KR20140108171A - 연마 장치 및 연마 방법 - Google Patents

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히데타카 나카오
소이치 이소베
세이지 가츠오카
나오키 마츠다
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가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
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Abstract

(과제) 웨이퍼 등의 기판에 스크래치 등의 디펙트를 생기게 하지 않고, 다단계 연마를 행할 수 있는 연마 장치를 제공한다.
(해결 수단) 연마 장치는, 기판(W)의 주연부를 연마하는 주연부 연마 유닛(9)과, 기판(W)의 평탄면을 연마하는 CMP 유닛(111A)과, 연마된 기판(W)을 세정하는 세정 유닛(70, 120)과, 기판(W)을 반송하는 반송 시스템(121, 122, 125, 128, 129, 130)을 구비한다. 반송 시스템은, 주연부 연마 유닛(9) 및 CMP 유닛(111A) 중 한쪽에 의해 연마된 기판(W)을 세정 유닛에 반송하고, 세정 유닛에 의해 세정된 기판(W)을 주연부 연마 유닛(9) 및 CMP 유닛(111A) 중 다른 쪽에 반송한다.

Description

연마 장치 및 연마 방법{POLISHING APPARATUS AND POLISHING METHOD}
본 발명은, 디바이스가 형성된 웨이퍼 등의 기판을 연마하는 연마 장치 및 연마 방법에 관한 것이며, 특히 기판의 평탄면 및 주연(周緣)부를 연마하는 다단(多段) 연마 장치 및 다단 연마 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서는, 불필요한 재료막을 제거하기 위하여, 웨이퍼의 표면 및 주연부(베벨부 또는 에지부라고도 함)가 연마된다. 이 웨이퍼의 연마 공정은, 웨이퍼의 평탄한 표면을 연마하는 공정과, 웨이퍼의 주연부를 연마하는 공정으로 대별된다. 웨이퍼의 평탄면의 연마는, 연마 패드 등의 연마구 위에 연마액(슬러리)을 공급하면서, 웨이퍼의 표면을 연마구에 슬라이딩 접촉시킴으로써 행해진다. 이와 같은 슬러리를 이용한 연마는, 화학기계적 연마(CMP)라고 불린다. 웨이퍼 주연부의 연마는, 웨이퍼에 연마액(통상은 순수(純水))을 공급하면서, 연마 테이프를 웨이퍼의 주연부에 슬라이딩 접촉시킴으로써 행해진다.
일본 특허 제4655369호 공보 일본 공개특허 특개2010-141218호 공보 일본 공개특허 특개2008-42220호 공보
특허문헌 1 내지 3에 개시되어 있는 바와 같이, 웨이퍼의 평탄면을 연마하고, 추가로 웨이퍼의 주연부를 연마하는 다단 연마 방법이 몇 가지 제안되어 있다. 그러나, 이와 같은 다단 연마에서는, 앞서의 연마 공정에서 생긴 연마 부스러기 및/또는 슬러리가 다음의 연마 공정에 악영향을 미치는 경우가 있다. 예를 들어, 연마 부스러기가 웨이퍼에 스크래치를 생기게 하는 경우가 있다.
본 발명은, 상술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 웨이퍼 등의 기판에 스크래치 등의 디펙트를 생기게 하지 않고, 다단계 연마를 행할 수 있는 연마 장치 및 연마 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 태양(態樣)은, 기판을 연마하는 연마 장치로서, 상기 기판의 주연부를 연마하는 주연부 연마 유닛과, 상기 기판의 평탄면을 연마하는 CMP 유닛과, 연마된 상기 기판을 세정하는 세정 유닛과, 상기 기판을 반송하는 반송 시스템을 구비하며, 상기 반송 시스템은, 상기 주연부 연마 유닛 및 상기 CMP 유닛 중 한쪽에 의해 연마된 상기 기판을 상기 세정 유닛에 반송하고, 상기 세정 유닛에 의해 세정된 상기 기판을 상기 주연부 연마 유닛 및 상기 CMP 유닛 중 다른 쪽에 반송하도록 동작하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 태양은, 상기 반송 시스템은, 상기 주연부 연마 유닛 및 상기 CMP 유닛 중 상기 다른 쪽에 의해 연마된 상기 기판을 상기 세정 유닛에 반송하도록 동작하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 태양은, 상기 주연부 연마 유닛과 상기 CMP 유닛 사이에 배치되고, 상기 기판을 반전시키는 반전기를 더 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 태양은, 상기 세정 유닛에 의해 세정된 상기 기판을 건조시키는 건조 유닛을 더 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 태양은, 상기 세정 유닛은, 상기 주연부 연마 유닛에 의해 연마된 상기 기판을 세정하기 위한 제 1 세정 유닛과, 상기 CMP 유닛에 의해 연마된 상기 기판을 세정하기 위한 제 2 세정 유닛으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 태양은, 기판을 연마하는 연마 방법으로서, 상기 기판을 연마하는 제 1 연마 공정을 행하고, 상기 제 1 연마 공정 후에 상기 기판을 세정하고, 상기 세정된 기판을 연마하는 제 2 연마 공정을 행하며, 상기 제 1 연마 공정은, 상기 기판의 주연부 및 평탄면 중 한쪽을 연마하는 공정이고, 상기 제 2 연마 공정은, 상기 기판의 주연부 및 평탄면 중 다른 쪽을 연마하는 공정인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 태양은, 상기 제 2 연마 공정 후에 상기 기판을 세정하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 태양은, 상기 제 2 연마 공정 후에 상기 기판을 세정하고, 추가로 상기 기판을 건조시키는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 태양은, 상기 제 1 연마 공정 후에 상기 기판을 세정하는 공정과, 상기 제 2 연마 공정 후에 상기 기판을 세정하는 공정은, 각각의 세정 유닛에 의해 행해지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 제 1 연마 공정이 행해진 후에 기판이 세정되고, 그 후 제 2 연마 공정이 행해진다. 따라서, 제 1 연마 공정에서 발생한 연마 부스러기 및/또는 제 1 연마 공정에서 사용된 슬러리 등은 기판으로부터 제거되어, 제 2 연마 공정에서의 스크래치 등의 디펙트의 발생이 방지된다.
도 1 (a) 및 도 1 (b)는, 기판의 일례인 웨이퍼를 나타낸 확대 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 관련된 연마 장치를 나타낸 평면도이다.
도 3은 주연부 연마 유닛의 일례를 나타낸 모식도이다.
도 4는 주연부 연마 유닛의 평면도이다.
도 5는 연마 헤드의 확대도이다.
도 6 (a) 내지 도 6 (c)는, 틸트 기구에 의해서 연마 헤드의 각도를 변화시키면서, 연마 테이프를 웨이퍼의 주연부에 누르고 있는 모습을 나타낸 도면이다.
도 7은 제 1 세정 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 8은 건조 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 9는 순수 노즐 및 IPA 노즐을 웨이퍼의 반경 방향을 따라 웨이퍼의 중심으로부터 외측으로 이동시키는 상태를 나타낸 평면도이다.
도 10은 제 1 CMP 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 11은 제 3 세정 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 12는 제 1 실시 형태에 관련된 연마 방법을 나타낸 웨이퍼 반송 루트를 나타낸 도면이다.
도 13은 제 2 실시 형태에 관련된 연마 방법을 나타낸 웨이퍼 반송 루트를 나타낸 도면이다.
도 14는 제 3 실시 형태에 관련된 연마 방법을 나타낸 웨이퍼 반송 루트를 나타낸 도면이다.
도 15는 제 4 실시 형태에 관련된 연마 방법을 나타낸 웨이퍼 반송 루트를 나타낸 도면이다.
이하에서, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 1 (a) 및 도 1 (b)는, 기판의 일례인 웨이퍼를 나타낸 확대 단면도이다. 보다 상세하게는, 도 1 (a)는 소위 스트레이트형 웨이퍼의 단면도이고, 도 1 (b)는 소위 라운드형 웨이퍼의 단면도이다. 웨이퍼의 표면에는 다층 막 (예를 들어, 디바이스) 또는 단층 막으로 이루어지는 구조체가 형성되어 있다. 웨이퍼의 주연부는, 웨이퍼의 가장 외측의 주면(周面)이다. 이 주연부는 베벨부 또는 에지부라고도 불린다.
도 2는, 본 발명의 실시 형태에 관련된 연마 장치를 나타낸 평면도이다. 이 연마 장치는, 웨이퍼를 다단 연마하고 세정하고 건조시키는 일련의 공정을 행할 수 있는 다단 연마 장치이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 연마 장치는, 대략 직사각형 형상의 하우징(2)을 구비하고 있고, 하우징(2)의 내부는 격벽(2a, 2b, 2c)에 의해서 로드/언로드부(1)와 주연부 연마부(3)와 CMP부(8)와 세정부(10)로 구획되어 있다. 연마 장치는, 처리 동작을 제어하는 동작제어부(4)를 갖고 있다. 로드/언로드부(1), 주연부 연마부(3), 및 CMP부(8)는 이 순서로 직렬로 배열되어 있고, 주연부 연마부(3)는, 로드/언로드부(1)와 CMP부(8) 사이에 배치되어 있다.
로드/언로드부(1)는, 다수의 웨이퍼(기판)을 내부에 수용한 웨이퍼 카세트가 탑재되는 복수의 로드 포트(5)를 구비하고 있다. 이 로드/언로드부(1)에는, 로드 포트(5)의 배열을 따라서 이동 가능한 로더(반송 로봇)(6)가 설치되어 있다. 로더(6)는 로드 포트(5)에 탑재된 웨이퍼 카세트 내의 웨이퍼에 액세스할 수 있게 되어 있다.
주연부 연마부(3)는 웨이퍼의 주연부를 연마하는 영역이다. 이 주연부 연마부(3)는, 웨이퍼의 주연부를 연마하는 주연부 연마 유닛(9)과, 웨이퍼의 상하면을 세정하는 제 1 세정 유닛(70)과, 웨이퍼를 건조시키는 건조 유닛(90)과, 웨이퍼가 일시적으로 탑재되는 제 1 임시 스탠드(123)와, 이들 유닛(9, 70, 90) 및 제 1 임시 스탠드(123)의 사이에서 웨이퍼를 반송하는 제 1 반송 로봇(125)을 구비하고 있다.
도 3은, 주연부 연마 유닛(9)의 일례를 나타낸 모식도이며, 도 4는 도 3에 나타낸 주연부 연마 유닛(9)의 평면도이다. 이 주연부 연마 유닛(9)은, 웨이퍼(W)를 수평으로 유지하고 회전시키는 기판 유지 기구(13)를 구비하고 있다. 기판 유지 기구(13)는, 웨이퍼(W)를 진공흡착에 의해 유지하는 유지 스테이지(14)와, 유지 스테이지(14)를 회전시키는 모터(도시생략)를 구비하고 있다.
기판 유지 기구(13)에 유지된 웨이퍼(W)의 주연부의 근방에는 연마 헤드 조립체(11)가 배치되어 있다. 연마 헤드 조립체(11)의 배면측에는 연마 테이프 공급 기구(12)가 설치되어 있다. 연마 헤드 조립체(11)와 연마 테이프 공급 기구(12)는 격벽(20)에 의해서 격리되어 있다. 격벽(20)의 내부 공간은 연마실(21)을 형성하고, 연마 헤드 조립체(11) 및 유지 스테이지(14)는 연마실(21) 내에 배치되어 있다. 한편, 연마 테이프 공급 기구(12)는 격벽(20)의 외측(즉, 연마실(21)의 밖)에 배치되어 있다.
연마 테이프 공급 기구(12)는, 연마 테이프(15)를 연마 헤드 조립체(11)에 공급하는 공급 릴(24)과, 웨이퍼(W)의 연마에 사용된 연마 테이프(15)를 권취(卷取)하는 권취 릴(25)을 구비하고 있다. 공급 릴(24) 및 권취 릴(25)에는 커플링(27)을 개재하여 모터(M2)가 각각 연결되어 있다(도 4에는 공급 릴(24)에 연결되는 커플링(27)과 모터(M2)만을 나타낸다). 이들 모터(M2)에 의해서 연마 테이프(15)에는 소정의 텐션이 부여되고 있다.
연마 헤드 조립체(11)는 연마 테이프 공급 기구(12)로부터 공급된 연마 테이프(15)를 웨이퍼(W)의 주연부에 맞닿게 하기 위한 연마 헤드(30)를 구비하고 있다. 연마 테이프(15)는 연마입자가 고정된 연마면을 갖고 있고, 연마 테이프(15)는, 그 연마면이 웨이퍼(W)를 향한 상태로 연마 헤드(30)에 지지된다. 연마 테이프(15)는, 격벽(20)에 설치된 개구부(20a)를 통과시켜 공급 릴(24)로부터 연마 헤드(30)에 공급되고, 사용된 연마 테이프(15)는 개구부(20a)를 지나 권취 릴(25)에 권취된다. 기판 유지 기구(13)의 상방(上方)에는, 연마수 공급 노즐(40)이 배치되어 있다. 이 연마수 공급 노즐(40)로부터는, 연마수로서의 순수가 웨이퍼(W)의 중심에 공급되도록 되어 있다.
도 5는 연마 헤드(30)의 확대도이다. 이 연마 헤드(30)는, 연마 테이프(15)를 공급 릴(24)로부터 권취 릴(25)에 보내는 테이프 보냄 기구(42)를 구비하고 있다. 이 테이프 보냄 기구(42)는, 연마 테이프(15)를 2개의 롤러 사이에 두면서, 한쪽의 롤러를 모터(M3)에 의해 회전시킴으로써, 연마 테이프(15)를 그 길이 방향으로 나아가게 하도록 구성되어 있다. 또한, 연마 헤드(30)는 복수의 가이드 롤러(43, 44, 45, 46, 47, 48, 49)를 갖고 있고, 이들 가이드 롤러는 웨이퍼(W)의 접선 방향과 직교하는 방향으로 연마 테이프(15)가 진행하도록 연마 테이프(15)를 가이드한다.
연마 헤드(30)는, 연마 테이프(15)의 이면측에 배치된 백 패드(가압 패드)(50)와, 이 백 패드(50)를, 웨이퍼(W)를 향하여 이동시키는 에어 실린더(액추에이터)(52)를 더 구비하고 있다. 에어 실린더(52)에 공급하는 공기압에 의해서, 연마 테이프(15)를 웨이퍼(W)에 대하여 가압하는 압력이 제어된다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 연마 헤드(30)는 아암(60)의 일단(一端)에 고정되고, 아암(60)은, 웨이퍼(W)의 접선에 평행한 축(Ct)을 중심으로 자유롭게 회전하도록 구성되어 있다. 아암(60)의 타단(他端)은 풀리(p1, p2) 및 벨트(b1)를 개재하여 모터(M4)에 연결되어 있다. 모터(M4)가 시계 방향 회전 및 반시계 방향 회전으로 소정의 각도만큼 회전함으로써, 아암(60)이 축(Ct)을 중심으로 소정의 각도만큼 회전한다. 본 실시 형태에서는, 모터(M4), 아암(60), 풀리(p1, p2), 및 벨트(b1)에 의해서, 연마 헤드(30)를 웨이퍼(W)의 표면에 대하여 경사지게 하는 틸트 기구가 구성되어 있다. 이 틸트 기구에 의해, 연마점(연마 테이프(15)와 웨이퍼(W)의 접점)을 중심으로 하여 연마 헤드(30)를 소정의 각도만큼 회전시킴으로써, 연마 테이프(15)와 웨이퍼(W)의 접촉각도를 변화시키는 것이 가능하게 되어 있다.
연마 헤드(30)는 틸트 기구를 개재하여 이동대(61)에 연결되어 있다. 이동대(61)는, 가이드(62) 및 레일(63)을 개재하여 베이스 플레이트(65)에 이동 가능하도록 연결되어 있다. 레일(63)은, 기판 유지 기구(13)에 유지된 웨이퍼(W)의 반경 방향을 따라 직선적으로 연장되어 있어, 이동대(61)는 웨이퍼(W)의 반경 방향을 따라 직선적으로 이동 가능하게 되어 있다. 이동대(61)에는 베이스 플레이트(65)를 관통하는 연결판(66)이 부착되고, 연결판(66)에는 리니어 액추에이터(67)가 조인트(68)를 개재하여 부착되어 있다. 리니어 액추에이터(67)는 베이스 플레이트(65)에 직접 또는 간접적으로 고정되어 있다. 리니어 액추에이터(67)로서는, 에어 실린더나, 모터와 볼 나사와의 조합 등을 채용할 수 있다.
리니어 액추에이터(67), 레일(63), 가이드(62)에 의해서, 연마 헤드(30)를 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 직선적으로 이동시키는 연마 헤드 이동 기구가 구성되어 있다. 즉, 연마 헤드 이동 기구는 레일(63)을 따라 연마 헤드(30)를 웨이퍼(W)에 근접 및 이간시키도록 동작한다. 한편, 연마 테이프 공급 기구(12)는 베이스 플레이트(65)에 고정되어 있다.
웨이퍼(W)의 주연부의 연마는 다음과 같이 하여 행해진다. 기판 유지 기구(13)는 웨이퍼(W)를, 그 축심을 중심으로 회전시키고, 연마수 공급 노즐(40)은 연마수로서의 순수를 웨이퍼(W)의 중심부에 공급한다. 이 상태에서, 연마 헤드(30)에 의해 연마 테이프(15)를 웨이퍼(W)의 주연부에 누른다. 웨이퍼(W)의 주연부는, 연마 테이프(15)와의 슬라이딩 접촉에 의해 연마된다. 도 6 (a) 내지 도 6 (c)에 나타낸 바와 같이, 틸트 기구에 의해서 연마 헤드(30)의 각도를 변화시키면서, 연마 테이프(15)를 웨이퍼(W)의 주연부에 눌러도 된다.
도 7은, 제 1 세정 유닛(70)을 나타낸 사시도이다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 제 1 세정 유닛(70)은, 웨이퍼(W)를 유지하여 회전시키는 4개의 유지 롤러(71, 72, 73, 74)와, 웨이퍼(W)의 상하면에 접촉하는 롤 스펀지(세정구)(77, 78)와, 이들 롤 스펀지(77, 78)를 회전시키는 회전 기구(80, 81)와, 웨이퍼(W)의 상하면에 순수를 공급하는 순수 공급 노즐(85, 86)과, 웨이퍼(W)의 상하면에 약액을 공급하는 약액 공급 노즐(87, 88)을 구비하고 있다. 유지 롤러(71, 72, 73, 74)는 도시 생략한 구동 기구(예를 들어, 에어 실린더)에 의해서, 웨이퍼(W)에 근접 및 이간하는 방향으로 이동 가능하게 되어 있다.
상측의 롤 스펀지(77)를 회전시키는 회전 기구(80)는, 그 상하 방향의 움직임을 가이드 하는 가이드 레일(89)에 부착되어 있다. 또, 이 회전 기구(80)는 승강 구동 기구(82)에 지지되어 있고, 회전 기구(80) 및 상측의 롤 스펀지(77)는 승강 구동 기구(82)에 의해 상하 방향으로 이동되게 되어 있다. 또한, 도시 생략하였으나, 하측의 롤 스펀지(78)를 회전시키는 회전 기구(81)도 가이드 레일에 지지되어 있고, 승강 구동 기구에 의해서 회전 기구(81) 및 하측의 롤 스펀지(78)가 상하 이동하게 되어 있다. 또한, 승강 구동 기구로서는, 예를 들어 볼 나사를 이용한 모터 구동 기구 또는 에어 실린더가 사용된다. 웨이퍼(W)의 세정시에는, 롤 스펀지(77, 78)는 서로 근접하는 방향으로 이동하여 웨이퍼(W)의 상하면에 접촉한다.
웨이퍼(W)의 세정은 다음과 같이 하여 행해진다. 웨이퍼(W)는 유지 롤러(71, 72, 73, 74)에 유지되어 회전된다. 다음으로, 약액 공급 노즐(87, 88)로부터 웨이퍼(W)의 상면 및 하면에 약액이 공급된다. 이 상태에서, 롤 스펀지(77, 78)가 그 수평으로 연장되는 축심을 중심으로 회전하여 웨이퍼(W)의 상하면에 슬라이딩 접촉함으로써, 웨이퍼(W)의 상하면을 스크럽 세정한다. 스크럽 세정 후, 롤 스펀지(77, 78)를 상방 및 하방으로 이동시키고, 순수 공급 노즐(85, 86)로부터 각각 웨이퍼(W)의 상면, 하면에 순수를 공급하여, 웨이퍼(W)의 상하면을 린스 한다.
도 8은, 건조 유닛(90)을 나타낸 사시도이다. 건조 유닛(90)은, 웨이퍼(W)를 유지하여 회전시키는 기판유지부(91)와, IPA 노즐(92) 및 순수 노즐(93)과, 이들 IPA 노즐(92) 및 순수 노즐(93)을 유지하는 아암(94)을 구비하고 있다. IPA 노즐(92)은, 웨이퍼(W)의 표면에 IPA 증기(이소프로필알콜과 N2 가스의 혼합기)를 공급하기 위한 것이고, 순수 노즐(93)은 웨이퍼(W) 표면의 건조를 막기 위하여 순수를 공급하는 것이다. 이들 IPA 노즐(92) 및 순수 노즐(93)은 웨이퍼(W)의 반경 방향을 따라 이동 가능하게 구성되어 있다.
기판유지부(91)는, 웨이퍼(W)의 주연부를 유지하는 복수의(도 8에서는 4개의) 척(95)을 구비하고 있고, 이들 척(95)에 의해 웨이퍼(W)를 수평으로 유지한다. 척(95)에는 모터(98)가 연결되어 있고, 척(95)에 유지된 웨이퍼(W)는 모터(98)에 의해서 그 축심을 중심으로 회전한다.
아암(94)은 웨이퍼(W)의 상방에 배치되어 있다. 아암(94)의 일단에는 순수 노즐(93) 및 IPA 노즐(92)이 서로 인접하여 배치되고, 아암(94)의 타단에는 선회 축(100)이 연결되어 있다. 이 선회 축(100)에는 아암(94)을 선회시키는 아암 회전 기구로서의 모터(101)가 연결되어 있다. 아암 회전 기구는, 모터(101)에 부가하여, 감속 기어 등을 구비해도 된다. 모터(101)는, 선회 축(100)을 소정의 각도만큼 회전시킴으로써, 아암(94)을 웨이퍼(W)와 평행한 평면 내에서 선회시키게 되어 있다. 따라서, 아암(94)의 선회에 의해, 이것에 고정된 순수 노즐(93) 및 IPA 노즐(92)이 웨이퍼(W)의 반경 방향 외측으로 이동한다.
웨이퍼(W)의 건조는 다음과 같이 하여 행해진다. 기판유지부(91)에 의해 웨이퍼(W)를 회전시켜, 순수 노즐(93) 및 IPA 노즐(92)을 웨이퍼(W)의 중심부의 상방 위치로 이동시킨다. 그리고, IPA 노즐(92)로부터 IPA 증기를, 순수 노즐(93)로부터 순수를 웨이퍼(W)의 표면을 향하여 공급하면서, 도 9에 나타낸 바와 같이, 2개의 순수 노즐(93) 및 IPA 노즐(92)을 웨이퍼(W)의 반경 방향을 따라 웨이퍼(W)의 중심으로부터 외측으로 이동시킨다. 순수 노즐(93)은 IPA 노즐(92)의 전방에 위치하고 있다. 따라서, IPA 노즐(92)은 순수 노즐(93)과 동일한 궤적을 그리며 순수 노즐(93)의 뒤를 따라 이동한다. 이와 같이 하여 웨이퍼(W)의 표면이 건조된다. 그 후, 웨이퍼(W)를 고속 회전시켜, 웨이퍼(W)의 이면에 부착되어 있는 순수를 털어 버린다. 이 때, 가스 노즐(도시 생략)로부터 건조 기체를 웨이퍼(W)의 이면에 내뿜어도 된다.
상술한 건조 유닛(90)은 IPA를 이용한 건조기이나, 다른 타입의 세정기를 이용해도 된다. 예를 들어, 웨이퍼를 고속으로 회전시키는 스핀 드라이 타입의 건조기를 사용할 수도 있다.
CMP부(8)는, 웨이퍼의 평탄면(이하, 단순히 표면이라고 함)을 화학기계적으로 연마하는 영역이다. 이 CMP부(8)는, 제 1 CMP 유닛(111A), 제 2 CMP 유닛(111B), 제 3 CMP 유닛(111C), 및 제 4 CMP 유닛(111D)을 구비하고 있다. 제 1 CMP 유닛(111A)은, 연마면을 갖는 연마 패드(112)가 부착된 제 1 연마 테이블(114A)과, 웨이퍼를 유지하면서 웨이퍼를 제 1 연마 테이블(114A) 위의 연마 패드(112)에 가압하기 위한 제 1 톱 링(116A)과, 연마 패드(112)에 연마액(슬러리)을 공급하기 위한 제 1 연마액 공급 노즐(118A)을 구비하고 있다.
마찬가지로, 제 2 CMP 유닛(111B)은, 연마 패드(112)가 부착된 제 2 연마 테이블(114B)과 제 2 톱 링(116B)과 제 2 연마액 공급 노즐(118B)을 구비하고 있고, 제 3 CMP 유닛(111C)은, 연마 패드(112)가 부착된 제 3 연마 테이블(114C)과 제 3 톱 링(116C)과 제 3 연마액 공급 노즐(118C)을 구비하고 있으며, 제 4 CMP 유닛(111D)은, 연마 패드(112)가 부착된 제 4 연마 테이블(114D)과 제 4 톱 링(116D)과 제 4 연마액 공급 노즐(118D)을 구비하고 있다.
제 1 CMP 유닛(111A) 및 제 2 CMP 유닛(111B)에 인접하여, 제 1 리니어 트랜스포터(121)가 배치되어 있다. 이 제 1 리니어 트랜스포터(121)는, 4개의 반송 위치(제 1 반송 위치(TP1), 제 2 반송 위치(TP2), 제 3 반송 위치(TP3), 제 4 반송 위치(TP4)) 사이에서 웨이퍼를 반송하는 기구이다. 또, 제 3 CMP 유닛(111C) 및 제 4 CMP 유닛(111D)에 인접하여, 제 2 리니어 트랜스포터(122)가 배치되어 있다. 이 제 2 리니어 트랜스포터(122)는, 3개의 반송 위치(제 5 반송 위치(TP5), 제 6 반송 위치(TP6), 제 7 반송 위치(TP7)) 사이에서 웨이퍼를 반송하는 기구이다.
제 1 반송 위치(TP1)에 인접하여, 로더(6)로부터 웨이퍼를 수취하기 위한 반전기(124)가 배치되어 있다. 웨이퍼는 이 반전기(124)를 개재하여 로더(6)로부터 제 1 리니어 트랜스포터(121)에 넘겨진다. 반전기(124)와 로더(6) 사이에 위치하여, 셔터(도시 생략)가 격벽(2b)에 설치되어 있고, 웨이퍼의 반송시에는 셔터가 열려 로더(6)로부터 반전기(124)에 웨이퍼가 넘겨지게 되어 있다.
웨이퍼는, 연마되는 면이 아래를 향하도록 반전기(124)에 의해서 반전된다. 반전된 웨이퍼는, 반전기(124)로부터 제 1 리니어 트랜스포터(121)에 넘겨지고, 그리고 제 1 리니어 트랜스포터(121)에 의해서 CMP 유닛(111A, 111B)에 반송된다. 제 1 CMP 유닛(111A)의 톱 링(116A)은, 그 스윙 동작에 의해 제 1 연마 테이블(114A)의 상방 위치와 제 2 반송 위치(TP2)와의 사이를 이동한다. 따라서, 톱 링(116A)으로의 웨이퍼의 수수는 제 2 반송 위치(TP2)에서 행해진다.
마찬가지로, 제 2 CMP 유닛(111B)의 톱 링(116B)은 연마 테이블(114B)의 상방 위치와 제 3 반송 위치(TP3)와의 사이를 이동하여, 톱 링(116B)으로의 웨이퍼의 수수는 제 3 반송 위치(TP3)에서 행해진다. 제 3 CMP 유닛(111C)의 톱 링(116C)은 연마 테이블(114C)의 상방 위치와 제 6 반송 위치(TP6)와의 사이를 이동하여, 톱 링(116C)으로의 웨이퍼의 수수는 제 6 반송 위치(TP6)에서 행해진다. 제 4 CMP 유닛(111D)의 톱 링(116D)은 연마 테이블(114D)의 상방 위치와 제 7 반송 위치(TP7)와의 사이를 이동하여, 톱 링(116D)으로의 웨이퍼의 수수는 제 7 반송 위치(TP7)에서 행해진다.
제 1 리니어 트랜스포터(121)와 제 2 리니어 트랜스포터(122)와 세정부(10)와의 사이에는 스윙 트랜스포터(130)가 배치되어 있다. 웨이퍼는, 스윙 트랜스포터(130)에 의해서 제 1 리니어 트랜스포터(121)로부터 제 2 리니어 트랜스포터(122)에 반송된다. 웨이퍼는, 제 2 리니어 트랜스포터(122)에 의해서 제 3 CMP 유닛(111C) 및/또는 제 4 CMP 유닛(111D)에 반송된다.
스윙 트랜스포터(130)의 측방에는, 도시 생략한 프레임에 설치된 버퍼 스테이션(133)이 배치되어 있다. 이 버퍼 스테이션(133)은, 제 1 리니어 트랜스포터(121)에 인접하여 배치되어 있고, 제 1 리니어 트랜스포터(121)와 세정부(10) 사이에 위치하고 있다. 스윙 트랜스포터(130)는, 제 4 반송 위치(TP4), 제 5 반송 위치(TP5), 및 버퍼 스테이션(133)의 사이에서 웨이퍼를 반송한다.
제 1 CMP 유닛(111A), 제 2 CMP 유닛(111B), 제 3 CMP 유닛(111C), 및 제 4 CMP 유닛(111D)은 서로 동일한 구성을 갖고 있다. 따라서, 이하에서 제 1 CMP 유닛(111A)에 대하여 설명한다. 도 10은, 제 1 CMP 유닛(111A)을 나타낸 사시도이다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 제 1 CMP 유닛(111A)은, 연마 패드(112)를 지지하는 연마 테이블(114A)과, 웨이퍼(W)를 연마 패드(112)에 누르는 톱 링(116A)과, 연마 패드(112)에 연마액(슬러리)을 공급하기 위한 연마액 공급 노즐(118A)을 구비하고 있다.
연마 테이블(114A)은, 테이블 축(115)을 개재하여 그 하방에 배치되는 테이블 모터(117)에 연결되어 있고, 이 테이블 모터(117)에 의해 연마 테이블(114A)이 화살표로 나타낸 방향으로 회전되게 되어 있다. 연마 패드(112)는 연마 테이블(114A)의 상면에 첩부되어 있고, 연마 패드(112)의 상면이 웨이퍼(W)를 연마하는 연마면(112a)을 구성하고 있다. 톱 링(116A)은 톱 링 샤프트(119)의 하단에 고정되어 있다. 톱 링(116A)은, 그 하면에 진공흡착에 의해 웨이퍼(W)를 유지할 수 있게 구성되어 있다.
웨이퍼(W)의 표면의 연마는 다음과 같이 하여 행해진다. 톱 링(116A) 및 연마 테이블(114A)을 각각 화살표로 나타낸 방향으로 회전시키고, 연마액 공급 노즐(118A)로부터 연마 패드(112) 위에 연마액(슬러리)을 공급한다. 이 상태에서, 톱 링(116A)에 의해 웨이퍼(W)를 연마 패드(112)의 연마면(112a)에 누른다. 웨이퍼(W)의 표면은, 연마액에 포함되는 연마입자의 기계적 작용과 연마액에 포함되는 화학성분의 화학적 작용에 의해 연마된다.
도 2에 나타낸 바와 같이, CMP 유닛(111A∼111D)에 인접하여, 제 2 세정 유닛(120), 제 3 세정 유닛(127), 및 제 2 임시 스탠드(131)가 배치되어 있다. 제 2 세정 유닛(120)과 제 3 세정 유닛(127) 사이에는 제 2 반송 로봇(128)이 배치되고, 제 3 세정 유닛(127)과 제 2 임시 스탠드(131) 사이에는 제 3 반송 로봇(129)이 배치되어 있다. 이들 제 2 세정 유닛(120), 제 2 반송 로봇(128), 제 3 세정 유닛(127), 및 제 2 임시 스탠드(131)는, 이 순서로 직렬로 늘어서 있다. 제 2 세정 유닛(120)은 제 1 세정 유닛(70)과 동일한 구성을 갖고 있으므로, 그 설명을 생략한다.
제 3 세정 유닛(127)으로서는, 펜 스펀지 타입의 세정기 또는 2 유체 제트 세정기를 사용할 수 있다. 도 11은, 펜 스펀지 타입의 제 3 세정 유닛(127)을 나타낸 사시도이다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 이 제 3 세정 유닛(127)은, 웨이퍼(W)를 유지하여 회전시키는 기판유지부(141)와, 펜 스펀지(142)와, 펜 스펀지(142)를 유지하는 아암(144)과, 웨이퍼(W)의 상면에 순수를 공급하는 순수 공급 노즐(146)과, 웨이퍼(W)의 상면에 세정액(약액)을 공급하는 약액 공급 노즐(147)을 구비하고 있다. 펜 스펀지(142)는, 아암(144) 내에 배치된 회전 기구(도시 생략)에 연결되어 있고, 펜 스펀지(142)는 연직 방향으로 연장되는 중심축선을 중심으로 회전되게 되어 있다.
기판유지부(141)는, 웨이퍼(W)의 주연부를 유지하는 복수의(도 11에서는 4개의) 척(145)을 구비하고 있고, 이들 척(145)에 의해 웨이퍼(W)를 수평으로 유지한다. 척(145)에는 모터(148)가 연결되어 있고, 척(145)에 유지된 웨이퍼(W)는 모터(148)에 의해서 그 축심을 중심으로 회전한다.
아암(144)은 웨이퍼(W)의 상방에 배치되어 있다. 아암(144)의 일단에는 펜 스펀지(142)가 연결되고, 아암(144)의 타단에는 선회 축(150)이 연결되어 있다. 이 선회 축(150)에는 아암(144)을 선회시키는 아암 회전 기구로서의 모터(151)가 연결되어 있다. 아암 회전 기구는, 모터(151)에 부가하여, 감속 기어 등을 구비해도 된다. 모터(151)는, 선회 축(150)을 소정의 각도만큼 회전시킴으로써, 아암(144)을 웨이퍼(W)와 평행한 평면 내에서 선회시키게 되어 있다. 따라서, 아암(144)의 선회에 의해, 이것에 지지된 펜 스펀지(142)가 웨이퍼(W)의 반경 방향 외측으로 이동한다.
웨이퍼(W)는 다음과 같이 하여 세정된다. 먼저, 웨이퍼(W)를, 그 축심을 중심으로 회전시킨다. 다음으로, 약액 공급 노즐(147)로부터 웨이퍼(W)의 상면에 세정액이 공급된다. 이 상태에서, 펜 스펀지(142)가 그 연직으로 연장되는 축심을 중심으로 회전하면서 웨이퍼(W)의 상면에 슬라이딩 접촉하고, 추가로 웨이퍼(W)의 반경 방향을 따라 요동한다. 세정액의 존재 하에서 펜 스펀지(142)가 웨이퍼(W)의 상면에 슬라이딩 접촉함으로써, 웨이퍼(W)가 스크럽 세정된다. 스크럽 세정 후, 순수 공급 노즐(146)로부터 웨이퍼(W)에 순수가 공급되고, 이에 의해 웨이퍼(W)가 린스 된다.
상술한 바와 같이, 제 3 세정 유닛(127)으로서 2 유체 제트 세정기를 사용해도 된다. 2 유체 제트 세정기는, 소량의 CO2 가스(탄산가스)를 용해시킨 순수(DIW)와 N2 가스를 혼합하여, 그 혼합 유체를 웨이퍼의 표면에 내뿜는 세정기이다. 이 타입의 세정기는, 미소한 액적과 충격 에너지로 웨이퍼 위의 미소한 파티클을 제거할 수 있다. 특히, N2 가스의 유량 및 순수의 유량을 적절히 조정함으로써, 데미지가 없는 웨이퍼 세정을 실현할 수 있다. 또한, 탄산가스를 용해시킨 순수를 이용함으로써, 정전기가 원인이 되는 웨이퍼 부식의 영향이 완화된다.
제 2 반송 로봇(128)은, 버퍼 스테이션(133) 위에 탑재되어 있는 웨이퍼(연마된 웨이퍼)을 제 2 세정 유닛(120)에 반송하고, 또한, 제 2 세정 유닛(120)에 의해서 세정된 웨이퍼를 제 3 세정 유닛(127)에 반송하도록 동작한다. 제 3 반송 로봇(129)은, 제 3 세정 유닛(127)에 의해서 세정된 웨이퍼를 제 2 임시 스탠드(131)에 반송하도록 동작한다.
상술한 제 1 반송 로봇(125), 제 2 반송 로봇(128), 제 3 반송 로봇(129), 제 1 리니어 트랜스포터(121), 제 2 리니어 트랜스포터(122), 및 스윙 트랜스포터(130)는, 웨이퍼를 반송하는 반송 시스템을 구성한다. 이 반송 시스템 및 상술한 각 유닛의 동작은 동작제어부(4)에 의해서 제어된다.
다음으로, 상술한 연마 장치를 이용하여 웨이퍼(기판)를 연마하는 방법의 제 1 실시 형태에 대하여 도 12를 참조하여 설명한다. 도 12는, 제 1 실시 형태에 관련된 연마 방법을 나타낸 웨이퍼 반송 루트를 나타낸 도면이다. 로더(6)는, 웨이퍼 카세트로부터 1매의 웨이퍼를 꺼내고, 제 1 임시 스탠드(123) 위에 웨이퍼를 탑재한다. 제 1 반송 로봇(125)은, 제 1 임시 스탠드(123)로부터 주연부 연마 유닛(9)에 웨이퍼를 반송한다. 주연부 연마 유닛(9)은, 상술한 연마 동작을 따라서 웨이퍼의 주연부를 연마한다. 연마된 웨이퍼는, 제 1 반송 로봇(125)에 의해 제 1 세정 유닛(70)에 반송되고, 여기에서 웨이퍼가 세정된다. 세정된 웨이퍼는 제 1 반송 로봇(125)에 의해서 제 1 세정 유닛(70)으로부터 꺼내져, 반전기(124)에 반송된다.
반전기(124)는, 디바이스 등의 구조체가 형성되어 있는 표면이 아래를 향하도록 웨이퍼를 반전시킨다. 제 1 리니어 트랜스포터(121)는 반전된 웨이퍼를 수취하여, 제 2 반송 위치(TP2)로 웨이퍼를 반송한다. 제 1 CMP 유닛(111A)의 제 1 톱 링(116A)은 그 하면에 웨이퍼를 유지하고, 웨이퍼를 제 1 연마 테이블(114A)의 상방 위치에 반송하고, 그리고 회전하는 제 1 연마 테이블(114A) 위의 연마 패드(112)에 눌러 웨이퍼의 표면(평탄면)을 연마한다. 연마된 웨이퍼는 제 1 리니어 트랜스포터(121)에 의해서 제 2 반송 위치(TP2)로부터 제 3 반송 위치(TP3)로 반송되고, 제 2 CMP 유닛(111B)에 의해 동일하게 하여 웨이퍼의 표면이 연마된다.
주연부 연마 유닛(9), 제 1 CMP 유닛(111A), 및 제 2 CMP 유닛(111B)에 의해서 연마된 웨이퍼는, 스윙 트랜스포터(130)에 의해서 버퍼 스테이션(133) 위에 탑재된다. 웨이퍼는, 추가로 제 2 반송 로봇(128)에 의해서 버퍼 스테이션(133)으로부터 제 2 세정 유닛(120)에 반송되어, 제 2 세정 유닛(120)에 의해서 웨이퍼가 세정된다.
세정된 웨이퍼는, 제 2 반송 로봇(128)에 의해 제 2 세정 유닛(120)으로부터 꺼내져, 제 3 세정 유닛(127)에 반송된다. 웨이퍼는 제 3 세정 유닛(127)에 의해 추가로 세정된다. 세정된 웨이퍼는, 제 3 반송 로봇(129)에 의해 제 3 세정 유닛(127)으로부터 꺼내져, 제 2 임시 스탠드(131) 위에 탑재된다. 또한, 웨이퍼는, 제 1 반송 로봇(125)에 의해 건조 유닛(90)에 반송되어, 여기에서 웨이퍼가 건조된다. 건조된 웨이퍼는, 제 1 반송 로봇(125)에 의해 건조 유닛(90)으로부터 꺼내져, 제 1 임시 스탠드(123) 위에 탑재된다. 그리고, 웨이퍼는, 로더(6)에 의해 제 1 임시 스탠드(123)로부터 웨이퍼 카세트에 반송된다. 이와 같이 하여, 웨이퍼의 주연부 연마(제 1 연마 공정), 1차 세정, 웨이퍼의 평탄면 연마(제 2 연마 공정), 2차 세정, 3차 세정, 및 건조가 이 순서로 행해진다.
도 13은, 제 2 실시 형태에 관련된 연마 방법을 나타낸 웨이퍼 반송 루트를 나타낸 도면이다. 제 2 실시 형태가 제 1 실시 형태와 다른 점은, 제 3 CMP 유닛(111C) 및 제 4 CMP 유닛(111D)에 의해서 웨이퍼가 연마되는 점이다. 즉, 주연부가 연마된 웨이퍼는, 제 1 리니어 트랜스포터(121)에 의해서 제 4 반송 위치(TP4)에 반송되고, 스윙 트랜스포터(130)에 의해서 제 2 리니어 트랜스포터(122)에 반송되고, 추가로 제 3 CMP 유닛(111C) 및 제 4 CMP 유닛(111D)에 이 순서로 반송되어, 웨이퍼의 평탄면이 순차적으로 연마된다. 연마된 웨이퍼는, 제 1 실시 형태와 동일하게 세정 및 건조된다.
도 14는, 제 3 실시 형태에 관련된 연마 방법을 나타낸 웨이퍼 반송 루트를 나타낸 도면이다. 로더(6)는, 웨이퍼 카세트로부터 1매의 웨이퍼를 꺼내어, 제 1 임시 스탠드(123) 위에 웨이퍼를 탑재한다. 제 1 반송 로봇(125)은, 제 1 임시 스탠드(123)로부터 웨이퍼를 꺼내어, 반전기(124)에 반송한다.
반전기(124)는, 디바이스 등의 구조체가 형성되어 있는 표면이 아래를 향하도록 웨이퍼를 반전시킨다. 반전된 웨이퍼는, 제 1 실시 형태와 마찬가지로 하여, 제 1 CMP 유닛(111A) 및 제 2 CMP 유닛(111B)에 의해서 순차적으로 연마된다. 제 1 CMP 유닛(111A) 및 제 2 CMP 유닛(111B)에 의해서 연마된 웨이퍼는, 스윙 트랜스포터(130)에 의해서 버퍼 스테이션(133) 위에 탑재된다. 웨이퍼는, 제 2 반송 로봇(128)에 의해서 버퍼 스테이션(133)으로부터 제 2 세정 유닛(120)에 반송되어, 제 2 세정 유닛(120)에 의해서 웨이퍼가 세정된다.
세정된 웨이퍼는, 제 2 반송 로봇(128)에 의해 제 2 세정 유닛(120)으로부터 꺼내져, 제 3 세정 유닛(127)에 반송된다. 웨이퍼는 제 3 세정 유닛(127)에 의해 추가로 세정된다. 세정된 웨이퍼는, 제 3 반송 로봇(129)에 의해 제 3 세정 유닛(127)으로부터 꺼내져, 제 2 임시 스탠드(131) 위에 탑재된다. 또한, 웨이퍼는, 제 1 반송 로봇(125)에 의해 주연부 연마 유닛(9)에 반송된다.
주연부 연마 유닛(9)은, 상술한 연마 동작을 따라서 웨이퍼의 주연부를 연마한다. 연마된 웨이퍼는, 제 1 반송 로봇(125)에 의해 제 1 세정 유닛(70)에 반송되어, 여기에서 웨이퍼가 세정된다. 세정된 웨이퍼는 제 1 반송 로봇(125)에 의해서 제 1 세정 유닛(70)으로부터 꺼내져, 건조 유닛(90)에 반송된다. 웨이퍼는, 건조 유닛(90)에 의해서 건조된다. 건조된 웨이퍼는, 제 1 반송 로봇(125)에 의해 건조 유닛(90)으로부터 꺼내져, 제 1 임시 스탠드(123) 위에 탑재된다. 그리고, 웨이퍼는, 로더(6)에 의해 제 1 임시 스탠드(123)로부터 웨이퍼 카세트에 반송된다. 이와 같이 하여, 웨이퍼의 평탄면 연마(제 1 연마 공정), 1차 세정, 2차 세정, 웨이퍼의 주연부 연마(제 2 연마 공정), 3차 세정, 및 건조가 이 순서로 행해진다.
도 15는, 제 4 실시 형태에 관련된 연마 방법을 나타낸 웨이퍼 반송 루트를 나타낸 도면이다. 제 4 실시 형태가 제 3 실시 형태와 다른 점은, 제 3 CMP 유닛(111C) 및 제 4 CMP 유닛(111D)에 의해서 웨이퍼가 연마되는 점이다. 즉, 웨이퍼는, 제 1 리니어 트랜스포터(121)에 의해서 제 4 반송 위치(TP4)에 반송되고, 스윙 트랜스포터(130)에 의해서 제 2 리니어 트랜스포터(122)에 반송되고, 추가로 제 3 CMP 유닛(111C) 및 제 4 CMP 유닛(111D)에 이 순서로 반송되어, 웨이퍼의 평탄면이 순차적으로 연마된다. 연마된 웨이퍼는, 제 3 실시 형태와 동일하게, 세정부(10)에 반송되어, 제 2 세정 유닛(120) 및 제 3 세정 유닛(127)에 의해서 세정된다. 또한, 주연부 연마 유닛(9)에 의해 웨이퍼의 주연부가 연마되고, 그 후 웨이퍼가 세정되어 건조된다.
상술한 제 1 내지 제 4 실시 형태에 의하면, 제 1 연마 공정이 행해진 후에 웨이퍼가 세정되고, 그 후 제 2 연마 공정이 행해진다. 따라서, 제 1 연마 공정에서 발생한 연마 부스러기 및/또는 제 1 연마 공정에서 사용된 슬러리 등은 웨이퍼로부터 제거되어, 제 2 연마 공정에서의 스크래치 등의 디펙트의 발생이 방지된다.
상술한 제 1 내지 제 4 실시 형태에 의하면, 4개의 CMP 유닛(111A∼111D) 중 2개를 이용하여 2 스텝 CMP가 행해진다. 웨이퍼의 반송 경로는 적절히 변경할 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼를 제 1 CMP 유닛(111A), 제 3 CMP 유닛(111C)에 이 순서로 반송해도 되고, 또는 웨이퍼를 제 2 CMP 유닛(111B), 제 3 CMP 유닛(111C)에 이 순서로 반송해도 된다.
4개의 CMP 유닛(111A∼111D) 모두를 이용하여 4 스텝 CMP를 행해도 된다. 예를 들어, 웨이퍼를 CMP 유닛(111A∼111D)에 이 순서로 반송하여 웨이퍼를 연속 연마해도 된다. 4개의 CMP 유닛(111A∼111D) 중 어느 하나에만 웨이퍼를 반송하여 웨이퍼를 연마해도 된다. 예를 들어, 제 1 CMP 유닛(111A)에만 웨이퍼를 반송하여 1 스텝 CMP를 행해도 된다. 또한, 4개의 CMP 유닛(111A∼111D) 중 3개를 이용하여 3 스텝 CMP를 행해도 된다. 예를 들어, 웨이퍼를 제 1 CMP 유닛(111A), 제 2 CMP 유닛(111B), 제 3 CMP 유닛(111C)에 이 순서로 반송해도 되고, 또는 웨이퍼를 제 1 CMP 유닛(111A), 제 3 CMP 유닛(111C), 제 4 CMP 유닛(111D)에 이 순서로 반송해도 된다. CMP만, 또는 주연부 연마만을 실행하는 반송 루트에 의해 웨이퍼를 반송해도 된다.
상술한 실시 형태에서는, 주연부 연마 유닛(9)은 연마 테이프를 이용하여 웨이퍼의 주연부를 연마하나, 연마 테이프 대신에 숫돌을 이용하여 웨이퍼의 주연부를 연마해도 된다.
상술한 실시 형태는, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 실시할 수 있는 것을 목적으로 하여 기재된 것이다. 상기 실시 형태의 여러 가지 변형례는, 당업자라면 당연히 이룰 수 있는 것이며, 본 발명의 기술적 사상은 다른 실시 형태에도 적용할 수 있다. 따라서, 본 발명은, 기재된 실시 형태에 한정되는 일은 없고, 특허청구의 범위에 의해서 정의되는 기술적 사상을 따른 가장 넓은 범위로 해석되는 것이다.
1 : 로드/언로드부
2 : 하우징
2a, 2b, 2c : 격벽
3 : 주연부 연마부
4 : 동작제어부
5 : 로드 포트
6 : 로더
8 : CMP부
9 : 주연부 연마 유닛
10 : 세정부
11 : 연마 헤드 조립체
12 : 테이프 공급 기구
13 : 기판 유지 기구
14 : 유지 스테이지
15 : 연마 테이프
20 : 격벽
21 : 연마실
24 : 공급 릴
25 : 권취 릴
27 : 커플링
30 : 연마 헤드
42 : 테이프 보냄 기구
43∼49 : 가이드 롤러
50 : 가압 패드
52 : 에어 실린더(액추에이터)
60 : 아암
61 : 이동대
62 : 가이드
63 : 레일
65 : 베이스 플레이트
66 : 연결판
67 : 리니어 액추에이터
68 : 조인트
70 : 제 1 세정 유닛
71∼74 : 유지 롤러
77, 78 : 롤 스펀지
80, 81 : 회전 기구
82 : 승강 구동 기구
85, 86 : 순수 공급 노즐
87, 88 : 약액 공급 노즐
89 : 가이드 레일
90 : 건조 유닛
91 : 기판유지부
92 : IPA 노즐
93 : 순수 노즐
94 : 아암
95 : 척
98 : 모터
100 : 선회 축
101 : 모터
111A∼111D : CMP 유닛
112 : 연마 패드
114A∼114D : 연마 테이블
115 : 테이블 축
116A∼116D : 톱 링
117 : 테이블 모터
118A∼118D : 연마액 공급 노즐
120 : 제 2 세정 유닛
121 : 제 1 리니어 트랜스포터
122 : 제 2 리니어 트랜스포터
123 : 제 1 임시 스탠드
125 : 제 1 반송 로봇
127 : 제 3 세정 유닛
128 : 제 2 반송 로봇
129 : 제 3 반송 로봇
131 : 제 2 임시 스탠드
133 : 버퍼 스테이션
141 : 기판유지부
142 : 펜 스펀지
144 : 아암
145 : 척
146 : 순수 공급 노즐
147 : 약액 공급 노즐
148 : 모터
150 : 선회 축
151 : 모터

Claims (9)

  1. 기판을 연마하는 연마 장치로서,
    상기 기판의 주연부를 연마하는 주연부 연마 유닛과,
    상기 기판의 평탄면을 연마하는 CMP 유닛과,
    연마된 상기 기판을 세정하는 세정 유닛과,
    상기 기판을 반송하는 반송 시스템을 구비하며,
    상기 반송 시스템은, 상기 주연부 연마 유닛 및 상기 CMP 유닛 중 한쪽에 의해 연마된 상기 기판을 상기 세정 유닛에 반송하고, 상기 세정 유닛에 의해 세정된 상기 기판을 상기 주연부 연마 유닛 및 상기 CMP 유닛 중 다른 쪽에 반송하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반송 시스템은, 상기 주연부 연마 유닛 및 상기 CMP 유닛 중 상기 다른 쪽에 의해 연마된 상기 기판을 상기 세정 유닛에 반송하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 주연부 연마 유닛과 상기 CMP 유닛 사이에 배치되고, 상기 기판을 반전시키는 반전기를 더 구비한 것을 특징으로 하는 연마 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 세정 유닛에 의해 세정된 상기 기판을 건조시키는 건조 유닛을 더 구비한 것을 특징으로 하는 연마 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 세정 유닛은, 상기 주연부 연마 유닛에 의해 연마된 상기 기판을 세정하기 위한 제 1 세정 유닛과, 상기 CMP 유닛에 의해 연마된 상기 기판을 세정하기 위한 제 2 세정 유닛으로 구성되는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
  6. 기판을 연마하는 연마 방법으로서,
    상기 기판을 연마하는 제 1 연마 공정을 행하고,
    상기 제 1 연마 공정 후에 상기 기판을 세정하고,
    상기 세정된 기판을 연마하는 제 2 연마 공정을 행하며,
    상기 제 1 연마 공정은, 상기 기판의 주연부 및 평탄면 중 한쪽을 연마하는 공정이고, 상기 제 2 연마 공정은, 상기 기판의 주연부 및 평탄면 중 다른 쪽을 연마하는 공정인 것을 특징으로 하는 연마 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 연마 공정 후에 상기 기판을 세정하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 연마 공정 후에 상기 기판을 세정하고, 추가로 상기 기판을 건조시키는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 연마 공정 후에 상기 기판을 세정하는 공정과, 상기 제 2 연마 공정 후에 상기 기판을 세정하는 공정은, 각각의 세정 유닛에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 연마 방법.
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