KR101621165B1 - Membrane for CMP - Google Patents

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KR101621165B1 KR1020140133346A KR20140133346A KR101621165B1 KR 101621165 B1 KR101621165 B1 KR 101621165B1 KR 1020140133346 A KR1020140133346 A KR 1020140133346A KR 20140133346 A KR20140133346 A KR 20140133346A KR 101621165 B1 KR101621165 B1 KR 101621165B1
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    • H01L21/304Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting

Abstract

기판을 가압하기 위한 가요성 박막 및 상기 가요성 박막의 외주면에 구비되는 리테이너 링을 포함하며, 하부의 가요성 패드와 접촉하여 웨이퍼를 연마하는 화학 기계식 연마용 가요성 박막으로, 상기 웨이퍼와 접촉하는 평탄부재(210); 상기 제 1 평탄부재의 외주면으로부터 수직으로 연장된 제 1 수직부재(220); 상기 제 1 수직부재와 소정 간격으로 이격되며, 제 1 수직부재와 동일방향으로 수직연장된 제 2 수직부재(270); 및 상기 제 1 수직부재(220)와 제 2 수직부재(270) 사이에 구비된 가압부재(280)를 포함하며, 상기 제 1 수직부재(220)와 제 2 수직부재(270)에 의하여 상기 가압부재(280)가 상기 평탄부재(210)에 고정되는 것을 특징으로 하는 화학 기계식 연마용 가요성 박막이 제공된다. A flexible thin film for chemical mechanical polishing comprising a flexible thin film for pressing a substrate and a retainer ring provided on an outer circumferential surface of the flexible thin film and contacting the lower flexible pad to polish the wafer, A flat member 210; A first vertical member (220) extending vertically from an outer peripheral surface of the first flat member; A second vertical member 270 spaced apart from the first vertical member and extending vertically in the same direction as the first vertical member; And a pressing member 280 provided between the first vertical member 220 and the second vertical member 270. The first vertical member 220 and the second vertical member 270 press the pressing member 280, There is provided a flexible thin film for chemical mechanical polishing, characterized in that the member (280) is fixed to the flat member (210).

Description

화학 기계식 연마용 가요성 박막{Membrane for CMP}{Membrane for CMP}

본 발명은 화학 기계식 연마용 가요성 박막에 관한 것이다.The present invention relates to a flexible thin film for chemical mechanical polishing.

집적 회로는 일반적으로 도체, 반도체 또는 절연층을 연속 증착함으로써 기판, 특히 실리콘 웨이퍼 상에 형성된다. 각 층이 증착된 이후에, 층은 회로 특성이 발생되도록 에칭된다. 일련의 층들이 연속적으로 증착되고 에칭됨에 따라, 기판의 외부 또는 최상층 표면, 즉 기판의 노출면은 점차 비평면화된다. 이와 같이 비평면인 외부면은 집적 회로 제조자에게 문제가 된다. 기판 외부면이 평면이 아니면, 그 위에 놓이는 포토레지스트 층도 평면이 아니다. An integrated circuit is typically formed on a substrate, in particular a silicon wafer, by successive deposition of a conductor, semiconductor or insulating layer. After each layer is deposited, the layer is etched to generate circuit characteristics. As a series of layers are sequentially deposited and etched, the outer or top layer surface of the substrate, i.e., the exposed surface of the substrate, is gradually non-planarized. This non-planar outer surface is a problem for the integrated circuit manufacturer. If the outer surface of the substrate is not planar, the photoresist layer lying thereon is also not planar.

포토레지스트 층은 일반적으로 포토레지스트 상에 광 화상을 집중시키는 포토리소그래피 장치(photolithographic devices)에 의해 패턴화된다. 기판의 외부면이 너무 울퉁불퉁하면, 외부면의 피크와 골 사이의 최대 높이 차이는 화상 장치의 포커스 깊이를 초과할 것이며, 기판 외부면에 광 화상을 적절하게 집중시킬 수 없다. 포커스 깊이가 개선된 새로운 포토리소그래피 장치를 설계하는 것은 상당히 비싼 작업이다. 또 집적회로 내에 이용되는 최소배선폭이 더 작아짐에 따라, 보다 단거리의 광 파장이 이용되어야 하며, 이로 인해 이용 가능한 포커스 깊이는 더욱 축소된다. 따라서 실질적인 평면 층 표면을 제공하기 위해 기판 표면을 주기적으로 평탄하게 할 필요가 있다.The photoresist layer is typically patterned by photolithographic devices that focus the light image on the photoresist. If the outer surface of the substrate is too rough, the maximum height difference between the peak and the valley of the outer surface will exceed the focus depth of the imaging device and the light image can not be properly focused on the outer surface of the substrate. Designing a new photolithographic device with improved focus depth is a fairly expensive operation. Also, as the minimum wiring width used in the integrated circuit becomes smaller, a shorter wavelength of light must be used, which further reduces the available focus depth. Thus, there is a need to periodically planarize the substrate surface to provide a substantial planar layer surface.

화학 기계식 연마(Chemical Mechanical Polishing, 이하 CMP)는 평탄화의 한가지 방법으로서, 상기 화학 기계식 연마는 평탄화시키고자 하는 대상 웨이퍼(기판)가 연마 헤드에 장착되는데, 상기 기판의 연마 헤드 장착은 상기 연마 헤드의 하부면에 장착된 가요성 박막과 상기 기판의 접촉에 의하여 수행된다. 이후 가요성 박막과 접촉함으로써 헤드에 장착된 상기 기판은 상기 가요성 박막과의 접촉면에 대향하는 면이 회전하는 연마 패드에 접촉하게 된다. 이때 상기 헤드는 연마 패드에 대해 상기 기판을 가압하게 되며, 또한 상기 헤드는 기판과 연마패드 사이에서 추가의 이동을 제공하도록 회전한다. 연마제 및 적어도 하나의 화학 반응제를 포함하는 연마 슬러리는 연마 패드 상에 분포되어 패드와 기판 사이 계면에서 연마 화학 용액을 제공한다. 이러한 CMP 공정은 상당히 복잡하며, 단순 습식 샌딩(wet sanding)과는 다르다. CMP 공정에서, 슬러리 내의 반응제는 반응 사이트를 형성하기 위해 기판의 외부면과 반응한다. 반응 장소를 갖는 연마 패드와 연마 입자의 상호 작용에 의해 연마가 이루어진다.Chemical mechanical polishing (CMP) is one method of planarization, in which a wafer (substrate) to be planarized is mounted on a polishing head, Is performed by contacting the substrate with the flexible thin film mounted on the lower surface. Thereafter, the substrate mounted on the head by contact with the flexible thin film comes into contact with the rotating polishing pad, the surface facing the surface contacting the flexible thin film. Wherein the head urges the substrate against the polishing pad and the head also rotates to provide additional movement between the substrate and the polishing pad. A polishing slurry comprising an abrasive and at least one chemical reagent is distributed on the polishing pad to provide a polishing chemical solution at the interface between the pad and the substrate. This CMP process is quite complex and differs from simple wet sanding. In the CMP process, the reactants in the slurry react with the outer surface of the substrate to form reaction sites. The polishing is performed by the interaction of the polishing pad having the reaction site and the abrasive particles.

특히 CMP 공정은 연마 속도, 마무리 정도 및 편평도는 패드 및 슬러리 조합, 기판과 패드 사이의 상대 속도, 및 패드에 대해 기판을 누르는 힘에 의해 결정된다. 편평도 및 마무리 정도가 불충분하면 기판은 결함이 있게 되므로, 연마 패드와 슬러리의 조합은 필요한 마무리 정도 및 편평도에 의해 선택된다. 이러한 조건 하에서, 연마속도에 의해 연마 장치의 최대 작업처리량이 정해진다. 연마 속도는 기판이 패드에 대해 압축되는 힘에 따라 달라진다. 특히, 이러한 힘이 커질수록, 연마 속도도 더 빨라진다. 캐리어 헤드가 불균일한 하중을 가한다면, 즉 캐리어 헤드가 기판의 한 영역에서만 더욱 큰 힘을 받게 된다면, 고압의 영역은 저압의 영역보다 더 신속하게 연마될 것이다. 따라서 하중이 불균일하면 기판은 불균일하게 연마될 것이다. 또환 CMP 공정의 한 가지 문제는 종종 기판의 엣지가 기판 중심과는 다른 속도(일반적으로 더 빠르고, 가끔씩 더 느린)로 연마되는 것이다. Particularly in a CMP process, the polishing rate, degree of finishing, and flatness are determined by the pad and slurry combination, the relative speed between the substrate and the pad, and the force pressing the substrate against the pad. If the degree of flatness and finishing is insufficient, the substrate will be defective, so that the combination of the polishing pad and the slurry is selected according to the required degree of finishing and flatness. Under these conditions, the maximum throughput of the polishing apparatus is determined by the polishing rate. The polishing rate depends on the force with which the substrate is pressed against the pad. In particular, the greater the force, the faster the polishing rate. If the carrier head imposes a non-uniform load, i. E. The carrier head is subjected to a greater force only in one region of the substrate, the region of high pressure will be polished more quickly than the region of low pressure. Therefore, if the load is uneven, the substrate will be polished non-uniformly. One problem with recirculating CMP processes is that the edges of the substrate are often polished at a different speed than the substrate center (generally faster, sometimes slower).

"엣지 효과(edge effect)"로 불리는 이 문제는 하중이 기판에 균일하게 적용되는 경우에도 발생한다. 엣지 효과는 기판의 주변부, 예를 들어 기판의 최외각 5 내지 10 mm에서 일반적으로 발생하는데, 이러한 엣지 효과는 기판의 전체 편평도를 감소시키고, 기판의 주변부를 집적 회로 내에서 이용하기에 부적합하게 하며, 수율을 감소시킨다.This problem, called the "edge effect ", occurs even when the load is uniformly applied to the substrate. The edge effect generally occurs at the periphery of the substrate, e.g., 5 to 10 mm of the outermost edge of the substrate, which reduces the overall flatness of the substrate and makes the periphery of the substrate unsuitable for use in an integrated circuit , Reducing the yield.

도 1은 종래 기술에 따른 엣지 효과를 설명하는 도면이다.1 is a view for explaining an edge effect according to the prior art.

도 1을 참조하면, CMP 헤드에서 웨이퍼(110)의 이탈을 방지하고자 소정 이상의 힘으로 가압되는 리테이너 링(Retainer Ring, 111)이 개시된다. 상기 리테이너 링(111)은 웨이퍼(110)의 외주면을 따라 환형의 형태를 가지며, 상기 가압되는 리테이너 링(111)은 가요성 패드(112)를 누르게 된다. 이때 아래로 눌린 가요성 패드는 압축되는 힘에 대한 반발(리바운드, rebound)로서, 상기 웨이퍼의 외각면(엣지면)에서는 위로 팽창하게 된다(W 참조). 이와 같이 위로 팽창하는 패드(112, W)에 의하여, 동일한 힘으로 가압되어 회전하는 웨이퍼(110)의 외곽면은 그 중심면보다 강한 힘을 받게 되며, 그 결과 소위 “엣지 효과”라 불리는 현상, 즉, 외각면과 중심면의 식각속도가 차이나는 현상이 발생한다.Referring to FIG. 1, a retainer ring 111 is disclosed that is pressed with a predetermined force to prevent separation of the wafer 110 from a CMP head. The retainer ring 111 has an annular shape along the outer circumferential surface of the wafer 110, and the presser retainer ring 111 presses the flexible pad 112. At this time, the downwardly pushed flexible pad is rebounded against the force to be compressed, and it expands upward at the outer face (edge face) of the wafer (see W). The outer surface of the wafer 110 rotated by the same force and rotated by the upwardly expanding pads 112 and W receives a stronger force than the central surface thereof and consequently a phenomenon called a so-called " edge effect " , A phenomenon occurs in which the etch rates of the outer surface and the center surface are different from each other.

이러한 문제를 해결하고자 대한민국 공개특허 10-2012-0012099호는 맴브레인과 접촉하는 리테이너링를 소정 각도로 깍은 기술을 개시한다. 하지만, 이 기술은 리테이너링 자체를 가공하여야 한다는 문제와, 웨이퍼의 이탈을 방지하기 위하여 실질적으로 가장 강한 힘을 받는 리테이너 링의 접촉 면적으로 축소하여, 과도한 부하를 걸리게 하는 문제가 있다. To solve such a problem, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0012099 discloses a technique of cutting a retainer ring in contact with a membrane to a predetermined angle. However, this technique has a problem that the retainer ring itself must be machined and the contact area of the retainer ring which is substantially subjected to the strongest force in order to prevent detachment of the wafer, thereby causing an excessive load.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 리테이너링의 구조를 변경하지 않으면서 웨이퍼의 엣지효과를 감소시킬 수 있는 새로운 화학 기계식 연마용 가요성 박막을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a novel thin film for chemical mechanical polishing capable of reducing the edge effect of a wafer without changing the structure of the retainer ring.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 기판을 가압하기 위한 가요성 박막 및 상기 가요성 박막의 외주면에 구비되는 리테이너 링을 포함하며, 하부의 가요성 패드와 접촉하여 웨이퍼를 연마하는 화학 기계식 연마용 가요성 박막으로, 상기 웨이퍼와 접촉하는 평탄부재(210); 상기 제 1 평탄부재의 외주면으로부터 수직으로 연장된 제 1 수직부재(220); 상기 제 1 수직부재와 소정 간격으로 이격되며, 제 1 수직부재와 동일방향으로 수직연장된 제 2 수직부재(270); 및 상기 제 1 수직부재(220)와 제 2 수직부재(270) 사이에 구비된 가압부재(280)를 포함하며, 상기 제 1 수직부재(220)와 제 2 수직부재(270)에 의하여 상기 가압부재(280)가 상기 평탄부재(210)에 고정되는 것을 특징으로 하는 화학 기계식 연마용 가요성 박막을 제공한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a polishing apparatus comprising a flexible thin film for pressing a substrate and a retainer ring provided on an outer circumferential surface of the flexible thin film, A flexible thin film, comprising: a flat member (210) in contact with the wafer; A first vertical member (220) extending vertically from an outer peripheral surface of the first flat member; A second vertical member 270 spaced apart from the first vertical member and extending vertically in the same direction as the first vertical member; And a pressing member 280 provided between the first vertical member 220 and the second vertical member 270. The first vertical member 220 and the second vertical member 270 press the pressing member 280, And the member (280) is fixed to the flat member (210).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 화학 기계식 연마용 가요성 박막은, 상기 제 1 수직부재(220)의 하부로부터 소정 길이만큼 상기 평탄부재(210)의 외측으로 수평 연장된 제 1 수평부재(220a); 및 상기 제 2 수직부재(270)의 하부로부터 소정 길이만큼 상기 평탄부재의 내측으로 수평연장된 제 2 수평부재(270a)를 포함하며, 상기 제 1 수평부재(220a)와 제 2 수평부재(270a)는 상기 가압부재(280)에 삽입된다. According to an embodiment of the present invention, the chemical mechanical polishing flexible film may include a first horizontal member (not shown) extending horizontally from the bottom of the first vertical member 220 to the outside of the flat member 210 by a predetermined length 220a); And a second horizontal member 270a extending horizontally from the bottom of the second vertical member 270 to a predetermined length inside the flat member 270. The first horizontal member 220a and the second horizontal member 270a Is inserted into the pressing member 280. [

본 발명의 일 실시예에서, 상기 화학 기계식 연마용 가요성 박막은, 상기 제 1 수직부재(220), 가압부재(280, 및 제 2 수직부재(270)에 의하여 형성되는 공간에 주입되는 공기에 의하여 상기 가압부재(280)가 수직으로 가압된다. In one embodiment of the present invention, the chemical mechanical polishing flexible film is formed on the air injected into the space formed by the first vertical member 220, the pressing member 280, and the second vertical member 270 The pressing member 280 is vertically pressed.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 가압되는 가압부재(280)의 압력은 상기 가압부재 외측에 구비되는 리테이너링(230)가 수직으로 가압하는 압력보다 낮다.In an embodiment of the present invention, the pressure of the pressing member 280 to be pressed is lower than the pressure that the retainer ring 230 provided outside the pressing member vertically presses.

본 발명에 따르면, 웨이퍼와 접촉하여 가압하는 가요성 박막과 리테이너링 사이에 수직으로 가압될 수 있는 부재를 구비시킨다. 즉, 본 발명은 종래 기술의 문제를 해결하기 위하여 상기 가압부재의 가압압력을 상기 리테이너링의 가압 압력보다 낮게 설정함으로써 리테이너링의 가압에 의한 리바운드를 상기 가압부재가 받도록 하여, 리테이너링 가압에 의한 패드 리바운드로부터 발생하는 웨이퍼 엣지 효과를 감소시킬 수 있다. According to the present invention, there is provided a member which can be vertically pressed between the flexible thin film pressing in contact with the wafer and the retainer ring. That is, in order to solve the problems of the prior art, the present invention sets the pressing pressure of the pressing member to be lower than the pressing pressure of the retainer ring so that the pressing member receives rebound by the pressing of the retainer ring, The wafer edge effect resulting from the pad rebound can be reduced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계식 연마용 가요성 박막의 모식도이이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계식 연마용 가요성 박막의 dpt지효과를 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계식 연마용 가요성 박막의 전체 모식도이다.
1 is a schematic diagram of a flexible thin film for chemical mechanical polishing according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining the dpt paper effect of a flexible thin film for chemical mechanical polishing according to an embodiment of the present invention.
3 is an overall schematic diagram of a flexible thin film for chemical mechanical polishing according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 도면을 참조하여 상세하게 설명하고자 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 본 명세서 전반에 걸쳐 표시되는 약어는 본 명세서 내에서 별도의 다른 지칭이 없다면 당업계에서 통용되어, 이해되는 수준으로 해석되어야 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following embodiments are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In the drawings, the width, length, thickness, etc. of components may be exaggerated for convenience. Like reference numerals designate like elements throughout the specification. In addition, abbreviations displayed throughout this specification should be interpreted to the extent that they are known and used in the art unless otherwise indicated herein.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위하여 웨이퍼와 접촉하여 가압하는 가요성 박막과 리테이너링 사이에 수직으로 가압될 수 있는 부재를 구비시킨다. 즉, 본 발명은 종래 기술의 문제를 해결하기 위하여 상기 가압부재의 가압압력을 상기 리테이너링의 가압 압력보다 낮게 설정함으로써 리테이너링의 가압에 의한 리바운드를 상기 가압부재가 받도록 하여, 리테이너링 가압에 의한 패드 리바운드로부터 발생하는 웨이퍼 엣지 효과를 감소시킬 수 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a member that can be vertically pushed between a flexible thin film and a retainer ring, which are in contact with and pressurized with a wafer to solve the above-described problems of the prior art. That is, in order to solve the problems of the prior art, the present invention sets the pressing pressure of the pressing member to be lower than the pressing pressure of the retainer ring so that the pressing member receives rebound by the pressing of the retainer ring, The wafer edge effect resulting from the pad rebound can be reduced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계식 연마용 가요성 박막의 모식도이이다. 도 1에서 예시된 화학 기계식 연마용 가요성 박막은 어플라이드 머티어리얼즈사의 헤드(한국 특허 10-0844607 참조)의 가요성 박막이나, 본 발명의 범위는 도 1에 예시된 구조로 가요성 박막을 제한하지 않는다. 즉, 웨이퍼와 접촉하며 상부에 인가되는 기체에 의하여 가압할 수 있는 임의의 가요성 박막이 모두 본 발명의 범위에 속한다.1 is a schematic diagram of a flexible thin film for chemical mechanical polishing according to an embodiment of the present invention. The flexible thin film for chemical mechanical polishing illustrated in FIG. 1 is a flexible thin film of the head of Applied Materials (see Korean Patent No. 10-0844607), but the scope of the present invention is not limited to the structure illustrated in FIG. 1, Not limited. That is, any flexible thin film which can be pressed by the gas applied in contact with the wafer and applied to the wafer belongs to the scope of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 화학 기계식 연마용 가요성 박막은 상기 웨이퍼(250)와 접촉하는 평탄부재(210); 상기 제 1 평탄부재(210)의 외주면으로부터 수직으로 소정 길이만큼 연장된 제 1 수직부재(220); 상기 제 1 수직부재와 소정 간격으로 이격되며, 제 1 수직부재와 동일방향으로 소정 길이만큼 수직 연장된 제 2 수직부재(270); 및 상기 제 1 수직부재(220)와 제 2 수직부재(270) 사이에 구비된 가압부재(280)를 포함하며, 상기 제 1 수직부재(220)와 제 2 수직부재(270)에 의하여 상기 가압부재(280)가 상기 평탄부재(210)에 기계적으로 고정된다. 또한, 본 발명에 따른 가요성 박막의 제 2 수직부재(270)의 외측에는 리테이너링(230)이 구비된다. Referring to FIG. 1, a chemical mechanical polishing flexible film according to the present invention includes a flat member 210 contacting with the wafer 250; A first vertical member 220 extending vertically from the outer circumferential surface of the first flat member 210 by a predetermined length; A second vertical member 270 spaced apart from the first vertical member by a predetermined distance and extending vertically in the same direction as the first vertical member; And a pressing member 280 provided between the first vertical member 220 and the second vertical member 270. The first vertical member 220 and the second vertical member 270 press the pressing member 280, A member 280 is mechanically secured to the flat member 210. A retainer ring 230 is provided on the outer side of the second vertical member 270 of the flexible thin film according to the present invention.

도 1에서 설명한 가압부재(280)의 고정방법을 보다 상세히 설명하면, 상기 제 1 평탄부재(210)의 하부로부터 소정 길이만큼 상기 평탄부재(210)의 외측으로 수평 연장된 제 1 수평부재(220a); 및 상기 제 2 수직부재(270)의 하부로부터 소정 길이만큼 상기 평탄부재(210) 방향으로 수평연장된 제 2 수평부재(270a)가 상ㄱ평탄 부재 사이로 삽입됨으로써 상기 가압부재(280)가 실질적으로 헤드 움직임에 따라 회전하는 평탄부재(210)와 물리적, 기계적으로 연결된다. The first horizontal member 220a extending horizontally to the outside of the flat member 210 by a predetermined length from the lower portion of the first flat member 210 will be described in more detail. ); And a second horizontal member 270a horizontally extending from the lower portion of the second vertical member 270 in the direction of the flat member 210 by a predetermined length is inserted between the upper and lower flat members 270, And is physically and mechanically connected to the rotating flat member 210 according to the movement of the head.

상기 평탄부재(210)의 수직방향으로 복수 개의 수직부재(220, 이하 플랩)이 구비되어, 웨이퍼(250)의 가압 프로파일을 조절할 수 있다. 하지만, 본 발명의 핵심은 평탄부재(210)의 가압 방식이 아니라, 평탄부재(210) 외측에 별도 가압부재(280)를 구비시키는 것이므로, 도 1의 평탄부재(210) 형태에 본 발명은 제한되지 않는다. A plurality of vertical members 220 (hereinafter referred to as flaps) may be provided in the vertical direction of the flat member 210 to control the pressing profile of the wafer 250. However, since the pressing member 280 is provided on the outside of the flat member 210 instead of the pressing member of the flat member 210, the present invention is not limited to the flat member 210 of FIG. It does not.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화학 기계식 연마용 가요성 박막은, 상기 제 1 수직부재(220), 가압부재(280), 및 제 2 수직부재(270)에 의하여 형성된 별도의 공간(챔버)을 포함하며, 상기 챔버에 기체가 주입되어 상기 가압부재(280)는 수직방향으로 가압된다. 상기 기체 주입 방식은 종래 기술에 따르므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. The flexible thin film for chemical mechanical polishing according to an embodiment of the present invention may include a separate space (chamber) formed by the first vertical member 220, the pressing member 280, and the second vertical member 270, And gas is injected into the chamber so that the pressing member 280 is pressed in the vertical direction. Since the gas injection method is based on the prior art, a detailed description thereof will be omitted.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계식 연마용 가요성 박막의 압력 프로파일을 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, the pressure profile of the flexible thin film for chemical mechanical polishing according to one embodiment of the present invention will be described in more detail.

도 1에서 상기 챔버로 주입되는 공기에 의하여 수직으로 가압되는 상기 가압부재의 압력은 P4, 리테이너링의 압력은 P3, 평탄부재의 가압압력은 다양할 수 있으나, 적어도 최외곽 영역이 가압압력은 P5가 된다. 본 발명의 상기 압력 조건을 다음과 같이 구성한다. 1, the pressure of the pressing member vertically pressed by the air injected into the chamber is P4, the pressure of the retainer ring is P3, and the pressing pressure of the flat member may vary. However, at least the outermost region has a pressing pressure P5 . The pressure condition of the present invention is configured as follows.

P3 > P4 > P5P3> P4> P5

즉, 웨이퍼(250)의 이탈(슬립)을 방지하기 위하여 리테이너링(230)에 최대 압력을, 상기 리테이너링과 접촉한 가압부재(280)에 그 다음 세기의 압력을 인가하여, 웨이퍼의 엣지 효과를 감소시킨다. That is, the maximum pressure is applied to the retainer ring 230 and the pressure of the next intensity is applied to the pressing member 280 in contact with the retainer ring in order to prevent the wafer 250 from slipping off, .

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계식 연마용 가요성 박막의 dpt지효과를 설명하는 도면이다. 2 is a view for explaining the dpt paper effect of a flexible thin film for chemical mechanical polishing according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면. 리테이너링의 가장 강한 가압에 의한 패드 리바운드(a)가 가압부재 방향으로 집중되는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. It can be seen that the pad rebound (a) due to the strongest pressure of the retainer ring is concentrated in the direction of the pressing member.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계식 연마용 가요성 박막의 전체 모식도이다.3 is an overall schematic diagram of a flexible thin film for chemical mechanical polishing according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계식 연마용 가요성 박막은 또 다른 장점을 가지는데, 그것은 리테이너링의 사용 시간을 크게 증가시킬 수 있는 것이다. The flexible thin film for chemical mechanical polishing according to an embodiment of the present invention has another advantage, which can greatly increase the use time of the retainer ring.

일반적으로, 리테이너링(230) 재질로 PPS 또는 PEEK와 같이 높은 강도의 물질을 사용하는데, 이 경우, 웨이퍼와 맞닿는 부분이 웨이퍼와 접촉으로 인하여 마모되는 문제가 발생하며, 그 결과 웨이퍼가 깨어지는 현상이 발생한다.Generally, a material having a high strength such as PPS or PEEK is used as the material of the retainer ring 230. In this case, there arises a problem that the portion abutting the wafer is abraded due to the contact with the wafer. As a result, Lt; / RTI >

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 가요성 박막의 경우 웨이퍼와 접촉하는 가압부재(280)가 리테이너링(230)보다 낮은 압력으로 가압되므로, 마모 속도가 상대적으로 낮으며, 그 결과 기존 재질을 사용하더라도 CMP 헤드의 사용 시간을 획기적으로 증가시킬 수 있다.Accordingly, in the case of the flexible thin film according to the embodiment of the present invention, since the pressing member 280 contacting the wafer is pressed at a lower pressure than the retainer ring 230, the wear rate is relatively low, The use time of the CMP head can be remarkably increased.

Claims (5)

하부의 가요성 패드와 접촉된 웨이퍼에 대하여 상부로부터 가압하여 연마하는 화학 기계식 연마용 가요성 박막으로서, 상기 가요성 박막의 외측에 리테이너 링이 구비되며,
상기 화학 기계식 연마용 가요성 박막은,
상기 웨이퍼의 상면에 접촉하는 평탄부재(210);
상기 평탄부재(210)의 외주면으로부터 수직으로 연장된 제 1 수직부재(220);
상기 제 1 수직부재(220)와 상기 평탄부재의 외측 방향으로 소정 간격 이격되며, 상기 제 1 수직부재와 동일방향으로 수직연장된 제 2 수직부재(270); 및
상기 제 1 수직부재(220)와 제 2 수직부재(270) 사이에 구비되며, 상기 웨이퍼의 가장자리 바깥쪽에 배치되는 가압부재(280);를 포함하며,
상기 제 1 수직부재(220)와 제 2 수직부재(270)에 의하여 상기 가압부재(280)가 상기 평탄부재(210)에 고정되며,
상기 가압부재(280)는 상기 웨이퍼 및 상기 리테이너 링 사이에 배치된 상태이고, 상기 가압부재(280) 상에 수직으로 작용하는 가압 압력은 상기 리테이너 링에 작용하는 가압 압력보다 낮게 설정함으로써 상기 리테이너링의 가압에 의한 리바운드를 상기 가압부재(280)가 받도록 하는 것을 특징으로 하는 화학 기계식 연마용 가요성 박막.
A polishing pad for chemical mechanical polishing, which presses the polishing pad from above to polish a wafer contacted with a lower flexible pad, wherein a retainer ring is provided on the outer side of the flexible thin film,
The chemical mechanical polishing flexible thin film is characterized in that,
A flat member (210) contacting the upper surface of the wafer;
A first vertical member 220 extending vertically from an outer circumferential surface of the flat member 210;
A second vertical member 270 spaced apart from the first vertical member 220 in the outer direction of the flat member and extending vertically in the same direction as the first vertical member; And
And a pressing member 280 provided between the first vertical member 220 and the second vertical member 270 and disposed outside the edge of the wafer,
The pressing member 280 is fixed to the flat member 210 by the first vertical member 220 and the second vertical member 270,
The pressing member 280 is disposed between the wafer and the retainer ring and the pressing pressure acting vertically on the pressing member 280 is set lower than the pressing pressure applied to the retainer ring, So that the pressing member (280) receives the rebound by the pressure of the pressing member (280).
제 1항에 있어서, 상기 화학 기계식 연마용 가요성 박막은,
상기 제 1 수직부재(220)의 하부로부터 소정 길이만큼 상기 평탄부재(210)의 외측으로 수평 연장된 제 1 수평부재(220a); 및
상기 제 2 수직부재(270)의 하부로부터 소정 길이만큼 상기 평탄부재의 내측으로 수평연장된 제 2 수평부재(270a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기계식 연마용 가요성 박막.
The chemical mechanical polishing polishing composition according to claim 1,
A first horizontal member 220a horizontally extended from the bottom of the first vertical member 220 to the outside of the flat member 210 by a predetermined length; And
And a second horizontal member (270a) extending horizontally from the lower portion of the second vertical member (270) to a predetermined length inside the flat member (270).
제 2항에 있어서,
상기 제 1 수평부재(220a)와 제 2 수평부재(270a)는 상기 가압부재(280)에 삽입되는 것을 특징으로 하는 화학 기계식 연마용 가요성 박막.
3. The method of claim 2,
Wherein the first horizontal member (220a) and the second horizontal member (270a) are inserted into the pressing member (280).
제 1항에 있어서, 상기 화학 기계식 연마용 가요성 박막은,
상기 제 1 수직부재(220), 가압부재(280), 및 제 2 수직부재(270)에 의하여 형성되는 공간에 주입되는 공기에 의하여 상기 가압부재(280)가 수직으로 가압되는 것을 특징으로 하는 화학 기계식 연마용 가요성 박막.

The chemical mechanical polishing polishing composition according to claim 1,
The pressing member 280 is vertically pushed by the air injected into the space formed by the first vertical member 220, the pressing member 280 and the second vertical member 270. [ Flexible thin film for mechanical polishing.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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