KR102685136B1 - Polishing pad having improved polishing speed and chemical mechanical polishing apparatus including the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 화학적 기계적 연마장치에 사용되는 연마패드로서 연마대상물 접촉면에 (a) 동심원 그루브만 형성된 제1 단일 그루브존; (b) 동심원 그루브 및 이와 교차 형성된 직선 그루브를 포함하는 제1 복합 그루브존; (c) 동심원 그루브만 형성된 제2 단일 그루브존; 및 (d) 동심원 그루브 및 이와 교차 형성된 직선 그루브를 포함하는 제2 복합 그루브존;이 순차적으로 형성되며,
상기 제1 복합 그루브존 및 제2 복합 그루브존에 형성된 각각의 직선 그루브는 다수개가 형성되며, 교차되는 동심원 그루브 중 중심점에서 가장 가까운 동심원 그루브의 교차점 접선과 22.5도 내지 80도의 각도를 형성하며, 제1 복합 그루브존에서는 시계방향으로 경사지게 형성되며 제2 복합 그루브존에서는 반시계 방향으로 경사지게 형성되는 연마패드 및 이를 포함하는 화학적 기계적 연마장치를 제공한다.The present invention is a polishing pad used in a chemical mechanical polishing device, which includes (a) a first single groove zone in which only concentric grooves are formed on the contact surface of the polishing object; (b) a first composite groove zone including concentric circular grooves and straight grooves formed to intersect therewith; (c) a second single groove zone in which only concentric grooves are formed; and (d) a second composite groove zone including concentric grooves and straight grooves formed to intersect with the concentric grooves; are formed sequentially,
Each of the straight grooves formed in the first composite groove zone and the second composite groove zone is formed in plural numbers, and forms an angle of 22.5 to 80 degrees with the intersection tangent of the concentric grooves closest to the center point among the intersecting concentric grooves, Provided is a polishing pad that is inclined clockwise in the first composite groove zone and inclined counterclockwise in the second composite groove zone, and a chemical mechanical polishing device including the same.
Description
본 발명은 개선된 연마속도를 갖는 연마패드 및 이를 포함하는 화학적 기계적 연마장치에 관한 것이다. The present invention relates to a polishing pad with improved polishing speed and a chemical mechanical polishing device including the same.
최근 반도체 디바이스(Device)의 고밀도화, 미세화 및 배선구조의 다층화에 따라 반도체 디바이스의 표면 단차가 점차 증가되고 있는 실정이다. 이에 따라 반도체 디바이스의 표면을 평탄화하기 위해 여러가지 설비들이 개발되고 있으며, 특히, 화학적 연마와 기계적 연마를 한꺼번에 수행하여 반도체 디바이스의 표면을 평탄화하는 화학적 기계적 연마장치가 널리 사용되고 있다.Recently, as semiconductor devices become more dense, finer, and have multi-layered wiring structures, the surface level of semiconductor devices is gradually increasing. Accordingly, various facilities are being developed to flatten the surface of semiconductor devices. In particular, chemical mechanical polishing devices that flatten the surface of semiconductor devices by performing chemical polishing and mechanical polishing at the same time are widely used.
화학적 기계적 평탄화(chemical mechanical planarization, CMP) 공정은, 웨이퍼(wafer)와 같은 반도체 기판을 헤드에 부착하고 플래튼(platen) 상에 형성된 연마패드의 표면에 접촉하도록 한 상태에서, 슬러리를 공급하여 반도체 기판 표면을 화학적으로 반응시키면서 플래튼과 헤드를 상대적으로 운동시켜 기계적으로 반도체 기판 표면의 요철부분을 평탄화하는 공정이다.The chemical mechanical planarization (CMP) process involves attaching a semiconductor substrate, such as a wafer, to a head, contacting the surface of a polishing pad formed on a platen, and supplying slurry to form a semiconductor surface. This is a process that mechanically flattens the irregularities on the surface of a semiconductor substrate by chemically reacting the surface of the substrate and moving the platen and head relative to each other.
상기 연마패드는 반도체 기판의 표면과 소정의 마찰력을 갖고 슬라이딩되면서 마모됨으로써 상기 반도체 기판의 표면을 평탄하게 만든다. 종래의 연마패드는 중심점을 기준으로 순차적으로 지름이 커지는 동심원 그루브를 구비한다. 이러한 동심원 그루브는 연마패드와 반도체 기판이 밀착되어 연마 공정이 진행되는 과정에서 슬러리가 연마패드의 중심에서 가장자리 방향으로 급격하게 유동되는 것을 방지하며, 다이아몬드 디스크가 연마패드 표면을 컨디셔닝 할때 발생되는 Debris의 배출을 용이하게 하는 기능을 수행한다. 또한 상기 그루브는 연마패드의 상부로 유동되는 슬러리를 일시 저장하고 연마패드의 표면을 습윤시키는 기능도 수행한다.The polishing pad has a predetermined frictional force with the surface of the semiconductor substrate and is worn while sliding, thereby flattening the surface of the semiconductor substrate. A conventional polishing pad has concentric grooves whose diameters sequentially increase based on the center point. These concentric grooves ensure that the polishing pad and the semiconductor substrate are in close contact, preventing the slurry from rapidly flowing from the center of the polishing pad to the edge during the polishing process, and removing the debris generated when the diamond disk conditions the surface of the polishing pad. It performs the function of facilitating the discharge of . Additionally, the groove temporarily stores the slurry flowing to the top of the polishing pad and also functions to wet the surface of the polishing pad.
그러나, 상기 동심원 그루브는 연마패드 상부에 공급되는 슬러리가 연마패드의 가장자리로 유동되는 것을 방해하므로, 슬러리를 동심원 모양의 그루브 내에 고이게 하고, 이렇게 고인 슬러리가 그루브 내에서 응고되게 하는 부작용도 야기하며, 이에 따라 반도체 기판을 손상시키기도 한다. 그러므로, 이러한 문제점의 해결이 요구되고 있다.However, the concentric grooves prevent the slurry supplied to the top of the polishing pad from flowing to the edge of the polishing pad, causing the slurry to pool in the concentric grooves and causing the side effect of the pooled slurry to solidify within the grooves, As a result, the semiconductor substrate may be damaged. Therefore, a solution to this problem is required.
본 발명은, 종래기술의 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, The present invention was devised to solve the above problems of the prior art,
CMP 공정 시 공급되는 슬러리 용액의 분산 유동을 효과적으로 제어하여 금속막질에 대한 연마속도를 향상시킬 수 있는 연마패드 및 이를 포함하는 화학적 기계적 연마장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present invention is to provide a polishing pad that can improve the polishing speed for metal film quality by effectively controlling the dispersed flow of the slurry solution supplied during the CMP process and a chemical mechanical polishing device including the same.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은In order to achieve the above object, the present invention
화학적 기계적 연마장치에 사용되는 연마패드로서 연마대상물 접촉면에It is a polishing pad used in chemical mechanical polishing equipment and is used on the contact surface of the polishing object.
(a) 연마패드 중심점으로부터 연마패드 반지름의 1/10 ~ 4/10에 해당하는 반지름을 갖는 원 면적에 형성되며, 동심원 그루브만 형성된 제1 단일 그루브존;(a) a first single groove zone formed in a circular area with a radius corresponding to 1/10 to 4/10 of the radius of the polishing pad from the center point of the polishing pad, and in which only concentric grooves are formed;
(b) 연마패드 중심점으로부터 연마패드 반지름의 3/10 ~ 7/10에 해당하는 반지름을 갖는 원 면적에서 상기 제1 단일 그루브존을 제외한 부분에 형성되며, 동심원 그루브 및 이와 교차 형성되는 직선 그루브를 포함하는 제1 복합 그루브존;(b) a concentric circle groove and a straight groove intersecting with the first single groove zone formed in a circular area having a radius corresponding to 3/10 to 7/10 of the radius of the polishing pad from the center point of the polishing pad, excluding the first single groove zone. A first composite groove zone comprising:
(c) 연마패드 중심점으로부터 연마패드 반지름의 6/10 ~ 9/10에 해당하는 반지름을 갖는 원 면적에서 상기 제1 단일 그루브존 및 제1 복합 그루브존을 제외한 부분에 형성되며, 동심원 그루브만 형성된 제2 단일 그루브존; 및(c) It is formed in a circular area with a radius corresponding to 6/10 to 9/10 of the radius of the polishing pad from the center point of the polishing pad, excluding the first single groove zone and the first composite groove zone, and only concentric grooves are formed. second single groove zone; and
(d) 상기 제2 단일 그루브존 외주부로부터 연마패드의 외주부 사이에 형성되며, 동심원 그루브 및 이와 교차 형성된 직선 그루브를 포함하는 제2 복합 그루브존;을 포함하며,(d) a second composite groove zone formed between the outer periphery of the second single groove zone and the outer periphery of the polishing pad, and including a concentric circular groove and a straight groove formed to intersect with the concentric groove zone;
상기 제1 복합 그루브존 및 제2 복합 그루브존에 형성된 각각의 직선 그루브는 다수개가 형성되며, 교차되는 동심원 그루브 중 중심점에서 가장 가까운 동심원 그루브의 교차점 접선과 22.5도 내지 80도의 각도를 형성하며, 제1 복합 그루브존에서는 시계방향으로 경사지게 형성되며 제2 복합 그루브존에서는 반시계 방향으로 경사지게 형성되는 연마패드를 제공한다.Each of the straight grooves formed in the first composite groove zone and the second composite groove zone is formed in plural numbers, and forms an angle of 22.5 to 80 degrees with the intersection tangent of the concentric grooves closest to the center point among the intersecting concentric grooves, A polishing pad is provided that is inclined in a clockwise direction in the first composite groove zone and is inclined in a counterclockwise direction in the second composite groove zone.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 각각의 존에서 동심원 그루브는 연마패드의 중심점을 기준으로 반지름이 서로 다른 다수개의 원형 그루브들이 서로 이격되게 구비된 형태일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the concentric grooves in each zone may be in the form of a plurality of circular grooves with different radii spaced apart from each other with respect to the center point of the polishing pad.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 제1 복합 그루브존 및 제2 복합 그루브존에서 직선형 그루브는 4개 내지 16개가 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, 4 to 16 straight grooves may be formed in the first composite groove zone and the second composite groove zone.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 제1 단일 그루브존의 반지름, 제1 복합 그루브존의 폭, 제2 단일 그루브존의 폭, 및 제2 복합 그루브존의 폭은 1~1.5 : 1~1.5 : 1~1.5 : 1~1.5의 비를 가질 수 있다. In one embodiment of the present invention, the radius of the first single groove zone, the width of the first composite groove zone, the width of the second single groove zone, and the width of the second composite groove zone are 1 to 1.5: 1 to 1.5. : 1~1.5 : It can have a ratio of 1~1.5.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 동심원 그루브는 인접하는 동심원 그루브와 0.5 mm 내지 4.0 mm의 이격거리를 가질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the concentric groove may have a separation distance of 0.5 mm to 4.0 mm from the adjacent concentric groove.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 제1 복합 그루브존 및 제2 복합 그루브존에 형성된 직선 그루브는 동일한 개수로 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the straight grooves formed in the first composite groove zone and the second composite groove zone may be formed in the same number.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 제1 복합 그루브존에 형성된 직선 그루브는 동일한 간격으로 형성되며, 상기 제2 복합 그루브존에 형성된 직선 그루브도 동일한 간격으로 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the straight grooves formed in the first composite groove zone may be formed at equal intervals, and the straight grooves formed in the second composite groove zone may also be formed at equal intervals.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 제2 복합 그루브존에 형성된 직선 그루브는 교차되는 동심원 그루브 중 중심점에서 가장 가까운 동심원 그루브의 교차점을 기준으로 제1 복합 그루부존에 형성된 직선 그루브 사이에 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the straight groove formed in the second composite groove zone may be formed between the straight grooves formed in the first composite groove zone based on the intersection of the concentric grooves closest to the center point among the intersecting concentric grooves. there is.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 동심원 그루브는 연마패드의 전면에 균일한 간격으로 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the concentric grooves may be formed at uniform intervals on the entire surface of the polishing pad.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 제1 단일 그루브존의 중심부에는 원형의 그루브 비형성부가 더 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, a circular groove non-forming portion may be further formed in the center of the first single groove zone.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 연마패드는 상부패드와 하부패드를 포함하며, 상기 각 그루브존은 상부패드의 연마대상물 접촉면에 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the polishing pad includes an upper pad and a lower pad, and each groove zone may be formed on a contact surface of the upper pad with the polishing object.
또한, 본 발명은In addition, the present invention
상기 본 발명의 연마패드가 부착된 플래튼; A platen to which the polishing pad of the present invention is attached;
연마대상물이 탈착 가능하게 고정하는 연마헤드; 및A polishing head that detachably fixes the polishing object; and
슬러리공급부를 포함하는 화학적 기계적 연마장치를 제공한다.A chemical mechanical polishing device including a slurry supply unit is provided.
본 발명의 연마패드는 동심원 그루브와 직선 그루브를 특정 위치에 배치함으로써, CMP 공정 시 공급되는 슬러리 용액의 분산 유동을 효율적으로 제어하는 효과를 제공하며, 이에 따라 금속막질에 대한 연마속도를 향상시키는 효과를 제공한다.The polishing pad of the present invention provides the effect of efficiently controlling the dispersed flow of the slurry solution supplied during the CMP process by arranging concentric grooves and straight grooves at specific positions, thereby improving the polishing speed for metal film quality. provides.
구체적으로, 제1 복합 그루브존에 위치하는 직선 그루브는 정반의 회전방향과 반대 방향(시계방향)으로 형성함으로써 슬러리 분산효과를 향상시키며, 제2 복합 그루브존에 위치하는 직선 그루브는 정반의 회전방향과 동일한 방향(반시계 방향)으로 형성함으로써 슬러리를 보유하거나 모아주는 효과를 향상시켜서, 금속막질에 대한 연마속도를 향상시킨다.Specifically, the straight groove located in the first composite groove zone improves the slurry dispersion effect by forming in the opposite direction (clockwise) to the rotation direction of the surface plate, and the straight groove located in the second composite groove zone is formed in the rotation direction of the surface plate. By forming in the same direction (counterclockwise), the effect of retaining or collecting slurry is improved, thereby improving the polishing speed for metal film quality.
또한, 상기 연마패드를 포함하는 화학적 기계적 연마장치는 금속막질에 대한 우수한 연마속도를 제공한다.Additionally, the chemical mechanical polishing device including the polishing pad provides excellent polishing speed for metal films.
도 1은 본 발명의 연마패드가 장착된 화학적 기계적 연마장치(200)의 일실시 형태를 예시한 단면도이다.
도 2 내지 3은 본 발명 연마패드의 일 실시형태를 모식적으로 도시한 평면도이다.
도 4 내지 도 8은 본 발명 연마패드의 비교예로 사용된 연마패드의 실시형태를 모식적으로 도시한 평면도이다.
도 9는 시험예 1에서 평가된 실시예 및 비교예 연마패드의 연마속도를 나타낸 그래프이다.
도 10은 본 발명의 연마패드의 일 실시형태를 모식적으로 도시한 단면도이다.Figure 1 is a cross-sectional view illustrating one embodiment of a chemical mechanical polishing apparatus 200 equipped with a polishing pad of the present invention.
2 and 3 are plan views schematically showing one embodiment of the polishing pad of the present invention.
4 to 8 are plan views schematically showing an embodiment of a polishing pad used as a comparative example of the polishing pad of the present invention.
Figure 9 is a graph showing the polishing speed of the Example and Comparative Example polishing pads evaluated in Test Example 1.
Figure 10 is a cross-sectional view schematically showing one embodiment of the polishing pad of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지기능 및 구성에 대한 구체적 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Before explaining the present invention, if a detailed description of related known functions and configurations is judged to unnecessarily obscure the gist of the present invention, the description thereof will be omitted.
아래 설명과 도면은 당업자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 특정 실시예를 예시한다. 다른 실시예는 구조적, 논리적으로 다른 변형을 포함할 수 있다. 개별 구성 요소와 기능은 명확히 요구되지 않는 한, 일반적으로 선택될 수 있으며, 과정의 순서는 변할 수 있다. 몇몇 실시예의 부분과 특징은 다른 실시예에 포함되거나 다른 실시예로 대체될 수 있다.The description and drawings below illustrate specific embodiments to enable those skilled in the art to practice the invention. Other embodiments may include other structural and logical variations. Individual components and functions may be selected generically, unless explicitly required, and the order of processes may vary. Portions and features of some embodiments may be included in or replaced with other embodiments.
첨부된 도면에서 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 또한 동일한 참조번호는 도면의 설명을 통하여 동일한 요소를 나타낸다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예에 따른 웨이퍼 에지 연마장치를 설명한다.In the attached drawings, sizes are exaggerated, omitted, or schematically shown for convenience and clarity of explanation. Additionally, the size of each component does not entirely reflect the actual size. Additionally, the same reference numbers indicate the same elements throughout the description of the drawings. Hereinafter, a wafer edge polishing apparatus according to an embodiment will be described with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명의 연마패드가 장착된 화학적 기계적 연마장치(200)의 일실시 형태를 예시한 단면도이며, 도 2 내지 도 3은 본 발명의 연마패드의 일 실시형태를 모식적으로 도시한 평면도이다.Figure 1 is a cross-sectional view illustrating an embodiment of a chemical mechanical polishing apparatus 200 equipped with a polishing pad of the present invention, and Figures 2 and 3 are plan views schematically showing an embodiment of the polishing pad of the present invention. am.
본 발명의 연마패드(100)는 화학적 기계적 연마장치에 사용되는 연마패드로서 연마대상물 접촉면에The polishing pad 100 of the present invention is a polishing pad used in a chemical mechanical polishing device and is applied to the contact surface of the polishing object.
(a) 연마패드(100) 중심점으로부터 연마패드 반지름의 1/10 ~ 4/10, 바람직하게는 2/10 ~ 3/10에 해당하는 반지름을 갖는 원 면적에 형성되며, 동심원 그루브(50)만 형성된 제1 단일 그루브존(10);(a) It is formed in a circular area with a radius corresponding to 1/10 to 4/10, preferably 2/10 to 3/10, of the radius of the polishing pad from the center point of the polishing pad 100, and only the concentric grooves 50 are formed. A first single groove zone (10) formed;
(b) 연마패드(100) 중심점으로부터 연마패드 반지름의 3/10 ~ 7/10, 바람직하게는 4/10 ~ 6/10에 해당하는 반지름을 갖는 원 면적에서 상기 제1 단일 그루브존(10)을 제외한 부분에 형성되며, 동심원 그루브(50) 및 이와 교차 형성된 직선 그루브(60)를 포함하는 제1 복합 그루브존(20);(b) the first single groove zone 10 in a circular area having a radius corresponding to 3/10 to 7/10, preferably 4/10 to 6/10, of the radius of the polishing pad from the center point of the polishing pad 100; A first composite groove zone (20) formed in a portion excluding the first composite groove zone (20) including a concentric groove (50) and a straight groove (60) formed to intersect therewith;
(c) 연마패드(100) 중심점으로부터 연마패드 반지름의 6/10 ~ 9/10, 바람직하게는 7/10 ~ 8/10에 해당하는 반지름을 갖는 원 면적에서 상기 제1 단일 그루브존(10) 및 제1 복합 그루브존(20)을 제외한 부분에 형성되며, 동심원 그루브(50)만 형성된 제2 단일 그루브존(30); 및(c) the first single groove zone 10 in a circular area having a radius corresponding to 6/10 to 9/10, preferably 7/10 to 8/10, of the radius of the polishing pad from the center point of the polishing pad 100; and a second single groove zone (30) formed in a portion excluding the first composite groove zone (20), in which only concentric grooves (50) are formed. and
(d) 상기 제2 단일 그루브존(30) 외주부로부터 연마패드(100)의 외주부 사이에 형성되며, 동심원 그루브(50) 및 이와 교차 형성된 직선 그루브(60)를 포함하는 제2 복합 그루브존(40);을 포함하며,(d) a second composite groove zone (40) formed between the outer periphery of the second single groove zone (30) and the outer periphery of the polishing pad (100) and including a concentric circular groove (50) and a straight groove (60) formed to intersect therewith; ); includes,
상기 제1 복합 그루브존(20) 및 제2 복합 그루브존(40)에 형성된 각각의 직선 그루브(60)는 다수개가 형성되며, 교차되는 동심원 그루브 중 중심점에서 가장 가까운 동심원 그루브의 교차점 접선과 22.5도 내지 80도를 형성하며, 제1 복합 그루브존(20)에서는 시계방향으로 경사지게 형성되며 제2 복합 그루브존(40)에서는 반시계 방향으로 경사지게 형성되는 특징을 갖는다. Each of the straight grooves 60 formed in the first composite groove zone 20 and the second composite groove zone 40 is formed in plural numbers, and is 22.5 degrees from the intersection tangent of the concentric grooves closest to the center point among the intersecting concentric grooves. It forms an angle of 80 degrees, and has the characteristic of being inclined clockwise in the first composite groove zone 20 and inclined counterclockwise in the second composite groove zone 40.
본 발명의 연마패드(100)에 형성되는 그루브 패턴 중 제1 단일 그루브존(10) 및 제2 단일 그루브존(30)은 종래기술과 차별화되는 구조를 갖는다.Among the groove patterns formed on the polishing pad 100 of the present invention, the first single groove zone 10 and the second single groove zone 30 have a structure that is different from that of the prior art.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 단일 그루브존(10)은 슬러리가 공급되는 부분으로 이 부분에는 직선 그루브(60)가 형성되지 않고, 동심원 그루브(50)만 형성된다. 즉, 본 발명자들은 제1 단일 그루브존(10)에 직선 그루브(60)가 형성되는 경우, 슬러리가 제1 단일 그루브존에 균일하게 퍼지기 전에 직선 그루브(60)를 따라 제1 단일 그루브존 밖으로 빠르게 빠져나가는 문제점을 발견하였다. 반면, 제1 단일 그루브존에 동심원 그루브(50)만 형성되는 경우, 슬러리는 제1 단일 그루브존 전체에 균일하게 퍼진 상태에서 제1 단일 그루브존(10) 밖의 제1 복합 그루브존(20)으로 퍼저나가므로, 슬러리가 더 균일하게 연마패드(100) 전체에 공급되며, 이에 따라 연마패드의 연마속도가 향상됨을 확인하였다. As shown in FIG. 2, the first single groove zone 10 is a portion where slurry is supplied, and no straight grooves 60 are formed in this portion, but only concentric grooves 50 are formed. That is, the present inventors found that when the straight groove 60 is formed in the first single groove zone 10, the slurry quickly moves out of the first single groove zone along the straight groove 60 before spreading uniformly in the first single groove zone. I found a problem that was escaping. On the other hand, when only the concentric grooves 50 are formed in the first single groove zone, the slurry is spread uniformly throughout the first single groove zone and flows into the first composite groove zone 20 outside the first single groove zone 10. As it spreads, the slurry was more uniformly supplied to the entire polishing pad 100, and it was confirmed that the polishing speed of the polishing pad was improved accordingly.
또한, 본 발명의 연마패드(100)는 제2 단일 그루브존(30)에 동심원 그루브(50)만 형성되는 특징을 갖는다. 이러한 제2 단일 그루브존(30)은 상기 제1 복합 그루브존(20)을 통과하여 빠져나온 슬러리가 연마패드(100) 외주부 쪽으로 빠르게 빠져 나가는 것을 방지하여(직선 그루브(60)를 형성하지 않기 때문), 연마대상물(예: 웨이퍼)이 많이 접촉하는 부분에 슬러리를 유지시켜서 연마속도를 향상시키는 효과를 제공한다. 또한, 상기 제2 단일 그루브존(30)은 상기 제1 복합 그루브존(20)을 통하여 슬러리가 불균일하게 이동한 경우에도 이 부분에서 다시한번 슬러리가 균일하게 퍼지게 하는 효과를 제공한다.In addition, the polishing pad 100 of the present invention is characterized in that only concentric grooves 50 are formed in the second single groove zone 30. This second single groove zone 30 prevents the slurry passing through the first composite groove zone 20 from quickly escaping toward the outer periphery of the polishing pad 100 (because it does not form a straight groove 60). ), it provides the effect of improving the polishing speed by maintaining the slurry in areas that come into frequent contact with the polishing object (e.g. wafer). In addition, the second single groove zone 30 provides the effect of allowing the slurry to spread uniformly in this area even when the slurry moves unevenly through the first composite groove zone 20.
본 발명의 연마패드(100)에 형성되는 그루브 패턴 중 특히, 제1 복합 그루브존(20) 및 제2 복합 그루브존(40)은 종래기술과 차별화되는 구조를 갖는다.Among the groove patterns formed on the polishing pad 100 of the present invention, in particular, the first composite groove zone 20 and the second composite groove zone 40 have a structure that is different from that of the prior art.
상기 제1 복합 그루브존(20)에는 동심원 그루브(50) 및 이와 교차 형성된 직선 그루브(60)가 형성된다. 상기 제1 복합 그루브존(20)에서 직선 그루브(60)는 상기 제1 단일 그루브존(10)에서 균일하게 퍼진 슬러리가 제2 단일 그루브존(30)으로 원활하게 이동하게 한다. 동시에 상기 동심원 그루브(50)는 슬러리를 유지시키면서 연마대상물(예: 웨이퍼)가 효과적으로 연마될 수 있게 한다. 이러한 슬러리의 거동에 의해 연마대상물(예: 웨이퍼)의 연마속도가 향상된다. A concentric groove 50 and a straight groove 60 intersecting with the concentric groove 50 are formed in the first composite groove zone 20. The straight grooves 60 in the first composite groove zone 20 allow the slurry uniformly spread in the first single groove zone 10 to move smoothly to the second single groove zone 30. At the same time, the concentric grooves 50 allow the polishing object (eg, wafer) to be effectively polished while maintaining the slurry. The polishing speed of the polishing object (e.g., wafer) is improved by the behavior of this slurry.
특히, 제1 복합 그루브존(20)에 형성되는 직선 그루브(60)는 교차되는 동심원 그루브 중 중심점에서 가장 가까운 동심원 그루브의 교차점 접선과 22.5도 내지 80도의 각도를 형성하며, 시계방향으로 경사지게 형성되는 특징을 갖는다. In particular, the straight groove 60 formed in the first composite groove zone 20 forms an angle of 22.5 to 80 degrees with the intersection tangent of the concentric grooves closest to the center point among the intersecting concentric grooves, and is inclined clockwise. It has characteristics.
본 발명의 연마패드가 부착되는 정반(도 1, 210)은 반시계 방향으로 회전하는데, 제1 복합 그루브존(20)에 형성되는 직선 그루브(60)가 시계방향으로 형성되므로, 상기 직선 그루브(60)는 슬러리가 제2 단일 그루브존(30)으로 더 원활하게 이동하게 하는 효과를 제공한다. 만약, 정반(도 1, 210)이 시계 방향으로 회전하는 경우라면, 상기 직선 그루브(60)도 시계방향으로 형성할 수 있다.The surface plate (FIG. 1, 210) to which the polishing pad of the present invention is attached rotates counterclockwise, and the straight groove 60 formed in the first composite groove zone 20 is formed clockwise, so the straight groove (60) is formed in the clockwise direction. 60) provides the effect of allowing the slurry to move more smoothly into the second single groove zone (30). If the surface plate (FIG. 1, 210) rotates clockwise, the straight groove 60 can also be formed clockwise.
상기 제2 복합 그루브존(20)에는 동심원 그루브(50) 및 이와 교차 형성된 직선 그루브(60)가 형성된다. 상기 제2 복합 그루브존(40)에서 직선 그루브(60)는 상기 제2 단일 그루브존(30)에서 연마대상물(예: 웨이퍼) 표면을 연마하는데 사용된 슬러리의 적당량이 연마패드(100) 외주부로 이동하게 한다. 또한, 이에 따라서 상기 제1 복합 그루브존(20)을 따라 상기 제2 단일 그루브존(30)에 새로 유입되는 슬러리의 양을 증가시키므로 연마대상물(예: 웨이퍼)이 효과적으로 연마될 수 있게 한다. 이러한 슬러리의 거동에 의해 연마대상물(예: 웨이퍼)의 연마속도도 향상된다.A concentric groove 50 and a straight groove 60 intersecting with the concentric groove 50 are formed in the second composite groove zone 20. The straight groove 60 in the second composite groove zone 40 allows an appropriate amount of the slurry used to polish the surface of the polishing object (e.g., wafer) in the second single groove zone 30 to the outer periphery of the polishing pad 100. Make it move. In addition, the amount of slurry newly flowing into the second single groove zone 30 along the first composite groove zone 20 is increased accordingly, so that the polishing object (eg, wafer) can be polished effectively. Due to this slurry behavior, the polishing speed of the polishing object (e.g., wafer) is also improved.
특히, 상기 제2 복합 그루브존에 형성된 직선 그루브(60)는 교차되는 동심원 그루브 중 중심점에서 가장 가까운 동심원 그루브의 교차점 접선과 22.5도 내지 80도의 각도를 형성하며, 반시계 방향으로 경사지게 형성되는 특징을 갖는다. In particular, the straight groove 60 formed in the second composite groove zone forms an angle of 22.5 to 80 degrees with the intersection tangent of the concentric grooves closest to the center point among the intersecting concentric grooves, and is inclined in a counterclockwise direction. have
본 발명의 연마패드가 부착되는 정반(도 1, 210)은 반시계 방향으로 회전하는데, 제2 복합 그루브존(40)에 형성되는 직선 그루브(60)가 반시계방향으로 형성되므로, 상기 직선 그루브(60)는 제2 단일 그루브존(30)에서 빠져나오는 슬러리를 더 잘 보유하게 하거나 모아주므로 연마가 더 효과적으로 일어나게 한다. 만약, 정반(도 1, 210)이 시계 방향으로 회전하는 경우라면, 상기 직선 그루브(60)를 시계방향으로 형성하고, 제1복합 그루브존의 직선 그루브(60)은 반시계 방향으로 형성할 수 있다. The surface plate (FIG. 1, 210) to which the polishing pad of the present invention is attached rotates counterclockwise, and since the straight groove 60 formed in the second composite groove zone 40 is formed in the counterclockwise direction, the straight groove 60 is formed in the counterclockwise direction. (60) better retains or collects the slurry coming out of the second single groove zone (30), thereby making polishing more effective. If the surface plate (FIG. 1, 210) rotates clockwise, the straight groove 60 can be formed clockwise, and the straight groove 60 of the first composite groove zone can be formed counterclockwise. there is.
이 밖에 상기 제2 복합 그루브존(20)은 예를 들어, 연마 대상물(예: 웨이퍼)을 연마시킬 때 발생되는 패드 Debris등을 원활하게 외주부로 배출시키는 효과를 제공한다. In addition, the second composite groove zone 20 provides the effect of smoothly discharging pad debris generated when polishing a polishing object (eg, a wafer) to the outer periphery.
상기 제1 복합 그루브존(20) 및 제2 복합 그루브존(40)에 형성된 각각의 직선 그루브(60)는 교차되는 동심원 그루브 중 중심점에서 가장 가까운 동심원 그루브의 교차점 접선과 22.5도 내지 80도, 더욱 바람직하게는 30도 내지 60도의 각도를 형성한다. 상기 직선 그루브(60)가 교차점 접선과 이루는 각도가 상기 범위를 벗어나는 경우, 연마속도가 저하되므로 바람직하지 않다. Each of the straight grooves 60 formed in the first composite groove zone 20 and the second composite groove zone 40 is 22.5 degrees to 80 degrees, and further, the tangent of the intersection of the concentric grooves closest to the center point among the intersecting concentric grooves. Preferably, it forms an angle of 30 to 60 degrees. If the angle formed by the straight groove 60 with the intersection tangent is outside the above range, the polishing rate is lowered, which is not desirable.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 각각의 존에서 동심원 그루브(50)는 연마패드(100)의 중심점을 기준으로 반지름이 서로 다른 다수개의 원형 그루브들(40)이 서로 이격되게 구비된 형태일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the concentric grooves 50 in each zone may be in the form of a plurality of circular grooves 40 with different radii spaced apart from each other with respect to the center point of the polishing pad 100. You can.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 제1 복합 그루브존 및 제2 복합 그루브존에서 직선형 그루브는 4개 내지 16개가 형성 수 있다. In one embodiment of the present invention, 4 to 16 straight grooves may be formed in the first composite groove zone and the second composite groove zone.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 제1 단일 그루브존(10)의 반지름, 제1 복합 그루브존(20) 폭, 제2 단일 그루브존(30) 폭, 및 제2 복합 그루브존(40) 폭은 1~1.5 : 1~1.5 : 1~1.5 : 1~1.5의 비, 더욱 바람직하게는 1~1.2 : 1~1.2 : 1~1.2 : 1~1.2의 비로 형성될 수 있다. 본 발명의 연마패드에서 상기 각각의 존이 위에 설정된 범위로 형성됨으로써, 연마대상물의 균일한 연마가 가능해지며, 연마속도도 향상될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the radius of the first single groove zone 10, the width of the first composite groove zone 20, the width of the second single groove zone 30, and the second composite groove zone 40 The width may be formed at a ratio of 1-1.5: 1-1.5: 1-1.5: 1-1.5, more preferably at a ratio of 1-1.2: 1-1.2: 1-1.2: 1-1.2. In the polishing pad of the present invention, each zone is formed within the range set above, thereby enabling uniform polishing of the polishing object and improving the polishing speed.
특히, 상기 제2 단일 그루브존(30)의 폭(밴드 너비)이 상술한 범위를 초과하는 경우, 제1 복합 그루브존(20)의 폭이 감소하여 슬러리 유입이 감소하는 문제가 발생할 수 있으므로 바람직하지 않으며, 상술한 범위 미만으로 형성되는 경우에는 연마패드와 연마대상물(예: 웨이퍼)의 접촉 면적이 감소함에 따라 연마효율이 감소하는 문제가 발생할 수 있으므로 바람직하지 않다.In particular, if the width (band width) of the second single groove zone 30 exceeds the above-mentioned range, the width of the first composite groove zone 20 may decrease, which may cause a problem of reduced slurry inflow, which is preferable. However, if it is formed below the above-mentioned range, it is not desirable because the problem of reduced polishing efficiency may occur as the contact area between the polishing pad and the polishing object (e.g., wafer) decreases.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 동심원 그루브(50)는 인접하는 동심원 그루브(50)와 0.5 mm 내지 4.0 mm의 이격거리, 더욱 바람직하게는 1.0 mm 내지 3.0 mm의 이격거리를 가질 수 있다. In one embodiment of the present invention, the concentric groove 50 may have a separation distance from the adjacent concentric groove 50 of 0.5 mm to 4.0 mm, more preferably 1.0 mm to 3.0 mm.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 제1 단일 그루브존(10), 제1 복합 그루브존(20), 제2 단일 그루브존(30), 및 제2 복합 그루브존(40)에는 각각 20개 내지 70개의 동심원 그루브(50)가 형성될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the first single groove zone 10, the first composite groove zone 20, the second single groove zone 30, and the second composite groove zone 40 each have 20 grooves. Up to 70 concentric grooves 50 may be formed.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 제1 복합 그루브존(20) 및 제2 복합 그루브존(40)에 형성된 직선 그루브는 동일한 개수로 형성될 수 있다. 그러나, 다른 개수로 형성되는 것을 제외하는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the straight grooves formed in the first composite groove zone 20 and the second composite groove zone 40 may be formed in the same number. However, being formed in different numbers is not excluded.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 제1 복합 그루브존(20)에 형성된 직선 그루브는 동일한 간격으로 형성되며, 상기 제2 복합 그루브존(40)에 형성된 직선 그루브도 동일한 간격으로 형성될 수 있다. 그러나, 다른 간격으로 형성되는 것을 제외하는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the straight grooves formed in the first composite groove zone 20 are formed at equal intervals, and the straight grooves formed in the second composite groove zone 40 may also be formed at equal intervals. . However, this does not exclude formation at other intervals.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 제2 복합 그루브존에 형성된 직선 그루브는 교차되는 동심원 그루브 중 중심점에서 가장 가까운 동심원 그루브의 교차점을 기준으로 제1 복합 그루부존에 형성된 직선 그루브 사이에 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the straight groove formed in the second composite groove zone may be formed between the straight grooves formed in the first composite groove zone based on the intersection of the concentric grooves closest to the center point among the intersecting concentric grooves. there is.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 동심원 그루브(50)는 연마패드(100)의 전면에 균일한 간격으로 형성될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the concentric grooves 50 may be formed at uniform intervals on the entire surface of the polishing pad 100.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 동심원 그루브(50)는 0.5mm에서 1.5mm의 깊이 및 0.3mm에서 1.0mm의 폭을 가지도록 형성될 수 있다. 이 때, 그루브의 수직 절단면 형태는 특별히 한정되지 않으나, 반원, 타원, 절단된 다각형 형태 등으로 형성될 수 있다. 이 때 폭은 가장 넓은 부분을 기준으로 측정된다.In one embodiment of the present invention, the concentric grooves 50 may be formed to have a depth of 0.5 mm to 1.5 mm and a width of 0.3 mm to 1.0 mm. At this time, the shape of the vertical cut surface of the groove is not particularly limited, but may be formed in the form of a semicircle, ellipse, or truncated polygon. In this case, the width is measured based on the widest part.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 방사형 직선 형태의 그루브(50)는 0.5mm에서 1.5mm의 깊이 및 0.3mm에서 1.0mm의 폭을 가지도록 형성될 수 있다. 이 때, 그루브의 수직 절단면 형태는 특별히 한정되지 않으나, 반원, 타원, 절단된 다각형 형태 등으로 형성될 수 있다. 이 때 폭은 가장 넓은 부분을 기준으로 측정된다. In one embodiment of the present invention, the radial straight groove 50 may be formed to have a depth of 0.5 mm to 1.5 mm and a width of 0.3 mm to 1.0 mm. At this time, the shape of the vertical cutting surface of the groove is not particularly limited, but may be formed in the form of a semicircle, ellipse, or truncated polygon. In this case, the width is measured based on the widest part.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 연마패드(100)의 제1 단일 그루브존(10)에는 중심부에는 그루브 비형성부(70)가 위치할 수 있다. In one embodiment of the present invention, a groove non-forming portion 70 may be located at the center of the first single groove zone 10 of the polishing pad 100.
상기 그루브 비형성부(70)는 연마패드 반지름의 0.05배 내지 0.15배의 반지름을 갖는 원면적에 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The groove non-forming portion 70 may be formed in a circular area having a radius of 0.05 to 0.15 times the radius of the polishing pad, but is not limited thereto.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 연마패드(100)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 상부패드(110)와 하부패드(120)를 포함할 수 있으며, 상기 각 그루브존은 상부패드의 연마대상물 접촉면에 형성될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the polishing pad 100 may include an upper pad 110 and a lower pad 120, as shown in FIG. 10, and each groove zone is a portion of the upper pad. It may be formed on the contact surface of the polishing object.
상기 연마패드에서 상부패드(120)의 각 그루브존 구성을 제외한 상부패드(110)와 하부패드(120)는 이 분야에 공지된 형태로 형성될 수 있으므로, 자세한 설명은 생략한다. In the polishing pad, the upper pad 110 and the lower pad 120, excluding each groove zone configuration of the upper pad 120, may be formed in a form known in the art, and therefore detailed descriptions are omitted.
본 발명의 화학적 기계적 연마장치(200)는, 도 1에 도시된 바와 같이, As shown in FIG. 1, the chemical mechanical polishing device 200 of the present invention,
연마패드(100)가 부착된 플래튼(또는 정반, 210); A platen (or surface plate, 210) to which a polishing pad 100 is attached;
연마대상물(220)을 탈착 가능하게 고정하는 연마헤드(230); 및 A polishing head 230 that detachably fixes the polishing object 220; and
슬러리공급부(250)를 포함하는 특징을 갖는다.It has the feature of including a slurry supply unit 250.
상기 화학적 기계적 연마장치는 드레서(240)를 더 포함할 수 있으며, 상기 드레서는 드레싱 디스크 및 디스크 홀더를 더 포함할 수 있다. The chemical mechanical polishing device may further include a dresser 240, and the dresser may further include a dressing disk and a disk holder.
상기 화학적 기계적 연마장치는 슬러리공급부와 별도로 액체공급부를 더 포함할 수 있다.The chemical mechanical polishing device may further include a liquid supply unit separate from the slurry supply unit.
상기 화학적 기계적 연마장치는 본 발명의 연마패드(100)를 포함하는 것을 제외하고는 이 분야에서 공지된 구성요소를 제한없이 채용하여 구성될 수 있다. The chemical mechanical polishing device may be constructed by employing components known in the field without limitation, except that it includes the polishing pad 100 of the present invention.
이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 시험예를 제시하나, 하기 시험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변경 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.Preferred test examples are presented below to aid understanding of the present invention. However, the following test examples are merely illustrative of the present invention, and it is clear to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope and technical spirit of the present invention. It is natural that such changes and modifications fall within the scope of the attached patent claims.
실시예 1.Example 1.
연마패드의 일면에 도 2 및 도 3과 같은 형태의 그루브를 형성하였다. A groove of the shape shown in Figures 2 and 3 was formed on one surface of the polishing pad.
구체적으로 연마패드 중심의 반지름이 25 mm인 그루브 비형성부(70) 외주부로부터 연마패드의 외주부까지의 거리를 4 등분하여 중심부로부터 제1 단일 그루브존(10), 제1 복합 그루브존(20), 제2 단일 그루브존(30), 및 제2 복합 그루브존(40)을 형성하였다(연마패드의 반지름은 381mm임). 이 때, 상기 제1 단일 그루브존(10), 제1 복합 그루브존(20), 제2 단일 그루브존(30) 및 제2 복합 그루브존(40)에는 폭 0.35 mm 및 깊이는 1 mm 인 동심원 그루브를 2.65 mm의 이격 거리를 갖도록 연속적으로 형성하였다. Specifically, the distance from the outer periphery of the groove non-forming portion 70 with a radius of 25 mm at the center of the polishing pad to the outer periphery of the polishing pad is divided into four equal parts, and from the center, a first single groove zone 10, a first composite groove zone 20, A second single groove zone 30 and a second composite groove zone 40 were formed (the radius of the polishing pad was 381 mm). At this time, the first single groove zone 10, the first composite groove zone 20, the second single groove zone 30, and the second composite groove zone 40 have concentric circles with a width of 0.35 mm and a depth of 1 mm. The grooves were formed continuously with a separation distance of 2.65 mm.
상기 제1 단일 그루브존(10) 및 제2 단일 그루브존(30)에는 직선 그루브를 형성하지 않았고, 제1 복합 그루브존(20) 및 제2 복합 그루브존(40)에는 각각 8 개씩의 직선 그루브(60)을 동일한 간격으로 형성하였다. 이 때 상기 직선 그루브(60)는 교차되는 동심원 그루브 중 중심점에서 가장 가까운 동심원 그루브의 교차점 접선과 45도의 각도를 갖도록 형성하였으며, 여기서 직선 그루브(60)의 방향은 제1 복합 그루브존(20)에서는 시계방향으로 경사지게 형성하고, 제2 복합 그루브존(40)에서는 반시계 방향으로 경사지게 형성하였다. No straight grooves were formed in the first single groove zone 10 and the second single groove zone 30, and each of the first composite groove zone 20 and the second composite groove zone 40 had 8 straight grooves. (60) was formed at equal intervals. At this time, the straight groove 60 is formed to have an angle of 45 degrees with the intersection tangent of the concentric groove closest to the center point among the intersecting concentric grooves, where the direction of the straight groove 60 is in the first composite groove zone 20. It was formed to be inclined in a clockwise direction, and the second composite groove zone 40 was formed to be inclined in a counterclockwise direction.
상기 직선 그루브는 폭 0.5mm 및 깊이는 0.8mm로 형성하였다. The straight groove was formed to have a width of 0.5 mm and a depth of 0.8 mm.
비교예 1.Comparative Example 1.
도 4에 도시된 바와 같이, 실시예 1에서 제1 단일 그루브존(10) 및 제2 단일 그루브존(30)에도 직선 그루브(60)를 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 연마패드를 제조하였다.As shown in FIG. 4, polishing was carried out in the same manner as in Example 1, except that straight grooves 60 were also formed in the first single groove zone 10 and the second single groove zone 30. A pad was manufactured.
비교예 2.Comparative Example 2.
도 4에 도시된 바와 같이, 실시예 1에서 제2 단일 그루브존(30)에도 직선 그루브(60)를 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 연마패드를 제조하였다.As shown in FIG. 4, a polishing pad was manufactured in the same manner as Example 1, except that a straight groove 60 was also formed in the second single groove zone 30.
비교예 3.Comparative Example 3.
도 5에 도시된 바와 같이, 실시예 1에서 제1 단일 그루브존(10)에도 직선 그루브(60)를 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 연마패드를 제조하였다.As shown in FIG. 5, a polishing pad was manufactured in the same manner as Example 1, except that a straight groove 60 was also formed in the first single groove zone 10.
비교예 4.Comparative Example 4.
도 6에 도시된 바와 같이, 실시예 1에서 제1 복합 그루브존(20) 및 제2 복합 그루브존(40)에 직선 그루브(60)를 교차점 접선에 90도 방향으로 형성하고, 제1 복합 그루브존(20) 및 제2 복합 그루브존(40)의 직선 그루부(60)을 동일한 라인상에 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 연마패드를 제조하였다.As shown in FIG. 6, in Example 1, a straight groove 60 is formed in the first composite groove zone 20 and the second composite groove zone 40 in a 90-degree direction to the intersection tangent, and the first composite groove A polishing pad was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the straight grooves 60 of the zone 20 and the second composite groove zone 40 were formed on the same line.
비교예 5.Comparative Example 5.
도 6에 도시된 바와 같이, 실시예 1에서 제2 복합 그루브존(40)의 직선 그루브(60)을 시계방향으로 경사지게 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 연마패드를 제조하였다.As shown in FIG. 6, a polishing pad was manufactured in the same manner as Example 1, except that the straight groove 60 of the second composite groove zone 40 was formed to be inclined clockwise.
비교예 6.Comparative Example 6.
도 7에 도시된 바와 같이, 실시예 1에서 제1 복합 그루브존(20) 및 제2 복합 그루브존(40)에 직선 그루브(60)를 교차점 접선에 20도 방향으로 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 연마패드를 제조하였다.As shown in FIG. 7, in Example 1, a straight groove 60 was formed in the first composite groove zone 20 and the second composite groove zone 40 at an angle of 20 degrees to the intersection tangent. A polishing pad was manufactured in the same manner as Example 1.
비교예 7.Comparative Example 7.
도 7에 도시된 바와 같이, 실시예 1에서 제1 복합 그루브존(20) 및 제2 복합 그루브존(40)에 직선 그루브(60)를 모두 반시계방향으로 경사지게 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 연마패드를 제조하였다.As shown in FIG. 7, in Example 1, the straight grooves 60 in the first composite groove zone 20 and the second composite groove zone 40 were formed to be inclined in a counterclockwise direction. A polishing pad was manufactured in the same manner as in 1.
비교예 8.Comparative Example 8.
도 8에 도시된 바와 같이, 실시예 1에서 제1 복합 그루브존(20)의 직선 그루브(60)를 반시계방향으로 경사지게 형성하고, 제2 복합 그루브존(40)의 직선 그루브(60)를 시계방향으로 경사지게 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 연마패드를 제조하였다.As shown in Figure 8, in Example 1, the straight groove 60 of the first composite groove zone 20 is formed to be inclined in the counterclockwise direction, and the straight groove 60 of the second composite groove zone 40 is formed. A polishing pad was manufactured in the same manner as Example 1, except that it was formed to be inclined clockwise.
시험예 1: Test Example 1:
실시예 1 및 비교예 1-8에서 제조된 연마패드를 사용하여 실리콘 웨이퍼 위에 텅스텐 금속 막이 형성된 웨이퍼의 금속막질의 제거속도를 평가 하였다. 이때 CMP 평가를 위하여 GnP社 Poli762 300mm Polisher 장비를 사용하고 소모품으로는 Cabot社 W7000 Slurry, 새솔다이아몬드社 LPX2 Disk를 적용하고 연마패드는 KPX케미칼 IT-3000 PAD를 사용하였다.Using the polishing pads prepared in Example 1 and Comparative Examples 1-8, the removal rate of the metal film from a wafer on which a tungsten metal film was formed on a silicon wafer was evaluated. At this time, for CMP evaluation, GnP's Poli762 300mm Polisher equipment was used, Cabot's W7000 Slurry and Saesol Diamond's LPX2 Disk were used as consumables, and KPX Chemicals' IT-3000 PAD was used as a polishing pad.
상기 시험결과는 하기 표 1 및 도 9에 나타내었다. The test results are shown in Table 1 and Figure 9 below.
(Å/min)Polishing speed of wafer metal film quality
(Å/min)
상기 표 1 및 도 9로부터 본 발명의 실시예 1에서 제조된 연마패드는 비교예 1-8에서 제조된 연마패드와 비교하여 현저히 우수한 금속막질에 대한 연마속도를 제공함을 확인할 수 있다. From Table 1 and Figure 9, it can be seen that the polishing pad manufactured in Example 1 of the present invention provides a significantly superior polishing speed for metal film quality compared to the polishing pad manufactured in Comparative Examples 1-8.
10: 제1 단일 그루브존 20: 제1 복합 그루브존
30: 제2 단일 그루브존 40: 제2 복합 그루브존
50: 동심원 그루브 60: 직선 그루브
70: 그루브 비형성부 100: 연마패드
110: 상부패드 120: 하부패드
200: 화학적 기계적 연마장치
210: 플래튼 220: 연마대상물(웨이퍼)
230: 연마헤드 240: 드레서
250: 슬러리 공급부 10: first single groove zone 20: first composite groove zone
30: Second single groove zone 40: Second composite groove zone
50: Concentric groove 60: Straight groove
70: Groove non-forming portion 100: Polishing pad
110: upper pad 120: lower pad
200: Chemical mechanical polishing device
210: Platen 220: Polishing object (wafer)
230: Polishing head 240: Dresser
250: Slurry supply unit
Claims (12)
(a) 연마패드 중심점으로부터 연마패드 반지름의 1/10 ~ 4/10에 해당하는 반지름을 갖는 원 면적에 형성되며, 동심원 그루브만 형성된 제1 단일 그루브존;
(b) 연마패드 중심점으로부터 연마패드 반지름의 3/10 ~ 7/10에 해당하는 반지름을 갖는 원 면적에서 상기 제1 단일 그루브존을 제외한 부분에 형성되며, 동심원 그루브 및 이와 교차 형성되는 직선 그루브를 포함하는 제1 복합 그루브존;
(c) 연마패드 중심점으로부터 연마패드 반지름의 6/10 ~ 9/10에 해당하는 반지름을 갖는 원 면적에서 상기 제1 단일 그루브존 및 제1 복합 그루브존을 제외한 부분에 형성되며, 동심원 그루브만 형성된 제2 단일 그루브존; 및
(d) 상기 제2 단일 그루브존 외주부로부터 연마패드의 외주부 사이에 형성되며, 동심원 그루브 및 이와 교차 형성된 직선 그루브를 포함하는 제2 복합 그루브존;을 포함하며,
상기 제1 복합 그루브존 및 제2 복합 그루브존에 형성된 각각의 직선 그루브는 다수개가 형성되며, 교차되는 동심원 그루브 중 중심점에서 가장 가까운 동심원 그루브의 교차점 접선과 22.5도 내지 80도의 각도를 형성하며, 제1 복합 그루브존에서는 시계방향으로 경사지게 형성되며 제2 복합 그루브존에서는 반시계 방향으로 경사지게 형성되며,
상기 제2 복합 그루브존에 형성된 직선 그루브는 교차되는 동심원 그루브 중 중심점에서 가장 가까운 동심원 그루브의 교차점을 기준으로 제1 복합 그루부존에 형성된 직선 그루브들 사이에 형성되며,
상기 제1 복합 그루브존 및 제2 복합 그루브존에서 직선형 그루브는 4개 내지 16개가 형성되며,
상기 제1 단일 그루브존, 제1 복합 그루브존, 제2 단일 그루브존, 및 제2 복합 그루브존에는 각각 20개 내지 70개의 동심원 그루브가 형성되며,
상기 제1 단일 그루브존의 반지름, 제1 복합 그루브존의 폭, 제2 단일 그루브존의 폭, 및 제2 복합 그루브존의 폭은 1~1.5 : 1~1.5 : 1~1.5 : 1~1.5의 비를 가지는 것을 특징으로 하는 연마패드.It is a polishing pad used in chemical mechanical polishing equipment and is used on the contact surface of the polishing object.
(a) a first single groove zone formed in a circular area with a radius corresponding to 1/10 to 4/10 of the radius of the polishing pad from the center point of the polishing pad, and in which only concentric grooves are formed;
(b) a concentric circle groove and a straight groove intersecting with the first single groove zone formed in a circular area having a radius corresponding to 3/10 to 7/10 of the radius of the polishing pad from the center point of the polishing pad, excluding the first single groove zone. A first composite groove zone comprising:
(c) It is formed in a circular area with a radius corresponding to 6/10 to 9/10 of the radius of the polishing pad from the center point of the polishing pad, excluding the first single groove zone and the first composite groove zone, and only concentric grooves are formed. second single groove zone; and
(d) a second composite groove zone formed between the outer periphery of the second single groove zone and the outer periphery of the polishing pad, and including a concentric circular groove and a straight groove formed to intersect with the concentric groove zone;
Each of the straight grooves formed in the first composite groove zone and the second composite groove zone is formed in plural numbers, and forms an angle of 22.5 to 80 degrees with the intersection tangent of the concentric grooves closest to the center point among the intersecting concentric grooves, In the first composite groove zone, it is formed to be inclined clockwise, and in the second composite groove zone, it is formed to be inclined counterclockwise,
The straight groove formed in the second composite groove zone is formed between the straight grooves formed in the first composite groove zone based on the intersection of the concentric grooves closest to the center point among the intersecting concentric grooves,
In the first composite groove zone and the second composite groove zone, 4 to 16 straight grooves are formed,
20 to 70 concentric grooves are formed in each of the first single groove zone, the first composite groove zone, the second single groove zone, and the second composite groove zone,
The radius of the first single groove zone, the width of the first composite groove zone, the width of the second single groove zone, and the width of the second composite groove zone are 1 to 1.5: 1 to 1.5: 1 to 1.5: 1 to 1.5. A polishing pad characterized by having a ratio.
상기 각각의 존에서 동심원 그루브는 연마패드의 중심점을 기준으로 반지름이 서로 다른 다수개의 원형 그루브들이 서로 이격되게 구비된 형태인 것을 특징으로 하는 연마패드.According to paragraph 1,
A polishing pad, characterized in that the concentric grooves in each zone are provided in the form of a plurality of circular grooves with different radii spaced apart from each other with respect to the center point of the polishing pad.
상기 동심원 그루브는 인접하는 동심원 그루브와 0.5 mm 내지 4.0 mm의 이격거리를 갖는 것을 특징으로 하는 연마패드.According to paragraph 2,
A polishing pad, characterized in that the concentric groove has a separation distance of 0.5 mm to 4.0 mm from the adjacent concentric groove.
상기 제1 복합 그루브존 및 제2 복합 그루브존에 형성된 직선 그루브는 동일한 개수로 형성된 것을 특징으로 하는 연마패드.According to paragraph 1,
A polishing pad, characterized in that the straight grooves formed in the first composite groove zone and the second composite groove zone are formed in the same number.
상기 제1 복합 그루브존에 형성된 직선 그루브는 동일한 간격으로 형성되며, 상기 제2 복합 그루브존에 형성된 직선 그루브도 동일한 간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 연마패드.According to clause 6,
A polishing pad, wherein the straight grooves formed in the first composite groove zone are formed at equal intervals, and the straight grooves formed in the second composite groove zone are also formed at equal intervals.
상기 동심원 그루브는 연마패드의 전면에 균일한 간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 연마패드.According to paragraph 2,
A polishing pad, characterized in that the concentric grooves are formed at even intervals on the front surface of the polishing pad.
제1 단일 그루브존의 중심부에는 원형의 그루브 비형성부가 더 형성된 것을 특징으로 하는 연마패드.According to paragraph 1,
A polishing pad characterized in that a circular groove non-forming portion is further formed in the center of the first single groove zone.
상기 연마패드는 상부패드와 하부패드를 포함하며,
상기 각 그루브존은 상부패드의 연마대상물 접촉면에 형성된 것을 특징으로 하는 연마패드.According to paragraph 1,
The polishing pad includes an upper pad and a lower pad,
A polishing pad, characterized in that each groove zone is formed on the contact surface of the upper pad with the polishing object.
연마대상물이 탈착 가능하게 고정하는 연마헤드; 및
슬러리공급부를 포함하는 화학적 기계적 연마장치.A platen to which the polishing pad of claim 1 is attached;
A polishing head that detachably fixes the polishing object; and
A chemical mechanical polishing device including a slurry supply unit.
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