KR100523623B1 - Cmp 장비의 다이아몬드 디스크의 클리닝 드레서 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다이아몬드 디스크(3)를 클리닝하는 클리닝 드레서(10)에 있어서, 엔드이펙터(2)가 상측으로 로딩/언로딩되는 트레이(20)와; 트레이(20)의 내측에 설치되고, 상측면에 다이아몬드 디스크(3)를 향해 초순수를 분사하는 복수의 분사노즐(31)이 형성되며, 엔드이펙터(2)가 회전시 다이아몬드 디스크(3)의 하측면을 클리닝하기 위하여 다이아몬드 디스크(3)의 하측면에 접하는 브러쉬(32)가 상측면에 구비되는 클리닝플레이트(30)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 CMP 장비의 다이아몬드 디스크에 부착된 슬러리를 완전히 제거함으로써 다이아몬드 디스크가 폴리싱 패드를 제대로 컨디셔닝하도록 하고, 엔드이펙터의 측부에 부착된 슬러리도 함께 제거함으로써 폴리싱 패드로 슬러리 찌꺼기가 유입되지 않도록 하여 웨이퍼의 폴리싱시 웨이퍼 표면에 스크래치가 유발됨을 방지하며, 트레이 하측으로 제거된 슬러리와 함께 초순수가 직접 배출되도록 함으로써 트레이 내측에 슬러리 찌꺼기가 남아 있지 않도록 하는 효과를 가지고 있다.
Description
본 발명은 CMP 장비의 다이아몬드 디스크의 클리닝 드레서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 CMP 장비의 다이아몬드 디스크와 엔드이펙터에 부착된 슬러리를 완전히 제거하며, 트레이 하측으로 제거된 슬러리를 초순수와 함께 직접 배출되도록 하는 CMP 장비의 다이아몬드 디스크의 클리닝 드레서에 관한 것이다.
웨이퍼가 대구경화 됨에 따라 웨이퍼의 넓어진 면을 평탄화하기 위해서 화학적인 제거가공과 기계적인 제거가공을 하나의 가공방법으로 혼합한 화학적 기계적 연마(Chemical-Mechanical Polishing; 이하 "CMP"라 함) 공정이 널리 이용되고 있다.
CMP 공정이란 단차를 가진 웨이퍼 표면을 폴리싱 패드(polishing pad) 위에 밀착시킨 후 연마제와 화학물질이 포함된 슬러리(slurry)를 웨이퍼와 폴리싱 패드 사이에 주입시켜 웨이퍼의 표면을 평탄화시키는 방식이다.
CMP 공정을 실시하는 CMP 장비는 폴리싱 패드의 표면을 미소절삭하여 그 표면에 새로운 미공들을 발생시키는 컨디셔너(conditioner)가 구비되며, 컨디셔너는 컨디셔닝시 회전하도록 회전축의 하단에 엔드이펙터가 결합되며, 엔드이펙터의 하측에는 폴리싱 패드면에 밀착되어 폴리싱 패드의 표면을 미소절삭하는 다이아몬드 디스크가 부착된다.
다이아몬드 디스크는 하측면에 다이아몬드 입자들이 부착되며, 컨디셔닝을 마치면 부착된 슬러리를 제거하기 위하여 클리닝 드레서에서 클리닝된다.
종래의 CMP 장비의 컨디셔너에 구비된 다이아몬드 디스크를 클리닝하는 클리닝 드레서를 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 CMP 장비의 다이아몬드 디스크의 클리닝 드레서를 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, CMP 장비의 컨디셔너에 구비된 회전축(1)에 결합되는 엔드이펙터(2)가 상측으로 로딩/언로딩되는 트레이(110)와, 트레이(110)의 내측에 엔드이펙터(2)의 다이아몬드 디스크(3)가 안착되도록 설치되는 안착대(120)와, 트레이(110)에 초순수를 공급하도록 트레이(110)의 상측에 설치되는 분사노즐(130)을 포함한다.
따라서, 엔드이펙터(2)가 트레이(110) 내측으로 로딩되어 다이아몬드 입자(3a)가 부착된 다이아몬드 디스크(3)의 하측면이 안착대(120)에 놓여지면 분사노즐(130)로부터 초순수가 분사되어 트레이(110)에 채워짐으로써 엔드이펙터(2)의 다이아몬드 디스크(3)에 부착된 슬러리가 제거되도록 하며, 트레이(110)를 오버플로우하는 초순수는 트레이(110)의 외측에 설치되는 배수로(미도시)를 따라 배수된다.
그러나, 이와 같은 종래의 CMP 장비의 다이아몬드 디스크의 클리닝 드레서는 트레이(110) 내측으로 초순수를 공급하여 다이아몬드 디스크(3)를 초순수에 잠기도록 하여 단순하게 다이아몬드 디스크(3)를 클리닝하기 때문에 다이아몬드 디스크(3)에 부착된 슬러리를 완벽하게 제거하기가 어려우며, 이로 인해 다이아몬드 디스크(3)에 부착된 슬러리가 제대로 제거되지 않아 폴리싱 패드의 컨디셔닝이 제대로 되지 않는 문제점을 가지고 있었다.
또한, 다이아몬드 디스크(3)의 클리닝시 엔드이펙터(2)의 측부에 부착된 슬러리도 제거되지 않고 잔존함으로써 엔드이펙터(2)의 측부에 잔존하는 슬러리 찌꺼기가 폴리싱 패드(미도시)에 남게되어 웨이퍼의 폴리싱시 웨이퍼 표면에 스크래치를 유발시키는 문제점을 가지고 있었다.
또한, 트레이(110)에 채원진 초순수는 오버플로우시켜서 배수시키기 때문에 트레이(110)의 바닥에는 항상 슬러리의 찌꺼기가 남게 되어 트레이(110)에 채워지는 초순수를 오염시켜서 다이아몬드 디스크(3)의 클리닝이 제대로 이루어지지 못하는 문제점을 가지고 있었다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 CMP 장비의 다이아몬드 디스크에 부착된 슬러리를 완전히 제거함으로써 다이아몬드 디스크가 폴리싱 패드를 제대로 컨디셔닝하도록 하고, 다이아몬드 디스크가 부착된 엔드이펙터의 측부에 부착된 슬러리도 함께 제거함으로써 폴리싱 패드로 슬러리 찌꺼기가 유입되지 않도록 하여 웨이퍼의 폴리싱시 웨이퍼 표면에 스크래치가 유발됨을 방지하며, 트레이 하측으로 초순수가 직접 배출되도록 함으로써 트레이 내측에 슬러리 찌꺼기가 존재하지 않도록 하는 CMP 장비의 다이아몬드 디스크의 클리닝 드레서를 제공하는데 있다.이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 폴리싱 패드를 컨디셔닝하는 컨디셔너의 엔드이펙터 하측면에 부착되어 컨디셔닝시 폴리싱 패드의 표면에 밀착되는 다이아몬드 디스크를 클리닝하는 클리닝 드레서에 있어서, 엔드이펙터가 상측으로 로딩/언로딩되며, 하측에 초순수와 함께 슬러리를 배출시키는 배수구가 형성되는 트레이와, 트레이의 내측에 설치되고, 상측면에 다이아몬드 디스크를 향해 초순수를 분사하는 복수의 분사노즐이 형성되며, 엔드이펙터가 회전시 상기 다이아몬드 디스크의 하측면을 클리닝하기 위하여 다이아몬드 디스크의 하측면에 접하는 브러쉬가 상측면에 구비되는 클리닝플레이트와, 엔드이펙터의 측부를 향해 초순수를 분사하여 회전하는 엔드이펙터의 측부에 부착된 슬러리를 제거하도록 트레이의 상측에 설치되는 초순수분사노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.
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이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 CMP 장비의 다이아몬드 디스크의 클리닝 드레서를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 CMP 장비의 다이아몬드 디스크의 클리닝 드레서의 클리닝플레이트를 도시한 평면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 CMP 장비의 다이아몬드 디스크의 클리닝 드레서(10)는 폴리싱 패드(미도시)를 컨디셔닝하는 컨디셔너(미도시)의 회전축(1)에 결합되는 엔드이펙터(2)가 상측으로 로딩/언로딩되는 트레이(20)와, 트레이(20)의 내측에 설치되는 클리닝플레이트(30)를 포함한다.
트레이(20)는 바닥면에 클리닝플레이트(30)가 설치되도록 지지대(21)가 설치된다.
트레이(20)는 하측에 내측의 초순수를 배수시키기 위한 배수구(22)가 형성된다. 따라서, 배수구(20)를 통해 초순수를 배수시 슬러리도 함께 배수토록 함으로써 트레이(20) 내측에 슬러리 찌꺼기가 남아 있지 않도록 한다.
클리닝플레이트(30)는 지지대(21) 상측에 고정됨으로써 트레이(20)의 내측에 설치되고, 상측면에 상측으로 향해 초순수를 분사하는 복수의 분사노즐(31)이 일정 간격으로 형성됨과 아울러 엔드이펙터(2)의 다이아몬드 디스크(3)의 하측면에 접하는 브러쉬(32)가 구비된다.
분사노즐(31)은 외부의 초순수공급부(미도시)로부터 트레이(20)의 하측을 관통하여 클리닝플레이트(30)에 연결되는 제 1 초순수공급라인(33)을 통해 초순수를 공급받는다.
브러쉬(32)는 트레이(20) 내측으로 로딩된 엔드이펙터(2)가 회전시 함께 회전하는 다이아몬드 디스크(3) 하측면에 부착된 다이아몬드 입자들(3a)에 남아 있는 슬러리를 제거하기 위하여 다이아몬드 디스크(3) 하측면에 접하도록 클리닝플레이트(30)의 상측면에 구비된다.
한편, 트레이(20)는 상측에 엔드이펙터(2)의 측부를 향해 초순수를 분사하는 초순수분사노즐(40)이 설치될 수 있다. 따라서, 초순수분사노즐(40)로부터 분사되는 초순수에 의해 회전하는 엔드이펙터(2)의 측부에 부착된 슬러리를 제거한다.
초순수분사노즐(40)은 클리닝플레이트(30)의 분사노즐(31)과 마찬가지로 외부의 초순수공급부(미도시)로부터 제 2 초순수공급라인(41)을 통해 초순수를 공급받는다.
이와 같은 구조로 이루어진 CMP 장비의 다이아몬드 디스크의 클리닝 드레서의 동작은 다음과 같이 이루어진다.
폴리싱 패드(미도시)의 컨디셔닝을 마친 컨디셔너(미도시)의 엔드이펙터(2)를 트레이(20) 내측으로 로딩하여 다이아몬드 디스크(3)의 하측면이 클리닝플레이트(30)의 브러쉬(31)와 접하도록 위치시킨 후 엔드이펙터(2)를 회전시킨다.
이 때, 클리닝플레이트(30)의 분사노즐(31)과 초순수분사노즐(40)로부터 각각 초순수가 분사됨으로써 다이아몬드 디스크(3)에 부착된 슬러리 및 엔드이펙터(2)에 부착된 슬러리를 제거하며, 제거된 슬러리는 초순수와 함께 배수구(22)를 통해 배출시킨다.
엔드이펙터(2)와 함께 회전하는 다이아몬드 디스크(3)의 하측면에 부착된 슬러리는 클리닝플레이트(30)의 브러쉬(32)와의 마찰에 의해 제거되어 역시 초순수와 함께 배수구(22)를 통해 배출된다.
그러므로, CMP 장비의 다이아몬드 디스크(3)에 부착된 슬러리를 완전히 제거함으로써 다이아몬드 디스크(3)가 폴리싱 패드(미도시)를 제대로 컨디셔닝하도록 하고, 엔드이펙터(2)의 측부에 부착된 슬러리도 함께 제거함으로써 폴리싱 패드로 슬러리 찌꺼기가 유입되지 않도록 하여 웨이퍼의 폴리싱시 웨이퍼 표면에 스크래치가 유발됨을 방지하며, 트레이(20) 하측으로 제거된 슬러리와 함께 초순수가 직접 배출되도록 함으로써 트레이(20) 내측에 슬러리 찌꺼기가 남아 있지 않도록 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 CMP 장비의 다이아몬드 디스크의 클리닝 드레서는 CMP 장비의 다이아몬드 디스크에 부착된 슬러리를 완전히 제거함으로써 다이아몬드 디스크가 폴리싱 패드를 제대로 컨디셔닝하도록 하고, 엔드이펙터의 측부에 부착된 슬러리도 함께 제거함으로써 폴리싱 패드로 슬러리 찌꺼기가 유입되지 않도록 하여 웨이퍼의 폴리싱시 웨이퍼 표면에 스크래치가 유발됨을 방지하며, 트레이 하측으로 제거된 슬러리와 함께 초순수가 직접 배출되도록 함으로써 트레이 내측에 슬러리 찌꺼기가 남아 있지 않도록 하는 효과를 가지고 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 CMP 장비의 다이아몬드 디스크의 클리닝 드레서를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
도 1은 종래의 CMP 장비의 다이아몬드 디스크의 클리닝 드레서를 도시한 단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 CMP 장비의 다이아몬드 디스크의 클리닝 드레서를 도시한 단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 CMP 장비의 다이아몬드 디스크의 클리닝 드레서의 클리닝플레이트를 도시한 평면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
20 : 트레이 21 : 지지대
22 : 배수구 30 : 클리닝플레이트
31 : 분사노즐 32 : 브러쉬
33 : 제 1 초순수공급라인 40 : 초순수분사노즐
41 : 제 2 초순수공급라인
Claims (3)
- 폴리싱 패드를 컨디셔닝하는 컨디셔너의 엔드이펙터 하측면에 부착되어 컨디셔닝시 상기 폴리싱 패드의 표면에 밀착되는 다이아몬드 디스크를 클리닝하는 클리닝 드레서에 있어서,상기 엔드이펙터가 상측으로 로딩/언로딩되며, 하측에 초순수와 함께 슬러리를 배출시키는 배수구가 형성되는 트레이와,상기 트레이의 내측에 설치되고, 상측면에 상기 다이아몬드 디스크를 향해 초순수를 분사하는 복수의 분사노즐이 형성되며, 상기 엔드이펙터가 회전시 상기 다이아몬드 디스크의 하측면을 클리닝하기 위하여 상기 다이아몬드 디스크의 하측면에 접하는 브러쉬가 상측면에 구비되는 클리닝플레이트와,상기 엔드이펙터의 측부를 향해 초순수를 분사하여 회전하는 상기 엔드이펙터의 측부에 부착된 슬러리를 제거하도록 상기 트레이의 상측에 설치되는 초순수분사노즐을 포함하는 CMP 장비의 다이아몬드 디스크의 클리닝 드레서.
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