KR100890319B1 - Apparatus and method for chemical mechanical polishing - Google Patents

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Abstract

An apparatus and a method for chemical mechanical polishing are provided to increase the lifetime of the filter by preventing the gelled of silica suspension which is used for the slurry. The silica suspension is mixed in a mixer(110). A pulverizing device(120) is connected to the mixer and pulverizes the silica suspension. A deionized water supply part(130) supplies the deionized water. A pump(140) is connected to the pulverizing device and the deionized water supply part and pumps the silica suspension and deionized water. The storage tank is connected to the pump and mixes the deionized water and the silica suspension and forms the slurry and stores in the storage tank. The filter is connected to the storage tank and filters the slurry. The deionized water supply part dilutes the silica suspension by supplying the deionized water to the pump.

Description

화학적 기계적 연마 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CHEMICAL MECHANICAL POLISHING}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR CHEMICAL MECHANICAL POLISHING [0002]

본 발명은 화학적 기계적 연마 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화학적 기계적 연마를 위한 슬러리에서 실리카 현탁액의 겔화 현상을 방지하여 필터의 수명을 증가시키고, 펌프의 오작동을 방지할 수 있는 화학적 기계적 연마 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a chemical mechanical polishing apparatus and method, and more particularly, to a chemical mechanical polishing apparatus and method which can prevent gelation of a silica suspension in a slurry for chemical mechanical polishing to increase the life of the filter, Apparatus and method.

일반적으로 화학적 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing, CMP) 장치가 반도체 웨이퍼의 평탄화 작업에 사용된다. 이 때, 화학적 기계적 연마란 회전하고 있는 패드(pad)에 반도체 웨이퍼를 기계적으로 마찰시켜 박막을 연마하는 것을 의미한다. 이 과정에서 박막의 연마를 촉진하기 위해서 슬러리(slurry)를 사용하며, 이에 따라 슬러리에 의한 화학적 연마 및 패드(pad)와 박막 사이의 기계적 연마의 혼합 작용으로 평탄화된 막질을 최종적으로 얻는다.In general, a chemical mechanical polishing (CMP) apparatus is used for planarizing semiconductor wafers. In this case, chemical mechanical polishing means polishing a thin film by mechanically rubbing a semiconductor wafer against a rotating pad. In this process, a slurry is used to promote the polishing of the thin film, thereby obtaining a flattened film quality by the chemical polishing by the slurry and the mechanical polishing between the pad and the thin film.

그리고 여기에 이용되는 슬러리는 고농도의 실리카 현탁액을 분쇄기를 이용하여 분쇄하고, 저장 탱크에 저장하여 농도를 희석시키고, pH 조절제, 연마 촉진제 등을 혼합하는 과정을 거쳐서 형성되고, 다시 필터를 통과하여 연마가 이루어지는 폴리싱 패드에 공급된다.The slurry used herein is prepared by pulverizing a silica suspension having a high concentration using a pulverizer, storing the pulverized product in a storage tank to dilute the concentration, mixing a pH adjuster, a polishing accelerator, etc., Is supplied to the polishing pad.

그런데 이러한 고농도의 실리카 현탁액은 저장 탱크 안에서 겔(gel)화 현상에 의해 쉽게 응집하여 큰 덩어리 상태로 존재하게 된다. 또한, 덩어리 상태의 실리카 현탁액은 이후 다른 물질의 첨가하는 방법에 의해서도 분쇄되기 어렵다. 그리고 이러한 덩어리 상태의 실리카 현탁액은 이후 화학적 기계적 연마 장치 내에서 필터의 수명을 단축시키게 되므로 문제가 된다. 또한, 실리카 현탁액은 이를 펌핑하기 위한 펌프에 충격을 가하여 펌프를 오작동시키게 되므로 문제가 된다.However, such a high silica suspension easily agglomerates in the storage tank due to the gelation phenomenon and is present in a large lump state. Further, the silica suspension in a lump state is difficult to be crushed by a method of adding other materials thereafter. And such agglomerated silica suspension is problematic since it shortens the life of the filter in the subsequent chemical mechanical polishing apparatus. Also, the silica suspension is a problem because it impinges on the pump for pumping it and causes the pump to malfunction.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 화학적 기계적 연마를 위한 슬러리에 이용되는 실리카 현탁액의 겔화 현상을 방지하여 필터의 수명을 증가시키고, 펌프의 오작동을 방지할 수 있는 화학적 기계적 연마 장치 및 방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to overcome the above-described problems of the prior art, and it is an object of the present invention to prevent the gelation phenomenon of the silica suspension used in the slurry for chemical mechanical polishing to increase the lifetime of the filter, The present invention provides a chemical mechanical polishing apparatus and method.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마 장치는 실리카 현탁액을 혼합하는 혼합기, 혼합기에 연결되어 실리카 현탁액을 분쇄하는 분쇄기, 탈이온수를 공급하는 탈이온수 공급부, 분쇄기 및 탈이온수 공급부에 연결되어 실리카 현탁액 및 탈이온수를 펌핑하는 펌프, 펌프에 연결되어 탈이온수 및 실리카 현탁액을 혼합하여 슬러리를 형성하고 저장하는 저장 탱크 및 저장 탱크에 연결되어 슬러리를 여과하는 필터를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, a chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention comprises a mixer for mixing a silica suspension, a pulverizer for pulverizing a silica suspension connected to a mixer, a deionized water supply unit for supplying deionized water, a connection unit for a pulverizer and a deionized water supply unit A pump for pumping the silica suspension and deionized water, a storage tank connected to the pump for mixing the deionized water and the silica suspension to form and store the slurry, and a filter connected to the storage tank for filtering the slurry.

여기서, 탈이온수 공급부는 펌프에 탈이온수를 공급하여 실리카 현탁액을 희석시킬 수 있다.Here, the deionized water supply unit may dilute the silica suspension by supplying deionized water to the pump.

그리고 저장 탱크는 탈이온수, ph 조절제 및 연마촉진제를 더 공급받아 실리카 혼합액과 혼합하여 슬러리를 형성할 수 있다.The storage tank may further be supplied with deionized water, a pH adjusting agent, and a polishing accelerator, and may be mixed with a silica mixed solution to form a slurry.

더불어, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마 방법은 실리카 혼합액을 혼합하는 혼합 단계, 실리카 혼합액을 분쇄하는 분쇄 단 계, 펌프가 실리카 혼합액을 펌핑하고 탈이온수를 공급하는 펌핑 단계, 실리카 혼합액 및 탈이온수를 혼합하여 형성된 슬러리를 저장하는 저장 단계 및 슬러리를 여과하는 여과 단계를 포함할 수 있다.In addition, in order to achieve the above object, The method includes a mixing step of mixing a silica mixed solution, a crushing step of crushing the silica mixed solution, a pumping step of pumping the silica mixed solution and supplying deionized water, a storage step of storing the slurry formed by mixing the silica mixed solution and the deionized water, And a filtration step of filtering the slurry.

그리고 펌핑 단계는 탈이온수 공급부가 펌프에 탈이온수를 공급할 수 있다.And the pumping step may supply the deionized water to the deionized water supply.

상기와 같이 하여 본 발명에 의한 화학적 기계적 연마 장치 및 방법은 탈이온수 공급부를 구비하고 제 1 저장 탱크에 공급되는 실리카 현탁액에 탈이온수를 혼합하여 탈이온수의 겔(gel)화 현상을 방지함으로써 필터의 수명을 증가시킬 수 있고, 펌프의 오작동을 방지할 수 있다.As described above, the chemical mechanical polishing apparatus and method according to the present invention include a deionized water supply unit, and deionized water is mixed with the silica suspension supplied to the first storage tank to prevent gelation of deionized water, The lifetime can be increased, and malfunction of the pump can be prevented.

본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 화학적 기계적 연마 장치(1000)의 구성을 설명한다.Hereinafter, the configuration of the chemical mechanical polishing apparatus 1000 according to the embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화학적 기계적 연마 장치(1000)의 슬러리 공급부를 개략적으로 도시한 것이다.1 schematically shows a slurry supply portion of a chemical mechanical polishing apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention.

도 1에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 화학적 기계적 연마 장치(1000)는 혼합기(110), 상기 혼합기(110)에 연결된 분쇄기(120), 상기 분쇄기(120)에 연결된 탈이온수 공급부(130), 상기 분쇄기(120) 및 탈이온수 공급부(130)에 연결된 제 1 펌프(140), 상기 제 1 펌프(140)에 연결된 제 1 저장 탱크(150), 상기 제 1 저장 탱크(150)에 연결된 제 2 펌프(160), 상기 제 2 펌프(160)에 연결된 제 1 필터(170), 상기 제 1 필터(170)에 연결된 제 2 저장 탱크(180), 상기 제 2 저장 탱크(180)에 연결된 제 3 펌프(190), 상기 제 3 펌프(190)에 연결된 제 2 필터(200)를 포함할 수 있다.1, a chemical mechanical polishing apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention includes a mixer 110, a crusher 120 connected to the mixer 110, a deionized water supply unit 130 connected to the crusher 120, A first pump 140 connected to the crusher 120 and the deionized water supply unit 130, a first storage tank 150 connected to the first pump 140, a first storage tank 150 connected to the first pump 140, A first filter 170 connected to the second pump 160, a second storage tank 180 connected to the first filter 170, a second storage tank 180 connected to the second filter 160, A third pump 190 connected to the third pump 190, and a second filter 200 connected to the third pump 190.

상기 혼합기(110)는 실리카(SiO2)와 탈이온수를 공급받는다. 그리고 상기 혼합기(110)는 그 내부에서 상기 실리카와 탈이온수를 혼합하여 고농도의 실리카 현탁액을 구비한다. 이 때, 실리카 현탁액에서 실리카의 농도는 25% 이상으로 형성된다. 상기 실리카의 농도를 높게 형성하는 이유는 실리카 현탁액 내에서 실리카의 비율을 높여 이후의 단계에서 상기 실리카를 분쇄하는 것을 용이하도록 하기 위함이다.The mixer 110 is supplied with silica (SiO 2 ) and deionized water. The mixer 110 mixes the silica and deionized water to form a silica suspension having a high concentration. At this time, the silica concentration in the silica suspension is 25% or more. The reason why the silica is formed at a high concentration is to increase the ratio of silica in the silica suspension to facilitate the pulverization of the silica in a subsequent step.

상기 분쇄기(120)는 상기 혼합기(110)에 연결되어 고농도의 실리카 현탁액을 공급받는다. 상기 분쇄기(120)는 상기 고농도의 실리카 현탁액을 분쇄하여 입자 크기를 줄인다. 예를 들면, 상기 분쇄기(120)는 상기 실리카 현탁액의 입자 크기를 화학적 기계적 연마에 적합한 160㎚이하로 줄일 수 있다.The crusher 120 is connected to the mixer 110 to receive a high-concentration silica suspension. The crusher 120 crushes the high-concentration silica suspension to reduce the particle size. For example, the pulverizer 120 can reduce the particle size of the silica suspension to 160 nm or less, which is suitable for chemical mechanical polishing.

상기 탈이온수 공급부(130)는 상기 분쇄기(120)와 상기 펌프(140) 사이에 형성된다. 상기 탈이온수 공급부(130)는 상기 펌프(140)에 탈이온수를 공급한다. 따라서, 상기 펌프(150)로 공급되는 실리카 현탁액의 농도를 낮출 수 있다.The deionized water supply unit 130 is formed between the crusher 120 and the pump 140. The deionized water supply unit 130 supplies deionized water to the pump 140. Accordingly, the concentration of the silica suspension supplied to the pump 150 can be lowered.

실리카 현탁액의 농도는 일반적으로 25% 이상이 되도록 유지되는 것이 분쇄기(120)의 분쇄 효과를 높이기 위해서 바람직하다. 그 반면, 화학적 기계적 연마시 슬러리에서 실리카 현탁액의 농도는 10% 내지 15%의 농도로 유지되는 것이 바람직하다. 따라서, 일반적으로 실리카 현탁액이 분쇄기에 의해 분쇄가 완료된 후, 저장 탱크에 저장된 상태에서 탈이온수를 공급하여 농도를 낮추는 방식이 이용되어 왔다. 그러나 분쇄기에서 저장 탱크로 이송되어 가는 과정 중에 상기 실리카 현탁액의 겔(gel)화 현상이 진행되고, 결과적으로 덩어리 상태로 응집하게 된다. 그리고 이렇게 한 번 고형화된 실리카 현탁액 내의 덩어리들은 이후 저장 탱크에 다른 화학 물질들을 더 첨가하여도 재분쇄되기 어렵다. 그 결과, 상술한 필터 수명 단축 또는 펌프의 오작동 문제가 발생하였다.It is preferable that the concentration of the silica suspension is maintained at 25% or more in order to enhance the pulverizing effect of the pulverizer 120. On the other hand, the concentration of the silica suspension in the slurry during chemical mechanical polishing is preferably maintained at a concentration of 10% to 15%. Therefore, in general, after the silica suspension is pulverized by the pulverizer, a method of lowering the concentration by supplying deionized water while being stored in a storage tank has been used. However, during the process of being transferred from the crusher to the storage tank, the gelation of the silica suspension progresses, resulting in aggregation in a lump state. And lumps in this once solidified silica suspension are difficult to re-crush after further addition of other chemicals to the storage tank. As a result, shortening of the life of the filter or malfunction of the pump has occurred.

반면, 본 발명의 실시예에 따른 화학적 기계적 연마 장치(1000)는 상기 분쇄기(120)와 제 1 펌프(140) 사이에 상기 탈이온수 공급부(130)를 구비한다. 따라서, 상기 제 1 펌프(140)에 의해 상기 분쇄기(120)로부터 상기 제 1 저장 탱크(150)로 실리카 현탁액이 펌핑될 때, 상기 탈이온수 공급부(130)로부터 탈이온수가 같이 공급된다. 따라서, 상기 실리카 현탁액의 농도가 낮아지므로 상기 실리카 현탁액 내 의 겔화 현상이 방지될 수 있다. 결과적으로 상기 실리카 현탁액은 덩어리지지 않고 상기 분쇄기(120)에서 분쇄된 상태 그대로 상기 제 1 저장 탱크(150)로 공급될 수 있다. 즉, 이후 실리카 현탁액을 여과하는 제 1 필터(170) 및 제 2 필터(200)의 수명을 늘릴 수 있고, 제 2 펌프(160) 및 제 3 펌프(190)의 오작동을 방지할 수 있다.The chemical mechanical polishing apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention includes the deionized water supply unit 130 between the crusher 120 and the first pump 140. Therefore, when the silica suspension is pumped from the crusher 120 to the first storage tank 150 by the first pump 140, deionized water is supplied from the deionized water supply unit 130 together. Accordingly, since the concentration of the silica suspension is lowered, the gelation phenomenon in the silica suspension can be prevented. As a result, the silica suspension may be supplied to the first storage tank 150 as it is pulverized by the crusher 120 without being lumpy. That is, the lifetime of the first filter 170 and the second filter 200, which filter the silica suspension thereafter, can be increased, and the malfunction of the second pump 160 and the third pump 190 can be prevented.

상기 제 1 펌프(140)는 그 일단이 상기 분쇄기(120) 및 탈이온수 공급부(130)에 연결된다. 또한, 상기 제 1 펌프(140)의 타단은 상기 제 1 저장 탱크(150)에 연결된다. 상기 제 1 펌프(140)는 상기 분쇄기(120)로부터 고농도의 실리카 현탁액을 펌핑하고, 상기 탈이온수 공급부(130)로부터 탈이온수를 공급받아서 상기 제 1 저장 탱크(150)로 공급한다. 상기 제 1 펌프(140)는 터보 펌프 또는 이의 등가물일 수 있으나 본 발명의 내용을 한정하는 것은 아니다.One end of the first pump 140 is connected to the crusher 120 and the deionized water supply unit 130. The other end of the first pump 140 is connected to the first storage tank 150. The first pump 140 pumps the silica suspension of high concentration from the crusher 120 and receives deionized water from the deionized water supply unit 130 and supplies the deionized water to the first storage tank 150. The first pump 140 may be a turbo pump or its equivalent but is not intended to limit the scope of the present invention.

상기 제 1 저장 탱크(150)는 내부에 일정 공간을 구비하도록 형성된다. 상기 제 1 저장 탱크(150)는 상기 제 1 펌프(140)로부터 상기 실리카 현탁액 및 탈이온수를 공급받는다. 또한, 별도로 도시하지는 않았지만, 상기 제 1 저장 탱크(150)는 외부로부터 ph조절제와 연마촉진제를 더 공급받는다. 그리고 상기 제 1 저장 탱크(150) 내부에서 상기 물질들이 약 30분 동안 혼합되어 본 발명의 실시예에 따른 화학적 기계적 연마 장치(1000)에 사용되는 슬러리가 형성된다. 또한, 상기 슬러리는 상기 실리카 현탁액을 이용하여 형성되므로 상기 분쇄기(120)에 의해 분쇄된 입 자 크기를 유지하면서 형성될 수 있다.The first storage tank 150 is formed to have a certain space therein. The first storage tank 150 receives the silica suspension and deionized water from the first pump 140. In addition, although not separately shown, the first storage tank 150 is further supplied with a pH adjusting agent and a polishing accelerator from the outside. In the first storage tank 150, the materials are mixed for about 30 minutes to form a slurry for use in the chemical mechanical polishing apparatus 1000 according to the embodiment of the present invention. Further, since the slurry is formed using the silica suspension, the slurry can be formed while maintaining the size of the pulverized particles by the pulverizer 120.

상기 제 2 펌프(160)는 상기 제 1 저장 탱크(160)에 연결된다. 상기 제 2 펌프(160)는 상기 제 1 저장 탱크(150)로부터 상기 슬러리를 펌핑한다. 상기 제 2 펌프(160)는 상기 제 1 펌프(140)와 마찬가지로 터보 펌프일 수 있으나, 본 발명의 내용을 한정하는 것은 아니다. 상술한 바와 같이, 상기 슬러리가 분쇄된 입자 크기로 유지되므로 결과적으로 이를 펌핑하는 제 2 펌프(160)의 동작시 종래의 실리카 현탁액 덩어리에 의한 오작동이 줄어들 수 있다.The second pump 160 is connected to the first storage tank 160. The second pump (160) pumps the slurry from the first storage tank (150). The second pump 160 may be a turbo pump as in the first pump 140, but the present invention is not limited thereto. As described above, since the slurry is kept at the size of the pulverized particles, malfunction due to the conventional mass of silica suspension during operation of the second pump 160 pumping it can be reduced.

상기 제 1 필터(170)는 상기 제 2 펌프(160)에 연결된다. 상기 제 1 필터(170)는 상기 제 2 펌프(160)로부터 상기 슬러리를 공급받아 여과시킨다. 즉, 상기 제 1 저장 탱크(150)의 슬러리 중에서 크기가 큰 실리카 현택액 덩어리 또는 이물질을 여과시킨다. 또한, 상술한 바와 같이 상기 슬러리는 분쇄된 입자 크기를 유지하므로 이를 여과하는 제 1 필터(170)의 수명이 덩어리진 상태의 슬러리를 여과하던 종래의 필터에 비해 늘어날 수 있다.The first filter (170) is connected to the second pump (160). The first filter 170 receives the slurry from the second pump 160 and filters the slurry. That is, the silica suspension mass or foreign matter having a large size is filtered out from the slurry of the first storage tank 150. In addition, as described above, since the slurry maintains the size of the pulverized particles, the lifetime of the first filter 170 that filters the pulverized particles can be increased as compared with the conventional filter that filters the slurry in the agglomerated state.

상기 제 2 저장 탱크(180)는 상기 제 1 필터(170)에 연결된다. 상기 제 2 저장 탱크(180)는 상기 제 1 필터(170)를 통과한 슬러리가 저장될 수 있도록 그 내부에 공간을 갖는다. 상기 제 2 저장 탱크(180)는 경우에 따라 상기 제 1 저장 탱크(150)로 대체되어 생략될 수 있다.The second storage tank 180 is connected to the first filter 170. The second storage tank 180 has a space therein so that the slurry passing through the first filter 170 can be stored. The second storage tank 180 may be replaced with the first storage tank 150 as the case may be.

상기 제 3 펌프(190)는 상기 제 2 저장 탱크(180)에 연결된다. 상기 제 3 펌프(190)는 상기 제 2 저장 탱크(180)의 슬러리를 펌핑한다. 상기 제 3 펌프(180)는 상기 제 2 저장 탱크(180)가 생략되는 경우, 같이 생략될 수 있다.The third pump (190) is connected to the second storage tank (180). The third pump 190 pumps the slurry of the second storage tank 180. The third pump 180 may be omitted when the second storage tank 180 is omitted.

상기 제 2 필터(200)는 그 일단이 상기 제 3 펌프(190)에 연결된다. 상기 제 2 필터(200)는 상기 제 3 펌프(190)로부터 공급받은 슬러리를 다시 한번 여과하여 내보낸다. 별도로 도시하지는 않았지만, 상기 제 2 필터(200)는 그 타단이 실제로 연마가 이루어 지는 폴리싱 패드(polishing pad)를 향하고 있어서, 상기 폴리싱 패드에 슬러리를 공급하게 된다. 상기 제 2 필터(200)는 경우에 따라 생략될 수 있으며, 이 경우 상기 제 1필터(170)만으로 슬러리의 여과가 이루어진다.One end of the second filter 200 is connected to the third pump 190. The second filter 200 filters the slurry supplied from the third pump 190 once again. Although not shown in the drawing, the second filter 200 faces the polishing pad where the other end is actually polished, thereby supplying the slurry to the polishing pad. The second filter 200 may be omitted in some cases. In this case, the slurry is filtered only by the first filter 170.

상기와 같이 하여, 본 발명의 실시예에 따른 화학적 기계적 연마 장치(1000)는 내부에 탈이온수 공급부(130)를 구비하여, 제 1 저장 탱크(150)로 분쇄된 실리카 현탁액을 공급할 때 상기 탈이온수 공급부(130)가 탈이온수를 함께 공급하도록 한다. 따라서, 상기 실리카 현탁액의 농도를 낮춰서 상기 실리카 현탁액의 겔(gel)화 현상이 진행되는 것을 방지하여 상기 실리카 현탁액이 분쇄된 입자 크기로 유지되도록 할 수 있다. 결국, 상기 실리카 현탁액을 이용한 슬러리가 분쇄된 입자 크기로 유지되므로 이를 펌핑하는 제 2 펌프(160) 및 제 3 펌프(190)의 오작동이 방지될 수 있다. 또한, 상기 슬러리를 여과하는 제 1 필터(170) 및 제 2 필터(200)의 수명이 늘어날 수 있다.As described above, the chemical mechanical polishing apparatus 1000 according to the embodiment of the present invention includes the deionized water supply unit 130 therein. When supplying the pulverized silica suspension to the first storage tank 150, Thereby allowing the supply unit 130 to supply deionized water together. Therefore, the concentration of the silica suspension can be lowered to prevent the gelation of the silica suspension from progressing, so that the silica suspension can be maintained in the pulverized particle size. As a result, since the slurry using the silica suspension is maintained at the pulverized particle size, malfunction of the second pump 160 and the third pump 190 pumping it can be prevented. In addition, the lifetime of the first filter 170 and the second filter 200 for filtering the slurry may be increased.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 화학적 기계적 연마 방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, a chemical mechanical polishing method according to an embodiment of the present invention will be described.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 화학적 기계적 연마 방법을 설명하기 위한 플로우 챠트를 도시한 것이다.FIG. 2 is a flow chart for explaining a chemical mechanical polishing method according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 화학적 기계적 연마 방법은 혼합 단계(S1), 분쇄 단계(S2), 펌핑 단계(S3), 저장 단계(S4), 여과 단계(S5)를 포함하여 이루어질 수 있다. 이하에서는 도 2의 각 단계들을 도 1을 참조하여 설명하도록 한다.2, the chemical mechanical polishing method according to the embodiment of the present invention includes a mixing step S1, a grinding step S2, a pumping step S3, a storing step S4, and a filtering step S5. . Hereinafter, the respective steps of FIG. 2 will be described with reference to FIG.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 가장 먼저 혼합기(110) 내부에 실리카(SiO2)와 탈이온수를 공급하여 혼합함으로써 실리카 현탁액을 형성하는 혼합 단계(S1)가 이루어진다. 상기 실리카 현탁액은 분쇄되기 용이하도록 하기 위해 25% 이상의 농도인 실리카를 함유한다.As shown in FIGS. 1 and 2, a mixing step (S1) of forming a silica suspension by first supplying silica (SiO 2 ) and deionized water into the mixer 110 and mixing them is performed. The silica suspension contains silica at a concentration of 25% or more so as to be easy to be pulverized.

그 이후에 분쇄기(120)가 상기 실리카 현탁액을 분쇄하는 분쇄 단계(S2)가 이루어진다. 상기 분쇄기(120)는 상기 실리카 현탁액을 분쇄하여 화학적 기계적 연마에 적합한 160㎚이하의 입자 크기를 갖도록 할 수 있다.Thereafter, a pulverizing step (S2) is carried out in which the pulverizer (120) pulverizes the silica suspension. The pulverizer 120 may pulverize the silica suspension to have a particle size of 160 nm or less suitable for chemical mechanical polishing.

