KR20070083329A - 화학 기계적 연마설비의 적재 컵 조립체 - Google Patents

화학 기계적 연마설비의 적재 컵 조립체 Download PDF

Info

Publication number
KR20070083329A
KR20070083329A KR1020060016526A KR20060016526A KR20070083329A KR 20070083329 A KR20070083329 A KR 20070083329A KR 1020060016526 A KR1020060016526 A KR 1020060016526A KR 20060016526 A KR20060016526 A KR 20060016526A KR 20070083329 A KR20070083329 A KR 20070083329A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wafer
pedestal
cup
head
polishing
Prior art date
Application number
KR1020060016526A
Other languages
English (en)
Inventor
김태봉
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020060016526A priority Critical patent/KR20070083329A/ko
Publication of KR20070083329A publication Critical patent/KR20070083329A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • B24B37/042—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces operating processes therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/27—Work carriers
    • 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
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
    • 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
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67207—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process
    • H01L21/67219—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process comprising at least one polishing chamber
    • 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
    • H01L21/683—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 supporting or gripping
    • H01L21/687—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 supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—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 supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • 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
    • H01L21/683—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 supporting or gripping
    • H01L21/687—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 supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—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 supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68742—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 supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins
    • 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
    • H01L21/683—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 supporting or gripping
    • H01L21/687—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 supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—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 supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68785—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 supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support

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)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

본 발명은 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있는 화학적 기계적 연마장치의 적재 컵 조립체를 개시한다. 그의 적재 컵 조립체는 웨이퍼를 탑재하는 받침대; 상기 받침대 및 상기 웨이퍼의 외주면을 둘러싸도록 형성된 헤드 컵; 상기 헤드 컵을 관통하여 상기 받침대의 중심 하부에서 상기 컵과 상기 받침대를 각각 승하강시키는 복수개의 구동축; 상기 복수개의 구동축을 수직방향으로 승하강시키는 복수개의 동력 생성부; 상기 복수개의 동력 생성부에 인접하여 형성되고, 상기 구동축의 승하강 상태를 감지하는 복수개의 위치 센서; 및 상기 복수개의 위치 센서에서 출력되는 감지신호를 이용하여 상기 복수개의 구동축 각각의 위치를 판단하고, 미리 설정된 시점에서 상기 받침대 및 헤드 컵이 고점 또는 저점에 도달되지 않을 경우 상기 복수개의 구동축을 승하강 동작을 정지시키기 위한 인터락 제어신호를 발생시키는 제어부를 포함하여 이루어진다.

Description

화학 기계적 연마설비의 적재 컵 조립체{Assembly for loading wafer at the Chemical Mechanical Polishing equipment}
도 1은 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마장치를 개략적으로 나타낸 평면도.
도 2는 도 1의 적재 컵 조립체를 나타내는 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 화학적 기계적 연마장치 102 : 팩토리 인터페이스
104 : 적재 로봇 106 : 연마모듈
116 : 세정 모듈 118 : 웨이퍼 카세트
120 : 인터페이스 로봇 122 : 웨이퍼
124 : 입력 모듈 132 : 연마 스테이션
134 : 캐로슬 136 : 이송 스테이션
138 : 제 1 측부 140 : 테이블
142 : 입력 버퍼 스테이션 144 : 출력 버퍼 스테이션
146 : 이송 로봇 148 : 적재 컵 조립체
150 : 아암 152 : 헤드 조립체
155 : 슬러리 공급부 182 : 컨디셔너
210 : 받침대 220 : 헤드 컵
240 : 제어부 250 : 케이블
252 : 제 1 커넥터 254 : 제 2 커넥터
본 발명은 반도체 제조설비에 관한 것으로, 상세하게는 화학적 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing ; CMP)설비의 헤드에 웨이퍼를 로드 또는 언로드시키는 화학적 기계적 연마 설비의 헤드 컵 조립체에 관한 것이다.
일반적으로 정보 통신 분야의 급속한 발달과, 컴퓨터와 같은 정보 매체의 대중화에 따라 반도체 장치도 비약적으로 발전하고 있다. 또한, 그 기능적인 면에 있어서 상기 반도체 장치는 고속으로 동작하는 동시에 대용량의 저장 능력을 가질 것이 요구되고 있다. 이에 따라, 상기 반도체 소자의 제조 기술은 집적도, 신뢰도 및, 응답 속도 등을 극대화하는 방향으로 연구 개발되고 있다. 반도체 소자의 제조 기술은 크게 웨이퍼 상에 가공막을 형성하는 증착(deposition)공정과, 상기 증착공정으로 형성된 가공막 상에 피가공막을 형성하여 패터닝 하는 포토리소그래피(photolithography) 공정으로 이루어진다.
그러나, 최근 반도체 소자의 제조 기술은 반도체 디바이스(Device)의 고밀도 화, 미세화 및 배선구조의 다층화에 따라 반도체 디바이스의 표면 단차가 점차 증가되고 있는 실정이다. 이에 따라 반도체 디바이스의 표면을 평탄화하기 위해 여러가지 설비들이 개발되고 있으며, 특히, 화학적 연마와 기계적 연마를 한꺼번에 수행하여 반도체 디바이스의 표면을 평탄화하는 화학적 기계적 연마장치가 널리 사용되고 있다.
이와 같은 일반적인 화학적 기계적 연마설비는 웨이퍼를 홀딩(Holding)하는 헤드의 밑면에 쿠션필름을 장착하고, 상기 쿠션필름의 밑면에 웨이퍼의 일면이 접촉되도록 웨이퍼를 흡착한 다음, 상기 웨이퍼를 연마 스테이션 위에 소정 압력으로 접촉시키면서 슬러리를 상기 웨이퍼와 연마 스테이션 사이에 공급하여 웨이퍼를 연마한다.
여기서, 상기 헤드는 상기 웨이퍼를 적재 컵 조립체로부터 전달받아 홀딩하여 상기 연마 스테이션으로 이송시킨다. 또한, 헤드와 연마 스테이션은 상기 웨이퍼를 사이에 두고 접촉되면서 각각 회전운동을 하게되며, 이에 상기 웨이퍼는 슬러리에 의해 화학적으로 연마되고, 동시에 헤드와 연마 스테이션의 상호 접촉에 의해 기계적으로 연마된다. 이때, 상기 적재 컵 조립체는 상기 연마 스테이션에서 이동되는 상기 헤드를 상기 웨이퍼 상부의 정확한 위치로 안내되도록 할 수 있다. 예컨대, 상기 적재 컵 조립체는 상기 웨이퍼를 탑재하는 받침대와, 상기 받침대 및 상기 웨이퍼의 외주면을 둘러싸면서 상기 헤드가 내부로 투입되도록 형성된 헤드 컵과, 상기 컵을 관통하여 상기 받침대의 중심 하부에서 상기 컵과 상기 받침대를 각각 승하강시키는 복수개의 구동축과, 상기 복수개의 구동축을 승하강시키는 동력 생성부를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 헤드 컵은 상기 헤드가 상부로 위치되면 승강하고, 상기 헤드를 상기 웨이퍼의 상부로 안내한다. 또한, 상기 받침대는 승강하여 상기 헤드가 상기 웨이퍼를 상기 헤드에 전달할 수 있다. 그리고, 상기 헤드는 상기 웨이퍼를 진공압으로 흡착시켜 상기 연마 스테이션으로 이송시킨다.
그러나, 종래의 화학적 기계적 연마설비의 적재 컵 조립체는 헤드 컵의 상부로 헤드가 이동되어 웨이퍼를 파지할 때 상기 헤드 컵 또는 받침대가 저점에 하강되어 있지 않을 경우, 상기 헤드가 이동되면서 파손될 수 있기 때문에 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 헤드 컵 또는 받침대가 고점에 상승되지 않을 경우, 헤드가 정확한 위치에 안내되지 않거나 상기 웨이퍼가 상기 헤드에 전달되지 않아 공정 사고가 유발될 수 있기 때문에 생산수율이 떨어지는 단점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 헤드 컵 또는 받침대가 저점에 하강되지 않아 유발되는 헤드의 파손을 방지하여 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있는 화학적 기계적 연마설비의 적재 컵 조립체를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 헤드 컵 또는 받침대가 고점에 상승되지 않아 유발되는 공정 사고를 방지토록 하여 생산수율을 증대 또는 극대화할 수 있는 화학적 기계적 연마설비의 적재 컵 조립체를 제공하는 데 있다.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 양태(aspect)에 따른 화학적 기계적 연마설비의 적재 컵 조립체는 웨이퍼를 탑재하는 받침대; 상기 받침대 및 상기 웨이퍼의 외주면을 둘러싸도록 형성된 헤드 컵; 상기 헤드 컵을 관통하여 상기 받침대의 중심 하부에서 상기 컵과 상기 받침대를 각각 승하강시키는 복수개의 구동축; 상기 복수개의 구동축을 수직방향으로 승하강시키는 복수개의 동력 생성부; 상기 복수개의 동력 생성부에 인접하여 형성되고, 상기 구동축의 승하강 상태를 감지하는 복수개의 위치 센서; 및 상기 복수개의 위치 센서에서 출력되는 감지신호를 이용하여 상기 복수개의 구동축 각각의 위치를 판단하고, 미리 설정된 시점에서 상기 받침대 및 헤드 컵이 고점 또는 저점에 도달되지 않을 경우 상기 복수개의 구동축을 승하강 동작을 정지시키기 위한 인터락 제어신호를 발생시키는 제어부를 포함함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 양태는, 웨이퍼 카세트에 탑재된 웨이퍼를 추출하여 이송시키고 연마 공정이 완료된 웨이퍼를 반송하여 상기 웨이퍼 카세트에 재 탑재시키는 팩토리 인터페이스; 상기 팩토리 인터페이스에서 이송되는 웨이퍼를 전달하는 적재 로봇; 상기 적재 로봇에서 전달되는 웨이퍼를 받침대와, 상기 받침대 및 상기 웨이퍼의 외주면을 둘러싸도록 형성된 헤드 컵과, 상기 헤드 컵을 관통하여 상기 받침대의 중심 하부에서 상기 컵과 상기 받침대를 각각 승하강시키는 복수개의 구동축과, 상기 복수개의 구동축을 수직방향으로 승하강시키는 복수개의 동력 생성부와, 상기 복수개의 동력 생성부에 인접하여 형성되고, 상기 구동축의 승하강 상태를 감지하는 복수개의 위치 센서와, 상기 복수개의 위치 센서에서 출력되는 감 지신호를 이용하여 상기 복수개의 구동축 각각의 위치를 판단하고, 미리 설정된 시점에서 상기 받침대 및 헤드 컵이 고점 또는 저점에 도달되지 않을 경우 상기 복수개의 구동축을 승하강 동작을 정지시키기 위한 인터락 제어신호를 발생시키는 제어부를 포함하는 헤드 컵 조립체를 구비한 이송 스테이션; 및 상기 이송 스테이션에서 이송되는 상기 웨이퍼의 연마 공정을 수행하는 연마 스테이션을 포함하는 화학적 기계적 연마설비이다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마설비를 개략적으로 나타낸 평면도로서, 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마설비(100)는 웨이퍼 카세트(118)에 탑재된 웨이퍼(122)를 추출하여 이송시키고 연마 공정이 완료된 웨이퍼(122)를 반송하여 상기 웨이퍼 카세트(118)에 재 탑재시키는 팩토리 인터페이스(factory interface, 102)와, 상기 팩토리 인터페이스(102)에서 이송되는 웨이퍼(122)를 전달하는 적재 로봇(loading robot, 104)과, 상기 적재 로봇(104)에서 전달되는 웨이퍼(122)의 연마 공정을 수행하는 연마 모듈(polishing module, 106)을 포함하여 이루어진다. 도시되지는 않았지만, 상기 적재 로봇(104)과, 연마 모듈(106) 및 팩토 리 인터페이스(102)에 연결되어 연마, 정화 및 이송공정을 제어하는 설비 제어부를 더 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 팩토리 인터페이스(102)는 상기 웨이퍼 카세트(118)에서 상기 웨이퍼(122)를 낱개로 취출하고 탑재시키는 인터페이스 로봇(120)과, 상기 인터페이스 로봇(120)에서 취출되는 웨이퍼(122)를 상기 적재 로봇(104)이 쉽게 파지할 수 있도록 상기 인터페이스 로봇(120)과 상기 적재 로봇(104)사이에 형성된 입력 모듈(124)과, 상기 연마 모듈(106)에서 연마 공정이 완료된 웨이퍼(122)를 세정하는 세정 모듈(116)을 포함하고 있다. 인터페이스 로봇(120)은 웨이퍼 카세트(118), 세정 모듈(116), 및 입력 모듈(124) 사이로 웨이퍼(122)를 이송하기 위해 적용된다. 입력 모듈(124)은 적재 로봇(104)에 의해 연마 모듈(106)과 팩토리 인터페이스(102) 사이로 복수개의 웨이퍼(122)의 이송이 용이하도록 위치되어 있다.
예컨대, 연마 모듈(106)로부터 복귀된 후 연마되는 웨이퍼(122)가 적재 로봇(104)에 의해 입력 모듈(124) 내에 배치되는 동안, 인터페이스 로봇(120)에 의해 웨이퍼 카세트(118)로부터 회수된 연마되지 않은 웨이퍼(122)는 적재 로봇(104)에 의해 접근될 수도 있는 입력 모듈(124)로 이송될 수도 있다. 이때, 팩토리 인터페이스 로봇(120)이 세정된 웨이퍼(122)를 카세트(118)로 복귀시키기 전에, 연마된 웨이퍼(122)는 일반적으로 입력 모듈(124)로부터 세정 모듈(116)을 통해 이송된다.
또한, 상기 적재 로봇(104)은 웨이퍼(122)의 이송을 용이하게 하기 위해 팩토리 인터페이스(102)와 연마 모듈(106)에 인접하게 설치되어 있다.
그리고, 상기 연마 모듈(106)은 연마 패드, 연마 웹, 또는 이들의 조합물을 사용한 다른 연마 모듈(106)이 유리하게 사용될 수도 있다. 여기서 상기 연마모듈(106)은 연마면에 대해 웨이퍼(122)를 평면 내에서 회전식, 선형식, 또는 다른 형태로 이동시키는 시스템을 포함한다. 일반적인 상기 연마 모듈(106)은 사각형 모양의 테이블(또는 머신 베이스, 140)상에 형성된다. 예컨대, 상기 연마 모듈(106)은 상기 적재 로봇(104)에서 전달되는 웨이퍼(122)를 이송시키는 이송 스테이션(136)과, 상기 이송 스테이션(136)에서 이송되는 웨이퍼(122)의 연마 공정을 수행하는 적어도 하나 이상의 연마 스테이션(132)과, 상기 연마 스테이션(132) 및 상기 이송 스테이션(136)사이에 웨이퍼(122)를 이송시키고 상기 연마 스테이션(132)에서 상기 웨이퍼(122)를 소정의 압력으로 밀착시키도록 형성된 헤드 조립체(152)와, 상기 헤드 조립체(152)를 회전시키도록 형성된 캐로슬(134)을 구비하고 있다.
여기서, 이송 스테이션(136)은 상기 적재 로봇(104)에서 전달되는 웨이퍼(122)를 안착시켜 일시 대기시키는 입력 버퍼 스테이션(142)과, 상기 적재 로봇(104)을 통해 반송될 웨이퍼(122)를 일시 대기시키는 출력 버퍼 스테이션(144)과, 상기 출력 버퍼 스테이션(144)에 상기 웨이퍼(122)를 로딩시키고 상기 입력 버퍼 스테이션(142)에서 상기 웨이퍼(122)를 언로딩시키는 이송 로봇(146)과, 및 상기 이송 로봇(146)에서 로딩 또는 언로딩되는 웨이퍼(122)를 상기 헤드 조립체(152)에 탑재시키는 적재 컵 조립체(148)를 포함하고 있다. 예컨대, 상기 적재 로봇(104)이 상기 입력 버퍼 스테이션(142)에 상기 웨이퍼(122)를 위치시키면, 상기 이송 로봇(146)은 상기 웨이퍼(122)를 상기 입렵 버퍼 스테이션(142)에서 언로딩하여 상기 적재 컵 조립체(148)의 상부로 위치시킨다. 이때, 상기 이송 로봇(146)은 두 개의 그리퍼 조립체를 갖추고 있는데, 이들 각각은 상기 웨이퍼(122)의 에지를 지지하는 블레이드, 또는 흡착 파지하는 진공압 그리퍼 핑거를 갖추고 있다. 또한, 상기 적재 컵 조립체(148)는 상기 이송 로봇(146)에서 이송 또는 반송되는 웨이퍼(122)를 안착시키고, 상기 헤드 조립체(152)에 전달시키도록 형성되어 있다.
상기 헤드 조립체(152)는 상기 적재 컵 조립체(148)에 안착되어 있는 상기 웨이퍼(122)를 상기 연마 스테이션(132)으로 이송시키고, 상기 연마 스테이션(132)에서 연마 공정이 수행되는 상기 웨이퍼(122)를 소정의 압력으로 밀착시킬 수 있다. 예컨대, 상기 헤드 조립체(152)는 상기 웨이퍼(122)를 소정의 진공압으로 파지하여 상기 적재 컵 조립체(148)에서 상기 연마 스테이션(132)으로 이송시키고, 복수개의 상기 연마 스테이션(132)간에 상기 웨이퍼(122)를 이송시킬 수 있다. 도시되지 않았지만, 상기 헤드 조립체(152)는 상기 웨이퍼(122)를 파지하는 상기 진공압을 감지하여 상기 웨이퍼(122)의 파지 유무를 감지하는 제 1 웨이퍼 센서를 포함하여 이루어진다.
상기 캐로슬(134)은 테이블(140)의 중간에 배치되어 있다. 캐로슬(134)은 일반적으로 상기 헤드 조립체(152)를 지지하는 암(150)을 포함하고 있으며, 상기 암(150)은 상기 헤드 조립체(152)의 개수에 대응되는 개수만큼 형성되어 있다. 상기 암(150)은 상기 헤드 조립체(152)가 상기 이송 스테이션(136)과 상기 연마 스테이션(132)사이에서 웨이퍼(122)를 이송할 경우 반시계 방향으로 회전하면서 상기 헤드 조립체(152)를 수평 방향으로 이동시킬 수 있다. 이때, 상기 캐로슬(134)은 상기 암(150)의 회전축을 기준으로 상기 암(150)이 상기 헤드 조립체(152)를 상기 이 송 스테이션(136)과, 상기 연마 스테이션(132)의 정해진 위치로 이동시킬 수 있도록 색인되어 있다.
그리고, 상기 연마 스테이션(132)은 상기 테이블(140)에서 일정한 속도로 회전하는 플래튼(platen)과, 상기 플래튼의 표면을 감싸는 연마 패드(polishing pad)로 구성되어 있다. 상기 연마 스테이션(132)의 회전 시 평탄정도를 인식하는 컨디셔너(conditioner, 182)와, 상기 연마 스테이션(132)의 플래튼 또는 연마패드에 슬러리를 공급하기 위한 슬러리 공급부(155)가 상기 테이블(140)에 형성되어 있다. 따라서, 상기 컨디셔너(182)와 슬러리 공급부(155)에 의해 상기 플래튼 또는 연마패드로 이루어진 연마 스테이션(132)이 정상적인 상태를 유지하게 되고, 상기 헤드 조립체(152)와 상기 연마 스테이션(132)의 회전에 의해 상기 웨이퍼(122)를 평탄화시킬 수 있다.
한편, 상기 이송 스테이션(136)의 적재 컵 조립체(148)는 상기 테이블(140)의 모서리에 인접하도록 형성되어 상기 테이블(140)의 하부 또는 내부에 형성된 동력 생성부(도 2의 214, 224)에서 생성되는 동력에 의해 상승되면서 상기 이송 로봇(146)에서 전달되는 웨이퍼(122)를 지지하거나, 상기 헤드 조립체(152)에 착탈토록 할 수 있다.
또한, 상기 적재 컵 조립체(148)는 상기 헤드 조립체(152)의 헤드(도시하지 않음)가 상기 웨이퍼(122)의 상부의 정해진 위치에 안내되도록 하여 상기 헤드가 상기 웨이퍼(122)를 정확하게 파지토록 할 수 있다.
도 2는 도 1의 적재 컵 조립체(148)를 나타내는 단면도이다. 적재 컵 조립체 (148)는 상기 이송 로봇(146)에서 전달되는 상기 웨이퍼(122)를 탑재하는 받침대(pedestal, 210)와, 상기 받침대(210) 및 상기 웨이퍼(122)의 외주면을 둘러싸며 상기 헤드 조립체(152)의 헤드를 안내하도록 형성된 헤드 컵(head cup, 220)와, 상기 헤드 컵(220)을 관통하여 상기 받침대(210)의 중심 하부에서 상기 헤드 컵(220)과 상기 받침대(210)를 각각 승하강시키는 복수개의 구동축(212, 222)과, 상기 복수개의 구동축(212, 222)을 수직방향으로 승하강시키는 복수개의 동력 생성부(214, 224)와, 상기 복수개의 동력 생성부(214, 224)에 인접하여 형성되고, 상기 구동축(212, 222)의 승하강 상태를 감지하는 복수개의 위치 센서(232, 234)와, 상기 복수개의 위치 센서(232, 234)에서 출력되는 감지신호를 이용하여 상기 복수개의 구동축(212, 222) 각각의 위치를 판단하고, 미리 설정된 시점에서 상기 받침대(210) 및 헤드 컵(220)이 고점 또는 저점에 도달되지 않을 경우 상기 복수개의 구동축(212, 222)을 승하강 동작을 정지시키기 위한 인터락 제어신호를 발생시키는 제어부를 더 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 받침대(210)와 상기 헤드 컵(220)은 승하강 동작에 의해 상기 적재 컵 조립체(148)의 상부에 위치되는 웨이퍼(122)가 상기 이송 로봇(146) 또는 헤드에 로딩되거나, 언로딩되도록 할 수 있다. 도시되지 않았지만, 상기 받침대(210) 상에 로딩되는 웨이퍼(122)를 감지하는 제 2 웨이퍼 센서가 더 형성될 수도 있다. 예컨대, 상기 이송 로봇(146)이 상기 받침대(210) 상에 상기 웨이퍼(122)를 위치시키고자 할 경우, 상기 헤드 컵(220)은 저점까지 하강되고 상기 받침대(210)는 고점까지 승강되어야 한다. 또한, 상기 헤드에 웨이퍼(122)를 전달하고자 할 경 우, 상기 받침대(210)는 저점까지 하강된 상태에서 상기 헤드 컵(220)은 고점까지 승강하여 상기 헤드를 상기 웨이퍼(122)의 상부로 안내한 후, 상기 받침대(210)가 고점까지 승강하여 상기 헤드에 상기 웨이퍼(122)를 흡착시켜야 한다.
따라서, 상기 받침대(210)와 상기 헤드 컵(220)은 상기 웨이퍼(122)의 로딩 또는 언로딩에 따라 각기 별도의 승하강 동작이 반복된다.
상기 복수개의 동력 생성부(214, 224)는 상기 받침대(210)와 상기 헤드 컵(220)이 상기 복수개의 구동축(212, 222)에 연결되어 승하강 동작될 수 있도록 직선 왕복이동된다. 예컨대, 상기 받침대(210)를 승하강시키는 제 1 동력 생성부(214)는 외부에서 인가되는 전기적인 신호에 의해 수축 또는 팽창되면서 직선 왕복운동을 생성하는 모터와 회전축을 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 헤드 컵(220)을 승하강시키는 제 2 동력 생성부(224)는 외부에서 인가되는 공압에 의해 수축 또는 팽창되면서 직선 왕복운동을 생성하는 실린더를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 복수개의 위치 센서(232, 234)는 상기 제 1 동력 생성부(214)와 제 2 동력 생성부(224)의 수축 또는 팽창을 감지함으로서 상기 받침대(210)와 상기 헤드 컵(220)가 각각 고점 및 저점에 위치하였는지를 상기 제어부(240)가 간접적으로 확인토록 할 수 있다. 예컨대, 상기 복수개의 위치 센서(232, 234)는 상기 제 1 동력 생성부(214) 및 제 2 동력 생성부(224)에서 수축 또는 팽창되는 회전축 및 실린더에 형성된 소정의 기준점에 형성된 쌍극자 마그네틱을 감지하도록 형성된 마그네틱 센서를 포함하여 이루어진다. 상기 제 1 동력 생성부(214)의 수축 또는 팽창을 감지하여 상기 제어부(240)로 하여금 상기 받침대(210)가 고점 및 저점 상태에 있는 것을 판별토록 할 수 있는 제 1 위치 센서(232)는 각각 제 1 업(up) 센서(231)와 제 1 다운(down) 센서(233)로 나누어져 있으며, 상기 제 1 업 센서(231)와 제 1 다운 센서(233)에서 상기 제어부(240)로 연결되는 복수개의 케이블(250)은 제 1 커넥터(252)에 연결되어 있다. 이때, 상기 제 1 커넥터(252)는 상기 제 1 업 센서(231)와 제 1 업 센서(231)로 이루어진 제 1 위치 센서(232)의 불량이 발생될 경우, 상기 제 1 위치 센서(232)의 교체를 용이하게 할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 제 1 커넥터(252)는 상기 설비 제어부(240) 또는 상기 제어부(240)에서 인가되는 제어신호 또는 전원전압을 상기 제 1 동력 생성부(214)에 공급하거나, 외부 또는 상기 제어부(240)에서 상기 제 1 위치 센서(232)로 연결되는 접지단에 접지된 적어도 하나 이상의 케이블(250)이 더 연결될 수도 있다.
또한, 상기 제 2 동력 생성부(224)의 수축 또는 팽창을 감지하여 상기 제어부(240)로 하여금 상기 받침대(210)가 고점 및 저점 상태에 있는 것을 판별토록 할 수 있는 제 2 위치 센서(234)는 각각 제 2 업(up) 센서(235)와 제 2 다운(down) 센서(237)로 나누어져 있으며, 상기 제 2 업 센서(235)와 제 2 다운 센서(237)에서 상기 제어부(240)로 연결되는 복수개의 케이블(250)은 제 2 커넥터(254)에 연결되어 있다. 이때, 상기 제 2 커넥터(254)는 상기 제 2 업 센서(235)와 제 2 업 센서(235)로 이루어진 제 2 위치 센서(234)의 불량이 발생될 경우, 상기 제 2 위치 센서(234)의 교체를 용이하게 할 수 있다. 마찬가지로, 상기 제 2 커넥터(254)는 외부 또는 상기 제어부(240)에서 상기 제 2 위치 센서(234)로 연결되는 접지단에 접지된 적어도 하나 이상의 케이블(250)이 더 연결될 수도 있다.
따라서, 상기 제 1 커넥터(252)와 상기 제 2 커넥터(254)는 하나의 단일 유닛으로 형성될 수 있으나, 상기 제 1 위치 센서(232)와 상기 제 2 위치 센서(234)의 수명이 서로 다르고 불량 발생율이 다르게 나타남으로 서로 분리되어 형성되어야 함이 바람직하다.
상기 제어부(240)는 상기 제 1 위치 센서(232)와 제 2 위치 센서(234)에서 출력되는 위치 감지신호를 이용하여 상기 받침대(210)와 헤드 컵(220)이 승하강되었는지를 판단하고, 상기 받침대(210)와 상기 헤드 컵(220)이 정상적으로 승하강되지 않았을 경우, 인터락 제어신호를 출력하여 상기 이송 스테이션(136) 또는 상기 화학적 기계적 연마설비(100) 전체에서 상기 웨이퍼(122)의 이송이 더 이상 수행되지 않도록 할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마설비(100)의 헤드 컵(220) 조립체는 받침대(210)와 헤드 컵(220)의 승하강을 감지하는 복수개의 위치 센서(232, 234)와, 상기 위치 센서(232, 234)에서 출력되는 위치 감지신호를 이용하여 상기 받침대(210)와 상기 헤드 컵(220)이 정상적으로 승하강되었는지를 판단하고, 상기 받침대(210)와 상기 헤드 컵(220)이 정상적으로 승하강되지 못하였을 경우 이송 스테이션(136)에 인터락 제어신호를 출력하는 제어부(240)를 구비하여 헤드 컵(220) 또는 받침대(210)가 저점에 하강되지 않아 유발되는 헤드의 파손을 방지토록 할 수 있기 때문에 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있다.
또한, 상기 복수개의 위치 센서(232, 234)와 상기 제어부(240)를 구비하여 헤드 컵(220) 또는 받침대(210)가 고점에 상승되지 않아 유발되는 공정 사고를 방 지토록 할 수 있기 때문에 생산수율을 증대 또는 극대화할 수 있다.
또한, 상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 제공하기 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 물론이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 받침대와 헤드 컵의 승하강을 감지하는 복수개의 위치 센서와, 상기 위치 센서에서 출력되는 위치 감지신호를 이용하여 상기 받침대와 상기 헤드 컵이 정상적으로 승하강되었는지를 판단하고, 상기 받침대와 상기 헤드 컵이 정상적으로 승하강되지 못하였을 경우 이송 스테이션에 인터락 제어신호를 출력하는 제어부를 구비하여 헤드 컵 또는 받침대가 저점에 하강되지 않아 유발되는 헤드의 파손을 방지토록 할 수 있기 때문에 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 복수개의 위치 센서와 상기 제어부를 구비하여 헤드 컵 또는 받침대가 고점에 상승되지 않아 유발되는 공정 사고를 방지토록 할 수 있기 때문에 생산수율을 증대 또는 극대화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 웨이퍼를 탑재하는 받침대;
    상기 받침대 및 상기 웨이퍼의 외주면을 둘러싸도록 형성된 헤드 컵;
    상기 헤드 컵을 관통하여 상기 받침대의 중심 하부에서 상기 컵과 상기 받침대를 각각 승하강시키는 복수개의 구동축;
    상기 복수개의 구동축을 수직방향으로 승하강시키는 복수개의 동력 생성부;
    상기 복수개의 동력 생성부에 인접하여 형성되고, 상기 구동축의 승하강 상태를 감지하는 복수개의 위치 센서; 및
    상기 복수개의 위치 센서에서 출력되는 감지신호를 이용하여 상기 복수개의 구동축 각각의 위치를 판단하고, 미리 설정된 시점에서 상기 받침대 및 헤드 컵이 고점 또는 저점에 도달되지 않을 경우 상기 복수개의 구동축을 승하강 동작을 정지시키기 위한 인터락 제어신호를 발생시키는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마설비의 적재 컵 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 위치 센서는 상기 구동축의 내부를 따라 연결되는 복수개의 캐이블에 연결됨을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마설비의 적재 컵 조립체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 컵을 승항강시키는 제 1 구동축의 위치를 감지하는 제 1 위치 센서에 연결되는 적어도 하나이상의 제 1 케이블과, 상기 받침대를 승하강시키는 제 2 구동축의 위치를 감지하는 제 2 위치 센서에 적으도 하나 이상의 제 2 케이블은 각각 제 1 커넥터와 제 2 커넥터에 분리 연결되어 상기 제어부로 연결함을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마설비의 적재 컵 조립체.
  4. 웨이퍼 카세트에 탑재된 웨이퍼를 추출하여 이송시키고 연마 공정이 완료된 웨이퍼를 반송하여 상기 웨이퍼 카세트에 재 탑재시키는 팩토리 인터페이스;
    상기 팩토리 인터페이스에서 이송되는 웨이퍼를 전달하는 적재 로봇;
    상기 적재 로봇에서 전달되는 웨이퍼를 받침대와, 상기 받침대 및 상기 웨이퍼의 외주면을 둘러싸도록 형성된 헤드 컵과, 상기 헤드 컵을 관통하여 상기 받침대의 중심 하부에서 상기 컵과 상기 받침대를 각각 승하강시키는 복수개의 구동축과, 상기 복수개의 구동축을 수직방향으로 승하강시키는 복수개의 동력 생성부와, 상기 복수개의 동력 생성부에 인접하여 형성되고, 상기 구동축의 승하강 상태를 감지하는 복수개의 위치 센서와, 상기 복수개의 위치 센서에서 출력되는 감지신호를 이용하여 상기 복수개의 구동축 각각의 위치를 판단하고, 미리 설정된 시점에서 상기 받침대 및 헤드 컵이 고점 또는 저점에 도달되지 않을 경우 상기 복수개의 구동 축을 승하강 동작을 정지시키기 위한 인터락 제어신호를 발생시키는 제어부를 포함하는 헤드 컵 조립체를 구비한 이송 스테이션; 및
    상기 이송 스테이션에서 이송되는 상기 웨이퍼의 연마 공정을 수행하는 연마 스테이션을 포함함을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마설비.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수개의 위치 센서는 상기 구동축의 내부를 따라 연결되는 복수개의 캐이블에 연결됨을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마설비.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 컵을 승항강시키는 제 1 구동축의 위치를 감지하는 제 1 위치 센서에 연결되는 적어도 하나이상의 제 1 케이블과, 상기 받침대를 승하강시키는 제 2 구동축의 위치를 감지하는 제 2 위치 센서에 적으도 하나 이상의 제 2 케이블은 각각 제 1 커넥터와 제 2 커넥터에 분리 연결되어 상기 제어부로 연결함을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마설비.
KR1020060016526A 2006-02-21 2006-02-21 화학 기계적 연마설비의 적재 컵 조립체 KR20070083329A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060016526A KR20070083329A (ko) 2006-02-21 2006-02-21 화학 기계적 연마설비의 적재 컵 조립체

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060016526A KR20070083329A (ko) 2006-02-21 2006-02-21 화학 기계적 연마설비의 적재 컵 조립체

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070083329A true KR20070083329A (ko) 2007-08-24

Family

ID=38612691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060016526A KR20070083329A (ko) 2006-02-21 2006-02-21 화학 기계적 연마설비의 적재 컵 조립체

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20070083329A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100545680B1 (ko) 웨이퍼를 처리하는 적재부
KR100472959B1 (ko) 언로딩구조가 개선된 반도체 웨이퍼의 표면평탄화설비
KR100602285B1 (ko) 웨이퍼 탈착 유니트 내부에 일체로 구성된 필름 두께 측정을 위한 장치 및 방법
JP5180557B2 (ja) 加工装置
JP5225089B2 (ja) 直接ロードプラテンを用いた研磨装置および方法
CN101409226B (zh) 用于在清洁模块中垂直转移半导体基材的方法及设备
US9508575B2 (en) Disk/pad clean with wafer and wafer edge/bevel clean module for chemical mechanical polishing
KR20200029527A (ko) 연삭 장치, 연삭 방법 및 컴퓨터 기억 매체
TWI754087B (zh) 研磨裝置
KR20170140541A (ko) 기판 반전 장치 및 이를 구비한 화학 기계적 연마시스템
KR101476061B1 (ko) 반도체 웨이퍼 ｏｃｒ 소터
KR20070083329A (ko) 화학 기계적 연마설비의 적재 컵 조립체
KR20070010667A (ko) 리프트 장치를 채택한 반도체 제조설비
CN111146128B (zh) 裸片转移模块和具有该裸片转移模块的裸片接合设备
KR100470230B1 (ko) 화학기계적 연마장치
JP2017157646A (ja) 研磨方法及び研磨装置
KR101896269B1 (ko) 반도체 패키지 그라인더
KR102504029B1 (ko) Cmp 공정용 다중 웨이퍼 이송 장치
KR20080035164A (ko) 화학적 기계적 폴리싱 장치
KR102316940B1 (ko) 다이 이송 모듈 및 이를 포함하는 다이 본딩 장치
KR102386338B1 (ko) 다이 이송 모듈 및 이를 포함하는 다이 본딩 장치
JP2023057455A (ja) ハンド、搬送装置、および基板処理装置
CN219778850U (zh) 一种多层晶圆水平缓存平台
JP2023057456A (ja) ハンド、搬送装置、および基板処理装置
KR101012253B1 (ko) Ｃｍｐ 장비의 로드스테이션

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination