KR20070077938A - 입자선별장치 - Google Patents
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Abstract
입자선별장치를 제공한다. 개시된 입자선별장치는 진동판과, 상기 진동판에 마련되는 진동자와, 상기 진동판으로 미세입자를 공급하는 입자공급기, 및 상기 진동판의 일측에 마련되어 복수 개의 홀이 형성된 적어도 2개 이상의 격자판이 내부에 상하로 구비되는 입자 분리 용기를 구비한다. 상기 입자선별장치는 패드 컨디셔너에 부착되는 다이아몬드 미세입자들을 형상에 따른 크기별로 분류가 가능하도록 일체형으로 구성됨으로써 상기 미세입자의 분포를 균일하게 유지할 수 있게 한다.
입자선별장치, 진동판, 격자판
Description
도 1은 본 발명에 따른 입자선별장치의 일 실시예를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 도 1의 진동판 상면의 각 꼭지점부의 높낮이를 나타내기 위한 3차원 좌표계이다.
도 3은 도 1의 입자분리용기의 내부구조를 보이기 위한 절개 사시도이다.
**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**
100 : 입자선별장치
110 : 진동판
110a,110b,110c : 꼭지점부
112,113 : 높낮이 조절부
115 : 경계판
120 : 입자 공급기
121 : 투입구
122 : 배출구
124 : 입자량 조절부
126 : 지지부
130 : 입자분리용기
132 : 용기본체
134 : 격자판
140 : 진동자
150 : 전원장치
160 : 데스크
본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 패드 컨디셔너의 디스크 제작을 위한 미세입자를 크기에 따른 형상별로 구별하는 입자선별장치에 관한 것이다.
일반적으로, 집적회로를 만들기 위해 사용되는 웨이퍼는 확산, 사진, 식각 및 이온주입 등 여러 단계의 제조 공정을 거치게 된다.
상기 반도체 제조 공정 중에는 웨이퍼의 표면을 평탄화시키기 위한 연마공정이 있는데, 최근들어 반도체 소자(Device)의 고밀도화, 미세화 및 배선구조의 다층화에 따라 반도체 소자의 표면 단차가 점차 증가됨에 따라 상기 연마공정의 중요 성이 증대되고 있다.
따라서, 이와 같은 반도체 소자의 표면을 평탄화 하기 위해 여러가지 연마장치들이 개발 및 사용되고 있다. 특히, 최근에는 반도체 소자를 연마하는 연마장치로 화학적 연마와 기계적 연마를 한꺼번에 수행하여 반도체 소자의 표면을 평탄화하는 화학적 기계적 연마(Chemical mechanical polishing, 이하 CMP라 칭한다.) 장치가 널리 사용되고 있다.
상기 CMP 장치는 연마패드와 슬러리(Slurry)를 이용하여 웨이퍼 표면상에 형성된 하부막 단차를 제거한다. 상기 CMP 장치는 서로 마찰시키는 헤드와 테이블로 구성되어 웨이퍼를 붙인 헤드와 연마패드를 붙인 정반 사이에 슬러리를 공급하여 헤드와 정반을 각각 독립적으로 회전시켜 빈틈없도록 구석구석까지 연마시킨다.
CMP 공정의 지속적인 수행으로 상기 연마패드는 그 표면 거칠기가 낮아지게 되어 폴리싱 기능이 점진적으로 상실되게 되는데, 이를 방지하기 위하여 패드 컨디셔너라는 장치가 사용된다.
상기 패드 컨디셔너는 연마패드의 상태를 최적화하기 위한 장치로서, 연마패드를 평탄화할 뿐만 아니라 연마패드의 표면 거칠기를 일정하게 유지시키며, 슬러리 용액을 고르게 분산시키는 역할을 수행한다. 또한, 상기 패드 컨디셔너는 CMP 공정 진행시에 연마패드의 표면을 정밀하게 조절함으로써 공정 수율을 향상하는데 중요한 역할을 담당한다.
상기 패드 컨디셔너는 다이아몬드 입자 등과 같은 연마제가 부착되어 상기 연마패드의 표면을 균일하게 하는데 종래의 경우에는 상기 다이아몬드 입자를 크기 또는 형상에 따라 별도로 관리하고 있다.
그런데, 상기 방법의 경우에는 크기별 형상 분포에 대한 관리가 되지 못함으로써 패드 컨디셔너에 의한 연마패드의 폴리싱 진행시에 연마패드의 마모율 및 표면 거칠기를 일정하게 유지하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 상기 패드 컨디셔너에 적용되는 다이아몬드 입자를 크기에 따른 형상별로 선별할 수 있는 입자선별장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 입자선별장치는 진동판과, 상기 진동판에 마련되는 진동자와, 상기 진동판으로 미세입자를 공급하는 입자공급기, 및 상기 진동판의 일측에 마련되어 복수 개의 홀이 형성된 적어도 2개 이상의 격자판이 내부에 상하로 구비되는 입자 분리 용기를 구비한다.
상기 입자선별장치는 상기 진동판의 하부에 연결되는 복수 개의 높낮이 조절부를 더 구비할 수 있다.
이하에서는 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. 한편, 첨부된 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 위해 다소 과장되어진 것으로 이해되는 것이 바람직하며, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 입자선별장치의 일 실시예(100)를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 도 1에서 진동판(110) 상면의 각 꼭지점부(110a,110b,110c)의 높낮이를 나타내기 위한 3차원 좌표계이다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 상기 입자선별장치(100)의 구성요소에 대해 설명한다.
본 발명에 따른 입자선별장치(100)는 진동판(110), 입자 공급기(120), 입자분리용기(130), 진동자(140), 및 전원장치(150) 등을 구비한다. 상기 입자선별장치(100)는 데스크(160)의 상부에 배치될 수 있다. 상기 데스크(160)는 상면이 지면에 평행하다.
상기 진동판(110)은 일정 두께를 지닌 삼각형 형상을 이루고 있고, 맞닿은 양모서리로부터 상측으로 경계판(115)이 형성되어 있다. 상기 경계판(115)은 상기 진동판(110) 상면에 뿌려지는 미세입자들(118)이 진동판(110)의 상면으로부터 바닥으로 떨어지지 않도록 한다.
상기 진동판(110) 상의 각 꼭지점부(110a,110b,110c)는 지면으로부터의 높 이가 동일하지 않다. 즉, 제 3꼭지점부(110c)가 지면으로부터 가장 높고 제 1꼭지점부(110a) 및 제 2꼭지점부(110b)가 동일할 수 있다. 또한, 바람직하게, 제 3꼭지점부(110c)가 지면으로부터 가장 높고 그 다음 제 2꼭지점부(110b) 및 제 1꼭지점부(110a)의 순으로 정렬될 수 있다.
상기 진동판(110)은 하부에 부착된 진동자(140)에 의해 진동함으로써 진동판(110)의 상면에 뿌려진 미세입자들(118)이 지면으로부터 높이가 상대적으로 낮은 제 1꼭지점부(110a) 및 제 2꼭지점부(110b)를 연결하는 모서리 방향으로 이동할 수 있게 한다.
상기 진동자(140)는 진동판(110)의 하부에 부착되어 전원장치(150)로부터 진동 작용을 할 수 있도록 전원을 공급받는다.
상기 입자 공급기(120)는 투입구(121), 배출구(122), 입자량 조절부(124), 및 지지대(126)로 이루어진다. 상기 투입구(121)를 통해 다이아몬드 가루 등과 같은 미세입자들(118)이 유입되고, 상기 배출구(122)를 통해 상기 미세입자들(118)이 상기 진동판(110) 상면,즉 제 3꼭지점부(110c)에 뿌려지게 된다. 상기 지지대(126)는 하단을 통해 상기 데스크(160) 상면에 고정 설치되어 상기 입자 공급기(120)가 유동되지 않도록 한다. 상기 입자량 조절부(124)는 투입구(121)를 통해 공급되는 미세입자들(118)의 양을 조절하는 밸브 역할을 한다.
상기 입자분리용기(130)는 복수 개로 구성되어지며 상기 진동판(110)의 일측에 배치된다. 즉, 상기 진동판(110)의 제 1꼭지점부(110a) 및 제 2꼭지점부(110b)를 연결하는 모서리와 인접하도록 배치될 수 있다. 상기 입자분리용기(130) 는 상부가 개방되어 있고, 상단이 제 1꼭지점부(110a) 및 제 2꼭지점부(110b)를 연결하는 모서리의 하부에 위치하도록 배치될 수 있다.
상기 제 3꼭지점부(110c)로부터 제 1꼭지점부(110a) 및 제 2꼭지점부(110b) 측으로의 경사는 하부 방향으로 향하고 있으므로, 상기 진동판(110)에서 진동자(140)의 진동으로 인해 분리되는 미세입자들(118)은 각각의 입자분리용기(130) 내부로 담겨질 수 있다.
상기 진동판(110) 하부에는 높낮이 조절부들(112a,112b)이 구비될 수 있다. 상기 높낮이 조절부(112a,112b)들은 상기 진동판(110)의 각 모서리(110a,110b) 하측에 배치되어 상기 진동판(110)을 지면과 경사지게 조절하는 기능을 한다.
이하, 상기 미세입자들(118)의 이동원리에 대해서 도 2를 참조하여 설명한다.
상기 진동판(110)의 제 3꼭지점부(110c)에 입자 공급기(120)로부터 미세입자들(118)이 뿌려진 후에 진동자(140)를 통해 진동판(110)이 진동하게 된다. 상기 미세입자들(118)은 다양한 크기와 형상으로 이루어져 있는데, 형상이 원형에 가까운 미세입자들(118)은 진동판(110)의 마찰이 적으므로 지면으로부터의 높이가 가장 낮은 제 1꼭지점부(110a) 측으로 굴러갈 수 있다.
반면에 불규칙하게 외면이 형성되어 있는 미세입자들(118)은 진동판(110)과의 마찰에 의해 정지력이 작용하게 되고, 그 상태에서 상기 진동판(110)의 진동에 의해서 불규칙하게 점핑(jumping)함으로써, 상대적으로 제 1꼭지점부(110a)보다 지면으로부터의 높은 제 2꼭지점부(110b) 측으로 향할 수 있게 된다.
도 3은 도 1의 입자분리용기(130)의 세부 구조를 보이기 위한 절개 사시도이다.
이하, 상기 입자분리용기(130)의 구성에 대해서 도 1 및 도 3을 참조하여 설명한다. 상기 입자분리용기(130)는 용기본체(132) 및 격자판(134)으로 이루어진다. 상기 격자판(134)은 복수개의 격자판들(134a,134b,134c)로 구성될 수 있다. 상기 격자판들(134a,134b,134c)은 상기 용기본체(132) 내부에서 상하로 일정한 간격에 의해 배치된다.
상기 격자판들(134a,134b,134c)은 각각 복수개의 관통홀들(d1,d2,d3)이 형성된다. 상기 격자판들(134a,134b,134c)은 상부에서부터 그 직경이 큰 순서대로 배치된다. 즉, 상기 입자분리용기(130)의 상부 입구 쪽으로 미세입자들(118)이 유입되면 상기 미세입자들(118)의 크기에 따라서 작은 미세입자들(118)은 아래쪽으로 분리되는 구조를 이루고 있다.
상기 입자분리용기(130)는 상기 진동판(110)에 연결 설치되어 진동의 영향을 받게 되므로, 미세입자들(118)이 홀(d1)의 직경이 큰 상부의 격자판(134a)으로부터 홀(d3)의 직경이 작은 하부의 격자판(134b)으로 이동하는 것이 가능하게 된다.
이하, 도1 및 도3을 참조하여, 상기 입자선별장치(100)의 작용에 대해서 간략히 설명한다.
먼저, 미세입자들(118)이 입자공급기(120)의 투입구(121) 및 배출구(122)를 통해 진동판(110)의 상면으로 공급된다. 상기 공급 과정 중에 입자량 조절부 (124)를 통해 미세입자들(118)의 유량조절이 가능하다. 그 후, 상기 미세입자들(118)은 진동자(140)에 의해 진동하는 상기 진동판(110)의 상면에서 각 형상에 따라 각 입자분리용기(130) 측으로 향하게 된다.
이후, 상기 입자분리용기(130)에 담겨진 미세입자들(118)은 진동에 의해서 각 격자판(134)의 홀들(d1,d2,d3)을 통해서 크기별로 분류된다.
따라서, 상기 분류된 미세입자들(118)은 패드 컨디셔너에 부착되어 연마패드의 표면 거칠기를 미세하게 조절하는 기능을 하게 된다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 본 발명에 따른 입자선별장치는 패드 컨디셔너에 부착되는 다이아몬드 미세입자들을 형상에 따른 크기별로 분류가 가능하도록 일체형으로 구성됨으로써 상기 미세입자의 분포를 균일하게 유지할 수 있다.
또한, 결과적으로 CMP 장치를 구성하고 있는 연마패드의 표면 거칠기를 일정하게 유지할 수 있는 환경을 조성한다.
Claims (4)
- 진동판;상기 진동판 하부에 마련되는 진동자;상기 진동판으로 미세입자를 공급하는 입자공급기; 및상기 진동판의 일측에 마련되어, 복수 개의 홀이 형성된 적어도 2개 이상의 격자판이 내부에 상하로 구비되는 입자분리용기를 포함하는 입자선별장치.
- 제 1항에 있어서,상기 진동판의 하부에 연결되는 복수 개의 높낮이 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입자선별장치.
- 제 1항에 있어서,상기 진동판은 삼각형 형상을 이루고 있고, 제 1꼭지점이 제 2꼭지점 및 제 3꼭지점보다 지면으로부터 더 높은 것을 특징으로 하는 입자선별장치.
- 제 1항에 있어서,제 1꼭지점과 제 2꼭지점을 연결하는 모서리 및 제 1꼭지점과 제 3꼭지점을 연결하는 모서리로부터 상측으로 경계판이 형성되는 것을 특징으로 하는 입자선별장치.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020060007850A KR20070077938A (ko) | 2006-01-25 | 2006-01-25 | 입자선별장치 |
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| KR1020060007850A KR20070077938A (ko) | 2006-01-25 | 2006-01-25 | 입자선별장치 |
Publications (1)
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| KR20070077938A true KR20070077938A (ko) | 2007-07-30 |
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ID=38502395
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| KR (1) | KR20070077938A (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103394460A (zh) * | 2013-07-31 | 2013-11-20 | 重庆市昌博矿产品有限公司 | 振动筛 |
| KR20190065887A (ko) | 2017-12-04 | 2019-06-12 | 김태웅 | 표면 연마제 자동 선별기 |
| CN114405816A (zh) * | 2022-03-22 | 2022-04-29 | 济南市农业科学研究院(山东省农业科学院济南市分院) | 一种小麦单粒播种机的杂质筛分分离机构 |
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2006
- 2006-01-25 KR KR1020060007850A patent/KR20070077938A/ko not_active Application Discontinuation
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| KR20190065887A (ko) | 2017-12-04 | 2019-06-12 | 김태웅 | 표면 연마제 자동 선별기 |
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