JP5343942B2 - 基板研磨装置及び方法 - Google Patents
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Description
200 容器ユニット
300 研磨ユニット
401、402、403 パッド支持部材
510 第1処理流体供給ユニット
520 第2処理流体供給ユニット
610 ブラシユニット
620 エアロゾルユニット
700 パッドコンディショニングユニット
1000 基板研磨部
Claims (30)
- 基板が安着される基板支持ユニットと、
前記基板支持ユニットの上部に配置され、前記基板支持ユニットに安着された基板を研磨する研磨パッド、及び前記基板支持ユニットに対する前記研磨パッドの相対的な位置が変わるように前記研磨パッドを移動させるパッド駆動部材を具備する研磨ユニットと、
前記基板支持ユニットに安着された基板のエッジ研磨の時、前記基板と接触されない前記研磨パッドの研磨面の一部分を支持するように、前記基板支持ユニットの一側に設けられた少なくとも1つのパッド支持部材とを含み、
前記パッド支持部材は、
前記基板支持ユニットの一側に設置された支持胴体と、
前記支持胴体の上部に結合され、前記基板支持ユニットから離隔して位置し、前記基板のエッジ研磨の時、前記研磨パッドを支持する支持パッドとを含み、
さらに、前記支持パッドの摩耗程度を感知するために、前記パッド支持部材の高さを感知して前記支持パッド上面の位置値を出力する第1位置感知部を含むことを特徴とする基板研磨装置。 - 前記基板支持ユニットはその中心軸を基準として回転させる基板駆動部材をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の基板研磨装置。
- 前記研磨パッドの研磨面は前記基板支持ユニットの上面より小さい面積を有することを特徴とする請求項2に記載の基板研磨装置。
- 前記パッド駆動部材は前記研磨パッドをスイングさせることを特徴とする請求項3に記載の基板研磨装置。
- 前記パッド駆動部材は、
前記研磨パッドと連結結合され、垂直方向に延長され、その中心軸を基準として回転して前記研磨パッドを自転させる垂直アーム部と、
前記垂直アーム部の上端に連結結合され、前記研磨パッドをスイングさせるようにスイング可能なスイングアーム部と、
前記スイングアーム部の一端に連結結合され、前記スイングアーム部をスイングさせるための回転力を前記スイングアーム部に提供し、前記垂直アーム部を回転させるための回転力を前記スイングアーム部を通じて前記垂直アーム部に提供する駆動部とを含むことを特徴とする請求項3に記載の基板研磨装置。 - 前記パッド支持部材は前記研磨パッドの移動軌跡またはその延長線上に配置されることを特徴とする請求項3に記載の基板研磨装置。
- 前記移動軌跡は円弧形状であることを特徴とする請求項6に記載の基板研磨装置。
- 内部に前記パッド支持部材が設置され、上部が開放された容器ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項1から7までの何れか一項に記載の基板研磨装置。
- 前記支持パッドは前記支持胴体から脱着可能に結合されることを特徴とする請求項1に記載の基板研磨装置。
- 前記支持胴体は前記容器ユニットの底板に固定設置されることを特徴とする請求項8に記載の基板研磨装置。
- 前記パッド支持部材は、
前記支持胴体または前記支持パッドを垂直移動させて前記支持パッドの垂直位置を調節する位置調節部をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の基板研磨装置。 - 前記位置調節部は駆動モータまたはシリンダであり、
前記駆動モータまたは前記シリンダは前記支持胴体の下部に固定結合されることを特徴とする請求項11に記載の基板研磨装置。 - 前記第1位置感知部から出力された前記支持パッド上面の垂直位置値を受信し、受信された位置値によって前記位置調節部を制御して前記支持パッドの上面の位置を調節する制御部をさらに含むことを特徴とする請求項11に記載の基板研磨装置。
- 前記基板支持ユニットに対する前記研磨パッドの相対的な水平位置をセンシングし、前記研磨パッドの水平位置値を前記制御部に提供する第2位置感知部をさらに含むことを特徴とする請求項13に記載の基板研磨装置。
- 前記制御部は受信された前記研磨パッドの水平位置値と前記支持パッドの上面位置の垂直位置値によって前記位置調節部を制御して前記支持パッドの上面位置を調節することを特徴とする請求項14に記載の基板研磨装置。
- 前記位置調節部は空気圧によって膨脹及び収縮可能なベローズを含み、
前記ベローズは前記支持胴体と前記支持パッドとの間に設置され、収縮及び膨脹を通じて前記支持パッドの垂直位置を調節することを特徴とする請求項15に記載の基板研磨装置。 - 前記支持胴体は柱形状を有し、
前記支持パッドの上面は前記研磨パッドの研磨面より小さい面積を有することを特徴とする請求項1に記載の基板研磨装置。 - 前記研磨パッドの半径は、前記支持パッドと前記基板支持ユニットとの間の距離と前記支持パッドの幅とを合わせたものと同一、またはこれより小さいことを特徴とする請求項1に記載の基板研磨装置。
- 前記支持パッドの上面は円形状を有し、
前記研磨パッドの半径は、前記支持パッドと前記基板支持ユニットとの間の距離と前記支持パッドの幅とを合わせたものと同一、またはこれより小さいことを特徴とする請求項1に記載の基板研磨装置。 - 前記支持パッドは合成樹脂材質からなることを特徴とする請求項1に記載の基板研磨装置。
- 上部が開放された容器ユニットと、
前記容器ユニット内に設置され、基板が安着され、回転可能な基板支持ユニットと、
研磨工程の時、前記基板支持ユニットの上部に配置され、前記基板支持ユニットに安着された基板を研磨する研磨パッド、及び前記研磨パッドが前記基板支持ユニットに安着された基板の中心領域から前記基板のエッジ領域までまたは前記基板のエッジ領域を通る位置まで移動可能になるように前記研磨パッドを移動させるパッド駆動部材を具備する研磨ユニットと、
前記容器ユニット内に設置されたパッド支持部材とを含み、
前記パッド支持部材は、
前記基板支持ユニットの一側に設置された支持胴体と、
前記支持胴体の上部に結合され、前記基板支持ユニットから離隔して位置し、前記基板のエッジ研磨の時、前記研磨パッドを支持する支持パッドを含み、
さらに、前記支持パッドの摩耗程度を感知するために、前記パッド支持部材の高さを感知して前記支持パッド上面の位置値を出力する第1位置感知部を含むことを特徴とする基板研磨装置。 - 前記パッド支持部材は、
前記支持胴体または前記支持パッドと結合し、前記支持胴体または前記支持パッドを垂直移動させて前記支持パッドの垂直位置を調節する位置調節部をさらに含むことを特徴とする請求項21に記載の基板研磨装置。 - 前記研磨パッドの半径は、前記支持パッドと前記基板支持ユニットとの間の距離と前記支持パッドの幅とを合わせたものと同一、またはこれより小さいことを特徴とする請求項21又は22に記載の基板研磨装置。
- 基板支持ユニットに基板を安着させる段階と、
前記基板支持ユニットの上部に研磨パッドを配置させる段階と、
前記基板支持ユニット及び前記研磨パッドのうちの少なくともいずれか1つが回転する間、前記研磨パッドが前記基板を加圧しながら研磨する段階とを含み、
前記基板を研磨する段階は、
前記基板と接触されない研磨パッドの一部分がパッド支持部材によって支持されながら前記基板のエッジを研磨する段階と、
前記パッド支持部材上面の垂直位置をセンシングする段階と、
側面で見る時、前記パッド支持部材の上面が前記基板の上面と同一線上に位置するように、センシングされた垂直位置値によって前記パッド支持部材の上面の垂直位置を調節する段階とを含むことを特徴とする基板研磨方法。 - 前記研磨パッドの直径は前記基板の直径より小さく、
前記研磨パッドは前記基板の中心領域から前記基板のエッジに移動しながら前記基板を研磨することを特徴とする請求項24に記載の基板研磨方法。 - 前記研磨パッドは前記基板の上部でスイング移動しながら前記基板を研磨することを特徴とする請求項25に記載の基板研磨方法。
- 前記パッド支持部材の上面の垂直位置をセンシングする段階と前記パッド支持部材の上面の垂直位置を調節する段階は、前記研磨パッドが前記基板のエッジを研磨する間行われることを特徴とする請求項24に記載の基板研磨方法。
- 前記基板を研磨する段階は、
前記基板上での前記研磨パッドの水平位置をセンシングする段階と、
前記研磨パッドの水平位置値によって前記パッド支持部材の上面の垂直位置を調節する段階とを含む特徴とする請求項24に記載の基板研磨方法。 - 前記パッド支持部材の上面の垂直位置を調節する段階は、
前記研磨パッドが前記基板のエッジを除いた領域に位置する場合、側面で見る時、前記パッド支持部材の上面を前記基板の上面より下に位置させるために、前記パッド支持部材の上面を下降させる段階と、
前記研磨パッドが前記基板のエッジに位置する場合、前記基板と接触されない研磨パッドの研磨面の一部分を前記パッド支持部材が支持するように、前記パッド支持部材の上面を上昇させる段階とを含むことを特徴とする請求項28に記載の基板研磨方法。 - 前記パッド支持部材の上面を上昇させる段階は、
前記パッド支持部材の上面の垂直位置をセンシングする段階と、
側面で見る時、前記パッド支持部材の上面が前記基板の上面と同一線上に位置するように、前記パッド支持部材の上面の垂直位置を調節する段階とをさらに含むことを特徴とする請求項29に記載の基板研磨方法。
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