KR101678992B1 - Chemical-mechanical polishing equipment having a multi-head - Google Patents
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Abstract
본 발명은 멀티-헤드를 갖는 CMP 장비에 관한 것으로, 상기 장비는, 가공 웨이퍼(예를 들어, SiC)의 크기와 상관없이 테이블 상에 놓인 웨이퍼 배면에 에어(Air)로 가공 압력을 직접 가하는 멀티-헤드(Multi-Head)를 갖는 균일압력직접제어방식에 의해 표면 연마율을 높이기 위한 균일 초고압력 연마장치와; 상기 균일 초고압력 연마장치로 연마 중 발생하는 마찰열의 발생을 실시간으로 검출하여 웨이퍼 표면 거칠기 제어장치로 데이터를 보내기 위한 온도 검출 센서와; 상기 온도 검출 센서로부터 감지된 데이터에 의해 상기 균일 초고압력 연마장치의 멀티-헤드(Multi-Head)와 웨이퍼에 가해지는 마찰열을 줄여주기 위해 상기 테이블에 절삭유를 공급하는 냉각장치와; 상기 균일 초고압력 연마장치로 연마 시 발열 억제를 위한 연마 슬러리에 웨이퍼와 반응성이 큰 대역 밴드 갭이 혼합된 첨가제를 공급하는 슬러리 자동공급 장치와; 상기 CMP 장비에 대한 테이블의 회전수 제어와 가공에 따른 발열 시 냉각수 및 슬러리의 자동 공급 제어를 위한 웨이퍼 표면 거칠기 제어장치를 구성함으로써, 78.4 kPa(800g/cm2) 이상의 초고압력 조건에서도 고정밀도의 표면 연마가 가능하여 연마효율을 크게 높일 수 있는 독특한 특징이 있다.The present invention relates to a CMP apparatus having a multi-head, which comprises a multi-head CMP apparatus for directly applying a machining pressure to the backside of a wafer placed on a table, regardless of the size of the processed wafer (for example, SiC) A uniform ultra high pressure polishing apparatus for increasing the surface polishing rate by a uniform pressure direct control system having a head (Multi-Head); A temperature detection sensor for detecting the occurrence of frictional heat generated during polishing by the uniform ultra high pressure polishing apparatus in real time and sending data to the wafer surface roughness control apparatus; A cooling device for supplying coolant to the table to reduce frictional heat applied to the multi-head and the wafer of the uniform ultra-high pressure polishing apparatus by data sensed by the temperature detection sensor; An automatic slurry supply device for supplying an additive mixed with a band-band gap having a high reactivity to a wafer to a polishing slurry for suppressing heat generation during polishing by the uniform ultra-high pressure polishing device; High precision in the rotational speed by constructing the wafer surface roughness control device for the automatic supply control of the heat generation during the cooling water and the slurry according to the control and processing, 78.4 kPa (800g / cm 2 ) or more of ultra-high pressure conditions of the table of the CMP equipment Surface polishing is possible and there is a unique characteristic that the polishing efficiency can be greatly increased.
Description
본 발명은 화학-기계적인 연마(CMP, Chemical Mechanical Polishing) 장비에 관한 것으로서, 특히 기존의 300~400g/cm2의 저압력 조건에서 연마하는 하중가압방식이 아닌 균일압력직접제어방식을 통해 78.4 kPa(800g/cm2) 이상의 초고압력 조건에서도 연마가 가능하도록 한 멀티-헤드를 갖는 CMP 장비에 관한 것이다.The present invention is chemical-mechanical polishing (CMP, Chemical Mechanical Polishing) through relates to the equipment, in particular the existing 300 ~ 400g / cm 2 low-load pressure method is uniform pressure directly controlled and not for grinding at a pressure condition of the system 78.4 kPa (CMP) apparatus having a multi-head capable of polishing even under an ultra-high pressure of 800 g / cm < 2 > or more.
최근, LED, 휴대폰 액정부품 등 광소자의 폭발적인 시장 확대로 인하여 SiC, GaN, 사파이어(Sapphire) 등의 웨이퍼 기판에 대한 요구가 급증하고 있는 추세이다. 이 중에서 SiC 웨이퍼 재료는 대역 밴드 갭(Wide Band Gap)을 가지는 대표적인 전자 재료로서 최근 그 수요가 급증하고 있다.In recent years, demand for wafer substrates such as SiC, GaN, and sapphire has been rapidly increasing due to explosive market expansion of optical devices such as LEDs and mobile phone liquid crystal components. Among them, the SiC wafer material has been rapidly increasing in demand as a typical electronic material having a wide band gap.
그러나 SiC는 다이아몬드에 가까운 경도를 가지는 극한의 기계적 특성으로 인하여 가공 과정에 소모되는 비용과 시간이 타 가공에 비교할 수 없을 정도로 기술적인 요구사항이 높으며, 기판자체의 가격보다 기판제조 시 투입되는 가공비용이 실제 제품 가격의 60~70%에 이른다. 이러한 이유로 현재 전세계에서 SiC를 가공하여 최종 에피택셜(Epitaxial) 층을 올리기 위한 표면까지 가공할 수 있는 업체는 손에 꼽을 정도이다.However, due to the extreme mechanical properties of SiC, which has hardness close to diamond, the cost and time consumed in the machining process are so high that the technical requirements are incomparable to other machining processes, and the machining cost This amounts to 60-70% of the actual product price. For this reason, it is not uncommon for companies worldwide to process SiC to the surface to raise the final epitaxial layer.
이러한 이유로, 국내에서 극한재료 가공기술에 대한 개발은 필수적이며, 반도체 소자들의 요구조건이 높아짐에 따라 SiC 뿐만 아니라 광소자 등에 사용되는 GaN 등의 사용이 점점 증가하는 추세이나 기계적 혹은 화학적 가공이 매우 어려워 이러한 기술에 대한 선점으로 국가 경쟁력 확보와 차세대 반도체 산업 발전의 기반을 마련할 수 있다는 점에서 시급한 기술개발이 이루어지고 있다.For this reason, development of extreme material processing technology is indispensable in Korea. As the requirement of semiconductor devices increases, the use of GaN used in optical devices as well as SiC is increasingly used, but mechanical or chemical processing is very difficult As a preemption for these technologies, urgent technology development is taking place in order to secure national competitiveness and to lay the foundations for the next generation semiconductor industry development.
현재 개발된 CMP 장비는 대부분 300~400g/㎠의 저압력 조건에서 표면을 연마함으로써 전체 공정 시간의 상승으로 인한 소모재 등 공정비용이 많이 소요되고 있다(도 1 참조).Most of the CMP equipment currently developed is polishing the surface at a low pressure of 300 to 400 g / cm 2, which causes a considerable process cost such as consumables due to an increase in the entire process time (see FIG. 1).
상용화된 저압력 조건의 CMP 장비는 78.4 kPa (800g/㎠) 이상의 초고압력 조건으로 표면 연마를 할 경우 높은 마찰열에 의해 웨이퍼를 고정시키는 왁스가 녹아 웨이퍼가 이탈하거나 연마 불균형이 발생되어 웨이퍼의 형상 정밀도가 저하되는 문제점이 발생한다.In the case of CMP equipment with a low pressure under a commercial condition, when the surface is polished under an ultra-high pressure condition of 78.4 kPa (800 g / cm 2) or more, wax which fixes the wafer due to high frictional heat melts to detach the wafer or cause polishing unbalance, Is lowered.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 78.4 kPa (800g/㎠) 이상의 초고압력 조건을 이용하여 연마를 하게 되면 단위시간당 연마율이 증가하게 되어 표면공정 비용이 크게 절감될 수 있도록 한 전혀 새로운 CMP 장비를 제안한다.Therefore, in order to solve the above-described problems, the present invention provides a completely new method for polishing a substrate by using an ultra-high pressure condition of 78.4 kPa (800 g / cm 2) or more to increase the polishing rate per unit time, CMP equipment.
본 발명은 전술한 목적은 달성하기 위한 것으로, 보다 상세하게는 종래의 저압력 조건의 하중가압방식과 달리 4-헤드(4-Head)의 표면 연마기와 균일압력직접제어방식을 통해 78.4 kPa(800g/cm2) 이상의 초고압력 조건에서도 고정밀도의 표면 연마가 가능하도록 한 멀티-헤드를 갖는 CMP 장비를 제공한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a four-head surface grinder and a uniform pressure direct control system, / cm < 2 >) or more under high pressure conditions.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 화학-기계적 연마(CMP, Chemical Mechanical Polishing) 장비에 있어서, 상기 장비는, 가공 웨이퍼의 크기와 상관없이 덕타일 주물소재로 성형 가공된 테이블(110)상에 놓인 웨이퍼 배면에 에어(Air) 장치에 의해 78.4kPa(800g/cm2)로 가공 압력을 직접 가하는 멀티-헤드(Multi-Head)를 갖는 균일압력직접제어방식에 의해 가공 웨이퍼의 표면 연마율을 높이기 위한 균일 초고압력 연마장치(100)와; 상기 균일 초고압력 연마장치로 연마 중 발생하는 마찰열의 발생을 실시간으로 검출하여 웨이퍼 표면 거칠기 제어장치로 데이터를 보내기 위한 온도 검출 센서(200)와; 상기 온도 검출 센서로부터 감지된 데이터에 의해 상기 균일 초고압력 연마장치(100)의 멀티-헤드와 웨이퍼에 가해지는 마찰열을 줄여주기 위해 상기 테이블에 절삭유를 공급하는 냉각장치(300)와; 상기 균일 초고압력 연마장치로 연마 시 발열 억제를 위한 연마 슬러리에 웨이퍼와 반응성을 갖는 대역 밴드 갭이 혼합된 첨가제를 공급하는 슬러리 자동공급 장치(400)를 포함하며; 또한, 웨이퍼 표면 거칠기에 대한 나노급 표면 균일도를 갖는 기준값이 저장된 ROM(520)의 데이터와 사용자가 조작 및 감시 모니터(600)를 통해 입력한 데이터 중에서 어느 하나가 선택될 수 있도록 제어명령을 수행하되, 사용자 입력이 없을 경우, 표면 거칠기 센서(510)의 감지 정보를 상기 ROM의 저장 데이터와 우선적으로 비교 확인하고, 사용자 입력이 있을 경우, 상기 표면 거칠기 센서의 감지 정보를 상기 조작 및 감시 모니터의 입력 데이터와 우선적으로 비교 확인하여, 상기 균일 초고압력 연마장치(100)의 테이블(110) 회전수 제어와 웨이퍼 연마에 따른 발열 시 냉각수 및 슬러리를 자동으로 공급시키는 웨이퍼 표면 거칠기 제어장치(500)가 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티-헤드를 갖는 CMP 장비를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a chemical mechanical polishing (CMP) apparatus, comprising: a table formed of a dough tile cast material, A uniform pressure direct control system having a multi-head that directly applies the processing pressure to the backside of the wafer placed on the wafer surface by an air device at a rate of 78.4 kPa (800 g / cm 2 ) A uniform ultra high
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 멀티-헤드(Multi-Head)는, 상기 웨이퍼 배면의 균일한 연마를 위해 4축 프레스 에어(Air) 제어에 의해 가압 구동되는 4-헤드부(4-Head Unit,120)가 구비되는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the multi-head includes a 4-head part (4-A) which is driven under pressure by a 4-axis press air control for uniform polishing of the back surface of the wafer, A
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 4-헤드부(4-Head Unit,120)는, 균일 미세 압력분포를 갖도록 하기 위해 벌집구조(121)로 성형 가공되는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the 4-
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 테이블(110)은, 냉각효과를 극대화시키기 위해 6개의 냉각수 공급통로와 6개의 냉각수 배출통로를 갖는 모두 12개의 통로가 상기 테이블 중심에서 원주 외곽으로 방사선 홈(320)으로 형성되는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in order to maximize the cooling effect, the table 110 has twelve passages each having six cooling water supply passages and six cooling water discharge passages, (320).
본 발명의 멀티-헤드를 갖는 CMP 장비는 다음과 같은 효과가 있다.The CMP apparatus having the multi-head of the present invention has the following effects.
(1) 종래의 저압력 조건에서 연마하는 하중가압방식과 달리 초고압력조건에서 균일압력직접제어방식에 의해 표면 연마를 함으로써, 높은 마찰열에 의해 웨이퍼를 고정시키는 왁스가 녹아 웨이퍼가 이탈하거나 연마 불균형이 발생되어 웨이퍼의 형상 정밀도가 저하되는 종래의 문제점을 해소할 수 있다.(1) Unlike the conventional load pressurizing method in which the wafer is polished under a low pressure condition, the surface is polished by the uniform pressure direct control method under the ultra-high pressure condition, so that the wax to fix the wafer by the high frictional heat melts, The conventional problem that the shape precision of the wafer is lowered can be solved.
(2) 4-헤드(4-Head)를 이용한 78.4 kPa (800g/㎠) 이상의 초고압력 조건을 이용하여 연마를 함으로써, 단위시간당 연마율이 크게 증가하게 되어 표면공정 비용을 획기적으로 절감할 수 있는 효과가 있다.(2) Since the polishing rate is increased by a high-pressure condition of 78.4 kPa (800 g / cm 2) or more using a 4-head, the polishing rate per unit time is greatly increased, It is effective.
도 1은 종래 기술에 대한 CMP 장비의 개략도와 실물사진을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 멀티-헤드를 갖는 CMP 장비에 대한 전체 구조를 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 멀티-헤드를 갖는 CMP 장비에 대한 온도센서를 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 멀티-헤드를 갖는 CMP 장비에 대한 4-헤드부(4-Head Unit)에 대한 벌집 구조를 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 멀티-헤드를 갖는 CMP 장비에 대한 냉각장치를 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 멀티-헤드를 갖는 CMP 장비에 대한 웨이퍼 표면 거칠기 제어장치를 나타낸 블록도FIG. 1 is a schematic view of a CMP apparatus according to the prior art,
2 is a diagram illustrating the entire structure of a CMP apparatus having a multi-head according to a preferred embodiment of the present invention
3 is a view of a temperature sensor for a CMP apparatus having a multi-head according to a preferred embodiment of the present invention
4 is a view illustrating a honeycomb structure for a 4-head unit of a CMP apparatus having a multi-head according to a preferred embodiment of the present invention.
5 shows a cooling apparatus for a CMP apparatus having a multi-head according to a preferred embodiment of the present invention
6 is a block diagram illustrating a wafer surface roughness control apparatus for a CMP apparatus having a multi-head according to a preferred embodiment of the present invention
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 하며 비록 종래기술과 동일한 부호가 표시되더라도 종래기술은 그 자체로 해석하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals refer to like elements throughout. Although the same reference numerals are used in the different drawings, the same reference numerals are used throughout the drawings. The prior art should be interpreted by itself. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
먼저 도 2 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 멀티-헤드를 갖는 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 장비의 기술적 구성은 크게, 균일 초고압력 연마장치(100)와, 온도 검출 센서(200)와, 냉각장치(300)와, 슬러리 자동공급 장치(400)와 및 웨이퍼 표면 거칠기 제어장치(500)로 이루어진다.2 to 7, the technical construction of a CMP (Chemical Mechanical Polishing) apparatus having a multi-head according to an embodiment of the present invention includes a uniform ultra-high
도 2를 참조하여, 상기 균일 초고압력 장치(100)는, 외부 콤프레셔(Compressor)에서 공급되는 에어(Air)에 의해 4축 가압 구동되는 수단으로, 가공 웨이퍼(예를 들어, SiC, GaN, Sapphire 등)의 크기와 상관없이 테이블(110)상에 놓인 웨이퍼 배면에 에어(Air)로 가공 압력을 직접 가하는 멀티-헤드(Multi-Head)를 갖는 균일압력직접제어방식에 의해 웨이퍼 연마할 수 있으며 연마 시에 기존의 CMP 장비에 비해 웨이퍼의 배면 연마율을 크게 높일 수 있다.Referring to FIG. 2, the uniform
또한, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른, 상기 테이블(110)은, 상기 테이블 베드(Bed)의 진동을 최소화시키기 위해 구상흑연주철 소재로 하는 덕타일 주물소재로 성형 가공된다.2 and 3, the table 110 according to a preferred embodiment of the present invention includes a duck tile cast material made of a spheroidal graphite cast iron material to minimize the vibration of the table bed And is molded.
여기서, 상기 테이블(110)은 초정밀 테이블 구조를 갖기 위해 테이블의 평면 런 아웃을 50미크론 이하로 하여 정밀연삭이 가능하도록 할 수 있고, 테이블의 강성 유지를 위해 테이블 평면에 벌집 구조로 성형 가공 가능하며, 테이블의 평면도 유지를 위해 스크랩핑(Scraping) 조립도 가능하다.Here, the table 110 can be precisely ground by setting the plane runout of the table to 50 microns or less in order to have an ultra precise table structure, and can be formed into a honeycomb structure on the table plane in order to maintain rigidity of the table Scraping can also be used to maintain the flatness of the table.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른, 상기 멀티-헤드(Multi-Head)는, 상기 웨이퍼 배면의 균일한 연마를 위해 4축 프레스 에어(Air) 제어에 의해 가압 구동되는 4-헤드부(4-Head Unit,120)가 구비된다.In addition, the multi-head according to the preferred embodiment of the present invention includes a 4-head portion 4 (see FIG. 4) which is driven under pressure by 4-axis press air control for uniform polishing of the wafer back surface A read
또한, 도 4를 참조하면, 상기 멀티-헤드(Multi-Head)는, 상기 4-헤드부(4-Head Unit,120)가 균일 미세 압력분포를 갖도록 하기 위해 벌집구조(121)로 성형 가공된다.4, the multi-head is formed into a
여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 4-헤드부(4-Head Unit, 120)는 기존의 방식과 전혀 다른 멀티-헤드를 구현하였다. 즉, 기존의 300~400g/cm2의 저압력 조건에서 연마하는 연마용 헤드는 하중제어가압방식이므로 하중의 크기를 가공물의 면적으로 나누었을 때 가공 하중이 결정된다. 따라서 가공 압력을 정밀하고 높은 범위로 제어하기 위해서는 하중의 크기를 정밀하게 제어해야 할 필요성이 있으나, 4인치와 6인치 크기의 가공물에 대한 정밀한 하중 제어는 이러한 하중제어가압방식으로는 곤란하다. 따라서 본 발명에서는 웨이퍼를 연마할 수 있도록 하기 위해 하중제어가압방식이 아닌 4축 프레스 에어(Air) 제어에 의해 가압 구동되는 4-헤드부(4-Head Unit,120)의 벌집구조(121)를 통해 균일압력직접제어방식을 채택함으로써, 웨이퍼 배면에 가공 압력이 직접 가해질 수 있도록 하여 웨이퍼의 크기와 상관없이 균일한 압력이 가해져 웨이퍼의 배면을 균일하게 연마하도록 구성하였다는데 그 특징이 있다.Here, the 4-
그리고, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른, 상기 균일 초고압력 연마장치(100)는, 상기 웨이퍼 배면에 78.4kPa(800g/㎠)의 압력이 가해져서 연마된다.The uniform ultra-high
이는, 기존의 CMP 장비가 300~400g/㎠의 저압력 조건에서 웨이퍼의 표면을 연마함으로써 전체 공정 시간의 상승으로 인한 소모재 등 공정비용이 많이 소요되는 반면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 균일 초고압력 연마장치(100)는 78.4kPa(800g/㎠) 이상의 초고압력 조건을 이용하여 웨이퍼를 연마하게 되면 단위시간당 연마율이 크게 증가하여 공정비용이 획기적으로 절감되는 효과가 있다. 또한, 기존의 상용화된 300~400g/㎠의 저압력 조건의 CMP 장비를 사용하여 본 발명의 실시 예와 같은 초고압력 조건으로 연마를 할 경우 높은 마찰열에 의해 웨이퍼를 고정시키는 왁스가 녹아 웨이퍼가 이탈하거나 연마 불균형이 발생되어 웨이퍼의 표면 형상 정밀도를 크게 저하시키는 문제점이 발생할 수 있다. 그러나 본 발명의 실시 예에 따른 상기 균일 초고압력 연마장치(100)는 4축 프레스 에어(Air) 제어에 의해 가압 구동되는 4-헤드부(4-Head Unit,120)의 벌집구조(121)를 통해 웨이퍼 배면에 가공 압력이 직접 가해질 수 있도록 균일압력직접제어방식으로 연마를 함으로써, 78.4kPa(800g/㎠) 이상의 초고압력 조건으로 연마를 하더라도 웨이퍼에 전혀 문제를 발생시키지 않는 독특한 특징이 있다고 할 것이다.This is because the conventional CMP equipment requires a large amount of processing cost such as consumables due to an increase in the entire process time by polishing the surface of the wafer under a low pressure condition of 300 to 400 g / cm < 2 > If the ultra-high
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 초고압력 연마장치(100)는, 웨이퍼 배면의 연마율을 높여 주기 위한 균일압력직접제어방식에 의해 웨이퍼의 표면 연마율을 크게 높일 수 있는 특징이 있다고 할 것이다.Therefore, the ultra-high
다시 도 3을 참조하여, 상기 온도 검출 센서(200)는, 웨이퍼 배면 연마 시 마찰열에 의해 발생되는 온도를 검출하기 위한 수단으로, 상기 균일 초고압력 연마장치(100)로 연마 중 발생하는 마찰열의 발생을 실시간으로 검출하여 후술되는 웨이퍼 표면 거칠기 제어장치(500)로 데이터를 보내게 된다.Referring again to FIG. 3, the
도 2 및 도 5를 참조하여, 상기 냉각장치(300)는, 상기 온도 검출 센서(200)로부터 검출된 데이터에 의해 상기 균일 초고압력 연마장치(100)의 4-헤드부(4-Head Unit,120)와 웨이퍼에 가해지는 마찰열을 줄여주기 위해 후술되는 웨이퍼 표면 거칠기 제어장치(500)의 명령을 받아 상기 테이블(110)에 절삭유(혹은 냉각수)를 공급하게 된다.Referring to FIGS. 2 and 5, the
여기서 도 5를 참조하여, 상기 냉각장치(300)에 대하여 더욱 상세하게 설명하면, 기존의 CMP 장비는 테이블 중심부의 냉각수 공급 통로가 좁은 반면에, 본 발명은 테이블(110) 중심부의 냉각수 공급 통로를 넓게 형성하여 냉각수의 흐름이 원활해지도록 하여 냉각효율을 높이도록 하였다. 또한 기존의 CMP 장비는 냉각장치의 냉각수는 테이블 상부 중심에서 공급 및 회수가 이루어지는 반면에, 본 발명의 냉각장치(300)의 냉각수는 테이블 상부 중심에서 공급되고 테이블 하부 중심으로 회수하는 구조로 설계되어 있으므로 구조상 냉각수 공급 통로가 충분히 넓고 순환이 원활하다. 또한, 기존의 CMP 장비는 테이블 내의 냉각수 통로가 단순 형상이기 때문에 냉각수의 순환에 따른 흐름의 변화가 불규칙하여 테이블의 냉각이 상대적으로 균일하지 못한 반면에, 본 발명은 테이블(110) 상에서 냉각수의 통로가 스크롤(Scroll) 구조(310) 형상으로 성형 가공함으로써, 냉각수의 통로 크기의 변화가 적어 냉각수 흐름이 균일하고 냉각단면적 또한 기존의 300~400g/cm2의 저압력 조건에서 연마하는 하중제어가압방식에 비해 몇 배 더 넓은 표면적을 갖기 때문에 테이블(110) 상에서의 냉각이 상대적으로 매우 균일하게 이루어지도록 하였다. 그리고 기존의 CMP 장비는 냉각수의 흐름이 테이블 중심으로부터 4갈래로 나누어져 테이블상에서 불규칙하게 흐름을 갖기 때문에 냉각이 상대적으로 균일하지 못한 반면에, 본 발명은 냉각수의 흐름이 테이블 중심으로부터 6갈래로 세분화되어 테이블에 공급되고, 공급된 냉각수는 다시 6갈래로 회수되는 방사선 홈(320)을 성형함으로써 냉각효과를 더욱 균일하게 극대화시켰다는 것에 큰 특징이 있다.Referring to FIG. 5, the
또한, 도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른, 상기 냉각장치(300)는, 냉각효과를 극대화시키기 위해 상기 테이블(110)을 스크롤(Scroll) 구조(310)로 성형 가공하되, 6개의 냉각수 공급통로와 6개의 냉각수 배출통로를 갖는 모두 12개의 통로가 상기 테이블 중심에서 원주 외곽으로 방사선 홈(320)으로 형성되는 것을 특징으로 한다. 상기 스크롤 구조(310)는, 상기 테이블(110)의 냉각방식을 나선형 회전 흐름 구조로 성형 가공된 것을 말하며, 냉각수가 나선형 회전 흐름에 의해 테이블 상에서의 냉각수의 단면적 분포가 균일하게 이루어지도록 하여 냉각효과를 극대화시키는 구조를 말한다.5, the
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 온도 검출 센서(200)와 냉각장치(300)는 연마율의 향상을 위한 것으로, 연마 슬러리와 웨이퍼의 재료인 SiC와의 연마조건을 0.2um/hr를 실현하기 위하여 연마 슬러리에 SiC와 반응성을 갖는 대역 밴드 갭의 첨가제를 사용하여 연마량을 향상시킴과 동시에 상기 온도 검출 센서(200)를 통해 마찰열을 실시간으로 검출하고 CMP 장비의 적정 온도관리를 위한 상기 냉각장치(Cooling Device)의 스크롤(Scroll) 구조 적용은 독특한 특징이 있다고 할 것이다.Therefore, the
다시 도 2를 참조하여, 상기 슬러리 자동공급 장치(400)는, 연마 중에 발생되는 발열을 억제하기 위한 수단으로, 상기 균일 초고압력 연마장치(100)로 연마 시 발열 억제를 위한 연마 슬러리(Polishing Slurry)에 웨이퍼와 반응성을 갖는 대역 밴드 갭이 혼합된 첨가제를 후술되는 웨이퍼 표면 거칠기 제어장치(500)의 명령을 받아 상기 4-헤드부(4-Head Unit, 120)와 웨이퍼에 연마 슬러리 공급하게 된다.Referring to FIG. 2 again, the slurry
여기서, 상기 연마 슬러리(Polishing Slurry)는 일반적으로 CMP인 경우 화학액과 연마입자로 구성된 슬러리의 화학적 작용과 연마기의 기계적 작용의 조합에 의해 수행된다. 그러므로 연마 슬러리는 제거대상의 종류 및 특성에 따라 다양한 종류를 갖는다. 즉 KOH, NH4OH 등의 알칼리 용액에 80~230㎚의 입경을 갖는 실리카(SiO2), 알루미나 (Al2O3), 세리아(CeO2), 다이아몬드 등의 연마 입자가 현탁된 것이다. 또 절연막이나 배선층의 제거 속도(MRR)나 표면 품위를 결정하는 슬러리의 인자로서는 연마입자의 크기와 분포 및 화학특성, 콜로이달 안정성, 슬러리의 공급 속도 등이 있다. 그리고 제조업자 및 용도에 따라 다양한 종류가 있지만 크게 절연막(oxide)과 금속(metal)용 슬러리로 구분할 수 있다. 상기 절연막 CMP 장비용 슬러리는 개발 역사가 길며, 연마 유리산업에서 그 근원을 갖는다. 일반적으로 TEOS, BPSG 및 열산화막과 같은 절연막의 연마용 슬러리는 실리카계가 사용된다. Here, the polishing slurry is generally performed by a combination of the chemical action of the slurry composed of the chemical liquid and the abrasive particles and the mechanical action of the abrasive machine in the case of CMP. Therefore, the polishing slurry has various kinds depending on the kind and characteristics of the object to be removed. (SiO2), alumina (Al2O3), ceria (CeO2), diamond and the like having a particle diameter of 80 to 230 nm is suspended in an alkali solution such as KOH or NH4OH. As factors of the slurry for determining the removal rate (MRR) and surface quality of the insulating film and wiring layer, there are the size and distribution of the abrasive particles, the chemical characteristics, the colloidal stability, and the feed rate of the slurry. There are various kinds according to the manufacturer and the use, but they can be largely divided into slurry for oxide and metal. The slurry for the insulating film CMP equipment has a long development history and has its origin in the abrasive glass industry. In general, a silica-based slurry is used for polishing an insulating film such as TEOS, BPSG, and a thermal oxide film.
따라서, 본 발명은 고압력에 의한 연마 시 웨이퍼에 많은 발열이 발생하므로 연마 슬러리 공급방식이 매우 중요한데 슬러리는 연마제 역할뿐만 아니라 냉각효과도 가지고 있으므로, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 슬러리 자동공급 장치(400)는 CMP 장비를 일정한 온도로 냉각되도록 제어할 수 있는 특징이 있다.Therefore, since the polishing slurry supply method is very important since the wafer generates a lot of heat when polishing by high pressure, the slurry has a cooling effect as well as an abrasive. Therefore, the automatic slurry supply device 400 ) Can control the CMP equipment to be cooled to a certain temperature.
도 2 및 도 6을 참조하여, 상기 웨이퍼 표면 거칠기 제어장치(500)는, 화학-기계적인 연마(CMP) 장비를 제어하기 위한 수단으로, CMP 장비에 대한 테이블(110)의 회전수 제어와 웨이퍼 연마에 따른 발열 시 냉각수 및 슬러리의 공급을 자동으로 제어하게 된다.2 and 6, the wafer surface
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 상기 웨이퍼 표면 거칠기 제어장치(500)는, 웨이퍼 표면 거칠기에 대한 나노급 표면 균일도를 갖는 기준값이 저장된 ROM(520)의 데이터와 사용자가 조작 및 감시 모니터(600)를 통해 입력한 데이터 중에서 어느 하나가 선택될 수 있도록 제어하게 된다. 이때, 상기 조작 및 감시 모니터(600)를 통해 사용자의 입력이 없을 경우, 표면 거칠기 센서(510)의 감지 정보를 상기 ROM(520)의 저장 데이터와 우선적으로 비교 확인하여 상기 균일 초고압력 연마장치(100)의 테이블(110) 회전수 제어와 냉각수 및 슬러리의 공급이 자동으로 이루어지도록 제어한다. 또한, 상기 조작 및 감시 모니터(600)를 통해 사용자의 입력이 있을 경우, 상기 표면 거칠기 센서(510)의 감지 정보를 상기 조작 및 감시 모니터(600)의 입력 데이터와 우선적으로 비교 확인하여 상기 균일 초고압력 연마장치(100)의 테이블(110) 회전수 제어와 냉각수 및 슬러리의 공급이 자동으로 이루어지도록 제어하게 된다.In addition, the wafer surface
여기서, 상기 웨이퍼 표면 거칠기 제어장치(500)는, 단순 프로파일러 형식이 아닌 상기 ROM(520)에 저장된 연마 표면 전체를 측정할 수 있는 나노급 표면 균일도 및 상기 조작 및 감시 모니터(600)를 통해 사용자가 입력한 표면 거칠기 기준값 중에서 어느 하나가 선택되어 상기 균일 초고압력 연마장치(100)의 테이블(110) 회전수 제어와 냉각수 및 슬러리의 공급이 자동으로 이루어지도록 제어된다. 그리고 상기 조작 및 감시 모니터(600)를 통해피가공물과 실시간 비교를 통해 정확한 연마 데이터 획득과 분석도 가능하다.Here, the wafer surface
다시 말해서, 본 발명에서는 웨이퍼 연마 중에 웨이퍼의 표면 거칠기 정도를 표면 거칠기 센서(510)로부터 입력된 정보를 상기 웨이퍼 표면 거칠기 제어장치(500)가 ROM(520)에 저장된 연마 표면 전체를 측정할 수 있는 나노급 표면 균일도 및 상기 조작 및 감시 모니터(600)를 통해 사용자가 입력한 표면 거칠기 기준값 중에서 어느 하나가 선택된 기준값(Reference data)과 피가공물을 비교하여 상기 균일 초고압력 연마장치(100)의 테이블(110) 회전수 제어와 냉각수 및 슬러리의 공급이 자동으로 이루어지도록 제어함과 동시에 상기 조작 및 감시 모니터 장치(600)로 전송함으로써 작업자는 웨이퍼의 연마 상태를 직접 확인할 수 있다.In other words, in the present invention, the degree of surface roughness of the wafer during polishing of the wafer may be determined by measuring the information inputted from the
따라서 본 발명에서는 상기 웨이퍼 표면 거칠기 제어장치(500)를 통해 CMP 장비를 이용한 웨이퍼 연마에 대한 신뢰성을 보다 더 높일 수 있게 된다. Therefore, in the present invention, the reliability of the wafer polishing using the CMP equipment can be further improved through the wafer surface
또한, CMP 장비의 테이블 회전수 제어와 슬러리 입자 환경 조정 및 가공에 따른 발열 냉각 조정에 따른 가공 환경을 제어함으로써, 가압되는 압력이 78.4kPa(800g/cm2) 이상으로 웨이퍼 생산성이 기존의 CMP 장비에 비해 2배로 늘어나며 사파이어 웨이퍼의 연마율은 현재 시간당 1um에서 2um(6in기준) 이상 가능하다. 그리고 초고압력에서 얻을 수 있는 연마 균일도는 10% 이하로 줄일 수 있으며 연마 이후의 표면거칠기 값은 1.0nm 이상을 유지할 수 있는 특징이 있다.In addition, by controlling the table rotation speed of the CMP equipment, adjusting the slurry particle environment, and controlling the processing environment according to the heat cooling adjustment according to the processing, the productivity of the wafer is increased to 78.4 kPa (800 g / cm 2 ) And the polishing rate of sapphire wafers is now more than 2um (6in standard) at 1um per hour. The polishing uniformity obtained under ultrahigh pressure can be reduced to 10% or less, and the surface roughness value after polishing can be maintained at 1.0 nm or more.
한편, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 상기 CMP 장비는, 연마 장치에 설치된 다수개의 고장검출센서(미도시)의 정보로부터 상기 균일 초고압력 연마장치(100)의 고장이나 이상 현상 발생 시 외부 에어 공급 장치를 통해 공급되는 에어(Air)를 즉시 차단시켜 상기 CMP 장비 작동을 즉각 정지시키는 메인 에어 차단장치(미도시)가 포함되는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the CMP apparatus may be configured to detect a failure of the uniform ultra-high pressure polishing apparatus (100) from an information of a plurality of failure detection sensors (not shown) installed on the polishing apparatus, And a main air shutoff device (not shown) for immediately shutting off the air supplied through the supply device to immediately stop the operation of the CMP equipment.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 멀티-헤드를 갖는 CMP 장비는 78.4kPa(800g/cm2) 이상의 초고압력 조건을 이용하여 웨이퍼를 연마더라도 작업자의 안전성을 확보할 수 있는 특징이 있다. Therefore, the CMP apparatus having the multi-head according to the embodiment of the present invention is characterized in that the safety of the operator can be ensured even if the wafer is polished by using ultra high pressure condition of 78.4 kPa (800 g / cm 2 ) or more.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention but to limit the scope of the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
100 : 균일 초고압력 연마장치 110 : 테이블
120 : 4-헤드부 121 : 벌집구조
200 : 온도 검출 센서
300 : 냉각장치
310 : 스크롤(Scroll) 구조 320 : 방사선 홈
400 : 슬러리 자동공급 장치
500 : 웨이퍼 표면 거칠기 제어장치
510 : 표면 거칠기 센서 520 : ROM
600 : 조작 및 감시 모니터100: uniform ultra high pressure polishing apparatus 110: table
120: 4-head part 121: honeycomb structure
200: Temperature detection sensor
300: cooling device
310: Scroll structure 320: Radiation groove
400: Slurry automatic feeder
500: Wafer surface roughness control device
510: Surface roughness sensor 520: ROM
600: Operation and Surveillance Monitor
Claims (8)
상기 장비는, 가공 웨이퍼의 크기와 상관없이 덕타일 주물소재로 성형 가공된 테이블(110)상에 놓인 웨이퍼 배면에 에어(Air) 장치에 의해 78.4kPa(800g/cm2)로 가공 압력을 직접 가하는 멀티-헤드(Multi-Head)를 갖는 균일압력직접제어방식에 의해 가공 웨이퍼의 표면 연마율을 높이기 위한 균일 초고압력 연마장치(100)와;
상기 균일 초고압력 연마장치로 연마 중 발생하는 마찰열의 발생을 실시간으로 검출하여 웨이퍼 표면 거칠기 제어장치로 데이터를 보내기 위한 온도 검출 센서(200)와;
상기 온도 검출 센서로부터 감지된 데이터에 의해 상기 균일 초고압력 연마장치(100)의 멀티-헤드와 웨이퍼에 가해지는 마찰열을 줄여주기 위해 상기 테이블에 절삭유를 공급하는 냉각장치(300)와;
상기 균일 초고압력 연마장치로 연마 시 발열 억제를 위한 연마 슬러리에 웨이퍼와 반응성을 갖는 대역 밴드 갭이 혼합된 첨가제를 공급하는 슬러리 자동공급 장치(400)를 포함하며;
또한, 웨이퍼 표면 거칠기에 대한 나노급 표면 균일도를 갖는 기준값이 저장된 ROM(520)의 데이터와 사용자가 조작 및 감시 모니터(600)를 통해 입력한 데이터 중에서 어느 하나가 선택될 수 있도록 제어명령을 수행하되,
사용자 입력이 없을 경우, 표면 거칠기 센서(510)의 감지 정보를 상기 ROM의 저장 데이터와 우선적으로 비교 확인하고,
사용자 입력이 있을 경우, 상기 표면 거칠기 센서의 감지 정보를 상기 조작 및 감시 모니터의 입력 데이터와 우선적으로 비교 확인하여,
상기 균일 초고압력 연마장치(100)의 테이블(110) 회전수 제어와 웨이퍼 연마에 따른 발열 시 냉각수 및 슬러리를 자동으로 공급시키는 웨이퍼 표면 거칠기 제어장치(500)가 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티-헤드를 갖는 CMP 장비.
In chemical-mechanical polishing (CMP) equipment,
The apparatus is capable of directly applying the working pressure to the backside of the wafer placed on the table 110 formed of the dirt tile cast material by the air apparatus at 78.4 kPa (800 g / cm 2 ) regardless of the size of the processed wafer A uniform ultra-high pressure polishing apparatus 100 for increasing the surface polishing rate of a processed wafer by a uniform pressure direct control system having a multi-head;
A temperature detection sensor 200 for detecting the occurrence of frictional heat occurring during polishing by the uniform ultra high pressure polishing apparatus in real time and sending data to the wafer surface roughness control apparatus;
A cooling device 300 for supplying coolant to the table to reduce frictional heat applied to the multi-head and the wafer of the uniform ultra-high pressure polishing apparatus 100 by data sensed by the temperature detection sensor;
And an automatic slurry feeding device (400) for feeding an additive mixed with a band band gap having reactivity with the wafer to a polishing slurry for suppressing heat generation during polishing by the uniform ultra high pressure polishing device;
In addition, a control command is executed so that the data of the ROM 520 storing the reference value having the nano-level surface uniformity with respect to the surface roughness of the wafer and the data input by the user through the operation and monitoring monitor 600 can be selected ,
If there is no user input, the detection information of the surface roughness sensor 510 is preferentially compared with the stored data of the ROM,
And when there is a user input, comparing the detection information of the surface roughness sensor with the input data of the operation and monitoring monitor,
And a wafer surface roughness control device 500 for automatically supplying the cooling water and slurry during the control of the rotation speed of the table 110 of the uniform ultra high pressure polishing apparatus 100 and the heating due to wafer polishing. CMP equipment.
상기 멀티-헤드(Multi-Head)는, 상기 웨이퍼 배면의 균일한 연마를 위해 4축 프레스 에어(Air) 제어에 의해 가압 구동되는 4-헤드부(4-Head Unit,120)가 구비되는 것을 특징으로 하는 멀티-헤드를 갖는 CMP 장비.
The method according to claim 1,
The multi-head is provided with a 4-head unit (120) which is pressurized and driven by a 4-axis press air control for uniform polishing of the back surface of the wafer CMP equipment having multi-heads.
상기 4-헤드부(4-Head Unit,120))는, 균일 미세 압력분포를 갖도록 하기 위해 벌집구조(121)로 성형 가공되는 것을 특징으로 하는 멀티-헤드를 갖는 CMP 장비.
The method of claim 3,
Head unit (120)) is formed into a honeycomb structure (121) so as to have a uniform fine pressure distribution.
상기 테이블(110)은, 냉각효과를 극대화시키기 위해 6개의 냉각수 공급통로와 6개의 냉각수 배출통로를 갖는 모두 12개의 통로가 상기 테이블 중심에서 원주 외곽으로 방사선 홈(320)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 멀티-헤드를 갖는 CMP 장비.The method according to claim 1,
In order to maximize the cooling effect, the table 110 is characterized in that all twelve passages having six cooling water supply passages and six cooling water discharge passages are formed in the radial grooves 320 in the circumference circumference at the center of the table CMP equipment with multi-head.
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|---|---|---|---|---|
| JP2007015107A (en) * | 1995-04-26 | 2007-01-25 | Fujitsu Ltd | Polishing apparatus and polishing method |
| JP2007067166A (en) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Chemomechanical polishing method of sic substrate |
| JP2010194692A (en) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Epson Toyocom Corp | Surface plate and polishing device |
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2015
- 2015-10-06 KR KR1020150140057A patent/KR101678992B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007015107A (en) * | 1995-04-26 | 2007-01-25 | Fujitsu Ltd | Polishing apparatus and polishing method |
| JP2007067166A (en) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Chemomechanical polishing method of sic substrate |
| JP2010194692A (en) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Epson Toyocom Corp | Surface plate and polishing device |
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