KR200267224Y1 - 반도체 웨이퍼용 평탄화 장치 - Google Patents

Abstract

이 고안은 반도체 웨이퍼용 평탄화 장치에 관한 것으로, 웨이퍼의 평탄화 공정중 최소량의 슬러리를 사용함으로써, 슬러리의 배수량을 줄여 비용 및 환경 문제에 기여할 수 있도록, 대략 원판형으로서 표면에는 패드(2)가 형성된 채 일정 방향으로 회전하는 플래튼(1)과, 상기 패드(2) 상면의 일정영역에 웨이퍼(3)를 고정시킨 채 상기 패드(2)에 밀착시킴과 동시에 상기 플래튼(1)의 회전 방향과 동일 방향으로 회전하는 캐리어(4)와, 상기 패드(2) 상면에 일정량의 슬러리(7)를 공급하는 노즐(5)로 이루어진 반도체 웨이퍼용 평탄화 장치에 있어서, 상기 노즐(5)은 상기 패드(2)의 중심측에서 둘레측까지 일정 길이를 가지며 형성된 동시에, 상기 패드의 중심측에서 둘레측까지 대응되는 영역에 일렬로 다수의 홀(6)이 형성된 것을 특징으로 함.

Description

반도체 웨이퍼용 평탄화 장치{Chemical Mechanical Polishing apparatus for semiconductor wafer}

본 고안은 반도체 웨이퍼용 평탄화 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게 설명하면 웨이퍼의 평탄화 공정중 최소량의 슬러리를 사용함으로써, 슬러리의 배수량을줄여 비용 및 환경 문제에 기여할 수 있는 반도체 웨이퍼용 평탄화 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 웨이퍼의 평탄화(CMP; Chemical Mechanical Polishing) 공정은 초고집적회로(ULSI; Ultra-Large Scale Integrated circuits)의 제조를 위하여 사용되는 공정으로 기계적 작용과 화학적 작용을 이용하여 부분 공정이 수행된 실리콘 웨이퍼를 얇게(0.5㎛ 정도) 갈아내어 평탄하게 만드는 공정을 말한다.

도1a 및 도1b에는 이러한 반도체 웨이퍼를 위한 일반적인 평탄화 장치가 도시되어 있으며, 이를 참조하여 종래 평탄화 장치의 구성 및 방법을 간략히 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이 대략 원판형으로서 중앙의 회전축을 중심으로 일정 방향으로 회전하는 플래튼(1')이 구비되어 있고, 상기 플래튼(1')의 상면에는 웨이퍼(3')를 연마하는 패드(2')가 부착되어 있다. 또한, 상기 패드(2')의 상부 일측에는 웨이퍼(3')의 후면을 고정시키는 캐리어(4')가 위치되어 있으며, 상기 캐리어(4')는 상기 플래튼(1')의 회전 방향과 같은 방향으로 회전된다. 또한, 상기 패드(2')의 상부에는 화학적 및 기계적 마모작용을 수행할 수 있도록 일정량의 슬러리(7')를 공급하는 노즐(5')이 구비되어 있다. 도면중 화살표 방향은 슬러리(7')의 배출 방향을 도시한 것이며, 이것은 상기 플래튼(1')의 회전수(RPM)에 따라 다르게 나타난다.

이러한 평탄화 장치는 먼저 상기 캐리어(4')에 의해 웨이퍼(3')가 고정되고, 이어서 상기 캐리어(4')에 의해 상기 웨이퍼(3')가 상기 플래튼(1')의 패드(2')에밀착된다. 또한, 노즐(5')을 통해서는 일정량의 슬러리(7')가 패드(2')의 중앙에 공급됨과 동시에 상기 플래튼(1') 및 캐리어(4')가 일정 방향으로 회전함으로써, 상기 웨이퍼(3')의 평탄화 공정이 진행된다. 여기서, 통상 상기 캐리어(4')의 회전 방향과 상기 플래튼(1')의 회전 방향은 동일하게 셋팅된다.

그러나, 이러한 종래의 평탄화 장치는 플래튼 즉, 패드의 중앙에 슬러리가 공급되고, 상기 패드의 회전에 따라 상기 슬러리가 포물선 형태의 궤적을 그리며 상기 패드의 외측으로 빠져 나가면서 웨이퍼의 평탄화가 진행됨으로써, 1매의 웨이퍼를 평탄화하는데 과다하게 슬러리가 낭비되는 단점이 있다. 즉, 웨이퍼는 패드의 소정 영역에만 접촉되고 있는 상태인데, 상기 슬러리는 상기 모든 패드의 표면을 따라서 외측으로 배출되기 때문이다.

또한, 상기와 같이 과다한 슬러리의 사용으로 인해 이것을 처리하기 위한 처리 비용이 증가될 뿐만 아니라 환경 문제도 유발되는 단점이 있다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 웨이퍼의 평탄화 공정중 최소량의 슬러리를 사용함으로써, 슬러리의 배수량을 줄여 비용 및 환경 문제에 기여할 수 있는 반도체 웨이퍼용 평탄화 장치의 제공에 있다.

도1a 및 도1b는 종래 반도체 웨이퍼용 평탄화 장치를 도시한 평면도 및 단면도이다.

도2a 및 도2b는 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼용 평탄화 장치를 도시한 평면도 및 단면도이고, 도2c는 본 고안에 의한 평탄화 장치에서 슬러리 공급을 위한 노즐을 도시한 저면도이다.

- 도면중 주요 부호에 대한 설명 -

1; 플래튼(platen) 2; 패드(pad)

3; 웨이퍼(wafer) 4; 캐리어(carrier)

5; 노즐(nozzle) 6; 홀(hole)

7; 슬러리(Slurry)

상기한 목적을 달성하기 위해 본 고안은 대략 원판형으로서 표면에는 패드가 형성된 채 일정 방향으로 회전하는 플래튼과, 상기 패드 상면의 일정영역에 웨이퍼를 고정시킨 채 상기 패드에 밀착시킴과 동시에 상기 플래튼의 회전 방향과 동일 방향으로 회전하는 캐리어와, 상기 패드 상면에 일정량의 슬러리를 공급하는 노즐로 이루어진 반도체 웨이퍼용 평탄화 장치에 있어서, 상기 노즐은 상기 패드의 중심측에서 둘레측까지 일정 길이를 가지며 형성된 동시에, 상기 중심측에서 둘레측까지 대응되는 영역에 일렬로 다수의 홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 노즐의 홀은 직경이 상기 패드의 중심측에서 그 둘레측으로 감에 따라 점차 작아지게 형성됨이 바람직하다.

상기와 같이 하여 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼용 평탄화 장치에 의하면, 실제로 평탄화 공정이 수행되는 소정 영역에만 슬러리를 집중 공급함으로써, 최소의 슬러리를 이용하게 되고 이에 따라 슬러리의 배수량을 줄여 비용 및 환경 문제에 적극 기여할 수 있게 된다.

더불어, 실제로 평탄화 공정이 수행되는 영역에만 슬러리를 고르게 공급함으로써, 공정 개선도 이루어진다.

(실시예)

이하 본 고안이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 고안을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2a 및 도2b는 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼용 평탄화 장치를 도시한 평면도 및 단면도이고, 도2c는 본 고안에 의한 평탄화 장치에서 슬러리 공급을 위한 노즐을 도시한 저면도이다.

도시된 바와 같이 대략 원판형으로서 표면에는 패드(2)가 형성된 채 일정 방향으로 회전하는 플래튼(1)이 구비되어 있고, 상기 패드(2)의 상면 일정영역에는 웨이퍼(3)를 고정시킨 채 상기 패드(2)에 밀착시킴과 동시에 상기 플래튼(1)의 회전 방향과 동일 방향으로 회전하는 캐리어(4)가 구비되어 있다. 또한, 상기 패드(2) 상면에는 일정량의 슬러리(7)를 공급하는 노즐(5)이 구비되어 있으며, 이러한 구성은 종래와 동일하다.

단, 본 발명은 상기 노즐(5)이 상기 패드(2)의 중심측에서 둘레측까지 일정 길이를 가지며 형성되어 있고, 상기 중심측에서 둘레측까지 대응되는 영역에는 다수의 홀(6)이 일렬로 일정거리 이격된 채 형성된 것이 특징이다.

즉, 상기 노즐(5)은 상기 패드(2)의 상면과 평행한 방향으로 위치되어 있으며, 노즐(5)의 길이 방향이 상기 패드(2)의 직경과 대응되는 방향으로 형성되어 있다.

또한, 상기 노즐(5)에 형성된 다수의 홀(6)은 직경이 상기 패드(2)의 중심측에서 그 둘레측으로 감에 따라 점차 작아지도록 형성됨으로써, 슬러리(7)가 패드(2) 중심측에서 그 둘레측으로 감에 따라 점차 감소되어 공급되는 동시에, 공정 진행 영역에만 슬러리(7)가 균일하게 공급되도록 되어 있다.

여기서, 상기 노즐(5)은 하나의 노즐(5)에 다수의 홀(6)이 형성된 예를 설명하였지만, 이것으로 본 고안이 한정되는 것은 아니며, 하나의 홀이 형성된 노즐이 다수 구비되어 제공될 수도 있다.

상기와 같은 구성을 하는 본 고안의 평탄화 장치의 작용을 설명하면 다음과같다.

먼저 캐리어(4)에 의해 웨이퍼(3)가 고정되고, 이어서 상기 캐리어(4)에 의해 상기 웨이퍼(3)가 플래튼(1)의 패드(2)에 밀착된다. 또한, 노즐(5)을 통해서는 일정량의 슬러리(7)가 패드(2) 중심측에서 둘레측까지 고르게 공급됨과 동시에 상기 플래튼(1) 및 캐리어(4)가 동일 방향으로 회전함으로써, 상기 웨이퍼(3)의 평탄화 공정이 진행된다.

한편, 상기 노즐(5)은 길이가 상기 패드(2)의 직경과 평행한 방향으로 형성되어 있고, 또한 노즐(5)의 홀(6)이 상기 패드(2)의 중심측에서 둘레측으로 갈수록 점차 작아지게 다수 형성되어 있으므로, 공정 진행 영역에 집중적으로 슬러리(7)가 공급됨은 물론, 최소의 슬러리(7)가 공급된다.

이상에서와 같이 본 고안은 비록 상기의 실시예에 한하여 설명하였지만 여기에만 한정되지 않으며, 본 고안의 범주 및 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지로 변형된 실시예도 가능할 것이다.

따라서, 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼용 평탄화 장치에 의하면, 실제로 평탄화 공정이 수행되는 소정 영역에만 슬러리를 집중 공급함으로써, 최소의 슬러리를 이용하게 되고 이에 따라 슬러리의 배수량을 줄여 비용 및 환경 문제에 적극 기여할 수 있는 효과가 있다.

더불어, 실제로 평탄화 공정이 수행되는 영역에만 슬러리를 균일하게 공급함으로써, 공정 개선도 이루어지는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 대략 원판형으로서 표면에는 패드(2)가 형성된 채 일정 방향으로 회전하는 플래튼(1)과, 상기 패드(2) 상면의 일정영역에 웨이퍼(3)를 고정시킨 채 상기 패드(2)에 밀착시킴과 동시에 상기 플래튼(1)의 회전 방향과 동일 방향으로 회전하는 캐리어(4)와, 상기 패드(2) 상면에 일정량의 슬러리(7)를 공급하는 노즐(5)로 이루어진 반도체 웨이퍼용 평탄화 장치에 있어서,

   상기 노즐(5)은 상기 패드(2)의 중심측에서 둘레측까지 일정 길이를 가지며 형성된 동시에, 상기 패드의 중심측에서 둘레측까지 대응되는 영역에 일렬로 다수의 홀(6)이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼용 평탄화 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 노즐(5)의 홀(6)은 직경이 상기 패드(2)의 중심측에서 그 둘레측으로 감에 따라 점차 작아짐을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼용 평탄화 장치.