KR100840012B1 - 연마헤드 및 이를 포함하는 연마장치 - Google Patents

연마헤드 및 이를 포함하는 연마장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100840012B1
KR100840012B1 KR1020060136732A KR20060136732A KR100840012B1 KR 100840012 B1 KR100840012 B1 KR 100840012B1 KR 1020060136732 A KR1020060136732 A KR 1020060136732A KR 20060136732 A KR20060136732 A KR 20060136732A KR 100840012 B1 KR100840012 B1 KR 100840012B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polishing
membrane
wafer
head
polishing object
Prior art date
Application number
KR1020060136732A
Other languages
English (en)
Inventor
김현철
Original Assignee
주식회사 실트론
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 실트론 filed Critical 주식회사 실트론
Priority to KR1020060136732A priority Critical patent/KR100840012B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100840012B1 publication Critical patent/KR100840012B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/27Work carriers
    • B24B37/30Work carriers for single side lapping of plane surfaces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

웨이퍼를 연마하는 연마헤드 및 이를 포함하는 연마장치를 포함한다. 본 발명의 연마장치는 연마패드와, 연마패드를 지지하여 회전하는 플래튼과, 웨이퍼를 장착하여 연마패드와 상대 회전하는 연마헤드와, 연마면에 연마제를 공급하는 연마제 공급유닛 및 플래튼과 연마헤드를 구동하는 구동유닛을 포함한다. 공기의 유출입에 따라 웨이퍼를 접촉 및 가압하는 멤브레인 및 연마시 멤브레인이 연마헤드로부터 분리되지 않도록 잡아주는 멤브레인 지지대를 포함하는 연마헤드에서 멤브레인 지지대의 두께를 변화하여 웨이퍼 에지부의 연마량 및 평탄도를 조절할 수 있고, 웨이퍼의 전면의 평탄도에 상응하도록 웨이퍼 에지부의 평탄도를 조절하여 소자의 수율을 높일 수 있다.
헤드, 멤브레인, 템플리트 어셈블리 가이드, 두께, 평탄도

Description

연마헤드 및 이를 포함하는 연마장치{POLISHING HEAD AND POLISHING APPARATUS HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명의 연마장치를 도시한 길이방향의 단면도이다.
도 2는 도 1의 연마헤드를 도시한 길이방향의 단면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ 부분을 도시한 확대 단면도이다.
도 4는 멤브레인 지지대의 두께가 t1 일 경우의 멤브레인의 변화를 도시한 작동도이다.
도 5는 멤브레인 지지대의 두께가 t1일 경우의 웨이퍼 평탄도를 도시한 그래프이다.
도 6은 멤브레인 지지대의 두께가 t2 일 경우의 멤브레인의 변화를 도시한 작동도이다.
도 7은 멤브레인 지지대의 두께가 t2일 경우의 웨이퍼 평탄도를 도시한 그래프이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 :연마장치 50 :패드 연마면
100:플래튼 200:연마패드
210:패드 연마면 300:연마헤드
310:본체 320:멤브레인
330:멤브레인 지지대 340:부직포
350:템플리트 어셈블리 가이드 360:공기압 분배수단
400:연마제 공급유닛 500:구동유닛
본 발명은 웨이퍼를 연마하는 연마헤드 및 이를 포함하는 연마장치에 관한 것으로서, 보다 자세히 설명하면, 웨이퍼 에지부의 평탄도를 향상시켜 소자의 수율을 높일 수 있는 연마헤드 및 이를 포함하는 연마장치에 관한 것이다.
일반적으로 웨이퍼는 랩핑, 에칭, 연삭 등의 일련의 성형(Shaping)공정과 양면연마, 최종연마 및 세정작업을 거쳐 제조된다. 이중에서 반도체 소자의 고집적화로 인해 반도체 제조 공정 중 화학기계적 연마(CMP, Chemical Mechanical Polishing) 공정시 웨이퍼에 가해지는 스크래치나 결함이 소자의 수율 및 생산성에 큰 영향을 끼치는 중요한 인자 중의 하나로 인식되어 가고 있다. 특히, 대구경화된 웨이퍼(예, 300㎜ 직경의 웨이퍼)를 사용하는 최근의 반도체 소자의 제조 공정의 경우 웨이퍼, 연마헤드 및 연마패드 등도 역시 대형화되어 가고 있는 추세이다. 이러한 이유들로 인해 연마공정 시 웨이퍼 표면에 가해지는 스트레스와 충격이 높아지고 있고, 그 결과 웨이퍼에 스크래치나 결함의 발생 빈도도 높아지는 경향이 있다.
통상적인 웨이퍼 연마장치는 연마패드 표면에 부착되어 있는 원반형 연마 테이블과, 연마할 웨이퍼의 표면들 중 한 표면을 지지하고 그 웨이퍼의 다른 표면이 연마패드와 접촉하도록 하는 복수개의 웨이퍼 연마헤드와, 웨이퍼 연마헤드들이 연마 테이블에 대해서 회전하게 하는 헤드 구동기구를 포함한다. 그리고, 연마패드와 웨이퍼 사이에 연마제(Polishing agent)인 슬러리(slurry, 현탁액)가 공급되면서 연마 작업이 진행된다. 여기에서, 연마헤드는 웨이퍼를 연마패드에 접촉 및 가압한 후 회전하여 연마시킨다. 이때, 연마헤드가 웨이퍼의 전면에 대해서 가해지는 압력분포에 따라 웨이퍼의 평탄도가 달라진다.
웨이퍼는 크게 중심부(Center part)와 에지부(Edge part)로 나눌 수 있는데, 이중 에지부에 가해지는 압력의 제어가 소자의 수율을 높이는 중요변수가 된다.
연마공정에서 웨이퍼의 평탄도를 향상시키는 종래의 방법으로서, 가공압력분포 방법 및 템플리트 어셈블리 가이드(Template Assembly Guide)의 두께 조정 방법이 있다
가공압력분포 방법은 웨이퍼 전면에 균일한 압력이 가해지도록 헤드의 구조를 중심부(Center part)와 에지부(Edge part)로 분리하여 압력을 가하는 방법으로서, 웨이퍼의 중심부 및 에지부에서의 연마량을 조정하는 것이다. 이렇게 연마량을 조정하여 웨이퍼의 평탄도를 개선을 시도하고 있으나, 에지부의 미세압력 조정이 불가능하여 평탄도의 개선이 용이하지 않다는 문제점이 있다.
템플리트 어셈블리 가이드의 두께 조정방법은 연마시 웨이퍼의 이탈을 방지 하기 위해 웨이퍼의 측면에 형성된 템플리트 어셈블리 가이드의 두께를 웨이퍼의 두께보다 높게 형성함으로써, 에지부의 평탄도를 제어하는 방법이다. 그런데, 이 경우 템플리트 어셈블리 가이드의 하면이 웨이퍼 가공시 동시에 연마됨에 따라 평탄도 개선 정도가 변화하고, 또한 템플리트 어셈블리 가이드 두께를 미세하게 관리하기 어렵다는 단점을 갖고 있다.
또한, 상기 두가지 방법을 통해 에지부의 평탄도를 개선할 수 있으나, 에지부의 평탄도 개선 위치를 임의로 조정하기가 어렵다는 추가적인 단점을 갖고 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은 웨이퍼 에지부의 평탄도를 증가시키되, 웨이퍼 에지부에 가해주는 압력을 미세하게 조절할 수 있는 연마헤드 및 이를 포함하는 연마장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 소자의 수율을 높이기 위해 웨이퍼 에지부 상의 평탄도를 임의로 조정할 수 있는 연마헤드 및 이를 포함하는 연마장치를 제공함에 있다.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명의 연마 대상물의 표면을 연마하는 연마헤드는 본체, 공기압 분배수단, 멤브레인, 멤브레인 지지대 및 템플리트 어셈블리 가이드를 포함한다.
상기 본체는 공기의 입출을 안내하는 적어도 하나 이상의 공기유로를 형성하고, 상하로 이동이 가능하다. 상기 공기압 분배수단은 상기 공기유로를 통해 공급 되는 공기압을 공급 및 분배할 수 있다. 상기 멤브레인은 상기 공기압 분배수단의 일단을 폐쇄하고, 상기 공기압 분배수단을 통해 제공되는 공기압에 따라 하부면에 위치하는 연마 대상물과 접촉 및 분리될 수 있다. 상기 멤브레인 지지대는 상기 멤브레인이 상기 연마 대상물과 접촉하는 이면상에 위치하고, 일단이 상기 멤브레인의 외측부에 접촉 지지될 수 있다. 상기 템플리트 어셈블리 가이드는 상기 연마 대상물의 측부에 위치하여 연마시 상기 연마 대상물이 상기 연마헤드로부터 이탈되는 것을 막을 수 있다.
한편, 상기 멤브레인 지지대는 상기 연마 대상물의 외측으로 소정거리 이격되어 형성될 수 있으며, 상기 소정거리를 변화시켜 연마시 상기 연마 대상물의 평탄도를 조절할 수 있다.
상기 소정거리는 대략 1 내지 15[㎜]의 범위를 가질 수 있으며, 상기 소정 거리의 변화에 따라 상기 연마 대상물의 평탄도를 조절할 수 있다. 여기에서, 상기 연마 대상물은 중심을 포함하는 영역인 웨이퍼 중심부와, 상기 웨이퍼 중심부의 외측으로부터 테두리까지의 영역인 웨이퍼 에지부로 나눌 수 있다. 상기 소정거리를 변화시킴으로써, 특히 상기 에지부의 평탄도를 조절할 수 있다.
상기 멤브레인은 상기 연마 대상물보다 크게 형성되는 것이 좋으며, 상기 템플리트 어셈블리 가이드 상에까지 걸치도록 형성될 수 있다.
그리고, 상기 멤브레인 지지대는 상기 템플리트 어셈블리 가이드의 상측에 위치하여 상기 멤브레인을 하방으로 가압할 수 있다. 이때 상기 멤브레인 지지대는 상기 멤브레인을 보다 더 효과적으로 이탈되는 것을 방지하기 위해 상기 멤브레 인 테두리의 안쪽에 위치하는 것이 좋다.
상기 멤브레인은 홀이 형성된 부직포를 더 구비될 수 있다. 상기 부직포는 상기 연마 대상물을 연마시 상기 멤브레인과 함께 상기 연마헤드를 이탈하지 못하도록 잡아줄 수 있다.
또한, 연마장치는 플래튼, 연마패드, 연마헤드, 연마제 공급유닛, 구동유닛을 포함한다. 상기 플래튼은 상기 연마패드를 지지하여 회전할 수 있으며, 상기 연마패드는 일측면이 패드 연마면으로 형성되어 상기 연마 대상물의 표면을 연마할 수 있다. 상기 연마헤드는 상기 패드 연마면에 대응되도록 상기 연마 대상물을 장착하는 멤브레인과, 상기 멤브레인의 외측부에 접촉 지지되는 멤브레인 지지대를 포함한다. 상기 멤브레인 지지대는 상기 연마 대상물의 외측으로 소정거리 이격되어 위치하고, 상기 소정거리를 변화시켜 연마시 연마 대상물의 평탄도를 조절할 수 있다. 상기 연마헤드는 공기압 분배수단을 더 포함하여 상기 멤브레인을 수축 또는 팽창시켜 상기 연마 대상물을 부착 또는 가압할 수 있다. 상기 연마제 공급유닛은 상기 패드 연마부에 일정량의 연마제를 공급할 수 있다. 상기 구동유닛은 상기 플래튼 및 연마헤드와 결합하여 각각 일정 속도로 회전시킬 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서는 연마헤드에 장착되는 연마 대상물을 웨이퍼를 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, LCD, 유리, 광학기기 및 Display 관련산업 및 평탄화 작업이 필요한 산업의 장비들에도 적용할 수 있음은 물론이다. 또한 본 발명의 연마헤드는 웨이퍼의 평탄화 장비 및 반도체 디바이스 제조에 이용되는 STI CMP(Shallow Trench Isolation Chemical Mechanical Polishing), Metal CMP 및 Oxide CMP등에서도 동일하게 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 연마장치를 도시한 길이방향의 단면도이다. 이에 도시한 바와 같이, 연마장치(1)는 플래튼(100), 연마패드(200), 연마헤드(300), 연마제 공급유닛(400), 구동유닛(500)을 포함한다.
상기 플래튼(100)은 상기 연마패드(200)의 하부에 위치하여 상기 연마패드(200)를 임의의 방향과 속도로 회전할 수 있다. 상기 연마패드(200)는 웨이퍼(50)의 표면을 연마할 수 있는 패드 연마면(210)이 형성된다. 상기 패드 연마면(210)은 연마의 효율을 높이기 위해 다양한 형상의 홈(Groove)이 형성될 수 있다.
상기 연마헤드(300)는 연마패드(200)의 상측에 위치하며, 상하 이동 가능하다. 상기 연마헤드(300)는 그 하부측에 상기 웨이퍼(50)를 장착하는데, 연마하고자 하는 상기 웨이퍼(50)의 표면이 상기 패드 연마면(210)을 향하도록 하여 장착한다. 상기 연마헤드(300)는 상기 웨이퍼(50)를 흡착방식으로 장착할 수 있으며, 이를 위해 상기 연마헤드(300)는 신축성 재질의 멤브레인(320) 및 상기 멤브레인(320)의 외측부에 위치하는 멤브레인 지지대(330)를 포함한다. 상기 연마헤드(300)에 대해서는 자세히 후술하기로 한다.
상기 연마제 공급유닛(400)은 상기 연마헤드(300)를 통해 상기 웨이퍼(50)를 연마하고자 할 때, 상기 패드 연마면(210)으로 일정량의 연마제를 공급할 수 있다. 상기 연마제는 주로 Ph 11정도의 실리카 입자를 포함하여 사용하고 있다.
상기 구동유닛(500)은 제1 구동부(510)와 제2 구동부(520)를 포함한다. 상기 제1 구동부(510) 및 제2 구동부(520)는 각각 상기 연마헤드(300) 및 플래튼(100)과 결합한다. 상기 구동유닛(500)에는 모터가 구비되어 구동력을 생성할 수 있으며, 제어부가 형성되어 상기 연마헤드(300)와 플래튼(100)을 원하는 속도로 각각 회전할 수 있다.
도 2는 도 1의 연마헤드를 도시한 길이방향의 단면도이고, 도 3은 도 2의 Ⅲ 부분을 도시한 확대 단면도이다.
이에 도시한 바와 같이, 연마헤드(300)는 본체(310), 공기압 분배수단(360), 멤브레인(320), 멤브레인 지지대(330) 및 템플리트 어셈블리 가이드(350)를 포함한다. 상기 본체(310)는 공기의 입출을 안내하는 적어도 하나 이상의 공기유로를 형성하고, 그 상측에는 회전 및 직선 운동시키는 구동유닛(500)이 결합된다.
상기 공기압 분배수단(360)은 상기 본체(310)와 결합되어 상기 본체(310) 내부로 공기를 유입하거나, 상기 본체(310) 내부로부터 공기를 외부로 유출시킬 수 있다.
상기 멤브레인(320)은 상기 공기압 분배수단(360)을 폐쇄하여 상기 공기의 유출입에 의해 팽창되거나 수축될 수 있다. 상기 공기압 분배수단(360)에 의해 상기 본체(310) 내부에 저장된 공기를 유출하면, 상기 본체(310) 내부의 압력이 낮아지게 되고, 상기 웨이퍼(50)는 내외부의 압력차로 인해 상기 멤브레인(320)의 하부 측에 장착된다. 반대로, 상기 웨이퍼(50)를 연마하고자 할 때는 상기 공기압 분배수단(360)을 통해 상기 본체(310) 내부로 공기를 유입시켜 상기 멤브레인(320)을 팽창시키고, 상기 팽창된 멤브레인(320)에 의해 상기 웨이퍼(50)는 하방으로 밀려 상기 패드 연마면(210)와 밀착한다.
상기 멤브레인(320)이 상기 연마헤드(300)로부터 분리되는 것을 방지하기 위해 상기 연마헤드(300)에는 상기 멤브레인 지지대(330)가 형성된다. 즉, 상기 멤브레인 지지대(330)는 상기 멤브레인(320)의 외측부에 위치하여 상기 멤브레인(320)을 하방으로 가압할 수 있다. 상기 멤브레인(320)을 가압함으로써 상기 멤브레인(320)이 공기압에 의해 팽창할 때도 상기 연마헤드(300)로부터 분리되지 않게 된다. 상기 공기압이 상기 멤브레인(320)을 하방으로 팽창시키는 힘보다 상기 멤브레인 지지대(330)의 가압에 의해 상기 멤브레인(320)을 잡아주는 힘이 커야 됨은 물론이다. 이러한 상기 멤브레인은 주로 실리콘이나 고무 계통의 팽창성을 가지고 있는 재질을 이용하여 형성될 수 있다.
상기 템플리트 어셈블리 가이드(350)는 상기 웨이퍼(50)의 측면부와 접촉한다. 상기 템플리트 어셈블리 가이드(350)는 연마공정중에 상기 웨이퍼(50)가 상기 연마헤드(300)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
상기 멤브레인(320)은 상기 웨이퍼(50)와 상기 템플리트 어셈블리 가이드(350)의 상측까지 덮을 수 있도록 크게 형성된다. 이는 상기 웨이퍼(50)의 전면에 대해서 하방으로 균일한 압력으로 밀어주기 위함이다. 상기 멤브레인 지지대(330)는 상기 템플리트 어셈블리 가이드(350)를 덮는 상기 멤브레인(320)의 외측 부분을 접촉 가압한다.
한편, 상기 템플리트 어셈블리 가이드(350) 상에 위치하는 상기 멤브레인 지지대(330)의 두께 변화에 따라 상기 웨이퍼(50)의 에지부 평탄도가 변화된다. 즉, 상기 템플리트 어셈블리 가이드(350)의 내측 테두리로부터 상기 멤브레인 지지대(330)까지의 거리(t)를 조정하여 연마공정시 상기 웨이퍼(50)의 에지부에 가해주는 압력을 변화시킴으로써, 상기 웨이퍼(50)의 에지부 평탄도를 조절할 수 있다. 이는 상기 멤브레인 지지대(330)의 두께에 따라 상기 멤브레인(320)이 팽창된 모양이 변화되는데, 상기 멤브레인 지지대(330)의 두께가 얇아질수록 상기 멤브레인(320)이 상기 웨이퍼(50)의 에지부를 가압하는 면적 및 힘이 증대된다. 본 발명에서는 상기 멤브레인 지지대(330)의 두께를 약 2 내지 10㎜ 범위내에서 변화시킬 때 요망하는 웨이퍼 에지부의 평탄도를 얻을 수 있다.
상기 멤브레인 지지대(330)의 두께에 따른 상기 웨이퍼(50) 표면의 평탄도를 설명하기 위해 도 4 내지 도 7을 제시한다.
도 4는 멤브레인 지지대의 두께가 t1 일 경우의 멤브레인의 변화를 도시한 작동도이고, 도 5는 멤브레인 지지대의 두께가 t1일 경우의 웨이퍼 평탄도의 프로파일을 도시한 그래프이다.
이에 도시한 바와 같이, 멤브레인(320)을 가압하는 멤브레인 지지대(330)의 두께는 t1으로서, 본 실시예에서의 t1은 10 [mm] 이다. 이때 공기를 유입하여 상기 멤브레인(320)을 하방으로 팽창시킨 후 연마 공정 전후로 변화하는 웨이퍼 에지부(Ⅳ)의 표면 프로파일을 알아본다.
도 5의 그래프 상에서 x축은 웨이퍼 중심을 지나는 선을 의미하고, y축은 상기 x축 선상에서의 웨이퍼 평탄도를 의미한다. 연마 공정 전의 웨이퍼 평탄도를 보면, 양측부에서 급격한 기울기로 변화하는 것을 볼 수 있다. 그런데, 연마 공정 후의 웨이퍼 평탄도를 보면, 양측부에서의 웨이퍼 평탄도가 거의 일정함을 알 수 있다.
여기에서, 웨이퍼의 평탄도중 각 사이트(Site)에 대한 평탄도는 웨이퍼 평면의 프로파일이 변곡점 없이 일정한 형상으로 나타나야 좋은 평탄도라고 평가될 수 있다. 그런데, 연마 공정에서 상기 변곡점은 필연적으로 발생하게 되는바, 에지(Edge)부에서의 변곡점을 개선하면 할수록 좋은 평탄도를 얻을 수 있다. 따라서, 현재의 공정은 상기 에지부의 평탄도를 개선하는 방향으로 기술이 개발된다.
도 6은 멤브레인 지지대의 두께가 t2 일 경우의 멤브레인의 변화를 도시한 작동도이고, 도 7은 멤브레인 지지대의 두께가 t2일 경우의 웨이퍼 평탄도의 프로파일을 도시한 그래프이다.
이에 도시한 바와 같이, 멤브레인(320)을 가압하는 멤브레인 지지대(330)의 두께는 t2로서, 본 실시예에서의 t2는 9 [mm]이다. 즉, 도 4에서의 멤브레인 지지대보다 도 6에서의 상기 멤브레인 지지대(330)가 두껍다.
공기를 유입하여 상기 멤브레인(320)을 하방으로 팽창시킨 후 연마 공정 전후로 하여 변화하는 웨이퍼 에지부(Ⅵ)의 표면 프로파일을 알아본다.
도 7의 그래프를 보면 연마 공정 전의 상기 에지부(Ⅵ)의 평탄도는 급격하게 기울기가 변화됨을 알 수 있다. 이런 이유로 상기 웨이퍼(50)를 통해 얻을 수 있 는 소자의 수율은 낮아진다. 연마 공정 후, 상기 에지부(Ⅵ)의 평탄도는 급격한 변화가 없고, 일정함을 알 수 있다
도 4 내지 도 7 에서 살펴본 바와 같이, 상기 멤브레인 지지대(330)의 두께, 즉 웨이퍼(50)의 측면으로부터 상기 멤브레인 지지대(330)까지의 거리를 변화시킴으로써, 상기 에지부(Ⅳ, Ⅵ)에서의 평탄도를 조절할 수 있다. 특히, 상기 웨이퍼(50)의 측면으로부터 상기 멤브레인 지지대(330)까지의 거리를 약 2 내지 10[㎜] 내에서 변화시킬 때 양호한 평탄도를 얻을 수 있다.
이와 같이 멤브레인 지지대의 두께를 변화시켜 웨이퍼의 에지부에 가해지는 압력을 미세하게 조절할 수 있으며, 압력 조절을 통해 웨이퍼 에지부의 평탄도를 조절 및 향상시킬 수 있어 웨이퍼를 통해 얻을 수 있는 소자의 생산량을 증가시킬 수 있다.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따르면 멤브레인을 가압하는 멤브레인 지지대의 두께를 변화시켜 연마되는 웨이퍼 에지부에 가해주는 압력을 변화시킬 수 있으며 이로써 웨이퍼 에지부의 연마되는 양을 용이하게 조절할 수 있는 효과가 있다.
또한, 웨이퍼 에지부가 웨이퍼 전체 표면의 평탄도에 상응하는 평탄도를 가지도록 하여 소자의 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영 역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (11)

  1. 공기의 입출을 안내하는 적어도 하나 이상의 공기유로가 형성되고, 상하 이동이 가능한 본체;
    상기 공기유로를 통해 제공되는 공기압을 공급 및 분배하는 공기압 분배수단;
    상기 공기압 분배수단의 일단을 폐쇄하며, 상기 공기압 분배수단을 통해 제공되는 공기압에 따라 하부면에 위치하는 연마 대상물의 이면과 접촉 및 분리하는 멤브레인;
    상기 멤브레인이 상기 연마 대상물과 접촉하는 이면상과 접촉하되, 일단이 상기 멤브레인의 외측부에 접촉 지지되는 멤브레인 지지대; 및
    상기 연마 대상물의 측부에 위치하고, 상기 연마 대상물의 이탈을 방지하는 템플리트 어셈블리 가이드;
    를 포함하고, 상기 연마 대상물과 상기 멤브레인 지지대 사이가 수평 및 수직으로 이격되어, 상기 연마 대상물의 외곽의 압력을 보다 균일하게 하는 것을 특징으로 하는 연마헤드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 소정 거리는 1 내지 15[㎜] 인 것을 특징으로 하는 연마헤드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 멤브레인은 상기 연마 대상물보다 크게 형성되되, 상기 템플리트 어셈블리 가이드 상에 걸치도록 배치된 것을 특징으로 하는 연마헤드.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 멤브레인 지지대는 상기 템플리트 어셈블리 가이드의 상측에 위치하여 상기 멤브레인을 하방으로 가압하는 것을 특징으로 하는 연마헤드.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 멤브레인은 표면에 홀이 형성된 부직포를 더 구비된 것을 특징으로 하는 연마헤드.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 연마 대상물은 웨이퍼인 것을 특징으로 하는 연마헤드.
  7. 연마 대상물을 연마하는 화학 기계적 연마장치에 있어서,
    회전 가능한 플래튼;
    상기 플래튼에 의해 지지되는 상기 연마 대상물을 연마하는 패드 연마면이 형성된 연마패드;
    상기 패드 연마면에 대응하도록 상기 연마 대상물을 장착 및 가압하는 멤브레인 및 상기 멤브레인의 외측부에 접촉 지지되는 멤브레인 지지대를 구비하는 연마헤드;
    상기 패드 연마면에 연마제를 공급하는 연마제 공급유닛; 및
    상기 연마헤드 및 연마패드를 구동하는 구동유닛;
    을 포함하고, 상기 연마 대상물과 상기 멤브레인 지지대 사이가 수평 및 수직으로 이격되어, 상기 연마 대상물의 외곽의 압력을 보다 균일하게 하는 것을 특징으로 하는 연마장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 소정 거리는 1 내지 15[㎜] 이격된 것을 특징으로 하는 연마장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 연마헤드는 공기압 분배수단을 더 포함하고, 상기 공기압 분배수단을 통해 상기 멤브레인을 수축 또는 팽창하여 상기 연마 대상물을 부착 또는 가압하는 것을 특징으로 하는 연마장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 연마 대상물의 측부에 위치하고, 상기 연마 대상물의 이탈을 방지하는 템플리트 어셈블리 가이드를 더 포함하고,
    상기 멤브레인은 상기 연마 대상물보다 크게 형성되되, 상기 템플리트 어셈블리 가이드 상에 걸치도록 배치된 것을 특징으로 하는 연마장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 멤브레인 지지대는 상기 템플리트 어셈블리 가이드의 상측에 위치하여 상기 멤브레인을 하방으로 가압하는 것을 특징으로 하는 연마장치.
KR1020060136732A 2006-12-28 2006-12-28 연마헤드 및 이를 포함하는 연마장치 KR100840012B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060136732A KR100840012B1 (ko) 2006-12-28 2006-12-28 연마헤드 및 이를 포함하는 연마장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060136732A KR100840012B1 (ko) 2006-12-28 2006-12-28 연마헤드 및 이를 포함하는 연마장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100840012B1 true KR100840012B1 (ko) 2008-06-20

Family

ID=39772006

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060136732A KR100840012B1 (ko) 2006-12-28 2006-12-28 연마헤드 및 이를 포함하는 연마장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100840012B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101151544B1 (ko) * 2010-11-02 2012-05-30 주식회사 엘지실트론 웨이퍼 연마장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980081513A (ko) * 1997-04-23 1998-11-25 포만제프리엘 워크피스의 연마 장치 및 방법
JP2001017960A (ja) * 1999-07-08 2001-01-23 Arsoa Honsya Corp 滞留型カートリッジ
JP2006263903A (ja) * 2005-02-25 2006-10-05 Ebara Corp 研磨装置及び研磨方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980081513A (ko) * 1997-04-23 1998-11-25 포만제프리엘 워크피스의 연마 장치 및 방법
JP2001017960A (ja) * 1999-07-08 2001-01-23 Arsoa Honsya Corp 滞留型カートリッジ
JP2006263903A (ja) * 2005-02-25 2006-10-05 Ebara Corp 研磨装置及び研磨方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101151544B1 (ko) * 2010-11-02 2012-05-30 주식회사 엘지실트론 웨이퍼 연마장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9604335B2 (en) Wafer polishing apparatus
KR100525652B1 (ko) 폴리싱 장치
JP4534165B2 (ja) 半導体装置の製造装置及び、半導体装置の製造方法
KR100832768B1 (ko) 웨이퍼 연마 장치 및 웨이퍼 연마 방법
US20060105686A1 (en) Platen structure of polishing apparatus for processing semiconductor wafer and method for exchanging polishing pad affixed to the same
US6343977B1 (en) Multi-zone conditioner for chemical mechanical polishing system
KR100807046B1 (ko) 화학기계적 연마장치
KR100840012B1 (ko) 연마헤드 및 이를 포함하는 연마장치
US6179694B1 (en) Extended guide rings with built-in slurry supply line
KR102307563B1 (ko) 기판 캐리어 및 이를 구비하는 화학 기계적 기판 연마장치
US7033250B2 (en) Method for chemical mechanical planarization
JP3575944B2 (ja) 研磨方法、研磨装置および半導体集積回路装置の製造方法
KR100504941B1 (ko) 화학적 기계적 연마 장치
US20050159084A1 (en) Chemical mechanical polishing method and apparatus for controlling material removal profile
JP2004515377A (ja) 研磨ヘッドにバッキングフィルムを取り付ける構成および方法
JP3902715B2 (ja) ポリッシング装置
JP5484172B2 (ja) 研磨パッドのテーパ面形成方法
KR100897712B1 (ko) 웨이퍼의 평탄도를 향상시킬 수 있는 웨이퍼 단면 연마방법
KR20110099454A (ko) 웨이퍼 연마헤드 및 이를 포함하는 웨이퍼 연마장치
JP2002103212A (ja) ポリッシング装置
JP2001277097A (ja) 研磨装置および研磨方法
JP2011224698A (ja) 研磨パッドの溝形成方法
JPH0825194A (ja) 半導体ウェーハの研磨方法および研磨装置
KR20070047530A (ko) 화학적 기계적 연마 장치
JP2005205594A (ja) ポリッシング装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130327

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140325

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160401

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170328

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180319

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190325

Year of fee payment: 12