그 이후에 제 1 펌프(140)가 상기 분쇄기(120)로부터 상기 실리카 현탁액을 펌핑하는 펌핑 단계(S3)가 이루어진다. 그리고 상기 펌핑 단계(S3)에서는 상기 제 1 펌프(140)에 연결된 탈이온수 공급부(130)가 상기 제 1 펌프(140)에 탈이온수를 함께 공급한다. 따라서, 상술한 바와 같이 실리카 현탁액의 겔화 현상이 방지될 수 있다.Thereafter, a pumping step (S3) is performed in which the first pump (140) pumps the silica suspension from the crusher (120). In the pumping step S3, the deionized water supply unit 130 connected to the first pump 140 supplies the deionized water to the first pump 140 together. Therefore, the gelation phenomenon of the silica suspension can be prevented as described above.

그 이후에 제 1 저장 탱크(150)에 상기 실리카 현탁액, ph조절제, 연마촉진제가 공급되어 혼합됨으로써 슬러리가 형성되는 저장 단계(S4)가 이루어진다. 상기 슬러리는 상기 실리카 현탁액을 이용하므로 상기 분쇄기(120)에서 분쇄된 정도의 입자 크기를 갖도록 형성될 수 있다.Thereafter, the silica suspension, the pH adjuster, and the polishing accelerator are supplied to the first storage tank 150 and mixed to form a slurry (S4). Since the slurry uses the silica suspension, the slurry may be formed to have a particle size to the extent that it is pulverized in the pulverizer 120.

그 이후에 제 1 필터(170)가 상기 슬러리를 여과하는 여과 단계(S5)가 이루어진다. 상기 여과 단계(S5)에서 상기 슬러리 내부의 입자가 큰 덩어리와 이물질들이 여과된다.Thereafter, a filtration step (S5) is performed in which the first filter (170) filters the slurry. In the filtration step (S5), large particles and foreign substances in the slurry are filtered.

별도로 도시하지는 않았지만, 상기 여과 단계(S5) 이후에 상기 슬러리는 제 2 저장 탱크(180)를 통해 저장되고, 제 3 펌프(190)에 의해 펌핑되어 제 2 필터(200)에 의해 여과되는 공정을 거친 후 실제 화학적 기계적 연마가 이루어지는 폴리싱 패드로 공급될 수 있다.Although not separately shown, after the filtering step S5, the slurry is stored through the second storage tank 180, pumped by the third pump 190 and filtered by the second filter 200 And then fed to a polishing pad which is rough and then subjected to actual chemical mechanical polishing.

또한, 경우에 따라 상기 여과 단계(S5) 이후 바로 상기 슬러리가 폴리싱 패 드로 주입되는 것도 가능하다.It is also possible that the slurry is injected into the polishing pads immediately after the filtration step S5 as the case may be.

상기와 같이 하여 본 발명의 실시예에 따른 화학적 기계적 연마가 이루어질 수 있다. 그리고 제 1 저장 탱크(150)에 분쇄된 실리카 현탁액이 공급될 때, 탈이온수가 함께 공급되므로 상기 실리카 현탁액의 겔화 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 상기와 같이 하면, 공정 중에 이용되는 제 2 펌프(160) 및 제 3 펌프(190)의 오작동이 방지될 수 있고, 제 1 필터(170) 및 제 2 필터(200)의 수명을 늘릴 수 있다.As described above, the chemical mechanical polishing according to the embodiment of the present invention can be performed. When the pulverized silica suspension is supplied to the first storage tank 150, deionized water is supplied together to prevent gelation of the silica suspension. Accordingly, malfunctions of the second pump 160 and the third pump 190 used in the process can be prevented, and the life of the first filter 170 and the second filter 200 can be increased have.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화학적 기계적 연마 장치의 슬러리 공급부를 개략적으로 도시한 것이다.1 schematically shows a slurry supply section of a chemical mechanical polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 화학적 기계적 연마 방법의 슬러리 공급 단계를 설명하기 위한 플로우 챠트이다.2 is a flow chart for explaining the slurry supplying step of the chemical mechanical polishing method according to the embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art

1000; 본 발명의 실시예에 따른 화학적 기계적 연마 장치1000; The chemical mechanical polishing apparatus according to the embodiment of the present invention

110; 혼합기 120; 분쇄기110; Mixer 120; grinder

130; 탈이온수 공급부 140; 제 1 펌프130; A deionized water supply 140; The first pump

150; 제 1 저장 탱크 160; 제 2 펌프150; A first storage tank 160; The second pump

170; 제 1 필터 180; 제 2 저장 탱크170; A first filter 180; The second storage tank

190; 제 3 펌프 200; 제 2 필터190; A third pump 200; The second filter

Claims (5)

실리카 현탁액을 혼합하는 혼합기;A mixer for mixing silica suspension; 상기 혼합기에 연결되어 상기 실리카 현탁액을 분쇄하는 분쇄기;A pulverizer connected to the mixer to pulverize the silica suspension; 탈이온수를 공급하는 탈이온수 공급부;A deionized water supply unit for supplying deionized water; 상기 분쇄기 및 탈이온수 공급부에 연결되어 상기 실리카 현탁액 및 탈이온수를 펌핑하는 펌프;A pump connected to the grinder and the deionized water supply to pump the silica suspension and deionized water; 상기 펌프에 연결되어 상기 탈이온수 및 실리카 현탁액을 혼합하여 슬러리를 형성하고 저장하는 저장 탱크; 및A storage tank connected to the pump and mixing the deionized water and the silica suspension to form and store a slurry; And 상기 저장 탱크에 연결되어 상기 슬러리를 여과하는 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치.And a filter connected to the storage tank to filter the slurry. 제 1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 탈이온수 공급부는 상기 펌프에 상기 탈이온수를 공급하여 상기 실리카 현탁액을 희석시키는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치.Wherein the deionized water supply unit supplies the deionized water to the pump to dilute the silica suspension. 제 1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 저장 탱크는 탈이온수, ph 조절제 및 연마촉진제를 더 공급받아 상기 실리카 혼합액과 혼합하여 상기 슬러리를 형성하는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치.Wherein the storage tank is further supplied with deionized water, a pH adjusting agent, and a polishing accelerator, and is mixed with the silica mixed solution to form the slurry. 실리카 혼합액을 혼합하는 혼합 단계;Silica mixed solution; 상기 실리카 혼합액을 분쇄하는 분쇄 단계;A pulverizing step of pulverizing the silica mixed solution; 펌프가 상기 실리카 혼합액을 펌핑하고 탈이온수를 공급하는 펌핑 단계;A pump pumping the silica mixed solution and supplying deionized water; 상기 실리카 혼합액 및 탈이온수를 혼합하여 형성된 슬러리를 저장하는 저장 단계; 및A storage step of storing a slurry formed by mixing the silica mixed solution and deionized water; And 상기 슬러리를 여과하는 여과 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 방법.And a filtration step of filtering the slurry. 제 4항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 펌핑 단계는 탈이온수 공급부가 상기 펌프에 상기 탈이온수를 공급하는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 방법.Wherein the pumping step comprises supplying the deionized water to the pump.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210013906A (en) 2019-07-29 2021-02-08 솔리스 주식회사 Slurry supply apparatus

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970025847A (en) * 1995-11-07 1997-06-24 사코 유키오 Abrasives, preparation method thereof and polishing method
KR20000020258A (en) * 1998-09-18 2000-04-15 윤종용 Slurry supply system of semiconductor cmp equipment
KR20000027156A (en) * 1998-10-27 2000-05-15 김영환 Slurry providing device for chemical mechanical polishing
KR20020009510A (en) * 2000-07-25 2002-02-01 마에다 시게루 Polishing tool and manufacturing method therefor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970025847A (en) * 1995-11-07 1997-06-24 사코 유키오 Abrasives, preparation method thereof and polishing method
KR20000020258A (en) * 1998-09-18 2000-04-15 윤종용 Slurry supply system of semiconductor cmp equipment
KR20000027156A (en) * 1998-10-27 2000-05-15 김영환 Slurry providing device for chemical mechanical polishing
KR20020009510A (en) * 2000-07-25 2002-02-01 마에다 시게루 Polishing tool and manufacturing method therefor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210013906A (en) 2019-07-29 2021-02-08 솔리스 주식회사 Slurry supply apparatus

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