KR101012615B1 - 세정유닛을 구비한 화학 기계적 연마장 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 세정유닛을 구비한 화학 기계적 연마장치를 개시한다. 상기 화학 기계적 연마장치는 연마 작업공정을 수행하기 위해 웨이퍼카세트(WC)로부터 반송로봇을 통해 연마스테이션(PS)으로 웨이퍼를 투입하기 전 연마전 웨이퍼를 세정하는 세정유닛(CU)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 그에 따라, 본 발명은 타 반도체 제조공정에서 생긴 연마전 웨이퍼 상의 이물질을 세정유닛을 통해 미리 제거할 수 있게 하여 연마작업 중 발생 가능한 웨이퍼의 손상을 방지할 수 있게 한다.
화학, 기계적, 연마장치, 세정유닛, 제어방법

Description

세정유닛을 구비한 화학 기계적 연마장{CHEMICAL MECHANICAL POLISHING APARATUS HAVING A CLEANING UNIT}
본 발명은 세정유닛을 구비한 화학 기계적 연마장치에 관한 것으로, 특히 화학 기계적 연마장치에 연마 작업공정을 수행하기 위해 웨이퍼카세트로부터 반송로봇을 통해 연마스테이션으로 웨이퍼를 투입하기 전 연마전 웨이퍼를 세정하는 세정유닛을 제공하여 타 반도체 제조공정에서 웨이퍼에 생긴 이물질(또는 마이크로 파티클)을 제거시킬 수 있게 하는 세정유닛을 구비한 화학 기계적 연마장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 웨이퍼는 제조공정 중에 다양한 공정층이 형성되는데, 이러한 공정층의 일부분을 선택적으로 제거하거나 패턴화하고, 추가의 공정층을 기형성된 공정층 표면에 증착시키는 과정이 반복 진행될 수 있다. 이러한 공정층은 예컨대, 절연층, 게이트 산화물층, 전도층, 금속 또는 유리 층 등이 될 수 있다.
이에, 특정공정에서 웨이퍼의 기형성된 공정층의 최상부 표면은 후속하는 공정층의 증착을 위해 평탄한 상태인 것이 바람직하다. 따라서, 웨이퍼는 후속 공정 의 안정적 진행을 위해 기형성된 공정층을 평탄하게 연마하는 연마공정을 거치게 된다.
즉, 웨이퍼 연마공정이란 웨이퍼 표면을 평탄화하기 위한 공정이고, 대표적 일례로서 웨이퍼 표면과 마찰접촉될 연마패드(polishing pad)에 화학적 슬러리(slurry)를 도포하고 웨이퍼의 평탄화시킬 표면을 상기 연마패드에 가압한 상태에서 웨이퍼와 연마패드를 상호 상대적으로 마찰운동시켜 웨이퍼 표면의 평탄화를 달성하는 화학 기계적 연마(Chemical mechanical polishing; C.M.P.) 방식이 널리 이용되고 있다.
도 1은 일반적인 화학 기계적 연마장치에 적용되는 연마스테이션, 듀얼암 반송로봇, 웨이퍼 대기스테이션, 단일암 반송로봇 및 웨이퍼카세트를 도시한 개략 평면도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 웨이퍼 대기스테이션의 개략 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 화학 기계적 연마장치에서, 연마전 웨이퍼(W)는 연마 작업공정을 수행하기 위해 웨이퍼카세트(WC)로부터 단일암 반송로봇(1)을 통해 연마스테이션(PS)으로 투입된다. 여기서, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 단일암 반송로봇(1)은 연마전 또는 연마후 웨이퍼(W)를 로딩 또는 언로딩하는 하나의 그리퍼(1a)를 갖추고 있다. 웨이퍼 대기스테이션(10)은 연마전 웨이퍼를 보관하는 상부 대기스테이션(11)과 연마후 웨이퍼를 적시어(wetting) 주는 하부 대기스테이션(20)을 갖추고 있다. 상기 상부 대기스테이션(11)은 연마전 웨이퍼를 대기시키는 역할을 한다. 상기 하부 대기스테이션(20)은 연마후 웨이퍼를 적시어 줄 수 있도록 외부로부터 세척액이 공급되는 세정노즐(21a)이 구비된 다수 개의 노즐블록(21)과, 이 노즐블록 사이에 구비되어 연마후 웨이퍼를 지지해주는 지지보스(22)와, 사용된 세척액을 배출해주는 중앙배출구(23)를 갖는다. 또한, 상기 하부 대기스테이션(20)은 제어부(미도시)와 접속되고 연마후 웨이퍼의 로딩여부를 감지하는 웨이퍼 감지센서(24)를 갖는다. 듀얼암 반송로봇(2)은 연마전 웨이퍼를 로딩 또는 언로딩하는 상부그리퍼(2a)와 연마후 웨이퍼를 로딩 또는 언로딩하는 하부그리퍼(2b)를 갖추고 있다.
그에 따라, 연마전 웨이퍼는 외부로부터 상기 단일암 반송로봇(1)의 그리퍼(1a)를 통해 상기 웨이퍼 대기스테이션(10)의 상부 대기스테이션(11)에 로딩된 후, 상기 듀얼암 반송로봇(2)의 상부그리퍼(2a)를 통해 연마 작업공정으로 투입될 수 있게 된다. 또한, 연마 작업공정을 거친 연마후 웨이퍼는 상기 듀얼암 반송로봇(2)의 하부그리퍼(2b)를 통해 상기 웨이퍼 대기스테이션(10)의 하부 대기스테이션(20)에 로딩되어 적셔진 후, 상기 단일암 반송로봇(1)의 그리퍼(1a)를 통해 세정공정으로 투입될 수 있게 된다.
그러나, 상기 웨이퍼 대기스테이션(10)의 상부 대기스테이션(11)은 연마전 웨이퍼를 임시적으로 보관하는 역할만을 수행하는 구조이었기 때문에, 타 반도체 제조공정에서 생긴 이물질(또는 마이크로 파티클)이 묻어있는 연마전 웨이퍼가 상기 상부 대기스테이션(11)을 통해 그대로 연마 작업공정에 투입되는 경우, 그러한 이물질에 의해 웨이퍼에 종종 미세 스크래치가 발생하였다.
이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 화학 기계적 연마장치에 연마 작업공정을 수행하기 위해 웨이퍼카세트로부터 반송로봇을 통해 연마스테이션으로 웨이퍼를 투입하기 전 연마전 웨이퍼를 세정하는 세정유닛을 제공하여, 타 반도체 제조공정에서 생긴 연마전 웨이퍼 상의 이물질을 미리 제거할 수 있게 하여 연마작업 중 발생 가능한 웨이퍼의 손상을 방지할 수 있도록 하는 세정유닛을 구비하는 화학 기계적 연마장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 연마전 웨이퍼가 웨이퍼 대기스테이션에 머무는 시간을 활용하여 타 반도체 제조공정에서 생긴 연마전 웨이퍼 상의 이물질을 제거할 수 있게 하여, 웨이퍼의 생산성(throughput) 저하를 예방할 수 있도록 하는 세정유닛을 구비하는 화학 기계적 연마장치를 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 화학 기계적 연마장치에 있어서, 연마 작업공정을 수행하기 위해 웨이퍼카세트로부터 반송로봇을 통해 연마스테이션으로 웨이퍼를 투입하기 전 연마전 웨이퍼를 세정하는 세정유닛을 포함하는 화학 기계적 연마장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 위의 본 발명의 일실시예에 대하여 다음의 구체적인 실시예들을 더 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 세정유닛은 연마전 웨이퍼를 대기시키는 대기스테이션과 연마후 웨이퍼를 대기시키는 대기스테이션을 구비하는 웨이퍼 대기 스테이션의 상부 대기스테이션, 또는 하부 대기스테이션에 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 세정유닛은 공지된 세정기들 중의 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 세정유닛은 세척액을 일정레벨로 유지시키는 배쓰케이스부와, 이 배쓰케이스부에 밀봉되게 구비되고 제어부의 제어를 통해 세척액에 진동을 발생시키는 초음파세정기를 포함하는 배쓰부(bath part); 상기 배쓰케이스부에 지지부를 매개로 하여 고정되고 제어부에 의해 제어되는 적어도 하나의 액추에이터; 연마전 웨이퍼를 상기 배쓰케이스부 내의 세척액에 침수시키거나 원래위치로 복귀시킬 수 있도록 상기 액추에이터의 출력단과 결합된 웨이퍼홀더; 및 상기 배쓰케이스부 내의 세척액의 유무를 감지하고 제어부와 접속된 세척액 감지센서 및 상기 웨이퍼홀더 내에 연마전 웨이퍼의 로딩 여부를 감지하고 제어부와 접속된 웨이퍼 감지센서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 배쓰케이스부는 외부로부터 세척액을 공급받아 수용하는 제1 배쓰케이스부와, 이 제1 배쓰케이스부로부터 오버플로우(overflow)되는 세척액을 외부로 배출시키는 제2 배쓰케이스부로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 지지부는 상기 배쓰케이스부의 양측에 각각 설치된 적어도 하나의 지지컬럼과, 이 지지컬럼의 상단에 고정되고 상기 액추에이터의 몸체부를 탈착 가능하게 고정하는 마운팅베이스로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 마운팅베이스는 상기 지지컬럼의 상단과 고정되는 베이스판과, 이 베이스판에 고정되고 상기 액추에이터의 몸체부를 고정하는 지지브래킷으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 웨이퍼홀더는 상기 액추에이터의 출력단과 연결된 크로스바와, 이 크로스바의 양단에 각각 고정된 연결바와, 해당 연결바의 하단에 각각 고정되고 상기 배쓰케이스부의 중앙을 사이에 두고 상호 마주하는 형태로 배치된 제1 그리퍼와 제2 그리퍼로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 액추에이터는 적어도 하나의 공압실린더로 이루어지며, 상기 지지부의 일부분에는 상기 공압실린더의 가동로드가 통과하는 개구부가 형성되고 상기 가동로드의 하단은 상기 웨이퍼홀더의 대응부분과 고정된 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명은 세척액 감지센서로부터 세척액 감지신호가 들어오는지의 여부와, 웨이퍼 감지센서로부터 웨이퍼 감지신호가 들어오는지의 여부를 순차적으로 확인하는 단계; 웨이퍼 감지센서로부터 웨이퍼 감지신호가 들어오면 웨이퍼홀더 내의 연마전 웨이퍼가 배쓰케이스부 내의 세척액에 완전히 침수될 때까지 액추에이터를 작동시켜 상기 웨이퍼홀더를 하강시키는 단계; 초음파세정기를 작동시켜 상기 배쓰케이스부 내의 세척액에 침수된 상기 웨이퍼홀더 내의 연마전 웨이퍼 상의 이물질을 초음파를 이용하여 세정하는 단계; 상기 초음파세정기의 기설정 작동시간이 경과되면, 상기 액추에이터를 작동시켜 상기 웨이퍼홀더를 원래위치로 복귀시키는 단 계; 및 듀얼암 반송로봇의 상부그리퍼가 상기 웨이퍼홀더로부터 연마전 웨이퍼를 로딩하여 연마 작업공정으로 투입하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마장치의 세정유닛의 제어방법을 제공한다.
본 발명은 타 반도체 제조공정에서 생긴 연마전 웨이퍼 상의 이물질을 세정유닛을 통해 미리 제거할 수 있게 하여 연마작업 중 발생 가능한 웨이퍼의 손상을 방지할 수 있게 한다.
본 발명은 연마전 웨이퍼가 웨이퍼 대기스테이션에 머무는 동안 타 반도체 제조공정에서 생긴 연마전 웨이퍼 상의 이물질을 제거할 수 있게 하여, 궁극적으로 웨이퍼의 생산성(throughput) 저하를 예방할 수 있게 한다.
이하, 본 발명에 따른 세정유닛을 구비한 화학 기계적 연마장치의 실시예를 도 1과 도 3 내지 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 일반적인 화학 기계적 연마장치에 적용되는 연마스테이션, 듀얼암 반송로봇, 웨이퍼 대기스테이션, 단일암 반송로봇 및 웨이퍼카세트를 도시한 개략 평면도이다.
또한, 도 3은 본 발명에 따른 세정유닛을 구비한 화학 기계적 연마장치의 웨이퍼 대기스테이션을 보여주는 개략 정면 사시도이고 도 4는 본 발명에 따른 세정유닛을 구비한 화학 기계적 연마장치의 웨이퍼 대기스테이션을 보여주는 개략 측면 사시도이다. 또한, 도 5는 본 발명에 따른 화학 기계적 연마장치의 웨이퍼 대기스 테이션의 개략 단면도이다.
본 발명에 따른 화학 기계적 연마장치는 화학 기계적 연마장치에 있어서, 연마 작업공정을 수행하기 위해 웨이퍼카세트(WC)로부터 반송로봇(단일암 반송로봇, 듀얼암 반송로봇 등)을 통해 연마스테이션(PS)으로 웨이퍼를 투입하기 전 연마전 웨이퍼를 세정하는 세정유닛(CU)을 포함한다.
여기서, 상기 세정유닛(CU)은 연마전 웨이퍼를 대기시키는 대기스테이션과 연마후 웨이퍼를 대기시키는 대기스테이션을 구비하는 웨이퍼 대기스테이션(10)의 상부 대기스테이션(30), 또는 하부 대기스테이션(20)에 설치될 수 있다. 도 3 내지 도 6의 웨이퍼 대기스테이션(10)에서, 상기 연마전 웨이퍼를 대기시키는 대기스테이션은 상부 대기스테이션(30)으로 나타내고, 상기 연마후 웨이퍼를 대기시키는 대기스테이션은 하부 대기스테이션(20)으로 나타내었다. 상기 하부 대기스테이션(20)에 상기 세정유닛(CU)이 설치되는 경우, 상기 세정유닛(CU)은 상기 하부 대기스테이션(20)의 기존의 적시는 기능을 하는 해당장비의 일부를 포함하도록 구성되거나 또는 별도로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 세정유닛(CU)은 초음파세정기, 브러쉬세정기, 노즐세정기 등과 같은 공지된 세정기들 중의 어느 하나를 포함하는 형태로 구비되는 것이 바람직하다.
하나의 실시예로, 상기 세정유닛(CU)은 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 배쓰부(31), 지지부(40), 적어도 하나의 액추에이터(50), 웨이퍼홀더(60), 세척액 감지센서(70) 및 웨이퍼 감지센서(71)를 포함하는 형태로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 배쓰부(31)는 세척액을 일정레벨로 유지시키는 배쓰케이스부(32) 와, 이 배쓰케이스부에 밀봉되게 구비되고 제어부(미도시)의 제어를 통해 세척액에 진동을 발생시키는 초음파세정기(72)를 포함한다. 상기 초음파세정기(72)는 세척액과 접촉되는 상부의 주요부를 제외한 나머지부분이 상기 배쓰케이스부(32)의 바닥부분 내에 일체로 밀봉되게 장착되거나, 또는 도 5에 도시된 바와 같이 세척액이 접촉되는 상부의 주요부를 제외한 테두리부분이 개스킷(미도시)에 의해 밀봉되는 상태로 지지브래킷(73)을 매개로 하여 설치될 수 있다. 상기 초음파세정기(72)는 1MHz 부근의 주파수(mega sonic 이라고도 함)를 사용하는 것이 바람직하며, 세척액에 진동을 주어 강력한 기체성 캐비테이션과 가속도를 발생시켜 웨이퍼 상의 이물질을 떨어내준다. 여기서, 세척액은 일반적으로 초순수(deionized water;DIW)를 말한다.
상기 액추에이터(50)는 상기 배쓰케이스부(32)에 지지부(40)를 매개로 하여 고정되고 제어부에 의해 제어된다. 상기 웨이퍼홀더(60)는 연마전 웨이퍼를 상기 배쓰케이스부(32) 내의 세척액에 침수시키거나 원래위치로 복귀시킬 수 있도록 상기 액추에이터(50)의 출력단과 결합된다.
상기 세척액 감지센서(70)는 상기 배쓰케이스부(32) 내의 세척액의 유무를 감지하고 제어부와 접속된다. 상기 웨이퍼 감지센서(71)는 상기 웨이퍼홀더(60) 내에 연마전 웨이퍼의 로딩 여부를 감지하고 제어부와 접속된다. 상기 세척액 감지센서(70)는 공지의 근접센서, 광센서 등으로 이루어질 수 있고, 상기 웨이퍼 감지센서(71)는 공지의 광센서로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 세척액 감지센서(70)는 웨이퍼홀더(60)의 이동영역을 용이하게 피할 수 있도록 상기 배쓰케이스 부(32) 내의 테두리부분에 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 웨이퍼 감지센서(71)는 상기 웨이퍼홀더(60) 내에 웨이퍼의 로딩여부를 용이하게 감지할 수 있도록 상기 지지부(40)의 상부고정부분에 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 기본 실시예는 다음의 실시예들로 더 구체화될 수 있다.
상기 배쓰케이스부(32)는 외부로부터 세척액을 공급받아 수용하는 제1 배쓰케이스부(33)와, 이 제1 배쓰케이스부로부터 오버플로우되는 세척액을 외부로 배출시키는 제2 배쓰케이스부(34)로 구성될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 배쓰케이스부(33)와 제2 배쓰케이스부(34)의 바닥부분은 제작 및 취급의 편리를 위해 도 5에 도시된 바와 같이, 공통부분을 이루도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 지지부(40)는 상기 배쓰케이스부(32)의 양측에 각각 설치된 적어도 하나의 지지컬럼(41)과, 이 지지컬럼의 상단에 고정되고 상기 액추에이터(50)의 몸체부를 탈착 가능하게 고정하는 마운팅베이스(42)로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 지지컬럼(41)이 판형태인 경우 상기 배쓰케이스부(32)의 양측에는 각각 하나의 지지컬럼(41)이 설치되는 것이 바람직하고, 상기 지지컬럼(41)이 긴 기둥형태인 경우 상기 배쓰케이스부(32)의 양측에는 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 각각 두 개의 지지컬럼(41)이 설치되는 것이 바람직하다.
상기 마운팅베이스(42)는 상기 지지컬럼(41)의 상단과 고정되는 베이스판(43)과, 이 베이스판에 고정되고 상기 액추에이터(50)의 몸체부를 고정하는 지지브래킷(44)으로 이루어질 수 있다. 상기 지지브래킷(44)은 상기 액추에이터(50)의 몸체 부를 고정하는 수직부(44a)와 상기 베이스판(43)에 고정되는 수평부(44b)의 형태로 이루어질 수 있다.
상기 웨이퍼홀더(60)는 상기 액추에이터(50)의 출력단과 연결된 크로스바(61)와, 이 크로스바의 양단에 각각 고정된 연결바(62)와, 해당 연결바의 하단에 각각 고정되고 상기 배쓰케이스부(32)의 중앙을 사이에 두고 상호 마주하는 형태로 배치된 제1 그리퍼(63)와 제2 그리퍼(64)로 이루어질 수 있다. 상기 제1,2 그리퍼(63,64)는 상기 배쓰케이스부(32)로부터 벗어났을 시 묻어있는 세척액이 용이하게 제거되도록 길이를 따라 다수 개의 배수공(h)이 형성되는 것이 바람직하다.
하나의 실시예로, 상기 액추에이터(50)는 적어도 하나의 공압실린더(51)로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 지지부(40)의 일부분에는 상기 공압실린더(51)의 가동로드(51a)가 통과하는 개구부(40a)가 형성되고 상기 가동로드(51a)의 하단은 상기 웨이퍼홀더(60)의 대응부분과 고정된다.
상기 실시예에서, 상기 공압실린더(51)의 작동유체(공기)는 제어부(미도시)에 의해 제어되는 컨트롤밸브(미도시)를 통해 해당 공압실린더(51)에 공급되거나 그로부터 배출된다.
한편, 상기 액추에이터(50)는 상기 웨이퍼홀더(60)를 일정거리 내에서 상하방으로 왕복운동시킬 수 있는 작동구조라면, 공압실린더 대신에 구동모터와 이 구동모터의 회전운동을 선형운동으로 변환시키는 운동변환부로 이루어지는 것도 가능하다.
전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 화학 기계적 연마장치의 세정유 닛(CU)의 작동을 도 3 내지 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제어부(미도시)는 세척액 감지센서(70)로부터 세척액 감지신호를 받은 상태에서 웨이퍼 감지센서(71)로부터 웨이퍼 감지신호가 들어오는지를 확인한다(S700과 S702). 상기 S700과 S702에서의 각 감지신호에 대한 확인작업은 해당작업의 효율성을 고려하여 적정한 시간단위로 행해지도록 설정되는 것이 바람직하다.
이어서, 연마전 웨이퍼가 단일암 반송로봇(1)으로부터 상부 대기스테이션(11)의 웨이퍼홀더(60)로 로딩되어 상기 웨이퍼 감지센서(71)로부터 웨이퍼 감지신호가 들어오면, 상기 웨이퍼홀더(60) 내의 연마전 웨이퍼가 배쓰케이스부(32) 내의 세척액에 완전히 침수될 때까지 액추에이터(50)를 작동시켜 상기 웨이퍼홀더(60)를 하강시킨다(S704).
이어서, 초음파세정기(72)를 작동시켜 상기 배쓰케이스부(32) 내의 세척액에 침수된 상기 웨이퍼홀더(60) 내의 연마전 웨이퍼 상의 이물질을 초음파를 이용하여 세정한다(S706).
이어서, 상기 초음파세정기(72)의 기설정 작동시간이 경과되면, 상기 액추에이터(50)를 작동시켜 상기 웨이퍼홀더(60)를 원래위치로 복귀(또는 상승)시킨다(S708).
이어서, 듀얼암 반송로봇(2)의 상부그리퍼(2a)가 상기 웨이퍼홀더(60)로부터 연마전 웨이퍼를 로딩하여 연마 작업공정으로 투입한다(S710). 이어서, 연마 작업공정이 완료되면, 상기 듀얼암 반송로봇(2)의 하부그리퍼(2b)는 연마후 웨이퍼를 하부 대기스테이션(20)으로 로딩한다. 이어서, 제어부(미도시)는 상기 상부 대기스 테이션(11)의 일부분에 설치된 다른 웨이퍼 감지센서(24)로부터 연마후 웨이퍼의 로딩신호를 감지하여 적시는 작업을 실시한 후, 공지된 나머지의 세정, 측정 등의 작업을 행한다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서의 단순 치환, 변형 및 변경은 당 분야에서의 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.
도 1은 일반적인 화학 기계적 연마장치에 적용되는 연마스테이션, 듀얼암 반송로봇, 웨이퍼 대기스테이션, 단일암 반송로봇 및 웨이퍼카세트를 도시한 개략 평면도.
도 2는 종래 기술에 따른 웨이퍼 대기스테이션의 개략 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 세정유닛을 구비한 화학 기계적 연마장치의 웨이퍼 대기스테이션을 보여주는 개략 정면 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 세정유닛을 구비한 화학 기계적 연마장치의 웨이퍼 대기스테이션을 보여주는 개략 측면 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 화학 기계적 연마장치의 웨이퍼 대기스테이션의 개략 단면도.
도 6은 듀얼암 반송로봇과 단일암 반송로봇 사이에 배치된 웨이퍼 대기스테이션의 사용상태를 보여주는 개략 사시도.
도 7은 발명에 따른 화학 기계적 연마장치의 세정유닛의 제어방법을 설명하기 위한 제어 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
CU: 세정유닛 PS: 연마스테이션
WC: 웨이퍼카세트 10: 웨이퍼 대기스테이션
30: 상부 대기스테이션 31: 배쓰부
32: 배쓰케이스부 33: 제1 배쓰케이스부
34: 제2 배쓰케이스부 40a: 개구부
40: 지지부 41: 지지컬럼
42: 마운팅베이스 43: 베이스판
44,73: 지지브래킷 50: 액추에이터
51: 공압실린더 51a: 가동로드
60: 웨이퍼홀더 61: 크로스바
62: 연결바 63: 제1 그리퍼
64: 제2 그리퍼 70: 세척액 감지센서
71: 웨이퍼 감지센서 72: 초음파세정기
W: 웨이퍼

Claims (10)

  1. 화학 기계적 연마장치에 있어서,
    세척액을 일정레벨로 유지시키는 배쓰케이스부와, 상기 배쓰케이스부에 구비되어 제어부의 제어를 통해 세척액에 진동을 발생시키는 초음파세정기를 구비한 배쓰부;
    상기 배쓰케이스부의 양측에 각각 설치된 지지컬럼과 상기 지지컬럼의 상단에 고정된 마운팅 베이스로 이루어진 지지부를 매개로 하여, 상기 마운팅베이스에 탈착 가능하게 고정되고 제어부에 의해 제어되는 액추에이터;
    연마전 웨이퍼를 상기 배쓰케이스부 내의 세척액에 침수시키거나 원래위치로 복귀시킬 수 있도록 상기 액추에이터의 출력단과 결합된 웨이퍼홀더; 및
    상기 웨이퍼홀더 내에 연마전 웨이퍼의 로딩 여부를 감지하고 제어부와 접속된 웨이퍼 감지센서;
    를 포함하여 구성된 세정유닛이 구비되어, 연마 작업공정을 수행하기 위해 웨이퍼카세트로부터 반송로봇을 통해 연마스테이션으로 웨이퍼를 투입하기 이전에 웨이퍼를 세정하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 세정유닛은, 연마전 웨이퍼를 대기시키는 대기스테이션과 연마후 웨이퍼를 대기시키는 대기스테이션을 구비하는 웨이퍼 대기스테이션에 구비되는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 세정유닛은 공지된 세정기들 중의 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 세정유닛은,
    상기 배쓰케이스부 내의 세척액 유무를 감지하고 제어부와 접속된 세척액 감지 센서를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 배쓰케이스부는 외부로부터 세척액을 공급받아 수용하는 제1 배쓰케이스부와, 상기 제1 배쓰케이스부로부터 오버플로우되는 세척액을 외부로 배출시키는 제2 배쓰케이스부로 이루어진 것인 화학 기계적 연마장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 마운팅베이스는 상기 지지컬럼의 상단과 고정되는 베이스판과, 이 베이스판에 고정되고 상기 액추에이터의 몸체부를 고정하는 지지브래킷으로 이루어진 것인 화학 기계적 연마장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 웨이퍼홀더는 상기 액추에이터의 출력단과 연결된 크로스바와, 이 크로스바의 양단에 각각 고정된 연결바와, 해당 연결바의 하단에 각각 고정되고 상기 배쓰케이스부의 중앙을 사이에 두고 상호 마주하는 형태로 배치된 제1 그리퍼와 제2 그리퍼로 이루어진 것인 화학 기계적 연마장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 액추에이터는 적어도 하나의 공압실린더로 이루어지며, 상기 지지부의 일부분에는 상기 공압실린더의 가동로드가 통과하는 개구부가 형성되고 상기 가동로드의 하단은 상기 웨이퍼홀더의 대응부분과 고정된 것인 화학 기계적 연마장치.
  10. 삭제
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06342780A (ja) * 1993-06-01 1994-12-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置の洗浄方法と洗浄装置
JP2003077871A (ja) * 2001-09-04 2003-03-14 Komatsu Machinery Corp 半導体ウエハの平面研削システム及びその加工方法
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