KR100362297B1 - 화학기계폴리셔및폴리싱방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 화학 기계 폴리셔(10)는 폴리싱 유체를 폴리셔(10)의 폴리싱 구역(13) 안으로 도입시키기 전에 폴리싱 유체의 성분들을 혼합시키는 혼합 구역(12)을 포함한다. 한 실시예에 있어서, 공급 라인(113, 114)으로부터의 성분들은 다기관(121)에서 조합되고 폴리싱 위치를 형성하기 위해 성분들을 혼합하기 위한 정적 인-라인 혼합기(123)를 통해 유동한다. 혼합이 사용 포인트 근방에서 발생하므로, 폴리싱 유체의 폴리싱 속도는 비교적 크다. 폴리싱 유체가 기판(134)에 도달하기 전에 혼합되므로, 기판(134) 근방의 폴리싱 유체의 성분들의 국부적 농축은 비교적 균일하게 된다.

Description

화학 기계 폴리셔 및 폴리성 방법
(발명의 분야)
본 발명은 반도체 기판을 화학 기계적으로 폴리싱하는 방법, 특히 폴리싱 유체를 폴리셔(polisher)로 전달하는 방법에 관한 것이다.
(발명의 배경)
화학 기계 폴리싱은 일반적으로 평탄화를 위한 반도체 제작. 접촉 또는 매개 플러그의 제작, 또는 삽입식 상호 접속기의 제작에 사용된다. 폴리싱 방법에 있어서, 입자를 갖는 폴리싱 슬러리가 사용될 수 있다. 폴리싱 슬러리는 기판의 면이나 또는 과도층을 기계적이고 화학적으로 에칭할 수 있다. 비록 폴리싱 슬러리가 즉시 사용할 수 있는 형상(ready-to-use form)으로 형성될 수 있다 할지라도, 많은 폴리싱 슬러리는 농축 형상으로 형성되거나 또는 성분들이 개별적으로 유지되도록 형성된다. 즉시 사용할 수 있는 형상의 폴리싱 슬러리는 다량의 물을 포함한다. 비중 때문에 물로 인한 선적비용은 크게 증가된다.
일부 폴리싱 슬러리에 있어서, 폴리싱 입자는 슬러리의 pH를 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 텅스텐 폴리싱 슬러리는 알루미나 입자 및 산성물의 수성 용액을 포함할 수 있다. 알루미나 입자는, 주기적으로 산성물에 노출될 때 폴리싱 슬러리를 더욱 중화시킬 수 있는 염기성인 등전 포인트(iso-electric point)를 갖는다. 텅스텐 폴리싱 슬러리는 15일 후에는 그 성분들이 처음 혼합될 때인 최초 폴리싱 속도의 약 1/4 정도의 폴리싱 속도를 가질 수 있다. 산화물 입자가 산성물인 등전 포인트를 가지므로, 유사한 효과가 염기에서 산화물 입자의 수용액을 포함하는 폴리싱 슬러리에 의해 발생한다.
상기 문제점들을 극복하기 위하여, 폴리싱 슬러리는 사용 포인트 근방의 배치(batch)를 혼합하거나 또는 폴리셔의 플래튼상의 성분들을 혼합하므로써 생성될 수 있다. 배치를 혼합함에 있어서, 상기 폴리싱 슬러리는 대형 탱크에서 혼합될 수 있다. 이러한 탱크는 수백 리터, 적합하게는 약 300 내지 340 리터(80 내지 90 겔론)의 용적이 될 수도 있다. 반도체 기판으로부터 산화물을 제거하기 위해 사용되는 하나의 특수 공정에 있어서, 약 200 리터(55 겔론)의 폴리싱 슬러리가 400 웨이퍼 정도를 폴리싱할 수 있다. 상기와 같은 배치 혼합(batch mixing)은 여전히 가변 폴리싱 속도를 변화시키는 불안정 pH라는 문제점을 갖게 된다.
