KR19990067987A - 정반 상면으로의 슬러리 균일공급기구 - Google Patents

Abstract

웨이퍼를 폴리싱할 때 폴리싱 정밀도를 높이기 위해서 정반장치의 상면으로 슬러리를 균일하게 공급하기 위한 정반 상면으로의 슬러리 균일공급기구를 제공한다.

매엽식 편면 폴리싱머신을 구성하는 정반장치의 정반 상면으로 슬러리를 균일하게 공급하기 위한 슬러리 공급기구이며, 복수의 슬러리공급구멍이 형성됨과 동시에, 슬러리공급원과 접속된 슬러리공급관을 가지는 슬러리공급부재와, 상기 슬러리공급부재를 정반의 상면에 접근·격리가능하게 하는 작동부재를 구비하고, 정반상면의 웨이퍼에 균일하게 슬러리를 공급하도록 하였다.

Description

정반 상면으로의 슬러리 균일공급기구 {MECHANISM FOR EVENLY SUPPLYING SLURRY ONTO SURFACE PLATE UPPER SURFACE}

본 발명은 정반 상면으로의 슬러리 균일공급기구에 관한 것으로, 특히 매엽식 편면 폴리싱머신의 정반에 설치함으로써, 정반에 있어서의 프레셔 플레이트에 의한 웨이퍼의 폴리싱시에 슬러리를 웨이퍼에 대하여 균일하게 공급할 수 있는 정반 상면으로의 슬러리 균일공급기구에 관한 것이다.

일반적으로, 매엽식 편면 폴리싱머신의 정반에 있어서는 프레셔 플레이트로 반송된 웨이퍼를 폴리싱하고 있으며, 이 폴리싱을 원활하게 하기 위해서 정반의 표면에 연마재인 슬러리를 공급하게 되어 있다.

이 정반 상면으로의 슬러리 공급위치는, 정반의 회전중심위치 1개소에 적하하는 것이 일반적이고, 더구나, 슬러리를 공급하는 노즐은 고정식으로 되어 있는 것이 일반적으로 되어 있다.

따라서, 정반 상면에서 한 쌍의 웨이퍼를 연마하는 경우에는 정반 상면으로의 슬러리 공급위치가 회전중심위치 1개소인 상태에서는 웨이퍼에 균일하게 공급하는 것이 곤란함과 동시에, 슬러리의 공급량을 변화시키기 위해서는 슬러리의 공급압력을 변화시킬 수밖에 없고, 웨이퍼의 각부에 대하여 슬러리를 적절히 공급하는 것이 곤란하며, 이 때문에 웨이퍼의 폴리싱 정밀도에 불균형이 생긴다고 하는 문제점을 갖고 있었다.

또한, 정반에 대하여 슬러리의 공급부분이 일정하기 때문에 드레서의 요동폭이 좁게 되어, 정반의 상면을 충분히 드레서할 수 없다는 문제점도 갖고 있었다.

본 발명은, 매엽식 편면 폴리싱머신에 있어서, 정반 상면에 웨이퍼를 위치시켜 폴리싱을 행하는 경우에, 웨이퍼에 대하여 균일하게 슬러리를 공급할 수가 있음과 동시에, 웨이퍼로의 공급량도 변화가능하게 하여 양호하게 폴리싱을 행할 수 있고, 또한, 정반의 상면을 충분히 드레서할 수가 있는 정반 상면으로의 슬러리 균일공급기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 매엽식 폴리싱머신의 개략평면도이다.

도 2는 도 1에 나타내는 매엽식 폴리싱머신에 설치되는 정반장치의 정반 근방에 마련한 정반 상면으로의 슬러리 균일공급기구를 도시한 개략도이다.

도 3은 도 2에 나타낸 슬러리 균일공급기구의 슬러리공급부재를 도시한 개략도이다.

도 4는 도 3에 나타내는 슬러리공급관의 슬러리공급구멍을 도시한 개략도이다.

도 5는 정반과, 웨이퍼와, 슬러리공급부재 사이의 슬러리 흐름을 나타내는 설명도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 매엽식 편면 폴리싱머신2,3 : 로딩카세트

4 : 로딩로봇5 : 파지부재

6 : 버퍼7 : 버퍼장치

8 : 정반장치8a : 정반

9 : 드레서장치10 : 드레서 아암

11 : 프레셔 플레이트장치12 : 구동장치

13 : 프레셔 플레이트14 : 구동원

20 : 슬러리공급기구21 : 슬러리공급부재

22 : 슬러리공급관23 : 슬러리공급구멍

24 : 니들밸브25 : 받침판

26 : 실린더26a : 작동부

27 : 접속관30 : 웨이퍼

0 : 정반의 회전중심위치

상기의 문제점을 해결하기 위해서 본 발명은, 매엽식 편면 폴리싱머신을 구성하는 정반장치의 정반 상면으로 슬러리를 균일하게 공급하기 위한 슬러리 공급기구로서, 상기 슬러리 균일공급기구는, 정반장치의 정반 윗쪽에 배치되고, 복수의 슬러리공급구멍이 형성됨과 동시에, 슬러리공급원과 접속된 슬러리공급관을 가지는 슬러리공급부재와, 상기 슬러리공급부재를 정반의 상면에 근접·격리가능하게 하는 작동부재를 구비하고, 상기 슬러리공급구멍으로부터 유출하는 슬러리가 직접 정반 상면에 위치하는 웨이퍼로 공급되는 구성을 가지고 있다.

또한, 상기 슬러리공급관에 설치된 슬러리공급구멍에는 니들밸브가 설치되고, 이 니들밸브에 의해서 슬러리공급구멍의 열림정도가 조정되는 구성을 가지고 있다.

상기의 수단을 채용한 것에 의해, 슬러리공급부재의 복수의 슬러리공급구멍으로부터 흘러내리는 슬러리는 정반 상면에 위치하는 웨이퍼의 둘레면에 대하여 직접 공급되며, 이에 따라 새로운 슬러리가 웨이퍼의 폴리싱에 공급된다.

이하, 도면에 나타내는 본 발명의 실시 형태에 관해서 설명한다.

도 1에는 본 발명에 의한 정반 상면으로의 슬러리 균일공급기구가 채용되어 있는 정반장치가 설치된 매엽식 편면 폴리싱머신의 개략평면도가 도시되어 있다.

이 매엽식 편면 폴리싱머신(1)은, 상면 한쪽의 측부 일끝단측에 한 쌍의 로딩 카세트(2,3)를 가지는 로딩로봇(4)이 배치되고, 이 로딩로봇(4)의 한 쪽 로딩카세트(2)는 폴리싱전의 웨이퍼가 서로 접촉하지 않은 상태로 복수매 수납되고, 또한, 다른 끝단측에는 폴리싱후의 웨이퍼가 서로 접촉하지 않은 상태로 복수매 수납되는 로딩카세트(3)가 배치되어 있다.

이 로딩 로봇의 다른 쪽의 측부쪽에는, 폴리싱전의 웨이퍼를 로딩로봇(4)의 한 쪽의 로딩카세트(2)로부터 꺼내고, 혹은, 로딩 카세트(3)에 수납하는 파지부재 (5)가 설치되며, 또한, 이 파지부재(5)에 인접하는 다른쪽의 측부쪽의 중앙부쪽에는 상면에 4개의 버퍼(6)가 등간격으로 설치된 버퍼장치(7)가 설치되어 있고, 이 버퍼장치(7)의 각각은 버퍼 바깥둘레받침링 상하기구가 채용되어 있다.

그리고, 이 버퍼장치(7)에 인접하는 다른쪽의 측부쪽에는 한 쌍의 정반장치 (8,8)가 설치되고, 이 양쪽 정반장치(8,8)에 인접하여 드레서장치(9,9)가 각각 설치된다.

이 양쪽 드레서장치(9,9)의 드레서 아암(10,10)은, 해당하는 정반장치(8,8)의 정반(8a) 상면에 맞닿는 위치와, 상면의 윗쪽으로부터 벗어난 대기위치와의 사이를 각각 요동가능하게 되어 있다.

또한, 2개의 프레셔 플레이트장치(11,11)가, 상기 버퍼장치(7) 및 한 쌍의 정반장치(8,8) 윗쪽에 위치하여 설치되고, 이 양쪽 프레셔 플레이트장치(11,11)는 양측에 설치된 구동장치(12,12)에 의해서 버퍼장치(7), 한 쌍의 정반장치(8,8) 윗쪽을 수평방향으로 이동가능하며, 또 양쪽 프레셔 플레이트장치(11,11)는 서로 다른 프레셔 플레이트장치(11,11)에 의해서 이동의 제한없이 자유롭게 이동가능하며, 그리고, 양쪽 프레셔 플레이트장치(11,11)는 각각 2개의 프레셔 플레이트(13,13)가 상하 운동가능하게 설치된다.

또, 이 프레셔 플레이트장치(11,11)의 2개의 프레셔 플레이트(13,13) 간격은, 상기 버퍼장치(7)의 대각선상의 2개의 버퍼(6)와 동일한 간격임과 동시에, 정반장치(8)의 정반(8a) 지름내에 위치할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 구성되어 있는 매엽식 편면 폴리싱머신에 있어서, 상기 정반장치의 정반 상면으로의 슬러리 균일공급기구는, 도 2∼도 5에 나타낸 바와 같이 구성되어 있다.

즉, 구동원(14)에 의해서 회전가능하게 되어 있는 정반장치(8)의 정반(8a) 상면에는, 소정의 간격을 두어 정반(8a)의 회전중심을 지나는 상태로 슬러리공급기구(20)의 슬러리공급부재(21)가 위치하고 있다. 이 슬러리공급부재(21)는 3개의 슬러리공급관(22)을 가지며, 이 각 슬러리공급관(22)에는 소정의 간격을 두고 슬러리공급구멍(23)이 형성되어 있음과 동시에, 이 각 슬러리공급구멍(23)에는 각각 니들밸브(24)가 설치되어 수동으로 열림정도를 변화할 수 있도록으로 되어 있다.

그리고, 상기 슬러리공급부재(21)의 양측은, 받침판(25)에 설치되어 작동부 (26a)가 상하방향으로 출몰가능하게 되어 있는 작동부재인 실린더(26)에 각각 설치되어 있다.

또한, 상기 슬러리공급부재(21)의 3개의 슬러리공급관(22)은 각각 접속관 (27)을 통해 슬러리공급원(도시하지 않음)과 접속되어 있다.

따라서, 실린더(26)의 출몰에 따라 슬러리공급부재(21)의 전체가 상하 동작하고, 이 때, 접속관(27)도 일체적으로 상하동작하므로 3개의 슬러리공급관(22)은 항상 슬러리공급원과 접속된다.

상기한 바와 같이 구성된 매엽식 편면 폴리싱머신에 있어서, 작업자가 상기 한 쪽의 로딩카세트(2)에 복수의 폴리싱전의 웨이퍼를 적재하여 수납한다.

그 다음, 파지부재(5)에 의해서 폴리싱전의 웨이퍼를 파지하고 버퍼장치(7)의 버퍼(6)에 반송하여 재치한다.

또한, 프레셔 플레이트장치(11)의 한 쌍의 프레셔 플레이트(13,13)로 반송된다. 즉 프레셔 플레이트(13)의 하면에는 홈부(13a)가 각각 설치되고, 이 홈부(13a)는 유체회로를 통해 진공원에 접속되어 부압으로 되어있기 때문에 웨이퍼를 흡착할 수가 있다. 그리고, 흡착한 상태로, 폴리싱을 하기 위해서 정반장치(8)의 정반 (8a) 상면에 위치시킨다.

그리고, 화살표 A 방향으로 회전하는 정반(8a)의 상면과, 양쪽 웨이퍼 (30,30)와, 슬러리공급부재(21)와의 관계는 도 5에 나타내는 바와 같이 되어 있고, 이 위치관계로 슬러리공급원으로부터의 슬러리를 각 슬러리공급관(22)에 공급하면, 각 슬러리공급관(22)의 슬러리공급구멍(23)으로부터 흘러내린 슬러리는 화살표와 같이 흘러 직접 웨이퍼(30,30)에 공급된다.

즉, 웨이퍼(30,30)내의 정반(8a) 회전방향전방쪽의 전체부분에 직접 공급되기 때문에 양쪽 웨이퍼(30,30)는 새로운 슬러리로 폴리싱된다.

이와 같이 웨이퍼(30)의 정반(8a) 회전방향전방쪽의 전체부분에 새로운 슬러리가 직접 공급되는 것에 대해서는, 종래의 경우와 비교하면, 종래의 것은 정반(8a)의 회전중심위치 "O"에만 슬러리의 공급구멍이 설치되었기 때문에, 이 정반(8a)의 회전중심위치 "O"에서 흘러내린 슬러리는 파선과 같이 흐르게 된다.

즉, 슬러리는 파선의 화살표와 같이 흘러 우선 한 쪽 웨이퍼(30)의 폴리싱으로 공급되고, 이 후에 다른 쪽 웨이퍼(30)의 폴리싱으로 공급되며, 또한 그 다음 다시 한 쪽 웨이퍼(30)의 폴리싱으로 공급되는 바와 같이 순차적으로 사용되도록 되어 있다.

따라서, 슬러리 자체가 열화함과 동시에, 폴리싱하였을 때에 생기는 웨이퍼 (30)의 미소한 조각이 슬러리내에 혼재하게 되어, 양호한 폴리싱이 불가능하였다.

이에 대하여, 본 발명과 같이 복수의 슬러리공급구멍(23)으로부터 슬러리가 흘러내리면, 항상 새로운 슬러리를 균일하게 공급하여 양쪽 웨이퍼의 폴리싱으로 공급할 수 있고, 웨이퍼 정밀도의 폴리싱 불균형을 없앨 수 있다.

또, 이와 같이 슬러리를 흘러내려 웨이퍼의 폴리싱을 하고 있을 때는 상기 슬러리공급부재(21)의 양측에 설치되어 있는 실린더는 후퇴상태로 되어있기 때문에 각 슬러리공급관(22)은 정반(8a)에 근접하고 있다.

상기한 바와 같이 웨이퍼에 슬러리를 공급하여 웨이퍼의 폴리싱을 하는 것이며, 소정의 시간에 정반(8a)의 드레서를 행할 때는 드레서장치(9)를 작동시키는 것이다.

이 때는, 상기 양측에 설치한 작동부재인 실린더를 작동시켜 슬러리공급부재 (21)를 이격하여 윗쪽위치에 둠으로써, 드레서 아암(10)에 의한 드레서장치(9)의 요동폭을 크게 할 수 있다.

또, 상기 실시 형태에 있어서는, 정반(8a)의 회전중심위치를 지나도록 슬러리공급부재(21)를 배치한 경우에 대해서 설명하였지만, 이에 한정하지 않고 정반 (8a)의 상면 어느 위치여도 상관없으며, 요는, 웨이퍼의 각부에 새로운 슬러리가 공급되도록 하면 되는 것이다. 또한, 슬러리공급관(22)에 마련한 슬러리공급구멍 (23)의 수도 특히 한정하는 것은 아니고, 필요에 따라 변경하는 것이 가능하다.

본 발명은 상기한 바와 같이, 매엽식 편면 폴리싱머신을 구성하는 정반장치의 정반 상면에 슬러리를 균일하게 공급하기 위한 슬러리공급기구로서, 상기 슬러리 균일공급기구는, 정반장치의 정반 윗쪽에 배치되고, 복수의 슬러리공급구멍이 형성됨과 동시에, 슬러리공급원과 접속된 슬러리공급관을 가지는 슬러리공급부재와, 상기 슬러리공급부재를 정반의 상면에 근접·격리가능하게 하는 작동부재를 구비하고, 상기 슬러리공급구멍으로부터 유출하는 슬러리가 직접 정반 상면에 위치하는 웨이퍼로 공급되도록 한 것이므로, 이로인해 웨이퍼의 폴리싱 정밀도에 불균형이 생기는 경우가 없으며, 양호하게 폴리싱을 행할 수 있다.

또한, 슬러리공급부재가 작동부재에 의해서 상하동작가능하게 되어 있으므로 드레서의 요동폭을 넓게 할 수 있게 되고, 정반의 상면을 충분히 드레서할 수가 있다.

또한, 상기 슬러리공급관에 설치된 슬러리공급구멍에는 니들밸브가 설치되어 슬러리공급구멍의 개방도가 조정되도록 되어 있기 때문에, 폴리싱에 대한 최적의 슬러리공급량을 확보할 수가 있다는 효과를 가지고 있다.

Claims (2)

1. 매엽식 편면 폴리싱머신을 구성하는 정반장치의 정반 상면으로 슬러리를 균일하게 공급하기 위한 슬러리공급기구로서, 상기 슬러리 균일공급기구는, 정반장치의 정반 윗쪽에 배치되고, 복수의 슬러리공급구멍이 형성됨과 동시에, 슬러리공급원과 접속된 슬러리공급관을 가지는 슬러리공급부재와, 상기 슬러리공급부재를 정반의 표면에 근접·격리가능하도록 하는 작동부재를 구비하며, 상기 슬러리공급구멍으로부터 유출하는 슬러리가 직접 정반 상면에 위치하는 웨이퍼로 공급되는 것을 특징으로 하는 정반 상면으로의 슬러리 균일공급기구.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 슬러리공급관에 설치된 슬러리공급구멍에는 니들밸브가 설치되고, 이 니들밸브에 의해서 슬러리공급구멍의 열림정도가 조정되도록 되어 있는 정반 상면으로의 슬러리 균일공급기구.