KR101041871B1 - 기판 연마 장치 및 그의 기판 슬립 감지 방법 - Google Patents

기판 연마 장치 및 그의 기판 슬립 감지 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101041871B1
KR101041871B1 KR1020090075261A KR20090075261A KR101041871B1 KR 101041871 B1 KR101041871 B1 KR 101041871B1 KR 1020090075261 A KR1020090075261 A KR 1020090075261A KR 20090075261 A KR20090075261 A KR 20090075261A KR 101041871 B1 KR101041871 B1 KR 101041871B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
polishing
spin head
vacuum
head
Prior art date
Application number
KR1020090075261A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110017671A (ko
Inventor
최중봉
김성수
Original Assignee
세메스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 세메스 주식회사 filed Critical 세메스 주식회사
Priority to KR1020090075261A priority Critical patent/KR101041871B1/ko
Publication of KR20110017671A publication Critical patent/KR20110017671A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101041871B1 publication Critical patent/KR101041871B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/08—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving liquid or pneumatic means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/16—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation taking regard of the load

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

본 발명은 기판 연마 장치 및 그의 기판 슬립 감지 방법에 관한 것이다. 기판 연마 장치는 기판을 지지 고정하는 기판 지지 유닛을 포함한다. 기판 지지 유닛은 내부에 복수 개의 진공홀들이 제공되는 스핀 헤드를 포함한다. 스핀 헤드는 안착된 기판을 진공홀들을 통해 기판을 진공 흡입하여 고정한다. 이러한 기판 연마 장치는 연마 공정 중에 고정된 기판과 연마 헤드가 접촉하여 기판 표면을 연마한다. 이 때, 기판 연마 장치는 실시간으로 진공홀들로 가압된 압력의 변화를 모니터링하여 연마 공정 중에 발생 가능한 기판의 슬립을 감지한다. 본 발명에 의하면, 기판의 슬립에 의한 기판 파손 및 공정 사고를 방지할 수 있다.
기판 연마 장치, 스핀 헤드, 진공홀, 압력 변화, 모니터링, 슬립 감지

Description

기판 연마 장치 및 그의 기판 슬립 감지 방법{SUBSTRATE POLISHING APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING SLIP OF SUBSTRATE THEREOF}
본 발명은 기판 연마 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 기판을 진공 흡입하여 기판 지지 유닛에 고정하는 기판 연마 장치 및 그의 기판 슬립 감지 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자의 제조 공정은 박막의 형성 및 적층을 위해 증착 공정, 사진 공정, 식각 공정 등 다수의 단위 공정들을 반복 수행해야만 한다. 기판 상에 요구되는 회로 패턴이 형성될 때까지 이들 공정은 반복되며, 회로 패턴이 형성된 후 기판의 표면에는 많은 굴곡이 생기게 된다. 최근 반도체 소자는 고집적화에 따라 그 구조가 다층화되며, 기판 표면의 굴곡의 수와 이들 사이의 단차가 증가하고 있다. 기판 표면의 비평탄화는 사진 공정에서 디포커스(defocus) 등의 문제를 발생시키므로 기판의 표면을 평탄화하기 위해 주기적으로 기판 표면을 연마하여야 한다.
기판의 표면을 평탄화하기 위해 다양한 표면 평탄화 기술이 있으나 이 중 좁은 영역뿐 만 아니라 넓은 영역의 평탄화에 있어서도 우수한 평탄도를 얻을 수 있 는 화학적 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing : CMP) 장치가 주로 사용된다. 화학적 기계적 연마 장치는 기판의 표면을 기계적 마찰에 의해 연마시킴과 동시에 화학적 연마재에 의해 연마시키는 장치로서, 아주 미세한 연마를 가능하게 한다.
일반적인 화학적 기계적 연마 장치는 연마 패드와 기판을 접촉하고 회전시켜서 기판 표면을 연마한다. 이 때, 화학적 기계적 연마 장치는 연마 패드와 기판이 접촉되는 부위에 슬러리 등의 연마재를 공급한다. 이 때, 화학적 기계적 연마 장치는 연마 공정 시, 연마 패드와 스핀 헤드의 회전에 의해 기판이 스핀 헤드의 정위치에서 일측으로 틀어지는 슬립(slip) 현상이 발생되는 문제점이 있다. 이러한 슬립 현상은 연마 공정 중, 기판의 파손 및 공정 사고의 원인이 된다.
본 발명의 목적은 기판의 슬립을 감지하기 위한 기판 연마 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 스핀 헤드의 진공홀들로부터 발생되는 진공 압력의 변화를 모니터링하는 기판 연마 장치 및 그의 기판 슬립 감지 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 기판의 파손 및 공정 사고를 방지하기 위한 기판 연마 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 기판 연마 장치는 기판을 고정시키기 위한 진공 압력의 변화를 실시간으로 모니터링하는데 그 한 특징이 있다. 이와 같은 기판 연마 장치는 실시간으로 기판의 슬립을 감지하여 공정 사고를 방지할 수 있다.
이 특징에 따른 본 발명의 기판 연마 장치는, 상부가 기판과 접촉하는 복수 개의 진공홀들을 구비하고, 상기 진공홀들로 압력을 제공하여 상기 기판을 상면에 고정시키고, 회전 가능한 스핀 헤드와; 상기 진공홀들로 압력을 제공하는 진공 펌프 및; 상기 진공홀들 내부의 압력을 실시간으로 측정하고, 압력의 변화를 검출하여 상기 스핀 헤드로부터 상기 기판이 슬립되는지를 감지하는 압력 측정부를 포함한다.
한 실시예에 있어서, 상기 기판 연마 장치는; 상기 스핀 헤드의 하부에 결합되어 상기 스핀 헤드를 회전시키고, 상기 진공 유로와 연결되어 상기 진공 펌프로부터 상기 진공홀들로 압력을 제공하는 유체관을 구비하는 회전축을 더 포함한다. 여기서 상기 스핀 헤드는 상기 상면을 갖는 적어도 하나의 플레이트로 제공되고, 상기 플레이트 내부에는 상기 진공홀들과, 상기 진공홀들을 연결하는 진공 유로 및, 상기 진공 유로와 상기 유체관을 연결하는 연결부가 제공된다.
다른 실시예에 있어서, 상기 기판 연마 장치는; 상기 스핀 헤드에 고정된 상기 기판의 상부에 위치되고, 상기 기판과 접촉하면서 회전되어 상기 기판을 연마하는 연마 헤드를 더 포함한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 연마 헤드는 상기 스핀 헤드에 고정된 상기 기판의 에지와 중심 영역 간에 스윙 이동 가능하다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 압력 측정부는 상기 연마 헤드가 상기 기판을 연마 시, 상기 스핀 헤드 상에서 상기 기판의 위치 변동에 따라 발생되는 상기 진공홀들 내부의 압력 변화를 검출한다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 기판을 진공 흡입하여 스핀 헤드 상에 고정하는 기판 연마 장치가 제공된다. 이와 같은 본 발명의 기판 연마 장치는 진공압을 실시간으로 측정 및 모니터링하여 공정 진행 중에 기판의 슬립 여부를 감지할 수 있다.
상기 기판 연마 장치는, 내부에 제공되는 복수 개의 진공홀들을 통해 기판을 진공 흡입하여 상면에 상기 기판을 고정하는 스핀 헤드와; 상기 스핀 헤드의 중앙 하부에 설치되고, 상기 스핀 헤드를 회전시키는 회전축과; 상기 스핀 헤드의 상부에 위치하여 상기 기판과 접촉하고, 상기 기판의 에지 부분과 중앙 영역 사이를 스윙 이동 및 회전하면서 상기 기판의 표면을 국부적으로 연마하는 연마 헤드 및; 상기 연마 헤드가 상기 기판을 연마 시, 상기 스핀 헤드 상에서 상기 기판의 위치 변동에 따라 발생되는 상기 진공홀들 내부의 압력 변화를 검출하여, 상기 스핀 헤드로부터 상기 기판이 슬립되는 것을 감지하는 압력 측정부를 포함한다.
한 실시예에 있어서, 상기 스핀 헤드는 상기 상면을 갖는 적어도 하나의 플레이트로 제공되고, 상기 플레이트 내부에는 상기 진공홀들과, 상기 진공홀들을 연결하는 진공 유로 및, 상기 진공 유로와 연결되는 연결부를 제공한다. 그리고 상기 회전축은 내부에 상기 연결부와 연결되어 상기 진공홀들로 압력을 제공하는 중공형 의 유체관을 제공한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 압력 측정부는 상기 스핀 헤드로부터 상기 기판이 슬립되는 것을 감지하여 상기 기판 연마 장치의 인터락을 발생시킨다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 기판 연마 장치의 기판 슬립 감지 방법이 제공된다.
이 방법에 따르면, 기판을 진공 흡입하여 스핀 헤드 상에 고정하는 기판 연마 장치의 기판 슬립 여부를 실시간으로 감지 가능하다.
상기 방법은, 상기 기판 연마 장치의 스핀 헤드 상에 제공되는 복수 개의 진공홀들로 진공압을 제공하여 기판을 고정하고, 고정된 상기 기판을 회전시킨다. 상기 스핀 헤드의 상부에 연마 헤드를 위치시키고 상기 연마 헤드를 상기 기판 상에서 이동시켜서 상기 기판을 연마한다. 여기서 연마 공정 중 상기 진공홀들 내부의 진공압을 실시간으로 측정 및 모니터링하고, 모니터링 중 상기 진공압의 변화가 발생되면, 상기 스핀 헤드 상에서 상기 기판이 슬립되었음을 감지한다.
한 실시예에 있어서, 상기 방법은; 상기 기판이 상기 스핀 헤드 상으로부터 슬립되었음을 감지하면, 상기 기판 연마 장치의 인터락을 발생시키는 것을 더 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 기판 연마 장치는 기판을 고정시키기 위한 스핀 헤드의 진공홀들에 연결되는 압력계를 이용하여 진공 압력의 변화를 실시간으로 측정하고, 이를 통해 기판의 안착 상태를 모니터링할 수 있다.
본 발명의 기판 연마 장치는 연마 공정 중에 기판을 고정시키기 위한 스핀 헤드의 진공홀들의 압력 변화를 실시간으로 모니터링함으로써, 기판 슬립에 의한 기판 파손, 연마 약액에 의한 스핀 헤드 상부의 지지 시트(backing film) 손상 및 공정 사고를 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
이하 첨부된 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 기판 연마 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 기판 연마 장치(100)는 매엽식으로 기판(예를 들어, 기판 등)을 처리하는 화학적 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing : CMP) 장치로, 로딩/언로딩부(10), 인덱스(Index)(40), 버퍼부(30), 메인 이송 로봇(Main Transfer Robot)(50), 복수 개의 기판 연마부(110) 및 제어부(102)를 포함한다. 이 기판 연마 장치(100)는 기판을 연마하는 연마 공정과 연마 공정 후 기판을 세정하는 세정 공정을 하나의 기판 연마부(110)에서 순차적으로 처리한다.
로딩/언로딩부(10)는 다수의 로드 포트(11a ~ 11d)를 포함한다. 로드 포 트(11a ~ 11d)들 각각에는 기판들이 수납되는 캐리어 예를 들어, 풉(Front Open Unified Pod : FOUP)(12a ~ 12d)이 안착된다. 풉(12a ~ 12d)에는 각 기판 연마부(110)에서 처리 완료된 기판들 또는 각 기판 연마부(110)에 투입할 기판들을 수납한다.
로딩/언로딩부(10)와 버퍼부(30) 사이에는 인덱스(40)가 배치되고, 인덱스(40)에는 제 1 이송 레일(42) 및 인덱스 로봇(20)이 설치된다. 인덱스 로봇(20)은 제 1 이송 레일(42)을 따라 이동하면서 로딩/언로딩부(10)와 버퍼부(30) 간에 기판들을 이송한다.
버퍼부(30)는 인덱스(40)의 일측에 설치된다. 버퍼부(30)는 인덱스 로봇(20)에 의해 이송된 기판들을 수납하고, 기판 연마부(110)들에서 처리된 기판들을 수납한다.
메인 이송 로봇(50)은 이송 통로(60)에 설치된다. 이송 통로(60)에는 제 2 이송 레일(62)이 구비되고, 제 2 이송 레일(62)에는 메인 이송 로봇(50)이 설치된다. 메인 이송 로봇(50)은 제 2 이송 레일(62)을 따라 이동하면서, 버퍼부(30)와 기판 연마부(110)들 간에 기판을 이송한다.
이송 통로(60)의 양측에는 복수 개의 기판 연마부(110)들이 배치되고, 각 기판 연마부(110)는 기판을 연마 및 세정 공정 처리한다. 각 기판 연마부(110)에는 기판의 슬립 여부를 실시간으로 감지하기 위한 압력 측정부(도 4의 190)가 구비된다. 또 기판 연마부(110)들은 적어도 두 개 이상의 기판 연마부(110)가 이송 통로(60)를 사이에 두고 서로 마주하게 배치된다. 또한 기판 연마부(110)들은 다층으 로 배치될 수 있다. 이 실시예에서 기판 연마부(110)들은 평면상에서 볼 때, 이송 통로(60) 양측에 각각 두 개씩, 제 2 이송 통로(60)를 따라 병렬 배치된다. 또 기판 연마부(110)들은 한 층에 두 개씩 두 개의 층으로 적층된다. 물론, 기판 연마부(110)들의 개수와 배치 구조는 기판 연마 장치(100)의 공정 효율 및 풋 프린트에 따라 다양하게 변형 가능하다.
따라서 기판 연마 장치(100)는 기판 연마부(110)들이 다수의 층 및 다수의 열로 배치되므로, 동시에 다수의 기판을 연마 및 세정할 수 있다. 이 때, 각 기판 연마부(110)에서는 압력 측정부(190)을 통해 공정 진행 중에도 기판의 안착 상태를 실시간으로 모니터링한다. 압력 측정부(190)의 구성 및 동작에 대해서는 다음의 도 4 내지 도 8에서 상세히 설명한다.
한편, 각 기판 연마부(110)는 기판 연마 장치(100)의 제반 동작을 제어하는 제어부(102)와 전기적으로 연결되고, 제어부(102)의 제어에 따라 기판을 연마 및 세정한다. 제어부(102)는 컴퓨터, 터치 스크린, 프로그램어블 로직 컨트롤러 및 컨트롤러 등으로 구비된다. 제어부(132)는 적어도 하나가 구비된다. 예를 들어, 제어부(102)는 기판 연마부(110)들을 개별적으로 제어하기 위해 복수 개가 구비되거나, 하나로 구비되어 기판 연마부(110)들을 통합 제어할 수 있다. 이러한 제어부(102)는 기판 연마부(110)에 의한 기판의 연마량이 국부적으로 조절되도록 기판 연마부(110)들을 제어하여 연마 균일도를 향상시킨다. 또 제어부(102)는 압력 측정부(190)와 전기적으로 연결되어, 실시간으로 기판의 안착 상태를 모니터링하여 진공 압력의 변동이 발생되면, 기판의 슬립으로 감지하여 해당 기판 연마부(110)에 대한 인터락을 제어한다.
본 발명의 기판 연마 장치(100)는 각 기판 연마부(110)에서 기판의 연마 공정 및 세정 공정이 모두 이루어지므로, 연마 공정 후 세정 공정용 챔버로 기판을 이송할 필요가 없고, 별도의 세정 공정용 챔버를 구비할 필요가 없다. 이에 따라, 기판 연마 장치(100)는 기판의 이송 시간 및 공정 시간을 단축시키고, 생산성을 향상시키며, 풋 프린트를 감소시킬 수 있다.
구체적으로 도 2 내지 도 8을 참조하여 기판 연마부(110)의 구성을 상세히 설명한다.
도 2 내지 도 6은 도 1에 도시된 기판 연마부의 구성을 나타낸 도면들이고, 도 7은 도 4에 도시된 기판 연마부의 기판 슬립을 모니터링하기 위한 구성을 도시한 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 기판 연마부(110)는 용기 유닛(bowl unit)(112), 기판 지지 유닛(120), 연마 유닛(130), 제 1 및 제 2 처리액 공급 유닛(140, 150), 브러쉬 유닛(160), 에어로졸 유닛(170), 패드 컨디셔닝 유닛(180) 및 압력 측정부(190) 등을 포함한다.
기판 지지 유닛(120)은 용기 유닛(112) 내부에 수용된다. 기판 지지 유닛(120)은 메인 이송 로봇(50)으로부터 이송된 기판(W)이 안착된다. 기판 지지 유닛(120)은 기판(W)의 연마 공정과 세정 공정이 이루어지는 동안 기판(W)을 지지 및 고정시킨다.
구체적으로, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 기판 지지 유닛(120)은 기판(W)이 안착되는 스핀 헤드(122), 스핀 헤드(122)와 결합되어 스핀 헤드(122)를 회전시키는 회전축(124) 및, 회전축(124)을 회전시키는 구동부(미도시됨)를 포함한다. 회전축(124)은 스핀 헤드(122)의 하단 중앙에 결합된다. 회전축(124)은 공정 진행 중에 스핀 헤드(122)를 회전시킨다.
스핀 헤드(122)는 평면상에서 볼 때, 대체로 원 형상을 갖고, 상면으로부터 하면으로 갈수록 점차 폭이 감소한다. 스핀 헤드(122)는 기판(W)을 지지하는 상면이 기판(W)의 크기 보다 작다. 따라서, 측면에서 볼 때 스핀 헤드(122)에 안착된 기판(W)은 단부가 스핀 헤드(122)의 상면 단부보다 외측으로 돌출된다. 스핀 헤드(122)의 하부에는 회전축(124)이 설치된다. 회전축(124)은 대체로 원기둥 형상을 가지며, 스핀 헤드(122)의 중앙 하부와 결합하고, 연마 공정 및 세정 공정이 진행되는 동안 스핀 헤드(122)를 회전시킨다.
스핀 헤드(122)는 회전축(124)과 결합하는 베이스 플레이트(122a, 122b) 및 베이스 플레이트(122a, 122b)의 상면에 설치된 지지 시트(backing film)(122c)를 포함한다. 베이스 플레이트(122a, 122b)는 두 개의 층으로 이루어진다. 즉, 베이스 플레이트(122a, 122b)는 회전축(124)과 결합되는 하부 플레이트(122b)와, 하부 플레이트(122b)의 상면에 설치된 상부 플레이트(122a)를 포함한다.
하부 플레이트(122b)는 두 개의 층으로 이루어지나, 단일층 또는 세 개 이상의 층으로 이루어질 수도 있다. 하부 플레이트(122b)와 상부 플레이트(122a)의 경계에는 진공압이 제공되는 진공 유로(122d)가 형성되고, 상부 플레이트(122a) 및 지지 시트(1122c)에는 진공 유로(122d)와 연통되는 다수의 진공홀(121)들이 형성된 다. 진공홀(121)들은 스핀 헤드(122)의 가장자리를 따라 링 형상으로 균일하게 배열된다. 스핀 헤드(122)는 진공홀(121)들에 제공되는 진공압을 이용하여 기판(W)을 고정시킨다. 즉, 연마 공정 시, 스핀 헤드(122)는 진공홀(121)들에 형성된 진공압을 통해 상면에 안착된 기판(W)을 진공 흡착하고, 이에 따라, 기판(W)이 스핀 헤드(122) 상면에 고정된다.
지지 시트(122c)는 상부 플레이트(122a)의 상면에 설치되고, 그 상면에 기판(W)이 안착된다. 지지 시트(122c)는 탄성을 갖는 재질, 예컨대, 폴리 우레탄이나 탄소 고무 또는 실리콘과 같은 재질 등으로 이루어진다. 이와 같이, 스핀 헤드(122)는 실질적으로 기판(W)이 안착되는 지지 시트(114)가 탄성 재질로 이루어지므로, 연마 공정시 진공홀(121)들 상에 위치하는 부분과 진공홀(121)들 상에 위치하지 않는 부분간의 압력차를 감소시킨다.
또 스핀 헤드(122)는 상면에 안착된 기판(W)을 스핀 헤드(122)의 상면으로부터 이격시키는 복수 개의 리프트 핀(123)들을 포함한다. 베이스 플레이트(122a, 122b)에는 리프트 핀(123)들이 삽입되는 홀들이 형성되고, 리프트 핀(123)들은 승강 및 하강 동작을 통해 수직 이동된다. 리프트 핀(123)들은 승강시 지지 시트(122c)의 상면으로 돌출되어 기판(W)을 지지한다. 연마 공정시, 리프트 핀(123)들은 하강하여 기판(W)을 지지하는 면이 지지 시트(122c)의 상면과 동일선 상에 위치한다.
스핀 헤드(122)의 외측에는 에어 나이프(126)가 설치된다. 또 스핀 헤드(122) 외측에는 용기 유닛(112)을 세정하는 세정 부재(미도시됨)가 더 설치될 수 있다.
에어 나이프(126)는 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 스핀 헤드(122)에 고정 결합되고, 스핀 헤드(122)로부터 이격되어 스핀 헤드(122)를 둘러싼다. 스핀 헤드(122)의 상면은 기판(W) 보다 작은 크기를 갖고, 에어 나이프(126)의 상면은 기판(W)의 외측에 위치한다. 스핀 헤드(122)의 하부 플레이트(122b) 내에는 퍼지 가스(PG)가 유입되는 가스 유로(122f)가 형성되고, 스핀 헤드(122)와 에어 나이프(126)가 이격된 사이(126a)로 가스 유로(122f)로부터 배출된 퍼지 가스(PG)가 유입된다. 가스 유로(122f)는 퍼지 가스(PG)가 스핀 헤드(122)의 중심부로부터 스핀 헤드(122)의 측면측으로 흐르도록 형성된다. 가스 유로(122f)는 스핀 헤드(122)의 중앙부로부터 스핀 헤드(122)의 가장자리 측으로 연장된 방사 형상으로 이루어진다.
에어 나이프(126)는 가스 유로(122f)로부터 배출된 퍼지 가스(PG)가 스핀 헤드(122)와 이격된 공간(126a)을 통해 스핀 헤드(122)의 상단 가장자리 측으로 분사되도록 흐름을 가이드한다. 구체적으로, 에어 나이프(150)는 대체로 원형의 링 형상을 갖고, 측면에서 볼 때 상면이 스핀 헤드(122)의 상면보다 위에 위치한다. 에어 나이프(126)는 스핀 헤드(122)의 측면과 인접한 면이 스핀 헤드(122)의 측면을 따라 경사지게 형성된다.
스핀 헤드(122)는 기판(W)을 지지하는 상면이 기판(W) 보다 작은 크기를 가지므로, 스핀 헤드(122)에 안착된 기판(W)의 가장자리는 스핀 헤드(122)와 에어 나이프(126)가 이격된 공간(126a) 상부에 위치한다. 예를 들어, 스핀 헤드(122)와 에 어 나이프(126) 간의 공간(126a)은 약 0.1 mm의 간격을 갖는다.
이렇게 에어 나이프(126)에 의해 스핀 헤드(122)의 상단 가장자리 측으로 가이드된 퍼지 가스(PG)는 스핀 헤드(122)에 안착된 기판(W)의 가장자리 배면으로 제공되고, 에어 나이프(126)의 상면에 형성된 다수의 가이드 홈(126b)을 통해 에어 나이프(126)의 외측으로 분사된다. 가이드 홈(126b)들은 서로 이격되어 배치되고, 각각 에어 나이프(126)의 외측 방향으로 연장된다. 따라서 에어 나이프(126)는 연마 공정에 사용된 기판(W) 상의 연마 약액이 연마 공정시 또는 연마 공정이 완료된 후, 기판(W)의 배면 측으로 유입되는 것을 방지한다. 이에 따라, 기판 지지 유닛(120)은 연마 약액에 의해 기판(W)의 배면 및 스핀 헤드(122)가 오염되는 것을 방지할 수 있다.
회전축(124)은 내부에 중공관(124a)이 설치되고, 중공관(124a) 안에는 제 1 내지 제 3 유체관(124b, 124c, 124d)이 설치된다. 제 1 유체관(124b)에는 용기 유닛을 세정하는 세정 부재(미도시됨)로 공급되는 세정액이 유입되고, 제 2 유체관(124c)에는 퍼지 가스(PG)가 유입되며, 제 3 유체관(126d)에는 진공압(VF)이 제공된다. 중공관(124a)의 상단부에는 가스 유로(122f) 및 진공 유로(122d)와 연결된 연결부(122e)가 설치되고, 연결부(122e)는 제 2 및 제 3 유체관(124c, 124d)과 연결된다. 연결부(122e)는 스핀 헤드(122)의 회전시에도 제 2 유체관(124c)으로부터의 퍼지 가스(PG)를 가스 유로(122f)에 안정적으로 공급하고, 제 3 유체관(124d)으로부터의 진공압을 진공 유로(122d)에 안정적으로 공급한다.
구체적으로 도 7을 참조하면, 각 기판 연마부(110)는 스핀 헤드(122)의 진공 홀(121)들의 압력 변화를 모니터링하는 압력 측정부(190)가 제공된다. 진공홀(121)들은 진공 유로(122d)를 통해 제 3 유체관(124d)과 연결된다. 제 3 유체관(124d)은 진공압을 제공하는 진공 펌프(192)와 연결된다. 압력 측정부(190)는 제 3 유체관(124d)과 진공 펌프(192) 사이에 구비된다. 또 압력 측정부(190)는 제어부(102)와 전기적으로 연결된다.
압력 측정부(190)는 예를 들어, 압력 센서, 압력계 등으로 구비되고, 제 3 유체관(124d)을 통해 진공홀(121)들의 내부 압력을 실시간으로 측정하고, 압력의 변화를 감지하여 제어부(102)로 제공한다.
따라서 진공 펌프(192)는 진공홀(121)들로 진공압을 제공하여 스핀 헤드(122)에 안착된 기판(W)을 고정시킨다. 이 때, 압력 측정부(190)는 스핀 헤드(122)의 상면으로부터 기판(W)이 슬립되는지를 감지하기 위해, 실시간으로 진공압을 측정(PS_V)하여 압력의 변화량을 모니터링한다.
이러한 기판 지지 유닛(120)은 스핀 헤드(122)에 안착된 기판(W)을 진공홀(121)들을 통해 진공 흡입하여 고정한다. 만약, 공정 진행 중에 기판(W)의 슬립(slip)이 발생되면, 진공홀(121)들이 배치된 스핀 헤드(122)의 상면 일부가 개방되므로, 진공홀(121)들의 내부 압력은 크게 변화된다. 이에 따라 압력 측정부(190)는 공정 진행 시, 실시간으로 진공홀(121)들의 내부 압력을 측정하여 압력의 변화량을 감지하고, 감지된 결과(MONITOR)를 제어부(102)로 제공한다. 그러므로 제어부(102)는 감지된 결과가 스핀 헤드(122)로부터 기판(W) 슬립이 발생되었으면, 기판 연마부(110)의 인터락을 제어한다. 즉, 제어부(102)는 스핀 헤드(122)의 회전을 중지시키고, 진공 펌프(192)를 제어(CONTROL)하여서 공정 진행을 중단시킨다.
다시 도 2 내지 도 4를 참조하면, 용기 유닛(112)은 기판 지지 유닛(120)을 둘러싸고, 기판(W)의 연마 공정 및 세정 공정이 이루어지는 공간을 제공한다. 용기 유닛(112)은 상부가 개방되며, 개방된 상부를 통해 스핀 헤드(122)가 노출된다. 예를 들어, 용기 유닛(112)은 연마 및 세정 공정을 각각 처리하기 위한 제 1 및 제 2 처리 용기(bowl)(도 3의 112a, 112b)를 포함한다. 용기 유닛(112)은 제 1 및 제 2 처리 용기(112a, 112b)에 대응하여 연마 및 세정 공정에서 사용된 처리액을 각각 회수하는 제 1 및 제 2 회수통(114a, 114b) 및, 연마 및 세정 공정시, 각 공정에 따라 스핀 헤드(122)와 용기 유닛(112) 간의 수직 위치가 조절되도록 제 1 및 제 2 처리 용기(112a, 112b)를 상하로 이동시키는 승강 부재(116) 등을 포함한다. 또 용기 유닛(112)는 외측 예를 들어, 스핀 헤드(122) 하부 측면에 제공되어, 용기 유닛(112)을 세정하는 세정 부재(미도시됨)가 더 설치될 수 있다.
구체적으로, 제 1 및 제 2 처리 용기(112a, 112b)는 기판 지지 유닛(120)을 둘러싸고, 기판(W)의 연마 공정 및 세정 공정이 이루어지는 공정 공간을 제공한다. 제 1 및 제 2 처리 용기(112a, 112b)는 각각 상부가 개방되며, 제 1 및 제 2 처리 용기(112a, 112b)의 개방된 상부를 통해 스핀 헤드(122)가 노출된다. 제 1 처리 용기(112a)는 기판 지지 유닛(120)을 둘러싼다. 제 1 처리 용기(112a)의 외측에는 제 2 처리 용기(112b)가 설치된다. 제 2 처리 용기(112b)는 제 1 처리 용기(112a)를 둘러싸고, 제 1 처리 용기(112a)보다 큰 크기를 갖는다. 제 1 및 제 2 처리 용기(112a, 112b)는 상호 이격되어 위치한다.
제 1 및 제 2 처리 용기(112a, 112b)의 하부에는 연마 공정 및 세정 공정에서 사용된 처리액들을 회수하는 제 1 및 제 2 회수통(114a, 114b)이 설치된다. 제 1 회수통(114a)은 제 1 처리 용기(112a)의 하부에 설치되고, 연마 공정에서 사용된 처리액을 회수한다. 제 2 회수통(112b)은 제 2 처리 용기(112b)의 하부에 설치되고, 세정 공정에서 사용된 처리액을 회수한다. 제 1 및 제 2 회수통(114a, 114b) 각각은 하부에 제 1 및 제 2 회수 라인(114c, 114d)과 연결되어 연마 및 세정 공정에서 사용된 처리액을 각각 회수한다.
승강 부재(116)는 제 2 처리 용기(112b)의 외측에 설치된다. 승강 부재(116)는 기판(W)이 스핀 헤드(122)에 안착되거나, 스핀 헤드(122)로부터 들어올려질 때 스핀 헤드(122)가 제 1 및 제 2 처리 용기(112a, 112b)의 상부로 돌출되도록 제 1 및 제 2 처리 용기(112a, 112b)를 하강시킨다. 또 승강 부재(116)는 기판(W)의 연마 공정 및 세정 공정 진행시, 연마 공정에서 사용된 처리액과 세정 공정에서 사용된 처리액을 분리 회수하기 위해 제 1 및 제 2 처리 용기(112a, 112b)를 승강 및 하강시켜 각 처리 용기(112a, 112b)와 스핀 헤드(122) 간의 상대적인 수직 위치를 조절한다.
한편, 용기 유닛(112)의 외측에는 연마 유닛(130), 제 1 및 제 2 처리액 공급 유닛(140, 150), 브러쉬 유닛(160), 에어로졸 유닛(170) 및 패드 컨디셔닝 유닛(180)이 설치된다.
연마 유닛(130)은 기판 지지 유닛(120)에 고정된 기판(W)의 표면을 화학적 기계적으로 연마하여 기판(W)의 표면을 평탄화한다.
구체적으로 연마 유닛(130)은 도 3에 도시된 바와 같이, 연마 헤드(132), 유체 공급부(138), 회전부(swing part)(134) 및 제 2 구동부(136)를 포함한다.
연마 헤드(132)는 기판(W)과 접촉하여 기판(W) 표면을 연마하는 연마 패드가 구비되고, 연마 공정 시 스핀 헤드(122)에 고정된 기판(W)의 상부에 배치된다. 연마 헤드(132)는 기판(W)을 연마하는 처리액(예컨대, 연마재 등)을 분사하면서 기판(W)에 접촉된 상태로 회전하여 기판(W) 표면을 연마한다. 이 때, 연마 헤드(132)는 연마 패드를 기판(W)의 표면을 가압하면서 회전시킨다. 연마 헤드(132)는 연마 공정 시, 기판(W)와 동일한 방향으로 회전할 수도 있고, 서로 다른 방향으로 회전할 수도 있다. 또 연마 헤드(132)는 회전부(134)의 스윙 동작에 의해 기판(W)의 상부에서 수평 왕복 이동하고, 제 2 구동부(136)에 의해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전한다. 이 때, 연마 헤드(132)는 스핀 헤드(122)에 고정된 기판(W)의 에지와 중심 영역 사이를 스윙 이동된다.
또 연마 유닛(130)은 연마 공정이 완료되면, 연마 헤드(132)가 패드 컨디셔닝 유닛(180)에 수용된 상태로 대기하며, 이 때, 연마 패드의 세정 및 재생 공정이 이루어진다.
이러한 연마 헤드(132)는 연마 공정 중에 기판(W)과 접촉하여 회전, 스윙 이동하고, 또 기판(W)이 진공 흡입하여 스핀 헤드(122)에 고정되기 때문에, 기판(W)이 스핀 헤드(122)로부터 미끌어지는 슬립(slip)이 발생될 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 본 발명의 기판 연마 장치(100)는 기판 연마부(110)에 압력 측정부(190)를 구비한다.
연마 헤드(132)의 상부에는 유체 공급부(138)가 구비된다. 유체 공급부(138)는 기판(W)의 연마를 위한 처리액을 연마 헤드(132)에 제공하고, 제 2 구동부(136)로부터 제공된 회전력에 의해 회전하여 연마 헤드(132)를 회전시킨다. 예를 들어, 유체 공급부(138)는 기판(W)을 연마하기 위한 슬러리(slurry) 등의 처리액(CL)를 연마 헤드(132)로 공급한다. 유체 공급부(138)는 상부에 회전부(134)가 설치되고, 하부에 연마 헤드(132)가 설치된다.
회전부(134)는 제 2 구동부(136)에 결합된 부분을 중심축으로 하여 제 2 구동부(136)에 의해 스윙한다. 연마 공정 시, 연마 헤드(132)는 회전부(134)의 스윙 동작에 의해 기판(W)의 상부에서 원호 형태로 수평 왕복 이동한다. 회전부(138)는 막대 형상의 케이스 내부에 설치되어 제 2 구동부(136)로부터 제공되는 회전력을 유체 공급부(138) 및 연마 헤드(132)로 전달한다. 회전부(134)는 일측이 유체 공급부(138)에 결합되며, 타측이 제 2 구동부(136)에 결합된다.
그리고 제 2 구동부(136)는 회전부(134)를 회전시키고, 유체 공급부(138)를 회전시키며, 그리고 연마 헤드(132)의 수직 위치를 조절한다. 제 2 구동부(136)는 회전부(134), 유체 공급부(138) 및 연마 헤드(132)를 회전시키는 적어도 하나의 구동 장치를 구비한다. 예를 들어, 구동 장치는 유체 공급부(138) 및 연마 헤드(132)를 자전 회전시키고, 회전부(134)를 스윙 회전시키며, 그리고 연마 헤드(132)의 수직 위치를 조절하는 구동 모터 등으로 구비될 수 있다.
이를 위해 제 2 구동부(136)는 회전부(134)와 결합된다. 제 2 구동부(136)는 회전부(134)의 내부에 제공되는 풀리, 밸트 등의 동력 전달 부재(미도시됨)를 통해 유체 공급부(138) 및 연마 헤드(132)를 회전시킨다. 또 제 2 구동부(136)는 회전부(134)에 시계 방향과 반시계 방향의 회전력을 교대로 반복적으로 제공한다. 제 2 구동부(136)로부터 제공된 회전력에 의해 회전부(134)는 제 2 구동부(136)에 결합된 부분을 중심축으로 하여 스윙된다. 이에 따라, 연마 공정 시, 연마 헤드(132)는 회전부(134)의 스윙 동작에 의해 기판(W)의 상부에서 원호 형태로 수평 왕복 이동할 수 있다. 또 제 2 구동부(136)는 시계 방향 및 반시계 방향의 회전력에 따라 회전부(134)가 상하 이동하고, 이에 따라, 유체 공급부(138) 및 연마 헤드(132)가 상하 이동한다.
다시 도 2를 참조하면, 제 1 및 제 2 처리액 공급 유닛(140, 150)은 기판(W)의 연마 공정 및 세정 공정에 필요한 처리액을 기판 지지 유닛(120)에 고정된 기판(W)에 분사한다.
제 1 처리액 공급 유닛(140)은 용기 유닛(112)을 사이에 두고 연마 유닛(130)과 마주하게 설치되며, 용기 유닛(112)의 외측벽에 고정 설치된다. 연마 공정 또는 세정 공정 시, 제 1 처리액 공급 유닛(140)은 스핀 헤드(122)에 고정된 기판(W)에 처리액을 분사하여 기판(W)을 세정한다. 제 1 처리액 공급 유닛(140)은 용기 유닛(112)의 측벽 상단에 고정된 다수의 분사 노즐들을 구비하여, 기판(W)로 처리액을 분사한다. 분사 노즐들에서 분사되는 처리액은 기판(W)의 세정 또는 건조를 위한 처리액일 수도 있고, 건조를 위한 건조 가스일 수도 있다.
제 2 처리액 공급 유닛(150)은 용기 유닛(112) 및 제 1 처리액 공급 유닛(140)을 사이에 두고 연마 유닛(130)과 마주하게 설치된다. 제 2 처리액 공급 유 닛(150)은 처리액을 분사하는 약액 노즐을 구비하고, 세정 공정 시 스핀 헤드(122)에 고정된 기판(W)에 처리액을 분사하여 기판(W)을 세정한다. 제 2 처리액 공급 유닛(150)은 스윙이 가능하며, 세정 공정시 스윙 동작을 통해 약액 노즐을 스핀 헤드(122)의 상부에 배치시킨 상태에서 처리액을 분사한다.
브러쉬 유닛(160)은 연마 공정 후 기판(W) 표면의 이물질을 물리적으로 제거한다. 브러쉬 유닛(160)은 기판(W)에 표면에 접촉되어 기판(W) 표면의 이물질을 물리적으로 닦아 내는 브러쉬 패드를 구비하고, 스윙이 가능하다. 세정 공정시, 브러쉬 유닛(160)은 스윙 동작을 통해 브러쉬 패드를 스핀 헤드(122)의 상부에 배치시킨 상태에서 브러쉬 패드를 회전시켜 스핀 헤드(122)에 고정된 기판(W)을 세정한다. 브러쉬 유닛(160)의 일측에는 에어로졸 유닛(170)이 배치된다.
에어로졸 유닛(170)은 스핀 헤드(122)에 고정된 기판(W)에 처리액을 미세 입자 형태로 고압 분무하여 기판(W) 표면의 이물질을 제거한다. 예를 들어, 에어로졸 유닛(170)은 초음파를 이용하여 처리액을 미세 입자 형태로 분무한다.
그러므로 브러쉬 유닛(160)과 에어로졸 유닛(170)은 제 1 및 제 2 처리액 공급 유닛(140, 150)으로부터 세정액을 공급받아서 연마 완료된 기판(W)을 기판 지지 유닛(120)에 고정된 상태에서 세정 공정을 처리한다. 특히, 브러쉬 유닛(160)은 비교적 큰 입자의 이물질을 제거하는 데 사용되며, 에어로졸 유닛(170)은 브러쉬 유닛(160)에 비해 비교적으로 작은 입자의 이물질을 제거하는 데 사용된다.
그리고 패드 컨디셔닝 유닛(180)은 연마 유닛(130)이 홈 포트(home port)에서 대기 중일 때, 연마 유닛(130)을 세정 및 재생시킨다. 패드 컨디셔닝 유닛(180) 은 내부에 연마 헤드(132)가 수용되어, 연마 패드의 재생 공정을 처리한다. 따라서 연마 유닛(130)은 연마 공정이 완료되면, 연마 헤드(132)가 패드 컨디셔닝 유닛(180)으로 이동하여, 연마 헤드(132)가 수용된 상태로 대기하며, 이 때, 연마 패드의 재생 공정을 처리한다.
상술한 바와 같이, 기판 연마 장치(100)는 각 기판 연마부(110)에서 기판(W)의 연마 공정 및 세정 공정이 모두 이루어지므로, 연마 공정 후 세정 공정용 챔버로 기판를 이송할 필요가 없고, 별도의 세정 공정용 챔버를 구비할 필요가 없다. 이에 따라, 기판 연마 장치(100)는 기판(W)의 이송 시간 및 공정 시간을 단축시키고, 생산성을 향상시키며, 풋 프린트를 감소시킬 수 있다.
또 기판 연마 장치(100)는 각 기판 연마부(110)에서 기판을 고정시키기 위한 진공홀(121)들의 진공압을 실시간으로 측정하고, 그 압력 변화를 모니터링하여 기판(W)의 슬립을 감지한다. 이에 따라, 해당 기판 연마부에서는 인터락을 발생시켜서 공정 진행 중에 기판 슬립으로 인한 기판 파손 및 이로 인한 공정 사고를 방지할 수 있다.
계속해서 도 8은 본 발명에 따른 기판 연마 장치의 기판 슬립을 감지하는 처리 수순을 도시한 플로우챠트이다.
도 8을 참조하면, 단계 S200에서 메인 이송 로봇(50)으로부터 스핀 헤드(122)의 상면에 기판(W)이 로딩되면, 단계 S202에서 진공 펌프(192)로부터 진공홀(121)들로 진공압을 제공하여 기판(W)을 진공 흡입한다. 단계 S204에서 진공 흡입에 의해 기판(W)은 스핀 헤드(122)의 상면에 고정된다. 단계 S206에서 고정된 기판의 연마 공정을 처리한다. 즉, 연마 헤드(132)를 스핀 헤드(122)에 고정된 기판(W)의 상부로 이동하고, 기판(W)과 접촉하면서 회전시켜서 기판(W)을 연마한다.
연마 공정 중 단계 S208에서 진공홀(121)들의 내부 압력의 변화가 발생되었는지를 판별한다. 즉, 압력 측정부(190)는 연마 공정 중 진공홀(121)들로 가압된 진공압을 실시간으로 측정하고, 측정된 압력이 변화되는지를 판별한다. 이 압력의 변화는 기판(W)이 스핀 헤드(122) 상에서 위치 변동에 의해 발생된다. 예를 들어, 기판(W)이 스핀 헤드(122)의 정위치에서 일정 거리(도 5의 ΔS)가 벗어나 슬립 되면, 그 위치 변동에 따라 스핀 헤드(122)의 상면 중 일부에 배치되는 진공홀(121)들에는 기판(W)이 놓여지지 않게 되므로, 전체 진공홀(121)들로 제공되는 진공 압력의 변화가 발생된다.
이를 이용하여 단계 S210에서 실시간으로 압력을 측정하여, 압력의 변화를 모니터링하여 기판(W)의 슬립을 감지하고, 단계 S212에서 감지된 결과를 제어부(102)로 제공하여 해당 기판 연마부(110)의 인터락을 발생시킨다. 즉, 제어부(102)는 스핀 헤드(122)의 회전을 중지시키고, 진공 펌프(192)를 제어하여 공정 진행을 중단시킨다.
이상에서, 본 발명에 따른 기판 연마 장치의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 기판 연마 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면;
도 2는 도 1에 도시된 기판 연마부의 구성을 도시한 사시도;
도 3 내지 도 6는 도 2에 도시된 기판 연마부의 일부 구성을 상세히 도시된 도면들;
도 7은 도 4에 도시된 기판 연마부의 기판 슬립을 감지하기 위한 구성을 도시한 블럭도; 그리고
도 8은 본 발명에 따른 기판 연마 장치의 기판 슬립을 감지하는 처리 수순을 도시한 플로우챠트이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
100 : 기판 연마 장치 102 : 제어부
110 : 기판 연마부 120 : 기판 지지 유닛
121 : 진공홀 122 : 스핀 헤드
122d : 진공 유로 124 : 회전축
124a : 중공관 124d : 유체관
130 : 연마 유닛 190 : 압력 측정부
192 : 진공 펌프

Claims (9)

  1. 기판 연마 장치에 있어서,
    상부가 기판과 접촉하는 복수 개의 진공홀들을 구비하고, 상기 진공홀들로 압력을 제공하여 상기 기판을 상면에 고정시키고, 회전 가능한 스핀 헤드와;
    상기 진공홀들로 압력을 제공하는 진공 펌프 및;
    상기 진공홀들 내부의 압력을 실시간으로 측정하고, 압력의 변화를 검출하여 상기 스핀 헤드로부터 상기 기판이 슬립되는지를 감지하는 압력 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 연마 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 연마 장치는;
    상기 스핀 헤드의 하부에 결합되어 상기 스핀 헤드를 회전시키고, 상기 진공 펌프로부터 상기 진공홀들로 압력을 제공하는 유체관을 구비하는 회전축을 더 포함하고;
    상기 스핀 헤드는 상기 상면을 갖는 적어도 하나의 플레이트로 제공되고, 상기 플레이트 내부에는 상기 진공홀들과, 상기 진공홀들을 연결하는 진공 유로 및, 상기 진공 유로와 상기 유체관을 연결하는 연결부가 제공되는 것을 특징으로 하는 기판 연마 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 진공홀들은 상기 스핀 헤드의 가장자리를 따라 링 형상으로 균일하게 배열되는 것을 특징으로 하는 기판 연마 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 압력 측정부는 상기 기판을 연마 시, 상기 스핀 헤드 상에서 상기 기판의 위치 변동에 따라 발생되는 상기 진공홀들 내부의 압력 변화를 검출하는 것을 특징으로 하는 기판 연마 장치.
  5. 기판 연마 장치에 있어서:
    내부에 제공되는 복수 개의 진공홀들을 통해 기판을 진공 흡입하여 상면에 상기 기판을 고정하는 스핀 헤드와;
    상기 스핀 헤드의 중앙 하부에 설치되고, 상기 스핀 헤드를 회전시키는 회전축과;
    상기 스핀 헤드의 상부에 위치하여 상기 기판과 접촉하고, 상기 기판의 에지 부분과 중앙 영역 사이를 스윙 이동 및 회전하면서 상기 기판의 표면을 국부적으로 연마하는 연마 헤드 및;
    상기 연마 헤드가 상기 기판을 연마 시, 상기 스핀 헤드 상에서 상기 기판의 위치 변동에 따라 발생되는 상기 진공홀들 내부의 압력 변화를 검출하여, 상기 스핀 헤드로부터 상기 기판이 슬립되는 것을 감지하는 압력 측정부를 포함하는 기판 연마 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 스핀 헤드는 상기 상면을 갖는 적어도 하나의 플레이트로 제공되고, 상기 플레이트 내부에는 상기 진공홀들과, 상기 진공홀들을 연결하는 진공 유로 및, 상기 진공 유로와 연결되는 연결부를 제공하고;
    상기 회전축은 내부에 상기 연결부와 연결되어 상기 진공홀들로 압력을 제공하는 중공형의 유체관을 제공하는 것을 특징으로 하는 기판 연마 장치.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 진공홀들은 상기 스핀 헤드의 가장자리를 따라서 링 형상으로 균일하게 배열되는 것을 특징으로 하는 기판 연마 장치.
  8. 기판 연마 장치의 기판 슬립 감지 방법에 있어서:
    상기 기판 연마 장치의 스핀 헤드 상에 제공되는 복수 개의 진공홀들로 진공압을 제공하여 기판을 고정하고, 고정된 상기 기판을 회전시키고, 상기 스핀 헤드의 상부에 연마 헤드를 위치시키고 상기 연마 헤드를 상기 기판 상에서 이동시켜서 상기 기판을 연마하되;
    연마 공정 중 상기 진공홀들 내부의 진공압을 실시간으로 측정 및 모니터링하고, 모니터링 중 상기 진공압의 변화가 발생되면, 상기 스핀 헤드 상에서 상기 기판이 슬립되었음을 감지하는 것을 특징으로 하는 기판 연마 장치의 기판 슬립 감지 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 방법은;
    상기 기판이 상기 스핀 헤드 상으로부터 슬립되었음을 감지하면, 상기 기판 연마 장치의 인터락을 발생시키는 것을 더 포함하는 기판 연마 장치의 기판 슬립 감지 방법.
KR1020090075261A 2009-08-14 2009-08-14 기판 연마 장치 및 그의 기판 슬립 감지 방법 KR101041871B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090075261A KR101041871B1 (ko) 2009-08-14 2009-08-14 기판 연마 장치 및 그의 기판 슬립 감지 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090075261A KR101041871B1 (ko) 2009-08-14 2009-08-14 기판 연마 장치 및 그의 기판 슬립 감지 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110017671A KR20110017671A (ko) 2011-02-22
KR101041871B1 true KR101041871B1 (ko) 2011-06-16

Family

ID=43775629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090075261A KR101041871B1 (ko) 2009-08-14 2009-08-14 기판 연마 장치 및 그의 기판 슬립 감지 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101041871B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200068303A (ko) * 2018-12-05 2020-06-15 주식회사 케이씨텍 기판 캐리어 및 이를 포함하는 기판 연마 시스템, 기판 연마 방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9700988B2 (en) * 2014-08-26 2017-07-11 Ebara Corporation Substrate processing apparatus
KR102397545B1 (ko) 2017-05-02 2022-05-12 삼성전자주식회사 척 스테이지 이물질 감지 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003037088A (ja) 2001-07-25 2003-02-07 Nec Kansai Ltd Ｃｍｐ装置
JP2005259979A (ja) 2004-03-11 2005-09-22 Tokyo Seimitsu Co Ltd 化学機械研磨装置及び化学機械研磨方法
KR20060011671A (ko) * 2004-07-30 2006-02-03 삼성전자주식회사 파티클 감지수단을 갖는 노광설비의 얼라인장치
KR20080013161A (ko) * 2006-08-07 2008-02-13 삼성전자주식회사 화학 기계적 연마장치의 연마헤드

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003037088A (ja) 2001-07-25 2003-02-07 Nec Kansai Ltd Ｃｍｐ装置
JP2005259979A (ja) 2004-03-11 2005-09-22 Tokyo Seimitsu Co Ltd 化学機械研磨装置及び化学機械研磨方法
KR20060011671A (ko) * 2004-07-30 2006-02-03 삼성전자주식회사 파티클 감지수단을 갖는 노광설비의 얼라인장치
KR20080013161A (ko) * 2006-08-07 2008-02-13 삼성전자주식회사 화학 기계적 연마장치의 연마헤드

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200068303A (ko) * 2018-12-05 2020-06-15 주식회사 케이씨텍 기판 캐리어 및 이를 포함하는 기판 연마 시스템, 기판 연마 방법
KR102620358B1 (ko) * 2018-12-05 2024-01-04 주식회사 케이씨텍 기판 캐리어 및 이를 포함하는 기판 연마 시스템, 기판 연마 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110017671A (ko) 2011-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20110010391A (ko) 기판 연마 장치 및 방법
KR101042316B1 (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR101041871B1 (ko) 기판 연마 장치 및 그의 기판 슬립 감지 방법
KR101037634B1 (ko) 기판 연마 장치 및 이를 이용한 기판 세정 방법
KR101041451B1 (ko) 기판 지지부재, 이를 갖는 기판 연마 장치 및 이를 이용한 기판 연마 방법
KR101041452B1 (ko) 기판 지지부재, 이를 갖는 기판 연마 장치 및 이를 이용한 기판 연마 방법
KR101098980B1 (ko) 기판 연마 장치 및 그의 기판 슬립 감지 방법
KR101098365B1 (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR100470230B1 (ko) 화학기계적 연마장치
KR101066596B1 (ko) 기판 연마 장치
KR101042321B1 (ko) 기판 연마 장치 및 방법
KR101081902B1 (ko) 기판 처리 장치
KR101100276B1 (ko) 기판 연마 장치 및 그의 연마 패드 교체 방법
KR20110013897A (ko) 기판 지지부재, 이를 구비하는 기판 연마 장치 및 그의 처리 방법
KR101098368B1 (ko) 기판 연마 장치 및 이를 이용한 기판 연마 방법
KR101095039B1 (ko) 기판 연마 장치 및 방법
KR101086786B1 (ko) 기판 지지유닛, 및 이를 갖는 기판 연마 장치
KR101069848B1 (ko) 기판 지지부재, 이를 갖는 기판 연마 장치 및 이를 이용한 기판 연마 방법
KR101041873B1 (ko) 기판 연마 장치 및 이를 이용한 기판 연마 방법
KR101009046B1 (ko) 기판 연마 장치 및 이를 이용한 기판 연마 방법
KR101191036B1 (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR101004436B1 (ko) 기판 연마 장치 및 이를 이용한 기판 연마 방법
KR101160165B1 (ko) 기판 연마 장치
KR101041453B1 (ko) 패드 컨디셔닝 유닛, 이를 갖는 기판 연마 장치 및 이를 이용한 연마 패드 재생 방법
KR20110015993A (ko) 연마 유닛 및 이를 갖는 기판 연마 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140610

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150609

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170612

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190529

Year of fee payment: 9