KR102313563B1 - 다양한 웨이퍼 연마 공정을 처리할 수 있는 웨이퍼 처리 시스템 - Google Patents

다양한 웨이퍼 연마 공정을 처리할 수 있는 웨이퍼 처리 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102313563B1
KR102313563B1 KR1020140186410A KR20140186410A KR102313563B1 KR 102313563 B1 KR102313563 B1 KR 102313563B1 KR 1020140186410 A KR1020140186410 A KR 1020140186410A KR 20140186410 A KR20140186410 A KR 20140186410A KR 102313563 B1 KR102313563 B1 KR 102313563B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wafer
guide rail
carrier
wafer carrier
polishing
Prior art date
Application number
KR1020140186410A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160076329A (ko
Inventor
손병철
모연민
최광락
Original Assignee
주식회사 케이씨텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 케이씨텍 filed Critical 주식회사 케이씨텍
Priority to KR1020140186410A priority Critical patent/KR102313563B1/ko
Priority to CN201520840851.7U priority patent/CN205428874U/zh
Publication of KR20160076329A publication Critical patent/KR20160076329A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102313563B1 publication Critical patent/KR102313563B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • H01L21/3043—Making grooves, e.g. cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

본 발명은 웨이퍼 처리 시스템에 관한 것으로, 웨이퍼를 보유한 상태로 이동하는 웨이퍼 캐리어와; 상기 웨이퍼 캐리어에 보유한 상기 웨이퍼가 제1연마정반을 통과하는 경로로 배열되고, 상기 웨이퍼 캐리어가 이동할 수 있는 제1가이드레일과; 상기 웨이퍼 캐리어에 보유한 상기 웨이퍼가 제2연마정반을 통과하는 경로로 배열되고, 상기 웨이퍼 캐리어가 이동할 수 있는 제2가이드레일과; 상기 제1가이드레일과 상기 제2가이드레일의 사이에 배열되어 상기 웨이퍼 캐리어가 이동할 수 있는 제3가이드레일과; 상기 제1가이드레일의 일단과 이격된 제1위치와 상기 제2가이드레일의 일단과 이격된 제2위치를 연결하는 제1연결레일과; 상기 제1가이드레일과 상기 제3가이드레일과 상기 제2가이드레일 중 어느 하나에 위치한 상기 웨이퍼 캐리어를 수용할 수 있고, 상기 웨이퍼 캐리어를 수용한 상태로 상기 제1연결레일을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되고, 상기 제1연결레일을 따라 왕복 이동하다가 수용하고 있던 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1가이드레일과 상기 제3가이드레일과 상기 제2가이드레일 중 어느 하나와 왕래할 수 있는 위치로 이동하는 캐리어 홀더를; 포함하여 구성되어, 정해진 공간을 차지하는 하나의 배치 구조에서 웨이퍼의 종류에 따라 다양한 방식의 다양한 연마 공정을 행할 수 있는 웨이퍼 처리 시스템을 제공한다.

Description

다양한 웨이퍼 연마 공정을 처리할 수 있는 웨이퍼 처리 시스템 {CHEMICAL MECHANICAL POLISHING SYSTEM CAPABLE OF DIVERSE POLISHING PROCESSES}
본 발명은 웨이퍼 처리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 배치 구조를 가지면서 필요에 따라 다양한 연마 공정을 행할 수 있으면서도, 생산 라인에서 차지하는 공간을 최소화하여 공간효율성을 극대화한 웨이퍼 처리 시스템에 관한 것이다.
반도체 소자는 미세한 회로선이 고밀도로 집적되어 제조됨에 따라, 이에 상응하는 정밀 연마가 웨이퍼 표면에 행해진다. 웨이퍼의 연마를 보다 정밀하게 행하기 위해서는 기계적인 연마 뿐만 아니라 화학적 연마가 병행되는 화학 기계적 연마 공정(CMP공정)이 행해진다.
최근에는 하나의 웨이퍼에 대하여 다양한의 연마 공정을 행하여 정교한 연마층의 두께 제어를 행하고 있다. 다양한의 연마 공정을 행하기 위하여, 웨이퍼가 다수의 연마 정반을 거치면서 이동하는 형태의 웨이퍼 처리 시스템이 제안되고 있다.
대한민국 공개특허공보 제2011-13384호에 따르면, 웨이퍼 캐리어가 웨이퍼를 탑재한 상태로 원형으로 형성된 가이드 레일을 따라 이동하면서, 가이드 레일을 따라 배치된 다수의 연마 정반에서 다양한의 연마 공정이 행해지는 구성이 개시되어 있다. 그러나, 하나의 가이드 레일을 따라 순차적으로 웨이퍼 캐리어가 이동하면서 다양한의 연마 공정을 행하므로, 하나의 배치 구조에서 행할 수 있는 다양한의 연마 공정은 1가지에 국한되거나, 일부 연마 정반을 누락하는 형식의 다양한 연마 공정으로 국한되는 문제가 있었다.
또한, 대한민국 공개특허공보 제2011-65464호에 따르면, 웨이퍼가 회전 가능한 캐루셀의 헤드에 탑재되어, 캐루셀이 회전하면서 순서대로 정해진 연마 정반에서 다양한의 연마 공정을 행하도록 구성된다. 그러나, 이 구성도 역시, 캐루셀의 회전에 의해서만 웨이퍼의 이동 경로가 정해지므로, 하나의 배치 구조에서 행할 수 있는 다양한의 연마 공정은 1가지에 국한되거나 일부 연마 정반을 누락하는 형식의 다양한 연마 공정으로 국한될 수 밖에 없는 한계가 있었다.
한편, 상기와 같은 화학 기계적 연마 공정은 웨이퍼의 연마층 표면을 평탄화는데 사용되므로, 연마 공정에 사용되는 연마 패드는 폴리우레탄 등의 비교적 단단한 재질이 사용된다. 이와 같은 평탄화 처리 공정을 메인 연마 공정이라고 부르기로 한다.
그런데, 단단한 재질의 연마 패드에서 행해지는 메인 연마 공정은 웨이퍼의 연마 표면에 결함을 야기할 수 있으므로, 최근에는 메인 연마 공정 이후에 보다 낮은 경도를 이용한 연마 패드 상에서 메인 연마 공정에서 행해지는 것에 비하여 보다 짧은 시간 동안에 보다 얇은 두께 만큼 연마하는 버핑(buffing) 연마 공정을 행하여, 웨이퍼의 연마면에 결함을 최소화하는 시도가 행해지고 있다.
그러나, 웨이퍼의 연마면을 손상없는 상태로 마무리 연마를 행하는 버핑 연마 공정도 웨이퍼의 상태에 따라 다양한 공정에 의해 행해질 수 있다. 즉, 웨이퍼의 종류나 행해진 화학 기계적 연마 공정 변수에 따라 버핑 공정이 달라질 수 있으며, 통상적으로는 1단계로 버핑 공정이 마무리되지만 2단계의 버핑 공정으로 웨이퍼의 연마면을 마무리하는 경우가 발생된다.
그러나, 대한민국 공개특허공보 제2011-13384호와 대한민국 공개특허공보 제2011-65464호에 개시된 종래의 화학 기계적 연마 시스템을 이용하여 버핑 공정을 행하는 경우에는, 과도하게 장비가 복잡해질 뿐만 아니라 그 다음의 세정 유닛으로 이송하는 과정이 복잡해지고, 상호 독립적으로 연마 공정이 행해지는 것도 아니어서 연마 공정의 변수를 제어하는 데 한계가 있었다.
본 발명은 전술한 기술적 배경하에서 창안된 것으로, 정해진 공간을 차지하는 하나의 배치 구조에서 웨이퍼의 종류에 따라 다양한 방식의 다양한 연마 공정을 행할 수 있는 웨이퍼 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
무엇보다도, 본 발명은 웨이퍼 연마면에 결함이 없는 상태로 마무리 연마를 행하는 버핑 연마 공정에 특화되어 적용될 수 있으면서, 웨이퍼에 증착되는 연마층의 종류나 두께에 따라 다양한 형태의 연마 공정을 다양하게 행할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이를 통해, 반도체 제조 라인에서 차지하는 공간을 최소화하면서도 웨이퍼의 상태나 종류에 따라 다양한 연마 공정을 행하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은 연마 공정을 행한 웨이퍼를 세정 공정으로 옮기기 전에 180도 뒤집는 반전기에 이송되기 이전에 예비 세정 공정을 거침으로써, 반전기의 오염을 방지하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 웨이퍼를 보유한 상태로 이동하는 웨이퍼 캐리어와; 상기 웨이퍼 캐리어에 보유한 상기 웨이퍼가 제1연마정반을 통과하는 경로로 배열되고, 상기 웨이퍼 캐리어가 이동할 수 있는 제1가이드레일과; 상기 웨이퍼 캐리어에 보유한 상기 웨이퍼가 제2연마정반을 통과하는 경로로 배열되고, 상기 웨이퍼 캐리어가 이동할 수 있는 제2가이드레일과; 상기 제1가이드레일과 상기 제2가이드레일의 사이에 배열되어 상기 웨이퍼 캐리어가 이동할 수 있는 제3가이드레일과; 상기 제1가이드레일의 일단과 이격된 제1위치와 상기 제2가이드레일의 일단과 이격된 제2위치를 연결하는 제1연결레일과; 상기 제1가이드레일과 상기 제3가이드레일과 상기 제2가이드레일 중 어느 하나에 위치한 상기 웨이퍼 캐리어를 수용할 수 있고, 상기 웨이퍼 캐리어를 수용한 상태로 상기 제1연결레일을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되고, 상기 제1연결레일을 따라 왕복 이동하다가 수용하고 있던 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1가이드레일과 상기 제3가이드레일과 상기 제2가이드레일 중 어느 하나와 왕래할 수 있는 위치로 이동하는 캐리어 홀더를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 시스템을 제공한다.
이는, 웨이퍼 캐리어가 제1가이드 레일과 제2가이드레일 및 연결 레일로 이루어지는 경로를 따라 이동하되, 중앙부에 제3가이드레일이 형성되고, 연결 레일에는 웨이퍼 캐리어를 수용할 수 있는 캐리어 홀더가 각각 2개 이동 가능하게 배치되어 2개의 연마 정반을 제3가이드레일을 통해 상호 교차하거나 순차적으로 이동하는 것이 가능해짐에 따라, 하나의 배치 구조로 설치되면서도 웨이퍼에 대한 다양한 연마 프로세스를 거칠 수 있도록 하기 위함이다.
또한, 제1가이드레일과 제2가이드레일의 사이에 제3가이드레일이 구비됨으로써, 캐리어 홀더로부터 제3가이드 레일에 웨이퍼 캐리어를 임시적으로 내려놓는 임시 적재소로 활용함에 따라, 웨이퍼 캐리어가 서로 다른 캐리어 홀더를 갈아타면서 연결 레일의 일단으로부터 끝단까지 이동할 수도 있게 된다.
그리고, 가이드 레일과 연결 레일이 서로 연결되지 않고, 웨이퍼 캐리어를 캐리어 홀더에 수용시킨 상태로 캐리어 홀더의 이동에 의해 연결 레일을 따르는 경로로 이동함에 따라, 가이드 레일과 연결 레일 사이의 이동 경로가 각이진 경우이더라도 원활하게 이동할 수 있게 되므로, 보다 좁은 공간 내에서 웨이퍼 캐리어가 왕래할 수 있는 경로를 형성할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명은 하나의 배치 구조로 설치된 웨이퍼 처리 시스템을 이용하여 웨이퍼에 대한 다양한 연마 프로세스를 거칠 수 있도록 함으로써, 웨이퍼에 증착되는 연마층의 종류나 두께에 따라 다양한의 연마 공정을 다양하게 행할 수 있으며, 이에 따라 반도체 제조 라인에서 차지하는 공간을 최소화하면서도 웨이퍼의 상태나 종류에 따라 다양한 연마 공정을 다양한로 행할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
여기서, 상기 캐리어 홀더는, 상기 제1가이드레일의 일단과 이격된 제1위치와 상기 제2가이드레일의 일단과 이격된 제2위치를 연결하는 제1연결레일과; 상기 제1가이드레일과 상기 제3가이드레일 중 어느 하나에 위치한 상기 웨이퍼 캐리어를 수용할 수 있고, 상기 웨이퍼 캐리어를 수용한 상태로 상기 제1연결레일을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되고, 상기 제1연결레일을 따라 왕복 이동하다가 수용하고 있던 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1가이드레일과 상기 제3가이드레일 중 어느 하나로 이동할 수 있는 위치로 이동하는 제1캐리어 홀더와; 상기 제3가이드레일과 상기 제2가이드레일 중 어느 하나에 위치한 상기 웨이퍼 캐리어를 수용할 수 있고, 상기 웨이퍼 캐리어를 수용한 상태로 상기 제1연결레일을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되고, 상기 제1연결레일을 따라 왕복 이동하다가 수용하고 있던 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제3가이드레일과 상기 제2가이드레일 중 어느 하나로 이동할 수 있는 위치로 이동하는 제2캐리어 홀더로 2개로 설치될 수도 있다.
이를 통해, 제1연마정반과 제2연마정반에서 동시에 연마 공정이 행해진 후 웨이퍼를 이동시키더라도, 서로 다른 제1캐리어 홀더와 제2캐리어 홀더를 이용하여 제3가이드레일을 통해 이동시키는 것이 가능해진다. 다만, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 하나의 연결 레일에 2개의 캐리어 홀더가 설치되어야 하는 것은 아니며, 제1연마정반과 제2연마정반에서 동시에 연마 공정이 행해지더라도, 하나의 캐리어 홀더가 이동하면서 교대로 웨이퍼를 이동시킬 수도 있다.
제1연결레일에서의 구성과 마찬가지로, 상기 제1가이드레일의 타단과 이격된 제3위치와 상기 제2가이드레일의 타단과 이격된 제4위치를 연결하는 제2연결레일과; 상기 제1가이드레일과 상기 제3가이드레일과 제2가이드레일 중 어느 하나에 위치한 상기 웨이퍼 캐리어를 수용할 수 있고, 상기 웨이퍼 캐리어를 수용한 상태로 상기 제2연결레일을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되고, 상기 제2연결레일을 따라 왕복 이동하다가 수용하고 있던 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1가이드레일과 상기 제3가이드레일과 제2가이드레일 중 어느 하나로 이동할 수 있는 위치로 이동하는 또 다른 캐리어 홀더를 더 포함하여 구성되어, 제1가이드레일과 제2가이드레일과 제3가이드레일이 제1연결 레일과 제2연결레일이 서로 붙어있지 않으면서 이동할 수 있는 경로를 형성할 수도 있다.
이 때, 또 다른 캐리어 홀더는, 상기 제1가이드레일과 상기 제3가이드레일 중 어느 하나에 위치한 상기 웨이퍼 캐리어를 수용할 수 있고, 상기 웨이퍼 캐리어를 수용한 상태로 상기 제2연결레일을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되고, 상기 제2연결레일을 따라 왕복 이동하다가 수용하고 있던 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1가이드레일과 상기 제3가이드레일 중 어느 하나와 왕래할 수 있는 위치로 이동하는 제3캐리어 홀더와; 상기 제3가이드레일과 상기 제2가이드레일 중 어느 하나에 위치한 상기 웨이퍼 캐리어를 수용할 수 있고, 상기 웨이퍼 캐리어를 수용한 상태로 상기 제2연결레일을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되고, 상기 제2연결레일을 따라 왕복 이동하다가 수용하고 있던 상기 웨이퍼 캐리어가 제2분기위치에서 상기 제3가이드레일과 상기 제2가이드레일 중 어느 하나와 왕래할 수 있는 위치로 이동하는 제4캐리어 홀더로 2개 이상으로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 제2연결레일의 경로에는 연마 공정이 행해질 웨이퍼를 공급하는 로딩 유닛과, 연마 공정이 모두 행해진 웨이퍼를 배출하는 언로딩 유닛이 배치되어, 상기 제3캐리어 홀더와 상기 제4캐리어 홀더에 의해 이동하는 웨이퍼 캐리어에 웨이퍼를 로딩하거나 언로딩하도록 구성될 수 있다.
무엇보다도, 다양한의 연마 공정이 행해진 웨이퍼가 언로딩 유닛에 공급되기 이전에 상기 웨이퍼를 예비 세정하는 예비 세정 장치가 구비됨으로써, 연마 공정을 거치면서 연마 입자나 슬러리가 묻은 웨이퍼에 의하여 웨이퍼를 세정 공정으로 투입하기 위하여 반전기로 180도 뒤집는 공정에서 반전기의 오염을 방지할 수 있다. 이에 따라, 반전기의 유지 보수에 소요되는 시간을 줄여 연속적으로 웨이퍼의 연마 공정을 진행할 수 있다.
이 때, 상기 예비 세정 장치는 메가소닉 세정기와 노즐분사형 세정기 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 메가소닉 세정기의 경우에는 분사되는 세정액에 고주파의 메가소닉 에너지를 전달하여 세정액을 진동시켜 강력한 유체의 음파 흐름(acoustic stream)을 만들어, 음파 흐름의 세정액이 기판과 충돌하여 기판 상의 오염 입자를 제거하므로, 작은 오염 입자에 대해서도 확실하게 제거할 수 있는 잇점이 있다.
이를 통해, 상기 언로딩 유닛에서 반전기에 의해 상기 웨이퍼를 180도 뒤집는 공정을 행하는 중에 연마 공정을 거치면서 오염된 웨이퍼로부터 반전기가 오염되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 웨이퍼 캐리어에는 N극과 S극의 영구 자석이 교대로 배열되고, 이동 경로를 따라 배치된 코일의 전류 제어에 의하여, 상기 웨이퍼 캐리어는 구동 모터를 구비하지 않은 상태로 이동할 수 있다. 이와 같이, 웨이퍼 캐리어에 구동 모터를 구비하지 않음에 따라 보다 가벼운 상태를 유지하면서 이동할 수 있다.
그리고, 상기 웨이퍼 캐리어가 연마 공정이 행해지는 위치에 도달하면, 도킹 유닛이 상기 웨이퍼 캐리어에 도킹되어 상기 웨이퍼를 회전 구동하는 구동력과 상기 웨이퍼를 가압하는 데 필요한 공압 중 어느 하나 이상이 상기 웨이퍼 캐리어에 전달되게 구성될 수 있다.
그런데, 상기 웨이퍼 캐리어가 제1가이드레일을 따라 이동하는 경로에서 상기 도킹 유닛이 상기 웨이퍼 캐리어에 접근하는 방향과, 상기 웨이퍼 캐리어가 제2가이드레일을 따라 이동하는 경로에서 상기 도킹 유닛이 상기 웨이퍼 캐리어에 접근하는 방향이 서로 반대로 형성되어, 도킹 유닛이 제1가이드레일과 제2가이드레일의 바깥쪽에 위치함으로써 제1가이드레일과 제2가이드레일의 간격을 줄임으로써 보다 콤팩트한 구조를 구현할 수 있다. 이와 같이, 웨이퍼 캐리어가 비회전 상태로 이동하는 데 제1가이드레일과 제2가이드레일에 설치된 도킹 유닛의 위치가 가이드 레일을 기준으로 서로 반대측에 설치됨에 따라, 웨이퍼 캐리어에는 진행방향에 수직한 표면에 상기 도킹 유닛이 2개의 면에서 결합될 수 있게 도킹면이 2개 형성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 웨이퍼 처리 시스템에서 상기 제1연마정반과 상기 제2연마정반에서 행해지는 연마 공정 중 어느 하나 이상은 화학 기계적 연마 공정일 수도 있으며, 버핑 연마 공정일 수도 있다. 다만, 화학 기계적 연마 공정은 2단계 이상의 연마 단계를 거치는 것이 바람직하므로, 상기와 같이 구성된 본 발명은 제1연마정반과 제2연마정반에서 각각 버핑 연마 공정이 개별적으로 또는 연속적인 2단계 이상으로 행해지는 것이 바람직하다.
이 때, 버핑 연마 공정은 화학 기계적 연마 공정에 사용되는 폴리우레탄 재질에 비하여 경도가 낮은 재질의 연마 패드가 사용되는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명에 따른 웨이퍼 처리 시스템은, 연마 공정이 행해진 웨이퍼를 전달받아, 회전하는 세정 브러쉬에 의하여 접촉 세정을 하는 제1세정모듈과, 회오리 형태로 세정액을 분사하여 상기 웨이퍼를 세정하는 제2세정모듈과, 순수와 이산화탄소를 함께 분사하는 제3세정모듈과, IPA 액층을 이용하여 웨이퍼를 헹굼 건조하는 제4세정모듈을 순차적으로 통과하는 세정 유닛을; 더 포함하여 구성된다.
이와 같이, 버핑 공정이 완료되어 웨이퍼의 연마면이 손상없이 연마된 상태에서, 세정 브러쉬에 의하여 접촉 세정하여 웨이퍼의 연마면에 묻어있는 이물질을 1차적으로 제거하고, 회오리 형태의 세정액을 연마면에 분사하여 웨이퍼의 작은 이물질을 제거한 후, 순수와 반응성이 없는 이산화탄소를 함께 분사하여 비이온화상태로 웨이퍼 표면의 부착물을 제거함으로써 웨이퍼의 연마면의 세정을 완전하게 할 수 있다. 그 다음, 웨이퍼를 세정액에 담아 헹군 이후에 IPA 액층을 통과하면서 배출시킴으로써 웨이퍼의 표면을 짧은 시간 내에 건조시킨다. 이를 통해, 연마 공정이 행해진 웨이퍼의 표면을 신속하고 깨끗하게 세정 건조시키는 것이 가능해진다.
이 때, 상기 세정 유닛은 상기 제1연마정반과 상기 제2연마정반에 각각 나란히 2열로 배열된 제1세정유닛과 제2세정유닛으로 이루어져, 공정에 따라 제1연마정반에서 연마 공정이 행해진 웨이퍼와 제2연마정반에서 연마 공정이 행해진 웨이퍼를 구분하여 동시다발적으로 세정 건조 공정을 처리할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 웨이퍼 처리 시스템은, 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1가이드레일을 따라 이동하면서, 상기 웨이퍼 캐리어에 장착된 제1웨이퍼에 대하여, 상기 제1연마정반에서 연마 공정이 행해지고; 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1가이드레일로부터 상기 제1연결레일의 상기 제1캐리어 홀더로 이동하여, 상기 제1캐리어 홀더의 상기 제1연결레일을 따르는 이동에 의해 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1분기위치에 도달한 상태에서, 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1캐리어 홀더로부터 상기 제3가이드레일로 이동하여 상기 제3가이드레일을 통해 연마 공정이 완료된 상기 제1웨이퍼를 제1세정유닛으로 배출하고; 또 다른 제2웨이퍼 캐리어가 상기 제2가이드레일을 따라 이동하면서, 상기 제2웨이퍼 캐리어에 장착된 제2웨이퍼에 대하여, 상기 제2연마정반에서 연마 공정이 행해지며; 상기 제2웨이퍼 캐리어가 상기 제2가이드레일로부터 상기 제2연결레일의 상기 제2캐리어 홀더로 이동하여, 상기 제2캐리어 홀더의 상기 제1연결레일을 따르는 이동에 의해 상기 제2웨이퍼 캐리어가 상기 제1분기위치에 도달한 상태에서, 상기 제2웨이퍼 캐리어가 상기 제2캐리어 홀더로부터 상기 제3가이드레일로 이동하여 상기 제3가이드레일을 통해 연마 공정이 완료된 상기 제2웨이퍼를 제2세정유닛으로 배출하여, 서로 다른 2개의 웨이퍼가 서로 다른 연마 정반에서 각각 연마 공정을 행하고 곧바로 서로 다른 세정 유닛에서 세정 건조 공정을 행하도록 구성될 수 있다. 이는, 1단계의 화학 기계적 연마 공정을 할 경우에 양측으로 배치된 세정 유닛에서 각각 세정 공정을 행함으로써 생산성을 향상할 수 있다.
즉, 상기 제1연마정반에서 연마가 행해진 상기 제1웨이퍼는 1열로 배열된 제1세정유닛으로 공급되어, 브러쉬 세정, 회오리 노즐에 의한 세정, 순수와 이산화탄소에 의한 세정을 거쳐 IPA 액층에 의한 헹굼 건조 공정이 행해지고; 상기 제2연마정반에서 연마가 행해진 상기 제2웨이퍼는 상기 제2세정유닛과 나란이 평행하게 배열된 제2세정유닛으로 공급되어, 브러쉬 세정, 회오리 노즐에 의한 세정, 순수와 이산화탄소에 의한 세정을 거쳐 IPA 액층에 의한 헹굼 건조 공정이 행해질 수 있다.
한편, 연마 정반에서 행해지는 연마 공정이 웨이퍼의 버핑 연마인 경우에는 연마에 소요되는 시간이 세정에 소요되는 시간보다 대체로 짧으므로, 상기 제1연마정반에서 연마가 행해진 제1웨이퍼가 교대로 제1세정유닛과 제2세정유닛으로 공급되어 세정 공정을 거치도록 구성될 수도 있다.
그리고, 상기 제1연마정반에서 연마가 행해진 제1웨이퍼와 상기 제2연마정반에서 연마가 행해진 제2웨이퍼는 모두 1열로 배열된 제1세정유닛으로 모두 공급되어, 브러쉬 세정, 회오리 노즐에 의한 세정, 순수와 이산화탄소에 의한 세정을 거쳐 IPA 액층에 의한 헹굼 건조 공정이 행해질 수도 있다.
한편, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 웨이퍼 처리 시스템은, 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1가이드레일을 따라 이동하면서, 상기 웨이퍼 캐리어에 장착된 제1웨이퍼에 대하여, 상기 제1연마정반에서 연마 공정이 행해지고; 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1가이드레일로부터 상기 제1연결레일의 상기 제1캐리어 홀더로 이동하여, 상기 제1캐리어 홀더의 상기 제1연결레일을 따르는 이동에 의해 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1분기위치에 도달한 상태에서, 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1캐리어 홀더로부터 상기 제3가이드레일로 이동하여 상기 제3가이드레일을 통해 연마 공정이 완료된 상기 제1웨이퍼를 제1세정유닛과 제2세정유닛으로 배출하고; 상기 제1세정유닛과 상기 제2세정유닛에 교대로 공급되는 웨이퍼에 대하여, 상기 제1세정유닛과 상기 제2세정유닛에서 각각 브러쉬 세정, 회오리 노즐에 의한 세정, 순수와 이산화탄소에 의한 세정을 거쳐 IPA 액층에 의한 헹굼 건조 공정이 행해질 수 있다. 이는, 1단계의 연마 공정 시간에 비하여 세정 공정에서 보다 긴 시간이 소요되므로, 제1연마정반에서 연마 공정이 행해진 웨이퍼에 대하여 제1세정유닛과 제2세정유닛에서 나누어 세정 공정을 행함으로써 웨이퍼의 처리 효율을 높일 수 있다.
또한, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 웨이퍼 처리 시스템은, 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1가이드레일을 따라 이동하면서, 상기 웨이퍼 캐리어에 장착된 제1웨이퍼에 대하여, 상기 제1연마정반에서 제1연마 공정이 행해지고; 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1가이드레일로부터 상기 제1연결레일의 상기 제1캐리어 홀더로 이동하여, 상기 제1캐리어 홀더가 이동하여 상기 제3가이드레일의 일단과 이격된 상기 제1연결레일 상의 제1분기위치에 도달한 상태에서, 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1캐리어 홀더로부터 상기 제3가이드레일로 이동하여, 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제3가이드레일의 제2분기위치로 이동하고; 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제3가이드레일을 따라 이동한 후, 상기 제3가이드레일의 타단으로부터 상기 제2연결 레일의 상기 제4캐리어 홀더로 이동하면, 상기 제4캐리어 홀더가 상기 제2연결레일 상의 상기 제4위치로 이동하고, 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제4캐리어 홀더로부터 상기 제2가이드레일로 이동하고, 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제2가이드레일을 따라 이동하면서, 상기 웨이퍼 캐리어에 장착된 상기 제1웨이퍼에 대하여 상기 제2연마정반에서 제2연마 공정이 행해지고; 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제2가이드레일의 일단으로부터 상기 제2연결레일의 상기 제2캐리어홀더로 이동한 후, 상기 제2캐리어 홀더가 상기 제3가이드레일의 일단과 이격된 상기 제1분기위치로 이동하고, 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제2캐리어 홀더로부터 상기 제3가이드레일로 이동하여, 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제3가이드레일을 거쳐 세정 유닛으로 배출하도록 구성될 수 있다. 이를 통해, 하나의 웨이퍼에 대하여 서로 다른 연마 정반에서 서로 다른 조건의 2단계의 연마 공정을 거칠 수 있다.
그리고, 2단계의 연마 공정이 행해진 웨이퍼는, 1열로 배열된 세정유닛으로 모두 공급되어, 브러쉬 세정, 회오리 노즐에 의한 세정, 순수와 이산화탄소에 의한 세정을 거쳐 IPA 액층에 의한 헹굼 건조 공정이 행해질 수 있다.
본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '보유', '탑재', '장착'이라는 용어는 웨이퍼가 웨이퍼 캐리어와 함께 이동하는 형태를 지칭하는 것으로 정의하기로 한다. 따라서, 웨이퍼 캐리어에 '보유'되거나 '탑재'되거나 '장착'된 웨이퍼는 웨이퍼 캐리어의 내부에 위치해야 하는 등의 특정한 형태나 위치에 국한되는 것은 아니다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은, 웨이퍼 캐리어가 제1가이드 레일과 제2가이드레일 및 연결 레일로 이루어지는 경로를 따라 이동하되, 중앙부에 제3가이드레일이 형성되고, 연결 레일에는 웨이퍼 캐리어를 수용할 수 있는 캐리어 홀더가 각각 2개 이동 가능하게 배치되어 2개의 연마 정반을 제3가이드레일을 통해 상호 교차하거나 순차적으로 이동하거나 독립적으로 별개로 이동하는 것이 가능해짐에 따라, 하나의 배치 구조로 설치된 웨이퍼 처리 시스템을 이용하여 웨이퍼에 대한 다양한 연마 프로세스를 거칠 수 있게 되어, 웨이퍼에 증착되는 연마층의 종류나 두께에 따라 다양한의 연마 공정을 다양하게 행할 수 있으며, 이에 따라 반도체 제조 라인에서 차지하는 공간을 최소화하면서도 웨이퍼의 상태나 종류에 따라 다양한 연마 공정을 다양하게 행할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
즉, 본 발명은, 제1가이드레일과 제2가이드레일의 사이에 제3가이드레일이 구비됨으로써, 캐리어 홀더로부터 제3가이드 레일에 웨이퍼 캐리어를 임시적으로 내려놓는 임시 적재소로 활용함에 따라, 웨이퍼 캐리어가 서로 다른 캐리어 홀더를 갈아타면서 연결 레일의 일단으로부터 끝단까지 이동하는 등의 이동 자유도를 크게 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
이를 통해, 본 발명은 웨이퍼의 화학 기계적 연마 공정 뿐만 아니라, 화학 기계적 연마 공정이 행해진 웨이퍼에 대하여 버핑 연마 공정을 작은 공간을 차지하면서 다양한 형태로 행할 수 있게 되어, 웨이퍼의 연마 공정의 마무리를 보다 효율적으로 할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 본 발명은 웨이퍼 캐리어가 웨이퍼를 보유한 상태로 이동하면서 웨이퍼 캐리어를 회전시키지 않도록 구성하고, 동시에 웨이퍼 캐리어에 동력이나 공압을 공급하는 도킹 유닛이 제1가이드레일과 제2가이드레일을 이동하는 동안에 서로 다른 방향에서 접근하여 도킹되게 구성하고, 동시에 웨이퍼 캐리어의 2개의 면에 도킹면이 형성됨에 따라, 웨이퍼의 이동 경로를 보다 좁은 공간 내에 콤팩트한 상태로 설치하는 것이 가능해지고 웨이퍼 캐리어의 제어도 용이해지는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 웨이퍼 캐리어에 탑재된 웨이퍼가 연마 공정을 마치고 언로딩 유닛에 이송되기 이전에, 예비세정장치에 의하여 웨이퍼의 연마면을 세정하여 이물질을 제거함으로써, 언로딩 유닛에서 웨이퍼를 파지한 상태로 180도 뒤집어 반전시키는 반전기의 오염을 방지하고, 이를 통해 반전기의 작동 신뢰성을 확보하면서 유지 보수 시간 간격을 줄여 보다 높은 생산성을 구현할 수 있는 잇점이 얻어진다.
그리고, 본 발명은 연마 공정이 완료된 웨이퍼에 대하여 1열로 배열된 세정유닛으로 모두 공급되어, 브러쉬 세정, 회오리 노즐에 의한 세정, 순수와 이산화탄소에 의한 세정을 거쳐 IPA 액층에 의한 헹굼 건조 공정이 행해짐으로써, 웨이퍼의 세정, 헹굼 및 건조 공정이 짧은 시간 내에 깨끗하게 행해질 수 있는 잇점도 얻을 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 처리 시스템 및 세정 공정을 행하는 배치 구조를 도시한 평면도,
도2는 도1의 웨이퍼 처리 시스템의 연마 공정이 행해지는 영역의 배치 구조를 도시한 평면도,
도3은 가이드 레일을 따라 이동하는 웨이퍼 캐리어가 연결 레일로 이동하는 작동 원리를 설명하는 도면,
도4는 도3의 웨이퍼 캐리어의 사시도,
도5는 도4의 종단면도,
도6은 도3의 웨이퍼 캐리어에 도킹 유닛이 도킹된 상태를 도시한 사시도,
도7a 및 도7b는 언로딩 유닛에서의 반전 장치를 도시한 도면,
도8a 및 도8b는 도1의 예비 세정 장치의 구성을 도시한 개략도,
도9는 세정 브러쉬에 의한 웨이퍼의 접촉 세정이 이루어지는 제1세정모듈의 구성을 도시한 도면,
도10은 회오리 노즐에 의한 웨이퍼의 비접촉 세정이 이루어지는 제2세정모듈의 구성을 도시한 도면,
도11은 도10의 회오리 노즐의 종단면도,
도12는 IPA 액층에 의한 건조 공정이 행해지는 제4세정모듈의 구성을 도시한 도면,
도13은 도1의 웨이퍼 처리 시스템을 이용하여 서로 다른 웨이퍼의 1단계 연마 공정을 동시에 행하고 2개의 세정 유닛에서 세정 공정이 각각 행해지는 제1실시형태의 구성을 도시한 도면,
도14은 도1의 웨이퍼 처리 시스템을 이용하여 서로 다른 웨이퍼의 1단계 연마 공정을 동시에 행하고 1개의 세정 유닛에서 세정 공정이 각각 행해지는 제2실시형태의 구성을 도시한 도면,
도15는 도1의 웨이퍼 처리 시스템을 이용하여 웨이퍼의 1단계 연마 공정이 행해진 다음에 서로 다른 2개의 세정 유닛에서 세정 공정이 행해지는 구성을 도시한 도면,
도16은 도1의 웨이퍼 처리 시스템을 이용하여 웨이퍼의 2단계 연마 공정을 순차적으로 행하고, 세정 유닛에서 세정 공정이 행해지는 구성을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 처리 시스템(1)을 상술한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해서는 동일 또는 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 처리 시스템(1)은 웨이퍼(W)의 연마 공정이 행해지는 연마 영역(X1)과, 연마 공정이 행해진 웨이퍼(W)에 대하여 세정 및 건조 공정이 행해지는 세정 영역(X2)으로 구분된다.
상기 연마 영역(X1)에는, 웨이퍼(W)를 보유한 상태로 이동하는 웨이퍼 캐리어(C)와, 제1연마정반(P1)을 통과하도록 배열되고 웨이퍼 캐리어(C)가 이동할 수 있게 설치된 제1가이드레일(G1)과, 제2연마정반(P2)을 통과하게 배열되어 웨이퍼 캐리어(C)가 이동할 수 있게 설치된 제2가이드레일(G2)과, 제1가이드레일(G1)과 제2가이드레일(G2)의 사이에 배열되어 웨이퍼 캐리어(C)가 이동하는 제3가이드레일(G3)과, 제1가이드레일(G1)의 일단과 이격된 제1위치(S4)와 제2가이드레일(G2)의 일단과 이격된 제2위치(S4')를 연결하는 제1연결레일(CR1)과, 제1가이드레일(G1)의 타단과 이격된 제3위치(S1)와 제2가이드레일(G2)의 타단과 이격된 제4위치(S1')를 연결하는 제2연결레일(CR2)과, 제1연결레일(CR1)을 따라 이동하면서 웨이퍼 캐리어(C)를 수용할 수 있는 제1캐리어홀더(H1) 및 제2캐리어 홀더(H2)와, 제2연결레일(CR2)을 따라 이동하면서 웨이퍼 캐리어(C)를 수용할 수 있는 제3캐리어홀더(H3) 및 제4캐리어 홀더(H4)로 구성된다.
본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 제1연결레일(CR1)에는 하나의 캐리어 홀더가 구비되어 제1연결레일(CR1)을 따라 이동하고, 제2연결레일(CR2)에도 하나의 다른 캐리어 홀더가 구비되어 제2연결레일(CR2)을 따라 이동하도록 구성될 수 있다.
상기 웨이퍼 캐리어(C)는 가이드 레일(G1, G2, G3; G)에서는 단독으로 이동하며, 연결 레일(CR1, CR2; CR)에서는 캐리어 홀더(H1, H2, H3, H4; H)에 수용된 상태로 캐리어 홀더(H)의 이동에 의해 이동한다. 도1 및 도2의 배치도에서 다수의 수직선으로 형성된 직사각형 형태가 웨이퍼 캐리어(C)를 단순화하여 표시한 것이다.
그리고, 도4 및 도5에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 캐리어(C)는 상측에 N극 영구자석(128n)과 S극 영구자석(128s)이 교대로 배열되며, 내부에는 구동 모터나 공압 공급 장치가 구비되지 않는 무동력 상태로 구성된다. 이에 따라, 도3에 도시된 바와 같이, 연마 정반(P1, P2; P)의 상측에 형성된 프레임(F)에 설치된 코일(90)에 인가되는 전원(88)의 전류 방향을 제어하는 것에 의하여, 리니어 모터의 원리로 가이드 레일(G)을 따라 이동한다.
그리고, 웨이퍼 캐리어(C)가 연마 정반(P)의 상측에 위치하면, 도킹 유닛(D)이 웨이퍼 캐리어(C)에 결합하여, 웨이퍼(W)를 회전 구동시키는 회전 구동력과 웨이퍼(W)를 하방으로 가압하기 위한 공압이 공급된다.
이를 위하여, 도4 및 도5에 도시된 바와 같이, 회전 구동력을 전달받기 위하여 내주면에 N극과 S극의 영구 자석이 교대로 배열되는 자기 커플러(124)가 형성되고, 도킹 유닛(D)의 구동축(186)의 외주면에도 원주 방향을 따라 N극과 S극의 영구 자석이 교대로 배열되어, 도킹 유닛(D)의 구동축(186)이 웨이퍼 캐리어(C)의 자기 커플러(124)에 접근하여 삽입된 상태로 회전하면, 자기 커플러(124)에 회전 구동력이 전달되어 회전 구동(124r)된다. 따라서, 자기 커플러(124)와 연동하여 회전하는 회전축(125)이 함께 회전(125r)하며, 회전축(125)의 회전 구동력은 기어 등의 동력 전달 수단에 의하여 수직축(126)을 회전 구동(126r)시키면서 연마 헤드(CH)에 전달되어, 연마 공정 중에 웨이퍼(W)를 회전 구동시킨다. 이 때, 도킹 유닛(D)의 구동축(186)이 자기 커플러(124)에 삽입되는 것을 안내하도록 자기 커플러(124)의 중앙부에는 안내축(124o)이 형성될 수 있다.
또한, 웨이퍼 캐리어(C)의 외주면에는 공압 파이프가 결합되는 공압 공급구(123x)가 외면에 형성되어, 도킹 유닛(D)이 웨이퍼 캐리어(C)로 근접(8)하여 도킹하면, 도킹 유닛(D)의 공압 파이프(187a)의 결합부(187)가 공압 공급구(123x)에 끼워지면서, 공압 공급구(123x)로부터 연장되는 공압 공급로(123, 129)를 통해 회전하는 연마 헤드(CH)로 전달된다. 이 때, 연마 헤드(CH)는 연마 공정 중에 회전(126r)구동되므로, 공압 공급로(123, 129) 상에는 로터리 유니언(RU)이 설치되어, 회전 구동하는 연마 헤드(CH)에 공압을 원활히 공급할 수 있게 된다.
그리고, 웨이퍼 캐리어(C)는 가이드 레일(G)과 연결 레일(CR)을 따르는 이동 경로 중에 회전하지 않는 상태가 지속된다. 따라서, 도킹 유닛(D)이 웨이퍼 캐리어(C)의 정해진 한면에서만 도킹되도록 구성될 수도 있지만, 이 경우에는 제3가이드레일(G3)과 제1가이드레일(G1)의 간격 및 제3가이드레일(G3)과 제2가이드레일(G2)의 간격 중 어느 하나가 필요이상으로 커져야 하므로, 전체적인 공간 효율을 낮추게 된다.
따라서, 도1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 캐리어(C)에 도킹되는 도킹 유닛들 중에, 제1가이드레일(G1)에 대해서는 제1도킹 유닛(D)이 제3가이드레일(G3)의 반대측인 바깥쪽(도1을 기준으로 상측)에 배치되고, 제2가이드레일(G2)에 대해서는 제2도킹 유닛(D)도 제3가이드레일(G3)의 반대측인 바깥쪽(도1을 기준으로 하측)에 배치되어, 제1도킹유닛과 제2도킹유닛은 서로 반대 방향인 제3가이드레일(G)을 향하여 이동하여 각각 제1가이드레일(G1)을 이동하는 웨이퍼 캐리어와 제2가이드 레일(G2)을 이동하는 웨이퍼 캐리어에 도킹하도록 구성되는 것이 전체적인 공간 효율을 높이는 데 효과적이다. 이 때, 웨이퍼 캐리어(C)는 회전하지 않는 상태로 경로를 이동하므로, 웨이퍼 캐리어(C)는 상측과 하측(도1기준)에서 접근하는 도킹 유닛(D)과 결합할 수 있도록, 도5에 도시된 바와 같이 공압 결합부(123) 및 자기 커플러(124)가 서로 반대측에 위치한 2개의 면에 형성된다. 이를 통해, 웨이퍼 처리 시스템의 배치를 보다 콤팩트하게 유지하면서도, 웨이퍼 캐리어(C)를 회전시켜야 하는 복잡한 제어 및 구조를 회피할 수 있는 잇점을 얻을 수 있다.
그리고, 웨이퍼 캐리어(C)의 양측면에는 가이드 레일(G)을 타고 요동없이 이동할 수 있도록 상측 롤러(127U)와 하측 롤러(127L)가 회전 가능하게 형성된다. 웨이퍼 캐리어(C)는 가이드 레일(C)과 연결 레일(CR)을 따르는 경로를 이동하면서 회전하지 않는 상태가 지속된다.
도면 중 미설명 부호인 121은 웨이퍼 캐리어(C)의 연마 헤드(CH)와의 연결 결합부이다.
한편, 도킹 유닛(D)은 도6에 도시된 바와 같이 프레임(F)에 고정되어, 가이드 레일(G)을 따라 이동하는 웨이퍼 캐리어(C)에 결합할 수 있도록 수평 왕복 이동(8)이 가능하게 설치된다. 이를 위하여, 이동 모터(181)에 의하여 회전축(182)을 회전 구동하면, 회전축(182)에 리드 스크류의 원리로 이동 플레이트(184)가 왕복 이동(8)을 하게 된다.
그리고, 이동 플레이트(184)에는 회전 구동 모터(185)가 고정되어 회전 구동 모터(185)에 의하여 회전 구동되는 구동축(186)이 마련되어, 이동 모터(181)에 의하여 이동 플레이트(184)를 이동시키는 것에 의하여 구동축(186)이 웨이퍼 캐리어(C)의 자기 커플러(124)로 삽입되면서 회전 구동력을 웨이퍼 캐리어(C)에 전달할 수 있는 상태가 된다. 이와 동시에, 이동 플레이트(184)의 이동에 따라 공압 공급관(187a)의 결합부(187)가 웨이퍼 캐리어(C)의 공압 공급부(123x)와 결합되면서, 공압도 공급할 수 있는 상태가 된다.
상기 제1가이드레일(G1)은 웨이퍼 캐리어(C)이 보유하고 있는 웨이퍼(W)를 제1연마정반(P1)에서 연마 공정을 할 수 있도록 배치된다. 마찬가지로, 상기 제2가이드레일(G2)은 웨이퍼 캐리어(C)이 보유하고 있는 웨이퍼(W)를 제2연마정반(P2)에서 연마 공정을 할 수 있도록 배치된다.
상기 제3가이드레일(G3)에는 연마 정반이 배치되지 않고, 웨이퍼 캐리어(C)가 이동하는 경로를 형성한다. 다만, 연결 레일(CR)에는 각각 2개씩의 캐리어 홀더(H)가 배치되므로, 연결 레일(CR)의 끝단(S1, S4)에서 다른 끝단(S1', S4')으로 이동하기 위해서는 한번에 이동할 수 없으므로, 제3가이드레일(G3)이 배열되는 임의의 위치에서 웨이퍼 캐리어(C)가 캐리어 홀더(H)를 갈아타기 위한 임시 적재소(TS)의 역할을 한다.
상기 연결 레일(CR)은 가이드레일(G)과 이격된 상태를 유지하며, 도3에 도시된 바와 같이, 상하 높이 차이를 두고 배치될 수도 있다.
한편, 각각의 연마 정반(P1, P2)에서는 화학 기계적 연마 공정이 행해질 수도 있고, 버핑 연마 공정이 행해질 수도 있다. 화학 기계적 연마 공정이 행해지는 경우에는 연마 정반(P)에 슬러리 공급부, 컨디셔너 등이 배치되며, 버핑 연마 공정이 행해지는 경우에는 웨이퍼에 공급하는 액체(순수나 알카리수 등)을 공급하는 용액 공급부 등이 배치된다. 연마 정반(P)에서 버핑 연마 공정이 행해지는 경우에는 화학 기계적 연마 공정이 행해지는 경우에 설치되는 우레탄 계열의 연마 패드에 비하여 보다 경도가 낮은 연마 패드가 연마 정반 상에 입혀진다.
상기 캐리어 홀더(H)는 도3에 도시된 바와 같이 웨이퍼 캐리어(C)를 수용하기 위한 홀더 레일(HR)이 형성되어, 연결 레일(CR)의 배치와 무관하게 가이드 레일(G)을 따라 이동하는 웨이퍼 캐리어(C)를 수용할 수 있게 구성된다. 이를 위하여, 캐리어 홀더(H)의 상측에도 코일(209)이 형성되어, 웨이퍼 캐리어(C)의 상측에 배열된 영구자석(128)과의 상호 작용으로 캐리어 홀더(H)로 이동시키는 동작을 행할 수 있게 된다.
이 때, 웨이퍼 캐리어(C)가 가이드레일(G)로부터 캐리어 홀더(H)의 홀더 레일(HR)로 이동하는 과정에서 웨이퍼 캐리어(C)의 충격을 방지하기 위하여, 웨이퍼 캐리어(C)가 캐리어 홀더(H)로 이동할 때에 홀더 레일(HR)이 가이드 레일(G)을 향하여 이동하여 단턱이나 단차를 줄이거나 없앨 수도 있다.
캐리어 홀더(H)는 하나의 연결 레일(CR)마다 2개씩 배치된다. 제1연결레일(CR1)에 대해서는 제1캐리어 홀더(H1)와 제2캐리어홀더(H2)가 설치되어 제1연결레일(CR1)을 따라 이동할 수 있다. 그리고 제2연결레일(CR2)에 대해서는 제3캐리어 홀더(H3)와 제4캐리어홀더(H4)가 설치되어 제2연결레일(CR2)을 따라 이동할 수 있다.
제1캐리어 홀더(H1)는 제1가이드레일(G1)과 제3가이드레일(G3) 중 어느 하나에 위치한 웨이퍼 캐리어(C)를 수용할 수 있고, 웨이퍼 캐리어(C)를 수용한 상태로 제1연결레일(CR1)을 따라 왕복 이동 가능하며, 제1연결레일(CR1)을 따라 왕복 이동하다가 수용하고 있던 웨이퍼 캐리어(C)가 제1가이드레일(G1)과 제3가이드레일(G3) 어느 하나로 이동할 수 있는 위치로 이동한다.
이와 유사하게, 제2캐리어 홀더(H2)는 제3가이드레일(G3)과 제2가이드레일(G2) 중 어느 하나에 위치한 웨이퍼 캐리어(C)를 수용할 수 있고, 웨이퍼 캐리어(C)를 수용한 상태로 제1연결레일(CR1)을 따라 왕복 이동 가능하며, 제1연결레일(CR1)을 따라 왕복 이동하다가 수용하고 있던 웨이퍼 캐리어(C)가 제3가이드레일(G3)과 제2가이드레일(G2) 중 어느 하나로 이동할 수 있는 위치로 이동한다.
또한, 제3캐리어 홀더(H3)는 제1가이드레일(G1)과 제3가이드레일(G3) 중 어느 하나에 위치한 웨이퍼 캐리어(C)를 수용할 수 있고, 웨이퍼 캐리어(C)를 수용한 상태로 제2연결레일(CR2)을 따라 왕복 이동 가능하며, 제2연결레일(CR2)을 따라 왕복 이동하다가 수용하고 있던 웨이퍼 캐리어(C)가 제1가이드레일(G1)과 제3가이드레일(G3) 어느 하나로 이동할 수 있는 위치로 이동한다.
이와 유사하게, 제4캐리어 홀더(H4)는 제3가이드레일(G3)과 제2가이드레일(G2) 중 어느 하나에 위치한 웨이퍼 캐리어(C)를 수용할 수 있고, 웨이퍼 캐리어(C)를 수용한 상태로 제2연결레일(CR2)을 따라 왕복 이동 가능하며, 제2연결레일(CR2)을 따라 왕복 이동하다가 수용하고 있던 웨이퍼 캐리어(C)가 제3가이드레일(G3)과 제2가이드레일(G2) 중 어느 하나로 이동할 수 있는 위치로 이동한다.
이에 따라, 웨이퍼 캐리어(C)는 가이드 레일(G)과 연결 레일(CR)을 필요에 따라 자유자재로 넘나들면서 이동할 수 있다. 이와 같이, 가이드 레일(G)과 연결 레일(CR)로 웨이퍼 캐리어(C)의 이동 경로를 형성함에 따라, 가이드 레일(G)과 연결 레일(CR)이 꼭지점을 이루는 경로를 형성하더라도 웨이퍼 캐리어(C)가 원활하게 이동할 수 있는 잇점이 얻어지고, 동일한 개수와 크기의 연마 정반을 설치하고서도 X1으로 표시된 공간을 보다 작게 형성하여 콤팩트한 배치 구조를 구현할 수 있다.
웨이퍼 캐리어(C)는 제3캐리어 홀더(H3)나 제4캐리어 홀더(H4)에 수용된 상태로 제2연결레일(CR2)을 따라 이동하면서, 연마 공정을 행할 예정인 새로운 웨이퍼(W)를 로봇 핸들러(RH1, RH2)에 의해 로딩 유닛(20)에서 공급받고, 연마 공정을 완료한 웨이퍼(W)를 예비 세정 장치(30)에 의해 예비 세정되며, 예비 세정된 웨이퍼(W)는 언로딩 유닛(10)에서 반전기(50)에 의하여 180도 뒤집힌 상태로 세정 유닛(1C, 2C)이 배치된 세정 영역(X2)으로 이송된다.
도면에 도시된 바와 같이, 로딩 유닛(20)과 예비 세정 장치(30) 및 언로딩 유닛(10)은 제3캐리어 홀더(H3) 및 제4캐리어 홀더(H4)의 이동 영역에 각각 배치된다.
여기서, 예비 세정 장치(30)는 도8a에 도시된 바와 같이 웨이퍼 캐리어(C)에 탑재되어 있는 웨이퍼(W)의 연마면에 높은 수압으로 세정액(33)를 분사하는 세정 노즐(35)이 구비되고, 세정 노즐(35)이 이동(35d)하면서 웨이퍼(W)의 연마면 전체에 세정액을 고압 분사함으로써, 웨이퍼(W)의 연마면에 묻어있는 슬러리나 연마 입자 등의 큰 이물질(99)을 제거한다.
한편, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 예비 세정 장치(30')는 도8b에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 캐리어(C)에 탑재되어 있는 웨이퍼(W)의 연마면에 높은 수압으로 세정액(38M)를 분사하되, 메가소닉 발진부(38)에 의하여 가진된 상태로 세정액을 웨이퍼(W)의 연마면에 분사함으로써, 가진된 세정액에 의하여 웨이퍼(W)의 세정 효율을 보다 높일 수 있다.
이와 같이, 예비 세정 장치(30)에 의하여 웨이퍼(W)의 연마면에 묻어 있는 이물질(99)을 제거함으로써, 도7a 및 도7b에 도시된 바와 같이 웨이퍼 캐리어(C)가 그 다음에 이동하는 언로딩 유닛(10)에서 반전기(50)가 웨이퍼(W)를 웨이퍼 캐리어(C)로부터 인계받아 연마면(SW)이 상측으로 위치하게 180도 뒤집는(52r) 공정에서, 웨이퍼(W)를 반전기(50)의 아암(52)이 웨이퍼(W)에 묻어있던 이물질(99)에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 미설명 부호인 52x은 반전기의 아암(52)이 웨이퍼(W)를 파지하기 위한 힌지축이고, 미설명 부호인 51은 아암(52)을 180도 뒤집는 회전축이다.
이와 같이, 언로딩 유닛(20)에서 웨이퍼 캐리어(C)로부터 웨이퍼(W)를 인계받아, 반전기(50)에 의하여 180도 회전시켜 뒤집어 연마면(sw)이 상측을 향하는 상태로 그 다음의 세정 영역(X2)으로 웨이퍼를 공급하여 메인 세정 공정을 행한다.
한편, 연마 영역(X1)에서 웨이퍼의 연마 공정이 종료되고, 언로딩 유닛(20)에서 반전기(50)에 의하여 180도 뒤집혀 연마면(sw)이 상측을 향하는 상태가 되면, 로봇 핸들러(RH1)에 의하여 세정 유닛(1C, 2C)의 이송 그립퍼(Gr)로 옮겨진다. 이송 그립퍼(Gr)는 이송 레일(Rx)을 따라 이동(Gd)하면서, 각 세정 유닛(1C, 2C)의 세정 모듈(C1, C2, C3, C4)에서 웨이퍼(W)의 세정 공정과 헹굼 건조 공정이 행해지게 한다. 세정 유닛(1C, 2C)은 세정 영역(X2)에 각각 2열로 배열되고, 4단계의 세정 건조 공정을 거치게 된다.
여기서, 제1세정 모듈(C1)은 도9에 도시된 바와 같이 웨이퍼(W)를 사이에 두고 웨이퍼(W)의 표면을 회전하는 세정 브러쉬(BR)의 접촉 세정력에 의하여 웨이퍼(W)의 표면에 잔류하는 이물질을 제거한다. 연마 영역(X1)에서 웨이퍼(W)가 연마 공정을 거쳐 제1세정모듈(C1)로 이송되면, 지지대(80)에 고정된 세정 브러쉬(BR)가 리드 스크류(LS)의 회전 구동에 따라 웨이퍼(W)를 향하여 이동(BRd)하여, 웨이퍼(W)의 표면에 세정 브러쉬(BR)가 접촉한 상태가 되고, 세정 브러쉬(BR)가 회전하면서 웨이퍼(W)의 판면에 묻어있는 상대적으로 큰 이물질을 접촉 제거한다.
제1세정모듈(C1)에서 1차 세정을 마친 웨이퍼(W)는 이송 그립퍼(Gr)에 의하여 그 다음에 배치된 제2세정모듈(C2)로 이송된다. 제2세정모듈(C2)은 도10에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)를 거치대 상에 거치시킨 상태로 제자리에서 스핀 회전시키고, 웨이퍼(W)의 반경 방향 성분을 갖는 방향으로 이동하는 회오리 노즐(70)로부터 질소나 공기(77)와 세정액(66)이 혼합된 혼합 가스(70a)의 상태로 고속 분사된다. 이를 통해, 웨이퍼(W)의 판면 전체에 혼합 가스(70a)를 분사하에 표면에 묻은 이물질을 제거한다.
즉, 도11에 도시된 바와 같이, 세정액(66)이 중앙의 다수의 관로(111)를 통해 하방으로 공급되고, 동시에 세정액 관로(111)를 둘러싸는 관로(72)를 통해 고압의 에어(77)가 하방으로 공급된다. 이 때, 노즐(70)의 하부에는 내향 절곡부(132)가 형성되고, 반경 방향 성분으로 돌출된 돌출부(73)가 형성됨에 따라, 에어 관로(72)를 통해 하방으로 분사되는 에어(77)는 반경 내측 방향으로 경로가 변경된다. 따라서, 세정액 관로(111)를 통해 하방 분사되는 세정액(66)과 반경 내측 방향 성분을 갖고 하방 분사되는 고압 에어(77)는 서로 혼합되면서, 회오리 방향(88x)으로 유동하는 고압 공기에 세정액 입자(66x)가 혼합된 상태가 된다. 이를 통해, 웨이퍼(W)의 판면에 묻어있는 이물질은 수평 방향 성분을 갖는 혼합 가스(70a)에 의하여 전단 방향의 힘이 작용하면서 보다 확실하게 웨이퍼(W)의 판면으로부터 분리시킬 수 있게 된다.
제2세정모듈(C2)에서 2차 세정을 마친 웨이퍼(W)는 이송 그립퍼(Gr)에 의하여 그 다음에 배치된 제3세정모듈(C3)로 이송된다. 제3세정모듈(C3)은 도10에 도시된 바와 유사하게, 웨이퍼(W)를 거치대 상에 거치시킨 상태로 제자리에서 스핀 회전시키고, 웨이퍼(W)의 반경 방향 성분을 갖는 방향으로 이동하는 세정액 노즐로부터 세정액이 이산화탄소와 혼합된 용액을 웨이퍼(W)의 판면에 고속 분사하여 이루어진다. 이를 통해, 웨이퍼의 판면에 형성되는 정전기 전하를 감소시키면서 안정된 분위기 하에서 웨이퍼의 이물질을 제거할 수 있다.
제3세정모듈(C3)에서 3차 세정에 의하여 표면이 깨끗해진 웨이퍼(W)는 이송 그립퍼(Gr)에 의하여 그 다음에 배치된 제4세정모듈(C4)로 이송된다. 제4세정모듈(C4)은 도11에 도시된 바와 같이, 용기(81) 내에 세정액(66)을 담아두고, 격벽(112)에 의하여 2개의 영역으로 나눈 후, 커버(84)에 의하여 외기와 분리된 영역에는 이소프로필알콜(Isopropyl alcohol, IPA) 증기공급기(85)로부터 IPA 증기를 공급한다. 이에 따라, IPA증기는 세정액(66)의 상측에 액층(85a)을 형성하게 된다.
따라서, 웨이퍼(W)를 제1영역(I)에 침지시키면, 웨이퍼(W)는 용기(82)의 경사진 바닥면을 따라 제2영역(II)으로 이동하게 된다. 이 과정에서 웨이퍼(W)는 세정액(66)에 의해 세정되거나 헹궈지고, 웨이퍼(W)는 제2영역(II)에서 그립퍼(82)에 의해 들려 올려져 외부로 배출된다. 이 때, 제2영역(II)에는 IPA 액층(85a)이 형성되어 있으므로, 세정액(66)의 표면장력과 IPA 액층(85a)의 표면장력의 차이로 인해, 배출 영역(II)에서 세정액의 수면을 통과할 때에 그 위의 IPA액층(85a)에 의해 세정액이 웨이퍼의 표면에 남지 않게 되어 건조되는 공정이 행해진다.
이하, 도13을 참조하여 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 처리 시스템(1)을 이용하여 웨이퍼(W)의 연마 공정을 행하는 제1실시형태를 상술한다.
도13에 도시된 바와 같이, 로봇 핸들러(RH1, RH2)를 통해 외부로부터 새로운 제1웨이퍼(W1)와 제2웨이퍼(W)가 2개의 로딩 유닛(20)에 각각 공급되면, 제1웨이퍼(W1)는 제3캐리어 홀더(H3)의 웨이퍼 캐리어(C)에 탑재되고, 제2웨이퍼(W2)는 제4캐리어 홀더(H4)의 웨이퍼 캐리어(C)에 탑재된다(도13의 R1).
그리고 나서, 제3캐리어홀더(H3)와 제4캐리어홀더(H4)는 각각 이동하여 제3위치(S1) 및 제4위치(S1')로 이동한 후, 도2에 도시된 바와 유사하게, 제3캐리어 홀더(H3)로부터 웨이퍼 캐리어(C)는 제1가이드레일(G1)로 이동하고, 제4캐리어홀더(H4)로부터 웨이퍼 캐리어(C)는 제3가이드레일(G3)로 이동한다.
그리고, 제1가이드레일(G1)을 따라 이동하는 웨이퍼 캐리어(C)는 제1연마정반(P1)상에서 제1웨이퍼(W1)에 대한 제1연마 공정을 행한다. 그 다음, 웨이퍼 캐리어(C)는 S3위치에서 제1연결레일(CR1)을 따라 이동하는 제1캐리어 홀더(H1)로 옮겨져 제1캐리어 홀더(H1)가 제1연결레일(CR1)을 따라 이동함과 함께 이동하였다가, 제1분기위치(S5)에서 다시 제3가이드레일(G3)의 S6 위치로 넘어와 제3가이드레일(G3)을 따라 이동한 후, 제2분기위치(S7)에서 제3캐리어 홀더(H1)로 옮겨진 이후에, 예비세정장치(30)로 이동한다. 즉, 도13의 R2로 표시된 경로를 따라 이동하면서 웨이퍼의 연마 공정이 행해진다.
이와 유사하게, 제2가이드레일(G2)을 따라 이동하는 웨이퍼 캐리어(C)는 제2연마정반(P2)상에서 제2웨이퍼(W2)에 대한 연마 공정을 행한다. 그 다음, 웨이퍼 캐리어(C)는 S3'위치에서 제1연결레일(CR1)을 따라 이동하는 제2캐리어 홀더(H2)로 옮겨져(S4') 제2캐리어 홀더(H2)가 제1연결레일(CR1)을 따라 이동함과 함께 이동하였다가, S5위치에서 다시 제3가이드레일(G3)의 S6 위치로 넘어와 제3가이드레일(G3)을 따라 이동한 후, S7위치에서 제3캐리어 홀더(H1)로 옮겨진 이후에, 예비세정장치(30)로 이동한다. 제1웨이퍼와 마찬가지인 도13의 R2'로 표시된 경로를 따라 이동하면서 연마 공정이 행해진다.
그리고 나서, 연마 공정이 행해진 제1웨이퍼(W1)와 제2웨이퍼(W2)는 예비세정장치(30)에서 연마면을 예비 세정하고, 언로딩 유닛(10)으로 이송되어 반전기(50)에 옮겨진 이후에 180도 반전된 상태로 제1세정유닛(C1)과 제2세정유닛(C2)으로 각각 이송되어 4단계의 세정 건조 공정이 행해진다(도13의 R3).
이와 같이, 상기와 같이 구성된 웨이퍼 처리 시스템(1)을 이용하여 서로 다른 2개의 웨이퍼(W1, W2)에 대한 연마 공정과 세정 공정을 양측에서 동시에 행하여 생산성을 향상시킬 수 있다. 이는, 연마 정반(P1, P2)에서의 연마 공정의 소요 시간이 세정 공정에서 행해지는 세정 시간과 비슷한 경우에 적합하며, 대체로 화학 기계적 연마 공정인 경우에 효과적으로 적용될 수 있다. 또한, 연마 정반(P1, P2)에서의 연마 공정이 짧은 시간이 소요되는 버핑 연마 공정이더라도, 각각의 연마 정반(P1, P2)에서 버핑 연마 공정이 행해진 웨이퍼(W1, W2)를 인접한 세정 유닛(1C, 2C)에 공급하여 세정 공정을 거침으로써 웨이퍼의 이동 경로를 보다 짧게 하면서 웨이퍼의 이동 제어를 보다 쉽게 할 수도 있다.
이하, 도14을 참조하여 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 처리 시스템(1)을 이용하여 웨이퍼(W)의 연마 공정을 행하는 제2실시형태를 상술한다.
도14에 도시된 바와 같이, 로봇 핸들러(RH1, RH2)를 통해 외부로부터 새로운 제1웨이퍼(W1)와 제2웨이퍼(W)가 2개의 로딩 유닛(20)에 각각 공급되면, 제1웨이퍼(W1)는 제3캐리어 홀더(H3)의 웨이퍼 캐리어(C)에 탑재되고, 제2웨이퍼(W2)는 제4캐리어 홀더(H4)의 웨이퍼 캐리어(C)에 탑재된다(도14의 R1).
그리고 나서, 제3캐리어홀더(H3)와 제4캐리어홀더(H4)는 각각 이동하여 제3위치(S1) 및 제4위치(S1')로 이동한 후, 도2에 도시된 바와 유사하게, 제3캐리어 홀더(H3)로부터 웨이퍼 캐리어(C)는 제1가이드레일(G1)로 이동하고, 제4캐리어홀더(H4)로부터 웨이퍼 캐리어(C)는 제3가이드레일(G3)로 이동한다.
그리고, 제1가이드레일(G1)을 따라 이동하는 웨이퍼 캐리어(C)는 제1연마정반(P1)상에서 제1웨이퍼(W1)에 대한 제1연마 공정을 행한다. 그 다음, 웨이퍼 캐리어(C)는 S3위치에서 제1연결레일(CR1)을 따라 이동하는 제1캐리어 홀더(H1)로 옮겨져 제1캐리어 홀더(H1)가 제1연결레일(CR1)을 따라 이동함과 함께 이동하였다가, 제1분기위치(S5)에서 다시 제3가이드레일(G3)의 S6 위치로 넘어와 제3가이드레일(G3)을 따라 이동한 후, 제2분기위치(S7)에서 제3캐리어 홀더(H1)로 옮겨진 이후에, 예비세정장치(30)로 이동한다. 즉, 도14의 R2로 표시된 경로를 따라 이동하면서 웨이퍼의 연마 공정이 행해진다.
이와 유사하게, 제2가이드레일(G2)을 따라 이동하는 웨이퍼 캐리어(C)는 제2연마정반(P2)상에서 제2웨이퍼(W2)에 대한 연마 공정을 행한다. 그 다음, 웨이퍼 캐리어(C)는 S3'위치에서 제1연결레일(CR1)을 따라 이동하는 제2캐리어 홀더(H2)로 옮겨져(S4') 제2캐리어 홀더(H2)가 제1연결레일(CR1)을 따라 이동함과 함께 이동하였다가, S5위치에서 다시 제3가이드레일(G3)의 S6 위치로 넘어와 제3가이드레일(G3)을 따라 이동한 후, S7위치에서 제3캐리어 홀더(H1)로 옮겨진 이후에, 예비세정장치(30)로 이동한다. 제1웨이퍼와 마찬가지인 도14의 R2'로 표시된 경로를 따라 이동하면서 연마 공정이 행해진다.
그리고 나서, 연마 공정이 행해진 제1웨이퍼(W1)와 제2웨이퍼(W2)는 모두 하나의 예비세정장치(30)에서 연마면을 예비 세정하고, 언로딩 유닛(10)으로 이송되어 반전기(50)에 옮겨진 이후에 180도 반전된 상태로 어느 하나의 세정유닛(C1 또는 C2)으로 각각 이송되어 4단계의 세정 건조 공정이 행해진다(도14의 R3).
이와 같이, 상기와 같이 구성된 웨이퍼 처리 시스템(1)을 이용하여 서로 다른 2개의 웨이퍼(W1, W2)에 대한 연마 공정을 동시에 행한 이후에, 하나의 세정 유닛에서 세정 공정을 행할 수 있다. 이는, 버핑 연마 공정에서와 같이 연마 정반(P1, P2)에서의 연마 공정이 세정 공정에 비하여 소요 시간이 짧은 경우에는, 각각의 연마 정반(P1, P2)에서 1단계의 버핑 연마 공정이 행해진 다음에 하나의 세정 유닛(1C과 2C중 어느 하나)에서만 행해지더라도 충분하므로, 1단계의 버핑 연마 공정에 적용되는 것이 바람직하다.
이하, 도15을 참조하여 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 처리 시스템(1)을 이용하여 웨이퍼(W)의 연마 공정을 행하는 제3실시형태를 상술한다.
도14에 도시된 바와 같이, 로봇 핸들러(RH1, RH2)를 통해 외부로부터 새로운 제1웨이퍼(W1)가 2개의 로딩 유닛(20) 중 하나의 로딩 유닛(20)에 공급되면, 제1웨이퍼(W1)는 제3캐리어 홀더(H3)의 웨이퍼 캐리어(C)에 탑재된다(도15의 R1).
그리고 나서, 제3캐리어홀더(H3)는 이동하여 제3위치(S1)로 이동한 후, 제3캐리어 홀더(H3)로부터 웨이퍼 캐리어(C)는 제1가이드레일(G1)로 이동한다.
그리고, 제1가이드레일(G1)을 따라 이동하는 웨이퍼 캐리어(C)는 제1연마정반(P1)상에서 제1웨이퍼(W1)에 대한 제1연마 공정을 행한다. 그 다음, 웨이퍼 캐리어(C)는 S3위치에서 제1연결레일(CR1)을 따라 이동하는 제1캐리어 홀더(H1)로 옮겨져 제1캐리어 홀더(H1)가 제1연결레일(CR1)을 따라 이동함과 함께 이동하였다가, 제1분기위치(S5)에서 다시 제3가이드레일(G3)의 S6 위치로 넘어와 제3가이드레일(G3)을 따라 이동한 후, 제2분기위치(S7)에서 제3캐리어 홀더(H1)로 옮겨진 이후에, 예비세정장치(30)로 이동한다. 즉, 도15의 R2로 표시된 경로를 따라 이동하면서 웨이퍼의 연마 공정이 행해진다.
그리고 나서, 연마 공정이 행해진 제1웨이퍼(W1)는 제2연결레일(R2) 상에 배치된 2개의 예비세정장치(30)에 교대로 공급되어 예비세정장치(30)에서 연마면을 예비 세정한 후, 2개의 언로딩 유닛(10)으로 이송되어 반전기(50)에 옮겨진 이후에 180도 반전된 상태로 제1세정유닛(C1)과 제2세정유닛(C2)으로 교대로 이송되어 4단계의 세정 건조 공정이 행해진다(도15의 R3).
이와 같이, 상기와 같이 구성된 웨이퍼 처리 시스템(1)을 이용하여 웨이퍼(W)에 대한 연마 공정이 한 군데에서 행해진 이후에 교대로 서로 다른 세정 유닛(1C, 2C)으로 공급되어 세정 공정이 행해질 수 있다. 이는, 1단계의 화학 기계적 연마 공정에 비하여 세정 공정이 긴 경우에 활용될 수 있다.
이하, 도16을 참조하여 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 처리 시스템(1)을 이용하여 웨이퍼(W)의 연마 공정을 행하는 제4실시형태를 상술한다.
도16에 도시된 바와 같이, 도11a에 도시된 바와 같이 2개의 로딩 유닛(20)에 새로운 제1웨이퍼(W1)와 제2웨이퍼(W)가 각각 공급되면, 제1웨이퍼(W1)는 제3캐리어 홀더(H3)의 웨이퍼 캐리어(C)에 탑재되고, 제2웨이퍼(W2)는 제4캐리어 홀더(H4)의 웨이퍼 캐리어(C)에 탑재된다(도16의 R1).
그리고 나서, 제3캐리어홀더(H3)와 제4캐리어홀더(H4)는 각각 이동하여 제3위치(S1) 및 제4위치(S1')로 이동한 후, 도3에 도시된 바와 유사하게, 제3캐리어 홀더(H3)로부터 웨이퍼 캐리어(C)는 제1가이드레일(G1)로 이동하고, 제4캐리어홀더(H4)로부터 웨이퍼 캐리어(C)는 제2가이드레일(G2)로 이동한다.
그리고, 제1가이드레일(G1)을 따라 이동하는 웨이퍼 캐리어(C)는 제1연마정반(P1)상에서 제1웨이퍼(W1)에 대한 제1연마 공정을 행한다. 그 다음, 웨이퍼 캐리어(C)는 S3위치에서 제1연결레일(CR1)을 따라 이동하는 제1캐리어 홀더(H1)로 옮겨져 제1캐리어 홀더(H1)가 제1연결레일(CR1)을 따라 이동함과 함께 이동하였다가, 제1분기위치(S5)에서 다시 제3가이드레일(G3)의 S6 위치로 넘어와 제3가이드레일(G3)을 따라 이동한다(도16의 R2로 표시된 경로)
그리고나서, 제1웨이퍼(W1)는 제2분기위치(S7)에서 제4캐리어 홀더(H4)로 이동한 후, 제4위치(S1')로 이동하여 제4캐리어 홀더(H4)로부터 제2가이드레일(G2)로 이동하여, 제2가이드레일(G2)을 따라 이동하면서 제2연마정반(P2)을 거치면서 제2연마 공정을 행한다. 그 다음, 제2가이드레일(G2)의 제2위치(S3)에서 제2캐리어 홀더(H2)와 제3가이드레일(G3)을 따라 이동한다(도16의 R3로 표시된 경로)
그 다음, 제1웨이퍼(W1)는 제2분기위치(S7)에서 제3캐리어 홀더(H3)와 제4캐리어 홀더(H4) 중 어느 하나로 이동한 후, 예비세정장치(30)로 이동하여, 2단계의 연마 공정이 행해진 제1웨이퍼(W1)의 연마면을 예배 세정 공정에서 세정하고, 언로딩 유닛(10)으로 이송되어 반전기(50)에 옮겨진 이후에 180도 반전된 상태로 세정유닛 중 어느 하나으로 이송되어 세정 공정을 행한다(도16의 R4로 표시된 경로).
한편, 도16에 도시되지는 않았지만, 제1웨이퍼가 R1-R2-R3-R4의 경로를 거쳐 2단계의 연마 공정과 세정 공정을 거치는 것과 동시에, R1-R3-R2-R4'(여기서, R4'는 제1웨이퍼가 이송되는 세정 유닛과 다른 하나의 세정 유닛을 통과하는 경로임)를 통해 2개의 웨이퍼가 동시에 2단계의 연마 공정과 4단계의 세정 공정을 행할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 웨이퍼 처리 시스템(1)은, 웨이퍼 캐리어(C)가 제1가이드 레일(G1)과 제2가이드레일(G2) 및 연결 레일(CR)로 이루어지는 경로를 따라 이동하되, 중앙부에 제3가이드레일(G3)이 형성되고, 연결 레일(CR)에는 웨이퍼 캐리어(C)를 수용할 수 있는 캐리어 홀더(H)가 각각 2개 이동 가능하게 배치되어 2개의 연마 정반(P)을 제3가이드레일(P3)을 통해 상호 교차하거나 순차적으로 이동하는 것이 가능해짐에 따라, 하나의 배치 구조로 설치된 웨이퍼 처리 시스템(1)을 이용하여 웨이퍼에 대한 다양한 연마 프로세스를 거칠 수 있게 되어, 웨이퍼에 증착되는 연마층의 종류나 두께에 따라 다양한의 연마 공정을 다양하게 행할 수 있으며, 이에 따라 반도체 제조 라인에서 차지하는 공간을 최소화하면서도 웨이퍼의 상태나 종류에 따라 다양한 연마 공정을 다양한로 행할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 웨이퍼 처리 시스템(1)은 생산 여건에 따라 화학 기계적 연마 공정이나 버핑 연마 공정이 동시에 행해질 수 있는 구성이므로, 반도체 제조 라인에서 차지하는 공간을 최소화하면서도 웨이퍼의 상태나 종류에 따라 다양한 버핑 연마 공정을 행하고, 세정 유닛과의 연계 구성을 통해 보다 짧은 시간 내에 보다 깨끗한 세정 공정을 할 수 있는 잇점이 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.
10: 로딩 유닛 20: 언로딩 유닛
30: 예비 세정 장치 100: 웨이퍼 처리 시스템
D: 도킹 유닛 P: 연마정반
C: 웨이퍼 캐리어 H: 캐리어 홀더
W: 웨이퍼

Claims (24)

  1. 웨이퍼 캐리어에 보유한 웨이퍼가 제1연마정반을 통과하는 경로로 배열되고, 상기 웨이퍼 캐리어가 이동할 수 있는 제1가이드레일과;
    상기 웨이퍼 캐리어에 보유한 상기 웨이퍼가 제2연마정반을 통과하는 경로로 배열되고, 상기 웨이퍼 캐리어가 이동할 수 있는 제2가이드레일과;
    상기 제1가이드레일과 상기 제2가이드레일의 사이에 배열되어 상기 웨이퍼 캐리어가 이동할 수 있는 제3가이드레일과;
    상기 제1가이드레일의 일단과 이격된 제1위치와 상기 제2가이드레일의 일단과 이격된 제2위치를 연결하는 제1연결레일과;
    웨이퍼를 보유한 상태로 독립적으로 이동하되, 상기 제1가이드레일과 상기 제2가이드레일과, 상기 제3가이드레일과 상기 제1연결레일 중 어느 3개를 비회전 상태로 이동하는 웨이퍼 캐리어와;
    상기 제1가이드레일과 상기 제3가이드레일과 상기 제2가이드레일 중 어느 하나에 위치한 상기 웨이퍼 캐리어를 수용할 수 있고, 상기 웨이퍼 캐리어를 수용한 상태로 상기 제1연결레일을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되고, 상기 제1연결레일을 따라 왕복 이동하다가 수용하고 있던 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1가이드레일과 상기 제3가이드레일과 상기 제2가이드레일 중 어느 하나와 왕래할 수 있는 위치로 이동하는 캐리어 홀더와;
    상기 웨이퍼 캐리어가 연마 공정이 행해지는 위치에 도달하면, 상기 웨이퍼 캐리어에 도킹되어 상기 웨이퍼를 회전 구동하는 구동력과 상기 웨이퍼를 가압하는 데 필요한 공압 중 어느 하나 이상을 상기 웨이퍼 캐리어에 전달하는 제1도킹유닛 및 제2도킹유닛을 포함하는 도킹 유닛을;
    포함하여 구성되고,
    상기 웨이퍼 캐리어는 이동 방향에 수직한 방향을 향하는 2개의 면에서 상기 도킹 유닛과 결합될 수 있게 도킹면이 2개 형성되고, ;
    상기 제1가이드 레일을 이동하는 상기 웨이퍼 캐리어에 대해서는 상기 제1도킹 유닛이 상기 제1가이드 레일을 기준으로 상기 제3가이드레일의 반대측에 배치되어 상기 제3가이드레일을 향하는 방향으로 이동하여 상기 웨이퍼 캐리어의 상기 도킹면 중 하나에 도킹되고,
    상기 제2가이드 레일을 이동하는 상기 웨이퍼 캐리어에 대해서는 상기 제2도킹 유닛이 상기 제1가이드 레일을 기준으로 상기 제3가이드레일의 반대측에 배치되어 상기 제3가이드레일을 향하는 방향으로 이동하여 상기 웨이퍼 캐리어의 상기 도킹면 중 다른 하나에 도킹되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 캐리어 홀더는,
    상기 제1가이드레일과 상기 제3가이드레일 중 어느 하나에 위치한 상기 웨이퍼 캐리어를 수용할 수 있고, 상기 웨이퍼 캐리어를 수용한 상태로 상기 제1연결레일을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되고, 상기 제1연결레일을 따라 왕복 이동하다가 수용하고 있던 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1가이드레일과 상기 제3가이드레일 중 어느 하나와 왕래할 수 있는 위치로 이동하는 제1캐리어 홀더와;
    상기 제3가이드레일과 상기 제2가이드레일 중 어느 하나에 위치한 상기 웨이퍼 캐리어를 수용할 수 있고, 상기 웨이퍼 캐리어를 수용한 상태로 상기 제1연결레일을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되고, 상기 제1연결레일을 따라 왕복 이동하다가 수용하고 있던 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제3가이드레일과 상기 제2가이드레일 중 어느 하나와 왕래할 수 있는 위치로 이동하는 제2캐리어 홀더를;
    포함하여 2개 이상으로 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1가이드레일의 타단과 이격된 제3위치와 상기 제2가이드레일의 타단과 이격된 제4위치를 연결하는 제2연결레일과;
    상기 제1가이드레일과 상기 제3가이드레일과 상기 제2가이드레일 중 어느 하나에 위치한 상기 웨이퍼 캐리어를 수용할 수 있고, 상기 웨이퍼 캐리어를 수용한 상태로 상기 제2연결레일을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되고, 상기 제2연결레일을 따라 왕복 이동하다가 수용하고 있던 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1가이드레일과 상기 제3가이드레일과 상기 제2가이드레일 중 어느 하나와 왕래할 수 있는 위치로 이동하는 또 다른 캐리어 홀더를;
    더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 시스템.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 또 다른 캐리어 홀더는,
    상기 제1가이드레일과 상기 제3가이드레일 중 어느 하나에 위치한 상기 웨이퍼 캐리어를 수용할 수 있고, 상기 웨이퍼 캐리어를 수용한 상태로 상기 제2연결레일을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되고, 상기 제2연결레일을 따라 왕복 이동하다가 수용하고 있던 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1가이드레일과 상기 제3가이드레일 중 어느 하나와 왕래할 수 있는 위치로 이동하는 제3캐리어 홀더와;
    상기 제3가이드레일과 상기 제2가이드레일 중 어느 하나에 위치한 상기 웨이퍼 캐리어를 수용할 수 있고, 상기 웨이퍼 캐리어를 수용한 상태로 상기 제2연결레일을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되고, 상기 제2연결레일을 따라 왕복 이동하다가 수용하고 있던 상기 웨이퍼 캐리어가 제2분기위치에서 상기 제3가이드레일과 상기 제2가이드레일 중 어느 하나와 왕래할 수 있는 위치로 이동하는 제4캐리어 홀더를;
    포함하여 2개 이상으로 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제2연결레일의 경로에는 연마 공정이 행해질 웨이퍼를 공급하는 로딩 유닛과, 연마 공정이 모두 행해진 웨이퍼를 배출하는 언로딩 유닛이 배치되어, 상기 제3캐리어 홀더와 상기 제4캐리어 홀더에 의해 이동하는 웨이퍼 캐리어에 웨이퍼를 로딩하거나 언로딩하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 언로딩 유닛에 공급되기 이전에 연마 공정이 행해진 웨이퍼를 예비 세정하는 예비 세정 장치가 구비된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 시스템
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 예비 세정 장치는 메가소닉 세정기와 노즐분사형 세정기 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 시스템.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 언로딩 유닛에는 상기 웨이퍼를 180도 뒤집는 반전기가 설치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 웨이퍼 캐리어에는 N극과 S극의 영구 자석이 교대로 배열되고, 이동 경로를 따라 배치된 코일의 전류 제어에 의하여, 상기 웨이퍼 캐리어는 구동 모터를 구비하지 않은 상태로 이동하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 시스템.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제 1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1연마정반과 상기 제2연마정반에서 행해지는 연마 공정 중 어느 하나 이상은 화학 기계적 연마 공정인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 시스템
  14. 제 1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1연마정반과 상기 제2연마정반에서 행해지는 연마 공정 중 어느 하나 이상은 버핑 연마 공정인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 시스템
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제1연마정반과 상기 제2연마정반에서 사용되는 연마 패드의 경도는 화학 기계적 연마 공정에 사용되는 연마 패드에 비하여 경도가 낮은 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 시스템
  16. 제 1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    연마 공정이 행해진 웨이퍼를 전달받아, 회전하는 세정 브러쉬에 의하여 접촉 세정을 하는 제1세정모듈과, 회오리 형태로 세정액을 분사하여 상기 웨이퍼를 세정하는 제2세정모듈과, 순수와 이산화탄소를 함께 분사하는 제3세정모듈과, IPA 액층을 이용하여 웨이퍼를 헹굼 건조하는 제4세정모듈을 순차적으로 통과하는 세정 유닛을;
    더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 시스템.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 세정 유닛은 상기 제1연마정반과 상기 제2연마정반에 각각 나란히 2열로 배열된 제1세정유닛과 제2세정유닛으로 이루어진 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 시스템.
  18. 제 4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1가이드레일을 따라 이동하면서, 상기 웨이퍼 캐리어에 장착된 제1웨이퍼에 대하여, 상기 제1연마정반에서 연마 공정이 행해지고; 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1가이드레일로부터 상기 제1연결레일의 상기 제1캐리어 홀더로 이동하여, 상기 제1캐리어 홀더의 상기 제1연결레일을 따르는 이동에 의해 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제3가이드레일로 이동할 수 있는 제1분기위치에 도달한 상태에서, 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1캐리어 홀더로부터 상기 제3가이드레일로 이동하여 상기 제3가이드레일을 통해 연마 공정이 완료된 상기 제1웨이퍼를 제1세정유닛으로 배출하고;
    또 다른 제2웨이퍼 캐리어가 상기 제2가이드레일을 따라 이동하면서, 상기 제2웨이퍼 캐리어에 장착된 제2웨이퍼에 대하여, 상기 제2연마정반에서 연마 공정이 행해지며; 상기 제2웨이퍼 캐리어가 상기 제2가이드레일로부터 상기 제2연결레일의 상기 제2캐리어 홀더로 이동하여, 상기 제2캐리어 홀더의 상기 제1연결레일을 따르는 이동에 의해 상기 제2웨이퍼 캐리어가 상기 제1분기위치에 도달한 상태에서, 상기 제2웨이퍼 캐리어가 상기 제2캐리어 홀더로부터 상기 제3가이드레일로 이동하여 상기 제3가이드레일을 통해 연마 공정이 완료된 상기 제2웨이퍼를 제2세정유닛으로 배출하는
    것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 시스템.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 제1연마정반에서 연마가 행해진 상기 제1웨이퍼는 1열로 배열된 제1세정유닛으로 공급되어, 브러쉬 세정, 회오리 노즐에 의한 세정, 순수와 이산화탄소에 의한 세정을 거쳐 IPA 액층에 의한 헹굼 건조 공정이 행해지고,
    상기 제2연마정반에서 연마가 행해진 상기 제2웨이퍼는 상기 제2세정유닛과 나란이 평행하게 배열된 제2세정유닛으로 공급되어, 브러쉬 세정, 회오리 노즐에 의한 세정, 순수와 이산화탄소에 의한 세정을 거쳐 IPA 액층에 의한 헹굼 건조 공정이 행해지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 시스템.
  20. 제 4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1가이드레일을 따라 이동하면서, 상기 웨이퍼 캐리어에 장착된 제1웨이퍼에 대하여, 상기 제1연마정반에서 연마 공정이 행해지고; 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1가이드레일로부터 상기 제1연결레일의 상기 제1캐리어 홀더로 이동하여, 상기 제1캐리어 홀더의 상기 제1연결레일을 따르는 이동에 의해 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제3가이드레일로 이동할 수 있는 제1분기위치에 도달한 상태에서, 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1캐리어 홀더로부터 상기 제3가이드레일로 이동하여 상기 제3가이드레일을 통해 연마 공정이 완료된 상기 제1웨이퍼를 제1세정유닛으로 배출하고;
    또 다른 제2웨이퍼 캐리어가 상기 제2가이드레일을 따라 이동하면서, 상기 제2웨이퍼 캐리어에 장착된 제2웨이퍼에 대하여, 상기 제2연마정반에서 연마 공정이 행해지며; 상기 제2웨이퍼 캐리어가 상기 제2가이드레일로부터 상기 제2연결레일의 상기 제2캐리어 홀더로 이동하여, 상기 제2캐리어 홀더의 상기 제1연결레일을 따르는 이동에 의해 상기 제2웨이퍼 캐리어가 상기 제1분기위치에 도달한 상태에서, 상기 제2웨이퍼 캐리어가 상기 제2캐리어 홀더로부터 상기 제3가이드레일로 이동하여 상기 제3가이드레일을 통해 연마 공정이 완료된 상기 제2웨이퍼를 상기 제1세정유닛으로 배출하는
    것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 시스템.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 제1연마정반에서 연마가 행해진 상기 제1웨이퍼와 상기 제2연마정반에서 연마가 행해진 상기 제2웨이퍼는 모두 1열로 배열된 제1세정유닛으로 공급되어, 브러쉬 세정, 회오리 노즐에 의한 세정, 순수와 이산화탄소에 의한 세정을 거쳐 IPA 액층에 의한 헹굼 건조 공정이 행해지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 시스템.
  22. 제 4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1가이드레일을 따라 이동하면서, 상기 웨이퍼 캐리어에 장착된 제1웨이퍼에 대하여, 상기 제1연마정반에서 연마 공정이 행해지고; 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1가이드레일로부터 상기 제1연결레일의 상기 제1캐리어 홀더로 이동하여, 상기 제1캐리어 홀더의 상기 제1연결레일을 따르는 이동에 의해 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제3가이드레일로 이동할 수 있는 제1분기위치에 도달한 상태에서, 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1캐리어 홀더로부터 상기 제3가이드레일로 이동하여 상기 제3가이드레일을 통해 연마 공정이 완료된 상기 제1웨이퍼를 제1세정유닛과 제2세정유닛으로 배출하고;
    상기 제1세정유닛과 상기 제2세정유닛에 교대로 공급되는 웨이퍼에 대하여, 상기 제1세정유닛과 상기 제2세정유닛에서 각각 브러쉬 세정, 회오리 노즐에 의한 세정, 순수와 이산화탄소에 의한 세정을 거쳐 IPA 액층에 의한 헹굼 건조 공정이 행해지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 시스템.
  23. 제 4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1가이드레일을 따라 이동하면서, 상기 웨이퍼 캐리어에 장착된 제1웨이퍼에 대하여, 상기 제1연마정반에서 제1연마 공정이 행해지고;
    상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1가이드레일로부터 상기 제1연결레일의 상기 제1캐리어 홀더로 이동하여, 상기 제1캐리어 홀더가 이동하여 상기 제3가이드레일의 일단과 이격된 상기 제1연결레일 상의 제1분기위치에 도달한 상태에서, 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제1캐리어 홀더로부터 상기 제3가이드레일로 이동하여, 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제3가이드레일의 제2분기위치로 이동하고;
    상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제3가이드레일을 따라 이동한 후, 상기 제3가이드레일의 타단으로부터 상기 제2연결 레일의 상기 제4캐리어 홀더로 이동하면, 상기 제4캐리어 홀더가 상기 제2연결레일 상의 상기 제4위치로 이동하고, 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제4캐리어 홀더로부터 상기 제2가이드레일로 이동하고, 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제2가이드레일을 따라 이동하면서, 상기 웨이퍼 캐리어에 장착된 상기 제1웨이퍼에 대하여 상기 제2연마정반에서 제2연마 공정이 행해지고;
    상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제2가이드레일의 일단으로부터 상기 제2연결레일의 상기 제2캐리어홀더로 이동한 후, 상기 제2캐리어 홀더가 상기 제3가이드레일의 일단과 이격된 상기 제1분기위치로 이동하고, 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제2캐리어 홀더로부터 상기 제3가이드레일로 이동하여, 상기 웨이퍼 캐리어가 상기 제3가이드레일을 거쳐 세정 유닛으로 배출하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 시스템.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 제1연마정반과 상기 제2연마정반에서 연마가 행해진 상기 웨이퍼는 1열로 배열된 세정유닛으로 모두 공급되어, 브러쉬 세정, 회오리 노즐에 의한 세정, 순수와 이산화탄소에 의한 세정을 거쳐 IPA 액층에 의한 헹굼 건조 공정이 행해지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 시스템.
KR1020140186410A 2014-12-05 2014-12-22 다양한 웨이퍼 연마 공정을 처리할 수 있는 웨이퍼 처리 시스템 KR102313563B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140186410A KR102313563B1 (ko) 2014-12-22 2014-12-22 다양한 웨이퍼 연마 공정을 처리할 수 있는 웨이퍼 처리 시스템
CN201520840851.7U CN205428874U (zh) 2014-12-05 2015-10-27 能够进行多种晶元研磨工艺处理的晶元处理系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140186410A KR102313563B1 (ko) 2014-12-22 2014-12-22 다양한 웨이퍼 연마 공정을 처리할 수 있는 웨이퍼 처리 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160076329A KR20160076329A (ko) 2016-06-30
KR102313563B1 true KR102313563B1 (ko) 2021-10-18

Family

ID=56352790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140186410A KR102313563B1 (ko) 2014-12-05 2014-12-22 다양한 웨이퍼 연마 공정을 처리할 수 있는 웨이퍼 처리 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102313563B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109015314A (zh) * 2018-09-07 2018-12-18 杭州众硅电子科技有限公司 一种化学机械平坦化设备
CN110165021B (zh) * 2019-06-05 2021-02-12 江西展宇新能源股份有限公司 一种电注入设备
CN115338705A (zh) * 2022-06-30 2022-11-15 杭州众硅电子科技有限公司 一种连续式晶圆抛光系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6354922B1 (en) * 1999-08-20 2002-03-12 Ebara Corporation Polishing apparatus
KR20060100602A (ko) * 2005-03-17 2006-09-21 삼성전자주식회사 폴리실리콘 박막 트랜지스터의 제조 방법 및 그에 의해제조된 폴리실리콘 박막 트랜지스터를 포함하는 액정 표시장치
KR101188540B1 (ko) * 2010-04-30 2012-10-05 주식회사 케이씨텍 화학 기계식 연마시스템 및 이의 기판 이송 시스템
JP6133120B2 (ja) * 2012-05-17 2017-05-24 株式会社荏原製作所 基板洗浄装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160076329A (ko) 2016-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102326734B1 (ko) 기판 처리 장치
US8308529B2 (en) High throughput chemical mechanical polishing system
US6643882B1 (en) Substrate cleaning apparatus
KR101004434B1 (ko) 기판 지지 유닛과, 이를 이용한 기판 연마 장치 및 방법
JP2014167996A (ja) 研磨装置および研磨方法
KR102313563B1 (ko) 다양한 웨이퍼 연마 공정을 처리할 수 있는 웨이퍼 처리 시스템
KR101816692B1 (ko) 기판 처리 시스템
KR20160122953A (ko) 웨이퍼 처리 장치
KR101664784B1 (ko) 다양한 처리 공정이 가능한 웨이퍼 처리 시스템
KR101591957B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR102091421B1 (ko) 기판 처리 시스템
KR101649894B1 (ko) 다양한 웨이퍼 연마 공정을 처리할 수 있는 화학 기계적 연마 시스템
JP6578040B2 (ja) 基板処理装置
KR101130888B1 (ko) 화학 기계적 연마 장치의 캐리어 헤드의 세정 유닛 및 이를 이용한 이동식 화학 기계적 연마 시스템
CN205428874U (zh) 能够进行多种晶元研磨工艺处理的晶元处理系统
KR102461597B1 (ko) 기판 처리 시스템
KR101587006B1 (ko) 화학 기계적 연마 공정이 행해진 웨이퍼의 다단계 세정 장치 및 이에 사용되는 웨이퍼 이송 기구
KR102459016B1 (ko) 기판 처리 시스템
JPH11277423A (ja) ウェーハの研磨装置及びそのシステム
KR101226951B1 (ko) 기판 지지 유닛
KR20060130321A (ko) 화학적 기계적 연마장비
KR20160146635A (ko) 반전기의 오염을 방지하는 화학 기계적 연마 시스템
KR20160069360A (ko) 반전기의 오염을 방지하는 화학 기계적 연마 시스템
KR20220048507A (ko) 웨이퍼 세척 장치 및 웨이퍼 연마 장비
KR20230088257A (ko) 기판 세정 장치 및 기판 연마 장치

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant