KR19990009659A - 측정장치를 구비한 웨이퍼 폴리싱장치 및 폴리싱방법 - Google Patents

측정장치를 구비한 웨이퍼 폴리싱장치 및 폴리싱방법 Download PDF

Info

Publication number
KR19990009659A
KR19990009659A KR1019970032127A KR19970032127A KR19990009659A KR 19990009659 A KR19990009659 A KR 19990009659A KR 1019970032127 A KR1019970032127 A KR 1019970032127A KR 19970032127 A KR19970032127 A KR 19970032127A KR 19990009659 A KR19990009659 A KR 19990009659A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wafer
polishing
cassette
polished
standby
Prior art date
Application number
KR1019970032127A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100253085B1 (ko
Inventor
이상선
김정곤
Original Assignee
윤종용
삼성전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 윤종용, 삼성전자 주식회사 filed Critical 윤종용
Priority to KR1019970032127A priority Critical patent/KR100253085B1/ko
Priority to TW087104194A priority patent/TW376352B/zh
Priority to JP9923598A priority patent/JP3615932B2/ja
Priority to US09/111,746 priority patent/US6149507A/en
Publication of KR19990009659A publication Critical patent/KR19990009659A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100253085B1 publication Critical patent/KR100253085B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/34—Accessories
    • B24B37/345—Feeding, loading or unloading work specially adapted to lapping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

특정 막이 형성된 웨이퍼의 표면을 평탄화시키는 웨이퍼 폴리싱장치 및 폴리싱방법에 관한 것이다.
본 발명의 장치는, 로딩 카세트 및 로딩용 로봇아암으로 이루어지는 로딩부, 폴리싱공정이 진행될 또는 진행된 웨이퍼가 위치하는 대기 스테이지, 대기 스테이지로부터 인계된 웨이퍼에 대하여 폴리싱공정이 진행되는 폴리싱 테이블, 대기 스테이지의 폴리싱된 웨이퍼를 이송시키는 언로딩용 로봇아암 및 언로딩 카세트로 이루어지는 언로딩부, 폴리싱된 웨이퍼에 대하여 폴리싱상태를 웨이퍼에 대한 세정전에 분석하기 위하여 상기 언로딩 카세트에 근접하여 설치되는 측정장치 및 측정장치에서 분석공정이 완료된 웨이퍼를 세정하는 세정장치를 구비하며, 폴리싱된 웨이퍼를 세정하기 전에 두께측정을 하여 불량 웨이퍼를 재폴리싱한다.
따라서, 세정 후 폴리싱불량 웨이퍼를 재폴리싱함에 따른 인적, 시간적 손실을 감소시킬 수 있다는 효과가 있다.

Description

측정장치를 구비한 웨이퍼 폴리싱장치 및 폴리싱방법
본 발명은 측정장치를 구비한 웨이퍼 폴리싱장치 및 폴리싱방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 특정 막이 형성된 웨이퍼의 표면을 평탄화시키는 측정장치를 구비한 웨이퍼 폴리싱장치 및 폴리싱방법에 관한 것이다.
최근에, 반도체장치의 고성능화, 고밀도화 및 소형화 추세에 따라 웨이퍼 상에 형성되는 패턴(Pattern)은 미세화되고 있다. 또한, 소자와 소자를 연결시키는 배선구조도 다층화되어 적층된 단위셀들 사이의 표면단차가 증가됨에 따라, 상기 단차를 줄이기 위한 CMP(Chemical Mechanical Polishing)공정이 개발되었다.
상기 CMP공정은 도1에 도시된 바와 같은 폴리싱장치(10)에서 폴리싱공정이 진행된 후, 케미컬 세정장치(12)에서 세정공정이 진행되고, 다시 측정장치(14)에서 폴리싱상태를 분석함으로서 이루어진다.
상기 폴리싱장치(10) 내부에는 상부표면에 연마포가 형성되어 있으며, 회전가능한 폴리싱 테이블(16)이 설치되어 있다. 상기 폴리싱 테이블(16) 상부와 일정간격 이격된 위치에 연마액을 방출하는 노즐(도시되지 않음)이 설치되어 있다.
그리고, 상기 폴리싱 테이블(16) 일측에는 상부에 폴리싱공정이 진행될 웨이퍼가 위치되는 5개의 제 1 안착부(22) 및 폴리싱 공정이 진행된 웨이퍼가 위치되는 5개의 제 2 안착부(24)가 교대로 형성되어 있으며, 일정간격 회전가능한 도넛형의 대기 스테이지(18)가 설치되어 있다.
그리고, 상기 도넛형의 대기 스테이지(18) 내부에는 탈이온수(Deionized water)를 이용하여 폴리싱 공정이 진행된 웨이퍼를 세정하는 탈이온수 세정장치(20)가 설치되어 있다.
그리고, 상기 대기 스테이지(18) 일측에는 대기 스테이지(18)의 제 1 안착부(22)로 이동될 다수의 웨이퍼가 적재되는 로딩 카세트(28)와 상기 로딩 카세트(28)에 적재된 웨이퍼의 앞면과 상기 대기 스테이지(18)의 제 1 안착부(22)의 표면이 접촉하도록 상기 웨이퍼를 이동시키는 로딩용 로봇아암(27)으로 이루어지는 로딩부가 구성되어 있다.
또한, 상기 대기 스테이지(18) 일측에는 폴리싱공정이 진행된 상기 대기 스테이지(18)의 제 2 안착부(24)에 위치된 웨이퍼를 특정위치로 이동시킬 수 있는 언로딩용 로봇아암(25)과 상기 언로딩용 로봇아암(25)에 의해서 제 2 안착부(52)에 위치된 웨이퍼가 적재되는 언로딩 카세트(26)로 이루어지는 언로딩부가 구성되어 있다.
또한, 대기 스테이지(18) 상부와 일정간격 이격된 위치에는 도2에 도시된 바와 같이 원기둥형상의 몸체(32), 상기 몸체(32)와 연결된 5개의 스핀들(Spindle : 34) 및 상기 스핀들(34)과 각각 연결된 5개의 웨이퍼 캐리어(Wafer carrier : 36)로 이루어지는 웨이퍼 이송장치(30)가 위치하여 있다. 상기 웨이퍼 이송장치(30)는 수평운동 및 수직운동이 가능하도록 되어 있으며, 상기 스핀들(34)은 회전운동 및 상기 몸체(32) 주변부에서 내부중앙으로, 상기 몸체(32) 내부중앙에서 주변부로 왕복운동이 가능하도록 되어 있고, 상기 웨이퍼 캐리어(36)는 압력차를 이용하여 웨이퍼를 흡착할 수 있도록 되어 있다.
또한, 상기 케미컬 세정장치(12) 내부에는 일정량의 케미컬이 담긴 저장조(도시되지 않음) 및 웨이퍼 상에 존재하는 액체성분을 제거할 수 있는 건조기(도시되지 않음)가 구성되어 있다.
그리고, 상기 측정장치(14) 내부에는 광학적으로 폴리싱공정이 진행된 웨이퍼의 최상부 막질의 두께를 측정할 수 있도록 되어 있다.
따라서, 폴리싱장치(10) 내부의 로딩 카세트(28)에 적재된 다수의 웨이퍼 가운데 5장의 웨이퍼는 대기 스테이지(18)가 일정간격 회전하고, 로딩용 로봇아암(27)이 반복적인 웨이퍼 이송동작을 수행함에 따라 뒤집혀서 제 1 안착부(22)에 각각 이송된다.
이어서, 대기 스테이지(18) 상부와 일정간격 이격된 위치의 웨이퍼 이송장치(30)가 하부로 하강하여 웨이퍼 이송장치(30)의 웨이퍼 캐리어(36)가 대기스테이지(18)의 제 1 안착부(22)에 위치한 5장의 웨이퍼의 뒷면을 각각 흡착하게 된다.
다음으로, 상기 웨이퍼를 흡착한 웨이퍼 이송장치(30)가 상승한 후, 수평운동을 하여 폴리싱 테이블(16) 상부로 이동한 후, 다시 하강하여 폴리싱 테이블(16)의 표면과 웨이퍼의 앞면을 밀착시키게 된다.
이어서, 상기 폴리싱 테이블(16)이 회전하고, 상기 웨이퍼를 흡착한 웨이퍼 캐리어(36)와 연결된 스핀들(34)이 몸체(32)의 내부중심 및 주변부로 왕복운동하며 회전하게 된다. 이때, 상기 폴리싱 테이블(16) 상부와 일정간격 이격된 위치의 노즐(도시되지 않음)에서는 일정량의 연마액을 폴리싱 테이블(44) 상부표면에 방출한다.
이에 따라, 폴리싱 테이블(16) 상부표면에 형성된 연마포와 접촉한 웨이퍼의 앞면은 화학적 및 물리적인 작용에 의해서 폴리싱(Polishing)된다.
이어서, 폴리싱된 상기 웨이퍼는 웨이퍼 이송장치(30)에 의해서 탈이온수 세정장치(20)로 이동되어 세정된다.
그리고, 상기 세정된 웨이퍼는, 다시 웨이퍼 이송장치(30)에 의해서 대기 스테이지(18) 상부의 5개의 제 2 안착부(24)로 각각 이송된다.
그리고, 상기 대기 스테이지(18)의 제 2 안착부(24)로 이송된 웨이퍼는 언로딩용 로봇아암(25)의 반복적인 동작에 의해서 언로딩 카세트(26)에 적재된다.
이어서, 상기 언로딩 카세트(26)는, 작업자, 자동이송장치 등에 의해서 케미컬 세정장치(12)로 이동되고, 상기 케미컬 세정장치(12)로 이동된 언로딩 카세트(26)에 적재된 웨이퍼는 케미컬 세정장치(12) 내부에 구비된 저장조(도시되지 않음) 내부에 담겨져서 세정된 후, 건조기(도시되지 않음)에서 건조된다.
그런데, 전술한 폴리싱공정은, 웨이퍼가 흡착된 웨이퍼 이송장치(30)의 5개의 웨이퍼 캐리어(36)가 회전하는 폴리싱 테이블(16)의 상부표면에 형성된 연마포와 각각 접촉하여 왕복운동 및 회전운동을 함으로서 이루어진다. 이에 따라, 5개의 웨이퍼 캐리어(36)에 흡착된 각 웨이퍼와 폴리싱 테이블(16) 상부표면에 형성된 연마포 사이에는 웨이퍼 별로 압력차가 발생하여 폴리싱된 웨이퍼의 최상위 막질의 두께차가 발생할 수 있다.
