KR20030096766A - Method for stabiliting slurry by using megasonic transducer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 메가소닉 트랜스듀서(megasonic transducer)를 이용한 슬러리 안정화 방법에 관한 것으로, 특히 씨엠피(chemical mechanical polishing : CMP) 시스템을 제조함에 있어서, 연마 테이블과 패드 사이에 석영(Quartz)으로 만들어진 트랜스듀서를 장착하여 연마공정 진행 시 웨이퍼와 패드 사이에 존재하는 슬러리수막에 메가소닉 에너지를 전달하여 스크래치(scratch) 발생을 억제할 수 있도록 하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a slurry stabilization method using a megasonic transducer, and more particularly to manufacturing a chemical mechanical polishing (CMP) system, a transducer made of quartz between a polishing table and a pad. The present invention relates to a method for preventing scratches by transferring megasonic energy to a slurry water film existing between a wafer and a pad during a polishing process.
통상적으로, 반도체 소자에는 셀(cell)들 간의 전기적인 분리를 위한 트랜치 분리(trench isolation) 방법과, 각종 신호전달을 위한 다층 배선 형성방법을 사용하는데, 이러한 경우에 소자 분리막이나 층간 절연막(inter/intra layer dielectric)을 반드시 필요로 한다.In general, a semiconductor isolation device uses a trench isolation method for electrical separation between cells and a multi-layer wiring method for transmitting various signals. In this case, an isolation layer or an interlayer insulating film (inter / intra layer dielectric).
여기서, 트랜치 분리 방법이나 층간 절연막 형성 공정은 불필요한 막을 제거하거나 또는 리플로우 공정이나 에치백 공정으로 달성할 수 없는 넓은 영역의 글로벌 평탄화 및 저온 평탄화 실현을 위해 CMP 공정에서 필수적으로 요구되는 공정과정이다.Here, the trench isolation method or the interlayer insulating film forming process are essential processes in the CMP process to remove unnecessary films or to realize global planarization and low temperature planarization in a large area which cannot be achieved by the reflow process or the etch back process.
즉, CMP 방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 연마 테이블(polishing table 또는 platen)(10) 상에 패드(20)가 위치하고, 그 패드(20)에 슬러리 노즐(S1)을 통해 슬러리(S2)를 공급하여 연마 헤드(40)에 잡힌 웨이퍼(30) 표면을 가동한다. 여기서, 슬러리는 분산매(예, 초순수) 내에 Silica/Alumina/Ceria 등과 같은 입자를 분산시켜 제조한다.That is, in the CMP method, as shown in FIG. 1, the pad 20 is placed on a polishing table 10 or a plate 20, and the slurry 20 is slurry S 2 through the slurry nozzle S 1. Is supplied to operate the surface of the wafer 30 held by the polishing head 40. Here, the slurry is prepared by dispersing particles such as Silica / Alumina / Ceria in a dispersion medium (eg, ultrapure water).
보다 상세하게 설명하면, 슬러리 내에 존재하는 입자들은 제조 초기에는 200㎚ 이하의 작은 크기를 가지고 균일하게 분포되어 있지만 전기 화학적으로 불안정하며, 또한 중력에 의해 가라않아 서로 결합하려는 성질이 매우 크기 때문에 시간이 경과할수록 혹은 농도가 높을수록 1㎛ 이상으로 커진 입자들이 다량으로 발생하게 된다.In more detail, the particles present in the slurry are uniformly distributed with a small size of 200 nm or less at the beginning of the production, but are electrochemically unstable, and are not separated by gravity and have a very large property to bond with each other. As time passes or the concentration increases, a large amount of particles larger than 1 μm is generated.
이와 같이, 1㎛ 이상으로 커진 입자들은 CMP 과정에서 표면을 연마하는 동시에 스크래치를 발생시킨다. 여기서, 스크래치는 STI 형성 시 소자 분리 성능을 떨어뜨리고, 배선간의 브릿지(bridge)를 유발하기 때문에 소자의 신뢰성 및 수율에 치명적이다.As such, the particles larger than 1 μm cause scratches while polishing the surface during the CMP process. In this case, scratches are detrimental to the reliability and yield of devices because they degrade device isolation performance and cause bridges between wires.
이에, 스크래치 발생을 억제하기 위해 큰 입자를 제거하고 작고 균일한 입자들만 분산시키면 되는데, 이를 위해 CMP 장치에 슬러리를 공급하기 전에 큰 입자를 먼저 제거할 수 있는 필터(filter)를 설치하는 방법을 사용하지만 필터 내에 응집되는 입자들에 의해 슬러리 공급 압력 및 유량을 떨어뜨려 연마 효율을 떨어뜨릴 뿐 아니라 고가의 필터 사용에 따른 원가 상승 및 슬러리의 과다 사용으로 인하여 원가 상승의 원인이 되는 문제점이 있다.In order to prevent scratches, large particles are removed and only small and uniform particles are dispersed. For this purpose, a filter is installed to remove large particles before supplying slurry to the CMP apparatus. However, not only the slurry supply pressure and flow rate are dropped by the particles agglomerated in the filter, but also the polishing efficiency is decreased, and the cost is increased due to the cost increase due to the use of expensive filters and the excessive use of the slurry.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 연마 테이블(polishing table 또는 platen)과 패드 사이에 석영(Quartz)으로 만들어진 메가소닉 트랜스듀서를 장착하여 연마공정 진행 시 웨이퍼와 패드 사이에 존재하는 슬러리 수막에 메가소닉 에너지를 전달하여 스크래치(scratch) 발생을 억제할 수 있도록 하는 메가소닉 트랜스듀서를 이용한 슬러리 안정화 방법을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to mount a megasonic transducer made of quartz (Quartz) between the polishing table (plate or platen) and the pad and the wafer during the polishing process The present invention provides a method for stabilizing a slurry using a megasonic transducer to transfer megasonic energy to a slurry water film existing between pads to suppress scratches.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 메가소닉 트랜스듀서를 이용한 슬러리 안정화 방법은 연마 테이블(polishing table 또는 platen)과 패드 사이에 석영(Quartz)으로 만들어진 메가소닉 트랜스듀서를 장착하는 단계; 장착된 메가소닉 트랜스듀서 상에 패드를 붙여 연마 헤드가 웨이퍼를 가지고 연마 공정을 진행하는 동안에 형성되는 슬러리 수막에 메가소닉 에너지를 전달하는 단계; 전달되는 메가소닉 에너지를 이용하여 슬러리 수막 상의 큰 입자들을 작게 분쇄하거나 제거하여 웨이퍼 표면 산화막에 유발되는 스크래치를 억제하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Slurry stabilization method using a megasonic transducer in the present invention to achieve the above object comprises the steps of mounting a megasonic transducer made of quartz (Quartz) between the polishing table (plate or platen) and the pad; Attaching a pad on the mounted megasonic transducer to transfer megasonic energy to the slurry water film formed during the polishing process with the polishing head with the wafer; Using the delivered megasonic energy to crush or remove large particles on the slurry water film to a small extent to inhibit scratches caused by the wafer surface oxide film.
도 1은 종래 웨이퍼 연마 공정을 위한 CMP 장치를 도시한 도면이며,1 is a view showing a CMP apparatus for a conventional wafer polishing process,
도 2는 본 발명에 따른 메가소닉 트랜스듀서를 이용한 슬러리 안정화 방법을 위한 CMP 장치를 도시한 도면이다.2 is a view showing a CMP apparatus for a slurry stabilization method using a megasonic transducer according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 연마 테이블 15 : 메가소닉 트랜스듀서(Megasonic Transducer)10: polishing table 15: megasonic transducer (Megasonic Transducer)
20 : 패드 30 : 웨이퍼20: pad 30: wafer
40 : 연마 헤드40: polishing head
S1 : 슬러리 노즐 S2 : 슬러리S1: slurry nozzle S2: slurry
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 메가소닉 트랜스듀서를 이용한 슬러리 안정화 방법을 위한 CMP 장치를 도시한 도면으로서, 연마 테이블(polishing table 또는 platen)(10)과, 패드(20) 사이에 석영(Quartz)으로 만들어진 메가소닉 트랜스듀서(Quartz Megasonic Transducer)(15)를 장착한다.FIG. 2 is a view illustrating a CMP apparatus for a slurry stabilization method using a megasonic transducer according to the present invention, wherein a polishing table or platen 10 and a pad 20 are made of quartz. The manufactured Megasonic Transducer 15 is mounted.
이후, 장착된 메가소닉 트랜스듀서(15) 상에 패드(20)를 붙여 연마 헤드(40)가 웨이퍼(30)를 가지고 연마 공정을 진행하는 동안에 형성되는 슬러리(S2) 수막에 메가소닉 에너지를 전달한다.Thereafter, the pad 20 is attached on the mounted megasonic transducer 15 to transfer the megasonic energy to the slurry (S2) water film formed during the polishing process with the polishing head 40 having the wafer 30. do.
여기서, 메가소닉 에너지는 슬러리 분산매인 에너지에 의해 분리가 일어나 슬러리 노즐(S1)을 통해 제공되는 슬러리(S2)를 제조 초기 상태로 만들어 주게 되며, 연마 과정동안 부산물로 생성되는 산화막 표면 찌꺼기의 경우도 메가소닉 에너지에 의해 작게 분쇄되는 것이다.Here, the megasonic energy is separated by the energy of the slurry dispersion medium to make the slurry (S2) provided through the slurry nozzle (S1) to the initial state of manufacture, and also in the case of the oxide film surface debris generated as a byproduct during the polishing process. It is crushed small by megasonic energy.
상술한 바와 같이, 메가소닉 에너지를 이용하여 슬러리(S2) 수막 상의 큰 입자들을 작게 분쇄하거나 제거하여 웨이퍼 표면 산화막에 유발되는 스크래치를 크게 줄일 수 있는 것이다.As described above, large particles on the slurry (S2) water film can be pulverized or removed small using megasonic energy to greatly reduce scratches caused on the wafer surface oxide film.
또한, 메가소닉 에너지를 이용하여 후속 버핑(buffing) CMP 공정에 적용될 경우, 웨이퍼 표면에 남아있는 슬러리 찌꺼기들에도 메가소닉 에너지가 전달되어 세정율을 높일 수 있다.In addition, when applied to a subsequent buffing CMP process using megasonic energy, megasonic energy may be transferred to slurry residues remaining on the wafer surface to increase the cleaning rate.
그러므로, 본 발명은 연마 테이블(polishing table 또는 platen)과 패드 사이에 석영(Quartz)으로 만들어진 메가소닉 트랜스듀서를 장착하여 연마공정 진행 시 웨이퍼와 패드 사이에 존재하는 슬러리 수막에 메가소닉 에너지를 전달함으로써, 큰 입자들을 작게 분쇄하여 균일하게 분포시켜 연마공정을 안정시킴과 동시에 스크래치(scratch) 발생을 억제시킬 수 있으며, 웨이퍼 표면상의 세정율을 극대화시켜 연마공정의 안정성 및 신뢰성을 향상시켜 수율 향상에 기여할 수 있는 효과가 있다.Therefore, the present invention mounts a megasonic transducer made of quartz between a polishing table or platen and a pad to transfer megasonic energy to a slurry water film existing between the wafer and the pad during the polishing process. By grinding and crushing large particles uniformly, the polishing process can be stabilized and scratches can be prevented, and the occurrence of scratches can be suppressed, and the cleaning rate on the wafer surface can be maximized to improve the stability and reliability of the polishing process. It can be effective.
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR930022483A (en) * | 1992-04-02 | 1993-11-24 | 제프리 디. 그린 | Slurry Polisher Using Ultrasonic Stirring |
| US5688364A (en) * | 1994-12-22 | 1997-11-18 | Sony Corporation | Chemical-mechanical polishing method and apparatus using ultrasound applied to the carrier and platen |
| KR100190051B1 (en) * | 1996-06-25 | 1999-06-01 | 윤종용 | A cmp apparatus having no-polishing pad |
| JPH11204466A (en) * | 1998-01-19 | 1999-07-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Method of processing semiconductor substrate surface and apparatus using the same |
| KR20000027513A (en) * | 1998-10-28 | 2000-05-15 | 김영환 | Chemical mechanical polishing device |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR930022483A (en) * | 1992-04-02 | 1993-11-24 | 제프리 디. 그린 | Slurry Polisher Using Ultrasonic Stirring |
| US5688364A (en) * | 1994-12-22 | 1997-11-18 | Sony Corporation | Chemical-mechanical polishing method and apparatus using ultrasound applied to the carrier and platen |
| KR100190051B1 (en) * | 1996-06-25 | 1999-06-01 | 윤종용 | A cmp apparatus having no-polishing pad |
| JPH11204466A (en) * | 1998-01-19 | 1999-07-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Method of processing semiconductor substrate surface and apparatus using the same |
| KR20000027513A (en) * | 1998-10-28 | 2000-05-15 | 김영환 | Chemical mechanical polishing device |
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