KR20050026766A - 반도체 제조설비에서의 세정장치 - Google Patents

반도체 제조설비에서의 세정장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20050026766A
KR20050026766A KR1020030062888A KR20030062888A KR20050026766A KR 20050026766 A KR20050026766 A KR 20050026766A KR 1020030062888 A KR1020030062888 A KR 1020030062888A KR 20030062888 A KR20030062888 A KR 20030062888A KR 20050026766 A KR20050026766 A KR 20050026766A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polishing pad
arm
fluid
nozzle
wafer
Prior art date
Application number
KR1020030062888A
Other languages
English (en)
Inventor
성순환
김종복
한오연
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020030062888A priority Critical patent/KR20050026766A/ko
Publication of KR20050026766A publication Critical patent/KR20050026766A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

본 발명에서는 웨이퍼의 평탄화 공정을 위하여 평탄화 설비에 부착되는 연마 패드의 중심부 및 에지부까지 세척수가 공급되도록 분사노즐들을 추가하여 연마 패드의 열화 현상을 억제하고 잔류 부산물에 의하여 웨이퍼의 막질 제거율이 저감되는 것을 방지할 수 있는 세정장치가 개시된다. 상기 세정장치는 웨이퍼가 안착되는 연마 패드가 구비되어 있는 평탄화 설비를 세정하는 장치에 있어서: 상기 연마 패드의 상부에 위치되어 회전 가능하게 형성된 아암; 상기 연마 패드 상에 유체를 분사하기 위해 상기 아암의 하단부에 길이방향으로 부착된 제1 노즐들; 및 상기 연마 패드의 중심부까지 유체를 분사하기 위해 상기 아암의 외측단에 부착된 제2 노즐;을 포함함을 특징으로 한다.

Description

반도체 제조설비에서의 세정장치{Cleaner for use in semiconductor eqiupment}
본 발명은 반도체 제조설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼를 평탄화한 후에 세정하는 장치에 관한 것이다.
최근에, 반도체 사용자들이 저전력과 고용량의 반도체 소자를 더욱 더 요구함에 따라, 반도체 생산업자들은 반도체 소자의 고집적 및 고속화에 대한 연구 개발에 진일층 노력하고 있는 실정이다. 그에 따라 제한된 반도체 칩내에 보다 많은 반도체 소자를 집적하기 위하여 디자인 룰이 계속적으로 축소됨에 의해 반도체 소자의 단위 셀(unit cell)을 구성하는 배선들이 여러 층으로 배치되고 있다. 따라서, 반도체 소자의 단위 셀(unit cell)을 구성하는 배선들이 늘어남에 따라 층간 단차가 점점 증가되고 있기 때문에 층간 단차를 줄이는 한편, 각 층의 표면을 평탄화하기 위하여 다양한 웨이퍼 공정면의 연마 방법들이 제시되고 있다. 이들 중 웨이퍼에 화학적 기계적인 연마를 동시에 실시하여 웨이퍼의 표면을 평탄화하는 화학 기계적 연마(CMP : Chemical Mechanical Polishing) 장치가 현재 널리 사용되고 있다.
통상적으로, CMP 장치는 폴리싱 스테이션, 폴리싱 헤드 어셈블리 및 세정장치를 갖는다.
상기 폴리싱 스테이션은 연마 패드가 부착되고 회전 가능한 플래튼을 포함하며, 상기 플래튼은 플래튼을 회전시키기 위한 수단에 연결되고, 상기 회전 수단은 상기 플래튼을 분당 50 내지 80 회전수로 회전시킨다. 상기 폴리싱 헤드 어셈블리는 폴리싱 헤드 및 구동모터를 포함한다. 상기 폴리싱 헤드는 상기 구동모터에 의해 분당 40 내지 70 회전수로 회전되며, 상기 연마 패드에 대향해서 웨이퍼를 유지하고 웨이퍼의 후면으로 하향 압력을 균일하게 분포시킨다. 상기 세정장치는 평탄화 과정에서 잔존하는 슬러리(slurry), 즉 반응 부산물 및 미반응 슬러리에 의해 오염된 상기 연마 패드를 세척한다.
상기 CMP 장치에 의한 평탄화 과정을 설명하면, 먼저 웨이퍼의 연마면이 상기 플래튼에 부착된 연마 패드를 향하도록 상기 폴리싱 헤드에 장착된 후, 상기 웨이퍼가 상기 플래튼의 연마 패드 상에 안착된다. 이어서, 상기 폴리싱 헤드는 상기 플래튼의 연마 패드에 대향해 웨이퍼의 후면을 누르도록 웨이퍼 상에 제어 가능한 힘을 제공된다. 이어서, 상기 연마 패드에는 연마액인 슬러리가 공급되며, 상기 플래튼과 폴리싱 헤드를 상대 운동시켜 화학적 작용과 물리적 작용으로 웨이퍼의 표면을 평탄화시킨다. 이 후, 반응 부산물 및 미반응 슬러리에 의해 오염된 연마 패드는 도 1에 도시된 세정장치에 의해 세정된다.
도 1은 종래 기술에 따른 세정장치의 구조를 나타내는 단면도이고, 도 2는 종래의 기술에 따른 세정장치를 나타내는 단면도로서, 이하에서는 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 종래 기술의 문제점을 살펴보면 다음과 같다.
도 1을 참조하면, 세정장치는 웨이퍼가 안착되는 연마 패드(100)의 상부에 위치되고 회전 가능하게 형성된 아암(104)과, 상기 아암(104)의 하단부에 부착된 분사 노즐(106)들을 포함한다. 상기 아암(104)은 폴리싱 헤드(102)와 충돌되지 않고, 상기 연마 패드(200) 상부의 세정위치와 인접해 있는 대기위치 사이에서 회전할 수 있도록 축(도면 미도시)과 연결된다. 상기 분사노즐(106)들은 상기 아암(104)의 하단부에 부착되어 상기 연마 패드(100) 상에 세척수를 분사한다.
도 2를 참조하면, 분사노즐(106)들이 아암(104)의 하단부에 부착되어 상기 연마 패드(100) 상에 세척수를 분사하는 모습이 보여진다.
이와 같이 종래 기술에 의하면, 세척수를 분사하는 노즐들이 아암의 하단부에 하방향으로만 부착되어 상기 연마 패드 상에 세척수를 공급함으로써 상기 연마 패드의 중심부 및 에지부에는 세척수를 충분히 공급하지 못하는 문제점이 있다. 따라서, 연마 패드와 리테이너 링(retainer ring) 및 웨이퍼의 회전에 의한 마찰로 발생되는 열을 충분히 식혀주지 못하여 열화 현상이 발생되고, 상기 연마 패드의 표면과 홈 내에 반응 부산물 및 미반응 슬러리들이 잔존하게 되어 웨이퍼의 막질 제거률을 저감시키는 문제점이 나타나고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점들을 해결할 수 있는 세정장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 아암의 외측단에 하방향과 일정각도가 유지되도록 분사노즐을 추가하여 연마 패드의 중심부까지 유체를 충분히 공급할 수 있는 세정장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 아암의 하단부를 연장하여 분사노즐을 추가부착함에 의해 연마 패드의 에지부까지 유체를 충분히 공급할 수 있는 세정장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 연마 패드의 중심부 및 에지부까지 세척수가 공급되도록 노즐들을 추가하여 연마 패드의 열화 현상을 억제하고 잔류 부산물에 의하여 웨이퍼의 막질 제거률이 저감되는 것을 방지할 수 있는 세정장치를 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 세정장치의 구조는, 웨이퍼가 안착되는 연마 패드가 구비되어 있는 평탄화 설비를 세정하는 장치에 있어서: 상기 연마 패드의 상부에 위치되어 회전 가능하게 형성된 아암; 상기 연마 패드 상에 유체를 분사하기 위해 상기 아암의 하단부에 길이방향으로 부착된 제1 노즐들; 및 상기 연마 패드의 중심부까지 유체를 분사하기 위해 상기 아암의 외측단에 부착된 제2 노즐;을 포함함을 특징으로 한다.
또한, 상기 아암의 하단부는 상기 연마 패드의 표면과 마주하고, 상기 연마 패드의 에지부까지 유체를 분사하는 노즐을 포함하고, 상기 제2 노즐은 상기 유체가 하방향과 일정각도를 유지하면서 분사되도록 형성됨을 특징으로 한다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다양한 실시예에서의 설명들은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가지는 자에게 본 발명의 보다 철저한 이해를 돕기 위한 의도 이외에는 다른 의도없이 예를 들어 도시되고 한정된 것에 불과하므로, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 사용되어서는 아니될 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 세정장치의 구조를 나타내는 단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 세정장치를 나타내는 단면도로서, 이하에서는 첨부된 도 3 및 도 4를 참조하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 3을 참조하면, 세정장치는 웨이퍼가 안착되는 연마 패드(200)의 상부에 위치되고 회전 가능하게 형성된 아암(204)과, 상기 아암(204)의 하단부에 부착된 제1 노즐(206)들과, 상기 아암(204)의 외측단에 부착된 제2 노즐(208)을 포함한다.
상기 아암(204)은 폴리싱 헤드(202)와 충돌되지 않고, 상기 연마 패드(200) 상부의 세정위치와 인접해 있는 대기위치 사이에서 회전할 수 있도록 축(도면 미도시)과 연결된다. 또한, 상기 아암(204)은 상기 제1 및 제2 노즐들(206,208)까지 유체를 전달할 수 있는 통로를 갖는다. 상기 유체는 세척수로서, 탈이온수(DI water) 등을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 제1 및 제2 노즐들(206,208)은 상기 아암 내의 유체전달 통로와 연결되어 상기 연마 패드(200) 상에 유체를 공급한다. 또한, 상기 제1 노즐(206)들은 상기 아암(204)의 하단부에 연장되어 부착되고, 상기 연장된 하단부에 길이방향으로 차례로 부착되어 상기 연마 패드(200)의 에지부까지 유체를 공급한다. 또한, 상기 제2 노즐(208)은 상기 아암(204)의 외측단에 하방향과 일정각도가 유지되도록 부착되고, 상기 연마 패드의 중심부(210)까지 유체를 공급한다. 따라서, 상기 제1 및 제2 분사노즐들(206,208)은 상기 연마 패드의 중심부(210) 및 에지부를 포함하는 상기 연마 패드의 전체에 세척수를 고르게 공급하는 역할을 담당한다.
도 4를 참조하면, 제2 노즐(208)이 아암(204)의 외측단에 하방향과 일정각도가 유지되도록 부착되어 상기 연마 패드의 중심부(210)까지 유체를 공급한다. 또한, 본 발명에 따른 세척장치의 아암의 상단부 길이(L3)는 앞서 도 2에 도시한 종래 기술에 따른 세척장치의 아암의 상단부 길이(L1)와 같으나, 아암의 하단부 길이(L4)는 종래 기술에 비하여 보다 연장되어 제1 노즐(206)이 추가부착된 모습이 명백히 보여진다. 상기 아암의 하단부 길이(L4)는 350㎜로 형성되는 것이 바람직하다.
종래 기술에 의하면, 세척수를 분사하는 노즐들이 아암의 하단부에 하방향으로만 부착되어 연마 패드 상에 세척수를 공급함으로써 상기 연마 패드의 중심부에는 세척수를 충분히 공급하지 못하는 문제점이 있었다. 또한, 아암의 하단부가 상기 연마 패드의 에지방향으로 충분히 연장되지 않아 에지부까지 세척수를 공급하는 분사노즐이 부착되지 못하여 에지부에는 세척수를 충분히 공급하지 못하는 문제점이 있었다. 따라서, 연마 패드와 리테이너 링 및 웨이퍼의 회전에 의한 마찰로 발생되는 열을 충분히 식혀주지 못하여 열화 현상이 발생되고, 상기 연마 패드의 표면과 홈 내에 반응 부산물 및 미반응 슬러리들이 잔존하게 되어 웨이퍼의 막질 제거률을 저감시키는 문제점이 나타나고 있다.
그러나, 본 발명의 실시예에 의하면, 아암의 외측단에 하방향과 일정각도가 유지되도록 제2 노즐을 추가하여 연마 패드의 중심부까지 유체를 충분히 공급할 수 있고, 상기 아암의 하단부를 연장하여 제1 노즐을 부착하여 연마 패드의 에지부까지 유체를 공급할 수 있는 세정장치를 제공한다. 따라서, 연마 패드의 중심부 및 에지부까지 세척수가 공급되도록 분사노즐들을 추가하여 연마 패드와, 리테이너 링 및 웨이퍼의 회전에 의한 마찰로 발생되는 열화 현상을 억제하고 잔류 부산물 및 미반응 슬러리에 의하여 웨이퍼의 막질 제거률이 저감되는 것을 방지할 수 있는 본 발명의 특징이 여기에 있다.
본 발명에 따른 세정장치는 상기 실시예에 한정되지 않고 다양하게 장착되어 형성될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게는 자명한 사실임을 밝혀둔다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 평탄화 설비에 부착되는 연마 패드의 중심부 및 에지부까지 세척수가 공급되도록 분사노즐들을 추가하여 연마 패드와, 리테이너 링 및 웨이퍼의 회전에 의한 마찰로 발생되는 열화 현상을 최소화 또는 억제하는 효과를 갖는다.
또한, 본발명은 잔류 부산물 및 미반응 슬러리에 의하여 웨이퍼의 막질 제거률이 저감되는 것을 최소화 또는 방지하는 효과를 갖는다.
도 1은 종래 기술에 따른 세정장치의 구조를 나타내는 평면도.
도 2는 종래 기술에 따른 세정장치의 구조를 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 세정장치의 구조를 나타내는 평면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 세정장치의 구조를 나타내는 단면도.
<도면의 주요부분들에 대한 참조 부호들의 설명>
200 : 연마 패드 202 : 폴리싱 헤드
204 : 아암 206 : 제1 노즐
208 : 제2 노즐 210 : 연마 패드의 중심부

Claims (8)

  1. 웨이퍼가 안착되는 연마 패드가 구비되어 있는 평탄화 설비를 세정하는 장치에 있어서:
    상기 연마 패드의 상부에 위치되어 회전 가능하게 형성된 아암;
    상기 연마 패드 상에 유체를 분사하기 위해 상기 아암의 하단부에 길이방향으로 부착된 제1 노즐들; 및
    상기 연마 패드의 중심부까지 유체를 분사하기 위해 상기 아암의 외측단에 부착된 제2 노즐;을 포함함을 특징으로 하는 세정장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 아암의 하단부는 상기 연마 패드의 에지방향으로 연장되고, 상기 연마 패드의 표면과 마주하게 형성됨을 특징으로 하는 세정장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 아암의 하단부는 상기 연마 패드의 에지부까지 유체를 분사하는 노즐을 포함함을 특징으로 하는 세정장치.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 아암의 하단부 사이즈는 350㎜로 구비됨을 특징으로 하는 세정장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 아암의 상단부 사이즈는 370㎜로 구비됨을 특징으로 하는 세정장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 아암은 상기 제1 및 제2 노즐까지 유체를 전달하는 통로를 포함함을 특징으로 하는 세정장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 노즐은 하방향과 일정각도가 유지되게 형성됨을 특징으로 하는 세정장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 유체는 탈이온수를 사용함을 특징으로 하는 세정장치.
KR1020030062888A 2003-09-09 2003-09-09 반도체 제조설비에서의 세정장치 KR20050026766A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030062888A KR20050026766A (ko) 2003-09-09 2003-09-09 반도체 제조설비에서의 세정장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030062888A KR20050026766A (ko) 2003-09-09 2003-09-09 반도체 제조설비에서의 세정장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20050026766A true KR20050026766A (ko) 2005-03-16

Family

ID=37384415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030062888A KR20050026766A (ko) 2003-09-09 2003-09-09 반도체 제조설비에서의 세정장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20050026766A (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100706666B1 (ko) * 2006-05-25 2007-04-13 세메스 주식회사 기판을 처리하는 장치 및 방법, 그리고 이에 사용되는분사헤드
KR100749543B1 (ko) * 2006-03-28 2007-08-14 세메스 주식회사 기판 세정 장치 및 그 세정 방법
WO2009085250A2 (en) * 2007-12-20 2009-07-09 Lam Research Corporation Methods of configuring a proximity head that provides uniform fluid flow relative to a wafer
KR100914694B1 (ko) * 2007-12-27 2009-08-28 주식회사 실트론 정반세정장치
US7998304B2 (en) 2007-12-20 2011-08-16 Lam Research Corporation Methods of configuring a proximity head that provides uniform fluid flow relative to a wafer

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100749543B1 (ko) * 2006-03-28 2007-08-14 세메스 주식회사 기판 세정 장치 및 그 세정 방법
KR100706666B1 (ko) * 2006-05-25 2007-04-13 세메스 주식회사 기판을 처리하는 장치 및 방법, 그리고 이에 사용되는분사헤드
US8747611B2 (en) 2006-05-25 2014-06-10 Semes Co. Ltd Apparatus and method for treating substrate, and injection head used in the Apparatus
WO2009085250A2 (en) * 2007-12-20 2009-07-09 Lam Research Corporation Methods of configuring a proximity head that provides uniform fluid flow relative to a wafer
WO2009085250A3 (en) * 2007-12-20 2009-08-27 Lam Research Corporation Methods of configuring a proximity head that provides uniform fluid flow relative to a wafer
US7998304B2 (en) 2007-12-20 2011-08-16 Lam Research Corporation Methods of configuring a proximity head that provides uniform fluid flow relative to a wafer
KR100914694B1 (ko) * 2007-12-27 2009-08-28 주식회사 실트론 정반세정장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100328607B1 (ko) 결합식슬러리분배기와세척아암및이장치의작동방법
KR101816694B1 (ko) 화학 기계적 연마장치 및 그 제어방법
US8920572B2 (en) Cleaning device and a cleaning method of a fixed abrasives polishing pad
US11694909B2 (en) Brush cleaning apparatus, chemical-mechanical polishing (CMP) system and wafer processing method
JP2001007069A (ja) 基板洗浄装置
KR20200018279A (ko) 기판용 세정구, 기판 세정 장치, 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 기판용 세정구의 제조 방법
US7025663B2 (en) Chemical mechanical polishing apparatus having conditioning cleaning device
US7052376B1 (en) Wafer carrier gap washer
KR20050026766A (ko) 반도체 제조설비에서의 세정장치
KR101210297B1 (ko) 화학 기계적 연마 장치의 세정 기구
CN105312268A (zh) 晶圆清洗装置
JP2020184581A (ja) 基板処理装置および基板処理方法
US7004820B1 (en) CMP method and device capable of avoiding slurry residues
JP2008042099A (ja) 洗浄装置
CN109262446B (zh) 一种化学机械研磨方法和化学机械研磨装置
JP2006229100A (ja) 研磨装置および半導体装置の製造方法
KR20070091832A (ko) 화학적 기계적 연마 장치
KR20110078256A (ko) 화학 기계적 연마장치의 푸셔
KR102462493B1 (ko) Cmp 설비의 웨이퍼 세정모듈
WO2024135111A1 (ja) 基板処理装置、および基板処理方法
US20030111176A1 (en) Apparatus for polishing semiconductor wafer
KR20110083856A (ko) 웨이퍼 언로딩 시스템 및 이를 포함하는 웨이퍼 양면 가공장치
KR100517176B1 (ko) 화학기계적 연마장치의 로터리 트랜스포터
KR20090002780A (ko) 슬러리 공급 암
KR200182720Y1 (ko) 화학 기계적 연마 시스템의 웨이퍼 캐리어 세정 장치

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination