KR100846992B1 - Sensing apparatus and Method for diluted slurry of chemical mechanical polishing equipment - Google Patents
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Abstract
본 발명은 CMP공정상에서 폴리셔로 공급되는 슬러리의 희석상태를 관리자가 인식할 수 있게 한 CMP장비의 슬러리희석 감지장치 및 감지방법에 관한 것이다.The present invention relates to a slurry dilution detecting device and a detection method of the CMP equipment that allows the administrator to recognize the dilution state of the slurry supplied to the polisher in the CMP process.
본 발명은 순수, 슬러리, 첨가제가 각각 순수저장탱크, 슬러리저장탱크, 첨가제저장탱크로부터 공급라인을 통해서 슬러리/순수 분배매니폴드로 공급되고, 상기 슬러리/순수 분배매니폴드로부터 공동공급라인를 통해서 폴리셔패드로 혼합슬러리가 공급되는 CMP장비의 슬러리 공급장치에 있어서, 상기 슬러리저장탱크로부터 상기 슬러리/순수 분배매니폴드로 슬러리가 공급되는 공급라인에 제1초음파센서가 설치되고, 상기 슬러리/순수 분배매니폴드로부터 폴리셔패드로 혼합슬러리가 공급되는 공동공급라인에 제2초음파센서가 설치되어, 상기 슬러리/순수 분배매니폴드의 입출력부에 실리카의 유속 및 유량의 검출하도록 구성된 슬러리희석 감지장치를 포함하여 구성되어, 슬러리의 공급감소를 체크하여 웨이퍼의 불량을 방지할 수 있게 한 것이다.In the present invention, pure water, slurry, and additives are respectively supplied from a pure water storage tank, a slurry storage tank, and an additive storage tank to a slurry / pure distribution manifold through a supply line, and polisher is supplied from the slurry / pure distribution manifold through a common supply line. In the slurry feeder of the CMP equipment to supply the mixed slurry to the pad, a first ultrasonic sensor is installed in the supply line to supply the slurry from the slurry storage tank to the slurry / pure distribution manifold, the slurry / pure distribution manifold A second ultrasonic sensor is installed in the common supply line to which the mixed slurry is supplied from the fold to the polisher pad, and includes a slurry dilution detecting device configured to detect the flow rate and flow rate of silica at the input / output part of the slurry / pure distribution manifold. It is configured to check the decrease in supply of the slurry to prevent the defect of the wafer.
CMP장비, 슬러리, 순수, 감지장치CMP equipment, slurry, pure water, detector
Description
도 1은 종래기술에 따른 CMP장비의 슬러리 공급장치를 도시한 블럭구성도,1 is a block diagram showing a slurry supply apparatus of a CMP apparatus according to the prior art,
도 2는 본 발명에 따른 CMP장비에서 슬러리희석 감지장치를 포함한 슬러리 공급장치의 블럭구성도,2 is a block diagram of a slurry supply apparatus including a slurry dilution detecting device in a CMP apparatus according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 슬러리희석 감지장치를 도시한 세부구성도이다.Figure 3 is a detailed configuration diagram showing a slurry dilution detection apparatus according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10: 순수저장탱크 20 : 슬러리저장탱크10: pure water storage tank 20: slurry storage tank
30 : 첨가제저장탱크 40 : 슬러리/순수 분배매니폴드30: additive storage tank 40: slurry / pure water distribution manifold
50 : 폴리셔패드 60 : 공압패널50: polisher pad 60: pneumatic panel
70 : 순수공급부 80,82 : 제1,2초음파센서70: pure
90 : 데이터집진기 92 : 뷰어/알람수단90: data dust collector 92: viewer / alarm means
본 발명은 CMP장비의 슬러리희석 감지장치에 관한 것으로, 특히 CMP공정상에서 폴리셔로 공급되는 슬러리의 희석상태를 관리자가 인식할 수 있게 한 CMP장비의 슬러리희석 감지장치 및 감지방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for detecting slurry dilution of CMP equipment, and more particularly, to an apparatus and method for detecting slurry dilution of a CMP apparatus in which a manager can recognize a dilution state of a slurry supplied to a polisher in a CMP process.
최근에는 웨이퍼가 크고 경화됨에 따라 웨이퍼의 넓어진 면을 평탄화하기 위한 화학적인 제거가공과 기계적인 제거가공을 하나의 가공방법으로 혼합한 화학적 기계연마(CMP;chemical mechanical polishing)공정이 널리 이용된다. 이러한 CMP공정은 단차를 가지는 웨이퍼 표면을 폴리셔의 상단에 구비된 폴리싱패드 위에 밀착시킨 후 연마제와 화학물질이 포함된 슬러리를 웨이퍼와 폴리싱패드 사이에 주입시켜 웨이퍼표면을 평탄화시키는 방식이다.Recently, as the wafer becomes large and hardened, a chemical mechanical polishing (CMP) process is widely used, which combines chemical removal processing and mechanical removal processing to planarize the widened surface of the wafer in one processing method. In this CMP process, a wafer surface having a step is brought into close contact with a polishing pad provided at the top of the polisher, and a slurry containing abrasive and chemical is injected between the wafer and the polishing pad to planarize the wafer surface.
종래 CMP장비의 슬러리 공급장치에 대한 도 1을 참조하여 설명하면, 순수,슬러리, 첨가제가 각각 순수저장탱크(100), 슬러리저장탱크(110), 첨가제저장탱크(120)로부터 공급라인(102,112,122)을 통해서 슬러리/순수 분배매니폴드(130)로 공급되고, 상기 슬러리/순수 분배매니폴드(130)로부터 하나의 공동공급라인(132)을 통해서 폴리셔패드(140)로 혼합슬러리가 공급되게 된다. 상기 공급라인(102,112,122)에는 각각 순수펌프(104), 슬러리펌프(114), 첨가제펌프(124)가 구비되어 순수, 슬러리, 첨가제를 슬러리/순수 분배매니폴드(130)로 압송시키도록 되어 있다.Referring to Figure 1 for the slurry feeder of the conventional CMP equipment, pure water, slurry, additives from the pure
한편, 상기 슬러리/순수 분배매니폴드(130)는 공압패널(150)로부터 공급라인(152)을 통하여 공압을 공급받고, 순수공급부(160)로부터 공급라인(162)을 통하여 보충적인 순수를 공급받도록 되어 있다. 그리고, 상기 폴리셔패드(140)는 공압패널(150)의 공급라인(152)에서 분기된 공급라인(154)을 통하여 공압을 공급받고, 순수공급부(160)의 공급라인(162)에서 분기된 공급라인(164)을 통하여 보충적 인 순수를 공급받도록 되어 있다.Meanwhile, the slurry /
그런데, 종래 CMP장비의 슬러리 공급장치는 상기 슬러리/순수 분배매니폴드(130)의 입력단과 출력단에 실리카(불순물)의 유속과 유량의 변동을 측정하는 장치가 구비되어 있지 않았다. 이로 인하여 슬러리/순수 분배매니폴드(130)의 공동공급라인(132)으로 나가는 혼합슬러리의 유량비가 낮아질 경우, 슬러리희석량이 많아지게 되어 웨이퍼표면을 깨끗하게 가공할 수 없는 문제점이 있었다.However, the slurry supply apparatus of the conventional CMP equipment is not equipped with a device for measuring the fluctuation of the flow rate and flow rate of silica (impurity) at the input terminal and the output terminal of the slurry / pure
이에 본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 슬러리/순수 분배매니폴드의 입력단과 출력단에 실리카의 유속과 유량 변동을 측정하여 슬러리희석을 미연에 방지할 수 있는 CMP장비의 슬러리희석 감지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, the slurry dilution detection of CMP equipment that can prevent the slurry dilution by measuring the flow rate and flow rate of the silica at the input and output of the slurry / pure water distribution manifold The purpose is to provide a device.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 순수, 슬러리, 첨가제가 각각 순수저장탱크, 슬러리저장탱크, 첨가제저장탱크로부터 공급라인를 통해서 슬러리/순수 분배매니폴드로 공급되고, 상기 슬러리/순수 분배매니폴드로부터 공동공급라인를 통해서 폴리셔패드으로 혼합슬러리가 공급되는 CMP장비의 슬러리 공급장치에 있어서, 상기 슬러리저장탱크로부터 상기 슬러리/순수 분배매니폴드로 슬러리가 공급되는 공급라인에 제1초음파센서가 설치되고, 상기 슬러리/순수 분배매니폴드로부터 폴리셔패드로 혼합슬러리가 공급되는 공동공급라인에 제2초음파센서가 설치되어, 상기 슬러리/순수 분배매니폴드의 입출력부에 실리카의 유속 및 유량의 검출하 도록 구성되어 있다. In order to achieve the above object, in the present invention, pure water, slurry, and additives are respectively supplied from a pure water storage tank, a slurry storage tank, and an additive storage tank to a slurry / pure distribution manifold through a supply line, and the slurry / pure distribution manifold is provided. In the slurry feeder of the CMP equipment in which the mixed slurry is supplied from the slurry storage tank to the slurry pad through the common supply line, a first ultrasonic sensor is installed in the supply line from which the slurry is supplied to the slurry / pure distribution manifold. And a second ultrasonic sensor is installed in the common supply line through which the mixed slurry is supplied from the slurry / pure distribution manifold to the polisher pad, so as to detect the flow rate and flow rate of silica in the input / output portion of the slurry / pure distribution manifold. Consists of.
