KR20010025870A - 슬러리 공급 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 슬러리 실린더에서 공급되는 원액 슬러리와 순수 공급부에서 공급되는 순수가 화학적 기계적 연마장치와 연결된 순환 배관으로 공급되어 순환 배관 내부에서 순환되면서 혼합 및 안정화되어 혼합 슬러리가 제조된 상태에서 화학적 기계적 연마장치의 요구에 의하여 혼합 슬러리중 일부가 화학적 기계적 연마장치로 배출되면 배출된 혼합 슬러리에 대응하는 원액 슬러리와 순수를 다시 순환 배관 내부로 공급함으로써 구조를 단순화시키고 크기를 보다 작게 제작할 수 있도록 한 웨이퍼 연마용 슬러리 공급장치에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 원액 슬러리와 순수를 적정 비율로 혼합 배관에 공급하여 혼합 배관으로부터 화학적 기계적 연마장치로 이송되는 도중 원액 슬러리와 순수가 완전히 혼합되도록 하여 원액 슬러리와 순수를 혼합하는 별도의 혼합 장치를 필요치 않고 슬러리의 제조 및 슬러리의 공급을 동시에 수행함으로써 슬러리 공급 장치의 점유 면적을 크게 감소시키며 슬러리의 제조로부터 슬러리의 공급에 이르기까지 관리가 매우 용이하다.
Description
본 발명은 슬러리 공급장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 슬러리 실린더에서 공급되는 원액 슬러리와 순수 공급부에서 공급되는 순수가 화학적 기계적 연마장치와 연결된 순환 배관으로 공급되어 순환 배관 내부에서 순환되면서 혼합 및 안정화되어 혼합 슬러리가 제조된 상태에서 화학적 기계적 연마장치의 요구에 의하여 혼합 슬러리중 일부가 화학적 기계적 연마장치로 배출되면 배출된 혼합 슬러리에 대응하는 원액 슬러리와 순수를 다시 순환 배관 내부로 공급함으로써 구조를 단순화시키고 크기를 보다 작게 제작할 수 있도록 한 웨이퍼 연마용 슬러리 공급장치에 관한 것이다.
일반적으로 화학적 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing,CMP) 공정은 화학액과 연마 입자로 구성된 슬러리(slurry)의 화학적 작용과 연마기의 기계적 작용의 조합에 의하여 수행되는 반도체 공정의 하나를 의미하며, 화학적 기계적 연마 장치라 함은 화학적 기계적 연마를 수행하는 장비 또는 설비를 의미한다.
이때, 화학적 기계적 연마의 촉매제 역할을 하는 슬러리는 웨이퍼의 표면과 연마 패드가 접촉할 때, 접촉한면 사이의 미세한 틈 사이로 유동하여 슬러리에 포함된 연마 입자와 연마 패드의 표면 돌기들에 의해 기계적으로 웨이퍼의 표면이 마모가 이루어지고 슬러리에 포함된 화학성분에 의하여 화학적인 제거작용이 이루어진다.
이와같이 화학적 기계적 연마에 필수적인 슬러리는 슬러리 원액과 순수가 소정 비율로 혼합된 후 화학적 기계적 연마 장치로 공급된다.
이를 보다 구체적으로 살펴보면 먼저 슬러리 원액과 순수는 소정 비율로 혼합 장치로 유입된 후 완전히 혼합 및 안정된 상태에서 슬러리 공급 장치로 공급된 후 슬러리 공급 장치는 혼합 슬러리를 복수개의 화학적 기계적 연마 장치로 이송하여 화학적 기계적 연마장치로부터 혼합 슬러리가 공급되도록 한다.
그러나, 이와 같이 화학적 기계적 연마 장치에 혼합 슬러리를 공급하기 위해서는 혼합 슬러리를 제조하는 혼합 장치와 혼합장치에서 제조된 혼합 슬러리를 다시 화학적 기계적 연마 장치로 이송시키는 슬러리 공급 장치를 필요한 만큼 혼합 장치 및 슬러리 공급 장치가 차지하는 면적이 매우 크고 혼합장치, 슬러리 공급 장치, 화학적 기계적 연마 장치가 개별적으로 관리됨으로 인하여 슬러리 공급 중단이 빈번하게 발생될 수 밖에 없는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 슬러리 공급 장치 자체에서 혼합 슬러리를 제조하여 화학적 기계적 연마 장치로 이송할 수 있도록 하여 슬러리 공급을 위한 장치를 최소화함과 동시에 슬러리 제조 및 슬러리 공급 과정을 통합 관리 할 수 있도록 함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 후술될 본 발명의 상세한 설명에 의하여 보다 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 웨이퍼 연마용 슬러리 공급장치의 개념도.
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 웨이퍼 연마용 슬러리 공급장치는 화학적 기계적 연마 장치와 연통된 순환 배관과, 슬러리 공급 배관에 의하여 슬러리를 정확한 유량으로 공급하는 슬러리 공급 수단과, 순수 공급 배관에 의하여 순수를 정확한 유량으로 공급하는 순수 공급 수단과, 슬러리 공급 배관, 순수 공급 배관과 일측 단부가 연통되어 슬러리와 순수가 공급되어 혼합되도록 하고, 타측 단부는 순환 배관에 연통된 혼합 배관을 포함한다.
이하, 본 발명에 의한 웨이퍼 연마용 슬러리 공급장치의 보다 구체적인 구성 및 작용과 그에 따른 효과를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1에는 본 발명에 의한 웨이퍼 연마용 슬러리 공급장치의 개념도가 도시되어 있다.
첨부된 도면을 참조하면 웨이퍼 연마용 슬러리 공급장치(100)는 전체적으로 보아 슬러리 실린더(10), 슬러리 버퍼 탱크(20) 및 순환 배관(30)을 포함하는 순환계(40)로 구성된다.
슬러리 실린더(10)는 외부로부터 원액 슬러리가 공급되는 바, 이를 구현하기 위하여 슬러리 실린더(10)에는 슬러리 유입 배관(12) 및 슬러리 배출 배관(14)이 설치된다.
슬러리 배출 배관(14)의 중간에는 슬러리 실린더(10)로부터 원액 슬러리가 배출 또는 차단되도록 밸브(16)가 설치되고, 슬러리 배출 배관(14)의 단부에는 정밀한 제 1 유량계(18)가 도시되는 바, 제 1 유량계(18)는 매우 정밀하게 원액 슬러리가 슬러리 배출 배관(14)을 통과한 유량을 측정한다.
슬러리 배출 배관(14)의 단부에 결합된 제 1 유량계(18)에는 혼합 배관(19)이 연통된다.
혼합 배관(19)은 슬러리 배출 배관(14)으로부터 매우 정확한 유량으로 유입된 원액 슬러리에 순수가 가수되어 소정 배합비를 갖는 혼합 슬러리를 제조하는 역할을 한다.
이를 구현하기 위하여 혼합 배관(19) 상에는 외부 순수 공급부(미도시)로부터 순수가 공급되는 순수 공급관(17)이 연통되는 바, 순수 공급관(17) 상에는 공급되는 순수의 정확한 유량을 측정하는 제 2 유량계(17a)가 설치된다.
한편, 순수 공급관(17)이 연통된 혼합 배관(19)에는 순수 뿐만 아니라 원액 슬러리도 함께 공급됨으로 원액 슬러리에 의하여 순수 공급관(17) 내부가 오염될 수 있음으로 이를 방지하기 위하여 순수 공급관(17)에는 슬러리의 역류를 방지하기 위한 체크 밸브(17b)를 설치하는 것이 바람직하다.
이와 같이 순수와 원액 슬러리가 정확한 유량으로 공급된 혼합 배관(19)은 소정 길이를 갖는 바, 순수와 원액 슬러리는 이 혼합 배관을 따라서 이송되면서 혼합 및 안정이 이루어진다.
한편, 혼합 배관(19)의 단부에는 제 3 유량계(15)가 설치되는데, 제 3 유량계(15)는 혼합 배관(19)로부터 배출되는 혼합 슬러리의 유량을 측정하는 역할을 한다.
제 3 유량계(15)의 단부에는 혼합 배관(19)으로부터 배출된 혼합 슬러리중 일부가 화학적 기계적 연마 장치(50)로 공급되도록 하고, 화학적 기계적 연마 장치(50)로 공급되지 않은 나머지 혼합 슬러리는 다시 혼합 배관(19)으로 재유입되도록 즉, 혼합 슬러리를 순환시키는 순환 배관(30)이 설치되는 바, 순환 배관(30)을 "순환계(40)"라 정의하기로 한다.
이와 같이 원액 슬러리와 순수를 혼합하는 혼합 배관(19), 혼합 배관(19)에서 혼합된 혼합 슬러리를 순환시키면서 혼합 슬러리를 필요로 하는 화학적 기계적 연마 설비(50)에 공급하는 순환계(40)를 포함하는 본 발명의 구성은 원액 슬러리와 순수가 혼합 배관(19)상에서 혼합이 이루어짐으로 별도의 혼합 장치를 필요로 하지 않는다.
그러나, 순환계(40)에 매우 많은 화학적 기계적 연마 장치(50)가 연결되고 화학적 기계적 연마 장치(50)로부터 혼합 슬러리의 수요가 많을 경우 혼합 슬러리의 공급 부족이 발생될 수 있음으로 이와 같은 혼합 슬러리의 공급 부족을 방지하기 위하여 순환계(40)를 구성하고 있는 순환 배관(30)중 일부에는 소정 용량을 갖는 슬러리 버퍼 탱크(20)를 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 화학적 기계적 연마 장치(50)가 순환계(40)를 구성하는 순환 배관(30)으로부터 소정 유량만큼 슬러리를 사용할 경우 순환 배관(30) 내의 혼합 슬러리량은 점차 감소되고 이에 따라서 제 3 유량계(15)를 통과하는 유량 또한 점차 적어지는데, 순환 배관(30) 내의 슬러리 유량이 항상 일정하도록 하기 위해서 제 3 유량계(15)가 측정한 유량이 일정 수치 이하로 내려가게 되면, 슬러리 실린더(10) 및 순수가 제 1, 제 2 유량계(17a,18)를 통하여 매우 정확한 유량만큼 혼합 배관(19)으로 유입되면서 혼합 배관(19)의 내부에서 혼합이 일어나도록 하고 혼합된 혼합 슬러리는 다시 순환 배관(30)을 통하여 순환하다 필요로 하는 화학적 기계적 연마 설비(50)중 어느 하나로 공급된다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 원액 슬러리와 순수를 적정 비율로 혼합 배관에 공급하여 혼합 배관으로부터 화학적 기계적 연마장치로 이송되는 도중 원액 슬러리와 순수가 완전히 혼합되도록 하여 원액 슬러리와 순수를 혼합하는 별도의 혼합 장치를 필요치 않고 슬러리의 제조 및 슬러리의 공급을 동시에 수행함으로써 슬러리 공급 장치의 점유 면적을 크게 감소시키며 슬러리의 제조로부터 슬러리의 공급에 이르기까지 관리가 매우 용이한 효과가 있다.
Claims (3)
- 화학적 기계적 연마 장치와 연통된 순환 배관과;슬러리 공급 배관에 의하여 슬러리를 정확한 유량으로 공급하는 슬러리 공급 수단과;순수 공급 배관에 의하여 순수를 정확한 유량으로 공급하는 순수 공급 수단과;상기 슬러리 공급 배관, 상기 순수 공급 배관과 일측 단부가 연통되어 상기 슬러리와 상기 순수가 공급되어 혼합되도록 하고, 타측 단부는 상기 순환 배관에 연통된 혼합 배관을 포함하는 웨이퍼 연마용 슬러리 공급장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 순환 배관에는 소정 용적을 갖는 슬러리 버퍼 탱크가 설치된 웨이퍼 연마용 슬러리 공급장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 슬러리 공급 배관에는 제 1 유량계가 설치되고, 상기 순수 공급 배관에는 제 2 유량계가 설치되고, 상기 순환 배관에는 제 3 유량계가 설치되며, 상기 제 3 유량계를 통과하는 슬러리의 유량이 지정된 유량 이하일 경우 슬러리 공급 배관과 순수 공급 배관으로부터 상기 혼합 배관으로 상기 제 1, 제 2 유량계를 통하여 소정 유량의 슬러리 및 순수가 공급되는 웨이퍼 연마용 슬러리 공급장치.
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- 1999-09-01 KR KR1019990036920A patent/KR20010025870A/ko not_active Application Discontinuation
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