KR20020040529A - 화학적 기계적 평탄화 기계의 폴리싱 헤드 및 그것을이용한 폴리싱방법 - Google Patents
화학적 기계적 평탄화 기계의 폴리싱 헤드 및 그것을이용한 폴리싱방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20020040529A KR20020040529A KR1020010011055A KR20010011055A KR20020040529A KR 20020040529 A KR20020040529 A KR 20020040529A KR 1020010011055 A KR1020010011055 A KR 1020010011055A KR 20010011055 A KR20010011055 A KR 20010011055A KR 20020040529 A KR20020040529 A KR 20020040529A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- polishing
- wafer
- supporter
- chamber
- membrane
- Prior art date
Links
- 238000005498 polishing Methods 0.000 title claims abstract description 245
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 239000000126 substance Substances 0.000 title abstract description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 92
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 claims description 22
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 10
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 164
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 16
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007809 chemical reaction catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
-
- 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
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/27—Work carriers
- B24B37/30—Work carriers for single side lapping of plane surfaces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
화학적 기계적 평탄화(CMP) 기계에서 폴리싱 공정이 수행될 때 회동되면서 반도체 웨이퍼를 홀딩하기 위한 폴리싱 헤드는 적어도 2개의 기체 출입구를 갖는 캐리어와, 캐리어의 하단 가장자리에 설치되고 웨이퍼 지지를 위한 공간을 형성하는 리테이너 링과, 캐리어 내부에 설치되는 서포터 및 웨이퍼와 면접촉하는 플렉시블 한 멤브레인을 갖는다. 서포터는 상면, 저면, 제 1 홀, 제 2 홀 및 제 1 챔버를 갖고, 서포터 상면은 캐리어의 내면과 함께 제 2 챔버를 형성하고, 제 2 챔버는 적어도 2 개의 기체 출입구 중 적어도 어느 하나와 연통하고, 제 2 홀은 서포터 저면에 형성되어 상기 제 2 챔버와 연통하고, 제 1 챔버는 적어도 2개의 기체 출입구 중 적어도 어느 하나와 연통하고, 제 1 홀은 서포터 저면에 형성되어 제 1 챔버와 연통하고, 서포터 저면은 평평하게 이루어지며 커팅된 에지 부위를 구비하고, 멤브레인은 제 2 홀들과 대응되는 제 3 홀들을 갖으며, 서포터의 저면을 감싸도록 상기 서포터에 고정된다.
Description
본 발명은 반도체 웨이퍼를 제조하는 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로는반도체 웨이퍼의 표면을 화학적, 기계적으로 연마하는 장치에 관한 것이다.
최근, 반도체 장치가 고집적화 됨에 따라 배선구조가 다층화 되어 반도체 기판 상에 적층된 단위 셀들 사이의 표면 단차가 점점 증가되고 있으며, 이들 단위 셀들 사이의 표면 단차를 줄이기 위하여 다양한 웨이퍼 공정면의 연마 방법들이 제시되고 있다. 이들 중 웨이퍼를 화학적 기계적인 연마를 동시에 실시하는 웨이퍼의 연마면(공정면)을 평탄화하는 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 장비가 널리 사용되고 있다.
통상적으로, CMP 공정에서는, 웨이퍼가 그것의 연마면(공정면)이 턴 테이블을 향하도록 폴리싱 헤드에 장착되고, 웨이퍼의 연마면(공정면)은 연마 패드가 설치된 턴테이블 상에 놓여진다. 폴리싱 헤드는 턴 테이블의 연마 패드에 대향해 웨이퍼의 후면을 누르도록 웨이퍼 상에 제어 가능한 누르는 힘(로드)를 제공한다. 또, 폴리싱 헤드는 웨이퍼와 턴테이블 사이의 추가적인 운동을 제공하도록 회전할 수도 있다.
효과적인 CMP 공정은 높은 연마 속도로 균일한 편평도의 웨이퍼를 가공하는데 있다. 웨이퍼 연마면의 균일도, 평탄도 및, 연마 속도 등의 특성은 웨이퍼와 연마 패드 사이의 상대속도, 연마 패드에 대향해 웨이퍼를 누르는 힘에 따라 많은 영향을 받는다. 특히, 연마 속도는 연마 패드에 대향해 웨이퍼를 누르는 힘을 크게 하면 할수록 폴리싱 속도는 더 빨라진다. 따라서, 폴리싱 헤드로부터 웨이퍼로 불균일한 누르는 힘이 가해지는 경우 상대적으로 큰 압력을 받는 웨이퍼의 특정 영역이 상대적으로 작은 압력을 받는 다른 영역에 비해서 더 빨리 연마될 것이다.
폴리싱 헤드는 전형적으로 멤브레인(membrane)과 웨이퍼 사이에 진공이 유지되도록 하거나 진공을 제거하여 웨이퍼를 고정(chuck)하거나 비고정(release)한다. 이러한 폴리싱 헤드는 멤브레인과 웨이퍼 사이의 진공 누설로 인해 웨이퍼가 느슨하게 고정되거나 심한 경우에는 고정에 실패하여 웨이퍼의 이송시 웨이퍼가 파손되는 문제가 발생할 수 있다.
위와 같은 결함을 개선하기 위해, 척킹 서포터로부터 돌출된 보스들에 형성된 진공 홀을 통해 웨이퍼를 고정/비고정하는 방식의 폴리싱 헤드가 개발되어서 사용되고 있다.
그러나 이러한 폴리싱 헤드는, 도 1에 도시된 바와 같이, 진공 홀이 형성된 보스들과 대응되는 웨이퍼의 국부적인 부분(A), 그리고 서포터의 에지 부분에 돌출된 스탭퍼와 대응되는 웨이퍼의 에지 부분(B)이 웨이퍼의 타영역에 비하여 과도하게 연마되어 연마의 균일도가 떨어지는 결함이 있다.
본 발명의 목적은 높은 연마 균일도를 갖는 폴리싱 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 연마 공정 중에 웨이퍼의 각 영역들로 가해지는 압력을 가변적으로 제어할 수 있는 폴리싱 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 연마 공정 중에 웨이퍼의 각 영역들의 연마속도를 가변적으로 제어할 수 있는 폴리싱 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 안정적으로 웨이퍼를 고정할 수 있는 헤드를 갖는 폴리싱 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 연마 공정시 멤브레인과 서포터 사이로 유입된 슬러리 입자를 세정하여 스크래치 발생 가능성을 최소화 할 수 있는 폴리싱 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 웨이퍼의 불균일한 연마 상태를 보여주는 그래프;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CMP 장비의 전개 사시도;
도 3은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 폴리싱 헤드의 분해 사시도;
도 4는 도 3에 도시된 폴리싱 헤드의 외관도;
도 5는 도 4에 표시된 5-5선을 따라 취한 폴리싱 헤드의 단면도;
도 6a 내지 도 6C는 제 1 실시예에 따른 CMP 장비에서의 폴리싱 과정을 설명하기 위한 도면들;
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 폴리싱 헤드의 단면도들로서, 도 7a는 웨이퍼에 압력이 가해진 상태에서의 폴리싱 헤드의 단면도이고, 도 7b는 웨이퍼를 진공으로 고정한 상태에서의 폴리싱 헤드의 단면도;
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 폴리싱 헤드의 단면도들로서, 도 8a는 웨이퍼에 압력이 가해진 상태에서의 폴리싱 헤드의 단면도이고, 도 8b는 웨이퍼를 진공으로 고정한 상태에서의 폴리싱 헤드의 단면도;
도 9는 제 1 실시예에 따른 폴리싱 헤드의 저면도;
도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예의 변형예에 따른 폴리싱 헤드를 보여주는 도면들;
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 폴리싱 헤드의 단면도들로서, 도 11a는 웨이퍼에 압력이 가해진 상태에서의 폴리싱 헤드의 단면도이고, 도 11b는 웨이퍼를 진공으로 고정한 상태에서의 폴리싱 헤드의 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
110 : 폴리싱 스테이션 112 : 연마 패드
114 : 턴 테이블120 : 폴리싱 헤드 어셈블리
122 : 구동축 124 : 모터
130 : 폴리싱 헤드132 : 매니폴드
134 : 캐리어136 : 제 2 챔버
140 : 리테이너 링150 : 서포터
152 : 상면154 : 저면
156 : 제 1 홀들158 : 제 2 홀들
160 : 제 1 챔버170 : 멤브레인
180 : 탄성부재182 : 척킹 링
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 웨이퍼를 연마하기 위한 장치는 상부면 상에 연마 패드가 장착되어 있는 턴 테이블 및; 상기 턴 테이블의 연마 패드 상에 웨이퍼를 유지하고, 상기 웨이퍼를 상기 턴 테이블 위에 가압하는 폴리싱 헤드를 갖는다. 상기 폴리싱 헤드는, 그릇형의 캐리어와, 상기 캐리어의 하단 가장자리에 설치되는 그리고 상기 웨이퍼를 수용하기 위한 공간을 갖는 리테이너 링과, 상기 캐리어 내부에 설치되어서 상호 격리된 제 1 챔버와 제 2 챔버를 제공하는 서포터 및, 상기 서포터의 가장자리에 접착되는 그리고 상기 서포터의 표면으로부터 이격 가능하도록 피복하는 멤브레인으로 구성된다.
이와 같은 본 발명에서 상기 서포터의 상기 표면은 평평하고, 그 표면상에는 상기 제 1 챔버와 연통하는 복수의 제 1 홀들과 상기 제 2 챔버와 연통하는 복수의 제 2 홀들이 형성된다. 상기 멤브레인은 상기 제 1 홀들과 각각 대응하는 복수의 제 3 홀들을 갖는다. 상기 서포터 표면의 상기 제 1 홀들 주위에는 필름 막들이 부착된다. 이 필름 막들은 상기 제 3 홀들 내에 삽입될 수 있고, 상기 멤브레인의 두께보다 크지 않다. 그리고 상기 서포터의 상기 가장자리는 모따기 또는 라운딩 처리될 수 있다.
이와 같은 본 발명에서 상기 서포터의 상기 표면 센터상에는 제 2 홀이 형성되고; 상기 서포터의 상기 표면 센터상에 형성된 제 2 홀과 대응되는 상기 멤브레인의 센터상에는 홀이 형성되지 않을 수 있다.
이와 같은 본 발명의 다른 특징에 의하면, 웨이퍼 연마 장치의 폴리싱 헤드는 그릇형의 캐리어와, 상기 캐리어의 하단 가장자리에 설치되는 그리고 상기 웨이퍼를 수용하기 위한 공간을 갖는 리테이너 링과, 상기 캐리어 내부에 설치되어서 제 1 챔버를 제공하는 서포터와, 상기 서포터의 가장자리에 접착되는 그리고 상기 서포터의 표면으로부터 이격 가능하도록 피복하는 멤브레인 및, 상기 서포터 외주면과 상기 캐리어 내면 사이에 설치되어서 제 2 챔버를 제공하는 그리고 웨이퍼를 진공으로 척킹하기 위한 척킹 링으로 구성된다.
이와 같은 본 발명에서 상기 서포터의 상기 표면상에는 상기 제 1 챔버와 연통하는 복수의 제 1 홀들이 형성되고, 상기 척킹 링은 상기 제 2 챔버와 연통하는 복수의 제 2 홀들을 구비할 수 있다. 그리고, 상기 척킹 링에는 웨이퍼의 고정/비고정시 매질로 사용하기 위한 필름 막들이 상기 제 2 홀들 주위에 각각 부착될 수 있다. 상기 챔버들은 상기 폴리싱 헤드의 외부와 연통하는 기체 출입구들을 가질 수 있다.
이와 같은 본 발명에서 상기 폴리싱 헤드는 외부로부터 공급되는 진공 및 에어를 상기 제 1 및 제 2 기체 출입구로 분산 공급시키기 위한 매니폴드 및; 상기 매니폴드와 상기 캐리어 사이에 설치되고 상기 매니폴드로부터 공급되는 에어에 의해서 상기 캐리어를 탄성적으로 상하 운동시키기 위한 제 1 탄성부재를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 웨이퍼 연마 장치의 폴리싱 헤드는 그릇형의 캐리어와, 상기 캐리어의 하단 가장자리에 설치되는 그리고 상기 웨이퍼를 수용하기 위한 공간을 갖는 리테이너 링과, 상기 캐리어 내부에 설치되어서 제 1 챔버를 제공하는 센터 서포터와, 상기 센터 서포터와 동일선상의 캐리어 내부에 설치되어서 제 2 챔버를 제공하는 미들 서포터와, 상기 센터 서포터 및 미들 서포터의 가장자리에 각각 접착되는 그리고 각각의 서포터들의 표면으로부터 이격 가능하도록 피복하는 제 1 멤브레인과 제 2 멤브레인 및 상기 캐리어 내부에 설치되어서 제 3 챔버를 제공하는 그리고 웨이퍼를 진공으로 척킹하기 위한 척킹 링으로 구성된다.
이와 같은 본 발명에서 상기 센터 서포트의 상기 표면상에는 상기 제 1 챔버와 연통하는 복수의 제 1 홀들이 형성되고, 상기 미들 서포터의 상기 표면상에는 상기 제 2 챔버와 연통하는 복수의 제 2 홀들이 형성되고, 상기 척킹 링에는 상기 제 2 챔버와 연통하는 제 3 홀들이 형성될 수 있다.
이와 같은 본 발명에서 상기 척킹 링은 상기 센터 서포터와 상기 미들 서포터 사이에 설치될 수 있다. 상기 척킹 링은 상기 미들 서포터와 캐리어 내면 사이에 설치될 수 있다. 상기 제 1 챔버, 제 2 챔버 그리고 제 3 챔버는 각각 상기 폴리싱 헤드의 외부와 연통하는 제 1 내지 제 3 기체 출입구를 가질 수 있다. 미들 서포터와 제 2 멤브레인은 링 타입으로 이루어질 수 있다.
이와 같은 본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 자신의 표면의 중앙부위에 형성되는 복수의 제 1 홀들과 이 제 1 홀들 주위에 부착된 필름 막들 그리고 상기 제1 홀들 주위에 복수의 제 2 홀들을 갖는 서포터와, 상기 제 1 홀들과 각각 대응하는 그리고 상기 필름 막들을 각각 수용할 수 있도록 형성된 복수의 제 3 홀들을 갖는 멤브레인을 구비하는 폴리싱 헤드 및, 폴리싱 패드를 갖는 턴 테이블을 포함하는 웨이퍼 연마 장치에서, 웨이퍼를 연마하는 방법은 웨이퍼의 제 1 표면상에 상기 멤브레인을 위치시키는 단계와; 폴리싱 헤드에 웨이퍼가 흡착되도록 상기 제 1 홀들 내에는 진공을 제공하고, 제 2 홀들에는 대기압 또는 진공을 제공하는 단계와; 상기 흡착된 웨이퍼를 상기 턴테이블의 폴리싱 패드 상으로 로딩하는 단계 및; 상기 웨이퍼의 상기 제 2 표면에 대한 연마를 수행하도록 제 1 홀들 및 제 2홀들을 통해 상기 멤브레인으로 공기압을 가하는 단계; 상기 웨이퍼의 상기 제 2 표면에 대한 연마가 완료된 후, 폴리싱 헤드에 웨이퍼가 흡착되도록 상기 제 1 홀들 내에는 진공을 제공하고, 제 2 홀들에는 대기압 또는 진공을 제공하는 단계와; 상기 흡착된 웨이퍼를 상기 턴테이블의 폴리싱 패드 상으로부터 언로딩하는 단계를 포함할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 복수의 제 1 홀들을 갖는 센터 서포터와, 상기 센터 서포터와 동일선상의 캐리어 내부에 설치되는 그리고 복수의 제 2 홀들을 갖는 미들 서포터와, 상기 센터 서포터 및 미들 서포터의 가장자리에 각각 접착되는 그리고 각각의 서포터들의 표면으로부터 이격 가능하도록 피복하는 제 1 멤브레인과 제 2 멤브레인 그리고 상기 캐리어 내부에 설치되는 그리고 복수의 제 3 홀들을 갖는 웨이퍼를 진공으로 척킹하기 위한 척킹 링을 구비하는 폴리싱 헤드 및, 폴리싱 패드를 갖는 턴 테이블을 포함하는 웨이퍼 연마 장치에서, 웨이퍼를 연마하는 방법은, 웨이퍼의 제 1 표면상에 상기 척킹 링을 위치시키는 단계와; 폴리싱 헤드에 웨이퍼가 흡착되도록 상기 제 3 홀들 내에는 진공을 제공하고, 제 1 홀들 및 제 2 홀들에는 대기압 또는 진공을 제공하는 단계와; 상기 웨이퍼의 상기 제 2 표면에 대한 연마를 수행하도록 제 1 홀들 내지 제 3 홀들을 통해 상기 제 1 멤브레인과 제 2 멤브레인으로 공기압을 가하고 직접 웨이퍼의 제 1 표면으로 공기압을 가하는 단계와; 상기 웨이퍼의 상기 제 2 표면에 대한 연마가 완료된 후, 폴리싱 헤드에 웨이퍼가 흡착되도록 상기 제 3 홀들 내에는 진공을 제공하고, 제 1 홀들 및 제 2 홀들에는 대기압 또는 진공을 제공하는 단계와; 상기 흡착된 웨이퍼를 상기 턴테이블의 폴리싱 패드 상으로부터 언로딩하는 단계를 포함할 수 있다.
예컨대, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 고안을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부도면 도 2 내지 도 11b에 의거하여 상세히 설명한다. 또 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다.
[제 1 실시예]
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 CMP 장치(100)는 연마 패드(112)가 부착되어진 회전 가능한 턴 테이블(114)이 설치된 폴리싱 스테이션(110)과 폴리싱 헤드어셈블리(120)를 갖는다.
상기 턴 테이블(114)은 턴 테이블을 회전시키기 위한 수단(미도시됨)에 연결되어지며, 가장 양호한 폴리싱 과정에서, 상기 회전 수단은 상기 턴 테이블(114)을 분당 약 50 내지 80회전수로 회전시킨다. 물론, 이보다 낮거나 높은 회전속도를 사용할 수 있다. 상기 연마 패드(112)는 거친 폴리싱 면을 갖는 복합재료일 수 있다. 상기 폴리싱 스테이션(110)은 통상의 패드 컨디셔닝 수단(116) 및 반응시약(예, 산화폴리싱용 탈이온수)과 마찰 입자(예, 산화폴리싱용 이산화규소)와 화학 반응 촉매(예, 산화폴리싱용 수산화칼륨)를 포함하는 슬러리를 연마 패드의 표면에 공급하기 위한 슬러리 공급 수단(118)을 포함한다. 여기서, 패드 컨디셔닝 수단 및 슬러리 공급 수단은 이 발명의 요지에 해당하지 않을 뿐만 아니라 공지된 기술이므로 여기서는 그에 대한 상세한 설명을 생략한다.
상기 폴리싱 헤드 어셈블리(120)는 폴리싱 헤드(130), 구동축(122) 그리고 모터(124)를 포함한다. 폴리싱 헤드(130)는 연마 패드(112)에 대향해서 웨이퍼(10)를 유지하고 웨이퍼(10)의 후면으로 하향 압력을 균일하게 분포시킨다. 폴리싱 헤드(130)는 모터(124)에 연결된 구동축(122)에 의해 분당 40 내지 70 회전수로 회전할 수 있다. 물론, 이보다 낮거나 높은 회전속도를 사용할 수 있다. 또, 폴리싱 헤드(130)에는 공기압을 제공하거나, 또는 웨이퍼를 진공으로 흡착하기 위한 진공을 제공하는 적어도 2개의 유체 공급 채널들이 연결될 수 있다. 물론, 이들 유체 공급 채널들에는 펌프들이 각각 연결된다.
다음에는 도 3 및 도 5를 참조하면서 폴리싱 헤드(130)를 구체적으로 설명하한다. 폴리싱 헤드(130)는 매니폴드(132), 그릇형의 캐리어(134), 리테이너 링(140), 서포터(150) 그리고 유연한 재질의 멤브레인(170)을 포함한다. 매니폴드(132)는 외부로부터 공급되는 2개의 유체 공급채널들을 캐리어의 제 1 및 제 2 기체 출입구(134a,134b)로 분산시키기 위한 부분이다. 서포터(150)는 캐리어(134) 내부에 설치된다. 서포터(150)는 상면(152), 저면(154), 복수의 제 1 홀(156)들, 복수의 제 2 홀(158)들 그리고 제 1 챔버(160)를 구비한다. 서포터(150)의 상면(152)은 캐리어(134)의 내면과 함께 제 2 챔버(136)를 형성한다. 제 2 챔버(136)는 캐리어(134)의 제 2 기체 출입구(134b)와 연통되며, 서포터(150)의 저면(154)에 형성된 복수의 제 2 홀(158)들과 연통된다. 제 1 챔버(160)는 제 1 기체 출입구(134a)와 연통되며, 제 1 홀(156)들은 제 1 챔버(160)와 연통된다. 서포터(50)의 저면(154)은 평평하게 이루어지며, 그 평평한 서포터의 저면(154) 에지부위(155)는 라운딩 처리되어 있다. 이와는 달리, 서포터의 저면(154) 에지 부위(155)는 모따기 처리될 수도 있다. 이러한 평평한 서포터의 저면(154)과, 커팅 처리된 서포터의 저면 에지 부위(155)의 구조는 연마 공정시, 웨이퍼(10)의 후면(10a;제 1 표면) 전체에 균일한 로드가 가해지도록 하기 위함이다.
한편, 상기 서포터 저면(154)에는 웨이퍼의 고정/비고정시 매질로 사용하기 위한 필름 막(164)들이 부착된다. 이 필름 막(164)들은 제 1 홀(156)이 형성된 서포터 저면(154)의 주변에 부착된다. 이 필름 막(164)들은 상기 멤브레인의 제 3 홀 내에 삽입될 수 있는 크기를 갖으며, 그 두께는 멤브레인(170)의 그것과 동일한것이 바람직하나, 멤브레인(170) 두께보다 작을 수 있다.
상기 멤브레인(170)은 웨이퍼의 후면(10a)과 직접적으로 면 접촉하는 얇은 고무막으로, 압력을 받으면 팽창하여 웨이퍼(10)의 후면(10a)으로 균일한 로드를 가한다. 멤브레인(170)에는 웨이퍼의 진공 흡착을 위해 제 1 홀(156)들과 대응되는 위치에 복수의 제 3 홀(172)들이 형성되어 있다.
한편, 캐리어(134)의 하단 가장자리에는 리테이너 링(140)이 설치된다. 이 리테이너 링(140)은 연마 공정시 웨이퍼가 폴리싱 헤드(130)에서 이탈하는 것을 방지한다.
이러한 CMP 장치에서의 웨이퍼 연마 과정은 다음과 같다.
연마 과정을 크게 나누어보면, 폴리싱 헤드(130)에 진공 흡착된 웨이퍼(10a)를 턴 테이블(114)의 연마 패드(112)상으로 로딩하는 단계, 멤브레인(170)에 공기압을 가하여 웨이퍼의 연마면(10b;제 2 표면)에 대한 연마를 수행하는 폴리싱 단계, 폴리싱된 웨이퍼(10)를 다시 폴리싱 헤드(130)에 진공 흡착하는 단계, 진공 흡착된 웨이퍼를 턴 테이블(114)의 연마 패드(112)상으로부터 대기 스테이지(미도시됨)로 언로딩하는 단계로 이루어진다.
다음 표 1을 참조하면서 각 단계를 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다.
[표 1]
| 제 1 챔버 | 제 2 챔버 | |
| 로딩 단계 | vauccum | zero or vauccum |
| 폴리싱 단계 | pressure | pressure |
| 척킹 단계 | vauccum | zero or vauccum |
| 언로딩 단계 | pressure | pressure,zero,vauccum 중 아무거나(가능한 pressure) |
먼저, 로딩 단계에서는 상기 멤브레인(170)이 웨이퍼의 후면(10a;제 1 표면)상에 위치되도록 폴리싱 헤드(130)를 이동시킨다. 그리고, 상기 제 1 기체 출입구(134a)를 통해 제 1 챔버(160) 내에 진공(vauccum)을 제공하고, 제 2 기체 출입구(134b)를 통해 상기 제 2 챔버(136)에는 대기압(현장에서는 "zero"라고도 함, 또는 진공을 제공하여도 무관하다)을 제공한다. 그러면, 웨이퍼(10)는서포터(150)의제 1 홀(156)들 및 멤브레인(170)의 제 3홀(172)들을 통해 상기 멤브레인(170)에 맞닿은 상태로 진공 흡착된다. 상기 흡착된 웨이퍼(10)는 상기 턴 테이블(114)의 연마 패드(112) 상으로 로딩되고, 폴리싱 헤드(130)는 웨이퍼(10)가 연마 패드(112)에 접촉할 때까지 하강된다. 도 6b에서와 같이, 폴리싱 단계에서는 제 1 기체 출입구(134a) 및 제 2 기체 출입구(134b)를 통해 상기 제 1 챔버(160) 및 제 2 챔버(134)로 공기압(pressure)이 가해지고, 이 공기압은 제 1 홀(156)들 및 제 2 홀(158)들을 통해 상기 멤브레인(170)을 팽창시킨다. 팽창된 멤브레인(170)은 웨이퍼(10)의 후면 전체에 균일한 로드를 제공하게 된다. 이런 상태에서, 슬러리 공급수단(118)을 통해 슬러리가 공급되고, 폴리싱 헤드(130) 및 턴 테이블(114)은 상호 반대방향으로 회전하게 되면서 웨이퍼의 연마면(10b;제 2 표면)이 연마되는 것이다.
연마가 완료된 후 척킹 단계에서는, 도 6c에서와 같이, 상기 제 1 기체 출입구(134a)를 통해 제 1 챔버(160) 내에 진공을 제공하고, 제 2 기체 출입구(134b)를 통해 상기 제 2 챔버(136)에는 대기압(또는 진공을 제공하여도 무관하다)을 제공한다. 그러면, 웨이퍼(10)는 서포터(150)의 제 1 홀(156)들 및 멤브레인의 제 3홀(172)들을 통해 상기 멤브레인(170)에 맞닿은 상태로 진공 흡착된다. 상기 흡착된 웨이퍼는 턴 테이블(114)의 연마 패드(112)상으로부터 대기 스테이지(미도시됨)로 언로딩 되어진 후, 공기압을 제 1 챔버(160)와 제 2 챔버(136)로 제공하여 웨이퍼를 떼어놓는다.
한편, 이러한 일련의 연마 과정을 수행하고 난 후에는 서포터 저면(154)과 멤브레인(170) 사이로 유입되어진 슬러리 입자를 제거하기 위한 세정 과정을 수행한다. 이 세정 과정을 좀 더 구체적으로 설명하면, 폴리싱 헤드(130)의 세정은 제 2 기체 출입구(136)를 통해 DIW와 N2가스가 순차적으로 제공되고, 이렇게 순차적으로 제공된 DIW와 N2가스는 제 2 챔버(136)와 연결된 제 2 홀(158)들을 통해 상기 서포터(150)의 저면(154)과 멤브레인(170) 사이로 흘러 들어 그 사이에 잔존하는 슬러리 입자를 씻어낸다. 이렇게 멤브레인과(170) 서포터(150) 사이로 유입된 슬러리 입자를 제거함으로써, 이러한 슬러리 입자로 인한 스크래치 발생 가능성을 최소화 할 수 있는 것이다.
상술한 바와, 같이 본 실시예에 따른 폴리싱 헤드(130)는 웨이퍼를 직접적으로 진공 흡착하기 때문에 웨이퍼 고정 에러를 해소할 수 있다. 그리고, 폴리싱 헤드의 서포터 저면(154)이 평평하기 때문에, 연마시 웨이퍼의 후면으로 균일한 로드를 가할 수 있어 웨이퍼의 국부적인 부분이 과도하게 연마되는 문제점을 해결할 수 있다.
[제 1 실시예의 변형예]
도 10a 내지 도 10c에는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예의 변형예에 따른폴리싱 헤드(130d)를 보여주는 도면들이다.
제 1 실시예에 따른 폴리싱 헤드(130)의 세정은 제 2 기체 출입구(136)를 통해 DIW와 N2가스가 순차적으로 제공되고, 이렇게 제공된 DIW와 N2가스가 제 2 챔버(136)와 연결된 제 2 홀(158)들을 통해 상기 서포터의 저면(154)과 멤브레인(170) 사이로 흘러 들어 그 사이에 잔존하는 슬러리 입자를 씻어내게 된다. 그러나 제 1 실시예에 따른 폴리싱 헤드(130)에서는 제 2 홀(158)들을 통해 흘러나오는 DIW의 대부분이 센터 부근(c로 표시된 구역)까지 도달하기 전에 제 2 홀(158)들 주변에 있는 제 3 홀(172)들을 통해서 외부로 빠지게 된다.(도 9 참조) 결국, 센터 부근(c)까지 도달하는 DIW의 양이 매우 적기 때문에 센터 부근(c)의 세정 효과가 제 2 홀(158)들 주변의 세정 효과에 비해 현저하게 뒤떨어지는 것이 사실이다.
본 변형예에서는 이러한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것이다. 도 10a 내지 도 10c를 참조하면, 본 변형예에 따른 폴리싱 헤드(130d)는 서포터(150)의 센터에 제 2 챔버(136)와 연통하는 제 2 홀(158)을 형성하고, 이 제 2 홀(158)과 대응되는 멤브레인(170)상에는 홀을 형성하지 않는다. 이러한 구조적인 특징을 갖는 본 변형예의 폴리싱 헤드(130d)는 세정 과정시 서포터의 가장자리뿐만 아니라, 센터 부근으로도 충분한 양의 DIW와 N2가스가 흘러 들어갈 수 있도록 하여, 균일한 세정 효과를 얻을 수 있는 이점이 있는 것이다.
이상과 같은 폴리싱 헤드(130d)의 특징적인 구성 및 그 작용을 제외하고는 제 1 실시예의 그것들과 동일하므로 여기에서는 그에 대한 설명을 생략한다.
[제 2 실시예]
도 7a 및 도 7b에는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 폴리싱 헤드의 단면도들이 도시되어 있다. 본 실시예에 따른 폴리싱 헤드(130a)는 서포터(150a)와 리테이너 링(140) 각각에 개별적으로 제어 가능한 로드를 제공할 수 있다는 점에서 제 1 실시예의 폴리싱 헤드(130)와는 다르다. 또한, 가공하고자 하는 웨이퍼를 이송시 별도의 분리된 척킹 링(182)을 가지고 있다.
리테이너 링(140)의 하방향 압력은 매니폴드(132)의 제 3 기체 출입구(134c)로부터 공급되는 공기압에 의해 제어된다. 이를 위해, 매니폴드(132)와 캐리어(134) 사이에는 제 1 탄성부재(180)가 설치된다. 이 탄성부재(180)는 제 3 기체 출입구(134c)를 통해 공급되는 공기압에 의해 압축 팽창되므로 캐리어(134)에 로드를 제공할 수 있다. 캐리어(134)는 리테이너 링(140)과 체결되어 있으므로 리테이너 링(140)에 하방향 로드가 가해진다. 상기 탄성 부재(180)는 탄성을 가진 일종의 합성고무로 매니폴드(132)와 캐리어(134) 사이에서 팽창하고 수축함으로써 캐리어(리테이너 링 포함)의 완충역할을 수행한다.
또, 폴리싱 헤드(130a)는 웨이퍼에 균일한 압력을 가하기 위한 서포터(150a) 및 웨이퍼를 진공으로 척킹하기 위한 척킹 링(182)을 포함한다. 서포터(150a)의 제 1 챔버(160)는 폴리싱 헤드의 외부와 연결되는 제 1 기체 출입구(134a)와 연통되며, 서포터 저면(154)에 형성된 제 1 홀(156)들과 연통된다.
척킹 링(182)은 캐리어(134)의 내면 및 서포터(150a)의 상면과 함께 제 2 기체 출입구(134b)와 연통되는 제 2 챔버(136)를 형성한다. 척킹 링(182)은웨이퍼(10)를 직접적으로 진공 흡착하기 위한 복수의 진공 홀(184)들을 갖는다. 척킹 링(182)의 저면에는 척킹 링(182)과 웨이퍼(10)간의 스크래치를 방지하기 위한 그리고 웨이퍼의 고정/비고정시 매질로 사용되는 필름 막(164)들이 부착된다. 이 필름 막(164)들은 진공홀(184)에 형성된 척킹 링(182) 저면의 주변에 부착된다.
예컨대, 캐리어(134)의 제 1 기체 출입구(134a)로는 연마시 웨이퍼(10)를 가압하기 위한 공기압이 제공된다. 그리고 제 2 기체 출입구(134b)로는 웨이퍼 고정시 웨이퍼(10)를 진공으로 흡착하기 위한 진공이 제공된다.
상술한 바와 같은 제 2 실시예에 따른 CMP 장치에서의 웨이퍼 연마 과정은 다음과 같다.
제 1 실시예에서 설명한 바와 같이, 연마 과정은 크게, 폴리싱 헤드(130a)에 진공 흡착된 웨이퍼(10)를 턴 테이블의 연마 패드(112)상으로 로딩하는 단계, 멤브레인(170)에 공기압을 가하여 웨이퍼의 연마면(제 2 표면)에 대한 연마를 수행하는 폴리싱 단계, 폴리싱된 웨이퍼(10)를 다시 폴리싱 헤드(130a)에 진공 흡착하는 단계, 진공 흡착된 웨이퍼를 턴 테이블의 연마 패드(112)상으로부터 언로딩하는 단계로 이루어진다.
다음 표 2를 참조하면서 각 단계를 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다.
[표 2]
| 제 1 챔버 | 제 2 챔버 | 제 3 기체 출입구 | |
| 로딩 단계 | zero or vauccum | vauccum | pressure→zero |
| 폴리싱 단계 | pressure | pressure | pressure |
| 척킹 단계 | zero or vauccum | vauccum | pressure→zero |
| 언로딩 단계 | pressure,zero,vauccum 중 아무거나(가능한 pressure) | pressure | zero |
로딩 단계에서는 상기 멤브레인(170)이 웨이퍼의 후면(제 1 표면)상에 위치되도록 폴리싱 헤드(130a)를 이동시킨 상태에서, 상기 제 1 기체 출입구(134a)를 통해 제 1 챔버(160)에는 대기압(진공을 제공하여도 무관하다)을 제공하고, 상기 제 2 기체 출입구(134b)를 통해 상기 제 2 챔버(136)에는 진공을 제공한다. 그리고 상기 제 3 기체 출입구(134c)로는 공기압을 제공하다가, 상기 웨이퍼(10)가 척킹 링(182)에 완전히 진공 흡착되어지면 대기압(제로)을 제공한다. 웨이퍼는 척킹 링(182)의 진공홀(184)들에 진공 흡착된다.
상기 흡착된 웨이퍼는 상기 턴 테이블의 연마 패드(112) 상으로 로딩되고, 폴리싱 헤드(130a)는 웨이퍼(10)가 연마 패드(112)에 접촉할 때까지 하강된다. 폴리싱 단계에서는 제 1 기체 출입구(134a)와 제 2 기체 출입구(134b) 그리고 제 3 기체 출입구(134c)를 통해 제 1 챔버(160)와 제 2 챔버(136) 그리고 제 1 탄성부재(180)로 공기압이 가해진다. 이 공기압은 제 1 홀(156)들을 통해 상기 멤브레인(170)을 팽창시키고, 진공홀(184)들을 통해 웨이퍼의 가장자리에 로드를 제공하며, 탄성부재(180)를 팽창시켜 캐리어(134)에 로드를 제공한다. 그리고, 슬러리 공급수단(118)을 통해 슬러리가 공급되고, 폴리싱 헤드(130a) 및 턴 테이블(114)은 상호 반대방향으로 회전하게 되면서 웨이퍼의 연마면이 연마되는 것이다.
연마가 완료된 후 척킹 단계에서는, 도 7b에서와 같이, 상기 제 1 기체 출입구(134a)를 통해 제 1 챔버(160)에는 대기압(진공을 제공하여도 무관하다)을 제공하고, 상기 제 2 기체 출입구(134b)를 통해 상기 제 2 챔버(136)에는 진공을 제공한다. 그리고 상기 제 3 기체 출입구(134c)로는 공기압을 제공하다가, 상기 웨이퍼(10)가 척킹 링(182)에 완전히 진공 흡착되어지면 대기압(제로)을 제공한다. 웨이퍼는 척킹 링의 진공홀(184)들에 진공 흡착된다. 상기 흡착된 웨이퍼는 턴 테이블의 연마 패드(112)상으로부터 대기 스테이지(미도시됨)로 언로딩 되어진 후, 공기압을 제 1 챔버(160)와 제 2 챔버(136)로 제공하여 웨이퍼를 떼어놓는다.
상술한 바와, 같이 본 실시예에 따른 폴리싱 헤드(130a)는 웨이퍼를 직접적으로 진공 흡착하는 척킹 링(182)을 별도로 구비하고 있는 특징이 있다. 그리고, 서포터(150a)와 리테이너 링(140) 각각에 개별적으로 제어 가능한 로드를 제공할 수 있다는 특징이 있다.
이상과 같은 제 2 실시예에 따른 폴리싱 헤드(130a)의 특징적인 구성 및 그 작용을 제외하고는 제 1 실시예의 그것과 동일하다.
[제 3 실시예]
도 8a 및 도 8b에는 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따른 폴리싱 헤드의 단면도들이 도시되어 있다. 본 실시예에 따른 폴리싱 헤드(130b)는 웨이퍼의 제 1 구역(x1)과 제 2 구역(x2)에 개별적으로 제어 가능한 로드를 제공할 수 있다는 점과 웨이퍼를 직접적으로 진공 흡착하는 척킹 링을 별도로 구비하고 있다는 점에서 제 1 실시예의 폴리싱 헤드와는 다르다.
이를 위해 폴리싱 헤드(130b)는 캐리어(134), 센터 서포터(186), 미들 서포터(188), 제 1 멤브레인(192), 제 2 멤브레인(194) 그리고 척킹 링(182)을 포함한다.
캐리어(134)는 제 1 내지 제 3 기체 출입구(134a,134b,134c)를 갖는다. 센터 서포터(186)는 상기 제 1 기체 출입구(134a)와 연통되는 제 1 챔버(187) 및, 제 1 챔버(187)로 연통되는 제 1 홀(186a)들이 형성된 저면을 갖는다. 제 1 챔버(187)로는 제 1 기체 출입구(134a)를 통해 웨이퍼의 제 1 구역(x1)으로 가해지는 로드가 제공된다.
미들 서포터(188)는 캐리어(134) 내부에 센터 서포터(186)와 동일선상에 설치되고 센터 서포터(186)의 외주면에 위치한다. 미들 서포터(188)는 제 2 기체 출입구(134b)와 연통되는 제 2 챔버(189) 및, 제 2 챔버(189)로 연통되는 제 2 홀(188a)들이 형성된 저면을 갖는다. 제 2 챔버(189)로는 제 2 기체 출입구(134b)를 통해 웨이퍼(10)의 제 2 구역(x2)으로 가해지는 로드가 제공된다.
제 1 멤브레인(192) 및 제 2 멤브레인(194)은 센터 서포터(186) 및 미들 서포터(188) 저면을 각각 감싸도록 서포터의 가장자리에 접착된다. 미들 서포터(188)와 이 미들 서포터(188)의 저면을 감싸는 제 2 멤브레인(194)은 링 타입으로 이루어진다.
예컨대, 웨이퍼의 제 1 구역(x1)과 제 2 구역(x2)에 대한 제 1 멤브레인(192) 및 제 2 멤브레인(194)의 하방향 로드는 제 1 챔버(187) 및 제 2 챔버(189)내의 압력에 의해 제어된다. 다시 말해, 캐리어(134)의 제 1 기체 출입구(134a) 및 제 2 기체 출입구(134b)로 공급되는 공기압을 조절하는 것에 의해 웨이퍼의 제 1 구역(x1)과 제 2 구역(x2)에 대한 로드를 제어할 수 있다. 즉, 이러한 방법으로 센터 서포터(186)와 미들 서포터(188)에 대응하는 웨이퍼(10)의 국부적인 부분(제 1 구역, 제 2 구역)으로 가해지는 로드를 쉽게 제어할 수 있게 되고, 그 결과 웨이퍼의 국부적인 부분의 연마속도를 보다 정밀하게 조절하는 것이 가능하다.
한편, 척킹 링(182)은 캐리어(134)의 내면 및 서포터들(186,188)의 상면과 함께 제 3 기체 출입구(134c)와 연통되는 제 3 챔버(183)를 형성한다. 척킹 링(182)은 웨이퍼(10)를 직접적으로 진공 흡착하기 위한 진공 홀(184)들을 갖는다. 척킹 링(182)의 저면에는 척킹 링(182)에 의한 웨이퍼(10)의 긁힘 등을 방지하기 위한 그리고 웨이퍼(10)의 고정/비고정시 매질로 사용하기 위한 필름 막(164)들이 부착된다. 이 필름 막(164)들은 진공 홀(184) 형성된 척킹 링(182) 저면의 주변에 부착된다.
상술한 바와 같은 제 3 실시예에 따른 CMP 장치에서의 웨이퍼 연마 과정은 다음과 같다.
제 1 실시예에서 설명한 바와 같이, 연마 과정은 크게, 폴리싱 헤드(130b)에 진공 흡착된 웨이퍼를 턴 테이블의 연마 패드(112)상으로 로딩하는 단계, 멤브레인들(192,194)에 공기압을 가하여 웨이퍼의 연마면(10b)에 대한 연마를 수행하는 폴리싱하는 단계, 폴리싱된 웨이퍼를 다시 폴리싱 헤드(130b)에 진공 흡착하는 단계, 진공 흡착된 웨이퍼를 턴 테이블의 연마 패드(112)상으로부터 대기 스테이지(미도시됨)로 언로딩하는 단계로 이루어진다.
다음 표 3을 참조하면서 각 단계를 좀 더 구체적으로 설명하자면,
[표 3]
| 제 1 챔버 및 제 2 챔버 | 제 3 챔버 | |
| 로딩 단계 | zero or vauccum | vauccum |
| 폴리싱 단계 | pressure | pressure |
| 척킹 단계 | zero or vauccum | vauccum |
| 언로딩 단계 | pressure,zero,vauccum 중 아무거나(가능한 pressure) | pressure |
로딩 단계에서는 상기 제 1 및 제 2 멤브레인(192,194)이 웨이퍼의 후면상에 위치되도록 폴리싱 헤드(130b)를 이동시킨 상태에서, 상기 제 1 기체 출입구(134a)와 제 2 기체 출입구(134b)를 통해 제 1 챔버(187)와 제 2 챔버(189)에는 대기압(진공을 제공하여도 무관하다)을 제공하고, 상기 제 3 기체 출입구(134c)를 통해 상기 제 3 챔버(183)에는 진공을 제공한다. 그러면, 웨이퍼(10)는 척킹 링(182)의 진공홀(184)들에 진공 흡착된다.
상기 흡착된 웨이퍼(10)는 상기 턴 테이블의 연마 패드(112) 상으로 로딩되고, 폴리싱 헤드(130b)는 웨이퍼(10)가 연마 패드(112)에 접촉할 때까지 하강된다. 폴리싱 단계에서는 제 1 기체 출입구(134a)와 제 2 기체 출입구(134b) 그리고 제 3 기체 출입구(134c)를 통해 제 1 챔버(187)와 제 2 챔버 (189)그리고 제 3 챔버(183)로 개별적으로 제어 가능한 공기압이 가해진다. 이 공기압은 제 1 홀(186a)들과 제 2 홀(188a)들을 통해 상기 제 1 멤브레인(192)과 제 2 멤브레인(194)을 팽창시켜 제 1 스페이스(센터 서포터와 제 1 멤브레인에 의한 공간;s1)와 제 2 스페이스(미들 서포터와 제 2 멤브레인에 의한 공간;s2)를 형성하고, 각 스페이스(s1,s2)로 제공된 공기압은 웨이퍼의 제 1 구역(x1)과 제 2 구역(x2)에 로드를 제공한다. 미약하지만, 진공홀(184)들을 통해서 웨이퍼(10)의 가장자리에 로드를 제공할 수 있다. 그리고, 슬러리 공급수단을 통해 슬러리가 공급되고, 폴리싱 헤드(130b) 및 턴 테이블(114)은 상호 반대방향으로 회전하게 되면서 웨이퍼의 연마면이 연마되는 것이다. 이때, 각각의 기체 출입구들(134a,134b)로 공급되는 공기압을 조절함으로써, 웨이퍼의 각 구역들(x1,x2)로 가해지는 로드를 쉽게 제어할 수 있다.
연마가 완료된 후 척킹 단계에서는, 도 8b에서와 같이, 상기 제 1 기체 출입구(134a)와 제 2 기체 출입구(134b)를 통해 제 1 챔버(187)와 제 2 챔버(189)에는 대기압(진공을 제공하여도 무관하다)을 제공하고, 상기 제 3 기체 출입구(134c)를 통해 상기 제 3 챔버(183)에는 진공을 제공한다. 그러면, 웨이퍼(10)는 척킹 링(182)의 진공홀(184)들에 진공 흡착된다. 상기 흡착된 웨이퍼(10)는 턴 테이블의 연마 패드(112)상으로부터 대기 스테이지(미도시됨)로 언로딩 되어진 후, 공기압을 제 3 챔버(183)로 제공하여 웨이퍼를 떼어놓는다.
상술한 바와, 같이 본 실시예에 따른 폴리싱 헤드(180b)는 웨이퍼를 직접적으로 진공 흡착하는 척킹 링을 별도로 구비하고 있는 특징이 있다. 그리고, 웨이퍼의 국부적인 부분에 개별적으로 제어 가능한 로드를 제공할 수 있는 특징이 있다.
본 실시예에서는 센터 서포터와 미들 서포터에 각각 멤브레인이 설치되어 2개의 스페이스(s1,s2)를 형성하였으나, 예컨대, 서포터들에 단 하나의 멤브레인을 설치하여 복수개의 스페이스를 형성할 수도 있으며, 이와는 반대로 하나의 서포터에 복수의 멤브레인을 설치하여 복수의 공간을 형성할 수 있다는 것을 유념해야 할 것이다. 그리고, 이렇게 형성된 각각의 공간으로는 개별적인 압력 조절을 위한 기체 출입구들과 연통될 수 있음은 물론이다.
[제 4 실시예]
도 11a 및 도 11b에는 본 발명의 바람직한 제 4 실시예에 따른 폴리싱 헤드의 단면도들이 도시되어 있다. 본 실시예에 따른 폴리싱 헤드(130c)는 웨이퍼의 제 1 구역(x1)과 제 2 구역(x2) 그리고 제 3 구역(x3)에 개별적으로 제어 가능한 로드를 제공할 수 있다는 점과, 척킹 링을 서포터들 사이에 설치하고, 서포터들의 저면 구조를 개선한 구조적인 특징을 갖는다.
도 11a를 참조하면, 본 실시예에 따른 폴리싱 헤드(130c)는 캐리어(134), 센터 서포터(186), 앤드 서포터(196), 제 1 멤브레인(192), 제 2 멤브레인(194) 그리고 척킹 링(182)을 포함한다.
캐리어(134)는 제 1 내지 제 3 기체 출입구(134a,134b,134c)를 갖는다. 센터 서포터(186)는 제 1 기체 출입구(134a)와 연통되는 제 1 챔버(187) 및, 제 1 챔버(187)로 연통되는 제 1 홀(186a)들이 형성된 저면을 갖는다. 제 1 챔버로는 제 1 기체 출입구(134a)를 통해 웨이퍼의 제 1 구역(x1)으로 가해지는 로드가 제공된다.
상기 척킹 링(182)은 캐리어(134) 내부에 센터 서포터(186)와 동일 선상에 설치되고, 상기 센터 서포터(186)의 외주면에 위치한다.
상기 앤드 서포터(196)는 캐리어(134) 내부에 센터 서포터(186)와 동일 선 상에 설치되고 척킹 링(182)의 외주면에 위치한다. 앤드 서포터(196)는 제 2 기체 출입구(134b)와 연통되는 제 2 챔버(197) 및, 제 2 챔버(197)로 연통되는 제 2 홀(196a)들이 형성된 저면을 갖는다. 제 2 챔버(196)로는 제 2 기체 출입구(134b)를 통해 웨이퍼(10)의 제 2 구역(x2)으로 가해지는 로드가 제공된다.
상기 센터 서포터(186)의 저면과 앤드 서포터(196)의 저면은 평평하게 이루어지며, 그 평평한 저면의 에지부위는 라운딩 처리되어 있다. 이와는 달리, 서포터들의 저면 에지 부위는 모따기 처리될 수도 있다. 이러한 평평한 저면과, 커팅 처리된 저면 에지 부위의 구조는 연마 공정시, 웨이퍼의 후면 전체에 균일한 로드가 가해지도록 하기 위함이다.
한편, 척킹 링(182)은 캐리어(134)의 내면 및 서포터들(186,196)의 상면과 함께 제 3 기체 출입구(134c)와 연통되는 제 3 챔버(183)를 형성한다. 그리고, 척킹 링(182)은 웨이퍼(10)를 직접적으로 진공 흡착하기 위한 진공 홀(184)을 갖는다. 척킹 링(182)의 저면에는 척킹 링(182)에 의한 웨이퍼(10)의 긁힘 등을 방지하기 위한 그리고 웨이퍼(10)의 고정/비고정시 매질로 사용하기 위한 필름 막(164)들이 부착된다. 이 필름 막(164)들은 진공 홀(184) 형성된 척킹 링(182) 저면의 주변에 부착된다.
제 1 멤브레인(192) 및 제 2 멤브레인(194)은 센터 서포터(186) 및 앤드 서포터(196) 저면을 각각 감싸도록 설치된다. 앤드 서포터(196)와 이 앤드 서포터(196)의 저면을 감싸는 제 2 멤브레인(194)은 링 타입으로 이루어진다.
예컨대, 도 11b에서와 같이, 제 1 기체 출입구(134a)와 제 2 기체 출입구(134b)를 통해 공기압이 제공되면, 멤브레인들(192,194)이 부풀어지면서 센터 서포터(186)와 제 1 멤브레인(192) 사이에는 제 1 스페이스(s1)가, 앤드 서포터(196)와 제 2 멤브레인(194) 사이에는 제 2 스페이스(s2)가, 그리고 척킹링(182)과 웨이퍼 사이에는 부풀어진 멤브레인들(192,194)에 의해서 제 3 스페이스(s3)가 형성된다. 이와 같이, 본 실시예에서는 제 3 스페이스(s3)가 부풀어진 멤브레인들에 의해서 자연적으로 형성되어지는 구조적인 특징을 가지고 있다. 이들 각각의 스페이스들(s1,s2,s3)에는 기체 출입구들(134a,134b,134c)을 통해 개별적인 압력 조절이 가능하다.
도 11b는 폴리싱 단계를 보여주는 도면으로, 도 11b에서와 같이, 폴리싱 과정에서 웨이퍼의 제 1 구역(x1)과 제 2 구역(x2) 그리고 제 3 구역(x3) 에 대한 각각의 로드는 제 1 챔버(187) 내지 제 3 챔버(183)로 제공되는 각각의 공기압에 의해 제어될 수 있다. 다시 말해, 제 1 챔버(187)로 제공되는 공기압은 제 1 멤브레인(192)을 부풀려 제 1 스페이스(s1)를 형성하면서 제 1 구역(x1)에 로드를 제공하고, 제 2 챔버(197)로 제공되는 공기압은 제 2 멤브레인(194)을 부풀려 제 2 스페이스(s2)를 형성하면서 제 2 구역(x2)에 로드를 제공하며, 제 3 챔버(183)로 제공되는 공기압은 부풀어진 제 1 멤브레인(192)과 제 2 멤브레인(194) 사이에 형성된 제 3 스페이스(s3)가 제공되어져 웨이퍼의 제 3 구역(x3)으로 로드를 제공할 수 있게 된다. 이와 같이, 본 실시예에서는 캐리어(134)의 기체 출입구들(134a,134b,134c)로 공급되는 공기압을 조절하는 것에 의해 웨이퍼의 국부적인 부분(제 1 구역, 제 2 구역, 제 3 구역)으로 가해지는 로드를 쉽게 제어할 수 있게 되고, 그 결과 웨이퍼의 국부적인 부분의 연마속도를 보다 정밀하게 조절하는 것이 가능하다.
이상과 같은 폴리싱 헤드(130c)의 특징적인 구성 및 그 작용을 제외하고는제 1 및 제 2 실시예의 그것들과 동일하므로 여기에서는 그에 대한 상세한 설명을 생략한다.
이상에서는 바람직한 실시예들을 예시하고 그것을 통해서 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 거기에 한정되는 것이 아님을 유의해야 하며, 본 발명의 사상과 기술적 범위를 벗어나지 않는 선에서 다양한 실시예들 및 변형예들이 있을 수 있다는 것을 잘 이해해야 한다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다. 첫째, 웨이퍼를 직접적으로 진공 흡착하기 때문에 웨이퍼를 보다 안정적으로 고정할 수 있다. 둘째, 폴리싱 헤드의 서포터 저면이 평평하기 때문에, 연마시 웨이퍼의 후면으로 균일한 로드를 가할 수 있어 웨이퍼의 국부적인 부분이 과도하게 연마되는 문제점을 해소할 수 있다. 셋째, 폴리싱 헤드는 서포터와 멤브레인에 의해 상호 격리된 복수의 스페이스들이 제공된다. 따라서, 이 각각의 스페이스들로 가해지는 공기압을 조절하면, 웨이퍼의 국부적인 부분으로 가해지는 로드를 쉽게 제어할 수 있다. 넷째, 웨이퍼의 국부적인 부분의 연마속도를 보다 정밀하게 조절하는 것이 가능하다. 다섯째, 연마 공정시 멤브레인과 서포터 사이로 유입된 슬러리 입자를 씻어내어 스크래치 발생 가능성을 최소화하였다.
Claims (35)
- 웨이퍼를 연마하기 위한 장치에 있어서:상부면 상에 연마 패드가 장착되어 있는 지지부 및;상기 지지부의 연마 패드 상에 웨이퍼를 폴리싱 하기 위한 폴리싱 헤드를 포함하되;상기 폴리싱 헤드는, 그릇형의 캐리어와, 상기 캐리어의 하단 가장자리에 설치된 리테이너링과, 상기 캐리어 내부에 설치되어서 상호 격리된 제 1 챔버와 제 2 챔버를 제공하는 서포터 및, 상기 서포터의 표면으로부터 이격 가능하도록 피복하는 멤브레인을 포함하고,상기 서포터의 상기 표면은 평평하고, 상기 서포터의 상기 표면상에는 상기 제 1 챔버와 연통하는 복수의 제 1 홀들과 상기 제 2 챔버와 연통하는 복수의 제 2 홀들이 형성되고, 상기 멤브레인은 상기 제 1 홀들과 각각 대응하는 복수의 제 3 홀들을 갖는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 서포터의 상기 가장자리는 모따기 처리된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 서포터의 상기 가장자리는 라운딩 처리된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 챔버는 상기 폴리싱 헤드의 외부와 연통하는 기체 출입구를 갖는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2 챔버는 상기 폴리싱 헤드의 외부와 연통하는 기체 출입구를 갖는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 서포터의 상기 표면 상에는 상기 제 1 홀들 주위에 필름 막들이 각각 부착되되, 상기 필름 막들은 상기 제 3 홀들 내에 삽입될 수 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 막들의 두께는 상기 멤브레인의 두께보다 크지 않는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 서포터의 상기 표면 센터상에는 제 2 홀이 형성되고;상기 서포터의 상기 표면 센터상에 형성된 제 2 홀과 대응되는 상기 멤브레인의 센터상에는 홀이 형성되지 않은 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 장치.
- 웨이퍼를 연마하기 위한 장치에 있어서:상부면 상에 연마 패드가 장착되어 있는 지지부 및;상기 지지부의 연마 패드 상에 위치한 폴리싱 헤드를 포함하되;상기 폴리싱 헤드는, 캐리어와, 상기 캐리어의 하단 가장자리에 설치된 리터이너 링과, 상기 캐리어의 내부에 설치되는 서포터와, 상기 서포터의 표면으로부터 이격 가능하도록 피복하는 멤브레인 및, 상기 케리어의 하부에 설치되는 그리고 웨이퍼를 진공으로 척킹하기 위한 척킹 링을 포함하고,상기 멤브레인과 연통하는 제 1 기체 출입구 및 상기 척킹 링과 연통하는 제 2 기체 출입구를 갖는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 장치.
- 제 9 항에 있어서,상기 서포터는 상기 캐리어 내부에 설치되어서 제 1 챔버를 제공하고, 상기 서포터의 상기 표면상에는 상기 제 1 챔버와 연통하는 복수의 제 1 홀들이 형성되며,상기 척킹 링은 상기 서포터의 외주면과 상기 캐리어 내면 사이에 설치되어서 제 2 챔버를 제공하고, 상기 제 2 챔버와 연통하는 복수의 제 2 홀들을 구비하며,상기 캐리어는 그릇형인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 장치.
- 제 10 항에 있어서,상기 척킹 링에는 웨이퍼의 고정/비고정시 매질로 사용하기 위한 필름 막들이 상기 제 2 홀들 주위에 각각 부착되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 장치.
- 제 10 항에 있어서,상기 제 1 기체 출입구는 상기 제 1 챔버와 연통하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 장치.
- 제 10 항에 있어서,상기 제 2 기체 출입구는 상기 제 2 챔버와 연통하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 장치.
- 제 9 항에 있어서,외부로부터 공급되는 진공 및 에어를 상기 제 1 및 제 2 기체 출입구로 분산 공급시키기 위한 매니폴드 및;상기 매니폴드와 상기 캐리어 사이에 설치되고 상기 매니폴드로부터 공급되는 에어에 의해서 상기 캐리어를 탄성적으로 상하 운동시키기 위한 제 1 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 장치.
- 웨이퍼를 연마하기 위한 장치에 있어서:상부면 상에 연마 패드가 장착되어 있는 지지부 및;상기 지지부의 연마 패드 상에 위치한 폴리싱 헤드를 포함하되;상기 폴리싱 헤드는, 캐리어와, 상기 캐리어의 하단을 적어도 두 개 이상의 챔버를 형성하도록 분할하는 적어도 하나 이상의 멤브레인과, 상기 폴리싱 헤드의 가장자리에 설치된 리터이너 링 및 상기 폴리싱 헤드의 하부에 설치된 척킹 링을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 장치.
- 제 15 항에 있어서,상기 폴리싱 헤드는상기 캐리어 내부에 설치되어서 제 1 챔버를 제공하는 센터 서포터와, 상기 센터 서포터와 동일선상의 캐리어 내부에 설치되어서 제 2 챔버를 제공하는 미들 서포터를 더 포함하고,상기 멤브레인은 각각의 상기 서포터들의 표면으로부터 이격 가능하도록 상기 센터 서포터와 미들 서포터를 피복하는 제 1 멤브레인과 제 2 멤브레인을 구비하며,상기 척킹 링은 상기 캐리어 내부에 설치되어서 제 3 챔버를 제공하는 것을특징으로 하는 웨이퍼 연마장치.
- 제 16 항에 있어서,상기 센터 서포트의 상기 표면상에는 상기 제 1 챔버와 연통하는 복수의 제 1 홀들이 형성되고, 상기 미들 서포터의 상기 표면상에는 상기 제 2 챔버와 연통하는 복수의 제 2 홀들이 형성되고, 상기 척킹 링에는 상기 제 2 챔버와 연통하는 제 3 홀들이 형성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마장치.
- 제 16 항에 있어서,상기 척킹 링은 상기 센터 서포터와 상기 미들 서포터 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 장치.
- 제 16 항에 있어서,상기 척킹 링은 상기 미들 서포터와 캐리어 내면 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 장치.
- 제 16 항에 있어서,상기 제 1 챔버, 제 2 챔버 그리고 제 3 챔버는 각각 상기 폴리싱 헤드의 외부와 연통하는 제 1 내지 제 3 기체 출입구를 갖는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 장치.
- 제 16 항에 있어서,상기 미들 서포터는 링 타입으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 장치.
- 제 21 항에 있어서,상기 제 2 멤브레인은 상기 미들 서포터와 대응되는 링 타입으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 장치.
- 제 15 항에 있어서,상기 척킹 링에는 웨이퍼의 고정/비고정시 매질로 사용하기 위한 필름 막들이 상기 제 3 홀들 주위에 각각 부착되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 장치.
- 제 16 항에 있어서,상기 센터 서포터 및 미들 서포터의 상기 가장자리는 모따기 또는 라운딩 처리된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 장치.
- 웨이퍼를 폴리싱 하는 방법에 관한 것으로,웨이퍼를 폴리싱 헤드의 하부에 위치한 척킹 링을 이용하여 척킹 후 폴리싱 패드위에 웨이퍼를 위치시키는 단계;제 1 기체 출입구로 기체를 주입하여 상기 폴리싱 헤드의 하부에 위치한 멤브레인을 팽창시켜 웨이퍼에 제1의 공기압을 가하고, 상기 폴리싱 헤드에 설치된 제 2 기체 출입구로 기체를 주입하여 상기 웨이퍼와 상기 척킹 링 사이의 공간에 일정압을 형성하는 단계;상기 폴리싱 헤드를 회전시킴으로써 웨이퍼를 폴리싱 시킴을 특징을 하는 웨이퍼 연마 방법.
- 제 25 항에 있어서,상기 제 1 기체 출입구와 상기 제 2 기체 출입구의 기체 유입이 개별적으로 이루어져 상기 멤브레인에 가해지는 압력과 척킹링과 웨이퍼 사이의 공간에 가해지는 압력은 독립적인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 방법.
- 제 25 항에 있어서,상기 홀리싱 헤드는 매니폴드와, 캐리어 그리고 서포트 순으로 구성되어 폴리싱하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 방법.
- 제 27 항에 있어서,상기 캐리어는 오목한 형태이고, 상기 서포트는 상기 캐리어의 오목한 안쪽에 배치되며, 상기 서포트에는 멤브레인과 척킹 링으로 가는 기체가 개별적이면서, 균일하게 전달되도록 제 1 챔버와, 복수개의 홀들을 가지고 있어 상기 멤브레인에균일한 압력이 가해지도록 하는 것을 특징으로 웨이퍼 연마 방법.
- 제 27 항에 있어서,상기 서포트는 상기 폴리싱 헤드의 중앙부분에 위치하며, 그 외곽에 상기 척킹 링이 배치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 방법.
- 제 28 항에 있어서,상기 캐리어의 오목한 안쪽에 복수개의 서포트가 존재하며 그 각각의 서포트는 하나의 멤브레인으로 복수개의 공간을 형성하여 각 복수개의 공간으로 개별적인 압력을 가해 웨이퍼를 폴리싱 시킴을 특징으로 웨이퍼 연마 방법.
- 제 30 항에 있어서,상기 웨이퍼의 폴리싱 단계시 상기 복수개의 공간은 별도의 기체 유출입 라인이 있어서 개별적으로 압력을 조절하면서 폴리싱 시킴을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 방법.
- 제 30 항에 있어서,상기 복수개의 서포트 각각은 멤브레인을 별도로 각각 형성할 수 있으며, 각 서포트와 멤브레인에 의한 공간은 별도의 기체 유출입 라인에 의하여 개별적인 압력으로 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 방법.
- 제 30 항에 있어서,상기 서포트와 상기 멤브레인에 의한 공간은 상기 폴리싱 헤드의 외곽으로부터 제 3 스페이스, 제 2 스페이스 그리고 제 1 스페이스로 구성되어서, 각각 별도의 압력에 의하여 상기 폴리싱 헤드의 하부에 위치한 웨이퍼에 개별적인 압력을 가하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 방법.
- 제 30 항에 있어서,상기 서포트와 상기 멤브레인에 의한 공간은 상기 폴리싱 헤드의 외곽에서부터 제 2 스페이스, 제 3 스페이스, 그리고 제 1 스페이스로 구성되어서 개별적으로 3개의 압력 라인으로부터 압력이 가해지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 방법.
- 웨이퍼를 폴리싱 하는 방법에 관한 것으로,상기 웨이퍼를 폴리싱 헤드내의 제 1 기체 출입구와 연통되는 상기 폴리싱 헤드의 하부에 위치한 척킹 링을 통하여 진공을 형성하여 웨이퍼를 잡아 폴리싱 패드 위로 웨이퍼를 위치시키는 단계;상기 폴리싱 헤드 내의 제 2 기체 출입구로 기체를 주입하여 상기 폴리싱 헤드의 하부에 위치한 멤브레인과 서포트의 공간에 압력을 상승시켜 상기 웨이퍼에 로드를 가하면서 상기 폴리싱 헤드를 회전시킴으로서 웨이퍼를 폴리싱 시키는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 방법.
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/877,922 US6652362B2 (en) | 2000-11-23 | 2001-06-07 | Apparatus for polishing a semiconductor wafer and method therefor |
| TW090116258A TWI243085B (en) | 2000-11-23 | 2001-07-03 | Apparatus for polishing a semiconductor wafer and method therefor |
| DE10143938A DE10143938B4 (de) | 2000-11-23 | 2001-09-07 | Polierkopf für einen Wafer und Polierverfahren unter Verwendung desselben |
| DE10164920A DE10164920B4 (de) | 2000-11-23 | 2001-09-07 | Vorrichtung zum Polieren eines Halbleiterwafers und Verfahren dafür |
| JP2001347877A JP4217400B2 (ja) | 2000-11-23 | 2001-11-13 | ウェーハ研磨装置及びウェーハ研磨方法 |
| US10/670,855 US6921323B2 (en) | 2000-11-23 | 2003-09-25 | Apparatus for polishing a semiconductor wafer and method therefor |
| US11/052,275 US7081045B2 (en) | 2000-11-23 | 2005-02-07 | Apparatus for polishing a semiconductor wafer |
| US11/326,555 US7223158B2 (en) | 2000-11-23 | 2006-01-05 | Method for polishing a semiconductor wafer |
| US11/753,893 US20070232209A1 (en) | 2000-11-23 | 2007-05-25 | Method for polishing a semiconductor wafer |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20000069983 | 2000-11-23 | ||
| KR1020000069983 | 2000-11-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20020040529A true KR20020040529A (ko) | 2002-05-30 |
| KR100423909B1 KR100423909B1 (ko) | 2004-03-24 |
Family
ID=19700896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR10-2001-0011055A KR100423909B1 (ko) | 2000-11-23 | 2001-03-03 | 화학적 기계적 평탄화 기계의 폴리싱 헤드 및 그것을이용한 폴리싱방법 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100423909B1 (ko) |
| DE (1) | DE10164920B4 (ko) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100470227B1 (ko) * | 2001-06-07 | 2005-02-05 | 두산디앤디 주식회사 | 화학기계적 연마장치의 캐리어 헤드 |
| KR100492330B1 (ko) * | 2002-10-30 | 2005-05-27 | 두산디앤디 주식회사 | 화학기계적 연마장치의 캐리어 헤드 |
| US7166019B2 (en) | 2004-02-09 | 2007-01-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Flexible membrane for a polishing head and chemical mechanical polishing (CMP) apparatus having the same |
| KR20110058819A (ko) * | 2008-08-21 | 2011-06-01 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | 기판을 폴리싱하기 위한 방법 및 장치 |
| CN106346345A (zh) * | 2015-07-24 | 2017-01-25 | 蓝思科技（长沙）有限公司 | 一种陶瓷产品的倒边抛光方法及陶瓷面板 |
| CN109648476A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-04-19 | 青岛高测科技股份有限公司 | 一种可夹持圆棒和方棒的夹持装置 |
| CN111469044A (zh) * | 2020-05-18 | 2020-07-31 | 中国科学院微电子研究所 | 一种膜板、研磨头和化学机械研磨装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101550185B1 (ko) | 2013-12-11 | 2015-09-04 | 주식회사 케이씨텍 | 화학 기계적 연마 장치의 캐리어 헤드 및 이를 이용한 화학 기계적 연마 방법 |
| TWI825075B (zh) * | 2018-04-03 | 2023-12-11 | 美商應用材料股份有限公司 | 針對墊子厚度使用機器學習及補償的拋光裝置、拋光系統、方法及電腦儲存媒體 |
| CN118073246B (zh) * | 2024-04-09 | 2024-07-02 | 常熟市兆恒众力精密机械有限公司 | 一种自动化半导体晶圆清洗烘干装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6024630A (en) * | 1995-06-09 | 2000-02-15 | Applied Materials, Inc. | Fluid-pressure regulated wafer polishing head |
| JP3027551B2 (ja) * | 1997-07-03 | 2000-04-04 | キヤノン株式会社 | 基板保持装置ならびに該基板保持装置を用いた研磨方法および研磨装置 |
| US5964653A (en) * | 1997-07-11 | 1999-10-12 | Applied Materials, Inc. | Carrier head with a flexible membrane for a chemical mechanical polishing system |
| US6080050A (en) * | 1997-12-31 | 2000-06-27 | Applied Materials, Inc. | Carrier head including a flexible membrane and a compliant backing member for a chemical mechanical polishing apparatus |
| JPH11285966A (ja) * | 1998-04-02 | 1999-10-19 | Speedfam-Ipec Co Ltd | キャリア及びｃｍｐ装置 |
| US6132298A (en) * | 1998-11-25 | 2000-10-17 | Applied Materials, Inc. | Carrier head with edge control for chemical mechanical polishing |
| SG82058A1 (en) * | 1998-12-30 | 2001-07-24 | Applied Materials Inc | Carrier head with controllable pressure and loading area for chemical mechanical polishing |
-
2001
- 2001-03-03 KR KR10-2001-0011055A patent/KR100423909B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-09-07 DE DE10164920A patent/DE10164920B4/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100470227B1 (ko) * | 2001-06-07 | 2005-02-05 | 두산디앤디 주식회사 | 화학기계적 연마장치의 캐리어 헤드 |
| KR100492330B1 (ko) * | 2002-10-30 | 2005-05-27 | 두산디앤디 주식회사 | 화학기계적 연마장치의 캐리어 헤드 |
| US7166019B2 (en) | 2004-02-09 | 2007-01-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Flexible membrane for a polishing head and chemical mechanical polishing (CMP) apparatus having the same |
| KR20110058819A (ko) * | 2008-08-21 | 2011-06-01 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | 기판을 폴리싱하기 위한 방법 및 장치 |
| US9308621B2 (en) | 2008-08-21 | 2016-04-12 | Ebara Corporation | Method and apparatus for polishing a substrate |
| US10307882B2 (en) | 2008-08-21 | 2019-06-04 | Ebara Corporation | Method and apparatus for polishing a substrate |
| US11548113B2 (en) | 2008-08-21 | 2023-01-10 | Ebara Corporation | Method and apparatus for polishing a substrate |
| CN106346345A (zh) * | 2015-07-24 | 2017-01-25 | 蓝思科技（长沙）有限公司 | 一种陶瓷产品的倒边抛光方法及陶瓷面板 |
| CN109648476A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-04-19 | 青岛高测科技股份有限公司 | 一种可夹持圆棒和方棒的夹持装置 |
| CN109648476B (zh) * | 2019-01-31 | 2024-05-31 | 青岛高测科技股份有限公司 | 一种可夹持圆棒和方棒的夹持装置 |
| CN111469044A (zh) * | 2020-05-18 | 2020-07-31 | 中国科学院微电子研究所 | 一种膜板、研磨头和化学机械研磨装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10164920B4 (de) | 2012-02-09 |
| KR100423909B1 (ko) | 2004-03-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4217400B2 (ja) | ウェーハ研磨装置及びウェーハ研磨方法 | |
| US6881135B2 (en) | Polishing head of chemical mechanical polishing apparatus and polishing method using the same | |
| JP4516662B2 (ja) | 基板をケミカルメカニカルポリシングするためのキャリヤヘッド | |
| KR101000420B1 (ko) | 가압 시트 | |
| US6390905B1 (en) | Workpiece carrier with adjustable pressure zones and barriers | |
| EP1133378A2 (en) | Semiconductor wafer polishing apparatus with a variable polishing force wafer carrier head | |
| KR100437456B1 (ko) | 화학적 기계적 평탄화 기계의 폴리싱 헤드 및 그것을이용한 폴리싱방법 | |
| KR100423909B1 (ko) | 화학적 기계적 평탄화 기계의 폴리싱 헤드 및 그것을이용한 폴리싱방법 | |
| US20040048553A1 (en) | Polishing head of chemical mechanical polishing apparatus | |
| US6336853B1 (en) | Carrier having pistons for distributing a pressing force on the back surface of a workpiece | |
| KR20050042971A (ko) | 화학적 기계적 연마 장치 및 이에 사용되는 연마 패드 | |
| KR100634450B1 (ko) | 화학적 기계적 연마 장치 및 이에 사용되는 플레이튼 | |
| KR20030045269A (ko) | 폴리싱 헤드가 구비된 화학기계적 연마장치 | |
| KR20030059638A (ko) | 폴리싱 헤드가 구비된 화학기계적 연마장치 | |
| KR20030077802A (ko) | 폴리싱 헤드를 갖는 화학기계적 연마장비 | |
| KR20040026501A (ko) | 반도체 소자를 제조하기 위한 화학 기계적 연마 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20080303 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |