KR20050063352A - 슬러리튜브로터의 누수감지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화학기계적 연마장치에서 슬러리튜브로터의 투명케이스인 바, 이는 슬러리튜브의 마모로 연마재인 슬러리가 세어 프로세스중에 발생되는 디텍트(DETECT)를 사전에 방지할 수 있는 슬러리튜브로터의 누수감지장치에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명은, 슬러리로터의 외부에는 각 롱스크류를 이용하여 일측이 개구된 사각면체의 투명케이스가 설치고정되고; 이 투명케이스에는 바닥으로 2개의 동선이 평행하게 설치되는 슬러리리크 감지장치와, 회전부끝에 은박지가 설치되고 이에 대응되는 투명케이스의 타측내부에 발광부와 수광부의 센서가 설치되는 슬러리모터의 회전 감지장치를 포함하게 된 것을 특징으로 한다.

Description

슬러리튜브로터의 누수감지장치{LEAK SENSING APPARATUS OF SLURRY TUBE ROTOR}

본 발명은 화학기계적 연마장치에서 슬러리튜브로터의 투명케이스에 관한 것으로 더욱 상세하게는 슬러리튜브의 마모로 슬러리가 세어 프로세스중에 발생되는 디텍트를 사전에 방지할 수 있는 슬러리튜브로터의 누수감지장치에 관한 것이다.

반도체, 하드디스크 및 CD-ROM들과 같은 많은 전자 및 컴퓨터 관련 제품들은 고도하게 연마 또는 평탄화하여야 최적의 성능을 발휘한다. 그 일례로 반도체 제조산업에 있어서 실리콘 공작물은 집적회로 등의 제조에 사용된다. 이 분야에서 웨이퍼라고 불리는 공작물은 보통 편평한 원형 디스크 형상을 가진다. 웨이퍼는 실리콘 잉곳을 얇게 자른 다음 복합적인 마스킹공정, 에칭공정및 유전체와 도체의 침적공정을 거쳐 웨이퍼 표면에 마이크로일렉트릭 구조(microelectric structure)와 회로를 구축한다. 이들 공정이 수행되는 웨이퍼의 표면은 보통 각 공정들 사이에서 연마 또는 평탄화되어야 적절한 평탄도를 확보할 수 있고, 이로써 웨이퍼 표면에 추가적인 유전 및 금속층을 구축하기 위한 사진평판 공정(photolithographic process)을 실행할 수 있게 된다.

화학기계적 연마장치는 실리콘웨이퍼 표면을 집적회로 등의 제조에 필요한 편평한 상태로 연마 또는 평탄화하는 장치로써 개발되어 왔다. 이는 실리콘웨이퍼상에 산화막을 형성하는 경우에는, 막 자체의 고유한 특성때문에 반드시 그 표면 평탄화 과정이 수반되어야 하기 때문이다. 따라서, 화학기계적연마 공정에서의 기계적인 연마는 웨이퍼와 표면에 일정한 거칠기를 가지는 패드를 접촉시키고 이를 서로 상대적으로 움직이게 함으로써 마찰을 일으키는 것에 의하여 이루어지고, 화학적인 연마는 슬러리라는 화학물질을 패드와 웨이퍼 사이에 투입하여 웨이퍼의 절연막과 슬러리가 반응하게 하는 것에 의해 이루어진다. 즉, 슬러리의 화학작용과 연마패드의 기계적 마찰에 의해 산화막이 국부적으로 벗겨지며 평탄화가 이루어진다.

그런데, 반도체 소자의 제조에 있어서, 웨이퍼의 표면에 바람직하지 못한 잔류물이나 유기오염물이 남게 되는 경우에는 반드시 웨이퍼를 세정할 필요가 있다. 왜냐하면, 특정한 공정을 통하여 웨이퍼의 표면에 발생한 잔류물이나 유기오염물은 후속공정에서 부적절한 상호작용을 일으켜서 웨이퍼상에 결함(defect)이 발생하여 웨이퍼상의 소자가 작동불가능하게 될 수도 있기 때문이다. 특히, 상기 화학기계적연마공정의 경우에서는, 매우 많은 먼지 입자들이 발생하고 또한 웨이퍼가 직접적으로 패드면에 접촉되고 슬러리와 반응하므로, 연마공정 후 웨이퍼상에 불필요한 잔류물이 남게 될 가능성이 높아서 화학기계적연마공정 후의 세정은 다른 어느 단계에서의 세정보다 중요하다.

이와 같은 화학기계적 연마공정에는 화학적 연마를 위해 연마재로써 슬러리를 사용하고 있는 바, 이는 중앙공급장치로부터 공급 받은 슬러리가 장비 앞단까지 와서 프로세스가 진행되면 슬러리 모터가 회전을 하여 로터를 돌려 슬러리를 연마테이블상의 패드로 공급한다. 이 슬러리의 로터는 슬러리 튜브를 내부에 끼워 고정된 슬러리 튜브를 롤러를 통해 회전하며 밀어내는 방식을 사용한다.

상기 화학기계적 연마공정에서는, 현재 모든 슬러리 공급방식을 로터 방식으로 사용하고 있다. 상기 슬러리 튜브는 주기가 없어 사용 중 찢어지면 교환을 하도록 되어 있다. 그러나, 종래의 로터방식의 문제점은 프로세스 진행 중에 튜브가 찢어지면서 발생하는 문제점들이다. 웨이퍼를 연마하기 위해서는, 패드 위에 슬러리를 공급해야 막질을 부드럽게 폴리싱 할 수 있도록 되어 있다.

그런데, 진행중 슬러리 튜브가 찢어지면서 슬러리 공급을 못해 연마재 없이 해드(Top Ring)는 웨이퍼를 패드위에 회전을 시킨다. 상기 슬러리가 없는 패드는 말라가면서 웨이퍼표면에 스크레치(SCRATCH)와 같은 디텍트를 주고, 또한 폴리싱중 요란한 소리를 내거나 패드의 밀착성 때문에, 웨이퍼가 슬립이 나거나 해드의 밑부분이 찢어져 버린다는 단점이 발생되었다.

또한, 현재로는 EPD(END POINT DETECT)를 사용하고 있는데, 이 EPD는 전류의 펄스를 감지하여 막질의 폴리싱을 잡는 것을 말한다. 연마재 슬러리가 안나오면 폴리싱이 전혀 안되기 때문에, 상기 EPD는 막질의 연마정도를 감지 못하여 결국 에러를 발생시킨다. 이 에러로 인해 결국은 재작업(Rework)을 해야 하며, 이로 인하여 장비가동률 및 장비수율(Fib Yeild)이 나빠진다는 결점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 슬러리 튜브로터가 가지고 있는 제반 문제점을 해소하기 위해 발명한 것으로, 종래의 슬러리로터 외부에 간편하게 슬러리리크 감지장치와 슬러리모터의 회전감지장치가 설치된 투명케이스를 고정해 놓음으로 슬러리튜브의 마모로 인해 슬러리가 누수됨에 따라 프로세스중에 발생되는 디텍트를 사전에 방지할 수 있어 진행중의 웨이퍼에 스크레치및 각종 불안한 요소들을 제거할 수 있는 슬러리튜브로터의 누수감지장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 중앙공급장치로부터 공급 받은 슬러리가 장비 앞단까지 와서 프로세스가 진행되면 슬러리 모터가 회전을 하여 로터를 돌려 슬러리를 패드로 공급하고, 이 슬러리의 로터는 슬러리 튜브를 내부에 끼워 고정된 슬러리 튜브를 롤러를 통해 회전하며 밀어내도록 함에 있어서, 상기 슬러리로터의 외부에 설치되는 투명케이스는 속이 비고 일측이 개구된 사각면체로 이루어지고, 이 슬러리 로터를 고정시킬 때 사용하는 스크류대신에 투명케이스를 외부에 연결한 다음 네모서리의 홈마다 각 롱스크류를 이용하여 일체로 고정 설치한 것을 그 특징이 있다.

본 발명은, 슬러리 로터의 외부에는 각 롱스크류를 이용하여 일측이 개구된 사각면체의 투명케이스가 설치되고; 이 투명케이스에는 바닥으로 2개의 동선이 평행하게 설치되는 슬러리리크 감지장치와, 회전부끝에 은박지가 설치되고 이에 대응되는 투명케이스의 타측내부에 발광부와 수광부의 센서가 설치되는 슬러리모터의 회전 감지장치를 포함하게 된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 관한 슬러리튜브로터의 누수감지장치를 도시해 놓은 설치단면도이고, 도 4 는 슬러리로터에 투명케이스를 설치하는 사시도이다. 본 발명의 슬러리튜브로터의 누수감지장치는 슬러리튜브의 마모로 발생되는 슬러리리크를 빨리 감지할 수 있는 장치로써, 그 구성은 투명케이스내에 슬러리리크 감지장치와 슬러리모터의 회전 감지장치가 각기 설치되어져 있다.

화학기계적 연마장치에서 중앙공급장치(도시되지 않음)로부터 공급 받은 연마재로써 슬러리가 장비 앞단까지 와서 프로세스가 진행되면 슬러리 모터가 회전을 하여 로터를 돌려 슬러리를 패드로 공급하고, 이 슬러리의 로터는 슬러리 튜브를 내부에 끼워 고정된 슬러리 튜브를 롤러를 통해 회전하며 밀어내도록 되어 있다.

도 4 에 도시된 기존 슬러리 로터(1)의 외부에 속이 비고 일측이 개구된 사각면체의 투명케이스(2)를 설치할 수 있도록 되어 있는 데, 이 설치방법은 상기 슬러리 로터(1)를 끼울 때 사용하는 스크류를 투명케이스(2)를 외부에 연결한 다음 네모서리의 홈마다 각 롱스크류(3)를 끼워서 하나로 고정시키면 설치된다.

이렇게 슬러리 로터(1)상에 설치되어지는 투명케이스(2)안에는 도 1 에 도시된 바와 같이 크게 슬러리리크 감지장치(10)와 슬러리모터의 회전 감지장치(20)로 구분되어 설치된다. 먼저, 상기 슬러리리크 감지장치(10)는 투명케이스(2) 바닥에 2개의 동선(11, 11)을 평행하게 설치한다. 평행으로 설치된 동선(11, 11)은 슬러리 로터로부터 슬러리가 세어나오면 투명케이스(2) 하부에 고이면서 2개의 동선(11, 11)을 연결시키도록 되어 있다.

상기 슬러리모터의 회전감지장치(20)는 회전부(21)끝에 은박지(22)가 설치되고, 이에 대응되는 투명케이스(2)의 타측내부에는 발광부(23)와 수광부(24)의 센서가 설치되도록 구성되어 있다. 이상과 같이 구성되는 본 발명은 투명케이스(2)의 슬러리리크 감지장치(10)와 슬러리모터의 회전 감지장치(20)를 이용하여 슬러리튜브의 마모로 슬러리가 세어 프로세스중에 발생되는 디텍트를 사전에 방지할 수 있도록 되어 있다.

즉, 도 2 는 도 1 에 도시된 슬러리리크 감지장치(10)에서 이상유무를 시청각적으로 나타내는 회로도이고, 도 3 은 도 1 에 도시된 슬러리모터의 회전감지장치(20)가 작동되는 상태도이다.

먼저, 도 2 에 도시된 슬러러리크 감지장치의 동작은, 어떤 원인에 의해 리크되어 고인 슬러리에 의해 투명케이스(2) 바닥에 연결된 동선(11, 11)이 통전되므로 병렬로 설치된 램프(12)와 스피커(13)가 전압을 연결하게 되고, 이 전압이 이 동선을 타고 흘러서 알람을 스피커(13)로 발생시키며. 램프(12)로도 슬러리튜브가 이상이 있음을 알려주게 된다.

또, 도 3 에 도시된 슬러리 모터의 회전감지장치는 슬러리 모터가 고장 나서 회전을 하여 슬러리를 공급을 해야 되는데 못 할 경우, 슬러리 로터 회전부(21)를 감지하는 센서로써 발광부(23)와 수광부(24)가 이를 감지하여 중앙처리장치(도시되지 않음)로 시그날을 보내어 알람과 램프로 이상이 있음을 알릴 수도 있다.

이 회전감지장치는 슬러리 로터의 회전부(21) 끝에 붙은 은박지(22)로부터 발광부(23)에서 발사된 빛을 반사 받아 수광부(24)로 인식을 할 수 있도록 되어 있다.

또한, 이 회전감지장치 케이스는 어디에다 붙여 사용 가능하며, 이동이 쉬고 연결단자를 만들어 쉽게 교환도 가능하도록 되어 있다.

따라서, 본 발명은 투명케이스에 슬러리리크 감지장치와 슬러리 모터 회전 감지장치로 포함되도록 상기 슬러리 로터의 외부에 투명케이스를 쉽게 설치할 수 있어, 슬러리 로터의 회전판단뿐만 아니라 슬러리 리크확인을 도모할 수 있다.

또한, 투명케이스의 내부와 외부의 연결을 단자식으로 만들어 쉽게 이동 및 교환할 수 있다. 그리고, 상기 슬러리리크 감지장치에서 투명케이스의 하부에 동선을 설치하여 동선의 연결시 알람을 울릴 수 있을 뿐만 아니라, 슬러리모터의 회전감지장치에서 수광부와 발광부를 두어 슬러리 모터의 회전부에 은박지를 붙혀 회전을 감지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 슬러리튜브로터의 누수감지장치에 의하면, 슬러리의 리크조기에 발견 및 슬러리의 모터의 불안전한 회전을 조기에 발견하여 공정진행중인 웨이퍼에 스크레치 및 각종 불안전한 요소들을 제거하여 장비가동률을 향상시켜 장비수율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 슬러리튜브로터의 누수감지장치에 대한 기술사상을 예시도면에 의거하여 설명했지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명의 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다. 본 발명은 이 기술분야의 통상 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 관한 슬러리튜브로터의 누수감지장치를 도시해 놓은 설치단면도,

도 2 는 도 1 에 도시된 슬러리리크 감지장치에서 이상유무를 시청각적으로 나타내는 회로도,

도 3 은 도 1 에 도시된 슬러리모터의 회전감지장치가 작동되는 상태도,

도 4 는 슬러리로터에 투명케이스를 설치하는 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 슬러리로터 2 : 투명케이스

10 : 슬러리리크 감지장치 11 : 동선

12 : 램프 13 : 스피커

20 : 회전감지장치 21 : 회전부

22 : 은박지 23 : 발광부

24 : 수광부

Claims (5)

1. 중앙공급장치로부터 공급 받은 슬러리가 장비 앞단까지 와서 프로세스가 진행되면 슬러리 모터가 회전을 하여 로터를 돌려 슬러리를 패드로 공급하고, 이 슬러리의 로터는 슬러리 튜브를 내부에 끼워 고정된 슬러리 튜브를 롤러를 통해 회전하며 밀어내도록 함에 있어서,

   상기 슬러리 로터의 외부에 설치되는 투명케이스는 속이 비고 일측이 개구된 사각면체로 이루어지고, 이 슬러리 로터를 고정시킬 때 사용하는 스크류대신에 투명케이스를 외부에 연결한 다음 네모서리의 홈마다 각 롱스크류를 이용하여 일체로 고정 설치한 것을 특징으로 하는 슬러리튜브로터의 누수감지장치.
2. 슬러리로터의 외부에는 각 롱스크류를 이용하여 일측이 개구된 사각면체의 투명케이스가 설치되고;

   이 투명케이스에는 바닥으로 2개의 동선이 평행하게 설치되는 슬러리리크 감지장치와, 회전부끝에 은박지가 설치되고 이에 대응되는 투명케이스의 타측내부에 발광부와 수광부의 센서가 설치되는 슬러리모터의 회전 감지장치를 포함하게 된 것을 특징으로 하는 슬러리튜브로터의 누수감지장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 동선은 슬러리 로터로부터 슬러리가 세어나오면 투명케이스 하부에 고이면서 2개의 동선을 연결시켜서 알람을 스피커로 발생시키며, 램프로도 슬러리튜브가 이상이 있음을 알려준 것을 특징으로 하는 슬러리튜브로터의 누수감지장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 슬러리 모터가 고장 나서 회전을 하여 슬러리를 공급을 해야 되는데 못 할 경우, 슬러리 로터 회전부를 감지하는 센서로서 발광부와 수광부가 이를 감지하여 중앙처리장치로 시그날을 보내어 알람과 램프로 이상이 있음을 알려준 것을 특징으로 하는 슬러리튜브로터의 누수감지장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 슬러리 로터의 회전부끝에 붙은 은박지로부터 발광부에서 발사된 빛을 반사 받아 수광부로 인식한 것을 특징으로 하는 슬러리튜브로터의 누수감지장치.