KR101187102B1 - 화학 기계식 연마 장치 및 그 연마 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화학 기계식 연마(CMP) 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 상면에 플래튼 패드가 장착되어 회전 가능하게 설치된 하나 이상의 연마 정반과; 미리 정해진 경로의 트랙을 따라 기판을 하부에 장착한 상태로 상기 연마 정반으로 이동하는 기판 캐리어 유닛과; 상기 기판 캐리어 유닛에 연마하고자 하는 기판을 장착시키는 기판 로딩 유닛과; 상기 기판 캐리어 유닛에 장착된 기판이 연마된 이후에 언로딩하는 기판 언로딩 유닛과; 상기 기판 캐리어 유닛에 의해 기판이 연마 정반의 회전 중심으로부터 이격된 위치의 상측에 이동하면, 상기 연마 정반의 주변에 대기하고 있다가 상기 기판 캐리어 유닛에 도킹되어 상기 기판 캐리어 유닛에 장착된 기판을 연마하기 위해 구동시키는 기판 구동 유닛을; 포함하여 구성되어, 외부의 전원 및 전기적 신호를 공급하는 전기 공급선이 구비되지 않은 기판 캐리어 유닛을 사용하여 연마할 기판을 연마 정반의 상부로 이동시키면, 연마 정반의 주변에 미리 대기하고 있던 기판 구동 유닛이 기판 캐리어 유닛에 장착된 기판을 구동하는 회전 구동력을 전달하여 기판이 연마되도록 함으로써, 다수의 기판을 동시에 연마하고자 할 때 연마 정반의 상측의 기판 캐리어 유닛에 전기적 신호를 전송하는 전기 배선이 꼬이는 현상을 방지할 수 있고 공정의 효율이 향상되는 화학 기계식 연마 장치를 제공한다.

CMP, 연마 정반, 기판, 기판 캐리어 유닛, 기판 구동 유닛

Description

화학 기계식 연마 장치 및 그 연마 방법{CHEMICAL MECHANICAL POLISHING APPARATUS AND METHOD THEREOF}

본 발명은 화학 기계식 연마 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 전기 배선이 꼬이지 않도록 하여 장기간 동안 고장없는 신뢰성있는 사용을 보장하면서 2장 이상의 기판을 동시에 연마할 수 있도록 함에 따라 생산성을 향상시키는 화학 기계식 연마 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

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.

도1 내지 도3은 종래의 화학 기계식 연마 장치의 개략도이다.

도1 및 도2에 도시된 바와 같이 화학 기계식 연마 장치는 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.

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.

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.

상기와 같이 구성된 화학 기계식 연마 장치는 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.

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.

이와 같은 화학 기계적 연마 장치는 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.

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 연마 장치(1)가 사용되었다.

그러나, 도3에 도시된 종래의 화학 기계식 연마 장치(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 저하될 뿐만 아니라, 반복적으로 전기 배선이 고임에 따라 장기간 사용할 경우에 피로 파손될 가능성이 크므로 전기적 신호를 안정적으로 공급하지 못하여 신뢰성있는 사용을 저해하는 문제점이 야기되었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 2장 이상의 기판을 동시에 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 있는 화학 기계식 연마 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 다수의 기판을 어느 한 방향으로만 이동시키는 제어를 가능하게 함으로써 다수의 기판을 동시에 연마시키는 공정의 효율을 향상시키는 것을 그 목적으로 한다.

그리고, 본 발명은 연마 정반에서 연마되는 기판을 장착한 기판 캐리어 유닛 이외에도 연마 정반에 연마될 기판을 장착한 기판 캐리어 유닛을 구비함으로써, 상기 연마 정반에서 기판을 연마하는 동안에 연마될 기판을 미리 대기시켜 연마 정반에서는 쉼 없이 지속적으로 기판을 연마하여 공정의 효율을 극대화시키는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 상면에 플래튼 패드가 장착되어 회전 가능하게 설치된 하나 이상의 연마 정반과; 미리 정해진 경로의 트랙을 따라 기판을 하부에 장착한 상태로 상기 연마 정반으로 이동하는 기판 캐리어 유닛과; 상기 기판 캐리어 유닛에 연마하고자 하는 기판을 장착시키는 기판 로딩 유닛과; 상기 기판 캐리어 유닛에 장착된 기판이 연마된 이후에 언로딩하는 기판 언로딩 유닛과; 상기 기판 캐리어 유닛에 의해 기판이 연마 정반의 회전 중심으로부터 이격된 위치의 상측에 이동하면, 상기 연마 정반의 주변에 대기하고 있다가 상기 기판 캐리어 유닛에 장착된 기판이 상기 연마 정반에 접촉하고 상대 회전되도록 구동하는 기판 구동 유닛을; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치를 제공한다.

이는, 상기 기판 로딩 유닛에 의해 연마하고자 하는 기판을 기판 캐리어 유닛에 장착한 상태로 연마 정반의 상부로 이동하면, 연마 정반의 주변에 미리 대기하고 있던 기판 구동 유닛이 기판 캐리어 유닛에 장착된 기판을 회전 구동시키는 것에 의하여, 기판이 연마 정반의 플래튼 패드에 연마되도록 함으로써, 기판 캐리어 유닛에 구동 수단이 완비되지 않은 상태로 연마 정반의 상측으로 이동하기만 하더라도 기판을 연마 정반에서 연마시킬 수 있도록 하기 위함이다.

이와 같이 기판 캐리어 유닛에 기판을 플래튼 패드에 가압하거나 회전구동하는 수단이 기판 구동 유닛에 의해 비로소 완비되므로, 기판 캐리어 유닛에는 외부의 전원 및 전기적 신호를 공급하는 전기 공급선이 구비되지 않아도 되므로, 종래의 장치에서와 같이 전기 배선이 꼬이는 현상을 방지할 수 있다.

또한, 기판 캐리어 유닛이 전기 배선과 독립적으로 이동할 수 있으므로, 다수의 연마 정반에 대하여 하나의 트랙으로 연결하는 것을 가능하게 하며, 이에 의하여 동시에 여러개의 기판을 연마하는 것도 가능하다. 즉, 상기 연마 정반은 다수이고, 상기 트랙은 순환식 경로인 것이 효과적이다.

여기서, 상기 기판 캐리어 유닛은 상기 기판을 상기 플래튼 패드에 접촉한 상태로 수직력을 가하는 로터리 유니언을 포함하여 구성되되, 상기 기판이 상기 연마 정반의 회전 중심으로부터 이격된 위치에서 연마되도록 상기 기판 캐리어 유닛에 의해 이동된 상태에서, 상기 기판 캐리어 유닛은 상기 기판 구동 유닛과 전기적으로 접속되어 상기 로터리 유니언이 구동될 수 있다. 이 경우, 로터리 유니언을 구동하는 전원이 기판 구동 유닛과 기판 캐리어 유닛이 상호 접속된 상태에서 커넥터를 통해 전달되므로, 로터리 유니언을 구비한 기판 캐리어 유닛이 전기 배선과 무관하게 자유롭게 이동시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기 기판 캐리어 유닛은 장착한 기판을 회전 구동하는 구동 모터가 탑재되고, 상기 기판 구동 유닛과 전기적으로 접속되어 수신하는 전기적 신호(본 명세서 및 특허청구범위에서 '전기적 신호'라는 용어는 전원의 공급을 포함하는 의미로 사용된 것이다)에 의해 회전 구동될 수도 있다. 이를 통해, 구동 모터를 구동하기 위한 전원이 기판 구동 유닛과 기판 캐리어 유닛이 상호 접속한 상태에서 커넥터를 통해 전달되므로, 기판을 회전 구동하는 모터가 기판 캐리어 유닛에 탑재되 더라도, 기판 캐리어 유닛이 전기 배선과 무관하게 자유롭게 이동할 수 있게 된다.

한편, 상기 기판 캐리어 유닛은 기판을 파지하는 캐리어 헤드와 회전축만 구비되고, 상기 회전축에 동력전달하는 수단이 상기 기판 구동 유닛에 구비되어, 상기 기판 캐리어 유닛의 회전축을 회전 구동하고, 상기 기판 캐리어 유닛 자체를 하방으로 이동시키는 실린더에 의해 상기 기판이 플래튼 패드에 가압된 상태로 접촉할 수도 있다.

즉, 상기 기판 캐리어 유닛은, 장착한 기판의 회전에 연동하여 회전하는 회전축과; 상기 회전축에 고정된 전달 기어를 포함하고, 상기 기판이 상기 연마 정반의 회전 중심으로부터 이격된 위치에서 연마되도록 상기 기판 캐리어 유닛에 의해 이동된 상태에서, 상기 기판 캐리어 유닛의 상기 전달 기어는 상기 기판 구동 유닛에 장착된 회전 가능한 피니언에 맞물려, 상기 기판이 회전 구동될 수도 있다.

또한, 상기 기판 캐리어 유닛에 장착된 기판이 상기 플래튼 패드의 회전 중심으로부터 이격된 미리 정해진 위치에서 연마될 수 있도록, 상기 기판 캐리어 유닛에 장착된 기판이 상기 미리 정해진 위치에 도달하면 상기 기판 캐리어 유닛의 위치를 고정하는 위치고정홀더를 추가적으로 포함한다.

이 때, 상기 위치고정홀더는 상기 기판 캐리어 유닛과 상호 맞물리는 요철에 의해 상기 기판 캐리어 유닛이 상기 미리 정해진 위치에 고정하도록 형성된다.

한편, 상기 트랙의 경로는 상기 연마 정반이 2개 이상 포함되도록 하여 2개 이상의 기판이 동시에 연마되도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 트랙은 2개 이상 형성될 수 있다.

또한, 상기 트랙은 1개의 경로만 있는 것이 아니라 분기점을 포함할 수 도 있다.

이 때, 상기 트랙의 경로는 직선 경로와 곡선 경로를 모두 포함할 수 있다.

무엇보다도, 상기 트랙의 경로는 닫힌 루프 형태의 무한 궤도로 형성되어, 연마될 기판이 일방향으로 상기 연마 정반에 공급되고, 다수의 기판이 동시에 연마된 후, 연마된 기판은 일방향으로 연마 정반으로부터 배출되어 언로딩되도록 함으로써, 다수의 기판을 동시에 연마시키는 공정을 어느 한 방향으로 공정 제어함으로써 보다 효율적인 공정 관리가 가능해진다.

그리고, 상기 기판 캐리어 유닛은 상기 연마 정반의 수보다 많아, 상기 연마 정반에서 기판이 연마되고 있는 동안에 연마되지 않는 기판을 장착하는 기판 캐리어 유닛을 구비하여, 상기 연마 정반에서 기판을 연마하는 동안에 연마될 기판을 기판 캐리어 유닛에 장착함으로써, 상기 연마 정반에서는 쉼 없이 지속적으로 기판을 연마할 수 있게 되므로 공정의 효율이 극대화된다.

한편, 플래튼 패드의 상면에는 연마제와 화학 물질이 포함된 슬러리를 공급하는 슬러리 공급라인을 구비된다.

상기 기판 구동 유닛은 상기 기판 캐리어 유닛이 연마 정반의 상측의 미리 정해진 위치에 설치될 수도 있지만, 상기 기판 캐리어 유닛이 이동 가능하게 설치되어 상기 기판 캐리어 유닛이 상기 연마 정반의 상측의 미리 정해진 위치에 도달하면, 상기 기판 캐리어 유닛을 향하여 이동하여 전기적 신호를 공급하도록 접속되게 구성되는 것이, 기판 캐리어 유닛의 이동 경로를 확보할 수 있다는 측면에서 효과적이다.

그리고, 상기 기판 캐리어 유닛과 상기 기판 구동 유닛이 미리 정해진 위치에서 상호 위치 결정되도록 상호 맞물리는 돌기와 홈 또는 홈과 돌기가 상기 기판 캐리어 유닛과 상기 기판 구동 유닛에 각각 형성되어, 기판 구동 유닛과 기판 캐리어 유닛의 상호 접속을 정확하게 행할 수 있다.

한편, 본 발명은, 화학 기계적 연마(CMP) 장치에 사용되는 기판 캐리어 유닛으로서, 2개 이상의 연마 정반을 기판이 통과하되, 닫힌 루프 형태의 경로를 따라 기판을 이동시키되, 상기 연마 정반의 상부에서는 상기 기판이 연마되는 동안에 정지하는 기판 캐리어 유닛을 제공한다.

이 때, 상기 기판 캐리어 유닛은 상기 연마 정반의 상측에 위치한 경우에 한하여 선택적으로 결합되는 회전구동유닛에 의해 동력을 전달받도록 구성되어, 전기적 신호를 공급받기 위한 전기 배선에 자유롭게 상기 닫힌 루프 형태의 경로를 따라 기판을 이동시키는 데 보다 효과적이다.

그리고, 상기 기판 캐리어 유닛은 상기 경로에 위치한 연마 정반의 수 보다 더 많아, 연마 정반과 접촉하여 연마되는 기판 이외에도 연마 정반에 공급될 기판 을 미리 기판 캐리어 유닛에 장착한 후 대기시킴으로써, 연마 정반에 기판을 공급하고 연마정반으로부터 기판을 배출시키는 시간 동안에도, 쉼없이 기판을 연마시킬 수 있도록 함으로써 공정의 효율이 보다 향상되는 유리한 효과가 얻어진다.

한편, 본 발명은, 화학 기계적 연마(CMP) 장치에 사용되는 기판 구동 유닛으로서, 기판이 연마되는 연마 정반의 주변에 설치되어, 상기 기판이 상기 연마 정반의 상측에 위치한 경우에 한하여 상기 기판을 상기 연마 정반을 향하여 수직력을 작용시키면서 회전 구동시키는 기판 구동 유닛을 또한 제공한다.

발명의 다른 분야에 따르면, 본 발명은, 기판의 연마 방법으로서, 기판 캐리어 유닛에 기판을 로딩하여 기판을 기판 캐리어 유닛의 하부에 장착시키는 단계와; 상기 기판을 연마시킬 연마 정반의 상측으로 상기 기판을 상기 기판 캐리어 유닛으로 이동시키는 단계와; 상기 기판이 상기 연마 정반의 상측에 위치하면, 상기 기판 캐리어 유닛에 동력을 공급하여 상기 기판을 장착하는 상기 기판 캐리어 유닛이 상기 기판을 회전시키면서 하방으로 가압하면서 상기 연마 정반과 상대 회전하며 상기 기판을 연마시키는 단계와; 상기 기판 캐리어 유닛을 상기 연마 정반으로부터 떨어지도록 이동시키고 연마된 상기 기판을 언로딩하는 단계를; 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 화학 기계적 연마 방법을 제공한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상면에 플래튼 패드가 장착되어 회전 가 능하게 설치된 하나 이상의 연마 정반과; 미리 정해진 경로의 트랙을 따라 기판을 하부에 장착한 상태로 상기 연마 정반으로 이동하는 기판 캐리어 유닛과; 상기 기판 캐리어 유닛에 연마하고자 하는 기판을 장착시키는 기판 로딩 유닛과; 상기 기판 캐리어 유닛에 장착된 기판이 연마된 이후에 언로딩하는 기판 언로딩 유닛과; 상기 기판 캐리어 유닛에 의해 기판이 연마 정반의 회전 중심으로부터 이격된 위치의 상측에 이동하면, 상기 연마 정반의 주변에 대기하고 있다가 상기 기판 캐리어 유닛에 도킹되어 상기 기판 캐리어 유닛에 장착된 기판을 연마하기 위해 구동시키는 기판 구동 유닛을; 포함하여 구성되어, 외부의 전원 및 전기적 신호를 공급하는 전기 공급선이 구비되지 않은 기판 캐리어 유닛을 사용하여 연마할 기판을 연마 정반의 상부로 이동시키면, 연마 정반의 주변에 미리 대기하고 있던 기판 구동 유닛이 기판 캐리어 유닛에 장착된 기판을 구동하는 회전 구동력을 전달하여 기판이 연마되도록 함으로써, 다수의 기판을 동시에 연마하고자 할 때 연마 정반의 상측의 기판 캐리어 유닛에 전기적 신호를 전송하는 전기 배선이 꼬이는 현상을 방지할 수 있고 공정의 효율이 향상되는 화학 기계식 연마 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 기판 캐리어 유닛이 전기 배선과 독립적으로 이동할 수 있으므로, 다수의 연마 정반에 대하여 하나의 트랙으로 연결하는 것을 가능하게 하며, 이에 의하여 동시에 여러개의 기판을 연마하는 것을 가능하게 한다.

