KR20010002502A - Chemical mechanical polishing apparatus - Google Patents
Chemical mechanical polishing apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- KR20010002502A KR20010002502A KR1019990022330A KR19990022330A KR20010002502A KR 20010002502 A KR20010002502 A KR 20010002502A KR 1019990022330 A KR1019990022330 A KR 1019990022330A KR 19990022330 A KR19990022330 A KR 19990022330A KR 20010002502 A KR20010002502 A KR 20010002502A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- wafer
- bladder
- polishing
- film
- head
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/27—Work carriers
- B24B37/30—Work carriers for single side lapping of plane surfaces
- B24B37/32—Retaining rings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 웨이퍼의 화학적 기계적 폴리싱 장치(Chemical Mechanical Polish device; CMP device)에 관한 것으로서, 특히 폴리싱 공정을 통한 웨이퍼의 표면 프로파일을 균일화하기 위한 화학적 기계적 폴리싱 장치에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a chemical mechanical polishing device (CMP device) of a wafer, and more particularly to a chemical mechanical polishing device for uniformizing the surface profile of a wafer through a polishing process.
전자 소자에서의 진보는 메모리 칩, 또는 논리 소자 등의 집적 회로를 이루는 구성 요소들의 사이즈의 감소를 포함한다. 회로 소자들이 작아질수록 반도체 웨이퍼의 각 유닛 면적의 가치는 증가한다. 사용 가능한 웨이퍼 면적의 더 많은 부분을 사용하는 집적 회로를 형성하기 위해서는, 웨이퍼 표면에 존재하는 오염 입자들을 소정 레벨 이하로 제거하는 것이 필수적이다. 예를 들면, 0.2 ??m 이하의 산소 또는 금속 미세 입자들은 대부분의 진보된 회로 설계에서는 용납되지 않는다. 이는, 상기 입자들이 둘 또는 그 이상의 전도 라인을 쇼트시킬 수 있기 때문이다.Advances in electronic devices include the reduction in the size of components that make up integrated circuits, such as memory chips or logic devices. As circuit elements become smaller, the value of each unit area of the semiconductor wafer increases. In order to form integrated circuits that use more of the available wafer area, it is necessary to remove contaminant particles present on the wafer surface below a certain level. For example, oxygen or metal fine particles of 0.2 μm or less are unacceptable in most advanced circuit designs. This is because the particles can shorten two or more conducting lines.
상기와 같은 오염 입자 제거와 더불어, 웨이퍼 전면 또는 배면에 형성된 물질층을 평탄화하기 위하여 통상적으로 CMP 공정이 사용되고 있다. 통상적으로는, 배선을 위한 알루미늄 등의 금속 증착 후에 증착 잉여분을 갈아내는 작업에 CMP 공정이 수행된다.In addition to the contaminant removal as described above, a CMP process is commonly used to planarize the material layer formed on the front or rear surface of the wafer. Usually, a CMP process is performed for the operation | work which grind | exposes a deposition excess after metal deposition, such as aluminum for wiring.
CMP 공정은 리테인(Retain) 링과 웨이퍼 척에 의해 홀딩된 웨이퍼를 폴리싱 패드 상에 가압하면서 이들 간의 계면에는 슬러리(Slurry)를 공급하여 기계적 마찰과 화학적 작용에 의해 웨이퍼의 표면을 소정 두께만큼 제거한다.The CMP process presses the wafer held by the retaining ring and the wafer chuck onto the polishing pad while supplying a slurry to the interface between them to remove the surface of the wafer by a predetermined thickness by mechanical friction and chemical action. do.
미국특허 5,868,896호에는 종래 기술에 따른 CMP 장치가 개시되어 있다. 도 1을 참조하면, CMP 장치(10)는 플래튼(platen; 20), 웨이퍼 캐리어(30), 폴리쉬 패드부(40)를 포함한다. 폴리쉬 패드부(40) 상부에는 슬러리(44)가 공급된다. 폴리쉬 패드부(40)는 고무 또는 폴리우레탄 등의 매트릭스 물질(matrix material), 또는 서스펜션 매질(suspension medium) 내에 고정적으로 분포된 연마성 입자들로 구성된다. 도 2에는 다수의 디스크형 폴리쉬 패드(41)가 매트릭스 형상으로 배열되어 폴리쉬 패드부(40)를 형성하는 경우, 하나의 폴리쉬 패드(41)에 대해 그 평면도와 측면도가 도시되어 있다. 폴리쉬 패드(41)는 고무 등의 연마성 재질을 가지며, 그 중앙에는 홀(41a)이 형성되어 그를 통한 슬러리의 공급을 허용한다. 한편, CMP 장치(10)는 플래튼(20)의 상면과 폴리싱 패드부(40)의 저면에 부착되는 언더 패드(25)를 갖는다.U.S. Patent 5,868,896 discloses a CMP apparatus according to the prior art. Referring to FIG. 1, the CMP apparatus 10 includes a platen 20, a wafer carrier 30, and a polish pad portion 40. The slurry 44 is supplied to the upper portion of the polishing pad portion 40. The polish pad portion 40 is composed of a matrix material such as rubber or polyurethane, or abrasive particles fixedly distributed in a suspension medium. FIG. 2 shows a plan view and a side view of one polish pad 41 when a plurality of disc-shaped polish pads 41 are arranged in a matrix to form the polishing pad portion 40. The polishing pad 41 has an abrasive material such as rubber, and has a hole 41a formed in the center thereof to allow the supply of slurry through the polishing pad 41. On the other hand, the CMP apparatus 10 has an under pad 25 attached to the top surface of the platen 20 and the bottom surface of the polishing pad portion 40.
CMP 장치(10)의 구동시, 구동 장치(26)는 플래튼(20)을 회전 및 직선 운동시켜 폴리싱 패드(40)가 함께 이동되도록 한다. 웨이퍼 캐리어(30)의 저면에는 웨이퍼(12)가 진공 인가에 의해 흡착되며, 구동 장치(36)에 의해 회전된다. 즉, 플래튼(20) 또는 웨이퍼 캐리어(30) 중의 적어도 어느 하나 또는, 함께 서로에 대해 이동하여 웨이퍼(12)가 평탄면(42) 상에서 상대적으로 회전 및 직선 운동하도록 한다. 이때, 웨이퍼(12)는 폴리싱 패드(40)를 향해 가압되며, 폴리싱 패드(40)와 슬러리(44)가 웨이퍼(12)와 마찰함으로써 기계적 화학적으로 웨이퍼(12)의 표면으로부터 금속층이나 이물질을 제거한다.When driving the CMP device 10, the drive device 26 rotates and linearly moves the platen 20 so that the polishing pad 40 is moved together. The wafer 12 is attracted to the bottom of the wafer carrier 30 by vacuum application, and is rotated by the drive device 36. That is, at least one of the platen 20 or the wafer carrier 30 or together move relative to each other to cause the wafer 12 to rotate and linearly move relative to the flat surface 42. At this time, the wafer 12 is pressed toward the polishing pad 40, and the polishing pad 40 and the slurry 44 are rubbed with the wafer 12 to mechanically and chemically remove metal layers or foreign substances from the surface of the wafer 12. do.
한편, 폴리싱 패드(41)는 반복되는 CMP 공정에 의해 그 표면이 점점 매끄러워져 그 연마 기능이 서서히 상실되기 때문에 주기적으로 패드 컨디셔너(pad conditioner)라는 장치에 의해 그 표면이 거칠게 일구어져 웨이퍼 연마시 최대한 균일하게 연마할 수 있도록 컨디셔닝되어야 한다.On the other hand, since the surface of the polishing pad 41 is gradually smoothed by the repeated CMP process and its polishing function is gradually lost, the polishing pad 41 is periodically roughened by a device such as a pad conditioner so that the surface is polished as much as possible. It should be conditioned so that it can be ground uniformly.
도 3에는 종래의 CMP 장치를 이용하여 웨이퍼를 연마한 경우의 웨이퍼의 저면의 연마량 프로파일이 도시된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 웨이퍼의 중앙부가 엣지부에 비해 상대적으로 연마가 덜 이루어져 웨이퍼 표면 프로파일이 균일하지 않게 된다. 따라서, 그 뒤의 반도체 제조 공정에 좋지 않은 영향을 미치게 된다.3 shows the polishing amount profile of the bottom surface of the wafer when the wafer is polished using the conventional CMP apparatus. As shown in FIG. 3, the center portion of the wafer is relatively less polished than the edge portion, resulting in an uneven wafer surface profile. Therefore, it will adversely affect the subsequent semiconductor manufacturing process.
본 발명의 목적은 종래 기술의 문제점인 웨이퍼의 연마 불균일을 해소하기 위해 블래더의 중심부에 별도의 필름을 부착하거나 또는 블래더의 형상 자체를 그 중앙부가 융기되도록 제작함으로써 CMP 공정시 웨이퍼의 표면 프로파일을 균일하게 형성할 수 있는 CMP 장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to attach a separate film to the center of the bladder to solve the polishing non-uniformity of the wafer, which is a problem of the prior art, or to make the shape of the bladder to be raised at the center thereof, the surface profile of the wafer during CMP It is to provide a CMP apparatus that can form a uniformly.
도 1은 종래 기술에 따른 화학적 기계적 폴리싱(CMP) 장치의 개략도.1 is a schematic diagram of a chemical mechanical polishing (CMP) device according to the prior art.
도 2는 종래 기술에 따른 폴리쉬 패드의 평면도 및 측단면도.2 is a plan view and a side cross-sectional view of a polish pad according to the prior art.
도 3은 종래 기술에 의한 CMP 장치에 의해 연마된 웨이퍼 저면의 연마량을 나타내는 그래프.3 is a graph showing the polishing amount of the bottom surface of the wafer polished by the CMP apparatus according to the prior art.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 CMP 장치의 측단면도.4 is a side cross-sectional view of a CMP apparatus in accordance with an embodiment of the present invention.
도 5는 도 4에 도시된 폴리쉬 패드의 평면도 및 측단면도.5 is a plan view and a side cross-sectional view of the polish pad shown in FIG. 4.
도 6은 본 발명에 따른 블래더 및 필름의 단면도.6 is a cross-sectional view of the bladder and film according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 다양한 종류의 필름의 단면도.7 is a cross-sectional view of various types of film according to the present invention.
도 8은 본 발명에 따른 다양한 종류의 블래더의 단면도.8 is a cross-sectional view of various types of bladder in accordance with the present invention.
도 9는 도 7 및 8에 도시된 필름 및 블래더를 사용한 경우의 웨이퍼 저면의 연마량을 나타내는 그래프.FIG. 9 is a graph showing the amount of polishing of the bottom surface of a wafer when the films and bladder shown in FIGS. 7 and 8 are used.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
200: CMP 장치 210: 상부 헤드200: CMP apparatus 210: upper head
220: 웨이퍼 척 230: 리테인 링220: wafer chuck 230: retaining ring
260: 하부 헤드 270: 블래더260: lower head 270: bladder
280: 가요성 금속 패널 290: 다수의 폴리쉬 패드280: flexible metal panel 290: multiple polish pads
300: 필름300: film
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 웨이퍼를 홀딩하며 회전 가능한 상부 헤드, 상기 상부 헤드에 대해 회전 및 스위프(sweep) 가능한 하부 헤드, 상기 하부 헤드 상부에 제공되며, 압력에 의해 상방향으로 변형 가능한 블래더(bladder), 상기 블래더의 상부의 대략 중심부에 부착되어 상기 블래더와 함께 대략 그 중앙부가 융기한 형상의 프로파일을 형성하는 필름, 및 상기 블래더 및 상기 필름 상부에 부착되어 상기 상부 및 하부 헤드의 상대적 회전 및 스위프 운동시 상기 웨이퍼와 기계적 마찰함으로써 상기 웨이퍼의 저면을 연마하는 다수의 폴리쉬 패드를 구비하는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 폴리싱 장치를 제공한다.In order to achieve the above object of the present invention, the present invention provides an upper head rotatable while holding a wafer, a lower head rotatable and swept relative to the upper head, and provided on top of the lower head. A bladder deformable in a direction, a film attached to an approximately center portion of the upper portion of the bladder to form a profile having a raised shape with the bladder approximately in the center thereof, and attached to the bladder and the upper portion of the film And a plurality of polish pads which polish the bottom surface of the wafer by mechanical friction with the wafer during relative rotation and sweep movement of the upper and lower heads.
상기 상부 헤드는 그를 관통해 형성된 다수의 홀을 통해 상기 웨이퍼 상면에 진공을 인가하여 웨이퍼를 흡착하는 웨이퍼 척, 및 상기 웨이퍼의 외주부을 탄성적으로 파지하는 리테인 링을 포함한다.The upper head includes a wafer chuck that sucks the wafer by applying a vacuum to the upper surface of the wafer through a plurality of holes formed therethrough, and a retaining ring that elastically grips the outer peripheral portion of the wafer.
이때, 상기 블래더의 대략 중앙에는 제1관통홀이 형성되며, 상기 관통홀 및 상기 다수의 폴리쉬 패드 사이를 통해 슬러리(slurry)를 포함하는 연마액이 상기 웨이퍼와 상기 폴리쉬 패드 사이에 균일하게 퍼짐으로써 상기 웨이퍼와 기계적 마찰 및 화학적 반응을 함으로써 상기 웨이퍼의 저면을 연마하게 된다.In this case, a first through hole is formed at an approximately center of the bladder, and a polishing liquid including a slurry is uniformly spread between the wafer and the polish pad through the through hole and the plurality of polish pads. Thereby polishing the bottom surface of the wafer by mechanical friction and chemical reaction with the wafer.
또한, 상기 필름의, 상기 블래더의 제1관통홀과 대응하는 부위에는 제2관통홀이 형성되어 상기 연마액의 통과를 허용한다. 바람직하게는, 상기 블래더 및 상기 필름의 재질은 연마성 고무를 포함하는 합성 수지재로 구성된다.In addition, a second through hole is formed in a portion of the film corresponding to the first through hole of the bladder to allow passage of the polishing liquid. Preferably, the material of the bladder and the film is composed of a synthetic resin material containing abrasive rubber.
다른 실시예에 의하면, 상기 필름은 상기 블래더에 일체로 형성될 수도 있다.In another embodiment, the film may be integrally formed with the bladder.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 4에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CMP 장치(200)가 도시된다. 도 4를 참조하면, CMP 장치(200)는 웨이퍼(1)를 홀딩하며 회전 가능한 상부 헤드(210) 및 상부 헤드(210)에 대해 회전 및 스위프(sweep) 가능한 하부 헤드(260)를 포함한다. 상부 헤드(210)는 그를 관통해 형성된 다수의 홀(212)을 통해 웨이퍼(1) 상면에 진공을 인가하여 웨이퍼(1)를 흡착하는 웨이퍼 척(220), 및 웨이퍼(1)의 외주부을 탄성적으로 파지하는 리테인 링(230)을 포함한다. 리테인 링(230)은 폴리싱시 웨이퍼(1)가 수평방향으로 미끄러지는 것을 방지한다. 상부 헤드(210)는 원통형 스핀들(미도시)에 부착되어 회전되고, 폴리싱 공정시, 하부 헤드(260)의 엣지부로부터 중심부 방향으로 소정 거리로 수평이동(Sweep)된다. 통상적으로, 상부 헤드(210)는 대략 20RPM으로 회전된다.4 shows a CMP apparatus 200 according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the CMP apparatus 200 includes a rotatable upper head 210 that holds the wafer 1 and a lower head 260 that is rotatable and sweepable relative to the upper head 210. The upper head 210 elastically applies a wafer chuck 220 that absorbs the wafer 1 by applying a vacuum to the upper surface of the wafer 1 through a plurality of holes 212 formed therethrough, and an outer circumferential portion of the wafer 1. It includes a retaining ring 230 to grip. The retaining ring 230 prevents the wafer 1 from sliding in the horizontal direction during polishing. The upper head 210 is attached to the cylindrical spindle (not shown) and rotated, and during the polishing process, the upper head 210 is swept horizontally from the edge of the lower head 260 by a predetermined distance in the center direction. Typically, the upper head 210 is rotated at approximately 20 RPM.
웨이퍼 척(220)에는 다수의 홀(212)이 형성된다. 홀(212)에 진공을 인가하는 경우, 웨이퍼 척(220)의 저면에 놓인 웨이퍼(1)에 의해 다수의 홀(212)이 차폐되고 웨이퍼(1) 저면에는 대기압이 작용하게 되므로 웨이퍼(1)가 웨이퍼 척(220)의 저면에 진공 흡착된다.A plurality of holes 212 are formed in the wafer chuck 220. When a vacuum is applied to the holes 212, a plurality of holes 212 are shielded by the wafer 1 placed on the bottom surface of the wafer chuck 220, and atmospheric pressure acts on the bottom surface of the wafer 1 so that the wafer 1 is used. Is vacuum-adsorbed to the bottom of the wafer chuck 220.
하부 헤드(260)의 하측단은 피동 풀리 형상으로 구성되어 구동 벨트(미도시)가 결합되고 상기 구동 벨트의 회전에 의해 하부 헤드(260)는 소정 회전 속도, 통상적으로는 320RPM으로 실질적으로 원형 궤도 상을 따라가며 회전된다. 또한, 상기 구동 벨트는 구동 풀리(미도시), 감속기어(미도시), 모터(미도시)로 구성된 구동장치(미도시)와 결합되어 회전력을 공급받는다.The lower end of the lower head 260 has a driven pulley shape to which a driving belt (not shown) is coupled, and by rotation of the driving belt, the lower head 260 has a substantially circular track at a predetermined rotational speed, typically 320 RPM. Rotates along the phase. In addition, the driving belt is coupled with a driving device (not shown) composed of a driving pulley (not shown), a reduction gear (not shown), and a motor (not shown) to receive rotational force.
하부 헤드(260) 상부에는 압력에 의해 상방향으로 변형 가능한 블래더(bladder; 270)가 제공된다. 바람직하게는, 블래더(270)의 재질은 연마성 고무를 포함하는 합성 수지재로 구성된다. 블래더(270) 상부의 대략 중심부에는 필름(300)이 부착되어 블래더(270)와 함께 대략 그 중앙부가 융기한 형상의 프로파일을 형성한다. 도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 블래더(270) 및 필름(300)의 평면도 및 단면도가 도시되어 있다. 블래더(270)의 대략 중앙에는 제1관통홀(272)이 형성된다. 또한, 필름(300)의, 블래더(270)의 제1관통홀(272)과 대응하는 부위에는 제2관통홀(302)이 형성된다. 도 6에는 압축 공기에 의해 블래더(270)가 상방향으로 융기한 형상이 도시되어 있다. 이때, 필름(300) 또한 블래더(270)와 동일한 재질로 구성된 것으로서, 블래더(270)의 변형에 따라 함께 상방향으로 융기한다.Above the lower head 260 is provided a bladder 270 that is deformable upwards by pressure. Preferably, the material of the bladder 270 is made of a synthetic resin material containing abrasive rubber. The film 300 is attached to an approximately center portion of the bladder 270 to form a profile having a shape in which a central portion thereof is raised with the bladder 270. 5 is a plan view and a cross-sectional view of the bladder 270 and the film 300 according to an embodiment of the present invention. The first through hole 272 is formed at approximately the center of the bladder 270. In addition, a second through hole 302 is formed in a portion of the film 300 corresponding to the first through hole 272 of the bladder 270. 6 illustrates a shape in which the bladder 270 is raised upward by compressed air. At this time, the film 300 is also made of the same material as the bladder 270, and raised together in accordance with the deformation of the bladder 270.
한편, 도 4를 다시 참조하면, 블래더(270) 및 필름(300) 상부에는 다수의 폴리쉬 패드(290)가 부착되어, 폴리싱시, 상부 및 하부 헤드(210, 260)의 상대적 회전 및 스위프(sweep) 운동이 수행될 때, 웨이퍼(1)와 기계적으로 마찰함으로써 웨이퍼(1)의 저면을 연마한다. 동시에, 블래더(270) 및 필름(300)에 형성된 제1 및 제2관통홀(272, 302), 그리고 다수의 폴리쉬 패드(290) 사이를 통해 슬러리(slurry)를 포함하는 연마액이 웨이퍼(1)와 폴리쉬 패드(290) 사이에 균일하게 퍼져 웨이퍼(1)와 기계적 마찰 및 화학적 반응을 함으로써 웨이퍼(1)의 저면을 연마하게 된다. 한편, 블래더(270)와 필름(300)의 상면 전체를 커버하도록 가요성 금속 패널(299)을 덮어씌워 다수의 폴리쉬 패드(290)가 부드러운 표면 프로파일을 갖도록 배치되게 할 수도 있다.Meanwhile, referring back to FIG. 4, a plurality of polish pads 290 are attached to the bladder 270 and the film 300, so that the relative rotation and sweep of the upper and lower heads 210 and 260 may be applied during polishing. When the sweep motion is performed, the bottom surface of the wafer 1 is polished by mechanical friction with the wafer 1. At the same time, a polishing liquid including a slurry through the first and second through holes 272 and 302 formed in the bladder 270 and the film 300, and the plurality of polishing pads 290 is formed in the wafer ( It spreads uniformly between 1) and the polishing pad 290 to polish the bottom surface of the wafer 1 by mechanical friction and chemical reaction with the wafer 1. Meanwhile, the flexible metal panel 299 may be covered to cover the entire upper surface of the bladder 270 and the film 300 so that the plurality of polish pads 290 may be disposed to have a smooth surface profile.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 필름(300)은 블래더(270)에 일체로 형성될 수 있다. 도 7 및 8에는 다양한 너비 및 두께의 필름(300) 및 그 중앙이 융기한 형상을 갖도록 제작된 다양한 너비 및 두께의 블래더(270)가 도시된다. 폴리싱시, 웨이퍼(1)의 연마량의 불균일 정도에 따라 그에 알맞은 필름(300) 또는 일체형 블래더(270)를 하부 헤드(260)에 장착하여 사용할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the film 300 may be integrally formed on the bladder 270. 7 and 8 illustrate a film 300 of various widths and thicknesses and a bladder 270 of various widths and thicknesses fabricated to have a raised shape at the center thereof. In polishing, a film 300 or an integrated bladder 270 suitable for the polishing amount of the wafer 1 may be attached to the lower head 260 according to the degree of variation in the polishing amount of the wafer 1.
이하, 본 발명에 따른 폴리싱 방법을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the polishing method according to the present invention will be described.
통상적으로 하부 헤드(260)의 직경은 웨이퍼의 직경의 2배 이상의 사이즈를 가지고, 폴리싱 공정 수행시, 하부 헤드(260)의 엣지부와 상부 헤드(210)의 엣지부가 일치하는 위치가 시작위치로 제공되고, 이 시작위치로부터 중심부 쪽으로 상부 헤드(210)가 약간 수평 이동하여 작업 위치가 설정된다.Typically, the diameter of the lower head 260 is at least twice the diameter of the wafer, and when the polishing process is performed, the position where the edge of the lower head 260 coincides with the edge of the upper head 210 is the starting position. The upper head 210 is moved slightly horizontally from this starting position toward the center to set the working position.
먼저, 미도시된 웨이퍼 로딩 메커니즘을 통하여 로딩 컵(미도시)에 웨이퍼(1)가 로딩되면, 상부 헤드(210)가 로딩 컵에 로딩된 웨이퍼(1)를 진공 흡착에 의해 웨이퍼 척(220)에 홀딩한다. 웨이퍼(1)가 홀딩된 상부 헤드(210)는 하부 헤드(260) 상부의 시작위치로 이동된다. 이어서, 상부 헤드(210)는 시작위치로부터 중심부 방향으로 소정 거리 수평 이동되어 작업위치에 배치된다.First, when the wafer 1 is loaded into a loading cup (not shown) through a wafer loading mechanism, the wafer chuck 220 is vacuum-adsorbed the wafer 1 loaded on the loading cup by the upper head 210. Hold in. The upper head 210 on which the wafer 1 is held is moved to the start position above the lower head 260. Subsequently, the upper head 210 is horizontally moved a predetermined distance in the direction of the center from the start position is disposed in the working position.
이때, 웨이퍼 척(220)에 형성된 홀(212)에 작용하고 있던 진공이 해소되고 반대로 홀(212)을 통해 하방향으로의 압력이 작용하여 웨이퍼(1)를 폴리쉬 패드(290) 측으로 가압한다. 폴리싱 패드(290) 상에는 하부 헤드(260)에 형성된 연마액 공급로(264)를 통해 슬러리 용액이 공급되고, 구동 벨트(미도시)가 회전되며 하부 헤드(260)를 자전 및 공전시키고, 스핀들(미도시)이 회전되며 상부 헤드(210)를 회전시켜서 폴리싱 작업을 시작한다. 동시에, 하부 헤드(260)에 형성된 다수의 압축 공기 공급로(266)를 통해 압축 공기가 공급되어 블래더(270)를 상방향으로 융기시키게 된다. 따라서, 대체적으로, 웨이퍼(1)의 중앙부가 더 많은 연마를 받게 된다. 도 9에는 폴리싱 완료 후의 웨이퍼 연마량이 그 반경 방향을 따라 그래프로 도시되어 있다. 도 9를 통해 알 수 있듯이, 종래에 비해 웨이퍼 표면에 대해 현저히 균일한 연마량을 성취하고 있음을 알 수 있다.At this time, the vacuum acting on the hole 212 formed in the wafer chuck 220 is released. On the contrary, a downward pressure acts on the hole 212 to press the wafer 1 toward the polish pad 290. On the polishing pad 290, the slurry solution is supplied through the polishing liquid supply path 264 formed in the lower head 260, the driving belt (not shown) is rotated to rotate and revolve the lower head 260, and the spindle ( Not shown) is rotated to start the polishing operation by rotating the upper head (210). At the same time, compressed air is supplied through a plurality of compressed air supply paths 266 formed in the lower head 260 to raise the bladder 270 upward. Thus, in general, the central portion of the wafer 1 is subjected to more polishing. In Fig. 9, the wafer polishing amount after completion of polishing is shown graphically along its radial direction. As can be seen from FIG. 9, it can be seen that the polishing amount is remarkably uniform with respect to the wafer surface as compared with the conventional art.
이와 같은 연마공정에 의해 원하는 두께로 웨이퍼(1) 가공면이 제거되면, 상하부 헤드(210, 260)의 회전이 정지되고, 웨이퍼(1)는 다시 웨이퍼 척(220)에 진공 흡착된다.When the processing surface of the wafer 1 is removed to a desired thickness by such a polishing process, the rotation of the upper and lower heads 210 and 260 is stopped, and the wafer 1 is vacuum-adsorbed to the wafer chuck 220 again.
이어서, 상부 헤드(210)로부터 가공된 웨이퍼(300)가 언로딩된다. 로드 캡(미도시)으로 언로딩된 웨이퍼(1)는 세척과정을 거쳐서 다음 공정으로 제공된다.Subsequently, the processed wafer 300 from the upper head 210 is unloaded. The wafer 1 unloaded with a load cap (not shown) is cleaned and provided to the next process.
이상, 설명한 바와 같이, 다양한 너비 및 두께의 필름 등을 사용하여 블래더의 중앙부가 융기한 프로파일을 갖도록 제공함으로써 폴리싱시, 웨이퍼의 중앙부와 엣지부 사이의 불균일한 표면 프로파일을 현저히 개선할 수 있다. 또한, 별도의 필름 없이, 블래더 자체의 형상을 중앙 융기형으로 제작하여 사용함으로써 동일한 표면 프로파일 균일도를 성취할 수 있다.As described above, by providing the central portion of the bladder with a raised profile using films of various widths and thicknesses, it is possible to remarkably improve the uneven surface profile between the central portion and the edge portion of the wafer during polishing. In addition, the same surface profile uniformity can be achieved by fabricating and using the shape of the bladder itself in a central raised form without a separate film.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019990022330A KR20010002502A (en) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | Chemical mechanical polishing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019990022330A KR20010002502A (en) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | Chemical mechanical polishing apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20010002502A true KR20010002502A (en) | 2001-01-15 |
Family
ID=19592486
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019990022330A KR20010002502A (en) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | Chemical mechanical polishing apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20010002502A (en) |
-
1999
- 1999-06-15 KR KR1019990022330A patent/KR20010002502A/en not_active Application Discontinuation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100315722B1 (en) | Polishing machine for flattening substrate surface | |
US6241585B1 (en) | Apparatus and method for chemical mechanical polishing | |
US6152806A (en) | Concentric platens | |
US6620032B2 (en) | Polishing pads and planarizing machines for mechanical and/or chemical-mechanical planarization of microelectronic substrate assemblies | |
US8133096B2 (en) | Multi-phase polishing pad | |
US6343978B1 (en) | Method and apparatus for polishing workpiece | |
US6413156B1 (en) | Method and apparatus for polishing workpiece | |
KR100485002B1 (en) | Workpiece polishing apparatus and method | |
KR100412542B1 (en) | Method and device for cleaning work | |
US7601050B2 (en) | Polishing apparatus with grooved subpad | |
US6143127A (en) | Carrier head with a retaining ring for a chemical mechanical polishing system | |
JP2004517479A (en) | System and method for polishing and planarizing a semiconductor wafer using a reduced surface area polishing pad and a variable partial pad-wafer overlap technique | |
JP4803863B2 (en) | Method for conditioning fixed abrasive members and method for chemical mechanical polishing | |
JP4750250B2 (en) | Carrier head with modified flexible membrane | |
US6540595B1 (en) | Chemical-Mechanical polishing apparatus and method utilizing an advanceable polishing sheet | |
KR20010092672A (en) | Wafer polishing apparatus | |
EP0954408A1 (en) | Polishing apparatus | |
EP0806267A1 (en) | Cross-hatched polishing pad for polishing substrates in a chemical mechanical polishing system | |
US20020016136A1 (en) | Conditioner for polishing pads | |
JP3528501B2 (en) | Semiconductor manufacturing method | |
WO2004059714A1 (en) | Polishing device and method of producing semiconductor device | |
KR20010002502A (en) | Chemical mechanical polishing apparatus | |
US6561880B1 (en) | Apparatus and method for cleaning the polishing pad of a linear polisher | |
JPH11333677A (en) | Polishing device for substrate | |
KR100580290B1 (en) | Equipment for chemical mechanical polishing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |