KR102432581B1 - 순환 운동 유닛 및 이를 포함하는 기판 연마 장치 - Google Patents

순환 운동 유닛 및 이를 포함하는 기판 연마 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102432581B1
KR102432581B1 KR1020170087955A KR20170087955A KR102432581B1 KR 102432581 B1 KR102432581 B1 KR 102432581B1 KR 1020170087955 A KR1020170087955 A KR 1020170087955A KR 20170087955 A KR20170087955 A KR 20170087955A KR 102432581 B1 KR102432581 B1 KR 102432581B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
polishing
moving
substrate
track
Prior art date
Application number
KR1020170087955A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190006796A (ko
Inventor
이근우
박성현
Original Assignee
주식회사 케이씨텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 케이씨텍 filed Critical 주식회사 케이씨텍
Priority to KR1020170087955A priority Critical patent/KR102432581B1/ko
Publication of KR20190006796A publication Critical patent/KR20190006796A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102432581B1 publication Critical patent/KR102432581B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B21/00Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor
    • B24B21/04Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor for grinding plane surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B21/00Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor
    • B24B21/18Accessories
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30625With simultaneous mechanical treatment, e.g. mechanico-chemical polishing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

순환 운동 유닛 및 이를 포함하는 기판 연마 장치를 개시한다. 일 실시 예에 따른 순환 운동 유닛은, 일정한 궤도를 이루는 궤도부를 포함하는 가이드 스테이지; 상기 궤도를 따라 이동 가능하도록 일측이 상기 궤도부에 연결되고, 타측은 기판을 연마하기 위한 연마유닛에 연결되는 이동부; 및 상기 이동부를 상기 궤도를 따라 이동시키기 위한 구동부를 포함할 수 있다.

Description

순환 운동 유닛 및 이를 포함하는 기판 연마 장치{CIRCULATING MOVING UNIT AND SUBSTRATE POLISHING APPARATUS COMPRISING THE SAME}
아래의 실시예는 순환 운동 유닛 및 이를 포함하는 기판 연마 장치에 관한 것이다.
반도체소자의 제조에는, 연마와 버핑(buffing) 및 세정을 포함하는 CMP(chemical mechanical polishing) 작업이 필요하다. 반도체 소자는, 다층 구조의 형태로 되어 있으며, 기판층에는 확산영역을 갖춘 트랜지스터 소자가 형성된다. 기판층에서, 연결금속선이 패턴화되고 기능성 소자를 형성하는 트랜지스터 소자에 전기 연결된다. 공지된 바와 같이, 패턴화된 전도층은 이산화규소와 같은 절연재로 다른 전도층과 절연된다. 더 많은 금속층과 이에 연관된 절연층이 형성되므로, 절연재를 편평하게 할 필요성이 증가한다. 편평화가 되지 않으면, 표면형태에서의 많은 변동 때문에 추가적인 금속층의 제조가 실질적으로 더욱 어려워진다. 또한, 금속선패턴은 절연재로 형성되어, 금속 CMP 작업이 과잉금속물을 제거하게 된다.
CMP 장치는 기판의 일면 또는 양면을 연마와 버핑 및 세정하기 위한 구성요소로서, 벨트, 연마패드 또는 브러시를 구비하는 벨트를 구비한다. 슬러리는 CMP 작업을 촉진 및 강화시키기 위해 사용된다.
기존의 CMP 장치 중 2개의 드럼 상에 장착된 벨트형의 연마패드로 구성되는 벨트형 CMP 장치가 알려져 있다. 벨트형 CMP 장치는 기판이 캐리어에 장착되며, 캐리어는 일 방향으로 수평으로 이동하고, 벨트형 연마패드는 시계 방향 혹은 반시계 방향으로 회전함에 따라 기판에 소정의 힘이 가해진 상태로 밀착되어 연마가 수행된다. 벨트형 연마패드를 통해 기판을 연마하는 경우, 에어 베어링을 통해 연마패드를 기판 방향으로 가압함으로써, 기판의 효율적인 연마를 가능하게 한다.