따라서, 상기 세정공정이 진행된 웨이퍼는, 마지막으로 측정장치(14) 내부로 이송되어 폴리싱된 웨이퍼의 최상위 막질의 두께를 측정하는 분석공정이 진행된다. 상기 분석공정에 의해서 폴리싱된 웨이퍼의 최상위 막질의 두께에 이상이 발생된 불량 웨이퍼는 폴리싱장치(10) 내부로 재투입되어 다시 폴리싱공정이 진행된다.
또한, 전술한 폴리싱장치(10)를 처음 가동시킬 때는, 폴리싱장치(10) 내부로 실험용 더미 웨이퍼(Dummy wafer)를 투입하여 폴리싱공정을 진행한 후, 케미컬 세정장치(12)에서 세정공정을 진행하고, 다시 측정장치(14)에서 분석공정을 진행하여 폴리싱장치의 이상유무를 확인한다. 상기 분석공정에 의해서 폴리싱장치(10)의 이상발생시, 폴리싱장치(10)의 동작환경을 재조정한다.
그런데, 폴리싱장치 내부에서 폴리싱공정이 진행된 후, 바로 분석공정을 진행하여 폴리싱공정의 이상유무를 확인하지 못하고 케미컬 세정장치에서 세정공정이 진행된 이후에 폴리싱공정의 이상유무가 확인되므로 로스타임(Loss time)이 발생되고, 폴리싱장치와 케미컬 세정장치 및 측정장치가 분리되어 있으므로 웨이퍼의 장치간 이동시 로스타임이 발생되는 문제점이 있었다.
그리고, 폴리싱장치를 처음 가동시킬 때, 실험용 더미 웨이퍼가 폴리싱장치 내부에서 폴리싱공정이 진행된 후, 바로 분석공정을 진행하여 폴리싱공정의 이상유무를 확인하지 못하고 케미컬 세정장치에서 세정공정이 진행된 이후에 폴리싱공정의 이상유무가 확인되므로 로스타임이 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은, 폴리싱공정 이후에 바로 분석공정을 진행함으로서 종래의 케미컬 세정공정이 진행된 이후에 분석공정이 진행됨으로서 발생되는 로스타임을 줄일 수 있는 측정장치를 구비한 웨이퍼 폴리싱장치 및 폴리싱방법을 제공하는 데 있다.
도1은 종래의 폴리싱장치와 케미컬 세정장치 및 측정장치의 개략적인 구성도이다.
도2는 통상의 웨이퍼 이송장치의 개략도이다.
도3은 본 발명에 따른 측정장치를 구비한 웨이퍼 폴리싱장치의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10, 40 : 폴리싱장치 12, 42 : 케미컬 세정장치
14, 54 : 측정장치 16, 44 : 폴리싱 테이블
18, 46 : 대기 스테이지 20, 48 : 탈이온수 세정장치
22, 50 : 제 1 안착부 24, 52 : 제 2 안착부
25, 55 : 언로딩용 로봇아암 26, 56 : 언로딩 카세트
27, 57 : 로딩용 로봇아암 28, 62 : 로딩 카세트
30 : 웨이퍼 이송장치 32 : 몸체
34 : 스핀들 36 : 웨이퍼 캐리어
58 : 제 2 비상 대기 카세트 59 : 로봇아암
60 : 제 1 비상 대기 카세트 64 : 정상 대기 카세트
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 측정장치를 구비한 웨이퍼 폴리싱장치는, 폴리싱공정이 진행될 다수의 웨이퍼가 적재되는 로딩 카세트 및 상기 로딩 카세트에 적재된 웨이퍼를 특정위치로 이송시킬 수 있는 로딩용 로봇아암으로 이루어지는 로딩부, 상기 로딩용 로봇아암에 의해서 상기 폴리싱공정이 진행될 웨이퍼가 위치되는 다수의 제 1 안착부와 상기 폴리싱공정이 진행된 상기 웨이퍼가 위치되는 다수의 제 2 안착부가 형성된 대기 스테이지, 상기 대기 스테이지로부터 인계된 웨이퍼에 대하여 폴리싱공정이 진행되는 폴리싱 테이블, 상기 대기 스테이지의 제 2 안착부에 위치된 상기 웨이퍼를 특정위치로 이송시키는 언로딩용 로봇아암 및 상기 언로딩용 로봇아암에 의해서 상기 제 2 안착부에 위치된 웨이퍼가 적재되는 언로딩 카세트로 이루어지는 언로딩부, 상기 폴리싱된 웨이퍼에 대하여 폴리싱상태를 웨이퍼에 대한 세정전에 분석하기 위하여 상기 언로딩 카세트에 근접하여 설치되는 측정장치 및 상기 측정장치에서 분석공정이 완료된 웨이퍼를 세정하는 세정장치가 구비됨을 특징으로 한다.
상기 측정장치는, 상기 웨이퍼의 최상부에 형성된 특정 막질의 두께를 측정하는 두께측정장치일 수 있다.