그리고, 본 발명은 기판 캐리어 유닛이 이동하는 트랙의 경로는 닫힌 루프 형태의 무한 궤도로 형성되어, 연마될 기판이 일방향으로 상기 연마 정반에 공급되고, 다수의 기판이 동시에 연마된 후, 연마된 기판은 일방향으로 연마 정반으로부 터 배출되어 언로딩되도록 함으로써, 다수의 기판을 동시에 연마시키는 공정을 어느 한 방향으로 공정 제어함으로써 보다 효율적인 공정 관리가 가능해진다.

또한, 상기 기판 캐리어 유닛은 상기 연마 정반의 수보다 많아, 상기 연마 정반에서 기판이 연마되고 있는 동안에 연마되지 않는 기판을 장착하는 기판 캐리어 유닛을 구비하여, 상기 연마 정반에서 기판을 연마하는 동안에 연마될 기판을 기판 캐리어 유닛에 장착함으로써, 상기 연마 정반에서는 쉼 없이 지속적으로 기판을 연마할 수 있게 되므로 공정의 효율이 극대화된다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계식 연마 장치(100)를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도4a 및 도4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치의 구성을 도시한 평면도, 도5는 도4a의 기판 캐리어 유닛과 기판 구동 유닛의 결합 상태를 도시한 종단면도, 도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계적 연마 방법을 도시한 순서도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계식 연마 장치(100)는, 상면에 플래튼 패드가 장착되어 회전 가능하게 설치된 다수의 연마 정반(110)과, 기판(55)을 하부에 장착한 상태로 연마 정반으로 이동하는 것을 포함하 여 미리 정해진 경로의 트랙(77A, 77B)을 따라 이동하는 기판 캐리어 유닛(120)과, 기판 캐리어 유닛(120)에 연마하고자 하는 기판(55)을 장착시키고 동시에 기판 캐리어 유닛(120)에 장착된 기판(55)이 연마된 이후에 언로딩하는 기판 로딩/언로딩 유닛(130)과, 기판 캐리어 유닛(120)에 의해 기판(55)이 연마 정반(110)의 회전 중심으로부터 이격된 위치의 상측에 이동하면 연마 정반(110)의 주변에 대기하고 있다가 기판 캐리어 유닛(130)에 공기압 제어 수단으로 도킹되어 장착된 기판이 상기 연마 정반에 접촉하고 상대 회전되도록 구동하는 기판 구동 유닛(140)과, 기판 캐리어 유닛(120)이 연마 정반(110) 상측의 정해진 연마 위치에 도달하면 기판 캐리어 유닛(120)과 요철에 의해 맞물려 기판 캐리어 유닛(120)을 연마 위치에 정지하도록 고정시키는 위치고정홀더(150)로 구성된다.

상기 연마 정반(110)은 웨이퍼 등의 기판(55)을 연마하기 위해 회전 가능하게 설치되며, 최상층에는 기판(55)의 연마를 위한 플래튼 패드(111)가 부착되고, 그 하부에는 이보다 부드러운 재질의 배킹층(backing layer, 112)이 개재되어, 도3에 도시된 종래의 연마 정반(10)과 그 개별 구성이 동일하거나 유사하게 구성된다.

여기서, 연마 정반(110)은 직선 경로와 곡선 경로를 포함하여 닫힌 루프를 이루는 순환형 트랙(77A, 77B)을 따라 다수개로 배열되고, 각 트랙(77A, 77B)을 따라 한 방향으로 기판(565)을 연마 정반(110)에 공급하도록 기판 캐리어 유닛(120)이 이동한다. 이와 같이, 연마될 기판(55)이 어느 한 방향으로만 일률적으로 이동하면서 기판(55)의 연마 공정이 이루어짐으로써 공정의 효율이 향상된다.

상기 기판 캐리어 유닛(120, 120')은 다양한 구성 부품(121-125)을 케이 싱(120a)에 고정한 상태로 트랙(77A, 77B)을 따라 이동하도록 제어되며, 다수의 기판 캐리어 유닛(120, 120')은 상호 독립적으로 이동 제어된다. 그리고, 각각의 기판 캐리어 유닛(120, 120')은 도5에 도시된 바와 같이 트랙, 기판(55)을 파지하는 캐리어 헤드(121)와, 회전 지지부(122a)에 지지된 상태로 캐리어 헤드(121)와 함께 회전하는 회전축(122)과, 캐리어 헤드(121)에 유체를 선택적으로 공급하여 기판(55)이 플래튼 패드(111)에 가압되도록 하는 로터리 유니온(123)과, 위치고정홀더(150)의 요입부(152)에 수용되는 위치고정 보조돌기(124)를 구비한다. 여기서, 로터리 유니온(123)은 대한민국 공개특허공보 제2004--75114호에 나타난 구성 및 작용과 유사하게 구성된다.

이 때, 기판(55)을 회전 구동시키는 동력은 기판 캐리어 유닛(120) 자체에 구비되지 않으며 기판 구동 유닛(140)과 도킹된 상태에서 기판 구동 유닛(140)으로부터 전달된다. 그리고, 기판(55)을 플래튼 패드(111)를 향하여 하방으로 가압하는 로터리 유니온(123)은, 외부와 전기적으로 접속된 상태를 유지하면서 전기적 신호를 공급받는 것이 아니라, 기판 구동 유닛(140)이 기판 캐리어 유닛(120)과 도킹되면 상호 접속 연결되는 커넥터(125, 146)를 통해 기판 구동 유닛(140)으로부터 전기적 신호가 전기 배선(123a)을 통해 공급받아 작동된다.

즉, 기판 캐리어 유닛(120)은 전기적 신호가 필요한 기판(55)의 연마 공정에서만 기판 구동 유닛(140)과 도킹되어 전기적 신호 및 캐리어 헤드(121)의 회전 구동력을 전달받으므로, 전기 배선의 꼬임이 발생하지 않으면서 트랙(77A, 77B)을 따라 자유롭게 이동할 수 있게 되는 유리한 효과가 얻어진다.

또한, 기판 캐리어 유닛(120, 120')은 연마 정반(110)에서 기판(55)을 연마하는 수로 형성될 수도 있지만, 각각의 트랙(77A, 77B) 상의 연마 정반(110)의 수보다 더 많게, 보다 바람직하게는 연마 정반(110)의 수보다 더 많게 형성된다. 이를 통해, 연마 정반(110)에서 기판(55)의 연마가 종료되면, 연마될 기판(55')을 곧바로 연마 위치(P1, P2, P3)에 공급하도록 연마될 기판(55')을 미리 장착하고 있는 대기용 기판 캐리어 유닛(120')이 구비함으로써, 연마 완료된 기판(55)을 언로딩하고 새로운 기판(55')을 로딩하는 동안 연마 공정이 중단되는 것을 방지하여 연마 공정의 효율을 향상시킨다.

상기 기판 로딩/언로딩 유닛(130)은 연마 정반(110)에서 연마될 기판(55') 을 기판 캐리어 유닛(120)에 로딩시키고, 연마 정반(110)에서 연마 완료된 기판(55)을 언로딩하도록, 로딩할 기판(55')이나 언로딩할 기판(55)을 안착시키는 안착부(131)를 아암(132)이 도면부호 130d로 표시된 방향으로 회전시켜, 기판(55, 55')을 로딩/언로딩한다. 이 때, 본 실시예에서는 기판 로딩 유닛과 기판 언로딩 유닛이 하나의 유닛에 의해 구현되는 것을 예로 들어 설명하였지만, 기판 로딩 유닛과 기판 언로딩 유닛은 별개로 설치될 수도 있다.

상기 기판 구동 유닛(140)은 기판 캐리어 유닛(120)에 장착한 웨이퍼(55')가 연마 정반(110) 상측의 연마 위치(P1, P2, P3)에 도달하면, 기판 캐리어 유닛(120)을 향하여 레일(미도시)을 따라 왕복 이동하여 기판 캐리어 유닛(120)과 도킹되도 록 설치되며, 레일을 따라 도면부호 140d 또는 140d'로 이동하는 케이싱(141)과, 외부로부터 전기 배선이 연결되어 캐리어 헤드(121)를 회전 구동하는 동력을 발생시키는 모터(142)와, 모터(142)에 의해 회전 토크를 전달하는 제1회전전달축(143)과, 제1회전전달축(143)과 함께 회전하는 제1피니언(143a)과 맞물리는 제1기어(144a)의 회전에 의해 회전 토크를 전달하는 제2회전전달축(144)과, 제2회전전달축(144)과 함께 회전하여 기판 캐리어 유닛(120)의 회전축(122)과 함께 회전하는 전달기어(122b)와 맞물리는 제2기어(144d)와, 모터(142)를 지지하면서 기판 캐리어 유닛(120)의 요홈(120c)에 삽입되는 돌기(145a)를 형성하는 지지대(145)와, 기판 캐리어 유닛(120)의 로터리 유니언(123)에 제어 신호 및 전원을 포함하는 전기적 신호를 공급하도록 기판 캐리어 유닛(120)의 캐리어 커넥터(125)와 접속되는 구동 커넥터(146)를 구비한다.

이 때, 기판 구동 유닛(140)이 기판 캐리어 유닛(120)과 일정한 위치에서 도킹되도록 기판 캐리어 유닛(120)에 형성된 요홈(120c)에 기판 구동 유닛(140)의 돌기(145a)가 삽입되어, 상호 예정된 위치에서 도킹되도록 한다. 그리고, 기판 캐리어 유닛(120)과 기판 구동 유닛(140)이 상호 일정한 위치에서 상호 도킹될 수 있게 됨에 따라, 기판 캐리어 유닛(120)의 캐리어 커넥터(125)와 기판 구동 유닛(140)의 구동 커넥터(146)는 안정적으로 일정한 전기적 접속 상태를 구현할 수 있게 된다.

상기 기판고정홀더(150)는, 기판 캐리어 유닛(120)이 연마 정반(110)의 상측의 미리 정해진 연마 위치(P1, P2, P3)에 도달하면, 기판 캐리어 유닛(120)이 이동 하는 방향(77A, 77B를 따르는 방향)과 기판 구동 유닛(140)이 이동하는 방향(140d, 140d')에 서로 수직한 방향(150d)으로 이동하여, 기판캐리어 유닛(120)의 케이싱(120a)에 형성된 홈(120x)에 고정 돌기(151)가 삽입됨으로써, 기판 캐리어 유닛(120)이 연마 위치(P1, P2, P3)에 위치하도록 견고하게 고정한다. 이와 동시에, 기판 캐리어 유닛(120)의 상면의 돌기(124)가 기판고정홀더(150)의 수용부(152)에 수용되도록 함으로써, 기판 캐리어 유닛(120)의 기판(55)이 연마 위치(P1, P2, P3)에 보다 견고하게 위치 고정된다.

상기 슬러리 공급유닛(70)은 각 연마 정반(110)의 상측에 연마제와 화학 물질이 포함된 슬러리를 공급한다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명을 일 실시예에 따른 화학 기계식 연마 장치(100)의 작용 원리를 도6을 참조하여 상술한다.

단계 1: 기판 카세트로부터 기판 로딩/언로딩 유닛(130)에 의해 연마하고자 하는 기판(55')을 다수의 기판 캐리어 유닛(120')에 각각 로딩하여 장착시킨다(S110).

단계 2: 그리고 나서, 기판 캐리어 유닛(120')을 닫힌 루프 형상으로 형성된 트랙(77A, 77B)을 따라 이동시켜 연마하고자 하는 기판(55')을 트랙(77A, 77B) 상의 연마 정반(110) 위의 연마 위치(P1, P2, P3)로 각각 이동시킨다.

단계 3: 기판 캐리어 유닛(120)에 장착된 연마될 기판(55')이 연마 위치(P1, P2, P3)에 도달한 것으로 센서(미도시)에 의해 감지되면, 연마 위치(P1, P2, P3)의 주변에 미리 설치되어 있던 기판 구동 유닛(140)이 도면부호 140d로 표시된 방향으로 이동하여, 도5에 도시된 바와 같이, 기판 구동 유닛(140)과 기판 캐리어 유닛(120)이 서로 도킹된다(S130). (연마위치에 도달하기 이전의 기판 캐리어 유닛은 도면부호 120'으로 표시되고, 연마위치에 도달한 이후의 기판 캐리어 유닛은 도면부호 120으로 표시됨, 이와 유사하게 연마 위치에 도달하기 이전의 기판은 도면부호 55'로 표시되고, 연마 위치에 도달한 이후의 기판은 도면부호 55로 표시됨)

이와 동시에, 기판 캐리어 유닛(120, 120')의 상측에는 위치고정홀더(150)가 도면부호 150d로 표시된 방향으로 하방 이동하여, 기판 캐리어 유닛(120)의 홈(120x) 및 돌기(124)와 맞물려 기판 캐리어 유닛(120)의 기판(55')이 연마 위치(P1, P2, P3)에 위치 고정되도록 한다.

단계 4: 그리고 나서, 기판 구동 유닛(140)의 구동 모터(142)는 외부 전원을 전기 배선(142a)을 통해 공급받아 회전 구동되고, 그 구동력은 제1회전전달축(143) 및 제2회전전달축(144)를 통해, 기판 캐리어 유닛(120)의 회전축(122)을 회전 구동시킨다.

이와 동시에, 기판 구동 유닛(140)의 구동 커넥터(146)는 기판 캐리어 유 닛(125)의 캐리어 커넥터(146)와 전기적으로 접속되어, 기판 캐리어 유닛(125)의 로터리 유니언(123)이 작동하여 기판(55)을 적절한 압력으로 하방 가압시킨다.

이에 따라, 회전하는 연마 정반(110)의 플래튼 패드(111)와 연마 위치(P1, P2, P3)에 각각 고정되어 하방으로 가압되면서 회전하는 기판(55)은 상호 마찰 접촉하면서, 기판(55)의 표면이 연마된다(S140).

단계 5: 한편, 연마 정반(110)의 상측에서 다수의 기판(55)이 연마되고 있는 동안에, 도4a에 도시된 바와 같이, 대기중인 기판 캐리어 유닛(120')은 기판 로딩/언로딩 유닛(130)으로부터 연마될 기판(55')을 공급받는다. 그리고, 연마될 기판(55')을 공급받은 기판 캐리어 유닛(120')은 연마 정반(110)에 도달하기 이전의 트랙(77A, 77B) 상의 연마 대기 위치(A1, A2, A3)에서 대기한다(S150).

따라서, 연마 정반(110)의 수에 대응하는 기판(55)은 연마 위치(P1, P2, P3)에서 동시에 연마되며, 연마 정반(110)에 후속적으로 공급할 기판(55')은 연마 정반(110)에 도달하기 이전의 연마 대기 위치(A1, A2, A3)에서 대기한 상태로 있게 된다.

단계 6: 연마 정반(110)의 연마 위치(P1, P2, P3)에서 기판(55)의 연마가 종료되면, 도4b에 도시된 바와 같이, 연마가 종료된 기판(55)은 언로딩 대기 위치(Z1, Z2, Z3)로 이동하고, 연마 대기 위치(A1, A2, A3)에 위치하고 있던 연마될 기판(55')을 장착한 대기 기판 캐리어 유닛(120')은 연마 위치(P1, P2, P3)으로 이 동하여 단계 2 내지 단계 4의 공정을 행한다(S160).

새로운 기판(55')이 연마 위치(P1, P2, P3)에 공급되어 연마하는 동안에, 언로딩 대기 위치(Z1, Z2, Z3)에 있던 기판 캐리어 유닛(120)에 장착된 연마 완료된 기판(55)은 차례로 언로딩되어 후속 공정으로 이동되며, 동시에, 언로딩과 동시에 단계 1의 기판 캐리어 유닛(120')에 연마될 새로운 기판(55')을 장착하여 도4a의 연마 대기 위치(A1, A2, A3)로 이동된다.

이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계식 연마 장치(100)는 외부의 전원 및 전기적 신호를 공급하는 전기 배선이 구비되지 않은 기판 캐리어 유닛(120)을 사용하여 연마할 기판(55')을 연마 정반(110)의 상부로 이동시키면, 연마 정반(110)의 주변에 미리 대기하고 있던 기판 구동 유닛(140)이 기판 캐리어 유닛(120)에 도킹되어 기판 캐리어 유닛(120)에 회전 구동력을 전달하고 하방 가압력을 작용시켜 기판(55)이 연마 정반(110)의 플래튼 패드(111)에 연마되도록 함으로써, 다수의 기판을 동시에 연마하고자 할 때 연마 정반의 상측의 기판 캐리어 유닛(120)에 전기적 신호를 전송하는 전기 배선이 꼬이는 현상을 방지할 수 있는 유리한 효과가 얻어진다.

즉, 기판 구동 유닛(140)은 기판 캐리어 유닛(120)의 기판(55')이 연마 위치(P1, P2, P3)에 도달하면 도킹하도록 이동하고, 기판(55)의 연마가 완료되면 도킹을 해제하여 연마 위치(P1, P2, P3) 주변의 원위치로 회귀하는 왕복운동을 행한 다. 이를 통해, 본 발명은 기판 캐리어 유닛(120)이 전기 배선과 독립적으로 이동할 수 있으므로, 다수의 연마 정반(110)을 하나의 순환형 트랙(77A, 77B)으로 연결하는 것이 가능해지며, 이에 따라 동시에 여러개의 기판(55)을 연마하는 것을 가능하게 한다.

그리고, 본 발명은 전기 배선 등이 꼬이는 현상이 근본적으로 배제됨에 따라, 기판 캐리어 유닛(120)이 이동하는 트랙(77A, 77B) 경로를 닫힌 루프 형태의 무한 궤도로 형성할 수 있게 되므로, 연마될 기판을 하나의 방향으로만 이송시켜 연마 공정을 거치도록 공정 제어함으로써 보다 효율적인 공정 관리가 가능해진다.

또한, 본 발명에 따른 기판 캐리어 유닛(120)은 연마 정반(110)에서 연마하고 있는 기판(55)을 장착한 기판 캐리어 유닛(120) 이외에, 연마 정반(110)에서 연마할 기판을 장착한 상태로 대기하는 여유분의 기판 캐리어 유닛(120')을 구비함으로써, 연마 정반(110)에서 다수의 기판(55)을 연마하는 동안에 연마될 기판(55)을 기판 캐리어 유닛(120')에 장착하여 대기할 수 있고, 이를 통해, 기판의 공급과 배출 시간을 최소화하여 연마 정반(110)에서는 쉼 없이 지속적으로 기판을 연마할 수 있게 되므로 공정의 효율이 극대화되는 유리한 효과가 얻어진다.

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.

예를 들어, 본 발명의 실시예에서는 기판 캐리어 유닛(120)은 기판(55)을 장 착한 캐리어 헤드(121)를 회전시키는 모터(142)가 기판 구동 유닛(140)에 설치되어, 피니언(143a, 144d)과 구동 기어(122b)에 의해 회전 구동력이 전달되는 것을 예로 들어 설명하였지만, 회전축(122)을 회전 구동하는 모터(142)가 기판 캐리어 유닛(120)에 설치되고 커넥터(125, 146)를 통해 전원 등의 전기적 신호를 공급받아 기판(55)을 회전 구동할 수도 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 연마 정반(110)에서 연마하고 있는 기판 캐리어 유닛(120)의 수가 대기중인 기판 캐리어 유닛(120')의 수와 동일하게 설정되었지만, 이는 예시적인 것으로서 그 수는 서로 다르게 정해질 수 있다.

그리고, 상기 실시예에서는 기판 캐리어 유닛(120)이 이동하는 트랙(77A, 77B)은 하나의 경로로만 형성된 것을 예로 들었지만, 다수의 분기점을 구비하여 기판의 공급과 배출을 보다 효율적으로 구성할 수도 있다.

이와 같이 특허청구범위에 기재된 구성은 전술한 실시예를 통하여 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진자에 의하여 용이하게 실시할 수 있다는 것은 너무도 자명하다.

도1은 종래의 일반적인 화학 기계적 연마 장치의 구성을 도시한 개략도

도2는 도1의 연마 정반과 캐리어 유닛의 구성을 도시한 상세도

도3은 도1의 평면도

도4a 및 도4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계적 연마 장치의 구성을 도시한 평면도

도5는 도4a의 기판 캐리어 유닛과 기판 구동 유닛의 도킹된 상태를 도시한 종단면도

도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계적 연마 방법을 도시한 순서도

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

100: 화학 기계적 연마 장치 110: 연마 정반

120: 기판 캐리어 유닛 130: 로딩/언로딩 유닛

140: 기판 구동 유닛 150: 위치고정홀더

55: 기판 77h: 기판 이동 경로

Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ : 연마 스테이션 Ⅳ: 대기 스테이션

Claims (28)

1. 상면에 플래튼 패드가 장착되어 회전 가능하게 설치된 2개 이상의 연마 정반과;

   상기 2개 이상의 연마 정반이 포함되는 닫힌 루프 형태의 무한 궤도 경로의 트랙을 따라 기판을 하부에 장착한 상태로 상기 연마 정반으로 이동하는 기판 캐리어 유닛과;

   상기 기판 캐리어 유닛에 연마하고자 하는 기판을 장착시키는 기판 로딩 유닛과;

   상기 기판 캐리어 유닛에 장착된 기판이 연마된 이후에 언로딩하는 기판 언로딩 유닛과;

   상기 기판 캐리어 유닛에 의해 기판이 연마 정반의 회전 중심으로부터 이격된 위치의 상측에 이동하면, 상기 연마 정반의 주변에 대기하고 있다가 상기 기판 캐리어 유닛에 도킹되어 상기 기판 캐리어 유닛에 장착된 기판을 연마하기 위해 구동시키는 기판 구동 유닛을;

   포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 연마 정반은 다수이고, 상기 트랙은 순환식 경로인 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 기판 캐리어 유닛은,

   상기 기판을 상기 플래튼 패드에 접촉한 상태로 수직력을 가하는 로터리 유니언을 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 기판이 상기 연마 정반의 회전 중심으로부터 이격된 위치에서 연마되도록 상기 기판 캐리어 유닛에 의해 이동된 상태에서, 상기 기판 캐리어 유닛은 상기 기판 구동 유닛과 전기적으로 접속되어 상기 로터리 유니언이 구동되는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 기판 캐리어 유닛은 장착한 기판을 회전 구동하는 구동 모터가 탑재되고, 상기 기판 구동 유닛과 전기적으로 접속되어 수신하는 전기적 신호에 의해 회전 구동되는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 기판 캐리어 유닛은 장착한 기판을 회전 구동하는 구동 모터가 탑재되고, 상기 기판 구동 유닛과 전기적으로 접속되어 수신하는 전기적 신호에 의해 회전 구동되는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
7. 제 1항에 있어서, 상기 기판 캐리어 유닛은,

   장착한 기판의 회전에 연동하여 회전하는 회전축과;

   상기 회전축에 고정된 전달 기어를

   포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 기판이 상기 연마 정반의 회전 중심으로부터 이격된 위치에서 연마되도록 상기 기판 캐리어 유닛에 의해 이동된 상태에서, 상기 기판 캐리어 유닛의 상기 전달 기어는 상기 기판 구동 유닛에 장착된 회전 가능한 피니언에 맞물려, 상기 기판이 회전 구동되는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 기판 캐리어 유닛에 장착된 기판이 상기 플래튼 패드의 회전 중심으로부터 이격된 미리 정해진 위치에서 연마될 수 있도록, 상기 기판 캐리어 유닛에 장착된 기판이 상기 미리 정해진 위치에 도달하면 상기 기판 캐리어 유닛의 위치를 고정하는 위치고정홀더를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 위치고정홀더는 상기 기판 캐리어 유닛과 상호 맞물리는 요철에 의해 상기 기판 캐리어 유닛이 상기 미리 정해진 위치에 고정하도록 형성된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
11. 제 1항에 있어서,

    상기 트랙은 2개 이상 형성된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
12. 제 1항에 있어서,

    상기 트랙의 경로는 직선 경로와 곡선 경로를 모두 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
13. 제 1항에 있어서,

    상기 기판 캐리어 유닛은 상기 연마 정반의 수보다 많아, 상기 연마 정반에서 기판이 연마되고 있는 동안에 연마되지 않는 기판을 장착하는 기판 캐리어 유닛을 구비한 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
14. 제 1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 트랙에는 분기점을 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
15. 제 1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 트랙을 이동하는 상기 기판 캐리어 유닛은 상호 독립적으로 이동하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
16. 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 플래튼 패드의 상면에 연마제와 화학 물질이 포함된 슬러리를 공급하는 슬러리 공급라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
17. 제 1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판 구동 유닛은,

    상기 기판 캐리어 유닛이 상기 연마 정반의 상측의 미리 정해진 위치에 도달하면, 상기 기판 캐리어 유닛에 접근 가능하게 이동 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
18. 제 1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 기판 캐리어 유닛과 상기 기판 구동 유닛이 미리 정해진 위치에서 상호 위치 결정되도록 상호 맞물리는 돌기와 홈이 상기 기판 캐리어 유닛과 상기 기판 구동 유닛에 각각 형성된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
19. 제 1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 기판 캐리어 유닛과 상기 회전 구동 유닛이 미리 정해진 위치에서 상호 위치 결정되도록 상호 맞물리는 홈과 돌기가 상기 기판 캐리어 유닛과 상기 기판 구동 유닛에 각각 형성된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
20. 제 1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 트랙을 따라 이동하는 상기 기판 캐리어 유닛은 서로 독립적으로 이동하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치.
21. 기판의 화학 기계적 연마 방법으로서,

    기판 캐리어 유닛에 기판을 로딩하여 기판을 기판 캐리어 유닛의 하부에 장착시키는 단계와;

    2개 이상의 연마 정반이 포함되는 닫힌 루프 형태의 무한 궤도 경로의 트랙을 따라 상기 기판을 하부에 장착한 상기 기판 캐리어 유닛이 이동하여 상기 기판을 연마시킬 연마 정반의 상측으로 상기 기판을 상기 기판 캐리어 유닛으로 이동시키는 단계와;

    상기 기판이 상기 연마 정반의 상측에 위치하면, 상기 기판 캐리어 유닛에 동력을 공급하여 상기 기판을 장착하는 상기 기판 캐리어 유닛이 상기 기판을 회전시키면서 하방으로 가압하면서 상기 연마 정반과 상대 회전하며 상기 기판을 연마시키는 단계와;

    상기 기판 캐리어 유닛을 상기 연마 정반으로부터 떨어지도록 이동시키고 연마된 상기 기판을 언로딩하는 단계를;

    포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 화학 기계적 연마 방법.
22. 제 21항에 있어서,

    상기 연마 정반의 상면에 연마제와 화학 물질이 포함된 슬러리를 공급하는 단계를 추가적으로 포함하는 기판의 화학 기계적 연마 방법.
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