KR0147451B1 - 반도체 제조장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체기판 면내 및 배치간의 균일성을 향상시킬 수 있는 반도체 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 일면 주연부에 템프레이트(3)를 갖춘 흡착판(1)과, 이 흡착판의 상기 일면에 설치되어 직접 또는 간접으로 반도체기판(2)을 고정하는 복수의 대(4), 이 대의 내부에 충진된 온도제어가능한 액상충진제(7) 및, 각 대에 각각 연통하는 충진제 도입관(5)을 구비하여 상기 목적을 달성할 수 있게 된다.
Description
제1도는 본 발명의 1실시예에 따른 반도체 제조장치를 나타낸 단면도.
제2도는 본 발명과 종래예에 있어서 폴리싱 레이트를 나타낸 특성곡선도.
제3도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 제조장치를 나타낸 단면도.
제4도는 반도체기판의 휨량에 대한 최적 흡착판 고저차의 관계를 나타낸 특성곡선도.
제5도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 제조장치에 폴리싱한 때의 폴리실리콘 폴리싱량의 면내 마진을 나타낸 도면.
제6도는 종래예에 따른 반도체 제조장치에서 폴리싱한 때의 폴리실리콘 폴리싱량의 면내 마진을 나타낸 도면.
제7도는 종래의 반도체 제조장치를 나타낸 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 흡착판 2 : 반도체기판
3 : 템프레이트 4 : 대(袋)
5 : 충진제 도입관 6 : 항온장치
7 : 액상충진제 8 : 층간재
9 : 휨 측정부
[산업상의 이용분야]
본 발명은 특히 소자의 평탄화에 사용하기에 적합한 반도체 제조장치에 관한 것이다.
[종래의 기술 및 그 문제점]
일반적으로 폴리싱재를 이용해서 반도체기판을 폴리싱(연마)하는 반도체 제조장치는 종래 제7도에 나타낸 바와 같이 구성되고, 도면 중 참조부호 21은 흡착판, 22는 반도체기판(예컨대 웨이퍼), 23은 템프레이트(template), 24는 물을 묻힌 천과 같은 층간재이다. 이와 같이 반도체기판(22)을 고정하는데에는 층간재(24)에서 반도체기판(22)을 흡착고정하든가, 도시되지 않은 왁스로 반도체기판(22)을 고정하든가 또는 진공척으로 흡착고정하는 방법이 채용되고 있다.
상기와 같은 종래의 반도체 제조장치에 있어서는 폴리싱중의 반도체기판(22)의 온도제어는 불가능하였다. 즉, 폴리싱중에 있어서 반도체기판(22)과 폴리싱포와의 마찰 및 반도체기판(22)과 폴리싱재와의 화학반응에 의해 반도체기판(22)의 온도가 상승하고, 반도체기판(22)의 면내 및 롯트내의 온도는 일정하게 되지 않았었다. 그리고, 폴리싱 레이트(예컨대 Poly-Si)는 폴리싱시의 온도에 의존하기 때문에, 반도체기판(22)의 면내 및 배치(batch)간의 폴리싱 레이트는 일정하게 되지 않았었다. 또, 흡착판(21)의 반도체기판(22)과의 접착면이 평탄한 경우, 반도체기판(22)의 중심부와 주변부의 폴리싱 레이트에 차가 발생하여 폴리싱 후의 면내 균일성이 악화되었다.
[발명의 목적]
본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 반도체기판 면내 및 배치간의 균일성을 향상시킬 수 있는 반도체 제조장치를 제공함에 그 목적이 있다.
[발명의 구성]
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 일면 주연부에 템프레이트를 갖춘 흡착판과, 이 흡착판의 일면에 설치되는 직접 또는 간접으로 반도체기판을 고정하는 복수의 대, 이 대의 내부에 충진된 온도제어가능한 액상충진제 및, 각대에 각각 연통하는 충진제 도입관을 구비한 반도체 제조장치이다.
그리고, 필요에 따라 반도체기판의 휨을 측정하는 수단과, 이 수단에 의해 측정된 휨량에 따라 각 대의 각각의 형상을 임의로 선택할 수 있는 수단을 설치하고 있다.
[작용]
상기와 같이 구성된 본 발명은, 반도체기판 면내 및 배치간의 균일성이 향상되어 양호한 평탄성이 얻어진다.
[실시예]
이하, 예시도면을 참조해서 본 발명에 따른 1실시예를 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 반도체 제조장치는 제1도에 나타낸 바와 같이 구성되는 바, 도면중 참조부호 1은 흡착판이고, 이 흡착판(1)의 일면 주연부에는 웨이퍼와 같은 반도체기판(2)의 위치 규제를 행하는 템프레이트(3)가 고착되어 있다. 이 템프레이트(3)에 의해 폴리싱중에 반도체기판(2)의 위치를 일정하게 유지하고 있다. 더욱이, 흡착판(1)의 일면에는 템프레이트(3)로 에워싸인 내측에 복수의 대(4)가 설치되어 있다. 이 각 대(4)에는 각각 충진제 도입관(5)이 연통하고, 이 충진제 도입관(5)의 도중에는 각각 항온장치(6)가 설치되어 있다. 이 충진제 도입관(5)을 통해 각 대(4)내에는 온도제어가능한 액상충진제(7)가 충진되어 있다. 더욱이, 각 대(4)의 외면에는 물을 묻힌 천과 같은 층간재(8)가 길게 설치되어 있다. 이 층간재(8)는 각 대(4)와 반도체기판(2)의 사이에 위치하지만, 없어도 된다.
이와 같은 반도체 제조장치를 이용해서 반도체기판(2)을 폴리싱하는데에는 흡착판(1)에 반도체기판을 고정한다. 구체적으로는 흡착판(1)의 각 대(4)에 층간재(8)를 매개로 반도체기판(2)을 고정한다. 이때, 템프레이트(3)에 의해 반도체기판(2)의 위치는 규제된다. 그리고, 각 대(4)내에는 충진제 도입관(5)을 통해 온도제어 가능한 액상충진제(7)가 충진되어 있는데, 이 액상충진제(7)에 의해 반도체기판(2)이 가열된다. 더욱이, 대(4)는 템프레이트(3)로 에워싸인 영역내에서 임의로 분할되어 있고, 개개의 대(4)의 온도를 항온장치(6)에 의해 각각 개별의 온도로 설정되고, 그에 비해 반도체기판(2)에 전달되는 열량은 개개의 대(4)의 어느 영역에서 임의의 온도로 조정될 수 있다. 즉, 반도체기판(2) 면내에서 폴리싱 레이트의 늦은 부분상의 대(4)의 온도를 올리는 것으로 그 부분의 반도체기판(2)에 전달되는 열량이 올라가서 폴리싱 레이트가 증가한다. 이에 의해 반도체기판(2) 면내의 폴리싱 레이트의 균일성을 향상시킬 수 있게 된다. 또, 항온장치(6)에서 대(4)의 온도를 항상 일정하게 하기 때문에 배치간의 폴리싱온도가 안정되고, 그 결과 배치간의 폴리싱 레이트가 일정하게 된다. 더욱이, 제2도에 종래 기술과 본 발명에 있어서 반도체기판(2) 면내의 폴리싱 레이트를 나타낸다.
[다른 실시예]
제3도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 상기 실시예와 동일한 효과가 얻어진다. 즉, 흡착판(1)에 고정된 반도체기판(2)의 아래쪽에는 반도체기판(2)의 휨 측정부(9)가 배열 설치되어 있다. 이 휨 측정부(9)는 소정 위치에 설치된 레이저광원(10), 미러(11) 및, 검출기(12)로 이루어져 있고, 화살표 방향으로 주사할 수 있도록 되어 있다. 더욱이, 각 충진제 도입관(5)의 도중에는 각각 압력조정밸브(13)가 설치되어 있다. 따라서, 본 다른 실시예에서는 상기 실시예와 같은 항온장치(6)는 없고, 또 층간재(8)도 없다. 더욱이, 상기 이외는 상기 실시예와 동일한 구성이고, 동일 장소에는 동일한 참조부호를 붙이고 설명을 생략한다.
그리고, 폴리싱시에는 각 대(4)에 반도체기판(2)을 고정하지만, 압력조정밸브(13)에 의해 내부의 액상충진제(7)의 압력을 조정하여 각 대(4)의 높이를 변화시킨다. 그리고, 휨측정부(9)에서 레이저광원(10)으로부터 발광된 레이저광이 미러(11)에 의해 반도체기판(2)의 폴리싱면에 조사되고, 반사하여 온 레이저광은 검출기(12)에 의해 검출된다. 이때, 검출각도(14)에서 폴리싱면의 휨을 검출하고, 이 휨량에 대해 최적인 흡착판 고저차(15)를 조정한다.
제4도에 반도체기판(2)의 휨량(H)에 대한 최적 흡착판 고저차(T)의 관계를 나타낸다. 흡착판(1)은 반도체 제조장치의 휨측정부(9)가 검출한 반도체기판(2)의 휨량을 기초로 압력조정밸브(13)의 동작에 의해 제4도로부터 도시되는 최적 흡착판 고저차로 자동적으로 조정된다. 그리고, 최적 흡착판 고저차(T)를 갖춘 흡착판(1)에 의해 폴리싱된 반도체기판(2)은 면내의 폴리싱 레이트 오차가 억제되고, 또 배치간의 오차도 감소된다.
제5도에 본 다른 실시예에서 폴리싱한 때의 폴리실리콘 폴리싱량의 면내의 맵을 나타내고, 제6도에 종래의 장치에서 폴리싱된 때의 폴리실리콘 에칭량의 면내 맵을 나타낸다. 이들 도면으로부터 명백히 알 수 있는 바와 같이 종래의 장치에서 폴리싱을 수행하면, 면내 오차가 약 16% 이상 이었지만, 본 발명의 장치에서 폴리싱을 수행하면, 면내 오차가 약 3%까지 감소시키는 것이 가능하게 되었다. 또, 본 발명의 장치에서 폴리싱한 때의 폴리싱 레이트의 반도체기판간 오차는 약 3∼5%로 감소시키는 것이 가능하였다.
한편, 본원 청구범위의 각 구성요소에 각 구성요소에 병기한 도면참조부호는 본원 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것으로, 본원 발명의 기술적 범위를 도면에 도시한 실시예로 한정할 의도로 병기한 것은 아니다.
[발명의 효과]
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 종래 기술에서는 폴리싱하는 반도체기판의 중앙부와 주변부에서 폴리싱 레이트에 차가 발생하고 있었다. 또, 배치간의 폴리싱 레이트에 오차가 발생하고 있었다. 그러나, 본 발명에 의하면, 상기 실시예에 나타낸 바와 같이 폴리싱 레이트의 늦은 부분의 온도를 올릴 수 있게 되고, 그 결과 반도체기판 면내의 폴리싱 레이트의 균일성을 대폭 향상시킬 수 있게 된다.
또, 항온장치에서 대의 온도를 항상 일정하게 하기 위해 배치간의 폴리싱 온도가 안정되고, 그 결과 배치간의 폴리싱 레이트가 일정하게 된다. 제2도에 종래 기술과 본 발명에 있어서의 반도체기판 면내의 폴리싱 레이트를 나타내는데, 본 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 장치를 사용하면, 반도체기판의 중앙부와 주변부에서 폴리싱 레이트의 차가 적어지게 되어 면내의 균일성이 향상된다.
Claims (2)
- 일면 주연부에 템프레이트(3)를 갖춘 흡착판(1)과, 이 흡착판(1)의 상기 일면에 설치되어 직접 또는 간접으로 반도체기판을 고정하는 복수의 대(4), 이 대(4)의 내부에 충진된 온도제어가능한 액상충진제(7) 및, 상기 각 대(4)에 각각 연통하는 충진제 도입관(5)을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
- 제1항에 있어서, 상기 반도체기판의 휨을 측정하는 수단(9)과, 이 수단(9)에 의해 측정된 휨량에 대응해서 상기 각 대(4)의 각각의 형상을 임의로 선택할 수 있는 수단(13)이 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
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