KR20000027513A - Chemical mechanical polishing device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 화학적 기계적 연마장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 연마제로 인한 결함을 줄일 수 있는 화학적 기계적 연마장치에 관한 것이다.The present invention relates to a chemical mechanical polishing apparatus, and more particularly, to a chemical mechanical polishing apparatus capable of reducing defects caused by an abrasive.
반도체 기술의 진보와 더불어 더 나아가서는 반도체 소자의 고속화, 고집적화가 진행되고 있고, 이에 수반해서 패턴에 대한 미세화의 필요성이 점점 높아지고 있으며, 패턴의 칫수도 고정밀화가 요구되고 있다. 이는 반도체 소자에 있어서, 넓은 영역을 차지하는 소자 분리 영역에도 적용된다.In addition to the advances in semiconductor technology, high speed and high integration of semiconductor devices is progressing, and along with this, the necessity of miniaturization of patterns is increasing, and the size of patterns is also required to be highly accurate. This also applies to device isolation regions that occupy a wide area in semiconductor devices.
현재의 반도체 장치의 소자 분리로는 로코스(LOCOS) 소자 분리막이 대부분 이용된다. 이 로코스 방식의 소자 분리막은 기판을 선택적으로 국부 산화하여, 얻어진다.LOCOS device isolation films are mostly used for device isolation of current semiconductor devices. This LOCOS device isolation film is obtained by selectively localizing a substrate.
그러나, 상기 로코스 방식의 소자 분리막은 그 가장자리 부분에 새부리 형상의 버즈빅이 발생하여, 소자 분리막의 면적을 확장시키면서 누설전류를 발생시키는 단점을 갖는다.However, the LOCOS isolation layer has a disadvantage in that a bird-shaped bird's beak is generated at an edge thereof, thereby generating a leakage current while expanding the area of the isolation layer.
따라서, 종래에는 좁은 폭을 가지며, 우수한 소자 분리 특성을 갖는 STI(shallow trench isolation) 방식의 소자 분리막이 제안되었다.Therefore, conventionally, a device isolation film of a shallow trench isolation (STI) method having a narrow width and excellent device isolation characteristics has been proposed.
STI 소자 분리막은 도 1에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(1)상에 소자 분리 예정 영역이 노출되도록, 산화방지용 패턴(도시되지 않음) 예를들어, 실리콘 질화막 패턴을 형성한다. 여기서, 소자 분리 예정 영역은 소자와 소자 사이일수도 있고, 웰 사이의 영역일 수도 있다. 이때, 웰 사이의 소자 분리 예정 영역은 소자와 소자의 사이의 소자 분리 영역보다 큰 면적을 차지한다.As shown in FIG. 1, the STI device isolation film forms an anti-oxidation pattern (not shown), for example, a silicon nitride film pattern so that the device isolation region is exposed on the semiconductor substrate 1. In this case, the device isolation region may be between the device and the device, or may be a region between the wells. At this time, the device isolation region between the wells occupies a larger area than the device isolation region between the device and the device.
그후, 노출된 반도체 기판(1)을 소정 깊이만큼 에칭하여, 트랜치를 형성한다. 이어서, 트랜치 내부가 충분히 매립되도록 산화막을 증착한다음, 질화막(산화 방지용 패턴) 표면이 노출되도록 CMP(chemical mechanical polishing)공정을 진행하여 STI 형태의 소자 분리막(2)을 형성한다. 그후, 산화 방지용 패턴을 공지의 방식으로 제거한다.Thereafter, the exposed semiconductor substrate 1 is etched by a predetermined depth to form a trench. Subsequently, an oxide film is deposited to sufficiently fill the inside of the trench, and then a chemical mechanical polishing (CMP) process is performed to expose the surface of the nitride film (oxidation prevention pattern) to form an STI type device isolation film 2. Thereafter, the antioxidant pattern is removed in a known manner.
그러나, 상기와 같이 CMP 방식을 이용한 STI 소자 분리막을 형성하는 방법은 다음과 같은 문제점을 지닌다.However, the method of forming the STI device isolation layer using the CMP method as described above has the following problems.
상기의 CMP 공정에서 이용되는 슬러리(slurry)는 산화막과 질화막의 연마 선택비가 1 대 30인 코런덤 슬러리(corundum slurry)가 이용된다. 그러나, 상기 코런덤 슬러리(11)는 입자가 크고 불균일하여, 연마시 도 2에 도시된 바와 같이, 질화막(10)에 스크래치(scratch)를 유발한다. 이로인하여, 연마 신뢰성이 저하된다.As a slurry used in the CMP process, a corundum slurry having a polishing selectivity of oxide film and nitride film of 1 to 30 is used. However, the corundum slurry 11 is large and uneven in particle, causing scratches on the nitride film 10 as shown in FIG. This lowers the polishing reliability.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, CMP 공정을 진행하는데 있어서, 슬러리를 균일하게 하여, 막 표면의 손상을 줄일 수 있는 화학적 기계적 연마장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and to provide a chemical mechanical polishing apparatus capable of reducing the damage on the surface of a film by making a slurry uniform during the CMP process. .
도 1은 종래의 STI 소자 분리막을 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing a conventional STI device isolation film.
도 2는 종래의 연마 방식으로 형성하였을 때, 질화막에 발생된 손상을 보여주는 도면.2 is a view showing damage caused to the nitride film when formed by a conventional polishing method.
도 3은 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마장치를 개략적으로 나타낸 도면.Figure 3 schematically shows a chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
20 - 슬러리 드럼 21a,23a : 초음파 발생기20-slurry drum 21a, 23a: ultrasonic generator
21b,23b - 초음파 진동자 22 - 슬러리 발생부21b, 23b-ultrasonic vibrator 22-slurry generator
24 - 연마 테이블 25 - 이동관24-Polishing Table 25-Moving Tube
26 - 버핑 테이블26-buffing table
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 슬러리가 담겨있는 슬러리 드럼과, 슬러리에 의하여 실제적인 연마가 진행되는 연마 진행부를 포함하는 화학적 기계적 연마장치로서, 상기 슬러리 드럼 하부 및 연마 진행부 내에는 슬러리를 균일한 크기로 분쇄하는 초음파 발생기 및 초음파 진동자가 각각 배치되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object of the present invention, according to an embodiment of the present invention, the present invention is a chemical mechanical polishing apparatus including a slurry drum containing a slurry, and a polishing progressing portion that the actual polishing proceeds by the slurry The ultrasonic drum and the ultrasonic vibrator for grinding the slurry into a uniform size are disposed in the slurry drum lower portion and the polishing progress portion, respectively.
또한, 상기 연마 진행부는 상기 슬러리를 선택적으로 공급 또는 차단하는 슬러리 조절부와, 슬러리 조절부로부터 슬러리를 공급받아, 연마가 진행되는 연마 테이블을 포함한다.In addition, the polishing progress unit includes a slurry adjusting unit for selectively supplying or blocking the slurry, and a polishing table receiving the slurry from the slurry adjusting unit and performing polishing.
여기서, 상기 연마 진행부 내의 초음파 발생기와 초음파 진동자는 슬러리 조절부와 연마 테이블 사이에 배치된다.Here, the ultrasonic generator and the ultrasonic vibrator in the polishing progressing portion is disposed between the slurry adjusting portion and the polishing table.
본 발명에 의하면, 화학적 기계적 연마 장치의 슬러리 드럼 하부와 연마 진행부내에 초음파 발생기 및 진동자를 설치하여, 슬러리를 잘은 크기로 분쇄한다. 이에따라, 연마시 연마면에 스크래치가 발생되지 않는다.According to the present invention, an ultrasonic generator and a vibrator are installed in the lower portion of the slurry drum and the polishing progression of the chemical mechanical polishing apparatus, and the slurry is ground to a fine size. Accordingly, scratches are not generated on the polished surface during polishing.
(실시예)(Example)
이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부한 도면 도 3은 본 발명에 따른 반도체 소자의 연마 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.3 is a view schematically showing a polishing apparatus of a semiconductor device according to the present invention.
도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마 장치는 슬러리가 담겨있는 슬러리 드럼(20)과, 슬러리에 의하여 실제적인 연마가 진행되는 연마 진행부(30) 및 슬러리 드럼(20) 하부 및 연마 진행부(30)내에 각각 배치되면서 상기 슬러리를 균일한 크기로 분쇄하는 제 1 및 제 2 초음파 발생기(21a,23a)와 초음파 진동자(21b,23b)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention includes a slurry drum 20 in which a slurry is contained, a polishing progress portion 30 and a slurry drum 20 under which polishing is actually performed by the slurry. The first and second ultrasonic generators 21a and 23a and the ultrasonic vibrators 21b and 23b respectively disposed in the moving part 30 and crushing the slurry to a uniform size are included.
여기서, 상기 연마 진행부(30)는 연마 진행부(30)에서 슬러리 공급 신호가 인가될 때, 선택적으로 슬러리를 공급 또는 차단하는 슬러리 조절부(22)와, 슬러리 조절부(22)를 통하여 공급된 슬러리에 의하여 연마가 진행되는 연마 테이블(24) 및 버핑 테이블(buffing table : 26)을 포함한다.Here, the polishing progress unit 30 is supplied through the slurry control unit 22 and the slurry control unit 22 to selectively supply or block the slurry when a slurry supply signal is applied from the polishing progress unit 30. And a buffing table (26) and a buffing table (26) in which polishing is advanced by the prepared slurry.
이때, 상기 슬러리 조절부(22)는 수개의 밸브와 펌프로 구성된다.At this time, the slurry control unit 22 is composed of several valves and pumps.
또한, 연마 진행부(30)내의 초음파 발생기(23a)와 초음파 진동자(23b)는 슬러리 조절부(22)와 연마 테이블(24) 사이에 배치되며, 바람직하게는 연마 테이블(24)로 슬러리를 이동시키는 이동관(25) 상에 배치되어, 2차적으로 슬러리를 분쇄시킨다.In addition, the ultrasonic generator 23a and the ultrasonic vibrator 23b in the polishing progressing section 30 are disposed between the slurry adjusting section 22 and the polishing table 24, and preferably, the slurry is moved to the polishing table 24. The slurry is disposed on a moving tube 25 to secondaryly grind the slurry.
이러한 구성을 갖는 화학적 기계장 연마 장치는 다음과 같은 동작을 한다.The chemical mechanical polishing apparatus having such a configuration operates as follows.
먼저, 슬러리 드럼(20)에 담겨진 슬러리를 잘게 분쇄하기 위하여 제 1 초음파 발생기(21a)를 동작시킨다. 그러면, 이 제 1 초음파 발생기(21a)에 의하여 제 1 초음파 진동자(21b)가 진동을 일으키어, 슬러리 드럼(20)내에 슬러리가 1차적으로 분쇄된다. 이때, 제 1 초음파 발생기(21a)는 선택적으로 슬러리의 크기에 따라 진동수를 변화시킬 수 있고, 슬러리의 종류에 따라 제 1 초음파 발생기(21a)를 동작시키지 않을 수도 있다.First, the first ultrasonic generator 21a is operated to pulverize the slurry contained in the slurry drum 20. Then, the first ultrasonic vibrator 21b vibrates by the first ultrasonic generator 21a, and the slurry is primarily pulverized in the slurry drum 20. In this case, the first ultrasonic generator 21a may selectively change the frequency according to the size of the slurry, and may not operate the first ultrasonic generator 21a according to the type of slurry.
이어 연마 진행부(30)으로부터 공급 신호가 인가되면, 슬러리 드럼(20)에서 1차 분쇄된 슬러리가 슬러리 조절부(22)를 거쳐 연마 테이블(24)에 도달된다. 이때, 연마 테이블(24)에 슬러리가 분사되기 전에 제 2 초음파 발생기(23a) 및 제 2 초음파 진동자(23b)가 동작되어, 2차적으로 분쇄가 이루어진다Subsequently, when a feed signal is applied from the polishing progress unit 30, the slurry primarily ground in the slurry drum 20 reaches the polishing table 24 via the slurry adjusting unit 22. At this time, before the slurry is sprayed on the polishing table 24, the second ultrasonic generator 23a and the second ultrasonic vibrator 23b are operated to pulverize secondarily.
이에따라, 연마 테이블(24)에 분사되는 슬러리는 제 1 및 제 2 초음파 발생기 및 진동자(21a,23a,21b,23b)에 의하여 2번에 걸쳐 잘게 부수어지므로, 응집된 부분이 거의 없게 된다. 따라서, 연마 테이블상에 장착된 웨이퍼 표면(웨이퍼 결과물 표면)을 스크래치 없이 고르게 연마할 수 있다.Accordingly, the slurry sprayed on the polishing table 24 is crushed twice by the first and second ultrasonic generators and the vibrators 21a, 23a, 21b, and 23b, so that there is almost no agglomerated portion. Thus, the wafer surface (wafer result surface) mounted on the polishing table can be polished evenly without scratching.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명에 의하면, 화학적 기계적 연마 장치의 슬러리 드럼 하부와 연마 진행부내에 초음파 발생기 및 진동자를 설치하여, 슬러리를 잘은 크기로 분쇄한다. 이에따라, 연마시 연마면에 스크래치가 발생되지 않는다.As described in detail above, according to the present invention, an ultrasonic generator and a vibrator are installed in the lower portion of the slurry drum and the polishing progression portion of the chemical mechanical polishing apparatus, and the slurry is ground to a fine size. Accordingly, scratches are not generated on the polished surface during polishing.
따라서, 연마 신뢰성이 개선된다.Therefore, polishing reliability is improved.
기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.In addition, this invention can be implemented in various changes within the range which does not deviate from the summary.
Claims (3)
Priority Applications (1)
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KR1019980045458A KR20000027513A (en) | 1998-10-28 | 1998-10-28 | Chemical mechanical polishing device |
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KR1019980045458A KR20000027513A (en) | 1998-10-28 | 1998-10-28 | Chemical mechanical polishing device |
Publications (1)
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KR20000027513A true KR20000027513A (en) | 2000-05-15 |
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ID=19555847
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1019980045458A KR20000027513A (en) | 1998-10-28 | 1998-10-28 | Chemical mechanical polishing device |
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KR (1) | KR20000027513A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030096766A (en) * | 2002-06-17 | 2003-12-31 | 동부전자 주식회사 | Method for stabiliting slurry by using megasonic transducer |
KR20040004794A (en) * | 2002-07-05 | 2004-01-16 | 삼성전자주식회사 | Slurry supply apparatus for processing chemical mechanical polishing process |
KR100788994B1 (en) * | 2007-06-15 | 2007-12-28 | 주식회사 유스테크코리아 | A particle dispersioner for waste slurry use of supersonic waves |
KR100947465B1 (en) * | 2008-02-28 | 2010-03-17 | 케미시스 주식회사 | Method and apparatus for recycling used slurry |
-
1998
- 1998-10-28 KR KR1019980045458A patent/KR20000027513A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030096766A (en) * | 2002-06-17 | 2003-12-31 | 동부전자 주식회사 | Method for stabiliting slurry by using megasonic transducer |
KR20040004794A (en) * | 2002-07-05 | 2004-01-16 | 삼성전자주식회사 | Slurry supply apparatus for processing chemical mechanical polishing process |
KR100788994B1 (en) * | 2007-06-15 | 2007-12-28 | 주식회사 유스테크코리아 | A particle dispersioner for waste slurry use of supersonic waves |
KR100947465B1 (en) * | 2008-02-28 | 2010-03-17 | 케미시스 주식회사 | Method and apparatus for recycling used slurry |
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