KR100444774B1 - 슬러리 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 슬러리 공급장치 및 그 제거방법에 관한 것으로서, 특히, 슬러리가 저장되는 슬러리바틀의 저면에 변성 혹은 침강에 의하여서 쌓여지는 슬러리를 슬러리바틀의 저면에 설치되는 냉각수단에 의하여 냉각하여서 정상적인 슬러리를 슬러리흡입포트를 이용하여서 외부로 배출한 후, 냉각수단에 의하여 바닥면에 저장된 변성 혹은 침강된 슬러리를 냉각하여서 용이하고 편리하게 분리하도록 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다. 그러므로, 변성된 슬러리가 웨이퍼 프로세스에 적용되는 것을 원천적으로 봉쇄하여 웨이퍼에 스크래치(Scratch)와 디펙트(Defect)등으로 인한 공정불량의 원인을 제거할 뿐만아니라 사용하지 않고 버려지는 슬러리 양을 최소화하므로 원가 절감에 이바지하도록 하는 장점을 지닌다.

Description

슬러리 공급장치 { Device For Supplying The Slurry }

본 발명은 화학기계적연마장치에 슬러리를 공급하는 장치에 관한 것으로, 특히, 냉각수단에 완충부재를 설치하여 슬러리바틀의 장착시에 충격을 방지하고, 상기 냉각수단의 냉기가 상기 슬러리바틀에 효율적으로 전달되도록 하는 슬러리 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로, 화학기계적연마방법(CMP, Chemical Mechanical Polishing Method, 이하 씨엠피공정이라 함)은, 슬러리와 연마패드를 이용하여서 웨이퍼 표면을 정밀하게 연마하는 공정이다.

상기 씨엠피공정용 슬러리는 액체로서 내부에 매우 작은 연마제(Abrasive)를 다량으로 함유하고 있다. 이 연마제의 균일도 및 내부에 함유한 입자의 사이즈 등의 품질이 공정의 품질에 큰 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.

상기 슬러리는 슬러리바틀(Slurry Bottle)에 입고된 후에 시간이 경과하면 연마제중에서 큰 사이즈의 입자가 아래로 가라앉아서 슬러리바틀의 바닥에 침강하여 뭉쳐지게 된다.

그로 인하여 바닥에는 큰 사이즈의 입자가 많이 있고, 상대적으로 농도가 더욱 짙어져서 솔리드(Solid) 중량%가 다른 부분과 틀리므로 공정의 균일도가 저하되고, 또한, 입자로 인한 스크래치(Scratch)와 디펙트(Defect)로 인하여 공정의 품질이 나빠지므로 바닥의 슬러리는 사용하지 않는 것이 바람직하다.

도 1은 종래의 슬러리를 저장 하기 위한 슬러리바틀의 구성을 보인 도면이다.

종래의 슬러리바틀의 구성은, 슬러리를 저장하는 슬러리바틀(1)과, 상기 슬러리바틀(1)에서 상측에서 하측으로 연결 설치되어 저장된 슬러리를 흡입하는 슬러리흡입포트(2)와; 상기 슬러리흡입포트(2)에서 흡입된 슬러리를 이동하여서 화학기계적연마장치(6)로 공급하도록 하는 슬러리이동관로(5)등으로 구성된다.

한편, 상기 슬러리바틀(1)의 바닥면에는 슬러리흡입포트(2)로 흡입되는 슬러리중에서 상기 슬러리흡입포트(2)의 흡인력에 의하여 하측에 적층되어져 있는 침강 또는 변성된 슬러리(3)가 흡인력에 의하여 상승되는 슬러리(4)에 섞여서 화학기계적연마장치(6)에 공급 되어진다.

한편, 도 2는 일반적인 슬러리바틀(1)의 바닥으로 부터의 거리에 대한 고체의 비율을 보인 도면으로서, 슬러리바틀(1)에 저장된 슬러리는 일정시간 동안 저장하는 경우, 슬러리바틀(1)의 바닥면에 입자가 큰 고체 슬러리가 많이 적층되는 상태를 보이고 있다.

그리고, 도 3은 일반적인 슬러리바틀(1)의 바닥으로 부터의 높이에 대한 연마제의 입자 크기에 대한 비율을 보인 도면으로서, 바닥에 가까울수록 기하 급수적으로 증가하는 상태를 보이고 있다.

도 4는 일반적인 슬러리바틀(1)에서 시간에 대하여 입자가 가라앉는 정도를 보인 도면으로서, 바닥면에 있는 슬러리에서 큰 사이즈의 입자가 많이 있는 상태를 보이고 있다.

그런데, 상기한 바와 같이 종래의 구성은, 슬러리바틀(1)에 바닥면에는 슬러리가 침강되어져 있으며, 이 부분의 슬러리 중에 함유된 연마제(Abrasive)는 비교적 큰사이즈가 많이 포함되어져 있으므로 기계적연마공정 도중에 스크래치 (Scratch)가 발생할 확률이 매우 높다,

따라서, 종래에는 슬러리 바틀(1)의 바닥면에 침강되어지는 슬러리의 양이 많으므로 이를 사용하지 않기 위하여 슬러리흡입포트(2)를 슬러리 바틀(1)의 바닥면으로 부터 높이 이격하여서 사용하므로 낭비되는 슬러리양이 많은 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로서, 냉각수단에 완충부재를 설치하여 슬러리바틀의 장착시에 충격을 방지하고, 상기 냉각수단의 냉기가 상기 슬러리바틀에 효율적으로 전달되도록 하는 것이 목적이다.

도 1은 종래의 슬러리를 저장하기 위한 슬러리바틀의 구성을 보인 도면이고,

도 2는 일반적인 슬러리바틀의 바닥으로 부터 거리에 대한 고체의 비율을 보인 도면이고,

도 3은 일반적인 슬러리바틀의 바닥으로 부터 높이에 대한 연마제의 입자 크기에 대한 비율을 보인 도면이고,

도 4는 일반적인 슬러리바틀에서 시간에 대하여 입자가 가라앉는 정도를 보인 도면이고,

도 5는 본 발명에 따른 슬러리 공급장치의 구성을 보인 도면이며,

도 6은 본 발명에 따른 슬러리 공급장치의 요부 구성을 보인 도면이다.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

10 : 슬러리바틀 11 : 슬러리흡입포트

12 : 냉각수단 13 : 완충부재

14 : 변성된 슬러리 15 : 슬러리이송관로

16 : 화학기계적연마장치 17 : 슬러리

이러한 목적은, 내부에 슬러리를 저장하는 슬러리바틀과; 상기 슬러리바틀에 저장된 슬러리를 외부에 공급하도록 하는 슬러리흡입포트와; 상기 슬러리흡입포트에서 흡입된 슬러리를 이동하여서 화학기계적연마장치로 공급하도록 하는 슬러리이동관로등으로 구성된 슬러리공급장치에 있어서, 상기 슬러리바틀의 저면을 지지하도록 설치되어져서 슬러리바틀의 바닥면에 적층되는 변성된 슬러리를 냉각하도록 하는 냉각수단을 구비하는 슬러리 공급장치를 제공함으로써 달성된다.

그리고, 상기 냉각수단과 상기 슬러리바틀 사이에는 완충부재가 설치되는 것이 바람직하다.

상기 슬러리바틀을 감싸는 완충부재는, 슬러리바틀의 1 ∼ 90%의 높이 사이에서 정하여 지는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 슬러리흡입포트는, 상,하로 이동가능하게 설치되고, 슬러리바틀(10)의 바닥면에서 커버까지 높이의 1 ∼ 90%의 높이 사이에서 정하여 진다.

또한, 상기 냉각수단의 온도는, 0 ∼ -270℃ 사이의 온도범위를 갖도록 한다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명에 따른 슬러리 공급장치에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

도 5는 본 발명에 따른 슬러리 공급장치의 구성을 보인 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 슬러리 공급장치의 요부 구성을 보인 도면이다.

본 발명의 구성은, 내부에 슬러리(17)를 저장하는 슬러리바틀(10)과, 상기 슬러리바틀(10)에 저장된 슬러리(17)를 외부로 공급하도록 하는 슬러리흡입포트 (11)와; 상기 슬러리흡입포트(11)에서 흡입된 슬러리(17)를 이동하여서 화학기계적연마장치(16)로 공급하도록 하는 슬러리이동관로(15)등으로 구성된 슬러리공급장치에 있어서, 상기 슬러리바틀(10)의 저면을 지지하도록 설치되어져서 슬러리바틀 (10)의 바닥면에 적층되는 변성된 슬러리(14)를 냉각하도록 하는 냉각수단(12)을 구비하여 이루어진다.

그리고, 상기 냉각수단(12)과 상기 슬러리바틀(10) 사이에는 완충부재(13)가 설치되어져서 구성되고, 상기 냉각수단(12)과 슬러리바틀(10)은 서로 분리되어지는 것이 가능하다.

그리고, 상기 완충부재(13)는 열전도가 강한 플렉시블한 재질을 사용하도록 한다.

이하, 첨부도면에 의거하여서 본 발명의 작용 및 효과를 살펴 보도록 한다.

도면에 도시된 바와 같이, 상기 슬러리바틀(10)에 저장된 슬러리(17)를 상기 슬러리흡입포트(11)를 통하여서 상기 슬러리이송관로(15)를 거쳐 상기 화학기계적연마장치(16)로 공급하여 웨이퍼등의 연마작업을 진행하도록 한다.

그리고, 상기 슬러리(17)를 지속적으로 공급하다가 슬러리바틀(10)의 바닥면에 저장된 변성된 슬러리(14)를 제거하고자 한다면, 상기 냉각수단(12)을 가동하여서 슬러리바틀(10)의 바닥면으로 부터 냉각을 하여 변성된 슬러리(17)를 대부분 얼려주도록 한다.

이 때, 상기 변성된 슬러리(17)는 대부분 얼음으로 고정되어져 있으므로 상기 슬러리흡입포트(11)에 흡입되지 못하므로 자연스럽게 분리되어진다.

상기 슬러리바틀(10)을 감싸는 완충부재(13)는, 슬러리바틀(10)의 1 ∼ 90%의 높이 사이에서 정하여 지는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 슬러리흡입포트(11)는, 상,하로 이동가능하게 설치되고, 슬러리바틀(10)의 바닥면에서 커버까지 높이의 1 ∼ 90%의 높이 사이에서 정하여 지는 것이 바람직하다.

상기 냉각수단(12)의 온도는, 0 ∼ -270℃ 사이의 온도범위를 갖도록 하여 얼음체를 만들어서 동결하여 분리하도록 하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 슬러리공급장치를 사용하여 슬러리를 제거하는 과정을을 살펴 보도록 한다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 내부에 슬러리(17)를 저장하는 슬러리바틀(10)과; 상기 슬러리바틀(10)에 저장된 슬러리(17)를 공급하도록 하는 슬러리흡입포트(11)와; 상기 슬러리흡입포트(11)에서 흡입된 슬러리(17)를 슬러리이동관로 (15)로 이동하여서 화학기계적연마장치(16)로 공급하도록 하는 슬러리공급방법에 있어서, 상기 슬러리바틀(10)의 바닥면에 적층되는 변성된 슬러리(14)를 냉각수단 (12)으로 냉각하여 얼음체로 만들어 주어 상기 슬러리흡입포트(11)로 흡입되는 것을 방지하여 정상적인 슬러리(17)와 변성된 슬러리(14)를 서로 분리하도록 한다.

따라서, 상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 슬러리 공급장치를 이용하게 되면, 슬러리가 저장되는 슬러리바틀의 저면에 변성 혹은 침강에 의하여서 쌓여지는 슬러리를 슬러리바틀의 저면에 설치되는 냉각수단에 의하여 냉각하여서 정상적인 슬러리를 슬러리흡입포트를 이용하여서 외부로 배출한 후, 냉각수단에 의하여 바닥면에 저장된 변성 혹은 침강된 슬러리를 냉각하여서 용이하고 편리하게 분리하도록 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

그러므로, 변성된 슬러리가 웨이퍼 프로세스에 적용되는 것을 원천적으로 봉쇄하여 웨이퍼에 스크래치(Scratch)와 디펙트(Defect)등으로 인한 공정불량의 원인을 제거할 뿐만아니라 사용하지 않고 버려지는 슬러리 양을 최소화하므로 원가 절감에 이바지하도록 하는 장점을 지닌다.특히, 냉각수단에 완충부재를 설치하여 슬러리바틀의 장착시에 충격을 방지하고, 상기 냉각수단의 냉기가 상기 슬러리바틀에 효율적으로 전달되도록 하는 특징을 지닌다.

Claims (7)

1. 삭제
2. 내부에 슬러리를 저장하는 슬러리바틀과, 상기 슬러리바틀에 저장된 슬러리를 외부에 공급하도록 하는 슬러리흡입포트와; 상기 슬러리흡입포트에서 흡입된 슬러리를 이동하여서 화학기계적연마장치로 공급하도록 하는 슬러리이동관로등으로 구성되고, 상기 슬러리바틀의 저면을 지지하도록 설치되어져서 슬러리바틀의 바닥면에 적층되는 변성된 슬러리를 냉각하도록 하는 냉각수단으로 이루어진 슬러리공급장치에 있어서,

   상기 냉각수단의 내측면에는 완충부재가 설치되어 상기 슬러리바틀을 상기 완충부재의 내측면에서 분리 혹은 장착이 가능하게 설치하여, 상기 슬러리바틀의 착탈시 상기 냉각수단에 대한 충격을 완충하고, 상기 스럴리바틀을 상기 완충부재에 장착후 상기 냉각수단의 냉기가 상기 슬러리바틀에 전달이 잘되도록 하는 것을 특징으로 하는 슬러리 공급장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 완충부재는, 열전도가 강한 플렉시블한 재질을 사용하는 것을 특징으로 하는 슬러리 공급장치.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 슬러리바틀을 감싸는 완충부재는, 슬러리바틀의 1 ∼ 90%의 높이 사이에서 정하여 지는 것을 특징으로 하는 슬러리 공급장치.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 슬러리흡입포트는, 상,하로 이동가능하게 설치되고, 슬러리바틀의 바닥면에서 커버까지 높이의 1 ∼ 90%의 높이 사이에서 정하여 지는 것을 특징으로 하는 슬러리 공급장치.
6. 제 2 항에 있어서, 상기 냉각수단의 온도는, 0 ∼ -270℃ 사이의 온도범위를 갖는 것을 특징으로 하는 슬러리 공급장치.
7. 삭제