used.

CMP 공정이란 단차를 가진 웨이퍼 표면을 연마 패드(polishing pad) 위에 밀착시킨 후 연마제와 화학물질이 포함된 연마액을 웨이퍼와 연마 패드 사이에 주입시키고, 연마 헤드를 회전 및 요동시켜 물리적으로 웨이퍼 표면의 요철 부분을 평탄화시키는 방식이다.In the CMP process, a wafer surface having a step is brought into close contact with a polishing pad, a polishing liquid containing an abrasive and a chemical is injected between the wafer and the polishing pad, and the polishing head is rotated and oscillated to physically remove the wafer surface. It is a method to flatten the uneven portion.

CMP 공정에 사용되는 연마 패드의 상면에는 연마 패드 표면에 연마액이 담기 는 수많은 발포 미공(pore)이 형성되어 있는데, 이 미공들은 연마 작업 후에 연마액, 연마 부산물 등의 연마 불순물로 인하여 막힐 수가 있다.On the upper surface of the polishing pad used in the CMP process, numerous foamed pores are formed on the surface of the polishing pad, which can be blocked by polishing impurities such as polishing liquid and polishing by-products after polishing. .

미공들을 새로 표면에 형성하기 위해 연마 패드를 정기적으로 연마해 주는 장치로 컨디셔너(conditioner)가 있다.A conditioner is a device that regularly polishes the polishing pad to form new pores on the surface.

컨디셔너는 연마 패드 표면에 밀착해 회전함으로써 연마 패드 표면에 새로운 미공을 형성하는 것으로, 연마 패드 표면과 접촉하는 디스크가 부착되어 있고 디스크의 표면에는 컨디셔닝 작업을 위한 다이아몬드 돌기가 형성되어 있다.The conditioner is in close contact with the surface of the polishing pad and rotates to form new pores on the surface of the polishing pad. The disk is in contact with the surface of the polishing pad, and the surface of the disk has diamond protrusions for conditioning.

종래에는 연마 패드의 컨디셔닝 작업이 끝나면, 컨디셔너를 세정하기 위하여 세정액이 담긴 배스(bath)에 컨디셔너를 넣어 세정하였다.Conventionally, after the polishing operation of the polishing pad is finished, the conditioner is put in a bath containing a cleaning liquid to clean the conditioner.

그러나, 상기와 같은 세정 방법은 디스크의 다이아몬드 돌기 표면에 연마 불순물이 침착되는 것을 방지하거나 표면에 살짝 부착되어 있는 연마 불순물을 제거할 수는 있으나, 경화 또는 고화된 연마 불순물은 잘 제거되지 않아 연마 불순물로 인한 컨디셔너의 부식, 컨디셔닝시 연마 패드 손상 및 웨이퍼의 재오염 등을 발생시킬 수 있다. However, such a cleaning method may prevent the deposition of abrasive impurities on the diamond protrusion surface of the disc or remove the abrasive impurities that are slightly attached to the surface, but the hardened or solidified abrasive impurities are hardly removed and thus the abrasive impurities This can cause corrosion of the conditioner, damage to the polishing pad during conditioning, and re-contamination of the wafer.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 컨디셔너의 디스크 표면에 잔존할 수 있는 각종 연마 불순물을 제거하는 화학적 기계적 연마 장치의 컨디셔너 세정 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a conditioner cleaning apparatus of a chemical mechanical polishing apparatus for removing various abrasive impurities which may remain on the surface of a disk of a conditioner.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기와 같은 컨디셔너 세정 장치를 이용한 세정 방법을 제공하는 것이다.In addition, another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a cleaning method using the conditioner cleaning apparatus as described above.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 화학적 기계적 연마 장치의 컨디셔너 세정 장치는 컨디셔너를 세정하기 위한 세정 배스, 세정 배스 상부에 위치하며 컨디셔너의 디스크 표면에 경화 또는 고화된 연마 불순물을 화학적으로 제거하기 위한 화학액과 화학액 및 연마 불순물을 제거하기 위한 초순수를 선택적으로 분사하는 세정액 분사 노즐 및 세정액 저장부로부터 세정액 분사 노즐에 세정액을 공급하는 세정액 공급관을 포함한다.Conditioner cleaning apparatus of the chemical mechanical polishing apparatus of the present invention for achieving the above technical problem is located on the cleaning bath, the cleaning bath for cleaning the conditioner and to chemically remove the hardened or solidified abrasive impurities on the surface of the disk of the conditioner. And a cleaning liquid spray nozzle for selectively spraying the chemical liquid and ultrapure water for removing the chemical liquid and abrasive impurities, and a cleaning liquid supply pipe for supplying the cleaning liquid to the cleaning liquid spray nozzle from the cleaning liquid storage unit.

상기한 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 컨디셔너 세정 장치를 이용한 세정 방법은 컨디셔너를 세정하기 위한 세정 배스와 세정 배스 상부에 위치하며 컨디셔너의 디스크 표면에 경화 또는 고화된 연마 불순물을 화학적으로 제거하기 위한 화학액과 화학액 및 연마 불순물을 제거하기 위한 초순수를 선택적으로 분사하는 세정액 분사 노즐 및 세정액 저장부로부터 세정액 분사 노즐에 세정액을 공급하는 세정액 공급관을 포함하는 화학적 기계적 연마 장치의 컨디셔너 세정 장치를 제공하는 단계, 세정액 분사 노즐을 통해 컨디셔너 표면에 경화 또는 고화된 연마 불순물을 화학적으로 제거하기 위한 화학액을 제공하는 단계 및 세정액 분사 노즐을 통해 화학액 및 연마 불순물을 제거하기 위한 초순수를 제공하는 단계를 포함한다.The cleaning method using the conditioner cleaning apparatus of the present invention for achieving the above technical problem is located on the cleaning bath and the cleaning bath for cleaning the conditioner and chemically removes the hardened or solidified abrasive impurities on the surface of the disk of the conditioner. And a cleaning liquid spray nozzle for selectively spraying chemical liquid and ultrapure water for removing chemical liquid and abrasive impurities, and a cleaning liquid supply pipe for supplying the cleaning liquid from the cleaning liquid reservoir to the cleaning liquid spray nozzle. Providing chemical liquid for chemically removing the hardened or solidified abrasive impurities on the conditioner surface through the cleaning liquid spray nozzle, and providing ultrapure water for removing the chemical liquid and abrasive impurities through the cleaning liquid spray nozzle. Include.

기타 실시예의 구체적인 사항은 후술하는 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the following detailed description and drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 이들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving the same will become apparent with reference to the embodiments described below in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be embodied in various different forms, and only the present embodiments are provided to make the disclosure of the present invention complete and the general knowledge in the technical field to which the present invention belongs. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

본 발명의 실시예들에 따른 화학적 기계적 연마 장치의 컨디셔너 세정 장치 및 그 세정 방법은 첨부 도면들을 참조함으로써 잘 이해될 수 있을 것이다.The conditioner cleaning apparatus of the chemical mechanical polishing apparatus and the cleaning method thereof according to embodiments of the present invention will be well understood by referring to the accompanying drawings.

먼저, 도 1 내지 도 3을 참고하여, 본 발명의 실시예들에 따른 화학적 기계적 연마 장치와 컨디셔너 및 컨디셔너 세정 장치의 구조에 대해 설명한다.First, referring to Figures 1 to 3, the structure of the chemical mechanical polishing apparatus, the conditioner and the conditioner cleaning apparatus according to the embodiments of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학적 기계적 연마 장치의 단면도이고, 도 2는 도 1의 화학적 기계적 연마 장치의 컨디셔너 세정 장치의 단면도이며, 도 3은 도 2의 컨디셔너 세정 장치의 세정 배스의 평면도이다.1 is a cross-sectional view of a chemical mechanical polishing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of a conditioner cleaning apparatus of the chemical mechanical polishing apparatus of FIG. 1, and FIG. 3 is a cleaning bath of the conditioner cleaning apparatus of FIG. 2. Top view.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 화학적 기계적 연마 장치(CMP)는 웨이퍼(W)를 연마하는 연마 장치(100), 연마 장치(100)의 연마 패드를 컨디셔닝하는 컨디셔너(200) 및 컨디셔너 세정 장치(300)를 포함한다.1 to 3, a chemical mechanical polishing apparatus CMP according to an embodiment of the present invention is a polishing apparatus 100 for polishing a wafer W and a conditioner for conditioning a polishing pad of the polishing apparatus 100. 200 and conditioner cleaning device 300.

연마 장치(100)는 연마 테이블(110), 연마 패드(120), 연마 헤드(130), 연마 헤드 아암(140) 및 연마액 분사 노즐(150)을 포함한다.The polishing apparatus 100 includes a polishing table 110, a polishing pad 120, a polishing head 130, a polishing head arm 140, and a polishing liquid spray nozzle 150.

연마 테이블(110)은 상부에 연마 패드(120)를 가지며, 하부에 위치한 구동축과 연결된 연마 테이블 회전 모터(170)를 구동시켜 회전 가능하다.The polishing table 110 has a polishing pad 120 at an upper portion thereof, and is rotatable by driving a polishing table rotating motor 170 connected to a driving shaft positioned at a lower portion thereof.

연마 패드(120)는 연마 테이블(110) 상부에 위치하며, 웨이퍼(W)와 직접 마찰함으로써 웨이퍼(W)를 연마하게 된다. 연마 패드(120) 표면에는 웨이퍼(W) 연마에 사용되는 연마액이 담기는 다수의 미공(미도시)이 형성되어 있으며, 연마 작업이 끝난 후 연마 불순물로 미공이 막히거나 하면 컨디셔너(200)를 이용해 다시 새로운 미공을 형성할 수 있다. The polishing pad 120 is positioned above the polishing table 110 and polishes the wafer W by directly rubbing against the wafer W. A plurality of fine pores (not shown) are formed on the surface of the polishing pad 120 to contain the polishing liquid used to polish the wafer W. If the fine pores are blocked with polishing impurities after the polishing operation is finished, the conditioner 200 is removed. Can be used again to form new pores.

연마 헤드(130)는 연마하고자 하는 웨이퍼(W)를 고정시키며, 웨이퍼(W) 연마시 웨이퍼(W)를 가압하는 작용을 한다. 연마 헤드(130) 상부에 설치된 연마 헤드 회전 모터(160)를 구동시켜 회전 가능하다.The polishing head 130 fixes the wafer W to be polished and pressurizes the wafer W when polishing the wafer W. The polishing head may be rotated by driving the polishing head rotating motor 160 installed on the polishing head 130.

연마 헤드 아암(140)은 연마 헤드(130)와 연마 헤드 회전 모터(160)를 연결하여 축회전이 가능하도록 해 준다.The polishing head arm 140 connects the polishing head 130 and the polishing head rotating motor 160 to enable axial rotation.

연마액 분사 노즐(150)은 별도의 연마액 공급부(미도시)와 연결되어, 연마 패드(120) 표면에 연마액(155)을 공급한다. 연마액(155)으로는 KOH를 포함하는 슬러리(slurry) 등이 사용될 수 있다.The polishing liquid spray nozzle 150 is connected to a separate polishing liquid supply unit (not shown) to supply the polishing liquid 155 to the surface of the polishing pad 120. As the polishing liquid 155, a slurry including KOH may be used.

컨디셔너(200)는 연마 중에 마모된 연마 패드(120)의 표면 부위를 제거하여 새로운 미공을 가지는 표면이 나오도록 컨디셔닝하는 역할을 하며, 디스크(210), 컨디셔너 헤드(220), 컨디셔너 헤드 아암(230) 및 컨디셔너 헤드 회전 모터(240)를 포함한다.The conditioner 200 serves to condition a surface having a new micropore by removing the surface portion of the polishing pad 120 worn during polishing, and the disk 210, the conditioner head 220, and the conditioner head arm 230. And conditioner head rotation motor 240.

디스크(210)는 연마 패드(120)를 컨디셔닝하는 부위로, 표면에 소정 크기를 갖는 다이아몬드 돌기(215)를 가진다. 다이아몬드 돌기(215)는 니켈 박막을 매개로 부착되어 있다. The disk 210 is a part for conditioning the polishing pad 120, and has a diamond protrusion 215 having a predetermined size on its surface. The diamond protrusion 215 is attached via a nickel thin film.

컨디셔너 헤드(220)는 디스크(210)를 고정하며, 컨디셔너 헤드(220) 상부에 설치된 컨디셔너 헤드 회전 모터(240)를 구동시켜 회전 가능하다.The conditioner head 220 fixes the disk 210 and is rotatable by driving the conditioner head rotating motor 240 installed on the conditioner head 220.

컨디셔너 헤드 아암(230)은 컨디셔너 헤드(220)와 컨디셔너 헤드 회전 모터(240)를 연결하여 축회전이 가능하도록 해 준다.The conditioner head arm 230 connects the conditioner head 220 and the conditioner head rotary motor 240 to enable axial rotation.

컨디셔너 헤드 회전 모터(240)는 컨디셔너(200) 상부에 설치되어 컨디셔너(200)의 컨디셔닝 작업과 세정 작업 중에 회전이 가능하도록 해 준다.The conditioner head rotation motor 240 is installed on the conditioner 200 to allow rotation during the conditioning and cleaning operations of the conditioner 200.

컨디셔너 세정 장치(300)는 세정 배스(310), 세정액 분사노즐(320), 브러시(330), 세정액 공급관(340), 밸브(350), 압력 조절 장치(360), 화학액 공급관(370)과 초순수 공급관(380) 및 배출관(390)을 포함한다.The conditioner cleaning device 300 includes a cleaning bath 310, a cleaning liquid injection nozzle 320, a brush 330, a cleaning liquid supply pipe 340, a valve 350, a pressure regulating device 360, and a chemical liquid supply pipe 370. The ultrapure water supply pipe 380 and the discharge pipe 390 are included.

세정 배스(310)는 컨디셔너(200)를 세정하기 위한 곳으로서, 컨디셔너(200) 하방으로 일정 간격 이격되어 형성된 공간이다. 형태는 컨디셔너(200)의 디스크(210)와 같은 원형 또는 다른 어떤 형태도 가능하다. 세정 배스(310)의 재질은 세정액(325;후술할 초순수 또는 화학액 등 디스크를 세정하기 위해 사용하는 모든 물질)에 의해 손상되지 않는 재질을 사용하며, 예를 들면 테프론(teflon), 부식에 강한 서스(SUS) 계열 물질 등이 이용될 수 있다.The cleaning bath 310 is a place for cleaning the conditioner 200, and is a space formed at a predetermined interval below the conditioner 200. The shape may be circular or any other shape such as the disk 210 of the conditioner 200. The material of the cleaning bath 310 is a material that is not damaged by the cleaning liquid 325 (all materials used to clean the disk, such as ultrapure water or chemical liquid, which will be described later). For example, Teflon and corrosion resistance are used. Sus (SUS) -based material may be used.

세정액 분사 노즐(320)은 세정액(325)을 분사하기 위한 장치로, 도 3에서와 같이 다수의 분사홀이 형성되어 있으며 세정액 분사 노즐(320)의 개수나 크기 등은 본 발명의 일 실시예에 의해 한정되지 않는다. 즉, 세정액 분사 노즐(320)은 하부로 연결된 세정액 공급관(340)으로부터 세정액을 공급받아 디스크(210)에 분사하여 세정 효율을 높일 수 있는 선에서 설치 개수와 크기를 결정할 수 있다. The cleaning liquid injection nozzle 320 is an apparatus for injecting the cleaning liquid 325, and a plurality of injection holes are formed as shown in FIG. 3, and the number and size of the cleaning liquid injection nozzles 320 are not limited to the embodiment of the present invention. It is not limited by. That is, the cleaning liquid spray nozzle 320 may receive the cleaning liquid from the cleaning liquid supply pipe 340 connected to the lower part and spray the cleaning liquid onto the disk 210 to determine the number and size of the installation.

또한, 본 발명의 세정액 분사 노즐(320)은 세정 효율을 높이기 위해 높은 압력을 이용하여 세정액(325)을 분사하는 고압 분출 방식을 사용하는데, 이를 위해 분사 압력을 조절하는 압력 조절 장치(360)와 연결된다. In addition, the cleaning liquid injection nozzle 320 of the present invention uses a high-pressure jet method for injecting the cleaning liquid 325 using a high pressure in order to increase the cleaning efficiency, for this purpose, a pressure control device 360 for controlling the injection pressure and Connected.

브러시(330)는 세정 효과를 높이기 위해 형성한 것으로 디스크(210) 표면과 접촉할 수 있도록 세정 배스(310)의 상측면에 위치한다. 브러시(330)는 최소한 원주 부분에만 배치되거나, 원주 부분과 원주 부분 안쪽의 동심원 상에 배치되는 것이 세정 효율을 위해 좋으나, 개수가 위치에 크게 한정되지는 않는다. 본 발명에서는 최대한의 세정 효율을 위하여 도 3에서와 같이 세정 배스(310)의 전 영역에 걸쳐 브러시(330)를 배치하고 있으나, 특별히 이에 한정되지는 않는다.The brush 330 is formed to enhance the cleaning effect and is positioned on the upper side of the cleaning bath 310 to be in contact with the surface of the disk 210. Brush 330 is at least disposed only in the circumferential portion, or on the concentric circle inside the circumferential portion and the circumferential portion is good for cleaning efficiency, but the number is not limited to the position. In the present invention, the brush 330 is disposed over the entire area of the cleaning bath 310 as shown in FIG. 3 for maximum cleaning efficiency, but is not particularly limited thereto.

브러시(330)의 재질은 다이아몬드 돌기(215)에 가능한 충격 또는 손상을 주지 않는 탄력성 있는 부드러운 물질, 예를 들면 나일론 계열 또는 폴리머 계열의 물질로 이루어질 수 있다. The material of the brush 330 may be made of an elastic soft material, for example, nylon-based or polymer-based material, which does not cause any impact or damage to the diamond protrusion 215.

세정액 공급관(340)은 디스크(210) 표면의 다이아몬드 돌기(215) 사이에 경화 또는 고화되어 있는 연마 불순물을 제거하기 위한 세정액(325)을 공급한다.The cleaning solution supply pipe 340 supplies a cleaning solution 325 for removing the polishing impurities hardened or solidified between the diamond protrusions 215 on the surface of the disk 210.

본 발명의 일 실시예에서는 세정액(325)으로는 연마 불순물을 화학적으로 제거하기 위한 화학액과 연마 불순물 및 화학액 제거를 위한 초순수의 2가지 종류가 공급되게 된다. 화학액으로는 암모니아, 불산 등이 사용될 수 있다. 상기와 같이 서로 다른 세정액(325)의 종류별 흐름을 제어하기 위한 밸브(350)가 세정액 공급관(340)의 일단에 설치된다. In one embodiment of the present invention, the cleaning liquid 325 is supplied with two kinds of chemical liquids for chemically removing abrasive impurities and ultrapure water for removal of abrasive impurities and chemical liquids. Ammonia, hydrofluoric acid, and the like may be used as the chemical liquid. As described above, a valve 350 for controlling the flow of each type of different cleaning solutions 325 is installed at one end of the cleaning solution supply pipe 340.

밸브(350)는 화학액 공급관(370)과 초순수 공급관(380)에 함께 연결되며, 밸브(350)의 개폐를 조절하여 어느 한쪽 공급관의 세정액만 흐르도록 할 수 있다. The valve 350 is connected to the chemical liquid supply pipe 370 and the ultrapure water supply pipe 380 together, and controls the opening and closing of the valve 350 so that only the cleaning liquid of either supply pipe flows.

압력 조절 장치(360)는 밸브(350)를 이용해 선택 공급된 세정액(325)의 분사 압력을 조절한다.The pressure regulating device 360 adjusts the injection pressure of the cleaning liquid 325 selectively supplied using the valve 350.

화학액 공급관(370) 및 초순수 공급관(380)은 화학액 저장부(375) 및 초순수 저장부(385)와 각각 연결된다.The chemical liquid supply pipe 370 and the ultrapure water supply pipe 380 are connected to the chemical liquid storage unit 375 and the ultrapure water storage unit 385, respectively.

배출관(390)은 세정 배스(310) 내부의 세정액(325) 및 세정 부산물을 외부로 배출하는 것으로, 세정 배스(310) 내측의 소정 위치에 형성된다.The discharge pipe 390 discharges the cleaning liquid 325 and the cleaning by-products inside the cleaning bath 310 to the outside, and is formed at a predetermined position inside the cleaning bath 310.

상기와 같은 화학적 기계적 연마 장치의 컨디셔너 세정 장치를 이용한 컨디셔너 세정 방법에 대해 상세히 설명한다. The conditioner cleaning method using the conditioner cleaning device of the chemical mechanical polishing apparatus as described above will be described in detail.

도 1 및 도 2를 참조하면, 웨이퍼(W)를 고정시킨 연마 헤드(130)를 연마 테이블(110) 상부의 연마 패드(120)와 접촉시켜, 세정액(155)을 분사하면서 연마 헤드(130)를 회전시키면서 화학적, 물리적 방법에 의해 연마 작업을 수행한다.1 and 2, the polishing head 130 on which the wafer W is fixed is brought into contact with the polishing pad 120 on the upper portion of the polishing table 110, and the polishing head 130 is sprayed while the cleaning liquid 155 is sprayed. Polishing is performed by chemical and physical methods while rotating.

연마 작업이 완료되면, 웨이퍼(W)는 연마 헤드 아암(140)에 의해 소정 위치로 이동된다.When the polishing operation is completed, the wafer W is moved to the predetermined position by the polishing head arm 140.

연마 작업으로 연마 패드(120) 표면의 미공(미도시)들이 마모되게 되는데, 이를 다시 생성하기 위하여 다이아몬드 돌기(215)가 형성되어 있는 디스크(210)를 연마 패드(120) 상에 위치시켜 회전시키며 컨디셔닝 작업을 수행한다.The polishing operation causes the fine pores (not shown) on the surface of the polishing pad 120 to be worn. To generate this again, the disk 210 having the diamond protrusion 215 formed thereon is rotated by being placed on the polishing pad 120. Perform conditioning.

컨디셔닝 작업을 마친 디스크(210) 표면에는 연마 작업에 사용된 연마액이나, 연마로 생성된 연마 부산물 등의 연마 불순물이 부착되어 있으므로 이를 세정하기 위해 세정 배스(310) 상부에 컨디셔너(200)가 위치하도록 컨디셔너 헤드 아암(230)을 이용해 이동시킨 후, 컨디셔너(200)를 세정 배스(210) 내부로 삽입한다.The surface of the disk 210 having been conditioned is adhered with polishing impurities such as polishing liquid used for polishing or polishing by-products generated by polishing, so that the conditioner 200 is positioned on the cleaning bath 310 to clean it. After moving using the conditioner head arm 230, the conditioner 200 is inserted into the cleaning bath 210.

도 2 및 도 4를 참조하면, 먼저 화학액이 디스크(210) 표면에 고루 퍼지면서 브러시(330)와 마찰될 수 있도록 컨디셔너(200)를 회전시킨다(S10).Referring to FIGS. 2 and 4, first, the conditioner 200 is rotated to be rubbed with the brush 330 while the chemical liquid is evenly spread on the surface of the disk 210 (S10).

그런 다음, 밸브(350)를 조작하여 화학액 공급관(370)으로부터 화학액을 공급받는다. 화학액은 압력 조절 장치(360)에 의해 높은 압력으로 디스크(210) 표면으로 분사되고, 브러시(330)는 컨디셔너(200)의 회전에 의해 디스크(210) 표면과 마찰을 일으키며 화학적, 물리적인 세정을 수행한다(S20).Then, the valve 350 is operated to receive the chemical liquid from the chemical liquid supply pipe 370. The chemical liquid is injected to the surface of the disk 210 by the pressure regulating device 360 at a high pressure, and the brush 330 rubs against the surface of the disk 210 by the rotation of the conditioner 200, and the chemical and physical cleaning is performed. Perform (S20).

화학액과 브러시를 이용한 세정이 완료되면, 컨디셔너(200)를 상부 방향으로 이동시킨다(S30).When the cleaning using the chemical liquid and the brush is completed, the conditioner 200 is moved upward (S30).

밸브(350)를 조작하여 초순수 공급관(380)으로부터 초순수를 공급받고, 압력 조절 장치(360)를 이용해 높은 압력으로 초순수를 분사한다(S40).The ultra-pure water is supplied from the ultrapure water supply pipe 380 by operating the valve 350, and the ultrapure water is injected at a high pressure using the pressure regulating device 360 (S40).

디스크(210) 표면으로부터 제거된 연마 불순물은 세정액(325)과 함께 배출관(390)을 따라 세정 장치(300) 외부로 배출되게 된다.The abrasive impurities removed from the surface of the disk 210 are discharged out of the cleaning apparatus 300 along the discharge pipe 390 along with the cleaning liquid 325.

또한, 상기와 같은 일련의 세정 과정을 프로그래밍화하여, 컨디셔닝 작업 후 반복적으로 수행할 수 있다. In addition, such a series of cleaning procedures can be programmed and performed repeatedly after conditioning.

이상과 같이 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마 장치의 컨디셔너 세정 장치 및 그 세정 방법의 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 아닌 것으로 이해해야만 한다. As described above, the conditioner cleaning apparatus of the chemical mechanical polishing apparatus and the cleaning method thereof according to the present invention have been described with reference to the illustrated drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, but may be manufactured in various forms. Those skilled in the art will appreciate that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, it is to be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

상기한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 의한 화학적 기계적 연마 장치의 컨디셔너 세정 장치 및 그 세정 방법에 따르면 컨디셔너의 디스크 표면에 잔존할 수 있는 각종 연마 불순물을 화학적, 물리적 방법을 이용하여 제거함으로써, 연마 패드의 손상 및 웨이퍼의 재오염 등을 방지할 수 있다. According to the conditioner cleaning apparatus of the chemical mechanical polishing apparatus according to the embodiments of the present invention as described above and the cleaning method thereof, polishing is performed by removing various polishing impurities remaining on the surface of the conditioner using chemical and physical methods. It is possible to prevent pad damage and wafer recontamination.

Claims (6)

컨디셔너를 세정하기 위한 세정 배스;A cleaning bath for cleaning the conditioner; 상기 세정 배스 상부에 위치하며, 상기 컨디셔너의 디스크 표면에 경화 또는 고화된 연마 불순물을 화학적으로 제거하기 위한 화학액과 상기 화학액 및 상기 연마 불순물을 제거하기 위한 초순수를 선택적으로 분사하는 세정액 분사 노즐; 및A cleaning liquid injection nozzle positioned above the cleaning bath and selectively spraying a chemical liquid for chemically removing hardened or solidified abrasive impurities on the surface of the disk of the conditioner and ultrapure water for removing the chemical liquid and the abrasive impurities; And 세정액 저장부로부터 상기 세정액 분사 노즐에 상기 세정액을 공급하는 세정액 공급관을 포함하는 화학적 기계적 연마 장치의 컨디셔너 세정 장치.And a cleaning liquid supply pipe for supplying the cleaning liquid from the cleaning liquid storage unit to the cleaning liquid injection nozzle. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 세정액 공급관 상에 형성되어, 상기 화학액 또는 상기 초순수를 선택적으로 제공하는 밸브를 더 포함하는 화학적 기계적 연마 장치의 컨디셔너 세정 장치.And a valve formed on the cleaning liquid supply pipe and selectively providing the chemical liquid or the ultrapure water. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 세정액 공급관 상에 형성되어, 상기 세정액의 분사 압력을 조절하기 위한 압력 조절 장치를 더 포함하는 화학적 기계적 연마 장치의 컨디셔너 세정 장치.And a pressure adjusting device formed on the cleaning liquid supply pipe to adjust the injection pressure of the cleaning liquid. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 세정 배스 상부에 위치하며, 상기 컨디셔너의 디스크 표면과 접촉하는 브러시를 더 포함하는 화학적 기계적 연마 장치의 컨디셔너 세정 장치.And a brush located above the cleaning bath and in contact with the surface of the disk of the conditioner. 컨디셔너를 세정하기 위한 세정 배스와, 상기 세정 배스 상부에 위치하며, 상기 컨디셔너의 디스크 표면에 경화 또는 고화된 연마 불순물을 화학적으로 제거하기 위한 화학액과 상기 화학액 및 상기 연마 불순물을 제거하기 위한 초순수를 선택적으로 분사하는 세정액 분사 노즐 및 세정액 저장부로부터 상기 세정액 분사 노즐에 상기 세정액을 공급하는 세정액 공급관을 포함하는 화학적 기계적 연마 장치의 컨디셔너 세정 장치를 제공하는 단계;A cleaning bath for cleaning the conditioner, a chemical liquid for chemically removing hardened or solidified abrasive impurities on the surface of the disk of the conditioner, and ultrapure water for removing the chemical liquid and the abrasive impurities Providing a cleaning apparatus for a conditioner of a chemical mechanical polishing apparatus including a cleaning liquid spray nozzle for selectively spraying the cleaning liquid and a cleaning liquid supply pipe for supplying the cleaning liquid from the cleaning liquid storage unit to the cleaning liquid spray nozzle; 상기 세정액 분사 노즐을 통해 상기 컨디셔너 표면에 경화 또는 고화된 연마 불순물을 화학적으로 제거하기 위한 화학액을 제공하는 단계; 및Providing a chemical solution for chemically removing hardened or solidified abrasive impurities on the conditioner surface through the cleaning liquid spray nozzle; And 상기 세정액 분사 노즐을 통해 상기 화학액 및 상기 연마 불순물을 제거하기 위한 초순수를 제공하는 단계를 포함하는 화학적 기계적 연마 장치의 컨디셔너 세정 방법.And providing ultrapure water for removing said chemical liquid and said abrasive impurities through said cleaning liquid spray nozzle. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 화학적 기계적 연마 장치의 컨디셔너 세정 장치는 상기 컨디셔너의 디스크 표면과 접촉하는 브러시를 더 포함하고, 상기 화학액을 제공하는 단계는 상기 화학액을 분사하면서 상기 브러시를 이용하여 상기 연마 불순물을 제거하는 화학적 기계적 연마 장치의 컨디셔너 세정 방법.The conditioner cleaning apparatus of the chemical mechanical polishing apparatus further includes a brush in contact with the surface of the disk of the conditioner, and the providing of the chemical liquid may include chemically removing the polishing impurities using the brush while spraying the chemical liquid. Conditioner cleaning method of mechanical polishing device.
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