KR20050010261A - Chemical mechanical polishing apparatus and method of polishig using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 화학적 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing: 이하, "CMP"라 함) 장치 및 이를 이용한 연마 방법에 관한 것으로, 특히 연마 테이블 및 연마 패드를 다수로 구성하고, 웨이퍼의 잘 연마되는 부분 또는 잘 연마되지 않는 부분에 따라 연마 테이블의 회전 속도를 다르게 조절함으로써 웨이퍼내의 평탄도를 향상시킬 수 있는 CMP 장치 및 이를 이용한 연마 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chemical mechanical polishing (hereinafter referred to as "CMP") apparatus and a polishing method using the same, in particular, comprising a plurality of polishing tables and polishing pads, and well-polished portions or well polishing of wafers. The present invention relates to a CMP apparatus and a polishing method using the same, which can improve the flatness of a wafer by differently adjusting the rotational speed of the polishing table according to a portion which is not.
도 1은 일반적인 CMP 장치의 개략도로서, 연마 테이블(polishing table) (11), 연마 패드(polishing pad)(12), 웨이퍼(13), 캐리어막(carrier film)(14) 및 웨이퍼 캐리어(wafer carrier)(15)로 구성된다. 연마 테이블(11)은 회전 및 좌우 이동이 가능하며, 연마 테이블(11)의 전면에는 웨이퍼(13)의 경면과 마주보는 연마 패드(12)가 접착 고정되어 있고, 웨이퍼 캐리어(carrier)(15)의 하부에는 웨이퍼(13)를 고정하기 위한 캐리어막(14)이 설치된다.1 is a schematic diagram of a typical CMP apparatus, comprising a polishing table 11, a polishing pad 12, a wafer 13, a carrier film 14, and a wafer carrier. (15). The polishing table 11 can be rotated and moved left and right, and the polishing pad 12 facing the mirror surface of the wafer 13 is adhesively fixed to the front surface of the polishing table 11, and the wafer carrier 15 The carrier film 14 for fixing the wafer 13 is provided at the bottom of the substrate.
상기와 같은 CMP 장치를 이용한 연마 방법은 슬러리 공급 노즐을 통해 연마 패드(12) 위에 슬러리를 공급하면서 연마 테이블(11)이 일정한 속도로 회전하고, 웨이퍼 캐리어(15)가 웨이퍼(13)에 일정한 압력을 가하면서 일정한 속도로 회전한다. 이러한 과정을 거치면서 웨이퍼(13)상에 형성된 막이 연마된다.In the polishing method using the CMP apparatus as described above, the polishing table 11 is rotated at a constant speed while the slurry is supplied onto the polishing pad 12 through the slurry supply nozzle, and the wafer carrier 15 is applied to the wafer 13 at a constant pressure. While rotating, rotate at a constant speed. Through this process, the film formed on the wafer 13 is polished.
그런데, 상기와 같은 CMP 장치를 이용한 연마 방법는 1개의 패드를 이용하여웨이퍼 표면을 연마하게 된다. 그러나, 이 경우 웨이퍼의 모든 부분에 동일한 힘을 가하기 어려워 웨이퍼 내의 두께 차이 및 반도체 칩 내의 패턴에 따른 두께 차이가 크게 발생한다. 또한, 평탄화시키는 물질의 재질에 따라 웨이퍼 중앙 부분이 다른 부분에 비해 두꺼워지거나 얇아지는 현상도 자주 발생하여 불량 및 수율 저하를 야기할 수 있다.However, in the polishing method using the CMP apparatus as described above, the wafer surface is polished using one pad. However, in this case, it is difficult to apply the same force to all parts of the wafer, so that the thickness difference in the wafer and the pattern in the semiconductor chip are large. In addition, depending on the material of the planarizing material, a phenomenon in which the center portion of the wafer becomes thicker or thinner than other portions often occurs, which may cause defects and lower yield.
본 발명의 목적은 웨이퍼의 모든 부분이 동일하게 연마되도록 할 수 있는 CMP 장치 및 이를 이용한 연마 방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a CMP apparatus and a polishing method using the same that allow all parts of the wafer to be polished equally.
본 발명의 다른 목적은 웨이퍼 테이블 및 웨이퍼 패드를 여러개로 구성하고, 웨이퍼의 부분마다 웨이퍼 테이블의 회전 속도를 달리하여 웨이퍼의 모든 부분이 동일하게 연마되도록 할 수 있는 CMP 장치 및 이를 이용한 연마 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a CMP device and a polishing method using the same, which comprises a plurality of wafer tables and wafer pads, and allows all parts of the wafer to be equally polished by varying the rotational speed of the wafer table for each part of the wafer. It is.
도 1은 일반적인 CMP 장치의 개략적인 구조를 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing a schematic structure of a general CMP apparatus.
도 2는 본 발명에 따른 CMP 장치의 개략적인 구조를 나타낸 단면도.2 is a cross-sectional view showing a schematic structure of a CMP apparatus according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 CMP 장치의 연마 테이블 및 연마 패드 부분의 개략적인 구조를 나타낸 평면도.3 is a plan view showing a schematic structure of a polishing table and a polishing pad portion of a CMP apparatus according to the present invention;
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
11, 21a 내지 21n : 연마 테이블11, 21a to 21n: polishing table
12, 22a 내지 22n : 연마 패드12, 22a to 22n: polishing pad
13 및 23 : 웨이퍼13 and 23: wafer
14 및 24 : 캐리어막14 and 24: carrier film
15 및 25 : 웨이퍼 캐리어15 and 25: wafer carrier
26 : 웨이퍼 테이블 측면에 부착된 연마 패드와 동일한 물질26: same material as the polishing pad attached to the side of the wafer table
본 발명에 따른 CMP 장치는 연마 테이블, 연마 패드, 캐리어막 및 웨이퍼 캐리어로 구성되어 웨이퍼를 연마하기 위한 화학적 기계적 연마 장치에 있어서, 상기 연마 테이블 및 상기 연마 패드를 다수로 구성하는 것을 특징으로 하며, 상기 연마 테이블의 측면에 상기 연마 패드와 동일한 물질을 부착하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the chemical mechanical polishing apparatus for polishing a wafer comprising a polishing table, a polishing pad, a carrier film and a wafer carrier, the CMP apparatus according to the present invention is characterized by comprising a plurality of the polishing table and the polishing pad, And attaching the same material as the polishing pad to the side of the polishing table.
또한, 본 발명에 따른 CMP 장치를 이용한 연마 방법은 다수의 연마 테이블, 다수의 연마 패드, 캐리어막 및 웨이퍼 캐리어로 구성되어 웨이퍼를 연마하기 위한 화학적 기계적 연마 장치에 있어서, 상기 다수의 연마 테이블은 회전 운동을 하며, 상기 웨이퍼의 부분에 따라 상기 웨이퍼 테이블의 회전 속도를 다르게 하는 것을 특징으로 하며, 상기 웨이퍼 캐리어는 좌우 운동을 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the polishing method using the CMP apparatus according to the present invention is composed of a plurality of polishing tables, a plurality of polishing pads, a carrier film and a wafer carrier in a chemical mechanical polishing apparatus for polishing a wafer, the plurality of polishing tables are rotated And the rotational speed of the wafer table is changed according to the portion of the wafer, and the wafer carrier is left and right moving.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한, 도면상에서 동일 부호는 동일 요소를 지칭한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the present disclosure and to those skilled in the art. It is provided to fully inform the scope of the invention. In addition, in the drawings, like reference numerals refer to like elements.
도 2는 본 발명에 따른 CMP 장치의 개략적인 구조를 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 CMP 장치의 연마 테이블 및 연마 패드 부분의 개략적인 구조를 나타낸 평면도이다.Figure 2 is a cross-sectional view showing a schematic structure of a CMP apparatus according to the present invention, Figure 3 is a plan view showing a schematic structure of the polishing table and the polishing pad portion of the CMP apparatus according to the present invention.
다수의 연마 테이블(polishing table)(21a 내지 21n), 다수의 연마 패드(polishing pad)(22a 내지 22n), 웨이퍼(23), 캐리어막(carrier film)(24) 및 웨이퍼 캐리어(wafer carrier)(25)로 구성된다. 그리고, 연마 패드(22a 내지 22n)를 원형으로 배치하고, 연마 테이블(21a 내지 21n)의 측면도 연마 패드(22a 내지 22n) 사이의 빈 공간에 위치한 웨이퍼의 부분도 연마하기 위해 연마 패드(22a 내지22n)와 동일한 물질을 부착한다. 다수의 연마 테이블(21a 내지 21n)은 회전이 가능하며, 연마 테이블(21a 내지 21n)의 전면에는 웨이퍼(23)의 경면과 마주보는 다수의 연마 패드(22a 내지 22n)가 접착 고정되어 있고, 웨이퍼 캐리어(carrier)(24)의 하부에는 웨이퍼(23)를 고정하기 위한 캐리어막(24)이 설치된다. 또한, 연마 테이블(21a 내지 21n) 및 연마 패드(22a 내지 22n)는 도 3에 도시된 바와 같이 그 크기를 다르게 하여 구성할 수 있다.A plurality of polishing tables 21a to 21n, a plurality of polishing pads 22a to 22n, a wafer 23, a carrier film 24 and a wafer carrier ( 25). Then, the polishing pads 22a to 22n are arranged in a circle, and the side surfaces of the polishing tables 21a to 21n are also polished to polish a portion of the wafer located in the empty space between the polishing pads 22a to 22n. Attach the same material as). The plurality of polishing tables 21a to 21n can be rotated, and a plurality of polishing pads 22a to 22n facing the mirror surface of the wafer 23 are adhesively fixed to the front surface of the polishing tables 21a to 21n, and the wafer A carrier film 24 for fixing the wafer 23 is provided below the carrier 24. In addition, the polishing tables 21a to 21n and the polishing pads 22a to 22n may be configured with different sizes as shown in FIG. 3.
상기와 같은 CMP 장치를 이용한 연마 방법은 슬러리 공급 노즐을 통해 다수의 연마 패드(22a 내지 22n) 위에 슬러리를 공급하면서 다수의 연마 테이블(21a 내지 21n)이 일정한 속도로 회전하고, 웨이퍼 캐리어(25)가 웨이퍼(23)에 일정한 압력을 가하면서 일정한 속도로 좌우 운동을 한다. 이때, 연마하는 물질에 따라서 중앙 부분의 연마 패드의 회전 속도와 주변 부분의 연마 패드의 회전 속도를 다르게 한다. 예를들어, 중앙 부분이 잘 연마되지 않는 물질의 경우 중앙 부분에 배치된 연마 테이블의 회전 속도를 높인다.In the polishing method using the CMP apparatus as described above, the plurality of polishing tables 21a to 21n rotate at a constant speed while the slurry is supplied onto the plurality of polishing pads 22a to 22n through the slurry supply nozzle, and the wafer carrier 25 While applying a constant pressure to the wafer 23, the left and right movement at a constant speed. At this time, the rotational speed of the polishing pad in the center portion and the rotational speed of the polishing pad in the peripheral portion are different depending on the material to be polished. For example, in the case of a material in which the center portion is hardly polished, the rotation speed of the polishing table disposed in the center portion is increased.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 연마 테이블 및 연마 패드를 다수로 구성하고, 웨이퍼의 잘 연마되는 부분 또는 잘 연마되지 않는 부분에 따라 연마 테이블의 회전 속도를 다르게 조절함으로써 웨이퍼내의 평탄도를 향상시킬 수 있어 웨이퍼 평탄도 저하에 의해 기인하는 홀의 막힘, 사진 공정의 포커스 불량등을 개선할 수 있다.As described above, according to the present invention, the flatness in the wafer can be improved by constituting a plurality of polishing tables and polishing pads, and adjusting the rotational speed of the polishing table differently according to the well polished or unpolished portions of the wafer. As a result, clogging of holes and poor focus of a photolithography process due to a decrease in wafer flatness can be improved.
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|---|---|---|---|---|
| CN112108949A (en) * | 2020-09-10 | 2020-12-22 | 肇庆中彩机电技术研发有限公司 | Precision bearing width grinding device and grinding method thereof |
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2003
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