KR20080033560A - 화학기계적 연마를 위한 리테이닝 링 및 그 제조방법 - Google Patents

화학기계적 연마를 위한 리테이닝 링 및 그 제조방법 Download PDF

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KR20080033560A
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Abstract

본 발명은 웨이퍼를 연마하는 화학기계적 연마 장치에서 연마 공정 중 웨이퍼의 이탈을 억제하는 리테이닝 링에 관한 것으로, 본 발명에 따른 리테이닝 링은 웨이퍼 연마 공정 중 슬러리와 접촉하는 금속 부위가 소수성막으로 코팅되어 있어 슬러리가 쉽게 습윤(wetting)되지 않는다. 이로 인해 리테이닝 링 표면에서 슬러리가 고형화되는 것을 억제하여 연마 공정 중 고형화된 슬러리 덩어리가 연마 패드 위로 떨어져 웨이퍼 표면에 손상을 입히는 것을 방지할 수 있다.
리테이닝 링, 슬러리, 소수성막, 화학기계적 연마, CMP

Description

화학기계적 연마를 위한 리테이닝 링 및 그 제조방법{RETAINING RING FOR CHEMICAL MECHANICAL POLISHING AND THE METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
도 1은 화학기계적 연마 공정을 도시한 단면도,
도 2는 종래 기술에 의한 리테이닝 링의 일례를 나타내는 사시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 리테이닝 링을 구성하는 금속링의 사시도,
도 4는 도 3에서 AA'의 단면을 나타내는 단면도,
도 5 및 도 6은 금속링의 다른 예를 나타내는 단면도들,
도 7은 금속링의 하부면을 설명하기 위해 도 3의 금속링을 뒤집어 놓은 사시도,
도 8은 금속링 하부면에 마스크들을 부착한 상태를 나타내는 평면도,
도 9는 마스크의 다른 예를 나타내는 평면도,
도 10은 소수성막 코팅 후 금속링 상부면을 보여주는 사시도,
도 11은 소수성막 코팅 후 금속링 하부면을 보여주는 사시도,
도 12는 금속링의 상부면을 가리는 마스크를 더 부착한 경우를 나타내는 사시도,
도 13은 상부면이 소수성막으로 코팅되지 않은 금속링을 나타내는 사시도,
도 14는 외경면 및 내경면이 부분적으로 소수성막으로 코팅된 금속링을 나타 내는 사시도,
도 15는 플라스틱 리테이닝 조각의 일례를 나타내는 사시도,
도 16은 리테이닝 링 조립 과정을 설명하기 위한 사시도,
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 리테이닝 링을 나타내는 사시도,
도 18은 플라스틱 리테이닝 조각의 다른 예를 나타내는 사시도,
도 19는 금속링 하부면에 비대칭형 마스크들을 부착한 상태를 나타내는 평면도,
도 20은 플라스틱 리테이닝 조각의 다른 예에 따른 리테이닝 링을 나타내는 사시도,
도 21은 금속링 하부면에 또 다른 예에 따른 마스크들을 부착한 상태를 나타내는 평면도,
도 22는 소수성막 코팅 후 금속링 하부면을 보여주는 평면도,
도 23은 도 22에서 BB' 단면의 일부를 나타내는 단면도,
도 24는 도 23에서 리테이닝 조각 부착 후의 단면도이다.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞
800, 810: 리테이닝 링
100: 금속링
120: 상부면
130: 하부면
140: 외경면
150: 내경면
230: 함몰부
300, 310, 320, 330: 마스크
400: 소수성막
500, 502: 플라스틱 리테이닝 조각
530, 532: 부착면
510, 512: 돌출부
본 발명은 웨이퍼 화학기계적 연마 장치에 관한 것으로, 특히 연마 공정 중 웨이퍼의 이탈을 방지하기 위한 리테이닝 링(retaining ring)에 관한 것이다.
