KR19990074148A - 반도체소자 제조용 씨엠피장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼를 평탄화시킬 수 있는 반도체소자 제조용 씨엠피장치에 관한 것이다.

본 발명은, 씨엠피(CMP)공정의 수행시 웨이퍼를 지지할 수 있는 헤드부 및 상기 헤드부에 지지되는 웨이퍼를 평탄화시킬 수 있는 패드부가 구비되는 반도체소자 제조용 씨엠피장치에 있어서, 상기 패드부를 최적의 상태로 형성시키는 컨디서닝을 수행할 수 있는 컨디서너를 상기 헤드부의 리테이너링에 형성시키는 요홈에 부착하여 이루어짐을 특징으로 한다.

따라서, 광역화된 평탄화처리기술 등을 만족시킬 수 있어 CMP장치의 효율성이 향상되는 효과가 있다.

Description

반도체소자 제조용 씨엠피장치

본 발명은 반도체소자 제조용 씨엠피장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 씨엠피(Chemical Mechanical Polishing : 이하 'CMP' 라고 한다.)장치의 헤드부(Head Part)에 구비되는 리테이너링(Retainer Ring)에 컨디서너(Conditioner)를 부착시킨 반도체소자 제조용 씨엠피장치에 관한 것이다.

최근의 반도체소자는 고기능화, 고성능화 및 고집적화의 추세로 발달되어 감에 따라 상기 반도체소자의 패턴(Pattern)을 3차원적인 다층화구조로 형성시키는 추세로 발달되어가고 있다.

이에 따라 최근의 반도체소자의 제조에서는 상기 3차원적인 다층화구조의 패턴을 형성시키기 위하여 새로운 제조기술이 도입되었고, 그 일환으로 층간절연막 등을 평탄화시키는 CMP공정 등이 도입되었다.

이러한 CMP공정은 부분적인 평탄화처리기술로 대응하였으나, 향후에는 생산성을 고려한 처리능률이나 패턴의 미세화를 고려한 고품질화 등을 위하여 광역화된 평탄화처리기술로 발달될 것이다.

그러나 상기의 CMP공정을 수행할 수 있는 종래의 CMP장치는 상기 처리능률이나 고품질화 등을 동시에 만족시킬 수 있는 광역화된 평탄화처리를 수행하기에는 그 한계가 있었다.

즉, 종래의 CMP장치는 도1에 도시된 바와 같이 컨디서너(10)가 패드부(Pad Part)(12)에 별도로 구비되는 제1타입과 도2에 도시된 바와 같이 컨디서너(10)가 패드부(12) 상에 구비되는 제2타입으로 크게 나눌 수 있다.

여기서 상기 컨디서너(10)를 이용한 컨디서닝은 상기 패드부(12)를 최적의 상태로 형성시킬 수 있는 공정으로써, 상기 제1타입의 CMP장치를 이용한 CMP공정은 먼저, 상기 헤드부(14)에 지지된 웨이퍼(Wafer)를 평탄화시킨 후, 상기 컨디서너(10)를 이용한 컨디서닝을 수행할 수 있다.

그리고 상기 제2타입의 CMP장치를 이용한 CMP공정은 웨이퍼의 평탄화와 동시에 컨디서닝을 수행할 수 있다.

여기서 상기 제1타입의 CMP장치는 별도의 컨디서너(10)를 구비시킬 수 있기 때문에 다양한 형태의 컨디서너(10)를 공정에 이용함으로써 균일하고 안정된 컨디서닝을 수행할 수 있으나, 평탄화 즉, CMP공정과 컨디서닝을 동시에 수행할 수 없기 때문에 그 생산성에는 한계가 있다.

그리고 상기 제2타입의 CMP장치는 패드부(12) 상에 컨디서너(10)를 구비시킬 수 있기 때문에 CMP공정과 컨디서닝을 동시에 수행함으로써 그 생산성의 향상은 기대할 수 있으나, 상기 패드부(12)의 공간적인 제약으로 인하여 그 직경이 작은 컨디서너(10)를 구비시킴으로써 균일한 컨디서닝에는 한계가 있다.

따라서 종래의 상기 CMP장치는 컨디서너의 구조적인 결함으로 인하여 생산성 및 고품질화의 평탄화를 동시에 만족시키기에는 무리가 따랐고 이에 따라 광역화된 평탄화처리기술의 부응에는 그 한계가 있었다.

본 발명의 목적은, CMP장치의 헤드부의 리테이너링에 컨디서너를 구비시켜 CMP공정을 수행함으로써 생산성 및 고품질화를 동시에 만족시켜 광역화된 평탄화처리기술에 부응하기 위한 반도체소자 제조용 씨엠피장치를 제공하는 데 있다.

도1 및 도2는 종래의 반도체소자 제조용 씨엠피장치들을 나타내는 구성도이다.

도3은 본 발명에 따른 반도체소자 제조용 씨엠피장치의 일 실시예를 나타내는 모식도이다.

도4는 본 발명에 따른 반도체소자 제조용 씨엠피장치의 헤드부를 나타내는 단면도이다.

도5는 본 발명에 따른 반도체소자 제조용 씨엠피장치의 리테이너링을 나타내는 모식도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 36 : 컨디서너 12, 24 : 패드부

14, 22 : 헤드부 20 : 웨이퍼

26 : 리테이너링 30 : 압력수단

32 : 압력판 34 : 완충판

38 : 블래드

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체소자 제조용 씨엠피장치는, 씨엠피(CMP)공정의 수행시 웨이퍼를 지지할 수 있는 헤드부 및 상기 헤드부에 지지되는 웨이퍼를 평탄화시킬 수 있는 패드부가 구비되는 반도체소자 제조용 씨엠피장치에 있어서, 상기 패드부를 최적의 상태로 형성시키는 컨디서닝을 수행할 수 있는 컨디서너를 상기 헤드부의 리테이너링에 형성시키는 요홈에 부착하여 이루어짐을 특징으로 한다.

상기 컨디서너는 테이프타입의 다이아몬드-컨디서너이고, 상기 컨디서너가 구비되는 리테이너링의 내측에 블래드를 삽입시켜 일체로 형성시킬 수 있으며, 상기 블래드는 상기 헤드부를 가압시킬 수 있는 압력수단과 연결하여 이루어진 것이 바람직하다.

상기 헤드부의 그 직경이 상기 패드부의 반경보다 작은 씨엠피장치인 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도3은 본 발명에 따른 반도체소자 제조용 씨엠피장치의 일 실시예를 나타내는 모식도이고, 도4는 본 발명에 따른 반도체소자 제조용 씨엠피장치의 헤드부를 나타내는 단면도이며, 도5는 본 발명에 따른 반도체소자 제조용 씨엠피장치의 리테이너링을 나타내는 모식도이다.

먼저, 본 발명은 도3에 도시된 바와 같이 웨이퍼(20)를 지지할 수 있는 헤드부(22) 및 상기 헤드부(22)에 지지되는 웨이퍼(20)를 평탄화 즉, CMP공정을 수행할 수 있는 패드부(24)가 구비되어 있다.

여기서 본 발명의 CMP장치의 상기 헤드부(22)를 도4 및 도5를 참조하여 살펴보면, 먼저 상기 헤드부(22)에 지지되는 웨이퍼(20)의 미끄러짐 등을 방지하고 또한 CMP공정의 수행시 웨이퍼(20)의 균일도 등이 향상되도록 헤드부(22)의 측면에서 상기 웨이퍼(20)를 가압시키는 리테이너링(26)이 구비된다.

그리고 상기 헤드부(22)에 압력을 가압시킬 수 있는 압력수단(30) 및 상기 압력수단(30)에 의해 가압된 압력을 웨이퍼(20)에 전달하는 압력판(32)이 구비된다.

또한 상기 압력판(32)에 의해 전달되는 압력을 완충시키는 완충판(34)이 더 구비된다.

그리고 본 발명은 상기 리테이너링(26)에 요홈을 형성하여 상기 요홈에 컨디서너(36)를 부착시킨다.

즉, 본 발명은 상기 패드부(24)를 최적의 상태로 형성시키는 컨디서닝을 수행할 수 있는 컨디서너(36)를 상기 헤드부(22)의 리테이너링(26)에 형성시키는 요홈에 삽입시킬 수 있는 고무재질의 블래드(Bladder)(38)에 접착시키는 것이다.

여기서 본 발명의 상기 리테이너링(26)의 요홈에 부착되는 컨디서너(36)는 도5에 도시된 바와 같이 링타입(Ring Type)으로 형성시킬 수 있고, 또한 다이아몬드(Diamond)입자가 골고루 박혀있는 테이프타입(Tape Type)의 다이아몬드-컨디서너를 부착시킨다.

또한 본 발명의 상기 컨디서너(36)가 부착되는 리테이너링(26)의 내측에는 블래드(38)를 삽입시켜 일체로 형성시킬 수 있고, 상기 블래드(38)는 상기 압력수단(30)과 연결시킬 수 있다.

그리고 본 발명의 헤드부(22)는 그 직경이 상기 패드부(24)의 반경보다 작은 CMP장치인 것이 효율적이다.

이러한 구성으로 이루어지는 본 발명은 웨이퍼의 평탄화 및 상기 패드부(24)의 컨디서닝을 동시에 수행할 수 있는 것으로써, 별도의 컨디서너를 구비시키지 않음으로 인해 공간적인 효율성이 항샹되고 이에 따라 대구경화되어가는 300mm 웨이퍼에 효율적으로 대처할 수 있다.

또한 본 발명은 공간적인 효율성의 장점 뿐만 아니라 CMP공정과 컨디서닝을 동시에 수행함으로써 생산성을 향상시킬 수 있다.

다시 말해, 본 발명은 웨이퍼(20)를 평탄화시키는 CMP공정의 수행시 상기 웨이퍼(20)의 행동 궤적을 동시에 커버할 수 있는 컨디서너(36)를 이용한 컨디서닝의 수행으로 균일하고, 안정적인 CMP특성을 가지는 패드부(24)로 최적화시킬 수 있고, 동시에 공간활용의 향상을 기할 수 있다.

그리고 부수적으로 안정적인 패드부(24)의 컨디서닝을 통하여 상기 패드부(24)의 수명을 연장시킴으로써 CMP장치의 효율성을 향상시킬 수 있다.

이에 따라 본 발명은 생산성 및 균일한 컨디서닝을 통한 고품질화로 광역화된 평탄화처리기술을 만족시킬 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면 광역화된 평탄화처리기술 등을 만족시킬 수 있어 CMP장치의 효율성이 향상되는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (5)

1. 씨엠피(CMP : Chemical Mechanical Polishing)공정의 수행시 웨이퍼(Wafer)를 지지할 수 있는 헤드부(Head Part) 및 상기 헤드부에 지지되는 웨이퍼를 평탄화시킬 수 있는 패드부(Pad Part)가 구비되는 반도체소자 제조용 씨엠피장치에 있어서,

   상기 패드부를 최적의 상태로 형성시키는 컨디서닝(Conditioning)을 수행할 수 있는 컨디서너(Conditioner)를 상기 헤드부의 리테이너링(Retainer Ring)에 형성시키는 요홈에 부착하여 이루어짐을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 씨엠피장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 컨디서너는 링타입(Ring Type)의 다이아몬드(Diamond)-컨디서너인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 씨엠피장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 컨디서너가 구비되는 리테이너링의 내측에 블래드(Bladder)를 삽입시켜 일체로 이루어진 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 씨엠피장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 블래드는 상기 헤드부를 가압시킬 수 있는 압력수단과 연결하여 이루어진 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 씨엠피장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 헤드부의 그 직경이 상기 패드부의 반경보다 작은 씨엠피장치인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조용 씨엠피장치.