KR100914608B1 - Polishing apparatus and polishing method - Google Patents

Polishing apparatus and polishing method

Info

Publication number
KR100914608B1
KR100914608B1 KR1020070100250A KR20070100250A KR100914608B1 KR 100914608 B1 KR100914608 B1 KR 100914608B1 KR 1020070100250 A KR1020070100250 A KR 1020070100250A KR 20070100250 A KR20070100250 A KR 20070100250A KR 100914608 B1 KR100914608 B1 KR 100914608B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polishing
cooling
edge region
polishing object
membrane
Prior art date
Application number
KR1020070100250A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20090035144A (en
Inventor
최은석
안진우
배소익
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 KR1020070100250A priority Critical patent/KR100914608B1/en
Publication of KR20090035144A publication Critical patent/KR20090035144A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100914608B1 publication Critical patent/KR100914608B1/en

Links

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
    • B24B37/005Control means for lapping machines or devices
    • B24B37/015Temperature control
    • 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
    • B24B55/00Safety devices for grinding or polishing machines; Accessories fitted to grinding or polishing machines for keeping tools or parts of the machine in good working condition
    • B24B55/02Equipment for cooling the grinding surfaces, e.g. devices for feeding coolant

Landscapes

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

Abstract

연마 대상물을 연마할 수 있는 연마 장치 및 연마 방법이 개시된다. 연마 장치는 연마 정반, 연마 정반과 상대적으로 이동하면서 연마 대상물을 연마할 수 있는 연마 헤드부를 포함할 수 있으며, 연마 정반 및 연마 헤드부에 의해 연마되는 연마 대상물 일부를 냉각할 수 있는 냉각부를 포함한다. 또한, 연마 방법은 연마 대상물이 연마 정반 및 연마 헤드부에 의해 연마되는 과정 중 냉각 유체를 연마 대상물 일부에 공급하여 연마 대상물의 에지 영역의 온도를 낮춤으로써 연마 대상물의 평탄도를 개선 또는 향상시킬 수 있다. Disclosed are a polishing apparatus and a polishing method capable of polishing a polishing object. The polishing apparatus may include a polishing platen, a polishing head portion capable of polishing the polishing object while moving relative to the polishing platen, and includes a cooling portion capable of cooling the portion of the polishing object polished by the polishing platen and the polishing head portion. . Further, the polishing method may improve or improve the flatness of the polishing object by supplying a cooling fluid to a portion of the polishing object while lowering the temperature of the edge region of the polishing object while the polishing object is polished by the polishing platen and the polishing head portion. have.

Description

연마 장치 및 연마 방법{POLISHING APPARATUS AND POLISHING METHOD}Polishing Apparatus and Polishing Method {POLISHING APPARATUS AND POLISHING METHOD}

본 발명은 연마 대상물을 연마하는 연마 장치 및 이를 이용하는 연마 방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 연마 대상물 에지부의 평탄도를 향상시켜 반도체 디바이스(device)의 수율을 높일 수 있는 연마 장치 및 연마 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing apparatus for polishing a polishing object and a polishing method using the same, and more particularly, to a polishing apparatus and a polishing method capable of improving the flatness of an edge of a polishing object to increase the yield of a semiconductor device. .

일반적으로 반도체에 사용되는 연마 대상물은 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 연마 대상물에 가해지는 스크래치나 결함이 소자의 수율 및 생산성에 큰 영향을 끼치는 중요한 인자 중의 하나로 인식되어 가고 있다. 특히, 대구경화된 연마 대상물(예, 300㎜ 직경)를 사용하는 최근의 반도체 소자의 제조 공정의 경우 연마 대상물, 연마헤드 및 연마패드 등도 역시 대형화되어 가고 있는 추세이다. 이러한 이유들로 인해 연마공정 시 연마 대상물 표면에 가해지는 스트레스와 충격이 높아지고 있고, 그 결과 연마 대상물에 스크래치나 결함의 발생 빈도도 높아지는 경향이 있다.Generally, the polishing object used in the semiconductor is manufactured through a series of shaping processes such as lapping, etching, and grinding, and double-side polishing, final polishing, and cleaning. In particular, due to the high integration of semiconductor devices, scratches or defects applied to the polishing object during the chemical mechanical polishing (CMP) process of semiconductor manufacturing processes are recognized as one of important factors that greatly affect the yield and productivity of the devices. have. In particular, in the recent manufacturing process of semiconductor devices using large-diameter polishing objects (eg, 300 mm diameter), the polishing objects, polishing heads, and polishing pads are also increasing in size. For these reasons, the stress and impact applied to the surface of the polishing object during the polishing process is increasing, and as a result, the frequency of scratches or defects on the polishing object tends to be increased.

통상적인 상기 CMP공정을 수행하기 위한 연마 장치는 연마 정반 및 연마 대상물을 고정하는 연마 헤드를 포함한다. 연마 정반과 연마 헤드 사이에 연마제(Polishing agent)인 슬러리(slurry, 현탁액)가 공급되면서 연마 작업이 진행된다. 여기에 연마 헤드는 연마 대상물을 고정한 후, 연마 정반 상에서 회전을 할 수 있다. 이때 연마 대상물은 연마 정반에 접촉 및 가압된 상태를 유지하면서 연마될 수 있다. 여기서 연마 헤드가 연마 대상물의 전면에 대해 가해지는 압력 분포에 따라 연마 대상물의 평탄도가 달라질 수 있다. A polishing apparatus for performing the conventional CMP process includes a polishing plate and a polishing head for fixing an object to be polished. The polishing operation is performed while a slurry, which is a polishing agent, is supplied between the polishing table and the polishing head. Here, the polishing head can rotate on the polishing table after fixing the polishing object. At this time, the object to be polished may be polished while maintaining the contact and pressurized state to the polishing surface. Here, the flatness of the polishing object may vary according to the pressure distribution applied by the polishing head to the entire surface of the polishing object.

연마 대상물은 평면적으로 중심부와 에지부로 나눌 수 있는데, 연마 대상물이 연마될 때 연마 대상물의 중심부보다 에지부에 높은 압력이 가해질 수 있으며, 이러한 압력의 불균일로 인하여 연마 대상물의 에지 부위의 평탄도가 중앙부의 평탄도보다 악화되는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 평탄도의 불균일은 반도체 디바이스(device)의 수율을 떨어뜨리는 주요 변수가 될 수 있다. The object to be polished can be divided into a center portion and an edge portion in plan view. When the object is polished, a higher pressure may be applied to the edge portion than the center portion of the object to be polished. The problem may be worse than the flatness of. This unevenness of flatness can be a major variable that lowers the yield of semiconductor devices.

본 발명은 연마 효율을 향상시켜 연마 대상물의 평탄도를 개선 또는 향상시킬 수 있는 연마 장치 및 연마 방법을 제공한다.The present invention provides a polishing apparatus and a polishing method capable of improving or improving the flatness of a polishing target by improving polishing efficiency.

본 발명은 제작이 간단하며, 생산성 및 신뢰성이 향상된 연마 장치 및 연마 방법을 제공한다. The present invention provides a polishing apparatus and a polishing method which are simple in production and have improved productivity and reliability.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 연마 대상물을 연마하는 연마 장치에 있어서, 연마 정반; 상기 연마 정반 상측에 위치하여 상기 연마 대상물에 가해지는 압력을 조절하는 멤브레인, 상기 멤브레인 하부에 상기 연마 대상물을 일시적으로 고정하는 백킹필름 및 상기 연마 대상물 주변에 제공되어 상기 백킹필름과 함께 상기 연마 대상물을 지지 및 고정하는 유지 링을 구비하며, 상기 연마 정반에 대해 상하로 이동하며 상기 연마 대상물을 연마하는 연마 헤드부; 및 상기 멤브레인의 내부에 제공되며, 상기 연마 대상물의 에지 영역에 냉각 유체를 공급하여 상기 에지 영역을 냉각시키는 냉각부;를 포함하며, 상기 냉각부에 의해 상기 에지 영역의 연마 속도가 늦춰질 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a polishing apparatus for polishing a polishing object, comprising: a polishing plate; A membrane positioned above the polishing plate to adjust the pressure applied to the polishing object, a backing film temporarily fixing the polishing object to the lower portion of the membrane, and provided around the polishing object to provide the polishing object together with the backing film. A holding head for supporting and fixing the polishing head, the polishing head portion moving up and down with respect to the polishing platen and polishing the polishing object; And a cooling unit provided inside the membrane and supplying a cooling fluid to the edge region of the polishing object to cool the edge region. The cooling rate of the edge region may be slowed by the cooling unit.

일반적으로 종래에는 연마 대상물이 연마될 때, 연마 대상물의 에지 영역에 상대적으로 높은 압력이 가해지고, 그 결과 에지 영역의 온도가 부분적으로 상승할 수가 있다. 일반적으로 연마 대상물의 온도가 상승하면 연마 대상물이 과도하게 연마될 수 있는데, 상술한 바와 같이, 연마 대상물에서 에지 영역의 온도가 부분적으로 상승하게 되면, 에지 영역이 과도하게 연마되어 전체적으로 연마 대상물의 평탄도가 떨어질 수 있다. In general, when a polishing object is polished, relatively high pressure is applied to the edge region of the polishing object, and as a result, the temperature of the edge region can be partially raised. In general, when the temperature of the polishing object is increased, the polishing object may be excessively polished. As described above, when the temperature of the edge region is partially increased in the polishing object, the edge region is excessively polished, so that the entire surface of the polishing object is flat. The degree may drop.

따라서 본 발명에서는 연마 대상물을 부분적으로 냉각시킬 수 있는 냉각부가 제공되며, 냉각부는 연마 헤드부 내부로 냉각 유체를 제공 또는 순환하도록 제공하여 연마 대상물의 온도를 부분적으로 제어할 수 있다. 바람직하게는 냉각부는 냉각 유체가 연마 대상물의 에지 영역에 인접하게 통과하도록 제공할 수 있다. 즉, 냉각부는 연마 대상물에서 에지 영역의 온도를 국부적으로 낮춤으로써 에지 영역의 연마 속도를 늦출 수 있으며, 연마 대상물의 평탄도를 향상시킬 수 있다.Therefore, in the present invention, a cooling unit capable of partially cooling the polishing object is provided, and the cooling unit may be provided to provide or circulate a cooling fluid into the polishing head portion to partially control the temperature of the polishing object. Preferably, the cooling unit may provide the cooling fluid to pass adjacent the edge region of the polishing object. That is, the cooling unit may lower the polishing rate of the edge region by locally lowering the temperature of the edge region in the polishing object, and may improve the flatness of the polishing object.

여기서, 냉각부에 의해 제공되는 냉각 유체는 물 또는 물에 상응하는 액체 상태로 제공될 수 있으며, 경우에 따라서는 기체 상태로 제공될 수 있다. 또한, 바람직하게는 연마 대상물의 에지 영역을 냉각하기 위한 용도로 사용될 수 있지만, 다르게는 에지 영역이 아니더라도 원하는 조건에 따라 연마 대상물 중 다른 특정 영역에 선택적으로 제공될 수도 있다.Here, the cooling fluid provided by the cooling unit may be provided in a liquid state corresponding to water or water, and in some cases, may be provided in a gaseous state. Further, it may be preferably used for cooling the edge region of the polishing object, but may be selectively provided to other specific regions of the polishing object depending on the desired conditions even if not the edge region.

냉각부는 연마 헤드부 내부에서 냉각 유체를 안내할 수 있는 냉각체 및 냉각체로 냉각 유체를 공급하는 냉각 유입로를 포함할 수 있다. 다시 말해 냉각부는 냉각체를 통해 냉각 유체가 연마 대상물의 에지 영역을 따라 공급될 수 있으며, 이러한 냉각체는 예를 들어 연마 대상물의 외측면을 따라 관 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 냉각 유입로는 외부에서 냉각체로 냉각 유체가 공급될 수 있는 역할을 하며, 일반적으로 에지 영역의 온도를 낮출 수 있는 냉각 유체가 안내되는 냉각 유입로와 연마 대상물의 에지 영역의 온도를 낮춘 후 온도가 상승한 냉각 유체를 외부로 배출할 수 있는 냉각 유입로로 제공될 수 있다. The cooling unit may include a cooling body capable of guiding the cooling fluid inside the polishing head portion and a cooling inlet path for supplying the cooling fluid to the cooling body. In other words, the cooling unit may be supplied with cooling fluid along the edge region of the polishing object through the cooling body, and the cooling body may be formed in a tubular shape along the outer surface of the polishing object, for example. In addition, the cooling inflow path serves to supply the cooling fluid from the outside to the cooling body, and in general, after lowering the temperature of the cooling inflow path to which the cooling fluid that can lower the temperature of the edge region and the edge region of the polishing object It may be provided as a cooling inlet path for discharging the cooling fluid having an elevated temperature to the outside.

이러한 냉각 유입로는 외부의 냉각유체 공급부와 헤드 내부의 냉각체를 다양한 구조 및 방식으로 연결할 수 있다. 예를 들어 연마 헤드부의 외측부에 홀을 형성하여 외부로 연결될 수 있지만, 다르게는 헤드 내부 또는 축부를 통해서 외부와 연결될 수 있다. 본 발명에서는 냉각 유입로가 연마 헤드부 외측부에 제공되는 것을 설명하지만 다르게 제공되는 경우도 가능하다.The cooling inlet may connect the external cooling fluid supply unit and the cooling body inside the head in various structures and manners. For example, it may be connected to the outside by forming a hole in the outer portion of the polishing head portion, but may be connected to the outside through the inside of the head or the shaft. Although the present invention describes that the cooling inflow path is provided at the outer side of the polishing head portion, it is also possible to provide a different case.

또한, 본 발명은 연마 대상물을 연마할 수 있는 연마 방법에 있어서, 연마 정반을 제공하는 단계; 상기 연마 정반 상측에 상기 연마 대상물에 가해지는 압력을 조절하는 멤브레인, 상기 멤브레인 하부에 상기 연마 대상물을 일시적으로 고정하는 백킹필름 및 상기 연마 대상물 주변에 제공되어 상기 백킹필름과 함께 상기 연마 대상물을 지지 및 고정하는 유지 링을 구비하며, 상기 연마 정반에 대해 상하로 이동하며 상기 연마 대상물을 연마하는 연마 헤드부를 제공하는 단계; 연마 대상물을 상기 연마 헤드부 저면에 제공하는 단계; 상기 연마 정반 및 상기 연마 헤드부가 상대적으로 이동하며 상기 연마 대상물을 연마하는 단계; 및 상기 연마 대상물의 에지 영역에 대응하도록 상기 멤브레인 내부에 냉각 유체를 공급하여 상기 에지 영역을 냉각시키는 단계;를 구비하며, 상기 에지 영역을 냉각시키는 단계에 의해 상기 에지 영역의 연마 속도가 늦춰질 수 있다.The present invention also provides a polishing method for polishing a polishing object, comprising: providing a polishing plate; A membrane for controlling the pressure applied to the polishing object on the polishing surface, a backing film for temporarily fixing the polishing object to the lower portion of the membrane, and a peripheral portion provided to support the polishing object together with the backing film. Providing a polishing head portion having a retaining ring to fix the polishing head and moving up and down with respect to the polishing platen to polish the polishing object; Providing a polishing object to the bottom of the polishing head portion; Polishing the polishing object while the polishing platen and the polishing head portion move relatively; And cooling the edge region by supplying a cooling fluid to the inside of the membrane to correspond to the edge region of the object to be polished, wherein the polishing speed of the edge region may be slowed down by cooling the edge region. .

상기 연마 대상물 중 일부를 냉각하는 단계에서 연마 대상물에 냉각 유체를 제공할 수 있으며, 일 예로 냉각 유체는 연마 대상물의 에지 영역을 따라 제공될 수 있다. 다시 말해 연마 대상물이 연마될 때 연마 대상물의 에지 영역의 온도가 국부적으로 상승될 수 있기 때문에 연마 대상물을 연마하는 과정에서 에지 영역의 온도를 낮추기 위한 냉각 유체를 제공할 수 있다. 냉각 유체가 제공되는 연마 대상물의 에지 영역은 상대적으로 온도가 낮게 형성되어 연마 속도를 감소시킬 수 있으며, 에지 영역이 과도하게 연마되는 것을 방지하여 전체적으로 연마 대상물의 평탄도를 개선 또는 향상시킬 수 있다. In the cooling of a part of the polishing object, a cooling fluid may be provided to the polishing object, for example, the cooling fluid may be provided along an edge region of the polishing object. In other words, since the temperature of the edge region of the polishing object may be locally increased when the polishing object is polished, a cooling fluid for lowering the temperature of the edge region in the process of polishing the polishing object may be provided. The edge region of the polishing object to which the cooling fluid is provided may be formed at a relatively low temperature to reduce the polishing rate, and prevent the edge region from being excessively polished to improve or improve the flatness of the polishing object as a whole.

연마 대상물에 냉각 유체를 제공할 수 있도록 연마 헤드부에 냉각부를 제공할 수 있으며, 냉각부에서 제공되는 냉각 유체로는 일반적으로 물이 사용될 수 있지만, 굳이 물이 아니더라도 열용량이 높은 유체를 사용할 수도 있다.A cooling unit may be provided in the polishing head unit to provide a cooling fluid to the polishing object, and water may be generally used as the cooling fluid provided in the cooling unit, but a fluid having a high heat capacity may be used even if it is not water. .

또한, 연마 대상물 중 일부를 냉각하는 단계에서 냉각 유체는 연마 대상물의 에지 영역을 따라 제공될 수 있으며, 냉각체를 통해 제공될 수 있다. 냉각체는 연마 대상물의 에지 영역을 따라 제공되는 관 형상으로 형성될 수 있으며, 연마 대상물의 에지 영역의 온도를 낮출 수 있게 된다. In addition, the cooling fluid may be provided along the edge region of the polishing object in the cooling of a part of the polishing object, and may be provided through the cooling body. The cooling body may be formed in a tubular shape provided along the edge region of the object to be polished, thereby lowering the temperature of the edge region of the object to be polished.

본 발명의 연마 장치 및 연마 방법은 연마 효율을 향상시켜 연마 대상물의 평탄도를 개선 또는 향상시킬 수 있다. 또한, 연마 대상물의 평탄도를 개선하기 때문에 연마 대상물의 생산성이 더욱 향상될 수 있다. The polishing apparatus and polishing method of the present invention can improve or improve the flatness of the polishing target by improving the polishing efficiency. In addition, since the flatness of the polishing object is improved, the productivity of the polishing object can be further improved.

또한, 본 발명의 연마 장치 및 연마 방법은 제작이 간단하기 때문에 연마 대상물을 연마하기가 용이할 수 있다. 연마 대상물을 연마하기 위한 시간 및 인력을 절감할 수 있기 때문에 생산성 및 신뢰성이 향상될 수 있다. In addition, the polishing apparatus and the polishing method of the present invention may be easy to polish the polishing object because the manufacturing is simple. Productivity and reliability can be improved because time and manpower for polishing the polishing object can be saved.

도 1은 본 발명의 연마 장치를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing the polishing apparatus of the present invention.

도 2는 도 1의 연마 헤드를 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating the polishing head of FIG. 1.

도 3는 도 2의 Ⅱ 영역을 도시한 확대 단면도이다.3 is an enlarged cross-sectional view illustrating a region II of FIG. 2.

도 4는 냉각부와 연마 대상물과의 관계를 도시한 분해 사시도이다.4 is an exploded perspective view showing the relationship between the cooling unit and the polishing object.

도 5는 본 발명의 연마 장치를 이용하여 온도에 따른 연마 대상물의 연마 속도를 도시한 그래프이다.5 is a graph showing the polishing rate of the polishing object with temperature using the polishing apparatus of the present invention.

도 6은 본 발명의 연마 장치를 이용하여 연마 대상물을 연마하는 방법을 도시한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a method of polishing an object to be polished using the polishing apparatus of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

100: 연마 장치 140: 연마 헤드부100: polishing apparatus 140: polishing head portion

142: 연마 대상물 152: 냉각체142: polishing object 152: cooling body

154: 냉각 유입로 150: 냉각부154: cooling inlet 150: cooling unit

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 상기 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited by the embodiments. For reference, in the present description, the same numbers refer to substantially the same elements, and may be described by quoting the contents described in other drawings under the above rules, and the contents repeated or deemed apparent to those skilled in the art may be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연마 장치를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 연마 장치(100)는 연마 정반(160), 연마 헤드부(140) 및 냉각부(150)를 포함한다. 연마 정반(160)에는 연마를 위한 연마 패드(162)가 제공되며, 연마 헤드부(140)에는 웨이퍼와 같은 연마 대상물(142)이 일시적으로 고정될 수 있다. 냉각부(150)는 연마 헤드부(140) 내에 수용되며, 일시적으로 고정된 연마 대상물(142)을 부분적으로 냉각시킬 수 있다.Referring to FIG. 1, the polishing apparatus 100 includes a polishing plate 160, a polishing head 140, and a cooling unit 150. The polishing plate 160 is provided with a polishing pad 162 for polishing, and a polishing object 142 such as a wafer may be temporarily fixed to the polishing head 140. The cooling unit 150 may be accommodated in the polishing head 140 and partially cool the temporarily fixed polishing object 142.

연마 정반(160)은 연마 패드(162)을 지지하며, 연마 헤드부에 대해 상대적으로 이동하면서 연마 대상물(142)을 연마할 수 있다. 이때 연마 패드(162)는 임의의 방향과 속도로 회전하면서 연마 대상물(142)을 연마할 수 있다. 연마 헤드부(140)가 고정되고 연마 정반(160)가 회전하여 연마 대상물(142)이 연마될 수 있지만, 경우에 따라서 연마 정반이 고정되거나 연마 헤드부와 연마 정반이 함께 회전하면서 연마 대상물을 연마할 수가 있다. 이때, 연마 패드(162)는 연마 대상물(142)의 표면을 연마할 수 있는 연마면을 포함할 수 있으며, 연마면은 연마 대상물(142)의 연마 효율을 높이기 위해 다양한 형상의 홈(groove)이 형성될 수 있다. The polishing plate 160 supports the polishing pad 162 and may polish the polishing object 142 while moving relative to the polishing head portion. At this time, the polishing pad 162 may rotate the polishing object 142 while rotating in an arbitrary direction and speed. Although the polishing head 140 is fixed and the polishing surface 160 is rotated, the polishing object 142 may be polished. However, in some cases, the polishing surface is fixed or the polishing head and the polishing surface rotate together to polish the polishing object. You can do it. In this case, the polishing pad 162 may include a polishing surface for polishing the surface of the polishing object 142, and the polishing surface may include grooves having various shapes to increase polishing efficiency of the polishing object 142. Can be formed.

연마 헤드부(140)는 연마 정반(160) 상측에 위치하며, 상하로 이동하여 연마 대상물(142)을 연마 패드(162) 상에 위치시킬 수 있다. 연마 헤드부(140) 하부에는 연마 대상물(142)을 장착할 수 있으며, 연마 대상물(142)의 연마하고자 하는 면이 연마 패드(162)와 마주보도록 장착할 수 있다. The polishing head unit 140 may be positioned above the polishing plate 160 and move up and down to position the polishing object 142 on the polishing pad 162. The polishing object 142 may be mounted below the polishing head 140, and a surface to be polished of the polishing object 142 may be mounted to face the polishing pad 162.

참고로, 본 실시예에서는 연마 헤드부가 대략 납작한 원기둥 형태로 제공되지만, 경우에 따라서는 연마 헤드부가 원추형, 원추기둥형 등 다양한 형상으로 제공될 수 있으며, 연마 대상물에 따라 다각형 기둥 또는 다각뿔 또는 다각뿔기둥 형상으로 제공될 수도 있다.For reference, in the present embodiment, the polishing head portion is provided in a substantially flat cylindrical shape, but in some cases, the polishing head portion may be provided in various shapes such as a conical shape and a conical column shape. It may be provided in a shape.

연마 헤드부(140)는 멤브레인 하우징(145), 멤브레인(144), 백킹 필름(backing film)(143) 및 유지 링(141)을 포함한다. 멤브레인(144)은 신축성 재질을 이용하여 형성되며, 멤브레인 하우징(145) 내에서 팽창 또는 수축하면서 연마 대상물(142)로 가해지는 압력을 조절할 수 있다. 멤브레인 하우징(145)은 일반적으로 스테인리스 스틸(SUS) 등의 재질로 형성될 수 있지만, 경우에 따라서는 강화플라스틱 계열 재질, 세라믹 계열 재질 등으로 형성될 수가 있다. The polishing head 140 includes a membrane housing 145, a membrane 144, a backing film 143, and a retaining ring 141. The membrane 144 may be formed using an elastic material, and adjust the pressure applied to the polishing object 142 while expanding or contracting in the membrane housing 145. The membrane housing 145 may generally be formed of a material such as stainless steel (SUS), but in some cases, may be formed of a reinforced plastics-based material, a ceramic-based material, or the like.

멤브레인(144) 하부로 백킹 필름(143)이 제공되며, 백킹 필름(143)은 물의 표면장력 또는 기타 접착력 등을 이용하여 연마 대상물(142)을 연마 헤드부(140) 하부에 일시적으로 고정할 수 있다. 백킹 필름(143)은 폴리 우레탄 재질 등을 이용하여 형성될 수가 있다. The backing film 143 is provided under the membrane 144, and the backing film 143 may temporarily fix the polishing object 142 to the lower portion of the polishing head 140 by using surface tension or other adhesive force of water. have. The backing film 143 may be formed using a polyurethane material or the like.

또한, 연마 대상물(142) 주변으로는 연마 대상물(142)의 주변과 밀착할 수 있는 유지 링(141)이 제공될 수 있다. 백킹 필름(143)의 표면장력만으로는 연마 대상물(142)을 충분히 고정할 수가 없으며, 이를 유지 링(141)이 보조할 수가 있다. 유지 링(141)은 연마 대상물(142)의 이탈을 방지할 수 있으며, 연마 중 연마 패드(162)가 말리는 현상을 방지할 수 있다. 게다가, 유지 링(141)은 연마 대상물(142)의 주변에 위치하기 때문에 연마 대상물(142)의 에지 영역으로 집중되는 압력을 분산시킬 수가 있다. In addition, a retaining ring 141 may be provided around the object to be polished to closely contact the area of the object to be polished. Only the surface tension of the backing film 143 may not sufficiently fix the polishing object 142, and the retaining ring 141 may assist this. The retaining ring 141 may prevent the polishing object 142 from being separated and prevent the polishing pad 162 from curling during polishing. In addition, since the retaining ring 141 is located around the polishing object 142, the pressure concentrated in the edge region of the polishing object 142 can be dispersed.

여기서 연마 대상물(142)은 반도체 공정에 사용되는 일반적인 웨이퍼로 제공될 수 있으며, 본 발명의 연마 대상물(142)은 웨이퍼를 예를 들어 설명하지만 본 발명이 이에 한정되거나 제한되는 것은 아니다.Here, the polishing object 142 may be provided as a general wafer used in a semiconductor process, and the polishing object 142 of the present invention is described with an example of a wafer, but the present invention is not limited thereto or limited thereto.

연마 헤드부(140)는 연마 대상물(142)의 에지 영역을 따라 제공되는 냉각부(150)를 포함할 수 있다. 냉각부(150)는 연마 대상물(142)이 연마 패드(162)에 의해 연마될 때, 연마 대상물(142)의 에지 영역의 온도가 상승하는 것을 방지하는 역할을 한다. The polishing head unit 140 may include a cooling unit 150 provided along an edge area of the polishing object 142. The cooling unit 150 serves to prevent the temperature of the edge region of the polishing object 142 from rising when the polishing object 142 is polished by the polishing pad 162.

일 예로, 연마 헤드부(140) 내에 멤브레인(144)은 연마 대상물(142)에 전반적으로 균일한 압력을 가하는 역할을 한다. 멤브레인(144)에 의해 형성된 압력과 연마 대상물(142)이 연마될 때 형성되는 압력에 의해 연마 대상물(142)의 에지 영역이 높은 압력이 발생할 수 있다. 높은 압력에 의해 연마 대상물(142)의 에지 영역의 온도가 상승할 수 있으며, 온도가 상승된 연마 대상물(142)의 에지 영역에서 과도한 연마가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 주로 연마 대상물(142)의 에지 영역에 냉각부(150)를 제공할 수 있다. For example, the membrane 144 in the polishing head 140 serves to apply a uniform pressure to the polishing object 142. Due to the pressure formed by the membrane 144 and the pressure formed when the polishing object 142 is polished, a high pressure may occur in the edge region of the polishing object 142. Due to the high pressure, the temperature of the edge region of the polishing object 142 may increase, and excessive polishing may occur in the edge region of the polishing object 142 having the elevated temperature. In order to prevent this, the cooling unit 150 may be mainly provided in the edge region of the polishing object 142.

도 2는 도 1의 연마 헤드부를 도시한 단면도이고, 도 3는 도 2의 Ⅱ 영역을 도시한 확대 단면도이며, 도 4는 냉각부와 연마 대상물과의 관계를 도시한 분해 사시도이다.2 is a cross-sectional view showing the polishing head portion of FIG. 1, FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a region II of FIG. 2, and FIG. 4 is an exploded perspective view showing the relationship between the cooling portion and the polishing object.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 상술한 바와 같이, 연마 헤드부(140)는 멤브레인 하우징(145), 멤브레인(144), 백킹 필름(backing film)(143) 및 유지 링(141)을 포함한다. 멤브레인 하우징(145)은 멤브레인(144)으로 공기의 입출을 안내할 수 있는 공기유로를 구비할 수 있으며, 본체 상측에는 회전 및 직선 운동할 수 있는 축 구동 유닛이 결합될 수 있다.2 to 4, as described above, the polishing head portion 140 includes a membrane housing 145, a membrane 144, a backing film 143, and a retaining ring 141. . The membrane housing 145 may include an air flow path for guiding the inflow and outflow of air to the membrane 144, and an axial drive unit capable of rotating and linear movement may be coupled to the upper side of the main body.

멤브레인(144)은 출입되는 공기에 의해 팽창되거나 수축될 수 있다. 멤브레인 하우징(145) 내부에 저장된 공기를 유출하면 멤브레인(144) 내부의 압력이 낮아지게 되고 연마 대상물(142)은 압력차로 인해 멤브레인(144) 하부에 장착될 수 있다. 이와 상대적으로 연마 대상물(142)을 연마 패드(162) 상에 위치시킨 후 연마하고자 할 때는 멤브레인 하우징(145) 내부에 공기를 유입시켜 멤브레인(144)을 팽창시킬 수 있다. 팽창된 멤브레인(144)에 의해 연마 대상물(142)은 연마 정반(160) 방향으로 밀려 연마 패드(162)와 밀착할 수 있다. Membrane 144 may be expanded or contracted by the air entering and exiting. When the air stored in the membrane housing 145 is discharged, the pressure inside the membrane 144 is lowered, and the polishing object 142 may be mounted under the membrane 144 due to the pressure difference. In contrast, when the polishing object 142 is positioned on the polishing pad 162 and is to be polished, air may be introduced into the membrane housing 145 to expand the membrane 144. The object to be polished 142 may be pushed toward the polishing plate 160 by the expanded membrane 144 to be in close contact with the polishing pad 162.

멤브레인 하우징(145)은 멤브레인(144) 외측부에 위치하여 멤브레인(144)을 수용하며, 멤브레인(144)을 지지하여 멤브레인(144)에 의해 연마 대상물(142)에 가해지는 압력을 조절할 수 있다. 또한, 멤브레인 하우징(145)은 멤브레인(144)을 연마 정반(160) 방향으로 가압함으로써 멤브레인 하우징(145)로부터 유입되는 공기에 의해 팽창 또는 수축할 때 연마 헤드부(140)에서 연마 대상물(142)이 분리되는 것을 방지할 수 있다. The membrane housing 145 may be positioned outside the membrane 144 to receive the membrane 144, and may support the membrane 144 to adjust the pressure applied to the polishing object 142 by the membrane 144. In addition, the membrane housing 145 is the abrasive object 142 at the polishing head 140 when it is expanded or contracted by the air flowing from the membrane housing 145 by pressing the membrane 144 toward the polishing plate 160. This can be prevented from separating.

멤브레인(144) 내부로 냉각부(150)가 제공될 수 있다. 냉각부(150)는 일반적으로 멤브레인(144) 내부를 따라 형성될 수 있으며, 바람직하게는 연마 대상물(142) 상에서 그 에지 영역을 따라 형성될 수 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 냉각부(150)는 연마 대상물(142)의 에지 영역의 전반에 걸쳐 형성될 수 있으며, 연마 대상물(142)에 냉각부(150)가 제공되는 범위는 발명에서 요구되는 조건, 설계 사양 등에 따라 변경되어 제공될 수 있다. The cooling unit 150 may be provided inside the membrane 144. The cooling unit 150 may generally be formed along the inside of the membrane 144, and may be preferably formed along its edge area on the object to be polished 142. As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the cooling unit 150 may be formed throughout the edge region of the polishing object 142, and the range in which the cooling unit 150 is provided in the polishing object 142 is It may be provided with a change in accordance with the conditions, design specifications, etc. required by the invention.

또한, 냉각부(150)는 연마 대상물(142)의 형상에 따라 변경되어 제공될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 연마 대상물(142)이 원형으로 형성될 경우 냉각부(150)는 연마 대상물(142) 에지 영역을 따라 제공될 수 있다. 다시 말해, 냉각부(150)는 후술 할 냉각 유체가 공급되어 에지 영역의 온도를 낮출 수 있으므로, 냉각 유체가 공급되는 영역을 따라 원형의 관형상으로 형성되는 것이 바람직할 것이다. 하지만, 발명에서 요구되는 조건, 설계 사양 등에 따라 냉각부(150)의 형상은 변경되어 제공될 수 있다. In addition, the cooling unit 150 may be provided to be changed according to the shape of the polishing object 142. As shown in FIG. 4, when the polishing object 142 is formed in a circular shape, the cooling unit 150 may be provided along the edge region of the polishing object 142. In other words, since the cooling unit 150 may supply a cooling fluid to be described later to lower the temperature of the edge region, the cooling unit 150 may be formed in a circular tubular shape along the region where the cooling fluid is supplied. However, the shape of the cooling unit 150 may be changed and provided according to conditions, design specifications, and the like required by the present invention.

이러한 냉각부(150)에 의해서 공급되는 냉각 유체은 연마 대상물(142)의 에지 영역의 온도를 낮출 수 있다. 즉, 냉각부는 연마 대상물에서 에지 영역의 온도를 국부적으로 낮춤으로써 에지 영역의 연마 속도를 늦출 수 있으며, 연마 대상물의 평탄도를 향상시킬 수 있다. 이러한 내용은 아래의 그래프를 통해서 확인할 수 있다.The cooling fluid supplied by the cooling unit 150 may lower the temperature of the edge region of the object to be polished 142. That is, the cooling unit may lower the polishing rate of the edge region by locally lowering the temperature of the edge region in the polishing object, and may improve the flatness of the polishing object. This can be seen in the graph below.

도 5는 온도에 따른 연마 대상물의 연마 속도를 설명하기 위한 그래프이다.5 is a graph for explaining a polishing rate of a polishing object with temperature.

도 5를 참조하면, 웨이퍼의 온도가 상승할수록 연마 속도가 증가하는 것을 알 수 있다. 웨이퍼의 온도가 약 10℃인 경우 웨이퍼의 연마 속도가 최대 약 0.49㎛/min정도인 반면, 동일 조건에서 웨이퍼 온도가 약 20℃인 경우 웨이퍼의 연마 속도가 대략 약 0.54㎛/min정도까지 증가하고, 웨이퍼 온도가 약 30℃인 경우 웨이퍼의 연마 속도가 약 0.56~0.60㎛/min까지 증가하는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 5, it can be seen that the polishing rate increases as the temperature of the wafer increases. When the wafer temperature is about 10 ° C., the polishing rate of the wafer is about 0.49 μm / min at maximum, whereas when the wafer temperature is about 20 ° C. under the same conditions, the polishing rate of the wafer increases to about 0.54 μm / min. When the wafer temperature is about 30 ° C., it can be seen that the polishing rate of the wafer increases to about 0.56 to 0.60 μm / min.

따라서 연마 대상물에서 에지 영역의 온도가 올라갈수록 에지 영역에서의 연마 속도는 증가하게 되고, 동일 조건 하에서 중심부에 비해 에지 영역이 빠르게 연마될 수 있다. Therefore, as the temperature of the edge region increases in the object to be polished, the polishing rate in the edge region increases, and under the same conditions, the edge region may be polished faster than the center portion.

하지만, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 냉각부(150)가 에지 영역에 제공되는 경우, 에지 영역에서의 온도 상승을 방해할 수 있으며, 그 결과 연마 대상물(142) 전체적으로 균일한 연마 속도로 연마되게 하는 것을 가능하게 할 수 있다. 여기서 냉각부를 이용한 유체 온도, 유체 이동량 등을 실험을 통해 최적의 값으로 결정될 수 있다. However, as shown in FIGS. 1 to 4, when the cooling unit 150 is provided in the edge region, the temperature rise in the edge region may be prevented, and as a result, a uniform polishing rate of the entire object 142 may be uniform. It can be made to be polished with. Here, the fluid temperature, the fluid movement amount, etc. using the cooling unit may be determined to be optimal values through experiments.

냉각 유체는 연마 대상물(142)의 에지 영역의 온도를 낮추기 위해 냉각부(150)를 따라 제공될 수 있다. 여기서 냉각 유체는 일반적으로 물로 제공될 수 있지만, 연마 대상물(142)의 에지 영역의 온도를 낮출 수 있도록 열용량이 높으며, 냉각부(150)를 따라 제공될 수 있는 다양한 유체로 제공될 수 있으며 제공되는 냉각 유체의 종류에 따라 본 발명에 제한되거나 한정되는 것은 아니다. Cooling fluid may be provided along the cooling unit 150 to lower the temperature of the edge region of the polishing object 142. Here, the cooling fluid may be generally provided as water, but the heat capacity is high so as to lower the temperature of the edge region of the polishing object 142, and may be provided as various fluids that may be provided along the cooling unit 150. It is not limited or limited to the present invention depending on the type of cooling fluid.

또한, 냉각부(150)는 냉각 유체가 공급되는 냉각체(152)를 제공할 수 있다. 냉각체(152)는 냉각부(150) 내부에 제공될 수 있으며, 연마 대상물(142)의 에지 영역을 따라 제공될 수 있다. 이 외에도 냉각체는 나선형으로 감기는 호스(hose) 형상으로 제공되는 등 다양한 방식으로 형성될 수 있다. In addition, the cooling unit 150 may provide a cooling body 152 to which a cooling fluid is supplied. The cooling body 152 may be provided inside the cooling unit 150, and may be provided along an edge region of the object to be polished 142. In addition to this, the cooling body may be formed in various ways, such as being provided in a spiral wound shape.

냉각부(150)는 외부에서 냉각체(152)에 냉각 유체를 공급할 수 있는 냉각 유입로(154)를 더 포함할 수 있다. 도면에서는 냉각 유입로(154)가 냉각체 상부에 연결되어 연마 헤드부(140) 외측부로 노출되지만, 멤브레인 내부를 통해 외부와 연결될 수 있으며, 축 구동 유닛을 통해 외부와 연결될 수도 있다.The cooling unit 150 may further include a cooling inflow path 154 that may supply a cooling fluid to the cooling body 152 from the outside. In the drawing, the cooling inflow path 154 is connected to the upper portion of the cooling body and exposed to the outside of the polishing head 140, but may be connected to the outside through the inside of the membrane, or may be connected to the outside through the shaft drive unit.

냉각 유입로(154)는 냉각 유체가 연마 헤드부(140) 연마 대상물(142)의 에지 영역을 따라 제공되도록 냉각체(152) 상에 제공될 수 있다. 냉각 유입로(154)를 통해 공급된 냉각 유체는 냉각체(152) 내부에서 연마 대상물(142)의 에지 영역을 따라 흐를 수 있다. 두 개의 냉각 유입로(154) 중 하나는 냉각 유체를 공급하고, 다른 하나는 냉각 유체를 배출하는 용도로 사용될 수 있다. The cooling inlet 154 may be provided on the cooling body 152 such that cooling fluid is provided along an edge region of the polishing head 140 polishing object 142. The cooling fluid supplied through the cooling inflow path 154 may flow along the edge region of the object to be polished 142 within the cooling body 152. One of the two cooling inlets 154 may be used to supply the cooling fluid and the other to discharge the cooling fluid.

한편, 도 6은 본 발명의 연마 장치를 이용하여 연마 대상물을 연마하는 방법을 도시한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a method of polishing a polishing object using the polishing apparatus of the present invention.

도 6을 참조하면, 연마 정반 및 연마 헤드부를 제공하는 단계(S601), 연마 대상물을 연마 헤드부 저면에 제공하는 단계(S602), 연마 정반 및 연마 헤드부가 상대적으로 이동하며 연마 대상물을 연마하는 단계(S603) 및 연마 대상물 중 일부를 냉각하는 단계(S604)를 포함한다.Referring to FIG. 6, a step of providing a polishing table and a polishing head part (S601), a step of providing a polishing object to the bottom of the polishing head part (S602), and a step of relatively moving the polishing table and the polishing head part to be relatively polished. (S603) and cooling (S604) a part of the polishing object.

연마 정반 및 연마 헤드부를 제공하는 단계(S601) 및 연마 대상물을 연마 헤드부 저면에 제공하는 단계(S602)에서 연마 헤드부(140)에 연마 대상물(142)을 장착할 수 있으며, 연마 대상물(142)은 연마될 방향을 저면으로 장착될 수 있다. 여기서, 연마 정반(160)은 연마 헤드부(140)에 장착된 연마 대상물(142)의 연마되는 면과 마주보도록 장착될 수 있다. In the step of providing the polishing plate and the polishing head portion (S601) and the step of providing the polishing object to the bottom of the polishing head portion (S602), the polishing object 142 may be mounted on the polishing head portion 140, and the polishing object 142 ) May be mounted to the bottom in the direction to be polished. Here, the polishing plate 160 may be mounted to face the polished surface of the polishing object 142 mounted on the polishing head unit 140.

연마 대상물(142)이 연마 헤드부(140)에 장착되면 연마 정반 및 연마 헤드부가 상대적으로 이동하며 연마 대상물을 연마하는 단계(S603)를 수행할 수 있다. 이때, 연마 정반 및 연마 헤드부가 상대적으로 이동하면서 연마 대상물을 연마하는 단계(S603) 중 연마 대상물 일부를 냉각하는 단계(S604)를 함께 수행할 수 있다. When the polishing object 142 is mounted on the polishing head 140, the polishing surface and the polishing head may be relatively moved to perform the polishing of the polishing object (S603). At this time, during the polishing of the polishing object while the polishing plate and the polishing head are relatively moved (S603), cooling of a part of the polishing object (S604) may be performed together.

다시 말해, 연마 대상물(142)은 연마 정반(160)과 연마 헤드부(140)의 상대적인 이동에 의해 연마 될 때, 연마 대상물(142)의 에지 영역의 온도가 상승할 수 있으며, 에지 영역의 온도가 상승하게 되면 에지 영역에서만 연마 속도가 증가하여 전체적으로 연마 대상물(142)의 평탄도가 떨어질 수 있다. 연마 대상물(142)의 평탄도를 향상시키기 위해 연마 대상물(142)이 연마되는 도중 에지 영역의 온도를 낮추는 것이 필요하며, 이를 위해 에지 영역에 대응하는 부분에만 선택적으로 냉각 유체를 공급할 수 있다. In other words, when the polishing object 142 is polished by the relative movement of the polishing plate 160 and the polishing head 140, the temperature of the edge region of the polishing object 142 may increase, and the temperature of the edge region may be increased. When is increased, the polishing rate is increased only in the edge region, thereby reducing the flatness of the polishing object 142 as a whole. In order to improve the flatness of the polishing object 142, it is necessary to lower the temperature of the edge region while the polishing object 142 is being polished. For this purpose, a cooling fluid may be selectively supplied only to a portion corresponding to the edge region.

이러한 냉각 유체는 일반적으로 물로 제공되는 것이 바람직하지만 다르게는 열용량이 높으며 연마 대상물(142)의 에지 영역의 온도를 낮출 수 있는 유체가 제공될 수도 있다.Such cooling fluid is generally provided as water, but alternatively a fluid having a high heat capacity and capable of lowering the temperature of the edge region of the object to be polished 142 may be provided.

연마 대상물 일부를 냉각하는 단계(S604)에서 냉각 유체는 냉각체(152)로 안내될 수 있으며, 냉각체(152)로 안내되는 냉각 유체를 공급하는 냉각 유입로(154)를 통해 공급 및 배출될 수 있다. 이때, 냉각체(152)는 연마 대상물(142)의 에지 영역의 온도를 낮추기 위해 에지 영역을 따라 제공될 수 있다. 냉각체는 냉각 유체가 공급되는 에지 영역을 따라 제공되는 것이 바람직하지만 제공되는 냉각체의 형상에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. In the step S604 of cooling a part of the polishing object, the cooling fluid may be guided to the cooling body 152, and the cooling fluid may be supplied and discharged through the cooling inflow path 154 to supply the cooling fluid guided to the cooling body 152. Can be. In this case, the cooling body 152 may be provided along the edge region to lower the temperature of the edge region of the object to be polished 142. The cooling body is preferably provided along the edge region to which the cooling fluid is supplied, but the present invention is not limited or limited by the shape of the cooling body provided.

여기서 냉각 유체는 냉각 유입로(154)를 통해 냉각체(152)에 공급되어 연마 대상물(142)의 에지 영역을 인접하게 통과할 수 있다. 냉각 유입로(154)는 외부에서 냉각 유체를 공급할 수 있는 역할을 하며, 적어도 한 쌍으로 제공되어 에지 영역의 온도를 낮출 수 있는 냉각 유체가 공급되는 입구와 에지 영역의 온도를 낮춘 후 온도가 상승된 냉각 유체를 외부로 배출하는 배출구로 사용될 수 있다. 이러한 냉각 유입로(154)는 연마 헤드부(140)의 외측부 또는 중앙부에 형성될 수 있으며, 냉각 유체가 용이하게 에지 영역에 공급될 수 있도록 연마 헤드부(140) 외측부에 근접하도록 형성되는 것이 바람직할 것이다.Here, the cooling fluid may be supplied to the cooling body 152 through the cooling inflow path 154 to pass through the edge region of the polishing object 142 adjacently. The cooling inlet 154 serves to supply the cooling fluid from the outside, and the temperature is increased after lowering the temperature of the inlet and the edge region to which the cooling fluid is supplied, which is provided in at least one pair to lower the temperature of the edge region. It can be used as an outlet for discharging the cooled cooling fluid to the outside. The cooling inflow path 154 may be formed at the outer side or the central portion of the polishing head portion 140, and is formed to be close to the outer portion of the polishing head portion 140 so that the cooling fluid can be easily supplied to the edge region. something to do.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. As described above, although described with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications and variations of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.

Claims (10)

연마 대상물을 연마하는 연마 장치에 있어서,In the polishing apparatus for polishing a polishing object, 연마 정반; Polishing plate; 상기 연마 정반 상측에 위치하여 상기 연마 대상물에 가해지는 압력을 조절하는 멤브레인, 상기 멤브레인 하부에 상기 연마 대상물을 일시적으로 고정하는 백킹필름 및 상기 연마 대상물 주변에 제공되어 상기 백킹필름과 함께 상기 연마 대상물을 지지 및 고정하는 유지 링을 구비하며, 상기 연마 정반에 대해 상하로 이동하며 상기 연마 대상물을 연마하는 연마 헤드부; 및A membrane positioned above the polishing plate to adjust the pressure applied to the polishing object, a backing film temporarily fixing the polishing object to the lower portion of the membrane, and provided around the polishing object to provide the polishing object together with the backing film. A holding head for supporting and fixing the polishing head, the polishing head portion moving up and down with respect to the polishing platen and polishing the polishing object; And 상기 멤브레인의 내부에 제공되며, 상기 연마 대상물의 에지 영역에 냉각 유체를 공급하여 상기 에지 영역을 냉각시키는 냉각부;를 포함하며, And a cooling unit provided inside the membrane and supplying a cooling fluid to the edge region of the polishing object to cool the edge region. 상기 냉각부에 의해 상기 에지 영역의 연마 속도가 늦춰지는 것을 특징으로 하는 연마 장치.And the cooling unit slows down the polishing rate of the edge region. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 냉각 유체는 물 또는 상대적으로 높은 열용량의 유체를 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 장치.And the cooling fluid comprises water or a relatively high heat capacity fluid. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 냉각부는 상기 연마 헤드부 내부에서 상기 냉각 유체를 안내하기 위한 냉각체 및 상기 냉각체로 상기 냉각 유체를 공급하는 냉각 유입로를 포함하며,The cooling unit includes a cooling body for guiding the cooling fluid inside the polishing head part and a cooling inlet path for supplying the cooling fluid to the cooling body. 상기 냉각체는 상기 연마 대상물의 상기 에지 영역을 따라 제공되는 것을 특징으로 하는 연마 장치.And the cooling body is provided along the edge region of the polishing object. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 냉각 유입로는 상기 연마 헤드부의 외측부 또는 중앙부에 형성되는 것을 특징으로 하는 연마 장치.And the cooling inflow path is formed at an outer side portion or a central portion of the polishing head portion. 연마 대상물을 연마하는 연마 방법에 있어서,In the polishing method of polishing a polishing object, 연마 정반을 제공하는 단계;Providing a polishing plate; 상기 연마 정반 상측에 상기 연마 대상물에 가해지는 압력을 조절하는 멤브레인, 상기 멤브레인 하부에 상기 연마 대상물을 일시적으로 고정하는 백킹필름 및 상기 연마 대상물 주변에 제공되어 상기 백킹필름과 함께 상기 연마 대상물을 지지 및 고정하는 유지 링을 구비하며, 상기 연마 정반에 대해 상하로 이동하며 상기 연마 대상물을 연마하는 연마 헤드부를 제공하는 단계;A membrane for controlling the pressure applied to the polishing object on the polishing surface, a backing film for temporarily fixing the polishing object to the lower portion of the membrane, and a peripheral portion provided to support the polishing object together with the backing film. Providing a polishing head portion having a retaining ring to fix the polishing head and moving up and down with respect to the polishing platen to polish the polishing object; 연마 대상물을 상기 연마 헤드부 저면에 제공하는 단계;Providing a polishing object to the bottom of the polishing head portion; 상기 연마 정반 및 상기 연마 헤드부가 상대적으로 이동하며 상기 연마 대상물을 연마하는 단계; 및Polishing the polishing object while the polishing platen and the polishing head portion move relatively; And 상기 연마 대상물의 에지 영역에 대응하도록 상기 멤브레인 내부에 냉각 유체를 공급하여 상기 에지 영역을 냉각시키는 단계;를 구비하며,And cooling the edge region by supplying a cooling fluid to the inside of the membrane so as to correspond to the edge region of the object to be polished. 상기 에지 영역을 냉각시키는 단계에 의해 상기 에지 영역의 연마 속도가 늦춰지는 것을 특징으로 하는 연마 방법.Cooling the edge region slows the polishing rate of the edge region. 삭제delete 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 냉각 유체는 물 또는 상대적으로 높은 열용량의 유체를 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 방법. And the cooling fluid comprises water or a relatively high heat capacity fluid. 제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 에지 영역을 냉각하는 단계에서 상기 냉각 유체를 안내하기 위한 냉각체 및 상기 냉각체로 상기 냉각 유체를 공급하는 냉각 유입로를 제공하는 것을 특징으로 하는 연마 방법.And a cooling body for guiding the cooling fluid in the step of cooling the edge region and a cooling inlet passage for supplying the cooling fluid to the cooling body. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 냉각 유입로는 상기 연마 헤드부의 외측부 또는 중앙부에 형성되는 것을 특징으로 하는 연마 방법.And the cooling inlet is formed at an outer side portion or a central portion of the polishing head portion.
KR1020070100250A 2007-10-05 2007-10-05 Polishing apparatus and polishing method KR100914608B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070100250A KR100914608B1 (en) 2007-10-05 2007-10-05 Polishing apparatus and polishing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070100250A KR100914608B1 (en) 2007-10-05 2007-10-05 Polishing apparatus and polishing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090035144A KR20090035144A (en) 2009-04-09
KR100914608B1 true KR100914608B1 (en) 2009-08-31

Family

ID=40760654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070100250A KR100914608B1 (en) 2007-10-05 2007-10-05 Polishing apparatus and polishing method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100914608B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102264785B1 (en) * 2015-02-16 2021-06-14 삼성전자주식회사 Polishing head and polishing carrier apparatus having the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09277164A (en) * 1996-04-16 1997-10-28 Sony Corp Polishing method and polishing device
KR20020020717A (en) * 2000-03-29 2002-03-15 와다 다다시 Work holding panel for polishing, and device and method for polishing
JP2003092276A (en) * 2001-09-19 2003-03-28 Nikon Corp Working apparatus, method of manufacturing semiconductor device using the same and semiconductor device manufactured by the method
JP2004237373A (en) * 2003-02-04 2004-08-26 Mitsubishi Electric Corp Chemical mechanical polishing (cmp) device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09277164A (en) * 1996-04-16 1997-10-28 Sony Corp Polishing method and polishing device
KR20020020717A (en) * 2000-03-29 2002-03-15 와다 다다시 Work holding panel for polishing, and device and method for polishing
JP2003092276A (en) * 2001-09-19 2003-03-28 Nikon Corp Working apparatus, method of manufacturing semiconductor device using the same and semiconductor device manufactured by the method
JP2004237373A (en) * 2003-02-04 2004-08-26 Mitsubishi Electric Corp Chemical mechanical polishing (cmp) device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090035144A (en) 2009-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101996747B1 (en) Elastic membrane, substrate holding apparatus, and polishing apparatus
KR101197736B1 (en) Substrate polishing apparatus and substrate polishing method
US10442056B2 (en) Substrate holding apparatus and polishing apparatus
JP5635482B2 (en) Elastic membrane
CN102884612B (en) Pressure controlled polishing platen
KR100621629B1 (en) Polishing head used in chemical mechanical polishing apparatus and polishing method
JP3889744B2 (en) Polishing head and polishing apparatus
KR102467644B1 (en) Polishing head, wafer polishing apparatus and polishing method using the same
JP2008307674A (en) Split pressurizing type retainer ring
JP2013111679A (en) Elastic membrane and substrate holding device
JP3810647B2 (en) Polishing head of chemical mechanical polishing equipment
KR100914608B1 (en) Polishing apparatus and polishing method
JP4531389B2 (en) Polishing head and chemical mechanical polishing apparatus
JP2008173741A (en) Polishing device
JP2011251352A (en) Air-float polishing head capable of controlling edge polishing shape
US6280295B1 (en) Apparatus and method to polish a wafer using abrasive flow machining
JP2003220553A (en) Polishing head and polishing method
KR101841364B1 (en) CMP Carrier and CMP Apparotus consisting the same
KR20100100595A (en) Glass polishing system
JP5495525B2 (en) Wafer rotation stabilization structure in polishing head
KR20230140762A (en) Grinding head
KR20100100594A (en) System and method for polyshing glass
KR20040017126A (en) Polishing head of chemical and mechanical polishing apparatus
JP2005277089A (en) Polishing device, abrasive cloth and polishing method
KR20090054101A (en) Wafer polishing head

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: 20130624

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140630

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150626

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160629

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170626

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180627

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190624

Year of fee payment: 11