KR100252765B1 - Polishing apparatus having depression region facing edge of wafer in polishing part and polishing method using same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 개선된 연마수단을 갖는 연마장치 및 그를 이용한 연마방법에 관한 것으로, 특히 반도체 제조 공정에서 웨이퍼의 화학 및 기계적 연마 공정(CMP: Chemical Mechanical Polishing)에 이용되는 연마 접촉부에 웨이퍼 가장자리에 대응하는 함몰부를 구비하는 연마장치와 그를 이용한 연마방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing apparatus having an improved polishing means and a polishing method using the same, in particular corresponding to a wafer edge at a polishing contact used for chemical mechanical polishing (CMP) of a wafer in a semiconductor manufacturing process. A polishing apparatus having a depression and a polishing method using the same.
일반적으로, 반도체 소자의 층간 산화막 평탄화, 트랜치 아이솔레이션(shallow trench isolation), 금속 플러그(metal plug) 형성 공정 및 실리콘 온 인슐레이터(SOI) 웨이퍼 제작 시에 화학 및 기계적 연마방법이 널리 사용되고 있다. 종래의 연마수단 및 연마방법을 첨부된 도면을 참조하여 간단히 설명하면, 도1a에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(3)와 접촉하여 연마하는 원판 형상의 연마패드(2), 상기 연마패드(2)를 상면에 부착하고 회전하는 연마판(1), 상기 웨이퍼(3)를 부착하여 연마패드(2)에 접촉한 상태로 회전하는 캐리어(5)로 구성된 연마장치에서, 연마판(1) 상면에 부착된 채로 회전하는 연마패드(2) 위에 소정 량의 연마액(4)을 공급하면서 캐리어(5)에 유지된 웨이퍼(3)를 회전시키면서 상기 연마패드 상에 접촉시켜 연마를 수행한다. 이에 따라, 상기 연마패드(2)는 웨이퍼(3)와의 마찰로 인해 서서히 마모되므로, 50장 내지 300장 정도의 웨이퍼를 연마한 후에는 연마패드를 교체하게 된다.In general, chemical and mechanical polishing methods are widely used in the interlayer oxide film planarization, trench isolation, metal plug forming process, and silicon on insulator (SOI) wafer fabrication process of semiconductor devices. A conventional polishing means and a polishing method will be briefly described with reference to the accompanying drawings, as shown in FIG. 1A, a disk-shaped polishing pad 2 for polishing in contact with the wafer 3 and the polishing pad 2. In the polishing apparatus consisting of a polishing plate (1) attached to the upper surface and rotating, and a carrier (5) attached to the wafer (3) and rotated in contact with the polishing pad (2), the upper surface of the polishing plate (1) Polishing is performed by contacting the polishing pad held on the carrier 5 while rotating the wafer 3 held on the carrier 5 while supplying a predetermined amount of polishing liquid 4 onto the rotating polishing pad 2 while being attached. Accordingly, since the polishing pad 2 is gradually worn out due to friction with the wafer 3, the polishing pad is replaced after polishing about 50 to 300 wafers.
전술한 종래의 연마장치를 이용한 연마 공정에서 교체 직전 상태의 연마패드로 연마된 웨이퍼는, 새로 교체된 연마패드로 연마된 웨이퍼에 비해 연마 균일도가 나쁘다. 이는 시간이 지남에 따라서, 웨이퍼(3)의 가장자리에서 연마 진행속도가 빠르며 웨이퍼 중앙부에서 연마 진행속도가 느리기 때문이다. 도1b에 도시된 바와 같이, 연마패드(2)의 회전을 고려할 때 웨이퍼(3) 중앙 부분과 접촉하는 연마패드(2) 부위는 웨이퍼(3) 가장자리와 접촉하는 연마패드(2) 부위보다 상대적으로 웨이퍼와 접촉 시간이 길고, 그로 인해, 연마패드는 빨리 마모되어 결국 웨이퍼 중앙 부분의 연마 속도가 저하되어 피가공물인 웨이퍼의 연마 균일도가 떨어지며, 연마패드의 표면이 불균일하게 마모되어 패드의 교체 수명이 단축되는 문제점이 있었다.In the polishing process using the conventional polishing apparatus described above, the wafer polished with the polishing pad in the state immediately before replacement has a poor polishing uniformity compared with the wafer polished with the newly replaced polishing pad. This is because, as time passes, the polishing progression speed is increased at the edge of the wafer 3 and the polishing progression rate is slow at the center of the wafer. As shown in FIG. 1B, when considering the rotation of the polishing pad 2, the portion of the polishing pad 2 in contact with the center portion of the wafer 3 is relative to the portion of the polishing pad 2 in contact with the edge of the wafer 3. As a result, the contact time with the wafer is long, and the polishing pad wears out quickly, resulting in a decrease in the polishing speed of the center portion of the wafer, resulting in a poor polishing uniformity of the workpiece wafer. There was a problem that is shortened.
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은, 연마 공정 동안에 웨이퍼 가장자리 부분이 연마수단과 접촉하는 시간을 의도적으로 감소시켜 연마수단의 교체 수명을 연장하고, 웨이퍼의 연마 균일도를 향상시킬 수 있는 연마장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 상기 연마장치를 적절히 사용하여 상기 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 연마방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention devised to solve the above problems can intentionally reduce the time for which the wafer edge portion is in contact with the polishing means during the polishing process, thereby prolonging the replacement life of the polishing means, and improving the polishing uniformity of the wafer. It is an object to provide a polishing apparatus. It is also an object of the present invention to provide a polishing method capable of effectively achieving the above object by using the polishing apparatus appropriately.
도1a 및 도1b는 종래의 CMP 연마장치의 일실시예적 구성 및 연마방법을 나타낸 사시도 및 평면도이며,1A and 1B are a perspective view and a plan view showing an exemplary configuration and polishing method of a conventional CMP polishing apparatus;
도2a 및 도2b는 본 발명에 따른 CMP 연마장치 연마수단의 일실시예를 나타낸 분해 사시도 및 사시도이며,2a and 2b is an exploded perspective view and a perspective view showing an embodiment of the CMP polishing apparatus polishing means according to the present invention,
도2c는 도2a 및 도2b에서의 선 I-I를 따라 취해진 단면도이며,FIG. 2C is a cross sectional view taken along line I-I in FIGS. 2A and 2B;
도3a 및 도3b는 본 발명에 따른 CMP 연마장치 연마수단의 다른 실시예를 나타낸 분해 사시도 및 사시도이며,3a and 3b are exploded perspective and perspective views showing another embodiment of the CMP polishing apparatus polishing means according to the present invention,
도3c는 도3a 및 도3b에서의 선 I-I를 따라 취해진 단면도이며,3C is a cross sectional view taken along the line I-I in FIGS. 3A and 3B;
도4a 및 도4b는 본 발명에 따른 CMP 연마장치 연마수단의 또 다른 실시예를 나타낸 분해 사시도 및 사시도이며,Figures 4a and 4b is an exploded perspective view and a perspective view showing another embodiment of the CMP polishing apparatus polishing means according to the present invention,
도4c는 도4a 및 도4b에서의 선 I-I를 따라 취해진 단면도이며,4C is a cross sectional view taken along the line I-I in FIGS. 4A and 4B;
도5a 및 도5b는 본 발명에 따른 CMP 연마장치 연마수단의 또 다른 일실시예를 나타낸 분해 사시도 및 사시도이며,5a and 5b is an exploded perspective view and a perspective view showing another embodiment of the CMP polishing apparatus polishing means according to the present invention,
도5c는 도5a 및 도5b에서의 선 I-I를 따라 취해진 단면도이며,FIG. 5C is a cross sectional view taken along the line I-I in FIGS. 5A and 5B;
도6a 내지 도7b는 도2a 내지 도2c의 연마수단을 포함하는 연마장치 및 연마방법을 나타낸 평면도 및 단면도이다.6A to 7B are plan views and cross-sectional views showing a polishing apparatus and a polishing method including the polishing means of FIGS. 2A to 2C.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1: 연마판 2, 21, 22, 31, 32: 연마패드1: polishing plate 2, 21, 22, 31, 32: polishing pad
3: 웨이퍼 4: 연마액3: wafer 4: polishing liquid
5: 캐리어 21a, 22a, 31b, 32b: 중앙 함몰부5: carrier 21a, 22a, 31b, 32b: center depression
22b, 22c: 외측 함몰부 31, 32: 삽입패드(삽입부재)22b, 22c: outer recess 31, 32: insertion pad (insertion member)
31a, 32a: 개구부31a, 32a: opening
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 웨이퍼 연마 장치에 있어서, 웨이퍼를 지지하고 회전 및 이송시키는 캐리어; 그 중앙부에 위치하며 상기 웨이퍼의 가장자리부에 대응하는 제1 함몰부를 구비하는 연마패드; 및 상기 연마패드를 상면에 부착하여 회전시키는 연마판을 포함하는 웨이퍼 연마 장치를 제공한다.The present invention for achieving the above object is a wafer polishing apparatus comprising: a carrier for supporting, rotating and transporting a wafer; A polishing pad positioned at a central portion thereof and having a first depression corresponding to an edge of the wafer; And a polishing plate attached to the upper surface of the polishing pad to rotate the polishing pad.
상기 웨이퍼 연마장치에서 상기 연마패드는 그 가장자리부에 상기 웨이퍼의 가장자리부와 대응하는 제2 함몰부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the wafer polishing apparatus, the polishing pad may include a second recessed portion corresponding to an edge portion of the wafer at an edge portion thereof.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 웨이퍼를 지지하고 회전 및 이송시키는 캐리어; 회전하는 연마판; 상기 연마판 상에 장착되며 상기 웨이퍼의 가장자리부와 대응하는 그 중심부에 구멍을 구비하는 도우넛 형상의 삽입부재; 및 상기 삽입부재가 장착된 상기 연마판 상에 형성되며 상기 삽입부재에 의해 그 중심부에 제1 함몰부를 구비하는 연마패드를 포함하는 웨이퍼 연마 장치를 제공한다.In addition, the present invention for achieving the above object is a carrier for supporting, rotating and transporting the wafer; Rotating abrasive plates; A donut-shaped insertion member mounted on the polishing plate and having a hole in a central portion thereof corresponding to an edge of the wafer; And a polishing pad formed on the polishing plate on which the insertion member is mounted, the polishing pad having a first recessed portion at the center thereof by the insertion member.
상기 삽입부재는 상기 연마판 및 상기 연마패드의 외경 보다 보다 작아, 상기 연마패드는 그 가장자리에 상기 웨이퍼의 가장자리부와 대응하는 제2 함몰부를 구비하는 것을 특징으로 한다.The insertion member is smaller than the outer diameter of the polishing plate and the polishing pad, so that the polishing pad has a second recessed portion corresponding to an edge portion of the wafer at its edge.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 웨이퍼를 지지하고 회전 및 이송시키는 캐리어, 상기 웨이퍼의 가장자리부와 대응하는 적어도 하나의 함몰부를 구비하는 연마패드 및 상기 연마패드를 상면에 부착하여 회전시키는 연마판을 포함하는 웨이퍼 연마 장치를 이용하여 웨이퍼를 연마하는 방법에 있어서, 상기 웨이퍼의 가장자리부가 상기 함몰부와 마주보는 상태에서 상기 웨이퍼 및 상기 연마판을 회전시키는 웨이퍼 연마 방법을 제공한다.In addition, the present invention for achieving the above object is a carrier for supporting, rotating and transporting a wafer, a polishing pad having at least one recess corresponding to the edge of the wafer and polishing to attach and rotate the polishing pad to the upper surface A method of polishing a wafer using a wafer polishing apparatus including a plate, the wafer polishing method comprising rotating the wafer and the polishing plate while the edge portion of the wafer faces the depression.
또한, 상기 캐리어를 이용하여 상기 연마패드의 반경방향으로 상기 웨이퍼를 이송시키면서 상기 웨이퍼를 연마하는 것을 특징으로 한다.The wafer may be polished while the wafer is transported in the radial direction of the polishing pad by using the carrier.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 CMP 연마장치의 연마수단의 여러 실시예 및 상기 연마수단을 갖는 CMP 연마장치를 이용한 바람직한 연마방법을 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a variety of embodiments of the polishing means of the CMP polishing apparatus of the present invention and the preferred polishing method using the CMP polishing apparatus having the polishing means.
본 발명에 따른 연마장치는 여러 가지 형태의 연마수단을 제외하고는 도1a의 연마장치와 동일하게 구성되므로, 동일한 부분 및 동일한 기능을 수행하는 부분은 도1a의 연마장치와 동일한 부호로 나타내고, 그의 부호 설명은 생략하며, 종래 기술에서의 실시예와 차이점을 주로 하여 설명한다.Since the polishing apparatus according to the present invention is constructed in the same manner as the polishing apparatus of FIG. 1A except for various types of polishing means, the same parts and the parts performing the same functions are denoted by the same reference numerals as the polishing apparatus of FIG. Reference numerals are omitted, and description will mainly be made of the differences from the embodiments in the prior art.
전술한 바와 같이, 본 발명의 목적은 일차적으로 웨이퍼 표면과 접촉하는 연마수단의 표면을 바람직한 형상으로 형성하므로써 달성될 수 있다. 그러므로, 본 발명에서는 상기 목적을 달성하기 위한 여러 가지 형상의 연마면을 갖는 연마수단이 제공된다. 도2a 내지 도5b에는 본 발명에 따른 여러 가지 연마수단이 도시되어 있다.As mentioned above, the object of the present invention can be achieved by forming the surface of the polishing means, which is primarily in contact with the wafer surface, in a desired shape. Therefore, in the present invention, polishing means having polishing surfaces of various shapes for achieving the above object is provided. 2a to 5b show various grinding means according to the invention.
도2a 및 도2b는 본 발명에 따른 연마수단의 일실시예 구성을 도시하며, 도2c는 도2a 및 도2b에서의 I-I 선에 따라 취해진 본 실시예에 따른 연마수단의 단면을 나타낸다. 본 실시예에서 상기 연마수단은, 도시된 바와 같이 중앙부를 소정 반경 크기로 상부 표면보다 낮게 형성한 함몰부(21a)를 갖는 연마패드(21) 및 상기 연마패드(21)를 상부면에 부착하고 회전하는 연마판으로 구성된다.2A and 2B show an embodiment configuration of the polishing means according to the present invention, and FIG. 2C shows a cross section of the polishing means according to this embodiment taken along the line I-I in FIGS. 2A and 2B. In the present embodiment, the polishing means, as shown in the drawing, attaches the polishing pad 21 and the polishing pad 21 having the depression 21a having a central portion lower than the upper surface in a predetermined radius size to the upper surface. It consists of a rotating abrasive plate.
따라서, 본 실시예에 따른 연마패드(21)가 연마판(1)에 부착되어 웨이퍼(3)의 연마를 수행할 때, 도6a 및 도6b에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(3)의 한쪽 가장자리부는 연마패드의 함몰부(21a) 위에 위치하게 되고, 대향하는 다른 쪽 가장자리부는 연마패드(21)의 바깥 측에 위치하여 접촉하게 된다. 그에 의해, 웨이퍼(3)의 가장자리와 중심부의 연마속도 차이를 감소시킬 수가 있다.Therefore, when the polishing pad 21 according to the present embodiment is attached to the polishing plate 1 to perform polishing of the wafer 3, as shown in FIGS. 6A and 6B, one edge of the wafer 3 is used. The part is located on the recessed portion 21a of the polishing pad, and the other opposite edge portion is located on the outer side of the polishing pad 21 and is in contact with it. Thereby, it is possible to reduce the difference in polishing speeds between the edge of the wafer 3 and the center portion.
그리고, 이어서 설명하는 상기 연마수단(21)을 이용한 연마방법을 적용하면, 전술한 목적에 따른 바람직한 효과를 얻을 수 있다. 이하, 도6a, 도6b, 도7a 및 도7b를 참조하여, 본 실시예의 상기 연마수단(21)을 이용한 바람직한 연마방법을 설명한다.Then, applying the polishing method using the polishing means 21 described next, it is possible to obtain the desired effect according to the above object. 6A, 6B, 7A and 7B, a preferred polishing method using the polishing means 21 of this embodiment will be described.
도2a 내지 도2c의 실시예에서, 웨이퍼의 일측 가장자리부와 접촉하는 연마패드(21)의 중앙 부분을 함몰시키므로써, 웨이퍼(3) 가장자리부와 연마패드(21)와의 접촉 시간을 의도적으로 감소시켰으나, 함몰부를 제외한 연마패드(21) 부분은 반경에 따라 선속의 차이가 있으므로, 웨이퍼의 중앙부와 가장자리부의 연마 속도의 차이는 다소 남아 있게 된다. 따라서, 회전하는 연마패드(21)에 접촉하면서 회전하는 웨이퍼(3)를, 도6a 및 도6b에 도시된 바와 같이 그 위치에 고정시키지 않고 연마패드의 반경방향으로 왕복 제어 운동시킴으로써, 여전히 존재하는 연마속도의 차이를 상쇄시킬 수 있게 한다. 즉, 회전하는 연마패드(21)와 접촉한 상태로 회전하는 웨이퍼(3)를 도6b에 도시된 선 Ⅱ-Ⅱ와 도7b에 도시된 선 Ⅱ'-Ⅱ'사이를 왕복 이송하면서 연마 공정을 수행한다. 그 결과, 전술한 바와 같은 웨이퍼(3)의 중앙부와 가장자리부의 연마속도 차이로 인한 연마패드의 불균일한 마모는 왕복 이송에 의한 연마방법으로 해소되어 연마패드의 교체 수명은 보다 연장될 수 있다. 또한, 그에 따라 종래의 연마패드(2)를 사용하여 웨이퍼를 연마할 경우보다 매우 균일한 웨이퍼(3)의 연마 표면을 얻을 수 있게 된다.In the embodiment of FIGS. 2A-2C, the contact time between the edge of the wafer 3 and the polishing pad 21 is intentionally reduced by recessing the central portion of the polishing pad 21 in contact with one edge of the wafer. However, since the portion of the polishing pad 21 except for the recessed portion has a difference in line speed depending on the radius, the difference in polishing rate of the center portion and the edge portion of the wafer remains somewhat. Thus, the wafer 3 that rotates while contacting the rotating polishing pad 21 is still present by reciprocating control movement in the radial direction of the polishing pad without being fixed in its position as shown in FIGS. 6A and 6B. It is possible to offset the difference in polishing rate. That is, the polishing process is carried out while reciprocally transferring the rotating wafer 3 in contact with the rotating polishing pad 21 between the line II-II shown in Fig. 6B and the line II'-II 'shown in Fig. 7B. Perform. As a result, the nonuniform wear of the polishing pad due to the difference in the polishing speeds of the center portion and the edge portion of the wafer 3 as described above is eliminated by the polishing method by reciprocating transfer, so that the replacement life of the polishing pad can be further extended. In addition, this makes it possible to obtain a very uniform polishing surface of the wafer 3 than when polishing the wafer using the conventional polishing pad 2.
도3a 및 도3b는 본 발명에 따른 연마수단의 다른 실시예를 나타내며, 도3c는 도3a 및 도3b에서의 I-I 선을 따라 취해진 단면을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 연마수단은 도2a 내지 도2c의 실시예와는 달리, 중앙부뿐만 아니라 가장자리부에도 원래의 패드 표면보다 낮게 형성된 함몰부(22a, 22b)를 갖는 연마패드(22)와 상기 연마패드(22)를 상면에 부착하고 회전하는 연마판(1)으로 구성된다. 상기와 같이 함몰부(22b)를 연마패드(22)의 가장자리부에도 형성함으로써 이전 실시예의 연마패드(21)(도2a 내지 도2c참조)를 사용하여 연마하는 경우보다 웨이퍼 가장자리 부분이 연마패드와 접촉하는 시간을 보다 더 감소시킬 수 있다. 본 실시예에 따른 연마수단(22)을 이용한 연마방법은 전술한 이전 실시예의 경우와 동일하므로 여기서는 설명을 생략한다.3A and 3B show another embodiment of the polishing means according to the present invention, and Fig. 3C shows a cross section taken along the line I-I in Figs. 3A and 3B. As shown, the polishing means according to the present embodiment, unlike the embodiment of Figs. 2a to 2c, has a polishing pad having depressions 22a and 22b formed below the original pad surface not only at the center but also at the edge thereof. 22) and the polishing pad 22 attached to the upper surface and rotating plate (1). As described above, the recess 22b is also formed at the edge of the polishing pad 22, so that the wafer edge portion is formed with the polishing pad as compared with the polishing pad 21 (see FIGS. 2A to 2C) of the previous embodiment. The contact time can be further reduced. Since the polishing method using the polishing means 22 according to the present embodiment is the same as in the case of the previous embodiment described above, description thereof is omitted here.
도4a 및 도4b는 본 발명에 따른 연마수단의 또 다른 실시예를 나타내며, 도4c는 도4a 및 도4b의 I-I 선을 따라 취해진 단면을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 본 실시예에서의 연마수단은 표면이 평탄한 통상의 연마패드(2), 상기 연마패드(2)를 부착 지지하여 회전하는 연마판(1) 및 상기 연마패드(2)와 상기 연마패드 사이에 개입되어 그 상면에 상기 연마패드(2)를 부착하고 그 하면을 상기 연마판(1)에 지지 고정되어 그 상면에 부착된 연마패드(2)의 표면 윤곽을 원하는 형상으로 형성하는 삽입 패드(31)로 구성되며, 상기 삽입패드(31)의 형상은 중앙부를 소정 반경의 크기로 제거하여 개구부(31a)가 형성된 도우넛-형상으로 그 상면에 연마패드(2)가 부착될 경우, 상기 개구부(31a)로 인해 상기 연마패드(2)의 중앙부는 함몰되어 상기 연마판(1)에 직접 부착되게 되어 결과적으로 상기 연마수단의 중앙부에는, 도4C에 도시된 바와 같이, 중앙 함몰부(31b)가 형성된다. 또한 상기 삽입패드의 외부 직경은 연마판(1) 및 연마패드(2)의 직경과 동일하며, 연마수단을 구성하기 위해 상기 연마판(1)과 상기 연마패드(2)와 동심원으로 부착된다. 따라서, 본 실시예에서의 연마수단은, 도2a 내지 도2c에서의 실시예와 같은 연마수단과 동일하게 기능할 수 있게 된다. 다시 말하면, 도4c에 도시된 바와 같이, 통상의 연마패드(2)가 부착되는 연마판(1) 위에 소정 크기의 중앙 부분을 제거한 삽입패드(31)를 부착하고 상기 삽입패드(31)의 상면에 통상의 연마패드(2)를 부착하여, 연마패드(2)의 외면의 중앙부가 상기 삽입패드(31)의 개구부(31a) 속으로 함몰되어 패드의 외면 윤곽이 도1a의 연마패드(21)와 동일한 형상으로 형성되게 함으로써, 보다 향상된 연마를 수행할 수 있는 새로운 연마수단을 구성하는 것이다. 상기와 같은 연마수단을 구성하여 연마 공정을 수행하면, 도2a 내지 도2c의 연마수단의 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있으며, 그에 더하여, 도2a 내지 도2c 그리고 도3a 내지 도3c에서와 같은 연마패드(21, 22)를 별도로 제작할 필요가 없이 통상의 연마패드(2)를 그대로 사용 가능하므로, 이전의 실시예보다 매우 경제적으로 연마 공정을 수행할 수 있다. 본 실시예에 따른 연마수단을 이용한 연마방법은 전술한 이전의 실시예의 경우와 동일하므로 여기서는 설명을 생략한다.4A and 4B show another embodiment of the polishing means according to the present invention, and FIG. 4C shows a cross section taken along the line I-I of FIGS. 4A and 4B. As shown, the polishing means in this embodiment includes a conventional polishing pad 2 having a flat surface, a polishing plate 1 which rotates by attaching and supporting the polishing pad 2, and the polishing pad 2 and the The polishing pad 2 is interposed between the polishing pads, and the polishing pad 2 is attached to the upper surface thereof, and the lower surface thereof is supported and fixed to the polishing plate 1 to form a surface contour of the polishing pad 2 attached to the upper surface thereof in a desired shape. When the polishing pad 2 is attached to the upper surface of the insert pad 31, the shape of the insert pad 31 is a donut-shaped with the opening 31a formed by removing the center portion with a predetermined radius. Due to the opening 31a, the center portion of the polishing pad 2 is recessed to attach directly to the polishing plate 1, and consequently, at the center portion of the polishing means, as shown in FIG. 31b) is formed. In addition, the outer diameter of the insertion pad is equal to the diameter of the polishing plate 1 and the polishing pad 2, and is attached concentrically with the polishing plate 1 and the polishing pad 2 to constitute the polishing means. Therefore, the polishing means in this embodiment can function in the same manner as the polishing means as in the embodiment in Figs. 2A to 2C. In other words, as shown in FIG. 4C, an insertion pad 31 having a predetermined central portion removed is attached to the polishing plate 1 to which the conventional polishing pad 2 is attached, and an upper surface of the insertion pad 31 is attached. A conventional polishing pad 2 is attached to the center, and the center portion of the outer surface of the polishing pad 2 is recessed into the opening 31a of the insertion pad 31 so that the outer surface of the pad has an outline of the polishing pad 21 of Fig. 1A. By forming the same shape as, to constitute a new polishing means that can perform a more improved polishing. When the polishing process is performed by configuring the polishing means as described above, the same effect as in the polishing means of FIGS. 2A to 2C can be obtained, and in addition, polishing as shown in FIGS. 2A to 2C and 3A to 3C. Since the conventional polishing pad 2 can be used as it is without having to separately prepare the pads 21 and 22, the polishing process can be performed more economically than in the previous embodiment. Since the polishing method using the polishing means according to the present embodiment is the same as the case of the previous embodiment described above, description thereof is omitted here.
도5a 및 도5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 연마수단을 나타내며, 도5c는 도5a 및 도5b의 I-I 선을 따라 취해진 단면을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 본 실시예에서의 연마수단이 도4a 내지 도4c의 실시예에서 삽입패드(31)의 외경보다 작은 삽입패드(32)를 사용하여 구성되는 것을 제외하고는 도4a 내지 도4c에서의 연마수단과 동일하다. 즉, 본 실시예에서의 연마수단은 소정 반경 크기로 중앙부를 제거하여 개구부(32a)를 형성한 도우넛-형상의 부재로 그 외경은 연마판(1)의 외경보다 작게 형성된 삽입패드(32)를 갖는다. 따라서, 즉, 도5c에 도시된 바와 같이, 통상의 연마패드(2)와 연마판(1) 사이에 상기 삽입패드(32)를 부착한다. 따라서, 연마패드(2)의 중앙부는 상기 삽입패드(32)의 개구부(32a) 속으로 함몰되어 연마판(1)에 직접 부착하게 되며, 작은 외경의 삽입패드(32)와 큰 직경의 연마판(1)에 의해 단이 형성된 공간에 상기 연마패드(2)의 가장자리부가 함몰되어 상기 연마판(1)의 가장자리부에 직접 부착되므로써, 연마패드(2)의 윤곽이 도3a 내지 도3c의 연마패드(22)의 윤곽과 동일한 형상으로 형성되게 한다. 따라서, 도3c 연마패드(22)와 동일하게 기능을 수행하면서, 이전의 실시예의 경우보다 더 효과적으로 연마 공정이 수행될 수 있으며, 더욱 향상된 효과를 얻을 수 있게 된다. 본 실시예에 따른 연마수단을 이용한 연마방법은 전술한 이전의 실시예의 경우와 동일하므로 여기서는 설명을 생략한다.5A and 5B show a polishing means according to another embodiment of the present invention, and Fig. 5C shows a cross section taken along the line I-I of Figs. 5A and 5B. As shown, FIGS. 4A-4C except that the polishing means in this embodiment is constructed using an insertion pad 32 smaller than the outer diameter of the insertion pad 31 in the embodiment of FIGS. 4A-4C. It is the same as the grinding means in. That is, the polishing means in this embodiment is a donut-shaped member in which the opening portion 32a is formed by removing the center portion with a predetermined radius, and the outer diameter of the polishing pad 1 is smaller than that of the polishing plate 1. Have Thus, that is, as shown in Fig. 5C, the insertion pad 32 is attached between the ordinary polishing pad 2 and the polishing plate 1. Therefore, the center portion of the polishing pad 2 is recessed into the opening 32a of the insertion pad 32 to be directly attached to the polishing plate 1, and the insertion pad 32 having a small outer diameter and the polishing plate having a large diameter are provided. Since the edge portion of the polishing pad 2 is recessed in the space where the end is formed by (1) and adheres directly to the edge portion of the polishing plate 1, the contour of the polishing pad 2 is polished in FIGS. 3A to 3C. It is made to have the same shape as the outline of the pad 22. Thus, while performing the same function as the polishing pad 22 of FIG. 3C, the polishing process can be performed more effectively than in the case of the previous embodiment, and further improved effects can be obtained. Since the polishing method using the polishing means according to the present embodiment is the same as the case of the previous embodiment described above, description thereof is omitted here.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 웨이퍼 가장자리 부분이 패드와 접촉하는 시간을 의도적으로 줄임으로써 반도체 소자 제조 공정에서 층간 절연막 또는 텅스텐 화학, 기계적 연마 공정에 적용되어 웨이퍼 연마 균일도를 향상시키며, 연마패드의 수명을 연장시켜 생산성 증대 및 연마 비용 절감의 효과가 있다.According to the present invention configured as described above, by intentionally reducing the contact time of the wafer edge portion with the pad is applied to the interlayer insulating film or tungsten chemical, mechanical polishing process in the semiconductor device manufacturing process to improve the wafer polishing uniformity, By extending the service life, productivity and polishing cost can be reduced.
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