KR101607367B1 - 높은 쓰루풋의 ｃｍｐ 플랫폼 - Google Patents
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Abstract
화학 기계적 연마 시스템은 워크피스에 대해 제1 화학 기계적 연마를 수행하도록 구성되는 제1 연마 장치 및 워크피스에 대해 제2 화학 기계적 연마를 수행하도록 구성되는 제2 연마 장치를 갖는다. 재작업 플래튼 및 재작업 CMP 헤드를 포함하는 재작업 연마 장치는 워크피스가 재작업 플래튼 상에 위치되어 있을 때 워크피스에 대해 보조 화학 기계적 연마를 수행하도록 구성된다. 측정 장치는 워크피스의 하나 이상의 파라미터를 측정하고, 이송 장치는 제1 연마 장치, 제2 연마 장치, 재작업 연마 장치, 및 측정 장치 사이에 워크피스를 이송한다. 컨트롤러는 하나 이상의 파라미터가 만족스럽지 않을 때에만 이송 장치에 의해 워크피스의 재작업 연마 장치로의 선택적 이송을 결정한다.
Description
본 발명은 반도체 분야에 관한 것이다.
반도체 제조에 있어서, 반도체 웨이퍼는 완성된 다이가 형성되기 전에 종종 많은 프로세싱 단계 또는 스테이지를 겪는다. 예를 들어, 이러한 프로세싱 단계는 리소그래피, 에칭, 반도체 도핑, 및 반도체 웨이퍼 상의 다양한 재료의 증착 및/또는 제거를 포함할 수 있다.
다양한 프로세싱 단계들 동안 걸리는 시간은 개별 프로세스의 쓰루풋(throughput) 및 완성된 다이 형성의 최종 쓰루풋을 결정한다. 그러나, 일부 프로세스는 워크피스(workpiece)에 대한 재작업(re-work)을 필요로 할 수 있으며, 다양한 표준에 이르도록 워크피스에 대한 보정이 행해진다. 예를 들어, 화학 기계적 연마(CMP; chemical-mechanical polishing) 동안, 하나 이상의 각각의 연마 스테이션에서 하나 이상의 연마 단계가 수행될 수 있다. 워크피스가 모든 연마 단계를 통과하면, 연마된 워크피스에 대해 다양한 파라미터가 측정된다.
종래에는, 측정된 파라미터 중의 하나 이상이 CMP 프로세싱 후에 사양(specification) 내에 들지 않을 경우, 통상적으로 워크피스는 소위 "재작업"이라 불리는 것 동안 원하는 파라미터를 달성하기 위해 동일한 하나 이상의 연마 스테이션 안으로 다시 보내진다. 그러나 이러한 재작업 기술은 통상적으로 CMP 프로세스를 통한 워크피스 쓰루풋을 감소시키는데, 초기 연마와 재작업 연마 둘 다에 동일한 연마 스테이션이 중복으로 이용되기 때문이다. 워크피스 크기가 증가함에 따라, 동일한 연마 스테이션을 사용하는 이러한 종래의 재작업 기술은 더 큰 워크피스를 연마하는데 걸리는 더 긴 시간으로 인해 쓰루풋을 감소시킨다.
다음은 본 발명의 하나 이상의 양상의 기본적인 이해를 제공하기 위해 단순화된 요약을 제시한다. 이 요약은 본 개시의 광범위한 개요가 아니며, 본 발명의 중요하거나 결정적인 요소를 식별하고자 하는 것도 또는 본 발명의 범위를 기술하는 것도 아니다. 오히려, 이 요약의 주 목적은 이후에 제시되는 보다 상세한 설명에 대한 서론으로서 본 개시의 일부 개념을 단순화된 형태로 제시하는 것이다.
하나의 실시예에서, 본 개시는, 특히 450mm에 근접하거나 그리고/또는 450mm를 넘는 직경을 갖는 워크피스를 처리할 때, 쓰루풋을 증가시키기 위한 화학 기계적 연마 시스템에 관한 것이다. 본 개시의 화학 기계적 연마 시스템은 제1 플래튼(platen)과 제1 CMP 헤드를 갖는 제1 연마 장치, 제2 플래튼과 제2 CMP 헤드를 갖는 제2 연마 장치, 및 재작업 플래튼과 재작업 CMP 헤드를 갖는 재작업 연마 장치를 포함한다.
예를 들어, 제1 CMP 헤드는 워크피스가 제1 플래튼 상에 위치되어 있을 때 워크피스에 대해 거친(rough) 화학 기계적 연마를 수행하도록 구성된다. 제2 CMP 헤드는 워크피스가 제2 플래튼 상에 위치되어 있을 때 워크피스에 대해 미세(fine) 화학 기계적 연마를 수행하도록 구성된다. 또한, 재작업 CMP 헤드는 워크피스가 재작업 플래튼 상에 위치되어 있을 때 워크피스에 대해 보조 화학 기계적 연마를 수행하도록 구성된다.
측정 장치가 더 제공되며, 측정 장치는 워크피스의 하나 이상의 파라미터를 측정하도록 구성된다. 이송 장치는 제1 연마 장치, 제2 연마 장치, 재작업 연마 장치, 및 측정 장치 중 둘 이상 사이에 워크피스를 이송하도록 구성된다. 로딩 장치가 더 제공될 수 있으며, 로딩 장치는 복수의 FOUP 중의 하나와 이송 장치 사이에 워크피스를 이송하도록 구성된다. 또한, 세정 장치는 워크피스로부터 연마 잔여물을 세척하도록 구성된다. 그리하여, 이송 장치는 또한 세정 장치와, 제1 연마 장치, 제2 연마 장치, 및 재작업 연마 장치 중 하나 이상 사이에 워크피스를 이송하도록 구성된다.
컨트롤러는 또한 측정 장치에 의해 측정된 하나 이상의 파라미터가 만족스럽지 않을 경우에만 이송 장치를 통해 워크피스를 재작업 연마 장치로 선택적으로 이송하도록 구성된다. 그리하여, 추가의 워크피스는 쓰루풋에 영향을 미치지 않고 계속해서 제1 연마 장치, 제2 연마 장치에 의해 연마될 수 있다.
하나의 예에 따르면, 제1 연마 장치 및 제2 연마 장치는 전반적으로 연마 스테이션을 정의하며, 화학 기계적 연마 시스템은 복수의 워크피스를 동시에 처리하도록 구성된 복수의 연마 스테이션을 포함한다. 다른 예에서, 제1 플래튼과 제2 플래튼의 각각은 복수의 워크피스를 동시에 지지하도록 구성되며, 제1 연마 장치 및 제2 연마 장치는 각각 각자의 복수의 워크피스를 동시에 화학 기계적 연마하도록 구성된다.
이송 장치는 예를 들어 듀얼 암(dual-arm) 핸들링 장치를 통해 둘 이상의 워크피스를 선택적으로 이송하도록 구성된 로봇을 더 포함할 수 있다. 로봇은 예를 들어 트랙에 또한 동작 가능하게 연결되며, 로봇은 제1, 제2, 및 재작업 연마 장치, 측정 장치, 세정 장치, 및 로드 락 챔버 중 둘 이상 사이에 트랙을 따라 옮기도록 구성된다.
도 1a 및 도 1b는 본 개시의 하나의 예시적인 양상에 따른 화학 기계적 연마의 다양한 스테이지를 겪는 워크피스의 단면도를 예시한다.
도 2는 본 개시의 다른 양상에 따른 예시적인 화학 기계적 연마 시스템의 평면도를 예시한다.
도 3은 본 개시의 다른 양상에 따른 또다른 예시적인 화학 기게적 연마 시스템의 평면도를 예시한다.
도 4는 다른 양상에 따른 워크피스의 화학 기계적 연마에 대한 방법을 예시한다.
도 5는 워크피스의 화학 기계적 연마를 위한 프로세서 기반의 시스템의 개략도를 예시한다.
도 2는 본 개시의 다른 양상에 따른 예시적인 화학 기계적 연마 시스템의 평면도를 예시한다.
도 3은 본 개시의 다른 양상에 따른 또다른 예시적인 화학 기게적 연마 시스템의 평면도를 예시한다.
도 4는 다른 양상에 따른 워크피스의 화학 기계적 연마에 대한 방법을 예시한다.
도 5는 워크피스의 화학 기계적 연마를 위한 프로세서 기반의 시스템의 개략도를 예시한다.
본 개시는 워크피스 쓰루풋에 악영향을 미치지 않고 화학 기계적 연마에서 워크피스를 재작업하기 위한 시스템, 장치, 및 방법을 제공한다. 따라서, 도면을 참조하여 기재가 이루어지며, 도면에서 유사한 참조 번호는 일반적으로 전반에 걸쳐 유사한 요소를 지칭하는데 이용되고, 다양한 구조들이 반드시 축척대로 도시된 것은 아니다. 다음의 기재에서, 설명을 위한 목적으로, 이해를 용이하게 하기 위하여 다수의 구체적 세부사항이 서술되어 있다. 그러나 당해 기술 분야에서의 숙련자에게 분명하듯이, 여기에 기재된 하나 이상의 양상은 이들 구체적 세부사항 중의 더 적은 정도로도 실시될 수 있다. 다른 경우로, 공지된 구조 및 디바이스는 이해를 용이하게 하기 위해 블록도 형태로 도시되어 있다.
워크피스의 화학 기계적 연마(CMP) 프로세싱에서 복수의 연마 단계를 제공하는 것이 일반적이며, 각각의 연마 단계는 워크피스 상의 연속 층들을 제거한다. 화학적 및/또는 물리적 연마 컴포넌트는 워크피스 상에 이전에 형성된 특정 층 및/또는 특징부를 제거하기 위하여 연마 단계들 간에 상이할 수 있다. 예를 들어 도 1a는 제1 연마 단계(10)를 예시하는데, 워크피스(12)는 사전연마(pre-polish) 상태(14)(예를 들어, 아직 연마를 겪지 않은 층들이 그 위에 형성되어 있는 워크피스)로부터 중간 연마 상태(16)로 연마된다. 제1 연마가 완료되면, 워크피스(12)는 세척되고, 후연마(post-polish) 상태(20)를 형성하기 위하여 후속 층들의 제거를 위해 도 1b에 도시된 바와 같이 제2 연마 단계(18)로 이송될 수 있다. 연마가 완료된 후에(예를 들어, 워크피스(12)는 후연마 상태(20)에 있음), 제1 및 제2 연마 단계가 성공적이었는지 여부를 결정하기 위하여 워크피스(12)의 하나 이상의 파라미터가 측정될 수 있다.
종래에는, 하나 이상의 파라미터가 성공하지 못한 연마를 나타냈다면, 워크피스(12)는 제1 연마 또는 제2 연마로 다시 보내졌을 것이고, CMP 프로세스를 통한 워크피스의 쓰루풋은 악영향을 받았을 것이다. 더욱이, 450mm 이상으로 증가한 워크피스 직경의 경우, 더 큰 워크피스를 재연마하는데 통상적으로 요구되는 증가된 양의 시간으로 인해 쓰루풋은 더 큰 정도의 악영향을 받는다.
따라서, 본 개시의 하나의 양상에 따르면, 도 2는 일부 실시예에 따른 워크피스의 화학 기계적 연마를 위한 시스템(100)을 예시한다. 시스템(100)은 예를 들어 제1 플래튼(104) 및 제1 CMP 헤드(106)를 포함하는 제1 연마 장치(102)를 포함한다. 제1 CMP 헤드(106)는 예를 들어 워크피스가 제1 플래튼(104) 상에 위치되어 있을 때 워크피스(108)(예를 들어, 반도체 웨이퍼)에 대해 제1 화학 기계적 연마를 수행하도록 구성된다. 제2 연마 장치(110)가 예를 들어 더 제공되며, 제2 연마 장치는 제2 플래튼(112) 및 제2 CMP 헤드(114)를 포함한다. 제2 CMP 헤드(114)는 워크피스가 제2 플래튼(112) 상에 위치되어 있을 때 워크피스(108)에 대해 제2 화학 기계적 연마를 수행하도록 구성된다.
워크피스(108)로부터 제거될 재료의 유형 및 두께에 따라, 제1 연마 장치(102) 및 제2 연마 장치는 사용되는 연마 슬러리의 유형 및 화학적 성질, 각자의 제1 CMP 헤드(106) 및 제2 CMP 헤드(114)의 거칠기(roughness), 그리고 스핀 속도, 워크피스에 가해진 힘, 및 연마 지속시간과 같은 프로세스 레시피에 따라 상이하다. 일부 실시예에서, 제1 화학 기계적 연마는 거친 연마일수 있고, 제2 화학 기계적 연마는 미세 연마일 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 화학 기계적 연마는 워크피스(108)로부터 유전체 재료를 제거하도록 구성될 수 있고, 제2 화학 기계적 연마는 금속을 제거하도록 구성될 수 있다.
일부 예에서, 제1 연마 장치(102) 및 제2 연마 장치(110)는 전반적으로 연마 스테이션(115)을 정의한다. 다수의 연마 스테이션(115)이 제공될 수 있으며, 각각의 연마 스테이션은 제1 연마 장치(102) 및 제2 연마 장치(110)를 포함한다. 임의의 수의 연마 스테이션(115)이 가능하다. 각각의 연마 스테이션(115)은 다수의 워크피스(108)에 제1 연마 및 제2 연마를 제공하도록 구성된다. 예를 들어, 각자의 제1 연마 장치(102) 및 제2 연마 장치(110)의 제1 플래튼(104) 및 제2 플래튼(112) 각각은 다수의 워크피스(108)를 동시에 지지하도록 구성된다. 따라서 제1 연마 장치(102) 및 제2 연마 장치(110)는 예를 들어 각각 각자의 워크피스(108)를 동시에 화학 기계적 연마하도록 구성된다.
본 개시에 따르면, 재작업 플래튼(118) 및 재작업 CMP 헤드(120)를 포함하는 재작업 연마 장치(116)가 더 제공된다. 재작업 CMP 헤드(120)는 예를 들어 워크피스가 재작업 플래튼(118) 상에 위치되어 있을 때 워크피스(108)에 대해 보조 화학 기계적 연마를 수행하도록 구성된다. 재작업 CMP 헤드(120)는 예를 들어, (예를 들어, 제1 CMP 헤드(106)에 의해 수행되는 것과 같은) 제1 화학 기계적 연마, (예를 들어, 제2 CMP 헤드(114)에 의해 수행되는 것과 같은) 제2 화학 기계적 연마, 또는 제1 화학 기계적 연마와 제2 화학 기계적 연마 둘 다를 수행하도록 구성될 수 있다.
다른 예에 따르면, 측정 장치(122)가 더 제공되며, 측정 장치(122)는 두께, 연마 균일도 또는 워크피스의 표면과 연관된 기타 파라미터와 같은, 워크피스(108)의 하나 이상의 파라미터를 측정하도록 구성된다. 예를 들어, 측정 장치(122)는 연마 전에, 연마 동안 또는 연마 후에 워크피스(108)의 두께, 균일도, 및/또는 표면 거칠기를 검출하도록 구성된다. 예를 들어, 연마 패드 마모, 워크피스(108)의 표면 상의 균일도 부족, 및 화학 기계적 연마와 연관된 다양한 재료들의 계면이 측정 장치(122)에 의해 모니터링될 수 있다. 측정 장치(122)는 광학적, 전기, 열, 압력, 및/또는 음향 감지를 제공하도록 구성될 수 있다. 측정 장치(122)는 제1 CMP 헤드(106), 제2 CMP 헤드(114) 및/또는 재작업 CMP 헤드(120)와 연관될 수 있다. 측정 장치(122)는 예를 들어 화학 기계적 연마 전에, 화학 기계적 연마 동안 그리고/또는 화학 기계적 연마 후에 진동, 모터 피드백, 또는 온도를 검출하도록 구성될 수 있다. 대안으로서 또는 조합하여, 측정 장치(122)는 측정 스테이션(123)과 연관될 수 있으며, 여기에서 워크피스(108)의 하나 이상의 파라미터가 제1 연마 장치(102), 제2 연마 장치(110), 및 재작업 연마 장치(116)와 별도로 측정될 수 있다.
본 개시의 특정 예에 따르면, 제1 연마 장치(102), 제2 연마 장치(110), 재작업 연마 장치(116) 및 측정 장치(122) 중 둘 이상의 장치 사이에 워크피스(108)를 이송하도록 이송 장치(124)가 제공되고 구성된다. 일부 예에 따르면, 로딩 장치(126)가 제공된다. 로딩 장치(126)는 예를 들어 복수의 FOUP(128) 중 하나와 이송 장치(124) 사이에 워크피스(108)를 이송하도록 구성된다. 이송 장치(124)는 예를 들어 듀얼 암 핸들링 장치(130)를 통해 둘 이상의 워크피스(108)를 선택적으로 이송하도록 구성된 로봇(126)을 포함한다. 로봇(126)은 예를 들어 또한 트랙(132)에 동작 가능하게 연결되며, 로봇은 제1 연마 장치(102), 제2 연마 장치(110), 재작업 연마 장치(116), 측정 장치(122), 세정 장치(134), 및 로딩 장치(126) 중 둘 이상의 장치 사이에 트랙을 따라 옮기도록 구성된다. 세정 장치(134)는 예를 들어 화학 기계적 연마 후에 워크피스(108)로부터 연마 잔여물을 세척하거나 제거하도록 구성된다.
다양한 양상에 따르면, 컨트롤러(136)가 더 제공되고, 컨트롤러(136)는 예를 들어 측정 장치(122)에 의해 측정된 하나 이상의 파라미터가 만족스럽지 않을 때, 이송 장치(130)에 의해 워크피스(108)를 재작업 연마 장치(116)로 선택적으로 이송하도록 구성된다. 예를 들어, 워크피스(108)가 제1 연마 장치(102)에 의한 제1 화학 기계적 연마 및/또는 제2 연마 장치(110)에 의한 제2 화학 기계적 연마를 겪은 후에, 컨트롤러(136)는 측정 장치(122)로부터 신호(138)를 수신하도록 구성된다. 컨트롤러(136)는 신호(138)에 기초하여 표면 균일도 또는 두께와 같은 연마 상태를 결정하도록 신호 처리 기술을 이용할 수 있다. 예를 들어, 워크피스(108)의 제1 또는 제2 화학 기계적 연마 중 하나 이상의 결과가 만족스럽지 못하다고 신호(138)가 나타내는 경우, 컨트롤러(136)는 워크피스를 재작업 연마 장치(116)로 이송하라고 이송 장치(130)에 지시하도록 구성된다. 동시에, 본 예에서, 컨트롤러(136)는 또다른 워크피스(108)가 각자의 FOUP(128) 또는 제1 연마 장치로부터 각자의 제1 연마 장치(102) 또는 제2 연마 장치(110)에 이송되도록 지시한다.
다른 양상에 따르면, 재작업 연마 장치(116)는 다양한 재작업 CMP 헤드(120)를 포함한다. 예를 들어, 다양한 재작업 CMP 헤드(120)는, 제1 화학 기계적 연마의 재작업(예를 들어, "거친" 재작업 연마) 및 제2 화학 기계적 연마의 재작업(예를 들어, "미세" 재작업 연마)과 같이, 다양한 기능을 수행하고 그리고/또는 다양한 화학 기계적 연마 레시피를 따르도록 구성된다. 다른 기능 및/또는 레시피 중에서도, 금속 또는 기타 층의 특정 제거에 기초한 보조 연마, 측정 장치(122)로부터의 신호(138)에 기초한 워크피스(108) 상의 특정 위치의 보조 연마, 및 다양한 재료의 제거를 위한 특정 슬러리 레시피와 같이, 재작업 연마 장치(116)와 연관되는 것으로서 다양한 다른 기능 및/또는 레시피를 생각해볼 수 있다.
컨트롤러(136)는 예를 들어 측정 장치(122)로부터의 신호(138)에 적어도 부분적으로 기초하여 보조 화학 기계적 연마를 위해 다양한 재작업 CMP 헤드(120) 중 하나를 선택하도록 구성된다. 예를 들어, 측정 장치(122)는 제2 화학 기계적 연마의 균일도가 만족스럽지 않음을 나타내는 신호(138)를 제공할 수 있으며, 다양한 재작업 CMP 헤드(120) 중에 균일도 문제 전용인 것이 보조 화학 기계적 연마를 위해 컨트롤러(136)에 의해 선택된다. 다른 예에서, 측정 장치(122)는 제1 화학 기계적 연마와 연관된 두께가 만족스럽지 않음을 나타내는 신호(138)를 제공할 수 있으며, 다양한 재작업 CMP 헤드(120) 중에 두께 문제 전용인 다른 것이 보조 화학 기계적 연마를 위해 컨트롤러(136)에 의해 선택된다. 그리하여, 컨트롤러(136)는 측정 장치(122)로부터의 신호(138)에 기초하여 재작업 연마 장치(116)에서 보조 화학 기계적 연마를 위해 다양한 재작업 CMP 헤드(120) 중의 하나를 적합하게 선택할 로직을 포함한다.
또한, 컨트롤러(136)는 재작업 연마 장치(116)로 또는 재작업 연마 장치(116)로부터 하나의 워크피스(108)를 선택적으로 이송하면서 동시에 듀얼 암 핸들링 장치(130)를 통해 제1 연마 장치(102)와 제2 연마 장치(110) 중 하나로 또는 그로부터 또다른 워크피스를 이송하게끔 로봇(126)에 지시하도록 구성된다. 컨트롤러(136)는 다양한 예에서 또한 측정 장치(122)로부터의 신호(138)에 기초하여 재작업 연마 장치(116)에서의 보조 화학 기계적 연마를 위해 다양한 재작업 CMP 헤드(120) 중 하나로 워크피스를 이송하도록 구성된다.
재작업 연마 장치(116)에서 보조 화학 기계적 연마를 겪은 후에, 컨트롤러(136)는 워크피스(108)가 FOUP(128)로 다시 이송되도록 지시할 수 있다. 따라서, 재작업을 필요로 하는 워크피스(108)는 시스템(100)을 통한 워크피스의 정상적인 쓰루풋에 실질적으로 간섭하지 않고서 재작업 연마 장치(116)에 의해 보조 화학 기계적 연마를 겪을 수 있다.
본 개시의 다른 양상에 따라, 복수의 워크피스를 화학 기계적 연마하는 방법(200)이 도 4에 예시되어 있다. 방법(200)은 예를 들어 동작 202에서 제1 플래튼 상에 워크피스를 위치시키는 것을 포함한다. 예를 들어, 워크피스는 로딩 장치를 통해 FOUP로부터 빠져나오며 이송 장치를 통해 제1 플래튼 상에 배치된다. 따라서, 제1 플래튼 상에 위치된 워크피스는 동작 204에서 제1 CMP 헤드에 의해 제1 연마로 연마된다. 그 다음, 동작 206에서 예를 들어 제1 플래튼으로부터 워크피스를 빼내고 이송 장치에 의해 제2 플래튼 상에 워크피스를 배치함으로써 워크피스는 제2 플래튼 상에 위치된다. 그러면 워크피스는 동작 208에서 제2 CMP에 의해 제2 연마로 연마된다. 동작 210에서 워크피스가 세정되고 워크피스의 표면과 연관된 하나 이상의 파라미터가 측정되며, 동작 212에서 하나 이상의 파라미터가 만족스러운지 여부에 대한 결정이 행해진다. 동작 212에서 행해진 결정에서 하나 이상의 파라미터가 만족스럽지 못한 경우, 동작 214에서 워크피스는 재작업 플래튼 상에 위치되고, 동작 216에서 워크피스는 재작업 CMP 헤드에 의해 재작업 플래튼 상에서 더 연마된다.
예를 들어, 동작 212에서 제2 화학 기계적 연마와 연관된 균일도가 만족스럽지 못하다고 결정될 때, 워크피스는 동작 214에서 재작업 플래튼 상에 위치되며, 다양한 재작업 CMP 중에 균일도 문제 전용인 것이 보조 화학 기계적 연마를 수행하도록 선택된다. 다른 예에서, 동작 212에서 두께 또는 제1 화학 기계적 연마와 연관된 다른 파라미터가 만족스럽지 못하다고 결정될 때, 워크피스는 동작 214에서 재작업 플래튼 상에 위치되며, 다양한 재작업 CMP 헤드(120) 중에 두께 또는 그 다른 파라미터와 연관된 것이 보조 화학 기계적 연마를 수행하도록 선택된다. 그리하여, 방법(200)은 하나 이상의 측정된 파라미터에 기초하여 보조 화학 기계적 연마를 위해 다양한 재작업 CMP 헤드 중의 하나를 적합하게 선택할 로직을 제공한다.
따라서, 제1 및 제2 플래튼에의 추가의 워크피스의 쓰루풋은 재작업 플래튼 상의 워크피스의 부가의 보조 연마에 의해 영향받지 않는다. 동작 212에서 행해진 결정이 하나 이상의 파라미터가 만족스럽다는 것이라면, 워크피스는 동작 218에서 로딩 장치에 의해 FOUP로 반환된다.
다른 양상에 따르면, 전술한 방법은 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 프로세서 기반의 시스템에서 컴퓨터 프로그램 코드를 사용하여 구현될 수 있다. 도 5에 예시된 바와 같이, 다른 실시예에 따라 프로세서 기반의 시스템(300)의 블록도가 제공된다. 프로세서 기반의 시스템(300)은 범용 컴퓨터 플랫폼이고, 여기에 설명된 프로세스를 구현하도록 사용될 수 있다. 프로세서 기반의 시스템(300)은 데스크톱 컴퓨터, 워크스테이션, 랩톱 컴퓨터, 또는 특정 응용을 위해 맞춤화된 전용 유닛과 같은 프로세싱 유닛(302)을 포함할 수 있다. 프로세서 기반의 시스템(300)은 디스플레이(318) 및 마우스, 키보드, 또는 프린터와 같이 하나 이상의 입력/출력 디바이스(320)를 구비할 수 있다. 프로세싱 유닛(302)은 중앙 처리 유닛(CPU)(302), 메모리(306), 대용량 저장 장치(308), 비디오 어댑터(312), 및 버스(310)에 접속된 I/O 인터페이스(314)를 포함할 수 있다.
버스(310)는 메모리 버스 또는 메모리 컨트롤러, 주변 버스 또는 비디오 버스를 포함하는 임의의 유형의 여러 버스 구조 중의 하나 이상일 수 있다. CPU(304)는 임의의 유형의 전자 데이터 프로세서를 포함할 수 있고, 메모리(306)는 SRAM(static random access memory), DRAM(dynamic random access memory), 또는 ROM(read-only memory)과 같은 임의의 유형의 시스템 메모리를 포함할 수 있다.
대용량 저장 장치(308)는 데이터, 프로그램 및 기타 정보를 저장하고 데이터, 프로그램 및 기타 정보를 버스(310)를 통해 액세스 가능하게 하도록 구성된 임의의 유형의 저장 디바이스를 포함할 수 있다. 대용량 저장 장치(308)는 예를 들어 하드 디스크 드라이브, 자기 디스크 드라이브 또는 광 디스크 드라이브 중의 하나 이상을 포함할 수 있다.
비디오 어댑터(312) 및 I/O 인터페이스(314)는 프로세싱 유닛(302)에 외부 입력 및 출력 디바이스를 연결하기 위한 인터페이스를 제공한다. 입력 및 출력 디바이스의 예는 비디오 어댑터(312)에 연결된 디스플레이(318) 및 I/O 인터페이스(314)에 연결된 마우스, 키보드, 프린터 등과 같은 I/O 디바이스(320)를 포함한다. 다른 디바이스가 프로세싱 유닛(302)에 연결될 수 있고, 추가의 또는 더 적은 수의 인터페이스 카드가 이용될 수 있다. 예를 들어, 직렬 인터페이스 카드(도시되지 않음)가 프린터를 위한 직렬 인터페이스를 제공하는데 사용될 수 있다. 프로세싱 유닛(302)은 또한 로컬 영역 네트워크(LAN) 또는 광역 네트워크(WAN)(322)에 대해 유선 링크 및/또는 무선 링크일 수 있는 네트워크 인터페이스(316)를 포함할 수 있다.
프로세서 기반의 시스템(300)이 다른 컴포넌트를 포함할 수 있다는 것을 유의하여야 한다. 예를 들어, 프로세서 기반의 시스템(300)은 파워 서플라이, 케이블, 마더보드, 탈착가능한 저장 매체, 케이스 등을 포함할 수 있다. 이들 기타 컴포넌트는 도시되지 않았지만 프로세서 기반의 시스템(300)의 일부로 간주된다.
본 개시의 실시예는 예를 들어 CPU(304)에 의해 실행되는 프로그램 코드에 의해 프로세서 기반의 시스템(300) 상에서 구현될 수 있다. 상기 기재된 실시예에 따른 다양한 방법은 프로그램 코드에 의해 구현될 수 있다. 따라서, 여기에서 명시적인 설명은 생략된다.
또한, 도 1의 모듈 및 디바이스가 도 5의 하나 이상의 프로세서 기반의 시스템(300) 상에서 전부 구현될 수 있다는 것을 유의하여야 한다. 상이한 모듈과 디바이스 사이의 통신은 모듈이 어떻게 구현되는지에 따라 다양할 수 있다. 모듈이 하나의 프로세서 기반의 시스템(300) 상에서 구현되는 경우, 데이터는 CPU(304)에 의해 상이한 단계에 대한 프로그램 코드의 실행 사이에 메모리(306) 및 대용량 저장장치(308)에 보관될 수 있다. 그 다음, 각각의 단계의 실행 동안 CPU(304)가 버스(310)를 통해 메모리(306) 또는 대용량 저장장치(308)에 액세스함으로써 데이터가 제공될 수 있다. 모듈이 상이한 프로세서 기반의 시스템(300) 상에서 구현되는 경우 또는 데이터가 별도의 데이터베이스와 같은 또다른 저장 시스템으로부터 제공되어야 할 경우, 데이터는 I/O 인터페이스(314) 또는 네트워크 인터페이스(316)를 통해 시스템(300) 사이에 제공될 수 있다. 마찬가지로, 디바이스 또는 스테이지에 의해 제공되는 데이터는 I/O 인터페이스(314) 또는 네트워크 인터페이스(316)에 의해 하나 이상의 프로세서 기반의 시스템(300)으로 입력될 수 있다. 당해 기술 분야에서의 통상의 지식을 가진 자라면, 다양한 실시예의 범위 내에 속하는 것으로 생각해볼 수 있는 시스템 및 방법을 구현하는데 있어서 다른 변형 및 수정을 용이하게 이해할 것이다.
본 실시예 및 이의 이점이 상세하게 기재되었지만, 첨부된 청구항에 의해 정의되는 본 개시의 사상 및 범위에서 벗어나지 않고서 다양한 변경, 치환, 및 대안이 행해질 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 본 출원의 범위는 본 명세서에 기재된 프로세스, 기계, 제조, 물질 조성물, 수단, 방법 및 단계의 특정 실시예에 한정되고자 하지 않는다. 당해 기술 분야에서의 통상의 지식을 가진 자라면, 여기에 기재된 대응하는 실시예와 실질적으로 동일한 기능을 수행하거나 또는 실질적으로 동일한 결과를 달성하는, 현재 존재하거나 또는 나중에 개발될, 프로세스, 기계, 제조, 물질 조성물, 수단, 방법, 또는 단계가 본 개시에 따라 이용될 수 있다는 것을 용이하게 알 것이다. 따라서, 첨부된 청구항은 이러한 프로세스, 기계, 제조, 물질 조성물, 수단, 방법 또는 단계를 본 발명의 범위 내에 포함하고자 한다.
여기에 제공된 방법(들)이 일련의 동작 또는 이벤트로서 아래에 예시되고 기재되어 있지만, 이러한 동작 또는 이벤트의 예시된 순서는 한정하는 의미로 해석되어서는 안 된다는 것을 알 것이다. 예를 들어, 일부 동작들은 다른 순서로 그리고/또는 여기에 예시 및/또는 기재된 것 외에도 다른 동작 또는 이벤트와 동시에 일어날 수 있다. 또한, 모든 예시된 동작들이 여기에 기재된 하나 이상의 양상 또는 실시예를 구현하는데 필요한 것은 아니다. 또한, 여기에 도시된 동작 중의 하나 이상이 하나 이상의 개별 동작 및/또는 단계에서 수행될 수 있다.
본 명세서 전반에 걸쳐 여기에 기재된 방법의 양상을 설명하는데 있어서 예시적인 구조를 참조하였지만 이들 방법은 제시된 대응하는 구조에 의해 한정되어서는 안 됨을 알 것이다. 오히려, 방법(및 구조)은 서로 독립적인 것으로 간주되어야 하고, 독립형일 수 있고, 도면에 도시된 임의의 특정 양상에 관계없이 실시될 수 있을 것이다.
또한, 본 명세서와 첨부 도면을 읽고 그리고/또는 이해하는 것에 기초하여 당해 기술 분야에서의 숙련자에게 등가 대안 및/또는 수정이 일어날 수 있다. 여기에서의 개시는 모든 이러한 수정 및 대안을 포함하고 일반적으로 그에 의해 한정되고자 하는 것이 아니다. 또한, 여러 구현 중 하나에 관해서만 특정 특징 또는 양상이 기재되었지만, 이러한 특징 또는 양상은 원하는 바에 따라 다른 구현의 하나 이상의 다른 특징 및/또는 양상과 결합될 수 있다. 또한, 용어 "포함한다", "갖는", "갖는다", "갖춘" 및/또는 이의 변형이 여기에서 사용되는 경우, 이러한 용어는 "포함하는"과 같이 의미가 포괄적인 것으로 의도된다. 또한, "예시적인"은 최상의 것이 아니라 단지 예를 의미하는 것으로 의미된다. 또한, 여기에 도시된 특징, 층 및/또는 요소는 단순하게 하고 이해를 쉽게 하기 위해 특정 치수 및/또는 서로에 대한 배향으로 예시된 것이며 실제 치수 및/또는 배향은 여기에 예시된 것과는 실질적으로 다를 수 있다는 것을 알아야 한다.
12, 108: 워크피스 100: 시스템
102: 제1 연마 장치 110: 제2 연마 장치
115: 연마 스테이션 116: 재작업 연마 장치
122: 측정 장치 124: 이송 장치
126: 로딩 장치 128: FOUP
130: 듀얼 암 핸들링 장치 136: 컨트롤러
102: 제1 연마 장치 110: 제2 연마 장치
115: 연마 스테이션 116: 재작업 연마 장치
122: 측정 장치 124: 이송 장치
126: 로딩 장치 128: FOUP
130: 듀얼 암 핸들링 장치 136: 컨트롤러
Claims (10)
- 화학 기계적 연마(chemical-mechanical polishing; CMP) 시스템에 있어서,
제1 플래튼(platen) 및 제1 CMP 헤드를 포함하는 제1 연마 장치로서, 상기 제1 CMP 헤드는 워크피스(workpiece)가 상기 제1 플래튼 상에 위치되어 있을 때 상기 워크피스에 대해 제1 화학 기계적 연마를 수행하도록 구성되는 것인, 상기 제1 연마 장치;
제2 플래튼 및 제2 CMP 헤드를 포함하는 제2 연마 장치로서, 상기 제2 CMP 헤드는 상기 워크피스가 상기 제2 플래튼 상에 위치되어 있을 때 상기 워크피스에 대해 제2 화학 기계적 연마를 수행하도록 구성되는 것인, 상기 제2 연마 장치;
재작업 플래튼 및 재작업 CMP 헤드를 포함하는 재작업 연마 장치로서, 상기 재작업 CMP 헤드는 상기 워크피스가 상기 재작업 플래튼 상에 위치되어 있을 때 상기 워크피스에 대해 보조 화학 기계적 연마를 수행하도록 구성되는 것인, 상기 재작업 연마 장치;
상기 워크피스의 하나 이상의 파라미터를 측정하도록 구성되는 측정 장치;
상기 제1 연마 장치, 상기 제2 연마 장치, 상기 재작업 연마 장치, 및 상기 측정 장치 중 둘 이상의 장치 사이에 상기 워크피스를 이송하도록 구성되는 이송 장치; 및
상기 측정 장치에 의해 측정된 하나 이상의 파라미터가 미리 정해진 조건을 충족하지 않을 때에만 상기 워크피스를 상기 이송 장치를 통해 상기 재작업 연마 장치로 선택적으로 이송하도록 구성되는 컨트롤러
를 포함하고,
상기 재작업 연마 장치는 복수의 재작업 CMP 헤드를 포함하며, 상기 복수의 재작업 CMP 헤드 각각은, 복수의 기능 중 하나를 수행하거나 복수의 화학 기계적 연마 레시피 중 하나를 따르도록 구성되는 것인, 화학 기계적 연마 시스템. - 청구항 1에 있어서, 로딩 장치를 더 포함하고, 상기 로딩 장치는 복수의 FOUP 중 하나와 상기 이송 장치 사이에 상기 워크피스를 이송하도록 구성되는 것인, 화학 기계적 연마 시스템.
- 청구항 1에 있어서, 상기 워크피스로부터 연마 잔여물을 세척하도록 구성되는 세정 장치를 더 포함하고, 상기 이송 장치는 또한 상기 세정 장치와 상기 제1 연마 장치, 상기 제2 연마 장치, 및 상기 재작업 연마 장치 중 하나 이상의 장치 사이에 상기 워크피스를 이송하도록 구성되는 것인, 화학 기계적 연마 시스템.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제1 연마 장치와 상기 제2 연마 장치는 연마 스테이션(polishing station)을 구성하는 것인, 화학 기계적 연마 시스템.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제1 플래튼과 상기 제2 플래튼의 각각은 복수의 워크피스를 동시에 지지하도록 구성되며, 상기 제1 연마 장치 및 상기 제2 연마 장치는 각각 개별적인 복수의 워크피스를 동시에 화학 기계적 연마하도록 구성되는 것인, 화학 기계적 연마 시스템.
- 청구항 1에 있어서, 상기 이송 장치는 듀얼 암(dual-arm) 핸들링 장치를 통해 둘 이상의 워크피스를 선택적으로 이송하도록 구성되는 로봇을 포함하는 것인, 화학 기계적 연마 시스템.
- 복수의 워크피스를 화학 기계적 연마하는 방법에 있어서,
워크피스를 제1 플래튼 상에 위치시키는 단계;
상기 제1 플래튼 상에 위치된 상기 워크피스를 제1 CMP 헤드를 통해 거친(rough) 연마로 연마하는 단계;
상기 워크피스를 제2 플래튼 상에 위치시키는 단계;
상기 제2 플래튼 상에 위치된 상기 워크피스를 제2 CMP 헤드를 통해 미세(fine) 연마로 연마하는 단계;
상기 워크피스의 표면과 연관된 하나 이상의 파라미터를 측정하는 단계;
상기 하나 이상의 파라미터가 미리 정해진 조건을 충족하는지 여부를 결정하는 단계; 및
상기 하나 이상의 파라미터가 상기 미리 정해진 조건을 충족하지 않는 경우 상기 워크피스를 재작업 플래튼 상에 위치시키는 단계
를 포함하고,
상기 워크피스는 상기 재작업 플래튼 상에서 복수의 재작업 CMP 헤드 중 하나를 통해 부가로 연마되고, 상기 제1 및 제2 플래튼에서의 추가적인 워크피스의 쓰루풋은 상기 재작업 플래튼 상의 상기 워크피스의 상기 부가의 연마에 의해 영향받지 않으며,
상기 복수의 재작업 CMP 헤드 각각은, 복수의 기능 중 하나를 수행하거나 복수의 화학 기계적 연마 레시피 중 하나를 따르도록 구성되는 것인, 화학 기계적 연마 방법. - 청구항 7에 있어서, 상기 하나 이상의 파라미터를 측정하는 단계 전에 상기 워크피스를 세척하는 단계를 더 포함하는, 화학 기계적 연마 방법.
- 청구항 7에 있어서, 상기 하나 이상의 파라미터에 기초하여 상기 복수의 재작업 CMP 헤드 중 하나를 선택하는 단계를 더 포함하는, 화학 기계적 연마 방법.
- 반도체 프로세싱 제어를 제공하는 컴퓨터 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 있어서,
상기 컴퓨터 프로그램은 청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 것인, 컴퓨터 판독가능한 기록 매체.
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