반도체 집적회로의 미세화와 다층화가 요구되면서, 반도체 제조 공정 중 소정의 단계에 웨이퍼 표면을 평탄화(planarization) 하거나 웨이퍼 표면에 형성된 도전층을 선택적으로 제거할 필요가 생겼다. 이와 같은 필요성에 의해 최근 화학기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing; CMP)가 반도체 제조 공정에 널리 사용되고 있다. 일반적으로 화학기계적 연마 공정은 연마 패드에 슬러리를 도포하고 웨이퍼에 압력을 가한 상태에서 연마 패드와 웨이퍼를 상대적으로 움직여줌으로써 웨이퍼 표면을 평탄화하거나 도전층을 선택적으로 제거한다.
도 1은 화학기계적 연마 장치에 의한 웨이퍼 연마 공정을 개략적으로 나타내 는 단면도이다. 이를 구체적으로 설명하면, 플래튼(platen)(10) 상면에 연마 패드(20)를 부착한 다음 슬러리(30)를 연마 패드(20) 상부에 도포하고 웨이퍼(40)를 연마 패드(20) 그리고 슬러리(30)와 접촉 시킨다. 이어서, 플래튼(10)을 회전 내지는 오비탈(orbital) 운동을 시켜 연마 패드(20)와 웨이퍼(40) 표면 간에 마찰을 일으킴으로써 웨이퍼(40) 표면의 평탄화를 이룩한다. 여기서, 연마 공정 중 웨이퍼(40)에 연마 압력을 인가하고 또 회전 운동을 시키며 경우에 따라 웨이퍼를 이송하는 역할을 하는 부분을 폴리싱 헤드(polishing head) 또는 캐리어(carrier)(50)라 한다. 기본적으로, 캐리어(50)는 회전축(54)으로부터 동력을 전달 받고 다른 캐리어 부품들을 고정할 수 있는 공간을 제공하는 캐리어 베이스(60), 웨이퍼(40) 상부면과 접촉하여 웨이퍼를 회전시키고 또한 웨이퍼에 연마 압력을 인가하는 플레이트(plate) 또는 블래더(bladder)로 이루어진 압력전달 수단(70), 그리고 연마 공정 중 웨이퍼(40)의 측면(42)을 지지함으로써 웨이퍼(40)의 이탈을 방지하는 리테이닝 링(retaining ring)(80)으로 구성되어 있다.
도 2는 종래 기술에 의한 리테이닝 링의 일례(한국특허 10-0628736)를 설명하기 위한 사시도로서 여기서 리테이닝 링(80)의 상태는 도 1에 도시된 리테이닝 링을 뒤집어 놓은 것이다. 리테이닝 링(80)은 상술한 캐리어 베이스에 체결되는 스테인리스 등으로 이루어진 금속링(82)과 연마 패드와 접촉하며 웨이퍼를 지지하게되는 플라스틱 리테이닝조각(84)들로 구성된다. 상기 리테이닝 링(80)을 이용하여 연마를 진행하는 동안 슬러리가 튀어 금속링(82)에 묻을 수가 있는데 금속 표면은 표면 에너지가 크기 때문에 슬러리가 쉽게 습윤(wetting)되는 경향이 있다. 그러 면, 금속링(82)에 묻은 슬러리가 흘러내리는 대신에 그 자리에서 굳어져 고형화(solidified) 된다. 이렇게 고형화된 슬러리는 연마 공정 중 덩어리로 분리되어 연마 패드 위로 떨어져 나와 연마되는 웨이퍼 표면에 손상을 입힘으로써 생산 수율을 떨어트릴 수 있다. 또한, 부식성이 있는 슬러리를 사용하거나 연마 공정 시 연마 패드 세정에 이용되는 세정액을 이용하는 경우 금속링(82)으로부터 금속 이온이 용출되어 웨이퍼를 오염시킬 수 있다. 특히, 금속링(82) 중, 플라스틱 리테이닝 조각(84)들 사이로 노출된 부분(82')은 연마공정 중 슬러리의 흐름이 많고 연마되는 웨이퍼와 가까워 여기서 분리된 슬러리 덩어리나 용출된 금속이온은 웨이퍼에 손상을 입힐 가능성이 더 높다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 금속이온의 용출을 방지하고 슬러리가 리테이닝 링의 금속 표면에서 쉽게 고형화 되지 않도록 슬러리와 접촉하는 금속링 표면이 소수성막으로 코팅된 리테이닝 링을 제공하는데 그 목적이 있다. 본 발명의 다른 목적은 상기 리테이닝 링 제조 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 리테이닝 링은, 부착면에 하나 이상의 돌출부가 형성된 플라스틱 리테이닝 조각들과, 상기 돌출부와 대응하는 함몰부들이 형성되며 상기 플라스틱 리테이닝 조각들이 부착된 하부면을 구비하는 금속링을 포함하며, 상기 금속링의 외경면, 내경면 및 상기 플라스틱 리테이 닝 조각들 사이에 노출된 상기 금속링의 하부면이 소수성막으로 코팅된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 리테이닝 링 제조 방법은, 부착면에 하나 이상의 돌출부가 형성된 플라스틱 리테이닝 조각들을 구비하는 단계와, 상기 돌출부와 대응하는 함몰부들이 형성된 하부면을 갖는 금속링을 구비하는 단계와, 상기 금속링 하부면 중 상기 리테이닝 조각들이 부착될 소정의 영역을 마스크를 부착하여 가리는 단계와, 상기 금속링을 소수성막으로 코팅하는 단계와, 상기 마스크를 상기 금속링으로부터 분리하는 단계와, 상기 리테이닝 조각의 부착면 또는 상기 금속링의 하부면 중 적어도 한 면에 접착제를 도포하는 단계 및, 상기 돌출부가 상기 함몰부에 들어가도록 상기 리테이닝 조각들을 상기 하부면에 부착하는 단계를 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 리테이닝 링 및 그 제조 방법에 대해 상세히 설명한다. 그러나 본 발명의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.
도 3 내지 도 17은 본 발명의 실시예에 따른 리테이닝 링 제작 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
먼저, 도 3은 금속링(100)의 사시도이며 도 4는 AA' 단면을 나타내는데, 상기 금속링(100)은 스테인리스 스틸 또는 알루미늄 합금으로 제작되는 것이 바람직 하다. 금속링(100)은 크게 상부면(120), 하부면(130), 외경면(140) 및 내경면(150)으로 이루어져 있다. 금속링(100)의 상부면(120)에는 캐리어 베이스(도시하지 않음)와의 결합을 위해 나사공(220)들이 형성될 수 있으며 내경면(150)을 정의하는 반경 Ri는 연마되는 웨이퍼의 반경보다 0.2mm 내지 2mm 정도 큰 것이 바람직하다. 또한, 금속링(100)의 외경면(140)을 정의하는 반경 Ro는 상기 Ri보다 10mm 내지 40mm 정도 큰 값을 갖는다.
도 5 및 도 6은 금속링의 다른 형태를 나타내는 단면도들로서, 먼저 도 5에 도시된 바와 같이 금속링은 다수의 상부면(122, 124)과 다수의 내경면(152, 154)으로 이루어질 수 있다. 이때, 여러 내경면들 중에서 하부면(130)과 가장 가까이 있는 내경면(152)을 정의하는 반경이 연마되는 웨이퍼의 반경보다 0.2mm 내지 2mm 정도 크다. 또한, 금속링은 도 6과 같이 경사진 내경면(156) 또는 외경면(146)으로 이루어질 수 있다. 이후, 도면의 단순화를 위하여 도 4에 도시된 바와 같이 경사지지 않은 하나의 내경면(150) 및 외경면(140)을 갖는 금속링(100)만을 도시하기로 한다.
도 7은 금속링(100)의 하부면(130)을 설명하기 위해 도 3의 금속링(100)을 뒤집어 놓은 사시도이다. 금속링(100)의 하부면(130)에는 도시된 바와 같이 다수의 함몰부(230)가 형성되어 있는데 이들 함몰부(230)는 이후 설명할 플라스틱 리테이닝 조각들이 하부면(130)에 부착될 때 리테이닝 조각에 형성된 돌출부가 들어갈 수 있도록 한다. 함몰부(230)는 원형의 구멍으로 이루지는 것이 바람직하고 도시하지 는 않았지만 금속링(100)을 관통하여 상부면(120)까지 형성될 수 있다.
도 8은 금속링(100) 하부면(130)에 마스크(300)들을 부착한 상태를 나타내는 평면도이다. 하부면(130) 중 플라스틱 리테이닝 조각들이 부착된 후 조각들 사이로 노출될 영역은 드러나고 나머지 영역은 가려지게끔 하는 마스크(300)들을 하부면(130)에 부착한다. 마스크(300)는 스테인리스 스틸 또는 알루미늄 판으로 이루어지며 접착제를 이용하여 하부면(130)에 부착할 수 있다. 여기서, 하부면(130) 중 마스크(300) 부착 후 드러나는 영역은 플라스틱 리테이닝 조각들 부착 후 드러나게 될 영역보다 큰 것이 바람직하며 이는 마스크(300)의 원주 방향 폭 W를 부착될 플라스틱 리테이닝 조각의 원주 방향 폭보다 작게 제작하면 된다.
도 9는 마스크의 다른 예를 나타내는 평면도로서 도시된 바와 같이 마스크(310)에 구멍(도시하지 않음)을 형성한 다음 나사 또는 볼트와 같은 체결수단(312)을 이용하여 상술한 금속링(100) 하부면(130)에 형성된 함몰부(230)에 마스크(310)를 고정시킬 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 마스크가 부착된 상기 금속링(100)을 소수성막(hydrophobic layer)(400)으로 코팅한 다음 마스크를 분리하면 도 10에 도시된 바와 같이 금속링(100)의 상부면(120), 외경면(140) 및 내경면(150)이 소수성막(400)으로 코팅되고 또한 도 11에 도시된 바와 같이 금속링(100)의 하부면(130) 중 상술한 마스크(300, 310)로 가려진 영역은 금속링(100)이 노출되고 나머지 영역은 소수성막(400)으로 코팅된다. 소수성막(400)은 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluoroethylene; PTFE), 플루오르화된 에틸렌 프로필렌 코폴리 머(fluorinated ethylene propylene copolymer; FEP), 퍼플루오르알콕시(perfluoroalkoxy; PFA), 에틸렌 폴리테트라플루오르에틸렌 코폴리머(ethylene polytetrafluoroethylene copolymer; ETFE), 폴리우레탄(polyurethane), 파릴렌(parylene), 폴리에틸렌(polyethylene) 또는 폴리프로필렌(polypropylene)등의 폴리머 또는 코폴리머로 이루어지는 것이 바람직하다. 소수성막(400)의 표면에너지(또는 표면장력)는 50 dyne/cm 이하인 것이 바람직하고 더욱 바람직하게는 30 dyne/cm 이하일 수 있다. 소수성막(400)의 두께는 형성 방법에 따라 0.1㎛ 내지 200㎛ 사이의 값을 가질 수 있다. 플라스마(plasma)를 이용한 기상 증착(vapor deposition)의 경우 소수성막(400)의 두께는 0.1㎛ 내지 5㎛인 것이 바람직하고, 플라스마를 이용한 융사의 경우 소수성막(400)의 두께는 5㎛ 내지 100㎛인 것이 바람직하다. 또한, 스프레이(spray) 방법을 통해 액상의 폴리머를 도포하거나 분체도장 후 큐어링(curing)하여 소수성막(400)을 형성할 경우, 소수성막(400)의 두께는 20㎛ 내지 200㎛인 것이 바람직하다.
도 12 내지 도 14를 참조하면, 금속링(100)의 상부면을 코팅하지 않을 경우에는 도 12에 도시된 바와 같이 링 형상의 마스크(320)를 더 부착하여 상부면을 가린다. 이때, 볼트(322)와 상부면에 형성된 나사공(도시하지 않음)을 이용하여 링 형상의 마스크(320)를 상부면에 부착한다. 그런 다음, 소수성막을 코팅한 후 마스크(320)를 분리하면 도 13에 도시된 바와 같이 금속링(100)의 외경면(140) 및 내경면(150)에는 소수성막(400)이 코팅되지만 상부면(120)에는 금속링(100)을 노출시킬 수 있다. 또한, 도시하지는 않았지만 상술한 상부면을 가리는 링 형상의 마스 크(320)에 외경면 또는 내경면의 일부를 가릴 수 있도록 띠 형상의 마스크를 추가로 설치하거나 외경면 또는 내경면에 부분적으로 알루미늄 테이프를 부착하여 금속링(100)을 코팅하면 도 14에 도시된 바와 같이 외경면(140) 및 내경면(150)이 부분적으로 소수성막(400)으로 코팅될 수 있다.
도 15는 플라스틱 리테이닝 조각(500)의 일례를 나타내는 사시도이다. 연마 공정 중 웨이퍼 측면을 지지(retaining)하게 되는 리테이닝 조각의 안쪽면(550)은 반경 ri인 호(arc)로 정의되며 또 바깥쪽면(540)은 반경 ro로 정의될 수 있다. 안쪽면(550) 반경 ri는 상술한 도 3의 금속링(100) 안쪽면(150)의 반경과 거의 동일한 값을 갖는 것이 바람직하다. 그러므로 ri는 연마되는 웨이퍼의 반경보다 0.2mm 내지 2mm 정도 큰 것이 바람직하고 ro는 ri보다 10mm 내지 40mm 정도 큰 값을 가질 수 있다. 플라스틱 리테이닝 조각(500)의 두께 t는 1mm 내지 5mm 정도의 값을 갖는 것이 바람직하다. 리테이닝 링 조립 시, 플라스틱 리테이닝 조각(500)의 부착면(530)이 상술한 금속링(100)의 하부면(130)에 부착된다. 부착면(530)에는 도시된 바와 같이 하나 이상의 돌출부(510)가 형성되어 있다. 리테이닝 링 조립 시 부착면(530)에 형성된 돌출부(510)가 상술한 금속링(100) 하부면(130)에 형성된 함몰부(230)에 들어가면 플라스틱 리테이닝 조각(500)이 금속링(100)에 정렬되도록 사전에 돌출부(510)와 함몰부(230)의 위치를 정하는 것이 바람직하다. 그렇게 함으로써 조립 시 리테이닝 조각(500)들을 정렬하는 시간을 줄일 수 있다. 또한, 함몰부(230)와 돌출부(510)의 결합은 연마 공정 시 리테이닝 조각(500)이 연마 패드와의 마찰에 의해 금속링으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있도록 한다. 플라스틱 리테이닝 조각(500)은 폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide)나 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone)과 같은 고강도 플라스틱 또는 기공이 함유된 폴리우레탄과 같은 탄력성(resilient) 플라스틱으로 이루어질 수 있으며 이와 같은 플라스틱을 사출(injection molding)하여 제작하는 것이 바람직하다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 상술한 도 11의 부분적으로 소수성막(400)이 코팅된 금속링(100) 하부면(130)에 리테이닝 조각(500)들을 정렬하여 부착한다. 이때, 금속링(100) 하부면(130) 또는 플라스틱 리테이닝 조각(500)들의 부착면(530) 중 적어도 한쪽면에 접착제(도시하지 않음)를 도포한 후 플라스틱 리테이닝 조각(500)들과 금속링(100)을 결합 한다. 그러면 도 17에 도시된 바와 같이 부착면에 하나 이상의 돌출부(도시하지 않음)가 형성된 리테이닝 조각(500)들과 상기 돌출부와 대응하는 함몰부들(도시하지 않음)이 형성되며 상기 플라스틱 리테이닝 조각(500)들이 부착된 하부면(130)을 구비하는 금속링(100)을 포함하며, 상기 금속링(100)의 외경면(140), 내경면(150) 및 상기 플라스틱 리테이닝 조각(500)들 사이에 노출된 하부면(130)은 소수성막(400)으로 코팅된 것을 특징으로 하는 리테이닝 링(800)이 형성된다.
도 18 내지 도 20은 플라스틱 리테이닝 조각의 모양이 다른 경우에 본 발명에 따른 리테이닝 링을 제작하는 과정을 설명하기 위한 사시도들 및 평면도이다.
도 18은 플라스틱 리테이닝 조각(502)의 다른 예로서 리테이닝 조각의 옆면(562)이 리테이닝 조각(502)의 외경면을 정의하는 반지름 R(점선으로 도시됨)에 대해 기울어져 있다. 이와 같이 리테이닝 조각(502)의 모양이 비대칭형으로 바뀌면 도 19에 도시된 바와 같이 금속링(100) 하부면(130)에 비대칭형 마스크(320)들을 부착한 다음 소수성막을 코팅한다. 이때, 도시된 바와 같이 나사 또는 볼트와 같은 체결수단(322)이 마스크(320)에 형성된 구멍(도시하지 않음)을 관통한 후 금속링(100) 하부면(130)에 형성된 함몰부(도시하지 않음)에 삽입 및 고정되도록 할 수 있다. 이어서, 소수성막을 코팅한 후 마스크(320)들을 분리하고 상술한 플라스틱 리테이닝 조각(502)의 돌출부(512)를 금속링(100) 하부면(130)에 형성된 함몰부에 정렬 하여 리테이닝 조각(502)들과 금속링(100)을 결합하면 도 20에 도시된 바와 같이 부착면에 하나 이상의 돌출부(도시하지 않음)가 형성된 리테이닝 조각(502)들과 상기 돌출부와 대응하는 함몰부들(도시하지 않음)이 형성되며 상기 플라스틱 리테이닝 조각(502)들이 부착된 하부면(130)을 구비하는 금속링(100)을 포함하며, 상기 금속링(100)의 외경면(140), 내경면(150) 및 상기 플라스틱 리테이닝 조각(502)들 사이에 노출된 하부면(130)은 소수성막(400)으로 코팅된 것을 특징으로 하는 리테이닝 링(810)이 형성된다.
도 21 내지 도 24는 금속링 하부면 중 모서리 부분이 소수성막으로 코팅된 리테이닝 링 제작 방법을 설명하기 위한 평면도들 및 단면도들이다.
먼저 도 21은 금속링(100)의 하부면(130)에 마스크(330)들을 부착한 평면도인데 상술한 바와 같이 체결수단(332)을 이용하여 마스크(330)들을 금속링(100)의 하부면(130)에 부착할 수 있다. 이때, 하부면(130) 중 플라스틱 리테이닝 조각들 부착 후 노출될 영역뿐만 아니라 하부면(130)과 외경면이 만나는 모서리와 하부 면(130)과 내경면이 만나는 모서리 주위의 영역이 노출되도록 마스크(330)의 폭(Lm으로 도시됨)을 금속링(100)의 폭(Lr로 도시됨)보다 작도록 한다. 이어서 소수성막을 코팅한 후 마스크(330)들을 분리하면, 도 22에 도시된 바와 같이 플라스틱 리테이닝 조각들이 부착된 후 노출될 영역이 소수성막(400)으로 코팅되고 또한 도 22의 BB' 단면을 나타내는 도 23에 도시된 바와 같이 금속링(100) 하부면(130)과 외경면(140)이 만나는 모서리(102) 및 하부면(130)과 내경면(150)이 만나는 모서리(104) 영역이 소수성막(400)으로 코팅된다. 이와 같이 모서리(102, 104) 영역을 소수성막(400)으로 코팅하게 되면 연마 공정 시 금속링(100)의 모서리 및 모서리 주위 영역이 슬러리에 노출되는 것을 더욱 확실하게 방지할 수 있다. 그다음에, 도 24에 도시된 바와 같이 상술한 금속링(100) 하부면(130)의 함몰부(230)에 플라스틱 리테이닝 조각(500)의 돌출부(510)를 끼워 넣어 리테이닝 조각(500)과 금속링(100)을 조립한다. 이때, 도시된 바와 같이 접착제(600)를 이용하여 리테이닝 조각(500)과 금속링(100)을 접합할 수 있다.
