KR20220033621A - Apparatus for conditioning polishing pad - Google Patents

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KR20220033621A
KR20220033621A KR1020200115071A KR20200115071A KR20220033621A KR 20220033621 A KR20220033621 A KR 20220033621A KR 1020200115071 A KR1020200115071 A KR 1020200115071A KR 20200115071 A KR20200115071 A KR 20200115071A KR 20220033621 A KR20220033621 A KR 20220033621A
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이준영
김주희
권백순
김선호
김정욱
박경민
서인석
유호선
정성욱
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삼성전자주식회사
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Abstract

The present invention relates to a polishing pad conditioning apparatus. The polishing pad conditioning apparatus according to an embodiment of the present invention comprises: an apparatus main body; a pivot arm installed on the apparatus main body and having a housing having an inner space at an end thereof; and a head unit disposed at an end of the pivot arm. The head unit includes: a rotation shaft connected to a driving source and protruding from the housing, and having a hollow; a disk holder connected to the rotation shaft; a permanent magnet installed in an inner space of the disk holder; and a conditioning disk coupled to the disk holder. The permanent magnet can separate the conditioning disk from the disk holder when an electric current is applied. An objective of the present invention is to provide the polishing pad conditioning apparatus capable of reducing a replacement time of the conditioning disk.

Description

연마패드 컨디셔닝 장치{Apparatus for conditioning polishing pad}Polishing pad conditioning device {Apparatus for conditioning polishing pad}

본 발명은 연마패드 컨디셔닝 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a polishing pad conditioning apparatus.

반도체 소자의 제조시에 웨이퍼의 평탄화를 위하여 화학 기계적 연마(CMP) 장치를 이용한 화학적 기계적 연마(CMP) 공정이 이용된다. 한편, 화학 기계적 연마 장치에는 웨이퍼의 표면을 연마하기 위한 연마패드가 구비되며, 연마패드의 표면을 처리(conditioning)하기 위한 연마패드 컨디셔닝 장치가 구비된다. In manufacturing a semiconductor device, a chemical mechanical polishing (CMP) process using a chemical mechanical polishing (CMP) apparatus is used to planarize a wafer. Meanwhile, the chemical mechanical polishing apparatus includes a polishing pad for polishing the surface of the wafer, and a polishing pad conditioning apparatus for conditioning the surface of the polishing pad.

그리고, 연마패드의 처리(conditioning)를 위한 다이아몬드 디스크는 사용 시간이 지남에 따라 마모로 인해 연마 패드 컨디셔닝 성능이 감소하고, 일정 주기마다 교체가 필요하다.In addition, the polishing pad conditioning performance of the diamond disk for conditioning the polishing pad decreases due to wear over time, and needs to be replaced at regular intervals.

이를 위해, 주기적인 유지, 보수 작업을 수행하여야 하므로 생산성이 낮아지는 문제가 있다.To this end, there is a problem of lowering productivity because periodic maintenance and repair work must be performed.

본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 컨디셔닝 디스크의 교체 시간을 절감할 수 있는 연마패드 컨디셔닝 장치를 제공하는 것이다.One of the technical problems to be achieved by the technical idea of the present invention is to provide a polishing pad conditioning apparatus capable of reducing the replacement time of the conditioning disk.

예시적인 실시예에 따른 연마패드 컨디셔닝 장치는 장치 본체와, 상기 장치 본체에 설치되며 끝단에 내부 공간을 가지는 하우징을 구비하는 피봇암 및 상기 피봇암의 끝단에 배치되는 헤드부를 포함하며, 상기 헤드부는 구동원에 연결되어 상기 하우징으로 돌출 배치되며 중공을 가지는 회전축과, 상기 회전축에 연결되는 디스크 홀더와, 상기 디스크 홀더 내부 공간에 설치되는 영전 자석 및 상기 디스크 홀더에 결합되는 컨디션닝 디스크를 포함하며, 상기 영전 자석은 전류가 인가되는 경우 상기 컨디셔닝 디스크를 상기 디스크 홀더로부터 분리시킬 수 있다.A polishing pad conditioning apparatus according to an exemplary embodiment includes a device body, a pivot arm having a housing installed on the device body and having an inner space at the end thereof, and a head portion disposed at an end of the pivot arm, the head portion A rotating shaft connected to a driving source to protrude from the housing and having a hollow, a disc holder connected to the rotating shaft, an zero magnet installed in the inner space of the disc holder, and a conditioning disc coupled to the disc holder, wherein A zero-electromagnetic magnet can separate the conditioning disk from the disk holder when an electric current is applied.

컨디셔닝 디스크의 교체 시간을 절감할 수 있는 연마패드 컨디셔닝 장치를 제공할 수 있다.It is possible to provide a polishing pad conditioning apparatus capable of reducing the replacement time of the conditioning disk.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Various and advantageous advantages and effects of the present invention are not limited to the above, and will be more easily understood in the course of describing specific embodiments of the present invention.

도 1은 예시적인 실시예에 따른 연마패드 컨디셔닝 장치를 구비하는 화학적 기계적 연마 설비를 나타내는 개략 구성도이다.
도 2는 예시적인 실시예에 따른 연마패드 컨디셔닝 장치를 나타내는 개략 구성도이다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 연마패드 컨디셔닝 장치의 헤드부를 나타내는 개략 단면도이다.
도 4는 예시적인 실시예에 따른 연마패드 컨디셔닝 장치의 컨디셔닝 디스크의 작동을 설명하기 위한 설명도이다.
도 5는 컨디셔닝 디스크를 디스크 홀더로부터 분리시키는 다른 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
도 6 내지 도 8은 컨디셔닝 디스크가 디스크 홀더에 설치된 상태를 확인하기 위한 센서를 통해 컨디셔닝 디스크의 설치 상태를 확인하는 방법을 설명하기 위한 설명도이다.1 is a schematic block diagram illustrating a chemical mechanical polishing facility including a polishing pad conditioning apparatus according to an exemplary embodiment.
Fig. 2 is a schematic configuration diagram showing a polishing pad conditioning apparatus according to an exemplary embodiment.
3 is a schematic cross-sectional view showing a head portion of a polishing pad conditioning apparatus according to an exemplary embodiment.
4 is an explanatory view for explaining the operation of the conditioning disk of the polishing pad conditioning apparatus according to an exemplary embodiment.
5 is an explanatory view for explaining another method of separating the conditioning disk from the disk holder.
6 to 8 are explanatory views for explaining a method of confirming the installation state of the conditioning disk through a sensor for confirming the state in which the conditioning disk is installed in the disk holder.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 예시적인 실시예들에 따른 연마패드 컨디셔닝 장치를 구비하는 화학적 기계적 연마 설비를 나타내는 개략 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram illustrating a chemical mechanical polishing facility including a polishing pad conditioning apparatus according to exemplary embodiments.

도 1을 참조하면, 화학적 기계적 연마 설비(10)는 일예로서, 턴 테이블(20), 웨이퍼 캐리어(40), 슬러리 공급부(50) 및 연마패드 컨디셔닝 장치(100)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the chemical mechanical polishing equipment 10 may include, for example, a turn table 20 , a wafer carrier 40 , a slurry supply unit 50 , and a polishing pad conditioning apparatus 100 .

턴 테이블(20)은 회전축(미도시)에 회전 가능하게 설치될 수 있으며, 상단부가 원형의 플레이트 형상을 가진다. 턴테이블(20)은 일정 방향, 일예로서 반시계방향으로 회전될 수 있다.The turn table 20 may be rotatably installed on a rotating shaft (not shown), and an upper end has a circular plate shape. The turntable 20 may be rotated in a predetermined direction, for example, in a counterclockwise direction.

또한, 턴 테이블(20)의 상면에는 연마패드(30)가 설치될 수 있으며, 연마패드(30)는 일예로서 경질의 폴리우레탄(polyurethane) 패드일 수 있다.In addition, a polishing pad 30 may be installed on the upper surface of the turn table 20 , and the polishing pad 30 may be, for example, a hard polyurethane pad.

웨이퍼 캐리어(40)는 연마패드(30)에 비해 작은 지름을 갖는 원판 형상으로 웨이퍼(W)를 장착할 수 있다. 웨이퍼 캐리어(40)에 장착된 웨이퍼(W)는 연마패드(30)와 접촉하면서 회전될 수 있다. 한편, 웨이퍼(W)의 평탄화 공정이 수행되는 경우 슬러리 공급부(50)로부터 공급된 슬러리를 이용하여 화학적 기계적 연마를 수행할 수 있다. 한편, 슬러리 공급부(50)는 턴 테이블(20)의 중앙부 측에 슬러리를 공급할 수 있도록 배치된다. 이에 따라, 공급된 슬러리는 원심력에 의해 연마패드(30) 상에 고루 퍼질 수 있다.The wafer carrier 40 may mount the wafer W in the shape of a disk having a smaller diameter than that of the polishing pad 30 . The wafer W mounted on the wafer carrier 40 may be rotated while in contact with the polishing pad 30 . Meanwhile, when the planarization process of the wafer W is performed, chemical mechanical polishing may be performed using the slurry supplied from the slurry supply unit 50 . Meanwhile, the slurry supply unit 50 is disposed to supply the slurry to the central portion of the turntable 20 . Accordingly, the supplied slurry may be evenly spread on the polishing pad 30 by centrifugal force.

연마패드 컨디셔닝 장치(100)는 연마패드(30)의 표면 조건을 컨디셔닝하는 장치일 수 있다. 연마패드 컨디셔닝 장치(100)는 연마패드(30)의 표면을 연마하여 연마패드(30)의 표면 조도(표면 거칠기, surface roughness)를 최적의 상태로 유지시킬 수 있다. 일예로서, 연마패드 컨디셔닝 장치(100)는 웨이퍼 캐리어(40)로 웨이퍼(W)를 연마하면서 또는 웨이퍼(W)의 연마를 정지한 상태에서 연마패드(30)를 연마하여 연마패드(30)의 표면 조도를 회복 또는 유지시킬 수 있다.The polishing pad conditioning apparatus 100 may be an apparatus for conditioning the surface condition of the polishing pad 30 . The polishing pad conditioning apparatus 100 may maintain the surface roughness (surface roughness) of the polishing pad 30 in an optimal state by polishing the surface of the polishing pad 30 . As an example, the polishing pad conditioning apparatus 100 polishes the polishing pad 30 while polishing the wafer W with the wafer carrier 40 or in a state in which polishing of the wafer W is stopped. Surface roughness can be restored or maintained.

도 2는 예시적인 실시예에 따른 연마패드 컨디셔닝 장치를 나타내는 개략 구성도이고, 도 3은 예시적인 실시예에 따른 연마패드 컨디셔닝 장치의 헤드부를 나타내는 개략 단면도이다.Fig. 2 is a schematic configuration diagram showing a polishing pad conditioning apparatus according to an exemplary embodiment, and Fig. 3 is a schematic cross-sectional view showing a head portion of the polishing pad conditioning apparatus according to an exemplary embodiment.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 연마패드 컨디셔닝 장치(100)는 일예로서, 장치 본체(120), 피봇암(140), 헤드부(160) 및 디스크 보관부(180)를 포함한다.2 to 3 , the polishing pad conditioning apparatus 100 includes, for example, a device body 120 , a pivot arm 140 , a head unit 160 , and a disk storage unit 180 .

장치 본체(120)는 턴 테이블(20)에 인접 배치된다. 한편, 장치 본체(120)에는 피봇암(140)을 원주 방향으로 회전시키기 위한 메인 모터(미도시)가 구비될 수 있다. 또한, 장치 본체(120)에는 헤드부(160)를 턴 테이블(20)에 구비되는 연마패드(30) 측으로 이동시키거나 연마패드(30)로부터 이격되도록 이동시키기 위한 에어 실린더(미도시)가 구비될 수 있다.The device body 120 is disposed adjacent to the turn table 20 . Meanwhile, a main motor (not shown) for rotating the pivot arm 140 in the circumferential direction may be provided in the device body 120 . In addition, the device body 120 is provided with an air cylinder (not shown) for moving the head unit 160 toward the polishing pad 30 provided on the turn table 20 or to be spaced apart from the polishing pad 30 . can be

즉, 장치 본체(120)에 구비되는 메인 모터와 에어 실린더를 통해 피봇암(140)은 원주 방향으로 회전되면서 피봇 중심점을 중심으로 이동될 수 있다.That is, the pivot arm 140 may be rotated in the circumferential direction through the main motor and the air cylinder provided in the device body 120 and may be moved around the pivot center point.

피봇암(140)은 장치 본체(120)에 설치되며, 피봇 중심점을 중심으로 회전되도록 장치 본체(120)에 설치될 수 있다. 피봇암(140)은 일예로서, 장치 본체(120)에 설치되는 설치부(142), 설치부(142)로부터 연장 형성되는 암부(144) 및 상기 암부(144)의 끝단에 배치되는 하우징(146)을 구비할 수 있다. 한편, 피봇 중심점(미도시)은 설치부(142)의 내부에 배치될 수 있다. 일예로서, 피봇암(140)은 금속 재질로 이루어질 수 있다.The pivot arm 140 is installed on the device body 120 , and may be installed on the device body 120 to rotate around a pivot center point. The pivot arm 140 includes, for example, an installation part 142 installed on the device body 120 , an arm part 144 extending from the installation part 142 , and a housing 146 disposed at an end of the arm part 144 . ) can be provided. Meanwhile, the pivot center point (not shown) may be disposed inside the installation unit 142 . As an example, the pivot arm 140 may be made of a metal material.

헤드부(160)는 피봇암(140)의 끝단에 배치될 수 있다. 일예로서, 헤드부(160)는 하우징(146)의 내부에 설치되는 구동원(미도시)을 구비할 수 있다. 구동원은 모터와 같이 회전력을 발생시키는 구성으로서 구동원에 의해 후술할 디스크 홀더(162)가 회전될 수 있다. 한편, 헤드부(160)는 회전축(161), 디스크 홀더(162), 영전 자석(163) 및 컨디셔닝 디스크(164)를 포함한다.The head unit 160 may be disposed at an end of the pivot arm 140 . As an example, the head unit 160 may include a driving source (not shown) installed inside the housing 146 . The drive source is a component that generates rotational force like a motor, and the disk holder 162 to be described later may be rotated by the drive source. Meanwhile, the head unit 160 includes a rotating shaft 161 , a disk holder 162 , an electrostatic magnet 163 , and a conditioning disk 164 .

회전축(161)은 상기한 구동원에 연결되어 일단이 하우징(146)으로부터 돌출 배치된다. 한편, 회전축(161)은 영전 자석(163)으로의 전원 공급을 위해 중공의 원통 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 회전축(161)의 중공에는 영전 자석으로의 전력선(e)의 연결을 위한 슬립링(161a)이 구비될 수 있다. 슬립링(161a)은 로터리 조인트, 로터리 커넥터 등으로 불리는 부품으로서, 회전하는 영전 자석(163)에 전원을 공급할 때 전력선(e)의 꼬임 없이 전원이 전달가능한 회전형 커넥터일 수 있다. 한편, 회전축(161)은 디스크 홀더(162)에 연결하여 구동원으로부터 발생되는 회전력을 디스크 홀더(162)에 전달하는 역할을 수행한다. 이에 따라, 디스크 홀더(162)는 회전축(161)과 연동하여 회전될 수 있다.The rotating shaft 161 is connected to the driving source and has one end protruding from the housing 146 . Meanwhile, the rotating shaft 161 may have a hollow cylindrical shape for supplying power to the zero-electrode magnet 163 . For example, a slip ring 161a may be provided in the hollow of the rotating shaft 161 for the connection of the power line e to the zero magnet. The slip ring 161a is a part called a rotary joint, a rotary connector, and the like, and may be a rotary connector capable of transmitting power without twisting the power line e when power is supplied to the rotating zero magnet 163 . Meanwhile, the rotation shaft 161 is connected to the disk holder 162 to transmit the rotational force generated from the driving source to the disk holder 162 . Accordingly, the disk holder 162 may be rotated in association with the rotation shaft 161 .

디스크 홀더(162)는 회전축(161)에 연결되며, 영전 자석(163)의 설치를 위한 내부 공간을 가질 수 있다. 예를 들어, 영전 자석(163)은 디스크 홀더(162)의 내부 공간에 배치되며 나사 등과 같은 결합부재를 통해 디스크 홀더(162)에 고정 설치될 수 있다. 일예로서, 디스크 홀더(162)는 상단부는 원뿔 형상을 가지며 하단부는 원통 형상을 가질 수 있다. 그리고, 디스크 홀더(162)의 저면에는 컨디셔닝 디스크(164)의 결합 시 정렬을 위한 정렬용 돌기(162a)가 구비될 수 있다. 정렬용 돌기(162a)는 디스크 홀더(162)의 저면에 원주 방향을 따라 복수개가 상호 이격 배치될 수 있다. 여기서, 원주방향이라고 함은 디스크 홀더(162)의 외주면을 따라 회전되는 방향을 의미한다.The disk holder 162 is connected to the rotation shaft 161 and may have an internal space for installing the zero-electromagnetic magnet 163 . For example, the zero-electrode magnet 163 is disposed in the inner space of the disk holder 162 and may be fixedly installed in the disk holder 162 through a coupling member such as a screw. As an example, the disk holder 162 may have a conical shape at an upper end and a cylindrical shape at a lower end. In addition, an alignment protrusion 162a for aligning the conditioning disk 164 may be provided on the bottom surface of the disk holder 162 when the conditioning disk 164 is coupled. A plurality of alignment protrusions 162a may be disposed on the bottom surface of the disk holder 162 in a circumferential direction to be spaced apart from each other. Here, the circumferential direction refers to a direction in which the disk holder 162 rotates along the outer circumferential surface.

영전 자석(163)은 디스크 홀더(162)의 내부 공간에 설치된다. 한편, 상기한 바와 같이, 영전 자석(163)에는 전력선(e)이 연결된다. 그리고, 전력선(e)을 통해 영전 자석(163)에 전류가 인가되면 자기장이 차폐되어 자기력이 사라지거나 약해진다. 따라서, 컨디셔닝 디스크(164)를 디스크 홀더(162)에 장착시키는 경우 영전 자석(163)에 전류가 인가되지 않아 자기력에 의해 컨디셔닝 디스크(164)를 디스크 홀더(162)에 장착할 수 있다. 그리고, 컨디셔닝 디스크(164)를 디스크 홀더(162)로부터 분리시키는 경우 영전 자석(163)에 전류가 인가되어 자기장이 차폐되면서 자기력이 사라지거나 약해져 컨디셔닝 디스크(164)가 디스크 홀더(162)로부터 분리될 수 있다.The zero magnet 163 is installed in the inner space of the disk holder 162 . On the other hand, as described above, the electric power line (e) is connected to the zero magnet 163. And, when a current is applied to the zero magnet 163 through the power line (e), the magnetic field is shielded so that the magnetic force disappears or weakens. Therefore, when the conditioning disk 164 is mounted on the disk holder 162 , no current is applied to the zero-electrode magnet 163 , so that the conditioning disk 164 can be mounted on the disk holder 162 by magnetic force. In addition, when the conditioning disk 164 is separated from the disk holder 162, a current is applied to the zero-electromagnetic magnet 163 and the magnetic field is shielded while the magnetic force disappears or weakens, so that the conditioning disk 164 is separated from the disk holder 162. can

이와 같이, 전류가 인가되지 않는 경우 컨디셔닝 디스크(164)가 디스크 홀더(162)로부터 분리되지 않으므로, 갑작스러운 설비의 고장 등 이상 상황에도 컨디셔닝 디스크(164)가 디스크 홀더(162)로부터 이탈되지 않을 수 있다.As such, since the conditioning disk 164 is not separated from the disk holder 162 when no current is applied, the conditioning disk 164 may not be separated from the disk holder 162 even in abnormal situations such as a sudden equipment failure. there is.

컨디셔닝 디스크(164)는 디스크 홀더(162)의 저면에 고정 설치된다. 일예로서, 컨디셔닝 디스크(164)는 원형 디스크 상에 니켈(Ni) 접착층을 매개로 하여 연마용 입자, 예컨대 인조 다이아몬드 입자가 골고루 고착되어 구성될 수 있다. 한편, 컨디셔닝 디스크(164)에는 디스크 홀더(162)의 정렬용 돌기(162a)에 대응되는 정렬용 홈(164a)가 구비될 수 있다. 정렬용 홈(164a)은 정렬용 돌기(162a)에 대응되는 위치에 대응되는 개수가 컨디셔닝 디스크(164)에 구비될 수 있다.The conditioning disk 164 is fixedly installed on the bottom surface of the disk holder 162 . As an example, the conditioning disk 164 may be configured by uniformly fixing abrasive particles, for example, artificial diamond particles, on a circular disk via a nickel (Ni) adhesive layer. Meanwhile, the conditioning disk 164 may be provided with an alignment groove 164a corresponding to the alignment protrusion 162a of the disk holder 162 . The number of alignment grooves 164a corresponding to positions corresponding to the alignment protrusions 162a may be provided in the conditioning disk 164 .

