KR20000042242A - Disc for conditioning polishing pad - Google Patents
Disc for conditioning polishing pad Download PDFInfo
- Publication number
- KR20000042242A KR20000042242A KR1019980058367A KR19980058367A KR20000042242A KR 20000042242 A KR20000042242 A KR 20000042242A KR 1019980058367 A KR1019980058367 A KR 1019980058367A KR 19980058367 A KR19980058367 A KR 19980058367A KR 20000042242 A KR20000042242 A KR 20000042242A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- pad
- disk
- brush
- polishing pad
- disc
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
- B24B53/017—Devices or means for dressing, cleaning or otherwise conditioning lapping tools
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
- B24B53/12—Dressing tools; Holders therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학 물리적 연마(chemical mechanical polishing; 이하 "CMP"라 한다) 공정을 진행할 때 웨이퍼 연마용 패드의 홈(groove) 안에 끼어있는 오염 물질 및 잔류 슬러리를 효과적으로 제거할 수 있는 디스크(disc)에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly, to contaminants and residual slurry stuck in grooves of a wafer polishing pad during a chemical mechanical polishing (CMP) process. Discs that can effectively remove the (disc).
반도체 소자의 집적도가 증가하면서 다층 배선 공정이 실용화됨에 따라, 포토리소그래피 공정의 마진을 확보하고 배선 길이를 최소화하기 위하여 칩(chip) 상부의 물질층에 대한 글로벌 평탄화(global planarization) 기술이 요구되고 있다. 현재, 하부 구조물을 평탄화시키기 위한 방법으로는 보론-인-실리케이트 글라스(boro-phospho-silicate glass; BPSG) 리플로우(reflow), 알루미늄(Al) 플로우, 스핀-온 글라스(spin-on glass; SOG) 에치백(etch-back), 화학 물리적 연마(CMP) 공정 등이 사용되고 있다.As the degree of integration of semiconductor devices increases and the multi-layer wiring process becomes practical, a global planarization technique for the material layer on the chip is required in order to secure a margin of the photolithography process and minimize the wiring length. . Currently, methods for planarizing the underlying structure include boro-phospho-silicate glass (BPSG) reflow, aluminum (Al) flow, spin-on glass (SOG). ) Etch-back, chemical physical polishing (CMP) process, etc. are used.
이 중에서, CMP 공정은 웨이퍼를 연마하기 위한 연마제인 슬러리(slurry) 용액 내의 화학적 성분 및 웨이퍼를 연마하는 패드와 연마제의 물리적 성분에 의하여 칩의 표면을 화학 물리적으로 연마하여 평탄화를 실시하는 방법으로서, 리플로우 공정이나 에치백 공정으로 달성할 수 없는 넓은 공간 영역의 글로벌 평탄화 및 저온 평탄화를 달성할 수 있다는 장점 때문에 차세대 반도체 소자에서 유력한 평탄화 기술로 대두되고 있다.Among these, the CMP process is a method of chemically and physically polishing the surface of the chip by the chemical component in the slurry solution, which is an abrasive for polishing the wafer, and a pad for polishing the wafer and the physical component of the abrasive, thereby performing planarization. The global planarization and low temperature planarization of a large space area that cannot be achieved by the reflow process or the etchback process are emerging as a prominent planarization technology in next-generation semiconductor devices.
통상적인 CMP 장치에 의하면, 슬러리 공급 노즐을 통해 패드 위에 슬러리를 공급하면서 패드가 일정한 속도로 회전하고, 캐리어(carrier)가 그것에 부착된 웨이퍼에 일정한 압력을 가하면서 일정한 속도로 회전한다. 이러한 과정을 거치면서 웨이퍼 상에 침적된 막이 연마되는데, 이때 패드의 회전 속도, 캐리어의 회전 속도, 웨이퍼가 받는 압력 등은 물리적 작용을 하고 슬러리는 웨이퍼에 침적된 막과 화학적 상호 작용을 한다.According to the conventional CMP apparatus, the pad rotates at a constant speed while feeding slurry onto the pad through the slurry supply nozzle, and the carrier rotates at a constant speed while applying a constant pressure to the wafer attached thereto. Through this process, the film deposited on the wafer is polished. At this time, the rotational speed of the pad, the rotational speed of the carrier, and the pressure applied to the wafer have a physical action, and the slurry has a chemical interaction with the film deposited on the wafer.
이러한 연마 과정을 진행할 때 패드의 표면 거칠기는 연마시 웨이퍼에 의해 매끄러워진다. 만약 패드의 표면 거칠기를 원상태로 다시 회복시켜 주지 않는다면, 후속 웨이퍼의 연마시 연마 속도(removal rate) 및 균일성(uniformity)에 악영향을 초래하게 된다. 따라서, 매 웨이퍼의 진행 사이사이에 패드의 표면 거칠기를 회복시키고 새로운 슬러리를 패드에 공급시켜 주기 위하여 회전하는 원형 디스크를 이용해 패드를 일정 압력으로 누르면서 컨디셔닝(conditioning)한다.As the polishing process proceeds, the surface roughness of the pad is smoothed by the wafer during polishing. If the surface roughness of the pad is not restored to its original state, it will adversely affect the removal rate and uniformity in the subsequent polishing of the wafer. Therefore, the pads are conditioned while pressing the pads at a constant pressure using a rotating circular disk to restore the surface roughness of the pads between each run of the wafer and to supply fresh slurry to the pads.
도 1은 종래의 패드 컨디셔닝용 디스크의 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 디스크의 단면도이다. 도 3 및 도 4는 도 1의 디스크에 의한 패드 컨디셔닝 전·후의 패드를 도시한 단면도들이다.FIG. 1 is a plan view of a conventional pad conditioning disk, and FIG. 2 is a sectional view of the disk shown in FIG. 3 and 4 are cross-sectional views illustrating pads before and after pad conditioning by the disk of FIG. 1.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 종래의 패드 컨디셔닝용 디스크(12)는 다이아몬드 입자(14)와 원형 디스크 몸체(16)로 구성된다. 패드 컨디셔닝은 플레이트 위에 부착된 패드(10)와 디스크(12)를 동일 방향으로 회전시키면서 행해진다.1 to 4, the conventional pad conditioning disk 12 is composed of diamond particles 14 and a circular disk body 16. Pad conditioning is performed by rotating the pad 10 and the disk 12 attached on the plate in the same direction.
패드(10)는 접착층을 개재하여 형성되는 하부 패드층(20)과 하부 패드층(20)의 상부에 접착층을 재개하여 형성되는 홈 패드층(18)을 포함한다. 따라서, CMP 공정을 진행할 때 도 3에 도시한 바와 같이 패드(10)의 표면 뿐만 아니라 홈 패드층(18)의 홈 안에도 오염 물질 및 잔류 슬러리가 남아있게 된다. 여기서, 참조 부호 19a는 패드(10)의 표면에 존재하는 오염 물질 및 잔류 슬러리를 나타내며, 참조 부호 19b는 홈 패드층(18)의 홈 안에 끼어있는 오염 물질 및 잔류 슬러리를 나타낸다.The pad 10 includes a lower pad layer 20 formed through an adhesive layer and a groove pad layer 18 formed by resuming an adhesive layer on an upper portion of the lower pad layer 20. Therefore, when the CMP process is performed, contaminants and residual slurry remain in the grooves of the groove pad layer 18 as well as the surface of the pad 10, as shown in FIG. 3. Here, reference numeral 19a denotes a contaminant and residual slurry present on the surface of the pad 10, and reference numeral 19b denotes a contaminant and residual slurry that is sandwiched in the groove of the groove pad layer 18.
홈 패드층(18)의 홈은 그 폭(w)이 약 0.01"이고 그 깊이(d)가 약 0.015"로 매우 좁기 때문에, 원형 디스크 몸체(16)에 다이아몬드 입자(14)들이 부착되어 있는 종래의 디스크(12)를 이용하여 패드(10)를 컨디셔닝할 경우, 도 4에 도시한 바와 같이 패드(10)의 표면에 존재하는 오염 물질 및 잔류 슬러리(19a)는 제거할 수 있지만 홈 패드층(18)의 홈 안에 끼어있는 오염 물질 및 잔류 슬러리(19b)는 제거하지 못하게 된다. 따라서, 홈 패드층(18)의 홈 안에 끼어있는 오염 물질 및 잔류 슬러리(19b)가 굳어져서 홈 패드층(18)의 홈 깊이가 초기의 'd'에서 'a'로 줄어들게 되어 패드(10)의 수명을 단축시키는 문제가 발생한다.Since the groove of the groove pad layer 18 has a very narrow width w of about 0.01 "and a depth d of about 0.015", the grooves of the diamond pads 14 are attached to the circular disk body 16. In the case of conditioning the pad 10 using the disk 12 of FIG. 4, contaminants and residual slurry 19a present on the surface of the pad 10 can be removed, but the groove pad layer ( Contaminants and residual slurry 19b stuck in the grooves of 18) cannot be removed. Accordingly, the contaminants and the residual slurry 19b which are stuck in the grooves of the groove pad layer 18 are hardened so that the groove depth of the groove pad layer 18 is reduced from the initial 'd' to 'a' and thus the pad 10. The problem of shortening the lifespan occurs.
따라서, 본 발명의 목적은 CMP 공정을 진행할 때 연마용 패드의 홈 안에 끼어있는 오염 물질 및 잔류 슬러리를 제거할 수 있는 디스크를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a disk capable of removing contaminants and residual slurry stuck in the groove of the polishing pad during the CMP process.
도 1은 종래의 패드 컨디셔닝용 디스크의 평면도.1 is a plan view of a conventional pad conditioning disk.
도 2는 도 1에 도시한 디스크의 단면도.2 is a cross-sectional view of the disk shown in FIG.
도 3 및 도 4는 도 1의 디스크에 의한 패드 컨디셔닝 전·후의 패드를 도시한 단면도들.3 and 4 are cross-sectional views showing pads before and after pad conditioning by the disk of FIG.
도 5는 본 발명에 의한 패드 컨디셔닝용 디스크의 평면도.5 is a plan view of a disk for pad conditioning according to the present invention;
도 6은 도 5에 도시한 디스크의 단면도.FIG. 6 is a sectional view of the disk shown in FIG. 5; FIG.
도 7 및 도 8은 도 5의 디스크에 의한 패드 컨디셔닝 전·후의 패드를 도시한 단면도들.7 and 8 are cross-sectional views illustrating pads before and after pad conditioning by the disk of FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 패드 102 : 디스크100: pad 102: disk
106 : 브러쉬 108 : 다이아몬드 입자106: Brush 108: Diamond Particles
110 : 디스크 몸체 112 : 하부 패드층110: disc body 112: lower pad layer
114 : 홈 패드층 116a, 116b : 오염 물질114: groove pad layer 116a, 116b: contaminant
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, CMP 공정시 웨이퍼 연마용 패드를 컨디셔닝하기 위한 디스크에 있어서, 원형 디스크 몸체; 및 상기 원형 디스크 몸체에 함께 부착된 다이아몬드 입자와 브러쉬를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a disk for conditioning a wafer polishing pad in a CMP process, the disk comprising: a circular disk body; And a diamond particle and a brush attached together to the circular disk body.
바람직하게는, 브러쉬는 수지 계열로 이루어진다.Preferably, the brush is of resin type.
바람직하게는, 브러쉬는 원형 디스크 몸체로부터 교환이 용이하도록 착탈식으로 부착된다.Preferably, the brush is detachably attached to facilitate exchange from the circular disk body.
바람직하게는, 다이아몬드 입자 및 브러쉬는 원형 디스크 몸체에 원형으로 번갈아 부착된다.Preferably, the diamond particles and brushes are alternately attached circularly to the circular disk body.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 5는 본 발명에 의한 패드 컨디셔닝용 디스크의 평면도이고, 도 6은 도 5에 도시한 디스크의 단면도이다. 도 7 및 도 8은 도 5의 디스크에 의한 패드 컨디셔닝 전·후의 패드를 도시한 단면도들이다.FIG. 5 is a plan view of a disk for pad conditioning according to the present invention, and FIG. 6 is a sectional view of the disk shown in FIG. 7 and 8 are cross-sectional views illustrating pads before and after pad conditioning by the disk of FIG. 5.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 의한 패드 컨디셔닝용 디스크(102)는 원형 디스크 몸체(110)에 다이아몬드 입자(108)와 브러쉬(106)가 함께 부착되어 형성된다. 바람직하게는, 브러쉬(106)는 수지 계열로 형성한다. 다이아몬드 입자(108)와 수지 계열의 브러쉬(106)는 원형 디스크 몸체(110)에 원형으로 번갈아 부착된다. 바람직하게는, 원형 디스크 몸체(110)로부터 브러쉬(106)를 교환하기 쉽게 하기 위하여 브러쉬(106)가 원형 디스크 몸체(110)에 착탈식(d)으로 부착된다.5 to 8, the pad conditioning disk 102 according to the present invention is formed by attaching a diamond particle 108 and a brush 106 to a circular disk body 110. Preferably, the brush 106 is formed of a resin series. The diamond particles 108 and the resin-based brush 106 are alternately attached to the circular disk body 110 in a circle. Preferably, the brush 106 is detachably attached (d) to the circular disk body 110 in order to facilitate replacement of the brush 106 from the circular disk body 110.
패드(100)는 접착층을 개재하여 형성되는 하부 패드층(112)과 하부 패드층(112)의 상부에 접착층을 재개하여 형성되는 홈 패드층(114)을 포함한다. 홈 패드층(114)에는 폭(w)이 약 0.01"이고 깊이(d)가 약 0.015"인 다수의 홈들이 형성되어 있다. 따라서, CMP 공정을 진행할 때 도 7에 도시한 바와 같이 패드(100)의 표면 뿐만 아니라 홈 패드층(114)의 홈 안에도 오염 물질 및 잔류 슬러리가 남아있게 된다. 여기서, 참조 부호 116a는 패드(100)의 표면에 존재하는 오염 물질 및 잔류 슬러리를 나타내며, 참조 부호 116b는 홈 패드층(114)의 홈 안에 끼어있는 오염 물질 및 잔류 슬러리를 나타낸다.The pad 100 includes a lower pad layer 112 formed through an adhesive layer and a groove pad layer 114 formed by resuming an adhesive layer on an upper portion of the lower pad layer 112. The groove pad layer 114 is formed with a plurality of grooves having a width w of about 0.01 "and a depth d of about 0.015". Therefore, during the CMP process, as shown in FIG. 7, contaminants and residual slurry remain in the grooves of the groove pad layer 114 as well as the surface of the pad 100. Here, reference numeral 116a denotes a contaminant and residual slurry present on the surface of the pad 100, and reference numeral 116b denotes a contaminant and residual slurry sandwiched in the groove of the groove pad layer 114.
이와 같이 오염 물질 및 잔류 슬러리가 존재하고 있는 패드(100)와 본 발명에 의한 브러쉬(106)를 갖는 디스크(102)를 동일 방향으로 회전시키면서 패드 컨디셔닝을 진행할 경우, 도 8에 도시한 바와 같이 패드(100)의 표면에 존재하는 오염 물질 및 잔류 슬러리(116a)는 디스크(102)의 다이아몬드 입자(108)에 의해 제거되고 홈 패드층(114)의 홈 안에 끼어있는 오염 물질 및 잔류 슬러리(116b)는 디스크(102)의 수지 계열 브러쉬(106)에 의해 제거된다. 따라서, 홈 패드층(114)의 홈 깊이가 원래의 'd'를 유지하게 되므로 패드(100)의 수명을 향상시킬 수 있다.As described above, when pad conditioning is performed while rotating the pad 100 having the contaminant and the residual slurry and the disk 102 having the brush 106 according to the present invention in the same direction, the pad as shown in FIG. 8. The contaminants and residual slurry 116a present on the surface of 100 are removed by the diamond particles 108 of the disk 102 and stuck in the grooves of the groove pad layer 114 and the residual slurry 116b. Is removed by the resin-based brush 106 of the disk 102. Therefore, since the groove depth of the groove pad layer 114 maintains the original 'd', the life of the pad 100 may be improved.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 패드 컨디셔닝용 디스크에 의하면, 원형 디스크 몸체에 다이아몬드 입자와 브러쉬를 함께 부착시킴으로써 패드의 표면에 있는 오염 물질 및 잔류 슬러리뿐만 아니라 홈 패드층의 홈 안에 끼어 있는 오염 물질 및 잔류 슬러리까지 제거할 수 있다. 따라서, 패드의 수명에 영향을 미치는 홈 패드층의 홈 깊이를 초기 값으로 유지할 수 있으므로 패드의 수명을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the disk for disk conditioning according to the present invention, by attaching diamond particles and a brush together to the circular disk body, contaminants and residual slurry on the surface of the pad as well as contaminants stuck in the grooves of the groove pad layer and Residual slurry can also be removed. Therefore, since the groove depth of the groove pad layer affecting the life of the pad can be maintained at an initial value, the life of the pad can be improved.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. And can be changed.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019980058367A KR20000042242A (en) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | Disc for conditioning polishing pad |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019980058367A KR20000042242A (en) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | Disc for conditioning polishing pad |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20000042242A true KR20000042242A (en) | 2000-07-15 |
Family
ID=19565489
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019980058367A KR20000042242A (en) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | Disc for conditioning polishing pad |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20000042242A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100517144B1 (en) * | 2003-02-04 | 2005-09-26 | 동부아남반도체 주식회사 | Chemical- mechanical polisher with the removal brush for removing hardening slurry |
-
1998
- 1998-12-24 KR KR1019980058367A patent/KR20000042242A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100517144B1 (en) * | 2003-02-04 | 2005-09-26 | 동부아남반도체 주식회사 | Chemical- mechanical polisher with the removal brush for removing hardening slurry |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3295888B2 (en) | Polishing dresser for polishing machine of chemical machine polisher | |
US6949012B2 (en) | Polishing pad conditioning method and apparatus | |
US5851138A (en) | Polishing pad conditioning system and method | |
KR100818523B1 (en) | Polishing pad | |
KR19980064490A (en) | Semiconductor Device Substrate Polishing Method | |
JPH10249710A (en) | Abrasive pad with eccentric groove for cmp | |
JP2001062701A (en) | Preconditioning of fixed abrasive member | |
JPH08243914A (en) | Pre-conditioner for polishing pad and its use | |
US6241588B1 (en) | Cavitational polishing pad conditioner | |
US6394886B1 (en) | Conformal disk holder for CMP pad conditioner | |
JPH10202507A (en) | Device and method for chemical-mechanical polishing (cmp) | |
KR20000042242A (en) | Disc for conditioning polishing pad | |
EP0806267A1 (en) | Cross-hatched polishing pad for polishing substrates in a chemical mechanical polishing system | |
US6306022B1 (en) | Chemical-mechanical polishing device | |
KR100207514B1 (en) | Polishing pad conditioner in cmp equipment | |
KR100580290B1 (en) | Equipment for chemical mechanical polishing | |
KR19980031014A (en) | C.M.P apparatus and planarization method using the same | |
KR20080063588A (en) | Diamond tool and method of the same | |
KR100588663B1 (en) | Pad conditioner for chemical mechanical polishing apparatus | |
KR100492987B1 (en) | A pad conditioner | |
KR20030020149A (en) | Conditioner disc of chemical mechanical polishing apparatus | |
KR200274610Y1 (en) | CMP with a Modified Dresser | |
KR100342866B1 (en) | Method For Conditioning The Polishing Pad | |
JP2003022991A (en) | Method and device for polishing semiconductor wafer | |
KR100481553B1 (en) | Planarization apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |