KR19980048964A - CMP Polishing Apparatus and Polishing Method with Improved Polishing Means - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
개선된 연마수단을 갖는 CMP 연마장치 및 연마방법CMP Polishing Apparatus and Polishing Method with Improved Polishing Means
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention
연마 공정 동안에 웨이퍼 바깥 부분이 접촉하는 연마수단과 접촉하는 시간을 의도적으로 감소시켜 연마수단의 교체 수명을 연장하고 웨이퍼의 연마 균일도를 향상시킬 수 있는 연마수단을 갖는 연마장치를 제공하며, 상기 연마장치를 적절히 사용하여 상기 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 연마방법을 제공하고자 함.There is provided a polishing apparatus having polishing means capable of intentionally reducing the contact time of the outer portion of the wafer with the polishing means in contact during the polishing process, thereby extending the replacement life of the polishing means and improving the polishing uniformity of the wafer. Properly used to provide a polishing method that can effectively achieve the above object.
3. 발명의 해결 방법의 요지3. Summary of the Solution of the Invention
웨이퍼를 지지 회전 및 이송시키는 캐리어와; 회전하는 상기 웨이퍼와 접촉하면서 회전하는 연마수단을 포함하는 웨이퍼 연마장치에 있어서, 상기 연마수단은 그 표면에 적어도 하나의 함몰부를 형성한 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마장치, 및 상기 연마장치를 이용한 연마방법에 있어서, 웨이퍼의 반경에 따른 각 위치에서의 웨이퍼 부분과 상기 연마수단의 대응 부분의 접촉 시간의 차이를 줄이기 위하여 상기 연마수단의 상부 표면의 소정 위치에 적어도 하나의 함몰부를 형성하는 단계; 및 상기 웨이퍼를 회전하는 상기 연마수단에 접촉시키면서 상기 웨이퍼를 회전시킴과 동시에 상기 연마수단의 반경반향으로 소정 거리를 왕복 이송시키면서 연마하는 단계를 포함하는 웨이퍼 연마방법을 제공 함.A carrier for supporting rotation and transfer of the wafer; A wafer polishing apparatus comprising a polishing means rotating in contact with the rotating wafer, wherein the polishing means has a surface having at least one recess formed on the surface thereof, and the polishing apparatus. In the polishing method used, forming at least one depression in a predetermined position on the upper surface of the polishing means to reduce the difference in contact time between the wafer portion at each position along the radius of the wafer and the corresponding portion of the polishing means. ; And polishing the wafer while rotating the wafer while contacting the wafer with the rotating means, while polishing the wafer by reciprocating a predetermined distance in a radial direction of the polishing means.
4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention
반도체 소자 제조 공정에서 층간 절연막 또는 텅스텐 화학, 기계적 연마 공정에 적용되어 웨이퍼 연마 균일도를 향상시키며, 연마패드의 수명을 연장시켜 생산성 증대 및 연마 비용 절감의 효과가 있다.It is applied to an interlayer insulating film, tungsten chemistry, and mechanical polishing process in a semiconductor device manufacturing process to improve wafer polishing uniformity, and to increase productivity and reduce polishing cost by extending the life of the polishing pad.
Description
본 발명은 개선된 연마수단을 갖는 연마장치 및 그를 이용한 연마방법에 관한 것으로, 특히 반도체 제조 공정에서 웨이퍼의 화학 및 기계적 연마 공정(CMP: Chemical Mechanical Polishing)에 이용되는 연마 접촉부가 부분적으로 함몰된 연마수단을 갖는 연마장치와 그를 이용한 연마방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing apparatus having an improved polishing means and a polishing method using the same. Particularly, a polishing in which a polishing contact portion used for chemical mechanical polishing (CMP) of a wafer in a semiconductor manufacturing process is partially recessed. A polishing apparatus having means and a polishing method using the same.
일반적으로, 반도체 소자의 층간 산화막 평탄화, 트랜치 아이솔레이션(shallow trench isolation),금속 플러그(metal plug) 형성 공정, 및 실리콘 온 인슐레이터(SOI) 웨이퍼 제작 시에 화학 및 기계적 연마방법이 널리 사용되고 있다. 종래의 연마수단 및 연마방법을 첨부된 도면을 참조하여 간단히 설명하면, 도1A에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(3)와 접촉하여 연마하는 원판 형상의 연마패드(2), 상기 연마패드(2)를 상면에 부착하고 회전하는 연마판(1); 상기 웨이퍼(3)를 부착하여 연마패드(2)에 접촉한 상태로 회전하는 캐리어(5)로 구성된 연마장치에서, 연마판(1) 상면에 부착된 채로 회전하는 연마패드(2) 위에 소정 량의 연마액(4)을 공급하면서 캐리어(5)에 유지된 웨이퍼(3)를 회전시키면서 상기 연마패드 상에 접촉시켜 연마를 수행한다. 이에 따라, 상기 연마패드(2)는 웨이퍼(3)와의 마찰로 인해 서서히 마모되므로, 50장 내지 300장 정도의 웨이퍼를 연마한 후에는 연마패드를 교체하게 된다.In general, chemical and mechanical polishing methods are widely used in the interlayer oxide film planarization of semiconductor devices, trench isolation isolation, metal plug formation processes, and silicon on insulator (SOI) wafer fabrication. A conventional polishing means and a polishing method will be briefly described with reference to the accompanying drawings, as shown in FIG. 1A, a disk-shaped polishing pad 2 for polishing in contact with the wafer 3 and the polishing pad 2 A polishing plate 1 attached to the upper surface and rotating; In a polishing apparatus composed of a carrier 5 attached with the wafer 3 and rotating in contact with the polishing pad 2, a predetermined amount on the rotating polishing pad 2 remains attached to the upper surface of the polishing plate 1. While the polishing liquid 4 is supplied, the wafer 3 held on the carrier 5 is rotated and brought into contact with the polishing pad to perform polishing. Accordingly, since the polishing pad 2 is gradually worn out due to friction with the wafer 3, the polishing pad is replaced after polishing about 50 to 300 wafers.
그러나, 전술한 연마 공정에서는 교체 직전 상태의 연마패드로 연마된 웨이퍼는 새로 교체된 연마패드로 연마된 웨이퍼에 비해 연마 균일도가 나쁘다. 이는 시간이 지남에 따라서, 웨이퍼(3)의 가장자리에서 연마 진행속도가 빠르며 웨이퍼 중앙부에서 연마 진행속도가 느리기 때문이다. 도1B에 도시된 바와 같이, 연마패드의 회전을 고려할 때, 웨이퍼(3) 중앙 부분과 접촉하는 연마패드(2) 부위는 웨이퍼(3) 가장자리와 접촉하는 연마패드(2) 부위보다 상대적으로 웨이퍼와 접촉 시간이 길고, 그로 인해, 연마패드는 빨리 마모되어 결국 웨이퍼 중앙 부분의 연마 속도가 저하되어 피가공물인 웨이퍼의 연마 균일도가 떨어지며, 연마패드의 표면이 불균일하게 마모되어 패드의 교체 수명이 단축되는 문제점이 있었다.However, in the above polishing process, the wafer polished with the polishing pad in the state immediately before replacement has a poor polishing uniformity compared to the wafer polished with the newly replaced polishing pad. This is because, as time passes, the polishing progression speed is increased at the edge of the wafer 3 and the polishing progression rate is slow at the center of the wafer. As shown in Fig. 1B, in consideration of the rotation of the polishing pad, the portion of the polishing pad 2 in contact with the center portion of the wafer 3 is relatively wafer relative to the portion of the polishing pad 2 in contact with the wafer 3 edge. The contact time is long, which causes the polishing pad to wear out quickly, resulting in a decrease in the polishing speed of the center portion of the wafer, resulting in a poor polishing uniformity of the workpiece, and an uneven wear of the polishing pad surface, resulting in a shorter pad replacement life. There was a problem.
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은, 연마 공정 동안에 웨이퍼 바깥 부분이 접촉하는 연마수단과 접촉하는 시간을 의도적으로 감소시켜 연마수단의 교체 수명을 연장하고, 웨이퍼의 연마 균일도를 향상시킬 수 있는 연마장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 상기 연마장치를 적절히 사용하여 상기 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 연마방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention devised to solve the above problems intentionally reduces the time for which the outer portion of the wafer contacts with the polishing means in contact during the polishing process, thereby extending the replacement life of the polishing means and improving the polishing uniformity of the wafer. An object of the present invention is to provide a polishing apparatus. It is also an object of the present invention to provide a polishing method capable of effectively achieving the above object by using the polishing apparatus appropriately.
도1A 및 도1B는 종래의 CMP 연마장치의 일실시예 구성 및 연마방법을 나타낸 사시도 및 평면도이며,1A and 1B are a perspective view and a plan view showing an embodiment configuration and polishing method of a conventional CMP polishing apparatus;
도2A 내지 도2B는 본 발명의 CMP 연마장치의 연마수단의 일실시예를 나타낸 분해 사시도 및 사시도이며, 도2C는 도2A 및 도2B에서의 선 I-I를 따라 취해진 단면도이며,2A and 2B are exploded perspective and perspective views showing one embodiment of the polishing means of the CMP polishing apparatus of the present invention, and Fig. 2C is a sectional view taken along the line I-I in Figs. 2A and 2B,
도3A 내지 도3B는 본 발명의 CMP 연마장치의 연마수단의 다른 실시예를 나타낸 분해 사시도 및 사시도이며, 도3C는 도3A 및 도3B에서의 선 I-I를 따라 취해진 단면도이며,3A to 3B are exploded perspective and perspective views showing another embodiment of the polishing means of the CMP polishing apparatus of the present invention, and Fig. 3C is a sectional view taken along the line I-I in Figs. 3A and 3B,
도4A 내지 도4B는 본 발명의 CMP 연마장치의 연마수단의 또 다른 실시예를 나타낸 분해 사시도 및 사시도이며, 도4C는 도4A 및 도4B에서의 선 I-I를 따라 취해진 단면도이며,4A to 4B are exploded perspective and perspective views showing still another embodiment of the polishing means of the CMP polishing apparatus of the present invention, and Fig. 4C is a sectional view taken along the line I-I in Figs. 4A and 4B,
도5A 내지 도5B는 본 발명의 CMP 연마장치의 연마수단의 또 다른 일실시예를 나타낸 분해 사시도 및 사시도이며, 도5C는 도5A 및 도5B에서의 선 I-I를 따라 취해진 단면도이며,5A to 5B are exploded perspective and perspective views showing yet another embodiment of the polishing means of the CMP polishing apparatus of the present invention, and Fig. 5C is a sectional view taken along the line I-I in Figs. 5A and 5B,
도6A 내지 도7B는 도2의 연마수단을 포함하는 연마장치 및 연마방법을 나타낸 평면도 및 단면도이다.6A to 7B are plan views and cross-sectional views showing a polishing apparatus and a polishing method including the polishing means of FIG.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1: 연마판2, 21, 22, 31, 32: 연마패드1: polishing plate 2, 21, 22, 31, 32: polishing pad
3: 웨이퍼4: 연마액3: wafer 4: polishing liquid
5: 캐리어21a, 22a, 31b, 32b: 중앙 함몰부5: carrier 21a, 22a, 31b, 32b: center depression
22b, 22c: 외측 함몰부31, 32: 삽입패드(삽입부재)22b, 22c: outer recess 31, 32: insertion pad (insertion member)
31a, 32a: 개구부31a, 32a: opening
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 웨이퍼를 지지하고 회전 및 이송시키는 캐리어와; 회전하는 상기 웨이퍼와 접촉하면서 회전하는 연마수단을 포함하는 웨이퍼 연마장치에 있어서, 상기 연마수단은, 상기 웨이퍼의 반경에 따른 각 위치에서의 웨이퍼 부분과 상기 연마수단의 대응 부분의 접촉 시간의 차이를 줄이기 위하여, 그 상부 표면의 소정 위치에 적어도 하나의 함몰부가 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a carrier for supporting, rotating and transporting a wafer; A wafer polishing apparatus comprising a polishing means rotating in contact with the rotating wafer, wherein the polishing means comprises a difference in contact time between the wafer portion at each position along the radius of the wafer and the corresponding portion of the polishing means. In order to reduce, it provides a wafer polishing apparatus, characterized in that at least one depression is formed at a predetermined position of the upper surface thereof.
또한, 웨이퍼를 지지하고 회전 및 이송시키는 캐리어; 회전하는 상기 웨이퍼와 접촉하면서 상기 웨이퍼를 연마하는 연마수단을 포함하는 연마장치를 이용한 연마방법에 있어서, 상기 웨이퍼의 반경에 따른 각 위치에서의 웨이퍼 부분과 상기 연마수단의 대응 부분의 접촉 시간의 차이를 줄이기 위하여, 상기 연마수단의 상부 표면의 소정 위치에 적어도 하나의 함몰부를 형성하는 단계; 및 상기 웨이퍼를 회전하는 상기 연마수단에 접촉시키면서 상기 웨이퍼를 회전시킴과 동시에 상기 연마수단의 반경방향으로 소정 거리를 왕복 이송시키면서 연마하는 단계를 포함하는 웨이퍼 연마방법을 제공한다.In addition, a carrier for supporting, rotating and transporting the wafer; A polishing method using a polishing apparatus comprising polishing means for polishing the wafer while contacting the rotating wafer, wherein the difference in contact time between the wafer portion at each position along the radius of the wafer and the corresponding portion of the polishing means Forming at least one depression at a predetermined position on an upper surface of the polishing means to reduce the amount of; And polishing the wafer while rotating the wafer while contacting the wafer with the rotating means, while polishing the wafer by reciprocating a predetermined distance in the radial direction of the polishing means.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 CMP 연마장치의 연마수단의 여러 실시예 및 상기 연마수단을 갖는 CMP 연마장치를 이용한 바람직한 연마방법을 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a variety of embodiments of the polishing means of the CMP polishing apparatus of the present invention and the preferred polishing method using the CMP polishing apparatus having the polishing means.
본 발명에 따른 연마장치는 여러 가지 형태의 연마수단을 제외하고는 도1A의 연마장치와 동일하게 구성되므로, 동일한 부분 및 동일한 기능을 수행하는 부분은 도1A의 연마장치와 동일한 부호로 나타내고, 그의 부호 설명은 생략하며, 종래 기술에서의 실시예와 차이점을 주로 하여 설명한다.Since the polishing apparatus according to the present invention is constituted the same as the polishing apparatus of FIG. 1A except for various types of polishing means, the same parts and the parts performing the same functions are denoted by the same reference numerals as the polishing apparatus of FIG. Reference numerals are omitted, and description will mainly be made of the differences from the embodiments in the prior art.
전술한 바와 같이, 본 발명의 목적은 일차적으로 웨이퍼 표면과 접촉하는 연마수단의 표면을 바람직한 형상으로 형성하므로써 달성될 수 있다. 그러므로, 본 발명에서는 상기 목적을 달성하기 위한 여러 가지 형상의 연마면을 갖는 연마수단이 제공된다. 도2A 내지 도5B에는 본 발명에 따른 여러 가지 연마수단이 도시되어 있다.As mentioned above, the object of the present invention can be achieved by forming the surface of the polishing means, which is primarily in contact with the wafer surface, in a desired shape. Therefore, in the present invention, polishing means having polishing surfaces of various shapes for achieving the above object is provided. 2A to 5B show various grinding means according to the present invention.
도2A 및 도2B는 본 발명에 따른 연마수단의 일실시예 구성을 도시하며, 도2C는 도2A 및 도2B에서의 I-I 선에 따라 취해진 본 실시예에 따른 연마수단의 단면을 나타낸다. 본 실시예에서 상기 연마수단은, 도시된 바와 같이, 중앙부를 소정 반경 크기로 상부 표면보다 낮게 형성한 함몰부(21a)를 갖는 연마패드(21) 및 상기 연마패드(21)를 상부면에 부착하고 회전하는 연마판으로 구성된다.2A and 2B show an embodiment configuration of the polishing means according to the present invention, and FIG. 2C shows a cross section of the polishing means according to this embodiment taken along the line I-I in FIGS. 2A and 2B. In the present embodiment, the polishing means, as shown in the drawing, attaches the polishing pad 21 and the polishing pad 21 to the upper surface, each having a recess 21a having a central portion lower than the upper surface in a predetermined radius. And a rotating polishing plate.
따라서, 본 실시예에 따른 연마패드(21)가 연마판(1)에 부착되어 웨이퍼(3)의 연마를 수행할 때, 도6에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(3)의 한쪽 가장자리부는 연마패드의 함몰부(21a) 위에 위치하게 되고, 대향하는 다른 쪽 가장자리부는 연마패드(21)의 바깥 측에 위치하여 접촉하게 된다. 그에 의해, 웨이퍼(3)의 가장자리와 연마패드(21)가 접촉하는 시간과 웨이퍼(3)의 중심부와 연마패드(21)가 접촉하는 시간의 차이를 감소시킬 수가 있다.Therefore, when the polishing pad 21 according to the present embodiment is attached to the polishing plate 1 to perform polishing of the wafer 3, as shown in FIG. 6, one edge portion of the wafer 3 is polished pad. It is located on the recess 21a of the side, and the opposite other edge portion is located on the outer side of the polishing pad 21 to be in contact. Thereby, it is possible to reduce the difference between the time at which the edge of the wafer 3 and the polishing pad 21 contact each other and the time at which the center of the wafer 3 and the polishing pad 21 contact each other.
그리고, 이어서 설명하는 상기 연마수단(21)을 이용한 연마방법을 적용하면, 전술한 목적에 따른 바람직한 효과를 얻을 수 있다. 이하, 도6A, 도6B, 도7A 및 도7B를 참조하여, 본 실시예의 상기 연마수단(21)을 이용한 바람직한 연마방법을 설명한다.Then, applying the polishing method using the polishing means 21 described next, it is possible to obtain the desired effect according to the above object. 6A, 6B, 7A and 7B, a preferred polishing method using the polishing means 21 of this embodiment will be described.
도2의 실시예에서, 웨이퍼의 일측 가장자리부와 접촉하는 연마패드(21)의 중앙 부분을 함몰시키므로써, 웨이퍼(3) 가장자리부와 중앙부의 연마패드(21)와의 접촉 시간을 의도적으로 감소시켰으나, 함몰부를 제외한 연마패드(21) 부분은 반경에 따라 선속의 차이가 있으므로, 웨이퍼의 중앙부와 가장자리부가 연마패드(21)와 접촉 시간의 차이는 다소 남아 있게 된다. 따라서, 회전하는 연마패드(21)에 접촉하면서 회전하는 웨이퍼(3)를, 도6에 도시된 바와 같이, 그 위치에 고정시키지 않고 연마패드의 반경방향으로 왕복 제어 운동시킴으로써, 여전히 존재하는 접촉 시간의 차이를 상쇄시킬 수 있게 한다. 즉, 회전하는 연마패드(21)와 접촉한 상태로 회전하는 웨이퍼(3)를 도6B에 도시된 선 Ⅱ-Ⅱ와 도7B에 도시된 선 Ⅱ'-Ⅱ'사이를 왕복 이송하면서 연마 공정을 수행한다, 그 결과, 전술한 바와 같은, 웨이퍼(3)의 중앙부와 가장자리부가 연마패드(21)와 접촉하는 시간의 차이로 인한 연마패드의 불균일한 마모는 왕복 이송에 의한 연마방법으로 해소되어 연마패드의 교체 수명은 보다 연장될 수 있다. 또한, 그에 따라, 종래의 연마패드(2)를 사용하여 웨이퍼를 연마할 경우보다 매우 균일한 웨이퍼(3)의 연마 표면을 얻을 수 있게 된다.In the embodiment of Fig. 2, by indenting the central portion of the polishing pad 21 in contact with one edge of the wafer, the contact time between the edge of the wafer 3 and the polishing pad 21 in the center is intentionally reduced. Since the portion of the polishing pad 21 except for the recessed portion has a difference in line speed depending on the radius, a difference in contact time between the center portion and the edge portion of the wafer and the polishing pad 21 remains. Therefore, the contact time still present by reciprocating control movement in the radial direction of the polishing pad without fixing it to its position, as shown in FIG. 6, while contacting the rotating polishing pad 21 is shown in FIG. To offset the difference. That is, the polishing process is carried out while reciprocally transferring the rotating wafer 3 in contact with the rotating polishing pad 21 between the line II-II shown in FIG. 6B and the line II'-II 'shown in FIG. 7B. As a result, as described above, uneven wear of the polishing pad due to the difference in time between the center portion and the edge portion of the wafer 3 in contact with the polishing pad 21 is eliminated by the reciprocating polishing method and polished. The replacement life of the pad can be further extended. In addition, this makes it possible to obtain a very uniform polishing surface of the wafer 3 than when polishing the wafer using the conventional polishing pad 2.
도3A 및 도3B는 본 발명에 따른 연마수단의 다른 실시예 구성을 나타내며, 도3C는 도3A 및 도3B에서의 I-I 선을 따라 취해진 단면을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 연마수단은, 도2A 내지 도2C의 실시예와는 달리, 중앙부뿐만 아니라 가장자리부에도 원래의 패드 표면보다 낮게 형성된 함몰부(22a, 22b)를 갖는 연마패드(22)와 상기 연마패드(22)를 상면에 부착하고 회전하는 연마판(1)으로 구성된다. 상기한 함몰부(22b)를 가장자리부에도 형성한 이유는, 일정 속도로 회전하는 연마패드(22) 표면상의 반경방향 선속도는 중심부에서 외곽 측으로 갈수록 증가하여 연마패드의 외곽에서 최대가 되며, 연마패드 표면상의 상기 선속도의 차이는 그 위에 접촉하여 연마되는 웨이퍼와의 접촉 시간의 차이를 발생시키기 때문이다. 그 결과, 이전 실시예에서 전술한 바와 같이, 연마패드를 마모를 불규칙하게 하고 웨이퍼의 연마 표면 또한 불규칙하게 할 수 있다. 따라서, 큰 선속도에 대응하는 연마패드(22)의 가장자리부와 작은 선속도에 대응하는 그의 중심부를 모두 함몰시켜 웨이퍼(3)와의 접촉을 제거하므로써, 웨이퍼(3)의 반경방향에 따른 각 부분이 연마패드(22)와 접촉하는 시간의 차이를 줄일 수 있으며, 이전 실시예의 연마패드(21)(도2참조)을 사용하여 연마하는 경우보다 더 균일한 웨이퍼 연마 표면을 얻을 수 있게 된다. 본 실시예에 따른 연마수단(22)을 이용한 연마방법은 전술한 이전 실시예의 경우와 동일하므로 여기서는 설명을 생략한다.3A and 3B show another embodiment of the polishing means according to the present invention, and Fig. 3C shows a cross section taken along the line I-I in Figs. 3A and 3B. As shown, the polishing means according to the present embodiment, unlike the embodiment of Figs. 2A to 2C, has a polishing pad having depressions 22a and 22b which are formed lower than the original pad surface at the center as well as the edge. (22) and the polishing pad (22) attached to the upper surface and composed of a rotating plate (1). The reason why the depression 22b is formed at the edge portion is that the radial linear velocity on the surface of the polishing pad 22 that rotates at a constant speed increases from the center to the outer side to become the maximum at the outside of the polishing pad. This is because the difference in linear velocity on the pad surface causes a difference in contact time with the wafer being touched and polished thereon. As a result, as described above in the previous embodiment, the polishing pad can be made irregular and the polishing surface of the wafer is also irregular. Therefore, by recessing both the edge portion of the polishing pad 22 corresponding to the large linear velocity and the center portion thereof corresponding to the small linear velocity, each part along the radial direction of the wafer 3 is removed by removing contact with the wafer 3. The difference in time of contact with the polishing pad 22 can be reduced, and a more uniform wafer polishing surface can be obtained than when polishing using the polishing pad 21 (see FIG. 2) of the previous embodiment. Since the polishing method using the polishing means 22 according to the present embodiment is the same as in the case of the previous embodiment described above, description thereof is omitted here.
도4A 및 도4B는 본 발명에 따른 연마수단의 또 다른 실시예를 나타내며, 도4C는 도4A 및 도4B의 I-I 선을 따라 취해진 단면을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 본 실시예에서의 연마수단은 표면이 평탄한 통상의 연마패드(2); 상기 연마패드(2)를 부착 지지하여 회전하는 연마판(1); 및 상기 연마패드(2)와 상기 연마패드 사이에 개입되어 그 상면에 상기 연마패드(2)를 부착하고 그 하면을 상기 연마판(1)에 지지 고정되어 그 상면에 부착된 연마패드(2)의 표면 윤곽을 원하는 형상으로 형성하는 삽입 패드(31)로 구성되며, 상기 삽입패드(31)의 형상은 중앙부를 소정 반경의 크기로 제거하여 개구부(31a)가 형성된 도우넛-형상으로 그 상면에 연마패드(2)가 부착될 경우, 상기 개구부(31a)로 인해 상기 연마패드(2)의 중앙부는 함몰되어 상기 연마판(1)에 직접 부착되게 되어 결과적으로 상기 연마수단의 중앙부에는, 도4C에 도시된 바와 같이, 중앙 함몰부(31b)가 형성된다. 또한 상기 삽입패드의 외부 직경은 연마판(1) 및 연마패드(2)의 직경과 동일하며, 연마수단을 구성하기 위해 상기 연마판(1)과 상기 연마패드(2)와 동심원으로 부착된다. 따라서, 본 실시예에서의 연마수단은, 도2에서의 실시예와 같은 연마수단과 동일하게 기능할 수 있게 된다. 다시 말하면, 도4C에 도시된 바와 같이, 통상의 연마패드(2)가 부착되는 연마판(1) 위에 소정 크기의 중앙 부분을 제거한 삽입패드(31)를 부착하고 상기 삽입패드(31)의 상면에 통상의 연마패드(2)를 부착하여, 연마패드(2)의 외면의 중앙부가 상기 삽입패드(31)의 개구부(31a) 속으로 함몰되어 패드의 외면 윤곽이 도1의 연마패드(21)와 동일한 형상으로 형성되게 함으로써, 보다 향상된 연마를 수행할 수 있는 새로운 연마수단을 구성하는 것이다. 상기와 같은 연마수단을 구성하여 연마 공정을 수행하면, 도2의 연마수단의 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있으며, 그에 더하여, 도2 및 도3에서와 같은 연마패드(21, 22)를 별도로 제작할 필요가 없이 통상의 연마패드(2)를 그대로 사용 가능하므로, 이전의 실시예보다 매우 경제적으로 연마 공정을 수행할 수 있다. 본 실시예에 따른 연마수단을 이용한 연마방법은 전술한 이전의 실시예의 경우와 동일하므로 여기서는 설명을 생략한다.4A and 4B show another embodiment of the grinding means according to the invention, and Fig. 4C shows a cross section taken along the line I-I of Figs. 4A and 4B. As shown, the polishing means in this embodiment includes a conventional polishing pad 2 having a flat surface; An abrasive plate (1) attached to and supported by the polishing pad (2); And a polishing pad (2) interposed between the polishing pad (2) and the polishing pad to attach the polishing pad (2) to an upper surface thereof, and to fix and fix the lower surface of the polishing pad (1) to the polishing plate (1). It is composed of an insertion pad 31 for forming a surface contour of the desired shape, the shape of the insertion pad 31 is a donut-shaped with an opening 31a formed by removing a central portion with a predetermined radius and polishing on the upper surface thereof. When the pad 2 is attached, the opening 31a recesses the center portion of the polishing pad 2 and attaches it directly to the polishing plate 1, resulting in the center portion of the polishing means shown in Fig. 4C. As shown, a central depression 31b is formed. In addition, the outer diameter of the insertion pad is equal to the diameter of the polishing plate 1 and the polishing pad 2, and is attached concentrically with the polishing plate 1 and the polishing pad 2 to constitute the polishing means. Therefore, the polishing means in this embodiment can function in the same manner as the polishing means as in the embodiment in FIG. In other words, as shown in Fig. 4C, the insertion pad 31 having the center portion of the predetermined size removed is attached to the polishing plate 1 to which the conventional polishing pad 2 is attached and the top surface of the insertion pad 31 is attached. A conventional polishing pad 2 is attached to the center, and the center portion of the outer surface of the polishing pad 2 is recessed into the opening 31a of the insertion pad 31 so that the outer surface of the pad has an outer contour of the polishing pad 21 of FIG. By forming the same shape as, to constitute a new polishing means that can perform a more improved polishing. When the polishing process is performed by configuring the polishing means as described above, the same effect as in the polishing means of FIG. 2 can be obtained. In addition, the polishing pads 21 and 22 as shown in FIGS. Since it is possible to use a conventional polishing pad 2 as it is, there is no need to perform a polishing process very economically than the previous embodiment. Since the polishing method using the polishing means according to the present embodiment is the same as the case of the previous embodiment described above, description thereof is omitted here.
도5A 및 도5B는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 연마수단을 나타내며, 도5C는 도5A 및 도5B의 I-I 선을 따라 취해진 단면을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 본 실시예에서의 연마수단이 도4의 실시예에서 삽입패드(31)의 외경보다 작은 삽입패드(32)를 사용하여 구성되는 것을 제외하고는 도4에서의 연마수단과 동일하다. 즉, 본 실시예에서의 연마수단은 소정 반경 크기로 중앙부를 제거하여 개구부(32a)를 형성한 도우넛-형상의 부재로 그 외경은 연마판(1)의 외경보다 작게 형성된 삽입패드(32)를 갖는다. 따라서, 즉, 도5C에 도시된 바와 같이, 통상의 연마패드(2)와 연마판(1) 사이에 상기 삽입패드(32)를 부착한다. 따라서, 연마패드(2)의 중앙부는 상기 삽입패드(32)의 개구부(32a) 속으로 함몰되어 연마판(1)에 직접 부착하게 되며, 작은 외경의 삽입패드(32)와 큰 직경의 연마판(1)에 의해 단이 형성된 공간에 상기 연마패드(2)의 가장자리부가 함몰되어 상기 연마판(1)의 가장자리부에 직접 부착되므로써, 연마패드(2)의 윤곽이 도3의 연마패드(22)의 윤곽과 동일한 형상으로 형성되게 한다. 따라서, 도3의 연마패드(22)와 동일하게 기능을 수행하면서, 이전의 실시예의 경우보다 더 효과적으로 연마 공정이 수행될 수 있으며, 더욱 향상된 효과를 얻을 수 있게 된다. 본 실시예에 따른 연마수단을 이용한 연마방법은 전술한 이전의 실시예의 경우와 동일하므로 여기서는 설명을 생략한다.5A and 5B show a polishing means according to another embodiment of the invention, and Fig. 5C shows a cross section taken along line I-I in Figs. 5A and 5B. As shown, the polishing means in this embodiment is the same as the polishing means in FIG. 4, except that the polishing means in the embodiment of FIG. 4 is configured using an insertion pad 32 smaller than the outer diameter of the insertion pad 31. Do. That is, the polishing means in this embodiment is a donut-shaped member in which the opening portion 32a is formed by removing the center portion with a predetermined radius, and the outer diameter of the polishing pad 1 is smaller than that of the polishing plate 1. Have Thus, that is, as shown in Fig. 5C, the insertion pad 32 is attached between the conventional polishing pad 2 and the polishing plate 1. Therefore, the center portion of the polishing pad 2 is recessed into the opening 32a of the insertion pad 32 to be directly attached to the polishing plate 1, and the insertion pad 32 having a small outer diameter and the polishing plate having a large diameter are provided. Since the edge portion of the polishing pad 2 is recessed in the space where the end is formed by (1) and is directly attached to the edge portion of the polishing plate 1, the contour of the polishing pad 2 is outlined in the polishing pad 22 of FIG. To have the same shape as the outline of Therefore, while performing the same function as the polishing pad 22 of FIG. 3, the polishing process can be performed more effectively than in the case of the previous embodiment, it is possible to obtain a further improved effect. Since the polishing method using the polishing means according to the present embodiment is the same as the case of the previous embodiment described above, description thereof is omitted here.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 반도체 소자 제조 공정에서 층간 절연막 또는 텅스텐 화학, 기계적 연마 공정에 적용되어 웨이퍼 연마 균일도를 향상시키며, 연마패드의 수명을 연장시켜 생산성 증대 및 연마 비용 절감의 효과가 있다.According to the present invention configured as described above, it is applied to the interlayer insulating film or tungsten chemistry, mechanical polishing process in the semiconductor device manufacturing process to improve the wafer polishing uniformity, extend the life of the polishing pad has the effect of increasing productivity and reducing the polishing cost. .
Claims (7)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100772325B1 (en) * | 2001-06-22 | 2007-10-31 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | Method of changing polish pad in chemical mechanical polish apparatus |
| KR100841094B1 (en) * | 2005-12-20 | 2008-06-25 | 주식회사 실트론 | Silicon wafer grinding apparatus, retaining assembly, and silicon wafer flatness correcting method |
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1996
- 1996-12-18 KR KR1019960067619A patent/KR100252765B1/en not_active IP Right Cessation
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| KR100772325B1 (en) * | 2001-06-22 | 2007-10-31 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | Method of changing polish pad in chemical mechanical polish apparatus |
| KR100841094B1 (en) * | 2005-12-20 | 2008-06-25 | 주식회사 실트론 | Silicon wafer grinding apparatus, retaining assembly, and silicon wafer flatness correcting method |
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