KR101086786B1 - 기판 지지유닛, 및 이를 갖는 기판 연마 장치 - Google Patents

기판 지지유닛, 및 이를 갖는 기판 연마 장치 Download PDF

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Abstract

기판 지지유닛은 스핀 헤드와 스핀 헤드를 둘러싼 블로어를 구비한다. 블로어는 스핀 헤드의 측면으로부터 이격되어 설치되며, 상면이 스핀 헤드의 상면보다 아래에 위치한다. 블로어는 가스 유로로부터 배출된 가스의 흐름을 스핀 헤드의 측면과 이격된 공간과 스핀 헤드에 안착된 기판과 이격된 공간을 통해 가이드하여 가스를 기판 배면의 에지에 제공되도록 한다. 이에 따라, 기판 처리를 위해 사용된 처리액이 기판의 배면으로 유입되는 것을 방지할 수 있으므로, 기판 지지유닛은 기판 및 스핀 헤드의 오염을 방지하고, 제품의 수율을 향상시킬 수 있다.

Description

기판 지지유닛, 및 이를 갖는 기판 연마 장치{SUBSTRATE SUPPORTING UNIT AND SBSTRATE POLISHING APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 반도체 제조 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 기판을 매엽 처리 방식으로 연마 및 세정하는 기판 지지유닛, 이를 갖는 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 연마 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. 웨이퍼 상에 요구되는 소정의 회로 패턴이 형성될 때까지 이들 공정은 반복되며, 회로 패턴이 형성된 후 웨이퍼의 표면에는 많은 굴곡이 생기게 된다. 최근 반도체 소자는 고집적화에 따라 그 구조가 다층화되며, 웨이퍼 표면의 굴곡의 수와 이들 사이의 단차가 증가하고 있다. 웨이퍼 표면의 비평탄화는 사진 공정에서 디포커스(Defocus) 등의 문제를 발생시키므로 웨이퍼의 표면을 평탄화하기 위해 주기적으로 웨이퍼 표면을 연마하여야 한다.
웨이퍼의 표면을 평탄화하기 위해 다양한 표면 평탄화 기술이 있으나 이 중 좁은 영역뿐만 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 텅스텐이나 산화물 등이 입혀진 웨이퍼의 표면을 기계적 마찰에 의해 연마시킴과 동시에 화학적 연마재에 의해 연마시키는 장치로서, 아주 미세한 연마를 가능하게 한다.
이러한 연마 장치는 연마 패드 상면에 웨이퍼를 배치시킨 후 웨이퍼를 회전시켜 웨이퍼를 연마한다. 그러나, 연마 패드가 웨이퍼보다 큰 직경을 가지므로, 연마 패드의 재생 및 그 교체가 어렵고, 연마 패드와 접촉되지 않는 웨이퍼의 이면이연마 공정에 사용되는 슬러리에 의해 오염될 수 있다.
본 발명의 목적은 제품의 수율을 향상시킬 수 있는 기판 지지부재를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 상기한 기판 지지부재를 구비하는 기판 연마 장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 기판 지지유닛은 스핀 헤드, 헤드 지지부, 및 블로어로 이루어진다.
스핀 헤드는 상면에 기판을 고정시키고, 내부에 가스가 유입되는 가스 유로를 제공한다. 헤드 지지부는 상기 스핀 헤드의 아래에 설치되어 상기 스핀 헤드를 지지하고, 상기 스핀 헤드를 회전시킨다. 블로어는 상기 스핀 헤드에 고정 결합되 고, 상기 스핀 헤드의 측면으로부터 이격되어 상기 스핀 헤드를 둘러싸며, 상면이 상기 스핀 헤드의 상면보다 아래에 위치하고, 상기 가스가 상기 스핀 헤드에 안착된 기판의 배면 에지 향해 분사되도록 상기 가스 유로로부터 배출된 상기 가스의 흐름을 상기 스핀 헤드의 측면과 이격된 공간 및 상기 스핀 헤드에 안착된 기판과 이격된 공간을 통해 가이드한다.
또한, 상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 기판 연마 장니는 기판 지지유닛, 용기 유닛, 및 연마 유닛으로 이루어진다.
기판 지지유닛에는 기판 안착된다. 용기 유닛은 내부에 상기 기판 지지유닛이 수용되고, 상부가 개방된다. 연마 유닛은 상기 기판 지지유닛에 안착된 기판의 상면에 배치되고 상기 기판을 연마하는 연마 패드를 구비하고, 상기 용기 유닛의 일측에 설치된다.
구체적으로, 상기 기판 지지유닛은 스핀 헤드, 헤드 지지부, 및 블로어를 구비한다. 스핀 헤드는 상면에 상기 기판을 고정시키고, 내부에 가스가 유입되는 가스 유로를 제공한다. 헤드 지지부는 상기 스핀 헤드의 아래에 설치되어 상기 스핀 헤드를 지지하고, 상기 스핀 헤드를 회전시킨다. 블로어는 상기 스핀 헤드에 고정 결합되고, 상기 스핀 헤드의 측면으로부터 이격되어 상기 스핀 헤드를 둘러싸며, 상면이 상기 스핀 헤드의 상면보다 아래에 위치하고, 상기 가스가 상기 스핀 헤드에 안착된 기판의 배면 에지 향해 분사되도록 상기 가스 유로로부터 배출된 상기 가스의 흐름을 상기 스핀 헤드의 측면과 이격된 공간 및 상기 스핀 헤드에 안착된 기판과 이격된 공간을 통해 가이드한다.
상술한 본 발명에 따르면, 블로어는 기판 배면의 에지를 향해 가스를 분사하므로, 기판의 처리를 위해 사용된 처리액이 기판의 배면으로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 기판 지지유닛은 기판 및 스핀 헤드의 오염을 방지하고, 제품의 수율을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 이하에서는, 웨이퍼를 반도체 기판의 일례로 설명하나, 본 발명의 기술적 사상과 범위는 이에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 매엽식 기판 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 기판 처리 시스템(2000)은 로딩/언로딩부(10), 인덱스 로봇(Index Robot)(20), 버퍼부(30), 메인 이송 로봇(Main Transfer Robot)(50), 다수의 기판 연마부(1000) 및 제어부(60)를 포함할 수 있다.
상기 로딩/언로딩부(10)는 다수의 로드 포트(11a, 11b, 11c, 11d)를 포함한다. 이 실시예에 있어서, 상기 로딩/언로딩부(11)는 네 개의 로드 포트(11a, 11b, 11c, 11d)를 구비하나, 상기 로드 포트(11a, 11b, 11c, 11d)의 개수는 상기 기판 처리 시스템(2000)의 공정 효율 및 풋 프린트(Foot print) 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다.
상기 로드 포트들(11a, 11b, 11c, 11d)에는 웨이퍼들이 수납되는 풉들(Front Open Unified Pods: FOUPs)(12a, 12b, 12c, 12d)이 안착된다. 각 풉(12a, 12b, 12c, 12d)은 웨이퍼들을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯이 형성된다. 상기 풉(12a, 12b, 12c, 12d)에는 각 기판 연마부(1000)에서 처리가 완료된 웨이퍼들 또는 상기 각 기판 연마부(1000)에 투입할 웨이퍼들을 수납한다. 이하, 설명의 편의를 위해, 상기 각 기판 연마부(1000)에 의해 처리가 완료된 웨이퍼를 가공 웨이퍼라 하고, 아직 처리되지 않은 웨이퍼를 원시 웨이퍼라 한다.
상기 로딩/언로딩부(11)와 상기 버퍼부(30) 사이에는 제1 이송 통로(41)가 형성되고, 상기 제1 이송 통로(41)에는 제1 이송 레일(42)이 설치된다. 상기 인덱스 로봇(20)은 상기 제1 이송 레일(42)에 설치되고, 상기 제1 이송 레일(42)을 따라 이동하면서 상기 로딩/언로딩부(11)와 상기 버퍼부(30) 간에 웨이퍼들을 이송한다. 즉, 상기 인덱스 로봇(20)은 상기 로딩/언로딩부(11)에 안착된 풉(12a, 12b, 12c, 12d)으로부터 적어도 한 매의 원시 웨이퍼를 인출하여 상기 버퍼부(30)에 적재한다. 또한, 상기 인덱스 로봇(20)은 상기 버퍼부(30)로부터 적어도 한 매의 가공 웨이퍼를 인출하여 상기 로딩/언로딩부(11)에 안착된 풉(12a, 12b, 12c, 12d)에 적재한다.
한편, 상기 버퍼부(30)는 상기 제1 이송 통로(41)의 일측에 설치된다. 상기 버퍼부(30)는 상기 인덱스 로봇(20)에 의해 이송된 원시 웨이퍼들을 수납하고, 상기 기판 연마부들에서 처리된 가공 웨이퍼들을 수납한다.
상기 메인 이송 로봇(50)은 제2 이송 통로(43)에 설치된다. 상기 제2 이송 통로(43)에는 제2 이송 레일(44)이 구비되고, 상기 제2 이송 레일(44)에는 상기 메인 이송 로봇(50)이 설치된다. 상기 메인 이송 로봇(50)은 상기 제2 이송 레일(44)을 따라 이동하면서, 상기 버퍼부(30)와 상기 기판 연마부들 간에 웨이퍼를 이송한다. 즉, 상기 메인 이송 로봇(50)은 상기 버퍼부(30)로부터 적어도 한 매의 원시 웨이퍼를 인출하여 상기 기판 연마부(1000)에 제공하고, 상기 기판 연마부(1000)에서 처리된 웨이퍼, 즉 가공 웨이퍼를 상기 버퍼부(30)에 적재한다.
상기 제2 이송 통로(43)의 양측에는 상기 기판 연마부들이 배치되고, 각 기판 연마부(1000)는 상기 원시 웨이퍼를 연마 및 세정하여 상기 가공 웨이퍼로 만든다. 상기 기판 연마부들은 적어도 두 개 이상의 기판 연마부가 상기 제2 이송 통로(43)를 사이에 두고 서로 마주하게 배치된다. 본 발명의 일례로, 기판 연마부들은 평면상에서 볼 때 상기 제2 이송 통로(43) 양측에 각각 두 개씩 상기 제2 이송 통로(43)를 따라 병렬 배치되나, 상기 제2 이송 통로(43)의 양 측에 각각 배치되는 기판 연마부(1000)의 개수는 상기 기판 연마 시스템(2000)의 공정 효율 및 풋 프린트에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다.
한편, 각 기판 연마부(1000)는 상기 제어부(60)와 연결되고, 상기 제어부(60)의 제어에 따라 원시 웨이퍼를 연마 및 세정한다. 즉, 상기 제어부(60)는 상기 기판 연마부(1000)를 제어하여 각 기판 연마부(1000)의 연마 공정을 제어한다.
이하, 도면을 참조하여 상기 기판 연마부(1000)의 구성에 대해 구체적으로 설명한다.
도 2는 도 1에 도시된 기판 연마부를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 기판 지지유닛 및 용기 유닛을 구체적으로 나타낸 부분 절개 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 기판 연마 시스템(2000)은 웨이퍼(70)의 상면을 연마하는 연마 공정 및 연마 공정 후 웨이퍼(70)의 표면을 세정하는 세정 공정을 하나의 기판 연마부(1000) 내에서 순차적으로 진행할 수 있다.
구체적으로, 상기 기판 연마부(1000)는 기판 지지유닛(100), 용기 유닛(bowl unit)(200), 연마 유닛(300), 제1 및 제2 처리액 공급 유닛(410, 420), 브러쉬 유닛(510), 에어로졸 유닛(520) 및 패드 컨디셔닝 유닛(600)을 포함할 수 있다.
상기 기판 지지유닛(100)은 상기 메인 이송 로봇(50)으로부터 이송된 웨이퍼(70)가 안착된다. 상기 기판 지지 유닛(100)은 상기 웨이퍼(70)의 연마 공정과 세정 공정이 이루어지는 동안 상기 웨이퍼(70)를 지지 및 고정시킨다.
도 4는 도 3에 도시된 기판 지지유닛을 구체적으로 도시한 단면도이고, 도 5는 도 3에 도시된 기판 지지유닛을 나타낸 평면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 기판 지지유닛(100)은 상기 웨이퍼(70)가 안착되는 스핀 헤드(110), 상기 스핀 헤드(110)를 지지하는 헤드 지지부(120), 유체 공급관(130), 회전 연결부(140), 및 블로어(blower)(150)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 스핀 헤드(110)는 평면상에서 볼 때, 대체로 원 형상을 갖고, 상면으로부터 하면으로 갈수록 점차 폭이 감소한다. 본 발명의 일례로, 상기 스핀 헤드(110)는 상기 웨이퍼(70)를 지지하는 상면의 면적이 상기 웨이퍼(70)의 면적보다 작다. 따라서, 측면에서 볼 때 상기 스핀 헤드(110)에 안착된 웨이퍼(70)는 단부가 상기 스핀 헤드(110) 상면의 단부보다 외측으로 돌출된다.
상기 스핀 헤드(110)에는 상기 웨이퍼(70)를 진공 흡착하기 위한 다수의 진공홀(미도시)이 형성된다. 또한, 상기 스핀 헤드(110)는 상기 웨이퍼(70)를 로딩 및 언로딩 시 상기 웨이퍼(70)를 지지하는 다수의 리프트 핀(111)을 구비하고, 각각 상기 리프트 핀(111)이 삽입되는 다수의 핀 삽입홀(112)이 형성된다. 상기 리프트 핀(111)은 상기 웨이퍼(70)의 로딩 및 언로딩 시 상기 스핀 헤드(110)의 상측으로 돌출되어 상기 웨이퍼(70)를 지지하고, 상기 웨이퍼(70)를 상기 스핀 헤드(110)의 상면으로부터 이격시킨다. 연마 공정 시 상기 리프트 핀(111)은 상기 스핀 헤드(110)의 상면보다 돌출되지 않도록 하강하며, 상기 웨이퍼(70)를 상기 스핀 헤드(110) 상면에 안착시킨다.
상기 스핀 헤드(110)의 아래에는 상기 헤드 지지부(120)가 설치되고, 상기 헤드 지지부(120)는 스핀 구동부(미도시)와 연결된다. 상기 헤드 지지부(120)는 대체로 원기둥 형상을 가지며, 상기 스핀 헤드(110)와 결합한다. 상기 헤드 지지부(120)는 상기 고정축(121) 및 헤드 회전축(122)을 구비한다. 상기 고정축(121)은 상기 헤드 회전축(122)을 둘러싸고, 상기 스핀 헤드(110) 회전 시 회전하지 않는다. 상기 헤드 회전축(122)은 상기 스핀 헤드(110) 하면에 고정 설치되고, 상기 스핀 구동부와 연결되어 상기 스핀 구동부에 의해 회전한다. 상기 헤드 회전축(122)의 회전력은 상기 스핀 헤드(110)에 전달되어 상기 스핀 헤드(110)가 회전하고, 이에 따라, 상기 스핀 헤드(110) 상면에 고정된 웨이퍼(70)가 회전된다.
상기 헤드 회전축(122)은 중공형의 관 형상으로 이루어지고, 상기 헤드 회전축(122) 안에는 상기 유체 공급관(130)이 설치된다. 상기 유체 공급관(130)은 상기 헤드 회전축(122)의 길이 방향으로 연장되며, 상기 헤드 회전축(122)의 회전시 회전하지 않고 고정된다. 상기 유체 공급관(130)은 상기 웨이퍼(70)의 연마 공정 또는 세정 공정에서 상기 웨이퍼(70)의 상면에 분사된 처리액이 상기 웨이퍼(70)이 배면으로 유입되는 것을 방지하는 퍼지 가스(PG)를 상기 스핀 헤드(110)에 제공한다. 이 실시예에 있어서, 상기 퍼지 가스(PG)는 질소 가스가 이용될 수 있다.
상기 유체 공급관(130)의 출력단, 즉, 상단부에는 상기 회전 연결부(140)가 설치된다. 상기 회전 연결부(140)는 상기 유체 공급관(130)으로부터 제공된 퍼지 가스(PG)를 회전중인 스핀 헤드(110)에 안정적으로 공급한다. 상기 스핀 헤드(110) 내부에는 상기 회전 연결부(140)의 출력단과 연통되는 가스 유로(114)가 형성된다. 상기 가스 유로(114)는 평면상에서 볼 때 상기 스핀 헤드(110)의 중앙부로부터 에지측으로 연장된 방사형으로 이루어진다. 상기 가스 유로(114)에는 상기 유체 공급관(130)으로부터 상기 회전 연결부(140)를 통해 퍼지 가스(PG)가 유입되고, 상기 가스 유로(114)에 유입된 퍼지 가스(PG)는 상기 가스 유로(114)를 따라 상기 스핀 헤드(110)의 중앙부로부터 에지, 즉, 상기 스핀 헤드(110)의 측면을 향해 흐른다.
상기 스핀 헤드(110)의 측면에는 상기 블로어(150)가 고정 설치되고, 상기 블로어(150)는 상기 스핀 헤드(110)와 함께 회전한다. 상기 블로어(150)는 상기 스핀 헤드(110)를 둘러싸고, 상기 스핀 헤드(110)의 가스 유로(114)로부터 유출된 퍼지 가스(PG)가 상기 스핀 헤드(110)에 안착된 웨이퍼(70)의 배면 에지에 제공되도 록 상기 퍼지 가스(PG)의 흐름을 가이드한다.
구체적으로, 상기 블로어(150)는 상기 스핀 헤드(110)에 고정 결합되는 바닥판(151), 상기 바닥판(151)으로부터 연장되어 상기 스핀 헤드(110)의 측면을 둘러싸는 측벽(152)을 포함할 수 있다. 상기 스핀 헤드(110) 내부에는 상기 블로어(150)의 바닥판(151)이 삽입되어 고정 결합되는 단턱(113)이 형성된다. 상기 단턱(113)은 상기 가스 유로(114)를 정의하는 면에 형성되며, 상기 스핀 헤드(110)의 측부에 위치한다. 상기 블로어(150)의 바닥판(151)은 상기 스핀 헤드(110)의 측면에 노출된 상기 가스 유로(114)의 홀을 통해 스핀 헤드(110) 내부로 삽입되어 상기 단턱(113)에 안착된다.
상기 블로어(150)의 측벽(152)은 상기 스핀 헤드(110)의 측면으로부터 이격되어 위치하며, 상기 스핀 헤드(110)의 측면과 인접한 내면이 상기 바닥판(151)으로부터 상부로 갈수록 밖으로 기울어지는 경사면으로 이루어진다. 상기 스핀 헤드(110)와 상기 블로어(150)의 측벽(152) 사이에 형성된 공간(GF)은 상기 퍼지 가스(PG)를 상기 블로어(150) 측벽(152)의 상면(153) 측으로 가이드하기 위한 가스 이동 공간(GF)으로 제공된다.
상기 측벽(152)의 상면(153)은 상기 스핀 헤드(110)에 안착된 웨이퍼(70)의 에지와 마주하고, 평탄한 면으로 이루어진다. 상기 측벽(152)의 상면(153)은 상기 스핀 헤드(110)이 상면 보다 아래에 위치하며, 이에 따라, 상기 스핀 헤드(110)에 안착된 상기 웨이퍼(70)와 이격되어 위치한다. 이 실시예에 있어서, 상기 웨이퍼(70)와 상기 측벽(152)의 상면 간의 이격 거리(WGD)는 약 0.1mm 내지 약 0.5mm 이다. 평면상에서 볼 때, 상기 측벽(152)의 상면은 상기 스핀 헤드(110)에 안착된 웨이퍼(70)의 에지와 인접하게 위치한다. 여기서, 상기 웨이퍼(70)는 상기 스핀 헤드(110)의 상면과 상기 블로어(150)측벽(152)의 상면(153)의 폭 및 상기 블로어(150) 측벽(152)과 상기 스핀 헤드(110)의 측면 간의 이격 거리를 합한 것 보다 큰 면적을 갖는다. 즉, 상기 스핀 헤드(110)의 측면에서 볼 때, 상기 웨이퍼(70)의 에지는 상기 블로어(150) 측벽(152)의 상면보다 외측에 위치한다.
상기 웨이퍼(70)와 상기 측벽(1530의 상면(153) 사이의 공간은 상기 퍼지 가스(PG)를 상기 웨이퍼(70)의 배면 에지측으로 가이드 하기 위한 공간으로 제공된다.
상기 가스 유로(114)로부터 배출된 퍼지 가스(PG)는 상기 가스 이동 공간(GF)에 유입된다. 상기 가스 이동 공간(GF)에 유입된 퍼지 가스(PG)는 상기 상기 블로어(150)의 측벽(152) 내면을 따라 상기 측벽(152)의 상면(153)을 향해 흐르며, 상기 측벽(152)의 상면(153)과 상기 웨이퍼(70) 간의 이격 공간을 통해 외부로 배출되어 상기 웨이퍼(70) 배면의 에지에 제공된다. 이렇게 상기 웨이퍼(70) 배면의 에지에 제공된 퍼지 가스(PG)는 상기 웨이퍼(70)의 외측을 향해 흐르므로, 상기 웨이퍼(70)의 연마 공정 또는 세정 공정에서 사용된 처리액이 웨이퍼(70)의 에지에서 웨이퍼(70)의 배면측으로 유입되는 것을 방지한다. 이에 따라, 기판 지지유닛(100)은 처리액에 의해 웨이퍼(70)의 배면과 스핀 헤드(110)의 상면이 오염되는 것을 방지할 수 있다.
상기 기판 지지 유닛(100)은 상기 용기 유닛(200) 내부에 수용된다. 상기 용 기 유닛(200)은 제1 및 제2 처리 용기(process bowl)(210, 220), 제1 및 제2 회수통(recovery vat)(230, 240), 제1 및 제2 회수관(251, 252), 및 승강부재(260)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 및 제2 처리 용기(210, 220)는 상기 기판 지지유닛(100)을 둘러싸고, 상기 웨이퍼(70)의 연마 공정 및 세정 공정이 이루어지는 공정 공간을 제공한다. 상기 제1 및 제2 처리 용기(210, 220)는 각각 상부가 개방되며, 상기 제1 및 제2 처리 용기(210, 220)의 개방된 상부를 통해 상기 스핀 헤드(110)가 노출된다. 이 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 처리 용기(210, 220)는 원형의 링 형상을 가지나, 상기 제1 및 제2 처리 용기(210, 220)의 형상은 이에 국한되지 않고 다양한 형상을 가질 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 처리 용기(210)는 측벽(211), 상판(212) 및 가이드부(213)를 포함할 수 있다. 상기 측벽(211)은 대체로 원형의 링 형상을 갖고, 상기 기판 지지 유닛(100)을 둘러싼다.
상기 측벽(211)의 상단부는 상기 상판(212)과 연결된다. 상기 상판(212)은 상기 측벽(211)으로부터 연장되어 형성되고, 상기 측벽(211)으로부터 멀어질수록 상향 경사진 경사면으로 이루어진다. 상기 상판(212)은 대체로 원형의 링 형상을 갖고, 평면상에서 볼 때 상기 스핀 헤드(110)로부터 이격되어 상기 스핀 헤드(110)를 둘러싼다.
상기 가이드부(213)는 제1 및 제2 가이드 벽(213a, 213b)을 포함한다. 상기 제1 가이드 벽(213a)은 상기 측벽(211)의 내벽으로부터 돌출되어 상기 상판(212)과 마주하며, 상기 측벽으로부터 멀어질수록 하향 경사진 경사면으로 이루어지고, 원형의 링 형상을 갖는다. 상기 제2 가이드 벽(213b)은 상기 제1 가이드 벽(213a)으로부터 아래로 수직하게 연장되고, 상기 측벽(211)과 마주하며, 원형의 링 형상을 갖는다. 상기 가이드부(213)는 상기 웨이퍼(70)의 연마 공정중 상기 제1 처리 용기(210)의 측벽(211)과 상판(212)의 내면들측으로 비산된 처리액이 상기 제1 회수통(230) 측으로 흐르도록 가이드한다.
상기 제1 처리 용기(210)의 외측에는 상기 제2 처리 용기(220)가 설치된다. 상기 제2 처리 용기(220)는 상기 제1 처리 용기(210)를 둘러싸고, 상기 제1 처리 용기(210)보다 큰 크기를 갖는다.
구체적으로, 상기 제2 처리 용기(220)는 측벽(221) 및 상판(222)을 포함할 수 있다. 상기 측벽(221)은 대체로 원형의 링 형상을 갖고, 상기 제1 처리 용기(210)의 측벽(211)을 둘러싼다. 상기 측벽(221)은 상기 제1 처리 용기(210)의 측벽(211)과 이격되어 위치하며, 상기 제1 처리 용기(210)와 연결된다.
상기 측벽(221)의 상단부는 상기 상판(222)과 연결된다. 상기 상판(222)은 상기 측벽(221)으로부터 연장되어 형성되고, 상기 측벽(221)으로부터 멀어질수록 상향 경사진 경사면으로 이루어진다. 상기 상판(222)은 대체로 원형의 링 형상을 갖고, 평면상에서 볼 때 상기 스핀 헤드(110)로부터 이격되어 상기 스핀 헤드(110)를 둘러싼다. 상기 상판(222)은 상기 제1 처리 용기(210)의 상판(211) 상부에서 상기 제1 처리 용기(210)의 상판(211)과 마주하며, 상기 제1 처리 용기(210)의 상판(211)과 이격되어 위치한다.
상기 제1 및 제2 처리 용기(210, 220)의 아래에는 연마 공정 및 세정 공정에서 사용된 처리액들을 회수하는 상기 제1 및 제2 회수통(230, 240)이 설치된다. 상기 제1 및 제2 회수통(230, 240)은 대체로 원형의 링 형상을 갖고, 상부가 개방된다. 이 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 회수통(230, 240)은 원형의 링 형상을 가지나, 상기 제1 및 제2 회수통(230, 240)의 형상은 이에 국한되지 않고 다양하게 형성될 수 있다.
상기 제1 회수통(230)은 상기 제1 처리 용기(210)의 아래에 설치되고, 연마 공정에서 사용된 처리액을 회수한다. 제2 회수통(240)은 상기 제2 처리 용기(220)의 아래에 설치되고, 세정 공정에서 사용된 처리액을 회수한다.
구체적으로, 상기 제1 회수통(230)은 바닥판(231), 제1 측벽(232), 제2 측벽(233) 및 연결부(234)를 포함할 수 있다. 상기 바닥판(231)은 대체로 원형의 링 형상을 갖고, 상기 지지부(220)를 둘러싼다. 본 발명의 일례로, 상기 바닥판(231)은 상기 제1 회수통(230)에 회수된 처리액의 배출을 용이하게 하기 위해 종단면이 'V' 형상을 갖는다. 이에 따라, 상기 바닥판(231)에는 링 형상의 회수 유로(231a)가 형성되며, 상기 처리액의 배출 및 회수가 용이하다.
상기 제1 측벽(232)은 상기 바닥판(231)으로부터 수직하게 연장되어 처리액을 회수하는 제1 회수 공간(RS1)을 형성한다. 상기 제2 측벽(233)은 상기 제1 측벽(232)으로부터 이격되어 상기 제1 측벽(232)과 마주한다. 상기 연결부(234)는 상기 제1 측벽(232)의 상단부 및 상기 제2 측벽(233)의 상단부와 연결되고, 상기 제1 측벽(232)으로부터 상기 제2 측벽(233)으로 갈수록 상향 경사진 경사면으로 이루어 진다. 상기 연결부(234)는 상기 제1 회수 공간(RS1) 밖으로 떨어진 처리액이 상기 제1 회수 공간(RS1)에 유입되도록 상기 제1 회수 공간(RS1) 측으로 가이드한다.
상기 제1 회수통(230)의 외측에는 상기 제2 회수통(240)이 설치된다. 상기 제2 회수통(240)은 상기 제1 회수통(230)을 둘러싸고, 상기 제1 회수통(230)으로부터 이격되어 위치한다. 구체적으로, 상기 제2 회수통(240)은 바닥판(241), 제1 측벽(242) 및 제2 측벽(243)을 포함할 수 있다. 상기 바닥판(241)은 대체로 원형의 링 형상을 갖고, 상기 제1 회수통(230)의 바닥판(231)을 둘러싼다. 본 발명의 일례로, 상기 바닥판(241)은 상기 제2 회수통(240)에 회수된 처리액의 배출을 용이하게 하기 위해 종단면이 'V' 형상을 갖는다. 이에 따라, 상기 바닥판(241)에는 링 형상의 회수 유로(241a)가 형성되며, 처리액의 배출 및 회수가 용이하다.
상기 제1 및 제2 측벽(242, 243)은 상기 바닥판(241)으로부터 수직하게 연장되어 처리액을 회수하는 제2 회수 공간(RS2)을 형성하며, 원형의 링 형상을 갖는다. 상기 제1 측벽(242)은 상기 제1 회수통(230)의 제1 측벽(232)과 제2 측벽(233)과의 사이에 위치하고, 상기 제1 회수통(230)의 제1 측벽(232)을 둘러싼다. 상기 제2 회수통(240)의 제2 측벽(243)은 상기 바닥판(241)을 사이에두고 상기 제1 측벽(242)과 마주하고, 상기 제1 측벽(242)을 둘러싼다. 상기 제2 회수통(240)의 제2 측벽(243)은 상기 제1 회수통(230)의 제2 측벽(233)을 둘러싸며, 상단부가 상기 제2 처리 용기(220)의 측벽(222) 외측에 위치한다.
상기 웨이퍼(70)의 연마 및 세정 공정시, 각 공정에 따라 상기 스핀 헤드(110)와 상기 제1 및 제2 처리 용기(210, 220) 간의 수직 위치가 변경되며, 상기 제1 및 제2 회수통(230, 240)은 서로 다른 공정에서 사용된 처리액을 회수한다.
구체적으로, 상기 연마 공정시 상기 스핀 헤드(110)는 제1 처리 용기(210) 안에 배치되며, 상기 제1 처리 용기(210) 내부에서 상기 웨이퍼(70)의 연마 공정이 이루어진다. 연마 공정이 이루어지는 동안 상기 스핀 헤드(110)의 회전에 의해 상기 웨이퍼(70)가 회전한다. 이에 따라, 상기 연마 공정 시 상기 웨이퍼(70)에 분사된 처리액이 상기 웨이퍼(70)의 회전력에 의해 상기 제1 처리 용기(210)의 측벽(211) 내면 및 상판(212) 내면측으로 비산된다. 상기 제1 처리 용기(210)의 측벽(211)과 상판(212)의 내면들에 묻은 처리액은 상기 제1 처리 용기(210)의 상판(212) 및 측벽(211)을 따라 중력 방향으로 흘러 상기 가이드부(213)에 도달하고, 상기 가이드부(213)의 내면을 따라 중력 방향으로 흘러 상기 제1 회수통(230)에 회수된다.
연마 공정 후 세정 공정시, 상기 스핀 헤드(110)는 상기 제1 처리 용기(210)의 상부에서 상기 제2 처리 용기(220)의 상판(222) 아래에 배치되며, 세정 공정이 이루어지는 동안 회전한다. 이에 따라, 세정 공정에서 상기 웨이퍼에 제공된 처리액이 상기 제2 처리 용기(220)의 상판(222) 내면과 측벽(221) 내면 및 상기 제1 처리 용기(210)의 외면측으로 비산된다. 상기 제1 처리 용기(210)의 측벽(211)은 상기 제2 회수통(240)의 바닥판(241) 상부에 위치하며, 상기 제1 처리 용기(210)의 외면에 묻은 처리액은 상기 제1 처리 용기(210)의 외면을 따라 중력 방향으로 흘러 상기 제2 회수통(240)에 회수된다. 또한, 상기 제2 처리 용기(220)의 내면에 묻은 처리액은 상기 제2 처리 용기(220)의 내면을 따라 중력 방향으로 흘러 상기 제2 회 수통에 회수된다.
이와 같이, 상기 제1 회수통(230)은 연마 공정에서 사용된 처리액을 회수하고, 상기 제2 회수통(240)은 세정 공정에서 사용된 처리액을 회수한다. 이에 따라, 상기 용기 유닛(200)은 용기 유닛(200) 내에서 이루어진 각 공정 단계별로 처리액을 분리 회수할 수 있으므로, 처리액의 재이용이 가능하고, 처리액의 회수가 용이하다.
상기 제1 회수통(230)은 상기 제1 회수관(251)과 연결되고, 상기 제2 회수통(240)은 상기 제2 회수관(252)이 연결된다. 상기 제1 회수관(251)은 상기 제1 회수통(230)의 바닥판(231)에 결합되고, 상기 제1 회수통(230)의 바닥판(231)에는 상기 제1 회수관(251)과 연통되는 제1 회수홀(231b)이 형성된다. 상기 제1 회수통(230)의 제1 회수 공간(RS1)에 회수된 처리액은 상기 제1 회수홀(231b)을 경유하여 상기 제1 회수관(251)을 통해 외부로 배출된다.
이 실시예에 있어서, 상기 용기 유닛(200)은 두 개의 처리 용기(210, 220)와 두 개의 회수통(230, 240)을 구비하나, 상기 처리 용기(210, 220)와 상기 회수통(230, 240)의 개수는 연마 공정 및 세정 공정에서 사용되는 처리액들의 종류수 및 분리 회수할 처리액의 종류수에 따라 증가할 수도 있다.
상기 제2 회수관(252)은 상기 제2 회수통(240)의 바닥판(241)에 결합되고, 상기 제2 회수통(240)의 바닥판(241)에는 상기 제2 회수관(252)과 연통되는 제2 회수홀(241b)이 형성된다. 상기 제2 회수통(240)의 제2 회수 공간(RS2)에 회수된 처리액은 상기 제2 회수홀(241b)을 경유하여 상기 제2 회수관(252)을 통해 외부로 배 출된다.
이 실시예에 있어서, 상기 제1 회수관(251)과 상기 제2 회수관(252)은 각각 한 개씩 구비되나, 상기 제1 및 제2 회수관(251, 252)의 개수는 상기 제1 및 제2 회수통(230, 240)의 크기 및 회수 효율에 따라 증가할 수도 있다.
한편, 상기 제2 처리 용기(220)의 외측에는 수직 이동이 가능한 상기 승강 부재(260)가 설치된다. 상기 승강 부재(260)는 상기 제2 처리 용기(220)의 측벽(221)에 결합되고, 상기 제1 및 제2 처리 용기(210, 220)의 수직 위치를 조절한다. 구체적으로, 상기 승강 부재(260)는 브라켓(261), 이동축(262) 및 구동기(263)를 포함할 수 있다. 브라켓(261)은 상기 제2 처리 용기(220)의 외측벽(221)에 고정 설치되고, 상기 이동축(262)과 결합한다. 상기 이동축(262)은 상기 구동기(263)에 연결되고, 상기 구동기(263)에 의해 상하 방향으로 이동된다.
상기 승강 부재(260)는 웨이퍼(70)가 스핀 헤드(110)에 안착되거나, 스핀 헤드(110)로부터 들어 올려질 때 스핀 헤드(110)가 상기 제1 및 제2 처리 용기(210, 220)의 상부로 돌출되도록 상기 제1 및 제2 처리 용기(210, 220)를 하강시킨다. 하강시, 상기 제1 회수통(230)의 제1 및 제2 측벽(232, 233)과 연결부(234)는 상기 제1 처리 용기(210)의 측벽(211)과 제1 및 제2 가이드 벽(213a, 213b)에 의해 형성된 공간 안으로 인입된다.
또한, 승강 부재(260)는 웨이퍼(10)의 연마 공정 및 세정 공정 진행시, 상기 연마 공정에서 사용된 처리액과 상기 세정 공정에서 사용된 처리액을 분리 회수하기 위해 상기 제1 및 제2 처리 용기(210, 220)를 승강 및 하강시켜 각 처리 용 기(210, 220)와 상기 스핀 헤드(110) 간의 상대적인 수직 위치를 조절한다.
이 실시예에 있어서, 상기 기판 연마부(1000)는 상기 제1 및 제2 처리 용기(210, 220)를 수직 이동시켜 제1 및 제2 처리 용기(210, 220)와 상기 스핀 헤드(110) 간의 상대적인 수직 위치를 변경시키나, 상기 스핀 헤드(110)를 수직 이동시켜 상기 제1 및 제2 처리 용기(210, 220)와 상기 스핀 헤드(110) 간의 상대적인 수직 위치를 변경시킬 수도 있다.
이와 같이, 상기 웨이퍼(70)의 연마 공정 및 세정 공정이 상기 용기 유닛(200) 내에서 이루어지므로, 상기 연마 공정 및 세정 공정에서 사용된 처리액 및 상기 연마 공정 및 세정 공정에서 발생된 이물이 상기 제1 및 제2 처리 용기(210, 220)에 달라붙어 상기 용기 유닛(200)을 오염시킬 수 있다. 상기 용기 유닛(200)에 묻은 이물은 이후 연마 공정 및 세정 공정에서 웨이퍼(70)에 떨어져 웨이퍼(70)를 오염시킬 수 있다.
이를 방지하기 위해, 상기 기판 지지유닛(100)은 상기 용기 유닛(200)을 세정하기 위한 세정 부재(160)를 더 포함할 수 있다.
도 6은 도 3에 도시된 세정 부재를 나타낸 사시도이고, 도 7은 도 6에 도시된 세정 부재와 용기 유닛의 배치 관계를 나타낸 부분 절개 측면도이다.
도 4, 도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 세정 부재(160)는 고정부(161), 다수의 용기 세정부(162), 적어도 하나의 척 세정부(163), 및 다수의 세정액 공급관(164)을 포함할 수 있다.
상기 고정부(161)는 상기 스핀 헤드(110)의 아래에 설치되고, 대체로 원형의 링 형상을 갖는다. 고정부(161)는 상기 블로어(150)의 아래에 위치하며, 상기 헤드 지지부(120)로부터 이격되어 상기 헤드 지지부(120)를 둘러싼다. 상기 고정부(161)는 상기 스핀 헤드(110)의 아래에 고정 설치되어 상기 상기 스핀 헤드(110)와 함께 회전하지 않는다. 상기 고정부(161)의 외측면에는 상기 다수의 용기 세정부(162)와 상기 척 세정부(163)가 고정 설치된다.
상기 용기 세정부들은 서로 이격되어 위치하며, 상기 용기 유닛(200)의 내벽을 향해 세정액(CL)을 분사한다. 이 실시예에 있어서, 상기 세정부재(160)는 네 개의 용기 세정부(162)를 구비하나, 상기 용기 세정부(162)의 개수는 상기 용기 유닛(200)의 세정 효율 및 상기 용기 유닛(200)의 크기에 따라 증가하거나 감소될 수도 있다.
상기 용기 세정부(162)는 분사 몸체(162a), 상기 분사 몸체(162a)의 상면에 설치되고, 분사 몸체(162a) 상부를 향해 세정액(CL)을 분사하는 상부 노즐(162b), 상기 분사 몸체(162a)의 양 측면에 하나씩 설치되어 상기 분사 몸체(162a)의 외측 방향으로 세정액(CL)을 분사하는 측면 노즐들(162c, 162d), 및 상기 분사 몸체(162a)의 하면에 설치되어 상기 분사 몸체(162a)의 아래를 향해 세정액(CL)을 분사하는 하부 노즐(162e)을 포함할 수 있다.
상기 상부 노즐(162b)은 상기 세정부재(160)의 상부에 위치하는 제1 처리 용기(210) 또는 제2 처리 용기(220)의 상판(212, 222)을 향해 세정액(CL)을 분사하여 상기 제1 및 제2 처리 용기(210, 220)의 상판들(212, 222)을 세정한다. 상기 측면 노즐들(162c, 162d)은 상기 제1 처리 용기(210) 또는 제2 처리 용기(220)의 측 벽(211, 221)을 향해 세정액(CL)을 분사하여 상기 제1 및 제2 처리 용기(210, 220)의 측벽들(211, 221)을 세정한다. 상기 하부 노즐(162e)은 상기 용기 유닛(220)의 바닥면, 즉, 제1 회수통(230)(도 3 참조)의 바닥판(231)(도 3 참조)을 향해 세정액(CL)을 분사하여 상기 제1 회수통(230)을 세정한다.
이와 같이, 상기 용기 세정부(162)는 다양한 방향으로 세정액(CL)을 분사하는 다수의 노즐(162b, 162c, 162d, 162e)을 구비하여 상기 용기 유닛(200)의 내벽을 세정한다. 이에 따라, 상기 기판 연마부(1000)는 상기 용기 유닛(200)을 분해하여 수작업으로 세정할 필요가 없으므로, 상기 용기 유닛(200)의 세정 공정 효율을 향상시키고, 세정 시간을 단축시키며, 공정 유휴 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 기판 연마부(1000)는 상기 용기 유닛(200)의 내벽에 잔존하는 이물이 상기 웨이퍼(70)에 떨어지는 것을 방지할 수 있으므로, 제품의 수율을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 고정부(161)의 외측면에는 상기 척 세정부(163)가 설치된다. 이 실시예에 있어서, 상기 세정 부재(160)는 하나의 척 세정부(163)를 구비하나, 상기 척 세정부(163)의 개수는 상기 스핀 헤드(110)의 크기 및 세정 효율에 따라 증가할 수 있다.
상기 척 세정부(163)는 상기 용기 세정부들과 이격되어 위치하며, 상기 스핀 헤드(110)의 측면을 향해 세정액(CL)을 분사한다. 상기 척 세정부(163)는 상기 고정부(161)의 외측면에 고정 설치된 세정 몸체(163a) 및 상기 세정 몸체(163a)의 상면에 고정 결합된 분사 노즐(163b)을 포함할 수 있다. 상기 분사 노즐(163b)은 막대 형상을 갖고, 상기 세정 몸체(163a)의 상면으로부터 위로 연장되어 형성된다. 상기 분사 노즐(163b)은 상기 블로어(150)의 측벽(152)과 마주하며, 상기 블로어(150)의 측벽(152)으로부터 이격되어 위치한다. 상기 분사 노즐(163b)은 상기 블로어(150)의 측벽(152)과 인접한 면에 상기 세정액(CL)이 토출되는 분사구(163c)가 형성된다. 상기 분사 노즐(163b)은 상기 블로어(150)의 측벽(152)을 향해 상기 세정액(CL)을 분사하며, 상기 분사 노즐(163b)로부터 분사된 세정액(CL)은 상기 블로어(150) 측벽(152)의 외측면을 따라 상측으로 흘러 상기 웨이퍼(70)의 배면 에지에 제공된다. 이에 따라, 상기 블로어(150)가 세정되며, 상기 웨이퍼(70)의 배면 에지에 연마 공정에 사용된 슬러리가 고착되는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 상기 블로어(150)의 측벽(152)은 상기 척 세정부(163)로부터 분사된 세정액(CL)을 상기 웨이퍼(70)의 배면 에지 측으로 가이드 하기 위해 하측으로부터 상측으로 갈수록 외측으로 기울어진 경사면으로 이루어진다.
각 용기 세정부(162) 및 상기 척 세정부(163)는 각각 상기 세정액 공급관(164)과 연결된다. 상기 세정액 공급관(164)은 상기 고정부(161)의 내측면에 고정 설치되고, 상기 세정액(CL)을 연결된 용기 세정부(162) 또는 척 세정부(163)에 제공한다.
다시, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 용기 유닛(200)의 외측에는 상기 연마 유닛(300), 제1 및 제2 처리 유체 공급 유닛(410, 420), 상기 브러쉬 유닛(510), 상기 에어로졸 유닛(520), 및 상기 패드 컨디셔닝 유닛(600)이 설치된다.
상기 연마 유닛(300)은 상기 기판 지지유닛(100)에 고정된 웨이퍼(70)의 표면을 화학적 기계적 방법으로 연마하여 상기 웨이퍼(70)의 표면을 평탄화한다.
도 8은 도 2에 도시된 연마 유닛을 나타낸 사시도이고, 도 9는 도 8에 도시된 연마 유닛을 나타낸 부분 절개 측면도이다.
도 3, 도 8 및 도 9를 참조하면, 연마 유닛(300)은 가압부(310), 수직암부(320), 스윙암부(swing arm part)(330) 및 구동부(340)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 가압부(310)는 연마 공정 시 상기 스핀 헤드(110)에 고정된 웨이퍼(70)의 상부에 배치된다. 상기 가압부(310)는 상기 웨이퍼(70)에 접촉된 상태로 회전하여 상기 웨이퍼(70)를 연마하며, 상기 가압부(310)가 상기 웨이퍼(70)를 연마하는 동안 상기 웨이퍼(70)의 상면에는 상기 웨이퍼(70)를 위한 약액, 예컨대, 슬러리가 제공된다.
상기 가압부(310)의 상단부에는 상기 수직암부(320)가 고정 설치된다. 상기 수직암부(320)는 상기 스핀 헤드(110)의 상면에 대해 수직하게 연장되어 배치되고, 상기 구동부(340)로부터 제공된 회전력에 의해 길이 방향의 중심축을 기준으로 회전한다. 상기 가압부(310) 및 상기 수직압부(320)의 구성에 대한 구체적인 대한 설명은 후술한 도 10에서 하기로 한다.
상기 수직암부(320)의 상부에는 상기 스윙암부(330)가 설치된다. 상기 스윙암부(330)는 막대 형상의 회전 케이스(331) 및 상기 구동부(340)로부터의 회전력을 상기 유체 공급부(320)에 전달하는 벨트-풀리 어셈블리(335)를 포함할 수 있다. 상기 회전 케이스(331)는 일측이 상기 유체 공급부(320)에 결합되며, 타측이 상기 구동부(340)에 결합된다.
상기 구동부(340)는 상기 스윙암부(330)를 회전시키는 제1 구동 모터(341), 상기 수직암부(320)를 회전시키는 제2 구동 모터(342) 및 상기 가압부(310)의 수직 위치를 조절하는 수직 이동부(343)를 포함할 수 있다.
상기 제1 구동 모터(341)는 상기 회전 케이스(331)에 결합되고, 상기 회전 케이스(331)에 회전력을 제공한다. 상기 제1 구동 모터(341)는 시계 방향으로의 회전력과 반시계 방향으로의 회전력을 교대로 반복적으로 제공할 수 있다. 이에 따라, 상기 스윙암부(330)는 상기 구동부(340)에 결합된 부분을 중심축으로하여 상기 구동부(340)에 의해 스윙한다. 연마 공정 시, 상기 가압부(310)는 상기 스윙암부(330)의 스윙 동작에 의해 상기 웨이퍼(70)의 상부에서 원호 형태로 수평 왕복 이동할 수 있다.
상기 제1 구동 모터(341)의 아래에는 상기 제2 구동 모터(342)가 설치된다. 상기 제2 구동 모터(342)는 상기 벨트-풀리 어셈블리(335)에 회전력을 제공하고, 상기 벨트-풀리 어셈블리(335)는 상기 제2 구동 모터(342)의 회전력을 상기 유체 공급부(320)에 제공한다. 상기 벨트-풀리 어셈블리(335)는 상기 회전 케이스(331)에 내장되고, 구동 풀리(332), 종동 풀리(333) 및 벨트(334)를 포함할 수 있다. 상기 구동 풀리(332)는 상기 제1 구동 모터(341)의 상부에 설치되고, 상기 제1 구동 모터(341)를 관통하는 수직 암(344)의 일측에 결합된다. 상기 수직 암(344)의 타측에는 상기 제2 구동 모터(342)가 결합된다.
상기 종동 풀리(333)는 상기 구동 풀리(332)와 마주하게 배치되고, 상기 수직암부(320)의 상부에 설치되어 상기 수직암부(320)에 결합된다. 상기 구동 풀리(332)와 상기 종동 풀리(333)는 상기 벨트(334)를 통해 서로 연결되며, 상기 벨 트(334)는 상기 구동 풀리(332) 및 상기 종동 풀리(333)에 감긴다.
상기 제2 구동 모터(342)의 회전력은 상기 수직 암(344)을 통해 상기 구동 풀리(332)에 전달되고, 이에 따라, 상기 구동 풀리(332)가 회전한다. 상기 구동 풀리(332)의 회전력은 상기 벨트(334)를 통해 상기 종동 풀리(333)에 전달되고, 이에 따라, 상기 종동 풀리(333)가 회전한다. 상기 종동 풀리(333)의 회전력은 상기 유체 공급부(320)에 전달되고, 이에 따라, 상기 가압부(310) 및 상기 수직암부(320)가 회전한다.
상기 제1 구동 모터(341) 및 상기 제2 구동 모터(342)의 배후에는 상기 수직 이동부(343)가 설치된다. 상기 수직 이동부(343)는 볼 스크류(343a), 너트(343b) 및 제3 구동 모터(343c)를 포함할 수 있다. 상기 볼 스크류(343a)는 막대 형상을 갖고, 지면에 대해 수직하게 설치된다. 상기 너트(343b)는 상기 볼 스크류(343a)에 끼워지고, 상기 제2 구동 모터(342)에 고정된다. 상기 볼 스크류(343a)의 아래에는 상기 제3 구동 모터(343c)가 설치된다. 상기 제3 구동 모터(343c)는 상기 볼 스크류(343a)와 결합하고, 시계 방향의 회전력 및 반시계 방향의 회전력을 상기 볼 스트류(343a)에 제공할 수 있다. 상기 볼 스크류(343a)는 상기 제3 구동 모터(343c)에 의해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전한다. 상기 너트(343b)는 상기 볼 스크류(343a)의 회전에 의해 상기 볼 스크류(343a)를 따라 상하 이동하며, 이에 따라, 상기 너트(343b)에 결합된 제2 구동 모터(342)가 상기 너트(343b)와 함께 상하 이동한다. 상기 제2 구동 모터(342)의 수직 이동에 의해 상기 제1 구동 모터(341) 및 상기 스윙암부(330)가 상하 이동하고, 이에 따라, 상기 수직암부(320) 및 가압 부(310) 또한 상하 이동한다.
이 실시예에 있어서, 상기 수직 이동부(343)는 볼 스크류(343a), 너트(343b) 및 제3 구동 모터(343c)를 구비하여 리니어 모터 방식으로 수직 이동력을 제공하나, 실린더를 구비하여 수직 이동력을 제공할 수도 있다.
한편, 상기 스윙 구동부(341), 스핀 구동부(342), 상기 볼 스크류(343a), 상기 너트(343b) 및 수직 암(344)은 구동 케이스(345)에 내장되고, 상기 구동 케이스(345)는 수직 방향으로 긴 막대 형상을 갖는다.
이하, 도면을 참조하여 상기 가압부(310) 및 상기 수직암부(320)에 대해 구체적으로 설명한다.
도 10은 도 9에 도시된 수직암부와 가압부를 나타낸 종단면도이다.
도 3, 도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 수직암부(320)는 상기 구동부(340)로부터 제공된 회전력에 의해 회전하여 상기 가압부(310)를 회전시키고, 상기 가압부(310)가 상기 웨이퍼(70)를 가압하는 압력을 제어하기 위한 공기를 상기 가압부(310)에 제공한다.
구체적으로, 상기 수직암부(320)는 하우징(321), 회전축(322), 로터리 조인트(323), 제1 및 제2 베어링(324a, 324b), 및 제1 및 제2 보조축(325a, 325b)을 포함할 수 있다.
상기 하우징(321)은 대체로 원통형의 관 형상을 갖는다. 상기 하우징(321)의 상단부는 상기 스윙암부(330)의 회전 케이스(331) 안에 삽입되어 상기 회전 케이스(331)에 고정 결합된다.
상기 회전축(322)은 상기 하우징(321) 내에 삽입되고, 상기 하우징(321)과 이격되어 위치한다. 상기 회전축(322)은 대체로 원 기둥 형상을 갖고, 상기 하우징(321)의 길이 방향으로 연장된다. 상기 회전축(322)의 하단부는 상기 하우징(321)의 하단부를 관통하여 상기 하우징(321)의 외부로 돌출되며, 상기 가압부(310)의 상단부에 고정 결합된다.
상기 회전축(322)의 중앙부에는 상기 회전축(322)의 길이 방향으로 연장된 공기 통로(322a)가 형성된다. 상기 회전축(322)은 상기 종동 풀리(333)에 연결되어 상기 종동 풀리(333)의 회전력에 의해 길이 방향의 중심축을 기준으로 회전한다. 상기 회전축(322)의 회전시, 상기 하우징(321)은 고정된 상태에서 상기 회전축(322)만 회전한다. 즉, 상기 하우징(321)은 일종의 고정축 기능을 한다.
상기 회전축(322)의 상단부는 상기 로터리 조인트(323)에 연결 결합되고, 상기 로터리 조인트(323)는 상기 회전축(322)의 공기 통로(322a)에 공기를 제공한다. 상기 종동 풀리(333)에 고정 결합된다. 상기 로터리 조인트(323)는 회전부와 고정부로 이루어지고, 상기 회전부는 상기 종동 풀리(333)에 고정 결합되어 상기 종동 풀리(333)의 회전력에 의해 회전한다. 상기 로터리 조인트(323)의 고정부는 공기를 제공하는 에어 라인(80)에 연결된다. 상기 에어 라인(80)으로부터 제공된 공기는 상기 로터리 조인트(323)를 통해 상기 공기 통로(322a)에 유입되고, 상기 공기 통로(322a)를 따라 흘러 상기 가압부(310)에 유입된다.
상기 하우징(321)과 상기 회전축(322)과의 사이에는 상기 제1 및 제2 베어링(324a, 324b)이 설치된다. 상기 제1 및 제2 베어링(324a. 324b)은 상기 하우 징(321)과 상기 회전축(322)을 연결 결합하고, 상기 하우징(321)이 고정된 상태에서 상기 회전축(322)이 안정적으로 회전하도록 상기 회전축(322)의 위치를 고정시킨다. 상기 제1 베어링(323a)은 상기 스윙암부(330)와 인접하게 위치하고, 상기 제2 베어링(323b)은 상기 가압부(310)와 인접하게 위치한다. 상기 제1 및 제2 베어링(323a, 323b)의 내륜들은 상기 회전축(322)에 끼워져 상기 회전축(322)과 함께 회전하고, 외륜들은 상기 하우징(321)에 결합되어 상기 회전축(322) 회전 시 회전하지 않는다. 따라서, 상기 회전축(322)만 회전하고, 상기 하우징(321)은 회전하지 않는다.
또한, 상기 회전축(322)과 상기 하우징(321)과의 사이에는 상기 제1 및 제2 보조축(325a, 325b)이 더 설치될 수 있다. 상기 제1 및 제2 보조축(325a, 325b)은 상기 제1 및 제2 베어링(324a, 324b) 사이에 설치되고, 상기 하우징(321)의 측벽과 상기 회전축(322) 사이에 구비된다. 상기 제1 보조축(325a)은 상기 하우징(321) 내벽을 둘러싸고, 상기 하우징(321)을 보호한다. 상기 제2 보조축(325b)은 상기 회전축(322)의 외벽을 둘러싸고, 상기 회전축(322)을 보호한다.
한편, 상기 회전축(322)의 하단부에는 상기 가압부(310)가 고정 설치된다. 상기 가압부(310)는 연마 패드(311), 연마 케이스(312), 상부 및 하부 플레이트(313, 314), 패드 홀더(315), 결합 플레이트(316), 및 벨로우즈(317)를 포함할 수 있다.
상기 연마 패드(311)는 플레이트 형상을 갖고, 대체로 원형의 링 형상을 갖는다. 상기 연마 패드(311)는 연마 공정 시 하면을 웨이퍼의 상면에 접촉시킨 상태 에서 회전하여 웨이퍼를 연마한다. 상기 연마 패드(311)는 상기 웨이퍼의 지름 보다 작은 지름을 갖고, 연마 공정 시 상기 구동부(340)에 의해 스윙하면서 상기 웨이퍼를 연마한다. 이와 같이, 상기 연마 패드(311)가 상기 웨이퍼보다 작은 크기를 가지므로, 상기 연마 유닛(300)은 상기 웨이퍼를 국부적으로 연마할 수 있고, 특정 영역에서의 과연마를 방지할 수 있다.
상기 연마 패드(311)의 상부에는 상기 연마 케이스(312)가 구비된다. 상기 연마 본체(312)는 대체로 원형의 링 형상을 갖고, 내부에는 상기 상부 및 하부 플레이트(313, 314)와 상기 벨로우즈(317)가 설치된다. 상기 연마 본체(312)의 상면 중앙부에는 결합홀이 형성되고, 상기 결합홀에는 결합 플레이트(316)가 구비된다. 상기 결합 플레이트(316)는 상기 연마 본체(312)와 이격되어 위치하며, 상기 수직암부(320)의 회전축(322)에 고정 결합된다.
상기 결합 플레이트(316)의 하면에는 상기 상부 플레이트(313)가 고정 설치되고, 상기 상부 플레이트(313)의 아래에는 상기 상부 플레이트(313)와 이격되어 상기 하부 플레이트(314)가 설치된다. 상기 하부 플레이트(314)의 하면에는 상기 패드 홀더(315)가 결합되며, 상기 패드 홀더(315)의 하면에는 상기 연마 패드(311)가 결합된다.
한편, 상기 상부 플레이트(313)와 상기 하부 플레이트(314) 사이에는 상기 벨로우즈(317)가 구비된다. 상기 벨로우즈(317)는 금속 재질로 이루어지고, 상기 회전축(322)의 공기 통로(322a)로부터 제공되는 공기를 주입받으며, 공기압에 의해 수직 방향으로 팽창 및 수축한다. 연마 공정의 진행시, 상기 벨로우즈(317)는 공기 압에 의해 연마 패드(311)가 웨이퍼에 밀착되도록 신장된다. 또한, 상기 기판 지지부재(100)(도 2 참조)의 상부에서 대기 시, 상기 벨로우즈(316)는 상기 공기 통로(322a)로부터 제공되는 진공압에 의해 수축되고, 이에 따라, 상기 연마 패드(311)가 상기 기판 지지부재(100)에 안착된 웨이퍼로부터 이격된다.
이와 같이, 상기 가압부(310)는 공기압에 의해 신장 및 수축되는 상기 벨로우즈(317)를 이용하므로, 연마 공정 시 상기 연마 패드(311)는 상기 웨이퍼의 상면 형상에 따라 틸팅이 가능하다.
다시, 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 용기 유닛(200)의 외측에는 상기 제1 및 제2 처리 유체 공급 유닛(410, 420)이 설치된다. 상기 제1 및 제2 처리 유체 공급 유닛(410, 420)은 상기 웨이퍼(70)의 연마 공정 및 세정 공정에 필요한 처리 유체를 상기 기판 지지유닛(100)에 고정된 웨이퍼(70)에 분사한다. 구체적으로, 상기 제1 처리 유체 공급 유닛(410)은 상기 제2 처리 용기(220)의 측벽(221)에 고정 설치된다. 연마 공정 또는 세정 공정 시, 상기 제1 처리 유체 공급 유닛(410)은 상기 스핀 헤드(110)에 고정된 웨이퍼(70)에 처리 유체를 분사하여 상기 웨이퍼(70)를 처리한다. 이 실시예에 있어서, 상기 제1 처리 유체 공급 유닛(420)에서 분사되는 처리 유체는 웨이퍼(70)의 세정 또는 건조를 위한 처리액일 수도 있고, 건조를 위한 건조 가스일 수도 있다.
본 발명의 일례로, 상기 제1 처리 유체 공급 유닛(410)은 네 개의 분사 노즐을 구비하나, 상기 분사 노즐의 개수는 웨이퍼(70) 세정에 사용되는 상기 처리 유체의 종류수에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다.
상기 제2 처리 유체 공급 유닛(420)은 스윙 가능하게 설치되고, 상기 스핀 헤드(110)에 고정된 웨이퍼(70)의 상면에 처리 유체를 분사한다. 상기 제2 처리 유체 공급 유닛(420)에서 제공되는 처리 유체는 슬러리일 수도 있다. 또한, 상기 연마 공정시, 슬러리는 상기 제2 처리 유체 공급 유닛(420)이 아닌 별도의 약액 분사 부재(미도시)에 의해 상기 웨이퍼(70)에 분사될 수도 있다.
한편, 상기 브러쉬 유닛(510)은 연마 공정 후 웨이퍼(70) 표면의 이물을 물리적으로 제거한다. 상기 브러쉬 유닛(510)은 상기 웨이퍼(70)에 표면에 접촉되어 상기 웨이퍼(70) 표면의 이물을 물리적으로 닦아 내는 브러쉬 패드를 구비하고, 스윙이 가능하다. 세정 공정시, 상기 브러쉬 유닛(510)은 스윙 동작을 통해 상기 브러쉬 패드를 상기 스핀 헤드(110)의 상부에 배치시킨 상태에서 상기 브러쉬 패드를 회전시켜 상기 스핀 헤드(110)에 고정된 웨이퍼(70)를 세정한다.
상기 브러쉬 유닛(510)의 일측에는 상기 에어로졸 유닛(520)이 배치된다. 상기 에어로졸 유닛(520)은 상기 스핀 헤드(110)에 고정된 웨이퍼(70)에 처리액을 미세 입자형태로 고압 분무하여 상기 웨이퍼(70) 표면의 이물을 제거한다. 본 발명의 일례로, 상기 에어로졸 유닛(520)은 초음파를 이용하여 상기 처리액을 작은 입자 형태로 분무한다. 상기 브러쉬 유닛(510)은 비교적 큰 입자의 이물을 제거하는 데 사용되며, 상기 에어로졸 유닛(520)은 상기 브러쉬 유닛(510)에 비해 비교적으로 작은 입자의 이물을 제거하는 데 사용된다.
한편, 상기 패드 컨디셔닝 유닛(600)은 상기 연마 유닛(300)이 홈 포트(home port)에서 대기 중일 때, 상기 연마 유닛(300)을 세정 및 재생시킨다. 즉, 상기 연 마 패드(311)(도 6 참조)에는 상기 연마 공정의 효율을 향상시키기 위해 상기 웨이퍼와 접촉되는 면에 소정의 연마 패턴이 형성된다. 이러한 연마 패턴은 상기 웨이퍼를 연마하는 과정에서 상기 웨이퍼와의 마찰에 의해 점점 마모되며, 연마 과정에서 사용되는 약액들이 상기 연마 패턴 내에서 경화될 수도 있다. 상기 패드 컨디셔닝 유닛(600)은 연마 패드(311)의 표면을 연마하여 상기 연마 패드(311)를 재생시킨다.
이하, 도면을 참조하여 기판 연마부(1000)에서 웨이퍼(70)를 연마하는 과정을 구체적으로 설명한다.
도 11은 도 2에 도시된 기판 연마부에서 웨이퍼를 연마하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 3, 도 4 및 도 11을 참조하면, 먼저, 웨이퍼(70)를 스핀 헤드(110)의 상면에 안착시킨다(단계 S110). 이때, 상기 스핀 헤드(110)의 리프트 핀(111)은 상기 스핀 헤드(110)의 상면으로부터 돌출되며, 상기 웨이퍼(70)를 지지한 상태에서 하강하여 상기 웨이퍼(70)를 상기 스핀 헤드(110)의 상면에 안착시킨다.
이어, 웨이퍼(70)의 상면에 상기 연마 유닛(300)의 연마 패드(311)(도 10 참조)를 배치시킨다(단계 S120).
도 3, 4, 7, 및 도 11을 참조하면, 상기 스핀 헤드(110)가 상기 웨이퍼(70)를 진공 흡착한 상태에서 회전하고, 회전중인 웨이퍼(70)의 상면에는 연마 공정을 위한 처리액, 예컨대, 슬러리가 제공되며, 상기 연마 패드(311)가 스윙 및 자기 중심축을 기준으로 회전하면서 상기 웨이퍼(70)를 연마한다. 이와 함께, 유체 공급 관(130)로부터 상기 스핀 헤드(110)의 가스 유로(114)에 퍼지 가스(PG)가 제공되며, 블로어(150)가 상기 스핀 헤드(110)와 함께 회전하면서 상기 퍼지 가스(PG)의 흐름을 가이드하여 상기 퍼지 가스(PG)를 상기 웨이퍼(70) 배면 에지를 향해 배출한다. 또한, 이와 함께, 세정 부재(160)가 세정액(CL)을 회전중인 상기 블로어(150)의 측벽(152)에 분사함과 동시에 상기 세정액(CL)을 상기 용기 유닛(200)을 향해 분사한다(단계 S130). 이에 따라, 상기 웨이퍼(70)의 연마 공정과 함께 상기 블로어(150) 및 상기 용기 유닛(200)의 세정 공정이 이루어지며, 상기 웨이퍼(70)의 상면에 분사된 슬러리가 상기 웨이퍼(70)의 에지에 맺혀 고착되는 것을 방지한다.
이때, 상기 세정 부재(160)는 상기 스핀 헤드(110)와 함께 회전하지 않고 고정되어 상기 세정액(CL)을 분사하므로, 상기 척 세정부(163)로부터 분사되는 세정액(CL)이 상기 블로어(150)의 측벽(152)에 균일하게 분사된다.
상기 웨이퍼(70)의 연마가 완료되면, 상기 브러쉬 유닛(510) 및 상기 에어로졸 유닛(520)(도 2 참조)이 상기 웨이퍼(70)를 세정한다(단계 S140). 이때, 상기 퍼지 가스(PG) 및 상기 세정액(CL)은 상기 웨이퍼(70)를 연마하는 단계(S130)와 마찬가지로 계속해서 제공될 수 있다.
상기 웨이퍼(70)의 연마 및 세정이 완료되면, 상기 스핀 헤드(110)는 진공 흡착을 해제하고, 상기 리프트 핀(111)은 상기 웨이퍼(70)를 상기 스핀 헤드(110)로부터 들어올려 상기 웨이퍼(70)를 언로딩한다. 이와 동시에, 상기 블로어(150)에 의해 가이드 된 퍼지 가스(PG)가 상기 웨이퍼(70) 배면 에지로 제공되어 상기 웨이 퍼(70) 상면 에지에 잔존하는 처리액이 상기 웨이퍼(70)의 배면으로 유입되는 것을 방지한다(단계 S150).
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 매엽식 연마 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 기판 연마부를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 기판 지지유닛 및 용기 유닛을 구체적으로 나타낸 부분 절개 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 기판 지지유닛을 구체적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 기판 지지유닛을 나타낸 평면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 세정 부재를 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 세정 부재와 용기 유닛의 배치 관계를 나타낸 부분 절개 측면도이다.
도 8은 도 2에 도시된 연마 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 연마 유닛을 나타낸 부분 절개 측면도이다.
도 10은 도 9에 도시된 수직암부와 가압부를 나타낸 종단면도이다.
도 11은 도 2에 도시된 기판 연마부에서 웨이퍼를 연마하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
100 : 기판 지지부재 200 : 용기 유닛
300 : 연마 유닛 410 : 제1 처리액 공급 유닛
420 : 제2 처리액 공급 유닛 510 : 브러쉬 유닛
520 : 에어로졸 유닛 600 : 패드 컨디셔닝 유닛
1000 : 기판 연마부

Claims (12)

  1. 상면에 기판을 고정시키고, 내부에 가스가 유입되는 가스 유로를 제공하는 스핀 헤드;
    상기 스핀 헤드의 아래에 설치되어 상기 스핀 헤드를 지지하고, 상기 스핀 헤드를 회전시키는 헤드 지지부; 및
    상기 스핀 헤드에 고정 결합되고, 상기 스핀 헤드의 측면으로부터 이격되어 상기 스핀 헤드를 둘러싸며, 상면이 상기 스핀 헤드의 상면보다 아래에 위치하고, 상기 가스가 상기 스핀 헤드에 안착된 기판 배면의 에지를 향해 분사되도록 상기 가스 유로로부터 배출된 상기 가스의 흐름을 상기 스핀 헤드의 측면과 이격된 공간 및 상기 스핀 헤드에 안착된 기판과 이격된 공간을 통해 가이드하는 블로어를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 지지유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 블로어는,
    상기 스핀 헤드에 고정 결합되는 바닥판; 및
    상기 바닥판으로부터 연장되어 상기 스핀 헤드의 측면을 둘러싸고, 상기 스핀 헤드의 측면으로부터 이격되어 배치된 측벽을 포함하고,
    서로 인접한 상기 측벽의 내면과 상기 스핀 헤드의 측면은 각각 하부로부터 상부로 갈수록 외측으로 기울어진 경사면으로 이루어지며,
    상기 스핀 헤드의 측면과 상기 측벽 사이에 형성된 이격 공간은 상기 가스 유로와 연통된 것을 특징으로 하는 기판 지지유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 측벽의 상면은 상기 스핀 헤드의 상면 보다 아래에 위치하고, 평탄한 면으로 이루어지며, 상기 스핀 헤드의 측면에서 볼 때 상기 스핀 헤드에 안착된 기판의 에지 보다 내측에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 지지유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가스 유로는 상기 스핀 헤드의 상면에서 볼 때 상기 스핀 헤드의 중앙부로부터 상기 스핀 헤드의 측면을 향해 연장된 방사형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 지지유닛.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스핀 헤드의 아래에 설치되고, 상기 블로어의 외측면을 향해 세정액을 분사하는 세정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 지지유닛.
  6. 제5항에 있어서, 상기 세정부재는,
    상기 스핀 헤드의 아래에 설치되고, 상기 헤드 지지부를 둘러싼 고정부; 및
    상기 고정부의 외측면에 설치되고, 상기 블로어의 외측면에 상기 세정액을 분사하는 적어도 하나의 척 세정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 지지유닛.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 블로어의 외측면은 상기 척 세정부로부터 분사된 상기 세정액이 상기 스핀 헤드에 안착된 기판의 배면 에지에 제공되도록 하부로부터 상부로 갈수록 외측으로 경사진 경사면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 지지유닛.
  8. 기판이 안착되는 기판 지지유닛;
    내부에 상기 기판 지지유닛이 수용되고, 상부가 개방된 용기 유닛;
    상기 기판 지지유닛에 안착된 기판의 상면에 배치되고 상기 기판을 연마하는 연마 패드를 구비하고, 상기 용기 유닛의 일측에 설치된 연마 유닛을 포함하고,
    상기 기판 지지유닛은,
    상면에 상기 기판을 고정시키고, 내부에 가스가 유입되는 가스 유로를 제공하는 스핀 헤드;
    상기 스핀 헤드의 아래에 설치되어 상기 스핀 헤드를 지지하고, 상기 스핀 헤드를 회전시키는 헤드 지지부; 및
    상기 스핀 헤드에 고정 결합되고, 상기 스핀 헤드의 측면으로부터 이격되어 상기 스핀 헤드를 둘러싸며, 상면이 상기 스핀 헤드의 상면보다 아래에 위치하고, 상기 가스가 상기 스핀 헤드에 안착된 기판 배면의 에지를 향해 분사되도록 상기 가스 유로로부터 배출된 상기 가스의 흐름을 상기 스핀 헤드의 측면과 이 격된 공간 및 상기 스핀 헤드에 안착된 기판과 이격된 공간을 통해 가이드하는 블로어를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 연마 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 블로어는,
    상기 스핀 헤드에 고정 결합되는 바닥판; 및
    상기 바닥판으로부터 연장되어 상기 스핀 헤드의 측면을 둘러싸고, 상기 스핀 헤드의 측면과 인접한 내면이 상기 바닥판으로부터 상측으로 갈수록 외측으로 기울어진 경사면으로 이루어지며, 상기 스핀 헤드의 측면으로부터 이격되어 배치된 측벽을 포함하고,
    상기 스핀 헤드의 측면과 상기 측벽 사이에 형성된 이격 공간은 상기 가스 유로와 연통된 것을 특징으로 하는 기판 연마 장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 기판 지지유닛은,
    상기 스핀 헤드의 아래에 설치되고, 상기 블로어의 외측면 및 상기 용기 유닛을 향해 세정액을 분사하는 세정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 연마 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 세정부재는,
    상기 스핀 헤드의 아래에 설치되고, 상기 헤드 지지부를 둘러싼 고정부;
    상기 고정부의 외측면에 설치되고, 상기 블로어의 외측면에 상기 세정액을 분사하는 적어도 하나의 척 세정부; 및
    상기 고정부의 외측면에 설치되고, 서로 이격되어 배치되며, 상기 용기 유닛을 향해 상기 세정액을 분사하는 다수의 용기 세정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 연마 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 용기 세정부는,
    상부 외측 방향으로 상기 세정액을 분사하는 상부 노즐;
    아래를 향해 상기 세정액을 분사하는 하부 노즐; 및
    상기 용기 유닛의 측벽을 향해 상기 세정액을 분사하는 적어도 하나의 측면 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 연마 장치.
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