KR20160131185A - Carrier for substrate and chemical mechanical polishing apparatus having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기판의 화학 기계적 연마장치에 관한 것으로, 기판의 연마 공정 중에 기판에 가압력을 균일하게 작용시킬 수 있는 기판 캐리어 및 이를 구비하는 화학 기계적 기판 연마장치에 관한 것이다.The present invention relates to a chemical mechanical polishing apparatus for a substrate, and more particularly, to a substrate carrier capable of uniformly applying a pressing force to a substrate during a polishing process of the substrate and a chemical mechanical polishing apparatus having the same.
최근 컴퓨터와 같은 정보 매체의 급속한 보급에 따라 반도체 장치도 비약적으로 발전하고 있다. 그 기능 면에 있어서, 반도체 장치는 고속으로 동작하는 동시에 대용량의 저장 능력을 가질 것이 요구된다. 이러한 요구에 부응하여, 반도체 장치는 집적도, 신뢰도 및 응답 속도 등을 향상시키는 방향으로 반도체 공정 기술이 발전되고 있다.BACKGROUND ART [0002] Recently, with the rapid spread of an information medium such as a computer, semiconductor devices are rapidly developing. In terms of its function, the semiconductor device is required to operate at high speed and to have a large storage capacity. In response to this demand, semiconductor processing technology is being developed in the direction of improving the degree of integration, reliability, and response speed and the like.
반도체 소자 제조용 재료로서 광범위하게 사용되고 있는 실리콘 기판은 다결정의 실리콘을 원재료로 하여 만들어진 단결정 실리콘 박판을 말한다. 기판을 제조하는 공정은 성장된 실리콘 단결정 잉곳(ingot)을 박판으로 자르는 슬라이싱(slicing) 공정, 기판의 두께를 균일화하고 평면화하는 래핑(lapping) 공정, 슬라이싱 공정 및 래핑 공정에서 발생한 데미지를 제거 또는 완화하는 에칭(etching) 공정, 기판 표면을 경면화하는 연마(polishing) 공정 및 연마가 완료된 기판을 세척하고 표면에 부착된 이물질을 제거하는 세정(cleaning) 공정을 포함하여 이루어진다.A silicon substrate widely used as a material for manufacturing semiconductor devices refers to a single crystal silicon thin plate made of polycrystalline silicon as a raw material. The substrate manufacturing process includes a slicing process for cutting a grown silicon single crystal ingot into thin plates, a lapping process for uniformizing and flattening the thickness of the substrate, a process for eliminating or alleviating damages caused in the slicing process and the lapping process A polishing process for mirror-polishing the surface of the substrate, and a cleaning process for cleaning the polished substrate and removing foreign matters adhered to the surface.
여기서, 연마 공정은 기판의 표면 변질층을 제거하고 두께 균일도를 개선시키는 스톡 연마(stock polishing)와 기판의 표면을 경면으로 가공하는 파이널 연마(final polishing)로 나뉜다.Here, the polishing step is divided into stock polishing, which removes the surface alteration layer of the substrate and improves the thickness uniformity, and final polishing, which polishes the surface of the substrate to mirror surface.
파이널 연마 공정은 기판에 일정한 압력을 가하여 고정시키는 기판 캐리어(polishing carrier)와 연마포가 부착된 테이블인 정반이 회전하면서 작용하는 기계적 반응과 콜로이달 실리카로 구성된 연마 슬러리에 의한 화학적인 반응에 의해 연마되는 화학 기계적 연마(chemical mechanical polishing, CMP) 장치가 사용된다.The final polishing process is a polishing process in which a substrate carrier (polishing carrier) which fixes and fixes a substrate with a certain pressure is mechanically reacted by rotation of a table, which is a table with a polishing cloth, and a chemical reaction by a polishing slurry composed of colloidal silica A chemical mechanical polishing (CMP) apparatus is used.
이러한 CMP 장치는, 기판을 파지하는 장치로서 기판 캐리어가 사용되는데, 기판 캐리어는, 기판을 직접 및 간접적으로 진공 흡착하여 파지하며, 멤브레인(membrane) 타입이 주로 사용되고 있다. 또한, 기판의 표면에 단순히 균일한 압력을 가하여 연마하는 단계를 넘어서, 하나의 기판에 국부적으로 다른 압력을 가하여 기판의 연마 프로파일을 다양하게 조절할 수 있는 다중영역분할 연마식의 기판 캐리어가 제안된 바 있다.In such a CMP apparatus, a substrate carrier is used as an apparatus for holding a substrate. The substrate carrier holds the substrate directly and indirectly by vacuum suction, and a membrane type is mainly used. In addition, there has been proposed a multi-layer split polishing type substrate carrier capable of variously adjusting the polishing profile of a substrate by applying a different local pressure to one substrate, beyond simply polishing the surface of the substrate by applying a uniform pressure have.
여기서, 기판 캐리어는 연마공정 전후에 기판의 연마면이 연마패드와 마주한 상태로 기판을 연마패드에 대해서 가압하고, 연마공정이 완료되면 기판을 직접 또는 간접적으로 파지한 상태로 다음 공정으로 이동하는 역할을 한다. 그런데 기존의 기판 캐리어는 기판에 접촉되어 파지하는 멤브레인이 본체부와, 본체부를 둘러싸는 링 형태의 리테이너 링에 의해서 고정된다. 그리고 본체부 내부에는 멤브레인에 압력을 가하기 위한 다수의 압력 챔버가 형성되어서, 압력 챔버 내부에 공기를 주입하거나 배출시킴으로써 멤브레인 및 멤브레인을 통해 기판에 가해지는 압력을 조절한다.Here, the substrate carrier presses the substrate against the polishing pad with the polishing surface of the substrate facing the polishing pad before and after the polishing process, and moves to the next process while grasping the substrate directly or indirectly when the polishing process is completed . However, in the conventional substrate carrier, the membrane to be held in contact with the substrate is fixed by the main body portion and the ring-shaped retainer ring surrounding the main body portion. A plurality of pressure chambers for applying pressure to the membrane are formed in the body to adjust the pressure applied to the substrate through the membrane and the membrane by injecting or discharging air into the pressure chamber.
그런데 기존의 기판 캐리어는 압력 챔버에서 가해지는 압력이 멤브레인에 균일하게 전달되지 못하였다. 상세하게는, 압력 챔버에서 작용하는 힘이 측면을 따라 하방으로 전달됨에 따라 기판의 가장자리 부분에 압력이 집중되고, 그로 인해 과도한 가압력에 의해서 연마량이 과도해지는 문제점이 있었다. 그리고, 기판의 가장자리 부분에 압력이 집중됨에 따라 가장자리 영역에 인접한 내측 영역에서는 연마패드의 리바운드 현상이 발생되면서 오히려 작은 가압력이 작용하여서 연마량이 과소해지는 문제점이 있었다. 이에 따라, 멤브레인에 하나의 압력을 가하는 것이 아니라 부분적으로 압력을 다르게 가함으로써 기판을 균일하게 연마할 수 있다. 즉, 멤브레인에 립(rib)을 형성하여서 하나의 기판에 국부적으로 상이한 압력을 가하여서 기판의 연마 프로파일을 다양하게 조절하는 기술이 사용되고 있다. 그런데, 기존의 기판 캐리어는 립 영역에서는 그 두께와 구조에 의해 압력이 전달되지 못하기 때문에 연마 시 연마율이 저하되는 현상이 발생한다.
However, the conventional substrate carrier does not uniformly transfer the pressure applied to the pressure chamber to the membrane. Specifically, as the force acting in the pressure chamber is transmitted downward along the side surface, pressure is concentrated on the edge portion of the substrate, which causes a problem that the polishing amount becomes excessive due to an excessive pressing force. As the pressure is concentrated on the edge portion of the substrate, a rebound phenomenon of the polishing pad is generated in the inner region adjacent to the edge region, and a rather small pressing force acts on the polishing pad. Accordingly, it is possible to uniformly polish the substrate by applying different pressures at a part, instead of applying a single pressure to the membrane. That is, a technology is used in which ribs are formed on a membrane, and different pressures are locally applied to one substrate to variously adjust the polishing profile of the substrate. However, in the conventional substrate carrier, pressure can not be transmitted due to its thickness and structure in the lip region, so that the polishing rate during polishing is lowered.
본 발명의 실시예들에 따르면, 기판 캐리어에서 멤브레인을 분할하는 립 영역에서의 연마율 저하를 방지할 수 있는 기판 캐리어 및 이를 구비하는 화학 기계적 연마장치를 제공하기 위한 것이다.According to embodiments of the present invention, there is provided a substrate carrier and a chemical mechanical polishing apparatus having the substrate carrier capable of preventing a reduction in the polishing rate in a lip region dividing the membrane in the substrate carrier.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 기판 연마장치용 기판 캐리어는, 외부에서의 회전 구동력을 전달받아 회전하는 본체부, 상기 본체부에 고정되어서 상기 본체부와 같이 회전하고 기판을 파지하는 멤브레인, 상기 본체부 내부에서 상기 멤브레인과 이격된 상태로 구비되고, 연마공정 시 하강하여 상기 멤브레인에 결합되어서 내부에 복수의 압력 챔버를 형성하고 상기 멤브레인을 가압하는 분할부재 및 상기 분할부재에 결합되어서 상기 분할부재를 상하로 이동하고 상기 멤브레인에 대해서 상기 분할부재를 가압하는 홀더부를 포함하여 구성된다.According to embodiments of the present invention, a substrate carrier for a substrate polishing apparatus includes a main body that rotates by receiving a rotational driving force from the outside, and a main body fixed to the main body, A plurality of pressure chambers formed inside the main body and spaced apart from the membrane in a polishing process and coupled to the membrane to form a plurality of pressure chambers, And a holder coupled to the dividing member to move the dividing member vertically and press the dividing member against the membrane.
일 측에 따르면, 상기 분할부재는, 상기 홀더부에 결합되는 베이스부 및 상기 베이스부에서 상기 멤브레인을 향해 연장되어서 상기 멤브레인과 결합되었을 때 상기 복수의 압력 챔버를 형성하는 격벽을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 격벽은 하부가 개방되고, 상기 멤브레인과 결합되었을 때 상기 복수의 압력 챔버 사이를 밀폐시키도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 격벽의 단부는 단면적이 점차 작아지는 첨단부로 형성될 수 있다. 그리고 상기 멤브레인의 내측면에는 상기 격벽의 단부가 결합되는 결합홈이 형성될 수 있다. 또한, 상기 베이스부에는 상기 복수의 압력 챔버 내부로 공기를 주입 및 배출시킬 수 있도록 복수의 주입구가 형성되고, 상기 각 주입구는 상기 홀더부와 상기 각 압력 챔버를 연통시키도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 분할부재는 강체로 형성될 수 있다.According to one aspect, the partitioning member may include a base portion coupled to the holder portion and a partition wall extending from the base portion toward the membrane to form the plurality of pressure chambers when coupled with the membrane. For example, the partition may be formed to open the lower portion and seal the space between the plurality of pressure chambers when the partition is engaged with the membrane. In addition, the end of the barrier rib may be formed as a tip portion whose sectional area gradually decreases. The inner surface of the membrane may be formed with an engagement groove to which the end of the barrier rib is coupled. In addition, the base may be provided with a plurality of injection ports for injecting and discharging air into the plurality of pressure chambers, and each of the injection ports may be formed to communicate the holder and each of the pressure chambers. For example, the dividing member may be formed as a rigid body.
일 측에 따르면, 상기 홀더부는 상기 분할부재를 가압 및 상하 이동시키도록 가요성 재질로 형성될 수 있다. 그리고 상기 홀더부와 상기 분할부재 사이에는 상기 홀더부에서의 압력을 상기 분할부재에 전달하는 가이드부가 구비될 수 있다.According to one aspect, the holder portion may be formed of a flexible material so as to press and move the dividing member up and down. And a guide portion for transmitting the pressure from the holder portion to the partitioning member may be provided between the holder portion and the partitioning member.
일 측에 따르면, 상기 홀더부에 공기를 주입하거나 배출시켜서 상기 홀더부 내부의 압력을 조절하는 압력 조절부가 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 압력 조절부는 상기 홀더부를 통해 상기 복수의 압력 챔버 내부로 공기를 주입하거나 배출시켜서 상기 압력 챔버의 압력을 조절할 수 있다. 또한, 상기 압력 조절부는 상기 홀더부가 상기 분할부재를 가압 시에는 상기 홀더부 내부의 압력이 상기 압력 챔버 내부의 압력보다 큰 압력을 가할 수 있다. 그리고 상기 압력 조절부는 상기 복수의 압력 챔버에 서로 다른 크기의 압력이 인가되도록 할 수 있다.According to one aspect of the present invention, a pressure regulating unit may be provided for injecting or discharging air into the holder unit to adjust the pressure inside the holder unit. For example, the pressure regulator may adjust the pressure of the pressure chamber by injecting or discharging air into the plurality of pressure chambers through the holder. The pressure regulator may apply a pressure greater than a pressure inside the pressure chamber to the inside of the holder when the holder part presses the partitioning member. The pressure regulator may apply different pressures to the plurality of pressure chambers.
한편, 상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 기판 연마장치는, 기판의 화학 기계적 연마공정이 수행되는 연마정반, 상기 연마정반의 상면에 구비되는 연마패드 및 상기 기판을 파지하여서 이동하고, 상기 기판의 연마공정이 수행되는 동안 상기 연마패드에 접촉되도록 상기 기판을 가압하는 기판 캐리어를 포함하고, 상기 기판 캐리어는, 외부에서의 회전 구동력을 전달받아 회전하는 본체부, 상기 본체부에 고정되어서 상기 본체부와 같이 회전하고 상기 기판을 파지하는 멤브레인, 상기 본체부 내부에서 상기 멤브레인과 이격된 상태로 구비되고, 연마공정 시 하강하여 상기 멤브레인에 결합되어서 내부에 복수의 압력 챔버를 형성하고 상기 멤브레인을 가압하는 분할부재 및 상기 분할부재에 결합되어서 상기 분할부재를 상하로 이동하고 상기 멤브레인에 대해서 상기 분할부재를 가압하는 홀더부를 포함하여 구성된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a substrate polishing apparatus including: a polishing pad on which a chemical mechanical polishing process of a substrate is performed; a polishing pad provided on an upper surface of the polishing pad; And a substrate carrier for holding the substrate and moving the substrate while pressing the substrate to contact the polishing pad while the polishing process of the substrate is being performed, A membrane that is fixed to the main body and rotates together with the main body to grasp the substrate, a membrane that is spaced apart from the membrane in the main body, is lowered during the polishing process and is coupled to the membrane, A partition member for forming a pressure chamber and pressing the membrane, and a partition member coupled to the partition member, A is moved up and down, and comprises a holder portion for pressing the partition member with respect to the membrane.
일 측에 따르면, 상기 분할부재는, 상기 홀더부에 결합되는 베이스부 및 상기 베이스부에서 상기 멤브레인을 향해 연장되어서 상기 멤브레인과 결합되었을 때 상기 복수의 압력 챔버를 형성하는 격벽을 포함할 수 있다. 그리고 상기 격벽은 하부가 개방되게 형성되고, 상기 멤브레인에는 상기 격벽의 단부가 결합되는 결합홈이 형성될 수 있다. 또한, 상기 베이스부에는 상기 복수의 압력 챔버 내부로 공기를 주입 및 배출시킬 수 있도록 복수의 주입구가 형성되고, 상기 각 주입구는 상기 홀더부와 상기 각 압력 챔버를 연통시키도록 형성될 수 있다.According to one aspect, the partitioning member may include a base portion coupled to the holder portion and a partition wall extending from the base portion toward the membrane to form the plurality of pressure chambers when coupled with the membrane. In addition, the barrier rib may be formed to have an open bottom, and a coupling groove may be formed in the membrane to which the end of the barrier rib is coupled. In addition, the base may be provided with a plurality of injection ports for injecting and discharging air into the plurality of pressure chambers, and each of the injection ports may be formed to communicate the holder and each of the pressure chambers.
일 측에 따르면, 상기 홀더부는 상기 분할부재를 가압 및 상하 이동시키도록 가요성 재질로 형성되고, 상기 홀더부와 상기 분할부재 사이에는 상기 홀더부에서의 압력을 상기 분할부재에 전달하는 가이드부가 구비될 수 있다.According to one aspect of the present invention, the holder portion is formed of a flexible material so as to press and move the partitioning member, and a guide portion for transmitting pressure from the holder portion to the partitioning member is provided between the holder portion and the partitioning member .
일 측에 따르면, 상기 홀더부에 공기를 주입하거나 배출시켜서 상기 홀더부 내부의 압력을 조절하는 압력 조절부가 구비되고, 상기 압력 조절부는 상기 복수의 압력 챔버 내부로 공기를 주입하거나 배출시켜서 상기 압력 챔버의 압력을 조절할 수 있다. 또한, 상기 압력 조절부는 상기 홀더부가 상기 분할부재를 가압 시에는 상기 홀더부 내부의 압력이 상기 압력 챔버 내부의 압력보다 커지도록 조절할 수 있다.According to one aspect of the present invention, there is provided a pressure control unit for controlling the pressure inside the holder unit by injecting or discharging air into the holder unit. The pressure control unit injects or discharges air into the plurality of pressure chambers, Can be adjusted. The pressure regulator may adjust the pressure of the holder to be greater than the pressure inside the pressure chamber when the holder presses the partitioning member.
본 발명의 다양한 실시예는 아래의 효과 중 하나 이상을 가질 수 있다.Various embodiments of the present invention may have one or more of the following effects.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 기판 캐리어에서 멤브레인의 립을 제거함으로써 립 영역에서의 연마율 저하를 방지하고, 멤브레인의 구조를 단순화하여 기계적인 안정화를 향상시킬 수 있다.As described above, according to the embodiments of the present invention, removal of the lip of the membrane in the substrate carrier can be prevented to prevent a decrease in the polishing rate in the lip region, and the structure of the membrane can be simplified to improve the mechanical stability.
또한, 멤브레인에서 립을 제거하고, 립의 기능을 하는 분할부재(zone divider)를 적용함으로써 기판에 상이한 압력을 가할 수 있고, 국부적인 연마율 감소를 방지하고 개선할 수 있다.
Further, by applying a zone divider which removes the lip from the membrane and functions as a lip, different pressures can be applied to the substrate, and a reduction in the local polishing rate can be prevented and improved.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계적 기판 연마장치 및 세정 공정을 행하는 배치 구조를 도시한 평면도이다.
도 2와 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 캐리어의 요부 단면도들이다.
도 4는 도 3의 기판 캐리어의 요부 확대도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a plan view showing a chemical mechanical polishing apparatus and an arrangement structure for carrying out a cleaning process according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views of main portions of a substrate carrier according to an embodiment of the present invention.
Fig. 4 is an enlarged view of the substrate carrier of Fig. 3; Fig.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference symbols as possible even if they are shown in different drawings. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the difference that the embodiments of the present invention are not conclusive.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
In describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, Quot; may be "connected,""coupled," or "connected. &Quot;
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 연마 공정 중에 기판(W)에 가압력을 균일하게 작용시킬 수 있는 기판 캐리어(100) 및 이를 구비하는 화학 기계적 기판 연마장치(1)에 대해서 상세하게 설명한다. 참고적으로, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계적 기판 연마장치(1) 및 세정 공정을 행하는 배치 구조를 도시한 평면도이다. 그리고 도 2와 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 캐리어(100)의 요부 단면도들로서, 도 2는 기판(W)의 연마공정 전의 상태이고, 도 3은 기판(W)의 연마공정 중의 상태를 도시하였다. 그리고 도 4는 도 3의 기판 캐리어(100)의 요부 확대도이다Hereinafter, referring to the drawings, a
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계적 기판 연마장치(1)는, 기판(W)의 화학 기계적 연마가 수행되는 화학 기계적 연마 모듈(X1)과, 세정 공정이 수행되는 세정 모듈(X2)로 이루어진다. 화학 기계적 연마 모듈(X1)은 다수의 기판(W)에 대해서 동시 또는 순차적으로 연마공정을 수행할 수 있도록 다수의 연마정반(P1, P2, P3, P4: P)이 구비되고, 상기 다수의 연마정반(P1, P2, P3, P4: P)을 연결하는 순환 경로를 형성하도록 가이드 레일(G1, G2, G3; G)이 구비될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다수의 연마정반(P1, P2, P3, P4: P) 중에서 일부의 연마정반에서만 연마공정이 수행되는 것도 가능하다. 마찬가지로, 연마정반(P1, P2, P3, P4: P)은 순환 경로를 따라 배열되는데, 도면에 도시한 일부의 연마정반만 순환 경로를 따라 배치될 수 있다. 그리고, 다수의 연마정반(P)이 아니라 하나의 연마정반이 구비되는 것도 가능하다.1, a chemical
상세하게는, 기판 연마장치(1)는, 기판(W)을 보유한 상태로 이동하는 기판 캐리어(100)와, 제1 연마정반(P1)과 제2 연마정반(P2)을 통과하도록 배열되고 기판 캐리어(100)가 이동할 수 있게 설치된 제1 가이드 레일(G1)과, 제3 연마정반(P3)과 제4 연마정반(P4)을 통과하게 배열되어 기판 캐리어(100)가 이동할 수 있게 설치된 제2 가이드 레일(G2)과, 제1 가이드 레일(G1)과 제2 가이드 레일(G2) 사이에 배열되어 기판 캐리어(100)가 이동하는 제3 가이드 레일(G3)과, 제1 가이드 레일(G1)의 일단과 이격된 제1 위치(S4)와 제2 가이드 레일(G2)의 일단과 이격된 제2 위치(S4')를 연결하는 제1 연결 레일(CR1)과, 제1 가이드 레일(G1)의 타단과 이격된 제3 위치(S1)와 제2 가이드 레일(G2)의 타단과 이격된 제4 위치(S1')를 연결하는 제2 연결 레일(CR2)과, 제1 연결 레일(CR1)을 따라 이동하면서 기판 캐리어(100)를 수용할 수 있는 제1 캐리어 홀더(H1) 및 제2 캐리어 홀더(H2)와, 제2 연결 레일(CR2)을 따라 이동하면서 기판 캐리어(100)를 수용할 수 있는 제3 캐리어 홀더(H3) 및 제4 캐리어 홀더(H4)를 포함하여 구성된다.Specifically, the
기판 캐리어(100)는 가이드 레일(G1, G2, G3; G)에서는 단독으로 이동하며, 연결 레일(CR1, CR2; CR)에서는 캐리어 홀더(H1, H2, H3, H4; H)에 수용된 상태로 캐리어 홀더(H)의 이동에 의해 이동한다. 도 1 및 도 2의 배치도에서 다수의 수직선으로 형성된 직사각형 형태가 기판 캐리어(100)를 단순화하여 표시한 것이다.The
제1 가이드 레일(G1)은 기판 캐리어(100)가 보유하고 있는 기판(W)을 제1 연마정반(P1)과 제2 연마정반(P2)에서 각각 화학 기계적 연마 공정을 할 수 있도록 배치된다. 마찬가지로, 제2 가이드 레일(G2)은 기판 캐리어(100)가 보유하고 있는 기판(W)를 제3 연마정반(P3)과 제4 연마정반(P4)에서 각각 화학 기계적 연마 공정을 할 수 있도록 배치된다. 제3 가이드 레일(G3)에는 연마정반이 배치되지 않고, 기판 캐리어(100)가 이동하는 경로를 형성한다. 다만, 연결 레일(CR)에는 각각 2개씩의 캐리어 홀더(H)가 배치되므로, 연결 레일(CR)의 끝단(S1, S4)에서 다른 끝단(S1', S4')으로 이동하기 위해서는 한번에 이동할 수 없으므로, 제3 가이드 레일(G3)이 배열되는 임의의 위치에서 기판 캐리어(100)가 캐리어 홀더(H)를 갈아타기 위한 임시 적재소(TS)의 역할을 한다.The first guide rail G1 is disposed so that the substrate W held by the
연결 레일(CR)은 가이드 레일(G)과 이격된 상태를 유지하며, 상하 높이 차이를 두고 배치될 수도 있다.The connecting rails CR are spaced apart from the guide rails G and may be disposed with a difference in height between the up and down directions.
캐리어 홀더(H)는 기판 캐리어(100)를 수용하기 위한 홀더 레일(HR)이 형성되고, 연결 레일(CR)의 배치와 무관하게 가이드 레일(G)을 따라 이동하는 기판 캐리어(100)를 수용할 수 있게 구성된다. 캐리어 홀더(H)는 하나의 연결 레일(CR)마다 2개씩 배치된다. 제1 연결 레일(CR1)에 대해서는 제1 캐리어 홀더(H1)와 제2 캐리어 홀더(H2)가 설치되어 제1 연결 레일(CR1)을 따라 이동할 수 있다. 그리고 제2 연결 레일(CR2)에 대해서는 제3 캐리어 홀더(H3)와 제4 캐리어 홀더(H4)가 설치되어 제2 연결 레일(CR2)을 따라 이동할 수 있다.The carrier holder H includes a holder rail HR for accommodating the
제1 캐리어 홀더(H1)는 제1 가이드 레일(G1)과 제3 가이드 레일(G3) 중 어느 하나에 위치한 기판 캐리어(100)를 수용할 수 있고, 기판 캐리어(100)를 수용한 상태로 제1 연결 레일(CR1)을 따라 왕복 이동 가능하며, 제1 연결 레일(CR1)을 따라 왕복 이동하다가 수용하고 있던 기판 캐리어(100)가 제 1가이드 레일(G1)과 제3 가이드 레일(G3) 중 어느 하나로 이동할 수 있는 위치로 이동한다. 이와 유사하게, 제2 캐리어 홀더(H2)는 제3 가이드 레일(G3)과 제2 가이드 레일(G2) 중 어느 하나에 위치한 기판 캐리어(100)를 수용할 수 있고, 기판 캐리어(100)를 수용한 상태로 제1 연결 레일(CR1)을 따라 왕복 이동 가능하며, 제1 연결 레일(CR1)을 따라 왕복 이동하다가 수용하고 있던 기판 캐리어(100)가 제3 가이드 레일(G3)과 제2 가이드 레일(G2) 중 어느 하나로 이동할 수 있는 위치로 이동한다. 또한, 제3 캐리어 홀더(H3)는 제1 가이드 레일(G1)과 제3 가이드 레일(G3) 중 어느 하나에 위치한 기판 캐리어(100)를 수용할 수 있고, 기판 캐리어(100)를 수용한 상태로 제2 연결 레일(CR2)을 따라 왕복 이동 가능하며, 제2 연결 레일(CR2)을 따라 왕복 이동하다가 수용하고 있던 기판 캐리어(100)가 제1 가이드 레일(G1)과 제3 가이드 레일(G3) 중 어느 하나로 이동할 수 있는 위치로 이동한다. 이와 유사하게, 제4 캐리어 홀더(H4)는 제3 가이드 레일(G3)과 제2 가이드 레일(G2) 중 어느 하나에 위치한 기판 캐리어(100)를 수용할 수 있고, 기판 캐리어(100)를 수용한 상태로 제2 연결 레일(CR2)을 따라 왕복 이동 가능하며, 제2 연결 레일(CR2)을 따라 왕복 이동하다가 수용하고 있던 기판 캐리어(100)가 제3 가이드 레일(G3)과 제2 가이드 레일(G2) 중 어느 하나로 이동할 수 있는 위치로 이동한다.The first carrier holder H1 can receive the
기판 캐리어(100)는 제3 캐리어 홀더(H3)나 제4 캐리어 홀더(H4)에 수용된 상태로 제2 연결 레일(CR2)을 따라 이동하면서, 화학 기계적 연마 공정이 수행될 예정인 새로운 기판(W)을 로딩 유닛(20)에서 공급받는다. 로딩 유닛(20)과 예비 세정 장치(30) 및 언로딩 유닛(10)은 제3 캐리어 홀더(H3) 및 제4 캐리어 홀더(H4)의 이동 영역에 각각 배치된다.The
화학 기계적 연마 공정을 완료한 기판(W)은 예비 세정 장치(30)에서 예비 세정되며, 예비 세정된 기판(W)은 언로딩 유닛(10)에서 반전기(미도시)에 의하여 180° 뒤집힌 상태로 세정 유닛(C1, C2; C1', C2')으로 이송된다. 예비 세정 장치(30)는 기판 캐리어(100)에 탑재되어 있는 기판(W)의 연마면에 높은 수압으로 세정액을 분사하는 세정 노즐(미도시)이 구비되고, 세정 노즐이 이동하면서 기판(W)의 연마면 전체에 세정액을 고압 분사함으로써, 기판(W) 연마면의 슬러리나 연마 입자 등의 큰 이물질을 제거한다. 그리고 예비 세정 장치(30)에 의하여 기판(W)의 연마면에서 이물질을 제거함으로써, 기판 캐리어(100)가 그 다음으로 이동하는 언로딩 유닛(10)에서 반전기가 기판(W)을 연마면이 상측으로 위치하도록 180° 뒤집는 공정에서, 기판(W)이 반전기의 암에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다.The substrate W having undergone the chemical mechanical polishing process is preliminarily cleaned in the
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계적 기판 연마장치(1)를 이용하여 기판(W)의 화학 기계적 연마 공정을 행하는 일 실시형태를 상술한다.An embodiment for carrying out the chemical mechanical polishing process of the substrate W using the chemical
우선, 2개의 로딩 유닛(20)에 새로운 제1 기판(W1)과 제2 기판(W2)이 각각 공급되면, 제1 기판(W1)은 제3 캐리어 홀더(H3)의 기판 캐리어(100)에 탑재되고, 제2 기판(W2)은 제4 캐리어 홀더(H4)의 기판 캐리어(100)에 탑재된다.First, when a new first substrate W1 and a second substrate W2 are supplied to the two
다음으로, 제3 캐리어 홀더(H3)와 제4 캐리어 홀더(H4)는 각각 이동하여 제3 위치(S1) 및 제4 위치(S1')로 이동한 후, 제3 캐리어 홀더(H3)로부터 기판 캐리어(100)는 제1 가이드 레일(G1)로 이동하고, 제4 캐리어 홀더(H4)로부터 기판 캐리어(100)는 제3 가이드 레일(G3)로 이동한다. 여기서, 제1 가이드 레일(G1)을 따라 이동하는 기판 캐리어(100)는 제1 연마정반(P1) 상에서 제1 기판(W1)에 대한 제1 화학 기계적 연마공정이 수행되고, 제1 화학 기계적 연마 공정을 마친 후에는 다시 제1 가이드 레일(G1)을 따라 S2 위치로 이동하여 제2 연마정반(P2) 상에서 제1 기판(W1)에 대한 제2 화학 기계적 연마공정이 수행된다.Next, the third carrier holder H3 and the fourth carrier holder H4 move to the third position S1 and the fourth position S1 ', respectively, and then the third carrier holder H3 and the fourth carrier holder H4 move from the third carrier holder H3 to the substrate holder The
다음으로, 기판 캐리어(100)는 S3 위치에서 제1 연결 레일(CR1)을 따라 이동하는 제1 캐리어 홀더(H1)로 옮겨져 제1 캐리어 홀더(H1)가 제1 연결 레일(CR1)을 따라 이동함과 함께 이동하였다가, 제1 분기위치(S5)에서 다시 제3 가이드 레일(G3)의 S6 위치로 넘어와 제3 가이드 레일(G3)을 따라 이동한 후, 제2 분기위치(S7)에서 제3 캐리어 홀더(H1)로 옮겨진 이후에, 예비세정장치(30)로 이동한다. 즉, 도면 상에서 표시된 경로를 따라 이동하면서 2단계의 화학 기계적 연마 공정이 행해진다.The
그리고 나서, 2단계의 화학 기계적 연마 공정이 행해진 제1 기판(W1)의 연마면을 세정하고, 언로딩 유닛(10)으로 이송되어 반전기에 옮겨진 이후에 180° 반전된 상태로 메인 세정 공정으로 이송된다.Thereafter, the polished surface of the first substrate W1 subjected to the chemical mechanical polishing process of the second step is cleaned, transferred to the
이와 유사하게, 제2 가이드 레일(G2)을 따라 이동하는 기판 캐리어(100)는 제4 연마정반(P4) 상에서 제2 기판(W2)에 대한 제1 화학 기계적 연마공정을 행하고, 제1 화학 기계적 연마 공정을 마친 후에는 다시 제2 가이드 레일(G2)을 따라 이동(S2)하여 제3 연마정반(P3) 상에서 제2 기판(W2)에 대한 제2 화학 기계적 연마공정을 행한다.Similarly, the
그 다음으로, 기판 캐리어(100)는 S3 위치에서 제1 연결 레일(CR1)을 따라 이동하는 제2 캐리어 홀더(H2)로 옮겨져 제2 캐리어 홀더(H2)가 제1 연결 레일(CR1)을 따라 이동함과 함께 이동하였다가, S5위치에서 다시 제3 가이드 레일(G3)의 S6 위치로 넘어와 제3 가이드 레일(G3)을 따라 이동한 후, S7위치에서 제3 캐리어 홀더(H1)로 옮겨진 이후에, 예비세정장치(30)로 이동한다. 즉, 표시된 경로를 따라 이동하면서 2단계의 화학 기계적 연마 공정이 행해진다.Subsequently, the
다음으로, 2단계의 화학 기계적 연마 공정이 행해진 제2 기판(W2)의 연마면을 세정하고, 언로딩 유닛(10)으로 이송되어 반전기(50)에 옮겨진 이후에 180° 반전된 상태로 메인 세정 공정으로 이송된다.Next, the polished surface of the second substrate W2 subjected to the two-step chemical mechanical polishing process is cleaned, transferred to the
이와 같이, 상기와 같이 구성된 화학 기계적 기판 연마장치(1)를 이용하여 서로 다른 2개의 기판(W1, W2)에 대한 2단계의 화학 기계적 연마 공정을 동시에 행할 수 있다.
As described above, the two-step chemical mechanical polishing process for the two different substrates W1 and W2 can be performed at the same time by using the chemical
연마정반(P) 표면에는 기판(W)이 접촉되어 기판(W)을 연마하기 위한 연마패드(미도시)가 부착되고, 연마정반(P) 하부에는 연마정반(P)의 회전을 위한 구동력을 제공하는 구동부(미도시)에 회전축이 연결된다. 기판 연마장치(1)는, 연마패드(미도시)에 기판(W)이 가압 접촉된 상태에서 기판 캐리어(100)와 연마정반(P)이 각각 소정 속도로 회전함에 따라 기판(W)이 연마된다.A polishing pad (not shown) for polishing the substrate W is attached to the surface of the polishing platen P and a driving force for rotating the polishing platen P is applied to the bottom of the polishing platen P A rotating shaft is connected to a driving unit (not shown). The
연마공정 동안 기판(W)을 고정하는 기판 캐리어(100)는, 기판(W)의 연마면이 연마패드와 마주한 상태로 기판(W)을 연마패드에 대해서 가압한다. 그리고 기판 캐리어(100)는 연마공정이 완료되면 기판을 직접 또는 간접적으로 파지한 상태로 다음 공정으로 이동하는 역할을 한다.The
기판 캐리어(100)는 외부에서의 회전 구동력을 받아 회전하는 본체부(110)와, 본체부(110) 하부에 고정되고 기판(W)에 접촉되어 기판(W)을 파지하는 멤브레인(130) 및 본체부(110)를 둘러싸는 링 형태로 형성되어서 멤브레인(130)을 본체부(110)에 고정시키는 캐리어 링(120)을 포함하여 구성된다.The
기판 캐리어(100)는 본체부(110) 내부에 기판(W)에 압력을 가하기 위해서 압력 챔버(CP)가 구비되며, 압력 챔버(132) 내부에 공기를 주입하거나 배출시킴으로써 멤브레인(130) 및 기판(W)에 압력을 가한다. 또한, 기판 캐리어(100)는 복수의 압력 챔버(132)를 구비하여서, 복수의 압력 챔버(132)에 서로 다른 압력을 인가함으로써 기판(W)에 국부적으로 서로 다른 압력을 가하여 기판(W)의 연마 프로파일을 다양하게 조절할 수 있다.The
본 실시예에 따르면, 본체부(110) 내부에는 복수의 압력 챔버(132)가 미리 구획되지 않고, 연마공정 시 선택적으로 멤브레인(130)과 결합되어서 내부에 복수의 압력 챔버(132)를 구획하는 분할부재(140)가 구비된다. 여기서, 분할부재(140)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 연마공정의 전후에는 본체부(110) 내부에서 멤브레인(130)과 이격된 상태로 구비되며, 도 3에 도시한 바와 같이, 연마공정 시에는 하강하여 멤브레인(130)에 결합되면서 멤브레인(130)과 함께 복수의 압력 챔버(132)를 형성하며 멤브레인(130)을 가압한다.According to the present embodiment, a plurality of
분할부재(140)는 강체로 형성되고, 압력 챔버(132)를 형성할 수 있도록 기밀성 있게 형성된다.The partitioning
상세하게는, 분할부재(140)는 베이스부(141)와, 베이스부(141)에서 하부의 멤브레인(130)을 향해 소정 길이 연장되며, 멤브레인(130)과 결합되었을 때 내부에 복수의 압력 챔버(132)를 형성하는 격벽(143)을 포함하여 구성된다.The
베이스부(141)는 분할부재(140)를 가압하기 위한 홀더부(150)에 결합되며, 분할부재(140)를 지지하는 역할을 한다. 또한, 베이스부(141)에는 분할부재(140)가 형성하는 복수의 압력 챔버(132) 내부로 공기를 주입할 수 있도록 주입구(142)가 형성되고, 주입구(142)를 통해 홀더부(150)와 연통된다. 예를 들어, 베이스부(141)는 멤브레인(130)에 평행한 플레이트 형태를 가질 수 있다. 그러나 본 발명이 도면에 의해서 한정되는 것은 아니며 베이스부(141)의 형태는 실질적으로 다양하게 변형될 수 있다.The
격벽(143)은 하부가 개방되게 형성되고, 개방된 하부가 멤브레인(130)과 결합되었을 때 그 내부에 소정의 공간을 형성하게 되고, 이와 같이 형성된 공간이 압력 챔버(132)가 된다. 그리고 격벽(143)은 멤브레인(130)에 결합되었을 때 복수의 압력 챔버(132) 사이가 서로 연통되는 것을 방지하고 밀폐시키도록 형성된다.The
또한, 격벽(143)의 단부(144)는 멤브레인(130)과의 결합력 및 밀폐력을 향상시키도록 단부로 갈수록 단면적이 점차 작아지는 첨단부로 형성될 수 있다. 또한, 격벽(143)의 단부(144)가 첨단부로 형성됨으로써 멤브레인(130)과 격벽(143)의 접촉 면적을 줄임으로써 격벽(143) 영역에서 두께와 구조 때문에 압력이 멤브레인(130)이 전달되지 못하고, 그로 인해 연마 시 연마율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.The
격벽(143)과 멤브레인(130)의 결합력 및 밀폐력을 향상시키기 위해서, 멤브레인(130)의 내측면에는 격벽(143)의 단부(144)가 결합되는 결합홈(131)이 형성될 수 있다. 그러나 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니며 결합홈(131)이 생략되는 것도 가능하다.An engaging
기판 캐리어(100)는 분할부재(140)의 상부에 분할부재(140)의 상하 이동 및 가압을 위한 홀더부(150)가 구비된다. 예를 들어, 홀더부(150)는 가요성 재질로 형성되고, 내부(이하, 내부 챔버(151)라 한다)에 공기가 주입 및 배출됨에 따라 팽창 및 수축되도록 형성된다. 홀더부(150)는 내부 챔버(151)에 공기가 주입되면 팽창하여서 분할부재(140)가 멤브레인(130)에 결합되도록 하강시키고, 멤브레인(130)에 대해서 분할부재(140)를 가압한다. 그리고 홀더부(150)는 내부 챔버(151)에서 공기가 배출되면 수축하여서 분할부재(140)를 상승시켜서 멤브레인(130)에서 분리시킨다.The
홀더부(150)와 분할부재(140) 사이에는 홀더부(150)에서의 압력이 분할부재(140)에 균일하게 전달되고 홀더부(150)가 동시에 하강 및 상승하도록 가이드부(152)가 구비된다.A
여기서, 기판 캐리어(100)는 홀더부(150)에 공기를 주입하거나 홀더부(150)에서 공기를 배출시킴으로써 분할부재(140)를 상승 및 하강시킴과 더불어, 분할부재(140)를 멤브레인(130)에 대해서 가압하게 된다. 또한, 기판 캐리어(100)는 분할부재(140)가 멤브레인(130)에 결합되었을 때 압력 챔버(132) 내부로 공기를 주입하여 멤브레인(130)을 기판(W)에 대해서 가압하게 되는데, 압력 챔버(132) 내부로 주입되는 공기는 홀더부(150)를 통해 공급된다.Here, the
이와 같이 홀더부(150)의 내부 챔버(151)의 압력을 조절하고, 더불어 압력 챔버(132) 내부의 압력을 조절하는 압력 조절부(160)가 구비된다. 압력 조절부(160)는 홀더부(150)에 주입 및 배출되는 공기의 압력을 조절하여서 홀더부(150)의 압력을 조절하고, 압력 챔버(132) 내부로 주입 및 배출되는 공기의 압력을 조절하여 압력 챔버(132)의 압력을 조절한다. 여기서, 압력 조절부(160)는 연마공정 중에는 홀더부(150)의 압력이 압력 챔버(132)의 압력보다 커지도록 한다. 이는, 홀더부(150)의 압력은 홀더부(150)가 분할부재(140)를 가압하는 방향으로 작용하는데, 압력 챔버(132)의 압력은 분할부재(140)가 멤브레인(130)에서 분리되는 방향으로 작용하기 때문에, 홀더부(150)의 압력과 압력 챔버(132)의 압력이 분할부재(140)에 대해서 서로 반대 방향으로 작용한다. 따라서, 홀더부(150)의 압력이 압력 챔버(132)의 압력보다 크게 되면, 분할부재(140)가 멤브레인(130)을 정확하게 가압하고 분할부재(140)와 멤브레인(130) 사이의 결합 상태를 유지할 수 있다.The
본 실시예들에 따르면, 기판 캐리어(100)에서 복수의 압력 챔버(132)를 구획하기 위한 멤브레인(130)의 립 구조를 제거함으로써 립 영역에서의 연마율 저하를 방지할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 멤브레인(130)은 하나의 평면 구조를 가지므로 멤브레인(130)의 구조를 단순화하여 기계적인 안정화를 향상시킬 수 있다. 또한, 멤브레인(130)과 결합되어 복수의 압력 챔버(132)를 구획하는 분할부재(zone divider)(140)를 적용함으로써 기판(W)에 국부적으로 서로 다른 압력을 가할 수 있고, 국부적인 연마율 감소를 방지하고 연마율 및 연마품질을 개선할 수 있다.According to these embodiments, the removal of the lip structure of the
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.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 exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.
1: 기판 연마장치
10: 로딩 유닛
20: 언로딩 유닛
30: 예비 세정 장치
100: 기판 캐리어
110: 본체부
120: 캐리어 링
130: 멤브레인
131: 결합홈
132: 압력 챔버
140: 분할부재
141: 베이스부
142: 주입구
143: 격벽
144: 단부
150: 홀더부
151: 내부 챔버
152: 가이드부
160: 압력조절부
CR: 연결 레일
C1, C2, C1', C2': 세정 유닛
D: 도킹 유닛
G: 가이드 레일
H: 캐리어 홀더
P: 연마정반
PP: 연마패드
R: 캐리어 링
X1: 연마 모듈
X2: 세정 모듈
W: 기판1: substrate polishing apparatus
10: Loading unit
20: unloading unit
30: Spare cleaner
100: substrate carrier
110:
120: Carrier ring
130: Membrane
131: coupling groove
132: pressure chamber
140:
141: Base portion
142: inlet
143:
144: end
150:
151: inner chamber
152: guide portion
160: Pressure regulator
CR: Connection rail
C1, C2, C1 ', C2': cleaning unit
D: Docking unit
G: Guide rail
H: Carrier holder
P: abrasive plate
PP: Polishing pad
R: Carrier ring
X1: Polishing module
X2: Cleaning module
W: substrate
Claims (20)
상기 본체부에 고정되어서 상기 본체부와 같이 회전하고 기판을 파지하는 멤브레인;
상기 본체부 내부에서 상기 멤브레인과 이격된 상태로 구비되고, 연마공정 시 하강하여 상기 멤브레인에 결합되어서 내부에 복수의 압력 챔버를 형성하고 상기 멤브레인을 가압하는 분할부재; 및
상기 분할부재에 결합되어서 상기 분할부재를 상하로 이동하고 상기 멤브레인에 대해서 상기 분할부재를 가압하는 홀더부;
를 포함하는 화학 기계적 기판 연마장치의 기판 캐리어.
A main body rotatably receiving an external rotational driving force;
A membrane fixed to the body and rotating with the body to grip the substrate;
A dividing member provided in the main body to be spaced apart from the membrane and connected to the membrane to descend during the polishing process to form a plurality of pressure chambers therein and to press the membrane; And
A holder unit coupled to the partitioning member to vertically move the partitioning member and press the partitioning member against the membrane;
Wherein the substrate carrier is a substrate carrier.
상기 분할부재는,
상기 홀더부에 결합되는 베이스부; 및
상기 베이스부에서 상기 멤브레인을 향해 연장되어서 상기 멤브레인과 결합되었을 때 상기 복수의 압력 챔버를 형성하는 격벽;
을 포함하는 화학 기계적 기판 연마장치의 기판 캐리어.
The method according to claim 1,
The partition member
A base portion coupled to the holder portion; And
A partition wall extending from the base portion toward the membrane to form the plurality of pressure chambers when coupled with the membrane;
Wherein the substrate carrier is a substrate carrier.
상기 격벽은 하부가 개방되고, 상기 멤브레인과 결합되었을 때 상기 복수의 압력 챔버 사이를 밀폐시키도록 형성된 화학 기계적 기판 연마장치의 기판 캐리어.
3. The method of claim 2,
Wherein the partition wall is open at the bottom and is configured to seal between the plurality of pressure chambers when engaged with the membrane.
상기 격벽의 단부는 단면적이 점차 작아지는 첨단부로 형성된 화학 기계적 기판 연마장치의 기판 캐리어.
The method of claim 3,
Wherein the end portion of the partition wall is formed as a tip portion whose sectional area gradually becomes smaller.
상기 멤브레인의 내측면에는 상기 격벽의 단부가 결합되는 결합홈이 형성된 화학 기계적 기판 연마장치의 기판 캐리어.
The method of claim 3,
And a coupling groove is formed on an inner surface of the membrane for coupling the end of the barrier rib.
상기 베이스부에는 상기 복수의 압력 챔버 내부로 공기를 주입 및 배출시킬 수 있도록 복수의 주입구가 형성되고,
상기 각 주입구는 상기 홀더부와 상기 각 압력 챔버를 연통시키도록 형성된 화학 기계적 기판 연마장치의 기판 캐리어.
3. The method of claim 2,
Wherein the base portion is provided with a plurality of injection ports for injecting and discharging air into the plurality of pressure chambers,
Wherein each of the injection ports is configured to communicate the holder section and each of the pressure chambers.
상기 분할부재는 강체로 형성된 화학 기계적 기판 연마장치의 기판 캐리어.
3. The method of claim 2,
Wherein the dividing member is formed of a rigid body.
상기 홀더부는 상기 분할부재를 가압 및 상하 이동시키도록 가요성 재질로 형성되는 화학 기계적 기판 연마장치의 기판 캐리어.
The method according to claim 1,
And the holder portion is formed of a flexible material so as to press and move the dividing member up and down.
상기 홀더부와 상기 분할부재 사이에는 상기 홀더부에서의 압력을 상기 분할부재에 전달하는 가이드부가 구비되는 화학 기계적 기판 연마장치의 기판 캐리어.
9. The method of claim 8,
And a guide portion for transmitting the pressure from the holder portion to the partitioning member is provided between the holder portion and the partitioning member.
상기 홀더부에 공기를 주입하거나 배출시켜서 상기 홀더부 내부의 압력을 조절하는 압력 조절부가 구비되는 화학 기계적 기판 연마장치의 기판 캐리어.
9. The method of claim 8,
And a pressure regulating unit for controlling the pressure inside the holder unit by injecting or discharging air into the holder unit.
상기 압력 조절부는 상기 홀더부를 통해 상기 복수의 압력 챔버 내부로 공기를 주입하거나 배출시켜서 상기 압력 챔버의 압력을 조절하는 화학 기계적 기판 연마장치의 기판 캐리어.
11. The method of claim 10,
Wherein the pressure regulator injects or discharges air into the plurality of pressure chambers through the holder portion to regulate the pressure in the pressure chambers.
상기 압력 조절부는 상기 홀더부가 상기 분할부재를 가압 시에는 상기 홀더부 내부의 압력이 상기 압력 챔버 내부의 압력보다 큰 압력을 가하는 화학 기계적 기판 연마장치의 기판 캐리어.
12. The method of claim 11,
Wherein the pressure regulating portion applies a pressure within the holder portion to a pressure greater than a pressure inside the pressure chamber when the holder portion presses the partitioning member.
상기 압력 조절부는 상기 복수의 압력 챔버에 서로 다른 크기의 압력이 인가도록 하는 화학 기계적 기판 연마장치의 기판 캐리어.
12. The method of claim 11,
Wherein the pressure regulating portion applies pressure of different magnitudes to the plurality of pressure chambers.
상기 연마정반의 상면에 구비되는 연마패드; 및
상기 기판을 파지하여서 이동하고, 상기 기판의 연마공정이 수행되는 동안 상기 연마패드에 접촉되도록 상기 기판을 가압하는 기판 캐리어;
를 포함하고,
상기 기판 캐리어는,
외부에서의 회전 구동력을 전달받아 회전하는 본체부;
상기 본체부에 고정되어서 상기 본체부와 같이 회전하고 상기 기판을 파지하는 멤브레인;
상기 본체부 내부에서 상기 멤브레인과 이격된 상태로 구비되고, 연마공정 시 하강하여 상기 멤브레인에 결합되어서 내부에 복수의 압력 챔버를 형성하고 상기 멤브레인을 가압하는 분할부재; 및
상기 분할부재에 결합되어서 상기 분할부재를 상하로 이동하고 상기 멤브레인에 대해서 상기 분할부재를 가압하는 홀더부;
를 포함하는 화학 기계적 기판 연마장치.
An abrasive plate on which a chemical mechanical polishing process of the substrate is performed;
A polishing pad provided on an upper surface of the polishing platen; And
A substrate carrier holding and moving the substrate and pressing the substrate to contact the polishing pad while the polishing process of the substrate is being performed;
Lt; / RTI >
Wherein the substrate carrier comprises:
A main body rotatably receiving an external rotational driving force;
A membrane fixed to the body and rotating with the body to grip the substrate;
A dividing member provided in the main body to be spaced apart from the membrane and connected to the membrane to descend during the polishing process to form a plurality of pressure chambers therein and to press the membrane; And
A holder unit coupled to the partitioning member to vertically move the partitioning member and press the partitioning member against the membrane;
And a polishing pad.
상기 분할부재는,
상기 홀더부에 결합되는 베이스부; 및
상기 베이스부에서 상기 멤브레인을 향해 연장되어서 상기 멤브레인과 결합되었을 때 상기 복수의 압력 챔버를 형성하는 격벽;
을 포함하는 화학 기계적 기판 연마장치.
15. The method of claim 14,
The partition member
A base portion coupled to the holder portion; And
A partition wall extending from the base portion toward the membrane to form the plurality of pressure chambers when coupled with the membrane;
And a polishing pad.
상기 격벽은 하부가 개방되게 형성되고,
상기 멤브레인에는 상기 격벽의 단부가 결합되는 결합홈이 형성된 화학 기계적 기판 연마장치.
16. The method of claim 15,
The partition wall is formed so that its lower portion is open,
Wherein the membrane has an engaging groove to which an end of the partition wall is engaged.
상기 베이스부에는 상기 복수의 압력 챔버 내부로 공기를 주입 및 배출시킬 수 있도록 복수의 주입구가 형성되고,
상기 각 주입구는 상기 홀더부와 상기 각 압력 챔버를 연통시키도록 형성된 화학 기계적 기판 연마장치.
16. The method of claim 15,
Wherein the base portion is provided with a plurality of injection ports for injecting and discharging air into the plurality of pressure chambers,
Wherein each of the injection ports is configured to communicate the holder portion and each of the pressure chambers.
상기 홀더부는 상기 분할부재를 가압 및 상하 이동시키도록 가요성 재질로 형성되고,
상기 홀더부와 상기 분할부재 사이에는 상기 홀더부에서의 압력을 상기 분할부재에 전달하는 가이드부가 구비되는 화학 기계적 기판 연마장치.
16. The method of claim 15,
Wherein the holder portion is formed of a flexible material so as to press and move the dividing member up and down,
And a guide portion for transmitting pressure from the holder portion to the partitioning member is provided between the holder portion and the partitioning member.
상기 홀더부에 공기를 주입하거나 배출시켜서 상기 홀더부 내부의 압력을 조절하는 압력 조절부가 구비되고,
상기 압력 조절부는 상기 복수의 압력 챔버 내부로 공기를 주입하거나 배출시켜서 상기 압력 챔버의 압력을 조절하는 화학 기계적 기판 연마장치.
19. The method of claim 18,
And a pressure regulating unit for regulating a pressure inside the holder unit by injecting or discharging air into the holder unit,
Wherein the pressure regulator injects or discharges air into the plurality of pressure chambers to adjust the pressure of the pressure chambers.
상기 압력 조절부는 상기 홀더부가 상기 분할부재를 가압 시에는 상기 홀더부 내부의 압력이 상기 압력 챔버 내부의 압력보다 커지도록 조절하는 화학 기계적 기판 연마장치.20. The method of claim 19,
Wherein the pressure regulating portion adjusts the pressure in the holder portion to be larger than the pressure inside the pressure chamber when the holder portion presses the partitioning member.
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