KR20070112647A - Chemical mechanical polishing apparatus and method for cleaning polishing-pad using the same - Google Patents

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KR20070112647A KR1020060045803A KR20060045803A KR20070112647A KR 20070112647 A KR20070112647 A KR 20070112647A KR 1020060045803 A KR1020060045803 A KR 1020060045803A KR 20060045803 A KR20060045803 A KR 20060045803A KR 20070112647 A KR20070112647 A KR 20070112647A
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Abstract

A CMP apparatus and a cleaning method of a polishing pad using the same are provided to enlarge life time of the polishing pad and to reduce wafer scratch by eliminating particles at the polishing pad easily. A CMP apparatus includes a flatten(150), a pad conditioner(160) and a pad cleaning member(170). A polishing pad(152) is installed at the flatten. The pad conditioner controls a surface roughness by polishing the polishing pad. The pad cleaning member removes foreign materials from the polishing pad by supplying an etchant changing the injection directions to the polishing pad.

Description

화학적 기계적 연마 장치 및 이를 이용한 연마 패드의 클리닝 방법{CHEMICAL MECHANICAL POLISHING APPARATUS AND METHOD FOR CLEANING POLISHING-PAD USING THE SAME}TECHNICAL MECHANICAL POLISHING APPARATUS AND METHOD FOR CLEANING POLISHING-PAD USING THE SAME}

도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 설비의 일 예를 도시해 보인 개략적 구성도,1 is a schematic configuration diagram showing an example of a substrate processing equipment according to the present invention;

도 2는 도 1에 도시된 화학적 기계적 연마 장치의 개략적 사시도,FIG. 2 is a schematic perspective view of the chemical mechanical polishing apparatus shown in FIG. 1;

도 3은 도 2에 도시된 정반부의 개략적 평면도,3 is a schematic plan view of the surface plate shown in FIG.

도 4 및 도 5는 각각 도 3에 도시된 패드 클리닝 부재의 개략적 부분 절개 사시도 및 측면도,4 and 5 are schematic partial cutaway perspective and side views, respectively, of the pad cleaning member shown in FIG. 3;

도 6은 도 3에 도시된 패드 컨디셔너의 개략적 사시도이다.FIG. 6 is a schematic perspective view of the pad conditioner shown in FIG. 3. FIG.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10 : 연마 장치 100 : 연마 스테이션10: polishing apparatus 100: polishing station

140a,140b,140c : 정반부 150 : 플래튼140a, 140b, 140c: platen 150: platen

152 : 연마 패드 160 : 패드 클리닝 부재152: polishing pad 160: pad cleaning member

166 : 제 1 약액 분사부 170 : 패드 컨디셔너166: first chemical liquid injection unit 170: pad conditioner

172 : 연마 디스크 180 : 제 2 약액 분사부172: polishing disk 180: second chemical liquid injection portion

190 : 탈이온수 공급원 194 : 펌프190: deionized water source 194: pump

200 : 연마 헤드 어셈블리200: polishing head assembly

본 발명은 반도체 제조 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 소자의 제조 공정 중 웨이퍼 표면에 형성된 막질을 연마시키기 위한 화학적 기계적 연마 장치 및 이를 이용한 연마 패드의 클리닝 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus and method, and more particularly to a chemical mechanical polishing apparatus for polishing a film formed on the surface of the wafer during the manufacturing process of the semiconductor device, and a cleaning method of the polishing pad using the same.

일반적으로 화학적 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing : CMP) 장치는 반도체 장치의 이상적인 다층 배선 구조를 실현하기 위해 배선을 피복하는 층간 절연막 상면의 평탄화를 목적으로 층간 절연막의 상면 요철을 기계적 및 화학적으로 연마하는 기술이다.In general, a chemical mechanical polishing (CMP) device is a technique for mechanically and chemically polishing top surface irregularities of an interlayer insulating film for the purpose of flattening the upper surface of the interlayer insulating film covering the wiring to realize an ideal multilayer wiring structure of a semiconductor device. to be.

반도체 분야에 있어서 반도체 소자에 보다 미세한 선폭의 회로 선들을 다층 고밀도로 집적시켜 소자를 제조하는 것이 요구되고 있으며, 고집적도의 반도체 소자 제조를 위해서는 그에 상응하는 고도의 표면 평탄화를 이루어낼 수 있는 연마 기술이 필요하다. 이러한 고집적 반도체 소자 제조를 위한 미크론 단위의 초정밀 표면 연마를 이루어내기 위해서는 기계적인 표면 연마만으로는 한계가 있으므로, 현재는 화학적 연마와 기계적 연마를 병행토록 하는 화학적 기계적 연마 설비가 개발되어 사용되고 있다.In the semiconductor field, it is required to fabricate a device by integrating finer line-width circuit lines in a multi-layer high density in a semiconductor device, and in order to manufacture a high-density semiconductor device, a polishing technology capable of achieving a high degree of surface planarization corresponding thereto. This is necessary. In order to achieve the ultra-fine surface polishing of the micron unit for manufacturing the highly integrated semiconductor device, only mechanical surface polishing is limited, and at present, a chemical mechanical polishing facility has been developed and used to simultaneously combine chemical polishing and mechanical polishing.

웨이퍼의 평탄화는 웨이퍼의 비연마면이 연마 헤드에 진공 흡착된 상태에서 연마면을 연마 패드에 면 접촉시켜 연마 패드와 웨이퍼의 연마면 사이로 슬러리를 공급하면서 연마 패드를 회전시키는 방식으로 수행된다. 즉, 연마 헤드에 홀딩되어 있는 웨이퍼에 일정한 하중을 가하면서 동일한 방향으로 회전시키면 연마 패드와 웨이퍼 간에 상호 밀착되는 면의 마찰력에 의해 웨이퍼가 기계적으로 연마되며, 이와 동시에 연마 패드의 일 측에 구비된 슬러리 암을 통해서 연마 패드 상부 면으로 슬러리를 공급함으로써 기계적인 연마와 함께 슬러리에 의한 화학적인 연마에 의해 웨이퍼가 평탄화되도록 하는 것이다.The planarization of the wafer is performed by rotating the polishing pad while feeding the slurry between the polishing pad and the polishing surface of the wafer by bringing the polishing surface into contact with the polishing pad while the non-polished surface of the wafer is vacuum-adsorbed to the polishing head. That is, when the wafer is held in the polishing head and rotates in the same direction while applying a constant load, the wafer is mechanically polished by the frictional force of the surfaces in close contact with the polishing pad and the wafer, and at the same time, the wafer is provided on one side of the polishing pad. Feeding the slurry through the slurry arm to the polishing pad top surface allows the wafer to be planarized by mechanical polishing along with mechanical polishing.

이러한 연마 공정의 수행 시 연마 패드의 연마면 상태는 지속적으로 균일하게 유지되어야 하며, 이를 위해 연마 패드의 일 측에는 연마면을 연마하는 패드 컨디셔너와 연마면 상의 이물질을 제거하는 패드 클리닝 부재가 구비된다.When the polishing process is performed, the polishing surface state of the polishing pad must be kept uniformly continuously. For this purpose, a pad conditioner for polishing the polishing surface and a pad cleaning member for removing foreign matter on the polishing surface are provided on one side of the polishing pad.

패드 컨디셔너는 그 저면에 구비된 다이아몬드 디스크에 의해 연마 패드를 적절히 연마하여 표면을 고르게 하는 동시에 표면 거칠기를 다듬어주는 작용을 하며, 또한 연마 패드의 상부면 및 그루브(Groove)에 끼여 있는 고형화된 슬러리와 같은 이물질들을 제거하기도 한다. 하지만 종래의 패드 컨디셔너는 단순히 다이아몬드 디스크가 연마 패드를 누르는 힘과 회전을 통한 마찰력에 의해서 컨디셔닝 작업을 수행하고 있기 때문에, 컨디셔닝에 의해 발생하여 연마 패드의 그루브에 끼게 되는 이물질들의 제거가 제대로 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.The pad conditioner functions to smoothly polish the polishing pad by using a diamond disk provided at its bottom to smooth the surface, and to smooth the surface roughness. The pad conditioner also includes a solidified slurry stuck to the upper surface and groove of the polishing pad. It also removes the same foreign objects. However, the conventional pad conditioner simply does not remove the foreign matters generated by conditioning and stuck to the groove of the polishing pad because the diamond disk is simply conditioned by the force of pressing the polishing pad and the friction force through the rotation. There was a problem.

한편, 패드 클리닝 부재는 분사 노즐을 이용하여 연마 패드에 일정한 압력으로 탈이온수를 분사하면서, 컨디셔닝이 완료된 연마 패드 상의 이물질들을 제거한다. 그러나 종래의 패드 클리닝 부재의 경우, 탈이온수의 주 분사 방향이 연마 패드에 대해 연직 하향되도록 분사 노즐이 설치되어 있기 때문에, 그루브 내의 이물 질을 제거하기가 어려울 뿐만 아니라, 제거되더라도 제거된 이물질들이 외부로 빠져나가지 못하고 그 내부에 갇혀진 상태에서 입자가 더욱 커지거나 그루브 내부로 재유입되는 문제점이 있었다.On the other hand, the pad cleaning member sprays deionized water at a constant pressure on the polishing pad by using a spray nozzle, and removes foreign substances on the polishing pad after conditioning. However, in the case of the conventional pad cleaning member, since the spray nozzle is provided so that the main spraying direction of the deionized water is vertically downward with respect to the polishing pad, it is not only difficult to remove the foreign matter in the groove, but the removed foreign matter is removed from the outside. There was a problem that the particles become larger or re-introduced into the grooves while being trapped inside without being able to escape.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 통상적인 화학적 기계적 연마 장치가 가진 문제점을 감안하여 이를 해소하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 연마 패드의 클리닝 효과를 증대시킬 수 있는 화학적 기계적 연마 장치 및 이를 이용한 연마 패드의 클리닝 방법을 제공하기 위한 것이다.Therefore, the present invention has been created to solve the problems in view of the conventional chemical mechanical polishing apparatus as described above, the object of the present invention is a chemical mechanical polishing apparatus that can increase the cleaning effect of the polishing pad And to provide a cleaning method of the polishing pad using the same.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 화학적 기계적 연마 장치는, 연마 패드가 부착된 플래튼과; 상기 연마 패드를 연마하여 표면 조도를 조절하는 패드 컨디셔너와; 상기 연마 패드에 분사 방향을 가변시키면서 약액을 공급하여 상기 연마 패드로부터 이물질을 제거하는 패드 클리닝 부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the chemical mechanical polishing apparatus includes: a platen having a polishing pad attached thereto; A pad conditioner for polishing the polishing pad to adjust surface roughness; And a pad cleaning member for supplying a chemical liquid while varying the spraying direction to the polishing pad to remove foreign substances from the polishing pad.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 화학적 기계적 연마 장치에 있어서, 상기 패드 클리닝 부재는 구동부와; 상기 구동부에 회전 가능하게 연결되는 로드 형상의 약액 공급 배관과; 상기 약액 공급 배관의 측벽에 그 길이 방향을 따라 배열되는 다수의 제 1 약액 분사부들;을 포함하는 것이 바람직하다.In the chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention having the configuration as described above, the pad cleaning member includes a drive unit; A rod-shaped chemical liquid supply pipe rotatably connected to the drive unit; It is preferable to include; a plurality of first chemical liquid injection parts arranged along the longitudinal direction of the side wall of the chemical liquid supply pipe.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 패드 컨디셔너는 중심부에 홀을 갖는 환형(環形)의 연마 디스크가 장착되는 디스크 홀더와; 상기 디스크 홀더를 상하 이동 시키는 컨디셔너 헤드와; 상기 디스크 홀더에 설치되어 상기 연마 디스크의 홀을 통해 상기 연마 패드 상에 약액을 분사하는 제 2 약액 분사부;를 포함하는 것이 바람직하다. According to one aspect of the invention, the pad conditioner and the disk holder is mounted with an annular abrasive disk having a hole in the center; A conditioner head for vertically moving the disk holder; And a second chemical liquid injector installed in the disk holder to inject the chemical liquid onto the polishing pad through the hole of the polishing disk.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 탈이온수 공급원과; 상기 탈이온수 공급원에 연결된 주 공급관과; 상기 주 공급관으로부터 분기되어 상기 패드 클리닝 부재 및 상기 패드 컨디셔너에 각각 약액을 공급하는 제 1 및 제 2 분기관;을 더 포함하는 것이 바람직하다.According to another aspect of the invention, a deionized water source; A main supply pipe connected to said deionized water source; And a first branch and a second branch pipe branched from the main supply pipe to supply the chemical liquid to the pad cleaning member and the pad conditioner, respectively.

그리고, 상기 주 공급관 상에는 약액의 공급 압력을 높여주는 펌프가 배치되는 것이 바람직하다.And, it is preferable that a pump for increasing the supply pressure of the chemical liquid is disposed on the main supply pipe.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 연마 패드의 클리닝 방법은, 화학적 기계적 연마 장치의 연마 패드를 클리닝하는 방법에 있어서, 패드 컨디셔너의 연마 디스크가 상기 연마 패드의 연마면을 연마하면서, 상기 연마 디스크를 홀딩하는 디스크 홀더에 설치된 약액 분사부가 상기 연마 패드에 탈이온수를 분사하는 단계와; 패드 클리닝 부재의 약액 분사부의 분사 방향을 가변시키면서 상기 연마 패드에 탈이온수를 공급하여 상기 연마 패드로부터 이물질을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the polishing pad cleaning method according to the present invention is a method for cleaning a polishing pad of a chemical mechanical polishing apparatus, wherein the polishing pad of the pad conditioner polishes the polishing surface of the polishing pad, Spraying the deionized water onto the polishing pad by a chemical spray unit installed in the disk holder holding the disk; And removing foreign matter from the polishing pad by supplying deionized water to the polishing pad while varying the spraying direction of the chemical injection part of the pad cleaning member.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화학적 기계적 연마 장치 및 이를 이용한 연마 패드의 클리닝 방법을 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지 도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, a chemical mechanical polishing apparatus and a cleaning method of a polishing pad using the same according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals have the same reference numerals as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

( 실시예 )(Example)

도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 설비의 일 예를 도시해 보인 개략적 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 화학적 기계적 연마 장치의 개략적 사시도이다.1 is a schematic configuration diagram showing an example of a substrate processing apparatus according to the present invention, Figure 2 is a schematic perspective view of the chemical mechanical polishing apparatus shown in FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 연마 장치(10)와 세정 장치(20)를 가진다. 연마 장치(10)는 설비(1) 내의 일 측면에 배치되고, 세정 장치(20)는 연마 장치(10)의 측면에 연마 장치(10)와 나란히 배치된다. 연마 장치(10)와 세정 장치(20) 사이에는 이들 간에 웨이퍼를 이송하는 이송 로봇(30)이 설치된다. 그리고 세정 장치(20)의 측면에는 웨이퍼들이 수용된 캐리어(42)가 놓여지는 로드 스테이션(40)이 복수 개 배치된다. 1 and 2, the substrate processing apparatus 1 has a polishing apparatus 10 and a cleaning apparatus 20. The polishing apparatus 10 is arranged at one side in the installation 1, and the cleaning apparatus 20 is arranged side by side with the polishing apparatus 10 at the side of the polishing apparatus 10. Between the polishing apparatus 10 and the cleaning apparatus 20, the transfer robot 30 which transfers a wafer between them is provided. In addition, a plurality of load stations 40 are disposed on the side of the cleaning apparatus 20 in which the carriers 42 containing the wafers are placed.

연마 장치(10)는 연마 스테이션(100) 및 연마 헤드 어셈블리(200)를 포함한다. 연마 스테이션(100)에는 로드컵(120) 및 정반부들(140a,140b,140c)이 일정 배열로 배치된다. 로드컵(120)은 세정 장치(20)와 인접하도록 배치되고, 초기 정반부(140a), 중간 정반부(140b), 그리고 최종 정반부(140c)가 반시계 방향으로 순차적으로 배치된다. The polishing apparatus 10 includes a polishing station 100 and a polishing head assembly 200. In the polishing station 100, the rod cup 120 and the plate portions 140a, 140b, 140c are arranged in a predetermined arrangement. The rod cup 120 is disposed to be adjacent to the cleaning apparatus 20, and the initial surface portion 140a, the middle surface portion 140b, and the final surface portion 140c are sequentially disposed in the counterclockwise direction.

연마 헤드 어셈블리(200)는 웨이퍼를 로드컵(120) 및 정반부들(140a,140b,140c) 간에 이송하고, 각각의 정반부(140a,140b,140c)에서 웨이퍼를 순차적으로 연마한다. 연마 헤드 어셈블리(200)는 십자형으로 된 지지판(210)을 가 지며, 지지판(210)의 각 끝단부에는 연마 헤드(220)가 결합되고, 연마 헤드(220)는 모터(222)에 연결된 구동축(224)에 의해 적정 회전수로 회전한다. 그리고, 연마 헤드(220)에는 공기압을 제공하거나 웨이퍼를 진공으로 흡착하기 위한 진공압을 제공하는 유체 공급 채널들(미도시)이 연결될 수 있다.The polishing head assembly 200 transfers the wafer between the rod cup 120 and the platen portions 140a, 140b, 140c and sequentially polishes the wafer at each platen portion 140a, 140b, 140c. The polishing head assembly 200 has a cross-shaped support plate 210, and each end of the support plate 210 has a polishing head 220 coupled thereto, and the polishing head 220 has a drive shaft connected to the motor 222. 224) at an appropriate rotational speed. In addition, the polishing head 220 may be connected to fluid supply channels (not shown) that provide air pressure or provide a vacuum pressure for adsorbing the wafer into a vacuum.

도 3은 도 2에 도시된 정반부의 개략적 평면도이고, 도 4 및 도 5는 각각 도 3에 도시된 패드 클리닝 부재의 개략적 부분 절개 사시도 및 측면도이며, 도 6은 도 3에 도시된 패드 컨디셔너의 개략적 사시도이다.FIG. 3 is a schematic plan view of the surface plate shown in FIG. 2, and FIGS. 4 and 5 are schematic partial cutaway perspective views and side views of the pad cleaning member shown in FIG. 3, respectively, and FIG. 6 is a schematic view of the pad conditioner shown in FIG. 3. Perspective view.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 정반부(140a)에는 연마 패드(152)가 부착된 플래튼(도 2의 참조 번호 150)이 제공된다. 연마 패드(152)의 둘레에는 패드 클리닝 부재(160)와 패드 컨디셔너(170)가 배치된다. 패드 클리닝 부재(160)는 연마 공정을 위해 연마 패드(152) 상에 슬러리를 공급하거나, 또는 연마 공정 후에 연마 패드(152)에 탈이온수(DeIonized Water : DIW)를 공급하여 그 상부면 및 그루브에 부착된 이물질을 제거한다. 패드 컨디셔너(170)는 연마 패드(152)의 연마면을 연마하여 표면을 고르게 하고 연마면의 표면 거칠기를 일정하게 유지시키면서, 동시에 연마 패드(152)에 탈이온수를 공급하여 연마 패드(152)의 컨디셔닝 과정 중 연마 패드(152)에 생성된 이물질을 제거한다.3 to 6, the platen 140a is provided with a platen (reference numeral 150 of FIG. 2) to which the polishing pad 152 is attached. The pad cleaning member 160 and the pad conditioner 170 are disposed around the polishing pad 152. The pad cleaning member 160 supplies a slurry on the polishing pad 152 for the polishing process, or supplies deionized water (DIW) to the polishing pad 152 after the polishing process, to the upper surface and the groove thereof. Remove the foreign matter attached. The pad conditioner 170 polishes the polishing surface of the polishing pad 152 to make the surface even and maintains the surface roughness of the polishing surface, while simultaneously supplying deionized water to the polishing pad 152 to provide the polishing pad 152 with the polishing pad 152. The foreign substances generated in the polishing pad 152 are removed during the conditioning process.

패드 클리닝 부재(160) 및 패드 컨디셔너(170)에 탈이온수를 공급하는 탈이온수 공급원(190)에는 주 공급관(192)이 연결된다. 주 공급관(192) 상에는 탈이온수의 공급 압력을 높여주도록 펌프(194)가 배치된다. 주 공급관(192)으로부터 제 1 분기관(196) 및 제 2 분기관(198)이 분기되고, 제 1 및 제 2 분기관(196,198)은 각 각 패드 클리닝 부재(160) 및 패드 컨디셔너(170)에 탈이온수를 공급한다. 그리고, 패드 클리닝 부재(160)에는 연마 공정에 사용되는 슬러리를 공급하기 위한 슬러리 공급부(199)가 연결된다.The main supply pipe 192 is connected to the deionized water supply source 190 for supplying deionized water to the pad cleaning member 160 and the pad conditioner 170. The pump 194 is arranged on the main supply pipe 192 to increase the supply pressure of the deionized water. The first branch pipe 196 and the second branch pipe 198 branch from the main supply pipe 192, and the first and second branch pipes 196 and 198 are respectively pad cleaning members 160 and pad conditioners 170. Feed deionized water. The pad cleaning member 160 is connected to a slurry supply unit 199 for supplying a slurry used in the polishing process.

패드 클리닝 부재(160)는 구동부(162)와, 구동부(162)에 회전 가능하게 연결되는 로드 형상의 약액 공급 배관(164)을 가지며, 약액 공급 배관(164)의 측벽에는 그 길이 방향을 따라 다수의 제 1 약액 분사부(166)들이 배치된다. 그리고, 도 4 및 도 5에 도시되지는 않았지만 패드 클리닝 부재(160)에는 연마 공정 진행시 연마 패드(152)에 슬러리를 공급하는 슬러리 공급 노즐이 구비된다. 약액 공급 배관(164)이 구동부(162)에 의해 구동되어 회전하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 약액 공급 배관(164)에 배치된 다수의 제 1 약액 분사부(166)들이 약액 공급 배관(164)의 길이 방향 축을 중심으로 회전한다. 이때 약액 공급 배관(164)을 정방향 또는 역방향으로 번갈아가며 일정 회전각만큼 회전시켜 제 1 약액 분사부(166)들을 스윙 동작시킨다. 제 1 약액 분사부(166)들의 스윙 동작에 의해 제 1 약액 분사부(166)들을 통해 분사되는 탈이온수의 분사 방향이 소정 범위의 각도에서 연속적으로 변하게 된다. 이에 의해, 탈이온수가 연마 패드(152)에 대해 소정 각도 범위의 경사진 방향으로 분사되는 것이 가능해짐에 따라, 연마 패드(152)의 상면 및 그루브에 부착된 이물질들을 보다 용이하게 제거할 수 있게 된다.The pad cleaning member 160 has a driving unit 162 and a rod-shaped chemical liquid supply pipe 164 rotatably connected to the driving unit 162, and a plurality of sidewalls of the chemical liquid supply pipe 164 are along the length direction thereof. First chemical injection parts 166 are disposed. Although not shown in FIGS. 4 and 5, the pad cleaning member 160 includes a slurry supply nozzle for supplying a slurry to the polishing pad 152 during the polishing process. When the chemical liquid supply pipe 164 is driven by the driving unit 162 and rotates, as illustrated in FIG. 5, the plurality of first chemical liquid injection parts 166 disposed on the chemical liquid supply pipe 164 may be connected to the chemical liquid supply pipe ( 164 rotates about its longitudinal axis. At this time, the chemical liquid supply pipe 164 alternately rotates in a forward or reverse direction by a predetermined rotational angle to swing the first chemical liquid injection parts 166. The spraying direction of the deionized water sprayed through the first chemical liquid injectors 166 is continuously changed at a predetermined range of angles by the swinging operation of the first chemical liquid injectors 166. As a result, the deionized water can be sprayed in the inclined direction of the predetermined angle range with respect to the polishing pad 152, so that foreign matters attached to the upper surface and the groove of the polishing pad 152 can be more easily removed. do.

패드 컨디셔너(170)는 다이아몬드가 내장된 환형의 연마 디스크(172)가 그 하단부의 저면에 장착된 디스크 홀더(174)와, 디스크 홀더(174)를 상하 이동시키는 컨디셔너 헤드(176)를 가진다. 컨디셔너 헤드(176)는 정반부(140a)에 회전 가능하 게 결합된 아암(178)의 일단에 설치된다. 아암(178)의 스윙 동작에 의해 디스크 홀더(174)가 연마 패드(152) 상에서 일정 경로를 따라 이동하게 된다. 그리고, 디스크 홀더(174)의 중심부에는 연마 패드(152) 상에 탈이온수를 일정한 압력으로 분사하는 제 2 약액 분사부(180)가 설치되며, 제 2 약액 분사부(180)는 아암(178)의 내측에 마련된 공급관(182)을 통해 탈이온수를 공급받는다. 이러한 구성에 의해, 패드 컨디셔너(170)는 연마 패드(152)를 연마하면서, 연마 디스크(172)의 중심부에 형성된 홀(171)을 통해 제 2 약액 분사부(180)가 연마 패드(152)에 탈이온수를 일정한 압력으로 분사하여, 연마 패드의 컨디셔닝 과정에서 연마 패드(152)의 상부면(153) 및 그루브(154)에 생성되는 고형화된 슬러리와 같은 이물질을 보다 용이하게 제거할 수 있게 된다.The pad conditioner 170 has a disk holder 174 in which an annular abrasive disk 172 with diamond is embedded on the bottom of its lower end, and a conditioner head 176 for moving the disk holder 174 up and down. The conditioner head 176 is installed at one end of the arm 178 rotatably coupled to the surface plate 140a. The swinging motion of the arm 178 causes the disc holder 174 to move along a path on the polishing pad 152. In the center of the disc holder 174, a second chemical liquid injection unit 180 for spraying deionized water at a predetermined pressure on the polishing pad 152 is installed, and the second chemical liquid injection unit 180 is an arm 178. The deionized water is supplied through the supply pipe 182 provided inside the. With this configuration, the pad conditioner 170 polishes the polishing pad 152, while the second chemical liquid injection unit 180 is applied to the polishing pad 152 through the hole 171 formed in the center of the polishing disk 172. Deionized water may be sprayed at a constant pressure to more easily remove foreign substances such as solidified slurry generated on the upper surface 153 and the groove 154 of the polishing pad 152 during the conditioning of the polishing pad.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 연마 패드 상의 이물질을 보 다 용이하게 제거하여, 연마 패드의 수명(Life Time)을 증가시킴으로써, 원가 절감을 통한 생산성 향상에 기여할 수 있다.As described above, according to the present invention, by removing foreign matter on the polishing pad more easily, and increasing the life time of the polishing pad, it is possible to contribute to productivity improvement through cost reduction.

또한, 본 발명에 의하면, 연마 패드의 향상된 클리닝 효과에 의해 연마 공정에서 발생하는 웨이퍼의 스크래치를 감소시켜 이에 따른 공정 불량을 저감시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to reduce the scratch of the wafer generated in the polishing process by the improved cleaning effect of the polishing pad, thereby reducing the process defects.

Claims (6)

연마 패드가 부착된 플래튼과;A platen with a polishing pad attached thereto; 상기 연마 패드를 연마하여 표면 조도를 조절하는 패드 컨디셔너와;A pad conditioner for polishing the polishing pad to adjust surface roughness; 상기 연마 패드에 분사 방향을 가변시키면서 약액을 공급하여 상기 연마 패드로부터 이물질을 제거하는 패드 클리닝 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치.And a pad cleaning member for supplying a chemical liquid while varying the spraying direction to the polishing pad to remove foreign matters from the polishing pad. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 패드 클리닝 부재는,The pad cleaning member, 구동부와;A drive unit; 상기 구동부에 회전 가능하게 연결되는 로드 형상의 약액 공급 배관과;A rod-shaped chemical liquid supply pipe rotatably connected to the drive unit; 상기 약액 공급 배관의 측벽에 그 길이 방향을 따라 배열되는 다수의 제 1 약액 분사부들;을 포함하는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치.And a plurality of first chemical liquid injectors arranged along a length direction of the sidewall of the chemical liquid supply pipe. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 패드 컨디셔너는,The pad conditioner is, 중심부에 홀을 갖는 환형의 연마 디스크가 장착되는 디스크 홀더와;A disk holder on which an annular abrasive disk having a hole in the center is mounted; 상기 디스크 홀더를 상하 이동시키는 컨디셔너 헤드와;A conditioner head for vertically moving the disk holder; 상기 디스크 홀더에 설치되어 상기 연마 디스크의 홀을 통해 상기 연마 패드 상에 약액을 분사하는 제 2 약액 분사부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치.And a second chemical liquid injector installed in the disk holder to inject the chemical liquid onto the polishing pad through the hole of the polishing disk. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 탈이온수 공급원과;Deionized water source; 상기 탈이온수 공급원에 연결된 주 공급관과;A main supply pipe connected to said deionized water source; 상기 주 공급관으로부터 분기되어 상기 패드 클리닝 부재 및 상기 패드 컨디셔너에 각각 약액을 공급하는 제 1 및 제 2 분기관;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치.And a first branch and a second branch pipe branched from the main supply pipe to supply the chemical liquid to the pad cleaning member and the pad conditioner, respectively. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 주 공급관 상에는 약액의 공급 압력을 높여주는 펌프가 배치되는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치.The chemical mechanical polishing apparatus, characterized in that the pump for increasing the supply pressure of the chemical liquid is disposed on the main supply pipe. 화학적 기계적 연마 장치의 연마 패드를 클리닝하는 방법에 있어서,A method of cleaning a polishing pad of a chemical mechanical polishing apparatus, 패드 컨디셔너의 연마 디스크가 상기 연마 패드의 연마면을 연마하면서, 상기 연마 디스크를 홀딩하는 디스크 홀더에 설치된 약액 분사부가 상기 연마 패드에 탈이온수를 분사하는 단계와;Dispensing deionized water onto the polishing pad while a chemical liquid spraying unit provided on the disk holder holding the polishing disk is polished by the polishing disk of the pad conditioner to polish the polishing surface of the polishing pad; 패드 클리닝 부재의 약액 분사부의 분사 방향을 가변시키면서 상기 연마 패드에 탈이온수를 공급하여 상기 연마 패드로부터 이물질을 제거하는 단계;를 포함 하는 것을 특징으로 하는 연마 패드의 클리닝 방법.And removing the foreign matter from the polishing pad by supplying deionized water to the polishing pad while varying the spraying direction of the chemical injection part of the pad cleaning member.
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