基板翻转装置及具备其的化学机械研磨系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种基板翻转装置及具备其的化学机械研磨系统，用于化学机械研磨工艺的基板翻转装置包括：可动组件，其以可靠近及离开基板被卸载的卸载位置的形式设置；夹紧组件，其连接于可动组件并夹紧基板，并且夹紧组件有选择地靠近及离开卸载位置，从而不仅可以缩短基板的移送路径，还可以提高安全性及可靠性。

Substrate turnover device and chemical mechanical polishing system having the same

The utility model relates to a substrate turnover device and a chemical mechanical polishing system having the same, substrate for turning device of chemical mechanical polishing process includes a movable component, its close and leave the board is installed in unloading unloading position form; the clamping component, is connected to the movable component and clamping the substrate, and a clamping assembly choose to leave and close to the unloading position, which can not only shorten the transfer path of the substrate, but also can improve the safety and reliability.

【技术实现步骤摘要】
基板翻转装置及具备其的化学机械研磨系统
本技术涉及一种基板翻转装置及具备其的化学机械研磨系统(SUBSTRATETURNINGAPPARATUSANDCHEMICALMECHANICALPOLISHINGSYSTEMHAVINGTHESAME)，更为具体地，涉及一种可以缩短载体头(carrierhead)的移动距离且可以提高安全性和可靠性的基板翻转装置及具备其的化学机械研磨系统。
技术介绍
随着半导体元件由微小的电路线以高密度的方式聚集制造而成，在晶元表面需要可以进行与其相应的精密研磨。为了对晶元进行更加精密地研磨，可以进行机械研磨及化学研磨并行的化学机械研磨工艺(CMP工艺)。化学机械研磨(CMP)工艺是一种在半导体元件制造过程中，为了实现根据大面积平坦化和用于形成电路的接触(contact)/配线膜分离及集成元件化的晶元表面粗糙度提高等而对晶元的表面进行精密研磨加工的工艺，所述大面积平坦化是指去除由通过反复进行掩蔽(masking)、蚀刻(etching)及配线工艺等而生成的晶元表面的凹凸所造成的单元(cell)区域与周围电路区域间的高度差。所述CMP工艺通过如下方式完成，以晶元的工艺面与研磨垫相对的状态对所述晶元加压并同时进行工艺面的化学研磨与机械研磨，完成研磨工艺的晶元被载体头抓握从而进行对附着于工艺面的异物进行清洗的清洗工艺。换句话说，如图1所示，一般地，晶元的化学机械研磨工艺通过如下方式完成，若加载单元20将晶元供给至化学机械研磨系统X1，则在将晶元W以紧贴于载体头S1、S2、S1'、S2'，S的状态沿着规定的路径Po进行移动66-68的同时，在多个研磨平板P1、P2、P1'、P2'上进行化学机械研磨工艺。进行了化学机械研磨工艺的晶元W通过载体头S被移送至卸载单元的支架10，并移送至进行接下来的清洗工艺的清洗单元X2，从而在多个清洗模块(module)70进行对附着于晶元W的异物进行清洗的工艺。并且，虽然在化学机械研磨工艺中，晶元的工艺面为了和研磨平板P1、P2…的表面接触而朝向下侧，但是在清洗工艺中，由于沿重力方向供给清洗液的同时完成清洗，因而晶元的工艺面朝向上侧。为此，通过晶元翻转装置在卸载单元上进行使晶元翻转180度的翻转作业。为此，在图1的卸载单元U上具备晶元翻转装置。位于卸载单元U上的支架10设置为通过利用电力、液压或空压的移动装置可以沿着上下方向移动。同时，抓握晶元W的翻转装置的夹子通过操作装置也可以沿着上下方向移动，且设置为可以通过夹子抓握晶元。另外，在晶元的化学机械研磨工艺中，晶元的移送路径越长，则因移送中意想不到的冲击等晶元落下或受损的危险越高，所以应该可以将晶元的移送路径设置为最短路径。但是，因为在现有技术中，进行化学机械研磨工艺的晶元需要以紧贴载体头的状态被移送至设置在卸载单元上的支架，因此，不可避免地具有移送路径变长且安全性和可靠性较低的问题。特别是，在现有技术中，载体头在加载单元以沿着经过研磨平板而循环的路径移动的形式构成，且随着卸载单元上的支架配置在载体头的循环路径外侧，载体头需要额外移动至卸载单元上的支架，因此，不可避免地具有移动路径变长且安全性和可靠性较低的问题。因此，最近进行了各种用于使基板的移送路径最小化，使安全性和可靠性提高的研究，但是仍存在不足，对此还需要研究开发。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种基板翻转装置及具备其的化学机械研磨系统，所述装置可以缩短基板的移动路径，并且可以提高安全性和可靠性。特别是，本技术的目的在于，提供一种基板翻转装置及具备其的化学机械研磨系统，所述装置通过可以使基板翻转装置有选择地沿着靠近及离开基板的卸载位置的方向移动，从而可以缩短基板的移送路径。此外，本技术的目的在于，提供一种基板翻转装置及具备其的化学机械研磨系统，所述装置可以防止基板的损伤、提高收益率。根据用于实现本技术的上述目的的本技术的优选实施例，用于化学机械研磨工艺的基板翻转装置包括：可动组件，其以可靠近及离开基板被卸载的卸载位置的形式设置；夹紧组件，其连接于可动组件并夹紧基板，并且夹紧组件可有选择地靠近及离开卸载位置。根据所述结构，可以缩短基板的移送路径，并且可以提高安全性及可靠性。作为参考，在本技术中，基板可以理解为可以执行化学机械研磨工艺的处理对象物，且本技术并不受基板的种类及特性的限制或限定。例如，可以使用晶元作为基板。为了有选择地使基板翻转，基板翻转装置可使用于各种位置，且本技术并不受基板翻转装置的设置位置及特性的限制或限定。例如，基板翻转装置可设置在化学机械研磨系统的研磨部区域上。根据情况，基板翻转装置也可设置在化学机械研磨系统的清洗部区域上。优选地，基板翻转装置可以设置在研磨部区域上，且在向清洗部供给完成化学机械研磨工艺的基板之前，基板的研磨面(polishingsurface)可以向相反的方向翻转。作为参考，在本技术中，基板的研磨面是指与研磨垫接触且受到研磨的基板的面(底面或者上面)。实质上，在化学机械研磨工艺中，基板的研磨面(例如，基板的底面)可以配置为朝向下侧，且为了使基板的研磨面朝向上侧，基板翻转装置可使基板翻转180度。基板的卸载位置可以根据要求的条件及设计样式进行多种变更。优选地，为了可以缩短载体头的移动路径，卸载位置可以设置在载体头的移动路径上。更加优选地，基板的卸载位置可以设置在和处理前加载基板的加载位置相同的位置。基板的卸载位置设置在载体头的移动路径外侧的情况下，由于载体头沿着移动路径移动后需要额外重新移动至设置在移动路径外侧的基板的卸载位置，因此，不可避免地具有增加载体头的移动路径的问题。但是，当基板的卸载位置设置在载体头的移动路径上的情况下，因为载体头只需要沿着移动路径移动，所以可以使载体头的移动路径最小化。根据要求的条件以及设计样式，可动组件可以以通过各种方式靠近或离开卸载位置的形式设置。例如，所述可动组件可以设置为可沿着靠近及离开卸载位置的方向直线移动。根据情况，可动组件也可以设置为以一个支点为基准旋转且沿着靠近及离开卸载位置的方向移动。此外，所述可动组件可以设置为通过可动组件的驱动力沿着靠近及离开卸载位置的方向移动。夹紧组件可以设置为可有选择地夹紧基板的各种结构，且本技术并不受夹紧组件的结构以及特性的限制或限定。例如，夹紧组件可包括：侧面夹紧部，其在内侧形成基板收纳部且对基板的侧面进行支撑；研磨面支撑部件，其设置在基板收纳部的内侧并对基板的研磨面(polishingsurface)进行支撑。侧面夹紧部可以设置为可对基板的侧面进行支撑的多种结构。例如，侧面夹紧部可以包括：第一夹紧部件；第二夹紧部件，其设置为和第一侧面夹紧部件相对且可沿着靠近及离开第一侧面夹紧部件的方向直线移动，在基板的研磨面因研磨面支撑部件而得到支撑的状态下，第一夹紧部件及第二夹紧部件相互靠近并可对基板的侧面进行支撑。根据要求的条件以及设计样式，研磨面支撑部件可以设置为具有多种数量及间隔距离，且本技术并不受研磨面支撑部件的个数及间隔距离的限制或限定。优选地，研磨面支撑部件可以设置为可以使与基板的研磨面的接触最小化的结构。例如，在研磨面支撑部件上可以向下倾斜地形成倾斜引导部，通过基板的研磨面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基板翻转装置，其用于化学机械研磨工艺，所述基板翻转装置的特征在于，包括：可动组件，其以可靠近及离开基板被卸载的卸载位置的形式设置；夹紧组件，其连接于所述可动组件并夹紧所述基板；所述夹紧组件有选择地靠近及离开所述卸载位置。

【技术特征摘要】
2015.11.27 KR 10-2015-01669421.一种基板翻转装置，其用于化学机械研磨工艺，所述基板翻转装置的特征在于，包括：可动组件，其以可靠近及离开基板被卸载的卸载位置的形式设置；夹紧组件，其连接于所述可动组件并夹紧所述基板；所述夹紧组件有选择地靠近及离开所述卸载位置。2.根据权利要求1所述的基板翻转装置，其特征在于，所述卸载位置设置在对完成化学机械研磨工艺的所述基板进行移送的载体头的移送路径上。3.根据权利要求1所述的基板翻转装置，其特征在于，在所述卸载位置可加载用于执行化学机械研磨工艺的其他基板。4.根据权利要求1所述的基板翻转装置，其特征在于，还包括：驱动组件，其提供使所述可动组件沿着靠近及离开所述卸载位置的方向直线移动的驱动力。5.根据权利要求1所述的基板翻转装置，其特征在于，还包括：旋转组件，其以可翻转旋转的形式连接于所述可动组件，所述夹紧组件连接于所述旋转组件，通过所述旋转组件有选择地针对所述可动组件进行翻转旋转。6.根据权利要求1所述的基板翻转装置，其特征在于，所述夹紧组件包括：侧面夹紧部，其在内侧形成基板收纳部并对所述基板的侧面进行支撑；研磨面支撑部件，其设置在所述基板收纳部的内侧并对所述基板的研磨面进行支撑。7.根据权利要求6所述的基板翻转装置，其特征在于，在所述研磨面支撑部件形成倾斜引导部，所述基板的研磨面边缘与所述倾斜引导部接触。8.根据权利要求7所述的基板翻转装置，其特征在于，在所述倾斜引导部的前端形成导槽部，所述基板的研磨面边缘沿着所述导槽部接触。9.根据权利要求6所述的基板翻转装置，其特征在于，所述侧面夹紧部包括：第一夹紧部件；第二夹紧部件，其设置为和所述第一夹紧部件相对且可沿着靠近及离开所述第一夹紧部件的方向直线移动，在所述基板的研磨面因所述研磨面支撑部件而得到支撑的状态下，所述第一夹紧部件及所述第二夹紧部件相互靠近并对所述基板的侧面进行支撑。10.根据权利要求6所述的基板翻转装置，其特征在于，还包括：非研磨面支撑部件，其设置于所述基板收纳部的内侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：金海率，
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