KR102207397B1 - Wafer turning apparatus after chemical mechanical polishing process and substrate treating method using same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼의 반전 장치 및 이를 이용한 웨이퍼 처리 방법에 관한 것으로, 화학 기계적 연마 공정을 마친 웨이퍼를 세정 공정에 공급하기 위하여 화학 기계적 연마 시스템의 언로딩 유닛에서 상기 웨이퍼를 뒤집는 웨이퍼 반전 장치로서, 화학 기계적 공정을 마친 웨이퍼가 언로딩 유닛으로 캐리어 헤드에 의하여 이동하면, 상기 캐리어 헤드로부터 상기 웨이퍼를 파지하는 그립퍼와; 상기 언로딩 유닛의 거치대를 하방으로 이동하면, 상기 웨이퍼를 파지하고 있는 상기 그립퍼를 180도 회전시켜 상기 웨이퍼를 뒤집는 그립퍼 조작수단을; 포함하여 구성되어, 화학 기계적 연마 공정을 마친 웨이퍼가 언로딩 유닛으로 이동하면, 그 자리에서 캐리어 헤드로부터 웨이퍼를 그립퍼가 파지하면서 언로딩 유닛의 거치대가 하방 이동하고, 거치대가 하방 이동하여 그립퍼의 회전이 가능한 공간이 마련되면 그립퍼 조작수단에 의하여 그립퍼를 180도 회전시켜 웨이퍼를 뒤집도록 구성됨으로써, 보다 적은 수의 구성 요소만을 제어하면서 웨이퍼의 반전에 소요되는 시간을 단축하여, 공정 효율을 보다 향상시킨 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 반전 장치를 제공한다. The present invention relates to a wafer inversion device and a wafer processing method using the same, as a wafer inversion device for flipping the wafer in an unloading unit of a chemical mechanical polishing system in order to supply a wafer that has been subjected to a chemical mechanical polishing process to a cleaning process. A gripper for gripping the wafer from the carrier head when the wafer after the mechanical process is moved to the unloading unit by the carrier head; When the holder of the unloading unit is moved downward, a gripper operating means for turning the gripper holding the wafer 180 degrees to reverse the wafer; When the wafer after the chemical mechanical polishing process is moved to the unloading unit, the holder of the unloading unit moves downward while the gripper grips the wafer from the carrier head on the spot, and the holder moves downward to rotate the gripper. When this possible space is provided, the gripper is rotated 180 degrees by the gripper operation means to turn the wafer, thereby reducing the time required to reverse the wafer while controlling only a small number of components, thereby improving process efficiency. It provides a wafer inversion device, characterized in that.

Description

화학 기계적 연마 공정을 마친 웨이퍼의 반전 장치 및 이를 이용한 웨이퍼 처리 방법 {WAFER TURNING APPARATUS AFTER CHEMICAL MECHANICAL POLISHING PROCESS AND SUBSTRATE TREATING METHOD USING SAME}Wafer reversing device after chemical mechanical polishing process and wafer processing method using the same {WAFER TURNING APPARATUS AFTER CHEMICAL MECHANICAL POLISHING PROCESS AND SUBSTRATE TREATING METHOD USING SAME}

본 발명은 화학 기계적 연마 공정을 마친 웨이퍼의 반전 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼의 공정면이 하측을 향하였던 것을 그 다음 세정 공정에 웨이퍼의 공정면이 상측을 향하게 웨이퍼를 180도 뒤집어 반전시키는 웨이퍼의 반전 장치 및 이를 이용한 웨이퍼 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device for reversing a wafer that has been subjected to a chemical mechanical polishing process, and more particularly, a wafer having a process surface facing downward during a chemical mechanical polishing process and a wafer processing surface facing upward in a subsequent cleaning process. It relates to a wafer inversion device for inverting by 180 degrees and a wafer processing method using the same.

화학기계적 연마(CMP) 공정은 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 가공하는 공정이다. The chemical mechanical polishing (CMP) process is used for wide area planarization and circuit formation that removes the height difference between the cell area and the surrounding circuit area due to irregularities on the wafer surface that are generated by repeatedly performing masking, etching, and wiring processes during the semiconductor device manufacturing process. This is a process of precisely polishing the surface of the wafer in order to improve the surface roughness of the wafer due to the separation of contact/wiring films and high-integration elements.

이러한 CMP 공정은 웨이퍼의 공정면이 연마 패드와 마주보게 한 상태로 상기 웨이퍼를 가압하여 공정면의 화학적 연마와 기계적 연마를 동시에 행하는 것에 의해 이루어지고, 연마 공정이 종료된 웨이퍼는 캐리어 헤드에 의하여 파지되어 공정면에 묻은 이물질을 세정하는 세정 공정을 거치게 된다. This CMP process is performed by pressing the wafer with the process surface of the wafer facing the polishing pad to simultaneously perform chemical and mechanical polishing of the process surface, and the wafer after the polishing process is held by the carrier head. As a result, it undergoes a cleaning process to clean foreign substances on the process surface.

즉, 도1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 웨이퍼의 화학 기계적 연마 공정은 로딩 유닛(20)에서 웨이퍼가 화학 기계적 연마 시스템(X1)에 공급되면, 웨이퍼(W)를 캐리어 헤드(S1, S2, S1', S2'; S)에 밀착된 상태로 정해진 경로(Po)를 따라 이동(66-68)하면서 다수의 연마 정반(P1, P2, P1', P2') 상에서 화학 기계적 연마 공정이 행해지는 것에 의해 이루어진다. 화학 기계적 연마 공정이 행해진 웨이퍼(W)는 캐리어 헤드(S)에 의하여 언로딩 유닛의 거치대(10)로 이전되고, 그다음의 세정 공정이 행해지는 세정 유닛(X2)으로 이전하여 다수의 세정 모듈(70)에서 웨이퍼(W)에 묻은 이물질을 세정하는 공정이 행해진다. That is, as shown in Fig. 1, in general, in the chemical mechanical polishing process of the wafer, when the wafer is supplied to the chemical mechanical polishing system X1 in the loading unit 20, the wafer W is transferred to the carrier heads S1, S2, and S1', S2'; A chemical mechanical polishing process is performed on a number of polishing plates (P1, P2, P1', P2') while moving (66-68) along a predetermined path (Po) in close contact with S). Made by The wafer W subjected to the chemical mechanical polishing process is transferred to the cradle 10 of the unloading unit by the carrier head S, and transferred to the cleaning unit X2 where the subsequent cleaning process is performed, and a plurality of cleaning modules ( In step 70), a process of cleaning the foreign matter on the wafer W is performed.

이 때, 화학 기계적 연마 공정 중에는 웨이퍼의 공정면이 연마 정반(P1, P2,..)의 표면과 접촉하기 위하여 하측을 향하지만, 세정 공정 중에는 세정액이 중력 방향으로 공급되면서 세정이 이루어지므로 웨이퍼의 공정면이 상측을 향하게 된다. 이를 위하여, 언로딩 유닛에서는 웨이퍼를 180도 뒤집는 반전 작업이 웨이퍼 반전 장치(50)에 의해 행해진다. At this time, during the chemical mechanical polishing process, the process surface of the wafer faces downward to contact the surfaces of the polishing plates (P1, P2,...), but during the cleaning process, cleaning is performed while the cleaning liquid is supplied in the direction of gravity. The process surface faces upward. To this end, in the unloading unit, a reversing operation of flipping the wafer 180 degrees is performed by the wafer reversing device 50.

보다 구체적으로는, 도1의 언로딩 유닛(U)에는 도2의 웨이퍼 반전 장치(50)가 구비된다. 언로딩 유닛(U)에 위치한 거치대(10)는 전기적 힘이나 유압 또는 공압을 이용한 이동 수단(Mo)에 의하여 상하 방향(10d)으로 이동 가능하게 설치된다. 동시에 웨이퍼(W)를 파지하는 그립퍼(52)도 조작 수단(M1)에 의하여 가이드 기둥(55)을 따라 상하 방향(52d)으로 이동 가능하며 그립퍼(52)에 의해 웨이퍼를 파지할 수 있게 설치된다. More specifically, the wafer reversing device 50 of FIG. 2 is provided in the unloading unit U of FIG. 1. The cradle 10 located in the unloading unit U is installed to be movable in the up-down direction 10d by a moving means Mo using electric force, hydraulic pressure or pneumatic pressure. At the same time, the gripper 52 for gripping the wafer W is also movable in the vertical direction 52d along the guide column 55 by the operating means M1, and is installed so as to grip the wafer by the gripper 52. .

이에 따라, 도3a에 도시된 바와 같이 화학 기계적 연마 공정이 종료된 웨이퍼(W)가 캐리어 헤드(S)에 의하여 언로딩 유닛의 거치대(10)에 공급되면, 도3b에 도시된 바와 같이 거치대(10) 상의 웨이퍼(W)가 그립퍼(52)에 의하여 파지된다. 그 다음 캐리어 헤드(S)가 언로딩 유닛(U)의 바깥으로 벗어나면, 도3c에 도시된 바와 같이 그립퍼(52)는 상방(52d2)으로 이동하고 언로딩 유닛(U)의 거치대(10)는 하방(10d1)으로 이동하여 그립퍼(52)의 회전 공간을 확보한다. 그 다음, 도3d에 도시된 바와 같이 이동 수단(Mo)에 의하여 그립퍼(52)를 180도 회전(52r)시켜 웨이퍼의 공정면(Sw)이 하측을 향하던 웨이퍼(W)의 자세를 도3e에 도시된 바와 같이 웨이퍼의 공정면(Sw)이 상측을 향하게 한다. Accordingly, as shown in FIG. 3A, when the wafer W having the chemical mechanical polishing process completed is supplied to the cradle 10 of the unloading unit by the carrier head S, the cradle ( 10) The upper wafer W is held by the gripper 52. Then, when the carrier head S is out of the unloading unit U, the gripper 52 moves upwards 52d2 and the holder 10 of the unloading unit U as shown in FIG. 3C. Moves downward (10d1) to secure the rotation space of the gripper 52. Then, as shown in Fig. 3D, the gripper 52 is rotated (52r) 180 degrees by the moving means Mo, so that the posture of the wafer W in which the process surface Sw of the wafer is facing downward is shown in Fig. 3E. As shown, the process surface Sw of the wafer faces upward.

그리고 나서, 도3f에 도시된 바와 같이 그립퍼(52)를 하방(52d1)으로 이동시키고 언로딩 유닛의 거치대를 상방(10d2)으로 이동시킨 후, 그립퍼(52)에 파지되어 있던 웨이퍼(W)를 언로딩 유닛의 거치대에 거치시킨다. 그 다음, 화학 기계적 연마 공정에 소요되는 시간과 세정 공정에 투입되는 시간 간격에 차이가 발생되는 경우가 대부분이므로, 별도의 설비를 이용하여 언로딩 유닛의 거치대(10) 상의 웨이퍼를 파지하여 도3g에 도시된 웨이퍼 웨팅 장치(40)로 이송한다. 웨이퍼 웨팅 장치(40)는 다수의 구멍(40p)을 통해 액체가 공급되어, 웨팅 장치의 바닥면(41s) 상에 단턱(42)의 높이만큼 액체(91)가 채워져, 채워진 액체(91)에 의하여 웨이퍼의 공정면을 젖은 상태로 유지한다. 그리고 나서, 웨이퍼(W)를 이송 유닛이 파지하여 세정 공정이 행해지는 영역(X2)으로 이동시킨다. Then, as shown in Fig. 3F, after moving the gripper 52 downward (52d1) and moving the holder of the unloading unit upward (10d2), the wafer W held by the gripper 52 is removed. Mount it on the cradle of the unloading unit. Then, since a difference occurs between the time required for the chemical mechanical polishing process and the time interval input to the cleaning process in most cases, a separate facility is used to hold the wafer on the cradle 10 of the unloading unit, and Fig. 3G Transfer to the wafer wetting device 40 shown in. In the wafer wetting device 40, liquid is supplied through a plurality of holes 40p, and the liquid 91 is filled on the bottom surface 41s of the wetting device by the height of the step 42, so that the liquid 91 is filled. Thus, the process surface of the wafer is kept wet. Then, the transfer unit grips the wafer W and moves it to the region X2 where the cleaning process is performed.

상기와 같이 구성된 종래 기술은 언로딩 유닛(U)에서 그립퍼(52)가 상하 방향으로 이동하고 동시에 거치대도 상하 방향으로 이동하여 웨이퍼를 뒤집는 회전 공간을 확보하도록 구성되어, 동시에 2개의 구성 요소를 제어해야 하므로 제어 방식이 복잡해지는 문제가 있었다. In the prior art constructed as described above, the gripper 52 moves up and down in the unloading unit U, and at the same time, the holder also moves up and down to secure a rotational space to flip the wafer, thereby controlling two components at the same time. There was a problem that the control method became complicated because it had to be done.

특히, 언로딩 유닛(U)에서 웨이퍼(W)를 뒤집은 상태에서 그 다음 세정 공정에 투입되는 시간 차이가 있으면, 웨이퍼가 건조하게 되어 공정면이 손상되는 것을 방지하기 위하여 언로딩 유닛(U)에 인접한 위치에 웨이퍼의 젖음 상태를 유지시키는 거치대를 별도로 구비하여야 하는데, 웨이퍼의 젖음 상태를 유지하기 위하여 웨이퍼를 담그거나 웨이퍼의 공정면에 순수를 분사하는 장치를 별도로 마련하는 데에 비용이 소요될 뿐만 아니라 화학 기계적 연마 공정이 행해지는 영역(X1)의 정해진 면적 내에 이를 설치하는 것도 까다로운 문제점이 있었다. In particular, if there is a time difference between the unloading unit (U) turning over the wafer (W) and entering the next cleaning process, the unloading unit (U) is used to prevent damage to the process surface due to drying of the wafer. A holder for maintaining the wet state of the wafer must be separately provided at an adjacent location. It is not only costly to provide a separate device for dipping the wafer or spraying pure water on the process surface of the wafer to maintain the wet state of the wafer. It is also difficult to install it within a predetermined area of the area X1 where the chemical mechanical polishing process is performed.

따라서, 언로딩 유닛(U)에서 웨이퍼를 180도 뒤집는 공정을 보다 간편하게 제어하면서도, 세정 공정에 투입되기 이전에 대기하는 웨이퍼에 액체를 공급하기 위한 설비에 소요되는 비용과 공간을 줄일 수 있는 방안의 필요성이 절실히 요구되고 있다.
Therefore, while controlling the process of flipping the wafer 180 degrees in the unloading unit (U) more easily, it is a way to reduce the cost and space required for equipment for supplying liquid to the wafer waiting before being put into the cleaning process. The necessity is desperately demanded.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 화학 기계적 연마 공정 중에 웨이퍼의 공정면이 하측을 향하였던 것을 그 다음 세정 공정에 웨이퍼의 공정면이 상측을 향하게 웨이퍼를 180도 뒤집어 반전시키는 데 있어서, 웨이퍼를 180도 반전시키는 공정을 보다 간단한 제어 방식에 의해 행해지는 웨이퍼의 반전 장치 및 이를 이용한 웨이퍼 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above-described problem, in inverting the wafer by 180 degrees so that the process surface of the wafer faces downward during the chemical mechanical polishing process, and the process surface of the wafer faces upward in the next cleaning process, An object of the present invention is to provide a wafer inversion device in which a process of inverting a wafer by 180 degrees is performed by a simpler control method, and a wafer processing method using the same.

무엇보다도, 본 발명은 화학 기계적 연마 공정이 행해진 웨이퍼를 세정 공정에 투입하기 이전에 대기 시간이 발생되는 경우에, 고가의 웨팅 장치를 구비하지 않고서도 웨이퍼의 젖음 상태를 언로딩 유닛이 차지하는 공간 내에서 확실하게 유지시키는 것을 목적으로 한다.
First of all, the present invention is a case where a waiting time occurs before a wafer subjected to a chemical mechanical polishing process is put into the cleaning process, and the wet state of the wafer is not provided within the space occupied by the unloading unit. It aims to keep it firmly.

상술한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은, 화학 기계적 연마 공정을 마친 웨이퍼를 세정 공정에 공급하기 위하여 화학 기계적 연마 시스템의 언로딩 유닛에서 상기 웨이퍼를 뒤집는 웨이퍼 반전 장치로서, 화학 기계적 공정을 마친 웨이퍼가 언로딩 유닛으로 캐리어 헤드에 의하여 이동하면, 상기 캐리어 헤드로부터 상기 웨이퍼를 파지하는 그립퍼와; 상기 언로딩 유닛의 거치대를 하방으로 이동하면, 상기 웨이퍼를 파지하고 있는 상기 그립퍼를 180도 회전시켜 상기 웨이퍼를 뒤집는 그립퍼 조작수단을; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 반전 장치를 제공한다. In order to achieve the above-described technical problem, the present invention is a wafer reversing device for flipping the wafer in an unloading unit of a chemical mechanical polishing system in order to supply a wafer that has been subjected to a chemical mechanical polishing process to a cleaning process. A gripper for gripping the wafer from the carrier head when the finished wafer is moved to the unloading unit by the carrier head; When the holder of the unloading unit is moved downward, a gripper operating means for turning the gripper holding the wafer 180 degrees to reverse the wafer; It provides a wafer inversion device, characterized in that it is configured to include.

이는, 화학 기계적 연마 공정을 마친 웨이퍼가 언로딩 유닛으로 이동하면, 그 자리에서 캐리어 헤드로부터 웨이퍼를 그립퍼가 파지하면서 언로딩 유닛의 거치대가 하방 이동하고, 거치대가 하방 이동하여 그립퍼의 회전이 가능한 공간이 마련되면 그립퍼 조작수단에 의하여 그립퍼를 180도 회전시켜 웨이퍼를 뒤집도록 구성됨으로써, 보다 적은 수의 구성 요소만을 제어하면서 웨이퍼의 반전에 소요되는 시간을 단축하여, 공정 효율을 보다 향상시키기 위함이다.
This is a space in which the gripper of the unloading unit moves downward while the wafer after the chemical mechanical polishing process is moved to the unloading unit, and the holder of the unloading unit moves downward, so that the gripper can rotate. When this is provided, the gripper is rotated 180 degrees by the gripper operation means to turn the wafer, thereby reducing the time required for reversing the wafer while controlling only a smaller number of components, thereby further improving process efficiency.

여기서, 상기 그립퍼에는 상기 웨이퍼의 공정면에 액체를 공급하여 젖음 상태를 유지하는 액체 공급기가 설치될 수 있다. 이를 통해, 화학 기계적 연마 공정이 종료된 웨이퍼를 그립퍼로 파지하고 있는 동안에 웨이퍼의 공정면에 순수 등의 액체를 공급하여 웨이퍼의 공정면을 젖음 상태로 유지함으로써, 웨이퍼의 공정면이 건조하여 손상되는 것을 방지할 수 있다. Here, a liquid supply device may be installed in the gripper to maintain a wet state by supplying a liquid to the process surface of the wafer. Through this, a liquid such as pure water is supplied to the process surface of the wafer while holding the wafer after the chemical mechanical polishing process has been completed with a gripper to maintain the process surface of the wafer in a wet state, thereby drying and damaging the process surface of the wafer. Can be prevented.

특히, 종래에는 웨이퍼의 공정면에 액체로 젖음 상태를 유지하기 위하여, 웨이퍼를 180도 반전시킨 상태에서 별도의 영역에 웨이퍼를 위치시킨 상태에서, 웨이퍼를 액체에 담그거나 액체를 도포하도록 구성되었지만, 그립퍼에 액체 공급기를 구비함으로써 별도의 공간을 마련하지 않고 공정의 효율을 저해하지도 않으며 종래에 비하여 웨이퍼의 이송 공정을 보다 단순화하면서 웨이퍼를 젖음 상태로 유지할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In particular, conventionally, in order to maintain a wet state with a liquid on the process surface of the wafer, in a state in which the wafer is inverted 180 degrees and the wafer is placed in a separate area, the wafer is immersed in liquid or a liquid is applied. By providing a liquid feeder to the gripper, a separate space is not provided, the efficiency of the process is not impaired, and the transfer process of the wafer is simplified compared to the prior art, and an advantageous effect of maintaining the wafer in a wet state can be obtained.

한편, 상기 그립퍼는 상기 웨이퍼의 가장자리를 2군데 이상에서 접촉하기 위하여 이동 가능하게 설치된 2개 이상의 그립 부재를 포함하고, 상기 액체 공급기는 상기 그립 부재에 장착되어, 웨이퍼의 공정면에 직접 순수 등의 액체를 공급한다. On the other hand, the gripper includes two or more grip members movably installed to contact the edge of the wafer at two or more locations, and the liquid supply is mounted on the grip member, so that pure water or the like is directly placed on the process surface of the wafer. Supply liquid.

이 때, 상기 액체 공급기는 상기 그립퍼 조작수단에 의하여 상기 그립퍼가 회전하여 상기 웨이퍼가 경사지거나 수직인 자세로 유지하는 동안에 액체를 공급함으로써, 액체 공급기로부터 공급되는 액체가 웨이퍼의 공정면에 공급되어 흘러내리는 것에 의해 보다 적은 양의 액체로 웨이퍼의 공정면을 젖음 상태로 유지할 수 있는 잇점을 얻을 수 있다.
At this time, the liquid supply unit supplies liquid while the gripper is rotated by the gripper operation means to maintain the wafer in an inclined or vertical position, so that the liquid supplied from the liquid supply unit is supplied to the process surface of the wafer and flows. By lowering, it is possible to obtain the advantage of keeping the process surface of the wafer wet with a smaller amount of liquid.

한편, 발명의 다른 분야에 따르면, 본 발명은, 화학 기계적 연마 공정을 마친 웨이퍼를 세정 공정에 공급하는 웨이퍼 공급 방법으로서, 상기 화학 기계적 연마 공정이 행해진 상기 웨이퍼를 캐리어 헤드로부터 그립퍼에 파지시키는 웨이퍼 파지 단계와; 상기 웨이퍼파지단계가 행해지면, 상기 거치대를 하방 이동시키는 거치대 하방이동단계와; 상기 거치대 하방이동단계가 행해지면, 상기 그립퍼는 제자리에서 회전하여 상기 웨이퍼의 공정면이 하측을 향하다가 상측을 향하도록 상기 웨이퍼를 뒤집는 웨이퍼반전단계와; 상기 거치대가 상측으로 이동하는 거치대 상방이동단계와; 상기 그립퍼에 파지되어 있던 상기 웨이퍼를 상기 거치대에 위치시키는 제2웨이퍼거치단계와; 상기 거치대 상에 거치된 상기 웨이퍼를 세정 공정으로 이송하는 웨이퍼이송단계를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 방법을 제공한다.On the other hand, according to another field of the invention, the present invention is a wafer supply method for supplying a wafer that has been subjected to a chemical mechanical polishing process to a cleaning process, wherein the wafer on which the chemical mechanical polishing process has been performed is held by a gripper from a carrier head. Step and; When the wafer gripping step is performed, a cradle downward moving step of moving the cradle downward; A wafer inversion step in which the gripper rotates in place and turns the wafer upside down so that the processing surface of the wafer faces downward when the step of moving the holder downward is performed; A step of moving the cradle upward in which the cradle moves upward; A second wafer mounting step of placing the wafer held by the gripper on the holder; A wafer transfer step of transferring the wafer mounted on the cradle to a cleaning process; It provides a wafer processing method, characterized in that configured to include.

이와 같이, 웨이퍼를 캐리어 헤드로부터 직접 그립퍼로 웨이퍼를 전달하여 파지함으로써, 웨이퍼를 파지하는 데 소요되는 시간을 단축할 수 있다. 이 뿐만 아니라, 웨이퍼 파지단계가 행해진 다음에 언로딩 유닛의 거치대를 하방 이동시키면 그립퍼를 제자리에서 180도 회전시켜 웨이퍼를 반전시킴으로써, 웨이퍼의 반전을 위하여 제어하는 구성 요소를 최소화할 수 있으며, 동시에 웨이퍼의 반전을 위하여 이동해야 하는 구성 요소를 최소화하므로 제어가 보다 단순해지는 잇점을 얻을 수 있다. In this way, by directly transferring and holding the wafer from the carrier head to the gripper, the time required for holding the wafer can be shortened. In addition, if the holder of the unloading unit is moved downward after the wafer gripping step is performed, the gripper rotates 180 degrees in place to invert the wafer, thereby minimizing the components that control the wafer for reversal. It is possible to obtain the advantage of simpler control because the components that must be moved for reversal of are minimized.

이 때, 상기 화학 기계적 연마 공정이 행해진 다음에 상기 세정 공정으로 이송하기 이전에 대기 시간이 있는 경우에, 상기 웨이퍼의 공정면에 액체를 분사하여 젖음 상태로 유지시키는 웨이퍼젖음단계가 상기 웨이퍼반전단계에 포함되게 구성될 수 있다. At this time, if there is a waiting time before transfer to the cleaning process after the chemical mechanical polishing process is performed, the wafer wetting step of spraying a liquid onto the process surface of the wafer to keep it wet is the wafer inversion step. It can be configured to be included in.

이는, 하나의 웨이퍼에 대하여 화학 기계적 연마 공정과 세정 공정에 소요되는 시간이 차이가 있는 경우에는, 화학 기계적 연마 공정이 행해진 다음에 세정 공정으로 이송하기 이전에 대기 시간이 발생되는 데, 그 시간 동안 웨이퍼를 방치하면 웨이퍼의 공정면이 손상되므로, 웨이퍼의 공정면에 그립퍼에 구비된 액체 공급기를 이용하여 웨이퍼의 공정면에 액체를 공급하여 웨이퍼 공정면을 젖음 상태로 유지함으로써, 양산 공정에서 정해진 공간 내에서 별도의 공간을 추가로 구비하지 않더라도 웨이퍼의 건조에 따른 손상을 예방하기 위함이다.
This means that if there is a difference in the time required for the chemical mechanical polishing process and the cleaning process for one wafer, a waiting time occurs before transfer to the cleaning process after the chemical mechanical polishing process is performed. Since the wafer processing surface is damaged when the wafer is left unattended, the wafer processing surface is kept wet by supplying liquid to the processing surface of the wafer using a liquid feeder provided in the gripper. This is to prevent damage due to drying of the wafer even if a separate space is not provided inside.

상술한 바와 같이 본 발명은, 화학 기계적 연마 공정을 마친 웨이퍼가 캐리어 헤드에 의하여 언로딩 유닛으로 이송되면, 그립퍼가 캐리어 헤드로부터 직접 웨이퍼를 전달받아 파지하고, 언로딩 유닛의 거치대가 하방으로 이동한 상태이거나 하방으로 이동하면, 그립퍼는 상하 이동없이 제자리에서 180도 회전하는 것에 의하여 제어되는 구성 요소의 개수를 최소화하면서 웨이퍼의 반전에 소요되는 시간을 단축하여 공정 효율을 향상시킬 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다. As described above, according to the present invention, when a wafer that has undergone a chemical mechanical polishing process is transferred to the unloading unit by the carrier head, the gripper receives and grips the wafer directly from the carrier head, and the holder of the unloading unit moves downward. When in the state or moving downward, the gripper minimizes the number of components controlled by rotating 180 degrees in place without moving up and down, while reducing the time required for wafer reversal to obtain an advantageous effect of improving process efficiency. I can.

그리고, 본 발명은, 웨이퍼를 180도 뒤집는 그립퍼에 액체를 공급하는 액체 공급기를 구비함으로써, 캐리어 헤드에 의하여 파지된 상태로 언로딩 유닛에 도달한 웨이퍼를 그립퍼가 전달받아 180도 뒤집는 회전을 할 때에, 웨이퍼의 자세를 수직이거나 경사지게 위치시킨 상태에서, 그립퍼에 구비된 액체 공급기로부터 순수 등의 액체를 웨이퍼의 공정면에 공급하여, 별도의 공간을 차지하지 않으면서 웨이퍼를 특정 위치로 이동시키지 않고서도 웨이퍼의 공정면을 젖은 상태로 유지시킬 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다. In addition, the present invention is provided with a liquid supply device for supplying liquid to a gripper that flips the wafer 180 degrees, so that when the gripper receives a wafer that has reached the unloading unit while being held by the carrier head and rotates the wafer by 180 degrees , In a state where the wafer is positioned vertically or obliquely, liquid such as pure water is supplied to the process surface of the wafer from a liquid supply device provided in the gripper, without occupying a separate space and without moving the wafer to a specific position. It is possible to obtain an advantageous effect of keeping the process surface of the wafer wet.

즉, 본 발명은, 하나의 웨이퍼에 대하여 화학 기계적 연마 공정과 세정 공정에 소요되는 시간이 차이가 있어서 화학 기계적 연마 공정이 행해진 다음에 세정 공정으로 이송하기 이전에 대기 시간 동안에, 그립퍼에 구비된 액체 공급기로부터 액체를 웨이퍼의 공정면에 공급하여 웨이퍼 공정면을 젖음 상태로 유지함으로써, 양산 공정에서 정해진 공간 내에서 별도의 공간을 추가로 구비하지 않더라도 웨이퍼의 건조에 따른 손상을 방지할 수 있다.
That is, in the present invention, there is a difference in the time required for the chemical mechanical polishing process and the cleaning process for one wafer, so that the liquid provided in the gripper during the waiting time before the transfer to the cleaning process after the chemical mechanical polishing process is performed. By supplying liquid to the process surface of the wafer from the feeder to maintain the wafer process surface in a wet state, damage due to drying of the wafer can be prevented even if a separate space is not additionally provided within the space defined in the mass production process.

도1은 화학 기계적 연마 공정과 세정 공정이 행해지는 영역의 레이아웃을 도시한 평면도,
도2는 종래의 언로딩 유닛에 설치된 웨이퍼 반전 장치의 구성을 도시한 개략도,
도3a 내지 도3g는 언로딩 유닛으로 이송된 웨이퍼의 이송 공정을 순차적으로 도시한 도면,
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 언로딩 유닛에 설치된 웨이퍼 반전 장치의 구성을 도시한 개략도,
도5는 도4의 평면도,
도6a 내지 도6e는 본 발명의 일 실시예에 따른 언로딩 유닛으로 이송된 웨이퍼의 이송 공정을 순차적으로 도시한 도면이다.
1 is a plan view showing the layout of a region in which a chemical mechanical polishing process and a cleaning process are performed.
2 is a schematic diagram showing the configuration of a wafer reversing device installed in a conventional unloading unit;
3A to 3G are views sequentially showing a transfer process of a wafer transferred to an unloading unit;
4 is a schematic diagram showing the configuration of a wafer reversing device installed in an unloading unit according to an embodiment of the present invention;
Figure 5 is a plan view of Figure 4;
6A to 6E are views sequentially showing a transfer process of a wafer transferred to an unloading unit according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼의 반전 장치(100) 및 이를 이용한 웨이퍼 처리 방법에 대하여 구체적으로 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해서는 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하며, 동일하거나 유사한 기능 혹은 구성에 대해서는 동일하거나 유사한 도면 부호를 부여하기로 한다.Hereinafter, a wafer reversing apparatus 100 and a wafer processing method using the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in the description of the present invention, known functions or configurations are omitted in order to clarify the gist of the present invention, and the same or similar functions or configurations are denoted with the same or similar reference numerals.

도4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 반전기(100)는, 웨이퍼(W)의 가장자리와 접촉하여 웨이퍼(W)를 파지하는 그립퍼(110)와, 그립퍼(110)를 상하 위치 이동하지 않고 제 자리에서 그립 부재(111a, 111b; 111)를 수평 이동시켜 웨이퍼(W)를 파지하거나 놓아주게 작동시키고 그립 부재(111a,111b)를 제자리에서 180도 반전시키는 그립퍼 조작수단(M)과, 그립 부재(111)에 설치되어 순수 등의 액체를 분사하거나 흘리는 액체 공급부(115)를 포함하여 구성된다. As shown in Fig. 4, the wafer flipper 100 according to an embodiment of the present invention includes a gripper 110 for holding the wafer W in contact with the edge of the wafer W, and the gripper 110 A gripper operation means that horizontally moves the grip members 111a, 111b; 111 in place without moving the upper and lower positions to hold or release the wafer W, and reverses the grip members 111a, 111b 180 degrees in place. (M) and a liquid supply unit 115 installed on the grip member 111 to spray or flow a liquid such as pure water.

상기 그립퍼(110)는 도5에 도시된 바와 같이 한 쌍의 그립 부재(111a, 111b; 111)와, 그립 부재(111a, 111b)의 일단부로부터 일방으로 연장된 작동 부재(113)와, 작동 부재(113)의 일부를 수용하는 케이싱(118)으로 구성된다. 그립퍼(110)는 케이싱(118)에 대하여 힌지 형태로 회전하면서 웨이퍼(W)를 파지하도록 구성될 수도 있으며, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 웨이퍼(W)의 파지 위치를 항상 일정하게 유지하면서 보다 견고하게 붙잡은 상태를 유지하도록 케이싱(118)에 대하여 그립 부재(111)가 111d로 표시된 방향으로 왕복 이동하면서 웨이퍼(W)를 파지한다.
The gripper 110 is a pair of grip members 111a, 111b; 111, an operation member 113 extending in one direction from one end of the grip members 111a, 111b, as shown in FIG. It is composed of a casing 118 accommodating a part of the member 113. The gripper 110 may be configured to hold the wafer W while rotating in the form of a hinge with respect to the casing 118, and according to a preferred embodiment of the present invention, the gripping position of the wafer W is always kept constant. The grip member 111 reciprocates with respect to the casing 118 in the direction indicated by 111d so as to maintain a firmly held state while holding the wafer W.

상기 그립퍼 조작수단(M)은 케이싱(118)에 대하여 작동 부재(113)를 도5를 기준으로 상하 방향(케이싱으로부터 삽입되거나 인출되는 방향)으로 이동시킴으로써 그립 부재(111a, 111b)가 서로 가까워지거나 멀어지는 방향(111d)으로 이동(111d)하면서 그립 부재(111)로 웨이퍼(W)를 파지하거나 파지된 웨이퍼(W)를 놓아주는 역할을 한다. The gripper operation means (M) moves the operation member 113 relative to the casing 118 in an up-down direction (a direction inserted or withdrawn from the casing) relative to the casing 118 so that the grip members 111a and 111b become close to each other or While moving 111d in the away direction 111d, the grip member 111 serves to grip the wafer W or release the gripped wafer W.

여기서, 케이싱(118) 내부에서 작동 부재(113)를 서로 반대 방향으로 이동시키기 위하여, 케이싱(118) 내부에 압력 챔버가 형성되어 압력 챔버 내부의 압력을 제어하여 공압 또는 유압에 의하여 작동 부재(113)가 삽입되거나 인출되게 작동할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 케이싱(118) 내부에 서로 반대 방향의 나사산이 형성된 나사봉(미도시)이 작동 부재(113)의 나사산과 맞물리게 설치되어, 그립퍼 조작수단(M)에 의하여 나사봉을 회전시키는 것에 의하여 작동 부재(113)가 서로 반대 방향으로 이동시키도록 구성될 수도 있다. 이와 같이 다양한 구성에 의하여 작동 부재(113)의 왕복 이동에 의하여 그립 부재(111)를 서로 반대 방향으로 이동시킬 수 있다. Here, in order to move the operation member 113 in opposite directions within the casing 118, a pressure chamber is formed inside the casing 118 to control the pressure inside the pressure chamber, and the operation member 113 is operated by pneumatic or hydraulic pressure. ) Can be operated to be inserted or withdrawn. According to another embodiment of the present invention, a threaded rod (not shown) in which threads in opposite directions are formed in the casing 118 are installed in engagement with the threads of the operation member 113, and the gripper operation means M The operation member 113 may be configured to move in opposite directions to each other by rotating the thread rod. In this way, the grip member 111 may be moved in opposite directions by reciprocating movement of the operation member 113 by various configurations.

이와 같이, 작동 부재(113)를 직선 형태의 왕복 이동시키는 것에 의하여 그립 부재(111)로 웨이퍼(W)를 파지하거나 파지된 상태를 해제함으로써, 웨이퍼(W)의 가장자리를 항상 일정한 위치에서 파지하여 안정된 파지 상태를 얻을 수 있는 잇점이 얻어진다. In this way, by reciprocating the operation member 113 in a linear shape, the wafer W is gripped by the grip member 111 or the gripped state is released, so that the edge of the wafer W is always gripped at a certain position. The advantage of obtaining a stable gripping state is obtained.

한편, 그립퍼 조작 수단(M)은 케이싱(118)을 도2의 52d로 표시된 상하 방향(지지대로부터 가까워지거나 멀어지는 방향)으로 이동시키지 않지만, 케이싱(118)을 180도 회전(111r)시키는 것에 의하여 그립 부재(111)에 파지되어 있는 웨이퍼(W)를 180도 뒤집어 반전시킨다.
On the other hand, the gripper operation means (M) does not move the casing 118 in the up-down direction (direction closer to or away from the support) indicated by 52D in Fig. 2, but is gripped by rotating the casing 118 by 180 degrees (111r). The wafer W held by the member 111 is turned over and inverted by 180 degrees.

상기 액체 공급기(115)는 그립 부재(111)에 설치되어, 액체 공급부(L)로부터 순수나 세정액 등의 액체를 공급받아, 그립 부재(111)에 파지되어 있는 웨이퍼(W)의 공정면에 순수 등의 액체(99)를 분사하거나 흘려주는 형태로 공급하여, 웨이퍼(W)의 공정면을 젖음 상태로 유지한다. 이와 같이 웨이퍼(W)의 공정면을 젖음 상태로 유지하는 것은 단위 웨이퍼가 화학 기계적 연마 공정에 소요되는 시간과 세정 공정에 소요되는 시간의 차이가 발생되므로, 화학 기계적 연마 공정이 종료된 웨이퍼를 그 다음 세정 공정으로 이송하기 전에 대기시간이 발생될 수 밖에 없고, 이 대기 시간 동안에 웨이퍼 공정면이 건조해져 손상되는 것을 방지하기 위한 것이다. 따라서, 상기와 같이 그립퍼(110)에 액체 공급기(115)를 구비함으로써 웨이퍼(W)의 공정면이 세정 공정으로 이송되기까지의 대기 시간 동안 건조해져 손상되는 것을 방지할 수 있다. The liquid supply device 115 is installed on the grip member 111 to receive a liquid such as pure water or a cleaning liquid from the liquid supply unit L, and provides pure water to the process surface of the wafer W held by the grip member 111. The liquid 99, such as the like, is supplied in a form of spraying or flowing, thereby maintaining the process surface of the wafer W in a wet state. Maintaining the process surface of the wafer (W) in a wet state in this way creates a difference between the time required for the chemical mechanical polishing process and the time required for the cleaning process for the unit wafer. A waiting time must occur before transferring to the next cleaning process, and this is to prevent damage to the wafer processing surface due to drying during this waiting time. Therefore, by providing the liquid supply device 115 to the gripper 110 as described above, it is possible to prevent the process surface of the wafer W from being dried and damaged during the waiting time until it is transferred to the cleaning process.

액체 공급기(115)로부터 공급되는 액체(99)는 웨이퍼(W)의 자세가 수평이거나 수직인 상태에서 공급될 수 있지만, 적은 양의 액체(99)를 사용하면서 웨이퍼(W)의 표면에 묻어 있는 큰 이물질을 웨이퍼(W)의 표면으로부터 제거하기 위하여, 웨이퍼(W)가 연직 방향으로 세워진 상태이거나 연직 방향 성분을 갖도록 기울어진 상태일 때에 액체 공급기(115)로부터 액체(99)를 공급한다. 이 때, 공급되는 액체(99)가 중력에 의하여 이물질과 함께 웨이퍼(W)의 공정면을 쓸어내면서 흐르기 위해서는 웨이퍼(W)의 기울어진 각도는 수평면에 대하여 45도 이상인 것이 바람직하다. The liquid 99 supplied from the liquid supplier 115 may be supplied in a state in which the posture of the wafer W is horizontal or vertical, but a small amount of liquid 99 is used and is buried on the surface of the wafer W. In order to remove large foreign matter from the surface of the wafer W, the liquid 99 is supplied from the liquid supply unit 115 when the wafer W is in a vertical direction or inclined to have a component in the vertical direction. In this case, in order for the supplied liquid 99 to flow while sweeping the process surface of the wafer W together with foreign substances by gravity, the inclined angle of the wafer W is preferably 45 degrees or more with respect to the horizontal plane.

이 때, 웨이퍼 공정면에 공급되는 액체(99)의 흘러내림(99d)과 함께 웨이퍼(W)에 잔류하던 이물질이 거치대(10) 상에 낙하하는 것을 방지하기 위하여, 거치대(10)와 그립퍼(110)의 사이에 차단 부재(199)가 이동(62)하여 개재될 수도 있다. 또는, 그립퍼(110)에 파지되어 있는 웨이퍼의 공정면에 액체를 공급하는 동안에 거치대(10)는 그립퍼(110)의 하측으로부터 바깥으로 벗어나게 이동부(Mo)에 의하여 이동할 수도 있다. 이를 통해, 웨이퍼 공정면으로부터 분리되어 하방으로 떨어지는 오염된 액체와 이물질에 의하여 언로딩 유닛(U)의 거치대(10)가 오염되는 것을 방지할 수 있다. At this time, in order to prevent the foreign matter remaining on the wafer W from falling on the holder 10 along with the flowing down 99d of the liquid 99 supplied to the wafer processing surface, the holder 10 and the gripper ( The blocking member 199 may move 62 between the 110 and may be interposed therebetween. Alternatively, while the liquid is supplied to the process surface of the wafer held by the gripper 110, the cradle 10 may be moved by the moving part Mo to move outward from the lower side of the gripper 110. Through this, it is possible to prevent the cradle 10 of the unloading unit U from being contaminated by contaminated liquid and foreign substances separated from the wafer process surface and falling downward.

이와 같이, 그립퍼(110)는 공중에서 웨이퍼(W)를 파지하고 있는 상태로 액체(99)를 웨이퍼(W)의 공정면에 공급하더라도, 적은 양의 액체(99)로 웨이퍼 공정면 전체를 젖음 상태로 유지할 수 있으며, 동시에 화학 기계적 연마 공정이 방금 종료된 웨이퍼(W)의 표면에 잔류하는 커다란 이물질을 씻어내는 작용까지 할 수 있다. As described above, even if the gripper 110 supplies the liquid 99 to the process surface of the wafer W while holding the wafer W in the air, the entire wafer process surface is wetted with a small amount of liquid 99. It can be maintained in a state, and at the same time, the chemical mechanical polishing process can even function to wash out large foreign substances remaining on the surface of the wafer W that has just been completed.

이와 같이, 화학 기계적 연마 공정이 종료된 웨이퍼가 언로딩 유닛(U)으로 이송되고, 언로딩 유닛(U)에서 그립퍼(110)로 웨이퍼(W)를 파지하고 있는 동안에 그립 부재(111)에 고정된 액체 공급기(115)로부터 액체를 웨이퍼의 공정면에 공급함으로써, 웨이퍼(W)의 공정면을 젖음 상태로 유지함으로써 웨이퍼(W)의 공정면이 건조해져 손상되는 것을 방지한다. 특히, 종래에는 웨이퍼(W)의 공정면에 액체로 젖음 상태를 유지하기 위하여, 웨이퍼를 180도 반전시킨 상태에서 별도의 영역에 웨이퍼를 위치시킨 상태에서, 웨이퍼를 액체에 담그거나 액체를 도포하도록 구성되었지만, 그립퍼에 액체 공급기를 구비함으로써 별도의 공간을 마련하지 않고 공정의 효율을 저해하지도 않으며 종래에 비하여 웨이퍼의 이송 공정을 보다 단순화하면서 웨이퍼를 젖음 상태로 유지할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
In this way, the wafer on which the chemical mechanical polishing process has been completed is transferred to the unloading unit U, and fixed to the grip member 111 while the wafer W is held by the gripper 110 in the unloading unit U. By supplying the liquid from the liquid supply device 115 to the process surface of the wafer, the process surface of the wafer W is kept in a wet state, thereby preventing the process surface of the wafer W from being dried and damaged. In particular, in order to maintain the wet state of the process surface of the wafer W with liquid, in a state in which the wafer is inverted 180 degrees and the wafer is placed in a separate area, the wafer is immersed in liquid or liquid is applied. Although configured, by providing a liquid supply device to the gripper, a separate space is not provided, the efficiency of the process is not impaired, and the transfer process of the wafer is simplified compared to the conventional one, and an advantageous effect of maintaining the wafer in a wet state can be obtained.

한편, 그립퍼(110)에는 웨이퍼(W)의 가장자리 곡률과 동일한 곡면(115s)이 돌출 형성되어, 웨이퍼(W)를 안정되게 파지할 수 있게 된다. 이 때, 곡면(115s)은 그립 부재(111)에 별도로 형성될 수도 있지만, 액체 공급기(115)의 내향면(115s)으로 형성될 수 있다. 이에 의하여, 웨이퍼(W)를 안정되게 파지하면서 웨이퍼(W)의 표면에 정확하게 액체(99)를 공급할 수 있게 된다. 액체 공급기(115)의 내향면(115s)에는 웨이퍼(W)와의 마찰을 증대시키기 위하여 우레탄 등의 가요성 재질이 입혀질 수도 있다.
Meanwhile, a curved surface 115s equal to the edge curvature of the wafer W is protruded on the gripper 110 so that the wafer W can be stably gripped. In this case, the curved surface 115s may be formed separately on the grip member 111, but may be formed as the inward surface 115s of the liquid supply device 115. Accordingly, while holding the wafer W stably, the liquid 99 can be accurately supplied to the surface of the wafer W. A flexible material such as urethane may be coated on the inward surface 115s of the liquid supplier 115 to increase friction with the wafer W.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 반전 장치(100)를 이용한 웨이퍼 처리 방법을 상술한다.A wafer processing method using the wafer reversing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention configured as described above will be described in detail.

단계 1: 먼저, 도6a에 도시된 바와 같이 화학 기계적 연마 공정을 마친 웨이퍼(W)가 캐리어 헤드(S)에 의하여 언로딩 유닛(U)으로 이송(69)되면, 그립퍼(110)는 캐리어 헤드(S)의 하측으로 이동하여, 캐리어 헤드(S)에 파지되어 있던 웨이퍼(W)를 전달받아 그립 부재(111)로 파지한다. 이 때, 웨이퍼(W)의 공정면(Sw)은 하측을 향한 상태가 된다.
Step 1 : First, as shown in Fig. 6A, when the wafer W after the chemical mechanical polishing process is transferred 69 to the unloading unit U by the carrier head S, the gripper 110 is It moves to the lower side of (S), receives the wafer (W) held by the carrier head (S) and is gripped by the grip member (111). At this time, the process surface Sw of the wafer W is in a downward-facing state.

단계 2: 단계 1이 행해지는 것과 동시에 또는 그 이후에, 도6b에 도시된 바와 같이 언로딩 유닛(U)의 거치대(10)는 하방(10d1)으로 이동하여, 그립 부재(111)가 회전할 수 있는 공간을 마련한다. 한편, 단계 2는 단계 1이 행해지기 이전에 미리 행해질 수도 있다.
Step 2 : Simultaneously or after step 1 is performed, the cradle 10 of the unloading unit U moves downward (10d1), as shown in Fig. 6B, so that the grip member 111 is rotated. Make a space for it. On the other hand, step 2 may be performed in advance before step 1 is performed.

단계 3: 그리고 나서, 화학 기계적 연마 공정과 세정 공정의 시간차가 발생되어, 웨이퍼가 세정 공정으로 이송되기 까지 소정의 대기 시간이 요구되는 경우에는, 도6c에 도시된 바와 같이, 그립퍼 조작수단(M)은 그립퍼(110)를 제자리에서 90도 회전시켜 웨이퍼(W)가 연직 방향으로 세워진 상태가 되도록 한다. 경우에 따라서는 웨이퍼(W)가 연직면에 대하여 대략 30도 이하의 급격한 경사를 갖는 자세가 되는 위치까지만 회전시킬 수도 있다. Step 3 : Then, when a time difference between the chemical mechanical polishing process and the cleaning process occurs, and a predetermined waiting time is required before the wafer is transferred to the cleaning process, as shown in Fig. 6C, the gripper operation means M ) Rotates the gripper 110 90 degrees in place so that the wafer W is erected in a vertical direction. In some cases, the wafer W may be rotated only to a position in which the posture has a sharp inclination of about 30 degrees or less with respect to the vertical surface.

이와 같이, 그립퍼(110)를 제자리에서 회전만 하게 구성됨에 따라, 그립퍼(110)의 제어가 보다 용이해지고, 웨이퍼(W)의 반전에 소요되는 시간을 단축할 수 있다.
As described above, as the gripper 110 is configured to rotate only in place, the control of the gripper 110 becomes easier and the time required for reversing the wafer W can be shortened.

단계 4: 단계 3이 행해지는 것과 동시에 또는 그 다음에, 거치대(10)와 그립퍼(110)의 사이에 차단 부재(199)가 이송(62)되어 개재된 상태가 된다.
Step 4 : At the same time as or after step 3 is performed, the blocking member 199 is transferred 62 between the cradle 10 and the gripper 110 to be interposed.

단계 5: 그 다음, 도6d에 도시된 바와 같이 그립 부재(111a, 111b; 111)에 설치된 액체 공급기(115)로부터 순수 등의 액체를 웨이퍼 공정면(Sw)을 향하여 분사한다. 이 때, 액체 분사량은 웨이퍼(W)의 공정면(Sw)이 젖은 상태가 되기에 충분한 소량만 공급하여도 무방하며, 시간 간격을 두고 간헐적으로 공급할 수도 있다. 이에 따라, 웨이퍼(W)의 공정면(Sw)에 공급되는 액체가 중력 방향(99d)을 따라 흘러내리면서 공정면(Sw)을 젖음 상태로 유지시키고, 동시에 웨이퍼(W)의 표면에 묻어있던 커다란 이물질이 액체(99)와 함께 씻겨 아래로 떨어진다. 이물질과 함께 떨어지는 오염된 액체는 차단 부재(199) 상에 떨어짐에 따라 거치대(10)가 오염되는 것을 방지한다. Step 5 : Then, as shown in Fig. 6D, a liquid such as pure water is sprayed toward the wafer processing surface Sw from the liquid supply unit 115 installed in the grip members 111a and 111b. At this time, the liquid injection amount may be supplied only in a small amount sufficient for the process surface Sw of the wafer W to become wet, and may be supplied intermittently at intervals of time. Accordingly, the liquid supplied to the process surface Sw of the wafer W flows down along the direction of gravity (99d) to maintain the process surface Sw in a wet state, and at the same time Large foreign matter is washed away with liquid (99) and falls down. The contaminated liquid falling together with the foreign material falls on the blocking member 199 to prevent contamination of the cradle 10.

단계 5은 웨이퍼(W)가 세정 공정으로 공급되기 위한 대기시간이 모두 경과되기 직전까지 행해지는 것이 바람직하다.
Step 5 is preferably performed until immediately before all the waiting time for the wafer W to be supplied to the cleaning process has elapsed.

단계 6: 그리고 나서, 도6d에 도시된 바와 같이 그립 부재(111)가 완전히 180도 회전하여 웨이퍼(W)의 공정면(Sw)이 상측을 향하도록 웨이퍼(W)를 반전시킨다.
Step 6 : Then, as shown in Fig. 6D, the grip member 111 is completely rotated 180 degrees to invert the wafer W so that the process surface Sw of the wafer W faces upward.

단계 7: 그 다음, 도6e에 도시된 바와 같이 거치대(10)가 상방(10d2)으로 이동하여, 그립퍼(110)에 거치되어 있던 웨이퍼(W)를 그 다음 세정 공정으로 이송될 준비를 마친다. 그 다음, 거치대(10)가 하방으로 이동하여 도면에 도시되지 않은 이송 수단으로 공정면(Sw)이 상측을 향하는 웨이퍼(W)를 세정 공정으로 이송한다.
Step 7 : Then, as shown in Fig. 6E, the holder 10 moves upward (10d2), and the wafer W placed in the gripper 110 is ready to be transferred to the next cleaning process. Then, the cradle 10 moves downward and transfers the wafer W with the process surface Sw facing upward to a cleaning process by a transfer means not shown in the drawing.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 웨이퍼 반전 장치 및 이를 이용한 웨이퍼 처리 방법은, 화학 기계적 연마 공정을 마친 웨이퍼가 캐리어 헤드(S)에 의하여 언로딩 유닛(U)으로 이송되면, 그립퍼(110)가 캐리어 헤드(S)로부터 직접 웨이퍼(W)를 전달받아 파지하고, 언로딩 유닛(U)의 거치대(10)가 하방(10d1)으로 이동한 상태이거나 하방(10d1)으로 이동하면, 그립퍼(110)는 상하 이동없이 제자리에서 180도 회전하는 것에 의하여 제어되는 구성 요소의 개수를 최소화하면서 웨이퍼의 반전에 소요되는 시간을 단축하여 공정 효율을 향상시킬 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다. In the wafer reversing device according to the present invention configured as described above and a wafer processing method using the same, when the wafer having completed the chemical mechanical polishing process is transferred to the unloading unit U by the carrier head S, the gripper 110 is transferred to the carrier. When the wafer (W) is received and held directly from the head (S), and the holder (10) of the unloading unit (U) moves downward (10d1) or moves downward (10d1), the gripper (110) It is possible to obtain an advantageous effect of improving process efficiency by shortening the time required for wafer reversal while minimizing the number of components controlled by rotating 180 degrees in place without moving up and down.

무엇보다도, 본 발명은, 웨이퍼(W)의 공정면(Sw)이 하측을 향한 자세에서 상측을 향한 자세가 되도록 웨이퍼(W)를 180도 뒤집는 그립퍼(110)에 액체(99)를 공정면(Sw)에 공급하는 액체 공급기(115)를 구비함으로써, 웨이퍼(W)를 별도의 공간을 차지하는 장치로 이송하지 않고서도, 그립퍼(110)에 설치된 액체 공급기(115)로부터 순수 등의 액체(99)를 웨이퍼의 공정면에 공급하여 흘러내리게 함으로써, 웨이퍼의 공정면을 젖은 상태로 유지하여 세정 공정으로 이송되기 이전의 대기 시간 동안 건조해져 손상되는 것을 방지하면서, 웨이퍼 공정면의 커다란 이물질을 일부 제거할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
Above all, in the present invention, the liquid 99 is applied to the gripper 110 that turns the wafer W 180 degrees so that the process surface Sw of the wafer W is from a downward-facing position to an upward-facing position. By providing the liquid supply device 115 to supply Sw), liquid 99 such as pure water from the liquid supply device 115 installed in the gripper 110 without transferring the wafer W to a device that occupies a separate space. By supplying and flowing down the process surface of the wafer, it keeps the process surface of the wafer wet and prevents it from being damaged by drying during the waiting time before being transferred to the cleaning process. You can get the beneficial effect that you can.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 상기와 같은 특정 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
In the above, the preferred embodiments of the present invention have been exemplarily described, but the scope of the present invention is not limited to the specific embodiments as described above, and the present invention is It is possible to change appropriately within the scope described in the claims.

100: 웨이퍼 반전 장치 110: 그립퍼
111: 그립 부재 113: 작동 부재
118: 케이싱 115: 액체 공급기
M: 그립퍼 조작수단
100: wafer reversing device 110: gripper
111: grip member 113: operation member
118: casing 115: liquid supply
M: gripper operation means

Claims (9)

화학 기계적 연마 공정을 마친 웨이퍼를 세정 공정에 공급하기 위하여 화학 기계적 연마 시스템의 언로딩 유닛에서 상기 웨이퍼를 뒤집는 웨이퍼 반전 장치로서,
화학 기계적 공정을 마친 웨이퍼가 언로딩 유닛으로 캐리어 헤드에 의하여 이동하면, 상기 캐리어 헤드로부터 상기 웨이퍼를 파지하는 그립퍼와;
상기 언로딩 유닛의 거치대를 하방으로 이동하면, 상기 웨이퍼를 파지하고 있는 상기 그립퍼를 180도 회전시켜 상기 웨이퍼를 뒤집는 그립퍼 조작수단을;
포함하여 구성되고, 상기 그립퍼는 상하 이동하지 않고 회전만 하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 반전 장치.
A wafer reversing device for turning over the wafer in an unloading unit of a chemical mechanical polishing system in order to supply a wafer after a chemical mechanical polishing process to a cleaning process,
A gripper for gripping the wafer from the carrier head when the wafer after the chemical mechanical process is moved to the unloading unit by the carrier head;
When the holder of the unloading unit is moved downward, a gripper operation means for turning the gripper holding the wafer 180 degrees to turn the wafer over;
And the gripper rotates without moving up and down.
제 1항에 있어서,
상기 그립퍼에는 상기 웨이퍼의 공정면에 액체를 공급하여 젖음 상태를 유지하는 액체 공급기가 설치된 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 반전 장치.
The method of claim 1,
The wafer reversing apparatus, wherein a liquid supply unit is installed in the gripper to maintain a wet state by supplying a liquid to the process surface of the wafer.
제 1항에 있어서,
상기 그립퍼에는 상기 웨이퍼의 가장자리 곡률과 동일한 곡면이 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 반전 장치.
The method of claim 1,
The wafer reversing apparatus, wherein a curved surface equal to the edge curvature of the wafer is protruded from the gripper.
제 2항에 있어서,
상기 그립퍼는 상기 웨이퍼의 가장자리를 2군데 이상에서 접촉하기 위하여 이동 가능하게 설치된 2개 이상의 그립 부재를 포함하고, 상기 액체 공급기는 상기 그립 부재에 장착된 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 반전 장치.
The method of claim 2,
The gripper includes two or more grip members movably installed to contact the edge of the wafer at two or more locations, and the liquid supply unit is mounted on the grip member.
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