KR100744036B1 - Loading unit of c.m.p. equipment and method to sense center position thereof - Google Patents

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허영수
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Abstract

A loading unit of CMP equipment is provided to stably load/unload a wafer into/from CMP equipment by detecting whether a wafer exists in a loading cup while detecting whether the wafer is loaded into its normal position. An injection part(200) injects cleaning water supplied along a cleaning water supply line(900) to a plurality of portions along the circumference of the bottom of the wafer supported on a loading plate. A measurement part(300) measures whether the cleaning water injected from the injection part is normally injected. A control part(400) compares a measurement value measured by the measurement part with a predetermined set value to determine whether the wafer is loaded into its normal position. The measurement part can measure the water pressure of flowrate of the cleaning water injected from the injection part.

Description

화학적 기계적 연마장비의 로딩유니트 및 이를 이용한 웨이퍼 정위치 감지방법{Loading unit of C.M.P. equipment and method to sense center position thereof}Loading unit of chemical mechanical polishing equipment and wafer position detection method using the same {Loading unit of C.M.P. equipment and method to sense center position approximately}

도 1은 종래 화학적 기계적 연마장비의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a conventional chemical mechanical polishing equipment.

도 2는 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마장비의 로딩유니트를 도시한 일실시 평면도이다.Figure 2 is an embodiment plan view showing a loading unit of the chemical mechanical polishing equipment according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마장비의 로딩유니트를 도시한 일실시 블럭구성도이다.Figure 3 is a block diagram showing an embodiment of the loading unit of the chemical mechanical polishing equipment according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 화학적 기계적 연마장비의 로딩유니트를 이용한 웨이퍼 정위치 감지방법을 설명하기 위한 일실시 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a method for detecting wafer in-situ using a loading unit of a chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

100 : 로딩컵 110 : 로딩플레이트100: loading cup 110: loading plate

200 : 분사부 300 : 측정부200: injection unit 300: measurement unit

400 : 제어부 500 : 알람발생부400: control unit 500: alarm generating unit

900 : 세정수 공급라인 910 : 밸브900: washing water supply line 910: valve

920 : 레귤레이터 930 : 플로우미터920 regulator 930 flow meter

본 발명은 화학적 기계적 연마장비의 로딩유니트 및 이를 이용한 웨이퍼 정위치 감지방법에 관한 것으로, 특히 화학적 기계적 연마장비의 로딩플레이트상에 웨이퍼의 정위치 로딩여부를 감지하는 화학적 기계적 연마장치의 화학적 기계적 연마장비의 로딩유니트 및 이를 이용한 웨이퍼 정위치 감지방법에 관한 것이다.The present invention relates to a loading unit of a chemical mechanical polishing device and a wafer in-situ detecting method using the same. In particular, the chemical mechanical polishing device of a chemical mechanical polishing device for detecting whether a wafer is loaded on a loading plate of a chemical mechanical polishing device. It relates to a loading unit of and a wafer position detection method using the same.

일반적으로, 반도체 소자는 실리콘 웨이퍼에 대하여 증착공정, 사진공정, 식각공정, 이온주입공정 등과 같은 다양한 제조공정을 수행하여 제조된다.In general, a semiconductor device is manufactured by performing various manufacturing processes such as a deposition process, a photo process, an etching process, an ion implantation process, and the like on a silicon wafer.

일례로, 실리콘 웨이퍼는 제조공정 중에 다양한 공정층이 형성되는데, 이러한 공정층의 일부분을 선택적으로 제거하거나 패턴화하고, 추가의 공정층을 기형성된 공정층 표면에 증착시키는 과정이 반복 진행될 수 있다.In one example, a silicon wafer is formed with various process layers during the fabrication process, which may be repeated to selectively remove or pattern a portion of the process layer and deposit additional process layers on the surface of the previously formed process layer.

이러한, 공정층은 예컨데, 절연층, 게이트 산화물층, 전도층, 금속 또는 유리층 등이 될 수 있다.Such a process layer may be, for example, an insulating layer, a gate oxide layer, a conductive layer, a metal or glass layer, or the like.

이에, 특정 공정에서는 웨이퍼에 기형성된 공정층의 최상부 표면이 후속하는 공정층의 증착을 위해서 평탄한 상태인 것이 바람직하다. Thus, in certain processes, it is desirable that the top surface of the process layer previously formed on the wafer is flat for the deposition of subsequent process layers.

따라서, 실리콘 웨이퍼는 후속 공정의 안정적 진행을 위해 기형성된 공정층을 평탄하게 연마하는 연마공정을 거치게된다.Therefore, the silicon wafer is subjected to a polishing process for smoothly polishing the previously formed process layer for the stable progress of subsequent processes.

즉, 웨이퍼 연마공정이란 웨이퍼 표면을 평탄화하기 위한 공정이고, 대표적 일례로서 웨이퍼 표면과 마찰접촉될 연마패드(polishing head)에 화학적 슬러리(slurry)를 도포하고 웨이퍼의 평탄화시킬 표면을 상기 연마패드(polishing pad) 에 가압한 상태에서 웨이퍼와 연마패드를 상호 상대적으로 마찰운동시켜 웨이퍼 표면의 평탄화를 달성하는 화학적 기계적 연마(Chemical mechanical polishing / planarization; C.M.P.)방식이 제시된 바 있다.That is, a wafer polishing process is a process for planarizing a wafer surface, and as a representative example, a chemical slurry is applied to a polishing head to be in friction contact with a wafer surface and the surface to be planarized of the wafer is polished. A chemical mechanical polishing / planarization (CMP) method has been proposed in which the wafer and the polishing pad are frictionally moved while being pressed to the pad to achieve planarization of the wafer surface.

한편, 상기한 바와같은 화학적 기계적 연마를 수행하는 장비는 본 출원인에 의해 출원등록된 대한민국 등록특허공보 제536175호에 개시된 바 있다.On the other hand, the equipment for performing the chemical mechanical polishing as described above has been disclosed in the Republic of Korea Patent Publication No. 536175 filed by the applicant.

도 1은 종래 화학적 기계적 연마장비의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a conventional chemical mechanical polishing equipment.

도 1을 참조하면, 종래 화학적 기계적 연마장비는 웨이퍼 표면에 면접촉하여 웨이퍼 표면과 물리적인 마찰이 수행되는 연마패드(11)가 장착되는 플래튼(10)과, 웨이퍼를 고정장착하여 상기 연마패드(11)상에 가압마찰접촉시키는 연마헤드(20)와, 웨이퍼가 장착된 상기 연마헤드(20)를 연마패드(11)상에 가압회전시키는 스핀들(30)과, 연마헤드(20)에 연마공정이 수행될 웨이퍼를 로딩하거나 연마헤드(20)에서 연마공정이 완료된 웨이퍼를 로딩받는 로딩유니트(40) 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a conventional chemical mechanical polishing apparatus includes a platen 10 on which a polishing pad 11 is physically rubbed with a surface of a wafer in surface contact with a wafer surface, and the polishing pad is fixedly mounted on a wafer. (11) polishing head (20) for pressure friction contact on the wafer, a spindle (30) for pressing and rotating the polishing head (20) on which the wafer is mounted on the polishing pad (11), and polishing head (20). The loading unit 40 may be loaded to load the wafer on which the process is to be performed or to load the wafer on which the polishing process is completed in the polishing head 20.

이러한, 로딩유니트(40)는 로딩컵(41)의 최상부에 설치되는 로딩플레이트(42)가 그 상면에 웨이퍼를 로딩받아 지지하고, 로딩플레이트(42)와 연마헤드(20)가 상호 웨이퍼를 장,탈착하도록 로딩컵(41)과 연결된 아암(44)이 회전축(43)을 중심으로 연마헤드(20)측으로 선회 및 상하로 승강된다.The loading unit 40 is supported by a loading plate 42 installed on top of the loading cup 41 to receive a wafer on its upper surface, and the loading plate 42 and the polishing head 20 support the wafer. The arm 44 connected to the loading cup 41 is pivoted toward the polishing head 20 and lifted up and down about the rotation shaft 43 so as to be detachable.

이처럼, 로딩유니트(40)는 웨이퍼의 빈번한 로딩 및 언로딩 과정이 진행되는 구성부품으로서, 특히 연마헤드(20) 또는 로봇아암(미도시) 등과 연계하여 상호 웨이퍼 로딩 및 언로딩 과정을 진행하게 된다.As such, the loading unit 40 is a component that undergoes frequent loading and unloading of the wafer, and in particular, the loading unit 40 performs a wafer loading and unloading process in conjunction with the polishing head 20 or a robot arm (not shown). .

또한, 로딩유니트(40)의 로딩플레이트(42)상에 로딩되는 웨이퍼는 연마헤 드(20) 및 상기 로봇아암으로 웨이퍼가 안정적으로 전달되도록 로딩플레이트(42)상에 정위치 되어야 한다.In addition, the wafer loaded on the loading plate 42 of the loading unit 40 should be positioned on the loading plate 42 so as to stably transfer the wafer to the polishing head 20 and the robot arm.

한편, 종래 화학적 기계적 연마장비는 상기 로딩유니트(40)에 발광부와 수광부로 이루어진 광센서(미도시)를 설치하여 로딩플레이트(42)상에 웨이퍼가 로딩되어었는지의 여부를 감지하였다.On the other hand, the conventional chemical mechanical polishing equipment is installed in the loading unit 40, an optical sensor (not shown) consisting of a light emitting unit and a light receiving unit to detect whether the wafer is loaded on the loading plate (42).

그러나, 종래 화학적 기계적 연마장비의 로딩유니트(40)는 로딩플레이트상(42)의 웨이퍼 존재유무를 단순 감지하는 데에 그치는 것으로, 웨이퍼의 정위치 로딩여부를 감지하지는 못하였다.However, the loading unit 40 of the conventional chemical mechanical polishing equipment merely detects the presence or absence of the wafer on the loading plate 42, and does not detect whether the wafer is loaded correctly.

따라서, 종래 화학적 기계적 연마장비의 로딩유니트(40)는 웨이퍼가 로딩플레이트(42)에 정위치되지 못하면 연마헤드(20) 또는 상기 로봇아암에 정상적으로 그립되지 못하므로 후속하는 장치에 제대로 전달되지 못하거나, 심지어 공정진행 중 파손되는 문제점이 있었다.Therefore, the loading unit 40 of the conventional chemical mechanical polishing equipment is not normally gripped by the polishing head 20 or the robot arm when the wafer is not positioned on the loading plate 42, and thus cannot be properly delivered to the subsequent device. In addition, there was a problem of being damaged during the process.

상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명은, 로딩플레이트상에 로딩된 웨이퍼의 정위치 여부를 감지하는 화학적 기계적 연마장비의 로딩유니트 및 이를 이용한 웨이퍼 정위치 감지방법를 제공함에 있다.In view of the above problems, the present invention provides a loading unit of a chemical mechanical polishing apparatus for detecting whether a wafer is loaded on a loading plate and a wafer position detection method using the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 화학적 기계적 연마가 진행될 웨이퍼 또는 화학적 기계적 연마가 완료된 웨이퍼를 로딩플레이트상에 로딩받는 화학적 기계적 연마장비의 로딩유니트에 있어서, 세정수 공급라인을 따라 공급된 세 정수를 상기 로딩플레이트상에 지지된 웨이퍼의 저면 둘레를 따라 복수 부위에 분사하는 분사부와, 상기 분사부에서 분사되는 세정수가 정상 분사되는지의 여부를 측정하는 측정부와, 상기 측정부에서 측정된 측정값을 기설정된 설정값과 비교하여 웨이퍼의 정위치 로딩여부를 판단하는 제어부를 포함한다.The present invention for achieving the above object, in the loading unit of the chemical mechanical polishing equipment for loading the wafer to be subjected to chemical mechanical polishing or the chemical mechanical polishing is completed on the loading plate, supplied along the washing water supply line An injection unit for injecting three integers into a plurality of portions along the bottom circumference of the wafer supported on the loading plate, a measuring unit for measuring whether the washing water injected from the injection unit is normally injected, and the measurement unit And a controller configured to determine whether the wafer is loaded in position by comparing the measured value with a predetermined set value.

또한 본 발명은, (a) 화학적 기계적 연마가 진행될 웨이퍼 또는 화학적 기계적 연마가 완료된 웨이퍼를 로딩플레이트에 로딩하는 단계와, (b) 상기 로딩플레이트에 로딩된 웨이퍼의 저면 둘레를 따라 복수 부위에 세정수를 분사하는 단계와, (c) 상기 (b)단계에서 웨이퍼 저면 둘레부에 분사되는 세정수가 정상 분사되는지의 여부를 측정하는 단계와, (d) 상기 (c) 단계에서 측정된 측정값과 기설정된 설정값과 비교하여 웨이퍼의 정위치 로딩여부를 판단하는 단계를 포함한다.In addition, the present invention, (a) loading the wafer to be subjected to chemical mechanical polishing or the chemical mechanical polishing is completed in the loading plate, (b) washing water in a plurality of parts along the bottom circumference of the wafer loaded on the loading plate (B) measuring whether or not the washing water sprayed on the periphery of the bottom of the wafer in step (b) is normally sprayed, and (d) the measured value and the measurement measured in step (c). And determining whether the wafer is loaded in place by comparing the set value.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며 , 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the following embodiments are provided to those skilled in the art to fully understand the present invention, and may be modified in various forms, and the scope of the present invention is limited to the embodiments described below. It is not. Like numbers refer to like elements in the figures.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 화학적 기계적 연마장비의 로딩유니트를 도시한 평면도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 화학적 기계적 연마장비의 로딩유니트를 도시한 블럭구성도이다.Figure 2 is a plan view showing a loading unit of the chemical mechanical polishing equipment according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a block diagram showing a loading unit of the chemical mechanical polishing equipment according to an embodiment of the present invention to be.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 화학적 기 계적 연마장비의 로딩유니트는 화학적 기계적 연마가 진행될 웨이퍼 또는 화학적 기계적 연마가 완료된 웨이퍼를 로딩플레이트(110)상에 로딩받는 로딩컵(100)과, 세정수 공급라인(900)을 따라 공급된 세정수를 상기 로딩플레이트(110)상에 지지된 웨이퍼의 저면 둘레를 따라 복수 부위에 분사하는 분사부(200)와, 상기 분사부(200)에서 분사되는 세정수가 정상 분사되는지의 여부를 측정하는 측정부(300)와, 상기 측정부(300)에서 측정된 측정값을 기설정된 설정값과 비교하여 웨이퍼의 정위치 로딩여부를 판단하는 제어부(400)를 포함한다.2 to 3, the loading unit of the chemical mechanical polishing apparatus according to the preferred embodiment of the present invention receives a wafer to be subjected to chemical mechanical polishing or a wafer to which chemical mechanical polishing is completed on the loading plate 110. A spraying unit 200 for spraying the loading cup 100 and the washing water supplied along the washing water supply line 900 to a plurality of portions along the bottom circumference of the wafer supported on the loading plate 110; Whether or not the wafer is loaded correctly by comparing the measurement unit 300 for measuring whether the washing water sprayed from the injection unit 200 is normally sprayed, and the measured value measured by the measurement unit 300 with a predetermined set value The control unit 400 to determine the.

상기 로딩플레이트(110)는 상기 로딩컵(100)의 최상부에 설치되어 연마공정이 진행될 웨이퍼 또는 연마공정이 완료된 웨이퍼가 그 상면에 로딩된다.The loading plate 110 is installed at the top of the loading cup 100 so that the wafer to be polished or the wafer to which the polishing process is completed is loaded on the upper surface.

이러한, 로딩플레이트(110)는 웨이퍼가 안정적으로 지지되도록 웨이퍼의 외연에 대응하는 단차홈(111)이 형성되고 그 바깥쪽 외연에는 상기 종래기술에서 상술한 연마헤드(미도시) 또는 로봇아암(미도시)의 웨이퍼 장,탈착을 위한 돌기부(112)가 다수 형성되어 있다.The loading plate 110 has a stepped groove 111 corresponding to the outer edge of the wafer so that the wafer can be stably supported, and the outer side edge thereof has a polishing head (not shown) or a robot arm (not shown). A plurality of protrusions 112 are formed for the elongation and detachment of the wafer.

이와 같은 로딩플레이트(110)에 로딩된 웨이퍼는 상기 연마헤드에 장착되어 연마공정이 진행되거나 로봇아암 등에 의해 후속공정으로 전달된다.The wafer loaded on the loading plate 110 is mounted on the polishing head and the polishing process is progressed or transferred to the subsequent process by the robot arm or the like.

그리고, 본 일실시예에 따른 화학적 기계적 연마장비의 로딩유니트는 로딩플레이트(110)상에 탈이온수(deionized water) 등의 세정수를 공급받는다.In addition, the loading unit of the chemical mechanical polishing apparatus according to the present embodiment is supplied with washing water such as deionized water on the loading plate 110.

즉, 본 일실시예에 따른 화학적 기계적 연마장비의 로딩유니트는 상기 연마헤드 또는 상기 연마헤드로 부터 전달되는 웨이퍼에 잔류된 연마물 내지는 화학 슬러리에 의해 오염될 수도 있으므로 로딩컵(100), 로딩플레이트(110), 상기 연마헤 드 및 상기 연마헤드로 부터 전달된 웨이퍼를 습식세정하도록 세정수를 공급받는다. 추가하여, 로딩플레이트(110)에 로딩된 웨이퍼가 연마공정이 수행되기 전에 프리웨트(prewet)되도록 세정수를 공급받을 수도 있다.That is, the loading unit of the chemical mechanical polishing apparatus according to the present embodiment may be contaminated by the abrasive head or the chemical slurry remaining on the polishing head or the wafer transferred from the polishing head, and thus the loading cup 100 and the loading plate. 110, a washing water is supplied to wet clean the wafer transferred from the polishing head and the polishing head. In addition, the wafer loaded on the loading plate 110 may be supplied with the washing water to be prewet before the polishing process is performed.

구체적으로, 로딩플레이트(110)에는 세정수 공급라인(900)을 따라 공급된 세정수를 웨이퍼의 저면 둘레를 따라 복수 부위에 분사하는 분사부(200)가 설치된다.Specifically, the loading plate 110 is provided with an injection unit 200 for spraying the washing water supplied along the washing water supply line 900 to a plurality of portions along the bottom circumference of the wafer.

상기 분사부(200)는 세정수 공급라인(900)과 소통되도록 로딩플레이트(110)에 관통형성된 것을 예시하였으나, 로딩컵(100)의 내부에 설치되어 로딩플레이이트 측으로 세정수를 분사하는 분사노즐(미도시)일 수도 있다.Although the injection unit 200 is illustrated to be formed through the loading plate 110 to communicate with the washing water supply line 900, the injection nozzle is installed in the loading cup 100 to spray the washing water toward the loading plate side (Not shown).

이러한, 분사부(200)는 로딩플레이트(110)상에 지지된 웨이퍼 저면 둘레를 따라 복수 부위에 세정수를 분사하도록 로딩플레이트(110)에 관통형성되되, 로딩플레이트(110)상에 지지된 웨이퍼의 정위치 로딩여부를 판단할 수 있도록 로딩플레이트(110)상에 웨이퍼가 정위치되는 위치에 형성한다.Such, the injection unit 200 is formed through the loading plate 110 to spray the washing water to a plurality of portions along the circumference of the bottom of the wafer supported on the loading plate 110, the wafer supported on the loading plate 110 The wafer is formed at the position where the wafer is placed on the loading plate 110 so as to determine whether it is loaded in place.

따라서, 본 일실시예는 웨이퍼가 로딩플레이트(110)상의 정위치에 로딩되지 못하고 불안정한 상태로 로딩되면, 웨이퍼가 로딩플레이트(110)상의 정위치 로딩될 시와 비교하여 분사부(200)에 다른 물리적 현상이 발생되는 것을 측정하여 웨이퍼의 정위치 로딩여부를 판단한다.Therefore, in the present exemplary embodiment, when the wafer is loaded in an unstable state without being loaded in place on the loading plate 110, the wafer 200 may be different from the injection unit 200 as compared with when the wafer is loaded in place on the loading plate 110. The physical phenomenon is measured to determine whether the wafer is loaded correctly.

이에, 분사부(200)는 최소 갯수가 구비되면서도 최대한 정확하게 웨이퍼의 정위치 로딩여부를 판단할 수 있도록 로딩플레이트(110)상의 정위치 로딩된 웨이퍼의 원주방향을 따라 등간격으로 3등분하여 로딩플레이트(110)에 형성되는 것이 바람직하다.Thus, the injection unit 200 is divided into three equally spaced at equal intervals along the circumferential direction of the wafer loaded on the loading plate 110 so as to determine whether the wafer is correctly loaded or not as accurately as possible. It is preferably formed at 110.

따라서, 각 분사부(200)는 도 2에 도시된 바와같이 로딩플레이트(110)의 중심에서 상호 120도 각도로 형성된다.Thus, each injection unit 200 is formed at an angle of 120 degrees from the center of the loading plate 110 as shown in FIG.

일례로, 상기 세정수 공급라인(900)은 세정수 공급원(미도시)으로 부터 공급되는 세정수를 단속하는 밸브(910), 세정수를 압력조절하는 레귤레이터(920)와, 상기 레귤레이트를 통과한 세정수의 유량을 조절하는 플로우미터(930)를 포함한다. For example, the washing water supply line 900 passes through a valve 910 for regulating the washing water supplied from the washing water supply source (not shown), a regulator 920 for regulating pressure of the washing water, and the regulator. And a flow meter 930 for adjusting the flow rate of the washing water.

이에, 세정수 공급라인(900)을 통하여 분사부(200)로 공급될 세정수는 레귤레이터(920)를 통과하며 소정의 압력으로 압력조절되고, 플로우미터(930)를 통과하며 소정의 유량으로 유량조절된다.Thus, the washing water to be supplied to the injection unit 200 through the washing water supply line 900 is pressure-controlled to a predetermined pressure through the regulator 920, flows through the flow meter 930 at a predetermined flow rate Adjusted.

이와 같이, 레귤레이터(920)와 플로우미터(930)를 통과하여 설정된 설정 수치로 압력 및 유량 조절된 세정수는 로딩플레이트(110)에 형성된 분사부(200)를 통하여 웨이퍼 저면 둘레부에 분사된다.As such, the washing water adjusted to the set value through the regulator 920 and the flow meter 930 is sprayed around the bottom surface of the wafer through the injection unit 200 formed in the loading plate 110.

그리고, 상기 세정수 공급라인(900)은 세정수를 각 분사부(200)로 세정수로 공급하기 전단에 분사부(200)를 통한 세정수의 정상 분사여부를 측정하는 측정부(300)가 설치된다.In addition, the washing water supply line 900 is a measurement unit 300 for measuring whether or not the normal injection of the washing water through the injection unit 200 in front of the supply of the washing water to the washing water to the injection unit 200 is Is installed.

상기 측정부(300)는 분사부(200)에서 분사되는 세정수의 수압을 일례로 프레져 스위치(pressure switch; 미도시)로 측정하여 세정수의 정상 분사여부를 파악할 수도 있고, 분사부(200)에서 분사되는 세정수의 유량을 유량측정기(미도시)로 측정하여 세정수의 정상 분사여부를 파악할 수도 있다.The measuring unit 300 may determine whether the washing water is normally sprayed by measuring the water pressure of the washing water sprayed from the spraying unit 200 using a pressure switch (not shown), for example, or the spraying unit 200. ), The flow rate of the washing water sprayed from the) may be measured by a flow meter (not shown) to determine whether the washing water is normally sprayed.

본 일실시예에서는 분사부(200)에서 분사되는 세정수의 수압을 측정하여 세정수의 정상 분사여부를 판단하는 것을 예시한다.In this embodiment, by measuring the water pressure of the washing water injected from the injection unit 200 to determine whether the normal injection of the washing water.

그리고, 측정부(300)는 예시한 바와 같이 분사부(200)의 전단 세정수 공급라인(900)상에서 수압을 측정하도록 구성할 수도 있고, 각 분사부(200)의 전단에서 각각 수압을 측정하도록 구성할 수도 있다.And, the measuring unit 300 may be configured to measure the water pressure on the shear washing water supply line 900 of the injection unit 200, as illustrated, to measure the water pressure at the front end of each injection unit 200, respectively. It can also be configured.

이에, 웨이퍼가 로딩플레이트(110)상에 정위치 로딩되지 못하면, 분사부(200)가 웨이퍼 저면에 밀착하여 세정수를 분사하지 못하므로, 측정부(300)에서는 분사부(200)에서 수압이 강하되는 것을 측정하게 된다.Therefore, if the wafer is not loaded on the loading plate 110 in place, the injection unit 200 is in close contact with the bottom surface of the wafer to spray the cleaning water, the measurement unit 300 in the injection unit 200 the water pressure is not The drop is measured.

따라서, 상기 제어부(400)는 측정부(300)에서 측정된 측정값이 기설정된 설정값과 비교하여 오차범위를 상회하여 불일치하면 웨이퍼가 정위치에 로딩되지 못한 것으로 판단한다.Therefore, the controller 400 determines that the wafer is not loaded in the correct position if the measured value measured by the measuring unit 300 is inconsistent with the preset value over the error range.

상기의 구성에서, 제어부(400)는 상기 로딩플레이트(110)상에 웨이퍼가 정위치에 로딩되지 못한 것으로 판단되면 장비의 운행을 중지시키거나 알람을 발생시켜 사용자에게 통보하는 알람발생부(500)를 더 포함하는 것이 바람직하다.In the above configuration, the controller 400, if it is determined that the wafer is not loaded in the correct position on the loading plate 110, the alarm generating unit 500 to stop the operation of the equipment or generate an alarm to notify the user It is preferable to further include.

상기 알람발생부(500)는, 장비의 메인 제어부(미도시)와 연결되어 제어부(400)에서 웨이퍼가 정위치 로딩되지 못한 것으로 판단하면 장비 전체를 운행중지시키는 신호를 보내도록 구성될 수도 있고, 사용자에게 청각적 또는 시각적인 경보를 발생하도록 구성될 수도 있다.The alarm generation unit 500 may be configured to be connected to the main control unit (not shown) of the equipment and send a signal to stop the entire equipment when the controller 400 determines that the wafer is not loaded in position. It may also be configured to generate an audible or visual alert to the user.

이하에서, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 화학적 기계적 연마장비의 로딩유니트를 이용한 웨이퍼 정위치 감지방법을 설명한다.Hereinafter, a wafer position detection method using a loading unit of the chemical mechanical polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 화학적 기계적 연마장비의 로딩 유니트를 이용한 웨이퍼 정위치 감지방법을 설명하기 위한 순서도이다.Figure 4 is a flow chart illustrating a wafer position detection method using a loading unit of the chemical mechanical polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4를 포함하여 상기한 도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 화학적 기계적 연마장비의 로딩유니트를 이용한 웨이퍼 정위치 감지방법은, (a) 화학적 기계적 연마가 진행될 웨이퍼 또는 화학적 기계적 연마가 완료된 웨이퍼를 로딩플레이트(110)에 로딩하는 단계(S101)와, (b) 상기 로딩플레이트(110)에 로딩된 웨이퍼의 저면 둘레를 따라 복수 부위에 세정수를 분사하는 단계(S102)와, (c) 상기 (b)단계에서 웨이퍼 저면 둘레부에 분사되는 세정수가 정상 분사되는지의 여부를 측정하는 단계(S103)와, (d) 상기 (c) 단계에서 측정된 측정값과 기설정된 설정값과 비교하여 웨이퍼의 정위치 로딩여부를 판단하는 단계(S104)를 포함한다.Referring to FIG. 2 and FIG. 3 together with FIG. 4, the wafer position detection method using the loading unit of the chemical mechanical polishing apparatus according to the preferred embodiment of the present invention includes (a) chemical mechanical polishing to be performed. Loading the wafer or the wafer on which the chemical mechanical polishing is completed on the loading plate 110 (S101), and (b) spraying the washing water to a plurality of portions along the bottom circumference of the wafer loaded on the loading plate 110; (S102), (c) measuring whether or not the washing water sprayed around the bottom surface of the wafer in step (b) is normally sprayed (S103), and (d) the measured value measured in step (c) And determining whether or not the wafer is loaded in-situ by comparing with the preset value (S104).

먼저, S101단계와 같이 화학적 기계적 연마가 진행될 웨이퍼 또는 화학적 기계적 연마가 완료된 웨이퍼를 로딩컵(100)의 로딩플레이트(110)에 로딩한다.First, as in step S101, a wafer to be subjected to chemical mechanical polishing or a wafer to which chemical mechanical polishing is completed is loaded on the loading plate 110 of the loading cup 100.

상기 로딩컵(100)의 로딩플레이트(110)는 상기 연마헤드로 부터 웨이퍼를 로딩받을 수도 있고, 상기 로봇아암으로 부터 웨이퍼를 로딩받을 수도 있다.The loading plate 110 of the loading cup 100 may receive a wafer from the polishing head or may load a wafer from the robot arm.

다음, S102단계에서는 로딩플레이트(110)에 로딩된 웨이퍼의 정위치 로딩여부를 판단기하기 위한 목적과 더불어 로딩플레이트(110), 로딩컵(100), 연마헤드, 웨이퍼 등의 세정을 위하여 분사부(200)에서 세정수가 분사된다.Next, in step S102, the injection unit for cleaning the loading plate 110, the loading cup 100, the polishing head, the wafer, etc., with the purpose of determining whether or not the loading of the wafer loaded on the loading plate 110 in place. The washing water is sprayed at 200.

다음, S103단계에서는 분사부(200)에서 분사되는 세정수의 수압 또는 유량을 측정한다.Next, in step S103, the water pressure or flow rate of the washing water injected from the injection unit 200 is measured.

일례로, 로딩플레이트(110)상에 웨이퍼가 정위치 로딩되지 못할 경우 세정수 가 대기중으로 분사되는 것과 마찬가지이므로 분사에 대한 부하요인이 제거되므로 세정수의 수압은 강하될 것이고, 유량은 증가하게 될 것이다.For example, when the wafer is not loaded on the loading plate 110 in the same manner as the washing water is injected into the air, the load factor for the spraying is removed, so the water pressure of the washing water will be lowered, and the flow rate will be increased. will be.

본 출원인의 실험에 의하면, 로딩플레이트(110)상에 웨이퍼가 정위치에 로딩된 상태에서 분사부(200)가 세정수를 분사하게 될 경우 분당 0.37리터 정도의 유량이 측정되지만, 웨이퍼가 정위치에 로딩되지 못한 상태에서 분사부(200)가 세정수를 분사하게게 될 경우 분당 0.61리터 정도의 유량이 측정되어 유량의 급격한 유량증가를 확인하였다.According to the applicant's experiment, when the injection unit 200 sprays the washing water while the wafer is loaded on the loading plate 110 in the correct position, a flow rate of about 0.37 liters per minute is measured, but the wafer is in the correct position. When the injection unit 200 is spraying the washing water in the state that is not loaded on the flow rate of about 0.61 liters per minute was measured to confirm the rapid increase in flow rate.

본 출원인의 실험에 의하면, 로딩플레이트(110)상에 웨이퍼가 정위치에 로딩된 상태에서 분사부(200)가 세정수를 분사하게 될 경우 세정수가 6.7psi의 압력으로 분사되는 것으로 측정되지만, 웨이퍼가 정위치에 로딩되지 못한 상태에서 분사부(200)가 세정수를 분사받게 될 경우 세정수가 2.2psi의 압력으로 분사되는 것으로 측정되어 급격한 수압강하를 확인하였다.According to the applicant's experiment, when the injection unit 200 sprays the washing water while the wafer is loaded on the loading plate 110 in the correct position, the washing water is measured to be injected at a pressure of 6.7 psi, but the wafer When the injection unit 200 is sprayed with the washing water in the state that is not loaded in the home position, the washing water is measured to be injected at a pressure of 2.2 psi to confirm a sudden hydraulic pressure drop.

다음, S104단계에서는 제어부(400)가 측정부(300)에서 측정된 분사부(200)의 분사시 수압 또는 유량을 기설정된 설정수압 또는 설정유량과 비교하여 웨이퍼의 정위치 로딩여부를 판단한다.Next, in step S104, the controller 400 compares the water pressure or flow rate during the injection of the injection unit 200 measured by the measurement unit 300 with the preset water pressure or the set flow rate to determine whether the wafer is loaded correctly.

상기 S104단계에서는 위에 예시한 실험의 경우와 같이 측정된 수압 또는 유량이 기설정된 설정수압 또는 설정유량과 오차범위를 상회하여 불일치하면 제어부(400)는 웨이퍼가 정위치에 로딩되지 못한 것으로 판단한다.In the step S104, if the measured water pressure or flow rate is different from the preset water pressure or set flow rate and the error range as in the case of the above-described experiment, the controller 400 determines that the wafer is not loaded at the correct position.

상기 S104단계에서, 제어부(400)는 로딩플레이트(110)에 웨이퍼가 정위치 로딩되지 못한 것으로 판단하면 장비의 운행을 중지하거나 알람을 발생하여 사용자에 게 통보하는 단계(S105)를 더 포함하는 것이 바람직하다.In the step S104, the control unit 400 further comprises the step of stopping the operation of the equipment or generating an alarm to notify the user when it is determined that the wafer is not loaded in the loading plate 110 (S105). desirable.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예들을 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예들에 한정되지 않으며 본 발명의 개념을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능하다.The present invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments and has ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the concept of the present invention. Various changes and modifications are possible by the user.

상기한 바와 같이 본 발명은, 로딩컵 내에 웨이퍼 존재여부를 감지하는 것은 물론 웨이퍼의 정위치 로딩여부도 감지하므로 화학적 기계적 연마장비 내에서 웨이퍼를 안정적으로 로딩 및 언로딩하는 효과가 있다.As described above, the present invention detects the presence of the wafer in the loading cup as well as whether the wafer is loaded in place, thereby stably loading and unloading the wafer in the chemical mechanical polishing apparatus.

또한 본 발명은, 웨이퍼를 습식세정하는 분사부를 이용하여 로딩플레이트상의 웨이퍼 정위치 로딩여부를 감지하므로 장비를 최대한 간소하게 구성하는 것은 물론 간소한 방식에 의해 웨이퍼 정위치 로딩여부를 감지하는 효과가 있다.In addition, the present invention detects whether the wafer is loaded on the loading plate using the jetting unit for wet cleaning the wafer, so that the device can be configured as simply as possible and the wafer can be loaded in a simple manner. .

Claims (7)

화학적 기계적 연마가 진행될 웨이퍼 또는 화학적 기계적 연마가 완료된 웨이퍼를 로딩플레이트상에 로딩받는 화학적 기계적 연마장비의 로딩유니트에 있어서,In the loading unit of the chemical mechanical polishing equipment for loading a wafer to be subjected to chemical mechanical polishing or a chemical mechanical polishing completed on the loading plate, 세정수 공급라인을 따라 공급된 세정수를 상기 로딩플레이트상에 지지된 웨이퍼의 저면 둘레를 따라 복수 부위에 분사하는 분사부;An injection unit for spraying the washing water supplied along the washing water supply line along a circumference of the bottom surface of the wafer supported on the loading plate; 상기 분사부에서 분사되는 세정수가 정상 분사되는지의 여부를 측정하는 측정부; 및A measuring unit measuring whether the washing water sprayed from the spraying unit is normally sprayed; And 상기 측정부에서 측정된 측정값을 기설정된 설정값과 비교하여 웨이퍼의 정위치 로딩여부를 판단하는 제어부를 포함하는 화학적 기계적 연마장비의 로딩유니트.And a control unit for comparing the measured value measured by the measuring unit with a predetermined set value to determine whether the wafer is loaded in position. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 측정부는,The measuring unit, 상기 분사부에서 분사되는 세정수의 수압 또는 유량을 측정하는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마장비의 로딩유니트.Loading unit of the chemical mechanical polishing equipment, characterized in that for measuring the water pressure or flow rate of the washing water sprayed from the injection unit. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 분사부는,The injection unit, 상기 로딩플레이트상에 정위치 로딩된 웨이퍼의 원주방향을 따라 등간격으로 3등분하는 각 지점에 세정수를 분사하는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마장비의 로딩유니트.Loading unit of the chemical mechanical polishing equipment, characterized in that for spraying the washing water to each point divided into three equal intervals along the circumferential direction of the wafer loaded in position on the loading plate. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제어부는,The control unit, 상기 로딩플레이트상에 웨이퍼가 정위치 로딩되지 못한 것으로 판단되면 장비의 운행을 중지시키거나 알람을 발생시켜 사용자에게 통보하는 알람발생부를 더 포함하는 화학적 기계적 연마장비의 로딩유니트.And an alarm generating unit which stops the operation of the equipment or generates an alarm to notify the user when it is determined that the wafer is not correctly loaded on the loading plate. (a) 화학적 기계적 연마가 진행될 웨이퍼 또는 화학적 기계적 연마가 완료된 웨이퍼를 로딩플레이트에 로딩하는 단계;(a) loading a wafer to be subjected to chemical mechanical polishing or a chemical mechanical polishing completed wafer to a loading plate; (b) 상기 로딩플레이트에 로딩된 웨이퍼의 저면 둘레를 따라 복수 부위에 세정수를 분사하는 단계;(b) spraying washing water to a plurality of portions along a circumference of the bottom of the wafer loaded on the loading plate; (c) 상기 (b)단계에서 웨이퍼 저면 둘레부에 분사되는 세정수가 정상 분사되는지의 여부를 측정하는 단계; 및(c) measuring whether the washing water sprayed around the bottom surface of the wafer in step (b) is normally sprayed; And (d) 상기 (c) 단계에서 측정된 측정값과 기설정된 설정값과 비교하여 웨이퍼의 정위치 로딩여부를 판단하는 단계를 포함하는 제1항의 화학적 기계적 연마장비의 로딩유니트를 이용한 웨이퍼 정위치 감지방법.(d) Determination of wafer in-situ position using the loading unit of the chemical mechanical polishing apparatus of claim 1 comprising determining whether the wafer is loaded in place by comparing the measured value measured in step (c) with a predetermined set value. Way. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 (c)단계는,Step (c) is, 세정수의 수압 또는 세정수의 유량을 측정하는 것을 특징으로 하는 제1항의 화학적 기계적 연마장비의 로딩유니트를 이용한 웨이퍼 정위치 감지방법.Method for detecting the position of the wafer using the loading unit of the chemical mechanical polishing apparatus of claim 1, characterized in that the pressure of the washing water or the flow rate of the washing water. 제5항 또는 제6항에 있어서,The method according to claim 5 or 6, 상기 (d)단계는,In step (d), 상기 로딩플레이트에 웨이퍼가 정위치 로딩되지 못한 것으로 판단하면 장비의 운행을 중지하거나 알람을 발생하여 사용자에게 통보하는 단계를 더 포함하는 제1항의 화학적 기계적 연마장비의 로딩유니트를 이용한 웨이퍼 정위치 감지방법.Method of detecting the position of the wafer using the loading unit of the chemical mechanical polishing equipment of claim 1 further comprising the step of stopping the operation of the equipment or generating an alarm if it is determined that the wafer is not loaded on the loading plate in place. .
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