KR100559672B1 - 반도체 씨엠피 시스템의 슬러리 공급 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 씨엠피(CMP) 시스템의 슬러리 공급 장치에 관한 것으로, 공급관을 통해 유입되는 슬러리를 공급관에서 분기되어 설치된 다수의 분기관을 통해 복수의 CMP 장비로 각각 제공하는 반도체 CMP 시스템의 슬러리 공급 장치로서, 분기관에 각각 설치되어 에어 공급 조건에 따라 분기관을 개폐하여 슬러리를 공급 또는 차단하는 복수의 에어 밸브와, 에어의 유통이 가능한 에어관을 통해 에어 밸브에 연결되어 에어를 공급하는 에어 공급부와, 복수의 에어 밸브에 각각 대응하도록 에어 공급부와의 사이에 설치되어 에어관을 개폐하는 복수의 솔레노이드 밸브와, 솔레노이드 밸브의 제어라인를 통해 솔레노이드 밸브의 개폐를 중앙 제어하는 솔레노이드 밸브 제어패널을 포함하며, 각각의 CMP 장비로 슬러리를 유입시키는 분기관에 개폐 동작을 중앙에서 제어할 수 있는 밸브를 설치하여 모든 CMP 장비로의 슬러리 공급을 중앙에서 전자 제어할 수 있는 이점이 있다.

CMP, 슬러리, 밸브 매니폴드 박스, 매뉴얼 밸브

Description

반도체 씨엠피 시스템의 슬러리 공급 장치{SLURRY SUPPLY APPARATUS FOR SEMICONDUCTOR CMP SYSTEMS}

도 1은 종래 기술에 따른 슬러리 공급 장치의 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 슬러리 공급 장치의 구성도.

본 발명은 반도체 씨엠피(CMP) 시스템의 슬러리 공급 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각각의 CMP 장비로 슬러리를 유입시키는 분기관에 개폐 동작을 중앙에서 제어할 수 있는 밸브를 설치하여 모든 CMP 장비로의 슬러리 공급을 중앙에서 전자 제어할 수 있도록 한 반도체 CMP 시스템의 슬러리 공급 장치에 관한 것이다.

반도체의 제조 공정에서 평탄화 기술의 하나인 CMP 시스템은 웨이퍼 표면에 연마패드를 접촉시킨 후에 현탁액 성상의 슬러리액을 그 표면에 공급하면서 회전시켜 연마하는 공정이다.

이러한 평탄화 기술은 반도체소자 표면구조의 고집적화, 복잡화에 따른 필요적 요구에 따라 개발된 기술로서, 다양한 가공방법 및 세정액(슬러리)이 개발되고 있는 실정이다.

여기서, 슬러리로 현재 사용되고 있는 화학물질로는 실리카가 일반적이며, 기타 질산용액, 수산화칼륨, 옥사이드, 폴리 또는 메탈 등이 다양하게 개발되어 사용되고 있다.

한편, 종래 기술에 따라 반도체 CMP 시스템에 슬러리를 공급하기 위한 장치를 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

슬러리 원액을 수용하는 소스드럼(2)으로부터 인출되어 공급부(4)에 공급되는 슬러리는 유압펌프(도시 생략됨)에 의해 압력이 가해진 상태로 공급관을 거쳐 CMP 룸에 설비된 각각의 CMP 장비(6)까지 압송된다. CMP 장비(6)는 설비의 규모에 따라 1개에서 13개 정도까지 다양한 개수로 제공될 수 있다.

슬러리는 공급관(8)과 회수관(10)을 따라 순환하게 되며, 그 중 일부는 공급관(8)의 곳곳으로부터 분기되어 CMP 장비(6)까지 연결되는 다수의 분기관(14)을 통해 CMP 장비(6)에 의해 웨이퍼의 표면에 공급되는 것이다.

회수관(10)을 통해 회수되는 슬러리는 임시 저장탱크(12) 내로 귀환 저장된 후, 다시 공급부(4)로 복귀하여 재순환하게 된다.

CMP 장비(6)의 요구하는 시각에 요구하는 양의 슬러리를 공급하기 위하여 각각의 분기관(14)에는 매뉴얼 밸브(16a)가 설치되고, 각각의 매뉴얼 밸브(16a)는 각각의 밸브 매니폴드 박스(16)에 보호되며, 밸브 매니폴드 박스(16)내에는 매뉴얼 밸브(16a)를 개폐하기 위한 전자식 스위치(도시 생략됨)가 마련된다.

상기와 같은 슬러리 공급 장치는 슬러리에 의한 파티클과 스크래치를 최소화 하기 위하여 통상적으로 약 6개월 주기로 라인 플러쉬(Flush)를 실시하며, 약 15일 주기로 CMP 장비 내부의 슬러리 필터를 교체하고 있다.

