KR200298919Y1 - Ｃｍｐ 장비의 스핀 린스 드라이 척의 지지핀 - Google Patents

Ｃｍｐ 장비의 스핀 린스 드라이 척의 지지핀 Download PDF

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KR200298919Y1 KR20-2002-0027902U KR20020027902U KR200298919Y1 KR 200298919 Y1 KR200298919 Y1 KR 200298919Y1 KR 20020027902 U KR20020027902 U KR 20020027902U KR 200298919 Y1 KR200298919 Y1 KR 200298919Y1
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Abstract

본 고안은 CMP 장비의 스핀 린스 드라이 척의 지지핀에 관한 것으로서, 중심부(11; 도 1에 도시)로부터 외측을 향하여 일정 간격으로 복수의 지지아암(12)이 연장 형성되며, 지지아암(12) 각각의 끝단 상면에 웨이퍼(W)의 에지부분을 지지하는 복수의 지지핀을 구비하여, 웨이퍼(W)를 초순수에 의해 린스 및 건조시 회전시키는 스핀 린스 드라이 척(10; 도 1에 도시)에 있어서, 지지아암(12) 끝단을 수직으로 관통하여 상측으로 돌출되도록 고정되는 고정볼트(110)와; 고정볼트(110)에 나사결합되어 지지아암(12)의 상면에 설치되고, 상면에 장착홈(121)이 형성되며, 장착홈(121)의 주위로 일정 간격으로 결합돌기(122)가 수직되게 형성되는 하부몸체(120)와; 복수의 결합돌기(122)가 위치를 달리하여 로테이션 가능하게 삽입되도록 하면에 복수의 결합홈(131)이 형성되며, 웨이퍼(W)의 에지부분을 지지하도록 외주면을 따라 지지턱(132)이 형성되는 상부몸체(130)와; 하부몸체(120)의 장착홈(121) 내측과 상부몸체(130)의 하면중 어느 하나에 각각 고정되고, 하부몸체(120) 상측에 상부몸체(130)를 결합시 서로 부착되어 장착홈(121)내에 위치하며, 하부몸체(120)에 상부몸체(130)를 서로 고정시키는 자석판(140) 및 금속판(150)을 포함하는 것으로서, 웨이퍼 에지부분을 지지하는 지지핀의 마모부위를 용이하게 변경함으로써 웨이퍼의 에지부분을 장기간 안정적으로 지지하여 CMP 장비의 가동률을 향상시키는 효과를 가진다.

Description

ＣＭＰ 장비의 스핀 린스 드라이 척의 지지핀{SUPPORT PIN OF THE SPIN RINSE DRY CHUCK OF A CHEMICAL-MECHANICAL POLISHER}
본 고안은 CMP 장비의 스핀 린스 드라이 척의 지지핀에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼의 에지부분을 지지하는 지지핀의 마모부위 위치를 용이하게 변경하는 CMP 장비의 스핀 린스 드라이 척의 지지핀에 관한 것이다.
최근에는 웨이퍼가 대구경화 됨에 따라 웨이퍼의 넓어진 면을 평탄화하기 위해서 화학적인 제거가공과 기계적인 제거가공을 하나의 가공방법으로 혼합한 화학적 기계적 연마(Chemical-Mechanical Polishing; 이하 "CMP"라 함)공정이 널리 이용되고 있다.
CMP 공정이란 단차를 가진 웨이퍼 표면을 폴리싱 패드 위에 밀착시킨 후 연마제와 화학물질이 포함된 슬러리(slurry)를 웨이퍼와 폴리싱 패드 사이에 주입시켜 웨이퍼의 표면을 평탄화시키는 방식이다.
CMP 공정을 실시하는 장비에는 CMP 공정을 마친 웨이퍼 표면에 부착된 파티클(paticle)을 제거하기 위하여 웨이퍼를 케미컬로 세정한 다음 웨이퍼 표면의 케미컬 제거를 위해 스핀 린스 드라이(spin rinse dry) 공정을 실시한다.
스핀 린스 드라이 공정은 웨이퍼를 회전시키면서 웨이퍼 표면에 잔존하는 케미컬을 제거하기 위해 초순수를 분사하여 린스하며, 린스완료후 초순수의 분사를 중지하여 건조시키는 공정이다.
종래의 CMP 공정을 마치고 케미컬을 이용하여 세정된 웨이퍼 표면에 잔류하는 케미컬을 제거하기 위하여 초순수로 린스후 건조시 웨이퍼의 에지부분을 지지하여 웨이퍼를 회전시키는 스핀 린스 드라이 척을 첨부된 도면을 이용하여 설명하면다음과 같다.
도 1은 종래의 CMP 장비의 스핀 린스 드라이 척을 도시한 평면도이고, 도 2는 종래의 CMP 장비의 스핀 린스 드라이 척의 지지핀을 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 CMP 장비의 스핀 린스 드라이 척(10)은 하면에 미도시된 회전축의 상단이 결합되고, 중심부(11)로부터 외측으로 연장 형성되는 복수의 지지아암(12)이 일정 간격으로 형성되며, 지지아암(12)의 끝단 상면에 웨이퍼(W)의 에지부분을 지지하는 복수의 지지핀(13)이 구비된다.
지지아암(12)은 도 1에서 나타낸 바와 같이 모두 다섯 개로 이루어지며, 그 끝단 상면에 각각 지지핀(13)이 구비된다.
지지핀(13)은, 도 2에서 나타낸 바와 같이, 지지아암(12) 끝단을 수직으로 관통하여 고정되는 고정볼트(B)에 그 하측이 나사결합되어 지지아암(12)의 상면에 설치되며, 외주면을 따라 웨이퍼(W)의 에지부분을 지지하도록 지지턱(13a)이 형성된다.
고정볼트(B)는 그 양단에 나사결합되어 지지아암(12)의 상면과 하면에 위치하는 한 쌍의 너트(N)에 의해 지지아암(12) 끝단을 관통하여 고정된다.
이와 같은 종래의 CMP 장비의 스핀 린스 드라이 척(10)은 지지핀(13) 각각의 지지턱(13a)에 웨이퍼(W)의 에지부분이 지지됨으로써 회전축(미도시)에 의해 회전시 웨이퍼(W)를 함께 회전시킨다.
스핀 린스 드라이 척(10)이 회전시 스핀 린스 드라이 척(10)에 웨이퍼(W)가 고정될 수 없기 때문에 스핀 린스 드라이 척(10)과 웨이퍼(W)의 회전속도가 반드시일치하지 않게 되며, 이로 인해 웨이퍼(W)에 형성된 노치(notch;1) 또는 플랫 존(flat zone)의 형성부위가 지지핀(13)의 지지턱(13a)과 충돌하여 지지핀(13)이 마모된다.
지지핀(13)이 마모될 경우 마모된 부분이 웨이퍼(W)의 에지부분과 접하지 않도록 회전시켜 고정하거나 새로이 교체해야 한다.
그러나, 지지핀(13)을 지지아암(12)으로부터 회전시켜 마모된 부분이 웨이퍼(W)의 에지부분과 접하지 않도록 고정시킬 경우 고정볼트(B)와 나사결합되는 지지핀(13) 하측의 나사산이 손상될뿐만 아니라 많은 시간을 요하여 CMP 장비의 가동률이 저하되는 문제점을 가지고 있었다.
또한, 지지핀(13) 하측의 나사산이 손상됨으로 인해 지지핀(13)을 새로이 자주 교체함으로써 부품의 교체비용이 늘어나 CMP 장비의 유지비용이 증가시키는 문제점을 가지고 있었다.
본 고안은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 웨이퍼의 에지부분을 지지하는 지지핀의 마모부위 위치를 용이하게 변경함으로써 웨이퍼의 에지부분을 장기간 안정적으로 지지하여 CMP 장비의 가동률을 향상시킴과 아울러 지지핀의 교체주기를 증대하여 CMP 장비의 유지비용을 감소시키는 CMP 장비의 스핀 린스 드라이 척의 지지핀을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 고안은, 중심부로부터 외측을 향하여 일정 간격으로 복수의 지지아암이 연장 형성되며, 지지아암 각각의 끝단 상면에 웨이퍼의 에지부분을 지지하는 복수의 지지핀을 구비하여, 웨이퍼를 초순수에 의해 린스 및 건조시 회전시키는 스핀 린스 드라이 척에 있어서, 지지아암 끝단을 수직으로 관통하여 상측으로 돌출되도록 고정되는 고정볼트와; 고정볼트에 나사결합되어 지지아암의 상면에 설치되고, 상면에 장착홈이 형성되며, 장착홈의 주위로 일정 간격으로 결합돌기가 수직되게 형성되는 하부몸체와; 복수의 결합돌기가 위치를 달리하여 로테이션 가능하게 삽입되도록 하면에 복수의 결합홈이 형성되며, 웨이퍼의 에지부분을 지지하도록 외주면을 따라 지지턱이 형성되는 상부몸체와; 하부몸체의 장착홈 내측과 상부몸체의 하면중 어느 하나에 각각 고정되고, 하부몸체 상측에 상부몸체를 결합시 서로 부착되어 장착홈내에 위치하며, 하부몸체에 상부몸체를 서로 고정시키는 자석판 및 금속판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래의 CMP 장비의 스핀 린스 드라이 척을 도시한 평면도이고,
도 2는 종래의 CMP 장비의 스핀 린스 드라이 척의 지지핀을 도시한 단면도이고,
도 3은 본 고안에 따른 CMP 장비의 스핀 린스 드라이 척의 지지핀을 도시한 분해사시도이고,
도 4는 본 고안에 따른 CMP 장비의 스핀 린스 드라이 척의 지지핀을 도시한 결합단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110 ; 고정볼트 111 ; 너트
120 ; 하부몸체 121 ; 장착홈
122 ; 결합돌기 130 ; 상부몸체
131 ; 결합홈 132 ; 지지턱
140 ; 자석판 150 ; 금속판
이하, 본 고안의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 고안에 따른 CMP 장비의 스핀 린스 드라이 척의 지지핀을 도시한 분해사시도이고, 도 4는 본 고안에 따른 CMP 장비의 스핀 린스 드라이 척의 지지핀을 도시한 결합단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 CMP 장비의 스핀 린스 드라이 척의 지지핀은 초순수에 의해 린스되는 웨이퍼(W)를 회전시켜서 건조시키는 스핀 린스 드라이 척(10; 도 1에 도시)의 중심부(11; 도 1에 도시)로부터 외측을 향하여 일정 간격으로 연장 형성되는 복수의 지지아암(12) 끝단 상면에 각각구비되어 웨이퍼(W)의 에지부분을 지지하는 것으로서, 지지아암(12) 끝단을 수직으로 관통하여 고정되는 고정볼트(110)와, 고정볼트(110)에 나사결합되어 지지아암(12) 상면에 설치되는 하부몸체(120)와, 하부몸체(120)의 상측에 로테이션 가능하게 결합되는 상부몸체(130)와, 하부몸체(120)와 상부몸체(130)에 각각 고정되어 이들을 서로 고정시키는 자석판(140) 및 금속판(150)을 포함한다.
고정볼트(110)는 지지아암(12) 끝단을 수직으로 관통하여 상측으로 돌출되도록 고정되며, 상측에 하부몸체(120)가 나사결합된다.
한편, 고정볼트(110)는 지지아암(12)에 여러 가지 형태로 고정될 수 있으며, 도 3 및 도 4에서 나타낸 바와 같이, 고정볼트(110)는 양측으로 나사결합되어 지지아암(12)의 상면과 하면에 각각 위치하는 한 쌍의 너트(111)에 의해 지지아암(12)의 끝단을 관통하여 상측으로 돌출되도록 고정된다.
하부몸체(120)는 고정볼트(110) 상측에 나사결합되어 지지아암(12)의 상면에 설치되고, 상면에 장착홈(121)이 형성되며, 장착홈(121)의 주위로 일정 간격으로 결합돌기(122)가 수직되게 형성된다.
상부몸체(130)는 하부몸체(120)의 복수의 결합돌기(122)가 위치를 달리하여 로테이션 가능하게 삽입되도록 하면에 복수의 결합홈(131)이 형성되며, 웨이퍼(W)의 에지부분을 지지하도록 외주면을 따라 지지턱(132)이 형성된다.
한편, 하부몸체(120)의 결합돌기(122) 및 상부몸체(130)의 결합홈(131)은 도 3 및 도 4에서 나타낸 바와 같이, 각각 8개로 이루어진다. 따라서, 상부몸체(130)의 결합홈(131)이 결합되는 하부몸체(120)로부터 결합돌기(122) 위치를 달리하는경우는 모두 8개이며, 결합돌기(122)가 결합된 결합홈(131)으로부터 인접하는 결합홈(131)으로 위치변경시 상부몸체(120)는 중심으로부터 45도의 회전각으로 회전하는 셈이다.
자석판(140) 및 금속판(150)은 하부몸체(120)의 장착홈(121) 내측과 상부몸체(130)의 하면에 각각 고정되고, 하부몸체(120) 상측에 상부몸체(130)를 결합시 서로 부착되어 장착홈(121)내에 위치하며, 자석판(140)의 자력에 의해 금속판(150)을 끌어당김으로써 하부몸체(120)에 상부몸체(130)를 서로 고정시킨다.
한편, 자석판(140) 및 금속판(150)은 도 3 및 도 4에서 나타낸 바와 다르게 각각의 고정위치를 서로 바꾸어도 무방하다. 따라서, 하부몸체(120)의 장착홈(121) 내측에는 금속판(150)을, 상부몸체(130)의 하면에는 자석판(140)을 각각 고정할 수 있다.
이와 같은 구조로 이루어진 CMP 장비의 스핀 린스 드라이 척의 지지핀의 동작은 다음과 같이 이루어진다. 스핀 린스드라이 척(10; 도 1에 도시)에 로딩되는 웨이퍼(W)는 지지핀(100) 각각의 지지턱(132)에 웨이퍼(W)의 에지부분이 지지된다.
스핀 린스 드라이 척(10; 도 1에 도시)이 회전시 지지핀(100)에 웨이퍼(W)가 고정되어 있지 않기 때문에 스핀 린스 드라이 척(10; 도 1에 도시)과 웨이퍼(W)의 회전속도가 반드시 일치하지 않게 되며, 이 때, 웨이퍼(W)의 노치(notch;1)(도 1에 도시) 또는 플랫 존(flat zone; 미도시) 부위가 지지핀(100)의 지지턱(132)과 충돌하여 지지핀(100)이 마모된다.
지지핀(100)의 지지턱(132)에서 웨이퍼(W)의 에지부분과 접하는 부분이 마모되면 마모된 부분이 웨이퍼(W)의 에지부분과 접하지 않도록 하부몸체(120)로부터 상부몸체(130)를 로테이션시킨다.
상부몸체(130)를 하부몸체(120)로부터 로테이션시키기 위하여 자석판(140)으로부터 금속판(150)이 분리되도록 일정한 힘을 가하여 하부몸체(120)로부터 상부몸체(130)를 분리한 후 각각의 결합돌기(122)가 종전에 각각 결합된 결합홈(131)과 다른 각각의 결합홈(131)에 삽입되도록 상부몸체(130)를 하부몸체(120)로부터 중심을 기준으로 일정 각도로 회전시켜 결합시킨다.
그러므로, 본 실시예에서처럼 결합돌기(122) 및 결합홈(131)이 각각 8개인 경우에는 웨이퍼(W) 에지부분과 접하여 마모되는 부위는 모두 8개군데이며, 상부몸체(130)의 지지턱(132)이 웨이퍼(W) 에지부분과 접하여 마모시 이후 7회의 마모위치 변경이 가능하므로, 상부몸체(130)는 하부몸체(120)의 중심으로부터 45도의 각도로 회전시킴으로써 7회의 로테이션이 가능하다.
이상과 같이 본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, 웨이퍼의 에지부분을 지지하는 지지핀의 마모부위 위치를 용이하게 변경함으로써 웨이퍼의 에지부분을 장기간 안정적으로 지지하여 CMP 장비의 가동률을 향상시킴과 아울러 지지핀의 교체주기를 증대하여 CMP 장비의 유지비용을 감소시킨다.
상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 CMP 장비의 스핀 린스 드라이 척의 지지핀은 웨이퍼의 에지부분을 지지하는 지지핀의 마모부위 위치를 용이하게 변경함으로써 웨이퍼의 에지부분을 장기간 안정적으로 지지하여 CMP 장비의 가동률을 향상시킴과 아울러 지지핀의 교체주기를 증대하여 CMP 장비의 유지비용을 감소시키는 효과를 가지고 있다.
이상에서 설명한 것은 본 고안에 따른 CMP 장비의 스핀 린스 드라이 척의 지지핀을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 실용신안등록청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 고안의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (1)

  1. 중심부로부터 외측을 향하여 일정 간격으로 복수의 지지아암이 연장 형성되며, 상기 지지아암 각각의 끝단 상면에 웨이퍼의 에지부분을 지지하는 복수의 지지핀을 구비하여, 상기 웨이퍼를 초순수에 의해 린스 및 건조시 회전시키는 스핀 린스 드라이 척에 있어서,
    상기 지지아암 끝단을 수직으로 관통하여 상측으로 돌출되도록 고정되는 고정볼트와;
    상기 고정볼트에 나사결합되어 상기 지지아암의 상면에 설치되고, 상면에 장착홈이 형성되며, 상기 장착홈의 주위로 일정 간격으로 결합돌기가 수직되게 형성되는 하부몸체와;
    상기 복수의 결합돌기가 위치를 달리하여 로테이션 가능하게 삽입되도록 하면에 복수의 결합홈이 형성되며, 상기 웨이퍼의 에지부분을 지지하도록 외주면을 따라 지지턱이 형성되는 상부몸체와;
    상기 하부몸체의 장착홈 내측과 상기 상부몸체의 하면중 어느 하나에 각각 고정되고, 상기 하부몸체 상측에 상기 상부몸체를 결합시 서로 부착되어 상기 장착홈내에 위치하며, 상기 하부몸체에 상기 상부몸체를 서로 고정시키는 자석판 및 금속판;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 CMP 장비의 스핀 린스 드라이 척의 지지핀.
KR20-2002-0027902U 2002-09-17 2002-09-17 Ｃｍｐ 장비의 스핀 린스 드라이 척의 지지핀 KR200298919Y1 (ko)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100872889B1 (ko) 2007-04-18 2008-12-10 세메스 주식회사 웨이퍼 스핀 척
KR100941078B1 (ko) 2007-12-05 2010-02-10 세메스 주식회사 척 핀, 스핀 헤드 및 오존수를 사용하여 기판을 처리하는장치
KR102337329B1 (ko) * 2021-03-31 2021-12-09 (주)거성 이중 자력방식의 클램프장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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