KR20090055414A - Wafer pressing apparatus of a polisher - Google Patents

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Abstract

A wafer pressing apparatus of a polishing device is provided to apply a polishing process amount to a whole surface of a wafer by uniformly delivering pressure delivered to the wafer to a central part and an edge part of the wafer. A pressure applying unit supplies air pressure to a chamber(140). A pressing unit applies pressure to a wafer by using the air pressure. The pressing unit includes an expanding unit(110) capable of being selectively expanded by the air pressure. A template assembly(150) is adjacent to the expanding unit, and pressurizes the wafer by receiving an expanding force of the expanding unit. A fixing unit(160) fixes an edge part of the expanding unit.

Description

연마장치의 웨이퍼 압착 기기 {Wafer Pressing Apparatus of a Polisher}Wafer Pressing Machine of Polishing Machine {Wafer Pressing Apparatus of a Polisher}

본 발명은 연마장치의 웨이퍼 압착 기기에 관한 것이다. 특히, 반도체용 실리콘 웨이퍼 가공의 최종 연마 공정에서 웨이퍼의 평탄도를 향상시키는 연마장치의 웨이퍼 압착 기기에 관한 것이다.The present invention relates to a wafer compaction apparatus of a polishing apparatus. In particular, the present invention relates to a wafer compaction apparatus of a polishing apparatus for improving the flatness of a wafer in a final polishing process of silicon wafer processing for semiconductors.

최근에 반도체 소자가 고집적화 됨에 따라 배선구조가 다층화되어 반도체 기판 상에 적층된 단위 셀들 사이 또는 셀 어레이 영역과 주변 회로 영역들 간의 표면 단차가 점점 증가하고 있다. 전술한 표면 단차들을 줄이기 위해서 다양한 웨이퍼 평탄화 방법이 제시되고 있다. In recent years, as semiconductor devices have been highly integrated, wiring structures have been multilayered to increase the surface level between unit cells stacked on a semiconductor substrate, or between cell array regions and peripheral circuit regions. Various wafer planarization methods have been proposed to reduce the aforementioned surface steps.

웨이퍼의 평탄화를 위해서 웨이퍼 가공의 마지막 공정인 최종 연마 공정에서 웨이퍼에 압력을 가하여 연마를 수행하게 되는데, 공압을 이용하여 웨이퍼에 압력을 가하는 러버 헤드(rubber head)를 사용하면 피가공물에 전달되는 압력을 일정하게 유지한다는 측면에서 직접적인 압력 전달에 비해 유리한 측면이 있다.In order to planarize the wafer, polishing is performed by applying pressure to the wafer in the final polishing process, which is the final process of wafer processing. When using a rubber head to pressurize the wafer using pneumatic pressure, the pressure transferred to the workpiece There is an advantage over direct pressure delivery in terms of keeping the constant constant.

도 1은 일반적인 연마장치의 웨이퍼 압착 기기(10)를 나타내는 부분 단면도이다.1 is a partial cross-sectional view showing a wafer compaction apparatus 10 of a general polishing apparatus.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 웨이퍼 압착 기기(10)는 공압 라 인(12), 챔버(14), 팽창요소(11), 및 템플레이트 어셈블리(template assembly; 15)를 포함한다. 챔버(14)는 팽창요소(11)와 백플레이트(back plate; 13)에 의해 밀폐된 공간으로 형성되어 있으며, 팽창요소(11)는 일반적으로 유연한 재질인 고무로 이루어져서, 공압 라인(12)으로부터 공급된 압력에 의한 챔버(14) 내의 압력 증가에 따라 따라 변형된다. 즉, 챔버(14)의 압력이 증가되면 팽창요소(11)가 팽창하면서 템플레이트 어셈블리(15)에 압력(P)을 전달하게 되는데, 이 때 템플레이트 어셈블리(15)가 웨이퍼(1)에 밀착되어 웨이퍼(1)로 압력(P)을 전달하게 된다. 압력(P)을 전달받은 웨이퍼(1)는 패드(2)에 압착되며, 이후에 연마 공정이 진행된다.As shown in FIG. 1, a typical wafer compaction apparatus 10 includes a pneumatic line 12, a chamber 14, an expansion element 11, and a template assembly 15. The chamber 14 is formed into a space enclosed by the expansion element 11 and the back plate 13, and the expansion element 11 is made of rubber, which is generally a flexible material, from the pneumatic line 12. It deforms as the pressure in the chamber 14 increases due to the supplied pressure. In other words, when the pressure in the chamber 14 is increased, the expansion element 11 expands to transmit the pressure P to the template assembly 15. In this case, the template assembly 15 is in close contact with the wafer 1 and the wafer 1. The pressure P is transmitted to (1). The wafer 1, which has received the pressure P, is pressed onto the pad 2, and then the polishing process is performed.

그런데, 종래의 일반적인 웨이퍼 압착 기기(10)는 그 구조상 팽창요소(11)와 템플레이트 어셈블리(15)의 가장자리 부분의 한쪽 면이 고정요소(16)에 부착되어 있기 때문에 같은 압력에도 팽창하기가 어렵다. 이러한 현상은 도 1에서, 웨이퍼에 가해지는 압력(P)의 분포로부터도 확인할 수 있는데, 중앙 부분에 비해 가장자리 부분의 압력(P)이 작음을 알 수 있다. 이는 팽창요소(11)의 두께가 일정하기 때문에 기인하는 현상이라 할 수 있다.However, in the conventional general wafer pressing device 10, it is difficult to expand at the same pressure because one side of the edge of the expansion element 11 and the template assembly 15 is attached to the fixing element 16 in its structure. This phenomenon can also be confirmed from the distribution of the pressure P applied to the wafer in FIG. 1, which shows that the pressure P of the edge portion is smaller than that of the center portion. This may be a phenomenon due to the constant thickness of the expansion element (11).

팽창요소(11)와 템플레이트 어셈블리(15)의 구조상 가장자리의 압력이 중앙 부분 및 그 외의 부위에 비해 낮게 되므로, 이는 가공시 위치별 연마의 차이를 발생시키게 된다. 즉, 가장자리 부위의 가공량이 다른 부위에 비해 적게 됨으로써 웨이퍼(1)의 평탄도 악화 및 가장자리 부위의 품질 저하가 유발된다. Since the pressure of the structural edges of the expansion element 11 and the template assembly 15 is lower than that of the central portion and the other portions, this causes a difference in positional polishing during processing. That is, since the processing amount of the edge portion is smaller than that of other portions, the flatness of the wafer 1 is deteriorated and the quality of the edge portion is deteriorated.

또한, 평탄도 개선을 위해 웨이퍼(1)에 균일한 압력을 가하려면, 웨이퍼 압착 기기(10)를 보다 크게 제작하며 압력(P)이 균일한 부분에만 웨이퍼(1)를 위치시 켜야 하는데, 이는 비용 상승의 문제뿐 아니라 웨이퍼(1)를 팽창요소(11)의 중앙에 위치시켜야 한다는 점에서도 많은 어려움이 따른다.In addition, in order to apply uniform pressure to the wafer 1 to improve flatness, the wafer compaction apparatus 10 should be made larger and the wafer 1 should be placed only at a portion where the pressure P is uniform. In addition to the problem of cost increase, there are many difficulties in that the wafer 1 must be located at the center of the expansion element 11.

본 발명은 웨이퍼 연마 가공시, 웨이퍼에 전달되는 압력이 웨이퍼의 중앙 부분과 가장자리 부분 사이에 큰 차이가 없이 균일하게 전달되어 웨이퍼 전체 면에 있어 연마 가공량이 일정한 웨이퍼 압착 기기를 제공하고자 한다.The present invention is to provide a wafer compaction apparatus in which the pressure delivered to the wafer during the wafer polishing process is uniformly transmitted without a large difference between the center portion and the edge portion of the wafer so that the amount of polishing processing is constant on the entire surface of the wafer.

본 발명은 웨이퍼 전면의 압력을 일정하게 유지하여 웨이퍼 압착 면적보다 필요 이상으로 큰 면적을 제공하지 않아도 되어 전체 유닛을 소형화할 수 있는 연마장치의 웨이퍼 압착 기기를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a wafer compaction apparatus of a polishing apparatus capable of miniaturizing the whole unit by maintaining a constant pressure on the front surface of the wafer so as not to provide an area larger than necessary than the wafer compaction area.

본 발명에 따른 연마장치의 웨이퍼 압착 기기는 챔버, 챔버에 공압(air pressure)을 제공하는 압력 제공 유닛, 및 공압을 이용하여 웨이퍼에 압력을 가하는 가압 유닛을 포함하고, 가압 유닛은 팽창요소를 포함하는데, 팽창요소는 두께가 가변되고, 공압에 의해 선택적으로 팽창하게 된다.The wafer compaction apparatus of the polishing apparatus according to the present invention includes a chamber, a pressure providing unit for providing air pressure to the chamber, and a pressurizing unit for applying pressure to the wafer using pneumatic pressure, the pressurizing unit including an expansion element. In this case, the expansion element is variable in thickness and selectively expanded by pneumatic pressure.

본 발명에 따른 연마장치의 웨이퍼 압착 기기는 또한 템플레이트 어셈블리(template assembly), 및 팽창요소의 가장자리 부분을 고정시키는 고정요소를 더 포함하는데, 템플레이트 어셈블리는 팽창요소의 팽창력을 전달받아 웨이퍼를 가압한다.The wafer compaction apparatus of the polishing apparatus according to the present invention further includes a template assembly and a fixing element for fixing the edge portion of the expansion element, the template assembly receiving the expansion force of the expansion element to press the wafer.

바람직하게, 팽창요소는 유연한 재질로 만들어지는데, 이는 고무로 만들어지는 것이 바람직하다.Preferably, the expansion element is made of a flexible material, which is preferably made of rubber.

