KR101180424B1 - Chemical mechanical polishing apparatus and chemical mechanical polishing pad - Google Patents

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Abstract

화학 기계적 연마 공정에서 사용되는 화학 기계적 연마가 제공된다. 화학적 기계적 연마 장치는 상면에서 개구하는 하나 이상의 슬러리 배출관을 구비하는 연마 테이블, 연마 테이블 상면에 슬러리를 공급하는 슬러리 공급부 및 피연마 대상이 장착되는 연마 헤드를 포함한다.Provided are chemical mechanical polishings for use in chemical mechanical polishing processes. The chemical mechanical polishing apparatus includes a polishing table having at least one slurry discharge pipe opening at an upper surface, a slurry supply portion for supplying a slurry to the upper surface of the polishing table, and a polishing head on which an object to be polished is mounted.

CMP, 슬러리, 연마 패드, 연마 테이블, 슬러리 이탈 방지부, 배출홀 CMP, slurry, polishing pad, polishing table, slurry release prevention part, discharge hole

Description

화학 기계적 연마 장치 및 화학 기계적 연마 패드{Chemical mechanical polishing apparatus and chemical mechanical polishing pad}Chemical mechanical polishing apparatus and chemical mechanical polishing pad

도 1은 종래의 반도체 기판의 화학 기계적 연마 장치의 개략적인 사시도이다.1 is a schematic perspective view of a chemical mechanical polishing apparatus of a conventional semiconductor substrate.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the chemical mechanical polishing apparatus according to the first embodiment of the present invention.

도 3a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치의 연마 테이블의 평면도이다.3A is a plan view of a polishing table of the chemical mechanical polishing apparatus according to the first embodiment of the present invention.

도 3b는 도 3a의 B - B’선을 따라 절단한 단면도이다.3B is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 3A.

도 3c는 도 3a의 B - B’선을 따라 절단한 화학 기계적 연마 장치의 사시도이다.3C is a perspective view of the chemical mechanical polishing apparatus cut along the line BB ′ of FIG. 3A.

도 4a는 본 발명의 제 1 실시예의 변형 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치의 연마 테이블의 평면도이다.4A is a plan view of a polishing table of the chemical mechanical polishing apparatus according to the modified embodiment of the first embodiment of the present invention.

도 4b는 도 4a의 B - B’선을 따라 절단한 단면도이다.4B is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 4A.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of the chemical mechanical polishing apparatus according to the second embodiment of the present invention.

도 6a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치의 연마 테이블의 평면도이다.6A is a plan view of a polishing table of the chemical mechanical polishing apparatus according to the second embodiment of the present invention.

도 6b는 도 6a의 B - B’선을 따라 절단한 단면도이다.FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 6A.

도 6c는 도 6a의 B - B’선을 따라 절단한 화학 기계적 연마 장치의 사시도이다.FIG. 6C is a perspective view of the chemical mechanical polishing apparatus cut along the line BB ′ of FIG. 6A.

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치의 연마 테이블의 변형예를 나타내는 단면도이다.7 is a cross-sectional view showing a modification of the polishing table of the chemical mechanical polishing apparatus according to the second embodiment of the present invention.

도 8a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 화학 기계적 연마 패드의 평면도이다.8A is a plan view of a chemical mechanical polishing pad according to a first embodiment of the present invention.

도 8b는 도 8a의 B - B’선을 따라 절단한 단면도이다.FIG. 8B is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 8A.

도 8c는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 화학 기계적 연마 패드의 사시도이다.8C is a perspective view of a chemical mechanical polishing pad according to a first embodiment of the present invention.

도 9a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 화학 기계적 연마 패드의 변형례를 나타내는 평면도이다.9A is a plan view showing a modification of the chemical mechanical polishing pad according to the first embodiment of the present invention.

도 9b는 도 9a의 B - B’선을 따라 절단한 단면도이다.FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 9A.

도 10a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 화학 기계적 연마 패드의 평면도이다.10A is a plan view of a chemical mechanical polishing pad according to a second embodiment of the present invention.

도 10b는 도 10a의 B - B’선을 따라 절단한 단면도이다.FIG. 10B is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 10A.

도 10c는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 화학 기계적 연마 패드의 사시도이다.10C is a perspective view of a chemical mechanical polishing pad according to a second embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치의 변형례를 나타내는 단면도이다.11 is a cross-sectional view showing a modification of the chemical mechanical polishing apparatus according to the second embodiment of the present invention.

도 12는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 화학적 연마 장치에 본 발명의 제 2 실시예에 따른 화학 기계적 연마 패드가 부착된 모습을 나타내는 단면도이다.12 is a cross-sectional view showing a state in which the chemical mechanical polishing pad according to the second embodiment of the present invention is attached to the chemical polishing device according to the first embodiment of the present invention.

도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 화학적 연마 장치에 본 발명의 제 1 실시예에 따른 화학 기계적 연마 패드가 부착된 모습을 나타내는 단면도이다.13 is a cross-sectional view showing a state in which the chemical mechanical polishing pad according to the first embodiment of the present invention is attached to the chemical polishing device according to the second embodiment of the present invention.

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

100, 101: 화학 기계적 연마 장치 110, 111: 연마 테이블100, 101: chemical mechanical polishing apparatus 110, 111: polishing table

110a, 111a: 연마 테이블 상면 120, 121, 122: 배출관110a and 111a: upper surface of the polishing table 120, 121, 122: discharge pipe

120a: 배출관 개구 120b: 배출관 출구120a: outlet pipe opening 120b: outlet pipe outlet

130: 슬러리 이탈 방지벽 130a: 내측130: slurry escape prevention wall 130a: inside

130b: 외측 140: 슬러리 공급 장치130b: outer 140: slurry supply device

150: 연마 헤드 200, 201: 화학 기계적 연마 패드150: polishing head 200, 201: chemical mechanical polishing pad

210: 연마면 220: 배출홀210: polished surface 220: discharge hole

230: 슬러리 이탈 방지부 230a: 내측230: slurry separation prevention portion 230a: inside

230b: 외측 230b: outside

본 발명은 반도체 기판의 화학 기계적 연마 장치 및 화학 기계적 연마 패드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화학 기계적 연마 공정에서 슬러리 배출관을 포함하는 화학 기계적 연마 장치 및 슬러리 배출홀을 포함하는 화학 기계적 연마 패드에 관한 것이다.The present invention relates to a chemical mechanical polishing apparatus and a chemical mechanical polishing pad of a semiconductor substrate, and more particularly, to a chemical mechanical polishing apparatus including a slurry discharge pipe and a chemical mechanical polishing pad including a slurry discharge hole in a chemical mechanical polishing process. will be.

화학 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing; CMP)란 연마제에 의한 기계적인 연마 효과와 산 또는 염기 용액에 의한 화학적 반응 효과를 결합하여 반도체 기판 표면을 평탄화 해주는 공정을 말한다. 즉, 화학 기계적 연마는 반도체 기판 표면의 돌출된 부분을 제거하는 평탄화 공정으로, 보다 효과적인 다층 배선 반도체 소자 제작을 위해, 또는 기존 건식 식각(dry etching)이 어려운 구리(Cu) 등과 같은 물질로 이루어진 다마신 배선 등을 형성하기 위해 사용된다.Chemical Mechanical Polishing (CMP) refers to a process of planarizing the surface of a semiconductor substrate by combining a mechanical polishing effect by an abrasive and a chemical reaction effect by an acid or base solution. In other words, chemical mechanical polishing is a planarization process that removes protruding portions of the surface of the semiconductor substrate, and is made of a material such as copper (Cu), which is difficult to manufacture a multi-layered wiring semiconductor device, or which is difficult to dry dry. Used to form drank wirings and the like.

종래 화학 기계적 연마는 도 1 에 도시된 바와 같이 연마 테이블(11), 연마 패드(20)에 슬러리를 공급해 주는 슬러리 공급부(12) 및 반도체 기판이 장착되며 반도체 기판에 압력을 가하여 주는 연마 헤드(14)를 포함하는 화학 기계적 연마 장치(10)와 연마 테이블의 상면에 장착되는 화학 기계적 연마 패드(20)에 의해 수행된다.Conventional chemical mechanical polishing is a polishing table 11, a slurry supply unit 12 for supplying a slurry to the polishing pad 20, as shown in FIG. And a chemical mechanical polishing pad 20 mounted on the upper surface of the polishing table.

여기서, 연마 테이블(11)은 그 상면에 신축성 있는 연마 패드(20)가 장착되고, 슬러리 공급부(12)는 화학 용액에 미세한 연마 입자가 첨가된 슬러리를 반도체 기판과 연마 패드(20) 사이에 공급하고, 연마 헤드(14)는 저면에 장착된 반도체 기판을 가압 및 회전시켜 반도체 기판의 표면을 연마한다. 이때 연마 테이블(11)을 회전시켜 그에 장착된 연마 패드(20)가 동시에 회전하면서 연마 패드(20)에 대한 반도체 기판의 상대적 회전속도를 조절하고 슬러리를 연마 패드(20)에 고르게 공급한다.Here, the polishing table 11 is equipped with a flexible polishing pad 20 on its upper surface, the slurry supply unit 12 supplies a slurry between the semiconductor substrate and the polishing pad 20, the fine abrasive particles added to the chemical solution. Then, the polishing head 14 presses and rotates the semiconductor substrate mounted on the bottom to polish the surface of the semiconductor substrate. At this time, the polishing table 11 is rotated to simultaneously rotate the polishing pad 20 mounted thereon to adjust the relative rotational speed of the semiconductor substrate with respect to the polishing pad 20, and evenly supply the slurry to the polishing pad 20.

그러나, 이러한 종래 기술에 의한 화학 기계적 연마 장치의 경우, 연마 테이블 및 그에 장착된 연마 패드가 회전하는 상태에서 슬러리가 공급되므로 슬러리 공 급부로부터 분사된 슬러리가 원심력에 의해 연마 테이블의 바깥쪽으로 빠져나가 슬러리가 연마 패드 상에서 반도체 기판의 접촉면에 제대로 공급되지 않고 과도하게 손실된다.However, in the case of such a chemical mechanical polishing apparatus according to the prior art, since the slurry is supplied while the polishing table and the polishing pad mounted thereon are rotated, the slurry sprayed from the slurry supply part is discharged to the outside of the polishing table by centrifugal force and the slurry is supplied. Is excessively lost without being properly supplied to the contact surface of the semiconductor substrate on the polishing pad.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 슬러리 사용량을 감소시킬 수 있는 연마 테이블을 포함하는 화학 기계적 연마 장치를 제공하고자 하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a chemical mechanical polishing apparatus including a polishing table capable of reducing the amount of slurry used.

본 발명이 이루고자 하는 다른 과제는 슬러리 사용량을 감소시킬 수 있는 화학 기계적 연마 패드를 제공하고자 하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a chemical mechanical polishing pad capable of reducing the amount of slurry used.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치는 상면에서 개구하는 하나 이상의 슬러리 배출관을 구비하는 연마 테이블, 연마 테이블의 상면에 슬러리를 공급하는 슬러리 공급부 및 피연마 대상이 장착되는 연마 헤드를 포함한다.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a chemical mechanical polishing apparatus including a polishing table having at least one slurry discharge pipe opening at an upper surface thereof, a slurry supply unit supplying a slurry to an upper surface of the polishing table, and an object to be polished. It includes a polishing head to be mounted.

상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계적 연마 패드는 연마면과 연마면 상에 하나 이상 형성된 배출홀을 포함한다.Chemical mechanical polishing pad according to an embodiment of the present invention for solving the other technical problem includes a polishing surface and at least one discharge hole formed on the polishing surface.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the accompanying drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 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 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent by reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms, and only the present embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the technical field to which the present invention belongs. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

도 2를 참조하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치(100)를 설명한다. 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치(100)의 단면도이다.2, a chemical mechanical polishing apparatus 100 according to a first embodiment of the present invention will be described. 2 is a cross-sectional view of the chemical mechanical polishing apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치(100)는 도 2에 도시된 것처럼 하나 이상의 배출관(120)을 포함하는 연마 테이블(110), 슬러리 공급부(140) 및 연마 헤드(150)를 포함한다. The chemical mechanical polishing apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention includes a polishing table 110, a slurry supply unit 140, and a polishing head 150 including one or more discharge pipes 120 as shown in FIG. 2. Include.

연마 테이블(110)은 연마 패드(201)가 장착되는 장소로서 연마 패드(201)를 지지하고 회전시키는 역할을 한다. 이러한 연마 테이블(110)은 도 3a, 3b 및 3c에 도시된 바와 같이 연마 공정에 사용된 슬러리를 배출하기 위한 하나 이상의 배출관(120)을 포함한다. The polishing table 110 serves as a place where the polishing pad 201 is mounted and supports and rotates the polishing pad 201. This polishing table 110 includes one or more discharge tubes 120 for discharging the slurry used in the polishing process as shown in FIGS. 3A, 3B and 3C.

배출관(120)은 연마 테이블의 상면(110a)에서 개구(120a)하여 연마 테이블(110)을 관통하며 연마 테이블(110)의 외부에 출구(120b)가 형성될 수 있다. 배출관(120)의 개수는 반드시 하나일 필요는 없고, 필요에 따라 개수를 결정할 수 있 다. 배출관(120)의 개구(120a)는 연마 헤드(150)에 의해 연마가 진행되는 연마 패드(201)의 구역에 대응하는 구역을 제외하고 연마 테이블의 상면(110a)의 어느 구역에도 형성가능하고, 예를 들면 바람직하게는 도 3a에 도시된 바와 같이 연마 테이블의 상면(110a)의 중앙부에 형성할 수 있으며, 필요에 따라 도 4a에 도시한 바와 같이 연마 테이블(110)의 외주에 인접하여 형성할 수 있다. 배출관(120)의 출구(120b)는 연마 테이블의 상면(110a)을 제외한 어느 구역에도 형성가능하고, 예를 들면 슬러리의 신속한 배출을 위해 배출관(120)의 개구(120a)의 수직 아래쪽에 형성될 수 있다. 도 4a에 도시되어 있는 바와 같이 배출관의 개구가 2개 이상인 경우 출구도 2개 이상일 수 있으나, 도 4b에 도시한 바와 같이 배출관(121 및 122)을 연마 테이블(110)의 내부에서 서로 연결시키거나 출구를 동일한 것으로 사용하여 서로 다른 개구로부터 흘러나오는 슬러리를 하나의 출구(121b)로 배출시킬 수 있다. 배출관(120)의 모양은 예를 들면 원통형일 수 있고, 필요에 배출관(120) 개구로부터 내경이 점점 작아지거나 점점 커지게 형성될 수도 있으나 이에 제한되지 않는다. 또한 배출관(120)의 내경은 슬러리 공급 속도, 슬러리 배출 속도, 배출관(120)의 개수, 배출관(120)의 위치 등을 감안하여 필요에 따라 적절하게 조절할 수 있다. 배출관(120)의 재질은 슬러리에 화학적으로 저항할 수 있는 어떠한 재질이어도 무방하며 외부적으로 배출관(120)을 삽입하지 않고 단지 연마 테이블(110)의 내부를 관통시킨 것으로도 충분하다.The discharge pipe 120 may pass through the polishing table 110 by opening 120a at the top surface 110a of the polishing table, and an outlet 120b may be formed outside the polishing table 110. The number of discharge pipes 120 does not necessarily need to be one, and the number may be determined as necessary. The opening 120a of the discharge pipe 120 can be formed in any area of the upper surface 110a of the polishing table except for the area corresponding to the area of the polishing pad 201 in which polishing is carried out by the polishing head 150, For example, it may be preferably formed in the center portion of the upper surface (110a) of the polishing table, as shown in Figure 3a, and if necessary, adjacent to the outer periphery of the polishing table 110, as shown in Figure 4a Can be. The outlet 120b of the discharge pipe 120 may be formed in any area except for the upper surface 110a of the polishing table, and may be formed at the vertical bottom of the opening 120a of the discharge pipe 120 for quick discharge of the slurry, for example. Can be. As shown in FIG. 4A, when the opening of the discharge pipe is two or more, the outlet may be two or more, but as shown in FIG. 4B, the discharge pipes 121 and 122 may be connected to each other in the interior of the polishing table 110. The outlets can be used as the same to discharge the slurry flowing from the different openings into one outlet 121b. The discharge pipe 120 may have a cylindrical shape, for example, but may be formed to have an inner diameter smaller or larger from the discharge pipe 120 opening, if necessary, but is not limited thereto. In addition, the inner diameter of the discharge pipe 120 may be appropriately adjusted as necessary in view of the slurry supply speed, slurry discharge speed, the number of discharge pipe 120, the position of the discharge pipe 120 and the like. The material of the discharge pipe 120 may be any material capable of chemically resisting the slurry, and it may be sufficient to simply penetrate the inside of the polishing table 110 without inserting the discharge pipe 120 externally.

다시 도 2를 참조하면, 슬러리 공급부(140)는 화학 기계적 연마 공정에 필요한 슬러리를 연마 테이블 상면(110a)에 장착되는 연마 패드(201)에 공급해주는 역 할을 한다. 이러한 슬러리 공급부(140)에는 슬러리를 연마 패드(201) 상에 골고루 분사할 수 있게하는 분사 수단을 포함할 수 있다.Referring back to FIG. 2, the slurry supply unit 140 serves to supply the slurry required for the chemical mechanical polishing process to the polishing pad 201 mounted on the upper surface 110a of the polishing table. The slurry supply unit 140 may include spraying means for spraying the slurry evenly on the polishing pad 201.

연마 헤드(150)는 반도체 기판을 고정 지지하여 이송하며 반도체 기판을 연마 패드(201) 상에 놓는다. 즉 반도체 기판의 하면은 연마 패드(200)에 대향하도록 위치되고, 반도체 기판의 상면은 연마 헤드(150)의 하면에 대향하도록 위치될 수 있다. 연마 패드(201)가 회전함에 따라 연마 헤드(150)는 반도체 기판을 가압 회전시켜 반도체 기판을 연마한다.The polishing head 150 fixedly supports and transports the semiconductor substrate and places the semiconductor substrate on the polishing pad 201. That is, the lower surface of the semiconductor substrate may be positioned to face the polishing pad 200, and the upper surface of the semiconductor substrate may be positioned to face the lower surface of the polishing head 150. As the polishing pad 201 rotates, the polishing head 150 pressurizes and rotates the semiconductor substrate to polish the semiconductor substrate.

다음으로 도 5를 참조하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치(101)를 설명한다. 도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치(101)의 단면도이다.Next, referring to FIG. 5, a chemical mechanical polishing apparatus 101 according to a second embodiment of the present invention will be described. 2 is a cross-sectional view of the chemical mechanical polishing apparatus 101 according to the second embodiment of the present invention.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치(101)는 도 5에 도시된 것처럼 하나 이상의 배출관(120) 및 슬러리 이탈 방지벽이 형성되어 있는 연마 테이블(111), 슬러리 공급부(140) 및 연마 헤드(150)를 포함한다. 본 발명의 제 2 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치(101)에 포함되는 슬러리 공급부(140), 연마 헤드(150) 및 연마 테이블(111)의 배출관(120)은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치(100)의 경우와 동일하므로 중복 설명은 생략하고 여기에서는 연마 테이블(111)의 슬러리 이탈 방지벽(130)에 대해 설명한다.As shown in FIG. 5, the chemical mechanical polishing apparatus 101 according to the second embodiment of the present invention includes a polishing table 111, a slurry supply unit 140, and one or more discharge pipes 120 and a slurry separation preventing wall formed therein. Polishing head 150. The slurry supply part 140, the polishing head 150, and the discharge pipe 120 of the polishing table 111 included in the chemical mechanical polishing apparatus 101 according to the second embodiment of the present invention are provided in the first embodiment of the present invention. Since the same as in the case of the chemical mechanical polishing apparatus 100 according to the above, the overlapping description is omitted, and the slurry release preventing wall 130 of the polishing table 111 will be described here.

도 6a, 6b 및 6c를 참조하면 슬러리 이탈 방지벽(130)은 슬러리 공급부(140)로부터 공급된 슬러리가 연마 테이블(111)의 외부로 이탈하는 것을 방지하기 위해 연마 테이블(110)의 외주를 따라 형성된다.6A, 6B, and 6C, the slurry escape preventing wall 130 is formed along the outer circumference of the polishing table 110 to prevent the slurry supplied from the slurry supply unit 140 from escaping to the outside of the polishing table 111. Is formed.

슬러리 이탈 방지벽(130)은 예를 들면 연마 테이블(111)을 연마 테이블의 상면(111a) 방향으로 굴절시켜 형성하거나 별도로 제작된 슬러리 이탈 방지벽(130)을 연마 테이블(111)의 외주를 따라 부착시키는 방법으로 형성할 수 있다. The slurry escape preventing wall 130 is formed by, for example, refracting the polishing table 111 in the direction of the upper surface 111a of the polishing table, or separately prepares the slurry release preventing wall 130 along the outer circumference of the polishing table 111. It can form by the method of adhering.

연마 테이블의 상면(111a)에 인접하여 위치하는 슬러리 이탈 방지벽(130)의 내측은 예를 들면 연마 테이블의 상면(111a)보다 위쪽에 형성될 수 있다. 즉, 연마 테이블의 상면(111a)과 슬러리 이탈 방지벽(130)의 내측이 이루는 각도가 0° 또는 180°이거나 또는 슬러리 이탈 방지벽(130)의 내측이 연마 테이블의 상면(111a)의 아래쪽으로 굴절되어 있어 180°를 초과하는 경우에는 슬러리의 이탈을 방지할 수 없으므로 슬러리 이탈 방지벽(130)의 내측이 연마 테이블의 상면(111a)과 이루는 각도(θ)가 0°≤ θ <180°일 수 있다. 또한 슬러리 이탈 방지벽(130)이 연마 테이블의 상면(111a) 방향으로 굴절되어 형성되면 실질적으로 연마면이 감소할 수 있고 연마 작업에 불편을 초래할 수 있다. 따라서 슬러리 이탈 방지벽(130)은 예를 들면 슬러리 이탈 방지벽(130)의 내측(130a)과 연마 테이블의 상면(111a)이 둔각을 이루도록, 즉 슬러리 이탈 방지벽(130)의 내측(130a)의 어느 한 지점과 연마 테이블의 상면(111a)이 이루는 각도(θ)가 90°≤ θ <180°의 범위를 갖도록 형성될 수 있다. The inner side of the slurry escape preventing wall 130 positioned adjacent to the upper surface 111a of the polishing table may be formed above the upper surface 111a of the polishing table, for example. That is, the angle formed between the top surface 111a of the polishing table and the inside of the slurry release preventing wall 130 is 0 ° or 180 °, or the inside of the slurry release prevention wall 130 is below the top surface 111a of the polishing table. When it is refracted and exceeds 180 °, the separation of the slurry cannot be prevented. Therefore, the angle θ of the inside of the slurry escape preventing wall 130 and the upper surface 111a of the polishing table is 0 ° ≦ θ <180 °. Can be. In addition, when the slurry escape preventing wall 130 is formed by refraction toward the upper surface 111a of the polishing table, the polishing surface may be substantially reduced and may cause inconvenience in polishing operation. Thus, for example, the slurry escape preventing wall 130 may have an obtuse angle between the inner surface 130a of the slurry escape preventing wall 130 and the upper surface 111a of the polishing table, that is, the inside 130a of the slurry escape preventing wall 130. An angle θ formed between any one point of and the upper surface 111a of the polishing table may be formed to have a range of 90 ° ≦ θ <180 °.

이때, 슬러리 이탈 방지벽(130)의 내측(130a)의 모양에는 제한이 없으며 슬러리의 충돌에 대한 반발력, 슬러리 이탈 방지벽(130)를 따라 이동하는 슬러리의 중력을 감안하여 적절하게 조절할 수 있다. 슬러리 이탈 방지벽(130)의 내측(130a)과 충돌한 뒤 연마 테이블(111)에 장착된 연마 패드(200) 상으로 재진입하는 슬러 리의 양을 균일하게 조절하기 위해 슬러리 이탈 방지벽(130)의 모든 종단면의 내측 변을 연마 테이블의 상면(111a)을 기준으로 볼 때 동일한 형상으로 형성할 수 있다. 또한 이탈 방지벽(130)의 모든 종단면의 내측 변은 도 6b에서와 같이 직선형으로 형성될 수 있으나 도 7에 도시한 바와 같이 곡선형으로 형성될 수도 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.At this time, the shape of the inner side (130a) of the slurry escape preventing wall 130 is not limited and can be appropriately adjusted in view of the repulsive force against the impact of the slurry, the gravity of the slurry moving along the slurry escape preventing wall 130. In order to uniformly control the amount of slurry that collides with the inner side 130a of the slurry escape preventing wall 130 and then re-enters onto the polishing pad 200 mounted on the polishing table 111, The inner side of all the longitudinal cross-sections can be formed in the same shape with respect to the upper surface 111a of the polishing table. In addition, the inner sides of all the longitudinal cross-sections of the anti-separation wall 130 may be formed in a straight line as shown in FIG. 6B, but may be formed in a curved line as shown in FIG.

슬러리 이탈 방지벽(130)에 의해 재진입되는 슬러리의 양은 슬러리 이탈 방지벽(130)의 내측(130a)의 각도와 높이에 의해 조절될 수 있다. 슬러리 이탈 방지벽(130)의 내측(130a)이 연마 테이블의 상면(111a)과 이루는 각도를 90°에 가깝게 조절하면 연마 테이블(111)에 장착된 연마 패드(200) 상으로 재진입하는 슬러리의 양이 증가할 수 있다. 또한 슬러리 이탈 방지벽(130)의 높이를 증가시키면 슬러리가 슬러리 이탈 방지벽(130)를 넘어 연마 테이블(111) 외부로 이탈하는 것을 더욱 방지할 수 있다. The amount of slurry re-entered by the slurry escape preventing wall 130 may be controlled by the angle and height of the inner side 130a of the slurry escape preventing wall 130. The amount of slurry to re-enter onto the polishing pad 200 mounted on the polishing table 111 is adjusted by adjusting the angle of the inner side 130a of the slurry escape preventing wall 130 to the upper surface 111a of the polishing table to about 90 °. This can increase. In addition, by increasing the height of the slurry separation prevention wall 130, it is possible to further prevent the slurry from leaving the slurry departure prevention wall 130 to the outside of the polishing table 111.

슬러리 이탈 방지벽(130)의 두께는 슬러리의 충돌과 외부의 충격에 어느 정도 저항할 수 있는 기계적인 강도를 갖는 범위 내에서 조절될 수 있다.The thickness of the slurry escape preventing wall 130 may be adjusted within a range having mechanical strength that can to some extent resist the impact of the slurry and external impact.

슬러리 이탈 방지벽(130)의 내측면(130a)은 슬러리에 의해 직접적인 물리적 충돌이 일어날 수 있는데 이러한 물리적인 충돌에 의해 슬러리 이탈 방지벽(130)의 내측면(130a)의 변형이 발생하면 슬러리 재진입률이 변하여 균일한 양을 재진입시킬 수 없다. 또한 슬러리 이탈 방지벽의 내측면(130a)이 슬러리와 직접 화학적으로 반응하는 경우 물리적인 변화뿐만 아니라 화학 반응물이 연마 테이블(111)에 장착되어 있는 연마 패드(200) 내로 유입되어 연마 패드(200)를 손상시킬 수 있고 슬러 리를 오염시킬 수 있다. 따라서 슬러리 이탈 방지벽(130)의 내측면(130a)의 재질로는 적어도 슬러리에 대해 높은 강도를 갖고 화학적 변형에 저항할 수 있는 것을 사용할 수 있다. The inner surface 130a of the slurry escape preventing wall 130 may have a direct physical collision due to the slurry. When such physical collision causes deformation of the inner surface 130a of the slurry escape preventing wall 130, the slurry re-entry is performed. The rate changes so that a uniform amount cannot be re-entered. In addition, when the inner surface 130a of the slurry escape preventing wall chemically reacts directly with the slurry, not only physical changes but also chemical reactants are introduced into the polishing pad 200 mounted on the polishing table 111 so that the polishing pad 200 It can damage and contaminate the slurry. Therefore, as the material of the inner surface 130a of the slurry escape preventing wall 130, a material having at least a high strength with respect to the slurry and capable of resisting chemical deformation may be used.

슬러리 이탈 방지벽(130)의 내측(130a)의 이면에 위치하는 슬러리 이탈 방지벽(130)의 외측(130b)은 슬러리와 직접적인 충돌이 없기 때문에 슬러리 이탈 방지벽(130)의 내측(130a)처럼 엄격한 조건을 갖출 필요는 없으며 필요에 따라 적절한 모양 및 두께를 결정할 수 있다. The outer side 130b of the slurry escape preventing wall 130 located on the back surface of the inner side 130a of the slurry escape preventing wall 130 is similar to the inner side 130a of the slurry escape preventing wall 130 because there is no direct collision with the slurry. There is no need to meet stringent conditions and the appropriate shape and thickness can be determined as needed.

다음으로 도 8a, 8b 및 8c을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 화학적 기계적 연마 패드(200)를 설명한다. Next, a chemical mechanical polishing pad 200 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8A, 8B and 8C.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 화학 기계적 연마 패드(200)는 연마면(210)과 연마면(210) 상에 하나 이상 형성된 배출홀(220)을 포함한다.The chemical mechanical polishing pad 200 according to the first embodiment of the present invention includes a polishing surface 210 and at least one discharge hole 220 formed on the polishing surface 210.

연마면(210)은 반도체 기판이 직접 접촉하는 면으로서, 거친 연마 표면을 갖는 탄력성 있는 재료로 이루어질 수 있다. 연마 공정을 보다 용이하도록 하기 위해 연마면(210)의 표면은 텍스쳐를 포함할 수 있다.The polishing surface 210 is a surface in which the semiconductor substrate is in direct contact, and may be made of an elastic material having a rough polishing surface. To facilitate the polishing process, the surface of the polishing surface 210 may include a texture.

배출홀(220)은 연마에 사용된 슬러리를 배출하기 위해 연마면(210) 상에 형성되며 연마 패드(200)의 하면에 접촉하는 화학 기계적 연마 장치(도 5의 101 참고)의 연마 테이블(111)에 형성된 배출관(120)에 연결될 수 있다. 배출홀(220)의 개수는 반드시 하나일 필요는 없고, 필요에 따라 개수를 결정할 수 있다. 반도체 기판이 장착된 연마 헤드(150)에 의해 연마가 진행되는 구역을 제외하고 연마면(210) 상 어느 구역에도 형성가능하고, 예를 들면 바람직하게는 연마 패드(200)의 중앙부에 형성할 수 있으며, 연마 패드(200)의 외주에 인접하여 형성할 수도 있다. 배출홀의 직경은 슬러리 배출 속도, 배출홀(220)의 개수, 배출홀(220)의 위치 등을 감안하여 필요에 따라 적절하게 조절할 수 있다. 배출홀(220)의 모양에는 제한이 없으며 연마면(210) 상의 배출홀의 직경과 그와 연결된 연마 패드(200) 하면 상의 직경이 상이할 수 있다. 예를 들면 도 9a 및 9b에 도시된 바와 같이 배출홀의 연마 패드(200)의 하면 홀의 직경(222)보다 연마면(210) 상면 홀의 직경(221)이 더 커서 연마면(210) 상으로부터 경사를 이루며 내려오는 형상으로 형성될 수 있다. The discharge hole 220 is formed on the polishing surface 210 to discharge the slurry used for polishing, and the polishing table 111 of the chemical mechanical polishing apparatus (see 101 in FIG. 5) in contact with the lower surface of the polishing pad 200. It may be connected to the discharge pipe 120 formed in). The number of discharge holes 220 need not necessarily be one, and the number may be determined as necessary. It can be formed in any area on the polishing surface 210 except for the area where polishing is carried out by the polishing head 150 on which the semiconductor substrate is mounted, for example, preferably in the center of the polishing pad 200. It may be formed adjacent to the outer circumference of the polishing pad 200. The diameter of the discharge hole may be appropriately adjusted as necessary in view of the slurry discharge rate, the number of discharge holes 220, the position of the discharge hole 220 and the like. The shape of the discharge hole 220 is not limited, and the diameter of the discharge hole on the polishing surface 210 and the lower surface of the polishing pad 200 connected thereto may be different. For example, as shown in FIGS. 9A and 9B, the diameter 221 of the upper surface of the polishing surface 210 is larger than the diameter 222 of the lower surface of the polishing pad 200 of the discharge hole, thereby inclining the surface of the polishing surface 210. It may be formed in a shape coming down.

이상과 같은 연마 패드(200)의 경도는 예를 들면 연마 패드(200)의 하면이 접촉하는 연마 테이블의 상면(도 5의 111a 참고)이 연마 패드(200)의 형상과 다른 경우 연마 테이블의 상면(111a)의 형상에 따라 컨포말하게 장착될 수 있을 정도로 소프트(soft)하여 탄성을 지닐 수 있으나, 컨포말하게 장착될 수만 있다면 경도는 다양하게 조절될 수 있다.As described above, the hardness of the polishing pad 200 is, for example, when the top surface (see 111a of FIG. 5) of the polishing table to which the bottom surface of the polishing pad 200 contacts is different from the shape of the polishing pad 200. According to the shape of the (111a) may be soft enough to be conformally mounted (elastic), but can be elastically mounted, the hardness can be variously adjusted as long as it can be conformally mounted.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 화학 기계적 연마 패드(201)는 연마면(210), 연마면(210) 상에 하나 이상 형성된 배출홀 및 슬러리 이탈 방지부(230)를 포함한다. 본 발명의 제 2 실시예에 따른 화학 기계적 연마 패드(200)의 연마면(210) 및 연마면(210) 상에 하나 이상 형성된 배출홀(220)은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 화학 기계적 연마 패드(200)의 경우와 동일하므로 중복 설명은 생략하고 여기에서는 연마 패드(200)의 슬러리 이탈 방지부(230)에 대해 설명한다.The chemical mechanical polishing pad 201 according to the second embodiment of the present invention includes a polishing surface 210, at least one discharge hole formed on the polishing surface 210, and a slurry release preventing unit 230. The chemical mechanical polishing pad 200 according to the second embodiment of the present invention and the polishing surface 210 and at least one discharge hole 220 formed on the polishing surface 210 are chemical and mechanical according to the first embodiment of the present invention. Since it is the same as in the case of the polishing pad 200, overlapping description thereof will be omitted and the slurry release preventing unit 230 of the polishing pad 200 will be described.

도 10a, 10b 및 10c에 도시된 바와 같이 슬러리 이탈 방지부(230)는 슬러리 공급부(140)로부터 공급된 슬러리가 연마면(210)의 외부로 이탈하는 것을 방지하기 위해 연마면(210)의 외주를 따라 형성된다.As shown in FIGS. 10A, 10B and 10C, the slurry departure preventing unit 230 may include an outer circumference of the polishing surface 210 to prevent the slurry supplied from the slurry supply unit 140 from escaping to the outside of the polishing surface 210. It is formed along.

슬러리 이탈 방지부(230)는 연마 패드(200)를 연마면(210)이 형성되어 있는 방향으로 굴절시켜 형성할 수도 있으나 이는 연마면(210)으로 사용될 수 있는 연마 패드(200)의 면적을 감소시킬 수 있으므로 슬러리 이탈 방지부(230)를 별도로 제작하여 연마 패드(200)의 외주를 따라 부착시키는 방법으로 형성할 수 있다. The slurry departure preventing unit 230 may be formed by refracting the polishing pad 200 in the direction in which the polishing surface 210 is formed, but this reduces the area of the polishing pad 200 that may be used as the polishing surface 210. Since the slurry separation prevention unit 230 may be manufactured separately and attached along the outer circumference of the polishing pad 200.

연마면(210)에 인접하여 있는 슬러리 이탈 방지부(230)의 내측(230a)은 예를 들면 연마면(210)보다 위쪽에 형성될 수 있다. 즉, 연마면(210)과 슬러리 이탈 방지부(230)의 내측(230a)이 이루는 각도가 0° 또는 180°이거나 또는 슬러리 이탈 방지부(230)가 연마면(210)의 아래쪽으로 굴절되어 있어 180°를 초과하는 경우에는 슬러리의 이탈을 방지할 수 없으므로 슬러리 이탈 방지부(230)의 내측(230a)이 연마면(210)과 이루는 각도(θ)가 0°≤ θ <180°일 수 있다. 또한 슬러리 이탈 방지부(230)가 연마면(210) 방향으로 굴절되어 형성되면 실질적으로 연마면(210)이 감소할 수 있고 연마 작업에 불편을 초래할 수 있다. 따라서 슬러리 이탈 방지부(230)는 예를 들면 슬러리 이탈 방지부(230)의 내측(230a)과 연마면(210)이 둔각을 이루도록, 즉 슬러리 이탈 방지부(230)의 내측(230a)의 어느 한 지점과 연마면(210)이 이루는 각도(θ)가 90°≤ θ <180°의 범위를 갖도록 형성될 수 있다. For example, the inner side 230a of the slurry separation preventing unit 230 adjacent to the polishing surface 210 may be formed above the polishing surface 210. That is, the angle formed between the polishing surface 210 and the inner side 230a of the slurry separation preventing unit 230 is 0 ° or 180 °, or the slurry separation preventing unit 230 is refracted below the polishing surface 210. Since the separation of the slurry may not be prevented when it exceeds 180 °, the angle θ of the inner surface 230a of the slurry departure preventing part 230 and the polishing surface 210 may be 0 ° ≦ θ <180 °. . In addition, when the slurry departure prevention part 230 is formed to be refracted in the polishing surface 210 direction, the polishing surface 210 may be substantially reduced and may cause inconvenience in polishing. Therefore, for example, the slurry departure prevention part 230 may have an obtuse angle between the inside 230a of the slurry departure prevention part 230 and the polishing surface 210, that is, the inside 230a of the slurry departure prevention part 230. An angle θ formed between one point and the polishing surface 210 may be formed to have a range of 90 ° ≦ θ <180 °.

이때, 슬러리 이탈 방지부(230)의 내측(230a)의 모양에는 제한이 없으며 슬러리의 충돌에 대한 반발력, 슬러리 이탈 방지부(230)를 따라 이동하는 슬러리의 중력을 감안하여 적절하게 조절할 수 있다. 연마면(210)으로 재진입하는 슬러리의 양을 균일하게 조절하기 위해서는 슬러리 이탈 방지부(230)의 모든 종단면의 내측 을 연마면(210)을 기준으로 볼 때 동일한 형상으로 형성할 수 있다. 또한 슬러리 이탈 방지부(230)의 모든 종단면의 내측 변은 도 10b에서와 같이 직선형으로 형성될 수 있으나 도 11에 도시한 바와 같이 곡선형으로 형성될 수도 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. At this time, the shape of the inner side (230a) of the slurry escape prevention unit 230 is not limited and can be appropriately adjusted in view of the repulsive force against the impact of the slurry, the gravity of the slurry moving along the slurry escape prevention unit 230. In order to uniformly adjust the amount of the slurry to re-enter the polishing surface 210 may be formed in the same shape when the inner side of all the longitudinal cross-section of the slurry escape prevention unit 230 with respect to the polishing surface 210. In addition, the inner side of all the longitudinal cross-section of the slurry escape prevention unit 230 may be formed in a straight line as shown in Figure 10b, but may be formed in a curved line as shown in Figure 11, but is not limited thereto.

슬러리 이탈 방지부(230)에 의해 재진입되는 슬러리의 양은 슬러리 이탈부의 내측의 각도와 높이에 의해 조절될 수 있다. 슬러리 이탈 방지부(230)의 내측(230a)이 연마면(210)과 이루는 각도를 90°에 가깝게 조절하면 연마면(210)으로 재진입하는 슬러리의 양이 증가할 수 있다. 또한 슬러리 이탈 방지부(230)의 높이를 증가시키면 슬러리가 슬러리 이탈 방지부(230)를 넘어 연마 패드(200) 외부로 이탈하는 것을 더욱 방지할 수 있다. The amount of the slurry re-entered by the slurry departure preventing unit 230 may be controlled by the angle and the height of the inner side of the slurry leaving part. When the inner side 230a of the slurry escape preventing unit 230 is adjusted to an angle of about 90 ° with the polishing surface 210, the amount of slurry re-entering the polishing surface 210 may increase. In addition, by increasing the height of the slurry departure prevention unit 230, it is possible to further prevent the slurry from leaving the polishing pad 200 beyond the slurry departure prevention unit 230.

슬러리 이탈 방지부(230)의 두께는 슬러리의 충돌과 외부의 충격에 어느 정도 저항할 수 있는 기계적인 강도를 갖는 범위 내에서 조절될 수 있다.The thickness of the slurry departure preventing unit 230 may be adjusted within a range having mechanical strength that can to some extent resist the impact of the slurry and external impact.

슬러리 이탈 방지부(230)의 내측(230a)은 슬러리에 의해 물리적인 충돌이 일어나는데 이러한 물리적인 충돌에 의해 슬러리 이탈 방지부(230)의 내측(230a)의 변형이 발생하면 슬러리 재진입률이 변하여 균일한 양을 재진입시킬 수 없다. 또한 슬러리 이탈 방지부(230)의 내측(230a)이 슬러리와 화학적으로 반응하는 경우 물리적인 변화뿐만 아니라 화학 반응물이 연마 패드(200) 내로 유입되어 연마 패드(200)를 손상시킬 수 있고 슬러리를 오염시킬 수 있다. 따라서 슬러리 이탈 방지부(230)의 내측(230a)의 재질로는 적어도 슬러리에 대해 높은 강도를 갖고 화학적 변형에 저항할 수 있는 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 연마 패드(200)의 연마면 (210)은 이러한 조건을 만족시키므로 연마면(210)을 형성하는 것과 동일한 재질로써 슬러리 이탈 방지부(230)의 내측(230a)을 구성할 수 있다.The inner 230a of the slurry escape preventing unit 230 has a physical collision caused by the slurry. When the deformation of the inner 230a of the slurry escape preventing unit 230 occurs due to the physical collision, the slurry re-entry rate is changed to be uniform. You cannot reenter a quantity. In addition, when the inner side 230a of the slurry escape preventing part 230 chemically reacts with the slurry, not only physical changes but also chemical reactants may enter the polishing pad 200 to damage the polishing pad 200 and contaminate the slurry. You can. Therefore, as the material of the inner side 230a of the slurry detachment prevention unit 230, a material having at least high strength with respect to the slurry and capable of resisting chemical deformation may be used. For example, since the polishing surface 210 of the polishing pad 200 satisfies these conditions, the polishing surface 210 may be formed of the same material as that of forming the polishing surface 210 to form the inner side 230a of the slurry escape preventing unit 230. .

슬러리 이탈 방지부(230)의 내측(230a)의 이면에 위치하는 슬러리 이탈 방지부(230)의 외측(230b)은 슬러리와 직접적인 충돌이 없기 때문에 슬러리 이탈 방지부(230)의 내측(230a)처럼 엄격한 조건을 갖출 필요는 없으나, 연마 패드를 연마 테이블에 컨포말하게 부착하기 위해 슬러리 이탈 방지부(230)의 외측(230b)을 부착되는 지점의 연마 테이블(111)의 형상, 예를 들면 슬러리 이탈 방지벽(130)의 내측(130a)의 형상과 동일하게 형성할 수 있다.The outer side 230b of the slurry dropout prevention unit 230 located on the back surface of the inner side 230a of the slurry escape preventing unit 230 is not the same as the inner side 230a of the slurry escape preventing unit 230 because there is no direct collision with the slurry. It is not necessary to meet the strict conditions, but the shape of the polishing table 111 at the point where the outer side 230b of the slurry release preventing portion 230 is attached to conformally attach the polishing pad to the polishing table, for example, slurry release. It may be formed in the same shape as the inner side (130a) of the prevention wall (130).

계속해서 도 12를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치(100) 및 화학 기계적 연마 패드(200)를 사용하는 경우의 슬러리 이탈 방지 및 슬러리 배출 방법에 대해 설명하기로 한다. 설명의 편의를 위해 본 발명의 제 1 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치(100)와 본 발명의 제 2 실시예에 따른 화학 기계적 연마 패드(201)의 경우를 먼저 설명한다.Subsequently, with reference to FIG. 12, a slurry release prevention and slurry discharge method in the case of using the chemical mechanical polishing apparatus 100 and the chemical mechanical polishing pad 200 according to an embodiment of the present invention will be described. For convenience of description, the case of the chemical mechanical polishing apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention and the chemical mechanical polishing pad 201 according to the second embodiment of the present invention will be described first.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치(100)의 연마 테이블의 상면(110a)에 화학 기계적 연마 패드(201)를 장착한다. 이 때 연마 테이블의 상면(110a)에 존재하는 배출관(120)의 개구(121)와 연마 패드(200)의 하면에 형성된 배출홀(222)의 위치를 맞추어 연마 패드(200)의 상면에 존재하는 배출홀로부터 연마 테이블(110)의 배출관(120)의 출구(122)까지 연결되도록 할 수 있다. 예를 들어 연마 패드(200)의 하면에 형성된 배출홀(222)과 연마 테이블의 상면(110a)에 형성된 배출관(120)의 개구(121)의 크기 및 모양을 동일하게 형성하면 보다 배출이 용이한 배출로가 형성될 수 있다.The chemical mechanical polishing pad 201 is mounted on the top surface 110a of the polishing table of the chemical mechanical polishing apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention. At this time, the opening 121 of the discharge pipe 120 existing on the upper surface 110a of the polishing table and the discharge hole 222 formed on the lower surface of the polishing pad 200 are aligned to exist on the upper surface of the polishing pad 200. It may be connected to the outlet 122 of the discharge pipe 120 of the polishing table 110 from the discharge hole. For example, if the discharge hole 222 formed on the lower surface of the polishing pad 200 and the opening 121 of the discharge pipe 120 formed on the upper surface 110a of the polishing table have the same size and shape, it is easier to discharge. A discharge path can be formed.

다음으로 연마 테이블(110)과 그에 장착된 연마 패드(201) 및 연마 헤드(150)를 회전시키면서 슬러리 공급부(140)를 통해 연마 패드(201)의 연마면(210) 상으로 슬러리를 공급하면, 원심력에 의해 슬러리가 연마 패드(201)의 외측으로 이동한다. 슬러리가 회전하고 있는 연마 헤드(150)에 도달하면 일부의 슬러리에 연마 헤드(150)의 축을 중심으로 한 원심력이 작용하여 연마 헤드(150)의 외측으로 이동하게 된다. 이 때 연마 헤드(150)의 외측으로 이동된 슬러리의 일부는 연마 패드(201)의 중심 방향으로, 일부는 연마 패드(201)의 외측 방향(슬러리 이탈 방지부(230)가 형성되어 있는 방향)으로 이동한다. 연마 패드(201)의 중심 방향으로 이동한 슬러리는 연마면(210) 상에 형성된 배출홀(220), 특히 연마 패드(201)의 중앙부에 형성된 배출홀(220)로 유입되고 그에 연결 설치된 배출관(120)의 출구(122)를 통해 배출된다.Next, when the slurry is supplied onto the polishing surface 210 of the polishing pad 201 through the slurry supply unit 140 while rotating the polishing table 110, the polishing pad 201 and the polishing head 150 mounted thereto, The slurry moves to the outside of the polishing pad 201 by centrifugal force. When the slurry reaches the rotating polishing head 150, centrifugal force around the axis of the polishing head 150 acts on some of the slurry to move to the outside of the polishing head 150. At this time, a part of the slurry moved to the outside of the polishing head 150 is in the center direction of the polishing pad 201, and part of the slurry is in the outward direction of the polishing pad 201 (the direction in which the slurry release preventing part 230 is formed). Go to. The slurry moved toward the center of the polishing pad 201 flows into the discharge hole 220 formed on the polishing surface 210, in particular, the discharge hole 220 formed in the center of the polishing pad 201 and is connected to the discharge hole 220. It exits through the outlet 122 of 120.

연마 헤드(150)에 도달하지 못하고 연마 패드(201)의 외측으로 더욱 이동한 슬러리 또는 연마 헤드(150)에 의해 연마 패드(201)의 외측으로 이동한 슬러리는 연마 패드(201)의 외주에 형성되어 있는 슬러리 이탈 방지부(230)에 이르게 된다. 슬러리 이탈 방지부(230)에 도달한 슬러리의 일부는 슬러리 이탈 방지부(230)의 내측(230a)에 대한 충돌의 반발력으로 연마면(210)에 재진입하고, 일부는 슬러리 이탈 방지부(230)의 내측(230a)을 따라 올라가게 되는데 이 때 중력이 작용하여 연마면(210)으로 재진입할 수 있다. 재진입한 슬러리의 일부는 연마 헤드(150)에 도달해 다시 연마 헤드(150)의 원심력에 의해 일부가 연마 패드(201)의 중앙부에 존재 하는 배출홀(220)을 통해 배출관(120)으로 배출될 수 있으며, 상기 과정이 반복적으로 수행될 수 있다. 필요에 따라 슬러리 이탈 방지부(230)를 넘어 이탈하는 슬러리를 수거할 수 있는 수거 장치(미도시)를 구비할 수 있다.A slurry that does not reach the polishing head 150 and moves further outside the polishing pad 201 or a slurry moved out of the polishing pad 201 by the polishing head 150 is formed on the outer circumference of the polishing pad 201. The slurry separation prevention part 230 is reached. A part of the slurry reaching the slurry escape preventing unit 230 is re-entered into the polishing surface 210 by the repulsive force of the collision with the inner side 230a of the slurry escape preventing unit 230, and a part of the slurry escape preventing unit 230 is The inner surface of the 230a is raised along with the gravity acting to reenter the polishing surface 210. Some of the re-entrant slurry reaches the polishing head 150 and is discharged to the discharge pipe 120 through the discharge hole 220 existing in the center portion of the polishing pad 201 by centrifugal force of the polishing head 150. The process may be performed repeatedly. If necessary, a collection device (not shown) capable of collecting the slurry leaving the slurry separation preventing unit 230 may be provided.

이상 본 발명의 제 1 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치(100) 및 본 발명의 제 2 실시예에 따른 화학 기계적 연마 패드(201)를 이용한 슬러리의 이탈 방지 및 배출 과정을 설명하였으나 다른 실시예들의 조합에 의해서도 가능하다. 즉, 도 13에 도시한 바와 같이 본 발명의 제 2 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치(101)의 연마 테이블(111)은 연마 테이블(111)에 슬러리 이탈 방지벽(130)이 형성되어 있어 동일한 과정에 의해 슬러리 이탈 방지 및 배출이 가능하다. 이 때 슬러리 이탈 방지부(230)를 포함하지 않는 제 1 실시예에 따른 연마 패드(200)의 직경이 연마 테이블(111)의 내경보다 작은 경우 슬러리 이탈 방지벽(130)과 연마 패드(200)의 외주 사이에 연마 패드(200)와 단차를 이루는 연마 테이블의 상면(110a)이 노출될 수 있다. 따라서 연마 패드(200)의 외주 방향으로 이동한 슬러리가 연마 테이블의 상면(110a)에 정체되고, 슬러리 이탈 방지벽(130)에 충돌한 슬러리가 연마 패드(200) 내로 재진입하는 양이 감소할 수 있다. 또한 슬러리 이탈 방지부(230)를 포함하지 않는 연마 패드(200)의 직경이 슬러리 이탈 방지벽(130)이 형성된 연마 테이블의 상면(111a)의 직경보다 크게 되면 하드(hard)한 재질의 연마 패드(200)는 연마 테이블(111)에 컨포말하게 장착되지 못할 수 있다. 그러나 연마 패드(200)의 재질이 소프트하여 연마 테이블(111)의 형상에 따라 컨포말하게 장착될 수 있는 경우에는 연마 테이블(111)보다 큰 직경만큼 연마 테이블(111)의 슬러리 이탈 방지벽 (130)을 따라 연마 패드(200)가 굴절되어 슬러리 이탈 방지부(230)와 유사한 기능을 할 수 있다. As described above, the process of preventing and discharging the slurry using the chemical mechanical polishing apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention and the chemical mechanical polishing pad 201 according to the second embodiment of the present invention has been described. Combination is also possible. That is, as shown in Figure 13, the polishing table 111 of the chemical mechanical polishing apparatus 101 according to the second embodiment of the present invention is the slurry separation preventing wall 130 is formed on the polishing table 111 is the same The process prevents the slurry from falling out and draining. At this time, when the diameter of the polishing pad 200 according to the first embodiment that does not include the slurry separation prevention unit 230 is smaller than the inner diameter of the polishing table 111, the slurry separation prevention wall 130 and the polishing pad 200 An upper surface 110a of the polishing table forming a step with the polishing pad 200 may be exposed between the outer circumferences of the polishing pad 200. Therefore, the slurry moved in the outer circumferential direction of the polishing pad 200 is stagnant on the upper surface 110a of the polishing table, and the amount of the slurry that has collided with the slurry escape preventing wall 130 re-enters into the polishing pad 200 can be reduced. have. In addition, when the diameter of the polishing pad 200 which does not include the slurry escape preventing part 230 is larger than the diameter of the upper surface 111a of the polishing table on which the slurry escape preventing wall 130 is formed, the polishing pad of hard material The 200 may not be conformally mounted to the polishing table 111. However, when the material of the polishing pad 200 is soft and can be conformally mounted according to the shape of the polishing table 111, the slurry separation prevention wall 130 of the polishing table 111 has a diameter larger than that of the polishing table 111. The polishing pad 200 may be bent along the same to function as the slurry release preventing unit 230.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치(101)에 본 발명의 제 2 실시예에 따른 화학 기계적 연마 패드(201)를 장착할 경우에는 연마 테이블(111)과 연마 패드(201)가 컨포말하게 접촉하도록 연마 테이블의 상면(111a) 및 슬러리 이탈 방지벽(130)과 연마 패드(201)의 하면 및 슬러리 이탈 방지부(230)의 외측면을 조절하여 장착할 수 있다. 이 경우 슬러리 이탈 방지부(230)를 연마 테이블(111)의 슬러리 이탈 방지벽(130)이 지지하여 연마 패드(201) 및 슬러리 이탈 방지부(230)를 안정적으로 접촉시킬 수 있다.When the chemical mechanical polishing pad 201 according to the second embodiment of the present invention is mounted on the chemical mechanical polishing apparatus 101 according to the second embodiment of the present invention, the polishing table 111 and the polishing pad 201 The upper surface 111a of the polishing table, the lower surface of the slurry release preventing wall 130 and the polishing pad 201, and the outer surface of the slurry release preventing portion 230 may be adjusted to conformally contact. In this case, the slurry release preventing unit 230 may be supported by the slurry release preventing wall 130 of the polishing table 111 to stably contact the polishing pad 201 and the slurry release preventing unit 230.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to the above embodiments but may be manufactured in various forms, and having ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치에 포함되는 연마 패드는 슬러리의 외부 유출량을 감소시켜 슬러리의 손실을 줄임으로써 화학 기계적 연마 공정의 효율을 향상시킬 수 있다. As described above, the polishing pad included in the chemical mechanical polishing apparatus according to the embodiment of the present invention may improve the efficiency of the chemical mechanical polishing process by reducing the loss of the slurry by reducing the external flow of the slurry.

Claims (7)

상면과 하면을 관통시키는 적어도 하나의 슬러리 배출관을 포함하는 연마 테이블;A polishing table including at least one slurry discharge pipe penetrating the upper surface and the lower surface; 상기 연마 테이블의 상면에 탈부착 가능하게 장착되고, 상면과 하면을 관통시키고 상기 슬러리 배출관과 연통되는 적어도 하나의 슬러리 배출홀을 포함하는 연마 패드;A polishing pad detachably mounted to an upper surface of the polishing table and including at least one slurry discharge hole penetrating the upper surface and the lower surface and communicating with the slurry discharge pipe; 상기 연마 테이블 상면에 슬러리를 공급하는 슬러리 공급부; 및A slurry supply unit supplying a slurry to an upper surface of the polishing table; And 상기 연마 패드와 마주하는 하면에 피연마 대상이 장착되는 연마 헤드;A polishing head on which a polishing target is mounted on a lower surface facing the polishing pad; 를 포함하되,, &Lt; / RTI & 상기 연마 테이블의 테두리를 따라 슬러리 이탈방지벽이 상부 방향으로 이어져 형성되어 상기 연마 패드를 가이드하는 것을 특징으로 하고, A slurry separation preventing wall is formed to extend upward along the edge of the polishing table to guide the polishing pad, 상기 연마 테이블은 일측에 형성되어 있는 제1 슬러리 배출관 및 타측에 형성되어 있는 제2 슬러리 배출관을 포함하되,The polishing table includes a first slurry discharge pipe formed on one side and a second slurry discharge pipe formed on the other side, 상기 제1 슬러리 배출관 및 상기 제2 슬러리 배출관은 상기 연마 테이블 내부에서 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.And the first slurry discharge pipe and the second slurry discharge pipe are connected to each other inside the polishing table. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 연마 패드의 테두리에는 슬러리 이탈방지부가 형성되되,The slurry separation prevention portion is formed on the edge of the polishing pad, 상기 슬러리 이탈방지부는 상기 연마 패드의 테두리를 따라 상부 방향으로 이어져 형성되는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.The slurry separation preventing unit is formed in the upper direction along the edge of the polishing pad is formed chemical mechanical polishing apparatus. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 슬러리 이탈방지부는 상기 연마 패드의 상면과 둔각을 이루는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.The slurry separation preventing unit is characterized in that an obtuse angle with the upper surface of the polishing pad. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 슬러리 이탈방지부의 내측면과 상기 연마 패드의 상면이 접하는 부분은 곡면을 이루는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.The inner surface of the slurry separation prevention portion and the upper surface of the polishing pad is in contact with the chemical mechanical polishing apparatus, characterized in that forming a curved surface. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 슬러리 배출관 및 제2 슬러리 배출관은, 상기 연마 테이블의 하부에 형성되어 상기 슬러리를 외부로 배출시키는 배출관 출구와 연결되는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.The first slurry discharge pipe and the second slurry discharge pipe, the chemical mechanical polishing apparatus, characterized in that connected to the discharge pipe outlet is formed in the lower portion of the polishing table to discharge the slurry to the outside.
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