KR100659843B1 - An apparatus for pure water saving in cmp machine - Google Patents

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Abstract

A pure water saving apparatus in CMP equipment is provided to save the pure wafer by forming a pure water desertion protection layer around a base body. A pure water saving apparatus in CMP equipment includes a pure water desertion protection layer(10) of a cylindrical shape and a moving load(20). The pure water desertion protection layer is located around a base body(5). The moving load moved upward or downward to the pure water desertion protection layer.

Description

ＣＭＰ 장비의 순수 절감 장치{An apparatus for pure water saving in CMP machine}An apparatus for pure water saving in CMP machine

도 1a 내지 도 1c는 CMP 공정을 설명하기 위한 도면. 1A to 1C are diagrams for explaining a CMP process.

도 2는 본 발명에 의한 CMP 장비에 순수 절감 장치의 구성을 나타내는 도면.2 is a view showing the configuration of the pure water saving device in the CMP equipment according to the present invention.

도 3은 본 발명에 의한 CMP 장비에 순수 절감 장치의 사용 상태를 나타내는 도면.3 is a view showing a state of use of the pure water saving device in the CMP equipment according to the present invention.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts of the drawings-

10 : 순수 이탈 방지막 20 : 이동 로드10: pure escape prevention film 20: moving rod

본 발명은 CMP 장비의 연마 패드 주위에 순수 이탈 방지막을 설치하여 순수의 절감이 가능하도록 하는 CMP 장비의 순수 절감 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a pure water saving device of the CMP equipment to install the pure water escape prevention film around the polishing pad of the CMP equipment to enable the reduction of pure water.

CMP 공정은 반도체 공정 중 웨이퍼 표면의 비평탄화 영역을 평탄하게 만드는 공정으로 웨이퍼의 표면을 산성 또는 염기성 용액에 의해 화학적으로 변화시켜,표면에 결합이 약한 층을 순간적으로 형성한 후 형성된 층을 미립자를 이용하여 기계적으로 제거하는 공정이다. The CMP process is to make the non-planarized region of the wafer surface flat during the semiconductor process. The surface of the wafer is chemically changed by an acidic or basic solution to instantaneously form a weakly bonded layer on the surface. It is the process of removing mechanically.

즉, 웨이퍼 표면에 슬러리를 공급하면서 웨이퍼에 압력을 가하여, 웨이퍼 표면을 슬러리 내의 입자를 이용하여 기계적으로 연마한다. That is, pressure is applied to the wafer while supplying the slurry to the wafer surface, and the wafer surface is mechanically polished using particles in the slurry.

도 1a 내지 1c를 참조하여 CMP 공정과 이에 필요한 슬러리에 관하여 설명하면 다음과 같다. Referring to Figures 1a to 1c CMP process and the slurry required for this will be described as follows.

CMP 공정을 위한 구성으로 웨이퍼(1)가 장착되는 헤드(3)와, 그와 같은 방향으로 회전하는 패드(4)와, 이들 사이에 나노 크기의 연마입자 등이 포함된 슬러리(2)가 있고, 웨이퍼는 표면장력 또는 진공에 의해서 헤드(3)의 웨이퍼척(7)에 장착된다. CMP 공정에서 웨이퍼(1)는 패드(4)와 슬러리(2)에 의해서 연마된다. 패드(4)가 부착된 연마 베이스 몸체(5)는 단순한 회전 운동을 하고 헤드(3)는 회전운동과 요동운동을 동시에 행하며 웨이퍼(1)를 일정한 압력으로 연마 베이스 몸체(5) 방향으로 가압한다. The configuration for the CMP process includes a head 3 on which the wafer 1 is mounted, a pad 4 rotating in the same direction, and a slurry 2 containing nano-sized abrasive particles or the like therebetween. The wafer is mounted to the wafer chuck 7 of the head 3 by surface tension or vacuum. In the CMP process, the wafer 1 is polished by the pad 4 and the slurry 2. The polishing base body 5 to which the pad 4 is attached performs a simple rotational movement, and the head 3 simultaneously performs the rotational and oscillating movement and presses the wafer 1 toward the polishing base body 5 at a constant pressure. .

도면에 도면 부호 6과 7로 표시된 구성 요소는 순수 공급 장치와 슬러리 공급 장치이다. The components indicated by reference numerals 6 and 7 in the figures are a pure water supply device and a slurry supply device.

헤드부의 자체하중과 인가되는 가압력에 의해 웨이퍼(1) 표면과 패드(4)는 접촉하게 되고 이 접촉면 사이의 미세한 틈 즉, 패드의 기공(8) 부분 사이로 가공액인 슬러리가 유동한다. 슬러리 내부의 연마입자와 패드(4)의 표면 돌기(9)에 의해 기계적인 제거작용이 이루어지고 슬러리 내의 화학성분에 의해서는 화학적인 제거작용이 이루어진다. 또한, 웨이퍼(1)의 디바이스가 형성된 돌출된 부분의 상부에서부터 연마입자 또는 표면 돌기들과 접촉이 이루어지고 이 돌출된 부분에 압력이 집중되므로 다른 부분보다 상대적으로 높은 표면제거 속도를 가지게 되며, 가공이 진행되면서 전 면적에 걸쳐 돌출된 부분은 균일하게 제거된다. Due to the self-load of the head portion and the pressing force applied, the surface of the wafer 1 and the pad 4 come into contact with each other, and the slurry, which is the processing liquid, flows between the minute gaps between the contact surfaces, that is, between the pores 8 of the pad. Mechanical removal is effected by the abrasive particles in the slurry and the surface projections 9 of the pads 4 and chemical removal is effected by the chemical components in the slurry. In addition, since the contact of the abrasive particles or surface protrusions is made from the top of the protruding portion in which the device of the wafer 1 is formed and the pressure is concentrated on the protruding portion, the surface removal speed is relatively higher than that of other portions. As this progresses, the portions protruding over the entire area are uniformly removed.

상기와 같은 공정이 완료된 후에는 세정액 공급 장치를 통해 순수가 공급되고, 연마 패드가 마르는 것을 방지하기 위해 계속 순수를 공급해주어야 한다. After the above process is completed, pure water is supplied through the cleaning liquid supply device, and pure water must be continuously supplied to prevent the polishing pad from drying out.

이때 공급되는 순수는 웨이퍼 표면의 슬러리 잔류물과 같은 불순물을 제거하도록 한다. The pure water supplied at this time removes impurities such as slurry residues on the wafer surface.

순수를 계속적으로 공급하지 않게되면, 연마 패드가 건조하게 되어 슬러리의 연마 입자가 성장하여 이후의 연마 공정 수행시 마이크로 스크래치 등의 불량을 초래하게 된다. 그러나, 연마 공정의 수행이 완료된 후에도 순수를 계속 공급해야 하므로 다량의 순수가 낭비되는 문제점이 있었다. If the pure water is not continuously supplied, the polishing pad is dried, and the abrasive grains of the slurry grow to cause defects such as micro scratches during the subsequent polishing process. However, since the pure water must be continuously supplied even after the polishing process is completed, a large amount of pure water is wasted.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, CMP 장비의 연마 패드 주위에 순수 이탈 방지막을 설치하여 순수의 절감이 가능하도록 하는 CMP 장비의 순수 절감 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is to solve such a conventional problem, it is an object of the present invention is to provide a pure water saving device of the CMP equipment to enable the pure water saving by installing a pure water escape prevention film around the polishing pad of the CMP equipment.

도 2는 본 발명에 의한 CMP 장비에 순수 절감 장치의 구성을 나타내는 도면으로서, CMP 장비에 슬러리를 공급하는 장치에 있어서, 원통형으로 형성되고 베이스 몸체(5) 주위에 설치되는 순수 이탈 방지막(10), 상기 순수 이탈 방지막(10)을 상하로 이동시키는 이동 로드(20)로 구성되어 있음을 도시하고 있다. 2 is a view showing the configuration of the pure water saving device to the CMP equipment according to the present invention, in the apparatus for supplying slurry to the CMP equipment, the pure water escape prevention film 10 formed in a cylindrical shape and installed around the base body (5) And the moving rod 20 for moving the pure water escape preventing film 10 up and down.

상기 순수 이탈 방지막(10)은 베이스 몸체(5)의 외곽 원주부와 밀착되는 크기로 형성된다. The pure release prevention film 10 is formed to have a size in close contact with the outer circumferential portion of the base body (5).

상기 이동 로드(20)는 순수 이탈 방지막(10)의 상단부가 연마 패드(4)의 상부면보다 높게 위치되도록 동작하는 것이 바람직하다. The moving rod 20 is preferably operated so that the upper end of the pure water separation prevention film 10 is located higher than the upper surface of the polishing pad (4).

상기 순수 이탈 방지막(10)이 상부로 이동한 상태에서 일정 시간마다 상하로 이동하도록 구성되는 것이 바람직하다. It is preferable that the pure water escape prevention film 10 is configured to move up and down every predetermined time in a state of moving upward.

도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다. An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

웨이퍼의 제작 공정 수행을 위하여 CMP 장치를 동작시켜 슬러리와 순수를 공급하고 연마 패드를 이용하여 웨이퍼(1)의 표면을 연마하는 것은 종래의 기술과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. Since the CMP apparatus is operated to supply the slurry and the pure water to perform the wafer fabrication process, and the polishing of the surface of the wafer 1 using the polishing pad is the same as in the conventional art, detailed description thereof will be omitted.

연마 패드를 이용한 웨이퍼의 표면 연마가 종료되어도 순수는 계속적으로 공급된다. 이때 순수의 사용량을 절감하기 위해 연마 패드를 이용한 공정한 종료됨과 동시에 이동 로드(20)가 동작되고, 이동 로드(20)의 동작에 의해 순수 이탈 방지막(10)이 상부로 이동하게 된다. Pure water is continuously supplied even when surface polishing of the wafer using the polishing pad is completed. At this time, in order to reduce the amount of pure water used, the process of using the polishing pad is terminated at the same time, the moving rod 20 is operated, and the pure water leaving prevention film 10 is moved upward by the operation of the moving rod 20.

순수 이탈 방지막(10)은 원통 형태로 형성되어 있고, 연마 패드(4)의 지름에 밀접한 크기로 형성되도록 하여, 이동 로드(20)에 의해 순수 이탈 방지막(10)이 상부로 이동하게 되면 연마 패드(4)의 외곽부는 순수 이탈 방지막(10)의 내측면과 밀착하게 된다. 또한, 순수 이탈 방지막(10)의 상단부가 연마 패드(4)의 상부면보다 높게 위치되도록 한다. The pure water release prevention film 10 is formed in a cylindrical shape, and is formed to have a size close to the diameter of the polishing pad 4, and thus, when the pure water escape prevention film 10 is moved upward by the moving rod 20, the polishing pad is moved. The outer portion of (4) is in close contact with the inner surface of the pure water separation prevention film (10). In addition, the upper end of the pure water separation prevention film 10 is positioned higher than the upper surface of the polishing pad (4).

순수 이탈 방지막(10)의 내측면과 연마 패드(4)의 외곽부가 밀착되고 순수 이탈 방지막(10)의 상부가 연마 패드(4)의 상부면보다 높게 위치된 상태에서 웨이퍼(1)의 상부로 순수를 유입시키면 순수는 연마 패드(4)의 외부로 흐르지 않고 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 연마 패드(4)의 상부측에 위치되어 있어 연마 패드(4)는 순수에 의해 잠겨있는 상태가 된다.The inner surface of the pure water escape prevention film 10 and the outer portion of the polishing pad 4 are in close contact with each other, and the pure water escape prevention film 10 is positioned above the upper surface of the polishing pad 4 with the pure water flowing over the wafer 1. Inflow of pure water does not flow out of the polishing pad 4, and as shown in FIG. 3, the pure water is located on the upper side of the polishing pad 4, and the polishing pad 4 is locked by the pure water. .

도면에 도시되어 있는 바와 같이 순수 이탈 방지막(10)에 의해 순수의 유출이 방지되고 연마 패드(4)가 순수에 잠겨진 상태가 유지되면 계속적으로 순수를 공급하지 않아도 되므로 순수가 절감된다. As shown in the figure, if the outflow of the pure water is prevented by the pure water escape prevention film 10 and the polishing pad 4 is kept in the pure water, the pure water is not continuously supplied, thereby reducing the pure water.

연마 패드(4)가 순수에 잠겨져 있는 상태를 유지하는 경우에도 외부의 이물질에 의해 순수가 오염될 수 있으므로 일정한 시간마다 이동 로드(20)에 의해 순수 이탈 방지막(10)이 하부로 주기적으로 이동하도록 하여 순수가 배출되도록 한다. Even when the polishing pad 4 is kept in the pure water, the pure water may be contaminated by foreign matters so that the pure water escape preventing film 10 periodically moves downward by the moving rod 20 at regular intervals. Pure water is discharged.

순수가 배출된 후, 순수 이탈 방지막(10)은 다시 상부로 이동되도록 하고, 순수를 공급하여 연마 패드(4)가 순수에 의해 잠겨지도록 한다. After the pure water is discharged, the pure water escape prevention film 10 is moved to the upper again, and the pure water is supplied so that the polishing pad 4 is locked by the pure water.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다. While the invention has been shown and described with respect to certain preferred embodiments thereof, the invention is not limited to these embodiments, and has been claimed by those of ordinary skill in the art to which the invention pertains. It includes all the various forms of embodiments that can be carried out without departing from the spirit.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, CMP 장비의 연마 패드가 설치되어 있는 베이스 몸체 주위에 순수 이탈 방지막을 설치하고 순수 이탈 방지막이 상부로 이동하도록 하여 순수의 이탈이 방지되어 연마 패드가 순수에 잠기도록 함으로서 순수의 절감이 가능하도록 하는 효과를 갖는다. As described above, according to the present invention, the pure water escape prevention film is installed around the base body on which the polishing pad of the CMP equipment is installed, and the pure water escape prevention film moves to the upper part to prevent the escape of pure water so that the polishing pad is submerged in pure water. By doing so, it is possible to reduce the pure water.

Claims (3)

CMP 장비에 슬러리를 공급하는 장치에 있어서, 원통형으로 형성되고 베이스 몸체(5) 주위에 설치되는 순수 이탈 방지막(10), 상기 순수 이탈 방지막(10)을 상하로 이동시키는 이동 로드(20)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 CMP 장비의 순수 절감 장치.In the apparatus for supplying slurry to the CMP equipment, the pure water escape prevention film 10 formed in a cylindrical shape and installed around the base body (5), and includes a moving rod 20 for moving the pure water escape prevention film 10 up and down Pure saving device of CMP equipment, characterized in that configured to. 제 1 항에 있어서, 상기 순수 이탈 방지막(10)은 베이스 몸체(5)의 외곽 원주부와 밀착되는 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 CMP 장비의 순수 절감 장치. According to claim 1, wherein the pure separation prevention film 10 is pure water saving device of the CMP equipment, characterized in that formed in a size close to the outer circumference of the base body (5). 제 1 항에 있어서, 상기 이동 로드(20)는 상부로 이동되어 있는 순수 이탈 방지막(10)을 주기적으로 상하 이동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 CMP 장비의 순수 절감 장치.The apparatus of claim 1, wherein the moving rod (20) is configured to periodically move up and down the pure water escape prevention film (10) that is moved upward.
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