KR19980045527U - 화학적 기계적 연마 장치 - Google Patents

화학적 기계적 연마 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR19980045527U
KR19980045527U KR2019960058669U KR19960058669U KR19980045527U KR 19980045527 U KR19980045527 U KR 19980045527U KR 2019960058669 U KR2019960058669 U KR 2019960058669U KR 19960058669 U KR19960058669 U KR 19960058669U KR 19980045527 U KR19980045527 U KR 19980045527U
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polishing pad
slurry
chemical mechanical
mechanical polishing
upper plate
Prior art date
Application number
KR2019960058669U
Other languages
English (en)
Inventor
김재홍
Original Assignee
김영환
현대전자산업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김영환, 현대전자산업 주식회사 filed Critical 김영환
Priority to KR2019960058669U priority Critical patent/KR19980045527U/ko
Publication of KR19980045527U publication Critical patent/KR19980045527U/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/11—Lapping tools
    • B24B37/20—Lapping pads for working plane surfaces
    • B24B37/26—Lapping pads for working plane surfaces characterised by the shape of the lapping pad surface, e.g. grooved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B57/00—Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents
    • B24B57/02—Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents for feeding of fluid, sprayed, pulverised, or liquefied grinding, polishing or lapping agents

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

본 고안은 화학적 기계적 연마 장치에 관한 것으로, 불균일한 슬러리의 공급으로 인한 평탄도 저하를 방지하기 위하여 테이블의 하판에 접속된 슬러리 공급관을 통해 공급되는 슬러리가 상판에 형성된 다수의 구멍을 통해 연마패드로 균일하게 공급되도록 하므로써 공정의 안정성 및 생산성이 향상될 수 있도록 한 화학적 기계적 연마 장치에 관한 것이다.

