KR101610003B1 - 화학 기계적 연마 공정이 행해진 웨이퍼의 다단계 세정 장치 - Google Patents

화학 기계적 연마 공정이 행해진 웨이퍼의 다단계 세정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화학 기계적 연마 공정이 행해진 웨이퍼의 다단계 세정 장치에 관한 것으로, 화학 기계적 연마 공정이 행해진 웨이퍼를 다단계로 세정하는 장치로서, 화학 기계적 연마 공정이 행해진 상기 웨이퍼를 세정하는 제1-1세정모듈과; 상기 제1-1세정모듈에 적층된 상측에 배치되어, 화학 기계적 연마 공정이 행해진 상기 웨이퍼를 세정하는 제1-2세정모듈과; 상기 제1-1세정모듈과 상기 제1-2세정모듈 중 어느 하나에서 세정된 상기 웨이퍼를 세정하는 제2-1세정모듈과; 상기 제2-1세정모듈에 적층된 상측에 배치되어, 상기 제1-1세정모듈과 상기 제1-2세정모듈 중 어느 하나에서 세정된 상기 웨이퍼를 세정하는 제2-2세정모듈과; 상기 제1-1세정모듈과 상기 제1-2세정모듈 중 어느 하나 이상과, 상기 제2-1세정모듈과 상기 제2-2세정모듈 중 어느 하나 이상으로 상기 웨이퍼를 이동시키는 이동수단을; 포함하여 구성되어, 웨이퍼에 이물질이 고착된 상태에 따른 세정 단계를 그때그때 조절할 수 있게 되어, 반도체 제조 라인에서 정해진 공간만을 차지하면서도 보다 다양한 세정 공정을 행하여 깨끗한 세정을 짧은 시간에 행할 수 있는 웨이퍼의 다단계 세정 장치를 제공한다.

Description

화학 기계적 연마 공정이 행해진 웨이퍼의 다단계 세정 장치 {CHAMBER STRUCTURE OF SUBSTRATE CLEANING APPARATUS}
본 발명은 화학 기계적 연마 공정이 행해진 웨이퍼의 다단계 세정 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 하나의 세정 장치를 이용하여 화학 기계적 연마 공정을 거치면서 웨이퍼에 묻은 이물질을 비접촉 세정 방식으로 웨이퍼를 다단계 세정하는 장치에 관한 것이다.
화학기계적 연마(CMP) 장치는 반도체소자 제조과정 중 마스킹, 에칭 및 배선공정 등을 반복 수행하면서 생성되는 웨이퍼 표면의 요철로 인한 셀 지역과 주변 회로지역간 높이 차를 제거하는 광역 평탄화와, 회로 형성용 콘택/배선막 분리 및 고집적 소자화에 따른 웨이퍼 표면 거칠기 향상 등을 도모하기 위하여, 웨이퍼의 표면을 정밀 연마 가공하는데 사용되는 장치이다.
화학 기계적 연마 공정은 웨이퍼의 구리, 산화물층 등의 증착면이 일정 두께에 도달하도록 평탄화하는 공정인데, 연마 입자나 슬러리 등이 연마면에 묻게 되어, 연마면의 세정 공정은 매우 중요하다.
도1에 도시된 바와 같이 화학 기계적 연마 장치(X1)는 공급 아암으로 웨이퍼(W)를 캐리어 헤드에 공급하여, 웨이퍼(W)이 회전하는 연마 패드(P) 상에 가압하면서 마찰에 의한 기계적 연마 공정이 행해지고, 이와 동시에 웨이퍼(W)에 공급되는 슬러리에 의하여 화학적 연마 공정이 행해진다. 캐리어 헤드(H)의 저면에 위치하여 CMP 공정이 종료된 웨이퍼(W)은 표면에 묻은 이물질을 제거하기 위하여 기판 세정 장치(9)가 배치된 영역(X2)을 순차적으로 이송되면서 세정된다.
기판 세정 장치(9)는 웨이퍼(W)을 이송 아암에 의하여 각각의 세정 모듈(C1, C2, C3)에 공급하여, CMP 공정 중에 웨이퍼(W)에 묻은 이물질을 세정하여 제거한다. 이 때, 각각의 세정 모듈(C1, C2, C3)의 사이에는 그립퍼(Gr)가 웨이퍼(W)를 파지하여 이송 레일(Rx)을 따라 이동(99d)하면서 세정 모듈(C1, C2, C3)을 순차적으로 거치도록 한다.
상기와 같이 CMP 공정을 마친 웨이퍼는 표면에 묻어있는 슬러리나 연마입자의 고착상태가 제각각이므로, 웨이퍼(W)를 일률적으로 세정 모듈(C1, C2, C3)을 거치면서 세정 공정을 행하게 되면, 3개의 세정 모듈(C1, C2, C3)을 거친 웨이퍼의 세정 상태가 일관되지 않을 수 있다. 따라서, 종래에는 각각의 세정 모듈(C1, C2, C3)에서 행해지는 세정 시간이 필요이상 오래 소요되었고, 그럼에도 불구하고 세정이 완전히 이루어지지 않는 문제도 발생되었다.
이 뿐만 아니라, CMP 공정을 마친 웨이퍼(W)는 제1세정모듈(C1)에 공급되어 제1세정공정을 행하고, 제2세정모듈(C2)로 진입하는 것을 대기한다. 그리고, 제2세정모듈(C2)에서 제2세정공정을 행하고 있던 웨이퍼가 그 다음공정으로 이송되어 제2세정모듈(C2)이 비워지면, 제1세정모듈(C1)에서 대기하고 있던 웨이퍼가 제2세정모듈(C2)로 공급되어 제2세정공정을 행하게 된다. 마찬가지로, 제2세정모듈(C2)에서 제2세정공정을 마친 웨이퍼(W)는 제2세정모듈(C2)에서 그 다음의 제3세정공정이 행해질 제3세정모듈(C3)로 공급되는 것을 대기한다. 그리고, 제3세정모듈(C3)이 비워지면, 제2세정모듈(C2)에서 대기하고 있던 웨이퍼는 제3세정모듈(C3)로 공급되어 제3세정공정이 행해지는 형태로 세정 공정이 이루어졌다.
그러나, 각각의 세정 모듈(C1, C2, C3)에서 행해지는 세정 공정의 소요 시간은 모두 동일하지 않고 각각 차이가 있다. 예를 들어, 제1세정모듈(C1)에서 행해지는 세정 시간이 30초가 소요되고, 제2세정 모듈(C2)에서 행해지는 세정 시간이 45초가 소요되면, 제1세정 모듈(C1)에서 제1세정공정이 완료된 웨이퍼는 제2세정모듈(C2)에서 세정되고 있는 웨이퍼의 제2세정공정이 완료될 때까지 15초 동안 대기하였다가 제2세정모듈(C2)로 진입하게 된다. 따라서, 웨이퍼의 각 세정 모듈(C1, C2, C3)에서의 세정 공정은 세정 모듈(C1, C2, C3) 중 가장 세정 시간이 오래 소요되는 세정 모듈의 세정 공정 시간을 기준으로 세정 공정이 진행될 수 밖에 없으므로, 세정 시간이 불필요하게 오래 소요되는 문제점도 있었다.
한편, CMP공정이 완료된 웨이퍼(W)의 세정 공정은 비접촉식 세정공정과, 접촉식 세정공정과, 헹굼 건조 공정으로 이루어진다. 그러나, 대한민국 등록특허공보 제10-0918894호에 개시된 물을 머금는 재질인 브러쉬를 이용한 접촉식 세정공정은 브러쉬에 웨이퍼로부터 닦아낸 입자들에 의하여 웨이퍼의 표면에 스크래치 등을 야기하는 문제가 발생된다. 따라서, 비접촉식 세정공정만으로 웨이퍼의 세정을 깨끗하게 할 수 있도록 할 필요성이 절실히 대두되고 있다.
또한, 반도체 제조 라인에서 CMP 장비 및 세정장비가 차지하는 공간은 정해져 있으므로, 다양한 세정 공정을 행하는 데 있어서 반도체 제조라인에서 정해진 종래의 공간을 벗어나지 않는 범위 내에서 콤팩트한 세정 설비로 상기의 필요성을 충족시킬 필요성도 요구되고 있다.
본 발명은 전술한 기술적 배경하에서 창안된 것으로, 본 발명은 하나의 세정 장치를 이용하여 화학 기계적 연마 공정을 거치면서 웨이퍼에 묻은 이물질을 제거하는 다단계의 세정 공정을 이물질이 묻혀진 상태에 따라 다양한 세정 공정을 행할 수 있도록 하는 웨이퍼의 다단계 세정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이와 동시에, 본 발명은, 반도체 제조 라인에서 CMP 장비 및 세정장비가 차지하는 공간 내에서 콤팩트한 세정 설비로 웨이퍼에 묻어있는 이물질을 다단계의 세정 공정에 의하여 완전히 제거할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은 화학 기계적 공정을 거치면서 웨이퍼에 묻은 이물질을 제거하는 다단계의 세정 공정을 대기 시간을 최소화하여 행함으로써, 세정 시간을 단축하고 세정 공정 효율을 향상시키는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 화학 기계적 공정이 행해진 웨이퍼를 세정함에 있어서 비접촉 방식의 세정에 의해서도 깨끗하게 이물질을 제거할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 화학 기계적 연마 공정이 행해진 웨이퍼를 다단계로 세정하는 장치로서, 화학 기계적 연마 공정이 행해진 상기 웨이퍼를 세정하는 제1-1세정모듈과; 상기 제1-1세정모듈에 적층된 상측에 배치되어, 화학 기계적 연마 공정이 행해진 상기 웨이퍼를 세정하는 제1-2세정모듈과; 상기 제1-1세정모듈과 상기 제1-2세정모듈 중 어느 하나에서 세정된 상기 웨이퍼를 세정하는 제2-1세정모듈과; 상기 제2-1세정모듈에 적층된 상측에 배치되어, 상기 제1-1세정모듈과 상기 제1-2세정모듈 중 어느 하나에서 세정된 상기 웨이퍼를 세정하는 제2-2세정모듈과; 상기 제1-1세정모듈과 상기 제1-2세정모듈 중 어느 하나 이상과, 상기 제2-1세정모듈과 상기 제2-2세정모듈 중 어느 하나 이상으로 상기 웨이퍼를 이동시키는 이동수단을; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 다단계 세정 장치를 제공한다.
이는, 제1-1세정모듈과 제1-2세정모듈이 서로 적층되는 형태로 구성되고, 또한 제2-1세정모듈과 제2-2세정모듈이 서로 적층되는 형태로 구성되어, 이동수단에 의하여 웨이퍼가 제1-1세정모듈과 제1-2세정모듈 중 어느 하나 이상에서 세정 공정을 행하고, 그 다음에 제2-1세정모듈과 제2-2세정모듈 중 어느 하나 이상에서 세정 공정을 행함으로써, 웨이퍼에 이물질이 고착된 상태에 따른 세정 단계를 그때그때 조절할 수 있게 되어, 반도체 제조 라인에서 정해진 공간만을 차지하면서도 보다 다양한 세정 공정을 행할 수 있도록 하기 위함이다.
다시 말하면, 이동 수단이 웨이퍼를 수평 이동시킬 뿐만 아니라 수직 이동을 함으로써, 하나의 바닥 면적을 차지하면서 2개층으로 적층된 제1-1세정모듈과 제1-2세정모듈 중 어느 하나 이상에서 세정 공정을 행하고, 그 다음에 웨이퍼의 세정 상태에 따라 하나의 바닥 면적을 차지하면서 2개층으로 적층된 제2-1세정모듈과 제2-2세정모듈 중 어느 하나 이상에서 다음 세정 공정을 행함으로써, 종래에 2개의 정해진 세정 공정을 행해지는 공간 내에서 2개 내지 4개의 세정 공정을 웨이퍼의 오염 상태에 따라 다양하게 세정 공정을 행할 수 있게 되어, 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼에 묻은 슬러리나 연마 입자들을 보다 확실하고 깨끗하게 제거할 수 있게 된다.
예를 들어, 상기 이동수단은, 상기 제1-1세정모듈과 상기 제1-2세정모듈 중 어느 하나에 상기 웨이퍼를 이동시켜 1차적으로 세정 공정을 거치게 하고, 그 다음에 상기 제2-1세정모듈과 상기 제2-2세정 모듈 중 어느 하나에 상기 웨이퍼를 이동시켜 2차적으로 세정 공정을 거치는 경로로 상기 웨이퍼를 이동시키면서 웨이퍼의 세정 공정이 행해질 수 있다.
또는, 상기 이동수단은, 상기 제1-1세정모듈과 상기 제1-2세정모듈 중 어느 하나에 상기 웨이퍼를 이동시켜 세정 공정을 거친 이후에, 상기 제1-1세정모듈과 상기 제1-2세정모듈 중 다른 하나에 상기 웨이퍼를 이동시켜 세정 공정을 거치는 경로로 도 웨이퍼를 이동시키면서 웨이퍼의 세정 공정을 행할 수 있다.
즉, 상기와 같이 구성된 웨이퍼의 세정 장치는, 웨이퍼의 오염 상태에 따라, 제1-1세정모듈, 제1-2세정모듈, 제2-1세정모듈, 제2-2세정모듈로 이루어진 4개의 세정모듈 중에 2개 내지 4개의 세정모듈을 웨이퍼가 선택적으로 거치면서 세정할 수 있게 되어, 웨이퍼에 묻은 이물질을 확실하게 깨끗이 세정하는 것이 가능해진다.
이를 통해, 본 발명은, 반도체 제조 라인에서 CMP 장비 및 세정장비가 차지하는 공간 내에서 설치 가능한 콤팩트한 구성을 가지면서도, 이물질의 고착 상태에 따라 하나의 세정 장치로 다양한 다단계 세정 공정을 행할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
한편, 상기 제1-1세정모듈과 상기 제1-2세정모듈 중 어느 하나에서 세정된 상기 웨이퍼가 상기 제2-1세정모듈과 상기 제2-2세정모듈 중 다른 하나에 공급되기 이전에 상기 웨이퍼를 적치시키는 제1버퍼 모듈을; 더 포함하여 구성될 수 있다.
이를 통해, 제1-1세정모듈과, 제1-2세정모듈과, 제2-1세정모듈과, 제2-2세정모듈의 공정 소요 시간이 서로 편차가 있더라도, 어느 하나의 세정 모듈에서 해당 세정 공정을 마친 웨이퍼가 제1버퍼모듈에서 대기하도록 함으로써, 그 다음 세정모듈에서 행해지는 공정 소요 시간이 보다 길게 소요되더라도, 연속하여 해당 세정 공정을 거치도록 함으로써, 다단계의 세정 공정의 대기 시간을 최소화하여, 세정 시간을 단축하고 세정 공정 효율을 향상시킬 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
이 때, 상기 제1버퍼 모듈은 2개 이상의 웨이퍼를 적치시키는 공간이 마련된 것이 바람직하다. 이를 통해, 보다 짧은 소요 시간 동안 제1세정모듈에서 제1세정공정을 행한 웨이퍼를 제1버퍼모듈에서 2개이상 대기할 수 있도록 함으로써, 제1세정모듈에서의 연속적인 세정 공정을 행할 수 있게 된다.
여기서, 상기 제1버퍼 모듈은 2개 이상의 웨이퍼가 상하로 적치시키는 공간이 마련되어, 보다 좁은 공간을 차지하도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제1버퍼 모듈은 상하로 이동 가능하여, 이동 수단이 일정한 높이로 제1버퍼 모듈에 접근하더라도, 다수의 웨이퍼를 제1버퍼모듈의 각 층에 중복되지 않게 적치시키고 해당 웨이퍼를 이송해가는 것이 가능해지는 잇점이 있다.
그리고, 상기 제1버퍼 모듈은 상기 제1-1세정모듈과 제1-2세정모듈 중 어느 하나로부터 상기 웨이퍼를 공급받고, 상기 제2-1세정모듈과 제2-2세정모듈 중 어느 하나에 상기 웨이퍼를 공급할 수 있도록 왕복 이동 가능하게 설치될 수 있다. 이를 통해, 제1버퍼모듈에 웨이퍼를 적치시킬 때에는 제1버퍼모듈이 제1-1세정모듈 및 제1-2세정모듈에 근접한 위치로 이동하고, 제1버퍼모듈로부터 웨이퍼를 이송하여 제2-1세정모듈 또는 제2-2세정모듈에 공급할 때에는 제1버퍼모듈이 제2-1세정모듈 및 제2-2세정모듈에 근접한 위치로 이동함으로써, 웨이퍼를 이송시키는 이동 수단의 이동 경로를 최소화하여 공정 효율을 보다 높일 수 있다.
상기 제1버퍼모듈은 적치되어 있는 웨이퍼의 젖음 상태를 유지도록 순수 등의 액체를 공급하는 것이 바람직하다. 이를 통해, 세정 대기 시간 동안에 웨이퍼가 건조되어 손상되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 제1-1세정모듈과, 상기 제1-2세정모듈과, 상기 제2-1세정모듈과, 상기 제2-2세정모듈 중 처리 시간이 긴 것은 동일한 세정 공정이 행해지는 것이 2개 이상 배열될 수도 있다. 이를 통해, 연속하여 웨이퍼의 다단계 세정공정이 행해지는 동안에 처리 시간이 긴 세정 공정이 2개 이상의 세정모듈에서 행해짐으로써, 전체적인 웨이퍼의 다단계 세정 공정이 적체없이 연속하여 세정하는 것이 가능해진다.
동일한 바닥면적을 공유하는 제1-1세정모듈 및 제1-2세정모듈과, 제2-1세정모듈 및 제2-2세정모듈과 마찬가지로, 상기 제2-1세정모듈과 상기 제2-2세정모듈 중 어느 하나에서 세정된 상기 웨이퍼를 세정하는 제3-1세정모듈과; 상기 제3-1세정모듈에 적층된 상측에 배치되어, 상기 제2-1세정모듈과 상기 제2-2세정모듈 중 어느 하나에서 세정된 상기 웨이퍼를 세정하는 제3-2세정모듈을; 더 포함하고, 상기 이동 수단은 상기 2-1세정모듈과 상기 제2-2세정모듈 중 어느 하나에서 2차적으로 상기 웨이퍼가 세정되면, 상기 제3-1세정모듈과 상기 제3-2세정 모듈 중 어느 하나에서 3차적으로 상기 웨이퍼가 세정되는 경로로 상기 웨이퍼를 이동시키도록 구성될 수도 있다.
이 때, 상기 웨이퍼는 상기 제1-1세정모듈과 상기 제1-2세정모듈 중 어느 하나와, 상기 제2-1세정모듈과 상기 제2-2세정모듈 중 어느 하나를 거치면서, 브러쉬를 사용하지 않는 비접촉 방식으로만 세정될 수도 있다.
이는, 종래에 화학 기계적 연마 공정을 마친 웨이퍼가 제한된 다단계의 세정 공정을 거치면서, 웨이퍼의 표면에 고착된 이물질을 브러쉬에 의하여 높은 마찰력으로 접촉 세정하면서 웨이퍼의 표면을 세정하였는데, 접촉식 세정 공정에 의하여 브러쉬에 묻어있는 연마입자 등이 웨이퍼의 표면을 긁어내어 스크래치에 의한 손상을 야기하였으므로, 비접촉 방식으로 세정할 경우에는 웨이퍼로부터 제거된 연마 입자에 의하여 웨이퍼가 긁히는 문제를 해소할 수 있기 때문이다.
즉, 하나의 웨이퍼가 거치는 세정 모듈의 개수는 늘어나더라도, 정해진 공간 내에서 하나의 웨이퍼가 완전히 세정되는 데 소요되는 시간을 지연시키지 않으면서, 보다 많은 수의 세정 모듈에서 웨이퍼의 세정 공정이 행해질 수 있게 되므로, 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼의 표면에 묻은 이물질을 비접촉 방식으로 웨이퍼를 깨끗하게 세정할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 상기 제2-1세정모듈, 상기 제2-2세정모듈, 상기 제3-1세정모듈, 상기 제3-2세정모듈 중 어느 하나 이상은 헹굼 공정과 건조 공정 중 어느 하나 이상이 포함되어 있는 것이 바람직하다.
한편, 상기 제1-1세정모듈과 상기 2-1세정모듈의 사이에 상기 웨이퍼의 세정 상태를 검사하여, 상기 웨이퍼의 검사된 세정 상태에 따라 상기 이동 수단은 상기 웨이퍼의 세정 경로를 그때그때 정하도록 구성될 수 있다. 이를 통해, 웨이퍼를 필요이상으로 세정 공정을 행하거나 필요한 세정 공정을 생략하여 세정 불량을 야기하는 것을 방지할 수 있다.
즉, 본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '세정 모듈' 및 이와 유사한 용어는 웨이퍼를 세정하는 것에 국한되지 않으며, 웨이퍼를 헹구거나 세정 및 헹굼 후 건조시키는 모듈을 모두 포함한다. 예를 들어, '제3-1세정모듈'과 '제3-2세정모듈'은 웨이퍼를 헹굼 또는 건조시키는 모듈로 구성되는 것을 포함한다.
한편, 발명의 다른 분야에 따르면, 본 발명은, 제1-1세정모듈과, 상기 제1-1세정모듈의 상측에 적층된 제1-2세정모듈과, 상기 제1-1세정모듈과 수평 방향으로 이격된 제2-1세정모듈과, 상기 제2-1세정모듈의 상측에 적층된 제2-2세정모듈에서 화학 기계적 연마 공정이 행해진 웨이퍼를 다단계로 세정하는 방법으로서, 상기 제1-1세정모듈과 상기 제1-2세정모듈 중 어느 하나에서 상기 웨이퍼를 세정하는 1차세정단계와; 상기 1차세정단계를 행해진 상기 웨이퍼의 세정 상태를 검사하는 검사단계와; 상기 검사단계에서 상기 웨이퍼의 세정 상태의 검사 결과에 따라, 상기 제1-1세정모듈과 상기 제1-2세정모듈 중 다른 하나와, 상기 제2-1세정모듈과, 상기 제2-2세정모듈 중 어느 하나에서 상기 웨이퍼를 세정하는 2차세정단계를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 다단계 세정방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 제1-1세정모듈과 제1-2세정모듈이 서로 적층되는 형태로 구성되고, 또한 제2-1세정모듈과 제2-2세정모듈이 서로 적층되는 형태로 구성되어, 이동수단에 의하여 웨이퍼가 제1-1세정모듈과 제1-2세정모듈 중 어느 하나 이상에서 세정 공정을 행하고, 그 다음에 제2-1세정모듈과 제2-2세정모듈 중 어느 하나 이상에서 세정 공정을 행함으로써, 웨이퍼의 오염 상태에 따라 웨이퍼의 세정 공정을 다양하게 조절할 수 있게 되므로, 반도체 제조 라인에서 정해진 공간만을 차지하면서도 웨이퍼를 보다 깨끗하게 세정할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
즉, 본 발명은, 이동 수단에 의하여 웨이퍼가 수평 및 수직 이동을 하는 것에 의하여, 하나의 바닥 면적을 차지하면서 2개층으로 적층된 제1-1세정모듈과 제1-2세정모듈 중 어느 하나 이상에서 세정 공정을 행하고, 그 다음에 웨이퍼의 세정 상태에 따라 하나의 바닥 면적을 차지하면서 2개층으로 적층된 제2-1세정모듈과 제2-2세정모듈 중 어느 하나 이상에서 다음 세정 공정을 행함으로써, 종래에 2개의 정해진 세정 공정을 행해지는 공간 내에서 2개 내지 4개의 세정 공정을 웨이퍼의 오염 상태에 따라 선택하여 세정 공정을 거칠 수 있게 되므로, 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼에 묻은 슬러리나 연마 입자들을 보다 확실하고 깨끗하게 제거할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은, 기존의 반도체 제조 라인에서 CMP 세정장비가 차지하는 공간 내에서 2개층으로 적층된 형태로 세정모듈을 구성함으로써, CMP 세정장비가 차지하는 공간을 그대로 유지하면서도 웨이퍼에 묻어있는 이물질을 다단계의 세정 공정에 의하여 완전히 제거할 수 있는 콤팩트한 구조를 구현한 잇점이 있다.
그리고, 본 발명은, 상기 제1-1세정모듈과 상기 제1-2세정모듈 중 어느 하나에서 세정된 상기 웨이퍼가 상기 제2-1세정모듈과 상기 제2-2세정모듈 중 다른 하나에 공급되기 이전에 상기 웨이퍼를 적치시키는 제1버퍼 모듈을 구비하여, 제1-1세정모듈과, 제1-2세정모듈과, 제2-1세정모듈과, 제2-2세정모듈의 공정 소요 시간이 서로 편차가 있더라도, 어느 하나의 세정 모듈에서 해당 세정 공정을 마친 웨이퍼가 제1버퍼모듈에서 대기하도록 함으로써, 그 다음 세정모듈에서 행해지는 공정 소요 시간이 보다 길게 소요되더라도, 연속하여 해당 세정 공정을 행할 수 있게 되어, 다단계 세정 공정의 대기 시간을 최소화하여 세정 시간을 단축하고 세정 공정 효율을 향상시킬 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은, 종래에 비하여 보다 많은 세정 모듈에서 세정이 이루어지므로 웨이퍼의 세정 공정을 브러쉬 없는 비접촉 방식(예를 들어, 노즐 분사 방식)으로만 세정될 수 있게 되어, 접촉식 세정 공정을 거치면서 브러쉬에 묻어있던 연마입자 등에 의하여 웨이퍼 표면이 스크래치에 의해 손상되는 문제를 해결할 수 있는 잇점도 얻을 수 있다.
도1은 화학 기계적 연마 장치 및 이에 의하여 CMP 공정이 행해진 웨이퍼의 종래의 다단계 세정 장치를 도시한 평면도,
도2는 화학 기계적 연마 장치 및 이에 의하여 CMP 공정이 행해진 웨이퍼의 본 발명의 일 실시예에 따른 다단계 세정장치를 도시한 평면도,
도3은 도2의 이동 수단의 구성을 도시한 사시도,
도4는 도2의 다단계 세정장치에 이동 수단이 설치된 구성을 개략적으로 도시한 사시도,
도5는 도3의 이동 수단의 작동 원리를 설명하기 위한 도면,
도6은 도2의 버퍼 모듈을 도시한 사시도,
도7은 웨이퍼의 오염 상태의 검사 결과에 따른 웨이퍼의 세정 경로를 도시한 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 CMP 공정이 행해진 웨이퍼의 다단계 세정 장치(100)는, 화학 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing, CMP) 공정이 행해진 웨이퍼(W)를 이송시키는 이동 수단(Go)과, 웨이퍼(W)의 세정 상태에 따라 웨이퍼(W)를 다단계로 세정하는 다수의 세정 모듈(C11, C12, C21, C22, C31, C32; C)과, 세정 모듈(C)에서의 각 세정 시간의 편차로 인하여 먼저 이전에 세정을 마친 웨이퍼(W)를 대기하기 위하여 적치시키는 버퍼 모듈(10, 10')과, 세정모듈(C)을 통과한 웨이퍼(W)의 세정 상태를 검사하는 검사 수단(901, 902, 903; 90)으로 구성된다.
상기 세정 모듈(C)은 도4에 도시된 바와 같이 하나의 바닥면 면적을 공유하는 2개의 세정 모듈(C11, C12; C21, C22; C31, C32)이 적층되어 배열됨으로써, 정해진 공간 내에 보다 다양한 세정 공정이 행해지는 세정 모듈(C)을 배치하는 것이 가능해진다.
세정 모듈(C) 중 첫번째에 배치된 제1세정모듈(C1)은 하층에 위치한 제1-1세정모듈(C11)과, 상층에 위치한 제1-2세정모듈(C12)로 이루어진다. 제1-1세정모듈(C11)과 제1-2세정모듈(C12)에는 다양한 형태의 세정 장치가 설치될 수 있으며, 예를 들어 웨이퍼(W)의 표면을 높은 압력으로 타격하도록 세정액을 분사하는 세정 장치가 설치될 수 있다. 이 때, 화학 기계적 연마 공정을 제1-1세정모듈(C11)과 제1-2세정모듈(C12)에 진입하기 이전에 제1검사수단(901)에 의하여 웨이퍼(W)의 오염 상태를 검사할 경우에는, 검사 결과에 따른 오염 정도에 따라 웨이퍼의 세정 방법이 달라지는 것이 바람직하므로, 제1-1세정모듈(C11)과 제1-2세정모듈(C12)에서 각각 세정액을 분사하는 압력이 다르게 설정될 수 있다.
제1세정모듈(C1)과 수평 방향으로 이격된 제2세정모듈(C2)도 제1세정모듈(C1)과 마찬가지로 하층에 위치한 제2-1세정모듈(C21)과, 상층에 위치한 제2-2세정모듈(C22)로 이루어진다. 제2-1세정모듈(C21)과 제2-2세정모듈(C22)에는 다양한 형태의 세정 장치가 설치될 수 있으며, 예를 들어 웨이퍼(W)의 표면을 브러쉬 형태로 세정하는 세정장치가 설치되거나, 제1세정모듈(C1)과 마찬가지이지만 웨이퍼의 표면에 분사되는 세정액의 각도가 경사지게 하여, 고착된 이물질에 전단 방향으로의 힘을 가하여 고착된 이물질을 비접촉 방식으로 제거하는 세정장치가 설치될 수 있다. 제2-1세정모듈(C21)과 제2-2세정모듈(C22)에는 동일한 세정 장치가 설치될 수도 있지만, 제1세정모듈(C1)과 제2세정모듈(C2)의 사이에서 제2검사수단(902)에 의해 검사된 웨이퍼의 세정상태에 따라 다른 세정 공정이 이루어지도록, 제2-1세정모듈(C21)과 제2세정모듈(C22)에는 분사되는 세정액의 각도나 분사압 등이 서로 다르게 정해질 수 있다.
제2세정모듈(C2)과 수평 방향으로 이격된 제3세정모듈(C3)도 제1세정모듈(C1) 및 제2세정모듈(C2)과 마찬가지로 하층에 위치한 제3-1세정모듈(C31)과, 상층에 위치한 제3-2세정모듈(C32)로 이루어진다. 제3-1세정모듈(C31)과 제3-2세정모듈(C32)에는 다양한 형태의 세정 장치가 설치될 수 있으며, 예를 들어 웨이퍼(W)의 표면을 헹구면서 건조시키는 장치가 설치될 수 있다. 제3세정모듈(C3)에서 행해지는 헹굼 건조 공정이 다른 세정 모듈(C11-C22)에서 행해지는 세정 공정에 비하여 보다 오랜 시간이 소요될 경우에는 동일한 세정 공정(예를 들어, 헹굼 건조 공정)을 행하는 세정 장치가 제3-1세정모듈(C31)과 제3-2세정모듈(C32)에 모두 설치될 수 있다.
이와 같이, 다수의 세정 모듈(C)이 하나의 바닥 면적을 공유하면서 적층되어 형성되므로, 정해진 공간 내에 다양한 세정 공정이 행해질 수 있는 환경이 마련되며, 각 세정 공정이 행해지기 이전에 웨이퍼의 상태를 검사 수단(90)으로 검사하여 그 결과를 토대로 웨이퍼의 세정 공정이 행해지므로, 웨이퍼의 세정이 보다 완전하고 깨끗하게 이루어질 수 있다. 이 뿐만 아니라, 정해진 공간 내에서 웨이퍼의 세정 공정이 웨이퍼의 세정된 상태에 따라 여러가지 형태로 변형 가능하게 행해져 최적의 세정이 행해질 수 있게 된다. 따라서, 웨이퍼의 표면에 스크래치를 유발하는 접촉식 세정 방식이 배제된 형태로 비접촉식 세정방식으로만에 의하여 웨이퍼의 표면을 깨끗하게 세정할 수 있다.
상기 이동 수단(Go)은 그립퍼(Gr1, Gr2, Gr3)가 웨이퍼(W)를 정해진 위치(99)에 하나씩 픽업하여, 세정 모듈들(C11-C32) 사이를 이동시킨다. 각각의 그립퍼(Gr1, Gr2, Gr3)는 가이드 프레임에 수평 방향으로 형성된 수평 경로(Rx1, Rx2)를 따라 수평 이동(88x)되며, 동시에 가이드 프레임에 수직 방향으로 형성된 상하 경로(Ry)를 따라 상하 이동(88y)되며, 독립적으로 180도 회전(88r)이 독립적으로 행해질 수 있다. 예를 들어, 각각의 그립퍼(Gr1, Gr2, Gr3)는 도5에 도시된 바와 같이 제3모터(M3)에 의하여 회전(88r)되며, 제3모터(M3)가 고정 플레이트(89) 상에서 제2리니어모터(M2)에 의하여 상하 이동(88y)되고, 고정 플레이트(89)가 제1모터(M1)에 의하여 리드 스크류봉(881)의 회전에 따라 수평 이동(88x)된다. 그립퍼(Gr1, Gr2, Gr3)의 이동 형태는 공지된 다른 기계적 구성에 의하여 변형될 수 있다. 도면 중 미설명 부호인 Gx는 각 그립퍼(Gr1, Gr2, Gr3)가 경로(Rx1, Rx2, Ry)를 따라 이동하도록 안내하는 안내부재이다.
이와 같이, 그립퍼(Gr1, Gr2, Gr3)는 수평 방향(88x)과 수직 방향(88y)을 함께 이동하는 것이 가능해지므로, 각각의 세정 모듈(C11-C32)의 입구(Ci)를 통해 자유자재로 웨이퍼(W)를 어느 세정 모듈(C)로도 이동시킬 수 있다.
상기 검사 수단(90)은 각각의 세정 모듈(C11-C32)로 진입하기 이전에 웨이퍼(W)의 표면에 묻어있는 이물질의 양과 상태를 감지하여 제어부(미도시)로 전송한다. 예를 들어, 검사 수단(90)은 웨이퍼(W)의 판면을 촬영하여, 웨이퍼(W)의 표면에 묻어있는 이물질의 양을 감지할 수 있다.
구체적으로는, 제1검사수단(90)은 화학 기계적 연마 공정을 종료한 웨이퍼의 이물질의 양과 상태를 감지하여, 이물질의 양이 기준치보다 많은 경우에는, 이동 수단(Go)에 의하여 웨이퍼(W)는 보다 높은 압력으로 또는 보다 긴 시간 동안 세정액을 분사하는 제1-1세정챔버(C11)로 이송되고, 이물질의 양이 기준치보다 적은 경우에는, 이동 수단(Go)에 의하여 웨이퍼(W)는 보다 낮은 압력으로 또는 보다 짧은 시간 동안 세정액을 분사하는 제1-2세정챔버(C12)로 이송된다.
그리고, 제1-1세정챔버(C11) 또는 제1-2세정챔버(C12)에서 1차 세정을 마친 웨이퍼(W)는 다시 제2검사수단(902)에 의하여 이물질의 양이 얼마나 웨이퍼의 표면에 잔존하고 있는지 검사된다. 그리고, 제2검사수단(902)에 의한 웨이퍼의 이물질 양에 따라 제1-1세정챔버(C11)와 제1-2세정챔버(C12) 중 다른 하나 또는 제2세정챔버(C21, C22)로 웨이퍼(W)는 2차 세정을 위하여 이송된다.
이와 같이, 세정 모듈(C11-C32)에 공급되기 이전에 웨이퍼(W)의 오염 상태를 검사함으로써, 화학 기계적 연마 공정에서 웨이퍼(W)에 묻은 이물질이 완전히 제거되지 않는 세정 불량 문제를 해결할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 웨이퍼의 다단계 세정 장치(100)는 도면에 예시된 6개의 세정 모듈(C11-C32) 중 여러 경로를 통해 세정 공정이 다단계로 행해질 수 있다. 도7에 도시된 바와 같이, 하층에 위치한 세정 챔버(C11, C21, C31)를 순차적으로 거치면서 다단계 세정 공정(A1)이 이루어질 수도 있고, 상층에 위치한 세정 챔버(C12, C22, C32)를 순차적으로 거치면서 다단계 세정 공정(A2)이 이루어질 수도 있으며, 상층과 하층에 위치한 세정 챔버(C11, C22, C32)를 순차적으로 거치면서 다단계 세정공정(A3)이 이루어질 수도 있고, 하나의 바닥면을 공유하는 2개의 세정모듈(C12, C11, C22, C32; CC11, C21, C22, C32)을 모두 거치면서 다단계 세정공정(A4, A5)이 이루어질 수도 있다. 이처럼, 웨이퍼(W)의 오염 상태에 따라 다수의 세정 모듈의 경로를 조절하면서 웨이퍼(W)를 세정함에 따라, 웨이퍼(W)의 세정 효율이 높아지고 다단계 세정 공정이 완료된 상태에서는 깨끗한 세정 상태를 담보할 수 있게 된다.
그리고, 도7에 도시된 바와 같은 다양한 세정 경로를 선택하는 것은 검사수단(901, 902, 903; 90)에 의하여 웨이퍼의 이물질 잔존량에 기초하여 그때그때 검사하여 행할 수도 있지만, 화학 기계적 연마 장치에서 연마되는 웨이퍼의 금속층의 재질이나 연마 시간 등을 고려하여 미리 정해진 경로를 거치면서 다단계 세정공정을 행할 수도 있다.
한편, 웨이퍼(W)에 행해지는 다단계 세정공정 중에 어느 하나의 세정공정의 소요시간이 다른 세정공정에 비하여 긴 경우에는, 그 세정공정이 행해지는 세정챔버를 다른 세정 공정이 행해지는 세정 챔버에 비하여 보다 많은 개수로 설치함으로써, 각 세정챔버에서 행해지는 세정 소요 시간의 편차를 완화할 수도 있다.
상기 버퍼 모듈(10, 10')은 제1세정모듈(C1)에서 제1세정공정을 마친 웨이퍼(W)를 제2세정모듈(C2)에 공급되기 이전에 적치시켜 두는 제1버퍼모듈(10)과, 제2세정모듈(C2)에서 제2세정공정을 마친 웨이퍼(W)를 제3세정모듈(C3)에 공급되기 이전에 적치시켜 두는 제2버퍼모듈(10')로 이루어진다.
이들 버퍼 모듈(10, 10')은 도6에 도시된 바와 같이 웨이퍼(W)의 자세가 안정적으로 유지될 수 있는 최소의 개수로 웨이퍼(W)를 지지하는 거치핀(11)과, 웨이퍼(W)를 상하로 적치시킬 수 있도록 거치핀(11)이 고정된 다수 층의 지지 플레이트(12)와, 지지 플레이트(12)를 상하로 위치 고정하는 지지 기둥(13)과, 지지 기둥(13)을 고정하는 베이스(14)와, 베이스(14)를 상하로 이동시키는 것에 의하여 거치 핀(11)의 위치를 상하로 위치 조정하는 구동부(14a)와, 거치 핀(11)에 거치된 웨이퍼(W)의 표면에 순수 공급용 펌프(15a)를 통해 순수를 공급하는 순수 공급부(15)로 구성된다.
이와 같이, 버퍼 모듈(10, 10')은 구동부(15)에 의하여 상하로 이동 가능하게 설치됨에 따라, 이동 수단(Go)이 웨이퍼(W)를 동일한 높이로 버퍼 모듈(10, 10')에 공급하더라도, 서로 다른 층에 위치한 거치 핀(11) 상에 거치시킬 수 있게 된다.
또한, 버퍼 모듈(10, 10')에 적치되어 있는 웨이퍼(W)의 표면에 순수 공급부(15)로부터 순수가 도포됨으로써, 웨이퍼(W)의 젖음 상태를 지속적으로 유지시킬 수 있게 된다. 이에 의하여, 웨이퍼(W)가 건조되어 손상되는 것을 방지할 수 있다. 순수 공급부(15)는 버퍼 모듈(10, 10')의 각층에 설치되어 각 층에 적치되어 있는 웨이퍼(W)의 표면에 순수를 지속적으로 공급할 수 있도록 구성되며, 도면에 도시되지 않았지만, 특히 웨이퍼(W)의 연마면이 젖음 상태로 유지될 수 있도록 웨이퍼(W)의 상면과 저면에 모두 순수를 도포하도록 구성된다. 순수 공급부(15)는 순수가 제트 형태로 분사될 수도 있고, 스프레이 형태로 넓은 영역에 도포되는 구성을 모두 포함하며, 도면에 도시되지 않았지만, 순수에 딥핑하는 구성으로 이루어질 수도 있다.
또한, 각각의 버퍼 모듈(10, 10')은 인접한 세정 모듈(C1, C2, C3)의 사이를 왕래할 수 있도록 설치된다. 구체적으로는, 제1버퍼모듈(10)은 제1세정모듈(C1)에서 제1세정공정을 마친 웨이퍼(W)를 적치하였다가 제2세정모듈(C2)에 공급하므로, 제1버퍼모듈(10)은 제1세정모듈(C1)과 제2세정모듈(C2)의 사이를 왕래할 수 있는 경로로 왕복 이동(10d) 가능하게 설치된다. 그리고, 제2버퍼모듈(10')은 제2세정모듈(C2)에서 제2세정공정을 마친 웨이퍼(W)를 적치하였다가 제3세정모듈(C3)에 공급하므로, 제2버퍼모듈(10')은 제2세정모듈(C2)과 제3세정모듈(C3)의 사이를 왕래할 수 있는 경로로 왕복 이동 가능하게 설치된다.
이 때, 제1세정모듈(C1)과 제2세정모듈(C2) 중 어느 하나 이상이 다수로 형성된 경우에, 제1버퍼모듈(10)은 다수의 제1세정모듈(C1)과 다수의 제2세정모듈(C2)의 사이에서 왕래할 수 있도록 형성된다. 이에 의하여, 이동 수단(Go)이 버퍼 모듈(10, 10')로 웨이퍼를 적치시키기 위하여 접근하거나, 버퍼 모듈(10, 10')에 적치되어 있는 웨이퍼를 그 다음에 행해질 세정 모듈로 이동시키기 위하여 접근하는 경로를 최소화할 수 있다. 이에 의하여, 웨이퍼의 다단계 세정 공정을 행하는 시간을 보다 단축할 수 있다.
한편, 버퍼 모듈(10, 10')이 가이드 레일(R)을 따라 왕복 이동하는 것은 리드스크류 등의 공지된 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 다만, 제1버퍼모듈(10)과 제2버퍼 모듈(10')이 하나의 가이드 레일(R) 상에서 이동하는 경우에는, 제1버퍼모듈(10)과 제2버퍼모듈(10')이 독립적으로 이동할 수 있도록 베이스(14) 또는 그 아래의 구조물(미도시)에 설치된 리니어 모터에 의하여 왕복 이동하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 다단계 세정 장치(100)는, 세정 모듈(C)이 다수의 적층 형태로 구성되고, 이동 수단(Go)이 웨이퍼를 수평 및 수직 방향으로 이동하여 2개층으로 적층된 제1-1세정모듈과 제1-2세정모듈 중 어느 하나 이상에서 세정 공정을 행하고, 그 다음에 웨이퍼의 세정 상태에 따라 하나의 바닥 면적을 차지하면서 2개층으로 적층된 제2-1세정모듈과 제2-2세정모듈 중 어느 하나 이상에서 다음 세정 공정을 행함으로써, 종래에 2개의 정해진 세정 공정을 행해지는 공간 내에서 2개 내지 4개의 세정 공정을 웨이퍼의 오염 상태에 따라 선택하여 세정 공정을 거칠 수 있게 되므로, CMP 세정장비가 차지하는 공간을 그대로 유지하여 콤팩트한 구조를 유지하면서도, 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼에 묻은 슬러리나 연마 입자들을 보다 확실하고 깨끗하게 제거할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 다단계의 세정 공정이 이루어지는 세정모듈(C1, C2, C3)에서 각각 행해지는 세정공정의 소요 시간에 편차가 있더라도, 각 세정모듈에서 세정공정을 마친 웨이퍼가 그 다음 세정 모듈로 공급되기 이전에 버퍼 모듈(10, 10')에서 젖음 상태를 유지하면서 적치되어 대기하도록 구성됨으로써, 다단계의 세정 공정을 연속적으로 행할 수 있게 되어, 세정 시간을 단축하고 세정 공정 효율을 향상시킬 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 그리고, 종래에 비하여 보다 많은 세정 모듈에서 세정이 이루어지므로 웨이퍼의 세정 공정을 브러쉬 없는 비접촉 방식(예를 들어, 노즐 분사 방식)으로만 세정될 수 있게 되어, 접촉식 세정 공정을 거치면서 브러쉬에 묻어있던 연마입자 등에 의하여 웨이퍼 표면이 스크래치에 의해 손상되는 문제를 해결할 수 있는 잇점도 얻을 수 있다.
이상에서 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 예시적으로 설명하였으나, 본 발명은 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며 본 발명에서 제시한 기술적 사상, 구체적으로는 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있을 것이다. 첨부된 도면에는 하나의 바닥면 면적에 2개층으로 세정 모듈이 적층되어 배열된 구성을 예로 들었지만, 본 발명은 하나의 바닥면 면적에 3개층 이상으로 세정 모듈이 적층되어 배열된 구성을 포함한다.
W: 웨이퍼 P: 연마 정반
C11: 제1-1세정모듈 C12: 제1-2세정모듈
C21: 제2-1세정모듈 C22: 제2-2세정모듈
C31: 제3-1세정모듈 C32: 제3-2세정모듈
Go: 이동 수단 Gr1, Gr2, Gr3: 그립퍼
10: 제1버퍼모듈 10': 제2버퍼모듈
11: 거치 핀 12: 지지 플레이트
13: 지지 기둥 15: 순수 공급부

Claims (14)

  1. 화학 기계적 연마 공정이 행해진 웨이퍼를 다단계로 세정하는 장치로서,
    화학 기계적 연마 공정이 행해진 상기 웨이퍼를 세정하는 제1-1세정모듈과;
    상기 제1-1세정모듈에 적층된 상측에 배치되어, 화학 기계적 연마 공정이 행해진 상기 웨이퍼를 세정하는 제1-2세정모듈과;
    상기 제1-1세정모듈과 상기 제1-2세정모듈 중 어느 하나에서 세정된 상기 웨이퍼를 세정하는 제2-1세정모듈과;
    상기 제2-1세정모듈에 적층된 상측에 배치되어, 상기 제1-1세정모듈과 상기 제1-2세정모듈 중 어느 하나에서 세정된 상기 웨이퍼를 세정하는 제2-2세정모듈과;
    상기 제1-1세정모듈과 상기 제1-2세정모듈 중 어느 하나 이상과, 상기 제2-1세정모듈과 상기 제2-2세정모듈 중 어느 하나 이상으로 상기 웨이퍼를 이동시키는 이동수단과;
    상기 웨이퍼를 적치시키는 공간이 마련되고 왕복 이동 가능하게 설치되어, 상기 제1-1세정모듈과 상기 제1-2세정모듈 중 어느 하나에서 세정된 상기 웨이퍼가 제2-1세정모듈과 제2-2세정모듈 중 어느 하나에 공급되기 이전에, 상기 제1-1세정모듈과 상기 제1-2세정모듈 중 어느 하나로 이동하여 상기 웨이퍼를 공급받았다가, 상기 제2-1세정모듈과 상기 제2-2세정모듈 중 어느 하나로 이동하여 상기 웨이퍼를 공급하되, 상기 제1-1세정모듈과 상기 제1-2세정모듈 중 어느 하나에서의 세정 시간과 상기 제2-1세정모듈과 상기 제2-2세정모듈 중 어느 하나의 세정 시간의 편차가 발생되면 상기 세정 시간의 편차만큼 상기 웨이퍼를 수용한 이후에 상기 웨이퍼를 공급하는 제1버퍼 모듈을;
    포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 다단계 세정 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 이동수단은, 상기 제1-1세정모듈과 상기 제1-2세정모듈 중 어느 하나에 상기 웨이퍼를 이동시켜 1차적으로 세정 공정을 거치게 하고, 그 다음에 상기 제2-1세정모듈과 상기 제2-2세정 모듈 중 어느 하나에 상기 웨이퍼를 이동시켜 2차적으로 세정 공정을 거치는 경로로 상기 웨이퍼를 이동시키는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 다단계 세정 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 이동수단은, 상기 제1-1세정모듈과 상기 제1-2세정모듈 중 어느 하나에 상기 웨이퍼를 이동시켜 세정 공정을 거친 이후에, 상기 제1-1세정모듈과 상기 제1-2세정모듈 중 다른 하나에 상기 웨이퍼를 이동시켜 세정 공정을 거치는 경로로 상기 웨이퍼를 이동시키는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 다단계 세정 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1버퍼 모듈은 2개 이상의 웨이퍼가 상하로 적치시키는 공간이 마련된 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 다단계 세정 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1버퍼모듈은 적치되어 있는 웨이퍼의 젖음 상태를 유지도록 액체를 공급하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 다단계 세정 장치.
  6. 제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1-1세정모듈과, 상기 제1-2세정모듈과, 상기 제2-1세정모듈과, 상기 제2-2세정모듈 중 처리 시간이 긴 것은 동일한 세정 공정이 행해지는 것이 2개 이상 배열되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 다단계 세정 장치.
  7. 제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2-1세정모듈과 상기 제2-2세정모듈 중 어느 하나에서 세정된 상기 웨이퍼를 세정하는 제3-1세정모듈과;
    상기 제3-1세정모듈에 적층된 상측에 배치되어, 상기 제2-1세정모듈과 상기 제2-2세정모듈 중 어느 하나에서 세정된 상기 웨이퍼를 세정하는 제3-2세정모듈을;
    더 포함하고, 상기 이동 수단은 상기 2-1세정모듈과 상기 제2-2세정모듈 중 어느 하나에서 2차적으로 상기 웨이퍼가 세정되면, 상기 제3-1세정모듈과 상기 제3-2세정 모듈 중 어느 하나에서 3차적으로 상기 웨이퍼가 세정되는 경로로 상기 웨이퍼를 이동시키는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 다단계 세정 장치.
  8. 제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 웨이퍼는 상기 제1-1세정모듈과 상기 제1-2세정모듈 중 어느 하나와, 상기 제2-1세정모듈과 상기 제2-2세정모듈 중 어느 하나를 거치면서, 브러쉬를 사용하지 않는 비접촉 방식으로만 세정되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 다단계 세정 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제2-1세정모듈, 상기 제2-2세정모듈, 상기 제3-1세정모듈, 상기 제3-2세정모듈 중 어느 하나 이상은 헹굼 공정과 건조 공정 중 어느 하나 이상이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 다단계 세정 장치.
  10. 제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1-1세정모듈과 상기 2-1세정모듈의 사이에 상기 웨이퍼의 세정 상태를 검사하여, 상기 웨이퍼의 검사된 세정 상태에 따라 상기 이동 수단은 상기 웨이퍼의 세정 경로를 정하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 다단계 세정 장치.
  11. 제1-1세정모듈과, 상기 제1-1세정모듈의 상측에 적층된 제1-2세정모듈과, 상기 제1-1세정모듈과 수평 방향으로 이격된 제2-1세정모듈과, 상기 제2-1세정모듈의 상측에 적층된 제2-2세정모듈에서 화학 기계적 연마 공정이 행해진 웨이퍼를 다단계로 세정하는 방법으로서,
    상기 제1-1세정모듈과 상기 제1-2세정모듈 중 어느 하나에서 상기 웨이퍼를 세정하는 1차세정단계와;
    상기 1차세정단계를 행해진 상기 웨이퍼의 세정 상태를 검사하는 검사단계와;
    상기 웨이퍼를 적치시키는 공간이 마련되고 왕복 이동 가능하게 설치된 제1버퍼모듈이, 상기 제1-1세정모듈과 상기 제1-2세정모듈 중 어느 하나에서 세정된 상기 웨이퍼를 제2-1세정모듈과 제2-2세정모듈 중 어느 하나에 공급되기 이전에 상기 제1-1세정모듈과 상기 제1-2세정모듈 중 어느 하나로 이동하여 공급받는 단계와;
    상기 제2-1세정모듈과 상기 제2-2세정모듈 중 어느 하나로 이동하여 상기 웨이퍼를 공급하되, 상기 제1-1세정모듈과 상기 제1-2세정모듈 중 어느 하나에서의 세정 시간과 상기 웨이퍼가 상기 제2-1세정모듈과 상기 제2-2세정모듈 중 어느 하나의 세정 시간의 편차가 발생되면 상기 세정 시간의 편차만큼 상기 웨이퍼를 수용한 후에 상기 웨이퍼를 공급하는 단계와;
    상기 검사단계에서 상기 웨이퍼의 세정 상태의 검사 결과에 따라, 상기 제1-1세정모듈과 상기 제1-2세정모듈 중 다른 하나와, 상기 제2-1세정모듈과, 상기 제2-2세정모듈 중 어느 하나에서 상기 웨이퍼를 세정하는 2차세정단계를;
    포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 다단계 세정방법.
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