또한, 컨디셔닝 디스크(164)에는 중앙부에 디스크 홀더(162)의 결합용 홈(162b)에 삽입되는 결합용 돌기(164b)가 구비될 수 있다.In addition, the conditioning disk 164 may be provided with a coupling protrusion 164b inserted into the coupling groove 162b of the disk holder 162 in the central portion.

디스크 보관부(180)는 장치 본체(120)에 이웃하여 배치되며 사용 전,후의 컨디셔닝 디스크(164)를 보관한다. 이를 위해, 디스크 보관부(180)는 사용한 컨디셔닝 디스크(164)가 적재되는 제1 적재부(182)와, 제1 적재부(182)에 이웃하여 배치되며 새로운 컨디셔닝 디스크(164)가 적재되는 제2 적재부(184)를 구비할 수 있다.The disk storage unit 180 is disposed adjacent to the device body 120 and stores the conditioning disk 164 before and after use. To this end, the disk storage unit 180 is disposed adjacent to the first loading unit 182 and the first loading unit 182 on which the used conditioning disk 164 is loaded, and the first loading unit 182 on which the new conditioning disk 164 is loaded. Two loading parts 184 may be provided.

한편, 제1 적재부(182)에는 사용된 컨디셔닝 홀더(164)가 디스크 홀더(162)로부터 분리되는 경우 디스크 홀더(162)의 클리닝을 위한 제1 클리닝 노즐(182a)이 구비될 수 있다. 즉, 컨디셔닝 디스크(164)의 교체 시 제1 클리닝 노즐(182a)을 통해서 초순수 또는 탈이온화수가 분사되어 디스크 홀더(162)에 부착된 슬러리, 파티클 등 오염물질을 제거할 수 있다.Meanwhile, the first loading unit 182 may be provided with a first cleaning nozzle 182a for cleaning the disk holder 162 when the used conditioning holder 164 is separated from the disk holder 162 . That is, when the conditioning disk 164 is replaced, ultrapure water or deionized water is sprayed through the first cleaning nozzle 182a to remove contaminants such as slurry and particles attached to the disk holder 162 .

그리고, 제2 적재부(184)에도 새로운 컨디셔닝 홀더(164)가 디스크 홀더(162)에 장착되지 전 컨디셔닝 홀더(164)로부터 이물질 등을 제거하기 위한 제2 클리닝 노즐(184a)이 구비될 수 있다.In addition, a second cleaning nozzle 184a for removing foreign substances, etc. from the conditioning holder 164 before the new conditioning holder 164 is mounted on the disk holder 162 may also be provided in the second loading unit 184 . .

상기한 바와 같이, 영전 자석(163)을 통해 컨디셔닝 디스크(164)를 디스크 홀더(162)로부터 착탈시킬 수 있으므로 컨디셔닝 디스크(164)의 교체 시간을 절감할 수 있다. 그리고, 설비의 유지 보수를 위한 설비의 사용 중단 없이 컨디셔닝 디스크(164)의 교체가 가능하므로 생산성을 향상시킬 수 있다.As described above, since the conditioning disk 164 can be detached from the disk holder 162 through the zero-electrode magnet 163 , the replacement time of the conditioning disk 164 can be reduced. In addition, since the conditioning disk 164 can be replaced without stopping the use of the facility for maintenance of the facility, productivity can be improved.

한편, 영전 자석(163)을 통해 컨디셔닝 디스크(164)를 디스크 홀더(162)에 고정 시킴으로써, 갑작스러운 설비의 고장 등 이상 상황에도 컨디셔닝 디스크(164)가 디스크 홀더(162)로부터 이탈되지 않을 수 있다.On the other hand, by fixing the conditioning disk 164 to the disk holder 162 through the zero magnet 163, the conditioning disk 164 may not be separated from the disk holder 162 even in abnormal situations such as sudden equipment failure. .

이하에서는 연마패드 컨디셔닝 장치(100)의 작동에 대하여 간략하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the polishing pad conditioning apparatus 100 will be briefly described.

컨디셔닝 디스크(164)의 교체가 필요하면, 피봇암(140)이 회전되어 디스크 보관부(180)로 이동된다. 먼저, 피봇암(140)은 디스크 홀더(162)가 디스크 보관부(180)의 제1 적재부(182)에 배치되도록 회전된다. 이후, 영전 자석(163)에 전류가 인가되면 영전 자석(163)으로부터의 자기장이 사라지고, 디스크 홀더(162)에 장착된 컨디셔닝 디스크(164)가 디스크 홀더(162)로부터 분리된다. 이때, 컨디셔닝 디스크(164)는 자중에 의해 디스크 홀더(162)로부터 분리된다. 이후, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 적재부(182)의 제1 클리닝 노즐(182a)로부터 초순수 또는 탈이온화수 등의 세척수가 분사되어 디스크 홀더(162)에 부착된 슬러리, 파티클 등 오염물질을 제거한다.When the conditioning disk 164 needs to be replaced, the pivot arm 140 is rotated and moved to the disk storage unit 180 . First, the pivot arm 140 is rotated so that the disk holder 162 is disposed on the first loading unit 182 of the disk storage unit 180 . Then, when a current is applied to the zero magnet 163 , the magnetic field from the zero magnet 163 disappears, and the conditioning disk 164 mounted on the disk holder 162 is separated from the disk holder 162 . At this time, the conditioning disk 164 is separated from the disk holder 162 by its own weight. Thereafter, as shown in FIG. 4 , washing water such as ultrapure water or deionized water is sprayed from the first cleaning nozzle 182a of the first loading unit 182 to contaminate slurry, particles, etc. attached to the disk holder 162 . Remove material.

이후, 피봇암(140)이 회전되어 디스크 홀더(162)가 디스크 보관부(180)의 제2 적재부(184)에 배치되도록 한다. 이후, 제2 적재부(184)의 제2 클리닝 노즐(184a)로부터 초순수 또는 탈이온화수 등의 세척수가 새로운 컨디셔닝 디스크(164)로 분사되어 이물질을 제거한다. 이후, 영전 자석(163)에 인가되는 전류를 차단하여 컨디셔닝 디스크(164)가 디스크 홀더(162)에 장착되도록 한다.Thereafter, the pivot arm 140 is rotated so that the disk holder 162 is disposed on the second loading unit 184 of the disk storage unit 180 . Thereafter, washing water such as ultrapure water or deionized water is sprayed onto the new conditioning disk 164 from the second cleaning nozzle 184a of the second loading unit 184 to remove foreign substances. Thereafter, the current applied to the zero magnet 163 is blocked so that the conditioning disk 164 is mounted on the disk holder 162 .

이때, 디스크 홀더(162)의 정렬용 돌기(162a)가 컨디셔닝 디스크(164)의 정렬용 홈(164a)에 정확히 삽입되도록 하여 컨디셔닝 디스크(164)를 디스크 홀더(162)에 장착한다. 이에 따라, 컨디셔닝 디스크(164)가 정위치에 설치될 수 있다. 다시 말해, 제어부(미도시)에 의해 디스크 홀더(162)와 컨디셔닝 디스크(164)가 완벽히 면 밀착되었다고 판단되는 경우 영전 자석(163)에 인가되는 전류의 세기를 증가시켜 컨디셔닝 디스크(164)를 디스크 홀더(162)에 고정 시킬 수 있다.At this time, the conditioning disk 164 is mounted on the disk holder 162 so that the alignment protrusion 162a of the disk holder 162 is accurately inserted into the alignment groove 164a of the conditioning disk 164 . Accordingly, the conditioning disk 164 may be installed in place. In other words, when it is determined by the controller (not shown) that the disk holder 162 and the conditioning disk 164 are in perfect contact with the surface, the intensity of the current applied to the zero-electrode magnet 163 is increased to turn the conditioning disk 164 into the disk. It can be fixed to the holder (162).

이후, 피봇암(140)이 회전되어 디스크 홀더(162)가 턴테이블(20)의 상부에 배치되도록 한다.Thereafter, the pivot arm 140 is rotated so that the disk holder 162 is disposed on the turntable 20 .

상기한 바와 같이, 영전 자석(163)을 통해 컨디셔닝 디스크(164)를 디스크 홀더(162)로부터 착탈시킬 수 있으므로 컨디셔닝 디스크(164)의 교체 시간을 절감할 수 있다. 그리고, 설비의 유지 보수를 위한 설비의 사용 중단 없이 컨디셔닝 디스크(164)의 교체가 가능하므로 생산성을 향상시킬 수 있다.As described above, since the conditioning disk 164 can be detached from the disk holder 162 through the zero-electrode magnet 163 , the replacement time of the conditioning disk 164 can be reduced. In addition, since the conditioning disk 164 can be replaced without stopping the use of the facility for maintenance of the facility, productivity can be improved.

한편, 영전 자석(163)을 통해 컨디셔닝 디스크(164)를 디스크 홀더(162)에 고정 시킴으로써, 갑작스러운 설비의 고장 등 이상 상황에도 컨디셔닝 디스크(164)가 디스크 홀더(162)로부터 이탈되지 않을 수 있다.On the other hand, by fixing the conditioning disk 164 to the disk holder 162 through the zero magnet 163, the conditioning disk 164 may not be separated from the disk holder 162 even in abnormal situations such as sudden equipment failure. .

나아가, 제1,2 클리닝 노즐(182a.184a)를 통해 디스크 홀더(162)와 컨디션닝 디스크(164)의 클리닝 작업 후 컨디셔닝 디스크(164)가 디스크 홀더(162)에 착탈되므로 오염물질에 의한 불량 발생을 방지할 수 있다.Furthermore, since the conditioning disk 164 is attached to and detached from the disk holder 162 after cleaning the disk holder 162 and the conditioning disk 164 through the first and second cleaning nozzles 182a.184a, defects caused by contaminants occurrence can be prevented.

도 5는 컨디셔닝 디스크를 디스크 홀더로부터 분리시키는 다른 방법을 설명하기 위한 설명도이다.5 is an explanatory view for explaining another method of separating the conditioning disk from the disk holder.

디스크 보관부(180, 도 1 참조)의 제1 적재부(182, 도 1 참조)에는 도 5에 도시된 바와 같이, 디스크 분리용 키(285)가 구비되며, 디스크 홀더(262)에는 디스크 분리용 키(285)가 결합되는 키 홈(262c)이 구비될 수 있다. 이러한 경우, 영전 자석(263)의 자기장 세기를 약하게 조절한 후 디스크 홀더(262)가 상승하면 약한 힘으로 부착되어 있는 컨디셔닝 디스크(262)가 디스크 분리용 키(285)에 의해 디스크 홀더(262)로부터 분리된다. 한편, 디스크 분리용 키(285)는 디스크 홀더(262)에 원주 방향으로 복수개가 상호 이격 배치될 수 있다.As shown in FIG. 5, the first loading part 182 (refer to FIG. 1) of the disc storage unit 180 (refer to FIG. 1) is provided with a disc separation key 285, and the disc holder 262 is provided for disc separation. A key groove 262c to which the key 285 is coupled may be provided. In this case, when the disk holder 262 rises after the magnetic field strength of the zero magnet 263 is weakly adjusted, the conditioning disk 262 attached with a weak force is moved to the disk holder 262 by the disk separation key 285. separated from On the other hand, a plurality of keys 285 for separating the disk may be disposed to be spaced apart from each other in the circumferential direction on the disk holder 262 .

도 6 내지 도 8은 컨디셔닝 디스크가 디스크 홀더에 설치된 상태를 확인하기 위한 센서를 통해 컨디셔닝 디스크의 설치 상태를 확인하는 방법을 설명하기 위한 설명도이다.6 to 8 are explanatory views for explaining a method of confirming the installation state of the conditioning disk through a sensor for confirming the state in which the conditioning disk is installed in the disk holder.

센서(390)는 디스크 홀더(362)의 이동 경로 하부에 배치되어 컨디셔닝 디스크(364)가 디스크 홀더(362)에 정위치에 장착되었는지를 감지한다. 센서(390)는 광, 와전류, 정전용량 등의 변위 측정 센서일 수 있다. 일예로서, 도 6에 도시된 바와 같이, 디스크 홀더(362)가 한 바퀴 회전되면서 센서(390)에 의해 컨디셔닝 디스크(364)가 디스크 홀더(362)에 정위치에 장착되었는지를 감지한다. 그리고, 도 6에 도시된 바와 같이 컨디셔닝 디스크(364)가 디스크 홀더(362)에 정위치에 장착된 경우 센서(390)는 제어부(400)에 컨디셔닝 디스크(364)가 디스크 홀더(362)에 정위치에 장착되었다는 신호를 송출한다. 이러한 경우 제어부(400)는 디스크 홀더(362)를 턴테이블(20) 상으로 이동시킨다.The sensor 390 is disposed below the movement path of the disk holder 362 to detect whether the conditioning disk 364 is mounted in the disk holder 362 in place. The sensor 390 may be a displacement measuring sensor such as light, eddy current, or capacitance. As an example, as shown in FIG. 6 , while the disk holder 362 is rotated once, it is sensed by the sensor 390 whether the conditioning disk 364 is mounted in the disk holder 362 in the correct position. And, as shown in FIG. 6 , when the conditioning disk 364 is mounted in the correct position on the disk holder 362 , the sensor 390 tells the controller 400 that the conditioning disk 364 is fixed to the disk holder 362 . Sends a signal that it has been installed in the position. In this case, the controller 400 moves the disk holder 362 onto the turntable 20 .

하지만, 도 7에 도시된 바와 같이, 센서(390)에 의해 컨디셔닝 디스크(364)가 디스크 홀더(362)에 장착되지 않은 경우 센서(390)에 의해 제어부(400)로 이에 대한 신호를 송출한다. 이러한 경우 제어부(400)는 디스크 홀더(362)를 디스크 보관부(180, 도 1 참조)로 다시 이동시켜 컨디셔닝 디스크(364)를 디스크 홀더(362)에 장착하는 공정을 다시 수행한다.However, as shown in FIG. 7 , when the conditioning disk 364 is not mounted on the disk holder 362 by the sensor 390 , a signal is transmitted to the controller 400 by the sensor 390 . In this case, the controller 400 moves the disk holder 362 back to the disk storage unit 180 (refer to FIG. 1 ) to perform the process of mounting the conditioning disk 364 to the disk holder 362 again.

그리고, 도 89에 도시된 바와 같이, 센서(390)에 의해 컨디셔닝 디스크(364)가 디스크 홀더(362)에 정위치에 장착되지 않은 경우 센서(390)에 의해 제어부(400)로 이에 대한 신호를 송출한다. 이러한 경우 제어부(400)는 디스크 홀더(362)를 디스크 보관부(180, 도 1 참조)로 다시 이동시켜 컨디셔닝 디스크(364)를 디스크 홀더(362)에 장착하는 공정을 다시 수행한다.And, as shown in FIG. 89, when the conditioning disk 364 is not mounted in the correct position on the disk holder 362 by the sensor 390, the sensor 390 sends a signal for this to the controller 400 send out In this case, the controller 400 moves the disk holder 362 back to the disk storage unit 180 (refer to FIG. 1 ) to perform the process of mounting the conditioning disk 364 to the disk holder 362 again.

한편, 센서(390)는 별도의 프레임 또는 디스크 보관부(190) 등 디스크 홀더(362)의 이동 경로에 배치되는 경우라면 설치 위치는 한정되지 않을 것이다. On the other hand, if the sensor 390 is disposed on a moving path of the disk holder 362, such as a separate frame or disk storage unit 190, the installation position will not be limited.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention described in the claims. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

100 : 연마패드 컨디셔닝 장치
120 : 본체
140 : 피봇암
160 : 헤드부
180 : 디스크 보관부100: polishing pad conditioning device
120: body
140: pivot arm
160: head
180: disk storage unit

Claims (10)

장치 본체;
상기 장치 본체에 설치되며, 끝단에 내부 공간을 가지는 하우징을 구비하는 피봇암; 및
상기 피봇암의 끝단에 배치되는 헤드부;
를 포함하며,
상기 헤드부는
구동원에 연결되어 상기 하우징으로부터 일단이 돌출 배치되며 중공을 가지는 회전축;
상기 회전축에 연결되는 디스크 홀더;
상기 디스크 홀더의 내부 공간에 설치되는 영전 자석; 및
상기 디스크 홀더의 저면에 결합되는 컨디션닝 디스크;
를 포함하며,
상기 영전 자석은 전류가 인가되는 경우 상기 컨디셔닝 디스크를 상기 디스크 홀더로부터 분리시키는 연마패드 컨디셔닝 장치.
device body;
a pivot arm installed on the device body and having a housing having an inner space at an end thereof; and
a head portion disposed at an end of the pivot arm;
includes,
the head part
a rotating shaft connected to a driving source, one end protruding from the housing, and having a hollow;
a disk holder connected to the rotation shaft;
a zero-electrode magnet installed in the inner space of the disk holder; and
a conditioning disk coupled to the bottom surface of the disk holder;
includes,
The zero-electromagnetic magnet separates the conditioning disk from the disk holder when an electric current is applied to the polishing pad conditioning apparatus.
 제1항에 있어서,
상기 회전축의 중공에는 상기 영전 자석으로의 전력선의 연결을 위한 슬립링이 구비되는 연마패드 컨디셔닝 장치.
According to claim 1,
A polishing pad conditioning apparatus provided with a slip ring for connecting a power line to the zero-electrode magnet in the hollow of the rotating shaft.
 제1항에 있어서,
상기 장치 본체에 이웃하여 배치되며 사용 전,후의 상기 컨디셔닝 디스크를 보관하는 디스크 보관부를 더 포함하는 연마패드 컨디셔닝 장치.
According to claim 1,
A polishing pad conditioning apparatus disposed adjacent to the apparatus body and further comprising a disk storage unit for storing the conditioning disk before and after use.
 제3항에 있어서,
상기 디스크 보관부는 사용한 상기 컨디셔닝 디스크가 적재되는 제1 적재부와, 제1 적재부에 이웃하여 배치되며 새로운 상기 컨디셔닝 디스크가 적재되는 제2 적재부를 구비하는 연마패드 컨디셔닝 장치.
4. The method of claim 3,
The disk storage unit includes a first loading part on which the used conditioning disk is loaded, and a second loading part disposed adjacent to the first loading part and on which the new conditioning disk is loaded.
 제4항에 있어서,
상기 제1 적재부에는 상기 컨디셔닝 디스크가 상기 디스크 홀더로부터 분리되는 경우 상기 디스크 홀더의 클리닝을 위한 제1 클리닝 노즐이 설치되는 연마패드 컨디셔닝 장치.
5. The method of claim 4,
A polishing pad conditioning apparatus in which a first cleaning nozzle for cleaning the disk holder is installed in the first loading part when the conditioning disk is separated from the disk holder.
 제4항에 있어서,
상기 제2 적재부에는 상기 디스크 홀더에 설치될 새로운 상기 컨디셔닝 디스크의 클리닝을 위한 제2 클리닝 노즐이 설치되는 연마패드 컨디셔닝 장치.
5. The method of claim 4,
A polishing pad conditioning apparatus in which a second cleaning nozzle for cleaning the new conditioning disk to be installed in the disk holder is installed in the second loading unit.
 제4항에 있어서,
제1 적재부에는 상기 컨디셔닝 디스크를 상기 디스크 홀더로부터 분리시키기 위한 디스크 분리용 키가 구비되는 연마패드 컨디셔닝 장치.
5. The method of claim 4,
A polishing pad conditioning apparatus provided with a disk separation key for separating the conditioning disk from the disk holder in the first loading unit.
 제1항에 있어서,
상기 헤드부의 이동 경로의 하부에 배치되며 상기 디스크 홀더와 상기 컨디셔닝 디스크의 결합 상태를 확인하기 위한 센서를 더 포함하는 연마패드 컨디셔닝 장치.
According to claim 1,
The polishing pad conditioning apparatus is disposed below the movement path of the head and further comprises a sensor for confirming a coupling state between the disk holder and the conditioning disk.
 제8항에 있어서,
상기 센서에 연결되어 상기 피봇암과 상기 헤드부의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 연마패드 컨디셔닝 장치.
9. The method of claim 8,
Polishing pad conditioning apparatus further comprising a control unit connected to the sensor to control the operation of the pivot arm and the head unit.
 제1항에 있어서,
상기 디스크 홀더의 저면에는 상기 디스크와의 정렬을 위한 정렬용 돌기가 구비되는 연마패드 컨디셔닝 장치.
According to claim 1,
A polishing pad conditioning apparatus provided with an alignment protrusion for alignment with the disk on a bottom surface of the disk holder.
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