KR100698076B1 - 연마패드 제작용 장치 및 그 제조방법 그리고, 이를 이용한반도체 소자의 제조방법 - Google Patents

연마패드 제작용 장치 및 그 제조방법 그리고, 이를 이용한반도체 소자의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 금속에칭 기술을 사용하여 형성된 식각형 몰드판을 회전롤러 외부 표면에 용이하게 탈부착함으로써 기존에 회전롤러 자체에 절삭공구를 사용하여 음각을 형성하였던 제작상의 어려움과 불편을 해결하고 원하는 설계치대로 연마패턴을 용이하게 형성하고자 하는 연마패드 제작용 장치 및 그 제조방법 그리고, 이를 이용한 반도체 소자의 제조방법에 관한 것으로서, 일정한 패턴의 음각을 가진 식각형 몰드판이 외부표면에 부착되어 있는 회전롤러와, 상기 회전롤러의 좌측에 구비되어 있는 제 1 ,제 2 언와인더부(unwind station)와, 상기 회전롤러의 우측에 구비되어 있는 제 1 ,제 2 맨드럴(mandrel)과, 상기 제 1 언와인더부로부터 배출되어 상기 회전롤러를 지나 상기 제 1 맨드럴로 감겨지는 이송용 필름과, 상기 이송용 필름 상부에 배치되어 이송용 필름 상에 연마슬러리를 공급하는 슬러리 공급부와, 상기 제 2 언와인더부로부터 배출되어 상기 회전롤러를 지나 상기 제 2 맨드럴로 감겨지고 상기 회전롤러의 롤링에 의해 이송용 필름의 연마슬러리가 인쇄되는 폴리머 기재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
고정입자 연마패드, 금속 에칭기술

Description

연마패드 제작용 장치 및 그 제조방법 그리고, 이를 이용한 반도체 소자의 제조방법{Apparatus For Forming Polishing Pad, Method For The Same, And Method For Fabricating Semiconductor Device By The Said}
도 1은 일반적인 기계적 화학적 연마장치의 구성도.
도 2는 종래 기술에 따른 연마패드 제작용 장치를 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 연마패드 제작용 장치의 회전롤러 사시도.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 연마패드 제작용 장치의 구성도.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 의해 제작된 연마패드의 평면도.
도 6은 본 발명에 의해 제작된 연마패드의 사진도.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 반도체 소자의 제조방법을 나타낸 공정단면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호설명
150 : 진공홀 153 : 회전롤러(서포트 드럼)
160 : 반송롤러 161 : 하부 프레스판
162 : 상부 프레스판 163 : 식각형 금형판
165 : 반송벨트 166 : 고정입자 연마패드
본 발명은 화학적 기계적 연마장치(CMP장치, Chemical Mechanical polishing Apparatus)에 사용되는 연마패드를 제작하기 위한 장치 및 그 제조방법, 그리고 이를 이용한 반도체 소자의 제조방법에 관한 것으로, 특히 연마패드를 보다 용이하게 제작하고 이와같이 제작된 연마패드로서 CMP 공정을 수행하여 반도체 소자를 제조하고자 하는 연마패드 제작용 장치 및 그 제조방법 그리고, 이를 이용한 반도체 소자의 제조방법에 관한 것이다.
현재 손톱만한 반도체칩 크기에 109 개 이상의 소자가 집적되어 있으며 소자의 속도는 기하 급수적으로 증가하고 있다. 이렇게 소자를 고집적화 및 고속화시키기 위해서 반도체칩의 구조적 측면과 재료적 측면에서 많은 연구가 계속되고 있다. 구조적 측면에서는 메탈층이 증가하고 있으며 또한 소자와 소자 사이를 분리하기 위하여 STI 방법이 사용되고 있으며 재료적 측면에서는 구리(Cu)와 저유전율 물질(Low-k) 등이 사용되어지고 있다.
특히, 화학적 기계적 연마(CMP, chemical mechanical polishing) 공정은 메탈층이 증가함에 따라 그 쓰임새가 점점 더 중요해지고 있다.
상기 화학적 기계적 연마 공정은, 도 1의 화학적 기계적 연마장치에서 수행되는데, 구체적으로, 연마패드(20)가 상면에 부착된 연마테이블(21)과, 메탈층이 오버필된 웨이퍼(10)의 배면이 장착되는 폴리싱헤드(30)와, 연마패드(20) 표면에 연마슬러리를 투입하기 위한 슬러리 공급부(50)와, 연마공정 중에 웨이퍼가 회전하는 영역과 다른 영역에서 연마패드(20)를 연삭하기 위한 연마패드 컨디셔너(40)로 구성된다.
이러한 화학적 기계적 연마장치에 대해서, 웨이퍼(10)와 상기 연마테이블(21)을 밀착시킨 후 상기 웨이퍼(10)를 회전시킴과 동시에 상기 연마테이블을 회전시켜 웨이퍼와 연마패드 사이에서 기계적인 연마가 이루어지도록 하고, 상기 슬러리 공급부(50)를 통하여 상기 웨이퍼(10)와 연마패드(20) 사이로 연마슬러리를 투입하여 웨이퍼 표면의 오버필된 메탈층과 반응하도록 함으로써 화학적인 연마가 이루어지도록 한다.
이때, 화학적 기계적 연마공정에 의한 평탄화가 정밀하게 이루어지기 위해서는 웨이퍼에 접촉하는 연마패드(20)의 표면 거칠기와 전체적 탄력이 적절하게 유지되어야 하는데, 이를 위해 상기와 같은 연마패드 컨디셔너를 통해 연마패드(20)의 상태를 유지시킨다.
그리고, 상기 폴리싱 헤드(30)는 내부의 공기홀을 통해 외부로부터 공급되는 공기를 폴리싱헤드의 내부로 분산시키는 매니폴드(manifold)(34)와, 폴리싱 헤드의 몸체에 해당하는 부분으로 다른 부분과 연결되는 중심역할을 하는 캐리어(carrier)(33)와, 화학적 기계적 연마공정 중에 웨이퍼가 외부로 이탈하는 방지하는 리테이너링(retainer ring)(31)과, 다수개의 홀이 형성되어 상기 매니폴드의 공기홀을 통해 공급된 공기가 멤브레인(32)에 압력을 가할 수 있도록 하는 역할을 하 는 다공플레이트(도시하지 않음)와, 상기 다공플레이트 내부에서 웨이퍼가 고정되는 부분을 감싸고 있는 탄성체로서 상기 다공플레이트의 홀을 통해 공기가 들어오면 상기 웨이퍼에 압력을 가해서 화학적 기계적 연마공정 중에 상기 웨이퍼가 연마패드와 균일한 압력으로 접촉하도록 하는 멤브레인으로 구성된다.
그러나, 상기 CMP 공정을 이용하여 메탈층을 평탄화할 경우, 디싱(dishing)이나 부식(erosion)과 같은 현상이 발생하여 반도체칩의 구동에 악영향과 수율 저하(yield loss)를 가져오고 있다.
최근, 이러한 디싱과 부식 현상을 줄이기 위하여 HSS(high selectivity slurry)를 사용하거나, 패턴에 더미를 넣거나 또는 역식각(reveres etch)을 이용하는 방법이 적용되고 있으나 이러한 현상은 궁극적으로 CMP 연마패드에 기인하여 발생하는 요소가 크므로 이러한 요소를 제거하기 위해서 연마입자를 섞은 슬러리를 사용하지 않고 연마 입자를 연마패드에 고정시킨 고정입자 연마패드(fixed abrasive pad)를 이용한 가공 방법이 연구되고 있으며 또한 일부 적용되어지고 있다.
또한, 슬러리를 사용하는 경우 슬러리에 의한 폐액이 생성되거나 또는 슬러리에 의해 연마패드의 음각 부분에 어택(attack)이 발생하여 연마패드의 탄성이 변형될 염려가 있다.
따라서, 화학액과 연마제를 포함하는 슬러리를 사용하지 않고, 고정입자패드를 형성하여 물만을 사용함으로써 친환경적인 화학적 기계적 연마공정을 수행하는 것을 특징으로 한다.
이때, 고정입자 연마패드는 하부층이 되는 PC(Poly Carbonate) 기재 상에 상부층이 되는 연마 입자와 결합제 그리고 경화제를 섞은 혼합물을 도포하고, 연마패드 표면에 새기고자 하는 형상의 반대되는 형상으로 회전롤러 표면을 제작한 후, 상기 혼합물을 경화시키면서 회전롤러를 롤링 방식으로 회전시켜 연마패드 상에 일정한 패턴을 형성함으로써 제작한다. 이때, 회전롤러의 표면은 절삭공구를 사용하여 패터닝한다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 의한 연마패드 제작용 장치 및 그 제조방법 그리고, 이를 이용한 반도체 소자의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
종래기술에 의한 연마패드 제작용 장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 연마슬러리를 공급하는 슬러리 공급부(54)와, 상기 슬러리 공급부로부터 공급된 연마슬러리가 분사되어 이송되는 이송용필름(56)과, 상기 이송용 필름(56)이 배출되는 제 1 언와인더부(unwind station, 55)와, 상기 제 1 언와인더부와 다른영역에 배치되는 제 2 언와인더부(52)와, 상기 제 2 언와인더부로부터 배출되어 회전롤러(서포트 드럼,support drum, 53)로 인입되어 상기 이송용필름(56)과 접촉하게 되는 폴리머 기재(백킹, backing, 51)와, 회전롤러(서포트 드럼, 53)로부터 유출되어 연마슬리러가 폴리머 기재에 인쇄되어 구성되는 고정입자 연마패드가 감겨지는 제 2 맨드럴(mandrel, 61)과, 상기 연마슬러리가 제거된 이송용필름(56)이 감겨지는 제 1 맨드럴(59)과, 상기 폴리머 기재에 인쇄된 연마슬러리를 경화시키기 위한 광에너지를 제공하는 에너지원(63)과, 상기 회전롤러에 유입하기 이전에 이송용필름과 폴리머 기재를 서로 콘택시키는 콘택 닙롤(contact nip roll, 57)로 구성되며, 상기 회전롤러(서포트 드럼)를 통과하면서 이송용필름의 연마슬러리가 폴리머 기재(백킹)에 인쇄되면서 고정입자 연마패드(60)가 형성된다.
이때, 연마 슬러리는 바인더 전구체(binder precursor), 연마입자(abrasive particle), 첨가제(optional addictive)를 알맞게 혼합하여 제조하며, 상기 에너지원으로부터 전사되는 광에너지에 의해 경화된다.
상기 연마패드의 제작과정을 보다 구체적으로 살펴보면, 먼저 폴리머 기재(백킹, backing, 51)를 제 2 언와인더부(unwind station, 52)로부터 유출시키고, 이송용 필름(56)은 제 1 언와인더부(55)로부터 유출시키며, 유출된 이송용 필름(56) 상에는 슬러리 공급부(54)를 통해 연마슬러리를 분사한다. 코팅부에서 연마슬러리를 분사하는 동안에는 공기버블이 발생하지 않도록 주의한다.
다음, 이송용 필름 상에 연마슬러리를 코팅한 후에는, 콘택 닙롤(contact nip roll, 57)에 의해 폴리머 기재(51)와 이송용필름을 서로 콘택시키고, 이송용필름에 코팅된 연마 슬러리를 폴리머 기재에 젖게 한다. 여기서, 콘택 닙롤과 회전롤러(서포트 드럼,support drum, 53)의 가압에 의해 이송용필름의 연마 슬러리가 폴리머 기재 표면으로 젖게 된다.
콘택 닙롤을 통과한 이송용필름과 폴리머 기재에 대해서는 자외선(ultraviolet light)과 같은 광에너지를 조사하는데, 에너지원(energy sourse, 63)으로부터 출사된 광에너지에 의해 연마슬러리의 바인더 전구체가 부분경화되어 연마슬러리가 이송용 필름으로부터 제거되어 폴리머 기재로 인쇄될때 흐르지 않게 된 다.
이후, 도시하지 않았으나, 폴리머 기재 표면에 인쇄되어 부분경화된 연마슬러리는 회전롤러 통과 이후에도 또다른 에너지원에 의해 경화되어 완전경화된다. 따라서, 상기 이송용필름 및 백킹은 광에너지의 통과를 위해 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리에스테르(polyester), 폴리카보네이트(poly carbonate), 폴리 에테르 술폰(poly-ether sulfone), 폴리 메틸메타클리레이트(poly-methyl methacrylate), 폴리우레탄(poly urethane) 등을 재료로 한다.
마지막으로, 연마슬러리가 제거된 이송용필름은 재사용을 위해 제 1 맨드럴(mandrel, 59)에 되감아지고, 폴리머 기재에 연마슬러리가 코팅되어 형성된 고정입자 연마패드(60)는 제 2 맨드럴에 되감아진다.
이와같이 형성된 고정입자 연마패드는 CMP 장치의 연마테이블에 부착되어 웨이퍼의 오버필된 메탈층을 연마하게 된다.
종래기술에 의한 연마패드 제작용 장치 및 연마패드의 제조방법에 대해서는 U.S.Pat. Nos. 5152917 또는 U.S.Pat. 6155910에 보다 상세하게 기술되어 있다.
이와같이 제작된 연마패드는, 반도체 소자에 있어서 오버필된 절연층 또는 메탈층의 표면을 평탄화하는 CMP 공정에서 사용되는데, 일예로 하부배선층과 상부배선층을 연결하기 위한 플러그를 형성하는 공정에 있어서, 하부배선층이 외부로 노출되는 콘택홀 내부에 메탈층을 갭필(gap-fill)한 후 오버필(over-fill)된 메탈층을 제거하여 웨이퍼 표면을 평탄화하기 위해 수행한다.
그러나, 상기와 같은 종래기술에 의한 연마패드 제작용 장치 및 그 제조방법 그리고, 이를 이용한 반도체 소자의 제조방법은 다음과 같은 문제점이 있다.
즉, 전술한 바와 같이, 기존의 방식은 고정 입자패드의 하부층이 되는 PC(Poly Carbonate) 등의 폴리머 기재 위에 연마 입자와 결합제 그리고 경화제를 섞은 연마 슬러리를 도포한 후 연마패드 표면에 새기고자 하는 형상의 반대되는 형상으로 표면이 제작된 회전롤러(서포트 드럼)에 의한 롤링 방식으로 가압하여 고정입자 연마패드를 제작하는 것이었다. 따라서, 회전롤러의 표면에 형성된 음각에 의해 상기 연마슬러리가 양각화되어 고정입자 연마패드의 표면에 패턴이 형성되는 것이다.
하지만, 회전롤러 외부 표면에 음각을 형성하기 위해서, 현재 절삭 공구를 이용하여 회전롤러 표면을 일정한 패턴 크기로 깍아내어 제작하고 있는 실정이어서, 제작하는데 시간이 오래 걸리며 또한 미세한 형상을 자유 자재로 형성하기 어렵다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 금속에칭 기술을 사용하여 형성된 식각형 몰드판을 회전롤러(서포트 드럼) 외부 표면에 탈부착함으로써, 절삭공구를 사용하여 회전롤러 자체에 음각을 형성하였던 제작상의 어려움과 불편을 해결하여 고정입자 연마패드를 용이하게 제작하고 고정입자 연마패드의 패턴을 자유자재로 설계하고자 하는 연마패드 제작용 장치 및 그 제작방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
그리고, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해서 금속에칭 기술을 사용하여 형성된 식각형 금형판을 프레스 장비 내측에 부착하여 고정입자 연마패드를 성형함으로써 연마패드를 용이하게 제작하고 연마패드의 양각패턴을 자유자재로 설계하고자 하는 연마패드 제작용 장치 및 그 제작방법을 제공하고자 한다.
또한, 상기와 같은 연마패드 제작용 장치를 이용하여 용이하게 제작된 연마패드로써 CMP 공정을 수행하여 반도체 소자를 제조하고자 하는데 또다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 연마패드 제작용 장치는 일정한 패턴의 음각을 가진 식각형 몰드판이 외부표면에 부착되어 있는 회전롤러와, 상기 회전롤러의 좌측에 구비되어 있는 제 1 ,제 2 언와인더부(unwind station)와, 상기 회전롤러의 우측에 구비되어 있는 제 1 ,제 2 맨드럴(mandrel)과, 상기 제 1 언와인더부로부터 배출되어 상기 회전롤러를 지나 상기 제 1 맨드럴로 감겨지는 이송용 필름과, 상기 이송용 필름 상부에 배치되어 이송용 필름 상에 연마슬러리를 공급하는 슬러리 공급부와, 상기 제 2 언와인더부로부터 배출되어 상기 회전롤러를 지나 상기 제 2맨드럴로 감겨지고 상기 회전롤러의 롤링에 의해 이송용 필름의 연마슬러리가 인쇄되는 폴리머 기재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 연마패드 제작용 장치는 폴리머 기재 위에 연마 슬러리를 도포한 후 서포트 드럼과 같은 회전롤러로 가압하면서 연마패드에 패턴을 형성하는 방식으로, 상기 회전롤러 제작시 기존에서와 같이 절삭공구를 사용하여 제작하는 것이 아니라 금속 에칭 기술을 이용하여 몰드판을 원하는 형태로 금속 에칭한 후 회전롤러의 외부 표면에 상기 식각형 몰드판을 부착시켜 제작하는 것이다. 이때, 상기 회전롤러에 식각형 몰드판을 부착하기 위해서, 회전롤러 표면에 진공척처럼 다수개의 구멍을 뚫은 후 그 위에 식각형 몰드판을 올려놓고 진공으로 흡착시킨다.
그리고, 상기 본 발명에 의한 연마패드 제작용 장치의 제조방법은 금속 기판 표면을 금속에칭하여 일정한 패턴의 음각을 가지는 식각형 몰드판을 형성하는 단계와, 상기 식각형 몰드판을 회전롤러의 외주표면에 부착하는 단계와, 상기 회전롤러에 밀착된 상태로 상기 회전롤러의 좌측에서 우측으로 이동하도록 이송용 필름을 장착하는 단계와, 상기 회전롤러 좌측의 이송용 필름 상에 연마슬러리 공급부를 배치하는 단계와, 상기 회전롤러의 좌측에서 우측으로 이동되면서 회전롤러의 롤링에 의해 상기 이송용 필름상의 연마 슬러리가 인쇄되도록 회전롤러와 이송용 필름 사이에 폴리머 기재를 장착하는 단계와, 상기 폴리머 기재에 인쇄된 연마 슬러리를 경화시키기 위한 경화부를 배치하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 연마패드 제작용 장치는 일정한 패턴의 음각을 가진 식각형 금형판이 내측면에 부착되어 있는 제 1 프레스판 및 상기 제 1 프레스판에 대향하는 제 2 프레스판으로 구성되는 프레스와, 상기 프레스 좌,우측에 각각 구비되는 반송롤러와, 상기 반송롤러의 회전에 의해 일측 방향에서 반대측 방향으로 이동하는 반송벨트와, 상기 반송벨트 상에 배치되는 폴리머 기재 와, 상기 프레스 좌측의 폴리머 기재 상에 구비되어 연마 슬러리를 분사하는 슬러리 공급부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명의 제 2 실시예에 의한 연마패드 제작용 장치는 폴리머 기재 위에 연마입자와 결합제 그리고 경화제를 섞은 연마슬러리를 도포한 후 아무런 형상도 없는 경화롤러를 이용하여 1차적으로 가경화를 시킨 후, 열과 압력을 동시에 줄 수 있는 프레스 위에 올려 놓은 후 진공 조건하에서 일정한 열과 압력을 주면서 고정입자 연마패드의 패턴을 성형하는 것이다. 이때, 상기 프레스 내측에는 금속에칭 방법을 이용하여 제작한 식각형 금형판을 부착하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 본 발명에 의한 연마패드 제작용 장치의 제조방법은 금속 기판 표면을 금속에칭하여 일정한 패턴의 음각을 가지는 식각형 금형판을 형성하는 단계와, 상기 식각형 금형판을 제 1 프레스판 내측면에 부착하고, 상기 제 1 프레스판에 대향하는 제 2 프레스판을 배치하는 단계와, 상기 연마패드를 일측에서 다른 일측으로 반송하는 반송벨트 및 반송롤러를 배치하는 단계와, 상기 제 2 프레스판 상에 올려지도록 상기 반송벨트 상에 폴리머 기재를 배치하는 단계와, 상기 제 1 ,제 2 프레스판 좌측의 폴리머 기재 상에 연마슬러리 공급부를 배치하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 반도체 소자의 제조방법은 반도체 기판 상에 하부도전층을 형성하는 단계와, 상기 하부도전층을 포함한 전면에 층간절연막을 형성하는 단계와, 상기 층간절연막의 소정 부위를 패터닝하여 상기 하부배선층이 노출되는 비아홀을 형성하는 단계와, 상기 비아홀에 금속물질을 매립하는 단계와, 본 발명에 의한 연마패드 제작용 장치에서 용이하게 제조된 연마패드로써 상기 층간절연막 상부의 금속물질을 연마하여 비아콘택을 형성하는 단계와, 상기 비아콘택 상에 상부도전층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 연마패드 제작용 장치 및 그 제조방법에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 1 실시예
제 1 실시예에 의한 연마패드 제작용 장치는, 식각형 몰드판(도6 참고)이 외부표면에 부착되어 있는 회전롤러(서포트 드럼)(도 3의 153)와, 상기 회전롤러의 좌측에 구비되어 있는 제 1 ,제 2 언와인더부(unwind station)와, 상기 제 1 언와인더부의 회전시 감겨져있던 상태에서 배출되는 이송용필름과, 상기 제 2 언와인더부의 회전시 감겨져 있던 상태에서 배출되는 폴리머 기재와, 상기 회전롤러의 좌측의 이송용 필름 상부에 배치되어 이송용 필름 상에 연마슬러리를 공급하는 슬러리 공급부와, 제 1 ,제 2 언와인더부로부터 각각 배출되는 이송용 필름과 폴리머 기재가 콘택되어 회전롤러에 인입되도록 하는 콘택 닙롤(contact nip roll)과, 상기 회전롤러의 우측에 배치되어 상기 회전롤러로부터 유출되어 연마슬러리가 제거된 이송용 필름이 감겨지는 제 1 맨드럴과, 상기 회전롤러의 우측에 배치되어 상기 회전롤러로부터 유출되어 폴리머 기재 상에 연마슬러리가 코팅되어 형성된 연마패드가 감겨지는 제 2 맨드럴(mandrel)로 구성된다.(도 1참고)
이때, 상기 회전롤러의 하측에 광에너지를 조사하는 에너지원이 더 구비되는데, 상기 회전롤러(서포트 드럼)의 가압에 의해 상기 이송용 필름의 연마슬러리가 폴리머 기재에 인쇄될 때 상기 에너지원으로부터 자외선과 같은 광에너지를 전사하여 연마슬러리를 가경화시킨다. 이후, 상기 회전롤러를 통과한 폴리머 기재와 이송용 필름이 분리된 후에도 폴리머 기재의 연마슬러리에 대해 광에너지를 조사하여 연마슬러리에 의한 패턴이 고정될 수 있도록 완전경화시킬 수 있다.
즉, 제 1 실시예에 의한 연마패드 제작용 장치에서는 연마패드를 구성하는 연마슬러리에 회전롤러의 외주면에 부착된 식각형 몰드판을 롤링 및 가압시켜 고정입자 연마패드의 패턴을 완성시키는 것이다. 이때, 상기 식각형 몰드판의 음각부위가 고정입자 연마패드의 양각 패턴에 대응하게 된다.
이와같이, 제작된 고정입자 연마패드는 CMP 장치의 연마테이블 상에 부착되어 웨이퍼의 오버필된 메탈층 또는 불규칙하게 도포된 절연층을 평탄하게 연마하는데 사용하게 된다.
구체적으로, 웨이퍼의 콘택홀 내부에 메탈층을 충분히 갭-필한 후, 상기 오버필된 메탈층을 제거하여 표면을 평탄화하기 위해 상기 기계적 화학적 연마공정을 수행하는 것이다. 상기 메탈층으로 알루미늄(Al), 구리(Cu) 등을 사용할 수 있다.
그리고, 오버필된 메탈층을 평탄화하는 이외에, 불균일하게 도포된 절연층의 표면을 평탄화하기 위해 도포된 절연층에 대해 기계적 화학적 연마공정을 수행하기도 한다. 상기 절연층으로 low-k물질 등을 사용할 수 있다.
한편, 상기 식각형 몰드판은 SUS판을 금속에칭 기술을 사용하여 음각화시킨 것으로 음각패턴을 원하는 위치에 원하는 크기로 자유자재로 형성할 수 있기 때문에 연마패드의 패턴 설계가 용이하다.
즉, 상기 식각형 몰드판은, SUS기판 상에 포토레지스트를 도포하고 포토식각공정으로 상기 포토레지스트를 패터닝한 뒤, 패터닝된 포토레지스트 사이로 노출된 SUS판을 습식식각하고 상기 포토레지스트를 완전스트립하여 형성한다.
따라서, 포토레지스트의 패터닝에 따라 SUS기판의 패턴을 원하는 형태 및 크기로 용이하게 형성할 수 있다.(도 5a 내지 도 5c의 166)
상기 SUS기판은 100~2000㎛의 두께를 가지는 것을 사용한다.
이와같이 금속 에칭기술로 형성된 식각형 몰드판을 회전롤러(서포트 드럼)에 부착하기 위해서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 회전롤러(153)의 외주면에 다수개의 진공홀(150)을 뚫은 후, 상기 회전롤러 내부를 진공상태로 만들어 식각형 몰드판이 진공압에 의해 회전롤러에 부착되도록 한다. 상기 식각형 몰드판을 교체하거나 위치를 보정하기 위해서는 진공압을 풀어 식각형 몰드판을 탈착시키기만 하면 되므로 용이하게 식각형 몰드판을 탈부착할 수 있다.
결국, 본발명에 의한 연마패드 제작용 장치는 회전롤러에 직접 절삭공구를 사용하여 음각패턴을 형성하는 것이 아니라, 금속에칭 기술로 용이하게 제작된 식각형 몰드판을 진공을 이용하여 회전롤러 외주면에 부착하여 사용하는 것을 특징으로 하는바, 연마패드 제작용 장치를 용이하게 준비할 수 있다. 그리고, 회전롤러의 음각이 마모된 경우에 있어서, 회전롤러에 직접 절삭공구를 사용하여 음각패턴을 형성한 경우에는 회전롤러 자체를 교환하여야 했으나, 본 발명에 의한 경우에는 식각형 몰드판을 탈착시키고 새로운 식각형 몰드판을 부착하기만 하면 되므로 재료비도 절감할 수 있게 된다.
상기 연마패드 제작용 장치의 제조방법에 대해 구체적으로 살펴보면, 금속에칭기술로서 금속 기판 표면을 금속에칭하여 일정한 패턴의 음각을 가지는 식각형 몰드판을 형성하고, 상기 식각형 몰드판을 회전롤러의 외주표면에 부착한다. 이때, 상기 회전롤러 하측에는 상기 회전롤러에 콘택되면서 상기 회전롤러의 좌측에서 우측으로 이동하는 이송용 필름을 장착하고, 상기 회전롤러 좌측의 이송용 필름 상에는 연마슬러리를 공급하기 위한 슬러리 공급부를 배치하며, 상기 회전롤러 하측에는 상기 회전롤러의 좌측에서 우측으로 이동되면서 회전롤러의 롤링에 의해 상기 이송용 필름상의 연마 슬러리가 폴리머 기재에 인쇄되도록 회전롤러와 이송용 필름 사이에 폴리머 기재을 장착한다.
그리고, 상기 회전롤러 하측 또는 우측에 상기 폴리머 기재에 인쇄된 연마 슬러리를 경화시키기 위한 경화부를 더 배치하고, 상기 회전롤러의 좌측 및 우측에는 상기 폴리머 기재 및 이송용 필름이 회전롤러에 콘택되도록 하기위한 콘택 닙롤을 더 배치한다.
상기 식각형 몰드판은 SUS판으로 하고 상기 식각형 몰드판은 100~2000㎛의 두께를 가지는 것을 사용하며, 금속에칭 기술을 적용하여 일정한 패턴을 음각을 형성한다.
이때, 식각형 몰드판을 회전롤러에 부착하기 위해 진공압을 이용하는데, 상기 회전롤러에 다수개의 진공홀을 형성하고 회전롤러 내부에 진공을 가할 수 있도록 한 후, 진공홀을 통한 진공압 유무를 통해 상기 식각형 몰드판의 부착 또는 탈착시킨다.
제 2 실시예
본 발명의 제 2 실시예에 의한 연마패드 제작용 장치는, 도 4에 도시된 바와 같이, 식각형 금형판(163, 도6 참고)이 내측면에 부착되어 있는 상부프레스(162)와, 상기 상부프레스에 대향하여 프레스를 구성하는 하부프레스(161)와, 상기 프레스 좌,우측에 각각 구비되는 반송롤러(160)와, 상기 반송롤러의 회전에 의해 일측 방향에서 반대측 방향으로 이동하는 반송벨트(165)와, 상기 반송벨트(165) 상에 배치되는 폴리머 기재 및 연마슬러리로 구성되는 고정입자 연마패드(166)로 구성된다.
여기서, 연마패드에 패턴을 형성하기 위해서는 열과 압력을 동시에 줄 수 있는 프레스 위에 올려놓은후 진공 및 고온의 조건 하에서 상부 프레스판을 가압하여 성형을 한다. 진공 조건하에서 프레스 공정을 수행하는 이유는, 프레스시 기포가 발생하여 연마패드 표면이 불균해지는 것을 방지하기 위함이다.
이때, 상기 프레스 좌측에는 폴리머 기재 상에 연마 슬러리를 분사하는 슬러리 공급부가 더 구비되고, 상기 슬러리 공급부와 프레스 사이에는 폴리머 기재 상에 분사된 연마슬러리를 일정한 두께로 형성하기 위해 연마슬러리 상에 회전하는 경화롤러가 더 구성된다.
그리고, 상기 프레스 우측에는 프레스의 가온 및 가압에 의해 성형된 연마패드를 냉각하기 위한 냉각부가 더 구비된다. 이때, 냉각부는 상온으로 설정된다.
또한, 프레스 공정이 고온 및 고압하에서 이루어져 폴리머 기재 상의 연마 슬러리를 경화할 수 있으므로 별도의 경화부를 마련하지 않아도 무방하다.
이러한 연마패드 제작용 장치에 있어서, 연마슬러리가 도포된 연마패드에 대해 프레스 공정을 수행하면, 상부프레스 내측면에 부착된 식각형 금형판의 음각부위가 연마패드의 연마슬러리를 양각화시켜 고정입자 연마패드의 패턴을 형성하게 되는 것이다.
이와같이, 제작된 고정입자 연마패드는 CMP 장치의 연마테이블 상에 부착되어 웨이퍼의 오버필된 메탈층 또는 불규칙하게 도포된 절연층을 연마하게 된다.
한편, 상기 식각형 금형판은 SUS판을 금속에칭 기술을 사용하여 음각화시킨 것으로 음각패턴을 원하는 위치에 원하는 크기로 자유자재로 형성할 수 있기 때문에 연마패드의 패턴 설계가 용이해진다.
즉, 상기 식각형 금형판은, SUS기판 상에 포토레지스트를 도포하고 포토식각공정으로 상기 포토레지스트를 패터닝한 뒤, 패터닝된 포토레지스트 사이로 노출된 SUS판을 습식식각하고 상기 포토레지스트를 완전스트립하여 형성한다.
따라서, 포토레지스트의 패터닝에 따라 SUS기판의 패턴을 원하는 형태 및 크기로 용이하게 형성할 수 있다.(도 5a 내지 도 5c의 166) 상기 SUS기판은 100~2000㎛의 두께를 가지는 것을 사용한다.
이와같이 금속 에칭기술로 형성된 식각형 금형판을 상부 프레스판 내측면에 부착하기 위해서는 접착제를 사용하여 직접 식각형 금형판을 접착시키거나 또는 상부 프레스판 내측면에 다수개의 진공홀을 뚫은 후, 진공압에 의해 부착할 수도 있다.
결국, 본 발명에 의한 연마패드 제작용 장치는 절삭공구를 사용하여 회전롤 러(서포트 드럼)에 음각패턴을 직접 형성하는 기존과는 달리, 금속에칭 기술로 용이하게 제작된 식각형 금형판을 프레스판 내측면에 부착하여 사용하는 것을 특징으로 하는바, 연마패드 제작용 장치를 용이하게 준비할 수 있다. 그리고, 회전롤러의 음각이 마모된 경우에 있어서, 회전롤러에 직접 절삭공구를 사용하여 음각패턴을 형성한 경우에는 회전롤러 자체를 교환하여야 했으나, 본 발명에 의한 경우에는 식각형 금형판만 교환하면 되므로 교체 과정이 용이해지고 재료비가 절감된다.
상기 연마패드 제작용 장치의 제조방법에 대해 구체적으로 살펴보면, 금속에칭기술로 금속 기판 표면을 금속에칭하여 일정한 패턴의 음각을 가지도록 식각형 금형판을 형성하고, 상기 식각형 금형판을 상부 프레스판 내측면에 부착한 후, 상기 상부 프레스판에 대향하는 하부 프레스판을 배치한다. 상기 식각형 금형판을 상부 프레스판 내측면에 부착하기 위해서는 제 1 실시예에서와 같이 진공을 이용하거나 또는 접착제를 직접 발라 부착할 수 있다.
그리고, 상기 하부 프레스판 상에 연마슬러리가 도포된 폴리머 기재를 올릴 수 있도록 반송벨트를 배치하고, 상기 반송벨트를 일측에서 다른 일측으로 반송할 수 있도록 회전용 반송롤러를 배치한다.
상기 프레스 좌측에는 폴리머 기재 상에 연마 슬러리를 분사하는 슬러리 공급부를 배치하고, 상기 슬러리 공급부와 프레스 사이에는 폴리머 기재 상에 분사된 연마슬러리를 일정한 두께로 형성하고 가경화를 시키기 위한 경화롤러를 더 배치하며, 상기 프레스 우측에는 프레스의 가온 및 가압에 의해 성형된 연마패드를 냉각하기 위한 냉각부를 더 배치한다.
이때, 상기 상부 프레스판을 하측으로 가압시, 고온 및 진공 조건하에서 프레스 공정을 수행하며, 상기 냉각부는 상온으로 설정한다.
상기 식각형 몰드판은 SUS판으로 하고 상기 식각형 몰드판은 100~2000㎛의 두께를 가지는 것을 사용하며, 금속에칭 기술을 적용하여 일정한 패턴을 음각을 형성한다.
이상에서 상기 제 1 ,제 2 실시예에 의해 제작된 연마패드는 금속에칭 기술을 적용하여 제작된 연마패드 제작용 장치에 의해 형성되므로 실접촉 면적을 10~80%까지 원하는대로 제작할 수 있다. 이때, 실접촉 면적이란, 고정입자 연마패드의 전체 면적에 대한 패턴의 면적 비를 말하는 것으로, 도 5a는 실접촉 면적이 10%인 경우의 고정입자 연마패드를 나타낸 것이고, 도 5b는 실접촉 면적이 40%인 경우의 고정입자 연마패드를 나타낸 것이며, 도 5c는 실접촉 면적이 80%인 경우의 고정입자 연마패드를 나타낸 것이다. 이와같이, 절삭공구를 이용하여 연마패드 제작용 장치를 형성하지 않고 금속에칭기술을 이용하여 연마패드 제작용 몰드판 또는 금형판을 형성함으로써 연마패드의 실접촉 면적을 용이하게 제어할 수 있다. 이때, 실접촉 면적에 의해 연마율이 달라진다.
이하에서는 상기 제 1 ,제 2 실시예에 의한 연마패드 제작용 장치에서 용이하게 제작된 연마패드를 사용하여 반도체 소자를 제조하는 과정에 대해 살펴보기로 한다.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 반도체 소자의 제조방법을 나타낸 공정단면도이다.
먼저, 도 7a에 도시된 바와 같이, 하부 금속도전층(11)이 형성되어 있는 반도체 기판(200) 상에 식각 방지막(etch stopping layer, 12)을 증착하고, 그 위에 층간절연막(13)을 두텁게 형성한다.
상기 식각 방지막(12)은 실리콘 질화막(SiN), 실리콘 카바이드막(SiC), SICN 또는 SiCO 등으로 형성하고, 상기 층간절연막(13)은 다공성 실리콘 산화막, PSG(Phosphorous Silicate Glass)막, BPSG(Boron Phosphorous Silicate Glass)막, USG(Undoped Silicate Glass)막, FSG(Fluorine doped Silicate Glass)막, SIOC막, HDP(High Density Plasma)막, PE-TEOS(Plasma Enhenced-Tetra Ethyl Ortho Silicate)막 또는 SOG(Spin On Glass)막과 같은 물질로 형성한다.
이때, 층간절연막을 저유전상수 물질로 형성하는 경우, 대기중에 있는 수분 및 암모니아(ammonia)를 포함한 기체가 상기 층간절연막에 흡착되는 것을 방지하기 위해서 층간절연막(13) 상에 SiO2를 증착하여 캡핑층(capping layer)(15)을 더 형성한다.
다음, 도 7b에 도시된 바와 같이, 층간절연막(13) 상에 포토레지스트를 증착한 다음 노광 및 현상 공정을 이용하여 비아홀이 형성될 영역이 오픈되도록 패터닝하여 포토레지스트 패턴(14)을 형성한다.
이후, 도 7c에 도시된 바와 같이, 상기 포토레지스트 패턴(14)을 식각 마스크로 사용하여 캡핑층(15) 및 층간절연막(13)을 차례로 건식식각하여 비아홀(16)을 형성한다. 그 결과 비아홀(16) 사이로 식각 방지막(12)이 노출된다.
다음, 도 7d에 도시된 바와 같이, 상기 포토레지스트 패턴(14)을 에싱하여 제거하고, 비아홀(16) 사이로 노출된 식각방지막(12)을 식각하여 하부 금속도전층(11)을 오픈시킨다.
계속하여, 상기 비아홀(16)을 통해 하부 금속배선층(11)과 콘택되도록 금속물질(17) 일예로, 구리를 갭-필한다.
마지막으로, 도 7e에 도시된 바와 같이, 오버필된 금속물질을 연마하여 캡핑층(15)이 노출될때까지 금속 물질(17)을 제거하여 하부 금속배선층과 콘택되는 비아콘택(20)을 완성한다. 상기 비아콘택(20)에 의해 하부 도전층과 후공정에서 형성될 상부 도전층(201)이 서로 전기적으로 연결된다.
이때, 상기 상부 도전층 및 하부 도전층은 반도체 기판에 형성된 불순물 도핑영역이거나 구리배선층 또는 기타 다른 도전체 패턴을 말한다.
상기 금속물질을 연마하여 표면을 평탄화하기 위해서 통상적으로 화학적 기계적 연마(CMP, chemical mechanical polishing) 방법을 적용하는데, 본 발명에 의한 CMP 공정은 상기 제 1 ,제 2 실시예의 연마패드 제작용 장치에서 용이하게 제작된 연마패드를 사용하여 수행하는 것을 특징으로 한다.
즉, 금속 에칭 기술을 이용하여 몰드판을 원하는 형태로 금속 에칭한 후 회전롤러의 외부 표면에 상기 식각형 몰드판을 부착시켜 제작한 연마패드 제작용 장치(제 1 실시예) 또는, 금속에칭 방법을 이용하여 제작한 식각형 금형판을 프레스 내측에 부착시켜 제작한 연마패드 제작용 장치(제 2 실시예)를 사용하여 고정입자 연마패드의 패턴을 성형하는 것이다.
이와같이, 제작된 공정입자 연마패드를 화학적 기계적 연마장치의 연마테이블에 부착하고 메탈층이 오버필된 반도체 기판을 폴리싱헤드(30)에 장착한후, 상기 반도체 기판과 연마테이블을 밀착시킨 상태에서 회전시킴으로써 기계적인 연마가 이루어지도록 하는 것이다. 한편, 고정입자 연마패드와 반도체 기판의 오버필된 메탈층과 화학적으로 반응하도록 함으로써 화학적인 연마가 이루어지도록 한다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기와 같은 본 발명에 의한 연마패드 제작용 장치 및 그 제작방법, 그리고 이를 이용한 반도체 소자의 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 회전롤러(서포트 드럼)에 직접 절삭공구를 사용하여 음각패턴을 형성하는 것이 아니라, 금속에칭 기술로 용이하게 제작된 식각형 몰드판을 회전롤러 외주면에 부착하여 연마패드의 패턴을 형성함으로써, 연마패드 제작용 장치를 용이하게 준비할 수 있다.
그리고, 회전롤러의 음각이 마모된 경우에 있어서, 회전롤러에 직접 절삭공구를 사용하여 음각패턴을 형성한 경우에는 회전롤러 자체를 교환하여야 했으나, 본 발명에 의한 경우에는 식각형 몰드판을 탈착시키고 새로운 식각형 몰드판을 부착하기만 하면 되므로 재료비도 절감할 수 있게 된다.
둘째, 회전롤러에 절삭공구를 사용하여 음각패턴을 직접 형성하는 기존과는 달리, 금속에칭 기술로 용이하게 제작된 식각형 금형판을 프레스 내측면에 부착하고 프레스 공정을 통해 연마패드의 패턴을 형성함으로써, 연마패드 제작용 장치를 용이하게 준비할 수 있다.
그리고, 회전롤러의 음각이 마모된 경우에 있어서, 회전롤러에 직접 절삭공구를 사용하여 음각패턴을 형성한 경우에는 회전롤러 자체를 교환하여야 했으나, 본 발명에 의한 경우에는 식각형 금형판을 프레스판에 탈부착하기만 하면 되므로 교체과정이 용이해지고 재료비가 절감된다.
셋째, 본 발명에 의한 연마패드 제작용 장치에 의해 연마패드가 용이하게 제작됨으로써, 연마패드를 사용하는 CMP 공정이 보다 손쉽게 이루어지고 결국, 반도체 소자의 제작과정이 보다 용이해진다.

Claims (32)

  1. 일정한 패턴의 음각을 가진 식각형 몰드판이 외부표면에 부착되어 있는 회전롤러와,
    상기 회전롤러의 좌측에 구비되어 있는 제 1 ,제 2 언와인더부(unwind station)와,
    상기 회전롤러의 우측에 구비되어 있는 제 1 ,제 2 맨드럴(mandrel)과,
    상기 제 1 언와인더부로부터 배출되어 상기 회전롤러를 지나 상기 제 1 맨드럴로 감겨지는 이송용 필름과,
    상기 이송용 필름 상부에 배치되어 이송용 필름 상에 연마슬러리를 공급하는 슬러리 공급부와,
    상기 제 2 언와인더부로부터 배출되어 상기 회전롤러를 지나 상기 제 2맨드럴로 감겨지고 상기 회전롤러의 롤링에 의해 이송용 필름의 연마슬러리가 인쇄되는 폴리머 기재와,
    상기 회전롤러 좌우측에 구비되어 회전롤러에 감싸지는 이송용필름과 폴리머 기재를 콘택시키는 콘택 닙롤을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연마패드 제작용 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전롤러 하부에 경화부가 더 구비되어 폴리머 기재에 인쇄되는 연마슬러리를 경화하는 것을 특징으로 하는 연마패드 자작용 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전롤러의 외부표면에는 다수개의 진공홀이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 연마패드 제작용 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 식각형 몰드판은 상기 회전롤러의 진공홀을 통한 진공압의 유무에 따라 상기 회전롤러에 부착 또는 탈착되는 것을 특징으로 하는 연마패드 제작용 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 식각형 몰드판은 금속 에칭 기술을 적용하여 제작되는 것을 특징으로 하는 연마패드 제작용 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 식각형 몰드판은 SUS판인 것을 특징으로 하는 연마패드 제작용 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 식각형 몰드판은 100~2000㎛의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 연마패드 제작용 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리머 기재는 PC(Poly Carbonate) 필름인 것을 특징으로 하는 연마패드 제작용 장치.
  10. 금속 기판 표면을 금속에칭하여 일정한 패턴의 음각을 가지는 식각형 몰드판을 형성하는 단계와,
    상기 식각형 몰드판을 회전롤러의 외주표면에 부착하는 단계와,
    상기 회전롤러에 밀착된 상태로 상기 회전롤러의 좌측에서 우측으로 이동하도록 이송용 필름을 장착하는 단계와,
    상기 회전롤러 좌측의 이송용 필름 상에 연마슬러리 공급부를 배치하는 단계와,
    상기 회전롤러의 좌측에서 우측으로 이동되면서 회전롤러의 롤링에 의해 상기 이송용 필름상의 연마 슬러리가 인쇄되도록 회전롤러와 이송용 필름 사이에 폴리머 기재를 장착하는 단계와,
    상기 폴리머 기재에 인쇄된 연마 슬러리를 경화시키기 위한 경화부를 배치하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 연마패드 제작용 장치의 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 회전롤러 표면에 형성된 다수개의 진공홀에 진공을 가한 상태에서 상기 식각형 몰드판을 회전롤러에 부착하는 것을 특징으로 하는 연마패드 제작용 장치의 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 회전롤러 표면에 형성된 다수개의 진공홀에 진공을 푼 상태에서 상기 식각형 몰드판을 회전롤러에 탈착하는 것을 특징으로 하는 연마패드 제작용 장치의 제조방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 회전롤러의 좌측 및 우측에 상기 폴리머 기재 및 이송용 필름이 회전롤러에 밀찰되도록 하기위한 콘택 닙롤을 더 배치하는 것을 특징으로 하는 연마패드 제작용 장치의 제조방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 식각형 몰드판은 SUS판을 사용하여 제작하는 것을 특징으로 하는 연마패드 제작용 장치의 제조방법.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 식각형 몰드판은 100~2000㎛의 두께를 가지는 것을 사용함을 특징으로 하는 연마패드 제작용 장치의 제조방법.
  16. 일정한 패턴의 음각을 가진 식각형 금형판이 내측면에 부착되어 있는 제 1 프레스판 및 상기 제 1 프레스판에 대향하는 제 2 프레스판으로 구성되는 프레스와,
    상기 프레스 좌,우측에 각각 구비되는 반송롤러와,
    상기 반송롤러의 회전에 의해 일측 방향에서 반대측 방향으로 이동하는 반송벨트와,
    상기 반송벨트 상에 배치되는 폴리머 기재와,
    상기 프레스 좌측의 폴리머 기재 상에 구비되어 연마 슬러리를 분사하는 슬러리 공급부로 구성되는 것을 특징으로 하는 연마패드 제작용 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 프레스판을 하측으로 가압시, 고온 및 진공 조건하에 이루어지는 것을 특징으로 하는 연마패드 제작용 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 슬러리 공급부와 프레스 사이에는 폴리머 기재 상에 분사된 연마슬러리 를 일정한 두께로 형성하기 위한 경화롤러가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 연마패드 제작용 장치.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 프레스 우측에는 프레스의 가온 및 가압에 의해 성형된 연마패드를 냉각하기 위한 냉각부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 연마패드 제작용 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 냉각부는 상온으로 설정되는 것을 특징으로 하는 연마패드 제작용 장치.
  21. 제 16 항에 있어서,
    상기 식각형 금형판은 SUS판인 것을 특징으로 하는 연마패드 제작용 장치.
  22. 제 16 항에 있어서,
    상기 식각형 금형판은 100~2000㎛의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 연마패드 제작용 장치.
  23. 제 16 항에 있어서,
    상기 폴리머 기재는 PC(Poly Carbonate) 필름인 것을 특징으로 하는 연마패 드 제작용 장치.
  24. 금속 기판 표면을 금속에칭하여 일정한 패턴의 음각을 가지는 식각형 금형판을 형성하는 단계와,
    상기 식각형 금형판을 제 1 프레스판 내측면에 부착하고, 상기 제 1 프레스판에 대향하는 제 2 프레스판을 배치하는 단계와,
    상기 제 2 프레스판 상에 폴리머 기재를 올리는 반송벨트를 배치하는 단계와,
    상기 반송벨트를 일측에서 다른 일측으로 반송하는 반송롤러를 배치하는 단계와,
    상기 제 1 ,제 2 프레스판 좌측의 폴리머 기재 상에 연마슬러리 공급부를 배치하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 연마패드 제작용 장치의 제조방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 1 프레스판을 하측으로 가압하여 프레스 공정시, 고온 및 진공 조건하에서 수행하는 것을 특징으로 하는 연마패드 제작용 장치의 제조방법.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 슬러리 공급부와 제 2 프레스판 사이에는 폴리머 기재 상에 분사된 연 마슬러리를 일정한 두께로 형성하기 위한 경화롤러를 더 배치하는 것을 특징으로 하는 연마패드 제작용 장치의 제조방법.
  27. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 2 프레스판 우측에는 프레스의 가온 및 가압에 의해 성형된 연마패드를 냉각하기 위한 냉각부를 더 배치하는 것을 특징으로 하는 연마패드 제작용 장치의 제조방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 냉각부는 상온으로 설정하는 것을 특징으로 하는 연마패드 제작용 장치의 제조방법.
  29. 제 24 항에 있어서,
    상기 식각형 금형판은 SUS판으로 형성하는 것을 특징으로 하는 연마패드 제작용 장치의 제조방법.
  30. 반도체 기판 상에 하부도전층을 형성하는 단계와,
    상기 하부도전층을 포함한 전면에 층간절연막을 형성하는 단계와,
    상기 층간절연막의 소정 부위를 패터닝하여 상기 하부배선층이 노출되는 비아홀을 형성하는 단계와,
    상기 비아홀에 금속물질을 매립하는 단계와,
    청구항 1 또는 청구항 16의 연마패드 제작용 장치에서 제조된 연마패드로써 상기 층간절연막 상부의 금속물질을 연마하여 비아콘택을 형성하는 단계와,
    상기 비아콘택 상에 상부도전층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 층간절연막 상부의 금속물질 연마시, 상기 층간절연막 상부의 금속물질을 모두 제거하여 표면을 평탄하게 하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.
  32. 제 30 항에 있어서,
    상기 상부 도전층 또는 하부 도전층은 불순물 도핑영역 또는 금속배선층인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.
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KR20050025665A (ko) * 2002-07-26 2005-03-14 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 연마 제품, 이의 제조 및 사용 방법 및 제조 장치

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