벨트형 연마패드를 통해 기판을 연마하는 경우, 기판에 대한 연마패드의 접촉이 단방향, 즉, 연마패드의 회전방향으로만 수행되기 때문에, 기판의 피연마면에 선형의 텍스쳐가 발생하는 문제가 있다. 이 경우, 연마패드를 회전방향에 수직한 방향으로 움직임으로써 기판 및 연마패드의 접촉을 다방향으로 수행하여, 텍스쳐의 발생을 완화할 수 있다.
그런데, 연마패드의 선형 동작을 모터의 볼스크류로 구성된 선형 동력 장치를 통해 수행하는 경우에는, 선형 동력 장치의 구조적 한계로 인해, 선형 동작에 따른 가속 및 감속이 빠른 속도로 이루어지기 어렵고, 요구되는 선형 이동 속도를 충족하기 어려워 선형 텍스쳐를 감소시키는 효율이 저감될 수 있다.
따라서, 모터의 감속 없이도 연마패드의 고속 순환운동을 구현할 수 있는 장치가 요구되는 실정이다.
이와 관련하여, 공개특허공보 제10-2016-0113279호는 기판 이송 장치에 관한 발명을 개시한다.
일 실시 예에 따른 목적은, 기판에 대한 연마벨트의 접촉을 다방향으로 수행하기 위한 순환 운동 유닛 및 이를 포함하는 기판 연마 장치를 제공하기 위한 것이다.
일 실시 예에 따른 목적은, 하나의 구동원을 통해 연마벨트의 궤도 운동을 구현하기 위한 순환 운동 유닛 및 이를 포함하는 기판 연마 장치를 제공하기 위한 것이다.
일 실시 예에 따른 순환 운동 유닛은, 일정한 궤도를 이루는 궤도부를 포함하는 가이드 스테이지; 상기 궤도를 따라 이동 가능하도록 일측이 상기 궤도부에 연결되고, 타측은 기판을 연마하기 위한 연마유닛에 연결되는 이동부; 및 상기 이동부를 상기 궤도를 따라 이동시키기 위한 구동부를 포함할 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 궤도부가 형성하는 궤도는, 상기 기판의 피연마면에 평행한 평면상에 위치할 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 궤도부는, 상기 궤도를 따라 구비되는 가이드 레일을 포함하고, 상기 이동부는 상기 가이드 레일에 슬라이딩 가능하게 연결될 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 구동부는, 축을 중심으로 회전하는 구동원과, 일측은 상기 구동원에 연결되고 타측이 상기 이동부와 연결되는 회전부재를 포함하고, 상기 회전부는 상기 구동원에 의하여 회전하면서 상기 이동부를 상기 궤도를 따라 이동시킬 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 회전부재는 길이 방향을 따라 형성되는 가이드 홈을 포함하고, 상기 이동부는, 적어도 일부가 상기 가이드 홈에 삽입되고, 상기 가이드 홈을 따라 슬라이딩 할 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 구동원의 회전 축은, 상기 궤도가 형성되는 평면에 수직할 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 순환 운동 유닛은, 상기 이동부의 이동에 따른 상기 연마 유닛의 방향을 보정하기 위한 순환 보정부를 더 포함할 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 순환 보정부는, 상기 이동부 및 연마 유닛 사이에 구비되고, 상기 연마 유닛이 일정한 방향을 바라보도록, 상기 연마 유닛을 상기 이동부에 대하여 회전시키는 보정 모터를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 기판 연마 장치는, 구동롤러와, 상기 구동롤러에 감겨 회전하면서 기판을 연마하는 연마벨트를 포함하는 연마유닛; 상기 구동롤러에 연결되어, 상기 연마 유닛을 지지하는 지지부; 및 상기 지지부에 연결되고, 상기 연마벨트를 상기 기판면에 평행한 평면상에서 궤도 운동 시키기 위한 순환 운동 유닛을 포함할 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 순환 운동 유닛은, 가이드 스테이지; 구동원과, 상기 구동원을 중심으로 상기 가이드 스테이지에 대하여 회전 동작하는 회전 부재를 포함하는 구동부; 및 상기 회전 부재에 연결되고, 상기 가이드 스테이지 상에서 궤도를 형성하며 이동하는 이동부를 포함하고, 상기 지지부는 상기 이동부에 연결될 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 가이드 스테이지는, 상기 궤도를 따라 형성되는 가이드 레일을 포함하고, 상기 회전 부재는 길이 방향을 따라 형성되는 가이드 홈을 포함하며, 상기 이동부는, 상기 가이드 레일 및 상기 가이드 홈에 연결될 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 순환 운동 유닛은, 일측은 상기 이동부에 연결되고, 타측은 상기 지지부에 연결되는 순환 보정부를 더 포함하고, 상기 순환 보정부는, 상기 지지부가 일정한 방향을 향하도록, 상기 지지부를 상기 이동부에 대하여 회전 시킬 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 순환 보정부의 회전 속도는, 상기 구동원의 회전 속도에 대응하여 조절될 수 있다.
일 실시 예에 따른 순환 운동 유닛 및 이를 포함하는 기판 연마 장치는, 기판에 대한 연마벨트의 접촉을 다방향으로 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따른 순환 운동 유닛 및 이를 포함하는 기판 연마 장치는, 하나의 구동원을 통해 연마벨트의 궤도 운동을 구현할 수 있다.
일 실시예에 따른 순환 운동 유닛 및 이를 포함하는 기판 연마 장치의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은, 일 실시 예에 따른 기판 연마 장치의 사시도이다.
도 2는, 일 실시 예에 따른 기판 연마 장치의 측면도이다.
도 3은, 일 실시 예에 따른 구동부 및 이동부의 연결 관계를 도시하는 도면이다.
도 4및 도 5는, 일 실시 예에 따른 이동부의 궤도 운동을 도시하기 위한 모식도이다.
도 6 및 도 7은, 일 실시 예에 따른 순환 보정부의 작동을 도시하기 위한 모식도이다.
이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 기판 연마 장치의 사시도이고, 도 2는, 일 실시 예에 따른 기판 연마 장치의 측면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 기판 연마 장치는, 기판(W)을 연마하는 과정에서 기판(W)에 대하여 다방향으로 접촉하도록, 연마유닛(100)을 일정한 궤적을 형성하도록 기판(W)에 대하여 궤도 운동시킬 수 있다. 이하에서는, 연마유닛(100)이 벨트형 연마유닛(100)인 경우를 가정하여 설명하나, 이는 일 예시에 불과하며, 연마유닛(100)은 다양한 방식, 예를 들어, 롤링(rolling)방식과 같은 방식이 적용될 수도 있다.
기판(W)은 LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel)와 같은 평판 디스플레이 장치(flat panel display device, FPD)용 글라스를 포함할 수 있다. 그러나, 기판(W)의 종류가 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 반도체 장치(semiconductor device) 제조용 실리콘 웨이퍼(silicon wafer)일 수도 있다. 또한, 도면에서는 기판(W)이 사각형 형상을 가지는 것으로 도시하였으나, 이는 일 예시에 불과하며, 기판(W)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시 예에 따른 기판 연마 장치는, 연마유닛(100), 지지부(110), 순환 운동 유닛을 포함할 수 있다.
연마유닛(100)은 기판(W)을 연마할 수 있다. 연마유닛(100)은 기판(W)에 접촉하면서 기판(W)의 피연마면을 연마할 수 있다. 예를 들어, 기판(W)은 이동 가능한 기판 스테이지(S)의 상부에 안착되고, 연마유닛(100)의 하측을 지나가면서 연마유닛(100)과 접촉할 수 있다. 이 경우, 연마유닛(100)은 하측에 위치한 기판(W)에 접촉하면서 기판(W)과의 마찰을 통해 기판(W)을 연마할 수 있다. 연마유닛(100)은, 구동롤러(102) 및 연마벨트(101)를 포함할 수 있다.
구동롤러(102)는 회전 축을 중심으로 회전할 수 있다. 구동롤러(102)는 한 쌍으로 구비될 수 있다. 이 경우, 한 쌍의 구동롤러(102)는 서로 평행한 회전축을 가지는 상태에서 일정 간격 이격되도록 배치될 수 있다. 한 쌍의 구동롤러(102)는 동일한 각속도로 회전함으로써 하나의 유닛과 같이 움직일 수 있다.
연마벨트(101)는 구동롤러(102)에 감겨 회전하면서 기판(W)을 연마할 수 있다. 연마벨트(101)는 폐루프를 이루도록 일체형으로 형성되고, 구동롤러(102)의 회전에 따라 움직이면서 기판(W)을 연마할 수 있다. 기판(W)이 연마유닛(100)의 하측에 위치하는 경우, 연마벨트(101)의 외주면의 일부는 기판(W)의 피연마면과 접촉하면서 기판(W)을 연마할 수 있다. 이 경우, 기판(W)에 접촉하는 연마벨트(101) 부위는 구동롤러(102)의 회전축에 수직한 방향으로 움직일 수 있다. 기판(W)이 연마벨트(101)와 단방향으로 접촉하게 되는 경우, 기판(W)의 피연마면에 단 방향으로 형성되는 텍스쳐가 발생할 수 있다. 따라서, 후술하는 순환 운동 유닛은, 기판(W) 및 연마벨트(101)의 접촉이 다방향으로 이루어지게 함으로써, 텍스쳐의 발생을 저감시키고 기판(W)의 연마 균일도 및 연마율을 향상시킬 수 있다.
구동롤러(102)에는 회전 동력을 제공하기 위한 모터(미도시)가 연결될 수 있다. 모터는 각각의 구동롤러(102)에 구비될 수 있다. 이 경우, 모터는 한 쌍의 구동롤러(102)가 동일한 각속도로 회전하도록 동일한 속도로 회전할 수 있다. 반면 모터는 한 쌍의 구동롤러(102) 중 하나의 구동롤러(102)에만 연결될 수도 있다.
연마유닛(100)은, 연마벨트(101)를 기판(W) 방향으로 가압하기 위한 에어 베어링(미도시)을 포함할 수 있다. 에어 베어링은 연마벨트(101)의 내측에 구비되고, 연마벨트(101)의 내주면을 향해 유체, 예를 들어, 공기를 분사함으로써 연마벨트(101)를 기판(W) 방향으로 가압할 수 있다. 또한, 연마유닛(100)은 연마벨트(101)의 외면에 슬러리를 분사하기 위한 슬러리 분사부(미도시) 및 연마벨트(101)를 컨디셔닝 하기 위한 컨디셔닝부(미도시)를 포함할 수 있다.
지지부(110)는 연마유닛(100) 전체를 지지할 수 있다. 예를 들어, 지지부(110)는 연마유닛(100)의 구동롤러(102) 전체와 연결되고 연마유닛(100)이 기판(W)에 대하여 일정한 높이를 유지하도록 연마유닛(100)을 지지할 수 있다.
순환 운동 유닛은, 연마유닛(100)이 일정한 궤도 운동(orbit motion)을 수행하도록, 연마유닛(100)을 운동시킬 수 있다. 예를 들어, 순환 운동 윤시은 지지부(110)에 연결되고, 연마벨트(101)를 기판(W)면에 평행한 평면상에서 궤도 운동시킬 수 있다. 순환 운동 유닛은, 가이드 스테이지(120), 구동부(130), 이동부(150) 및 순환 보정부를 포함할 수 잇다.
가이드 스테이지(120)는 순환 운동 유닛을 지지할 수 있다. 가이드 스테이지(120)는 예를 들어, 연마유닛(100)의 상측에 배치될 수 있다. 가이드 스테이지(120)는 일정한 궤도를 이루는 궤도부를 포함할 수 있다.
궤도부는 폐루프를 이루는 궤도를 형성하도록 가이드 스테이지(120)에 구비될 수 있다. 궤도부가 형성하는 궤도는, 예를 들어, 원 궤도(circle orbit), 타원 궤도(elliptic orbit)등과 같은 다양한 형태로 설정될 수 있다.
