KR20020067789A - 다이아몬드 디스크 드레싱 설비 - Google Patents

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KR20020067789A
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김민규
최봉
김덕중
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삼성전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 CMP 공정에서 사용되는 다이아몬드 디스크를 사전에 드레싱하여 다이아몬드 디스크의 자체 오염으로 인한 문제를 해소시키기 위한 다이아몬드 디스크 드레싱 설비에 관한 것으로, 다이아몬드 디스크 드레싱 설비는 드레싱 패드가 부착된 턴테이블과, 턴테이블의 패드위치 설치되고 상기 다이아몬드 디스크가 홀딩되어지는 홀더와, 턴테이블의 회전속도 및 회전시간을 제어하기 위한 컨트롤러 그리고 드레싱을 마친 다이아몬드 디스크에 묻은 불순물을 제거하기 위한 세정조로 이루어진다.

Description

다이아몬드 디스크 드레싱 설비{DRESSING EQUIPMENT FOR DIAMOND DISK}
본 발명은 다이아몬드 디스크 드레싱 설비에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 CMP 공정에서 사용되는 다이아몬드 디스크를 사전에 드레싱(dressing)하여 다이아몬드 디스크(diamond disk)의 자체 오염으로 인한 문제를 해소시키기 위한 다이아몬드 디스크 드레싱 설비에 관한 것이다.
CMP 공정의 평탄화 프로세스에서는 일반적으로 폴리싱 패드와 연마제 역할을하는 슬러리를 이용해 웨이퍼 표면을 가공하는 기술로 , 그 특성상 파티클과 스크래치를 수반하고 있으며, 이로 인한 게이트 옥사이드 누출, 게이트 라인 브릿지와 같은 문제점을 유발하여 디바이스 수율 및 신뢰성 불량을 야기시킨다.
이와 같은 파티클(particle) 및 스크래치(scratch)의 발생요인으로 여러 가지가 있을 수 있으나, 그 가운데 가장 대표적인 원인의 하나로 설비 구조상의 문제점으로 발생하는 패드(pad)의 프로파일(profile)을 일정하게 해주고, 제거율(removal rate)을 안정화 하기 위한 컨디션을 해주기 위해 다이아몬드 디스크를 이용하여 패드를 드레싱해주고 있으나, 초기 드레싱시에 다이아몬드 디스크에 붙어 있던 오염 물질들이 패드위로 떨어져 웨이퍼와 함께 폴리싱(polishing)됨으로 대량 오염과 스크래치를 유발시키고 있다.
또한, 웨이퍼내의 일정한 유니포미티(uniformity) 형성 및 제거율 안정화를 위해 폴리싱시에 웨이퍼 밖으로 나가지 못하도록 잡고 있는 리테이너 링(retainer ring)의 초기 평탄도에 따라 공정의 조건을 바꿔야 하는 불편함이 발생한다.
한편, 기존에는 다이아몬드 디스크를 CMP 설비내에서 사용한 패드를 이용하여 드레싱(약 10분 정도)을 실시하여 사용 초기에 발생할 수 있는 자체 오염을 없애고자 사용중이나, 항상 패드 교체를 해야하는 시간에 맞추어 드레싱을 실시해야 하는 불편함이 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 작업 스테이션을 이용하여 CMP에 사용되는 다이아몬드 디스크의 초기 드레싱 및 리테이너링의 랩핑을 할 수 있는 새로운 형태의 다이아몬드 디스크 드레싱 설비를 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이아몬드 디스크 드레싱 설비의 평면도;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이아몬드 디스크 드레싱 설비의 측단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 턴테이블112 : 드레싱 패드
120 : 홀더130 : 컨트롤러
140 : 세정조10 : 다이아몬드 디스크
이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다이아몬드 디스크 드레싱 설비는 드레싱 패드가 부착된 턴테이블과; 상기 턴테이블의 패드위치 설치되고 상기 다이아몬드 디스크가 홀딩되어지는 홀더 및; 상기 턴테이블의 회전속도 및 회전시간을 제어하기 위한 컨트롤러를 갖는다.
이와 같은 본 발명에서 드레싱 설비는 드레싱을 마친 다이아몬드 디스크에 묻은 불순물을 제거하기 위한 세정조를 더 포함한다. 이 세정조는 세정액이 분사되는 다수의 분사노즐들을 갖는다.
이와 같은 본 발명에서 상기 홀더에는 적어도 2개의 다이아몬드 디스크가 홀딩될 수 있다. 이 홀더는 착탈형으로 이루어진다.
이와 같은 본 발명에서 상기 턴테이블을 분리하고 헤드를 장착하여 리테이너 링의 랩핑 작업이 가능하다.
예컨대, 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 2에 의거하여 상세히설명한다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이아몬드 디스크 드레싱 설비의 평면도이다. 도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이아몬드 디스크 드레싱 설비의 측단면도이다.
도 1 내지 도 2에서 보여주는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 다이아몬드 디스크 드레싱 설비(100)는 다이아몬드 디스크(diamond disk)의 사용 초기에 발생할 수 있는 다이아몬드 디스크의 자체 오염에 의한 파티클(particle) 및 스크래치(scratch)를 제거를 목적으로 한 별도의 초기 드레싱(dressing)을 실시하는 설비이다.
이 다이아몬드 디스크 드레싱 설비(100)는 드레싱 패드(112)가 부착된 턴테이블(110)과, 상기 턴테이블(110)의 패드 상부에 설치되고 상기 다이아몬드 디스크(10)가 홀딩되어지는 홀더(120) 그리고 상기 턴테이블의 회전속도 및 회전시간을 제어하기 위한 컨트롤러(130)와 드레싱을 마친 다이아몬드 디스크에 묻은 불순물을 제거하기 위한 세정조(140)로 이루어진다.
상기 홀더(120)에는 적어도 2개의 다이아몬드 디스크(10)가 홀딩되어 진다.
상기 세정조(140)에는 DI,질소 등을 이용한 세정 및 건조를 할 수 있는 종합적인 세정 수단들이 설치되어 있음은 물론이다.
한편, 상기 다이아몬드 디스크 드레싱 설비(100)는 턴테이블에 사포를 부착한 후 턴테이블을 회전시키고 그 위에 리테이너 링을 올려서 랩핑을 실시할 수 있도록 하였다. 이 드레싱 설비(100)를 이용하여 리테이너 링의 랩핑을 실시할 경우, 작업자가 사포로 리테이너 링을 갈아서 평탄도를 맞추던 랩핑 작업을 간단하게 할 수 있다.
상기 콘트롤러(130)에서는 턴테이블(110)의 회전속도 및 회전 시간을 세팅한 후 턴테이블을 회전시켜 다이아몬드 디스크의 초기 드레싱을 실시한다. 상기 홀더는 착탈식으로 하여 리테이너링 랩핑 및 일반적인 부속품 등의 크리닝시에는 분리가 가능하도록 하였다. 드레싱시에는 턴테이블의 회전속도와 동일한 속도로 회전이 가능하도록 하였다.
상기 패드(112)가 부착된 턴테이블(110)은 분리가 가능하도록 제작하여 리테이너링의 랩핑이 필요시에는 턴테이블을 분리한다. 그리고 REBUILD된 헤드(사포가 부착됨)를 올려 장착한 다음 원하는 회전속도로 세팅한 후 리테이너링의 랩핑을 실시할 수 있다. 물론, 헤드를 홀딩할 수 있는 구조는 추가적으로 설치할 수 있다.
상기 컨트롤러를 사용하여 턴테이블의 회전속도 및 회전시간 등의 조절이 가능하고, 수동/자동 타임 아웃으로 전환이 가능하도록 하였다.
한편, 본 발명에 따른 다이아몬드 디스크 드레싱 설비에서 DI 크리닝, 질소 DRY 등과 같은 일반적으로 사용하는 세정 수단에 대해서는 그 설명을 생략하였다.
이와 같은 본 설비를 사용하면, 초기 드레싱을 통하여 다이아몬드 디스크 제작시에 나타난 도금 찌꺼기 등의 오염물질에 의한 파티클 및 스크래치 등의 발생요인을 사전에 제거할 수 있다. 또한, 리테이너 링의 초기 평탄도 유지를 위한 랩핑 방법을 개선하여 작업 시간을 단축할 수 있다.
이상에서, 본 발명에 따른 다이아몬드 디스크 드레싱 설비의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
이와 같은 본 발명을 적용하면, CMP에 사용되는 다이아몬드 디스크의 초기 드레싱 및 리테이너링의 랩핑을 용이하게 할 수 있는 이점이 있다.

Claims (6)

  1. 다이아몬드 디스크 드레싱 설비
    드레싱 패드가 부착된 턴테이블;
    상기 턴테이블의 패드위치 설치되고 상기 다이아몬드 디스크가 홀딩되어지는 홀더;
    상기 턴테이블의 회전속도 및 회전시간을 제어하기 위한 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 디스크 드레싱 설비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    드레싱을 마친 다이아몬드 디스크에 묻은 불순물을 제거하기 위한 세정조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 디스크 드레싱 설비.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀더에는 적어도 2개의 다이아몬드 디스크가 홀딩되어 지는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 디스크 드레싱 설비.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 세정조는
    세정액이 분사되는 다수의 분사노즐들을 갖는 파이프를 갖는 것을 특징으로하는 다이아몬드 디스크 드레싱 설비.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀더는 착탈형인 것을 특징으로 하는 다이아몬드 디스크 드레싱 설비.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 턴테이블을 분리하고 헤드를 장착하여 리테이너 링의 랩핑 작업이 가능한 것을 특징으로 하는 다이아몬드 디스크 드레싱 설비.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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