KR20100062372A

KR20100062372A - Polishing pad dresser

Info

Publication number: KR20100062372A
Application number: KR1020080120983A
Authority: KR
Inventors: 최철호; 이형락
Original assignee: 주식회사 실트론
Priority date: 2008-12-02
Filing date: 2008-12-02
Publication date: 2010-06-10

Abstract

PURPOSE: A dresser for a polishing pad is provided to variously vary the surface shape of a wafer which is polished by the dressing members by changing the shape of polishing pad after dressing. CONSTITUTION: A dresser(200) for a polishing pad comprises a frame(210) and dressing members(220). A frame is formed in the shape of a sheet. The frames are positioned between a pair of polishing pads to move relatively to the polishing pad. Multiple insertion holes are formed in the frame. The dressing members are inserted into the insertion hole of the frame. Diamond particles are attached on the dressing members. The dressing members are contacted with the polishing pad.

Description

Polishing pad dresser {Polishing pad dresser}

본 발명은 가공대상물을 가공하는 연마장치의 연마패드를 드레싱하는 연마패드용 드레서에 관한 것이다.The present invention relates to a dresser for a polishing pad for dressing a polishing pad of a polishing apparatus for processing a workpiece.

반도체 제조 공정에는 웨이퍼의 표면을 평탄하게 하기 위한 폴리싱 공정이 포함되어 있다. 도 1은 폴리싱 공정에 이용되는 종래의 연마장치의 개략적인 단면도이며, 도 2는 웨이퍼가 연마패드 상에서 상대이동 되는 과정을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.The semiconductor manufacturing process includes a polishing process for flattening the surface of the wafer. 1 is a schematic cross-sectional view of a conventional polishing apparatus used in a polishing process, Figure 2 is a schematic plan view for explaining the process of the relative movement of the wafer on the polishing pad.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 연마장치(100)는 하정반(10)과, 상정반(20)과, 연마패드(30)와, 슬러리 공급수단(미도시)과, 웨이퍼용 캐리어(40)를 포함한다. 하정반(10)은 원환 형상으로 형성되며, 구동기어(미도시)에 결합되어 중심선(k)을 기준으로 회전가능하게 설치된다. 상정반(20)은 원환 형상으로 형성되어 하정반(10)의 상측에 배치되며, 구동기어(미도시)에 결합되어 중심선(k)을 기준으로 회전가능하게 설치된다. 연마패드(30)는 원환 형상으로 형성되며, 상정반(20) 및 하정반(10)에 각각 결합되어 서로 마주보게 배치된다. 슬러리 공급수단은 웨이퍼 연마시 웨이퍼(W) 및 연마패드(30)로 슬러리를 공급한다. 웨이퍼용 캐 리어(40)는 원판 형상으로 형성되며, 한 쌍의 연마패드(30) 사이에 배치된다. 웨이퍼용 캐리어(40)에는 웨이퍼가 삽입되는 삽입공(41) 및 관통공(42)이 형성되어 있으며, 웨이퍼용 캐리어의 외주면에는 기어(43)가 형성되어 있다. 웨이퍼용 캐리어의 기어(43)는 보조구동기어(미도시)에 연결되며, 보조구동기어의 구동시 도 2에 실선 및 가상선으로 도시된 바와 같이 웨이퍼용 캐리어(40)는 연마패드(30)를 따라 공전하면서 동시에 자전하게 된다.1 and 2, the conventional polishing apparatus 100 includes a lower plate 10, an upper plate 20, a polishing pad 30, slurry supply means (not shown), and a carrier for a wafer. And 40. Lower plate 10 is formed in an annular shape, is coupled to the drive gear (not shown) is rotatably installed relative to the center line (k). The upper surface plate 20 is formed in an annular shape and disposed above the lower surface plate 10, and is coupled to a drive gear (not shown) so as to be rotatable with respect to the center line k. The polishing pad 30 is formed in an annular shape and is coupled to the upper plate 20 and the lower plate 10 so as to face each other. The slurry supply means supplies the slurry to the wafer W and the polishing pad 30 during wafer polishing. The wafer carrier 40 is formed in a disc shape and is disposed between the pair of polishing pads 30. An insertion hole 41 and a through hole 42 into which the wafer is inserted are formed in the wafer carrier 40, and a gear 43 is formed on the outer circumferential surface of the carrier for wafer. The gear 43 of the wafer carrier is connected to an auxiliary driving gear (not shown), and the carrier 40 for the wafer is the polishing pad 30 as shown in solid and imaginary lines in FIG. 2 when the auxiliary driving gear is driven. It rotates along and rotates at the same time.

상기한 바와 같이 구성된 연마장치(100)에 있어서, 웨이퍼용 캐리어(40)의 삽입공(41)에 웨이퍼(W)를 삽입한 후, 한 쌍의 연마패드(30)를 웨이퍼(W)의 상면 및 하면에 밀착한 상태로 상정반(20) 및 하정반(10)을 회전시키면서 동시에 보조구동기어를 구동하면, 웨이퍼(W)와 연마패드(30) 사이의 마찰에 의해 웨이퍼(W)가 연마되게 된다.In the polishing apparatus 100 configured as described above, after the wafer W is inserted into the insertion hole 41 of the carrier 40 for a wafer, a pair of polishing pads 30 are placed on the upper surface of the wafer W. FIG. And simultaneously driving the auxiliary driving gear while rotating the upper plate 20 and the lower plate 10 in close contact with the lower surface, the wafer W is polished by friction between the wafer W and the polishing pad 30. Will be.

한편, 상기와 같이 웨이퍼(W)를 연마하는 과정에서, 슬러리가 연마패드(30)에 응집되거나 또는 웨이퍼(W)와 연마패드(30) 사이의 마찰에 의해 연마패드(30)의 표면에 글레이징(glazing) 현상이 발생하게 된다. 이때, 웨이퍼와 지속적으로 접촉되는 연마패드(30)의 중심부, 즉 도 2의 빗금친 부분(X)에서 글레이징 현상이 집중적으로 발생하게 된다. 그리고, 이와 같이 글레이징 현상이 발생된 부분은 웨이퍼의 불균일한 마모를 유발하게 되므로, 웨이퍼의 평탄도가 악화되게 된다.Meanwhile, in the process of polishing the wafer W as described above, the slurry aggregates on the polishing pad 30 or is glazed on the surface of the polishing pad 30 by friction between the wafer W and the polishing pad 30. Glazing occurs. At this time, the glazing phenomenon occurs intensively in the center of the polishing pad 30 continuously contacting the wafer, that is, the hatched portion X of FIG. 2. In addition, the portion in which the glazing phenomenon is generated causes uneven wear of the wafer, and thus flatness of the wafer is deteriorated.

상기한 글레이징 현상에 따른 문제점을 해결하기 위해, 종래에는 도 3에 도시된 바와 같은 연마패드용 드레서(50)를 이용하여 정기적으로 연마패드(30)를 드레싱 하였다. 도 3을 참조하면, 종래의 연마패드용 드레서(50)는 프레임(51)과, 드레싱 부재(52)를 포함한다. 프레임(51)은 원환 형태로 이루어지며, 프레임(51)의 외주면에는 기어가 형성되어 있다. 드레싱 부재(52)는 복수 구비되며, 각 드레싱 부재(52)에는 다이아몬드 입자가 전착되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 드레싱 부재(52)는 프레임(51)의 원주 방향을 따라 서로 이격되게 배치되며, 프레임(51)에 일체로 결합된다. 이와 같이 구성된 연마패드용 드레서를 한 쌍의 연마패드(30) 사이, 보다 구체적으로는 웨이퍼 연마공정 시 웨이퍼용 캐리어가 배치되는 위치(도 2에서 웨이퍼용 캐리어의 위치)에 배치한 후, 상정반(20) 및 하정반(10)을 회전시키면, 연마패드용 드레서의 다이아몬드 입자와 연마패드 사이의 마찰에 의해 연마패드(30)가 드레싱 된다. In order to solve the problem caused by the above glazing phenomenon, the polishing pad 30 is regularly dressing by using the dresser 50 for the polishing pad as shown in FIG. Referring to FIG. 3, the conventional polishing pad dresser 50 includes a frame 51 and a dressing member 52. The frame 51 is formed in an annular shape, and gears are formed on the outer circumferential surface of the frame 51. A plurality of dressing members 52 are provided, and diamond particles are electrodeposited on each dressing member 52. As shown in FIG. 3, the plurality of dressing members 52 are spaced apart from each other along the circumferential direction of the frame 51 and are integrally coupled to the frame 51. The polishing pad dresser configured as described above is disposed between the pair of polishing pads 30, more specifically, at the position where the wafer carrier is disposed in the wafer polishing process (position of the wafer carrier in FIG. 2), and then When the 20 and the lower plate 10 are rotated, the polishing pad 30 is dressed by friction between the diamond particles of the dresser for polishing pad and the polishing pad.

이때, 앞서 언급한 바와 같이 실제 연마패드(30)의 글레이징 현상은 연마패드의 중심부(X)에서 집중적으로 발생되므로, 연마패드의 중심부(X)를 집중적으로 드레싱 해 줄 필요성이 있다. 하지만, 종래의 연마패드용 드레서(50)의 경우 도 3에 도시된 바와 같이 드레싱 부재(52)가 프레임(51)의 원주 방향을 따라 결합되어 있으므로, 연마패드(30) 전체를 고르게 드레싱 할 수 있을 뿐, 연마패드의 중심부(X)를 집중적으로 드레싱 할 수 없다는 문제점이 있다. At this time, as mentioned above, since the glazing phenomenon of the actual polishing pad 30 occurs intensively in the center X of the polishing pad, there is a need to intensively dress the center X of the polishing pad. However, in the case of the conventional polishing pad dresser 50, as shown in FIG. 3, the dressing member 52 is coupled along the circumferential direction of the frame 51, so that the entire polishing pad 30 can be uniformly dressed. There is only a problem that the central portion (X) of the polishing pad can not be concentrated dressing.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 연마패드의 특정 부분을 집중적으로 연마할 수 있도록 구조가 개선된 연마패드용 드레서를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a dresser for a polishing pad having an improved structure so that a specific portion of the polishing pad can be polished intensively.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 연마패드용 드레서는 서로 마주보며 회전 가능하게 설치되는 한 쌍의 정반과, 상기 한 쌍의 정반에 서로 마주보도록 각각 결합되며 가공대상물을 연마하는 한 쌍의 연마패드를 포함하는 연마장치의 연마패드를 연마하기 위한 것으로서, 판 형상으로 형성되며, 상기 연마패드에 대하여 상대이동 가능하도록 상기 한 쌍의 연마패드 사이에 배치되며, 복수의 삽입공이 관통 형성되어 있는 프레임과, 상기 프레입의 삽입공에 삽입되며 일면에 다이아몬드 입자들이 전착되어 있으며, 상기 다이아몬드 입자와의 마찰에 의해 상기 연마패드가 연마되도록 상기 연마패드에 접촉되는 드레싱 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a dressing pad for a polishing pad according to the present invention is a pair of surface plates that are rotatably installed to face each other, and a pair of surfaces that are respectively coupled to face each other on the pair of surface plates to polish the workpiece It is for polishing a polishing pad of a polishing apparatus including a polishing pad, and is formed in a plate shape, disposed between the pair of polishing pads so as to be movable relative to the polishing pad, and having a plurality of insertion holes formed therethrough. And a dressing member inserted into the insertion hole of the preform and having diamond particles electrodeposited on one surface thereof, the dressing member being in contact with the polishing pad such that the polishing pad is polished by friction with the diamond particles. .

본 발명에 따르면, 상기 프레임의 삽입공은 원형으로 형성되며, 상기 드레싱 부재는 원환 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.According to the invention, the insertion hole of the frame is formed in a circular shape, the dressing member is preferably formed in an annular shape.

상기한 구성의 본 발명에 따르면, 드레싱 부재의 수 및 삽입위치를 변경함으로써 연마패드의 특정 부위를 집중적으로 드레싱 할 수 있게 되며, 이에 따라 드레 싱 후 연마패드의 형상을 변경할 수 있으며, 그 결과 드레싱 부재에 의해 연마되는 웨이퍼의 표면 형상을 다양하게 변경할 수도 있다.According to the present invention of the above configuration, by changing the number and the insertion position of the dressing member it is possible to intensively dress a specific portion of the polishing pad, thereby changing the shape of the polishing pad after dressing, and as a result dressing The surface shape of the wafer polished by the member may be variously changed.

이하, 첨부된 도 4 내지 도 6과, 앞서 설명한 도 1을 함께 참조하여 본 실시예에 따른 연마패드용 드레서에 대해 상세하게 설명하기로 한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연마패드용 드레서의 사시도이며, 도 5는 도 4에 도시된 연마패드용 드레서가 연마장치에 설치된 상태를 나타내는 도면이며, 도 6은 드레싱 부재의 배치에 따른 드레싱 효과를 설명하기 위한 도면이다.Hereinafter, the dresser for a polishing pad according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 6 and FIG. 1. Figure 4 is a perspective view of a dressing pad for a polishing pad according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a view showing a state in which the polishing pad dresser shown in Figure 4 is installed in the polishing apparatus, Figure 6 is a layout of the dressing member It is a figure for demonstrating the dressing effect which followed.

도 1, 도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 연마패드용 드레서(200)는 연마장치(100)의 연마패드(30)를 드레싱 하기 위한 것이다. 여기서, 연마장치(100)는 웨이퍼(W)와 같은 가공대상물을 연마하는 공지의 장치로, 그 구성에 대해서는 앞서 종래기술에서 설명하였으므로 여기에서는 생략한다. 본 실시예에 따른 연마패드용 드레서(200)는 프레임(210)과, 드레싱 부재(220)를 구비한다.1, 4 to 6, the polishing pad dresser 200 according to the present embodiment is for dressing the polishing pad 30 of the polishing apparatus 100. Here, the polishing apparatus 100 is a well-known apparatus for polishing a workpiece such as a wafer W. Since the structure thereof has been described above in the related art, it will be omitted here. The polishing pad dresser 200 according to the present embodiment includes a frame 210 and a dressing member 220.

프레임(210)은 원판 형상으로 형성되며, 프레임의 외주면에는 기어(212)가 형성되어 있다. 프레임은 상정반(20)과 하정반(10) 사이에 배치된다. 프레임의 기어(212)는 하정반의 내측 및 외측에 배치된 보조구동기어(미도시)에 연결된다. 보조구동기어의 구동시 도 5에 도시된 바와 같이, 프레임(210)은 그 중심을 회전축으로 자전함과 동시에 연마패드(30)의 원주 방향을 따라 공전하게 된다. Frame 210 is formed in a disc shape, the gear 212 is formed on the outer peripheral surface of the frame. The frame is disposed between the upper plate 20 and the lower plate 10. The gear 212 of the frame is connected to an auxiliary drive gear (not shown) disposed inside and outside the lower plate. As shown in FIG. 5, when the auxiliary driving gear is driven, the frame 210 rotates about its center as a rotation axis and rotates along the circumferential direction of the polishing pad 30.

그리고, 프레임(210)에는 삽입공(211)이 관통 형성되어 있다. 이 삽입공은 후술할 드레싱 부재(220)가 삽입되는 곳으로, 프레임(210)에 복수로 형성된다. 삽 입공(211)이 형성되는 위치 및 삽입공(211)의 수는, 후술하는 바와 같이 집중적으로 연마하고자 하는 연마패드(30)의 위치에 따라 변경될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 경우 프레임의 중앙부에 4의 삽입공이 형성되고, 프레임의 가장자리부에 8개의 삽입공이 형성된다.In addition, the insertion hole 211 is formed through the frame 210. The insertion hole is inserted into the dressing member 220, which will be described later, and is formed in the frame 210 in plurality. The position where the insertion hole 211 is formed and the number of insertion holes 211 may be changed according to the position of the polishing pad 30 to be intensively polished, as will be described later. As shown in FIG. 4, in the present embodiment, four insertion holes are formed at the center of the frame, and eight insertion holes are formed at the edge of the frame.

드레싱 부재(220)는 연마패드(30)를 연마, 즉 드레싱 하기 위한 것이다. 드레싱 부재(220)는 원환 형상으로 형성되며, 프레임의 삽입공(211)에 삽입된다. 드레싱 부재의 상면(221)에는 다이아몬드 입자들이 전착되어 있으며, 이 다이아몬드 입자들은 연마패드(30)에 접촉된다. 상정반 및 하정반의 회전시 다이아몬드 입자와 연마패드(30)는 서로 접촉된 상태에서 상대이동되며, 이때 발생되는 마찰에 의해 연마패드(30)가 드레싱 된다. The dressing member 220 is for polishing, that is, dressing the polishing pad 30. The dressing member 220 is formed in an annular shape and is inserted into the insertion hole 211 of the frame. Diamond particles are electrodeposited on the upper surface 221 of the dressing member, and the diamond particles are in contact with the polishing pad 30. During the rotation of the upper and lower plates, the diamond particles and the polishing pad 30 are relatively moved in contact with each other, and the polishing pad 30 is dressed by friction generated at this time.

한편, 상기 드레싱 부재(220)는 복수로 구비되는데, 이때 드레싱 부재가 배치되는 위치에 따라 드레싱 후 연마패드(30)의 형상이 달라지게 된다. 즉, 도 6의 (a)와 같이 프레임(210)의 모든 삽입공(211)에 드레싱 부재(220)를 삽입한 상태로 연마패드(30)를 드레싱 하는 경우에는 연마패드(30) 전체가 고르게 드레싱 되게 된다. 그리고, 도 6의 (b)와 같이 프레임의 중앙부에 형성된 삽입공(211)에만 드레싱 부재(220)를 삽입한 상태로 연마패드(30)를 드레싱 하는 경우에는 연마패드(30)의 중앙부가 집중적으로 드레싱 되게 되며, 반대로 도 6의 (c)와 같이 프레임(210)의 가장자리에 형성된 삽입공(211)에만 드레싱 부재(220)를 삽입한 상태로 연마패드(30)를 드레싱 하는 경우에는, 연마패드(30)의 가장자리가 집중적으로 드레싱 되게 된다. 이와 같이, 드레싱 부재가 배치되는 방식에 따라 연마패드가 드레싱 되 는 정도 및 형태가 달라지게 되므로, 드레싱 후의 연마패드(30)의 형상이 달라지게 된다. 그리고, 이와 같이 드레싱 후의 연마패드(30)의 형상이 달라지게 되면, 연마패드에 의해 연마된 웨이퍼 표면의 형상 역시 달라지게 된다. On the other hand, the dressing member 220 is provided in plurality, wherein the shape of the polishing pad 30 after dressing is changed according to the position of the dressing member is disposed. That is, when dressing the polishing pad 30 in a state in which the dressing member 220 is inserted into all the insertion holes 211 of the frame 210 as shown in FIG. 6A, the entire polishing pad 30 is evenly distributed. Dressing will be done. In addition, when dressing the polishing pad 30 in a state in which the dressing member 220 is inserted only in the insertion hole 211 formed at the center of the frame as shown in FIG. 6B, the central portion of the polishing pad 30 is concentrated. In the case of dressing the polishing pad 30 with the dressing member 220 inserted only in the insertion hole 211 formed at the edge of the frame 210 as shown in FIG. The edge of the pad 30 is to be concentrated dressing. As such, since the degree and shape of the polishing pad are changed depending on how the dressing member is disposed, the shape of the polishing pad 30 after the dressing is changed. When the shape of the polishing pad 30 after dressing is changed in this way, the shape of the wafer surface polished by the polishing pad is also changed.

상술한 바와 같이, 본 실시예에 따르면 프레임(210)에 삽입되는 드레싱 부재(220)의 수 및 위치를 변경함으로써, 연마패드(30)의 특정 부분을 집중적으로 드레싱 할 수 있게 된다. 따라서, 종래 기술의 문제점에서 언급하였던 바와 같이, 연마패드(30)의 중심부를 집중적으로 드레싱 할 필요가 있는 경우에는, 프레임의 중앙부에 형성되어 있는 삽입공(211)에만 드레싱 부재(220)를 삽입한 상태로 연마패드(30)를 드레싱 함으로써, 연마패드의 중심부를 집중적으로 드레싱 할 수 있게 된다. As described above, according to this embodiment, by changing the number and position of the dressing member 220 is inserted into the frame 210, it is possible to intensively dress a specific portion of the polishing pad 30. Therefore, as mentioned in the problems of the prior art, when it is necessary to dress the central portion of the polishing pad 30 intensively, the dressing member 220 is inserted only into the insertion hole 211 formed in the center of the frame. By dressing the polishing pad 30 in one state, the central portion of the polishing pad can be concentrated.

또한, 상기한 바와 같이 연마패드(30)에서 집중적으로 드레싱 되는 위치를 변경함으로써, 드레싱 후의 연마패드(30)의 형상을 변경할 수 있으며, 그 결과 연마패드에 의해 연마된 웨이퍼의 표면 형상을 다양하게 변경할 수 있게 된다.In addition, by changing the position of the dressing intensively in the polishing pad 30 as described above, it is possible to change the shape of the polishing pad 30 after the dressing, as a result of varying the surface shape of the wafer polished by the polishing pad You can change it.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.Although the preferred embodiments of the present invention have been shown and described above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and the present invention belongs to the present invention without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and such changes are within the scope of the claims.

도 1은 폴리싱 공정에 이용되는 종래의 연마장치의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a conventional polishing apparatus used in a polishing process.

도 2는 웨이퍼가 연마패드 상에서 상대이동 되는 과정을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.2 is a schematic plan view for explaining a process in which a wafer is moved relative to a polishing pad.

도 3은 종래의 연마패드용 드레서의 평면도이다.3 is a plan view of a conventional polishing pad dresser.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연마패드용 드레서의 사시도이다.Figure 4 is a perspective view of a dresser for a polishing pad according to an embodiment of the present invention.

도 5는 도 4에 도시된 연마패드용 드레서가 연마장치에 설치된 상태를 나타내는 도면이다.5 is a view showing a state in which the dresser for a polishing pad shown in FIG. 4 is installed in a polishing apparatus.

도 6은 드레싱 부재의 배치에 따른 드레싱 효과를 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a dressing effect according to the arrangement of the dressing member.

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

100...연마장치 10...하정반100 ... Polishing device 10 ...

20...상정반 30...연마패드20 ... top plate 30 ... polishing pad

40...웨이퍼용 캐리어 200...연마패드용 드레서40 Carrier for wafers 200 Dresser for polishing pads

210...프레임 220...드레싱 부재210 ... frame 220 ... dressing member

Claims

It is for polishing a polishing pad of a polishing apparatus comprising a pair of surface plates that are installed to face each other and rotatably installed, and a pair of polishing pads that are respectively coupled to the pair of surface plates to face each other.

A frame formed in a plate shape and disposed between the pair of polishing pads so as to be movable relative to the polishing pad, and having a plurality of insertion holes formed therethrough; And

And a dressing member inserted into the insertion hole of the pre-filled electrode, the dressing member contacting the polishing pad such that the polishing pad is polished by friction with the diamond particles. .

The method of claim 1,

The insertion hole of the frame is formed in a circular shape,

Dressing member is a polishing pad dresser, characterized in that formed in an annular shape.