궤도부가 형성하는 궤도는, 기판(W)의 피연마면에 평행한 평면상에 위치할 수 있다. 궤도부는 상기 궤도를 따라 배치되는 가이드 레일(121)을 포함할 수 있다.
구동부(130)는, 연마유닛(100)이 순환 운동 하기 위한 동력을 제공할 수 있다. 예를 들어, 구동부(130)는 이동부(150)를 궤도부의 궤도를 따라 이동시킬 수 있다. 구동부(130)는, 구동원과 상기 구동원에 연결되는 회전 부재(140)를 포함할 수 있다.
구동원은 축을 중심으로 회전할 수 있다. 구동원은 가이드 스테이지(120)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 구동원은 가이드 스테이지(120)의 궤도부가 형성하는 궤적의 중심부에 배치될 수 있다. 이 경우, 구동원의 회전 축은 궤도가 형성되는 평면에 수직할 수 있다. 다시 말하면, 구동원의 회전 축은 기판(W)면에 수직할 수 있다.
회전 부재(140)는 일측이 구동원에 연결되어, 구동원의 회전 축을 중심으로 회전할 수 있다. 다시 말하면, 회전 부재(140)는 구동원의 회전 축을 중심으로 회전하면서 원 형상의 궤적을 그릴 수 있다. 이 경우, 회전 부재(140)는 궤도부의 궤도를 커버하도록 회전 할 수 있다. 회전 부재(140)가 형성하는 궤적은 궤도부의 궤도와 평행한 평면상에 배치될 수 있다. 회전 부재(140)는 길이 방향을 따라 형성되는 가이드 홈을 포함하고, 가이드 홈에는 이동부(150)가 연결될 수 있다. 따라서, 회전 부재(140)는 구동원에 의하여 회전하면서 이동부(150)를 궤도부의 궤도를 따라 이동시킬 수 있다.
이동부(150)는 궤도부 및 연마유닛(100)을 연결할 수 있다. 예를 들어, 이동부(150)는 궤도를 따라 이동 가능하도록 일측이 궤도부의 가이드 레일(121)에 연결되고, 타측은 지지부(110)에 연결될 수 있다. 이동부(150)는 궤도부의 가이드 레일(121)에 슬라이딩 가능하게 연결됨으로써, 가이드 레일(121)이 형성하는 궤적을 순환하는 궤도 운동을 수행할 수 있다. 결과적으로, 이동부(150)가 가이드 레일(121)을 따라 이동함으로써, 이동부(150)에 연결된 지지부(110) 및 연마유닛(100)이 궤도부의 궤도를 순환하는 공전 운동을 할 수 있다.
이동부(150)는 적어도 일부가 가이드 홈에 삽입된 상태에서, 가이드 홈을 따라 슬라이딩 할 수 있다. 이 경우, 이동부(150)는 가이드 홈에 연결된 상태에서, 가이드 레일(121)을 따라 이동할 수 있다. 즉, 이동부(150)는 회전 부재(140)의 회전에 의해 움직이면서, 궤도부의 가이드 레일(121)을 따라 이동할 수 있다. 따라서, 가이드 레일(121)의 구동원으로부터의 이격 거리가 변화하는 경우에도, 이동부(150)는 일정한 속력으로 가이드 레일(121)을 따라 이동할 수 있다.
순환 보정부는, 이동부(150)의 이동에 따른 연마유닛(100)의 방향을 보정할 수 있다. 순환 보정부는 이동부(150) 및 연마유닛(100) 사이에 구비될 수 있다. 예를 들어, 순환 보정부의 일측은 이동부(150)에 연결되고, 타측은 지지부(110)에 연결될 수 있다.
순환 보정부는, 연마유닛(100)이 일정한 방향을 바라보도록 연마유닛(100)을 이동부(150)에 대하여 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 순환 보정부는 이동부(150)가 궤도부의 궤적을 따라 움직이는 경우에, 기판(W)에 대한 연마벨트(101)의 회전방향이 변화하는 것을 방지할 수 있다. 다시 말하면, 이동부(150)가 궤적을 따라 움직이면서 회전하게 되면, 이동부(150)와 연결된 연마유닛(100) 또한 기판(W)에 대하여 회전하기 때문에, 순환 보정부는 연마유닛(100)을 반대 방향으로 회전시킴으로써, 기판(W)에 대하여 항상 일정한 방향을 향하도록 보정할 수 있다.
이 경우, 순환 보정부의 회전 속도는, 구동원의 회전 속도에 대응하여 조절될 수 있다. 예를 들어, 궤도가 타원을 형성하는 경우에는, 이동부(150)의 위치에 따라 구동원에 대한 지지부(110)의 회전 속도가 변화하게 되는데, 순환 보정부는 상기 회전 속도의 변화에 대응하여 연마유닛(100)을 반대 방향으로 회전시킴으로써, 연마유닛(100)이 바라보는 방향을 유지시킬 수 있다.
도 3은, 일 실시 예에 따른 구동부(130) 및 이동부(150)의 연결 관계를 도시하는 도면이고, 도 4및 도 5는, 일 실시 예에 따른 이동부(150)의 궤도 운동을 도시하기 위한 모식도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 이동부(150)는 구동부(130)에 대하여 이동 가능하게 연결될 수 있다. 회전 부재(140)에 형성되는 가이드홈은, 회전 부재(140)를 관통하도록 길이방향을 따라 형성될 수 있다. 이 경우, 회전 부재(140)는 궤도부의 가이드 레일(121)에 연결되는 제1부분(151)과, 회전 부재(140)의 가이드홈에 삽입되는 제2부분을 포함할 수 있다. 이동부(150)가 제1부분을 통해 궤도부의 가이드 레일(121)을 따라 움직이는 경우에, 가이드 레일(121)이 구동원으로부터 이격된 거리가 변화하게 되면, 이동부(150)는 제2부분을 통해 가이드 홈을 따라 슬라이딩 할 수 있다. 결과적으로, 이동부(150)는 구동원의 동력에 의해 회전하면서도, 궤도부의 궤적의 형상에 관계없이 연속적인 움직임을 가질 수 있다.
도 6 및 도 7은, 일 실시 예에 따른 순환 보정부의 작동을 도시하기 위한 모식도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 순환 보정부는 연마유닛(100)이 일정한 방향을 바라보도록 연마유닛(100)을 연결부에 대하여 회전시킬 수 있다.
도 6 내지 도 7과 같이, 구동원이 회전하게 되면, 연결부에 연결된 지지부(110)는 회전 부재(140)의 회전방향을 따라 그대로 회전할 수 있다. 이 경우, 연마유닛(100)의 연마벨트(101)의 회전방향이 기판(W)에 대하여 틀어지기 때문에, 기판(W)의 연마도 및 연마 균일도가 감소되는 문제가 발생할 수 있다. 순환 구동부(130)는, 지지부(110)가 회전 부재(140)의 회전방향을 따라 회전하는 것을 방지하도록, 지지부(110)를 연결부에 대하여 회전시킬 수 있다. 결과적으로, 순환 보정부의 지지부(110)의 'A'부분은 구동원의 회전축을 중심으로 공전하면서도, 항상 일정한 방향을 바라볼 수 있다.
정리하면, 일 실시 예에 따른 기판 연마 장치는 선형의 동력을 제공하는 장치, 예를 들어, 공압실린더나 선형 액추에이터를 통해, 연마유닛(100)을 순환 운동시키는 경우와 비교하여, 모터의 회전속력의 변화가 발생하지 않기 때문에, 효과적으로 연마 벨트를 순환 운동시킬 수 있다. 따라서, 순환 운동에 따른 가속 및 감속이 빠르게 이루어지고 일정한 속도의 순환 운동을 유지하기가 용이하므로, 기판(W)에 발생하는 선형 텍스쳐를 효과적으로 감소시킬 수 있다.
이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
W: 기판
100: 연마유닛
110: 지지부
120: 가이드 스테이지
130: 구동부
140: 가이드홈
150: 이동부
160: 순환 보정부

Claims (13)

  1. 일정한 궤도를 이루는 궤도부를 포함하는 가이드 스테이지;
    상기 궤도를 따라 이동 가능하도록 일측이 상기 궤도부에 연결되고, 타측은 기판을 연마하기 위한 연마유닛에 연결되는 이동부; 및
    상기 이동부를 상기 궤도를 따라 이동시키기 위한 구동부를 포함하고,
    상기 궤도부는, 상기 궤도를 따라 배치되는 가이드 레일을 포함하고,
    상기 이동부는, 상기 가이드 레일에 슬라이딩 가능하게 연결되고,
    상기 이동부가 상기 궤도를 따라 이동함에 따라 상기 가이드 레일 및 구동부 사이의 거리는 변화하는,
    순환 운동 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 궤도부가 형성하는 궤도는, 상기 기판의 피연마면에 평행한 평면상에 위치하는, 순환 운동 유닛.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    축을 중심으로 회전하는 구동원과, 일측은 상기 구동원에 연결되고 타측이 상기 이동부와 연결되는 회전부재를 포함하고,
    상기 회전부재는 상기 구동원에 의하여 회전하면서 상기 이동부를 상기 궤도를 따라 이동시키는, 순환 운동 유닛.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 회전부재는 길이 방향을 따라 형성되는 가이드 홈을 포함하고,
    상기 이동부는, 적어도 일부가 상기 가이드 홈에 삽입되고, 상기 가이드 홈을 따라 슬라이딩 가능한, 순환 운동 유닛.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 구동원의 회전 축은, 상기 궤도가 형성되는 평면에 수직한, 순환 운동 유닛.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 이동부의 이동에 따른 상기 연마유닛의 방향을 보정하기 위한 순환 보정부를 더 포함하는, 순환 운동 유닛.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 순환 보정부는, 상기 이동부 및 연마 유닛 사이에 구비되고,
    상기 연마 유닛이 일정한 방향을 바라보도록, 상기 연마 유닛을 상기 이동부에 대하여 회전시키는, 순환 운동 유닛.
  9. 구동롤러와, 상기 구동롤러에 감겨 회전하면서 기판을 연마하는 연마벨트를 포함하는 연마유닛;
    상기 구동롤러에 연결되어, 상기 연마유닛을 지지하는 지지부; 및
    상기 지지부에 연결되고, 상기 연마벨트를 상기 기판 면에 평행한 평면상에서 궤도 운동 시키기 위한 순환 운동 유닛을 포함하고,
    상기 순환 운동 유닛은,
    가이드 스테이지;
    구동원과, 상기 구동원을 중심으로 상기 가이드 스테이지에 대하여 회전 동작하는 회전 부재를 포함하는 구동부; 및
    상기 회전 부재에 연결되고, 상기 가이드 스테이지 상에서 궤도를 형성하며 이동하는 이동부를 포함하고,
    상기 지지부는 상기 이동부에 연결되고,
    상기 가이드 스테이지는, 상기 궤도를 따라 형성되는 가이드 레일을 포함하고,
    상기 회전 부재는 길이 방향을 따라 형성되는 가이드 홈을 포함하며,
    상기 이동부는, 상기 가이드 레일 및 상기 가이드 홈에 연결되고,
    상기 이동부가 상기 궤도를 따라 이동함에 따라 상기 가이드 레일 및 구동부 사이의 거리는 변화하는,
    기판 연마 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제9항에 있어서,
    일측은 상기 이동부에 연결되고, 타측은 상기 지지부에 연결되는 순환 보정부를 더 포함하고,
    상기 순환 보정부는, 상기 지지부가 일정한 방향을 향하도록, 상기 지지부를 상기 이동부에 대하여 회전 시키는, 기판 연마 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 순환 보정부의 회전 속도는, 상기 구동원의 회전 속도에 대응하여 조절되는, 기판 연마 장치.
KR1020170087955A 2017-07-11 2017-07-11 순환 운동 유닛 및 이를 포함하는 기판 연마 장치 KR102432581B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170087955A KR102432581B1 (ko) 2017-07-11 2017-07-11 순환 운동 유닛 및 이를 포함하는 기판 연마 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170087955A KR102432581B1 (ko) 2017-07-11 2017-07-11 순환 운동 유닛 및 이를 포함하는 기판 연마 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190006796A KR20190006796A (ko) 2019-01-21
KR102432581B1 true KR102432581B1 (ko) 2022-08-17

Family

ID=65277654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170087955A KR102432581B1 (ko) 2017-07-11 2017-07-11 순환 운동 유닛 및 이를 포함하는 기판 연마 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102432581B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001071250A (ja) 1999-07-09 2001-03-21 Applied Materials Inc 固定研磨ベルトポリッシャ
JP2013119138A (ja) * 2011-12-07 2013-06-17 Japan Transport Engineering Co ベルト研磨装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08309659A (ja) * 1995-05-16 1996-11-26 Toshio Kasai 被加工物の研磨方法及び装置
KR19990032856A (ko) * 1997-10-21 1999-05-15 이형도 다이아몬드 연마장치
CZ2007439A3 (cs) * 2007-06-27 2009-01-07 Fronek@Petr Bruska k broušení zejména rovných, konkávních a konvexních ploch a zpusob jejího použití
KR101364212B1 (ko) * 2012-02-01 2014-02-14 정천섭 소재의 연마장치
TWI692385B (zh) * 2014-07-17 2020-05-01 美商應用材料股份有限公司 化學機械硏磨所用的方法、系統與硏磨墊
KR20170032928A (ko) * 2015-09-15 2017-03-24 (주)위시스 박형 커버 글라스의 사이드 에지 연마장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001071250A (ja) 1999-07-09 2001-03-21 Applied Materials Inc 固定研磨ベルトポリッシャ
JP2013119138A (ja) * 2011-12-07 2013-06-17 Japan Transport Engineering Co ベルト研磨装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190006796A (ko) 2019-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4343020B2 (ja) 両面研磨方法及び装置
US11358252B2 (en) Method of using a polishing system
JP5535687B2 (ja) 基板洗浄方法及び基板洗浄装置
JPH02139172A (ja) 研磨具
US6464571B2 (en) Polishing apparatus and method with belt drive system adapted to extend the lifetime of a refreshing polishing belt provided therein
KR102333209B1 (ko) 기판 연마 장치
JP2015514599A (ja) 化学機械研磨中のアクティブ基板歳差運動のための方法および装置
KR102432581B1 (ko) 순환 운동 유닛 및 이를 포함하는 기판 연마 장치
US6913528B2 (en) Low amplitude, high speed polisher and method
KR102453254B1 (ko) 순환 구동 유닛 및 이를 포함하는 기판 연마 장치
KR102429138B1 (ko) 순환 구동 유닛 및 이를 포함하는 기판 연마 장치
KR20190079121A (ko) 기판 연마 장치
TW200301179A (en) Grooved rollers for a linear chemical mechanical planarization system
KR102535777B1 (ko) 연마헤드 및 이를 구비하는 기판 연마 장치
KR102506729B1 (ko) 기판 이송 컨베이어 및 이를 포함하는 기판 연마 시스템
JP5132971B2 (ja) 研磨装置及び研磨方法
KR102318482B1 (ko) 연마 패드 및 이를 구비하는 기판 연마 장치, 연마 패드의 제조 방법
KR20180064739A (ko) 패드 컨디셔너 및 이를 구비하는 대면적 기판 연마 장치
JPH1058317A (ja) 基板の研磨方法及び装置
KR20180075179A (ko) 베어링 모듈 및 이를 구비하는 대면적 기판 연마 장치
KR102515390B1 (ko) 기판 연마 장치
KR102490812B1 (ko) 연마헤드 및 이를 구비하는 기판 연마 장치
KR20200000509A (ko) 기판 연마 장치
KR20190107943A (ko) 연마헤드 및 이를 구비하는 기판 연마 장치
KR102017271B1 (ko) 기판 연마 장치

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant