KR20070117304A - Apparatus for cleaning a polishing pad conditioner - Google Patents

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KR20070117304A
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polishing pad
polishing
cleaning
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김영권
김인기
김형국
신성기
이강윤
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삼성전자주식회사
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Abstract

An apparatus for cleaning a polishing pad conditioner is provided to extend the lifetime of a polishing pad conditioner and reduce a surface defect of a semiconductor substrate by effectively eliminating contaminants accumulated on a polishing pad conditioner. A cleaning solution for cleaning the surface of a polishing pad conditioner is loaded in a receptacle(162) disposed near to a rotation table. An ultrasonic generating part(164) applies ultrasonic energy to the cleaning solution in the receptacle. The polishing pad conditioner can include a conditioning disk(132), a driving part and an arm. Diamond particles(136) for improving the surface state of a polishing pad are attached to the conditioning disk. The driving part makes the conditioning disk come in contact with the surface of the polishing pad and generates relative movement with respect to the polishing pad. The arm is extended in the radial direction of the polishing pad, disposed on the polishing pad and supporting the driving part.

Description

연마 패드 컨디셔너 세정 장치{Apparatus for cleaning a polishing pad conditioner}Polishing pad conditioner cleaning device {Apparatus for cleaning a polishing pad conditioner}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 연마 패드 컨디셔닝 세정 장치를 갖는 화학 기계적 연마 시스템을 설명하기 위한 개략적인 저면도이다.1 is a schematic bottom view for explaining a chemical mechanical polishing system having a polishing pad conditioning cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 연마 패드 컨디셔닝 세정 장치를 갖는 화학 기계적 연마 시스템을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view for explaining a chemical mechanical polishing system having a polishing pad conditioning cleaning device according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 연마 패드 컨디셔너 및 연마 패드 컨디셔너 세정 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view for explaining the polishing pad conditioner and the polishing pad conditioner cleaning apparatus shown in FIGS. 1 and 2.

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

100 : 화학 기계적 연마 시스템 102 : 회전테이블100: chemical mechanical polishing system 102: rotary table

110 : 연마헤드 120 : 슬러리공급부 110: grinding head 120: slurry supply unit

130 : 연마패드 컨디셔너 132 : 컨디셔닝 디스크130: polishing pad conditioner 132: conditioning disk

136 : 다이아몬드 입자 160 : 연마패드 컨디셔너 세정장치136: diamond particles 160: polishing pad conditioner cleaning device

162 : 용기 164 : 초음파 발생부162 container 164 ultrasonic generator

166 : 초음파 진동판 168 : 초음파 발진기166: ultrasonic vibration plate 168: ultrasonic oscillator

170 : 세정액 공급부 172 : 세정액 배출부170: cleaning solution supply section 172: cleaning solution discharge section

W : 반도체 기판W: semiconductor substrate

본 발명은 연마 패드 컨디셔너 세정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 연마 패드 컨디셔너에 존재하는 오염 물질을 제거하기 위한 연마 패드 컨디셔너 세정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a polishing pad conditioner cleaning device, and more particularly, to a polishing pad conditioner cleaning device for removing contaminants present in the polishing pad conditioner.

최근, 반도체 장치의 제조 기술은 소비자의 다양한 욕구를 충족시키기 위해 집적도, 신뢰도, 응답속도 등을 향상시키는 방향으로 발전하고 있다. 일반적으로, 반도체 장치는 막 형성, 포토리소그래피, 식각, 이온주입 및 연마 공정 등과 같은 단위 공정들의 수행에 의해 제조된다.Recently, the manufacturing technology of semiconductor devices has been developed to improve the degree of integration, reliability, response speed, etc. in order to meet various needs of consumers. In general, semiconductor devices are manufactured by performing unit processes such as film formation, photolithography, etching, ion implantation and polishing processes.

상기 단위 공정들 중에서 연마 공정은 반도체 장치의 집적도를 향상시키고, 반도체 장치의 구조적, 전기적 신뢰도를 향상시키기 위한 중요한 공정 기술로 대두되고 있다. 최근에는 슬러리(slurry)와 반도체 기판 상에 형성된 막의 화학적 반응 및 연마 패드와 슬러리에 포함된 연마 입자 및 반도체 기판 상에 형성된 막 사이의 기계적인 마찰력에 의해 반도체 기판을 평탄화시키는 화학적 기계적 연마 공정이 주로 사용되고 있다.Among the unit processes, the polishing process has emerged as an important process technology for improving the integration degree of a semiconductor device and improving the structural and electrical reliability of the semiconductor device. Recently, the chemical mechanical polishing process of flattening a semiconductor substrate by chemical reaction between a slurry and a film formed on the semiconductor substrate and a mechanical friction force between the polishing pad and the abrasive particles contained in the slurry and the film formed on the semiconductor substrate is mainly performed. It is used.

상기 화학적 기계적 연마 공정을 수행하기 위한 장치는 일반적으로 회전 테이블 상에 부착된 연마 패드, 반도체 기판을 파지하고 회전시키는 연마 헤드, 연마 패드와 반도체 기판 사이에 슬러리를 공급하는 슬러리 공급부, 연마 패드의 표면 상태를 개선시키기 위한 연마 패드 컨디셔너(conditioner) 등을 구비한다. 또한, 화학적 기계적 연마 공정의 연마 종료 시점을 결정하기 위한 연마 종점 검출 장치를 구비한다.The apparatus for performing the chemical mechanical polishing process generally includes a polishing pad attached to a rotating table, a polishing head for holding and rotating a semiconductor substrate, a slurry supply portion for supplying a slurry between the polishing pad and the semiconductor substrate, and a surface of the polishing pad. And a polishing pad conditioner or the like for improving the condition. A polishing end point detection device is also provided for determining the polishing end point of the chemical mechanical polishing process.

상기 슬러리는 피가공물인 반도체 기판의 표면으로부터 또는 표면으로 연마 입자와 화학물질을 전달하는 매개체라고 할 수 있다. 상기 슬러리를 사용하는 화학적 기계적 연마 공정에서는 연마 속도가 중요한 변수이며, 상기 연마 속도는 사용되는 슬러리에 의해 좌우된다. 슬러리 내부에 포함되는 연마 입자는 일반적으로 10 내지 1000Å의 크기를 가지며 경도는 반도체 기판과 비슷한 경도를 가지는 것으로 기계적인 연마 작용을 행한다.The slurry may be referred to as a medium for transferring abrasive particles and chemicals to or from the surface of the semiconductor substrate as a workpiece. In a chemical mechanical polishing process using the slurry, the polishing rate is an important variable, and the polishing rate depends on the slurry used. The abrasive grains contained in the slurry generally have a size of 10 to 1000 mm and the hardness has a hardness similar to that of a semiconductor substrate, and performs mechanical polishing.

회전 테이블 상에 부착된 연마 패드의 표면에는 상기 슬러리의 유동을 위한 다수의 그루브(groove)가 동심원 또는 바둑판 형상으로 형성되어 있고, 상기 슬러리를 수용하기 위한 미공들이 형성되어 있다.On the surface of the polishing pad attached to the rotary table, a plurality of grooves for the flow of the slurry are formed in a concentric or checkerboard shape, and fine pores for accommodating the slurry are formed.

상기와 같은 연마 패드와 슬러리를 이용하여 반도체 기판의 표면을 화학적 기계적으로 연마하는 경우, 연마 도중에 발생하는 연마 부산물에 의해 연마 패드의 미공들이 막히는 현상이 발생한다. 따라서, 상기 연마 부산물에 의해 막힌 연마 패드의 미공들을 재생시키기 위한 패드 컨디셔닝(conditioning) 공정이 반도체 기판의 연마 공정과 동시에 수행된다.When the surface of the semiconductor substrate is chemically and mechanically polished using the polishing pad and slurry as described above, pores of the polishing pad are clogged by polishing by-products generated during polishing. Thus, a pad conditioning process for regenerating the pores of the polishing pad blocked by the polishing by-products is performed simultaneously with the polishing process of the semiconductor substrate.

일반적으로 연마 패드 컨디셔너는 컨디셔닝 디스크와, 컨디셔닝 디스크를 연마 패드에 대하여 상대 운동시키기 위한 구동부와, 컨디셔닝 디스크와 구동부 사이를 연결하고 컨디셔닝 디스크를 지지하기 위한 홀더를 포함한다.Generally, a polishing pad conditioner includes a conditioning disk, a drive for relative movement of the conditioning disk with respect to the polishing pad, and a holder for connecting between the conditioning disk and the drive and supporting the conditioning disk.

컨디셔닝 디스크의 일측면에는 연마 패드의 미공들을 재생시키기 위한 다이 아몬드 입자들이 전기 도금 또는 접착제에 의해 부착되어 있다. 다이아몬드 입자들은 연마 패드의 표면을 미세하게 절삭하고, 미공들을 막고 있는 연마 부산물을 제거함으로서 연마 패드의 표면을 컨디셔닝한다. 즉, 연마 부산물에 의해 연마 패드에 발생하는 그레이징(glazing) 현상을 방지하기 위해 컨디셔닝 디스크의 다이아몬드 입자(154)들은 연마 패드의 표면을 드레싱(dressing)한다.On one side of the conditioning disc, diamond particles for reclaiming the pores of the polishing pad are attached by electroplating or adhesive. Diamond particles condition the surface of the polishing pad by finely cutting the surface of the polishing pad and removing the polishing by-products blocking the pores. That is, the diamond particles 154 of the conditioning disk dress the surface of the polishing pad to prevent glazing caused by the polishing by-products in the polishing pad.

그러나, 장시간 상기 연마 패드 컨디셔너를 사용하는 경우, 상기 디스크 내부의 다이아몬드 사이로 연마 부산물 및 슬러리 입자들이 응고되어, 연마 패드 컨디셔닝 디스크에 의한 개선 효율이 낮아져, 반도체 기판의 연마 효율이 저하되는 문제점이 발생한다.However, when the polishing pad conditioner is used for a long time, polishing by-products and slurry particles are solidified between the diamonds inside the disk, and the improvement efficiency of the polishing pad conditioning disk is lowered, resulting in a problem of lowering the polishing efficiency of the semiconductor substrate. .

또한, 반도체 기판의 표면에 스크래치와 같은 결함을 발생시키며, 반도체 기판의 표면 평탄도를 저하시키는 원인으로 작용한다.In addition, defects such as scratches are generated on the surface of the semiconductor substrate, which acts as a cause of lowering the surface flatness of the semiconductor substrate.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 연마 패드 컨디셔너에 축적된 연마 부산물을 효과적으로 제거할 수 있는 연마 패드 컨디셔너 세정 장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a polishing pad conditioner cleaning apparatus that can effectively remove the polishing by-product accumulated in the polishing pad conditioner.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른, 연마 패드 컨디셔너 세정 장치는 기판의 표면 부위를 화학적 기계적으로 연마하기 위한 회전 테이블에 인접하여 배치되어 상기 회전 테이블 상에 부착된 연마 패드의 표면 상태를 개선하기 위한 연마 패드 컨디셔너를 세정하기 위한 장치에 있어서, 상기 회전 테이 블에 인접하여 배치되며, 상기 연마 패드 컨디셔너의 표면을 세정하기 위한 세정액을 수용하는 용기와 상기 용기 내의 세정액으로 초음파 에너지를 인가하기 위한 초음파 발생부를 포함한다.In accordance with an aspect of the present invention for achieving the above object, a polishing pad conditioner cleaning device is disposed adjacent to a rotating table for chemical mechanical polishing of the surface portion of the substrate, the surface of the polishing pad attached to the rotating table An apparatus for cleaning a polishing pad conditioner for improving the condition, the apparatus comprising: a vessel disposed adjacent to the rotating table and containing a cleaning liquid for cleaning the surface of the polishing pad conditioner and a cleaning liquid in the container. It includes an ultrasonic generator for applying.

상기 연마 패드 컨디셔너는, 상기 연마 패드의 표면 상태를 개선하기 위한 다이아몬드 입자들이 부착되어 있는 컨디셔닝 디스크(conditioning disk)와 상기 컨디셔닝 디스크를 상기 연마 패드의 표면에 접촉시키고, 상기 연마 패드에 대하여 상대적인 운동을 발생시키기 위한 구동부와 상기 연마 패드의 상부에 배치되어 상기 연마 패드의 반경 방향으로 연장되며 상기의 구동부를 지지하기 위한 암(arm)을 제공한다.The polishing pad conditioner contacts a surface of the polishing pad with a conditioning disk to which the diamond particles are attached to improve the surface condition of the polishing pad and the surface of the polishing pad, and performs relative movement with respect to the polishing pad. A driving unit for generating and an upper portion of the polishing pad extend in the radial direction of the polishing pad and provides an arm for supporting the driving unit.

또한, 상기 용기는, 상기 용기 내에 세정액을 공급하기 위한 세정액 공급부와 상기 용기 내의 세정액을 상기 용기의 외부로 배출하기 위한 세정액 배출부를 더 포함한다.The container further includes a cleaning liquid supply part for supplying a cleaning liquid into the container, and a cleaning liquid discharge part for discharging the cleaning liquid in the container to the outside of the container.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 연마 패드 컨디셔너 세정 장치는, 연마 패드 컨디셔너에 축척된 연마 부산물을 초음파 발생부를 포함하고 있는 세정 장치를 사용하여 효과적으로 제거할 수 있다. 따라서, 상기 연마 패드 컨디셔너의 수명이 연장되고, 화학적 기계적 연마 공정의 효율을 향상시킬 수 있다.The polishing pad conditioner cleaning device according to the present invention configured as described above can effectively remove the polishing by-products accumulated in the polishing pad conditioner using a cleaning device including an ultrasonic wave generator. Therefore, the life of the polishing pad conditioner can be extended, and the efficiency of the chemical mechanical polishing process can be improved.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연마 패드 컨디셔너 세정 장치에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나, 본 발명은 하기의 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구현될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 보다 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사 상과 특징이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공된다. 도면들에 있어서, 각 장치는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 과장되게 도시되었으며, 또한 각 장치는 본 명세서에서 설명되지 아니한 다양한 부가 장치들을 구비할 수 있다.Hereinafter, a polishing pad conditioner cleaning apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments and may be implemented in other forms. The embodiments introduced herein are provided to make the disclosure more complete and to fully convey the spirit and features of the invention to those skilled in the art. In the drawings, each device has been exaggerated for clarity of the invention, and each device may have a variety of additional devices not described herein.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 연마 패드 컨디셔닝 세정 장치를 갖는 화학 기계적 연마 시스템을 설명하기 위한 개략적인 저면도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 연마 패드 컨디셔닝 세정 장치를 갖는 화학 기계적 연마 시스템을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.1 is a schematic bottom view illustrating a chemical mechanical polishing system having a polishing pad conditioning cleaning device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a polishing pad conditioning cleaning device according to an embodiment of the present invention. A schematic cross-sectional view illustrating a chemical mechanical polishing system.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 화학적 기계적 연마 시스템(100)은 연마 패드(104)가 부착된 회전 테이블(102)과, 반도체 기판(W)을 파지하고 회전시키기 위한 연마 헤드(110)와, 슬러리를 공급하기 위한 슬러리 공급부(120)와 연마 패드(104)의 표면 상태를 개선하기 위한 연마 패드 컨디셔너(130) 및 연마 패드 컨디셔너의 표면을 세정하기 위한 연마 패드 컨디셔닝 세정 장치(160)를 포함한다.1 and 2, the chemical mechanical polishing system 100 includes a rotating table 102 to which a polishing pad 104 is attached, a polishing head 110 for holding and rotating a semiconductor substrate W; And a polishing pad conditioner 130 for supplying a slurry, a polishing pad conditioner 130 for improving the surface condition of the polishing pad 104, and a polishing pad conditioning cleaning device 160 for cleaning the surface of the polishing pad conditioner. do.

회전 테이블(102)의 상부면에는 반도체 기판(W)의 표면을 연마하기 위한 연마 패드(104)가 부착되어 있고, 회전 테이블(102)의 하부면에는 회전력을 전달하기 위한 제1회전축(106)이 연결되어 있다. 연마 패드(104)의 표면에는 슬러리를 함유하기 위한 미공들과 슬러리의 유동을 위한 그루브가 형성되어 있다. 또한, 도시되지는 않았으나, 회전 테이블(102)의 내부에는 반도체 기판의 연마 종점을 검출하기 위한 연마 종점 검출 장치가 설치된다.The upper surface of the rotary table 102 is attached with a polishing pad 104 for polishing the surface of the semiconductor substrate (W), the lower surface of the rotary table 102, the first rotating shaft 106 for transmitting the rotational force Is connected. The surface of the polishing pad 104 is formed with pores for containing the slurry and grooves for the flow of the slurry. Although not shown, a polishing end point detecting device for detecting the polishing end point of the semiconductor substrate is provided inside the turntable 102.

연마 헤드(110)는 진공압을 이용하여 반도체 기판(W)을 흡착하기 위한 척(112)과 반도체 기판(W)의 가장자리 부위를 감싸도록 배치되어 화학적 기계적 연 마 공정을 수행하는 동안 반도체 기판(W)의 측방향 유동을 방지하기 위한 리테이너 링(114)을 포함한다. 연마 헤드(110)는 화학적 기계적 연마 공정을 수행하는 동안 반도체 기판(W)의 표면이 연마 패드(104)의 표면에 밀착되도록 하고, 반도체 기판(W)을 회전시킨다.The polishing head 110 is disposed to surround the chuck 112 for adsorbing the semiconductor substrate W and the edge portion of the semiconductor substrate W by using a vacuum pressure to perform the chemical mechanical polishing process. Retainer ring 114 to prevent lateral flow of W). The polishing head 110 allows the surface of the semiconductor substrate W to closely adhere to the surface of the polishing pad 104 during the chemical mechanical polishing process, and rotates the semiconductor substrate W. FIG.

슬러리 공급부(120)는 연마 패드(104)의 상부에 배치되며, 화학적 기계적 연마 공정을 수행하는 동안 연마 패드(104) 상으로 슬러리를 공급한다. 연마 패드(104) 상에 공급된 슬러리는 연마 패드(104)의 회전에 의해 연마 패드(104)의 그루브를 통해 유동하며, 연마 패드(104)의 미공들에 수용된다. 연마 패드(104) 상으로 공급된 슬러리는 회전 테이블(102)의 회전에 의해 반도체 기판(W)과 연마 패드(104) 사이로 제공된다. 슬러리는 반도체 기판(W)의 표면과 화학적 반응하며, 슬러리에 함유된 연마 입자는 반도체 기판(W)의 표면을 기계적으로 연마한다.The slurry supply 120 is disposed on top of the polishing pad 104, and supplies the slurry onto the polishing pad 104 during the chemical mechanical polishing process. The slurry supplied on the polishing pad 104 flows through the groove of the polishing pad 104 by the rotation of the polishing pad 104, and is received in the pores of the polishing pad 104. The slurry supplied onto the polishing pad 104 is provided between the semiconductor substrate W and the polishing pad 104 by the rotation of the rotary table 102. The slurry chemically reacts with the surface of the semiconductor substrate W, and the abrasive particles contained in the slurry mechanically polish the surface of the semiconductor substrate W.

연마 패드 컨디셔너(130)는 컨디셔닝 디스크(132)와 구동부(134) 및 홀더(148)를 포함한다.The polishing pad conditioner 130 includes a conditioning disk 132, a drive 134, and a holder 148.

연마 패드(104)와 접촉되는 컨디셔닝 디스크(132)의 하부면에는 연마 패드(104)의 표면 상태를 개선시키기 위한 다이아몬드 입자(도3, 136)들이 부착되어 있다.Diamond particles (FIGS. 3 and 136) are attached to the bottom surface of the conditioning disk 132 in contact with the polishing pad 104 to improve the surface condition of the polishing pad 104. FIG.

구동부(134)는 상기 컨디셔닝 디스크(132)를 상기 연마 패드(104)의 표면에 접속시키고, 컨디셔닝 디스크(132)와 연마 패드(104) 사이에서 상대적인 운동을 발생시킨다.The driver 134 connects the conditioning disk 132 to the surface of the polishing pad 104 and generates relative motion between the conditioning disk 132 and the polishing pad 104.

홀더(148)는 컨디셔닝 디스크(132)와 결합하며 구동부(134)에 연결된다. 또 한 상기 홀더(148)는 상기 연마 패드(104)의 상부에 배치되어 상기 연마 패드(104)의 반경 방향으로 연장되며 상기 구동부(134)를 지지한다.The holder 148 is coupled to the conditioning disk 132 and connected to the drive 134. In addition, the holder 148 is disposed above the polishing pad 104 and extends in the radial direction of the polishing pad 104 to support the driving unit 134.

홀더(148)는 컨디셔닝 디스크(132)와 유사한 디스크 형상을 가지며, 홀더(210)와 컨디셔닝 디스크(132)는 다수의 볼트(150)와 고정핀(152)들에 의해 결합된다. 이때, 홀더(148)과. 컨디셔닝 디스크(132)는 자기력(magnetic force)에 의해 결합될 수도 있다.The holder 148 has a disk shape similar to the conditioning disk 132, and the holder 210 and the conditioning disk 132 are coupled by a plurality of bolts 150 and fixing pins 152. At this time, the holder 148 and. The conditioning disk 132 may be coupled by magnetic force.

제2회전축(138)은 홀더(148)와 구동부(134)를 연결한다. 제2회전축(138) 중에는 컨디셔닝 디스크(132)를 상하 이동시키기 위한 에어 블래더(140)가 설치되어 있고, 제2회전축(138)은 컨디셔닝 디스크(132)를 회전시키기 위한 회전력을 제공하기 위한 회전 구동부(142)와 연결되어 있다.The second rotating shaft 138 connects the holder 148 and the driving unit 134. An air bladder 140 is installed in the second rotation shaft 138 to move the conditioning disk 132 up and down, and the second rotation shaft 138 is a rotation for providing rotational force for rotating the conditioning disk 132. It is connected to the driving unit 142.

회전 구동부(142)는 수평암(144)에 의해 지지되며, 수평암(144)은 스윙(swing) 구동부(146)와 연결되고, 스윙 구동부(146)는 컨디셔닝 디스크(132)가 연마 패드(104)를 가로질러 이동하도록 동작한다. 여기서, 회전 구동부(142)와 스윙 구동부(146)는 모터를 포함하는 구동 장치로 이루어질 수 있다.The rotary drive 142 is supported by the horizontal arm 144, the horizontal arm 144 is connected to the swing drive 146, the swing drive 146 is a conditioning disk 132 is a polishing pad 104 To move across the. Here, the rotation driver 142 and the swing driver 146 may be formed of a driving device including a motor.

화학적 기계적 연마 공정이 수행되는 동안, 스윙 구동부(146)는 컨디셔닝 디스크(132)가 연마 패드(104)의 표면 전체를 컨디셔닝 할 수 있도록 컨디셔닝 디스크(132)를 연마 패드(110) 상에서 왕복 운동시킨다. 에어 블래더(224)는 내부에 제공되는 공기압에 의해 팽창하여 컨디셔닝 디스크(132)를 연마 패드(104)의 표면에 접촉시킨다. 그리고, 회전 구동부(142)는 연마 패드(104)의 표면 상태를 개선시키기 위해 연마 패드(104)와 접촉된 컨디셔닝 디스크(132)를 회전시킨다.During the chemical mechanical polishing process, the swing drive 146 reciprocates the conditioning disk 132 on the polishing pad 110 so that the conditioning disk 132 can condition the entire surface of the polishing pad 104. The air bladder 224 expands by the air pressure provided therein to bring the conditioning disk 132 into contact with the surface of the polishing pad 104. The rotation drive 142 then rotates the conditioning disk 132 in contact with the polishing pad 104 to improve the surface condition of the polishing pad 104.

연마 패드 컨디셔너 세정 장치(160)는 상기 연마 패드 컨디셔너(130)를 세정하며, 상기 회전 테이블(102)에 인접하여 배치되어 있다.The polishing pad conditioner cleaning device 160 cleans the polishing pad conditioner 130 and is disposed adjacent to the rotary table 102.

상기 연마 패드 컨디셔너 세정 장치(160)는, 상기 연마 패드 디스크(132) 내부의 다이아몬드 입자(도3, 136) 사이에 축적되어 있는 연마 부산물 및 슬러리 입자들과 같은 오염물을 제거하기 위해, 상기 연마 패드 디스크(132)에 대한 세정을 수행한다. 상기 연마 패드 컨디셔너 세정 장치(160)는 상기 연마 패드 디스크(132)의 표면을 세정하기 위한 세정액을 수용하는 용기(152)와 상기 용기(152 내의 세정액으로 초음파 에너지를 인가하기 위한 초음파(136) 발생부를 포함할 수 있다.The polishing pad conditioner cleaning device 160 is used to remove contaminants such as polishing by-products and slurry particles accumulated between diamond particles (FIGS. 3 and 136) inside the polishing pad disk 132. Cleaning of the disk 132 is performed. The polishing pad conditioner cleaning device 160 generates a container 152 containing a cleaning liquid for cleaning the surface of the polishing pad disk 132 and an ultrasonic wave 136 for applying ultrasonic energy to the cleaning liquid in the container 152. It may include wealth.

상기 연마 패드 컨디셔너 세정 장치(160)에 대하여 도 3을 참조하여 자세하게 설명하기로 한다.The polishing pad conditioner cleaning device 160 will be described in detail with reference to FIG. 3.

도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 연마 패드 컨디셔너 및 연마 패드 컨디셔너 세정 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view for explaining the polishing pad conditioner and the polishing pad conditioner cleaning apparatus shown in FIGS. 1 and 2.

도 3을 참조하면, 상기 연마 패드 컨디셔너 세정 장치(160)는, 상기 회전 테이블(도1, 102)에 인접하여 배치되어 상기 회전 테이블(도1, 102) 상에 부착된 연마 패드(104)의 표면 상태를 개선하기 위한 연마 패드 컨디셔너(130)를 세정하기 위하여 구비되어 있다.Referring to FIG. 3, the polishing pad conditioner cleaning device 160 is disposed of the polishing pad 104 disposed adjacent to the rotating table (FIGS. 1 and 102) and attached to the rotating table (FIGS. 1 and 102). In order to clean the polishing pad conditioner 130 to improve the surface condition.

상기 연마 패드 컨디셔너 세정 장치(160)는, 용기(162) 및 초음파 발생부(164)를 포함하고 있으며, 상기 연마 패드 컨디셔너(130)의 이동 반경 내에 설치되어 있다.The polishing pad conditioner cleaning device 160 includes a container 162 and an ultrasonic wave generator 164 and is provided within a moving radius of the polishing pad conditioner 130.

상기 용기(162)는 상기 연마 패드 컨디셔너(130)의 표면을 세정하기 위한 세 정액을 수용하고 있다. 연마 공정 이후에 연마 패드(104)의 컨디션닝 공정을 완료한 연마 패드 컨디셔너(130)의 단부가 삽입 될 수 있는 내부 공간을 가지며, 상기 연마 패드 컨디셔너(130) 하부에 부착된 다이아몬드 입자(136)(도3, 134)들이 상기 세정액 내에 충분히 잠길 수 있다.The container 162 contains three semens for cleaning the surface of the polishing pad conditioner 130. The diamond particle 136 attached to the lower portion of the polishing pad conditioner 130 has an inner space into which an end portion of the polishing pad conditioner 130 having completed the conditioning process of the polishing pad 104 after the polishing process can be inserted. 3, 134 can be sufficiently immersed in the cleaning liquid.

상기 용기(152)에는 상기 용기(152) 내에 세정액을 공급하기 위한 세정액 공급부(170)와 상기 용기 내의 세정액을 상기 용기의 외부로 배출하기 위한 세정액 배출부(172)가 형성되어 있다.The container 152 is provided with a cleaning liquid supply part 170 for supplying a cleaning liquid into the container 152 and a cleaning liquid discharge part 172 for discharging the cleaning liquid in the container to the outside of the container.

또한, 상기 용기(162)의 내벽에는 상기 세정액 공급부로부터 공급되는 세정 용액의 수위를 감지하기 위한 수위 센서(미도시됨)가 고정되도록 형성되어 있을 수 있다. 상기 수위 센서는 상기 세정액 공급부(170)로부터 공급되는 세정액이 상기 연마 패드 컨디셔너(130)의 단부가 잠길 정도의 수위를 갖도록 한다. 여기서, 수위 센서에 의해 감지된 세정액의 수위가 상기 연마 패드 컨디셔너(130)의 단부가 잠길 정도에 도달하면, 상기 세정액 공급부(170)는 상기 용기(162) 내로의 세정액의 공급을 중단한다.In addition, a water level sensor (not shown) for detecting the level of the cleaning solution supplied from the cleaning solution supply unit may be formed on an inner wall of the container 162. The level sensor is such that the cleaning liquid supplied from the cleaning liquid supply unit 170 has a level such that the end of the polishing pad conditioner 130 is locked. Here, when the level of the cleaning liquid sensed by the water level sensor reaches a degree that the end of the polishing pad conditioner 130 is locked, the cleaning liquid supply unit 170 stops the supply of the cleaning liquid into the container 162.

상기 초음파 발생부(164)는 상기 용기(162) 내의 세정액으로 초음파 에너지를 인가하기 위하여 구비되어 있다. 상기 초음파 발생부(164)는 초음파 진동판(166) 및 초음파 발진기(168)로 구성되어 있다.The ultrasonic generator 164 is provided to apply ultrasonic energy to the cleaning liquid in the container 162. The ultrasonic generator 164 includes an ultrasonic diaphragm 166 and an ultrasonic oscillator 168.

상기 초음파 진동판(166)은 상기 용기(162)의 하부에 배치되며, 상기 다이아몬드 입자(136)들 사이에 축적되어 있는 오염물질을 제거하기 위하여, 상기 세정액으로 초음파를 방출한다. 상기 초음파 진동판(166)은 초음파 전기 신호를 발생시키 는 초음파 발진기(168)와 연결되어 있다. 상기 초음파 진동판(166)은, 상기 초음파파 발진기(168)로부터 초음파 전기 신호를 수신하고, 초음파 진동판(166)은 진동하여 초음파를 발생시킨다. 상기 발생된 초음파에 의해 상기 용기(162) 내에 공급된 세정액이 초음파 진동함에 따라 상기 연마 패드 컨디셔너의 단부에 존재하는 오염물질이 제거된다.The ultrasonic diaphragm 166 is disposed under the container 162 and emits ultrasonic waves to the cleaning liquid to remove contaminants accumulated between the diamond particles 136. The ultrasonic diaphragm 166 is connected to an ultrasonic oscillator 168 that generates an ultrasonic electrical signal. The ultrasonic diaphragm 166 receives an ultrasonic electric signal from the ultrasonic wave oscillator 168, and the ultrasonic diaphragm 166 vibrates to generate ultrasonic waves. As the cleaning liquid supplied into the container 162 is ultrasonically vibrated by the generated ultrasonic waves, contaminants present at the end of the polishing pad conditioner are removed.

여기서, 상기 초음파 발생부(164)의 초음파 강도 등을 조절함에 따라 연마 패드 컨디셔너의 단부에 잔존하는 다양한 종류의 오염물질을 제거할 수 있다.Herein, various kinds of contaminants remaining at the end of the polishing pad conditioner may be removed by adjusting the ultrasonic intensity of the ultrasonic generator 164.

상기 다이아몬드 입자(136)들 사이에 축적되어 있는 오염물질을 제거한 후 상기 세정액은 상기 세정액 배출부(172)를 통해 외부로 배출된다. 이때, 상기 오염 물질들은 자체의 무게에 의하여 상기 용기(162) 아래로 가라앉게 되며, 상기 가라 앉은 오염 물질은 상기 세정액 배출부(172)를 통해 외부로 배수되기 때문에 재 오염이 되는 것을 방지 할 수 있다.After the contaminants accumulated between the diamond particles 136 are removed, the cleaning liquid is discharged to the outside through the cleaning liquid discharge part 172. At this time, the contaminants sink down to the container 162 by the weight of the contaminants, and the sinked contaminants may be drained to the outside through the cleaning liquid discharge part 172 to prevent re-contamination. have.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따면, 초음파 발생부를 포함하는 연마패드 컨디셔너 세정장치에 의하여 연마 패드 컨디셔너에 축적된 오염 물질을 효과적으로 제거한다. 따라서, 연마 패드 컨디셔너의 수명이 연장되며, 반도체 기판의 표면 불량이 감소된다. 결과적으로는, 화학적 기계적 연마 시스템의 연마 공정 효율을 상승시킬 수 있다.As described above, according to a preferred embodiment of the present invention, the contaminants accumulated in the polishing pad conditioner are effectively removed by the polishing pad conditioner cleaning device including the ultrasonic generator. Thus, the life of the polishing pad conditioner is extended and the surface defects of the semiconductor substrate are reduced. As a result, it is possible to increase the polishing process efficiency of the chemical mechanical polishing system.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역 으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the foregoing has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.

Claims (3)

기판의 표면 부위를 화학적 기계적으로 연마하기 위한 회전 테이블에 인접하여 배치되어 상기 회전 테이블 상에 부착된 연마 패드의 표면 상태를 개선하기 위한 연마 패드 컨디셔너를 세정하기 위한 장치에 있어서,An apparatus for cleaning a polishing pad conditioner disposed adjacent to a rotating table for chemically and mechanically polishing a surface portion of a substrate to improve a surface condition of a polishing pad attached to the rotating table. 상기 회전 테이블에 인접하여 배치되며, 상기 연마 패드 컨디셔너의 표면을 세정하기 위한 세정액을 수용하는 용기; 및A container disposed adjacent the rotary table, the container containing a cleaning liquid for cleaning the surface of the polishing pad conditioner; And 상기 용기 내의 세정액으로 초음파 에너지를 인가하기 위한 초음파 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 패드 컨디셔너 세정 장치.And an ultrasonic wave generator for applying ultrasonic energy to the cleaning liquid in the container. 제1항에 있어서, 상기 연마 패드 컨디셔너는,The method of claim 1, wherein the polishing pad conditioner, 상기 연마 패드의 표면 상태를 개선하기 위한 다이아몬드 입자들이 부착되어 있는 컨디셔닝 디스크(conditioning disk);A conditioning disk to which diamond particles are attached to improve the surface condition of the polishing pad; 상기 컨디셔닝 디스크를 상기 연마 패드의 표면에 접촉시키고, 상기 연마 패드에 대하여 상대적인 운동을 발생시키기 위한 구동부; 및 A drive for contacting the conditioning disk to a surface of the polishing pad and for generating a relative motion with respect to the polishing pad; And 상기 연마 패드의 상부에 배치되어 상기 연마 패드의 반경 방향으로 연장되며 상기의 구동부를 지지하기 위한 암(arm)을 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 패드 컨디셔너 세정 장치.And an arm disposed above the polishing pad and extending in a radial direction of the polishing pad to support the drive unit. 제1항에 있어서, 상기 용기는,The method of claim 1, wherein the container, 상기 용기 내에 세정액을 공급하기 위한 세정액 공급부; 및A cleaning liquid supply unit for supplying a cleaning liquid into the container; And 상기 용기 내의 세정액을 상기 용기의 외부로 배출하기 위한 세정액 배출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 패드 컨디셔너 세정 장치.And a cleaning liquid discharge part for discharging the cleaning liquid in the container to the outside of the container.
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