이에 따라, 라인 플러쉬 또는 필터 교체시에는 밸브 매니폴드 박스(16)내에 설치된 전자식 스위치를 조작하여 매뉴얼 밸브(16a)를 개폐시켜야 하는데, 종래 기술에 의하면 매뉴얼 밸브(16a)를 중앙 제어할 수 없는 개별 제어 방식이 적용되어 있어서 매 작업시마다 각각의 밸브 매니폴드 박스(16)에 마련된 전자식 스위치를 수조작하여야 하는 번거로운 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안한 것으로, 각각의 CMP 장비로 슬러리를 유입시키는 분기관에 개폐 동작을 중앙에서 제어할 수 있는 밸브를 설치하여 모든 CMP 장비로의 슬러리 공급을 중앙에서 전자 제어할 수 있도록 한 반도체 CMP 시스템의 슬러리 공급 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 슬러리 공급 장치는, CMP 장비의 외부에 설치된 공급관을 통해 유입되는 슬러리를 상기 공급관에서 분기되어 상기 CMP 장비의 외부에 설치된 분기관을 통해 복수의 상기 CMP 장비로 각각 제공하는 반도체 CMP 시스템의 슬러리 공급 장치로서, 분기관에 각각 설치되어 에어 공급 조건에 따라 분기관을 개폐하여 슬러리를 공급 또는 차단하는 복수의 에어 밸브와, 에어의 유통이 가능한 에어관을 통해 에어 밸브에 연결되어 에어를 공급하는 에어 공급부와, 복수의 에어 밸브에 각각 대응하도록 에어 공급부와의 사이에 설치되어 에어관을 개폐하는 복수의 솔레노이드 밸브와, 라인 플러쉬 또는 CMP 장비 내부의 슬러리 필터 교체시에 솔레노이드 밸브의 제어라인를 통해 솔레노이드 밸브의 개폐를 중앙 제어하여 CMP 장비로의 슬러리 공급을 중앙 제어하는 솔레노이드 밸브 제어패널을 포함한다.

본 발명의 실시예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이 실시예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 보다 잘 이해할 수 있게 된다.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 CMP 시스템용 슬러리 공급 장치의 구성도로서, 도 1에 도시된 종래의 슬러리 공급 장치와 비교할 때에 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조부호를 명기하였다.

이에 나타낸 바와 같이 본 발명의 슬러리 공급 장치는, 슬러리 원액을 수용하는 소스드럼(2)으로부터 인출되어 공급부(4)에 공급되는 슬러리는 유압펌프(도시 생략됨)에 의해 압력이 가해진 상태로 CMP 장비(6)의 외부에 설치된 공급관(8)을 거쳐 CMP 룸에 설비된 각각의 CMP 장비(6)까지 압송된다. CMP 장비(6)는 설비의 규모에 따라 1개에서 13개 정도까지 다양한 개수로 제공될 수 있다.

슬러리는 공급관(8)과 회수관(10)을 따라 순환하게 되며, 그 중 일부는 공급관(8)의 곳곳으로부터 분기되어 CMP 장비(6)의 외부에서 CMP 장비(6)까지 연결되는 다수의 분기관(14)을 통해 CMP 장비(6)에 의해 웨이퍼의 표면에 공급되는 것이다.

회수관(10)을 통해 회수되는 슬러리는 임시 저장탱크(12) 내로 귀환 저장된 후, 다시 공급부(4)로 복귀하여 재순환하게 된다.

CMP 장비(6)의 요구하는 시각에 요구하는 양의 슬러리를 공급하기 위하여 각각의 분기관(14)에는 매뉴얼 밸브(16a)가 설치되고, 각각의 매뉴얼 밸브(16a)는 각 각의 밸브 매니폴드 박스(16)에 보호되며, 밸브 매니폴드 박스(16)내에는 매뉴얼 밸브(16a)를 개폐하기 위한 전자식 스위치(도시 생략됨)가 마련된다.

각각의 밸브 매니폴드 박스(16)와 CMP 장비(6) 사이의 분기관(14)에는 에어 공급 조건에 따라 분기관(14)을 개폐하는 에어 밸브(101)가 설치되며, 에어를 발생시켜 에어 밸브(101)로 공급하기 위한 에어 공급부(103)가 에어의 유통이 가능한 에어관(105)을 통해 각각의 에어 밸브(101)에 연결되고, 각각의 에어 밸브(101)에 일대일 대응하도록 복수의 솔레노이드 밸브(107)가 에어관(105)에 설치된다.

각각의 솔레노이드 밸브(107)의 제어라인, 즉 전원라인은 중앙의 솔레노이드 밸브 제어패널(109)까지 연장되어 모든 솔레노이드 밸브(107)는 솔레노이드 밸브 제어패널(109)에 의하여 전자 제어된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 슬러리 공급 장치에서, 작업자가 라인 플러쉬(Flush)를 실시하거나 CMP 장비(6) 내부의 슬러리 필터를 교체하기 위하여 CMP 장비(6)로 유입되는 슬러리를 차단하고자 할 경우에 솔레노이드 밸브 제어패널(109)을 통해 소망하는 솔레노이드 밸브(107)의 오픈을 선택하면 솔레노이드 밸브(107)의 제어라인, 즉 전원라인을 통해 소망하는 솔레노이드 밸브(107)에 전원이 공급되며, 이로서 평시 클로스 상태의 솔레노이드 밸브(107)가 전원 공급에 따라 오픈된다.

그러면, 에어 공급부(103)에서 발생된 에어가 에어관(105)을 통해 에어 밸브(101)로 공급되며, 에어 밸브(101)는 에어관(105)을 통해 제공받은 에어압을 이용하여 분기관(14)을 폐쇄시킨다.

이후, 다시 사용자가 CMP 장비(6)로 슬러리를 공급하기 위하여 솔레노이드 밸브 제어패널(109)을 통해 소망하는 솔레노이드 밸브(107)의 클로스를 선택하면 솔레노이드 밸브(107)의 제어라인, 즉 전원라인을 통해 소망하는 솔레노이드 밸브(107)로 공급되면 전원이 차단되며, 이로서 전원 공급에 따라 오픈 상태에 있던 솔레노이드 밸브(107)가 평시 상태인 클로스 상태로 복귀한다.

그러면, 에어 공급부(103)로부터 에어관(105)을 통해 에어 밸브(101)로 공급되던 에어가 차단되며, 이로서 에어 밸브(101)가 분기관(14)을 오픈시켜 공급부(4)로부터 유입되는 슬러리가 공급관(4) 및 분기관(14)을 통해 해당하는 CMP 장비(6)로 공급되게 한다.

물론, 종래 기술에서와 같이 밸브 매니폴드 박스(16)에 설치된 전자식 스위치를 조작하여 소망하는 매뉴얼 밸브(16a)를 개별적으로 개폐시켜 해당하는 CMP 장비(6)로의 슬러리 공급 여부를 결정할 수도 있다.

상기에서는 본 발명의 일 실시예에 국한하여 설명하였으나 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하다. 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명은 각각의 CMP 장비로 슬러리를 유입시키는 분기관에 개폐 동작을 중앙에서 제어할 수 있는 밸브를 설치하여 모든 CMP 장비로의 슬러리 공급을 중앙에서 전자 제어할 수 있다.

이에 따라, 종래 기술에서 발생되던 문제점, 즉 밸브 매니폴드 박스내에 설 치된 전자식 스위치를 개별 조작하여 소망하는 매뉴얼 밸브를 개폐시켜야 하는 번거로운 문제점이 해소되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 씨엠피(CMP) 장비의 외부에 설치된 공급관을 통해 유입되는 슬러리를 상기 공급관에서 분기되어 상기 CMP 장비의 외부에 설치된 분기관을 통해 복수의 상기 CMP 장비로 각각 제공하는 반도체 CMP 시스템의 슬러리 공급 장치로서,

   상기 분기관에 각각 설치되어 에어 공급 조건에 따라 상기 분기관을 개폐하여 상기 슬러리를 공급 또는 차단하는 복수의 에어 밸브와,

   에어의 유통이 가능한 에어관을 통해 상기 에어 밸브에 연결되어 상기 에어를 공급하는 에어 공급부와,

   상기 복수의 에어 밸브에 각각 대응하도록 상기 에어 공급부와의 사이에 설치되어 상기 에어관을 개폐하는 복수의 솔레노이드 밸브와,

   라인 플러쉬 또는 상기 CMP 장비 내부의 슬러리 필터 교체시에 상기 솔레노이드 밸브의 제어라인를 통해 상기 솔레노이드 밸브의 개폐를 중앙 제어하여 상기 CMP 장비로의 상기 슬러리 공급을 중앙 제어하는 솔레노이드 밸브 제어패널

   를 포함하는 반도체 씨엠피 시스템의 슬러리 공급 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 분기관에는 개별 제어되어 상기 분기관을 개별적으로 개폐하는 복수의 매뉴얼 밸브가 더 설치되고, 상기 매뉴얼 밸브와 상기 CMP 장비 사이의 상기 분기관에 상기 에어 밸브가 각각 설치된 것을 특징으로 한 반도체 씨엠피 시스템의 슬러리 공급 장치.

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