KR20100052028A - Dressing method of pads in double side polisher - Google Patents

Dressing method of pads in double side polisher Download PDF

Info

Publication number
KR20100052028A
KR20100052028A KR1020080110883A KR20080110883A KR20100052028A KR 20100052028 A KR20100052028 A KR 20100052028A KR 1020080110883 A KR1020080110883 A KR 1020080110883A KR 20080110883 A KR20080110883 A KR 20080110883A KR 20100052028 A KR20100052028 A KR 20100052028A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pad
pads
wafer
brush
nozzle
Prior art date
Application number
KR1020080110883A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이영호
조용준
Original Assignee
주식회사 실트론
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 주식회사 실트론 filed Critical 주식회사 실트론
Priority to KR1020080110883A priority Critical patent/KR20100052028A/en
Publication of KR20100052028A publication Critical patent/KR20100052028A/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/017Devices or means for dressing, cleaning or otherwise conditioning lapping tools
    • B08B1/12
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02Cleaning by the force of jets or sprays
    • B08B3/024Cleaning by means of spray elements moving over the surface to be cleaned
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B57/00Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents
    • B24B57/02Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents for feeding of fluid, sprayed, pulverised, or liquefied grinding, polishing or lapping agents
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30625With simultaneous mechanical treatment, e.g. mechanico-chemical polishing

Abstract

PURPOSE: A method for dressing a pad of a double-side polisher is provided to reduce the amount of glazing, and to maintain desirable flatness of a wafer after polishing, and to extend the service life of a pad. CONSTITUTION: A method for dressing a pad of a double-side polisher is as follows. A brush and a nozzle block(47) are in contact with a first pad(34). An upper surface plate(39) is descended so that a second pad(40) can be in contact with the brush and the nozzle block. The high-pressure deionized water is sprayed to the first and second pads through the brush and the nozzle of the nozzle block. Solids stuck on the first and second pads are separated from the first and second pads. The solids separated from the first and second pad are swept away through the brush and the nozzle block.

Description

양면 연마기의 패드 드레싱 방법 {Dressing method of pads in double side polisher} Dressing method of double side polisher {Dressing method of pads in double side polisher}

본 발명은 실리콘 웨이퍼와 같은 반도체 웨이퍼의 양면을 동시에 연마할 수 있는 양면 연마기(double side polisher)의 패드 드레싱 방법에 관한 것으로서, 특히, 연마 공정에서 상정반 및 하정반에 부착된 각각의 패드에 잔류하는 고형물을 제거할 수 있는 패드 드레싱 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pad dressing method of a double side polisher capable of simultaneously polishing both sides of a semiconductor wafer such as a silicon wafer, in particular, remaining in each pad attached to the upper and lower plates in the polishing process. It relates to a pad dressing method that can remove the solids.

일반적으로 반도체 소자 제조용 베어(bare) 실리콘 웨이퍼 제조 공정에서는 원통형 실리콘 잉곳(ingot)을 낱개의 웨이퍼로 절단하는 슬라이싱(slicing) 공정을 거치게 된다. 슬라이싱 작업에서는 다이아몬드 조각을 붙인 날을 이용하거나 와이어 소(wire saw)라 불리는 피아노선을 이용하기도 한다. 이 때, 절단된 웨이퍼의 표면에는 요철이 존재하므로 연마에 의한 평탄화 공정을 거쳐야 한다. In general, a bare silicon wafer manufacturing process for manufacturing a semiconductor device goes through a slicing process of cutting a cylindrical silicon ingot into a single wafer. In slicing, diamond blades are used or piano wires called wire saws are used. At this time, since the unevenness exists on the surface of the cut wafer, it must go through a planarization process by polishing.

연마는 웨이퍼의 한쪽 면씩 연마하는 단면 연마 또는 양쪽 면을 동시에 연마하는 양면 연마가 있는데, 그 중 양면 연마는 가공된 웨이퍼의 평탄도를 향상시키고 배면(back side)의 오염물이 표면(front side)으로 전이되는 것을 방지하기 위한 목적으로 반도체 웨이퍼의 표면 및 배면을 동시에 연마하는 방법이다. 상기에 서 양면 연마는 단면 연마보다 가공 스트레스가 작으므로 평탄도가 우수하다.Polishing includes single-sided polishing, which polishes one side of the wafer, or double-sided polishing, which simultaneously polishes both sides, of which the flatness of the processed wafer is improved and the back side contaminants are brought to the front side. It is a method of simultaneously polishing the surface and back of the semiconductor wafer for the purpose of preventing the transition. In the above, the double-sided polishing is less flat than the single-sided polishing, so the flatness is excellent.

양면 연마 공정에서 웨이퍼의 표면 및 배면을 함께 연마하는 데 사용되는 장치가 이른바 양면 연마기이며, 양면 연마기에서 연마의 대상이 되는 웨이퍼를 지지하기 위해서 웨이퍼 캐리어가 채용된다. 종래의 양면 연마기와 웨이퍼 캐리어가 도 1a, 도 1b 및 도 2에 도시되어 있다. An apparatus used to polish the surface and the back side of a wafer in a double side polishing process is a so-called double side polisher, and a wafer carrier is employed to support a wafer to be polished in the double side polisher. A conventional double side polisher and wafer carrier are shown in FIGS. 1A, 1B and 2.

도 1a 내지 도 2를 참조하면, 종래의 양면 연마기(9)는 상호 반대방향으로 회전하는 상정반(1)과 하정반(3)을 구비한다. 상정반(1)의 하면과 하정반(2)의 상면에는 각각 웨이퍼(w)의 표면 및 배면을 연마하기 위한 패드(2,4)가 부착된다. 종래의 웨이퍼 캐리어(5)는 상정반(1)과 하정반(3) 사이에 지지되며, 도 1b에 도시된 바와 같이 복수 개 장착된다. 웨이퍼 캐리어(5)는 원반형으로 웨이퍼(w)가 삽입 및 유지되는 웨이퍼 유지공(6)이 형성되어 있고, 웨이퍼 유지공(6)의 둘레를 따라 서로 다른 크기의 슬러리 홀(8)이 5개 배치되어 있다. 1A to 2, the conventional double-sided polishing machine 9 is provided with an upper plate 1 and a lower plate 3 that rotate in opposite directions. Pads 2 and 4 are attached to the lower surface of the upper surface plate 1 and the upper surface of the lower surface plate 2 to polish the surface and the back surface of the wafer w, respectively. The conventional wafer carrier 5 is supported between the upper plate 1 and the lower plate 3, and is mounted in plural as shown in FIG. 1B. The wafer carrier 5 has a disk-shaped wafer holding hole 6 into which the wafer w is inserted and held, and has five slurry holes 8 having different sizes along the circumference of the wafer holding hole 6. It is arranged.

상기한 바와 같은 구성의 양면 연마기(9)에서 웨이퍼 캐리어(5)의 웨이퍼 유지공(6)에 웨이퍼(w)가 삽입된 후 상정반(1)이 하방으로 이동하여 웨이퍼(w)를 회전가압하게 된다. 이때 하정반(3)도 함께 회전하게 된다. 연마에 필요한 슬러리는 상정반(1)을 통해 웨이퍼(w)의 전면으로 공급되며 슬러리 홀(8)을 통해 웨이퍼(w)의 후면으로도 유입된다. 슬러리가 웨이퍼(w)와 패드(2, 4) 사이에 공급되면 슬러리 내의 화학 성분이 웨이퍼(w)의 표면 및 배면과 반응하여 반응층을 생성한다. 그러한 상태에서 웨이퍼(w)와 패드(2, 4)가 마찰하며 상대회전하면 반응층이 물리적으로 제거되면서 웨이퍼(w)의 표면 및 배면이 평탄하게 가공된다. 일반적으 로 사용되는 슬러리는 단단한 실리카 입자를 포함한 것으로, 고알칼리성이므로 웨이퍼(w) 표면을 산화시켜 산화물로써 웨이퍼(w)를 녹여내고 실리카 입자로 산화물과 복합 생성물을 제거하는 것이다. 웨이퍼 캐리어(5)는 웨이퍼(w)를 자전 및 공전시킨다. After the wafer w is inserted into the wafer holding hole 6 of the wafer carrier 5 in the double-side polisher 9 having the above-described configuration, the upper plate 1 moves downward to rotate the wafer w. Done. At this time, the lower plate 3 is also rotated together. The slurry required for polishing is supplied to the front surface of the wafer w through the top plate 1 and also flows into the rear surface of the wafer w through the slurry hole 8. When the slurry is supplied between the wafer w and the pads 2 and 4, the chemical components in the slurry react with the surface and the backside of the wafer w to form a reaction layer. In such a state, when the wafer w and the pads 2 and 4 are frictionally rotated relative to each other, the reaction layer is physically removed and the surface and the back surface of the wafer w are smoothly processed. Slurries generally used include hard silica particles, and are highly alkaline, so that the surface of the wafer (w) is oxidized to melt the wafer (w) as an oxide and to remove oxides and composite products with silica particles. The wafer carrier 5 rotates and revolves the wafer w.

연마 특성에 영향을 미치는 인자들은 크게 연마 공정에서 발생하는 인자, 피 가공물에 대한 인자 그리고 공급되어지는 소모품의 재료 물성에 대한 인자들로 구분되어진다. 연마 공정에서 발생하는 인자는 압력, 상대속도, 연마온도 등이 있으며 피 가공물에 대한 인자들은 웨이퍼의 경도, 폴리싱 전의 웨이퍼 평탄도 등이 있다. 그리고 공급되어지는 소모품의 재료 물성에 대한 인자들은 슬러리의 화학적 조성 요인, 입자 크기, 입자 종류, 입자 함량 및 슬러리 공급 유량 등의 슬러리에 의한 요인과 패드의 전단 계수, 표면 거칠기, 포어(pore)의 크기, 그루브(groove) 모양, 그루브 크기, 밀도 등의 패드에 관한 요인들이 있다. Factors affecting the polishing characteristics are largely divided into factors that occur in the polishing process, the parameters for the workpiece and the material properties of the consumables supplied. Factors generated in the polishing process include pressure, relative speed, and polishing temperature. Factors for the workpiece include wafer hardness and wafer flatness before polishing. Factors related to the material properties of the consumables supplied are factors such as the slurry chemical composition, particle size, particle type, particle content and slurry feed flow rate, and the shear modulus, surface roughness, and pore of the pad. There are factors related to the pad, such as size, groove shape, groove size, density, and the like.

그러나, 현재 사용 중인 300mm 양면 연마기는 기존 양면 연마기 대비 패드의 수명(life time)이 열위하고 평탄도, 특히 에지 롤 오프(ERO) 품질 수준에서 열위한 수준을 보인다. 이는 타 장비들 대비 패드 수명 초기부터 패드 표면에 글레이징(glazing) 생성 속도가 빠르기 때문인데, 글레이징이란 웨이퍼 반응물, 슬러리 입자, 이물질 등이 높은 압력과 온도에 의해 유리질화된 후 고착된 고형물을 가리킨다. 이러한 글레이징 발생에 따라 패드 두께 프로파일 변형이 초래되면서 웨이퍼의 평탄도를 악화시키는 원인이 되며 이에 의하여 패드 수명도 짧아지는 악순환이 반복된다. However, 300 mm double side grinders currently in use are inferior in pad life time to conventional double face grinders and poor in flatness, especially in edge roll-off (ERO) quality levels. This is because the formation rate of glazing on the pad surface is faster from the beginning of the pad life than other devices, and the glazing refers to a solid substance in which wafer reactants, slurry particles, and foreign substances are vitrified after high pressure and temperature. As the glazing occurs, a deformation of the pad thickness profile is caused, which causes deterioration of the flatness of the wafer, thereby repeating a vicious cycle of shortening the pad life.

따라서, 패드 글레이징 제거를 통해 웨이퍼의 연마율을 유지시키고 평탄도 및 표면 거칠기를 향상시키는 방법이 요구되는데, 현재 매회 연마가 끝날 때마다 패드 표면에 남아있는 웨이퍼 반응물, 슬러리 입자, 이물질 등을 제거하기 위해 고압 탈이온수(Deionized Water : DIW) 분사를 실시하고 있다(이른바 고압 드레싱(High Pressure Dressing)). 현재의 고압 탈이온수 분사 방법으로는 패드 글레이징 발생 시점이 늦춰지고 글레이징 발생량도 감소하는 효과가 있으나, 연마 공정 후 웨이퍼의 평탄도가 원하는 수준을 만족하지 못할 뿐만 아니라 ERO 개선이 시급한 점 등이 문제로 지적되고 있다. Therefore, there is a need for a method of maintaining the polishing rate of the wafer through the pad glazing and improving the flatness and surface roughness, and to remove the wafer reactants, slurry particles, and foreign substances remaining on the pad surface at the end of each polishing. For this purpose, high-pressure deionized water (DIW) injection is performed (so-called high pressure dressing). The current high pressure deionized water spraying method has the effect of slowing the pad glazing time and reducing the amount of glazing generation.However, the problem is that the flatness of the wafer after the polishing process does not satisfy the desired level and the ERO is urgently improved. It is pointed out.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 착상된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 고압 탈이온수 분사의 최적 조건을 도출하여 효과적인 양면 연마기의 패드 드레싱 작업을 실시할 수 있는 패드 드레싱 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been conceived to solve the above-mentioned problems, the problem to be solved by the present invention is to provide a pad dressing method that can perform the pad dressing operation of the effective double-side polishing machine by deriving the optimum conditions of high-pressure deionized water injection will be.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 패드 드레싱 방법은, 제1 패드가 부착된 하정반과 제2 패드가 부착된 상정반을 포함하여 슬러리를 공급하면서 상기 제1 및 제2 패드로 웨이퍼의 표면 및 배면을 동시에 연마하는 양면 연마기에서 상기 연마시 상기 웨이퍼와 상기 슬러리의 반응에 의해 생성되어 상기 제1 및 제2 패드 표면에 고착된 고형물을 제거하는 드레싱 방법으로서, 상기 제1 패드에 접촉되게 브러쉬 및 노즐 블록을 설치하는 단계, 상기 제2 패드가 상기 브러쉬 및 노즐 블록과 접촉되게 상기 상정반을 하강시키는 단계, 상기 브러쉬 및 노즐 블록에 형성된 노즐을 통해 상기 제1 및 제2 패드에 탈이온수를 고압 분사시켜 상기 제1 및 제2 패드에 고착된 고형물을 분리시키는 단계, 및 상기 브러쉬 및 노즐 블록을 운동시켜 상기 브러쉬 및 노즐 블록에 형성된 브러쉬를 통해 상기 제1 및 제2 패드에서 분리된 고형물을 쓸어내어 제거하는 단계를 포함하며, 상기 노즐의 탈이온수 분사 각도는 25도, 상기 탈이온수 분사 압력은 120 내지 150 Bar, 상기 노즐에서의 탈이온수 토출량은 1.2 LPM, 상기 노즐과 제1 패드 혹은 제2 패드간의 거리를 50 내지 60 mm로 유지하는 것을 특징으로 한다. The pad dressing method according to the present invention for solving the above problems, the surface of the wafer to the first and second pads while supplying a slurry, including the lower plate with the first pad and the upper plate with the second pad; A dressing method for removing solids produced by the reaction of the wafer and the slurry during the polishing in the double-side polishing machine for simultaneously polishing the back surface and fixed on the surface of the first and second pads, the brush and the first pad in contact with the first pad; Installing a nozzle block, lowering the upper plate such that the second pad contacts the brush and the nozzle block, and deionized water is applied to the first and second pads through a nozzle formed on the brush and the nozzle block. Spraying to separate solids adhered to the first and second pads, and moving the brushes and nozzle blocks to move the brushes and nozzles Sweeping and removing the solids separated from the first and second pads through a brush formed in the block, the deionized water injection angle of the nozzle is 25 degrees, the deionized water injection pressure is 120 to 150 Bar, the The deionized water discharge amount from the nozzle is 1.2 LPM, characterized in that to maintain the distance between the nozzle and the first pad or the second pad at 50 to 60 mm.

본 발명에 따르면, 양면 연마기의 패드에 글레이징이 발생되는 시점을 늦추고 글레이징 발생량도 감소하는 효과가 있으며, 연마 공정 후 웨이퍼의 평탄도가 원하는 수준을 만족할 수 있고 패드의 수명을 연장시킨다. According to the present invention, there is an effect of delaying the timing of the occurrence of glazing on the pad of the double-side polishing machine and reducing the amount of glazing. Also, the flatness of the wafer after the polishing process can satisfy a desired level and extend the life of the pad.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, only this embodiment is to complete the disclosure of the present invention, those skilled in the art to which the present invention belongs It is provided to fully inform the scope of the invention, and the invention is defined only by the scope of the claims.

도 3은 본 발명에 따른 패드 드레싱 방법을 실시할 수 있는 양면 연마기의 측면도이다. 양면 연마기는 턴테이블(31) 상에 하정반(33)이 설치되고, 이 하정반(33)과 대응되게 상정반(39)이 설치된다.3 is a side view of a double-side polisher capable of implementing the pad dressing method according to the present invention. The lower surface plate 33 is provided on the turntable 31, and the upper surface plate 39 is provided to correspond to the lower surface plate 33.

하정반(33)의 상부 중앙에 내주 기어(35)가 설치된다. 그리고, 하정반(33) 상의 내주 기어(35)가 형성된 중앙을 제외한 나머지 부분에 제1 패드(34)가 부착되며, 이 제1 패드(34)의 가장자리 부분 상에 외주 기어(37)가 설치된다. The inner circumference gear 35 is installed in the upper center of the lower plate 33. Then, the first pad 34 is attached to the remaining portion except the center where the inner gear 35 is formed on the lower plate 33, and the outer gear 37 is installed on the edge portion of the first pad 34. do.

상정반(39)은 지지대(43)에 의해 하정반(33)과 대응되며 구동장치(45)에 의해 상하로 구동된다. 상정반(39)의 하정반(33)과 마주하는 면의 중앙에 내주 기어(35)가 삽입되는 홈(41)이 형성된다. 상기에서 홈(41)의 측면은 내주 기어(35)의 외부면과 맞물리도록 요철(凹凸)되어진다. 그리고, 상정반(39)의 하정반(33)과 마주하는 면의 홈(41)이 형성된 중앙을 제외한 나머지 부분에 제2 패드(40)가 부착된다. The upper plate 39 corresponds to the lower plate 33 by the support 43 and is driven up and down by the driving device 45. The groove 41 in which the inner circumference gear 35 is inserted is formed in the center of the surface facing the lower surface plate 33 of the upper surface plate 39. In the above, the side surface of the groove 41 is uneven to engage with the outer surface of the inner circumferential gear 35. Then, the second pad 40 is attached to the remaining portion except for the center where the groove 41 of the surface facing the lower plate 33 of the upper plate 39 is formed.

상술한 구성의 양면 연마기의 동작을 설명한다.The operation of the double-side polishing machine of the above-described configuration will be described.

하정반(33)의 제1 패드(34) 상에 다수 개의 가공될 웨이퍼(도시되지 않음)가 끼워진 원판형의 캐리어(도시되지 않음)를 다수 개 실장한다. 상기에서 캐리어는 웨이퍼의 표면 및 배면이 노출되도록 웨이퍼가 끼워질 부분이 관통되며 내주 및 외주의 측면은 내주 및 외주 기어(35, 37)와 맞물리도록 요철(凹凸)되어진다. 그리고, 상정반(39)을 구동장치(45)에 의해 홈(41)에 내주 기어(35)가 삽입되어 제2 패드(40)가 캐리어와 접촉되게 하강시킨다. 그러므로, 웨이퍼의 표면 및 배면 각각은 하정반(33) 및 상정반(39)에 부착된 제1 및 제2 패드(34, 40)와 접촉되어 가압된다. 상기에서 구동장치(45)는 실린더로 구성되어 상정반(39)을 하강 및 상승시 킨다.A plurality of disc shaped carriers (not shown) are mounted on the first pad 34 of the lower plate 33 with a plurality of wafers (not shown) to be processed. In the above, the carrier penetrates a portion to which the wafer is inserted so that the surface and the back of the wafer are exposed, and the inner and outer sides of the carrier are concave and convex to engage the inner and outer gears 35 and 37. Then, the upper peripheral plate 39 is inserted into the groove 41 by the drive device 45 so that the second pad 40 is brought into contact with the carrier. Therefore, each of the surface and the back surface of the wafer is pressed in contact with the first and second pads 34 and 40 attached to the lower plate 33 and the upper plate 39. In the above drive device 45 is composed of a cylinder to raise and lower the upper plate (39).

하정반(33)과 내주 및 외주 기어(35, 37)를 각각의 구동장치(도시되지 않음)로 회전시킨다. 이 때, 다수 개의 웨이퍼가 끼워진 다수 개의 캐리어는 하정반(33)을 따라 구동하면서 내주 기어(35)와 외주 기어(37)에 의해 각각 회전된다. 또한, 내주 기어(35)는 홈(41)에 삽입되어 맞물리므로 상정반(39)을 회전시킨다.The lower plate 33 and the inner and outer gears 35 and 37 are rotated by respective driving devices (not shown). At this time, the plurality of carriers in which the plurality of wafers are inserted are respectively rotated by the inner gear 35 and the outer gear 37 while driving along the lower platen 33. In addition, since the inner circumferential gear 35 is inserted into and engaged with the groove 41, the upper plate 39 rotates.

그리고, 연마제와 부식액으로 이루어진 슬러리를 주입한다. 이 때, 부식액 성분은 가공될 웨이퍼의 표면 및 이면의 거친 부분을 부식시키며 연마제는 부식된 부분이 제1 및 제2 패드(34, 40)와 마찰될 때 마모를 촉진시킨다. 그러므로, 가공될 웨이퍼는 표면 및 배면의 거친 면이 동시에 경면 연마된다. Then, a slurry made of an abrasive and a corrosion solution is injected. At this time, the corrosive component corrodes the rough portions of the surface and back of the wafer to be processed and the abrasive promotes abrasion when the corroded portion is rubbed with the first and second pads 34 and 40. Therefore, the wafer to be processed is mirror polished simultaneously on the rough surfaces of the surface and the back.

상술한 구성은 연마 공정을 수행하기 위한 연마기의 구성으로 본 발명의 드레싱 방법은 이러한 구성에 드레싱 장치로서 고압 드레싱 시스템을 부가하여 수행된다. 드레싱 장치는 가압 수단(49), 배수관(51), 드레서 암(dresser arm : 53) 및 브러쉬 및 노즐 블록(47)로 구성된다. The above-described configuration is a configuration of a polishing machine for performing a polishing process, and the dressing method of the present invention is performed by adding a high pressure dressing system as a dressing apparatus to this configuration. The dressing device is composed of a pressing means 49, a drain pipe 51, a dresser arm 53, and a brush and a nozzle block 47.

가압 수단(49)은 제1 및 제2 패드(34, 40)를 드레싱할 때 사용되는 탈이온수를 고압 분사가 가능하도록 수압을 높이는 것으로 고압 펌프로 이루어진다. 그리고, 배수관(51)은 가압 수단(49)에 의해 가압된 탈이온수를 제1 및 제2 패드(34, 40)로 분사시킨다. The pressurizing means 49 is made of a high pressure pump to increase the water pressure to enable high pressure injection of deionized water used when dressing the first and second pads 34 and 40. The drain pipe 51 injects the deionized water pressurized by the pressurizing means 49 to the first and second pads 34 and 40.

또한, 드레서 암(53)은 일측이 지지대(43)에 고정되고 타측에 브러쉬 및 노즐 블록(47)이 설치된다. 상기에서 브러쉬 및 노즐 블록(47)은 PVC(polyvinyl chloride) 등으로 막대 형상으로 형성되며 상부 및 하부에 제1 및 제2 패드(34, 40)와 접촉되는 브러쉬가 형성되어 있고 그 사이에 탈이온수를 분사하는 노즐이 형성되어 있다. 도 4a와 도 4b는 브러쉬 및 노즐 블록(47)의 사진인데, 브러쉬 및 노즐 블록(47)에 형성된 브러쉬(60, 61) 그리고 브러쉬(60, 61) 안쪽으로 구비된 노즐(71)을 보여준다.In addition, the dresser arm 53 has one side fixed to the support 43 and the other side is provided with a brush and a nozzle block 47. The brush and the nozzle block 47 is formed in a rod shape made of polyvinyl chloride (PVC) and the like, and brushes are formed in contact with the first and second pads 34 and 40 at upper and lower portions thereof, and deionized water is disposed therebetween. The nozzle which sprays the is formed. 4A and 4B are photographs of the brush and the nozzle block 47, showing the brushes 60 and 61 formed in the brush and the nozzle block 47 and the nozzles 71 provided inside the brushes 60 and 61.

드레서 암(53)은 브러쉬 및 노즐 블록(47)이 하정반(33) 상의 제1 패드(34)와 접촉되게 상하 운동뿐만 아니라 내주 기어(35)와 외주 기어(37) 사이를 왕복 운동하도록 한다. 상기에서 드레서 암(53)은 브러쉬 및 노즐 블록(47)을 상하 및 왕복으로 구동시킬 때 내부 및 외부 기어(35, 37)와 접촉되어 기계적 간섭이 발생하지 않도록 되어야 한다. The dresser arm 53 allows the brush and nozzle block 47 to reciprocate between the inner gear 35 and the outer gear 37 as well as the up and down movements so as to contact the first pad 34 on the lower plate 33. . In the above, the dresser arm 53 should be in contact with the inner and outer gears 35 and 37 when driving the brush and the nozzle block 47 up and down and reciprocating so that no mechanical interference occurs.

도 5는 본 발명에 따른 패드 드레싱 방법을 도시하는 평면도이다. 5 is a plan view illustrating a pad dressing method according to the present invention.

매회 연마 공정이 끝나면 연마 공정에 사용한 캐리어를 제거한 후 드레서 암(53)을 하강시켜 브러쉬 및 노즐 블록(47)을 제1 패드(34)와 접촉시킨다. 그리고, 구동장치(45)에 의해 상정반(39)을 하강시켜 제2 패드(40)를 브러쉬 및 노즐 블록(47)과 접촉시킨다. 따라서, 브러쉬 및 노즐 블록(47)의 상부 및 하부의 브러쉬(도 4a의 60, 61)는 하정반(33) 및 상정반(39)에 부착된 제1 및 제2 패드(34, 40)와 접촉되며 가압된다. After each polishing process, the carrier used in the polishing process is removed, and the dresser arm 53 is lowered to contact the brush and the nozzle block 47 with the first pad 34. Then, the upper plate 39 is lowered by the drive device 45 to bring the second pad 40 into contact with the brush and the nozzle block 47. Accordingly, the brushes (60 and 61 in FIG. 4A) of the upper and lower portions of the brush and the nozzle block 47 may be connected to the first and second pads 34 and 40 attached to the lower plate 33 and the upper plate 39. Contact and pressurization.

그 다음, 하정반(33)과 상정반(39)을 회전시키면서 드레서 암(53)을 좌우로 구동시켜 브러쉬 및 노즐 블록(47)이 내주 기어(35)와 외주 기어(37) 사이를 왕복 운동하도록 한다. 그리고, 탈이온수를 가압 수단(49)에 의해 수압을 높이고 배수관(51)을 통해 제1 및 제2 패드(34, 40)로 고압으로 분사시킨다. 이 때, 고압으로 분사되는 탈이온수는 제1 및 제2 패드(34, 40)의 표면으로부터 고형물을 분리시키며, 브러쉬 및 노즐 블록(47)은 상하에 형성된 브러쉬에 의해 분리된 고형물을 쓸어내어 제1 및 제2 패드(34, 40)로부터 제거한다. Next, the dresser arm 53 is driven left and right while rotating the lower plate 33 and the upper plate 39 so that the brush and the nozzle block 47 reciprocate between the inner gear 35 and the outer gear 37. Do it. Then, the deionized water is increased by the pressurizing means 49, and is injected at high pressure through the drain pipe 51 to the first and second pads 34 and 40. At this time, the deionized water sprayed at high pressure separates the solids from the surfaces of the first and second pads 34 and 40, and the brush and the nozzle block 47 sweep the solids separated by the brushes formed above and below. Remove from the first and second pads 34, 40.

제1 및 제2 패드(34, 40)의 드레싱이 완료된 후 상정반(39)을 상향 구동시킨 후 드레서 암(53)을 상향으로 구동 및 좌 또는 우로 구동하여 연마 공정시 브러쉬 및 노즐 블록(47)이 상정반(39)의 구동을 방해하지 않도록 한다. After the dressing of the first and second pads 34 and 40 is completed, the upper plate 39 is driven upward, and then the dresser arm 53 is driven upward and left or right to drive the brush and the nozzle block 47 during the polishing process. ) Does not interfere with the drive of the upper plate (39).

이 때, 양면 연마 공정에서 사용되는 현재 양면 연마기의 문제점인 ERO 평탄도 개선과 사용되는 패드의 수명을 개선할 수 있도록 고압 드레싱 시스템의 노즐 분사 각도, 드레싱시 분사 압력, 탈이온수 토출량, 그리고 노즐과 패드간의 거리 최적화를 추구하였다. At this time, the nozzle spray angle of the high pressure dressing system, the spraying pressure during dressing, the amount of deionized water discharged, and the nozzles to improve the ERO flatness and the life of the pad used, which are problems of the current double-side polishing machine used in the double-side polishing process. The distance between pads was sought.

표 1에 개선 전(기존) 대비 개선 후(본 발명) 드레싱 조건을 정리하였다.Table 1 summarizes the dressing conditions before improvement (before) and after improvement (invention).

Figure 112008077501529-PAT00001
Figure 112008077501529-PAT00001

우선, 노즐의 분사각도를 25도로 작게 하였으며, 드레싱시의 압력은 120 내지 150 Bar로 증가시켰다. 노즐에서의 토출량은 1.2 LPM으로 감소시켰으며 노즐과 패드간의 거리는 50 내지 60 mm로 증가시켰다. First, the spray angle of the nozzle was reduced to 25 degrees, and the pressure during dressing was increased to 120 to 150 Bar. The discharge amount from the nozzle was reduced to 1.2 LPM and the distance between the nozzle and the pad was increased to 50 to 60 mm.

이러한 드레싱 조건 변경에 따라, 도 6에 도시한 바와 같이 기존에는 175 런(run) 후 패드를 교체해야 했음에 반해 본 발명을 적용한 경우에는 310 런 후 패드를 교체해도 충분하였다. 따라서, 기존 대비 패드 수명이 약 77% 개선되는 결과를 얻었다.According to this dressing condition change, as shown in FIG. 6, the pads were replaced after 310 runs when the present invention was applied, whereas the pads had to be replaced after 175 runs. Accordingly, the pad life is improved by about 77% compared to the conventional one.

또한, 양면 연마 후 웨이퍼 평탄도를 평가한 도 7에서 보는 바와 같이, 기존 대비 본 발명의 경우 ERO 평탄도가 40% 개선되었다. 이와 같이, 드레싱 조건의 최적화를 통해 웨이퍼 평탄도와 패드 수명이 개선되었음을 확인할 수 있다. In addition, as shown in FIG. 7 evaluating wafer flatness after double-side polishing, the ERO flatness was improved by 40% in the case of the present invention. As such, it can be confirmed that the wafer flatness and the pad life are improved through the optimization of the dressing conditions.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다. 예를 들어, 드레싱 장치를 구비한 양면 연마기의 구성이 도 3 및 도 5와 같은 경우를 예로 들어 설명하였으나 고압 탈이온수를 분사하여 패드 상의 글레이징을 제거하는 드레싱 장치라면 도 3 및 도 5에 도시한 바와 같은 구성이 아니더라도 본 발명 드레싱 방법에 이용될 수가 있는 것이다. 본 발명의 실시예는 예시적이고 비한정적으로 모든 관점에서 고려되었으며, 이는 그 안에 상세한 설명 보다는 첨부된 청구범위와, 그 청구범위의 균등 범위와 수단내의 모든 변형예에 의해 나타난 본 발명의 범주를 포함시키려는 것이다. In the above, the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible by those skilled in the art within the technical idea of the present invention. Is obvious. For example, the configuration of the double-sided polishing machine having a dressing apparatus is described as an example of FIGS. 3 and 5, but the dressing apparatus that removes the glazing on the pad by spraying high-pressure deionized water is illustrated in FIGS. 3 and 5. Even if the structure is not as described above, it can be used in the dressing method of the present invention. Embodiments of the invention have been considered in all respects as illustrative and not restrictive, including the scope of the invention as indicated by the appended claims rather than the detailed description therein, the equivalents of the claims and all modifications within the means. I'm trying to.

도 1a는 종래의 웨이퍼 양면 연마기의 개략적 구성도이며, 도 1b는 복수의 웨이퍼 캐리어가 하정반에 장착된 상태의 개략적 평면도이다. 1A is a schematic configuration diagram of a conventional wafer double-side polishing machine, and FIG. 1B is a schematic plan view of a state in which a plurality of wafer carriers are mounted on a lower platen.

도 2는 종래의 웨이퍼 캐리어의 구성을 설명하기 위한 개략적 평면도이다.2 is a schematic plan view for explaining the configuration of a conventional wafer carrier.

도 3은 본 발명에 따른 패드 드레싱 방법을 수행하기 위한 양면 연마기의 측면도이다.3 is a side view of a double-side polisher for carrying out the pad dressing method according to the present invention.

도 4a와 도 4b는 브러쉬 및 노즐 블록을 보여주는 사진들이다.4A and 4B are photographs showing the brush and the nozzle block.

도 5는 본 발명에 따른 패드 드레싱 방법을 도시하는 평면도이다.5 is a plan view illustrating a pad dressing method according to the present invention.

도 6은 본 발명 적용 전후의 패드 수명을 비교 도시한 그래프이다.6 is a graph showing a comparison of pad life before and after applying the present invention.

도 7은 본 발명 적용 전후의 웨이퍼 평탄도를 비교 도시한 그래프이다.7 is a graph comparing wafer flatness before and after applying the present invention.

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

31...턴테이블 33...하정반 34...제1 패드31 Turntable 33 Lower plate 34 First pad

39...상정반 40...제2 패드 47...브러쉬 및 노즐 블록39 Top plate 40 Second pad 47 Brush and nozzle block

49...가압 수단 51...배수관 53...드레서 암49 Pressure unit 51 Drain pipe 53 Dresser arm

60, 61...브러쉬 71...노즐60, 61 ... Brush 71 ... Nozzle

Claims (1)

제1 패드가 부착된 하정반과 제2 패드가 부착된 상정반을 포함하여 슬러리를 공급하면서 상기 제1 및 제2 패드로 웨이퍼의 표면 및 배면을 동시에 연마하는 양면 연마기에서 상기 연마시 상기 웨이퍼와 상기 슬러리의 반응에 의해 생성되어 상기 제1 및 제2 패드 표면에 고착된 고형물을 제거하는 드레싱 방법으로서, 상기 제1 패드에 접촉되게 브러쉬 및 노즐 블록을 설치하는 단계;The wafer and the wafer during the polishing in a double-side polisher for simultaneously polishing the surface and the back surface of the wafer with the first and second pads while supplying a slurry including a lower plate with a first pad and an upper plate with a second pad. CLAIMS 1. A dressing method for removing solids produced by reaction of a slurry and stuck to surfaces of said first and second pads, comprising: installing a brush and a nozzle block in contact with said first pad; 상기 제2 패드가 상기 브러쉬 및 노즐 블록과 접촉되게 상기 상정반을 하강시키는 단계;Lowering the upper plate such that the second pad is in contact with the brush and the nozzle block; 상기 브러쉬 및 노즐 블록에 형성된 노즐을 통해 상기 제1 및 제2 패드에 탈이온수를 고압 분사시켜 상기 제1 및 제2 패드에 고착된 고형물을 분리시키는 단계; 및Separating deionized water adhered to the first and second pads by high-pressure spraying deionized water onto the first and second pads through a nozzle formed in the brush and the nozzle block; And 상기 브러쉬 및 노즐 블록을 운동시켜 상기 브러쉬 및 노즐 블록에 형성된 브러쉬를 통해 상기 제1 및 제2 패드에서 분리된 고형물을 쓸어내어 제거하는 단계를 포함하며,Moving the brush and the nozzle block to sweep and remove the solids separated from the first and second pads through the brushes formed on the brush and the nozzle block, 상기 노즐의 탈이온수 분사 각도는 25도, 상기 탈이온수 분사 압력은 120 내지 150 Bar, 상기 노즐에서의 탈이온수 토출량은 1.2 LPM, 상기 노즐과 제1 패드 혹은 제2 패드간의 거리를 50 내지 60 mm로 유지하는 것을 특징으로 하는 패드 드레싱 방법. The deionized water injection angle of the nozzle is 25 degrees, the deionized water injection pressure is 120 to 150 Bar, the deionized water discharge amount from the nozzle is 1.2 LPM, the distance between the nozzle and the first pad or the second pad 50 to 60 mm Pad dressing method, characterized in that the holding.
KR1020080110883A 2008-11-10 2008-11-10 Dressing method of pads in double side polisher KR20100052028A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080110883A KR20100052028A (en) 2008-11-10 2008-11-10 Dressing method of pads in double side polisher

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080110883A KR20100052028A (en) 2008-11-10 2008-11-10 Dressing method of pads in double side polisher

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100052028A true KR20100052028A (en) 2010-05-19

Family

ID=42277471

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080110883A KR20100052028A (en) 2008-11-10 2008-11-10 Dressing method of pads in double side polisher

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20100052028A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180006145A (en) * 2016-07-08 2018-01-17 에스케이실트론 주식회사 Dressing apparatus and injection control method using the same
CN108115568A (en) * 2016-11-28 2018-06-05 Lg矽得荣株式会社 Surface board cleaning device
CN109986412A (en) * 2017-12-29 2019-07-09 山东浪潮华光光电子股份有限公司 A kind of surface treatment method for improving LED wafer grinding and scratching

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180006145A (en) * 2016-07-08 2018-01-17 에스케이실트론 주식회사 Dressing apparatus and injection control method using the same
CN108115568A (en) * 2016-11-28 2018-06-05 Lg矽得荣株式会社 Surface board cleaning device
KR20180060033A (en) * 2016-11-28 2018-06-07 에스케이실트론 주식회사 An apparatus for cleaning a grinding surface plate
US10780548B2 (en) 2016-11-28 2020-09-22 Sk Siltron Co., Ltd. Surface plate cleaning apparatus
CN109986412A (en) * 2017-12-29 2019-07-09 山东浪潮华光光电子股份有限公司 A kind of surface treatment method for improving LED wafer grinding and scratching

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6193587B1 (en) Apparatus and method for cleansing a polishing pad
KR101139054B1 (en) Method of the double sided polishing of a semiconductor wafer
US6022266A (en) In-situ pad conditioning process for CMP
US7210988B2 (en) Method and apparatus for reduced wear polishing pad conditioning
JP5671510B2 (en) Semiconductor device substrate grinding method
KR20190052138A (en) Edge polishing apparatus and method of wafer
JP5573061B2 (en) Grinding method and apparatus for polishing cloth of double-side polishing apparatus
KR20060129140A (en) Polishing pad having a grooved pattern for use in a chemical mechenical polishing apparatus
JP5494552B2 (en) Double-head grinding method and double-head grinding apparatus
CN1345465A (en) Method and pressure jetting machine for processing semiconductor wafer
JP2011216887A (en) Method for both-surface polishing of semiconductor wafer
JP2008153434A (en) Equipment and method for manufacturing semiconductor device
JP6079554B2 (en) Manufacturing method of semiconductor wafer
KR20100052028A (en) Dressing method of pads in double side polisher
US7220322B1 (en) Cu CMP polishing pad cleaning
KR100879761B1 (en) Apparatus for chemical mechanical polishing and method of dressing using the same
JP2007266547A (en) Cmp apparatus and cmp apparatus polishing pad conditioning treatment method
CN102814725A (en) Chemical mechanical polishing method
KR101079468B1 (en) Carrier for double side polishing apparatus and double side polishing method using the same
US20220016742A1 (en) Dressing apparatus and polishing apparatus
KR101767059B1 (en) Chemical mechanical polishing apparatus for substrate
TW201524686A (en) Dressing method and dressing device
JP2014108486A (en) Grinding method of ceramic substrate with metal electrode
KR100401115B1 (en) Dressing apparatus of pads in double side polisher and method using thereof
JPH1058306A (en) Dressing device for abrasive cloth and grinding wheel for dressing abrasive cloth

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid