KR101126502B1 - 필터링 장치 - Google Patents
필터링 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101126502B1 KR101126502B1 KR1020090099378A KR20090099378A KR101126502B1 KR 101126502 B1 KR101126502 B1 KR 101126502B1 KR 1020090099378 A KR1020090099378 A KR 1020090099378A KR 20090099378 A KR20090099378 A KR 20090099378A KR 101126502 B1 KR101126502 B1 KR 101126502B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- filtering
- abrasive particles
- container
- pressure
- slurry
- Prior art date
Links
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title claims abstract description 77
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 114
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 79
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims abstract description 41
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 40
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 29
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 14
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 claims description 9
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 2
- 239000011163 secondary particle Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229920006318 anionic polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000010316 high energy milling Methods 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
- B01D35/02—Filters adapted for location in special places, e.g. pipe-lines, pumps, stop-cocks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/30625—With simultaneous mechanical treatment, e.g. mechanico-chemical polishing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B57/00—Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents
- B24B57/02—Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents for feeding of fluid, sprayed, pulverised, or liquefied grinding, polishing or lapping agents
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
필터링 장치가 개시된다. 필터링 장치는 연마 입자를 포함하는 화학적 기계적 연마용 슬러리를 공급하는 슬러리 공급부; 필터를 포함하며, 상기 슬러리 공급부로부터 공급된 상기 화학적 기계적 연마용 슬러리의 연마 입자 중에서 일부를 상기 필터로 필터링하는 필터링부; 상기 필터링부에 의해 필터링된 화학적 기계적 연마용 슬러리를 수용하는 수용 용기; 상기 연마 입자 중에서 일부가 상기 필터링부에 의해 필터링되도록 상기 수용 용기 내의 압력을 조절하는 압력 조절부; 및 상기 수용 용기에 수용된 화학적 기계적 연마용 슬러리의 연마 입자 중에서 전체 연마 입자의 평균 입경 대비 150% 이상의 입경을 가지는 연마 입자의 함량을 측정하는 입자 함량 측정부를 포함한다.
Description
본 발명은 필터링 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화학적 기계적 연마용 슬러리 내의 연마 입자 중에서 거대 입자를 필터링할 수 있는 필터링 장치에 관한 것이다.
화학적 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing: CMP)는 초고집적 반도체 제조시 사용되는 실리콘 웨이퍼 상에 형성된 소정 막, 즉, 연마 대상체의 표면을 평탄화하는 기술로서, 상기 화학적 기계적 연마 공정시에는, 일반적으로, 실리카, 알루미나, 세리아 등과 같은 연마 입자를 포함하는 화학적 기계적 연마용 슬러리가 사용된다.
상기 화학적 기계적 연마용 슬러리는, 구체적으로, 연마 대상체의 종류에 따라 산화물(oxide)용 슬러리, 금속용 슬러리, 폴리실리콘(poly silicon)용 슬러리로 구분된다. 그 중에서, 상기 산화물용 슬러리는 층간절연막 및 STI(Shallow Trench Isolation) 공정에 사용되는 실리콘산화물층(SiO2 Layer)을 연마할 때 사용되는 슬러리로서, 연마 입자로 세리아를 사용하는 세리아 슬러리가 주로 사용된다. 이하에 서는, 상기 세리아 슬러리를 예로 들어 설명한다.
상기 세리아 슬러리를 이용한 화학적 기계적 연마는 다결정(poly-crystal) 형태의 세리아 입자가 단결정(single crystal) 형태로 부서지면서 실리콘 웨이퍼 상에 증착된 산화물(oxide) 필름과 화학 반응을 이룬 후, 패드와의 기계적인 마찰력에 의하여 떨어져 나가며 연마를 하는 방식이다.
그런데, 상기 연마 입자 중에서 거대 입자의 비율이 증가할수록 다결정이 단결정으로 부수어지는 과정, 및 2차 입자(secondary particle)들이 더 작은 2차 혹은 1차 입자(secondary or primary particle)로 부수어지는 과정에서, 연마 표면 품질에 악영향을 끼치는 수많은 마이크로 스크래치가 발생할 수 있다. 이 때문에, 연마 입자 중에서 거대 입자를 효율적으로 제거하는 것이 매우 중요하다.
상기 거대 입자를 제거하기 위해 종래에는 슬러리 제조시 필터를 구비하는 필터링 장치를 이용하였다. 이때, 포어(pore) 크기가 작은 필터를 이용하면, 거대 입자를 효과적으로 제거할 수 있으나, 필터링 공정 시간이 길어질 뿐만 아니라 필터의 포어가 자주 막혀 필터 교체 주기가 짧아지는 문제점이 있다. 또한, 기존에는 거대 입자의 개수 및 함량에 대한 계측이 어려워 거대 입자의 함량이 마이크로 스크래치 발생 빈도에 미치는 영향성을 분석하기 어려웠다.
본 발명은 화학적 기계적 연마용 슬러리 내의 연마 입자 중에서 거대 입자를 효율적으로 제거하여 초고집적 반도체 제조시 마이크로 스크래치 발생을 최소화할 수 있는 필터링 장치를 제공한다.
본 발명은 화학적 기계적 연마용 슬러리 내의 연마 입자 중에서 거대 입자의 개수 및 함량을 정량적으로 측정할 수 있는 필터링 장치를 제공한다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 필터링 장치는 연마 입자를 포함하는 화학적 기계적 연마용 슬러리를 공급하는 슬러리 공급부; 필터를 포함하며, 상기 슬러리 공급부로부터 공급된 상기 화학적 기계적 연마용 슬러리의 연마 입자 중에서 일부를 상기 필터로 필터링하는 필터링부; 상기 필터링부에 의해 필터링된 화학적 기계적 연마용 슬러리를 수용하는 수용 용기; 상기 연마 입자 중에서 일부가 상기 필터링부에 의해 필터링되도록 상기 수용 용기 내의 압력을 조절하는 압력 조절부; 및 상기 수용 용기에 수용된 화학적 기계적 연마용 슬러리의 연마 입자 중에서 전체 연마 입자의 평균 입경 대비 150% 이상의 입경을 가지는 연마 입자의 함량을 측정하는 입자 함량 측정부를 포함한다.
여기서, 본 발명의 일 측면에 따른 필터링 장치는 상기 수용 용기 내의 압력을 측정하는 압력 측정부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 연마 입자가 실리카, 알루미나, 또는 세리아 입자일 수 있다.
여기서, 상기 필터링부의 필터의 포어(pore) 크기가 0.1 내지 4㎛일 수 있다.
여기서, 상기 필터링부의 필터가 멤브레인 필터, 뎁스 필터(depth filter), 또는 플리티드 필터(pleated filter)일 수 있다.
여기서, 상기 수용 용기에 수용된 화학적 기계적 연마용 슬러리의 전체 연마 입자의 평균 입경이 80 내지 150nm일 수 있다. 또는, 상기 수용 용기에 수용된 화학적 기계적 연마용 슬러리의 전체 연마 입자의 평균 입경이 150 초과 270nm 이하일 수 있다. 또는, 상기 수용 용기에 수용된 화학적 기계적 연마용 슬러리의 전체 연마 입자의 평균 입경이 270 초과 400nm 이하일 수 있다.
여기서, 상기 압력 조절부가 상기 연마 입자의 필터링시 상기 수용 용기 내의 압력을 0.1 내지 100Pa로 조절할 수 있다.
여기서, 상기 압력 조절부가 진공 펌프를 포함할 수 있다. 상기 진공 펌프는, 예를 들어, 터보분자 펌프(Turbomolecular Pump: TMP), 크라이오 펌프(cryo pump), 로터리 펌프(rotary vane pump), 또는 드라이 펌프(dry pump)일 수 있다.
여기서, 상기 슬러리 공급부, 상기 필터링부 및 상기 수용 용기 각각이 복수개 구비되고, 상기 입자 함량 측정부가 상기 복수개의 수용 용기 각각에 수용된 화학적 기계적 연마용 슬러리의 연마 입자 중에서 전체 연마 입자의 평균 입경 대비 150% 이상의 입경을 가지는 연마 입자의 함량을 동시에 측정할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
본 발명에 따르면, 필터링 공정시 압력 조절부를 통해 수용 용기의 압력을 필터링 공정이 용이하도록 조절할 수 있으므로, 필터링 공정의 효율성을 배가시킬 수 있다. 이를 통해, 연마 입자 중에서 거대 입자를 효율적으로 제거할 수 있으므로, 초고집적 반도체 제조시 마이크로 스크래치 발생 빈도를 최소화할 수 있다. 또한, 포어 크기가 보다 작은 필터를 이용한다 하더라도 상기 필터링부 및 수용 용기 간의 압력 차이로 인해 필터의 포어가 막히지 않을 가능성이 높아진다. 이 때문에, 필터 수명이 길어질 수 있으며, 나아가 화학적 기계적 연마 슬러리의 제조 단가를 낮출 수 있다. 또한, 입자 함량 측정부를 통해 거대 입자의 개수 및 함량을 정량적으로 측정할 수 있으므로, 거대 입자의 함량이 마이크로 스크래치 발생 빈도에 미치는 영향성을 손쉽게 분석할 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 필터링 장치에 대하여 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 필터링 장치는 화학적 기계적 연마용 슬러리 내 의 연마 입자 중에서 거대 입자를 효율적으로 제거할 수 있으며, 아울러 화학적 기계적 연마용 슬러리 내의 연마 입자 중에서 거대 입자의 개수 및 함량을 정량적으로 측정할 수 있다. 여기서, 상기 “거대 입자”란 화학적 기계적 연마용 슬러리의 연마 입자 중에서 전체 연마 입자의 평균 입경 대비 150% 이상의 입경을 가지는 연마 입자를 말하며, 이하 명세서 전체에 걸쳐 동일한 의미로 사용된다. 상기 필터링 장치에 대해서 구체적으로 설명하기에 앞서 상기 화학적 기계적 연마용 슬러리를 제조하기 위한 공정을 개략적으로 설명한다. 후술하는 화학적 기계적 연마용 슬러리를 제조하기 위한 공정은 본 발명의 예시를 위한 것일 뿐이므로, 본 발명은 이에 국한되지 않는다.
상기 화학적 기계적 연마용 슬러리를 제조하기 위해, 먼저, 연마 입자를 준비한다. 상기 연마 입자로는 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 실리카, 알루미나, 또는 세리아 입자를 사용할 수 있다.
상기 연마 입자가 준비되면, 고전단 혼합기를 이용하여 상기 연마 입자를 초순수(DI Water)와 혼합 및 습식시킨 후, 상기 연마 입자 및 상기 초순수의 혼합물을 고에너지 밀링기(High Energy Milling Machine)로 밀링하여 상기 연마 입자의 크기를 감소시켜 나노 사이즈의 슬러리를 제조한다. 상기 밀링기는 건식 밀링기 또는 습식 밀링기를 사용할 수 있다. 그 중에서, 상기 건식 밀링기는 밀링 과정에서 금속 부분들의 마모에 의한 금속 오염이 우려되기 때문에, 세라믹 재질로 되어 있는 습식 밀링기를 사용하여 밀링하는 것이 바람직하다. 한편, 습식 밀링 방법을 이용할 경우에는 연마 입자의 응집으로 인한 침전 및 밀링 효율의 감소, 대형 입자 발생, 대면적 크기 분포 등을 방지하기 위해, 연마 입자의 농도 조절, pH 및 전도성 조절, 분산제를 이용한 분산 안정도 강화를 할 필요가 있다.
다음으로, 분산제, 예를 들어, 음이온계 고분자 분산제를 상기 슬러리에 첨가하여 분산 안정화하고, 약산 및 약염기 등의 첨가제를 넣어서 pH를 조정하여 슬러리를 안정화시킨다. 이때, 상기 분산제 및 첨가제가 혼합된 혼합물을 고에너지 밀링기로 밀링하여 입자 크기를 감소시키고 분산을 진행시킬 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 필터링 장치를 이용하여 상기 연마 입자 중에서 거대 입자를 필터링한다.
다음으로, 숙성(aging) 공정을 통해 상기 슬러리를 안정화함으로써 슬러리를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터링 장치의 구성을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 필터링 장치(100)는 슬러리 공급부(110), 상기 슬러리 공급부(110)와 연결된 필터링부(120), 상기 필터링부(120)와 연결된 수용 용기(130), 상기 수용 용기(130)와 연결된 압력 조절부(140), 및 상기 수용 용기(130)와 연결된 입자 함량 측정부(150)를 포함한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 필터링 장치(100)는 상기 수용 용기(130) 및 상기 압력 조절부(140)와 각각 연결된 압력 측정부(160)를 더 포함할 수 있으며, 이 외에도 요구되는 조건 및 설계 환경에 따라 도시되지 않은 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다.
상기 슬러리 공급부(110)는 필터링 하고자 하는 화학적 기계적 연마용 슬러리를 상기 필터링부(120)에 공급할 수 있도록 제공된다. 상기 슬러리 공급부(110)는 필터링 공정전에 상기 슬러리를 수용하고 있다가 필터링 공정시에 상기 슬러리를 상기 필터링부(120)에 공급할 수 있으나, 본 발명은 이에 국한되지 않는다. 일 예로, 상기 슬러리 공급부(110)는 다른 용기에 수용된 상기 슬러리를 필터링 공정시에 상기 필터링부(120)에 공급하도록 이송 유닛 등을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 필터링부(120)는 필터를 포함할 수 있으며, 상기 필터를 통해 상기 필터링 하고자 하는 화학적 기계적 연마용 슬러리 내의 연마 입자 중에서 거대 입자를 필터링할 수 있다.
상기 필터로는 상기 거대 입자를 필터링할 수 있으면 되므로, 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 멤브레인 필터, 뎁스 필터(depth filter), 또는 플리티드 필터(pleated filter) 등을 사용할 수 있다. 상기 멤브레인 필터는 다공질 필름 형상을 가지며, 섬유가 서로 맞물려 형성된 필터 등의 여재(濾材)와는 달리 원형에 가까운 구멍이 서로 이어져 있는 공(孔)구조를 가지고 있다. 상기 뎁스 필터는 여층(濾層)을 두껍게 한 구조를 가지며, 아울러 여재가 밀도 구배(즉, 내층일수록 촘촘한 구조를 갖고, 외층일수록 성긴 구조를 가짐)를 가짐으로써 액체 속의 입자를 입자경마다 단계적으로 포착할 수 있는 필터이다. 상기 플리티드 필터는 연속적으로 이어져 있는 주름(pleated) 구조를 갖는 필터로서, 최대 여과 면적을 유지하여 낮은 차압으로도 여과 성능을 향상시킬 수 있다.
상기 필터에는 포어(pore)가 형성되어 있는데, 상기 포어의 크기는 필터링하 고자 하는 거대 입자 크기 또는 필터링후 상기 슬러리 내에 잔존하는 연마 입자의 평균 입경에 따라 달라질 수 있다. 일 예로, 필터링후 슬러리 내에 잔존하는 연마 입자의 평균 입경을 80 내지 150nm로 하고자 하는 경우, 상기 포어의 크기는 0.1 내지 0.8㎛일 수 있다. 다른 예로, 필터링후 슬러리 내에 잔존하는 연마 입자의 평균 입경을 150 초과 270nm 이하로 하고자 하는 경우, 상기 포어의 크기는 0.8 초과 1.2㎛ 이하일 수 있다. 또 다른 예로, 필터링후 슬러리 내에 잔존하는 연마 입자의 평균 입경을 270 초과 400nm 이하로 하고자 하는 경우, 상기 포어의 크기는 1.2 초과 4㎛ 이하일 수 있다. 이 외에도, 다양한 포어의 크기를 갖는 필터를 사용할 수 있을 것이다.
상기 수용 용기(130)는 상기 필터링부(120)에 의해 필터링된 슬러리를 수용하도록 제공될 수 있다. 상기 수용 용기(130)의 형상, 크기 및 재질 등에 의해 본 발명은 한정되지 않는다.
상기 압력 조절부(140)는 상기 거대 입자의 필터링이 용이하도록 상기 수용 용기(130) 내의 압력을 조절할 수 있다. 일 예로, 상기 압력 조절부(140)는 상기 필터링 공정시 상기 수용 용기(130) 내의 압력을 대기압 이하, 예를 들어, 0.1 내지 100Pa로 낮출 수 있으며, 아울러 상기 압력을 일정하게 유지할 수 있다.
상기 압력 조절부(140)는 진공 펌프를 포함할 수 있다. 상기 진공 펌프로는, 특별히 한정되지는 않으나, 터보분자 펌프(Turbomolecular Pump: TMP), 크라이오 펌프(cryo pump), 로터리 펌프(rotary vane pump), 또는 드라이 펌프(dry pump) 등을 사용할 수 있다. 상기 터보분자 펌프는 고속회전을 통해 상기 수용 용기(130) 내의 공기에 역학적인 힘을 가해 상기 수용 용기(130) 내의 공기를 배기시킬 수 있는 펌프이다. 상기 크라이오 펌프는 극도로 냉각시킨 면에 수용 용기(130) 내의 공기를 응결시켜서 배출시킬 수 있는 펌프이다. 상기 로터리 펌프는 정지자(stator), 회전자(rotator), 및 베인(vane)에 의해 흡입, 압축, 배기의 과정을 거쳐 작동하는 펌프이다. 상기 압력 조절부(140)를 이용한 수용 용기(130) 내의 진공 용이성 확보를 위해 상기 수용 용기(130) 및 상기 필터링부(120) 사이를, 예를 들어, 실링재를 이용하여 밀봉 처리할 수 있다.
상기 입자 함량 측정부(150)는 상기 수용 용기(130)에 수용된 화학적 기계적 연마용 슬러리 내의 연마 입자 중에서 거대 입자의 개수 및 함량을 측정하도록 제공될 수 있다. 상기 입자 함량 측정부(150)는 상기 슬러리 내의 연마 입자의 입도 분포를 분석한 다음, 그 결과를 토대로 거대 입자의 개수 및 함량을 측정할 수 있으나, 본 발명은 이에 국한되지 않는다.
상기 압력 측정부(160)는 상기 수용 용기(130) 내의 압력을 측정할 수 있다. 상기 압력 측정부(160)는 단순히 압력 측정 게이지 형태로 제공될 수 있으나, 본 발명은 이에 국한되지 않는다. 일 예로, 상기 압력 측정부(160)는 상기 수용 용기(130)와 연결됨과 아울러 상기 압력 조절부(140)와 연결될 수 있으며, 상기 압력 측정부(160)를 통해 측정된 상기 수용 용기(130) 내의 압력을 상기 압력 조절부(140)에 제공하여 상기 압력 조절부(140)를 제어하도록 구성될 수 있다.
전술한 구성을 갖는 필터링 장치(100)에서, 상기 슬러리 공급부(110), 상기 필터링부(120) 및 상기 수용 용기(130)는 각각 복수개 구비될 수 있다. 이는 상기 입자 함량 측정부(150)가 상기 복수개의 수용 용기(130) 각각에 수용된 슬러리 내의 연마 입자 중에서 거대 입자의 함량을 동시에 측정할 수 있도록 하기 위함이다. 이를 통해, 거대 입자 함량의 측정 시간을 단축할 수 있다.
전술한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따르면, 필터링 공정시 상기 슬러리 공급부(110)를 통해 상기 필터링부(120)에 상기 슬러리가 제공될 수 있다. 이때, 상기 압력 조절부(140)에 의해 상기 수용 용기(130) 내의 압력이 대기압 이하로 낮아질 수 있는데, 이로 인해 거대 입자가 효과적으로 필터링됨과 동시에 거대 입자가 필터링된 슬러리가 수용 용기(130)에 수용될 수 있으므로, 필터링 공정의 효율성이 증대될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 필터링 장치(100)를 통과한 슬러리를 이용하여 화학적 기계적 연마 공정을 수행하면, 마이크로 스크래치 발생이 최소화된 초고집적 반도체를 제조할 수 있다. 또한, 상기 필터링 공정시 포어 크기가 보다 작은 필터를 이용한다 하더라도 상기 필터링부(120) 및 수용 용기(130) 간의 압력 차이로 인해 필터의 포어가 막히지 않을 가능성이 높아진다. 이 때문에, 필터의 장수명을 기대할 수 있으며, 나아가 화학적 기계적 연마 슬러리의 제조 단가를 낮출 수 있다. 또한, 입자 함량 측정부(150)를 통해 거대 입자의 개수 및 함량을 정량적으로 측정할 수 있으므로, 거대 입자의 함량이 마이크로 스크래치 발생 빈도에 미치는 영향성을 손쉽게 분석할 수 있다.
이상 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이 해할 수 있을 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터링 장치의 구성을 개념적으로 나타낸 도면이다.
{도면의 주요부분에 대한 부호의 설명}
100: 필터링 장치 110: 슬러리 공급부
120: 필터링부 130: 수용 용기
140: 압력 조절부 150: 입자 함량 측정부
160: 압력 측정부
Claims (12)
- 연마 입자를 포함하는 화학적 기계적 연마용 슬러리를 공급하는 슬러리 공급부;필터를 포함하며, 상기 슬러리 공급부로부터 공급된 상기 화학적 기계적 연마용 슬러리의 연마 입자 중에서 일부를 상기 필터로 필터링하는 필터링부;상기 필터링부에 의해 필터링된 화학적 기계적 연마용 슬러리를 수용하는 수용 용기;상기 연마 입자 중에서 일부가 상기 필터링부에 의해 필터링되도록 상기 수용 용기 내의 압력을 조절하는 압력 조절부;상기 수용 용기에 수용된 화학적 기계적 연마용 슬러리의 연마 입자 중에서 전체 연마 입자의 평균 입경 대비 150% 이상의 입경을 가지는 거대 입자의 함량 및 개수를 측정하는 입자 함량 측정부; 및상기 수용 용기 내의 압력을 측정하는 압력 측정부를 포함하고,상기 압력 측정부는 측정한 상기 수용 용기 내의 압력 정보를 상기 압력 조절부에 제공하고, 상기 압력 조절부는 제공된 상기 수용 용기 내 압력 정보에 따라 상기 수용 용기의 압력을 조절하면서 필터링을 수행하는 것을 특징으로 하는 필터링 장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서,상기 연마 입자가 실리카, 알루미나, 또는 세리아 입자인 필터링 장치.
- 제1항에 있어서,상기 필터링부의 필터의 포어(pore) 크기가 0.1 내지 4㎛인 필터링 장치.
- 제1항에 있어서,상기 필터링부의 필터가 멤브레인 필터, 뎁스 필터(depth filter), 또는 플리티드 필터(pleated filter)인 필터링 장치.
- 제1항에 있어서,상기 수용 용기에 수용된 화학적 기계적 연마용 슬러리의 전체 연마 입자의 평균 입경이 80 내지 150nm인 필터링 장치.
- 제1항에 있어서,상기 수용 용기에 수용된 화학적 기계적 연마용 슬러리의 전체 연마 입자의 평균 입경이 150 초과 270nm 이하인 필터링 장치.
- 제1항에 있어서,상기 수용 용기에 수용된 화학적 기계적 연마용 슬러리의 전체 연마 입자의 평균 입경이 270 초과 400nm 이하인 필터링 장치.
- 제1항에 있어서,상기 압력 조절부가 상기 연마 입자의 필터링시 상기 수용 용기 내의 압력을 0.1 내지 100Pa로 조절하는 필터링 장치.
- 제1항에 있어서,상기 압력 조절부가 진공 펌프를 포함하는 필터링 장치.
- 제10항에 있어서,상기 진공 펌프가 터보분자 펌프(Turbomolecular Pump: TMP), 크라이오 펌프(cryo pump), 로터리 펌프(rotary vane pump), 또는 드라이 펌프(dry pump)인 필터링 장치.
- 제1항에 있어서,상기 슬러리 공급부, 상기 필터링부 및 상기 수용 용기 각각이 복수개 구비되고, 상기 입자 함량 측정부가 상기 복수개의 수용 용기 각각에 수용된 화학적 기계적 연마용 슬러리의 연마 입자 중에서 전체 연마 입자의 평균 입경 대비 150% 이상의 입경을 가지는 연마 입자의 함량을 동시에 측정할 수 있는 필터링 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090099378A KR101126502B1 (ko) | 2009-10-19 | 2009-10-19 | 필터링 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090099378A KR101126502B1 (ko) | 2009-10-19 | 2009-10-19 | 필터링 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110042625A KR20110042625A (ko) | 2011-04-27 |
| KR101126502B1 true KR101126502B1 (ko) | 2012-03-29 |
Family
ID=44048003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020090099378A KR101126502B1 (ko) | 2009-10-19 | 2009-10-19 | 필터링 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101126502B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102512929B1 (ko) | 2022-09-27 | 2023-03-21 | 선계은 | 희석식 파티클 측정 시스템 및 방법 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101406762B1 (ko) * | 2012-07-05 | 2014-06-17 | 주식회사 케이씨텍 | 연마 슬러리 필터링 장치 |
| KR101880612B1 (ko) * | 2016-03-23 | 2018-07-23 | 서울대학교산학협력단 | 모듈 타입의 오폐수 여과 장치 |
| KR20230144323A (ko) * | 2022-04-07 | 2023-10-16 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 슬러리 필터링 장치 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100570371B1 (ko) * | 2002-12-30 | 2006-04-11 | 동부아남반도체 주식회사 | 슬러리 유량 제어 장치 및 방법 |
-
2009
- 2009-10-19 KR KR1020090099378A patent/KR101126502B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100570371B1 (ko) * | 2002-12-30 | 2006-04-11 | 동부아남반도체 주식회사 | 슬러리 유량 제어 장치 및 방법 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102512929B1 (ko) | 2022-09-27 | 2023-03-21 | 선계은 | 희석식 파티클 측정 시스템 및 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20110042625A (ko) | 2011-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1446263B1 (en) | Method for polishing a substrate surface | |
| KR101126502B1 (ko) | 필터링 장치 | |
| JP2002038131A (ja) | 研磨組成物、研磨組成物の製造方法及びポリシング方法 | |
| US20060246724A1 (en) | Method for polishing wafer | |
| KR20150065682A (ko) | 사파이어 표면 폴리싱 방법 | |
| US20130130595A1 (en) | Polishing agent and polishing method | |
| KR20170041201A (ko) | 실리콘 웨이퍼의 마무리 연마방법 및 실리콘 웨이퍼 | |
| TWI807244B (zh) | 晶圓研磨方法 | |
| US10066128B2 (en) | Method for preparing an aluminum oxide polishing solution | |
| CN112322256B (zh) | 一种氧化镓晶片精细研磨液及其制备方法 | |
| CN109475995A (zh) | 研磨体及其制造方法 | |
| CN114231182A (zh) | 一种易解理氧化镓晶片化学机械抛光工艺、抛光液及其制备方法 | |
| KR101105480B1 (ko) | 화학적 기계적 연마용 슬러리의 제조 방법 및 그를 이용하여 제조된 화학적 기계적 연마용 슬러리 | |
| KR101406762B1 (ko) | 연마 슬러리 필터링 장치 | |
| JP2005048125A (ja) | Ｃｍｐ研磨剤、研磨方法及び半導体装置の製造方法 | |
| Kim et al. | Influence of physical characteristics of ceria particles on polishing rate of chemical mechanical planarization for shallow trench isolation | |
| CN113480942B (zh) | 一种多晶yag陶瓷化学机械抛光液 | |
| JP6927732B2 (ja) | 異形シリカ粒子の製造方法 | |
| KR101094161B1 (ko) | 화학적 기계적 연마용 슬러리의 제조 방법 | |
| KR20150067784A (ko) | Cmp용 금속산화물 슬러리 및 이의 제조방법 | |
| CN100445343C (zh) | 化学机械抛光浆料及抛光基板的方法 | |
| KR101107524B1 (ko) | 산화세륨 수분산액의 제조방법 | |
| KR20070087840A (ko) | 연마용 슬러리 및 이의 제조 방법 | |
| EP3588536A1 (en) | Method for polishing silicon carbide substrate | |
| JP2004342848A (ja) | ウエーハの研磨方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| X091 | Application refused [patent] | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141215 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151124 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161226 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180116 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190104 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200102 Year of fee payment: 9 |