팽창요소의 형상은 중앙이 가장자리보다 두꺼우며, 이러한 팽창요소는 가장 자리로부터 중앙으로 갈수록 일단식으로 두꺼워지는 형상일 수 있거나, 가장자리로부터 중앙으로 갈수록 다단식으로 두꺼워지는 형상일 수도 있으며, 또한 가장자리로부터 중앙으로 갈수록 연속적으로 두꺼워지는 형상을 가질 수도 있다.The shape of the inflation element is thicker at the center than the edge, and the inflation element may be one-time thickened from the edge to the center, or may be multi-stage thickened from the edge to the center, and also from the edge to the center. It may have a shape that gradually thickens toward.

바람직하게, 팽창요소의 중앙 부분의 두께는 0.9 mm 이상 1.1 mm 이하이고, 가장자리 부분의 두께는 0.7 mm 이상 0.9 mm 미만이다.Preferably, the thickness of the central portion of the expansion element is at least 0.9 mm and at most 1.1 mm, and the thickness of the edge portion is at least 0.7 mm and less than 0.9 mm.

또한, 본 발명은 연마기, 및 연마기에 대향되는 위치에 배치되는 웨이퍼 압착 기기를 포함하는 연마장치를 제공한다. 웨이퍼 압착 기기는 연마기에 웨이퍼를 압착시키는 역할을 하며, 챔버, 챔버에 공압을 제공하는 압력 제공 유닛, 공압을 이용하여 웨이퍼에 압력을 가하는 가압 유닛, 템플레이트 어셈블리, 및 고정요소를 포함한다. 또한, 가압 유닛은 팽창 요소를 포함하는데, 팽창요소는 두께가 가변되고 공압에 의하여 센택적으로 팽창된다. 템플레이트 어셈블리는 이러한 팽창요소와 접하여 팽창요소로부터의 팽창력을 웨이퍼로 전달하며, 고정요소는 팽창요소의 가장자리 부분을 고정시킨다. 팽창요소는 고무로 이루어지고 중앙 부분이 가장자리 부분보다 두꺼운 형상을 가지는 것이 바람직하다. The present invention also provides a polishing apparatus including a polishing machine and a wafer compaction apparatus disposed at a position opposite the polishing machine. The wafer compaction apparatus serves to press the wafer into the polishing machine and includes a chamber, a pressure providing unit for providing pneumatic pressure to the chamber, a pressurizing unit for pressurizing the wafer using pneumatic pressure, a template assembly, and a fixing element. The pressurization unit also includes an expansion element, the expansion element having a variable thickness and sensibly expanded by pneumatic pressure. The template assembly is in contact with this inflation element to transfer inflation force from the inflation element to the wafer, and the fixing element secures the edge portion of the inflation element. Preferably, the expansion element is made of rubber and the central portion has a shape thicker than the edge portion.

바람직하게, 연마장치의 팽창요소는 가장자리 부분에서 중앙 부분으로 갈수록 일단식으로 두꺼워지는 형상일 수 있거나, 가장자리 부분에서 중앙 부분으로 갈수록 다단식으로 두꺼워지는 형상일 수 있으며, 또한, 가장자리 부분으로부터 중앙 부분으로 갈수록 연속적으로 두꺼워지는 형상일 수 있다.Preferably, the expansion element of the polishing apparatus may be shaped to be thickened in a single step from the edge portion to the center portion, or may be shaped to be multi-stage thickened from the edge portion to the center portion, and may also be formed from the edge portion to the center portion. It may be a shape that gradually thickening continuously.

본 발명에 따른 연마장치의 웨이퍼 압착 기기를 사용하여 웨이퍼를 압착하 게 되면, 웨이퍼에 전달되는 압력이 웨이퍼의 중앙 부분과 가장자리 부분 사이에 큰 차이가 없이 균일하게 전달되므로 웨이퍼 전면에 걸쳐 연마 가공량이 일정해 질 수 있다. 따라서, 가공된 웨이퍼의 평탄도를 향상시키고 웨이퍼 가장자리 부분의 품질 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.When the wafer is pressed using the wafer pressing device of the polishing apparatus according to the present invention, the pressure applied to the wafer is uniformly transmitted without a large difference between the center portion and the edge portion of the wafer, so that the amount of polishing processing over the entire surface of the wafer is increased. Can be constant. Therefore, there is an effect that can improve the flatness of the processed wafer and prevent the degradation of the wafer edge portion.

본 발명에 따른 연마장치의 웨이퍼 압착 기기는 웨이퍼 전면에 가해지는 압력을 일정하게 유지하므로 웨이퍼 압착 면적을 필요 이상으로 크게 제작하지 않아도 되는 이점을 가진다. 그로 인해, 웨이퍼 압착 기기의 소형화에 유리하다.The wafer compaction apparatus of the polishing apparatus according to the present invention has the advantage that the pressure applied to the front surface of the wafer is kept constant so that the wafer compaction area does not have to be made larger than necessary. Therefore, it is advantageous for miniaturization of the wafer compaction apparatus.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 상기 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited by the embodiments. For reference, in the present description, the same numbers refer to substantially the same elements, and may be described by quoting the contents described in other drawings under the above rules, and the contents repeated or deemed apparent to those skilled in the art may be omitted.

도 2는 본 발명에 따른 연마장치의 웨이퍼 압착 기기(100)의 부분 단면도이다. 본 발명의 웨이퍼 압착 기기(100)는 크게 챔버(140), 압력 제공 유닛, 가압 유닛, 템플레이트 어셈블리(150), 및 고정요소(160)를 포함한다. 가압 유닛은 팽창요소(110)를 포함하는데, 이러한 팽창요소는 두께가 가변되고 압력을 전달받아 선택적으로 팽창하게 된다. 이하에서는, 각 구성요소들에 대해 구체적으로 설명한다.2 is a partial cross-sectional view of the wafer compaction apparatus 100 of the polishing apparatus according to the present invention. The wafer compaction apparatus 100 of the present invention largely includes a chamber 140, a pressure providing unit, a pressurizing unit, a template assembly 150, and a fixing element 160. The pressurization unit includes an expansion element 110, which is of variable thickness and is selectively inflated under pressure. Hereinafter, each component will be described in detail.

챔버(140)는 백플레이트(130), 팽창요소(110), 및 고정요소(160)에 의해 둘러싸여 밀폐된 공간을 형성한다. 압력 제공 유닛으로부터 제공되는 공압은 챔 버(140)로 공급되며, 이렇게 공급된 압력에 의해 챔버(140)의 부피는 변하게 된다. 즉, 팽창한다. The chamber 140 is surrounded by the back plate 130, the expansion element 110, and the fixing element 160 to form a closed space. Pneumatic pressure provided from the pressure supply unit is supplied to the chamber 140, the volume of the chamber 140 is changed by the pressure supplied. That is, it expands.

압력 제공 유닛은 공압 라인(air pressure line; 120), 및 백플레이트(130)로 형성되어 있다. 백플레이트(130)는 일반적으로 웨이퍼와 대응하는 둥근 원기둥 형상이다. 공압 라인(120)이 백플레이트(130)의 중앙을 관통하여 형성되어 있으며, 이는 챔버(140)로 이어져 있어서 공압을 챔버(140)로 전달한다.The pressure providing unit is formed of an air pressure line 120 and a back plate 130. The backplate 130 is generally of round cylindrical shape corresponding to the wafer. Pneumatic line 120 is formed through the center of the back plate 130, which is connected to the chamber 140 to transfer the pneumatic pressure to the chamber 140.

가압 유닛은 챔버(140)로 공급된 공압을 이용하여 웨이퍼(1)를 가압하는 역할을 하며, 팽창요소(110)로 구성되어 있다. 팽창요소(110)는 유연한 재질로 이루어져 있어서, 공압 라인(120)을 통해 챔버(140)로 공급된 압력에 의해 팽창하게 된다. 일반적으로 팽창요소(110)는 고무로 이루어져 있다. 팽창요소(110)의 가장자리 부분은 고정요소(160)에 부착된 구조로 되어 있어서, 일반적으로 중앙 부분에 비해 가장자리 부분이 팽창에 불리하다. 이러한 점을 극복하기 위해, 팽창요소(110)의 구조는 가장자리 부분이 중앙 부분에 비해 더 얇은 형상으로 되어 있다. The pressurization unit serves to pressurize the wafer 1 by using the pneumatic pressure supplied to the chamber 140, and is composed of an expansion element 110. The expansion element 110 is made of a flexible material, it is expanded by the pressure supplied to the chamber 140 through the pneumatic line 120. In general, the expansion element 110 is made of rubber. The edge portion of the expansion element 110 has a structure attached to the fixing element 160, so that the edge portion is generally disadvantageous to expansion compared to the center portion. In order to overcome this point, the structure of the expansion element 110 has an edge portion that is thinner than the center portion.

템플레이트 어셈블리(150)는 팽창요소(110)와 접하고 있다. 또한, 템플레이트 어셈블리(150)는 팽창요소(110)와 접하는 면의 반대편에서 웨이퍼와 접하고 있다. 이러한 템플레이트 어셈블리(150)는 팽창요소(110)의 팽창력을 전달받아 웨이퍼에 압력(P)을 가하는 역할을 한다.Template assembly 150 is in contact with expansion element 110. In addition, the template assembly 150 is in contact with the wafer opposite the surface in contact with the expansion element 110. The template assembly 150 receives the expansion force of the expansion element 110 to apply a pressure (P) to the wafer.

고정요소(160)는 백플레이트(130)의 둘레에 배치되어 있다. 고정요소(160)가 팽창요소(110)의 가장자리 부분을 잡고 있어서, 팽창요소(110)의 팽창 시에도 팽창요소(110)가 웨이퍼 압착 기기(100)로부터 이탈하지 않도록 함과 동시에 챔 버(140) 내 공압을 일정하게 유지시키는 역할을 한다.The fixing element 160 is disposed around the back plate 130. The holding element 160 holds the edge of the inflation element 110, so that the inflation element 110 does not escape from the wafer compaction apparatus 100 even when the inflation element 110 is inflated. ) It keeps the pneumatic pressure constant.

이하에서는, 압력 제공 유닛으로부터 가압 유닛을 거쳐 웨이퍼로 압력이 전달되는 과정을 설명한다.Hereinafter, a process of transferring pressure from the pressure providing unit to the wafer via the pressing unit will be described.

공압이 공압 라인(120)을 통해 공급된다. 공압 라인(120)은 상술한 바와 같이 백플레이트(130)를 관통하여 챔버(140)로 이어져 있기 때문에, 공압 라인(120)으로부터 공급된 공압은 챔버(140)로 주입된다. 챔버(140)로 공압이 공급되기 전에는 팽창요소(110)의 탄성에 의해 백플레이트(130)와 팽창요소(110)는 밀착된 상태로 되어 있다. 공압이 챔버(140) 내로 공급되기 시작하면, 챔버(140) 내 압력이 상승하게 되고, 이러한 압력 상승은 팽창요소(110)를 백플레이트(130)로부터 이탈되게 팽창시킨다. 이렇게 팽창된 팽창요소(110)는 인접한 템플레이트 어셈블리(150)를 가압하여 압력(P)을 템플레이트 어셈블리(150)로 전달한다. 압력(P)을 전달받은 템플레이트 어셈블리(150)는 다시 팽창요소(110)와 반대편에 위치한 웨이퍼(1)를 가압하여 압력(P)을 웨이퍼(1)로 전달한다. 웨이퍼(1)로 전달된 압력(P)은 웨이퍼(1)를 패드(2)에 밀착시켜 연마를 진행한다. 연마 공정을 통해 웨이퍼(1)의 평탄도가 개선되며, 표면 경면화를 향상시킨다.Pneumatic is supplied via pneumatic line 120. Since the pneumatic line 120 passes through the back plate 130 to the chamber 140 as described above, the pneumatic pressure supplied from the pneumatic line 120 is injected into the chamber 140. Before the pneumatic pressure is supplied to the chamber 140, the back plate 130 and the expansion element 110 are in close contact with each other by the elasticity of the expansion element 110. As pneumatic pressure begins to be supplied into the chamber 140, the pressure in the chamber 140 rises, which inflates the expansion element 110 away from the backplate 130. The expanded expansion element 110 pressurizes the adjacent template assembly 150 to transmit the pressure P to the template assembly 150. The template assembly 150 receiving the pressure P again pressurizes the wafer 1 positioned opposite to the expansion element 110 to transfer the pressure P to the wafer 1. The pressure P transmitted to the wafer 1 adheres the wafer 1 to the pad 2 so that polishing is performed. The polishing process improves the flatness of the wafer 1 and improves the surface mirroring.

그런데, 본 발명에 따른 웨이퍼 압착 기기(100)는 종래의 웨이퍼 압착 기기(10)와는 달리 팽창요소(110)의 형상으로 인해 웨이퍼(1) 전면에 걸쳐 균일한 압력(P)을 전달할 수 있다. 즉, 도 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 종래의 일반적인 웨이퍼 압착 기기(10)에 의한 압력 전달일 때는 웨이퍼(1)의 가장자리에 가해지는 압력(P)과 중앙에 가해지는 압력(P)과의 차이가 상대적으로 큰 데 반해, 본 발 명에 따른 웨이퍼 압착 기기(100)에 의할 때는 웨이퍼(1)의 가장자리에 가해지는 압력(P)과 중앙에 가해지는 압력(P) 사이에 큰 차이가 없음을 확인할 수 있다. 이는 팽창요소(110)의 형상을 중앙 부분보다 가장자리 부분을 상대적으로 얇게 함으로써 가능해진다. However, the wafer pressing device 100 according to the present invention may transmit a uniform pressure P across the entire surface of the wafer 1 due to the shape of the expansion element 110, unlike the conventional wafer pressing device 10. That is, as can be seen in FIG. 2, when the pressure is transmitted by the conventional general wafer pressing device 10, the pressure P applied to the edge of the wafer 1 and the pressure P applied to the center of the wafer 1 are used. While the difference is relatively large, when using the wafer compaction apparatus 100 according to the present invention, there is a large difference between the pressure P applied to the edge of the wafer 1 and the pressure P applied to the center. You can see that none. This is made possible by making the shape of the expansion element 110 relatively thinner at the edge than at the center.

팽창요소(110)의 형상에 대해 좀 더 구체적으로 설명하면, 팽창요소(110)의 가장자리 부분을 중앙 부분에 비해 약 15% 내지 25%만큼 더 작게 제작되는 것이 적당하다. 다시 말해, 종래의 일반적인 팽창요소(11)는 중앙 부분과 가장자리 부분의 두께가 동일하였지만, 본 발명에 따른 팽창요소(110)는 중앙 부분보다 가장자리 부분을 더 얇게 함으로써, 가장자리 부분의 팽창이 중앙 부분의 팽창보다 더 원활하게 될 수 있다. 이렇게 동일한 압력에도 더욱 많이 팽창될 수 있는 팽창요소(110)의 가장자리 부분은 더 팽창되는 압력만큼 고정요소(160)의 고정력과 상호 대치되어, 이들 두 힘은 서로 상쇄된다. 팽창요소(110)의 이러한 형상에 의해 웨이퍼(1) 전면에 가해지는 압력(P)은 비교적 균일해지며, 이로 인해 연마 공정을 거친 웨이퍼(1)의 평탄도가 개선될 수 있다. In more detail with respect to the shape of the expansion element 110, it is appropriate to make the edge portion of the expansion element 110 by about 15% to 25% smaller than the central portion. In other words, the conventional expansion element 11 has the same thickness of the center portion and the edge portion, but the expansion element 110 according to the present invention is thinner the edge portion than the center portion, so that the expansion of the edge portion is the center portion It can be smoother than the expansion of. The edge portion of the expansion element 110, which can be inflated even more at the same pressure, is mutually opposed to the holding force of the fixing element 160 by the pressure at which it expands further, so that these two forces cancel each other out. Due to this shape of the expansion element 110, the pressure P applied to the entire surface of the wafer 1 becomes relatively uniform, thereby improving the flatness of the wafer 1 which has been polished.

팽창요소(110)의 두께는 가장자리 부분(111)이 0.7 mm 이상 0.9 mm 미만이며, 중앙 부분(112)이 0.9 mm 이상 1.1 mm 미만이다. 팽창요소(110)의 두께는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 웨이퍼(1)로 균일한 압력(P)을 전달할 수 있는 두께 형상이라면 어떠한 두께 분포라도 가능하다. The thickness of the expansion element 110 is at least 0.7 mm and less than 0.9 mm in the edge portion 111 and at least 0.9 mm and less than 1.1 mm in the central portion 112. The thickness of the expansion element 110 is not necessarily limited thereto, and any thickness distribution may be used as long as it is a thickness shape capable of transmitting a uniform pressure P to the wafer 1.

도 3 내지 도 5는 팽창요소(110)의 여러가지 변형예를 나타낸 단면도로서, 팽창요소(110)의 가장자리 부분(111)으로부터 중앙 부분(112)까지의 일부만을 도시 하고 있다.3 to 5 are cross-sectional views showing various modifications of the expansion element 110, and only a portion of the edge portion 111 to the center portion 112 of the expansion element 110 is shown.

도 3에 도시된 바와 같이, 팽창요소(110)는 일단식으로 형성될 수 있다. 팽창요소(110)의 가장자리 부분(111)으로부터 중앙 부분(112)에 이르는 중간 영역에서 두께가 한번만 커지도록 제작하게 되면, 팽창요소(110)의 제작을 용이하게 할 수 있다는 이점이 있다. As shown in FIG. 3, the expansion element 110 may be formed in a single stage. If the thickness is increased only once in the middle region from the edge portion 111 of the expansion element 110 to the center portion 112, the manufacturing of the expansion element 110 may be facilitated.

도 4를 참조하여, 팽창요소(110)는 가장자리 부분(111)으로부터 중앙 부분(112)에 이르는 동안 다단식으로 두께가 증가되도록 형성될 수 있다. 도 4에는 4개의 단을 이루도록 형성되어 있는데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 웨이퍼(1)에 압력(P)을 균일하게 가할 수 있는 형상이라면, 3단 또는 5단 이상의 형상 중 어느 것으로도 형성될 수 있다. 이러한 다단식 형상은 제작이 일단식에 비해 다소 복잡하기는 하지만, 웨이퍼(1)에 전달되는 압력(P)을 일단식에 비해 보다 균일하게 유지할 수 있다는 측면에서 장점을 가진다.Referring to FIG. 4, the expansion element 110 may be formed to increase in thickness in multiple stages from the edge portion 111 to the central portion 112. 4 is formed to form four stages, but is not necessarily limited thereto, and any one of three or five stages or more may be formed as long as the pressure P may be uniformly applied to the wafer 1. Can be. This multistage shape has advantages in that the fabrication is somewhat more complicated than single stage, but the pressure P delivered to the wafer 1 can be more uniformly maintained than single stage.

도 5는 팽창요소(110)의 가장자리 부분(111)으로부터 중앙 부분(112)에 이르는 동안 두께가 연속적으로 변하는 변형예를 도시하고 있다. 가장자리 부분(111)에서 중앙 부분(112)에 이르기까지 이렇게 연속적으로 두께가 변하도록 팽창요소(110)를 형성하게 되면, 제작이 다소 복잡하기는 하지만 다단식에 비해 보다 균일한 압력(P)을 전달할 수 있다. 뿐만 아니라, 일단식이나 다단식에 비해 팽창요소(110) 전반에 걸쳐 두께가 급격히 변하는 부분이 없기 때문에 팽창요소(110)의 팽창 시 일정 부분에 큰 부하가 집중되지 않은 이점이 있다. 따라서, 팽창요소(110)의 사용기간이 늘어난다는 점에서 유리하다.FIG. 5 shows a variant in which the thickness varies continuously from the edge portion 111 to the central portion 112 of the expansion element 110. Forming the expansion element 110 such that the thickness varies continuously from the edge portion 111 to the center portion 112, although the production is somewhat complicated, it can deliver a more uniform pressure (P) than the multi-stage Can be. In addition, there is no advantage that a large load is not concentrated in a certain portion during expansion of the expansion element 110 because there is no part that the thickness is dramatically changed throughout the expansion element 110 than single-stage or multi-stage. Therefore, it is advantageous in that the service life of the expansion element 110 is increased.

