일반기술

웨이퍼의 연마율을 제어하는 방법 및 이 방법을 수행하는 화학기계적 연마장치

본 기술은 웨이퍼의 연마율을 제어하는 방법 및 이 방법을 수행하는 화학기계적 연마장치에 관한 것이다. 종래의 탄성체를 이용하여 웨이퍼 전면에 균일하게 가압하는 방식은 탄성체와 정수압에 의한 가압 방식이기 때문에, 웨이퍼 전면에 매우 균일하게 가압할 수 있는 장점이 있으나 다음과 같은 문제점이 있다. 먼저, 탄성체와 웨이퍼 사이의 마찰력이 충분하지 못한 경우에는, 웨이퍼와 탄성체 사이에 미끄럼이 일어나 웨이퍼에 정확한 회전력을 전달하는 것이 어려워진다. 또한, 웨이퍼의 배면과 탄성체가 접촉한 상태에서 연마가 이루어지기 때문에, 탄성체의 표면이 오염되어 있는 경우에는, 웨이퍼로 오염이 전사되어지는 것과, 탄성체를 하나 혹은 다수 개를 구비하는 경우, 그 구조가 복잡해지며, 또한, 압력을 제어할 수 있는 부분이 한정되어 부분적으로 연마율을 제어하지 못하는 단점이 있다. 본 기술은 연마부에서 발생되는 적외선을 측정할 수 있는 센서와 적외선빔을 발생시켜 연마부에 적외선빔을 조사하여 국부적으로 연마부의 온도를 상승시킬 수 있는 온도 제어수단으로서 적외선 발생장치 및 반사 조절장치를 포함하고 있는 온도 제어수단에 의해, 연마 중에 연마되는 연마부의 온도를 측정함과 동시에 연마부의 온도를 제어하여서 웨이퍼의 연마율을 제어하는 것으로 되어 있고, 그 화학기계적 연마장치는 적외선이 투과될 수 있는 투과창의 상부에 웨이퍼의 온도를 국부적 혹은 전면적으로 측정할 수 있는 적외선 센서인 카메라가 구비되어 있고, 연마헤드의 상부에 제어수단에 의해 적절한 온도를 발생시키는 적외선 발생장치와 제어수단에 의해 적외선을 웨이퍼 면에 국부적으로 주사할 수 있는 반사 조절장치로 구성된다.- 웨이퍼를 가압하는 방식이 공압에서 발생하는 정수압을 이용하여 웨이퍼 뒷면을 부가적인 기구 없이 직접 가압하는 방식을 취하여, 웨이퍼 전면에 균일한 압력을 전사시킬 수 있는 효과가 있음- 웨이퍼와 접촉하는 부가적인 기구가 없기 때문에, 접촉에 의한 오염을 최소화시킬 수 있음- 웨이퍼에 적절한 회전력을 보다 정확하게 전달하기 위하여 웨이퍼의 외주(edge)부분을 흡착할 수 있는 얇은 진공 흡착구조가 구비되어, 웨이퍼 회전의 불균일 현상을 줄일 수 있음- 적외선으로 연마온도를 측정하여 연마상태를 감시하는 것과 그리고 적외선 발생장치 및 반사 조절장치를 이용하여 연마부의 연마상태를 제어하는 것이 가능함