KR102362916B1 - Chemical mechanical polishing apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화학 기계적 연마 장치에 관한 것으로, 상면에 연마 패드가 입혀지고 자전하는 연마 정반과; 화학 기계적 연마 공정 중에 상기 연마 패드에 상기 웨이퍼를 가압하면서 회전시키는 캐리어 헤드와; 상기 연마 정반에 고정되어 상기 연마 정반과 함께 회전하면서, 상기 웨이퍼가 차지하는 영역에 대응하는 센서 설치 영역에 다수로 분포되어, 상기 웨이퍼의 하측을 통과할 때에 상기 웨이퍼의 연마층 두께 정보를 갖는 수신 신호를 수신하는 다수의 센서를; 포함하여 구성되어, 연마 패드 상에서 웨이퍼가 차지하는 영역에 대응하는 센서 설치 영역에 분포되어, 웨이퍼의 하측을 통과할 때에 웨이퍼의 연마층 두께 정보를 갖는 수신 신호를 센서에서 수신하여, 웨이퍼의 판면에 대한 연마층 두께 분포를 하나의 시각에 대하여 얻을 수 있는 화학 기계적 연마 장치를 제공한다. The present invention relates to a chemical mechanical polishing apparatus, comprising: a polishing platen having a polishing pad coated on an upper surface and rotating; a carrier head rotating while pressing the wafer against the polishing pad during a chemical mechanical polishing process; While being fixed to the polishing platen and rotating together with the polishing platen, it is distributed in a plurality of sensor installation areas corresponding to the area occupied by the wafer, and when passing through the lower side of the wafer, a reception signal having information on the thickness of the polishing layer of the wafer A number of sensors to receive; It is composed of including, distributed in the sensor installation area corresponding to the area occupied by the wafer on the polishing pad, and when passing under the wafer, receives a received signal having information on the polishing layer thickness of the wafer from the sensor, A chemical mechanical polishing apparatus capable of obtaining an abrasive layer thickness distribution for one time is provided.

Description

화학 기계적 연마 장치 {CHEMICAL MECHANICAL POLISHING APPARATUS} Chemical mechanical polishing apparatus {CHEMICAL MECHANICAL POLISHING APPARATUS}

본 발명은 화학 기계적 연마 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학 기계적 연마 공정 중에 자전하는 연마 패드 상에서 자전하는 웨이퍼의 2차원의 두께 분포를 얻을 수 있는 화학 기계적 연마 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a chemical mechanical polishing apparatus, and more particularly, to a chemical mechanical polishing apparatus capable of obtaining a two-dimensional thickness distribution of a rotating wafer on a rotating polishing pad during a chemical mechanical polishing process.

일반적으로 화학 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing; CMP) 공정은 회전하는 연마 정반 상에 웨이퍼 등의 기판이 접촉한 상태로 회전 시키면서 기계적인 연마를 행하여 미리 정해진 두께에 이르도록 기판의 표면을 평탄하게 하는 공정이다. In general, a chemical mechanical polishing (CMP) process is a process of leveling the surface of a substrate to reach a predetermined thickness by performing mechanical polishing while rotating while a substrate such as a wafer is in contact with a rotating polishing platen to be.

이를 위하여, 도1에 도시된 바와 같이 화학 기계적 연마 장치(9)는 연마 정반(10)에 연마 패드(11)를 그 위에 입힌 상태로 자전시키면서, 캐리어 헤드(20)로 웨이퍼(W)를 연마 패드(11)의 표면에 가압하면서 회전시켜, 웨이퍼(W)의 표면을 평탄하게 연마한다. 이를 위하여, 연마 패드(11)의 표면이 일정한 상태로 유지되도록 선회 운동(30d)을 하면서 컨디셔닝 디스크(31)를 가압과 회전(30r)을 동시에 행하면서 연마 패드(11)를 개질시키는 컨디셔너(30)가 구비되고, 연마 패드(11)의 표면에 화학적 연마를 수행하는 슬러리가 슬러리 공급부(40)를 통해 공급된다. To this end, as shown in FIG. 1 , the chemical mechanical polishing apparatus 9 polishes the wafer W with the carrier head 20 while rotating the polishing pad 11 on the polishing platen 10 with the polishing pad 11 coated thereon. The pad 11 is rotated while being pressed against the surface of the pad 11 to flatten the surface of the wafer W. To this end, the conditioner 30 reforms the polishing pad 11 while simultaneously pressing and rotating the conditioning disk 31 while performing a pivoting motion 30d so that the surface of the polishing pad 11 is maintained in a constant state. ) is provided, and a slurry for performing chemical polishing on the surface of the polishing pad 11 is supplied through the slurry supply unit 40 .

화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼(W)의 연마층 두께를 감시하여 타겟 두께에 도달할 때까지 웨이퍼(W)의 연마층 두께 분포를 균일하게 하면서, 타겟 두께에 도달하면 화학 기계적 연마 공정을 종료하는 것이 필요하다. 이를 위하여, 연마 패드(11) 상에는 웨이퍼(W)의 연마층 두께를 측정하는 센서(50)가 설치된다. Monitoring the abrasive layer thickness of the wafer W during the chemical mechanical polishing process to make the abrasive layer thickness distribution of the wafer W uniform until the target thickness is reached, and ending the chemical mechanical polishing process when the target thickness is reached necessary. To this end, a sensor 50 for measuring the thickness of the polishing layer of the wafer W is installed on the polishing pad 11 .

이에 따라, 연마 패드(11)가 한 바퀴 회전(11d)하면서 센서(50)가 웨이퍼(W)의 하측을 통과할 때마다, 센서(50)는 웨이퍼(W)의 연마층 두께 정보가 담긴 신호를 수신한다. 센서(50)는 광을 조사하였다가 웨이퍼 연마층에서 반사된 반사광을 수신하는 광 센서일 수도 있고, 웨이퍼 연마층이 도전성 연마층인 경우에는 와전류를 인가하여 와전류 신호의 임피던스, 리액턴스, 인덕턴스, 위상차 중 어느 하나 이상의 변동량으로부터 웨이퍼 연마층의 두께를 감지하는 와전류 센서일 수도 있다.Accordingly, whenever the sensor 50 passes the lower side of the wafer W while the polishing pad 11 rotates 11d once, the sensor 50 generates a signal containing information on the polishing layer thickness of the wafer W. receive The sensor 50 may be an optical sensor that irradiates light and receives reflected light reflected from the wafer polishing layer. It may be an eddy current sensor that detects the thickness of the wafer polishing layer from any one or more fluctuation amounts.

그런데, 화학 기계적 연마 공정 중에는 연마 패드(11)가 회전(11d)할 뿐만 아니라, 웨이퍼(W)도 캐리어 헤드(20)에 의하여 자전하므로, 센서(50)가 웨이퍼(W)의 하측을 통과할 때에 수신하는 수신 신호는 웨이퍼(W)의 일정한 위치에서 수신하지 못하므로, 웨이퍼(W)의 평면 상에서의 연마층 두께를 얻을 수 없는 한계가 있었다.However, during the chemical mechanical polishing process, not only the polishing pad 11 rotates 11d, but also the wafer W rotates by the carrier head 20, so that the sensor 50 passes through the lower side of the wafer W. Since the reception signal received at this time cannot be received at a certain position of the wafer W, there is a limit in that the thickness of the polishing layer on the plane of the wafer W cannot be obtained.

더욱이, 웨이퍼(W)의 연마층 두께는 반경 방향 성분에 대하여 균일하다고 알려져 있어서 종래에는 웨이퍼(W)의 중심으로부터 일측 반경 방향에 대한 영역(Mz)에만 센서(50)가 설치되지만, 도2에 도시된 바와 같이, 화학 기계적 연마 공정이 행해진 웨이퍼(W)의 연마층(Le)의 두께 분포는 일측에서의 두께(h1)가 타측에서의 두께(h2)에 비하여 더 크게 측정되는 경우가 발생된다. 이는, 웨이퍼의 기재(Wo) 상에 연마층(Le)이 최초 증착될 당시에 두께 분포가 균일하지 않는 경우도 있고, 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼(W)의 자전 속도와 연마 패드(11)의 자전 속도의 차이에 의하여 연마량이 웨이퍼(W)의 판면에 대해 균일하지 않게 연마되는 경우도 발생된다. Furthermore, since the thickness of the polishing layer of the wafer W is known to be uniform with respect to the radial component, the sensor 50 is conventionally provided only in the area Mz from the center of the wafer W in the radial direction on one side, but in FIG. As shown, in the thickness distribution of the polishing layer Le of the wafer W subjected to the chemical mechanical polishing process, the thickness h1 at one side is larger than the thickness h2 at the other side. This is because the thickness distribution may not be uniform when the polishing layer Le is first deposited on the substrate Wo of the wafer, and the rotation speed of the wafer W and the rotation of the polishing pad 11 during the chemical mechanical polishing process Due to the difference in speed, the polishing amount may be non-uniformly polished with respect to the plate surface of the wafer (W).

따라서, 웨이퍼(W)의 중심으로부터 반경 방향의 길이가 일정하더라도 연마층 두께 편차가 발생되므로, 웨이퍼의 판면 전체에 걸쳐 연마층의 두께 분포를 정확하게 구할 필요성이 절실히 요구되고 있다.
Therefore, even if the length in the radial direction from the center of the wafer W is constant, the polishing layer thickness deviation occurs. Therefore, there is an urgent need to accurately obtain the thickness distribution of the polishing layer over the entire plate surface of the wafer.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 화학 기계적 연마 공정 중에 자전하는 연마 패드 상에서 자전하는 웨이퍼의 판면에 대한 연마층 두께 분포를 하나의 시각에 한꺼번에 얻을 수 있는 화학 기계적 연마 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, and to provide a chemical mechanical polishing apparatus capable of obtaining the abrasive layer thickness distribution with respect to the plate surface of the rotating wafer on a rotating polishing pad during the chemical mechanical polishing process at one time aim to

또한, 본 발명은 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼의 연마층 두께를 2차원 상에 대한 값으로 얻게 되어, 웨이퍼의 좌우 방향에 대한 연마층 두께 편차를 해소하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to obtain the thickness of the polishing layer of the wafer as a value for the two-dimensional image during the chemical mechanical polishing process, thereby eliminating the deviation of the thickness of the polishing layer in the left and right directions of the wafer.

이를 통해, 본 발명은 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼의 연마층 두께 분포를 2차원 판면에 대하여 균일하게 조절하여 연마 품질을 향상시키는 것을 목적으로 한다. Through this, an object of the present invention is to improve the polishing quality by uniformly controlling the thickness distribution of the polishing layer of the wafer with respect to the two-dimensional plate during the chemical mechanical polishing process.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 웨이퍼의 화학 기계적 연마 장치로서, 상면에 연마 패드가 입혀지고 자전하는 연마 정반과; 화학 기계적 연마 공정 중에 상기 연마 패드에 상기 웨이퍼를 가압하면서 회전시키는 캐리어 헤드와; 상기 연마 정반에 고정되어 상기 연마 정반과 함께 회전하면서, 상기 웨이퍼가 차지하는 영역에 대응하는 센서 설치 영역에 다수로 분포되어, 상기 웨이퍼의 하측을 통과할 때에 상기 웨이퍼의 연마층 두께 정보를 갖는 수신 신호를 수신하는 다수의 센서를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a chemical mechanical polishing apparatus for a wafer, comprising: a polishing platen having a polishing pad coated on an upper surface of the wafer and rotating; a carrier head rotating while pressing the wafer against the polishing pad during a chemical mechanical polishing process; While being fixed to the polishing platen and rotating together with the polishing platen, it is distributed in a plurality of sensor installation areas corresponding to the area occupied by the wafer, and when passing through the lower side of the wafer, a reception signal having information on the thickness of the polishing layer of the wafer A number of sensors to receive; It provides a chemical mechanical polishing apparatus, characterized in that it comprises.

이와 같이, 연마 패드 상에서 웨이퍼가 차지하는 영역에 대응하는 센서 설치 영역에 분포되어, 웨이퍼의 하측을 통과할 때에 웨이퍼의 연마층 두께 정보를 갖는 수신 신호를 센서에서 수신하여, 웨이퍼의 판면에 대한 연마층 두께 분포를 하나의 시각에 대하여 얻을 수 있는 잇점이 얻어진다.In this way, distributed in the sensor installation area corresponding to the area occupied by the wafer on the polishing pad, the sensor receives a reception signal having information on the thickness of the polishing layer of the wafer when passing through the lower side of the wafer, and the polishing layer on the plate surface of the wafer The advantage is obtained that the thickness distribution can be obtained for one view.

센서 설치 영역에 배치된 다수의 센서가 웨이퍼의 전체 판면에 대한 두께 분포를 구할 수 있도록, 센서 설치 영역은 웨이퍼의 판면과 동일하거나 보다 큰 크기와 형태로 정해지는 것이 바람직하다. 즉, 캐리어 헤드와 연마 정반 중 어느 것도 화학 기계적 연마 공정 중에 왕복 오실레이션 운동을 하지 않는 경우에는, 웨이퍼의 면적과 동일한 센서 설치 영역에만 센서가 배치되면 충분하다. 그러나, 화학 기계적 연마 공정 중에 캐리어 헤드와 연마 정반 중 어느 하나 이상이 정해진 스트로크만큼 왕복 오실레이션 운동을 하는 경우에는, 웨이퍼의 면적에 비하여 스트로크에 해당하는 길이만큼 더 큰 센서 설치 영역에 센서가 설치된다. It is preferable that the sensor installation area be set to have the same size and shape as or larger than the plate surface of the wafer so that a plurality of sensors disposed in the sensor installation area can obtain a thickness distribution over the entire plate surface of the wafer. That is, if neither the carrier head nor the polishing platen makes a reciprocating oscillation motion during the chemical mechanical polishing process, it is sufficient if the sensor is disposed only in the sensor installation area equal to the area of the wafer. However, when at least one of the carrier head and the polishing platen makes a reciprocating oscillation motion by a predetermined stroke during the chemical mechanical polishing process, the sensor is installed in a larger sensor installation area by the length corresponding to the stroke compared to the area of the wafer. .

이에 따라, 센서 설치 영역이 웨이퍼가 차지하고 있는 영역과 일치한 순간의 제1시각(時刻)에, 상기 다수의 센서가 동시에 웨이퍼 연마층으로부터 수신 신호를 수신하여, 하나의 시각(時刻)에서 얻고자 하는 다수의 위치에서 웨이퍼의 연마층 두께 분포를 얻을 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Accordingly, at the first time point at the moment when the sensor installation area coincides with the area occupied by the wafer, the plurality of sensors simultaneously receive a received signal from the wafer polishing layer and want to obtain it at a single time point. It is possible to obtain an advantageous effect of obtaining the abrasive layer thickness distribution of the wafer at a plurality of positions.

여기서, 센서 설치 영역은 웨이퍼의 판면 전체에 대하여 다수 분포되어, 한번에 웨이퍼 판면 전체의 연마층 두께를 제1시각에 얻을 수 있다. Here, a plurality of sensor installation areas are distributed over the entire surface of the wafer, so that the thickness of the polishing layer on the entire surface of the wafer can be obtained at a first time.

무엇보다도, 웨이퍼의 연마층 두께 분포는 중심으로부터 반경 길이가 동일하더라도 연마층 두께가 상이할 수 있으므로, 센서 설치 영역 내의 상기 센서의 일부 이상은 상기 센서 설치 영역의 중심으로부터 서로 다른 반경 방향을 따라 배치되는 것이 좋다. 대체로, 웨이퍼의 연마층 두께는 좌우 방향 또는 전후 방향으로 높이 편차가 나타나는 경우가 많으므로, 예를 들어, 센서 설치 영역의 중심으로부터 서로 반대 방향의 반경 방향으로 센서의 일부 이상이 대칭으로 배치될 수 있다.First of all, since the abrasive layer thickness distribution of the wafer may have different abrasive layer thicknesses even if the radial length from the center is the same, at least some of the sensors in the sensor mounting area are disposed along different radial directions from the center of the sensor mounting area. it's good to be In general, since the thickness of the polishing layer of the wafer often exhibits a height deviation in the left-right or front-back direction, for example, at least some of the sensors may be symmetrically disposed in the radial direction opposite to each other from the center of the sensor installation area. have.

그리고, 웨이퍼의 가장자리 영역에서의 연마층 두께를 보다 정확하게 감지하기 위하여, 상기 센서의 일부 이상은 상기 센서 설치 영역의 가장자리를 따라 원주 방향으로 배치될 수 있다. 그리고, 원주 방향으로의 연마층 두께를 정확하게 감지하기 위하여, 반경 방향으로 2개 이상씩 원주 방향으로 배열될 수 있다.In addition, in order to more accurately detect the thickness of the abrasive layer in the edge region of the wafer, at least a portion of the sensor may be disposed in a circumferential direction along the edge of the sensor installation region. And, in order to accurately sense the thickness of the polishing layer in the circumferential direction, two or more may be arranged in the circumferential direction in the radial direction.

그리고, 상기 센서는 광센서와 와류 센서 중 어느 하나 이상으로 설치될 수 있다. In addition, the sensor may be installed as any one or more of an optical sensor and an eddy current sensor.

한편, 상기 연마층 두께는 상기 웨이퍼의 상기 연마층의 절대적인 두께값을 포함할 뿐만 아니라, 상기 연마층의 두께 변동값을 포함한다.
Meanwhile, the abrasive layer thickness includes not only the absolute thickness value of the abrasive layer of the wafer, but also includes a thickness variation value of the abrasive layer.

상기와 같이, 하나의 시각에서 웨이퍼 판면에 대한 웨이퍼 연마층의 분포가 얻어지면, 캐리어 헤드에 의하여 웨이퍼를 가압하는 압력 챔버에 의해 웨이퍼의 연마층 두께 편차를 보상한다. 이를 위하여, 상기 캐리어 헤드에는 상기 웨이퍼를 가압하는 압력 챔버가 다수로 분할되게 형성되되, 상기 웨이퍼의 원주 방향을 따라 상기 압력 챔버가 구획되어, 원주 방향에 대하여 서로 다른 가압력이 인가된다. As described above, when the distribution of the wafer abrasive layer with respect to the wafer plate surface at one point of view is obtained, the wafer abrasive layer thickness deviation is compensated by the pressure chamber for pressing the wafer by the carrier head. To this end, the carrier head is formed to be divided into a plurality of pressure chambers for pressing the wafer, the pressure chambers are partitioned along the circumferential direction of the wafer, and different pressing forces are applied in the circumferential direction.

