能够执行多种处理工序的晶片处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种晶片处理系统，更详细地，涉及一种既可以具有一个配置结构，又可以根据需要来执行多种处理工序，并将在生产线中所占的空间最小化来将空间效率性极大化的晶片处理系统。
【背景技术】
[0002]随着由微细的电线以高密度集成的方式制造，半导体元件在晶片的表面执行与此相对应的精密的研磨。为了更加精密的执行晶片的研磨，执行机械研磨和化学研磨并行的化学机械研磨工序(CMP工序)。
[0003]最近，针对一个晶片，执行多种研磨工序来控制精致的研磨层的厚度。为了执行多种研磨工序，正在提出由晶片经由多个处理平板并移动的形态的晶片处理系统。
[0004]根据韩国公开专利公报第2011-13384号，公开了晶片载体以搭载有晶片的状态沿着圆形的导轨移动，并在沿着导轨配置的多个处理平板中执行多种研磨工序的结构。但是，由于晶片载体沿着一个导轨依次移动，并执行多种研磨工序，因此，具有可在一个配置结构中执行的多种研磨工序仅仅局限于一种或局限于遗漏一部分处理平板形式的多种研磨工序的问题。
[0005]并且，根据韩国公开专利公报第2011-65464号，晶片搭载于能够旋转的圆盘传送带的头部，并由圆盘传送带一边旋转，一边依次在指定的处理平板中执行多种研磨工序。但是，这种结构也只借助圆盘传送带的旋转来指定晶片的移动路径，因此，存在可以在一个配置结构中执行的多种研磨工序仅限于一种或只能仅限于遗漏一部分处理平板的形式的多种研磨工序的界限。
[0006]另一方面，如上所述的化学机械研磨工序用于对晶片的研磨层的表面实施平坦化，因此，使用于研磨工序的研磨垫片使用聚氨酯等较为坚硬的材质。将这种平坦化处理工序称之为主研磨工序。
[0007]但是，在坚硬的材质的研磨垫片中执行的主研磨工序有可能在晶片的研磨表面引起缺陷，因此，最近在执行主研磨工序之后，在利用更低的硬度的研磨垫片上，执行相比于主研磨工序中所执行的，在更短的时间内，以更为薄的厚度进行研磨的抛光(buffing)研磨工序，从而试图将晶片的研磨面的缺陷最小化。
[0008]但是，在以没有损伤的状态对晶片的研磨面进行收尾研磨的抛光研磨工序也可以根据晶片的状态借助多种工序来执行。即，抛光工序可以根据晶片的种类或所执行的化学机械研磨工序的变数而有所不同，通常，虽然抛光工序在一个步骤中得到收尾，但也有可能发生通过两个步骤的抛光工序来对晶片的研磨面进行收尾的情况。
[0009]但是，在韩国公开专利公报第2011-13384号和韩国公开专利公报第2011-65464号所公开的利用现有的化学机械研磨系统来执行抛光工序的情况下，不仅使装备变得过度复杂，而且使之后的向清洗单元移送的过程变得复杂，并且也不会相互独立地执行研磨工序，因此，在控制研磨工序的变数方面存在界限。【实用新型内容】
[0010]解决的技术问题
[0011]本实用新型是在上述的技术背景下提出的，本实用新型的目的在于，可以在特化于以晶片的研磨面没有缺陷的状态执行收尾研磨的抛光研磨工序并进行适用，并可以根据蒸镀于晶片的研磨层的种类或厚度来执行多种形态的研磨工序。
[0012]由此，本实用新型的目的在于，既能将在半导体生产线中所占的空间最小化，又能根据晶片的状态或种类来执行多种研磨工序。
[0013]并且，本实用新型的目的在于，向清洗工序移送已执行研磨工序的晶片之前，向翻转180度的翻转机移送之前先经过预清洗工序，从而防止翻转机的污染。
[0014]技术方案
[0015]为了实现上述目的，本实用新型提供晶片处理系统，包括:晶片载体，以保持晶片的状态沿着指定的第一路径和第二路径中的至少一个路径移动；第一处理平板，配置于上述第一路径上；以及第二处理平板，配置于上述第二路径上，针对借助上述晶片载体搬运的上述晶片，在上述第一处理平板和上述第二处理平板中的至少一个上执行处理工序。
[0016]这是为了，使晶片载体沿着指定的路径移动，并在第一处理平板和第二处理平板中执行已在处理平板上指定的处理工序，由此可以连续地向处理平板供给晶片载体，从而以高的单位时间效率执行处理工序。
[0017]此时，上述晶片载体沿着循环路径移动，且上述处理平板配置于上述循环路径上。并且，通过设置沿着上述循环路径引导上述晶片载体的导轨，由此，晶片载体可以一边借助导轨来得到引导，一边在指定的循环路径移动，并执行处理工序。
[0018]上述导轨配置成闭环形态，从而以使晶片载体可以在处理平板上执行晶片的处理工序之后，重新回到原来的位置的方式进行配置。由此，可以从已在晶片载体搭载晶片的位置或其附近卸载完成处理工序的晶片，因此，可以在狭小的空间内执行在晶片载体搭载晶片或从晶片载体卸载晶片的工序。
[0019]最优选的是，上述第一路径和第二路径以能够相互来往的方式配置。借于此，晶片载体可以分别沿着各个循环路径移动，并相互交叉来进行来往，由此，既可以配置成一个配置结构，又可以进行对晶片的多种处理过程。
[0020]例如，在上述第一处理平板中已执行第一处理工序的第一晶片可向上述第一清洗单元供给并执行清洗工序；在上述第二处理平板中已执行第二处理工序的第二晶片可向上述第二清洗单元供给并执行清洗工序。
[0021]并且，在处理平板中执行需要相对短的工序时间的处理工序的情况下，在上述第一处理平板中已执行第一处理工序的第一晶片和第二晶片可以交替地向上述第一清洗单元和上述第二清洗单元中的任意一个供给，从而执行清洗工序。
[0022]并且，在处理平板中执行需要相对长的工序时间的处理工序的情况下，在上述第一处理平板中已执行第一处理工序的第一晶片和在上述第二处理平板中已执行第二处理工序的第二晶片可以向上述第一清洗单元供给，从而执行清洗工序。
[0023]并且，在需要多个步骤的处理工序的情况下，在上述第一处理平板中已执行第一处理工序的第一晶片可以在上述第二处理平板中执行第二处理工序，并供给至上述第一清洗单元以执行清洗工序。
[0024]此时，上述两个以上的循环路径的一部分路径能够以相互共用的方式构成，从而不仅可以获得使在两个循环路径中相互来往的工序更加自然的效果，而且还可以获得减少指定的生产现场所占的空间的效果。
[0025]另一方面，根据本实用新型的另一实施方式，上述晶片载体能够以沿着往复移动路径进行往复移动的方式构成。在这种情况下，可配置两个以上的往复移动路径，并在各个往复移动路径中分别配置处理平板，而两个以上的往复移动路径能够以相互来往的方式构成。
[0026]在以如上所述的方式构成的本实用新型的晶片处理系统中，在上述第一处理平板和上述第二处理平板中执行的研磨工序中的至少一个可以为化学机械研磨工序，也可以为抛光研磨工序。只是，优选地，化学机械研磨工序经由两个步骤以上的研磨步骤，因此，优选地，以如上所述的方式构成的本实用新型应在第一处理平板和第二处理平板中分别单独执行抛光研磨工序或以连续性的两个步骤以上的方式执行抛光研磨工序。
[0027]此时，优选地，抛光研磨工序使用硬度低于在化学机械研磨工序中所使用的聚氨酯材质的研磨垫片。
[0028]另一方面，借助上述晶片载体搬运的上述晶片可以为已执行化学机械研磨工序的晶片，而在上述处理平板中可以执行上述晶片的抛光研磨工序。
[0029]另一方面，N极和S极的永久磁铁以交替方式排列于上述晶片载体，而通过控制沿着移动路径来配置的线圈的电流，上述晶片载体能够以不具有驱动马达的状态移动。像这样，随着不在晶片载体设置驱动马达，能够维持更轻的状态来移动。
[0030]并且，如果上述晶片载体到达执行研磨工序的位置，则对接单元与上述晶片载体相对接，从而可以向上述晶片载体传递用于使上述晶片旋转驱动的驱动力和对上述晶片进行加压所需的气动中的任意一个以上。
[0031]另一方面，用于向晶片载体传递动力的对接单元以导轨为基准，位于相反的外侧，从而体现更加紧凑的配置结构。由此，上述晶片载体在第一处理平板所处的第一循环路径上的对接单元所对接方向和上述晶片载体在第二处理平板所处的第二循环路径上的对接单元所对接的方向相反。因此，优选地，为了以无需划分的方式使用用于在第一处理平板和第二处理平板中执行处理工序的晶片载体，在晶片载体中的分别相反的反面中形成有两个与对接单元相结合的对接面。
[0032]并且，在上述指定的路径中配置有装载单元和卸载单元，上述装载单元用于供给将要执行研磨工序的晶片，上述卸载单元用于排出已执行所有研磨工序的晶片。
[0033]尤其，由于具有在向卸载单元供给已执行多种处理工序的晶片之前对上述晶片进行预清洗的预清洗装置，因此，在一边经由研磨等处理工序，一边为了借助粘有研磨粒子或浆料的晶片来向清洗工序中投入晶片而向翻转机翻转180度的工序中，可以防止翻转机的污染。由此，可以减少翻转机的维护所需的时间，从而连续地进行晶片的研磨工序。
[0034]此时，上述预清洗装置可以由兆声波清洗机和喷嘴喷射式清洗机中的任意一个形成。在兆声波清洗机的情况下，向所喷射的清洗液传递高频的兆声波能量来使清洗液振动，来制成强有力的流体形态的声流(acoustic stream)，从而由声流形态的清洗液与基板相冲突来去除基板上的污染粒子，因此具有可以确切地去除小的污染粒子的优点。
[0035]由此，在上述卸载单元中执行借助翻转机来使上述晶片翻转180度的工序的过程中，可以防止翻转机一边经由研磨工序，一边被受污染晶片的污染。
[0036]并且，本实用新型的晶片处理系统还包括清洗单元，上述清洗单元依次通过第一清洗模块、第二清洗模块、第三清洗模块及第四清洗模块，上述第一清洗模块接收上述已执行处理工序的晶片，并借助旋转的清洗刷子来进行接触清洗，上述第二清洗模块以旋风形式喷射清洗液来对上述晶片进行清洗，上述第三清洗模块一同喷射纯水和二氧化碳，上述第四清洗模块利用IPA液层来对晶片进行漂洗干燥。
[0037]这样，在结束如抛光工序的处理工序，使晶片的研磨面没有受损而得到研磨的状态下，借助清洗刷子来进行接触清洗，从而对粘在晶片的研磨面的异物进行第一次去除，并向研磨面喷射旋风形式的清洗液来去除晶片的小的异物之后，一同喷射纯水与无反应性的二氧化碳来以非离子化状态去除晶片表面的附着物，从而可以完整地清洗晶片的研磨面。接着，在将晶片浸渍于清洗液来进行漂洗之后，一边通过异丙