Description

화학적 기계적 연마 장치
본 고안은 화학적 기계적 연마 장치에 관한 것으로, 특히 슬러리(Slurry)의 공급이 원활하고 균일하게 이루어질 수 있도록 한 화학적 기계적 연마 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자의 제조 공정에서 웨이퍼 표면의 평탄도는 후속 공정에 많은 영향을 미친다. 그러므로 전극, 금속배선 등으로 인해 단차가 심화된 층은 절연막으로 절연 및 평탄화시키는데, 이와 같은 표면의 평탄화는 대개 화학적 기계적(Chemical Mechanical Polishing) 장치(이하, CMP 장치라 함)를 이용하여 실시한다.
종래의 CMP 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 테이블(6)상에 연마패드(5)가 설치되고 상기 연마패드(5) 중앙의 상부에는 연마 공정시 슬러리를 공급하기 위한 슬러리 공급관(3)이 설치된다. 그리고 상기 연마패드(5) 상부에는 웨이퍼(3)가 장착되며 회전축(1)에 의해 회전되는 캐리어(4)가 설치되는데, 상기 웨이퍼(3)는 상기 연마패드(5)와 대향되도록 장착된다. 또한 상기 캐리어(4)는 생산성 증가를 위해 다수개 설치될 수 있다. 여기서 상기 연마패드(5)에는 도 2에 도시된 바와 같이 다수의 원형홈(7)이 규칙적 또는 불규칙적으로 형성되는데, 상기 원형홈(7)이 형성된 모양이 도 3에 도시된다. 그러면 상기와 같이 구성된 CMP 장치를 이용하여 평탄화 공정을 실시하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 절연막이 형성된 웨이퍼(3)를 상기 캐리어(4)에 각각 장착시킨 후 상기 회전축(1)을 회전시킨다. 이때 상기 테이블(6)의 회전에 의해 상기 연마패드(5)도 회전되는데, 상기 테이블(6)과 상기 회전축(1)은 동일한 방향으로 회전된다. 이후 상기 슬러리 공급관(3)을 통해 상기 연마패드(5)의 표면으로 슬러리가 공급되도록 하고 상기 캐리어(4)를 상기 연마패드(5) 방향으로 이동시여 상기 웨이퍼(3)가 상기 연마패드(5)와 밀착되도록 하면 상기 절연막이 연마되기 시작한다. 즉, 상기슬러리에 의한 화학적 반응과 상기 연마패드(5)에 의한 기계적 연마가 이루어지는 것이다. 그런데 상기와 같은 연마 공정이 장시간 실시되는 경우 상기 웨이퍼(3)와 접촉되는 부분의 상기 연마패드(5)가 압력을 받아 변형되고, 이에 의해 상기 웨이퍼(3)의 가장자리부와 중앙부의 연마 정도가 각각 달라진다. 즉, 상기 웨이퍼(3)의 가장자리부가 중앙부보다 많이 연마된다, 이러한 현상을 수중익선(Hydroplaning) 효과와 연마 속도의 차이로 인해 상기 슬러리가 상기 연마패드(5)의 중앙부보다는 가장자리부로 많이 공급되며, 또한 공급된 슬러리가 상기 웨이퍼(3)의 표면과 화학적으로 반응한 후 상기 원형홈(7)에 잔류되어 배출되지 못하기 때문에 발생된다. 그리고 이러한 현상은 처리되는 웨이퍼의 수가 증가될수록 더욱 심하게 나타난다.
따라서 본 고안은 테이블의 하판에 접속된 슬러리 공급관을 통해 공급되는 슬러리가 상판에 형성된 다수의 구멍을 통해 연마패드로 균일하게 공급되도록 하므로써 상기한 단점을 해소할 수 있는 화학적 기계적 연마 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 서로 이격된 상판과 하판으로 이루어지며 상기 하판에는 슬러리 공급관이 연결되고 상기 상판에는 다수의 구멍이 형성되어 있어 상기 슬러리 공급관을 통해 공급되는 슬러리가 상기 상판에 형성된 다수의 구멍을 통해 배출되는 테이블과, 상기 테이블상에 설치되며 상기 테이블의 상판에 형성된 구멍과 일치되는 다수의 구멍이 형성된 연마패드와, 상기 연마패드 상부에 위치되며 하부에 웨이퍼가 장착된 상태에서 회전가능한 다수의 캐리어로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 상기 상판 및 연마패드에 형성된 구멍은 원형 및 다각형 중 어느 하나의 형태로 형성된 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래의 화학적 기계적 연마 장치의 구조도.
도 2는 도 1의 도시된 연마패드의 평면도.
도 3은 도 2의 A1-A2 부분을 절취한 단면도.
도 4는 본 고안에 따른 화학적 기계적 연마 장치의 구조도.
도 5는 도 4에 도시된 테이블의 단면도.
도 6은 도 4에 도시된 연마패드의 평면도.
도 7은 도 6의 B1-B2 부분을 절취한 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 및 11 : 회전축2 및 12 :슬러리 공급관
3 및 13 ; 웨이퍼4 및 14 : 캐리어
5 및 15 : 연마패드6 및 16 : 테이블
7 : 원형홈16A 및 16B : 상판 및 하판
17 및 18 : 구멍
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 고안에 따른 화학적 기계적 연마 장치의 구조도로서, 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
테이블(6)상에 연마패드(5)가 설치되고 상기 연마패드(5)의 상부에는 웨이퍼(3)가 장착되며 회전축(1)에 의해 회전되는 캐리어(4)가 설치된다. 이때 상기 웨이퍼(3)는 상기 연마패드(5)와 대향되도록 장착되며 상기 캐리어(4)는 생산성 증가를 위해 다수개 설치될 수 있다. 여기서 상기 테이블(6)은 도 5에 도시된 바와 같이 서로 이격된 상판(16A)과 하판(16B)으로 이루어지며 상기 하판(16B)에는 슬러리 공급관(3)이 연결되고 상기 상판(16A)에는 다수의 구멍(18)이 형성되어 상기 슬러리 공급관(3)을 통해 공급되는 슬러리가 상기 상판(16B)에 형성된 다수의 구멍(18)을 통해 상기 연마패드(5)로 배출되도록 구성된다. 그리고 상기 연마패드(5)에는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 테이블(6)의 상판(16A)에 형성된 구멍(18)과 일치되는 다수의 구멍(17)이 형성된다. 여기서 상기 구멍(17)이 형성된 모양이 도 7에 도시되는데, 상기 구멍(17)은 장시간의 연마 공정에 의해 변형되더라도 쉽게 복원되어 슬러리의 공급에 영향을 미치지 않도록 원형 또는 다각형 구조로 형성된다. 그러면 상기와 같이 구성된 CMP 장치를 이용하여 평탄화 공정을 실시하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 절연막이 형성된 웨이퍼(3)를 상기 캐리어(4)에 각각 장착시킨 후 상기 회전축(1)을회전시킨다. 이때 상기 테이블(6)의 회전에 의해 상기 연마패드(5)도 회전되는데, 상기 테이블(6)가 상기 회전축(1)은 동일한 방향으로 회전된다. 이후 상기 슬러리 공급관(3)을 통해 상기 테이블(6)내에 슬러리가 공급되도록 하고 상기 캐리어(4)를 상기 연마패드(5) 방향으로 이동시켜 상기 웨이퍼(3)가 상기 연마패드(5)와 밀착되도록 하면 상기 절연막이 연마되기 시작한다. 이때 상기 슬러리 공급관(3)을 통해 상기 테이블(6)로 공급된 슬러리는 상기 상판(16A)에 형성된 구멍(18) 및 상기 연마패드(5)에 형성된 구멍(17)을 통해 상기 연마패드(5)의 전면으로 균일하게 공급된다. 그러므로 상기 슬러리에 의한 화학적 반응과 상기 연마패드(5)에 의한 기계적 연마가 균일하게 이루어져 상기 웨이퍼(3)상에 형성된 절연막이 균일한 두께로 연마되며 연마 정도에 따른 두께의 차이가 최소화된다.
상술한 바와 같이 본 고안에 의하면 테이블의 하판에 접속된 슬러리 공급관을 통해 공급된 슬러리가 상판에 형성된 다수의 구멍을 통해 연마패드의 전면으로 균일하고 원활하게 공급되도록 하므로써 부분적인 연마 두께의 차이가 최소화된다. 그러므로 공정의 안정도 및 생산성이 향상되고 슬러리 및 연마패드의 소모량이 감소되어 생산 원가가 절감될 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 화학적 기계적 연마 장치에 있어서,
    서로 이격된 상판과 하판으로 이루어지며 상기 하판에는 슬러리 공급관이 연결되고 상기 상판에는 다수의 구멍이 형성되어 있어 상기 슬러리 공급관을 통해 공급되는 슬러리가 상기 상판에 형성된 다수의 구멍을 통해 배출되는 테이블과,
    상기 테이블상에 설치되며 상기 테이블의 상판에 형성된 구멍과 일치되는 다수의 구멍이 형성된 연마패드와,
    상기 연마패드 상부에 위치되며 하부에 웨이퍼가 장착된 상태에서 회전가능한 다수의 캐리어로 이루어지는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 웨이퍼는 상기 연마패드와 대향되도록 장착되는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 상판에 형성된 구멍은 원형 및 다각형중 어느 하나의 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 연마패드에 형성된 구멍은 원형 및 다각형중 어느 하나의 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치.
KR2019960058669U 1996-12-27 1996-12-27 화학적 기계적 연마 장치 KR19980045527U (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2019960058669U KR19980045527U (ko) 1996-12-27 1996-12-27 화학적 기계적 연마 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2019960058669U KR19980045527U (ko) 1996-12-27 1996-12-27 화학적 기계적 연마 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR19980045527U true KR19980045527U (ko) 1998-09-25

Family

ID=53997762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR2019960058669U KR19980045527U (ko) 1996-12-27 1996-12-27 화학적 기계적 연마 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR19980045527U (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010051874A (ko) * 1999-11-22 2001-06-25 가네꼬 히사시 연마 패드 및 연마 방법
KR20010093677A (ko) * 2000-03-29 2001-10-29 추후기재 향상된 슬러리 분배를 위하여 특수 설계된 연마 패드
KR20030053292A (ko) * 2001-12-22 2003-06-28 동부전자 주식회사 반도체 웨이퍼 연마장치
KR20030057981A (ko) * 2001-12-29 2003-07-07 주식회사 실트론 연마 장치
KR100447632B1 (ko) * 2001-11-07 2004-09-08 이기원 기판의 표면 처리 방법 및 처리 장치

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010051874A (ko) * 1999-11-22 2001-06-25 가네꼬 히사시 연마 패드 및 연마 방법
KR20010093677A (ko) * 2000-03-29 2001-10-29 추후기재 향상된 슬러리 분배를 위하여 특수 설계된 연마 패드
KR100447632B1 (ko) * 2001-11-07 2004-09-08 이기원 기판의 표면 처리 방법 및 처리 장치
KR20030053292A (ko) * 2001-12-22 2003-06-28 동부전자 주식회사 반도체 웨이퍼 연마장치
KR20030057981A (ko) * 2001-12-29 2003-07-07 주식회사 실트론 연마 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100764988B1 (ko) 화학기계적연마장치에사용하기위한홈패턴을가지는연마패드 및 연마방법
US5230184A (en) Distributed polishing head
US6380086B1 (en) High-speed planarizing apparatus for chemical-mechanical planarization of semiconductor wafers
US6544373B2 (en) Polishing pad for a chemical mechanical polishing process
US6790768B2 (en) Methods and apparatus for polishing substrates comprising conductive and dielectric materials with reduced topographical defects
US6136710A (en) Chemical mechanical polishing apparatus with improved substrate carrier head and method of use
JPH10249710A (ja) Ｃｍｐ用偏心溝付き研磨パッド
JPH10249711A (ja) Ｃｍｐ用複合研磨パッド
US6218306B1 (en) Method of chemical mechanical polishing a metal layer
JP2870537B1 (ja) 研磨装置及び該装置を用いる半導体装置の製造方法
US6248006B1 (en) CMP uniformity
KR100241537B1 (ko) 반도체 소자의 층간 절연막 평탄화 방법
KR19980045527U (ko) 화학적 기계적 연마 장치
KR20210116759A (ko) Cmp 패드 및 이를 구비하는 화학적 기계적 연마 장치
KR19980046876U (ko) 연마패드
JP2000218521A (ja) 両面研磨用定盤修正キャリア
US6379216B1 (en) Rotary chemical-mechanical polishing apparatus employing multiple fluid-bearing platens for semiconductor fabrication
US6821195B1 (en) Carrier head having location optimized vacuum holes
KR200260932Y1 (ko) 연마패드의 연마홈 형성구조
KR20010020059A (ko) 화학적 기계적 폴리싱을 위한 폴리싱 패드
KR100417644B1 (ko) 화학적 기계적 연마 장비 보존 방법
KR20000001503A (ko) 반도체소자 제조용 씨엠피장치
KR100243296B1 (ko) 화학기계적연마장치용리세스드웨이퍼캐리어
KR20050064316A (ko) 화학적 기계적 연마장치의 리테이너링
KR200357678Y1 (ko) 화학적 기계적 폴리싱용 폴리싱 패드

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
UA0108 Application for utility model registration

Comment text: Application for Utility Model Registration

Patent event code: UA01011R08D

Patent event date: 19961227

UA0201 Request for examination

Patent event date: 19961227

Patent event code: UA02012R01D

Comment text: Request for Examination of Application

UG1501 Laying open of application
E902 Notification of reason for refusal
UE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: UE09021S01D

Patent event date: 19990414

E601 Decision to refuse application
UE0601 Decision on rejection of utility model registration

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: UE06011S01D

Patent event date: 19990623