KR20110078256A - Pusher of a chemical-mechanical polishing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 화학 기계적 연마장치의 푸셔에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 웨이퍼를 진공 흡착하여 웨이퍼를 잡고 있는 CMP 헤드로부터 웨이퍼를 푸셔로 이송시 상기 푸셔에서 가스 및 액체를 분사하여 웨이퍼가 푸셔에 떨어질때 웨이퍼가 받는 물리적 충격을 감소시킬 수 있는 화학 기계적 연마장치의 푸셔에 관한 것이다.The present invention relates to a pusher of a chemical mechanical polishing apparatus, and more particularly, when a wafer is dropped onto the pusher by injecting gas and liquid from the pusher when transferring the wafer from the CMP head holding the wafer to the pusher by vacuum adsorption of the wafer. A pusher of a chemical mechanical polishing apparatus capable of reducing the physical impact of a wafer.
반도체 소자의 집적도의 증가로 인한 소자 크기의 감소와 그에 따른 복잡한 기능의 집적회로 구현을 위해 필요한 다층접속 공정이 실용화됨에 따라 층간절연막(ILD; Interlayer Dielectric)에 있어서 글로벌(global) 평탄화의 중요성이 더해 가고 있다.The reduction in device size due to the increase in the degree of integration of semiconductor devices and the multi-layer interconnect process required for the implementation of complex functional integrated circuits have become more practical, and the importance of global planarization in interlayer dielectrics (ILD) is added. I'm going.
평탄화 과정은 크게 웨이퍼의 표면을 일정한 두께로 식각(etch back)하는 방법과, 고온에서 표면을 녹임으로 평탄화를 달성하는 재흐름(reflow) 방법과, 연마제를 사용하여 웨이퍼의 표면을 스크루빙(scrubbing)하여 평탄화시키는 화학 기계적 연마(Chemical-Mechanical Polishing; 이하 'CMP' 라 한다)방법 등이 있다.The planarization process is largely a method of etching back the surface of the wafer to a certain thickness, a reflow method of achieving flattening by melting the surface at a high temperature, and scrubbing the surface of the wafer using an abrasive. Chemical-mechanical polishing (hereinafter referred to as "CMP") method.
이러한 평탄화 과정중에 최근에는 화학 기계적 연마공정이 널리 사용되고 있으며, 이러한 화학 기계적 연마공정은 화학적인 제거가공과 기계적 제거가공을 하나의 가공방법으로 단차를 가진 웨이퍼 표면을 폴리싱패드 위에 밀착시킨 후 연마제와 화학물질이 포함된 슬러리(slurry)를 웨이퍼와 폴리싱패드 사이에 주입시켜 웨이퍼의 표면을 평탄화시키는 방식이다.Recently, a chemical mechanical polishing process is widely used during the planarization process. The chemical mechanical polishing process is a chemical removal process and a mechanical removal process, in which a surface of a wafer having a step is closely adhered to a polishing pad. A slurry containing a material is injected between the wafer and the polishing pad to planarize the surface of the wafer.
종래의 화학 기계적 연마장치는 웨이퍼 표면이 밀착되어 폴리싱되는 폴리싱 플래튼(polishing platen)과, 폴리싱 플래튼의 상측에 설치되며 웨이퍼를 진공 흡착하여 회전시킴으로써 폴리싱하는 CMP 헤드와, 상기 CMP 헤드로부터 로딩/언로딩되는 웨이퍼가 안착되는 푸셔(pusher)와, 상기 푸셔에 웨이퍼를 로딩/언로딩시키는 로터리 트랜스포터(rotary transporter)로 구성된다.Conventional chemical mechanical polishing apparatus includes a polishing platen in which the surface of the wafer is adhered and polished, a CMP head mounted on the polishing platen and polished by vacuum suction and rotation of the wafer, and loading / loading from the CMP head. And a pusher on which the unloaded wafer is seated, and a rotary transporter for loading / unloading the wafer into the pusher.
이와 같은 구조로 이루어진 종래의 화학 기계적 연마장치의 웨이퍼 이송과정을 설명하면 다음과 같다. 먼저, CMP 헤드가 폴리싱을 마친 웨이퍼를 로터리 트랜스포터의 푸셔 삽입구로 이동시키면, CMP 헤드의 하측면에 구비된 질소 및 초순수분사구를 통해 질소(N2)와 초순수를 분사함으로써 웨이퍼를 푸셔 삽입구에 삽입함으로써 웨이퍼가 이송된다. Referring to the wafer transfer process of the conventional chemical mechanical polishing apparatus having such a structure as follows. First, when the CMP head moves the polished wafer to the pusher insertion hole of the rotary transporter, the wafer is inserted into the pusher insertion hole by spraying nitrogen (N2) and ultrapure water through the nitrogen and ultrapure water injection holes provided on the lower side of the CMP head. The wafer is transferred.
그러나, 이와 같은 종래의 화학 기계적 연마장치는 CMP 헤드가 푸셔에 웨이 퍼를 내려놓을 때 초순수로 인해 CMP 헤드의 저면과 웨이퍼간에 표면장력이 발생하여 웨이퍼가 CMP 헤드로부터 완전히 분리되지 않게 되며, 이러한 상태에서 웨이퍼가 푸셔에 잘못 안착되어 파손되거나 물리적 충격을 받는다. 따라서, 웨이퍼의 파손으로 인해 장치의 가동을 중지시켜야 할뿐만 아니라 웨이퍼의 수율이 현저히 감소하는 문제점이 있다. However, such a conventional chemical mechanical polishing apparatus has a surface tension between the bottom of the CMP head and the wafer due to ultrapure water when the CMP head puts the wafer on the pusher, so that the wafer is not completely separated from the CMP head. In the wafer, the wafer is incorrectly seated in the pusher and is broken or subject to physical shock. Therefore, there is a problem that the yield of the wafer is significantly reduced as well as the operation of the apparatus due to the breakage of the wafer.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 웨이퍼를 진공 흡착하여 웨이퍼를 잡고 있는 CMP 헤드로부터 웨이퍼를 푸셔로 이송시 상기 푸셔에서 가스 및 액체를 분사하여 웨이퍼가 푸셔에 떨어질때 웨이퍼가 받는 물리적 충격을 감소시킬 수 있는 화학 기계적 연마장치의 푸셔를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, when the wafer is vacuum-adsorbed to the pusher when the wafer is transferred from the CMP head holding the wafer to the pusher by spraying the gas and liquid in the pusher when the wafer falls on the pusher It is an object of the present invention to provide a pusher of a chemical mechanical polishing apparatus which can reduce the physical impacts received.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 화학 기계적 연마장치의 푸셔는 화학 기계적 연마 공정의 폴리싱을 마친 웨이퍼를 다음 공정으로 이송시키기 위하여 웨이퍼가 CMP 헤드로부터 분리되어 안착되는 화학 기계적 연마장치의 푸셔에 있어서, 웨이퍼가 상기 CMP 헤드로부터 분리되어 상기 푸셔로 떨어질 경우 물리적 충격을 감소시키기 위하여 상기 푸셔의 가장 자리 주위에 일정 간격으로 교대로 형성되는 액체분사구 및 가스분사구을 구성하는 것을 특징으로 한다. The pusher of the chemical mechanical polishing apparatus of the present invention for achieving the above object is a pusher of the chemical mechanical polishing apparatus in which the wafer is separated from the CMP head and seated to transfer the wafer which has been polished in the chemical mechanical polishing process to the next process. In the case, the wafer is separated from the CMP head to the pusher characterized in that the liquid injection port and the gas injection port is formed alternately formed at regular intervals around the edge of the pusher to reduce the physical impact.
또한 상기 액체분사구은 친수성의 초순수(DI)물공급부의 초순수물공급라인 및 소수성의 액체공급부의 액체공급라인과 연결되어, 웨이퍼가 친수성인 경우 상기 소수성의 액체를 분사하고, 웨이퍼가 소수성인 경우 친수성의 초순수(DI) 물을 분사하는 것을 특징으로 한다. In addition, the liquid injection port is connected to the ultra pure water supply line of the hydrophilic ultra pure water (DI) water supply unit and the liquid supply line of the hydrophobic liquid supply unit, and sprays the hydrophobic liquid when the wafer is hydrophilic, and hydrophilic when the wafer is hydrophobic It is characterized by spraying ultrapure water (DI) water.
또한 상기 가스분사구은 질소가스공급부의 질소공급라인과 연결되어 질소가스를 분사하는 것을 특징으로 한다. In addition, the gas injection port is connected to the nitrogen supply line of the nitrogen gas supply is characterized in that for injecting nitrogen gas.
본 발명에 따른 화학 기계적 연마장치의 푸셔에 의하면, CMP 헤드가 웨이퍼를 흡착하여 푸셔로 이송시 푸셔에서 가스 및 액체를 분사하여 웨이퍼가 푸셔에 떨어질때 웨이퍼가 받는 물리적 충격을 감소시킴으로서, CMP 헤드에서 발생하는 웨어퍼간의 표면장력에 의해 웨이퍼가 푸셔에 잘못 안착되어 파손되는 것을 방지함으로써 장비의 가동률을 향상시키며, 웨이퍼의 수율을 증대시키는 장점이 있다. According to the pusher of the chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention, the CMP head absorbs the wafer and injects gas and liquid from the pusher when transporting the pusher to reduce the physical impact the wafer receives when the wafer falls on the pusher, The surface tension between the generated wafers prevents the wafer from being accidentally seated on the pusher and is damaged, thereby improving the operation rate of the equipment and increasing the yield of the wafer.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.Hereinafter, the configuration and operation of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, the same reference numerals will be used for the same components as the prior art.
도 1은 본 발명에 따른 화학 기계적 연마장치의 푸셔를 나타내는 구성도이다.1 is a block diagram showing a pusher of the chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention.
도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 화학 기계적 연마장치의 푸셔는 웨이퍼(10)가 상기 CMP 헤드(20)로부터 분리되어 상기 푸셔(100)로 떨어질 경우 물리적 충격을 감소시키기 위하여 상기 푸셔(100)의 가장 자리 주위에 일정 간격으로 교대 로 형성되는 액체분사구(110) 및 가스분사구(120)를 포함하여 구성된다. 즉 푸셔(100)에 웨이퍼가 떨어질 경우 푸셔(100)에서 가스 및 액체를 적절하게 분사함으로써, 웨이퍼가 받게 되는 물리적 충격을 감소시킨다. As shown in FIG. 1, the pusher of the chemical mechanical polishing apparatus of the present invention is configured to reduce the physical impact when the
도 2는 본 발명에 따른 화학 기계적 연마장치의 푸셔의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the pusher of the chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention.
도 2a에서 보는 바와 같이, 푸셔(100)는 푸셔(100)의 가장자리 원 주위에 일정간격으로 교대로 형성되는 액체분사구(110) 및 가스분사구(120)를 가지고 있으며, 도 2b는 각 분사구의 단면을 나타낸 것으로 웨이퍼가 푸셔(100)에 떨어질 경우 웨이퍼의 가장자리에 위치한 액체분사구(110) 및 가스분사구(120)에서 액체 및 가스를 분사함으로써 웨이퍼의 떨어지는 속도를 줄여주는 기능을 한다.As shown in FIG. 2A, the
도 3은 본 발명에 따른 화학 기계적 연마장치의 푸셔에 웨이퍼가 안착되는 과정을 보여주는 개략도이다. Figure 3 is a schematic diagram showing a process of seating a wafer on the pusher of the chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention.
도 3a는 화학 기계적 연마의 폴리싱을 마친 웨이퍼(10)가 CMP 헤드(20)에 진공 흡착되어 푸셔(100)에 웨이퍼를 이송하기 위하여 푸셔(100) 상측에 위치하고 있음을 보여준다. 도 3b는 CMP 헤드(20) 하측면에 구비된 공기분사구에 의하여 웨이퍼가 CMP 헤드(20)로부터 분리되어 푸셔(100)에 떨어질 경우 액체분사구(110) 및 가스분사구(120)에서 액체 및 가스를 분사하고 있음을 보여준다. 3A shows that the
여기서 CMP 헤드(20)에 진공흡착된 웨이퍼(10)가 친수성일 경우 액체분사 구(110)에서는 친수성을 띤 웨이퍼와 반대의 소수성의 액체(예를 들어 테트라메틸암모늄 하이드록사이드:Tetramethyammonium hydroxide)를 분사한다. 한편 웨이퍼가 소수성일 경우 액체분사구(110)에서는 소수성을 띤 웨이퍼와 반대의 친수성의 액체(예를 들어 초순수 물 : DI water)를 분사한다. 즉 웨이퍼와 다른 성질을 갖는 액체를 분사함으로써 웨이퍼가 푸셔에 떨어질때 웨이퍼를 밀어내게 되어 완충역활을 할 수 있다.In the case where the
상기 액체가 분사됨과 동시에 가스분사구(120)에서는 질소 가스가 일정 압력으로 계속적으로 분사되어 웨이퍼(10)가 푸셔(100)에 떨어질때 웨이퍼에 발생할 수 있는 물리적 충격을 줄여준다. At the same time as the liquid is injected, nitrogen gas is continuously injected at a predetermined pressure in the
상기 액체분사구(110)는 친수성의 초순수물공급부(111) 및 소수성의 액체공급부(112)를 공급하는 초순수물/액체공급라인(113)과 연결되어 웨이퍼의 성질에 따라 상기 초순수물공급부(111) 및 액체공급부(112)에 위치한 밸브를 제어함으로서 초순수물 또는 액체를 분사한다. 한편 가스분사구(120)는 질소공급라인(122)과 연결되어 질소가스공급부(121)에 위치한 밸브를 제어함으로서의 질소가스를 분사한다. The
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정·변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하 는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It is apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the above embodiments and can be practiced in various ways without departing from the technical spirit of the present invention. It is.
도 1은 본 발명에 따른 화학 기계적 연마장치의 푸셔를 나타내는 구성도,1 is a block diagram showing a pusher of the chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 화학 기계적 연마장치의 푸셔의 단면도,2 is a cross-sectional view of the pusher of the chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 화학 기계적 연마장치의 푸셔에 웨이퍼가 안착되는 과정을 보여주는 개략도이다. Figure 3 is a schematic diagram showing a process of seating a wafer on the pusher of the chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10:웨이퍼 20:CMP 헤드10: Wafer 20: CMP head
100:푸셔 110:액체분사구100: pusher 110: liquid injection port
120:가스분사구 130:푸셔 스테이지120: gas injection hole 130: pusher stage
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KR1020090135016A KR20110078256A (en) | 2009-12-31 | 2009-12-31 | Pusher of a chemical-mechanical polishing apparatus |
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KR1020090135016A KR20110078256A (en) | 2009-12-31 | 2009-12-31 | Pusher of a chemical-mechanical polishing apparatus |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190031357A (en) | 2017-09-15 | 2019-03-26 | 주식회사 쎄믹스 | Wafer pusher of a wafer prober and method of controlling the wafer pusher |
KR20190036100A (en) | 2017-09-27 | 2019-04-04 | 주식회사 쎄믹스 | Wafer pusher and wafer prober having the wafer pusher |
KR20220113165A (en) * | 2021-02-05 | 2022-08-12 | 에스케이실트론 주식회사 | Demount stage for wafer and wafer polishing apparatus including the same |
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- 2009-12-31 KR KR1020090135016A patent/KR20110078256A/en not_active Application Discontinuation
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