상기 제1,2초음파센서로부터 실리카의 유속과 유량의 검출신호를 전달받아 설정된 기준치와 비교하는 데이터집진기를 포함하여 구성할 수 있다.It may be configured to include a data dust collector for receiving the detection signal of the flow rate and flow rate of the silica from the first and second ultrasonic sensors and compare with the set reference value.
상기 제1,2초음파센서로부터 실리카의 유속과 유량의 검출신호가 상기 데이터집진기의 기준치와 다를 경우 외부에 알리는 뷰어/알람수단을 더 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.Preferably, the first and second ultrasonic sensors further include a viewer / alarm means for informing the outside when the detection signal of the flow rate and flow rate of the silica is different from the reference value of the data dust collector.
본 발명에 따른 CMP장비의 슬러리희석 감지장치에 의하면, 제1,2초음파센서로부터 슬러리/순수 분배매니폴드의 입출력부에 실리카의 유속 및 유량의 검출하고, 이를 데이터집진기에서 설정된 기준치와 비교함으로써 슬러리 공급감소를 미리 체크할 수 있는 것이다.According to the slurry dilution detection device of the CMP apparatus according to the present invention, the slurry by detecting the flow rate and flow rate of silica from the first and second ultrasonic sensors to the input and output of the slurry / pure water distribution manifold, and compares it with the reference value set in the data dust collector Supply reduction can be checked in advance.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 예시도면에 따라 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
도 2는 본 발명에 따른 CMP장비에서 슬러리희석 감지장치를 포함한 슬러리 공급장치의 블럭구성도이다.Figure 2 is a block diagram of a slurry supply apparatus including a slurry dilution detection device in the CMP apparatus according to the present invention.
본 발명에 따른 CMP장비에서 슬러리희석 감지장치를 포함한 슬러리 공급장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 순수, 슬러리, 첨가제가 각각 순수저장탱크(10), 슬러리저장탱크(20), 첨가제저장탱크(30)로부터 공급라인(12,22,32)을 통해서 슬러리/순수 분배매니폴드(40)로 공급되고, 상기 슬러리/순수 분배매니폴드(40)로부터 하나의 공동공급라인(42)을 통해서 폴리셔패드(50)로 혼합슬러리가 공급되게 된다.Slurry supply apparatus including a slurry dilution detection device in the CMP apparatus according to the present invention, as shown in Figure 2, the pure water, the slurry, the additive is a
상기 공급라인(12,22,32)에는 각각 순수펌프(14), 슬러리펌프(24), 첨가제펌프(34)가 구비되어 순수, 슬러리, 첨가제를 슬러리/순수 분배매니폴드(40)로 압송시키도록 되어 있다.The
상기 슬러리/순수 분배매니폴드(40)는 공압패널(60)로부터 공급라인(62)을 통하여 공압을 공급받고, 순수공급부(70)로부터 공급라인(72)을 통하여 보충적인 순수를 공급받도록 되어 있다. 그리고, 상기 폴리셔패드(50)는 공압패널(60)의 공급라인(62)에서 분기된 공급라인(64)을 통하여 공압을 공급받고, 순수공급부(70)의 공급라인(72)에서 분기된 공급라인(74)을 통하여 보충적인 순수를 공급받도록 되어 있다.The slurry /
또한, 순수, 슬러리, 첨가제가 각각 순수저장탱크, 슬러리저장탱크, 첨가제 저장탱크로부터 공급라인을 통해서 슬러리/순수 분배미니폴드로 공급되고, 상기 슬러리/순수 분배매니폴드로부터 공동공급라인을 통해서 폴리셔패드로 혼합슬러리가 공급되는 CMP장비의 슬러리 공급방법에 있어서,In addition, pure water, slurry, and additives are respectively supplied from the pure storage tank, the slurry storage tank, and the additive storage tank to the slurry / pure distribution minifold through the supply line, and the polisher is supplied from the slurry / pure distribution manifold through the common supply line. In the slurry supply method of the CMP equipment that the mixed slurry is supplied to the pad,
상기 슬러리저장탱크로부터 상기 슬러리/순수 분배매니폴드로 슬러리가 공급되는 공급라인에 제1초음파센서부와; 상기 슬러리/순수 분배매니폴드로부터 폴리셔패드로 혼합슬러리가 공급되는 공동공급라인에 제2초음파센서부와; 상기 슬러리/순수 분배매니폴드의 입출력부에 실리카의 유속 및 유량을 검출 할 수 있는 검출부가 구비되는 것을 특징으로 하는 CMP장비의 슬러리 희석 감지방법을 제공한다.A first ultrasonic sensor unit in a supply line through which the slurry is supplied from the slurry storage tank to the slurry / pure distribution manifold; A second ultrasonic sensor unit in a common supply line through which the mixed slurry is supplied from the slurry / pure distribution manifold to the polisher pad; It provides a slurry dilution detection method of the CMP equipment, characterized in that the detection unit for detecting the flow rate and flow rate of the silica is provided in the input and output of the slurry / pure water distribution manifold.
그리고, 슬러리희석 감지장치로서, 상기 슬러리저장탱크(20)로부터 상기 슬 러리/순수 분배매니폴드(40)로 슬러리가 공급되는 공급라인(22)에 제1초음파센서(80)가 설치되어 있고, 상기 슬러리/순수 분배매니폴드(40)로부터 폴리셔패드(50)로 혼합슬러리가 공급되는 공동공급라인(42)에 제2초음파센서(82)가 설치되어 있다. 여기서, 상기 제1,2초음파센서(80,82)는 상기 슬러리/순수 분배매니폴드(40)의 입출력부에 실리카(불순물)의 유속 및 유량의 검출하는 역할을 한다.In addition, as a slurry dilution detecting device, a first
도 3은 본 발명에 따른 슬러리희석 감지장치를 도시한 세부구성도이다.Figure 3 is a detailed configuration diagram showing a slurry dilution detection apparatus according to the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 슬러리희석 감지장치는, 상기 제1,2초음파센서(80,82)로부터 실리카의 유속과 유량의 검출신호를 전달받아 설정된 기준치와 비교하는 데이터집진기(90)를 포함하고 있다. 그리고, 상기 제1,2초음파센서(80,82)로부터 실리카의 유속과 유량의 검출신호가 상기 데이터집진기(90)의 기준치와 다를 경우, 외부에 알리는 뷰어/알람수단(92)을 더 포함하고 있다.As shown in FIG. 3, the slurry dilution detecting device includes a
한편, 제1,2초음파센서(80,82)로부터 실리카의 유속과 유량의 검출신호가 상기 데이터집진기(90)의 기준치와 다를 경우, 슬러리펌프(24)를 가동하여 슬러리를 상기 슬러리/순수 분배매니폴드(40)로 추가적으로 공급가능하게 제어하는 제어수단(94)을 더 포함시켜 구성할 수 있다. On the other hand, when the detection signals of the flow rate and flow rate of the silica from the first and second
본 발명의 구성에 의하면, 제1,2초음파센서(80,82)로부터 슬러리/순수 분배매니폴드의 입출력부에 실리카의 유속 및 유량의 검출하고, 이를 데이터집진기에서 설정된 기준치와 비교함으로써 뷰어/알람수단(92)을 통하여 관리자가 슬러리 공급감소를 미리 체크할 수 있으며, 제어수단(90)을 통하여 슬러리를 추가적으로 공급 할 수 있게 제어되는 것이다.According to the configuration of the present invention, the first and second
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 CMP장비의 슬러리희석 감지장치 및 감지방법에 의하면, 슬러리의 공급감소를 관리자가 체크하여 슬러리를 추가적으로 공급함으로써 슬러리희석화를 미연에 차단할 수 있으며, 이에 따른 웨이퍼의 불량을 방지할 수 있게 된다.According to the slurry dilution detection apparatus and detection method of the CMP apparatus according to the present invention as described above, by supplying the slurry additionally by the administrator to check the reduced supply of the slurry, it is possible to block the slurry dilution in advance, resulting in a defect of the wafer Can be prevented.
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