KR102433527B1 - Supply-management system for cmp slurry - Google Patents

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KR102433527B1
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권남원
김문기
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웨스글로벌 주식회사
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Abstract

The present invention provides a system for managing a CMP slurry supply process. The system comprises: a slurry mixing unit generating slurry having a required concentration by receiving and mixing an undiluted solution of slurry, a chemical reaction solution (H_2O_2), and deionized water at a pre-set ratio; a slurry storage unit in which the slurry mixed from the slurry mixing unit flows in to be stored; a filter unit removing impurities through filtering before the slurry stored in the slurry storage unit is supplied to a CMP device; a sensing unit consisting of a first concentration sensor provided on one side of the slurry storage unit to measure a concentration of the slurry flowing from the slurry storage unit into the filter unit and a second concentration sensor provided on one side of the filter unit to measure a concentration of the slurry which has passed through the filter unit; and a determination unit determining whether the filter unit has a problem by comparing the concentration measured from the first concentration sensor with the concentration measured from the second concentration sensor. The present invention enables accurate process management by applying a concentration meter to measure the concentration of the supplied slurry, accurately measuring the concentration of the slurry actually supplied to a polishing process, and achieving feedback control.

Description

씨엠피 슬러리 공급 공정 관리시스템{SUPPLY-MANAGEMENT SYSTEM FOR CMP SLURRY}CMP Slurry Supply Process Management System {SUPPLY-MANAGEMENT SYSTEM FOR CMP SLURRY}

본 발명은 씨엠피 슬러리 공급 공정 관리시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 공급되는 슬러리의 농도의 측정을 위하여 농도계를 적용함으로써 연마 공정에 실제로 공급되는 슬러리 농도를 정확하게 측정하고 피드백 제어가 이루어지도록 함으로써 정확한 공정 관리가 가능한 씨엠피 슬러리 공급 공정 관리시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a CMP slurry supply process management system, and more particularly, by applying a densitometer to measure the concentration of the supplied slurry, accurately measuring the concentration of the slurry actually supplied to the polishing process and performing feedback control. It relates to a CMP slurry supply process management system capable of accurate process management.

최근에는 반도체의 고집적화, 고성능화에 따라, 웨이퍼 등의 반도체 기판표면을 고정밀도로 평탄화는 기술이 요구되고 있다. 이 기술 중 최근에는 화학적 기계적연마(Chemical mechanical polishing: 이하에서 "CMP"라고 함) 공정이 많이 사용되고 있다.In recent years, with the high integration and high performance of semiconductors, a technique for planarizing the surface of a semiconductor substrate such as a wafer with high precision is required. Among these technologies, chemical mechanical polishing (hereinafter, referred to as "CMP") process has been widely used in recent years.

CMP 공정은 반도체의 제조 공정에서 평탄화 기술의 하나로서, 웨이퍼 표면에 연마패드를 접촉시킨 후에 현탁액 성상의 세정액 즉, 슬러리를 그 표면에 공급하면서 회전시켜 연마하는 공정이다.The CMP process is one of planarization techniques in the semiconductor manufacturing process, and is a process of rotating a polishing pad while supplying a suspension-like cleaning solution, that is, a slurry, to the surface after contacting the polishing pad to the surface of the wafer and polishing it.

이러한 CMP 공정은 세리아(산화세륨), 이산화망간, 알루미나, 실리카 등의 미세입자를 포함한 화학용액 즉, 슬러리(slurry)를 웨이퍼 상에 공급하여 물리적 마찰력 및 화학적 반응으로 고정밀도의 연마를 구현할 수 있도록 한다. This CMP process supplies a chemical solution containing fine particles such as ceria (cerium oxide), manganese dioxide, alumina, and silica, that is, a slurry, on the wafer to realize high-precision polishing through physical friction and chemical reaction. .

한편, 상기의 CMP 공정을 이용한 연마장치를 CMP 장치라고 일컫는데, 이 CMP장치는 웨이퍼 상면에서 회전 및 이동 가능하게 구성된 연마패드를 포함하는 기계장치와, 화학용액의 첨가 및 슬러리의 농도를 조절하여 기계장치의 연마패드와 웨이퍼 사이에 슬러리를 공급하는 슬러리 공급장치를 포함한다.On the other hand, the polishing apparatus using the CMP process is referred to as a CMP apparatus. The CMP apparatus includes a mechanical device including a polishing pad configured to be rotatable and movable on the upper surface of the wafer, and the addition of a chemical solution and control of the concentration of the slurry. and a slurry supply device for supplying the slurry between the polishing pad of the machine and the wafer.

이러한 구성의 CMP 장치는 기계장치에서 발생되는 마찰력보다는 슬러리에 포함된 미세입자 및 화학용액에 의해 웨이퍼가 연마되기 때문에, 슬러리를 혼합 및 농도를 조절하는 슬러리 공급장치가 중요한 역할을 한다.Since the wafer is polished by the fine particles and chemical solution contained in the slurry rather than the frictional force generated by the mechanical device in the CMP device having this configuration, the slurry supply device for mixing and controlling the concentration of the slurry plays an important role.

종래의 슬러리 공급장치는 CMP 장치에서 요구하는 슬러리를 사용 전 미리 혼합 및 농도를 조절하여 일시적으로 저장탱크에 저장한 후 CMP 장치에 공급하는 방식을 사용하였다.The conventional slurry supply apparatus used a method of supplying the slurry required by the CMP apparatus to the CMP apparatus after temporarily storing it in a storage tank by adjusting the mixing and concentration in advance before use.

그런데, 이러한 종래의 슬러리 공급장치는 슬러리를 혼합 및 슬러리의 농도를 조절시에 혼합하고자 하는 용액이 공급되는 유량만으로 계산치에 의존하여 공급하는 방식이므로 실제 연마 공정에 투입되는 슬러리의 농도를 정확히 파악할 수 없다는 문제점이 있으며, 이로 인하여 웨이퍼를 연마시에 슬러리에 의한 스크래치와 같은 연마 불량이 발생하게 되는 문제점이 있다.However, since this conventional slurry supply device supplies the slurry depending on the calculated value only by the flow rate at which the solution to be mixed is supplied when mixing the slurry and adjusting the concentration of the slurry, it is possible to accurately determine the concentration of the slurry input to the actual polishing process. There is a problem that there is no such thing, and this has a problem in that a polishing defect such as a scratch by the slurry occurs when the wafer is polished.

또한, CMP 장치에 불균일한 압력으로 슬러리를 공급하여 웨이퍼를 연마시에 슬러리의 공급부족 또는 슬러리의 과공급으로 연마면이 불균일하게 연마되는 연마 불량이 발생하거나 작업이 지연되는 문제점이 있다.In addition, when the wafer is polished by supplying the slurry at a non-uniform pressure to the CMP apparatus, there is a problem in that the polishing surface is unevenly polished or the operation is delayed due to insufficient supply of slurry or excessive supply of slurry.

상기와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 공급되는 슬러리의 농도의 측정을 위하여 농도계를 적용함으로써 연마 공정에 실제로 공급되는 슬러리 농도를 정확하게 측정하고 피드백 제어가 이루어지도록 함으로써 정확한 공정 관리가 가능할 수 있는 씨엠피 슬러리 공급 공정 관리시스템을 제공함에 있다. An object of the present invention, devised in view of the above, is to accurately measure the concentration of the slurry actually supplied to the polishing process by applying a densitometer to measure the concentration of the supplied slurry, and to enable accurate process management by enabling feedback control. It is to provide a CMP slurry supply process management system that can.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 씨엠피 슬러리 공급 공정 관리시스템은, 슬러리 원액, 화학반응용액(H2O2) 및 초순수(deionized water)를 기설정된 비율로 공급받아 혼합함으로써 요구되는 농도의 슬러리를 생성하는 슬러리 혼합부와; 상기 슬러리 혼합부에서 혼합된 슬러리가 유입되어 저장되는 슬러리 저장부와; 상기 슬러리 저장부에 저장된 슬러리가 씨엠피 장비로 공급되기 전에 여과하여 불순물을 제거하는 필터부와; 상기 슬러리 저장부에서 상기 필터부로 유입되는 슬러리의 농도를 측정하도록 상기 슬러리 저장부의 일측에 구비된 제1농도센서와, 상기 필터부를 통과한 슬러리의 농도를 측정하도록 상기 필터부의 일측에 구비된 제2농도센서로 이루어지는 센싱부와; 상기 제1농도센서에서 측정된 농도와 상기 제2농도센서에서 측정된 농도를 비교하여 상기 필터부의 이상 여부를 판단하는 판단부를 포함한 것을 특징으로 한다. CMP slurry supply process management system for achieving the object of the present invention as described above, the slurry stock solution, chemical reaction solution (H2O2), and deionized water are supplied in a predetermined ratio and mixed by mixing the slurry of the required concentration. a slurry mixing unit for generating; a slurry storage unit in which the slurry mixed in the slurry mixing unit is introduced and stored; a filter unit for filtering the slurry stored in the slurry storage unit before being supplied to the CMP equipment to remove impurities; A first concentration sensor provided at one side of the slurry storage unit to measure the concentration of the slurry flowing into the filter unit from the slurry storage unit, and a second concentration sensor provided at one side of the filter unit to measure the concentration of the slurry that has passed through the filter unit a sensing unit comprising a concentration sensor; and a determination unit for determining whether the filter unit is abnormal by comparing the concentration measured by the first concentration sensor with the concentration measured by the second concentration sensor.

여기서, 상기 슬러리 혼합부는 슬러리가 저장되는 혼합탱크와, 상기 혼합탱크의 일측과 연결되어 슬러리 원액, 화학반응용액(H2O2) 및 초순수(deionized water)를 상기 혼합탱크 측으로 공급하는 복수의 유량제어밸브와, 상기 혼합탱크와 상기 슬러리 저장부를 연결하는 토출라인을 포함하며, 상기 토출라인에는 토출농도센서가 설치되며 상기 토출농도센서에서 측정한 농도가 설정 범위를 벗어나면 제1회수밸브가 설치된 제1회수라인을 통하여 상기 혼합탱크로 상기 슬러리를 회수하도록 할 수 있다. Here, the slurry mixing unit includes a mixing tank in which the slurry is stored, and a plurality of flow control valves connected to one side of the mixing tank to supply a slurry stock solution, a chemical reaction solution (H2O2) and deionized water to the mixing tank side; , a discharge line connecting the mixing tank and the slurry storage unit, wherein a discharge concentration sensor is installed in the discharge line, and when the concentration measured by the discharge concentration sensor is out of a set range, a first recovery valve is installed The slurry may be recovered to the mixing tank through a line.

그리고, 상기 슬러리 저장부는 상기 슬러리 혼합부와 연결되는 복수의 저장탱크가 구비되고, 상기 저장탱크에는 저장된 상기 슬러리의 응집, 침전을 방지하도록 별도의 순환라인과 순환펌프가 설치될 수 있다. In addition, the slurry storage unit may include a plurality of storage tanks connected to the slurry mixing unit, and a separate circulation line and a circulation pump may be installed in the storage tank to prevent agglomeration and sedimentation of the stored slurry.

또한, 상기 저장탱크와 상기 혼합탱크 사이에는 상기 저장탱크의 내부에 저장된 슬러리의 농도에 이상이 발생시에 회수할 수 있도록 제2회수밸브가 설치된 제2회수라인이 설치될 수 있다. Also, a second recovery line in which a second recovery valve is installed may be installed between the storage tank and the mixing tank to recover when an abnormality occurs in the concentration of the slurry stored in the storage tank.

아울러, 상기 필터부는 병렬로 상호 연결되는 복수의 필터가 설치되어 어느 하나의 필터에서 여과 효율이 저하될 경우에 다른 하나의 필터를 사용할 수 있도록 한다. In addition, the filter unit is provided with a plurality of filters interconnected in parallel so that when the filtration efficiency of one filter is lowered, the other filter can be used.

그리고, 상기 필터부와 상기 씨엠피 장비 사이에는 상기 판단부에서 상기 슬러리의 농도가 낮아진 것으로 판단하면 상기 씨엠피 장비로 상기 슬러리를 공급하기 전에 상기 슬러리의 농도를 보정할 수 있는 급속혼합기가 더 구비될 수 있다. And, between the filter unit and the CMP equipment, if the determination unit determines that the concentration of the slurry is lowered, a rapid mixer capable of correcting the concentration of the slurry before supplying the slurry to the CMP equipment is further provided can be

또한, 상기 급속혼합기로 공급되는 상기 슬러리 원액은 상기 급속혼합기와 연결된 별도의 보조저장탱크에 보관되도록 할 수 있다. In addition, the slurry stock solution supplied to the rapid mixer may be stored in a separate auxiliary storage tank connected to the rapid mixer.

아울러, 상기 보조저장탱크는 순환라인이 설치되며 상기 순환라인에는 상기 슬러리의 응집 및 침전이 발생하지 않도록 상기 슬러리를 순환시키는 순환펌프가 설치될 수 있다. In addition, a circulation line is installed in the auxiliary storage tank, and a circulation pump for circulating the slurry may be installed in the circulation line so that agglomeration and sedimentation of the slurry do not occur.

그리고, 상기 순환라인에는 순환되는 상기 슬러리에 포함된 과다 입자를 여과시키는 필터가 설치될 수 있다. In addition, a filter for filtering excess particles contained in the circulated slurry may be installed in the circulation line.

또한, 상기 씨엠피 장비의 연마 헤드부 단부에는 상기 씨엠피 장비측으로 실제 투입되는 슬러리의 농도를 최종적으로 모니터링 할 수 있는 별도의 농도계가 설치될 수 있다. In addition, a separate densitometer may be installed at the end of the polishing head of the CMP equipment to finally monitor the concentration of the slurry actually input to the CMP equipment.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 씨엠피 슬러리 공급 공정 관리시스템은 공급되는 슬러리의 농도의 측정을 위하여 농도계를 적용함으로써 연마 공정에 실제로 공급되는 슬러리 농도를 정확하게 측정하고 피드백 제어가 이루어지도록 함으로써 정확한 공정 관리가 가능하도록 할 수 있는 효과가 있다.As described above, the CMP slurry supply process management system according to the present invention accurately measures the concentration of the slurry actually supplied to the polishing process by applying a densitometer to measure the concentration of the supplied slurry, and provides a feedback control for an accurate process. It has the effect of making it manageable.

그리고, 슬러리 공급장치에 설치된 최종 필터를 통과하기 전과 통과한 후의 슬러리 농도에 대하여 실시간으로 측정이 가능하도록 함으로써 슬러리 농도가 변화시에 신속하고 즉각적으로 실러리 공급량의 조절이 가능하도록 할 수 있는 효과가 있다. In addition, by enabling real-time measurement of the slurry concentration before and after passing through the final filter installed in the slurry supply device, when the slurry concentration changes, it is possible to quickly and immediately control the amount of the slurry supplied. have.

도 1은 본 발명의 일 실시예 따른 씨엠피 슬러리 공급 공정 관리시스템의 구조를 도시한 평면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 씨엠피 슬러이 공급 공정 관리시스템의 연결 구조를 개략적으로 기재한 개략도이다. 1 is a plan view showing the structure of a CMP slurry supply process management system according to an embodiment of the present invention;
2 is a schematic diagram schematically illustrating a connection structure of a CMP slurry supply process management system according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 씨엠피 슬러리 공급 공정 관리시스템을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the CMP slurry supply process management system according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예 따른 씨엠피 슬러리 공급 공정 관리시스템의 연결구조를 도시한 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 씨엠피 슬러이 공급 공정 관리시스템의 연결 구조를 개략적으로 기재한 개략도이다. 1 is a plan view showing a connection structure of a CMP slurry supply process management system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view showing a connection structure of a CMP slurry supply process management system according to an embodiment of the present invention. It is the schematic diagram described.

이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 씨엠피 슬러리 공급 공정 관리시스템은, 슬러리 원액, 화학반응용액(H2O2) 및 초순수(deionized water)를 기설정된 비율로 공급받아 혼합함으로써 요구되는 농도의 슬러리를 생성하는 슬러리 혼합부(100)와; 상기 슬러리 혼합부(100)에서 혼합된 슬러리가 유입되어 저장되는 슬러리 저장부(200)와; 상기 슬러리 저장부(200)에 저장된 슬러리가 씨엠피 장비(600)로 공급되기 전에 여과하여 불순물을 제거하는 필터부(300)와; 상기 슬러리 저장부(200)에서 상기 필터부(300)로 유입되는 슬러리의 농도를 측정하도록 상기 슬러리 저장부(200)의 일측에 구비된 제1농도센서(410)와, 상기 필터부(300)를 통과한 슬러리의 농도를 측정하도록 상기 필터부(300)의 일측에 구비된 제2농도센서(420)로 이루어지는 센싱부(400)와; 상기 제1농도센서(410)에서 측정된 농도와 상기 제2농도센서(420)에서 측정된 농도를 비교하여 상기 필터부(300)의 이상 여부를 판단하는 판단부(500)를 포함하여 구성되어 있다. As shown in these drawings, the CMP slurry supply process management system according to the present invention receives and mixes a slurry stock solution, a chemical reaction solution (H2O2) and deionized water at a predetermined ratio, thereby mixing the slurry having a required concentration. A slurry mixing unit 100 for generating a; a slurry storage unit 200 in which the slurry mixed in the slurry mixing unit 100 is introduced and stored; a filter unit 300 for filtering the slurry stored in the slurry storage unit 200 before being supplied to the CMP equipment 600 to remove impurities; A first concentration sensor 410 provided at one side of the slurry storage unit 200 to measure the concentration of the slurry flowing into the filter unit 300 from the slurry storage unit 200, and the filter unit 300 a sensing unit 400 including a second concentration sensor 420 provided on one side of the filter unit 300 to measure the concentration of the slurry passing through; and a determination unit 500 that compares the concentration measured by the first concentration sensor 410 with the concentration measured by the second concentration sensor 420 to determine whether the filter unit 300 is abnormal. have.

슬러리 혼합부(100)는 슬러리가 저장되는 혼합탱크(110)와, 혼합탱크(110)의 일측과 연결되어 슬러리 원액, 화학반응용액(H2O2) 및 초순수(deionized water)를 상기 혼합탱크(110) 측으로 공급하는 복수의 유량제어밸브(120)와, 상기 혼합탱크(110)와 상기 슬러리 저장부(200)를 연결하는 토출라인(130)을 포함하여 구성되어 있다. The slurry mixing unit 100 is connected to the mixing tank 110 in which the slurry is stored, and one side of the mixing tank 110 to mix the slurry stock solution, the chemical reaction solution (H 2 O 2 ) and deionized water into the mixing tank. It is configured to include a plurality of flow control valves 120 supplied to the 110 side, and a discharge line 130 connecting the mixing tank 110 and the slurry storage unit 200 .

슬러리 혼합부(100)는 혼합탱크(110)에 슬러리 원액, 화학반응용액, 초순수 등의 용액을 미리 정해진 비율로 유량제어밸브(120)를 통하여 공급하며, 공급된 슬러리 원액, 화학반응용액, 초순수 등의 용액을 순환펌프(101)를 통하여 지속적으로 순화시켜 혼합 슬러리 용액을 형성하는 역할을 한다. The slurry mixing unit 100 supplies a solution such as a slurry stock solution, a chemical reaction solution, and ultrapure water to the mixing tank 110 at a predetermined ratio through the flow control valve 120, and the supplied slurry stock solution, a chemical reaction solution, and ultrapure water It serves to form a mixed slurry solution by continuously purifying the solution through the circulation pump 101 .

유량제어밸브(120)는 공급되는 용액의 개수에 맞추어 구비되는데, 본 발명의 경우에는 슬러리 원액, 화학반응용액, 초순수와 같이 세 개의 용액이 공급되므로 세 개의 유량제어밸브(120)가 설치되어 있다. The flow control valve 120 is provided according to the number of solutions supplied. In the present invention, since three solutions such as a slurry stock solution, a chemical reaction solution, and ultrapure water are supplied, three flow control valves 120 are installed. .

토출라인(130)은 혼합탱크(110)와 슬러리 저장부(200)를 연결하는 라인으로서, 토출라인(130)에는 토출농도센서(131)가 설치되며 토출농도센서(131)에서 측정한 농도가 설정 범위를 벗어나면 제1회수밸브(141)가 설치된 제1회수라인(140)을 통하여 혼합탱크(110)로 상기 슬러리를 회수할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. The discharge line 130 is a line connecting the mixing tank 110 and the slurry storage unit 200 . The discharge line 130 is provided with a discharge concentration sensor 131 , and the concentration measured by the discharge concentration sensor 131 is When out of the set range, it is preferable to recover the slurry to the mixing tank 110 through the first recovery line 140 in which the first recovery valve 141 is installed.

그리고, 혼합탱크(110)의 토출라인(130)에 설치된 토출농도센서(131)에서 측정된 측정값을 기준으로 순환펌프(101)의 회전속도를 제어함으로써 적절한 혼합 상태를 유지할 수 있도록 한다. And, by controlling the rotational speed of the circulation pump 101 based on the measured value measured by the discharge concentration sensor 131 installed in the discharge line 130 of the mixing tank 110, an appropriate mixing state can be maintained.

슬러리 저장부(200)는 슬러리 혼합부(100)에서 혼합된 슬러리가 유입되어 저장되도록 하는 역할을 한다. The slurry storage unit 200 serves to introduce and store the slurry mixed in the slurry mixing unit 100 .

이러한 슬러리 저장부(200)는 슬러리 혼합부(100)와 연결되는 복수의 저장탱크(210)가 구비되고, 저장탱크(210)에는 저장된 상기 슬러리의 응집, 침전을 방지하도록 별도의 순환라인(220)과 순환펌프(230)가 설치되어 있다. The slurry storage unit 200 is provided with a plurality of storage tanks 210 connected to the slurry mixing unit 100, and a separate circulation line 220 is provided in the storage tank 210 to prevent agglomeration and precipitation of the stored slurry. ) and a circulation pump 230 are installed.

저장탱크(210)는 두 개가 구비됨으로써 어느 하나의 저장탱크(210)에서 공급되는 슬러리의 농도에 이상이 발생할 경우에 다른 하나의 저장탱크(210)를 이용하여 슬러리가 공급되도록 함으로써 안정적인 슬러리의 공급이 이루어지도록 하는 것이 효과적이다. Since two storage tanks 210 are provided, when an abnormality occurs in the concentration of the slurry supplied from one storage tank 210, the slurry is supplied using the other storage tank 210, thereby providing a stable supply of slurry. It is effective to make this happen.

그리고, 저장탱크(210)와 혼합탱크(110) 사이에는 저장탱크(210)의 내부에 저장된 슬러리의 농도에 이상이 발생시에 회수할 수 있도록 제2회수밸브(250)가 설치된 제2회수라인(240)이 설치되어 있다. And, between the storage tank 210 and the mixing tank 110, a second recovery line ( 240) is installed.

제2회수라인(240)과 제2회수밸브(250)가 설치됨으로써 슬러리 저장부(200)에 저장된 슬러리의 농도에 이상이 발생시에 이러한 슬러기가 필터부(300) 측으로 유입됨을 방지할 수 있도록 할 수 있는 효과가 있다. The second recovery line 240 and the second recovery valve 250 are installed so that when an abnormality occurs in the concentration of the slurry stored in the slurry storage unit 200, the sludge can be prevented from flowing into the filter unit 300 side. can have an effect.

필터부(300)는 슬러리 저장부(200)에 저장된 슬러리가 씨엠피 장비(600)로 공급되기 전에 여과하여 과다 입자와 같은 불순물을 제거하는 역할을 한다. The filter unit 300 filters the slurry stored in the slurry storage unit 200 before being supplied to the CMP equipment 600 to remove impurities such as excessive particles.

이러한 필터부(300)는 병렬로 상호 연결되는 복수의 필터(310)가 설치되어 어느 하나의 필터(311)에서 여과 효율이 저하될 경우에 다른 하나의 필터(313)를 사용할 수 있도록 함으로써 필터의 변경을 통하여 공정 중단없이 지속적으로 운영되도록 하는 것이 바람직하다. The filter unit 300 is provided with a plurality of filters 310 interconnected in parallel so that the other filter 313 can be used when the filtration efficiency of one filter 311 is lowered. It is desirable to ensure continuous operation without interruption of the process through changes.

그리고, 어느 하나의 필터(310)에서 여과 효율이 저하되지 않더라도 필터(310)의 전단에 설치된 복수의 밸브를 이용하여 일정한 주기로 순환하며 사용할 수 있도록 함으로써 필터의 교환 빈도를 최소화하는 것이 효과적이다. And, it is effective to minimize the frequency of filter replacement by allowing the filter 310 to circulate at a constant cycle using a plurality of valves installed at the front end of the filter 310 even if the filtration efficiency is not reduced in any one filter 310 .

센싱부(400)는 슬러리 저장부(200)에서 필터부(300)로 유입되는 슬러리의 농도와, 필터부(300)를 통과한 슬러리의 농도를 각각 측정하여 판단부(500)에서 농도의 변화를 판단할 수 있도록 하는 역할을 한다. The sensing unit 400 measures the concentration of the slurry flowing into the filter unit 300 from the slurry storage unit 200 and the concentration of the slurry that has passed through the filter unit 300, respectively, and changes the concentration in the determination unit 500 . plays a role in judging

이러한 센싱부(400)는 슬러리 저장부(200)에서 상기 필터부(300)로 유입되는 슬러리의 농도를 측정하도록 슬러리 저장부(200)의 일측에 구비된 제1농도센서(410)와, 필터부(300)를 통과한 슬러리의 농도를 측정하도록 필터부(300)의 일측에 구비된 제2농도센서(420)로 구성되어 있다. The sensing unit 400 includes a first concentration sensor 410 provided at one side of the slurry storage unit 200 to measure the concentration of the slurry flowing into the filter unit 300 from the slurry storage unit 200, and a filter. It consists of a second concentration sensor 420 provided at one side of the filter unit 300 to measure the concentration of the slurry that has passed through the unit 300 .

판단부(500)는 제1농도센서(410)에서 측정된 농도와 제2농도센서(420)에서 측정된 농도를 비교하여 필터부(300)의 이상 여부를 판단하는 역할을 한다. The determination unit 500 serves to determine whether the filter unit 300 is abnormal by comparing the concentration measured by the first concentration sensor 410 with the concentration measured by the second concentration sensor 420 .

즉, 제2농도센서(420)에서 측정된 농도가 제1농도센서(410)에서 측정된 농도보다 낮을 경우에는 농도에 이상이 발생하였다고 판단하여 급속혼합기(700)를 통하여 슬러리 원액이 공급되도록 하여 슬러리 농도를 보정할 수 있도록 한다. That is, when the concentration measured by the second concentration sensor 420 is lower than the concentration measured by the first concentration sensor 410, it is determined that an abnormality has occurred in the concentration and the slurry stock solution is supplied through the rapid mixer 700. Allows for correction of slurry concentration.

이를 위하여 필터부(300)와 씨엠피 장비(600) 사이에는 판단부(500)에서 상기 슬러리의 농도가 낮아진 것으로 판단하면 씨엠피 장비(600)로 슬러리를 공급하기 전에 슬러리의 농도를 보정할 수 있는 급속혼합기(700)가 더 구비되는 것이 바람직하다. To this end, between the filter unit 300 and the CMP equipment 600, if the determination unit 500 determines that the concentration of the slurry is lowered, the concentration of the slurry can be corrected before supplying the slurry to the CMP equipment 600. It is preferable that a rapid mixer 700 is further provided.

그리고, 급속혼합기(700)로 공급되는 상기 슬러리 원액은 급속혼합기(700)와 연결된 별도의 보조저장탱크(800)에 보관될 수 있도록 한다. In addition, the slurry stock solution supplied to the rapid mixer 700 can be stored in a separate auxiliary storage tank 800 connected to the rapid mixer 700 .

보조저장탱크(800)는 별도의 공급라인을 통하여 슬러리 원액을 공급받도록 할 수 있으며, 보조저장탱크(800)는 순환라인(810)이 설치되고 상기 순환라인(810)에는 상기 슬러리의 응집 및 침전이 발생하지 않도록 상기 슬러리를 순환시키는 순환펌프(820)가 설치되도록 한다. The auxiliary storage tank 800 may be supplied with the slurry stock solution through a separate supply line. The auxiliary storage tank 800 is provided with a circulation line 810 and the circulation line 810 has agglomeration and sedimentation of the slurry. To prevent this from occurring, a circulation pump 820 for circulating the slurry is installed.

그리고, 순환라인(810)에는 순환되는 상기 슬러리에 포함된 과다 입자를 여과시키는 필터(830)가 설치되도록 하며, 씨엠피 장비(600)의 연마 헤드부 단부에는 상기 씨엠피 장비측으로 실제 투입되는 슬러리의 농도를 모니터링 할 수 있는 별도의 농도계(610)가 설치되도록 하여, 슬러리 공급 공정의 이상 유무에 대하여 최종적으로 판단할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. In addition, a filter 830 for filtering excess particles contained in the circulated slurry is installed in the circulation line 810 , and the slurry actually injected into the CMP equipment side at the end of the polishing head of the CMP equipment 600 . It is preferable to install a separate densitometer 610 capable of monitoring the concentration of , so that it is possible to finally determine whether there is an abnormality in the slurry supply process.

농도계(610)는 초음파을 이용한 농도계가 사용되는데, 농도계는 오니 속에 초음파 신호를 보낸 다음 반대편에서 수신한 신호를 분석하여 고형물의 농도를 측정하는 장치. 수신된 초음파의 에너지가 부유 고형물의 양에 반비례하는 현상을 이용한 것이다.The densitometer 610 is a densitometer using ultrasonic waves, the densitometer sends an ultrasonic signal into the sludge and then analyzes the signal received from the other side to measure the concentration of the solid. It utilizes the phenomenon that the energy of the received ultrasound is inversely proportional to the amount of suspended solids.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 씨엠피 슬러리 공급 공정 관리시스템이 동작하는 과정을 설명하면 다음과 같다. The operation of the CMP slurry supply process management system according to an embodiment of the present invention having the above-described configuration will be described as follows.

우선, 복수의 유량제어밸브(120)를 통하여 정해진 비율로 슬러리 원액, 화학반응용액, 초순수가 혼합탱크(110)의 내부로 유입되면 펌프(101)의 동작에 의하여 이들을 지속적으로 순환시켜 슬러리 용액이 형성되도록 한다. First, when the slurry stock solution, the chemical reaction solution, and the ultrapure water are introduced into the mixing tank 110 at a predetermined ratio through the plurality of flow control valves 120 , they are continuously circulated by the operation of the pump 101 to produce the slurry solution. to be formed

이러한 슬러리 용액은 토출라인(130)을 통하여 슬러리 저장부(200)의 저장탱크(210) 측으로 토출되고 저장탱크(210)의 일측에 구비된 제1농도센서(410)에 의하여 슬러리 용액의 농도가 측정되도록 한다. This slurry solution is discharged to the storage tank 210 side of the slurry storage unit 200 through the discharge line 130 , and the concentration of the slurry solution is adjusted by the first concentration sensor 410 provided at one side of the storage tank 210 . to be measured.

그리고, 저장탱크(210) 내부에서 슬러리 용액의 응집이나 침전을 방지할 수 있도록 저장탱크(210)의 일측에 설치된 순환라인(220)과 순환펌프(230)에 의하여 슬러리 용액의 순환이 지속적으로 이루어질 수 있도록 한다. In addition, the circulation of the slurry solution is continuously made by the circulation line 220 and the circulation pump 230 installed on one side of the storage tank 210 to prevent agglomeration or precipitation of the slurry solution in the storage tank 210 . make it possible

저장탱크(210)에 저장된 슬러리 용액은 필터부(300)에 구비된 필터(310)를 통과하면서 슬러리 용액에 포함된 과다 입자가 제거되도록 한 후에 씨엠피 장비(600) 측으로 공급되기 전에 제2농도센서(420)에 의하여 농도의 측정이 이루어지게 된다. The slurry solution stored in the storage tank 210 passes through the filter 310 provided in the filter unit 300 to remove excess particles contained in the slurry solution, and then, before being supplied to the CMP equipment 600 side, the second concentration The concentration is measured by the sensor 420 .

제1농도센서(410)에 의하여 측정된 농도와 제2농도센서(420)에 의하여 측정된 농도의 변화를 비교하여 변화가 없을 경우에는 슬러리 용액을 씨엠피 장비(600)의 연마 헤드부 단부에 구비된 농도계(610)에 의하여 농도 측정이 다시 이루어지도록 한 후에 씨엠피 장비(600) 측으로 슬러리 용액이 공급되도록 한다. When there is no change by comparing the change in the concentration measured by the first concentration sensor 410 with the concentration measured by the second concentration sensor 420, the slurry solution is applied to the end of the polishing head of the CMP equipment 600. After the concentration is measured again by the provided densitometer 610 , the slurry solution is supplied to the CMP equipment 600 .

만약에, 제1농도센서(410)에 의하여 측정된 농도보다 제2농도센서(420)에 의하여 측정된 농도가 낮아질 경우에는 보조저장탱크(800)로부터 슬러리 원액이 급속혼합기(700) 측으로 공급되도록 하여 슬러리 용액의 농도를 정확하게 보정한 후에 농도가 보정된 슬러리 용액을 씨엠피 장비(600)의 연마 헤드부 단부에 구비된 농도계(610)에 의하여 농도 측정이 다시 이루어지도록 한 상태에서 씨엠피 장비(600) 측으로 슬러리 용액이 공급되도록 하여 슬러리 공급 공정의 관리가 이루어지도록 한다. If the concentration measured by the second concentration sensor 420 is lower than the concentration measured by the first concentration sensor 410, the slurry stock solution is supplied from the auxiliary storage tank 800 to the rapid mixer 700 side. After accurately correcting the concentration of the slurry solution, the CMP equipment ( 600) so that the slurry solution is supplied to the side, so that the slurry supply process is managed.

그리고, 보조저장탱크(800)의 일측에 설치된 순환라인(810)과, 순환라인(810)에 설치된 순환펌프(820)를 이용하여 상기 슬러리 원액의 응집 및 침전이 발생하지 않도록 하며, 순화라인(810)에 설치된 필터(830)를 이용하여 슬러리 원액에 포함된 과다 입자를 여과할 수 있도록 한다. In addition, the circulation line 810 installed on one side of the auxiliary storage tank 800 and the circulation pump 820 installed in the circulation line 810 are used to prevent agglomeration and precipitation of the slurry stock solution from occurring, and the purification line ( Using the filter 830 installed in the 810), it is possible to filter the excess particles contained in the slurry stock solution.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 씨엠피 슬러리 공급 공정 관리시스템은 공급되는 슬러리의 농도의 측정을 위하여 농도계를 적용함으로써 연마 공정에 실제로 공급되는 슬러리 농도를 정확하게 측정하고 피드백 제어가 이루어지도록 함으로써 정확한 공정 관리가 가능할 수 있게 된다. The CMP slurry supply process management system according to an embodiment of the present invention having the configuration as described above accurately measures the concentration of the slurry actually supplied to the polishing process and feedback control by applying a densitometer to measure the concentration of the supplied slurry. Accurate process control becomes possible by making this happen.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.Since the above has only been described with respect to some of the preferred embodiments that can be implemented by the present invention, the scope of the present invention as noted above should not be construed as being limited to the above embodiments, and It will be said that the technical idea and the technical idea with the root are all included in the scope of the present invention.

100 : 슬러리 혼합부 110 : 혼합탱크
120 : 유량제어밸브 130 : 토출라인
131 : 토출농도센서 140 : 제1회수라인
141 : 제1회수밸브 200 : 슬러리 저장부
210 : 저장탱크 220 : 순환라인
230 : 순환펌프 240 : 제2회수라인
250 : 제2회수밸브 300 : 필터부
310 : 필터 400 : 센싱부
410 : 제1농도센서 420 : 제2농도센서
500 : 판단부 600 : 씨엠피 장비
700 : 급속혼합기 800 : 보조혼합탱크
810 : 순환라인 820 : 순환펌프
830 : 필터100: slurry mixing unit 110: mixing tank
120: flow control valve 130: discharge line
131: discharge concentration sensor 140: first recovery line
141: first recovery valve 200: slurry storage unit
210: storage tank 220: circulation line
230: circulation pump 240: second recovery line
250: second return valve 300: filter unit
310: filter 400: sensing unit
410: first concentration sensor 420: second concentration sensor
500: judgment unit 600: CMP equipment
700: rapid mixer 800: auxiliary mixing tank
810: circulation line 820: circulation pump
830: filter

Claims (10)

슬러리 원액, 화학반응용액(H2O2) 및 초순수(deionized water)를 기설정된 비율로 공급받아 혼합함으로써 요구되는 농도의 슬러리를 생성하는 슬러리 혼합부(100)와;
상기 슬러리 혼합부(100)에서 혼합된 슬러리가 유입되어 저장되는 슬러리 저장부(200)와;
상기 슬러리 저장부(200)에 저장된 슬러리가 씨엠피 장비(600)로 공급되기 전에 여과하여 과다 입자와 같은 불순물을 제거하는 필터부(300)와;
상기 슬러리 저장부(200)에서 상기 필터부(300)로 유입되는 슬러리의 농도를 측정하도록 상기 슬러리 저장부(200)의 일측에 구비된 제1농도센서(410)와, 상기 필터부(300)를 통과한 슬러리의 농도를 측정하도록 상기 필터부(300)의 일측에 구비된 제2농도센서(420)로 이루어지는 센싱부(400)와;
상기 제1농도센서(410)에서 측정된 농도와 상기 제2농도센서(420)에서 측정된 농도를 비교하여 상기 필터부(300)의 이상 여부를 판단하는 판단부(500)를 포함하고,
상기 필터부(300)와 상기 씨엠피 장비(600) 사이에는 상기 판단부(500)에서 상기 슬러리의 농도가 낮아진 것으로 판단하면 상기 씨엠피 장비(600)로 상기 슬러리를 공급하기 전에 상기 슬러리의 농도를 보정할 수 있는 급속혼합기(700)가 더 구비되며,
상기 급속혼합기(700)로 공급되는 상기 슬러리 원액은 상기 급속혼합기(700)와 연결된 별도의 보조저장탱크(800)에 보관되고,
상기 씨엠피 장비(600)의 연마 헤드부 단부에는 상기 씨엠피 장비측으로 실제 투입되는 슬러리의 농도를 최종적으로 모니터링 할 수 있는 별도의 농도계(610)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 씨엠피 슬러리 공급 공정 관리시스템. a slurry mixing unit 100 that receives and mixes a slurry stock solution, a chemical reaction solution (H2O2) and deionized water at a predetermined ratio to produce a slurry of a required concentration;
a slurry storage unit 200 in which the slurry mixed in the slurry mixing unit 100 is introduced and stored;
a filter unit 300 for filtering the slurry stored in the slurry storage unit 200 before being supplied to the CMP equipment 600 to remove impurities such as excessive particles;
A first concentration sensor 410 provided at one side of the slurry storage unit 200 to measure the concentration of the slurry flowing into the filter unit 300 from the slurry storage unit 200, and the filter unit 300 a sensing unit 400 comprising a second concentration sensor 420 provided on one side of the filter unit 300 to measure the concentration of the slurry passing through;
Comprising a determination unit 500 for determining whether the filter unit 300 is abnormal by comparing the concentration measured by the first concentration sensor 410 with the concentration measured by the second concentration sensor 420,
Between the filter unit 300 and the CMP equipment 600 , if the determination unit 500 determines that the concentration of the slurry is lowered, the concentration of the slurry before supplying the slurry to the CMP equipment 600 . A rapid mixer 700 that can correct the
The slurry stock solution supplied to the rapid mixer 700 is stored in a separate auxiliary storage tank 800 connected to the rapid mixer 700,
CMP slurry supply process management, characterized in that at the end of the polishing head of the CMP equipment 600, a separate densitometer 610 that can finally monitor the concentration of the slurry actually injected into the CMP equipment is further installed. system. 제1항에 있어서,
상기 슬러리 혼합부(100)는 슬러리가 저장되는 혼합탱크(110)와, 상기 혼합탱크(110)의 일측과 연결되어 슬러리 원액, 화학반응용액(H2O2) 및 초순수(deionized water)를 상기 혼합탱크(110) 측으로 공급하는 복수의 유량제어밸브(120)와, 상기 혼합탱크(110)와 상기 슬러리 저장부(200)를 연결하는 토출라인(130)을 포함하며,
상기 토출라인(130)에는 토출농도센서(131)가 설치되며 상기 토출농도센서(131)에서 측정한 농도가 설정 범위를 벗어나면 제1회수밸브(141)가 설치된 제1회수라인(140)을 통하여 상기 혼합탱크(110)로 상기 슬러리를 회수하는 것을 특징으로 하는 씨엠피 슬러리 공급 공정 관리시스템.According to claim 1,
The slurry mixing unit 100 is connected to a mixing tank 110 in which the slurry is stored, and one side of the mixing tank 110 to mix a slurry stock solution, a chemical reaction solution (H2O2) and deionized water into the mixing tank ( 110) includes a plurality of flow control valves 120 supplied to the side, and a discharge line 130 connecting the mixing tank 110 and the slurry storage unit 200,
A discharge concentration sensor 131 is installed in the discharge line 130, and when the concentration measured by the discharge concentration sensor 131 is out of a set range, the first recovery line 140 in which the first recovery valve 141 is installed is connected. CMP slurry supply process management system, characterized in that for recovering the slurry to the mixing tank (110) through. 제2항에 있어서,
상기 슬러리 저장부(200)는 상기 슬러리 혼합부(100)와 연결되는 복수의 저장탱크(210)가 구비되고, 상기 저장탱크(210)에는 저장된 상기 슬러리의 응집, 침전을 방지하도록 별도의 순환라인(220)과 순환펌프(230)가 설치된 것을 특징으로 하는 씨엠피 슬러리 공급 공정 관리시스템.3. The method of claim 2,
The slurry storage unit 200 is provided with a plurality of storage tanks 210 connected to the slurry mixing unit 100, and the storage tank 210 has a separate circulation line to prevent agglomeration and sedimentation of the stored slurry. CMP slurry supply process management system, characterized in that 220 and the circulation pump 230 are installed. 제3항에 있어서,
상기 저장탱크(210)와 상기 혼합탱크(110) 사이에는 상기 저장탱크(210)의 내부에 저장된 슬러리의 농도에 이상이 발생시에 회수할 수 있도록 제2회수밸브(250)가 설치된 제2회수라인(240)이 설치된 것을 특징으로 하는 씨엠피 슬러리 공급 공정 관리시스템.4. The method of claim 3,
A second recovery line in which a second recovery valve 250 is installed between the storage tank 210 and the mixing tank 110 to recover when an abnormality occurs in the concentration of the slurry stored in the storage tank 210 . (240) CMP slurry supply process management system, characterized in that installed. 제1항에 있어서,
상기 필터부(300)는 병렬로 상호 연결되는 복수의 필터(310)가 설치되어 어느 하나의 필터(311)에서 여과 효율이 저하될 경우에 다른 하나의 필터(313)를 사용할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 씨엠피 슬러리 공급 공정 관리시스템.According to claim 1,
The filter unit 300 is characterized in that a plurality of filters 310 interconnected in parallel are installed so that when the filtration efficiency of one filter 311 is reduced, the other filter 313 can be used. CMP slurry supply process management system. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 보조저장탱크(800)는 순환라인(810)이 설치되며 상기 순환라인(810)에는 상기 슬러리의 응집 및 침전이 발생하지 않도록 상기 슬러리를 순환시키는 순환펌프(820)가 설치된 것을 특징으로 하는 씨엠피 슬러리 공급 공정 관리시스템.According to claim 1,
The auxiliary storage tank 800 is provided with a circulation line 810, and a circulation pump 820 for circulating the slurry is installed in the circulation line 810 to prevent agglomeration and sedimentation of the slurry from occurring. Blood slurry supply process management system. 제8항에 있어서,
상기 순환라인(810)에는 순환되는 상기 슬러리에 포함된 과다 입자를 여과시키는 필터(830)가 설치된 것을 특징으로 하는 씨엠피 슬러리 공급 공정 관리시스템.9. The method of claim 8,
CMP slurry supply process management system, characterized in that a filter (830) for filtering excess particles contained in the circulated slurry is installed in the circulation line (810). 삭제delete
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