KR100524118B1 - Cmp(chemical-mechanical polish) machines and fabrication process using the same - Google Patents

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Abstract

CMP(chemical-mechanical polish) 장비와 상기 장비를 사용하는 제조 공정이 개시된다. CMP 장비는 리테이너 링을 구비한다. 리테이너 링은 리테이너 링의 밑면에 다수 개의 슬러리 통로들을 갖는다. 리테이너 링은 원형 통로를 더 포함한다. 슬러리 통로들과 원형 통로를 통하여 슬러리를 공급하므로써 웨이퍼는 CMP 장비 내부에서 평탄화된다.Chemical-mechanical polish (CMP) equipment and manufacturing processes using the equipment are disclosed. CMP equipment has a retainer ring. The retainer ring has a plurality of slurry passages at the bottom of the retainer ring. The retainer ring further includes a circular passage. The wafer is planarized inside the CMP equipment by supplying the slurry through the slurry passages and the circular passage.

Description

씨엠피 장비와 그 장비를 이용한 제조 공정{CMP(CHEMICAL-MECHANICAL POLISH) MACHINES AND FABRICATION PROCESS USING THE SAME}CMP equipment and manufacturing process using it {CMP (CHEMICAL-MECHANICAL POLISH) MACHINES AND FABRICATION PROCESS USING THE SAME}

본 발명은 반도체 제조 기술에 관한 것으로, 더 구체적으로는 CMP(chemical-mechanical polish) 공정을 수행하는 동안에 반도체 웨이퍼를 정해진 위치에 수용하는 CMP 장비의 폴리싱 헤드(polishing head) 상에서 사용되는 리테이너 링의 개선된 구조에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to semiconductor manufacturing techniques, and more particularly to improvements in retainer rings for use on polishing heads of CMP equipment that receive semiconductor wafers in position during a chemical-mechanical polish (CMP) process. It is about the structure which became.

반도체 제조에 있어서, CMP 기술은 VLSI(very large-scale integration) 및 ULSI(ultra large-scale integration) 집적 회로의 제조에 사용되는 반도체 웨이퍼의 전체적인 평탄화를 위해 광범하게 사용되고 있다.In semiconductor manufacturing, CMP techniques are widely used for the overall planarization of semiconductor wafers used in the manufacture of very large-scale integration (VLSI) and ultra large-scale integration (ULSI) integrated circuits.

도 1a 및 1b는 종래의 CMP 장비를 보여주는 개략도이다. 상기 종래의 CMP 장비는 폴리싱 테이블(10)과, 이 테이블(10) 상에 층을 형성하고 있는 폴리싱 패드(12), 반도체 웨이퍼(16)를 정해진 위치에 수용하는 폴리싱 헤드(14), 그리고 상기 CMP 공정 동안에 반도체 웨이퍼로 일정량의 슬러리(slurry)를 공급하기 위한 노즐(nozzle)(18)을 구비하고 있다.1A and 1B are schematic diagrams showing conventional CMP equipment. The conventional CMP apparatus includes a polishing table 10, a polishing pad 12 forming a layer on the table 10, a polishing head 14 for receiving a semiconductor wafer 16 at a predetermined position, and the A nozzle 18 is provided for supplying a certain amount of slurry to the semiconductor wafer during the CMP process.

도 1c는 폴리싱 헤드(14)의 상세한 내부 구조를 보여주고 있다. 도시된 바와 같이, 폴리싱 헤드(14)는 상기 CMP 공정 동안에 웨이퍼(16)를 수용하는 웨이퍼 로더(wafer loader)(22)로 공기압을 가할 수 있는 공기 압축 수단(20)을 구비하고 있다. 나가, CMP 공정 동안에 정해진 위치에 웨이퍼(16)가 놓여 있도록 하는 리테이너 링(24)이 로더(22)와 웨이퍼(16) 주위에 설치되어 있다. 더 나가, 웨이퍼(16)와 로더(22) 사이에는 쿠션 패드(cushion pad)(도시되지 않음)가 위치한다.1C shows a detailed internal structure of the polishing head 14. As shown, the polishing head 14 is provided with air compression means 20 capable of applying air pressure to a wafer loader 22 which receives the wafer 16 during the CMP process. A retainer ring 24 is provided around the loader 22 and the wafer 16 to allow the wafer 16 to be placed at a predetermined position during the CMP process. Further, a cushion pad (not shown) is located between the wafer 16 and the loader 22.

도 2a 및 2b는 종래의 리테이너 링(24)의 구조를 보여주고 있다. 도 2a 및 2b의 리테이너 링 구조에 의하면, 폴리싱을 위하여 상기 슬러리가 상기 폴리싱 헤드(14)의 밑으로 공급된다. 즉, 상기 슬러리는 폴리싱 되는 웨이퍼의 표면 위로 공급된다. 그러나, 상기 리테이너 헤드의 적당한 수로(conduit) 또는 통로(passage)가 없으므로, 상기 슬러리는 상기 웨이퍼의 표면 위에서 불균일하게 분포된다. 이와 같은 슬러리는 상기 웨이퍼 표면 위에 자연스럽게 순환하지 못하는 것으로 알려져 있다. 따라서, 웨이퍼 가장자리에서 그것이 미치지 못하는 범위가 크고, 폐물(refuse)의 제거율이 낮아지며, 슬러리의 사용이 비효율적이고, 그리고 쿠션 패드의 사용 수명이 짧아지는 문제점들이 발생한다. 도 2a 및 2b의 리테이너 링을 사용한 CMP 공정 처리 결과에 따른 웨이퍼의 표면 평탄도가 도 3에 도시되어 있다. 도 3은 웨이퍼의 스피닝 중심(spinning center)을 지나는 직선 상의 여러 점들에서의 웨이퍼 두께를 보여주고 있다. 도 3을 보면, 웨이퍼의 평탄도(flatness)가 대단히 불량함을 알 수 있다. 웨이퍼 두께의 표준 편차(standard deviation)가 대략 5.06%나 된다.2A and 2B show the structure of a conventional retainer ring 24. According to the retainer ring structure of FIGS. 2A and 2B, the slurry is fed under the polishing head 14 for polishing. That is, the slurry is fed over the surface of the wafer to be polished. However, since there is no suitable conduit or passage of the retainer head, the slurry is unevenly distributed over the surface of the wafer. It is known that such slurries do not naturally circulate on the wafer surface. Thus, problems arise that the range of the wafer edge falls short of it, the removal rate of the reject is low, the use of slurry is inefficient, and the service life of the cushion pad is shortened. The surface flatness of the wafer as a result of the CMP process treatment using the retainer rings of FIGS. 2A and 2B is shown in FIG. 3. 3 shows the wafer thickness at various points on a straight line through the spinning center of the wafer. 3, it can be seen that the flatness of the wafer is very poor. The standard deviation of the wafer thickness is approximately 5.06%.

따라서, 본 발명의 목적은 CMP 장비의 폴리싱 헤드에서 사용되는 새로운 리테이너 링을 제공하는 것으로, CMP 공정 동안에 CMP 장비의 폴리싱 헤드에 의해 연마되는 웨이퍼의 표면상에 슬러리가 균일하게 분포하도록 하는 리테이너 링을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 웨이퍼를 위한 제조 공정을 제공하는 것으로, 뛰어난 평면을 얻기 위하여 상기 웨이퍼는 새로운 리테이너 링을 갖는 CMP 장비를 사용한 CMP 방법에 의해서 평탄화되도록 하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide a new retainer ring for use in a polishing head of a CMP apparatus, wherein the retainer ring is used to uniformly distribute the slurry on the surface of the wafer polished by the polishing head of the CMP apparatus during the CMP process. To provide. Another object of the present invention is to provide a fabrication process for a wafer, in which the wafer is planarized by a CMP method using a CMP apparatus with a new retainer ring in order to obtain an excellent plane.

본 발명의 상기 목적 및 다른 목적들을 위해, 본 발명은 CMP 장비의 폴리싱 헤드에서 사용되는 새로운 리테이너 링을 제공한다. 상기 리테이너 링은 상기 리테이너 링의 밑면 에지에 형성된 다수 개의 슬러리 통로들을 구비한다. 상기 슬러리 통로들은 동일한 폭을 갖고, 상기 슬러리 통로들 각각은 상기 리테이너 링이 회전할 때 상기 리테이너 링 외부의 상기 슬러리에 대하여 예각의 충격 각도가 형성되도록 방사상으로 경사져 있다.For the above and other objects of the present invention, the present invention provides a new retainer ring for use in the polishing head of the CMP equipment. The retainer ring has a plurality of slurry passages formed at the bottom edge of the retainer ring. The slurry passages have the same width, and each of the slurry passages is radially inclined such that an acute angle of impact is formed with respect to the slurry outside the retainer ring as the retainer ring rotates.

본 발명의 제 1의 바람직한 실시예에 따른 리테이너 링은 리테이너 링의 밑면 주위에 동일한 폭의 복수 개의 직선형의 홈들(straight grooves)을 갖도록 형성되고 상기 직선형의 홈들 각각은 상기 리테이너 링이 회전할 때 상기 리테이너 링 외측의 상기 슬러리에 대하여 충격 각도가 예각을 형성하도록 방사상으로 경사져 있다.The retainer ring according to the first preferred embodiment of the present invention is formed to have a plurality of straight grooves of the same width around the bottom of the retainer ring and each of the straight grooves is formed when the retainer ring rotates. The impact angle is inclined radially with respect to the slurry outside the retainer ring to form an acute angle.

본 발명의 제 2의 바람직한 실시예에 따른 리테이너 링은, 상기한 복수 개의 복수 개의 직선형의 홈들 이외에, 상기 리테이너 링의 외측과 내측 사이에서 상기 직선형의 홈들 모두와 서로 교차하는 적어도 하나의 원형의 홈(circular groove)을 갖도록 형성된다. 이와 같이 동일한 간격으로 배열된 본 발명에 따른 직선형의 홈들은 모든 방사상의 방향들로부터 리테이너 링의 내측으로 슬러리가 빨려 들어가도록 함으로써 상기 리테이너 링의 내측에 있는 웨이퍼 위에서 상기 슬러리가 균일하게 퍼지도록 한다. 또, 원형의 홈은 상기 직선형의 홈들을 통해 빨려 들어오는 슬러리의 흐름을 부분적으로 완화시키는 기능을 하며, 상기 원형의 홈으로 슬러리가 흘러들어 가게 된다. 이렇게 흐름이 완화된 슬러리는 상기 직선형의 홈들의 내측 말단들과 가까운 웨이퍼의 가장자리 부분들로 공급된다.The retainer ring according to the second preferred embodiment of the present invention, in addition to the plurality of linear grooves described above, at least one circular groove that intersects with all of the linear grooves between the outside and the inside of the retainer ring. It is formed to have a (circular groove). The straight grooves according to the invention arranged at equal intervals thus allow the slurry to be sucked into the retainer ring from all radial directions so as to spread the slurry evenly on the wafer inside the retainer ring. In addition, the circular groove functions to partially relieve the flow of the slurry sucked through the linear grooves, the slurry flows into the circular groove. This flow relaxed slurry is fed to the edge portions of the wafer close to the inner ends of the straight grooves.

본 발명의 제 3의 바람직한 실시예에 따른 상기 슬러리 통로들은 상기 슬러리 통로의 입구로부터 출구로 슬러리를 위하여 점진적으로 확장되도록 설계된다. 0도 내지 10도 사이의 확산 각도를 갖고, 충격의 각도는 의 방정식으로 계산되며, 상기 x는 상기 슬러리 통로 입구 포인트의 탄젠트 라인과 출구 포인트의 탄젠트 라인 사이의 최소 거리이고 그리고 ℓ은 상기 슬러리 통로들 각각의 통로 길이이다.The slurry passages according to the third preferred embodiment of the invention are designed to gradually expand for slurry from the inlet to the outlet of the slurry passage. Has a diffusion angle between 0 and 10 degrees, the angle of impact X is the minimum distance between the tangent line of the slurry passage inlet point and the tangent line of the outlet point and l is the passage length of each of the slurry passages.

본 발명의 제 4의 바람직한 실시예에 따른 상기 리테이너 링은 본 발명의 제 2의 바람직한 실시예에 따른 슬러리 통로들과 원형 통로의 조합으로 형성된다.The retainer ring according to the fourth preferred embodiment of the present invention is formed by the combination of the slurry passages and the circular passage according to the second preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 상기 목적들을 성취하기 위하여, 제조 공정이 또한 제공된다. 증착 레이어를 갖는 웨이퍼를 평탄화시키기 위하여, 상기 웨이퍼의 표면이 폴리싱 테이블로 향하도록 폴리싱 헤드의 내부에 상기 웨이퍼를 배열시킨다. 상기 웨이퍼는 다수 개의 슬러리 통로들을 구비한 리테이너 링에 의해서 상기 폴리싱 헤드의 내부에 수용된다. 슬러리가 슬러리 공급기로부터 공급되어 상기 리테이너 링의 상기 슬러리 통로들을 통하여 증착 레이어 위에 평탄하게 분산된다. 상기 폴리싱 테이블을 회전시키고, 상기 폴리싱 헤드를 스피닝시키므로써 상기 목적들을 성취하기 위한 제조 공정이 제공된다.In order to achieve the above objects of the present invention, a manufacturing process is also provided. To planarize the wafer with the deposition layer, the wafer is arranged inside the polishing head so that the surface of the wafer is directed to the polishing table. The wafer is received inside the polishing head by a retainer ring having a plurality of slurry passages. A slurry is supplied from the slurry feeder and evenly distributed over the deposition layer through the slurry passages of the retainer ring. A manufacturing process is provided to achieve the objects by rotating the polishing table and spinning the polishing head.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 CMP 공정이 제공된다. 웨이퍼 상에 증착 레이어를 형성시킨다. 리테이너 링을 갖는 CMP 장비를 사용하여 상기 증착 레이어를 폴리싱하되, 상기 리테이너 링은 상기 증착 레이어 위에 평탄하게 슬러리를 분산시키기 위하여 상기 리테이너의 내면으로부터 외면으로 연장된 다수 개의 슬러리 통로들을 갖는다.According to another preferred embodiment of the present invention, a CMP process is provided. A deposition layer is formed on the wafer. Polishing the deposition layer using CMP equipment having a retainer ring, the retainer ring having a plurality of slurry passages extending from the inner surface to the outer surface of the retainer to distribute the slurry evenly over the deposition layer.

여기서는 CMP 장비의 폴리싱 헤드 상에서 사용되는 리테이너 링의 개선된 구조를 제공한다. 상기 리테이너 링의 개선된 구조는 상기 슬러리를 웨이퍼 상에 평탄하게 분산시킬 수 있다. 이하, 도 4a 및 조 4b를 참조하여 본 발명의 제 1 실시예를 설명한다.This provides an improved structure of the retainer ring used on the polishing head of the CMP machine. The improved structure of the retainer ring can evenly distribute the slurry onto the wafer. Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4A and 4B.

<제 1의 바람직한 실시예><First preferred embodiment>

도 4a는 본 발명에 따른 리테이너 링(40)의 제 1의 바람직한 실시예의 개략적 평면도이다. 도 4b는 상기 리테이너 링(40)의 배면도이다. 상기 리테이너 링(40)의 내부 지름은 4 내지 12 인치 또는 12인치보다 큰 범위를 갖는다. 그러나, 리테이너 링(40)은 CMP 공정 동안 반도체 웨이퍼를 수용하는 기능을 한다. 따라서, 상기 리테이너 링(40)의 실질적인 내부 지름은 폴리싱되는 상기 웨이퍼의 크기에 따른다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 리테이너 링(40)은 다수 개의 슬러리 통로들(paths, passages, conduits)(42)이 형성된다. 상기 슬러지 통로들(42)은 상기 리테이너 링들 밑에 형성된 그루브들(grooves), 상기 리테이너 링들을 통과하는 채널들(channels) 또는 튜브들(tubes), 또는 다른 형태에서의 공간들(recesses)일 수 있다. 본 실시예에서, 상기 리테이너 링(40) 주위에서 실질적으로 동일하게 각이 진 간격을 유지하는 직선형의 그루브들이 적용된다. 이들 슬러리 통로들(42) 각각은 그것의 외측 단(outer end)이 리테이너 링(40)의 회전 방향에 대해 일정한 각을 갖는 위치로 그것의 내측 단(inner end)을 인도하도록 반경(radius)에 대해 일정한 각도를 유지하는 방향으로 지향한다. 폴리싱 공정이 수행되는 동안, 상기 리테이너 링(40)은 필요한 속도로 스피닝된다. 이들 슬러리 통로들(42)은 상기 리테이너 링(40)의 외측 상의 슬러리에 대하여 예각의 충격 각도를 가지게 된다. 그래서, 리테이너 링(40)이 고속으로 회전할 때 슬러리 통로들(42)을 통해 상기 리테이너 링(40)의 내측으로 슬러리가 빨려 들어가게 된다. 도 4b에는, 리테이너 링(40)이 반시계 방향으로 회전하는 경우의 직선형의 그루브들(42)의 방향이 예시되어 있다. 실시를 행함에 있어서, 이들 각 슬러리 통로들(42)은 예컨대 0.05∼0.3mm의 폭과 2∼4mm의 깊이를 갖도록 형성된다. 상기 슬러리 통로들(42)은 동일한 간격을 두고서 배열되기 때문에 모든 방사상의 방향들에서 리테이너 링(40)의 내측으로 슬러리들이 빨려 들어갈 수 있다. 그 결과, 슬러리가 리테이너 링 내에 수용되어 있는 웨이퍼 위에서 균일하게 퍼진다.4A is a schematic plan view of a first preferred embodiment of a retainer ring 40 according to the present invention. 4B is a rear view of the retainer ring 40. The inner diameter of the retainer ring 40 has a range larger than 4 to 12 inches or 12 inches. However, retainer ring 40 functions to receive the semiconductor wafer during the CMP process. Thus, the substantial inner diameter of the retainer ring 40 depends on the size of the wafer being polished. As shown in FIG. 4B, the retainer ring 40 is formed with a plurality of slurry passages (paths, passages, conduits) 42. The sludge passages 42 may be grooves formed under the retainer rings, channels or tubes passing through the retainer rings, or recesses in other forms. . In this embodiment, straight grooves are applied that maintain substantially equally angular spacing around the retainer ring 40. Each of these slurry passages 42 has a radius such that its outer end guides its inner end to a position at an angle with respect to the direction of rotation of the retainer ring 40. Orient in the direction of maintaining a constant angle with respect to. During the polishing process, the retainer ring 40 is spun at the required speed. These slurry passages 42 have an acute impact angle with respect to the slurry on the outside of the retainer ring 40. Thus, the slurry is sucked into the retainer ring 40 through the slurry passages 42 when the retainer ring 40 rotates at high speed. 4B, the direction of the straight grooves 42 when the retainer ring 40 rotates counterclockwise is illustrated. In carrying out the implementation, each of these slurry passages 42 is formed to have a width of, for example, 0.05 to 0.3 mm and a depth of 2 to 4 mm. The slurry passages 42 are arranged at equal intervals so that the slurry can be sucked into the retainer ring 40 in all radial directions. As a result, the slurry is spread evenly on the wafer contained in the retainer ring.

도 6 및 도7에는 도 4a 및 4b의 리테이너 링을 사용한 CMP 공정의 처리 결과에 따른 웨이퍼의 평탄도가 도시되어 있다. 상기 평탄도는 웨이퍼의 중심을 지나는 직선 상의 두께 값으로 측정한 것이다. 도 6 및 도 7을 보면, 도 2a 및 2b의 종래 기술의 리테이너 링을 사용해서 얻어진 도 3에 도시된 웨이퍼 평탄도에 비해 대단히 양호함을 알 수 있다. 도 6의 경우에는 두께의 표준 편차가 0.92%이고 도 7의 경우에는 1.38%이다. 이들 모두는 도 3의 경우의 표준 편차 5.06%에 비해 대단히 양호한 것이다. 그러나, 도 7에서 보인 바와 같이, 도 7에 도시된 바와 같이, 슬러리 통로들(42)의 내측 단들에 인접한 웨이퍼의 가장자리 부분들로는 상기 웨이퍼의 다른 부분들보다 가장 많은 양의 슬러리가 공급되기 때문에, 그곳의 두께가 웨이퍼의 다른 부분들의 두께보다 상당히 얇다. 결론적으로, 상기 슬러리 통로들에 근접되는 상기 에지 부분들의 두께는 상기 웨이퍼의 다른 부분들의 두께보다 상당히 적다.6 and 7 show the flatness of the wafer as a result of the processing of the CMP process using the retainer rings of FIGS. 4A and 4B. The flatness is measured by a thickness value on a straight line passing through the center of the wafer. 6 and 7, it can be seen that it is very good compared to the wafer flatness shown in FIG. 3 obtained using the retainer ring of the prior art of FIGS. 2A and 2B. In the case of Fig. 6, the standard deviation of the thickness is 0.92% and in the case of Fig. 1.38%. All of these are very good compared to the standard deviation 5.06% in the case of FIG. However, as shown in FIG. 7, as shown in FIG. 7, since the edge portions of the wafer adjacent to the inner ends of the slurry passages 42 are supplied with the greatest amount of slurry than the other portions of the wafer, The thickness there is considerably thinner than the thickness of the other parts of the wafer. In conclusion, the thickness of the edge portions proximate to the slurry passages is significantly less than the thickness of the other portions of the wafer.

<제 2의 바람직한 실시예>Second Preferred Embodiment

도 5a는 본 발명에 따른 리테이너 링의 제 2의 바람직한 실시예의 개략적 평면도이다. 도 5a에서, 참조 번호 50은 리테이너 링을 나타낸다. 도 5b는 상기 리테이너 링(50)의 배면도이다.5a is a schematic plan view of a second preferred embodiment of a retainer ring according to the invention. In Fig. 5A, reference numeral 50 denotes a retainer ring. 5B is a rear view of the retainer ring 50.

도 5b에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 리테이너 링(50)은 그것의 주위에서 실질적으로 동일하게 각이 진 간격을 유지하는 복수 개의 직선형의 홈들(예컨대, 10 개의 직선형의 홈들)(52)을 갖도록 형성된다는 점에 있어서 앞의 실시예와 부분적으로 동일하다. 이들 각 직선형의 홈들(52)이 지향하는 방향은 앞의 실시예에서와 유사하다. 또, 상기 각 홈들(52)은 역시 앞의 실시예에서와 유사하게 0.1㎜의 폭과 2∼4㎜의 깊이를 갖도록 형성된다. 이 실시예는 상기 리테이너 링의 외측과 내측 사이에 상기 직선형의 홈들(52) 모두와 서로 교차하는 적어도 하나의 원형의 홈(54)이 형성된다는 점에서 앞의 실시예와 다르다. 이 원형의 홈(54)은 상기 직선형의 홈들(52)을 통해 빨려 들어오는 슬러리의 흐름을 부분적으로 완화시키는 기능을 하며, 상기 원형의 홈(54)으로 상기 슬러리가 흘러 들어가게 된다. 이렇게 흐름이 완화된 슬러리는 상기 직선형의 홈들(52)의 내측 말단들과 가까운 웨이퍼의 가장자리 부분들로 공급된다. 이로써, 상기 웨이퍼의 가장자리 부분들에서의 연마 효과는 웨이퍼의 다른 부분들에서 그것과 너무 심하게 차이나지 않게 된다. 실시를 행함에 있어서, 원형의 홈(54)은 예컨대 직선형의 홈들(52)과 유사한 규격 즉, 0.05∼0.3㎜의 폭과 2∼4㎜의 폭을 갖도록 형성된다.As shown in FIG. 5B, the retainer ring 50 of this embodiment has a plurality of straight grooves (eg, ten straight grooves) 52 that maintain substantially the same angled spacing around them. It is partly identical to the previous embodiment in that it is formed to have. The direction in which each of these linear grooves 52 is directed is similar to that in the previous embodiment. Each of the grooves 52 is also formed to have a width of 0.1 mm and a depth of 2 to 4 mm, similarly to the previous embodiment. This embodiment differs from the previous embodiment in that at least one circular groove 54 intersects all of the linear grooves 52 and is formed between the outside and the inside of the retainer ring. The circular groove 54 functions to partially relieve the flow of the slurry sucked through the straight grooves 52, and the slurry flows into the circular groove 54. This flow relaxed slurry is supplied to the edge portions of the wafer close to the inner ends of the straight grooves 52. In this way, the polishing effect at the edge portions of the wafer is not too different from that at other portions of the wafer. In carrying out the implementation, the circular groove 54 is formed to have, for example, a standard similar to that of the linear grooves 52, that is, a width of 0.05 to 0.3 mm and a width of 2 to 4 mm.

상기 두 바람직한 실시예들은 실질적인 관점에서 고려되어야 한다. 슬러리 통로들의 형성에서 또는 상기 슬러리 통로들을 서로 교차하는 버퍼 원형 홈에서도 더욱 더 우수한 평탄화 효과를 얻을 수 있다. 그러나, 상기 실시예들에서는 상기 슬러리 통로들의 상세한 형상, 상기 슬러리 통로들의 중심 라인과 탄젠트 라인 사이의 각인 충격 각도, 그리고 확산 각도 등과 같은 파라미터들(parameters)에 대해서는 설명이 없었다. 다음의 바람직한 실시예들에서는 실질적인 관점에서 주어진다. 상기 파라미터들은 상기 슬러리 흐름을 고려하여 정해진다.The two preferred embodiments should be considered in practical terms. Even better planarization effects can be obtained in the formation of slurry passages or even in a buffer circular groove crossing the slurry passages with each other. However, in the above embodiments, there are no descriptions of parameters such as the detailed shape of the slurry passages, the angle of impact imprinted between the center line and the tangent line of the slurry passages, and the diffusion angle. In the following preferred embodiments are given in practical terms. The parameters are determined taking into account the slurry flow.

<제 3의 바람직한 실시예><Third Preferred Embodiment>

도 8a는 리테이너 링의 평면도이다. 본 발명의 제 3의 바람직한 실시예에 따른 리테이너 링(80)은 밑면에 12개의 슬러리 통로들(82)이 형성되어 있다. 소정 폴리싱 공정을 위하여 특정한 요구에 따른 슬러리 통로의 선택적인 다른 수는 이 분야의 통상적인 지식을 가진 자가 예측할 수 있을 것이다. 외경이 25.40㎝이고, 내경이 22.86㎝인 리테이너 링(80)에서 상기 리테이너 링(80)의 폭은 25.40㎝-22.86㎝=2.54㎝이다. 상기 슬러리 통로들(82)의 형성은 상기 리테이너 링의 안으로 슬러리가 흐르도록 하고, 폴리싱되기 위한 웨이퍼의 표면 위로 분산되도록 한다. 상술한 바와 같이, 상기 슬러리 통로들(82)은 상기 리테이너 링(80)의 전체 폭을 통하여 관통하는 튜브들(tubes), 홈들(grooves), 채널들(channels), 또는 가이딩 홀들(guiding holes)로 형성될 수 있다. 상기 두 연속되는(두 이웃하는) 슬러리 통로들 사이의 중심각은 θ1으로 표시되고, 상기 각 슬러리 통로들(82)의 충격 각도는 φ1으로 표시된다. 상기 슬러리 통로(82)의 내부 단의 지름을 d2, 그리고 외부 단의 지름을 d1이라고 가정한다. 도 8b는 가이딩 홀들이 형성된 슬러리 통로들(82)을 갖는 리테이너 링(80)의 측면도이다.8A is a plan view of the retainer ring. In the retainer ring 80 according to the third preferred embodiment of the present invention, twelve slurry passages 82 are formed at the bottom thereof. Other optional numbers of slurry passageways according to specific needs for a given polishing process will be predictable by one of ordinary skill in the art. In the retainer ring 80 having an outer diameter of 25.40 cm and an inner diameter of 22.86 cm, the width of the retainer ring 80 is 25.40 cm-22.86 cm = 2.54 cm. The formation of the slurry passages 82 allows the slurry to flow into the retainer ring and to disperse over the surface of the wafer for polishing. As described above, the slurry passages 82 may be formed through tubes, grooves, channels, or guiding holes that penetrate through the entire width of the retainer ring 80. It can be formed into). The center angle between the two consecutive (two neighboring) slurry passages is represented by θ 1 , and the impact angle of each of the slurry passages 82 is represented by φ 1 . It is assumed that the diameter of the inner end of the slurry passage 82 is d 2 , and the diameter of the outer end is d 1 . 8B is a side view of the retainer ring 80 having slurry passages 82 formed with guiding holes.

도8c를 참조하면, 한 슬러리 통로(82)의 중심점을 통하여 중심 라인을 그리면, 확산 각도 φ2은 상기 중심 라인과 상기 슬러리 통로(82)의 하나의 주변(또는 경계) 사이의 각으로 정의된다.Referring to FIG. 8C, when a center line is drawn through the center point of one slurry passage 82, the diffusion angle φ 2 is defined as the angle between the center line and one perimeter (or boundary) of the slurry passage 82. .

도 9a 내지 도 9d는 도 8a 내지 도8c에서 보인 리테이너 링(80)을 사용한 폴리싱 공정의 메커니즘을 도시한다. 상기 폴리싱 테이블(90)은 각속도 로 회전하고, 상기 폴리싱 테이블(90)의 중심과 상기 폴리싱 헤드(94)의 중심 사이의 거리는 이라고 가정하면, 상기 폴리싱 헤드(94)는 의 반지름으로 의 각속도로 스피닝(spinning)한다. 도 9a에서 보인 바와 같이, 만일, 상기 각이 와 상기 j축 사이의 θ3와, 와 j축 사이의 θ4이면, 상기 폴리싱 헤드(90)의 주변에서의 어느 포인트 포인트든지 속도 를 갖고 회전한다. 상기 속도는 다음과 같이 계산된다.9A-9D illustrate the mechanism of a polishing process using retainer ring 80 shown in FIGS. 8A-8C. The polishing table 90 has an angular velocity Rotate at and the distance between the center of the polishing table 90 and the center of the polishing head 94 Assume that the polishing head 94 At the radius of Spin at an angular velocity of. As shown in Figure 9a, if the angle is Θ 3 between the j axis and If θ 4 between the and j axes, any point point around the polishing head 90 is velocity Rotate with. The speed is calculated as follows.

= ( r1 ω1cosθ3 + r2 ω1cosθ4 + r2 ω2cosθ4)i - ( r1 ω1sinθ3 + r2 ω1sinθ4 + r2 ω2sinθ4)j= (r 1 ω 1 cosθ 3 + r 2 ω 1 cosθ 4 + r 2 ω 2 cosθ 4 ) i-(r 1 ω 1 sinθ 3 + r 2 ω 1 sinθ 4 + r 2 ω 2 sinθ 4 ) j

= Ai + Bj (1)= Ai + Bj (1)

도 9b는 리테이너 링(80)의 동작을 보여주고 있다. 상기 리테이너 링(80)의 동작은 도 9a에서 보인 상기 폴리싱 헤드(94)와 같은 속도로 똑같이 움직인다고 할 수 있다. 상기 리테이너 링(80) 속도의 방향을 따라 그것의 중심 라인과 함께 상기 슬러리 통로들을 형성한다고 할 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 속도 의 방향 즉, 상기 슬러리 통로의 충격 각도는 다음과 같다.9B shows the operation of the retainer ring 80. It can be said that the operation of the retainer ring 80 moves equally at the same speed as the polishing head 94 shown in Fig. 9A. It can be said that the slurry passages are formed with its center line along the direction of the retainer ring 80 speed. As mentioned above, the speed In other words, the impact angle of the slurry passage is as follows.

상기 리테이너 링(80)이 입구 포인트의 탄젠트 라인과 출구 포인트의 탄젠트 포인트 사이는 최소 1.25㎝의 거리를 갖는데 대하여, 상기 슬러리 통로의 길이 ℓ은 다음과 같다.Whereas the retainer ring 80 has a distance of at least 1.25 cm between the tangent line of the inlet point and the tangent point of the outlet point, the length l of the slurry passage is as follows.

따라서, 상기 슬러리 통로는 상기 관계들로부터 유도된 파라미터들에 의해서 설계될 수 있다.Thus, the slurry passage can be designed by parameters derived from the relationships.

도 9c는 좁은 입구와 넓은 출구를 갖는 슬러리 통로를 보여주고 있다. 상기 슬러리 통로는 외측 단보다 단면적인 큰 내측 단을 갖는다. 이와 같은 설계에 의하면, 상기 슬러리 흐름의 통로는 점진적으로 확장된다. 그리고 실제적인 압력 구배(pressure gradient)와 상기 슬러리 흐름의 쏠림(diversion)은 감소된다. 상기 슬러리는 상기 증가되는 슬러리 통로를 통하여 공급된다. 도면에서 보인 바와 같이, P1, A1, 그리고 V1은 압력과 상기 입구의 단면적, 그리고 상기 입구에서의 슬러리 흐름의 흐름 속도(flow rate)를 각각 표현한다. 반면에, P2, A2, 그리고 V2는 상기 압력과 상기 출구의 단면적, 그리고 상기 출구에서의 슬러리 흐름의 흐름 속도를 각각 표현한다. 상기 슬러리와 상기 슬러리 통로 사이는 상기 슬러리의 중력은 무시해도 좋고, 상기 슬러리는 압축할 수 없는 것으로 가정한다. 만일, 확산 각도가 φ2이고, ℓ이 상기 통로 길이라면, 베르누이의 방정식(the Bernoulli equation)은 입구에서 상기 슬러리 흐름의 소용돌이(vortex), 출구에서 장애(barrier), 그리고 모든 외부의 진동을 무시하므로써 다음과 같이 적용될 수 있다.9C shows a slurry passage with a narrow inlet and a wide outlet. The slurry passageway has a larger inner end in cross-section than the outer end. With this design, the passage of the slurry flow gradually expands. And the actual pressure gradient and diversion of the slurry flow are reduced. The slurry is fed through the increased slurry passageway. As shown in the figures, P 1 , A 1 , and V 1 represent the pressure, the cross-sectional area of the inlet, and the flow rate of the slurry flow at the inlet, respectively. On the other hand, P 2 , A 2 , and V 2 represent the pressure, the cross-sectional area of the outlet, and the flow rate of the slurry flow at the outlet, respectively. It is assumed that the gravity of the slurry can be ignored between the slurry and the slurry passage, and the slurry cannot be compressed. If the diffusion angle is φ 2 and ℓ is the passage length, the Bernoulli equation ignores the vortex of the slurry flow at the inlet, the barrier at the outlet, and all external vibrations. Thus, it can be applied as follows.

이때, P는 압력, ρ는 밀도, 그리고 V는 흐름의 속도, 그리고 P0는 정체 압력(stagnation pressure)이다. 방정식(4)을 도입하므로써, 압력 CP의 탄성 계수(resilience coefficient)는 다음과 같다.Where P is the pressure, ρ is the density, V is the velocity of the flow, and P 0 is the stagnation pressure. By introducing equation (4), the resilience coefficient of pressure C P is as follows.

상기 연속 방정식으로부터From the continuous equation

A1V1 = A2V2 (6)A 1 V 1 = A 2 V 2 (6)

상기 압력의 탄성 계수는 다음과 같이 얻을 수 있다.The elastic modulus of the pressure can be obtained as follows.

따라서, 상기 CP가 높을수록 상기 A1/A2는 더 넓다. 게다가, 상기 A1/A2의 더 넓은 값은 상기 확산 각도(φ2)을 더 넓게 하고, 상기 슬러리 흐름이 더욱 더 유동적이 될 것이라고 생각할 수 있다. 그러나, 확산 각도(φ2)가 10도 이상 증가되면, 흐름 쏠림(91)의 영향 또는 실속 속도(stall speed)(93)는 감소된다. 게다가, 역류(95)의 원인이 되면, 상기 단면적이 감소된다.Therefore, the higher the C P , the wider the A 1 / A 2 . In addition, it is conceivable that a wider value of A 1 / A 2 makes the diffusion angle φ 2 wider and the slurry flow will become even more fluid. However, if the diffusion angle φ 2 is increased by 10 degrees or more, the influence of stall tendency 91 or stall speed 93 is reduced. In addition, if it causes the backflow 95, the cross-sectional area is reduced.

상술한 바와 같이, 상기 슬러리 통로를 설계하기 위하여, 상기 인자들(factors) 즉, (1) tanφ2, (2) tanφ2 < 10°, 그리고 (3) A2/A1이 고려되어야 한다. 도 8a를 참조하면, 외부 지름이 25.40㎝이고, 내부 지름이 22.86cm인 리테이너 링(80)의 상기 슬러리 통로(82)의 외부 단면적의 지름(d1)은 약 1㎝이다. 반면에, 상기 슬러리 통로(82)의 내부 단면적의 지름(d2)은 약 1.8㎝이다. 이웃하는 두 슬러리 통로들(82) 사이의 중심각(θ1)은 약 30°이고, 각각의 슬러리 통로의 확산 각도(φ2)는 약 30°이다.As mentioned above, in order to design the slurry passage, the factors, i.e. (1) tanφ 2 , (2) tanφ 2 <10 °, and (3) A 2 / A 1 must be considered. Referring to FIG. 8A, the diameter d 1 of the outer cross-sectional area of the slurry passage 82 of the retainer ring 80 having an outer diameter of 25.40 cm and an inner diameter of 22.86 cm is about 1 cm. On the other hand, the diameter d 2 of the inner cross-sectional area of the slurry passage 82 is about 1.8 cm. The central angle θ 1 between two neighboring slurry passages 82 is about 30 ° and the diffusion angle φ 2 of each slurry passage is about 30 °.

<제 4의 바람직한 실시예>Fourth Preferred Embodiment

도 10은 본 발명에 따른 리테이너 링(100)의 제 4의 바람직한 실시예의 평면도이다. 본 실시예에서 상기 리테이너 링(100)의 상기 슬러리 통로(102)의 설계는 제 3의 바람직한 실시예에 비슷하다. 이들 슬러리 통로들(102)은 더 넓은 내측 단에서의 단면적과 더 좁은 외측 단에서의 단면적을 갖고, 비교적 동일하게 떨어진 그루브들(grooves)의 형태로 있다. 즉, 출구가 넓을수록 입구가 좁다. 이들 슬러리 통로들(102)의 각각은 전술한 실시예와 비슷한 방법으로 형성되어 생성된다. 다시, 상기 슬러리 통로들(102)의 폭과 깊이는 폴리싱 공정을 위한 특정한 필요들에 의해서 결정된다. 즉, 상기 슬러리 통로들(102)의 치수들은 상기 제 3의 바람직한 실시예에서 개시한 상기 인자들: (1) tanφ2, (2) tanφ2 < 10°, 그리고 (3) A2/A1에 의해서 결정되어야 한다. 본 실시예에서, 원형 그루브, 튜브, 채널들, 또는 가이딩 홀 등의 적어도 하나의 원형 통로(104)는 상기 리테이너 링(100)의 외주변과 내주변 사이의 상기 리테이너 링(100)의 밑면에 형성되고, 상기 직선 그루브들(102) 모두를 서로 교차한다. 상기 원형 통로(104)는 버퍼 링(buffer ring)으로 기능된다. 상기 슬러리는 상기 슬러리 통로들(102)을 통하여 끌려지고, 상기 원형 통로(104)에서 부분적으로 완충되고 회전되므로써, 단지 상기 슬러리의 일부분이 받아지도록 상기 슬러리 통로들(102)의 내측 단들에 가까운 상기 웨이퍼의 에지부분들에 공급된다. 따라서, 전술한 실시예 즉, 상기 웨이퍼의 평탄하게 그리고 균일하게 평면화된 표면을 얇은 에지 부분들의 형성 없이 폴리싱된 효과를 얻을 수 있다. 상기 원형 통로(104)는 상기 슬러리 통로들(102)의 비슷한 치수를 갖는다.10 is a plan view of a fourth preferred embodiment of the retainer ring 100 according to the present invention. The design of the slurry passageway 102 of the retainer ring 100 in this embodiment is similar to the third preferred embodiment. These slurry passages 102 have a cross sectional area at the wider inner end and a narrower outer end and are in the form of grooves that are relatively equally spaced apart. In other words, the wider the exit, the narrower the entrance. Each of these slurry passages 102 is formed and produced in a similar manner to the embodiment described above. Again, the width and depth of the slurry passageways 102 are determined by the specific needs for the polishing process. That is, the dimensions of the slurry passages 102 are the factors described in the third preferred embodiment: (1) tanφ 2 , (2) tanφ 2 <10 °, and (3) A 2 / A 1 Must be determined by In this embodiment, at least one circular passage 104, such as a circular groove, tube, channel, or guiding hole, is formed on the bottom surface of the retainer ring 100 between the outer periphery and the inner periphery of the retainer ring 100. Formed in the cross, and all of the straight grooves 102 intersect with each other. The circular passage 104 functions as a buffer ring. The slurry is attracted through the slurry passageways 102 and partially buffered and rotated in the circular passageway 104 so that the slurry is close to the inner ends of the slurry passageways 102 so that only a portion of the slurry is received. Supplied to the edge portions of the wafer. Thus, the above-described embodiment, i.e., the smoothed and uniformly planarized surface of the wafer can be polished without the formation of thin edge portions. The circular passage 104 has similar dimensions of the slurry passages 102.

<제 5의 바람직한 실시예>Fifth Preferred Embodiment

반도체 기술에서, CMP는 VLSI 또는 ULSI의 제조 공정에서 지금까지 글로벌 평탄화를 이룰 수 있는 유일한 기술이다. 상기 CMP 공정은 다음의 공정의 이점을 위하여 반도체 기판 상에서 평평하지 않은 표면을 평평하게 하기 위하여 또는 포토리소크라피(photolithography) 다음에 따르는 에칭 프로세스에서 정밀한 정렬을 얻기 위하여 많은 제조 공정에 적용될 수 있다. CMP를 사용하여 반도체 디바이스를 제조하는 예들은 다음의 문단에서 그려지고 설명된다.In semiconductor technology, CMP is the only technology that can achieve global planarization so far in the manufacturing process of VLSI or ULSI. The CMP process can be applied to many manufacturing processes to flatten an uneven surface on a semiconductor substrate for the benefit of the following process or to obtain precise alignment in the etching process following photolithography. Examples of manufacturing semiconductor devices using CMP are drawn and described in the following paragraphs.

도 11a에서, 반도체 기판(100)은 평탄하지 않은 표면(110)을 가지고 있다. 반도체 기판(100) 상에는 증착 레이어(deposition layer)(120)가 형성되어 있다. 상기 증착 레이어(120)는 평평하지 않은 표면(110)의 하부에 위치되어 형성되므로 결과적으로 평평하지 않은 표면을 갖고 형성된다. 본 발명에서, CMP 장비는 슬러리 통로들이 사용된 리테이너 링을 구비한다. 상기 CMP 장비는 폴리싱 테이블, 상기 폴리싱 테이블에 향하는 폴리싱 헤드, 그리고 폴리싱을 위하여 상기 폴리싱 테이블의 위에 슬러리를 공급하는 슬러리 공급기를 구비한다. 상기 리테이너 링은 상기 폴리싱 헤드의 밑면 에지에 배치된다. 상기 증착 레이어(120)의 상기 면은 상기 폴리싱 테이블을 향하므로, 상기 반도체 기판(100)은 상기 리테이너 링에 의해서 수용되어 상기 폴리싱 헤드의 내부에 배치된다. 상기 증착 레이어(12)는 평탄화된다. 일반적인 CMP 장비는 평평하지 않게 분산되는 슬러리가 발생된다고 기술하였으므로, 상기 증착 레이어(120)는 기대되는 평평한 표면으로 평탄화할 수 없다. 상기 슬러리를 상기 리테이너 링의 슬러리 통로를 통하여, 또는 비록 원형 통로를 통할지라도, 공급하므로써 상기 슬러리는 상기 웨이퍼 표면상에 평평하게 분산된다. 즉, 상기 증착 레이어(120)의 표면은 도 11b에서 보인 바와 같이 균일하게 평탄화된 표면을 얻을 수 있다.In FIG. 11A, the semiconductor substrate 100 has an uneven surface 110. A deposition layer 120 is formed on the semiconductor substrate 100. Since the deposition layer 120 is formed below the non-flat surface 110, the result is a non-flat surface. In the present invention, the CMP apparatus has a retainer ring in which slurry passages are used. The CMP apparatus has a polishing table, a polishing head facing the polishing table, and a slurry feeder for supplying a slurry on top of the polishing table for polishing. The retainer ring is disposed at the bottom edge of the polishing head. Since the surface of the deposition layer 120 faces the polishing table, the semiconductor substrate 100 is received by the retainer ring and disposed inside the polishing head. The deposition layer 12 is planarized. Since general CMP equipment described that a slurry is produced that is not flat, the deposition layer 120 cannot be planarized to an expected flat surface. By feeding the slurry through the slurry passageway of the retainer ring, or through the circular passageway, the slurry is evenly dispersed on the wafer surface. That is, the surface of the deposition layer 120 can obtain a uniformly flattened surface as shown in Figure 11b.

상기 CMP 공정은 플러그(plug) 등을 형성하기 위하여 에칭 백(etch back)에 또한 적용할 수 있다. 도 12a에서, 기판(200)은 오프닝(opening)(210)을 갖고 있다. 상기 증착 레이어(220)는 상기 오프닝(210)을 채우기 위하여 상기 기판(200) 상에 형성된다. 상기 오프닝의 내부에 플러그를 형성하기 위하여, 상기 증착 레이어(220)는 에치 백된다. 종종, CMP 공정은 에치 백 공정을 위하여 수행된다. 본 발명에 따른 리테이너 링을 갖는 CMP 장비를 사용하므로써, 매우 균일한 플러그(220A)는 도 12b에서 보인 바와 같이 형성된다.The CMP process may also be applied to an etch back to form a plug or the like. In FIG. 12A, the substrate 200 has an opening 210. The deposition layer 220 is formed on the substrate 200 to fill the opening 210. To form a plug inside the opening, the deposition layer 220 is etched back. Often, the CMP process is performed for an etch back process. By using CMP equipment with retainer rings in accordance with the present invention, a very uniform plug 220A is formed as shown in FIG. 12B.

CMP 공정을 위한 다른 명세서와 널리 사용된 기술은 STI(shallow trench isolation)의 제조이다. STI 형성의 방법은 도 13a 내지 도 13d에서 보여주고 있다. 도 13a에서, 약 100Å 내지 150Å의 두께를 갖는 패드 옥사이드 레이어(pad oxide layer)(302)는 기판(300), 바람직하게는 실리콘 웨이퍼, 상에 형성된다. 마스크 레이어(mask layer)(304), 예를 들면, 약 1000Å 내지 3000Å의 두께를 갖는 실리콘 나이트라이드 레이어(silicon nitride layer)는 상기 패드 옥사이드 레이어(302)를 덮기 위하여 형성된다. 상기 마스크 레이어(304), 상기 패드 옥사이드 레이어(302), 그리고 상기 기판(300)을 통한 에칭은 약 0.5㎛의 깊이를 갖는 트렌치(306)를 형성한다.Another specification and widely used technique for the CMP process is the manufacture of shallow trench isolation (STI). The method of STI formation is shown in FIGS. 13A-13D. In FIG. 13A, a pad oxide layer 302 having a thickness of about 100 GPa to 150 GPa is formed on the substrate 300, preferably a silicon wafer. A mask layer 304, for example, a silicon nitride layer having a thickness of about 1000 GPa to 3000 GPa is formed to cover the pad oxide layer 302. Etching through the mask layer 304, the pad oxide layer 302, and the substrate 300 forms a trench 306 having a depth of about 0.5 μm.

도 13b에서, 상기 에칭된 트렌치(306)의 측벽을 따라 약 150Å 내지 200Å의 두께 범위로 리테이너 옥사이드 레이어(liner oxide layer)(308)가 형성된다. 격리 레이어(310)는 상기 마스크 레이어(304)를 덮고, 상기 트렌치(306)를 채우기 위하여 형성된다. 바람직하게, 상기 격리 레이어(310)는 약 9000Å 내지 11000Å의 두께를 갖도록 형성된다. 대체로, 치밀화(densification)는 향상된 구조적 질로 얻기 위하여 일반적으로 다음과 같다.In FIG. 13B, a retainer oxide layer 308 is formed along a sidewall of the etched trench 306 in a thickness range of about 150 GPa to 200 GPa. An isolation layer 310 is formed to cover the mask layer 304 and to fill the trench 306. Preferably, the isolation layer 310 is formed to have a thickness of about 9000 Å to 11000 Å. In general, densification is generally as follows to obtain improved structural quality.

도 13c는 스톱 레이어(stop layer)로 상기 마스크 레이어(304)를 사용한다. 도 13b에서 보인 바와 같이, 상기 격리 레이어(310)는 CMP 공정에 의해서 격리 플러그(310)로 폴리싱된다. 일반적인 CMP 장비를 사용하므로써, 상기 슬러리는 상기 격리 레이어(310)의 표면상에 평평하게 분산되도록 공급할 수 없으므로, 상기 슬러리 내부에 포함된 파티클들은 미세 스크레치들(micro-scratches) 또는 다른 결함들(defects)의 원인이 된다. 이들 미세 스크레치들과 결함들의 형성은, 연속되는 공정에서, 브리징(bridging) 또는 전기적인 쇼트 결과를 일으키기 쉽다. 제품의 수율이 감소된다.13C uses the mask layer 304 as a stop layer. As shown in FIG. 13B, the isolation layer 310 is polished to the isolation plug 310 by a CMP process. By using common CMP equipment, the slurry cannot be supplied to be evenly distributed on the surface of the isolation layer 310, so that particles contained in the slurry may contain micro-scratches or other defects. ) Causes. The formation of these fine scratches and defects is likely to result in bridging or electrical short in a subsequent process. The yield of the product is reduced.

본 발명에서, CMP 장비는 슬러리 통로들이 제공된 리테이너 링을 갖는다. 상기 기판(300)은 슬러리 통로들을 갖는 상기 리테이너 링의 내부에 수용된다. 폴리싱 동안, 상기 격리 레이어(310)(도 13b 참조)는, 도 13c에서 보인 바와 같이, 격리 플러그(310)를 형성하기 위하여 CMP 장비의 폴리싱 테이블 위의 폴리싱 패드로 향한다. 상기 폴리싱 슬러리는 평평하게 그리고 균일하게 상기 격리 레이어(310) 위에 분산되므로, 상기 격리 플러그(310a)는 미세 스크레치들 또는 결함들 없이 균일한 구조로 형성된다. 일반적인 방법을 사용하면, 상기 마스크 레이어(340)는 제거된다. 따라서, STI가 형성된다.In the present invention, the CMP equipment has a retainer ring provided with slurry passages. The substrate 300 is housed inside of the retainer ring with slurry passages. During polishing, the isolation layer 310 (see FIG. 13B) is directed to a polishing pad on the polishing table of the CMP equipment to form the isolation plug 310, as shown in FIG. 13C. Since the polishing slurry is evenly and uniformly distributed over the isolation layer 310, the isolation plug 310a is formed in a uniform structure without fine scratches or defects. Using the conventional method, the mask layer 340 is removed. Thus, an STI is formed.

여기서는 예시적인 바람직한 실시예들을 사용하여 본 발명을 설명하였지만, 물론, 본 발명의 범위가 개시된 실시예들에만 한정되는 것은 아니며, 오히려 본 발명의 범위에는 다양한 변형 예들 및 유사한 구성들까지 포함된다. 따라서, 본 발명의 클레임의 진정한 범위는 그와 같은 모든 변형 예들 및 유사한 구성들까지 포함하는 것으로 해석되어야 한다.Although the present invention has been described herein using exemplary preferred embodiments, of course, the scope of the present invention is not limited only to the disclosed embodiments, but rather the scope of the present invention includes various modifications and similar configurations. Accordingly, the true scope of the claims of the present invention should be construed to cover all such modifications and similar configurations.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 리테이너 링이 회전할 때 방사상으로 경사져 있는 직선형의 홈들이 회전하는 리테이너 링의 외측 상의 슬러리에 예각으로 충격을 가함으로써, 웨이퍼의 가장자리 부분들로 충분한 양의 슬러리가 공급된다. 또, 상기 직선형의 홈들을 교차하도록 원형의 홈을 형성하면, 상기 직선형의 홈들을 통해 빨려 들어오는 슬러리의 흐름을 부분적으로 완화됨으로써 웨이퍼의 가장자리 부분들에서의 연마 효과는 웨이퍼의 다른 부분들에서 그것과 너무 심하게 차이나지 않는다.According to the present invention as described above, a sufficient amount of slurry is supplied to the edge portions of the wafer by acutely impacting the slurry on the outer side of the retainer ring with radially inclined linear grooves when the retainer ring rotates. do. Further, if the circular groove is formed to intersect the straight grooves, the flow of slurry sucked in through the straight grooves is partially mitigated, so that the polishing effect at the edge portions of the wafer is different from that at other portions of the wafer. It is not too bad.

도 1a는 반도체 웨이퍼 상에 CMP 공정을 수행하기 위한 CMP 장비의 개략적 평면도;1A is a schematic plan view of a CMP apparatus for performing a CMP process on a semiconductor wafer;

도 1b는 도 1a의 CMP 장비의 개략적 단면도;1B is a schematic cross-sectional view of the CMP equipment of FIG. 1A;

도 1c는 도 1a 및 1b의 CMP 장비 상에서 사용되는 폴리싱 헤드의 상세한 내부 구조를 보여주는 단면도;1C is a cross-sectional view showing a detailed internal structure of the polishing head used on the CMP equipment of FIGS. 1A and 1B;

도 2a는 도 1c의 폴리싱 헤드 상에서 사용되는 종래의 리테이너 링의 개략적 평면도;2A is a schematic plan view of a conventional retainer ring used on the polishing head of FIG. 1C;

도 2b는 도 2a의 종래의 리테이너 링의 개략적 배면도;FIG. 2B is a schematic rear view of the conventional retainer ring of FIG. 2A; FIG.

도 3은 도 2a 및 2b의 종래의 리테이너 링을 사용한 CMP 공정 처리 결과에 따른 반도체 웨이퍼의 평탄도를 보여주는 그래프;3 is a graph showing the flatness of a semiconductor wafer as a result of a CMP process treatment using the conventional retainer rings of FIGS. 2A and 2B;

도 4a는 본 발명에 따른 리테이너 링의 제 1의 바람직한 실시예를 보여주는 개략적 평면도;4a shows a schematic plan view of a first preferred embodiment of a retainer ring according to the invention;

도 4b는 도 4a의 리테이너 링의 개략적 배면도;4B is a schematic rear view of the retainer ring of FIG. 4A;

도 5a는 본 발명에 따른 리테이너 링의 제 2의 바람직한 실시예를 보여주는 개략적 평면도;5a shows a schematic plan view of a second preferred embodiment of a retainer ring according to the invention;

도 5b는 도 5a의 리테이너 링의 개략적 배면도;5B is a schematic rear view of the retainer ring of FIG. 5A;

도 6은 도 4a 및 4b의 리테이너 링을 사용한 CMP 공정 처리 결과에 따른 반도체 웨이퍼의 평탄도를 보여주는 그래프;6 is a graph showing the flatness of a semiconductor wafer as a result of a CMP process treatment using the retainer rings of FIGS. 4A and 4B;

도 7은 도 4a 및 4b의 리테이너 링을 사용한 CMP 공정 처리 결과에 따른 반도체 웨이퍼의 평탄도를 보여주는 그래프;7 is a graph showing flatness of a semiconductor wafer as a result of a CMP process treatment using the retainer rings of FIGS. 4A and 4B;

도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 리테이너 링의 제 3의 바람직한 실시예를 보여주는 평면도 및 측면도;8a and 8b show a plan view and a side view showing a third preferred embodiment of the retainer ring according to the invention;

도 8c는 슬러리 통로의 개략적인 단면도;8C is a schematic cross-sectional view of the slurry passage;

도 9a 내지 도 9d는 슬러리 흐름의 메커니즘을 보여주는 도면들;9A-9D show mechanisms of slurry flow;

도 10은 본 발명에 따른 리테이너 링의 제 4의 바람직한 실시예를 보여주는 개략적인 평면도;10 is a schematic plan view showing a fourth preferred embodiment of the retainer ring according to the invention;

도 11a 및 도 11b는 웨이퍼 상의 증착 레이어를 평탄화시키기 위하여 보여주는 공정의 단면도들;11A and 11B are cross-sectional views of a process showing to planarize a deposition layer on a wafer;

도 12a 및 도 12b는 에치 백 공정을 보여주는 단면도들;12A and 12B are cross-sectional views showing an etch back process;

도 13a 내지 도 13d는 본 발명의 CMP를 사용하여 STI를 제조하는 방법을 보여주는 단면도들이다.13A-13D are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing an STI using the CMP of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

40, 50, 80, 100 : 리테이너 링40, 50, 80, 100: retainer ring

42, 52, 54, 82, 102 : 홈42, 52, 54, 82, 102: home

Claims (45)

CMP 장비에 사용하기 위한 리테이너 링에 있어서,Retainer ring for use in CMP equipment, 상기 리테이너 링의 내측 면으로부터 상기 리테이너 링의 외측 면으로 연장되는 다수 개의 슬러리 통로들을 갖고, 상기 슬러리 통로들 각각은 상기 리테이너 링이 회전할 때 상기 리테이너 링 외부의 상기 슬러리에 대하여 예각의 충격 각도가 형성되도록 방사상으로 경사져 있으며,Having a plurality of slurry passages extending from the inner side of the retainer ring to the outer side of the retainer ring, each of the slurry passages having an acute impact angle with respect to the slurry outside the retainer ring as the retainer ring rotates. Is radially inclined to form, 상기 리테이너 링은 상기 리테이너 링의 내측 면과 외측 벽 사이를 가로질러 형성되는 원형 통로를 더 포함하는 리테이너 링.And the retainer ring further comprises a circular passage formed between the inner side and the outer wall of the retainer ring. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 슬러리 통로들은 동일한 간격인 리테이너 링.And the slurry passages are equally spaced. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 리테이너 링의 내부 직경은 4인치보다 큰 리테이너 링.A retainer ring having an inner diameter greater than 4 inches. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 리테이너 링은 10개의 슬러리 통로들을 포함하는 리테이너 링.And the retainer ring comprises ten slurry passages. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 슬러리 통로들은 0.05∼0.3㎜의 폭과 2∼4㎜의 깊이로 각각 형성되는 리테이너 링.And the slurry passages are each formed in a width of 0.05 to 0.3 mm and a depth of 2 to 4 mm. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 슬러리는 상기 슬러리 통로들을 통하여 직선 경로를 갖는 리테이너 링.And the slurry has a straight path through the slurry passages. CMP 장비에 있어서,In CMP equipment, 폴리싱 테이블과;A polishing table; 상기 폴리싱 테이블 위의 폴리싱 패드와;A polishing pad on the polishing table; 웨이퍼를 폴리싱하기 위하여 상기 폴리싱 테이블 위에 슬러리를 공급하기 위한 슬러리 공급기와;A slurry feeder for supplying a slurry on the polishing table to polish a wafer; 상기 웨이퍼를 배열하기 위한 폴리싱 헤드 및:A polishing head for arranging the wafer and: 상기 폴리싱 헤드의 바텀 에지에서 상기 웨이퍼를 수용하기 위한 리테이너 링을 포함하되,A retainer ring for receiving the wafer at the bottom edge of the polishing head, 상기 웨이퍼는 폴리싱되기 위한 표면이 상기 폴리싱 패드에 향하도록 상기 리테이너 링에 수용되고,The wafer is received in the retainer ring with the surface to be polished facing the polishing pad, 상기 리테이너 링은 상기 슬러리 공급기에 의해서 공급되는 상기 슬러리를 상기 리테이너를 통하여 상기 웨이퍼의 표면 위로 직접 공급하기 위한 다수 개의 슬러리 통로들을 갖고 그리고 상기 슬러리 통로들은 상기 폴리싱 헤드가 폴리싱을 위하여 스피닝될 때 상기 폴리싱 헤드 외부의 상기 슬러리 흐름에 대하여 예각의 충격 각도가 형성되도록 방사상으로 경사져 있으며, 상기 리테이너 링의 내측 면과 외측 벽 사이를 가로질러 형성되는 원형 통로를 더 포함하는 CMP 장비.The retainer ring has a plurality of slurry passages for directly supplying the slurry supplied by the slurry feeder through the retainer onto the surface of the wafer and the slurry passages are polished when the polishing head is spun for polishing. And a circular passage inclined radially so as to form an acute impact angle with respect to the slurry flow outside the head, the circular passage being formed between the inner side and the outer wall of the retainer ring. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 리테이너 링의 내부 직경은 4인치보다 큰 CMP 장비.CMP equipment with an inner diameter of the retainer ring larger than 4 inches. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 슬러리 통로들은 0.05∼0.3㎜의 폭과 2∼4㎜의 깊이로 각각 형성되는 CMP 장비.The slurry passages are each formed with a width of 0.05 to 0.3 mm and a depth of 2 to 4 mm. CMP 장비에 사용하기 위한 리테이너 링에 있어서,Retainer ring for use in CMP equipment, 상기 리테이너 링의 내측 면으로부터 상기 리테이너 링의 외측 벽 연장되는 다수 개의 슬러리 통로들 및;A plurality of slurry passages extending from an inner side of the retainer ring to an outer wall of the retainer ring; 상기 리테이너 링의 내주 변과 외주변 사이에서 상기 슬러리 통로들을 서로 교차하는 적어도 하나의 원형 통로를 포함하는 리테이너 링.And at least one circular passageway intersecting the slurry passages between an inner circumference and an outer circumference of the retainer ring. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 슬러리 통로들은 동일한 간격인 리테이너 링.And the slurry passages are equally spaced. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 슬러리 통로들은 상기 리테이너 링이 회전할 때 상기 리테이너 링의 외측 상의 상기 슬러리에 대하여 예각의 충격 각도가 형성되도록 방사상으로 경사져 있는 리테이너 링.The slurry passages are radially inclined such that an acute angle of impact is formed with respect to the slurry on the outside of the retainer ring as the retainer ring rotates. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 리테이너 링의 내부 직경은 4인치보다 큰 리테이너 링.A retainer ring having an inner diameter greater than 4 inches. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 리테이너 링은 10개의 슬러리 통로들을 포함하는 리테이너 링.And the retainer ring comprises ten slurry passages. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 슬러리 통로들은 0.05∼0.3㎜의 폭과 2∼4㎜의 깊이로 각각 형성되는 리테이너 링.And the slurry passages are each formed in a width of 0.05 to 0.3 mm and a depth of 2 to 4 mm. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 슬러리는 상기 슬러리 통로들을 통하여 직선 경로를 갖는 리테이너 링.And the slurry has a straight path through the slurry passages. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 원형 통로는 0.05∼0.3㎜의 폭과 2∼4㎜의 깊이로 형성되는 리테이너 링.And the circular passage is formed with a width of 0.05 to 0.3 mm and a depth of 2 to 4 mm. CMP 장비에 있어서,In CMP equipment, 폴리싱 테이블과;A polishing table; 상기 폴리싱 테이블 위의 폴리싱 패드와;A polishing pad on the polishing table; 웨이퍼를 폴리싱하기 위하여 상기 폴리싱 테이블 위에 슬러리를 공급하기 위한 슬러리 공급기와;A slurry feeder for supplying a slurry on the polishing table to polish a wafer; 상기 웨이퍼를 배열하기 위한 폴리싱 헤드 및:A polishing head for arranging the wafer and: 상기 폴리싱 헤드의 바텀 에지에서 상기 웨이퍼를 수용하기 위한 리테이너 링를 포함하되,A retainer ring for receiving the wafer at the bottom edge of the polishing head, 상기 웨이퍼는 폴리싱되기 위한 표면이 상기 폴리싱 패드에 향하도록 상기 리테이너 링에 수용되고,The wafer is received in the retainer ring with the surface to be polished facing the polishing pad, 상기 리테이너 링은 상기 슬러리 공급기에 의해서 공급되는 상기 슬러리를 상기 리테이너를 통하여 상기 웨이퍼의 표면 위로 직접 공급하기 위한 다수 개의 슬러리 통로들 및;The retainer ring comprises a plurality of slurry passages for supplying the slurry supplied by the slurry feeder directly through the retainer onto the surface of the wafer; 상기 리테이너 링의 내주 변과 외주변 사이에서 상기 슬러리 통로들을 서로 교차하는 원형 통로를 포함하는 CMP 장비.And a circular passage crossing the slurry passages between an inner circumference and an outer circumference of the retainer ring. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 슬러리 통로들은 동일한 간격인 CMP 장비.Wherein the slurry passages are equally spaced. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 슬러리 통로들은 상기 리테이너 링 외부의 상기 슬러리에 대하여 예각의 충격 각도가 형성되도록 방사상으로 경사져 있는 CMP 장비.And the slurry passages are radially inclined such that an acute angle of impact is formed with respect to the slurry outside the retainer ring. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 리테이너 링의 내부 직경은 4인치보다 큰 CMP 장비.CMP equipment with an inner diameter of the retainer ring larger than 4 inches. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 슬러리 통로들은 0.05∼0.3㎜의 폭과 2∼4㎜의 깊이로 각각 형성되는 CMP 장비.The slurry passages are each formed with a width of 0.05 to 0.3 mm and a depth of 2 to 4 mm. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 원형 통로는 0.05∼0.3㎜의 폭과 2∼4㎜의 깊이로 형성되는 CMP 장비.The circular passage is formed in a width of 0.05 to 0.3 mm and a depth of 2 to 4 mm CMP equipment. CMP 장비에 사용하기 위한 리테이너 링에 있어서,Retainer ring for use in CMP equipment, 상기 리테이너 링을 통하여 관통하는 다수 개의 슬러리 통로들과;A plurality of slurry passages passing through the retainer ring; 상기 리테이너 링의 내측 면과 외측 벽 사이에서 상기 슬러리 통로들을 서로 교차하는 원형 통로를 갖고,Having a circular passageway intersecting the slurry passages with each other between an inner side and an outer wall of the retainer ring, 상기 슬러리 통로들 각각은 상기 슬러리 통로의 입구로부터 출구까지 슬러리를 위하여 점진적으로 확장되는 통로를 갖는 리테이너 링.Each of the slurry passages has a passage that gradually extends for the slurry from the inlet to the outlet of the slurry passageway. 제 24 항에 있어서,The method of claim 24, 상기 슬러리 통로들은 0도 내지 10도 사이의 확산 각도로 설계되고, 충격 각도는 의 방정식으로 계산되며, 상기 x는 입구 포인트의 탄젠트 라인과 출구 포인트의 탄젠트 라인 사이의 최소 거리이고 그리고 ℓ은 상기 슬러리 통로들 각각의 통로 길이인 리테이너 링.The slurry passages are designed with diffusion angles between 0 and 10 degrees, and the impact angle is Wherein the x is the minimum distance between the tangent line at the inlet point and the tangent line at the outlet point and l is the length of the passage of each of the slurry passages. 제 24 항에 있어서,The method of claim 24, 상기 슬러리 통로들 각각은 외측 단의 단면적보다 내측 단의 단면적이 더 큰 리테이너 링.Each of the slurry passages has a larger cross-sectional area at the inner end than a cross-sectional area at the outer end. 제 24 항에 있어서,The method of claim 24, 상기 슬러리 통로들 각각은 슬러리 흐름을 위해서 직선 통로를 갖는 리테이너 링.Each of said slurry passages has a straight passage for slurry flow. CMP 장비에 있어서,In CMP equipment, 폴리싱 테이블과;A polishing table; 상기 폴리싱 테이블 위의 폴리싱 패드와;A polishing pad on the polishing table; 웨이퍼를 폴리싱하기 위하여 상기 폴리싱 테이블 위에 슬러리를 공급하기 위한 슬러리 공급기와;A slurry feeder for supplying a slurry on the polishing table to polish a wafer; 상기 웨이퍼를 배열하기 위한 폴리싱 헤드 및:A polishing head for arranging the wafer and: 상기 폴리싱 헤드의 바텀 에지에서 상기 웨이퍼를 수용하기 위한 리테이너 링를 포함하되,A retainer ring for receiving the wafer at the bottom edge of the polishing head, 상기 웨이퍼는 폴리싱되기 위한 표면이 상기 폴리싱 패드에 향하도록 상기 리테이너 링에 수용되고,The wafer is received in the retainer ring with the surface to be polished facing the polishing pad, 상기 리테이너 링은,The retainer ring, 상기 슬러리 공급기에 의해서 공급되는 상기 슬러리를 상기 리테이너 링을 통하여 상기 웨이퍼의 표면 위로 직접 공급하기 위한 다수 개의 슬러리 통로들을 갖고 그리고 상기 슬러리 통로들은 상기 슬러리 통로의 입구로부터 출구까지 상기 슬러리를 위하여 점진적으로 확장되는 통로로 설계되며, 상기 슬러리 통로들은 상기 리테이너 링의 내측 면과 외측 벽 사이에서 상기 슬러리 통로들을 서로 교차하는 원형 통로를 갖는 CMP 장비.Having a plurality of slurry passages for feeding the slurry supplied by the slurry feeder directly over the surface of the wafer through the retainer ring and the slurry passages gradually expand for the slurry from the inlet to the outlet of the slurry passage And the slurry passages have circular passages intersecting the slurry passages with each other between the inner side and the outer wall of the retainer ring. 제 28 항에 있어서,The method of claim 28, 상기 슬러리 통로들은 0도 내지 10도 사이의 확산 각도로 설계되고, 충격 각도는 의 방정식으로 계산되며, 상기 x는 입구 포인트의 탄젠트 라인과 출구 포인트의 탄젠트 라인 사이의 최소 거리이고 그리고 ℓ은 상기 슬러리 통로들 각각의 통로 길이인 CMP 장비.The slurry passages are designed with diffusion angles between 0 and 10 degrees, and the impact angle is Calculated by the equation, wherein x is the minimum distance between the tangent line of the inlet point and the tangent line of the outlet point and l is the passage length of each of the slurry passages. 제 28 항에 있어서,The method of claim 28, 상기 슬러리 통로들 각각은 외측 단의 단면적보다 내측 단의 단면적이 더 큰 CMP 장비.Each of the slurry passages has a larger cross-sectional area at the inner end than a cross-sectional area at the outer end. 웨이퍼의 표면을 평탄화시키기 위한 CMP 공정에 있어서,In the CMP process for planarizing the surface of the wafer, 상기 웨이퍼의 표면이 폴리싱 테이블로 향하도록 폴리싱 헤드의 내부에 상기 웨이퍼를 배열시키는 단계와;Arranging the wafer inside the polishing head such that the surface of the wafer faces the polishing table; 다수 개의 슬러리 통로들을 구비한 리테이너 링에 의해서 상기 폴리싱 헤드의 내부에 상기 웨이퍼를 수용하는 단계와;Receiving the wafer inside the polishing head by a retainer ring having a plurality of slurry passages; 슬러리 공급기로부터 슬러리를 공급하고, 상기 슬러리가 상기 리테이너 링의 상기 슬러리 통로들을 통하여 증착 레이어 위에 평탄하게 분산되는 단계 및;Feeding a slurry from a slurry feeder, wherein the slurry is evenly distributed over a deposition layer through the slurry passages of the retainer ring; 상기 폴리싱 테이블을 회전시키고, 상기 폴리싱 헤드를 스피닝시키는 단계를 포함하되,Rotating the polishing table and spinning the polishing head, 상기 슬러리 통로들은 상기 슬러리 통로의 입구로부터 출구까지 슬러리를 위하여 점진적으로 확장되는 통로를 갖도록 설계되고,The slurry passages are designed to have passages that gradually extend for the slurry from the inlet to the outlet of the slurry passage, 상기 리테이너 링은 상기 리테이러 링 밑면의 내주 변과 외주변 사이에 원형 통로를 더 포함하는 CMP 공정.The retainer ring further comprises a circular passage between the inner and outer periphery of the bottom of the retainer ring. 제 31 항에 있어서,The method of claim 31, wherein 상기 슬러리 통로들은 폴리싱을 위하여 상기 폴리싱 헤드가 스피닝되는 동안 상기 폴리싱 헤드 외부의 상기 슬러리 흐름에 대하여 예각의 충격 각도가 형성되도록 설계되는 CMP 공정.The slurry passages are designed such that an acute angle of impact is formed with respect to the slurry flow outside the polishing head while the polishing head is spinning for polishing. 제 31 항에 있어서,The method of claim 31, wherein 상기 슬러리 통로들 각각은 0도 내지 10도 사이의 확산 각도를 갖고, 충격 각도는 의 방정식으로 계산되며, 상기 x는 입구 포인트의 탄젠트 라인과 출구 포인트의 탄젠트 라인 사이의 최소 거리이고 그리고 ℓ은 상기 슬러리 통로들 각각의 통로 길이인 CMP 공정.Each of the slurry passages has a diffusion angle between 0 degrees and 10 degrees, and the impact angle is Calculated by the equation, wherein x is the minimum distance between the tangent line of the inlet point and the tangent line of the outlet point and l is the passage length of each of the slurry passages. 제 31항에 있어서,The method of claim 31, wherein 상기 리테이너 링은 상기 원형 통로를 복수개 구비하는 것을 특징으로 하는 CMP 공정.The retainer ring is provided with a plurality of the circular passages CMP process. 표면에 형성된 전자 구조를 갖는 웨이퍼를 폴리싱하기 위한 CMP 공정에 있어서,In the CMP process for polishing a wafer having an electronic structure formed on the surface, 웨이퍼를 공급하는 단계와;Supplying a wafer; 상기 웨이퍼 상에 증착 레이어를 형성시키는 단계 및;Forming a deposition layer on the wafer; 리테이너 링을 갖는 CMP 장비를 사용하여 상기 증착 레이어를 폴리싱하는 단계를 포함하되, 상기 리테이너 링은 상기 증착 레이어 위에 평탄하게 슬러리를 분산시키기 위하여 상기 리테이너의 내면으로부터 외면으로 연장된 다수 개의 슬러리 통로들을 갖되,Polishing the deposition layer using CMP equipment having a retainer ring, the retainer ring having a plurality of slurry passages extending from the inner surface to the outer surface of the retainer to distribute the slurry evenly over the deposition layer. , 상기 슬러리 통로들은 상기 슬러리 통로의 입구로부터 출구까지 슬러리를 위하여 점진적으로 확장되는 통로를 갖도록 설계되고The slurry passages are designed to have passages that gradually extend for the slurry from the inlet to the outlet of the slurry passageway; 상기 리테이너 링은 상기 리테이너 링 밑면의 내주 변과 외주변 사이에 적어도 하나의 원형 통로를 더 포함하는 CMP 공정.The retainer ring further comprises at least one circular passage between the inner and outer periphery of the bottom of the retainer ring. 제 35 항에 있어서,36. The method of claim 35 wherein 상기 슬러리 통로들은 폴리싱을 위하여 상기 폴리싱 헤드가 스피닝되는 동안 상기 폴리싱 헤드 외부의 슬러리 흐름에 대하여 예각의 충격 각도가 형성되도록 설계되는 CMP 공정.The slurry passages are designed such that an acute impact angle is formed with respect to the slurry flow outside the polishing head while the polishing head is spinning for polishing. 제 35 항에 있어서,36. The method of claim 35 wherein 상기 슬러리 통로들 각각은 0도 내지 10도 사이의 확산 각도를 갖고, 충격 각도는 의 방정식으로 계산되며, 상기 x는 입구 포인트의 탄젠트 라인과 출구 포인트의 탄젠트 라인 사이의 최소 거리이고 그리고 ℓ은 상기 슬러리 통로들 각각의 통로 길이인 CMP 공정.Each of the slurry passages has a diffusion angle between 0 degrees and 10 degrees, and the impact angle is Calculated by the equation, wherein x is the minimum distance between the tangent line of the inlet point and the tangent line of the outlet point and l is the passage length of each of the slurry passages. 제 35항에 있어서,The method of claim 35, wherein 상기 리테이너 링은 상기 원형 통로를 복수개 구비하는 것을 특징으로 하는 CMP 공정.The retainer ring is provided with a plurality of the circular passages CMP process. 기판에 STI를 제조하기 위한 방법에 있어서,A method for manufacturing an STI on a substrate, 상기 기판 일부분을 노광하는 오프닝을 갖는 마스크 레이어를 상기 기판 상에 형성하는 단계와;Forming a mask layer on the substrate, the mask layer having an opening that exposes a portion of the substrate; 마스크로서 상기 마스크 레이어를 사용하여 트렌치를 형성하기 위하여 상기 노광된 기판 일부분을 제거하는 단계와;Removing the exposed portion of the substrate to form a trench using the mask layer as a mask; 상기 트렌치를 채우기 위하여 상기 기판 위에 격리 레이어를 형성하는 단계 및;Forming an isolation layer over the substrate to fill the trench; 스톱 레이어로서 상기 마스크 레이어를 갖는 상기 격리 레이어를 평탄화시키기 위하여 다수 개의 슬러리 통로들을 갖는 리테이너 링을 구비한 CMP를 사용하는 단계를 포함하되,Using a CMP with a retainer ring having a plurality of slurry passageways to planarize the isolation layer having the mask layer as a stop layer, 상기 슬러리 통로들은 상기 슬러리 통로의 입구로부터 출구까지 슬러리를 위하여 통로가 점진적으로 확장되도록 설계되고,The slurry passages are designed such that the passage gradually expands for the slurry from the inlet to the outlet of the slurry passage, 상기 리테이너 링은 상기 리테이너 링 밑면의 내주 변과 외주변 사이에 적어도 하나의 원형 통로를 포함하는 STI를 제조하기 위한 방법.And the retainer ring comprises at least one circular passageway between an inner circumference and an outer circumference of the bottom of the retainer ring. 기판에 STI를 제조하기 위한 방법에 있어서,A method for manufacturing an STI on a substrate, 상기 기판 상에 마스크 레이어를 형성하는 단계와;Forming a mask layer on the substrate; 트렌치를 형성하기 위하여 상기 마스크 레이어와 상기 기판을 통하여 에칭하는 단계와;Etching through the mask layer and the substrate to form a trench; 격리 레이어로 상기 트렌치를 채우기 위하여 상기 마스크 레이어 상에 격리 레이어를 형성시키는 단계와;Forming an isolation layer on the mask layer to fill the trench with an isolation layer; 상기 격리 레이어가 CMP 장비의 폴리싱 패드에 향하도록 상기 CMP 장비의 리테이너 링 내부에 상기 기판을 수용하되, 상기 리테이너 링은 상기 CMP 장비의 슬러리 공급기로부터 공급되는 슬러리가 평탄하고 균일하게 상기 격리 레이어로 공급되도록 다수 개의 슬러리 통로들을 갖되 상기 슬러리 통로들은 상기 슬러리 통로의 입구로부터 출구까지 슬러리를 위하여 통로가 점진적으로 확장되도록 설계되고,The substrate is accommodated inside the retainer ring of the CMP equipment so that the isolation layer is directed to the polishing pad of the CMP equipment, wherein the retainer ring is supplied to the isolation layer with the slurry supplied from the slurry feeder of the CMP equipment flat and uniform. Have a plurality of slurry passageways so that the slurry passages are designed to gradually expand the passageway for the slurry from the inlet to the outlet of the slurry passageway, 격리 플러그를 형성하기 위하여 상기 격리 레이어를 폴리싱하는 단계 및;Polishing the isolation layer to form an isolation plug; STI를 형성하기 위하여 상기 마스크 레이어를 제거하는 단계를 포함하고,Removing the mask layer to form an STI, 상기 리테이너 링은 상기 리테이너 링 밑면의 내주 변과 외주변 사이에 적어도 하나의 원형 통로를 포함하는 STI를 제조하기 위한 방법.And the retainer ring comprises at least one circular passageway between an inner circumference and an outer circumference of the bottom of the retainer ring. 제 40 항에 있어서,The method of claim 40, 상기 기판은 실리콘 웨이퍼를 포함하는 STI를 제조하기 위한 방법.And the substrate comprises a silicon wafer. 제 40 항에 있어서,The method of claim 40, 상기 마스크 레이어를 형성하기 전에 상기 기판 상에 패드 옥사이드 레이어를 형성하는 단계를 더 포함하는 STI를 제조하기 위한 방법.Forming a pad oxide layer on the substrate prior to forming the mask layer. 제 40 항에 있어서,The method of claim 40, 상기 격리 레이어를 형성하기 전에 상기 트렌치의 측벽을 따라서 라이너 옥사이드 레이어를 형성하는 단계를 더 포함하는 STI를 제조하기 위한 방법.Forming a liner oxide layer along sidewalls of the trench prior to forming the isolation layer. 제 40 항에 있어서,The method of claim 40, 상기 슬러리 통로들은 상기 리테이너 링 외부의 상기 슬러리 흐름에 대하여 예각의 충격 각도가 형성되도록 방사상으로 경사진 STI를 제조하기 위한 방법.And the slurry passages are radially inclined to form an acute angle of impact with respect to the slurry flow outside the retainer ring. 제 40 항에 있어서,The method of claim 40, 상기 슬러리 통로들 각각은 0도 내지 10도 사이의 확산 각도를 갖고, 충격 각도는 의 방정식으로 계산되며, 상기 x는 입구 포인트의 탄젠트 라인과 출구 포인트의 탄젠트 라인 사이의 최소 거리이고 그리고 ℓ은 상기 슬러리 통로들 각각의 통로 길이인 STI를 제조하기 위한 방법.Each of the slurry passages has a diffusion angle between 0 degrees and 10 degrees, and the impact angle is And x is the minimum distance between the tangent line of the inlet point and the tangent line of the outlet point and l is the passage length of each of the slurry passages.
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