KR20130093898A - Apparatus for polishing semiconductor wafers - Google Patents
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Abstract
Description
본 출원은 2012년 2월 10일 출원된 한국 출원 특허 번호 10-2012-0013549의 이익을 부여받으며 여기에서 참조로 통합된다.This application is granted the benefit of Korean Application Patent No. 10-2012-0013549, filed February 10, 2012, which is incorporated herein by reference.
본 발명은 일반적으로 반도체 기판의 가공 장치에 관한 것이며, 더 구체적으로는 반도체 기판을 연마 및 세정하기 위한 장치와 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention generally relates to processing devices for semiconductor substrates, and more particularly, to apparatus and methods for polishing and cleaning semiconductor substrates.
반도체 기판(wafer)을 연마하기 위한 기판 가공(processing) 장치는 연마 장치와 세정 장치를 포함한다. 연마 장치는 다수의 연마 테이블들 및 연마 헤드들을 포함한다. 연마 헤드들은 연마 테이블에 부착된 연마 패드 상에서 연마재를 사용하여 기판 표면의 절연막 또는 금속 막을 연마해 낸다. 세정 장치는 연마된 기판을 세정하기 위한 세정 챔버와 세정된 기판을 건조하기 위한 건조 챔버로 구성된다.A substrate processing apparatus for polishing a semiconductor wafer includes a polishing apparatus and a cleaning apparatus. The polishing apparatus includes a plurality of polishing tables and polishing heads. The polishing heads use an abrasive to polish an insulating film or metal film on the substrate surface on the polishing pad attached to the polishing table. The cleaning apparatus is composed of a cleaning chamber for cleaning the polished substrate and a drying chamber for drying the cleaned substrate.
반도체 소자 제조 과정에서 반도체 기판 연마 공정이 더 많이 사용됨에 따라 높은 생산성을 제공하는 기판 연마용 가공 장치가 요구되고 있다. 또한, 기판 연마용 가공 장치는 비싼 건설 및 운영 비용이 필요한 클린룸에 설치되므로 같은 생산성이라면 작은 면적의 장치가 선호되고 있다. 작은 면적의 장치를 제공하려면 공간을 효율적으로 활용하도록 연마 장치 및 세정 장치를 디자인하고 기판 연마용 가공 장치 내에 배치하는 것이 중요하다. 또한, 작업자가 유지 관리를 위하여 연마 장치 및 세정 장치에 쉽게 접근할 수 있도록 연마 장치 및 세정 장치를 배치하는 것도 중요하다.As more semiconductor substrate polishing processes are used in semiconductor device manufacturing, there is a need for a substrate polishing processing apparatus that provides high productivity. In addition, since a substrate polishing processing apparatus is installed in a clean room requiring expensive construction and operating costs, a small area apparatus is preferred for the same productivity. To provide a small area apparatus, it is important to design and place the polishing apparatus and cleaning apparatus in a processing apparatus for polishing a substrate so as to make efficient use of space. It is also important to arrange the polishing device and the cleaning device so that an operator can easily access the polishing device and the cleaning device for maintenance.
본 발명이 해결하려는 과제는 이러한 관점에서, 고생산성, 효율적인 공간 활용, 및 유지 관리 작업을 위한 접근 용이성을 제공하는 반도체 기판을 연마 및 세정하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The problem to be solved by the present invention is to provide an apparatus and method for polishing and cleaning semiconductor substrates that provide high productivity, efficient space utilization, and ease of access for maintenance work.
본 발명의 실시 예에 따른 기판 연마용 가공 장치는 제1 기판 이송 장치를 포함하는 제1 기판 이송부, 제1 작업 공간, 입력 기판 거치대, 세정 장치, 제1 연마 장치 및 제2 기판 이송 장치를 포함한다. 상기 제1 작업 공간은 상기 제1 기판 이송부 및 상기 제1 연마 장치 사이에 배치되어, 작업자가 상기 제1 기판 이송부 및 상기 제1 연마 장치로 접근할 수 있는 공간을 제공한다. 상기 세정 장치는 제1 끝단에 배치되는 기판 출력부, 상기 제1 끝단의 맞은 편인 제2 끝단에 배치되는 기판 입력부, 상기 기판 출력부에 인접하여 배치되는 기판 건조부, 상기 기판 입력부와 상기 기판 건조부 사이에 배치되는 적어도 하나의 기판 세정부, 및 적어도 하나의 기판 그리핑 장치를 이용하여 기판을 상기 기판 입력부로부터 상기 적어도 하나의 기판 세정부 및 상기 기판 건조부를 거쳐서 상기 기판 출력부로 이송하도록 구성되는 기판 이송 장치를 포함한다. 상기 세정 장치의 상기 기판 입력부, 상기 적어도 하나의 기판 세정부, 상기 기판 건조부 및 상기 기판 출력부는 기판을 수직으로 세워서 기판의 앞면이 상기 제1 끝단 또는 상기 제2 끝단을 향하게끔 지지하도록 구성된다. 상기 세정 장치의 상기 기판 출력부는 상기 제1 기판 이송부의 상기 제1 기판 이송 장치가 상기 기판 출력부로부터 상기 기판을 이송할 수 있도록 상기 제1 기판 이송부에 인접하여 배치된다. 상기 입력 기판 거치대는 상기 제1 기판 이송부 및 상기 세정 장치에 인접하여 배치되는 제1 기판 이송 위치 및 상기 세정 장치 및 상기 제2 기판 이송 장치 근처에 인접하여 배치되는 제2 기판 이송 위치 사이를 왕복하도록 구성되며, 상기 제1 기판 이송 위치에서 상기 제1 기판 이송부의 상기 제1 기판 이송 장치로부터 기판을 전달 받아 상기 제2 기판 이송 위치로 이동하여 상기 제2 기판 이송 장치로 전달하도록 구성된다. 상기 제1 연마 장치는 기판 로딩부, 제1 ~ 제3 연마 테이블, 및 상기 기판 로딩부에서 기판을 흡착하여 상기 제1, 제2 및 제3 연마 테이블 중의 적어도 하나로 이동하여 상기 기판을 연마한 뒤 다시 상기 기판 로딩부로 되돌아와서 상기 기판을 상기 기판 로딩부에 되돌려주도록 구성되는 적어도 하나의 연마 헤드 조립체를 포함한다. 상기 제1 연마 테이블은 상기 제1 작업 공간 및 상기 세정 장치에 인접하여 배치되며, 상기 제2 연마 테이블은 상기 제1 작업 공간에 인접하여 상기 제1 연마 테이블을 사이에 두고 상기 세정 장치의 맞은편에 배치되며, 상기 제3 연마 테이블은 상기 제2 연마 테이블을 사이에 두고 상기 제1 작업 공간의 맞은편에 배치되며, 상기 기판 로딩부는 상기 세정 장치와 상기 제3 연마 테이블 사이에 배치된다. 상기 제2 기판 이송 장치는 상기 세정 장치의 기판 입력부, 상기 제1 연마 장치의 상기 기판 로딩부, 및 상기 입력 기판 거치대의 상기 제2 기판 이송 위치 근처에 배치되며, 상기 입력 기판 거치대로부터 상기 제1 연마 장치의 상기 기판 로딩부로 기판을 전달하며, 상기 제1 연마 장치의 상기 기판 로딩부로부터 상기 세정 장치의 상기 기판 입력부로 기판을 전달하도록 구성된다.A substrate polishing processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a first substrate transfer unit including a first substrate transfer apparatus, a first work space, an input substrate holder, a cleaning apparatus, a first polishing apparatus, and a second substrate transfer apparatus. do. The first working space is disposed between the first substrate transfer portion and the first polishing apparatus to provide a space for an operator to access the first substrate transfer portion and the first polishing apparatus. The cleaning apparatus includes a substrate output unit disposed at a first end, a substrate input unit disposed at a second end opposite to the first end, a substrate dryer disposed adjacent to the substrate output unit, the substrate input unit and the substrate drying unit. And transfer the substrate from the substrate input to the substrate output via the at least one substrate cleaner and the substrate drying unit using at least one substrate cleaner disposed between the sections and at least one substrate gripping device. It includes a substrate transfer device. The substrate input portion, the at least one substrate cleaning portion, the substrate drying portion, and the substrate output portion of the cleaning apparatus are configured to hold the substrate vertically so that the front surface of the substrate is supported toward the first end or the second end. . The substrate output portion of the cleaning apparatus is disposed adjacent to the first substrate transfer portion so that the first substrate transfer apparatus of the first substrate transfer portion can transfer the substrate from the substrate output portion. The input substrate holder is configured to reciprocate between a first substrate transfer position disposed adjacent to the first substrate transfer portion and the cleaning apparatus and a second substrate transfer position disposed adjacent to the cleaning apparatus and the second substrate transfer apparatus. And a substrate received from the first substrate transfer apparatus of the first substrate transfer unit at the first substrate transfer position, moved to the second substrate transfer position, and transferred to the second substrate transfer apparatus. The first polishing apparatus adsorbs the substrate from the substrate loading part, the first to third polishing tables, and the substrate loading part to move to at least one of the first, second and third polishing tables to polish the substrate. At least one polishing head assembly configured to return back to the substrate loading portion and return the substrate to the substrate loading portion. The first polishing table is disposed adjacent to the first work space and the cleaning apparatus, and the second polishing table is opposite the cleaning apparatus with the first polishing table interposed adjacent to the first working space. And the third polishing table is disposed opposite the first working space with the second polishing table interposed therebetween, and the substrate loading portion is disposed between the cleaning apparatus and the third polishing table. The second substrate transfer apparatus is disposed near the substrate transfer portion of the cleaning apparatus, the substrate loading portion of the first polishing apparatus, and the second substrate transfer position of the input substrate holder, and the first substrate transfer unit is disposed from the input substrate holder. And transfer a substrate to the substrate loading portion of the polishing apparatus and to transfer the substrate from the substrate loading portion of the first polishing apparatus to the substrate input portion of the cleaning apparatus.
본 발명에 따르면, 높은 생산성, 효율적인 공간 활용 및 유지 관리를 위한 접근 용이성을 제공하는 반도체 기판 연마 및 세정을 위한 장치 및 방법을 확보할 수 있다.According to the present invention, it is possible to secure an apparatus and method for semiconductor substrate polishing and cleaning that provide high productivity, efficient space utilization and easy access for maintenance.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 연마용 가공 장치의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 연마용 가공 장치의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 연마 장치의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 세정 장치의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 연마용 가공 장치의 평면도이다.1 is a plan view of a substrate polishing processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view of a substrate polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a side view of the polishing apparatus according to the embodiment of the present invention.
4 is a side view of the cleaning apparatus according to the embodiment of the present invention.
5 is a plan view of a substrate polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하 본 발명의 실시 예들에 대하여 첨부하는 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이후 언급되는 구성 요소들에는 참조 번호를 덧붙여서 표기하며, 동일한 기능을 하는 구성 요소에 대해서는 참조 번호에 프라임(') 또는 더블 프라임(") 기호를 덧붙여서 표기한다. 예를 들면, 제1 연마 장치 및 이와 동일한 기능을 하는 제2 연마 장치는 각각 100 및 100'으로 표기되며, 제1 건조 챔버 및 이와 동일한 기능을 하는 제2 및 제3 건조 챔버는 각각 145a' 및 145a"으로 표기된다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The components mentioned later are denoted by the reference numerals, and for components having the same function, the reference numerals are denoted by adding the prime (') or double prime (") symbol. For example, the first polishing apparatus and The second polishing apparatus having the same function is denoted as 100 and 100 ', respectively, and the first drying chamber and the second and third drying chamber having the same function are denoted as 145a' and 145a ", respectively.
도 1을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 연마용 가공 장치(600)가 설명된다. 도 1은 기판 연마용 가공 장치(600)의 평면도이다. 기판 연마용 가공 장치(600)는 제1 기판 이송부(20), 입력 기판 거치대(25), 기판 이송 장치(30), 제1 연마 장치(100), 세정 장치(200) 및 제1 작업 공간(S1)을 포함한다.Referring to FIG. 1, a
제1 기판 이송부(20)는 기판 이송 장치(20a)를 포함하며, 기판 이송 장치(20a)는 이동 가능하도록 트랙(20b)에 체결될 수 있다. 제1 기판 이송부(20)는 기판 연마용 가공 장치(600)의 앞 부분에 배치된다. 제1 기판 이송부(20)에는 기판(5)을 보관하는 기판 보관 장치(10)가 부착된다.The first
제1 연마 장치(100)는 기판 로딩부(130), 제1 ~ 제3 연마 테이블(110a, 110b 및 110c), 및 기판 로딩부(130)에서 기판을 흡착하여 제1, 제2 및 제3 연마 테이블(110a-110c) 중의 적어도 하나로 이동하여 상기 기판을 연마한 뒤 다시 기판 로딩부(130)로 되돌아와서 상기 기판을 기판 로딩부(130)에 되돌려주도록 구성되는 적어도 하나의 연마 헤드 조립체(120)를 포함한다.The
도 1 및 도 2를 참조하여, 제1 연마 장치(100)가 추가로 설명된다. 도 2는 제1 연마 장치(100)의 측면도이다. 연마 헤드 조립체(120)는 연마 헤드(122), 회전축(123) 및 연마 헤드 구동 장치(124)를 포함한다. 연마 헤드(122)는 회전축(123)에 의하여 연마 헤드 구동 장치(124)에 연결된다. 연마 헤드 구동 장치(124)는 회전축(123)을 회전시킴으로써 연마 헤드(122)에 흡착된 기판을 연마 테이블(110) 상에서 회전시키며, 회전축(123) 내부에 형성되는 유체관을 통하여 압력을 인가함으로써 기판을 연마 테이블(110) 상에서 연마하도록 구성된다.1 and 2, a
연마 테이블(110a-110c)은 각각의 회전축(113)에 의하여 각각의 회전 구동 장치(114)에 연결되어 회전된다. 연마 테이블들(110a-110c)에는 연마 헤드 조립체(120)가 기판을 연마할 수 있도록 연마 패드(도 2에 도시되지 않음)가 부착되고 연마재(도 2에 도시되지 않음)가 연마 패드 상으로 공급된다.Polishing tables 110a-110c are rotated in connection with respective
기판 로딩부(130)는 연마 헤드 조립체(120)가 기판 로딩부(130) 상에 위치하면, 연마 헤드(122)로 기판을 흡착(loading) 시키거나 연마 헤드(122)로부터 언로딩(unloading)되는 기판을 전달받도록 구성된다.The
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 연마 헤드 조립체(120)는 기판 로딩부(130) 및 상기 제1 ~ 제3 연마 테이블(110a-110c)의 상부에 배치되며 상기 적어도 하나의 연마 헤드 조립체(120)가 기판 로딩부(130) 및 상기 제1 ~ 제3 연마 테이블(110a-110c) 사이를 이동할 수 있도록 구성되는 원형 트랙(140)에 이동 가능하도록 체결될 수도 있다. 기판 로딩부(130) 및 제1 ~ 제3 연마 테이블(110a, 110b 및 110c)은 원형 트랙(140)을 따라서 그 아래 쪽에 원형으로 배치된다. 연마 헤드 조립체(120)는 가이드 블록(125)에 의하여 원형 트랙(140)에 이송 가능하도록 체결된다.According to an embodiment of the present invention, the at least one
도 1과 도 3을 참조하여, 세정 장치(200)가 설명된다. 도 3은 세정 장치(200)의 측면도이다. 세정 장치(200)는 기판 입력부(210)와 기판 출력부(260) 사이에 일렬로 배치되는 적어도 하나, 예를 들면 3개의 기판 세정부들(220, 230 및 240) 및 기판 건조부(145)를 포함한다. 기판 입력부(210), 기판 세정부들(220-240), 기판 건조부(145) 및 기판 출력부(260)는 도 3에 도시된 바와 같이 기판 입력부(210), 제1 기판 세정부(220), 제2 기판 세정부(230), 제3 기판 세정부(240), 기판 건조부(145), 기판 출력부(260)의 순서로 일렬로 배치되어 세정 장치(200)의 하단 프레임(202)에 고정된다. 기판 입력부(210), 기판 세정부들(220-240), 기판 건조부(145) 및 기판 출력부(260)는 기판을 수직으로 세워서 기판의 앞면이 세정 장치(200)의 제1 끝단(200x) 또는 제2 끝단(200y)을 향하게끔 지지하도록 구성된다. 제1 끝단(200x)에는 기판 출력부(260)가 배치되며, 제2 끝단(200y)에는 기판 입력부(210)가 배치된다.With reference to FIGS. 1 and 3, the
제1 기판 세정부(220)는 2개의 세정 챔버들(220a 및 220a')을 포함한다. 제2 기판 세정부(230)는 2개의 세정 챔버들(230 및 230')을 포함한다. 제3 기판 세정부(240)는 2개의 세정 챔버들(240a 및 240a')을 포함한다. 기판 건조부(145)는 2개 이상, 예를 들면 3개의 건조 챔버들(145a, 145a'및 145a")을 포함한다.The
세정 챔버들(220a-240a')은 기판을 수직으로 지지하면서 세정하도록 구성된다. 기판 세정에는 SC1(과수 및 암모니아 혼합 수용액) 및 HF(불산 수용액)와 같은 화학약품이 사용될 수 있다. 세정 종료 후 세척을 위하여 초순수가 사용될 수 있다. 세정 및 세척 과정에서. 기판을 닦아주기 위하여 PVA (폴리비닐알콜) 브러시가 사용될 수 있다. 세정을 촉진하기 위하여 기판에 극초음파(megasonic wave)가 인가될 수도 있다. 제1, 제2 및 제3 기판 세정부(220, 230 및 240)는 각각 다른 세정 방법으로 기판을 세정하도록 구성될 수 있다. 제1 기판 세정부(220)의 세정 챔버들(220a 및 220a')은 동일한 세정 방법으로 기판을 세정하도록 구성된다. 제2 기판 세정부(230)의 세정 챔버들(230 및 230')은 동일한 세정 방법으로 기판을 세정하도록 구성된다. 제3 기판 세정부(240)의 세정 챔버들(240a 및 240a')은 동일한 세정 방법으로 기판을 세정하도록 구성된다.The
건조 챔버들(145a, 145a' 및 145a")은 기판을 수직으로 세워서 지지하도록 구성되며, 기판을 회전시킴으로써 건조하거나 기판에 IPA(아이소프로필알콜)를 분사하여 건조하는 마랑고니(Marangoni) 방법으로 건조하도록 구성될 수도 있다. 건조 챔버들(145a, 145a' 및 145a")은 동일한 방법으로 기판을 건조하도록 구성된다.The drying
세정 장치(200)는 직선 이송 장치(270)를 더 포함한다. 직선 이송 장치(270)는 직선 트랙(274)에 체결된 적어도 하나의 기판 그리핑 장치를 이용하여 기판들을 기판 입력부(210)로부터 기판 세정부들(220-240) 및 기판 건조부(145)를 순차적으로 거쳐서 기판 출력부(260)로 이송하도록 구성된다. 예를 들면, 직선 이송 장치(270)는 도 3에 도시된 바와 같이 직선 트랙(274)에 체결된 5 개의 기판 그리핑 장치들(272a-272e)을 포함한다. 기판 그리핑 장치들(272a-272e)은 각각의 직선 이송 구동 장치(275a-275e)에 의하여 직선 트랙(274) 상에서의 직선 이송 운동이 개별적으로 제어되도록 구성될 수 있다.The
직선 트랙(274)은 세정 장치(200)의 상부에 설치되며, 직선 트랙(274)은 기판 그리핑 장치들(272a-272e)이 적어도 하나씩 체결되는 여러 개의 직선 트랙들로 나뉘어 구성될 수도 있다.The
기판 그리핑 장치들(272a-272e)은 도 3에 도시된 바와 같이 각각의 기판 그리핑 암들(272a'-272e')을 포함한다. 기판 그리핑 암들(272a'-272e')은 기판 입력부(210), 기판 세정부들(220-240), 기판 건조부(145) 및 기판 출력부(260)와 기판을 주고 받을 수 있도록 각각의 기판 그리핑 장치들(272a-272e)로부터 하강하도록 구성된다.
직선 이송 장치(270)는 제1 기판 그리핑 장치(272a)가 기판 입력부(210)로부터 제1 기판 세정부(220)의 세정 챔버들(220a 및 220a')로, 제2 기판 그리핑 장치(272b)가 제1 기판 세정부(220)의 세정 챔버들(220a 및 220a')로부터 제2 기판 세정부(230)의 세정 챔버들(230a 및 230a')로, 제3 기판 그리핑 장치(272c)가 제2 기판 세정부(230)의 세정 챔버들(230a 및 230a')로부터 제3 기판 세정부(240)의 세정 챔버들(240a 및 240a')로, 제4 기판 그리핑 장치(272d)가 제3 기판 세정부(240)의 세정 챔버들(240a 및 240a')로부터 기판 건조부(145)의 건조 챔버들(145a, 145a' 및 145a")로, 그리고 제5 기판 그리핑 장치(272e)가 기판 건조부(145)의 건조 챔버들(145a, 145a' 및 145a")로부터 기판 출력부(260)로 기판을 이송하도록 구성될 수 있다.The
기판 출력부(260)로 이송된 기판들은 제1 기판 이송부(20)의 기판 이송 장치(20a)에 의하여 기판 보관 장치(10)로 이송된다. 기판 출력부(260)는 기판 이송 장치(20a)가 기판 출력부(260)의 측면(262)을 통하여 기판을 꺼내 갈 수 있도록 그 측면(262)이 제1 기판 이송부의 기판 이송 장치(20a)를 향하도록 배치된다. 또한, 기판 출력부(260)는 그 측면(262)에 기판의 출입을 위하여 문(door)이 달린 개구부가 형성될 수 있다.The substrates transferred to the
세정 장치(200)는 직선 이송 장치(270)를 이용하여 제1 기판을 포함하는 제1 그룹의 기판들은 기판 입력부(210)로부터 제1 기판 세정부(220)의 세정 챔버들(220a 및 220a') 중의 하나, 제2 기판 세정부(230)의 세정 챔버들(230 및 230') 중의 하나, 제3 기판 세정부(240)의 세정 챔버들(240a 및 240a') 중의 하나, 및 기판 건조부(145)의 제1 ~ 제3 건조 챔버들(145a-145a") 중의 하나, 예를 들면 제1 건조 챔버(145a)로 순차적으로 이송하면서 세정 및 건조하며, 제2 기판을 포함하는 제2 그룹의 기판들은 기판 입력부(210)로부터 제1 기판 세정부(220)의 세정 챔버들(220a 및 220a') 중의 다른 하나, 제2 기판 세정부(230)의 세정 챔버들(230 및 230') 중의 다른 하나, 제3 기판 세정부(240)의 세정 챔버들(240a 및 240a') 중의 다른 하나, 및 기판 건조부(145)의 제1 ~ 제3 건조 챔버들(145a-145a") 중의 다른 하나, 예를 들면 제2 건조 챔버(145a')로 순차적으로 이송하면서 세정 및 건조하며, 제3 기판을 포함하는 제3 그룹의 기판들은 기판 입력부(210)로부터 제1 기판 세정부(220)의 세정 챔버들(220a 및 220a') 중의 하나, 제2 기판 세정부(230)의 세정 챔버들(230 및 230') 중의 하나, 제3 기판 세정부(240)의 세정 챔버들(240a 및 240a') 중의 하나, 및 기판 건조부(145)의 제1 ~ 제3 건조 챔버들(145a-145a") 중의 나머지 하나, 예를 들면 제3 건조 챔버(145a")로 순차적으로 이송하면서 세정 및 건조하도록 구성된다.The
도 1로 되돌아가서, 기판 연마용 가공 장치(600)는 길이 방향을 따라 배치되는 제1 및 제2 측면(600L 및 600L')을 포함하며, 폭 방향을 따라서 배치되는 제1 후면(600B)을 포함한다. 제1 및 제2 측면(600L 및 600L')은 서로 마주보며, 제1 후면(600B)은 제1 기판 이송부(20)와 마주보는 면이다.Returning to FIG. 1, the
세정 장치(200)는 제2 측면(600L')으로부터 접근 가능하도록 제2 측면(600L')에 인접하여 배치된다. 세정 장치(200)는 기판 연마용 가공 장치(600)의 길이 방향을 따라서 세정 장치(200)의 제1 끝단(200x)은 제1 기판 이송부(20)와 인접하도록 배치되며 그 반대편인 제2 끝단(200y)은 제1 후면(600B)에 인접하도록 배치된다. The
제1 작업 공간(S1) 및 제1 연마 장치(100)는 제1 측면(600L)으로부터 접근 가능하도록 제1 측면(600L)에 인접하여 배치된다. 제1 작업 공간(S1) 및 제1 연마 장치(100)는 기판 연마용 가공 장치(600)의 길이 방향을 따라서 기판 이송부(20)로부터 제1 작업 공간(S1), 제1 연마 장치(100)의 순서로 배치된다. 제1 작업 공간(S1)은 제1 기판 이송부(20)와 제1 연마 장치(100) 사이임과 동시에 제1 측면(600L)과 세정 장치(200) 사이인 공간에 배치된다. 제1 작업 공간(S1)은 작업자가 제1 측면(600L)으로부터 접근하여 제1 연마 장치(100) 및 제1 기판 이송부(20)를 유지 관리할 수 있는 공간을 제공해 준다.The first working space S1 and the
제1 연마 장치(100)의 제1 연마 테이블(110a)은 제1 작업 공간(S1) 및 상기 세정 장치(200)에 인접하여 배치되며, 제2 연마 테이블(110b)은 제1 작업 공간(S1) 및 제1 측면(600L)에 인접하여 제1 연마 테이블(110a)을 사이에 두고 세정 장치(200)의 맞은편에 배치된다. 제3 연마 테이블은(110c) 제1 측면(600L)에 인접하여 제2 연마 테이블(110b)과 제1 후면(600B) 사이에 배치된다. 기판 로딩부(130)는 제3 연마 테이블(110c)과 세정 장치(200) 사이에 배치된다.The first polishing table 110a of the
입력 기판 거치대(25)는 세정 장치(200)에 인접하여 배치된다. 입력 기판 거치대(25)는 제1 기판 이송부(20)에 인접하며 세정 장치(200)와 제1 작업 공간(S1)의 사이에 위치하는 제1 기판 이송 위치(25x)와 기판 이송 장치(30)에 인접하며 세정 장치(200)와 연마 장치(100) 사이에 위치하는 제2 기판 이송 위치(25y) 사이를 왕복 이동(25a)하도록 구성된다. 입력 기판 거치대(25)는 제1 이송 위치(25x)에서 제1 기판 이송부(20)의 기판 이송 장치(20a)로부터 기판을 받아서 제2 이송 위치(25y)로 이동하여 기판 이송 장치(30)로 전달하도록 구성된다. 입력 기판 거치대(25)의 이동 경로(25a)는 세정 장치(200)의 측면에 인접하여 배치된다. 입력 기판 거지대(25)는 기판을 수직으로 세워서 기판의 앞면이 세정 장치(200) 또는 그 반대 방향을 향하게끔 지지하도록 구성될 수 있다.The
기판 이송 장치(30)는 제1 연마 장치(100)의 기판 로딩부(130) 및 제1 후면(600B) 사이의 공간에 배치되며, 제2 기판 이송 위치(25y)의 입력 기판 거치대(210)로부터 기판을 받아서 제1 연마 장치(100)의 기판 로딩부(130)로 전달하며, 제1 연마 장치(100)에서 연마된 기판들을 기판 로딩부(130)로부터 세정 장치(200)의 기판 입력부(210)로 이송하도록 구성된다.The
기판 연마용 가공 장치(600)의 동작 방법은 다음의 단계를 포함한다.The operation method of the substrate polishing
(1) 기판 이송 장치(20a)가 기판 보관 장치(10)로부터 제1 기판 이송 위치(25x)의 입력 기판 거치대(25)로 기판들(5)을 전달하는 단계,(1) the
(2) 입력 기판 거치대(25)가 제2 기판 이송 위치(25y)로 이동하는 단계,(2) the
(3) 기판 이송 장치(30)가 입력 기판 거치대(25)로부터 기판들을 집어서 연마 장치(100)의 기판 로딩부(130)로 전달하는 단계,(3) the
(4) 기판들을 연마 장치(100)에서 연마하는 단계,(4) polishing the substrates in the
(5) 기판 이송 장치(30)가 연마 장치(100)의 기판 로딩부(130)로부터 기판들을 잡아서 세정 장치(200)의 기판 입력부(210)로 전달하는 단계,(5) the
(6) 세정 장치(200)가 기판을 제1, 제2 및 제3 기판 세정부(220, 230 및 240)를 거치면서 세정하고, 기판 건조부(145)를 거치면서 건조하고, 기판 출력부(260)로 이송하는 단계, 및(6) The
(7) 제1 기판 이송부(20)의 기판 이송 장치(20a)가 기판 출력부(260)로부터 기판 보관 장치(10)로 기판을 전달하는 단계를 포함한다.(7) the
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 기판 연마용 장치(600)는 도 4에 도시된 바와 같이 제2 연마 장치(100') 및 제2 작업 공간(S2)을 더 포함할 수 있다. 도 4는 제2 연마 장치(100') 및 제2 작업 공간(S2)을 더 포함하는 기판 연마용 장치(600a)의 평면도이다. 제2 작업 공간(S2)은 제1 측면(600L)에 인접하여 제1 연마 장치(100)의 제3 연마 테이블(110c)과 제1 후면(600B) 사이에 배치된다. 제2 연마 장치(100')는 1 연마 장치(100)와 유사하게 구성되며, 세정 장치(200)와 제1 후면(600B) 사이의 공간과 제1 연마 장치(100)와 제1 후면(600B) 사이의 공간에 배치된다. 또한, 제2 연마 장치(100')는 제2 측면(600L')에 인접하여 제2 측면(600L')과 제2 작업 공간(S2) 사이에 배치된다.According to an embodiment of the present disclosure, the
제2 연마 장치(100')의 제1 연마 테이블(110a')은 세정 장치(200)의 제2 끝단(200y) 및 제2 측면(600L')에 인접하여 배치되며, 제2 연마 테이블(110b')은 제2 측면(600L') 및 세정 장치의 제1 후면(600B)에 인접하여 배치된다. 제2 연마 장치(100')의 제3 연마 테이블은(110c') 제1 후면(600B)에 인접하여 제2 연마 장치(100')의 제2 연마 테이블(100b')과 제2 작업 공간(S2)의 사이에 배치된다. 제2 연마 장치(100')의 기판 로딩부(130')는 제2 연마 장치(100')의 제1 연마 테이블(110a')과 제2 작업 공간(S2) 사이에 배치되며 제2 기판 이송 장치를 가로질러서 제1 연마 장치(100)의 기판 로딩부(130)를 마주보도록 배치된다.The first polishing table 110a 'of the
기판 이송 장치(30)는 제1 연마 장치(100)의 기판 로딩부(130), 제2 연마 장치(100')의 기판 로딩부(130') 및 세정 장치(200)의 기판 입력부(210) 사이의 공간에 배치된다. 기판 이송 장치(30)는 제2 기판 이송 위치(25y)의 입력 기판 거치대(210)로부터 기판을 받아서 제2 연마 장치(100')의 기판 로딩부(130')로 전달하며, 제2 연마 장치(100')에서 연마된 기판들을 기판 로딩부(130')로부터 세정 장치(200)의 기판 입력부(210)로 이송하도록 구성된다.The
기판 연마용 가공 장치(600a)의 동작 방법은 다음의 단계를 포함한다.The operation method of the substrate polishing processing apparatus 600a includes the following steps.
(1) 기판 이송 장치(20a)가 기판 보관 장치(10)로부터 제1 기판 이송 위치(25x)의 입력 기판 거치대(25)로 기판들(5)을 전달하는 단계,(1) the
(2) 입력 기판 거치대(25)가 제2 기판 이송 위치(25y)로 이동하는 단계,(2) the
(3) 기판 이송 장치(30)가 입력 기판 거치대(25)로부터 기판들을 집어서 연마 장치들(100 및 100')의 기판 로딩부들(130 및 130')로 번갈아 전달하는 단계,(3) the
(4) 기판들을 연마 장치들(100 및 100')에서 연마하는 단계,(4) polishing the substrates in polishing
(5) 기판 이송 장치(30)가 연마 장치들(100 및 100')의 기판 로딩부들(130 및 130')로부터 기판들을 잡아서 세정 장치(200)의 기판 입력부(210)로 전달하는 단계,(5) the
(6) 세정 장치(200)가 기판을 제1, 제2 및 제3 기판 세정부(220, 230 및 240)를 거치면서 세정하고, 기판 건조부(145)를 거치면서 건조하고, 기판 출력부(260)로 이송하는 단계, 및(6) The
(7) 제1 기판 이송부(20)의 기판 이송 장치(20a)가 기판 출력부(260)로부터 기판 보관 장치(10)로 기판을 전달하는 단계를 포함한다.(7) the
본 발명의 실시 예에 따르면, 기판 연마용 가공 장치(600a)는 도 4에 도시된 바와 같이 기판 연마용 가공 장치(600a)의 상부 프레임에 고정되며 기판 이송 위치(TP) 및 작업 위치(WP) 사이를 연결하는 트랙(35)을 더 포함할 수 있다. 이송장치(30)는 트랙(35)에 매달리도록 체결되어 기판 이송 위치(TP) 및 작업 위치(WP) 사이에서 이동하도록 구성된다. 기판 이송 위치(TP)에서는 도 4에 도시된 바와 같이 제2 기판 이송 장치(30)가 입력 기판 거치대(25)의 제2 기판 이송 위치(25y), 제1 연마 장치(100)의 기판 로딩부(130), 제2 연마 장치(100')의 기판 로딩부(130') 및 세정 장치(200)의 기판 입력부(210) 근처에 위치하여 이들 사이에서 기판을 이송한다. 작업 위치(WP)에서는 도 5에 도시된 바와 같이 기판 이송 장치(30)가 제1 연마 장치(100)의 제3 연마 테이블(110c)의 위 또는 제2 작업 공간(S2)으로 이동하여 위치함으로써 작업자가 제1 및 제2 연마 장치(100 및 100')의 기판 로딩부들(130 및 130')로 접근할 수 있는 공간을 제공한다. 도 5는 기판 이송 장치(30)가 작업 위치(WP)로 이동하여 위치한 상태를 보여주는 기판 연마용 가공 장치(600a)의 평면도이다.According to an embodiment of the present invention, the substrate polishing apparatus 600a is fixed to the upper frame of the substrate polishing apparatus 600a as shown in FIG. 4, and the substrate transfer position TP and the working position WP are shown in FIG. 4. It may further comprise a track (35) connecting between. The
본 발명은 특정한 실시 예들을 참조하여 설명되었으나 본 발명은 이렇게 설명된 특정한 실시 예들에 의해서 제한 받지 않으며 본 발명의 취지를 따르는 변형된 실시 예들에 대해서도 유효하게 적용된다. 예를 들면, 반도체 기판들을 연마 및 세정하기 위한 다양한 장치들 및 방법들이 설명되었으나, 상기 장치들과 방법들은 반도체 기판이 아닌 다른 대상들을 연마하고 세정하기 위하여 사용될 수 있다.While the invention has been described with reference to specific embodiments, the invention is not to be limited by the specific embodiments described, but may be advantageously applied to modified embodiments which are within the scope of the invention. For example, while various apparatuses and methods for polishing and cleaning semiconductor substrates have been described, the apparatuses and methods may be used to polish and clean objects other than a semiconductor substrate.
100 및 100' 연마 장치
200 세정 장치
600 기판 연마용 가공 장치
210, 220 및 230 기판 세정부
145 기판 건조부100 and 100 'polishing device
200 cleaning device
600 Substrate Polishing Machine
210, 220, and 230 substrate cleaners
145 substrate drying unit
Claims (7)
상기 제1 작업 공간은 상기 제1 기판 이송부 및 상기 제1 연마 장치 사이에 배치되어, 작업자가 상기 제1 기판 이송부 및 상기 제1 연마 장치로 접근할 수 있는 공간을 제공하며,
상기 세정 장치는 제1 끝단에 배치되는 기판 출력부, 상기 제1 끝단의 맞은 편인 제2 끝단에 배치되는 기판 입력부, 상기 기판 출력부에 인접하여 배치되는 기판 건조부, 상기 기판 입력부와 상기 기판 건조부 사이에 배치되는 적어도 하나의 기판 세정부, 및 적어도 하나의 기판 그리핑 장치를 이용하여 기판을 상기 기판 입력부로부터 상기 적어도 하나의 기판 세정부 및 상기 기판 건조부를 거쳐서 상기 기판 출력부로 이송하도록 구성되는 기판 이송 장치를 포함하며, 상기 기판 입력부, 상기 적어도 하나의 기판 세정부, 상기 기판 건조부 및 상기 기판 출력부는 기판을 수직으로 세워서 기판의 앞면이 상기 제1 끝단 또는 상기 제2 끝단을 향하게끔 지지하도록 구성되며, 상기 세정 장치의 상기 기판 출력부는 상기 제1 기판 이송부의 상기 제1 기판 이송 장치가 상기 기판 출력부로부터 상기 기판을 이송할 수 있도록 상기 제1 기판 이송부에 인접하여 배치되며,
상기 입력 기판 거치대는 상기 제1 기판 이송부 및 상기 세정 장치에 인접하여 배치되는 제1 기판 이송 위치 및 상기 세정 장치 및 상기 제2 기판 이송 장치 근처에 인접하여 배치되는 제2 기판 이송 위치 사이를 왕복하도록 구성되며, 상기 제1 기판 이송 위치에서 상기 제1 기판 이송부의 상기 제1 기판 이송 장치로부터 기판을 전달 받아 상기 제2 기판 이송 위치로 이동하여 상기 제2 기판 이송 장치로 전달하도록 구성되며,
상기 제1 연마 장치는 기판 로딩부, 제1 ~ 제3 연마 테이블, 및 상기 기판 로딩부에서 기판을 흡착하여 상기 제1, 제2 및 제3 연마 테이블 중의 적어도 하나로 이동하여 상기 기판을 연마한 뒤 다시 상기 기판 로딩부로 되돌아와서 상기 기판을 상기 기판 로딩부에 되돌려주도록 구성되는 적어도 하나의 연마 헤드 조립체를 포함하며, 상기 제1 연마 테이블은 상기 제1 작업 공간 및 상기 세정 장치에 인접하여 배치되며, 상기 제2 연마 테이블은 상기 제1 작업 공간에 인접하여 상기 제1 연마 테이블을 사이에 두고 상기 세정 장치의 맞은편에 배치되며, 상기 제3 연마 테이블은 상기 제2 연마 테이블을 사이에 두고 상기 제1 작업 공간의 맞은편에 배치되며, 상기 기판 로딩부는 상기 세정 장치와 상기 제3 연마 테이블 사이에 배치되며,
상기 제2 기판 이송 장치는 상기 세정 장치의 기판 입력부, 상기 제1 연마 장치의 상기 기판 로딩부, 및 상기 입력 기판 거치대의 상기 제2 기판 이송 위치 근처에 배치되며, 상기 입력 기판 거치대로부터 상기 제1 연마 장치의 상기 기판 로딩부로 기판을 전달하며, 상기 제1 연마 장치의 상기 기판 로딩부로부터 상기 세정 장치의 상기 기판 입력부로 기판을 전달하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 연마용 가공 장치.In a substrate polishing processing apparatus comprising a first substrate transfer unit including a first substrate transfer device, a first work space, an input substrate holder, a cleaning device, a first polishing device and a second substrate transfer device,
The first working space is disposed between the first substrate transfer portion and the first polishing apparatus, to provide a space for an operator to access the first substrate transfer portion and the first polishing apparatus,
The cleaning apparatus includes a substrate output unit disposed at a first end, a substrate input unit disposed at a second end opposite to the first end, a substrate dryer disposed adjacent to the substrate output unit, the substrate input unit and the substrate drying unit. And transfer the substrate from the substrate input to the substrate output via the at least one substrate cleaner and the substrate drying unit using at least one substrate cleaner disposed between the sections and at least one substrate gripping device. And a substrate transfer device, wherein the substrate input unit, the at least one substrate cleaning unit, the substrate drying unit, and the substrate output unit vertically support the substrate so that the front surface of the substrate faces the first end or the second end. And the substrate output portion of the cleaning apparatus transfers the first substrate of the first substrate transfer portion. Value are disposed adjacent to the first substrate transfer unit to transfer the substrate from the substrate output unit,
The input substrate holder is configured to reciprocate between a first substrate transfer position disposed adjacent to the first substrate transfer portion and the cleaning apparatus and a second substrate transfer position disposed adjacent to the cleaning apparatus and the second substrate transfer apparatus. And receive a substrate from the first substrate transfer device of the first substrate transfer unit at the first substrate transfer position, move the substrate to the second substrate transfer position, and transfer the substrate to the second substrate transfer apparatus.
The first polishing apparatus adsorbs the substrate from the substrate loading part, the first to third polishing tables, and the substrate loading part to move to at least one of the first, second and third polishing tables to polish the substrate. At least one polishing head assembly configured to return back to the substrate loading portion and return the substrate to the substrate loading portion, wherein the first polishing table is disposed adjacent to the first working space and the cleaning apparatus, The second polishing table is disposed opposite the cleaning apparatus with the first polishing table interposed adjacent to the first work space, and the third polishing table is disposed between the second polishing table with the second polishing table interposed therebetween. 1 is disposed opposite the working space, wherein the substrate loading portion is disposed between the cleaning apparatus and the third polishing table,
The second substrate transfer apparatus is disposed near the substrate transfer portion of the cleaning apparatus, the substrate loading portion of the first polishing apparatus, and the second substrate transfer position of the input substrate holder, and the first substrate transfer unit is disposed from the input substrate holder. And transfer the substrate to the substrate loading portion of the polishing apparatus, and transfer the substrate from the substrate loading portion of the first polishing apparatus to the substrate input portion of the cleaning apparatus.
기판 로딩부, 제1 ~ 제3 연마 테이블, 및 상기 기판 로딩부에서 기판을 흡착하여 상기 제1, 제2 및 제3 연마 테이블 중의 적어도 하나로 이동하여 상기 기판을 연마한 뒤 다시 상기 기판 로딩부로 되돌아와서 상기 기판을 상기 기판 로딩부에 되돌려주도록 구성되는 적어도 하나의 연마 헤드 조립체를 포함하는 제2 연마 장치를 더 포함하며,
상기 제2 연마 장치의 상기 제1 연마 테이블은 상기 세정 장치의 상기 제2 끝단에 인접하여 배치되며, 상기 제2 연마 장치의 상기 제2 연마 테이블은 상기 제2 연마 장치의 상기 제1 연마 테이블과 상기 제1 후면 사이에 배치되며, 상기 제2 연마 장치의 상기 제3 연마 테이블은 상기 제1 후면에 인접하여 상기 제2 연마 장치의 상기 제2 연마 테이블과 상기 제2 작업 공간 사이에 배치되며, 상기 제2 연마 장치의 상기 기판 로딩부는 상기 제2 연마 장치의 상기 제1 연마 테이블과 상기 제2 작업 공간 사이에서 상기 제2 기판 이송 장치를 가로질러서 상기 제1 연마 장치의 상기 기판 로딩부를 마주보도록 배치되며,
상기 제2 기판 이송 장치가 상기 제2 기판 이송 위치의 상기 입력 기판 거치대로부터 상기 제2 연마 장치의 상기 기판 로딩부로 기판을 전달하며 상기 제2 연마 장치의 상기 기판 로딩부로부터 상기 세정 장치의 상기 기판 입력부로 상기 기판을 전달하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 연마용 가공 장치.The apparatus of claim 1, further comprising a second working space disposed between the first rear surface of the substrate polishing apparatus and the third polishing table of the first polishing apparatus, which are disposed opposite the first substrate transfer unit. ,
The substrate loading unit, the first to the third polishing table, and the substrate loading unit adsorbs the substrate, moves to at least one of the first, second and third polishing tables to polish the substrate, and then returns to the substrate loading unit. And a second polishing apparatus including at least one polishing head assembly configured to come and return the substrate to the substrate loading portion,
The first polishing table of the second polishing apparatus is disposed adjacent to the second end of the cleaning apparatus, and the second polishing table of the second polishing apparatus is connected to the first polishing table of the second polishing apparatus. Disposed between the first rear surface, the third polishing table of the second polishing apparatus is disposed between the second polishing table and the second working space of the second polishing apparatus adjacent to the first rear surface; The substrate loading portion of the second polishing apparatus to face the substrate loading portion of the first polishing apparatus across the second substrate transfer apparatus between the first polishing table and the second working space of the second polishing apparatus. Will be placed,
The second substrate transfer device transfers the substrate from the input substrate holder at the second substrate transfer position to the substrate loading portion of the second polishing apparatus and from the substrate loading portion of the second polishing apparatus the substrate of the cleaning apparatus. And a substrate polishing processing apparatus configured to transfer the substrate to an input unit.
6. The apparatus of claim 5, wherein the substrate polishing apparatus comprises a track fixed to an upper frame of the substrate polishing apparatus and connecting between a substrate transfer position and a working position, wherein the second substrate transfer apparatus is connected to the track. It is fastened to hang and configured to move between the substrate transfer position and the working position, wherein the second substrate transfer device is the second substrate transfer position of the input substrate holder, the first polishing device of the It is located near the substrate loading portion, the substrate loading portion of the second polishing apparatus and the substrate input portion of the cleaning apparatus, and transfers the substrate therebetween, and in the working position, the second substrate transfer apparatus is the first polishing apparatus. Of the first and second polishing devices located above or above the third polishing table of the A substrate polishing apparatus characterized in that is configured to provide a space that can be reached by the substrate loading parts group.
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Title |
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일본 공표특허공보 특표2011-519166호(2011.06.30.) 1부. * |
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KR20210053418A (en) | 2019-11-02 | 2021-05-12 | 신호식 | Mouse pad has a keyboard attached |
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