KR100820560B1

KR100820560B1 - 씨엠피 장비 및 그 안정화 방법

Info

Publication number: KR100820560B1
Application number: KR1020040100931A
Authority: KR
Inventors: 김완식
Original assignee: 동부일렉트로닉스 주식회사
Priority date: 2004-12-03
Filing date: 2004-12-03
Publication date: 2008-04-07
Also published as: KR20060062174A

Abstract

본 발명은 제품 웨이퍼에 대해 CMP 공정을 진행하기 전에 장비 및 안정화에 관한 것으로, 보다 자세하게는 CMP 장비 안정화 방법에 있어서, 방향 변환기 부분에 다중 슬롯을 가진 웨이퍼 저장소를 장착하여 더미 웨이퍼를 보관하는 과정, 웨이퍼 저장소의 더미 웨이퍼를 사용하여 CMP 공정 진행 과정에 이루어지는 특징이 있다.

따라서 본 발명의 CMP 장비 안정화 방법은 더미 웨이퍼에 의한 소모시간을 줄여 공정을 진행하는데 걸리는 시간을 단축시킴으로써 처리량 증가, 수용량 향상, 로봇을 통한 이동 중에 발생할 수 있는 사고를 방지하는 장점이 있다.

CMP, 공정시간, 단축

Description

씨엠피 장비 및 그 안정화 방법{CMP equipment and stabilization thereof}

도 1은 종래의 CMP 장비의 안정화를 위한 더미 웨이퍼 진행도.

도 2는 본 발명에 의한 CMP 장비의 안정화를 위한 더미 웨이퍼 진행도.

본 발명은 CMP(Chemical Mecanical Planarization or Chemical Mechanical Polishing) 장비 및 그 안정화 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 더미(dummy) 웨이퍼에 의한 소모 시간을 줄여 공정을 진행하는 데 걸리는 시간을 단축하고, 특히 더미 웨이퍼를 카세트 로더(cassette loader)부에서 연마 테이블까지 이동시키는 데 걸리는 시간을 현저히 단축시킴으로써 처리량 증가, 수용량 향상, 로봇을 통한 이동 중에 발생할 수 있는 사고를 방지할 수 있는 CMP 장비 및 그 안정화 방법에 관한 것이다.

반도체 소자의 집적도가 증가함에 따라 칩 사이즈 및 회로 선폭이 갈수록 작아지고 있으며 집적도 향상을 위한 다층 구조의 배선이 일반화되고 있다. 반도체 공정의 관련된 웨이퍼 표면의 평탄화는 광 리소그래피의 미세화와 동시에 초점 심도가 얕게 되는 심각한 문제점을 해결한다. 하지만 위의 방법은 수 ㎛에서 수십 ㎛으로 대단히 좁다는 치명적인 문제점을 가지고 있다. 10~20mm의 광역 평탄화 기술은 집적도가 높아질수록 실현을 해야 하는 필요 기술이다. CMP는 기계적 제거가공과 화학적인 제거가공을 하나의 가공 방법으로 혼합한 연마공정으로서, PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 및 RIE(Reactive Ion Etching) 공정과 함께 서브 마이크론(submicron) 크기의 칩 제조에 있어서 반드시 필요한 공정이다.

도 1은 종래의 CMP 장비의 안정화를 위한 더미 웨이퍼 진행도이다. 도 1은 Ebara사의 F-REX200 설비의 예를 든 것이다. 반도체 웨이퍼는 폴리싱 공정(polishing processing)이 끝나면 초순수(DI-water)로 일정 시간(15초) 동안 크리닝(cleaning)을 한 후에 폴리싱부(polishing part)의 추진기(pusher)로 이송된다. 웨이퍼는 추진기에서 세정 공정부(roller 그리고 pencil cleaner)를 지난 후 카세트(cassette)로 이송된다. 폴리싱 공정을 안정화 시키기 위해서는 일반적으로 더미 웨이퍼를 진행하게 되는 이때 더미 웨이퍼가 카세트 로더부(101)에 있을 경우 로더부(101)에서 폴리싱 테이블(107)까지 이동되기 위해서는 셔터(shutter)가 열리고 후에 드라이(dry) 로봇(102)이 옮긴 후에 웨이퍼 스테이션(station, 103)으로 이동하게 된다. 로봇 L/R(104)과 방향 변환기(turn over, 105)를 거치고, 로터리(rotary) 운반기(106)를 거쳐 폴리싱 테이블(107)로의 긴 이동 경로를 거치게 된다. 이와 같은 이동시간은 약 40초 정도로 그 만큼 더미 웨이퍼의 이동에 의한 지연시간이 발생하게 된다. 더미 웨이퍼를 2장 이상 진행할 경우 더미 저장소(stage)에 놓지 못하고 새로운 카세트를 사용하여 로더부에 장착하여야 하고 추가적인 지연시간이 발생된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 더미 웨이퍼에 의한 소모시간을 줄여 공정을 진행하는 데 걸리는 시간을 단축시킴으로써 처리량 증가, 수용량 향상, 로봇을 통한 이동중에 발생할 수 있는 사고를 방지할 수 있는 CMP 장비 및 그 안정화 방법을 제공하는 데 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은 반도체 제조 방법에 있어서 CMP 장치의 안정화 방법에 있어서, 방향 변환기 부분에 다중 슬롯(slot)을 가진 웨이퍼 저장소를 장착하여 더미 웨이퍼를 보관하는 단계, 상기 웨이퍼 저장소에 있는 웨이퍼를 사용하여 CMP 공정을 진행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정의 CMP 공정 방법 생산에 의해서 달성된다.

또한, 본 발명의 상기 목적은 CMP 장비에 있어서, 방향 변환기에 위치하며 더미 웨이퍼를 일시적으로 저장하는 웨이퍼 저장소, 상기 웨이퍼를 꺼내 이동하는 로터리 운반기, 상기 이동된 더미 웨이퍼를 연마하는 연마기를 포함하는 것을 특징으로 하는 CMP 장비에 의해서도 달성된다.

본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시 예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.

도 2는 본 발명에 의한 CMP 장비의 안정화를 위한 더미 웨이퍼 진행도이다. 더미 웨이퍼를 기존의 방식과는 달리 방향 변환기(205) 부분에 여러 장 보관할 수 있도록 슬롯을 가진 웨이퍼 저장소(208)를 장착하였다. 상기 CMP 장비는 로봇에 의해서 상기 웨이퍼를 이송하여 방향 변환기(205)로 전송한다. 상기 방향 변환기(205)는 상기 웨이퍼를 홀딩하여 상기 웨이퍼에서 폴리싱되고자 하는 면이 아래 방향을 향하도록 방향 전환하여 준다.

더미 웨이퍼 진행시 웨이퍼 저장소(208)에서 웨이퍼를 꺼내 추진기를 통해 바로 로터리 운반기(206)로 전달될 수 있도록 하여 더미 웨이퍼를 이동시키는 데 필요한 시간을 절약함으로써 공정시간을 단축할 수 있도록 한 방법이다. 이 경우 웨이퍼를 뒤집어서 웨이퍼 저장소(208)에 보관할 수 있기 때문에 변환에서 웨이퍼를 뒤집는 과정도 줄일 수 있어 시간이 더욱 절약된다.

또한 웨이퍼를 여러 장 보관하면 경우에 따라 2장 이상의 더미 웨이퍼를 진행한다 하여도 로더부에 추가적인 더미 웨이퍼 카세트를 장착할 필요가 없고 제품 웨이퍼를 진행할 수 있으므로 생산성이 더욱 향상된다.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양 한 변경과 수정이 가능할 것이다.

따라서 본 발명의 CMP 장비 및 그 안정화 방법은 더미 웨이퍼에 의한 소모시간을 줄여 공정을 진행하는 데 걸리는 시간을 단축시킴으로써 처리량 증가, 수용량 향상, 로봇을 통한 이동 중에 발생할 수 있는 사고를 방지할 수 있다.

Claims

CMP 장비 안정화 방법에 있어서,

방향 변환기 부분에 다중 슬롯을 가진 웨이퍼 저장소를 장착하여 더미 웨이퍼를 보관하는 단계; 및

상기 웨이퍼 저장소의 더미 웨이퍼를 사용하여 CMP 공정을 진행하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 CMP 장비 안정화 방법.
CMP 장비에 있어서,

방향 변환기에 위치하며 더미 웨이퍼를 일시적으로 저장하는 웨이퍼 저장소;

상기 더미 웨이퍼를 꺼내 이동하는 로터리 운반기; 및

상기 이동된 더미 웨이퍼를 연마하는 연마기

를 포함하는 것을 특징으로 하는 CMP 장비.