KR20230071234A - Head cleaner of wafer polishing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 헤드에 잔류하는 연마 분진 또는 슬러리를 깨끗하게 제거할 수 있는 웨이퍼 폴리싱 장치의 헤드 크리너에 관한 것이다.The present invention relates to a head cleaner of a wafer polishing apparatus that can cleanly remove abrasive dust or slurry remaining on a head.
일반적으로 반도체 소자 제조용 재료로 광범위하게 사용되고 있는 웨이퍼(wafer)는 다결정의 실리콘을 원재료로 하여 만들어진 단결정 실리콘 박판을 말한다.In general, a wafer widely used as a material for manufacturing semiconductor devices refers to a single-crystal silicon thin plate made of poly-crystal silicon as a raw material.
이러한 웨이퍼는, 다결정의 실리콘을 단결정 실리콘 잉곳(ingot)으로 성장시킨 다음, 실리콘 잉곳을 웨이퍼의 형태로 자르는 슬라이싱(slicing) 공정과, 웨이퍼의 두께를 균일화하여 평면화하는 래핑(lapping) 공정과, 기계적인 연마에 의하여 발생한 손상을 제거 또는 완화하는 에칭(etching) 공정과, 웨이퍼 표면을 경면화하는 폴리싱(polishing) 공정과, 웨이퍼를 세정하는 세정 공정(cleaning) 등을 거쳐 제조된다.Such wafers include a slicing process of growing polycrystalline silicon into a single crystal silicon ingot and then cutting the silicon ingot into a wafer shape, a lapping process of uniformizing and flattening the thickness of the wafer, and a machine It is manufactured through an etching process to remove or mitigate damage caused by chemical polishing, a polishing process to mirror the surface of the wafer, and a cleaning process to clean the wafer.
폴리싱 공정은 웨이퍼가 디바이스 과정에 들어가기에 앞서 최종적으로 평탄도와 표면 조도를 만드는 과정이기 때문에 매우 중요한 과정이다.The polishing process is a very important process because it is the process of making the final flatness and surface roughness before the wafer enters the device process.
폴리싱 공정은 헤드에 흡착된 웨이퍼가 연마 패드 위에서 가압된 상태에서 회전함으로써, 웨이퍼의 표면이 기계적으로 평탄화되도록 하고, 동시에 연마 패드 위로 화학적 반응을 수행하는 슬러리(slurry)를 공급함으로써, 웨이퍼의 표면이 화학적으로 평탄화되도록 한다.In the polishing process, the wafer adsorbed to the head rotates while being pressed on the polishing pad so that the surface of the wafer is mechanically flattened, and at the same time, by supplying a slurry that performs a chemical reaction on the polishing pad, the surface of the wafer is It is chemically leveled.
그런데, 폴리싱 공정 후 연마 분진이 많이 발생되고, 연마 분진이 웨이퍼의 품질에 영향을 미칠 수 있으므로, 연마 분진이 쌓인 헤드를 크리닝하는 공정을 진행해야 한다. However, since a lot of abrasive dust is generated after the polishing process and the abrasive dust can affect the quality of the wafer, a process of cleaning the head with accumulated abrasive dust must be performed.
도 1은 종래의 크리닝 전 웨이퍼 폴리싱 헤드가 도시된 도면이다.1 is a view showing a conventional wafer polishing head before cleaning.
종래의 크리닝 전 웨이퍼 폴리싱 헤드(H)는 도 1에 도시된 바와 같이 연마 분진(D)과 슬러리가 상면과 측면에 쌓인 것을 볼 수 있다.In the conventional wafer polishing head H before cleaning, as shown in FIG. 1 , it can be seen that polishing dust D and slurry are accumulated on the top and side surfaces.
종래의 헤드 크리닝은 헤드(H)의 측면에서 순수를 흘려주고, 각각의 브러시(미도시)가 헤드(H)의 측면과 하면을 쓸어주는 형태로 진행된다. Conventional head cleaning proceeds in the form of flowing pure water from the side of the head (H), and each brush (not shown) sweeps the side and bottom surface of the head (H).
그러나, 종래와 같이 헤드 크리닝을 진행하더라도 헤드(H) 측 볼트가 체결되는 홈부(B)에 잔류하는 연마 분진이나 헤드(H)에 고착된 슬러리를 브러시로 깨끗하게 제거할 수 없고, 헤드(H)에 잔류하는 연마 분진과 슬러리가 웨이퍼를 오염시키는 문제점이 있다.However, even if the head cleaning is performed as in the prior art, the polishing dust remaining in the groove (B) where the head (H) side bolt is fastened or the slurry adhering to the head (H) cannot be removed cleanly with a brush, and the head (H) There is a problem in that polishing dust and slurry remaining on the wafer contaminate the wafer.
또한, 헤드(H)에 잔류하는 순수나 헤드(H)에서 비산된 순수가 폴리싱 공정 중 웨이퍼로 유입되어 웨이퍼를 추가적으로 오염시키는 문제점이 있다.In addition, there is a problem in that pure water remaining in the head H or pure water scattered from the head H flows into the wafer during the polishing process and additionally contaminates the wafer.
본 실시예는 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 헤드에 잔류하는 연마 분진 또는 슬러리를 깨끗하게 제거할 수 있는 웨이퍼 폴리싱 장치의 헤드 크리너를 제공하는데 그 목적이 있다.The present embodiment has been made to solve the problems of the prior art, and aims to provide a head cleaner of a wafer polishing apparatus that can cleanly remove polishing dust or slurry remaining on the head.
또한, 본 실시예는 헤드에 잔류하는 순수를 완전히 제거하고, 헤드에서 비산되는 순수를 차단할 수 있는 웨이퍼 폴리싱 장치의 헤드 크리너를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present embodiment is to provide a head cleaner of a wafer polishing apparatus capable of completely removing pure water remaining in the head and blocking pure water scattered from the head.
본 실시예에 따르면, 회전 및 승강 가능하게 설치되고, 웨이퍼를 하부에 흡착시키는 헤드; 상기 헤드를 하측에 구비하고, 상기 헤드에 흡착된 웨이퍼를 탈착 위치와 복수의 연마 위치 상측으로 이동시키는 인덱스; 상기 헤드의 측면과 하면에 대향되게 구비되고, 상기 헤드의 측면과 하면에 고압의 순수를 분사시키는 순수노즐 유닛; 및 상기 헤드의 일측에 왕복 이동 가능하게 설치되고, 상기 헤드의 일측면과 맞물리는 스크래퍼;를 포함하는 웨이퍼 폴리싱 장치의 헤드 크리너를 제공할 수 있다.According to this embodiment, the head is installed to be rotatable and liftable, and adsorbs the wafer to the lower part; an index having the head at a lower side and moving the wafer adsorbed to the head to a desorption position and a plurality of polishing positions; a pure water nozzle unit provided opposite to the side surface and lower surface of the head and spraying high-pressure pure water to the side surface and lower surface of the head; It is possible to provide a head cleaner of a wafer polishing apparatus including a; and a scraper installed to be reciprocally movable on one side of the head and engaged with one side of the head.
상기 순수노즐 유닛은, 상기 헤드의 원주 방향으로 소정 간격을 두고 복수개가 구비되고, 상기 헤드가 회전되는 동안 고압의 순수를 분사하도록 작동될 수 있다.The pure water nozzle unit may be provided in plural at predetermined intervals in the circumferential direction of the head, and operate to spray high-pressure pure water while the head rotates.
상기 순수노즐 유닛은, 상기 헤드의 일측에 수직하게 배치되는 순수 측면 공급유로와, 상기 순수 측면 공급유로에 소정 간격을 두고 상기 헤드의 일측을 향하여 순수를 고압 분사시키는 복수개의 순수 측면 노즐과, 상기 헤드의 하측에 수평하게 배치되는 순수 하면 공급유로와, 상기 순수 하면 공급유로에 소정 간격을 두고 상기 헤드의 하측을 향하여 순수를 고압 분사시키는 복수개의 순수 하면 노즐을 포함할 수 있다.The pure water nozzle unit includes a pure water side supply passage vertically disposed on one side of the head, a plurality of pure water side nozzles for spraying pure water toward one side of the head at a predetermined interval at a predetermined interval from the pure water side supply passage, and It may include a pure water lower surface supply passage disposed horizontally below the head, and a plurality of pure water lower surface nozzles for spraying pure water toward the lower side of the head at a predetermined interval from the pure water supply passage at a high pressure.
상기 순수 측면 공급유로는, 상기 헤드의 측면 상/하 방향 길이 보다 길게 배치되고, 상기 순수 측면 노즐은, 상기 헤드의 상부와 일측면을 향하여 하향 경사지게 고압의 순수를 분사시킬 수 있다.The pure water side supply passage is disposed longer than the upper/lower side length of the head, and the pure water side nozzle may inject high-pressure pure water downwardly toward the top and one side of the head.
상기 스크래퍼는, 실리콘 재질의 플레이트 형상으로 구성될 수 있다.The scraper may be configured in a plate shape made of silicon.
상기 스크래퍼는, 상기 순수노즐 유닛이 고압의 순수를 분사하는 동안 상기 헤드의 일측면과 맞물리도록 작동될 수 있다.The scraper may be operated to engage one side surface of the head while the pure water nozzle unit sprays high-pressure pure water.
상기 순수노즐 유닛은, 상기 스크래퍼의 양측에 두 개가 구비되고, 상기 헤드의 측면 중 상기 스크래퍼가 맞물리는 부분을 향하여 고압의 순수를 분사시킬 수 있다.Two pure water nozzle units are provided on both sides of the scraper, and may spray high-pressure pure water toward a portion of the side surface of the head where the scraper is engaged.
본 실시예는, 상기 헤드의 측면과 대향되게 구비되고, 상기 헤드의 측면에 고압의 공기를 분사시키는 공기노즐 유닛;을 더 포함할 수 있다.This embodiment may further include an air nozzle unit provided to face the side of the head and spraying high-pressure air to the side of the head.
상기 공기노즐 유닛은, 상기 헤드의 원주 방향으로 소정 간격을 두고 복수개가 구비되고, 상기 순수노즐 유닛이 고압의 순수를 분사한 후 상기 헤드가 회전되는 동안 고압의 공기를 분사하도록 작동될 수 있다.The air nozzle unit may be provided in plurality at predetermined intervals in the circumferential direction of the head, and may operate to inject high-pressure air while the head rotates after the pure water nozzle unit injects high-pressure pure water.
상기 공기노즐 유닛은, 상기 헤드의 일측에 수직하게 배치되는 공기 공급유로와, 상기 공기 공급유로에 소정 간격을 두고 상기 헤드의 일측을 향하여 공기를 고압 분사시키는 복수개의 공기 노즐을 포함할 수 있다.The air nozzle unit may include an air supply passage vertically disposed on one side of the head, and a plurality of air nozzles for jetting air toward one side of the head at a predetermined interval from the air supply passage at a predetermined interval.
상기 공기 공급유로는, 상기 헤드의 측면 상/하 방향 길이 보다 길게 배치되고, 상기 공기 노즐은, 상기 헤드의 상부와 일측면을 향하여 하향 경사지게 고압의 공기를 분사시킬 수 있다.The air supply passage may be longer than the upper/lower side length of the head, and the air nozzle may inject high-pressure air downwardly toward the top and one side of the head.
본 실시예는, 상기 헤드의 측면과 하면을 소정 간격을 두고 감싸도록 설치되고, 상기 순수노즐 유닛을 수용하는 비산 방지용 커버;를 더 포함할 수 있다.The present embodiment may further include a cover for preventing scattering which is installed to cover the side surface and lower surface of the head at a predetermined interval and accommodates the pure water nozzle unit.
상기 비산 방지용 커버는, 상기 헤드의 측면을 소정 간격을 두고 감싸도록 설치되고, 상기 스크래퍼가 관통되는 내부 커버와, 상기 내부 커버 외측에 승강 가능하게 설치되고, 상기 내부 커버와 상기 인덱스 사이를 막아주는 외부 커버를 포함할 수 있다.The cover for preventing scattering is installed to surround the side surface of the head at a predetermined interval, and is installed to be liftable on the outside of the inner cover and the inner cover through which the scraper passes, and to block between the inner cover and the index An outer cover may be included.
상기 비산 방지용 커버는, 상기 헤드의 하면과 소정 간격을 두고 감싸도록 설치되고, 순수가 빠져나가는 배수구가 구비된 하부 커버를 더 포함할 수 있다.The cover for preventing scattering may further include a lower cover installed to cover the lower surface of the head at a predetermined interval and having a drain hole through which pure water escapes.
본 실시예에 따르면, 순수노즐 유닛이 고압의 순수를 헤드의 측면과 하면에 분사하여 헤드 측 홈부에 쌓인 연마 분진까지 깨끗하게 제거할 수 있고, 스크래퍼가 헤드의 측면과 하면을 긁어주어 헤드에 고착된 슬러리도 깨끗하게 제거할 수 있으므로, 헤드의 크리닝 성능을 향상시킬 수 있고, 연마 분진 또는 금속 등에 의한 웨이퍼의 오염을 방지할 수 있다.According to this embodiment, the pure water nozzle unit sprays high-pressure pure water to the side and bottom of the head to cleanly remove even the abrasive dust accumulated in the head-side groove, and the scraper scrapes the side and bottom of the head to Since the slurry can also be removed cleanly, the cleaning performance of the head can be improved, and contamination of the wafer by polishing dust or metal can be prevented.
또한, 공기 분사 노즐이 고압의 공기를 헤드의 측면과 하면에 분사하여 헤드에 잔류하는 순수를 완전히 제거할 수 있고, 비산 방지용 커버가 헤드에서 비산되는 순수를 차단할 수 있으므로, 오염원의 확산을 방지할 수 있고, 웨이퍼의 미세 결함을 개선시킬 수 있다.In addition, since the air injection nozzle sprays high-pressure air to the side and bottom of the head to completely remove the pure water remaining in the head, and the scattering prevention cover can block the pure water scattered from the head, it is possible to prevent the spread of contaminants. and improve micro-defects of the wafer.
도 1은 종래의 크리닝 전 웨이퍼 폴리싱 헤드가 도시된 도면.
도 2는 본 실시예의 웨이퍼 폴리싱 장치가 개략적으로 도시된 평면도.
도 3은 본 실시예의 헤드 크리너가 도시된 측단면도.
도 4는 본 실시예의 헤드 크리너가 도시된 평단면도.
도 5는 종래와 본 실시예에 따라 헤드 크리닝 후 폴리싱 공정을 진행한 웨이퍼의 결함이 도시된 그래프.1 is a view showing a conventional wafer polishing head before cleaning;
Fig. 2 is a plan view schematically showing the wafer polishing apparatus of this embodiment;
Figure 3 is a side cross-sectional view showing the head cleaner of this embodiment.
4 is a plan view of the head cleaner of the present embodiment.
5 is a graph showing defects of wafers subjected to a polishing process after head cleaning according to the prior art and the present embodiment;
이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다. Hereinafter, this embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 실시예의 웨이퍼 폴리싱 장치가 개략적으로 도시된 평면도이다.2 is a schematic plan view of the wafer polishing apparatus of the present embodiment.
본 실시예의 웨이퍼 폴리싱 장치는 도 2에 도시된 바와 같이 로딩 로봇(10)과, 언로딩 로봇(20)과, 웨이퍼가 이동되는 트랜스퍼(30)와, 웨이퍼가 연마되는 제1,2,3연마 정반(41,42,43)과, 트랜스퍼(30)와 제1,2,3연마 정반(41,42,43) 상측에 회전 가능하게 구비된 인덱스(50)와, 인덱스(50)의 하측에 승강 및 회전 가능하게 구비된 복수개의 헤드(60)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the wafer polishing apparatus of this embodiment includes a
로딩 로봇(10)은 폴리싱 공정을 진행하기 전 로딩 카세트(C1)에 수납된 웨이퍼들을 한 장씩 트랜스퍼(30)로 이동시킨다.The
언로딩 로봇(20)은 폴리싱 공정을 진행한 후 트랜스퍼(30)에 안착된 웨이퍼들을 한 장씩 언로딩 카세트(C2)로 이동시킨다.After the polishing process is performed, the unloading
트랜스퍼(30)는 웨이퍼들이 안착되는 원형 선반으로서, 회전 가능하게 설치되며, 한 쌍의 웨이퍼가 각각 안착되는 로딩부(31)와 크리닝부(32)와 언로딩부(33)를 포함할 수 있다. The
로딩부(31)는 로딩 로봇(10)에 의해 로딩 카세트(C1)에서 이동된 한 쌍의 웨이퍼가 안착되는 공간으로서, 트랜스퍼(30)가 회전될 때 마다 로딩부(31)에 안착된 웨이퍼들이 크리닝부(32)로 이동된다.The
크리닝부(32)는 폴리싱 공정을 위해 한 쌍의 웨이퍼가 한 쌍의 헤드(60)에 탈착되는 공간으로서, 트랜스퍼(30)가 회전될 때 마다 크리닝부(32)에 안착된 웨이퍼들이 언로딩부(33)로 이동된다.The
언로딩부(33)는 언로딩 로봇(20)에 의해 언로딩 카세트(C2)로 이동될 한 쌍의 웨이퍼가 안착되는 공간으로서, 트랜스퍼(30)가 회전될 때 마다 언로딩부(33) 측 빈 공간이 로딩부(31)로 이동된다. The
트랜스퍼(30)와 세 개의 연마 정반(41,42,43)은 사방에 위치한다.The
제1,2,3연마 정반(41,42,43)은 각각 회전 가능한 선반으로서, 각각의 상면에 웨이퍼를 폴리싱하기 위한 연마 패드가 부착된다. The first, second, and
인덱스(50)는 트랜스퍼 측 크리닝부(32)와 제1,2,3연마 정반(41,42,43) 상측에 회전 가능하게 설치되는데, 트랜스퍼 측 크리닝부(32)와 제1,2,3연마 정반(41,42,43)과 대향되는 위치에 각각 한 쌍의 헤드(60)가 구비된다. The
인덱스(50)가 회전될 때 마다 트랜스퍼 측 크리닝부(32) 상측에 위치한 한 쌍의 헤드(60)가 제1연마 정반(41) 상측으로, 제1연마 정반(41) 상측에 위치한 한 쌍의 헤드(60)가 제2연마 정반(42) 상측으로, 제2연마 정반(42) 상측에 위치한 한 쌍의 헤드(60)가 제3연마 정반(43) 상측으로, 제3연마 정반(43) 상측에 위치한 한 쌍의 헤드(60)가 트랜스퍼 측 크리닝부(32) 상측으로 순차적으로 이동된다.Whenever the
헤드(60)는 인덱스(50)의 하면에 회전 및 승강 가능하게 설치되고, 웨이퍼가 헤드(60)의 하면에 흡착된다. 따라서, 인덱스(50)가 회전될 때 마다 헤드(60)에 흡착된 웨이퍼가 트랜스퍼 측 크리닝부(32)와 제1,2,3연마 정반(41,42,43)을 따라 순차적으로 이동된다.The
이와 같이 구성된 웨이퍼 폴리싱 장치의 작동을 살펴보면, 다음과 같다.Looking at the operation of the wafer polishing apparatus configured as described above, it is as follows.
로딩 로봇(10)이 웨이퍼를 로딩 카세트(C1)에서 로딩부(31)로 이동시키고, 트랜스퍼(30)가 회전됨에 따라 웨이퍼를 로딩부(31)와 크리닝부(32)와 언로딩부(33)로 이동시킨 다음, 언로딩 로봇(20)이 웨이퍼를 언로딩부(33)에서 언로딩 카세트(C2)로 이동시키는 과정을 반복한다.The
또한, 크리닝부(32)에 안착된 웨이퍼를 헤드(60)가 흡착하면, 인덱스(50)가 회전됨에 따라 헤드(60)에 흡착된 웨이퍼를 크리닝부(32)에서 제1,2,3연마 정반(41,42,43)으로 순차적으로 이동시키면서 폴리싱 공정을 진행한 다음, 다시 크리닝부(32)로 이동시키는 과정을 반복한다.In addition, when the
그런데, 폴리싱 공정 중 연마 분진 또는 슬러리가 헤드(60)에 부착되고, 헤드(60)에 부착된 연마 분진과 슬러리를 제거하기 위하여 크리닝부(32)에서 하기에서 설명될 헤드 크리너를 사용하여 헤드 크리닝을 진행할 수 있다.However, during the polishing process, polishing dust or slurry is attached to the
도 3 내지 도 4는 본 실시예의 헤드 크리너가 도시된 측단면도 및 평단면도이다.3 to 4 are side cross-sectional views and planar cross-sectional views of the head cleaner of this embodiment.
헤드 크리너는 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이 헤드(60)에 고압의 순수를 분사하는 순수노즐 유닛(110)과, 헤드(60)의 표면을 긁어주는 스크래퍼(120)와, 헤드(60)에 잔류하는 순수를 제거하는 공기노즐 유닛(130)과, 헤드(60)에서 비산되는 순수를 차단하는 비산 방지용 커버(140)를 포함한다.As shown in FIGS. 3 and 4, the head cleaner includes a pure
순수노즐 유닛(110)은 헤드(60)에 쌓인 연마 분진을 제거하기 위하여 헤드(60)의 측면과 하면 전체에 걸쳐 고압의 순수를 분사하도록 구성되는데, 헤드(60)가 회전하는 동안 순수노즐 유닛(110)이 고압의 순수를 분사하도록 작동될 수 있다. The pure
상세하게, 순수노즐 유닛(110)은 헤드(60)의 측면과 대향되게 구비된 순수 측면 공급유로(111) 및 순수 측면 노즐들(112)과, 헤드(60)의 하면과 대향되게 구비된 순수 하면 공급유로(113) 및 순수 하면 노즐들(114)을 포함한다. In detail, the pure
순수 측면 공급유로(111)는 순수의 유량을 균일하게 공급하기 위하여 헤드(60)의 일측에 수직하게 설치되고, 적어도 헤드(60)의 측면 상/하 방향 길이 보다 길게 설치될 수 있다. 세 개의 순수 측면 공급유로(111)와 스크래퍼(120)가 헤드(60)의 원주 방향으로 90°간격을 두고 구비되고, 두 개의 순수 측면 공급유로(111)가 스크래퍼(120) 양측에 인접하게 구비될 수 있다. 순수 측면 공급유로(111)는 하기에서 설명될 내부 커버(141)에 내장되는 형태로 구비될 수 있으나, 한정되지 아니한다.The pure water
순수 측면 노즐들(112)은 순수를 고압으로 분사하기 위하여 각각의 순수 측면 공급유로(111)에 상/하 방향으로 일정 간격을 두고 설치되는데, 헤드(60)의 측면을 향하여 하향 경사진 방향으로 고압의 순수를 분사하도록 구성됨으로서, 헤드(60)의 상면과 측면 및 홈부에 잔류하는 연마 분진을 효과적으로 제거할 수 있다. 스크래퍼(120)와 인접하게 위치한 순수 측면 노즐들(112)은 스크래퍼(120)와 헤드(60)의 측면의 접촉 부분을 향하여 고압의 순수를 분사하도록 구성됨으로서, 헤드(60)의 측면에 고착된 슬러리 또는 스크래퍼(120)에 묻은 슬러리를 효과적으로 제거할 수 있다. The pure
순수 측면 노즐들(112)은 웨이퍼를 오염시키지 않는 수지 계열의 소재로 구성되는 것이 바람직하며, 하기에서 설명될 내부 커버(141)의 내주면에 노출된 형태로 구비될 수 있으나, 한정되지 아니한다. The
순수 하면 공급유로(113)는 순수의 유량을 균일하게 공급하기 위하여 헤드(60)의 하측에 수평하게 설치되고, 적어도 헤드(60)의 하면 반경 길이와 근접하게 설치될 수 있다. 네 개의 순수 하면 공급유로(113)가 헤드(60)의 원주 방향으로 일정 간격을 두고 구비될 수 있으며, 순수 측면 공급유로들(111)과 같이 연결되도록 구성될 수 있다. 순수 하면 공급유로(113)는 하기에서 설명될 하부 커버(143)에 내장되는 형태로 구비될 수 있으나, 한정되지 아니한다.If the pure
순수 하면 노즐들(114)은 순수를 고압으로 분사하기 위하여 각각의 순수 하면 공급유로(113)에 수평 방향으로 일정 간격을 두고 설치되는데, 헤드(60)의 하면을 향하여 상방으로 고압의 순수를 분사하도록 구비될 수 있다. 순수 하면 노즐들(114)도 마찬가지로 웨이퍼를 오염시키지 않는 수지 계열의 소재로 구성되는 것이 바람직하며, 하기에서 설명될 하부 커버(143)의 상면에 노출된 형태로 구비될 수 있으나, 한정되지 아니한다.Pure water
스크래퍼(120)는 헤드(60)에 고착된 슬러리를 제거하기 위하여 헤드(60)의 일측면과 맞물려 헤드(60)의 측면을 따라 긁어주도록 구성되는데, 헤드(60)가 회전하는 동시에 순수노즐 유닛(110)이 고압의 순수를 분사하는 동안 스크래퍼(120)가 헤드(60)와 접촉하도록 작동될 수 있다.The
상세하게, 스크래퍼(120)는 헤드(60)의 일측면과 맞물리는 플레이트 형상으로 구성되는데, 별도의 구동부(121)가 스크래퍼(120)를 헤드(60)의 일측에 측방향으로 왕복 구동시키도록 구비될 수 있다. 즉, 구동부(121)가 스크래퍼(120)를 전진시키면, 스크래퍼(120)의 선단이 헤드(60)의 측면에 접촉된 상태로 헤드 크리닝을 진행할 수 있고, 구동부(121)가 스크래퍼(120)를 후진시키면, 스크래퍼(120)의 선단이 헤드(60)의 측면으로부터 이격된 다음, 헤드(60)를 상승 및 이동시킬 수 있다. In detail, the
이러한 스크래퍼(120)는 직접 헤드(60)와 맞물려 마찰되더라도 헤드(60)를 손상시키지 않을 뿐 아니라 웨이퍼의 오염원으로 작용하지 않도록 실리콘 재질로 제작되는 것이 바람직하며, 하기에서 설명될 내부 커버(141)에 관통되는 형태로 구성될 수 있다. The
공기노즐 유닛(130)은 헤드(60)에 잔류하는 순수를 제거하기 위하여 헤드(60)의 측면에 고압의 공기를 분사하도록 구성되는데, 순수노즐 유닛(110)이 고압의 순수를 분사한 후 헤드(60)가 회전하는 동안 공기노즐 유닛(130)이 고압의 공기를 분사하도록 작동될 수 있다. The
상세하게, 공기노즐 유닛(130)은 헤드(60)의 측면과 대향되게 구비된 공기 공급유로(131) 및 공기 노즐들(132)을 포함하는데, 헤드(60)의 측면에 잔류하는 순수만 제거하고, 웨이퍼를 흡착하는 헤드(60)의 하면에 잔류하는 순수는 제거하지 않도록 구성되는 것이 바람직하다. In detail, the
공기 공급유로(131)는 공기의 유량을 균일하게 공급하기 위하여 헤드(60)의 일측에 수직하게 설치되고, 적어도 헤드(60)의 측면 상/하 방향 길이 보다 길게 설치될 수 있다. 네 개의 공기 공급유로(131)가 헤드(60)의 원주 방향으로 일정 간격을 두고 구비될 수 있으며, 순수 측면 공급유로들(111) 사이에 각각 배치될 수 있다. 공기 공급유로(131)도 마찬가지로 하기에서 설명될 내부 커버(141)에 내장되는 형태로 구비될 수 있으나, 한정되지 아니한다. The
공기 노즐들(132)은 공기를 고압으로 분사하기 위하여 각각의 공기 공급유로(131)에 상/하 방향으로 일정 간격을 두고 설치되는데, 헤드(60)의 측면을 향하여 하향 경사진 방향으로 고압의 공기를 분사하도록 구성됨으로서, 헤드(60)의 상면과 측면 및 홈부에 잔류하는 순수를 효과적으로 제거할 수 있다. 공기 노즐들(132)도 마찬가지로 웨이퍼를 오염시키지 않는 수지 계열의 소재로 구성되는 것이 바람직하며, 하기에서 설명될 내부 커버(141)의 내주면에 노출된 형태로 구비될 수 있으나, 한정되지 아니한다. The air nozzles 132 are installed at regular intervals in the up/down direction in each
비산 방지용 커버(140)는 헤드(60)에 분사된 고압의 순수가 비산되어 공기 중에 확산되는 것을 방지하기 위하여 설치되는데, 웨이퍼를 오염시키지 않는 수지 계열의 소재로 구성되는 것이 바람직하다. The
상세하게, 비산 방지용 커버(140)는 헤드(60)의 측면 외측에 소정 간격을 두고 감싸도록 설치되는 내부 커버(141)와, 내부 커버(141) 외측에 상방으로 이동 가능하게 설치되는 외부 커버(142)와, 헤드(60)의 하측에 소정 간격을 두고 감싸도록 설치되는 하부 커버(143)를 포함할 수 있다. In detail, the
내부 커버(141)는 헤드(60)의 외둘레 측에 이격된 원통 형상으로 구성될 수 있다. 순수 측면 공급유로들(111) 및 순수 측면 노즐들(112)과 공기 공급유로들(131) 및 공기 노즐들(132)이 내부 커버(141)에 내장될 수 있고, 스크래퍼(120)가 내부 커버(141)를 관통하도록 설치될 수 있으나, 한정되지 아니한다. The
외부 커버(142)는 내부 커버(142)의 외주면을 감싸는 원통 형상으로 구성되고, 내부 커버(142) 외측에서 인덱스(50)까지 상방으로 이동 가능하게 설치될 수 있다. 외부 커버(142)의 이동은 자동 또는 수동으로 구현될 수 있다. The
하부 커버(143)는 헤드(60)의 하면 하측에 이격되도록 내부 커버(141) 하측에 연결된 원형 플레이트 형상으로서, 외부 커버(142)의 하단을 지지할 수 있다. 순수 하면 공급유로들(113) 및 순수 하면 노즐들(114)이 하부 커버(143)에 내장될 수 있으나, 한정되지 아니한다. The
하부 커버(143)는 헤드(60)에서 흘러내리는 순수를 배수시키기 위하여 중심에 배수구(143h) 및 배수 유로가 구비될 수 있고, 원활한 배수를 위하여 하부 커버(143)의 상면은 외주부에서 중심 즉, 배수구(143h)로 갈수록 하향 경사지게 구성될 수 있다. The
상기와 같이 구성된 헤드 크리너의 작동을 살펴보면, 다음과 같다.The operation of the head cleaner configured as described above is as follows.
폴리싱 공정 완료 후 헤드(60)가 트랜스퍼의 크리닝부(33 : 도 2에 도시) 상측에 위치하면, 헤드 구동부(61)가 헤드(60)를 인덱스(50)로부터 하강시키고, 헤드 크리너가 헤드(60)를 감싸도록 설치된다.After the polishing process is completed, when the
외부 커버(142)를 인덱스(50)까지 상승시킨 다음, 별도의 구동부(121)가 스크래퍼(120)를 전진시키고, 스크래퍼(120)가 헤드(60)의 일측면과 맞물리면, 헤드를 회전시키는 동안, 순수 측면 노즐들(112)과 순수 하면 노즐들(114)이 고압의 순수를 헤드(60)의 상/측면과 하면에 분사한다.After raising the
따라서, 헤드(60)의 상/측면과 하면 및 홈부 등에 쌓인 연마 분진이 고압의 순수에 의해 깨끗하게 제거될 수 있고, 헤드(60)의 측면에 고착된 슬러리가 스크래퍼(120)에 의해 제거될 수 있으며, 헤드(60) 주변에 순수가 비산하더라도 내/외부 커버(141,142)에 의해 외부로 확산되는 것을 방지할 수 있다.Therefore, the abrasive dust accumulated on the upper and lower surfaces and grooves of the
물론, 연마 분진과 슬러리를 씻어낸 물은 하부 커버(143)로 흘러내리고, 하부 커버(143)의 경사진 면을 따라 배수구(143h)를 통하여 배출될 수 있다. Of course, the water washed off the polishing dust and slurry flows down to the
헤드(60)에 쌓인 연마 분진과 슬러리가 제거되면, 고압의 순수 분사를 멈추고, 헤드(60)를 회전시키는 동안, 공기 노즐들(132)이 고압의 공기를 헤드(60)의 상/측면에 분사한다.When the abrasive dust and slurry accumulated in the
따라서, 헤드(60)의 상/측면에 잔류하는 순수가 고압의 공기에 의해 제거될 수 있다. Therefore, pure water remaining on the top/side of the
이와 같이, 헤드 크리닝 공정을 통하여 헤드에 잔류하는 연마 분진과 슬러리를 효과적으로 제거하여 헤드의 청정도를 높일 수 있고, 헤드 크리닝 공정 중 발생될 수 있는 순수의 비산 및 확산을 차단하여 폴리싱 웨이퍼에 추가적인 오염을 방지할 수 있다.In this way, the cleanliness of the head can be increased by effectively removing the abrasive dust and slurry remaining in the head through the head cleaning process, and additional contamination of the polishing wafer can be prevented by blocking the scattering and diffusion of pure water that may occur during the head cleaning process. It can be prevented.
도 5는 종래와 본 실시예에 따라 헤드 크리닝 후 폴리싱 공정을 진행한 웨이퍼의 결함이 도시된 그래프이다.5 is a graph showing defects of wafers subjected to a polishing process after head cleaning according to the prior art and the present embodiment.
종래의 헤드 크리닝 공정은 헤드에 잔류하는 물기를 제거하지 않는 반면, 본 실시예의 헤드 크리닝 공정은 고압의 공기에 의해 헤드에 잔류하는 물기를 제거하는 방식으로 진행된다. While the conventional head cleaning process does not remove water remaining on the head, the head cleaning process of the present embodiment proceeds in a manner in which water remaining on the head is removed by high-pressure air.
종래와 본 실시예에 따라 헤드 크리닝된 헤드를 이용하여 폴리싱 공정을 진행하면, 웨이퍼의 10nm defect가 종래에 비해 본 실시예에서 22% 개선되고, 웨이퍼의 20nm defect가 종래에 비해 본 실시예에서 6% 개선된 것으로 나타난다.When the polishing process is performed using the head cleaned according to the prior art and the present embodiment, the 10 nm defect of the wafer is improved by 22% in this embodiment compared to the prior art, and the 20 nm defect of the wafer is improved by 6% in this embodiment compared to the prior art. % appears to be improved.
종래에 비해 본 실시예와 같이 헤드에 잔류하는 물기를 깨끗하게 제거하면, 웨이퍼의 미세 결함에 더욱 유리한 것을 알 수 있다.It can be seen that, compared to the prior art, if water remaining on the head is removed cleanly as in the present embodiment, it is more advantageous for micro defects of the wafer.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The above description is merely an example of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations can be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The protection scope of the present invention should be construed according to the claims below, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.
110 : 순수노즐 유닛
120 : 스크래퍼
130 : 공기노즐 유닛
140 : 비산 방지용 커버110: pure nozzle unit 120: scraper
130: air nozzle unit 140: cover for preventing scattering
Claims (14)
상기 헤드를 하측에 구비하고, 상기 헤드에 흡착된 웨이퍼를 탈착 위치와 복수의 연마 위치 상측으로 이동시키는 인덱스;
상기 헤드의 측면과 하면에 대향되게 구비되고, 상기 헤드의 측면과 하면에 고압의 순수를 분사시키는 순수노즐 유닛; 및
상기 헤드의 일측에 왕복 이동 가능하게 설치되고, 상기 헤드의 일측면과 맞물리는 스크래퍼;를 더 포함하는 웨이퍼 폴리싱 장치의 헤드 크리너.A head that is installed to be rotatable and liftable and adsorbs a wafer to a lower portion;
an index having the head at a lower side and moving the wafer adsorbed to the head to a desorption position and a plurality of polishing positions;
a pure water nozzle unit provided opposite to the side surface and lower surface of the head and spraying high-pressure pure water to the side surface and lower surface of the head; and
The head cleaner of the wafer polishing apparatus further comprising: a scraper installed to be reciprocally movable on one side of the head and engaged with one side of the head.
상기 순수노즐 유닛은,
상기 헤드의 원주 방향으로 소정 간격을 두고 복수개가 구비되고,
상기 헤드가 회전되는 동안 고압의 순수를 분사하도록 작동되는 웨이퍼 폴리싱 장치의 헤드 크리너.According to claim 1,
The pure nozzle unit,
A plurality is provided at predetermined intervals in the circumferential direction of the head,
A head cleaner of a wafer polishing device operated to spray high-pressure pure water while the head rotates.
상기 순수노즐 유닛은,
상기 헤드의 일측에 수직하게 배치되는 순수 측면 공급유로와,
상기 순수 측면 공급유로에 소정 간격을 두고 상기 헤드의 일측을 향하여 순수를 고압 분사시키는 복수개의 순수 측면 노즐과,
상기 헤드의 하측에 수평하게 배치되는 순수 하면 공급유로와,
상기 순수 하면 공급유로에 소정 간격을 두고 상기 헤드의 하측을 향하여 순수를 고압 분사시키는 복수개의 순수 하면 노즐을 포함하는 웨이퍼 폴리싱 장치의 헤드 크리너.According to claim 1,
The pure nozzle unit,
A pure side supply passage vertically disposed on one side of the head;
A plurality of pure water side nozzles for spraying pure water at a high pressure toward one side of the head at predetermined intervals in the pure water side supply passage;
A pure lower surface supply flow path disposed horizontally on the lower side of the head;
The head cleaner of the wafer polishing apparatus including a plurality of pure water lower surface nozzles for spraying pure water at a high pressure toward the lower side of the head at predetermined intervals in the pure water supply passage.
상기 순수 측면 공급유로는,
상기 헤드의 측면 상/하 방향 길이 보다 길게 배치되고,
상기 순수 측면 노즐은,
상기 헤드의 상부와 일측면을 향하여 하향 경사지게 고압의 순수를 분사시키는 웨이퍼 폴리싱 장치의 헤드 크리너.According to claim 3,
The pure side supply flow path,
Disposed longer than the length of the side up / down direction of the head,
The pure side nozzle,
Head cleaner of the wafer polishing device for spraying high-pressure pure water at a downward slope toward the top and one side of the head.
상기 스크래퍼는,
실리콘 재질의 플레이트 형상으로 구성되는 웨이퍼 폴리싱 장치의 헤드 크리너.According to claim 1,
The scraper,
A head cleaner of a wafer polishing device composed of a plate shape made of silicon.
상기 스크래퍼는,
상기 순수노즐 유닛이 고압의 순수를 분사하는 동안 상기 헤드의 일측면과 맞물리도록 작동되는 웨이퍼 폴리싱 장치의 헤드 크리너.According to claim 5,
The scraper,
The head cleaner of the wafer polishing device operated to engage with one side of the head while the pure water nozzle unit sprays high-pressure pure water.
상기 순수노즐 유닛은,
상기 스크래퍼의 양측에 두 개가 구비되고,
상기 헤드의 측면 중 상기 스크래퍼가 맞물리는 부분을 향하여 고압의 순수를 분사시키는 웨이퍼 폴리싱 장치의 헤드 크리너.According to claim 6,
The pure nozzle unit,
Two are provided on both sides of the scraper,
Head cleaner of the wafer polishing device for spraying high-pressure pure water toward a portion of the side of the head where the scraper is engaged.
상기 헤드의 측면과 대향되게 구비되고, 상기 헤드의 측면에 고압의 공기를 분사시키는 공기노즐 유닛;을 더 포함하는 웨이퍼 폴리싱 장치의 헤드 크리너.According to claim 1,
The head cleaner of the wafer polishing apparatus further comprising: an air nozzle unit provided to face the side surface of the head and spraying high-pressure air to the side surface of the head.
상기 공기노즐 유닛은,
상기 헤드의 원주 방향으로 소정 간격을 두고 복수개가 구비되고,
상기 순수노즐 유닛이 고압의 순수를 분사한 후 상기 헤드가 회전되는 동안 고압의 공기를 분사하도록 작동되는 웨이퍼 폴리싱 장치의 헤드 크리너.According to claim 8,
The air nozzle unit,
A plurality is provided at predetermined intervals in the circumferential direction of the head,
The head cleaner of the wafer polishing apparatus operated to spray high-pressure air while the head is rotated after the pure water nozzle unit sprays high-pressure pure water.
상기 공기노즐 유닛은,
상기 헤드의 일측에 수직하게 배치되는 공기 공급유로와,
상기 공기 공급유로에 소정 간격을 두고 상기 헤드의 일측을 향하여 공기를 고압 분사시키는 복수개의 공기 노즐을 포함하는 웨이퍼 폴리싱 장치의 헤드 크리너.According to claim 8,
The air nozzle unit,
An air supply passage vertically disposed on one side of the head;
A head cleaner of a wafer polishing apparatus comprising a plurality of air nozzles for spraying air at a high pressure toward one side of the head at a predetermined interval from the air supply passage.
상기 공기 공급유로는,
상기 헤드의 측면 상/하 방향 길이 보다 길게 배치되고,
상기 공기 노즐은,
상기 헤드의 상부와 일측면을 향하여 하향 경사지게 고압의 공기를 분사시키는 웨이퍼 폴리싱 장치의 헤드 크리너.According to claim 10,
The air supply passage,
Disposed longer than the length of the side up / down direction of the head,
The air nozzle,
A head cleaner of a wafer polishing device for spraying high-pressure air downwardly toward the top and one side of the head.
상기 헤드의 측면과 하면을 소정 간격을 두고 감싸도록 설치되고, 상기 순수노즐 유닛을 수용하는 비산 방지용 커버;를 더 포함하는 웨이퍼 폴리싱 장치의 헤드 크리너. According to claim 1,
The head cleaner of the wafer polishing apparatus further comprising: a cover for preventing scattering installed to cover the side surface and lower surface of the head at a predetermined interval and accommodating the pure nozzle unit.
상기 비산 방지용 커버는,
상기 헤드의 측면을 소정 간격을 두고 감싸도록 설치되고, 상기 스크래퍼가 관통되는 내부 커버와,
상기 내부 커버 외측에 승강 가능하게 설치되고, 상기 내부 커버와 상기 인덱스 사이를 막아주는 외부 커버를 포함하는 웨이퍼 폴리싱 장치의 헤드 크리너.According to claim 12,
The cover for preventing scattering,
An inner cover installed to surround the side surface of the head at a predetermined interval and through which the scraper passes;
A head cleaner of a wafer polishing apparatus comprising an outer cover installed to be liftable outside the inner cover and blocking between the inner cover and the index.
상기 비산 방지용 커버는,
상기 헤드의 하면과 소정 간격을 두고 감싸도록 설치되고, 순수가 빠져나가는 배수구가 구비된 하부 커버를 더 포함하는 웨이퍼 폴리싱 장치의 헤드 크리너.According to claim 13,
The cover for preventing scattering,
The head cleaner of the wafer polishing apparatus further comprising a lower cover installed to surround the lower surface of the head at a predetermined interval and having a drain hole through which pure water escapes.
Priority Applications (1)
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2021
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