KR19990012307A

KR19990012307A - CMP facility that evens the surface of wafer

Info

Publication number: KR19990012307A
Application number: KR1019970035651A
Authority: KR
Inventors: 최재용
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1997-07-29
Filing date: 1997-07-29
Publication date: 1999-02-25

Abstract

본 발명은 웨이퍼의 표면을 균일하게 평탄화시키는 CMP 설비에 관한 것으로서, 특히 패드와의 접촉 마찰을 줄일 수 있도록 웨이퍼를 감싸는 웨어 링의 모서리 부분을 둥근 형태로 형성한 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 웨이퍼의 전체 표면을 균일하게 연마시키므로 동일 사이즈의 웨이퍼에서 보다 많은 작업 칩을 제조할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a CMP facility for uniformly flattening the surface of a wafer, and in particular, the edge portion of the wear ring surrounding the wafer is formed in a round shape so as to reduce contact friction with the pad. Therefore, the present invention has the effect of uniformly polishing the entire surface of the wafer, so that more work chips can be manufactured on wafers of the same size.

Description

CMP facility that evens the surface of wafer

본 발명은 CMP(chemical mechanical polishing) 설비에 관한 것으로서, 특히패드와 웨이퍼 간의 압력을 일정하도록 하여 웨이퍼의 표면을 균일하게 평탄화시키는 CMP 설비에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chemical mechanical polishing (CMP) facility, and more particularly, to a CMP facility for uniformly flattening the surface of a wafer by maintaining a constant pressure between the pad and the wafer.

CMP 기술은 GIGA 바이트 DRAM 및 VLSI의 개발에 따른 미세화 패턴, 적층 복합 박막화 및 3차원 구조의 디바이스에 대응할 수 있는 차세대 반도체 평탄화 기술이다. 그러나, CMP 기술은 아직까지 신공정으로서 어렵고, 다소 경험에 의존하고 있기 때문에 공정상의 몇가지 문제점은 있지만 대단히 우수한 평탄화 특성을 가지고 있다.CMP technology is a next-generation semiconductor planarization technology that can cope with the miniaturization pattern, stacked composite thin film, and three-dimensional structure according to the development of GIGA byte DRAM and VLSI. However, CMP technology is still difficult as a new process, and since it is somewhat dependent on experience, there are some problems in the process but have very excellent planarization characteristics.

도 1 은 통상적인 CMP 설비를 나타낸 도면으로서, 테이블(10) 상부에 회전 가능한 패드(12)와, 몇 %의 고형분을 포함하는 슬러리를 웨이퍼(18) 상부까지 공급하는 슬러리 유입부(14)와, 상기 웨이퍼(18)를 고정시키는 웨어 링(16)과, 상기 웨어 링(16)을 회전시키는 헤드(20)로 구성된다.1 is a view illustrating a conventional CMP facility, comprising: a rotatable pad 12 over a table 10, a slurry inlet 14 for supplying a slurry containing several percent solids to an upper portion of a wafer 18; And a wear ring 16 for fixing the wafer 18 and a head 20 for rotating the wear ring 16.

상기와 같이 구성된 CMP 설비는 상기 패드(12)와 상기 웨이퍼(18)가 맞닿는 상태에서 각각 독립적으로 회전시키며 그 사이에 슬러리를 연속적으로 공급함으로서 상기 웨이퍼(18)의 표면을 연마시키는 설비이다.The CMP facility configured as described above is a facility for polishing the surface of the wafer 18 by rotating the pads independently of the pad 12 and the wafer 18 in contact with each other and continuously supplying a slurry therebetween.

현재 주로 작업장에서 사용되고 있는 CMP 설비(특히 METRIAL사의 MIRRA)는 도 2 에 나타난 바와 같이 웨이퍼(18)를 고정시키는 웨어 링(16)의 모서리 부분이 직각으로 되어 있다. 이러한 웨어 링(16)은 도 3 에 나타난 바와 같이 상기 패드(12)와의 접촉 상태가 모서리 부분(E)에서 불량하게 된다. 이로 인해 상기 패드(12)와의 압력 분배가 모서리 부분에서 감소하게 되고, 이때 공급되는 슬러리는 상기 웨이퍼(18) 표면에 불균일하게 뿌려지게 된다.As shown in FIG. 2, the CMP facility (particularly MIRRA of METRIAL), which is mainly used in the workplace, has a right angle at the corner of the wear ring 16 that fixes the wafer 18. As shown in FIG. 3, the wear ring 16 is in poor contact with the pad 12 at the corner portion E. FIG. As a result, the pressure distribution with the pad 12 is reduced at the corner portion, and the slurry supplied is unevenly scattered on the surface of the wafer 18.

그러므로, 상기 웨이퍼(18)는 연마시 웨어 링(16)의 모서리 부분에 의해 슬러리의 유입을 원할하게 공급받지 못하며, 동시에 상기 웨이퍼(18)의 모서리 부분에서 패드(12)와의 압력이 작아짐에 따라 웨이퍼(18)의 중앙 부위와 모서리 부위가 각각 식각되는 정도가 달라 결국 웨이퍼(18)를 불균일하게 연마시킨다.Therefore, the wafer 18 is not smoothly supplied with the inflow of slurry by the edge portion of the wear ring 16 during polishing, and at the same time as the pressure with the pad 12 at the edge portion of the wafer 18 decreases. The center and corner portions of the wafer 18 are etched differently, so that the wafer 18 is unevenly polished.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 웨어 링의 모서리 부분의 형태를 변경하므로서 웨이퍼의 모서리 부분과 패드 사이의 접촉 마찰을 최대한 감소하여 웨이퍼의 표면을 균일하게 평탄화시키는 CMP 설비를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to change the shape of the corner portion of the wear ring in order to solve the problems of the prior art as described above CMP facility to uniformly flatten the surface of the wafer by reducing the contact friction between the edge of the wafer and the pad as much as possible To provide.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는 CMP 설비에 있어서, 패드와 접촉 마찰을 줄일 수 있도록 웨이퍼를 감싸는 웨어 링의 모서리 부분을 둥근 형태로 형성한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the device of the present invention is characterized in that in the CMP facility, the edge portion of the wear ring surrounding the wafer is formed in a round shape so as to reduce contact friction with the pad.

도 1 은 통상적인 CMP 설비를 나타낸 도면.1 shows a typical CMP plant.

도 2 는 도 1 에 도시된 CMP 설비의 웨어 링과 웨이퍼의 측면 및 바닥 부분을 나타낸 도면.FIG. 2 shows side and bottom portions of the wear ring and wafer of the CMP facility shown in FIG. 1; FIG.

도 3 은 도 1 에 도시된 CMP 설비에서 웨어 링과 패드와의 접촉 상태를 나타낸 도면.3 is a view showing a contact state between the wear ring and the pad in the CMP installation shown in FIG.

도 4 는 본 발명에 따른 웨이퍼의 표면을 균일하게 평탄화시키는 CMP 설비를 나타낸 도면.4 illustrates a CMP facility for uniformly flattening the surface of a wafer according to the present invention.

도 5 는 본 발명에 따른 CMP 설비에서 웨어 링과 패드와의 접촉 상태를 나타낸 도면.5 is a view showing a contact state between the wear ring and the pad in the CMP installation according to the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10: 테이블 12: 패드10: Table 12: Pad

14: 슬러리 공급부 16: 웨어 링14: Slurry Supply Part 16: Wear Ring

18: 웨이퍼 20: 헤드18: wafer 20: head

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

도 4 는 본 발명에 따른 웨이퍼의 표면을 균일하게 평탄화시키는 CMP 설비를 나타낸 도면으로서, 테이블(10) 상부에 회전 가능한 패드(12)와, 몇 %의 고형분을 포함하는 슬러리를 웨이퍼(18) 상부까지 공급하는 슬러리 유입부(14)와, 상기 웨이퍼(18)를 고정시키며 모서리 부분이 둥근 형태로 형성된 웨어 링(16')과, 상기 웨어 링(16')을 회전시키는 헤드(20)로 구성된다.4 shows a CMP facility for uniformly flattening the surface of a wafer according to the present invention, in which a rotatable pad 12 and a slurry containing a few percent solids are placed on top of the table 10. It consists of a slurry inlet portion 14 to supply up to, a wear ring 16 'fixing the wafer 18 and having rounded corners, and a head 20 for rotating the wear ring 16'. do.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 CMP 설비는 반도체 생산의 효율을 증대시키기 위해 점차 웨이퍼의 대구경화가 이루어 지고 있는 시기에 공정상 문제가 되고 있는 웨어 링(16')의 모서리 부분을 둥근 형태로 개선하였다.The CMP facility according to the present invention configured as described above improves the edge portion of the wear ring 16 ′, which is a problem in the process, at the time when the large diameter of the wafer is gradually increased in order to increase the efficiency of semiconductor production. It was.

이로 인해 도 5 에 나타난 바와 같이 본 발명에 따른 CMP 설비는 상기 패드(12)와 상기 웨어 링(16')이 맞닿는 접촉면(E')을 양호한 상태로 만든다. 그래서, 상기 웨어 링(16')과 패드(12)가 각각 독릭접으로 회전할 경우 모서리 부분에서의 상호 접촉 저항이 크게 감소한다.As a result, as shown in FIG. 5, the CMP facility according to the present invention makes the contact surface E ′ in which the pad 12 and the wear ring 16 ′ come into good condition. Thus, when the wear ring 16 'and the pad 12 rotate each independently, the mutual contact resistance at the corner portion is greatly reduced.

또한, 상기 웨이퍼(18)는 상기 패드(12)와 웨이퍼(18)간의 안정된 압력 분배에 의해 슬러리를 균일하게 공급받게 됨에 따라 연마시 웨이퍼의 중앙 부위와 모서리 부위가 동일하게 식각된다.In addition, since the wafer 18 is uniformly supplied with the slurry by stable pressure distribution between the pad 12 and the wafer 18, the center portion and the edge portion of the wafer are etched equally during polishing.

본 발명은 웨이퍼의 전체 표면을 균일하게 연마시키므로서 동일 사이즈의 웨이퍼에서 보다 많은 작업 칩을 제조할 수 있는 효과가 있다.The present invention has the effect of manufacturing more work chips on wafers of the same size by uniformly polishing the entire surface of the wafer.

Claims

A CMP (chemical mechenical polishing) facility, wherein the edge of the wear ring surrounding the wafer is formed in a rounded shape so as to reduce contact friction with the pad.