KR101115688B1 - Chemical mechanical polishing system which prevents electric wires from being twisted - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화학 기계식 연마(CMP) 시스템에 관한 것으로, 상면에 플래튼 패드가 장착되어 회전 가능하게 설치된 하나 이상의 연마 정반과; 미리 정해진 경로를 따라 설치된 가이드 레일과; 연마하고자 하는 기판을 하부에 장착한 상태연마 정반가이드 레일을 따라 이동하고, 상기 기판과 일체연마회전하는 제1회전축과; 회전 구동력을 전달받아마회전하는 피동축과; 상기 피동축의 회전 구동력을 정반과;회전축의 회전 구동력으로 동력 전달하는 동력전달부를 구비한 기판 캐리어 유닛과; 상기 기판 캐리어 유닛이 상기 연마 정반 상에 위치하면 상기 기판 캐리어 유닛이 파지하고 있는 상기 기판이마회전하는 회전 구동력을 정반기판 캐리어 유닛에 전달하나 정반기판을 회전시키하는 상기 기판 캐리어 유닛에 도킹 가능하게 설치된 도킹 유닛을 포함하나 구성되어, 다수의 연마 정반에서반기판을 연속의 연마연마하고자 기판 캐리어 유닛을 이동시키더라도, 기판 캐리어 유닛의 이동치된 해 전기 배선이마꼬이는 현상을 근본의 연마제거하나 연속의인 연마 공정을 가능하게 하나 생산성이 향상되고 고장의 위험을 줄인 화학 기계식 연마 시스템 및 그 방법을 제공한다. The present invention relates to a chemical mechanical polishing (CMP) system, comprising: at least one polishing platen rotatably mounted on a top surface of a platen pad; A guide rail installed along a predetermined path; A first rotating shaft which moves along a state-polishing platen guide rail in which a substrate to be polished is mounted on the bottom, and which is integrally polished with the substrate; A driven shaft rotating upon receiving a rotational driving force; A substrate carrier unit having a rotation plate for driving the driven shaft and a power transmission unit for transmitting power to the rotation drive force of the rotating shaft; When the substrate carrier unit is positioned on the polishing platen, the substrate holding the substrate carrier unit transmits a rotational driving force for rotating the plate to the surface plate carrier unit but is dockably mounted to the substrate carrier unit that rotates the surface plate. Although it comprises a docking unit and is configured to move the substrate carrier unit to continuously polish the semi-substrate on a plurality of polishing plates, the shifted sea wires of the substrate carrier unit are eliminated by the basic polishing or continuous Provided are a chemical mechanical polishing system and method which enable a phosphorus polishing process but improve productivity and reduce the risk of failure.

Description

전기 배선의 꼬임을 방지하는 화학 기계식 연마시스템 {CHEMICAL MECHANICAL POLISHING SYSTEM WHICH PREVENTS ELECTRIC WIRES FROM BEING TWISTED}Chemical mechanical polishing system to prevent twisting of electrical wiring {CHEMICAL MECHANICAL POLISHING SYSTEM WHICH PREVENTS ELECTRIC WIRES FROM BEING TWISTED}

본 발명은 화학 기계식 연마시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 기판을 장착한 기판 캐리어 유닛이 여러 연마 정반을 거치는 순환형 경로로 이동하더라도 기판을 회전 구동하는 전원 공급용 전기 배선의 꼬임을 방지하여, 기판 캐리어 유닛에 장착된 기판을 다수의 정반 상에서 연속적으로 연마할 수 있도록 하는 화학 기계식 연마시스템에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a chemical mechanical polishing system and method thereof, and more particularly, to a twist of a power supply electrical wiring for rotationally driving a substrate even when the substrate carrier unit on which the substrate is mounted moves in a circular path through various polishing plates. The present invention relates to a chemical mechanical polishing system for preventing polishing, so that a substrate mounted on a substrate carrier unit can be continuously polished on a plurality of surface plates.

일반적으로 화학 기계식 연마(Chemical Mechanical Polishing; CMP) 공정은 연마층이 구비된 반도체 제작을 위한 웨이퍼 등의 기판과 연마 정반 사이에 상대 회전 시킴으로써 기판의 표면을 연마하는 표준 공정으로 알려져 있다. In general, a chemical mechanical polishing (CMP) process is known as a standard process of polishing a surface of a substrate by relatively rotating between a substrate such as a wafer for manufacturing a semiconductor having a polishing layer and a polishing surface.

도1 내지 도3은 종래의 화학 기계식 연마시스템의 개략도이다. 1 to 3 are schematic diagrams of a conventional chemical mechanical polishing system.

도1 및 도2에 도시된 바와 같이 화학 기계식 연마시스템은 상면에 연마용 플래튼 패드(16) 및 배킹 패드(15)를 정반 베이스(14)에 부착한 상태로 회전하는 연마 정반(10)과, 연마하고자 하는 기판을 장착한 상태로 하방(22d')으로 가압하며 회전(22d)시키는 기판 캐리어 유닛(20)과, 플래튼 패드(16)의 상면에 슬러리(30a)를 공급하는 슬러리 공급부(30)로 구성된다. As shown in Figs. 1 and 2, the chemical mechanical polishing system includes a polishing plate 10 which rotates with the polishing platen pad 16 and the backing pad 15 attached to the surface plate base 14 on the upper surface. A slurry supply unit for supplying the slurry 30a to the upper surface of the platen pad 16 and the substrate carrier unit 20 for pressing and rotating 22d at a lower side 22d 'with the substrate to be polished mounted thereto ( 30).

상기 연마 정반(10)은 모터(12)에 의한 회전 구동력은 동력전달용 벨트(11)를 통해 회전축(13)에 전달되어, 회전축(13)과 함께 정반 베이스(14)가 회전하며, 정반 베이스(14)의 상면에 부드러운 재질로 형성된 배킹층(backing layer, 15)과 연마용 플래튼 패드(16)가 적층된다. The polishing surface plate 10 is a rotational driving force by the motor 12 is transmitted to the rotation shaft 13 through the power transmission belt 11, the surface plate base 14 rotates together with the rotation shaft 13, the surface plate base On the upper surface of 14, a backing layer 15 made of a soft material and a polishing platen pad 16 are laminated.

상기 기판 캐리어 유닛(20)은 기판(55)을 파지하여 장착하는 캐리어 헤드(21)와, 캐리어 헤드(21)와 일체로 회전하는 회전축(22)과, 회전축(22)을 회전 구동하는 모터(23)와, 모터(23)의 회전 구동력을 회전축(22)에 전달하도록 모터축에 고정된 피니언(24) 및 회전축(22)에 고정된 기어(25)와, 회전축(22)을 회전 가능하게 수용하는 구동대(26)와, 구동대(26)를 상하로 이동시켜 플래튼 패드(16)에 기판(55)을 하방으로 가압하는 실린더(27)로 구성된다. The substrate carrier unit 20 includes a carrier head 21 for holding and mounting a substrate 55, a rotation shaft 22 integrally rotating with the carrier head 21, and a motor for rotationally driving the rotation shaft 22 ( 23, the pinion 24 fixed to the motor shaft and the gear 25 fixed to the rotation shaft 22, and the rotation shaft 22 to be rotatable so as to transmit the rotational driving force of the motor 23 to the rotation shaft 22. It consists of the drive stand 26 to accommodate, and the cylinder 27 which moves the drive stand 26 up and down, and presses the board | substrate 55 to the platen pad 16 below.

상기와 같이 구성된 화학 기계식 연마시스템은 기판(55)이 플래튼 패드(16)의 회전 중심으로부터 이격된 위치에 하방 가압되면서 접촉하고 회전하며, 플래튼 패드(16)도 회전하면서, 연마제와 화학 물질이 포함된 슬러리를 공급하는 슬러리 공급관(30)에 의해 플래튼 패드(16)에 슬러리(30a)가 공급되면, 플래튼 패드(16)의 상면에 소정의 폭과 깊이를 갖는 X-Y 방향의 그루브 패턴에 의해 슬러리(30a)가 기판(55)과 플래튼 패드(16)의 접촉면으로 유입되면서, 기판(55)의 표면이 연마된다.The chemical mechanical polishing system configured as described above contacts and rotates while the substrate 55 is pressed down to a position spaced apart from the center of rotation of the platen pad 16, and the platen pad 16 also rotates, thereby polishing the abrasive and the chemicals. When the slurry 30a is supplied to the platen pad 16 by the slurry supply pipe 30 for supplying the slurry, the groove pattern in the XY direction having a predetermined width and depth on the upper surface of the platen pad 16. As the slurry 30a flows into the contact surface between the substrate 55 and the platen pad 16, the surface of the substrate 55 is polished.

한편, 기판(55)을 플래튼 패드(16)에 하방 가압시키는 구성은 전기적 신호를 받아 유체를 작동시키는 로터리 유니온(rotary union)에 의해 이루어질 수 있으며, 이에 대한 구성은 대한민국 공개특허공보 제2004-75114호에도 잘 나타나 있다. On the other hand, the configuration in which the substrate 55 is pressed downward on the platen pad 16 may be made by a rotary union that operates the fluid in response to the electrical signal, the configuration for this is Republic of Korea Patent Publication No. 2004- It is also shown in 75114.

이와 같은 화학 기계식 연마시스템은 하나의 기판(55)을 기판 캐리어 유닛(20)의 캐리어 헤드(21)에 로딩하여 장착한 후, 플래튼 패드(16)와 접착하면서 하나씩 연마할 수도 있지만, 대한민국 공개특허공보 제2005-12586호에 나타난 바와 같이, 동시에 다수의 기판(55)을 연마하도록 구성될 수 도 있다. Such a chemical mechanical polishing system may load and mount one substrate 55 to the carrier head 21 of the substrate carrier unit 20, and then polish one by one while adhering to the platen pad 16. As shown in Patent Publication No. 2005-12586, it may be configured to polish a plurality of substrates 55 at the same time.

즉, 도3에 도시된 바와 같이, 회전 중심(41)을 중심으로 회전 가능하게 설치되고 다수의 브랜치로 분기된 캐리어 운반기(40)를 구비하여, 캐리어 운반기(40)의 끝단(40A, 40B, 40C)에 기판 캐리어 유닛(20)이 설치되고, 기판 로딩/언로딩 유닛(K)에 의해 새로운 기판(55s, 55')이 기판 캐리어 유닛(20)에 장착시키면, 캐리어 운반기(40)가 회전하여 기판 캐리어 유닛(20)의 끝단(40A, 40B, 40C)에 장착된 다수의 기판이 각각의 연마 정반(10, 10', 10")에서 동시에 연마되도록 구성된 화학 기계식 연마시스템(1)가 사용되었다. That is, as shown in Figure 3, provided with a carrier carrier 40 rotatably installed around the rotation center 41 and branched into a plurality of branches, the ends 40A, 40B, When the substrate carrier unit 20 is installed in 40C, and the new substrates 55s and 55 'are mounted to the substrate carrier unit 20 by the substrate loading / unloading unit K, the carrier carrier 40 rotates. Is used by a chemical mechanical polishing system 1 configured to simultaneously polish a plurality of substrates mounted at the ends 40A, 40B, 40C of the substrate carrier unit 20 on respective polishing plates 10, 10 ', 10 ". It became.

그러나, 도3에 도시된 종래의 화학 기계식 연마시스템(1)는 동시에 다수의 기판(55)을 다수의 연마 정반(10, 10', 10")에서 연마할 수 있지만, 캐리어 운반기(40)의 다수의 브랜치 끝단(40A, 40B, 40C)에 위치한 각각의 기판 캐리어 유닛(20)에 모터(23), 실린더(27) 또는 로터리 유니온을 구동시키기 위한 전기를 공급해야 하므로, 이를 연결하는 전기 배선이 브랜치를 따라 연장 형성됨에 따라, 캐리어 운반기(40)의 회전에 의해 전기 배선이 서로 꼬이므로, 다시 원위치로 되돌리는 동작이 필수적이어서 공정의 효율이 저하되는 문제가 있었다.However, the conventional chemical mechanical polishing system 1 shown in Fig. 3 can simultaneously polish a plurality of substrates 55 on a plurality of polishing plates 10, 10 ', 10 " Since each substrate carrier unit 20 located at the plurality of branch ends 40A, 40B, 40C must be supplied with electricity for driving the motor 23, the cylinder 27, or the rotary union, the electrical wiring connecting them is As extending along the branch, the electrical wiring is twisted with each other by the rotation of the carrier carrier 40, there is a problem that the operation of returning to the original position is essential to reduce the efficiency of the process.

이 뿐만 아니라, 반복적으로 전기 배선이 꼬임에 따라 장기간 사용할 경우에 피로 파손될 가능성이 크므로 전기적 신호를 안정적으로 공급하지 못하여 신뢰성있는 사용을 저해하는 문제점이 야기되었다.In addition, since the electric wires are repeatedly twisted, the possibility of breakage of the fatigue wire may be high, and thus, the electric signal may not be stably supplied.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 기판을 장착한 기판 캐리어 유닛이 여러 연마 정반을 거치는 순환형 경로로 이동하더라도 기판을 회전 구동하는 전원 공급용 전기 배선의 꼬임을 방지하여, 기판 캐리어 유닛에 장착된 기판을 다수의 정반 상에서 연속적으로 연마할 수 있도록 하는 화학 기계식 연마시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention, in order to solve the above problems, even if the substrate carrier unit on which the substrate is mounted moves in a circular path passing through various polishing plates, thereby preventing the twist of the power supply electrical wiring for rotationally driving the substrate, It is an object of the present invention to provide a chemical mechanical polishing system that enables a substrate mounted on a unit to be polished continuously on a plurality of surface plates.

또한, 본 발명은 2장 이상의 기판을 연속적으로 연마할 수 있도록 함에 따라 생산성을 향상시킬 뿐만 아니라, 2장 이상의 기판을 동시에 연마하는 데 있어서 전기 배선이 꼬이는 것을 근본적으로 방지하여 장기간 동안 고장없이 신뢰성있는 사용을 보장할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다. In addition, the present invention not only improves productivity by allowing two or more substrates to be polished continuously, but also prevents twisting of electrical wiring in polishing two or more substrates at the same time, thereby ensuring reliable operation for a long time without failure. Its purpose is to ensure its use.

그리고, 본 발명은 다수의 기판을 어느 한 방향으로만 이동시키는 제어를 가능하게 함으로써 다수의 기판을 동시에 연마시키는 공정의 효율을 향상시키는 것을 다른 목적으로 한다.
Another object of the present invention is to improve the efficiency of the process of simultaneously polishing a plurality of substrates by enabling control to move the plurality of substrates in only one direction.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 상면에 플래튼 패드가 장착되어 회전 가능하게 설치된 하나 이상의 연마 정반과; 미리 정해진 경로를 따라 설치된 가이드 레일과; 연마하고자 하는 기판을 하부에 장착한 상태로 상기 가이드 레일을 따라 이동하고, 상기 기판과 일체로 회전하는 제1회전축과; 회전 구동력을 전달받아 회전하는 피동축과; 상기 피동축의 회전 구동력을 상기 제1회전축의 회전 구동력으로 동력 전달하는 동력전달부를 구비한 기판 캐리어 유닛과; 상기 기판 캐리어 유닛이 상기 연마 정반 상에 위치하면 상기 기판 캐리어 유닛이 파지하고 있는 상기 기판이 회전하는 회전 구동력을 상기 기판 캐리어 유닛에 전달하여 상기 기판을 회전시키도록 상기 기판 캐리어 유닛에 도킹 가능하게 설치된 도킹 유닛을; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 화학 기계식 연마 장치를 제공한다.In order to achieve the object as described above, the present invention, the platen pad is mounted on the upper surface rotatably installed at least one; A guide rail installed along a predetermined path; A first rotating shaft moving along the guide rail in a state where the substrate to be polished is mounted on the lower portion and rotating integrally with the substrate; A driven shaft that rotates by receiving a rotational driving force; A substrate carrier unit having a power transmission unit configured to transfer power of the driven shaft to the rotational driving force of the first rotary shaft; When the substrate carrier unit is positioned on the polishing platen, the substrate carrier unit is dockably mounted to the substrate carrier unit to transmit the rotational driving force that the substrate held by the substrate carrier unit rotates to rotate the substrate. A docking unit; It provides a chemical mechanical polishing apparatus comprising a.

이는, 기판 캐리어 유닛에 장착된 기판을 회전 구동시키도록 기판 캐리어 유닛의 이동과 함께 따라다니는 전기 배선을 제거하고, 기판 캐리어 유닛에 장착한 기판이 연마되는 연마 위치에서 도킹 유닛이 기판 캐리어 유닛에 도킹하여 회전 구동력을 기판 캐리어 유닛에 전달하도록 구성됨에 따라, 다수의 연마 정반에서 기판을 연속적으로 연마하고자 기판 캐리어 유닛을 이동시키더라도, 기판 캐리어 유닛의 이동에 의해 전기 배선이 꼬이는 현상을 근본적으로 제거하기 위함이다. This eliminates the electrical wiring that accompanies the movement of the substrate carrier unit to drive the substrate mounted on the substrate carrier unit, and the docking unit docks to the substrate carrier unit at a polishing position where the substrate mounted on the substrate carrier unit is polished. And to transfer the rotational driving force to the substrate carrier unit, even if the substrate carrier unit is moved to continuously polish the substrate in a plurality of polishing plates, thereby essentially eliminating the twisting of the electrical wiring by the movement of the substrate carrier unit. For sake.

이와 동시에, 본 발명에 따른 기판 캐리어 유닛은 기판을 회전시키는 데 필요한 회전 동력원(예를 들어, 배터리)를 구비하지 않더라도, 연마 위치에서 도킹 유닛에 도킹되어 공급받음으로써, 회전 동력원을 구비하는 경우에 충전하거나 교환하는 복잡한 공정을 거치지 않아도 되므로, 기판의 연마 공정 효율이 보다 향상된다.At the same time, even when the substrate carrier unit according to the present invention does not have a rotational power source (for example, a battery) required to rotate the substrate, the substrate carrier unit is docked and supplied to the docking unit at the polishing position, thereby providing a rotational power source. Since it does not have to go through a complicated process of filling or replacing, the substrate polishing process efficiency is further improved.

여기서, 상기 도킹 유닛은 상기 기판 캐리어 유닛의 피동축이 자기력을 이용한 비접촉 방식으로 회전 구동되는 것이 바람직하다. 이를 통해, 기판 캐리어 유닛이 미리 정해진 연마 위치에 위치 오차를 갖고 위치하더라도, 비접촉 방식의 마그네틱 방식으로 회전 구동력이 전달되므로, 기판 캐리어 유닛의 위치 제어를 보다 용이하게 할 수 있고, 기판 캐리어 유닛의 외부로부터 기판 캐리어 유닛의 내부로 회전 구동력을 안정되게 전달할 수 있게 된다. Here, the docking unit is preferably driven to rotate the driven shaft of the substrate carrier unit in a non-contact manner using a magnetic force. As a result, even when the substrate carrier unit is positioned at a predetermined polishing position with a position error, since the rotational driving force is transmitted in a non-contact magnetic manner, the position control of the substrate carrier unit can be made easier, and the outside of the substrate carrier unit From this, the rotational driving force can be stably transmitted into the substrate carrier unit.

이를 위하여, 상기 도킹 유닛은, 회전 구동 모터와; 상기 회전 구동 모터의 구동에 의해 연동하여 회전하는 커플링 축을; 구비하여, 상기 커플링 축의 일부를 감싸는 중공 회전축으로 형성된 상기 기판 캐리어 유닛의 피동축은 회전 가능하게 설치되고, 상기 커플링 축의 외주면에는 N극 자석과 S극 자석이 교대로 배열되며, 상기 피동축의 내주면에는 N극 자석과 S극 자석이 교대로 배열되어, 서로 마주보게 배열되는 자석의 자력에 의해 커플링 축으로부터 피동축으로 회전 구동력이 전달된다.To this end, the docking unit includes a rotation drive motor; A coupling shaft rotating in association with the drive of the rotation drive motor; And a driven shaft of the substrate carrier unit formed of a hollow rotating shaft surrounding a portion of the coupling shaft is rotatably installed, and an N pole magnet and an S pole magnet are alternately arranged on an outer circumferential surface of the coupling shaft. The N pole magnets and the S pole magnets are alternately arranged on the inner circumferential surface of, and the rotational driving force is transmitted from the coupling shaft to the driven shaft by the magnetic force of the magnets arranged to face each other.

이와 유사하게, 상기 도킹 유닛은, 회전 구동 모터와; 중공부를 구비하여 상기 회전 구동 모터의 구동에 의해 연동하여 회전하는 커플링 축을; 구비하여, 상기 커플링 축의 중공부에 의해 일부가 둘러싸인 상기 기판 캐리어 유닛의 피구동축은 회전 가능하게 설치되고, 상기 커플링 축의 상기 중공부의 내주면에는 N극 자석과 S극 자석이 교대로 배열되며, 상기 피동축의 외주면에는 N극 자석과 S극 자석이 교대로 배열될 수도 있다. 이를 통해, 전술한 구성과 동일한 작용 효과를 얻을 수도 있다.Similarly, the docking unit includes a rotation drive motor; A coupling shaft having a hollow portion and rotating in association with driving of the rotation driving motor; And a driven shaft of the substrate carrier unit, which is partially surrounded by the hollow portion of the coupling shaft, is rotatably installed, and an N pole magnet and an S pole magnet are alternately arranged on the inner circumferential surface of the hollow portion of the coupling shaft. N-pole magnets and S-pole magnets may be alternately arranged on the outer circumferential surface of the driven shaft. Through this, it is possible to obtain the same operation and effect as the configuration described above.

한편, 본 발명은, 상면에 플래튼 패드가 장착되어 회전 가능하게 설치된 하나 이상의 연마 정반과; 미리 정해진 경로를 따라 설치된 가이드 레일과; 연마하고자 하는 기판을 하부에 장착한 상태로 상기 가이드 레일을 따라 이동하고, 상기 기판을 회전시키는 회전 구동 모터가 내부에 설치된 기판 캐리어 유닛과; 상기 기판 캐리어 유닛이 상기 연마 정반 상에 위치하면 상기 기판 캐리어 유닛이 파지하고 있는 상기 기판이 회전하는 회전 구동력이 발생되도록 상기 기판 캐리어 유닛과 접속하여 전원을 공급하는 도킹 유닛을; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 화학 기계식 연마 장치를 제공한다.On the other hand, the present invention, the platen pad is mounted on the upper surface rotatably installed at least one; A guide rail installed along a predetermined path; A substrate carrier unit which moves along the guide rail in a state in which a substrate to be polished is mounted on the lower portion and a rotation driving motor is installed therein to rotate the substrate; A docking unit connected to the substrate carrier unit to supply power when the substrate carrier unit is positioned on the polishing surface to generate a rotational driving force for rotating the substrate held by the substrate carrier unit; It provides a chemical mechanical polishing apparatus comprising a.

즉, 기판 캐리어 유닛에 장착된 기판을 회전 구동시키도록 기판 캐리어 유닛의 이동과 함께 따라다니는 전기 배선을 제거하고, 기판 캐리어 유닛에 장착한 기판이 연마되는 연마 위치에서 도킹 유닛이 기판 캐리어 유닛에 도킹하여 기판 캐리어 유닛 내의 회전 구동 모터에 회전 구동원인 전원을 공급하도록 구성됨에 따라, 다수의 연마 정반에서 기판을 연속적으로 연마하고자 기판 캐리어 유닛을 이동시키더라도, 기판 캐리어 유닛의 이동에 의해 전기 배선이 꼬이는 현상을 근본적으로 제거할 수 있다.
That is, the electrical wiring that follows the movement of the substrate carrier unit to drive the substrate mounted on the substrate carrier unit is removed, and the docking unit is docked to the substrate carrier unit at the polishing position where the substrate mounted on the substrate carrier unit is polished. By supplying power as a rotation driving source to the rotation drive motor in the substrate carrier unit, even if the substrate carrier unit is moved to continuously polish the substrate in a plurality of polishing plates, the electrical wiring is twisted by the movement of the substrate carrier unit. This can fundamentally eliminate the phenomenon.

상기와 같이 기판 캐리어 유닛으로부터 전기 배선을 제거하고, 기판 캐리어 유닛에 기판을 장착한 상태로 이동하는 데 있어서, 상기 기판 캐리어 유닛은 다수의 연마 정반을 통과하도록 배열되어 연속적인 기판 연마 공정을 수행할 수 있게 된다.In removing the electrical wiring from the substrate carrier unit as described above and moving with the substrate mounted on the substrate carrier unit, the substrate carrier unit is arranged to pass through a plurality of polishing plates to perform a continuous substrate polishing process. It becomes possible.

특히, 상기 기판 캐리어 유닛이 상기 가이드 레일을 따라 이동하는 경로는 순환식 경로로 형성되더라도, 전기 배선의 꼬임으로부터 자유롭게 기판의 연마 공정을 행할 수 있는 장점이 얻어진다. 이와 같이 기판 캐리어 유닛이 순환식 경로를 따라 이동하기 위하여, 상기 가이드 레일은 폐루프로 형성될 수 있다. 그리고, 기판 캐리어 유닛이 순환식 경로를 이동하는 데 있어서 필요한 공간을 최소화하고 순환식 경로를 보다 편리하게 확장하기 위하여, 상기 기판 캐리어 유닛이 이동하는 경로는 제1경로와 제2경로를 포함하는 순환형 경로를 형성하되, 상기 제1경로와 상기 제2경로는 상호 분리되어 상기 기판 캐리어 유닛을 수용한 상태로 상기 제2경로를 따라 이동하는 캐리어 홀더에 의하여 선택적으로 상기 제1경로와 상기 제2경로를 상기 기판 캐리어 유닛이 왕래할 수 있도록 연결되도록 구성될 수도 있다.In particular, even if the path along which the substrate carrier unit moves along the guide rail is formed as a circulating path, the advantage that the substrate polishing process can be performed free from the twisting of the electrical wiring is obtained. As such, the guide rail may be formed as a closed loop so that the substrate carrier unit moves along the circulating path. In addition, in order to minimize the space required for the substrate carrier unit to move in the circular path and to expand the circular path more conveniently, the path in which the substrate carrier unit moves includes a first path and a second path. A first path and a second path, wherein the first path and the second path are separated from each other and selectively moved by the carrier holder moving along the second path while accommodating the substrate carrier unit. The path may be configured to be connected such that the substrate carrier unit can come and go.

이를 통해, 상기 제1경로와 상기 제2경로가 하나의 연속된 경로로 형성되지 않고 서로 분리된 경로로 형성되더라도, 캐리어 홀더의 이동에 의해 상호 분리된 제1경로와 제2경로를 기판 캐리어 유닛이 옮겨갈 수 있도록 함에 따라, 공간을 많이 차지하는 곡선 경로를 구비하지 않고서도, 기판 캐리어 유닛의 이동 경로를 순환형으로 형성하는 것이 가능해진다. 즉, 기계식 연마 장치의 기판 캐리어 유닛의 이송 경로를 순환형으로 하면서도 차지하는 공간을 최소화할 수 있다. Through this, even if the first path and the second path are not formed as one continuous path but formed as separate paths from each other, the first path and the second path separated from each other by the movement of the carrier holder are used as the substrate carrier unit. By making it moveable, it becomes possible to form the movement path of a board | substrate carrier unit circularly, without providing the curved path which occupies a lot of space. That is, it is possible to minimize the space occupied while making the transfer path of the substrate carrier unit of the mechanical polishing apparatus circular.

또한, 기판 캐리어 유닛의 이송 경로가 하나의 연속된 경로로 형성하지 않고 서로 분리된 경로가 캐리어 홀더의 이동으로 선택적으로 연결되도록 구성됨에 따라, 기판 캐리어 유닛의 이송 경로를 다양한 형태로 자유 자재로 구성하는 것도 가능해진다. 예를 들어, 직사각형이나 정사각형 형태의 순환형 이송 경로를 형성할 수도 있고, 원주 형상이나 그 밖에 어떠한 형태의 순환형 이송 경로를 형성할 수 있게 된다. In addition, as the transfer path of the substrate carrier unit is configured to be selectively connected to each other by movement of the carrier holder without forming one continuous path, the transfer path of the substrate carrier unit can be freely configured in various forms. It is also possible. For example, it is possible to form a circular transfer path of a rectangular or square shape, it is possible to form a circumferential shape or any other type of circular transfer path.

특히, 기판 캐리어 유닛의 이송 경로를 직사각형 형태의 순환형 이송 경로로 형성하는 경우에는 확장성이 뛰어난 장점이 얻어진다. 즉, 순환형 이송경로가 하나의 루프 형태의 가이드 레일로 형성되면, 새로운 연마 정반을 추가하고자 하면, 루프 형태의 가이드 레일을 모두 해체하여 새로운 연마 정반이 순환형 이송 경로에 넣을 수 밖에 없지만, 본 발명에 따른 화학 기계식 연마 장치의 운송 시스템은 제1경로와 제2경로가 분리되어 서로 직각으로 연결하는 것이 가능하므로, 직선 형태의 경로 상에 연마 정반이 설치된 프레임을 삽입하는 것에 의해 간단히 확장될 수 있는 잇점이 얻어진다.
In particular, in the case of forming the transfer path of the substrate carrier unit in a circular transfer path of a rectangular shape, an advantage of excellent expandability is obtained. That is, when the circular feed path is formed with a single guide rail of the loop type, if a new grinding plate is to be added, all the guide rails of the loop type are dismantled so that the new polishing plate can be put in the circular feed path. The transport system of the chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention can be extended by simply inserting a frame having a polishing plate on a straight path because the first path and the second path can be separated and connected at right angles to each other. The benefit is gained.

한편, 발명의 다른 분야에 따르면, 본 발명은, 미리 정해진 경로를 따라 이동하는 기판 캐리어 유닛에 장착된 기판을 회전 구동하는 방법으로서, 회전 구동원을 구비하지 않은 상기 기판 캐리어 유닛이 연마 정반의 상측의 미리 정해진 위치로 이동시키는 단계와; 상기 미리 정해진 위치에 설치된 도킹 유닛을 상기 기판 캐리어 유닛에 도킹시키는 단계와; 상기 도킹 유닛으로부터 상기 기판 캐리어 유닛에 회전 구동원을 공급하는 단계와; 상기 회전 구동원을 공급받은 기판 캐리어 유닛이 장착한 기판을 회전 구동시키는 단계를; 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기계식 연마 방법을 제공한다.On the other hand, according to another field of the invention, the present invention is a method for rotationally driving a substrate mounted on a substrate carrier unit moving along a predetermined path, wherein the substrate carrier unit having no rotation drive source is located on the upper side of the polishing platen. Moving to a predetermined position; Docking the docking unit installed at the predetermined position to the substrate carrier unit; Supplying a rotational drive source from the docking unit to the substrate carrier unit; Rotating driving the substrate mounted by the substrate carrier unit supplied with the rotation driving source; It provides a chemical mechanical polishing method comprising a.

여기서, 상기 회전 구동원은 상기 기판 캐리어 유닛의 내부에 장착된 회전 구동 모터를 회전시키는 전원일 수도 있고, 상기 도킹 유닛에 장착된 회전 구동 모터를 회전시켜 발생된 회전 구동력일 수도 있다.
Here, the rotation drive source may be a power source for rotating the rotation drive motor mounted inside the substrate carrier unit, or may be a rotation drive force generated by rotating the rotation drive motor mounted on the docking unit.

마찬가지로, 상기 기판 캐리어 유닛에는 로터리 유니온에 공급하는 공압을 발생시키는 설비가 구비되지 않고, 상기 제1경로의 상기 연마 정반 상의 정해진 위치에서 상기 기판 캐리어 유닛에 도킹되어 상기 로터리 유니온에 공급하는 공압을 공급하는 도킹 유닛을 추가적으로 포함한다. 여기서 공압을 공급하는 도킹 유닛과 상기 회전 동력원을 공급하는 도킹 유닛은 별개로 설치될 수도 있고, 한꺼번에 하나의 모듈로 설치될 수도 있다. 이를 통해, 기판 캐리어 유닛 내의 로터리 유니온에 공압을 공급하기 위한 공급원을 구비하지 않더라도, 도킹 유닛에 의해 기판 캐리어 유닛에 장착된 기판을 회전시킬 수 있으므로, 외부로부터 공압을 공급하기 위한 배관의 꼬임 현상을 방지할 수 있다.Similarly, the substrate carrier unit is not provided with a facility for generating pneumatic to supply the rotary union, and supplies the pneumatic docked to the substrate carrier unit at a predetermined position on the polishing surface of the first path to supply the rotary union. It further comprises a docking unit. Here, the docking unit for supplying the pneumatic pressure and the docking unit for supplying the rotary power source may be installed separately, or may be installed as one module at a time. This makes it possible to rotate the substrate mounted on the substrate carrier unit by the docking unit even if it is not provided with a supply source for supplying air pressure to the rotary union in the substrate carrier unit. It can prevent.

이와 같이, 본 발명에 따른 화학 기계식 연마 시스템은 기판 캐리어 유닛에는 이동을 위한 이동 구동원이나, 기판을 회전시키는 회전 구동원이나, 로터리 유니온에 공압을 공급하는 공압 발생원을 구비하지 않고, 단순히 동력을 전달하는 부품만을 구비한 상태에서, 외부에 배열된 코일의 전류 방향 및 세기 조절에 의하여 정해진 경로를 따라 이동하고, 도킹 유닛이 도킹한 상태에서 공압과 회전 구동력을 전달받음으로써, 기판 캐리어 유닛이 순환형 이동 경로를 따라 반복하여 순환 이동하더라도 전기 배선이나 공압 배선에 의해 꼬이는 현상이 발생되지 않는다. As described above, the chemical mechanical polishing system according to the present invention does not include a moving drive source for movement, a rotation drive source for rotating the substrate, or a pneumatic generation source for supplying air pressure to a rotary union in the substrate carrier unit. In the state having only the components, the substrate carrier unit is cyclically moved by moving along the path determined by the current direction and intensity control of the coils arranged outside, and receiving the pneumatic and rotational driving forces in the docked state. Repeated movement along the path does not cause twisting by electrical or pneumatic wiring.

즉, 기판 캐리어 유닛이 전기 배선 등에 영향을 받지 않고 서로 다르게 위치 제어되면서 독립적으로 이동할 수 있으므로, 다수의 연마 정반에 대하여 하나의 순환 경로를 구성하는 것이 가능해지며, 이에 의하여 동시에 여러개의 기판을 연마하는 것도 가능해진다.
That is, since the substrate carrier unit can move independently while being controlled differently without being influenced by electrical wiring, it is possible to configure one circulation path for a plurality of polishing plates, thereby simultaneously polishing a plurality of substrates. It is also possible.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 기판 캐리어 유닛에 장착된 기판을 회전 구동시키도록 기판 캐리어 유닛의 이동과 함께 따라다니는 전기 배선을 제거하고, 기판 캐리어 유닛에 장착한 기판이 연마되는 연마 위치에서 도킹 유닛이 기판 캐리어 유닛에 도킹하여 회전 구동력을 기판 캐리어 유닛에 전달하도록 구성됨에 따라, 다수의 연마 정반에서 기판을 연속적으로 연마하고자 기판 캐리어 유닛을 이동시키더라도, 기판 캐리어 유닛의 이동에 의해 전기 배선이 꼬이는 현상을 근본적으로 제거할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다. As described above, the present invention eliminates the electrical wiring that accompanies the movement of the substrate carrier unit so as to rotationally drive the substrate mounted on the substrate carrier unit, and the docking unit at the polishing position at which the substrate mounted on the substrate carrier unit is polished. As it is configured to dock to the substrate carrier unit and transmit rotational driving force to the substrate carrier unit, even if the substrate carrier unit is moved to continuously polish the substrate in a plurality of polishing plates, the electrical wiring is twisted by the movement of the substrate carrier unit. The beneficial effect of fundamentally eliminating the phenomenon can be obtained.

또한, 본 발명은 2장 이상의 기판을 연속적으로 연마할 수 있도록 함에 따라 생산성을 향상시킬 뿐만 아니라, 2장 이상의 기판을 동시에 연마하는 데 있어서 전기 배선이 꼬이는 것이 근본적으로 방지되어 장기간 동안 전기 배선의 고장없이 신뢰성있는 사용을 보장할 수 있다. In addition, the present invention not only improves productivity by allowing two or more substrates to be polished continuously, but also prevents the electrical wiring from twisting in polishing two or more substrates at the same time. Reliable use can be guaranteed without

그리고, 본 발명은 전기 배선 등의 꼬임없이 다수의 기판을 어느 한 방향으로만 이동시키는 제어를 가능하게 함으로써 다수의 기판을 동시에 연마시키는 공정의 효율이 향상된다.
In addition, the present invention improves the efficiency of the process of simultaneously polishing a plurality of substrates by enabling the control to move the plurality of substrates in only one direction without twisting electrical wiring or the like.

도1은 종래의 일반적인 화학 기계식 연마시스템의 구성을 도시한 개략도
도2는 도1의 연마 정반과 캐리어 유닛의 구성을 도시한 상세도
도3은 도1의 평면도
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계식 연마 시스템의 배치를 도시한 평면도
도5는 도4의 순환형 경로를 도시한 개략도
도6은 도4의 화학 기계식 연마 시스템으로부터 연마 정반을 제외한 구성의 저면 사시도
도7은 도4의 측면도
도8은 도7의 절단선 A-A에 따른 종단면도
도9는 도6의'X'부분의 확대 사시도
도10은 도9의 기판 캐리어 유닛의 절개 사시도
도11은 도10의 측면도
도12a는 도킹 유닛의 회전 구동력이 기판 캐리어 유닛의 피동축에 전달되는 구성을 도시한 개략도
도12b는 도킹 유닛의 회전 구동력이 기판 캐리어 유닛의 피동축에 전달되는 또 다른 형태의 구성을 도시한 개략도
도13은 도킹 유닛의 회전 구동원인 전력을 기판 캐리어 유닛에 전달하는 구성을 도시한 개략도1 is a schematic diagram showing the configuration of a conventional general chemical mechanical polishing system
FIG. 2 is a detailed view showing the structure of the polishing table and carrier unit of FIG.
Figure 3 is a plan view of Figure 1
4 is a plan view showing an arrangement of a chemical mechanical polishing system according to an embodiment of the present invention;
5 is a schematic diagram illustrating the circular path of FIG.
FIG. 6 is a bottom perspective view of the structure excluding the polishing plate from the chemical mechanical polishing system of FIG.
Figure 7 is a side view of Figure 4
8 is a longitudinal cross-sectional view taken along the cutting line AA of FIG.
9 is an enlarged perspective view of part 'X' of FIG.
10 is a cutaway perspective view of the substrate carrier unit of FIG.
Figure 11 is a side view of Figure 10
12A is a schematic diagram showing a configuration in which the rotational driving force of the docking unit is transmitted to the driven shaft of the substrate carrier unit.
12B is a schematic view showing another configuration of the configuration in which the rotational driving force of the docking unit is transmitted to the driven shaft of the substrate carrier unit.
Fig. 13 is a schematic diagram showing a configuration for transferring power, which is a rotational driving source of the docking unit, to the substrate carrier unit;

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계식 연마시스템(100)를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, a chemical mechanical polishing system 100 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail to avoid obscuring the subject matter of the present invention.

도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계식 연마 시스템의 배치를 도시한 평면도, 도5는 도4의 순환형 경로를 도시한 개략도, 도6은 도4의 화학 기계식 연마 시스템으로부터 연마 정반을 제외한 구성의 저면 사시도, 도7은 도4의 측면도, 도8은 도7의 절단선 A-A에 따른 종단면도, 도9는 도6의'X'부분의 확대 사시도, 도10은 도9의 기판 캐리어 유닛의 절개 사시도, 도11은 도10의 측면도, 도12a는 도킹 유닛의 회전 구동력이 기판 캐리어 유닛의 피동축에 전달되는 구성을 도시한 개략도이다.Figure 4 is a plan view showing the arrangement of the chemical mechanical polishing system according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a schematic diagram showing the circular path of Figure 4, Figure 6 is a polishing plate from the chemical mechanical polishing system of Figure 4 Fig. 7 is a side view of Fig. 4, Fig. 8 is a longitudinal sectional view along the cutting line AA of Fig. 7, Fig. 9 is an enlarged perspective view of part 'X' of Fig. 6, and Fig. 10 is a substrate carrier of Fig. 9; Fig. 11 is a side view of Fig. 10, and Fig. 12A is a schematic view showing a configuration in which the rotational driving force of the docking unit is transmitted to the driven shaft of the substrate carrier unit.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계식 연마시스템(100)은, 상면에 플래튼 패드가 장착되어 회전 가능하게 프레임(10)에 고정 설치된 다수의 연마 정반(110)과, 장착된 기판(55)을 연마 정반(110) 상에서 연마하도록 기판(55)을 하부에 장착한 상태로 이동하고 내부에 로터리 유니온(123)이 설치된 기판 캐리어 유닛(120)과, 기판 캐리어 유닛(120)을 미리 정해진 경로(130)를 따라 이동시키거나 파지하는 가이드 레일(132R, 134R, 135R, 136R)과, 기판(55)이 연마 정반(110) 상에서 회전하면서 연마할 때에 화학 연마 공정을 위하여 플래튼 패드 상에 슬러리를 공급하는 슬러리 공급 유닛(150)과, 슬러리 공급 유닛(150)에 의해 공급되는 슬러리가 플래튼 패드 상에서 골고루 퍼지도록 하는 컨디셔너(140)와, 상기 경로(130)에 위치한 기판 캐리어 유닛(120)에 연마 공정을 거칠 기판(55)을 공급하는 기판 로딩 유닛(160)과, 기판 캐리어 유닛(120)에 의해 이동되어 연마 정반(110) 상에서 연마 공정을 마친 기판(55)을 언로딩하는 기판 언로딩 유닛(170)과, 기판 캐리어 유닛(120)이 연마 정반(110)의 상측에 위치하면 기판 캐리어 유닛(120)의 로터리 유니온(123)에 공압을 각각 공급하고 장착된 기판(55)을 회전구동시키는 회전 구동력을 전달하도록 기판 캐리어 유닛(120)에 도킹되는 도킹 유닛(180)으로 구성된다.As shown in the figure, the chemical mechanical polishing system 100 according to an embodiment of the present invention, the platen pad is mounted on the upper surface and a plurality of polishing table 110 is fixed to the frame 10 rotatably and The substrate carrier unit 120 and the substrate carrier unit having a rotary union 123 installed therein while the substrate 55 is mounted on the lower side to polish the mounted substrate 55 on the polishing plate 110. Guide rails 132R, 134R, 135R, and 136R for moving or gripping the 120 along a predetermined path 130, and for the chemical polishing process when the substrate 55 is rotated and polished on the polishing plate 110. A slurry supply unit 150 for supplying a slurry on the platen pad, a conditioner 140 for spreading the slurry supplied by the slurry supply unit 150 evenly on the platen pad, and a path 130 To the substrate carrier unit 120 Substrate loading unit 160 for supplying the substrate 55 subjected to the polishing process, and substrate unloading for unloading the substrate 55 moved by the substrate carrier unit 120 and finished on the polishing surface 110. When the unit 170 and the substrate carrier unit 120 are located above the polishing plate 110, pneumatic pressure is supplied to the rotary union 123 of the substrate carrier unit 120, respectively, and the mounted substrate 55 is rotated and driven. And a docking unit 180 that is docked to the substrate carrier unit 120 to transmit a rotational driving force.

상기 연마 정반(110)은 웨이퍼 등의 기판(55)을 연마하기 위해 회전 가능하게 프레임(10', 10" ; 10)에 고정 설치되며, 최상층에는 기판(55)의 연마를 위한 플래튼 패드가 부착되고, 그 하부에는 이보다 부드러운 재질의 배킹층(backing layer)이 개재되어, 도3에 도시된 연마 정반(10)과 그 개별 구성이 동일하거나 유사하게 구성된다. The polishing plate 110 is fixed to the frames 10 ', 10 "; 10 so as to be rotatable to polish a substrate 55 such as a wafer, and a platen pad for polishing the substrate 55 is provided on the top layer. A lower backing layer of a softer material is interposed therebetween so that the polishing plate 10 shown in FIG. 3 is identical to or similar to the individual structure.

여기서, 연마 정반(110)은 서로 연속하지 않게 직선 형태로 구분되게 배열된 경로로 이루어진 순환형 경로(130) 중 제1경로(132)상에 다수개로 배열된다. 도5에 도시된 바와 같이, 제1경로(132)에서는 기판 캐리어 유닛(130)이 한 방향(왼쪽 방향)으로만 기판(55)을 이동시키면서 연마 정반(110) 상에 연마하도록 작동된다. 이와 같이, 연마될 기판(55)이 어느 한 방향으로만 일률적으로 이동하면서 기판(55)의 연마 공정이 이루어짐으로써 공정의 효율이 향상된다. Here, the polishing plate 110 is arranged in plural number on the first path 132 of the circular path 130 consisting of paths arranged in a straight line, not continuous to each other. As shown in Fig. 5, in the first path 132, the substrate carrier unit 130 is operated to polish on the polishing plate 110 while moving the substrate 55 in only one direction (left direction). In this way, the polishing process of the substrate 55 is performed while the substrate 55 to be polished moves uniformly in only one direction, thereby improving the efficiency of the process.

상기 컨디셔너(140)는 슬러리 공급 유닛(150)으로부터 연마 정반(110)의 플래튼 패드 상에 슬러리가 공급되면, 도면부호 140d로 표시된 방향으로 스윕(sweep) 운동을 행하여, 플래튼 패드 상의 슬러리가 골고루 넓고 균일하게 퍼지도록 한다. 이를 통해, 캐리어 헤드(121)에 장착된 기판(55)이 플래튼 패드와 접촉하며 서로 상대 회전 운동을 행하는 동안에 공급된 슬러리가 기판(55)에 균일하고 충분한 양만큼 공급될 수 있도록 한다. When the conditioner 140 is supplied with the slurry from the slurry supply unit 150 to the platen pad of the polishing plate 110, the conditioner 140 performs a sweep movement in the direction indicated by the reference numeral 140d, so that the slurry on the platen pad is reduced. Spread evenly and evenly. In this way, the slurry supplied while the substrate 55 mounted on the carrier head 121 contacts the platen pad and performs relative rotational movement with each other can be supplied to the substrate 55 in a uniform and sufficient amount.

상기 슬러리 공급 유닛(150)은 연마 정반(110)의 플래튼 패드 상에 슬러리를 공급하는 데, 기판(55)의 연마에 있어서 2종류 이상의 슬러리로 연마 공정을 행하고자 하는 경우에는 서로 다른 연마 정반(110)에서 연마를 행하도록 한다. 이를 위하여, 연마 정반(110)상에 공급되는 슬러리는 모두 동일한 종류로 공급되지 않으며, 기판(55)의 연마 공정에 따라 순차적으로 적당한 슬러리가 선택되어 플래튼 패드 상에 공급된다. The slurry supply unit 150 supplies the slurry on the platen pad of the polishing platen 110. When the polishing process is performed with two or more kinds of slurry in polishing the substrate 55, different polishing platens are provided. Polishing is performed at 110. To this end, the slurry supplied on the polishing surface 110 is not all supplied in the same kind, and according to the polishing process of the substrate 55, appropriate slurry is sequentially selected and supplied on the platen pad.

상기 순환형 경로(130)는 도4 내지 도6에 도시된 바와 같이, 다수의 연마 정반(110)을 통과하는 2열의 제1경로(132)와, 2열의 제1경로(132)의 사이에 제1경로(132)와 평행하게 배열된 제3경로(134)와, 상기 제1경로(132) 및 상기 제3경로(134)의 양단부에 배열된 한 쌍의 제2경로(131,133)로 이루어진다. 여기서, 제1경로(132)는 제1가이드레일(132R)에 의해 정해지고, 제2경로(131, 133)는 고정 레일(131R, 133R)에 의해 정해지며, 제3경로(134)는 제3가이드레일(134R)에 의해 정해진다. As shown in FIGS. 4 to 6, the circular path 130 is disposed between two rows of first paths 132 passing through the plurality of polishing plates 110 and two rows of first paths 132. And a third path 134 arranged in parallel with the first path 132 and a pair of second paths 131 and 133 arranged at both ends of the first path 132 and the third path 134. . Here, the first path 132 is determined by the first guide rail 132R, the second paths 131 and 133 are defined by the fixed rails 131R and 133R, and the third path 134 is formed by the first guide rail 132R. It is determined by the three guide rails 134R.

여기서, 각각의 경로들(131-134)은 각각 서로 연결되지 않은 형태로 배열되지만, 제2경로(131,133)에는 기판 캐리어 유닛(120)을 파지한 상태로 이동하는 캐리어 홀더(135, 136)가 각각 설치되어, 캐리어 홀더(135, 136)가 제1경로(132) 또는 제3경로(134)로 옮겨갈 수 있는 위치(P1, P2, P3, P4, P5)에 도달한 경우에만, 기판 캐리어 유닛(120)이 서로 분절된 경로(131-134)를 서로 왕래할 수 있는 연결된 상태가 된다. 즉, 기판 캐리어 유닛(120)은 제1경로(132)와 제3경로(134)에서는 단독으로 제1가이드레일(132R)과 제3가이드레일(134R)을 따라 이동하지만, 제2경로(131, 133)에서는 단독으로 고정 레일(131R, 133R)을 따라 이동하지 못하고 캐리어 홀더(135, 136)에 위치한 상태에서 캐리어 홀더(135, 136)의 이동에 의해 이동하게 된다. Here, each of the paths 131 to 134 is arranged so as not to be connected to each other, but the carrier holders 135 and 136 that move while holding the substrate carrier unit 120 are disposed in the second paths 131 and 133. The substrate carrier is provided only when the carrier holders 135 and 136 reach the positions P1, P2, P3, P4, and P5, respectively, which can be moved to the first path 132 or the third path 134. The unit 120 is connected to each other to travel through the paths (131-134) segmented with each other. That is, the substrate carrier unit 120 moves along the first guide rail 132R and the third guide rail 134R alone in the first path 132 and the third path 134, but the second path 131 , 133 does not move along the fixed rails 131R and 133R alone, but moves by the carrier holders 135 and 136 in a state where they are located on the carrier holders 135 and 136.

이 때, 기판 캐리어 유닛(120)은 순환형 경로(130)를 이동할 때에 항상 일정한 방향을 향하는 것이 기판 캐리어 유닛(120)의 이동을 제어하는 데 보다 효과적이며, 후술하는 도킹 유닛(180)의 배열 측면에서도 유리하다. 이를 위하여, 도6에 도시된 바와 같이, 캐리어 홀더(135, 136)에는 제1경로(132) 및 제3경로(134)를 한정하는 제1가이드레일(132R) 및 제3가이드레일(134R)과 동일한 방향을 향하고 동일한 치수와 간격을 갖는 한 쌍의 제2가이드 레일(135R, 136R)이 구비된다. 따라서, 기판 캐리어 유닛(120)은 제2가이드레일(135R, 136R)에 위치한 경우에 향하는 방향이 제1가이드레일(132R) 및 제3가이드레일(134R)에 위치하고 있는 경우에 향하는 방향과 항상 일정하게 유지된다. 그리고, 제2가이드레일(135R, 136R)이 제1가이드레일(132R) 및 제3가이드레일(134R)과 동일한 치수와 간격으로 형성됨에 따라, 제1경로(132) 및 제3경로(134)로부터 제2경로(131, 133)로 서로 왕래하는 것이 부드럽고 원활하게 이루어질 수 있다. At this time, it is more effective to control the movement of the substrate carrier unit 120 when the substrate carrier unit 120 always moves in a constant direction when the circular path 130 moves, and the arrangement of the docking unit 180 described later will be described. It is also advantageous from the side. To this end, as shown in FIG. 6, the carrier holders 135 and 136 have a first guide rail 132R and a third guide rail 134R defining the first path 132 and the third path 134. A pair of second guide rails 135R and 136R facing the same direction and having the same dimensions and spacing are provided. Therefore, the direction toward which the substrate carrier unit 120 faces when the second guide rails 135R and 136R are positioned is always constant with the direction that faces when the substrate carrier unit 120 is located on the first guide rail 132R and the third guide rail 134R. Is maintained. As the second guide rails 135R and 136R are formed at the same dimensions and intervals as the first guide rails 132R and the third guide rails 134R, the first path 132 and the third path 134 are formed. From and to the second path (131, 133) to and from each other can be made smoothly and smoothly.

한편, 본 발명에 따른 화학 기계식 연마 장치의 운반 시스템은 제1경로(132) 및 제3경로(134)의 양단에 이들에 대하여 이격되어 수직으로 배열된 제2경로(131, 133)가 분리된 상태로 있지만, 캐리어 홀더(135, 136)에 의해 선택적으로 연결되는 것에 의하여, 순환형 경로(130)의 방향 전환 부위를 뾰족한 꼭지점 경로에서도 기판 캐리어 유닛(120)을 이동시킬 수 있으므로, 순환형 경로(130)를 직사각형, 삼각형 등으로 배열하는 것이 가능해진다. 따라서, 도7에 도시된 바와 같이, 제3경로(134)를 안내하는 제3가이드레일(134R)은 제1경로(132)를 안내하는 제1가이드레일(132R)과 간격없이 밀착 배열될 수 있다. 즉, 기판 캐리어 유닛(120)의 경로를 콤팩트하게 밀착 제작하는 것이 가능해진다. On the other hand, in the conveying system of the chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention, the second paths 131 and 133 which are vertically spaced apart from them at both ends of the first path 132 and the third path 134 are separated from each other. Although it is in the state, by being selectively connected by the carrier holder (135, 136), it is possible to move the substrate carrier unit 120 in the pointed vertex path of the redirection portion of the circular path 130, the circular path It is possible to arrange the 130 in a rectangle, a triangle, or the like. Therefore, as shown in FIG. 7, the third guide rail 134R for guiding the third path 134 may be closely arranged without being spaced apart from the first guide rail 132R for guiding the first path 132. have. That is, it becomes possible to manufacture the path | route of the board | substrate carrier unit 120 compactly.

한편, 본 발명에 따른 화학 기계식 연마 장치는 캐리어 홀더(135,136)를 구비한 배열로 인하여 직사각형으로 배열하는 것이 가능하여 콤팩트한 설비로 구현하는 것을 가능하게 할 뿐만 아니라, 도4에 도시된 바와 같이, 기존의 설비에 연마 정반(110)과 제1가이드레일(132R) 및 제3가이드레일(134R) 등이 설치된 프레임(10")을 기존의 프레임(10') 사이에 끼워 넣거나 빼기만 하면, 간단히 연마 정반의 수를 늘리거나 줄일 수 있는 장점을 얻을 수 있다. 이와 유사하게, 도5에 도시된 구성에 대하여 제1경로(132) 및 제3경로(134)를 선택적으로 아래 또는 위쪽으로 추가 설치하는 것에 의해서도 간단히 연마 정반의 수를 조절할 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 화학 기계식 연마 장치는 생산 계획에 따라 연마 설비를 쉽게 확장할 수 있다.On the other hand, the chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention can be arranged in a rectangular shape due to the arrangement with the carrier holders 135 and 136, as well as to implement a compact installation, as shown in Figure 4, Simply insert or remove the frame 10 "provided with the polishing base 110, the first guide rail 132R, the third guide rail 134R, and the like between the existing frames 10 'in an existing facility, The advantage of increasing or decreasing the number of polishing plates can be obtained Similarly, additionally installing the first path 132 and the third path 134 selectively downward or upward with respect to the configuration shown in Fig. 5. In this way, the number of polishing plates according to the present invention can be easily expanded according to the production plan.

이를 위하여, 기판 캐리어 유닛(120)의 이송 경로를 따라, 특히 연마 정반(110)이 다수 위치한 제1경로(132)와 제3경로(134)를 따라 배열된 코일(90)은 하나의 경로에 대하여 한몸체로 형성되지 않고 분절된 형태로 배열된다. 이에 따라, 화학 기계식 연마 시스템(100)의 연마 정반(110)의 수를 늘리고자 하는 경우에, 연마 정반(110)과 분절 형태의 코일(90)이 설치된 프레임 모듈을 삽입하는 것에 의하여, 기판 캐리어 유닛(120)이 새로 삽입 설치된 프레임의 분절 코일(90)과 기존의 프레임의 분절 코일(90)을 연속하여 이동할 수 있게 되므로, 연마 정반의 수를 확장하는 것이 매우 용이해지고, 각 프레임을 모듈 단위로 제작할 수 있게 되는 장점을 얻을 수 있다. To this end, the coils 90 arranged along the transfer path of the substrate carrier unit 120, in particular, along the first path 132 and the third path 134 in which a plurality of polishing plates 110 are located are in one path. It is not formed in one body and arranged in a segmented form. Accordingly, in the case where it is desired to increase the number of polishing plates 110 of the chemical mechanical polishing system 100, the substrate carrier is inserted by inserting the frame module provided with the polishing plate 110 and the segmented coil 90. Since the unit 120 can move the segment coil 90 of the newly inserted frame and the segment coil 90 of the existing frame continuously, it becomes very easy to expand the number of polishing plates, and each frame is modularized. You can get the advantage of being able to produce.

상기 기판 캐리어 유닛(120)은 다양한 구성 부품(123-127)을 케이싱(122) 내에 고정한 상태로 경로(130)을 따라 이동하도록 제어되며, 다수의 기판 캐리어 유닛(120)은 상호 독립적으로 이동 제어된다. 참고로, 도4에서는 기판 캐리어 유닛(120)을 '조밀하게 밀집된 수직선'으로 표시되어 있다. The substrate carrier unit 120 is controlled to move along the path 130 with various components 123-127 fixed in the casing 122, and the plurality of substrate carrier units 120 independently control movement of the substrate carrier unit 120. do. For reference, in FIG. 4, the substrate carrier unit 120 is represented by a 'densely packed vertical line'.

그리고, 기판 캐리어 유닛(120)이 순환 경로(130)를 따라 도면부호 120d로 표시된 방향으로 이동하는 과정에서, 기판 캐리어 유닛(120)의 양측에 배열된 직선 형태의 가이드 레일(132R, 133R, 134R, 135R, 136R)을 따라 타고 이동하므로, 기판 캐리어 유닛(120)은 항상 일정한 방향을 바라보는 자세가 유지되어 이동 중에 회전 운동(rotational movement)은 행해지지 않으며 이동 운동(translational movement)만 행하게 된다.In addition, in the process of moving the substrate carrier unit 120 along the circulation path 130 in the direction indicated by reference numeral 120d, the guide rails 132R, 133R, and 134R having straight shapes are arranged on both sides of the substrate carrier unit 120. Since the board carrier unit 120 moves along the 135R and 136R, the substrate carrier unit 120 always maintains a posture in a constant direction so that rotational movement is not performed during the movement, and only the translational movement is performed.

각각의 기판 캐리어 유닛(120)은 도10에 도시된 바와 같이 기판(55)을 파지하는 캐리어 헤드(121)와, 기판(55)의 회전을 허용하면서 기판(55)의 판면 방향으로 가압하는 로터리 유니온(123)과, 도킹 유닛(180)으로부터 회전 구동력을 전달받는 중공부를 구비한 피구동축(124)과, 피구동축(124)에 전달되는 회전 구동력을 전달하도록 축, 기어 등으로 이루어진 동력 전달 요소들(125)과, 동력 전달 요소(125)에 의해 전달된 회전 구동력에 의해 캐리어 헤드(121)를 회전 구동시키도록 캐리어 헤드(121)의 회전축 상에 설치된 피동 기어(126)와, 기판 캐리어 유닛(120)이 양측의 상,하부에 각각 회전 가능하게 설치되어 그 사이 공간에 가이드 레일(132R, 134R, 135R, 136R)을 수용하는 안내 롤러(127)와, 리니어 모터의 원리로 기판 캐리어 유닛(120)이 이동되도록 상면에 N극 영구자석(128n)과 S극 영구자석(128s)이 교대로 배열된 영구자석 스트립(128)으로 구성된다. Each substrate carrier unit 120 has a carrier head 121 for holding the substrate 55, and a rotary press to the plate surface direction of the substrate 55 while allowing rotation of the substrate 55 as shown in FIG. A drive shaft 124 having a union 123, a hollow portion receiving a rotational driving force from the docking unit 180, and a power transmission element consisting of a shaft, a gear, and the like to transmit the rotational driving force transmitted to the driven shaft 124. And a driven gear 126 provided on the rotational axis of the carrier head 121 so as to rotationally drive the carrier head 121 by the rotational driving force transmitted by the power transmission element 125, and the substrate carrier unit. 120 is rotatably installed at the upper and lower sides of both sides, and a guide roller 127 for accommodating guide rails 132R, 134R, 135R, and 136R in the space therebetween, and a substrate carrier unit (based on the principle of a linear motor). N pole permanent magnet (128n) on the upper surface to move 120) S poles are permanent magnets (128s) consists of a permanent magnetic strip (128) arranged alternately.

여기서, 로터리 유니온(123)은 대한민국 공개특허공보 제2004-75114호에 나타난 구성 및 작용과 유사하게 구성된다. Here, the rotary union 123 is configured similarly to the configuration and operation shown in the Republic of Korea Patent Publication No. 2004-75114.

한편, 프레임(10)에는 제1경로(132)의 제1가이드레일(132R)과 제3경로(134)의 제3가이드레일(134R)과 제2경로(131, 133)의 고정 레일(131R, 133R)이 고정된다. 이 때, 제1가이드레일(132R)과 제3가이드레일(134R)은 프레임으로부터 하방으로 연장된 브라켓(30G)에 의해 연결 고정된다.Meanwhile, the frame 10 has a first guide rail 132R of the first path 132 and a fixed rail 131R of the third guide rail 134R of the third path 134 and the second paths 131 and 133. , 133R) is fixed. At this time, the first guide rail 132R and the third guide rail 134R are connected and fixed by the bracket 30G extending downward from the frame.

그리고, 기판 캐리어 유닛(120)이 제1경로(132) 및 제3경로(134)를 따라 이동할 수 있도록, 기판 캐리어 유닛(120)의 케이스(122)의 상측에 형성된 영구자석 스트립(128)과 이격된 위치에 코일(90)이 경로(132, 133)의 방향을 따라 배열되어, 코일(90)에 인가되는 전류의 세기와 방향을 조절함으로써 코일(90)과 영구자석 스트립과의 상호 작용에 의하여 리니어 모터의 작동 원리에 의하여 기판 캐리어 유닛(120)은 제1경로(132) 및 제3경로(134)를 따라 가이드레일(132R, 134R)에 의해 안내되면서 이동한다. 그리고, 기판 캐리어 유닛(120)을 파지하는 캐리어 홀더(135, 136)가 제2경로(131, 133)을 따라 이동할 수 있도록, 캐리어 홀더(135, 136)의 상측에 배열된 영구자석 스트립(미도시)과 이격된 위치에 코일(90)이 배열되어, 코일(90)에 인가되는 전류의 세기와 방향을 조절함으로써 코일(90)과 영구자석 스트립과의 상호 작용에 의하여 리니어 모터의 작동 원리로 캐리어 홀더(135, 136)는 제2경로(131, 133)를 따라 고정 레일(131R, 133R)에 의해 안내되면서 이동한다. The permanent magnet strip 128 formed on the case 122 of the substrate carrier unit 120 and the substrate carrier unit 120 may move along the first path 132 and the third path 134. Coils 90 are arranged along the directions of the paths 132 and 133 at spaced apart positions, thereby controlling the strength and direction of the current applied to the coils 90 to interact with the coils 90 and the permanent magnet strip. The substrate carrier unit 120 is moved by the guide rails 132R and 134R along the first path 132 and the third path 134 by the operation principle of the linear motor. Then, the permanent magnet strip (not shown) arranged above the carrier holders 135 and 136 so that the carrier holders 135 and 136 holding the substrate carrier unit 120 can move along the second paths 131 and 133. Coil 90 is arranged at a spaced apart position, and by adjusting the strength and direction of the current applied to the coil 90 by the interaction of the coil 90 and the permanent magnet strip to the operating principle of the linear motor The carrier holders 135 and 136 are guided and moved along the second paths 131 and 133 by the fixed rails 131R and 133R.

마찬가지로, 캐리어 홀더(135, 136)와 제1경로(132) 및 제3경로(134)로 상호 왕래할 수 있도록, 캐리어 홀더(135, 136)의 상측에도 코일(90)이 배열되어, 기판 캐리어 유닛(120)의 상측에 배열된 영구자석 스트립(128)과의 상호작용으로 캐리어 홀더(135, 136)의 바깥으로 이동할 수도 있고 캐리어 홀더(135, 136)의 내부로 이동할 수도 있다. Similarly, the coils 90 are arranged on the upper sides of the carrier holders 135 and 136 so that the carrier holders 135 and 136 and the first and second paths 132 and 134 can mutually travel. Interaction with the permanent magnet strips 128 arranged above the unit 120 may move out of the carrier holders 135 and 136 and into the carrier holders 135 and 136.

기판 캐리어 유닛(120)의 상측 안내 롤러(127U)와 하측 안내 롤러(127L)의 사이에 수용되는 가이드 레일(132R, 134R, 135R, 136R)에는, 도9에 도시된 바와 같이, 보다 정숙한 이동을 구현하기 위하여 안내 롤러(127U, 127L; 127)와 접촉하는 가이드 레일(132R, 134R, 135R, 136R)의 끝단부에는 고무 재질의 방음 레일(G, G')이 부착된다.
In the guide rails 132R, 134R, 135R, and 136R accommodated between the upper guide roller 127U and the lower guide roller 127L of the substrate carrier unit 120, as shown in FIG. In order to implement the rubber sound-proof rail (G, G ') is attached to the end of the guide rail (132R, 134R, 135R, 136R) in contact with the guide rollers (127U, 127L; 127).

상기 도킹 유닛(180)은 도9에 도시된 바와 같이 프레임(10)에 고정 설치되어, 기판 캐리어 유닛(120)이 미리 정해진 위치에 도달한 것이 감지되면, 기판 캐리어 유닛(120)에 도킹되어 기판(55)을 회전 구동하는 회전 구동력과 로터리 유니온(123)이 필요로 하는 공압을 공급한다. 이를 위하여, 도킹 유닛(180)은 기판 캐리어 유닛(120)에 접근하여 도킹하거나 멀어져 도킹 상태를 해제하는 것을 구동하는 도킹 모터(181)와, 도킹 모터(181)에 의해 회전하는 리드 스크류(182)와, 리드 스크류(182)와 맞물리는 암나사부를 구비하고 회전이 억제되도록 설치되어 리드 스크류(182)의 회전에 따라 도면부호 185d로 표시된 방향으로 이동하는 이동 블록(183)과, 이동 블록(183)과 결합되어 이동 블록(183)의 이동과 일체로 이동하는 지지 몸체(184)와, 지지 몸체(184)에 고정되어 회전 구동력을 발생시키는 회전 구동 모터(185)와, 회전 구동 모터(185)의 회전에 연동하여 함께 회전하는 커플링축(186)과, 기판 캐리어 유닛(120)의 로터리 유니온(123)에 공압 공급관(187a)을 통해 공압을 전달하도록 지지 몸체(184)와 함께 이동하도록 연결 설치된 다수의 공압 접속구(187)로 구성된다. The docking unit 180 is fixed to the frame 10 as shown in FIG. 9, and when it is detected that the substrate carrier unit 120 has reached a predetermined position, the docking unit 180 is docked to the substrate carrier unit 120 to provide a substrate. The rotary driving force for rotationally driving the 55 and the pneumatic pressure required by the rotary union 123 are supplied. To this end, the docking unit 180 is a docking motor 181 for driving the docking or releasing docking state to approach the substrate carrier unit 120, and the lead screw 182 rotated by the docking motor 181 And a moving block 183 having a female screw portion engaged with the lead screw 182 and installed to suppress rotation, and moving in the direction indicated by reference numeral 185d in accordance with the rotation of the lead screw 182, and the moving block 183. Coupled to the support body 184 to move integrally with the movement of the movement block 183, the rotation drive motor 185 fixed to the support body 184 to generate a rotational driving force, and the rotation drive motor 185. Coupling shaft 186 rotating together with rotation and the rotary union 123 of the substrate carrier unit 120 installed to move together with the support body 184 to transfer the pneumatic pressure through the pneumatic supply pipe 187a Pneumatic Connection (187) It consists of.

도9에 도시된 바와 같이, 기판 캐리어 유닛(120)에는 회전 구동력을 발생시키거나 공압을 발생시키는 구동원이 구비되지 않았으므로, 기판 캐리어 유닛(120)에 장착된 기판(55)의 연마 공정을 진행하기 위해서는 이들 구동력 및 공압을 공급받아야 한다. 따라서, 기판 캐리어 유닛(120)에 장착된 기판(55)이 연마 정반(110)의 미리 정해진 상측 위치에 도달하면, 연마 정반(110)이 상방으로 이동하여 연마 정반(110)의 플래튼 패드와 기판(55)이 접촉한 상태가 된다. As shown in FIG. 9, since the substrate carrier unit 120 is not provided with a driving source for generating rotational driving force or for generating pneumatic pressure, the substrate carrier unit 120 performs a polishing process of the substrate 55 mounted on the substrate carrier unit 120. In order to do so, these driving forces and pneumatics must be supplied. Therefore, when the substrate 55 mounted on the substrate carrier unit 120 reaches the predetermined upper position of the polishing platen 110, the polishing platen 110 moves upwards and the platen pad of the polishing platen 110. The substrate 55 is in contact with each other.

그리고, 도킹 유닛(180)의 도킹 모터(181)가 정방향으로 회전하면, 리드 스크류(182)의 회전에 따라 회전이 구속된 이동 블록(183)은 기판 캐리어 유닛(120)을 향하여 이동하고, 이동 블록(183)의 이동에 따라 지지 몸체(183) 및 이에 결합된 회전 구동 모터(185) 및 커플링축(186)이 함께 기판 캐리어 유닛(120)을 항햐여 이동하여, 커플링 축(186)은 피구동 중공회전축(124)의 내부에 소정의 간격을 두고 수용되고, 공압 접속구(187)는 기판 캐리어 유닛의 공압 수용구(123X)에 끼워지는 도킹 상태가 된다. When the docking motor 181 of the docking unit 180 rotates in the forward direction, the moving block 183 whose rotation is restricted by the rotation of the lead screw 182 moves toward the substrate carrier unit 120 and moves. As the block 183 moves, the support body 183, the rotary drive motor 185 and the coupling shaft 186 coupled thereto move together against the substrate carrier unit 120, so that the coupling shaft 186 It is accommodated at predetermined intervals inside the driven hollow rotating shaft 124, and the pneumatic connector 187 is in a docking state fitted to the pneumatic receiving opening 123X of the substrate carrier unit.

여기서, 도12a에 도시된 바와 같이, 커플링 축(186)의 외주면에는 N극 영구자석과 S극 영구자석이 교대로 이루어진 영구자석 스트립(186s)이 대략 6개 내지 12개씩 부착되게 배열되고, 중공부를 구비한 피구동축(124)의 내주면에도 N극 영구자석과 S극 영구자석이 교대로 이루어진 영구자석 스트립(124s)이 대략 6개 내지 12개씩 배열된다. 따라서, 커플링 축(186)이 186r로 표시된 방향으로 회전하면, 피구동축(124)의 중공부의 내주면에 배열된 영구자석(124s)과 커플링 축(186)의 외주면에 배열된 영구자석(186s)의 자기력의 상호 작용에 의하여, 도킹 유닛(180)의 커플링 축(186)으로부터 피구동축(124)에 회전 구동력이 전달되어 124r로 표시된 동일한 방향으로 함께 회전된다. 즉, 외주면에 N극 영구자석과 S극 영구자석이 교대로 번갈아가며 배열된 커플링 축(186)과 내주면에 N극 영구자석과 S극 영구자석이 교대로 번갈아가며 배열된 피구동축(124)이 마그네틱 커플링커플링성하면서, 회전 구동 모터(185)에 의해 발생된 회전 구동력을 기판 캐리어 유닛(120)으로 전달하게 되네틱 이다. 기판 캐리어 유닛(120)으로 전달된 회전 구동력은 피구동 중공회전축(124)과 함께 회전하는 피니언(125a)과, 웜 기어 박스(125w)를 거쳐 전달 기어(125b)에 전달되어, 기판(55)을 장착한 캐리어 헤드(121)가 회전 구동된다. Here, as shown in Fig. 12A, the outer circumferential surface of the coupling shaft 186 is arranged so that approximately six to twelve permanent magnet strips 186s, in which N-pole permanent magnets and S-pole permanent magnets are alternately attached, are attached. On the inner circumferential surface of the driven shaft 124 having the hollow portion, approximately 6 to 12 permanent magnet strips 124s each consisting of alternating N-pole permanent magnets and S-pole permanent magnets are arranged. Therefore, when the coupling shaft 186 rotates in the direction indicated by 186r, the permanent magnets 124s arranged on the inner circumferential surface of the hollow portion of the driven shaft 124 and the permanent magnets 186s arranged on the outer circumferential surface of the coupling shaft 186. Due to the interaction of the magnetic force of), a rotational driving force is transmitted from the coupling shaft 186 of the docking unit 180 to the driven shaft 124 and rotated together in the same direction indicated by 124r. That is, the coupling shaft 186 in which the N-pole permanent magnet and the S-pole permanent magnet are alternately arranged on the outer circumferential surface, and the driven shaft 124 in which the N-pole permanent magnet and the S-pole permanent magnet are alternately arranged on the inner circumferential surface. While the magnetic coupling is coupled, the rotational drive force generated by the rotational drive motor 185 is transmitted to the substrate carrier unit 120. The rotational driving force transmitted to the substrate carrier unit 120 is transmitted to the transmission gear 125b via the pinion 125a and the worm gear box 125w that rotate together with the driven hollow rotation shaft 124, and the substrate 55. The carrier head 121 is mounted to be rotated.

이와 같이, 회전 구동 모터(185)의 회전 구동력을 기판 캐리어 유닛(120)에 전달하는 데 있어서 마그네틱 커플링(124, 186)을 이용하는 것을 통해, 기판 캐리어 유닛(120)이 미리 정해진 위치에 엄격하게 일치하지 않고 약간의 위치 오차가 있더라도, 비접촉 형태의 마그네틱 커플링(124, 186)을 통해 회전 구동력이 전달되므로, 기판 캐리어 유닛(120)의 위치 제어를 보다 용이하게 할 수 있고, 기판 캐리어 유닛(120)의 바깥에서 생성된 회전 구동력을 기판 캐리어 유닛(120)의 내부로 안정되게 전달할 수 있는 장점이 얻어진다. As such, the substrate carrier unit 120 is strictly in a predetermined position by using the magnetic couplings 124 and 186 in transmitting the rotational driving force of the rotational drive motor 185 to the substrate carrier unit 120. Even if there is a mismatch and a slight position error, the rotational driving force is transmitted through the non-contact magnetic couplings 124 and 186, so that the position control of the substrate carrier unit 120 can be made easier, and the substrate carrier unit ( An advantage of stably transmitting the rotational driving force generated outside of the 120 into the substrate carrier unit 120 is obtained.

한편, 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 기판 캐리어 유닛(120)의 피구동축(124)에 커플링 축(186)을 수용하는 중공부를 구비하는 구성과 반대로, 도12b에 도시된 바와 같이, 도킹 유닛(180)의 커플링 축(186)에 피구동축(124)을 감싸는 중공부가 구성될 수도 있다. 이를 통해, 도12a에 도시된 구성과 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.On the other hand, according to another embodiment of the invention, as shown in FIG. 12B, the docking unit, as opposed to a configuration in which the driven shaft 124 of the substrate carrier unit 120 includes a hollow portion for receiving the coupling shaft 186. A hollow portion surrounding the driven shaft 124 may be configured at the coupling shaft 186 of 180. Through this, the same operation and effect as that shown in FIG. 12A can be obtained.

또 한편, 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 도13에 도시된 바와 같이, 기판 캐리어 유닛(220)에는 회전 구동 모터(222)가 구비되고, 도킹 유닛(280)이 기판 캐리어 유닛(220)에 도킹된 상태에서 회전 구동력을 전달하는 대신에, 도킹 유닛(280)이 280d로 표시된 방향으로 이동하여 캐리어 유닛 커넥터(224)과 도킹유닛 커넥터(282)가 상호 전기 접속되도록 도킹됨으로써, 이들 커넥터(224, 282)의 전기 접속을 통해 전원(281a)이나 제어 신호 등의 전기적 신호만 공급하여, 기판 캐리어 유닛(220)의 회전 구동 모터(222)에 공급해줄 수도 있다. 이를 위하여, 도킹 유닛(280)에는 전원(281) 등과 연결된 전기 배선(281)이 커넥터(282)에 연결된다. 이를 통해서도 전기적 배선의 꼬임 현상을 방지할 수 있다. 이와 동시에, 기판 캐리어 유닛(220)의 로터리 유니온(223)에 공급하는 공압은 도킹 유닛(280)까지 공압 공급관(287a)을 통해 공압을 공급받아, 커넥터(287)를 거쳐 기판 캐리어 유닛(220)의 로터리 유니온(223)에 전달된다.On the other hand, according to another embodiment of the invention, as shown in Figure 13, the substrate carrier unit 220 is provided with a rotation drive motor 222, the docking unit 280 is docked to the substrate carrier unit 220 Instead of transmitting the rotational driving force in the secured state, the docking unit 280 is moved in the direction indicated by 280d so that the carrier unit connector 224 and the docking unit connector 282 are docked so as to be electrically connected to each other. Only electrical signals such as a power supply 281a or a control signal may be supplied through the electrical connection of the 282, and may be supplied to the rotation driving motor 222 of the substrate carrier unit 220. To this end, the docking unit 280 is connected to the connector 282, the electrical wiring 281 connected to the power source 281 and the like. This also prevents twisting of the electrical wiring. At the same time, the pneumatic pressure supplied to the rotary union 223 of the substrate carrier unit 220 receives pneumatic pressure through the pneumatic supply pipe 287a to the docking unit 280, and passes through the connector 287 to the substrate carrier unit 220. The rotary union of 223 is delivered.

한편, 도9의 도킹 유닛(180)의 공압 접속구(187)가 기판 캐리어 유닛(120)의 공압 수용구(123X)에 각각 끼워지면, (도면에는 기판 캐리어 유닛(120) 내부의 공압 전달튜브가 도시되지 않았지만) 공압 공급관(187a)을 통해 공압이 로터리 유니온(123)의 다수의 수압구(123a)로 각각 공급된다. 도9에 도시된 바와 같이, 로터리 유니온(123)에는 높이에 따라 공압이 각각 공급되어야 하므로, 공압 공급관(187a)과 공압 접속구(187)는 공압 수용구(123X)의 수만큼 많은 수가 한꺼번에 접속되어, 외부로부터의 공압이 로터리 유니온(123)으로 공급된다. Meanwhile, when the pneumatic connector 187 of the docking unit 180 of FIG. 9 is fitted into the pneumatic receiving opening 123X of the substrate carrier unit 120, respectively (in the drawing, the pneumatic delivery tube inside the substrate carrier unit 120 is Although not shown) through the pneumatic supply pipe (187a) is supplied to each of the plurality of hydraulic ports (123a) of the rotary union (123). As shown in Fig. 9, since the rotary union 123 must be supplied with pneumatic pressure depending on the height, the pneumatic supply pipe 187a and the pneumatic connection port 187 are connected as many as the number of the pneumatic accommodation ports 123X at once. Pneumatic pressure from the outside is supplied to the rotary union 123.

그리고, 기판 캐리어 유닛(120)이 정해진 위치에서 장착한 기판(55)의 연마 공정을 모두 마쳤으면, 도킹 모터(181)는 반대 방향으로 회전 구동되어 도킹 유닛(180)과 기판 캐리어 유닛(120)과의 도킹 상태가 해제된다. 그리고 나서 기판 캐리어 유닛(120)은 그 다음 연마 공정을 행할 연마 정반으로 이동하거나, 모든 연마 공정이 종료되었으면 제2경로(133), 제3경로(134)를 거쳐 제2경로(131)의 기판 언로딩 유닛(170)으로 이동된다.
When the substrate carrier unit 120 has finished polishing the substrate 55 mounted at the predetermined position, the docking motor 181 is driven to rotate in the opposite direction to the docking unit 180 and the substrate carrier unit 120. The docking state with is released. Subsequently, the substrate carrier unit 120 moves to the polishing surface to be subjected to the next polishing process, or the substrate of the second path 131 is passed through the second path 133 and the third path 134 when all polishing processes are completed. It is moved to the unloading unit 170.

이하 도5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계식 연마 장치의 기판 운반 시스템의 작동 원리를 상술한다.
5, the operation principle of the substrate transport system of the chemical mechanical polishing apparatus according to the embodiment of the present invention will be described in detail.

단계 1: 먼저, 기판 캐리어 유닛(120)이 캐리어 홀더(135)에 위치한 상태로 기판 로딩 유닛(160)에서 기판(55)을 로딩받은 후, 캐리어 홀더(135)의 상측 코일에 인가되는 전류를 조절하여 캐리어 홀더(135)가 제2경로(131)를 한정하는 고정 레일(131R)을 따라 P1위치에 도달하도록 이동시킨다. P1위치에서는, 캐리어 홀더(135)에 설치된 제2가이드레일(135R)이 실질적으로 제1경로(132)의 제1가이드레일(132R)과 연속하도록 배열되어, 제2경로(131)로부터 제1경로(132)에 충격없이 매끄럽게 옮겨갈 수 있게 된다.
Step 1 : First, the substrate carrier unit 120 receives the substrate 55 from the substrate loading unit 160 with the carrier holder 135 positioned, and then applies a current applied to the upper coil of the carrier holder 135. By adjusting, the carrier holder 135 is moved to reach the P1 position along the fixing rail 131R defining the second path 131. In the P1 position, the second guide rails 135R provided in the carrier holder 135 are substantially arranged so as to be continuous with the first guide rails 132R of the first path 132, and thus the first guide rails 131 from the second path 131. The path 132 can be moved smoothly without impact.

단계 2: 캐리어 홀더(135)의 상측에 설치된 코일에 흐르는 전류를 조절하여, 캐리어 홀더(135)에 위치하였던 기판 캐리어 유닛(120)을 리니어 모터 방식으로 이동시켜, 제2경로(131)로부터 도면부호 120d1으로 표시된 방향으로 옮겨가 제1경로(132)에 이르게 된다. 그리고 나서, 첫 번째로 연마 공정을 행할 제1연마 정반(I)으로 이동하여 P2위치에 도달한다.
Step 2 : By adjusting the current flowing in the coil installed on the upper side of the carrier holder 135, the substrate carrier unit 120 located in the carrier holder 135 is moved by a linear motor method, and the drawing from the second path 131 is performed. It moves in the direction indicated by reference numeral 120d1 to reach the first path 132. Then, it moves to the 1st polishing surface I to perform a grinding | polishing process first, and reaches P2 position.

기판 캐리어 유닛(120)이 제1연마 정반(I)에 도달한 것이 감지되면, 도킹 유닛(180)의 도킹 모터(181)의 작동으로, 기판 캐리지 유닛(120)에는 도킹 유닛(180)의 회전 구동 모터(185)의 회전 구동력이 전달될 수 있는 상태가 되고, 동시에 도킹 유닛(180)의 공압이 로터리 유니온(123)에 공급되어 기판(55)을 플래튼 패드를 향하여 하방 가압할 수 있는 상태가 된다. 그리고, 로터리 유니온(123)에 공압이 공급되면, 로터리 유니온(120)의 온( 챔버가 팽창하면서 캐리어 헤드(121)에 장착된 기판(55)이 하방으로 이동하면서 기판(55)이 플래튼 패드(111)에 접촉한 상태가 된다. 그리고 나서, 도킹 유닛(180)으로부터 회전 구동력이 전달되어 기판(55)을 회전 구동함으로써, 기판 캐리어 유닛(120)에 장착된 기판에 대하여 화학 기계식 연마 공정을 수행할 수 있게 된다. 즉, 기판 캐리어 유닛(120) 온닛(180(55)을 회전시킬 수 있는 구동원과 로터리 유니온(123)에 공압을 공급할 공급원이 없었지만, 도킹 유닛(180)의 도킹에 의하여 제1연마정반(I)에서 장착한 기판(55)의 화학 기계식 연마 공정을 수행하게 된다. When it is detected that the substrate carrier unit 120 has reached the first polishing surface I, the docking motor 181 of the docking unit 180 operates to rotate the docking unit 180 in the substrate carriage unit 120. A state in which the rotational driving force of the driving motor 185 can be transmitted, and at the same time, the pneumatic pressure of the docking unit 180 is supplied to the rotary union 123 to press the substrate 55 downward toward the platen pad. Becomes When the pneumatic pressure is supplied to the rotary union 123, the substrate 55 moves on the platen pad while the substrate 55 mounted on the carrier head 121 moves downward while the chamber is expanded. And a rotational driving force is transmitted from the docking unit 180 to rotate the substrate 55, thereby performing a chemical mechanical polishing process on the substrate mounted on the substrate carrier unit 120. As shown in FIG. That is, although there was no driving source capable of rotating the substrate carrier unit 120 ont 180 (55) and a supply source for supplying air pressure to the rotary union 123, the docking unit 180 was docked. The chemical mechanical polishing process of the substrate 55 mounted in the polishing polishing plate I is performed.

연마 공정을 수행한 후 기판 캐리어 유닛이 이동하더라도, 기판 캐리어 유닛에 설치된 체크 밸브로 로터리 유니온의 공압상태를 부압상태로 일정하게 유지시킬 수 있으므로, 로터리 유니온의 공압으로 기판을 장착한 상태로 유지하는 것이 가능하다.Even if the substrate carrier unit moves after the polishing process, the pneumatic state of the rotary union can be kept constant at a negative pressure state by a check valve installed in the substrate carrier unit, so that the substrate is mounted with the pneumatic pressure of the rotary union. It is possible.

이를 통해, 본 발명에 따른 화학 기계식 연마 시스템(100)은 기판 캐리어 유닛(120)에 장착된 기판(55)을 회전 구동시키기 위하여 종래의 기판 캐리어 유닛(120)의 이동과 함께 따라다니는 전기 배선을 제거하고, 기판 캐리어 유닛(120)에 장착한 기판(55)이 연마되는 연마 위치(P2...)에서 도킹 유닛(180)이 기판 캐리어 유닛(120)에 도킹하여 회전 구동력을 기판 캐리어 유닛(120)에 전달하도록 구성됨에 따라, 기판 캐리어 유닛의 이동에 의해 전기 배선이 꼬이는 현상을 근본적으로 해소하여, 다수의 연마 정반(I, II, III)에서 기판(55)을 연속적으로 연마시키는 것이 가능해진다. 또한, 전기 배선 등의 꼬임없이 다수의 기판(55)을 어느 한 방향으로만 이동시키는 순환형 이동 제어가 가능해짐에 따라 단위 시간당 연마 공정을 거치는 기판(55)의 수를 증대시켜 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
Through this, the chemical mechanical polishing system 100 according to the present invention uses the electrical wiring to follow along with the movement of the conventional substrate carrier unit 120 to drive the substrate 55 mounted on the substrate carrier unit 120. The docking unit 180 is docked to the substrate carrier unit 120 at the polishing position P2... Where the substrate 55 attached to the substrate carrier unit 120 is polished to rotate the driving force. As it is configured to transmit to 120, it is possible to fundamentally eliminate the phenomenon that the electrical wiring is twisted by the movement of the substrate carrier unit, thereby continuously polishing the substrate 55 on the plurality of polishing plates I, II, and III. Become. In addition, it is possible to improve the productivity by increasing the number of substrates 55 subjected to the polishing process per unit time, as the circular movement control to move the plurality of substrates 55 in only one direction without twisting the electrical wiring is possible. It becomes possible.

단계 3: 그리고 나서, 기판의 종류에 따라 제1연마정반(I), 제2연마정반(II), 제3연마정반(III)... 중 하나 또는 다수의 연마 정반 상에서 연마 공정을 행한다. 한편, 도면에 도시되지는 않았지만, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 연마 정반(110)에서 연마하고 있는 기판 캐리어 유닛(120) 이외에 대기중인 기판 캐리어 유닛이 준비되어, 연마 정반(110)에서의 연마 효율을 향상시킬 수 있다.
 Step 3 : Then, the polishing process is carried out on one or a plurality of polishing tables of the first polishing table (I), the second polishing table (II), the third polishing table (III) ... depending on the type of substrate. On the other hand, although not shown in the drawings, according to another embodiment of the present invention, in addition to the substrate carrier unit 120 being polished in the polishing platen 110, a substrate carrier unit waiting is prepared, Polishing efficiency can be improved.

단계 4: 그 다음, 기판(55)의 연마 공정이 종료되면, 기판 캐리어 유닛(120)은 제1경로(132) 상의 코일(90)의 전류 제어를 통해 P3위치로 이동시킨다. 기판 캐리어 유닛(120)이 P3 위치에 도달하면, 제2경로(133)의 캐리어 홀더(136)가 P4위치로 이동하여, 캐리어 홀더(136)의 제2가이드레일(136R)이 제1경로(132)의 제1가이드레일(132R)과 연속 배열되도록 한다. 이에 따라, 제1경로(132)의 기판 캐리어 유닛(120)은 120d2로 표시된 방향으로 제2경로(133)로 원활하게 옮겨 올수 있게 된다. Step 4 : Then, when the polishing process of the substrate 55 is finished, the substrate carrier unit 120 moves to the P3 position through the current control of the coil 90 on the first path 132. When the substrate carrier unit 120 reaches the P3 position, the carrier holder 136 of the second path 133 moves to the P4 position so that the second guide rail 136R of the carrier holder 136 moves to the first path ( The first guide rail 132R of 132 is continuously arranged. Accordingly, the substrate carrier unit 120 of the first path 132 can smoothly move to the second path 133 in the direction indicated by 120d2.

그 다음, 기판 캐리어 유닛(120)을 수용하고 있는 캐리어 홀더(136)는 136d로 표시된 방향으로 이동하여, 제3경로(134)의 제3가이드레일(134R)과 캐리어 홀더(136)의 제2가이드레일(136R)이 서로 연속 배열되도록 한다.
Then, the carrier holder 136 containing the substrate carrier unit 120 moves in the direction indicated by 136d to move the third guide rail 134R of the third path 134 and the second of the carrier holder 136. The guide rails 136R are arranged in series with each other.

단계 5: 그 다음, 상측 제1경로(132)에서 연마 공정을 행한 기판 캐리어 유닛(120)과 하측 제1경로(132)에서 연마 공정을 행한 기판 캐리어 유닛(120)은 모두 제3경로(134)를 통해 기판을 배출시킨다. 이를 위하여, 제2경로(133)상의 기판 캐리어 유닛(120)은 20d4 방향으로 이동하여 제3경로(134)로 이동한 후, 제3경로(134)를 따라 P6위치까지 이동한다. Step 5 : Then, both the substrate carrier unit 120 that performed the polishing process on the upper first path 132 and the substrate carrier unit 120 that performed the polishing process on the lower first path 132 both have a third path 134. The substrate is discharged. To this end, the substrate carrier unit 120 on the second path 133 moves in the 20d4 direction to the third path 134 and then moves along the third path 134 to the P6 position.

기판 캐리어 유닛(120)이 P6 위치에 도달하면, 제2경로(131)의 캐리어 홀더(135)가 이에 연속하는 P7위치로 이동하여, 캐리어 홀더(135)의 제2가이드레일(135R)이 제3경로(134)의 제3가이드레일(134R)과 연속 배열되도록 한다. 이에 따라, 제3경로(134)의 기판 캐리어 유닛(120)은 120d5로 표시된 방향으로 제2경로(133)로 원활하게 옮겨 올수 있게 된다.
When the substrate carrier unit 120 reaches the P6 position, the carrier holder 135 of the second path 131 moves to the P7 position subsequent thereto so that the second guide rail 135R of the carrier holder 135 is removed. The third guide rail 134R of the three paths 134 is continuously arranged. Accordingly, the substrate carrier unit 120 of the third path 134 can smoothly move to the second path 133 in the direction indicated by 120d5.

단계 6: 그리고 나서, 제2경로(131)의 캐리어 홀더(135)에 수용된 기판 캐리어 유닛(120)은 기판 언로딩 유닛(170)으로 이동되어, 연마 공정이 종료된 기판을 배출한다. 그리고, 단계 1 내지 단계 6을 반복한다.
Step 6 : Then, the substrate carrier unit 120 accommodated in the carrier holder 135 of the second path 131 is moved to the substrate unloading unit 170 to discharge the substrate where the polishing process is completed. Then, steps 1 to 6 are repeated.

이상과 같이, 기판 캐리어 유닛(120)은 전기적 신호와 공압이 필요한 기판(55)의 연마 공정에서만 도킹 유닛(140)과 도킹되어 전기적 신호 또는 회전 구동력 및 로터리 유니온(123)의 구동에 필요한 공압을 전달받으므로, 전기 배선이나 공압 공급관(183a)의 꼬임이 발생하지 않으면서 경로(130)을 따라 자유롭게 이동할 수 있게 되는 유리한 효과가 얻어진다. 더욱이, 기판 캐리어 유닛(120) 내에 모터를 수용하지 않는다면, 배선의 꼬임을 방지할 뿐만 아니라 기판 캐리어 유닛(120)의 중량이 매우 낮아지므로, 경량화된 기판 캐리어 유닛(120)의 이동 제어가 용이하고 이동에 필요한 전력 소모량을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
As described above, the substrate carrier unit 120 is docked with the docking unit 140 only in the polishing process of the substrate 55 that requires electrical signals and pneumatics to supply electrical signals or rotational driving force and pneumatic pressure required for driving the rotary union 123. Since it is received, the advantageous effect of being able to move freely along the path 130 without the twisting of the electrical wiring or the pneumatic supply pipe 183a is obtained. Furthermore, if the motor is not housed in the substrate carrier unit 120, not only the wiring is prevented from twisting but also the weight of the substrate carrier unit 120 becomes very low, and thus the movement control of the lightweight substrate carrier unit 120 is easy. It is possible to reduce the power consumption required for movement.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구 범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. In the above, the preferred embodiments of the present invention have been described by way of example, but the scope of the present invention is not limited to these specific embodiments, and may be appropriately changed within the scope described in the claims.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
100: 화학 기계식 연마시스템 110: 연마 정반
120: 기판 캐리어 유닛 130: 순환 경로
132: 제1경로 131, 133: 제2경로
134: 제3경로 180: 도킹 유닛 ** Description of symbols for the main parts of the drawing **
100: chemical mechanical polishing system 110: polishing table
120: substrate carrier unit 130: circulation path
132: first path 131, 133: second path
134: third path 180: docking unit

Claims (13)

상면에 플래튼 패드가 장착되어 회전 가능하게 설치된 하나 이상의 연마 정반과;
미리 정해진 경로를 따라 설치된 가이드 레일과;
연마하고자 하는 기판을 하부에 장착한 상태로 상기 가이드 레일을 따라 이동하고, 상기 기판과 일체로 회전하는 제1회전축과; 회전 구동력을 전달받아 회전하는 피동축과; 상기 피동축의 회전 구동력을 상기 제1회전축의 회전 구동력으로 동력 전달하는 동력전달부를 구비한 기판 캐리어 유닛과;
상기 기판 캐리어 유닛이 상기 연마 정반 상에 위치하면 상기 기판 캐리어 유닛이 파지하고 있는 상기 기판이 회전하는 회전 구동력을 상기 기판 캐리어 유닛에 전달하여 상기 기판을 회전시키도록 상기 기판 캐리어 유닛에 도킹 가능하게 설치된 도킹 유닛을;
포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 화학 기계식 연마시스템.
At least one polishing surface plate rotatably mounted on a top surface of the platen pad;
A guide rail installed along a predetermined path;
A first rotating shaft moving along the guide rail in a state where the substrate to be polished is mounted on the lower portion and rotating integrally with the substrate; A driven shaft that rotates by receiving a rotational driving force; A substrate carrier unit having a power transmission unit for transmitting power to the driven driving force of the driven shaft by the driving force of the first rotating shaft;
When the substrate carrier unit is located on the polishing platen, the substrate carrier unit is dockably mounted to the substrate carrier unit to transmit the rotational driving force that the substrate held by the substrate carrier unit rotates to rotate the substrate. A docking unit;
Chemical mechanical polishing system comprising a.
제 1항에 있어서, 상기 도킹 유닛은,
상기 기판 캐리어 유닛의 피동축이 자기력을 이용한 비접촉 방식으로 회전 구동되는 것을 특징으로 하는 화학 기계식 연마시스템.
The method of claim 1, wherein the docking unit,
And the driven shaft of the substrate carrier unit is rotationally driven in a non-contact manner using magnetic force.
제 1항에 있어서, 상기 도킹 유닛은,
회전 구동 모터와;
상기 회전 구동 모터의 구동에 의해 연동하여 회전하는 커플링 축을;
구비하여, 상기 커플링 축의 일부를 감싸는 중공 회전축으로 형성된 상기 기판 캐리어 유닛의 피동축은 회전 가능하게 설치되고, 상기 커플링 축의 외주면에는 N극 자석과 S극 자석이 교대로 배열되며, 상기 피동축의 내주면에는 N극 자석과 S극 자석이 교대로 배열된 것을 특징으로 하는 화학 기계식 연마시스템.
The method of claim 1, wherein the docking unit,
A rotation drive motor;
A coupling shaft rotating in association with the drive of the rotation drive motor;
And a driven shaft of the substrate carrier unit formed of a hollow rotating shaft surrounding a portion of the coupling shaft is rotatably installed, and an N pole magnet and an S pole magnet are alternately arranged on an outer circumferential surface of the coupling shaft. The inner peripheral surface of the chemical mechanical polishing system, characterized in that the N-pole magnet and the S-pole magnet are alternately arranged.
제 1항에 있어서, 상기 도킹 유닛은,
회전 구동 모터와;
중공부를 구비하여 상기 회전 구동 모터의 구동에 의해 연동하여 회전하는 커플링 축을;
구비하여, 상기 커플링 축의 중공부에 의해 일부가 둘러싸인 상기 기판 캐리어 유닛의 피구동축은 회전 가능하게 설치되고, 상기 커플링 축의 상기 중공부의 내주면에는 N극 자석과 S극 자석이 교대로 배열되며, 상기 피동축의 외주면에는 N극 자석과 S극 자석이 교대로 배열된 것을 특징으로 하는 화학 기계식 연마시스템.

The method of claim 1, wherein the docking unit,
A rotation drive motor;
A coupling shaft having a hollow portion and rotating in association with driving of the rotation driving motor;
And a driven shaft of the substrate carrier unit, which is partially surrounded by the hollow portion of the coupling shaft, is rotatably installed, and an N pole magnet and an S pole magnet are alternately arranged on the inner circumferential surface of the hollow portion of the coupling shaft. And an N pole magnet and an S pole magnet alternately arranged on an outer circumferential surface of the driven shaft.

상면에 플래튼 패드가 장착되어 회전 가능하게 설치된 하나 이상의 연마 정반과;
미리 정해진 경로를 따라 설치된 가이드 레일과;
연마하고자 하는 기판을 하부에 장착한 상태로 상기 가이드 레일을 따라 이동하고, 상기 기판을 회전시키는 회전 구동 모터가 설치된 기판 캐리어 유닛과;
상기 기판 캐리어 유닛이 상기 연마 정반 상에 위치하면, 상기 회전 구동 모터로부터 연장된 전선에 설치된 캐리어유닛 커넥터와 전기적으로 접속하는 도킹유닛 커넥터가 구비된 도킹 유닛을;
포함하여 구성되어, 상기 도킹유닛 커넥터와 상기 캐리어유닛 커넥터의 전기 접속에 의해 상기 도킹 유닛으로부터 전원이 상기 회전 구동 모터에 공급되어, 상기 기판 캐리어 유닛이 파지하고 있는 상기 기판이 상기 회전 구동 모터에 의해 회전 구동되는 것을 특징으로 하는 화학 기계식 연마시스템.
At least one polishing surface plate rotatably mounted on a top surface of the platen pad;
A guide rail installed along a predetermined path;
A substrate carrier unit provided with a rotation drive motor for moving along the guide rail while rotating the substrate, with the substrate to be polished mounted thereon;
A docking unit having a docking unit connector electrically connected to a carrier unit connector provided on an electric wire extending from the rotation driving motor when the substrate carrier unit is located on the polishing platen;
The power supply is supplied from the docking unit to the rotary drive motor by electrical connection between the docking unit connector and the carrier unit connector, and the substrate held by the substrate carrier unit is connected by the rotation drive motor. A chemical mechanical polishing system, characterized in that it is rotationally driven.
제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연마 정반은 다수이고, 상기 가이드 레일은 상기 기판 캐리어 유닛이 상기 다수의 연마 정반을 통과하도록 배열된 것을 특징으로 하는 화학 기계식 연마시스템.
The method according to any one of claims 1 to 5,
And said guide rails are arranged so that said substrate carrier unit passes through said plurality of polishing plates.
제6항에 있어서,
상기 기판 캐리어 유닛이 상기 가이드 레일을 따라 이동하는 경로는 순환식 경로인 것을 특징으로 하는 화학 기계식 연마시스템.
The method of claim 6,
And the path along which the substrate carrier unit moves along the guide rail is a circulating path.
제 6항에 있어서,
상기 가이드 레일은 폐루프로 형성된 것을 특징으로 하는 화학 기계식 연마시스템.
The method of claim 6,
And the guide rail is formed of a closed loop.
제 7항에 있어서,
상기 기판 캐리어 유닛이 이동하는 경로는 제1경로와 제2경로를 포함하는 순환형 경로를 형성하되, 상기 제1경로와 상기 제2경로는 상호 분리되어 상기 기판 캐리어 유닛을 수용한 상태로 상기 제2경로를 따라 이동하는 캐리어 홀더에 의하여 선택적으로 상기 제1경로와 상기 제2경로를 상기 기판 캐리어 유닛이 왕래할 수 있도록 연결되는 것을 특징으로 하는 화학 기계식 연마시스템.
The method of claim 7, wherein
The path along which the substrate carrier unit moves forms a circular path including a first path and a second path, wherein the first path and the second path are separated from each other to accommodate the substrate carrier unit. And a carrier holder moving along two paths to selectively connect the first path and the second path to the substrate carrier unit.
미리 정해진 경로를 따라 이동하는 기판 캐리어 유닛에 장착된 기판을 회전 구동하는 방법으로서,
회전 구동원을 구비하지 않은 상기 기판 캐리어 유닛이 연마 정반의 상측의 미리 정해진 위치로 이동시키는 단계와;
상기 미리 정해진 위치에 설치된 도킹 유닛을 상기 기판 캐리어 유닛에 도킹시키는 단계와;
상기 도킹 유닛으로부터 상기 기판 캐리어 유닛에 회전 구동원을 공급하는 단계와;
상기 회전 구동원을 공급받은 기판 캐리어 유닛이 장착한 기판을 회전 구동시키는 단계를;
포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기계식 연마 방법.
A method of rotationally driving a substrate mounted on a substrate carrier unit moving along a predetermined path,
Moving the substrate carrier unit not having a rotational drive source to a predetermined position above the polishing platen;
Docking the docking unit installed at the predetermined position to the substrate carrier unit;
Supplying a rotational drive source from the docking unit to the substrate carrier unit;
Rotating driving the substrate mounted by the substrate carrier unit supplied with the rotation driving source;
A chemical mechanical polishing method comprising a.
제 10항에 있어서,
상기 회전 구동원은 상기 기판 캐리어 유닛의 내부에 장착된 회전 구동 모터를 회전시키는 전원인 것을 특징으로 하는 화학 기계식 연마 방법.
The method of claim 10,
And the rotation drive source is a power source for rotating the rotation drive motor mounted inside the substrate carrier unit.
제 10항에 있어서,
상기 회전 구동원은 상기 도킹 유닛에 장착된 회전 구동 모터를 회전시켜 발생된 회전 구동력인 것을 특징으로 하는 화학 기계식 연마 방법.
The method of claim 10,
And the rotation drive source is a rotation drive force generated by rotating a rotation drive motor mounted to the docking unit.
제 10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판 캐리어 유닛은 순환형 경로를 이동하는 것을 특징으로 하는 화학 기계식 연마 방법.


The method according to any one of claims 10 to 12,
And the substrate carrier unit travels in a circular path.


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