KR20050065842A - 폴리싱패드상의 웨이퍼 위치 검출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 CMP장비의 일부분인 폴리싱패드상의 웨이퍼 위치 검출장치에 관한 것이다.

본 발명은, 폴리싱패드의 상부공간에 위치되어 상기 폴리싱패드의 표면으로 광을 조사하고, 반사되어 되돌아 오는 광을 입사받아 상기 폴리싱패드상에 존재하는 웨이퍼의 위치를 검출하는 검출수단과, 상기 검출수단에 연결되어 상기 웨이퍼가 비정상적인 위치에 존재하는 경우 알람과 같은 표시신호를 외부로 나타내는 표시부를 포함한다.

따라서, 폴리싱패드로부터 언로딩되는 웨이퍼를 정확한 위치로 후속공정에 이송시킬 수 있어, 웨이퍼 손상을 방지하여 생산수율을 향상시키고, 로봇에 잘못 집어진 웨이퍼가 이송도중 다른 장치와 충돌되는 것 등을 방지하여 장비가동율을 향상시키는 효과가 있다.

Description

폴리싱패드상의 웨이퍼 위치 검출장치{APPARATUS FOR DETECTING THE POSITION OF A WAFER ON THE POLISHING PAD}

본 발명은 CMP장비의 일부분인 폴리싱패드상의 웨이퍼 위치 검출장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 폴리싱이 완료되어 캐리어헤드로부터 폴리싱패드상에 놓여진 웨이퍼의 위치를 확인하여 웨이퍼가 정위치에 위치되어 있지 않은 경우 에러를 발생시켜, 로봇이 웨이퍼를 안정적으로 잡아가지 못해 발생하는 문제를 방지시키는 폴리싱패드상의 웨이퍼 위치 검출장치에 관한 것이다.

일반적으로, 화학적기계적연마(Chemical-Mechanical Polishing ; 이하 "CMP"라 함)장비에는 다수개의 폴리싱스테이션(polishing station)이 있고, 각 폴리싱스테이션으로 웨이퍼를 로딩하거나 언로딩시키는 로봇이 구비된다.

폴리싱스테이션에서는 상부에 설치되는 캐리어헤드(carrier head)의 하면을 통해 그 배면이 고정된 웨이퍼가 하부의 폴리싱패드(polishing pad)와 접촉되고, 캐리어헤드는 하방으로 웨이퍼를 가압함과 동시에 회전되며, 또한 하부 회전축에 연결된 원판형의 플래튼(platen)상에 접착 설치된 폴리싱패드가 동시에 회전하여, 웨이퍼 표면을 연마하여 평탄화시킨다.

그리고, 폴리싱패드의 상부 일측에는 슬러리를 공급하기 위한 슬러리(slurry)분사노즐(nozzle)이 구비되어, 이 슬러리분사노즐로부터 폴리싱패드상으로 슬러리가 분사 공급된다.

따라서, 로봇이 웨이퍼를 캐리어헤드에 로딩하면, 캐리어헤드는 다운되어 폴리싱패드상에 밀착되며, 폴리싱이 완료된 후, 캐리어헤드는 웨이퍼를 폴리싱패드상에 내려놓고 업되면, 로봇은 폴리싱패드상에 놓여진 웨이퍼를 언로딩해 간다.

이러한 로봇은 360°자유자재로 회전이 가능하고, 상하전후로 이동이 가능하며, 그 끝에는 완드(wand)라는 판상의 슬림바가 설치되어 있어, 이 완드가 웨이퍼를 진공으로 흡착한다.

그리고, 로봇은 완드를 상하로 뒤집는 플립(flip)기능을 가지고 있어, 웨이퍼를 로딩시에는 전의 스프레이스테이션에서 그 전의 로봇에 의해 플립된 상태의 웨이퍼 즉, 패턴이 하향된 웨이퍼를 잡고 이동하여 업된 캐리어헤드에 정상적으로 로딩되도록 한다.

그 후, 폴리싱이 완료되면, 웨이퍼는 폴리싱패드상에 패턴이 하향되도록 놓여지는데, 로봇은 완드를 플립한 상태로 상부로부터 웨이퍼의 배면을 잡고 폴리싱패드로부터 언로딩시키는데, 언로딩과정에서 폴리싱패드로부터 떨어진 안전한 중간위치에서 로봇은 다시 웨이퍼를 플립하여 패턴이 상향되도록 만든 후, 웨이퍼를 원래의 스프레이스테이션에 놓게 된다.

이러한 로봇은 항상 정해진 위치로 움직이며, 로딩시나 언로딩시에 웨이퍼가 정해진 위치에 정확히 놓여 있어야만 정확히 동작될 수 있다.

만약, 웨이퍼가 스프레이스테이션에 잘못 놓여져 있다면 로봇은 그 상태로 웨이퍼를 잡고 캐리어헤드로 이동하는데, 캐리어헤드는 웨이퍼가 정위치에 있어야만 베큠으로 웨이퍼를 잡게 되고 정위치에 있지 않으면 로딩실패 에러를 발생시킨다.

그리고, 폴리싱이 완료되어 언로딩시에도 캐리어헤드로부터 폴리싱패드상에 놓여지는 웨이퍼는 폴리싱패드상의 정위치에 위치되어야만 한다.

만약, 정위치 즉, 중앙부에 위치되지 못하면, 로봇이 웨이퍼를 안정적으로 잡지 못하고 일측으로 치우친 상태로 잡게 되어, 이동과정에서 다른 장치에 충돌하거나 스프레이스테이션에 잘못 놓게 된다.

따라서, 이송과정에서 웨이퍼가 손상되거나 주변장치를 파손시키며, 스프레이스테이션에 잘못 놓여진 웨이퍼는 하부로 떨어져 깨지게 된다.

이와 같은 언로딩시의 모든 원인은 웨이퍼가 폴리싱패드상의 정위치에 위치되지 못하기 때문으로, 이는 공정진행시 사용된 슬러리나 초순수가 폴리싱패드상에 잔존해 있어 그 물기로 인해 캐리어헤드로부터 폴리싱패드상에 놓여지는 웨이퍼가 슬라이딩되기 때문이다.

그리고, 폴리싱패드를 회전시키는 모터가 위치고장으로 정위치에 있지 못하는 경우에도 웨이퍼는 모터가 틀어진 위치만큼 움직여 있어 결국 정위치에 위치되지 못한다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로써, 로봇이 폴리싱패드상의 웨이퍼를 집어가기 전에 폴리싱패드상의 웨이퍼의 위치를 확인하여 웨이퍼가 정위치에 놓여 있지 않으면 에러를 발생시키는 폴리싱패드상의 웨이퍼 위치 검출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 폴리싱패드의 상부공간에 위치되어 상기 폴리싱패드의 표면으로 광을 조사하고, 반사되어 되돌아 오는 광을 입사받아 상기 폴리싱패드상에 존재하는 웨이퍼의 위치를 검출하는 검출수단과, 상기 검출수단에 연결되어 상기 웨이퍼가 비정상적인 위치에 존재하는 경우 알람과 같은 표시신호를 외부로 나타내는 표시부를 포함하는 폴리싱패드상의 웨이퍼 위치 검출장치를 제공한다.

본 발명의 상기 목적과 여러가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 폴리싱패드상의 웨이퍼 위치 검출장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 그 블록도이다.

본 발명에 따르면, 폴리싱패드(P)의 상부 일측에 발광부(10a)가 구비되어 발광부(10a)로부터 광이 폴리싱패드(P)의 표면으로 조사된 후, 반사되며, 또한, 폴리싱패드(P)의 상부 타측에는 발광부(10a)에 대응되는 수광부(10b)가 구비되어 반사된 광을 입사받게 된다.

여기서, 상기한 광으로는 적외선이 이용될 수 있으며, 폴리싱패드(P)로부터 반사되어 입사되는 광의 반사량을 측정하여 폴리싱패드(P)상의 웨이퍼(W)의 위치를 검출하게 된다.

상기한 발광부(10a)와 수광부(10b)는 제어부(20)에 연결되어 제어부(20)의 제어를 받으며 구동되고, 또한 제어부(20)는 수광부(10b)에서 측정된 결과에 대한 정보를 송출받아 웨이퍼(W)가 정위치에 놓여져 있는지를 판단하고, 비정상적으로 위치되어 있다고 판단된 경우, 표시부(30)를 통해 알람(alarm) 등의 표시신호를 외부로 나타낸다.

따라서, 조치자는 알람 등의 표시신호를 확인하고, 폴리싱패드(P)상에 잘못 위치된 웨이퍼(W)에 대해 조치를 취함으로써, 잘못 놓여진 웨이퍼(W)가 후속공정으로 이송되어 발생되게 되는 문제점을 미연에 방지시키게 된다.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.

본 발명에 따르면, 폴리싱패드로부터 언로딩되는 웨이퍼를 정확한 위치로 후속공정에 이송시킬 수 있어, 웨이퍼 손상을 방지하여 생산수율을 향상시키고, 로봇에 잘못 집어진 웨이퍼가 이송도중 다른 장치와 충돌되는 것 등을 방지하여 장비가동율을 향상시키는 효과가 달성될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 폴리싱패드상의 웨이퍼 위치 검출장치를 개략적으로 나타내는 도면,

도 2는 본 발명에 따른 폴리싱패드상의 웨이퍼 위치 검출장치에 대한 블록도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10a : 발광부 10b : 수광부

20 : 제어부 30 : 표시부

P : 폴리싱패드 W : 웨이퍼

Claims (3)

1. 폴리싱패드의 상부공간에 위치되어 상기 폴리싱패드의 표면으로 광을 조사하고, 반사되어 되돌아 오는 광을 입사받아 상기 폴리싱패드상에 존재하는 웨이퍼의 위치를 검출하는 검출수단과,

   상기 검출수단에 연결되어 상기 웨이퍼가 비정상적인 위치에 존재하는 경우 알람과 같은 표시신호를 외부로 나타내는 표시부를 포함하는 폴리싱패드상의 웨이퍼 위치 검출장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 검출수단은,

   상기 폴리싱패드의 상부 일측에 구비되어 상기 폴리싱패드의 표면으로 광을 조사하는 발광부와,

   상기 발광부에서 조사되어 상기 폴리싱패드로부터 반사되어 되돌아오는 광을 입사받아 반사량을 측정하는 수광부를 포함하는 폴리싱패드상의 웨이퍼 위치 검출장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 수광부로부터 측정결과를 송출받아 상기 웨이퍼의 위치가 정상적인지의 여부를 판단하고 비정상적인 경우 상기 표시부를 통해 표시신호가 발생되도록 하는 제어부를 더 포함하는 폴리싱패드상의 웨이퍼 위치 검출장치.