본 발명에 따른 웨이퍼 압착 기기(100)는 연마기와 함께 연마장치를 구성할 수 있다. 본 발명의 웨이퍼 압착 기기(100)를 포함하는 연마장치는 기존의 연마장치에 비해 웨이퍼(1)의 평탄도를 더욱 개선할 수 있을 뿐만 아니라 표면 경면화를 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 종래의 웨이퍼 압착 기기(10)는 웨이퍼(1) 전면에 균일한 압력을 전달하기 위해서 압력이 일정한 부분만을 사용해야 하므로 필요 이상으로 기기를 크게 제작하여야 했지만, 본 발명의 웨이퍼 압착 기기(100)는 웨이퍼(1) 전면에 균일하게 압력(P)을 전달하므로 크기를 상대적으로 소형화할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 웨이퍼 압착 기기(100)를 구비한 연마장치 또한 상대적으로 소형으로 제작될 수 있다.The wafer compaction apparatus 100 according to the present invention may constitute a polishing apparatus together with a polishing machine. The polishing apparatus including the wafer compaction apparatus 100 of the present invention can further improve the flatness of the wafer 1 as well as the surface mirroring, as compared with the conventional polishing apparatus. In addition, in the conventional wafer crimping device 10, since only a certain portion of the pressure must be used in order to deliver a uniform pressure to the entire surface of the wafer 1, the device should be made larger than necessary, but the wafer crimping device 100 of the present invention Since the pressure P is uniformly transmitted to the entire surface of the wafer 1, the size can be relatively reduced. Accordingly, the polishing apparatus with the wafer compaction apparatus 100 of the present invention can also be manufactured relatively small.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications and variations of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.

본 명세서 내에 포함되어 있음.Included in this specification.

도 1은 종래의 웨이퍼 압착 기기의 단면도 및 압력 전달 분포를 개략적으로 도시한다;1 schematically illustrates a cross-sectional view and pressure transfer distribution of a conventional wafer compaction apparatus;

도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 압착 기기의 단면도 및 압력 전달 분포를 개략적으로 도시한다;2 schematically shows a cross-sectional view and a pressure transfer distribution of a wafer compaction apparatus according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 팽창요소의 변형예이다;3 is a variant of the expansion element according to the invention;

도 4는 본 발명에 따른 팽창요소의 다른 변형예이다;4 is another variant of an expansion element according to the invention;

도 5는 본 발명에 따른 팽창요소의 또 다른 변형예이다. 5 is another variant of the expansion element according to the invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1 : 웨이퍼 2 : 패드1: wafer 2: pad

10 : 웨이퍼 압착 기기 11 : 팽창요소10: wafer compaction apparatus 11: expansion element

12 : 공압 라인 13 : 백플레이트12 pneumatic line 13 back plate

14 : 챔버 15 : 템플레이트 어셈블리 14 chamber 15 template assembly

16 : 고정요소 100 : 웨이퍼 압착 기기 16: fixed element 100: wafer pressing machine

110 : 팽창요소 111 : 가장자리 부분110: expansion element 111: edge portion

112 : 중앙 부분 120 : 공압 라인112: central portion 120: pneumatic line

130 : 백플레이트 140 : 챔버 130: back plate 140: chamber

150 : 템플레이트 어셈블리 160 : 고정요소 150: template assembly 160: fixed element

P : 압력 P: pressure

Claims (13)

챔버;chamber; 상기 챔버에 공압(air pressure)을 제공하는 압력 제공 유닛; 및A pressure providing unit for providing air pressure to the chamber; And 상기 공압을 이용하여 웨이퍼에 압력을 가하는 가압 유닛;A pressurizing unit pressurizing a wafer using the pneumatic pressure; 을 포함하고,Including, 상기 가압 유닛은, The pressurizing unit, 두께가 가변되며, 상기 공압에 의하여 선택적으로 팽창되는 팽창요소;An expansion element having a variable thickness and selectively expanded by the pneumatic pressure; 를 포함하는 연마장치의 웨이퍼 압착 기기.Wafer pressing device of the polishing apparatus comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 팽창요소와 접하여, 상기 팽창요소의 팽창력을 전달받아 상기 웨이퍼를 가압하는 템플레이트 어셈블리(template assembly); 및A template assembly in contact with the expansion element to receive the expansion force of the expansion element to pressurize the wafer; And 상기 팽창요소의 가장자리 부분을 고정시키는 고정요소를 더 포함하는 연마장치의 웨이퍼 압착 기기.And a holding element for holding an edge of the expansion element. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 팽창요소의 재질은 고무로 이루어진 것을 특징으로 하는 연마장치의 웨이퍼 압착 기기.Wafer pressing device of the polishing device, characterized in that the material of the expansion element is made of rubber. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 팽창요소는 가장자리 부분이 중앙 부분보다 얇은 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 연마장치의 웨이퍼 압착 기기.And said expansion element has an edge portion thinner than a central portion. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 팽창요소의 가장자리 부분의 두께는 중앙 부분에 비해 15% 내지 25% 더 얇은 것을 특징으로 하는 연마장치의 웨이퍼 압착 기기.The thickness of the edge portion of the expansion element is 15% to 25% thinner than the central portion. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 팽창요소는 두께가 중앙으로 갈수록 두꺼워지는 일단식으로 형성된 것을 특징으로 하는 연마장치의 웨이퍼 압착기기.The expansion element is a wafer pressing device of the polishing apparatus, characterized in that formed in a single-ended type becomes thicker toward the center. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 팽창요소는 두께가 중앙으로 갈수록 두꺼워지는 다단식으로 형성된 것을 특징으로 하는 연마장치의 웨이퍼 압착기기.The expansion element is a wafer compaction apparatus of the polishing apparatus, characterized in that formed in a multi-stage, the thickness becomes thicker toward the center. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 팽창요소는 두께가 중앙으로 갈수록 연속적으로 두꺼워지는 것을 특징으로 하는 연마장치의 웨이퍼 압착기기.And said expansion element is continuously thickened toward the center thereof. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 팽창요소의 중앙 부분의 두께는 0.9 mm 이상 1.1 mm 이하이고, 상기 팽창요소의 가장자리 부분의 두께는 0.7 mm 이상 0.9 mm 미만인 것을 특징으로 하는 연마장치의 웨이퍼 압착 기기.And the thickness of the center portion of the expansion element is at least 0.9 mm and at most 1.1 mm, and the thickness of the edge portion of the expansion element is at least 0.7 mm and less than 0.9 mm. 연마기; 및A grinding machine; And 상기 연마기에 대향되는 위치에 배치되어, 웨이퍼를 상기 연마기에 압착시키는 웨이퍼 압착 기기;A wafer crimping device, disposed at a position opposite the grinder, for crimping a wafer to the grinder; 를 포함하고,Including, 상기 웨이퍼 압착 기기는,The wafer crimping apparatus, 챔버; chamber; 상기 챔버에 공압을 제공하는 압력 제공 유닛; A pressure providing unit for providing pneumatic pressure to the chamber; 상기 공압을 이용하여 웨이퍼에 압력을 가하며, 팽창요소를 포함하는 가압 유닛;A pressurizing unit for applying pressure to the wafer using the pneumatic pressure and including an expansion element; 상기 팽창요소와 접하여, 상기 팽창요소로부터의 팽창력을 상기 웨이퍼로 전달하는 템플레이트 어셈블리; 및A template assembly in contact with the expansion element for transmitting expansion force from the expansion element to the wafer; And 상기 팽창요소의 가장자리 부분을 고정하는 고정요소;A fixing element for fixing an edge portion of the expansion element; 를 포함하고, 상기 팽창요소는 두께가 가변되며, 상기 공압에 의하여 선택적으로 팽창되며, 고무로 이루어지고, 가장자리 부분의 두께가 중앙 부분보다 얇은 형상인 것을 특징으로 하는 연마장치.Wherein the expansion element is a polishing device, characterized in that the thickness is variable, selectively expanded by the pneumatic, made of rubber, the thickness of the edge portion is thinner than the central portion. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 팽창요소의 가장자리 부분에서 중앙 부분으로 갈수록 두께가 일단식으로 두꺼워지는 것을 특징으로 하는 연마장치.Polishing apparatus, characterized in that the thickness thickened once from the edge portion of the expansion element toward the center portion. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 팽창요소의 가장자리 부분에서 중앙 부분으로 갈수록 두께가 다단식으로 두꺼워지는 것을 특징으로 하는 연마장치.Polishing apparatus, characterized in that the thickness becomes thicker from the edge portion of the expansion element toward the center portion in multiple stages. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 팽창요소의 가장자리 부분에서 중앙 부분으로 갈수록 두께가 연속적으로 두꺼워지는 것을 특징으로 하는 연마장치.Polishing apparatus, characterized in that the thickness is continuously thickened from the edge portion of the expansion element toward the center portion.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012128761A1 (en) * 2011-03-23 2012-09-27 Araca, Inc. Fluid filled template for use in chemical mechanical planarization
CN102794716A (en) * 2012-08-16 2012-11-28 厦门大学 Flexible grinding and polishing compound arc sand wheel
US8845395B2 (en) 2008-10-31 2014-09-30 Araca Inc. Method and device for the injection of CMP slurry

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6508696B1 (en) * 2000-08-25 2003-01-21 Mitsubishi Materials Corporation Wafer-polishing head and polishing apparatus having the same
JP2002343750A (en) * 2001-05-11 2002-11-29 Tokyo Seimitsu Co Ltd Wafer-polishing method and apparatus thereof
KR20050031752A (en) * 2003-09-30 2005-04-06 주식회사 실트론 A polishing-head for wafer polisher
JP4756884B2 (en) * 2005-03-14 2011-08-24 信越半導体株式会社 Polishing head, polishing apparatus and polishing method for semiconductor wafer

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8845395B2 (en) 2008-10-31 2014-09-30 Araca Inc. Method and device for the injection of CMP slurry
WO2012128761A1 (en) * 2011-03-23 2012-09-27 Araca, Inc. Fluid filled template for use in chemical mechanical planarization
CN102794716A (en) * 2012-08-16 2012-11-28 厦门大学 Flexible grinding and polishing compound arc sand wheel

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