KR860000506B1 - 웨이퍼 연마(wafer polishing)를 위한 온도제어방법 및 장치 - Google Patents

웨이퍼 연마(wafer polishing)를 위한 온도제어방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

웨이퍼 연마(wafer polishing)를 위한 온도제어방법 및 장치
제 1도는 종전방법을 나타내는 도면.
제 2도는 본 발명에 따른 방법을 나타내는 도면.
본 발명은 실리콘 반도체의 박편(slice)들과 같은 얇은 반도체 웨이퍼를 만드는 제조공정에 관한 것이며, 특히 연마환경의 일정온도 제어에 의해 연마면의 균일한 평활도을 가지는 연마웨이퍼를 위한 개량된 방법이나 장치에 관한 것이다.
대체적으로, 연마환경에 따른 압력변화에 직접의 온도가 제어되게 하여 일정한 열적 연마환경을 제공함으로써, 연마온도를 일정온도 범위내로 유지시킬 수가 있다. 연마환경의 온도를 적시에 일정 범위내로 제어하면, 일례로 내부적으로 냉각된 턴테이블과 같은 장치에서 열적, 기계적인 만곡량을 줄일 수 있다. 연마의 결과로 인한 웨이퍼의 평활도는 또한 턴테이블에 의해 지지되는 연마표면에 접촉해 있는 압력판과 웨이퍼와 의 접촉면 외형에 따라 다르다. 따라서 직접적이고 시기 적절한 온도제어 조정은 반도체 웨이퍼의 연마기술에서 중요한 역할을 한다.
현재의 화학기계반도체 연마공정은 대체적으로 웨이퍼들이 부착매체(mounting medium)에 의해 이동대에 견고하게 부착된 장치로 실시되며, 이때 웨이퍼는 회전하는 턴테이블 위에 부착된 연마패드(polishing pad)와 마찰 접촉상태가 되도록 압력판과 이동대를 통해 하중 또는 압력을 받는다. 이동대와 압력판 역시 턴테이블로부터 구동마찰력이나 혹은 압력판에 직접적으로 부착된 회전 구동장치중의 어느 하나의 결과로 회전한다. 웨이퍼 표면에서 발생되는 마찰열은 연마액의 화학적 작용을 증가시켜서 결과적으로 연마속도를 증가시키게 한다. 연마속도는 온도의 함수이기 때문에 연마환경에서 직접적이고 정확한 온도를 제어하는 것의 중요성이 강조되고 있다.
본 발명에서 사용하기에 알맞는 연마액은 왈쉬등 미국특허 제3,170,273호에 개시되어 특허청구된 것이다.
전자공업분야에서 연마된 반도체 웨이퍼에 대한 요구가 증가함에 따라, 연마장치에 큰 하중과 실질적인 동력 입력을 사용하여 연마속도를 더 빠르게 할 필요성이 증가되었다. 이 증가된 동력입력은 웨이퍼 연마표면에서 마찰열로 나타난다. 턴테이블을 냉각시켜 열을 장치에서 제거시킴으로써 온도의 과잉증가를 방지한다.
대표적인 턴테이블 냉각시스템은 냉각수의 입구와 출구 사이에서 우회(迂回)하는 것을 막기 위해 적당한 조절판을 갖는 턴테이블 안쪽에 냉각채널을 따라 턴테이블을 통하는 동측으로 된 냉각수 입구와 출구로 구성되어 있다.
그러나 이러한 장치는 최근 연마요구 조건에 따른 온도조절 즉 순간적인 온도제어의 요구에 대해서는 적당치가 않다. 내부적으로 턴테이블을 냉각하는 종래의 방법은 빠르며 알맞는 온도차 구배를 제공하지 못한다. 왜냐하면 냉각수의 공급 또는 용량은 일정하고 냉각수의 온도는 빠르게 조정될 수 없으며, 또한 턴테이블의 온도도 단지 냉각장치마을 사용해서 빠르고 정확하게 조정될 수 없기 때문이다. 아무리 개선된 장치라 할지라도, 연마환경내의 온도차로 인해 열팽창의 차가 생기므로 턴테이블 표면이 회전축에서부터 바깥 가장자리까지 냉각된 표면쪽으로 만곡이 생긴다. 이러한 열적 만곡은 턴테이블 내의 온도구배가 정확하게 공차내에서 주의하여 제어되면, 완성품에서 웨이퍼 표면이 평평하도록 제어되고 처리된다.
본 발명의 실시로 반도체 웨이퍼 연마창치나 다른 유사한 연마창치에서 온도제어를 위한 독특한 장치가 개발되었다. 이 장치는 턴테이블 냉각수 공급온도를 대체로 일정하게 유지시키며, 연마환경 압력변화에 따라 온도를 제어시킨다.
연마패드 온도제어는 온도를 일정하게 유지하기 위해 필요한 연마압력을 변화시키는 빠른 반응을 갖는 페루프 제어장치로 이루어진다. 이 이중 온도제어장치 즉 턴테이블의 일정한 냉각과 연마패드 온도제어로 인해 턴테이블의 상단면과 밑면에 일정한 온도가 유지되므로 열적만국 또는 만곡이 일정한 수준으로 유지된다.
이러한 턴테이블의 만곡은 웨이퍼 이동대에서 일정한 수준으로 턴테이블과 대응되는 만곡을 만들어 줌으로써 쉽게 보상될 수 있다. 이에 비해 종전방법은 보통 턴테이블로 출입하느 냉각수의 유속을 변경시킴으로써 연마패드온도를 제어한다. 종래의 방법은 열반응이 너무 늦어 연마환경에 정확한 온도제어를 제공할 수 없다. 그러나 더 중요한 결합은 본 발명과 달리 냉각수 유속을 변화시켜, 턴테이블에 걸쳐 열적구배 즉 델타를 변화시키고 열적왜곡을 변화시킨 후 이동대판에 일정한 왜곡을 이용하는 것에 의하여 턴테이블 왜곡에 대한 최적한 보상을 할 수가 없다는 것이다.
웨이퍼 이동대는 탄성 압력패드에 의해 압력판과는 열적으로 분리되어 있다. 그러므로 이동대는 대체로 균일한 온도에서 열평형 상태로 달하여 평면을 유지한다. 턴테이블의 열적으로 만곡면과 웨이퍼에 의해 획정된 평면 사이에서 생기는 오차는, 이동대의 중심폭으로 갈수록 지나치게 물질이 제고되어 웨이퍼의 두께가 불균일해지고 평활도가 나빠지는 것을 방지하기 위해 기하학적 방법을 이용하여 보상시킬 수 있다.
최근 기술적인 진보로 인해 연마웨이퍼의 비평활도나 기계적인 왜곡없이 세척(Washing), 연마등을 포함하는 여러 작업을 웨이퍼가 받아드릴 수 있도록 이동대판에 반도체 웨이퍼를 부착하는 방법까지 향상되었다.
이러한 방법과 장치들은 최근왈쉬 미국출원 S.N.126,807호 "연마를 위한 얇은 웨이퍼의 왁스 장착을 위한 방법 및 장치"와 S.N.134,714호 "연마된 웨이퍼들의 평활도 개량을 위한 방법 및 장치"에서 개시되어 특허청구되었다.
왈쉬가 제안한 장착방법에 의한 정정은 반도체 연마웨이퍼들의 균일한 평활도를 달성하는데 도움이 된다. 그러나 현대 반도체공업은 연마된 실리콘 웨이퍼들에 대한 가장 작은 표면왜곡도 허용하지 않는다. 웨이퍼를 장착하는데 부닥치는 어려움과 기계적 장치의 열역학적 만곡을 적응시키는 것은 민감하고 순간적인 연마환경 온도제어장치와 같은 부가적인 기술적 요소가 필요하다. 부피나 온도에 있어서의 액체 냉각변화에 의한 온도제어장치는 시기에 맞고 감도가 좋은 온도제어를 할 수 없기 때문에, 안정된 형상 칫수의 연마웨이퍼를 만들기 위하여서는 연마패드의 평면관계기 필요하다. 연마하는 동안에 웨이퍼의 한중 뿐만 아니라 만곡에 대한 조정이 되어 있지 않으면 안된다.
VLSI회로의 제조에서, 높은 집적도를 갖는 정밀도가 극도로 높은 등급 및 종래에는 요구되지 않았던 웨이퍼 평활도에 대한 요구의 해결을 필요로 하는 시리콘 웨이퍼 위에 만들어지지 않으면 안된다.
예를 들어 골짜기에서 첨두까지의 높이가 약 2μm보다 적은 그러한 적용에 대한 필요한 연마웨이퍼의 평활도는 만약 웨이퍼를 장착한 이동대가 냉각 유체의 느린 열조정을 통하여만 조정된는 온도제어가 느린 환경내의 연마라면 높은 연마속도로서 행하여질 수 없다.
본 발명의 목적은 일정 냉각 유체온도를 통하여 일정의 턴테이블 열왜곡을 유지하기 위해 연마웨이퍼 평활도을 개량한 방법을 제공하는 것이며, 유속은 압력제어장치를 통하여 행하여지는 일정의 연마온도와 조합되어 있다.
본 발명의 다른 목적은 연마환경온도의 끊임없는 감지를 통하여 연마환경을 위한 빠른 응답의 페루프 제어장치에 대한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 하나의 목적은 VSLI 회로제조를 유도케 되는 극단적인 고도의 평활도를 웨이퍼의 연마에 허용토록 정해진 특성의 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 하나의 다른 목적은 대량 또는 다량 생산제조의 환경 내에서 단결정 시리콘등의 연마를 간단하고 용이하게 행할 수 있도록 정해진 특성의 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 하나의 목적은 최소한의 인적 수단으로서 자동화를 받아드려 실시할 수 있도록 정해진 특성의 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 또 하나의 목적은 웨이퍼 이동대판 내에 일정수준의 균형을 이루는 만곡을 발생시켜 보상할 수 있는 일정수준의 열왜곡이 생기는 턴테이블의 상부표면 및 밑표면에서 유지가능한 일정온도에서 이중 온도 제어연마를 행할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.
이상과 같은 본 발명의 요지를 첨부된 도면에 따라 구체적으로 설명하면, 실리콘이나 다른 반도체 웨이퍼들에 대한 지금까지의 화학기계 연마공정은 대표적으로 제 1도에 나타난 장치로 행하여지고 있다. 웨이퍼(1)는 접착매체(3)에 의해 이동대(5)에 견고하게 부착되고, 이 접착매체(3)는 왁스이거나 또는 웨이퍼(1)가 이동대(5)에 부착되는데 필요한 마찰, 표면장력 또는 수단을 웨이퍼에게 줄 수 있는 왁스가 아닌 임의의 것일 수도 있다.
이동대는 탄성압력 패드(7)에 의해 압력판(9)에 부착된다. 이때 압력판(9)은 베어링장치(11)에 의해 스핀들(13)에 알맞게 부착된다. 따라서 스핀들(13)과 베어링 장치(11)는 작업중 상기 웨이퍼가 연마패드(19)와 회전 접촉하고 있을 때, 예를 들면 턴테이블(21)이 회전중일 때, 압력판(9)에 전달되고 최종적으로는 웨이러(1)에까지 미치는 하중(15)을 지지하므로서, 마찰수단이나 다른 독립구동 수단에 의해 이동대(5)의 회전을 강제한다. 턴테이블(21)은 샤프트(25)를 측으로 회전하며, 샤프트(25)는 턴테이블내의 중공실(中空室)을 왕래하는 냉각수의 출구(27)와 입구(29)로 이루어진다. 이 공간은 조절판(baffle)(23)에 의해 냉각수의 흐르는 방향을 둘로 분리시키고 있다.
오늘날 높은 연마속도가 필요함에 따라 더 무거운 하중과 상당한 동력입력을 요구하고 있다. 증가된 연마속도와 높은 압력은 연마도중 웨이퍼 표면에서 마찰열로 나타난다. 제 1도와 제 2도에 나타난 바와 같이 턴테이블을 냉각시켜 열을 장치에서 제거시킴으로서 온도의 과잉증가를 방지한다. 제 1도에 나타낸 형태의 장치로 실리콘 웨이퍼를 연마할 때, 이동대에 장착된 웨이퍼의 표면에서 재질이 균일하게 제거되지 않고 이동대의 중심쪽으로 더 많이 제거되고 바깥 가장자리쪽으로 갈수록 조금 제거되는 형상이 나타난다. 이 때문에 일반적으로 이동대의 중심에서 방사방향으로 웨이퍼의 테퍼(tapper)가 발생된다. 약간 큰 웨이퍼에 있어서 반경방향의 테퍼는 보통 15μm이다.
현재의 반도체 기술은 실리콘 웨이퍼의 반경을 더 크게 증가시키려 하고 있다.
따라서 방사방향의 테퍼는 이렇게 웨이퍼의 반경이 커짐에 따라 더욱 커질 것이다.
방사방향의 테퍼를 가진 웨이퍼들은 상대적으로 평활도가 나쁘게 된다.
따라서 이러한 현상들이 LSI나 VLSI의 웨이퍼를 만드는데 있어서 상당한 문제점을 야기시키고 있다.
방사방향 테퍼의 문제는 대체적으로 열적 압력과 기계적 압력으로 인해 턴테이블의 표면이 평평한 표면에서 윗쪽으로 볼록한 표면으로 찌그러지기 때문이다.
왜곡현상은 대체로 열이 웨이퍼(1)의 표면에서 냉각수로 흐르기 때문이여, 냉각수는 자연히 냉각수 온도 상태에 있게 되는 턴테이블의 밑면보다 턴테이블의 상단온도가 더 높게 만든다. 이런 온도차로 인해서 턴테이블 표면과 그위에 부착된 연마패드(19)가 바깥쪽 가장자라에서 아래쪽으로 구부러지게 하는 열팽창 차이가 생기는 것이다.
이동대(5)는 탄력있는 압력대(7)에 의해 압력판(7)과 열적으로 단절되어 있다. 이러한 문제를 해결하는 여러 가지 방법들이 개발되었다. 예를 들면 찌그러짐의 허용 범위내에서 연마속도를 감소시킴으로써 즉 열흐름을 감소시킴으로써 부분적으로 문제를 해결하는 방법도 제안되었다. 그러나 이러한 연마속도의 감소는 연마장치의 웨이퍼 생산량을 크게 감소시켜 웨이퍼의 연마가격을 증가시키는 결과가 된다.
좀더 경제적으로 해결하는 방법은 연마환경의 형상 칫수를 필요한 연마속동와 턴테이블의 열 만곡에 따라 조정하는 것이다.
이러한 조정은 매우 정확하게 이루어져야 하고, 웨이퍼 연마환경에 대한 압력 또는 하중을 변화시킴으로써, 온도를 한정적으로 조정할 뿐만 아니라 순간적으로 제어하는 것이 필요하다. 제 2도는 웨이퍼 연마환경의 온도제어를 위한 본 발명에 따른 독특한 장치로서 턴테이블(21)은 실질적으로 일정한 온도를 갖는 냉각수가 공급된다. 장치를 따뜻하게 유지하기 위해 또는 실상 동작이 중지됐을 때의 동작조건에 알맞은 어떠한 수준으로 일정한 온도를 갖는 물을 공급할 수가 있다. 일정한 온도를 갖는 물을 공급하므로서 장치를 초기 구동시간없이 즉시 사용될 수 있게 할뿐만 아니라 일정한 물 온도 제어가 온도 제어장치(35), 전류/압력변환기(37) 및 압력비 계전기(radio relay)(39)에 접속된 적외선 패드 온도감지기(33)를 이용함으로써 제 2도에 도시되어 있는 바와 같이 압력 온도제어을 조정하게 될 때 순간적으로 만족스럽게 사용하여 주는 환경을 제공하여 준다.
이러한 여러 가지 페루프 제어기기 요소는 하중 또는 압력수단에 의한 웨이퍼 연마환경 온도를 순간적으로 측정하고 조정하기 위한 전자기계 장치와 방법의 페루프를 완성시키는 하중저지레바(43)와 결합된 피스톤 수단(41)과 연결되고 있다.
본 발명의 이중온도 제어기구는, 턴테이블의 상단면과 하단면 사이의 온도 구배를 저하시키는 높은 냉각유체온도를 사용할 수 있어 만곡 또는 열왜곡을 감소시킨다. 왜곡현상이 줄어들면 웨이퍼 이동대판에 상응하는 왜곡을 만들어주는 것에 의해 달성되어지는 평활도의 보상문제를 간단하게 한다.
본 발명에 따라, 연마패 온도제어 즉 웨이퍼 연마환경 온도제어는 연마패드 온도를 적외선 감지기(31)로 측정하여 일정하게 유지시키기 위해 필요에 따라 연마압력을 변화시키는 빠른 반응 페루프 제어장치에 의해 달성된다. 이 이중 온도제어장치 때문에 턴테이블의 상단과 하단 표면의 온도가 일정하게 유지되므로 열적왜곡이 일정한 수준으로 되며, 이 열적왜곡은 웨이퍼 이동대판에 상용한 왜곡을 만들어 줌으로써 쉽게 보상되는 것이다.
이에 비해 지금까지의 기술은 대체로 턴테이블 냉각수의 유속을 변화시킴으로서 연마대 온도를 제어하였다. 그러나 이것은 응답속도가 낮아 정확한 제어를 할 수 없다. 더욱 중요한 것은 냉각수 유속을 변화시켜, 턴테이블을 가고지르는 온도구배를 변화시켜, 열적왜곡을 변화시키기 때문에 이동대판에 일정한 왜곡을 만들어 주므로서 턴테이블의 왜곡을 적절하게 보상하는 방법은 불가능하다.
실리콘 웨이퍼의 연마를 위해, 본 발명에 따른 장치와 방법의 요건들을 사용하려면 주위 온도가 약 34℃에서 냉각유체가 필요하다. 오차 ±1℃ 내의 실질적으로 일정한 냉각유체온도는 2중 연마환경 온도제어의 효과를 사용하는데 적절하다.
본 발명은 페루프 조립체에 의해 온도조정을 세밀하게 할 수 있을 뿐만 아니라 마찰열의 주요한 방열판으로써 턴테이블(21)을 사용할 수가 있다. 온도를 수정하기 위한 전기 기계장치를 통하여 작용하여 작용하는 조립체는 연마패드를 지지하는 회전턴테이블 조립체에 대하여 압력판 조립체의 정 또는 부의 압력 변동에 의하여 변한다.
본 발명에 따른 장치와 방법에서 예를 들어 34℃의 따뜻한 주위온도에서 냉각수를 받아들여서 대략 37℃ 정도에서 턴테이블 냉각실(31)로부터 냉각유체출구(27)를 통해 내보낸다.
본 발명의 장치는 입력유체와 출력유체 온도차가 대략 6℃ 이상을 초과하지 않을 정도의 물이나 기타 다른 냉각유체의 양을 턴테이블 유체실(31)로 공급한다. 이러한 동작조건하에서, 적외선 방사고온계(33)는 4-20ma의 신호를 온도제어장치(35)로 보낸다.
온도제어장치(35)는 또한 공기압력비 계전기(39)에 3-15psi 출력을 공급하는 전류/압력 변환기(37)로 4-20ma의 신호를 보낸다. 압력비 계전기 (39)는 제어신호 압력을 예를 들면 3배 확대해서 레버(43)에 의해 압력판(9)과 연결되어 있는 피스톤장치(41)에 9-45psi의 공기압력을 공급한다.
일반적으로, 발명의 장치는 웨이퍼에 장착된 압력단위에서 약 1psi에서 약 100psi 이상의 직접적인 압력변화를 만드는 것이 가능하다. 지금까지 본 발명에 따른 세밀한 조정온도 제어, 페루프 조립체 이용하여 실리콘 웨이퍼를 연마하는 것을 나타낸다.
비록 지금까지 본 발명을 수행하는데 편리한 모드에 대한 설명을 했지만 명세서상의 범위 내에서 여러 가지 수정도 가능하다.
본 발명의 범위를 벗어나지 않고 여기에 설명되고 도시된 방법과 구조에서 여러 가지 수정도 가능하지만 앞의 설명이나 도면에서 포함된 모든 문제는 제한하려는 것이 아니라 예시적인 것이다.

Claims (10)

  1. (정정) 웨이퍼 연마온도를 제어하기 위한 방법에 있어서, 회전압력판 웨이퍼를 장착하고, 상기 장착된 웨이퍼를 턴테이블에 의해 지지된 연마패드와 평면 접촉하도록 접촉시키며, 열이동 유체(流體)을 받아드려서 내보내기 위한 내부실(chamber)을 구비한 연마패드 지지 턴테이블에 상기 열이동유체를 공급하고, 감지장치를 통하여 연마 패드온도를 감지하며, 상기 연마 패드온도에 응하여 상기 웨이퍼 및 회전압력판에 대한 연마압력을 변화시키고, 웨이퍼를 장착한 상기 회전압력판 위의 즉시의 압력변화로 인해 상기 웨이퍼 및 연마패드가 소정온도로 유지되게 함을 특징으로 하는 웨이퍼 공작물 연마온도 제어방법.
  2. (정정) 제 1항에 있어서, 열이동 유체는 물로 구성되고 ±1℃의 겨의 일정 온도로서 턴테이블 유체실에 도입되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 공작물의 연마온도 제어방법.
  3. (정정) 제 2항에 있어서, 냉각수의 출입구 온도차가 약 6℃ 보다 크게 초과되지 않는 양으로 턴테이블유체실에 도입되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 공작물의 연마온도 제어방법.
  4. (정정) 제 1항에 있어서, 웨이퍼를 장착한 회전압력판 위의 즉시외 압력변화가 약 0.07-7kg/cm2(1-100psi)로 변화되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 공작물의 연마온도 제어방법.
  5. (정정) 웨이퍼 연마온도 및 평활도를 제어하기 위한 방법에 있어서, 회전압력판 장치에 웨이퍼를 장착하고, 상기 장착된 웨이퍼를 상기 회전압력판 장치에 균형을 이루게 되는 최소 또는 조정가능한 만곡을 가지는 턴테이블에 의해 지지된 연마패드와 평면 접촉하도록 접촉시키며, 열 이동유체를 받아들여서 내보내기 위한 내부실을 구비한 연마패드 턴테이블에 상기 열이동 유체를 공급하고, 감지장치를 통하여 연마패드 온도를 감지하며, 상기 연마패드 온도에 응하여 상기 웨이퍼 및 회전 압력판에 대한 연마압력을 변화시키고 웨이퍼를 장착한 상기 회전압력판 사의 즉시의 압력변화의 결과로 상기 웨이퍼 및 연마패드가 소정온도로 유지되게 함을 특징으로 하는 웨이퍼 공작물의 연마온도 및 평활도 제어방법.
  6. (정정) 웨이퍼 공작물 연마온도 제어장치에 있어서, 공작물을 장착하고 공작물 부착장치와 연속하여 접소되는 이동대판과 탄성 압력패드를 구비한 회전압력 조립체와, 턴테이블의 제 1표면에 지지된 연마패드와 유체원(流體源)에 연결된 유체실을 획정하는 턴테이블의 제 1표면과 제 2표면을 구비하여 상기 연마패드를 지지하는 턴테이블 조립체와, 연마패드를 지지하는 히전 턴테이블 조립체에 대한 압력판 조립체의 압력을 증감되게 조절할 수 있는 전기 기계구동 온도 제어장치를 연결하는 턴테이블 연마패드 온도감지 장치를 구비한 페루우프 연마온도 제어조립체로 구성됨을 특징으로 하는 웨이퍼 공작물 연마온도 제어장치.
  7. (정정) 제 6항에 있어서, 연마 패드온도가 연속하여 제어된 온도의 유체를 흐르게 하기 위한 장치를 통하여 하중 및 비하중 사이클 동안에 높은 온도로 유지되도록 구성됨을 특징으로 하는 웨이퍼 공작물 연마온도 제어장치.
  8. (정정) 제 6항에 있어서, 연마 패드온도 감지장치는 전기 기계온도 제어장치에 전기적인 신호를 전달가능한 적외선 방사 파이로메터로 구성된 간접적인 장치인 것이 특징인 웨이퍼 공작물 연마온도 제어장치.
  9. (정정) 제 6항에 있어서, 연마 패드온도 감지장치는 전기 기계온도 제어장치에 전기적인 신호를 전달가능한 접촉 온도계로 구성된 직접적인 장치인 것이 특징인 웨이퍼 공작물 연마온도 제어장치.
  10. (정정) 제 6항에 있어서, 페루프 연마온도 제어조립체는 연마온도 감지용 적외선 방사파이로 메터와 온도 제어장치와 전류 압력 변환기와 공기 압렵비 계전기와 회전 압력판과 웨이퍼 주위에 압력을 가할 수 있는 공기압력 작동피스톤 장치가 연속하여 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 공작물온도 제어장치.
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Families Citing this family (107)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4702792A (en) * 1985-10-28 1987-10-27 International Business Machines Corporation Method of forming fine conductive lines, patterns and connectors
US4811522A (en) * 1987-03-23 1989-03-14 Gill Jr Gerald L Counterbalanced polishing apparatus
CH684321A5 (de) * 1988-04-07 1994-08-31 Arthur Werner Staehli Einrichtung an einer Zweischeibenläppmaschine.
AU637087B2 (en) * 1989-03-24 1993-05-20 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Apparatus for grinding semiconductor wafer
JPH038432U (ko) * 1989-06-12 1991-01-28
US5127196A (en) * 1990-03-01 1992-07-07 Intel Corporation Apparatus for planarizing a dielectric formed over a semiconductor substrate
US5104828A (en) * 1990-03-01 1992-04-14 Intel Corporation Method of planarizing a dielectric formed over a semiconductor substrate
US5036630A (en) * 1990-04-13 1991-08-06 International Business Machines Corporation Radial uniformity control of semiconductor wafer polishing
JPH07105369B2 (ja) * 1990-05-29 1995-11-13 松下電器産業株式会社 ウェハーの研磨方法及び研磨装置
DE69122441T2 (de) * 1990-06-29 1997-04-24 Nat Semiconductor Corp Polierscheibe mit eingestellter Schmiegsamkeit
US5387061A (en) * 1990-12-14 1995-02-07 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Parameter monitoring compensation system and method
JP2833305B2 (ja) * 1991-12-05 1998-12-09 富士通株式会社 半導体基板の製造方法
US5196353A (en) * 1992-01-03 1993-03-23 Micron Technology, Inc. Method for controlling a semiconductor (CMP) process by measuring a surface temperature and developing a thermal image of the wafer
US5287663A (en) * 1992-01-21 1994-02-22 National Semiconductor Corporation Polishing pad and method for polishing semiconductor wafers
US5499733A (en) * 1992-09-17 1996-03-19 Luxtron Corporation Optical techniques of measuring endpoint during the processing of material layers in an optically hostile environment
US5324687A (en) * 1992-10-16 1994-06-28 General Electric Company Method for thinning of integrated circuit chips for lightweight packaged electronic systems
ES2127838T3 (es) * 1992-10-30 1999-05-01 Bbf Yamate Corp Metodo pulidor y aparato para el mismo y rueda pulidora.
US5300155A (en) * 1992-12-23 1994-04-05 Micron Semiconductor, Inc. IC chemical mechanical planarization process incorporating slurry temperature control
US5377451A (en) * 1993-02-23 1995-01-03 Memc Electronic Materials, Inc. Wafer polishing apparatus and method
KR0166404B1 (ko) * 1993-03-26 1999-02-01 사토 후미오 연마방법 및 연마장치
US5607718A (en) * 1993-03-26 1997-03-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Polishing method and polishing apparatus
JP3139877B2 (ja) * 1993-04-14 2001-03-05 株式会社東芝 半導体装置の製造装置およびその製造方法
US5435772A (en) * 1993-04-30 1995-07-25 Motorola, Inc. Method of polishing a semiconductor substrate
US5658183A (en) * 1993-08-25 1997-08-19 Micron Technology, Inc. System for real-time control of semiconductor wafer polishing including optical monitoring
US5700180A (en) 1993-08-25 1997-12-23 Micron Technology, Inc. System for real-time control of semiconductor wafer polishing
US5643060A (en) * 1993-08-25 1997-07-01 Micron Technology, Inc. System for real-time control of semiconductor wafer polishing including heater
US5486129A (en) * 1993-08-25 1996-01-23 Micron Technology, Inc. System and method for real-time control of semiconductor a wafer polishing, and a polishing head
US5891352A (en) 1993-09-16 1999-04-06 Luxtron Corporation Optical techniques of measuring endpoint during the processing of material layers in an optically hostile environment
JP3311116B2 (ja) * 1993-10-28 2002-08-05 株式会社東芝 半導体製造装置
US5733175A (en) * 1994-04-25 1998-03-31 Leach; Michael A. Polishing a workpiece using equal velocity at all points overlapping a polisher
US5605487A (en) * 1994-05-13 1997-02-25 Memc Electric Materials, Inc. Semiconductor wafer polishing appartus and method
US5607341A (en) * 1994-08-08 1997-03-04 Leach; Michael A. Method and structure for polishing a wafer during manufacture of integrated circuits
JPH08257902A (ja) * 1995-03-28 1996-10-08 Ebara Corp ポリッシング装置
US20070123151A1 (en) * 1995-05-23 2007-05-31 Nova Measuring Instruments Ltd Apparatus for optical inspection of wafers during polishing
IL113829A (en) 1995-05-23 2000-12-06 Nova Measuring Instr Ltd Apparatus for optical inspection of wafers during polishing
US7169015B2 (en) * 1995-05-23 2007-01-30 Nova Measuring Instruments Ltd. Apparatus for optical inspection of wafers during processing
JPH0929620A (ja) * 1995-07-20 1997-02-04 Ebara Corp ポリッシング装置
US5597442A (en) * 1995-10-16 1997-01-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Chemical/mechanical planarization (CMP) endpoint method using measurement of polishing pad temperature
TW324835B (en) * 1996-05-31 1998-01-11 Memc Electronic Materials Method for mountong semiconductor
US5692950A (en) * 1996-08-08 1997-12-02 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive construction for semiconductor wafer modification
US5718619A (en) * 1996-10-09 1998-02-17 Cmi International, Inc. Abrasive machining assembly
US5716258A (en) * 1996-11-26 1998-02-10 Metcalf; Robert L. Semiconductor wafer polishing machine and method
JP3672685B2 (ja) * 1996-11-29 2005-07-20 松下電器産業株式会社 研磨方法及び研磨装置
JPH10235552A (ja) * 1997-02-24 1998-09-08 Ebara Corp ポリッシング装置
US5873253A (en) * 1997-04-03 1999-02-23 Camphous; Catherine M. Method and apparatus for cooling parts that are being worked
US6244946B1 (en) 1997-04-08 2001-06-12 Lam Research Corporation Polishing head with removable subcarrier
US6425812B1 (en) 1997-04-08 2002-07-30 Lam Research Corporation Polishing head for chemical mechanical polishing using linear planarization technology
JP3741523B2 (ja) 1997-07-30 2006-02-01 株式会社荏原製作所 研磨装置
JP3982890B2 (ja) * 1997-08-06 2007-09-26 富士通株式会社 研磨装置、この装置に用いられる研磨治具、及び、この研磨治具に取り付けられる被研磨物取付部材
US5975998A (en) * 1997-09-26 1999-11-02 Memc Electronic Materials , Inc. Wafer processing apparatus
US5957764A (en) * 1997-11-05 1999-09-28 Aplex, Inc. Modular wafer polishing apparatus and method
US6062961A (en) * 1997-11-05 2000-05-16 Aplex, Inc. Wafer polishing head drive
US6336845B1 (en) 1997-11-12 2002-01-08 Lam Research Corporation Method and apparatus for polishing semiconductor wafers
JPH11156715A (ja) 1997-11-21 1999-06-15 Ebara Corp ポリッシング装置
US5957750A (en) 1997-12-18 1999-09-28 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for controlling a temperature of a polishing pad used in planarizing substrates
US6121144A (en) 1997-12-29 2000-09-19 Intel Corporation Low temperature chemical mechanical polishing of dielectric materials
US6020262A (en) * 1998-03-06 2000-02-01 Siemens Aktiengesellschaft Methods and apparatus for chemical mechanical planarization (CMP) of a semiconductor wafer
US6187681B1 (en) * 1998-10-14 2001-02-13 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for planarization of a substrate
KR100634642B1 (ko) * 1998-11-20 2006-10-16 스티그 알티피 시스템즈, 인코포레이티드 반도체 웨이퍼의 급속 가열 및 냉각 장치
US6224461B1 (en) 1999-03-29 2001-05-01 Lam Research Corporation Method and apparatus for stabilizing the process temperature during chemical mechanical polishing
US6083082A (en) * 1999-08-30 2000-07-04 Lam Research Corporation Spindle assembly for force controlled polishing
US6325696B1 (en) 1999-09-13 2001-12-04 International Business Machines Corporation Piezo-actuated CMP carrier
US6620725B1 (en) 1999-09-13 2003-09-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Reduction of Cu line damage by two-step CMP
US6431959B1 (en) * 1999-12-20 2002-08-13 Lam Research Corporation System and method of defect optimization for chemical mechanical planarization of polysilicon
US6287173B1 (en) * 2000-01-11 2001-09-11 Lucent Technologies, Inc. Longer lifetime warm-up wafers for polishing systems
DE60128768T2 (de) * 2000-01-31 2007-10-11 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Polierverfahren und vorrichtung
US6257961B1 (en) 2000-02-15 2001-07-10 Seh America, Inc. Rotational speed adjustment for wafer polishing method
US6666756B1 (en) 2000-03-31 2003-12-23 Lam Research Corporation Wafer carrier head assembly
US6579407B1 (en) * 2000-06-30 2003-06-17 Lam Research Corporation Method and apparatus for aligning and setting the axis of rotation of spindles of a multi-body system
KR100470137B1 (ko) * 2000-08-23 2005-02-04 주식회사 에프에스티 냉각 패드를 구비하는 연마 장치 및 이를 이용한 연마 방법
GB2373466B (en) * 2001-03-22 2004-05-19 Unova Uk Ltd Method of reducing thermal distortion in grinding machines
KR100448250B1 (ko) * 2001-10-08 2004-09-10 대한민국(부산대학교 총장) 웨이퍼의 연마율을 제어하는 방법 및 이 방법을 수행하는화학기계적 연마장치
KR100413493B1 (ko) * 2001-10-17 2004-01-03 주식회사 하이닉스반도체 화학적 기계적 연마 장치의 연마 플래튼 및 그를 이용한평탄화방법
US7169014B2 (en) * 2002-07-18 2007-01-30 Micron Technology, Inc. Apparatuses for controlling the temperature of polishing pads used in planarizing micro-device workpieces
DE102004040429B4 (de) * 2004-08-20 2009-12-17 Peter Wolters Gmbh Doppelseiten-Poliermaschine
US20060226123A1 (en) * 2005-04-07 2006-10-12 Applied Materials, Inc. Profile control using selective heating
US7201634B1 (en) 2005-11-14 2007-04-10 Infineon Technologies Ag Polishing methods and apparatus
US20070295610A1 (en) * 2006-06-27 2007-12-27 Applied Materials, Inc. Electrolyte retaining on a rotating platen by directional air flow
US7452264B2 (en) * 2006-06-27 2008-11-18 Applied Materials, Inc. Pad cleaning method
JP4902433B2 (ja) * 2007-06-13 2012-03-21 株式会社荏原製作所 研磨装置の研磨面加熱、冷却装置
US20100279435A1 (en) * 2009-04-30 2010-11-04 Applied Materials, Inc. Temperature control of chemical mechanical polishing
JP5547472B2 (ja) * 2009-12-28 2014-07-16 株式会社荏原製作所 基板研磨装置、基板研磨方法、及び基板研磨装置の研磨パッド面温調装置
US8696405B2 (en) * 2010-03-12 2014-04-15 Wayne O. Duescher Pivot-balanced floating platen lapping machine
US8568198B2 (en) 2010-07-16 2013-10-29 Pratt & Whitney Canada Corp. Active coolant flow control for machining processes
JP5481417B2 (ja) * 2010-08-04 2014-04-23 株式会社東芝 半導体装置の製造方法
CN102091994A (zh) * 2010-12-11 2011-06-15 昆明台兴精密机械有限责任公司 晶片单面抛光机主轴磨盘冷却装置
JP6091773B2 (ja) * 2012-06-11 2017-03-08 株式会社東芝 半導体装置の製造方法
JP6161999B2 (ja) * 2013-08-27 2017-07-12 株式会社荏原製作所 研磨方法および研磨装置
US10654145B2 (en) * 2015-06-30 2020-05-19 Globalwafers Co., Ltd. Methods and systems for polishing pad control
JP6376085B2 (ja) * 2015-09-03 2018-08-22 信越半導体株式会社 研磨方法及び研磨装置
JP6406238B2 (ja) * 2015-12-18 2018-10-17 株式会社Sumco ウェーハ研磨方法および研磨装置
US10586708B2 (en) 2017-06-14 2020-03-10 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Uniform CMP polishing method
US10857648B2 (en) 2017-06-14 2020-12-08 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings Trapezoidal CMP groove pattern
US10861702B2 (en) * 2017-06-14 2020-12-08 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings Controlled residence CMP polishing method
US10857647B2 (en) * 2017-06-14 2020-12-08 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings High-rate CMP polishing method
US10777418B2 (en) 2017-06-14 2020-09-15 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, I Biased pulse CMP groove pattern
US11433501B1 (en) * 2018-05-31 2022-09-06 Matthew J. Hatcher Glass sheet polishing assembly
CN111512425A (zh) 2018-06-27 2020-08-07 应用材料公司 化学机械抛光的温度控制
US11628478B2 (en) 2019-05-29 2023-04-18 Applied Materials, Inc. Steam cleaning of CMP components
TW202110575A (zh) 2019-05-29 2021-03-16 美商應用材料股份有限公司 用於化學機械研磨系統的蒸氣處置站
US11633833B2 (en) 2019-05-29 2023-04-25 Applied Materials, Inc. Use of steam for pre-heating of CMP components
US11897079B2 (en) 2019-08-13 2024-02-13 Applied Materials, Inc. Low-temperature metal CMP for minimizing dishing and corrosion, and improving pad asperity
CN110883696B (zh) * 2019-12-10 2021-10-01 西安奕斯伟硅片技术有限公司 一种上抛光盘水冷却系统
US11833637B2 (en) 2020-06-29 2023-12-05 Applied Materials, Inc. Control of steam generation for chemical mechanical polishing
WO2022005884A1 (en) 2020-06-29 2022-01-06 Applied Materials, Inc. Temperature and slurry flow rate control in cmp
US11577358B2 (en) 2020-06-30 2023-02-14 Applied Materials, Inc. Gas entrainment during jetting of fluid for temperature control in chemical mechanical polishing
WO2022006160A1 (en) 2020-06-30 2022-01-06 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for cmp temperature control

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2869294A (en) * 1957-07-02 1959-01-20 Abrading Systems Company Lapping machine
US3571978A (en) * 1967-09-11 1971-03-23 Spitfire Tool & Machine Co Inc Lapping machine having pressure plates, the temperature of which is controlled by a coolant
US4001980A (en) * 1972-11-17 1977-01-11 Ambar Investment Inc. Grinding machine
US3916573A (en) * 1973-05-17 1975-11-04 Colorant Schmuckstein Gmbh Apparatus for grinding a gem stone
JPS5648112A (en) * 1979-09-28 1981-05-01 Hitachi Ltd Molded transformer
US4313284A (en) * 1980-03-27 1982-02-02 Monsanto Company Apparatus for improving flatness of polished wafers

Also Published As

Publication number Publication date
TW260811B (ko) 1995-10-21
GB2104809B (en) 1985-08-07
GB2104809A (en) 1983-03-16
DE3232814A1 (de) 1983-03-24
US4450652A (en) 1984-05-29
IT1152529B (it) 1987-01-07
JPS5874040A (ja) 1983-05-04
IT8223122A0 (it) 1982-09-03
KR840001774A (ko) 1984-05-16

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