한편, 본 발명은 상기한 실시예들에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 이상 다양한 변화와 변형이 가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 리테이닝 링은 슬러리와 접촉하는 금속 부위가 소수성막으로 코팅되어 있어 화학기계적 연마 공정 중 슬러리의 습윤(wetting)을 억제하고 금속이온의 용출을 방지한다. 이로 인해 리테이닝 링 표면 에서 슬러리의 응고를 줄여줌으로써 표면에서 떨어져 나온 슬러리 덩어리에 의한 웨이퍼 표면의 손상을 감소시키며 또한 금속이온에 의한 웨이퍼의 오염을 줄임으로써 생산수율을 향상시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. 화학기계적 연마 장치의 리테이닝 링에서,
    부착면에 하나 이상의 돌출부가 형성된 플라스틱 리테이닝 조각들과;
    상기 돌출부와 대응하는 함몰부들이 형성되며 상기 플라스틱 리테이닝 조각들이 부착된 하부면을 구비하는 금속링;
    을 포함하며,
    상기 금속링의 외경면, 내경면 및 상기 플라스틱 리테이닝 조각들 사이에 노출된 상기 금속링의 하부면이 소수성막으로 코팅된 것을 특징으로 하는 리테이닝 링.
  2. 제 1항에서,
    상기 금속링의 외경면 및 내경면 중 적어도 일부분은 소수성막으로 코팅되지 않고 금속링이 노출된 것을 특징으로 하는 리테이닝 링.
  3. 제 1항에서,
    상기 금속링의 하부면 중 상기 외경면과 상기 하부면이 만나는 모서리 영역 및 상기 내경면과 상기 하부면이 만나는 모서리 영역에 소수성막이 더 코팅된 것을 특징으로 하는 리테이닝 링.
  4. 제 1항에서,
    상기 금속링의 상부면이 더 코팅된 것을 특징으로 하는 리테이닝 링.
  5. 제 1항에서,
    상기 소수성막은 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluoroethylene; PTFE), 플루오르화된 에틸렌 프로필렌 코폴리머(fluorinated ethylene propylene copolymer; FEP), 퍼플루오르알콕시(perfluoroalkoxy; PFA), 에틸렌 폴리테트라플루오르에틸렌 코폴리머(ethylene polytetrafluoroethylene copolymer; ETFE), 폴리우레탄(polyurethane), 파릴렌(parylene), 폴리에틸렌(polyethylene) 또는 폴리프로필렌(polypropylene)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 리테이닝 링.
  6. 화학기계적 연마 장치의 리테이닝 링 제조방법에서,
    부착면에 하나 이상의 돌출부가 형성된 플라스틱 리테이닝 조각들을 구비하는 단계;
    상기 돌출부와 대응하는 함몰부들이 형성된 하부면을 갖는 금속링을 구비하는 단계;
    상기 금속링 하부면 중 상기 리테이닝 조각들이 부착될 소정의 영역을 마스크를 부착하여 가리는 단계;
    상기 금속링을 소수성막으로 코팅하는 단계;
    상기 마스크를 상기 금속링으로부터 분리하는 단계;
    상기 리테이닝 조각의 부착면 또는 상기 금속링의 하부면 중 적어도 한 면에 접착제를 도포하는 단계; 및
    상기 돌출부가 상기 함몰부에 들어가도록 상기 리테이닝 조각들을 상기 하부면에 부착하는 단계를 포함하는 리테이닝 링 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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