KR100545680B1 - 웨이퍼를 처리하는 적재부 - Google Patents

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마이클 알. 보그트만
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Abstract

적재부(18)는 평탄화장비에 사용되어 웨이퍼(12)의 취급과 관련된 여러가지 유용한 기능을 수행한다. 스핀들 캐리어(20)에 대하여 웨이퍼의 중심을 맞춤으로써, 적재부는 위치상의 에러들이 축적되지 않도록 한다. 적재부는 웨이퍼와 직접 접촉되지 않는 대신에,웨이퍼의 아래쪽 면에 대해 위쪽을 향하는 3점 물쿠션위에 계속 떠 있게 된다. 웨이퍼가 존재하게 되면 웨이퍼를 띄워 올리는데 사용되는 노즐(42, 44, 46)로부터의 물의 흐름이 부분적으로 방해받아서 노즐의 바로 상류에서 수압의 증가를 야기시킨다. 이 증가된 압력을 감지하여 적재부에 웨이퍼가 있는지를 표시하는데 사용한다. 추가로, 적재부는 이 적재부로부터 스핀들 캐리어 내로 웨이퍼를 상승시키도록 웨이퍼의 아래쪽 면에 대해 스트림을 향하는 노즐(40)을 포함한다.

Description

웨이퍼를 처리하는 적재부{LOAD STATION FOR HANDLING WAFERS}
본 발명은 반도체 제조분야에 관한 것으로서, 특히 반도체 웨이퍼들이 평탄화장비를 통해 이송될 때 이 웨이퍼들을 취급하는 장비에 관한 것이다.
웨이퍼가 평탄화장비로 공급될 때, 웨이퍼의 표면은 편평도가 우수하지 않을 수 있다. 전형적으로, 25매의 웨이퍼가 카세트에 적재되는데, 이 카세트는 작업자에 의해 평탄화 장치라 불리는 복잡한 장비로 이송된다. 평탄화 장치의 목적은 마이크론 단위로 웨이퍼의 표면을 편평하게 하는 것이다. 각 웨이퍼가 편평하게 된 후, 평탄화 장치는 이 웨이퍼를 카세트에 집어 넣게 된다. 카세트가 다 차게 되면, 평탄화 장치로부터 제거되어 다른 처리장치로 이송된다.
본 발명은 평탄화 장치의 동작을 이해하여야만 완전하게 이해할 수 있다. 전형적으로 25매의 전(前) 공정을 거친 웨이퍼를 담은 카세트가 평탄화 장치에 인입되면, 평탄화 장치는 완전 자율적으로 작동되면서 웨이퍼를 처리하게 된다. 이러한 작동은 시간적으로 결합되는 방식으로 검출된 입력에 대응하여 여러 액튜에이터에 대한 동력을 제어하는 컴퓨터로 제어되면서 수행된다. 그 기다란 작동 프로그램이 오류없이 실행되도록 하기 위하여, 위치상의 에러가 축적되는 것을 막을 수 있는 수단이 제공되어야 한다. 또한, 웨이퍼들은 너무 부숴지기 쉬워서 사람손이 닿으면 안되는 그 처리된 표면들에 흠집(scratch)이 나지 않도록 조심스럽게 취급되어야 한다.
본 발명은 전형적인 웨이퍼가 평탄화 장치를 통과할 때 이 웨이퍼를 추적함으로써 가장 잘 이해할 수 있다. 웨이퍼는 로봇이라 불리는 평탄화장치의 일부분에 의해 카세트로부터 인출된다. 이 로봇은 웨이퍼를 적재부로 알려진 고정위치로 이송시킨다. 로봇이 웨이퍼를 적재부에 내려놓고 그 경로에서 빠져나오게 되면, (스핀들 캐리어라 부르는) 다른 부분이 웨이퍼 위쪽으로 이동하여 웨이퍼를 잡게 된다. 이 스핀들 캐리어는 웨이퍼를 회전연마반쪽으로 이송시켜서 회전연마반에 접촉시킨 상태에서 웨이퍼가 편평해질 때까지 웨이퍼를 회전시킨다. 이어서, 스핀들 캐리어는 웨이퍼를 연마반으로부터 들어올려 웨이퍼가 세척(rinse)되는 적재부로 돌려보낸다. 스핀들 캐리어가 웨이퍼를 적재부에 내려놓고 그 경로에서 빠져나오게 되면, 로봇이 연마된 웨이퍼를 집어들어 카세트로 이송시켜 카세트에 웨이퍼를 내려놓는다. 이러한 동작 전체에 걸쳐서, 웨이퍼는 연마될 면이 아래쪽을 향한 상태로 수평을 유지한다. 웨이퍼의 아래쪽을 향하는 면을 웨이퍼의 전면이라고도 한다. 평탄화 장치를 통과하는 개별적인 웨이퍼의 경로를 이하에서 상세히 설명한다.
적재부의 주요 목적은 웨이퍼가 적재부에 인입될 때 그 상대적인 위치에 에러가 포함되더라도 웨이퍼의 중심을 캐리어에 정확히 맞추는 것이다.
웨이퍼의 중심을 캐리어에 맞추는 것 외에, 적재부는 몇가지 유용한 추가기 능을 수행한다. 적재부는 이 적재부에 웨이퍼가 있는지를 검출하고, 웨이퍼를 세척하고, 웨이퍼를 캐리어에 들어올리며, 처리된 웨이퍼를 물쿠션 위에 위치시켜 직접 접촉되는 것을 방지하는 기능을 제공한다. 따라서, 적재부는 웨이퍼의 중심을 캐리어에 맞추는 것 외에 다른 몇가지 역할을 한다.
적재부에 놓여진 웨이퍼는 적재링에 부착된 3개의 상향노즐에 의해 생성되는 순수 쿠션위에 수평으로 안착되는데, 이 적재링은 수평 베이스 상에서 횡방향으로 자유롭게 미끄러진다. 초기에, 웨이퍼는 적재링과 중심이 맞추어지지 않으며 적재링은 스핀들 캐리어의 수직축에 대하여 중심이 맞추어지지 않는다. 본 발명의 목적중 하나는 이러한 중심이 맞추어지지 않는 에러를 제거하는 것이다.
본 발명에 따르면, 이러한 목적은 스핀들 캐리어가 적재링 조립체위의 초기위치로부터 하강할 때 스핀들 캐리어에 의해 구동되는 적재링 조립체를 제공함으로써 달성된다. 적재링 조립체는 적재링은 물론 적재링의 주변부 둘레에 공간적으로 떨어져 배치되며 적재링에 수평 및 수직인 축들을 가지는 힌지에 의해 적재링에 힌지결합되는 적어도 3개의 중심맞추기 탭을 포함한다. 이 중심맞추기 탭들은 중심맞추기 탭들의 안쪽을 향하는 면들이 위쪽으로 발산하는 개방위치에 대하여 항복가능하게 가압된다. 스핀들 캐리어가 하강함에 따라 이 스핀들 캐리어는 적재링의 상부면상에서 아래쪽으로 밀게되어, 가압력을 극복하면서 상기 안쪽을 향하는 면들이 수직으로 수렴하는 방식으로 중심맞추기 탭들이 선회하도록 한다. 안쪽을 향하는 면들이 수렴함에 따라, 이 면들은 스핀들 캐리어의 주변부와 접촉하면서, 스핀들 캐리어에 대하여 적재링의 중심을 맞추게 되고 또한 공주에 떠있는 웨이퍼의 가장자리와 접촉하여 적재링에 대하여 웨이퍼의 중심을 맞추게 된다. 웨이퍼는 적재링에 대하여 중심이 맞추어지고 적재링은 스핀들 캐리어에 대하여 중심이 맞추어지기 때문에 결과적으로 웨이퍼는 스핀들 캐리어에 대하여 중심이 맞추어진다.
본 발명에 따르면, 웨이퍼가 안착되는 액체 쿠션을 형성하는 상향 노즐들이 적재링에 부착되어, 스핀들 캐리어가 하강함에 따라 적재링이 아래쪽으로 밀릴 때 쿠션들을 흐트러뜨리지 않는다.
상향노즐들에 의해 생성되는 액체 쿠션위에 웨이퍼가 있게 되면 노즐로부터 방출되는 순수의 흐름이 방해를 받아서, 노즐로 이어지는 도관내의 압력이 증가한다. 본 발명에 따르면, 이 압력증가는 압력센서로 감지되어 웨이퍼가 존재하는지를 나타내는데 사용된다. 웨이퍼가 없다면, 저압이 형성되며, 감지된 저압은 적재부로부터 웨이퍼가 존재하지 않는다는 것을 나타내는데 사용된다.
상기 중심맞추기 작업이 완료된 후에, 웨이퍼는 스핀들 캐리어에 의해 포착되어 세척된다. 본 발명에 따르면, 이는 웨이퍼 아래에 위치하며 웨이퍼에 대하여 중심이 맞추어진 독특한 상향노즐을 제공함으로써 달성된다. 이 노즐의 스풀형상부분은 웨이퍼의 하부에 대하여 순수를 방출하여 중앙으로부터 바깥쪽으로 웨이퍼를 세척하며, 웨이퍼를 순수 쿠션위에 들어올린다. 이어서, 스풀형상의 부분이 상승하여, 웨이퍼가 스핀들 캐리어의 하부에 위치한 진공패드와 접촉할 때까지 웨이퍼를 액체쿠션위에서 위쪽으로 이송하는데, 웨이퍼는 진공패드의 흡인에 의해 포착되는 바, 진공패드는 스핀들 캐리어에 대하여 웨이퍼를 지지한다.
추가 목적 및 장점과 함께 구조 및 동작을 포함하는 본 발명의 특징이라 생각되는 신규한 특징들은 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부도면과 연계하여 이하의 설명을 참조하면 더 잘 이해될 것이다. 그러나 도면은 예시적인 것이며 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
도 1은 로봇을 사용하여 웨이퍼를 카세트로부터 제거하는 것을 나타내는 도면이다.
도 2은 로봇이 웨이퍼를 적재부에 내려놓는 것을 나타내는 도면이다.
도 3은 스핀들 캐리어가 적재부 바로 위쪽에 이동한 것을 나타내는 도면이다.
도 4는 스핀들 캐리어가 적재부로 하강하여 웨이퍼를 포착하는 것을 나타내는 도면이다.
도 5는 스핀들 캐리어가 웨이퍼를 연마반 쪽으로 이송시키는 것을 나타내는 도면이다.
도 6은 스핀들 캐리어가 연마반 위에서 웨이퍼를 지지하는 것을 나타내는 도면이다.
도 7은 스핀들 캐리어가 연마된 웨이퍼를 적재부로 이송하는 것을 나타내는 도면이다.
도 8은 스핀들 캐리어가 연마된 웨이퍼를 적재부 위에 내려놓는 것을 나타내는 도면이다.
도 9는 스핀들 캐리어가 연마반위쪽의 그 대기위치로 되돌아 간후에 로봇이 연마된 웨이퍼를 적재부로부터 제거하는 것을 나타내는 도면이다.
도 10은 로봇이 연마된 웨이퍼를 카세트에 내려놓는 것을 나타내는 도면이다.
도 11은 도 1 내지 도 4의 적재부를 나타내는 평면도이다.
도 12는 도 11의 12-12방향으로 절단한 도 11의 적재부의 측단면도로서, 캐리어가 적재부의 중심맞추기 장치와 처음으로 접촉할 때의 부품들의 구성을 나타낸다.
도 13은 도 11의 적재부의 측단면도로서, 중심맞추기 동작의 끝에서 부품들의 위치를 나타낸다.
도 14는 도 11의 적재부의 측단면도로서, 중앙 노즐이 웨이퍼를 캐리어로 들어올리기 위하여 작동되는 것을 나타낸다.
도 15는 도 11의 적재부의 측단면도로서, 중앙 노즐이 연마된 웨이퍼를 세척하는 것을 나타낸다.
도 16은 웨이퍼를 떠있도록 하고 그 존재를 감지하는데 사용되는 수압시스템을 나타내는 도면이다.
도 17은 중심맞추기 장치의 다른 실시예의 측단면도로서, 스핀들 캐리어의 캐리어 부분이 중심맞추기 장치와 처음으로 접촉하는 순간의 구성을 나타낸다.
도 18은 도 17의 중심맞추기 장치의 다른 실시예의 측단면도로서, 웨이퍼가 캐리어내에서 중심이 맞춰진 상태로 스핀들 캐리어가 최저위치에 있을 때의 구성을 나타낸다.
본 발명은 평탄화될 웨이퍼 상에서 평탄화 장치에 의해 수행되는 일련의 동작을 포함한다. 일반적으로, 그 위에 전기회로가 형성되는 웨이퍼의 전면은 요구되는 것처럼 편평하지 않다. 평탄화 장치의 전체 목적은 각 웨이퍼의 전면을 가능한 한 편평하게 하는 것이다.
웨이퍼들은 반입 캐리어(16)에 담겨 장치로 이송되는데, 반입 캐리어는 웨이퍼를 쌓아놓은 형상으로 임시 저장하게 된다. 반입 캐리어가 평탄화장치로 인입된 후에 장치는 웨이퍼를 자율적으로 처리하고, 처리된 웨이퍼들은 도 10의 반출 카세트(24)에 적재되는바, 작업자가 이 반출 카세트를 장치로부터 빼내게 된다. 전형적인 카세트는 25매의 웨이퍼를 수용할 수 있다.
도 1 내지 도 10은 웨이퍼가 평탄화 장치를 진행하는 동안의 웨이퍼의 경로를 나타내는 개략도이다.
도 1에 도시된 것처럼, 로봇(14)이 최상층의 웨이퍼를 반입 카세트(16)로부터 빼내어 적재부(18)로 이송한다. 바람직한 실시예에서, 로봇은 웨이퍼의 윗면(웨이퍼의 뒷면이라고도 함)에 흡인력을 가하여 웨이퍼를 지지하게 되는데, 이 윗면은 편평화처리될 면은 아니다.
도 2에 도시된 바와 같이, 로봇(14)은 웨이퍼(12)를 적재부(18)에 내려놓는다. 이어서, 로봇은 그 경로를 벗어나게 되는바, 이하에서 설명하는 것처럼 웨이퍼는 적재부에 의해 제공되는 순수(purified water) 쿠션위에 놓여진다.
도 3을 참조하면, 스핀들(20)이 적재부(18) 바로 위까지 이동하며 도 4에 도시한 것처럼 적재부 위로 하강한다. 이하에서 설명하겠지만, 스핀들(20)이 하강하면서 적재부(18)는 스핀들 캐리어(32)에 대하여 중심이 맞추어지고 동시에 웨이퍼(12)도 스핀들 캐리어(32)에 대하여 중심이 맞추어진다. 이러한 접속에서, 웨이퍼의 아래쪽 면을 향하게 되는 순수의 상향 제트가 캐리어와 접촉하고 있는 중심이 맞춰진 웨이퍼를 들어올리고, 앨런 스트라스바흐(Alan Strasbaugh) 명의로 1995년 6월 13일자로 발행된 미국특허 제5,423,716호(명칭:"진공이 가해지는 경우 웨이퍼를 지지하는 탄성 멤브레인을 가지는 웨이퍼 취급장치")와 그리고 앨런 스트라스바흐 명의로 1995년 9월 12일자로 발행된 미국특허 제5,449,316호(명칭:"필름 평탄화를 위한 웨이퍼 캐리어")와 그리고 샐먼 엠 카써(Salman M. Kassir)와 토마스 에이 월쉬(Thomas A. Walsh)를 출원인으로 하여 1997년 11월 17일자로 제출된 미국특허출원 제08/971,642호(명칭:"평탄화 소드(sawed) 웨이퍼를 위한 연마공정")에 개시된 타입의 진공시스템을 사용하여 웨이퍼를 잡게 된다. 미국특허 제5,423,716호 및 제5,449,316호의 개시내용는 참조문헌으로서 본 명세서에 합체된다.
웨이퍼를 붙잡은 다음에, 스핀들(20)은 웨이퍼를 적재부(18)로부터 들어올려 연마반(22)으로 이송시킨다. 스핀들(20)은 연마반이 그 주위로 회전하는 수직축으 로부터 변위된 수직축 주위로 웨이퍼(12)를 회전시키는데, 이는 종래에 공지되어 있다. 도 6은 연마반에 대하여 웨이퍼(12)를 지지하는 캐리어를 나타내는바, 이렇게 함으로써 웨이퍼의 아래쪽 면이 편평하게 연마된다.
연마공정이 완료되면, 평탄화된 웨이퍼는 스핀들(20)에 의해 적재부(18)로 수송되어 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 적재부에 놓여진다. 그 후에, 스핀들은 경로 밖으로 이동하고 웨이퍼가 적재부(18)에 의해 세척된다. 이 세척공정에 이어서, 웨이퍼는 로봇(14)에 의해 반출카세트(24)로 이송되는데, 도 9 및 도 10에 도시하였다. 이어서, 평탄화 장치는 도 1의 반입카세트(16)에서 최상층에 있는 다음번 웨이퍼에 대하여 상기 공정을 반복한다.
최근의 평탄화 장치는 다중 연마반, 로봇들, 스핀들 및 적재부들을 채택하여 작업이 병렬로 수행되거나 또는 최대효율을 위하여 엇갈리게 수행되도록 하는 상태로 2매 이상의 웨이퍼를 동시에 처리할 수 있다.
캐리어(32)라 불리는 스핀들(20)의 부분은 웨이퍼가 옆으로 미끄러지지 않도록 함으로써 연마공정 동안에 웨이퍼가 스핀들에 유지되도록 하기 위하여 웨이퍼를 둘러싸는 링형상의 부분이다. 웨이퍼의 외주와 캐리어의 내측 가장자리 사이의 반경방향 간극은 전형적으로는 1mm의 몇분의 일 정도이다. 적재부(18)에 의해 해결되는 가장 중요한 문제중 하나는 정밀한 공차로 캐리어 링에 대하여 웨이퍼의 중심을 맞춘다는 것이다. 적재부 상에서의 웨이퍼의 초기 배치는 도 1에 도시된 바와 같이 위치상의 에러를 포함하는데, 마찬가지로 적재부 위쪽의 스핀들(20)의 위치에도 도 3에 도시된 바와 같이 위치에러가 포함된다. 이 다양한 횡방향 위치에러들을 제거 하지 않고는 웨이퍼를 스핀들(20)의 캐리어(32) 내에 붙잡아 놓을 수 없다.
바람직한 실시예에서, 적재부의 중심맞추기 동작은 도 11, 도 12 및 도 13과 연계해서 설명되는 방식으로 달성된다. 도 11의 적재링 조립체는 접시형상의 베이스(26) 내에 수평으로 놓인다. 적재링(28)은 베이스(26)에 견고하게 부착되어 있지는 않으며, 실제로 베이스(26)에 대하여 제한된 횡방향 미끄럼 이동을 할 수 있다. 전형적으로는 6개인 다수의 중심맞추기 탭(30)이 적재링(28)의 외주에 공간적으로 떨어져 위치한다. 이 탭들은 적재링에 피봇운동 가능하게 부착되어 있는데, 각 탭은 적재링에 대하여 접선방향인 그 자신의 수평축 주위를 피봇운동한다. 이 탭들은 도 12의 비적재 위치로부터 도 13의 적재위치까지 피봇운동한다. 비적재 조건에서, 이 탭들은 나선형 스프링(31)에 의해 도 12에 도시된 위치로 가압되고 리빙(living) 힌지(36)에서 구부러진다.
도 12는 웨이퍼가 로봇(14)에 의해 적재부에 놓여진 후의, 그러나 스핀들 캐리어(32)가 하강되기 전의 적재부를 도시한다. 도 13은 스핀들이 그 최저위치로 하강하기 전의 적재부를 도시한다. 도 12는 도 11에 도시된 12-12 방향에서 본 도면이다.
먼저 적재부(18)에 놓인 다음 웨이퍼(12)는 도 12에 나타낸 것처럼 스핀들(20)의 캐리어(32)와 동심을 이루지 않는 경향이 있는데, 웨이퍼의 횡방향 이동을 위하여 간극이 제공된다. 웨이퍼는 노즐(42, 44, 46)로부터 저압으로 방출되는 순수(purified deionized water)의 쿠션위에 떠 있게 된다. 바람직한 실시예에서, 이러한 노즐이 3개 있는데, 노즐(42, 44, 46)의 몸체와 웨이퍼 사이에 물이 흐르기 때문에 노즐이 웨이퍼의 아래쪽 면과 접촉되지 않는다.
스핀들 캐리어가 도 4에 도시된 바와 같이 적재부(18)위로 하강됨에 따라, 캐리어(32)의 아래쪽 수평면(34)은 적재링(28)의 위쪽 수평면을 아래쪽으로 밀어서 나선형 스프링(31)의 가압력을 이겨내면서 웨이퍼(12)의 가장자리와 접촉할 때까지 중심맞추기 탭의 제1 내측면(33)이 반경방향 안쪽으로 스윙하게 된다. 동시에, 중심맞추기 탭의 피봇운동에 의해 제2 내측면(35)이 캐리어(32)의 외주와 접촉하게 된다. 캐리어(32)는 횡방향으로 이동할 수 없기 때문에, 적재링은 캐리어에 대하여 그 중심을 맞추기 위하여 횡방향으로 이동하게 된다. 스핀들의 하강운동이 종료하는 시점에서 적재링(28)은 캐리어(32)에 대해서 중심이 맞추어지며, 웨이퍼는 적재링에 대하여 중심이 맞추어지므로, 웨이퍼는 캐리어에 대하여 중심이 맞추어진다. 이어서 즉시, 노즐(40)로부터 분사되는 상향 물제트가 웨이퍼(12)를 캐리어(32)쪽으로 뜨게 하여 스핀들 캐리어의 진공시스템이 웨이퍼를 붙잡을만큼 충분한 위치로 유지시킨다. 웨이퍼를 붙잡은 다음에, 스핀들은 이 웨이퍼를 도 5에 도시한 바와 같이 연마반(22)으로 수송한다.
웨이퍼(12)의 전면(아래쪽 면)이 우연히 손상될 가능성을 피하기 위하여, 평탄화 공정 이전과 이후에 웨이퍼는 적재부(18)에 있는 동안 3개의 순수쿠션위에서 항상 지지된다. 이 물쿠션은 웨이퍼의 아래쪽 면과 노즐(42, 44, 46)의 위쪽 끝 사이에서 흐르게 되는데, 도 11에 도시하였다. 도 12와 도 13에 도시된 바와 같이, 이 노즐들은 적재링(28)에 부착되어, 적재링이 스핀들에 의해 아래쪽으로 밀려짐에 따라 노즐(42, 44, 46)은 적재링과 함께 아래쪽으로 이동함으로써 계속 웨이퍼를 지지한다.
도 16은 노즐이 공급관(supply main;48)에 연결되는 방법을 보여주는 도면이다. 웨이퍼(12)가 노즐과 접촉하지 않도록 하기 위해서는 비교적 낮은 용적유동율이 적당하다고 알려져 있다.
본 발명자는 노즐(42, 44, 46)이 웨이퍼를 공중에 뜨게 하는 것 이외에 다른 유용한 기능을 한다는 것을 발견하였다. 웨이퍼가 노즐 위에 떠 있을 때 이 웨이퍼는 물의 유출량에 대한 각 노즐의 저항을 증가시킨다. 각 노즐이 완전히 폐쇄된다면 분기관(branch;50, 52, 54)에서의 압력은 공급압과 같게 될 것이다. 반대로, 노즐(42, 44, 46)이 흐름에 대하여 아무런 저항도 제공하지 않는다면 분기관(50, 52, 54)에서의 압력은 공급압보다 상당히 낮게 된다. 본 발명자는 이러한 효과가 노즐의 위쪽 끝과 웨이퍼의 아래쪽 면 사이에서 물 쿠션위에 떠 있는 웨이퍼의 존재를 감지하는데 사용될 수 있다고 보았다. 이를 구체화하기 위하여, 본 발명자는 도 16에 도시된 바와 같이 분기관(54)에 압력센서(56)를 설치하였다. 본 발명자는 압력센서(56)의 상류에서 분기관(54)에 유동제한기(58)를 설치하는 것이 유리하다는 것을 발견하였다. 분기관(50, 52) 내의 밸브(60, 62)는 각각 노즐을 통과하는 흐름을 균등화하도록 한다.
웨이퍼가 적재부(18)위에 놓여있는지를 압력센서(56)에 의해 감지할 수 있다면 스핀들(20)이 도 4에 도시된 상황과 도 8에 도시된 상황에서 무엇을 해야할지를 결정하는데 유용하다. 도 3에 도시된 바와 같이 적재부위에 웨이퍼가 있다면 스핀들이 도 4 및 도 13에 도시된 위치로 하강하여 웨이퍼를 붙잡게 된다. 반대로, 도 8에 도시된 바와 같이 적재부위에 웨이퍼가 없다면 스핀들은 도 12에 도시된 것처럼 노즐(42, 44, 46) 위에 웨이퍼를 놓을만큼만 하강한다.
도 12, 13 및 14는 노즐(40)의 단면도를 나타낸다. 이 노즐은 스핀들 캐리어 내의 진공패드와 접촉하고 있는 웨이퍼를 공중으로 띄우기 위하여 웨이퍼(12) 아래쪽 면을 향해 상방으로 흐르는 물 스트림(stream)을 제공함으로써, 캐리어가 적재부로부터 웨이퍼를 붙잡게 된다. 도 14에 잘 도시된 바와 같이, 노즐(40)은 그 안에 스풀(spool;66)이 느슨하게 미끄럼이동하도고 결합되는 실린더(64)를 포함한다. 이렇게 되면 스풀(66)은 도13의 위치로부터 도 14의 위치로 상방으로 이동할 수 있고, 여기에서 스풀위의 어깨부(68)는 플랜지(70)에 의해 정지된다. 스풀(66)은 순수가 방출되는 중앙통로(72)를 포함한다.
캐리어(32)가 도 3에 도시한 위치까지 적재부로 하강한 후에, 스풀(66) 상단에서 방출되는 물의 상방흐름은 웨이퍼의 존재에 의해 부분적으로 방해된다. 이는 스풀 바로 아래에 있는 챔버의 압력증가를 초래하여, 스풀을 실린더(64) 내에서 도 14의 위치까지 상방으로 밀게 된다. 물쿠션 때문에 스풀(66)이 웨이퍼와 접촉하지 는 않지만 웨이퍼가 상방으로 이동함에 따라 스풀은 웨이퍼를 계속 지지할 수 있어서, 캐리어 내의 진공패드에 대해 웨이퍼의 윗쪽 면을 밀게 되는 웨이퍼에 가해지는 상향력이 계속 유지되며, 진공에 의해 웨이퍼가 캐리어에 체결될 때까지 패드에 대해 웨이퍼를 지지한다.
노즐(40)에 의해 방출되는 비교적 강한 상향 스트림은 도 15에 도시된 바와 같이 웨이퍼를 중심으로부터 바깥쪽으로 세척한다. 스풀은 웨이퍼가 연마된 후에 웨이퍼와 접촉하지 않는다.
도 17과 도 18은 도 12와 도 13의 피봇운동하는 핑거들(30)의 다른 실시예를 나타낸다. 도 17은 웨이퍼(12)가 놓여졌지만 중심맞추기 공정이 시작되기 전의 구성을 나타낸다. 도 18은 중심맞추기 공정이 끝나는 시점에서의 구성을 나타낸다.
스핀들(20)이 도 17에 도시된 위치로부터 도 18에 도시된 위치로 하강함에 따라, 피봇운동하는 몸체(76)는 그 표면(76)이 캐리어(78)의 실린더 형상인 외측면에 닿을 때까지 도시된 것처럼 시계방향으로 강제로 회전됨으로써, 캐리어에 대하여 적재링의 중심이 맞추어지며, 동시에 표면(80)은 웨이퍼(12)의 가장자리와 접촉하여 적재링에 대하여 웨이퍼의 중심이 맞추어진다. 도 18에 도시된 바와 같이, 중심맞추기 공정의 끝에서 적재링은 캐리어에 대하여 중심이 맞추어지고 웨이퍼는 적재링에 대하여 중심이 맞추어지며, 따라서 웨이퍼는 캐리어에 대하여 중심이 맞추어지게 된다.
평탄화장비내에서 웨이퍼를 취급하기 위한 매우 유용한 적재부를 설명하였다. 적재부는 웨이퍼를 붙잡고 있는 캐리어에 대해 웨이퍼의 중심을 맞추어서 위치상의 에러들이 축적되지 않도록 한다. 웨이퍼의 전면을 향하는 물제트에 의해 웨이퍼를 캐리어내에 떠있도록 하는 신규한 노즐을 사용하여 웨이퍼의 전면에 접촉하지 않고도 웨이퍼를 붙잡고 있을 수 있다. 웨이퍼는 실제로 적재부와 접촉하지 않게 된다. 대신에, 웨이퍼는 항상 물커튼 위에 떠 있게 된다. 이 물커튼으로부터의 물의 유동을 방해하는 웨이퍼에 의해 야기되는 배압이 감지되고 이 감지된 신호는 적재부 상에 웨이퍼가 존재하는지를 나타내는데 사용된다.
이상의 설명은 본 발명의 일실시예일 뿐이며 다른 실시예들이 가능하다는 것을 당업자라면 알 수 있을 것이다. 상술한 실시예뿐만 아니라 상기 다른 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주된다.
본 발명의 적재부는 반도체 산업의 요구를 충족시키기 위하여 마이크론 단위로 웨이퍼의 전면을 편평하게 할 수 있는 평탄화장비의 기본적인 부분이다.

Claims (10)

  1. 수평면에서 유지되는 원형 웨이퍼의 중심을 상기 수평면과 수직인 오버헤드 스핀들 캐리어의 축과 일치시킬 수 있는 능력을 가지고, 수평면에서의 웨이퍼의 초기 위치는 2차원의 위치상의 에러를 포함하고, 스핀들 캐리어는 위쪽의 초기위치로부터 아래쪽의 최종 위치까지 그 축을 따라 하방으로 이동하며, 스핀들 캐리어는 웨이퍼를 붙잡는데 사용하는 진공패드를 포함하는 하부면을 가지는 웨이퍼를 처리하는 적재부로서,
    수평 상부면을 가지는 베이스와,
    상기 베이스의 상부면에 미끄럼가능하게 놓이는 적재링 조립체를 구비하고,
    상기 적재링 조립체는 초기에 상기 베이스의 상부면 위에 공간적으로 떨어진 제1 수평면에 배치되면서 중심을 가지는 적재링과, 상기 적재링의 외주 둘레에 이격된 적어도 3개의 중심맞추기 탭과, 상기 적재링에 대하여 접선방향인 수평축주위를 피복운동하도록 상기 중심맞추기 탭들을 적재링에 연결시키며 상기 적재링의 중심으로부터 등간격으로 위치하는 힌지수단과, 상기 적재링과 그리고 상기 중심맞추기 탭들에 작동가능하게 연결되어 중심맞추기 탭들의 부분들이 제1 수평면 아래에서 상기 힌지수단을 넘어서 반경방향 바깥쪽으로 뻗어있고 상기 베이스의 상부면 위쪽의 그 초기위치에서 상기 적재링을 항복가능하게 지지하도록 상기 베이스의 수평면을 누르는 초기위치로 중심맞추기 탭들을 항복가능하게 가압하는 가압수단을 구비하며,
    상기 적재링은 스핀들 캐리어가 하방으로 이동할 때 밀게 되는 상단면을 가져서, 상기 적재링을 그 초기위치로부터 하방으로 밀고 가압수단을 이겨내어 중심맞추기 탭들이 그 초기위치로부터 선회하여 스핀들 캐리어와 적재링이 그 최종의 하부위치에 도달할 때 최종위치에 도착하도록 하고,
    상기 중심맞추기 탭들은 스핀들 캐리어의 하강에 의해 상기 적재링이 하방으로 강제될 때 안쪽으로 선회하도록 웨이퍼가 유지되는 수평면을 통하여 상기 힌지수단 위로 뻗어 있으며 안쪽을 향하는 제1 표면을 가지고, 이 안쪽을 향하는 제1 표면은 스핀들 캐리어가 하강함에 따라 웨이퍼를 안내하기 위하여 웨이퍼의 가장자리를 밀어서 그 중심이 적재링의 중심과 일치하도록 하며,
    상기 중심맞추기 탭들은 스핀들 캐리어가 하강에 의해 상기 적재링이 하방으로 강제될 때 안쪽으로 선회하도록 상기 힌지수단 위로 그리고 상기 안쪽을 향하는 제1 표면 위로 뻗어 있으며 안쪽을 향하는 제2 표면을 가지고, 이 안쪽을 향하는 제2 표면은 상기 적재링을 미끄럼가능하게 안내하도록 스핀들 캐리어의 견고한 주변부를 밀어서 그 중심이 스핀들 캐리어의 축과 일치하도록 하여,
    스핀들 캐리어가 그 아래쪽의 최종위치로 하강했을 때 웨이퍼의 중심이 적재링의 중심으로 안내되고 적재링의 중심은 스핀들의 축에 안내되도록 함으로써,
    웨이퍼의 중심이 상기 적재링 조립체를 사용하여 스핀들 캐리어의 축과 일치되도록 하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼를 처리하는 적재부.
  2. 제1항에 있어서, 웨이퍼와 기계적으로 접촉하지 않으면서 웨이퍼를 수평면에 유지시키는 기능을 추가로 가지며,
    여기에서 상기 적재링 조립체는 공간적으로 떨어진 위치에서 상기 적재링에 설치된 정확히 3개의 상향 노즐과,
    각 노즐에 압축액을 공급하는 수단을 구비하고, 노즐들로부터 분출되는 압축액은 각 노즐에서 노즐과 웨이퍼 사이에 별개의 쿠션을 형성하고,
    이에 따라 상기 쿠션이 웨이퍼를 안정적으로 지지하는 3점 지지부를 제공하여 웨이퍼가 노즐들과 접촉하지 않도록 하며, 상기 적재링이 수직으로 이동할 때 상기 적재링에 대하여 일정한 위치에서 웨이퍼를 유지시키며, 웨이퍼가 상기 적재링에 대하여 중심이 맞추어질 때 웨이퍼의 마찰없는 횡방향 이동을 허락하는 것을 특징으로 웨이퍼를 처리하는 적재부.
  3. 제2항에 있어서, 웨이퍼의 존재와 부재를 감지하는 능력을 추가로 가지며, 여기에서 압축액을 공급하는 수단은 공급관과, 이 공급관을 3개의 노즐 각각에 연결시키는 분기관와, 이 분기관내의 압축액의 압력을 감지하기 위하여 분기관들중 하나에 연결되는 압력센서를 포함하여,
    적재링 내의 웨이퍼의 존재 및 부재가 상기 감지된 압력에 의해 표시되는 것을 특징으로 웨이퍼를 처리하는 적재부.
  4. 제3항에 있어서, 분기관들 각각에 삽입되는 흐름제한수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 웨이퍼를 처리하는 적재부.
  5. 제1항에 있어서, 웨이퍼를 중심으로부터 바깥쪽으로 세척하고 스핀들 캐리어가 붙잡도록 웨이퍼를 상승시키는 능력을 추가로 가지며,
    상기 적재링이 아래쪽의 최종위치에 있을 때 웨이퍼 아래쪽에 공간적으로 떨어진 상단과 베이스에 설치된 폐쇄된 하단을 가지며 스핀들 캐리어와 동축인 공동 실린더와,
    상단과 하단과 그리고 이 상단 및 하단 사이에서 관통하여 뻗어있는 중앙통로를 가지는 스풀로서, 스풀의 상단이 웨이퍼의 최저 위치 아래에서 공간적으로 떨어져 있고 스풀의 하단이 공동 실린더의 폐쇄하단 위로 공간적으로 떨어져 있는 하부위치로부터 스풀의 상단이 공동실린더의 상단 위로 뻗어있는 상부위치로 상기 공동 실린더 내에서 축방향 이동을 위하여 상기 공동 실린더 내에 느슨하게 미끄럼이동하도록 결합배치되는 스풀과,
    가압유체를 상기스풀의 하단과 상기 공동실린더의 폐쇄된 하단 사이의 공간으로 공급하는 수단을 구비하고,
    이에 의해 웨이퍼가 그 최저위치를 향해 하강할 때 가압유체가 중앙통로를 통과하여 스풀의 상단으로부터 배출되지만, 웨이퍼가 그 최저위치에 도달하면 이 웨이퍼가 부분적으로 배출을 방해함으로써, 스풀아래의 공동내의 유체압을 증가시키고 그 자중을 극복하기에 충분한 상향력이 스풀에 가해져 스풀이 그 하부위치로부터 그 상부위치로 상승하게 되며 따라서 스풀과 웨이퍼 사이의 접촉을 방지하는 유체 쿠션위에 웨이퍼가 떠있게 되고, 이에 의해 웨이퍼가 들어올려져 스핀들 캐리어의 하부에 위치한 진공패드와 접촉하며, 웨이퍼가 그 중심으로부터 바깥쪽으로 세척되는 것을 특징으로 웨이퍼를 처리하는 적재부.
  6. 수평면에서 유지되는 원형 웨이퍼의 중심을 상기 수평면과 수직인 오버헤드 스핀들 캐리어의 축과 일치시킬 수 있는 능력을 가지고, 수평면에서의 웨이퍼의 초기 위치는 2차원의 위치상의 에러를 포함하고, 스핀들 캐리어는 위쪽의 초기위치로부터 아래쪽의 최종 위치까지 그 축을 따라 하방으로 이동하며, 스핀들 캐리어는 웨이퍼를 붙잡는데 사용하는 진공패드를 포함하는 하부면을 가지는 웨이퍼를 처리하는 적재부로서,
    수평 상부면을 가지는 베이스와,
    상기 베이스의 상부면에 미끄럼가능하게 놓이는 적재링 조립체를 구비하고,
    상기 적재링 조립체는 중심을 가지는 적재링과, 상기 적재링의 외주 둘레에 이격된 적어도 3개의 중심맞추기 탭과, 상기 적재링에 접선방향인 수평축주위를 피봇운동하도록 상기 중심맞추기 탭들을 적재링에 연결시키며 상기 적재링의 중심으로부터 등간격으로 위치하는 힌지수단과, 상기 적재링과 그리고 상기 중심맞추기 탭들에 작동가능하게 연결되어 상기 힌지수단의 반경방향 안쪽을 향하는 중심맞추기 탭들의 부분들이 스핀들 캐리어가 하강하는 경로내로 뻗어있는 초기위치로 중심맞추기 탭들을 항복가능하게 가압하는 가압수단을 구비하여, 스핀들 캐리어가 하방으로 이동할 때 중심맞추기 탭들의 상기 부분들을 밀면서 가압수단을 이겨내어 중심맞추기 탭이 그 초기위치로부터 선회하도록 하고 스핀들 캐리어가 그 최종의 최저위치에 도달할 때 최종위치에 도달하도록 하고,
    상기 중심맞추기 탭들은 스핀들 캐리어가 하강함에 따라 안쪽으로 선회하도록 웨이퍼가 유지되는 수평면을 통하여 상기 힌지수단 위로 뻗어 있으며 안쪽을 향하는 제1 표면을 가지고, 이 안쪽을 향하는 제1 표면은 스핀들 캐리어가 하강함에 따라 웨이퍼를 안내하기 위하여 웨이퍼의 가장자리를 밀어서 그 중심이 적재링의 중심과 일치하도록 하며,
    상기 중심맞추기 탭들은 스핀들 캐리어가 하강함에 따라 안쪽으로 선회하도록 상기 힌지수단 위로 그리고 상기 안쪽을 향하는 제1 표면 위로 뻗어 있으며 안쪽을 향하는 제2 표면을 가지고, 이 안쪽을 향하는 제2 표면은 상기 적재링을 미끄럼가능하게 안내하도록 스핀들 캐리어의 견고한 주변부를 밀어서 그 중심이 스핀들 캐리어의 축과 일치하도록 하여,
    스핀들 캐리어가 그 아래쪽의 최종위치로 하강했을 때 웨이퍼의 중심이 적재링의 중심으로 안내되고 적재링의 중심은 스핀들의 축에 안내됨으로써,
    웨이퍼의 중심이 상기 적재링 조립체를 사용하여 스핀들 캐리어의 축과 일치되도록 하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼를 처리하는 적재부.
  7. 제6항에 있어서, 웨이퍼와 기계적으로 접촉하지 않으면서 웨이퍼를 수평면에 유지시키는 기능을 추가로 가지며,
    여기에서 상기 적재링 조립체는 공간적으로 떨어진 위치에서 상기 적재링에 설치된 정확히 3개의 상향 노즐과,
    각 노즐에 압축유체를 공급하는 수단을 구비하고, 노즐들로부터 분출되는 압축유체는 각 노즐에서 노즐과 웨이퍼 사이에 별개의 쿠션을 형성하고,
    이에 따라 상기 쿠션이 웨이퍼를 안정적으로 지지하는 3점 지지부를 제공하여, 웨이퍼가 노즐들과 접촉하지 않도록 하며, 웨이퍼가 상기 적재링에 대하여 중심이 맞추어질 때 웨이퍼의 마찰없는 횡방향 이동을 허락하는 것을 특징으로 웨이퍼를 처리하는 적재부.
  8. 제7항에 있어서, 웨이퍼의 존재와 부재를 감지하는 능력을 추가로 가지며, 여기에서 압축유체를 공급하는 수단은 공급관과, 이 공급관을 3개의 노즐 각각에 연결시키는 분기관와, 이 분기관내의 압축유체의 압력을 감지하기 위하여 분기관들중 하나에 연결되는 압력센서를 포함하여,
    적재링 내의 웨이퍼의 존재 및 부재가 상기 감지된 압력에 의해 표시되는 것을 특징으로 웨이퍼를 처리하는 적재부.
  9. 제8항에 있어서, 분기관들 각각에 삽입되는 흐름제한수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 웨이퍼를 처리하는 적재부.
  10. 제6항에 있어서, 웨이퍼를 중심으로부터 바깥쪽으로 세척하고 스핀들 캐리어가 붙잡도록 웨이퍼를 상승시키는 능력을 추가로 가지며,
    베이스에 설치된 폐쇄된 하단과 웨이퍼 아래에 공간적으로 떨어진 상단을 가지며 스핀들 캐리어와 동축인 공동 실린더와,
    상단과 하단과 그리고 이 상단 및 하단 사이에서 관통하여 뻗어있는 중앙통로를 가지는 스풀로서, 스풀의 상단이 웨이퍼 아래에서 공간적으로 떨어져 있고 스풀의 하단이 공동 실린더의 폐쇄된 하단 위로 공간적으로 떨어져 있는 하부위치로부터 스풀의 상단이 공동실린더의 상단 위로 뻗어있는 상부위치로 상기 공동 실린더 내에서 축방향 이동을 위하여 상기 공동 실린더 내에 느슨하게 미끄럼이동하도록 결합배치되는 스풀과,
    가압유체를 상기 스풀의 하단과 상기 공동실린더의 폐쇄된 하단 사이의 공간으로 공급하는 수단을 구비하고,
    이에 의해 웨이퍼가 스핀들 캐리어에 대하여 중심이 맞추어진 후 가압유체가 중앙통로를 통과하여 스풀의 상단으로부터 배출되지만, 웨이퍼는 부분적으로 배출을 방해함으로써, 스풀아래의 공동내의 유체압을 증가시키고 그 자중을 극복하기에 충분한 상향력이 스풀에 가해져 스풀이 그 하부위치로부터 그 상부위치로 상승하게되며 따라서 스풀과 웨이퍼 사이의 접촉을 방지하는 유체 쿠션위에 웨이퍼가 떠있게 되고, 이에 의해 웨이퍼가 들어올려져 스핀들 캐리어의 하부에 위치한 진공패드와 접촉하며 웨이퍼가 그 중심으로부터 바깥쪽으로 세척되는 것을 특징으로 웨이퍼를 처리하는 적재부.
KR1020007008698A 1998-02-14 1999-02-09 웨이퍼를 처리하는 적재부 KR100545680B1 (ko)

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Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE242064T1 (de) * 1998-02-14 2003-06-15 Lam Res Corp Vorrichtung zum laden von halbleiterscheiben
TW484184B (en) * 1998-11-06 2002-04-21 Canon Kk Sample separating apparatus and method, and substrate manufacturing method
US6672358B2 (en) 1998-11-06 2004-01-06 Canon Kabushiki Kaisha Sample processing system
JP2000150836A (ja) * 1998-11-06 2000-05-30 Canon Inc 試料の処理システム
US7425250B2 (en) * 1998-12-01 2008-09-16 Novellus Systems, Inc. Electrochemical mechanical processing apparatus
US6464571B2 (en) * 1998-12-01 2002-10-15 Nutool, Inc. Polishing apparatus and method with belt drive system adapted to extend the lifetime of a refreshing polishing belt provided therein
US6716086B1 (en) * 1999-06-14 2004-04-06 Applied Materials Inc. Edge contact loadcup
JP3245833B2 (ja) * 1999-07-08 2002-01-15 日本エー・エス・エム株式会社 半導体基板アライナー装置および方法
US6425280B1 (en) * 1999-07-30 2002-07-30 International Business Machines Corporation Wafer alignment jig for wafer-handling systems
US6386947B2 (en) * 2000-02-29 2002-05-14 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for detecting wafer slipouts
US6413145B1 (en) * 2000-04-05 2002-07-02 Applied Materials, Inc. System for polishing and cleaning substrates
KR100387524B1 (ko) * 2001-01-26 2003-06-18 삼성전자주식회사 반도체 웨이퍼 위치 상태 감지 시스템과 이를 이용하는 반도체장치 제조 설비 및 그에 따른 웨이퍼 위치 상태 감지방법
US6398631B1 (en) * 2001-02-02 2002-06-04 Memc Electronic Materials, Inc. Method and apparatus to place wafers into and out of machine
US6561204B2 (en) * 2001-09-05 2003-05-13 Silicon Integrated Systems Corp. Apparatus and method for cleaning wafers with contact holes or via holes
US6752442B2 (en) 2001-11-09 2004-06-22 Speedfam-Ipec Corporation Workpiece handling end-effector and a method for processing workpieces using a workpiece handling end-effector
US6743722B2 (en) 2002-01-29 2004-06-01 Strasbaugh Method of spin etching wafers with an alkali solution
US7018268B2 (en) * 2002-04-09 2006-03-28 Strasbaugh Protection of work piece during surface processing
JP3978780B2 (ja) 2002-08-09 2007-09-19 信越半導体株式会社 ウエーハの研磨方法及び装置
US7101253B2 (en) * 2002-08-27 2006-09-05 Applied Materials Inc. Load cup for chemical mechanical polishing
US6788991B2 (en) 2002-10-09 2004-09-07 Asm International N.V. Devices and methods for detecting orientation and shape of an object
US6729947B1 (en) * 2002-11-04 2004-05-04 Texas Instruments Incorporated Semiconductor wafer handler
US6950774B2 (en) * 2003-01-16 2005-09-27 Asm America, Inc. Out-of-pocket detection system using wafer rotation as an indicator
JP2005123485A (ja) * 2003-10-17 2005-05-12 Ebara Corp 研磨装置
US7044832B2 (en) * 2003-11-17 2006-05-16 Applied Materials Load cup for chemical mechanical polishing
US7648622B2 (en) * 2004-02-27 2010-01-19 Novellus Systems, Inc. System and method for electrochemical mechanical polishing
US20060066333A1 (en) * 2004-09-30 2006-03-30 Jian-Huei Feng System and method for aligning wafers
US8500916B2 (en) * 2004-11-05 2013-08-06 HGST Netherlands B.V. Method for aligning wafers within wafer processing equipment
DE102004057215B4 (de) * 2004-11-26 2008-12-18 Erich Reitinger Verfahren und Vorrichtung zum Testen von Halbleiterwafern mittels einer Sondenkarte unter Verwendung eines temperierten Fluidstrahls
US20070169700A1 (en) * 2006-01-26 2007-07-26 Gert-Jan Sniders Sensing system and method for determining the alignment of a substrate holder in a batch reactor
JP2007234882A (ja) * 2006-03-01 2007-09-13 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置および基板取り扱い方法
KR100739100B1 (ko) * 2006-03-08 2007-07-12 주식회사 디엠에스 기판이송장치
JP5033354B2 (ja) * 2006-05-29 2012-09-26 不二越機械工業株式会社 ワークセンタリング装置
US8057601B2 (en) * 2007-05-09 2011-11-15 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for supporting, positioning and rotating a substrate in a processing chamber
US8057602B2 (en) * 2007-05-09 2011-11-15 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for supporting, positioning and rotating a substrate in a processing chamber
JP2009111024A (ja) * 2007-10-26 2009-05-21 Applied Materials Inc 化学機械研磨装置の基板支持部材、および化学機械研磨装置
KR101489963B1 (ko) * 2007-12-13 2015-02-04 한국에이에스엠지니텍 주식회사 박막 증착 장치 및 이를 이용한 증착 방법
US8273178B2 (en) 2008-02-28 2012-09-25 Asm Genitech Korea Ltd. Thin film deposition apparatus and method of maintaining the same
US8454408B2 (en) * 2008-11-26 2013-06-04 Applied Materials, Inc. Load cup substrate sensing
CN103293862B (zh) * 2012-02-22 2015-04-15 上海微电子装备有限公司 硅片边缘保护装置
JP6027454B2 (ja) * 2013-02-05 2016-11-16 株式会社荏原製作所 研磨装置
JP6145334B2 (ja) 2013-06-28 2017-06-07 株式会社荏原製作所 基板処理装置
US10269557B2 (en) * 2015-10-20 2019-04-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Apparatus of processing semiconductor substrate
US10373858B2 (en) 2016-04-06 2019-08-06 Lam Research Corporation Chuck for edge bevel removal and method for centering a wafer prior to edge bevel removal
CN206692727U (zh) * 2017-04-28 2017-12-01 京东方科技集团股份有限公司 一种基板承载组件及磁控溅射装置
US10792736B1 (en) * 2018-05-26 2020-10-06 Kitagawa-Northtech, Inc. Lightweight intelligent top-tooling apparatus
CN110103119A (zh) * 2018-09-20 2019-08-09 杭州众硅电子科技有限公司 一种抛光装卸部件模块
JP7052771B2 (ja) * 2019-04-15 2022-04-12 株式会社Sumco 片面研磨装置へのウェーハ装填装置
CN110860502B (zh) * 2019-12-25 2021-07-16 徐州双裕电子技术有限公司 一种自动清灰传感器

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3677276A (en) * 1970-10-02 1972-07-18 Bowles Fluidics Corp Interruptible jet sensor
JPS5435653Y2 (ko) * 1971-11-08 1979-10-29
US4256535A (en) * 1979-12-05 1981-03-17 Western Electric Company, Inc. Method of polishing a semiconductor wafer
US4521995A (en) * 1980-05-23 1985-06-11 Disco Co., Ltd. Wafer attracting and fixing device
US4508161A (en) * 1982-05-25 1985-04-02 Varian Associates, Inc. Method for gas-assisted, solid-to-solid thermal transfer with a semiconductor wafer
US4566726A (en) * 1984-06-13 1986-01-28 At&T Technologies, Inc. Method and apparatus for handling semiconductor wafers
JPH07105345B2 (ja) * 1985-08-08 1995-11-13 日電アネルバ株式会社 基体処理装置
AT389959B (de) * 1987-11-09 1990-02-26 Sez Semiconduct Equip Zubehoer Vorrichtung zum aetzen von scheibenfoermigen gegenstaenden, insbesondere von siliziumscheiben
JPH0736417B2 (ja) * 1989-10-24 1995-04-19 株式会社メツクス ウエハーの位置決め装置
US5169408A (en) * 1990-01-26 1992-12-08 Fsi International, Inc. Apparatus for wafer processing with in situ rinse
JPH0770504B2 (ja) * 1990-12-26 1995-07-31 信越半導体株式会社 ウエーハのハンドリング方法及び装置
US5267418A (en) * 1992-05-27 1993-12-07 International Business Machines Corporation Confined water fixture for holding wafers undergoing chemical-mechanical polishing
JP2862754B2 (ja) * 1993-04-19 1999-03-03 東京エレクトロン株式会社 処理装置及び回転部材
US5443416A (en) * 1993-09-09 1995-08-22 Cybeq Systems Incorporated Rotary union for coupling fluids in a wafer polishing apparatus
US5582534A (en) * 1993-12-27 1996-12-10 Applied Materials, Inc. Orbital chemical mechanical polishing apparatus and method
US5423716A (en) * 1994-01-05 1995-06-13 Strasbaugh; Alan Wafer-handling apparatus having a resilient membrane which holds wafer when a vacuum is applied
US5449316A (en) * 1994-01-05 1995-09-12 Strasbaugh; Alan Wafer carrier for film planarization
JP3388628B2 (ja) * 1994-03-24 2003-03-24 東京応化工業株式会社 回転式薬液処理装置
US5979475A (en) * 1994-04-28 1999-11-09 Hitachi, Ltd. Specimen holding method and fluid treatment method of specimen surface and systems therefor
US5738574A (en) * 1995-10-27 1998-04-14 Applied Materials, Inc. Continuous processing system for chemical mechanical polishing
JP3580936B2 (ja) * 1996-02-26 2004-10-27 株式会社荏原製作所 ポリッシング装置のプッシャー及びポリッシング装置
US5800248A (en) * 1996-04-26 1998-09-01 Ontrak Systems Inc. Control of chemical-mechanical polishing rate across a substrate surface
JP3831043B2 (ja) * 1997-01-24 2006-10-11 東京エレクトロン株式会社 回転処理装置
US5885135A (en) * 1997-04-23 1999-03-23 International Business Machines Corporation CMP wafer carrier for preferential polishing of a wafer
US6062959A (en) * 1997-11-05 2000-05-16 Aplex Group Polishing system including a hydrostatic fluid bearing support
ATE242064T1 (de) * 1998-02-14 2003-06-15 Lam Res Corp Vorrichtung zum laden von halbleiterscheiben

Also Published As

Publication number Publication date
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