KR20070095702A - Substrate transpoting apparatus and chemical mechanical polishing apparatus with it - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 화학 기계적 연마장치의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing the configuration of a chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 기판 이송 장치의 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view of the substrate transfer apparatus shown in FIG. 1.
도 3a 및 도 3b는 도 2에 도시된 기판 이송 장치의 동작 과정을 설명하기 위한 도면들이다.3A and 3B are diagrams for describing an operation process of the substrate transfer apparatus illustrated in FIG. 2.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100 : 기판 이송 장치 134 : 안내 부재100: substrate transfer device 134: guide member
110 : 안착부재 140 : 로봇암110: mounting member 140: robot arm
112 : 안착면 142 : 제 1 아암112: seating surface 142: first arm
114 : 이탈 방지부재 144 : 제 2 아암114: departure preventing member 144: second arm
120 : 구동부 146 : 제 2 아암120: drive unit 146: second arm
122 : 구동축 149 : 받침대122: drive shaft 149: pedestal
130 : 지지부재 150 : 구동장치130: support member 150: drive device
132 : 플레이트132: Plate
본 발명은 기판 이송 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학적 기계적 연마 장치에 사용되어 반도체 기판을 이송하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate transfer apparatus, and more particularly, to an apparatus for transferring a semiconductor substrate to be used in a chemical mechanical polishing apparatus.
최근, 반도체 소자는 고집적화에 따라 그 구조가 다층화되고 있으며, 이에 따라 반도체 소자의 제조공정 중에는 반도체 기판의 평탄화를 위한 연마 공정이 필수적으로 병행된다. 이러한 연마공정을 수행하기 위해 다양한 연마장치들이 제시되고 있으며, 이들 중 기판을 화학적 및 기계적인 연마를 동시에 수행할 수 있는 화학 기계적 연마(CMP:Chemical Mechanicla Polishing) 장치가 널리 사용된다.Background Art In recent years, semiconductor devices have been multi-layered due to high integration, and thus, a polishing process for planarization of a semiconductor substrate is essentially performed in the semiconductor device manufacturing process. Various polishing apparatuses have been proposed to perform such a polishing process, and among them, a chemical mechanical polishing (CMP) device capable of simultaneously chemically and mechanically polishing a substrate is widely used.
일반적인 화학 기계적 연마 장치는 복수의 기판을 장착한 카세트가 안착되는 로드 포트, 상기 로드 포트로부터 기판을 전달받아 연마 공정을 수행하는 연마부, 연마 공정이 완료된 기판을 세정하는 세정부, 그리고 로드 포트로부터 연마부로, 연마부로부터 세정부로 기판을 이송시키는 기판 이송 장치들을 구비한다. 연마부는 연마 패드가 상부면에 설치된 테이블 및 저면에 기판을 장착하여 상기 테이블에 기판을 가압하는 연마 유닛을 가진다.A general chemical mechanical polishing apparatus includes a load port on which a cassette on which a plurality of substrates are mounted is mounted, a polishing portion receiving a substrate from the load port and performing a polishing process, a cleaning portion for cleaning a substrate on which the polishing process is completed, and a load port. The polishing unit includes substrate transfer devices for transferring the substrate from the polishing unit to the cleaning unit. The polishing unit has a table on which a polishing pad is provided on an upper surface and a polishing unit for mounting the substrate on the bottom surface to press the substrate on the table.
상기와 같은 구성을 가지는 연마 장치는 회전하는 연마 패드 위에 기판을 위치시킨 상태에서 기판에 하중을 가하며 기판을 회전시킴으로써 연마 패드와 기판 표면간의 마찰에 의해 기판 표면의 기계적 연마를 수행한다. 또한, 연마 장치는 공정시 연마 패드와 기판 사이에 화학적 연마제인 슬러리(slurry)가 공급되어 화학적 연마를 병행한다.The polishing apparatus having the above configuration performs mechanical polishing of the substrate surface by friction between the polishing pad and the substrate surface by rotating the substrate while applying the load to the substrate while the substrate is placed on the rotating polishing pad. In addition, in the polishing apparatus, a slurry, which is a chemical abrasive, is supplied between the polishing pad and the substrate during the process to perform chemical polishing in parallel.
상술한 연마 공정 시에는 기판의 처리면이 아래를 향한 상태로 진행된다. 이는 연마 패드의 연마면이 위를 향하도록 제작되기 때문이다. 따라서, 일반적인 연마 장치에는 기판의 처리면과 피처리면을 반전시키는 기판 반전장치가 구비된다. 기판 반전장치는 연마 공정을 위해서 기판 이송 장치로부터 기판을 전달받아 기판을 뒤집어 기판의 처리면을 하향시키는 제 1 반전장치와, 연마 공정이 완료된 기판을 다시 반전시키는 제 2 반전장치를 가진다.At the time of the above-mentioned grinding | polishing process, the process surface of a board | substrate advances to the state facing down. This is because the polishing surface of the polishing pad is made to face upward. Therefore, a general polishing apparatus is provided with a substrate inverting device for inverting the processing surface and the processing surface of the substrate. The substrate reversing apparatus includes a first reversing apparatus that receives the substrate from the substrate transfer device for the polishing process, flips the substrate and lowers the processing surface of the substrate, and a second reversing apparatus which inverts the substrate on which the polishing process is completed again.
그러나, 상술한 구조의 연마 장치는 기판의 이동 경로 및 이동 단계가 복잡하여 공정 시간이 길고, 단순히 기판을 뒤집는 기능을 수행하는 반전 장치가 구비되어야 하므로, 장치의 풋 프린트가 크고 제작 비용이 증가한다는 문제점이 있다.However, the polishing apparatus of the above-described structure has a long process time due to the complicated movement paths and movement steps of the substrate, and a reversing apparatus for simply inverting the substrate has to be provided, so that the footprint of the apparatus is large and the manufacturing cost increases. There is a problem.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 효율적인 연마 공정을 수행할 수 있는 화학적 기계적 연마장치를 제공함에 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a chemical mechanical polishing apparatus capable of performing an efficient polishing process.
본 발명의 다른 목적은 기판의 반전이 가능한 기판 이송 장치 및 이를 구비하는 화학적 기계적 연마장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a substrate transfer apparatus capable of reversing a substrate and a chemical mechanical polishing apparatus having the same.
본 발명의 또 다른 목적은 설비의 풋 프린트를 줄일 수 있는 화학적 기계적 연마장치를 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide a chemical mechanical polishing apparatus that can reduce the footprint of an installation.
본 발명의 또 다른 목적은 설비의 제작 비용을 절감할 수 있는 화학적 기계적 연마장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention to provide a chemical mechanical polishing apparatus that can reduce the manufacturing cost of the equipment.
본 발명의 또 다른 목적은 연마 공정 시간을 단축하는 화학적 기계적 연마장 치를 제공함에 있다.It is another object of the present invention to provide a chemical mechanical polishing apparatus that shortens the polishing process time.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 이송 장치는 기판이 안착되는 안착면을 가지는 안착부재, 상기 안착면이 아래를 향하도록 상기 안착부재를 회전시켜 상기 안착면에 안착된 기판을 반전시키는 구동부를 포한다.The substrate transfer apparatus according to the present invention for achieving the above object is to reverse the substrate seated on the seating surface by rotating the seating member having a seating surface on which the substrate is seated, the seating surface facing down Enclose the drive.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기판 이송 장치는 상기 구동부를 지지하는 지지부재 및 상기 지지부재를 전후 이동 및 회전시키는 로봇암을 더 구비한다.According to an embodiment of the present invention, the substrate transfer apparatus further includes a support member for supporting the driving unit and a robot arm for moving back and forth and rotating the support member.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 구동부는 상기 지지부재에서 진퇴 가능하도록 설치되고, 상기 지지부재에는 상기 구동부의 진퇴 운동을 안내하는 안내 부재가 제공된다.According to an embodiment of the present invention, the drive unit is installed to be retractable from the support member, the support member is provided with a guide member for guiding the retraction movement of the drive unit.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마장치는 복수의 기판을 장착한 카세트가 안착되는 로드 포트, 기판의 처리면에 화학적 기계적 연마 공정을 수행하는 연마부, 상기 로드 포트로부터 상기 연마부로 기판의 처리면과 피처리면을 반전시켜 기판을 이송하는 기판이송장치를 포함한다.In accordance with another aspect of the present invention, a chemical mechanical polishing apparatus includes a load port on which a cassette on which a plurality of substrates are mounted is mounted, a polishing portion performing a chemical mechanical polishing process on a processing surface of the substrate, and the polishing from the load port. And a substrate transfer device for transferring the substrate by inverting the processing surface and the processing surface of the substrate.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기판이송장치는 기판이 안착되는 안착면을 가지는, 그리고 상기 안착면에 안착된 기판의 이탈을 방지하는 이탈방지부재를 가지는 안착부재 및 상기 안착부재를 회전시켜, 상기 안착면에 안착된 기판을 반전시키는 구동부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the substrate transfer device rotates the seating member and the seating member having a seating surface on which the substrate is seated, and a release preventing member for preventing the detachment of the substrate seated on the seating surface, And a driving unit for inverting the substrate seated on the seating surface.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기판 이송 장치는 상기 구동부를 지지하는 지지부재 및 상기 지지부재를 전후 및 회전 운동하는 로봇암을 더 구비한다.According to an embodiment of the present invention, the substrate transfer apparatus further includes a support member for supporting the drive unit and a robot arm for moving back and forth and the support member.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 구동부는 상기 지지부재에서 진퇴 가능하도록 설치되고, 상기 지지부재에는 상기 구동부의 진퇴 운동을 안내하는 안내 부재가 제공된다.According to an embodiment of the present invention, the drive unit is installed to be retractable from the support member, the support member is provided with a guide member for guiding the retraction movement of the drive unit.
본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 기판을 장착한 카세트가 안착되는 로드 포트, 기판의 처리면에 화학적 기계적 연마 공정을 수행하는 연마부,상기 연마 공정이 완료된 기판을 세정하는 세정부, 그리고 기판의 처리면과 피처리면을 반전시켜 이송하는 기판이송장치를 포함하되, 상기 기판이송장치는 상기 로드 포트와 상기 연마부 사이에 구비되어, 상기 로드 포트로부터 상기 연마부로 기판을 반전시켜 이송하는, 그리고 세정이 완료된 기판을 세정부로부터 상기 로드 포트로 기판을 이송하는 제 1 이송장치 및 상기 연마부와 상기 세정부 사이에 구비되어, 상기 연마부로부터 상기 세정부로 기판을 반전시켜 이송하는 제 2 이송장치를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a load port on which a cassette having a plurality of substrates is mounted, a polishing unit performing a chemical mechanical polishing process on a processing surface of the substrate, a cleaning unit for cleaning the substrate on which the polishing process is completed, and a substrate And a substrate transfer device for inverting and transporting the processed surface and the surface to be processed, wherein the substrate transfer device is provided between the load port and the polishing portion to invert and transfer the substrate from the load port to the polishing portion. A first transfer device for transferring the substrate from the cleaning portion to the load port and the polishing portion and the second cleaning portion provided between the polishing portion and the cleaning portion, and transfers the substrate by inverting the substrate from the polishing portion to the cleaning portion. Device.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기판 이송 장치 및 이를 구비하는 화학적 기계적 연마장치를 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상은 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a substrate transfer apparatus and a chemical mechanical polishing apparatus having the same according to an embodiment of the present invention. The embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape of elements in the figures is exaggerated to emphasize clear explanation.
(실시예)(Example)
도 1은 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마장치의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마장치(1)는 기판 처리부(10), 연마부(20), 후처리부(40), 그리고 기판 이송 장치(100, 100')를 포함한다. 기판 처리부(10)는 복수의 기판을 장착한 카세트(cassette)와 연마부(20) 및 세정부(40) 상호간에 인터페이스 기능을 수행한다. 기판 처리부(10)에는 복수의 로드 포트(12)를 가진다. 1 is a perspective view schematically showing the configuration of a chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention. Referring to FIG. 1, the chemical
로드 포트(12)는 복수개가 구비되며, 각각의 로드 포트(12)는 동일선상에서 인접하게 배치된다. 각각의 로드 포트(12)에는 카세트(C)가 안착되는 안착부(미도시됨) 및 안착된 카세트(C)의 도어를 개폐하는 개폐장치를 구비한다. 안착부는 외부 환경에 노출되어 있으며, 카세트(C)의 안착 여부를 감지하는 센서(미도시됨)이 설치된다. 따라서, 로드 포트(12)에 카세트(C)가 안착되면, 개폐장치는 카세트(C)의 도어를 개방시킨다. 카세트(C)의 도어가 개방되면, 카세트(C) 내부에 장착된 기판들은 기판 이송 장치(100)에 의해 연마부(20)로 이송된다.A plurality of
연마부(20)는 기판의 처리면을 화학적 기계적으로 연마하는 공정(이하 '연마 공정'이라 함)을 수행한다. 연마부(20)는 일 실시예로서, 제 1 내지 제 7 승강장치(21, 23, 25, 27, 29, 31, 33) 및 제 1 내지 제 4 연마장치(22, 24, 26, 28)를 가진다. 각각의 승강장치(21, 23, 25, 27, 29, 31, 33)들 및 제 1 내지 제 4 연마장치(22, 24, 26, 28)는 서로 동일한 구성 및 기능을 수행할 수 있다. 여기서는, 제 1 승강장치(21) 및 제 1 연마장치(22)를 상세히 설명하고, 제 2 내지 제 7 승강장치(23, 25, 27, 29, 31, 33) 및 제 2 내지 제 4 연마장치(24, 26, 28)의 상세한 설 명은 생략한다.The
제 1 연마장치(22)는 테이블(22a) 및 연마유닛(22b)을 가진다. 테이블(22a)의 상부에는 연마 패드(미도시됨)가 설치된다. 연마 패드는 테이블(22a)의 상부에서 회전 가능하도록 설치된다. 연마 패드의 상부면은 공정시 기판의 처리면과 밀착하여 회전함으로써, 마찰력에 의해 기판의 처리면 평탄화한다.The
연마유닛(22b)은 기판을 척킹(chucking)하여 기판의 처리면을 테이블(22a)의 연마 패드에 가압한다. 연마유닛(22b)의 하부에는 기판의 피처리면을 흡착하는 흡착면을 가지며, 흡착면은 진공 라인(vaccumm line)과 연결된다. 진공 라인은 공정시 기판의 피처리면을 흡착면에 흡착시켜, 기판이 흡착면으로부터 이탈되는 것을 방지한다. 이때, 흡착면의 가장자리에는 기판의 이탈을 방지하도록, 흡착면에 흡착된 기판의 가장자리를 감싸는 가이드링(미도시됨)이 제공된다.The polishing
연마유닛(22b)은 제 1 승강장치(21)와 테이블(22a) 상호간에 이동된다. 즉, 제 1 승강장치(21)는 제 1 연마장치(22)와 대응되며, 연마유닛(22b)의 이동 반경 내에 설치된다. 일 실시예로서, 제 1 승강장치(21)는 상하로 승하강 동작한다. 제 1 승강장치(21)의 상부에는 기판 이송 장치(100)로부터 기판을 전달받아 지지하는 지지부재(21a)를 가진다. 공정시 지지부재(21a)에 기판이 안착되면, 제 1 승강장치(21)는 상승하여 연마유닛(22b)의 흡착면에 기판을 밀착시킨다. 또한, 연마 공정이 완료되면, 연마유닛(22b)은 제 1 승강장치(21)의 상부로 이동되고, 제 1 승강장치(21)가 상승하여 연마유닛(22b)으로부터 기판을 언로드한다.The polishing
본 실시예에서는 제 1 승강장치(21)가 승하강 운동을 함으로써, 기판을 처리 하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 제 1 승강장치(21)는 기판 이송 장치(100)와 연마 유닛(22b) 상호간의 기판 처리를 위해 제공되는 것으로 그 구성 및 동작 방식 등은 다양하게 적용될 수 있다.In the present embodiment, the
또한, 본 실시예에서는 연마부(20)가 제 1 내지 제 4 연마장치(22, 24, 26, 28)를 가지는 구성을 예로 들어 설명하였으나, 이는 복수개의 연마부(20)를 구비함으로써 연마 장치의 공정 처리 능력을 향상하기 위한 것이며, 연마장치의 개수는 다양하게 적용될 수 있다.In addition, in the present embodiment, the structure of the polishing
세정부(30)는 연마부(20)에서 연마 공정을 완료한 기판을 세정한다. 세정부(30)는 제 1 내지 제 4 세정기(42, 44, 46, 48) 및 각각의 제 1 내지 제 4 세정기(42, 44, 46, 48)로 기판을 이송하는 반송 유닛(미도시됨)을 가진다. 각각의 세정기(42, 44, 46, 48)는 공정시 기판을 수용하여, 기판의 처리면에 잔류하는 처리액 및 파티클을 제거한다. 일 실시예로서, 연마 공정이 완료된 기판은 반송 유닛에 의해 제 1 내지 제 4 세정기(42, 44, 46, 48)를 순차적으로 이동되어 세정됨으로써, 기판은 총 4회의 세정 단계를 거치게 된다. 여기서, 세정 단계에는 기판의 린스(rinse) 및 건조(dry) 공정을 포함될 수 있다. 본 실시예에서는 세정부(30)가 제 1 내지 제 4 세정기(42, 44, 46, 48)를 가지는 구성을 예로 들어 설명하였으나, 세정기의 개수는 다양하게 적용될 수 있다.The cleaning unit 30 cleans the substrate on which the polishing process is completed in the polishing
기판 이송 장치는 제 1 및 제 2 이송장치(100, 100')를 포함한다. 제 1 이송장치(100)는 로드 포트(12)와 연마부(20) 사이에 구비되어 로드 포트(12)와 연마부(20) 상호간에 기판을 이송하고, 제 2 이송 장치(100')는 연마부(20)와 세정부(40) 사이에 구비되어, 연마부(20)와 세정부(40) 상호간에 기판을 이송한다. 이때, 제 1 및 제 2 이송장치(100, 100')는 기판의 처리면과 피처리면을 뒤집는, 이른바 반전(turnover)시키면서 기판을 이송한다.The substrate transfer apparatus includes first and
이하, 본 발명에 따른 제 1 이송장치(100)를 상세히 설명한다. 제 2 이송장치(100')는 제 1 이송장치(100)와 동일한 구성을 가지므로, 제 2 이송장치(100')에 대한 설명은 생략한다.Hereinafter, the
도 2는 도 1에 도시된 제 1 이송장치(100)의 사시도이다. 도 2을 참조하면, 본 발명에 따른 제 1 이송장치(100)는 안착부재(110), 구동부(120), 지지부재(130), 로봇암(140)을 가진다. 안착부재(110)로는 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이 블레이드(blade)가 사용될 수 있다. 안착부재(110)는 공정시 기판을 안착한다. 안착부재(110)는 기판이 안착되는 안착면(112)을 가진다. 안착면(112)은 공정시 기판의 피처리면을 지지한다. 본 실시예에서는 안착부재(110)가 반도체 웨이퍼(wafer)를 이송하는 예로 들어 설명한다. 그러나, 안착부재(110)는 평판 디스플레이 제조에 사용되는 유리 기판 등을 이송할 수 있다. 안착부재(110)는 다양한 기판을 이송하며, 그 형상은 기판의 형상에 따라 다양하게 변형 및 변경된다. 2 is a perspective view of the
이탈 방지부재(114)는 공정시 안착면(112)에 안착된 기판의 이탈을 방지한다. 일 실시예로서, 이탈 방지부재(114)는 방지턱(114a) 및 구동 클램프(114b)를 가진다. 방지턱(114a)은 안착면(112)의 전단에서 안착면(112)으로부터 돌출되고, 구동 클램프(114b)는 안착면(112)의 후단에서 안착면(112)으로부터 돌출된다. 이때, 구동 클램프(114b)는 안착부재(110) 상에서 X축 방향으로 소정의 거리를 진퇴 가능하도록 설치된다. 상기 거리는 안착면(112)에 안착된 기판의 척킹 및 언척킹을 수행하는 구동 클램프(114b) 이동 반경이다.The
상기와 같은 이탈 방지부재(114)는 기판이 척킹(chucking)시에는 구동 클램프(114b)가 X축 상에서 전진하여 안착된 기판이 방지턱(114a)과 구동 클램프(114b) 사이에 밀착되어 고정되도록 한다. 반대로, 기판의 언척킹(un-chucking)시에는 탈착 부재(114b)가 X축 상에서 후진하여 고정된 기판이 릴리즈(release)되도록 한다.The
본 실시예에서는 이탈 방지부재(114)가 방지턱(114a) 및 구동 클램프(114b)를 가지는 구성을 예로 들어 설명하였으나, 이탈 방지부재(114)는 안착부재(110)에 안착된 기판의 이탈을 방지하기 위한 것으로, 그 구성은 다양하게 변형 및 변경이 가능하다. 예컨대, 이탈 방지부재(114)로는 안착부재(110)에 안착된 기판을 진공으로 흡착시켜 고정시키는 진공 라인이 사용될 수 있다.In the present embodiment, the
구동부(120)는 안착면(112)에 안착된 기판을 반전하기 위해 안착부재(110)를 회전시킨다. 일 실시예로서, 구동부(120)는 안착부재(110)의 후단과 결합되는 구동축(122)을 가진다. 구동축(122)은 θ방향으로 회전된다. 또한, 구동부(120)는 지지부재(130)의 상부에서 X축 방향으로 진퇴 가능하다. 따라서, 구동부(120)의 진퇴 이동에 따라 안착부재(110)에 안착된 기판은 진퇴가 가능하다.The
상술한 구성을 가지는 구동부(120)는 구동축(122)을 회전시켜 안착부재(110)를 180°이상 회전시킬 수 있다. 즉, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 안착부재(110)의 안착면에 기판이 안착되면, 구동부(120)는 안착부재(110)를 θ방향으로 회전시켜 기판을 반전시킬 수 있다. 이때, 안착부재(110)에 설치된 이탈 방지부재 (114)는 기판의 이탈을 방지한다. 또한, 구동부(120)는 지지부재(130) 상에서 진퇴 가능하므로 구동부(120)는 안착부재(110)를 X축 상에서 이동시킬 수 있다.The driving
다시 도 2를 참조하면, 지지부재(130)는 구동부(120)를 지지하고, 구동부(120)의 진퇴 운동을 안내한다. 이를 위해, 지지부재(130)는 플레이트(132) 및 안내 부재(134)를 구비한다. 플레이트(132)는 상부에 구동부(120)를 지지한다. 플레이트(132)의 상부에는 안내 부재(134)가 구동부(120)의 진퇴 운동을 안내하는 안내 부재(134)가 설치된다. 안내 부재(134)는 브라켓(134a) 및 레일(134b)을 가진다. 브라켓(134a)은 일단이 구동부(120)와 결합되고, 타단은 가이드 레일(134b)을 따라 이동되도록 결속된다. 가이드 레일(134b)은 플레이트(132)의 상부면에 X축 방향과 평행하게 설치된다. 가이드 레일(134b)은 브라켓(134a)의 이동 경로로 사용된다.Referring back to FIG. 2, the
로봇암(140)은 지지부재(130)를 직선 및 회전 운동시킨다. 로봇암(140)은 제 1 및 제 2 아암(142, 144), 제 1 및 제 2 회전축(146, 148)을 가진다. 제 1 아암(142)의 일단은 지지부재(130)와 결합되고, 타단은 제 2 아암(144)의 일단과 제 1 회전축(146)을 중심으로 회전가능하도록 결합된다. 같은 방식으로 제 2 아암(144)의 타단은 구동장치(150)와 제 2 회전축(148)을 중심으로 회전가능하도록 결합된다. 상기와 같은 다관절 구성을 가지는 로봇암(140)은 구동장치(150)에 의해 구동되어, 지지부재(130)를 X축, Z축, θ'방향으로 동작시킬 수 있다.The
로봇암(140)의 하부에는 받침대(142)가 설치된다. 받침대(142)는 기판 이송시 기판에 잔류하는 처리액이 설비 바닥에 떨어지지 않도록 한다. 받침대(142)는 구동장치(150)의 외주면을 따라 환형으로 설치되며, 저면에는 받침대(142)에 떨어 진 처리액을 배수하는 배수 라인(미도시됨)과 연결될 수 있다.A
구동장치(150)는 로봇암(140)을 구동한다. 구동장치(150)는 상술한 바와 같이 로봇암(140)이 지지부재(120)를 X축, Z축, θ'방향으로 동작하도록 로봇암(140)을 구동시킬 수 있다. 또한, 구동장치(150)는 로봇암(140)을 Y축 방향으로 승하강시킨다. 또한, 구동장치(150)는 기판 처리부(10) 내부에서 각각의 로드 포트(12) 및 승강장치(21) 상호간에 접근이 가능하도록 이동된다. 이를 위해, 기판 처리부(10)의 바닥에는 구동장치(150)의 이동을 위한 레일(도 1의 참조번호(14))이 설치되며, 구동장치(150)는 레일(14)을 따라 이동된다.The
이하, 상술한 구성을 가지는 기판 이송 장치의 동작 과정을 상세히 설명한다. 연마 공정이 개시되면, 로드 포트(12)의 안착부에 카세트(C)가 안착된다. 카세트(C)가 안착부에 안착되면, 제 1 이송장치(100)는 카세트(C)로부터 연마부(20)로 기판을 이송한다. 이때, 제 1 이송장치(100)는 기판의 처리면이 아래를 향하도록 기판을 반전한다. 보다 상세히 설명하면, 제 1 이송장치(100)는 안착부재(110)를 카세트(C) 내부로 이동시켜, 안착부재(110)의 안착면(112)에 기판(W)을 안착시킨다. 기판(W)이 안착부재(110)에 안착되면, 이탈 방지부재(114)는 기판이 안착면(112)으로부터 이탈되지 않도록 기판을 척킹시킨다. 기판이 안착면(112)에 고정되면, 기판 이송 장치(100)는 카세트(C)로부터 연마부(20)로 기판을 이송한다. 이 과정에서 구동부(120)는 안착부재(110)를 θ방향으로 회전시켜 기판을 반전하여, 기판의 처리면이 아래를 향하도록 한다. 제 1 이송장치(100)는 상술한 과정을 반복하여, 카세트(C)에 장착된 기판들을 순차적으로 연마부(20)로 이송시킨다.Hereinafter, an operation process of the substrate transfer apparatus having the above-described configuration will be described in detail. When the polishing process is started, the cassette C is seated in the seating portion of the
연마부(20)는 반전된 기판을 수용하여 기판의 처리면에 화학적 기계적 연마 공정을 수행한다. 연마 공정은 각각의 연마장치(22, 24, 26, 28)에서 순차적으로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제 1 연마장치(22)의 연마유닛(22b)은 반전된 기판을 척킹하여, 테이블(22a)의 상부면에 기판의 처리면을 가압한다. 기판이 가압되면, 테이블(22a) 및 연마유닛(22b)은 서로 회전되어 기판의 처리면을 평탄화하는 연마 공정을 수행한다. 이때, 테이블(22a)에는 슬러리(slurry)와 같은 연마제가 공급된다.The polishing
상술한 연마 공정이 완료되면, 연마부(20)와 세정부(40) 사이에 설치된 제 2 이송장치(100')는 연마부(20)로부터 세정부(40)로 기판을 이송한다. 이때, 제 2 이송장치(100')는 상술한 제 1 이송장치(100)와 동일한 방식으로 기판을 다시 반전시켜 기판의 처리면이 위를 향하도록 한 후 세정부(40)로 이송한다. 세정부(40)는 기판을 수용하여, 기판에 잔류하는 연마제 및 기타 처리유체들, 그리고 연마 공정으로 인해 발생되는 파티클 등을 제거한다.When the above-described polishing process is completed, the
세정 공정이 완료된 기판은 제 1 이송장치(100)에 의해 세정부(40)로부터 카세트(C)로 반출된다. 이때, 제 1 이송장치(100)는 기판을 반전시키지 않는다.The substrate on which the cleaning process is completed is carried out from the
상기와 같은 구성을 가지는 기판 이송 장치(100, 100')는 기판 처리부(10)로부터 연마부(20)로, 연마부(20)로부터 세정부(40)로 기판을 반전시켜 이송함으로써, 별도의 기판을 반전시키는 장치가 불필요하다. 따라서, 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마장치는 설비의 풋 프린트를 줄이고, 설비의 제작 비용을 크게 절감할 수 있다. 또한, 연마 공정시 기판의 이송 및 반전을 동시에 수행함으로써 연마 공 정을 위한 기판 처리 시간을 단축할 수 있다.The
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 예컨대, 본 실시예에서는 기판 이송 장치가 반도체 웨이퍼를 이송하는 장치를 참조하여 설명하였으나, 기판 이송 장치는 평판 디스플레이 제조에 사용되는 유리 기판을 이송할 수 있다.The foregoing detailed description illustrates the present invention. In addition, the foregoing description merely shows and describes preferred embodiments of the present invention, and the present invention can be used in various other combinations, modifications, and environments. For example, in the present embodiment, the substrate transfer apparatus has been described with reference to an apparatus for transferring a semiconductor wafer, but the substrate transfer apparatus can transfer a glass substrate used for manufacturing a flat panel display.
그리고, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.And, it is possible to change or modify within the scope of the concept of the invention disclosed in this specification, the scope equivalent to the written description, and / or the skill or knowledge in the art. The above-described embodiments are for explaining the best state in carrying out the present invention, the use of other inventions such as the present invention in other state known in the art, and the specific fields of application and uses of the present invention. Various changes are also possible. Accordingly, the detailed description of the invention is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments. Also, the appended claims should be construed to include other embodiments.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 이송 장치는 기판의 반전이 가능함으로써, 화학적 기계적 연마 공정시 기판을 반전시키는 장치가 불필요하다. As described above, the substrate transfer apparatus according to the present invention is capable of inverting the substrate, thereby eliminating the need for an apparatus for inverting the substrate during the chemical mechanical polishing process.
따라서, 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마장치는 설비의 풋 프린트를 줄일 수 있다.Thus, the chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention can reduce the footprint of the installation.
또한, 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마장치는 제작 비용을 크게 절감할 수 있다.In addition, the chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention can greatly reduce the manufacturing cost.
또한, 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마공정 단계를 간략화하여, 공정 시간을 단축할 수 있다.In addition, by simplifying the chemical mechanical polishing process step according to the invention, the process time can be shortened.
Claims (8)
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KR102349650B1 (en) * | 2020-09-23 | 2022-01-13 | 팸텍주식회사 | System for automatic polishing |
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- 2006-03-22 KR KR1020060026225A patent/KR20070095702A/en not_active Application Discontinuation
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