晶元多步骤清洗机制造技术

本实用新型专利技术提供一种晶元的多步骤清洗机，作为对完成化学机械研磨工艺的晶元依次进行清洗的装置，其特征在于，包括：第一清洗机，其对完成化学机械研磨工艺的晶元进行清洗；第二清洗机，其向所述晶元的表面提供有机溶剂，以去除晶元表面附着的有机异物；移送单元，其移动所述晶元。

【技术实现步骤摘要】
本分案申请是基于申请号为201520652693.2，申请日为2015年8月26日，专利技术名称为“晶元处理装置及用于其的晶元多步骤清洗机”的中国专利申请的分案申请。
本技术涉及一种晶元(wafer)处理装置及用于其的晶元多步骤清洗机，更详细地涉及一种晶元处理装置(wafer treating apparatus)，所述晶元处理装置能够在更小的空间内有效地进行化学机械研磨(chemical mechanical polishing)工艺和清洗(cleaning)工艺，不延误工艺迅速并确实地去除完成化学机械工艺后残留于晶元的有机异物和无机异物，使下一个工艺得以进行。
技术介绍
化学机械研磨(CMP，Chemical mechanical polishing)装置是用于对晶元表面的精密研磨加工的装置，所述精密研磨加工的目的在于：全局平坦化，其去除在半导体元件的制造过程中反复进行掩蔽(masking)、蚀刻(etching)及配线等工艺时产生的晶元表面的凹凸导致的单元(cell)区域和周边回路区域之间高度差；以及根据用于形成回路的接触(contact)/配线膜分离及高集成元件化的晶元表面光滑度提高等。化学机械研磨工艺是使晶元的铜、氧化物层等蒸镀面达到一定厚度的平坦化工艺。因为会有研磨粒子或研磨液(slurry)等附着于研磨面，所以研磨面的清洗工艺非常重要。更何况，化学机械研磨工艺中，附着于晶元的异物不限于无机(inorganic)成分，还包含有机(organic)成分。因此，对化学机械研磨工艺处理后的晶元依次进行清洗工艺。与此相关，公开的现有的化学机械研磨装置有，如韩国技术登记公报第10-0412478号所公开的，公开了如下构成：在多个研磨盘上一个一个地移动晶元时进行化学机械研磨工艺，或以旋转木马(Carousel)的形式将晶元一次性地一个格一个格移动并进行化学研磨工艺。但是，以旋转木马的形式移动晶元的同时在多个研磨盘上经过化学机械研磨工艺时，化学机械研磨模块X1大致形成为正方形形态，从而不但需要非常大的现场空间，而且，发生对完成化学机械研磨工艺的晶元进行清洗的清洗模块X2和化学机械研磨模块X1的 大小差异，因而需要较大的空间安置它们之间的布局而产生空间浪费。此外，为了把在化学机械研磨模块X1完成化学机械研磨工艺的晶元送往清洗模块X2，有需要改变晶元的输送方向等输送控制复杂的问题。另外，化学机械研磨工艺处理后的清洗工艺的焦点集中在去除无机异物，因此，去除晶元上残留的有机异物的必要性凸显出来。另外，如图1所示，为了去除在多个研磨盘P上完成化学机械研磨工艺的晶元W表面附着的异物，依次通过布置有基板清洗机9的区域X2并被清洗。此时，为了通过移送臂(arm)H1移送晶元W的同时，在多个研磨盘P上完成CMP工艺，研磨盘P沿着移送臂H1的旋转半径Ro设置。基板清洗机9通过连接臂Hc向各个清洗模块X2供给晶元W，通过移送臂(transferrobot)H2、H3向清洗模块X2的清洗机C1、C2、C3供给晶元W，以多步骤清洗并去除在CMP工艺中附着在晶元W的异物。例如，基板清洗机9的第一清洗机C1、C2构成可以是，以本申请人申请并获得授权的在韩国技术登记公报第10-131853号公开的构成对晶元进行清洗的构成；第二清洗机C3构成可以是，以本申请人申请并获得授权的在韩国技术登记公报第10-131851号公开的构成对晶元进行清洗的构成；第三清洗机C4可构成为涮洗干燥处理机，其对清洗后的晶元进行涮洗并干燥。就如此构成的基板清洗机9而言，如图2所示，完成CMP工艺的晶元W送往第一清洗机(a first cleaning device)C1、C2进行第一清洗工艺S1，等待进入第二清洗机C3S2。然后，随着在第二清洗机C3中进行第二清洗工艺的晶元被送往下一个工艺，从而第二清洗机C3被空出时，在第一清洗机C1、C2等待的晶元被送往第二清洗机C3进行第二清洗工艺S3。之后，同样，在第二清洗机C3完成第二清洗工艺的晶元W在第二清洗机C3等待送往第三清洗机C4而进行下一个第三清洗工艺S4。然后，第三清洗机C4被空出时，在第二清洗机C3等待的晶元被送往第三清洗机C4，进行第三清洗工艺S5。但是，各个清洗机C1、C2、C3进行清洗工艺所需要的时间各不相同。比如，第一清洗机C1、C2需要30秒的清洗时间，第二清洗机C2需要45秒的清洗时间，那么，在第一清洗机C1完成第一清洗工艺的晶元需要等待15秒，等第二清洗机C3中正在清洗的晶元完成第二清洗工艺后再进入第二清洗机C3。因此，晶元在各个清洗机C1、C2、C3的清洗工艺，只能以清洗机C1、C2、C3中需要最长清洗时间的清洗机的清洗时间为基准来进行，因此造成了清洗时间不必要的浪 费。图1及图2所示的技术对比于本技术要解决的课题，并不意味着已公开的现有技术。
技术实现思路
本技术基于所述技术背景而提出，其目的在于：现场占用空间的最小化；从化学机械研磨模块送往清洗模块的过程中不需要转换方向，进行简单、准确、迅速的移送控制。另外，本技术的目的在于：通过一个工艺去除在经过化学机械工艺的过程中附着残留在晶元上的无机异物和有机异物，提高晶元的清洗状态。重要的是，本技术的目的在于：提供一种生产处理的灵活性提高的晶元处理装置，其利用所定的排列的化学机械研磨模块和清洗模块，能够进行多种形态的处理工艺。此外，本技术的目的在于：以非接触的喷射方式供给高温加热的有机溶剂，从而更加彻底地去除在晶元表面残留的有机异物。另外，本技术的目的在于：设置在第二清洗机完成去除有机异物的清洗工艺后放置晶元的缓冲机，从而实现缩短去除异物的多步骤清洗工艺的等待时间，由此，缩短时间，提高清洗工艺的效率。此外，本技术的目的在于：通过缓冲机对第二清洗机完成高温清洗工艺后的晶元进行冷却工艺，使第二清洗机能够连续进行晶元的清洗工艺，由此，增加单位时间内清洗的晶元的数量。为了达到所述目的，本技术提供一种晶元处理装置，所述晶元处理装置作为进行化学机械研磨工艺和清洗工艺的晶元处理装置，包括化学机械研磨模块和清洗模块，所述化学机械研磨模块包括：第一研磨盘群(a first polishing table group)，其为排列两个以上研磨盘而成的第一列；第二研磨盘群(a second polishing table group)，其为与所述第一列(a first row)隔离而排列两个以上研磨盘而成的第二列(a second row)，在所述第一研磨盘群和所述第二研磨盘群中分别对晶元进行化学机械研磨工艺，所述清洗模块包括第一清洗机群和第二清洗机群，所述第一清洗机群为在所述化学机械研磨模块的一侧排列两个以上的清洗机而成的第三列，所述第二清洗机群为在所述化学机械研磨模块的一侧排列两个以上的清洗机而成的第四列。这是为了：使化学机械研磨模块包括两列研磨盘群，与此邻近的区域内两列清洗机 群形成清洗模块，从而可根据晶元的处理工艺在两列研磨盘群和两列清洗机群中选择性地(selectively)移动的同时灵活变更对晶元的处理工艺。比如，在所述第一研磨盘群完成化学机械研磨工艺的晶元，可在所述第一清洗机群中进行清洗工艺；在所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶元的多步骤清洗机，作为对完成化学机械研磨工艺的晶元依次进行清洗的装置，其特征在于，包括：第一清洗机，其对完成化学机械研磨工艺的晶元进行清洗；第二清洗机，其向所述晶元的表面提供有机溶剂，以去除晶元表面附着的有机异物；移送单元，其移动所述晶元。

【技术特征摘要】
2014.10.24 KR 10-2014-01446391.一种晶元的多步骤清洗机，作为对完成化学机械研磨工艺的晶元依次进行清洗的装置，其特征在于，包括：第一清洗机，其对完成化学机械研磨工艺的晶元进行清洗；第二清洗机，其向所述晶元的表面提供有机溶剂，以去除晶元表面附着的有机异物；移送单元，其移动所述晶元。2.根据权利要求1所述的晶元的多步骤清洗机，其特征在于：所述第二清洗机向所述晶元的表面提供加热至50℃以上的有机溶剂，以去除晶元表面附着的有机异物。3.根据权利要求2所述的晶元的多步骤清洗机，其特征在于：所述第二清洗机以非接触方式向所述晶元的表面喷射有机溶剂。4.根据权利要求3所述的晶元的多步骤清洗机，其特征在于：所述第二清洗机在使所述晶元旋转的状态下，使喷射所述有机溶剂的喷嘴的移动具有晶元的半径方向成分的同时进行喷射。5.根据权利要求4所述的晶元的多步骤清洗机，其特征在于：所述第二清洗机喷射的所述有机溶剂包含硫酸，以非接触方式向所述晶元的表面喷射有机溶剂。6.根据权利要求1所述的晶元的多步骤清洗机，其特征在于：所述第一清洗机向晶元的研磨面表面喷射冷却状态的二氧化碳气体。7.根据权利要求1所述的晶元的多步骤清洗机，其特征在于：所述第一清洗机向所述晶元提供溶解无机物的无机溶剂和溶解有机物的有机溶剂中的某一个以上，去除在...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴钟文，李昇奂，徐埈成，李承恩，尹勤植，安俊镐，田英洙，崔光洛，
申请(专利权)人：KC科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：韩国;KR