KR20160103717A - Chemical mechanical polishing apparatus - Google Patents

Chemical mechanical polishing apparatus Download PDF

Info

Publication number
KR20160103717A
KR20160103717A KR1020150026406A KR20150026406A KR20160103717A KR 20160103717 A KR20160103717 A KR 20160103717A KR 1020150026406 A KR1020150026406 A KR 1020150026406A KR 20150026406 A KR20150026406 A KR 20150026406A KR 20160103717 A KR20160103717 A KR 20160103717A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polishing
wafer
reciprocating
chemical mechanical
polishing pad
Prior art date
Application number
KR1020150026406A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101694669B1 (en
Inventor
안준호
조문기
Original Assignee
주식회사 케이씨텍
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 케이씨텍 filed Critical 주식회사 케이씨텍
Priority to KR1020150026406A priority Critical patent/KR101694669B1/en
Publication of KR20160103717A publication Critical patent/KR20160103717A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101694669B1 publication Critical patent/KR101694669B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment 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
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • B24B37/07—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool
    • B24B37/10—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool for single side lapping
    • B24B37/105—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool for single side lapping the workpieces or work carriers being actively moved by a drive, e.g. in a combined rotary and translatory movement
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02002—Preparing wafers
    • H01L21/02005—Preparing bulk and homogeneous wafers
    • H01L21/02008—Multistep processes
    • H01L21/0201—Specific process step
    • H01L21/02024—Mirror polishing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321—After treatment
    • H01L21/32115—Planarisation
    • H01L21/3212—Planarisation by chemical mechanical polishing [CMP]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/03—Manufacturing methods
    • H01L2224/036—Manufacturing methods by patterning a pre-deposited material
    • H01L2224/03602—Mechanical treatment, e.g. polishing, grinding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

The present invention relates to a chemical and mechanical polishing apparatus. The chemical and mechanical polishing apparatus comprises: a polishing surface plate to rotate, wherein a polishing pad which comes in contact with a polishing layer of a wafer is placed on an upper surface thereof; and a polishing head to pressurize and rotate the wafer while the wafer is positioned below the same during a chemical and mechanical polishing process and reciprocate in a direction having a radial direction component of the polishing surface plate, wherein a reciprocating speed is reduced when moving away from a first position which is a middle portion of a first reciprocating path in which the same reciprocates. While pressurizing time by the polishing head during the chemical and mechanical polishing process is uniformly induced regardless of a position of the polishing pad, wear loss distribution can be uniformly controlled across the entire area of the polishing pad coming in contact with the wafer positioned below the polishing head to maintain wear loss on an edge portion of the wafer in a level equivalent to a middle portion of the wafer. Therefore, the thickness of the polishing layer of the wafer can be easily and accurately controlled.

Description

화학 기계적 연마 장치 {CHEMICAL MECHANICAL POLISHING APPARATUS} {CHEMICAL MECHANICAL POLISHING APPARATUS}

본 발명은 화학 기계적 연마 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼와 접촉하면서 마모되는 연마 패드의 마모량 분포를 보다 균일하게 유도하여 웨이퍼의 가장자리 부분의 연마를 보다 균일하게 행할 수 있게 하는 화학 기계적 연마 장치에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a chemical mechanical polishing apparatus capable of more uniformly inducing a distribution of wear amount of a polishing pad to be worn while being in contact with a wafer during a chemical mechanical polishing process to more uniformly polish the edge portion of the wafer To a chemical mechanical polishing apparatus.

일반적으로 화학 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing; CMP) 공정은 회전하는 연마 정반 상에 웨이퍼 등의 기판이 접촉한 상태로 회전 시키면서 기계적인 연마를 행하여 미리 정해진 두께에 이르도록 기판의 표면을 평탄하게 하는 공정이다. Generally, a chemical mechanical polishing (CMP) process is a process in which a surface of a substrate is flattened to a predetermined thickness by performing mechanical polishing while rotating a substrate such as a wafer in contact with a rotating polishing plate to be.

이를 위하여, 화학 기계적 연마 장치는 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 연마 정반(10)에 연마 패드(11)를 그 위에 입힌 상태로 자전(11r)시키면서, 연마 헤드(20)로 웨이퍼(W)를 연마 패드(11)의 표면에 가압하면서 회전시켜, 웨이퍼의 표면을 평탄하게 연마한다. 이를 위하여, 연마 패드의 표면을 정해진 가압력으로 가압하는 컨디셔닝 디스크(31)를 회전(30r)시키면서 개질시키는 컨디셔너(30)가 구비되고, 연마 패드(11)의 표면에 화학적 연마를 수행하는 슬러리가 슬러리 공급부(40)을 통해 공급된다. To this end, the chemical mechanical polishing apparatus is equipped with a polishing head 20 for holding a wafer W (e.g., a wafer W) while rotating the polishing pad 11 with the polishing pad 11 being covered thereon, as shown in Figs. 1 and 2, ) Is pressed against the surface of the polishing pad 11 while rotating, and the surface of the wafer is polished flat. To this end, a conditioner 30 is provided for modifying the conditioning disk 31 pressing the surface of the polishing pad with a predetermined pressing force while rotating the surface 30r of the conditioning disk 31. A slurry for performing chemical polishing on the surface of the polishing pad 11, Is supplied through the supply part (40).

이 때, 화학 기계적 연마 공정을 행하는 동안에, 웨이퍼(W)는 연마 패드(11) 상의 정해진 자리에 위치 고정된 상태로 있을 수도 있지만, 반경 방향으로 정해진 스트로크 만큼 왕복 이동(20d)하게 구성된다. At this time, during the chemical mechanical polishing process, the wafer W is configured to reciprocate 20d by a predetermined stroke in the radial direction, although the wafer W may be fixed at a predetermined position on the polishing pad 11.

그러나, 웨이퍼(W)의 왕복이동 스트로크는 대체로 웨이퍼(W)의 반경보다 더 작게 정해지므로, 웨이퍼(W)의 중심부가 접촉하는 제1영역(Eo)에서는 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼(W)에 의하여 쉼없이 가압되어 마모량이 크고, 웨이퍼(W)의 가장자리가 접촉하는 제2영역(E1)에서는 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼(W)에 의하여 간헐적으로 가압되어 마모량이 상대적으로 작게 된다. However, since the reciprocating stroke of the wafer W is generally set to be smaller than the radius of the wafer W, in the first region Eo where the central portion of the wafer W is in contact, The amount of wear is large and the second area E1 where the edge of the wafer W contacts is intermittently pressed by the wafer W during the chemical mechanical polishing process to reduce the wear amount relatively.

따라서, 웨이퍼(W)에 의하여 연마 공정이 행해지는 연마 패드(11)의 제1영역(Eo)에서는 상대적으로 보다 큰 깊이(h)만큼 움푹 패인 형상이 되고, 연마 패드(11)의 제2영역(E1)에서는 훨씬 낮은 깊이만큼만 패인 형상이 된다. 이에 따라, 화학 기계적 연마 공정 중인 웨이퍼(W)는 상대적으로 돌출된 제2영역(E1)에 보다 높은 가압력이 작용하게 되어, 웨이퍼(W)의 가장자리에서의 연마 공정이 단위 시간당 보다 더 크게 진행되어, 웨이퍼(W)의 연마층을 균일하게 연마하거나 원하는 연마면 분포가 되게 제어하는 것을 곤란하게 하는 원인이 되어 왔다.
Therefore, the first region Eo of the polishing pad 11 on which the polishing process is performed by the wafer W has a recessed shape with a relatively larger depth h, and the second region Eo of the polishing pad 11, (E1), it becomes a depression shape only by a much lower depth. As a result, a higher pressing force acts on the relatively protruded second region E1 of the wafer W during the chemical mechanical polishing process, so that the polishing process at the edge of the wafer W advances more than per unit time , It has become a cause of difficulty to uniformly polish the abrasive layer of the wafer W or to control the desired polishing surface distribution.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼와 접촉하면서 마모되는 연마 패드의 마모량 분포를 보다 균일하게 하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to more uniformly distribute a wear amount of a polishing pad which is worn while contacting with a wafer during a chemical mechanical polishing process.

이를 통해, 본 발명은, 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼의 가장자리 부분에 대하여 보다 균일한 연마를 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.
Accordingly, it is an object of the present invention to enable more uniform polishing of the edge portion of the wafer during the chemical mechanical polishing process.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 웨이퍼의 연마층을 연마하는 화학 기계적 연마 장치로서, 상기 웨이퍼의 상기 연마층이 접촉하는 연마 패드가 상면에 입혀지고 자전하는 연마 정반과; 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼를 하측에 위치시킨 상태로 가압하면서 회전시키고, 상기 연마 정반의 반경 방향 성분을 갖는 방향으로 왕복 이동하되, 왕복 이동하는 제1왕복이동경로의 중심부인 제1위치로부터 멀리 이동할 수록 상기 왕복 이동 속도가 줄어드는 연마 헤드를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치를 제공한다.According to the present invention, there is provided a chemical mechanical polishing apparatus for polishing an abrasive layer of a wafer, comprising: an abrasive platen on which an abrasive pad on which the abrasive layer of the wafer comes into contact is rotated on an upper surface; During the chemical mechanical polishing process, the wafer is rotated while being pressed while being positioned at the lower side, and is reciprocated in the direction having the radial component of the polishing table, but moves away from the first position as the center of the reciprocating first reciprocating path A polishing head having a reciprocating speed reduced; The present invention also provides a chemical mechanical polishing apparatus comprising:

이는, 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼를 하측에 위치시킨 연마 헤드가 제1위치를 중심으로 반경 내측 방향과 반경 외측 방향으로 왕복 이동하는 과정에서, 제1위치로부터 멀어질수록 연마 헤드의 이동 속도를 낮추는 것에 의하여, 제1위치로부터 멀리 떨어진 연마 패드에서 연마 헤드에 의하여 가압되는 시간을 보다 확대함으로써, 연마 패드의 마모량이 왕복 이동의 끝단부에서도 보다 증대되어, 왕복 이동 경로 전체에 걸쳐 연마 패드의 마모량을 균일하게 유도하기 위함이다.This is because, during the chemical mechanical polishing process, in the process of reciprocating the polishing head in which the wafer is positioned at the lower side from the first position in the radially inward direction and the radially outward direction about the first position, the moving speed of the polishing head is lowered The amount of wear of the polishing pad is increased even at the end portion of the reciprocating movement by increasing the time during which the polishing head presses the polishing pad away from the first position so that the amount of wear of the polishing pad over the entire reciprocating movement path This is to induce uniformity.

이를 통해, 연마 패드는 위치에 관계없이 화학 기계적 연마 공정 중에 연마 헤드에 의하여 눌리는 시간을 균일하게 유도되면서, 연마 헤드의 하측에 위치한 웨이퍼와 접촉하는 연마 패드의 전체 영역에 걸쳐 마모량 분포를 균일하게 제어할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. This allows the polishing pad to uniformly control the amount of wear distribution over the entire area of the polishing pad in contact with the wafer located below the polishing head while uniformly inducing the pressing time by the polishing head during the chemical mechanical polishing process regardless of the position The effect can be obtained.

따라서, 본 발명은, 웨이퍼의 왕복 이동 경로의 끝단에 위치한 연마 패드의 마모량을 왕복 이동 경로의 중심부에 위치한 연마 패드의 마모량과 동등한 수준을 유지함으로써, 웨이퍼 가장자리를 가압하는 가압력을 중앙부를 가압하는 가압력과 동등한 수준을 유지하더라도, 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼의 가장자리 부분에서 중앙부와 동등한 수준의 마모량을 유지할 수 있으므로, 웨이퍼의 연마층 두께 제어를 보다 용이하고 정확하게 할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
Therefore, the present invention is characterized in that the amount of abrasion of the polishing pad located at the end of the reciprocating path of the wafer is maintained at a level equivalent to the abrasion amount of the abrasive pad located at the center of the reciprocating path, so that the pressing force for pressing the wafer edge It is possible to maintain the abrasion level at the level equivalent to the central portion at the edge portion of the wafer during the chemical mechanical polishing process so that the polishing layer thickness control of the wafer can be more easily and accurately performed.

여기서, 상기 제1위치로부터 상기 연마 헤드의 반경 바깥 방향으로의 이동 속도는 상기 연마 정반의 중심으로부터 멀어지는 반경 길이에 반비례하여 감속되게 제어될 수도 있다. 이에 따라, 제1위치로부터 연마 헤드의 반경 바깥으로 벗어날수록 반경 길이에 비례하는 연마 패드의 자전에 따른 선속도를 보상할 수 있다.Here, the moving speed from the first position to the outside direction of the radius of the polishing head may be controlled to be decelerated in inverse proportion to the radius length away from the center of the polishing platen. Accordingly, the linear velocity of the polishing pad, which is proportional to the radius of the polishing pad, can be compensated for as it is out of the radius of the polishing head from the first position.

그리고, 상기 연마 헤드의 왕복 이동 경로 상에서 방향 전환이 이루어지는 지점에서 정해진 시간 동안 정지하게 구성될 수도 있다. 이에 의해, 연마 헤드의 왕복 이동 경로의 끝단부에서의 연마 패드의 연마량을 보다 크게 제어할 수 있다. 여기서, 상기 정해진 시간은 0.5초 내지 5초로 정해지는 것이 바람직하다. 이는, 정지 시간이 0.5초보다 작으면 정지 효과가 낮아지고, 정지 시간이 5초보다 크면 왕복 이동 경로의 끝단부에서의 연마량이 오히려 더 커져 웨이퍼의 연마층 두께 제어에 저해되기 때문이다.
The polishing head may be configured to stop for a predetermined time at a point where the direction is changed on the reciprocating path of the polishing head. As a result, the polishing amount of the polishing pad at the end of the reciprocating path of the polishing head can be controlled to a greater extent. Here, the predetermined time is preferably 0.5 to 5 seconds. This is because the stopping effect is lowered when the stopping time is less than 0.5 second, and when the stopping time is longer than 5 seconds, the amount of polishing at the end portion of the reciprocating movement path becomes larger and is inhibited to control the thickness of the polishing layer of the wafer.

한편, 본 발명은, 웨이퍼의 연마층을 연마하는 화학 기계적 연마 장치로서, 상기 웨이퍼의 상기 연마층이 접촉하는 연마 패드가 상면에 입혀지고 자전하고, 화학 기계적 연마 공정 중에 정해진 스트로크만큼 왕복 이동하되, 왕복 이동하는 상기 제2왕복 이동 경로의 중심부인 제2위치로부터 멀리 이동할수록 상기 이동 속도가 줄어드는 연마 정반과; 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼를 하측에 위치시킨 상태로 가압하면서 회전시키는 연마 헤드를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a chemical mechanical polishing apparatus for polishing an abrasive layer of a wafer, the polishing pad contacting the abrasive layer of the wafer is coated on an upper surface and rotated, and reciprocated by a predetermined stroke during a chemical mechanical polishing process, An abrasive table whose moving speed decreases as it moves away from a second position which is the center of reciprocating second reciprocating path; A polishing head for rotating the wafer while pressing the wafer while the wafer is positioned on the lower side during the chemical mechanical polishing process; The present invention also provides a chemical mechanical polishing apparatus comprising:

즉, 화학 기계적 연마 공정 중에 연마 헤드가 왕복 이동하는 대신에, 연마 정반이 왕복이동하되, 연마 정반이 제2위치를 중심으로 왕복 이동하는 과정에서, 제1위치로부터 멀어질수록 연마 헤드의 이동 속도를 낮추는 것에 의하여, 제1위치로부터 멀리 떨어진 연마 패드에서 연마 헤드에 의하여 가압되는 시간을 보다 확대하여, 연마 패드의 마모량이 왕복 이동의 끝단부에서 보다 증대시켜 왕복 이동 경로 전체에 걸쳐 연마 패드의 마모량을 균일하게 유도할 수 있다.In other words, in the process of reciprocating the polishing platen while the polishing platen is reciprocating about the second position, instead of reciprocating the polishing head during the chemical mechanical polishing process, the moving speed of the polishing head The time for which the polishing pad is pressed by the polishing head at a polishing pad away from the first position is further increased so that the amount of wear of the polishing pad is increased at the end of the reciprocating movement so that the wear amount of the polishing pad Can be induced uniformly.

마찬가지로, 상기 연마 정반은 상기 제2왕복 이동 경로 상에서 방향 전환이 이루어지는 지점에서 정해진 시간 동안 정지하여, 왕복 이동의 끝단부에서 연마 패드의 마모량을 보다 증대시킬 수 있다. Likewise, the polishing platen may stop for a predetermined period of time at a point where the direction change is performed on the second reciprocating movement path, so that the wear amount of the polishing pad at the end portion of the reciprocating movement can be further increased.

그리고, 상기 정지 시간은 0.5초 내지 5초로 정해지는 것이 바람직하다.The stopping time is preferably 0.5 to 5 seconds.

한편, 연마 정반이 제2위치를 중심으로 왕복 이동하는 것과 병행하여, 연마 헤드도 상기 연마 정반의 반경 방향 성분을 갖는 방향으로 왕복 이동함으로써, 연마 정반과 연마 패드의 왕복이동 스트로크를 줄이면서, 웨이퍼의 연마 패드에 대한 왕복 이동 거리를 보다 크게 유도할 수 있다.
On the other hand, in parallel with the reciprocating movement of the polishing platen about the second position, the polishing head reciprocates in the direction having the radial component of the polishing platen, thereby reducing the reciprocating stroke of the polishing platen and the polishing pad, The reciprocating movement distance of the polishing pad with respect to the polishing pad can be increased.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '반경 내측 방향' 및 이와 유사한 용어는 연마 패드의 중심을 기준으로 중심을 향하는 방향 성분이 포함된 방향으로 정의하며, 본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '반경 외측 방향' 및 이와 유사한 용어는 연마 패드의 중심을 기준으로 원주 끝단을 향하는 방향 성분이 포함된 방향으로 정의한다. 따라서, '반경 내측 방향'은 연마 패드의 중심으로부터 원주 끝단을 향하는 방향에 국한되지 않으며, 연마 패드의 중심으로부터 벗어난 위치로부터 원주 끝단을 향하는 방향도 포함한다. 또한, '반경 외측 방향'은 원주 끝단으로부터 연마 패드의 중심을 향하는 방향에 국한되지 않으며, 원주 끝단으로부터 중심으로부터 벗어난 위치를 향하는 방향을 포함한다. Radially inward " and similar terms defined in the present description and claims are defined as directions in which directional components oriented toward the center with respect to the center of the polishing pad are included, and the term " radially outward " 'And similar terms are defined as directions in which a directional component is directed to the circumferential end with respect to the center of the polishing pad. Thus, the 'radially inward direction' is not limited to the direction from the center of the polishing pad toward the circumferential end, but also includes the direction from the position away from the center of the polishing pad toward the circumferential end. The " radially outward direction " is not limited to a direction from the circumferential end toward the center of the polishing pad, but includes a direction from the circumferential end toward a position deviated from the center.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '제1위치'는 연마 패드 상에서 이동하는 연마 헤드의 왕복 이동 거리의 중앙부를 지칭한다. 화학 기계적 연마 공정 중 제1위치는 하나의 위치로 정해지는 것이 아니라 왕복 이동하는 동안에 지속적으로 또는 간헐적으로 변경되는 왕복 이동 거리의 중앙부를 포함한다.
The " first position " referred to in this specification and claims refers to the center of the reciprocating distance of the polishing head moving on the polishing pad. The first position during the chemical mechanical polishing process is not defined as one position but includes a central portion of the reciprocating distance which is changed continuously or intermittently during reciprocating movement.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼를 하측에 위치시킨 연마 헤드가 제1위치를 중심으로 반경 내측 방향과 반경 외측 방향으로 왕복 이동하는 과정에서, 제1위치로부터 멀어질수록 연마 헤드의 이동 속도를 낮추는 것에 의하여, 제1위치로부터 멀리 떨어진 연마 패드에서 연마 헤드에 의하여 가압되는 시간을 보다 확대함으로써, 연마 패드의 마모량이 왕복 이동의 끝단부에서 보다 증대시켜 왕복 이동 경로 전체에 걸쳐 연마 패드의 마모량을 균일하게 유도하여, 연마 헤드의 하측에 위치한 웨이퍼와 접촉하는 연마 패드의 전체 영역에 걸쳐 마모량 분포를 균일하게 제어할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다As described above, according to the present invention, in the process of reciprocating the polishing head, in which the wafer is positioned on the lower side during the chemical mechanical polishing process, in the radially inward and radial outward directions about the first position, By lowering the moving speed of the polishing head, the amount of time the polishing pad is pressed by the polishing head at the polishing pad away from the first position is further increased, so that the amount of wear of the polishing pad is increased at the end of the reciprocating movement, It is possible to uniformly induce the amount of wear of the polishing pad on the polishing head and obtain an advantageous effect that the distribution of the wear amount can be uniformly controlled over the entire area of the polishing pad in contact with the wafer positioned below the polishing head

이를 통해, 본 발명은, 웨이퍼의 왕복 이동 경로의 끝단에 위치한 연마 패드의 마모량을 왕복 이동 경로의 중심부에 위치한 연마 패드의 마모량과 동등한 수준으로 유지하여, 웨이퍼 가장자리를 가압하는 가압력이 중앙부를 가압하는 가압력과 동등한 수준이 유지되더라도, 화학 기계적 연마 공정에 의하여 웨이퍼의 가장자리 부분과 중앙부에서의 마모량을 동등한 수준으로 유지할 수 있게 되어, 웨이퍼의 연마층 두께 제어를 보다 용이하고 정확하게 할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
Thus, according to the present invention, the amount of wear of the polishing pad located at the end of the reciprocating path of the wafer is maintained at a level equivalent to the amount of wear of the polishing pad located at the center of the reciprocating path, so that the pressing force for pressing the wafer edge presses the center It is possible to maintain the abrasion amount at the edge portion and the central portion of the wafer at the same level by the chemical mechanical polishing process even when the pressing force is maintained at a level equivalent to that of the pressing force so that an advantageous effect of more easily and accurately controlling the polishing layer thickness of the wafer .

도1은 일반적인 화학 기계적 연마 장치를 도시한 정면도,
도2는 도1의 평면도,
도3은 도2의 절단선 Ⅲ-Ⅲ에 따른 단면도,
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치의 구성을 도시한 평면도,
도5는 도4의 연마 헤드의 왕복 이동 속도 분포를 도시한 도면,
도6은 도4의 절단선 Ⅵ-Ⅵ에 따른 단면도,
도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치의 구성을 도시한 평면도이다.1 is a front view showing a general chemical mechanical polishing apparatus,
Fig. 2 is a plan view of Fig. 1,
3 is a cross-sectional view taken along line III-III in Fig. 2,
4 is a plan view showing a configuration of a chemical mechanical polishing apparatus according to an embodiment of the present invention,
FIG. 5 is a view showing a reciprocating speed distribution of the polishing head of FIG. 4,
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI of FIG. 4,
7 is a plan view showing a configuration of a chemical mechanical polishing apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치(100)를 상술한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
Hereinafter, a chemical mechanical polishing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail to avoid obscuring the subject matter of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치(100)는, 웨이퍼(W)의 연마면이 연마되도록 접촉하는 연마 패드(11)가 입혀진 연마 정반과, 웨이퍼(W)를 저면에 위치한 상태로 가압하면서 웨이퍼(W)를 자전(20r)시키는 연마 헤드(20)와, 연마 패드(11)의 표면에 가압한 상태로 접촉하면서 회전(30r)하는 컨디셔닝 디스크(31)를 구비하여 연마 패드(11)를 개질하는 컨디셔너(30)와, 웨이퍼(W)의 화학적 연마를 위하여 슬러리를 공급하는 슬러리 공급부(40)와, 연마 헤드(20)를 연마 패드에 대하여 정해진 스트로크만큼 제1방향(20d)으로 왕복 이동하게 구동하는 연마헤드 왕복이동구동부(M1)를 포함하여 구성된다.
A chemical mechanical polishing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a polishing table 11 on which a polishing pad 11 is brought into contact so that the polishing surface of the wafer W is polished, And a conditioning disk 31 that rotates 30r while being in contact with the surface of the polishing pad 11 while being pressed against the surface of the polishing pad 11 to form a polishing pad 11 A slurry supply part 40 for supplying a slurry for chemical polishing of the wafer W and a polishing pad 20 for polishing the polishing head 20 in a first direction 20d by a predetermined stroke with respect to the polishing pad And a polishing head reciprocating motion driving section (M1) for driving reciprocating motion.

상기 연마 정반은 도1에 도시된 바와 마찬가지로 상면에 연마 패드(11)가 입혀진 상태로 회전 구동된다. 이에 따라, 화학 기계적 연마 공정 중에 연마 정반의 자전에 의하여, 연마 패드(11)도 자전(11r)을 하게 된다.The polishing platen is rotationally driven in a state in which the polishing pad 11 is put on the upper surface as shown in Fig. Thereby, the polishing pad 11 also rotates 11r by the rotation of the polishing platen during the chemical mechanical polishing process.

연마 패드(11)는 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼(W)의 연마면과 접촉하면서, 웨이퍼의 연마면이 기계적 연마되게 하는 역할을 한다. 이와 동시에, 연마 패드(11)도 역시 웨이퍼(W)의 연마면과 마찰 접촉하면서 마모되어 연마된다.
The polishing pad 11 serves to mechanically polish the polishing surface of the wafer while contacting the polishing surface of the wafer W during the chemical mechanical polishing process. At the same time, the polishing pad 11 is also abraded while being in frictional contact with the polishing surface of the wafer W and polished.

상기 연마 헤드(20)는 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼(W)를 하측에 위치시킨 상태로 웨이퍼(W)를 연마 패드(11)에 가압시키면서 자전시키는 역할을 한다. 이를 위하여 연마 헤드(20)의 내부에는 압력 챔버가 구비되어, 압력 챔버의 압력을 조절하는 것에 의하여 웨이퍼(W)가 연마 패드(11)에 가압되는 가압력이 조절된다. The polishing head 20 serves to rotate the wafer W while pressing the wafer W against the polishing pad 11 while the wafer W is positioned on the lower side during the chemical mechanical polishing process. To this end, a pressure chamber is provided inside the polishing head 20 so that the pressing force by which the wafer W is pressed onto the polishing pad 11 is regulated by adjusting the pressure of the pressure chamber.

이와 동시에, 연마 헤드(20)는 화학 기계적 연마 공정 중에 연마헤드 왕복이동구동부(M1)에 의하여 정해진 스트로크(S1)만큼 왕복 이동(20d)한다. 여기서, 정해진 스트로크(S1)는 화학 기계적 연마 공정 중에 어느 하나의 길이로 국한되는 것을 포함할 뿐만 아니라, 화학 기계적 연마 공정 중에 왕복 이동 길이가 변동되는 것을 포함한다. At the same time, the polishing head 20 reciprocates 20d by a stroke S1 defined by the polishing head reciprocating driver Ml during the chemical mechanical polishing process. Here, the predetermined stroke S1 includes not only being limited to any one length during the chemical mechanical polishing process, but also includes a variation in the reciprocating movement length during the chemical mechanical polishing process.

보다 구체적으로는, 연마 헤드(20)의 왕복 이동 경로(S1)는 연마 패드(11)의 중심으로부터 이격된 중심부의 제1위치(C)로부터 연마 패드(11)의 반경 내측으로 이동하였다가 제1위치(C)로 복귀하는 경로와, 제1위치(C)로부터 연마 패드(11)의 반경 외측으로 이동하였다가 제1위치(C)로 복귀하는 경로로 나뉜다. More specifically, the reciprocating path S1 of the polishing head 20 moves from the first position C of the central portion spaced apart from the center of the polishing pad 11 to the inside of the radius of the polishing pad 11, A path returning to the first position C and a path returning from the first position C to the outside of the radius of the polishing pad 11 and returning to the first position C. [

이 때, 연마헤드 왕복이동구동부(M1)에 의한 연마 헤드(20)의 이동 속도는 도5에 도시된 바와 같이, 연마 헤드(11)가 제1위치(C)에 있는 동안 가장 크게 유지되고, 제1위치(C)로부터 멀어질수록 점점 속도를 작게 조절한다. 그리고, 연마 헤드(20)의 왕복 이동 거리의 끝단부에서는 정해진 시간(예를 들어, 0.5초 내지 5초) 동안 정지된 상태를 유지하여, 왕복 이동 거리의 끝단부에서도 중심부(C)에서의 연마 패드의 마모량과 동등한 수준을 유지할 수 있도록 한다.
At this time, the moving speed of the polishing head 20 by the polishing head reciprocating movement section M1 is maintained at a maximum while the polishing head 11 is at the first position C as shown in Fig. 5, And the speed gradually decreases as the distance from the first position C increases. The end portion of the reciprocating distance of the polishing head 20 is maintained in a stopped state for a predetermined period of time (for example, 0.5 to 5 seconds), so that even at the end of the reciprocating movement distance, So as to maintain a level equal to the wear amount of the pad.

이와 같이, 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼(W)를 하측에 위치시킨 연마 헤드가 제1위치(C)를 중심으로 반경 내측 방향과 반경 외측 방향으로 왕복 이동하는 과정에서, 제1위치(C)로부터 멀어질수록 연마 헤드(20)의 이동 속도(v)를 낮추는 것에 의하여, 제1위치로(C)부터 멀리 떨어진 연마 패드(11)의 위치에서 연마 헤드(20)에 의하여 가압되는 시간을 보다 늘림으로써, 연마 패드(11)의 마모량(11x)이 왕복 이동의 끝단부(E1', 도4의 빗금친 부분)에서도 보다 증대되어, 왕복 이동 경로 전체(Eo, E1')에 걸쳐 연마 패드(11)의 마모량(11x)을 균일하게 유도할 수 있게 된다. In this way, during the course of the chemical mechanical polishing process in which the polishing head in which the wafer W is positioned at the lower side reciprocates in the radially inward and outward directions around the first position C, The time to be pressed by the polishing head 20 at the position of the polishing pad 11 away from the first position C is further increased by lowering the moving speed v of the polishing head 20 The abrasion amount 11x of the polishing pad 11 is increased even in the end portion E1 'of the reciprocating movement (hatched portion in FIG. 4), and the abrasion pad 11 The wear amount 11x of the wiper blade 11 can be uniformly guided.

따라서, 연마 패드(11)는 연마 헤드(20)에 의하여 가압되는 웨이퍼(W)의 위치에 관계없이 화학 기계적 연마 공정 중에 연마 헤드(20)에 의하여 눌리는 시간의 차이가 줄어들기 때문에, 연마 헤드(20) 하측의 웨이퍼(W)와 접촉하는 연마 패드(11)의 전체 영역(Eo, E1')에 걸쳐 마모량(11x) 분포를 균일하게 제어할 수 있게된다.
Therefore, since the polishing pad 11 is less likely to be pressed by the polishing head 20 during the chemical mechanical polishing process regardless of the position of the wafer W pressed by the polishing head 20, The distribution of the wear amount 11x can be uniformly controlled over the entire area Eo and E1 'of the polishing pad 11 in contact with the wafer W on the lower side.

또한, 이와 같이 연마 패드(11)의 제1위치(C)를 중심으로 하는 중앙부(Eo)에 과도하게 마모되지 않고, 그 대신에 제1위치(C)로부터 멀리 이격된 끝단부(E1')에서의 마모량이 더 많아지므로, 도6에 도시된 바와 같이, 연마 패드(11)의 마모 깊이(h')가 전체적으로 줄어들게 된다. 동시에 연마 패드(11)의 중앙부(Eo)와 끝단부(E1')의 마모량(11x) 편차가 줄어들게 되므로, 연마 패드(11)의 끝단부(도3의 E1)에서의 급격한 마모 깊이에 의하여 웨이퍼(W)의 가장자리 부분이 과도하게 연마되는 문제를 해결할 수 있다. It is also possible to prevent the abrasive pad 11 from being excessively abraded at the central portion Eo centered on the first position C and instead having the end portion E1 'spaced apart from the first position C, The abrasion depth h 'of the polishing pad 11 is reduced as a whole, as shown in Fig. At the same time, the deviation amount of the wear amount 11x between the center portion Eo and the end portion E1 'of the polishing pad 11 is reduced. Therefore, by the abrupt wear depth at the end portion of the polishing pad 11 (E1 in FIG. 3) It is possible to solve the problem that the edge portion of the wafer W is excessively polished.

즉, 이와 같이 웨이퍼(W)의 왕복 이동 경로(S1)의 끝단부(E1')에 위치한 연마 패드(11)의 마모량이 왕복 이동 경로의 중앙부(Eo)에 위치한 연마 패드(11)의 마모량과 동등한 수준으로 유지됨으로써, 연마 헤드(20)로부터 웨이퍼 가장자리를 가압하는 가압력이 웨이퍼 중앙부를 가압하는 가압력과 동등하게 유지될 경우에, 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼의 전체 연마면(가장자리 부분과 중앙부)이 동등한 수준으로 연마되므로, 웨이퍼의 연마층 두께 제어를 보다 용이하고 정확하게 할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
The amount of wear of the polishing pad 11 located at the end portion E1 'of the reciprocating movement path S1 of the wafer W is determined by the amount of wear of the polishing pad 11 located at the central portion Eo of the reciprocating movement path, (The edge portion and the center portion) of the wafer during the chemical mechanical polishing process is maintained at the same level when the pressing force for pressing the wafer edge from the polishing head 20 is kept equal to the pressing force for pressing the wafer central portion So that the polishing layer thickness control of the wafer can be performed more easily and accurately.

한편, 상기 연마헤드 왕복이동구동부(M1)는 연마 헤드(20)를 왕복 이동(20d)시키는 데 있어서, 제1위치(C)로부터 연마 헤드(20)의 반경 바깥 방향으로 이동시키는 속도(v)는 연마 정반(10)의 중심으로부터 멀어지는 반경 길이(R)에 반비례하여 감속되게 제어될 수 있다. 즉, 도5에 도시된 바와 같이, 제1위치(C)의 반경 바깥 방향으로의 연마 헤드(20)의 이동 속도(v)는 연마 패드(11)의 반경 길이(R)에 반비례한 값(a/R)으로 정해질 수 있다. The polishing head reciprocating movement unit M1 is configured to move the polishing head 20 in a reciprocating motion 20d at a speed v that moves the polishing head 20 in the radial direction from the first position C, Can be controlled to be decelerated in inverse proportion to a radius length (R) away from the center of the polishing platen (10). 5, the moving speed v of the polishing head 20 in the radial outward direction of the first position C is set to a value inversely proportional to the radius R of the polishing pad 11 a / R).

이에 따라, 제1위치(C)로부터 연마 헤드(20)의 반경 바깥으로 벗어날수록 반경 길이에 비례하는 연마 패드(11)의 자전에 따른 선속도를 보상하여, 웨이퍼와 연마 패드(11)의 접촉면에서의 상대 속도를 동일하게 유지할 수 있다. 제어의 편의를 위하여, 제1위치(C)를 기준으로 반경 내측 방향으로 이동하는 이동 속도와 반경 외측 방향으로의 이동하는 이동 속도는 서로 동일한 형태로 대칭이 되게 제어될 수 있다.
This makes it possible to compensate the linear velocity caused by the rotation of the polishing pad 11 that is proportional to the radius of the polishing pad 11 as the distance from the first position C to the outside of the radius of the polishing head 20 increases, So that the relative speeds of the two wheels can be kept the same. For convenience of control, the moving speed moving in the radially inward direction and the moving speed moving in the radial outward direction with respect to the first position C can be controlled to be symmetrical with each other.

그리고, 연마 헤드(20)의 왕복 이동 경로(S1) 상에서 방향 전환이 이루어지는 왕복 이동 경로의 끝단에서는 정해진 시간 동안 정지하게 구성될 수도 있다. 이에 의해, 연마 헤드(11)의 왕복 이동 경로의 끝단에서의 연마 패드의 연마량을 보다 크게 제어함으로써, 연마 패드(11)의 마모량(11x)이 끝단부에서도 중앙부와 동일하게 유지할 수 있다. 여기서, 상기 정해진 시간은 0.5초 내지 5초로 정해질 수 있다.
The polishing head 20 may be configured to stop for a predetermined time at the end of the reciprocating path where the direction is switched on the reciprocating path S1 of the polishing head 20. [ Thus, by controlling the amount of polishing of the polishing pad at the end of the reciprocating path of the polishing head 11 to be larger, the amount of wear 11x of the polishing pad 11 can be maintained at the center portion as well. Here, the predetermined time may be 0.5 to 5 seconds.

한편, 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 화학 기계적 연마 장치(200)는, 도7에 도시된 바와 같이, 연마 헤드(20)가 연마헤드 왕복이동구동부(M1)에 의하여 제1왕복이동경로(S1)를 따라 왕복 이동(20d)함과 동시에, 연마 정반(10)도 연마정반 왕복이동구동부(M2)에 의하여 제2왕복이동경로(S2)를 따라 왕복 이동(10d)하게 구성될 수 있다. 7, the polishing head 20 is moved by the polishing head reciprocating movement drive section M1 to the first reciprocating movement path S1 (S1) And the polishing platen 10 can also be reciprocated 10d along the second reciprocating movement path S2 by the polishing plate reciprocating movement driver M2.

이 때, 전술한 실시예와 마찬가지로, 연마정반 왕복이동구동부(M2)는 연마 정반(10)을 O'-O-O'를 잇는 제2왕복이동경로(S2)를 따라 왕복 이동시킬 때에, 제2왕복 이동 경로(S2)의 중심부인 제2위치(C)로부터 멀리 이동할수록 상기 이동 속도가 줄어들게 제어하는 등, 도5에 도시된 형태로 속도 제어함에 따라, 연마 패드(11)에서의 중앙부(Eo)와 끝단부(E1')의 마모량(11x)을 균일하게 제어할 수 있다. At this time, as in the case of the above-described embodiment, when the polishing platen 10 reciprocates along the second reciprocating movement path S2 connecting O'-O-O ' 5, by controlling the movement speed to be reduced as it moves away from the second position C which is the center of the two reciprocating movement paths S2, Eo) and the wear amount 11x of the end portion E1 'can be uniformly controlled.

더욱이, 연마 헤드(20)의 제1왕복이동경로(S1)와 연마 정반(10)의 제2왕복이동경로(S2)가 동일한 방향으로 정해짐에 따라, 각각의 왕복 이동 경로(S1, S2)를 작게 설정하면서도, 연마 패드(11)에 대한 웨이퍼(W)의 왕복 이동 경로(S1+S2)를 보다 길게 제어할 수 있는 잇점을 얻을 수 있다.Further, as the first reciprocating path S1 of the polishing head 20 and the second reciprocating path S2 of the polishing platen 10 are aligned in the same direction, It is possible to obtain an advantage that the reciprocating movement path (S1 + S2) of the wafer W with respect to the polishing pad 11 can be controlled longer.

이 뿐만 아니라, 연마 헤드(20)의 제1왕복이동경로(S1)와 연마 정반(10)의 제2왕복이동경로(S2)가 서로 다른 방향으로 경사각(예를 들어, 30도 내지 60도)을 두도록 정해지거나, 이들 경로(S1, S2)의 사이 경사각이 이동할 때마다 변동하도록 구성됨에 따라, 웨이퍼(W)와 연마 패드(11)의 접촉 방향이 지속적으로 변동되면서, 웨이퍼(W)의 연마면과 연마 패드(11)의 접촉 방향이 변경되면서 연마면을 골고루 균일하게 연마할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
The first reciprocating path S1 of the polishing head 20 and the second reciprocating path S2 of the polishing platen 10 are inclined at different angles (for example, 30 to 60 degrees) Of the wafer W is constantly changed so that the wafer W is continuously polished while the contact direction between the wafer W and the polishing pad 11 is continuously changed, It is possible to uniformly polish the polished surface while changing the contact direction between the surface and the polishing pad 11.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 화학 기계적 연마 장치(100, 200)는, 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼를 하측에 위치시킨 연마 헤드(20)와 연마 정반(10) 중 어느 하나 이상이 제1위치(C)를 중심으로 반경 내측 방향과 반경 외측 방향으로 왕복 이동하는 과정에서, 제1위치(C)로부터 멀어질수록 연마 헤드(20)와 연마 정반(10)의 이동 속도(v)를 낮추는 것에 의하여, 제1위치로부터 멀리 떨어진 연마 패드(11)에서 웨이퍼(W)에 의해 가압되는 시간을 보다 늘림으로써, 연마 패드(11)의 마모량(11x)이 왕복 이동의 끝단부(E1')에서 보다 증대되어 왕복 이동 경로(S1, S2) 전체에 걸쳐 연마 패드의 마모량(11x)을 균일하게 유도하여, 연마 패드(11)의 마모량 분포를 균일하게 제어하고, 이에 의하여 웨이퍼의 연마층 두께 제어를 보다 용이하고 정확하게 할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.The chemical mechanical polishing apparatus 100 or 200 according to the present invention configured as described above is configured such that at least one of the polishing head 20 and the polishing table 10 in which the wafer is placed on the lower side during the chemical mechanical polishing process, (V) of the polishing head (20) and the polishing platen (10) as it moves away from the first position (C) in the process of reciprocating radially inward and radially outward around the center The abrasion amount 11x of the polishing pad 11 is increased at the end portion E1 'of the reciprocating movement by further increasing the time during which the wafer W is pressed by the polishing pad 11 away from the first position The abrasion pad 11x of the polishing pad is uniformly guided over the entirety of the reciprocating movement paths S1 and S2 so that the abrasion amount distribution of the polishing pad 11 is uniformly controlled, And the advantageous effect Can be obtained.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구 범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention.

도면에 예시된 실시예에서는 연마 헤드(20)만을 왕복 이동하거나, 연마 헤드(20)와 연마 정반(10)을 동시에 왕복 이동하는 구성을 예로 들었지만, 본 발명은 이에 국한되지 않으며, 연마 정반(10)만 왕복 이동하는 구성을 포함하여, 연마 헤드(20)와 연마 정반(10) 중 어느 하나 이상이 왕복 이동하는 구성에 대하여 모두 적용된다.
In the embodiment illustrated in the drawings, the polishing head 20 is reciprocally moved or the polishing head 20 and the polishing platen 10 reciprocate simultaneously. However, the present invention is not limited to this, and the polishing platen 10 And the polishing head 10 and the polishing head 10 reciprocate in the reciprocating motion.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
10: 연마 정반 11: 연마 패드
11x: 연마패드 마모량 20: 연마 헤드
30: 컨디셔너 40: 슬러리 공급부
M1: 연마헤드 왕복이동구동부 M2: 연마정반 왕복이동구동부
S1: 제1왕복이동경로 S2: 제2왕복이동경로 DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS
10: polishing pad 11: polishing pad
11x: abrasive pad wear amount 20: polishing head
30: Conditioner 40: Slurry supply part
M1: polishing head reciprocating driving part M2: polished polishing table reciprocating driving part
S1: first reciprocating path S2: second reciprocating path

Claims (9)

웨이퍼의 연마층을 연마하는 화학 기계적 연마 장치로서,
상기 웨이퍼의 상기 연마층이 접촉하는 연마 패드가 상면에 입혀지고 자전하는 연마 정반과;
화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼를 하측에 위치시킨 상태로 가압하면서 회전시키고, 상기 연마 정반의 반경 방향 성분을 갖는 방향으로 왕복 이동하되, 왕복 이동하는 제1왕복이동경로의 중심부인 제1위치로부터 멀리 이동할 수록 상기 왕복 이동 속도가 줄어드는 연마 헤드를;
포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
A chemical mechanical polishing apparatus for polishing an abrasive layer of a wafer,
An abrasive platen on which an abrasive pad on which the abrasive layer of the wafer comes into contact is rotated and rotated;
During the chemical mechanical polishing process, the wafer is rotated while being pressed while being positioned at the lower side, and is reciprocated in the direction having the radial component of the polishing table, but moves away from the first position as the center of the reciprocating first reciprocating path A polishing head having a reciprocating speed reduced;
Wherein the polishing pad is a polishing pad.
제 1항에 있어서,
상기 제1위치로부터 상기 연마 헤드의 반경 바깥 방향으로의 이동 속도는 상기 연마 정반의 중심으로부터 멀어지는 반경 길이에 반비례하여 감속되는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the moving speed of the polishing head from the first position in the radial outward direction of the polishing head is reduced in inverse proportion to a radius length away from the center of the polishing platen.
제 1항 또는 제2항에 있어서,
상기 연마 헤드의 왕복 이동 경로 상에서 방향 전환이 이루어지는 지점에서 정해진 시간 동안 정지하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
And stops for a predetermined time at a point where the direction change is performed on the reciprocating path of the polishing head.
제 3항에 있어서,
상기 정해진 시간은 0.5초 내지 5초인 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
The method of claim 3,
Wherein the predetermined time is 0.5 seconds to 5 seconds.
웨이퍼의 연마층을 연마하는 화학 기계적 연마 장치로서,
상기 웨이퍼의 상기 연마층이 접촉하는 연마 패드가 상면에 입혀지고 자전하고, 화학 기계적 연마 공정 중에 정해진 스트로크만큼 왕복 이동하되, 왕복 이동하는 상기 제2왕복 이동 경로의 중심부인 제2위치로부터 멀리 이동할수록 상기 이동 속도가 줄어드는 연마 정반과;
화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼를 하측에 위치시킨 상태로 가압하면서 회전시키는 연마 헤드를;
포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
A chemical mechanical polishing apparatus for polishing an abrasive layer of a wafer,
As the polishing pad on the wafer contacts the polishing pad on the upper surface and rotates and moves reciprocally by a predetermined stroke during the chemical mechanical polishing process but moves away from the second position which is the center of the reciprocating second reciprocating path An abrasive platen for reducing the moving speed;
A polishing head for rotating the wafer while pressing the wafer while the wafer is positioned on the lower side during the chemical mechanical polishing process;
Wherein the polishing pad is a polishing pad.
제 5항에 있어서,
상기 연마 정반은 상기 제2왕복 이동 경로 상에서 방향 전환이 이루어지는 지점에서 정해진 시간 동안 정지하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the polishing platen is stopped for a predetermined time at a point where the direction change is performed on the second reciprocating path.
제 6항에 있어서,
상기 정해진 시간은 0.5초 내지 5초인 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
The method according to claim 6,
Wherein the predetermined time is 0.5 seconds to 5 seconds.
제 5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연마 헤드는 상기 연마 정반의 반경 방향 성분을 갖는 방향으로 왕복 이동하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
8. The method according to any one of claims 5 to 7,
Wherein the polishing head reciprocates in a direction having a radial component of the polishing platen.
제 8항에 있어서,
상기 연마 헤드의 왕복 이동 경로와 상기 제2왕복 이동 경로는 서로 평행하지 않은 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the reciprocating path of the polishing head and the second reciprocating path are not parallel to each other.
KR1020150026406A 2015-02-25 2015-02-25 Chemical mechanical polishing apparatus KR101694669B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150026406A KR101694669B1 (en) 2015-02-25 2015-02-25 Chemical mechanical polishing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150026406A KR101694669B1 (en) 2015-02-25 2015-02-25 Chemical mechanical polishing apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160103717A true KR20160103717A (en) 2016-09-02
KR101694669B1 KR101694669B1 (en) 2017-01-23

Family

ID=56942940

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150026406A KR101694669B1 (en) 2015-02-25 2015-02-25 Chemical mechanical polishing apparatus

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101694669B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000005657A (en) * 1998-06-24 2000-01-25 그렉 지에기엘레브스키 Transfer case having speed proportional clutch
JP2000108024A (en) * 1998-10-02 2000-04-18 Toshiba Mach Co Ltd Cmp polishing device
JP2001237206A (en) * 1999-12-15 2001-08-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd Flattening method
KR20030053980A (en) * 2001-12-24 2003-07-02 동부전자 주식회사 Method And Apparatus for Polishing the Surface of Semiconductor Wafer

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000005657A (en) * 1998-06-24 2000-01-25 그렉 지에기엘레브스키 Transfer case having speed proportional clutch
JP2000108024A (en) * 1998-10-02 2000-04-18 Toshiba Mach Co Ltd Cmp polishing device
JP2001237206A (en) * 1999-12-15 2001-08-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd Flattening method
KR20030053980A (en) * 2001-12-24 2003-07-02 동부전자 주식회사 Method And Apparatus for Polishing the Surface of Semiconductor Wafer

Also Published As

Publication number Publication date
KR101694669B1 (en) 2017-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3120116B2 (en) Polishing apparatus and method
US7189153B2 (en) Retaining rings, planarizing apparatuses including retaining rings, and methods for planarizing micro-device workpieces
US7326105B2 (en) Retaining rings, and associated planarizing apparatuses, and related methods for planarizing micro-device workpieces
RU2421319C2 (en) Vibration grinding machine
TW201609313A (en) Method, system and polishing pad for chemical mechancal polishing
US6722943B2 (en) Planarizing machines and methods for dispensing planarizing solutions in the processing of microelectronic workpieces
TWI681842B (en) Polishing apparatus, method for controlling the same, and method for outputting a dressing condition
KR101637537B1 (en) Chemical mechanical polishing apparatus and method
US7544115B2 (en) Chemical mechanical polishing assembly with altered polishing pad topographical components
GB2301544A (en) Surface polishing
KR101925616B1 (en) Laminated sheet polishing method and apparatus performing the same
CN110722457A (en) Polishing pad dressing method
KR20160051219A (en) Conditioner of chemical mechanical polishing apparatus capable of roughness deviation on polishing pad surface
KR101694669B1 (en) Chemical mechanical polishing apparatus
KR101799497B1 (en) Chemical mechanical polishing apparatus
US20070004324A1 (en) Polishing apparatus
KR20190072743A (en) Drum pad dressing apparatus for wafer edge polishing
JP5218886B2 (en) Double-side polishing equipment
KR101951186B1 (en) Conditioner of chemical mechanical polishing apparatus for uniform-wearing of polishing pad
US10377056B2 (en) Ingot slicing apparatus
KR102064855B1 (en) Conditioner of chemical mechanical polishing apparatus capable of adjusting compressive force for polishing pad
KR101832808B1 (en) Polishing apparatus
KR101273938B1 (en) Polishing method using pad tool with a lower position
KR20170005983A (en) Chemical mechanical polishing apparatus
KR101799496B1 (en) Chemical mechanical polishing apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200102

Year of fee payment: 4