KR20190142667A - Dresser apparatus and wafer double-side polishing apparatus including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 연마패드의 변형을 최소화하는 동시에 표면 세정 능력을 향상시킬 수 있는 드레싱 장치 및 이를 포함하는 웨이퍼 양면 연마장치에 관한 것이다.The present invention relates to a dressing apparatus and a wafer double-side polishing apparatus including the same that can minimize the deformation of the polishing pad and at the same time improve the surface cleaning ability.
반도체 소자의 고집적화로 인하여, 제조 공정 중에서 랩핑(Lapping) 공정이나 다른 공정에서 웨이퍼에 가해지는 스크래치 또는 결함이, 소자의 수율 및 생산성에 큰 영향을 끼치게 된다.Due to the high integration of semiconductor devices, scratches or defects applied to the wafer in a lapping process or other processes in the manufacturing process greatly affect the yield and productivity of the device.
따라서, 선행 공정에서 생긴 손상(damage)을 제거하기 위해서 웨이퍼 표면을 경면화하면서 연마하는 공정이 필요하다 웨이퍼의 양면 연마(Double side polishing) 공정은 상정반과 하정반에 부착된 연마패드와 웨이퍼의 상대 운동에 의한 마찰력과, 연마 입자와 각종 첨가물을 혼합한 슬러리(Slurry)의 반응에 의해 연마가 이루어진다.Therefore, in order to remove the damage caused in the previous process, a process of polishing the surface of the wafer while mirroring is required. In the double side polishing process, the polishing pads attached to the upper and lower plates and the wafer are attached to each other. Polishing is performed by the reaction of a frictional force by motion and a slurry in which abrasive grains and various additives are mixed.
그런데, 연마 패드는 연마 성능을 높이기 위하여 소정의 표면 거칠기를 가지도록 구성되는데, 연마 공정이 진행됨에 따라 연마 패드의 표면에 연마 부산물 및 슬러리(slurry) 등이 잔존하는 글래이징(glazing)이 발생하게 된다.However, the polishing pad is configured to have a predetermined surface roughness in order to increase polishing performance. As the polishing process proceeds, glazing in which polishing by-products and slurries remain on the surface of the polishing pad may occur. do.
이와 같이, 불순물이 연마 패드 표면에 많이 포함되면, 웨이퍼와 연마 패드의 마찰에 의한 연마가 원활하게 이루어지지 않아 연마 성능을 저감시키게 되는데, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 다이아몬드 드레서를 이용하여 연마패드의 표면에 글레이징을 제거하고 있다.As such, when a large amount of impurities are included on the surface of the polishing pad, polishing due to friction between the wafer and the polishing pad is not smoothly performed, thereby reducing polishing performance. In order to solve the problem, a polishing pad is conventionally used using a diamond dresser. The glazing is removed from the surface of the.
도 1은 종래 기술에 따른 다이아몬드 드레서가 도시된 도면이다.1 is a view showing a diamond dresser according to the prior art.
종래의 다이아몬드 드레서(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 링 판 형상으로서, 외주단에 기어치(11)가 구비되고, 원주 방향으로 복수개의 다이아몬드 세그먼트(12)가 고정된 타입으로 구성된다.The
따라서, 상기 기어치(11)가 내/외주 기어와 맞물리는 동시에 상기 다이아몬드 세그먼트들(12)이 상/하정반의 연마패드들 사이에 맞닿도록 상기 드레서(10)를 설치한다.Accordingly, the
또한, 상기 기어치(11)가 상기 내/외주 기어와 맞물려 회전하면, 상기 드레서(10)가 연마패드들의 원주 방향으로 이동되고, 상기 다이아몬드 세그먼트들(11)이 연마패드들의 표면을 절삭하여 그 표면을 회복하는 드레싱 과정을 거치게 된다.In addition, when the
그러나, 종래 기술에 따른 드레싱 장치는 다이아몬드 세그먼트들이 연마패드의 표면을 절삭하기 때문에 드레싱 하기 전/후에 연마패드의 표면 상태가 많이 달라져 드레싱 직후 연마패드에 의해 연마되는 웨이퍼의 평탄도가 일시적으로 오히려 나빠지는 Flatness Hunting 현상이 나타난다.However, in the dressing apparatus according to the prior art, since the diamond segments cut the surface of the polishing pad, the surface state of the polishing pad varies considerably before and after dressing, so that the flatness of the wafer polished by the polishing pad immediately after dressing is temporarily worse. Flatness Hunting phenomenon occurs.
물론, 종래 기술에 따르면, 다이아몬드 세그먼트들에 의해 연마패드를 절삭한 후, 고압 순수를 연마패드에 분사하는 세정 과정을 거치게 되지만, 연마 공정을 진행할수록 세정력이 떨어져 연마패드의 표면에 글래이징(glazing)이 더욱 악화되는 문제점이 있다.Of course, according to the prior art, after the polishing pad is cut by the diamond segments, it is subjected to a cleaning process in which high-pressure pure water is sprayed onto the polishing pad. However, as the polishing process proceeds, the cleaning power drops and the glazing surface of the polishing pad is reduced. ) Is a problem that is worse.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 연마패드의 변형을 최소화하는 동시에 표면 세정 능력을 향상시킬 수 있는 드레싱 장치 및 이를 포함하는 웨이퍼 양면 연마장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, it is an object of the present invention to provide a dressing device and a wafer double-side polishing device including the same that can minimize the deformation of the polishing pad and at the same time improve the surface cleaning ability. .
본 발명은, 상/하정반 사이에서 회전하면서 상/하정반에 부착된 연마패들을 드레싱하는 장치에 있어서, 링 판 형상의 본체부; 상기 본체부의 외주면에 형성되고, 상기 하정반의 내/외주에 회전 가능하게 구비된 내/외부 기어와 맞물려 상기 본체부를 상기 상/하정반의 원주 방향을 따라 회전시키는 기어치; 및 상기 본체부의 상/하면 전체에 구비되고, 상기 연마패드들을 드레싱하는 복수개의 브러시 유닛을 포함하는 드레싱 장치를 제공한다.The present invention provides a device for dressing polishing pads attached to upper and lower plates while rotating between upper and lower plates, the apparatus comprising: a ring-shaped body portion; A gear tooth formed on an outer circumferential surface of the main body and engaged with an inner / outer gear rotatably provided in the inner / outer circumference of the lower plate to rotate the main body along the circumferential direction of the upper / lower plate; And a plurality of brush units provided on the entire upper and lower surfaces of the main body and dressing the polishing pads.
또한, 본 발명은, 연마패드가 각각 부착된 상하면 사이에 웨이퍼가 밀착되고, 서로 회전함에 따라 웨이퍼를 연마시키는 상/하정반; 상기 하정반 내/외주에 회전 가능하게 구비된 내/외부 기어; 및 상기 내/외부 기어와 맞물리고, 상기 내/외부 기어가 회전됨에 따라 원주 방향으로 이동되면서 상기 연마패드들의 표면을 드레싱하는 브러시 드레서(brush dressor);를 포함하는 웨이퍼 양면 연마장치를 제공한다.In addition, the present invention, the wafer is adhered between the upper and lower surfaces attached to each polishing pad, the upper / lower plate for polishing the wafer as it rotates; An inner / outer gear rotatably provided in / outside the lower plate; And a brush dresser which meshes with the inner / outer gears and moves in the circumferential direction as the inner / outer gears are rotated to dress the surfaces of the polishing pads.
본 발명에 따른 드레싱 장치 및 이를 포함하는 웨이퍼 양면 연마장치는 브러시 드레서가 내/외주 기어와 맞물려 상/하정반 사이의 원주 방향을 따라 이동되면서 연마패드들의 표면을 드레싱한다.The dressing apparatus and the wafer double-side polishing apparatus including the same according to the present invention dress the surface of the polishing pads while the brush dresser is engaged with the inner / circumferential gear and moved along the circumferential direction between the upper and lower plates.
따라서, 연마패드의 변형을 최소화하면서 연마패드의 표면을 드레싱함으로써, 드레싱 하기 전/후에 연마패드의 표면 상태를 균일하게 유지할 수 있어 드레싱 직후 연마패드에 의해 웨이퍼를 연마하더라도 Flatness Hunting 현상을 나타나지 않고, 웨이퍼의 평탄도를 균일하게 제공할 수 있는 이점이 있다.Therefore, by dressing the surface of the polishing pad while minimizing the deformation of the polishing pad, the surface state of the polishing pad can be maintained uniformly before and after dressing, and even if the wafer is polished by the polishing pad immediately after dressing, flatness hunting does not appear. There is an advantage that the flatness of the wafer can be provided uniformly.
또한, 브러시에 의해 연마패드에 접착된 이물질을 제거하는 세정 능력을 향상시킴으로써, 연마 공정을 반복하여 진행하더라도 연마패드의 표면에 나타나는 글래이징(glazing) 현상을 개선할 수 있는 이점이 있다.In addition, by improving the cleaning ability to remove the foreign matter adhered to the polishing pad by the brush, there is an advantage that can improve the glazing phenomenon appearing on the surface of the polishing pad even if the polishing process is repeated repeatedly.
도 1은 종래 기술에 따른 다이아몬드 드레서가 도시된 도면.
도 2는 본 발명에 따른 브러시 드레서가 적용된 웨이퍼 양면 연마장치가 도시된 구성도.
도 3은 도 2에 적용된 브러시 드레서 장착구조가 도시된 측단면도.
도 4는 도 2에 적용된 브러시 드레서의 브러시 유닛 장착구조가 도시된 측단면도.1 shows a diamond dresser according to the prior art.
Figure 2 is a block diagram showing a wafer double-side polishing apparatus to which a brush dresser according to the present invention is applied.
Figure 3 is a side cross-sectional view showing a brush dresser mounting structure applied to FIG.
Figure 4 is a side cross-sectional view showing a brush unit mounting structure of the brush dresser applied to FIG.
이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다. 다만, 본 실시예가 개시하는 사항으로부터 본 실시예가 갖는 발명의 사상의 범위가 정해질 수 있을 것이며, 본 실시예가 갖는 발명의 사상은 제안되는 실시예에 대하여 구성요소의 추가, 삭제, 변경 등의 실시변형을 포함한다고 할 것이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings for the present embodiment will be described in detail. However, the scope of the inventive idea of the present embodiment may be determined from the matters disclosed by the present embodiment, and the inventive idea of the present embodiment may be implemented by adding, deleting, or modifying components to the proposed embodiment. It will be said to include variations.
도 2는 본 발명에 따른 브러시 드레서가 적용된 웨이퍼 양면 연마장치가 도시된 구성도이고, 도 3은 도 2에 적용된 브러시 드레서의 장착구조가 도시된 측단면도이며, 도 4는 도 2에 적용된 브러시 드레서의 브러시 유닛 장착구조가 도시된 측단면도이다.2 is a block diagram illustrating a wafer double-side polishing apparatus to which a brush dresser is applied according to the present invention, FIG. 3 is a side cross-sectional view illustrating a mounting structure of the brush dresser applied to FIG. 2, and FIG. 4 is a brush dresser applied to FIG. 2. Is a side cross-sectional view showing a brush unit mounting structure.
본 발명에 따른 웨이퍼 양면 연마장치는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 연마패드(P1,P2)가 각각 부착된 상/하정반(110,120)과, 상기 하정반(120)의 내/외주 측에 회전 가능하게 구비된 내/외부 기어(130,140)와, 상기 내/외부 기어(130,140)와 맞물리는 동시에 상기 상/하정반(110,120)의 원주 방향을 따라 이동되는 브러시 드레서(150)를 포함한다.As shown in FIG. 2 to FIG. 4, the wafer double-side polishing apparatus according to the present invention includes upper /
상기 상정반(110)은 상하 이동 및 회전 가능하게 설치되고, 하면에 상부 연마패드(P1)가 부착된다.The
또한, 상기 상정반(110)에는 복수개의 슬러리 공급홀들(111)이 구비되는데, 연마 공정을 진행하는 동안, 상기 슬러리 공급홀들(111)을 통하여 슬러리가 공급되도록 하지만, 드레싱 공정을 진행하는 동안, 상기 슬러리 공급홀들(111)을 통하여 세정용 린스가 공급되도록 한다.In addition, the
물론, 상기 상부 연마패드(P1)도 상기 상정반의 슬러리 공급홀들(111)과 대응되는 부분에 홀들이 구비된다. Of course, the upper polishing pad P1 is also provided with holes at portions corresponding to the
상기 하정반(120)은 상기 상정반(110) 하측에 회전 가능하게 설치되고, 상면에 하부 연마패드(P2)가 부착된다.The
상기 내/외주 기어(130,140)는 기어치에 별도의 핀들이 장착된 구조로서, 상기 하정반(120)의 내/외주단에 각각 구비되고, 각각 회전 가능하게 설치된다.The inner and
이때, 상기 내/외주 기어(130,140)는 웨이퍼를 편심 고정시키는 원판 형상의 캐리어(미도시)와 맞물리거나, 하기에서 상세하게 설명될 브러시 드레서(150)와 맞물리도록 구성되는데, 상기 내/외주 기어(130,140)가 서로 다른 방향 또는 다른 속도로 회전되면, 상기 캐리어 또는 브러시 드레서(150)가 상기 상/하정반(110,120)의 원주 방향을 따라 회전된다.At this time, the inner /
상기 상/하부 연마패드에 의한 웨이퍼의 연마 공정을 살펴보면, 웨이퍼가 장착된 캐리어가 상기 내/외주 기어(130,140)에 맞물리고, 상기 상/하부 연마패드(P1,P2)와 밀착된 상태로 상기 상/하정반(110,120)의 원주 방향을 따라 이동되는 동시에 상기 상정반의 슬러리 공급홀들(111)로 슬러리가 공급된다.Looking at the polishing process of the wafer by the upper and lower polishing pads, the carrier on which the wafer is mounted is engaged with the inner and
따라서, 상기 상/하부 연마패드(P1,P2)가 웨이퍼의 표면에 별도로 주입된 슬러리와 같이 마찰되면서 연마 공정이 진행된다.Therefore, the polishing process is performed while the upper and lower polishing pads P1 and P2 are rubbed together with the slurry injected separately on the surface of the wafer.
물론, 상기 상/하부 연마패드(P1,P2)는 웨이퍼와 반복적인 마찰로 인하여 압축되는 동시에 글레이징 현상 등으로 인하여 표면에 이물질이 쌓이게 되고, 이물질을 제거하기 위하여 상기 브러시 드레서(150)에 의해 별도의 드레싱 공정을 진행하게 된다.Of course, the upper and lower polishing pads P1 and P2 are compressed due to repetitive friction with the wafer and at the same time, foreign matters are accumulated on the surface due to the glazing phenomenon, and are separately separated by the
상기 브러시 드레서(150)는 링판 형상의 본체부(151)와, 상기 본체부(151)의 외주단에 구비된 기어치(152)와, 상기 본체부(151)의 상/하면에 구비된 복수개의 브러시 유닛(153a,153b)으로 구성된다.The
상기 본체부(151)와 기어치(152)는 사출 성형이 가능한 PVC 소재로 제작되는데, 상기 본체부(151)의 직경은 상기 내/외주 기어(130,140) 사이의 거리와 대응되고, 상기 기어치(152)는 상기 내/외주 기어(130,140)와 맞물릴 수 있도록 구성된다.The
상기 브러시 유닛들(153a,153b)은 나일론 소재의 브러시 타입으로써, 상기 상/하부 연마패드(P1,P2)의 표면을 드레싱할 정도의 강도를 가지도록 구성되며, 브러시의 굵기에 따라 드레싱 강도가 조절될 수 있다.The
실시예에 따르면, 상기 브러시 유닛들(153a,153b)은 0.2mm 선경의 브러시가 적용될 수 있으나, 한정되지 아니한다.According to an embodiment, the
상세하게, 상기 브러시 유닛들(153a,153b)은 상기 본체부(151)에 구비된 홈들(151h) 내부에 장착된 고정부재(151a)에 걸림 결합되도록 장착된다.In detail, the
이때, 상기 브러시 유닛들(153a,153b)은 상기 본체부(151)의 상/하면에 소정 간격을 두고 균일하게 구비되는 것이 바람직하다.In this case, the
따라서, 상기 브러시 유닛들(153a,153b)이 상기 상/하부 연마패드(P1,P2)를 균일하게 드레싱할 수 있고, 상기 상/하부 연마패드(P1,P2)의 표면에서 떨어진 이물질이 세정용 린스와 함께 상기 브러시 유닛들(153a,153b) 사이의 공간을 통하여 원활하게 빠져나갈 수 있도록 한다.Accordingly, the
또한, 상기 브러시 유닛들(153a,153b)은 상기 본체부(151)의 상면에 구비된 상부 브러시 유닛(153a)과 상기 본체부(151)의 하면에 구비된 하부 브러시 유닛(153b)은 상기 본체부(151)를 기준으로 서로 어긋나게 배열되는 것이 바람직하다.In addition, the
따라서, 상기 상/하부 브러시 유닛(153a,153b)의 장착 구조를 고려할 때, 상기 상/하부 브러시 유닛(153a,153b)이 서로 어긋나게 배열하여 상기 본체부(151)의 두께를 얇게 구성할 수 있다.Therefore, in consideration of the mounting structure of the upper and
또한, 상기 본체부(151)의 두께를 얇게 구성함으로써, 길이가 제한된 내/외주 기어(130,140)에 브러시 드레서(150)를 장착할 수 있을 뿐 아니라 세정 효과를 높이기 위하여 상/하부 브러시 유닛(153a,153b)을 상하 방향으로 더 길게 구성할 수도 있다.In addition, by making the thickness of the
상기와 같이 구성된 브러시 드레서(150)에 의한 드레싱하는 공정을 살펴보면, 상기 브러시 드레서(150)가 상기 내/외주 기어(130,140)에 맞물리고, 상기 상/하부 연마패드(P1,P2)와 밀착된 상태로 상기 상/하정반(110,120)의 원주 방향을 따라 이동되는 동시에 상기 상정반의 슬러리 공급홀들(111)로 세정용 린스가 공급된다.Looking at the dressing process by the
따라서, 상기 상/하부 브러시 유닛(153a,153b)이 상기 상/하부 연마패드(P1,P2)의 표면을 쓸어주고, 상기 상정반(110)에서 공급된 린스와 함께 이물질이 쓸려 나가도록 하는 드레싱 공정을 진행한다.Therefore, the upper and
이와 같이, 브러시 드레서(150)에 의해 상/하부 연마패드(P1,P2)를 드레싱함으로써, 연마패드의 변형을 최소화하는 동시에 그 표면의 세정 능력을 더욱 향상시킬 수 있다.As such, by dressing the upper and lower polishing pads P1 and P2 by the
110 : 상정반
120 : 하정반
130 : 내부 기어
140 : 외부 기어
150 : 브러시 드레서
151 : 본체부
152 : 기어치
153a : 상부 브러시 유닛
153b : 하부 브러시 유닛
P1 : 상부 연마패드
P2 : 하부 연마패드110: upper panel 120: lower panel
130: internal gear 140: external gear
150: brush dresser 151: main body
152:
153b: lower brush unit P1: upper polishing pad
P2: Lower Polishing Pad
Claims (7)
링 판 형상의 본체부;
상기 본체부의 외주면에 형성되고, 상기 하정반의 내/외주에 회전 가능하게 구비된 내/외부 기어와 맞물려 상기 본체부를 상기 상/하정반의 원주 방향을 따라 회전시키는 기어치; 및
상기 본체부의 상/하면 전체에 구비되고, 상기 연마패드들을 드레싱하는 복수개의 브러시 유닛을 포함하는 드레싱 장치.In the device for dressing the polishing pads attached to the upper / lower plate while rotating between the upper / lower plate,
A ring plate-shaped body portion;
A gear tooth formed on an outer circumferential surface of the main body and engaged with an inner / outer gear rotatably provided on an inner / outer circumference of the lower plate to rotate the main body along the circumferential direction of the upper / lower plate; And
And a plurality of brush units provided on the entire upper and lower surfaces of the main body and dressing the polishing pads.
상기 본체부는,
PVC 재질로 구성되는 드레싱 장치.The method of claim 1,
The main body portion,
Dressing device composed of PVC material.
상기 브러시 유닛은,
상기 본체부의 상/하면에 일정 간격을 두고 균일하게 배열되는 드레싱 장치.The method of claim 1,
The brush unit,
Dressing device is uniformly arranged at a predetermined interval on the top / bottom of the body portion.
상기 브러시 유닛은,
상기 본체부의 상/하면에 서로 어긋나게 배열되는 구성되는 드레싱 장치.The method of claim 2,
The brush unit,
A dressing device configured to be arranged to be offset from each other on the top / bottom of the main body portion.
상기 하정반 내/외주에 회전 가능하게 구비된 내/외부 기어; 및
상기 내/외부 기어와 맞물리고, 상기 내/외부 기어가 회전됨에 따라 원주 방향으로 이동되면서 상기 연마패드들의 표면을 드레싱하는 브러시 드레서(brush dressor);를 포함하는 웨이퍼 양면 연마장치.An upper / lower plate which adheres the wafer between upper and lower surfaces to which the polishing pads are attached, respectively, and polishes the wafer as they are rotated;
An inner / outer gear rotatably provided in / outside the lower plate; And
And a brush dresser that meshes with the inner / outer gears and moves in the circumferential direction as the inner / outer gears are rotated to dress the surfaces of the polishing pads.
상기 브러시 드레서는,
링 판 형상의 본체부와,
상기 본체부의 외주면에 형성되고, 상기 내/외부 기어와 맞물려 상기 본체부를 상기 상/하정반의 원주 방향을 따라 회전시키는 기어치와,
상기 본체부의 상/하면 전체에 구비되고, 상기 연마패드들을 드레싱하는 복수개의 브러시 유닛을 포함하는 웨이퍼 양면 연마장치.The method of claim 5,
The brush dresser,
The main body of the ring plate shape,
A gear tooth which is formed on an outer circumferential surface of the main body and rotates the main body along the circumferential direction of the upper and lower plates by engaging with the inner and outer gears;
And a plurality of brush units provided on the entire upper and lower surfaces of the main body and dressing the polishing pads.
상기 상정반에 구비된 슬러리 홀들을 통하여 린스가 공급되는 동안, 상기 브러시 드레서가 상기 연마패드들을 드레싱하는 웨이퍼 양면 연마장치.
The method of claim 5,
And a brush dresser to dress the polishing pads while the rinse is supplied through the slurry holes provided in the top plate.
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KR1020180069871A KR20190142667A (en) | 2018-06-18 | 2018-06-18 | Dresser apparatus and wafer double-side polishing apparatus including the same |
Publications (1)
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ID=69062656
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115870868A (en) * | 2022-12-27 | 2023-03-31 | 西安奕斯伟材料科技有限公司 | Loading and unloading device and method and silicon wafer double-side polishing equipment |
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2018
- 2018-06-18 KR KR1020180069871A patent/KR20190142667A/en unknown
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CN115870868A (en) * | 2022-12-27 | 2023-03-31 | 西安奕斯伟材料科技有限公司 | Loading and unloading device and method and silicon wafer double-side polishing equipment |
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