KR20070105616A - Apparatus for mesuring the pad surface profile, and method of revising the pad surface profile taking use of it, and chemical mechanical polishing equipment taking use of it - Google Patents

Apparatus for mesuring the pad surface profile, and method of revising the pad surface profile taking use of it, and chemical mechanical polishing equipment taking use of it Download PDF

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Abstract

An apparatus for measuring a pad surface profile, a method of revising the pad surface profile using the same, and a chemical mechanical polishing device using the same are provided to make the thickness of a polishing pad uniform by correcting the pad surface profile and thus to improve evenness in chemical mechanical polishing. An apparatus for measuring a pad surface profile includes a body(20), a transfer guide(21), a belt driving gear, a belt, a driving motor, an LM guide, a sensor jig part(28), and a controller. The transfer guide(21) is attached to a first side of the body(20) such that the transfer guide(21) rotates about a central axis. The belt driving gear is installed at two sides of the transfer guide(21). The belt is coupled to the belt driving gear. The driving motor drives the belt driving gear according to the driving signal of the controller. The LM guide is installed in the transfer guide(21). The sensor jig part is equipped with a displacement measuring sensor in its lower portion. The sensor jig part is coupled to the LM guide and the belt so as to move right and left as the belt is driven.

Description

연마 패드의 형상을 측정하는 장치와, 이를 이용한 연마 패드 형상 보정 방법 및 이를 이용한 화학적 기계적 연마 장치{APPARATUS FOR MESURING THE PAD SURFACE PROFILE, AND METHOD OF REVISING THE PAD SURFACE PROFILE TAKING USE OF IT, AND CHEMICAL MECHANICAL POLISHING EQUIPMENT TAKING USE OF IT}Apparatus for measuring the shape of the polishing pad, a method for correcting the shape of the polishing pad using the same, and a chemical mechanical polishing device using the same EQUIPMENT TAKING USE OF IT}

도 1은 종래의 CMP 장치의 개략도.1 is a schematic diagram of a conventional CMP apparatus;

도 2는 종래의 컨디셔닝 기구를 포함한 CMP 장치의 개략도.2 is a schematic diagram of a CMP apparatus including a conventional conditioning mechanism.

도 3a 및 도 3b는 컨디셔닝 디스크 헤드의 종류를 나타내는 사진.3A and 3B are photographs showing the type of conditioning disk head.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, CMP 공정에서 컨디셔닝 후 패드의 두께를 측정할 수 있는 패드 형상 측정 장치를 포함하는 CMP 장치의 개념도.4 is a conceptual diagram of a CMP apparatus including a pad shape measuring apparatus capable of measuring a thickness of a pad after conditioning in a CMP process according to a preferred embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 연마 패드 형상 측정 장치를 도시하는 평면도. Fig. 5 is a plan view showing a polishing pad shape measuring device according to a preferred embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 연마 패드 형상 측정 장치를 도시하는 측면도. Fig. 6 is a side view showing the polishing pad shape measuring device according to the preferred embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 연마 패드 형상을 측정하는 장치의 신호처리 방법에 대한 개념도.7 is a conceptual diagram of a signal processing method of an apparatus for measuring a polishing pad shape according to a preferred embodiment of the present invention.

도 8은 컨디셔닝 후 연마 패드 형상을 측정한 연마 패드의 반지름 위치에 따른 연마 패드 프로파일.8 is a polishing pad profile according to the radial position of the polishing pad measuring the polishing pad shape after conditioning.

도 9는 연마 패드의 형상이 평탄하지 않은 경우의 대략적인 연마 패드 형상의 단면도.Fig. 9 is a sectional view of the approximate polishing pad shape when the shape of the polishing pad is not flat;

도 10은 연마 패드의 회전수에 대한 컨디셔너의 회전수 비율에 따른, 연마 패드 마모율을 나타내는 시뮬레이션 결과 디스플레이 화면.10 is a simulation result display screen showing the polishing pad wear rate according to the rotational ratio of the conditioner to the rotation speed of the polishing pad.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

11: 연마 정반 12: 연마 패드11: polishing table 12: polishing pad

13: 슬러리 14: 웨이퍼13: slurry 14: wafer

15: 연마헤드 16: 다이아몬드 컨디셔너15: Grinding Head 16: Diamond Conditioner

17: 컨디셔너 디스크 18: 웨이퍼 외경 크기17: conditioner disk 18: wafer outer diameter size

19: 컨디셔너 외경 크기19: conditioner outer diameter size

20: 연마 패드 형상 측정 장치의 몸체20: body of the polishing pad shape measuring device

21: 이송 가이드 22: 중심축21: Feed guide 22: Center axis

23: 구동 모터 25: 벨트 구동 기어23: drive motor 25: belt drive gear

26: 벨트 27: LM 가이드26: belt 27: LM guide

28: 센서 지그부(가이드 블럭) 30: 변위측정센서 28: sensor jig part (guide block) 30: displacement measuring sensor

본 발명은 반도체 소자 제작 공정에서 필수적으로 적용되고 있는 화학적 기계적 연마(CMP: chemical mechanical polishing) 공정 기술에 관한 것으로서, 컨디 셔닝 후의 연마 패드의 마모 정도를 알 수 있도록 연마 패드의 형상(profile, 정확히는 '깊이')을 측정하는 장치와, 이를 이용한 연마 패드 형상의 보정 방법 및 이를 이용한 화학적 기계적 연마 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chemical mechanical polishing (CMP) process technology applied in a semiconductor device fabrication process. The polishing pad profile (exactly, ' Depth '), a method for correcting a polishing pad shape using the same, and a chemical mechanical polishing apparatus using the same.

CMP 공정 기술은 반도체 제조 공정에서 소자의 고집적화, 고성능화를 위하여 실리콘(silicon) 기판(substrate) 위의 나노 크기의 소자를 분리시켜 동작 특성을 향상시키고, 다층화 구조를 가지는 반도체 칩의 배선을 형성하고, 이를 절연시키는 공정으로써 사용되고 있다. 이러한 소자의 분리, 다층 배선화는 CMP 기술이 가지고 있는 표면 소자 형성에 따른 지형(topography)의 평탄화(planarization)와 증착(deposition)과 같은 패턴(pattern) 요철부의 gap fill 공정 후 절연막, 금속 배선 등의 잔류 재료를 웨이퍼 전면에 걸쳐 균일하게 제거함으로써 달성된다.The CMP process technology improves operating characteristics by separating nano-sized devices on a silicon substrate for high integration and high performance of the semiconductor manufacturing process, and forms wirings of semiconductor chips having a multilayered structure. It is used as a process to insulate it. Separation and multi-layer wiring of the device is performed after the gap fill process of pattern irregularities such as planarization and deposition of topography according to the surface element formation of CMP technology. This is accomplished by uniformly removing residual material over the entire wafer surface.

도 1은 종래의 화학적 기계적 연마 장치 중 일예를 도시하는 개략도이다.  1 is a schematic view showing one example of a conventional chemical mechanical polishing apparatus.

도 1을 참조하면, CMP( CHEMICAL MECHANICAL POLISHING) 공정은 패드가 장착된 정반(platen, 11)에 웨이퍼(14)가 부착된 케리어(carrier)의 연마 헤드(head, 15)가 일정한 압력으로 가압되고, 반응성 화학액과 연마입자가 포함된 슬러리(slurry, 13)의 개입 상태에서 연마 패드(12)와 웨이퍼(14)가 상대운동을 일으키면서 웨이퍼 표면의 요철을 제거해나간다.   Referring to FIG. 1, in the chemical mechanical polishing process, a polishing head 15 of a carrier on which a wafer 14 is attached is pressed to a plate 11 on which a pad is mounted. In the intervening state of the slurry 13 containing the reactive chemical liquid and the abrasive particles, the polishing pad 12 and the wafer 14 cause relative movement to remove irregularities on the wafer surface.

이러한 과정에서 CMP 공정은 가공 효율을 높이기 위한 빠른 연마 속도와 웨이퍼 전면에 대한 연마 균일도, 세부적으로는 칩 크기에 해당하는 다이(die) 내의 평탄도, 그리고 연마재현성을 확보가 요구된다. 이러한 CMP 결과에 영향을 미치는 인자는 장치의 가압 정밀도, 가압 방식, 웨이퍼와 패드의 접촉 궤적, 연마입자 종 류, 크기(size), 함량(concentration), 슬러리 내의 산화제(oxidzer), 착화제(complexing agent), pH, 부식 방지제(corrosion inhibitor), 공정 온도, 웨이퍼 표면에 형성되어 있는 패턴의 균일성 등의 여러 가지 요인들이 있다. 특히, 웨이퍼(14)와 직접적으로 접촉하여 상대 운동을 하게 되는 폴리우레탄(polyurethane) 발포체인 연마 패드(12)의 경우는 연마 패드 상의 표면 거칠기의 균일한 분포, 패드 표면과 내부에 형성되어 있는 마이크로 기공(pore)의 연마 잔류물 제거 상태, 패드의 두께의 균일성 등이 중요한 인자로써 작용하게 된다.In this process, the CMP process requires fast polishing speed to improve processing efficiency, polishing uniformity on the entire surface of the wafer, and flatness in die corresponding to chip size, and abrasive reproducibility. Factors influencing these CMP results include device press accuracy, pressurization method, contact trajectory between wafer and pad, abrasive grain type, size, concentration, oxidizer and complexing agent in the slurry. Agents, pH, corrosion inhibitors, process temperature, and uniformity of the patterns formed on the wafer surface are all factors. In particular, in the case of the polishing pad 12, which is a polyurethane foam that is in direct contact with the wafer 14 to be in relative motion, the uniform distribution of surface roughness on the polishing pad, the surface formed inside the pad and the micro The removal of pores of abrasive residues, the uniformity of the thickness of the pads, and the like act as important factors.

CMP 공정에서 사용되는 발포된 폴리우레탄 연마 패드(12)는 연마 공정 후 연마 패드 표면의 표면 거칠기의 감소와 연마잔류물에 의해 패드 표면에 형성되어 있는 기공(pore)의 눈막힘(glazing) 현상이 일어나게 되는데, 이러한 현상은 표면 거칠기 감소에 따른 연마제거율 감소와 더불어 슬러리에 포함된 연마입자와 화학액을 웨이퍼의 전면에 걸쳐 분포하는 패턴부에 균일하게 공급할 수 없으며, 이에 따라 연마균일도를 저하시키는 결과를 초래하게 된다.The foamed polyurethane polishing pad 12 used in the CMP process is characterized by a reduction in surface roughness of the polishing pad surface after the polishing process and glazing of pores formed on the pad surface by polishing residues. This phenomenon occurs in addition to the reduction of the removal rate due to the reduction of the surface roughness, the abrasive particles and the chemical liquid contained in the slurry can not be uniformly supplied to the pattern portion distributed over the entire surface of the wafer, thereby reducing the polishing uniformity Will result.

도 2는 컨디셔닝 헤드가 장착된 연마 장치 중 일 예를 도시한 개략도이다.2 is a schematic view showing an example of a polishing apparatus equipped with a conditioning head.

도 2를 참조하면, CMP 공정의 이러한 문제를 해결하기 위하여 연마 방식과 동일한 기구학적 거동으로 다이아몬드(diamond) 입자(grit)가 전착된 컨디셔너(conditioner)를 이용하여 패드 표면을 긁어줌으로써 표면거칠기를 증가시키고 기공(pore)을 열어주는 컨디셔닝 공정이 CMP 공정에 추가적으로 필요하게 된다.Referring to FIG. 2, in order to solve this problem of the CMP process, the surface roughness is increased by scraping the pad surface using a conditioner in which diamond grains are electrodeposited in the same kinematic behavior as the polishing method. Conditioning and opening pores are needed in addition to the CMP process.

도 3a 및 도 3b는 컨디셔닝 디스크 헤드의 종류를 나타내는 사진이다. 도 3a는 Solid type conditioner이며, 도 3b는 Hollow type conditioner를 나타낸다. 도 3a, 및 도 3b의 아래쪽 사진은 컨디셔닝 디스크 헤드의 평면 사진이며, 도 3a, 및 도 3b의 위쪽 사진은 하기의 컨디셔닝 디스크 헤드를 사용한 경우에 패드와 접촉하는 다이아몬드 입자의 영역을 나타낸다. 즉, 도 3a의 Solid type conditoner를 사용하는 경우에는 원 내부 전체가 패드와 접촉하게 되어 컨디셔닝하게 되고, 도 3b의 Hollow type conditioner를 사용하는 경우에는 원형 띠 모양으로 패드와 접촉하여 컨디셔닝하게 된다. 도 2의 컨디셔닝 디스크 헤드는 도 3b의 Hollow type conditioner를 사용한 경우를 도시하는 것이다. 3A and 3B are photographs showing the type of conditioning disk head. Figure 3a is a solid type conditioner, Figure 3b shows a hollow type conditioner. 3A and 3B are top views of the conditioning disc head, and top views of FIGS. 3A and 3B show regions of diamond particles in contact with the pad when the following conditioning disc heads are used. That is, when the solid type conditoner of FIG. 3A is used, the entire inside of the circle is in contact with the pad and is conditioned. When the Hollow type conditioner of FIG. 3B is used, the pad is contacted with the pad and is conditioned. The conditioning disk head of FIG. 2 shows the case where the Hollow type conditioner of FIG. 3B is used.

컨디셔닝 공정은 연마 패드 표면의 표면 거칠기를 증가시키고 기공을 열어주는 장점이 있으나, 연마 패드의 마모를 일으킴으로써 그 수명을 단축시키는 결과를 가져오며, 결국 연마 패드의 수명은 컨디셔닝 정도에 지배적이다. 또한, 컨디셔닝 공정으로 연마 패드의 마모를 일으킴에 의해 CMP 공정 중 웨이퍼가 접촉하는 연마 패드 상의 접촉 부분에서 연마 패드 형상의 변화를 일으키며(도 8 및 도 9 참조), 이는 실제 CMP 공정 중 연마균일도의 악화를 가져오게 된다는 문제가 있다. The conditioning process has the advantage of increasing the surface roughness of the polishing pad surface and opening up the pores, but it causes the wear of the polishing pad to shorten its lifespan, and eventually the life of the polishing pad is dominant in the degree of conditioning. In addition, the polishing process causes wear of the polishing pad to cause a change in the shape of the polishing pad at the contact portion on the polishing pad that the wafer contacts during the CMP process (see FIGS. 8 and 9), which leads to a change in the polishing uniformity during the actual CMP process. There is a problem that will lead to deterioration.

따라서, CMP 공정에서의 연마 균일도를 유지시키기 위해서는, 컨디셔닝 공정 중 연마 표면의 균일화가 반드시 요구되는 사항이라 할 것이다. Therefore, in order to maintain the polishing uniformity in the CMP process, it will be said that uniformity of the polishing surface is required during the conditioning process.

종래에는 패드 표면의 균일한 컨디셔닝 상태를 위하여 컨디셔닝 기구의 압력, 속도, 오실레이션 조건을 변화시키고, 그 해당 조건에서 CMP를 실시하여 나타난 결과를 바탕으로 최적의 조건을 선정하여 CMP 공정에 반영하는 형태를 취하고 있으나, 이러한 점은 더미(dummy) 웨이퍼의 사용에 의한 비용의 상승, 공정 개발 시간의 증가, 안정적이며 지속적인 연마 패드의 관리가 어렵다는 단점이 있었다.Conventionally, the pressure, speed, and oscillation conditions of the conditioning mechanism are changed for uniform conditioning of the pad surface, and the optimum conditions are selected and reflected in the CMP process based on the results obtained by performing the CMP under the corresponding conditions. However, this has the disadvantage that the cost of using a dummy wafer (dummy), the process development time is increased, and stable and continuous polishing pad management is difficult.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, The present invention has been made to solve the above problems,

본 발명의 목적은 CMP 공정에서 패드 컨디셔닝 공정 후 나타나는 연마 패드 반경 방향으로 발생하는 두께 변화가 CMP시 웨이퍼의 연마균일도에 영향을 줌으로 이러한 연마 패드 형상 변화를 측정하는 장치를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an apparatus for measuring such a change in shape of a polishing pad as the thickness change occurring in the radial direction of the polishing pad appearing after the pad conditioning process in the CMP process affects the polishing uniformity of the wafer during CMP.

본 발명의 다른 목적은 상기 연마 패드 형상 측정 장치를 활용하여 연마 패드의 형상을 보정하는 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a method for correcting the shape of a polishing pad by using the polishing pad shape measuring device.

본 발명의 또다른 목적은 상기 연마 패드 형상 측정 장치 및 연마 패드 형상 보정 방법을 통해서, 균일하고 평판한 연마 패드의 두께를 확보함으로써 CMP 공정 중의 연마 균일도를 향상시킬 수 있는 CMP 장치를 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide a CMP apparatus which can improve polishing uniformity during the CMP process by securing a uniform and flat polishing pad thickness through the polishing pad shape measuring device and the polishing pad shape correction method.

상기된 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 컨디셔닝 후의 연마 패드의 형상을 측정하는 연마 패드 형상(profile) 측정 장치는 In order to achieve the above object, the polishing pad profile measuring device for measuring the shape of the polishing pad after conditioning of the present invention is

몸체, Body Part,

상기 몸체 일측에 부착되어 중심축으로 기준으로 회전 가능한 이송 가이드,A transport guide attached to one side of the body and rotatable based on a central axis;

상기 이송 가이드의 양측에 설치되는 벨트 구동 기어, A belt drive gear installed at both sides of the transfer guide,

상기 벨트 구동 기어에 결합된 벨트, A belt coupled to the belt drive gear,

제어부의 구동신호에 따라 상기 벨트 구동 기어를 구동시키는 구동 모터, 상기 이송 가이드 내에 설치되는 LM 가이드, A drive motor for driving the belt drive gear in accordance with a drive signal from a controller, an LM guide installed in the transfer guide,

하부에 변위 측정 센서가 부착되며 상기 LM 가이드에 결합되고 상기 벨트에 부착되어 벨트의 구동에 의해 LM 가이드를 따라 좌우 이동가능한 센서 지그부, 및 A sensor jig unit attached to a lower portion of the displacement measuring sensor and coupled to the LM guide and attached to the belt and movable left and right along the LM guide by driving of a belt, and

구동 모터의 구동, 이송 가이드의 회전 및 장치를 전체적으로 제어하는 제어부를 포함한다. It includes a control unit for controlling the driving of the drive motor, the rotation of the transfer guide and the device as a whole.

바람직하게는, 상기 구동 모터는 이송 속도 및 위치 제어가 가능한 스탭핑 구동 모터이다.Preferably, the drive motor is a stepping drive motor capable of feeding speed and position control.

바람직하게는, 상기 변위 측정 센서는 비접촉식인 레이저 변위 센서 또는 접촉식인 리니어 게이지이다. Preferably, the displacement measuring sensor is a non-contact laser displacement sensor or a contact linear gauge.

본 발명의 컨디셔닝 후의 연마 패드의 형상 보정 방법은 The shape correction method of the polishing pad after conditioning of the present invention

변위 측정 센서를 이용하여 연마 패드의 형상(profile)을 측정하는 단계, Measuring the profile of the polishing pad using a displacement measuring sensor,

상기 단계의 측정값에 의해, 제어부는 연마 패드 중 웨이퍼가 접촉하는 부분의 마모량의 최대값과 최소값의 차, 또는 그 기울기가 설정값 이상인지 여부를 판단하고 그 값이 설정값 이상이면 명령신호를 보내 컨디셔너의 회전수를 조정하는 단계, 및Based on the measured value in the above step, the controller determines whether the difference between the maximum value and the minimum value of the wear amount of the portion of the polishing pad contacted by the wafer, or whether the slope is greater than or equal to the set value, and if the value is equal to or greater than the set value, sends a command signal Adjusting the rotational speed of the conditioner, and

조정된 컨디셔너의 회전수에 따라, 설정시간 동안 연마 패드를 컨디셔닝 하는 단계를 포함한다. Conditioning the polishing pad for a set time, in accordance with the rotational speed of the adjusted conditioner.

바람직하게는 상기 조정된 컨디셔너의 회전수에 따라 컨디셔닝 단계 후, 변위 측정 센서를 이용하여 연마 패드 형상을 재측정하여, 연마 패드 중 웨이퍼가 접촉하는 부분의 마모량의 최대값과 최소값의 차, 또는 그 기울기가 설정값 이하로 낮아진 경우 CMP 공정을 진행하게 된다. Preferably, after the conditioning step according to the adjusted number of revolutions of the conditioner, the shape of the polishing pad is re-measured using a displacement measuring sensor, and the difference between the maximum value and the minimum value of the wear amount of the portion of the polishing pad to which the wafer contacts, or If the slope is lower than the set value, the CMP process proceeds.

바람직하게는 상기 연마 패드 형상의 측정 단계 및 재측정단계에서, 연마 패 드의 전체 직경을 측정하는 것이 아니라, 연마 패드 중심에서 연마 패드 에지 까지 연마 패드 반경의 연마 패드 형상만을 측정한다. Preferably, in the measuring and re-measuring step of the polishing pad shape, instead of measuring the entire diameter of the polishing pad, only the polishing pad shape of the polishing pad radius from the polishing pad center to the polishing pad edge is measured.

경우에 따라서는 상기 컨디셔너의 회전수 조정단계에서, 컨디셔너의 회전수 뿐만아니라 연마 패드의 회전수도 조정할 수 있다. In some cases, in the rotation speed adjustment step of the conditioner, not only the rotation speed of the conditioner but also the rotation speed of the polishing pad can be adjusted.

이하에서는, 도면을 참조로 하여, 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to the drawings, the present invention will be described in more detail.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, CMP 공정에서 컨디셔닝 후 패드의 두께를 측정할 수 있는 패드 형상 측정 장치를 포함하는 CMP 장치의 개념도이다. 4 is a conceptual diagram of a CMP apparatus including a pad shape measuring apparatus capable of measuring a thickness of a pad after conditioning in a CMP process according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 컨디셔닝 후 연마 패드 상에 위치한 컨디셔너 외경 크기(19)를 감안하여, 변위측정센서(도 6의 30)를 이용하여 연마 패드(12)의 두께를 측정할 수 있다. 변위측정센서는 센서 지그부(28)의 하부에 연마 패드(12)의 두께를 측정할 수 있도록 부착되어 있다. 컨디셔닝 후 연마 패드의 마모에 의한 연마 패드 프로파일(두께)은 연마 패드의 원주 방향으로 동일한 형상을 가진다. 이는 컨디셔너의 회전시에 연마 패드도 일정한 속도로 회전을 하기 때문이다. 따라서, 센서 지그부(28)는 이송 가이드(21)을 따라 A지점(연마 패드 중심)에서 B지점(연마 패드 가장자리)으로 이송시키면서 변위 측정 센서에 의해서 연마 패드의 두께를 측정해 나가게 된다. Referring to FIG. 4, in consideration of the conditioner outer diameter size 19 positioned on the polishing pad after conditioning, the thickness of the polishing pad 12 may be measured using the displacement measuring sensor 30 of FIG. 6. The displacement measuring sensor is attached to the lower portion of the sensor jig portion 28 so as to measure the thickness of the polishing pad 12. The polishing pad profile (thickness) due to the wear of the polishing pad after conditioning has the same shape in the circumferential direction of the polishing pad. This is because the polishing pad also rotates at a constant speed during the rotation of the conditioner. Therefore, the sensor jig part 28 measures the thickness of the polishing pad by the displacement measuring sensor while transferring from the point A (polishing pad center) to the point B (polishing pad edge) along the transfer guide 21.

변위 측정 센서가 부착된 센서 지그부(28)는 이송 속도 및 위치 제어가 가능한 스탭핑 구동 모터(23)의 구동에 의해서 이루어진다. The sensor jig part 28 to which the displacement measuring sensor is attached is driven by the stepping drive motor 23 capable of controlling the feed speed and the position.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 연마 패드 형상 측정 장치를 도 시하는 평면도이며, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 연마 패드 형상 측정 장치를 도시하는 측면도이다. Fig. 5 is a plan view showing a polishing pad shape measuring device according to a preferred embodiment of the present invention, and Fig. 6 is a side view showing the polishing pad shape measuring device according to a preferred embodiment of the present invention.

도 5 및 도 6을 참조하면, 이송 가이드(21)의 양측에는 벨트 구동 기어(25)가 형성되어 있고, 일측에는 구동 모터(23)이 형성되어 있다. 벨트 구동 기어(25)에 벨트(26)이 감겨져 있으며, 센서 지그부(28)는 벨트(26)에 부착되어 있다. 한편, 이송 가이드(21) 내에는 LM 가이드(27)가 형성되어 있으며, 센서 지그부(28)는 LM 가이드(27)를 따라 움직이도록 설치된다. 즉, 센서 지그부(28)은 가이드 블럭으로서 역할을 한다. 변위 측정 센서(30)는 센서 지그부(28)의 하부에 설치되기 때문에 점선으로 표시하였다.5 and 6, belt drive gears 25 are formed on both sides of the transfer guide 21, and drive motors 23 are formed on one side thereof. The belt 26 is wound around the belt drive gear 25, and the sensor jig part 28 is attached to the belt 26. Meanwhile, the LM guide 27 is formed in the transfer guide 21, and the sensor jig part 28 is installed to move along the LM guide 27. In other words, the sensor jig portion 28 serves as a guide block. The displacement measuring sensor 30 is indicated by a dotted line because it is provided below the sensor jig part 28.

센서 지그부(28)의 구동은 구동 모터(23)의 구동에 의해서 이루어진다. 먼저, PC 제어부로부터 동작 명령을 받아 구동 모터(23)가 구동한다. 이에 따라, 이와 결합된 왼측의 벨트 구동 기어(25)가 회전하게 되고, 벨트 구동 기어(25)와 기어 체결된 벨트(26)가 동작하게 된다. 이 때, LM 가이드(27)에 결합된 센서 지그부(28)는 벨트(26)의 구동과 함께 연마 패드 상의 지정된 A-B 구간을 움직이면서 센서 지그부에 설치된 측정 변위 센서(30)에 의해서 연마 패드의 두께를 측정하게 된다. The driving of the sensor jig part 28 is made by the driving of the drive motor 23. First, the drive motor 23 is driven by receiving an operation command from the PC control unit. Accordingly, the left belt drive gear 25 coupled thereto rotates, and the belt 26 geared with the belt drive gear 25 operates. At this time, the sensor jig portion 28 coupled to the LM guide 27 moves the designated AB section on the polishing pad together with the driving of the belt 26, and thus the measurement jig portion 28 The thickness will be measured.

여기서, 변위측정센서(30)는 패드의 종류와 CMP 공정에서의 주변 상황을 고려하여, 비접촉식 센서 또는 접촉식 센서가 사용될 수 있는 데, 비접촉식으로 레이저 변위 센서 또는 접촉식으로 리니어 게이지를 사용할 수 있다.  Here, the displacement measuring sensor 30 may be a non-contact sensor or a contact sensor in consideration of the type of the pad and the surrounding situation in the CMP process, a non-contact laser displacement sensor or a linear gauge may be used in contact. .

연마 패드의 두께 측정이 끝나면, 중심축을 기준으로 이송 가이드(21)을 일 정한 각도로 회전시켜 CMP시 장치와의 간섭을 피하게 된다. After measuring the thickness of the polishing pad, the feed guide 21 is rotated at a predetermined angle with respect to the central axis to avoid interference with the device during CMP.

변위 측정 센서(30)에 의해서 측정 신호값은 신호처리 과정을 거쳐 PC에서 두께 형상을 보여주게 된다.The measurement signal value is displayed by the displacement measuring sensor 30 to show the thickness shape in the PC through a signal processing process.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른, 연마 연마 패드 형상을 측정하는 장치의 신호처리 방법에 대한 개념도이다. 즉, 도 7은 연마 패드의 형상 변화를 측정하는 신호 처리를 나타내고 있으며, 측정변위센서를 이용하여 측정된 데이터는 A/D 변환되어 컴퓨터 화면에 표시된다. 측정된 연마 패드의 두께 형상은 CMP 공정 중 웨이퍼의 연마 균일도에 영향을 주게 된다.7 is a conceptual diagram of a signal processing method of an apparatus for measuring an abrasive polishing pad shape according to an embodiment of the present invention. That is, Fig. 7 shows signal processing for measuring the shape change of the polishing pad, and the data measured using the measurement displacement sensor is A / D converted and displayed on the computer screen. The measured thickness of the polishing pad affects the polishing uniformity of the wafer during the CMP process.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른, 컨디셔닝 후 패드 형상을 측정한 연마 패드의 반지름 위치에 따른 연마 패드 프로파일이다. 8 is a polishing pad profile according to the radial position of the polishing pad measuring the pad shape after conditioning, according to an embodiment of the present invention.

컨디셔너 디스크의 외주 방향으로 세그먼트(segment) 타입의 컨디셔너를 고정시키고, 일정한 컨디셔닝 압력하에서 컨디셔너와 패드가 같은 회전수로 상대 운동하였을 때, 1시간 컨디셔닝 후, 2시간 컨디셔닝 후의 패드 형상 변화를 측정하였다. 도 8은 연마 패드의 형상(profile)을 측정한 결과를 디스플레이하는 디스플레이 화면이다. A segment type conditioner was fixed in the circumferential direction of the conditioner disk, and when the conditioner and the pad were relatively moved at the same rotational speed under constant conditioning pressure, the pad shape change after 1 hour conditioning and 2 hours conditioning was measured. 8 is a display screen displaying a result of measuring a profile of a polishing pad.

도 8을 참조하면, 1시간 컨디셔닝 후의 연마 패드의 형상(profile)은 대략 수평의 형상을 유지하고 있으나, 2시간 컨디셔팅 연마 패드 형상은 연마 패드 중심측으로 갈수로 약간 아래로 기울어진 즉, 평탄한 형상을 유지하지 못한다는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 8, the profile of the polishing pad after 1 hour conditioning is approximately horizontal, but the shape of the polishing pad 2 hours is slightly inclined downward toward the center of the polishing pad, that is, a flat shape. It can be seen that it does not hold.

도 9는 연마 패드의 형상이 평탄하지 않은 경우의 대략적인 연마 패드 형상 의 단면도이다. 즉, 상기의 실험에서 2시간 컨디셔닝 후의 대략적인 연마 패드 형상을 보여주는 단면도이다. 이 상태에서, 웨이퍼의 CMP 공정을 계속적으로 진행하면, CMP 공정 중 웨이퍼의 연마 균일도가 현격히 저하되게 된다. 따라서, 이 경우에는 연마 패드 형상을 평탄하게 할 필요가 요구된다. 9 is a cross-sectional view of an approximate polishing pad shape when the polishing pad is not flat. That is, it is sectional drawing which shows the approximate abrasive pad shape after 2 hours conditioning in the said experiment. In this state, if the CMP process of the wafer is continued continuously, the polishing uniformity of the wafer during the CMP process is significantly reduced. Therefore, in this case, it is required to make the polishing pad shape flat.

본 발명의 시스템에서는 웨이퍼가 안치되는 부분의 깊이 차이가 설정치 이상으로 커지면, PC 제어부에서 이를 판단하여 컨디셔닝 회전 조건을 변경하라는 알람 또는 명령을 내리게 된다. 수동으로 진행할 경우에는 장치 구동 요원이 컨디셔닝 회전수를 변화시키게 되고, 자동으로 진행할 경우에는 PC 제어부의 명령 신호에 의해서 컨디셔너의 회전수를 변화시키게 된다. 상기 설정치는 사용자의 필요에 따라 변화시킬 수 있으나, 대략 10㎛ 이 사용될 수 있다. In the system of the present invention, when the depth difference of the portion where the wafer is placed becomes larger than the set value, the PC controller determines this and issues an alarm or command to change the conditioning rotation condition. In the case of manual operation, the device driving personnel change the conditioning rotation speed. In the case of automatic operation, the rotation speed of the conditioner is changed by the command signal of the PC controller. The set value may be changed according to the needs of the user, but approximately 10 μm may be used.

즉, 측정된 연마 패드의 형상에서 CMP 중 웨이퍼가 접촉하는 부분 (컨디셔닝이 이루어진 영역 내부)의 마모량의 최대값과 최소값의 차, 또는 그 기울기가 설정값 이상일 경우에는 연마 패드 형상을 보상하기 위하여 컨디셔닝 회전수를 변화시키게 된다. That is, in order to compensate the polishing pad shape when the difference between the maximum value and the minimum value of the wear amount of the portion of the CMP where the wafer contacts (in the conditioned area) or the slope of the measured polishing pad shape is greater than or equal to the set value, It will change the rotation speed.

이와 같이, 측정된 연마 패드 프로파일 결과를 바탕으로 컨디셔닝 회전수를 변화시킴으로써, 패드 중심부 근처에서의 컨디셔너 외주부가 지나간 자리에서의 과다한 연마 패드의 마모를 줄일 수 있고, CMP 공정 중 웨이퍼의 연마 균일도를 위해서 연마 패드의 평탄도를 일정하게 유지할 수 있게 된다. In this way, by varying the number of conditioning rotations based on the measured polishing pad profile results, it is possible to reduce excessive wear of the polishing pad at the place where the conditioner outer circumference near the pad center passes, and to improve the polishing uniformity of the wafer during the CMP process. The flatness of the polishing pad can be kept constant.

일반적으로 컨디셔너 디스크의 외주 방향에 일정한 폭을 가지는 다이아몬드 컨디셔너를 장착하여 컨디셔닝 공정을 수행하였을 경우, 컨디셔너의 회전수 Wc, 연 마 패드의 회전수 Wp로 정의하고 그 비율 R=Wc/Wp을 조절하여 컨디셔닝 하였을 경우, 연마 패드 마모율에 대한 시뮬레이션 결과를 도 10에 나타내었다. In general, when the conditioner is equipped with a diamond conditioner with a constant width in the outer circumferential direction of the conditioner disc, the condition is defined as the rotation speed Wc of the conditioner and the rotation speed Wp of the polishing pad, and the ratio R = Wc / Wp is adjusted. In the case of conditioning, the simulation results for the polishing pad wear rate are shown in FIG. 10.

도 10은 연마 패드의 회전수에 대한 컨디셔너의 회전수 비율에 따른, 연마 패드 마모율을 나타내는 시뮬레이션 결과 디스플레이 화면이다.10 is a simulation result display screen showing the polishing pad wear rate according to the rotational ratio of the conditioner to the rotation speed of the polishing pad.

도 10을 참조하면, 컨디셔너의 회전수가 연마 패드 회전수 보다 빠를 경우, 즉 R > 1(예를 들어, R=1.5)일 경우는 연마 패드의 마모 상태는 연마 패드 중심 부분이 크게 나타나게 나고, 연마 패드 에지 부분에서는 상대적으로 적게 나타난다. Referring to FIG. 10, when the rotational speed of the conditioner is faster than the polishing pad rotational speed, that is, when R> 1 (eg, R = 1.5), the wear state of the polishing pad may be larger than the polishing pad center portion. It is relatively small at the pad edge portion.

컨디셔너와 연마 패드의 회전수가 같을 경우, 즉 R = 1.0일 경우도 이와 같은 마모 상태가 나타나지만, 컨디셔너의 회전수가 연마 패드의 회전수보다 작을 경우 즉, R < 1로서 R 값이 작아 짐에 따라 연마 패드의 중심 부분에서 연마 패드의 마모 상태는 줄어들고, 반대로 연마 패드 외주쪽(에지 부분)은 마모 상태가 증가하게 된다. This condition occurs even when the conditioner and the polishing pad have the same rotation speed, that is, when R = 1.0, but when the conditioner's rotation speed is smaller than the polishing pad's rotation, that is, when R <1 as the R value decreases, The wear state of the polishing pad is reduced at the center portion of the pad, and on the contrary, the wear state is increased at the outer peripheral side (edge portion) of the polishing pad.

본 발명에서는 연마 패드 형상의 측정 단계를 거쳐 연마 패드 형상을 측정하고 나면, PC 제어부에서는 연마 패드 중 웨이퍼가 접촉하는 부분의 마모량의 최대값과 최소값의 차, 또는 그 기울기가 설정값 이상인지 여부를 판단하고, 그 값이 설정값 이상이면, 명령신호를 보내 컨디셔너의 회전수를 조정하게 된다. 즉, 연마 패드 회전수(Wp)에 대한 컨디셔너 회전수(Wc)의 비율인 R(Wc/Wp)을 조정하여, 컨디셔너의 마모된 형상을 보정하게 된다. In the present invention, after measuring the polishing pad shape through the measurement step of the polishing pad shape, the PC control unit determines whether the difference between the maximum value and the minimum value of the wear amount of the portion of the polishing pad contacted by the wafer, or whether the inclination is more than the set value. If it is determined and the value is more than the set value, a command signal is sent to adjust the rotation speed of the conditioner. That is, R (Wc / Wp), which is the ratio of the conditioner rotational speed Wc to the polishing pad rotational speed Wp, is adjusted to correct the worn shape of the conditioner.

일반적으로, 도 10에 표시한 결과를 바탕으로 하면, 연마 패드의 형상을 균일하게 유지하려면 R 값이 1이하로 컨디셔닝을 유지하는 것이 바람직하다.In general, based on the results shown in FIG. 10, it is preferable to maintain conditioning with an R value of 1 or less in order to keep the shape of the polishing pad uniform.

본 발명의, CMP 장치에 구성된 연마 패드의 형상을 측정할 수 있는 장치는 컨디셔닝 후의 연마 패드 전면에 걸친 마모 상태의 불균일성을 판단할 수 있으며, 측정 결과를 바탕으로 다시 컨디셔닝의 기구적인 조건을 변경하여 컨디셔닝 공정에 적용함으로써 연마 패드의 형상을 보정할 수 있다. The apparatus capable of measuring the shape of the polishing pad configured in the CMP apparatus of the present invention can determine the nonuniformity of the wear state across the entire surface of the polishing pad after conditioning, and again change the mechanical conditions of the conditioning based on the measurement result. By applying to the conditioning process, the shape of the polishing pad can be corrected.

이러한 보정 과정을 통해, CMP 공정 중 반복하면서 웨이퍼의 연마균일도 확보할 수 있으며, 연마 패드의 효과적인 사용으로 패드의 수명도 연장 가능하다는 장점이 있다. 또한 연마 패드를 처음 정반에 붙이고 초기 컨디셔닝을 하는 안정화 공정에서부터 연마 패드의 형상을 관리함으로써 안정된 CMP 공정을 추구할 수 있으며 연마 패드 수명을 판단하는 객관적인 기준으로 활용될 수 있다는 장점이 있다.Through this correction process, it is possible to secure the uniformity of the wafer while repeating during the CMP process, and the effective life of the polishing pad can also extend the life of the pad. In addition, it is possible to pursue a stable CMP process by controlling the shape of the polishing pad from the stabilization process of attaching the polishing pad to the surface plate and performing initial conditioning, and has the advantage of being used as an objective criterion for determining the life of the polishing pad.

Claims (20)

컨디셔닝 후의 연마 패드의 형상을 측정하는 장치에 있어서, In the apparatus for measuring the shape of the polishing pad after conditioning, 몸체(20),Body 20, 상기 몸체 일측에 부착되어 중심축으로 기준으로 회전 가능한 이송 가이드(21), A transfer guide 21 attached to one side of the body and rotatable based on a central axis; 상기 이송 가이드의 양측에 설치되는 벨트 구동 기어(25), Belt drive gear 25 is provided on both sides of the transfer guide, 상기 벨트 구동 기어에 결합된 벨트(26), A belt 26 coupled to the belt drive gear, 제어부의 구동신호에 따라 상기 벨트 구동 기어를 구동시키는 구동 모터(23), A drive motor 23 for driving the belt drive gear in accordance with a drive signal from a controller; 상기 이송 가이드 내에 설치되는 LM 가이드(27), An LM guide 27 installed in the transfer guide; 하부에 변위 측정 센서(30)가 부착되며, 상기 LM 가이드(27)에 결합되고, 상기 벨트(26)에 부착되어 벨트의 구동에 의해 LM 가이드를 따라 좌우 이동가능한 센서 지그부(28), 및 A sensor jig part 28 attached to a lower portion of the displacement measuring sensor 30, coupled to the LM guide 27, attached to the belt 26, and movable left and right along the LM guide by driving of the belt, and 구동 모터의 구동, 이송 가이드의 회전 및 장치를 전체적으로 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 패드 형상 측정 장치.And a control unit which controls the driving of the drive motor, the rotation of the conveyance guide and the apparatus as a whole. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 구동 모터는 이송 속도 및 위치 제어가 가능한 스탭핑 구동 모터인 것을 특징으로 하는 연마 패드 형상 측정 장치.The drive motor is a polishing pad shape measuring apparatus, characterized in that the stepping drive motor capable of controlling the feed rate and position. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 변위 측정 센서는 접촉식 센서 또는 비접촉식 센서인 것을 특징으로 하는 연마 패드 형상 측정 장치. And the displacement measuring sensor is a contact sensor or a non-contact sensor. 제 3항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 변위 측정 센서는 비접촉식인 레이저 변위 센서 또는 접촉식인 리니어 게이지인 것을 특징으로 하는 연마 패드 형상 측정 장치.And the displacement measuring sensor is a non-contact laser displacement sensor or a contact linear gauge. 컨디셔닝 후의 연마 패드의 형상을 보정하는 방법에 있어서, In the method of correcting the shape of the polishing pad after conditioning, 변위 측정 센서를 이용하여 연마 패드의 형상(profile)을 측정하는 단계, Measuring the profile of the polishing pad using a displacement measuring sensor, 상기 단계의 측정값에 의해, 제어부는 연마 패드 중 웨이퍼가 접촉하는 부분의 마모량의 최대값과 최소값의 차, 또는 그 기울기가 설정값 이상인지 여부를 판단하고 그 값이 설정값 이상이면 명령신호를 보내 컨디셔너의 회전수를 조정하는 단계, 및Based on the measured value in the above step, the controller determines whether the difference between the maximum value and the minimum value of the wear amount of the portion of the polishing pad contacted by the wafer, or whether the slope is greater than or equal to the set value, and if the value is equal to or greater than the set value, sends a command signal Adjusting the rotational speed of the conditioner, and 조정된 컨디셔너의 회전수에 따라, 설정시간 동안 연마 패드를 컨디셔닝 하는 단계,Conditioning the polishing pad for a set time, according to the rotation speed of the adjusted conditioner, 를 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 패드 형상 보정 방법. Polishing pad shape correction method comprising a. 제 5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 조정된 컨디셔너의 회전수에 따라 컨디셔닝 단계 후, After the conditioning step according to the rotation speed of the adjusted conditioner, 변위 측정 센서를 이용하여 연마 패드 형상을 재측정하여, 연마 패드 중 웨이퍼가 접촉하는 부분의 마모량의 최대값과 최소값의 차, 또는 그 기울기가 설정값 이하로 낮아진 경우 CMP 공정을 진행하는 것을 특징으로 하는 연마 패드 형상 보정 방법.Re-measure the shape of the polishing pad by using the displacement measuring sensor, and perform the CMP process when the difference between the maximum value and the minimum value of the wear amount of the portion of the polishing pad in contact with the wafer or the slope thereof becomes lower than the set value. Polishing pad shape correction method. 제 5항 또는 제 6항에 있어서, The method according to claim 5 or 6, 상기 연마 패드 형상의 측정 단계 및 재측정단계에서, In the measuring and re-measuring step of the polishing pad shape, 연마 패드의 전체 직경을 측정하는 것이 아니라, 연마 패드 중심에서 연마 패드 에지 까지 연마 패드 반경의 연마 패드 형상만을 측정하는 것을 특징으로 하는 연마 패드 형상 보정 방법. A method for correcting a polishing pad shape, characterized in that only the polishing pad shape of the polishing pad radius from the center of the polishing pad to the polishing pad edge is measured, not the entire diameter of the polishing pad. 제 5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 컨디셔너의 회전수 조정단계에서, In the rotation speed adjustment step of the conditioner, 컨디셔너의 회전수 뿐만아니라 연마 패드의 회전수도 조정하는 것을 특징으로 하는 연마 패드 형상 보정 방법. A polishing pad shape correction method, characterized in that not only the rotational speed of the conditioner but also the rotational speed of the polishing pad are adjusted. 제 5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 변위 측정 센서는 접촉식 센서 또는 비접촉식 센서인 것을 특징으로 하는 연마 패드 형상 보정 방법. And the displacement measuring sensor is a contact sensor or a non-contact sensor. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 변위 측정 센서는 비접촉식인 레이저 변위 센서 또는 접촉식인 리니어 게이지인 것을 특징으로 하는 연마 패드 형상 보정 방법.And the displacement measuring sensor is a non-contact laser displacement sensor or a contact linear gauge. 컨디셔너에 의한 연마 패드의 컨디셔닝 후, 연마 패드의 형상을 측정하는 장치로서, 변위 측정 센서(30)를 이용하여 연마 패드의 형상(Profile)을 측정하는 것을 특징으로 하는 연마 패드 형상 측정 장치.An apparatus for measuring the shape of a polishing pad after conditioning a polishing pad by a conditioner, wherein the shape of the polishing pad is measured using a displacement measuring sensor (30). 화학적 기계적 연마 장치에 있어서, In the chemical mechanical polishing apparatus, 컨디셔너에 의한 연마 패드의 컨디셔닝 후, 변위 측정 센서(30)를 이용하여 연마 패드의 형상(Profile)을 측정하고, 이를 바탕으로 컨디셔너의 회전수를 조정하여 연마 패드 형상을 보정하는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치.After conditioning the polishing pad by the conditioner, the profile of the polishing pad is measured using the displacement measuring sensor 30, and based on this, the polishing pad shape is corrected by adjusting the rotation speed of the conditioner. Mechanical polishing device. 연마 패드를 컨디셔닝하는 컨디셔너를 포함하는 화학적 기계적 연마 장치에 있어서, A chemical mechanical polishing apparatus comprising a conditioner for conditioning a polishing pad, 상기 CMP 장치의 일측에는 연마 패드의 컨디셔닝 후 연마 패드의 형상(profile)을 측정하는 연마 패드 형상 측정 장치를 구비하는 데, One side of the CMP apparatus is provided with a polishing pad shape measuring device for measuring the profile of the polishing pad after conditioning the polishing pad, 상기 연마 패드 형상 측정 장치는The polishing pad shape measuring device 몸체(20),Body 20, 상기 몸체 일측에 부착되어 중심축으로 기준으로 회전 가능한 이송 가이드(21), A transfer guide 21 attached to one side of the body and rotatable based on a central axis; 상기 이송 가이드의 양측에 설치되는 벨트 구동 기어(25), Belt drive gear 25 is provided on both sides of the transfer guide, 상기 벨트 구동 기어에 결합된 벨트(26), A belt 26 coupled to the belt drive gear, 제어부의 구동신호에 따라 상기 벨트 구동 기어를 구동시키는 구동 모터(23), A drive motor 23 for driving the belt drive gear in accordance with a drive signal from a controller; 상기 이송 가이드 내에 설치되는 LM 가이드(27), An LM guide 27 installed in the transfer guide; 하부에 변위 측정 센서(30)가 부착되며, 상기 LM 가이드(27)에 결합되고, 상기 벨트(26)에 부착되어 벨트의 구동에 의해 LM 가이드를 따라 좌우 이동가능한 센서 지그부(28), 및 A sensor jig part 28 attached to a lower portion of the displacement measuring sensor 30, coupled to the LM guide 27, attached to the belt 26, and movable left and right along the LM guide by driving of the belt, and 구동 모터의 구동, 이송 가이드의 회전 및 장치를 전체적으로 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치.And a control unit for controlling the driving of the drive motor, the rotation of the transfer guide, and the device as a whole. 제 13항에 있어서, The method of claim 13, 상기 구동 모터는 이송 속도 및 위치 제어가 가능한 스탭핑 구동 모터인 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치.The driving motor is a chemical mechanical polishing apparatus, characterized in that the stepping drive motor capable of controlling the feed rate and position. 제 13항에 있어서, The method of claim 13, 상기 변위 측정 센서는 비접촉식인 레이저 변위 센서 또는 접촉식인 리니어 게이지인 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치.And the displacement measuring sensor is a non-contact laser displacement sensor or a contact linear gauge. 연마 패드를 컨디셔닝하는 컨디셔너를 포함하는 화학적 기계적 연마 장치에 있어서, A chemical mechanical polishing apparatus comprising a conditioner for conditioning a polishing pad, 변위 측정 센서를 이용하여 연마 패드의 형상(profile)을 측정하는 단계, Measuring the profile of the polishing pad using a displacement measuring sensor, 상기 단계의 측정값에 의해, 제어부는 연마 패드 중 웨이퍼가 접촉하는 부분의 마모량의 최대값과 최소값의 차, 또는 그 기울기가 설정값 이상인지 여부를 판단하고 그 값이 설정값 이상이면 명령신호를 보내 컨디셔너의 회전수를 조정하는 단계, 및Based on the measured value in the above step, the controller determines whether the difference between the maximum value and the minimum value of the wear amount of the portion of the polishing pad contacted by the wafer, or whether the slope is greater than or equal to the set value, and if the value is equal to or greater than the set value, sends a command signal Adjusting the rotational speed of the conditioner, and 조정된 컨디셔너의 회전수에 따라, 설정시간 동안 연마 패드를 컨디셔닝 하는 단계를 포함하여, Conditioning the polishing pad for a set time, in accordance with the rotational speed of the adjusted conditioner, 연마 패드의 컨디셔닝 후 연마 패드의 형상(profile)을 보정하는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치. And chemically polish the profile of the polishing pad after conditioning the polishing pad. 제 16항에 있어서, The method of claim 16, 상기 조정된 컨디셔너의 회전수에 따라 컨디셔닝 단계 후, After the conditioning step according to the rotation speed of the adjusted conditioner, 변위 측정 센서를 이용하여 연마 패드 형상을 재측정하여, 연마 패드 중 웨이퍼가 접촉하는 부분의 마모량의 최대값과 최소값의 차, 또는 그 기울기가 설정값 이하로 낮아진 경우 CMP 공정을 진행하는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치.Re-measure the shape of the polishing pad by using the displacement measuring sensor, and perform the CMP process when the difference between the maximum value and the minimum value of the wear amount of the portion of the polishing pad in contact with the wafer or the slope thereof becomes lower than the set value. Chemical mechanical polishing device. 제 16항 또는 제 17항에 있어서, The method according to claim 16 or 17, 상기 연마 패드 형상의 측정 단계 및 재측정단계에서, In the measuring and re-measuring step of the polishing pad shape, 연마 패드의 전체 직경을 측정하는 것이 아니라, 연마 패드 중심에서 연마 패드 에지 까지 연마 패드 반경의 연마 패드 형상만을 측정하는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치.A chemical mechanical polishing apparatus, characterized in that only the polishing pad shape of the polishing pad radius from the polishing pad center to the polishing pad edge is measured, not the entire diameter of the polishing pad. 제 16항에 있어서, The method of claim 16, 상기 컨디셔너의 회전수 조정단계에서, In the rotation speed adjustment step of the conditioner, 컨디셔너의 회전수 뿐만아니라 연마 패드의 회전수도 조정하는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치. A chemical mechanical polishing apparatus characterized by adjusting not only the rotational speed of a conditioner but also the rotational speed of a polishing pad. 제 16항에 있어서, The method of claim 16, 상기 변위 측정 센서는 비접촉식인 레이저 변위 센서 또는 접촉식인 리니어 게이지인 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치.And the displacement measuring sensor is a non-contact laser displacement sensor or a contact linear gauge.
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