KR20090046468A - Conditioning method of chemical mechanical polishing - Google Patents

Conditioning method of chemical mechanical polishing Download PDF

Info

Publication number
KR20090046468A
KR20090046468A KR1020070112641A KR20070112641A KR20090046468A KR 20090046468 A KR20090046468 A KR 20090046468A KR 1020070112641 A KR1020070112641 A KR 1020070112641A KR 20070112641 A KR20070112641 A KR 20070112641A KR 20090046468 A KR20090046468 A KR 20090046468A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polishing pad
carbon dioxide
conditioner
chemical mechanical
conditioning
Prior art date
Application number
KR1020070112641A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
정성훈
Original Assignee
주식회사 동부하이텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 동부하이텍 filed Critical 주식회사 동부하이텍
Priority to KR1020070112641A priority Critical patent/KR20090046468A/en
Publication of KR20090046468A publication Critical patent/KR20090046468A/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/11Lapping tools
    • B24B37/20Lapping pads for working plane surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/017Devices or means for dressing, cleaning or otherwise conditioning lapping tools
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/02Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces of plane surfaces on abrasive tools
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30625With simultaneous mechanical treatment, e.g. mechanico-chemical polishing

Abstract

본 발명은 화학 기계적 연마장치의 컨디셔닝 방법에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 냉각 이산화탄소(CO2) 입자를 이용하여 연마 패드에 남아있는 잔류물을 제거하는 데 있다.The present invention relates to a conditioning method for a chemical mechanical polishing apparatus, and a technical problem to be solved is to remove residues remaining in the polishing pad by using cooling carbon dioxide (CO 2 ) particles.

이를 위해 본 발명은 화학 기계적 연마 공정 후, 연마 패드를 컨디셔닝 하는 방법에 있어서, 연마 패드 표면을 컨디셔닝 하기 위한 컨디셔너를 준비하는 컨디셔너 준비단계와, 컨디셔너를 이용하여 연마 패드의 표면에 냉각 이산화탄소 입자를 분사시키는 이산화탄소 분사단계와, 연마 패드의 표면을 초기화시키는 연마 패드 초기화단계를 포함하는 화학 기계적 연마장치의 컨디셔닝 방법을 개시한다. To this end, the present invention provides a conditioner preparation step of preparing a conditioner for conditioning the surface of the polishing pad after the chemical mechanical polishing process, and a step of spraying cooling carbon dioxide particles on the surface of the polishing pad using the conditioner. Disclosed is a method for conditioning a chemical mechanical polishing apparatus including a carbon dioxide spraying step, and a polishing pad initialization step of initializing a surface of the polishing pad.

화학 기계적 연마, 연마 패드, 컨디셔닝, 컨디셔너, 이산화탄소 Chemical Mechanical Polishing, Polishing Pads, Conditioning, Conditioners, Carbon Dioxide

Description

화학 기계적 연마장치의 컨디셔닝 방법{CONDITIONING METHOD OF CHEMICAL MECHANICAL POLISHING}Conditioning method of chemical mechanical polishing device {CONDITIONING METHOD OF CHEMICAL MECHANICAL POLISHING}

본 발명은 화학 기계적 연마장치의 컨디셔닝 방법에 관한 것으로, 보다 상세히는 냉각 이산화탄소(CO2) 입자를 이용하여 연마 패드에 남아있는 잔류물을 제거할 수 있는 화학 기계적 연마장치의 컨디셔닝 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for conditioning a chemical mechanical polishing device, and more particularly, to a method for conditioning a chemical mechanical polishing device that can remove residues remaining on a polishing pad using cooled carbon dioxide (CO 2 ) particles.

반도체 소자의 제조 공정에서 다층으로 형성되는 막들의 표면을 평탄화하기 위한 방법으로 화학 기계적 연마(CMP)공정을 널리 사용하고 있다. 화학 기계적 연마(CMP)공정은 연마 패드가 부착되어 있는 원반을 회전시키면서, 연마 패드 상단에 슬러리를 공급하여 도포시키는 가운데, 연마 패드 상부의 웨이퍼 캐리어에 고정된 웨이퍼를 연마 패드 표면에 밀착시켜 회전시킴으로써, 그 마찰 효과 및 슬러리의 화학적 성분에 의하여 웨이퍼의 표면을 평탄화하는 것이다.In the process of manufacturing a semiconductor device, a chemical mechanical polishing (CMP) process is widely used as a method for planarizing surfaces of layers formed in multiple layers. In the chemical mechanical polishing (CMP) process, while rotating the disk to which the polishing pad is attached, the slurry is supplied and applied to the top of the polishing pad, and the wafer fixed to the wafer carrier on the polishing pad is brought into close contact with the polishing pad surface. The surface of the wafer is planarized by the frictional effect and the chemical composition of the slurry.

통상적으로 화학 기계적 연마 장치 중, 연마 패드는 폴리우레탄 재질로 이루어지며, 미세한 홈들이 무수히 형성되어 있다. 이러한 연마 패드는 웨이퍼 표면과 마찰을 일으켜 연마 작용을 하는 한편 슬러리를 원활히 공급시키는 역할을 한다. 그런데, 웨이퍼의 연마가 연속적으로 진행됨에 따라 이 홈들에 슬러리 내의 연마제 또는 기타 다른 종류의 이물질이 끼거나 마모되어서 초기의 표면 상태와는 다른 상태로 변질된다. 또한, 연마 패드를 컨디셔닝 하는데 다이아몬드가 부착되어 있는 연마 패드 드레서로 연마 패드의 표면을 문질러줌으로써 변질된 연마 패드의 표면 상태를 초기 상태로 되돌리는 방법이 이용된다.Typically, in the chemical mechanical polishing apparatus, the polishing pad is made of polyurethane, and numerous fine grooves are formed. The polishing pad rubs against the wafer surface to perform polishing and smoothly supply the slurry. However, as the polishing of the wafer proceeds continuously, the grooves are sandwiched or abraded with abrasives or other kinds of foreign matter in the slurry, so that they are changed to a state different from the initial surface state. In addition, a method of returning the surface state of the deteriorated polishing pad to an initial state by rubbing the surface of the polishing pad with a diamond pad polishing pad dresser to condition the polishing pad is used.

그러나, 상기와 같이 다이아몬드 디스크를 이용하여 연마 패드를 컨디셔닝 할 경우, 다이아몬드 입자가 연마 패드에 남아있을 수 있고, 이것이 추후의 화학 기계적 연마 공정에서 웨이퍼를 손상시키는 문제가 발생한다.However, when the polishing pad is conditioned using the diamond disk as described above, diamond particles may remain in the polishing pad, which causes a problem of damaging the wafer in a later chemical mechanical polishing process.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 냉각 이산화탄소(CO2) 입자를 이용하여 연마 패드에 남아있는 잔류물을 제거할 수 있는 화학 기계적 연마장치의 컨디셔닝 방법에 관한 것이다. The present invention is to overcome the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention relates to a method for conditioning a chemical mechanical polishing apparatus that can remove the residue remaining on the polishing pad by using the cooling carbon dioxide (CO 2 ) particles. will be.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일실시예에 따른 화학 기계적 연마장치의 컨디셔닝 방법은 화학 기계적 연마 공정 후, 연마 패드를 컨디셔닝 하는 방법에 있어서, 상기 연마 패드 표면을 컨디셔닝 하기 위한 컨디셔너를 준비하는 컨디셔너 준비단계와, 상기 컨디셔너를 이용하여 상기 연마 패드의 표면에 냉각 이산화탄소 입자를 분사시키는 이산화탄소 분사단계와, 상기 연마 패드의 표면을 초기화시키는 연마 패드 초기화 단계를 포함할 수 있다. In order to achieve the above object, a method for conditioning a chemical mechanical polishing apparatus according to an embodiment of the present invention is a method for conditioning a polishing pad after a chemical mechanical polishing process, the method for preparing a conditioner for conditioning the polishing pad surface A conditioner preparation step, a carbon dioxide spraying step of injecting cooling carbon dioxide particles on the surface of the polishing pad using the conditioner, and a polishing pad initialization step of initializing the surface of the polishing pad.

이때, 상기 컨디셔너 준비단계는 상기 연마 패드 표면의 반지름 길이로 형성된 이산화탄소 관과, 상기 이산화탄소 관의 하부에 다수 개로 형성되며, 상기 냉각 이산화탄소 입자를 압축하여 분사하기 위한 이산화탄소 분사노즐을 포함하는 컨디셔너를 준비하는 단계로 이루어질 수 있다. At this time, the conditioner preparation step is a carbon dioxide tube formed in the radial length of the surface of the polishing pad, and a plurality of formed in the lower portion of the carbon dioxide tube, prepare a conditioner including a carbon dioxide injection nozzle for compressing and spraying the cooling carbon dioxide particles. It can be made to the step.

이때, 상기 이산화탄소 분사단계는 상기 컨디셔너가 고정되고, 상기 연마 패드가 회전하여 상기 연마 패드에 상기 이산화탄소를 순차적으로 분사시키는 단계로 이루어질 수 있다. In this case, the carbon dioxide spraying step may include a step in which the conditioner is fixed, and the polishing pad is rotated to sequentially spray the carbon dioxide onto the polishing pad.

이때, 상기 연마 패드 초기화 단계는 상기 이산화탄소가 분사력을 이용하여 상기 연마 패드 표면의 잔류물을 냉각시키고 냉각된 잔류물이 기화 상태로 변화되면서, 상기 연마 패드가 초기의 상태를 유지하는 단계로 이루어질 수 있다. In this case, the initializing of the polishing pad may be performed by cooling the residue on the surface of the polishing pad using the injection force and changing the cooled residue into a vaporized state, and maintaining the initial state of the polishing pad. have.

또한, 상기 연마 패드 초기화 단계는 상기 이산화탄소를 상기 연마 패드의 공극에 박히게 하여 박혀 있는 이산화탄소가 기화 상태로 변화되면서, 상기 연마 패드의 공극도를 초기 상태로 유지하는 단계로 이루어질 수 있다. In addition, the initializing of the polishing pad may be performed by allowing the carbon dioxide to be lodged in the pores of the polishing pad to change the embedded carbon dioxide into a vaporized state, thereby maintaining the porosity of the polishing pad in an initial state.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 화학 기계적 연마장치의 컨디셔닝 방법은 냉각 이산화탄소(CO2) 입자를 분사시켜, 연마 패드에 남아있는 잔류물을 냉각시킴으로써, 기화 현상으로 인해, 잔류물을 효율적으로 제거할 수 있다. 또한, 이산화탄소(CO2) 입자의 분사력을 이용하여 연마 패드의 표면에 박히게 하고, 박혀있는 이산화탄소(CO2) 입자가 기화됨으로써, 연마 패드의 공극도를 유지시킬 수 있다. As described above, the conditioning method of the chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention sprays cooling carbon dioxide (CO 2 ) particles and cools the residue remaining on the polishing pad, thereby efficiently removing the residue due to vaporization. can do. In addition, carbon dioxide (CO 2) By using the blowing force of the particles and bakhige the surface of the polishing pad, imbedded carbon dioxide (CO 2) where the particles are vaporized, it is possible to maintain the porosity of the polishing pad.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings such that those skilled in the art may easily implement the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계적 연마장치의 컨디셔닝 방법을 개략적으로 도시한 공정 흐름도이다.1 is a process flow diagram schematically showing a conditioning method of a chemical mechanical polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 화학 기계적 연마 장치의 컨디셔닝 방법은 컨디셔너 준비단계(S1)와, 이산화탄소 분사단계(S2)와, 연마 패드 초기화단계(S3)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the conditioning method of the chemical mechanical polishing apparatus includes a conditioner preparation step S1, a carbon dioxide injection step S2, and a polishing pad initialization step S3.

도 2a 내지 2c는 도 1에 도시된 화학 기계적 연마장치의 컨디셔닝 방법을 개략적으로 도시한 공정 단면도이다. 도 1에 도시된 화학 기계적 연마장치의 컨디셔닝 방법을 도 2a 내지 2c의 공정 단면도를 이용하여 자세히 설명하고자 한다.2A to 2C are cross-sectional views schematically showing a conditioning method of the chemical mechanical polishing apparatus shown in FIG. 1. The conditioning method of the chemical mechanical polishing apparatus illustrated in FIG. 1 will be described in detail using the process cross-sectional views of FIGS. 2A to 2C.

여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계적 연마장치의 컨디셔닝 방법은 화학 기계적 연마 공정 시, 상기 화학 기계적 연마장치인 연마 패드(10)에 발생하는 남은 잔류 슬러리 및 파티클(particle)을 제거하도록 상기 화학 기계적 연마장치인 연마 패드(10)를 컨디셔닝 하는 방법이다. Here, the conditioning method of the chemical mechanical polishing apparatus according to an embodiment of the present invention to remove the residual slurry and particles generated in the polishing pad 10, the chemical mechanical polishing apparatus during the chemical mechanical polishing process It is a method of conditioning the polishing pad 10 which is a chemical mechanical polishing apparatus.

먼저, 도 2a를 참조하면, 컨디셔너 준비단계(S1)는 화학 기계적 연마 공정 후, 상기 연마 패드(10)를 컨디셔닝 하기 위한 컨디셔너(20)를 준비하는 단계로 이루어진다. First, referring to FIG. 2A, the conditioner preparation step S1 includes preparing a conditioner 20 for conditioning the polishing pad 10 after a chemical mechanical polishing process.

상기 컨디셔너 준비단계(S1)는 연마 테이블(12) 상에 장착된 연마 패드(10) 표면 상으로 소정 간격이 이격된 위치에 컨디셔너(20)를 준비한다. The conditioner preparation step S1 prepares the conditioner 20 at a position spaced a predetermined distance apart from the surface of the polishing pad 10 mounted on the polishing table 12.

상기 연마 패드(10)는 폴리우레탄 재질로 이루어지며, 미세한 홈들이 무수히 형성된다. 여기서, 미세한 홈들이 무수히 형성된 상기 연마 패드(10)는 화학 기계적 연마공정 시, 상기 연마 패드(10)의 홈들에 슬러리 내의 연마제 또는 기타 다른 종류의 이물질이 끼거나 마모되어서 초기의 표면 상태와는 다른 상태로 변질될 수 있다. 따라서, 상기 연마 패드(10)의 변질을 방지하는 컨디셔닝(conditioning)을 위한 상기 컨디셔너(20)를 준비한다. The polishing pad 10 is made of a polyurethane material, and a number of fine grooves are formed. Here, the polishing pad 10, in which the fine grooves are formed innumerably, is different from the initial surface state because the grooves of the polishing pad 10 are stuck or worn with abrasives or other foreign substances in the slurry during the chemical mechanical polishing process. It may change into a state. Therefore, the conditioner 20 is prepared for conditioning to prevent deterioration of the polishing pad 10.

상기 컨디셔너(20)는 상기 연마 패드(10) 표면의 반지름 길이(반경)로 형성된 이산화탄소 관(20a)과, 상기 이산화탄소 관(20a)의 하부에 다수 개로 형성되며, 상기 이산화탄소(CO2)를 압축하여 분사하기 위한 이산화탄소 분사노즐(20b)을 포함한다. The conditioner 20 is formed of a plurality of carbon dioxide tubes 20a formed with a radius length (radius) of the surface of the polishing pad 10 and a lower portion of the carbon dioxide tubes 20a, and compresses the carbon dioxide (CO 2 ). It includes a carbon dioxide injection nozzle (20b) for injecting.

이때, 상기 이산화탄소 관(20a)은 상기 연마 패드(10) 표면의 반지름 길이로 형성되는데, 상기 연마 패드(10) 사용 크기에 따라 상기 이산화탄소 관(20a)의 길이 및 이산화탄소 분사노즐(20b)의 갯수도 다르게 형성되므로, 본 발명에서 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 이산화탄소 관(20a)은 둥근 막대 형상으로 이루어지며, 상기 이산화탄소 관(20a) 하부에 다수 개로 형성된 이산화탄소 분사노즐(20b)은 돌기로 이루어진다. 그러나 본 발명에서 상기 이산화탄소 관(20a) 및 이산화탄소 분사노즐(20b)의 형상은 한정된 것은 아니다. In this case, the carbon dioxide tube 20a is formed to have a radial length of the surface of the polishing pad 10, the length of the carbon dioxide tube 20a and the number of carbon dioxide injection nozzles 20b depending on the size of the polishing pad 10 used. Also formed differently, it is not limited in the present invention. In addition, the carbon dioxide pipe (20a) is made of a round rod shape, the carbon dioxide injection nozzle (20b) formed in plural number below the carbon dioxide pipe (20a) is made of a projection. However, in the present invention, the shapes of the carbon dioxide tube 20a and the carbon dioxide injection nozzle 20b are not limited.

따라서, 상기 컨디셔너(20)는 상기 연마 패드(10) 표면의 반지름 길이로 하나의 이산화탄소 관(20a) 및 다수의 이산화탄소 분사노즐(20b)로 설치되기 때문에, 상기 연마 패드(10)가 한번에 보다 넓은 영역으로 골고루 컨디셔닝 될 수 있다. 더불어, 공정 시간이 보다 단축되어 생산 수율을 향상시킬 수 있다. Therefore, since the conditioner 20 is installed with one carbon dioxide tube 20a and a plurality of carbon dioxide injection nozzles 20b at a radial length of the surface of the polishing pad 10, the polishing pad 10 is wider at one time. The area can be conditioned evenly. In addition, the process time can be further shortened to improve the production yield.

다음, 도 2b를 참조하면, 이산화탄소 분사단계(S2)는 상기 컨디셔너(20)를 이용하여 상기 연마 패드(10)의 표면에 이산화탄소(CO2)를 분사시키는 단계로 이루어진다.Next, referring to FIG. 2B, the carbon dioxide injection step S2 is performed by spraying carbon dioxide (CO 2 ) on the surface of the polishing pad 10 using the conditioner 20.

상기 이산화탄소(CO2)는 압력을 가하여 액체 이산화탄소(CO2) 입자를 형성시킨다. 이러한 액체 이산화탄소(CO2) 입자는 상기 컨디셔너(20)의 이산화탄소관(20a)으로 주입된다. 이때, 액화된 이산화탄소(CO2) 입자는 이산화탄소 관(20a)으로 주입으로 더욱 압축됨으로써, 냉각된 이산화탄소(CO2) 입자를 형성시킬 수 있다. The carbon dioxide (CO 2 ) is pressurized to form liquid carbon dioxide (CO 2 ) particles. The liquid carbon dioxide (CO 2 ) particles are injected into the carbon dioxide tube 20a of the conditioner 20. At this time, the liquefied carbon dioxide (CO 2 ) particles may be further compressed by injection into the carbon dioxide tube 20a, thereby forming cooled carbon dioxide (CO 2 ) particles.

따라서, 상기 냉각된 이산화탄소(CO2) 입자는 상기 컨디셔널(20)의 이산화탄소 관(20a)의 하부에 구비된 이산화탄소 분사노즐(20b)을 통하여, 상기 연마 패드(10)의 표면으로 분사된다. 여기서, 상기 컨디셔너(20)는 고정되도록 설치되고, 연마 테이블(12) 상에 장착된 연마 패드(10)는 회전되도록 설치된다. 이와 같이, 상기 냉각된 이산화탄소(CO2) 입자는 상기 컨디셔너(20)를 통해, 상기 연마 패드(10)에 순차적으로 분사시킬 수 있다. Therefore, the cooled carbon dioxide (CO 2 ) particles are injected onto the surface of the polishing pad 10 through a carbon dioxide injection nozzle 20b provided under the carbon dioxide tube 20a of the conditioner 20. Here, the conditioner 20 is installed to be fixed, the polishing pad 10 mounted on the polishing table 12 is installed to rotate. As such, the cooled carbon dioxide (CO 2 ) particles may be sequentially sprayed onto the polishing pad 10 through the conditioner 20.

마지막으로, 도 2c를 참조하면, 연마 패드 초기화단계(S3)는 상기 연마 패드(10)의 표면을 초기화시키는 단계이다.Finally, referring to FIG. 2C, the polishing pad initialization step S3 is a step of initializing the surface of the polishing pad 10.

상기 이산화탄소(CO2) 입자는 상기 이산화탄소가 분사력을 이용하여, 상기 연마 패드(10) 표면의 잔류물을 냉각시키고, 냉각된 잔류물이 기화 상태로 변화하여, 공기 중으로 날라감으로써, 잔류물이 제거된다. The carbon dioxide (CO 2 ) particles cool the residue on the surface of the polishing pad 10 using the blowing force of the carbon dioxide, and the cooled residue is changed into a vaporized state and is blown into the air, whereby the residue Removed.

또한, 상기 이산화탄소(CO2) 입자는 상기 연마 패드(10) 표면의 공극에 박힌 후, 박혀있는 이산화탄소(CO2) 입자는 분사력과 같은 운동 에너지에 영향을 받아, 기화 상태로 변화하여, 공기 중으로 날라간다. 여기서, 공극(air gap)이란, 연마 패드(10) 재질의 미세 입자 틈을 말하며, 입자의 크기가 고를수록 입자 사이의 틈이 많아 공극이 커질 수 있다. 따라서, 상기 이산화탄소(CO2) 입자는 상기 연마 패드(10) 표면의 공극에 박힘으로써, 상기 연마 패드(10)의 공극이 커짐에 따라, 공극도를 유지시켜 줄 수 있다. In addition, after the carbon dioxide (CO 2 ) particles are embedded in the voids on the surface of the polishing pad 10, the embedded carbon dioxide (CO 2 ) particles are affected by kinetic energy, such as injection force, change into a vaporized state, into the air. Fly away. Here, the air gap refers to a fine particle gap of the material of the polishing pad 10, and the larger the size of the particle, the larger the gap between the particles and the larger the gap. Therefore, the carbon dioxide (CO 2 ) particles are embedded in the voids on the surface of the polishing pad 10, and as the voids of the polishing pad 10 increase, the porosity can be maintained.

따라서, 상기 연마 패드(10) 표면은 상기 냉각 이산화탄소(CO2) 입자의 분사력 및 냉각 성질을 이용함으로써, 남은 잔류물들이 제거된다. 더불어, 상기 이산화탄소(CO2) 입자는 분사력으로 인해 상기 연마 패드(10)에 박힘으로써, 상기 연마 패드(10)의 공극도를 유지시켜 상기 연마 패드(10) 표면 상태는 초기 상태로 되돌릴 수 있다. Thus, the surface of the polishing pad 10 utilizes the blowing force and cooling properties of the cooled carbon dioxide (CO 2 ) particles, thereby removing residual residues. In addition, the carbon dioxide (CO 2 ) particles are embedded in the polishing pad 10 due to the injection force, thereby maintaining the porosity of the polishing pad 10 so that the surface state of the polishing pad 10 may be returned to an initial state. .

도 3은 도 2b의 A부분을 확대한 단면도이다. 3 is an enlarged cross-sectional view of part A of FIG. 2B.

도 3에 참조하면, 도 2b에 도시된 화학 기계적 연마장치의 컨디셔닝 방법에서 이산화탄소(CO2)가 연마 패드(10) 상에서 작용하는 현상을 나타낸 단면도를 나타낸다.Referring to FIG. 3, a cross-sectional view illustrating a phenomenon in which carbon dioxide (CO 2 ) acts on the polishing pad 10 in the conditioning method of the chemical mechanical polishing apparatus illustrated in FIG. 2B is illustrated.

먼저, 상기 이산화탄소(CO2)가 상기 연마 패드(10) 상에서 작용하는 현상은 압력 및 낮은 온도를 가하여 이산화탄소(CO2)를 액화됨과 동시에 냉각시키고, 상기 냉각된 이산화탄소 입자를 상기 연마 패드(10) 상으로 분사시킨다. First, the phenomenon in which the carbon dioxide (CO 2 ) acts on the polishing pad 10 applies pressure and low temperature to liquefy the carbon dioxide (CO 2 ) and simultaneously cools the cooled carbon dioxide particles to the polishing pad 10. Spray onto the bed.

이후, 이산화탄소(CO2) 입자는 상기 연마 패드(10)에 남은 슬러리 잔류물 및 파티클(particle)의 열에너지를 빼앗아 냉각시킨다. 또한, 상기 이산화탄소(CO2) 입자는 상기 연마 패드(10) 표면의 공극에 박힘으로써, 상기 연마 패드(10)의 공극률을 유지시켜 줄 수 있다. Thereafter, the carbon dioxide (CO 2 ) particles take the thermal energy of the slurry residue and particles remaining in the polishing pad 10 and cool it. In addition, the carbon dioxide (CO 2 ) particles may be embedded in the voids on the surface of the polishing pad 10, thereby maintaining the porosity of the polishing pad 10.

이후, 상기 이산화탄소(CO2) 입자는 상기 연마 패드(10)로 분사되는 분사력으로 남은 슬러리 잔류물 및 파티클이 냉각시켜, 공기 중으로 기화됨으로써, 상기 연마 패드(10)를 컨디셔닝 한다.Thereafter, the carbon dioxide (CO 2 ) particles cool the slurry residue and the particles left by the spraying force injected into the polishing pad 10, and vaporize it into air, thereby conditioning the polishing pad 10.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계적 연마장치의 컨디셔닝 방법을 개략적으로 도시한 공정 흐름도이다.1 is a process flow diagram schematically showing a conditioning method of a chemical mechanical polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2a 내지 도 2c는 도 1에 도시된 화학 기계적 연마장치의 컨디셔닝 방법을 도시한 공정 사시도이다.2a to 2c are process perspective views showing the conditioning method of the chemical mechanical polishing apparatus shown in FIG.

도 3은 도 2b의 A부분을 확대한 단면도이다. 3 is an enlarged cross-sectional view of part A of FIG. 2B.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10 : 연마 패드 20 : 컨디셔너 10 polishing pad 20 conditioner

20a : 이산화탄소 관 20b : 이산화탄소 분사노즐20a: carbon dioxide tube 20b: carbon dioxide injection nozzle

Claims (5)

화학 기계적 연마 공정 후, 연마 패드를 컨디셔닝 하는 방법에 있어서,In the method of conditioning a polishing pad after a chemical mechanical polishing process, 상기 연마 패드 표면을 컨디셔닝 하기 위한 컨디셔너를 준비하는 컨디셔너 준비단계;A conditioner preparation step of preparing a conditioner for conditioning the polishing pad surface; 상기 컨디셔너를 이용하여 상기 연마 패드의 표면에 냉각 이산화탄소 입자를 분사시키는 이산화탄소 분사단계;A carbon dioxide spraying step of spraying cooling carbon dioxide particles on the surface of the polishing pad by using the conditioner; 상기 연마 패드의 표면을 초기화시키는 연마 패드 초기화 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마장치의 컨디셔닝 방법.And a polishing pad initialization step of initializing a surface of the polishing pad. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 컨디셔너 준비단계는The conditioner preparation step 상기 연마 패드 표면의 반지름 길이로 형성된 이산화탄소 관과, 상기 이산화탄소 관의 하부에 다수 개로 형성되며, 상기 냉각 이산화탄소 입자를 압축하여 분사하기 위한 이산화탄소 분사노즐을 포함하는 컨디셔너를 준비하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마장치의 컨디셔닝 방법.And preparing a conditioner including a carbon dioxide pipe formed with a radial length of the surface of the polishing pad, and a plurality of carbon dioxide injection nozzles formed under the carbon dioxide pipe, for compressing and spraying the cooling carbon dioxide particles. Conditioning method of chemical mechanical polishing apparatus. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 이산화탄소 분사단계는The carbon dioxide injection step 상기 컨디셔너가 고정되고, 상기 연마 패드가 회전하여 상기 연마 패드에 상 기 이산화탄소를 순차적으로 분사시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마장치의 컨디셔닝 방법. And the conditioner is fixed, and the polishing pad is rotated to sequentially inject the carbon dioxide to the polishing pad. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 연마 패드 초기화 단계는The polishing pad initialization step 상기 이산화탄소가 분사력을 이용하여 상기 연마 패드 표면의 잔류물을 냉각시키고 냉각된 잔류물이 기화 상태로 변화되면서, 상기 연마 패드가 초기의 상태를 유지하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마장치의 컨디셔닝 방법.Wherein the carbon dioxide cools the residue on the surface of the polishing pad using the blowing force and the cooled residue is changed to a vaporized state, wherein the polishing pad maintains its initial state. Conditioning method. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 연마 패드 초기화 단계는The polishing pad initialization step 상기 이산화탄소를 상기 연마 패드의 공극에 박히게 하여 박혀 있는 이산화탄소가 기화 상태로 변화되면서, 상기 연마 패드의 공극도를 초기 상태로 유지하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마장치의 컨디셔닝 방법.And immersing the carbon dioxide in the pores of the polishing pad to change the embedded carbon dioxide into a vaporized state, thereby maintaining the porosity of the polishing pad in an initial state.
KR1020070112641A 2007-11-06 2007-11-06 Conditioning method of chemical mechanical polishing KR20090046468A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070112641A KR20090046468A (en) 2007-11-06 2007-11-06 Conditioning method of chemical mechanical polishing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070112641A KR20090046468A (en) 2007-11-06 2007-11-06 Conditioning method of chemical mechanical polishing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090046468A true KR20090046468A (en) 2009-05-11

Family

ID=40856334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070112641A KR20090046468A (en) 2007-11-06 2007-11-06 Conditioning method of chemical mechanical polishing

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20090046468A (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104858787A (en) * 2015-06-18 2015-08-26 浙江工商大学 Grinding disc surface self-growing grinding mechanism
WO2017139079A1 (en) * 2016-02-12 2017-08-17 Applied Materials, Inc. In-situ temperature control during chemical mechanical polishing with a condensed gas
US11446711B2 (en) 2019-05-29 2022-09-20 Applied Materials, Inc. Steam treatment stations for chemical mechanical polishing system
US11577358B2 (en) 2020-06-30 2023-02-14 Applied Materials, Inc. Gas entrainment during jetting of fluid for temperature control in chemical mechanical polishing
US11597052B2 (en) 2018-06-27 2023-03-07 Applied Materials, Inc. Temperature control of chemical mechanical polishing
US11628478B2 (en) 2019-05-29 2023-04-18 Applied Materials, Inc. Steam cleaning of CMP components
US11633833B2 (en) 2019-05-29 2023-04-25 Applied Materials, Inc. Use of steam for pre-heating of CMP components
US11826872B2 (en) 2020-06-29 2023-11-28 Applied Materials, Inc. Temperature and slurry flow rate control in CMP
US11833637B2 (en) 2020-06-29 2023-12-05 Applied Materials, Inc. Control of steam generation for chemical mechanical polishing
US11897079B2 (en) 2019-08-13 2024-02-13 Applied Materials, Inc. Low-temperature metal CMP for minimizing dishing and corrosion, and improving pad asperity
US11919123B2 (en) 2020-06-30 2024-03-05 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for CMP temperature control

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104858787A (en) * 2015-06-18 2015-08-26 浙江工商大学 Grinding disc surface self-growing grinding mechanism
WO2017139079A1 (en) * 2016-02-12 2017-08-17 Applied Materials, Inc. In-situ temperature control during chemical mechanical polishing with a condensed gas
US10058975B2 (en) 2016-02-12 2018-08-28 Applied Materials, Inc. In-situ temperature control during chemical mechanical polishing with a condensed gas
US11597052B2 (en) 2018-06-27 2023-03-07 Applied Materials, Inc. Temperature control of chemical mechanical polishing
US11446711B2 (en) 2019-05-29 2022-09-20 Applied Materials, Inc. Steam treatment stations for chemical mechanical polishing system
US11628478B2 (en) 2019-05-29 2023-04-18 Applied Materials, Inc. Steam cleaning of CMP components
US11633833B2 (en) 2019-05-29 2023-04-25 Applied Materials, Inc. Use of steam for pre-heating of CMP components
US11897079B2 (en) 2019-08-13 2024-02-13 Applied Materials, Inc. Low-temperature metal CMP for minimizing dishing and corrosion, and improving pad asperity
US11826872B2 (en) 2020-06-29 2023-11-28 Applied Materials, Inc. Temperature and slurry flow rate control in CMP
US11833637B2 (en) 2020-06-29 2023-12-05 Applied Materials, Inc. Control of steam generation for chemical mechanical polishing
US11577358B2 (en) 2020-06-30 2023-02-14 Applied Materials, Inc. Gas entrainment during jetting of fluid for temperature control in chemical mechanical polishing
US11919123B2 (en) 2020-06-30 2024-03-05 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for CMP temperature control

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20090046468A (en) Conditioning method of chemical mechanical polishing
US6012968A (en) Apparatus for and method of conditioning chemical mechanical polishing pad during workpiece polishing cycle
US6945857B1 (en) Polishing pad conditioner and methods of manufacture and recycling
KR101507612B1 (en) Improved chemical mechanical polishing pad and methods of making and using same
US8257142B2 (en) Chemical mechanical polishing method
US20170232572A1 (en) In-situ temperature control during chemical mechanical polishing with a condensed gas
US6899601B2 (en) Method and apparatus for conditioning a polishing pad
US8740667B2 (en) Polishing method and polishing apparatus
US8597081B2 (en) Chemical mechanical polishing apparatus having pad conditioning disk and pre-conditioner unit
US6368200B1 (en) Polishing pads from closed-cell elastomer foam
TW201836764A (en) Polishing apparatus and polishing method
JP2001277116A (en) Device and method for cleaning by injection of dry ice snow
CN101386149B (en) Cleaning device for chemical mechanical polishing device
US6341997B1 (en) Method for recycling a polishing pad conditioning disk
JP6218343B2 (en) Wafer grinding equipment
JP2022544375A (en) Apparatus and method for CMP temperature control
US10322493B2 (en) Chemical mechanical polishing apparatus
JP2004514300A (en) Cleaning apparatus for cleaning a polishing cloth used for polishing a semiconductor wafer
KR101453565B1 (en) Chemical mechanical polishing method
KR20210076360A (en) Method for chemical removal of residues from the polishing machine
US20030015215A1 (en) Polishing pad conditioner and application thereof
KR101906770B1 (en) Polishing device for wafer
Seike et al. Development and analysis of a high-pressure micro jet pad conditioning system for interlayer dielectric chemical mechanical planarization
Tsai et al. Water-jet-assisted diamond disk dressing characteristics of CMP polishing pad
KR20150071379A (en) Cleaning device for silicon wafer reuse and method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
NORF Unpaid initial registration fee