KR200294588Y1 - Ｃｍｐ 장비의 연마 패드 장착 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안의 목적은 지지플레이트와 우레탄 서포터와의 결합력을 높임으로써 패드의 중앙부분이 들려올라가는 현상을 방지할 수 있도록 된 CMP장비의 연마 패드 장착 구조를 제공함에 있다.

이에 본 고안은 웨이퍼의 평탄화 공정중 화학적 기계 연마를 이용한 평탄화 공정시 사용되는 CMP 장비의 연마용 패드 장착 구조에 있어서, 상기 패드 후면에 설치되는 우레탄 서포터와 접착 본드층을 매개로 상기 우레탄 서포터가 부착 지지되는 지지플레이트 사이에 결합용 리벳이 설치되고, 상기 리벳의 설치 위치가 우레탄 서포터의 외주부와 중앙부인 것을 특징으로 하는 CMP장비의 연마 패드 장착 구조를 제공한다.

Description

ＣＭＰ 장비의 연마 패드 장착 구조{Structure for mounting pad of CMP}

본 고안은 본 고안은 반도체 웨이퍼 제조용 평탄화 장비인 화학적 기계연마 (이하 CMP라 칭한다)장비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화학적 기계 연마장비에 장착되어 웨이퍼 표면을 연마하는 연마패드의 장착 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 제조장비인 CMP 장비는 웨이퍼 표면을 연마하여 원하는 만큼의 연마율과 평탄화를 얻는 데 사용되는 장비이다.

이러한 CMP 장비를 이용한 평탄화 공정은 웨이퍼가 바닥을 보며 회전을 하고, 웨이퍼 표면에는 연마용 패드가 접하여 직선 운동 또는 비선형 운동(sweep)을하며, 상기 웨이퍼와 연마용 패드가 접촉하는 부분으로 연마제로서 슬러리 노즐에서 나온 슬러리가 뿌려져 웨이퍼의 표면을 깎아내는 구조로 되어 있다.

즉, CMP 장비에서 웨이퍼는 어퍼헤드에 의해 홀딩되며 연마용 패드는 로어헤드에 설치되는 데, 상기 로어헤드는 연마용 패드가 상부에 부착되는 패드베이커와 이 패드베이커를 움직이지 않도록 고정시켜주는 상,하 클램핑링, 실링용 오링, 상기 패드베이커 하부에 설치되어 슬러리를 고르게 공급시키기 위한 메쉬, 이 메쉬 하부에 설치되고 내부로 에어가 공급되어 패드에 압력을 가하기 위한 다이어프램을 포함한다.

여기서 도 1은 연마 패드 설치구조를 도시한 개략적인 단면도로서, 상기 연마용 패드(10)는 후면에 우레탄 서포터(11)가 부착되며 우레탄 서포터(11)는 다이어프램(12) 위에 놓여지는 지지플레이트(13)에 접착 본드층(14)을 매개로 접착되어 있고, 슬러리를 연마용 패드(10) 위로 공급하기 위하여 연마용 패드(10)에서 다이어프램(12)을 수직 관통하는 슬러리 공급홀(15)이 형성되며, 상기 지지플레이트(13)와 우레탄 서포터(12)는 접착 본드층(14) 외에 다수개의 리벳(16)으로 결합되어 있는 구조이다.

그런데, 상기한 종래의 구조는 도 2에 도시된 바와 같이 우레탄 서포터(11)와 지지플레이트(13)간에 설치되는 리벳(16)이 패드의 외주면쪽으로 치우쳐져 설치됨에 따라 장시간 사용시 접착 본드층이 떨어져 패드의 중앙부분이 이탈되어 올라가게 되는 문제가 발생된다.

이와같이 패드의 중앙부분이 올라가는 경우 슬러리가 지지플레이트와 우레탄서포터 사이에 스며들어 슬러리 공급이 원활히 이루어지지 않게 된다.

또한, 블레이더인 다이어프램에 에어가 공급되어 다이어프램을 팽창시킬 때 이 팽창압이 웨이퍼에 고르게 전달되지 않게 되며, 장비에 불균일한 압력에 의한 에러가 발생하여 웨이퍼 표면에 많은 손상을 가하게 되며 심한 경우 웨이퍼가 파손되는 문제가 있다.

이에 본 고안은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 지지플레이트와 우레탄 서포터와의 결합력을 높임으로써 패드의 중앙부분이 들려올라가는 현상을 방지할 수 있도록 된 CMP장비의 연마 패드 장착 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 CMP장비의 연마 패드 설치구조를 도시한 개략적인 단면도,

도 2는 종래기술에 따른 연마 패드 설치구조를 도시한 평면도,

도 3은 본 고안에 따른 CMP장비의 연마 패드 설치구조를 도시한 개략적인 단면도,

도 4는 본 고안에 따른 연마 패드 설치구조를 도시한 평면도이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 웨이퍼의 평탄화 공정중 화학적 기계 연마를 이용한 평탄화 공정시 사용되는 CMP 장비의 패드 장착 구조에 있어서, 패드 후면에 설치되는 우레탄 서포터와 접착 본드층을 매개로 상기 우레탄 서포터가 부착 지지되는 지지플레이트 사이에 결합용 리벳이 설치되고 상기 리벳의 설치 위치가 우레탄 서포터의 외주면과 중앙부인 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 우레탄 서포터의 중앙부에 설치되는 리벳은 에어압의 원활한 전달을 위하여 4개 정도가 바람직하다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 CMP장비의 연마 패드 설치구조를 도시한 개략적인 단면도이고, 도 4는 본 고안에 따른 연마 패드 설치구조를 도시한 평면도로서, 종래의 기술과 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 본 고안을 설명한다.

상기한 도면에 의하면, CMP 장비는 웨이퍼가 홀딩되는 어퍼헤드와, 상기 웨이퍼를 연마하기 위한 연마용 패드(10)가 상부에 부착되는 패드베이커와, 이 패드베이커를 움직이지 않도록 고정시켜주는 상,하 클램핑링, 상기 패드베이커 하부에 설치되어 슬러리를 고르게 공급시키기 위한 메쉬, 이 메쉬 하부에 설치되고 내부로 에어가 공급되어 패드(10)에 압력을 가하기 위한 다이어프램(12), 상기 연마패드(10)에서 다이어프램(12)을 수직관통하여 슬러리를 연마패드(10) 위로 공급하기 위한 공급홀(15)을 포함하는 로어헤드를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 패드베이커는 연마용 패드(10) 후면에 부착되는 우레탄 서포터(11)와 상기 다이어프램(12) 위에 놓여지고 상기 우레탄 서포터(11)와 접착 본드층(14)을 매개로 접착되는 지지플레이트(13)를 포함한다.

여기서 본 발명은 상기 지지플레이트(13)와 우레탄 서포터(11) 사이에 결합력을 높이기 위한 다수개의 리벳(16,20)이 결합되며, 상기 리벳(16,20)의 설치 위치가 우레탄 서포터(11)의 외주부와 중앙부인 구조로 되어 있다.

이에 따라 우레탄 서포터(11)와 지지플레이트(13)와의 결합력이 높아져 중앙부의 들뜸현상을 방지할 수 있게 된다.

상기 우레탄 서포터(11)의 외주부에 설치되는 리벳(16)(이하, 외측리벳이라 한다)은 일정간격을 두고 우레탄 서포터(11)의 외주부를 따라 일정간격으로 연속설치되며, 중앙부에 설치되는 리벳(20)(이하, 중앙리벳이라 한다)는 우레탄 서포터(11)의 중심점을 기준으로 3개에서 4개 정도에 설치함이 바람직하다.

상기 중앙리벳(20)이 3개 이하로 설치될 경우에는 우레탄 서포터(11)와 지지플레이트(13)와의 중앙부 결합력을 충분히 보강할수 없게 되어 우레탄 서포터(11)의 중앙부가 지지플레이트(13)에 대해 들뜰 우려가 있으며, 상기 중앙리벳(20)이 4개 이상 설치될 경우에는 지지플레이트(13)와 우레탄 서포터(11)의 탄성이 강해져 다이어프램(12)에 의한 에어압력이 제대로 전달되지 않게 된다.

이에 따라 에어가 다이어프램(12)으로 공급되면 다이어프램(12)이 부풀어오르면서 위에 놓여져 있는 지지플레이트(13)를 가압하게 되고 이때 지지플레이트(13)와 우레탄 서포터(11)는 접착 본드층(14) 이외에 외주부와 중앙부가 리벳(16,20)에 의해 고정되어 있어서 상기와 같은 가압력이 우레탄 서포터(11)를 통해 웨이퍼 전체에 고르게 전달될 수 있게 된다.

이상에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 도시하고 또한 설명하였으나, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

이상 설명한 바와 같은 본 고안에 따른 CMP장비의 연마 패드 장착 구조에 의하면, 안정적인 공정 진행이 가능하며 웨이퍼에 고른 압력을 전달할 수 있게 되어 웨이퍼의 파손을 방지하고 실수율을 높일 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 웨이퍼의 평탄화 공정중 화학적 기계 연마를 이용한 평탄화 공정시 사용되는 CMP 장비의 연마용 패드 장착 구조에 있어서,

   상기 패드 후면에 설치되는 우레탄 서포터와 접착 본드층을 매개로 상기 우레탄 서포터가 부착 지지되는 지지플레이트 사이에 결합용 리벳이 설치되고, 상기 리벳의 설치 위치가 우레탄 서포터의 외주부와 중앙부인 것을 특징으로 하는 CMP장비의 연마 패드 장착 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 중앙부에 설치되는 리벳은 3개 내지 4개인 CMP장비의 연마 패드 장착 구조.