KR20220126540A - Retainer-ring - Google Patents

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KR20220126540A
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Abstract

According to one embodiment of the present invention, a retainer ring comprises: a pad contact surface formed in a lower end part of a body to come in contact with a polishing pad; a groove formed on the pad contact surface at a predetermined interval to form a slurry discharge path; and a rounding unit chamfering-processed in at least three edges where an outer diameter unit on a side of the lower end part of the body and the pad contact surface are connected to each other.

Description

리테이너 링{RETAINER-RING}retainer ring {RETAINER-RING}

본 발명은 화학기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing; CMP) 공정에서 반도체 웨이퍼(Wafer)의 이탈을 방지하기 위해 사용하는 리테이너 링에 관한 것이다.The present invention relates to a retainer ring used to prevent separation of a semiconductor wafer in a chemical mechanical polishing (CMP) process.

반도체 소자의 제조는 웨이퍼에 대한 증착, 식각, 평탄화 작업이 수반되는데, 특히 집적도의 증가로 인한 소자 크기의 감소와 그에 따른 복잡한 기능의 집적회로 구현을 위해 필요한 다층 접속 공정에서는 평탄화(Planarization)의 중요성이 더욱 커진다.The manufacturing of semiconductor devices involves deposition, etching, and planarization operations on the wafer. In particular, the importance of planarization in the multi-layer connection process required for the reduction of device size due to the increase in the degree of integration and the implementation of integrated circuits with complex functions. this gets bigger

평탄화 공정이 제대로 이루어지지 않으면 노광 공정에서 정밀한 패턴을 얻을 수 없고, 도체 및 유전체 증착막의 스텝 커버리지가 좋지 않아 동작 결함을 유발시킬 수 있게 된다.If the planarization process is not performed properly, a precise pattern cannot be obtained in the exposure process, and the step coverage of the conductor and dielectric deposition films is poor, which may cause operational defects.

정밀 평탄화를 위하여 주로 이용되는 CMP 공정은 도 1에 도시된 바와 같이, 화학기계적 연마 장치(1)를 이용하여 웨이퍼(5)와 정반(2)을 회전시키며 슬러리가 연마 대상 박막을 화학적으로 변화시키고, 연마재가 이동하면서 박막과 물리적인 충돌로 막질을 제거한다.As shown in FIG. 1, the CMP process mainly used for precision planarization uses a chemical mechanical polishing apparatus 1 to rotate the wafer 5 and the surface plate 2, and the slurry chemically changes the polishing target thin film. , as the abrasive moves, it physically collides with the thin film to remove the film.

이러한 화학기계적 연마 장치(1)는 회전하는 정반(2) 위에 연마 패드(3)가 위치하고, 그 위에 정반(2)과 반대로 회전하는 헤드(4)가 구성된다.In this chemical mechanical polishing apparatus 1 , a polishing pad 3 is positioned on a rotating surface plate 2 , and a head 4 rotating opposite to the surface plate 2 is configured thereon.

화학기계적 연마 장치(1)의 연마 속도는 기본적으로 박막의 종류와 그 경도에 따라 달라진다. 그리고 동일한 종류의 막질이라도 웨이퍼(5)가 부착된 헤드(4)의 회전속도가 빠를수록, 웨이퍼(5)를 누르는 웨이퍼(5)의 압력이 클수록 연마 속도가 빨라진다.The polishing rate of the chemical mechanical polishing apparatus 1 basically depends on the type and hardness of the thin film. In addition, even with the same type of film quality, the higher the rotation speed of the head 4 to which the wafer 5 is attached, the higher the pressure of the wafer 5 pressing the wafer 5, the faster the polishing rate.

CMP 공정에서 웨이퍼(5)는 분당 수십 내지 수백 RPM(Revolution Per Minute)의 높은 속도로 회전하므로, 그 회전에 따라 웨이퍼(5)가 이탈하는 것을 방지하고 슬러리의 완만한 배출을 유도하기 위하여 웨이퍼(5)의 외측에는 원형의 리테이너 링(6)을 배치한다.In the CMP process, the wafer 5 rotates at a high speed of several tens to several hundred RPM (Revolution Per Minute) per minute, and thus, in order to prevent the wafer 5 from separating according to the rotation and induce a gentle discharge of the slurry, the wafer ( 5) A circular retainer ring 6 is disposed on the outside.

이러한 배치 구조는 연마 패드(3)로부터 리테이너 링(6)의 하단부에 압력이 가해지기 때문에 결과적으로 웨이퍼(5)의 외측 끝단부(5a)는 응력이 걸리게 된다.In this arrangement structure, since pressure is applied to the lower end of the retainer ring 6 from the polishing pad 3, as a result, the outer end portion 5a of the wafer 5 is stressed.

이에 따라, 현재까지도 웨이퍼(5)의 불량률을 감소시키기 위한 일환으로 웨이퍼(5)의 끝단부(5a)를 수 밀리미터 제거하는 방식이 진행되고 있지만, 웨이퍼(5)의 사이즈가 커질수록 제거되는 웨이퍼(5)의 면적이 늘어남에 따라 웨이퍼(5)의 수율 감소에 큰 문제가 되고 있다.Accordingly, even now, a method of removing the end portion 5a of the wafer 5 by several millimeters is in progress as a part of reducing the defect rate of the wafer 5, but the wafer is removed as the size of the wafer 5 increases. As the area of (5) increases, a decrease in the yield of the wafer (5) becomes a big problem.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 그루브(Groove) 사이의 끝단 모서리와 몸체 하부의 일부 모서리를 라운딩(Rounding) 처리하여 연마 패드의 마찰 영향을 최소화함으로써 웨이퍼의 수율 향상에 기여할 수 있는 리테이너 링을 제공하는 데 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and by rounding the end edges between the grooves and some corners of the lower body of the body to minimize the frictional effect of the polishing pad, it can contribute to improving the yield of the wafer. An object of the present invention is to provide a retainer ring with

특히, 본 발명은 웨이퍼의 끝단부 제거 면적을 최소화함으로써 웨이퍼의 수율 증대 및 원가 절감을 이룰 수 있는 리테이너 링을 제공하고자 한다.In particular, an object of the present invention is to provide a retainer ring capable of increasing the yield of the wafer and reducing the cost by minimizing the removal area of the end portion of the wafer.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 여기서 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 problems mentioned above, and other problems not mentioned here will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 리테이너 링은, 몸체의 하단부에 형성되어 연마 패드와 맞닿는 패드 접촉면; 및 패드 접촉면상에 소정의 간격으로 형성되어 슬러리 배출로를 이루는 그루브를 포함한다.The retainer ring according to an embodiment of the present invention includes: a pad contact surface formed at the lower end of the body and in contact with the polishing pad; and grooves formed at predetermined intervals on the pad contact surface to form a slurry discharge path.

이때, 몸체의 하단부 측 외경부와 그루브의 끝단 모서리를 잇는 구간은 라운딩(Rounding) 형상으로 챔퍼링(Chamfering) 가공될 수 있다.In this case, the section connecting the outer diameter of the lower end of the body and the end edge of the groove may be chamfered in a rounding shape.

몸체의 하단부 측 내경부 모서리는 웨이퍼의 끝단부와 맞닿는 직선 구간과, 일부 구간마다 라운딩(Rounding) 형상으로 챔퍼링(Chamfering) 가공된 곡선 구간으로 구획될 수 있다.The lower end-side inner diameter corner of the body may be divided into a straight section in contact with the end of the wafer, and a curved section that is chamfered in a rounding shape for each section.

몸체의 하단부 측 내경부는 직선 구간과 곡선 구간이 구간별로 교번 배치될 수 있다.The inner diameter portion of the lower end side of the body may be alternately arranged in a straight section and a curved section for each section.

몸체의 하단부 측 내경부에 형성된 곡선 구간은 챔퍼링 된 몸체의 하단부 측 외경부 모서리에 비해 상대적으로 작은 라운딩값(R값)을 가질 수 있다.The curved section formed in the inner diameter portion of the lower end of the body may have a relatively small rounding value (R value) compared to the edge of the outer diameter portion of the lower end of the chamfered body.

그루브는 몸체의 하단부 측 내, 외경부를 관통하도록 패드 접촉면의 둘레면을 따라 간격을 두고 함몰 형성되되, 패드 접촉면의 일 지점을 기준으로 각의 크기가 점차적으로 커지거나 작아지는 형태로 상기 패드 접촉면의 둘레면을 따라 사선 배치될 수 있다.The groove is formed to be recessed at intervals along the circumferential surface of the pad contact surface so as to penetrate the inner and outer diameters of the lower end side of the body, and the size of the angle gradually increases or decreases based on one point of the pad contact surface. It may be diagonally arranged along the circumferential surface.

본 발명의 다른 실시예에 따른 리테이너 링은, 몸체의 하단부에 형성되어 연마 패드와 맞닿는 패드 접촉면; 패드 접촉면상에 소정의 간격으로 형성되어 슬러리 배출로를 이루는 그루브; 및 몸체의 하단부 측 외경부와 패드 접촉면이 상호 연결되는 적어도 3면의 모서리에 챔퍼링(Chamfering) 가공되는 라운딩부를 포함한다.The retainer ring according to another embodiment of the present invention includes: a pad contact surface formed at the lower end of the body and in contact with the polishing pad; grooves formed at predetermined intervals on the pad contact surface to form a slurry discharge path; and a rounding part that is chamfered at the corners of at least three surfaces where the outer diameter part of the lower end side of the body and the pad contact surface are interconnected.

라운딩부는 몸체의 하단부 측 외경부와, 그루브를 사이에 둔 패드 접촉면의 모서리 라운딩값(R값)이 서로 상이하도록 가공될 수 있다.The rounding part may be processed so that the outer diameter part of the lower end side of the body and the edge rounding value (R value) of the pad contact surface having the groove therebetween are different from each other.

그루브는 몸체의 하단부 측 내, 외경부를 관통하도록 패드 접촉면의 둘레면을 따라 간격을 두고 사선 배치되는 형태로 함몰 형성될 수 있다.The groove may be formed to be recessed in the form of being diagonally disposed at intervals along the circumferential surface of the pad contact surface so as to penetrate the inner and outer diameter portions of the lower end side of the body.

몸체의 하단부 측 내경부 모서리는 웨이퍼의 슬립 아웃(Slip out)을 방지하도록 직각 단면으로 이루어질 수 있다.The inner diameter edge of the lower end side of the body may have a right-angled cross-section to prevent slip-out of the wafer.

본 발명에 따르면, 리테이너 링은 그루브(Groove) 사이의 끝단 모서리와 몸체 하부의 일부 모서리를 라운딩(Rounding) 처리하여 연마 패드의 마찰 영향을 최소화할 수 있다.According to the present invention, the retainer ring can minimize the frictional effect of the polishing pad by rounding the end edge between the grooves and some edges of the lower body of the body.

이에 따라, 리테이너 링은 웨이퍼의 끝단부 제거 면적을 최소화함으로써 웨이퍼의 수율 증대에 기여할 수 있다.Accordingly, the retainer ring may contribute to an increase in the yield of the wafer by minimizing the removal area of the end portion of the wafer.

도 1은 종래 화학기계적 연마 장치의 작동 예를 도시한 단면 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리테이너 링의 평면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리테이너 링의 저면도.
도 4는 도 3에 표시된 A의 부분 사시도.
도 5 내지 도 6은 도 3에 표시된 A의 변형 실시예를 도시한 부분 사시도.
1 is a cross-sectional view illustrating an operation example of a conventional chemical mechanical polishing apparatus.
2 is a plan view of a retainer ring according to an embodiment of the present invention;
3 is a bottom view of a retainer ring according to an embodiment of the present invention;
Fig. 4 is a partial perspective view of A shown in Fig. 3;
5 to 6 are partial perspective views showing a modified embodiment of A shown in FIG.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is defined by the description of the claims. Meanwhile, the terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, “comprises” or “comprising” refers to the presence or absence of one or more other components, steps, operations and/or elements other than the stated elements, steps, acts and/or elements. addition is not excluded.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

기본 실시예basic example

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리테이너 링의 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리테이너 링의 저면도이고, 도 4는 도 3에 표시된 A의 부분 사시도이다.2 is a plan view of a retainer ring according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a bottom view of the retainer ring according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a partial perspective view of A shown in FIG. 3 .

도 2 내지 도 4를 참조하면, 리테이너 링(10)은 CMP 공정에서 사용되는 소비재 품목 중 하나이다.2 to 4 , the retainer ring 10 is one of the consumer goods used in the CMP process.

리테이너 링(10)은 수지의 일종인 폴리에테르에테르케톤(polyether ether ketone; PEEK), 폴리옥시메틸렌(poly oxy methylene; POM), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide; PPS), 폴리아미드이미드(polyamide-imide; PEI) 중 어느 하나의 재질로 이루어져 일체형으로 제작된다.The retainer ring 10 is a kind of resin such as polyether ether ketone (PEEK), polyoxymethylene (POM), polyphenylene sulfide (PPS), polyamideimide (polyamide- imide; PEI

이러한 리테이너 링(10)은 인서트(300)를 내장한 상태에서 몸체가 상, 하단부(100, 200) 구획되며, 몸체 하단부(200)에 형성된 패드 접촉면(210)은 연마 패드(Polishing Pad)와 접촉하여 소정의 압력이 가해지면서 웨이퍼와 함께 마모된다.In this retainer ring 10, the body is divided into upper and lower parts 100 and 200 in a state in which the insert 300 is embedded, and the pad contact surface 210 formed on the lower body part 200 is in contact with a polishing pad. As a result, a predetermined pressure is applied and the wafer is worn together.

리테이너 링(10)은 연마 공정 시 주입되는 슬러리가 리테이너 링(10) 및 웨이퍼의 회전에 의하여 튀지 않고 완만히 배출되도록, 패드 접촉면(210)에는 소정의 간격으로 슬러리 배출로를 이루는 그루브(240)가 형성된다.The retainer ring 10 has grooves 240 forming a slurry discharge path at predetermined intervals on the pad contact surface 210 so that the slurry injected during the polishing process is gently discharged without splashing due to the rotation of the retainer ring 10 and the wafer. is formed

그루브(240)는 리테이너 링(10)의 하단부(200) 측 내경부(230)와 외경부(230)를 관통하도록, 패드 접촉면(210)의 둘레면을 따라 간격을 두고 사선 배치되는 형태로 함몰 형성된다.Groove 240 is recessed in a shape arranged diagonally at intervals along the circumferential surface of the pad contact surface 210 so as to penetrate the inner diameter portion 230 and the outer diameter portion 230 on the lower end portion 200 side of the retainer ring 10 . is formed

이러한 그루브(240)의 폭(W1, W2)은 패드 접촉면(210)의 둘레면을 따라 동일한 간격으로 이루어질 수 있다.The widths W1 and W2 of the groove 240 may be formed at equal intervals along the circumferential surface of the pad contact surface 210 .

리테이너 링(10)의 하단부(200) 측 외경부(230)와 패드 접촉면(210)이 상호 연결되는 적어도 3면의 모서리에는, 챔퍼링(Chamfering) 가공되는 라운딩부가 형성된다.A rounding part to be chamfered is formed at corners of at least three surfaces where the outer diameter part 230 and the pad contact surface 210 of the lower end part 200 of the retainer ring 10 are interconnected.

라운딩부는 리테이너 링(10)의 하단부(200) 측 외경부(230) 모서리에 형성된 제1 라운딩부(250a)와, 그루브(240)를 사이에 둔 패드 접촉면(210)의 모서리 양단에 각각 형성된 제2, 3 라운딩부(250b, 250c)를 포함한다.The rounding part includes the first rounding part 250a formed at the edge of the outer diameter part 230 on the lower end 200 side of the retainer ring 10, and the first rounding part 250a formed at both ends of the edge of the pad contact surface 210 with the groove 240 interposed therebetween. 2 and 3 rounding portions 250b and 250c are included.

제1 라운딩부(250a)의 라운딩값(R1)과, 제2 라운딩부(250b) 및 제3 라운딩부(250c)의 라운딩값(R2, R3)이 서로 상이하게 가공될 수 있다.The rounding value R1 of the first rounding part 250a and the rounding values R2 and R3 of the second rounding part 250b and the third rounding part 250c may be processed to be different from each other.

CMP 공정 시 연마 패드의 회전속도가 빠를수록 웨이퍼의 끝단부에 응력이 크게 걸리므로, 웨이퍼 끝단부에 가해지는 연마 패드의 마찰 영향을 최소화하기 위하여 제1 라운딩부(250a)의 라운딩값(R1)은 제2, 3 라운딩부(250b, 250c)의 라운딩값(R2, R3)보다 상대적으로 클 수 있다. 즉, 이러한 조건은 리테이너 링(10)의 하단부(200) 면적을 감소시켜 웨이퍼가 전체적으로 고르게 가압된 상태에서 연마 작업이 수행될 수 있도록 한다.The higher the rotation speed of the polishing pad during the CMP process, the greater the stress is applied to the end of the wafer. may be relatively larger than the rounding values R2 and R3 of the second and third rounding units 250b and 250c. That is, this condition reduces the area of the lower end 200 of the retainer ring 10 so that the polishing operation can be performed while the entire wafer is evenly pressed.

따라서, 제1, 2, 3 라운딩부(250a, 250b, 250c)의 라운딩값(R1, R2, R3) 설정 조건은, 웨이퍼에 가해지는 압력을 균일하게 만들어 리테이너 링(10)과 웨이퍼에 가해지는 최적 압력을 산출할 수 있도록 한다.Accordingly, the conditions for setting the rounding values R1, R2, and R3 of the first, second, and third rounding parts 250a, 250b, and 250c are to make the pressure applied to the wafer uniform, so that the retainer ring 10 and the wafer are to calculate the optimum pressure.

한편, 리테이너 링(10)의 하단부(200) 측 내경부(230) 모서리는 웨이퍼의 슬립 아웃(Slip out)을 방지하도록 직각 단면으로 이루어질 수 있다.Meanwhile, the edge of the inner diameter portion 230 on the lower end 200 side of the retainer ring 10 may have a right-angled cross-section to prevent slip-out of the wafer.

변형 실시예Variant Examples

도 5 내지 도 6은 도 3에 표시된 A의 변형 실시예를 도시한다.5 to 6 show a modified embodiment of A indicated in FIG. 3 .

도 5에서의 리테이너 링은 제1, 2, 3 라운딩부(250a, 250b, 250c)의 라운딩값(R1, R2, R3) 조건을 동일하게 하여, 웨이퍼의 구간별 가압 분포를 균일하게 할 수 있다.The retainer ring in FIG. 5 makes the conditions of the rounding values R1, R2, and R3 of the first, second, and third rounding parts 250a, 250b, and 250c the same, so that the pressure distribution for each section of the wafer can be uniform. .

그루브(240)의 구간별 폭(W1, W2) 조건은 상이할 수 있다. 예컨대, 그루브(240)는 패드 접촉면(210)의 일 지점을 기준으로 각의 크기가 점차적으로 커지거나 작아지는 형태로 패드 접촉면(210)의 둘레면을 따라 사선 배치될 수 있다. 이러한 조건은, 리테이너 링의 회전 방향과 속도를 고려하여, 원심력에 의해 슬러리의 배출을 보다 원활하게 할 수 있다.Conditions of the widths W1 and W2 for each section of the groove 240 may be different. For example, the groove 240 may be diagonally disposed along the circumferential surface of the pad contact surface 210 in such a manner that the size of the angle gradually increases or decreases based on one point of the pad contact surface 210 . Under these conditions, in consideration of the rotation direction and speed of the retainer ring, it is possible to more smoothly discharge the slurry by centrifugal force.

한편, 리테이너 링의 하단부(200) 측 내경부(230) 모서리는 웨이퍼의 끝단부와 맞닿는 직선 구간(230a)과, 일부 구간마다 라운딩(Rounding) 형상으로 챔퍼링(Chamfering) 가공된 곡선 구간(230b)으로 구획될 수 있다.On the other hand, the edge of the inner diameter part 230 on the lower end 200 side of the retainer ring is a straight section 230a in contact with the end of the wafer, and a curved section 230b that is chamfered in a rounding shape for some sections. ) can be delimited.

리테이너 링 몸체의 하단부(200) 측 내경부(230)는 직선 구간(230a)과 곡선 구간(230b)이 구간별로 교번 배치될 수 있다.In the inner diameter portion 230 on the lower end 200 side of the retainer ring body, a straight section 230a and a curved section 230b may be alternately arranged for each section.

리테이너 링 몸체의 하단부(200) 측 내경부(230)에 형성된 곡선 구간(230b)은 챔퍼링 된 하단부(200) 측 외경부(220) 모서리(제1 라운딩부; 250a)에 비해 상대적으로 작은 라운딩값(R값)을 가질 수 있다.The curved section 230b formed in the inner diameter portion 230 on the lower end 200 side of the retainer ring body has a relatively small rounding compared to the corner (first rounding portion; 250a) of the outer diameter portion 220 on the lower end 200 side that is chamfered. It can have a value (R value).

도 6에서의 리테이너 링은 제1, 2, 3 라운딩부(250a, 250b, 250c)의 라운딩값(R1, R2, R3) 조건과, 곡선 구간(230b)의 라운딩값(R4) 조건이 서로 상이하다. R1은 R2 및 R3에 비해 크거나 같고, R2와 R3는 같고, R4는 R1 내지 R3에 비해 상대적으로 작는 라운딩값을 갖는다.In the retainer ring in FIG. 6 , the conditions for the rounding values R1, R2, and R3 of the first, second, and third rounding units 250a, 250b, and 250c and the conditions for the rounding value R4 of the curved section 230b are different from each other. do. R1 is greater than or equal to R2 and R3, R2 and R3 are the same, and R4 has a smaller rounding value than R1 to R3.

이러한 조건은, 웨이퍼가 끝단부로 갈수록 가압력이 세지는 것에 기인한 결과로, 결과적으로 웨이퍼가 전체적으로 균일하게 가압된 상태에서 연마되도록 하여 끝단부 제거율(에지 제거율)을 줄일 수 있도록 한다.This condition is due to the fact that the pressing force becomes stronger toward the end of the wafer, and as a result, the wafer is polished in a uniformly pressed state as a result, thereby reducing the end removal rate (edge removal rate).

그루브(240)의 구간별 폭(W1, W2) 조건은 같거나 상이할 수 있다.Conditions of the widths W1 and W2 for each section of the groove 240 may be the same or different.

본 발명은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical spirit of the present invention.

10: 리테이너 링
100: 상단부
110: 헤드 체결면
120: 볼트홈
200: 하단부
210: 패드 접촉면
220: 외경부
230: 내경부
230a: 직선 구간
230b: 곡선 구간
240: 그루브
250a: 제1 라운딩부
250b: 제2 라운딩부
250c: 제3 라운딩부
300: 인서트
10: retainer ring
100: upper part
110: head fastening surface
120: bolt groove
200: lower part
210: pad contact surface
220: outer diameter
230: inner diameter
230a: straight section
230b: curve section
240: groove
250a: first rounding part
250b: second rounding part
250c: third rounding part
300: insert

Claims (8)

CMP 공정에서 이용되는 몸체가 상, 하단부로 구획된 리테이너 링으로서,
상기 몸체의 하단부에 형성되어 연마 패드와 맞닿는 패드 접촉면; 및
상기 패드 접촉면상에 소정의 간격으로 형성되어 슬러리 배출로를 이루는 그루브를 포함하고,
상기 몸체의 하단부 측 외경부와 상기 그루브의 끝단 모서리를 잇는 구간은 라운딩(Rounding) 형상으로 챔퍼링(Chamfering) 가공되며,
상기 몸체의 하단부 측 내경부 모서리는
웨이퍼의 끝단부와 맞닿는 직선 구간과,
일부 구간마다 라운딩(Rounding) 형상으로 챔퍼링(Chamfering) 가공된 곡선 구간으로 구획되는 것인 리테이너 링.
A retainer ring in which the body used in the CMP process is divided into upper and lower parts,
a pad contact surface formed at the lower end of the body and in contact with the polishing pad; and
and grooves formed at predetermined intervals on the pad contact surface to form a slurry discharge path,
The section connecting the outer diameter of the lower end of the body and the end edge of the groove is chamfered in a rounding shape,
The lower end side of the inner diameter corner of the body is
A straight section in contact with the end of the wafer,
A retainer ring that is divided into curved sections processed by chamfering in a rounding shape for each section.
제1항에 있어서,
상기 몸체의 하단부 측 내경부는
상기 직선 구간과 상기 곡선 구간이 구간별로 교번 배치되는 것인 리테이너 링.
According to claim 1,
The inner diameter of the lower end of the body
A retainer ring in which the straight section and the curved section are alternately arranged for each section.
제1항에 있어서,
상기 몸체의 하단부 측 내경부에 형성된 곡선 구간은 챔퍼링 된 상기 몸체의 하단부 측 외경부 모서리에 비해 상대적으로 작은 라운딩값(R값)을 갖는 것인 리테이너 링.
According to claim 1,
The curved section formed on the inner diameter portion of the lower end of the body has a relatively small rounding value (R value) compared to the chamfered edge of the outer diameter on the lower end of the body.
제1항에 있어서,
상기 그루브는
상기 몸체의 하단부 측 내, 외경부를 관통하도록 상기 패드 접촉면의 둘레면을 따라 간격을 두고 함몰 형성되되,
상기 패드 접촉면의 일 지점을 기준으로 각의 크기가 점차적으로 커지거나 작아지는 형태로 상기 패드 접촉면의 둘레면을 따라 사선 배치되는 것인 리테이너 링.
According to claim 1,
the groove is
Doedoe recessed at intervals along the circumferential surface of the pad contact surface so as to penetrate the inner and outer diameters of the lower end side of the body,
The retainer ring is arranged obliquely along the circumferential surface of the pad contact surface in a form in which the size of the angle gradually increases or decreases based on one point of the pad contact surface.
CMP 공정에서 이용되는 몸체가 상, 하단부로 구획된 리테이너 링으로서,
상기 몸체의 하단부에 형성되어 연마 패드와 맞닿는 패드 접촉면;
상기 패드 접촉면상에 소정의 간격으로 형성되어 슬러리 배출로를 이루는 그루브; 및
상기 몸체의 하단부 측 외경부와 상기 패드 접촉면이 상호 연결되는 적어도 3면의 모서리에 챔퍼링(Chamfering) 가공되는 라운딩부를 포함하는 리테이너 링.
A retainer ring in which the body used in the CMP process is divided into upper and lower parts,
a pad contact surface formed at the lower end of the body and in contact with the polishing pad;
grooves formed at predetermined intervals on the pad contact surface to form a slurry discharge path; and
A retainer ring including a rounding part which is chamfered at the corners of at least three surfaces where the outer diameter part of the lower end side of the body and the pad contact surface are interconnected.
제5항에 있어서,
상기 라운딩부는
상기 몸체의 하단부 측 외경부와, 상기 그루브를 사이에 둔 상기 패드 접촉면의 모서리 라운딩값(R값)이 서로 상이하도록 가공된 것인 리테이너 링.
6. The method of claim 5,
The rounding part
The retainer ring which is processed so that the outer diameter part of the lower end side of the body and the edge rounding value (R value) of the pad contact surface with the groove interposed therebetween are different from each other.
제5항에 있어서,
상기 그루브는
상기 몸체의 하단부 측 내, 외경부를 관통하도록 상기 패드 접촉면의 둘레면을 따라 간격을 두고 사선 배치되는 형태로 함몰 형성되는 것인 리테이너 링.
6. The method of claim 5,
the groove is
A retainer ring that is formed to be recessed in a shape disposed diagonally at intervals along the circumferential surface of the pad contact surface so as to penetrate the inner and outer diameters of the lower end side of the body.
제5항에 있어서,
상기 몸체의 하단부 측 내경부 모서리는
웨이퍼의 슬립 아웃(Slip out)을 방지하도록 직각 단면으로 이루어지는 것인 리테이너 링.
6. The method of claim 5,
The lower end side of the inner diameter corner of the body is
A retainer ring of a right angle cross section to prevent slip out of the wafer.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009033086A (en) * 2007-06-26 2009-02-12 Nippon Seimitsu Denshi Co Ltd Retainer ring for cmp (chemical mechanical polishing) apparatus
KR20100057815A (en) * 2007-07-19 2010-06-01 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 Retaining ring with shaped profile
US20110151755A1 (en) * 2005-05-24 2011-06-23 Entegris, Inc. Cmp retaining ring
KR20190104696A (en) * 2018-03-02 2019-09-11 주식회사 윌비에스엔티 Retainer ring of chemical and mechanical polishing apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110151755A1 (en) * 2005-05-24 2011-06-23 Entegris, Inc. Cmp retaining ring
JP2009033086A (en) * 2007-06-26 2009-02-12 Nippon Seimitsu Denshi Co Ltd Retainer ring for cmp (chemical mechanical polishing) apparatus
KR20100057815A (en) * 2007-07-19 2010-06-01 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 Retaining ring with shaped profile
KR20190104696A (en) * 2018-03-02 2019-09-11 주식회사 윌비에스엔티 Retainer ring of chemical and mechanical polishing apparatus

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