KR200473415Y1 - 폴리셔용 이중 도어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안의 폴리셔용 이중 도어 시스템은 도어 힌지부와 체결되는 메인 브라켓과, 외부 도어, 슬러리 고화 시 교체용으로 외부 도어에 탈착되는 내부 도어 및 이 내부 도어를 외부 도어에 탈착시키는 탈착 수단을 포함하는 이중 도어 시스템으로, 슬러리 점착에 따라 고화된 내부 도어만을 교체할 수 있으므로, 도어의 외부 반출없이 라인에서 즉시 교체가 가능하여 설비를 상시 최적의 클린 상태로 유지하여 기존 대비 작업 시간 및 유지 관리 비용을 대폭 절감할 수 있는 효과를 가진다.

Description

폴리셔용 이중 도어 시스템{DOUBLE DOOR SYSTEM FOR A POLISHER}

본 발명은 폴리셔용 이중 도어 시스템에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 반도체 제조공정에 있어서, 웨이퍼(wafer)는 반도체 집적회로의 원재료로 사용되는 실리콘 단결정으로 원판 모양의 기판이며, 반도체 소자가 고밀도화, 미세화 및 배선구조의 다층화에 의하여 단차가 증가하게 되고, 이 단차를 평판화하기 위해, SOG(Spin on Glass), ETCH BACK, REFOW 등의 여러 평탄화 방법이 개발되어 웨이퍼의 평탄화 공정이 적용되고 있다.

이러한 웨이퍼의 평탄화 공정은 기계적인 연마(polishing)와 화학적인 연마방식이 있으며, 기계적인 연마방식은 가공변질층이 형성되어, 반도체칩상의 결점이 되고, 화학적인 연마방식은 가공변질층이 생성되지 않지만, 평탄화된 형상의 정밀도가 만족스럽지 못하므로, 이에 기계적 연마와 화학적 연마방식을 접목시킨 화학적 기계적 연마 장치(Chemical Mechanical Polithing /Planarization)가 개발되었다.

CMP 공정은 폴리싱 패드가 부착되어진 연마테이블을 회전운동시키고, 폴리싱 헤드는 회전운동과 요동운동을 동시에 행하여 일정압력으로 가압을 행하고, 웨이퍼는 표면장력이나 진공에 의해 폴리싱헤드부에 장착된다.

폴리싱 헤드의 자체하중과 인가되는 가압력에 의해 웨이퍼 표면과 폴리싱 패드가 접촉되고, 이 접촉면 사이의 미세한 틈사이로 슬러리 용액을 공급하면, 슬러리가 유동하여 슬러리 내부에 있는 연마입자와 패드의 표면돌기들에 의해 기계적인 제거작용이 이루어지고 슬러리내의 화학성분에 의해 화학적인 제거작용이 이루어진다.

이와 같이 폴리싱 슬러리(Polishing Slurry)는 연마제가 들어간 액체로서, 표면 미세가공용으로 개발된 연마 슬러리, 연마액, 폴리싱 리쿠드 등의 총칭으로 사용되고 있으며, 수 옴스트롱의 포면 거칠기의 연마와, 클리닝까지도 가능하다.

이상과 같은 CMP와 관련되어 고안의 배경기술이 되는 특허문헌들이 하기 선행기술문헌으로서 여러 가지 개시되어 있다.

그런데, 종래의 폴리싱 장비는 폴리싱 과정을 모니터링하고자 플래튼에 대응되는 위치에 투명도어를 부착하고 있는데, 폴리싱 작업 시에 공급되는 슬러리는 플래튼(platen)이 회전함에 의해 도어 하단부로부터 상부에 까지 비산하게 되고, 또한 폴리싱 패드의 콘디셔닝을 위해 콘디셔너 패드에 공급되는 초순수(DIW) 역시 콘디셔너 헤드의 회전에 의해 비산하게 된다. 그 결과, 설비의 오염 및 부식의 원인이 되며, 심한 경우 슬러리가 고화됨에 따라 설비 내부에 파티클을 발생하며, 특히 설비에 장착되는 복수의 도어들에 점착되는 경우, 설비의 내부를 육안으로 확인할 수 없었다.

이를 개선하는 방안으로서, 장비에 실시되는 예방 보수(PM : preventive maintenance) 또는 계획 보수(PM : Planned maintenance) 시, 설비에 장착된 복수의 도어들을 교체하거나, 도어의 표면에 대해 세정작업을 실행하였으나, 도어 교체는 많은 비용이 소요될 뿐만 아니라, 적정 교환 주기의 설정에도 어려움이 있고, 더구나 복수개의 도어를 예비 소모품으로 보관해야 하는 불편함이 있으며, 또한 교체 시에는 도어에 부착된 인터록 키(interlock key) 및 부속품 들을 해제하는 데 시간도 많이 소요되었으며, 도어의 교체로 인하여 기존 인터락(interlock key) 및 부속품을 다시 설정해야 하므로 불필요한 시간이 투입되는 문제가 있다.

이에 다른 방안으로, 도어 표면의 일반적 세정은 도어 표면에 흡착된 슬러리의 흡착 정도에 따라서 완전 제거에 어려움이 있고, 또한 작업 정도에 따라서는 도어 표면에 스크래치 형태의 파손이 발생되며, 더구나 내부 작업이 불가하므로, 해체된 도어 역시 외부의 반출하여 세정작업을 행해야 하는 번거로움도 있고, 도어 교체와 마찬가지로 부속 장치의 재설정이 필요한 문제가 있다.

또 다른 방안으로서, 도어에 코팅을 행하는 방안도 있었으나, 역시 유지관리에 고가의 비용이 소요되고 불편함이 있는 단점이 있다.

(특허문헌1) 한국등록특허 제10-0247921호(2000.3.16 공고)

(특허문헌2) 한국공개특허 제10-2009-0019944(2009.2.26) 공개)

본 고안은 이상과 같은 종래 기술의 문제점을 해소하고자 안출된 것으로서, 그 목적은 폴리싱 장치에 부착된 도어를 이중 도어 시스템으로 구성하되, 특히 슬러리 비산에 직접적인 영향을 받는 내부 도어만을 탈착식으로 개선함으로서, 도어 전체의 교체없이 슬러리가 흡착된 부분만을 외부 반출없이 라인에서 즉시 교체가 가능하여 설비를 상시 최적의 클린 상태로 유지하여 기존 대비 작업 시간 및 유지 관리 비용을 대폭 절감할 수 있는 폴리셔용 이중 도어 시스템을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하고자 본 고안의 폴리셔용 이중 도어 시스템은 도어 힌지부와 체결되는 메인 브라켓과, 외부 도어와, 슬러리 고화 시 교체용으로 외부 도어에 탈착되는 내부 도어 및 내부 도어를 외부 도어에 탈착시키는 탈착 수단을 포함한다.

본 고안의 실시예에 의하면, 슬러리 점착에 따라 고화된 내부 도어만을 교체할 수 있으므로, 도어의 외부 반출없이 라인에서 즉시 교체가 가능하여 설비를 상시 최적의 클린 상태로 유지하여 기존 대비 작업 시간 및 유지 관리 비용을 대폭 절감할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 반도체 웨이퍼 폴리싱 장치의 구성을 나타내는 개략 단면도이고,
도 2 본 고안의 일 실시예에 따른 폴리셔용 이중 도어 시스템의 분해 사시도이고,
도 3은 도 2의 결합 사시도이고,
도 4는 도 2 도어의 전면과 후면의 평면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다.

하기에서 본 고안을 설명함에 있어서, 특징적 사항을 중점으로 한 것으로, 본 고안의 요지에서 벗어나지 않는 사항들이 추가될 수 있다.

도 1은 반도체 웨이퍼 폴리싱 장치의 구성을 나타내고 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 반도체 웨이퍼 폴리싱 장치는 웨이퍼(12)를 폴리싱하기 위한 폴리싱 패드(16)와, 상기 폴리싱 패드(16)를 고정시키고 상기 폴리싱 패드(16)를 회전시키는 플래튼(20)과, 상기 폴리싱 패드(16)의 상부에 설치되고 상기 웨이퍼(12)가 하부에 장착되어 있으며, 상기 웨이퍼(12)를 진공 흡착하기 위한 폴리싱 헤드(10)와, 상기 폴리싱 헤드(10)를 회전시키기 위한 모터(26)와, 상기 폴리싱 패드(16)를 콘디셔닝할 수 있도록 콘디셔너 패드(22)를 고정시키는 콘디셔너 헤드(24)와, 상기 콘디셔너 헤드(24)를 회전시키기 위한 모터(28)와, 상기 콘디셔너 헤드(24)의 하부에 부착되어 상기 폴리싱 패드(16)를 콘디셔닝하는 콘디셔너 패드(22)로 구성되어 있다.

이상과 같이 구성된 폴리싱 장치, 즉 폴리셔에 장착되는 도어로서, 본 고안은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같은 이중 도어 시스템을 특징으로 한다.

본 고안의 폴리셔용 이중 도어 시스템은 챔버에 도어를 장착하고 오픈하기 위해 사용되는 힌지(4)가 체결되며 도어에 고정되는 도어 고정 브라켓(5)과, PVC 재질의 투명한 외부 도어(3), 슬러리 고화 시 교체용으로 사용되며 PVC 재질의 투명한 내부 도어(7) 및 이 내부 도어(7)를 외부 도어(3)에 탈착시키는 탈착 수단을 포함한다. 널리 알려진 바와 같이 도어 고정 브라켓(5)에 힌지(4)가 체결되는 도어 힌지부(도시하지 않음)가 형성됨은 당업자에게 자명하다.

탈착 수단은 록(lock) 및 언록(unlock) 기능을 가지는 복수의, 도면에는 4개의 압축 래치(6)와, 내부 도어(7)를 록킹하도록 4개의 고정볼트(1)에 의해 고정되는 4개의 고정 브라켓(2)으로 이루어진다.

외부 도어(3) 및 내부 도어(7)에는 압축 래치(6)가 장착되는 위치에 대응하여 삽입홀(3a, 7a)이 형성되어 있다. 외부 도어(3)에는 레벨 와셔(9)가 장착되어 있다. 내부 도어(7)에는 레벨 와셔(9)가 끼워지는 끼움부(10)가 형성된다.

또한, 외부 도어(3)에는 장착된 레벨 와셔(9)의 타측에 인터록 키(도시하지 않음)를 장착하기 위한 장착홀(11)이 형성되며, 내부 도어(7)의 하단부에는 도어의 개방 시, 바닥으로 순수가 흘러내리는 것을 방지하는 물받이(8)가 형성된다.

이상과 같이 구성된 본 고안의 폴리셔용 이중 도어 시스템은 슬러리 고화 시, 4개의 압축 래치(6)를 풀고 내부 도어(7)만을 탈착시켜 교체를 행함으로서 기존 대비하여 원가를 대폭 감소할 수 있고, 또한 적절한 교체 주기 설정으로 도어에 흡착되어 응고된 슬러리에 의한 파티클 또는 스크래치 등 예상될 수 있는 공정 사고의 위험을 사전에 방지할 수 있으며, 육안 모니터링의 시야 확보로 항상 최적의 클린한 도어 상태의 유지가 가능하고, 2분이내의 손쉬운 교체가 가능하므로 PM시간을 단축하여 작업 효율성이 증대된다.

또한, 기존에 도어 전체를 교체한 후 도어를 반출입하여 세정 작업 시간만 7일 이상 소요되어 라인 내에 도어 예비품을 대기해야 함에 비해, 본 발명의 도어 시스템은 작업자가 현장에서 바로 고화된 내부 도어만을 교체함으로서 도어 반출입 업무가 필요없고, 더구나 교체용 도어의 제작이 필요하더라도 3일 이내에 제작하여 공급될 수 있으므로 라인 내 예비품을 대기할 필요없이 PM 일정에 따라 대응이 가능하다.

또한 기존에는 도어 교체 시, 기존 인터록 키 및 그 부속품을 재설정(re-setting) 해야 하지만, 본 고안의 폴리셔용 이중 도어 시스템은 외부 도어(3)에 장착된 레벨 와셔(9)의 타측에 형성된 장착홀(11)에 인터록 키가 장착되기 때문에, 내부 도어(7)만 교체하고 인터록 키 및 그 부속품의 재설정(re-setting)이 필요없다.

따라서, 본 고안에 의하면, 유지비용이 기존 대비하여 대폭 감소되며, 간편한 교체 작업으로 작업 시간의 감소 및 최상의 클린 상태를 유지할 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 고안에 따른 폴리셔용 이중 도어 시스템의 하나의 바람직한 실시예에 불과한 것으로서, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 않는 것이므로, 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.

1 : 고정 볼트 2 : 고정 브라켓
3 : 외부 도어 4 : 힌지
5 ; 도어 고정 브라켓 6 : 압축 래치
7 : 내부 도어 8 : 물받이
9 : 레벨 와셔 10 : 끼움부
11 : 장착홀

Claims (2)

1. 챔버에 도어를 장착하고 오픈하기 위해 사용되는 힌지가 체결되며 도어에 고정되는 도어 고정 브라켓과;
   상기 도어 고정 브라켓이 장착되며, 복수개의 제1 삽입홀이 형성되는 외부 도어와;
   상기 외부 도어에 탈착되며, 복수개의 제2 삽입홀과 물받이가 형성되는 내부 도어와;
   상기 내부 도어를 외부 도어에 탈착시키는 탈착 수단;을 포함하되,
   상기 탈착 수단은,
   상기 외부 도어의 제1 삽입홀과 상기 내부 도어의 제2 삽입홀에 장착되는 복수개의 압축 래치와;
   상기 복수개의 압축 래치 각각에 고정볼트에 의해 고정되는 복수개의 고정 브라켓;
   을 포함하는 폴리셔용 이중 도어 시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 외부 도어에는 레벨 와셔가 장착되며,
   상기 내부 도어에는 상기 레벨 와셔가 끼워지는 끼움부가 형성되는 것을 특징으로 하는 폴리셔용 이중 도어 시스템.

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