KR20080007923A - 연마 패드 컨디셔너 및 이를 갖는 화학적 기계적 연마 장치 - Google Patents

연마 패드 컨디셔너 및 이를 갖는 화학적 기계적 연마 장치 Download PDF

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김종복
최윤성
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삼성전자주식회사
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Abstract

연마 패드 컨디셔너 및 이를 갖는 화학적 기계적 연마 장치에서, 컨디셔닝 헤드는 기판의 표면을 연마하기 위하여 회전 가능하도록 배치된 연마 패드의 표면 상태를 개선하기 위해 상기 연마 패드의 표면과 접촉 가능하도록 그리고 회전 가능하도록 배치된다. 동력 전달부는 회전력을 제공하는 구동부와 상기 컨디셔닝 헤드 사이를 연결하며, 상기 회전력을 상기 컨디셔닝 헤드로 전달하기 위한 타이밍 벨트를 포함한다. 아이들러는 상기 타이밍 벨트에 인가된 장력을 유지시키기 위하여 상기 타이밍 벨트와 기어 결합되어 상기 타이밍 벨트와 함께 회전 가능하도록 배치된다. 상기 아이들러의 회전 상태는 센서에 의해 측정되며, 상기 센서로부터 전송되는 신호에 따라 상기 컨디셔닝 헤드의 회전이 정상적으로 이루어지는지의 모니터링이 가능하며, 이에 따라 반도체 기판의 연마 공정 오류를 방지할 수 있다.

Description

연마 패드 컨디셔너 및 이를 갖는 화학적 기계적 연마 장치{Polishing pad conditioner and chemical and mechanical polishing apparatus having the same}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학적 기계적 연마 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 연마 패드 컨디셔너를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 아이들러와 센서를 설명하기 위한 확대 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 센서에 의해 측정된 신호를 보여주는 그래프이다.
도 5는 도 1에 도시된 컨디셔닝 헤드를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 반도체 기판 100 : 화학적 기계적 연마 장치
110 : 회전 테이블 112 : 연마 패드
120 : 연마 헤드 130 : 슬러리 공급부
140 : 연마 패드 컨디셔너 150 : 컨디셔닝 헤드
152 : 컨디셔닝 디스크 154 : 디스크 홀더
156 : 에어 블래더 158 : 회전축
160, 162 : 제1 및 제2 구동부 170 : 컨디셔닝 암
180 : 동력 전달부 182 : 타이밍 벨트
184 : 구동 풀리 186 : 피동 풀리
190 : 아이들러 192 : 아이들 기어
194 : 아이들 암 196 : 센서
198 : 제어부
본 발명은 연마 패드 컨디셔너 및 이를 갖는 화학적 기계적 연마 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 실리콘웨이퍼와 같은 반도체 기판의 표면을 평탄화하기 위하여 상기 반도체 기판의 표면을 연마하기 위한 화학적 기계적 연마 장치의 연마 패드에 관한 것이다.
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. 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 반도체 기판 상에 형성된 막 사이의 기계적인 마찰력에 의해 반도체 기판을 평탄화시키는 화학적 기계적 연마 공 정이 주로 사용되고 있다.
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.
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.
회전 테이블 상에 부착된 연마 패드의 표면에는 상기 슬러리의 유동을 위한 다수의 그루브(groove)가 동심원 상으로 형성되어 있고, 상기 슬러리를 수용하기 위한 미공들이 형성되어 있다. 상기 연마 패드는 크게 연질 패드와 경질 패드로 나누어질 수 있다. 연질 패드는 우레탄이 함유된 펠트 패드이고, 경질 패드는 다공성의 우레탄 패드이다.
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 공정 후 또는 연마 공정과 동시에 수행된다.
상기 패드 컨디셔닝 공정을 수행하는 연마 패드 컨디셔너에 대한 일 예로서, 미합중국 특허 제6,325,709호(issued to Nanda, et al)에는 연마 패드와 접촉되며, 니켈 도금에 의해 다이아몬드 입자들의 의해 커버되는 돌출된 하부면을 갖는 연마 패드 컨디셔너가 개시되어 있다.
또한, 미합중국 특허 제6,361,413호(issued to Skrovan)에는 금속 플레이트와, 상기 금속 플레이트의 하부면에 형성된 니켈층과, 상기 니켈층에 박힌 다수의 다이아몬드 파티클들을 포함하는 연마 패드 컨디셔너가 개시되어 있다.
상기 패드 컨디셔닝 공정을 수행하기 위한 연마 패드 컨디셔너는 컨디셔닝 디스크의 하부면에 부착된 다이아몬드 입자들을 포함한다. 상기 패드 컨디셔너는 연마 패드가 회전하는 동안 상기 연마 패드에 밀착되어 연마 패드를 가로질러 이동하며, 연마 패드의 표면 상태를 개선시키기 위해 회전한다.
한편, 상기와 같은 연마 패드 컨디셔너는 일반적으로 회전 모터로부터 제공되는 회전력을 컨디셔닝 헤드에 전달함으로써 상기 컨디셔닝 헤드를 회전시키는 방식을 가장 일반적으로 채택하고 있다. 상기 회전력은 회전 모터와 연결된 구동 풀리와 상기 컨디셔닝 헤드와 연결된 피동 풀리 사이를 연결하는 타이밍 벨트에 의해 전달될 수 있다.
그러나, 시간의 경과에 따라 상기 타이밍 벨트에 인가된 장력이 감소될 경 우, 즉 타이밍 벨트의 체결 상태가 느슨해지는 경우 상기 회전력의 전달이 원활하게 이루어지지 않게 됨으로써 연마 패드의 컨디셔닝이 정상적으로 이루어지지 않을 수 있다. 이 경우, 연마 패드 상에는 연마 부산물이 잔류하게 되며 이에 따라 반도체 기판 표면에 스크래치가 발생될 수 있으며, 목적하는 두께만큼의 연마가 이루어지지 않을 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 연마 패드 컨디셔닝이 정상적으로 이루어질 수 있도록 컨디셔닝 헤드의 회전 상태를 모니터링할 수 있는 연마 패드 컨디셔너를 제공하는데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은 상술한 바와 같은 연마 패드 컨디셔너를 갖는 화학적 기계적 연마 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 연마 패드 컨디셔너는, 기판의 표면을 연마하기 위하여 회전 가능하도록 배치된 연마 패드의 표면 상태를 개선하기 위해 상기 연마 패드의 표면과 접촉 가능하도록 그리고 회전 가능하도록 배치된 컨디셔닝 헤드와, 상기 컨디셔닝 헤드를 회전시키기 위하여 회전력을 제공하는 구동부와, 상기 컨디셔닝 헤드와 상기 구동부 사이를 연결하며, 상기 회전력을 상기 컨디셔닝 헤드로 전달하기 위한 타이밍 벨트를 포함하는 동력 전달부와, 상기 타이밍 벨트에 인가된 장력을 유지시키기 위하여 상기 타이밍 벨트와 기어 결합되어 상기 타이밍 벨트와 함께 회전 가능하도록 배치된 아이들러(idler)와, 상기 컨디셔닝 헤드의 회전 상태를 모니터링하기 위하여 상기 아이들러의 회전 상태를 측정하는 센서를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 센서로는 상기 타이밍 벨트와 결합된 상기 아이들러의 외주면으로 광을 조사하며, 상기 아이들러의 외주면으로부터 반사된 광을 검출하는 광 센서가 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 연마 패드 컨디셔너는 상기 컨디셔닝 디스크와 상기 구동부를 연결하는 컨디셔닝 암(arm)을 더 포함할 수 있으며, 상기 아이들러 및 상기 광 센서는 상기 컨디셔닝 암 상에 배치될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 화학적 기계적 연마 장치는, 기판의 표면을 연마하기 위한 연마 패드가 그 상부면에 부착되며, 회전 가능하도록 배치된 회전 테이블과, 상기 기판의 피연마면이 상기 연마 패드와 마주하도록 상기 기판을 파지하고, 상기 기판을 연마하기 위하여 상기 기판의 피연마면을 상기 연마 패드와 접촉시키며, 상기 기판을 회전시키기 위한 연마 헤드와, 상기 기판을 연마하는 동안 상기 기판과 상기 연마 패드 사이로 슬러리를 제공하기 위한 슬러리 제공부와, 상기 연마 패드의 표면 상태를 개선하기 위한 연마 패드 컨디셔너를 포함할 수 있으며, 상기 연마 패드 컨디셔너는, 기판의 표면을 연마하기 위하여 회전 가능하도록 배치된 연마 패드의 표면 상태를 개선하기 위해 상기 연마 패드의 표면과 접촉 가능하도록 그리고 회전 가능하도록 배치된 컨디셔닝 헤드와, 상기 컨디셔닝 헤드를 회전시키기 위하여 회전력을 제공하는 구동부와, 상기 컨디셔닝 헤드와 상기 구동부 사이를 연결하며, 상기 회전력을 상기 컨디셔닝 헤드로 전 달하기 위한 타이밍 벨트를 포함하는 동력 전달부와, 상기 타이밍 벨트에 인가된 장력을 유지시키기 위하여 상기 타이밍 벨트와 기어 결합되어 상기 타이밍 벨트와 함께 회전 가능하도록 배치된 아이들러(idler)와, 상기 컨디셔닝 헤드의 회전 상태를 모니터링하기 위하여 상기 아이들러의 회전 상태를 측정하는 센서를 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 연마 패드의 표면 상태를 개선하기 위하여 동작하는 컨디셔닝 헤드의 회전 상태는 상기 아이들러의 회전 상태 측정 신호를 이용하여 모니터링될 수 있으며, 상기 모니터링 결과에 따라 연마 패드 컨디셔너의 동작 및 화학적 기계적 연마 장치의 동작을 제어함으로써 반도체 기판 표면의 스크래치 불량을 방지할 수 있으며, 연마 불량을 개선할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 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 사상과 특징이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공된다. 도면들에 있어서, 각 장치 또는 막(층) 및 영역들의 두께는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 과장되게 도시되었으며, 또한 각 장치는 본 명세서에서 설명되지 아니한 다양한 부가 장치들을 구비할 수 있으며, 막(층)이 다른 막(층) 또는 기판 상에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 다른 막(층) 또는 기판 상에 직접 형성되거나 그들 사이에 추가적인 막(층)이 개재될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학적 기계적 연마 장치를 설명하기 위 한 개략적인 구성도이며, 도 2는 도 1에 도시된 연마 패드 컨디셔너를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 도시된 화학적 기계적 연마 장치(100)는, 회전 테이블(110), 연마 헤드(120), 슬러리 공급부(130) 및 연마 패드 컨디셔너(140)를 포함할 수 있다.
상기 회전 테이블(110)은 디스크 형상을 가지며, 상기 회전 테이블(110)의 상부면에는 원형 연마 패드(112)가 접착제에 의해 부착되어 있다. 상기 회전 테이블(110)의 하부면에는 상기 회전 테이블(110)을 회전시키기 위한 구동 장치(미도시)가 연결되어 있다. 상기 연마 패드(112)의 표면에는 상기 슬러리 공급부(130)로부터 공급된 슬러리의 유동을 위한 다수의 그루브(groove)들이 동심원 상으로 형성되어 있고, 상기 슬러리를 수용하기 위한 미공들이 형성되어 있다.
상기 연마 헤드(120)는 반도체 기판(10)으로 사용되는 실리콘웨이퍼의 피연마면을 상기 연마 패드(112)와 마주하도록 진공압력을 이용하여 파지하고, 상기 반도체 기판(10)의 피연마면을 연마하기 위해 상기 반도체 기판(10)을 상기 연마 패드(112)의 표면에 접촉시킨다. 또한, 반도체 기판(10)의 연마 효율을 향상시키기 위해 상기 반도체 기판(10)이 연마 패드(112)의 표면에 접촉되어 있는 동안 상기 반도체 기판(10)을 회전시킨다.
상기 슬러리 공급부(130)는 상기 반도체 기판(10)을 연마하는 동안 상기 반도체 기판(10)과 연마 패드(112) 사이에 슬러리를 공급한다. 구체적으로, 슬러리 공급부(130)는 연마 패드(112) 상으로 슬러리를 공급하며, 상기 연마 패드(112) 상 으로 공급된 슬러리는 연마 패드(112)의 미공들에 수용되며, 연마 패드(112)의 회전에 의해 상기 반도체 기판(10)과 연마 패드(112) 사이로 공급된다. 상기 슬러리 공급부(130)는 상기 연마 패드(112)의 회전 방향에 대하여 상기 연마 헤드(120)의 전방 부위의 상부에 배치되는 것이 바람직하다.
상기 연마 패드 컨디셔너(140)는 컨디셔닝 헤드(150), 제1 및 제2 구동부들(160, 162), 컨디셔닝 암(170), 동력 전달부, 아이들러, 센서 등을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 컨디셔닝 헤드(150)는 상기 연마 패드(112)의 표면과 접촉 가능하도록 그리고 회전 가능하도록 배치된다. 상기 제1 구동부(160)는 상기 컨디셔닝 헤드(150)의 회전을 위하여 상기 동력 전달부(180)의 타이밍 벨트(182)를 통해 회전력을 제공하며, 상기 아이들러(190)는 상기 타이밍 벨트(182)의 장력을 유지시키기 위하여 사용된다.
상기 컨디셔닝 암(170)은 상기 연마 패드(112)의 상부에 배치되며, 상기 연마 패드(112)의 일측에 배치된 고정단과 상기 연마 패드(112)를 가로질러 스윙(swing) 가능하도록 배치된 자유단을 포함할 수 있다.
상기 고정단의 하부에는 상기 컨디셔닝 헤드(150)를 회전시키기 위한 제1 구동부(160)와 상기 자유단의 스윙 동작을 위한 제2 구동부(162)가 연결되어 있다. 상기 제1 구동부(160)로는 회전 모터가 사용될 수 있으며, 상기 제2 구동부(162)로는 스윙 모터가 사용될 수 있다.
또한, 상기 고정단 상에는 상기 제1 구동부(160)에 의해 회전하는 구동 풀 리(184)가 배치되며, 상기 자유단 상에는 상기 구동 풀리(184)와 연동하는 피동 풀리(186)가 배치된다. 상기 구동 풀리(184)와 피동 풀리(186)는 타이밍 벨트(182)에 의해 연결되어 있으며, 상기 타이밍 벨트(182)는 상기 아이들러(190)와 기어 결합되어 있다.
상기 센서(196)는 상기 아이들러(190)와 함께 컨디셔닝 암(170) 상에 배치되며, 상기 아이들러(190)의 회전 상태를 측정한다. 즉, 상기 센서(196)는 아이들러의 회전 상태를 측정함으로써 상기 아이들러(190)와 순차적으로 연결된 타이밍 벨트(182)와 피동 풀리(186) 및 컨디셔닝 헤드(150)의 동작 상태를 측정한다. 따라서, 연마 패드 컨디셔너(140)의 전체적인 동작 상태의 모니터링이 가능해진다.
도 3은 도 2에 도시된 아이들러와 센서를 설명하기 위한 확대 구성도이다.
도 3을 참조하면, 아이들러(190)는 공회전이 가능하도록 구성된 아이들 기어(192)를 포함할 수 있으며, 상기 아이들 기어(192)는 타이밍 벨트(182)의 내측면에 형성된 기어와 결합된다.
상기 아이들 기어(192)는 상기 컨디셔닝 암(170) 상에 장착된 아이들 암(194)의 단부에 장착되며, 상기 아이들 암(194)의 배치 각도에 따라 상기 타이밍 벨트(182)의 장력이 조절될 수 있으며, 이에 따라 상기 연마 패드(112)에 대한 컨디셔닝 동안에 상기 타이밍 벨트(182)의 장력이 일정하게 유지될 수 있다.
그러나, 장시간 사용에 따른 타이밍 벨트(182)의 장력 감소로 인하여 타이밍 벨트(182)의 결합 상태가 느슨해질 수 있으며, 이 경우 정상적인 패드 컨디셔닝이 이루어질 수 없다.
따라서, 타이밍 벨트(182)의 결합 상태에 대한 모니터링이 요구되며, 이는 타이밍 벨트(182)와 결합된 아이들러(190)의 회전 상태를 측정함으로써 이루어질 수 있다. 이를 위하여 상기 센서(196)는 상기 아이들러(190)의 일측에 배치되며, 상기 센서(190)로부터 발생된 신호는 제어부(198)로 전송된다.
상기 센서(190)로는 발광부 및 수광부를 구비하는 광 센서가 사용될 수 있으며, 상기 발광부로부터 조사된 광은 아이들 기어(192)의 외측면으로부터 반사되어 수광부에 의해 검출된다. 상기 검출된 광은 전기적 신호로 변환되어 상기 제어부(198)로 전송된다.
도 4는 도 3에 도시된 센서에 의해 측정된 신호를 보여주는 그래프이다.
상기 아이들러(190)가 정상적으로 회전하는 경우, 상기 센서(196)에 의해 측정된 신호는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 아이들러(190)의 회전 속도에 대응하는 일정 주파수를 가질 수 있다. 그러나, 상기 타이밍 벨트(182)의 장력이 감소되어 아이들러(190)의 정상적인 회전이 이루어지지 않는 경우, 상기 센서(196)로부터의 신호는 비정상적인 파형을 나타내거나 상기 센서(196)로부터 어떠한 신호도 발생되지 않을 수 있다.
상기 제어부(198)는 상기 센서(196)로부터의 신호에 근거하여 상기 컨디셔닝 동작을 중단시킬 수 있으며, 상기 화학적 기계적 연마 장치(100)의 동작을 중단시킬 수 있다. 상기와 같이, 센서(196)의 신호에 근거하여 컨디셔닝 동작 또는 화학적 기계적 연마 공정을 제어함으로써 반도체 기판(10)의 피연마면에 발생될 수 있는 스크래치와 같은 불량을 방지할 수 있으며, 반도체 기판(10)이 목적하는 두께로 연마되지 못하는 공정 오류를 방지할 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 컨디셔닝 헤드를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 상기 컨디셔닝 헤드(150)는 컨디셔닝 디스크(152), 디스크 홀더(154), 에어 블래더(156) 등을 포함할 수 있으며, 상기 피동 풀리(186)와 연결된 회전축(158)에 의해 회전 가능하다.
상기 컨디셔닝 디스크(152)는 상기 연마 패드(112)에 대한 컨디셔닝을 수행하기 위하여 상기 연마 패드(112)의 표면과 접촉되며, 상기 연마 패드(112)의 표면을 미세하게 절삭함으로써 상기 연마 패드(112)의 표면 상태를 개선한다.
상기 컨디셔닝 디스크(152)는 다수의 체결 부재(예를 들면, 볼트)에 의해 상기 디스크 홀더(154)에 결합되며, 상기 에어 블래더(156)는 상기 회전축(158)의 중앙 부위에 결합된다. 상기 에어 블래더(156)는 내부 압력에 따라 부피가 변화될 수 있으며, 이에 따라 상기 컨디셔닝 디스크(152)와 상기 연마 패드(112) 사이의 간격 조절이 가능하다.
상기 컨디셔닝 디스크(152)의 하부면에는 다이아몬드 입자들이 접착제 또는 전기 도금 방법에 의해 부착되어 있으며, 상기 다이아몬드 입자들은 컨디셔닝 디스크(152)의 회전 운동에 의해 상기 연마 패드(112)의 표면을 미세하게 절삭한다.
한편, 상기 제2 구동부(162)는 상기 연마 패드(112)가 회전하는 동안 상기 컨디셔닝 디스크(152)가 상기 연마 패드(112)를 전체적으로 균일하게 컨디셔닝하도록 상기 컨디셔닝 암(170)을 상기 고정단을 중심으로 상기 연마 패드(112)의 반경 방향으로 수평 왕복 운동시킨다.
또 한편으로, 상기 연마 패드(112)에 대한 컨디셔닝 공정은 상기 반도체 기판(10)에 대한 화학적 기계적 연마 공정과 동시에 수행될 수도 있고, 상기 반도체 기판(10)에 대한 화학적 기계적 연마 공정 후에 독립적으로 수행될 수도 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 컨디셔닝 디스크를 회전시키기 위한 회전력을 전달하는 타이밍 벨트의 장력 유지 상태는 상기 타이밍 벨트의 장력 유지를 위한 아이들러의 회전 상태를 측정함으로써 확인될 수 있으며, 상기와 같이 아이들러의 회전 상태를 확인하여 이를 근거로 컨디셔닝 동작 및 화학적 기계적 연마 공정을 전체적으로 모니터링할 수 있다.
따라서, 타이밍 벨트가 느슨해짐으로써 발생될 수 있는 패드 컨디셔닝의 비정상적인 수행에 따른 반도체 기판의 손상 및 화학적 기계적 연마 공정의 오류를 미연에 예방할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (4)

  1. 기판의 표면을 연마하기 위하여 회전 가능하도록 배치된 연마 패드의 표면 상태를 개선하기 위해 상기 연마 패드의 표면과 접촉 가능하도록 그리고 회전 가능하도록 배치된 컨디셔닝 헤드;
    상기 컨디셔닝 헤드를 회전시키기 위하여 회전력을 제공하는 구동부;
    상기 컨디셔닝 헤드와 상기 구동부 사이를 연결하며, 상기 회전력을 상기 컨디셔닝 헤드로 전달하기 위한 타이밍 벨트를 포함하는 동력 전달부;
    상기 타이밍 벨트에 인가된 장력을 유지시키기 위하여 상기 타이밍 벨트와 기어 결합되어 상기 타이밍 벨트와 함께 회전 가능하도록 배치된 아이들러(idler); 및
    상기 컨디셔닝 헤드의 회전 상태를 모니터링하기 위하여 상기 아이들러의 회전 상태를 측정하는 센서를 포함하는 연마 패드 컨디셔너.
  2. 제1항에 있어서, 상기 센서는 상기 타이밍 벨트와 결합된 상기 아이들러의 외주면으로 광을 조사하며, 상기 아이들러의 외주면으로부터 반사된 광을 검출하는 광 센서인 것을 특징으로 하는 연마 패드 컨디셔너.
  3. 제2항에 있어서, 상기 컨디셔닝 디스크와 상기 구동부를 연결하는 컨디셔닝 암(arm)을 더 포함하며, 상기 아이들러 및 상기 광 센서는 상기 컨디셔닝 암 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 연마 패드 컨디셔너.
  4. 기판의 표면을 연마하기 위한 연마 패드가 그 상부면에 부착되며, 회전 가능하도록 배치된 회전 테이블;
    상기 기판의 피연마면이 상기 연마 패드와 마주하도록 상기 기판을 파지하고, 상기 기판을 연마하기 위하여 상기 기판의 피연마면을 상기 연마 패드와 접촉시키며, 상기 기판을 회전시키기 위한 연마 헤드;
    상기 기판을 연마하는 동안 상기 기판과 상기 연마 패드 사이로 슬러리를 제공하기 위한 슬러리 제공부; 및
    상기 연마 패드의 표면 상태를 개선하기 위한 연마 패드 컨디셔너를 포함하며,
    상기 연마 패드 컨디셔너는,
    기판의 표면을 연마하기 위하여 회전 가능하도록 배치된 연마 패드의 표면 상태를 개선하기 위해 상기 연마 패드의 표면과 접촉 가능하도록 그리고 회전 가능하도록 배치된 컨디셔닝 헤드;
    상기 컨디셔닝 헤드를 회전시키기 위하여 회전력을 제공하는 구동부;
    상기 컨디셔닝 헤드와 상기 구동부 사이를 연결하며, 상기 회전력을 상기 컨디셔닝 헤드로 전달하기 위한 타이밍 벨트를 포함하는 동력 전달부;
    상기 타이밍 벨트에 인가된 장력을 유지시키기 위하여 상기 타이밍 벨트와 기어 결합되어 상기 타이밍 벨트와 함께 회전 가능하도록 배치된 아이들러(idler); 및
    상기 컨디셔닝 헤드의 회전 상태를 모니터링하기 위하여 상기 아이들러의 회전 상태를 측정하는 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치.
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