KR100753230B1 - Polishing apparatus - Google Patents

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KR100753230B1
KR100753230B1 KR1020060105457A KR20060105457A KR100753230B1 KR 100753230 B1 KR100753230 B1 KR 100753230B1 KR 1020060105457 A KR1020060105457 A KR 1020060105457A KR 20060105457 A KR20060105457 A KR 20060105457A KR 100753230 B1 KR100753230 B1 KR 100753230B1
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semiconductor wafer
top ring
pusher
wafer
polishing
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구니히코 사쿠라이
데츠지 도가와
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가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
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Abstract

이 폴리싱장치는 반도체웨이퍼와 같은 대상물을 폴리싱하여 평탄경면마무리하는데 사용된다. 이 폴리싱장치는 각각 폴리싱면을 가지는 복수의 턴테이블과, 대상물을 고정하고 상기 대상물을 폴리싱하기 위해 상기 폴리싱면에 대해 상기 대상물을 가압하기 위한 복수의 톱링을 포함한다. 이 폴리싱장치는 상기 톱링에 의해 접근될 수 있는 위치에 배치되는 회전식 운반기와, 상기 회전식 운반기와 상기 톱링사이에서 상기 대상물을 반송하기 위한 푸셔를 더 포함하며, 상기 회전식 운반기는 상기 대상물을 고정하기 위해 상기 회전식 운반기의 회전중심으로부터 소정의 원주상에 위치된 복수의 부분을 가진다.This polishing apparatus is used to finish flat mirror surfaces by polishing an object such as a semiconductor wafer. The polishing apparatus includes a plurality of turntables each having a polishing surface, and a plurality of top rings for pressing the object against the polishing surface to fix the object and polish the object. The polishing apparatus further includes a rotary carrier disposed at a position accessible by the top ring, and a pusher for conveying the object between the rotary carrier and the top ring, the rotary carrier being configured to secure the object. It has a plurality of parts located on a predetermined circumference from the center of rotation of the rotary conveyor.

Description

폴리싱장치{POLISHING APPARATUS}Polishing Device {POLISHING APPARATUS}

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 폴리싱장치의 여러 구성요소의 배치를 나타내는 평면도;1 is a plan view showing the arrangement of various components of a polishing apparatus according to a first embodiment of the present invention;

도 2는 톱링과 턴테이블사이의 관계를 나타내는 입면도;2 is an elevation view showing the relationship between the top ring and the turntable;

도 3은 A형태의 회전식 운반기의 상세구조를 나타내는 평면도;3 is a plan view showing the detailed structure of the rotary conveyor of the A-shape;

도 4는 A형태의 회전식 운반기의 상세구조를 나타내는 입면도;4 is an elevational view showing the detailed structure of a rotary conveyor of A type;

도 5는 B형태의 회전식 운반기의 상세구조를 나타내는 평면도;5 is a plan view showing the detailed structure of the B-type rotary conveyor;

도 6은 B형태의 회전식 운반기의 상세구조를 나타내는 입면도;Fig. 6 is an elevation view showing the detailed structure of the B-type rotary transporter;

도 7은 선형이동가능한 형태의 테이블의 상세구조를 나타내는 평면도;7 is a plan view showing the detailed structure of a table of a linearly movable type;

도 8은 선형이동가능한 형태의 테이블의 상세구조를 나타내는 입면도;8 is an elevational view showing the detailed structure of a table of a linearly movable type;

도 9는 톱링, 회전식 운반기, 푸셔, 및 반송로봇사이의 관계를 나타내는 평면도;9 is a plan view showing the relationship between the top ring, the rotary carrier, the pusher, and the transport robot;

도 10a 내지 10d는 푸셔가 작동되는 방식을 나타내는 수직단면도;10a to 10d are vertical cross sectional views showing how the pusher is operated;

도 11은 도 1에 도시된 본 발명에 따른 폴리싱장치의 변형 실시예를 나타내는 평면도;11 is a plan view showing a modified embodiment of the polishing apparatus according to the present invention shown in FIG.

도 12는 도 1 및 도 11에 도시된 폴리싱장치로 반도체웨이퍼를 폴리싱하는 공정을 나타내는 도면;12 is a view showing a process of polishing a semiconductor wafer with the polishing apparatus shown in FIGS. 1 and 11;

도 13은 도 1 및 도 11에 도시된 폴리싱장치로 반도체웨이퍼를 폴리싱하는 공정을 나타내는 도면;FIG. 13 is a view showing a process of polishing a semiconductor wafer with the polishing apparatus shown in FIGS. 1 and 11;

도 14는 도 1 및 도 11에 도시된 폴리싱장치로 반도체웨이퍼를 폴리싱하는 공정을 나타내는 도면;14 is a view showing a process of polishing a semiconductor wafer with the polishing apparatus shown in FIGS. 1 and 11;

도 15는 도 1 및 도 11에 도시된 폴리싱장치로 반도체웨이퍼를 폴리싱하는 공정을 나타내는 도면;15 is a view showing a process of polishing a semiconductor wafer with the polishing apparatus shown in FIGS. 1 and 11;

도 16은 도 1 및 도 11에 도시된 폴리싱장치로 반도체웨이퍼를 폴리싱하는 공정을 나타내는 도면;16 is a view showing a process of polishing a semiconductor wafer with the polishing apparatus shown in FIGS. 1 and 11;

도 17은 본 발명의 제 2실시예에 따른 폴리싱장치의 여러 구성요소의 배치를 나타내는 평면도;17 is a plan view showing the arrangement of various components of the polishing apparatus according to the second embodiment of the present invention;

도 18은 톱링, 턴테이블, 및 푸셔 유닛사이의 관계를 나타내는 입면도;18 is an elevation view showing the relationship between the top ring, the turntable, and the pusher unit;

도 19는 또 다른 실시예에 따른 회전식 운반기의 동작을 나타내는 도면;19 shows the operation of a rotary carrier according to another embodiment;

도 20은 또 다른 실시예에 따른 회전식 운반기의 동작을 나타내는 도면;20 shows the operation of a rotary carrier according to another embodiment;

도 21은 또 다른 실시예에 따른 회전식 운반기의 동작을 나타내는 도면;21 shows the operation of a rotary carrier according to another embodiment;

도 22는 또 다른 실시예에 따른 회전식 운반기의 동작을 나타내는 도면;22 illustrates the operation of a rotary carrier according to another embodiment;

도 23은 또 다른 실시예에 따른 회전식 운반기의 동작을 나타내는 도면;23 shows the operation of a rotary carrier according to another embodiment;

도 24는 또 다른 실시예에 따른 회전식 운반기의 동작을 나타내는 도면;24 is a view showing operation of a rotary carrier according to another embodiment;

도 25는 또 다른 실시예에 따른 회전식 운반기의 동작을 나타내는 도면;25 illustrates the operation of a rotary carrier according to another embodiment;

도 26은 또 다른 실시예에 따른 회전식 운반기의 동작을 나타내는 도면;FIG. 26 shows the operation of a rotary carrier according to another embodiment; FIG.

도 27은 또 다른 실시예에 따른 회전식 운반기의 동작을 나타내는 도면;27 illustrates an operation of a rotary carrier according to another embodiment;

도 28은 또 다른 실시예에 따른 회전식 운반기의 동작을 나타내는 도면;28 shows the operation of a rotary carrier according to another embodiment;

도 29는 또 다른 실시예에 따른 회전식 운반기의 동작을 나타내는 도면;29 shows the operation of a rotary carrier according to another embodiment;

도 30은 또 다른 실시예에 따른 회전식 운반기의 동작을 나타내는 도면;30 is a view showing the operation of a rotary carrier according to another embodiment;

도 31은 또 다른 실시예에 따른 회전식 운반기의 동작을 나타내는 도면;31 shows the operation of a rotary carrier according to another embodiment;

도 32는 또 다른 실시예에 따른 회전식 운반기의 동작을 나타내는 도면;32 is a view showing operation of a rotary carrier according to another embodiment;

도 33은 또 다른 실시예에 따른 회전식 운반기의 동작을 나타내는 도면;33 is a view showing operation of a rotary carrier according to another embodiment;

도 34은 또 다른 실시예에 따른 회전식 운반기의 동작을 나타내는 도면이다.34 is a view showing the operation of the rotary transporter according to another embodiment.

본 발명은 반도체웨이퍼와 같은 대상물을 폴리싱하여 평탄경면 마무리처리(flat mirror finish)하는 폴리싱장치에 관한 것으로서, 특히 대상물을 공급하기 위한 회전식 운반기를 가지는 폴리싱장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing apparatus for flat mirror finish by polishing an object such as a semiconductor wafer, and more particularly, to a polishing apparatus having a rotary carrier for supplying an object.

반도체디바이스 생산공정에서, 반도체웨이퍼는 반도체웨이퍼 제조공정에서 폴리싱되어 평탄경면 마무리처리되고, 반도체디바이스상에 형성된 층은 반도체디바이스 제조공정내에서 폴리싱되어 평탄경면 마무리처리된다. 반도체웨이퍼 제조공정 및 반도체디바이스 제조공정내의 이들 폴리싱공정은 소위 화학적 기계적 폴리싱장치로 불리는 폴리싱장치에 의해 수행된다.In the semiconductor device production process, the semiconductor wafer is polished in the semiconductor wafer manufacturing process and the planar mirror finish is finished, and the layer formed on the semiconductor device is polished in the semiconductor device manufacturing process and the planar mirror finish is processed. These polishing processes in the semiconductor wafer manufacturing process and the semiconductor device manufacturing process are performed by a polishing apparatus called a chemical mechanical polishing apparatus.

종래에, 그러한 폴리싱장치는 반도체웨이퍼를 폴리싱하는 단일 기능만을 가 지는 전용 폴리싱장치로 설계되어 왔다. 폴리싱장치로 폴리싱된 반도체웨이퍼는 이동가능한 물탱크에 넣어져 다음 세정공정으로 운반되며, 물탱크내에서 반도체웨이퍼는 물속으로 침지되어, 운반되는 동안에 건조되는 것이 방지된다. 그러나, 폴리싱공정과 세정공정이 분리되어 행해지는 경우에는 클린룸내의 청결도를 손상시키기 쉽고, 폴리싱된 반도체웨이퍼는 운전자 또는 수동조작되는 운반수단에 의해 운반될 필요가 있다. 또한, 폴리싱장치와 다음의 세정공정을 수행하기 위해 사용되는 세정장치를 포함하여 이루어지는 두 종류의 장치를 위한 큰 설치공간이 필요하게 된다.In the past, such a polishing apparatus has been designed as a dedicated polishing apparatus having only a single function of polishing a semiconductor wafer. The semiconductor wafer polished with the polishing apparatus is placed in a movable water tank and transported to the next cleaning process, in which the semiconductor wafer is immersed in water and prevented from drying during transportation. However, when the polishing process and the cleaning process are performed separately, it is easy to impair the cleanliness in the clean room, and the polished semiconductor wafer needs to be transported by an operator or a manually operated transport means. In addition, there is a need for a large installation space for two types of apparatus including a polishing apparatus and a cleaning apparatus used to perform the following cleaning process.

폴리싱공정을 청결하게 하고 장치의 설치공간을 감소하기 위한 노력을 통해, 폴리싱공정 및 세정공정을 모두 수행하고, 반도체웨이퍼를 건조된 상태로 그 내부에 도입하고, 폴리싱되고 세정된 반도체웨이퍼를 건조된 상태로 그 외부로 이송시키는 이른 바, 드라이-인/드라이-아웃 형태(dry-in and dry-out type)의 폴리싱장치의 개발이 요구되어 왔다. Through efforts to clean the polishing process and reduce the installation space of the apparatus, both the polishing process and the cleaning process are performed, the semiconductor wafer is introduced into the dried state, and the polished and cleaned semiconductor wafer is dried. There has been a need for the development of a so-called dry-in and dry-out type polishing apparatus which is transported out of the state.

한편, 반도체웨이퍼를 폴리싱하는 단일 기능만을 가지는 폴리싱장치는 클린룸의 청결도가 유지되도록 개선되어 왔으며, 또한 폴리싱장치 및 그후 세정공정에 사용되는 세정장치의 처리능력을 증가시켜, 폴리싱공정용 폴리싱장치 및 세정장치의 대수를 감소시켜 왔다. 그 결과, 반도체웨이퍼를 폴리싱하는 단일 기능만을 가지는 종래의 전용 폴리싱장치도 그 설치공간을 드라이-인/드라이-아웃 형태의 폴리싱장치와 동일하거나 더 작은 수준으로 감소시킬수 있게 되었다.On the other hand, a polishing apparatus having only a single function of polishing a semiconductor wafer has been improved to maintain the cleanliness of the clean room, and also increases the processing capacity of the polishing apparatus and the cleaning apparatus used in the subsequent cleaning process, thereby improving the polishing apparatus for the polishing process and The number of scrubbers has been reduced. As a result, a conventional dedicated polishing apparatus having only a single function of polishing a semiconductor wafer can reduce its installation space to the same or smaller level than a polishing apparatus of a dry-in / dry-out type.

그러나, 반도체웨이퍼를 폴리싱하는 단일 기능만을 가지는 전용 폴리싱장치 에서, 폴리싱된 반도체웨이퍼는 전술한 바와 같이 여전히 운전자 또는 수동조작되는 운반수단에 의해 운반되어지며, 이러한 운반수단을 자동화 하는 경우에는, 반도체웨이퍼가 이동식 물탱크에 저장되기 때문에, 반도체웨이퍼를 다루기가 어려워진다. 따라서, 종래의 전용 폴리싱장치내의 운반수단에 관한 문제점이 남게 된다.However, in a dedicated polishing apparatus having only a single function of polishing a semiconductor wafer, the polished semiconductor wafer is still carried by a driver or a manually operated vehicle as described above, and in the case of automating such a vehicle, Is stored in a mobile water tank, making semiconductor wafers difficult to handle. Thus, there remains a problem with the conveying means in the conventional dedicated polishing apparatus.

또한, 드라이-인/드라이-아웃 형태의 폴리싱장치는 종래의 전용 폴리싱장치보다 더 낮은 단위시간 및 단위 설치면적당 처리능력을 가진다. 따라서, 폴리싱공정내의 장치의 대수는 많아지게 되며, 큰 설치공간이 필요하게 되고, 장치의 운영비가 높아진다.In addition, the dry-in / dry-out type polishing apparatus has a lower unit time and processing capacity per unit installation area than the conventional dedicated polishing apparatus. Therefore, the number of devices in the polishing process is large, a large installation space is required, and the operating cost of the device is high.

따라서, 본 발명의 목적은, 드라이-인/드라이-아웃 형태의 폴리싱장치로서 사용될 수 있고, 반도체웨이퍼와 같은 대상물을 처리하는데 있어서 단위시간 및 단위 설치면적당 높은 처리능력을 가지는 폴리싱장치를 제공하는 데에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a polishing apparatus which can be used as a polishing apparatus of a dry-in / dry-out type, and has a high processing capacity per unit time and unit installation area in treating an object such as a semiconductor wafer. Is in.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 1실시형태에 따르면, 각각 폴리싱면을 가지는 복수의 턴테이블; 대상물을 고정하고, 상기 대상물을 폴리싱하기 위해 상기 폴리싱면에 대해 상기 대상물을 가압하는 복수의 톱링; 상기 톱링에 의해 접근될 수 있는 위치에 배치되는 회전식 운반기로서, 상기 대상물을 고정하기 위해 상기 회전식 운반기의 회전중심으로부터 소정의 원주상에 위치된 복수의 부분을 가지며, 상기 복수의 부분을 인덱싱(indexing)할 수 있는 회전식 운반기; 및 상기 회전식 운반기와 상기 톱링사이에서 상기 대상물을 반송하는 푸셔를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리싱장치가 제공된다.According to a first embodiment of the present invention, a plurality of turntables each having a polishing surface for achieving the above object; A plurality of top rings for securing an object and for pressing the object against the polishing surface to polish the object; A rotary conveyor disposed in a position accessible by the top ring, the rotary conveyor having a plurality of parts located on a predetermined circumference from a center of rotation of the rotary carrier for fixing the object, indexing the plurality of parts Rotatable carrier; And a pusher for conveying the object between the rotary carrier and the top ring.

본 발명의 제 2실시형태에 따르면, 각각 폴리싱면을 가지는 복수의 턴테이블; 대상물을 고정하고, 상기 대상물을 폴리싱하기 위해 상기 폴리싱면에 대해 상기 대상물을 가압하는 복수의 톱링; 상기 각각의 톱링에 의해 접근될 수 있는 위치에 배치되고, 상기 각각의 톱링에 대응하도록 마련되는 복수의 회전식 운반기로서, 각각의 회전식 운반기는 상기 대상물을 고정하기 위해 상기 회전식 운반기의 회전중심으로부터 소정의 원주상에 위치된 복수의 부분을 가지며, 상기 복수의 부분을 인덱싱할 수 있는 복수의 회전식 운반기; 및 상기 회전식 운반기와 상기 톱링사이에서 상기 대상물을 반송하는 푸셔를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리싱장치가 제공된다.According to a second embodiment of the present invention, there is provided an apparatus, comprising: a plurality of turntables each having a polishing surface; A plurality of top rings for securing an object and for pressing the object against the polishing surface to polish the object; A plurality of rotatable carriers disposed in positions accessible by the respective top rings, the rotatable carriers being provided to correspond to the respective top rings, each rotatable carrier being predetermined from a center of rotation of the rotatable carriers to fix the object. A plurality of rotatable carriers having a plurality of parts located on a circumference and capable of indexing the plurality of parts; And a pusher for conveying the object between the rotary carrier and the top ring.

본 발명의 제 3실시형태에 따르면, 각각 폴리싱면을 가지는 복수의 턴테이블; 대상물을 고정하고, 상기 대상물을 폴리싱하기 위해 상기 폴리싱면에 대해 상기 대상물을 가압하는 복수의 톱링; 및 상기 대상물을 상기 톱링으로 또는 상기 톱링으로부터 반송하기 위한 인덱싱기능을 가지는 회전식 운반기를 포함하여 이루어지며, 상기 복수의 톱링 각각은 회전샤프트의 주위로 각방향으로 이동가능하여 상기 턴테이블상의 어떤 위치 및 인덱스테이블상의 어떤 위치로 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 폴리싱장치가 제공된다.According to a third embodiment of the present invention, there is provided an apparatus, comprising: a plurality of turntables each having a polishing surface; A plurality of top rings for securing an object and for pressing the object against the polishing surface to polish the object; And a rotary carrier having an indexing function for conveying the object to or from the top ring, wherein each of the plurality of top rings is movable in an angular direction around the rotary shaft so that a certain position and index on the turntable is achieved. A polishing apparatus is provided, which can move to any position on a table.

본 발명에 따르면, 반도체웨이퍼와 같은 폴리싱될 대상물을 톱링으로 반송하는 데 필요한 시간을 단축할 수 있으며, 단위시간당 처리될 대상물의 개수, 즉 스루풋을 크게 증가시킬 수 있다.According to the present invention, the time required for conveying an object to be polished, such as a semiconductor wafer, to the top ring can be shortened, and the number of objects to be processed per unit time, that is, the throughput can be greatly increased.

바람직한 실시예로서, 각각의 톱링은 회전샤프트주위로 각방향 이동가능하여 하나의 턴테이블상의 어떤 위치 및 회전식 운반기상의 어떤 위치로 이동할 수 있다.In a preferred embodiment, each top ring is movable angularly around the rotary shaft so that it can move to any position on one turntable and to any position on the rotary carrier.

바람직한 실시예로서, 각각의 턴테이블과 관련된 각각의 전용 드레서가 마련된다.In a preferred embodiment, each dedicated dresser associated with each turntable is provided.

바람직한 실시예로서, 회전식 운반기의 부분은 폴리싱될 대상물을 고정하기 위한 로드 스테이지 및 폴리싱된 대상물을 고정하기 위한 언로드 스테이지를 포함하여 이루어진다.In a preferred embodiment, the portion of the rotary carrier comprises a rod stage for fixing the object to be polished and an unload stage for fixing the object to be polished.

바람직한 실시예로서, 푸셔는 회전식 운반기 위에 또는 그 아래에 마련된다.In a preferred embodiment, the pusher is provided above or below the rotary carrier.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 및 잇점은, 예시의 방법으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 첨부된 도면을 참조한 다음의 설명으로부터 명확해 질 것이다.The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the invention by way of example.

본 발명의 실시예에 따른 폴리싱장치를 도면을 참조하여 아래에 설명한다. A polishing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 폴리싱장치의 여러 구성요소의 배치구성을 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리싱장치는 많은 반도체웨이퍼를 수용하고 있는 웨이퍼 카세트(40)를 각각 위치시키는 두개의 회전가능한 로드-언로드 스테이지(1)를 포함한다. 두개의 핸드(hand)를 가진 반송로봇(transfer robot; 2)은 이 반송로봇(2)이 각각의 로드-언로드 스테이지(1)상의 각각의 웨이퍼 카세트(40)에 접근할 수 있는 위치에 배치된다.1 shows an arrangement of various components of a polishing apparatus according to a first embodiment of the present invention. As shown in Fig. 1, the polishing apparatus according to the present invention includes two rotatable load-unload stages 1 each for positioning a wafer cassette 40 containing a large number of semiconductor wafers. A transfer robot 2 with two hands is placed in such a position that the transfer robot 2 can access each wafer cassette 40 on each load-unload stage 1. .

반송로봇(2)은 수직 이격된 관계로 위치된 두개의 핸드를 가지며, 상부 핸드는 깨끗하고 건조된 반도체웨이퍼를 다루는 데만 사용되며, 하부 핸드는 더럽고 젖 은 반도체웨이퍼를 다루는 데만 사용된다. 두개의 세정장치(3)는 반송로봇(2)의 양측면에 배치되어 폴리싱된 반도체웨이퍼를 세정하고 건조시킨다. 세정장치(3)는 반송로봇(2)의 핸드에 의해 접근될 수 있는 위치에 배치된다. 반도체웨이퍼를 반전시키기 위한 두개의 위치반전기(reversing device; 4, 5)는 로드-언로드 스테이지(1)에 대한 반송로봇(2)의 중심(2c)에 대해 대칭인 위치에 배치되고 반송로봇(2)의 핸드에 의해 접근될 수 있다.The transfer robot 2 has two hands located in a vertically spaced relationship, the upper hand is used only to handle clean and dried semiconductor wafers, and the lower hand is used only to handle dirty and wet semiconductor wafers. Two cleaning devices 3 are disposed on both sides of the transfer robot 2 to clean and dry the polished semiconductor wafer. The cleaning device 3 is arranged at a position accessible by the hand of the transfer robot 2. Two reversing devices 4 and 5 for inverting the semiconductor wafer are arranged at positions symmetrical with respect to the center 2c of the transfer robot 2 with respect to the load-unload stage 1 and carry the transfer robot ( Can be accessed by the hand of 2).

위치반전기(4)는 반도체웨이퍼를 척(chuck)으로 고정하기 위한 척기구(chuck mechanism) 및 반도체웨이퍼를 반전시키기 위한 반전기구(reversing mechanism)를 가지며, 깨끗하고 건조된 반도체웨이퍼만을 다룬다. 위치반전기(5)는 척기구 및 반전기구에 추가하여 반도체웨이퍼를 세정하기 위한 린싱기구(rinsing mechanism)를 가지며, 더럽고 젖은 반도체웨이퍼만을 다룬다. 두개의 핸드를 가진 반송로봇(6)은, 위치반전기(4)에 의해 척으로 고정된 반도체웨이퍼의 중심(4c)과 위치반전기(5)에 의해 척으로 고정된 반도체웨이퍼의 중심(5c)을 상호연결하는 선(L1)에 대해 반송로봇(6)과 반송로봇(2)이 상호 대칭되는 방식으로 배치된다. 반송로봇(6)은 반송로봇(6)의 핸드가 위치반전기(4, 5) 및 회전식 운반기(19)의 스테이지에 접근할 수 있는 위치에 배치된다. 반송로봇(6)의 두개의 핸드는 수직으로 이격된 관계로 위치되며, 상부 핸드는 깨끗하고 건조된 반도체웨이퍼를 다루는 데만 사용되며, 하부 핸드는 더럽고 젖은 반도체웨이퍼를 다루는 데만 사용된다.The position changer 4 has a chuck mechanism for fixing the semiconductor wafer to the chuck and a reversing mechanism for reversing the semiconductor wafer and handles only the clean and dried semiconductor wafer. The position changer 5 has a rinsing mechanism for cleaning the semiconductor wafer in addition to the chuck mechanism and the inversion mechanism, and handles only the dirty and wet semiconductor wafer. The conveying robot 6 having two hands has a center 4c of the semiconductor wafer chucked by the position changer 4 and a center 5c of the semiconductor wafer chucked by the position changer 5. ), The carrier robot 6 and the carrier robot 2 are arranged in a symmetrical manner with respect to the line L 1 interconnecting each other. The transport robot 6 is arranged at a position where the hand of the transport robot 6 can access the stages of the position changers 4 and 5 and the rotary transporter 19. The two hands of the transfer robot 6 are located in a vertically spaced relationship, the upper hand is used only for handling clean and dried semiconductor wafers, and the lower hand is used only for handling dirty and wet semiconductor wafers.

폴리싱된 반도체웨이퍼를 세정하기 위한 두개의 세정장치(7)는 반송로봇(6) 의 양측면에 배치된다. 각각의 세정장치(7)는 각각의 세정장치(3)에서의 세정공정과는 다른 세정공정을 수행한다. 세정장치(7)는 반송로봇(6)의 핸드에 의해 접근될 수 있는 위치에 배치된다. 하나의 핸드를 가진 두개의 반송로봇(8)은 각각의 세정장치(7)에 대해 위치반전기(4, 5)의 대향측면에 배치된다. 반송로봇(8)은 반송로봇(8)의 핸드가 세정장치(7) 및 회전식 운반기(19)의 스테이지에 접근할 수 있는 위치에 배치된다.Two cleaning devices 7 for cleaning the polished semiconductor wafer are arranged on both sides of the transfer robot 6. Each cleaning device 7 performs a cleaning process different from the cleaning process in each cleaning device 3. The cleaning device 7 is arranged at a position accessible by the hand of the transfer robot 6. Two conveying robots 8 with one hand are arranged on opposite sides of the position changers 4 and 5 with respect to each cleaning device 7. The transport robot 8 is arranged at a position where the hand of the transport robot 8 can approach the stage of the cleaning device 7 and the rotary transporter 19.

폴리싱장치는 여러 장치 및 구성요소를 그 내부에 포함하는 하우징(30)을 가진다. 하우징(30)은 밀폐형 구조체(enclosing structure)를 구성한다. 하우징(30)의 내부는 (폴리싱챔버와 세정챔버를 포함하는) 복수의 구획실 또는 챔버로 분리된다. 세정챔버(30A)는 두개의 반송로봇(8)이 위치되는 영역으로부터 로드-언로드 스테이지(1)가 위치되는 영역에 이르기까지 연장된다. 격벽(31)은 세정챔버(30A)내의 반송로봇(8)에 인접하여 마련되고, 폴리싱챔버(30B)는 격벽(31)에 대해 세정챔버(30A)의 대향측면에 위치된다. 폴리싱챔버(30B)내에는, 두개의 턴테이블(9, 10), 및 두개의 톱링(12)이 마련되며, 하나의 톱링(12)은 반도체웨이퍼를 고정하고 턴테이블(9)에 대해 반도체웨이퍼를 가압하며, 다른 하나의 톱링(12)은 반도체 웨이퍼를 고정하고 턴테이블(10)에 대해 반도체웨이퍼를 가압한다.The polishing apparatus has a housing 30 containing various devices and components therein. The housing 30 constitutes an enclosing structure. The interior of the housing 30 is divided into a plurality of compartments or chambers (including a polishing chamber and a cleaning chamber). The cleaning chamber 30A extends from the area where the two transport robots 8 are located to the area where the load-unload stage 1 is located. The partition 31 is provided adjacent to the conveying robot 8 in the cleaning chamber 30A, and the polishing chamber 30B is located on the side opposite to the cleaning chamber 30A with respect to the partition 31. In the polishing chamber 30B, two turntables 9 and 10 and two top rings 12 are provided, one top ring 12 holding the semiconductor wafer and pressing the semiconductor wafer against the turntable 9. The other top ring 12 fixes the semiconductor wafer and presses the semiconductor wafer against the turntable 10.

도 2는 톱링(12)과 턴테이블(9, 10)사이의 관계를 나타낸다. 도 2에 도시된 바와 같이, 톱링(12)은 톱링아암(top ring arm; 11)에 매달려 있는 회전가능한 샤프트(32)에 의해 지지된다. 톱링아암(11)은 각방향으로 위치할 수 있는 회전샤프트(33)에 의해 지지되고, 따라서, 톱링(12)은 턴테이블(9, 10)에 접근할 수 있다. 각각의 톱링(12)은 톱링아암(11)내에 마련된 에어실린더에 의해 소망하는 압력으로 반도체웨이퍼를 턴테이블(9, 10)에 대해 가압할 수 있다. 폴리싱액 공급노즐(13)은 폴리싱액을 턴테이블(9, 10)의 중앙부분에 각각 공급하도록 마련된다. 턴테이블(9, 10)을 드레싱하기 위한 드레서(dresser; 14)가 턴테이블(9, 10)에 인접하여 각각 마련된다. 폴리싱패드(연마포) 또는 연마플레이트(고정-연마제)가 턴테이블(9, 10)의 상부표면에 부착된다.2 shows the relationship between the top ring 12 and the turntables 9, 10. As shown in FIG. 2, the top ring 12 is supported by a rotatable shaft 32 suspended from a top ring arm 11. The top ring arm 11 is supported by a rotating shaft 33 which can be positioned in the angular direction, so that the top ring 12 can approach the turntables 9 and 10. Each top ring 12 can press the semiconductor wafer against the turntables 9 and 10 at a desired pressure by an air cylinder provided in the top ring arm 11. The polishing liquid supply nozzle 13 is provided to supply the polishing liquid to the central portions of the turntables 9 and 10, respectively. Dressers 14 for dressing turntables 9 and 10 are provided adjacent to turntables 9 and 10, respectively. A polishing pad (polishing cloth) or polishing plate (fixed-polishing agent) is attached to the upper surfaces of the turntables 9 and 10.

다음에, 반도체웨이퍼를 반송로봇(6, 8)과 톱링(12)사이에서 반송하기 위한 반송기구로서의 푸셔 유닛(pusher unit)을 설명한다. 푸셔 유닛은 두개의 턴테이블(9, 10)과 세개의 반송로봇(6, 8)으로 둘러싸인 공간의 중앙부분내에 배치된다. 푸셔 유닛은 두가지의 회전식 운반기 형태와 한가지의 선형 이동가능한 테이블 형태를 포함하여 세가지 형태가 있다. 다음에, 세가지 형태의 푸셔 유닛을 아래에 설명한다.Next, a pusher unit as a transfer mechanism for transferring the semiconductor wafer between the transfer robots 6 and 8 and the top ring 12 will be described. The pusher unit is arranged in the central part of the space surrounded by two turntables 9 and 10 and three transport robots 6 and 8. There are three types of pusher units, including two rotary carrier types and one linear movable table type. Next, three types of pusher units are described below.

1) A형태의 회전식 운반기1) A type rotary conveyor

도 3 및 도 4는 A형태의 회전식 운반기의 상세구조를 나타낸다. 도 3은 A형태의 회전식 운반기의 평면도이고, 도 4는 A형태의 회전식 운반기의 입면도이다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 두개의 푸셔(17)가 톱링(12)의 회전궤적(swing loci)을 따라 각각 마련된다. 각각의 푸셔(17)는 반도체웨이퍼를 톱링(12)으로 또는 톱링(12)으로부터 반송하기 위한 전용 웨이퍼 반송기구를 구성한다. 각각의 푸셔(17)는 승강기구(elevating mechanism)를 가지고 있어, 푸셔(17)는 반도체웨이퍼를 톱링(12)으로 반송하기 위한 웨이퍼 반송위치와 반도체웨이퍼를 푸셔(17)로 공 급하기 위한 공급위치사이에서 수직으로 이동할 수 있다. 푸셔(17)와 세정챔버(30A)사이에는, 푸셔(17), 반송로봇(6), 및 반송로봇(8)사이에서 반도체웨이퍼를 반송하기 위한 반송기구를 포함한 회전식 운반기(19)가 마련된다.(도 1, 도 3, 및 도 4참조)3 and 4 show the detailed structure of the rotary carrier of the A type. 3 is a plan view of a rotary conveyor of A type, and FIG. 4 is an elevation view of the rotary carrier of A type. As shown in FIGS. 3 and 4, two pushers 17 are provided along the swing loci of the top ring 12, respectively. Each pusher 17 constitutes a dedicated wafer transfer mechanism for transferring the semiconductor wafer to or from the top ring 12. Each pusher 17 has an elevating mechanism, and the pusher 17 supplies a wafer transfer position for conveying the semiconductor wafer to the top ring 12 and a supply for supplying the semiconductor wafer to the pusher 17. You can move vertically between positions. Between the pusher 17 and the cleaning chamber 30A, there is provided a rotary conveyer 19 including a conveying mechanism for conveying the semiconductor wafer between the pusher 17, the conveying robot 6, and the conveying robot 8. (See FIGS. 1, 3, and 4)

회전식 운반기(19)는 수평방향으로 360°회전가능하며, 인덱싱기구(indexing mechanism)과 반도체웨이퍼를 위치시키기 위한 네개의 스테이지(15, 16)를 포함한다. 두개의 스테이지(15)와 두개의 스테이지(16)는 회전식 운반기(19)의 회전중심으로부터 일정한 반경을 가진 원을 따라 등각의 간격으로 위치된다. 두개의 스테이지(15)는 폴리싱될 반도체웨이퍼를 위치시키기 위한 로드 스테이지(load stage)로서 작용하고 두개의 스테이지(16)은 폴리싱된 반도체웨이퍼를 위치시키기 위한 언로드 스테이지(unload stage)로서 작용한다. 그러나, 스테이지(15, 16)가 반드시 각각 로드 스테이지와 언로드 스테이지로 할당될 필요는 없다.The rotary carrier 19 is rotatable 360 ° in the horizontal direction and includes four stages 15 and 16 for positioning the indexing mechanism and the semiconductor wafer. Two stages 15 and two stages 16 are located at equidistant intervals along a circle with a constant radius from the center of rotation of the rotary carrier 19. The two stages 15 serve as a load stage for positioning the semiconductor wafer to be polished and the two stages 16 serve as an unload stage for positioning the polished semiconductor wafer. However, the stages 15 and 16 are not necessarily assigned to the load stage and the unload stage, respectively.

도 1에 도시된 바와 같이, 회전식 운반기(19)의 회전중심은 반송로봇(6), 반송로봇(8), 및 톱링(12)이 각각의 스테이지(15, 16)에 접근할 수 있는 위치에 배치된다. 본 실시예에서, 회전식 운반기(19), 턴테이블(9, 10), 및 톱링(12)은, 회전식 운반기(19)의 회전샤프트와 턴테이블(9, 10)의 회전샤프트사이의 거리가 동일하고, 회전식 운반기(19)의 회전샤프트와 톱링(12)의 회전샤프트(33)사이의 거리가 동일하도록 배치된다. 커버(21)는 회전식 운반기(19)가 폴리싱챔버(30B)내에 위치되도록 마련된다. 커버(21)는, 반도체웨이퍼가 회전식 운반기(19)로 또는 회전식 운반기(19)로부터 반송되도록, 반도체웨이퍼가 그것을 통과하도록 하는 개구 (opening)를 가지며, 이 개구에 셔터(18)가 마련된다. 웨이퍼를 세정하기 위해 웨이퍼에 세정액을 공급하는 세정노즐(43)이 로봇으로의 또는 로봇으로부터의 웨이퍼 반송루트를 따라 커버(21)내에 마련된다. 폴리싱후에 톱링(12)을 세정하기 위해 톱링(12)에 세정액을 공급하는 세정노즐(42)은 푸셔(17)상에 또는 푸셔(17)에 인접하여 마련된다. 톱링(12)을 세정하기 위한 세정노즐(42)은 톱링(12)이 폴리싱공정을 수행하지 않는 동안 톱링이 건조되는 것을 방지하는 데에도 사용될 수 있다.As shown in FIG. 1, the rotation center of the rotary transporter 19 is located at a position where the transport robot 6, the transport robot 8, and the top ring 12 can approach the respective stages 15 and 16. Is placed. In this embodiment, the rotary transporter 19, the turntables 9 and 10, and the top ring 12 have the same distance between the rotary shaft of the rotary transporter 19 and the rotary shafts of the turntables 9 and 10, The distance between the rotary shaft of the rotary transporter 19 and the rotary shaft 33 of the top ring 12 is arranged to be the same. The cover 21 is provided such that the rotary carrier 19 is located in the polishing chamber 30B. The cover 21 has an opening for allowing the semiconductor wafer to pass therethrough such that the semiconductor wafer is conveyed to or from the rotary carrier 19, and a shutter 18 is provided in the opening. A cleaning nozzle 43 for supplying a cleaning liquid to the wafer for cleaning the wafer is provided in the cover 21 along the wafer transfer route to or from the robot. A cleaning nozzle 42 for supplying a cleaning liquid to the top ring 12 for cleaning the top ring 12 after polishing is provided on the pusher 17 or adjacent to the pusher 17. The cleaning nozzle 42 for cleaning the top ring 12 may also be used to prevent the top ring from drying while the top ring 12 is not performing a polishing process.

2) B형태의 회전식 운반기2) B type rotary conveyor

도 5 및 도 6은 B형태의 회전식 운반기의 상세구조를 나타낸다. 도 5는 B형태의 회전식 운반기의 평면도이고, 도 6은 B형태의 회전식 운반기의 입면도이다. 도 1에서와 마찬가지로, 톱링(12), 반송로봇(6), 및 반송로봇(8)사이에서 반도체웨이퍼를 반송하기 위한 반송기구를 구성하는 회전식 운반기(19)가 톱링(12)과 세정챔버(30A)사이에 마련된다. 회전식 운반기(19)는 수평방향으로 360°회전가능하며, 인덱싱기구를 가진다. 회전식 운반기(19)는 반도체웨이퍼를 톱링(12)으로 또는 톱링(12)으로부터 반송하기 위한 웨이퍼 반송기구를 구성하는 네개의 푸셔(15, 16)를 가진다. 네개의 푸셔(15, 16)는 회전식 운반기(19)상에 장착되어 회전식 운반기(19)와 함께 회전가능하다. 두개의 푸셔(15)와 두개의 푸셔(16)는 회전식 운반기(19)의 회전중심으로부터 일정한 반경을 가진 원을 따라 등각 간격으로 배치된다. 두개의 푸셔(15)는 폴리싱될 반도체웨이퍼를 위치시키기 위한 로드 푸셔로서 작용하고 두개의 푸셔(16)는 폴리싱된 반도체웨이퍼를 위치시키기 위한 언로드 푸셔로서 작용한다. 그러나, 푸셔(15, 16)가 반드시 각각 로드 푸셔와 언로드 푸셔 로 할당될 필요는 없다.5 and 6 show the detailed structure of the B-type rotary conveyor. Fig. 5 is a plan view of the B-type rotary conveyor, and Fig. 6 is an elevational view of the B-type rotary conveyor. As in FIG. 1, a rotary carrier 19 constituting a transport mechanism for transporting a semiconductor wafer between the top ring 12, the transport robot 6, and the transport robot 8 includes a top ring 12 and a cleaning chamber ( Between 30A). The rotary conveyer 19 is rotatable 360 ° in the horizontal direction and has an indexing mechanism. The rotary conveyer 19 has four pushers 15 and 16 which constitute a wafer conveyance mechanism for conveying a semiconductor wafer to or from the top ring 12. Four pushers 15, 16 are mounted on the rotary carrier 19 and are rotatable with the rotary carrier 19. Two pushers 15 and two pushers 16 are arranged at equal intervals along a circle with a constant radius from the center of rotation of the rotary carrier 19. Two pushers 15 act as rod pushers for positioning the semiconductor wafer to be polished and two pushers 16 act as unload pushers for positioning the polished semiconductor wafer. However, the pushers 15 and 16 are not necessarily assigned as load pushers and unload pushers, respectively.

푸셔(15, 16)는 승강기구(elevating mechanism)를 가지고 있어, 푸셔(15, 16)는 반도체웨이퍼를 톱링(12)으로 반송하기 위한 웨이퍼 반송위치와 반도체웨이퍼를 푸셔(15, 16)로 공급하기 위한 공급위치사이에서 수직으로 이동할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 회전식 운반기(19)의 회전중심은 반송로봇(6), 반송로봇(8), 및 톱링(12)이 각각의 푸셔(15, 16)에 접근할 수 있는 위치에 배치된다. 커버(21), 셔터(18), 반도체웨이퍼를 세정하기 위한 세정노즐, 톱링을 세정하기 위한 세정노즐은 A형태의 회전식 운반기에서와 동일한 구조를 가지므로, 그 설명은 생략한다.The pushers 15 and 16 have an elevating mechanism, and the pushers 15 and 16 supply the wafer transfer position and the semiconductor wafer to the pushers 15 and 16 for conveying the semiconductor wafer to the top ring 12. Can move vertically between feed positions. As shown in FIG. 1, the rotation center of the rotary transporter 19 is located at a position where the transport robot 6, the transport robot 8, and the top ring 12 can approach the respective pushers 15 and 16. Is placed. Since the cover 21, the shutter 18, the cleaning nozzle for cleaning the semiconductor wafer, and the cleaning nozzle for cleaning the top ring have the same structure as in the rotary carrier of the A type, the description thereof is omitted.

3) 선형 이동가능한 형태의 테이블3) table of linear movable form

도 7 및 도 8은 선형이동가능한 형태의 테이블의 상세구조를 나타내고, 도 7은 선형이동가능한 형태의 테이블의 평면도이고, 도 8은 선형이동가능한 형태의 테이블의 입면도이다. 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 두개의 푸셔(17)는 톱링(12)의 회전궤적을 따라 각각 마련된다. 각각의 푸셔(17)는 반도체웨이퍼를 톱링(12)으로 또는 톱링(12)으로부터 반송하기 위한 전용 웨이퍼 반송기구를 구성한다. 각각의 푸셔(17)는 승강기구를 가지고 있어, 푸셔(17)는 반도체웨이퍼를 톱링(12)으로 반송하기 위한 웨이퍼 반송위치와 반도체웨이퍼를 푸셔(17)로 공급하기 위한 공급위치사이에서 수직으로 이동할 수 있다. 푸셔(17), 반송로봇(6), 및 반송로봇(8)사이에서 반도체웨이퍼를 반송하기 위한 두개의 반송기구(25)가 푸셔(17)와 세정챔버(30A)사이에 마련된다. 하나의 반송기구(25)는 턴테이블(9)을 위해 마련되 고 다른 하나의 반송기구(25)는 턴테이블(10)을 위해 마련된다. 두개의 반송기구(25)는 각각 스테이지(15) 및 스테이지(16)을 가진다. 스테이지(15, 16)는 푸셔(17) 위쪽에 각각 위치되고, 각각의 수평면내에서 선형으로 그리고 개별적으로 이동가능하다. 스테이지(15)는 반도체웨이퍼를 톱링으로 반송하기 위한 로드 스테이지이고, 스테이지(16)는 반도체웨이퍼를 톱링(12)으로부터 받기 위한 언로드 스테이지이다. 두개의 반송기구(25)는 톱링(12)으로의 및 톱링(12)으로부터의 반송위치와, 푸셔(17)와 중앙에 위치된 반송로봇(6)사이의 직선상에 위치된 반송로봇(8)용 반송위치사이에서 선형이동가능하다. 반송기구(25)는 두개의 직선레일(26)을 가지며, 그것들은 각각 상이한 높이로 위치된다. 각각의 레일(26)은 레일(26)을 따라 슬라이딩가능한 스테이지(15, 16)를 지지한다. 각각의 반송기구(25)내의 두개의 스테이지(15, 16)는 수직으로 상호 간섭하지 않고 수평방향으로 개별적으로 이동가능하도록 위치된다. 스테이지(15, 16)는 볼나사기구와 모터(비도시)에 의해 각각 레일(26)을 따라 이동가능하다. 이러한 구성에 의해, 두개의 스테이지(15, 16)가 이동할 때, 두개의 스테이지(15, 16)의 위치는 계획한대로 교체될 수 있다. 반송기구(25)의 이동기구는 위치기구를 포함한다. 반도체웨이퍼가 그 상부에 놓여진, 스테이지(15, 16)가 웨이퍼 반송위치(wafer transfer position)로부터 톱링(12)으로 이동할 때, 각각의 톱링(12) 아래에 위치된 푸셔(17)가 반도체웨이퍼를 위쪽으로 밀어 반도체웨이퍼를 각각의 톱링(12)으로 반송한다. 반대로, 반도체웨이퍼가 그 상부에 놓여지지 않은 스테이지(15, 16)가 동일한 위치로 이동할 때, 푸셔(17)는 각각의 톱링으로부터 반도체웨이퍼를 받아, 아랫쪽으로 이동하여 반도체 웨이퍼를 각각의 스테이지(15, 16)상에 놓는다.7 and 8 show the detailed structure of the linearly movable table, FIG. 7 is a plan view of the linearly movable table, and FIG. 8 is an elevational view of the linearly movable table. As shown in FIGS. 7 and 8, two pushers 17 are provided along the rotational trajectory of the top ring 12, respectively. Each pusher 17 constitutes a dedicated wafer transfer mechanism for transferring the semiconductor wafer to or from the top ring 12. Each pusher 17 has a lifting mechanism so that the pusher 17 is perpendicular between the wafer transfer position for conveying the semiconductor wafer to the top ring 12 and the supply position for supplying the semiconductor wafer to the pusher 17. I can move it. Two conveying mechanisms 25 for conveying the semiconductor wafer between the pusher 17, the conveying robot 6, and the conveying robot 8 are provided between the pusher 17 and the cleaning chamber 30A. One conveying mechanism 25 is provided for the turntable 9 and the other conveying mechanism 25 is provided for the turntable 10. The two conveying mechanisms 25 each have a stage 15 and a stage 16. The stages 15 and 16 are respectively positioned above the pushers 17 and are movable linearly and individually in each horizontal plane. The stage 15 is a load stage for conveying the semiconductor wafer to the top ring, and the stage 16 is an unload stage for receiving the semiconductor wafer from the top ring 12. The two conveying mechanisms 25 are conveying robots 8 located on a straight line between the top ring 12 and from the top ring 12 and between the pusher 17 and the conveying robot 6 located at the center. Linear movement is possible between conveying positions. The conveying mechanism 25 has two straight rails 26, which are each positioned at different heights. Each rail 26 supports the stages 15, 16 which are slidable along the rail 26. The two stages 15, 16 in each conveyance mechanism 25 are positioned so as to be movable individually in the horizontal direction without interfering with each other vertically. The stages 15 and 16 are movable along the rails 26 by a ball screw mechanism and a motor (not shown), respectively. With this configuration, when the two stages 15 and 16 move, the positions of the two stages 15 and 16 can be replaced as planned. The moving mechanism of the conveyance mechanism 25 includes a position mechanism. When the stages 15 and 16, with the semiconductor wafers placed thereon, move from the wafer transfer position to the top rings 12, the pushers 17 located below each top ring 12 move the semiconductor wafers. Pushing upwards, the semiconductor wafer is conveyed to each top ring 12. Conversely, when the stages 15 and 16, on which the semiconductor wafer is not placed on top, move to the same position, the pusher 17 receives the semiconductor wafer from each top ring and moves downward to move the semiconductor wafer to each stage 15. , 16).

반송기구(25)는 폴리싱챔버(30B)내에 위치된다. 폴리싱챔버(30B)를 형성하는 격벽은 반송기구(25)로 또는 반송기구(25)로부터 반도체웨이퍼를 반송하기 위한 개구를 가지며, 그 개구에는 셔터(18)가 마련된다. 웨이퍼를 세정하기 위해 웨이퍼에 세정액을 공급하는 세정노즐은 폴리싱챔버(30B)내에서 로봇으로의 또는 로봇으로부터의 웨이퍼 반송루트를 따라 마련된다. 폴리싱후에 톱링(12)을 세정하기 위해 톱링(12)에 세정액을 공급하기 위한 세정노즐은 푸셔(17)상에 또는 푸셔(17)에 인접하여 마련된다. 톱링(12)을 세정하기 위한 세정노즐은 톱링이 폴리싱공정을 수행하지 않는 동안에 톱링이 건조되는 것을 방지하는 데에도 사용된다.The conveyance mechanism 25 is located in the polishing chamber 30B. The partition wall forming the polishing chamber 30B has an opening for conveying the semiconductor wafer to or from the conveying mechanism 25, and the shutter 18 is provided in the opening. A cleaning nozzle for supplying a cleaning liquid to the wafer for cleaning the wafer is provided in the polishing chamber 30B along the wafer transfer route to or from the robot. A cleaning nozzle for supplying a cleaning liquid to the top ring 12 for cleaning the top ring 12 after polishing is provided on the pusher 17 or adjacent to the pusher 17. A cleaning nozzle for cleaning the top ring 12 is also used to prevent the top ring from drying out while the top ring is not performing a polishing process.

다음에, 전술한 구조의 폴리싱장치의 작동을 아래에 설명한다. 폴리싱될 반도체 웨이퍼는 웨이퍼 카세트(40)내에 수용되고, 웨이퍼 카세트(40)는 로드-언로드 스테이지(1)상에 위치된다. 폴리싱장치내의 전체 공정조건이 입력된 후에, 폴리싱장치는 자동 작동을 시작한다. 이 폴리싱장치에서, 다음의 설명에서와 같이 폴리싱공정이 수행될 수 있다. 웨이퍼 카세트의 최상부로부터 세어진 반도체웨이퍼의 갯수가 홀수인 경우에, 그러한 홀수의 반도체웨이퍼는 턴테이블(9)에서 차례로 폴리싱된다. 또한, 웨이퍼 카세트의 최상부로부터 세어진 반도체웨이퍼의 갯수가 짝수인 경우에, 그러한 짝수의 반도체웨이퍼는 턴테이블(10)에서 차례로 폴리싱된다. 다음에, 폴리싱공정을 아래에 설명한다.Next, the operation of the polishing apparatus of the above-described structure will be described below. The semiconductor wafer to be polished is contained in a wafer cassette 40, and the wafer cassette 40 is located on the load-unload stage 1. After the entire process conditions in the polishing apparatus are entered, the polishing apparatus starts automatic operation. In this polishing apparatus, a polishing process can be performed as in the following description. If the number of semiconductor wafers counted from the top of the wafer cassette is odd, those odd semiconductor wafers are polished in turn on the turntable 9. In addition, when the number of semiconductor wafers counted from the top of the wafer cassette is even, those even semiconductor wafers are polished in turn on the turntable 10. Next, the polishing process will be described below.

이 경우, 푸셔 유닛과 관련하여, A형태의 회전식 운반기가 기본적으로 설명되고, B형태의 회전식 운반기가 덧붙여 설명된다. 또한, 선형이동가능한 형태의 테이블의 푸셔 유닛에 관련하여, 회전식 운반기(19)의 회전운동은 테이블의 선형운동으로 대체되고, 다른 운동은 A형태 및 B형태의 회전식 운반기와 동일하다.In this case, with regard to the pusher unit, the A-type rotary conveyor is basically described, and the B-type rotary conveyor is further described. In addition, with respect to the pusher unit of the linearly movable table, the rotary movement of the rotary carrier 19 is replaced by the linear movement of the table, and the other movements are the same as the rotary carriers of the A type and the B type.

1. 로드-언로드 스테이지(1)는 각방향으로 위치가 조절되며, 웨이퍼 카세트(40)는 반송로봇(2)이 웨이퍼 카세트(40)로 또는 웨이퍼 카세트(40)로부터 반도체웨이퍼를 반송할 수 있는 방향으로 정면을 터닝한다.1. The load-unload stage 1 is adjusted in the angular direction, and the wafer cassette 40 allows the transfer robot 2 to transfer the semiconductor wafer to or from the wafer cassette 40. Turn the front in the direction.

2. 반송로봇(2)은 그 각위치 및 높이위치를 조절하고, 반송로봇(2)의 핸드는 진공상태의 웨이퍼 카세트(40)내의 반도체웨이퍼를 고정하고, 반도체웨이퍼를 웨이퍼카세트(40)로부터 꺼낸다. 이 경우, 반송로봇(2)에서, 깨끗한 반도체웨이퍼를 다루는 핸드가 사용된다.2. The transfer robot 2 adjusts its angular position and height position, the hand of the transfer robot 2 holds the semiconductor wafer in the wafer cassette 40 in a vacuum state, and the semiconductor wafer is removed from the wafer cassette 40. Take it out. In this case, in the transfer robot 2, a hand that handles a clean semiconductor wafer is used.

3. 반송로봇(2)은 반도체웨이퍼를 고정하면서 다시 그 각위치 및 높이위치를 조절하고, 반도체웨이퍼를 위치반전기(4)로 반송한다.3. The conveying robot 2 adjusts the angular position and the height position again while fixing the semiconductor wafer, and conveys the semiconductor wafer to the position changer 4.

4. 위치반전기(4)는 반송로봇(2)으로부터 반송된 반도체웨이퍼를 척으로 고정하고, 반도체웨이퍼가 정상적으로 척으로 고정된 것이 확인된 후, 반도체웨이퍼는 180°회전되어 그 폴리싱될 표면이 아래를 향하도록 한다.4. The position changer 4 fixes the semiconductor wafer conveyed from the transfer robot 2 with the chuck, and after confirming that the semiconductor wafer is normally fixed with the chuck, the semiconductor wafer is rotated by 180 ° so that the surface to be polished is rotated. Face down.

5. 위치반전기(4)가 정상적으로 180°회전된 것이 확인된 후, 반송로봇(6)은 그 각위치 및 높이위치를 조절한다. 그 다음, 위치반전기(4)의 척(chuck)은 개방되고 반송로봇(6)의 핸드는 위치반전기(4)로부터 반도체웨이퍼를 받는다. 이 경우, 반송로봇(6)에서, 깨끗한 반도체웨이퍼를 다루는 핸드가 사용된다.5. After confirming that the position reversal 4 is normally rotated 180 °, the transport robot 6 adjusts its angular position and height position. Then, the chuck of the position changer 4 is opened and the hand of the transfer robot 6 receives the semiconductor wafer from the position changer 4. In this case, in the transfer robot 6, a hand that handles a clean semiconductor wafer is used.

6. 반송로봇(6)은 다시 각위치 및 높이위치를 조절하고, 회전식 운반기(19)의 스테이지(15)(푸셔(15))상에 반도체웨이퍼가 놓여지지 않은 것이 확인된 후, 셔 터(18)는 개방되고 반도체웨이퍼는 스테이지(15)(푸셔(15))로 반송된다.6. The transport robot 6 again adjusts the angular position and the height position, and after confirming that no semiconductor wafer is placed on the stage 15 (pusher 15) of the rotary carrier 19, the shutter ( 18 is opened and the semiconductor wafer is conveyed to the stage 15 (pusher 15).

7. 반도체웨이퍼가 스테이지(15)(푸셔(15))로 반송된 것이 확인된 후, 셔터(18)는 닫히고 회전식 운반기(19)는 90°또는 270°회전되어 스테이지(15)(푸셔(15))가 톱링(12)으로의 웨이퍼 반송위치로 이동하도록 한다.7. After confirming that the semiconductor wafer has been conveyed to the stage 15 (pusher 15), the shutter 18 is closed and the rotary carrier 19 is rotated 90 ° or 270 ° so that the stage 15 (pusher 15) is rotated. )) Moves to the wafer transfer position to the top ring 12.

8. 톱링(12)이 스테이지(15)에 접근할 수 있는 위치로 스테이지(15)(푸셔(15))가 이동한 것이 확인된 후, 푸셔(17)는 상승되어 반도체웨이퍼를 스테이지(15)로부터 받고, 더 상승되어 톱링(12)을 척으로 고정시킨다(푸셔(15)는 상승되어 톱링(12)을 척으로 고정시킨다). 그 다음, 그 상부에 반도체웨이퍼가 놓여진 푸셔(17)의 스테이지는 더 상승되고, 반도체웨이퍼의 배면은 톱링(12)의 웨이퍼 고정면과 접촉하고, 동시에, 톱링(12)은 진공하에서 반도체웨이퍼를 고정한다.8. After confirming that the stage 15 (pusher 15) has moved to a position where the top ring 12 can approach the stage 15, the pusher 17 is raised to move the semiconductor wafer to the stage 15. Received from the head, and further raised to secure the top ring 12 to the chuck (the pusher 15 is raised to fix the top ring 12 to the chuck). Then, the stage of the pusher 17 on which the semiconductor wafer is placed is raised further, and the back surface of the semiconductor wafer contacts the wafer holding surface of the top ring 12, and at the same time, the top ring 12 lifts the semiconductor wafer under vacuum. Fix it.

9. 톱링(12)이 반도체웨이퍼를 진공하에서 정상적으로 고정한 것이 확인된 후, 푸셔(17)는 하강된다. 푸셔(17)의 하강이 완료된 것이 확인된 후, 회전식 운반기(19)는 상기 회전방향의 반대방향으로 90°또는 270°회전된다. 이때, 언로드 스테이지(16)(푸셔(16))는 톱링(12)로부터의 웨이퍼 반송위치로 위치된다. 또한, 동시에 회전식 운반기(19)는 회전되고, 톱링아암(11)을 지지하는 회전샤프트(33)는 회전되고, 톱링(12)은 턴테이블(9)상의 폴리싱위치로 이동한다.9. After confirming that the top ring 12 has normally fixed the semiconductor wafer under vacuum, the pusher 17 is lowered. After confirming that the lowering of the pusher 17 is completed, the rotary transporter 19 is rotated 90 degrees or 270 degrees in the opposite direction to the rotation direction. At this time, the unloading stage 16 (pusher 16) is positioned at the wafer transfer position from the top ring 12. At the same time, the rotary carrier 19 is rotated, the rotary shaft 33 supporting the top ring arm 11 is rotated, and the top ring 12 moves to the polishing position on the turntable 9.

10. 톱링(12)이 폴리싱위치로 이동한 것이 확인된 후, 턴테이블(9) 및 톱링(12)은 소정의 속도로 동일 방향으로 회전되고, 폴리싱액이 폴리싱액 공급노즐(13)로부터 턴테이블(9)상으로 소정의 종류 및 소정량으로 공급된다. 그 다음, 톱링(12)은 하강되고, 톱링(12)이 턴테이블(9)에 도달한 것이 확인된 후, 반도체웨이퍼 는 톱링(12)에 의해 소정압력으로 턴테이블(9)에 대해 가압되고 반도체웨이퍼는 소정시간동안 폴리싱된다. 상기 소정의 속도, 종류, 양, 압력, 시간등은 미리 입력된다. 반도체웨이퍼가 폴리싱되면서, 폴리싱될 다음의 반도체웨이퍼는 전술한 방식과 동일한 방식으로 반송되고, 다음의 반도체웨이퍼는 로드 스테이지(15)(푸셔(15))로 반송된다.10. After confirming that the top ring 12 has moved to the polishing position, the turntable 9 and the top ring 12 are rotated in the same direction at a predetermined speed, and the polishing liquid is turned from the polishing liquid supply nozzle 13 to the turntable ( 9) supplied in a predetermined kind and a predetermined amount. Then, the top ring 12 is lowered, and after confirming that the top ring 12 has reached the turntable 9, the semiconductor wafer is pressed against the turntable 9 at a predetermined pressure by the top ring 12 and the semiconductor wafer Is polished for a predetermined time. The predetermined speed, type, quantity, pressure, time and the like are input in advance. As the semiconductor wafer is polished, the next semiconductor wafer to be polished is conveyed in the same manner as described above, and the next semiconductor wafer is conveyed to the load stage 15 (pusher 15).

11. 반도체웨이퍼의 폴리싱이 완료된 후, 폴리싱액 공급노즐로부터 폴리싱액의 공급은 중단되고, 톱링(12)은 반도체웨이퍼를 진공하에서 유지한다. 반도체웨이퍼가 진공하에서 톱링(12)에 의해 고정된 것이 확인된 후, 톱링아암(11)을 지지하는 샤프트(33)는 회전되어 톱링(12)이 턴테이블(9)의 외주로부터 대략 절반정도 돌출하는 위치로 톱링(12)이 이동한다. 11. After polishing of the semiconductor wafer is completed, the supply of the polishing liquid from the polishing liquid supply nozzle is stopped, and the top ring 12 keeps the semiconductor wafer under vacuum. After confirming that the semiconductor wafer is fixed by the top ring 12 under vacuum, the shaft 33 supporting the top ring arm 11 is rotated so that the top ring 12 protrudes approximately half from the outer periphery of the turntable 9. The top ring 12 moves to the position.

12. 톱링(12)이 턴테이블(9)의 외주로부터 대략 절반정도 돌출한 것이 확인된 후, 톱링아암(11)을 지지하기 위한 샤프트(33)는 회전되고, 동시에, 톱링(12)이 상승되면서, 톱링(12)은 푸셔(17)위에 위치된 톱링(12)의 웨이퍼 반송위치로 이동한다. 이때, 회전식 운반기(19)가 상기 단계 9에 상태에 남아 있기 때문에, 언로드 스테이지(16)(푸셔(16))는 톱링(12)으로부터의 웨이퍼 반송위치에 위치된다. 12. After confirming that the top ring 12 protrudes approximately half from the outer periphery of the turntable 9, the shaft 33 for supporting the top ring arm 11 is rotated, and at the same time, the top ring 12 is raised. , The top ring 12 moves to the wafer transfer position of the top ring 12 located on the pusher 17. At this time, since the rotary conveyer 19 remains in the state in the above step 9, the unloading stage 16 (pusher 16) is positioned at the wafer conveyance position from the top ring 12.

13. 톱링(12)이 푸셔(17)(푸셔(16))위에 위치된 것이 확인된 후에, 푸셔(17)(푸셔(16))는 상승되어져 푸셔(17)(푸셔(16))가 톱링(12)을 척으로 고정하도록 하며, 동시에, 진공을 차단시킨다. 그러면, 공기 또는 질소 또는 순수(pure water)가 톱링(12)의 하부면으로부터 분출되고, 반도체웨이퍼는 톱링(12)으로부터 제거되어 푸셔(17)(푸셔(16))상에 놓여진다.13. After confirming that the top ring 12 is positioned on the pusher 17 (pusher 16), the pusher 17 (pusher 16) is raised so that the pusher 17 (pusher 16) is top ringed. (12) is fixed by the chuck, and at the same time, the vacuum is cut off. Air or nitrogen or pure water is then ejected from the lower surface of the top ring 12, and the semiconductor wafer is removed from the top ring 12 and placed on the pusher 17 (pusher 16).

14. 반도체웨이퍼가 톱링(12)으로부터 제거된 것이 확인된 후에, 푸셔(17)는 스테이지 아래의 위치로 하강된다.(푸셔(16)는 반송로봇(8)이 반도체웨이퍼를 반송할 수 있는 위치로 하강된다.)14. After confirming that the semiconductor wafer has been removed from the top ring 12, the pusher 17 is lowered to a position below the stage. (The pusher 16 is a position at which the transport robot 8 can transport the semiconductor wafer. Descends.)

15. 푸셔(17)(푸셔(16))가 하강되고, 반도체웨이퍼가 스테이지(16)(푸셔(16))상에 놓여진 것이 확인된 후, 회전식 운반기(19)는 90°또는 270°회전된다. 따라서, 스테이지(15)(푸셔(15))로 반송된, 폴리싱될 다음의 반도체웨이퍼는 톱링(12)으로의 웨이퍼 반송위치로 이동하고, 전술한 것과 동일한 방식으로 반송되고 폴리싱된다. 동시에, 순수(탈이온수)가 톱링(12)을 세정하기 위해 린싱노즐로부터 분사되고, 순수(탈이온수)가 스테이지(16)상에 놓여진 웨이퍼에 공급되어 웨이퍼가 건조되는 것을 방지한다. 앞선 웨이퍼-폴리싱의 마무리와 다음의 웨이퍼-폴리싱의 시작사이에, 드레싱이 드레서(14)에 의해 행해져서 턴테이블(9, 10)의 폴리싱면을 최적상태로 만든다.15. After the pusher 17 (the pusher 16) is lowered and the semiconductor wafer is confirmed to be placed on the stage 16 (the pusher 16), the rotary carrier 19 is rotated 90 degrees or 270 degrees. . Therefore, the next semiconductor wafer to be polished, which is conveyed to the stage 15 (pusher 15), moves to the wafer conveyance position to the top ring 12, and is conveyed and polished in the same manner as described above. At the same time, pure water (deionized water) is injected from the rinse nozzle to clean the top ring 12, and pure water (deionized water) is supplied to the wafer placed on the stage 16 to prevent the wafer from drying. Between the finish of the previous wafer-polishing and the beginning of the next wafer-polishing, dressing is performed by the dresser 14 to optimize the polishing surfaces of the turntables 9 and 10.

16. 다음의 반도체웨이퍼가 톱링(12)으로 반송된 후에, 회전식 운반기(19)는 회전되고, 스테이지(16)(푸셔(16))가 반송로봇(8)에 의해 접근할 수 있는 위치로 이동한 것이 확인된 후, 셔터(18)는 개방되고 반송로봇(8)은 그 각위치와 높이위치를 조절하여 반도체웨이퍼를 스테이지(16)(푸셔(16))로부터 받는다.16. After the next semiconductor wafer is conveyed to the top ring 12, the rotary carrier 19 is rotated and moved to a position where the stage 16 (pusher 16) is accessible by the transport robot 8. After it is confirmed, the shutter 18 is opened and the transfer robot 8 adjusts the angular position and the height position to receive the semiconductor wafer from the stage 16 (pusher 16).

17. 반송로봇(8)이 스테이지(16)(푸셔(16))로부터 반도체웨이퍼를 받은 후에, 셔터(18)는 폐쇄되고 반송로봇(8)은 그 각위치와 높이위치를 조절하여 반도체웨이퍼를 세정장치(7)로 반송하고, 동시에, 세정장치(7)는 반도체웨이퍼를 척으로 고정한다.17. After the transfer robot 8 receives the semiconductor wafer from the stage 16 (the pusher 16), the shutter 18 is closed and the transfer robot 8 adjusts the angular position and the height position to adjust the semiconductor wafer. It conveys to the washing | cleaning apparatus 7, and simultaneously, the washing | cleaning apparatus 7 fixes a semiconductor wafer with a chuck.

18. 세정장치(7)가 반도체웨이퍼를 정상적으로 척으로 고정한 것이 확인된 후에, 폴리싱된 반도체웨이퍼의 일차 세정이 행해진다.18. After the cleaning apparatus 7 confirms that the semiconductor wafer is normally fixed to the chuck, the primary cleaning of the polished semiconductor wafer is performed.

19. 세정장치(7)의 세정공정이 행해진 후에, 반송로봇(6)은 반송로봇(6)이 세정장치(7)에 접근할 수 있는 위치로 이동하고, 동시에, 반송로봇(6)은 그 각위치와 높이위치를 조절하여 핸드로 반도체웨이퍼를 받는다. 이 경우, 반송로봇(6)내에서, 더러운 반도체웨이퍼를 다루는 핸드가 사용된다.19. After the cleaning process of the cleaning device 7 is performed, the transport robot 6 moves to a position where the transport robot 6 can access the cleaning device 7, and at the same time, the transport robot 6 The semiconductor wafer is received by hand by adjusting the angular position and the height position. In this case, in the transfer robot 6, a hand which handles a dirty semiconductor wafer is used.

20. 반송로봇(6)이 다시 그 각위치와 높이위치를 조절하여 반도체웨이퍼를 위치반전기(5)로 반송하고, 동시에, 위치반전기(5)는 반도체웨이퍼를 척으로 고정한다.20. The transfer robot 6 again controls the angular position and the height position to convey the semiconductor wafer to the position changer 5, and at the same time, the position changer 5 fixes the semiconductor wafer with the chuck.

21. 위치반전기(5)가 반도체웨이퍼를 정상적으로 척으로 고정한 것이 확인된 후에, 위치반전기(5)에 부착된 린싱노즐로부터 순수가 분사되어 반도체웨이퍼가 건조되는 것을 방지한다. 동시에, 위치반전기(5)는 180°회전되어 폴리싱된 반도체웨이퍼의 표면을 위로 향하게 만든다.21. After confirming that the position changer 5 fixed the semiconductor wafer normally with the chuck, pure water is injected from the rinse nozzle attached to the position changer 5 to prevent the semiconductor wafer from drying. At the same time, the position changer 5 is rotated 180 ° to face the surface of the polished semiconductor wafer upwards.

22. 위치반전기(5)가 정상적으로 180°회전된 것이 확인된 후에, 반송로봇(2)은 그 각위치와 높이위치를 조절하여 위치반전기(5)로부터 핸드로 반도체웨이퍼를 받고, 동시에, 위치반전기(5)는 척기구를 개방시킨다. 이 경우, 반송로봇(2)에서, 더러운 반도체웨이퍼를 다루는 핸드가 사용된다.22. After confirming that the position reversal 5 is normally rotated 180 °, the conveying robot 2 receives the semiconductor wafer from the position reversal 5 by hand by adjusting its angular position and height position, The position reversal 5 opens the chuck mechanism. In this case, in the transfer robot 2, a hand that handles a dirty semiconductor wafer is used.

23. 반송로봇(2)은 그 각위치와 높이위치를 조절하고, 반도체웨이퍼를 세정장치(3)로 반송하고, 동시에, 세정장치(3)는 반도체웨이퍼를 척으로 고정시킨다.23. The conveying robot 2 adjusts the angular position and the height position, conveys the semiconductor wafer to the cleaning device 3, and at the same time, the cleaning device 3 fixes the semiconductor wafer with the chuck.

24. 세정장치(3)가 반도체웨이퍼를 정상적으로 척으로 고정시킨 것이 확인된 후에, 폴리싱된 반도체웨이퍼의 이차 세정이 행해진다.24. After confirming that the cleaning apparatus 3 has normally fixed the semiconductor wafer with the chuck, secondary cleaning of the polished semiconductor wafer is performed.

25. 세정장치(3)에 의해 반도체웨이퍼의 세정이 완료된 후에, 반송로봇(2)은 그 각위치와 높이위치를 조절하여 세정장치(3)로부터 핸드로 반도체웨이퍼를 받는다. 이 경우, 반송로봇(2)에서, 깨끗한 반도체웨이퍼를 다루는 핸드가 사용된다.25. After the cleaning of the semiconductor wafer is completed by the cleaning device 3, the transport robot 2 receives the semiconductor wafer from the cleaning device 3 by hand by adjusting its angular position and height position. In this case, in the transfer robot 2, a hand that handles a clean semiconductor wafer is used.

26. 반송로봇(2)이 다시 그 각위치와 높이위치를 조절하여, 반도체웨이퍼를 웨이퍼 카세트(40)에 반송하고, 그곳에서 폴리싱된 반도체웨이퍼는 폴리싱전에 저장된 원래의 위치로 복귀된다.26. The transfer robot 2 again adjusts its angular position and height position to convey the semiconductor wafer to the wafer cassette 40, where the polished semiconductor wafer is returned to its original position stored before polishing.

27. 두번째 반도체웨이퍼후의 웨이퍼 카세트의 최상부로부터 세어진 짝수의 반도체웨이퍼는, 전술한 방식과 마찬가지로 차례로 턴테이블(10)에 반송되어, 폴리싱되고, 세정되고, 웨이퍼 카세트에 복귀된다. 27. The even-numbered semiconductor wafers counted from the top of the wafer cassette after the second semiconductor wafer are conveyed to the turntable 10 in the same manner as described above, polished, cleaned and returned to the wafer cassette.

다음에, 도 9 및 도 10을 참조하여 A형태의 회전식 운반기의 푸셔 유닛의 작동을 아래에 설명한다. 도 9는 톱링, 회전식 운반기, 푸셔, 및 반송로봇사이의 관계를 나타내는 평면도이고, 도 10a 내지 10d는 푸셔가 작동되는 방식을 나타내는 도면이다.Next, the operation of the pusher unit of the rotary carrier of the A type will be described below with reference to FIGS. 9 and 10. 9 is a plan view showing the relationship between the top ring, the rotary carrier, the pusher, and the transport robot, and FIGS. 10A to 10D are views showing how the pusher is operated.

도 9에 도시된 바와 같이, 톱링(12)으로 반송될 반도체웨이퍼(102)는 반송로봇(6)에 의해 화살표(210)로 도시된 방향으로부터 회전식 운반기(19)로 반송된다. 반도체웨이퍼는 로봇핸드(160)에 의해 회전식 운반기(19)에 고정된 핀(101)의 쇼울더(shoulder)상에 놓여진다. 이 때, 로봇핸드(160)의 웨이퍼고정부분과 핀(101)은 반도체웨이퍼(102) 외주의 서로다른 부분에서 반도체웨이퍼(102)와 접촉한다. 그 다음, 회전식 운반기(19)는 모터(200)(도 4참조)에 의해 회전되고, 반도체웨이퍼 (102)는 톱링(12)으로의 반송위치(215)로 이동되고 푸셔(17)위에 위치된다.As shown in FIG. 9, the semiconductor wafer 102 to be conveyed to the top ring 12 is conveyed to the rotary conveyor 19 from the direction shown by the arrow 210 by the conveying robot 6. The semiconductor wafer is placed on the shoulder of the pin 101 fixed to the rotary carrier 19 by the robot hand 160. At this time, the wafer fixing portion and the pin 101 of the robot hand 160 is in contact with the semiconductor wafer 102 at different portions of the outer circumference of the semiconductor wafer 102. Then, the rotary carrier 19 is rotated by the motor 200 (see FIG. 4), and the semiconductor wafer 102 is moved to the transport position 215 to the top ring 12 and positioned on the pusher 17. .

도 10a는 반도체웨이퍼(102)가 회전식 운반기(19)상에 놓여지고 푸셔(17)상의 위치로 반송되는 상태를 나타낸다. 도 10a에서, 톱링(12)은 회전식 운반기(19)상에 위치되고, 푸셔(17)는 회전식 운반기(19)아래에 위치된다.FIG. 10A shows a state in which the semiconductor wafer 102 is placed on the rotary carrier 19 and conveyed to a position on the pusher 17. In FIG. 10A, the top ring 12 is located on the rotary carrier 19, and the pusher 17 is located below the rotary carrier 19.

다음에, 푸셔(17)는 에어실린더(105)에 의해 상승되어 핀(101)의 쇼울더상에 놓여진 반도체웨이퍼(102)를 위쪽으로 밀어올리고, 반도체웨이퍼(102)는 푸셔(17)의 스테이지(106)로 반송된다. 이 때, 스테이지(106)는 핀(101)이 반도체웨이퍼(102)와 접촉한 부분과 다른 부분에서 반도체웨이퍼(102)와 접촉하나, 스테이지(106)와 반도체웨이퍼(102)사이의 접촉부분은 로봇핸드(160)가 반도체웨이퍼(102)와 접촉하는 위치와 일부 공통된다. 도 10b는 푸셔(17)의 에어실린더(105)가 작동되는 상태를 나타내며, 회전식 운반기(19)상의 반도체웨이퍼(102)는 푸셔(17)의 스테이지(106)와 접촉한다. 이 때, 푸셔(17)의 중심가이드(107)와 중심가이드(108)는 서로 접촉하고, 따라서 스테이지(106)와 스테이지(109)는 고정위치에 위치된다.Next, the pusher 17 is lifted by the air cylinder 105 to push upward the semiconductor wafer 102 placed on the shoulder of the pin 101, and the semiconductor wafer 102 is moved to the stage () of the pusher 17. Is returned to 106). At this time, the stage 106 is in contact with the semiconductor wafer 102 at a portion different from the portion where the pin 101 is in contact with the semiconductor wafer 102, but the contact portion between the stage 106 and the semiconductor wafer 102 is The robot hand 160 is partially common to the position where the robot hand 160 comes into contact with the semiconductor wafer 102. 10B shows a state in which the air cylinder 105 of the pusher 17 is operated, and the semiconductor wafer 102 on the rotary carrier 19 is in contact with the stage 106 of the pusher 17. At this time, the center guide 107 and the center guide 108 of the pusher 17 are in contact with each other, so that the stage 106 and the stage 109 are positioned at a fixed position.

도 10c는 에어실린더가 더욱 작동하여 회전식 운반기(19)로부터 위쪽으로 반도체웨이퍼(102)를 밀어올리는 상태를 나타내며, 스테이지(109)는 톱링(12)과 접촉한다. 스테이지(106)가 회전식 운반기(19)로부터 반도체웨이퍼(102)를 받을 때, 중심가이드(107)와 중심가이드(108)가 서로 접촉에서 벗어나므로, 스테이지(106)는 자유롭게 수평방향으로 이동할 수 있다. 이러한 중심맞춤작용(centering action)은 섹션 A내에 서로 수직적으로 제공된 선형 가이드를 합체함으로써 수행될 수 있다(도 10a 참조).FIG. 10C shows a state where the air cylinder is further operated to push the semiconductor wafer 102 upward from the rotary carrier 19, and the stage 109 is in contact with the top ring 12. When the stage 106 receives the semiconductor wafer 102 from the rotary carrier 19, since the center guide 107 and the center guide 108 are out of contact with each other, the stage 106 can move freely in the horizontal direction. . This centering action can be performed by incorporating linear guides provided perpendicular to each other in section A (see FIG. 10A).

스테이지(109)의 가이드(110)는 테이퍼진(tapered) 면을 구비하고, 톱링(12)이 가이드(110)와 접촉할 때, 톱링(12)이 가이드(110)내에 위치되도록 푸셔(17)가 안내된다. 즉, 푸셔(17)는 톱링(12)에 대해 푸셔(17)의 위치를 조절하는 기능을 한다. 스테이지(109)와 톱링(12)사이의 접촉에 의해 야기된 충격을 완화시키기 위해서, 스프링(111, 112)이 편입되고, 완충기(113)가 편입되어 스테이지(109)와 톱링(12)사이의 접촉위치를 조절한다. The guide 110 of the stage 109 has a tapered surface, and when the top ring 12 contacts the guide 110, the pusher 17 is positioned so that the top ring 12 is positioned in the guide 110. Is guided. That is, the pusher 17 functions to adjust the position of the pusher 17 with respect to the top ring 12. In order to mitigate the impact caused by the contact between the stage 109 and the top ring 12, the springs 111, 112 are incorporated, and the shock absorber 113 is incorporated to provide clearance between the stage 109 and the top ring 12. Adjust the contact position.

도 10d는 반도체웨이퍼(102)가 위치된 스테이지(106)를 상승시키기 위해 에어실린더(114)가 도 10c에 도시된 상태보다 더 작동된 상태를 도시하며, 반도체웨이퍼(102)는 톱링(12)의 고정면과 접촉한다. 이러한 상태에서도, 스프링(111, 112)은 필요이상의 압력하에서 스테이지(106)가 톱링(12)에 대해 반도체웨이퍼(102)를 압박하지 않도록 하는 기능을 한다. FIG. 10D shows a state in which the air cylinder 114 is operated more than the state shown in FIG. 10C to raise the stage 106 on which the semiconductor wafer 102 is located, and the semiconductor wafer 102 is a top ring 12. Contact with the fixed surface of the Even in this state, the springs 111 and 112 function to prevent the stage 106 from pressing the semiconductor wafer 102 against the top ring 12 under pressure more than necessary.

상술한 바와 같은 일련의 작동에 의해, 회전식 운반기(19)상의 반도체웨이퍼(102)는 톱링(12)으로 반송된다.By the series of operations as described above, the semiconductor wafer 102 on the rotary carrier 19 is conveyed to the top ring 12.

반도체웨이퍼(102)가 톱링(12)으로부터 회전식 운반기(19)로 반송된 경우, 도 10c에 도시된 상태로 푸셔(17)가 작동되어, 반도체웨이퍼(102)는 이러한 상태에서 톱링(12)으로부터 이탈된다. 반도체웨이퍼(102)가 톱링(12)으로부터 이탈된후, 반도체웨이퍼가 진공하에 톱링에 의해 고정되는 일련의 작동과 반대인 일련의 작동으로 도 10c, 도 10b, 및 도 10a의 순으로 푸셔(17)가 작동된다. 이러한 방식에 있어서, 진공하에 톱링(12)에 의해 고정된 반도체웨이퍼(102)가 회전식 운반기(19)로 반송된다. 이때, 반도체웨이퍼(102)는 회전식 운반기(19)의 핀(101)상에 위치 된다. 그후, 회전식 운반기(19)는 모터(200)에 의해 웨이퍼 이탈위치로 회전된 다음, 반도체웨이퍼(102)가 반송로봇(8)의 로봇핸드(180)에 의해 화살표 211로 표시된 방향으로 반송된다. When the semiconductor wafer 102 is conveyed from the top ring 12 to the rotary carrier 19, the pusher 17 is operated in the state shown in FIG. 10C, so that the semiconductor wafer 102 is removed from the top ring 12 in this state. Departure. After the semiconductor wafer 102 is disengaged from the top ring 12, the pusher 17 in the order of FIGS. 10C, 10B, and 10A in a series of operations opposite to the series of operations in which the semiconductor wafer is fixed by the top ring under vacuum. ) Is activated. In this manner, the semiconductor wafer 102 fixed by the top ring 12 under vacuum is conveyed to the rotary conveyor 19. At this time, the semiconductor wafer 102 is located on the pin 101 of the rotary carrier 19. Thereafter, the rotary carrier 19 is rotated to the wafer leaving position by the motor 200, and then the semiconductor wafer 102 is conveyed in the direction indicated by the arrow 211 by the robot hand 180 of the conveying robot 8.

도 11은 본 발명에 따른 폴리싱 장치의 변형된 실시예를 도시하는 평면도이다. 11 is a plan view showing a modified embodiment of the polishing apparatus according to the present invention.

이 실시예에 있어서, 회전식 운반기(19)의 대각선을 따라 두 개의 로드 푸셔(load pusher; 15)가 배치되고, 회전식 운반기(19)의 다른 대각선을 따라 두 개의 언로드 푸셔(unload pusher; 16)가 배치된다. 네 개의 푸셔(15, 16) 모두 회전식 운반기(19)상에 제공된다. In this embodiment, two load pushers 15 are disposed along the diagonal of the rotary conveyor 19, and two unload pushers 16 are arranged along the other diagonal of the rotary conveyor 19. Is placed. All four pushers 15, 16 are provided on the rotary transporter 19.

도 12 내지 도 16은 도 1 및 도 11에 도시된 폴리싱 장치로 반도체웨이퍼를 폴리싱하는 공정을 나타낸다. 보다 상세하게, 도 12 내지 도 16은 반도체웨이퍼가 웨이퍼 카세트(CS1)로부터 반출되고, 폴리싱되고, 세정되어, 웨이퍼 카세트(CS1)로 되돌아오는 공정, 및 반도체웨이퍼가 다른 웨이퍼 카세트(CS2)로부터 반출되고, 폴리싱되고, 세정되어, 웨이퍼 카세트(CS2)로 되돌아오는 공정을 도시한다. 도 12 내지 도 16에 있어서, 웨이퍼 카세트(40)는 CS1 및 CS2로 표시되고, 반송로봇(2, 6, 8)은 RB1, RB2, RB3, 및 RB4로 표시되며, 세정장치(3, 7)는 CL1-1, CL1-2, CL2-1, 및 CL2-2로 표시되고, 위치반전기(4, 5)는 T.ov1 및 T.ov2로 표시되며, 턴테이블(9, 10)은 TT1 및 TT2로 표시되고, 톱링(12)은 TR1 및 TR2로 표시되며, 회전식 운반기(19)의 로드 스테이지(푸셔)는 In-1L 및 In-2L로 표시되고, 회전식 운반기(19)의 언로드 스테이지(푸셔)는 In-1UL 및 In-2UL로 표시된다. 12 to 16 illustrate a process of polishing a semiconductor wafer with the polishing apparatus shown in FIGS. 1 and 11. More specifically, FIGS. 12 to 16 show a process in which the semiconductor wafer is taken out from the wafer cassette CS1, polished, cleaned and returned to the wafer cassette CS1, and the semiconductor wafer is taken out from another wafer cassette CS2. And polishing, washing and returning to the wafer cassette CS2 are shown. 12 to 16, the wafer cassette 40 is denoted by CS1 and CS2, the transfer robots 2, 6, and 8 are denoted by RB1, RB2, RB3, and RB4, and the cleaning apparatuses 3 and 7 are shown. Are denoted by CL1-1, CL1-2, CL2-1, and CL2-2, the position reversals 4 and 5 are represented by T.ov1 and T.ov2, and the turntables 9 and 10 are represented by TT1 and Marked as TT2, the top ring 12 is labeled TR1 and TR2, the load stage (pusher) of the rotary transporter 19 is represented by In-1L and In-2L, and the unloading stage (pusher) of the rotary transporter 19 Are denoted by In-1UL and In-2UL.

도 12 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 반도체웨이퍼는 다음의 경로를 통해 처리된다: 웨이퍼 카세트(CS1) →반송로봇(RB1) →위치반전기(T.ov1) →반송로봇(RB2) →로드 스테이지(또는 푸셔; In-1L) →톱링(TR1) →턴테이블(TT1) →언로드 스테이지(또는 푸셔; In-1UL) →반송로봇(RB3) →세정장치(CL1-1) →반송로봇(RB2) →위치반전기(T.ov2) →반송로봇(RB1) →세정장치(CL2-1) →반송로봇(RB1) →웨이퍼 카세트(CS1).12 to 16, the semiconductor wafer is processed through the following path: wafer cassette CS1 → transfer robot RB1 → position changer T.ov1 → transfer robot RB2 → load Stage (or pusher; In-1L) → Top ring (TR1) → Turntable (TT1) → Unload stage (or pusher; In-1UL) → Carrying robot (RB3) → Cleaning device (CL1-1) → Carrying robot (RB2) → Position reversal (T.ov2) → Carrying robot (RB1) → Cleaning device (CL2-1) → Carrying robot (RB1) → Wafer cassette (CS1).

다른 반도체웨이퍼는 다음의 경로를 따라 처리된다: 웨이퍼 카세트(CS2) →반송로봇(RB1) →위치반전기(T.ov1) →반송로봇(RB2) →로드 스테이지(또는 푸셔; In-2L) →톱링(TR2) →턴테이블(TT2) →언로드 스테이지(또는 푸셔; In-2UL) →반송로봇(RB4) →세정장치(CL1-2) →반송로봇(RB2) →위치반전기(T.ov2) →반송로봇(RB1) →세정장치(CL2-2) →반송로봇(RB1) →웨이퍼 카세트(CS2).The other semiconductor wafer is processed along the following path: wafer cassette (CS2) → transfer robot (RB1) → position changer (T.ov1) → transfer robot (RB2) → load stage (or pusher; In-2L) → Top ring (TR2) → Turntable (TT2) → Unloading stage (or pusher; In-2UL) → Carrying robot (RB4) → Cleaning device (CL1-2) → Carrying robot (RB2) → Positioning unit (T.ov2) → Carrying robot (RB1) → Cleaning device (CL2-2) → Carrying robot (RB1) → Wafer cassette (CS2).

도 12 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 회전식 운반기(19)의 네 개의 스테이지중 두 개의 스테이지가 턴테이블(9)에 공급된 반도체웨이퍼를 반송하고, 나머지 두 개의 스테이지가 턴테이블(10)에 공급된 반도체웨이퍼를 반송한다. 턴테이블(9)에 의해 폴리싱된 웨이퍼와 턴테이블(10)에 의해 폴리싱된 웨이퍼는 회전식 운반기(19), 반송로봇(6), 반송로봇(2), 및 위치반전기(4, 5)에 의해 공통적으로 취급된다. 12 to 16, two of the four stages of the rotary carrier 19 carry the semiconductor wafer supplied to the turntable 9, and the remaining two stages are supplied to the turntable 10. Carries the semiconductor wafer. The wafer polished by the turntable 9 and the wafer polished by the turntable 10 are common by the rotary carrier 19, the conveying robot 6, the conveying robot 2, and the position changer 4, 5. Are treated as.

도 17은 본 발명의 제 2실시예에 따른 폴리싱장치의 여러 구성요소의 배치를 도시한다. 도 17에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리싱장치는 다수의 반도체웨이퍼를 수용하는 웨이퍼 카세트(40)를 각각 위치시키는 두 개의 회전가능한 로 드-언로드 스테이지(1)를 포함하여 이루어진다. 개별 로드-언로드 스테이지(1)상의 각 웨이퍼 카세트(40)에 반송로봇(2)이 접근할 수 있는 위치에 두 개의 핸드를 구비한 반송로봇(2)이 배치된다. 17 shows the arrangement of various components of the polishing apparatus according to the second embodiment of the present invention. As shown in Fig. 17, the polishing apparatus according to the present invention comprises two rotatable load-unload stages 1 each for positioning a wafer cassette 40 containing a plurality of semiconductor wafers. On each wafer cassette 40 on the individual load-unload stage 1, a transfer robot 2 having two hands is arranged at a position accessible by the transfer robot 2.

반송로봇(2)은 두 개의 핸드를 구비하고, 하나는 깨끗한 반도체웨이퍼를 취급하는 데에만 사용되고, 다른 하나는 더러운 반도체웨이퍼를 취급하는 데에만 사용된다. 폴리싱된 반도체웨이퍼를 세정 및 건조시키도록 반송로봇(2)의 양측상에 두 개의 세정장치(3)가 배치된다. 이 세정장치(3)는 반송로봇(2)의 핸드가 접근할 수 있는 위치에 배치된다. 반송로봇(2)의 중심(2c)에 대해 로드-언로드 스테이지(1)와 대칭이고, 반송로봇(2)의 핸드가 접근할 수 있는 위치에 반도체웨이퍼를 반전시키는 위치반전기(4, 5)가 배치된다. The transfer robot 2 has two hands, one is used only for handling clean semiconductor wafers, and the other is used only for handling dirty semiconductor wafers. Two cleaning devices 3 are disposed on both sides of the transfer robot 2 to clean and dry the polished semiconductor wafer. This cleaning device 3 is arranged at a position accessible by the hand of the transfer robot 2. Position inverters 4 and 5 which are symmetrical with the load-unload stage 1 with respect to the center 2c of the transfer robot 2 and invert the semiconductor wafer to a position accessible by the hand of the transfer robot 2. Is placed.

위치반전기(4)는 반도체웨이퍼를 척으로 고정하는 척기구와 반도체웨이퍼를 반전시키는 반전기구를 구비하고, 깨끗한 반도체웨이퍼만 취급한다. 위치반전기(5)는 척기구와 반전기구에 추가하여 반도체웨이퍼를 세정하는 린싱기구를 구비하고, 더러운 반도체웨이퍼만 취급한다. 반송로봇(6)과 반송로봇(2)이 위치반전기(4)에 의해 척으로 고정된 반도체웨이퍼의 중심(4c)과 위치반전기(5)에 의해 척으로 고정된 반도체웨이퍼의 중심(5c)를 상호 연결하는 라인(L1)에 대해 대칭이 되도록 두 개의 핸드를 구비한 반송로봇(6)이 배치된다. 이 반송로봇(6)은 반송로봇(6)의 핸드가 위치반전기(4, 5)에 접근할 수 있는 위치에 배치된다. 반송로봇(6)은 두 개의 핸드를 구비하며, 하나의 핸드는 깨끗한 반도체웨이퍼를 취급하는 데에 만 사용되고, 다른 하나는 더러운 반도체웨이퍼를 취급하는 데에만 사용된다. The position changer 4 includes a chuck mechanism for fixing the semiconductor wafer to the chuck and an inversion mechanism for inverting the semiconductor wafer and handles only the clean semiconductor wafer. The position changer 5 includes a rinsing mechanism for cleaning the semiconductor wafer in addition to the chuck mechanism and the inversion mechanism, and handles only the dirty semiconductor wafer. Center 4c of the semiconductor wafer to which the transfer robot 6 and the transfer robot 2 are fixed to the chuck by the position changer 4 and the center of the semiconductor wafer fixed to the chuck by the position changer 5 5c. ), A transport robot 6 having two hands is arranged to be symmetrical with respect to the line L 1 interconnecting each other. The conveying robot 6 is arranged at a position where the hand of the conveying robot 6 can approach the position changers 4 and 5. The transfer robot 6 has two hands, one hand is used only for handling clean semiconductor wafers, and the other hand is used only for handling dirty semiconductor wafers.

이 반송로봇(6)의 양측상에 폴리싱된 반도체웨이퍼를 세정하는 두 개의 세정장치(7)가 배치된다. 세정장치(7) 각각은 각 세정장치(3)내에서 다른 세정공정을 수행한다. 이 세정장치(7)는 반송로봇(6)의 핸드가 접근할 수 있는 위치에 배치된다. 각 세정장치(7)에 대해 위치반전기(4, 5)의 대향측면에 단일핸드를 구비한 두 개의 반송로봇(8)이 배치된다. 이 반송로봇(8)은 반송로봇(8)의 핸드가 세정장치(7)에 각각 접근할 수 있는 위치에 배치된다. 두 반송로봇(8)의 사이에, 린싱기구를 구비한 웨이퍼 스테이션(20)이 제공된다. 린싱액(rinsing water)이 주위로 비산되는 것을 방지하기 위해, 웨이퍼 스테이션(20)을 감싸도록 커버가 제공되고, 세 측면상에 세개의 셔터를 구비한다.Two cleaning devices 7 for cleaning the polished semiconductor wafer are arranged on both sides of the transfer robot 6. Each of the cleaning devices 7 performs a different cleaning process in each cleaning device 3. This cleaning device 7 is arranged at a position accessible by the hand of the transfer robot 6. Two conveying robots 8 having a single hand are disposed on opposite sides of the position reversals 4 and 5 for each cleaning device 7. The conveying robot 8 is arranged at a position where the hand of the conveying robot 8 can approach the cleaning device 7, respectively. Between the two transfer robots 8, a wafer station 20 with a rinsing mechanism is provided. In order to prevent the rinsing water from scattering around, a cover is provided to surround the wafer station 20 and is provided with three shutters on three sides.

폴리싱장치는 그 내부에 여러 장치와 구성요소를 수용하는 하우징(30)을 구비한다. 하우징(30)은 밀폐형 구조체를 구성한다. 하우징(30)의 내부는 복수의 구획실이나 챔버(폴리싱 챔버 및 세정챔버 포함)로 분리된다. 세정챔버(30A)는 두개의 반송로봇(8)이 위치되는 영역으로부터 로드-언로드 스테이지(1)가 위치되는 영역에 이르기까지 연장된다. 세정챔버(30A)내의 반송로봇(8)에 인접하여 격벽(31)이 제공되고, 이 격벽(31)에 대해 세정챔버(30A)의 대향측면에 폴리싱챔버(30B)가 위치된다. 이 폴리싱챔버(30B)내에는 두 개의 턴테이블(9, 10)과 두 개의 톱링(12)이 제공되고, 톱링(12)중 하나는 반도체웨이퍼를 고정하여 턴테이블(9)에 대해 반도체웨이퍼를 가압하고, 톱링(12)중 다른 하나는 반도체웨이퍼를 고정하여 턴테이블(10)에 대해 반도체웨이퍼를 가압한다.The polishing apparatus has a housing 30 therein that houses various devices and components. The housing 30 constitutes a hermetic structure. The interior of the housing 30 is divided into a plurality of compartments or chambers (including a polishing chamber and a cleaning chamber). The cleaning chamber 30A extends from the area where the two transport robots 8 are located to the area where the load-unload stage 1 is located. The partition 31 is provided adjacent to the conveyance robot 8 in the cleaning chamber 30A, and the polishing chamber 30B is positioned on the opposite side of the cleaning chamber 30A with respect to the partition 31. In the polishing chamber 30B, two turntables 9 and 10 and two top rings 12 are provided. One of the top rings 12 fixes the semiconductor wafer to press the semiconductor wafer against the turntable 9. The other of the top rings 12 fixes the semiconductor wafer to press the semiconductor wafer against the turntable 10.

폴리싱챔버(30B)내에, 두 개의 톱링(12)에 각각 대응하도록 두 개의 회전식 운반기(19)가 제공된다. 회전식 운반기(19) 각각은 톱링(12)으로 반도체웨이퍼를 반송하는 로드푸셔(load pusher; 15)와 톱링(12)으로부터 언로드 푸셔(unload pusher; 16)로 반도체웨이퍼를 반송하는 언로드 푸셔(16)를 구비한다. 로드푸셔(15)와 언로드 푸셔(16)는 등각 간격으로 회전식 운반기(19)의 회전중심으로부터 소정의 반경을 갖는 원을 따라 위치된다. 로드푸셔(15)와 언로드 푸셔(16)의 세트는 회전식 운반기(19)상에 제공된다. 즉, 로드푸셔(15)와 언로드 푸셔(16)는 각 턴테이블(9, 10)용으로 준비된다. 개별 푸셔를 지지하는 인덱스테이블(index table; 19)을 회전시킴으로써, 반송로봇(8)으로 또는 반송로봇(8)으로부터 반도체웨이퍼를 반송시킬 수 있는 제 1위치와, 톱링(12)으로 또는 톱링(12)으로부터 반도체웨이퍼를 반송시킬 수 있는 제 2위치로 로드푸셔(15)와 언로드 푸셔(16)가 이동할 수 있다. 로드푸셔(15)는 언로드 푸셔(16)와 거의 동일한 위치로 이동하고, 동시에 언로드 푸셔(16)는 로드푸셔(15)와 거의 동일한 위치로 이동한다. 이렇게 함으로써, 톱링(12)과 반송로봇(8)이 로드푸셔와 언로드 푸셔에 동시에 접근할 수 있다. 또한, 두 개의 회전식 운반기(19)가 서로 독립적으로 제어될 수 있다. In the polishing chamber 30B, two rotary carriers 19 are provided to correspond to the two top rings 12, respectively. Each of the rotary carriers 19 has a load pusher 15 for conveying the semiconductor wafer to the top ring 12 and an unload pusher 16 for conveying the semiconductor wafer from the top ring 12 to the unload pusher 16. It is provided. The rod pushers 15 and unload pushers 16 are located along a circle having a predetermined radius from the center of rotation of the rotary carrier 19 at equiangular intervals. A set of rod pushers 15 and unload pushers 16 are provided on the rotary conveyor 19. That is, the load pusher 15 and the unload pusher 16 are prepared for each turntable 9, 10. By rotating an index table 19 supporting an individual pusher, a first position capable of conveying the semiconductor wafer to or from the transport robot 8 and to the top ring 12 or the top ring ( The load pusher 15 and the unload pusher 16 can move from the 12 to the second position capable of conveying the semiconductor wafer. The rod pusher 15 moves to the almost same position as the unload pusher 16, and at the same time the unload pusher 16 moves to the almost same position as the load pusher 15. In this way, the top ring 12 and the transfer robot 8 can access the load pusher and the unload pusher simultaneously. In addition, the two rotary carriers 19 can be controlled independently of one another.

또한, 로드푸셔(15)와 언로드 푸셔(16)는 승강기구를 구비하여 톱링(12)과 반송로봇(8)에 접근할 수 있다. 로드푸셔(15)는 로드푸셔(15)가 상승되어 톱링(12)에 도달하여 반도체웨이퍼를 반송할 때에만 작동되는 자동중심맞춤기구를 구비한다. 로드푸셔(15)는 톱링(12)의 설치에러가 흡수될 수 있는 영역내에서 이동 가능하여, 로드푸셔(15)가 톱링(12)으로 반도체웨이퍼를 반송할 수 있다. 또한, 반 송로봇(8)이 로드푸셔(15)로 반도체웨이퍼를 반송할때, 로드푸셔(15)는 최하부의 위치에 위치되고, 고정적으로 정지된다. In addition, the rod pusher 15 and the unload pusher 16 is provided with a lifting mechanism to access the top ring 12 and the transfer robot (8). The load pusher 15 has an automatic centering mechanism which is activated only when the load pusher 15 is raised to reach the top ring 12 to convey the semiconductor wafer. The rod pusher 15 is movable in the area where the installation error of the top ring 12 can be absorbed, so that the load pusher 15 can convey the semiconductor wafer to the top ring 12. Also, when the transfer robot 8 conveys the semiconductor wafer to the load pusher 15, the load pusher 15 is located at the lowest position and is fixedly stopped.

언로드 푸셔(16)는 언로드 푸셔(16)가 상승되어 톱링(12)에 도달하여 반도체웨이퍼를 받을때에만 작동되는 자동중심맞춤기구를 구비한다. 언로드 푸셔(16)는 톱링(12)의 설치에러가 흡수될 수 있는 영역내에서 이동 가능하여, 언로드 푸셔(16)가 톱링(12)으로부터 반도체웨이퍼를 받을 수 있다. 또한, 반송로봇(8)이 언로드푸셔(16)로부터 반도체웨이퍼를 받을때, 언로드 푸셔(16)는 최하부의 위치에 위치되고, 고정적으로 정지된다. 푸셔(15, 16)는 도 10a 내지 도 10d에 도시된 바와 같은 거의 동일한 구조를 가지고, 동일한 방식으로 작동된다. The unload pusher 16 has an automatic centering mechanism which is activated only when the unload pusher 16 is raised to reach the top ring 12 and receive the semiconductor wafer. The unload pusher 16 is movable in the area where the installation error of the top ring 12 can be absorbed, so that the unload pusher 16 can receive the semiconductor wafer from the top ring 12. Further, when the transfer robot 8 receives the semiconductor wafer from the unload pusher 16, the unload pusher 16 is located at the lowest position and is fixedly stopped. The pushers 15, 16 have a substantially identical structure as shown in FIGS. 10A-10D, and operate in the same manner.

톱링(12)으로부터 반송된 웨이퍼를 세정하도록 웨이퍼에 세정액을 공급하는 린싱노즐이 제 1위치에 제공된다. 반도체웨이퍼를 방출하는 톱링(12)을 세정하기 위해 톱링(12)에 세정액을 공급하는 세정노즐이 제 2위치에 제공된다. 반도체웨이퍼가 존재하는지를 검출하도록 제 1위치 및 제 2위치에 센서가 제공된다. 격벽은 로드푸셔(15)와 반송로봇(8) 사이의 위치, 및 언로드 푸셔(16)와 반송로봇(8) 사이의 위치에 반도체웨이퍼가 격벽을 관통하도록 하는 개구를 구비하고, 이 개구에 셔터(18)가 제공된다. A rinsing nozzle for supplying a cleaning liquid to the wafer to clean the wafer conveyed from the top ring 12 is provided at the first position. A cleaning nozzle for supplying a cleaning liquid to the top ring 12 for cleaning the top ring 12 emitting the semiconductor wafer is provided in the second position. Sensors are provided in the first and second positions to detect the presence of a semiconductor wafer. The partition wall has an opening for allowing the semiconductor wafer to penetrate the partition wall at a position between the load pusher 15 and the transport robot 8 and a position between the unload pusher 16 and the transport robot 8, the shutter being in the opening. 18 is provided.

도 18은 톱링(12)과 턴테이블(9, 10) 사이의 관계를 도시한다. 도 18에 도시된 바와 같이, 톱링아암(11)으로부터 매달려 있는 회전 가능한 샤프트(32)에 의해 톱링(12)이 지지된다. 톱링아암(11)은 각방향으로 위치 가능한 회전샤프트(33)에 의해 지지되어, 톱링(12)이 턴테이블(9 또는 10)에 접근할 수 있다. 톱링(12) 의 각각은 톱링아암(11)내에 제공된 에어실린더에 의해 원하는 압력하에서 턴테이블(9 또는 10)에 대해 반도체웨이퍼를 가압할 수 있다. 턴테이블(9 또는 10)의 중심부에 폴리싱액을 공급하도록 폴리싱액 공급노즐(13)이 제공된다. 각 턴테이블(9 또는 10)을 드레싱하는 드레서(dresser; 14)가 턴테이블(9 또는 10)에 인접하여 제공된다. 턴테이블(9 또는 10)의 상부면에 연마포 또는 연마플레이트(고정된 연마 플레이트)가 부착된다. 톱링(12)의 회전샤프트(33)에 인접하여 로드푸셔(15)와 언로드 푸셔(16)를 가진 회전식 운반기(19)가 제공된다.18 shows the relationship between the top ring 12 and the turntables 9, 10. As shown in FIG. 18, the top ring 12 is supported by a rotatable shaft 32 suspended from the top ring arm 11. The top ring arm 11 is supported by the rotary shaft 33 which can be positioned in the angular direction so that the top ring 12 can approach the turntable 9 or 10. Each of the top rings 12 can press the semiconductor wafer against the turntable 9 or 10 under a desired pressure by an air cylinder provided in the top ring arm 11. A polishing liquid supply nozzle 13 is provided to supply the polishing liquid to the center of the turntable 9 or 10. A dresser 14 for dressing each turntable 9 or 10 is provided adjacent to the turntable 9 or 10. A polishing cloth or polishing plate (fixed polishing plate) is attached to the top surface of the turntable 9 or 10. Adjacent to the rotary shaft 33 of the top ring 12 is a rotary carrier 19 having a rod pusher 15 and an unload pusher 16.

다음, 상술된 구조를 가진 폴리싱장치의 작동이 설명된다. 폴리싱될 반도체웨이퍼가 웨이퍼 카세트(40)내에 수용되고, 이 웨이퍼 카세트(40)는 로드-언로드 스테이지(1)상에 위치된다. 폴리싱장치내에서의 모든 공정조건이 입력된 후, 폴리싱장치는 자동적으로 작동을 시작한다. 이러한 폴리싱장치내에서, 일부 폴리싱 공정이 수행될 수 있고, 다음의 설명에서, 웨이퍼 카세트의 최상부의 위치로부터 세어진 반도체웨이퍼의 수가 홀수인 경우, 이러한 홀수의 반도체웨이퍼는 턴테이블(9)상에서 차례로 폴리싱된다. 또한, 웨이퍼 카세트의 최상부의 위치로부터 세어진 반도체웨이퍼의 수가 짝수인 경우, 이러한 짝수의 반도체웨이퍼는 턴테이블(10)상에서 차례로 폴리싱된다. 다음, 폴리싱 공정이 아래에 설명될 것이다.Next, the operation of the polishing apparatus having the above-described structure will be described. The semiconductor wafer to be polished is received in the wafer cassette 40, which is placed on the load-unload stage 1. After all process conditions in the polishing apparatus have been entered, the polishing apparatus starts automatically. Within this polishing apparatus, some polishing processes can be performed, and in the following description, when the number of semiconductor wafers counted from the top position of the wafer cassette is odd, these odd semiconductor wafers are polished in turn on the turntable 9. do. Further, when the number of semiconductor wafers counted from the top position of the wafer cassette is even, these even semiconductor wafers are polished in turn on the turntable 10. Next, the polishing process will be described below.

1. 로드-언로드 스테이지(1)가 각방향으로 위치가 조절되고, 반송로봇(2)이 웨이퍼 카세트(40)로 또는 웨이퍼 카세트(40)로부터 반도체웨이퍼를 반송할 수 있는 방향으로 웨이퍼 카세트(40)가 정면을 터닝한다. 1. The position of the load-unload stage 1 is adjusted in each direction, and the wafer cassette 40 in the direction in which the transfer robot 2 can convey the semiconductor wafer to or from the wafer cassette 40. ) Turn the front.

2. 반송로봇(2)이 각위치 및 높이위치를 조절하여, 반송로봇(2)의 핸드가 진 공하에 웨이퍼 카세트(40)내의 반도체웨이퍼를 붙잡아, 웨이퍼 카세트(40)로부터 반도체웨이퍼를 꺼낸다. 이러한 경우에 있어서, 반송로봇(2)에서, 깨끗한 반도체웨이퍼를 취급하는 핸드가 사용된다. 2. The conveying robot 2 adjusts the angular position and the height position so that the hand of the conveying robot 2 catches the semiconductor wafer in the wafer cassette 40 under vacuum and takes out the semiconductor wafer from the wafer cassette 40. In this case, in the transfer robot 2, a hand that handles a clean semiconductor wafer is used.

3. 반송로봇(2)이 반도체웨이퍼를 고정하고 있는 동안 반송로봇(2)은 다시 각위치 및 높이위치를 조절하고, 위치반전기(4)로 반도체웨이퍼를 반송한다.3. While the transport robot 2 fixes the semiconductor wafer, the transport robot 2 adjusts the angular position and the height position again, and conveys the semiconductor wafer to the position changer 4.

4. 위치반전기(4)가 반송로봇(2)으로부터 반송된 반도체웨이퍼를 척으로 고정하고, 반도체웨이퍼가 정상적으로 척으로 고정된 것이 확인된 후, 폴리싱될 반도체웨이퍼면이 아래를 향하도록 반도체웨이퍼는 180°회전된다. 4. After the position changer 4 fixes the semiconductor wafer conveyed from the conveying robot 2 with the chuck and confirms that the semiconductor wafer is normally fixed with the chuck, the semiconductor wafer to be polished faces downward. Rotates 180 °.

5. 위치반전기(4)가 정상적으로 180°회전된 것이 확인된 후, 반송로봇(6)이 각위치 및 높이위치를 조절한다. 그후, 위치반전기(4)의 척이 개방되고, 반송로봇(6)의 핸드가 위치반전기(4)로부터 반도체웨이퍼를 받아들인다. 이 경우에 있어서, 반송로봇(6)에서, 깨끗한 반도체웨이퍼를 취급하는 핸드가 사용된다.5. After confirming that the position reversal 4 is normally rotated 180 °, the transport robot 6 adjusts the angular position and the height position. Thereafter, the chuck of the position changer 4 is opened, and the hand of the transfer robot 6 receives the semiconductor wafer from the position changer 4. In this case, in the transfer robot 6, a hand that handles a clean semiconductor wafer is used.

6. 반송로봇(6)은 다시 각위치 및 높이위치를 조절하고, 웨이퍼 스테이션(20)으로 반도체웨이퍼를 반송한다. 반도체웨이퍼가 웨이퍼 스테이션(20)으로 정상적으로 반송된 것이 확인된 후, 로드푸셔(15)가 제 1위치에 위치하고 반도체웨이퍼가 로드푸셔(15)상에 위치되지 않은 경우, 셔터(18)가 개방되고, 반도체웨이퍼가 로드푸셔(15)로 반송된다. 6. The conveying robot 6 again adjusts the angular position and the height position, and conveys the semiconductor wafer to the wafer station 20. After confirming that the semiconductor wafer has been normally conveyed to the wafer station 20, when the load pusher 15 is in the first position and the semiconductor wafer is not located on the load pusher 15, the shutter 18 is opened. The semiconductor wafer is conveyed to the load pusher 15.

7. 반도체웨이퍼가 로드푸셔(15)로 반송된 것이 확인된 후, 로드푸셔(15)가 제 2위치로, 즉 톱링(12)으로의 웨이퍼 반송위치로 이동하도록 회전식 운반기(19)가 회전된다. 7. After confirming that the semiconductor wafer has been conveyed to the load pusher 15, the rotary carrier 19 is rotated to move the load pusher 15 to the second position, that is, to the wafer conveyance position to the top ring 12. .

8. 로드 스테이지(15)가 웨이퍼 반송위치로 이동한 것이 확인된 후, 로드푸셔(15)가 상승되어 톱링(12)의 외주를 척으로 고정한다. 그후, 반도체웨이퍼가 위치된 스테이지가 더욱 상승되어, 반도체웨이퍼의 배면이 톱링(12)의 웨이퍼 지지면과 접촉하게 된다. 이때, 스테이지의 하부에 제공된 스프링을 이용하는 완충기가 작동되어 반도체웨이퍼가 손상되는 것을 방지한다. 로드푸셔(15)는 소정의 거리만큼 상승되어 정지된다. 그 다음, 톱링(12)이 진공하에서 반도체웨이퍼를 지지한다. 8. After confirming that the load stage 15 has moved to the wafer transfer position, the load pusher 15 is raised to fix the outer circumference of the top ring 12 with the chuck. Thereafter, the stage on which the semiconductor wafer is located is further raised so that the back surface of the semiconductor wafer comes into contact with the wafer support surface of the top ring 12. At this time, the shock absorber using the spring provided in the lower part of the stage is operated to prevent the semiconductor wafer from being damaged. The rod pusher 15 is raised by a predetermined distance and stopped. The top ring 12 then supports the semiconductor wafer under vacuum.

9. 톱링(12)이 진공하에서 반도체웨이퍼를 정상적으로 지지한 것이 확인된 후, 톱링아암(11)을 지지하는 회전샤프트(11)가 회전되고, 톱링(12)이 턴테이블(9)상의 폴리싱 위치로 이동한다.9. After confirming that the top ring 12 normally supports the semiconductor wafer under vacuum, the rotary shaft 11 supporting the top ring arm 11 is rotated, and the top ring 12 is moved to the polishing position on the turntable 9. Move.

10. 톱링(12)이 폴리싱 위치로 이동한 것이 확인된 후, 아이들링 속도(idling speed)로 회전하던 턴테이블(9)과 정지하고 있던 톱링이 소정의 속도로 동일한 방향으로 회전되고, 폴리싱액 공급노즐(13)로부터 소정의 종류와 소정의 양으로 폴리싱액이 턴테이블(9)상으로 공급된다. 그후, 톱링(12)이 하강되고, 톱링(12)이 턴테이블(9)에 도달한 것이 확인된 후, 반도체웨이퍼는 소정의 압력하에서 톱링(12)에 의해 턴테이블(9)에 대해 압착되어, 소정시간동안 폴리싱된다. 상기의 소정의 속도, 종류, 양, 압력, 시간등은 미리 입력된다. 이러한 폴리싱공정 후, 다른 폴리싱액이 공급되거나 고체물질을 함유하지 않는 액제가 공급되면서 다른 폴리싱공정이 수행될 수도 있다. 10. After confirming that the top ring 12 has moved to the polishing position, the turntable 9 rotating at an idling speed and the stationary top ring are rotated in the same direction at a predetermined speed, and the polishing liquid supply nozzle From (13), the polishing liquid is supplied onto the turntable 9 in a predetermined kind and a predetermined amount. Thereafter, after the top ring 12 is lowered and the top ring 12 is confirmed to have reached the turntable 9, the semiconductor wafer is pressed against the turntable 9 by the top ring 12 under a predetermined pressure, Polished for time. The predetermined speed, type, quantity, pressure, time and the like are input in advance. After this polishing process, another polishing process may be performed while another polishing liquid is supplied or a liquid agent containing no solid substance is supplied.

11. 반도체웨이퍼의 폴리싱이 완료된 후, 폴리싱액 공급노즐(13)로부터의 폴 리싱액 공급이 정지되고, 진공하에 톱링(12)이 반도체웨이퍼를 붙잡는다. 톱링아암(11)을 지지하는 샤프트(33)가 회전되어 톱링(12)이 턴테이블(9)의 외주로부터 약 절반정도 돌출하는 위치로 이동한다. 다음, 톱링(12)이 상승되고, 톱링(12)은 제 2위치로 더욱 회전된다.11. After polishing of the semiconductor wafer is completed, supply of the polishing liquid from the polishing liquid supply nozzle 13 is stopped, and the top ring 12 holds the semiconductor wafer under vacuum. The shaft 33 supporting the top ring arm 11 is rotated so that the top ring 12 moves to a position protruding about half from the outer periphery of the turntable 9. The top ring 12 is then raised, and the top ring 12 is further rotated to the second position.

*12. 톱링(12)이 제 2위치위로 위치된 것이 확인된 후, 언로드 푸셔(16)가 상승되어 톱링(12)을 척으로 고정하고, 톱링(12)의 상승은 정지된다. 이때, 스테이지 및 톱링(12)에 의해서 지지되는 반도체웨이퍼 사이의 소정의 갭을 유지하도록 언로드 푸셔(16)내로 반도체웨이퍼를 위치시키는 스테이지가 위치된다. 다음, 톱링(12)이 진공을 차단하고, 톱링(12)으로부터 반도체웨이퍼를 이탈시키도록 공기나 질소 및 순수를 불어넣고, 푸셔(16)상으로 반도체웨이퍼를 반송한다. * 12. After confirming that the top ring 12 is positioned above the second position, the unload pusher 16 is raised to fix the top ring 12 with the chuck, and the raising of the top ring 12 is stopped. At this time, a stage is positioned to position the semiconductor wafer into the unload pusher 16 to maintain a predetermined gap between the stage and the semiconductor wafer supported by the top ring 12. Next, the top ring 12 cuts off the vacuum, blows air, nitrogen and pure water so as to separate the semiconductor wafer from the top ring 12, and conveys the semiconductor wafer onto the pusher 16.

13. 톱링(12)으로부터 반도체웨이퍼가 이탈된 후, 언로드 푸셔(16)가 하강된다.13. After the semiconductor wafer is separated from the top ring 12, the unload pusher 16 is lowered.

14. 언로드 푸셔(16)가 하강되고, 반도체웨이퍼가 언로드 푸셔(16)상에 위치된 것이 확인된 후, 회전식 운반기(19)가 회전되어 언로드 푸셔(16)를 제 1위치로 이동시킨다. 이 상태에 있어서, 톱링(12)을 세정하도록 린싱노즐(42)로부터 순수가 분사되고, 동시에 반도체웨이퍼를 세정하도록 린싱노즐(43)로부터 세정액이 분사된다. 이때, 폴리싱된 반도체웨이퍼가 반송로봇(8)에 의해 로드푸셔(15)로 반송된다. 또한, 로드푸셔(15)가 제 2위치로 위치되고, 반도체웨이퍼위로 떨어진 순수를 린싱하도록 린싱노즐(44)로부터 반도체웨이퍼에 순수가 분사된다. 이렇게 함으 로써, 폴리싱 공정이 상술한 바와 같은 방식으로 수행된다. 14. After the unload pusher 16 is lowered and the semiconductor wafer is confirmed to be positioned on the unload pusher 16, the rotary carrier 19 is rotated to move the unload pusher 16 to the first position. In this state, pure water is injected from the rinse nozzle 42 to clean the top ring 12, and at the same time, a cleaning liquid is injected from the rinse nozzle 43 to clean the semiconductor wafer. At this time, the polished semiconductor wafer is conveyed to the load pusher 15 by the transport robot 8. Further, the load pusher 15 is positioned in the second position, and pure water is injected from the rinse nozzle 44 to the semiconductor wafer so as to rinse the pure water dropped on the semiconductor wafer. In this way, the polishing process is performed in the manner described above.

15. 톱링(12)과 반도체웨이퍼의 린싱이 완료된 후, 셔터(18)가 개방되고 언로드 푸셔(16)로부터 반도체웨이퍼를 받아들이도록 반송로봇(8)이 각위치 및 높이위치를 조절한다. 로드푸셔(15)가 톱링(12)으로 반도체웨이퍼를 반송한 것이 확인된 후, 회전식 운반기(19)가 회전되어 언로드 푸셔(16)를 제 2위치로 이동시킨다.15. After the rinsing of the top ring 12 and the semiconductor wafer is completed, the transport robot 8 adjusts the angular position and the height position so that the shutter 18 is opened and the semiconductor wafer is received from the unload pusher 16. After confirming that the load pusher 15 has conveyed the semiconductor wafer to the top ring 12, the rotary carrier 19 is rotated to move the unload pusher 16 to the second position.

16. 반송로봇(8)이 언로드 푸셔(16)로부터 반도체웨이퍼를 받아들인 후, 반송로봇(8)은 세정장치(7)로 반도체웨이퍼를 반송하도록 각위치 및 높이위치를 조절하고, 동시에 세정장치(7)가 반도체웨이퍼를 척으로 고정한다.16. After the transfer robot 8 receives the semiconductor wafer from the unload pusher 16, the transfer robot 8 adjusts the angular position and the height position to convey the semiconductor wafer to the cleaning device 7, and at the same time the cleaning device (7) fixes the semiconductor wafer with the chuck.

17. 세정장치(7)가 정상적으로 반도체웨이퍼를 척으로 고정한 것이 확인된 후, 반도체웨이퍼의 양면을 세정하도록 폴리싱된 반도체웨이퍼의 일차 세정이 수행된다. 17. After confirming that the cleaning apparatus 7 has normally fixed the semiconductor wafer with the chuck, the primary cleaning of the polished semiconductor wafer is performed to clean both sides of the semiconductor wafer.

18. 세정장치(7)의 세정공정이 완료된 후, 반송로봇(6)이 각위치 및 높이위치를 조절하고, 다른 개구를 통해 세정장치(7)내로 핸드를 삽입함으로써 반도체웨이퍼를 받아들인다. 이 경우에 있어서, 반송로봇(6)에서, 더러운 반도체웨이퍼를 취급하는 핸드가 사용된다. 18. After the cleaning process of the cleaning device 7 is completed, the transport robot 6 adjusts the angular position and the height position, and receives the semiconductor wafer by inserting a hand into the cleaning device 7 through the other opening. In this case, in the transfer robot 6, a hand that handles dirty semiconductor wafers is used.

19. 반송로봇(6)이 다시 각위치 및 높이위치를 조절하고 위치반전기(5)로 반도체웨이퍼를 반송하고, 동시에 위치반전기(5)가 반도체웨이퍼를 척으로 고정한다.19. The transfer robot 6 again adjusts the angular position and the height position and conveys the semiconductor wafer to the position reversal 5, while the position reversal 5 fixes the semiconductor wafer with the chuck.

20. 위치반전기(5)가 정상적으로 반도체웨이퍼를 척으로 고정한 것이 확인된 후, 반도체웨이퍼가 건조되는 것을 방지하도록 위치반전기(5)에 부착된 린싱노즐로부터 순수가 분사된다. 동시에, 위치반전기(5)가 180°회전되어 반도체웨이퍼의 폴리싱된 면이 위를 향하도록 한다. 20. After confirming that the position changer 5 normally fixes the semiconductor wafer with the chuck, pure water is injected from the rinse nozzle attached to the position changer 5 to prevent the semiconductor wafer from drying. At the same time, the position reversal 5 is rotated 180 ° so that the polished side of the semiconductor wafer faces upward.

21. 위치반전기(5)가 정상적으로 180°회전된 것이 확인된 후, 반송로봇(2)이 각위치 및 높이위치를 조절하여 핸드에 의해 위치반전기(5)로부터 반도체웨이퍼를 받아들이고, 동시에 위치반전기(5)는 척기구를 개방시킨다. 이 경우에 있어서, 반송로봇(2)에서, 더러운 반도체웨이퍼를 취급하는 핸드가 사용된다. 21. After confirming that the position reversal 5 is normally rotated 180 °, the transport robot 2 adjusts the angular position and the height position to receive the semiconductor wafer from the position reversal 5 by the hand, and simultaneously position The inverter 5 opens the chuck mechanism. In this case, in the transfer robot 2, a hand for handling dirty semiconductor wafers is used.

22. 반송로봇(2)이 각위치 및 높이위치를 조절하여, 세정장치(3)로 반도체웨이퍼를 반송하고, 동시에 세정장치(3)가 반도체웨이퍼를 척으로 고정한다. 22. The transport robot 2 adjusts the angular position and the height position to convey the semiconductor wafer to the cleaning device 3, and at the same time, the cleaning device 3 fixes the semiconductor wafer with the chuck.

23. 세정장치(3)가 정상적으로 반도체웨이퍼를 척으로 고정한 것이 확인된 후, 폴리싱된 반도체웨이퍼의 이차 세정이 수행된다.23. After confirming that the cleaning apparatus 3 has normally fixed the semiconductor wafer with the chuck, secondary cleaning of the polished semiconductor wafer is performed.

24. 세정장치(3)에 의한 반도체웨이퍼의 세정이 완료된 후, 반송로봇(2)이 각위치 및 높이위치를 조절하여 핸드에 의해 세정장치(3)로부터 반도체웨이퍼를 받아들인다. 이 경우에 있어서, 반송로봇(2)에서, 깨끗한 반도체웨이퍼를 취급하는 핸드가 사용된다.24. After the cleaning of the semiconductor wafer by the cleaning device 3 is completed, the transfer robot 2 adjusts the angular position and the height position to receive the semiconductor wafer from the cleaning device 3 by the hand. In this case, in the transfer robot 2, a hand that handles a clean semiconductor wafer is used.

25. 반송로봇(2)이 다시 각위치 및 높이위치를 조절하여 웨이퍼 카세트(40)로 반도체웨이퍼를 반송하여, 폴리싱된 반도체웨이퍼는 폴리싱전 저장되었던 최초위치로 복귀된다. 25. The transfer robot 2 again adjusts the angular position and the height position to convey the semiconductor wafer to the wafer cassette 40 so that the polished semiconductor wafer is returned to the original position that was stored before polishing.

26. 두번째 반도체후의 웨이퍼 카세트의 최상부로부터 세어진 짝수의 반도체웨이퍼가 상술한 바와 같은 방식으로 턴테이블(10)으로 반송되고, 차례로 폴리싱되고, 세정되어 웨이퍼 카세트로 되돌아온다. 이 경우에 있어서, 톱링(12)은 턴테이블(9)에 대하여 톱링(12)의 반대방향으로 이동된다. 26. Even-numbered semiconductor wafers counted from the top of the wafer cassette after the second semiconductor are conveyed to the turntable 10 in the manner described above, polished in turn, cleaned and returned to the wafer cassette. In this case, the top ring 12 is moved in the opposite direction of the top ring 12 with respect to the turntable 9.

단계 1 내지 단계 26에서 설명되고 제 1실시예에 의해 설명된 작동에 있어서, 홀수의 반도체웨이퍼는 턴테이블(9)에 할당되고, 짝수의 반도체웨이퍼는 턴테이블(10)에 할당된다. 하지만, 하나의 웨이퍼 카세트내의 반도체웨이퍼가 턴테이블(9)에 할당되고, 다른 웨이퍼 카세트내의 반도체웨이퍼는 턴테이블(10)에 할당되도록 소프트웨어가 제공될 수 있다. 또한, 두 개 이상의 웨이퍼 카세트가 각 턴테이블에 할당되거나, 폴리싱장치가 반도체웨이퍼가 하나씩 처리되는 구조를 가질 수도 있다. In the operation described in steps 1 to 26 and described by the first embodiment, odd semiconductor wafers are assigned to the turntable 9 and even semiconductor wafers are assigned to the turntable 10. However, software may be provided such that a semiconductor wafer in one wafer cassette is assigned to the turntable 9 and a semiconductor wafer in another wafer cassette is assigned to the turntable 10. In addition, two or more wafer cassettes may be allocated to each turntable, or the polishing apparatus may have a structure in which semiconductor wafers are processed one by one.

비록 도 18에 도시된 실시예에서는 푸셔가 회전식 운반기상에 제공되었지만, 도 4에 도시된 실시예와 같은 방식으로 회전식 운반기 아래에 푸셔가 제공될 수도 있다. 또한, 회전식 운반기가 반드시 테이블형태일 필요는 없고, 회전샤프트에 로드푸셔 및 언로드 푸셔가 고정된 형태여도 무방하다. Although the pusher is provided on the rotary carrier in the embodiment shown in FIG. 18, the pusher may be provided under the rotary carrier in the same manner as the embodiment shown in FIG. 4. In addition, the rotary conveyer does not necessarily need to be in the form of a table, and may be a form in which a rod pusher and an unload pusher are fixed to the rotary shaft.

도 19 내지 도 34는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전식 운반기의 작동을 나타내는 도면이다. 도 19 내지 도 34에 있어서, 반송로봇(6, 8, 8)은 로봇2, 로봇3, 및 로봇4로 표시되고, 회전식 운반기(19)의 로드 스테이지는 LD스테이지1과 LD스테이지2로 표시되며, 회전식 운반기(19)의 언로드 스테이지는 ULD스테이지 1과 ULD스테이지2로 표시된다. 또한, 톱링(12)은 TR1 및 TR2로 표시된다. 도 19에 도시된 초기상태에서, 개별 톱링(TR1, TR2)에 인접하여 두 개의 로드스테이지(LD)가 각각 위치되고, 개별 로봇3 및 로봇4에 인접하여 두 개의 언로드 스테이지(ULD)가 위치된다. 상기 회전식 운반기의 회전샤프트 주위로 제 1턴테이블용 로드 스테이지, 제 1턴테이블용 언로드 스테이지, 제 2턴테이블용 언로드 스테이지, 및 제 2턴 테이블용 로드 스테이지가 시계 방향으로 위치되도록 각 스테이지가 배치된다. 19 to 34 is a view showing the operation of the rotary conveyor according to another embodiment of the present invention. 19 to 34, the carrier robots 6, 8, and 8 are represented by robot 2, robot 3, and robot 4, and the load stage of the rotary transporter 19 is represented by LD stage 1 and LD stage 2, respectively. The unload stage of the rotary transporter 19 is represented by ULD stage 1 and ULD stage 2. In addition, the top ring 12 is represented by TR1 and TR2. In the initial state shown in FIG. 19, two road stages LD are positioned adjacent to the individual top rings TR1 and TR2, respectively, and two unload stages ULD are positioned adjacent to the individual robots 3 and 4. . Each stage is arranged around the rotary shaft of the rotary conveyor such that the first turntable rod stage, the first turntable unload stage, the second turntable unload stage, and the second turntable rod stage are positioned clockwise.

다음, 도 19 내지 도 34를 참조하여 회전식 운반기의 작동이 설명된다.Next, the operation of the rotary conveyor is described with reference to FIGS. 19 to 34.

단계 1: 도 19에 도시된 바와 같이, 로봇2가 제 1턴테이블(TT1)에서 폴리싱될 웨이퍼(1)를 고정한다.Step 1: As shown in FIG. 19, the robot 2 fixes the wafer 1 to be polished on the first turntable TT1.

단계 2: 도 20에 도시된 바와 같이, 도 19에 도시된 상태로부터 회전식 운반기가 시계방향으로 90°터닝한 다음, 로봇2가 LD스테이지1으로 웨이퍼(1)를 반송한다.Step 2: As shown in Fig. 20, the rotary carrier turns 90 ° clockwise from the state shown in Fig. 19, and then the robot 2 conveys the wafer 1 to the LD stage 1.

단계 3: 도 21에 도시된 바와 같이, 회전식 운반기가 도 19에 도시된 상태로 되돌아간다.Step 3: As shown in FIG. 21, the rotary carrier returns to the state shown in FIG. 19.

단계 4: 푸셔가 상승되어 스테이지로부터 웨이퍼(1)를 받아들이고, 이 웨이퍼를 TR1로 반송한다. 다음, TR1이 웨이퍼(1)를 폴리싱하기 시작한다. 로봇2가 제 2턴테이블(TT2)에서 폴리싱될 웨이퍼(2)를 고정한다. Step 4: The pusher is lifted up to receive the wafer 1 from the stage, and the wafer is conveyed to TR1. TR1 then begins to polish the wafer 1. The robot 2 fixes the wafer 2 to be polished on the second turntable TT2.

단계 5: 도 23에 도시된 바와 같이, 도 22에 도시된 상태로부터 회전식 운반기가 반시계방향으로 90°회전한다. 다음, 로봇2가 LD스테이지2로 웨이퍼(2)를 반송한다.Step 5: As shown in FIG. 23, the rotary carrier rotates 90 ° counterclockwise from the state shown in FIG. 22. Next, the robot 2 conveys the wafer 2 to the LD stage 2.

단계 6: 도 24에 도시된 바와 같이, 회전식 운반기가 도 22에 도시된 상태로 되돌아간다(도 19와 동일). 로봇2가 제 1턴테이블(TT1)에서 폴리싱될 웨이퍼(3)를 고정한다.Step 6: As shown in FIG. 24, the rotary carrier returns to the state shown in FIG. 22 (same as in FIG. 19). Robot 2 fixes the wafer 3 to be polished on the first turntable TT1.

단계 7: 도 25에 도시된 바와 같이, 푸셔가 상승되어 스테이지로부터 웨이퍼(2)를 받아들이고, 이 웨이퍼(2)를 TR2로 반송한다. 다음, TR2가 웨이퍼(2)의 폴 리싱을 시작한다. Step 7: As shown in Fig. 25, the pusher is lifted up to receive the wafer 2 from the stage, and the wafer 2 is conveyed to TR2. TR2 then begins to polish the wafer 2.

단계 8: 도 26에 도시된 바와 같이, 도 25에 도시된 상태로부터 회전식 운반기가 시계방향으로 90°회전한다. 다음, 로봇2가 LD스테이지 1로 웨이퍼(3)를 반송한다.Step 8: As shown in FIG. 26, the rotary carrier rotates 90 ° clockwise from the state shown in FIG. 25. Next, the robot 2 carries the wafer 3 to the LD stage 1.

단계 9: 도 27에 도시된 바와 같이, 도 26에 도시된 상태로부터 회전식 운반기가 반시계 방향으로 180°회전한다. 로봇2가 제 2턴테이블(TT2)에서 폴리싱될 웨이퍼(4)를 고정한다.Step 9: As shown in FIG. 27, the rotary carrier rotates 180 ° counterclockwise from the state shown in FIG. 26. The robot 2 fixes the wafer 4 to be polished on the second turntable TT2.

단계 10: 도 28에 도시된 바와 같이, 제 1턴테이블(TT1)에서의 폴리싱 후, 푸셔가 상승되어 TR1으로부터 폴리싱된 웨이퍼(1)를 받아들이고, 이 웨이퍼(1)를 ULD스테이지1으로 반송한다. 로봇2가 웨이퍼(4)를 LD스테이지2로 반송한다. Step 10: As shown in Fig. 28, after polishing on the first turntable TT1, the pusher is raised to receive the polished wafer 1 from TR1, and the wafer 1 is conveyed to the ULD stage 1. The robot 2 carries the wafer 4 to the LD stage 2.

단계 11: 도 29에 도시된 바와 같이, 도 28에 도시된 상태로부터 회전식 운반기가 시계방향으로 90°회전한다. 다음, 폴리싱된 웨이퍼(1)가 이 위치에서 순수(탈이온수)에 의해 세정된다. 로봇2가 제 1턴테이블(TT1)에서 폴리싱될 웨이퍼(5)를 고정한다.Step 11: As shown in FIG. 29, the rotary carrier rotates 90 ° clockwise from the state shown in FIG. 28. The polished wafer 1 is then cleaned with pure water (deionized water) at this position. Robot 2 fixes the wafer 5 to be polished on the first turntable TT1.

단계 12: 도 30에 도시된 바와 같이, 푸셔가 상승되어 스테이지로부터 웨이퍼(3)를 받아들이고, 이 웨이퍼(3)를 TR1으로 반송한다. 다음, TR1이 웨이퍼(3)의 폴리싱을 시작한다. 세정후 로봇3이 ULD스테이지1으로부터 폴리싱된 웨이퍼(1)를 꺼낸다. Step 12: As shown in Fig. 30, the pusher is lifted up to receive the wafer 3 from the stage, and the wafer 3 is conveyed to TR1. TR1 then starts polishing the wafer 3. After cleaning, the robot 3 takes out the polished wafer 1 from the ULD stage 1.

단계 13: 도 31에 도시된 바와 같이, 도 30에 도시된 상태로부터 회전식 운반기가 시계방향으로 90°회전한다. 다음, 로봇 2가 웨이퍼(5)를 LD 스테이지1로 반송한다.Step 13: As shown in FIG. 31, the rotary carrier rotates 90 ° clockwise from the state shown in FIG. 30. Next, the robot 2 carries the wafer 5 to the LD stage 1.

단계 14: 도 32에 도시된 바와 같이, 제 2턴테이블(TT2)에서의 폴리싱후, 푸셔가 상승되어 TR2로부터 폴리싱된 웨이퍼(2)를 받아들여, 이 웨이퍼(2)를 ULD 스테이지2로 반송한다. Step 14: As shown in Fig. 32, after polishing on the second turntable TT2, the pusher is lifted up to receive the polished wafer 2 from TR2, and the wafer 2 is conveyed to ULD stage 2. .

단계 15: 도 33에 도시된 바와 같이, 도 32에 도시된 상태로부터 회전식 운반기가 반시계방향으로 90°회전한다. 다음, 폴리싱된 웨이퍼(2)가 이 위치에서 순수(탈이온수)에 의해 세정된다. 로봇2가 제 2턴테이블(TT2)에서 폴리싱될 웨이퍼(6)를 고정한다. Step 15: As shown in FIG. 33, the rotary carrier rotates 90 ° counterclockwise from the state shown in FIG. 32. The polished wafer 2 is then cleaned with pure water (deionized water) at this position. The robot 2 fixes the wafer 6 to be polished on the second turntable TT2.

단계 16: 도 34에 도시된 바와 같이, 푸셔가 상승되어 LD스테이지2로부터 웨이퍼(4)를 받아들여, 이 웨이퍼(4)를 TR2로 반송한다. 다음, TR2가 웨이퍼(4)의 폴리싱을 시작한다. 세정후 로봇4가 ULD 스테이지2로부터 폴리싱된 웨이퍼(2)를 인출한다.Step 16: As shown in Fig. 34, the pusher is raised to receive the wafer 4 from the LD stage 2, and the wafer 4 is conveyed to TR2. TR2 then starts polishing the wafer 4. After cleaning, the robot 4 pulls out the polished wafer 2 from the ULD stage 2.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 반도체웨이퍼와 같은 폴리싱될 작업물을 톱링에 반송하는데 요구되는 시간을 단축시키는 것이 가능하여, 단위시간당 처리된 작업물, 즉 스루풋을 현저히 증가시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to shorten the time required for conveying a workpiece to be polished, such as a semiconductor wafer, to the top ring, thereby significantly increasing the processed workpiece per unit time, i.e., throughput.

또한, 종래의 폴리싱장치에서는, 톱링의 수를 증가시켜, 작업물을 동시에 폴리싱하여 생산량을 증가시키는 바, 이렇게 하면, 톱링의 증가에 의해 야기되는 톱링의 개체차이때문에 작업물이 균일하게 폴리싱될 수 없었다. 이와 대조적으로 본 발명에 있어서는 작업물의 반송속도를 증가시킴으로써, 적은 수의 톱링으로 스루풋 을 증가시킬 수 있다. In addition, in the conventional polishing apparatus, the number of top rings is increased, thereby simultaneously polishing the workpiece to increase the yield, so that the workpiece can be uniformly polished because of individual differences in the top rings caused by the increase in the top ring. There was no. In contrast, in the present invention, by increasing the conveying speed of the workpiece, the throughput can be increased with a small number of top rings.

비록, 본 발명의 바람직한 몇몇 실시예가 상세히 도시되고 설명되었지만, 첨부된 청구범위의 범위를 벗어나지 않고 여러 변경 및 변형이 있을 수 있다. Although some preferred embodiments of the invention have been shown and described in detail, there may be many variations and modifications without departing from the scope of the appended claims.

Claims (12)

폴리싱장치에 있어서,In the polishing apparatus, 대상물을 고정하고, 상기 대상물을 폴리싱하기 위해 상기 폴리싱면에 대해 상기 대상물을 가압하는 톱링; 및A top ring that fixes the object and presses the object against the polishing surface to polish the object; And 상기 폴리싱장치에서 상기 반도체 웨이퍼를 반송하기 위한 반송기구를 포함하되,A conveying mechanism for conveying the semiconductor wafer in the polishing apparatus, 상기 반송기구는 두 개 이상의 레일 및, 수직으로 상호 간섭하지 않고 수평방향으로 개별적으로 이동가능하도록 하기 위해 상이한 높이에 위치되어 각각의 상기 두 개 이상의 레일을 따라 슬라이딩가능하며, 위치가 평면적으로 교체될 수 있는 두 개 이상의 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리싱장치.The conveying mechanisms are slidable along each of the two or more rails at different heights so that they can be moved individually in the horizontal direction without interfering vertically with each other, the positions being planarly replaced. And at least two stages which can be polished. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 폴리싱장치로 상기 반도체 웨이퍼를 반송하기 위한 두 개 이상의 반송로봇을 더 포함하되,Further comprising two or more transfer robot for conveying the semiconductor wafer to the polishing apparatus, 상기 반송기구는 상기 두 개 이상의 반송로봇 사이에서 상기 반도체 웨이퍼를 반송하는 것을 특징으로 하는 폴리싱장치.And the conveying mechanism conveys the semiconductor wafer between the two or more conveying robots. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 복수의 반도체 웨이퍼들을 수용하는 카세트를 더 포함하되,Further comprising a cassette for receiving a plurality of semiconductor wafers, 상기 두 개 이상의 반송로봇 중 하나 이상은 상기 카세트로부터 상기 반도체 웨이퍼를 꺼내지 위한 각위치 및 높이위치를 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 폴리싱장치.At least one of the at least two transfer robots is configured to adjust the angular position and the height position for ejecting the semiconductor wafer from the cassette. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 카세트는 상기 두 개 이상의 반송로봇 중 하나 이상이 상기 카세트로 또는 상기 카세트로부터 상기 반도체 웨이퍼를 반송할 수 있는 방향으로 정면을 터닝하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 폴리싱장치.And the cassette is configured to turn the front in a direction in which one or more of the two or more transfer robots can transport the semiconductor wafer to or from the cassette. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 반도체 웨이퍼를 세정하기 위한 세정장치를 더 포함하고,Further comprising a cleaning device for cleaning the semiconductor wafer, 상기 두 개 이상의 반송로봇 중 하나 이상은 상기 세정장치로 상기 반도체 웨이퍼를 반송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 폴리싱장치.At least one of said at least two transfer robots is configured to convey said semiconductor wafer to said cleaning apparatus. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 반도체 웨이퍼를 반전하기 위한 반전기를 더 포함하고,And an inverter for inverting the semiconductor wafer, 상기 두 개 이상의 반송로봇 중 하나 이상은 상기 반전기로 상기 반도체 웨이퍼를 반송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 폴리싱장치.At least one of said at least two transfer robots is configured to convey said semiconductor wafer to said inverter. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 각각의 상기 두 개 이상의 레일은 선형으로 뻗어있는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 폴리싱장치.And each of said at least two rails extends linearly. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 반송기구는 상기 두 개 이상의 스테이지를 이동시키는 볼나사기구 및 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리싱장치.And the conveying mechanism further comprises a ball screw mechanism and a motor for moving the two or more stages. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반송기구의 상기 두 개 이상의 스테이지 중 하나로, 및 상기 반송기구의 상기 두 개 이상의 스테이지 중 하나로부터, 상기 반도체 웨이퍼를 반송하기 위한 상기 반송기구의 상기 두 개 이상의 스테이지 중 하나의 하부에 제공되는 푸셔를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리싱장치.A pusher provided under one of the two or more stages of the conveying mechanism for conveying the semiconductor wafer from one of the two or more stages of the conveying mechanism and from one of the two or more stages of the conveying mechanism Polishing apparatus characterized in that it further comprises. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 두 개 이상의 스테이지는 가공될 상기 반도체 웨이퍼를 반송하기 위한 상부 로드 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리싱장치.And the two or more stages comprise an upper load stage for carrying the semiconductor wafer to be processed. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 두 개 이상의 스테이지는 가공된 후의 상기 반도체 웨이퍼를 받기 위한 하부 언로드 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리싱장치.And said at least two stages comprise a lower unload stage for receiving said semiconductor wafer after processing. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 두 개 이상의 스테이지는 상기 톱링으로, 및 상기 톱링으로부터 상기 반도체 웨이퍼를 반송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 폴리싱장치.And the two or more stages are configured to convey the semiconductor wafer to and from the top ring.
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