KR20240063737A - 도전성 웨이퍼 기판 처리용 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화 장비 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도전성 웨이퍼 기판 처리용 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화 장비를 개시하며, 상기 도전성 웨이퍼 기판 처리용 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화 장비는 제1, 제2 전극을 포함하는 전원; 도전성을 가지며, 제1 전극과 연결되는 연마 테이블; 도전성 웨이퍼 기판의 하나의 연마면에 접할 수 있는 작용층을 적어도 포함하고, 작용층은 절연 소재로 제조되며 구멍을 포함하고, 상기 구멍 내에는 도전성 화학액이 수용되는 연마 패드; 및 도전성을 갖고, 제2 전극과 연결되며, 하면이 연마면의 배면에 접할 수 있는 연마 헤드를 포함하고; 제1 전극, 연마 테이블, 화학액, 도전성 웨이퍼 기판, 연마 헤드, 제2 전극은 순차적으로 통전 회로를 형성하여, 도전성 웨이퍼 기판의 연마면에 전기화학적 반응층을 형성하며; 연마 헤드는 도전성 웨이퍼 기판을 연마 패드에 대해 상대적으로 움직여 전기화학적 반응층의 화학적-기계적 연마를 구현할 수 있다. 본 발명은 웨이퍼 기판 표면의 전기화학적 반응을 도입하여, 기판 재료의 제거 속도를 향상시키고, 연마/평탄화 효율을 향상시키며, 장비 운영 비용을 절감할 수 있다.
Description
본 발명은 반도체 집적 회로 칩 제조 분야에 관한 것이고, 특히 도전성 웨이퍼 기판 처리용 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화(Electrochemical Mechanical Polishing and Planarization) 장비에 관한 것이다.
웨이퍼 기판 및 반도체 소자의 제조 과정에는 연마, 표면 평탄화 등의 공정이 포함되는데, 일반적으로 기계적 연마, 화학적-기계적 연마 또는 평탄화 등의 기술을 사용하여 웨이퍼 기판 캐리어 헤드(연마 헤드)를 통해 웨이퍼 배면에 압력을 가하고, 압력, 연마 헤드의 회전 속도, 연마반의 회전 속도, 연마액의 액체 유량 등 파라미터를 제어하며, 연마 패드에서 웨이퍼 기판의 전면 또는 박막 표면에 대해 연마 또는 평탄화 처리를 수행한다. 기계적 연마에 비해, 화학적-기계적 연마 및 화학적-기계적 연마 평탄화는 연마액의 조성을 조절함으로써 웨이퍼 기판 표면에 화학 반응을 일으켜, 더 높은 연마 또는 평탄화 처리 효율을 구현할 수 있고, 동시에 더 높은 평탄도, 더 낮은 결함도 등을 포함하여 더 나은 연마 또는 평탄화 처리 효과를 구현할 수 있다.
도전성 웨이퍼 기판은 도전 유형에 따라 벌크 도전성(도전성 기판) 및 표면 도전성(표면층 도전성 웨이퍼 기판)으로 구분되고, 벌크 도전성 웨이퍼 기판 재료는 그 자체로 우수한 도전 특성을 가지며, 도핑된 4H-SiC 등을 포함할 수 있다. 표면 도전성 웨이퍼 기판은 벌크상에서는 도전되지 않을 수 있지만, 실리콘 웨이퍼 기판 표면에 증착된 금속 박막 등과 같은 표면층에서는 도전될 수 있다.
도전성 기판 또는 표면층 도전성 웨이퍼 기판의 연마 및 평탄화 공정은 특수한 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화 기술을 채택할 수 있다. 화학적-기계적 연마 및 평탄화를 기반으로 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화는 웨이퍼 기판 또는 웨이퍼 기판 표면 박막의 도전 특성을 추가로 이용하여 전류 경로를 형성하고, 웨이퍼 기판 또는 박막 표면에서 전기화학적 반응을 일으킬 수 있으며, 회로 시스템의 정밀 제어를 통해, 웨이퍼 기판 또는 웨이퍼 기판 표면의 박막 표면에 전기화학적 반응층을 형성하고, 전기화학적 반응층에 화학적-기계적 연마를 추가로 수행함으로써, 표면 화학 반응 속도를 향상시켜 화학적-기계적 연마 및 평탄화 효율을 향상시킬 수 있다. 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화 장비 공정에서, 화학적-기계적 연마 및 평탄화 기능을 구현하는 연마액은 동시에 웨이퍼 기판 표면에서 전기화학적 반응을 구현하는 전해액이기도 하며, 액체의 화학 조성, 액체의 도전율 등은 상응하게 조절되어야 한다.
탄화규소 기판 재료의 연마 공정을 예로 들면, 탄화규소 재료는 경도가 높아 단순한 기계적 연마를 사용하여 연마 패드에서 연마면을 연마하려면, 웨이퍼 배면에 높은 압력을 가해야 하며, 조건이 까다롭고, 제거율이 극히 낮으며, 장비의 생산 효율이 낮고, 연마 패드 등 소모품의 소모가 크며, 비용이 높다. 화학적-기계적 연마 가공은 탄화규소 기판 표면을 산화시키는 등과 같이 먼저 화학적으로 개질하여 표면 경도를 낮춰 재료 연마 속도를 향상시키고, 연마 장비의 생산 효율을 향상시킬 수 있다. 그러나, 탄화규소 재료는 화학적 성질이 안정적이고, 표면 산화 속도가 느리므로, 화학적-기계적 연마 공정에서 강력한 산화성을 갖는 연마액을 선택할 필요가 있어, 높은 장비 하드웨어의 내식성 등이 요구되며, 장비 제조 비용 및 운영 신뢰성에 직접적인 영향을 미친다. 마찬가지로 탄화규소 재료는 화학적 성질이 안정적이고, 표면 산화 속도가 느리므로, 탄화규소의 화학적-기계적 연마의 제거율은 여전히 낮고, 현재 대규모 생산의 요구 사항에 완전히 도달하지 못하였다. 도전성 탄화규소 기판 재료의 경우, 화학적-기계적 연마 효율의 병목 현상을 극복하기 위해, 전기화학적-기계적 연마 기술을 사용하여, 전기화학적 반응을 통해 탄화규소 표면을 산화시킬 수 있으며, 일정한 전류 밀도를 구현할 수 있다면, 탄화규소 표면의 산화 효율을 현저히 가속화할 수 있고, 화학적-기계적 연마와 계속 협력하면, 탄화규소 재료의 제거율을 현저히 높일 수 있으며, 그에 따라 장비 운영 효율을 향상시키고, 장비 운영 비용을 절감한다. 아울러, 전기화학적-기계적 연마 공정은 강한 산화성 연마액/전해액에 의존할 필요가 없으므로, 장비 재료의 선택 범위를 확장하고, 장비 비용을 절감하며, 부품의 수명을 늘리고, 장비 운영 신뢰성을 향상시키며, 연속 운영 시간을 연장하고, 운영 비용을 더 절감할 수 있다.
회로 아키텍처 설계는 전기화학적-기계적 연마, 평탄화 장비의 핵심이다. 현재 시장에는 아직 대규모 생산에 적합한 전기화학적-기계적 연마, 평탄화 장비가 없다. 종래의 전기화학적-기계적 연마, 평탄화 장비/장치는 크게 두 부류로 나눌 수 있다. 첫번째 유형은 통상적인 화학적-기계적 연마, 평탄화 장비의 다음과 같은 기본 설계를 따른다: 연마 테이블은 수평으로 안착되고, 원주 방향으로 회전할 수 있으며; 연마 패드는 연마 테이블의 상면에 안착되고, 연마 패드의 하면은 연마 테이블의 최상면과 접하며, 액체 공급 시스템은 연마 패드 상면에 연마액을 수송하고; 연마 테이블/연마 패드의 상부는 웨이퍼 기판 캐리어 헤드(연마 헤드)이며, 연마 헤드의 하부는 웨이퍼 기판이고, 연마면(전면)은 하향 안착되며, 연마 헤드는 웨이퍼 기판 배면에 압력을 가하여, 연마 패드에서 웨이퍼 기판의 전면에 대해 연마 또는 평탄화 처리를 수행한다. 통상적인 화학적-기계적 연마, 평탄화 장비 설계를 기반으로, 첫번째 유형의 전기화학적-기계적 연마, 평탄화 장비는 연마 테이블 및 연마 패드의 설계를 변경하여 도전성 웨이퍼 기판 표면을 통한 회로 아키텍처를 구현한다. 하나의 도전성 연마 테이블은 전원의 제1 전극과 연결되고, 연마 테이블에 접하는 연마 패드 자체는 절연 소재로 제조되지만, 두께 방향으로 관통하는 구멍이 설계되어 있어, 연마 패드가 침윤될 경우 구멍 내에 화학액이 충전된다. 동시에, 절연 소재의 연마 패드 상면에는 복수의 도전성 접촉 헤드가 추가로 장착되는데, 이는 일반적으로 금속 도체 소재이고, 연마 패드와 함께 회전한다. 복수의 도전성 접촉 헤드는 서로 연결되어 최종적으로 전원의 제2 전극과 연결된다. 첫번째 유형의 전기화학적-기계적 연마, 평탄화 장비 작동 시, 웨이퍼 기판 캐리어 헤드(연마 헤드)가 웨이퍼 배면에 압력을 가하고, 웨이퍼 기판의 전면은 연마 패드에 접하며, 연마 패드 구멍 내의 화학액 및 연마 패드 상면의 도전성 접촉 헤드는 각각 도전성 웨이퍼 기판의 전면과 전기적 접촉을 구현하여, 전원의 제1 전극 - 도전성 연마 테이블 - 연마 패드 구멍 내 도전성 화학액 - 도전성 웨이퍼 기판의 전면 - 연마 패드 상면의 도전성 접촉 헤드 - 전원의 제2 전극의 통전 회로를 완성할 수 있다. 첫번째 유형의 전기화학적-기계적 연마, 평탄화 장비는 도전성 웨이퍼 기판의 연마와, 표면층 도전성 웨이퍼 기판의 평탄화 공정에도 적합하도록 설계된다. 이러한 설계의 가장 큰 어려움은 연마 패드 상면의 도전성 접촉 헤드의 설계 및 재료 선택이다. 연마 테이블과 연마 헤드가 각각 독립적으로 회전하는 동시에, 연마 헤드가 웨이퍼 배면에 압력을 가하므로, 자주 접하는 문제에는 도전성 접촉 헤드 재료 표면의 화학적 안정성 및 웨이퍼 기판과의 전기적 접촉의 신뢰성, 도전성 접촉 헤드로 인한 웨이퍼 기판 표면의 긁힘, 입자 오염 및 금속 오염, 도전성 접촉 헤드 재료 자체의 마모 및 연마 패드의 비용, 사용 수명 등이 포함된다.
두번째 유형의 전기화학적-기계적 연마 장치는 통상적인 기계적 박형화, 표면 연마 시스템에 기반하여 다음과 같이 설계된다: 웨이퍼 기판은 연마 테이블에서 상향으로 수평으로 안착되고, 연마 테이블/웨이퍼 기판의 상부는 연마 헤드이며, 연마 헤드의 하부에는 연마 패드가 부착되고, 연마 패드는 두께 방향으로 관통하는 구멍이 필요 없다. 연마 헤드/연마 패드는 회전하는 동시에, 웨이퍼 기판 전면에 압력을 가하고, 웨이퍼 기판에 대해 박형화 또는 표면 연마 처리를 수행한다. 두번째 유형의 전기화학적-기계적 연마 장치에서, 도전성 웨이퍼 기판은 도전성 연마 테이블을 통해 전원의 제1 전극과 연결된다. 동시에, 연마 테이블, 웨이퍼 기판 및 연마 헤드의 하부는 모두 도전성 화학액에 침지되고, 마찬가지로 도전성 화학액에 침지된 하나의 통전 전극을 통해 전원의 제2 전극과 연결될 수 있다. 이러한 설계를 통해 전원의 제1 전극 - 도전성 연마 테이블 - 도전성 웨이퍼 기판 - 도전성 화학액 - 도전성 화학액에 침지된 통전 전극 - 전원의 제2 전극 사이에 하나의 통전 회로를 형성할 수 있다. 두번째 유형의 전기화학적-기계적 연마 장치에서, 웨이퍼 기판은 도전성 화학액에 완전히 침지되고, 도전성 화학액은 일반적으로 통전 전극을 안착하기 위해 일정한 깊이를 필요로 하므로 웨이퍼 기판 표면의 전기화학 연마에 의해 생성된 부산물을 빠르고 효과적으로 제거하기 어렵고, 웨이퍼 기판의 빠른 로딩 및 언로딩 또한 어렵다.
종래기술의 단점을 극복하기 위해, 본 발명은 도전성 웨이퍼 기판의 연마 및 평탄화의 고성능, 고효율, 저비용을 구현할 수 있는 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화 장비의 새로운 설계를 제공한다.
기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 다음과 같은 기술적 방안을 채택한다: 도전성 웨이퍼 기판 처리용 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화 장비로서,
제1 전극 및 제2 전극이 마련되는 전원;
도전성을 갖고, 제1 전극과 연결되는 연마 테이블;
연마 테이블의 상면에 배치되는 연마 패드 - 연마 패드는, 도전성 웨이퍼 기판의 하나의 연마면에 접할 수 있는 작용층을 적어도 포함하고, 상기 작용층은 절연 소재로 제조되며, 작용층에는 두께 방향으로 관통하는 구멍이 마련되고, 상기 구멍 내에는 도전성을 갖는 화학액이 수용됨 -; 및
도전성을 갖고, 제2 전극과 연결되는 연마 헤드 - 연마 헤드의 하면은 도전성 웨이퍼 기판의 연마면의 배면에 접할 수 있음 - 를 포함하고;
상기 제1 전극, 연마 테이블, 화학액, 도전성 웨이퍼 기판, 연마 헤드, 제2 전극은 순차적으로 통전 회로를 형성하여, 도전성 웨이퍼 기판의 연마면에 전기화학적 반응층을 형성하며;
상기 연마 헤드는 도전성 웨이퍼 기판을 연마 패드에 대해 상대적으로 움직이도록 하여 전기화학적 반응층의 화학적-기계적 연마를 구현할 수 있다.
추가적으로, 상기 연마 테이블은 자체의 축심을 중심으로 회전할 수 있고; 상기 연마 헤드는 자체의 축심을 중심으로 회전할 수 있으며, 연마 테이블에 대해 상대적으로 움직일 수 있다.
추가적으로, 상기 구멍의 수는 복수개이다.
추가적으로, 상기 구멍의 총면적은 작용층 면적의 5-70%를 차지한다.
추가적으로, 상기 구멍의 총면적은 작용층 면적의 5-50%를 차지한다.
추가적으로, 상기 연마 패드는 작용층이거나; 또는 상기 연마 패드는 이중층 또는 다중층 구조이고, 최상층은 작용층이고, 그 하부의 하나 이상의 층은 절연층이며, 상기 구멍은 연마 패드 전체의 두께 방향으로 관통한다.
추가적으로, 상기 연마 패드는 이중층 또는 다중층 구조이고, 최상층은 작용층이며, 그 하부의 하나 이상의 층은 도전층이고, 상기 도전층은 천공없이 막혀있거나 구멍과 연결되는 천공을 갖는다.
추가적으로, 도전성 웨이퍼 기판의 연마면에 전기화학적 반응층을 형성하는 단계와 전기화학적 반응층에 대해 화학적-기계적 연마를 수행하는 단계는 동기적으로 수행되거나; 도전성 웨이퍼 기판의 연마면에 전기화학적 반응층을 형성하는 단계와 전기화학적 반응층에 대해 화학적-기계적 연마를 수행하는 단계는 순차적으로 수행된다.
추가적으로, 상기 연마 헤드는,
도전성 웨이퍼 기판의 상하 이동 움직임을 제어하도록 구성된 제1 압력 매체 챔버; 및
흡착 어셈블리를 제어하고, 제2 압력 매체 챔버 내부의 기압을 변경함으로써 도전성 웨이퍼 기판에 대한 흡착 어셈블리의 흡착 또는 분리를 구현하도록 구성된 제2 압력 매체 챔버를 포함하고;
상기 흡착 어셈블리는 변형 가능한 가요성 부재, 및 가요성 부재를 지지하는 지지 부재를 포함하며, 상기 흡착 어셈블리에는 전원의 접속점이 구비된다.
추가적으로, 상기 가요성 부재는 도전성 가요성 멤브레인이고, 상기 지지 부재는 금속 부재이며, 상기 금속 부재는 전원의 접속점을 형성한다.
추가적으로, 상기 가요성 부재는 경량 금속판 및 가요성 멤브레인을 포함하고, 상기 경량 금속판에는 가요성 멤브레인을 장착하기 위한 복수의 개구홀이 마련되며, 상기 경량 금속판은 전원의 접속점을 형성한다.
추가적으로, 상기 가요성 부재는 경량 금속판을 포함하고, 상기 경량 금속판은 전원의 접속점을 형성한다.
추가적으로, 상기 경량 금속판의 표면에는 백금 코팅층이 마련된다.
추가적으로, 상기 가요성 부재는 절연성 가요성 멤브레인이고, 가요성 부재의 내부에는 도전성 코일이 피복되어 있으며, 상기 도전성 코일은 전원의 접속점을 형성한다.
추가적으로, 상기 연마 테이블은 동심 및 동축으로 마련된 연마 상반 및 연마 하반을 포함하고, 연마 하반은 회전 중심축과 연결된다.
추가적으로, 상기 연마 상반은 금속 소재 또는 합금 소재로 이루어진다.
추가적으로, 상기 연마 상반에는 백금 코팅층이 마련된다.
추가적으로, 상기 전원으로부터 연결되는 도선은 회전 중심축을 통과하여 연마 상반과 연결된다.
추가적으로, 상기 연마 테이블은 가열 또는 냉각 기능을 구비한다.
추가적으로, 상기 연마 테이블은 온도 제어 장치와 연결된다.
추가적으로, 연마 패드에 화학액을 수송하되, 화학액을 연마 패드 상면으로 수송할 수 있는 화학액 공급 시스템을 더 포함한다.
추가적으로, 화학액을 연마 상반으로부터 구멍 바닥으로 수송할 수 있는 화학액 공급 시스템을 더 포함한다.
추가적으로, 상기 화학액 공급 시스템에는 화학액의 출력량을 조절하도록 구성된 유량 제어 유닛; 또는 화학액의 출력 온도를 조절하는 온도 제어 유닛; 또는 화학액의 출력 농도를 조절하는 농도 제어 유닛이 마련된다.
추가적으로, 상기 화학액은 연마용 나노 입자가 산성 또는 알칼리성 용액에 분산되어 형성된 연마액으로, pH>8 또는 pH<5이다.
추가적으로, 도전성 웨이퍼 기판의 연마면에 전기화학적 반응층을 형성하는 경우, 웨이퍼 기판의 연마 헤드에 연결되는 제2 전극은 양극이고, 연마 테이블에 연결되는 제1 전극은 음극이다.
추가적으로, 상기 전원은 전류가 ≤20A인 정전류 전원이거나; 상기 전원은 전압이 ≤220V인 정전압 전원이다.
추가적으로, 상기 연마 테이블의 외연에 배리어(barrier)가 형성되어 연마 패드의 외연에 배치되거나, 또는 연마 패드의 외연에 배리어가 형성되고, 연마 패드의 상면에 대한 배리어의 높이는 H≤3mm이다.
추가적으로, 상기 구멍의 직경은 3mm보다 크거나 같다.
추가적으로, 상기 구멍은 원형 또는 직사각형 또는 정육각형 또는 별모양이고, 어레이 또는 동심원으로 분포된다.
본 발명은 완전히 새로운 전기화학적-기계적 연마, 평탄화 장비의 회로 아키텍처 설계에 관한 것이다. 첫번째 유형의 전기화학적-기계적 연마, 평탄화 장비와 유사하게, 절연 소재의 연마 패드는 도전성 연마 테이블의 상면에 접하고, 두께 방향으로 관통하는 구멍이 마련되며, 구멍 내에는 액체 공급암으로부터 연마 패드에 수송되는 화학액이 수용되고, 화학액은 도전성을 갖는다. 첫번째 유형의 전기화학적-기계적 연마, 평탄화 장비와 상이하게, 연마 패드는 도전성 접촉 헤드 설계가 필요 하지 않으나, 웨이퍼 기판 캐리어 헤드(연마 헤드)는 도전성을 갖는다. 연마 헤드가 웨이퍼 배면에 압력을 가하는 경우, 웨이퍼 기판의 전면은 연마 패드에 접하여, 전원의 제1 전극 - 도전성 연마 테이블 - 연마 패드 두께를 관통하는 구멍 내 화학액 - 도전성 웨이퍼 기판 - 도전성 연마 헤드 - 전원의 제2 전극 사이의 통전 회로를 구축할 수 있다. 전원의 제1 전극 및 제2 전극의 극성은 설계된 웨이퍼 기판 표면의 전기화학적 반응에 의해 결정된다. 도전성 탄화규소 웨이퍼 기판을 예로 들면, 연마 패드의 구멍에 도전성 화학액이 수용되고, 전기화학적 반응에서 연마 테이블의 상반이 음극이며 웨이퍼 기판 표면(연마 헤드)이 양극일 경우, 도전성 탄화규소 웨이퍼 기판의 표면을 산화시킬 수 있다.
도전성 웨이퍼 기판의 전기화학적-기계적 연마/평탄화 공정에서, 연마 테이블 및 연마 테이블의 상면에 접하는 연마 패드는 연마 테이블의 축심을 중심으로 회전하고; 연마 헤드의 기판은 연마 헤드의 축심을 중심으로 회전하며, 연마 테이블에 대해 상대적으로 움직일 수 있고; 웨이퍼 기판은 연마 헤드와 함께 회전하고 연마 패드에 접하지만 연마 패드에 대해 상대적으로 움직인다. 도전성 웨이퍼 기판 표면이 연마 패드 상의 구멍 영역을 통과할 때 전기화학적 반응이 일어나고, 연마 패드 상의 비구멍 영역을 통과할 때 화학적-기계적 연마/평탄화를 수행한다. 웨이퍼 기판이 연마 헤드와 함께 회전하고 연마 테이블에 대해 상대적으로 움직이는 경우, 도전성 웨이퍼 기판의 표면에서 전기화학적 반응 및 화학적-기계적 연마/평탄화를 연속적이고 반복적으로 완료함으로써, 도전성 웨이퍼 기판 표면의 전기화학적-기계적 연마/평탄화를 구현할 수 있다.
본 발명의 유익한 효과는 다음과 같은 효과를 포함한다. 1) 전기화학적-기계적 연마 도전성 웨이퍼 기판은, 기계적 연마 또는 통상적인 화학적-기계적 연마/평탄화에 비해, 웨이퍼 기판 표면에 전기화학적 반응을 도입하여, 기판 재료 제거 속도와 연마/평탄화 효율이 현저하게 향상되고, 장비 운영 비용이 현저히 절감된다. 2) 종래의 첫번째 유형의 전기화학적-기계적 연마 장비에 비해, 회로 설계가 더 간단하다. 연마 패드 상면에 도전성 접촉 헤드가 없으므로, 웨이퍼 기판의 연마면 결함률을 현저히 낮추고, 표면 광택도를 향상시키며, 표면 금속 오염 및 입자 오염을 감소하는 동시에, 연마 패드의 수명을 연장하고, 소모품 비용을 절감할 수 있다. 3) 종래의 두번째 유형의 전기화학적-기계적 연마 장치에 비해, 전기화학적-기계적 연마 공정에서 전기화학적 반응 및 화학적-기계적 연마 속도를 독립적으로 제어하고 조절할 수 있으며, 웨이퍼 기판 표면의 전기화학적-기계적 연마 속도를 영역별로 조절할 수 있고, 또한 웨이퍼 기판의 로딩 및 언로딩이 더 간편하고 빠르다.
도 1은 본 발명의 구조 모식도이다.
도 2는 본 발명에서 작용층의 평면도이다.
도 3은 본 발명에서 연마 패드의 단면도로서, 이때 연마 패드는 단층 구조이다.
도 4는 본 발명에서 연마 패드의 단면도로서, 이때 연마 패드는 이중층 구조이며, 아래층은 절연층이다.
도 5는 본 발명에서 연마 패드의 단면도로서, 이때 연마 패드는 이중층 구조이며, 아래층은 도전층이다.
도 6은 본 발명에서 연마 패드의 단면도로서, 바깥 둘레에는 배리어가 구비되며, 배리어는 동종 재료로 이루어진다.
도 7은 본 발명에서 연마 패드의 단면도로서, 바깥 둘레에는 배리어가 구비되며, 배리어는 이종 재료로 이루어진다.
도 8은 본 발명에서 연마 헤드의 단면도이다.
도 9는 본 발명에서 경량 금속판의 평면도이다.
도 10은 본 발명에서 경량 금속판의 단면도이다.
도 11은 본 발명에서 연마 테이블의 구조 모식도이다.
도 2는 본 발명에서 작용층의 평면도이다.
도 3은 본 발명에서 연마 패드의 단면도로서, 이때 연마 패드는 단층 구조이다.
도 4는 본 발명에서 연마 패드의 단면도로서, 이때 연마 패드는 이중층 구조이며, 아래층은 절연층이다.
도 5는 본 발명에서 연마 패드의 단면도로서, 이때 연마 패드는 이중층 구조이며, 아래층은 도전층이다.
도 6은 본 발명에서 연마 패드의 단면도로서, 바깥 둘레에는 배리어가 구비되며, 배리어는 동종 재료로 이루어진다.
도 7은 본 발명에서 연마 패드의 단면도로서, 바깥 둘레에는 배리어가 구비되며, 배리어는 이종 재료로 이루어진다.
도 8은 본 발명에서 연마 헤드의 단면도이다.
도 9는 본 발명에서 경량 금속판의 평면도이다.
도 10은 본 발명에서 경량 금속판의 단면도이다.
도 11은 본 발명에서 연마 테이블의 구조 모식도이다.
본 기술분야의 통상의 기술자들이 본 발명의 기술적 방안을 더 잘 이해할 수 있도록, 아래에 본 발명의 실시예에 따른 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기술적 방안을 명확하고 완전하게 설명하되 설명된 실시예는 단지 본 발명의 일부 실시예일 뿐 전체 실시예가 아님은 분명하다. 본 발명의 실시예를 기반으로, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자들이 발명적 노력 없이 획득한 모든 다른 실시예들은 전부 본 발명의 보호 범위 내에 속한다.
도전성 웨이퍼 기판 처리용 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화 장비로서, 전원(1); 전원(1)의 제1 전극과 연결되고, 도전성을 갖는 연마 테이블(2); 연마 테이블(2)의 상면에 마련되는 연마 패드(3); 및 전원(1)의 제2 전극과 연결되고, 도전성을 갖는 연마 헤드(6)를 포함한다.
본 실시예에서, 제1 전극은 음극이고, 제2 전극은 양극이다. 다른 실시예에서, 제1 전극이 양극이고 제2 전극이 음극일 수도 있다.
연마 테이블(2)은 연마 테이블의 축심을 중심으로 회전할 수 있고, 연마 헤드(6)는 연마 헤드의 축심을 중심으로 회전할 수 있으며 연마 테이블(2)에 대해 상대적으로 움직일 수 있다.
전원(1)은 전기화학 회로에서 제공되는 안정적인 정전류 또는 정전압이고; 전원(1)은 전류가 ≤20A인 정전류 전원일 수 있으며; 또는 전원(1)은 전압이 ≤220V인 정전압 전원일 수 있다.
연마 패드(3)는 도전성 웨이퍼 기판(5)의 하나의 연마면(51)에 접할 수 있는 작용층(31)을 적어도 포함하되, 상기 작용층(31)은 절연 소재로 제조되며, 두께 방향으로 관통하는 구멍(311)이 마련되고, 상기 구멍(311) 내에는 화학액(4)이 수용되며, 상기 화학액(4)은 도전성을 갖는다. 웨이퍼 기판의 표면은 작용층(31)의 구멍 영역에서 전기화학적 반응이 일어나고, 작용층(31)의 비구멍 영역에서 화학적-기계적 연마가 수행된다.
상기 도전성 웨이퍼 기판(5)의 연마면이 작용층(31)의 구멍 영역에서 전기화학적 반응을 일으켜 전기화학적 반응층을 형성하는 단계와, 형성된 전기화학적 반응층이 작용층(31)의 비구멍 영역에서 화학적-기계적 연마를 수행하는 단계의 두 단계는 동기적으로 수행될 수 있는데, 즉 동일한 시간에 구멍 영역의 전기화학적 반응이 존재하여 전기화학적 반응 형성층을 형성하고, 다른 비구멍 영역에서는 전기화학적 반응층의 화학적-기계적 연마가 수행되며; 두 단계는 비동기적으로 수행될 수도 있는데, 즉 도전성 웨이퍼 기판(5)의 연마면이 작용층(31)의 구멍 영역에서 먼저 전기화학적 반응을 일으켜 전기화학적 반응층을 형성하는 단계가 수행되고, 이어서 작용층(31)의 비구멍 영역에서 전기화학적 반응층의 화학적-기계적 연마가 수행되며, 상기 단계를 여러 번 반복한다.
연마 헤드(6)의 하면은 도전성 웨이퍼 기판(5)의 연마면(51)의 배면에 접할 수 있고, 도전성 웨이퍼 기판(5)을 연마 패드(3)에 대해 상대적으로 움직이도록 할 수 있다. 도전성 연마 헤드(6)는 도전성 웨이퍼 기판(5)을 로딩하여 연마 패드(3) 상에 이동시키며, 도전성 웨이퍼 기판(5)의 연마면(51)은 연마 패드(3)에 균일하게 분포된 대량의 구멍(311) 내 도전성 화학액(4)과 전기화학적 반응을 일으키고, 도전성 웨이퍼 기판(5)의 배면에 하향 압력을 가함으로써, 전원(1), 연마 테이블(2), 화학액(4), 도전성 웨이퍼 기판(5), 연마 헤드(6), 전원(1)이 순차적으로 통전 회로를 형성하여 도전성 웨이퍼 기판(5)의 연마면(51)에 전기화학적 반응층을 형성한다. 연마 헤드(6)가 도전성 웨이퍼 기판(5)을 연마 패드(3)에 대해 상대적으로 이동시키는 경우, 상기 전기화학적 반응층은 작용층(31)의 비구멍 영역과 상호 작용하여 전기화학적 반응층에 대한 화학적-기계적 연마를 구현한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 구멍(311)의 수는 복수개이고, 직경은 3mm 이상이며, 즉 도 2에서 R≥3mm이다. 구멍(311)은 원형이고, 어레이 또는 동심원으로 분포된다. 구멍(311)은 다른 임의의 형상일 수도 있고, 랜덤하게 분포될 수도 있다. 구멍(311)의 총면적은 작용층(31) 면적의 5-70%를 차지하고, 바람직한 실시예에서 구멍(311)의 총면적은 작용층(31) 면적의 5-50%를 차지한다. 상기 면적의 설정은 전기화학적 반응 속도를 최적화하는 동시에, 전기화학적 반응층의 형성 속도와 화학적-기계적 연마 속도의 매칭을 구현할 수 있다.
구멍(311)의 형상은 한정되어 있지 않으며, 직사각형 또는 정육각형 또는 별모양일 수도 있다.
연마 패드(3)는 단층 구조의 절연성 연마 패드일 수 있고, 이 경우 도 3에 도시된 바와 같이 전체 연마 패드(3)는 모두 작용층(31)이다.
연마 패드(3)는 이중층 또는 다중층 구조일 수도 있고, 이중층 구조 또는 다중층 구조에 관계없이 최상층은 작용층(31)이며, 그 하부의 하나 이상의 층은 절연층(32)이고, 구멍(311)은 연마 패드(3)의 전체 두께 방향으로 관통하는 바, 즉 구멍(311)은 도 4에 도시된 바와 같이 작용층(31)으로부터 절연층(32)까지 하향 연장된다.
연마 패드(3)는 또한 이중층 또는 다중층 구조일 수도 있고, 이중층 구조 또는 다중층 구조에 관계없이 최상층은 작용층(31)이며, 그 하부의 하나 이상의 층은 도전층(33)이고; 상기 도전층(33)은 도 5에 도시된 바와 같이 천공 없이 완전히 막힌 구조일 수 있거나, 또는 도전층(33)은 천공을 가질 수 있고, 상기 천공은 구멍(311)과 연결되며, 여기서의 연결은 완전한 대향 연결일 수 있고, 부분적 대향 연결일 수도 있다.
상기 연마 테이블(2)의 외연에 배리어가 형성되어 연마 패드의 외연에 배치되거나, 또는 상기 연마 패드(3)의 외연에 배리어(34)가 형성될 수 있고, 상기 배리어(34)는 연마 패드(3)의 상면으로부터 상향 돌출되며, 연마 패드의 상면에 대한 배리어의 높이는 H≤3mm이고, 즉 연마 패드(3)의 상면이 위치하는 높이보다 약 3mm 높으며; 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 배리어는 연마 패드(3)와 동일한 소재의 에지-하이(edge-high) 구조일 수 있고; 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 배리어는 연마 패드(3)의 바깥 둘레에 이종 재료가 덮인 하이트닝층(Heightening laye)일 수도 있으며, 상기 이종 재료로 하이트닝된 배리어(34)는 플라스틱과 같은 경질의 내부식성 재료일 수 있고, 고무와 같은 가요성 재료일 수도 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 연마 헤드(6)는 도전성 웨이퍼 기판(5)의 상하 이동 움직임을 제어하도록 구성된 제1 압력 매체 챔버(71), 및 흡착 어셈블리(73)를 제어하도록 구성된 적어도 하나의 제2 압력 매체 챔버(72)를 포함하고, 제2 압력 매체 챔버(72) 내부의 기압을 변경함으로써, 즉 제2 압력 매체 챔버(72)에 압력을 가하거나 또는 진공 처리(vacuuming)를 함으로써 흡착 어셈블리(73)의 형태 또는 움직임을 변경하여 도전성 웨이퍼 기판(5)에 대한 흡착 어셈블리(73)의 흡착 또는 분리를 구현할 수 있으며, 구체적인 기능의 구현은 종래기술에 있으므로, 더 이상 설명하지 않는다.
도 11에 도시된 바와 같이, 연마 테이블(2)은 연마 상반(21) 및 연마 하반(22)을 포함하고, 양자는 동심 및 동축으로 마련되며, 회전 중심축(23)과도 동심 및 동축으로 마련되고, 연마 하반(22)은 회전 중심축(23)과 연결된다. 전동 장치의 구동 하에 연마 상반(21)과 연마 하반(22)은 동축으로 회전하고, 회전 속도는 제어 가능하다.
연마 패드(3)는 연마 상반(21)의 상면에 접하고, 도전성 웨이퍼 기판(5)의 연마면(51)과 직접적으로 접촉하며, 연마 패드(3) 상의 구멍(311)과 화학액(4)은 전기화학적 반응을 일으키기 위해 통로를 제공하고, 연마 패드(3)의 비구멍 영역은 전기화학적 반응층의 화학적-기계적 연마를 위해 베어링면(bearing surface)을 제공한다.
연마 상반(21)은 금속 소재 또는 합금 소재로 제조되고, 전원(1)으로부터 연결되는 도선(12)은 회전 중심축(23)을 통과하여 연마 상반(21)과 연결된다. 구체적으로, 연마 상반(21)은 알루미늄 합금 또는 티타늄 합금일 수 있고, 알루미늄 합금 또는 티타늄 합금 표면에 백금층을 코팅할 수도 있다.
연마 상반(21)은 온도 제어 장치와 연결되고, 연마 패드의 온도 센서의 피드백 값을 통해, 장비 제어 시스템은 온도 조절 명령을 내리며, 온도 제어 장치를 통해 연마 패드에 대한 온도 제어를 구현하고, 여기서 온도 제어는 가열 및 냉각을 포함한다. 가열 또는 냉각은 연마 상반 배면의 순환 수로의 수온 조절을 통해 구현될 수 있다.
연마반의 순환 수로 시스템은 하나 이상의 입수구 및 하나 이상의 출수구를 포함하고, 순환 수로는 독립적인 환형 챔버일 수 있으며, 상호 연결된 챔버일 수도 있다.
전기화학적-기계적 연마 및 평탄화 장비에 필요한 화학액을 제공하기 위해, 연마 패드(3)에 화학액(4)을 수송하되, 화학액(4)을 연마 패드(3)의 상면으로 수송할 수 있는 화학액 공급 시스템을 더 포함하고, 공정 과정에서 연마 테이블(2)의 회전을 통해, 상기 화학액 공급 시스템은 화학액(4)을 전기화학 연마 패드(3)의 구멍(311) 내로 균일하게 유포한다. 화학액 공급 시스템은 또한 화학액(4)을 연마 상반(21)으로부터 구멍(311)의 바닥으로 수송할 수도 있으며, 연마 상반(21)에는 액체 공급 통로가 마련되어야 한다.
상기 화학액 공급 시스템(41)은 화학액 유량을 제어하여 화학액(4)의 출력량을 조절할 수 있는 유량 제어 유닛을 더 포함할 수 있거나, 화학액 온도를 제어하여 화학액(4)의 출력 온도를 조절할 수 있는 온도 제어 유닛을 더 포함할 수 있거나, 화학액 농도를 제어하여 화학액(4)의 출력 농도를 조절할 수 있는 농도 제어 유닛을 더 포함할 수 있다.
화학액(4)은 연마액일 수 있고, 구체적으로 연마용 나노 입자가 산성 또는 알칼리성 용액에 분산되어 형성된 것으로, pH>8 또는 pH<5이다. 화학액(4)은 연마액과 전해액의 혼합 용액일 수도 있고, 전해액은 도전에 필요한 음이온 및 양이온을 연마액에 제공한다. 화학액(4)에 과망가니즈산칼륨 또는 과산화수소 등과 같은 강산화성 용매를 첨가할 수 있다.
상기 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화 장비를 사용하는 실시 방법은 하기 단계를 포함한다.
(a) 도전성 연마 헤드는 연마 헤드의 제2 압력 매체 챔버의 압력에 대한 제어를 통해 로딩 스테이션에서 도전성 웨이퍼 기판을 로딩하여 전기화학 연마 패드 바로 위로 이송한다.
(b) 화학액 공급 시스템은 화학액을 연마 패드의 상부로 수송하고, 연마 패드와 연마 테이블의 동축 회전을 통해 화학액을 연마 패드의 홈과 구멍에 충전한다.
(c) 연마 헤드의 제1, 제2 압력 매체 챔버의 에어백에 압력을 가하면, 도전성 웨이퍼 기판은 연마 헤드의 가요성 부재에 의해 아래로 눌려지고, 연마면과 연마 패드의 상면이 접촉한다. 도전성 웨이퍼 기판의 배면은 연마 헤드의 가요성 부재와 접촉하고, 리드를 통해 연마 헤드의 회전 중심축을 거쳐 전원의 제2 전극에 연결되는 동시에, 도전성 웨이퍼 기판의 연마면은 연마 패드의 구멍 내 화학액과 접촉하며, 화학액은 연마 상반과 접촉하고, 연마 상반은 리드를 통해 연마 하반 및 연마 테이블의 회전 중심축을 거쳐 전원의 제1 전극에 연결되어, 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화를 위한 전류 통전 회로를 형성한다. 표면 도전성 웨이퍼 기판의 경우, 연마 헤드의 가요성 부재 내의 도전성 코일을 통해 교류 전류를 제어하여, 표면 도전성 웨이퍼 기판에 와전류를 형성할 수 있으며, 이러한 와전류는 연마 테이블과의 사이에 전류 회로를 구축할 수 있다.
(d) 연마 헤드의 회전, 스윙 및 연마 패드의 회전을 통해 도전성 웨이퍼 기판의 연마면과 구멍 내 화학액의 충분한 접촉을 구현한다.
(e) 도전성 웨이퍼 기판은 화학액 및 전류 회로의 작용 하에, 연마면에서 전기화학적 반응을 일으켜 전기화학적 반응층을 생성한다.
(f) 연마 헤드는 회전하고, 연마 패드와 연마 테이블은 함께 회전하며, 연마 헤드는 연마 테이블에서 상대적으로 움직이고, 도전성 웨이퍼 기판의 연마면은 전기화학적 반응 접촉점과 화학적-기계적 연마점에 교대로 호환되며, 연마 패드의 구멍 영역에서 전기화학적 반응을 일으켜 전기화학적 반응층을 형성하고, 전기화학적 반응층의 비구멍 영역에서 화학적-기계적 연마를 수행하며; 반응층이 연마된 후 다시 구멍 영역에 이송되어 전기화학적 반응을 일으켜 전기화학적 반응층을 형성하고, 전기화학적 반응층은 비구멍 영역에서 화학적-기계적 연마를 수행하며, 이러한 사이클을 반복한다.
(g) 도전성 웨이퍼 기판의 연마면의 목표 재료 제거량 요구에 도달할 때까지 단계 (d)~(f)를 반복한다.
(h) 연마 헤드는 제1, 제2 압력 매체 챔버에 대해 압력 제어를 수행함으로써 도전성 웨이퍼 기판을 연마 헤드에 클램핑하여 언로딩 스테이션으로 이송하고, 제1, 제2 압력 매체 챔버의 압력을 제어함으로써 도전성 웨이퍼 기판의 언로딩을 완료한다.
상기 구체적인 실시형태는 본 발명을 해석하고 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 청구범위의 보호 범위 내에서, 본 발명에 대한 임의의 보정 및 변경은 모두 본 발명의 보호 범위에 속한다.
1-전원,
11-접속점,
12-도선,
2-연마 테이블,
21-연마 상반,
22-연마 하반,
23-회전 중심축,
3-연마 패드,
31-작용층,
311-구멍,
32-절연층,
33-도전층,
34-배리어,
4-화학액,
41-화학액 공급 시스템,
5-도전성 웨이퍼 기판,
51-도전성 웨이퍼 기판의 연마면,
6-연마 헤드,
71-제1 압력 매체 챔버,
72-제2 압력 매체 챔버,
73-흡착 어셈블리.
11-접속점,
12-도선,
2-연마 테이블,
21-연마 상반,
22-연마 하반,
23-회전 중심축,
3-연마 패드,
31-작용층,
311-구멍,
32-절연층,
33-도전층,
34-배리어,
4-화학액,
41-화학액 공급 시스템,
5-도전성 웨이퍼 기판,
51-도전성 웨이퍼 기판의 연마면,
6-연마 헤드,
71-제1 압력 매체 챔버,
72-제2 압력 매체 챔버,
73-흡착 어셈블리.
Claims (20)
- 도전성 웨이퍼 기판 처리용 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화(Electrochemical Mechanical Polishing and Planarization) 장비로서,
제1 전극 및 제2 전극을 포함하는 전원;
상기 제1 전극과 연결되고, 도전성을 갖는 연마 테이블;
상기 연마 테이블의 상면에 배치되는 연마 패드 - 상기 연마 패드는 상기 도전성 웨이퍼 기판의 연마면과 접촉하는 작용층을 적어도 포함하고, 상기 작용층은 절연 소재로 제조되며, 상기 작용층은 상기 작용층의 두께 방향으로 관통하는 구멍을 포함하며, 상기 구멍 내에는 전기적 도전성을 갖는 화학액이 수용됨 -; 및
상기 제2 전극과 연결되고, 도전성을 갖는 연마 헤드 - 상기 연마 헤드의 하면은 상기 도전성 웨이퍼 기판의 상기 연마면의 배면에 접함 -
를 포함하고;
상기 제1 전극, 상기 연마 테이블, 상기 전기적 도전성을 갖는 화학액, 상기 도전성 웨이퍼 기판, 상기 연마 헤드, 상기 제2 전극은 순차적으로 통전 회로를 형성하여, 상기 도전성 웨이퍼 기판의 상기 연마면에 전기화학적 반응층을 형성하며;
상기 연마 헤드는 상기 도전성 웨이퍼 기판이 상기 연마 패드에 대해 상대적으로 움직이도록 하여 상기 전기화학적 반응층의 화학적-기계적 연마를 구현하는,
도전성 웨이퍼 기판 처리용 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화 장비. - 제1항에 있어서,
상기 연마 테이블은 상기 연마 테이블의 축심을 중심으로 회전하고;
상기 연마 헤드는 상기 연마 헤드의 축심을 중심으로 회전하며, 상기 연마 테이블에 대해 상대적으로 움직이는,
도전성 웨이퍼 기판 처리용 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화 장비. - 제2항에 있어서,
상기 구멍의 수는 복수개인,
도전성 웨이퍼 기판 처리용 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화 장비. - 제3항에 있어서,
상기 구멍의 총면적은 상기 작용층의 총면적의 5-70%를 차지하는,
도전성 웨이퍼 기판 처리용 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화 장비. - 제1항에 있어서,
상기 연마 패드는 상기 작용층일 수 있거나; 또는
상기 연마 패드는 이중층 구조 또는 다중층 구조로서, 상기 연마 패드의 최상층은 상기 작용층이고, 상기 연마 패드의 하부의 하나 이상의 층은 절연층이며, 상기 구멍은 상기 연마 패드의 전체 두께 방향으로 관통하는,
도전성 웨이퍼 기판 처리용 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화 장비. - 제1항에 있어서,
상기 연마 패드는 이중층 구조 또는 다중층 구조이고, 상기 연마 패드의 최상층은 상기 작용층이며, 상기 연마 패드의 하부의 하나 이상의 층은 도전층이며, 상기 도전층은 천공 없이 막혀있거나 상기 구멍과 연결되는 천공을 포함하는,
도전성 웨이퍼 기판 처리용 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화 장비. - 제1항에 있어서,
상기 연마 헤드는,
상기 도전성 웨이퍼 기판의 상향 움직임 및 하향 움직임을 제어하도록 구성된 제1 압력 매체 챔버; 및
흡착 어셈블리를 제어하도록 구성된 제2 압력 매체 챔버 - 상기 흡착 어셈블리는 상기 제2 압력 매체 챔버 내부의 기압을 변경함으로써 상기 도전성 웨이퍼 기판을 흡착 또는 분리함 -
를 포함하고;
상기 흡착 어셈블리는 변형 가능한 가요성 부재 및 상기 가요성 부재를 지지하기 위한 지지 부재를 포함하며, 상기 전원에 대한 접속점이 상기 흡착 어셈블리 상에 마련되는,
도전성 웨이퍼 기판 처리용 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화 장비. - 제7항에 있어서,
상기 가요성 부재는 도전성 가요성 멤브레인이고, 상기 지지 부재는 금속 부재이며, 상기 금속 부재는 상기 전원에 대한 상기 접속점을 형성하는,
도전성 웨이퍼 기판 처리용 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화 장비. - 제7항에 있어서,
상기 가요성 부재는 절연성 가요성 멤브레인이고, 상기 가요성 부재의 내부에는 도전성 코일이 피복되어 있으며, 상기 도전성 코일은 상기 전원에 대한 상기 접속점을 제공하는,
도전성 웨이퍼 기판 처리용 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화 장비. - 제1항에 있어서,
상기 연마 테이블은 동심 및 동축으로 마련된 연마 상반 및 연마 하반을 포함하고, 상기 연마 하반은 회전 중심축과 연결되는,
도전성 웨이퍼 기판 처리용 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화 장비. - 제10항에 있어서,
상기 연마 상반은 금속 소재 또는 합금 소재로 이루어지는,
도전성 웨이퍼 기판 처리용 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화 장비. - 제11항에 있어서,
상기 전원에 연결된 도선은 상기 회전 중심축을 통과하여 상기 연마 상반과 연결되는,
도전성 웨이퍼 기판 처리용 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화 장비. - 제1항에 있어서,
상기 연마 테이블은 가열 또는 냉각 기능을 구비하는,
도전성 웨이퍼 기판 처리용 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화 장비. - 제1항에 있어서,
상기 연마 패드에 상기 전기적 도전성을 갖는 화학액을 수송하되, 상기 전기적 도전성을 갖는 화학액을 상기 연마 패드의 상면으로 수송하도록 구성된 화학액 공급 시스템을 더 포함하는,
도전성 웨이퍼 기판 처리용 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화 장비. - 제10항에 있어서,
상기 전기적 도전성을 갖는 화학액을 상기 연마 상반으로부터 상기 구멍의 바닥으로 수송하는 화학액 공급 시스템을 더 포함하는,
도전성 웨이퍼 기판 처리용 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화 장비. - 제1항에 있어서,
상기 전기적 도전성을 갖는 화학액은 연마용 나노 입자가 산성 또는 알칼리성 용액에 분산되어 형성된 연마액이고, 상기 전기적 도전성을 갖는 화학액은 pH>8 또는 pH<5인 pH를 갖는,
도전성 웨이퍼 기판 처리용 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화 장비. - 제1항에 있어서,
상기 도전성 웨이퍼 기판의 상기 연마면에 상기 전기화학적 반응층을 형성하는 경우, 상기 연마 헤드에 연결되는 상기 제2 전극은 양극이고, 상기 연마 테이블에 연결되는 상기 제1 전극은 음극인,
도전성 웨이퍼 기판 처리용 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화 장비. - 제1항에 있어서,
상기 전원은 전류가 ≤20A인 정전류 전원이거나; 상기 전원은 전압이 ≤220V인 정전압 전원인,
도전성 웨이퍼 기판 처리용 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화 장비. - 제1항에 있어서,
연마 테이블의 외연에 배리어(barrier)가 배치되거나, 또는 연마 패드의 외연에 배리어가 형성되고, 상기 연마 패드의 상면에 대한 상기 배리어의 높이는 H≤3mm인,
도전성 웨이퍼 기판 처리용 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화 장비. - 제1항에 있어서,
상기 구멍은 원형 또는 직사각형 또는 정육각형 또는 별모양이고, 상기 구멍은 어레이 또는 동심원으로 분포되는,
도전성 웨이퍼 기판 처리용 전기화학적-기계적 연마 및 평탄화 장비.
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