그리고, 상기 센서에 의하여 상기 웨이퍼의 두께가 크게 측정된 부분을 가압하는 압력 챔버는 상기 웨이퍼의 두께가 작게 측정된 부분을 가압하는 압력 챔버에 비하여 보다 높은 압력이 인가됨으로써, 웨이퍼의 원주 방향으로의 두께 편차를 제거할 수 있게 된다. And, the pressure chamber for pressurizing the portion of which the thickness of the wafer is measured by the sensor is higher than that of the pressure chamber for pressing the portion of which the thickness of the wafer is measured to be small by applying a higher pressure in the circumferential direction of the wafer It becomes possible to eliminate the thickness deviation.

한편, 본 발명은, 상기 연마 정반에 고정된 상기 센서의 회전 위치를 감지하는 센서위치감지수단을; 더 포함하여, 상기 센서 설치 영역이 상기 웨이퍼의 하측에 위치하는 시점을 센서위치 감지수단에 의해 감지하여, 센서설치영역의 다수의 센서가 정확히 예정된 위치에서 상기 웨이퍼의 연마층 두께를 측정할 수 있다.On the other hand, the present invention, the sensor position detecting means for detecting the rotational position of the sensor fixed to the polishing platen; In addition, by detecting a point in time when the sensor installation area is located on the lower side of the wafer by a sensor position detection means, a plurality of sensors in the sensor installation area can measure the thickness of the polishing layer of the wafer at precisely predetermined positions. .

예를 들어, 상기 센서위치 감지수단은 엔코더일 수도 있으며, 연마 정반에 장착된 표식을 감지하는 위치 센서일 수도 있다.
For example, the sensor position detecting means may be an encoder or a position sensor for detecting a mark mounted on a polishing platen.

한편, 본 발명은, 외부 구동력에 의하여 회전 구동하는 본체부와; 상기 본체부에 고정되고 상기 본체부와의 사이에 압력 챔버를 형성하되, 중심으로부터 동일한 반경 길이에 위치하더라도 서로 다른 가압력이 인가되게 상기 웨이퍼의 원주 방향을 따라 상기 압력 챔버를 구획하는 격벽이 형성된 멤브레인을; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치용 캐리어 헤드를 제공한다.On the other hand, the present invention, the body portion for rotationally driven by an external driving force; A membrane fixed to the main body and forming a pressure chamber between the main body and partition walls dividing the pressure chamber along the circumferential direction of the wafer so that different pressing forces are applied even if they are located at the same radial length from the center second; It provides a carrier head for a chemical mechanical polishing apparatus, characterized in that it comprises a.

본 명세서 및 도면에서 사용된 센서 설치 영역이라는 용어는 웨이퍼의 연마층 두께 분포를 얻기 위한 센서가 배치된 영역을 지칭하는 것으로, 화학 기계적 연마 공정 중에 캐리어 헤드와 연마 정반 중 어느 것도 왕복 오실레이션 운동을 하지 않는 경우에 비하여, 화학 기계적 연마 공정 중에 캐리어 헤드와 연마 정반 중 어느 것도 왕복 오실레이션 운동을 하는 경우에는 보다 큰 영역으로 정해진다. As used herein and in the drawings, the term sensor installation area refers to an area in which a sensor is disposed to obtain the abrasive layer thickness distribution of a wafer, and during the chemical mechanical polishing process, neither the carrier head nor the polishing platen undergoes a reciprocating oscillation motion. Compared to the case where neither the carrier head nor the polishing platen is subjected to reciprocating oscillation motion during the chemical mechanical polishing process, a larger area is defined.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 연마 패드 상에서 웨이퍼가 차지하는 영역에 대응하는 센서 설치 영역에 웨이퍼의 연마층 두께를 측정하는 센서가 다수 분포되어, 센서 설치 영역이 웨이퍼의 하측에 위치한 상태에서 다수의 센서에 의하여 하나의 시각에 웨이퍼의 연마층 두께를 측정함으로써, 화학 기계적 연마 공정이 행해지고 있는 공정 중에 웨이퍼의 판면에 대한 연마층 두께 분포를 하나의 시각에 대하여 얻을 수 있는 유리한 효과가 있다. As described above, in the present invention, a plurality of sensors for measuring the polishing layer thickness of the wafer are distributed in the sensor installation area corresponding to the area occupied by the wafer on the polishing pad, and the sensor installation area is located below the wafer. By measuring the abrasive layer thickness of the wafer at one time by means of the sensor, there is an advantageous effect that the distribution of the abrasive layer thickness with respect to the plate surface of the wafer can be obtained at one time during the process in which the chemical mechanical polishing process is being performed.

이를 통해, 본 발명은 웨이퍼의 연마층 증착 공정에서 발생되는 연마층 두께 편차를 화학 기계적 연마 공정 중에 보상할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Through this, the present invention can obtain an advantageous effect of compensating for the abrasive layer thickness deviation occurring in the polishing layer deposition process of the wafer during the chemical mechanical polishing process.

또한, 본 발명은 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼의 중심으로부터 동일한 반경 길이에 대해서도 서로 다른 가압력을 인가하는 캐리어 헤드를 제공하여, 웨이퍼의 원주 방향으로의 연마층 두께 편차를 보상할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, the present invention provides a carrier head that applies different pressing forces even for the same radial length from the center of the wafer during the chemical mechanical polishing process, thereby obtaining an advantageous effect of compensating for the deviation of the polishing layer thickness in the circumferential direction of the wafer. can

이를 통해, 본 발명은 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼의 연마층 두께 분포를 2차원 판면에 대하여 균일하게 조절하여 연마 품질을 향상시키는 효과가 있다.
Through this, the present invention has the effect of improving the polishing quality by uniformly controlling the thickness distribution of the polishing layer of the wafer with respect to the two-dimensional plate during the chemical mechanical polishing process.

도1은 종래의 화학 기계적 연마 장치의 구성을 도시한 평면도,
도2는 화학 기계적 연마 장치에 의해 연마된 웨이퍼의 단면도,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치의 구성을 도시한 정면도,
도4는 도3의 평면도,
도5a 및 도5b는 도3의 화학 기계적 연마 장치를 이용하여 웨이퍼의 판면 전체의 연마층 두께 분포를 얻는 방법을 설명하기 위한 도면,
도6a 및 도6b는 웨이퍼의 x축 및 y축 방향으로 측정된 연마층 두께 분포를 예시한 측정 그래프,
도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치의 평면도로서, 캐리어 헤드와 연마 정반 중 어느 하나 이상이 왕복 오실레이션 운동을 하는 경우의 센서의 배치 형태를 도시한 도면,
도8은 도3의 캐리어 헤드의 종단면도,
도9는 도8의 캐리어 헤드의 멤브레인의 저면을 도시한 도면,
도10은 도3의 화학 기계적 연마 장치의 제어 방법을 순차적으로 도시한 순서도,
도11은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 화학 기계적 연마 장치의 평면도,
도12는 도6a 및 도6b의 x축과 y축 방향을 표시한 도면,이다.1 is a plan view showing the configuration of a conventional chemical mechanical polishing apparatus;
2 is a cross-sectional view of a wafer polished by a chemical mechanical polishing apparatus;
3 is a front view showing the configuration of a chemical mechanical polishing apparatus according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 is a plan view of Figure 3;
5A and 5B are views for explaining a method of obtaining a polishing layer thickness distribution over the entire plate surface of a wafer using the chemical mechanical polishing apparatus of FIG. 3;
6A and 6B are measurement graphs illustrating the abrasive layer thickness distribution measured in the x-axis and y-axis directions of the wafer;
7 is a plan view of a chemical mechanical polishing apparatus according to another embodiment of the present invention, showing the arrangement of the sensor when at least one of a carrier head and a polishing platen performs a reciprocating oscillation motion;
Fig. 8 is a longitudinal sectional view of the carrier head of Fig. 3;
Fig. 9 is a bottom view of the membrane of the carrier head of Fig. 8;
10 is a flowchart sequentially illustrating a control method of the chemical mechanical polishing apparatus of FIG. 3;
11 is a plan view of a chemical mechanical polishing apparatus according to another embodiment of the present invention;
12 is a view showing the x-axis and y-axis directions of FIGS. 6A and 6B;

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치(1)를 상술한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, the chemical mechanical polishing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in describing the present invention, detailed descriptions of well-known functions or configurations will be omitted in order to clarify the gist of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치(1)는, 웨이퍼(W)의 연마면이 연마되도록 접촉하는 연마 패드(11)가 입혀진 연마 정반(100)과, 웨이퍼(W)를 저면에 위치한 상태로 가압하면서 웨이퍼(W)를 자전시키는 캐리어 헤드(200)와, 웨이퍼(W)의 화학적 연마를 위하여 연마 패드(11)의 표면에 슬러리를 공급하는 슬러리 공급부(40)와, 연마 패드(11)에 공급된 슬러리가 웨이퍼(W)의 연마층으로 원활하게 유입되도록 컨디셔닝 디스크가 연마 패드(11)를 가압하면서 미소 절삭을 행하여 연마 패드(11)의 표면 개질을 행하는 컨디셔너(30)와, 연마 정반(10)의 정해진 센서 설치 영역(As)에 위치 고정되어 연마 패드(11)와 함께 회전하면서 웨이퍼(W)의 하측을 통과할 때에 웨이퍼(W)의 연마층 두께 정보를 포함하는 신호를 수신하는 다수의 센서(50)와, 연마 정반(10)에 장착된 표식(19)을 감지하여 센서 설치 영역(As)이 웨이퍼(W)의 하측에 위치한 순간을 감지하는 센서위치 감지부(60)와, 센서위치 감지부(60)에서 센서 설치 영역(As)이 웨이퍼(W)의 하측에 위치한 것으로 감지되면 센서(50)에 수신된 웨이퍼 연마층 두께 정보가 담긴 신호를 전송받아 웨이퍼(W)의 판면에 대한 연마층 두께 분포를 산출하는 제어부(70)로 구성된다.
A chemical mechanical polishing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention includes a polishing platen 100 coated with a polishing pad 11 in contact with a polishing surface of a wafer W to be polished, and a wafer W on its bottom surface. A carrier head 200 that rotates the wafer W while pressing it in a positioned state, a slurry supply unit 40 that supplies a slurry to the surface of the polishing pad 11 for chemical polishing of the wafer W, and a polishing pad ( A conditioner 30 that performs micro-cutting while pressing the polishing pad 11 so that the slurry supplied to 11) smoothly flows into the polishing layer of the wafer W, and performs surface modification of the polishing pad 11; A signal including information on the thickness of the polishing layer of the wafer W when it is fixed in position in the predetermined sensor installation area As of the polishing plate 10 and passes through the lower side of the wafer W while rotating with the polishing pad 11 A sensor position detection unit 60 that detects a plurality of sensors 50 to receive and a mark 19 mounted on the polishing plate 10 to detect the moment when the sensor installation area As is located below the wafer W ) and the sensor location detection unit 60 detects that the sensor installation area As is located below the wafer W, receives a signal containing the wafer polishing layer thickness information received by the sensor 50 and receives the wafer W ) of the control unit 70 for calculating the abrasive layer thickness distribution with respect to the plate surface.

상기 연마 정반(10)은 상면에 연마 패드(11)가 입혀진 상태로 구동 모터 등에 의하여 회전 구동된다. 연마 정반(10)에는 웨이퍼 연마층의 두께를 감지하기 위한 센서(50)가 다수 고정 설치되어, 연마 정반(10)과 함께 회전한다. 그리고, 연마 정반(10)에는 표식(19)이 고정되어, 센서위치 감지부(60)에서 센서(50)가 정해진 위치에 도달한 것을 감지한다. The polishing platen 10 is rotationally driven by a driving motor or the like in a state in which the polishing pad 11 is coated on the upper surface. A plurality of sensors 50 for detecting the thickness of the wafer polishing layer are fixedly installed on the polishing platen 10 , and rotate together with the polishing platen 10 . In addition, the mark 19 is fixed to the polishing platen 10 , and the sensor position detecting unit 60 detects that the sensor 50 has reached a predetermined position.

도면에 도시되지 않았지만, 연마 정반(10)의 회전각을 감지하는 엔코더가 설치되어, 엔코더에 의하여 센서(50)가 정해진 위치에 도달한 것인지를 감지할 수도 있다.
Although not shown in the drawing, an encoder for detecting the rotation angle of the polishing platen 10 is installed, and it may be detected whether the sensor 50 has reached a predetermined position by the encoder.

상기 캐리어 헤드(200)는 외부로부터 회전 구동력이 전달되어 하측에 위치한 웨이퍼(W)를 회전 구동시키고, 내부에 구비된 압력 챔버의 압력이 조절되는 것에 의하여 웨이퍼(W)를 연마 패드(11)로 가압하여, 웨이퍼(W)의 기계적 연마 공정이 이루어지도록 한다. The carrier head 200 receives a rotational driving force from the outside to rotationally drive the wafer W located at the lower side, and the pressure of the pressure chamber provided therein is adjusted to move the wafer W to the polishing pad 11 . By pressing, the wafer W is subjected to a mechanical polishing process.

이를 위하여, 캐리어 헤드(200)는 외부의 회전 구동력에 의해 회전 구동되는 본체(210)와, 본체(210)에 연결되어 본체(210)의 구동력에 의해 본체(210)와 함께 회전하는 베이스(220)와, 베이스(220)에 격벽(133)의 끝단이 고정되어 베이스(220)와의 사이에 다수의 압력 챔버(C1, C2, C3)를 형성하고 가요성 소재로 형성되는 멤브레인(230)과, 압력 챔버(C1, C2, C3)에 공압 공급관(255)을 통해 정압이나 부압을 인가하는 압력 제어부(250)로 이루어진다. 여기서, 본체(210)와 베이스(220)는 본체부를 형성한다.To this end, the carrier head 200 includes a main body 210 that is rotationally driven by an external rotational driving force, and a base 220 that is connected to the main body 210 and rotates together with the main body 210 by the driving force of the main body 210 . ), and the end of the partition wall 133 is fixed to the base 220 to form a plurality of pressure chambers C1, C2, C3 between the base 220 and the membrane 230 formed of a flexible material; It consists of a pressure control unit 250 for applying a positive pressure or a negative pressure to the pressure chambers (C1, C2, C3) through the pneumatic supply pipe (255). Here, the body 210 and the base 220 form a body portion.

특히, 캐리어 헤드(200)의 멤브레인(230)은 도8에 도시된 바와 같이 중심(Oc)에 대하여 동심원으로 형성되어 반경 방향으로 구획하는 제1격벽(133a)에 의하여, 웨이퍼(W)의 반경 길이에 대하여 서로 다른 가압력을 인가하는 압력 챔버(C1, C2, C3)들로 구획된다. 이와 동시에, 중앙부의 제1압력 챔버(C1)의 반경 외측에 위치한 제2압력챔버(C2) 및 제3압력챔버(C3)는 원주 방향으로 구획하는 제2격벽(133b)에 의하여, 웨이퍼(W)의 원주 방향의 길이에 대하여 서로 다른 가압력을 인가하는 압력 챔버(C21, C22, C23, C24, C25, C26; C31, C32, C33, C34, C35, C36)로 구획된다. In particular, as shown in FIG. 8 , the membrane 230 of the carrier head 200 is formed concentrically with respect to the center Oc and has a radius of the wafer W by the first partition wall 133a dividing it in the radial direction. It is divided into pressure chambers (C1, C2, C3) that apply different pressing forces with respect to their length. At the same time, the second pressure chamber C2 and the third pressure chamber C3 located outside the radius of the first pressure chamber C1 in the central part are separated by the second partition wall 133b in the circumferential direction, and the wafer W ) is divided into pressure chambers C21, C22, C23, C24, C25, C26; C31, C32, C33, C34, C35, C36 that apply different pressing forces with respect to the length in the circumferential direction.

따라서, 압력 조절부(250)로부터 각각의 압력 챔버들(C1, C21-C26, C31-C36)에 공급되는 공압에 의하여, 웨이퍼(W)의 반경 방향으로의 압력 편차를 두고 가압력을 인가할 수 있을 뿐만 아니라, 웨이퍼(W)의 원주 방향으로도 압력 편차를 두고 가압력을 인가할 수 있다. 더욱이, 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼(W)를 가압하는 멤브레인 바닥판이 웨이퍼(W)와 밀착된 상태를 유지하여 이들간의 슬립이 거의 발생되지 않으므로, 웨이퍼(W)의 원주 방향으로 가압력을 서로 다르게 인가함으로써, 웨이퍼(W)의 원주 방향으로의 연마층 두께 편차를 제거할 수 있다.Accordingly, by the pneumatic pressure supplied to each of the pressure chambers C1, C21-C26, and C31-C36 from the pressure adjusting unit 250, a pressing force can be applied with a pressure deviation in the radial direction of the wafer W In addition, it is possible to apply a pressing force with a pressure deviation in the circumferential direction of the wafer W as well. Moreover, since the membrane bottom plate that presses the wafer W during the chemical mechanical polishing process maintains a state in close contact with the wafer W, slip between them hardly occurs, so different pressing forces are applied in the circumferential direction of the wafer W By doing so, it is possible to eliminate the variation in the thickness of the polishing layer in the circumferential direction of the wafer W.

도면에는 제1압력챔버(C1)에 대해서는 원주 방향으로 구획하는 제2격벽(133b)이 형성되지 않은 구성이 예시되었지만, 본 발명은 이에 국한되지 아니하며, 제1압력챔버(C1) 내지 제3압력 챔버(C3) 중 어느 하나 이상에 대하여 원주 방향으로 구획하는 제2격벽(133b)이 형성되는 모든 구성을 포함한다.
Although the drawing illustrates a configuration in which the second partition wall 133b dividing the first pressure chamber C1 in the circumferential direction is not formed, the present invention is not limited thereto, and the first pressure chamber C1 to the third pressure It includes all configurations in which the second partition wall 133b dividing in the circumferential direction with respect to any one or more of the chambers C3 is formed.

상기 센서(50)는 연마 정반(10)에 위치 고정되어 연마 정반(10)과 함께 회전하며, 웨이퍼(W)의 하측을 통과할 때에 웨이퍼 연마층의 두께 데이터를 갖고 있는 제1수신신호를 수신하여, 제어부(70)로 제1수신신호를 전송한다. The sensor 50 is fixed in position on the polishing platen 10, rotates together with the polishing platen 10, and when passing through the lower side of the wafer W, receives a first reception signal having the thickness data of the wafer polishing layer. Thus, the first received signal is transmitted to the control unit 70 .

여기서, 센서(50)는 하나 이상의 파장을 갖는 광을 조사하였다가 웨이퍼 연마층에서 반사된 반사광을 제1수신신호로 수신하는 광 센서로 형성될 수도 있고, 센서코일이 구비되어 웨이퍼 연마층에 와전류 신호를 인가하였다가 웨이퍼 연마층의 두께 변화에 따라 변화하는 리액턴스 값과 저항값과 위상차 중 어느 하나 이상을 제1수신신호로 수신하는 와전류 센서로 형성될 수 있다. Here, the sensor 50 may be formed as an optical sensor that irradiates light having one or more wavelengths and receives the reflected light reflected from the wafer polishing layer as a first reception signal, and a sensor coil is provided to provide an eddy current to the wafer polishing layer The eddy current sensor may be formed as an eddy current sensor that applies a signal and receives, as a first reception signal, any one or more of a reactance value, a resistance value, and a phase difference that change according to a change in the thickness of the wafer polishing layer.

센서(50)가 광센서로 형성되는 경우에는 웨이퍼 연마층이 비도전성막인 경우와 도전성 막에 대하여 모두 적용할 수 있는 장점이 있는 대신에, 웨이퍼 연마층과 센서(50)의 사이에는 개방된 상태로 유지되어야 한다. 센서(50)가 와전류 센서로 형성되는 경우에는 웨이퍼 연마층이 도전성 막에만 적용할 수 있지만, 웨이퍼 연마층과 센서(50)의 사이에 비전도체인 연마 패드나 유리 등이 개재되어도 연마층 두께를 측정할 수 있는 장점이 있다. When the sensor 50 is formed of an optical sensor, there is an advantage that the wafer polishing layer can be applied to both a non-conductive film and a conductive film, but there is an open space between the wafer polishing layer and the sensor 50 . should be kept in When the sensor 50 is formed of an eddy current sensor, the wafer polishing layer can be applied only to the conductive film, but the thickness of the polishing layer can be reduced even if a non-conductive polishing pad or glass is interposed between the wafer polishing layer and the sensor 50 It has the advantage of being measurable.

무엇보다도, 센서(50)는 웨이퍼(W)와 동일한 형태와 동일한 크기인 센서 설치 영역(As) 내에 배치된다. 여기서, 센서 설치 영역(As)은 연마 패드(11)의 회전 중에 웨이퍼(W)의 하측에 정확히 위치하도록, 연마 패드(11)의 중심(O)으로부터 반경 방향(rw)으로 이격된 위치로 정해진다. 따라서, 화학 기계적 연마 공정 중에 자전하는 연마 패드(11)에 의하여, 도5b에 도시된 바와 같이, 센서 설치 영역(As)은 정확하게 웨이퍼(W)의 하측에 위치하는 순간이 존재하게 된다.Above all, the sensor 50 is disposed in the sensor installation area As having the same shape and the same size as the wafer W. As shown in FIG. Here, the sensor installation area As is defined as a position spaced apart from the center O of the polishing pad 11 in the radial direction rw so as to be accurately located on the lower side of the wafer W during rotation of the polishing pad 11 . All. Accordingly, due to the rotating polishing pad 11 during the chemical mechanical polishing process, as shown in FIG. 5B , there is a moment in which the sensor installation area As is precisely positioned below the wafer W. As shown in FIG.

따라서, 센서 설치 영역(As)이 웨이퍼(W)의 판면에 정확하게 위치하는 순간에, 센서 설치 영역(As) 내의 센서(50)들은 동시에 웨이퍼 연마층으로부터 연마층 두께 정보를 포함하는 제1수신신호를 수신하여 제어부(70)로 전송하고, 제어부(70)는 어느 하나의 제1시각(時刻)에 수신한 다수의 제1수신신호들로부터 각 센서의 배치 위치에서의 웨이퍼(W)의 연마층 두께를 산출할 수 있게 된다. Accordingly, at the moment when the sensor installation area As is accurately positioned on the plate surface of the wafer W, the sensors 50 in the sensor installation area As simultaneously receive a first reception signal including information about the polishing layer thickness from the wafer polishing layer. is received and transmitted to the control unit 70, and the control unit 70 receives the abrasive layer of the wafer W at the arrangement position of each sensor from the plurality of first reception signals received at any one first time. thickness can be calculated.

이를 통해, 웨이퍼(W)의 판면에 대한 연마층 두께 정보는 어느 하나의 시점(時點)에 일괄적으로 얻을 수 있게 된다. 따라서, 화학 기계적 연마 공정의 오류나 설비의 한계에 의하여 불가피하게 발생되거나, 웨이퍼(W)의 연마층(Le)을 증착하는 과정에서 발생된, 웨이퍼(W)의 원주 방향으로의 두께 편차를 정확하게 감지할 수 있다. Through this, the polishing layer thickness information for the plate surface of the wafer W can be obtained collectively at any one time point. Therefore, the thickness deviation in the circumferential direction of the wafer W, which is inevitably generated due to an error in the chemical mechanical polishing process or a limitation of equipment, or generated in the process of depositing the polishing layer Le of the wafer W, is accurately detected. can do.

이 때, 센서(50)들의 제1신호들로부터 웨이퍼(W)의 원주 방향으로의 두께 편차를 구할 수 있도록, 센서 설치 영역(As)에 배치되는 센서(50)들은 2개 이상 반경 방향(rw)으로 연장되는 위치(R1, R2, R3, R4)에 배치된다. 대체로, 원주 방향으로의 두께 편차가 웨이퍼(W)의 연마층(Le)에 있는 경우에는, 도2, 도6a 및 도6b에 도시된 바와 같이 어느 일측의 연마층의 두께(h1)가 크면 웨이퍼 중심(Ow)을 기준으로 그 반대측의 연마층의 두께(h2)가 작으므로, (즉, h1이 최대이면, y축 방향의 h3, h4는 h1보다 작고 h2보다 큰 값이 됨) 반경 방향으로 열을 형성하면서 배치(R1, R2, R3, R4)되는 센서들(50)은 웨이퍼 중심(Ow)을 기준으로 서로 반대 방향을 향하여 연장되게 배치되는 것이 바람직하다. At this time, in order to obtain a thickness deviation in the circumferential direction of the wafer W from the first signals of the sensors 50 , the sensors 50 disposed in the sensor installation area As have two or more radial directions rw. ) extending to (R1, R2, R3, R4). In general, when the thickness deviation in the circumferential direction is in the polishing layer Le of the wafer W, as shown in FIGS. 2, 6A and 6B, if the thickness h1 of the polishing layer on either side is large, the wafer Since the thickness (h2) of the abrasive layer on the opposite side from the center (Ow) is small (that is, if h1 is maximum, h3 and h4 in the y-axis direction are smaller than h1 and larger than h2) in the radial direction The sensors 50 arranged in rows R1, R2, R3, and R4 are preferably arranged to extend in opposite directions with respect to the wafer center Ow.

그리고, 웨이퍼(W)의 가장자리 영역은 웨이퍼(W)에 의해 제조되는 디바이스가 많이 분포하므로 정교하게 연마층 두께를 감시할 필요가 있다. 따라서, 도4에 도시된 바와 같이, 웨이퍼의 가장자리를 따르는 영역(E1, E2, E3, E4)에도 센서들(50)이 열을 형성하면서 배치되는 것이 좋다. And, since many devices manufactured by the wafer W are distributed in the edge region of the wafer W, it is necessary to precisely monitor the thickness of the polishing layer. Accordingly, as shown in FIG. 4 , it is preferable that the sensors 50 be arranged while forming a column even in the regions E1 , E2 , E3 , and E4 along the edge of the wafer.

한편, 화학 기계적 연마 공정 중에 캐리어 헤드(200)와 연마 정반(10) 중 어느 하나 이상이 정해진 스트로크 만큼 왕복 오실레이션 운동(99)을 하는 경우에는, 도7에 도시된 바와 같이, 웨이퍼의 크기에 대응하는 영역(As)에 비하여 스트로크만큼 더 큰 영역에 대하여 센서 설치 영역(As')이 정해지고, 원주 방향을 따르는 영역에서도 웨이퍼의 크기에 대응하는 영역(As)과 그 바깥 영역(As'와 As의 사잇 영역)에 함께 센서(50)가 배치된다. 즉, 센서(50)는 원주 방향을 따라 2열 이상으로 배치된다. On the other hand, when at least one of the carrier head 200 and the polishing platen 10 performs the reciprocating oscillation motion 99 by a predetermined stroke during the chemical mechanical polishing process, as shown in FIG. 7 , the size of the wafer depends on the size of the wafer. The sensor installation area As' is determined for an area larger by the stroke than the corresponding area As, and the area As' corresponding to the size of the wafer and the outer area As' The sensor 50 is disposed together in the region between As). That is, the sensors 50 are arranged in two or more rows along the circumferential direction.

이 영역(E1, E2, E3, E4)에서 측정된 웨이퍼 연마층의 두께 분포에 기초하여, 캐리어 헤드(200)의 최외측 압력 챔버(C3)에 의하여 도입되는 가압력을 조절하여, 웨이퍼(W)의 가장자리 영역에서도 연마층의 두께를 원하는 두께로 정확하게 조절하여 연마할 수 있다. Based on the thickness distribution of the wafer polishing layer measured in these regions E1, E2, E3, and E4, the pressing force introduced by the outermost pressure chamber C3 of the carrier head 200 is adjusted, so that the wafer W It can be polished by precisely adjusting the thickness of the abrasive layer to the desired thickness even in the edge area of the .

한편, 도11에 도시된 바와 같이, 센서 설치 영역(As, As') 내에 가득차게 센서(50)들이 배치되어, 웨이퍼의 판면 전체에 대하여 한번에 웨이퍼 연마층의 두께를 측정할 수도 있다. 이 때, 센서 설치 영역(As, As') 내에는 센서(50)들이 무작위로 가득차게 배치될 수도 있지만, 센서 설치 영역(As, As')의 중심에 배치된 중심센서(50A)를 중심으로 방사상으로 가득차게 구성될 수 있다. Meanwhile, as shown in FIG. 11 , the sensors 50 are completely disposed in the sensor installation areas As and As', and the thickness of the wafer polishing layer may be measured over the entire plate surface of the wafer at once. At this time, the sensors 50 may be randomly and fully arranged in the sensor installation area As, As', but with the center sensor 50A disposed in the center of the sensor installation area As, As' as the center. It can be configured to be radially full.

한편, 본 발명의 변형 실시 형태로서, 도4에 도시된 바와 같이, 센서 설치 영역(As)의 바깥에도 센서(55, 56)가 구비될 수 있다. 이 센서(55, 56)는 웨이퍼(W)의 연마층 두께를 측정하기 위한 것이라기 보다는, 연마 패드(11) 상의 센서 설치 영역(As)이 웨이퍼(W)의 하측에 정확히 위치하였는지를 감지하는 데 사용된다. Meanwhile, as a modified embodiment of the present invention, as shown in FIG. 4 , the sensors 55 and 56 may be provided outside the sensor installation area As. These sensors 55 and 56 are not for measuring the thickness of the polishing layer of the wafer W, but rather for detecting whether the sensor installation area As on the polishing pad 11 is located on the lower side of the wafer W. used

즉, 연마 패드(11)의 회전 방향을 기준으로 센서 설치 영역(As)에 인접한 전방에 위치한 제1센서(55)에 수신되는 수신신호가 null 상태에서 웨이퍼(W)의 하측을 통과하면서 소정의 제2수신신호가 수신되고, 이와 유사하게 연마 패드(11)의 회전 방향을 기준으로 센서 설치 영역(As)에 인접한 후방에 위치한 제2센서(56)에 수신되는 수신신호가 null상태에서 웨이퍼(W)의 하측을 통과하기 시작하면서 소정의 제3수신신호가 수신되는 데, 센서 설치 영역(As)이 웨이퍼(W)의 하측에 위치하는 제1시각은 제1센서(55)로부터의 수신신호가 제2수신신호에서 null로 변환되면서, 동시에 제2센서(56)로부터의 수신신호가 null인 상태를 유지하는 순간이 된다. 여기서, null 신호는 센서의 상측에 대기가 존재하여 웨이퍼의 연마층 두께와 무관한 신호로 정의한다. That is, a received signal received by the first sensor 55 located in the front adjacent to the sensor installation area As based on the rotation direction of the polishing pad 11 passes through the lower side of the wafer W in a null state. The second reception signal is received, and similarly, the reception signal received by the second sensor 56 located in the rear adjacent to the sensor installation area As based on the rotation direction of the polishing pad 11 is null when the wafer ( While passing through the lower side of W), a predetermined third received signal is received, and the first time at which the sensor installation area As is located below the wafer W is the received signal from the first sensor 55 . is converted to null in the second received signal, and at the same time becomes a moment in which the received signal from the second sensor 56 maintains a null state. Here, the null signal is defined as a signal independent of the thickness of the polishing layer of the wafer because the atmosphere exists above the sensor.

이를 통해, 센서 설치 영역(As)이 웨이퍼(W)의 하측에 위치한 상태를 정확히 감지할 수 있다. 즉, 제1센서(55)와 제2센서(56)는 센서 설치 영역(As)이 웨이퍼(W)의 하측에 위치한 순간인지를 감지하는 센서위치 감지부의 역할을 한다. 이는, 캐리어 헤드(200)가 일정한 스트로크만큼 왕복 오실레이션 운동을 하는 경우에도 정확하게 감지할 수 있는 잇점이 있다.
Through this, a state in which the sensor installation area As is positioned below the wafer W may be accurately detected. That is, the first sensor 55 and the second sensor 56 serve as a sensor position detecting unit for detecting whether the sensor installation area As is located at the lower side of the wafer W at a moment. This has an advantage in that it can be accurately detected even when the carrier head 200 makes a reciprocating oscillation motion by a certain stroke.

이와 유사하게, 도7에 도시된 바와 같이, 캐리어 헤드(200)와 연마 정반(10) 중 어느 하나 이상이 화학 기계적 연마 공정 중에 왕복 오실레이션 운동(99)을 하는 경우에는, 왕복 오실레이션 운동(99)의 방향의 바깥에 각각 제3센서(53)와 제4센서(54)가 배치될 수 있다. 이 센서(53, 54)들도 웨이퍼(W)의 연마층 두께를 측정하기 위한 것이라기 보다는, 연마 패드(11) 상의 센서 설치 영역(As')이 웨이퍼(W)의 하측에 정확히 위치하였는지를 감지하는 데 사용된다. Similarly, as shown in FIG. 7, when at least one of the carrier head 200 and the polishing platen 10 performs the reciprocating oscillation motion 99 during the chemical mechanical polishing process, the reciprocating oscillation motion ( 99), the third sensor 53 and the fourth sensor 54 may be respectively disposed outside the direction. These sensors 53 and 54 also detect whether the sensor installation area As' on the polishing pad 11 is located on the lower side of the wafer W, rather than for measuring the thickness of the polishing layer of the wafer W. is used to

즉, 연마 정반(10)의 오실레이션 왕복 운동(99) 방향을 기준으로 센서 설치 영역(As')의 바깥에 위치한 제3센서(53) 및 제4센서(54) 중 어느 하나의 수신신호가 null 상태에서 웨이퍼(W)의 하측을 통과하면서 소정의 제2수신신호가 수신되고, 반대로 이들(53, 54) 중 다른 하나의 수신 신호가 제2수신신호 상태에서 null 상태가 된다. 센서 설치 영역(As')이 웨이퍼(W)의 하측에 위치하는 제1시각은 제3센서(53)와 제4센서(54) 중 어느 하나로부터의 수신신호가 제2수신신호에서 null로 변환되면서, 동시에 제3센서(53)와 제4센서(54) 중 다른 하나로부터의 수신신호가 null인 상태를 유지하는 순간이 된다. 여기서, null 신호는 센서의 상측에 대기가 존재하여 웨이퍼의 연마층 두께와 무관한 신호로 정의한다. That is, the reception signal of any one of the third sensor 53 and the fourth sensor 54 located outside the sensor installation area As' based on the direction of the oscillation reciprocating motion 99 of the polishing platen 10 is In the null state, a predetermined second reception signal is received while passing through the lower side of the wafer W, and on the contrary, the other one of the reception signals 53 and 54 becomes a null state in the second reception signal state. At the first time at which the sensor installation area As' is located below the wafer W, the received signal from any one of the third sensor 53 and the fourth sensor 54 is converted into null in the second received signal. At the same time, it becomes a moment in which the received signal from the other one of the third sensor 53 and the fourth sensor 54 maintains a null state. Here, the null signal is defined as a signal independent of the thickness of the polishing layer of the wafer because the atmosphere exists above the sensor.

이를 통해, 제1센서(55), 제2센서(56)에 부가하여, 제3센서(53) 및 제4센서(54)의 감지 신호에 기초하여, 오실레이션 왕복 운동(99)의 경우에 센서 설치 영역(As')이 웨이퍼(W)의 하측에 위치한 상태를 보다 정확하게 감지할 수 있다.
Through this, in addition to the first sensor 55 and the second sensor 56, based on the detection signals of the third sensor 53 and the fourth sensor 54, in the case of the oscillation reciprocating motion 99 A state in which the sensor installation area As' is positioned below the wafer W may be more accurately detected.

한편, 본 발명의 다른 실시 형태로서, 제2센서(56)없이 제1센서(55)만으로도 센서 설치 영역(As)이 웨이퍼(W)의 하측에 위치하였는지를 감지할 수도 있다.
Meanwhile, as another embodiment of the present invention, it is also possible to detect whether the sensor installation area As is located below the wafer W only with the first sensor 55 without the second sensor 56 .

본 발명의 다른 실시 형태로서, 상기 센서위치 감지부는 연마 정반(10)의 회전 위치를 감지하는 엔코더에 의해 구성될 수 있다. 즉, 웨이퍼(W)의 위치는 정해진 범위 내에 있으므로, 자전하는 연마 정반(10)이 정해진 각에 이르면, 센서 설치 영역(As)이 웨이퍼(W)의 하측에 위치한 것임을 감지할 수 있다.다만, 캐리어 헤드(200)와 연마 정반(10) 중 어느 하나 이상이 가 일정한 스트로크만큼 왕복 오실레이션 운동(99)을 하는 경우에는, 센서 설치 영역(As)의 중심에 배치된 중심센서(50A)를 기준으로 스트로크 변위에 따른 웨이퍼의 위치를 계산하고, 이를 기준으로 나머지 센서들(50)에서 감지되는 값의 위치를 간단히 추적할 수 있다. As another embodiment of the present invention, the sensor position detection unit may be configured by an encoder that detects the rotational position of the polishing platen 10 . That is, since the position of the wafer W is within a predetermined range, when the rotating polishing platen 10 reaches a predetermined angle, it can be detected that the sensor installation area As is located below the wafer W. However, When at least one of the carrier head 200 and the abrasive platen 10 performs the reciprocating oscillation motion 99 by a certain stroke, the center sensor 50A disposed in the center of the sensor installation area As is the reference. By calculating the position of the wafer according to the stroke displacement, it is possible to simply track the position of the value sensed by the remaining sensors 50 based on this.

이와 같이, 캐리어 헤드(200)와 연마 정반(10) 중 어느 하나 이상이 정해진 스트로크 만큼 왕복 오실레이션 운동(99)을 하는 경우에는, 각각의 센서(50)는 센서 설치 영역(As)에 비하여 오실레이션 스트로크에 해당하는 길이만큼 센서 설치 영역(As)의 바깥에 추가적으로 배치됨으로써, 오실레이션 스트로크 위치에 무관하게 웨이퍼(W)의 판면 전체에 대한 두께 분포를 하나의 시각(時刻)에 구할 수 있다.In this way, when any one or more of the carrier head 200 and the polishing platen 10 performs the reciprocating oscillation motion 99 by a predetermined stroke, each sensor 50 oscillates relative to the sensor installation area As. By being additionally disposed outside the sensor installation area As by a length corresponding to the oscillation stroke, the thickness distribution over the entire plate surface of the wafer W can be obtained at one time regardless of the position of the oscillation stroke.

또 다른 본 발명의 실시 형태로서, 상기 센서 위치 감지부는 연마 정반(10)에 표식(19)을 고정시키고, 표식을 감지하는 센서(60)에 의하여 센서 설치 영역(As)이 웨이퍼(W)의 하측에 위치한 것임을 감지할 수 있다.
As another embodiment of the present invention, the sensor position detecting unit fixes the mark 19 to the polishing platen 10, and the sensor installation area As is the wafer W by the sensor 60 that detects the mark. It can be sensed that it is located on the lower side.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 화학 기계적 연마 장치(1)의 작동 원리를 상술한다. Hereinafter, the operating principle of the chemical mechanical polishing apparatus 1 of the present invention configured as described above will be described in detail.

단계 1: 화학 기계적 연마 공정 중에 연마 패드(11)는 계속하여 회전(11d)하고, 웨이퍼(W)도 캐리어 헤드(200)에 의하여 회전한다. 이에 따라, 센서 설치 영역(As)은 도5a에 도시된 바와 같이, 연마 패드(11)와 함께 회전하면서 웨이퍼(W)를 향하여 이동한다.
Step 1 : During the chemical mechanical polishing process, the polishing pad 11 is continuously rotated 11d, and the wafer W is also rotated by the carrier head 200 . Accordingly, as shown in FIG. 5A , the sensor installation area As moves toward the wafer W while rotating together with the polishing pad 11 .

단계 2: 그리고 나서, 연마 패드(11)가 도5a에 도시된 상태에서 추가로 회전하면, 센서 설치 영역(As)이 웨이퍼(W)의 하측에 위치하는 순간이 생기게 된다. 이를, 전술한 센서 위치 감지부에 의하여 감지한다(S110). 즉, 엔코더나, 도5b에 도시된 감지 센서(60)나, 도4에 도시된 제1센서(55)와 제2센서(56)에 의하여 센서 설치 영역(As)이 웨이퍼(W)의 하측에 도달한 시점을 감지할 수 있다.
 Step 2 : Then, when the polishing pad 11 is further rotated in the state shown in FIG. 5A , a moment arises in which the sensor installation area As is located on the lower side of the wafer W. As shown in FIG. This is detected by the above-described sensor position detection unit (S110). That is, the sensor installation area As is located on the lower side of the wafer W by the encoder, the detection sensor 60 shown in FIG. 5B or the first sensor 55 and the second sensor 56 shown in FIG. 4 . It is possible to detect the time of reaching

단계 3: 센서 설치 영역(As)이 웨이퍼(W)의 하측에 위치하게 되는 제1시각(時刻)에서, 센서 설치 영역(As)에 배치된 센서들(50)에 수신된 제1수신신호는 제1시각에서의 웨이퍼 판면에 대한 연마층 두께 분포를 구하는 데 사용된다. Step 3 : At a first time at which the sensor installation area As is positioned below the wafer W, the first received signal received by the sensors 50 disposed in the sensor installation area As is It is used to obtain the abrasive layer thickness distribution with respect to the wafer plate surface at the first time point.

여기서, 센서 설치 영역(As)에 설치된 센서들(50)은 제1시각에만 웨이퍼의 연마층 두께를 측정할 수 있다(S120). 그러나, 본 발명의 다른 실시예에서는, 센서 위치 감지부에 의해 센서 설치 영역(As)이 웨이퍼의 하측에 위치한 순간을 산출하는 데 소요되는 시간에 의하여, 정확한 제1시각에 제1수신신호만을 추출하는 것이 곤란할 수도 있으므로, 센서 설치 영역(As)의 센서들(50)들은 화학 기계적 연마 공정 중에 수신 신호를 지속적으로 수신하여 제어부(70)에 전송하고(S120), 제어부(70)는 센서(50)의 신호 데이터와 센서 위치 감지부의 신호 데이터를 동일 시간 축에 맵핑하는 것에 의해, 센서 설치 영역(As)이 웨이퍼(W)의 하측에 위치하게 되는 제1시각(時刻)에서만의 웨이퍼 두께 분포를 구할 수 있다(S130). Here, the sensors 50 installed in the sensor installation area As may measure the thickness of the polishing layer of the wafer only at the first time ( S120 ). However, in another embodiment of the present invention, only the first received signal is extracted at an accurate first time by the time it takes to calculate the moment when the sensor installation area As is located on the lower side of the wafer by the sensor position detection unit Since it may be difficult to do so, the sensors 50 in the sensor installation area As continuously receive and transmit a received signal to the control unit 70 during the chemical mechanical polishing process (S120), and the control unit 70 includes the sensor 50 By mapping the signal data of ) and the signal data of the sensor position detection unit to the same time axis, the wafer thickness distribution only at the first time point at which the sensor installation area As is located below the wafer W is obtained. can be obtained (S130).

이 때, 웨이퍼(W)는 화학 기계적 연마 공정 중에 자전하고 있으므로, 센서 설치 영역(As) 내의 센서(50)들에 의해 측정된 연마층 두께 분포와 웨이퍼(W)의 위치를 매칭시키기 위해서는, 캐리어 헤드(200)의 정해진 하나의 지점을 기준점(Po)으로 삼고, 센서 설치 영역(As)이 웨이퍼(W)의 하측에 위치하는 순간에 기준점(Po)의 회전 위치를 감지한다. 이에 의해, 센서 설치 영역(As)의 센서들(50)에 의하여 웨이퍼(W)의 연마층 두께 분포를 판면에 2차원적으로 구하고, 구해진 연마층의 두께 분포를 웨이퍼(W)의 기준 위치(Po)를 중심으로 매칭시키는 것에 의해, 웨이퍼(W)의 기준위치(Po)를 기준 좌표로 삼아 웨이퍼의 연마층 두께 분포를 얻을 수 있다. 여기서, 캐리어 헤드(200)의 기준 위치(Po)는 소프트 웨어 방식으로 미리 정해진 좌표가 되며, 캐리어 헤드(200)의 기준 위치(Po)의 회전각(회전 위치)는 캐리어 헤드(200)를 회전 구동하는 구동부에 엔코더를 설치하거나 별도의 감지 센서를 두는 것에 의해 얻어질 수 있다. At this time, since the wafer W rotates during the chemical mechanical polishing process, in order to match the position of the wafer W with the abrasive layer thickness distribution measured by the sensors 50 in the sensor installation area As, the carrier A predetermined point of the head 200 is taken as the reference point Po, and the rotational position of the reference point Po is sensed at the moment when the sensor installation area As is located below the wafer W. Thereby, the abrasive layer thickness distribution of the wafer W is obtained two-dimensionally on the plate surface by the sensors 50 in the sensor installation area As, and the obtained thickness distribution of the abrasive layer is obtained at the reference position ( By matching Po) as the center, it is possible to obtain a polishing layer thickness distribution of the wafer using the reference position Po of the wafer W as a reference coordinate. Here, the reference position (Po) of the carrier head 200 becomes a coordinate predetermined by a software method, and the rotation angle (rotation position) of the reference position (Po) of the carrier head 200 rotates the carrier head 200 . It can be achieved by installing an encoder or a separate detection sensor in the driving part.

이를 통해, 연마 패드(11)가 1회전할때마다 웨이퍼(W)의 판면에 대한 연마층 두께 분포를 하나의 시점에 대하여 얻을 수 있다.
Through this, every time the polishing pad 11 rotates once, the polishing layer thickness distribution with respect to the plate surface of the wafer W can be obtained for one time point.

단계 4: 이와 같이, 연마 패드(11)가 1회전 할때마다 웨이퍼(W)의 전체 판면에 대한 연마층 두께 분포를 얻은 상태에서, 웨이퍼 연마층의 두께가 더 크게 측정된 영역에 대해서는 웨이퍼 연마층의 두께가 더 작게 측정된 영역에 비하여, 캐리어 헤드(200)의 다수의 압력 챔버(C1, C2, C3)에 인가하는 가압력을 더 크게 조절하여, 웨이퍼(W)의 연마층 두께를 전체적으로 원하는 분포 형상으로 정확하게 조절할 수 있게 된다. Step 4 : In this way, every time the polishing pad 11 rotates once, in a state in which the polishing layer thickness distribution for the entire plate surface of the wafer W is obtained, the wafer polishing layer is polished in the area where the thickness of the wafer polishing layer is measured larger. Compared to the area in which the thickness of the layer is measured to be smaller, the pressing force applied to the plurality of pressure chambers C1 , C2 and C3 of the carrier head 200 is adjusted to be larger, so that the overall thickness of the polishing layer of the wafer W is desired. It is possible to precisely control the distribution shape.

즉, 캐리어 헤드(200)의 압력 챔버(C1-C3)는 반경 방향을 따라 격벽(133a)에 의해 구획되어 있을 뿐만 아니라, 원주 방향을 따라서도 격벽(133b)에 의해 구획되어 있으므로, 웨이퍼(W)에 증착될 시점에서부터 연마층 두께가 불균일하더라도, 화학 기계적 연마 공정이 종료되는 시점에서는 원하는 두께 분포(예를 들어, 전체적으로 균일한 두께 분포이거나, 중앙부가 가장자리에 비하여 더 두껍거나 얇은 두께 분포)로 조절할 수 있다.
That is, since the pressure chambers C1-C3 of the carrier head 200 are not only partitioned by the partition wall 133a along the radial direction but also along the circumferential direction by the partition wall 133b, the wafer W ), even if the thickness of the abrasive layer is non-uniform from the time of deposition, at the time the chemical mechanical polishing process is finished, the desired thickness distribution (for example, a uniform thickness distribution as a whole, or a thickness distribution thicker or thinner than the edge at the center) can be adjusted

이와 같이, 본 발명은 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼의 연마층 두께 분포를 2차원 판면에 대하여 균일하게 조절하여, 원하는 연마층 두께 분포에 맞게 연마 공정을 행할 수 있게 되어 연마 품질을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.As described above, the present invention provides an advantageous effect of improving the polishing quality by uniformly controlling the polishing layer thickness distribution of the wafer with respect to the two-dimensional plate surface during the chemical mechanical polishing process, so that the polishing process can be performed according to the desired polishing layer thickness distribution. can be obtained

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구 범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
In the above, preferred embodiments of the present invention have been exemplarily described, but the scope of the present invention is not limited to such specific embodiments, and can be appropriately changed within the scope described in the claims.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
1: 화학 기계적 연마 장치 10: 연마 정반
11: 연마 패드 30: 컨디셔너
40: 슬러리 공급부 50: 연마층 두께 센서
60: 센서 위치 감지 센서 70: 제어부
200: 캐리어 헤드 210: 본체
220: 베이스 230: 멤브레인
250: 압력 조절부 133: 격벽
133a: 제1격벽 133b: 제2격벽
C1: 제1압력챔버
C2, C21, C22, C23, C24, C25, C26: 제2압력챔버
C3, C31, C32, C33, C34, C35, C36: 제2압력챔버
As: 센서 설치 영역 W: 웨이퍼
19: 표식 Le: 연마층** DESCRIPTION OF SYMBOLS FOR MAJOR PARTS OF THE DRAWING **
1: chemical mechanical polishing apparatus 10: polishing surface plate
11: polishing pad 30: conditioner
40: slurry supply unit 50: abrasive layer thickness sensor
60: sensor position detection sensor 70: control unit
200: carrier head 210: body
220: base 230: membrane
250: pressure control unit 133: bulkhead
133a: first bulkhead 133b: second bulkhead
C1: first pressure chamber
C2, C21, C22, C23, C24, C25, C26: second pressure chamber
C3, C31, C32, C33, C34, C35, C36: second pressure chamber
As: Sensor installation area W: Wafer
19: mark Le: abrasive layer

Claims (20)

웨이퍼의 화학 기계적 연마 장치로서,
상면에 연마 패드가 입혀지고 자전하는 연마 정반과;
화학 기계적 연마 공정 중에 상기 연마 패드에 상기 웨이퍼를 가압하면서 회전시키는 캐리어 헤드와;
상기 연마 정반에 고정되어 상기 연마 정반과 함께 회전하면서, 상기 웨이퍼가 차지하는 영역에 대응하는 센서 설치 영역에 다수로 분포되되, 상기 센서 설치 영역의 중심으로부터 서로 다른 반경 방향으로 복수개가 이격되게 배치되어 반경 방향으로의 열을 형성하고, 상기 센서 설치 영역 내에서 원주 방향으로 복수개가 이격되게 배치되어 원주 방향으로의 열을 형성하는 다수의 센서와;
상기 연마 정반에 고정된 상기 센서의 회전 위치를 감지하는 센서위치감지수단과;
포함하여 구성되어, 상기 센서위치감지수단에 의해 상기 웨이퍼의 하측이 상기 센서 설치 영역을 통과하는 하나의 시각(時刻)에, 상기 센서 설치 영역에 배치된 상기 다수의 센서가 동시에 웨이퍼의 연마층 두께 정보를 갖는 수신 신호를 수신하여 상기 하나의 시각에서의 웨이퍼의 반경 방향 및 원주 방향의 두께 분포를 동시에 얻는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
An apparatus for chemical mechanical polishing of wafers, comprising:
A polishing platen having a polishing pad coated on the upper surface and rotating;
a carrier head rotating while pressing the wafer against the polishing pad during a chemical mechanical polishing process;
While being fixed to the polishing platen and rotating together with the polishing platen, a plurality of them are distributed in a sensor installation area corresponding to the area occupied by the wafer, and a plurality of them are arranged to be spaced apart from each other in different radial directions from the center of the sensor installation area. a plurality of sensors that form a column in a direction and are arranged to be spaced apart from each other in a circumferential direction within the sensor installation area to form a column in the circumferential direction;
a sensor position detecting means for detecting a rotational position of the sensor fixed to the polishing platen;
At one time when the lower side of the wafer passes through the sensor installation area by the sensor position detecting means, the plurality of sensors disposed in the sensor installation area simultaneously increase the thickness of the polishing layer of the wafer A chemical mechanical polishing apparatus, characterized in that by receiving a reception signal having information, the thickness distribution in the radial direction and the circumferential direction of the wafer at the one time point is simultaneously obtained.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 원주 방향의 열을 이루는 상기 센서의 일부 이상은 상기 센서 설치 영역의 가장자리를 따라 원주 방향으로 배치된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
The method of claim 1,
At least a portion of the sensors constituting the column in the circumferential direction are arranged in the circumferential direction along the edge of the sensor installation area.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 캐리어 헤드에는 상기 웨이퍼를 가압하는 압력 챔버가 다수로 분할되게 형성되고, 상기 웨이퍼의 원주 방향을 따라 상기 압력 챔버가 구획되어, 원주 방향에 대하여 서로 다른 가압력이 인가되는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
The method of claim 1,
Chemical mechanical polishing, characterized in that the carrier head is divided into a plurality of pressure chambers for pressing the wafer, the pressure chambers are partitioned along the circumferential direction of the wafer, and different pressing forces are applied in the circumferential direction Device.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 센서위치 감지수단은 연마 정반에 장착된 표식을 감지하는 감지 센서인 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
The method of claim 1,
The sensor position detection means is a chemical mechanical polishing apparatus, characterized in that the detection sensor for detecting a mark mounted on the polishing plate.
 제 1항에 있어서,
상기 센서위치 감지수단은 상기 센서 설치 영역의 전방부에 배치된 제1센서로 구성되어, 상기 제1센서가 상기 웨이퍼로부터 제2수신신호를 수신하였다가 null신호로 되는 때를 상기 센서 설치 영역이 상기 웨이퍼의 하측에 위치한 것으로 감지하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
The method of claim 1,
The sensor position detecting means includes a first sensor disposed in the front part of the sensor installation area, and the sensor installation area determines when the first sensor receives a second reception signal from the wafer and becomes a null signal. A chemical mechanical polishing apparatus, characterized in that sensing as being located on the lower side of the wafer.
 제 1항에 있어서,
상기 센서위치 감지수단은 상기 캐리어 헤드와 상기 연마 정반 중 어느 하나의 오실레이션 방향으로 상기 센서 설치 영역의 바깥에 배치된 제3센서 및 제4센서를 포함하여, 상기 제3센서와 상기 제4센서 중 어느 하나가 상기 웨이퍼로부터 제2수신신호를 수신하였다가 null신호로 되는 때를 상기 센서 설치 영역이 상기 웨이퍼의 하측에 위치한 것으로 감지하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.

The method of claim 1,
The sensor position detecting means includes a third sensor and a fourth sensor disposed outside the sensor installation area in an oscillation direction of any one of the carrier head and the polishing plate, the third sensor and the fourth sensor The chemical mechanical polishing apparatus according to claim 1, wherein the sensor installation area is located below the wafer when any one of them receives a second reception signal from the wafer and becomes a null signal.

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