KR20070023975A - 씨엠피 장비 및 공정 - Google Patents

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Abstract

씨엠피 장비를 제공한다. 이 장비는 연마 패드; 상기 연마 패드 상에서 연마 처리될 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 캐리어; 및 상기 연마 패드 상으로 슬러리를 공급하는 슬러리 공급 노즐(nozzle)을 구비하되, 상기 슬러리 공급 노즐은 분사 노즐인 것을 특징으로 한다. 이로써, 슬러리가 상기 연마 패드 위로 분사되어 고르게 분포할 수 있어 연마가 고르게 이루어지고, 슬러리의 손실을 막을 수 있다.
씨엠피 장비

Description

씨엠피 장비 및 공정{CMP apparatus and process}
도 1은 종래 기술에 따른 씨엠피 장비의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 예에 따른 씨엠피 장비의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 씨엠피 장비에 구비된 슬러리 공급 노즐의 단면이다.
본 발명은 반도체 제조 장치 및 공정에 관한 것으로 더욱 상세하게는 씨엠피(CMP, Chemical mechanical polishing, 화학기계적연마) 장치 및 공정에 관한 것이다.
최근에 반도체장치가 고집적화, 고밀도화됨에 따라 웨이퍼 상에 보다 미세한 패턴(Pattern)을 형성하도록 요구되고, 배선의 다층구조는 층간막들의 단차를 제거하기 위한 노력이 요구되고 있다. 따라서, 상기 단차를 제거하기 위하여 웨이퍼 평탄화 기술의 중요성이 대두되었다. 상기 평탄화 기술로서 에스오지(SOG)막 증착, 에치백(Etch Back)공정 또는 리플로우(Reflow)공정 등의 부분평탄화방법이 개발되어 반도체 제조공정에 사용되고 있다. 그러나, 상기 방법들은 많은 문제점이 발생하여 전면에 걸친 평탄화, 즉 광역평탄화(Global planarzation)를 위해 씨엠피방법 이 개발되었다. 상기 씨엠피 방법이란 화학적 물리적인 작용을 통하여 웨이퍼 표면을 연마하여 평탄화하는 기술이다.
도 1은 종래 기술에 따른 씨엠피 장비의 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 회전되는 연마 패드(5) 상에 웨이퍼(W)를 지지하며 회전되는 웨이퍼 캐리어(9)가 위치한다. 상기 연마 패드(5)의 일 측에 연마제와 식각제등을 포함하는 슬러리를 공급하는 슬러리 공급기(11)과 상기 슬러리 공급기(11)에 연결되는 슬러리 공급 노즐(11a)이 위치한다.
종래의 씨엠피 공정은 회전하는 연마 패드(5) 상에서 웨이퍼 캐리어(9)가 회전하는 동시에, 상기 슬러리 공급 노즐(11a)로부터 슬러리가 소정 위치에서 적하함으로써 진행되었다. 그러나 상기 슬러리 공급 노즐(11a)로부터 적하된 슬러리는 웨이퍼 또는 연마 패드 전면에 걸쳐 고르게 분포하지 못하여, 상기 연마 패드(5)의 외곽으로 유실되거나, 웨이퍼 표면에서 연마가 고르게 이루어지지 못하고 디싱(dishing) 현상이 심하게 발생하는 등의 문제점들이 발생할 수 있다.
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 기술적 과제는 슬러리를 웨이퍼 또는 연마 패드 전면에 고르게 분포하게 할 수 있는 씨엠피 장비 및 공정을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 씨엠피 장비에 구비된 슬러리 공급 노즐은 분사 노즐인 것을 특징으로 한다. 이로써, 슬러리가 상기 연마 패드위로 분사되어 고르게 분포할 수 있어 연마가 균일하게 이루어지고, 슬러리의 손실을 막을 수 있다.
좀더 상세하게, 본 발명에 따른 씨엠피 장비는 연마 패드; 상기 연마 패드 상에서 연마 처리될 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 캐리어; 및 상기 연마 패드 상으로 슬러리를 공급하는 슬러리 공급 노즐(nozzle)을 구비하되, 상기 슬러리 공급 노즐은 분사 노즐인 것을 특징으로 한다.
상기 슬러리 공급 노즐은 제 1 직경을 갖는 관; 및 상기 제 1 관의 단부에 위치하며, 상기 제 1 직경보다 작은 제 2 직경을 갖는 홀을 구비하는 플레이트를 구비할 수 있다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 씨엠피 공정은 연마 패드 상에 위치하는 웨이퍼 캐리어에 웨이퍼를 장착하는 단계; 및 상기 연마 패드 상으로 슬러리를 공급하며 상기 웨이퍼 표면을 연마하는 단계를 구비하되, 상기 슬러리는 분사되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 층이 다른 층 또는 기판 상에 있다고 언급되어지는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 층이 개재될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 예에 따른 씨엠피 장비의 개략적인 단면도이다. 도 3은 본 발명의 씨엠피 장비에 구비된 슬러리 공급 노즐의 단면이다.
도 2 및 3을 참조하면, 회전되는 연마 패드(5) 상에 웨이퍼(W)를 지지하며 회전되는 웨이퍼 캐리어(9)가 위치한다. 상기 연마 패드(5)의 일 측에 연마제와 식각제등을 포함하는 슬러리를 공급하는 슬러리 공급기(21)과 상기 슬러리 공급기(21)에 연결되는 슬러리 공급 노즐(21a)이 위치한다. 상기 슬러리 공급 노즐(21a)은 분사 노즐로서, 슬러리를 상기 연마 패드(5) 상에 분사한다. 상기 슬러리 공급 노즐(21a)은 제 1 직경(D1)의 관(23)과, 상기 제 1 직경(D1) 보다 작은 제 2 직경(D2)을 갖는 홀(26)을 구비하는 플레이트(25)를 구비한다. 상기 홀(26)들은 복수개일 수 있다. 상기 슬러리가 상기 슬러리 공급 노즐(21a)을 지날 때, 상기 노즐(21a) 밖의 압력이 제일 작고, 상기 홀(26) 내부의 압력이 상기 관(23) 내부의 압력보다 매우 크므로, 상기 슬러리는 분사하게 된다. 이로써, 상기 슬러리가 상기 연마 패드(5) 위에서 고르게 분포할 수 있어 종래의 문제점들이 발생하지 않는다.
상기 슬러리 공급 노즐(21a)은 도 3에 개시된 구조 외에도 유체의 압력차를 유발하는 다양한 구조를 갖을 수 있다. 분사하기에 알맞는 압력을 유발하기 위해 상기 플레이트 공급기(21)에는 펌프등이 연결될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 씨엠피 장비에 따르면, 슬러리 공급 노즐이 분사 노즐이므로, 슬러리가 상기 연마 패드 위로 분사되어 고르게 분포할 수 있어 연마가 균일하게 이루어지고, 슬러리의 손실을 막을 수 있다.

Claims (3)

  1. 연마 패드;
    상기 연마 패드 상에서 연마 처리될 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 캐리어; 및
    상기 연마 패드 상으로 슬러리를 공급하는 슬러리 공급 노즐(nozzle)을 구비하되,
    상기 슬러리 공급 노즐은 분사 노즐인 것을 특징으로 하는 씨엠피 장비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬러리 공급 노즐은
    제 1 직경을 갖는 관; 및
    상기 제 1 관의 단부에 위치하며, 상기 제 1 직경보다 작은 제 2 직경을 갖는 홀을 구비하는 플레이트를 구비하는 것을 특징으로 하는 씨엠피 장비.
  3. 연마 패드 상에 위치하는 웨이퍼 캐리어에 웨이퍼를 장착하는 단계; 및
    상기 연마 패드 상으로 슬러리를 공급하며 상기 웨이퍼 표면을 연마하는 단계를 구비하되,
    상기 슬러리는 분사되는 것을 특징으로 하는 씨엠피 공정.
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