KR200254354Y1 - 화학 기계적 연마장치의 연마디스크 세척기 - Google Patents
화학 기계적 연마장치의 연마디스크 세척기 Download PDFInfo
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Abstract
본 고안의 목적은 연마 디스크의 그리드에 채워진 슬러리가 굳더라도 원활하게 제거가 가능하도록 하는 화학 기계적 연마장치의 연마디스크 세척기를 제공하는 데 있다.
이에 본 고안의 연마디스크 세척기는 상방으로 세정가스 및 세정액을 분사하는 다수의 분사공이 형성되고, 상면에 연마디스크와 접촉되는 브러쉬가 설치되는 베이스와; 세정가스 및 세정액을 각각 분사하는 다수의 분사공과 각각 연통되고, 자체에 설치된 솔레노이드 밸브에 의해 세정가스 및 세정액의 분사량을 조절하는 복수의 공급관을 포함하는 것이 특징이다.
따라서, 굳어진 슬러리를 제거하기 위해서 연마디스크를 교체하거나 분리하는 경우가 감소되어 연마작업의 연속성이 보장되고, 종래에 비해서 연마장치를 정지하였다가 재가동시켜야 할 경우가 감소하여 작업 생산성이 향상되며, 아울러 그리드에 채워진 슬러리가 나중에 떨어져 나와 파티클의 원인이나 웨이퍼에 발생되는 스크래치의 원인이 되어 않기 때문에 반도체 생산수율이 향상된다.
Description
본 고안은 화학 기계적 연마장치에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 화학 기계적 연마장치에 사용되는 연마디스크를 세척하는 세척기에 관한 것이다.
일반적으로 화학 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing)는 반도체 웨이퍼의 표면상의 피막 또는 층을 매끄럽게 하거나, 연마하거나 또는 평탄화 하기 위해 폭넓게 사용된다.
이와 같은 연마를 위한 화학 기계적 연마장치는 회전 플레이트상의 연마 패드에 웨이퍼의 전면을 밀착시킨 상태에서 슬러리를 공급하면서 회전 플레이트를 회전시켜 웨이퍼의 전면을 연마하게 된다.
이러한 연마가 지속되면 연마 패드의 표면이 오래된 슬러리와 웨이퍼에서 연마된 연마 입자들로 인하여 연마 패드의 표면이 매끄럽게 되고, 그 결과 연마 속도 및 연마효율이 감소된다.
상술한 연마 속도 및 연마효율이 감소되는 문제를 해결하기 위해서 최근에는 화학 기계적 연마장치에 연마 패드 상태를 조절하는 장치가 설치되고 있다.
즉, 연마 패드 상태 조절장치는 연마 디스크를 사용하여 연마 패드의 거칠기를 증가시키고 그레이징(glazing) 공정을 수행하게 된다.
연마 디스크는 슬러리를 연마 패드 위에 고르게 펴주고 연마 패드의 윤모를 재생시키는 역할을 하게 되는데, 이 작업을 반복해서 하게 되면 슬러리가 벌집처럼 생긴 연마 디스크의 그리드에 채워지게 되므로 연마 작업이 중지된 시기에 순수를 이용하여 그리드에 채워진 슬러리를 세척하게 된다.
그러나, 그리드로 채워진 슬러리가 완전히 제거되지 않은 상태에서 다음 작업이 이루어지고, 제거되지 않은 슬러리가 남아 있다가 굳어져 버리게 되면 연마 디스크의 성능이 떨어지게 된다.
그러면 장치를 정지시킨 후 연마 디스크를 교체하거나 분리하여야 하기 때문에 연마작업이 연속으로 이루어지지 못하게 되는 문제점이 있다.
또한 연마장치를 정지하였다가 재가동시켜야 하므로 장비를 재정비해야 하는 불편함과 공수가 요구되는 문제점도 있다.
아울러 그리드에 채워진 슬러리가 나중에 떨어져 나와 파티클의 원인이나 웨이퍼에 발생되는 스크래치의 원인이 되어 생산수율이 떨어지는 문제점도 있다.
본 고안은 이와 같은 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 연마 디스크의 그리드에 채워진 슬러리가 굳더라도 원활하게 제거가 가능하도록 하는 화학 기계적 연마장치의 연마디스크 세척기를 제공하는 데 있다.
도 1은 본 고안의 연마디스크 세척기가 설치된 화학 기계적 연마장치를 개략적으로 도시한 측면도이고,
도 2는 본 고안에 따른 연마디스크 세척기를 도시한 측면도이며,
도 3은 도 2의 A에서 도시한 평면도이다.
<< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >>
W...웨이퍼 10...연마디스크
20...세척기 22...베이스
24...세정가스 분사공 26...세정액 분사공
28, 30...공급관 32...제어부
34, 36...솔레노이드 밸브 38...브러쉬
상술한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 연마디스크 세척기는 상방으로 세정가스 및 세정액을 분사하는 다수의 분사공이 형성되고, 상면에 연마디스크와 접촉되는 브러쉬가 설치되는 베이스와; 세정가스 및 세정액을 각각 분사하는 다수의 분사공과 각각 연통되고, 자체에 설치된 솔레노이드 밸브에 의해 세정가스 및 세정액의 분사량을 조절하는 복수의 공급관을 포함하는 것이 특징이다.
이하 본 고안에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 고안의 연마디스크 세척기가 설치된 화학 기계적 연마장치를 개략적으로 도시한 측면도이고, 도 2는 본 고안에 따른 연마디스크 세척기를 도시한 측면도이며, 도 3은 도 2의 A에서 도시한 평면도이다.
본 고안의 세척기를 설명하기에 앞서, 도 1를 참조하여 화학 기계적 연마장치의 구성을 살펴보면, 연마 플레이트(2) 위에는 연마 패드(4)가 장착되고, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 캐리어(6)에 고정된 상태로 전면이 연마 패드에 접하게 된다.
이 상태에서 연마 플레이트(2)가 회전하고, 이와 동시에 일측에 설치된 도관(8)을 통해 슬러리가 공급된다.
연마 상태 조절장치는 연마 플레이트(2)의 일측에 설치된다.
연마 상태 조절장치의 연마디스크(10)는 회전중인 상태에서, 아암(12)의 회전으로 연마 패드(4)의 상부로 이동하고, 하강하여 연마 패드(4)의 슬러리를 골고루 펴주게 된다.
연마 패드(4)의 표면 상태를 조절한 연마디스크(10)는 상승한 후, 아암(12)의 회전으로 이동하여 본 고안에 따른 세척기(20)에서 세척을 하게 된다.
본 고안의 세척기(20)는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 베이스(22)의 상면에 세정가스를 분사하는 세정가스 분사공(24)과 세정액을 분사하는 세정액 분사공(26)이 교차하여 형성되고, 베이스(22)의 하부에는 세정가스 및 세정액을 공급하기 위한 복수의 공급관(28)(30)이 설치된다.
여기서 세정가스 및 세정액으로는 각각 질소가스와 순수가 사용되는 것이 바람직하다.
그리고 세정가스 분사공(24)과 세정액 분사공(26)은 각각 일렬로 배열되게 형성되고, 각각은 서로 교차되는 것이 바람직하다.
각각의 공급관(28)(30)에는 제어부(32)와 연결된 솔레노이드 밸브(34)(36)가설치되어 공급되는 세정가스 및 세정액의 양을 조절하거나 공급을 차단하게 된다.
그리고 베이스(22)의 상면 전체에는 브러쉬(38)가 설치되어 연마디스크(10)의 그리드(10a)에 채워진 슬러리를 닦아낸다.
이와 같이 구성되는 본 고안에 따른 세척기는 다음과 같은 작용을 나타낸다.
연마 패드(4)의 표면 상태를 조절한 연마디스크(10)는 조절작업이 종료되면 상승한 후, 아암(12)의 회전에 의해 세척기(20)의 상부까지 이동한다.
이어서 연마디스크(10)는 세척기(20)의 상부에서 브러쉬(38)에 접촉할 때까지 하강한 후 멈추게 되고, 이 상태에서 연마디스크(10)가 회전되게 되면 브러쉬(38)는 그리드(10a)의 구석구석까지 문질러 그리드(10a)에 채워진 슬러리를 털어내며, 이와 동시에 세정가스 분사공(24)과 세정액 분사공(26)을 통해 질소가스와 순수가 분사된다.
그러면 질소가스는 브러쉬(38)가 미치지 못하는 곳을 불어서 떨어뜨리고, 순수는 떨어져 나온 슬러리 찌꺼기를 씻어낸다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안에 의하면 연마디스크의 그리드에 채워진 슬러리가 1차로 브러쉬에 의해 털어내지고, 2차 및 3차로 질소가스와 순수에 의해 제거되기 때문에, 종래에 비해 굳어진 슬러리를 효과적으로 제거할 수 있게 된다.
따라서 굳어진 슬러리를 제거하기 위해서 연마디스크를 교체하거나 분리하는 경우가 감소되어 연마작업의 연속성이 보장되는 효과가 있다.
또한 종래에 비해서 연마장치를 정지하였다가 재가동시켜야 할 경우가 감소하여 작업 생산성이 향상된다.
아울러 그리드에 채워진 슬러리가 나중에 떨어져 나와 파티클의 원인이나 웨이퍼에 발생되는 스크래치의 원인이 되지 않기 때문에 반도체 생산수율이 향상된다.
Claims (3)
- 연마디스크를 이용하여 연마 패드의 상태를 조절하는 설비가 설치된 화학 기계적 연마장치에 있어서,상방으로 세정가스 및 세정액을 분사하는 다수의 분사공이 형성되고, 상면에 상기 연마디스크와 접촉되는 브러쉬가 설치되는 베이스; 및상기 세정가스 및 세정액을 각각 분사하는 다수의 분사공과 각각 연통되고, 자체에 설치된 솔레노이드 밸브에 의해 상기 세정가스 및 세정액의 분사량을 조절하는 복수의 공급관을 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마장치의 연마디스크 세척기.
- 제 1 항에 있어서,상기 세정가스를 분사하는 다수의 분사공과, 상기 세정액을 분사하는 다수의 분사공이 일렬로 배열되는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마장치의 연마디스크 세척기.
- 제 2 항에 있어서,상기 세정가스 분사공과 세정액 분사공은 열십자로 교차 배열되는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마장치의 연마디스크 세척기.
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