KR20080041414A - Disk of pad conditioner and method for manufacturing the disk, and chemical mechanical polishing apparatus and method with the pad conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 패드 컨디셔너의 구성도이다.FIG. 2 is a block diagram of the pad conditioner shown in FIG. 1.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 패드 컨디셔너의 구성도이다.3 is a block diagram of a pad conditioner according to another embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 패드 컨디셔너의 구성도이다.4 is a block diagram of a pad conditioner according to another embodiment of the present invention.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 디스크 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.5A and 5B are diagrams for explaining the disk manufacturing method according to the present invention.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 커버의 사시도이다.6 is a perspective view of a cover according to another embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 커버의 사시도이다.7 is a perspective view of a cover according to another embodiment of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1 : 화학 기계적 연마 장치 100 : 패드 컨디셔너1: chemical mechanical polishing apparatus 100: pad conditioner
10 : 연마 스테이션 110 : 디스크10: polishing station 110: disk
12 : 플레이튼 120 : 구동부재12: platen 120: drive member
14 : 구동부 200 : 도금 처리부14: drive unit 200: plating treatment unit
16 : 슬러리 공급부재 210 : 하우징16
20 : 헤드 어셈블리 220 : 커버20: head assembly 220: cover
22 : 연마헤드22: polishing head
24 : 구동축24: drive shaft
본 발명은 패드 컨디셔너의 디스크 및 상기 디스크를 제조하는 방법, 그리고 상기 패드 컨디셔너를 구비하는 화학적 기계적 연마장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a disk of a pad conditioner, a method of making the disk, and a chemical mechanical polishing apparatus and method including the pad conditioner.
최근에 반도체 소자는 고집적화에 따라 그 구조가 다층화되고 있다. 이에 따라, 반도체 소자의 제조공정 중에는 반도체 웨이퍼의 각 층의 평탄화를 위한 연마 공정(polishing process)이 필수적으로 병행된다. 상술한 연마공정 수행을 위해 웨이퍼의 화학적 및 기계적 연마를 동시에 수행하는 화학적 기계적 연마(CMP:Chemical Mechanicla Polishing) 장치가 널리 사용된다.In recent years, the structure of semiconductor devices has been multilayered with high integration. Accordingly, during the manufacturing process of the semiconductor device, a polishing process for planarizing each layer of the semiconductor wafer is essentially performed. A chemical mechanical polishing (CMP) device for simultaneously performing chemical and mechanical polishing of a wafer for performing the above polishing process is widely used.
일반적인 화학적 기계적 연마장치는 플레이튼(platen), 연마 헤드(polishing head), 패드 컨디셔너(pad conditioner), 그리고 슬러리 공급부재(slurry supply member)를 포함한다. 플레이튼은 회전가능한 테이블이며, 플레이튼의 상부면에는 연마패드(polishing pad)가 부착된다. 연마 헤드는 공정시 웨이퍼의 처리면이 아래를 향하도록 웨이퍼를 장착한 후 연마패드의 연마면에 웨이퍼를 가압시키고 회전시 킨다. 이때, 슬러리 공급부재는 웨이퍼의 화학적 연마작용을 위한 슬러리(slurry)를 연마패드 표면에 분사한다. 패드 컨디셔너는 연마패드의 패드 컨디셔닝(pad conditioning)을 수행한다. 패드 컨디셔닝은 연마패드 표면의 거칠기를 복원시켜주어 연마패드의 프로파일(profile)을 정상상태로 유지시키는 공정이다. 패드 컨디셔너는 적어도 하나의 디스크(disk)를 구비한다. 디스크는 연마 공정시 연마패드의 연마면과 접촉하여 연마패드 표면을 긁어내어 연마패드의 거칠기를 회복시킨다.Common chemical mechanical polishing devices include platens, polishing heads, pad conditioners, and slurry supply members. The platen is a rotatable table, and a polishing pad is attached to the upper surface of the platen. The polishing head mounts the wafer so that the processing surface of the wafer faces downward during the process, and presses and rotates the wafer on the polishing surface of the polishing pad. In this case, the slurry supply member injects a slurry for chemical polishing of the wafer onto the surface of the polishing pad. The pad conditioner performs pad conditioning of the polishing pad. Pad conditioning is a process of restoring the roughness of the surface of the polishing pad to maintain the profile of the polishing pad in a steady state. The pad conditioner has at least one disk. The disk contacts the polishing surface of the polishing pad during the polishing process to scrape off the polishing pad surface to restore the roughness of the polishing pad.
그러나, 상술한 구조를 가지는 화학적 기계적 연마장치는 연마 공정시 웨이퍼 처리면의 균일한 평탄도를 얻기 어렵다. 즉, 연마 공정시 패드 컨디셔닝의 한계로 인해 연마패드 표면의 프로파일을 정상적으로 회복시키지 못하여 웨이퍼 처리면의 평탄도가 불균일해지는 현상이 발생된다. 이러한 패드 컨디셔닝의 한계는 패드 컨디셔너의 디스크가 연마패드와 접촉되어 컨디셔닝을 수행할 때 디스크의 전면이 연마패드와 균일하게 접촉되지 못하기 때문이며, 특히, 연마패드와 접촉하는 면 중에서 중앙부분이 연마패드와 완전히 접촉되지 않아 디스크의 패드 컨디셔닝 효율이 저하되는 현상이 발생하였다.However, the chemical mechanical polishing apparatus having the above-described structure is difficult to obtain uniform flatness of the wafer processing surface during the polishing process. That is, due to the limitation of pad conditioning during the polishing process, the profile of the surface of the polishing pad cannot be restored normally, resulting in unevenness of the wafer processing surface. The limitation of such pad conditioning is that the disk of the pad conditioner is in contact with the polishing pad, so that when the conditioning is performed, the front surface of the disk is not uniformly in contact with the polishing pad. In this case, the pad conditioning efficiency of the disk is lowered because it is not completely in contact with the.
상술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 기판의 균일한 연마를 수행하는 패드 컨디셔너의 디스크 및 상기 디스크를 제조하는 방법, 그리고 상기 패드 컨디셔너를 구비하는 화학적 기계적 연마장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a disk of a pad conditioner that performs uniform polishing of a substrate, a method of manufacturing the disk, and a chemical mechanical polishing apparatus and method including the pad conditioner. .
또한, 본 발명은 연마 공정시 패드 컨디셔너의 패드 컨디셔닝 효율을 향상시키는 패드 컨디셔너의 디스크 및 상기 디스크를 제조하는 방법, 그리고 상기 패드 컨디셔너를 구비하는 화학적 기계적 연마장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a disk of a pad conditioner for improving the pad conditioning efficiency of the pad conditioner during the polishing process, a method of manufacturing the disk, and a chemical mechanical polishing apparatus and method including the pad conditioner.
또한, 본 발명은 디스크의 패드 컨디셔닝시 디스크의 전면이 연마패드와 균일하게 접촉되지 않는 현상을 방지하는 패드 컨디셔너의 디스크 및 상기 디스크를 제조하는 방법, 그리고 상기 패드 컨디셔너를 구비하는 화학적 기계적 연마장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention provides a disk of the pad conditioner to prevent the phenomenon that the front surface of the disk is not in uniform contact with the polishing pad during the pad conditioning of the disk, and a method of manufacturing the disk, and a chemical mechanical polishing apparatus having the pad conditioner and It is an object to provide a method.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 패드 컨디셔너에 구비되는 디스크는 상기 디스크는 연마 공정시 연마패드와 접촉하는 하부면을 가지되, 상기 하부면은 상기 연마패드의 영역에 따라 접촉되는 정도가 상이하도록 높이가 다른 형상을 가진다.The disk provided in the pad conditioner according to the present invention for achieving the above object has a lower surface that the disk is in contact with the polishing pad during the polishing process, the lower surface is in contact with the area of the polishing pad It has a shape different in height so as to be different.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 하부면은 아래로 볼록한 형상을 가진다.According to an embodiment of the present invention, the lower surface has a convex shape downward.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 하부면은 아래로 오목한 형상을 가진다.According to an embodiment of the invention, the lower surface has a concave down shape.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 하부면은 단차진 형상이다.According to an embodiment of the present invention, the lower surface is stepped.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 하부면은 상기 하부면의 중심을 기준으로 멀어질수록 상향경사지거나 하향경사진 형상이다.According to an embodiment of the present invention, the lower surface is inclined upwardly or downwardly inclined toward the center of the lower surface.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 하부면은 라운드진 형상이다.According to an embodiment of the invention, the lower surface is rounded.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스크의 제조 방법은 화학적 기계적 연마장치의 패드 컨디셔너에 구비되어 연마패드의 컨디셔닝을 수행하는 디스크의 상기 연마패드와 접촉되는 하부면을 영역별로 높이가 상이하도록 제조하되, 상기 하부면의 영역 중 높게 형성하고자 하는 부분을 1차적으로 도금처리한 후 상기 하부면의 전반을 도금처리한다.The disk manufacturing method according to the present invention for achieving the above object is provided in the pad conditioner of the chemical mechanical polishing apparatus so that the height of the lower surface in contact with the polishing pad of the disk to perform the conditioning of the polishing pad for each region While manufacturing, the first portion of the lower surface area to be formed to be plated high, and then the first half of the lower surface is plated.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 디스크 제조 방법은 상기 연마패드와 접촉하는 하부면의 중앙영역을 1차적으로 도금처리한 후 상기 하부면 전반을 2차적으로 도금처리하여 상기 하부면의 중앙영역이 상기 하부면의 가장자리영역보다 상기 하부면으로부터 더 돌출되도록 한다.According to an embodiment of the present invention, in the disk manufacturing method, the central region of the lower surface contacting the polishing pad is first plated, and the entire lower surface of the lower surface is secondarily plated to obtain the central region of the lower surface. To protrude from the lower surface than the edge region of the lower surface.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 디스크 제조 방법은 연마패드와 접촉하는 하부면의 가장자리영역을 1차적으로 도금처리한 후 상기 하부면 전반을 2차적으로 도금처리하여 상기 하부면의 가장자리영역이 상기 하우면의 중앙영역보다 상기 하부면으로부터 더 돌출되도록 한다.According to an embodiment of the present invention, in the disk manufacturing method, the edge region of the lower surface in contact with the polishing pad is first plated, and the entire lower surface of the lower surface is secondly plated so that the edge region of the lower surface is formed. The lower surface protrudes more than the central area of the lower surface.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마장치는 상부에 연마패드가 부착된 플레이튼, 연마 공정시 기판의 처리면이 아래를 향하도록 기판을 장착하는, 그리고 기판의 처리면을 상기 연마패드에 가압한 후 회전시키는 연마헤드, 그리고 상기 연마패드 표면의 컨디셔닝을 수행하는 패드 컨디셔너를 포함하되, 상기 패드 컨디셔너는 연마 공정시 상기 연마패드와 접촉하는, 그리고 상기 연마패드의 영역에 따라 접촉되는 정도가 상이하도록 높이가 다른 하부면을 가지는 디스크 및 상기 디스크를 회전시키는 회전부재를 포함한다.Chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention for achieving the above object is a platen with a polishing pad attached to the top, mounting the substrate so that the processing surface of the substrate facing down during the polishing process, and the processing surface of the substrate A polishing head pressed and rotated by a polishing pad, and a pad conditioner for conditioning the surface of the polishing pad, wherein the pad conditioner is in contact with the polishing pad during the polishing process, and contacts along the area of the polishing pad. And a disk having a lower surface having a different height to be different from each other and a rotating member for rotating the disk.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마방법은 기판의 처리면을 연마패드에 가압 및 회전시켜 연마시키고, 패드 컨디셔너의 디스크가 상기 연마패드와 접촉하여 컨디셔닝을 수행하여 연마공정을 수행하되, 상기 연 마패드의 컨디셔닝은 상기 연마패드와 접촉하는 하부면이 상기 연마패드의 영역에 따라 접촉되는 정도가 상이하도록 높이가 다른 형상인 디스크를 사용하여 이루어진다.The chemical mechanical polishing method according to the present invention for achieving the above object is to press and rotate the processing surface of the substrate to the polishing pad to polish, and the disk of the pad conditioner is in contact with the polishing pad to perform the polishing process However, the polishing pad is conditioned by using a disk having a different shape so that the lower surface of the polishing pad is in contact with the polishing pad according to the area of the polishing pad.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 연마패드의 컨디셔닝은 상기 연마패드와 접촉되는 정도가 약한 부분이 상기 연마패드의 접촉되는 정도가 강한 부분보다 상기 하부면으로부터 더 돌출되는 디스크를 사용하여 이루어진다.According to an embodiment of the present invention, the conditioning of the polishing pad is performed by using a disc which protrudes from the lower surface more than a portion where the degree of contact with the polishing pad is weaker than a portion where the degree of contact of the polishing pad is strong.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosure may be made thorough and complete, and to fully convey the spirit of the invention to those skilled in the art. Portions denoted by like reference numerals denote like elements throughout the specification.
또한, 본 실시예에서는 반도체 기판, 즉 웨이퍼를 화학적 기계적으로 연마하는 장치를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 다양한 종류의 기판을 연마시키는 장치에 적용이 가능할 수 있다.In addition, in the present embodiment, a semiconductor substrate, that is, an apparatus for chemically polishing a wafer has been described as an example, but the present invention may be applied to an apparatus for polishing various kinds of substrates.
(실시예)(Example)
도 1은 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마장치의 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 패드 컨디셔너의 구성도이다.1 is a block diagram of a chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention, Figure 2 is a block diagram of the pad conditioner shown in FIG.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마장치(chemical mechanical polishing apparatus)(1)는 연마 스테이션(polishing station)(10) 및 헤드 어셈블리(head assembly)(20)를 포함한다. 연마 스테이션(10)은 플레이튼(platen)(12), 구동부(driving member)(14), 슬러리 공급부재(slurry supply member)(16), 그리고 패드 컨디셔너(pad conditioner)(100)를 포함한다.1 and 2, a chemical mechanical polishing apparatus 1 according to the present invention includes a
플레이튼(12)은 대체로 원통형상을 가진다. 플레이튼(12)은 연마 공정시 공정속도로 회전된다. 플레이튼(12)의 회전은 구동부(14)에 의해 이루어진다. 플레이튼(12)의 상부면에는 연마패드(polishing pad)(12a)가 부착된다. 연마패드(12a)는 연마 공정시 기판(W)의 처리면과 접촉하여 기판(W) 처리면을 평탄화시킨다. 연마패드(12a)는 폴리우레탄 재질의 기계적 연마 요소를 갖는 연마포로서 표면에 복수의 돌기들이 형성될 수 있다.The
슬러리 공급부재(16)는 연마 공정시 연마패드(12a)의 상부면으로 슬러리(slurry)를 공급한다. 슬러리는 기판(W)의 화학적 연마를 위한 연마제이다. 그리고, 패드 컨디셔너(100)는 공정시 연마패드(12a)의 컨디셔닝(conditioning) 공정을 수행한다. 컨디셔닝은 연마패드(12a)의 눌려진 패드 표면의 거칠기를 복원시켜주는 공정이다. 즉, 컨디셔닝은 연마패드의 정상상태를 지속적으로 유지시켜 연마패드(12a)의 프로파일(profile)을 회복시키는 공정이다. 패드 컨디셔너(100)에 대한 상세한 설명은 후술하겠다.The
헤드 어셈블리(20)는 연마헤드(polishing head)(22) 및 구동모터(driving motor)(24)를 포함한다. 연마헤드(22)는 기판(W)의 처리면이 아래를 향하도록 기판(W)을 지지한다. 또한, 연마헤드(22)는 연마 공정시 기판(W)의 처리면을 연마패 드(12a)에 가압한 후 회전시킨다. 구동모터(24)는 연마헤드(22)를 공정속도로 회전시킨다.The
계속해서, 본 발명에 따른 패드 컨디셔너(100)에 대해 상세히 설명한다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 패드 컨디셔너(100)는 디스크(disk)(110) 및 회전부재(120)를 포함한다. 디스크(110)는 연마 공정시 연마패드(12a)의 표면과 접촉하여 연마패드(12a) 표면의 거칠기를 회복시킨다. 디스크(110)는 회전부재(120)에 의해 회전된다. 회전부재(120)는 연마 공정시 디스크(110)를 기설정된 회전속도로 회전시킨다.Subsequently, the
디스크(110)는 적어도 하나의 몸체(112)를 가진다. 몸체(112)는 대체로 원통형상을 가진다. 몸체(112)는 연마 공정시 연마패드(12a)의 표면과 접촉하는 하부면(114)을 가진다. 하부면(114)은 아래로 볼록한 형상을 가진다. 즉, 하부면(114)은 연마 공정시 연마패드(12a)와 접촉할 때, 하부면(114)의 중앙영역(X)이 가장자리영역(Y)보다 연마패드(12a)와 접촉되는 정도가 강하도록 아래로 돌출되는 형상을 가진다. 이러한 형상의 하부면(114)을 가지는 디스크(110)는 연마패드(12a)의 컨디셔닝을 수행할 때, 디스크(110)의 가장자리영역(Y)이 보다 더 연마패드(12a)와 접촉되는 정도를 강하시켜 디스크(110)의 중앙영역(X)이 연마패드(12a)와 접촉되는 정도를 보상해준다. 따라서, 디스크(110)는 연마패드(12a)의 컨디셔닝시 하부면(114) 전면이 연마패드(12a)와 균일하게 접촉된다.
본 실시예에서는 디스크(110)가 아래로 볼록한 형상의 하부면(114)을 가지는 것을 예로 들어 설명하였으나, 디스크(110)의 하부면(114)은 다양한 형상으로 제조 될 수 있다. 예컨대, 도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스크(110')는 아래로 오목한 형상의 하부면(114')을 가진다. 즉, 하부면(114')은 연마 공정시 연마패드(12a)와 접촉할 때, 하부면(114')의 가장자리영역(Y)이 중앙영역(X)보다 연마패드(12a)와 접촉되는 정도가 강하도록 아래로 돌출되는 형상을 가진다. 이러한 형상의 하부면(114')을 가지는 디스크(110')는 연마패드(12a)의 컨디셔닝을 수행할 때, 디스크(110')의 중앙영역(X)이 보다 더 연마패드(12a)와 접촉되는 정도를 강하시켜 디스크(110')의 가장자리영역(Y)이 연마패드(12a)와 접촉되는 정도를 보상해준다.In the present embodiment, the
또는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스크(110'')는 선택적인 영역들이 돌출되는 형상의 하부면(114'')을 가진다. 즉, 도 4를 참조하면, 디스크(110'')의 하부면(114'')은 특정 영역들(Z)이 돌출되는 형상을 가진다. 특정 영역들(Z)은 디스크(110'')가 연마패드(12a)의 컨디셔닝을 수행할 때, 디스크(110'')의 하부면 중 연마패드(12a)와 접촉되는 정도가 약한 영역들이다. 이때, 특정 영역들(Z)은 디스크(110'')의 하부면(114'')에 환형으로 형성되는 것이 바람직하며, 각각의 특정 영역들(Z)의 높이는 서로 상이할 수 있다. 이러한 형상의 하부면(114'')을 가지는 디스크(110'')는 연마패드(12a)의 컨디셔닝을 수행할 때, 디스크(110'')의 특정 영역들(Z)이 보다 더 연마패드(12a)와 접촉되는 정도를 강화시켜 디스크(110'')의 특정 영역들(Z)의 연마패드(12a)와 접촉되는 정도를 보상해준다.Alternatively, the
이 밖에, 디스크(110)는 연마패드(12a)의 컨디셔닝시 디스크(110)의 하부면(114) 전면과 연마패드(12a)와의 균일한 접촉을 위해 다양한 형상의 하부면(114) 을 가질 수 있다. 이를 위해, 디스크는 상술한 형상의 하부면(114, 114', 114'')들 외에도 단차지는 형상 및 특정 영역이 라운드(round)진 형상의 하부면을 포함할 수 있다.In addition, the
계속해서, 상술한 디스크(114)의 제조 과정을 설명한다. 도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 디스크 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 발명의 일 실시예에 따른 디스크(110)는 전기 도금을 복수회 수행하여 이루어진다. 즉, 도 5a를 참조하면, 디스크(110)의 제조는 도금 처리부(plating treating member)(200)에 의해 제조된다. 도금 처리부(200)는 하우징(housing)(210) 및 커버(cover)(220)를 포함한다. 하우징(210)은 상부가 개방된 용기 형상을 가진다. 하우징(210)의 내부에는 디스크(110)의 몸체(112)에 도금할 이온들을 함유하는 용액(solution:s)이 채워진다. 커버(220)는 디스크(110)의 몸체(112)에 하부면(114)을 형성하기 위한 형틀(mold)이다. 커버(220)는 대체로 판(plate) 형상을 가지며, 중앙에는 홀(hole)(222)이 형성된다. 홀(222)은 하부면(114)의 돌출되는 중앙영역(X)을 형성하기 위한 개구이다. 홀(222)의 직경 및 형상은 형성하고자 하는 하부면(114)의 크기 및 형상에 따라 다양하게 변경 및 변형이 가능하다. Next, the manufacturing process of the
상술한 구성을 가지는 도금 처리부(200)는 도금 처리가 개시되면, 디스크(110)의 몸체(112)에 음극전력을 인가시킨 후 하우징(210) 내부에 침지시킨다. 그리고, 커버(220)를 하부면(114)을 형성하고자 하는 몸체(112)의 부분에 인접배치하거나 일정거리를 이격시키도록 위치시킨다. 그리고, 하우징(110) 내 용액에 전류를 흐르게 하면 커버(220)의 홀(222)을 통해 도금하고자 하는 이온들이 몸체(112) 에 코팅된다. 이러한 1차적인 도금처리가 완료되면, 도 5b에 도시된 바와 같이, 몸체(112)의 일면에는 중앙영역(X)에만 코팅처리가 된다. 그 후 다시 한번 2차적으로 몸체(112) 전체를 도금처리하면, 몸체(112)의 일면에는 중앙영역(X)이 볼록하게 돌출되는 하부면(114)이 형성되는 디스크(110)가 제조된다.When the
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스크(110') 및 또 다른 실시예에 따른 디스크(110'')의 제조 방법은 상술한 실시예와 동일한 방식으로 진행되되 다른 형상의 커버(220', 220'')를 사용한다. 즉, 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스크(110')의 제조에 사용되는 커버(220')는 몸체(112) 일면의 가장자리영역(Y)의 도금처리를 위한 환형의 홀(222')이 형성된다. 이러한 커버(220')는 몸체(112)의 1차 도금시 몸체(112)의 일면에 가장자리영역(Y)만을 도금처리가 가능하므로, 몸체(112) 일면의 가장자리영역(Y)이 돌출되는 형상의 하부면(114')을 가지는 디스크(110')의 제조가 가능하다. 또한, 도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스크(110'')의 제조에 사용되는 커버(220')는 몸체(112)의 일면의 특정 영역의 도금처리를 위한 환형의 홀들(222'')이 형성된다. 각각의 홀들(222'')의 크기 및 두께, 그리고 폭의 크기는 서로 상이할 수 있다. 이러한 커버(222'')는 몸체(112) 일면의 특정 영역(Z)에만 선택적으로 도금처리가 가능하므로, 몸체(112) 일면의 특정 영역(Z)이 돌출되는 형상의 하부면(114'')을 가지는 디스크(110'')의 제조가 가능하다.In addition, the manufacturing method of the
상술한 실시예들에서는 디스크의 몸체(112) 중앙영역, 가장자리영역, 그리고 특정영역에 1차적으로 도금처리를 한 후 몸체(112) 전체에 2차적으로 도금처리를 하는 방식을 예로 들어 설명하였으나, 도금처리의 회수는 3회 이상으로 수행될 수 있다. 3회 이상으로 도금처리를 하는 경우에는 커버의 개수가 증가할 것이며, 이때, 각각의 커버에 형성되는 홀들은 그 직경 및 형상이 상이할 수 있다.In the above-described embodiments, the plating process is performed on the
이하, 상술한 구성을 가지는 화학적 기계적 연마장치(1)의 연마 과정을 상세히 설명한다. 여기서, 상술한 구성들과 동일한 구성들에 대한 참조번호는 동일하게 병기하고, 그 구성들에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, the polishing process of the chemical mechanical polishing apparatus 1 having the above-described configuration will be described in detail. Here, the same reference numerals for the same components as the above-described components are the same, and detailed description of the components is omitted.
연마 공정이 개시되면, 헤드 어셈블리(20)의 연마헤드(22)는 기판(W)의 처리면이 아래를 향하도록 기판(W)을 장착한다. 그리고, 기판(W)의 처리면을 회전되는 플레이튼(12)의 상부면에 부착된 연마패드(12a)에 가압한 후 공정속도로 회전시킨다. 이때, 슬러리 공급부재(16)는 연마패드(12a)의 표면으로 일정량의 슬러리를 공급한다. 따라서, 기판(W)은 연마패드(12a)와의 마찰력에 의한 기계적 연마와 슬러리에 의한 화학적 연마가 동시에 진행된다. 그리고, 패드 컨디셔너(100)는 연마패드(12a)의 컨디셔닝을 수행한다.When the polishing process is started, the polishing
패드 컨디셔너(100)가 연마패드(12a)의 컨디셔닝(conditioning)을 수행하면, 디스크(110)의 하부면(114)은 연마패드(12a)의 표면과 접촉된 후 회전부재(120)에 의해 회전된다. 이때, 디스크(110)의 하부면(114)은 중앙영역(X)이 아래로 돌출되는 형상을 가진다. 따라서, 디스크(110)의 하부면(114)은 중앙영역(X)이 가장자리에 비해 연마패드(12a)와 접촉되는 정도가 강하다. 이는 종래의 연마패드(12a)의 컨디셔닝시 디스크(110)의 가장자리영역(Y)이 중앙영역(X)에 비해 연마패드(12a)의 처리면과 접촉되는 정도가 강하여 디스크(110)의 중앙영역(X)이 연마패드(12a)의 컨디셔닝에 정상적으로 관여하지 못하던 현상을 해결하기 위한 것으로, 디스크(110)는 아래로 볼록한 형상의 하부면(114)에 의해 연마패드(12a)의 중앙영역(X)이 연마패드(12a)에 정상적으로 접촉되도록 한다. 따라서, 패드 컨디셔너(100)는 연마패드(12a)의 컨디셔닝시 디스크(110)의 하부면(114) 전면이 연마패드(12a)와 균일하게 접촉될 수 있어, 패드 컨디셔너(100)의 효율적인 패드 컨디셔닝을 수행한다.When the
만약, 연마패드(12a)의 컨디셔닝시 디스크 하부면의 가장자리영역(Y)이 연마패드(12a)와 접촉되는 정도가 약하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스크(110')를 사용하여 패드 컨디셔닝시 연마패드(12a)와 접촉되는 정도가 적은 디스크(110') 하부면(114')의 가장자리영역(Y)이 연마패드(12a)와 접촉되는 정도를 강화시킨다. 그리고, 패드 컨디셔닝시 디스크 하부면의 특정영역(Z)이 연마패드(12a)와 접촉되는 정도가 약하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스크(110'')를 사용하여 패드 컨디셔닝시 연마패드(12a)와 접촉되는 정도가 적은 디스크(110'') 하부면(114'')의 특정영역(Z)이 연마패드(12a)와 접촉되는 정도를 강화시킨다.If the edge area Y of the lower surface of the disk is in contact with the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 패드 컨디셔너 및 이를 구비하는 화학적 기계적 연마장치 및 방법은 연마 공정시 패드 컨디셔너의 디스크의 하부면 전체가 연마패드와 균일하게 접촉할 수 있어 연마패드의 효과적인 컨디셔닝을 수행할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 패드 컨디셔너는 종래의 연마패드 영역에 따라 디스크의 하부면이 접촉하는 정도가 상이하도록 높이가 다르게 제조되는 디스크를 사용함으로써, 연마패드의 효과적인 컨디셔닝을 수행할 수 있다.As described above, the pad conditioner and the chemical mechanical polishing apparatus and method including the same according to the present invention allow the entire lower surface of the disk of the pad conditioner to be in uniform contact with the polishing pad to perform effective conditioning of the polishing pad. can do. In particular, the pad conditioner according to the present invention can perform effective conditioning of the polishing pad by using a disk made of a different height so that the lower surface contact of the disk according to the conventional polishing pad area.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예는 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The foregoing detailed description illustrates the present invention. In addition, the foregoing description merely shows and describes preferred embodiments of the present invention, and the present invention can be used in various other combinations, modifications, and environments. That is, changes or modifications may be made within the scope of the concept of the invention disclosed in this specification, the scope equivalent to the disclosed contents, and / or the skill or knowledge in the art. The above-described embodiments are intended to illustrate the best state in carrying out the present invention, the use of other inventions such as the present invention in other state known in the art, and the specific fields of application and uses of the present invention. Various changes are also possible. Accordingly, the detailed description of the invention is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments. Also, the appended claims should be construed to include other embodiments.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 패드 컨디셔너를 구비하는 화학 기계적 연마장치 및 방법은 연마 공정시 패드 컨디셔너의 디스크가 연마패드와 접촉하는 비율을 향상시켜, 연마패드의 효과적인 패드 컨디셔닝을 수행하여 기판의 균일한 연마를 수행할 수 있다.As described above, the chemical mechanical polishing apparatus and method having the pad conditioner according to the present invention improves the ratio of the disk of the pad conditioner to the polishing pad during the polishing process, thereby performing effective pad conditioning of the polishing pad to Uniform polishing can be performed.
또한, 본 발명에 따른 패드 컨디셔너를 구비하는 화학 기계적 연마장치 및 방법은 연마 공정시 연마패드와 접촉하는 하부면이 연마패드의 영역에 따라 접촉되는 정도가 상이하도록 높이가 다르게 형성된 디스크를 사용하므로, 연마패드의 효과적인 컨디셔닝을 수행할 수 있다. 즉, 패드 컨디셔닝시 디스크의 하부면 중 연마패드와 접촉되는 정도가 약한 부분이 연마패드의 접촉되는 정도가 강한 부분보다 더 연마패드와 접촉되도록 보상해줌으로써 연마패드의 효과적인 컨디셔닝을 수행한다.In addition, the chemical mechanical polishing apparatus and method having a pad conditioner according to the present invention uses a disk formed at a different height so that the lower surface contacting the polishing pad during the polishing process is different depending on the area of the polishing pad, Effective conditioning of the polishing pad can be performed. That is, in the pad conditioning, effective conditioning of the polishing pad is performed by compensating for the portion of the lower surface of the disk which is in contact with the polishing pad to be in contact with the polishing pad more than the portion where the polishing pad is in strong contact.
또한, 본 발명에 패드 컨디셔너의 디스크를 제조하는 방법은 연마 공정시 연마패드와 접촉하는 하부면의 높이가 영역에 따라 상이한 디스크를 제조할 수 있다. 이러한 디스크는 연마 공정시 패드 컨디셔닝시 디스크의 하부면 중 연마패드와 접촉되는 정도가 약한 부분이 연마패드의 접촉되는 정도가 강한 부분보다 더 연마패드와 접촉되도록 보상할 수 있다.In addition, the method of manufacturing the disk of the pad conditioner in the present invention can produce a disk in which the height of the lower surface in contact with the polishing pad during the polishing process varies depending on the region. Such a disk may compensate for a portion of the lower surface of the disk that is in contact with the polishing pad during pad conditioning in the polishing process to be in contact with the polishing pad more than a portion where the polishing pad is in strong contact.
Claims (12)
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