KR20130093900A

KR20130093900A - 반도체 기판 연마용 가공 장치

Info

Publication number: KR20130093900A
Application number: KR1020120015132A
Authority: KR
Inventors: 정인권
Original assignee: 주식회사 엠티에스나노테크
Priority date: 2012-02-15
Filing date: 2012-02-15
Publication date: 2013-08-23
Also published as: KR101879230B1

Abstract

반도체 기판 연마용 가공 장치가 제공된다. 상기 기판 연마용 가공 장치는 연마 장치, 세정 장치 및 이들 사이에서 기판을 이송하는 기판 이송 장치를 포함한다. 상기 연마 장치는 1단계 연마에 최적화되어 일렬로 배치된 2개의 연마부로 구성되며, 상기 세정 장치는 일렬로 배치된 2개의 세정 챔버를 포함하는 적어도 하나의 기판 세정부 및 2개의 건조 챔버를 포함하는 기판 건조부를 포함한다. 상기 기판 연마용 가공 장치에서 연마되는 기판들은 상기 2개의 연마부로 나뉘어 보내져서 각각의 연마 테이블에서 연마된 뒤, 상기 기판 이송 장치에 의하여 상기 세정 장치로 보내어진다. 상기 세정 장치에서 상기 기판들은 상기 적어도 하나의 기판 세정부의 2개의 세정 챔버들로 나뉘어 보내어져 세정 된 뒤, 상기 기판 건조부의 2개의 건조 챔버들로 나뉘어 보내어져 건조된다. 본 발명에서 제공하는 기판 연마용 가공 장치는 1단계 연마용으로 최적화되어 높은 생산성 및 효율적인 클린룸 공간 활용성을 제공한다.

Description

반도체 기판 연마용 가공 장치 {APPARATUS FOR POLISHING SEMICONDUCTOR WAFERS}

본 출원은 2012년 2월 10일 출원된 한국 출원 특허 번호 10-2012-0013549의 이익을 부여받으며 여기에서 참조로 통합된다.

본 발명은 일반적으로 반도체 기판의 가공 장치에 관한 것이며, 더 구체적으로는 반도체 기판을 연마 및 세정하기 위한 장치와 방법에 관한 것이다..

반도체 기판(wafer)을 연마하기 위한 기판 연마용 가공(processing) 장치는 연마 장치와 세정 장치를 포함한다. 연마 장치는 다수의 연마 테이블 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.

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 연마용 가공 장치 내에 배치하는 것이 중요하다.

연마 장치는 기판을 3개의 연마 테이블을 순차적으로 거치면서 3단계로 나누어 연마하는 3단계 연마 장치가 사용되고 있다. 그러나 3단계 연마 장치는 기판 표면 거칠기 제거 및 절연막 증착 과정에서 발생한 파티클을 제거하는 용도로 사용되는 1단계 연마, 예를 들면 1개의 연마 테이블에서 10초 내외의 짧은 연마만으로 연마 공정을 종료하는 기판 표면 개질 용으로는 비효율적이다.

본 발명이 해결하려는 과제는 이러한 관점에서, 1단계 연마에 적합하며 고생산성 및 효율적인 공간 활용을 제공하는 반도체 기판을 연마 및 세정하기 위한 기판 연마용 가공 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 기판 연마용 가공 장치는 기판 연마용 가공 장치의 길이 방향을 따라서 일렬로 배치되며 각각 1개의 연마 테이블과 1개의 기판 로딩부를 포함하는 제1 및 제2 연마부를 포함하는 기판 연마 장치, 상기 기판 연마용 가공 장치의 길이 방향을 따라서 일렬로 배치되며 2개의 세정 챔버를 포함하는 적어도 하나의 기판 세정부와 2개의 건조 챔버를 포함하는 기판 건조부를 포함하는 세정 장치, 및 상기 연마 장치와 상기 세정 장치 사이에 배치되어 상기 연마 장치로부터 상기 세정 장치로 기판을 이송하는 기판 이송부를 포함한다. 상기 제1 연마부의 상기 제1 기판 로딩부와 상기 제1 연마 테이블, 및 상기 제2 기판 연마부의 상기 제2 기판 로딩부와 상기 제2 연마 테이블은 상기 기판 연마용 가공 장치의 길이 방향을 따라서 일렬로 배치된다.

본 발명에 따르면, 높은 생산성 및 효율적인 공간 활용성을 제공하며 1단계 연마용으로 적합한 반도체 기판 연마용 가공 장치 및 방법을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 연마용 가공 장치의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 연마 장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 세정 장치의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 연마용 가공 장치의 평면도이다.

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 100a 및 100a'으로 표기되며, 제1 건조 챔버 및 이와 동일한 기능을 하는 제2 및 제3 건조 챔버는 각각 145a' 및 145a"으로 표기된다.

도 1을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 연마용 가공 장치(500)가 설명된다. 도 1은 기판 연마용 가공 장치(500)의 평면도이다. 기판 연마용 가공 장치(500)는 제1 기판 이송부(20), 제2 기판 이송부(30), 연마 장치(100) 및 세정 장치(200)를 포함한다.

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(500)의 앞 부분에 배치된다. 제1 기판 이송부(20)에는 기판(5)을 보관하는 기판 보관 장치(10)가 부착된다.

제2 기판 이송부(30)는 입력 기판 거치대(25) 및 기판 이송 장치(30a)를 포함한다. 기판 이송부(30)는 기판 연마용 가공 장치(500)의 길이 방향을 따라서 연마 장치(100)와 세정 장치(200)의 사이에 배치된다. 제2 기판 이송부(30)는 그 제1 끝단(30x)이 제1 기판 이송부(20)와 인접하도록 배치된다. 제1 끝단(30x)에는 입력 기판 거치대(25)가 배치되어 제1 기판 이송부(20)의 기판 이송 장치(20a)로부터 기판을 전달받는다. 기판 이송 장치(30a)는 이동 가능하도록 트랙(30b)에 체결될 수 있다. 기판 이송 장치(30a)는 입력 기판 거치대(25)로부터 기판을 이송해 간다.

연마 장치(100)는 제1 및 제2 연마부(100a 및 100a')를 포함한다. 연마 장치(100)는 기판 연마용 가공 장치(500)의 길이 방향을 따라서 제2 기판 이송부(30)를 사이에 두고 세정 장치(200)의 맞은편에 배치된다. 연마 장치(100)는 그 제1 끝단(100x)이 제1 기판 이송부(20)와 인접하도록 배치된다.

제1 연마부(100a)는 1 개의 연마 테이블(110), 2 개의 연마 헤드 조립체(120a 및 120b, polishing head assembly), 1 개의 기판 로딩부(130, loading station) 및 1 개의 원형 트랙(140)을 포함한다. 제2 연마부(100a')는 1 개의 연마 테이블(110'), 2 개의 연마 헤드 조립체(120a' 및 120b'), 1 개의 기판 로딩부(130') 및 1 개의 원형 트랙(140')을 포함한다.

제1 연마부(100a)의 연마 테이블(110)은 연마 장치(100)의 제1 끝단(100x)에 배치되며, 제2 연마부(100a')의 연마 테이블(110')은 제1 끝단(100x)의 반대편인 연마장치(100)의 제2 끝단(100y)에 배치된다. 제1 연마부(100a)의 연마 테이블(110), 제1 연마부(100a)의 기판 로딩부(130), 제2 연마부(100a')의 기판 로딩부(130'), 및 제2 연마부(100a')의 연마 테이블(110')은 연마 테이블(110), 기판 로딩부(130), 기판 로딩부(130'), 연마 테이블(110')의 순서로 연마 장치(100) 및 기판 연마용 가공 장치(500)의 길이 방향을 따라서 일렬로 배치된다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 제1 연마부(100a)의 연마 테이블(110)과 기판 로딩부(130)는 위치를 바꾸어 배치될 수도 있다. 본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 제2 연마부(100a')의 연마 테이블(110')과 기판 로딩부(130')는 위치를 바꾸어 배치될 수도 있다.

도 1 및 도 2를 참조하여, 제1 연마부(100a)가 추가로 설명된다. 도 2는 제1 연마부(100a)의 측면도이다. 제2 연마부(100')는 제1 연마부(100a)와 유사하게 구성된다. 제1 연마부(100a)의 연마 헤드 조립체들(120a 및 120b)은 각각의 연마 헤드(122a 및 122b), 각각의 회전축(123a 및 123b), 각각의 연마 헤드 구동 장치(124a 및 124b) 및 각각의 가이드 블럭(125a 및 125b, guide block)을 포함한다. 연마 헤드(122a 및 122b)는 각각의 회전축(123a 및 123b)에 의하여 각각의 연마 헤드 구동 장치(124a 및 124b)에 연결된다. 연마 헤드 구동 장치(124a 및 124b)는 각각의 회전축(123a 및 123b)을 회전시킴으로써 각각의 연마 헤드(122a 및 123b)에 흡착된 기판을 연마 테이블(110) 상에서 회전시키며, 각각의 회전축(123a 및 123b) 내부에 형성되는 유체관을 통하여 압력을 인가함으로써 기판을 연마 테이블(110) 상에서 연마하도록 구성된다.

연마 헤드 조립체(120a 및 120b)는 각각의 가이드 블럭(125a 및 125b)에 의하여 원형 트랙(140)에 이송 가능하도록 체결된다. 연마 헤드 조립체(120a 및 120b)는 각각에 연결되는 이송 구동 장치들(도 1 및 2에 도시되지 않음)에 의하여 원형 트랙(140)을 따라서 이동할 수 있다. 원형 트랙(140)의 하부에는 기판 로딩부(130)와 연마 테이블(110)이 배치되며, 연마 헤드 조립체(120a 및 120b)는 원형 트랙(140)을 따라서 기판 로딩부(130)와 연마 테이블(110)이 사이를 왕복하면서 서로 자리 바꿈 하도록 구성된다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 연마 헤드 조립체들(120a 및 120b)은 하나의 거치대(도 1 및 2에 도시되지 않음)에 의하여 서로 연결되며, 상기 하나의 지지대에 연결되는 하나의 이송 구동 장치(도 1 및 2에 도시되지 않음)에 의해서 기판 로딩부(130)와 연마 테이블(110) 사이에서 동시에 자리 바꿈 하도록 구성될 수도 있다.

연마 테이블(110)은 회전축(113)에 의하여 회전 구동 장치(114)에 연결되어 회전된다. 연마 테이블(110)에는 연마 헤드 조립체(120a 및 120b)가 기판을 연마할 수 있도록 연마 패드(도 2에 도시되지 않음)가 부착되고 연마재(도 2에 도시되지 않음)가 연마 패드 상으로 공급된다.

기판 로딩부(130)는 연마 헤드 조립체(120a 및 120b)가 기판 로딩부(130) 상에 위치하면, 연마 헤드(122a 및 122b)로 기판을 흡착(loading) 시키거나 연마 헤드(122a 및 122b)로부터 언로딩(unloading)되는 기판을 전달받도록 구성된다.

연마부(100a)의 경우를 예들 들어 설명하면, 연마부(100a 및 100a')에서 기판을 연마하는 방법은 다음의 단계를 포함한다.

(1) 연마 헤드 조립체들(120a 및 120b)을 각각 기판 로딩부(130)와 연마 테이블(110) 상에 위치시키는 단계,

(2) 제2 기판 이송부(30)의 기판 이송 장치(30a)에 의하여 기판 로딩부(130)로 기판을 이송하는 단계,

(3) 연마 헤드 조립체(120a)가 기판 로딩부(130)로부터 기판을 흡착하는 단계,

(4) 연마 헤드 조립체들(120a 및 120b)을 원형 트랙(140)을 따라서 이송하여 각각 연마 테이블(110)과 기판 로딩부(130)로 이동시킴으로써 자리 바꿈 하는 단계,

(5) 연마 헤드 조립체(120b)로부터 기판을 언로딩하여 기판 로딩부(130)로 내려놓는 단계,

(6) 제2 기판 이송부(30)의 기판 이송 장치(30a)에 의하여 기판 로딩부(130)로부터 기판을 제거하고 새로운 기판을 제공하는 단계,

(7) 연마 헤드 조립체(120b)가 기판 로딩부(130)로부터 상기 새로운 기판을 흡착하는 단계,

(8) 연마 헤드 조립체(120a 및 120b)를 원형 트랙(140)을 따라서 이송하여 각각 기판 로딩부(130)와 연마 테이블(110) 상에 위치시킴으로써 자리 바꿈 하는 단계,

(9) 연마 헤드 조립체(120a)로부터 기판을 기판 로딩부(130)로 언로딩하여 기판 로딩부(130)로 내려놓는 단계, 및

(10) 제2 기판 이송부(30)의 기판 이송 장치(30a)에 의하여 기판 로딩부(130)로부터 기판을 제거하고 새로운 기판을 제공하는 단계를 포함한다.

도 1과 도 3을 참조하여, 기판 연마용 가공 장치(500)의 세정 장치(200)가 설명된다. 도 3은 세정 장치(200)의 측면도이다.

세정 장치(200)는 기판 연마용 가공 장치(500)의 길이 방향을 따라서 제2 기판 이송부(30)를 사이에 두고 연마 장치(100)의 맞은편에 배치된다. 세정 장치(200)의 제1 끝단(200x)은 제1 기판 이송부(20)와 인접하도록 배치되며 그 반대편인 제2 끝단(200y)은 제1 기판 이송부(20)로부터 먼 곳에 배치된다. 제2 끝단(200y)에는 세정 장치(200)의 기판 입력부(210)가 배치되며, 제1 끝단(200x)에는 세정 장치(200)의 기판 건조부(145)가 배치된다.

세정 장치(200)는 기판 입력부(210)와 기판 건조부(145) 사이에 일렬로 배치되는 적어도 하나, 예를 들면 3개의 기판 세정부들(220, 230 및 240)을 더 포함한다. 기판 입력부(210), 기판 세정부들(220-240) 및 기판 건조부(145)는 도 3에 도시된 바와 같이 기판 입력부(210), 제1 기판 세정부(220), 제2 기판 세정부(230), 제3 기판 세정부(240), 기판 건조부(145)의 순서로 일렬로 배치되어 세정 장치(200)의 하단 프레임(202)에 고정된다. 기판 입력부(210), 기판 세정부들(220-240) 및 기판 건조부(145)는 기판을 수직으로 세워서 반도체 기판의 앞면이 세정 장치(200)의 제1 끝단(200x) 또는 제2 끝단(200y)을 향하게끔 지지하도록 구성된다.

제1 기판 세정부(220)는 2개의 세정 챔버들(220a 및 220a')을 포함한다. 제2 기판 세정부(230)는 2개의 세정 챔버들(230a 및 230a')을 포함한다. 제3 기판 세정부(240)는 2개의 세정 챔버들(240a 및 240a')을 포함한다. 기판 건조부(145)는 3개의 건조 챔버들(145a, 145a'및 145a")을 포함한다.

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(230a 및 230a')은 동일한 세정 방법으로 기판을 세정하도록 구성된다. 제3 기판 세정부(240)의 세정 챔버들(240a 및 240a')은 동일한 세정 방법으로 기판을 세정하도록 구성된다.

건조 챔버들(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 및 145a')은 동일한 방법으로 기판을 건조하도록 구성된다.

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)을 순차적으로 거쳐서 기판 건조부(145)로 이송하도록 구성된다. 예를 들면, 직선 이송 장치(270)는 도 3에 도시된 바와 같이 직선 트랙(274)에 체결된 4 개의 기판 그리핑 장치들(272a-272d)을 포함한다. 기판 그리핑 장치들(272a-272d)은 각각의 직선 이송 구동 장치(275a-275d)에 의하여 직선 트랙(274) 상에서의 직선 이송 운동이 개별적으로 제어되도록 구성될 수 있다.

직선 트랙(274)은 세정 장치(200)의 상부에 설치되며, 직선 트랙(274)은 기판 그리핑 장치들(272a-272d)이 적어도 하나씩 체결되는 여러 개의 직선 트랙들로 나뉘어 구성될 수도 있다.

기판 그리핑 장치들(272a-272d)은 도 3에 도시된 바와 같이 각각의 기판 그리핑 암들(272a'-272d')을 포함한다. 기판 그리핑 암들(272a'-272d')은 기판 입력부(210), 기판 세정부들(220-240) 및 기판 건조부(145)와 기판을 주고 받을 수 있도록 각각의 기판 그리핑 장치들(272a-272d)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, 그리고 제4 기판 그리핑 장치(272d)가 제3 기판 세정부(240)의 세정 챔버들(240a 및 240a')로부터 기판 건조부(145)의 건조 챔버들(145a 및 145a')로 기판을 이송하도록 구성된다.

세정 장치(200a)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(230a 및 230a') 중의 하나, 제3 기판 세정부(240)의 세정 챔버들(240a 및 240a') 중의 하나, 및 기판 건조부(145)의 건조 챔버들(145a 및 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(230a 및 230a') 중의 다른 하나, 제3 기판 세정부(240)의 세정 챔버들(240a 및 240a') 중의 다른 하나, 및 기판 건조부(145)의 건조 챔버들(145a 및 145a') 중의 다른 하나, 예를 들면 제2 건조 챔버(145a')로 순차적으로 이송하면서 세정 및 건조하도록 구성된다.

도 1로 되돌아가서, 제2 기판 이송부(30)의 기판 이송 장치(30a)는 기판 입력 거치대(25)로부터 제1 및 제2 연마 장치(100a 및 100a')의 기판 로딩부(130 및 130')로 연마될 기판을 전달하며, 제1 및 제2 연마 장치(100a 및 100a')에서 연마된 기판들을 기판 로딩부(130 및 130')로부터 세정 장치(200)의 기판 입력부(210)로 전달하도록 구성된다.

제1 기판 이송부(20)의 기판 이송 장치(20a)는 기판 보관 장치(10)로부터 연마될 기판(5)을 제2 기판 이송부(30)의 입력 기판 거치대(25)로 전달하며, 세정 장치(200)의 기판 건조부(145)의 건조 챔버들(145a 및 145a')로부터 각각의 측면(146a 및 146a')을 통하여 기판을 꺼내서 기판 보관 장치(10)로 전달하도록 구성된다. 기판 건조 챔버들(145a 및 145a')은 제1 기판 이송부(20)의 기판 이송 장치(20a)가 기판을 꺼내어 갈 수 있도록 기판 건조 챔버들(145a 및 145a')의 각각의 측면들(145a 및 146a')이 제1 기판 이송부(20)의 기판 이송 장치(20a)를 마주보도록 배치된다. 또한, 건조 챔버들(145a 및 145a') 각각의 측면들(146a 및 146a')에는 기판의 출입을 위하여 문(door)이 달린 개구부들이 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면 기판 연마용 가공 장치(500)의 세정 장치(200)는 도 4에 도시된 바와 같이 제1 끝단(200x)에 기판 출력부(260)를 더 포함할 수 있다. 도 4는 기판 연마용 가공 장치(500)의 평면도이다. 기판 출력부(260)는 세정 장치(200)의 제1 끝단(200x)에 기판 건조부(145)에 인접하여 배치된다. 기판 출력부(260)는 기판을 수직으로 세워서 지지하도록 구성된다. 기판 출력부(260)는 제1 기판 이송부(20)의 기판 이송 장치(20a)가 기판을 꺼내어 갈 수 있도록 그 측면(262)이 제1 기판 이송부(20)의 기판 이송 장치(20a)를 마주보도록 배치된다.

세정 장치(200)의 직선 이송 장치(270)는 기판 건조부(145)의 건조 챔버들(145a 및 145a')로부터 기판 출력부(260)로 기판을 이송하도록 구성되는 제5 기판 그리핑 장치(272e)를 더 포함한다. 제5 기판 그리핑 장치(272e)는 직선 트랙(274)에 체결되며 직선 이동 구동 장치(275e, 도 4에 도시되지 않음)에 의하여 직선 트랙(274)에서의 이동이 제어된다. 이 실시 예에서는 기판 건조부(145)의 건조 챔버들(145a 및 145a')에서 건조된 기판들이 제5 기판 그리핑 장치(272e)에 의하여 기판 출력부(260)로 이송되며, 제1 기판 이송부(20)의 기판 이송 장치(20a)에 의하여 기판 출력부(260)로부터 제거되어 기판 보관 장치(10)로 이송된다.

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 장치들 및 방법들이 설명되었으나, 상기 장치들과 방법들은 반도체 기판이 아닌 다른 대상들을 연마하고 세정하기 위하여 사용될 수 있다.

100 연마 장치
100a 및 100a' 기판 연마부
110 및 110' 연마 테이블
200 세정 장치
500 기판 연마용 가공 장치
210, 220 및 230 기판 세정부
145 기판 건조부

Claims

기판을 연마하도록 구성되는 연마 장치에 있어서 상기 연마 장치는,
제1 연마 테이블, 상기 제1 연마 테이블에 인접하여 배치되는 제1 기판 로딩부, 상기 제1 연마 테이블과 상기 제1 기판 로딩부의 상부에 설치되는 제1 연마 헤드 조립체 이동 장치, 및 상기 제1 연마 헤드 조립체 이동 장치에 체결되어 각각 상기 제1 기판 로딩부와 상기 제1 연마 테이블 상에 배치되며 상기 제1 연마 헤드 조립체 이동 장치에 의하여 서로 자리 바꿈 할 수 있도록 구성되며 상기 제1 기판 로딩부로부터 기판을 흡착하여 상기 제1 연마 테이블 상에서 연마하도록 구성되는 2개의 제1 연마 헤드 조립체들을 포함하는 제1 연마부; 및
제2 연마 테이블, 상기 제2 연마 테이블에 인접하여 배치되는 제2 기판 로딩부, 상기 제2 연마 테이블과 상기 제2 기판 로딩부의 상부에 설치되는 제2 연마 헤드 조립체 이동 장치, 및 상기 제2 연마 헤드 조립체 이동 장치에 체결되어 각각 상기 제2 기판 로딩부와 상기 제2 연마 테이블 상에 배치되며 상기 제2 연마 헤드 조립체 이동 장치에 의하여 서로 자리 바꿈 할 수 있도록 구성되며 상기 제2 기판 로딩부로부터 기판을 흡착하여 상기 제2 연마 테이블 상에서 연마하도록 구성되는 2개의 제2 연마 헤드 조립체들을 포함하는 제2 연마부; 를 포함하며,
상기 제1 연마 테이블, 상기 제1 기판 로딩부, 상기 제2 기판 로딩부 및 상기 제2 연마 테이블은 상기 연마 장치의 길이 방향을 따라서 상기 연마 장치의 제1 끝단 및 상기 제1 끝단의 맞은편인 제2 끝단 사이에서 일렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1 연마 테이블이 상기 연마 장치의 상기 제1 끝단에 배치되며, 상기 제1 기판 로딩부, 상기 제2 기판 로딩부 및 상기 제2 연마 테이블은 상기 연마 장치의 길이 방향을 따라서 상기 제1 연마 테이블로부터 상기 제1 기판 로딩부, 상기 제2 기판 로딩부, 상기 제2 연마 테이블의 순서로 일렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제1 항에 있어서, 상기 제1 연마 헤드 조립체 이동 장치는 상기 2개의 제1 연마 헤드 조립체들이 체결되어 상기 제1 기판 로딩부와 상기 제1 연마 테이블 사이에서 이동 가능하도록 구성되는 원형 트랙을 포함하며, 상기 제2 연마 헤드 조립체 이동 장치는 상기 2개의 제2 연마 헤드 조립체들이 체결되어 상기 제2 기판 로딩부와 상기 제2 연마 테이블 사이에서 이동 가능하도록 구성되는 원형 트랙을 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제1 기판 이송부, 제2 기판 이송부, 연마 장치, 및 세정 장치를 포함하는 기판 연마용 가공 장치에 있어서,
상기 연마 장치는 상기 제1 항의 연마 장치이며,
상기 세정 장치는 상기 세정 장치의 제1 끝단에 배치되는 기판 건조부, 상기 세정 장치의 제1 끝단의 맞은 편인 제2 끝단에 배치되는 기판 입력부, 상기 기판 입력부와 상기 기판 건조부 사이에 일렬로 배치되는 적어도 하나의 기판 세정부, 및 상기 세정 장치의 상부에 배치되는 트랙, 및 상기 트랙에 이동 가능하도록 체결되어 기판을 상기 기판 입력부로부터 상기 적어도 하나의 기판 세정부를 거쳐서 상기 기판 건조부로 이송하도록 구성되는 적어도 하나의 기판 그리핑 장치를 포함하는 기판 직선 이송 장치를 포함하며,
상기 제2 기판 이송부는 상기 제2 기판 이송부의 제1 끝단에 배치되는 입력 기판 거치대, 및 기판을 상기 입력 기판 거치대로부터 상기 연마 장치의 상기 제1 및 제2 기판 로딩부로 전달하며, 기판을 상기 제1 및 제2 기판 로딩부로터 상기 세정 장치의 상기 기판 입력부로 전달하도록 구성되는 기판 이송 장치를 포함하며,
상기 제1 기판 이송부는 상기 제2 기판 이송부의 입력 기판 거치대로 기판을 전달하며, 상기 세정 장치의 기판 건조부로부터 기판을 이송하도록 구성되는 기판 이송 장치를 포함하며,
상기 연마 장치, 상기 세정 장치 및 상기 제2 기판 이송부 각각의 상기 제1 끝단들은 상기 제1 기판 이송부에 인접하여 배치되며, 상기 연마 장치와 상기 세정 장치는 상기 제2 기판 이송부를 사이에 두고 상기 기판 연마용 가공 장치의 길이 방향을 따라서 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 연마용 가공 장치.
제4 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 기판 세정부는 각각 2 개의 기판 세정 챔버를 포함하며, 상기 세정 장치의 상기 기판 이송 장치는 제1 기판을 상기 기판 입력부로부터 상기 적어도 하나의 기판 세정부의 상기 2 개의 세정 챔버들 중의 하나를 거쳐서 상기 기판 건조부로 이송하며, 제2 기판을 상기 기판 입력부로부터 상기 적어도 하나의 기판 세정부의 상기 2 개의 세정 챔버들 중의 다른 하나를 거쳐서 상기 기판 건조부로 이송하는 것을 특징으로 하는 기판 연마용 가공 장치.
제4 항에 있어서, 상기 기판 건조부가 2 개의 기판 건조 챔버를 포함하며, 상기 세정 장치의 상기 기판 이송 장치는 제1 기판을 상기 기판 입력부로부터 상기 적어도 하나의 기판 세정부를 거쳐서 상기 기판 건조부의 상기 2 개의 기판 건조 챔버들 중의 하나로 이송하며, 제2 기판을 상기 기판 입력부로부터 상기 적어도 하나의 기판 세정부를 거쳐서 상기 기판 건조부의 상기 2 개의 기판 건조 챔버들 중의 다른 하나로 이송하는 것을 특징으로 하는 기판 연마용 가공 장치.
제4 항에 있어서, 상기 세정 장치는 상기 세정 장치의 상기 제1 끝단에 상기 기판 건조부에 인접하여 배치되는 기판 출력부를 더 포함하며, 상기 세정 장치의 상기 적어도 하나의 기판 그리핑 장치가 상기 세정 장치의 상기 기판 입력부로부터 상기 적어도 하나의 기판 세정부 및 상기 기판 건조부를 거쳐서 상기 기판 출력부로 기판을 이송하며, 상기 제1 기판 이송부의 상기 기판 이송 장치는 상기 기판 출력부로부터 기판을 이송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 연마용 가공 장치.