KR100315162B1 - 반도체 웨이퍼의 연마 방법 및 그 장치 - Google Patents

반도체 웨이퍼의 연마 방법 및 그 장치 Download PDF

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게르트 켈러
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Abstract

본 발명은 최소한 하나의 반도체 웨이퍼의 최소한 한쪽면이 연마판에 가입되고 그 연마판상에 연마천을 펼처 연마하도록 하며 그 반도체 웨이퍼와 연마판이 상대운동을 하도록 하는 반도체 웨이퍼의 연마방법에 관한 것이다.
연마할 때, 그 반도체 웨이퍼가 연마판상에서 최소한 2개의 영역을 통과한다. 그 영역은 소정의 반경방향의 폭을 가지며 온도가 서로 다르다.
온도조정수단이 그 연마판에 설정되어 있고, 그 수단에 의해 그 영역의 수, 반경방향의 폭 및 온도가 반도체 웨이퍼를 연마하기전에 설정된다.
본 발명은 또 그 연마방법을 실시하는 장치에 관한 것이다.

Description

반도체 웨이퍼의 연마방법 및 그 장치
본 발명은 최소한 하나의 반도체 웨이퍼 중 최소한 한쪽면이 연마판에 가압되고 그 연마판상에서 연마천을 펼쳐 연마하고 그 반도체 웨이퍼와 연마판이 상대운동(relative movement)을 행하도록 하는 반도체 웨이퍼의 연마방법에 관한 것이다.
또, 본 발명은 그 연마방법을 실시하는데 적합한 장치에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼를 화학적 및 기계적 처리방법에 의해 평면상(planar)으로 제조하는 방법에서는 평면상이며, 흠집이 없고(flawless), 스무스한(smooth) 반도체 웨이퍼를 제조하는 처리순서에 있어서 하나의 중요한 처리공정을 나타낸다.
여러 가지의 제조공정 순서에서, 이 연마처리공정은 최종의 형상형성공정(final shaping step), 즉 전기, 전자 및 초소형 전자부품의 제조용 출발재로서 그 반도체를 사용하기 전에 그 표면특성을 명백하게 결정하는 공정을나타낸다.
그 연마처리공정의 목적은 특히, 그 반도체 웨이퍼의 양쪽면의 평탄성 (planrity)과 평행성(parallelism)을 높게 얻어 사전처리에 의해 손상을 입은 표면층을 제거하여("손상제거") 그 반도체 웨이퍼의 미소조도(microughness)를 제거하는데 있다.
일반적으로 한쪽면 연마처리방법과 양쪽면 연마처리방법이 사용되었다.
다수의 반도체 웨이퍼의 배치(betch)에서 한쪽면 연마처리의 경우(아래에서는 한쪽면 배치연마라 함), 그 반도체 웨이퍼의 한쪽면이 캐리어판(carrier plate)의 앞면에서 그 한쪽면과 캐리어판 사이에서 형상에 적합하며 그리고 가압력에 적합한 접속을 함으로써 예로서 접착, 결합, 접합 또는 진공처리를 함으로써 설정되었다.
일반적으로, 그 반도체 웨이퍼는 동심링(concentric ring)의 형태를 형성하도록 그 캐리어판상에 설정한다.
설정한 후, 그 반도체 웨이퍼의 자유로운 면을 연마판에 가압시키며, 그 연마판상에는 연마천을 펼처 소정의 연마력(polishing force)과 연마제를 공급시켜 연마시킨다.
이 연마 프로세스에서 그 캐리어판과 연마판을 통상적으로 속도를 달리하여 회전시킨다.
필요로 하는 연마력(polishing force)은 연마헤드(polishing head)로서 아래에서 설명하는 압력피스톤(pressure piston)에 의해 캐리어판의 뒷면(rear side)에 전달된다.
다수의 연마기계는 다수의 연마헤드를 구비하여 다수의 캐리어판을 수용할 수 있도록 구성되어 있다.
양쪽면 연마(DSP)에서는 그 앞면과 뒷면은 다수의 반도체 웨이퍼가 연마 판상에 연마천에 펼친 상하의 두 연마한 사이에 안내되도록 하여 동시에 연마한다.
이 경우, 그 반도체 웨이퍼는 로터디스크(roter disk)로서 적용하고 또 반도체 웨이퍼를 래핑(lapping)할 때 동일한 형상으로 사용되는 넓은 웨이퍼 캐리어(wafer carrier)내에 설정한다.
양쪽면 연마처리방법 및 그 장치는 반도체 웨이퍼군(groups)을 처리하도록 항상 구성되어 있다("배치연마").
여러 가지의 요인(factors)에 의해 바람직한 형상으로서 아래에서 설명하는 반도체 웨이퍼의 바람직한 평탄성과 평행성을 얻기가 어렵다.
연마 반도체 웨이퍼는 서로 평행하지 않고 단면에서 웨지(wedge)형상인 양쪽면을 가질 경우가 자주 있다.
그 웨지의 형상은 용어 선형두께변화(linear thickness variation)를 사용하여 설명할 수 있다.
그 선형두께변화는 반도체 웨이퍼의 센터(center)에 대하여 대칭적으로 동일한 직경상에 있는 2개의 측정점 사이에서 두께의 측정차가 최대로 된다.
통상적으로, 그 측정점은 예로서 반도체 웨이퍼의 에지(edge)에서 6mm의 거리에 있는 원(circle)상에서 대칭적으로 존재한다.
그 캐리어판의 에지쪽으로 대향하여 있는 반도체 웨이퍼의 에지가 그 캐리어판의 센터쪽으로 대향하여 있는 웨이퍼 에지보다 두께가 더 두터울 경우(더 엷을 경우), 이것을 포지티브(+)(네가티브(-))선형웨지형상(linear wedge shape)으로 알려져 있다.
반도체 웨이퍼의 웨지형상의 또다른 측정은 TTV치(value)가 있다(TTV=total thickness variation : 총 두께변화).
이 값은 반도체 웨이퍼의 가장 두터운 지점과 가장 엷은 지점 사이의 차로 나타낸다.
그 연마에 의해 발생한 반도체 웨이퍼 웨지형상은 기본적으로 그 재료를 불균일하게 제거한 결과에 따라서 좌우된다.
이것은 그 캐리어판이 그 자체중량결과 연마할 때 반경방향으로 변형하거나, 그 제조에 의해 발생한 반경방향의 웨지형상을 가질 경우 발생한다.
또, 그 연마천의 초기마모(incipient wear)에 의해 여러 가지의 연마작업 과정에서 그 웨이퍼형상이 열화되는 원인이 될 때도 있다.
간단한 웨이퍼연마를 할 때 불균일한 재료제거를 필요로 하는 운동비 (kinematic rations)로 인하여 평탄성(planarity)이 이상적인 캐리어판을 사용할때에도 일정한 기본적인 웨지형성이 얻어진다.
특허문헌 EP-4033 A1에서는 그 연마헤드(polishing head)와 그 캐리어판의 뒷면 사이에서 연질의 탄성체로 된 중간층을 삽입시킨 결과, 그 캐리어판이 반경방향에서 대칭적으로 약간 점진적으로 만곡된다는 기술구성에 대하여 기재되어 있고, 이와 같은 방법으로 하여 그 반도체 웨이퍼를 연마시켜 웨지(wedge)로 되는 것을 어느정도 방지할 수 있다.
그러나, 이 처리방법의 성공은 중간층의 너비를 기준으로 하여 중간층을 선택 및 삽입해야 하는 작업자의 경험과 주의력에 따라 대부분 좌우되므로, 이 처리방법은 자동화할 수가 없어 기술적인 결점의 여지가 있다.
이 처리방법을 실시할 때 과오가 없더라도 연마한 반도체 웨이퍼의 웨지 형상은 소정의 한정치 이상으로 된다.
본 발명은 연마한 반도체 웨이퍼의 웨지형상이 특히 높아지지 않도록, 즉 낮아지도록 반도체 웨이퍼를 연마할 때 마모연마를 균일성있게 향상시키는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 장치의 1 실시예의 개략도로서, 그 장치의 수직 단면 측면도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 장치의 연마판에 의한 2-2선 수평단면의 평면도를 나타낸다.
도 3a 및 도 3b와 도 4a 및 도 4b는 각각 반도체 웨이퍼의 형상이 본 발명의 장치의 사용에 의해 어떻게 영향을 미칠수 있는지를 나타낸 개략도이다.
<도면에 나타낸 주요부분의 부호설명>
1 : 연마헤드(polishing head)
2 : 캐리어판(carrier plate)
3 : 연마천(polishing cloth)
4 : 연마판(polishing plate)
5 : 반도체웨이퍼(semiconductor wafer)
6 : 회전가이드(rotary guide)
7 : 서모스탯장치(thermostat device)
8 : 마스터(master computer)
본 발명은 최소한 하나의 반도체 웨이퍼의 최소한 한쪽면을 연마판에 가압시키며, 그 연마판상에서 연마천을 펼처 연마하고 그 반도체 웨이퍼와 연마판이 상대운동을 행하도록 하는 반도체 웨이퍼의 연마방법에 있어서,
그 반도체 웨이퍼는 연마할 때 그 연마판에서 최소한 2개의 영역을 통과하여 이들의 영역에서는 소정의 반경방향의 폭을 가지며, 온도가 서로 다르고, 온도조정수단이 연마판내에 형성되어 있어 그 수단에 의해 그 영역의 수, 반경 방향의 폭 및 온도가 반도체 웨이퍼를 연마하기전에 설정됨을 특징으로 하는 연마방법에 관한것이다.
본 발명은 또 연마판에 수용되는 체임버 시스템(chamber system)을 구비하며, 각각의 환상체임버 내에서 소정의 온도로 조정할 수 있는 온도조성 매질이 흡입되는 동심방향으로 배치한 환상체임버로 이루어짐을 특징으로 하는 연마 방법을 실시하는 장치에 관한 것이다.
본 발명의 발명자가 실시한 조사(investigation)에서는 연마중에 반경방향으로 볼록한 온도 프로파일(radially convex temperature profile)이 그 연마판에 설정되어 있어, 이것이 연마된 반도체 웨이퍼의 웨지향상으로 되는 일부원인이 된다.
그 온도프로파일은 예로서 실제적으로 만곡(curved)될 수 없는 세라믹제캐리어판을 사용할 때 보상받을 수 없거나, 또는 위에서 설명한 탄성중간층의 사용자에 의해 경질이 덜한 재료로 된 캐리어판을 사용할 때 충분하게 보상받을 수 없는 불균일한 재료제거의 원인이 된다.
본 발명은 온도조정영역의 형성으로 재료제거량을 결정하는데 있어서 어느 정도 명백한 연마판의 반경방향온도 프로파일을 특정할 수 있으므로 이와 같은 보상을 허용할 수 있다.
본 발명은 반도체 웨이퍼의 웨지형상을 연마에 의해 비교적 넓은 범위내에서 설정할 수 있도록 한다.
본 발명에 의해, 조정한 포지티브(+) 또는 네가티브(-) 웨지형상을 가진 반도체 웨이퍼를 제조할 수 있다.
그러나, 본 발명은 웨지형상을 형성하고 연마천 또는 캐리어판의 운동효과및 효과를 보상하는데 우선 사용한다.
본 발명은 한쪽면 연마(단일웨이퍼와 배치연마)와 양쪽면 연마에 사용할 수 있다.
본 발명을 한쪽면 배치연마의 예에 대하여 아래에 더 구체적으로 설명한다.
본 발명에 의해, 연마중에 연마판내에서 온도조정수단에 의해 일정한 온도에서 유지되는 연마판상에서의 최소한 2개의 영역을 그 반도체 웨이퍼가 통과하는 것을 확보할 수 있다.
그 영역은 동심링내에서 최소한 2개의 영역의 온도를 달리하여 설정하는 것이 바람직하다.
그 영역의 수, 반경방향의 폭 및 온도는 연마조작전에 확정된다. 연마조작중에는 그 영역을 유지하는 온도가 변화되는 것을 방해하지 않는다.
연마운동효과에 의해, 통상의 연마판 상에서 연마천에 대하여 완전 평면상이 아니며, 마모가 불균일하게 되지 않는 캐리어판의 사용으로 반도체 웨이퍼를 연마할 때 균일하게 되지 않는다.
그 온도는 연마판의 에지에서 연마판의 r/2(r은 연마판의 반경임)까지 증가하고 연마판의 센터(center)쪽으로 저하되어 반경방향으로 볼록한 온도 프로파일이 얻어진다.
그 연마판내에 수용한 온도조정수단에 의해 일정한 온도에서 유지시킬 수 있는 연마판상에서 영역을 설정함으로써 그 온도 프로파일을 균일하게 할 수 있다.
반경방향으로 볼록한 온도 프로파일의 형성을 피하기 위하여 최소한 2개의온도 조정영역을 그 연마판에서 설정할 필요가 있다, 예로서 적합한 형상은 동심링(concentric ring)형상에서 3개의 영역으로 그 내외영역은 중간영역 보다 더 높은 온도에서 유지된다. 그 결과, 반도체 웨이퍼를 연마할 때 그 연마판의 중심영역에서 발생하는 열이 그 온도조정수단을 통하여 분산된다.
그 내외링(outer and inner ring)과 그 에지에 가까운 연마판의 이들의 부분은 대비할 때 추가로 열에너지를 받아 전체적으로 더 평탄한 반경방향의 온도 프로파일이 얻어진다.
원래, 본 발명은 연마중에 발생하는 소정의 반경방향의 온도 프로파일을 균일하게 하는데 사용할 수 있다.
그 영역의 수, 그 영역의 반경방향의 폭 및 그 영역에서 유지하고 있는 온도는 반도체 웨이퍼를 연마하기 전에 확정한다.
사전에 연마한 반도체 웨이퍼의 형상분석 데이타, 예로서 이들의 반도체 웨이퍼에 대하여 측정한 선형두께변화를 위 요소(factors)를 고정하는 기준으로 사용할수 있다.
사전 연마조작중에 측정한 연마판의 반경방향의 온도 프로파일에 대한 측정 데이타도 기준으로 사용할 수 있다.
연마후 예측할 수 있는 반도체 웨이퍼의 형상과 설정되도록 한 연마판상의 영역의 수. 폭 및 온도사이에서 기능적인 접속은 통상의 실험에 의해 측정하는 것이 바람직하다.
그 영역의 수, 반경방향의 폭 및 온도는 대칭적으로 변화시켜 연마한 반도체웨이퍼의 형상에 대한 효과를 조사한다.
이와 같은 실험을 종결지은 다음에 그 연마방법을 간단하게 자동화할 수 있다.
마스터 컴퓨터는 입력 데이터로서 사전 연마조작중에 측정되었던 반경방향 외 온도프로파일 또는 사전 연마조작중에 연마한 반도체 웨이퍼의 형상(예로서 웨지형상)에 대한 데이터를 입력하여, 소정의 데이터형상(그 영역의 수, 반경방향폭 및 온도)을 얻는데 필요로 하는 파라미터를 실험에 의해 찾아낸 관련 데이터를 기준으로하여 설정한다.
본 발명을 첨부도면에 따라 아래에 더 구체적으로 설명한다.
본 발명을 설명하는데 필요로 하는 특징만을 들어 설명하여, 도면에서 동일한 특징은 동일한 부호를 나타낸다.
우선, 도 1에 따라 설명한다. 도 1에 나타낸 실시예는 다수 연마헤드를 가진 한쪽면 연마기계에 관한 것이다(여기서, 다수 연마헤드 중 하나를 나타냄).
연마헤드(1)는 연마천(3)을 펼친 연마판(4)에 대하여 연마력 K로 캐리어 판(2)을 가압한다.
그 캐리어판(2)은 예로서, 진공흡인에 의해 그 연마헤드상에 지지되어 있다.
그 반도체 웨이퍼(5)는 연마천(3)쪽으로 대향하여 있는 캐리어판(2)의 앞면상에 고정되어 있다, 연마중에 그 캐리어판과 그 연마판은 일정한 속도에서 일정한 회전방향으로 회전한다.
본 발명의 장치의 주요한 특징은 동심방향으로 배치한 통로에서 작동하며 그통로를 통하여 온도조정 매질이 유동하는 연마판에서 환상체임버를 구비하는데 있다,
도면에 나타낸 연마판에는 5개의 환상체임버(Z1, Z2, Z3, Z4, Z5)가 형성되어 있다.
서로 각각의 환상체임버에는 온도조정매질, 예로서 물을 갖고 있어 그 체임버를 통하여 흐른다. 그 온도조정매질은 각각의 환상체임버 내에서 소정의 온도로 있으며, 그 온도는 서로 달리할 수 있다.
그 온도조정매질은 유로(flow lines)(VZ1, VZ2, VZ3, VZ4, VZ5)를 통하여 각각의 환상체임버로 펌핑(pumping)되고 리턴라인(return line)(RZ1, RZ2, RZ3, RZ4, RZ5)을 통하여 다시 이들의 환상체임버를 떠난다.
그 유로와 리턴라인은 연마판(4)하측에 부착되어 있는 회전가이드(rotary leadthought)(6)를 통하여 형성되어 있다.
명백하게 하기 위하여, 그 유로와 리턴라인을 단속형태(interrupted manner)로 도면에 나타내었다. 그 온도조정매질은 서모스탯장치(thermostat device)(7)에 의해 바람직한 온도에서 유지된다. 그 서모스탯장치(7)는 그 환상체임버(Z1~Z5)에서 온도조정매질에 대하여 필요로 하는 온도(SZ1~SZ5)를 지시하는 마스터 컴퓨터(8)에 의해 제어된다.
그 마스터 컴퓨터는 예비 연마조작에서 측정한 데이터를 기억하는 메모리(9)를 악세스(access)하여 이들의 데이터로부터 필요로 하는 온도를 자동연산 한다.
그 온도조정매질은 각각의 환상체임버에서 소정의 온도를 유지하고 있어 소정의 온도를 가진 반경방향의 대칭영역이 그 연마판상에 형성되고, 그 반도체 웨이퍼는 연마중에 이들의 영역을 통과한다. 이용할 수 있는 영역의 수는 형성된 환상체임버의 수에 좌우된다.
그 영역의 반경방향폭은 그 환상체임버의 선택한 반경방향폭과 그 환상 체임버를 통하여 유동하는 온도조정매질의 온도에 따라 좌우된다.
도 2는 도1의 장치의 연마판의 수평단면 평면도를 나타낸다.
그 온도조정매질의 온도가 각각의 환상체임버(Z1~Z5)에서 서로 다른 환상체임버내 온도조정매질의 온도와 다른 경우 그 환상체임버는 환상체임버의 수에 대응하는 연마판상에서 다수의 환상영역을 형성한다, 이들의 영역은 그 관련된 환상체임버내에서 온도조정매질의 온도에 주로 대응하는 온도로 유지되어 있다,
그 영역의 수는 2개 이상의 인접한 환상체임버내에서 온도조정매질의 온도가 동일한 경우 이에 따라 더 감소한다.
온도조정매질의 온도가 2개의 인접한 환상체임버내에서 동일할 경우 그 결과, 이들의 환상체임버의 반경방향폭의 합에 거의 대응하는 반경방향폭을 가진 연마판상에서 하나의 영역을 얻는다.
2~5개의 환상체임버를 구성하는 것이 바람직하다.
그 환상체임버의 반경방향의 폭은 연마하는 반도체 웨이퍼 직겨의 25~120%로 되는 것이 바람직하다.
도 2의 변경예로서, 그 환상체임버를 예로서 미앤더링형상(meandering form)으로 본래부터 구비되어 있는 구성으로 형성할수도 있다,
위에서 설명한 방법과 다른 방법, 예로서 연마판내에서 가열 및 냉각소자를 결합시켜 소정의 온도를 가진 영역을 형성함으로써 그 연마판상에서 소정의 반경방향의 온도 프로파일을 설정할수도 있다,
이 방법은 유도(induction) 또는 연마판내에 수용되는 전원에 의해 작동시킬 수 있다.
실시예
도 3a, 3b 및 4a, 4b는 본 발명의 사용에 의해 반도체 웨이퍼의 형상이 어떻게 영향을 받을 수 있는가를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
이들의 도면은 실시예의 결과를 반영한 것이다.
도 1에 의한 장치에서 연마조작을 한 후 에는 포지티브 웨지형상(positive wedge shape)의 반도체 웨이퍼를 얻었다.
그 연마조작중에 온도조정매질이 그 환상체임버를 통하여 유동되었으며, 그 환상체임버의 온도(Z1~Z5)는 다음과 같이 조정하였다: Z1=30℃, Z2=30℃, Z3=40℃, Z4=30℃, Z5=30℃(도 3a).
그 환상체임버내의 온도를 변화시켜(Z1=40℃, Z2=40℃, Z3=30℃, Z4=40℃, Z5=40℃)그 다음 연마조작을 한 후에는 거의 평면-평행면(plane-parallel sides)의 반도체 웨이퍼를 얻을 수 있다(도 3b).
도 1에 의한 장치에서 연마조작을 한 후에는 네가티브 웨지형상(negative wedge shape)을 가진 반도체 웨이퍼를 얻었다.
그 연마조작중에, 온도조정매질은 그 환상체임버를 통하여 유동하였으며, 그환상체임버내의 온도(Z1~Z5)는 다음 방법으로 조정하였다:
Z1=30℃, Z2=30℃, Z3=40℃, Z4=30℃, Z5=30℃)(도 4a).
그 환상체임버내의 온도를 변화시켜(Z1=20℃, Z2=20℃, Z3=50℃, Z4=20℃, Z5=20℃) 다음 연마조작을 한 후 에는 또 거의 평면-평행면을 가진 반도체 웨이퍼를 얻을수 있었다(도 4b).
본 발명에 의해 연마한 반도체웨이퍼의 웨지형상이 낮아지도록 반도체웨이퍼를 연마할때 연마마모를 균일성있게 향상시킬 수 있다.
또, 본 발명에 의해 반도체웨이퍼를 연마할때 그 연마판상에서 최소한 2개의 영역을 통과시켜 그 영역에서는 소정의 반경방향의 폭을 갖도록 하며 온도가 서로 다르고, 온도조정수단을 연마판내에서 구비시켜 그 조정수단에 의해 연마판상에서 그 영역의 수, 반경방향의 폭 및 온도를 반도체웨이퍼를 연마하기전에 설정할 수 있다.
본 발명에 의해 반도체웨이퍼의 웨지형상을 연마에 의해 비교적 넓은 범위에서 설정할 수 있고, 조정한 포지티브(+) 또는 네가티브(-)웨지형상을 가진 반도체웨이퍼를 제조할 수 있으며, 한쪽면 웨이퍼연마(단일웨이퍼와 배치연마)와 양쪽면 웨이퍼연마에 사용할 수 있다.

Claims (10)

  1. 반도체 웨이퍼의 연마방법에 있어서,
    연마판(polishing plate)을 구비하여 그 연마판상에 연마천(polishing cloth)을 펼치고(streching);
    최소한 하나의 반도체 웨이퍼의 최소한 한쪽면을 그 연마판에 대하여 가압시키며;
    그 연마판과 그 반도체웨이퍼를 서로 운동시켜 그 반도체웨이퍼를 연마하여 그 반도체웨이퍼가 그 연마과정중 그 연마판상에서 최소한 2개영역을 통과하고; 각 영역에는 소정의 반경방향의 폭을 구비하며;
    그 연마판내에 온도조정수단(temerature control means)을 구비하여;
    그 온도조정수단은 그 연마판내에서 소정의 반경방향의 폭으로 서로 다른 온도를 유지하고;
    최소한 하나의 그 반도체웨이퍼를 연마하기전에 다수의 영역, 각 영역의 반경방향의 폭 및 각 영역의 온도를 설정시켜;
    그 연마판의 반경방향의 온도프로파일(radial temperature profile)을 측정하여; 그 측정결과에 의해 그 영역의 수, 반경방향의 폭 및 온도를 설정하며;
    선행연마조작(preceding polishing run)과정중에서 그 연마판의 반경방향 온도프로파일의 측정을 실시함을 특징으로 하는 연마방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    그 연마판에서는 동심림(concentric rings)의 영역이 위치함을 특징으로 하는 연마방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    그 영역의(regions)의 수, 반경방향의 폭 및 온도는 컴퓨터의 사용에 의해 자동적으로 설정함을 특징으로 하는 연마방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    그 연마과정중에는 그 영역(regions)의 온도를 변화시킴을 특징으로 하는 연마방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    그 연마는 한쪽면 웨이퍼연마, 양쪽면 웨이퍼연마, 단일 웨이퍼연마 및 배치 웨이퍼연마(batch wafer polishing)의 그룹에서 선택함을 특징으로 하는 연마방법.
  6. 반도체웨이퍼의 연마방법에 있어서,
    연마판(polishing plate)을 구비하여 그 연마판상에서 연마천(polishing cloth)을 펼치고(stretching);
    최소한 하나의 반도체웨이퍼의 최소한 한쪽면을 그 연마판에 대하여 가압시키며;
    그 연마판과 그 반도체웨이퍼를 서로 운동시켜 그 반도체웨이퍼를 연마하여 그 반도체웨이퍼가 연마과정중 그 연마판상에서 최소한 2개의 영역을 통과하고;
    각 영역에는 소정의 반경방향의 폭을 구비하며
    그 연마판내에 온도조정수단(temperature control means)을 구비하며;
    그 온도조정수단은 그 연마판내에서 소정의 반경방향의 폭으로 서로 다른 온도를 유지시키고;
    최소한 하나의 그 반도체웨이퍼를 연마하기전에 다수의 영역, 각 영역의 반경방향의 폭 및 각 영역의 온도를 설정시키며;
    사전에 연마한 반도체웨이퍼의 형상을 분석하여;
    그 사전에 연마한 반도체웨이퍼의 형상분석에 의해 그 영역(regions)의 수,반경방향의 폭 및 온도를 설정시킴을 특징으로 하는 연마방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    그 연마판에서는 동심링(concentric rings)의 영역(regions)이 위치함을 특징으로 하는 연마방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    그 영역(region)의 수, 반경방향의 폭 및 온도를 컴퓨터의 사용에 의해 자동적으로 설정함을 특징으로 하는 연마방법.
  9. 제 6항에 있어서,
    그 연마과정중에는 그 영역의 온도를 변화시킴을 특징으로 하는 연마방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    그 연마는 한쪽면 웨이퍼연마. 양쪽면 웨이퍼연마, 단일 웨이퍼연마 및 배치 웨이퍼 연마(batch wafer polishing)의 그룹에서 선택함을 특징으로 하는 연마방법.
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Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5700180A (en) 1993-08-25 1997-12-23 Micron Technology, Inc. System for real-time control of semiconductor wafer polishing
JP3693483B2 (ja) * 1998-01-30 2005-09-07 株式会社荏原製作所 研磨装置
US6020262A (en) * 1998-03-06 2000-02-01 Siemens Aktiengesellschaft Methods and apparatus for chemical mechanical planarization (CMP) of a semiconductor wafer
US6352466B1 (en) 1998-08-31 2002-03-05 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for wireless transfer of chemical-mechanical planarization measurements
JP2000334658A (ja) * 1999-05-28 2000-12-05 Fujitsu Ltd ラップ加工装置
US6358119B1 (en) * 1999-06-21 2002-03-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Way to remove CU line damage after CU CMP
US6244944B1 (en) * 1999-08-31 2001-06-12 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for supporting and cleaning a polishing pad for chemical-mechanical planarization of microelectronic substrates
DE10009656B4 (de) * 2000-02-24 2005-12-08 Siltronic Ag Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterscheibe
DE10012840C2 (de) * 2000-03-16 2001-08-02 Wacker Siltronic Halbleitermat Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von polierten Halbleiterscheiben
KR100413493B1 (ko) * 2001-10-17 2004-01-03 주식회사 하이닉스반도체 화학적 기계적 연마 장치의 연마 플래튼 및 그를 이용한평탄화방법
JP4510362B2 (ja) * 2001-11-30 2010-07-21 俊郎 土肥 Cmp装置およびcmp方法
US20050161814A1 (en) * 2002-12-27 2005-07-28 Fujitsu Limited Method for forming bumps, semiconductor device and method for manufacturing same, substrate processing apparatus, and semiconductor manufacturing apparatus
DE102004017452A1 (de) * 2004-04-08 2005-11-03 Siltronic Ag Vorrichtung zur flächigen, abrasiven Bearbeitung eines scheibenförmigen Werkstücks
US20060226123A1 (en) * 2005-04-07 2006-10-12 Applied Materials, Inc. Profile control using selective heating
US7201634B1 (en) 2005-11-14 2007-04-10 Infineon Technologies Ag Polishing methods and apparatus
US20070227901A1 (en) * 2006-03-30 2007-10-04 Applied Materials, Inc. Temperature control for ECMP process
DE102006032455A1 (de) * 2006-07-13 2008-04-10 Siltronic Ag Verfahren zum gleichzeitigen beidseitigen Schleifen mehrerer Halbleiterscheiben sowie Halbleierscheibe mit hervorragender Ebenheit
DE102007063232B4 (de) * 2007-12-31 2023-06-22 Advanced Micro Devices, Inc. Verfahren zum Polieren eines Substrats
US8149256B2 (en) * 2008-06-04 2012-04-03 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Techniques for changing temperature of a platen
US20100279435A1 (en) * 2009-04-30 2010-11-04 Applied Materials, Inc. Temperature control of chemical mechanical polishing
CN111512425A (zh) 2018-06-27 2020-08-07 应用材料公司 化学机械抛光的温度控制
TW202110575A (zh) 2019-05-29 2021-03-16 美商應用材料股份有限公司 用於化學機械研磨系統的蒸氣處置站
US11633833B2 (en) 2019-05-29 2023-04-25 Applied Materials, Inc. Use of steam for pre-heating of CMP components
US11628478B2 (en) 2019-05-29 2023-04-18 Applied Materials, Inc. Steam cleaning of CMP components
US11897079B2 (en) 2019-08-13 2024-02-13 Applied Materials, Inc. Low-temperature metal CMP for minimizing dishing and corrosion, and improving pad asperity
EP4171873A1 (en) 2020-06-29 2023-05-03 Applied Materials, Inc. Temperature and slurry flow rate control in cmp
KR20220116324A (ko) 2020-06-29 2022-08-22 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 화학 기계적 연마를 위한 스팀 생성의 제어
US11577358B2 (en) 2020-06-30 2023-02-14 Applied Materials, Inc. Gas entrainment during jetting of fluid for temperature control in chemical mechanical polishing
US11919123B2 (en) 2020-06-30 2024-03-05 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for CMP temperature control

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4471579A (en) * 1981-07-22 1984-09-18 Peter Wolters Lapping or polishing machine
JPS60201868A (ja) * 1984-03-23 1985-10-12 Hitachi Ltd ウェハのメカノケミカルポリシング加工方法および装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2809274A1 (de) * 1978-03-03 1979-09-13 Wacker Chemitronic Verfahren zur vergleichmaessigung des polierabtrages von scheiben beim polieren
US5036630A (en) * 1990-04-13 1991-08-06 International Business Machines Corporation Radial uniformity control of semiconductor wafer polishing
JP2985490B2 (ja) * 1992-02-28 1999-11-29 信越半導体株式会社 研磨機の除熱方法
US5873769A (en) * 1997-05-30 1999-02-23 Industrial Technology Research Institute Temperature compensated chemical mechanical polishing to achieve uniform removal rates

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4471579A (en) * 1981-07-22 1984-09-18 Peter Wolters Lapping or polishing machine
JPS60201868A (ja) * 1984-03-23 1985-10-12 Hitachi Ltd ウェハのメカノケミカルポリシング加工方法および装置

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Publication number Publication date
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