KR20190126663A - Pad assembly and conditioning device comprising the same - Google Patents

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Abstract

Disclosed are a pad assembly and a conditioning apparatus having the same. The pad assembly connected to the conditioning apparatus for conditioning a polishing pad according to an embodiment comprises: a connection unit of a flexible material; a plurality of segments connected to each other through the connection unit; and a conditioning pad provided in each of the plurality of segments.

Description

패드 어셈블리 및 이를 포함하는 컨디셔너 장치{PAD ASSEMBLY AND CONDITIONING DEVICE COMPRISING THE SAME}PAD ASSEMBLY AND CONDITIONING DEVICE COMPRISING THE SAME}

아래의 실시예는 패드 어셈블리 및 이를 포함하는 컨디셔너 장치에 관한 것이다.The following embodiments are directed to a pad assembly and a conditioner device comprising the same.

반도체소자의 제조에는, 연마와 버핑(buffing) 및 세정을 포함하는 CMP(chemical mechanical polishing) 작업이 필요하다. 반도체 소자는, 다층 구조의 형태로 되어 있으며, 기판층에는 확산영역을 갖춘 트랜지스터 소자가 형성된다. 기판층에서, 연결금속선이 패턴화되고 기능성 소자를 형성하는 트랜지스터 소자에 전기 연결된다. 공지된 바와 같이, 패턴화된 전도층은 이산화규소와 같은 절연재로 다른 전도층과 절연된다. 더 많은 금속층과 이에 연관된 절연층이 형성되므로, 절연재를 편평하게 할 필요성이 증가한다. 편평화가 되지 않으면, 표면형태에서의 많은 변동 때문에 추가적인 금속층의 제조가 실질적으로 더욱 어려워진다. 또한, 금속선패턴은 절연재로 형성되어, 금속 CMP 작업이 과잉금속물을 제거하게 된다.In the manufacture of semiconductor devices, chemical mechanical polishing (CMP) operations including polishing, buffing and cleaning are required. The semiconductor element has a multilayer structure, and a transistor element having a diffusion region is formed in the substrate layer. In the substrate layer, the connecting metal line is patterned and electrically connected to the transistor element forming the functional element. As is known, the patterned conductive layer is insulated from other conductive layers with an insulating material such as silicon dioxide. As more metal layers and associated insulating layers are formed, the need to flatten the insulating material increases. Without flattening, the production of additional metal layers is substantially more difficult due to the large variations in surface morphology. In addition, the metal line pattern is formed of an insulating material, the metal CMP operation to remove the excess metal.

CMP 작업은 기판의 표면을 연마패드를 통해 물리적으로 연마하는 공정을 수행하게 된다. 연마패드를 통한 CMP 공정이 반복적으로 수행된 이후에, 연마패드의 표면은 기판으로부터 제거된 재료 및 슬러리 부산물의 축적으로 인해 글레이징 될 수 있다. 컨디셔닝 패드를 이용한 컨디셔닝 프로세스는 연마패드의 표면 유효성을 복구할 수 있다. 컨디셔닝 패드는 연마패드의 표면으로부터 축적된 부산물을 제거하고, 연마패드의 표면이 재생 처리 되도록 연마패드의 표면을 물리적으로 문지를 수 있다. 그러나, 컨디셔닝 패드를 통한 컨디셔닝 작업이 수행되는 동안, 기판의 CMP 공정은 제한되게 되므로, 기판 수율이 감소할 수 있다. 따라서, 보다 신속하고 정확하게 연마패드의 표면을 컨디셔닝 하는 장치가 요구되는 실정이다.The CMP operation performs a process of physically polishing the surface of the substrate through the polishing pad. After the CMP process through the polishing pad is repeatedly performed, the surface of the polishing pad may be glazed due to the accumulation of material and slurry by-products removed from the substrate. The conditioning process using the conditioning pad can restore the surface effectiveness of the polishing pad. The conditioning pad may remove accumulated by-products from the surface of the polishing pad and physically rub the surface of the polishing pad such that the surface of the polishing pad is regenerated. However, during the conditioning operation through the conditioning pad, the CMP process of the substrate is limited, so that the substrate yield can be reduced. Therefore, there is a need for an apparatus for conditioning the surface of a polishing pad more quickly and accurately.

일 실시 예에 따른 목적은, 연마패드의 표면을 보다 효율적으로 컨디셔닝 하는 컨디셔닝 장치를 제공하는 것이다.An object according to an embodiment is to provide a conditioning apparatus for more efficiently conditioning the surface of the polishing pad.

일 실시 예에 따른 목적은, 연마패드 및 컨디셔닝 패드의 접촉 지점을 증가시킴으로써, 컨디셔닝 공정에 소요되는 시간을 감소시키는 컨디셔닝 장치를 제공하는 것이다.An object according to an embodiment is to provide a conditioning apparatus that reduces the time required for the conditioning process by increasing the contact points of the polishing pad and the conditioning pad.

일 실시 예에 따른 연마패드를 컨디셔닝 하기 위한 컨디셔닝 장치에 연결되는 패드 어셈블리는, 플랙서블(flexible) 재질의 연결부; 상기 연결부를 통해 서로 연결되는 복수의 세그먼트(segment); 및 상기 복수의 세그먼트 각각에 구비되는 컨디셔닝 패드를 포함할 수 있다.According to an embodiment, a pad assembly connected to a conditioning device for conditioning a polishing pad includes: a connection portion of a flexible material; A plurality of segments connected to each other via the connection part; And a conditioning pad provided in each of the plurality of segments.

일 측에 있어서, 상기 세그먼트 각각은, 상기 컨디셔닝 장치에 피봇(pivot) 가능하게 연결될 수 있다.In one side, each of the segments may be pivotally connected to the conditioning device.

일 측에 있어서, 상기 세그먼트 각각은 상기 컨디셔닝 장치에 체결되는 체결부재를 포함하고, 상기 체결부재는 볼 조인트(ball joint)를 포함할 수 있다.In one side, each of the segments includes a fastening member fastened to the conditioning apparatus, the fastening member may comprise a ball joint (ball joint).

일 측에 있어서, 상기 연결부는, 상기 복수의 세그먼트의 상대적인 움직임이 가능하도록, 상기 복수의 세그먼트를 연결할 수 있다.In one side, the connection unit may connect the plurality of segments to allow relative movement of the plurality of segments.

일 실시 예에 따른 컨디셔닝 장치는, 회전 작동하는 컨디셔닝 헤드; 상기 컨디셔닝 헤드에 연결되는 컨디셔닝 패드; 및 상기 컨디셔닝 패드를 가압하는 압력 챔버를 형성하도록, 상기 컨디셔닝 헤드에 구비되는 멤브레인을 포함할 수 있다.Conditioning apparatus according to an embodiment, the rotational operation of the conditioning head; A conditioning pad coupled to the conditioning head; And a membrane provided in the conditioning head to form a pressure chamber that pressurizes the conditioning pad.

일 측에 있어서, 상기 압력 챔버는 복수 개 형성되고, 상기 복수 개의 압력 챔버 각각은, 상기 컨디셔닝 패드의 서로 다른 부위에 압력을 작용할 수 있다.The pressure chamber may be formed in plural, and each of the plurality of pressure chambers may apply pressure to different portions of the conditioning pad.

일 측에 있어서, 상기 연마패드에 대한 컨디셔닝 상태 정보를 센싱하는 센싱부; 및 상기 센싱부의 센싱 정보에 기초하여 컨디셔닝을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.According to one side, the sensing unit for sensing the conditioning state information for the polishing pad; And a controller configured to control conditioning based on the sensing information of the sensing unit.

일 측에 있어서, 상기 센싱부는 상기 연마 패드의 온도 변화에 대한 정보를 검출하고, 상기 제어부는 상기 검출된 온도 정보를 설정된 데이터베이스와 비교하여, 매칭되는 컨디셔닝 프로파일에 따라 상기 연마패드의 컨디셔닝을 제어할 수 있다.In one embodiment, the sensing unit detects information on the temperature change of the polishing pad, and the control unit compares the detected temperature information with a set database, to control the conditioning of the polishing pad according to the matching conditioning profile Can be.

일 측에 있어서, 상기 제어부는, 상기 복수의 압력 챔버에 인가되는 각각의 압력; 및 상기 컨디셔닝 헤드의 회전 정도를 제어할 수 있다.In one side, the control unit, each pressure applied to the plurality of pressure chamber; And a degree of rotation of the conditioning head.

일 측에 있어서, 상기 컨디셔닝 장치는, 베이스; 축을 중심으로 왕복 운동하도록 상기 베이스에 연결되고, 일측에 상기 컨디셔닝 헤드가 연결되는 암을 더 포함할 수 있다.According to one side, the conditioning apparatus, the base; The arm may further include an arm connected to the base to reciprocate about an axis, and the conditioning head connected to one side.

일 실시 예에 따른 컨디셔닝 장치는, 연마패드의 표면을 보다 효율적으로 컨디셔닝 할 수 있다.Conditioning apparatus according to an embodiment, it is possible to condition the surface of the polishing pad more efficiently.

일 실시 예에 따른 컨디셔닝 장치는, 연마패드 및 컨디셔닝 패드의 접촉 지점을 증가시킴으로써, 컨디셔닝 공정에 소요되는 시간을 감소시킬 수 있다.The conditioning apparatus according to an embodiment may reduce the time required for the conditioning process by increasing the contact points of the polishing pad and the conditioning pad.

일 실시예에 따른 패드 어셈블리 및 이를 포함하는 컨디셔닝 장치의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effect of the pad assembly and the conditioning device including the same according to one embodiment is not limited to those mentioned above, other effects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 일 실시 예에 따른 컨디셔닝 장치의 모식도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 패드 어셈블리의 사시도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 패드 어셈블리의 체결부재를 도시하는 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 컨디셔닝 헤드의 단면도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 컨디셔닝 장치의 블록도이다.The following drawings, which are attached to this specification, illustrate one preferred embodiment of the present invention, and together with the detailed description thereof, serve to further understand the technical spirit of the present invention. It should not be construed as limited.
1 is a schematic diagram of a conditioning device according to an embodiment.
2 is a perspective view of a pad assembly according to one embodiment.
3 is a view illustrating a fastening member of a pad assembly according to one embodiment.
4 is a cross-sectional view of a conditioning head according to one embodiment.
5 is a block diagram of a conditioning apparatus according to an embodiment.

이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible even though they are shown in different drawings. In addition, in describing the embodiment, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function interferes with the understanding of the embodiment, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. In addition, in describing the components of the embodiment, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the nature, order or order of the components are not limited by the terms. If a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but between components It will be understood that may be "connected", "coupled" or "connected".

어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Components included in any one embodiment and components including common functions will be described using the same names in other embodiments. Unless stated to the contrary, the description in any one embodiment may be applied to other embodiments, and detailed descriptions thereof will be omitted in the overlapping range.

도 1은 일 실시 예에 따른 컨디셔닝 장치의 모식도이다.1 is a schematic diagram of a conditioning device according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 컨디셔닝 장치(1)는, 기판의 화학적 기계적 폴리싱(CMP) 공정에서 사용되는 연마패드(P)를 컨디셔닝 할 수 있다. 컨디셔닝 장치(1)는, 연마패드(P)의 표면을 물리적으로 연마함으로써, 연마패드(P)의 표면에 잔류하는 오염물을 제거하고 연마패드(P)의 표면을 재생 처리할 수 있다. 컨디셔닝 장치(1)를 통한 연마패드(P)의 컨디셔닝을 통해, 연마패드(P)가 기판을 연마할 수 있을 정도의 표면을 유지할 수 있다. 일 실시 예에 따른 컨디셔닝 장치(1)는, 컨디셔닝 헤드(110), 패드 어셈블리(100), 암(120), 베이스(130) 및 센싱부(160)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the conditioning device 1 according to an embodiment may condition a polishing pad P used in a chemical mechanical polishing (CMP) process of a substrate. By conditioning the surface of the polishing pad P physically, the conditioning apparatus 1 can remove contaminants remaining on the surface of the polishing pad P and regenerate the surface of the polishing pad P. Through the conditioning of the polishing pad P through the conditioning apparatus 1, the surface of the polishing pad P capable of polishing the substrate can be maintained. The conditioning device 1 according to an embodiment may include a conditioning head 110, a pad assembly 100, an arm 120, a base 130, and a sensing unit 160.

컨디셔닝 헤드(110)는 연마패드(P) 면에 대해 수직한 축을 중심으로 회전할 수 있다. 컨디셔닝 헤드(110)는 후술하는 컨디셔닝 패드(103)가 연마패드(P)에 접촉한 상태에서, 축을 중심으로 컨디셔닝 패드(103)를 회전시킴으로써 연마패드(P)의 표면을 연마할 수 있다.The conditioning head 110 may rotate about an axis perpendicular to the polishing pad P surface. The conditioning head 110 may polish the surface of the polishing pad P by rotating the conditioning pad 103 about an axis while the conditioning pad 103 described later is in contact with the polishing pad P. As illustrated in FIG.

암(120)은 베이스(130)에 연결되어, 베이스(130)에 대한 연결 축을 중심으로 왕복 운동할 수 있다. 암(120)의 일측에는 컨디셔닝 헤드(110)가 연결될 수 있다. 암(120)은 컨디셔닝 헤드(110)가 연마 패드의 표면을 가로질러 스윕할 수 있도록, 베이스(130)에 대한 연결 축을 중심으로 회전할 수 있다. 암(120)은 컨디셔닝 헤드(110)를 연마 패드의 표면상의 설정된 경로를 따라 왕복 운동 시킬 수 있다.Arm 120 may be connected to base 130 to reciprocate about a connection axis to base 130. The conditioning head 110 may be connected to one side of the arm 120. Arm 120 may rotate about a connection axis to base 130 such that conditioning head 110 may sweep across the surface of the polishing pad. The arm 120 may reciprocate the conditioning head 110 along a set path on the surface of the polishing pad.

다시 말하면, 컨디셔닝 장치(1)는, 컨디셔닝 헤드(110)의 회전 운동과 암(120)의 왕복 운동을 통해, 컨디셔닝 패드(103) 및 연마패드(P)의 접촉 지점을 변화하면서, 연마패드(P)의 표면이 재생되도록, 연마패드(P)를 컨디셔닝할 수 있다.In other words, the conditioning apparatus 1 changes the contact point of the conditioning pad 103 and the polishing pad P through the rotational movement of the conditioning head 110 and the reciprocating motion of the arm 120, thereby changing the polishing pad ( The polishing pad P can be conditioned so that the surface of P) is regenerated.

센싱부(160)는 연마패드(P)의 컨디셔닝 상태를 센싱할 수 있다. 센싱부(160)는, 예를 들어, 연마패드(P)의 표면 형태를 관측하거나, 컨디셔닝에 따른 연마패드(P)의 온도 변화를 검출함으로써, 컨디셔닝 패드(103)에 의한 연마패드(P)의 컨디셔닝 정도를 센싱할 수 있다.The sensing unit 160 may sense a conditioning state of the polishing pad P. The sensing unit 160, for example, by observing the surface shape of the polishing pad P, or by detecting the temperature change of the polishing pad P according to conditioning, the polishing pad P by the conditioning pad 103 The degree of conditioning of the can be sensed.

패드 어셈블리(100)는 컨디셔닝 헤드(110)에 연결되어 연마패드(P)를 컨디셔닝 할 수 있다. 패드 어셈블리(100)는, 연마패드(P)에 대한 컨디셔닝 패드(103)의 접촉 정도를 향상시킴으로써, 연마패드(P)를 효율적으로 컨디셔닝 할 수 있다.The pad assembly 100 may be connected to the conditioning head 110 to condition the polishing pad P. The pad assembly 100 can condition the polishing pad P efficiently by improving the contact degree of the conditioning pad 103 with respect to the polishing pad P. FIG.

도 2는 일 실시 예에 따른 패드 어셈블리의 사시도이고, 도 3은 일 실시 예에 따른 패드 어셈블리의 체결부재를 도시하는 도면이다.2 is a perspective view of a pad assembly according to one embodiment, and FIG. 3 is a view illustrating a fastening member of the pad assembly according to one embodiment.

도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 패드 어셈블리(100)는 서로 연결되는 복수의 세그먼트(101a, 101b, 101c)로 구성될 수 있다. 일 실시 예에 따른 패드 어셈블리(100)는, 연결부(102), 복수의 세그먼트(101a, 101b, 101c), 컨디셔닝 패드(103) 및 체결부재(105)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the pad assembly 100 may be configured of a plurality of segments 101a, 101b, and 101c connected to each other. The pad assembly 100 according to an embodiment may include a connection portion 102, a plurality of segments 101a, 101b, and 101c, a conditioning pad 103, and a fastening member 105.

연결부(102)는 복수의 세그먼트(101a, 101b, 101c)를 연결할 수 있다. 다시 말하면, 복수의 세그먼트(101a, 101b, 101c)는 연결부(102)를 통해 일체로 연결될 수 있다. 연결부(102)는 플랙서블(flexible) 재질로 형성되고, 외력에 의해 신축 될 수 있다.The connection unit 102 may connect the plurality of segments 101a, 101b, and 101c. In other words, the plurality of segments 101a, 101b, 101c may be integrally connected through the connection unit 102. The connection part 102 may be formed of a flexible material and may be stretched by an external force.

복수의 세그먼트(101a, 101b, 101c)는 연결부(102)를 통해 서로 연결될 수 있다. 복수의 세그먼트(101a, 101b, 101c) 각각은 동일한 형상을 가지고, 서로 연결된 상태에서 하나의 조립체를 형성할 수 있다. 예를 들어, 복수의 세그먼트(101a, 101b, 101c)가 연결된 상태에서, 조립체는 원기둥의 형태를 가질 수 있다. 복수의 세그먼트(101a, 101b, 101c)는 서로 간의 상대적인 움직임이 가능하도록 연결부(102)에 연결될 수 있다. 연결부(102)가 플랙서블 재질로 형성되기 때문에, 인접한 세그먼트(101a, 101b, 101c)간의 상대적인 각도가 조절될 수 있다.The plurality of segments 101a, 101b, and 101c may be connected to each other through the connection unit 102. Each of the plurality of segments 101a, 101b, and 101c may have the same shape and may form an assembly in a connected state. For example, with the plurality of segments 101a, 101b, 101c connected, the assembly may have a cylindrical shape. The plurality of segments 101a, 101b, and 101c may be connected to the connection unit 102 to allow relative movement between each other. Since the connecting portion 102 is formed of a flexible material, the relative angle between the adjacent segments 101a, 101b, and 101c can be adjusted.

컨디셔닝 패드(103)는 복수의 세그먼트(101a, 101b, 101c) 각각에 구비될 수 있다. 예를 들어, 각각의 컨디셔닝 패드(103)는 각각의 세그먼트(101a, 101b, 101c)의 하면에 부착될 수 있다. 컨디셔닝 패드(103)는 연마패드(P)에 접촉함으로써, 연마패드(P)의 표면을 컨디셔닝 할 수 있다. 컨디셔닝 패드(103)가 부착된 세그먼트(101a, 101b, 101c) 간의 상대적인 움직임이 가능하기 때문에, 각각의 세그먼트(101a, 101b, 101c)에 부착된 컨디셔닝 패드(103)는 연마패드(P)에 대해 독립적으로 접촉할 수 있다. 연마패드(P)의 표면에 굴곡이 형성된 경우, 각각의 세그먼트(101a, 101b, 101c)에 부착된 컨디셔닝 패드(103)는 연마패드(P)의 표면 굴곡에 관계 없이, 연마패드(P)의 표면에 순응적으로 접촉할 수 있다. 다시 말하면, 연마패드(P)의 표면에 대한 컨디셔닝 패드(103)의 접촉 지점은, 각각의 세그먼트(101a, 101b, 101c) 별로 형성될 수 있다. The conditioning pad 103 may be provided in each of the plurality of segments 101a, 101b, 101c. For example, each conditioning pad 103 may be attached to the bottom surface of each segment 101a, 101b, 101c. The conditioning pad 103 may contact the polishing pad P to condition the surface of the polishing pad P. FIG. Since the relative movement between the segments 101a, 101b and 101c to which the conditioning pad 103 is attached is possible, the conditioning pad 103 attached to each of the segments 101a, 101b and 101c has no relation to the polishing pad P. Can be contacted independently. When bending is formed on the surface of the polishing pad P, the conditioning pad 103 attached to each of the segments 101a, 101b, and 101c is independent of the surface bending of the polishing pad P. The surface may be in compliant contact. In other words, the contact point of the conditioning pad 103 with respect to the surface of the polishing pad P may be formed for each segment 101a, 101b, 101c.

이와 같은 구조에 의하면, 단일 컨디셔닝 표면을 가지는 종래의 컨디셔닝 패드(103)와 비교하여, 연마패드(P)에 대한 컨디셔닝 패드(103)의 접촉 지점이 증가하기 때문에, 보다 효율적이고 부가적인 연마패드(P)의 컨디셔닝이 수행될 수 있다. 따라서, 연마패드(P)의 컨디셔닝에 소요되는 시간이 감소하고, 불필요하게 중복되는 컨디셔닝 과정이 생략됨으로써, 컨디셔닝 패드(103)의 유효 수명이 향상될 수 있다.According to this structure, as compared with the conventional conditioning pad 103 having a single conditioning surface, the contact point of the conditioning pad 103 with respect to the polishing pad P is increased, which results in a more efficient and additional polishing pad ( Conditioning of P) can be performed. Therefore, the time required for conditioning the polishing pad P is reduced, and the unnecessary lifespan of the conditioning process is omitted, thereby improving the useful life of the conditioning pad 103.

체결부재(105)는 각각의 세그먼트(101a, 101b, 101c)를 컨디셔닝 장치(1)에 연결할 수 있다. 체결부재(105)는 복수의 세그먼트(101a, 101b, 101c)에 각각 구비되고, 각각의 체결부재(105)는 컨디셔닝 장치(1), 예를 들어, 컨디셔닝 헤드(110)에 체결될 수 있다. 예를 들어, 체결부재(105)는 컨디셔닝 패드(103)가 부착된 세그먼트(101a, 101b, 101c)의 반대면에 형성될 수 있다. The fastening member 105 can connect each segment 101a, 101b, 101c to the conditioning apparatus 1. The fastening member 105 may be provided in the plurality of segments 101a, 101b, and 101c, respectively, and each fastening member 105 may be fastened to the conditioning device 1, for example, the conditioning head 110. For example, the fastening member 105 may be formed on the opposite surface of the segments 101a, 101b, 101c to which the conditioning pad 103 is attached.

체결부재(105)는 각각의 세그먼트(101a, 101b, 101c)를 컨디셔닝 장치(1)에 피봇(pivot) 가능하게 연결할 수 있다. 예를 들어, 체결부재(105)는 접촉 지점을 기준으로 360도 방향으로의 피봇 회전이 가능하도록 볼 조인트(ball joint)를 포함할 수 있다.The fastening member 105 can pivotally connect each segment 101a, 101b, 101c to the conditioning apparatus 1. For example, the fastening member 105 may include a ball joint to allow pivot rotation in a 360 degree direction based on the contact point.

도 3을 참조하면, 패드 어셈블리(100)는 컨디셔닝 헤드(110)에 대해 3축 짐벌 운동이 가능하도록 연결될 수 있다. 예를 들어, 컨디셔닝 헤드(110) 및 패드 어셈블리(100)는 볼 조인트 결합 방식을 통해 연결될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 패드 어셈블리(100)를 구성하는 각각의 세그먼트(101a, 101b, 101c)는, 패드 어셈블리(100)에 대하여 요우(yaw) 축을 기준으로 하는 360도의 회전과, 롤(roll) 및 피치(pitch) 축을 기준으로 하는 180도의 회전이 가능하도록 피봇 연결될 수 있다. 이와 같은 구조의 연결 방식에 따르면, 패드 어셈블리(100)를 구성하는 각각의 세그먼트(101a, 101b, 101c)는 컨디셔닝 헤드(110)에 대해 다자유도의 회전이 가능하도록 연결되므로, 연마패드(P) 표면의 굴곡에 따라 순응적으로 연결 각도가 조절되면서 연마패드(P) 표면에 효과적으로 접촉할 수 있다.Referring to FIG. 3, the pad assembly 100 may be connected to the three-axis gimbal movement with respect to the conditioning head 110. For example, the conditioning head 110 and the pad assembly 100 may be connected through a ball joint coupling method. According to such a structure, each segment 101a, 101b, 101c constituting the pad assembly 100 has a 360 degree rotation with respect to the yaw axis with respect to the pad assembly 100, and a roll. And pivoted to allow for a 180 degree rotation about the pitch axis. According to the connection scheme of such a structure, each of the segments (101a, 101b, 101c) constituting the pad assembly 100 is connected so as to be capable of rotation of multiple degrees with respect to the conditioning head 110, the polishing pad (P) The connection angle is adjusted in compliance with the surface of the surface can be effectively in contact with the surface of the polishing pad (P).

도 4는 일 실시 예에 따른 컨디셔닝 장치의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a conditioning device according to one embodiment.

일 실시 예에 따른 컨디셔닝 장치(2)는, 컨디셔닝 헤드(220), 컨디셔닝 패드(203) 및 멤브레인(250)을 포함할 수 있다.The conditioning device 2 according to an embodiment may include a conditioning head 220, a conditioning pad 203, and a membrane 250.

컨디셔닝 헤드(220)는 회전 작동할 수 있다. 예를 들어, 컨디셔닝 헤드(220)는 암에 연결되어 연마패드의 표면에 수직한 축을 중심으로 회전할 수 있다.The conditioning head 220 may be rotatable. For example, the conditioning head 220 may be connected to the arm and rotate about an axis perpendicular to the surface of the polishing pad.

컨디셔닝 패드(203)는 컨디셔닝 헤드(205)에 연결되고, 연마패드의 표면에 접촉하면서 연마패드를 컨디셔닝 할 수 있다. 컨디셔닝 패드(203)는 예를 들어, 컨디셔닝 헤드(205)의 하측에 부착될 수 있다.The conditioning pad 203 is connected to the conditioning head 205 and can condition the polishing pad while contacting the surface of the polishing pad. The conditioning pad 203 may be attached to the underside of the conditioning head 205, for example.

멤브레인(250)은 컨디셔닝 패드(203)를 가압하는 압력 챔버(C)를 형성하도록, 컨디셔닝 헤드(220)에 구비될 수 있다. 예를 들어, 멤브레인(250)은 컨디셔닝 헤드(220) 및 컨디셔닝 패드(203) 사이에 배치될 수 있다. 멤브레인(250)은 바닥판 및 플랩을 포함할 수 있다.The membrane 250 may be provided in the conditioning head 220 to form a pressure chamber C for pressing the conditioning pad 203. For example, the membrane 250 may be disposed between the conditioning head 220 and the conditioning pad 203. Membrane 250 may include a bottom plate and a flap.

바닥판은 압력 챔버(C)의 바닥을 형성할 수 있다. 바닥판의 외면에는 컨디셔닝 패드(203)가 부착될 수 있다. 바닥판은 컨디셔닝 패드(203)의 이면에 압력을 가할 수 있도록 신축 가능한 가요성 재질을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 압력 챔버(C)에 인가된 압력은 바닥판을 통해 컨디셔닝 패드(203)에 작용할 수 있다.The bottom plate may form the bottom of the pressure chamber (C). The conditioning pad 203 may be attached to the outer surface of the bottom plate. The bottom plate may include a flexible material that is stretchable to apply pressure to the back surface of the conditioning pad 203. In other words, the pressure applied to the pressure chamber C may act on the conditioning pad 203 through the bottom plate.

플랩은 압력 챔버(C)의 측벽을 형성할 수 있다. 플랩은 바닥판으로부터 상방으로 연장 형성될 수 있다. 플랩의 상부는 컨디셔닝 헤드(220)에 연결됨으로써, 멤브레인(250)을 컨디셔닝 헤드(220)에 연결할 수 있다. 플랩은 바닥판의 중심을 기준으로 동심을 이루는 형태로 형성될 수 있다. 플랩은 복수의 압력 챔버(C)가 형성되도록 복수개가 형성될 수 잇다. 복수개의 플랩은 바닥판의 중심을 기준으로 서로 다른 반지름을 가질 수 있다. 서로 인접한 플랩 사이에는 하나의 압력 챔버(C)가 형성되므로, 복수의 플랩을 통해 복수개의 압력 챔버(C)가 형성될 수 있다.The flap may form the side wall of the pressure chamber (C). The flap may extend upwardly from the bottom plate. The top of the flap is connected to the conditioning head 220, thereby connecting the membrane 250 to the conditioning head 220. The flap may be formed in a concentric manner with respect to the center of the bottom plate. The flap may be formed in plural so that a plurality of pressure chambers C are formed. The plurality of flaps may have different radii based on the center of the bottom plate. Since one pressure chamber C is formed between flaps adjacent to each other, a plurality of pressure chambers C may be formed through the plurality of flaps.

각각의 압력 챔버(C)에는 서로 다른 압력이 인가될 수 있다. 압력 챔버(C)의 바닥을 형성하는 바닥판에는 컨디셔닝 패드(203)가 부착되기 때문에, 각각의 압력 챔버(C)의 압력에 따라, 대응하는 위치에 부착된 컨디셔닝 패드(203) 부위에 서로 다른 압력이 작용할 수 있다.Different pressures may be applied to the pressure chambers C. Since the conditioning pads 203 are attached to the bottom plate forming the bottom of the pressure chamber C, according to the pressures of the respective pressure chambers C, the conditioning pads 203 are different from each other in the portions of the conditioning pads 203 attached to the corresponding positions. Pressure may be applied.

이와 같은 구조에 의하면, 컨디셔닝 패드(203)의 서로 다른 부위에 개별적으로 압력이 인가되기 때문에, 컨디셔닝 패드(203)가 연마패드에 접촉한 상태에서 연마패드 및 컨디셔닝 패드(203) 사이의 마찰력은 각 부위별로 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 연마패드의 표면이 굴곡진 경우, 보다 강한 컨디셔닝이 필요한 연마패드 부위에 접촉한 컨디셔닝 패드(203)에는 강한 압력이 인가되고, 보다 약한 컨디셔닝이 필요한 연마패드 부위에는 상대적으로 약한 압력이 인가될 수 있다. 따라서, 압력 챔버(C)의 개수에 따라, 컨디셔닝 패드(203) 및 연마패드 사이의 접촉 지점이 증가하므로 보다 효율적이고 부가적인 연마패드의 컨디셔닝이 수행될 수 있다. 따라서, 연마패드의 컨디셔닝에 소요되는 시간이 감소하고, 불필요하게 중복되는 컨디셔닝 과정이 생략됨으로써, 컨디셔닝 패드의 유효 수명이 향상될 수 있다.According to such a structure, since pressure is individually applied to different portions of the conditioning pad 203, the frictional force between the polishing pad and the conditioning pad 203 in the state where the conditioning pad 203 is in contact with the polishing pad is obtained. It may be set differently for each part. For example, when the surface of the polishing pad is curved, a strong pressure is applied to the conditioning pad 203 in contact with the polishing pad portion requiring stronger conditioning, and a relatively weak pressure is applied to the polishing pad portion requiring the weaker conditioning. Can be applied. Thus, depending on the number of pressure chambers C, the contact point between the conditioning pad 203 and the polishing pad increases, so that more efficient and additional conditioning of the polishing pad can be performed. Therefore, the time required for conditioning the polishing pad is reduced, and the unnecessary life of the conditioning process is omitted, whereby the useful life of the conditioning pad can be improved.

도 5는 일 실시 예에 따른 컨디셔닝 장치의 블록도이다.5 is a block diagram of a conditioning apparatus according to an embodiment.

도 5를 참조하면, 일 실시 예에 따른 컨디셔닝 장치는, 센싱부(160) 및 제어부(170)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, a conditioning device according to an embodiment may include a sensing unit 160 and a controller 170.

센싱부(160)는 연마패드에 대한 컨디셔닝 상태 정보를 센싱할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(160)는 컨디셔닝 패드의 위치, 컨디셔닝에 따른 컨디셔닝 패드의 요동 방향, 요동에 따른 힘에 대한 수치를 센싱할 수 있다. The sensing unit 160 may sense conditioning state information regarding the polishing pad. For example, the sensing unit 160 may sense values of the position of the conditioning pad, the swinging direction of the conditioning pad according to the conditioning, and the force according to the swinging.

반면, 센싱부(160)는 컨디셔닝에 따른 연마패드의 온도 변화에 대한 정보를 검출함으로써, 연마패드의 컨디셔닝 상태 정보를 센싱할 수 있다. 예를 들어, 연마패드 및 컨디셔닝 패드 사이의 마찰력이 증가할수록, 연마패드의 온도가 상승하기 때문에, 센싱부(160)는 연마패드의 온도 변화를 통해 컨디셔닝이 적절하게 수행되는지에 대한 정보를 획득할 수 있다.On the other hand, the sensing unit 160 may sense the conditioning state information of the polishing pad by detecting the information on the temperature change of the polishing pad according to the conditioning. For example, as the friction force between the polishing pad and the conditioning pad increases, the temperature of the polishing pad increases, so that the sensing unit 160 may acquire information on whether conditioning is properly performed through the temperature change of the polishing pad. Can be.

제어부(170)는 센싱부(160)가 센싱한 정보에 기초하여 연마패드의 컨디셔닝을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(170)는 센싱부(160)가 검출한 온도 정보를 설정된 데이터베이스와 비교하고, 데이터베이스에 저장된 컨디셔닝 프로파일 중 매칭되는 컨디셔닝 프로파일에 따라 연마패드의 컨디셔닝을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(170)는 컨디셔닝 과정 중 측정된 시간 대비 온도의 기울기에 대한 지수를 생성하고, 생성된 지수에 매칭되는 컨디셔닝 프로파일에 따라, 연마패드에 대한 컨디셔닝 정도를 제어할 수 있다.The controller 170 may control the conditioning of the polishing pad based on the information sensed by the sensing unit 160. For example, the controller 170 may compare the temperature information detected by the sensing unit 160 with a set database, and control the conditioning of the polishing pad according to a matching conditioning profile among the conditioning profiles stored in the database. In detail, the controller 170 may generate an index for a gradient of temperature vs. time measured during the conditioning process, and control the degree of conditioning for the polishing pad according to a conditioning profile matched with the generated index.

이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.Although embodiments have been described with reference to the accompanying drawings as described above, various modifications and variations are possible to those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques may be performed in a different order than the described method, and / or components of the described structure, apparatus, etc. may be combined or combined in a different form than the described method, or may be combined with other components or equivalents. Appropriate results can be achieved even if they are replaced or substituted.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시 예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are within the scope of the following claims.

1: 컨디셔닝 장치
100: 패드 어셈블리1: conditioning device
100: pad assembly

Claims (10)

연마패드를 컨디셔닝 하기 위한 컨디셔닝 장치에 연결되는 패드 어셈블리에 있어서,
플랙서블(flexible) 재질의 연결부;
상기 연결부를 통해 서로 연결되는 복수의 세그먼트(segment); 및
상기 복수의 세그먼트 각각에 구비되는 컨디셔닝 패드를 포함하는, 패드 어셈블리.
A pad assembly connected to a conditioning device for conditioning a polishing pad,
A connection part of a flexible material;
A plurality of segments connected to each other via the connection part; And
And a conditioning pad provided in each of the plurality of segments.
제1항에 있어서,
상기 세그먼트 각각은, 상기 컨디셔닝 장치에 피봇(pivot) 가능하게 연결되는, 패드 어셈블리.
The method of claim 1,
Each of said segments is pivotally connected to said conditioning apparatus.
제2항에 있어서,
상기 세그먼트 각각은 상기 컨디셔닝 장치에 체결되는 체결부재를 포함하고,
상기 체결부재는 볼 조인트(ball joint)를 포함하는, 패드 어셈블리.
The method of claim 2,
Each of the segments includes a fastening member fastened to the conditioning apparatus,
And the fastening member comprises a ball joint.
제1항에 있어서,
상기 연결부는,
상기 복수의 세그먼트의 상대적인 움직임이 가능하도록, 상기 복수의 세그먼트를 연결하는, 패드 어셈블리.
The method of claim 1,
The connecting portion,
Pad assembly connecting the plurality of segments to allow relative movement of the plurality of segments.
회전 작동하는 컨디셔닝 헤드;
상기 컨디셔닝 헤드에 연결되는 컨디셔닝 패드; 및
상기 컨디셔닝 패드를 가압하는 압력 챔버를 형성하도록, 상기 컨디셔닝 헤드에 구비되는 멤브레인을 포함하는, 컨디셔닝 장치.
Rotationally operated conditioning heads;
A conditioning pad coupled to the conditioning head; And
And a membrane provided in the conditioning head to form a pressure chamber that pressurizes the conditioning pad.
제5항에 있어서,
상기 압력 챔버는 복수 개 형성되고,
상기 복수 개의 압력 챔버 각각은, 상기 컨디셔닝 패드의 서로 다른 부위에 압력을 작용하는, 컨디셔닝 장치.
The method of claim 5,
The pressure chamber is formed in plurality,
Each of the plurality of pressure chambers exert pressure on different portions of the conditioning pad.
제6항에 있어서,
상기 연마패드에 대한 컨디셔닝 상태 정보를 센싱하는 센싱부; 및
상기 센싱부의 센싱 정보에 기초하여 컨디셔닝을 제어하는 제어부를 더 포함하는 컨디셔닝 장치.
The method of claim 6,
A sensing unit configured to sense conditioning state information of the polishing pad; And
And a controller configured to control conditioning based on sensing information of the sensing unit.
제7항에 있어서,
상기 센싱부는 상기 연마 패드의 온도 변화에 대한 정보를 검출하고,
상기 제어부는 상기 검출된 온도 정보를 설정된 데이터베이스와 비교하여, 매칭되는 컨디셔닝 프로파일에 따라 상기 연마패드의 컨디셔닝을 제어하는, 컨디셔닝 장치.
The method of claim 7, wherein
The sensing unit detects information on the temperature change of the polishing pad,
And the control unit compares the detected temperature information with a set database and controls the conditioning of the polishing pad according to a matching conditioning profile.
제7항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 복수의 압력 챔버에 인가되는 각각의 압력; 및
상기 컨디셔닝 헤드의 회전 정도를 제어하는, 컨디셔닝 장치.
The method of claim 7, wherein
The control unit,
Each pressure applied to the plurality of pressure chambers; And
Conditioning device for controlling the degree of rotation of the conditioning head.
제5항에 있어서,
베이스; 및
축을 중심으로 왕복 운동하도록 상기 베이스에 연결되고, 일측에 상기 컨디셔닝 헤드가 연결되는 암을 더 포함하는, 컨디셔닝 장치.
The method of claim 5,
Base; And
And an arm connected to the base to reciprocate about an axis and to one side of which the conditioning head is connected.
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