KR100664815B1 - 폴리싱 패드 컨디셔너의 스트립의 건조방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리싱 패드 컨디셔너의 스트립의 건조방지장치에 관한 것으로서, 초순수 공급부(110)로부터 초순수를 공급받아 대기 위치에 위치한 컨디셔너(60)의 스트립(62)의 하측면에 초순수를 분사하는 초순수 분사수단(100)과; 초순수 분사수단(100)으로 초순수가 공급되는 경로상에 설치되며, 초순수 분사수단(100)으로 공급되는 초순수의 공급을 개폐하는 제어밸브(200)와; 컨디셔너(60)가 대기 위치에 위치시 이를 감지하여 감지신호를 출력하는 감지센서(300)와; 감지센서(300)로부터 출력되는 감지신호를 수신받으며, 제어밸브(200)를 제어하는 제어부(400)를 포함하는 것으로서, 컨디셔너가 대기 위치에 위치시 초순수를 공급하여 스트립 표면에 잔존하는 슬러리를 제거함과 아울러 스트립 표면이 초순수의 건조로 인해 녹이 발생하는 것을 억제함으로써 스트립의 청결도를 향상시켜 컨디셔닝을 마친 폴리싱 패드가 폴리싱 공정을 진행시 웨이퍼 표면에 스크래치가 발생됨을 방지하여 웨이퍼의 수율을 향상시키며, 스트립의 사용 주기를 증가시켜 장비의 유지 비용을 절감하는 효과를 가지고 있다.

화학기계적 연마공정, 컨디셔너, 스트립, 폴리싱 패드

Description

폴리싱 패드 컨디셔너의 스트립의 건조방지장치{APPARATUS FOR PREVENTING DRYING STRIP OF CONDITIONER OF POLISHING PAD}

도 1은 종래의 화학기계적 연마설비를 도시한 평면도이고,

도 2는 종래의 화학기계적 연마설비의 컨디셔너의 동작을 도시한 도면이고,

도 3은 본 발명에 따른 폴리싱 패드 컨디셔너의 스트립의 건조방지장치를 도시한 구성도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 ; 초순수 분사수단 110 ; 초순수 공급부

120 ; 초순수 공급관 200 ; 제어밸브

300 ; 감지센서 400 ; 제어부

500 ; 초순수 공급량 조절밸브

본 발명은 폴리싱 패드 컨디셔너의 스트립의 건조방지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 컨디셔너가 대기 위치에 위치시 초순수를 공급하여 스트립 표면에 잔존하는 슬러리를 제거함과 아울러 스트립 표면이 초순수의 건조로 인해 녹이 발 생하는 것을 억제하는 폴리싱 패드 컨디셔너의 스트립의 건조방지장치에 관한 것이다.

최근에는 웨이퍼가 대구경화 됨에 따라 웨이퍼의 넓어진 면을 평탄화하기 위해서 기계적 제거가공과 화학적인 제거가공을 하나의 가공방법으로 혼합한 화학기계적 연마(CMP; Chemical-Mechanical Polishing)공정이 널리 이용되고 있다. 화학기계적 연마공정이란 단차를 가진 웨이퍼 표면을 폴리싱 패드 위에 밀착시킨 후 연마제와 화학물질이 포함된 슬러리(slurry)를 웨이퍼와 폴리싱 패드 사이에 주입시켜 웨이퍼의 표면을 평탄화시키는 방식이다.

화학기계적 연마공정에 사용되는 화학기계적 연마설비를 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 종래의 화학기계적 연마설비를 도시한 평면도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 화학기계적 연마설비는 카세트 로딩/언로딩부(10)와, 웨이퍼 스테이지(20)와, 트랜스퍼 스테이션(30)과, 스프레이 스테이션(40)과, 폴리싱 스테이션(50)과, 컨디셔너(60)와, 세정 스테이션(70)을 포함한다.

카세트 로딩/언로딩부(10)는 웨이퍼카세트(W/C)가 로딩/언로딩되는 복수의 포트(11)가 구비되며, 포트(11)에 로딩된 웨이퍼카세트(W/C)에 장착된 웨이퍼는 제 1 웨이퍼 이송로봇(12)에 의해 웨이퍼 스테이지(20)로 이송된다.

웨이퍼 스테이지(20)에 안착된 웨이퍼는 트랜스퍼 스테이션(30)의 웨이퍼 이송로봇(31)에 의해 뒤집힌 상태로 스프레이 스테이션(40)으로 이송된다.

스프레이 스테이션(40)은 트랜스퍼 스테이션(30)의 웨이퍼 이송로봇(31)에 의해 이송된 웨이퍼에 초순수를 분사하여 웨트(wet) 처리를 하고, 웨트 처리된 웨 이퍼는 제 2 웨이퍼 이송로봇(41)에 의해 폴리싱 스테이션(50)으로 이송된다.

폴리싱 스테이션(50)은 복수로 이루어져 있으며, 도 1은 폴리싱 스테이션(50)이 네 개로 이루어진 것을 나타내었다. 폴리싱 스테이션(50)은 제 2 웨이퍼 이송로봇(41)에 의해 이송된 웨이퍼에 대하여 폴리싱공정을 진행한다.

폴리싱 스테이션(50)에서 폴리싱공정을 마친 웨이퍼는 제 2 웨이퍼 이송로봇(41)에 의해 스프레이 스테이션(40)으로 이송된 후 트랜스퍼 스테이션(30)의 웨이퍼 이송로봇(31)에 의해 세정 스테이션(70)의 제 1 브러쉬(71)로 이송되어 세정을 한다.

세정 스테이션(70)은 제 1 브러쉬(71)외에 제 2 브러쉬(72)와 스핀 린스 드라이(73)로 이루어져 있으며, 이들간에 웨이퍼를 이송하기 위해 제 3 웨이퍼 이송로봇(74)이 마련되어 있다.

세정 스테이션(70)으로부터 세정 공정을 마친 웨이퍼는 제 1 웨이퍼 이송로봇(12)에 의해 카세트 로딩/언로딩부(10)에 위치하는 웨이퍼카세트(W/C)에 장착되어 후속공정을 수행하기 위해 이동한다.

한편, 화학기계적 연마설비의 폴리싱 스테이션(50)에는 웨이퍼의 연마면과 접하여 폴리싱공정이 진행되는 폴리싱 패드(51)가 구비되는데, 이러한 폴리싱 패드(51)는 그 상면과 웨이퍼와의 사이에 적당한 양의 슬러리가 공급되며, 웨이퍼와의 적절한 마찰력을 발생시키기 위한 적당한 거칠기가 필요로 한다. 그러나, 폴리싱 스테이션(50)에 의해 웨이퍼의 폴리싱공정이 진행될수록 폴리싱 패드(51)의 상면 거칠기가 손실되어 그 표면이 매끄럽게 되어 웨이퍼의 폴리싱량이 저감되고 효율적인 폴리싱공정이 불가능해진다.

따라서, 폴리싱 스테이션(50)에 인접하는 화학기계적 연마설비의 상면(1)에는 폴리싱 스테이션(50)의 폴리싱 패드(51)의 표면을 재가공, 즉 컨디셔닝하는 컨디셔너(60)가 설치된다.

폴리싱 스테이션(50)의 폴리싱 패드(51)의 표면을 컨디셔닝하는 컨디셔너(60)를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 종래의 화학기계적 연마설비의 컨디셔너의 동작을 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 폴리싱 스테이션(50)은 상측면에 폴리싱 패드(51)가 구비되며 하측에 회전축(52a)이 형성된 폴리싱플래튼(52)과, 폴리싱플래튼(52)의 상측에 위치하며 하단에 웨이퍼(W)를 진공 흡착하여 폴리싱공정 진행시 회전운동을 하는 폴리싱헤드(53)로 이루어진다.

폴리싱 스테이션(50)사이에 위치하는 컨디셔너(60)는 화학기계적 연마설비의 상면(1)에서 대기 위치와 컨디셔닝공정을 진행하는 공정 위치 사이를 왕복운동하도록 수평방향으로 설치되는 슬라이드바(도시 않음)에 슬라이딩 결합되어 구동수단(도시 않음)에 의해 슬라이드바를 따라 이동하는 이동부재(61a)가 결합되는 본체(61)와, 본체(61)의 일측에 설치되며 컨디셔닝 진행시 폴리싱 패드(51)면에 밀착되어 좌우로 왕복함으로써 폴리싱 패드(51)면을 컨디셔닝하는 스트립(62)과, 스트립(62)의 양측에 각각 나란하게 설치되며 컨디셔닝 진행시 폴리싱 패드(51)면에 초순수를 분사하는 초순수분사관(63)을 포함한다.

본체(61)에 설치된 스트립(62)은 진공이 공급됨으로써 일단이 상방으로 일정 한 기울기를 가지는데, 스트립(62)이 본체(61)의 이동에 의해 폴리싱 패드(51) 상측에 위치하면 스트립(62)에 진공의 공급이 차단됨으로써 스트립(62)은 폴리싱 패드(51)면과 밀착된다.

폴리싱 패드(51)면에 밀착된 스트립(62)은 좌우로 왕복운동함으로써 폴리싱 패드(51)면에 존재하는 슬러리 및 폴리싱 부산물을 제거한다. 즉, 폴리싱 패드(51)의 표면에 슬러리를 담아 두는 역할을 하는 수많은 발포 미공들이 막히지 않도록 스트립(62)이 폴리싱 패드(51) 표면을 미소절삭함으로써 폴리싱 패드(51)면의 미공을 형성시켜서 폴리싱공정 진행시 슬러리가 폴리싱 패드(51)의 미공들에 충분히 충진되도록 한다.

이와 같은 종래의 화학기계적 연마장치의 컨디셔너에 구비된 스트립퍼는 대기 위치에서 정지시 시간이 흐르면 스트립의 표면에 잔존하는 슬러리가 굳게 되고, 이러한 상태로 컨디셔닝공정을 진행시 스트립에 잔존하여 굳은 슬러리가 스트립으로부터 분리되어 폴리싱 패드상에 존재함으로써 폴리싱공정 진행시 웨이퍼 표면에 스크래치(scratch)를 발생시키는 문제점을 가지고 있었다.

또한, 컨디셔너가 장시간 대기 위치에서 정지시 스트립의 표면에 존재하는 초순수가 건조됨으로 인해 스트립의 표면에 녹을 발생시키게 되어 스트립의 사용 주기가 단축될뿐만 아니라 녹이 슨 스트립이 컨디셔닝을 진행시 폴리싱 패드상에 파티클을 발생시킴으로써 상기와 마찬가지로 웨이퍼의 표면에 스크래치를 발생시키는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 컨디셔너가 대기 위치에 위치시 초순수를 공급하여 스트립 표면에 잔존하는 슬러리를 제거함과 아울러 스트립 표면이 초순수의 건조로 인해 녹이 발생하는 것을 억제함으로써 스트립의 청결도를 향상시켜 컨디셔닝을 마친 폴리싱 패드가 폴리싱 공정을 진행시 웨이퍼 표면에 스크래치가 발생됨을 방지하여 웨이퍼의 수율을 향상시키며, 스트립의 사용 주기를 증가시켜 장비의 유지 비용을 절감할 수 있는 폴리싱 패드 컨디셔너의 스트립의 건조방지장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 초순수 공급부로부터 초순수를 공급받아 대기 위치에 위치한 컨디셔너의 스트립의 하측면에 초순수를 분사하는 초순수 분사수단과; 초순수 분사수단으로 초순수가 공급되는 경로상에 설치되며, 초순수 분사수단으로 공급되는 초순수의 공급을 개폐하는 제어밸브와; 컨디셔너가 대기 위치에 위치시 이를 감지하여 감지신호를 출력하는 감지센서와; 감지센서로부터 출력되는 감지신호를 수신받으며, 제어밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

초순수 분사수단과 제어밸브 사이에 설치되며, 제어밸브의 개방으로 인해 초순수 분사수단으로 공급되는 초순수의 양을 조절하는 초순수 공급량 조절밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

초순수 분사수단은 화학기계적 연마설비의 상면에 설치되며, 상측으로 기울기를 가지는 스트립의 일단을 향하여 초순수를 분사하는 초순수 분사노즐인 것을 특징으로 한다.

감지센서는 대기 위치에 위치한 컨디셔너의 본체의 수직하방으로 화학기계적 연마설비의 상면에 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 폴리싱 패드 컨디셔너의 스트립의 건조방지장치를 도시한 구성도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리싱 패드 컨디셔너의 스트립의 건조방지장치는 대기 위치에 정지된 스트립의 하측면을 향해 초순수를 분사하는 초순수 분사수단(100)과, 초순수 분사수단(100)에 공급되는 초순수의 공급을 개폐하는 제어밸브(200)와, 본체(61)가 대기 위치에 정지시 이를 감지하는 감지센서(300)와, 감지센서(300)로부터 출력되는 감지신호를 수신받아 제어밸브(200)를 제어하는 제어부(400)를 포함한다.

초순수 분사수단(100)은 초순수 공급부(110)로부터 초순수 공급관(120)으로 연결되며, 초순수 공급부(110)로부터 초순수 공급관(120)을 통해 초순수를 공급받아 컨디셔너(60)가 대기 위치에 위치시 스트립(62)의 하측면에 초순수를 분사한다.

한편, 본 실시예에서는 화학기계적 연마설비에 두 개의 컨디셔너(60)가 설치된 것을 나타냈으며, 각각의 컨디셔너(60)의 스트립(62)마다 초순수를 분사하기 위해 두 개의 초순수 분사수단(100)이 설치된다.

초순수 분사수단(100)은 화학기계적 연마설비의 상면(1)에 설치되며, 컨디셔 너(60)의 본체(61)로부터 상측으로 기울기를 가지는 스트립(62)의 일단을 향하여 초순수를 분사하는 초순수 분사노즐(100)임이 바람직하다. 따라서, 초순수 분사노즐(100)로부터 스트립(62)의 일단으로 분사된 초순수는 스트립(62)의 기울기에 의해 스트립(62)을 따라 그 타단으로 흐름으로써 스트립(62)에 부착된 슬러리를 효과적으로 제거한다.

제어밸브(200)는 초순수 분사수단(100)으로 초순수가 공급되는 경로상에 설치되며, 초순수 분사수단(100)으로 공급되는 초순수의 공급을 개폐한다. 즉, 제어밸브(200)는 초순수 공급부(110)로부터 초순수 분사수단(100)으로 초순수를 공급하는 초순수 공급관(120) 상에 설치되어 초순수 공급관(120)을 통과하는 초순수를 개폐한다.

감지센서(300)는 컨디셔너(60)가 대기 위치에 위치시 대기 위치에 위치한 컨디셔너(60)를 감지하여 감지신호를 출력한다.

또한, 감지센서(300)는 대기 위치에 위치한 컨디셔너(60)의 본체(61)의 수직하방으로 화학기계적 연마설비의 상면(1)에 설치됨이 바람직하다. 따라서, 감지센서(300)는 수직상방에 컨디셔닝공정을 마치고 공정 위치로부터 대기 위치로 진입하는 컨디셔너(60)의 본체(61)가 위치시 이를 감지하여 감지신호를 출력한다.

제어부(400)는 감지센서(300)로부터 출력되는 감지신호를 수신받으며, 제어밸브(200)를 제어한다.

한편, 초순수 분사수단(100)과 제어밸브(200) 사이에는 제어밸브(200)의 개방으로 인해 초순수 분사수단(100)으로 공급되는 초순수의 양을 조절하는 초순수 공급량 조절밸브(500)가 구비됨이 바람직하다. 따라서, 초순수 공급량 조절밸브(500)에 의해 제어밸브(200)의 개방으로 인해 초순수 분사수단(100)으로 공급되어 스트립(62)으로 분사되는 초순수의 양을 조절한다.

이와 같은 구조로 이루어진 폴리싱 패드 컨디셔너의 스트립의 건조방지장치의 동작은 다음과 같이 이루어진다.

컨디셔너(60)의 본체(61)가 구동수단(도시 않음)에 의해 컨디셔닝공정을 마치고 공정 위치로부터 대기 위치로 이동하면 감지센서(300)는 공정 위치로 진입하는 컨디셔너(60)의 본체(61)를 감지하고 감지신호를 출력한다. 제어부(400)는 감지센서(300)로부터 감지신호를 수신받아 대기 위치에 컨디셔너(60)의 본체(61)가 위치함을 인식하여 제어밸브(200)를 개방시켜 컨디셔너(60)의 스트립(62)의 하측면을 향해 초순수 분사수단(100)으로부터 초순수를 분사토록 한다.

이 때, 초순수 분사수단(100)은 본체(61)로부터 상방으로 기울기를 가지는 스트립(62)의 일단을 향해 초순수를 분사함으로써 초순수는 스트립(62)의 일단을 따라 흐름으로써 스트립(62)에 부착된 슬러리를 효과적으로 제거할 수 있다.

따라서, 컨디셔너(60)가 대기 위치에 위치시 초순수 분사수단(100)이 스트립(62)을 향해 초순수를 분사함으로써 스트립(62)에 부착된 슬러리를 제거함은 물론 스트립(62)의 건조를 방지하여 스트립(62) 표면에 녹이 발생함을 방지한다.

또한, 컨디셔너(60)의 본체(61)가 구동수단(도시 않음)에 의해 대기 위치로부터 컨디셔닝공정을 진행하는 공정 위치로 이동시 감지센서(300)로부터 감지신호를 수신받는 제어부(400)는 이를 인식하여 제어밸브(200)를 폐쇄시킴으로써 컨디셔 너(60)가 컨디셔닝공정을 수행시 초순수 분사수단(100)이 허공을 향해 초순수를 분사하지 못하도록 한다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 컨디셔너가 대기 위치에 위치시 초순수를 공급하여 스트립 표면에 잔존하는 슬러리를 제거함과 아울러 스트립 표면이 초순수의 건조로 인해 녹이 발생하는 것을 억제한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리싱 패드 컨디셔너의 스트립의 건조방지장치는 컨디셔너가 대기 위치에 위치시 초순수를 공급하여 스트립 표면에 잔존하는 슬러리를 제거함과 아울러 스트립 표면이 초순수의 건조로 인해 녹이 발생하는 것을 억제함으로써 스트립의 청결도를 향상시켜 컨디셔닝을 마친 폴리싱 패드가 폴리싱 공정을 진행시 웨이퍼 표면에 스크래치가 발생됨을 방지하여 웨이퍼의 수율을 향상시키며, 스트립의 사용 주기를 증가시켜 장비의 유지 비용을 절감하는 효과를 가지고 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 폴리싱 패드 컨디셔너의 스트립의 건조방지장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (4)

1. 화학기계적 연마설비의 상면에 대기 위치와 컨디셔닝공정이 진행되는 공정 위치 사이를 왕복운동하는 본체가 설치되며, 상기 본체의 일측에 폴리싱 패드면을 컨디셔닝하는 스트립이 구비되는 화학기계적 연마설비의 컨디셔너에 있어서,

   초순수 공급부로부터 초순수를 공급받아 대기 위치에 위치한 상기 컨디셔너의 스트립의 하측면에 초순수를 분사하는 초순수 분사수단과;

   상기 초순수 분사수단으로 초순수가 공급되는 경로상에 설치되며, 상기 초순수 분사수단으로 공급되는 초순수의 공급을 개폐하는 제어밸브와;

   상기 컨디셔너가 대기 위치에 위치시 이를 감지하여 감지신호를 출력하는 감지센서와;

   상기 감지센서로부터 출력되는 감지신호를 수신받으며, 상기 제어밸브를 제어하는 제어부와;

   상기 초순수 분사수단과 상기 제어밸브 사이에 설치되며,상기 제어밸브의 개방으로 인해 상기 초순수 분사수단으로 공급되는 초순수의 양을 조절하는 초순수 공급량 조절밸브

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리싱 패드 컨디셔너의 스트립의 건조방지장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 초순수 분사수단은 상기 화학기계적 연마설비의 상면에 설치되며, 상측으로 기울기를 가지는 스트립의 일단을 향하여 초순수를 분사하는 초순수 분사노즐인 것을 특징으로 하는 폴리싱 패드 컨디셔너의 스트립의 건조방지장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 감지센서는 대기 위치에 위치한 상기 컨디셔너의 본체의 수직하방으로 상기 화학기계적 연마설비의 상면에 설치되는 것을 특징으로 하는 폴리싱 패드 컨디셔너의 스트립의 건조방지장치.

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