KR20150133083A - Method and apparatus of Chemical Mechanical Polishing - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a chemical mechanical polishing apparatus and a method for replacing a polishing pad, capable of easily replacing the polishing pad on a platen. The chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention includes: a polishing pad, a top platen to which the polishing pad is attached and a bottom platen which is combined with the top platen and has a rotation shaft. The replacing method replaces the top platen by using an automatic replacement device. According to the present invention, the polishing pad is easily replaced by attaching or detaching the top platen with the polishing pad to or from the bottom platen and replacing the polishing pad by the automatic replacement device.

Description

화학적 기계적 연마 장치 및 방법{Method and apparatus of Chemical Mechanical Polishing}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a chemical mechanical polishing apparatus,

본 발명은 반도체 소자 제조에 사용되는 화학적 기계적 연마 장치 및 연마패드 교체 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 제조 원가를 절감할 수 있고 연마패드 교체가 더욱 용이한 화학적 기계적 연마 장치 및 연마패드의 교체 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chemical mechanical polishing apparatus and a polishing pad replacement method used for manufacturing semiconductor devices, and more particularly, to a chemical mechanical polishing apparatus and a polishing pad replacement apparatus which can reduce the manufacturing cost of a semiconductor, ≪ / RTI >

반도체 표면을 평탄화하기 위한 공정기술로서 화학적 기계적 연마(CMP: Chemical Mechanical Polishing) 방법이 널리 사용되고 있다. 화학적 기계적 연마는 연마패드에 의해서 가능하나, 공정시 연마패드를 주기적으로 교체해 주어야만 한다. 기존의 방법으로 화학적 기계적 연마 장치의 연마패드를 교체할 때, 작업 미숙으로 인한 버블 생성, 슬러리(slurry) 잔유물 노출에 의한 환경안전, 또는 작업자 부상 등의 문제가 종종 발생한다.As a process technology for planarizing a semiconductor surface, a chemical mechanical polishing (CMP) method is widely used. Chemical mechanical polishing is possible with a polishing pad, but the polishing pad must be periodically replaced during processing. When the polishing pad of a chemical mechanical polishing apparatus is replaced with a conventional method, problems such as generation of bubbles due to inactivity of work, environmental safety due to exposure of slurry residue, or worker injury often arise.

본 발명이 해결하고자 하는 첫번째 과제는, 반도체 제조 원가를 절감할 수 있고 연마패드 교체가 더욱 용이한 화학적 기계적 연마 장치이다.The first problem to be solved by the present invention is a chemical mechanical polishing apparatus capable of reducing the manufacturing cost of a semiconductor and facilitating the replacement of a polishing pad.

본 발명이 해결하고자 하는 두번째 과제는, 반도체 제조 원가를 절감할 수 있고 연마패드 교체가 더욱 용이한 화학적 기계적 연마 장치의 연마패드 교체 방법이다.A second problem to be solved by the present invention is a method of replacing a polishing pad of a chemical mechanical polishing apparatus which can reduce the manufacturing cost of a semiconductor and facilitate replacement of a polishing pad.

본 발명은 상기 첫번째 과제를 이루기 위하여, 연마패드가 부착된 상부 플래튼과, 회전축을 포함하는 하부 플래튼이 분리 및 결합 가능하도록 동작되고, 상기 상부 플래튼의 표면에 교체를 위한 자동화 장치와 결합 가능한 홈을 포함하는 화학적 기계적 연마 장치를 제공한다.In order to achieve the first object of the present invention, there is provided an abrasive pad comprising: an upper platen to which a polishing pad is attached; a lower platen including a rotating shaft; The present invention provides a chemical mechanical polishing apparatus including a groove capable of polishing a substrate.

상기 상부 플래튼과 상기 하부 플래튼은 상호간의 결합을 위하여 스크류에 의한 결합, 진공에 의한 결합, 클립에 의한 결합, 또는 십자형 홈에 의한 결합 구조 등을 갖는다. 상기 하부 플래튼은 상하로 이동가능하며, 상기 상부 플래튼의 두께는 1~10cm일 수 있다.The upper platen and the lower platen have a screw coupling, a vacuum coupling, a clip coupling, or a cross-groove coupling structure for coupling between the upper platen and the lower platen. The lower platen is movable up and down, and the upper platen may have a thickness of 1 to 10 cm.

상기 교체를 위한 자동화 장치는 암(arm), 본체부(body), 및 보관 유닛(unit)을 포함하고, 상기 보관 유닛은 로드(load) 유닛 및 언로드(unload) 유닛을 포함하는 화학적 기계적 연마 장치의 연마패드 교체 장치이다.The automated apparatus for replacement comprises an arm, a body, and a storage unit, the storage unit comprising a chemical mechanical polishing apparatus comprising a load unit and an unload unit, Of the polishing pad.

본 발명은 상기 두번째 과제를 이루기 위하여, 사용된 연마패드가 부착된 상부 플래튼과 교체를 위한 자동화 장치의 암이 결합하는 단계; 상기 사용된 연마패드가 부착된 상부 플래튼과 회전축을 포함하는 하부 플래튼이 상대적으로 이동함으로써 서로 분리되는 단계; 상기 사용된 연마패드가 부착된 상부 플래튼을 상기 교체를 위한 자동화 장치가 보관 유닛으로 이송하는 단계; 상기 사용된 연마패드가 부착된 상부 플래튼으로부터 상기 암을 분리하여 상기 사용된 연마패드가 부착된 상부 플래튼을 상기 보관 유닛에 수납시키는 단계; 새로운 연마패드가 부착된 상부 플래튼에 상기 암을 결합하여 새로운 연마패드가 부착된 상부 플래튼을 보관 유닛으로부터 인출하는 단계; 상기 새로운 연마패드가 부착된 상부 플래튼을 상기 하부 플래튼과 결합하는 단계; 및 상기 새로운 연마패드가 부착된 상부 플래튼으로부터 상기 암을 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치의 연마패드 교체 방법을 제공한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a polishing pad, comprising: combining an upper platen with a used polishing pad attached thereto and an arm of an automated apparatus for replacement; The upper platen to which the used polishing pad is attached and the lower platen including the rotating shaft are separated from each other by relatively moving; Transferring the upper platen, to which the used polishing pad is attached, to the storage unit by the automated apparatus for replacement; Separating the arm from the upper platen to which the used polishing pad is attached and storing the upper platen with the used polishing pad in the storage unit; Coupling the arm to an upper platen to which a new polishing pad is attached to withdraw an upper platen with a new polishing pad from the storage unit; Coupling the upper platen with the new polishing pad to the lower platen; And separating the arm from the upper platen to which the new polishing pad is attached.

상기 연마패드 교체 방법은 상기 사용된 연마패드가 부착된 상부 플래튼을 보관 유닛 중 로드 유닛에 수납시키고 상기 새로운 연마패드가 부착된 상부 플래튼을 상기 로드 유닛에서 인출하여 교체하는 방식을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치의 연마패드 교체 방법, 또는 상기 연마패드 교체 방법은 상기 사용된 연마패드가 부착된 상부 플래튼을 보관 유닛 중 언로드 유닛에 수납시키고 상기 새로운 연마패드가 부착된 상부 플래튼을 보관 유닛 중 로드 유닛에서 인출하여 교체하는 방법일 수 있다.The polishing pad replacing method is characterized in that the upper platen having the used polishing pad is accommodated in a rod unit of a storage unit and the upper platen with the new polishing pad is taken out from the rod unit and replaced The method of replacing the polishing pad of the chemical mechanical polishing apparatus or the method of replacing the polishing pad comprises the steps of storing the upper platen to which the used polishing pad is attached in the unloading unit of the storage unit, A method of withdrawing from the load unit and replacing it may be used.

상기 사용된 연마패드를 상기 화학적 기계적 연마 장치의 외부에서 새로운 연마패드로 교환하는 단계를 더 포함할 수 있다.And replacing the used polishing pad with a new polishing pad outside the chemical mechanical polishing apparatus.

본 발명에 따르면, 연마패드가 부착된 상부 플래튼을 하부 플래튼에 탈착 가능하게 형성함으로써 기존의 방법으로 화학적 기계적 연마 장치의 연마패드를 교체할 때 발생하는 문제들, 예를 들어, 작업 미숙으로 인한 버블 생성, 슬러리 잔유물 노출에 의한 환경안전, 또는 작업자 부상 등의 문제를 개선할 수 있다. 또한, 연마패드의 교체를 자동화 장치에 의하여 실시함으로써, 연마패드 교체로 인한 화학적 기계적 연마 장치의 다운타임(downtime)을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 반도체 제조 원가를 절감할 수 있고, 연마패드 교체가 더욱 용이하게 이루어질 수 있다.According to the present invention, problems arise in replacing the polishing pad of a chemical mechanical polishing apparatus by the conventional method by detachably forming the upper platen to which the polishing pad is attached on the lower platen, for example, It is possible to improve problems such as bubble generation, environmental safety due to residue of slurry residues, or injury to workers. Further, by performing the replacement of the polishing pad by an automatic apparatus, not only the downtime of the chemical mechanical polishing apparatus due to the replacement of the polishing pad can be reduced, but also the semiconductor manufacturing cost can be reduced and the polishing pad can be easily replaced .

도1은 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도2는 본 발명에 따른 상부 플래튼과 하부 플래튼을 나타낸 도면들이다.
도3은 본 발명에 따른 상부 플래튼과 하부 플래튼을 분리, 교체, 및 결합하는 과정을 순서에 따라 나타낸 도면들이다.
도4는 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마 장치 및 교체를 위한 자동화 장치를 나타낸 도면들이다.
도5는 본 발명에 따른 연마패드 교체 방법을 순서에 따라 나타낸 흐름도이다.1 is a schematic view of a chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention.
2 is a view showing an upper platen and a lower platen according to the present invention.
FIG. 3 is a view illustrating a process of separating, replacing, and assembling an upper platen and a lower platen according to the present invention in order.
4 is a view showing a chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention and an automation apparatus for replacement.
Fig. 5 is a flowchart showing the method of replacing the polishing pad according to the present invention in order.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명 개념의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명 개념의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명 개념의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명 개념의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명 개념을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로 해석되는 것이 바람직하다. 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명 개념은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the inventive concept may be modified in various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below. Embodiments of the inventive concept are desirably construed as providing a more complete understanding of the inventive concept to those skilled in the art. The same reference numerals denote the same elements at all times. Further, various elements and regions in the drawings are schematically drawn. Accordingly, the inventive concept is not limited by the relative size or spacing depicted in the accompanying drawings.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명 개념을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, “포함한다” 또는 “갖는다” 등의 표현은 명세서에 기재된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the inventive concept. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the expressions " comprising " or " having ", etc. are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof, It is to be understood that the invention does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, operations, components, parts, or combinations thereof.

달리 정의되지 않는 한, 여기에 사용되는 모든 용어들은 기술 용어와 과학 용어를 포함하여 본 발명 개념이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 공통적으로 이해하고 있는 바와 동일한 의미를 지닌다. 또한, 통상적으로 사용되는, 사전에 정의된 바와 같은 용어들은 관련되는 기술의 맥락에서 이들이 의미하는 바와 일관되는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 여기에 명시적으로 정의하지 않는 한 과도하게 형식적인 의미로 해석되어서는 아니 될 것임은 이해될 것이다.Unless otherwise defined, all terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the inventive concept belongs, including technical terms and scientific terms. In addition, commonly used, predefined terms are to be interpreted as having a meaning consistent with what they mean in the context of the relevant art, and unless otherwise expressly defined, have an overly formal meaning It will be understood that it will not be interpreted.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학적 기계적 연마 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 1 is a schematic view of a chemical mechanical polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도1을 참조하면, 화학적 기계적 연마 장치는 웨이퍼를 고정하여 가압 및 회전 운동시키는 연마헤드(240), 연마패드(210)를 컨디셔닝시키는 컨디셔너(250), 연마패드(210), 연마패드(210)가 부착된 상부 플래튼(220), 회전축(300)을 포함하는 하부 플래튼(110)을 포함할 수 있다. 1, a chemical mechanical polishing apparatus includes a polishing head 240 for fixing and pressing and rotating a wafer, a conditioner 250 for conditioning a polishing pad 210, a polishing pad 210, a polishing pad 210, An upper platen 220 attached to the upper platen 220, and a lower platen 110 including a rotating shaft 300.

일반적으로 연마패드(210)는 기계적 연마요소를 가지는 연마포로서 표면에 미세 돌기가 형성되어 있는 우레탄 재질일 수 있으며, 연마할 박막의 종류에 따라 다른 연마패드(210)를 사용할 수 있다. 또한, 연마패드(210)는 지속적으로 컨디셔닝 공정을 수행해야 하며 정확한 공정 수행을 위하여 일정한 주기로 연마패드(210)를 교환해 주고 있다. 미세 공정의 정확도 요구때문에 연마패드(210)의 교환주기는 계속 짧아지는 추세이다.In general, the polishing pad 210 may be a urethane material having fine protrusions on the surface thereof as a polishing cloth having a mechanical polishing element, and the polishing pad 210 may be used depending on the type of the thin film to be polished. In addition, the polishing pad 210 must continuously perform the conditioning process, and the polishing pad 210 is exchanged at a predetermined cycle to perform an accurate process. Because of the accuracy requirement of the fine processing, the exchange period of the polishing pad 210 is continuously shortened.

본 발명은 일반적인 화학적 기계적 연마 장치와는 달리 플래튼이 상부 플래튼(220) 및 하부 플래튼(110)으로 분리 가능하며 상부 플래튼(220)의 표면에 홈(230)이 형성되어 있을 수 있다. Unlike a conventional chemical mechanical polishing apparatus, the platen can be separated into an upper platen 220 and a lower platen 110, and a groove 230 may be formed on a surface of the upper platen 220 .

상기 홈(230)은 상부 플래튼(220)의 표면, 예를 들어, 상부 플래튼(220)의 측면에 위치할 수 있다. 상기 홈(230)은 적어도 한 개 이상이며, 상부 플래튼(220)의 크기와 무게에 따라 홈(230)의 개수와 깊이가 조절될 수 있다. 상기 홈(230)을 통하여 상부 플래튼(220)은 교체를 위한 자동화 장치의 암(arm)(400, 도3 참조)과 결합하거나 분리될 수 있다.The groove 230 may be located on the surface of the upper platen 220, for example, on the side of the upper platen 220. The number and the depth of the grooves 230 may be adjusted according to the size and the weight of the upper platen 220. The upper platen 220 through the groove 230 can be engaged or disengaged with an arm 400 (see FIG. 3) of the automation device for replacement.

상부 플래튼(220)과 하부 플래튼(110)을 고정시키는 체결부재를 포함할 수 있다. 상기 체결부재는 스크류(Screw)에 의한 결합, 진공에 의한 결합, 클립에 의한 결합, 또는 십자형 홈에 의한 결합의 방법을 가진 체결부재일 수 있다. 스크류에 의한 결합의 경우 상부 플래튼(220)과 하부 플래튼(110)을 나사 등을 사용하여 결합하는 방법이고, 진공에 의한 결합의 경우 하부 플래튼(110)에 진공 결합 장치를 부착하여 상부 플래튼(220)과 결합하는 방법이고, 클립에 의한 결합의 경우 상부 플래튼(220) 및 하부 플래튼(110) 표면에 각각 클립이 상호 체결될 수 있는 구조물을 부착하여 결합하는 방법이고, 십자형 홈에 의한 결합의 경우 상부 플래튼(220) 및 하부 플래튼(110)에 각각 암수 형태의 요철인 십자형 홈을 적어도 한 개 이상 형성하여 결합하는 방법이다.And a fastening member for fastening the upper platen 220 and the lower platen 110. [ The fastening member may be a fastening member having a method of screw coupling, vacuum fastening, clip fastening, or cross fastening. In the case of coupling by screws, the upper platen 220 and the lower platen 110 are coupled by using a screw or the like. In the case of coupling by vacuum, a vacuum coupling device is attached to the lower platen 110, And a structure in which clips are mutually fastened to each other is attached to the surfaces of the upper platen 220 and the lower platen 110 in the case of coupling by a clip, In the case of joining by grooves, at least one cross-shaped grooves are formed on the upper platen 220 and the lower platen 110, respectively.

회전축(300)은 하부 플래튼(110)을 회전시키는 역할을 하고, 하부 플래튼(110)과 결합된 상부 플래튼(220)이 회전함으로써 상부 플래튼(220)에 부착된 연마패드(210)가 회전하여 화학적 기계적 연마 공정을 수행할 수 있도록 한다.The rotating shaft 300 serves to rotate the lower platen 110 and the upper platen 220 coupled with the lower platen 110 rotates to rotate the polishing pad 210 attached to the upper platen 220. [ So that the chemical mechanical polishing process can be performed.

연마패드(210)가 부착된 상부 플래튼(220)을 하부 플래튼(110)에 탈착 가능하게 형성함으로써 기존의 연마패드를 교체시 발생하는 문제들, 예를 들어, 작업 미숙으로 인한 버블 생성, 슬러리 잔유물 노출에 의한 환경안전, 또는 작업자 부상 등의 문제를 개선할 수 있다.The upper platen 220 with the polishing pad 210 attached thereto is detachably attached to the lower platen 110 to solve the problems occurring when replacing the existing polishing pad, for example, Problems such as environmental safety due to residue of the slurry residue, or injury to the operator can be improved.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 플래튼(220)과 하부 플래튼(110)의 도면들이다.FIG. 2 is a diagram of an upper platen 220 and a lower platen 110 according to an embodiment of the present invention.

도2의 (a)를 참조하면, 상기 상부 플래튼(220)의 표면에는 교체를 위한 자동화 장치와 결합 가능한 홈(230)이 형성될 수 있다. 또한, 교체를 위한 자동화 장치의 원활한 작업 수행을 위하여 상부 플래튼(220)의 두께(h)는 1~10cm일 수 있다. 1cm보다 작은 경우 홈(230)이 형성될 공간의 부족과 상부 플래튼(220)의 강성 등이 문제될 수 있으며, 10cm보다 큰 경우 상부 플래튼(220)의 무게가 증가하여 이송에 어려움이 있을 수 있다.Referring to FIG. 2 (a), the upper surface of the upper platen 220 may have a groove 230 engageable with an automatic device for replacement. In addition, the thickness h of the upper platen 220 may be 1 to 10 cm for smooth operation of the automatic apparatus for replacement. If the length of the upper platen 220 is less than 1 cm, the lack of space for forming the grooves 230 and the rigidity of the upper platen 220 may be problematic. If the length is larger than 10 cm, the weight of the upper platen 220 may increase, .

도2의 (b) 및 도1을 참조하면, 상기 하부 플래튼(110)은 교체를 위한 자동화 장치가 연마패드(210)가 부착된 상부 플래튼(220) 교체 작업을 용이하게 수행하도록 상하 방향으로 이동할 수 있다. 화학적 기계적 연마 장치의 구조 및/또는 배치상 연마패드(210)가 부착된 상부 플래튼(220)을 교체하기 위한 충분한 공간 확보가 안되는 경우가 발생할 수 있는바, 상기 하부 플래튼(110)을 상하로 이동시켜 교체를 위한 공간을 확보할 수 있다. 화학적 기계적 연마 장치에서는 연마패드(210) 위에 연마헤드(240)와 컨디셔너(250) 등이 존재하므로 연마패드(210)가 부착된 상부 플래튼(220)의 교체 단계에서 상기 연마헤드(240)와 컨디셔너(250) 등으로 인한 상부 플래튼(220)을 하부 플래튼(110)으로부터 분리 또는 결합하는 공간상 부족을 해결하기 위하여 상기 하부 플래튼(110)이 상하로 이동하여 공간을 확보할 수 있다. 하부 플래튼(110)과 결합된 회전축(300) 또한 상하 방향으로 이동할 수 있다.Referring to FIG. 2 (b) and FIG. 1, the lower platen 110 is moved in the up and down direction so as to facilitate the replacement operation of the upper platen 220 to which the polishing pad 210 is attached, . ≪ / RTI > There may arise a case where sufficient space for replacing the upper platen 220 to which the polishing pad 210 is attached can not be secured due to the structure and / or arrangement of the chemical mechanical polishing apparatus. Accordingly, when the lower platen 110 is moved up and down So that a space for replacement can be ensured. In the chemical mechanical polishing apparatus, since the polishing head 240 and the conditioner 250 are present on the polishing pad 210, the polishing head 210 and the polishing platen 220 are replaced with the polishing head 240 The lower platen 110 may move up and down to secure a space to solve the space shortage of separating or coupling the upper platen 220 from the lower platen 110 due to the conditioner 250 or the like . The rotary shaft 300 coupled with the lower platen 110 can also be moved up and down.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 플래튼(220)과 하부 플래튼(110)을 분리, 교체, 및 결합하는 과정을 순서에 따라 나타낸 도면들이다. 각 단계의 순서는 장비의 위치, 상태 또는 교체 순서에 따라 달라질 수 있다. 각 단계는 교체를 위한 자동화 장치에 부착된 센서 및 제어부에 의해서 자동으로 제어될 수 있다. 교체를 위한 자동화 장치는 적어도 한 개 이상이며, 두 개 이상의 장치가 각각 또는 동시에 작업을 진행할 수 있다.FIG. 3 is a view illustrating a process of separating, replacing, and coupling the upper platen 220 and the lower platen 110 according to an embodiment of the present invention. The order of each step may vary depending on the location, condition, or order of replacement of the equipment. Each step can be controlled automatically by a sensor and a control attached to an automation device for replacement. There is at least one automation device for replacement, and two or more devices can work individually or simultaneously.

도3의 (a)를 참조하면, 사용된 연마패드(210)가 부착된 상부 플래튼(220)과 교체를 위한 자동화 장치의 암(400)이 홈(300)을 통하여 결합된 단계를 나타낸다.Referring to FIG. 3 (a), the upper platen 220 to which the used polishing pad 210 is attached and the arm 400 of the automatic apparatus for replacement are coupled through the groove 300.

도3의 (b)를 참조하면, 상기 사용된 연마패드(210)가 부착된 상부 플래튼(220)과 회전축(300)을 포함하는 하부 플래튼(110)이 상대적인 방향으로 이동하여 서로 분리되는 단계를 나타낸다.Referring to FIG. 3 (b), the upper platen 220 with the used polishing pad 210 attached thereto and the lower platen 110 including the rotating shaft 300 are moved in the relative direction to be separated from each other .

도3의 (c)를 참조하면, 상기 하부 플래튼(110)으로부터 상기 사용된 연마패드(210)가 부착된 상부 플래튼(220)을 교체를 위한 자동화 장치가 이송하여 하부 플래튼(110)으로부터 상기 상부 플래튼(220)이 완전히 제거된 단계를 나타낸다.3C, an automatic apparatus for replacement of the upper platen 220, to which the used polishing pad 210 is attached, is transferred from the lower platen 110 to the lower platen 110, In which the upper platen 220 is completely removed.

도3의 (d)를 참조하면, 새로운 연마패드(210)가 부착된 상부 플래튼(220)에 상기 암(400)을 결합하여 상기 하부 플래튼(110) 주위로 이송한 단계를 나타낸다.Referring to FIG. 3 (d), the arm 400 is coupled to the upper platen 220 to which the new polishing pad 210 is attached, and transferred to the lower platen 110.

도3의 (e)를 참조하면, 상기 새로운 연마패드(210)가 부착된 상기 상부 플래튼(220)을 상기 하부 플래튼(110)과 결합하는 단계를 나타낸다.Referring to FIG. 3 (e), the step of coupling the upper platen 220 with the lower platen 110 with the new polishing pad 210 is shown.

도3의 (f)를 참조하면, 상기 새로운 연마패드(210)가 부착된 상기 상부 플래튼(220)에서 상기 암(400)을 분리하는 단계를 나타낸다.Referring to FIG. 3 (f), the step of separating the arm 400 from the upper platen 220 to which the new polishing pad 210 is attached is shown.

도4는 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마 장치(500) 및 교체를 위한 자동화 장치(400A)를 나타낸 도면들이다. 상기 교체를 위한 자동화 장치(400A)는 암(arm)(400), 본체부(body)(410), 및 보관 유닛(unit)(420A)을 포함할 수 있고, 상기 교체를 위한 자동화 장치(400A)는 로봇일 수 있다.Fig. 4 is a view showing a chemical mechanical polishing apparatus 500 according to the present invention and an automation apparatus 400A for replacement. The automation device 400A for replacement may include an arm 400, a body 410 and a storage unit 420A, and the automation device 400A for replacement ) May be a robot.

도4 및 도3을 참조하면, 상기 암(400)은 상부 플래튼(220)의 표면에 형성된 홈(230)과 결합하여 연마패드(210)가 부착된 상부 플래튼(220)을 교체 및 이동하는 기능을 수행할 수 있고, 상기 본체부(410)는 암(400)을 상하좌우로 움직일 수 있도록 하는 기능을 수행할 수 있고, 상기 보관 유닛(420A)은 로드 유닛(420) 및/또는 언로드 유닛(430)을 포함하며 상기 상부 플래튼(220)을 보관하는 기능을 수행할 수 있다.4 and 3, the arm 400 is coupled to a groove 230 formed on a surface of the upper platen 220 to replace and move the upper platen 220 to which the polishing pad 210 is attached, The main body 410 can perform the function of moving the arm 400 up and down and right and left and the storage unit 420A can perform the functions of the rod unit 420 and / Unit 430 and may store the upper platen 220. [0031]

도4의 (a)를 참조하면, 화학적 기계적 연마 장치(500)와 교체를 위한 자동화 장치(400A)의 상대적인 위치 관계를 나타낸다. 상기 화학적 기계적 연마 장치(500)의 주변부에 상기 교체를 위한 자동화 장치(400A)가 배열되어 있거나, 상기 교체를 위한 자동화 장치(400A)는 움직이는 로봇으로서 상기 화학적 기계적 연마 장치(500)의 주변부를 이동할 수 있다.Referring to FIG. 4A, there is shown the relative positional relationship between the chemical mechanical polishing apparatus 500 and the automatic apparatus 400A for replacement. The automation apparatus 400A for replacement is arranged in the periphery of the chemical mechanical polishing apparatus 500 or the automation apparatus 400A for replacement is a moving robot and moves around the periphery of the chemical mechanical polishing apparatus 500 .

도4의 (b)및 도3을 참조하면, 연마패드(210)가 부착된 상부 플래튼(220)의 보관 유닛(420A)을 나타낸다. 보관 유닛(420A) 중 로드 유닛(420)은 새로운 연마패드(210)가 부착된 상부 플래튼(220)을 보관하는 기능을 수행하거나, 새로운 연마패드(210)가 부착된 상부 플래튼(220)을 보관하고 사용된 연마패드(210)가 부착된 상부 플래튼(220)을 보관하는 기능을 수행할 수 있다. 보관 유닛(420A) 중 언로드 유닛(430)은 사용된 연마패드가 부착된 상부 플래튼을 보관하는 기능을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 4 (b) and FIG. 3, a storage unit 420A of the upper platen 220 to which the polishing pad 210 is attached is shown. The rod unit 420 of the storage unit 420A functions to store the upper platen 220 to which the new polishing pad 210 is attached or the upper platen 220 to which the new polishing pad 210 is attached, And the upper platen 220 with the used polishing pad 210 attached thereto may be stored. The unload unit 430 of the storage unit 420A can function to store the upper platen to which the used polishing pad is attached.

상기 보관 유닛(420A)이 로드 유닛(420)을 포함하는 경우 공간상의 이점이 있으나, 사용된 연마패드(210)가 부착된 상부 플래튼(220)과 새로운 연마패드(210)가 부착된 상부 플래튼(220)을 관리하는 측면에서는 어려움이 있을 수 있다. 이와 반대로, 상기 보관 유닛(420A)이 로드 유닛(420)과 언로드 유닛(420)을 포함하는 경우에는 사용된 연마패드(210)가 부착된 상부 플래튼(220)과 새로운 연마패드(210)가 부착된 상부 플래튼(220)을 관리하는 측면에서는 이점이 있으나, 공간을 많이 차지한다는 어려움이 있을 수 있다.When the storage unit 420A includes the rod unit 420, the upper platen 220 with the used polishing pad 210 attached thereto and the upper platen 220 with the new polishing pad 210 There may be difficulties in terms of managing the button 220. In contrast, when the storage unit 420A includes the rod unit 420 and the unloading unit 420, the upper platen 220 with the used polishing pad 210 and the new polishing pad 210 Although there is an advantage in terms of managing the attached upper platen 220, there may be a difficulty in occupying a large space.

상기 보관 유닛(420A)은 상부 플래튼(220) 입출의 편리함을 위하여 카세트 타입의 형상일 수 있다.The storage unit 420A may be in the form of a cassette for the convenience of entry and exit of the upper platen 220. [

도5는 본 발명에 따른 연마패드 교체 방법을 순서에 따라 나타낸 흐름도이다. Fig. 5 is a flowchart showing the method of replacing the polishing pad according to the present invention in order.

도5, 도3, 및 도4를 참조하면, 암(400)을 이용하여 연마패드(210)가 부착된 상부 플래튼(220)과 하부 플래튼(110)을 분리하는 단계(S110)는 사용된 연마패드(210)가 부착된 상부 플래튼(220)과 회전축(300)을 포함하는 하부 플래튼(110)이 상대적으로 이동함으로써 서로 분리시키는 것일 수 있다.5, 3, and 4, step S110 of separating the upper platen 220 and the lower platen 110 with the polishing pad 210 using the arm 400 is performed using The upper platen 220 with the abrasive pad 210 attached thereto and the lower platen 110 including the rotating shaft 300 may be separated from each other by relative movement.

하부 플래튼(110)으로부터 분리되고 연마패드(210)가 부착된 상부 플래튼(220)을 교체를 위한 자동화 장치(400A)에 의하여 보관 유닛(420A)으로 이송하는 단계(S120)는 암(400)이 본체부(410)에 설치된 레일을 따라 이동하거나 자동화 장치가 움직이는 로봇으로서 이동하는 것일 수 있다.The step S120 of transferring the upper platen 220 detached from the lower platen 110 and attached to the polishing pad 210 to the storage unit 420A by the automatic apparatus 400A for replacement is performed by the arm 400 May move along a rail provided on the main body part 410 or may move as an automated robot moving robot.

로드 유닛(420)으로부터 새로운 연마패드(210)가 부착된 상부 플래튼(220)을 교체를 위한 자동화 장치(400A)에 의하여 하부 플래튼(110)과 결합이 가능하도록 이송하는 단계(S130)는 암(400)이 본체부(410)에 설치된 레일을 따라 이동하거나 자동화 장치가 움직이는 로봇으로서 이동하는 것일 수 있다.The step S130 of transferring the upper platen 220 to which the new polishing pad 210 is attached from the rod unit 420 so as to be engageable with the lower platen 110 by the automatic apparatus 400A for replacement The arm 400 may move along a rail provided on the body 410 or may move as an automated robot moving robot.

새로운 연마패드(210)가 부착된 상부 플래튼(220)을 하부 플래튼(110)과 결합하는 단계(S140)는 상부 플래튼(220)과 하부 플래튼(110)이 결합 후 암(400)을 상부 플래튼(220)에서 분리하는 단계를 더 포함하는 것일 수 있다.The step S140 of joining the upper platen 220 with the new platen 210 to the lower platen 110 may be performed after the upper platen 220 and the lower platen 110 are combined, The upper platen 220 and the lower platen 220, as shown in FIG.

또한, 이미 사용된 연마패드(210)가 부착된 상부 플래튼(220)은 화학적 기계적 연마 장치(500)의 공정 수행과는 별도로 상부 플래튼(220)에서 상기 사용된 연마패드(210)를 제거한 후 새로운 연마패드(210)를 부착하여 사용함으로써, 연마패드(210)만을 교체하여 계속해서 상부 플래튼(220) 자체는 사용 가능하도록 함으로써 상부 플래튼(220) 전체를 교체하는 비용을 절감할 수 있다. 연마패드(210)의 교체가 화학적 기계적 연마 장치(500)상에서 이루어지지 않으므로 작업 미숙으로 인한 버블 생성, 슬러리 잔유물 노출에 의한 환경안전, 또는 작업자 부상 등의 문제를 개선하고, 장치의 다운타임을 줄일 수 있다.The upper platen 220 with the used polishing pad 210 attached thereto can remove the used polishing pad 210 from the upper platen 220 separately from the process of the chemical mechanical polishing apparatus 500 It is possible to reduce the cost of replacing the entire upper platen 220 by replacing only the polishing pad 210 with the use of the new polishing pad 210 so that the upper platen 220 itself can be continuously used have. Since the replacement of the polishing pad 210 is not performed on the chemical mechanical polishing apparatus 500, problems such as generation of bubbles due to inoperability of the work, environmental safety due to exposure of the residual slurry, or worker injury are reduced and downtime of the apparatus is reduced .

도면의 주요 부분에 대한 부호 설명은 다음과 같다.
110: 하부 플래튼
210: 연마패드
220: 상부 플래튼
230: 홈
400: 암(arm)
410: 본체부(body)
420A: 보관 유닛(unit)The reference symbols for the main parts of the drawings are as follows.
110: lower platen
210: Polishing pad
220: upper platen
230: Home
400: arm
410: Body
420A: Storage unit

Claims (10)

연마패드가 부착된 상부 플래튼과 회전축을 포함하는 하부 플래튼이 분리 및 결합 가능하고,
상기 상부 플래튼의 표면에 교체를 위한 자동화 장치와 결합 가능한 홈을 포함하는 화학적 기계적 연마 장치.The upper platen to which the polishing pad is attached and the lower platen including the rotating shaft are separable and engageable,
And a groove engageable with an automated device for replacement on the surface of the upper platen. 제1항에 있어서,
상기 상부 플래튼과 상기 하부 플래튼은 상호간의 결합을 위하여 스크류에 의한 결합, 진공에 의한 결합, 클립에 의한 결합, 또는 십자형 홈에 의한 결합 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치.The method according to claim 1,
Wherein the upper platen and the lower platen have a coupling structure by a screw, a vacuum, a clip, or a cross-shaped groove for coupling to each other. 제1항에 있어서,
상기 하부 플래튼이 상하로 이동가능한 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치.The method according to claim 1,
Wherein the lower platen is movable up and down. 제1항에 있어서,
상기 상부 플래튼의 두께는 1~10cm인 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치.The method according to claim 1,
Wherein the upper platen has a thickness of 1 to 10 cm. 제1항에 있어서,
상기 교체를 위한 자동화 장치는 암, 본체부, 및 보관 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치The method according to claim 1,
Characterized in that the automated device for replacement comprises an arm, a body part, and a storage unit. ≪ RTI ID = 0.0 > 제5항에 있어서,
상기 보관 유닛은 로드 유닛 및 언로드 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치6. The method of claim 5,
Characterized in that the storage unit comprises a rod unit and an unload unit. ≪ RTI ID = 0.0 > 사용된 연마패드가 부착된 상부 플래튼과 교체를 위한 자동화 장치의 암이 결합하는 단계;
상기 사용된 연마패드가 부착된 상부 플래튼과 회전축을 포함하는 하부 플래튼이 상대적으로 이동함으로써 서로 분리되는 단계;
상기 사용된 연마패드가 부착된 상부 플래튼을 상기 교체를 위한 자동화 장치가 보관 유닛으로 이송하는 단계;
상기 사용된 연마패드가 부착된 상부 플래튼으로부터 상기 암을 분리하여 상기 사용된 연마패드가 부착된 상부 플래튼을 상기 보관 유닛에 수납시키는 단계;
새로운 연마패드가 부착된 상부 플래튼에 상기 암을 결합하여 새로운 연마패드가 부착된 상부 플래튼을 보관 유닛으로부터 인출하는 단계;
상기 새로운 연마패드가 부착된 상부 플래튼을 상기 하부 플래튼과 결합하는 단계; 및
상기 새로운 연마패드가 부착된 상부 플래튼으로부터 상기 암을 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치의 연마패드 교체 방법.Combining the upper platen with the used polishing pad attached and the arm of the automated apparatus for replacement;
The upper platen to which the used polishing pad is attached and the lower platen including the rotating shaft are separated from each other by relatively moving;
Transferring the upper platen, to which the used polishing pad is attached, to the storage unit by the automated apparatus for replacement;
Separating the arm from the upper platen to which the used polishing pad is attached and storing the upper platen with the used polishing pad in the storage unit;
Coupling the arm to an upper platen to which a new polishing pad is attached to withdraw an upper platen with a new polishing pad from the storage unit;
Coupling the upper platen with the new polishing pad to the lower platen; And
And separating the arm from an upper platen to which the new polishing pad is affixed. 제7항에 있어서,
상기 보관 유닛은 로드 유닛을 포함하고,
상기 사용된 연마패드가 부착된 상부 플래튼으로부터 상기 암을 분리하여 상기 사용된 연마패드가 부착된 상부 플래튼을 상기 보관 유닛에 수납시키는 단계는 상기 사용된 연마패드가 부착된 상부 플래튼을 상기 로드 유닛에 수납하는 단계를 포함하고,
새로운 연마패드가 부착된 상부 플래튼에 상기 암을 결합하여 새로운 연마패드가 부착된 상부 플래튼을 보관 유닛으로부터 인출하는 단계는 상기 새로운 연마패드가 부착된 상부 플래튼을 상기 로드 유닛으로부터 인출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치의 연마패드 교체 방법.8. The method of claim 7,
Wherein the storage unit comprises a rod unit,
The step of separating the arm from the upper platen to which the used polishing pad is attached and storing the upper platen attached with the used polishing pad into the storage unit is performed by moving the upper platen, And storing it in a load unit,
The step of coupling the arm to an upper platen with a new polishing pad to withdraw an upper platen with a new polishing pad from the storage unit may include withdrawing the upper platen with the new polishing pad from the rod unit ≪ / RTI > wherein the polishing pad comprises a polishing pad. 제7항에 있어서,
상기 보관 유닛은 로드 유닛 및 언로드 유닛을 포함하고,
상기 사용된 연마패드가 부착된 상부 플래튼으로부터 상기 암을 분리하여 상기 사용된 연마패드가 부착된 상부 플래튼을 상기 보관 유닛에 수납시키는 단계는 상기 사용된 연마패드가 부착된 상부 플래튼을 상기 언로드 유닛에 수납하는 단계를 포함하고,
새로운 연마패드가 부착된 상부 플래튼에 상기 암을 결합하여 새로운 연마패드가 부착된 상부 플래튼을 보관 유닛으로부터 인출하는 단계는 상기 새로운 연마패드가 부착된 상부 플래튼을 상기 로드 유닛으로부터 인출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치의 연마패드 교체 방법.8. The method of claim 7,
Wherein the storage unit includes a load unit and an unload unit,
The step of separating the arm from the upper platen to which the used polishing pad is attached and storing the upper platen attached with the used polishing pad into the storage unit is performed by moving the upper platen, And storing it in an unloading unit,
The step of coupling the arm to an upper platen with a new polishing pad to withdraw an upper platen with a new polishing pad from the storage unit may include withdrawing the upper platen with the new polishing pad from the rod unit ≪ / RTI > wherein the polishing pad comprises a polishing pad. 제7항에 있어서,
상기 사용된 연마패드를 상기 화학적 기계적 연마 장치의 외부에서 새로운 연마패드로 교환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마 장치의 연마패드 교체 방법.8. The method of claim 7,
Further comprising replacing the used polishing pad with a new polishing pad outside the chemical mechanical polishing apparatus. ≪ RTI ID = 0.0 > 8. < / RTI >
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