KR102203419B1 - Chemical mechanical polishing method and apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 화학 기계적 연마 방법에 관한 것으로, 압력 챔버에 의하여 웨이퍼를 가압하는 화학 기계적 연마 장치의 캐리어 헤드의 화학 기계적 연마 방법으로서, 상기 화학 기계적 연마 공정이 행해지고 있는 상기 웨이퍼의 연마층 두께를 측정하는 두께측정단계와; 상기 두께측정단계에서 측정된 상기 웨이퍼의 연마층 측정 두께와 상기 웨이퍼의 연마층 타겟 두께의 차이에 비례하는 크기의 압력을 상기 압력 챔버에 도입하는 압력인가단계를; 포함하여 구성되어, 웨이퍼의 타겟 두께까지 도달하는 데 소요되는 시간을 줄이면서 타겟 두께에 정확하게 도달할 수 있는 화학 기계적 연마 방법을 제공한다.The present invention relates to a chemical mechanical polishing method, comprising: a chemical mechanical polishing method of a carrier head of a chemical mechanical polishing apparatus that presses a wafer by a pressure chamber, wherein the thickness of the polishing layer of the wafer undergoing the chemical mechanical polishing process is measured. A thickness measurement step; A pressure applying step of introducing into the pressure chamber a pressure having a size proportional to a difference between the thickness of the polishing layer of the wafer measured in the thickness measuring step and the target thickness of the polishing layer of the wafer; It is configured to provide a chemical mechanical polishing method capable of accurately reaching the target thickness while reducing the time required to reach the target thickness of the wafer.
Description
본 발명은 화학 기계적 연마 방법에 관한 것으로, 상세하게는 웨이퍼의 연마층의 두께를 검출하여 잔여 두께에 비례하는 압력을 피연마물에 전달하여, 연마 초기에는 광역 평탄 연마를 행하고 연마 후기에는 미세 평탄 연마를 하는 화학 기계적 연마 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a chemical mechanical polishing method, and in detail, by detecting the thickness of a polishing layer of a wafer and transmitting a pressure proportional to the remaining thickness to an object to be polished, wide-area flattening is performed at the beginning of polishing and fine flattening is performed at the end of polishing. It relates to a method of chemical mechanical polishing.
화학기계적 연마(CMP) 공정은 반도체소자 제조과정 중 마스킹, 에칭 및 배선공정 등을 반복 수행하면서 생성되는 웨이퍼 표면의 요철로 인한 셀 지역과 주변 회로지역간 높이 차를 제거하는 광역 평탄화와, 회로 형성용 콘택/배선막 분리 및 고집적 소자화에 따른 웨이퍼 표면 거칠기 향상 등을 도모하기 위하여, 웨이퍼의 표면을 정밀 연마 가공하는데 사용된다. The chemical mechanical polishing (CMP) process is used for wide area planarization and circuit formation that removes the height difference between the cell area and the surrounding circuit area due to irregularities on the wafer surface that are generated by repeatedly performing masking, etching, and wiring processes during the semiconductor device manufacturing process. It is used to precisely polish the surface of a wafer in order to improve the surface roughness of the wafer due to the separation of contact/wiring films and high integration.
도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 화학 기계적 연마 공정이 행해지는 장치(1)는 회전(10d)하는 연마 정반(10) 상의 연마 패드(11)에 웨이퍼(W)가 캐리어 헤드(20)에 의하여 가압되면서 회전하여 기계적 연마 공정을 행하고, 슬러리 공급부(40)로부터 연마 패드(11) 상에 슬러리를 공급하여 웨이퍼(W)에 유입되도록 함으로써 화학적 연마 공정을 행한다. 이 때, 슬러리가 웨이퍼(W)에 원활히 공급되도록 컨디셔너(30)가 연마 패드(11)의 표면을 개질한다. As shown in Figs. 1 and 2, the device 1 in which the chemical mechanical polishing process is performed is a
도3에 도시된 바와 같이 캐리어 헤드(20)는 외부로부터 전달되는 회전 구동력에 의하여 회전하는 본체부(25)에 가요성 멤브레인(23)의 플랩(231)이 고정되어, 그 사이에 형성되는 압력 챔버(C0, C1, C2, C3, C4, C5)에 도입되는 압력을 조절하여, 웨이퍼(W)에 가압력을 도입한다. 도면 중 미설명 부호인 251은 가요성 멤브레인(23)을 본체부(25)에 고정시키기 위한 결합 부재이다. As shown in Fig. 3, in the
화학 기계적 연마 공정은 웨이퍼(W)의 표면에 증착된 연마층을 원하는 목표 두께(예를 들어, 연마층의 두께가 2000Å 내지 4000Å)에 도달할 때를 감지하기 위하여, 연마 정반(10)을 관통하는 구멍(10a)의 하측에 와전류 센서나 광센서를 위치시키고 공진 주파수 또는 수광 신호를 감시하여 웨이퍼의 연마층 두께를 감지하거나, 연마 패드(11) 상에 광센서를 위치시키고 수광 신호를 통해 웨이퍼의 연마층 두께를 감시한다. 이와 같은 구성은 대한민국 공개특허공보 제2008-102936호, 제2009-24072호 등에 공지되어 있다. The chemical mechanical polishing process penetrates the
이와 같이 CMP 연마 공정 중에 실시간으로 피연마물인 웨이퍼에 형성된 피연마막의 두께를 측정하여 피연마물에 전달되는 압력을 조정하여 피연마물을 평탄 연마하는 구성은 공지되어 있다. 또한, 도3에 도시된 바와 같이 피연마물에 압력을 전달하는 캐리어 헤드(20)에 다수의 압력 챔버가 분할되어, 압력 챔버에 도입되는 압력을 독립적으로 제어하면서 멤브레인(23)을 통하여 웨이퍼(W)을 가압하는 구성도 공지되어 있다. As described above, it is known to perform flat polishing of an object to be polished by measuring the thickness of a film to be polished formed on a wafer, which is an object to be polished, in real time during the CMP polishing process and adjusting the pressure transmitted to the object to be polished. In addition, as shown in Fig. 3, a plurality of pressure chambers are divided into the
종래에는 웨이퍼(W)를 가압하는 압력 챔버의 압력의 산출 방식은 도4에 도시된 바와 같이, 최초 연마 시점에서의 웨이퍼의 연마층 초기 두께를 측정하고, 정해진 제1시간(T1) 동안에 기준 챔버(예를 들어, C3)의 하측에 위치하는 기준 영역에 기준 압력(Pr)을 인가하고(S11), 그 밖의 다른 챔버(예를 들어, C1, C2, C4, C5)의 하측에 위치하는 제1영역, 제2영역...에 대해서도 동일한 압력(Px1=Pr)을 인가하여(S12) 화학 기계적 연마 공정을 행한다. Conventionally, as shown in Fig. 4, the method of calculating the pressure of the pressure chamber pressing the wafer W is to measure the initial thickness of the polishing layer of the wafer at the initial polishing time, and the reference chamber during a predetermined first time (T1). (For example, a reference pressure (Pr) is applied to a reference region located below C3 (S11), and a second chamber located below other chambers (e.g., C1, C2, C4, C5) is applied. The same pressure (Px1 = Pr) is applied to the first region, the second region... (S12) to perform a chemical mechanical polishing process.
그리고, 정해진 제1시간(T1)이 경과하면, 기준 챔버에서의 연마층 두께와 다른 챔버에서의 연마층 두께를 산출한다(S13). 그리고, 이로부터 연마율을 산출하여, Preston's 방정식(수학식 1)에 따라 연마 상수를 산출한다.
Then, when the predetermined first time T1 has elapsed, the thickness of the polishing layer in a chamber different from the thickness of the polishing layer in the reference chamber is calculated (S13). Then, the polishing rate is calculated from this, and the polishing constant is calculated according to Preston's equation (Equation 1).
이 때, 멤브레인에 의해 분할된 압력 챔버(C1, C2,...)의 하측의 제1영역, 제2영역,...에서의 연마율과 연마 상수는 각각 관리된다. 제1시간(T1)이후에는, 제시간(T2)이 도달할 때까지 기준 영역은 그대로 기준 압력(Pr)을 인가하면서 화학 기계적 연마 공정을 행하고, 나머지 영역 중 제1영역을 예로 들면, 제1영역은 기준 영역에서의 측정된 연마 두께를 고려하여 제2압력(Px2)을 보정하여 화학 기계적 연마 공정을 행한다. At this time, the polishing rate and the polishing constant in the first region, the second region, ... below the pressure chambers C1, C2, ... divided by the membrane are managed. After the first time T1, the reference region is subjected to a chemical mechanical polishing process while applying the reference pressure Pr as it is until the time T2 is reached, and the first region among the remaining regions is taken as an example. The region performs a chemical mechanical polishing process by correcting the second pressure Px2 in consideration of the measured polishing thickness in the reference region.
여기서, 도5에 도시된 바와 같이, 동일한 기준 압력으로 제1시간 동안의 화학 기계적 연마 공정이 행해진 상태에서, 기준 영역의 연마층 두께(Hr)에 비하여 제1영역의 연마층 두께(Ha)가 더 얇으므로, 제1시간(T1) 이후에 제2시간(T2)이 도달할 때까지 정해진 시간 동안에는 제1영역에 인가하는 보정된 제2압력(Px2)은 기준 압력(Pr)에 비하여 더 낮게 조정된다(S14). Here, as shown in Fig. 5, in a state in which the chemical mechanical polishing process for the first time is performed at the same reference pressure, the polishing layer thickness Ha of the first region is compared to the polishing layer thickness Hr of the reference region. Since it is thinner, the corrected second pressure (Px2) applied to the first region is lower than the reference pressure (Pr) for a predetermined period of time after the first time (T1) until the second time (T2) is reached. It is adjusted (S14).
상기와 같은 방법에 의하여, 정해진 시간(T5)이 될 때까지 기준 영역은 일정한 기준 압력(Pr)을 유지하면서 화학 기계적 연마 공정을 행하고, 나머지 영역은 정해진 시간(T2, T3, T4..)마다 기준 영역에서의 연마층 두께와 대비하여 가압력이 정해져, 기준 영역에서의 연마층 두께와 일정해지도록 보정된 압력이 가해진다. By the above method, the reference region is subjected to a chemical mechanical polishing process while maintaining a constant reference pressure (Pr) until a predetermined time (T5) is reached, and the remaining regions are subjected to a chemical mechanical polishing process, and the remaining regions are subjected to a predetermined time (T2, T3, T4..). The pressing force is determined in comparison with the thickness of the polishing layer in the reference region, and a corrected pressure is applied so as to be constant with the thickness of the polishing layer in the reference region.
그러나, 상기와 같이 압력을 도입할 경우에는 시간 간격마다 기준 영역을 제외한 나머지 영역에서의 압력이 재설정되지만, 기준 영역 내에서의 압력이 일정하게 유지되므로, 나머지 영역에서의 보정된 압력도 기준 압력과 큰 편차를 갖지 않는 범위 내에서 변동되어, 연마층의 두께가 충분히 두꺼운 경우와 연마층 두께가 연마 종료시점에 임박한 경우에서의 단위 시간 당 연마층 제거율이 거의 일정하게 유지되어, 최종 두께에 도달할 때까지 소요되는 오랜 시간이 소요되고, 최종 연마 두께에 도달하는 순간에도 일정한 제거율로 연마되어 최종 연마 시점을 정확하게 감지하는 것이 현실적으로 어려운 문제도 있었다.
However, when the pressure is introduced as described above, the pressure in the rest area except for the reference area is reset at each time interval, but since the pressure in the reference area is kept constant, the corrected pressure in the remaining areas is also equal to the reference pressure. It fluctuates within a range that does not have a large deviation, and when the thickness of the polishing layer is sufficiently thick and when the thickness of the polishing layer is nearing the end of polishing, the removal rate of the polishing layer per unit time remains almost constant, so that the final thickness can be reached. It takes a long time until the final polishing thickness is reached, and even when the final polishing thickness is reached, it is polished at a constant removal rate, so that it is practically difficult to accurately detect the final polishing time.
본 발명은 전술한 기술적 배경하에서 창안된 것으로, 웨이퍼의 연마층의 두께를 검출하여 잔여 두께에 비례하는 압력을 피연마물에 전달하여, 연마 초기에는 광역 평탄 연마를 행하고 연마 후기에는 미세 평탄 연마를 하는 화학 기계적 연마 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was invented under the above-described technical background, by detecting the thickness of the polishing layer of the wafer and transferring a pressure proportional to the remaining thickness to the object to be polished, performing wide-area flat polishing at the initial stage of polishing and fine flat polishing at the later stage of polishing. It is an object to provide a chemical mechanical polishing method.
이를 통해, 본 발명은 웨이퍼의 연마 공정에 소요되는 시간을 단축하면서도 웨이퍼의 연마 종료 시점을 정확하게 감지할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.
Accordingly, an object of the present invention is to reduce the time required for the polishing process of the wafer, and to accurately detect the time when polishing the wafer is completed.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 압력 챔버에 의하여 웨이퍼를 가압하는 화학 기계적 연마 장치의 캐리어 헤드의 화학 기계적 연마 방법으로서, 상기 화학 기계적 연마 공정이 행해지고 있는 상기 웨이퍼의 연마층 두께를 얻는 두께측정단계와; 상기 두께측정단계에서 얻어진 상기 웨이퍼의 연마층 측정 두께와 상기 웨이퍼의 연마층 타겟 두께의 차이에 비례하는 크기의 공급 압력을 상기 압력 챔버에 도입하는 압력인가단계를; 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a chemical mechanical polishing method of a carrier head of a chemical mechanical polishing apparatus that presses a wafer by a pressure chamber, wherein the thickness to obtain a polishing layer thickness of the wafer on which the chemical mechanical polishing process is being performed Measuring step; A pressure applying step of introducing into the pressure chamber a supply pressure having a size proportional to a difference between the measured thickness of the polishing layer of the wafer and the target thickness of the polishing layer of the wafer obtained in the thickness measuring step; It provides a chemical mechanical polishing method comprising a.
이는, 웨이퍼의 연마층을 타겟 두께까지 연마하는 데 있어서, 화학 기계적 연마 공정이 진행되고 있는 동안에 측정된 웨이퍼의 연마층 두께와 타겟 두께와의 차이에 비례하여 압력을 웨이퍼에 인가함으로써, 연마층 두께가 타겟 두께에 비하여 차이가 큰 경우에는 보다 높은 가압력으로 웨이퍼를 가압하여 단위 시간당 보다 많은 웨이퍼의 연마층을 제거하고, 연마층 두께가 타겟 두께에 근접하여 차이가 작아지면 점점 연속적이고 점진적으로 낮아지는 가압력으로 웨이퍼를 가압하여 단위 시간당 점점 작은 웨이퍼의 연마층을 제거하므로, 웨이퍼의 타겟 두께까지 도달하는 데 소요되는 시간을 줄이면서 타겟 두께에 정확하게 도달할 수 있도록 하기 위함이다.This is, in polishing the polishing layer of the wafer to the target thickness, by applying a pressure to the wafer in proportion to the difference between the polishing layer thickness of the wafer and the target thickness measured while the chemical mechanical polishing process is in progress, the polishing layer thickness If the difference is larger than the target thickness, the wafer is pressed with a higher pressing force to remove more polishing layers of the wafer per unit time, and as the polishing layer thickness approaches the target thickness, the difference decreases gradually and gradually. The purpose is to accurately reach the target thickness while reducing the time required to reach the target thickness of the wafer by pressing the wafer with a pressing force to remove the smaller and smaller polishing layer of the wafer per unit time.
상기 타겟 두께는 연마 종료 시점의 상기 연마층 두께일 수 있다.
The target thickness may be the thickness of the polishing layer at the point of completion of polishing.
본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 상기 타겟 두께는 연마 종료 시점까지 도달하기 이전의 상기 연마층의 정해진 2개 이상의 타겟 두께일 수 있다. 즉, 상기 타겟 두께는 연마 종료 시점까지 도달하기 이전의 상기 연마층의 정해진 2개 이상의 제1타겟두께와 제2타겟두께를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the target thickness may be at least two predetermined target thicknesses of the polishing layer before reaching the polishing end point. That is, the target thickness may include at least two predetermined first target thicknesses and second target thicknesses of the polishing layer before reaching the polishing end point.
그리고, 상기 제1타겟두께에 도달할 때까지의 상기 공급 압력은 실험적으로 얻어진 제1조정 계수를 상기 웨이퍼의 연마층 측정 두께와 상기 웨이퍼의 연마층 타겟 두께의 차이에 곱한 값으로 정해지고; 상기 제1타겟두께 이후에 상기 제2타겟두께에 도달할 때까지의 상기 공급 압력은 실험적으로 얻어진 제2조정 계수를 상기 웨이퍼의 연마층 측정 두께와 상기 웨이퍼의 연마층 타겟 두께의 차이에 곱한 값으로 정해진다.And, the supply pressure until reaching the first target thickness is determined as a value obtained by multiplying an experimentally obtained first adjustment factor by a difference between the measured thickness of the polishing layer of the wafer and the target thickness of the polishing layer of the wafer; The supply pressure from the first target thickness until the second target thickness is reached is a value obtained by multiplying the difference between the measured thickness of the polishing layer of the wafer and the target thickness of the polishing layer of the wafer by a second adjustment factor obtained experimentally. It is determined by
이 때, 상기 제1타겟두께에 도달한 이후에 상기 제2타겟두께에 도달하기 이전에, 상기 화학 기계적 연마 공정의 연마 조건(예를 들어, 웨이퍼의 자전 속도, 연마 정반의 회전 속도, 슬러리의 종류, 연마 패드의 종류 등)을 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다. At this time, after reaching the first target thickness and before reaching the second target thickness, the polishing conditions of the chemical mechanical polishing process (for example, the rotation speed of the wafer, the rotation speed of the polishing plate, the slurry The method may further include changing the type, type of polishing pad, etc.).
그리고, 상기 제1조정계수와 상기 제2조정계수는 서로 다르게 정해질 수 있다. 한편, 상기 압력 챔버에 도입되는 압력은 상기 웨이퍼의 연마층 측정 두께와 상기 웨이퍼의 연마층 타겟 두께의 차이에 조정 계수를 곱한 값에 의해 정해지고, 상기 조정 계수는 상기 타겟 두께에 도달한 때에 변경될 수 있다.
In addition, the first adjustment factor and the second adjustment factor may be set differently. Meanwhile, the pressure introduced into the pressure chamber is determined by a value obtained by multiplying the difference between the measured thickness of the polishing layer of the wafer and the target thickness of the polishing layer of the wafer by an adjustment factor, and the adjustment factor is changed when the target thickness is reached. Can be.
한편, 본 발명은, 압력 챔버에 의하여 웨이퍼를 가압하는 화학 기계적 연마 장치의 캐리어 헤드의 화학 기계적 연마 장치로서, 상기 화학 기계적 연마 공정이 행해지고 있는 상기 웨이퍼의 연마층 두께를 측정하는 두께측정부와; 상기 두께측정단계에서 측정된 상기 웨이퍼의 연마층 측정 두께와 상기 웨이퍼의 연마층 타겟 두께의 차이에 비례하는 크기의 압력을 상기 압력 챔버에 도입하는 압력 조절부를; 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치를 제공한다.
On the other hand, the present invention is a chemical mechanical polishing apparatus for a carrier head of a chemical mechanical polishing apparatus for pressing a wafer by a pressure chamber, comprising: a thickness measuring unit for measuring a thickness of a polishing layer of the wafer on which the chemical mechanical polishing process is being performed; A pressure adjusting unit for introducing a pressure having a size proportional to a difference between the thickness of the polishing layer of the wafer measured in the thickness measuring step and the target thickness of the polishing layer of the wafer into the pressure chamber; It provides a chemical mechanical polishing apparatus comprising a.
본 발명에 따르면, 웨이퍼의 연마층을 타겟 두께까지 연마하는 데 있어서, 화학 기계적 연마 공정이 진행되고 있는 동안에 측정된 웨이퍼의 연마층 두께와 타겟 두께와의 차이에 비례한 가압력을 웨이퍼에 인가하도록 구성됨으로써, 연마층 두께가 타겟 두께에 비하여 차이가 큰 경우에는 보다 높은 가압력으로 웨이퍼를 가압하여 단위 시간당 보다 많은 웨이퍼의 연마층을 제거하고, 연마층 두께가 타겟 두께에 근접하여 차이가 작아지면 점점 점점 연속적이고 점진적으로 낮아지는 가압력으로 웨이퍼를 가압하여 단위 시간당 점점 작은 웨이퍼의 연마층을 제거할 수 있다. According to the present invention, in polishing the polishing layer of the wafer to the target thickness, a pressing force proportional to the difference between the polishing layer thickness of the wafer and the target thickness measured during the chemical mechanical polishing process is applied to the wafer. As a result, when the thickness of the polishing layer is larger than the target thickness, the wafer is pressed with a higher pressing force to remove more polishing layers of the wafer per unit time. As the thickness of the polishing layer approaches the target thickness, the difference gradually decreases. By pressing the wafer with a continuous and gradually decreasing pressing force, it is possible to remove the polishing layer of increasingly smaller wafers per unit time.
이를 통해, 본 발명은, 웨이퍼의 타겟 두께까지 도달하는 데 소요되는 시간을 단축할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Through this, the present invention can obtain an advantageous effect of reducing the time required to reach the target thickness of the wafer.
이와 동시에, 본 발명은 타겟 두께의 근방에서의 가압력이 낮게 조절되므로,최종 두께 조절을 정확하게 할 수 있으므로, 정확한 시점에서 연마를 종료하거나 연마 조건을 변경할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
At the same time, in the present invention, since the pressing force in the vicinity of the target thickness is controlled to be low, the final thickness can be accurately adjusted, and thus, it is possible to obtain an advantageous effect of ending the polishing or changing the polishing conditions at an accurate point in time.
도1은 일반적인 화학 기계적 연마 장치의 구성을 도시한 도면,
도2는 도1의 연마 패드의 평면도,
도3은 도1의 캐리어 헤드의 반단면도,
도4는 종래의 화학 기계적 연마 방법을 순차적으로 도시한 순서도,
도5는 도4에 따른 화학 기계적 연마 방법에 의할 경우에 시간 경과에 따른 연마층 두께 및 가압력의 변화를 도시한 그래프,
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계적 연마 방법을 순차적으로 도시한 순서도,
도7은 도6에 따른 화학 기계적 연마 방법에 의할 경우에 시간 경과에 따른 연마층 두께 및 가압력의 변화를 도시한 그래프,
도8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화학 기계적 연마 방법을 순차적으로 도시한 순서도,
도9는 도8에 따른 화학 기계적 연마 방법에 의할 경우에 시간 경과에 따른 연마층 두께 및 가압력의 변화를 도시한 그래프이다.
1 is a view showing the configuration of a general chemical mechanical polishing apparatus.
Figure 2 is a plan view of the polishing pad of Figure 1;
Fig. 3 is a half sectional view of the carrier head of Fig. 1;
4 is a flowchart sequentially showing a conventional chemical mechanical polishing method;
FIG. 5 is a graph showing changes in thickness and pressing force of a polishing layer over time in the case of the chemical mechanical polishing method according to FIG. 4;
6 is a flowchart sequentially showing a chemical mechanical polishing method according to an embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a graph showing changes in thickness and pressing force of a polishing layer over time in the case of the chemical mechanical polishing method according to FIG. 6;
8 is a flowchart sequentially showing a chemical mechanical polishing method according to another embodiment of the present invention;
9 is a graph showing changes in the thickness and pressing force of the polishing layer over time in the case of the chemical mechanical polishing method of FIG. 8.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다. 예를 들어, 웨이퍼의 연마층 두께를 실시간으로 감지하는 구성은 종래에 개시된 구성과 동일 또는 유사하므로, 이에 관한 설명은 생략하기로 한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in describing the present invention, detailed descriptions of known functions or configurations will be omitted to clarify the gist of the present invention. For example, since the configuration for sensing the thickness of the polishing layer of the wafer in real time is the same as or similar to the configuration disclosed in the related art, a description thereof will be omitted.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치는, 화학 기계적 연마 공정이 행해지고 있는 웨이퍼(W)의 연마층 두께를 측정하는 두께측정부와, 두께측정부에서 측정된 웨이퍼의 연마층 측정 두께와 웨이퍼의 연마층 타겟 두께(Ho)의 차이에 비례하는 크기의 압력을 압력 챔버(C0, C1, C2,...)에 도입하는 압력 조절부로 구성된다. As shown in the drawings, a chemical mechanical polishing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a thickness measuring unit measuring the thickness of a polishing layer of a wafer W on which a chemical mechanical polishing process is performed, and a thickness measuring unit measured by the thickness measuring unit. It is composed of a pressure control unit that introduces a pressure proportional to the difference between the measured thickness of the polishing layer of the wafer and the target thickness of the polishing layer of the wafer (Ho) into the pressure chambers C0, C1, C2,...
상기 두께 측정부는 웨이퍼의 연마면으로부터 반사되는 반사광의 파장 신호로부터 웨이퍼의 연마층 두께를 감지하는 옵틱 방식일 수도 있고, 웨이퍼의 연마면에 와전류를 인가하여 상호 인덕턴스를 형성하고 이로부터 수신되는 공진 주파수로부터 웨이퍼의 연마층 두께를 감지하는 와류(eddy current) 방식일 수도 있다. The thickness measurement unit may be an optical method that detects the thickness of the polishing layer of the wafer from the wavelength signal of reflected light reflected from the polishing surface of the wafer, or forms mutual inductance by applying an eddy current to the polishing surface of the wafer, and a resonance frequency received therefrom. It may be an eddy current method that detects the thickness of the polishing layer of the wafer.
또한, 웨이퍼의 연마면으로부터의 신호를 수신하는 센서는 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 연마 정반의 하측에 위치하여 구멍(10a)을 통해 신호를 수신할 수도 있고, 연마 패드(11) 상에 위치 고정되어 신호를 수신할 수도 있다.In addition, a sensor that receives a signal from the polishing surface of the wafer may be located under the polishing platen and receive a signal through the
상기 압력 조절부는 도3에 도시된 형태의 압력 챔버(C0, C1,...)에 정압이나 부압을 인가하여, 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼(W)의 연마층이 균일한 두께로 최종타겟두께(Ho)에 도달하도록 한다.
The pressure control unit applies a positive or negative pressure to the pressure chambers C0, C1,... in the shape shown in FIG. 3, so that the polishing layer of the wafer W has a uniform thickness during the chemical mechanical polishing process. Let it reach (Ho).
이하, 첨부된 도6 및 도7을 참조하여, 본 발명에 따른 화학 기계적 연마 공정이 행해지는 동안에 상기 압력 조절부로부터 압력 챔버에 압력을 공급하는 화학 기계적 연마 방법(S100)을 상술한다.
Hereinafter, a chemical mechanical polishing method (S100) of supplying pressure to a pressure chamber from the pressure regulator during the chemical mechanical polishing process according to the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7.
단계 1: 먼저, 다수의 압력 챔버들 중에 어느 하나(예를 들어, 제4챔버(C4))에 제1초기압력(Po1)을 인가하여 제1영역에서 웨이퍼를 가압하고, 다른 하나(예를 들어, 제3챔버(C3))에 제2초기압력(Po2)을 인가하여 제2영역에 웨이퍼를 가압한 상태로 화학 기계적 연마 공정을 시작한다(S110, S120). Step 1 : First, a first initial pressure (Po1) is applied to one of a plurality of pressure chambers (for example, a fourth chamber (C4)) to pressurize the wafer in the first region, and the other (for example, For example, the chemical mechanical polishing process is started while the wafer is pressed in the second region by applying a second initial pressure Po2 to the third chamber C3 (S110, S120).
상기 제1초기압력(Po1)과 제2초기압력(Po2)은 경우에 따라 변동될 수 있으며, 웨이퍼 연마층의 재질과 웨이퍼 및 연마 정반의 회전 속도 등을 고려하여 실험적으로 결정된다. The first initial pressure Po1 and the second initial pressure Po2 may vary depending on the case, and are experimentally determined in consideration of the material of the wafer polishing layer and the rotation speed of the wafer and the polishing platen.
그리고, 다수의 압력 챔버들 중 제1영역 및 제2영역 이외를 가압하는 다른 압력 챔버들에 대해서도 이와 유사하게 초기 압력을 인가하여 웨이퍼를 가압한다. 다만, 본 실시예의 요지를 명료하게 하기 위하여, 다른 압력 챔버들의 압력 조절 방식은 제1영역 및 제2영역의 압력 조절 방식과 유사하므로, 대표적으로 제1영역과 제2영역에 가압하는 가압력의 조절 방식에 대해서만 설명하기로 한다.
In addition, an initial pressure is applied similarly to other pressure chambers that pressurize other than the first region and the second region among the plurality of pressure chambers to press the wafer. However, in order to clarify the gist of this embodiment, since the pressure control method of the other pressure chambers is similar to the pressure control method of the first region and the second region, typically, the adjustment of the pressing force applied to the first region and the second region. Only the method will be described.
단계 2: 화학 기계적 연마 공정이 시작되면, 두께 감지부에 의하여 웨이퍼의 연마층 두께는 실시간으로 산출된다(S130). 예를 들어, 두께 감지부는, 웨이퍼의 연마층에 광을 조사하여 반사된 반사광을 수신하여 반사광으로부터 연마층 두께를 감지하도록 구성된 옵틱 방식의 감지부일 수도 있고, 코일이 구비되어 웨이퍼의 연마면에 와전류를 인가한 후 수신되는 신호로부터 웨이퍼의 연마층 두께를 감지하는 와류 방식의 감지부일 수도 있다.
Step 2 : When the chemical mechanical polishing process starts, the thickness of the polishing layer of the wafer is calculated in real time by the thickness detection unit (S130). For example, the thickness detection unit may be an optical type detection unit configured to detect the thickness of the polishing layer from the reflected light by irradiating light onto the polishing layer of the wafer and receiving the reflected light, or an eddy current on the polishing surface of the wafer by providing a coil. It may be a vortex-type sensing unit that detects the thickness of the polishing layer of the wafer from a signal received after applying?
단계 3: 제1영역에 인가되는 제1압력(P1)과 제2영역에 인가되는 제2압력(P2)은 두께 감지부로부터 측정된 웨이퍼의 연마층 두께에 따라 지속적으로 또는 주기적으로 수학식 2에 따라 변동된다(S140, S150).
Step 3 : The first pressure (P1) applied to the first area and the second pressure (P2) applied to the second area are continuously or periodically according to the thickness of the polishing layer of the wafer measured by the thickness sensing unit. It varies according to (S140, S150).
즉, 제1영역에 인가되는 제1압력(P1)은 두께 감지부에 의하여 측정된 제1영역에서의 현재 연마층 두께와 타겟 연마층 두께의 차이에 조정 상수를 곱한 값으로 정해지고, 제2영역에 인가되는 제2압력(P2)은 두께 감지부에 의하여 측정된 제2영역에서의 현재 연마층 두께와 타겟 연마층 두께의 차이에 조정 상수'를 곱한 값으로 정해진다. 이 때, 조정상수 및 조정상수'는 서로 동일한 값일 수도 있고 서로 다른 값일 수도 있으며, 화학 기계적 연마 공정이 진행되는 동안에 일정한 값으로 유지될 수도 있고, 시간의 경과나 연마 두께의 변동에 따라 변동되는 값일 수도 있으며, 반복 실험에 의하여 얻어진 경험치 값이다.
That is, the first pressure P1 applied to the first region is determined by multiplying the difference between the current polishing layer thickness and the target polishing layer thickness in the first region measured by the thickness sensing unit by an adjustment constant, and the second The second pressure P2 applied to the region is determined by multiplying the difference between the current thickness of the polishing layer and the thickness of the target polishing layer in the second region measured by the thickness sensing unit by an adjustment constant. In this case, the adjustment constant and the adjustment constant' may be the same value or different values, and may be maintained at a constant value during the chemical mechanical polishing process, or may be a value that fluctuates with the passage of time or fluctuations in polishing thickness. It may be possible, and is an experience value obtained through repeated experiments.
따라서, 연마 초기 단계(T1에 도달하기 이전)에는 현재의 연마층 측정두께와 타겟 두께(Ho)의 차이는 크므로, 연마 초기 단계에서는 제1압력(P1)과 제2압력(P2)은 상대적으로 크게 보정된다. 따라서, 도7에 도시된 바와 같이, 제1영역의 연마층 두께(H1)와 제2영역에서의 연마층 두께(H2)는 단위 시간당 변화율이 큰 광역 평탄화가 이루어지며, 제1영역과 제2영역에서의 연마층 두께(H1, H2)의 감소 기울기(angi)는 상대적으로 매우 크다.
Therefore, in the initial stage of polishing (before reaching T1), the difference between the current measurement thickness of the polishing layer and the target thickness (Ho) is large, so in the initial stage of polishing, the first pressure (P1) and the second pressure (P2) are relatively Is greatly corrected. Accordingly, as shown in FIG. 7, the thickness of the polishing layer H1 in the first region and the thickness H2 of the polishing layer in the second region are flattened with a large change rate per unit time, and the first region and the second region are The reduction slope (angi) of the polishing layer thicknesses H1 and H2 in the region is relatively large.
단계 4: 그리고, 시간이 경과하여 웨이퍼 연마층의 두께가 감소할수록, 연마층 측정두께와 타겟 두께(Ho)의 차이는 점점 작아지므로, 제1압력(P1)과 제2압력(P2)은 점점 연속적이고 점진적으로 낮아진 작은 크기로 보정된다. 따라서, 도7에 도시된 바와 같이, 제1영역의 연마층 두께(H1)와 제2영역에서의 연마층 두께(H2)는 단위 시간당 변화율이 점점 작아지는 평탄화가 이루어지며, 진다. 즉, 제1영역과 제2영역에서의 연마층 두께(H1, H2)의 감소 기울기(ango)는 상대적으로 점점 작아진다. Step 4 : And, as the thickness of the wafer polishing layer decreases over time, the difference between the measured thickness of the polishing layer and the target thickness (Ho) becomes smaller, so that the first pressure (P1) and the second pressure (P2) gradually increase. It is calibrated to a small size that is continuously and gradually lowered. Accordingly, as shown in FIG. 7, the polishing layer thickness H1 in the first region and the polishing layer thickness H2 in the second region are flattened and become smaller in a rate of change per unit time. That is, the decrease inclination (ango) of the polishing layer thicknesses H1 and H2 in the first region and the second region becomes relatively smaller.
그리고, 웨이퍼의 연마층 두께(H)가 보다 더 감소하여, 연마층 측정두께와 타겟 두께(Ho)의 차이가 0에 근접한 소정 범위에 도달하면, 웨이퍼의 연마층 두께(H)가 최종 타겟 두께(Ho)인 2000Å 내지 4000Å에 도달한 것으로 보고, 웨이퍼의 화학 기계적 연마 공정을 종료한다.
And, when the polishing layer thickness (H) of the wafer is further reduced, and the difference between the measured thickness of the polishing layer and the target thickness (Ho) reaches a predetermined range close to zero, the polishing layer thickness (H) of the wafer becomes the final target thickness. It is considered that the (Ho) of 2000 Å to 4000 Å is reached, and the chemical mechanical polishing process of the wafer is terminated.
이에 따라, 상기와 같이 구성된 본 발명은, 연마 초기에는 보다 높은 압력(P1, P2)에 웨이퍼에 인가되어 단위 시간 동안에 연마층을 제거하는 제거율이 매우 높아져, 타겟 두께(Ho)에 도달하는 데 소요되는 시간을 단축할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 웨이퍼의 연마층 두께(H)가 타겟 두께(Ho)에 근접할 수록, 제1영역 및 제2영역에 인가되는 압력이 작아 단위 시간당 연마층이 천천히 제거되고 있으므로, 오차를 최소화하면서 최종 타겟 두께에 도달한 것을 정확하게 감지할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
Accordingly, the present invention configured as described above is applied to the wafer at a higher pressure (P1, P2) at the initial stage of polishing, so that the removal rate of removing the polishing layer during a unit time is very high, and it is required to reach the target thickness (Ho). It is possible to obtain an advantageous effect that can shorten the time to become. In addition, as the polishing layer thickness (H) of the wafer approaches the target thickness (Ho), the pressure applied to the first and second regions is small, and the polishing layer is slowly removed per unit time. An advantageous effect of accurately detecting that the thickness has been reached can be obtained.
이하, 첨부된 도8 및 도9를 참조하여, 본 발명에 따른 화학 기계적 연마 공정이 행해지는 동안에 상기 압력 조절부로부터 압력 챔버에 압력을 공급하는 다른 형태의 화학 기계적 연마 방법(S200)을 상술한다.Hereinafter, another type of chemical mechanical polishing method (S200) of supplying pressure to the pressure chamber from the pressure control unit during the chemical mechanical polishing process according to the present invention will be described with reference to FIGS. 8 and 9. .
본 발명의 다른 실시 형태에 따른 화학 기계적 연마 방법(S200)은, 웨이퍼 연마층의 타겟 두께(Ho)가 웨이퍼의 연마 종료 시점인 일 실시예(S100)와 달리, 웨이퍼의 연마 종료 시점 이전에 다수의 타겟 두께가 존재하는 경우에 관한 것이다.In the chemical mechanical polishing method (S200) according to another embodiment of the present invention, unlike the embodiment (S100) in which the target thickness (Ho) of the wafer polishing layer is at the end of polishing of the wafer, a plurality of It relates to the case where there is a target thickness of.
이는, 웨이퍼의 연마 두께가 제1타겟두께에 도달할 때까지는 제1연마조건에 따라 화학 기계적 연마 공정을 행하고, 웨이퍼의 연마 두께가 제2타겟두께에 도달할 때까지는 제2연마조건에 따라 화학 기계적 연마 공정을 행하는 것과 같이, 연마 조건을 웨이퍼 연마층의 두께에 따라 변경 실시하는 경우에 특히 유용하다.
This means that the chemical mechanical polishing process is performed according to the first polishing condition until the polishing thickness of the wafer reaches the first target thickness, and the chemical mechanical polishing process is performed according to the second polishing condition until the polishing thickness of the wafer reaches the second target thickness. It is particularly useful when the polishing conditions are changed according to the thickness of the wafer polishing layer, such as performing a mechanical polishing step.
도8에 도시된 바와 같이, 단계 S210 내지 단계 S250은 전술한 일 실시예(S100)의 단계 S110 내지 단계 S150과 대비할 때, 최종 타겟 두께(Ho)에 도달하기 이전에 다수의 타겟 두께(Ho1, Ho2, Ho3, Ho4)가 추가로 존재한다는 점에 차이가 있을 뿐, 나머지 구성은 동일하다. 즉, 일 실시예에 따른 화학 기계적 연마 방법(S100)의 단계 S110 내지 단계 S150는 첫번째 제1타겟 두께(Ho1)에 도달하는 T1까지의 시점에 해당한다. As shown in Fig. 8, steps S210 to S250 are compared with steps S110 to S150 of the above-described embodiment (S100), before reaching the final target thickness Ho, a plurality of target thicknesses Ho1, Ho2, Ho3, Ho4) are additionally present, but the remaining configurations are the same. That is, steps S110 to S150 of the chemical mechanical polishing method S100 according to an exemplary embodiment correspond to a point in time until T1 reaches the first first target thickness Ho1.
이와 같이, 웨이퍼의 연마층 두께가 제1타겟두께(Ho1)에 도달하면, 슬러리의 종류나 연마 정반의 회전 속도 등의 연마 조건을 변동한다(S290). 이 때, 연마 조건의 변동은 하나의 연마 정반에서 이루어질 수도 있지만, 웨이퍼가 다른 연마 정반으로 이동하여 행해지는 것을 포함한다.
In this way, when the polishing layer thickness of the wafer reaches the first target thickness Ho1, the polishing conditions such as the type of slurry and the rotation speed of the polishing plate are varied (S290). At this time, the variation of the polishing conditions may be performed on one polishing platen, but includes moving the wafer to another polishing platen.
그리고 나서, 그 다음 제2타겟두께(Ho2)에 도달할 때까지 단계 S230 내지 단계 S250을 반복하여 화학 기계적 연마 공정을 행한다. 이 때, 웨이퍼를 가압하는 제1압력(P1) 및 제2압력(P2)을 산출함에 있어서, 수학식 2에 따른 (현재의 측정두께 - 타겟두께)에 곱해지는 조정상수는, 동일하게 유지될 수도 있지만, 연마 조건에 따라 변동될 수도 있다. Then, steps S230 to S250 are repeated until the next second target thickness Ho2 is reached to perform a chemical mechanical polishing process. At this time, in calculating the first pressure (P1) and the second pressure (P2) for pressing the wafer, the adjustment constant multiplied by the (current measurement thickness-target thickness) according to Equation 2 will remain the same. Although it may be, it may vary depending on the polishing conditions.
그 다음, 웨이퍼의 연마층 두께가 제2타겟두께(Ho2)에 도달하면, 슬러리의 종류나 연마 정반의 회전 속도 등의 연마 조건을 다시 변동한다(S290).
Then, when the polishing layer thickness of the wafer reaches the second target thickness Ho2, the polishing conditions such as the type of slurry and the rotational speed of the polishing plate are again changed (S290).
상기와 같이, 웨이퍼 연마층이 제1타겟두께(Ho1)와, 제2타겟두께(Ho2)와, 제3타겟두께(Ho3)와, 제4타겟두께(Ho4)와 최종타겟두께(Ho)에 도달하는 공정은 단계 S230 내지 단계 S250을 반복하여 행해진다. As described above, the wafer polishing layer is applied to the first target thickness (Ho1), the second target thickness (Ho2), the third target thickness (Ho3), the fourth target thickness (Ho4) and the final target thickness (Ho). The process to reach is performed by repeating steps S230 to S250.
이를 통해, 각각의 타겟 두께(Ho1, Ho2, Ho3, Ho3, Ho)에 도달하기 위한 단계별 연마 초기에는 보다 높은 압력(P1, P2)이 웨이퍼에 인가되어 단위 시간 동안에 연마층을 제거하는 제거율을 높임으로써, 각 타겟 두께(Ho1, Ho2, Ho3, Ho3, Ho4, Ho)에 도달하는 데 소요되는 시간을 단축할 수 있으며, 웨이퍼의 연마층 두께(H)가 각 타겟 두께(Ho1, Ho2, Ho3, Ho3, Ho4, Ho)에 근접할 수록 제1영역 및 제2영역에 인가되는 압력이 작아져 단위 시간당 연마층이 천천히 제거되고 있으므로, 웨이퍼 연마층이 타겟 두께에 도달하는 것을 놓치지 않고 정확하게 감지할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다. Through this, a higher pressure (P1, P2) is applied to the wafer at the initial stage of step-by-step polishing to reach each target thickness (Ho1, Ho2, Ho3, Ho3, Ho), increasing the removal rate of removing the polishing layer during a unit time. As a result, the time required to reach each target thickness (Ho1, Ho2, Ho3, Ho3, Ho4, Ho) can be shortened, and the polishing layer thickness (H) of the wafer can be adjusted to each target thickness (Ho1, Ho2, Ho3, Ho). Ho3, Ho4, Ho), the pressure applied to the first and second areas decreases, and the polishing layer is slowly removed per unit time, so that the wafer polishing layer reaches the target thickness and can be accurately detected. You can get a good effect.
따라서, 각 타겟 두께(Ho1, Ho2, Ho3, Ho3, Ho4, Ho)에 정확하게 도달할 때마다 연마 조건을 변경할 수 있으므로, 웨이퍼의 연마층 연마 공정을 단계별로 정확하게 행할 수 있게 되어, 웨이퍼의 평탄 연마 품질을 보다 향상시킬 수 있는 잇점을 얻을 수 있다.
Therefore, it is possible to change the polishing conditions whenever each target thickness (Ho1, Ho2, Ho3, Ho3, Ho4, Ho) is accurately reached, making it possible to accurately perform the polishing process of the polishing layer of the wafer step by step. The advantage of further improving the quality can be obtained.
이상에서 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 예시적으로 설명하였으나, 본 발명은 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며 본 발명에서 제시한 기술적 사상, 구체적으로는 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있을 것이다. 위 실시예에서는 화학 기계적 연마 공정이 행해지는 동안 2개의 압력 챔버를 예로 들어 압력을 결정하여 제어 방법을 예로 들어 설명하였지만, 이로부터 그 밖의 압력 챔버에 대해서도 압력을 결정하여 제어하는 방법도 당업자에게 자명한 것이다.
Although the present invention has been exemplarily described above through preferred embodiments, the present invention is not limited to such specific embodiments, and the technical idea presented in the present invention, specifically, various forms within the scope described in the claims. It may be modified, changed, or improved with. In the above embodiment, while the chemical mechanical polishing process is performed, two pressure chambers are used as an example to determine the pressure and the control method is described, but the method of determining and controlling the pressure for other pressure chambers is also apparent to those skilled in the art. I did it.
W: 웨이퍼 H: 연마층 두께]
Ho: 최종 타겟 두께 Ho1: 제1타겟두께
Ho2: 제2타겟두께 Ho3: 제3타겟두께
Ho4: 제4타겟두께 P1: 제1영역의 제1압력
P2: 제2영역의 제2압력 W: Wafer H: Polishing layer thickness]
Ho: final target thickness Ho1: first target thickness
Ho2: 2nd target thickness Ho3: 3rd target thickness
Ho4: fourth target thickness P1: first pressure in the first region
P2: second pressure in the second region
Claims (12)
상기 화학 기계적 연마 공정이 행해지고 있는 상기 웨이퍼의 연마층 두께를 얻는 두께측정단계와;
상기 두께측정단계에서 얻어진 상기 웨이퍼의 연마층 측정 두께와 상기 웨이퍼의 연마층 타겟 두께의 차이에 조정 상수를 곱한 크기의 공급 압력을 상기 압력 챔버에 도입하되, 상기 연마층 두께가 작아질수록 연속적이고 점진적으로 낮아지는 형태로 상기 공급 압력을 인가하는 압력인가단계를;
포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 방법.
A chemical mechanical polishing method of a carrier head of a chemical mechanical polishing apparatus for pressing a wafer by a pressure chamber,
A thickness measuring step of obtaining a thickness of the polishing layer of the wafer on which the chemical mechanical polishing process is being performed;
A supply pressure of a size obtained by multiplying the difference between the measured thickness of the polishing layer of the wafer and the target thickness of the polishing layer of the wafer obtained in the thickness measuring step by an adjustment constant is introduced into the pressure chamber, and the smaller the thickness of the polishing layer is A pressure applying step of applying the supply pressure in a gradually lowered form;
Chemical mechanical polishing method comprising a.
상기 타겟 두께는 연마 종료 시점의 상기 연마층 두께인 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 방법.
The method of claim 1,
The target thickness is a chemical mechanical polishing method, characterized in that the thickness of the polishing layer at the end of polishing.
상기 조정 상수는 실험적으로 얻어지는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 방법.
The method of claim 1,
Chemical mechanical polishing method, characterized in that the adjustment constant is obtained experimentally.
상기 타겟 두께는 연마 종료 시점까지 도달하기 이전의 상기 연마층의 정해진 2개 이상의 제1타겟두께와 제2타겟두께를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 방법.
The method of claim 1,
The target thickness includes at least two predetermined first target thicknesses and second target thicknesses of the polishing layer before reaching the polishing end point.
상기 제1타겟두께에 도달할 때까지의 상기 공급 압력은 실험적으로 얻어진 제1조정 계수를 상기 조정 상수로 하여 상기 웨이퍼의 연마층 측정 두께와 상기 웨이퍼의 연마층 타겟 두께의 차이에 곱한 값으로 정해지고;
상기 제1타겟두께 이후에 상기 제2타겟두께에 도달할 때까지의 상기 공급 압력은 실험적으로 얻어진 제2조정 계수를 상기 조정 상수로 하여 상기 웨이퍼의 연마층 측정 두께와 상기 웨이퍼의 연마층 타겟 두께의 차이에 곱한 값으로 정해지는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 방법.
The method of claim 4,
The supply pressure until reaching the first target thickness is determined by multiplying the difference between the measured thickness of the polishing layer of the wafer and the target thickness of the polishing layer of the wafer by using an experimentally obtained first adjustment factor as the adjustment constant. under;
The supply pressure until reaching the second target thickness after the first target thickness is determined by using an experimentally obtained second adjustment factor as the adjustment constant, and the measured thickness of the polishing layer of the wafer and the target thickness of the polishing layer of the wafer Chemical mechanical polishing method, characterized in that determined by multiplying the difference of.
상기 제1타겟두께에 도달한 이후에 상기 제2타겟두께에 도달하기 이전에, 상기 화학 기계적 연마 공정의 연마 조건을 변경하는 단계를;
더 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 방법.
The method of claim 5,
Changing a polishing condition of the chemical mechanical polishing process after reaching the first target thickness and before reaching the second target thickness;
Chemical mechanical polishing method, characterized in that it further comprises.
상기 제1조정계수와 상기 제2조정계수는 서로 다른 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 방법.
The method of claim 5,
The chemical mechanical polishing method, characterized in that the first adjustment coefficient and the second adjustment coefficient are different from each other.
상기 화학 기계적 연마 공정이 행해지고 있는 상기 웨이퍼의 연마층 두께를 측정하는 두께측정부와;
상기 두께측정부에서 측정된 상기 웨이퍼의 연마층 측정 두께와 상기 웨이퍼의 연마층 타겟 두께의 차이에 조정 상수를 곱한 크기의 공급 압력을 상기 압력 챔버에 도입하되, 상기 연마층 두께가 작아질수록 연속적이고 점진적으로 낮아지는 형태로 상기 공급 압력을 인가하는 압력 조절부를;
포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
A chemical mechanical polishing apparatus for a carrier head of a chemical mechanical polishing apparatus for pressing a wafer by a pressure chamber,
A thickness measuring unit for measuring the thickness of the polishing layer of the wafer on which the chemical mechanical polishing process is being performed;
A supply pressure of a size obtained by multiplying the difference between the measured thickness of the polishing layer of the wafer and the target thickness of the polishing layer of the wafer measured by the thickness measuring unit by an adjustment constant is introduced into the pressure chamber. A pressure control unit for applying the supply pressure in a progressively lowered form;
Chemical mechanical polishing apparatus comprising a.
상기 조정 상수는 실험적으로 얻어진 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
The method of claim 8,
Chemical mechanical polishing apparatus, characterized in that the adjustment constant is obtained experimentally.
상기 타겟 두께는 연마 종료 시점까지 도달하기 이전의 상기 연마층의 정해진 2개 이상의 제1타겟두께와 제2타겟두께를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
The method of claim 8,
The target thickness comprises at least two predetermined first target thicknesses and second target thicknesses of the polishing layer before reaching the polishing end point.
상기 제1타겟두께에 도달할 때까지의 상기 공급 압력은 실험적으로 얻어진 제1조정 계수를 상기 조정 상수로 하여 상기 웨이퍼의 연마층 측정 두께와 상기 웨이퍼의 연마층 타겟 두께의 차이에 곱한 값으로 정해지고;
상기 제1타겟두께 이후에 상기 제2타겟두께에 도달할 때까지의 상기 공급 압력은 실험적으로 얻어진 제2조정 계수를 상기 조정 상수로 하여 상기 웨이퍼의 연마층 측정 두께와 상기 웨이퍼의 연마층 타겟 두께의 차이에 곱한 값으로 정해지는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
The method of claim 10,
The supply pressure until reaching the first target thickness is determined by multiplying the difference between the measured thickness of the polishing layer of the wafer and the target thickness of the polishing layer of the wafer by using an experimentally obtained first adjustment factor as the adjustment constant. under;
The supply pressure until reaching the second target thickness after the first target thickness is determined by using an experimentally obtained second adjustment factor as the adjustment constant, and the measured thickness of the polishing layer of the wafer and the target thickness of the polishing layer of the wafer Chemical mechanical polishing apparatus, characterized in that determined by multiplying the difference of.
상기 제1타겟두께에 도달한 이후에 상기 제2타겟두께에 도달하기 이전에, 상기 화학 기계적 연마 공정의 연마 조건을 변경하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
The method of claim 11,
After reaching the first target thickness and before reaching the second target thickness, the chemical mechanical polishing apparatus according to claim 1, wherein the polishing conditions of the chemical mechanical polishing process are changed.
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