KR200399158Y1

KR200399158Y1 - 반도체 소자 및 엘씨디 제조용 액상물의 분사장치 및 이를이용한 ｃｍｐ 장치

Info

Publication number: KR200399158Y1
Application number: KR20-2005-0016261U
Authority: KR
Inventors: 남궁철
Original assignee: (주)수도프리미엄엔지니어링
Priority date: 2005-06-08
Filing date: 2005-06-08
Publication date: 2005-10-19

Abstract

본 고안은 반도체 소자 및 엘씨디 제조용 액상물의 분사장치 및 이를 이용한 CMP 장치에 관한 것으로서, 반도체 소자 또는 엘씨디 제조 공정에 사용되는 액상물을 공정의 목적이 되는 대상물에 분사시키는 장치로서, 대상물의 상측에 설치되고, 하단까지 유로가 형성되는 진동자와, 진동자의 유로로 액상물을 공급하는 액상물공급부와, 액상물공급부에 의해 유로를 따라 하측으로 흐르는 액상물이 점성에 의해 부착되는 면을 가지도록 진동자의 하단에 마련되는 부착부와, 부착부에 부착된 액상물이 진동에 의한 에너지로 인해 미세한 입자로 분할되어 대상물을 향해 분사되도록 진동자에 설치되어 진동을 가하는 진동발생기를 포함한다. 따라서, 본 고안은, 반도체 소자나 엘씨디 제조 공정에 사용되는 슬러리, 포토레지스트, 케미컬, 식각액 등과 같은 액상물을 폴리싱 패드나 웨이퍼 등의 대상물에 미세한 입자로 분할하여 균일하게 분사시킴으로써 균일도 등을 향상시켜서 공정의 질과 수율을 향상시키고, 폴리싱 패드, 웨이퍼 등 분사 대상물의 회전에 의한 원심력에 의해 흘러 버려지는 양을 최소화여 경제적인 공정이 가능하도록 하는 효과를 가지고 있다.

Description

반도체 소자 및 엘씨디 제조용 액상물의 분사장치 및 이를 이용한 ＣＭＰ 장치{SPRAYING APPARATUS OF A LIQUID FOR MANUFACTURING A SEMICONDUCTOR DEVICE AND LCD AND CHEMICAL-MECHANICAL PROCESSING APPARATUS}

본 고안은 반도체 소자 및 엘씨디 제조용 액상물의 분사장치 및 이를 이용한 ＣＭＰ 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 소자 또는 엘씨디의 제조 공정에 사용되는 슬러리, 포토레지스트, 케미컬 등과 같이 다양한 점성을 가지는 액상물을 폴리싱 패드, 웨이퍼, 글래스 등의 대상물에 미세한 입자로 분할하여 균일하게 분사시키는 반도체 소자 및 엘씨디 제조용 액상물의 분사장치 및 이를 이용한 ＣＭＰ 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 소자를 제조하기 위하여 노광공정, 확산공정, 식각공정, 화학기상증착공정, 연마공정, 세정공정 등 다양한 단위공정을 실시한다. 이러한 단위공정중 노광공정의 경우 일정한 점성을 가지는 포토레지스트를 웨이퍼에 공급하여 원심력에 의해 도포하게 되며, 연마공정의 경우도 연마액을 웨이퍼의 연마면에 공급함으로써 연마를 실시하게 된다.

이러한 공정에서 포토레지스트나 연마액 등과 같은 액상물은 대상물에 대한 액상물의 균일한 공급, 액상물의 소비량 절감, 액상물의 건조로 인한 파티클 발생 억제 등 웨이퍼의 수율 증대와 관련하여 많은 관심을 가지는 것이 사실이다.

반도체 소자를 제조하기 위한 제조공정에서 포토레지스트나 연마액 등과 같은 액상물 공급에 대한 문제점을 연마공정중 화학적 기계적 연마(Chemical-Mechanical Polishing; 이하 CMP"라 함) 공정을 예로 들어 설명하기로 하겠다.

CMP 공정은 웨이퍼의 대구경화에 따른 웨이퍼의 넓어진 면을 평탄화하기 위해서 화학적인 제거가공과 기계적인 제거가공을 하나의 가공방법으로 혼합한 공정으로서, 반도체 소자의 고속화 및 고집적화에 따라 다층 배선 구조에 있어서 배선 층수의 증가와 배선 패턴의 미세화에 대한 요구로 인해 노광장치의 초점 심도에 대한 공정여유가 줄어듬에 따라 충분한 초점 심도를 확보하기 위하여 칩 영역에 걸친 광역 평탄화를 실현하는 기술로서 중요한 역할을 하고 있다.

또한, CMP 공정은 기존의 희생막의 전면 식각공정과는 달리 단차를 가진 웨이퍼 표면을 폴리싱 패드 위에 밀착시킨 후 연마제와 화학물질이 포함된 슬러리(slurry)라는 연마액을 웨이퍼와 밀착면 사이에 주입시켜서 웨이퍼 표면을 평탄화시킨다.

도 1은 종래의 기술에 따른 CMP 장치를 도시한 개략도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 CMP 장치(10)는, 상면에 웨이퍼(W)가 연마되는 폴리싱 패드(polishing pad; 11)가 부착된 폴리싱 플래튼(platen; 12)이 회전 가능하게 설치되고, 하측에 장착된 웨이퍼(W)를 진공 흡착하여 폴리싱 패드(11) 상면에 일정 압력으로 밀착시켜서 회전시키는 폴리싱 헤드(polishing head; 13)가 폴리싱 플래튼(12) 상측에 로딩/언로딩 가능하도록 설치되며, 폴리싱시 폴리싱 패드(11)로 슬러리를 공급하는 슬러리공급라인(14)과 폴리싱 패드(11) 상면을 미소 절삭하여 폴리싱 패드(11) 표면에 새로운 미공들을 형성시키는 컨디셔너(미도시)가 폴리싱 플래튼(12) 상측에 각각 설치된다.

이러한 종래의 CMP 장치(10)는 슬러리공급라인(14)으로부터 공급되는 슬러리가 점성과 표면장력 등에 의해 부분적으로 응집된 상태로 폴리싱 패드(11)로 불균일하게 공급됨으로써 웨이퍼(W)에 부분적으로 불완전한 폴리싱을 초래하였고, 폴리싱 패드(11)로 공급된 슬러리가 폴리싱 패드(11)의 회전에 의해 웨이퍼(W)와 폴리싱 패드(11)사이로 유입되지 못한 채 대부분이 폴리싱 패드(11)의 가장자리로 바로 흘러버림으로써 고가인 슬러리를 낭비하는 문제점을 가지고 있었다. 특히, 이러한 문제점을 해결하기 위해 가압식 분무 노즐을 사용하여 슬러리를 분사할 경우 슬러리의 건조 등으로 인해 노즐이 막히거나 파티클을 유발시키는 등 많은 문제점을 발생시킨다.

또한, 슬러리공급라인(14)내에 정체된 슬러리가 응고됨으로써 파티클을 형성하게 되며, 이러한 파티클(particle)이 폴리싱 패드(11)로 공급될 경우 폴리싱되는 웨이퍼(W) 표면에 스크래치(scratch)를 발생시켜서 웨이퍼(W)의 수율을 현저하게 저하시키는 문제점을 가지고 있었다.

그러므로, 이러한 종래의 CMP 장치(10)의 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 특허청에 출원된 실용신안등록출원 제1999-30652호의 “화학 기계적 연마 시스템의 슬러리 공급 장치”가 개발되었으며, 이 장치는 도 2 및 도 3에서와 같이, 슬러리공급라인(14)에 초음파 발생부(20)가 마련된다.

초음파 발생부(20)는 도 2에서 도시된 바와 같이, 초순수(deionized water)가 채워지는 베스(bath)(21) 내측에 초음파 발생기(22)를 설치하고, 슬러리공급라인(14)이 베스(21) 내부를 관통하도록 설치되거나, 도 3에서 도시된 바와 같이, 슬러리공급라인(14)에 초음파 발생기(22)를 설치한 것으로, 일정한 주파수의 초음파를 발생시켜서 폴리싱을 위해 폴리싱 패드(11)로 공급되는 슬러리의 응집을 방지한다.

그러나, 이러한 종래의 기술에 따른 CMP 장치는 슬러리공급라인(14)에 초음파 발생기(22)를 설치함으로써 슬러리공급라인(14)내에 슬러리의 응고를 줄이기는 하였으나, 슬러리공급라인(14)으로부터 폴리싱 패드(11)로 낙하하는 슬러리는 점성이나 응집력 등에 의해 여전히 응집되어 폴리싱 패드(11)로 불균일하게 공급되며, 폴리싱 패드(11)로 공급된 슬러리는 폴리싱 패드(11)의 회전에 의한 원심력에 의해 폴리싱 패드(11) 가장자리로 흘러 버림으로써 슬러리의 낭비를 초래함으로써 상기한 문제점을 해결하는데 적절하지 못한 문제점을 가지고 있었다.

또한, 슬러리에 강한 진동 에너지를 전달하여 응집을 억제하기 위해 초음파 발생기(22)의 출력을 높일 경우 슬러리는 폴리싱 패드(11) 외측으로 비산되어 공급하고자 하는 위치를 제어하기 힘들뿐만 아니라 주변을 오염시킨다.

이러한 문제점은 CMP 공정뿐만 아니라 노광공정에서도 포토레지스트를 웨이퍼에 도포할 때 발생되는 불균일한 도포, 웨이퍼의 회전력에 의해 고가의 포토레지스트의 낭비 등 유사한 문제점을 가지게 되며, 엘씨디 제조공정에서 글래스 표면의 세정 및 식각공정 등에서 세정을 위한 케미컬이나 식각액 등에도 동일하게 해당하는 문제점을 가지고 있었다.

본 고안은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 반도체 소자 및 엘씨디의 제조 공정에 사용되는 슬러리, 포토레지스트, 케미컬 등과 같은 액상물을 미세 입자로 분할하여 폴리싱 패드, 웨이퍼, 글래스 등의 대상물에 균일하게 공급시킴으로써 공정의 질을 향상시키고, 대상물의 회전에 의한 원심력에 의해 흘러 버려지는 양을 최소화여 경제적인 공정이 가능하도록 하는 반도체 소자 및 엘씨디 제조용 액상물의 분사장치 및 이를 이용한 ＣＭＰ 장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 고안은, 반도체 소자 또는 엘씨디 제조 공정에 사용되는 액상물을 공정의 목적이 되는 대상물에 분사시키는 장치로서, 대상물의 상측에 설치되고, 하단까지 유로가 형성되는 진동자와, 진동자의 유로로 액상물을 공급하는 액상물공급부와, 액상물공급부에 의해 유로를 따라 하측으로 흐르는 액상물이 점성에 의해 부착되는 면을 가지도록 진동자의 하단에 마련되는 부착부와, 부착부에 부착된 액상물이 진동에 의한 에너지로 인해 미세한 입자로 분할되어 대상물을 향해 분사되도록 진동자에 설치되어 진동을 가하는 진동발생기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안은, 반도체 소자를 제조하기 위해 회전하는 폴리싱 패드에 웨이퍼를 밀착시킨 상태에서 슬러리를 공급하여 폴리싱을 실시하는 CMP 장치에 있어서, 폴리싱 패드의 상측에 설치되는 아암과, 아암에 폴리싱 패드를 향하도록 완충부재를 매개로 설치되며, 하단까지 유로가 형성되는 적어도 하나 이상의 진동자와, 진동자의 유로마다 슬러리를 공급하는 슬러리공급부와, 슬러리공급부에 의해 유로를 따라 하측으로 흐르는 슬러리가 점성에 의해 부착되는 면을 가지도록 진동자마다 하단에 마련되는 부착부와, 부착부에 부착된 슬러리가 진동에 의한 에너지로 인해 미세한 입자로 분할되어 폴리싱 패드를 향해 분사되도록 진동자에 설치되어 진동을 가하는 진동발생기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 고안에 따른 반도체 소자 및 엘씨디 제조용 액상물의 분사장치를 도시한 구성도이다. 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 반도체 소자 및 엘씨디 제조용 액상물의 분사장치(100)는 반도체 소자 및 엘씨디의 제조공정에 사용되는 슬러리, 포토레지스트, 케미컬, 식각액 등과 같은 액상물을 폴리싱 패드나 웨이퍼 등의 대상물(1)에 분사시키는 장치로서, 대상물(1)의 상측에 설치되는 진동자(110)와, 진동자(110)로 액상물을 공급하는 액상물공급부(120)와, 진동자(110)의 하단에 마련되는 부착부(130)와, 진동자(110)에 설치되는 진동발생기(140)를 포함한다.

진동자(110)는 대상물(1)의 상측에 설치되고, 내측으로부터 하단까지 연결되도록 유로(111)가 형성되며, 상단에 유로(111)와 액상물의 공급라인(미도시)을 연결시키기 위한 피팅부재(112)가 결합된다.

액상물공급부(120)(도 4에 도시)는 진동자(110)의 유로(111)로 액상물을 공급함으로써 액상물이 유로(111)를 따라 부착부(140)에 도달되도록 한다. 또한, 액상물공급부(120)는 액상물이 저장되는 저장탱크(121)로부터 공급펌프(122)의 펌핑력에 의하여 유로(111)로 액상물을 공급하되, 액상물의 공급시 유속은 액상물이 유로(111)를 통해 흘러 내려서 점성에 의해 부착부(140)에 부착될 수 있는 정도로 유지된다. 그리고, 액상물공급부(120)는 액상물의 공급경로상에 설치되어 액상물의 공급 압력을 일정하게 유지시키는 레귤레이터(123)가 마련될 수 있다.

부착부(130)는 액상물공급부(120)에 의해 유로(111)를 통해 하측으로 흐르는 액상물이 점성에 의해 부착되기 위해 진동자(110)의 하단에 일정한 면을 가지도록 마련된다.

부착부(130)는 하측을 향하는 콘 형상으로 형성되어 하향하는 외측면에 액상물이 점성으로 부착되도록 부착면(131)을 형성한다. 부착면(131)은 액상물의 분사 범위에 따라 알맞은 면적 및 모서리의 각도 등을 가진다. 한편, 부착부(130)는 도 8에서 도시된 바와 같이, 저면의 형상, 즉 부착면(131)의 평면형상이 타원형임이 바람직하다. 따라서, 부착면(131)에 액상물의 부착을 비교적 용이하게 하면서 타원형의 장반경에 해당하는 범위까지 액상물을 진동발생기(140)로부터 전달되는 진동 에너지에 의해 미세하게 분사시킬 수 있다.

부착부(130)는 액상물이 분사되는 면적의 크기에 따라 부착면(131)의 면적 및 모서리의 각도 등이 알맞게 하기 위하여 부착면(131)의 면적이나 구조를 다양하게 각각 형성하여 진동자(110)의 하단에 교체할 있도록 그 상단이 진동자(110)의 하단과 서로 나사 결합되며, 내측에 부착면(131)과 유로(111)를 연결시키는 연결로(132)가 관통 형성된다.

한편, 부착부(130)의 하단으로 공급되는 액상물의 이동경로로부터 분기되어 부착부(130) 하단의 부착면(131)까지 연장 형성됨으로써 액상물을 부착부(130) 하단의 부착면(131)에 다수의 지점으로 공급하는 적어도 하나 이상의 분배공급로(133)가 마련된다. 분배공급로(133)는 액상물의 이동경로로부터 분기되기 위해 유로(111) 또는 연결로(132)로부터 분기되며, 부착면(131)의 다수의 지점으로 액상물을 공급함으로써 부착면(131)에 액상물이 균일하게 분포되도록 한다.

진동발생기(140)는 부착부(130)에 부착된 액상물에 초음파의 진동 에너지를 전달하여 액상물이 표면장력과 점성에 의한 부착력을 극복하도록 운동 에너지를 가짐으로써 미세한 입자로 분할되어 대상물을 향해 분사되도록 하며, 진동자(110)에 설치되어 진동을 가한다. 진동자(110)는 진동발생기(140)가 설치되도록 외주면에 진동발생기(140)가 끼워져서 장착되도록 장착홈(113)이 형성된다.

진동발생기(140)는 다양한 진동발생장치가 사용되는데, 비교적 적은 전류로 진동을 발생시키는 압전소자가 바람직하다. 압전소자는 구리재질의 단자(141)를 통해 공급되는 전기에너지를 기계적인 진동에너지로 변환한다. 즉, 압전소자는 압력이 가해지면 전압을 발생하고, 전계가 가해지면 기계적인 변형이 일어나는 소자로서 전기적인 에너지와 기계적인 에너지간의 상호변환이 가능하며, 변환 효율이 매우 높다.

진동발생기(140)로부터 진동자(110)에 가해지는 진동을 외부로부터 차단시킨 상태로 진동자(110)를 대상물(1) 상측에 설치할 수 있도록 케이스(150)가 마련된다.

케이스(150)는 대상물(1)의 상측에 설치되는 아암이나, 브라켓, 그 밖에 다양한 형태로 고정되고, 내측에 진동자(110)가 러버 또는 우레탄 재질 등의 완충부재(151)를 매개로 하여 내측에 설치되며, 부착부(130)가 하측으로 돌출되어 노출되며, 진동자(110)에 설치되는 진동발생기(140)가 내측면과 이격되도록 위치한다. 따라서, 진동자(110)는 물론 진동발생기(140)로부터 가해지는 진동은 케이스(110)에 전달되지 않는다.

진동자(110)는 완충부재(151)를 매개로 케이스(150) 내측에 고정되기 위하여 외주면을 따라 고정리브(114)가 형성되며, 고정리브(114)를 한 쌍의 링 형상의 완충부재(151)가 감싸고, 이들 완충부재(151)사이에 링(152)이 끼워진 상태에서 케이스(150) 내측에 장착되며, 하부가 끼워지는 커버(153)가 케이스(150) 하단에 결합된다.

케이스(150)는 진동발생기(140), 즉 압전소자로 전원을 공급하기 위한 전원케이블이 관통하여 설치되도록 케이블고정부재(154)가 설치된다.

한편, 도 5에 도시된 다른 실시예에 따르면 케이블고정부재(155)와 케이스(150)의 측면에 수평되게 마련되며, 피팅부재(115) 역시 진동자(120)에 연결되어 수평을 유지하도록 형성된다. 이로 인해 높이를 줄임으로써 반도체 소자 또는 엘씨디 제조용 장치에 컴팩트하게 설치할 수 있도록 한다. 이러한 피팅부재(115)는 진동자(120)의 진동이 케이스(150)측으로 전달되지 못하도록 진동자(120)에 결합된 상태에서 케이스(150)의 개구에 이격되도록 위치하거나 완충재를 매개로 놓여진다.

또한, 커버(153)와 진동자(120)와의 사이에 진동자(120)의 진동이 커버(153)로 전달되지 않도록 하면서도 진동자(120)로의 액상물이나 기타 이물질의 출입을 억제하도록 완충재질의 차단링(156)이 마련된다.

본 고안에 따른 액상물 공급장치(100)를 이용한 CMP 장치(200)를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 고안에 따른 CMP 장치를 도시한 개략도이고, 도 7 내지 도 9는 본 고안에 따른 CMP 장치의 아암을 도시한 도면으로서, 동일한 구성부재에 대해서는 동일 부호를 부여하기로 한다.

도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 CMP 장치는 폴리싱 패드(210)의 상측에 설치되는 아암(220)과, 아암(220)에 폴리싱 패드(210)를 향하도록 완충부재(151)를 매개로 설치되며, 하단까지 유로(111)가 형성되는 적어도 하나 이상의 진동자(110)와, 진동자(110)의 유로(111)마다 슬러리를 공급하는 슬러리공급부(미도시)와, 슬러리공급부(미도시)에 의해 유로(111)를 통해 하측으로 흐르는 슬러리가 점성에 의해 부착되기 위해 일정한 면적을 가지도록 진동자(110)마다 하단에 마련되는 부착부(130), 부착부(130)에 부착된 슬러리가 충격에 의해 미세한 입자로 분할되어 폴리싱 패드(210)를 향해 분사되도록 진동자(110)에 설치되어 진동을 가하는 진동발생기(140)를 포함한다.

폴리싱 패드(210)는 폴리싱 하우징(211)에 진공 흡착되어 상측면에 밀착되어 회전하는 웨이퍼(W)를 폴리싱 플래튼(212)과 함께 회전함으로써 폴리싱을 실시한다.

아암(220)은 폴리싱 패드(210) 상측에 일정 거리로 이격되도록 축이나 브라켓 등을 매개로 설치되고, 하측이 개방되도록 형성되며, 내측 상부의 장착부(221)에 이미 상세히 설명한 액상물 분사장치(100)가 길이 방향으로 적어도 하나 이상 설치된다.

그러므로, 진동자(110), 부착부(130), 진동발생기(140), 케이스(150), 분배공급로(133)에 대해서는 이미 상세히 기술하였으므로 그 설명을 생략하기로 하겠다. 다만, 슬러리공급부는 액상물공급부(120)와 마찬가지로 미도시된 저장탱크, 공급펌프, 레귤레이터로 이루어지는데, 액상물로는 슬러리가 사용된다.

아암(220)은 슬러리를 진동자(110)의 유로(111)로 각각 공급하기 위하여 내측에 슬러리공급부와 연결되는 슬러리공급관(222)이 설치되며, 슬러리공급관(222)의 끝단이 분기되어 케이스(150)의 측부를 관통하여 진동자(110)의 유로(111)에 각각 연결된다. 또한, 아암(220)은 내측에 폴리싱 패드(110)를 향하여 초순수를 분사하도록 초순수린스노즐(223)이 길이방향을 따라 복수로 설치된다.

이와 같은 구조로 이루어진 반도체 소자 및 엘씨디 제조용 액상물의 분사장치 및 이를 이용한 ＣＭＰ 장치의 동작 및 작용은 다음과 같으며, 액상물이 슬러리인 CMP 장치를 중심으로 설명하면 다음과 같다.

폴리싱 하우징(211)에 진공 흡착된 웨이퍼(W)가 폴리싱 패드(210)로 로딩되면 슬리러를 폴리싱 패드(210)로 공급하는데, 이를 위해 액상물공급부(120)(도 4에 도시)의 저장탱크(121)(도 4에 도시)에 저장된 슬러리를 펌프(122)(도 4에 도시)의 펌핑력에 의해 레귤레이터(123)(도 4에 도시)를 통과시킴으로써 일정 압력으로 진동자(110)의 유로(111)로 공급시킨다.

유로(111)로 공급된 일정 압력의 슬러리는 하측으로 이동하여 연결로(132) 및 분배공급로(133)를 통해 부착부(130)의 부착면(131)에 여러 지점으로 공급되어 점성에 의해 부착면(131)에 전체적으로 퍼지면서 균일하게 부착되며, 압전소자를 일예로 사용하는 진동발생기(140)의 진동에 의한 에너지가 부착면(131)의 액상물에 전달되어 표면장력과 점성에 의한 부착력을 극복하는 운동에너지를 가지게 되는 액상물은 미세 입자로 분할되어 폴리싱 패드(210)로 균일하게 분사된다.

이 때, 진동발생기(140)의 계속적인 진동에 의해 유로(111) 등이 막힐 염려는 없으며, 폴리싱 패드(210) 등의 대상물의 종류 및 분사 면적에 따라 모서리의 각도를 달리하는 콘형상, 그 밖에 다양한 구조 및 면적을 가지는 부착면(131)이 형성되는 다른 부착부(130)를 진동자(110)로부터 교체할 수 있다.

특히, 부착부(130)의 저면 형상이 도 8에서 도시된 바와 같이 타원형으로 형성됨으로써 부착면(131)의 장반경을 폴리싱패드(210)의 반경방향과 일치시킬 경우 부착면(131)으로부터 분사되는 미세입자의 액상물을 회전하는 폴리싱패드(210)에 넓은 면적에 걸쳐 미치도록 하여 진동자(120) 및 진동발생기(140) 등의 설치 개수를 줄일 수 있다.

한편, 진동발생기(140)에 의해 가해지는 진동은 진동자(110)에는 전달되나, 완충부재(151)에 의해 차단됨으로써 케이스(150)나 아암(220) 등으로 전달되지 않도록 함으로써 CMP 공정 등이나 장치 등에 악영향을 미치지 않게 된다.

또한, CMP 장치(200)의 경우 아암(220) 하부에 마련되는 초순수린스노즐(223)에 의해 폴리싱 후 폴리싱 패드(210), 아암(220)의 장착부(221) 내부에 잔존하는 슬러리를 클리닝하도록 함으로써 슬러리의 경화로 인해 파티클을 발생시키는 것을 방지한다.

이러한 액상물 분사장치(100)는 CMP 장치(200)뿐만 아니라 노광 공정에서 웨이퍼에 포토레지스트를 공급시 균일한 공급을 가능하도록 하고, 그 밖에도 엘씨디 제조를 위해 글래스를 세정하기 위한 케미컬이나 식각을 위한 식각액 등의 균일한 공급을 위한 장치에도 적용될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 반도체 소자 및 엘씨디 제조용 액상물의 분사장치 및 이를 이용한 ＣＭＰ 장치는 반도체 소자 및 엘씨디의 제조 공정에 사용되는 슬러리, 포토레지스트, 케미컬 등과 같은 액상물을 폴리싱 패드, 웨이퍼, 글래스 등의 대상물에 미세한 입자로 분할하여 균일하게 분사시킴으로써 균일도 등을 향상시켜서 공정의 질과 수율을 향상시키고, 폴리싱 패드, 웨이퍼 등 분사 대상물의 회전에 의한 원심력에 의해 흘러 버려지는 양을 최소화여 경제적인 공정이 가능하도록 하는 효과를 가지고 있다.

이상에서 설명한 것은 본 고안에 따른 반도체 소자 및 엘씨디 제조용 액상물의 분사장치 및 이를 이용한 ＣＭＰ 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 실용신안등록청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 고안의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

도 1은 종래의 기술에 따른 CMP 장치를 도시한 개략도이고,

도 2는 종래의 CMP 장치에서 초음파 발생부의 일실시예를 도시한 도면이고,

도 3은 종래의 CMP 장치에서 초음파 발생부의 다른 실시예를 도시한 도면이고,

도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 반도체 소자 및 엘씨디 제조용 액상물의 분사장치를 도시한 구성도이고,

도 5는 본 고안의 다른 실시예에 따른 반도체 소자 및 엘씨디 제조용 액상물의 분사장치를 도시한 단면도이고,

도 6은 본 고안에 따른 CMP 장치를 도시한 개략도이고,

도 7은 본 고안에 따른 CMP 장치의 아암을 도시한 정단면도이고,

도 8은 본 고안에 따른 CMP 장치의 아암을 도시한 저면도이고,

도 9는 본 고안에 따른 CMP 장치의 아암을 도시한 측면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

110 : 진동자 111 : 유로

112,115 : 피팅부재 113 : 장착홈

114 : 고정리브 120 : 액상물공급부

121 : 저장탱크 122 : 공급펌프

123 : 레귤레이터 130 : 부착부

131 : 부착면 132 : 연결로

140 : 진동발생기 141 : 단자

150 : 케이스 151 : 완충부재

152 : 링 153 : 커버

154,155 : 케이블고정부재 210 : 폴리싱 패드

211 : 폴리싱 하우징 212 : 폴리싱 플래튼

220 : 아암 221 : 장착부

222 : 슬러리공급관 223 : 초순수린스노즐

Claims

반도체 소자 또는 엘씨디 제조 공정에 사용되는 액상물을 공정의 목적이 되는 대상물에 분사시키는 장치로서,

상기 대상물의 상측에 설치되고, 하단까지 유로가 형성되는 진동자와,

상기 진동자의 유로로 상기 액상물을 공급하는 액상물공급부와,

상기 액상물공급부에 의해 상기 유로를 따라 하측으로 흐르는 상기 액상물이 점성에 의해 부착되는 면을 가지도록 상기 진동자의 하단에 마련되는 부착부와,

상기 부착부에 부착된 상기 액상물이 진동에 의한 에너지로 인해 미세한 입자로 분할되어 상기 대상물을 향해 분사되도록 상기 진동자에 설치되어 진동을 가하는 진동발생기

를 포함하는 반도체 소자 및 엘씨디 제조용 액상물의 분사장치.
제 1 항에 있어서,

상기 부착부는,

콘 형상으로 형성되며, 외측면에 상기 액상물이 부착되는 것

을 특징으로 하는 반도체 소자 및 엘씨디 제조용 액상물의 분사장치.
제 1 항에 있어서,

상기 부착부는,

상기 진동자의 하단에 교체할 수 있도록 결합되는 것

을 특징으로 하는 반도체 소자 및 엘씨디 제조용 액상물의 분사장치.
제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 부착부는,

저면의 형상이 타원형인 것

을 특징으로 하는 반도체 소자 및 엘씨디 제조용 액상물의 분사장치
제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 부착부의 하단으로 공급되는 상기 액상물의 이동경로로부터 분기되어 상기 부착부의 하단까지 연장 형성됨으로써 상기 액상물을 상기 부착부 하단에 다수의 지점으로 공급되도록 하는 적어도 하나 이상의 분배공급로

를 더 포함하는 반도체 소자 및 엘씨디 제조용 액상물의 분사장치.
제 1 항에 있어서,

상기 진동발생기는,

전기에너지를 기계적인 진동에너지로 변환하는 압전소자인 것

을 특징으로 하는 반도체 소자 및 엘씨디 제조용 액상물의 분사장치.
제 1 항에 있어서,

상기 진동자가 완충부재를 매개로 내측에 설치되고, 상기 부착부가 하측으로 노출되며, 상기 진동발생기가 내측면과 이격되어 상기 진동자에 설치되는 케이스

를 더 포함하는 반도체 소자 및 엘씨디 제조용 액상물의 분사장치.
반도체 소자를 제조하기 위해 회전하는 폴리싱 패드에 웨이퍼를 밀착시킨 상태에서 슬러리를 공급하여 폴리싱을 실시하는 CMP 장치에 있어서,

상기 폴리싱 패드의 상측에 설치되는 아암과,

상기 아암에 상기 폴리싱 패드를 향하도록 완충부재를 매개로 설치되며, 하단까지 유로가 형성되는 적어도 하나 이상의 진동자와,

상기 진동자의 유로마다 상기 슬러리를 공급하는 슬러리공급부와,

상기 슬러리공급부에 의해 상기 유로를 따라 하측으로 흐르는 상기 슬러리가 점성에 의해 부착되는 면을 가지도록 상기 진동자마다 하단에 마련되는 부착부와,

상기 부착부에 부착된 상기 슬러리가 진동에 의한 에너지로 인해 미세한 입자로 분할되어 상기 폴리싱 패드를 향해 분사되도록 상기 진동자에 설치되어 진동을 가하는 진동발생기

를 포함하는 CMP 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 부착부는,

콘 형상으로 형성되어 외측면에 상기 슬러리가 부착되는 것

을 특징으로 하는 CMP 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 부착부는,

상기 진동자의 하단에 교체 가능하도록 결합되는 것

을 특징으로 하는 CMP 장치.
제 8 항 내지 제 10 중 어느 한 항에 있어서,

상기 부착부는,

저면의 형상이 타원형인 것

을 특징으로 하는 CMP 장치
제 8 항 내지 제 10 중 어느 한 항에 있어서,

상기 부착부의 하단으로 공급되는 상기 슬러리의 이동경로로부터 분기되어 상기 부착부의 하단까지 연장 형성됨으로써 상기 슬러리를 상기 부착부 하단에 다수의 지점으로 공급되도록 하는 적어도 하나 이상의 분배공급로

를 더 포함하는 CMP 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 진동발생기는,

전기에너지를 기계적인 진동에너지로 변환하는 압전소자인 것

을 특징으로 하는 CMP 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 아암은,

상기 폴리싱 패드를 향하여 초순수를 분사하도록 초순수린스노즐이 설치되는 것

을 특징으로 하는 CMP 장치.