KR19980065733A - Abrasive mixing vessels for chemical mechanical polishing (CMP) devices - Google Patents
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Abstract
본 발명은 화학기계적 연마(CMP) 장치의 연마제 혼합 용기를 개시한다. 이는 제 1 액조; 상기 제 1 액조 내의 제 2 액조; 상기 제 2 액조의 표면에서 상기 제 1 액조 내의 혼합액을 여과한 후 상기 제 2 액조로 스며들게하는 여과 수단; 연마제 및 탈 이온수 중 어느 하나를 선택하여 상기 제 1 액조에 펌핑하는 제 1 펌핑 수단; 상기 제 1 액조 및 제 2 액조에 질소 가스를 주입하는 가스 주입 수단; 상기 제 2 액조내의 혼합액을 상기 제 1 액조 외부를 통해 상기 제 1 액조로 순환시키는 제 2 펌핑 수단; 및 상기 제 2 액조내의 혼합액을 상기 제 1 액조 외부로 방출하기 위한 개폐 수단을 구비한다. 즉 여과 수단이 부과된 이중 액조를 사용하고 연마제를 순환시킴으로써 연마제의 미립자 형성을 방지할 수 있고 그 결과 CMP 공정시 웨이퍼에 결함(defect)이 발생하지 않는 안정된 공정을 진행할 수 있다는 잇점이 있다.The present invention discloses an abrasive mixing vessel of a chemical mechanical polishing (CMP) apparatus. It is a first liquid bath; A second liquid tank in the first liquid tank; Filtration means for filtering the mixed liquid in the first liquid tank from the surface of the second liquid tank and permeating the second liquid tank; First pumping means for selecting one of an abrasive and deionized water to pump the first liquid tank; Gas injection means for injecting nitrogen gas into the first and second liquid tanks; Second pumping means for circulating the mixed liquid in the second liquid tank to the first liquid tank through the outside of the first liquid tank; And opening and closing means for discharging the mixed liquid in the second liquid tank to the outside of the first liquid tank. In other words, by using a double liquid bath impregnated with a filtration means and circulating the abrasive, it is possible to prevent the formation of fine particles of the abrasive, and as a result, it is possible to proceed a stable process that does not cause defects in the wafer during the CMP process.
Description
본 발명은 반도체 소자의 제조 장치에 관한 것으로, 특히 화학기계적 연마(CMP) 장치의 연마제 혼합 용기에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to the manufacturing apparatus of a semiconductor element. Specifically, It is related with the abrasive mixing container of a chemical mechanical polishing (CMP) apparatus.
CMP(화학 기계적 연마) 장치는 웨이퍼 상에 형성된 막질의 요철을 제거함으로써 막질 표면을 평탄하게 하는 장치로서.연마 패드(polishing pad), 연마제(slurry), 패드 컨디셔너(pad conditioner)등을 구비한다.A CMP (chemical mechanical polishing) apparatus is a device for smoothing a film surface by removing film-like irregularities formed on a wafer. A polishing pad, a slurry, a pad conditioner, and the like are provided.
도 1은 종래 기술에 의한 화학기계적 연마 장치의 연마제 혼합 용기를 나타낸다.1 shows an abrasive mixing vessel of a conventional chemical mechanical polishing apparatus.
도면 참조 번호 1·2는 연마제가 담긴 병, 즉 연마제 공급 수단을, 3은 액조를 그리고 4 내지 9는 개폐 수단을 각각 나타낸다.In the drawings, reference numerals 1 and 2 denote bottles containing abrasive, that is, abrasive supply means, 3 denotes a liquid tank, and 4 to 9 denote opening and closing means, respectively.
액조(3)는 연마제와 탈 이온수(DI Water)를 1:1로 혼합하는 혼합 용기이다.The liquid tank 3 is a mixing vessel for mixing the abrasive and deionized water (DI Water) in a 1: 1 ratio.
개폐 수단(4,5,6)을 이용하여 연마제 공급 수단(1,2)의 연마제와 개폐 수단(7)을 이용하여 탈 이온수를 액조(3)에 넣고 개폐 수단(9)을 이용해 질소 가스를 상기 액조(3)에 넣는다.Deionized water is introduced into the liquid tank 3 using the abrasive of the abrasive supply means 1, 2 and the opening and closing means 7 by using the opening and closing means 4, 5, 6, and nitrogen gas Into the liquid bath (3).
상기 질소 가스의 버블링(bubbling)으로 상기 연마제와 탈이온수가 혼합되면 개폐 수단(8)을 이용하여 CMP 공정을 진행하기 위해 방출된다.When the abrasive and deionized water are mixed by bubbling the nitrogen gas, it is discharged to proceed with the CMP process using the opening and closing means 8.
상기 액조(3)와 같은 연마제 혼합 용기는 단순히 연마제와 탈이온수를 혼합하는 역할만 할 수 있어, 상기 액조(3)에서는 연마제간의 응집으로 인해 미립자가 발생하여 상기 액조(3) 바닥에 침전되므로 주기적으로 상기 액조(3)를 세정하여야 하는 문제점이 있다. 또한 상기 미립자가 잔존하는 연마제가 CMP 공정에 이용되면 웨이퍼에 결함(defect)을 유발한다.The abrasive mixing container such as the liquid tank 3 may merely serve to mix the abrasive and deionized water, and in the liquid tank 3, fine particles are generated due to agglomeration between the abrasives and settle at the bottom of the liquid tank 3. As a result, there is a problem in that the liquid tank 3 needs to be cleaned. In addition, when the abrasive, in which the fine particles remain, is used in the CMP process, defects are caused in the wafer.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 연마제의 미립자 형성을 방지하기 위한 화학기계적 연마(CMP) 장치의 연마제 혼합 용기를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide an abrasive mixing vessel of a chemical mechanical polishing (CMP) device for preventing the formation of fine particles of the abrasive.
도 1은 종래 기술에 의한 화학기계적 연마 장치의 연마제 혼합 용기를 나타낸다.1 shows an abrasive mixing vessel of a conventional chemical mechanical polishing apparatus.
도 2는 본 발명에 의한 화학기계적 연마 장치의 연마제 혼합 용기를 나타낸다.Figure 2 shows an abrasive mixing vessel of the chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention.
상기 과제를 이루기 위하여 본 발명은, 제 1 액조; 상기 제 1 액조 내의 제 2 액조; 상기 제 2 액조의 표면에서 상기 제 1 액조 내의 혼합액을 여과한 후 상기 제 2 액조로 스며들게하는 여과 수단; 연마제 및 탈 이온수 중 어느 하나를 선택하여 상기 제 1 액조에 펌핑하는 제 1 펌핑 수단; 상기 제 1 액조 및 제 2 액조에 질소 가스를 주입하는 가스 주입 수단; 상기 제 2 액조내의 혼합액을 상기 제 1 액조 외부를 통해 상기 제 1 액조로 순환시키는 제 2 펌핑 수단; 및 상기 제 2 액조내의 혼합액을 상기 제 1 액조 외부로 방출하기 위한 개폐 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 화학기계적 연마(CMP) 장치의 연마제 혼합 용기를 제공한다.The present invention to achieve the above object, the first liquid tank; A second liquid tank in the first liquid tank; Filtration means for filtering the mixed liquid in the first liquid tank from the surface of the second liquid tank and permeating the second liquid tank; First pumping means for selecting one of an abrasive and deionized water to pump the first liquid tank; Gas injection means for injecting nitrogen gas into the first and second liquid tanks; Second pumping means for circulating the mixed liquid in the second liquid tank to the first liquid tank through the outside of the first liquid tank; And opening and closing means for discharging the mixed liquid in the second liquid tank to the outside of the first liquid tank.
따라서 본 발명에 의한 화학기계적 연마(CMP) 장치의 연마제 혼합 용기는 여과 수단이 부과된 이중 액조를 사용하고 연마제를 순환시킴으로써 연마제의 미립자 형성을 방지할 수 있고 그 결과 CMP 공정시 웨이퍼에 결함(defect)이 발생하지 않는 안정된 공정을 진행할 수 있다는 잇점이 있다.Therefore, the abrasive mixing container of the chemical mechanical polishing (CMP) apparatus according to the present invention can prevent the formation of fine particles of the abrasive by using a double liquid tank impregnated with filtration means and circulating the abrasive, resulting in defects in the wafer during the CMP process. The advantage is that it can proceed with a stable process that does not occur.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 의한 화학기계적 연마 장치의 연마제 혼합 용기를 나타낸다.Figure 2 shows an abrasive mixing vessel of the chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention.
도면 참조 번호 21·22는 연마제가 담긴 병, 즉 연마제 공급 수단을, 23은 제 1 액조를, 24는 제 2 액조를, 25는 제 1 펌핑(Pumping) 수단을, 26은 제 2 펌핑 수단을, 27·28·29는 센서(Sensor)를, 30은 여과 수단을 그리고 31 내지 39는 개폐 수단을 각각 나타낸다.Reference numeral 21 占 22 denotes a bottle containing abrasive, i.e., abrasive supply means, 23 a first liquid tank, 24 a second liquid tank, 25 a first pumping means, 26 a second pumping means. , 27 · 28 · 29 denote sensors, 30 denote filtering means, and 31 to 39 denote opening and closing means, respectively.
연마제 혼합 용기는 제 1 액조(23) 내에 제 2 액조(24)를 구비한 이중 액조로 이루어진다.The abrasive mixing vessel is composed of a double liquid tank having a second liquid tank 24 in the first liquid tank 23.
개폐 수단(31,32)중 어느 하나와 개폐 수단(33)을 온(ON)하고 개폐 수단(34)를 오프(OFF)한 상태에서 제 1 펌핑 수단(25)을 이용하여 연마제 공급 수단(31, 32)의 연마제를 제 1 액조(23)에 공급한다.The abrasive supply means 31 using the first pumping means 25 in a state in which one of the opening and closing means 31 and 32 and the opening and closing means 33 are turned on and the opening and closing means 34 is turned off. , 32) of abrasive is supplied to the first liquid tank 23.
상기 제 1 액조(23)의 센서(27)가 온(ON)되면 연마제의 공급을 중단하고 개폐 수단(35)을 온(ON)하여 상기 제 1 액조(23)에 질소 가스를 주입함으로써 연마제를 버블링(bubbling)한다.When the sensor 27 of the first liquid tank 23 is turned ON, the abrasive is stopped and the opening and closing means 35 is turned ON to inject the nitrogen gas into the first liquid tank 23. Bubbling
상기와 같이 연마제의 공급이 중단되면 개폐 수단(34)이 온(ON)되고 상기 제 1 펌핑 수단(25)은 탈이온수(DI Water)를 상기 제 1 액조(23)에 공급하는데, 이는 센서(28)가 온(ON)될 때까지 진행한다.When the supply of the abrasive is stopped as described above, the opening and closing means 34 is turned on and the first pumping means 25 supplies deionized water (DI Water) to the first liquid tank 23. Proceed until 28) is ON.
상기 액조(23)에서는 연마제와 탈 이온수가 1:1로 혼합되고 이러한 연마제 혼합액은 상기 제 2 액조(24)의 표면에 부착한 거름종이, 즉 여과 수단(30)을 통해 여과된 후 상기 제 2 액조(24)로 스며들어간다.In the liquid tank 23, the abrasive and deionized water are mixed in a 1: 1 ratio, and the abrasive mixture is filtered through a filter paper attached to the surface of the second liquid tank 24. Seeps into the bath 24.
상기 제 2 액조(24)의 재질은 테프론이고 상기 센서(27, 28, 29)는 상기 제 1 액조(23)에 공급되는 유량을 일정하게 조절하기 위한 검출 수단이다.The material of the second liquid tank 24 is Teflon, and the sensors 27, 28, and 29 are detection means for constantly adjusting the flow rate supplied to the first liquid tank 23.
제 2 펌핑 수단(26)은 상기 제 2 액조(24)내의 연마제 혼합액을 상기 제 1 액조(23) 외부로 연결된 순환선을 통해 상기 제 1 액조(23)로 순환시킨다.The second pumping means 26 circulates the abrasive mixed liquid in the second liquid tank 24 to the first liquid tank 23 through a circulation line connected to the outside of the first liquid tank 23.
이와 같이 상기 제 2 액조(24)내의 연마제 혼합액을 개폐 수단(37, 38)을 구비한 순환선을 통해 상기 제 1 액조(23), 여과 수단(30) 및 제 2 액조(24)로 순환시킴으로써 연마제간의 응집으로 인한 미립자의 발생을 방지할 수 있다.Thus, the abrasive is circulated through the circulation line provided with the opening and closing means 37 and 38 to the first liquid tank 23, the filtering means 30, and the second liquid tank 24, thereby polishing the abrasive mixture. Generation of fine particles due to coagulation of the liver can be prevented.
이러한 상태에서 상기 연마제 혼합액을 CMP 공정에 이용하기 위해서는 상기 순환선에 연결된 개폐 수단(38, 39) 중 개폐 수단(38)을 오프(OFF)하고 개폐 수단(39)를 온(ON)함으로써 상기 제 2 액조(24) 내의 연마제 혼합액을 방출시킨다.In this state, in order to use the abrasive mixture in the CMP process, the second opening is turned off and the opening and closing means 39 is turned on, and the second opening and closing means is turned on. The abrasive mixture liquid in the liquid tank 24 is discharged.
상기와 같이 연마제 혼합액에 미립자가 발생하지 않아 종래와 같이 액조 바닥에 침전된 미립자로 인해 주기적으로 액조를 세정해야하는 문제점을 해결할 수 있다.As described above, since the fine particles do not occur in the abrasive mixture, the problem of having to periodically clean the liquid tank due to the fine particles deposited on the bottom of the liquid tank may be solved.
본 발명은 이에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 기술적 사상내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 명백하다.The present invention is not limited to this, and it is apparent that many modifications are possible by those skilled in the art within the technical idea of the present invention.
이상, 설명된 바와 같이 본 발명에 의한 화학기계적 연마(CMP) 장치의 연마제 혼합 용기는 여과 수단이 부과된 이중 액조를 사용하고 연마제를 순환시킴으로써 연마제의 미립자 형성을 방지할 수 있고 그 결과 CMP 공정시 웨이퍼에 결함(defect)이 발생하지 않는 안정된 공정을 진행할 수 있다는 잇점이 있다.As described above, the abrasive mixing vessel of the chemical mechanical polishing (CMP) apparatus according to the present invention can prevent the formation of fine particles of the abrasive by using a double liquid tank to which the filtration means is impregnated and circulating the abrasive, and as a result, in the CMP process The advantage is that a stable process can be performed in which no defect occurs in the wafer.
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KR1019970000846A KR19980065733A (en) | 1997-01-14 | 1997-01-14 | Abrasive mixing vessels for chemical mechanical polishing (CMP) devices |
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1997
- 1997-01-14 KR KR1019970000846A patent/KR19980065733A/en not_active Application Discontinuation
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