KR100897579B1 - Method for polishing wafer - Google Patents

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송병철
장정희
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주식회사 실트론
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Abstract

연마패드 표면 상태에 의해 나타나는 웨이퍼 평탄도 불안정 현상을 제어하기 위한 최적의 조건을 가진 웨이퍼 연마 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 웨이퍼 연마 방법은 연마헤드, 연마정반 및 연마정반에 의해 지지되는 연마패드를 포함하는 웨이퍼 연마 장치를 이용한 웨이퍼 연마 방법에 있어서, 에칭된 웨이퍼를 연마패드에 대하여 연마한 후, 상기 연마패드를 드레싱하고 나서, 앞서 연마된 웨이퍼를 상기 드레싱된 연마패드에 대하여 재연마하고, 상기 연마패드를 다시 드레싱하는 단계를 포함한다. 이 때, 웨이퍼 재연마시의 연마헤드 압력, 연마헤드 회전수 및 연마정반 회전수는 에칭된 웨이퍼 연마시의 연마헤드 압력, 연마헤드 회전수 및 연마정반 회전수보다 각각 작게 하며, 웨이퍼 재연마시의 연마 시간과 에칭된 웨이퍼 연마시의 연마 시간은 동일하게 하는 것에 특징이 있다. Provided are a wafer polishing method having optimum conditions for controlling wafer flatness instability caused by polishing pad surface conditions. A wafer polishing method according to the present invention is a wafer polishing method using a wafer polishing apparatus including a polishing head, a polishing table and a polishing pad supported by a polishing table, wherein the etched wafer is polished with respect to the polishing pad, and then the polishing is performed. After dressing the pad, regrinding the previously polished wafer against the dressing polishing pad, and dressing the polishing pad again. At this time, the polishing head pressure, the polishing head rotational speed and the polishing surface rotational speed during wafer regrinding are smaller than the polishing head pressure, the polishing head rotational speed and the polishing surface rotational speed during etching of the etched wafer, respectively. The time and the polishing time during etching of the etched wafer are characterized by being the same.

Description

웨이퍼 연마 방법 {Method for polishing wafer}Wafer polishing method {Method for polishing wafer}

본 발명은 반도체 재료 기판, 특히 반도체 디바이스 제조에 이용되는 실리콘 웨이퍼의 제조에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 실리콘 웨이퍼의 최종 가공 공정인 연마 단계에서 불균일한 연마패드 표면에 의한 웨이퍼 연마 특성의 악화를 감소시키기 위한 연마 방법에 관한 것이다. The present invention relates to the manufacture of semiconductor material substrates, in particular silicon wafers used in the manufacture of semiconductor devices. More specifically, the present invention relates to a polishing method for reducing the deterioration of wafer polishing characteristics due to non-uniform polishing pad surface in the polishing step, which is the final processing of a silicon wafer.

일반적으로 반도체 소자 제조용 베어(bare) 실리콘 웨이퍼 제조 공정에서는 원통형 실리콘(잉곳)을 낱개의 웨이퍼로 절단하는 슬라이싱(slicing) 공정을 거치게 된다. 슬라이싱 작업에서는 다이아몬드 조각을 붙인 날을 이용하거나 와이어 소(wire saw)라 불리는 피아노선을 이용하기도 한다. 이 때, 절단된 웨이퍼의 표면에는 요철이 존재하므로 연마에 의한 평탄화 공정을 거쳐야 한다. In general, in the process of manufacturing a bare silicon wafer for semiconductor device manufacturing, a slicing process of cutting cylindrical silicon (ingot) into individual wafers is performed. In slicing, diamond blades are used or piano wires called wire saws are used. At this time, since the unevenness exists on the surface of the cut wafer, it must go through a planarization process by polishing.