그리고, 상기 두께측정장치에 근접하여 상기 폴리싱된 웨이퍼 상에 존재하는 특정크기 이상의 파티클의 개수를 측정하는 파티클 카운터(Particle counter)가 더 설치될 수 있다.
또한, 상기 측정장치와 세정장치 사이에 분석이 완료된 웨이퍼를 세정하기 전에 대기시켜 놓는 정상 대기 카세트가 더 설치될 수 있다.
그리고, 상기 측정장치에 의한 측정결과 폴리싱상태가 불량한 웨이퍼를 비상 대기시켜 놓기 위하여 상기 측정장치에 근접하여 제 1 비상 대기 카세트를 더 설치할 수도 있다.
또한, 상기 로딩부의 로딩용 로봇아암은 상기 제 1 비상 대기 카세트로부터 웨이퍼를 상기 대기 스테이지로 이송시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
그리고, 상기 제 1 비상 대기 카세트의 반대쪽에 폴리싱장치의 고장시 웨이퍼를 임시 저장할 수 있는 제 2 비상 대기 카세트가 더 설치될 수 있다.
또한, 상기 언로딩 카세트 및 제 1, 제 2 비상대기 카세트에서 웨이퍼는 탈이온수 속에 저장됨이 바람직하다.
그리고, 본 발명에 따른 웨이퍼 폴리싱방법은, 폴리싱된 웨이퍼가 위치하는 대기 스테이지로부터 웨이퍼를 언로딩하여 언로딩 카세트에 보관하는 단계, 상기 폴리싱된 웨이퍼에 대하여 폴리싱상태를 측정하는 단계, 상기 측정결과 폴리싱상태가 정상인 웨이퍼를 정상대기 카세트로 이송하는 단계 및 상기 정상대기 카세트에 저장된 웨이퍼를 세정하는 단계를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 언로딩 카세트의 상기 폴리싱된 웨이퍼는 탈이온수에 보관하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 측정단계는 폴리싱된 웨이퍼의 두께를 측정하는 것일 수 있다.
또한, 상기 측정단계는 폴리싱된 웨이퍼상의 파티클을 카운트하는 것을 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 측정결과 폴리싱상태가 불량인 웨이퍼에 대하여는 상기 측정장치에 근접설치되는 제 1 비상 대기 카세트로 이송하여 보관할 수 있다.
또한, 상기 제 1 비상 대기 카세트에 저장된 폴리싱불량 웨이퍼는 다시 상기 대기 스테이지로 이송시킴이 바람직하다.
그리고, 상기 대기 스테이지에 인접하여 폴리싱될 웨이퍼를 로딩하기 위해 설치되는 로딩용 로봇아암이 상기 폴리싱불량 웨이퍼를 상기 대기 스테이지로 이송시키는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도3은 본 발명에 따른 측정장치를 구비한 웨이퍼 폴리싱장치의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
도3을 참조하면, 본 발명에 따른 폴리싱장치(40) 내부에는 연마포로서 패드(Pad)가 상부표면에 형성되어 있고, 회전 가능한 폴리싱 테이블(44)이 설치되어 있다. 그리고, 상기 폴리싱 테이블(44) 상부와 일정간격 이격된 위치에 연마액으로서 슬러리(Slurry)를 방출하는 노즐(도시되지 않음)이 설치되어 있다.
그리고, 폴리싱 테이블(44) 일측에는 상부에 폴리싱공정이 진행될 웨이퍼가 위치되는 5개의 제 1 안착부(50) 및 폴리싱 공정이 진행된 웨이퍼가 위치되는 5개의 제 2 안착부(52)가 교대로 형성되어 있으며, 일정간격 회전 가능한 도넛형의 대기 스테이지(46)가 설치되어 있다. 상기 도넛형의 대기 스테이지(46) 내부에는 탈이온수를 이용하여 폴리싱공정이 진행된 웨이퍼를 세정하는 탈이온수 세정장치(48)가 설치되어 있다.
그리고, 대기 스테이지(46) 일측에는 대기 스테이지(46)의 제 2 안착부(52)에서 이동된 웨이퍼의 최상위 막질의 두께를 광학적으로 측정하는 분석공정이 진행되는 측정장치(54)가 설치되어 있다. 그리고, 제작자에 따라서 상기 측정장치(54)에 근접하여 폴리싱된 웨이퍼 상에 존재하는 특정크기 이상의 파티클의 개수를 측정하는 파티클 카운터(Particle counter : 도시되지 않음)가 더 설치될 수 있다.
상기 대기 스테이지(46)와 측정장치(54) 사이에는 대기 스테이지(46)의 제 2 안착부(52)에 위치된 웨이퍼를 특정위치로 이송시키는 언로딩용 로봇아암(55)과 상기 언로딩용 로봇아암(55)에 의해서 제 2 안착부(52)에 위치된 웨이퍼가 적재되는 언로딩 카세트(56)로 이루어지는 언로딩부가 구성되어 있다.
또한, 상기 측정장치(54)에 근접하여 상기 측정장치(54)에 의한 측정결과 폴리싱상태가 불량한 웨이퍼를 비상 대기시켜 놓기 위한 제 1 비상 대기 카세트(60)가 설치되어 있고, 상기 제 1 비상 대기 카세트(60)의 반대쪽에 폴리싱장치의 고장시 웨이퍼를 저장할 수 있는 제 2 비상 대기 카세트(58)가 설치되어 있다.
그리고, 대기 스테이지(46) 일측에는 폴리싱공정이 진행될 웨이퍼가 적재되는 로딩 카세트(62) 및 상기 로딩 카세트(62)에 적재된 웨이퍼를 제 1 안착부(50)로 이송시키거나, 상기 제 1 비상 대기 카세트(60)에 적재된 웨이퍼를 제 1 안착부(50)에 이송시킬 수 있는 로딩용 로봇아암(57)으로 이루어지는 로딩부가 구성되어 있다. 상기 로딩용 로봇아암(57)은 로딩 카세트(62)에 적재된 웨이퍼의 앞면과 상기 대기 스테이지(46)의 제 1 안착부(50)의 상부표면이 접촉하도록 상기 웨이퍼를 이동시키도록 되어 있다.
또한, 상기 측정장치(54) 일측에는 상기 측정장치(54)에서 분석공정이 진행된 웨이퍼 상에 존재하는 이물질을 케미컬을 이용하여 제거한 후, 건조시키는 케미컬 세정장치(42)가 설치되어 있다.
그리고, 상기 측정장치(54)와 상기 케미컬 세정장치(42) 사이에는 분석이 완료된 웨이퍼를 세정하기 전에 대기시켜 놓는 정상 대기 카세트(64)가 설치되어 있다.
그리고, 상기 측정장치(54)에는 상기 언로딩 카세트(56)에 적재된 웨이퍼를 상기 측정장치(54)의 분석위치로 이동시키고, 분석위치의 상기 웨이퍼를 제 2 비상 대기 카세트(58), 제 1 비상 대기 카세트(60) 및 정상 대기 카세트(64)로 이송시키는 로봇 아암(59)이 설치되어 있다.
그리고, 대기 스테이지(18) 상부와 일정간격 이격된 위치에는 도2에 도시된 바와 같이 원기둥형상의 몸체(32), 상기 몸체(32)와 연결된 5개의 스핀들(34) 및 상기 스핀들(34)과 각각 연결된 5개의 웨이퍼 캐리어(36)로 이루어지는 웨이퍼 이송장치(30)가 위치하여 있다. 상기 웨이퍼 이송장치(30)는 수평운동 및 수직운동이 가능하도록 되어 있으며, 상기 스핀들(34)은 회전운동 및 상기 몸체(32) 주변부에서 내부중앙으로, 상기 몸체(32) 내부중앙에서 주변부로 왕복운동이 가능하도록 되어 있다. 그리고, 상기 웨이퍼 캐리어(36)는 압력차를 이용하여 웨이퍼를 흡착할 수 있도록 되어 있다.
따라서, 폴리싱장치(40) 내부의 로딩 카세트(62)에 적재된 다수의 웨이퍼 가운데 5장의 웨이퍼는 대기 스테이지(46)가 일정간격 회전하고, 로딩용 로봇아암(57)이 반복적인 웨이퍼 이송동작을 수행함에 따라 뒤집혀 제 1 안착부(50)로 각각 이송된다.
이어서, 대기 스테이지(46) 상부와 일정간격 이격된 위치의 웨이퍼 이송장치(30)가 하강한 후, 웨이퍼 이송장치(30)의 5개의 웨이퍼 캐리어(36)가 제 1 안착부(50)에 위치한 5장의 웨이퍼의 뒷면을 각각 흡착하게 된다.
다음으로, 상기 웨이퍼를 흡착한 웨이퍼 이송장치(30)가 상승한 후, 수평운동을 하여 폴리싱 테이블(44) 상부로 이동한 후, 다시 하강하여 폴리싱 테이블(44)의 상부표면과 웨이퍼의 앞면을 밀착시키게 된다.
이어서, 상기 폴리싱 테이블(44)이 회전하고, 상기 웨이퍼를 흡착한 웨이퍼 캐리어(36)와 연결된 스핀들(34)이 몸체(32)의 내부중심 및 주변부로 왕복운동하며 회전하게 된다. 이때, 상기 폴리싱 테이블(44) 상부에 위치한 노즐(도시되지 않음)에서는 일정량의 슬러리를 방출한다.
이에 따라, 폴리싱 테이블(44) 상부에 형성된 패드와 접촉한 웨이퍼의 앞면은 화학적 및 물리적인 작용에 의해서 폴리싱된다.
이어서, 폴리싱된 상기 웨이퍼는 웨이퍼 이송장치(30)에 의해서 탈이온수 세정장치(48)로 이동되어 탈이온수를 사용한 세정공정이 진행된다.
그리고, 상기 세정공정이 진행된 웨이퍼는, 다시 웨이퍼 이송장치(30)에 의해서 대기 스테이지(46) 상부의 5개의 제 2 안착부(52)로 각각 이송된다.
그리고, 상기 대기 스테이지(46)의 제 2 안착부(52)로 이송된 웨이퍼는 언로딩용 로봇아암(55)에 의해서 언로딩 카세트(56)에 적재된다.
그리고, 언로딩 카세트(56)에 적재된 웨이퍼는, 측정장치(54)의 로봇 아암(59)에 의해서 측정장치(54)의 분석위치로 이동하여 상기 폴리싱공정이 진행된 웨이퍼의 최상위 막질의 두께를 측정하는 분석공정이 진행되거나, 웨이퍼 상에 존재하는 특정크기 이상의 파티클의 개수가 측정되는 분석공정이 진행된다.
그리고, 상기 측정공정에 의해서 정상판정을 받은 웨이퍼는 정상 대기 카세트(64)에 적재된 후, 케미컬 세정장치(42) 내부로 투입된다. 상기 케미컬 세정장치(42) 내부에서는 케미컬을 이용하여 웨이퍼 상에 존재하는 이물질을 제거하는 세정공정이 진행된 후, 상기 웨이퍼를 건조시키는 건조공정이 진행된다.
그리고, 상기 측정장치(54)에서의 분석공정에 의해서 이상판정을 받은 웨이퍼는 로봇아암(59)에 의해서 제 1 비상 대기 카세트(60)에 적재된 후, 로딩용 로봇아암(57)에 의해서 다시 대기 스테이지(46)의 제 2 안착부(52)로 이동되어 재폴리싱된다.
또한, 공정과정에 폴리싱장치(40) 또는 케미컬 세정장치(42)에 이상이 발생하면, 측정장치(54)에서 분석공정이 진행된 웨이퍼는 로봇아암(59)에 의해서 제 2 비상 대기 카세트(58)에 적재되어 일정시간 대기하게 된다.
또한, 폴리싱장치(40)를 처음 가동시킬 때는, 폴리싱장치(40) 내부로 실험용 더미 웨이퍼를 투입하여 폴리싱공정을 진행한 후, 폴리싱공정이 진행된 실험용 더미 웨이퍼를 측정장치(54)로 이송시켜 분석공정을 진행한다. 상기 분석공정에 의해서 폴리싱장치(40)의 이상유무가 확인되며, 상기 분석공정에 의해서 이상발생시, 폴리싱장치(40)의 동작환경을 재조정한다.
따라서, 본 발명에 의하면 폴리싱공정이 진행된 후, 바로 측정공정을 진행함으로서 종래의 케미컬 세정장치에서 세정공정이 진행된 이후에 두께측정공정을 수행함으로서 발생된 로스타임을 줄일 수 있는 효과가 있다.
그리고, 폴리싱장치를 처음 가동시킬 때, 폴리싱장치 내부로 실험용 더미 웨이퍼를 투입하여 폴리싱공정을 진행한 후, 바로 측정공정을 진행함으로서 종래의 케미컬 세정장치에서 세정공정이 진행된 이후에 측정공정을 진행함으로서 발생된 로스타임을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 폴리싱장치 내부에 케미컬 세정장치를 설치함으로서 설비간 이동시 발생된 로스타임을 줄일 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (15)

  1. 폴리싱공정이 진행될 다수의 웨이퍼가 적재되는 로딩 카세트 및 상기 로딩 카세트에 적재된 웨이퍼를 특정위치로 이송시킬 수 있는 로딩용 로봇아암으로 이루어지는 로딩부;
    상기 로딩용 로봇아암에 의해서 상기 폴리싱공정이 진행될 웨이퍼가 위치되는 다수의 제 1 안착부와 상기 폴리싱공정이 진행된 상기 웨이퍼가 위치되는 다수의 제 2 안착부가 형성된 대기 스테이지;
    상기 대기 스테이지로부터 인계된 웨이퍼에 대하여 폴리싱공정이 진행되는 폴리싱 테이블;
    상기 대기 스테이지의 제 2 안착부에 위치된 상기 웨이퍼를 특정위치로 이송시키는 언로딩용 로봇아암 및 상기 언로딩용 로봇아암에 의해서 상기 제 2 안착부에 위치된 웨이퍼가 적재되는 언로딩 카세트로 이루어지는 언로딩부;
    상기 폴리싱된 웨이퍼에 대하여 폴리싱상태를 웨이퍼에 대한 세정전에 분석하기 위하여 상기 언로딩 카세트에 근접하여 설치되는 측정장치; 및
    상기 측정장치에서 분석공정이 완료된 웨이퍼를 세정하는 세정장치;
    가 구비됨을 특징으로 하는 측정장치를 구비한 웨이퍼 폴리싱장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정장치는, 상기 웨이퍼의 최상부에 형성된 특정 막질의 두께를 측정하는 두께측정장치임을 특징으로 하는 상기 측정장치를 구비한 웨이퍼 폴리싱장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 두께측정장치에 근접하여 상기 폴리싱된 웨이퍼 상에 존재하는 특정크기 이상의 파티클의 개수를 측정하는 파티클 카운터가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 측정장치를 구비한 웨이퍼 폴리싱장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정장치와 세정장치 사이에 분석이 완료된 웨이퍼를 세정하기 전에 대기시켜 놓는 정상 대기 카세트가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 측정장치를 구비한 웨이퍼 폴리싱장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정장치에 의한 측정결과 폴리싱상태가 불량한 웨이퍼를 비상 대기시켜 놓기 위하여 상기 측정장치에 근접하여 제 1 비상 대기 카세트를 더 설치한 것을 특징으로 하는 상기 측정장치를 구비한 웨이퍼 폴리싱장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 로딩부의 로딩용 로봇아암은 상기 제 1 비상 대기 카세트로부터 웨이퍼를 상기 대기 스테이지로 이송시킬 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 상기 측정장치를 구비한 웨이퍼 폴리싱장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 비상 대기 카세트의 반대쪽에 폴리싱장치의 고장시 웨이퍼를 임시 저장할 수 있는 제 2 비상 대기 카세트가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 측정장치를 구비한 웨이퍼 폴리싱장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 언로딩 카세트 및 제 1, 제 2 비상대기 카세트에서 웨이퍼는 탈이온수 속에 저장되는 것을 특징으로 하는 상기 측정장치를 구비한 웨이퍼 폴리싱장치.
  9. 폴리싱된 웨이퍼가 위치하는 대기 스테이지로부터 웨이퍼를 언로딩하여 언로딩 카세트에 보관하는 단계;
    상기 폴리싱된 웨이퍼에 대하여 폴리싱상태를 측정하는 단계;
    상기 측정결과 폴리싱상태가 정상인 웨이퍼를 정상대기 카세트로 이송하는 단계; 및
    상기 정상대기 카세트에 저장된 웨이퍼를 세정하는 단계;
    를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 폴리싱방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 언로딩 카세트의 상기 폴리싱된 웨이퍼를 탈이온수에 보관하는 것을 특징으로 하는 상기 웨이퍼 폴리싱방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 측정단계는 폴리싱된 웨이퍼의 두께를 측정하는 것임을 특징으로 하는 상기 웨이퍼 폴리싱방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 측정단계는 폴리싱된 웨이퍼상의 파티클을 카운트하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 웨이퍼 폴리싱방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 측정결과 폴리싱상태가 불량인 웨이퍼에 대하여는 상기 측정장치에 근접설치되는 제 1 비상 대기 카세트로 이송하여 보관하는 것을 특징으로 하는 상기 웨이퍼 폴리싱방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 비상 대기 카세트에 저장된 폴리싱불량 웨이퍼는 다시 상기 대기 스테이지로 이송시키는 것을 특징으로 하는 상기 웨이퍼 폴리싱방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 대기 스테이지에 인접하여 폴리싱될 웨이퍼를 로딩하기 위해 설치되는 로딩용 로봇아암이 상기 폴리싱불량 웨이퍼를 상기 대기 스테이지로 이송시키는 것을 특징으로 하는 상기 웨이퍼 폴리싱방법.
KR1019970032127A 1997-07-10 1997-07-10 측정장치를구비한웨이퍼폴리싱장치및폴리싱방법 KR100253085B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970032127A KR100253085B1 (ko) 1997-07-10 1997-07-10 측정장치를구비한웨이퍼폴리싱장치및폴리싱방법
TW087104194A TW376352B (en) 1997-07-10 1998-03-20 Wafer polishing apparatus having measurement device and polishing method thereby
JP9923598A JP3615932B2 (ja) 1997-07-10 1998-04-10 ウェーハポリシング装置及びウェーハポリシング方法
US09/111,746 US6149507A (en) 1997-07-10 1998-07-08 Wafer polishing apparatus having measurement device and polishing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970032127A KR100253085B1 (ko) 1997-07-10 1997-07-10 측정장치를구비한웨이퍼폴리싱장치및폴리싱방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990009659A true KR19990009659A (ko) 1999-02-05
KR100253085B1 KR100253085B1 (ko) 2000-04-15

Family

ID=19514108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970032127A KR100253085B1 (ko) 1997-07-10 1997-07-10 측정장치를구비한웨이퍼폴리싱장치및폴리싱방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6149507A (ko)
JP (1) JP3615932B2 (ko)
KR (1) KR100253085B1 (ko)
TW (1) TW376352B (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020089180A (ko) * 2001-05-21 2002-11-29 가부시키가이샤 토쿄 세이미쯔 웨이퍼 평면가공장치
KR100386449B1 (ko) * 2000-11-10 2003-06-02 주식회사 하이닉스반도체 웨이퍼의 표면 측정을 위한 방법
KR100424285B1 (ko) * 2000-03-23 2004-03-24 도쿄 세이미츄 코퍼레이션 리미티드 연마 장치
KR100470230B1 (ko) * 2002-02-08 2005-02-05 두산디앤디 주식회사 화학기계적 연마장치
KR20160126883A (ko) * 2015-04-23 2016-11-02 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 기판 처리 장치 및 기판의 이상을 검출하는 방법
CN114833716A (zh) * 2022-05-20 2022-08-02 北京烁科精微电子装备有限公司 化学机械研磨设备及研磨方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001064391A2 (en) * 2000-02-29 2001-09-07 Applied Materials, Inc. Planarization system with a wafer transfer corridor and multiple polishing modules
US20020004358A1 (en) * 2000-03-17 2002-01-10 Krishna Vepa Cluster tool systems and methods to eliminate wafer waviness during grinding
US6672943B2 (en) 2001-01-26 2004-01-06 Wafer Solutions, Inc. Eccentric abrasive wheel for wafer processing
US6632012B2 (en) 2001-03-30 2003-10-14 Wafer Solutions, Inc. Mixing manifold for multiple inlet chemistry fluids
US6949158B2 (en) * 2001-05-14 2005-09-27 Micron Technology, Inc. Using backgrind wafer tape to enable wafer mounting of bumped wafers
DE102005000645B4 (de) * 2004-01-12 2010-08-05 Samsung Electronics Co., Ltd., Suwon Vorrichtung und ein Verfahren zum Behandeln von Substraten
TWI280177B (en) * 2004-02-02 2007-05-01 Powerchip Semiconductor Corp Dummy process of chemical mechanical polishing process and polishing pad conditioning method
CN100363152C (zh) * 2004-03-23 2008-01-23 力晶半导体股份有限公司 化学机械研磨制作工艺的假制作工艺与研磨垫调节方法
JP6374169B2 (ja) * 2014-01-23 2018-08-15 株式会社荏原製作所 研磨方法および研磨装置
JP6465015B2 (ja) * 2015-12-18 2019-02-06 株式会社Sumco 半導体ウェーハの厚み分布測定システムおよび半導体ウェーハ研磨システム、半導体ウェーハの厚み分布測定方法および半導体ウェーハの厚み取り代分布測定方法、ならびに半導体ウェーハの研磨方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5498199A (en) * 1992-06-15 1996-03-12 Speedfam Corporation Wafer polishing method and apparatus
US5658183A (en) * 1993-08-25 1997-08-19 Micron Technology, Inc. System for real-time control of semiconductor wafer polishing including optical monitoring
US5679059A (en) * 1994-11-29 1997-10-21 Ebara Corporation Polishing aparatus and method
US5649854A (en) * 1994-05-04 1997-07-22 Gill, Jr.; Gerald L. Polishing apparatus with indexing wafer processing stations
US5655954A (en) * 1994-11-29 1997-08-12 Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha Polishing apparatus
US6012966A (en) * 1996-05-10 2000-01-11 Canon Kabushiki Kaisha Precision polishing apparatus with detecting means
US5904611A (en) * 1996-05-10 1999-05-18 Canon Kabushiki Kaisha Precision polishing apparatus
US5679055A (en) * 1996-05-31 1997-10-21 Memc Electronic Materials, Inc. Automated wafer lapping system
US5865901A (en) * 1997-12-29 1999-02-02 Siemens Aktiengesellschaft Wafer surface cleaning apparatus and method

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100424285B1 (ko) * 2000-03-23 2004-03-24 도쿄 세이미츄 코퍼레이션 리미티드 연마 장치
KR100386449B1 (ko) * 2000-11-10 2003-06-02 주식회사 하이닉스반도체 웨이퍼의 표면 측정을 위한 방법
KR20020089180A (ko) * 2001-05-21 2002-11-29 가부시키가이샤 토쿄 세이미쯔 웨이퍼 평면가공장치
KR100470230B1 (ko) * 2002-02-08 2005-02-05 두산디앤디 주식회사 화학기계적 연마장치
KR20160126883A (ko) * 2015-04-23 2016-11-02 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 기판 처리 장치 및 기판의 이상을 검출하는 방법
US10903101B2 (en) 2015-04-23 2021-01-26 Ebara Corporation Substrate processing apparatus and method for detecting abnormality of substrate
CN114833716A (zh) * 2022-05-20 2022-08-02 北京烁科精微电子装备有限公司 化学机械研磨设备及研磨方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH1140537A (ja) 1999-02-12
JP3615932B2 (ja) 2005-02-02
TW376352B (en) 1999-12-11
US6149507A (en) 2000-11-21
KR100253085B1 (ko) 2000-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100253085B1 (ko) 측정장치를구비한웨이퍼폴리싱장치및폴리싱방법
KR100304706B1 (ko) 화학기계적 연마장치 및 연마 헤드 내부의 오염 물질 세척방법
TWI654698B (zh) 擦光處理組件、基板處理裝置及擦光墊清洗方法
CN107627201B (zh) 研磨基板的表面的装置和方法
KR100731895B1 (ko) 폴리싱장치
US20130213437A1 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
EP0893819A2 (en) Apparatus and method for washing substrate
KR20120007452A (ko) 기판 세정 장치, 이를 구비하는 도포 현상 장치 및 기판 세정 방법
JP2005203786A (ja) 基板処理方法及び装置
KR100695980B1 (ko) 기판세정장치
JP2001135604A (ja) ポリッシング装置
TWI681449B (zh) 研磨方法及研磨裝置
KR102074269B1 (ko) 기판의 표면을 연마하는 장치 및 방법
WO2014149755A1 (en) Design of disk/pad clean with wafer and wafer edge/bevel clean module for chemical mechanical polishing
KR100726013B1 (ko) 폴리싱 장치
TWI812622B (zh) 吸集層形成裝置、吸集層形成方法及電腦記錄媒體
TWI654036B (zh) Substrate processing method, substrate processing apparatus, and recording medium
KR100470230B1 (ko) 화학기계적 연마장치
US7155963B2 (en) Cleaning evaluation method for a substrate
KR101493209B1 (ko) 화학 기계적 연마 시스템 및 그 방법
JP3999540B2 (ja) スクラブ洗浄装置におけるブラシクリーニング方法及び処理システム
KR20110017675A (ko) 기판 연마 장치 및 그의 기판 슬립 감지 방법
US20050092255A1 (en) Edge-contact wafer holder for CMP load/unload station
KR100614239B1 (ko) 기판 처리 방법 및 장치
KR20010025869A (ko) 화학적 기계적 연마장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20080102

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee