KR100327306B1 - Polishing pad with various groove-pattern - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 웨이퍼의 평탄화 공정인 화학적 - 기계적 연마공정에 사용되는 연마패드의 표면에 다양한 유형의 그루브패턴을 가공형성 함으로써 웨이퍼 연마시 슬러리 입자를 포함한 슬러리 용액 및 연마 잔류물들의 원할한 이송 및 배출을 유도하여 웨이퍼에 대한 연마속도의 상승과 아울러 웨이퍼의 연마 효율을 높일 수 있도록 한 것으로, 대상 물품에 대한 연마시 슬러리의 유동 및 분포가 지속적으로 유지되도록 표면에 일정깊이의 홈으로 되는 그루브패턴을 형성하여서 되는 연마패드에 관한 것으로, 연마패드(A)의 표면에 다수의 사행곡선(巳行曲線)그루브(1)를 수평방향 또는 수직방향으로 또는 양방향으로 서로 교차되게 일정간격을 두고 반복 형성한 것을 특징으로 하는 다양한 표면 그루브패턴을 갖는 연마패드이다.The present invention provides smooth transfer and discharge of slurry solutions and slurry residues including slurry particles during wafer polishing by forming various types of groove patterns on the surface of the polishing pad used in the chemical-mechanical polishing process, which is a planarization process for semiconductor wafers. In order to increase the polishing rate of the wafer and increase the polishing efficiency of the wafer, a groove pattern having a groove of a predetermined depth on the surface is continuously maintained to maintain the flow and distribution of the slurry during polishing of the target article. The polishing pad is formed by forming a plurality of meandering curve grooves (1) on the surface of the polishing pad (A) at regular intervals to cross each other in a horizontal or vertical direction or in both directions. It is a polishing pad having a variety of surface groove pattern, characterized in that.
Description
본 발명은 다양한 표면 그루브패턴을 갖는 연마패드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 웨이퍼의 평탄화 공정인 화학적 - 기계적 연마공정에 사용되는 연마패드의 표면에 다양한 유형의 그루브패턴을 가공형성 함으로써 웨이퍼 연마시 슬러리 입자를 포함한 슬러리 용액 및 연마 잔류물들의 원할한 이송 및 배출을 유도하여 웨이퍼의 연마속도의 상승과 아울러 웨이퍼의 연마 효율을 높일 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a polishing pad having a variety of surface groove patterns, and more particularly, to processing a wafer by forming various types of groove patterns on the surface of the polishing pad used in a chemical-mechanical polishing process, which is a planarization process of a semiconductor wafer. The smooth transfer and discharge of the slurry solution including the slurry particles and the polishing residues are induced to increase the polishing rate of the wafer and increase the polishing efficiency of the wafer.
일반적으로 반도체 웨이퍼 등의 대상 물품 표면을 연마하기위해 평탄화 공정에 사용되는 연마패드(polishing pad) 상면에는 일정폭 및 깊이를 갖는 특정형상의 그루브(groove)가 다수 형성되어 있는바, 이들 연마패드에 형성되는 그루브는 반도체 웨이퍼의 연마 작업 과정에서 연마 효율을 높이기 위해 지속적으로 공급되는 슬러리의 유동 및 분포관계를 결정하는 주요요인으로 되어 나아가서는 이들 그루브의 형태에 따라서 연마 대상물인 반도체 웨이퍼의 연마효율에 아주 큰 영향을 미치게 되는 것이었다.In general, a large number of grooves having a specific width and depth are formed on an upper surface of a polishing pad used in a planarization process for polishing a surface of an object such as a semiconductor wafer. The grooves formed are the main factors that determine the flow and distribution of the slurry continuously supplied to increase the polishing efficiency during the polishing operation of the semiconductor wafer. It was going to have a big impact.
이와같이 연마대상물에 대해 막대한 영향을 끼치는 그루브패턴을 갖는 종래의 연마패드는 도 16∼도19에 도시한 바와 같이 그 대부분이 동심원이나 단순격자 형상 또는 동심원과 격자를 결합한 형상 등의 그루브패턴을 갖는 것이어서, 동심원의 직경이 크면 클수록 내측과 외측, 중간부위와의 차이로 인해 웨이퍼를 연마한 후 웨이퍼의 연마면을 각각 측정기로 측정해 보면 그 표면의 일부가 오목하게 들어가거나 볼록하게 튀어나오는 등 그 표면의 평탄화 정도가 불균일하여 균일한 면을 얻을 수 없을 뿐만 아니라 패드 자체의 연마율을 저하시킴에 따라 연마패드의 수명을 단축시키게 되며 연마된 제품으로서의 반도체 웨이퍼의 성능을 크게 떨어뜨려 상품성을 해치게 되는 문제가 있는 것이었다.As described above, the conventional polishing pad having a groove pattern having a great influence on the polishing object has a groove pattern such as a concentric circle, a simple lattice shape, or a shape in which a concentric circle and a lattice are combined, as shown in FIGS. The larger the diameter of the concentric circles is, the more the inner, outer, and middle parts of the wafer are polished, and then the polished surface of the wafer is measured with a measuring instrument.The part of the surface is concave or protrudes convexly. The degree of unevenness of the flattening prevents the uniform surface from being obtained and reduces the polishing rate of the pad itself, which shortens the life of the polishing pad and greatly reduces the performance of the semiconductor wafer as a polished product. There was.
따라서 본 발명의 목적은, 상기와 같은 종래 연마패드가 지닌 제반 문제점을 해결하기 위하여, 연마패드면에 보다 진보된 다양한 형태, 즉 웨이퍼와 패드간 마찰빈도가 높은 곳은 패드의 면적을 넓게하고 마찰빈도가 낮은 곳은 패드의 면적을 좁게하는 그루브패턴을 형성함으로써 웨이퍼 표면 연마시 연마패드의 웨이퍼 접촉면에 대한 마모가 균일하게 이루어지게 하여 연마패드의 사용 수명을 연장할 수 있을 뿐만 아니라 원심력에 의한 연마특성을 향상시킴과 동시에 슬러리의 유동과 분포관계 및 그루브가 이루는 단차에 의한 연마정도를 향상시킬 수 있도록 하는 것에 의해 마이크로 스크래치를 감소시킴과 동시에 슬러리의 배출을 원할히하여 연마속도 및 웨이퍼 내 균일성과 웨이퍼간의 재현성 등을 향상시킬 수 있는 다양한 표면 그루브패턴을 갖는 연마패드를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention, in order to solve the above problems of the conventional polishing pad, a variety of more advanced forms on the surface of the polishing pad, that is, where the friction frequency between the wafer and the pad is high, the area of the pad widens and friction Where the frequency is low, the groove pattern narrows the pad area, thereby making the wear of the polishing pad uniformly on the contact surface of the polishing pad during polishing of the wafer surface, thereby prolonging the service life of the polishing pad as well as polishing by centrifugal force. By improving the characteristics and improving the flow and distribution relationship of the slurry and the degree of polishing due to the level of grooves, the micro scratch is reduced and the slurry is discharged smoothly. Various surface groove patterns to improve the reproducibility of the liver Is to provide a polishing pad.
도1a 내지 도1c는 본 발명의 그루브패턴 예를 나타내는 평면도1A to 1C are plan views showing groove patterns examples of the present invention.
도2a 및 도2b는 본 발명의 그루브패턴의 변형예를 나타내는 평면도2A and 2B are plan views showing modifications of the groove pattern of the present invention.
도3 내지 도6은 본 발명의 그루브패턴의 다른 변형예를 나타내는 평면도3 to 6 are plan views showing other modified examples of the groove pattern of the present invention.
도7 내지 도9는 본 발명의 그루브패턴에 다수의 구멍을 형성한 예를 나타내는 평면도7 to 9 are plan views showing examples of forming a plurality of holes in the groove pattern of the present invention.
도10 및 도11은 도7 내지 도9의 그루브패턴의 변형예를 나타내는 평면도10 and 11 are plan views illustrating modified examples of the groove pattern of FIGS. 7 to 9.
도12 및 도13은 도1a 내지 도1c의 그루브패턴의 변형예를 나타내는 평면도12 and 13 are plan views illustrating modified examples of the groove pattern of FIGS. 1A to 1C.
도14 및 도15는 도12의 그루브패턴의 변형예를 나타내는 평면도14 and 15 are plan views showing modified examples of the groove pattern of FIG.
도16 내지 19는 종래 연마패드의 그루브패턴예를 나타내는 평면도16 to 19 are plan views showing groove patterns of conventional polishing pads.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1 : 사행곡선그루브 2 : 직선그루브 3 : 사선그루브1: meandering curve groove 2: straight groove 3: oblique groove
4 : 구멍 5 : 호그루브4: hole 5: hog groove
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 다양한 표면 그루브패턴을 갖는 연마패드는, 대상물품에 대한 연마시 슬러리의 유동 및 분포가 지속적으로 유지되도록 표면에 일정깊이의 홈으로 되는 그루브패턴을 형성하여서 되는 연마패드(A)에 있어서, 상기 연마패드(A)의 표면에 다수의 사행곡선(巳行曲線)그루브(1)를 수평방향 또는 수직방향으로 또는 양방향으로 서로 교차되게 일정간격을 두고 반복 형성한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the polishing pad having a variety of surface groove pattern according to the present invention, to form a groove pattern having a groove of a predetermined depth on the surface so that the flow and distribution of the slurry is continuously maintained when polishing the target article In the polishing pad (A), a plurality of meandering curve grooves (1) on the surface of the polishing pad (A) are repeated at regular intervals so as to cross each other in a horizontal or vertical direction or in both directions. Characterized in that formed.
또한 사행곡선그루브(1)가 형성된 상기 연마패드(A)의 표면에 X축선 또는 Y축선에 대해 나란하게 직선그루브(2)를 일정간격을 두고 교차되게 설치한 것을 특징으로 한다.In addition, the surface of the polishing pad (A) in which the meandering curved groove (1) is formed, characterized in that the linear grooves 2 are arranged to cross each other side by side with respect to the X axis or the Y axis.
또한 사행곡선그루브(1)가 형성된 상기 연마패드(A)의 표면에, 일방향으로 경사지거나 양방향으로 서로 경사지는 사선그루브(3)를 일정간격을 두고 함께 형성한 것을 특징으로 한다.In addition, on the surface of the polishing pad (A) in which the meandering curve groove (1) is formed, it is characterized in that the oblique groove (3) which is inclined in one direction or inclined in both directions at a predetermined interval together.
또한 사행곡선그루브(1)가 형성된 상기 연마패드(A)의 표면에, 상기 다수의 사행곡선그루브(1) 사이의 공간에 다수의 구멍(4)을 함께 형성한 것을 특징으로 한다.In addition, a plurality of holes 4 are formed on the surface of the polishing pad A on which the meandering curve groove 1 is formed in the space between the plurality of meandering curve grooves 1 together.
또한 사행곡선그루브(1) 사이에 다수의 구멍(4)을 형성한 상기 연마패드(A)의 표면에, 일측으로 경사진 사선그루브(3)를 일정간격을 두고 함께 형성한 것을 특징으로 한다.In addition, on the surface of the polishing pad (A) in which a plurality of holes (4) are formed between the meandering curve grooves (1), the inclined grooves (3) inclined to one side are formed at regular intervals together.
또한 사행곡선그루브(1) 사이에 다수의 구멍(4)을 형성한 상기 연마패드(A)의 표면에, 일정곡률의 호그루브(5)를 패드(A)의 가장자리부터 간격을 두고 동심으로 다수 형성한 것을 특징으로 한다.Further, on the surface of the polishing pad A in which a plurality of holes 4 are formed between the meandering curve grooves 1, the grooves 5 having a constant curvature are concentrically spaced apart from the edge of the pad A. Characterized in that formed.
또한 사행곡선그루브(1)가 다수 형성된 상기 연마패드(A)의 표면에, 일정곡률의 호그루브(5)를 패드(A)의 가장자리부터 간격을 두고 동심으로 다수 형성한 것을 특징으로 한다.In addition, the surface of the polishing pad (A) in which a plurality of meandering curve grooves (1) is formed, a plurality of convex arc grooves (5) of constant curvature are formed at intervals from the edge of the pad (A).
또한 사행곡선그루브(1)가 일정간격으로 다수 형성됨과 동시에 X축선 또는 Y축선에 대해 나란하게 다수의 직선그루브(2)가 형성된 상기 연마패드(A)의 표면에,일정곡률의 호그루브(5)를 패드(A)의 가장자리부터 일정 간격을 두고 동심으로 다수 형성한 것을 특징으로 한다.Further, a plurality of meandering curve grooves 1 are formed at regular intervals, and at the same time, on the surface of the polishing pad A in which a plurality of straight grooves 2 are formed in parallel to the X-axis or the Y-axis, the grooves 5 having a constant curvature. ) A plurality of concentrically formed at regular intervals from the edge of the pad (A).
또한 사행곡선그루브(1)가 일정간격으로 다수형성됨과 동시에 서로 교차되게 양방향으로 경사지는 사선그루브(3)를 일정간격을 두고 다수 형성한 연마패드(A)의 표면에, 일정곡률의 호그루브(5)를 패드(A)의 가장자리부터 일정간격을 두고 동심으로 다수 형성한 것을 특징으로 한다.In addition, a plurality of meandering curve grooves 1 are formed at a predetermined interval, and at the same time, a plurality of oblique grooves 3 which are inclined in both directions to cross each other are formed on the surface of the polishing pad A, which has a predetermined interval, and has a constant groove groove ( 5) a plurality of concentrically formed at regular intervals from the edge of the pad (A).
이하 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings such that those skilled in the art may easily implement the present invention.
도1a 내지 도1c는 본 발명의 그루브패턴예를 나타내는 평면도로서, 이는 연마패드(A)의 표면에 대략 완만한 파형을 이루는 사행곡선그루브(1)를 X축선에 대해 나란하게 일정간격을 두고 다수 형성하거나(도1a), 상기 사행곡선그루브(1)를 Y축선에 대해 나란하게 일정간격을 두고 다수 형성하거나(도1b), 상기 사행곡선그루브(1)를 X-Y축선에 대해 나란하게 서로 교차되는 상태로 다수 형성하여(도1b,c) 패드의 원심력에 따른 슬러리용액과 입자들의 이송 및 배출을 유리하게 하며 패드가 받는 영향성을 고려하여 균일한 연마환경을 조성하게 된다.1A to 1C are plan views showing examples of groove patterns of the present invention, in which a plurality of meandering curve grooves 1, which form a substantially gentle waveform on the surface of the polishing pad A, are arranged side by side with respect to the X axis. 1 (a), or form a plurality of meandering curve grooves 1 side by side with respect to the Y axis (Fig. 1b), or cross the meandering curve grooves 1 side by side with respect to the XY axis Forming a plurality in the state (Fig. 1b, c) to facilitate the transfer and discharge of the slurry solution and particles according to the centrifugal force of the pad, and to create a uniform polishing environment in consideration of the influence of the pad.
도2a 및 도2b는 사행곡선그루브(1)에 대해 직선그루브(2)를 교차되게 형성한 예를 나타낸 평면도로서 X축선에 대해 나란하게 다수의 사행곡선그루브(1)를 일정간격을 두고 형성한 상기 연마패드(A)의 표면에 Y축선에 대해 나란하게 일정간격을 두고 다수의 직선그루브(2)를 상기 사행곡선그루브(1)와 교차되게 형성하거나(도2a), 반대로 Y축선에 대해 나란하게 다수의 사행곡선그루브(1)를 일정간격 두고 형성한 연마패드(A)의 표면에 X축선에 대해 나란하게 일정간격을 두고 다수의 직선그루브(2)를 상기 사행곡선그루브(1)와 교차되게 형성하여(도2b) 사행곡선그루브(1)와 직선그루브(2)가 함께 각부위에서의 원심력 작용차이에 따라 슬러리 용액이나 입자들의 이송 및 배출 역할을 하게 하여 웨이퍼에 대한 미세연마가 이루어지도록 하고 있다.2A and 2B are plan views showing an example in which the straight grooves 2 are formed to cross the meandering curve grooves 1, and a plurality of meandering curve grooves 1 are formed at regular intervals in parallel to the X axis. On the surface of the polishing pad A, a plurality of straight grooves 2 are formed to intersect the meandering curve grooves 1 at regular intervals parallel to the Y axis (Fig. 2A), or conversely with respect to the Y axis. A plurality of straight grooves 2 intersect the meandering curve grooves 1 at regular intervals parallel to the X axis on the surface of the polishing pad A formed with a plurality of meandering curve grooves 1 at regular intervals. (Fig. 2b) the meandering curve groove (1) and the straight groove (2) together to act as a transfer and discharge of the slurry solution or particles according to the centrifugal force action difference at each part to make the fine grinding on the wafer have.
도3 내지 도6은 다수의 사행곡선그루브(1)에 대해 다수의 사선그루브(3)를 교차되게 함께 형성한 예를 나타낸 평면도로서, 일정간격으로 사행곡선그루브(1)가 다수형성된 연마패드(A)의 표면에 일측 임의방향으로 경사지게 다수의 사선그루브(3)를 일정간격을 두고 함께 형성하거나(도3)(도4), X축선에 대해 나란하게 사행곡선그루브(1)를 형성한 연마패드(A)의 표면에 양측방향으로 서로 교차되게 다수의 사선그루브(3)를 일정간격을 두고 함께 형성하거나(도5), X-Y축선에 대해 서로 교차되게 사행곡선그루브(1)를 형성한 연마패드(A)의 표면에 일측 임의방향으로 경사지게 다수의 사선그루브(3)를 일정간격을 두고 함께 형성하여(도6), 연마패드(A)에 의한 웨이퍼 표면연마시 연마속도 및 웨이퍼 내 균일성과 웨이퍼간의 재현성 등을 향상시킬 수 있게 된다.3 to 6 is a plan view showing an example of forming a plurality of diagonal grooves 3 with respect to a plurality of meandering curve grooves 1, a polishing pad having a plurality of meandering curve grooves (1) formed at regular intervals ( On the surface of A), a plurality of diagonal grooves 3 are formed to be inclined in one direction in an arbitrary direction at a predetermined interval (FIG. 3) (FIG. 4), or the grinding of the meandering curve grooves 1 is formed parallel to the X axis. Polishing in which a plurality of diagonal grooves 3 are formed together at regular intervals to intersect with each other in both directions on the surface of the pad A (Fig. 5), or the meandering curve grooves 1 are formed to cross each other with respect to the XY axis. On the surface of the pad A, a plurality of diagonal grooves 3 are formed to be inclined in an arbitrary direction at a certain interval (Fig. 6), so that the polishing rate and uniformity in the wafer during polishing of the wafer surface by the polishing pad A are The reproducibility between wafers can be improved.
도7 내지 도9는 다수의 사행곡선그루브(1)를 형성한 패드면에 다수의 구멍(4)을 형성한 예를 나타낸 평면도로서, X축선 또는 Y축선에 대해 나란하게 일정간격을 두고 사행곡선그루브(1)를 다수 형성한 상태에서 사행곡선그루브(1)가 형성되지 않은 공간에 다수의 구멍(4)을 함께 형성하거나(도7)(도8), X-Y축선에 대해나란하게 서로 교차되도록 일정간격을 두고 다수의 사행곡선그루브(1)를 형성한 상태에서 역시 사행곡선그루브(1)가 형성되지 않은 공간에 다수의 구멍(4)을 함께 형성하여(도9) 연마패드상에 영역별로 차별화된 밀도의 그루브를 갖게 함으로써 패드상의 웨이퍼제적 및 접촉밀도에 따라 그루브밀도르 달리하고 있다.7 to 9 are plan views illustrating an example in which a plurality of holes 4 are formed on a pad surface on which a plurality of meandering curve grooves 1 are formed, and the meandering curves are spaced side by side with respect to the X-axis or the Y-axis. In the state in which a plurality of grooves 1 are formed, a plurality of holes 4 are formed together in a space where the meandering curve groove 1 is not formed (FIG. 7) (FIG. 8), or they cross each other side by side with respect to the XY axis. In the state where a plurality of meandering curve grooves 1 are formed at a predetermined interval, a plurality of holes 4 are formed together in a space where the meandering curve grooves 1 are not formed (Fig. 9). By having a groove of different density, the groove density is varied according to the wafer volume and the contact density on the pad.
도10 및 도11은 다수의 사행곡선그루브(1)를 형성함과 동시에 다수의 구멍(4)을 형성한 패드면에 다수의 사선그루브(3) 및 호그루브(5)를 형성한 예를 나타내는 평면도로서, X-Y축선에 대해 서로 나란한 상태로 교차되게 다수의 사행곡선그루브(1)를 형성하고 사행곡선그루브(1)가 형성되지 않은 부분에는 다수의 구멍(4)을 형성한 패드(A)의 표면에 일측방향으로 경사지는 사선그루브(3)를 상기 사행곡선그루브(1)와 교차되게 일정간격을 두고 다수 형성하거나(도10), X-Y축선에 대해 서로 나란한 상태로 교차되게 다수의 사행곡선그루브(1)를 형성하고 사행곡선그루브(1)가 형성되지 않은 부분에는 다수의 구멍(4)을 형성한 패드(A)의 표면에 일정곡률의 호그루브(5)를 패드(A)의 가장자리로부터 간격을 두고 동심으로 다수 형성하여(도11), 앞서 패드(A)면에 다수의 구멍(4)을 형성한 예의 도7 내지 도9에서 설명된 패드(A)의그루브패턴에 의한 연마효과와는 또 다른 향상된 연마효과를 기대할 수 있게 된다.10 and 11 show an example in which a plurality of diagonal grooves 3 and an arc groove 5 are formed on a pad surface on which a plurality of meandering curve grooves 1 are formed and a plurality of holes 4 are formed. As a plan view, the pad A having a plurality of meandering curve grooves 1 formed so as to intersect in parallel with each other with respect to the XY axis and a plurality of holes 4 formed in a portion where the meandering curve grooves 1 are not formed. A plurality of meandering grooves 3 inclined in one direction on the surface are formed at regular intervals to intersect the meandering curve groove 1 (FIG. 10), or a plurality of meandering curve grooves intersecting in parallel with each other with respect to the XY axis. In the part where (1) is formed and the meandering groove (1) is not formed, the groove (5) having a constant curvature is formed on the surface of the pad (A) having a plurality of holes (4) from the edge of the pad (A). A plurality of concentrically spaced apart (Fig. 11), a plurality of previously on the surface of the pad (A) Yoke 4 is one example and Fig. 7 to the abrasive effect of the groove pattern of the pad (A) is described in Figure 9 it is possible to expect yet another improved form the abrasive effect.
도12 및 도13은 다수의 사행곡선그루브(1)를 형성한 패드면에 다수의 호그루브(5)를 형성한 예를 나타내는 평면도로서, Y축선에 대해 나란하게 일정간격을 두고 다수의 사행곡선그루브(1)를 형성한 연마패드(A)의 표면에, 일정곡률의 호그루브(5)를 패드 가장자리부터 간격을 두고 동심으로 다수 형성하거나(도12), X-Y축선에 나란하게 일정간격을 두고 서로 교차되게 사행곡선그루브(1)를 형성한 연마패드(A)의 표면에, 역시 일정곡률의 호그루브(5)를 패드 가장자리부터 간격을 두고 동심으로 다수 형성하여(도13) 패드(A)의 표면에 형성되는 그루브차이를 줄여 연마시 발생되는 운동에너지를 골고루 분산시켜 줌으로써 슬러리의 운동에너지 및 유속운동시 발생하는 유속차를 일정하게 할 수 있게 되어 웨이퍼에 대한 연마효율을 높일 수 있게 된다.12 and 13 are plan views showing an example in which a plurality of hooves 5 are formed on a pad surface on which a plurality of meandering curve grooves 1 are formed, and a plurality of meandering curves are arranged at a predetermined interval along the Y axis. On the surface of the polishing pad A on which the grooves 1 are formed, a plurality of convex arc grooves 5 are formed concentrically at intervals from the pad edges (Fig. 12) or at regular intervals along the XY axis. On the surface of the polishing pad A on which the meandering curve grooves 1 were formed to cross each other, a plurality of convex arc grooves 5 were also formed concentrically at intervals from the pad edges (Fig. 13). By reducing the groove difference formed on the surface of the slurry, the kinetic energy generated during polishing is evenly distributed, so that the kinetic energy of the slurry and the flow rate difference generated during the flow velocity movement can be made constant, thereby increasing the polishing efficiency of the wafer.
도14 및 도15는 도 12에 설명된 그루브패턴의 변형 예를 나타내는 평면도로서, Y축선에 대해 나란하게 일정간격을 두고 다수의 사행곡선그루브(1)를 형성하고 일정곡률의 호그루브(5)를 패드 가장자리부터 간격을 두고 동심으로 다수 형성한 연마패드(A)의 표면에, X축선에 대해 나란하게 일정간격을 두고 다수의 직선그루브(2)를 함께 형성하거나(도14), 양측으로 경사지는 다수의 사선그루브(3)를 서로교차되도록 일정간격을 두고 형성하여(도15) 그루브모양을 단순곡면으로부터 복잡한 곡면으로 형성하여 원심력에 의한 연마특성을 개선시키는 것에 의해 특히 마이크로스크래치를 감소시켜 웨이퍼 가공면의 특성을 보다 향상시킬 뿐만 아니라 슬러리의 배출을 원할히 하여 패드면 위에서의 잔류물을 쉽게 배출시킴으로써 연마시 연마속도 및 웨이퍼내 균일성과 웨이퍼간의 재현성 등을 향상시킬 수 있는 유용한 효과를 제공한다.14 and 15 are plan views showing modifications of the groove pattern described in FIG. 12, in which a plurality of meandering curve grooves 1 are formed at regular intervals side by side with respect to the Y axis, and the groove grooves 5 having a constant curvature. On the surface of the polishing pad (A) formed a plurality of concentrically spaced intervals from the pad edge, a plurality of straight grooves (2) are formed together at regular intervals side by side with respect to the X axis (Fig. 14), or inclined to both sides. The plurality of diagonal grooves 3 are formed at regular intervals so as to cross each other (Fig. 15), and the groove shape is formed from a simple curved surface to a complex curved surface to improve the polishing characteristics by centrifugal force, in particular, to reduce the microscratch and the wafer. Not only improves the characteristics of the machined surface, but also facilitates the discharge of slurry, and easily discharges residues on the pad surface. It provides useful effects to improve performance and reproducibility between wafers.
이상에서와 같이 본 발명은 비록 상기의 실시예에 한하여 설명하였지만 반드시 여기에만 한정되는 것은 아니며 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described with reference to the above embodiments, it is not necessarily limited thereto, and various modifications may be made without departing from the scope and spirit of the present invention.
이상의 설명에서 분명히 알 수 있듯이, 본 발명의 다양한 그루브패턴을 갖는 연마패드에 의하면, 반도체 웨이퍼의 평탄화 공정인 화학적-기계적 연마공정에 사용되는 연마패드상의 표면에 가공되는 그루브패턴의 유형을 보다 다양하게 하여 각 부위에서의 원심력 작용차이에 따라 연마 슬러리 사용시 슬러리 입자를 포함함 슬러리 용액 및 연마잔류물들의 원할한 이송 및 배출을 유도함과 동시에 연마패드가 회전할 때 패드상의 슬러리 용액이나 연마잔류물들을 골고루 배출하여 마이크로스크래치의 발생을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 연마속도 및 웨이퍼내 균일성과 웨이퍼간의 재현성 등을 향상시킬 수 있게 되는 등의 유용한 효과를 제공한다.As apparent from the above description, according to the polishing pad having the various groove patterns of the present invention, the groove pattern processed on the surface of the polishing pad used in the chemical-mechanical polishing process, which is the planarization process of the semiconductor wafer, is more various. The slurry particles when using the slurry according to the difference in centrifugal force at each site to induce smooth transfer and discharge of the slurry solution and polishing residues, and evenly distribute the slurry solution or polishing residues on the pad when the polishing pad is rotated. Not only does it minimize the occurrence of microscratch, but also provides useful effects such as improving the polishing rate, uniformity in the wafer, and reproducibility between wafers.
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