KR20140002382U - polishing pad conditioner in chemical mechanical polishing apparatus - Google Patents

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Abstract

본 고안의 화학 기계적 연마 장비의 연마 패드 컨디션너는 베이스부와, 상기 베이스부에 수직 방향으로 지지되고 연마 패드 상으로 이동할 수 있게 회전할 수 있는 회전부와, 상기 회전부와 연결되고 수평 방향으로 연장되어 있는 암부와, 상기 암부의 일단부에 연결되어 있고 상기 연마 패드에 접촉하여 상기 연마 패드의 표면을 컨디셔닝할 수 있는 컨디션닝 디스크와, 상기 수직 방향으로 상기 암부의 처짐을 검사할 수 있는 검사부를 포함한다. The polishing pad conditioner of the chemical mechanical polishing equipment of the present invention includes a base part, a rotating part supported in the vertical direction and rotatable to move on the polishing pad, and connected to the rotating part and extending in a horizontal direction. A conditioning disk connected to one end of the arm, the conditioning disc capable of contacting the polishing pad to condition the surface of the polishing pad, and an inspection section for inspecting the sagging of the arm in the vertical direction. .

Description

화학 기계적 연마 장비의 연마 패드 컨디션너{polishing pad conditioner in chemical mechanical polishing apparatus}Polishing pad conditioner in chemical mechanical polishing equipment

본 고안은 화학 기계적 연마 장비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학 기계적 연마 장비의 연마 패드 컨디션너에 관한 것이다. The present invention relates to chemical mechanical polishing equipment, and more particularly to a polishing pad conditioner of the chemical mechanical polishing equipment.

메모리(memory) 소자와 같은 반도체 소자가 급격히 고집적화되고 패턴 크기가 축소됨에 따라, 웨이퍼(wafer) 상에 크게 유발되는 단차를 완화하기 위해서 화학 기계적 연마(chemical mechanical polishing, CMP) 장비를 이용한 평탄화 공정을 이용한다. 더욱이, 반도체 소자의 생산성 증대를 위해서 웨이퍼의 구경이 200㎜ 보다 큰 300㎜의 대구경 웨이퍼의 사용이 빈번해지며, CMP 공정 또한 더 많이 이용된다. As a semiconductor device such as a memory device is rapidly integrated and the pattern size is reduced, a flattening process using a chemical mechanical polishing (CMP) apparatus is used to alleviate a step caused largely on a wafer . Furthermore, in order to increase the productivity of semiconductor devices, the use of large diameter wafers having a diameter of 300 mm larger than 200 mm is frequently used, and the CMP process is also used more frequently.

웨이퍼 구경이 커짐에 따라 CMP 장비의 연마 플레이튼(platen)의 구경이 커지고 있으며, 이에 따라 연마 패드(polishing pad)의 구경 또한 커지고 있다. 이와 같이 CMP 장비의 구경 또는 크기가 커짐에 따라, 웨이퍼를 CMP하는 과정에 스크래치(scratch) 발생 빈도 및 발생 가능성 또한 커지고 있다. 이러한 스크래치는 연마 과정에 소모되는 슬러리(slurry)의 잔류물 및 연마 부산물이 연마 패드의 포어(pore)에 잔류하는 데 기인될 수 있다. As the wafer diameter increases, the diameter of the polishing platen of the CMP apparatus increases, and accordingly, the diameter of the polishing pad also increases. As the diameter or size of the CMP equipment increases, the frequency and possibility of scratches also increase during the process of CMP wafers. Such scratches may be due to the residue of slurry consumed in the polishing process and the polishing by-products remaining in the pores of the polishing pad.

연마 패드의 잔류물이나 부산물을 제거하기 위하여 CMP 장비는 연마 패드 컨디션너를 도입하여 사용한다. 연마 패드 컨디션너는 일단에 위치한 컨디셔닝 디스크(conditioning disk)를 연마 패드에 접촉시켜 연마 패드의 표면에 위치하는 잔류물이나 부산물을 제거한다. 컨디셔닝 디스크가 연마 패드와 접촉할 때, 접촉 정확성이나 접촉 정밀성이 떨어질 경우 연마 패드의 표면을 컨디셔닝하는 연마 패드 컨디셔닝 효율이 떨어질 수 있다. In order to remove residues and by-products of the polishing pad, CMP equipment is used by introducing polishing pad conditioner. The polishing pad conditioner contacts the polishing pad at one end with the polishing pad to remove residues or by-products located on the surface of the polishing pad. When the conditioning disk is in contact with the polishing pad, the polishing pad conditioning efficiency for conditioning the surface of the polishing pad may be degraded if the contact accuracy or contact precision is poor.

본 고안이 해결하고자 하는 과제는 연마 패드 컨디셔닝 효율을 개선할 수 있는 화학 기계적 연마 장비의 연마 패드 컨디션너를 제공하는 데 있다. The problem to be solved by the present invention is to provide a polishing pad conditioner of chemical mechanical polishing equipment that can improve the polishing pad conditioning efficiency.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 고안의 일 예에 의한 화학 기계적 연마 장비의 연마 패드 컨디션너는 베이스부와, 상기 베이스부에 수직 방향으로 지지되고 연마 패드 상으로 이동할 수 있게 회전할 수 있는 회전부와, 상기 회전부와 연결되고 수평 방향으로 연장되어 있는 암부와, 상기 암부의 일단부에 연결되어 있고 상기 연마 패드에 접촉하여 상기 연마 패드의 표면을 컨디셔닝할 수 있는 컨디션닝 디스크와, 상기 수직 방향으로 상기 암부의 처짐을 검사할 수 있는 검사부를 포함하여 이루어진다.In order to solve the above problems, the polishing pad conditioner of the chemical mechanical polishing apparatus according to an embodiment of the present invention is a base portion, a rotating portion that is supported in the vertical direction in the base portion and can be rotated to move on the polishing pad; A conditioning disk connected to the rotating part and extending in a horizontal direction, a conditioning disk connected to one end of the arm part and capable of contacting the polishing pad to condition the surface of the polishing pad; It includes an inspection unit for inspecting the deflection of the dark portion.

본 고안의 일 실시예에 있어서, 상기 검사부는 상기 암부의 일측에 설치되어 상기 컨디셔닝 디스크의 위치를 촬영하는 비전 카메라와, 상기 비전 카메라로부터 촬영된 상기 컨디셔닝 디스크의 위치 정보를 입력받아 상기 암부의 처짐을 판단하는 판단부를 포함하여 이루어질 수 있다. In one embodiment of the present invention, the inspection unit is installed on one side of the arm portion of the vision camera for photographing the position of the conditioning disk, and receiving the position information of the conditioning disk photographed from the vision camera sagging of the arm portion It may be made including a determination unit for determining.

본 고안의 일 실시예에 있어서, 상기 검사부는 상기 암부 상의 상기 회전부의 회전축에 설치된 기둥부와, 상기 기둥부를 검사하여 상기 회전축의 편심을 측정하는 센서부로 이루어질 수 있다. In one embodiment of the present invention, the inspection unit may be made of a pillar portion provided on the rotating shaft of the rotating portion on the arm portion, and a sensor unit for measuring the eccentricity of the rotating shaft by inspecting the pillar portion.

본 고안의 일 실시예에 있어서, 상기 베이스부 및 암부에는 상기 암부의 하중을 분산하는 하중 분산부가 설치되어 있을 수 있다. 상기 하중 분산부는 상기 베이스부에 설치된 회전 베어링과 상기 회전 베어링 및 상기 암부에 연결된 하중 부재로 이루어질 수 있다. 상기 하중 부재는 상기 회전부의 중심축을 중심으로 상기 베이스부의 일측 또는 양측에 설치되어 있을 수 있다. In one embodiment of the present invention, the base portion and the arm portion may be provided with a load distribution unit for distributing the load of the arm portion. The load dispersing part may include a rotating bearing installed on the base part, and a load member connected to the rotating bearing and the arm part. The load member may be provided on one side or both sides of the base part about the central axis of the rotating part.

본 고안의 일 실시예에 있어서, 상기 회전부는 상기 베이스부에 고정되어 있는 내부 고정부와, 상기 내부 고정부의 외부에 설치되어 회전할 수 있는 외부 회전부와, 상기 내부 고정부와 외부 회전부 사이에는 상기 암부의 하중을 분산하는 내부 회전 베어링으로 이루어질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the rotating part is an internal fixing part which is fixed to the base portion, an external rotating part that can be installed and rotated outside the internal fixing part, and between the internal fixing part and the external rotating part It may be made of an internal rotary bearing to distribute the load of the arm portion.

또한, 본 고안의 일 예에 의한 화학 기계적 연마 장비의 연마 패드 컨디션너는 베이스부와, 상기 베이스부에 수직 방향으로 지지되고 연마 패드 상으로 이동할 수 있게 회전할 수 있는 회전부와, 상기 회전부와 연결되고 수평 방향으로 연장되어 있는 암부와, 상기 암부의 일단부에 연결되어 있고 상기 연마 패드에 접촉하여 상기 연마 패드의 표면을 컨디셔닝할 수 있는 컨디션닝 디스크와, 상기 베이스부 및 암부에 설치되고 상기 수직 방향으로 상기 암부의 하중을 분산할 수 있는 하중 분산부를 포함하여 이루어진다.In addition, the polishing pad conditioner of the chemical mechanical polishing apparatus according to an embodiment of the present invention is connected to the base portion, a rotating portion which is supported in the vertical direction in the vertical direction and can rotate to move on the polishing pad, An arm extending in a horizontal direction, a conditioning disk connected to one end of the arm and capable of conditioning the surface of the polishing pad in contact with the polishing pad, and installed in the base and arm and in the vertical direction It comprises a load distribution unit that can distribute the load of the arm portion.

본 고안의 일 실시예에 있어서, 상기 하중 분산부는 상기 베이스부에 설치된 회전 베어링과 상기 회전 베어링 및 상기 암부에 연결된 하중 부재로 이루어질 수 있다. In one embodiment of the present invention, the load dispersing portion may be formed of a rotary bearing installed in the base portion and a load member connected to the rotary bearing and the arm portion.

본 고안의 일 실시예에 있어서, 상기 회전부는 상기 베이스부에 고정되어 있는 내부 고정부와, 상기 내부 고정부의 외부에 설치되어 회전할 수 있는 외부 회전부와, 상기 내부 고정부와 외부 회전부 사이에는 상기 암부의 하중을 분산하는 내부 회전 베어링으로 이루어질 수 있다. In one embodiment of the present invention, the rotating part is an internal fixing part which is fixed to the base portion, an external rotating part that can be installed and rotated outside the internal fixing part, and between the internal fixing part and the external rotating part It may be made of an internal rotary bearing to distribute the load of the arm portion.

본 고안의 일 실시예에 의한 화학 기계적 연마 장비의 연마 패드 컨디션너는 연마 패드의 표면을 컨디셔닝할 수 있는 컨디션닝 디스크가 설치된 암부의 수직 방향으로의 처짐을 검사할 수 있는 검사부를 포함할 수 있다. 이에 따라, 암부가 처질 경우 컨디셔닝 효율이 낮아지므로 암부의 교체나 수리를 통해 컨디셔닝 효율을 개선할 수 있다. The polishing pad conditioner of the chemical mechanical polishing apparatus according to an embodiment of the present invention may include an inspection unit for inspecting a sag in a vertical direction of an arm part provided with a conditioning disk capable of conditioning the surface of the polishing pad. Accordingly, since the conditioning efficiency is lowered when the dark part sag, the conditioning efficiency may be improved by replacing or repairing the dark part.

본 고안의 일 실시예에 의한 화학 기계적 연마 장비의 연마 패드 컨디션너는 연마 패드의 표면을 컨디셔닝할 수 있는 컨디션닝 디스크가 설치된 암부의 처짐을 감소시키기 위해, 암부 및 암부를 지지하는 베이스부에 하중 분산부가 설치될 수 있다. 이에 따라, 암부의 처짐을 감소시켜 컨디셔닝 효율을 개선할 수 있다.  Polishing pad conditioner of the chemical mechanical polishing equipment according to an embodiment of the present invention is to distribute the load to the arm portion and the base portion supporting the arm portion in order to reduce the deflection of the arm portion provided with a conditioning disk that can condition the surface of the polishing pad An additional can be installed. Accordingly, the sagging of the dark portion can be reduced to improve the conditioning efficiency.

도 1 및 도 2는 각각 본 고안의 일 실시예에 의한 연마 패드 컨디션너를 포함하는 화학 기계적 연마 장비의 단면도 및 평면도이고,
도 3 및 도 4는 도 1 및 도 2의 연마 패드 컨디션너를 설명하기 위하여 도시한 도면들이고,
도 5a 및 도 5b는 본 고안의 일 실시예에 의한 연마 패드 컨디션너를 포함하는 화학 기계적 연마 장비를 도시한 도면들이고,
도 6은 본 고안의 일 실시예에 의한 연마 패드 컨디션너를 포함하는 화학 기계적 연마 장비를 도시한 도면이고,
도 7은 본 고안의 일 실시예에 의한 연마 패드 컨디션너를 포함하는 화학 기계적 연마 장비를 도시한 도면이고,
도 8 및 도 9는 본 고안의 일 실시예에 의한 연마 패드 컨디션너를 포함하는 화학 기계적 연마 장비를 도시한 도면이다.1 and 2 are a cross-sectional view and a plan view, respectively, of a chemical mechanical polishing apparatus including a polishing pad conditioner according to an embodiment of the present invention,
3 and 4 are views for explaining the polishing pad conditioner of FIGS. 1 and 2,
5A and 5B are views illustrating chemical mechanical polishing equipment including a polishing pad conditioner according to an embodiment of the present invention,
6 is a view showing a chemical mechanical polishing equipment including a polishing pad conditioner according to an embodiment of the present invention,
7 is a view showing a chemical mechanical polishing equipment including a polishing pad conditioner according to an embodiment of the present invention,
8 and 9 illustrate a chemical mechanical polishing apparatus including a polishing pad conditioner according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 고안의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 고안을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 본 고안은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 고안을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 고안의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 고안의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시한 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated and described in the drawings. It should be understood, however, that the appended claims are not intended to limit the invention to the particular forms disclosed, but to include all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown enlarged or reduced from the actual dimensions for the sake of clarity of the present invention.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 고안을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a part or a combination thereof is described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

도 1 및 도 2는 각각 본 고안의 일 실시예에 의한 연마 패드 컨디션너를 포함하는 화학 기계적 연마 장비의 단면도 및 평면도이고, 도 3 및 도 4는 도 1 및 도 2의 연마 패드 컨디션너를 설명하기 위하여 도시한 도면들이다.1 and 2 are a cross-sectional view and a plan view, respectively, of a chemical mechanical polishing apparatus including a polishing pad conditioner according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3 and 4 illustrate the polishing pad conditioner of FIGS. 1 and 2. Figures shown.

도 1 및 도 2를 참조하면, 화학 기계적 연마 장비는 웨이퍼(w), 예컨대 300㎜ 웨이퍼의 연마에 사용될 연마 패드(110)가 부착되어 회전하는 플레이튼(platen: 100)을 포함하여 구성된다. 플레이튼(100) 의 연마 패드(110) 상에 연마될 웨이퍼(w)를 도입하는 웨이퍼 헤드부(wafer head: 200)가 위치한다. 웨이퍼 헤드부(200)는 웨이퍼(W)를 홀딩하는 링부(210)를 포함할 수 있다. 웨이퍼 헤드부(200)도 회전할 수 있다. 웨이퍼 헤드부(200)는 고정 상태에서 회전할 수 있다. 웨이퍼 헤드부(200)는 웨이퍼(w)의 균일한 연마를 위해서 연마 패드(110)의 중심부에서 가장자리부 쪽 방향 또는 이의 역 방향으로 미세하게 움직이는 동작을 할 수도 있다. 1 and 2, the chemical mechanical polishing equipment comprises a platen 100 to which a polishing pad 110 to be used for polishing a wafer w, such as a 300 mm wafer, is attached and rotated. On the polishing pad 110 of the platen 100 is a wafer head 200 which introduces a wafer w to be polished. The wafer head portion 200 may include a ring portion 210 for holding the wafer (W). The wafer head 200 may also rotate. The wafer head 200 may rotate in a fixed state. The wafer head 200 may move finely in the center of the polishing pad 110 in the edge direction or the reverse direction thereof in order to uniformly polish the wafer w.

웨이퍼(w)의 연마를 위해서 슬러리나 탈이온수를 공급하는 노즐(nozzle: 300)이 도입되고, 노즐(300)을 통해 연마를 위한 슬러리나 탈이온수가 제공된다. 이러한 슬러리, 탈이온수 및 연마 패드(110)에 의한 연마 작용에 의해서 웨이퍼(W)는 화학 기계적 연마(CMP)된다. CMP 과정에서 손상을 받은 연마 패드(110)의 표면을 회복시키고, 연마 패드(110) 표면의 포어(pore) 내에 잔존하는 연마 부산물 또는 슬러리 잔류물 등을 긁어 제거하여, 웨이퍼(W)의 연마 표면에 스크래치 등과 같은 결함 발생을 억제하기 위해서 연마 패드 컨디셔너(400)가 도입된다. A nozzle 300 for supplying slurry or deionized water is introduced to polish the wafer w, and the slurry or deionized water for polishing is provided through the nozzle 300. The wafer W is subjected to chemical mechanical polishing (CMP) by the polishing action by the slurry, deionized water and the polishing pad 110. The polishing surface of the wafer W is recovered by restoring the surface of the polishing pad 110 damaged during the CMP process and scraping away the polishing by-products or slurry residues remaining in the pores of the surface of the polishing pad 110. In order to suppress the occurrence of defects such as scratches, the polishing pad conditioner 400 is introduced.

연마 패드 컨디션너(400)는 연마 패드(110) 상에 대면되게 도입되어 연마 패드(110) 표면을 컨디셔닝(conditioning)하는 컨디셔닝 디스크(disk: 410)를 포함할 수 있다. 컨디셔닝 디스크(410)를 연마 패드(110) 상에 도입하고 지지하는 바(bar) 형태의 암부(arm, 420)를 포함하여 구성될 수 있다. 연마 패드 컨디션너(400)에 대하여는 도 3 및 도 4를 이용하여 보다 더 자세하게 설명한다. The polishing pad conditioner 400 may include a conditioning disk 410 introduced to face the polishing pad 110 to condition the surface of the polishing pad 110. And an arm 420 in the form of a bar that introduces and supports the conditioning disk 410 onto the polishing pad 110. The polishing pad conditioner 400 will be described in more detail with reference to FIGS. 3 and 4.

연마 패드 컨디션너(400)는 베이스부(450)를 포함할 수 있다. 베이스부(450)는 화학 기계적 연마 장비의 바디에 고정될 수 있다. 베이스부(450)는 하부 베이스부(430) 및 상부 베이스부(440)로 구성될 수 있다. 하부 베이스부(430) 및 상부 베이스부(440)는 서로 수직으로 연결될 수 있다. 상부 베이스부(440)에 세정액 공급 라인(470)이 연결될 수 있다. 세정액 공급 라인(470)에는 노즐(480)이 설치될 수 있다. 세정액 공급 라인(470)에는 세정액 공급부(490)가 연결될 수 있다. 세정액 공급 라인(470) 및 노즐(480)을 통하여 컨디셔닝 디스크(410)에 세정액을 공급할 수 있다. 이에 따라, 컨디셔닝 디스크(410)를 세정할 수 있다. The polishing pad conditioner 400 may include a base portion 450. The base portion 450 may be fixed to the body of the chemical mechanical polishing equipment. The base part 450 may include a lower base part 430 and an upper base part 440. The lower base part 430 and the upper base part 440 may be vertically connected to each other. The cleaning solution supply line 470 may be connected to the upper base part 440. The nozzle 480 may be installed in the cleaning liquid supply line 470. The cleaning solution supply unit 490 may be connected to the cleaning solution supply line 470. The cleaning liquid may be supplied to the conditioning disk 410 through the cleaning liquid supply line 470 and the nozzle 480. Thus, the conditioning disk 410 can be cleaned.

베이스부(450)에는 수직 방향(Y축 방향)으로 지지되고 연마 패드(110) 상으로 이동할 수 있게 회전할 수 있는 회전부(460)가 설치될 수 있다. 베이스부(450)는 내부에 회전부재(도 8의 472, 473, 474)가 관통하도록 설치될 수 있어 회전부(460)는 회전될 수 있다. The base part 450 may be provided with a rotating part 460 that is supported in a vertical direction (Y-axis direction) and rotates to move on the polishing pad 110. The base part 450 may be installed to penetrate the rotating members 472, 473, and 474 of FIG. 8 so that the rotating part 460 may be rotated.

연마 패드 컨디션너(40))는 회전부(460)와 연결되고 수평 방향(X축 방향)으로 연장되어 있는 암부(420, arm unit)를 포함할 수 있다. 연마 패드 컨디션너는 암부(420)의 일단부에 연결되어 있고 연마 패드(110)에 접촉하여 연마 패드(110)의 표면을 컨디셔닝할 수 있는 컨디션닝 디스크(410)를 포함할 수 있다. 암부(420)는 회전부(460)의 중심축(회전축)으로부터 수평 방향으로 길게 연장되고, 컨디셔닝 디스크(410)의 하중으로 인하여 도 3의 화살표로 도시한 바와 같이 회전축의 사선 방향의 전단 하중이 지속적으로 작용한다. 이에 따라, 암부(420)는 수직 방향으로 처짐이 발생할 수 있다. 암부(420)가 수직 방향으로 처질 경우 컨디셔닝 디스크(410)와 연마 패드(110)가 균일하게 접촉하지 않기 때문에, 컨디셔닝 효율이 크게 떨어질 수 있다. The polishing pad conditioner 40 may include an arm unit 420 connected to the rotating part 460 and extending in the horizontal direction (X-axis direction). The polishing pad conditioner may include a conditioning disk 410 connected to one end of the arm portion 420 and capable of contacting the polishing pad 110 to condition the surface of the polishing pad 110. The arm 420 extends in the horizontal direction from the central axis (rotation axis) of the rotating part 460, and due to the load of the conditioning disk 410, as shown by the arrow of FIG. Acts as. Accordingly, the arm portion 420 may sag in the vertical direction. When the arm portion 420 sags in the vertical direction, the conditioning disk 410 and the polishing pad 110 do not uniformly contact each other, and thus, the conditioning efficiency may be greatly reduced.

연마 패드 컨디션너(400)는 일 실시예로 도 4에 도시한 바와 같이 수직 방향으로 암부(420)의 처짐을 검사할 수 있는 검사부(500)를 포함할 수 있다. 검사부(500)는 암부(420)의 일측에 설치되어 컨디셔닝 디스크(410)의 위치를 촬영하는 비전 카메라(510)를 포함할 수 있다. 비전 카메라(510)와 컨디셔닝 디스크(410)간의 이격 거리는 약 600 내지 700mm로 설정할 수 있다. 비전 카메라(510)에서 컨디셔닝 디스크(410)의 영상을 캡쳐하여 컨디셔닝 디스크(410)의 수직 방향의 상하 높이를 검출한다. As illustrated in FIG. 4, the polishing pad conditioner 400 may include an inspection unit 500 that may inspect sagging of the arm unit 420 in a vertical direction. The inspection unit 500 may include a vision camera 510 installed at one side of the arm unit 420 to capture the position of the conditioning disk 410. The separation distance between the vision camera 510 and the conditioning disk 410 may be set to about 600 to 700 mm. The vision camera 510 captures an image of the conditioning disk 410 to detect the vertical height of the conditioning disk 410 in the vertical direction.

컨디셔닝 디스크(410)의 위치 검출은 세정액 등으로 인하여 센서로 검출할 경우 오류가 많을 수 있다. 이에 반하여, 비전 카메라(510)는 원거리에서 비접촉식으로 컨디션닝 디스크(410)의 위치를 촬영하므로 암부(420)의 처짐을 안정적이면서 신뢰성 있게 검출해낼 수 있다. 검사부(500)는 비전 카메라(510)로부터 촬영된 컨디셔닝 디스크(410)의 위치 정보를 입력받아 암부(420)의 처짐을 판단하는 판단부(520)를 포함할 수 있다.  The position detection of the conditioning disk 410 may be error when detected by the sensor due to the cleaning liquid. On the contrary, since the vision camera 510 photographs the position of the conditioning disk 410 in a non-contact manner at a long distance, the vision camera 510 can stably and reliably detect the deflection of the arm 420. The inspection unit 500 may include a determination unit 520 that receives position information of the conditioning disk 410 photographed from the vision camera 510 and determines sagging of the arm unit 420.

판단부(520)는 컴퓨터일 수 있으며, 본체(522), 모니터(524) 및 입력부(526)를 포함할 수 있다. 검사부(500)를 통해 암부(420)가 처진 것으로 판단될 경우 컨디셔닝 효율이 낮아지므로 암부(420)의 교체나 수리를 통해 컨디셔닝 효율을 개선할 수 있다.The determination unit 520 may be a computer, and may include a main body 522, a monitor 524, and an input unit 526. Conditioning efficiency is lowered when it is determined that the arm 420 sags through the inspection unit 500, and thus, the conditioning efficiency may be improved by replacing or repairing the arm 420.

도 5a 및 도 5b는 본 고안의 일 실시예에 의한 연마 패드 컨디션너를 포함하는 화학 기계적 연마 장비를 도시한 도면들이다.5A and 5B illustrate chemical mechanical polishing equipment including a polishing pad conditioner according to an embodiment of the present invention.

구체적으로, 도 5a 및 도 5b에 도시한 연마 패드 컨디션너(400-1)는 도 1 내지 도 4의 연마 패드 컨디션너(400)와 비교할 때 검사부(500-1)를 제외하고는 동일하다. 도 1 내지 도 3의 화학 기계적 연마 장비에 관한 내용은 도 5a 및 도 5b에도 동일하게 적용될 수 있으므로 중복되어 여기서는 설명을 생략한다. Specifically, the polishing pad conditioner 400-1 shown in FIGS. 5A and 5B is the same except for the inspection unit 500-1 when compared to the polishing pad conditioner 400 of FIGS. 1 to 4. Since the chemical mechanical polishing apparatus of FIGS. 1 to 3 may be equally applicable to FIGS. 5A and 5B, the description thereof will be omitted here.

도 5a 및 도 5b에 도시한 연마 패드 컨디션너(400-1)는 검사부(500-1)를 포함할 수 있다. 검사부(500-1)는 암부(420) 상의 회전부(460)의 회전축에 설치된 기둥부(530)와, 기둥부(530)를 검사하여 회전축의 편심을 측정하는 센서부(540)로 이루어질 수 있다. 센서부(540)는 기둥부(530)의 전후 또는 좌우에 설치될 수 있다.The polishing pad conditioner 400-1 illustrated in FIGS. 5A and 5B may include an inspection unit 500-1. The inspection unit 500-1 may include a pillar part 530 installed on a rotation shaft of the rotation part 460 on the arm part 420, and a sensor part 540 which examines the pillar part 530 to measure an eccentricity of the rotation shaft. . The sensor unit 540 may be installed at the front, rear, left, and right sides of the pillar part 530.

센서부(540)는 포토센서로 구성될 수 있고, 제1 센서부(532)는 광을 출사하는 출사부이고 제2 센서부(534)는 광을 검출하는 검출부일 수 있다. 검사부(500-1)를 통해 암부(420)가 처진 것으로 판단될 경우 컨디셔닝 효율이 낮아지므로 암부(420)의 교체나 수리를 통해 컨디셔닝 효율을 개선할 수 있다.The sensor unit 540 may be configured as a photosensor, the first sensor unit 532 may be an emission unit for emitting light, and the second sensor unit 534 may be a detection unit for detecting light. If it is determined that the arm 420 sags through the inspection unit 500-1, the conditioning efficiency may be lowered, thereby improving conditioning efficiency through replacement or repair of the arm 420.

도 6은 본 고안의 일 실시예에 의한 연마 패드 컨디션너를 포함하는 화학 기계적 연마 장비를 도시한 도면이다.6 is a view illustrating a chemical mechanical polishing equipment including a polishing pad conditioner according to an embodiment of the present invention.

구체적으로, 도 6에 도시한 연마 패드 컨디션너(400-2)는 도 1 내지 도 3의 연마 패드 컨디션너(400)와 비교할 때 하중 분산부(600)가 더 설치된 것을 제외하고는 동일하다. 그리고, 도 6에 도시한 연마 패드 컨디션너(400-2)에 도 4에 도시한 검사부(500), 도 5a 및 도 5b에 도시한 검사부(500-1)가 더 설치될 수도 있다. 도 1 내지 도 3의 화학 기계적 연마 장비에 관한 내용은 도 6에도 동일하게 적용될 수 있으므로 중복되어 여기서는 설명을 생략한다.Specifically, the polishing pad conditioner 400-2 shown in FIG. 6 is identical to the polishing pad conditioner 400 of FIGS. 1 to 3 except that the load distribution unit 600 is further installed. In addition, the inspection unit 500 illustrated in FIG. 4 and the inspection unit 500-1 illustrated in FIGS. 5A and 5B may be further installed in the polishing pad conditioner 400-2 illustrated in FIG. 6. Since the chemical mechanical polishing apparatus of FIGS. 1 to 3 may be equally applicable to FIG. 6, the description thereof will be omitted here.

하중 분산부(600)는 베이스부(450) 및 암부(420)에 설치될 수 있다. 하중 분산부(600)는 하부 베이스부(430) 및 암부(420)에 설치될 수 있다. 하중 분산부(600)는 암부(420)의 하중을 분산할 수 있다. 하중 분산부(600)는 베이스부(450)에 설치된 회전 베어링(610)과, 회전 베어링(610) 및 암부(420)에 연결된 하중 부재(620)로 이루어질 수 있다. 하중 부재(620)는 회전축을 중심으로 일측에 설치될 수 있다. 하중 부재(620)로 인해 회전축을 중심으로 양측에 균등하게 부하가 걸려 암부(420)의 수직 방향으로의 처짐을 억제할 수 있다.The load distribution unit 600 may be installed at the base 450 and the arm 420. The load spreading part 600 may be installed at the lower base part 430 and the arm part 420. The load distribution unit 600 may distribute the load of the arm unit 420. The load distribution unit 600 may include a rotation bearing 610 installed on the base 450 and a load member 620 connected to the rotation bearing 610 and the arm 420. The load member 620 may be installed at one side about the rotation axis. Due to the load member 620, loads are uniformly applied to both sides of the rotational axis, thereby preventing sagging in the vertical direction of the arm part 420.

도 7은 본 고안의 일 실시예에 의한 연마 패드 컨디션너를 포함하는 화학 기계적 연마 장비를 도시한 도면이다.7 is a view illustrating a chemical mechanical polishing apparatus including a polishing pad conditioner according to an embodiment of the present invention.

구체적으로, 도 7에 도시한 연마 패드 컨디션너(400-2)는 도 1 내지 도 3의 연마 패드 컨디션너(400)와 비교할 때 하중 분산부(600-1)가 더 설치된 것을 제외하고는 동일하다. 그리고, 도 6에 도시한 연마 패드 컨디션너(400-2)에 도 4에 도시한 검사부(500), 도 5a 및 도 5b에 도시한 검사부(500-1)가 더 설치될 수도 있다. 도 1 내지 도 3의 화학 기계적 연마 장비에 관한 내용은 도 7에도 동일하게 적용될 수 있으므로 중복되어 여기서는 설명을 생략한다.Specifically, the polishing pad conditioner 400-2 shown in FIG. 7 is identical to the polishing pad conditioner 400 of FIGS. 1 to 3 except that the load distribution unit 600-1 is further installed. Do. In addition, the inspection unit 500 illustrated in FIG. 4 and the inspection unit 500-1 illustrated in FIGS. 5A and 5B may be further installed in the polishing pad conditioner 400-2 illustrated in FIG. 6. Since the chemical mechanical polishing equipment of FIGS. 1 to 3 may be equally applicable to FIG. 7, the description thereof will be omitted here.

하중 분산부(600-1)는 베이스부(450) 및 암부(420)에 설치될 수 있다. 하중 분산부(600-1)는 상부 베이스부(440) 및 암부(420)에 설치될 수 있다. 하중 분산부(600-1)는 세정액 공급 라인(470)의 상부에 설치될 수 있다. 하중 분산부(600-1)는 암부(420)의 하중을 분산할 수 있다. 하중 분산부(600-1)는 베이스부(450)에 설치된 회전 베어링(630)과, 회전 베어링(630) 및 암부(420)에 연결된 하중 부재(640)로 이루어질 수 있다. 하중 부재(640)는 회전축을 중심으로 양측에 설치될 수 있다. 하중 부재(640)로 인해 회전축을 중심으로 양측에 균등하게 부하가 걸려 암부(420)의 수직 방향으로의 처짐을 억제할 수 있다.The load distribution unit 600-1 may be installed at the base 450 and the arm 420. The load spreading part 600-1 may be installed at the upper base part 440 and the arm part 420. The load distribution unit 600-1 may be installed at an upper portion of the cleaning solution supply line 470. The load distribution unit 600-1 may distribute the load of the arm unit 420. The load distribution unit 600-1 may include a rotation bearing 630 installed on the base 450 and a load member 640 connected to the rotation bearing 630 and the arm 420. The load member 640 may be installed at both sides about the rotation axis. Due to the load member 640, loads are uniformly applied to both sides of the rotational shaft, thereby preventing sagging in the vertical direction of the arm part 420.

도 8 및 도 9는 본 고안의 일 실시예에 의한 연마 패드 컨디션너를 포함하는 화학 기계적 연마 장비를 도시한 도면이다.8 and 9 illustrate a chemical mechanical polishing apparatus including a polishing pad conditioner according to an embodiment of the present invention.

구체적으로, 도 8 및 도 9에 도시한 연마 패드 컨디션너(400-4)는 도 1 내지 도 3의 연마 패드 컨디션너(400)와 비교할 때 회전부(460-1)의 구조가 다른 것을 제외하고는 동일하다. 그리고, 도 8 및 도 9에 도시한 연마 패드 컨디션너(400-4)에 도 4에 도시한 검사부(500), 도 5a 및 도 5b에 도시한 검사부(500-1)가 더 설치될 수도 있다. 도 1 내지 도 3의 화학 기계적 연마 장비에 관한 내용은 도 8 및 도 9에도 동일하게 적용될 수 있으므로 중복되어 여기서는 설명을 생략한다.Specifically, the polishing pad conditioner 400-4 shown in FIGS. 8 and 9 has a structure different from that of the rotating part 460-1 when compared to the polishing pad conditioner 400 of FIGS. 1 to 3. Is the same. In addition, the inspection unit 500 shown in FIG. 4 and the inspection unit 500-1 shown in FIGS. 5A and 5B may be further installed in the polishing pad conditioner 400-4 shown in FIGS. 8 and 9. . 1 and 3, the descriptions of the chemical mechanical polishing equipment may be equally applicable to FIGS. 8 and 9, and thus descriptions thereof will be omitted.

회전부(460-1)는 베이스부(450)에 고정되어 있는 내부 고정부(466)를 포함할 수 있다. 내부 고정부(466)는 구경이 큰 제1 내부 고정부(462)와, 제1 내부 고정부(462)에 연결되고 구경이 작은 제2 내부 고정부(464)로 이루어질 수 있다. 제1 내부 고정부(462)와 제2 내부 고정부(464) 사이에는 지지턱이 설치될 수 있다. 내부 고정부(466)의 외부에는 회전할 수 있는 외부 회전부(468)가 설치될 수 있다. 베이스부(450)의 내부에 회전부재(472, 473, 474)가 관통하도록 설치되어 외부 회전부(468)는 회전할 수 있다. 회전 부재(472, 473, 474)는 회전 수단, 예컨대 모터와 연결될 수 있다. The rotating part 460-1 may include an internal fixing part 466 fixed to the base part 450. The internal fixing part 466 may include a first internal fixing part 462 having a large diameter, and a second internal fixing part 464 connected to the first internal fixing part 462 and having a small diameter. A support jaw may be installed between the first internal fixing part 462 and the second internal fixing part 464. An outer rotating part 468 that can rotate can be installed outside the inner fixing part 466. Rotating members 472, 473, and 474 penetrate the inside of the base part 450, so that the external rotating part 468 may rotate. Rotating members 472, 473, 474 can be connected with a rotating means, such as a motor.

회전부(460-1)는 내부 고정부(466)와 외부 회전부(468) 사이에 암부(420)의 하중을 분산하는 내부 회전 베어링(482)이 설치될 수 있다. 내부 회전 베어링(482)이 암부(420)의 수직 방향으로의 하중을 분산하고 지탱하여 암부(420)의 처짐을 억제할 수 있다.The rotating part 460-1 may be provided with an internal rotating bearing 482 that distributes the load of the arm part 420 between the internal fixing part 466 and the external rotating part 468. The internal rotating bearing 482 distributes and holds the load in the vertical direction of the arm portion 420 to suppress the deflection of the arm portion 420.

100: 플레이튼, 110: 연마 패드, 200: 웨이퍼 헤드부, 210: 홀딩부, 300: 노즐, 400, 400-1, 400-2, 400-3, 400-4: 연마 패드 컨디션너, 410: 컨디셔닝 디스크, 420: 암부, 430: 하부 베이스부, 440: 상부 베이스부, 450: 베이스부, 460, 460-1: 회전부, 466: 내부 고정부, 468: 외부 회전부, 470: 세정액 공급 라인, 472, 473, 474: 회전 부재, 482: 내부 회전 베어링, 490: 세정액 공급부, 500, 500-1: 검사부, 510: 비전 카메라, 520: 판단부, 530: 기둥부, 540: 센서부, 600, 600-1: 하중 분산부, 610, 630: 회전 베어링, 620, 640: 하중 부재100: platen, 110: polishing pad, 200: wafer head portion, 210: holding portion, 300: nozzle, 400, 400-1, 400-2, 400-3, 400-4: polishing pad conditioner, 410: Conditioning disk, 420: arm part, 430: lower base part, 440: upper base part, 450: base part, 460, 460-1: rotating part, 466: internal fixing part, 468: external rotating part, 470: cleaning liquid supply line, 472 473, 474: rotating member, 482: internal rotating bearing, 490: cleaning liquid supply, 500, 500-1: inspection unit, 510: vision camera, 520: determination unit, 530: column unit, 540: sensor unit, 600, 600 -1: load distribution part, 610, 630: rotary bearing, 620, 640: load member

Claims (10)

베이스부;
상기 베이스부에 수직 방향으로 지지되고 연마 패드 상으로 이동할 수 있게 회전할 수 있는 회전부;
상기 회전부와 연결되고 수평 방향으로 연장되어 있는 암부;
상기 암부의 일단부에 연결되어 있고 상기 연마 패드에 접촉하여 상기 연마 패드의 표면을 컨디셔닝할 수 있는 컨디션닝 디스크; 및
상기 수직 방향으로 상기 암부의 처짐을 검사할 수 있는 검사부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장비의 연마 패드 컨디션너.A base portion;
A rotation part supported in the vertical direction in the base part and rotatable to move on a polishing pad;
An arm part connected to the rotation part and extending in a horizontal direction;
A conditioning disk connected to one end of the arm portion and capable of contacting the polishing pad to condition a surface of the polishing pad; And
Polishing pad conditioner of the chemical mechanical polishing equipment, characterized in that it comprises an inspection unit for inspecting the sag of the arm portion in the vertical direction. 제1항에 있어서, 상기 검사부는 상기 암부의 일측에 설치되어 상기 컨디셔닝 디스크의 위치를 촬영하는 비전 카메라와, 상기 비전 카메라로부터 촬영된 상기 컨디셔닝 디스크의 위치 정보를 입력받아 상기 암부의 처짐을 판단하는 판단부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장비의 연마 패드 컨디션너.According to claim 1, wherein the inspection unit is installed on one side of the arm portion to capture the position of the conditioning disk and the position information of the conditioning disk photographed from the vision camera to determine the deflection of the arm portion Polishing pad conditioner of the chemical mechanical polishing equipment characterized in that it comprises a determination unit. 제1항에 있어서, 상기 검사부는 상기 암부 상의 상기 회전부의 회전축에 설치된 기둥부와, 상기 기둥부를 검사하여 상기 회전축의 편심을 측정하는 센서부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장비의 연마 패드 컨디션너.The polishing pad conditioner of claim 1, wherein the inspection part comprises a pillar part provided on a rotation shaft of the rotation part on the arm part, and a sensor part for inspecting the pillar part to measure an eccentricity of the rotation shaft. . 제1항에 있어서, 상기 베이스부 및 암부에는 상기 암부의 하중을 분산하는 하중 분산부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장비의 연마 패드 컨디셔너. The polishing pad conditioner of claim 1, wherein the base portion and the arm portion are provided with a load spreading portion for distributing the load of the arm portion. 제4항에 있어서, 상기 하중 분산부는 상기 베이스부에 설치된 회전 베어링과 상기 회전 베어링 및 상기 암부에 연결된 하중 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장비의 연마 패드 컨디셔너.5. The polishing pad conditioner of claim 4, wherein the load distributing part comprises a rotating bearing installed in the base part, and a load member connected to the rotating bearing and the arm part. 제4항에 있어서, 상기 하중 부재는 상기 회전부의 중심축을 중심으로 상기 베이스부의 일측 또는 양측에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장비의 연마 패드 컨디셔너. 5. The polishing pad conditioner of claim 4, wherein the load member is provided on one side or both sides of the base part about a central axis of the rotating part. 제1항에 있어서, 상기 회전부는 상기 베이스부에 고정되어 있는 내부 고정부와, 상기 내부 고정부의 외부에 설치되어 회전할 수 있는 외부 회전부와, 상기 내부 고정부와 외부 회전부 사이에는 상기 암부의 하중을 분산하는 내부 회전 베어링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장비의 연마 패드 컨디셔너. According to claim 1, wherein the rotating part is an internal fixing portion fixed to the base portion, an external rotating portion that can be installed and rotated outside the internal fixing portion, and the arm portion between the internal fixing portion and the external rotating portion Polishing pad conditioner for chemical mechanical polishing equipment, characterized in that it consists of an internal rotating bearing that distributes the load. 베이스부;
상기 베이스부에 수직 방향으로 지지되고 연마 패드 상으로 이동할 수 있게 회전할 수 있는 회전부;
상기 회전부와 연결되고 수평 방향으로 연장되어 있는 암부;
상기 암부의 일단부에 연결되어 있고 상기 연마 패드에 접촉하여 상기 연마 패드의 표면을 컨디셔닝할 수 있는 컨디션닝 디스크; 및
상기 베이스부 및 암부에 설치되고 상기 수직 방향으로 상기 암부의 하중을 분산할 수 있는 하중 분산부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장비의 연마 패드 컨디션너.A base portion;
A rotation part supported in the vertical direction in the base part and rotatable to move on a polishing pad;
An arm part connected to the rotation part and extending in a horizontal direction;
A conditioning disk connected to one end of the arm portion and capable of contacting the polishing pad to condition a surface of the polishing pad; And
Polishing pad conditioner of the chemical mechanical polishing equipment, characterized in that it comprises a load distribution unit which is provided in the base portion and the arm portion and can distribute the load of the arm portion in the vertical direction. 제8항에 있어서, 상기 하중 분산부는 상기 베이스부에 설치된 회전 베어링과 상기 회전 베어링 및 상기 암부에 연결된 하중 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장비의 연마 패드 컨디셔너.9. The polishing pad conditioner of claim 8, wherein the load distributing part comprises a rotating bearing installed in the base part, and a load member connected to the rotating bearing and the arm part. 제8항에 있어서, 상기 회전부는 상기 베이스부에 고정되어 있는 내부 고정부와, 상기 내부 고정부의 외부에 설치되어 회전할 수 있는 외부 회전부와, 상기 내부 고정부와 외부 회전부 사이에는 상기 암부의 하중을 분산하는 내부 회전 베어링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장비의 연마 패드 컨디셔너. The method of claim 8, wherein the rotating portion is an internal fixing portion fixed to the base portion, an external rotating portion that can be installed and rotated outside the internal fixing portion, and the arm portion between the internal fixing portion and the external rotating portion Polishing pad conditioner for chemical mechanical polishing equipment, characterized in that it consists of an internal rotating bearing that distributes the load.
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