일반적으로 웨이퍼 연마 장치는 연마헤드, 연마정반 및 연마정반에 의해 지지되는 연마패드로 구성된다. 연마헤드는 웨이퍼의 연마면이 연마패드를 향하도록 웨이퍼를 고정하고 연마패드 상에 접촉 가압한다. 연마를 하는 동안, 연마패드 상에 콜로이달 실리카 슬러리(colloidal silica slurry)와 같은 연마 슬러리(abrasive slurry)가 연마패드와 웨이퍼 사이에 제공되고, 연마 슬러리 내의 화 학 성분이 웨이퍼 표면과 반응하여 반응층을 생성한다. 이 반응층은 연마헤드 및 연마패드가 각자의 구동축을 중심으로 서로 회전하고, 그에 따라 연마헤드 상에 부착된 웨이퍼 연마면과 연마패드가 서로 밀착된 상태로 마찰됨으로써 물리적으로 제거된다.Generally, a wafer polishing apparatus is composed of a polishing head, a polishing table and a polishing pad supported by the polishing table. The polishing head holds the wafer so that the polishing surface of the wafer faces the polishing pad and is pressed against the polishing pad. During polishing, an abrasive slurry, such as a colloidal silica slurry, is provided between the polishing pad and the wafer on the polishing pad, and chemical components in the polishing slurry react with the wafer surface to react with the reaction layer. Create This reaction layer is physically removed by the polishing head and the polishing pad rotating with each other about their respective drive shafts, thereby rubbing the wafer polishing surface and the polishing pad adhered on the polishing head in close contact with each other.

웨이퍼 제조 공정 중 평탄도 제어가 목적인 연마 공정에서 연마패드 표면은 웨이퍼 반응물, 슬러리 입자, 이물질 등이 높은 압력과 온도에 의해 유리질화된 후 고착되고, 연마패드내 위치에 따라 연마패드와 웨이퍼간의 상대운동거리 차이에 의해 불균일한 표면 변형이 일어나게 되어, 웨이퍼 연마 특성에 있어 연마율, 평탄도, 표면 거칠기 등을 악화시킨다. 따라서 연마패드 글레이징 및 형상 제어를 통해 웨이퍼의 연마율을 유지시키고, 평탄도 및 표면 거칠기를 향상시키는 연마패드 드레싱이 필수적이다.In the polishing process for the purpose of controlling flatness in the wafer manufacturing process, the surface of the polishing pad is vitrified and fixed by high pressure and temperature of the wafer reactant, slurry particles, and foreign matter, and the relative relationship between the polishing pad and the wafer depends on the position in the polishing pad. Uneven surface deformation occurs due to the difference in movement distance, which deteriorates polishing rate, flatness, surface roughness, and the like in wafer polishing characteristics. Therefore, polishing pad dressing that maintains the polishing rate of the wafer through polishing pad glazing and shape control and improves flatness and surface roughness is essential.

웨이퍼 연마 공정에 쓰이는 연마패드는 연질 패드로서 폴리에스테르(polyester) 펠트 조직에 폴리우레탄(polyurethane)을 함침한 것인데, 제조 공정의 특성상 제조 라트(lot)마다 두께, 압축률, 경도 등의 여러 특성에 차이가 생기고, 그에 따라 웨이퍼 연마 특성 제어에 악영향을 미칠 수 있다. 따라서 연마패드 사용 초기에 불균일한 연마패드 표면 특성을 제어하기 위해 연마 공정의 종류에 따라 더미 웨이퍼, 세라믹 플레이트 등으로 연마패드 표면을 압축하여 균일한 형상으로 제어한 후, 생산 자재에 대한 연마를 진행한다. 이 작업은 연마패드 사용 중 장시간 작업 중단 또는 갑작스런 웨이퍼 연마 특성 변동시에도 적용된다. 또한 매회 연마가 끝날 때마다, 연마패드 표면에 남아있는 웨이퍼 반응물, 슬러리 입자, 이물질 등을 제거하기 위해 고압 탈이온수 분사를 실시하여 연마패드의 열화되는 정도를 완화시킨다. The polishing pad used in the wafer polishing process is a soft pad impregnated with polyurethane in a polyester felt structure. Due to the characteristics of the manufacturing process, various characteristics such as thickness, compression ratio, and hardness differ for each lot. May occur, and may adversely affect the wafer polishing property control. Therefore, in order to control the non-uniform polishing pad surface characteristics at the beginning of using the polishing pad, the polishing pad surface is compressed to a uniform shape by using a dummy wafer or ceramic plate according to the type of polishing process, and then polishing is performed on the production material. do. This also applies to prolonged downtime or sudden changes in wafer polishing characteristics during use of the polishing pad. In addition, each time polishing is finished, high-pressure deionized water injection is performed to remove wafer reactants, slurry particles, and foreign substances remaining on the surface of the polishing pad, thereby alleviating the deterioration of the polishing pad.

연마 공정은 슬라이싱 후 에칭된 웨이퍼를 가공하는 조건(이하, FS)과 앞서 연마된 웨이퍼를 재가공(이하, R/P)하는 조건으로 나뉜다. FS와 R/P의 가공 조건(예컨대 연마헤드의 압력, 연마헤드와 연마정반의 회전수, 연마량 등)은 연마량에서만 차이가 나고, 그 외 조건은 동일하다. 따라서, 이 연마량을 조절할 때 연마 시간을 조절하게 된다. 예컨대 FS 연마 시간은 12분이고 R/P 연마 시간은 8분이라서, FS시 연마량이 더 많다. 그런데, FS 연마 시간과 R/P 연마 시간 차이에 의해 가공 후 연마패드의 변형되는 정도가 틀려지며, 매회 연마가 끝날 때마다 드레싱을 실시해야 하기 때문에 FS 후 연마패드 상태와 R/P 후 연마패드 상태는 드레싱에 의해 차이가 발생하게 된다. 따라서, FS에 비해 상대적으로 연마량이 적은 R/P 후 웨이퍼 평탄도 제어가 어렵게 된다. The polishing process is divided into the conditions for processing the etched wafer after slicing (hereinafter, FS) and the conditions for reprocessing the previously polished wafer (hereinafter, R / P). The processing conditions of the FS and R / P (for example, the pressure of the polishing head, the rotation speed of the polishing head and the polishing plate, the polishing amount, etc.) differ only in the polishing amount, and the other conditions are the same. Therefore, the polishing time is adjusted when adjusting the polishing amount. For example, the FS polishing time is 12 minutes and the R / P polishing time is 8 minutes, so that the amount of polishing at FS is higher. However, the degree of deformation of the polishing pad after processing is different due to the difference between the FS polishing time and the R / P polishing time, and the polishing pad state after the FS and the polishing pad after R / P are changed because the dressing should be performed every time polishing is completed. The state is different by dressing. Therefore, it becomes difficult to control wafer flatness after R / P with a relatively small amount of polishing compared to FS.

다시 말해, R/P 작업이 진행되면 FS 작업시보다 가공 시간이 짧기 때문에 연마패드의 압축이 상대적으로 낮으나 웨이퍼 연마 장치에 구성되어 있는 드레싱 시스템은 항상 동일한 압력과 시간으로 작동되기 때문에 R/P 이후의 연마패드 조건은 FS 이후보다 활성화된다. 따라서, R/P 작업 이후 FS 작업이 진행되면 웨이퍼 플랫존(flat zone)에 가공이 더욱 많이 일어나면서 (-) 테이퍼가 발생하여(이른바, 웨이퍼 플랫존에서의 꺼짐 현상) 품질 및 수율 저하가 발생하게 된다. In other words, when the R / P operation is performed, the polishing pad compression is relatively low because the machining time is shorter than that during the FS operation, but since the dressing system configured in the wafer polishing apparatus is always operated at the same pressure and time, The polishing pad condition of is activated more than after FS. Therefore, if the FS operation proceeds after the R / P operation, more processing occurs in the wafer flat zone and negative taper occurs (so-called off in the wafer flat zone), resulting in deterioration of quality and yield. Done.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 R/P 진행 후 연마패드 표면 상태에 의해 나타나는 웨이퍼 평탄도 불안정 현상을 제어하기 위한 최적의 조건을 가진 웨이퍼 연마 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a wafer polishing method having optimal conditions for controlling wafer flatness instability caused by the polishing pad surface state after R / P.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 웨이퍼 연마 방법은 연마헤드, 연마정반 및 연마정반에 의해 지지되는 연마패드를 포함하는 웨이퍼 연마 장치를 이용한 웨이퍼 연마 방법에 있어서, 에칭된 웨이퍼를 연마헤드 압력 P1, 연마헤드 회전수 R1, 연마정반 회전수 r1, 그리고 연마 시간 T1 조건으로 연마패드에 대하여 연마하는 단계(FS 단계); 상기 연마패드를 드레싱하는 단계; 앞서 연마된 웨이퍼를 연마헤드 압력 P2, 연마헤드 회전수 R2, 연마정반 회전수 r2, 그리고 연마 시간 T2 조건으로 상기 드레싱된 연마패드에 대하여 재연마하는 단계(R/P 단계); 및 상기 연마패드를 다시 드레싱하는 단계를 포함하며, 여기서 P2 < P1, R2 < R1, r2 < r1 , T2 = T1인 것을 특징으로 한다.In the wafer polishing method according to the present invention for solving the above problems, in the wafer polishing method using a wafer polishing apparatus comprising a polishing head, a polishing plate and a polishing pad supported by the polishing plate, the etched wafer is a polishing head pressure P Polishing the polishing pad under the conditions of 1 , polishing head rotational speed R 1 , polishing surface rotational speed r 1 , and polishing time T 1 (FS step); Dressing the polishing pad; Re-polishing the previously polished wafer to the dressing polishing pad under conditions of polishing head pressure P 2 , polishing head rotational speed R 2 , polishing surface rotational speed r 2 , and polishing time T 2 (R / P step); And redressing the polishing pad, wherein P 2 <P 1 , R 2 <R 1 , r 2 <r 1 , and T 2 = T 1 .

본 발명에 따르면, R/P 조건을 최적화함에 따라 FS와 R/P 후 연마패드의 변형되는 정도를 동일하게 할 수 있다. 따라서, 매회 연마가 끝난 후 동일한 드레싱을 실시하여도 연마패드 상태 차이가 발생되지 않는다. 이에 따라, R/P 후 FS를 진행할 시 웨이퍼 플랫존에서의 꺼짐 현상을 방지할 수 있으며, 매 연마 공정에서 동일한 연마 특성을 유지할 수 있게 되고, 연마패드 사용시간도 증가시킬 수 있다. According to the present invention, the degree of deformation of the polishing pad after FS and R / P can be equalized by optimizing the R / P conditions. Therefore, even if the same dressing is performed after finishing polishing each time, the polishing pad state difference does not occur. Accordingly, when the FS is performed after the R / P, it is possible to prevent the phenomenon of turning off in the wafer flat zone, to maintain the same polishing characteristics in every polishing process, and to increase the use time of the polishing pad.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, only this embodiment is to complete the disclosure of the present invention, those skilled in the art to which the present invention belongs It is provided to fully inform the scope of the invention, and the invention is defined only by the scope of the claims.

(실시예)(Example)

도 1은 본 발명에 따른 연마 방법을 수행하기 위한 웨이퍼 연마 장치의 일 예를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 연마 방법의 순서도이다. 1 is a perspective view showing an example of a wafer polishing apparatus for performing a polishing method according to the present invention, Figure 2 is a flow chart of the polishing method according to the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 연마 장치(10)는 연마헤드(20)에 연마할 웨이퍼(미도시)가 부착된 블록(40)이 장착되고, 연마정반(50) 위에 연마패드(60)가 부착된다. 연마정반(50) 상에 연마헤드(20)가 마련되어 있고, 헤드(20)에 장착되는 블록(40)에는 여러 장의 웨이퍼가 부착되어 있어, 한 번에 여러 장의 웨이퍼를 연마할 수 있는 특징이 있다. 여기서 웨이퍼의 노치(notch) 또는 플랫존 쪽이 블록(40)의 가장자리로 향하게 부착되어 있다. 연마헤드(20)는 여러 개가 마련되어 있을 수 있다. As shown in FIG. 1, the wafer polishing apparatus 10 includes a block 40 having a wafer (not shown) attached to the polishing head 20 attached thereto, and a polishing pad 60 on the polishing table 50. Is attached. The polishing head 20 is provided on the polishing table 50, and a plurality of wafers are attached to the block 40 mounted on the head 20, so that several wafers can be polished at once. . Here, the notch or flat zone side of the wafer is attached toward the edge of the block 40. Several polishing heads 20 may be provided.

웨이퍼 연마는 슬러리 공급장치(80)에 의해 연마정반(50) 상부에 뿌려지는 콜로이달 실리카 슬러리와 같은 연마 슬러리에 화학적 기계적(chemical mechanical) 작용과 연마헤드(20)에 의해 가해지는 압력에 의해 웨이퍼가 연마패드(60)와 접촉되는 기계적 작용에 의해 이루어진다. Wafer polishing is performed by chemical mechanical action and pressure applied by the polishing head 20 to the polishing slurry, such as a colloidal silica slurry sprayed on the polishing plate 50 by the slurry supply device 80. Is made by a mechanical action in contact with the polishing pad 60.

구체적으로, 연마정반(50)은 회전 가능하게 설치되며 하부에는 자신의 구동축(미도시)을 구비하며, 구동축의 하부에는 구동축을 회전시키는 회전수단, 예컨대 모터가 장착되어 있고 회전속도 제어가 가능하다. 연마패드(60)는 원형의 형상을 가지며, 접착제에 의하여 연마정반(50) 상에 부착된다. 연마패드(60)의 연마면인 상부면은 웨이퍼와 직접 접촉에 의해 웨이퍼를 기계적으로 연마한다. Specifically, the polishing table 50 is rotatably installed and has a drive shaft (not shown) at the bottom thereof, and a rotating means for rotating the drive shaft, for example, a motor is mounted at the bottom of the drive shaft, and the rotation speed can be controlled. . The polishing pad 60 has a circular shape and is attached onto the polishing plate 50 by an adhesive. The upper surface, which is the polishing surface of the polishing pad 60, mechanically polishes the wafer by direct contact with the wafer.

연마헤드(20)는 연마패드(60) 상에 배치되어 연마패드(60) 상부면에 연마하고자 하는 웨이퍼의 표면이 향하도록 하기 위해 웨이퍼가 부착된 블록(40)을 그 하부면에 장착 고정하고 연마패드(60) 상에 웨이퍼를 가압한다. 연마헤드(20)의 상부에는 구동축(미도시)이 결합하고 이 구동축은 모터(미도시)와 연결되어 있어 연마헤드(20)를 회전시키며 회전속도 제어가 가능하다. 또한 이 구동축은 왕복이동수단, 예컨대 리니어 모터(미도시)와도 연결되어 있어 연마헤드(20)를 연마패드(60)에 대하여 접근되는 방향과 이격하는 방향을 따라 왕복 이동시킨다. The polishing head 20 is disposed on the polishing pad 60 to mount and secure the block 40 on which the wafer is attached to the lower surface thereof so that the surface of the wafer to be polished faces the upper surface of the polishing pad 60. The wafer is pressed on the polishing pad 60. A drive shaft (not shown) is coupled to the upper portion of the polishing head 20, and the drive shaft is connected to a motor (not shown) to rotate the polishing head 20 and control the rotation speed. The drive shaft is also connected to a reciprocating means such as a linear motor (not shown) to reciprocate the polishing head 20 along a direction away from the approaching direction with respect to the polishing pad 60.

이렇게 웨이퍼가 부착된 블록(40)이 연마헤드(20)에 고정되어 연마패드(60) 상으로 이송됨으로써 연마 공정이 시작된다. 슬러리 공급장치(80)는 연마패드(60) 위로 액상의 연마 슬러리를 공급한다. 연마패드(60) 위로 공급된 연마 슬러리는 연마정반(50)의 회전에 의해 연마패드(60)를 따라 확산되어 웨이퍼와 연마패드(60) 사이로 공급된다. The block 40 to which the wafer is attached is fixed to the polishing head 20 and transferred onto the polishing pad 60 to start the polishing process. The slurry supply device 80 supplies a liquid polishing slurry onto the polishing pad 60. The polishing slurry supplied onto the polishing pad 60 is spread along the polishing pad 60 by the rotation of the polishing plate 50 and is supplied between the wafer and the polishing pad 60.

이러한 상태에서 연마헤드(20)는 연마패드(60)의 중심으로부터 일측에 배치 되어 웨이퍼를 고정시킨 상태로 자신의 구동축을 중심으로 회전한다. 또한, 연마패드(60)는 연마정반(50)의 회전에 의하여 연마정반(50)의 구동축을 중심으로 함께 연마헤드(20) 회전 방향과 동일한 방향으로 회전된다. 따라서, 웨이퍼와 연마패드(60)가 접촉된 상태에서, 연마헤드(20)와 연마패드(60)의 상대적인 운동으로 웨이퍼가 연마패드(60) 상부면에 마찰됨으로써 웨이퍼의 연마가 진행된다.In this state, the polishing head 20 is disposed on one side from the center of the polishing pad 60 and rotates about its driving shaft in a state where the wafer is fixed. In addition, the polishing pad 60 is rotated in the same direction as the rotation direction of the polishing head 20 together with the driving shaft of the polishing table 50 by the rotation of the polishing table 50. Therefore, in the state where the wafer and the polishing pad 60 are in contact with each other, the polishing of the wafer proceeds by rubbing the wafer to the upper surface of the polishing pad 60 by the relative movement of the polishing head 20 and the polishing pad 60.

이러한 웨이퍼 연마 장치(10)를 이용한 본 발명에 따른 연마 방법의 첫 단계로서, 도 2의 에칭된 웨이퍼 연마(FS) 단계가 진행된다(단계 S1). 이 때의 헤드(20) 압력은 P1, 헤드(20) RPM은 R1, 정반(50) RPM은 r1, 그리고 연마 시간은 T1이다. 예컨대 P1은 400kgf/cm2이고, R1과 r1은 40 rpm이며, T1은 12분이다. As the first step of the polishing method according to the present invention using such a wafer polishing apparatus 10, the etched wafer polishing (FS) step of FIG. 2 is performed (step S1). At this time, the head 20 pressure is P 1 , the head 20 RPM is R 1 , the surface plate 50 RPM is r 1 , and the polishing time is T 1 . For example, P 1 is 400 kgf / cm 2 , R 1 and r 1 are 40 rpm, and T 1 is 12 minutes.

상기의 조건을 이용한 웨이퍼 연마가 종료된 후 패드(60) 드레싱을 실시한다(단계 S2). 패드 드레싱은 연마 장치의 종류에 따라 방법이 다르며, 앞에서 언급한 바와 같이 고압 탈이온수를 분사하거나 이와 더불어 PVA 브러쉬를 사용하거나, 아니면 다이아몬드 드레서를 이용하는 드레싱 시스템을 사용할 수 있다. After the polishing of the wafer using the above conditions is completed, the pad 60 is dressed (step S2). The dressing of the pad is different depending on the type of polishing device, and as mentioned above, a high pressure deionized water may be injected, a PVA brush may be used, or a dressing system using a diamond dresser may be used.

다음으로, 앞서 연마된 웨이퍼를 다시 연마하는 재가공(R/P) 단계가 진행된다(단계 S3). 이 때의 헤드(20) 압력은 P2, 헤드(20) RPM은 R2, 정반(50) RPM은 r2, 그리고 연마 시간은 T2이다. 본 발명에서는 이 R/P 단계의 조건 최적화를 도모하였는데, 그 조건은 P2 < P1, R2 < R1, r2 < r1 , T2 = T1인 것이다. 후술하는 실험예 에서 보는 바와 같이, 바람직하게 P1은 400kgf/cm2이고, R1과 r1은 40 rpm이며, T1은 12분인 경우, P2는 300kgf/cm2이고, R2와 r2는 30 rpm이며, T2는 12분이다. 이러한 연마 조건을 이용하게 되면, FS와 R/P시 동등한 패드 상태를 확보할 수 있어, 웨이퍼 플랫존에 꺼짐 현상이 발생하지 않는다. Next, a reprocessing (R / P) step of regrinding the previously polished wafer is performed (step S3). At this time, the head 20 pressure is P 2 , the head 20 RPM is R 2 , the surface plate 50 RPM is r 2 , and the polishing time is T 2 . In the present invention, the condition optimization of this R / P step is aimed at, and the conditions are P 2 <P 1 , R 2 <R 1 , r 2 <r 1 , and T 2 = T 1 . As shown in the experimental example described below, preferably P 1 is 400kgf / cm 2 , R 1 and r 1 is 40 rpm, T 1 is 12 minutes, P 2 is 300kgf / cm 2 , R 2 and r 2 is 30 rpm and T 2 is 12 minutes. When such polishing conditions are used, an equal pad state can be ensured at the time of FS and R / P, and no off phenomenon occurs in the wafer flat zone.

상기의 조건을 이용한 웨이퍼 연마가 종료된 후 패드(60) 드레싱을 다시 실시한다(단계 S4). 본 발명에 따른 연마 방법에 의하면 FS와 R/P시 동등한 패드 상태를 확보할 수 있으므로, 드레싱 후 다시 FS 가공 실시할 때에 초기와 동일한 패드 상태가 되므로 웨이퍼의 평탄도 불안정성이 해결된다. After the wafer polishing using the above conditions is completed, the pad 60 dressing is performed again (step S4). According to the polishing method according to the present invention, since the same pad state can be ensured at the time of FS and R / P, the flatness instability of the wafer is solved because the same pad state is achieved when the FS processing is performed again after dressing.

(실험예)Experimental Example

상술한 바와 같이, 종래 R/P 작업 이후 FS 작업이 진행되면 웨이퍼 플랫존에 꺼짐 현상이 발생하는 문제가 있다. 본 발명에서는 이러한 문제를 해결하고자 FS 조건 및 R/P 조건을 아래와 같이 나누어 테스트 진행하였다. 그 외 가공 조건은 동일하게 하였다. As described above, when the FS operation proceeds after the conventional R / P operation, there is a problem that an off phenomenon occurs in the wafer flat zone. In the present invention, the test was performed by dividing the FS condition and the R / P condition as follows to solve this problem. Other processing conditions were the same.

Figure 112007087428921-pat00001
Figure 112007087428921-pat00001

표 1에 정리한 바와 같이, 모든 샘플에 있어서 FS 조건은 동일하게 하고 R/P 조건을 달리 하였다. As summarized in Table 1, in all samples, the FS conditions were the same and the R / P conditions were different.

도 3은 각 조건별 연마량을 도시한 그래프이다. 연마량은 조건#1과 #3이 비슷하게 높게 나왔고, 조건#2는 중간, 그리고 조건#4는 낮게 나왔다. 연마랑에 있어서는 조건 #1 내지 #3이 유리한 것을 알 수 있다. 3 is a graph showing the polishing amount for each condition. The polishing amount was similarly high in condition # 1 and # 3, condition # 2 was medium, and condition # 4 was low. It turns out that conditions # 1-# 3 are advantageous in grinding | polishing groove.

R/P 작업 이후 FS 웨이퍼의 형태는 도 4와 같다. 테스트 결과, 조건#1의 경우 웨이퍼 플랫존 꺼짐이 여전히 발생하였으며 조건#2의 경우에는 조건#1보다는 플랫존 꺼짐이 덜 하였다. 조건#3의 R/P 작업을 진행한 경우, 즉 연마 시간은 FS시와 동일하게 하고 압력 및 회전수를 변경한 결과 기존 웨이퍼 평탄도를 불안정하게 했던 웨이퍼 플랫존에서의 꺼짐 현상이 개선되어 안정적인 웨이퍼 평탄도가 확보되고 수율 또한 안정되었다. 조건#4의 경우에는 플랫존이 오히려 두꺼워지는 (+) 테이퍼 현상이 발생되었다. After the R / P operation, the shape of the FS wafer is shown in FIG. 4. As a result, wafer flat zone off still occurred under condition # 1, and flat zone off was less than condition # 1 under condition # 2. In the case of R / P work under condition # 3, that is, the polishing time is the same as in FS, and the change in pressure and rotational speed is improved, resulting in improved off state in the wafer flat zone, which made the existing wafer flatness unstable. Wafer flatness was ensured and yield was also stable. In the case of condition # 4, a positive taper phenomenon occurred, in which the flat zone was rather thick.

평탄도에서 우수한 것으로 확인된 조건#3으로 R/P 작업 이후 FS 투입된 제품의 수율 및 SBIR 품질 측정 결과, 이 역시 노말 수준으로 나타남에 따라, 조건#3이 R/P 작업 이후의 FS 제품 수율 저하 억제와 품질 악화 문제에 효과가 큰 것으로 증명되었다. 따라서, 연마량, 웨이퍼의 평탄도, 수율 및 SBIR 품질 측면에서 조건#3이 가장 유리한 것을 확인할 수 있었다. As a result of measuring the yield and SBIR quality of the FS-injected product after the R / P operation with condition # 3, which was found to be excellent in the flatness, it is also shown as a normal level, so that condition # 3 decreased the yield of the FS product after the R / P operation. It has been shown to be effective in suppressing and degrading quality problems. Therefore, it was confirmed that condition # 3 was most advantageous in terms of polishing amount, wafer flatness, yield, and SBIR quality.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다. 본 발명의 실시예는 예시적이고 비한정적으로 모든 관점에서 고려되었으며, 이는 그 안에 상세한 설명 보다는 첨부된 청구범위와, 그 청구범위의 균등 범위와 수단내의 모든 변형예에 의해 나타난 본 발명의 범주를 포함시키려는 것이다. In the above, the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible by those skilled in the art within the technical idea of the present invention. Is obvious. Embodiments of the invention have been considered in all respects as illustrative and not restrictive, including the scope of the invention as indicated by the appended claims rather than the detailed description therein, the equivalents of the claims and all modifications within the means. I'm trying to.

도 1은 본 발명에 따른 연마 방법을 수행하기 위한 웨이퍼 연마 장치의 일 예를 도시한 사시도,1 is a perspective view showing an example of a wafer polishing apparatus for performing a polishing method according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 연마 방법의 순서도,2 is a flow chart of the polishing method according to the present invention,

도 3은 본 발명의 실험예에서 각 조건별 연마량을 도시한 그래프, 그리고3 is a graph showing the polishing amount for each condition in the experimental example of the present invention, and

도 4는 본 발명의 실험예에서 R/P 작업 이후 FS 웨이퍼의 형태를 보여준다. Figure 4 shows the shape of the FS wafer after the R / P operation in the experimental example of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10...웨이퍼 연마 장치 20...연마헤드10 ... wafer polishing machine 20 ... grinding head

40...블록 50...연마정반40 block 50 polishing plate

60...연마패드 80...슬러리 공급장치60 ... polishing pad 80 ... slurry feeder

Claims (2)

연마헤드, 연마정반 및 연마정반에 의해 지지되는 연마패드를 포함하는 웨이퍼 연마 장치를 이용한 웨이퍼 연마 방법에 있어서,A wafer polishing method using a wafer polishing apparatus comprising a polishing head, a polishing platen and a polishing pad supported by a polishing plate, 에칭된 웨이퍼를 연마헤드 압력 P1, 연마헤드 회전수 R1, 연마정반 회전수 r1, 그리고 연마 시간 T1 조건으로 연마패드에 대하여 연마하는 단계;Polishing the etched wafer against the polishing pad under polishing head pressure P 1 , polishing head rotational speed R 1 , polishing surface rotational speed r 1 , and polishing time T 1 ; 상기 연마패드를 드레싱하는 단계;Dressing the polishing pad; 앞서 연마된 웨이퍼를 연마헤드 압력 P2, 연마헤드 회전수 R2, 연마정반 회전수 r2, 그리고 연마 시간 T2 조건으로 상기 드레싱된 연마패드에 대하여 재연마하는 단계; 및Regrinding the previously polished wafer to the dressing polishing pad under conditions of polishing head pressure P 2 , polishing head rotational speed R 2 , polishing surface rotational speed r 2 , and polishing time T 2 ; And 상기 연마패드를 다시 드레싱하는 단계로 이루어진 사이클을 반복적으로 수행하는 단계를 포함하며,Repeatedly performing a cycle consisting of dressing the polishing pad again; 여기서 P2 < P1, R2 < R1, r2 < r1 , T2 = T1로 하여, 매회 연마가 끝난 후 동일한 드레싱을 실시하여도 연마패드 상태 차이가 발생되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 방법.Here, P 2 <P 1 , R 2 <R 1 , r 2 <r 1 , and T 2 = T 1 , so that even if the same dressing is performed after each polishing, the polishing pad state difference is not generated. Wafer polishing method. 제1항에 있어서, P1은 400kgf/cm2, P2는 300kgf/cm2, R1과 r1은 40 rpm, R2와 r2는 30 rpm, T1과 T2는 12분인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 방법.The method of claim 1, wherein P 1 is 400kgf / cm 2 , P 2 is 300kgf / cm 2 , R 1 and r 1 is 40 rpm, R 2 and r 2 is 30 rpm, T 1 and T 2 is 12 minutes Wafer polishing method.
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