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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-03-22
(45)【発行日】2023-03-30
(54)【発明の名称】研磨パッド洗浄装置
(51)【国際特許分類】
B24B 53/017 20120101AFI20230323BHJP
B24B 53/12 20060101ALI20230323BHJP
B24B 37/00 20120101ALI20230323BHJP
B24B 37/10 20120101ALI20230323BHJP
H01L 21/304 20060101ALI20230323BHJP
【ＦＩ】
B24B53/017 Z
B24B53/12 Z
B24B37/00 K
B24B37/10
H01L21/304 622M
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2021054761
(22)【出願日】2021-03-29
(65)【公開番号】P2022084507
(43)【公開日】2022-06-07
【審査請求日】2021-03-29
(31)【優先権主張番号】10-2020-0161048
(32)【優先日】2020-11-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】511028928
【氏名又は名称】エスケー シルトロン カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100095407
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 満
(74)【代理人】
【識別番号】100132883
【弁理士】
【氏名又は名称】森川 泰司
(74)【代理人】
【識別番号】100148633
【弁理士】
【氏名又は名称】桜田 圭
(74)【代理人】
【識別番号】100147924
【弁理士】
【氏名又は名称】美恵 英樹
(72)【発明者】
【氏名】チョ、ジファン
【審査官】大光 太朗
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１７／１８３３６０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特表２００９－５４２４５０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２４Ｂ ５３／０１７
Ｂ２４Ｂ ５３／１２
Ｂ２４Ｂ ３７／００
Ｂ２４Ｂ ３７／１０
Ｈ０１Ｌ ２１／３０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
研磨パッドのポアに気体を噴射する第１気体ノズルと、前記第１気体ノズルの後方に設けられ、前記研磨パッドのポアに液体を噴射する第１液体ノズルと、
前記研磨パッドのポアに液体を噴射するために、前記第１液体ノズルに隣接して配置される第２液体ノズルと、
前記研磨パッドのポアに液体を噴射するために、前記第１液体ノズルと前記第２液体ノズルの間に配置される第３液体ノズルと、
前記研磨パッドのポアに気体を噴射する第２気体ノズルと、
前記第１及び第２気体ノズル、そして前記第１～第３液体ノズルを支持する少なくとも１つ以上のアームと、
を含み、
前記第１気体ノズルは、前記気体を噴射して前記ポア内部を拡張させ、
前記第１液体ノズルは、拡張された前記ポア内部に、前記液体を噴射して、拡張された前記ポア内部に残留する異物やスラリーを排出させ、
前記第１～第３液体ノズルは、前記第１気体ノズルと前記第２気体ノズルの間に配置され、前記少なくとも１つ以上のアームは、前記第１気体ノズル、前記第２気体ノズル、前記第１～第３液体ノズルが配置された方向に移動され、
前記少なくとも１つ以上のアームが、前記研磨パッドの第１の側部から第２の側部に移動するとき、前記第１気体ノズルと前記第１から第３液体ノズルにより前記研磨パッドの洗浄が実行され、
前記少なくとも１つ以上のアームが、前記研磨パッドの前記第２の側部から前記第１の側部に移動するとき、前記第２気体ノズルと前記第１から第３液体ノズルにより前記研磨パッドの洗浄が実行される、
研磨パッド洗浄装置。
【請求項2】
前記第１液体ノズルと前記第２液体ノズルの間の離隔距離は、前記研磨パッドのポアの入口の直径より大きい、請求項１に記載の研磨パッド洗浄装置。
【請求項3】
前記第１～第３液体ノズルのそれぞれは、多方向噴射されるように前記研磨パッドの表面に垂直な垂直軸を中心に回転可能である、請求項１に記載の研磨パッド洗浄装置。
【請求項4】
前記第１液体ノズルは、前記研磨パッドの表面に対して第１傾斜角で配置され、前記第２液体ノズルは、前記研磨パッドの表面に対して第２傾斜角で配置され、
前記第３液体ノズルは、前記研磨パッドの表面に対して垂直に配置される、
請求項３に記載の研磨パッド洗浄装置。
【請求項5】
前記第２気体ノズルは、前記第１気体ノズルよりも前記第１～第３液体ノズルのうちの１つに近く配置される、請求項１に記載の研磨パッド洗浄装置。
【請求項6】
前記第１～第３液体ノズルの配置方向は、前記第１及び第２気体ノズルの配置方向と異なる、請求項１に記載の研磨パッド洗浄装置。
【請求項7】
前記研磨パッドの表面をドレッシングするブラシをさらに含む、請求項１に記載の研磨パッド洗浄装置。
【請求項8】
前記ブラシは、前記第１気体ノズル及び前記第２気体ノズルのうち少なくとも１つの気体ノズルに隣接して配置される、請求項７に記載の研磨パッド洗浄装置。
【請求項9】
前記気体は、空気であり、前記液体は、洗浄水である、
請求項１に記載の研磨パッド洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
実施例は、研磨パッド洗浄装置及び研磨装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般的に、半導体素子製造用材料として幅広く用いられているウェハーは、多結晶シリコンを原材料として作られた単結晶シリコン薄板をいう。
【0003】
このようなウェハーは、多結晶シリコンを単結晶シリコンインゴット(ingot)に成長させた後、シリコンインゴットをウェハーの形態にスライスするスライシング(slicing)工程と、ウェハーの厚さを均一化して平面化するラッピング(lapping)工程と、機械的な研磨によって発生した損傷を除去または緩和するエッチング(etching)工程と、ウェハー表面を鏡面化する研磨(polishing)工程と、ウェハーを洗浄する洗浄工程(cleaning)等を経て製造される。
【0004】
通常、研磨工程は、ウェハーがデバイス過程に入る前に、最終的に平坦度と表面粗さを作る過程であるので、非常に重要な過程である。
【0005】
研磨工程は、ウェハーの両面を研磨する両面研磨(DSP)工程と、ウェハーの一面の異物を除去するファイナル研磨工程(FP)を含む。
【0006】
ファイナル研磨工程は、キャリアによって移送されたウェハーが研磨パッドの上で加圧された状態で回転することで、ウェハーの表面が機械的に平坦化されるようにすると共に、研磨パッドの上に化学的反応を起こすスラリー(slurry)を供給することで、ウェハーの表面が化学的に平坦化されるようにする。
【0007】
勿論、研磨工程で効率的な研磨率を達成するために、研磨パッドの表面粗さが常に一定に維持されなければならない。
【0008】
ところが、研磨工程を繰り返して行う研磨パッドは、その表面粗さが低下してポリッシング機能が徐々に喪失されるので、これを防止するために別途に研磨パッドの状態を最適化する洗浄工程が行われる。
【0009】
図１に示されたように、研磨パッドの表面にはポア３が備えられ、このポア３内に異物５やスラリー粒子が満たされる。
【0010】
従来では、ノズル７から洗浄水が研磨パッド１に噴射される。しかし、ポア３の入口が狭いので洗浄水がポア３内に噴射されず、ポア３内の異物５やスラリー粒子が容易に除去されず洗浄不良が発生する問題点があった。
【0011】
特に、従来では、ノズル７が研磨パッド１に対して垂直噴射されるので、ポア３内の異物５やスラリー粒子を一層除去し難かった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
実施例は、上述した問題及び他の問題を解決することを目的とする。
【0013】
実施例の別の目的は、清浄度を改善できる研磨パッド洗浄装置及び研磨装置を提供することにある。
【0014】
実施例のさらに別の目的は、清浄度の改善によってウェハー汚染を最小化した研磨パッド洗浄装置及び研磨装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0015】
上記のような目的を達成するために実施例の一側面によれば、研磨パッド洗浄装置は、研磨パッドのポアに気体を噴射する第１気体ノズルと、前記研磨パッドのポアに液体を噴射する第１液体ノズルとを含む。
【0016】
実施例の別の側面によれば、研磨装置は、定盤と、前記定盤の上に配置された研磨パッドと、前記研磨パッドの上に位置され、下部にウェハーが吸着されて前記研磨パッドに加圧される研磨ヘッドと、前記研磨パッドの上にスラリーを噴射するスラリー噴射ノズルと、研磨パッド洗浄装置とを含む。前記研磨パッド洗浄装置は、研磨パッドのポアに気体を噴射する第１気体ノズルと、前記研磨パッドのポアに液体を噴射する第１液体ノズルとを含む。
【発明の効果】
【0017】
実施例に係る研磨パッド洗浄装置及び研磨装置の効果に対して説明すると、次のようである。
【0018】
実施例のうち少なくとも１つによれば、少なくとも１つ以上の気体ノズルと液体ノズルを利用して研磨パッドのポア内に残留する異物やスラリーを除去できるので、研磨パッドの清浄度を改善することができる利点がある。
【0019】
実施例のうち少なくとも１つによれば、第１液体ノズルと第２液体ノズルが対向するように対角線方向に配置され、第１液体ノズルと第２液体ノズルのそれぞれから噴射された液体が研磨パッドのポア内部に対角線方向に衝突して、研磨パッドのポア内の異物やスラリーがより完璧に除去される利点がある。
【0020】
実施例のうち少なくとも１つによれば、研磨パッドの表面に対して傾斜角を有するように配置された第１及び第２液体ノズルと、これら第１及び第２液体ノズルの間で研磨パッドの表面に対して垂直に配置された第３液体ノズルによって、研磨パッドのポア内部に残留する異物やスラリーがより完璧に除去されることで、研磨パッドの清浄度が改善される利点がある。
【0021】
実施例の適用可能性の追加的な範囲は、以下の詳細な説明から明白になるだろう。なお、実施例の思想及び範囲内における多様な変更及び修正は、当業者に明確に理解されるところであり、詳細な説明及び好ましい実施例のような特定の実施例は、単に例示である。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】従来の研磨パッドを洗浄する様子を示す。
【図2】実施例に係る研磨装置を示す。
【図3】第１実施例に係る研磨パッド洗浄装置を示した平面図である。
【図4】第１実施例に係る研磨パッド洗浄装置を示した側面図である。
【図5】第１実施例に係る研磨パッド洗浄装置がウェハーの上で移動する様子を示す。
【図6】第１実施例に係る研磨パッド洗浄装置において第１気体ノズルから気体が噴射される様子を示す。
【図7】第１実施例に係る研磨パッド洗浄装置において液体ノズルから気体が噴射される様子を示す。
【図8】第２実施例に係る研磨パッド洗浄装置を示した平面図である。
【図10a】研磨パッド洗浄装置が第１方向に移動しながら研磨パッドを洗浄する様子を示す。
【図10b】研磨パッド洗浄装置が第１方向に移動しながら研磨パッドを洗浄する様子を示す。
【図11a】研磨パッド洗浄装置が第２方向に移動しながら研磨パッドを洗浄する様子を示す。
【図11b】研磨パッド洗浄装置が第２方向に移動しながら研磨パッドを洗浄する様子を示す。
【図12】第３実施例に係る研磨パッド洗浄装置を示した平面図である。
【図14】比較例及び実施例におけるＬＬＳレベルを示す。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、添付された図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。ただし、本発明の技術思想は、説明される一部実施例に限定されるものではなく、多様な形態に具現することができ、本発明の技術思想の範囲内であれば、実施例間のその構成要素のうち１つ以上を選択的に結合または置き換えて用いることができる。また、本発明の実施例で用いられる用語(技術及び科学的用語を含む)は、明白に特定して記述されない限り、本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者に一般的に理解できる意味と解釈され、辞書に定義された用語のように一般的に使用される用語は、かかわる技術の文脈上の意味を考慮してその意味を解釈できるだろう。また、本発明の実施例で用いられる用語は、実施例を説明するためのものであり、本発明を制限しようとするものではない。本明細書において、単数形は、記載上特に限定しない限り複数形も含むことができ、「Ａ及びＢ、Ｃのうち少なくとも１つ(または１つ以上)」と記載される場合、Ａ、Ｂ、Ｃで組合せることのできる全ての組合せのうち１つ以上を含むことができる。また、本発明の実施例の構成要素の説明において、第１、第２、Ａ、Ｂ、(ａ)、(ｂ)等の用語を用いることができる。このような用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものであり、その用語によって当該構成要素の本質または順序等が限定されるものではない。ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」または「接続」されると記載された場合、その構成要素は他の構成要素に直接的に連結または接続される場合と、各構成要素の間にさらに他の構成要素が「連結」、「結合」または「接続」される場合を全て含む。また、各構成要素の「上または下」に形成または配置されると記載される場合、「上または下」は、２つの構成要素が直接接触する場合だけではなく、１つ以上のさらに他の構成要素が２つの構成要素の間に形成または配置される場合も含む。また「上または下」と表現される場合、１つの構成要素を基準として、上側方向だけではなく下側方向の意味も含むことができる。
【0024】
図２は、実施例に係る研磨装置を示す。
【0025】
図２を参照すると、実施例に係る研磨装置１００は、定盤１１０、研磨パッド１２０、研磨ヘッド１３０及びスラリー噴射ノズル１４０を含むことができる。
【0026】
定盤１１０は、回転可能であってもよいが、これに限定されるものではない。
【0027】
定盤１１０が回転する場合は、研磨パッド１２０は、定盤１１０の上に付着して定盤１１０の回転によって回転することができる。
【0028】
研磨ヘッド１３０は、研磨パッド１２０の上に位置され、下部にウェハー１０が吸着される。例えば、ウェハー１０が吸着された研磨ヘッド１３０が下部方向に移動して研磨パッド１２０を加圧することができる。この時、定盤１１０の回転と同期して回転する研磨パッド１２０によって、ウェハー１０表面の研磨及び異物(図４の１２３)が除去される。定盤１１０の研磨パッド１２０が回転する時、研磨パッド１２０とウェハー１０の間にスラリー噴射ノズル１４０によってスラリーが噴射され、ウェハー１０の研磨がより容易に行われる。
【0029】
スラリー噴射ノズル１４０は、ウェハー１０が付着される研磨ヘッド１３０の側方に位置され、研磨パッド１２０全体にかけて洗浄液を噴射できるように移動可能に設置される。
【0030】
例えば、定盤１１０が回転する代わりに研磨ヘッド１３０が回転してもよい。例えば、定盤１１０と研磨ヘッド１３０の両方ともが回転するものの、相互が反対方向に回転してもよい。
【0031】
一方、研磨工程が繰り返し行わるほど研磨パッド１２０の表面に各種異物(図４の１２３)やスラリーが積もるので、このような異物１２３やスラリーを除去する必要がある。
【0032】
実施例に係る研磨装置１００は、研磨パッド洗浄装置１７０をさらに含むことができる。
【0033】
研磨パッド洗浄装置１７０は、研磨パッド１２０を洗浄して研磨パッド１２０の表面の異物１２３やスラリーを除去することができる。
【0034】
一方、研磨工程が繰り返し行わるほど研磨パッド洗浄装置１７０のブラシ２０１に異物１２３やスラリーが付くので、これを除去する必要がある。
【0035】
実施例に係る研磨装置１００は、水槽１５０及び超音波発生機１６０をさらに含むことができる。
【0036】
水槽１５０には、洗浄液が満たされている。ブラシ２０１が水槽１５０に浸けた後、超音波発生機１６０から発生した超音波によって洗浄液に波動を与えることで、ブラシ２０１の異物１２３やスラリーが除去される。
【0037】
水槽１５０は、定盤１１０の一側に備えられるが、ブラシアーム(図３の２０３)に備えられたブラシ２０１が浸かるほどの洗浄液を保持するように構成され、超音波が伝わる石英材質からなることが好ましい。例えば、水槽１５０は、上側が開放された開口を有し、内部底面がフラットな平面を有することができる。
【0038】
この時、水槽１５０側に洗浄液を連続的に供給する供給流路(図示されない)が備えられ、水槽１５０に満たされた洗浄液がオーバーフローするように構成される。
【0039】
超音波発生機１６０は、水槽１５０の下側に備えられるが、水槽１５０に浸けたブラシ２０１に向かって超音波を発せられるように構成される。実施例によれば、超音波発生機１６０は、水平方向に一定間隔を置いて配置された複数個のモジュール形態で構成されるが、これに限定されるものではない。
【0040】
上記のように構成された実施例に係る研磨装置１００の動作を説明する。
【0041】
まず、研磨パッド１２０が定盤１１０の上に接着され、ウェハー１０が研磨ヘッド１３０の下部に吸着される。以後、研磨ヘッド１３０によってウェハー１０が研磨パッド１２０の表面に加圧された状態で回転すると同時にスラリー噴射ノズル１４０によってスラリーが供給されることで、研磨工程が行われる。
【0042】
このような研磨工程が繰り返し行われると、図４に示されたように、研磨パッド１２０ に各種異物１２３が積もることになる。
【0043】
研磨パッド１２０に積もった異物１２３を除去するために研磨パッド１２０の洗浄工程が行われるが、実施例の研磨パッド洗浄装置１７０から高速高圧の液体が噴射され、ブラシ２０１が研磨パッド１２０の表面を加圧した状態で水平移動しながら研磨パッド１２０の表面をドレッシングして、研磨パッド１２０に積もった異物１２３が除去される。
【0044】
研磨パッド１２０から異物１２３が除去された後、他のウェハー１０に対する研磨工程が行われる。
【0045】
一方、ウェハー１０に対する研磨工程が行われると同時に、研磨パッド洗浄装置１７０のブラシ２０１に対する洗浄工程も行われる。即ち、ブラシ２０１が水槽１５０に浸けた後、超音波発生機１６０により発生した超音波によって洗浄液に振動が発生する。このように発生した洗浄液の振動によって、ブラシ２０１に残留する異物１２３やスラリーがより容易に除去される。
【0046】
上記のように、研磨工程によって積もった異物１２３が研磨パッド１２０の研磨工程で除去され、ブラシ２０１に残留する異物１２３が水槽１５０と超音波発生機１６０によって除去される。
【0047】
以下では、実施例の研磨パッド洗浄装置１７０をより詳細に説明する。
【0048】
【0049】
図３を参照すると、第１実施例に係る研磨パッド洗浄装置１７０は、第１気体ノズル２１１及び液体ノズル２２１を含むことができる。
【0050】
第１気体ノズル２１１は、研磨パッド１２０のポア１２１に気体を噴射することができる。気体は、高圧高速で噴射される。気体は、例えば空気であってもよいが、これに限定されるものではない。
【0051】
液体ノズル２２１は、研磨パッド１２０のポア１２１に液体を噴射することができる。液体は、高圧高速で噴射される。液体は、例えば洗浄水(DI water)であってもよいが、これに限定されるものではない。
【0052】
液体ノズル２２１は、第１気体ノズル２１１に隣接して配置されてもよい。液体ノズル２２１は、研磨パッド１２０の表面に垂直な垂直軸を中心に３６０度回転が可能であるので、液体の噴射方向を調節することができる。即ち、液体ノズル２２１は、多方向噴射されるように回転可能であってもよい。
【0053】
例えば、第１気体ノズル２１１が動作して気体が噴射された後、続いて液体ノズル２２１が動作して液体が噴射される。
【0054】
具体的に、例えば、図６に示されたように、第１気体ノズル２１１から気体が高圧高速で研磨パッド１２０のポア１２１ａに噴射される。高圧高速で噴射された気体よって、研磨パッド１２０のポア１２１ａ内部の体積、即ち空いた空間が拡張される。これによって、研磨パッド１２０のポア１２１ａの入口が拡張される。
【0055】
続いて、図７に示されたように、液体ノズル２２１から液体が高圧高速で前記拡張されたポア１２１ａに噴射される。高圧高速で噴射された液体が前記拡張されたポア１２１ａ内部に入り易くなり、前記ポア１２１ａ内部に入ってきた液体によってポア１２１ａ内部に残留する異物１２３やスラリーがポア１２１ａの外部に排出される。
【0056】
第１実施例に係る研磨パッド洗浄装置１７０は、第２気体ノズル２１２をさらに含むことができる。
【0057】
第２気体ノズル２１２は、液体ノズル２２１に隣接して配置されてもよい。例えば、第１気体ノズル２１１と第２気体ノズル２１２の間に液体ノズル２２１が配置される。例えば、第２気体ノズル２１２は、第１気体ノズル２１１よりも液体ノズル２２１に近く配置される。
【0058】
例えば、一方向に沿って第１気体ノズル２１１、液体ノズル２２１及び第２気体ノズル２１２が配置される。
【0059】
図５に示されたように、研磨パッド洗浄装置１７０が右側から左側に移動する場合、第１気体ノズル２１１と液体ノズル２２１が動作して研磨パッド１２０に対する洗浄が行われる。即ち、第１気体ノズル２１１から噴射された気体によって研磨パッド１２０の第１ポア内部が拡張し、液体ノズル２２１から噴射された液体によって、前記拡張された第１ポア内部に残留する異物１２３やスラリーが第１ポアの外部に排出される。
【0060】
研磨パッド洗浄装置１７０が左側から右側に移動する場合、第２気体ノズル２１２と液体ノズル２２１が動作して研磨パッド１２０に対する洗浄が行われる。即ち、第２気体ノズル２１２から噴射された気体によって研磨パッド１２０の第２ポア内部が拡張し、液体ノズル２２１から噴射された液体によって、前記拡張された第２ポア内部に残留する異物１２３やスラリーが第２ポアの外部に排出される。
【0061】
第１実施例に係る研磨パッド洗浄装置１７０は、ブラシ２０１をさらに含むことができる。
【0062】
ブラシ２０１は、研磨パッド１２０の表面をドレッシングすることができる。
【0063】
図５では、ブラシ２０１が第１気体ノズル２１１に隣接して配置されているが、第２気体ノズル２１２に隣接して配置されてもよく、第１気体ノズル２１１の左側だけではなく第２気体ノズル２１２の右側にも配置されてもよい。
【0064】
ブラシ２０１は、ブラシアーム２０３によって支持され、移動または回転することができる。
【0065】
例えば、第１及び第２気体ノズル２１１、２１２、そして液体ノズル２２１のそれぞれは、アーム２１５～２１７によって支持され、移動または回転することができる。
【0066】
図３では、３つのアーム２１５～２１７のそれぞれに第１及び第２気体ノズル２１１、２１２、そして液体ノズル２２１が取付けられるものとして図示されているが、１つのアームに第１及び第２気体ノズル２１１、２１２、そして液体ノズル２２１が取付けられてもよい。
【0067】
第１実施例によれば、少なくとも１つ以上の気体ノズルと液体ノズル２２１を利用して研磨パッド１２０のポア１２１内に残留する異物１２３やスラリーを除去できるので、研磨パッド１２０の清浄度を改善することができる。
【0068】
[第２実施例]
図８は、第２実施例に係る研磨パッド洗浄装置を示した平面図である。
図８は、第２実施例に係る研磨パッド洗浄装置を示した平面図である。
【0069】
第２実施例は、液体ノズル２２２が１つ追加されることを除いては、第１実施例と同一である。第２実施例では、第１実施例と同じ機能、形状及び／または構造を有する構成要素に対しては同じ図面符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
【0070】
図８を参照すると、第２実施例に係る研磨パッド洗浄装置１７０は、第１気体ノズル２１１、第１液体ノズル２２１、第２液体ノズル２２２及び第２気体ノズル２１２を含むことができる。
【0071】
第１気体ノズル２１１、第２気体ノズル２１２及び第１液体ノズル２２１は、第１実施例の説明から容易に理解できるので、詳細な説明は省略する。
【0072】
第２液体ノズル２２２は、研磨パッド１２０のポア１２１に液体を噴射することができる。液体は、例えば洗浄水であってもよいが、これに限定されるものではない。例えば、第２液体ノズル２２２に使用される液体は、第１液体ノズル２２１に使用される液体と同一であってもよいが、これに限定されるものではない。
【0073】
第２液体ノズル２２２は、第１液体ノズル２２１に隣接して配置されてもよい。第２液体ノズル２２２は、研磨パッド１２０の表面に垂直な垂直軸を中心に３６０度回転が可能であるので、液体の噴射方向を調節することができる。即ち、第２液体ノズル２２２は、多方向噴射されるように回転可能であってもよい。
【0074】
例えば、第１液体ノズル２２１と第２液体ノズル２２２の間の離隔距離は、研磨パッド１２０のポア１２１の入口の直径より大きくてもよい。
【0075】
例えば、研磨パッド１２０のポア１２１の上に第１液体ノズルと第２液体ノズル２２２が位置される時、第１液体ノズル２２１は、研磨パッド１２０のポア１２１の上で左側に位置され、第２液体ノズル２２２は、研磨パッド１２０のポア１２１の上で右側に位置される。
【0076】
第１気体ノズル２１１と第２気体ノズル２１２の間に、第１液体ノズル２２１及び第２液体ノズル２２２が配置される。
【0077】
第１液体ノズル２２１と第２液体ノズル２２２の配置方向と第１気体ノズル２１１と第２気体ノズル２１２の配置方向は、異なってもよい。例えば、第１気体ノズル２１１と第２気体ノズル２１２は、第１方向に沿って配置され、第１液体ノズル２２１と第２液体ノズル２２２は、第１方向と垂直な第２方向に沿って配置されてもよいが、これに限定されるものではない。第１方向は、研磨パッド１２０の進行方向であり、第２方向は、研磨パッド１２０の進行方向に垂直な方向であってもよい。
【0078】
図９に示されたように、第１液体ノズル２２１は、研磨パッド１２０の表面に対して第１傾斜角で配置され、第２液体ノズル２２２は、研磨パッド１２０の表面に対して第２傾斜角で配置されてもよい。例えば、第１傾斜角と第２傾斜角は、ポア１２１の中心を通る研磨パッド１２０の表面に対する垂直線から同じ角度を有することができるが、これに限定されるものではない。
【0079】
よって、第１液体ノズル２２１によって噴射された第１液体は、右側下部に向かった第１傾斜角で噴射され、第２液体ノズル２２２によって噴射された第２液体は、左側下部に向かった第２傾斜角で噴射される。
【0080】
このような場合、第１液体ノズル２２１によって噴射された第１液体は、研磨パッド１２０のポア１２１内部の右側内壁に強く衝突し、第２液体ノズル２２２によって噴射された第２液体は、研磨パッド１２０のポア１２１内部の左側内壁に強く衝突することができる。
【0081】
例えば、衝突によって研磨パッド１２０の内部に残留する異物１２３やスラリーが研磨パッド１２０のポア１２１の外部に弾き出される。よって、第１及び第２液体ノズル２２１、２２２によって研磨パッド１２０のポア１２１内部に残留する異物１２３やスラリーが容易に除去される。
【0082】
【0083】
図５で、研磨パッド洗浄装置１７０が右側から左側に移動する場合、図１０ａに示されたように、第１気体ノズル２１１から噴射された気体によって研磨パッド１２０のポア１２１ａ内部が拡張される。研磨パッド洗浄装置１７０がさらに左側に移動する場合、第１及び第２液体ノズル２２１、２２２のそれぞれから対角線方向に噴射された液体によって前記拡張されたポア１２１ａ内部に残留する異物１２３やスラリーがポア１２１ａ外部に排出される。
【0084】
【0085】
図５で、研磨パッド洗浄装置１７０が左側から右側に移動する場合、第２気体ノズル２１２から噴射された気体によって研磨パッド１２０のポア１２１ｂ内部が拡張される。研磨パッド洗浄装置１７０がさらに右側に移動する場合、第１及び第２液体ノズル２２１，２２２のそれぞれから対角線方向に噴射された液体によって前記拡張されたポア１２１ｂ内部に残留する異物１２３やスラリーがポア１２１ｂ外部に排出される。
【0086】
第２実施例によれば、第１液体ノズル２２１と第２液体ノズル２２２が対向するように対角線方向に配置され、第１液体ノズル２２１と第２液体ノズル２２２のそれぞれから噴射された液体が研磨パッド１２０のポア１２１内部に対角線方向に衝突して、研磨パッド１２０のポア１２１内の異物１２３やスラリーがより完璧に除去される。
【0087】
【0088】
[第３実施例]
図１２は、第３実施例に係る研磨パッド洗浄装置を示した平面図である。
図１２は、第３実施例に係る研磨パッド洗浄装置を示した平面図である。
【0089】
第３実施例は、液体ノズルが２つ追加されることを除いては、第１実施例と同一である。第３実施例では、第１実施例と同じ機能、形状及び／または構造を有する構成要素に対しては同じ図面符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
【0090】
図１２を参照すると、第３実施例に係る研磨パッド洗浄装置１７０は、第１気体ノズル２１１、第１液体ノズル２２１、第２液体ノズル２２２、第３液体ノズル２２３及び第２気体ノズル２１２を含むことができる。
【0091】
第１気体ノズル２１１、第２気体ノズル２１２、第１液体ノズル２２１及び第２液体ノズル２２２は、第２実施例の説明から容易に理解できるので、詳細な説明は省略する。
【0092】
例えば、第１気体ノズル２１１、第３液体ノズル２２３及び第２気体ノズル２１２は、第１方向に沿って一列に配置されてもよい。例えば、第１液体ノズル２２１、第３液体ノズル２２３及び第２液体ノズル２２２は、第２方向に沿って一列に配置されてもよい。第１方向は、研磨パッド１２０の進行方向であり、第２方向は、研磨パッド１２０の進行方向に垂直な方向であってもよい。第１方向と第２方向は、相互垂直であってもよいが、これに限定されるものではない。例えば、第３液体ノズル２２３は、第１方向と第２方向の交差点に配置されてもよい。
【0093】
例えば、第２気体ノズル２１２は、第１気体ノズル２１１よりも第１～第３液体ノズル２２１、２２２、２２３のうちの１つに近く配置されてもよい。
【0094】
第３液体ノズル２２３は、研磨パッド１２０のポア１２１に液体を噴射することができる。液体は、例えば洗浄水であってもよいが、これに限定されるものではない。例えば、第３液体ノズル２２３に使用される液体は、第１液体ノズル２２１及び／または第２液体ノズル２２２に使用される液体と同一であってもよいが、これに限定されるものではない。
【0095】
第３液体ノズル２２３は、第１液体ノズル２２１と第２液体ノズル２２２の間に配置されてもよい。第３液体ノズル２２３は、第１気体ノズル２１１と第２気体ノズル２１２の間に配置されてもよい。
【0096】
第３液体ノズル２２３は、研磨パッド１２０の表面に垂直な垂直軸を中心に３６０度回転が可能であるので、液体の噴射方向を調節することができる。即ち、第３液体ノズル２２３は、多方向噴射されるように回転可能であってもよい。
【0097】
第１～第３液体ノズル２２１～２２３は、第１気体ノズル２１１と第２気体ノズル２１２の間に配置されてもよい。
【0098】
第１～第３液体ノズル２２１～２２３の配置方向と第１気体ノズル２１１と第２気体ノズル２１２の配置方向は、異なってもよい。例えば、第１気体ノズル２１１と第２気体ノズル２１２は、第１方向に沿って配置され、第１～第３液体ノズル２２１～２２３は、第１方向と垂直な第２方向に沿って配置されてもよいが、これに限定されるものではない。
【0099】
図１２には、３つの液体ノズルが配置されているが、これより多くの液体ノズルが備えられてもよい。
【0100】
例えば、第１液体ノズル２２１と第２液体ノズル２２２の離隔距離は、研磨パッド１２０のポア１２１の入口の直径より大きくてもよい。このような場合、図１３に示されたように、第１液体ノズル２２１は、研磨パッド１２０の表面に対して第１傾斜角で配置され、第２液体ノズル２２２は、研磨パッド１２０の表面に対して第２傾斜角で配置され、第１液体ノズル２２１と第２液体ノズル２２２の間に配置された第３液体ノズル２２３は、研磨パッドの表面に対して垂直に配置されてもよい。例えば、第１傾斜角と第２傾斜角は、ポア１２１の中心を通る研磨パッド１２０の表面に対する垂直線から同じ角度を有することができるが、これに限定されるものではない。
【0101】
よって、第１液体ノズル２２１によって噴射された第１液体は、右側下部に向かった第１傾斜角で噴射され、第２液体ノズル２２２によって噴射された第２液体は、左側下部に向かった第２傾斜角で噴射され、第３液体ノズル２２３によって噴射された第３液体は、研磨パッドの表面に対して垂直に噴射される。
【0102】
このような場合、第１液体ノズル２２１によって噴射された第１液体は、研磨パッド１２０のポア１２１内部の右側内壁に強く衝突し、第２液体ノズル２２２によって噴射された第２液体は、研磨パッド１２０のポア１２１内部の左側内壁に強く衝突し、第３液体ノズル２２３によって噴射された第３液体は、研磨パッド１２０のポア１２１内部の底面に強く衝突することができる。
【0103】
例えば、衝突によって研磨パッド１２０の内部に残留する異物１２３やスラリーが研磨パッド１２０のポア１２１の外部に弾き出される。よって、第１～第３液体ノズル２２１～２２３によって研磨パッド１２０のポア１２１内部に残留する異物１２３やスラリーが容易に除去される。
【0104】
第３実施例によれば、傾斜角を有するように配置された第１及び第２液体ノズル２２１、２２２と、これら第１及び第２液体ノズル２２１、２２２の間で研磨パッドの表面に対して垂直に配置された第３液体ノズル２２３によって、研磨パッド１２０のポア１２１内部に残留する異物１２３やスラリーがより完璧に除去されることで、研磨パッド１２０の清浄度が改善される。
【0105】
図１４は、比較例及び実施例におけるＬＬＳレベルを示す。
【0106】
図１４に示されたように、比較例に比べて実施例１、実施例２及び実施例３のいずれもＬＬＳ個数が少なく、これはパーティクルやスラリーが減少することを意味することができる。よって、実施例１、実施例２及び実施例３のいずれも比較例に比べて研磨パッド１２０の清浄度が良くなることがわかる。
【0107】
上記の詳細な説明は、全ての面で制限的に解釈されてはならず、例示的なものであると考慮されなければならない。実施例の範囲は、添付された請求の範囲の合理的解釈によって決定されるべきであり、実施例の等価的範囲内における全ての変更は、実施例の範囲に含まれる。
【0108】
（付記）
（付記１）
研磨パッドのポアに気体を噴射する第１気体ノズルと、
前記研磨パッドのポアに液体を噴射する第１液体ノズルと、
を含む、研磨パッド洗浄装置。
（付記１）
研磨パッドのポアに気体を噴射する第１気体ノズルと、
前記研磨パッドのポアに液体を噴射する第１液体ノズルと、
を含む、研磨パッド洗浄装置。
【0109】
（付記２）
前記研磨パッドのポアに液体を噴射するために、前記第１液体ノズルに隣接して配置される第２液体ノズルをさらに含む、付記１に記載の研磨パッド洗浄装置。
前記研磨パッドのポアに液体を噴射するために、前記第１液体ノズルに隣接して配置される第２液体ノズルをさらに含む、付記１に記載の研磨パッド洗浄装置。
【0110】
（付記３）
前記第１液体ノズルと前記第２液体ノズルの間の離隔距離は、前記研磨パッドのポアの入口の直径より大きい、付記２に記載の研磨パッド洗浄装置。
前記第１液体ノズルと前記第２液体ノズルの間の離隔距離は、前記研磨パッドのポアの入口の直径より大きい、付記２に記載の研磨パッド洗浄装置。
【0111】
（付記４）
前記研磨パッドのポアに液体を噴射するために、前記第１液体ノズルと前記第２液体ノズルの間に配置される第３液体ノズルをさらに含む、付記２に記載の研磨パッド洗浄装置。
前記研磨パッドのポアに液体を噴射するために、前記第１液体ノズルと前記第２液体ノズルの間に配置される第３液体ノズルをさらに含む、付記２に記載の研磨パッド洗浄装置。
【0112】
（付記５）
前記第１～第３液体ノズルのそれぞれは、多方向噴射されるように前記研磨パッドの表面に垂直な垂直軸を中心に回転可能である、付記４に記載の研磨パッド洗浄装置。
前記第１～第３液体ノズルのそれぞれは、多方向噴射されるように前記研磨パッドの表面に垂直な垂直軸を中心に回転可能である、付記４に記載の研磨パッド洗浄装置。
【0113】
（付記６）
前記第１液体ノズルは、前記研磨パッドの表面に対して第１傾斜角で配置され、
前記第２液体ノズルは、前記研磨パッドの表面に対して第２傾斜角で配置され、
前記第３液体ノズルは、前記研磨パッドの表面に対して垂直に配置される、
付記５に記載の研磨パッド洗浄装置。
前記第１液体ノズルは、前記研磨パッドの表面に対して第１傾斜角で配置され、
前記第２液体ノズルは、前記研磨パッドの表面に対して第２傾斜角で配置され、
前記第３液体ノズルは、前記研磨パッドの表面に対して垂直に配置される、
付記５に記載の研磨パッド洗浄装置。
【0114】
（付記７）
前記研磨パッドのポアに気体を噴射する第２気体ノズルをさらに含む、付記４に記載の研磨パッド洗浄装置。
前記研磨パッドのポアに気体を噴射する第２気体ノズルをさらに含む、付記４に記載の研磨パッド洗浄装置。
【0115】
（付記８）
前記第２気体ノズルは、前記第１気体ノズルよりも前記第１～第３液体ノズルのうちの１つに近く配置される、付記７に記載の研磨パッド洗浄装置。
前記第２気体ノズルは、前記第１気体ノズルよりも前記第１～第３液体ノズルのうちの１つに近く配置される、付記７に記載の研磨パッド洗浄装置。
【0116】
（付記９）
前記第３液体ノズルは、前記第１気体ノズルと前記第２気体ノズルの間に配置される、付記４に記載の研磨パッド洗浄装置。
前記第３液体ノズルは、前記第１気体ノズルと前記第２気体ノズルの間に配置される、付記４に記載の研磨パッド洗浄装置。
【0117】
（付記１０）
前記第１気体ノズルと前記第２気体ノズルの間に前記第１～第３液体ノズルが配置される、付記７に記載の研磨パッド洗浄装置。
前記第１気体ノズルと前記第２気体ノズルの間に前記第１～第３液体ノズルが配置される、付記７に記載の研磨パッド洗浄装置。
【0118】
（付記１１）
前記第１～第３液体ノズルの配置方向は、前記第１及び第２気体ノズルの配置方向と異なる、付記７に記載の研磨パッド洗浄装置。
前記第１～第３液体ノズルの配置方向は、前記第１及び第２気体ノズルの配置方向と異なる、付記７に記載の研磨パッド洗浄装置。
【0119】
（付記１２）
前記第１及び第２気体ノズル、そして前記第１～第３液体ノズルを支持する少なくとも１つ以上のアームをさらに含む、付記４に記載の研磨パッド洗浄装置。
前記第１及び第２気体ノズル、そして前記第１～第３液体ノズルを支持する少なくとも１つ以上のアームをさらに含む、付記４に記載の研磨パッド洗浄装置。
【0120】
（付記１３）
前記研磨パッドの表面をドレッシングするブラシをさらに含む、付記４に記載の研磨パッド洗浄装置。
前記研磨パッドの表面をドレッシングするブラシをさらに含む、付記４に記載の研磨パッド洗浄装置。
【0121】
（付記１４）
前記ブラシは、前記第１気体ノズル及び前記第２気体ノズルのうち少なくとも１つの気体ノズルに隣接して配置される、付記１３に記載の研磨パッド洗浄装置。
前記ブラシは、前記第１気体ノズル及び前記第２気体ノズルのうち少なくとも１つの気体ノズルに隣接して配置される、付記１３に記載の研磨パッド洗浄装置。
【0122】
（付記１５）
前記気体は、空気であり、
前記液体は、洗浄水である、
付記１に記載の研磨パッド洗浄装置。
前記気体は、空気であり、
前記液体は、洗浄水である、
付記１に記載の研磨パッド洗浄装置。
【0123】
（付記１６）
前記第１気体ノズルによって前記気体が噴射されて前記ポア内部が拡張し、
前記第１液体ノズルによって前記液体が拡張された前記ポア内部に噴射され、拡張された前記ポア内部に残留する異物やスラリーが排出される、
付記１に記載の研磨パッド洗浄装置。
前記第１気体ノズルによって前記気体が噴射されて前記ポア内部が拡張し、
前記第１液体ノズルによって前記液体が拡張された前記ポア内部に噴射され、拡張された前記ポア内部に残留する異物やスラリーが排出される、
付記１に記載の研磨パッド洗浄装置。
【0124】
（付記１７）
定盤と、
前記定盤の上に配置された研磨パッドと、
前記研磨パッドの上に位置する研磨ヘッドであって、当該研磨ヘッドの下部にウェハーが吸着された状態で前記研磨パッドを加圧する研磨ヘッドと、
前記研磨パッドの上にスラリーを噴射するスラリー噴射ノズルと、
研磨パッド洗浄装置と、
を含み、
前記研磨パッド洗浄装置は、
前記研磨パッドのポアに気体を噴射する第１気体ノズルと、
前記研磨パッドのポアに液体を噴射する第１液体ノズルと、
を含む、研磨装置。
定盤と、
前記定盤の上に配置された研磨パッドと、
前記研磨パッドの上に位置する研磨ヘッドであって、当該研磨ヘッドの下部にウェハーが吸着された状態で前記研磨パッドを加圧する研磨ヘッドと、
前記研磨パッドの上にスラリーを噴射するスラリー噴射ノズルと、
研磨パッド洗浄装置と、
を含み、
前記研磨パッド洗浄装置は、
前記研磨パッドのポアに気体を噴射する第１気体ノズルと、
前記研磨パッドのポアに液体を噴射する第１液体ノズルと、
を含む、研磨装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10a】
【図10b】
【図11a】
【図11b】
【図12】
【図13】
【図14】