알루미나 입자의 수용액과 산성물을 포함하는 텅스텐 폴리성 슬러리의 폴리싱 속도는 혼합 직후 분당 약 3100 옹스트롬, 혼함 후 약 하루가 지난 후는 분당 약 2000 옹스트롬, 혼합 후 약 3일이 지난 후는 분당 약 1100 옹스트롬이 되며, 혼합 후 약 15일이 지난 후는 분당 약 900 옹스트롬으로 낮아진다. 한 시간당 약 10 웨이퍼가 폴리싱 된다고 가정하면, 400 웨이퍼가 폴리싱 되기 위해서는 약 하루 반이 걸린다. 만약 400 웨이퍼가 혼합 후 폴리싱 되었다면, 최초 웨이퍼는 분당 약 3100 옹스트롬으로 폴리싱 되며, 최종 웨이퍼는 분당 약 1600 옹스트롬으로 폴리싱 된다. 이와 같이, 매우 가변적인 폴리싱 속도는 가공 처리 제어를 어렵게 한다. 비록 폴리싱 속도가 분당 약 900 옹스트롬의 폴리싱 속도로 안정된다 할지라도, 이러한 속도는 제작용으로는 너무 느리다.
배치 혼합은 다음과 같은 또 다른 문제점을 갖는다. 즉, 그의 혼합 탱크는 용액이 변할 때마다 청소되어야 한다. 또한 슬러리용 성분들을 리프팅 및 운반하는 작업은 그들의 비중으로 인해 어려워진다. 또한, 탱크 내의 유체는 혼합된 상태로겔의 형성을 방지하도록 지속되어야만 한다. 부가의 성분이 첨가될 때, 그들은 이미 탱크 내에 존재하는 폴리싱 유체와 완전히 혼합될 필요가 있다. 혼합 후에 조차도, 폴리싱 속도는 상기 탱크가 신선한 폴리싱 슬러리와 기존의 폴리싱 슬러리의 혼합물을 포함하므로 특정화될 필요가 있다.
다수의 공급 라인은 화학 기계 폴리셔 내의 플래튼상에 직접 분배하도록 지시된다. 이러한 방법에서의 한가지 문제점은 상기 성분들은 적절히 혼합되지 않으며, 그로 인해 다른 성분에 대해 특정 성분이 더욱 집중되는 국부적인 영역을 형성 한다는 점이다.
(본 발명의 요약)
본 발명은 반도체 기판을 폴리싱하기 위한 화학 기계 폴리셔를 포함하며, 다음의 요소들을 구비한다: 출구를 갖는 제 1 공급 라인; 출구를 갖는 제 2 공급 라인; 및 혼합 구역의 출구로부터의 방출물을 수용할 수 있는 터브(tub). 상기 제 1 및 제 2 공급 라인의 출구는 혼합 구역의 입구에 연결된다.
본 발명은 또한 반도체 기판을 폴리싱하기 위한 방법을 포함하며, 다음의 단계들을 갖는다: 반도체 기판을 화학 기계 폴리셔에 위치시키는 단계; 및 폴리싱 유체를 사용하여 반도체 기판을 폴리싱하는 단계. 상기 폴리싱 단계는 상기 기판에 폴리싱 유체를 제공하는 단계를 포함하며, 이는 또한 다음의 단계들을 갖는다: 출구를 갖는 제 1 공급 라인을 통해 제 1 유체를 유동시키는 단계; 출구를 갖는 제 2 공급 라인을 통해 제 2 유체를 유동시키는 단계; 폴리싱 유체를 형성시키기 위해 제 1 및 제 2 유체를 혼합 구역 내에서 혼합시키는 단계; 및 폴리싱 유체를 반도체기판에 제공하기 위해 혼합 구역의 출구를 통해 폴리싱 유체를 유동시키는 단계, 상기 혼합 구역은 입구 및 출구를 가지며, 상기 제 1 및 제 2 공급 라인의 출구는 혼합 구역의 입구에 연결된다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 첨부 도면 및 상세한 설명을 통해 더욱 명확해진다.
(도면의 상세한 설명)
화학 기계 폴리셔는 폴리싱 유체가 폴리셔의 폴리싱 구역 안으로 도입되기 전에 폴리싱 유체의 성분들을 혼합하는 혼합 구역을 포함한다. 상기 폴리싱 유체의 폴리싱 속도는 혼합이 사용 포인트 근방에서 발생하므로 다소 크다. 기판 근방에서의 폴리싱 유체 성분들의 국부적인 집중은 상기 폴리싱 유체가 기판에 도달하기 전에 혼합되기 때문에 비교적 균일하다. 본 발명은 이하의 설명으로부터 더욱 이해가 용이하게 된다.
폴리싱 실시예
제 1 도는 화학 기계 폴리셔(10)의 일부에 대한 개략도이다. 상기 화학 기계 폴리셔(10)는 공급 구역(11), 혼합 구역(12) 및 폴리싱 구역(13)을 포함하는 3개의 구역을 갖는다. 2 개의 컨테이너(111, 112)는 상기 공급 구역 내에 위치한다. 상기 2 개의 컨테이너(111, 112)는 폴리싱 유체의 성분들을 포함한다. 예를 들어 컨테이너(111)는 농축 폴리싱 유체를 포함할 수 있으며, 컨테이너(112)는 물, 알콜, 글리콜 등과 같은 희석액을 포함한다. 마찬가지로, 컨테이너(111, 112)는 서로 직면할 때, 과도한 폴리싱 속도에 영향을 미치는 성분들을 포함한다. 상기 컨테이너(111,112) 내의 성분들은 각각 공급 라인(113, 114)을 통해 다기관(121)으로 유동한다. 펌프(115, 116)는 각각 공급 라인(113, 114)을 통한 유동을 조절한다.
상기 혼합 구역(12)은 각각 출구를 갖는 2 개의 공급 라인(113, 114)을 조합시키기 위해 사용되는 다기관(121)을 포함한다. 다기관(121)에 대한 입구는 혼합구역(12)에 대한 입구이다. 상기 다기관(121)에 있는 공급 라인(113, 114)으로부터 성분들을 조합한 후, 상기 성분들은 배관(122)을 통해 정적 인-라인 혼합기(123)로 유동한다. 상기 컨테이너(111, 112)로부터의 성분들은 폴리싱 유체를 형성하기 위해 정적 인-라인 혼합기(123) 내에서 거칠게 혼합된다. 상기 폴리싱 유체는 주로 액체 또는 슬러리이다. 다음에 폴리싱 유체는 혼합 구역(12)을 향한 출구인 배관(124)을 통해 유동한다. 상기 폴리싱 유체는 혼합 구역(12)으로부터의 방출물이다. 상기 혼합 구역은 최초의 공급 라인으로부터의 성분들이 상호 접촉하는 최초의 장소이다.
상기 폴리싱 유체는 화학 기계 폴리싱 구역(13) 안으로 유동한다. 상기 폴리싱 구역(13)은 터브(131), 플래튼(132) 및 폴리싱 패드를 포함한다. 간략화를 위해, 플래튼 및 폴리싱 패드의 조합을 프래튼(132)으로 나타내었다. 플래튼(132) 위에는 기판 홀더(133) 및 반도체 기판(134)이 위치한다. 폴리싱되는 경우 폴리싱 유체가 재순환 또는 방출될 때 상기 폴리싱 유체는 종극적으로 터브(131)에 의해 수용된다.
상기 정적 인-라인 혼합기(123)는, 폴리싱 유체가 폴리싱 구역에 도달할 때까지 완전히 혼합되도록 공급 라인(113, 114)을 통해 유동하는 성분들을 완전히 혼합한다. 따라서, 상기 공급 라인(113, 114)으로부터의 성분들은 인-라인 혼합기(123)를 통한 난류를 갖는다. 상기 혼합기의 설계는 난류가 설계 유량에 도달하도록 설계된다. 예를 들어, 만약 폴리싱 유체가 분당 100 내지 200 밀리리터 사이의 유량 하에서 전달된다면, 상기 혼합기는 폴리싱 유체 유량이 분당 100 밀리미터 이하일 때 조차 난류가 성취되도록 설계된다. 일반적으로, 상기 폴리싱 유체 유량은 분당 500 밀리리터를 넘어서는 않된다.
제 2 도는 정적 인-라인 혼합기(123)의 횡단면을 설명하는 도면이다. 상기 혼합기(123)는 셀(1232) 안의 나선형 플레이트(1231)를 갖는다. 제 1 플레이트(1231)에서, 유체의 흐름은 양분 및 회전된다. 제 2 플레이트에서, 제 1 플레이트의 각 측부상의 약 반씩 양분된 유체의 흐름은 조합되고 제 2 플레이트의 각 측부를 따라 회전한다. 상기 혼합기는 어떠한 운동 부위도 가지고 있지 않기 때문에 정적이다.
제 3 도는 플레이트(1231)의 일부를 도시한 사시도이다. 제 3 도는 상기 플레이트가 어떻게 서로에 대해 위치되는가 및 유체가 어떻게 화살표가 지시하는 바와 같이 플레이트 주위를 유동하는가를 도시하고 있다. 본 실시예에 있어서, 나선형 플레이트(1231)는 유체의 회전 방향이 이전의 플레이트와 비교하여 반대가 되도록 배열된다. 다시 말해서, 상기 유체는 제 1 플레이트에 있어서 한 방향으로 회전되며, 제 2 플레이트에 있어서는 반대 방향으로 회전한다. 제 2 도에 도시된 바와 같은 혼합기(123)는 6 개의 플레이트를 갖는다. 상기 정적 인-라인 혼합기는 어떠한 한정된 수의 플레이트를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 혼합기는 약35cm(14in)의 전체 길이를 가질 수도 있고, 다른 실시예에 있어서는 27 플레이트를 포함할 수도 있다. 상기 혼합기는 혼합되는 성분들에 의한 피해에 대해 저항하는 물질을 포함한다. 만약 상기 성분들이 산성 또는 염기성 용액을 형성할 경우, 인-라인 혼합기는 스테인레스 강, 모넬(니켈, 구리, 철 및 망간을 포함하는 합금) 등을 포함한다.
제 1 도에 도시된 바와 같은 장치는 반도체 기판을 폴리싱하기 위해 사용된다. 폴리싱 매개 변수는, 비교적 일정한 폴리싱 속도가 성취될 수 있다는 점을 제외하고는 종래의 폴리싱 방법과 유사하다. 평균적으로 상기 폴리싱 속도는 전형적으로는 배치 혼합용에서 성취되는 것보다 높게 된다. 폴리싱 시간의 일정한 조절은 필요치 않다. 또한 폴리싱 유체가 폴리싱 구역(13)으로 전달될 때, 폴리싱 유체는 개별 성분들의 집중을 변화시키는 국부적인 구역을 갖지 않는다.
다른 실시예
비록 제 1 도에 있어서는 2 개의 컨테이너만이 도시되었다 할지라도, 시스템을 공급하기 위해 사용되는 컨테이너의 수는 변경될 수 있다. 상기 컨테이너는 그 자체로 폴리싱의 내부 또는 외부에 위치된다. 마찬가지로 어떠한 수의 공급 라인도 사용될 수 있다. 컨테이너의 수는 공급 라인의 수보다 작아야 한다. 예를 들어, 제 1 공급 라인은 컨테이너에 연결되며, 제 2 공급 라인은 탈 이온수화와 같은 희석액을 공급한다. 다기관은 사용되는 실제 공급 라인의 수와 일치하도록 설계된다.
사용된 펌프의 수는 공급 라인의 수와 같거나 그 보다 작아야 한다. 한 실시예에 있어서, 공급 라인은 인-하우스 탈 이온화수 시스템(in-house deionizedwater system)으로부터의 탭(tap)이 될 수도 있다. 펌프는 탭과 다기관(121) 사이에서는 필요치 않게 된다. 유동 조절기는 탈 이온화수 시스템 내의 압력 변화를 위해 조절하도록 설게된다. 상기 펌프는 서로 의존해서 또는 독립적으로 제어될 수 있다. 펌프의 제어는 사람, 컴퓨터 또는 주종속 관계(master-slave relationship)에 의해 수행될 수 있다. 만약 펌프가 주종속 관계에 따라 제어될 경우, 펌프 헤드들은 동일한 펌프 모터에 연결된다. 이 경우 2 개의 펌프의 펌프비는 주어진 유동에 대해 고정된 비율로 펌프질된다. 유동 측정 장치(도시되지 않음)가 유량을 감시하기 위해 설치될 수 있다. 상기 유량은 디스플레이되거나 또는 펌프를 제어하는 컴퓨터로 보내지는 전자 신호일 수도 있다.
다른 실시예에 있어서 나선형 플레이트가 제 4 도에 도시된 바와 같이 배플(42)에 의해 대체될 수 있다. 인-라인 혼합기(12)와 함께, 상기 배플(42)은 일반적으로 벽(41)으로부터 혼합기 길이에 수직 방향으로 대향 벽에 이르는 거리의 3/4만큼 연장한다. 상기 배플(42)은 성분들이 인-라인 혼합기(123)를 통해 S 자 곡선로로 유동하도록 이격된다. 유동을 위한 S 자 곡선로에서는 혼합기(123)를 떠나기 전에 성분이 혼합된다. 또다른 실시예에 있어서, 상기 배플은 하나 이상의 벤츄리 또는 개구부를 구비한 플레이트(예를 들면, 오리피스 플레이트)로 대체될 수 있다. 또다른 실시예에 있어서, 상기 성분들이 다기관(121) 내에서 효과적으로 혼합될 경우, 상기 인-라인 혼합기(123)는 필요치 않게 된다.
또다른 실시예에 있어서, 상기 혼합기(123)가 다수의 공급 라인을 수용할 수 있을 경우, 상기 다기관(121)과 배관(122)도 필요치 않게 된다.
한 실시예에 있어서, 인-라인 혼합기(123) 내의 성분들을 더욱 효과적으로 혼합하기 위해 동일한 유체량이 각각의 공급 라인을 통해 유동한다. 만약 고농축 폴리싱 유체가 사용될 경우, 공급 및 혼합 구역의 설게는 변경될 필요가 있다. 예로서, 농축 폴리싱 용액은 폴리싱 구역으로 전달된 폴리싱 유체량의 1/4을 보충하도록 희석되는 것으로 가정한다. 이 경우 농축 폴리싱 용액 및 희석액과 동일량을 갖는 2 개의 공급 라인은 제 1 다기관을 통해 공급되고, 제 1 인-라인 혼합기에서 혼합된다. 상기 제 1 인-라인 혼합기로부터의 방출물은 제 2 다기관 내에서 희석액과 동일량만큼 조합되고, 제 2 인-라인 혼합기에서 혼합된다. 상기 제 2 인-라인 혼합기로부터의 방출물은 폴리싱 유체이다. 상기 농축 폴리싱 용액은 폴리싱 유체의 약 1/4을 차지한다.
상기 인-라인 혼합기의 설계는 거의 모든 성분들의 농축을 허용하기 위해 사용된다. 각각의 혼합기는 하나의 단계를 형성할 수 있다. 이전의 실시에는 2 개의 단계를 가진다. 만약 농축 폴리싱 용액이 폴리싱 유체의 1/8을 차지하도록 희석될 경우, 3개의 단계가 사용될 것이다. 1/16의 희석에 대하여는 4개의 단계가 사용된다. 어떠한 수의 최종 단계도 사용될 수 있다. 또한 활성 성분이 1:1 이외의 비로 조합될 때 유사한 설계가 사용될 수 있다. 따라서 희석비는 2 개의 인자로 이루어질 필요가 없다. 실제로 어떠한 희석비라도 성취될 수 있다.
이전의 실시예에 있어서는 밀폐된 인-라인 혼합기를 포함한다. 밀폐로 인해, 성분들은 공기에 노출되는 반면 혼합은 발생하지 않는다. 상기 혼합기는 밀폐될 필요가 없다. 한 실시예에 있어서, 혼합은 제 5 도에 도시된 바와 같이 깔때기(22)를사용하여 발생할 수 있다. 2 개의 공급 라인(113, 114)은 깔때기의 원추형 단면부인 깔때기 입구(23) 안으로 유입된다. 상기 깔때기(22)를 통해 성분들이 횡단하는 동안, 상기 성분들은 혼합되도록 주위를 소용돌이친다. 혼합시, 폴리싱 유체는 형성되고 출구(24)를 통해 플래튼(132)상으로 이동되는 방출물로 된다. 다른 유동 패턴들도 깔때기(22) 내에서 사용될 수 있다. 양쪽 공급 라인은 모두 제 4 도에 도시된 바와 같은 유사한 깔때기 안으로 직접 지시된다. 또다른 실시에에 있어서, 성분들의 방향은 깔때기의 내부 가장 자리를 따른 방향으로 지시되고, 반면 성분들은 동일 방향 또는 반대 방향으로 유동한다. 어느 경우에도, 깔때기(22)를 통한 성분들의 유동은, 출구(24)를 벗어남으로써 폴리싱 유체가 완전히 혼합되도록 한다.
비록 도시되지는 않았으나, 다기관(121) 및 혼합기(123) 또는 깔때기(22)의 청결 및 세척을 위해 부가의 밸브 및 라인들이 포함될 수 있다. 청결 및 세척은 주기적 시간에 기초하여(예를 들어, 매일, 메주 등) 수행될 수도 있고, 기판 빈도 수에 기초하여(예를 들어, 50 기판 마다, 500 기판 마다, 각각의 기판 로트 마다, 10 로트 마다 등) 수행될 수도 있다.
폴리싱 유체는 유체만을 포함하거나 적어도 하나의 유체와 입자들을 포함할 수 있다. 다수의 화학 기계 폴리싱에서, 폴리싱 슬러리가 사용된다. 폴리싱 슬러리는 적어도 하나의 유체와 입자들을 포함하는 일종의 폴리싱 유체이다.
장점
본 발명의 장점은 폴리싱에 대한 양호한 제어를 포함한다. 혼합은 폴리싱 속도가 배치 혼합에 있어서 보다도 상대적으로 높거나 낮은 시간 변수를 갖게 하는사용 포인트 근방에서 발생한다. 또한 본 발명의 실시에에 대한 폴리싱 특성은, 폴리싱 유체가 기판에 도달하기 전에 혼합되기 때문에 기판을 가로질러 비교적 균일하게 된다는 점이다. 다시 말해서, 상기 폴리싱 유체는 폴리싱 패드를 가로지르는 기판의 운동에 의하여 초기에 혼합되지 않는다. 본 발명에 있어서, 폴리싱 매체는 기판 대 기판 및 로트 대 로트로 양립하도록 수행된다. 이와 같은 양호한 제어는 (기판 생산의 저해 원인이 되는) 테스트 기판을 자주 운전할 필요없이 폴리싱 작업을 자동화 가능하게 한다.
상기 폴리싱 유체가 처음에 사용 포인트 근방에서 혼합되므로, 폴리싱 유체는 배치 혼합 시스템으로 성취할 수 있는 것보다 더 높은 폴리싱 속도를 가질 수 있다. 그에 따라, 더 많은 기판이 배치 혼합과 비교하여 순환 시간 이상으로 폴리싱된다. 또한, 본 발명은 새로운 성분이 탱크 내에 잔류하는 혼합물에 첨가될 때 다른 폴리싱 속도로 인한 문제점을 갖지 않는다. 본 발명은 폴리셔로 유동하므로써 성분들을 혼합하기 위한 유체 동력학을 사용한다.
본 발명에 따른 또다른 장점은 배치 혼합 시스템과 비교하여 소모가 덜 발생한다는 점이다. 혼합 구역(12)이 플러시 또는 세척될 때, 오직 혼합 구역(12) 내의 성분들의 상기 부위만은 사용되지 않는다. 일반적으로, 이 경우 용적은 1 리터 이하이며, 50 내지 250 밀리리터의 범위에 놓인다. 배치 혼합 시스템에 있어서, 전형적으로는 4 리터 이상의, 일반적으로 10 리터 이상의 폴리싱 유체가 사용된다. 배치 혼합 시스템용 탱크는 거의 폴리셔 외부에 위치된다. 소모 뿐만 아니라, 성분들의 리프팅 및 전송과 탱크를 위한 유지·보수 요건들이 거의 제거된다.
또 다른 장점은 밀폐된 혼합기가 사용될 수 있다는 점에 있다. 증기를 방출하기 위한 후드는 필요로 하지 않는다. 또한, 어떠한 폴리싱 용액의 성분들이 공간에 영향을 미치거나 공기와 작용한다면, 상기 밀폐된 혼합기는 폴리싱 유체가 플래튼(132) 근처에 위치할 때까지 노출을 지연시킨다.
상술된 바와 같이, 상기 성분들은 폴리싱 패드상에 혼합되지 않는다. 만약 성분들이 폴리싱 패드상에 혼합된다면, 혼합의 일부는 기판 자체의 폴리싱에 의해 발생한다. 각각의 기판에 대해 예기치 않는 국부적 폴리싱 속도를 갖는 경우는 본 발명이 사용될 때 거의 제거된다.
다수의 성분들이 폴리싱 유체를 형성하기 위해 사용될 수 있기 때문에, 성분들은 항상 혼합 전의 무한 보존 기간을 갖도록 저장될 수 있다. 또한, 서로 영향을 미치거나 또는 서로 작용하게 될 성분들은 인-라인 혼합기에 도달하기 전에 개별 공급 라인에 보존된다. 그와 같은 방식으로 상기 성분들을 분리시키므로써, 공급 라인으로 들어가지 전에 성분들이 함께 혼합되는 폴리싱 유체로부터 폴리싱 속도가 감소하는 일 없이 오랜 시간 동안 상기 성분들을 저장할 수 있게 된다.
상술된 명세서에 있어서, 본 발명은 특정 실시예를 참고로 설명되었다. 그러나 첨부된 청구범위에서 청구되는 바와 같이 본 발명의 정신과 범위로부터 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능하다는 것을 명백히 알 수 있다. 따라서, 상기 명세서 및 도면은 제한을 위한 것이 아니라 예시적인 것임을 밝혀둔다.
제 1 도는 본 발명의 한 실시예에 따른 화학 기계 폴리셔의 개략도.
제 2 도는 인-라인 혼합기의 횡단면도.
제 3 도는 유체가 어떻게 플레이트 주위를 유동하는가를 도시하는 제 2 도의 플레이트에 대한 사시도.
제 4 도는 다른 실시예에 따른 인-라인 혼합기의 횡단면도.
제 5 도는 폴리싱 유체 성분을 혼합하기 위한 깔때기를 포함하는 또다른 실시예의 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 화학 기계 폴리셔 12 : 혼합 구역
13 : 폴리싱 구역 113, 114 : 공급 라인
121 : 다기관 124 : 인-라인 혼합기
134 : 기판

Claims (6)

  1. 반도체 기판을 화학 기계 폴리셔에 위치시키는 단계, 및 폴리싱 유체를 사용하여 상기 반도체 기판을 폴리싱하는 단게를 포함하는 반도체 기판의 폴리싱 방법에 있어서,
    상기 반도체 기판을 폴리싱하는 단계는 폴리싱 유체를 반도체 기판에 제공하는 단계를 포함하며,
    상기 폴리싱 유체를 반도체 기판에 제공하는 단계는,
    출구를 갖는 제 1 공급 라인을 통해 제 1 유체를 유동시키는 단계와;
    출구를 갖는 제 2 공급 라인을 통해 제 2 유체를 유동시키는 단계와;
    상기 폴리싱 유체를 형성시키기 위해 화학 기계 폴리셔 내의 혼합 구역 내에서 상기 제 1 및 제 2 유체를 혼합시키는 단계로서, 상기 혼합 구역은 입구 및 출구를 구비하며, 상기 제 1 및 제 2 공급 라인의 출구는 상기 혼합 구역의 입구에 연결되고, 또한 상기 제 1 및 제 2 유체는 초기에 혼합 구역에서 서로 접촉하는 단계;및
    상기 폴리싱 유체를 반도체 기판에 제공하기 위해 혼합 구역의 출구를 통해 폴리싱 유체를 유동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 폴리싱 방법.
  2. 반도체 기판을 화학 기계 폴리셔에 위치시키는 단계, 및 폴리싱 유체를 사용하여 반도체 기판을 폴리싱하는 단계를 포함하는 반도체 기판의 폴리싱 방법에 있어서,
    상기 반도체 기판을 폴리싱하는 단계는 폴리싱 유체를 반도체 기판에 제공하는 단계를 포함하며,
    상기 폴리싱 유체를 반도체 기판에 제공하는 단계는,
    출구를 갖는 제 1 공급 라인을 통해 제 1 유체를 유동시키는 단계와;
    출구를 갖는 제 2 공급 라인을 통해 제 2 유체를 유동시키는 단게와;
    상기 폴리싱 유체를 형성시키기 위해 화학 기게 폴리셔 내의 다기관(manifold) 내에서 상기 제 1 및 제 2 유체를 혼합시키는 단계로서, 상기 혼합 구역은 입구 및 출구를 가지며, 상기 제 1 및 제 2 공급 라인의 출구는 혼합 구역의 입구에 연결되며, 상기 제 1 및 제 2 유체는 초기에 다기관에서 서로 접촉하는 단계; 및
    상기 폴리싱 유체를 반도체 기판에 제공하기 위해 혼합 구역의 출구를 통해 폴리싱 유체를 유동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 폴리싱 방법.
  3. 반도체 기판을 화학 기계 폴리셔에 위치시키는 단게 및 폴리싱 유체를 사용하여 반도체 기판을 폴리싱하는 단게를 포함하는 반도체 기판의 폴리싱 방법에 있어서,
    상기 반도체 기판을 폴리싱하는 단게는 폴리싱 유체를 반도체 기판에 제공하는 단계르 포함하며,
    상기 폴리싱 유체를 반도체 기판에 제공하는 단계는,
    제 1 공급 라인을 통해 제 1 유체를 유동시키는 단계와;
    제 2 공급 라인을 통해 제 2 유체를 유동시키는 단계와;
    상기 화학 기계 폴리셔 내에 조합 유체를 형성시키기 위해, 제 1 및 제 2 공급 라인으로부터의 제 1 및 제 2 유체를 조합시키는 단계와;
    상기 조합시키는 단계와는 별도의 단계로서 수행되며, 폴리싱 유체를 형성시키기 위해 화학 기계 폴리셔 내의 혼합기 내에서 상기 조합된 유체를 혼합시키는 단계; 및
    폴리싱 유체를 반도체 기판에 제공하기 위해 혼합기의 출구를 통해 폴리싱 유체를 유동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 폴리싱 방법.
  4. 반도체 기판을 화학 기계 폴리셔에 위치시키는 단계, 및 폴리싱 유체를 사용하여 상기 반도체 기판을 폴리싱하는 단계를 포함하는 반도체 기판의 폴리싱 방법에 있어서,
    상기 반도체 기판을 폴리싱하는 단계는 폴리싱 유체를 반도체 기판에 제공하는 단계를 포함하며,
    상기 폴리싱 유체를 반도체 기판에 제공하는 단계는,
    출구를 갖는 제 1 공급 라인을 통해 제 1 유체를 유동시키는 단계와;
    출구를 갖는 제 2 공급 라인을 통해 제 2 유체를 유동시키는 단계와;
    폴리싱 유체를 형성시키기 위해 화학 기계 폴리셔 내의 혼합 구역 내에서 상기 제 1 및 제 2 유체를 혼합시키는 단계로서, 상기 혼합 구역은 입구 및 출구를 구비하며, 또한 상기 제 1 및 제 2 공급 라인의 출구는 상기 혼합 구역의 입구에 연결되는 단계; 및
    상기 혼합기를 떠난 후, 배관을 통해 상기 폴리싱 유체를 반도체 기판으로 유동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 폴리싱 방법.
  5. 반도체 기판을 화학 기계 폴리셔에 위치시키는 단계, 및 폴리싱 유체를 사용하여 반도체 기판을 폴리싱하는 단계를 포함하는 반도체 기판의 폴리싱 방법에 있어서,
    상기 반도체 기판을 폴리싱하는 단계는,
    제 1 공급 라인을 통해 제 1 유체를 유동시키는 단게와;
    제 2 공급 라인을 통해 제 2 유체를 유동시키는 단게와;
    방출물(effluent)을 형성하기 위해 상기 제 1 및 제 2 유체를 제 1 혼합기 내에서 혼합시키는 단계와;
    상기 방출물을 제 1 혼합기로부터 유동시키는 단계와;
    제 3 공급 라인을 통해 제 3 유체를 유동시키는 단게와;
    폴리싱 유체를 형성하기 위해 제 2 혼합기 내에서 상기 방출물 및 제 3 유체를 혼합시키는 단계; 및
    상기 폴리싱 유체를 반도체 기판에 제공하기 위해 상기 폴리싱 유체를 제 2혼합기 밖으로 유동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 폴리싱 방법.
  6. 반도체 기판을 화학 기계 폴리셔에 위치시키는 단계, 및 폴리싱 유체를 사용하여 반도체 기판을 폴리싱하는 단계를 포함하는 반도체 기판의 폴리싱 방법에 있어서,
    상기 반도체 기판을 폴리싱하는 단계는,
    제 1 공급 라인을 통해 제 1 유체를 산소-함유 가스에 노출되어 있는 깔때기의 개방 단부 안으로 유동시키는 단계와;
    제 2 공급 라인을 통해 제 2 유체를 깔때기의 개방 단부 안으로 유동시키는 단계와;
    폴리싱 유체를 형성하기 위해 상기 제 1 및 제 2 유체를 깔때기 내에서 혼합시키는 단계; 및;
    상기 폴리싱 유체를 반도체 기판에 제공하기 위해 상기 폴리싱 유체를 깔때기 밖으로 유동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 폴리싱 방법.
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