KR102474519B1 - Substrate processing apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 기판의 연마 공정이 행해지는 기판 처리 장치는, 기판의 상면을 연마하는 연마패드와, 연마패드의 상면에 접촉되는 멤브레인을 구비하며 기판에 대해 이동하는 연마 헤드를 포함하는 것에 의하여, 연마 안정성 및 연마 정확도를 높이는 유리한 효과를 얻을 수 있다.The present invention relates to a substrate processing apparatus, in which a substrate polishing process is performed, comprising: a polishing pad for polishing an upper surface of a substrate; and a polishing head having a membrane in contact with the upper surface of the polishing pad and moving with respect to the substrate. By including, it is possible to obtain an advantageous effect of increasing polishing stability and polishing accuracy.
Description
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 기판의 연마 안정성 및 연마 균일도를 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly, to a substrate processing apparatus capable of improving polishing stability and polishing uniformity of a substrate.
최근 정보 디스플레이에 관한 관심이 고조되고 휴대가 가능한 정보매체를 이용하려는 요구가 높아지면서 기존의 표시장치인 브라운관(Cathode Ray Tube;CRT)을 대체하는 경량 박형 평판표시장치(Flat Panel Display; FPD)에 대한 연구 및 상업화가 중점적으로 이루어지고 있다.Recently, interest in information display has increased and the demand for using portable information media has increased. Research and commercialization are being focused on.
이러한 평판표시장치 분야에서, 지금까지는 가볍고 전력소모가 적은 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device; LCD)가 가장 주목받는 디스플레이 장치였지만, 액정표시장치는 발광소자가 아니라 수광소자이며, 밝기, 명암비(contrast ratio) 및 시야각 등에 단점이 있기 때문에, 이러한 단점을 극복할 수 있는 새로운 디스플레이 장치에 대한 개발이 활발하게 전개되고 있다. 이중, 최근에 각광받고 있는 차세대 디스플레이 중 하나로서는, 유기발광 디스플레이(OLED: Organic Light Emitting Display)가 있다.In the field of such a flat panel display, until now, a liquid crystal display device (LCD), which is light and consumes less power, has been the most popular display device, but a liquid crystal display is not a light emitting device but a light receiving device, Since there are disadvantages such as ratio and viewing angle, development of a new display device capable of overcoming these disadvantages is being actively developed. Among them, as one of the next-generation displays that have recently been spotlighted, there is an organic light emitting display (OLED).
일반적으로 디스플레이 장치에서는 강도 및 투과성이 우수한 유리 기판이 사용되고 있는데, 최근 디스플레이 장치는 슬림화 및 고화소(high-pixel)를 지향하기 때문에, 이에 상응하는 유리 기판이 준비될 수 있어야 한다.In general, a glass substrate having excellent strength and transmittance is used in a display device, but since recent display devices are oriented towards slimness and high-pixel, a glass substrate corresponding to this needs to be prepared.
일 예로, OLED 공정 중 하나로서, 비정질실리콘(a-Si)에 레이저를 주사하여 폴리실리콘(poly-Si)으로 결정화하는 ELA(Eximer Laser Annealing) 공정에서는 폴리실리콘이 결정화되면서 표면에 돌기가 발생할 수 있고, 이러한 돌기는 무라 현상(mura-effects)을 발생시킬 수 있으므로, 유리 기판은 돌기가 제거되도록 연마 처리될 수 있어야 한다.For example, as one of the OLED processes, in the ELA (Eximer Laser Annealing) process in which a laser is injected into amorphous silicon (a-Si) to crystallize it into poly-Si, protrusions may occur on the surface while poly-silicon is crystallized. Since these protrusions can cause mura-effects, the glass substrate must be polished to remove the protrusions.
이를 위해, 최근에는 기판의 표면을 효율적으로 연마하기 위한 다양한 검토가 이루어지고 있으나, 아직 미흡하여 이에 대한 개발이 요구되고 있다.To this end, recently, various studies have been made to efficiently polish the surface of the substrate, but it is still insufficient, and development thereof is required.
본 발명은 기판의 처리 효율을 높이고, 연마 안정성 및 연마 균일도를 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of increasing substrate processing efficiency and improving polishing stability and polishing uniformity.
특히, 본 발명은 기판의 표면 굴곡에 따라 기판을 균일하게 연마할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.In particular, an object of the present invention is to uniformly polish a substrate according to the surface curvature of the substrate.
또한, 본 발명은 연마 공정 중 연마패드의 배치 상태를 안정적으로 유지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to stably maintain the disposition of the polishing pad during the polishing process.
또한, 본 발명은 연마패드의 교체를 용이하게 행할 수 있으며, 연마패드의 교체 공정을 간소화할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to facilitate replacement of the polishing pad and to simplify the replacement process of the polishing pad.
또한, 본 발명은 생산성 및 수율을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to improve productivity and yield.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명은, 기판의 상면을 연마하는 연마패드와, 연마패드의 상면에 접촉되는 멤브레인을 구비하며 기판에 대해 이동하는 연마 헤드를 포함하는 기판 처리 장치를 제공한다.In order to achieve the above objects, the present invention provides a substrate processing apparatus including a polishing pad for polishing an upper surface of a substrate, and a polishing head having a membrane in contact with the upper surface of the polishing pad and moving with respect to the substrate. do.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 기판의 처리 효율을 높이고, 연마 안정성 및 연마 균일도를 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.As described above, according to the present invention, advantageous effects of increasing substrate processing efficiency and improving polishing stability and polishing uniformity can be obtained.
특히, 본 발명에 따르면 기판의 표면 굴곡에 따라 연마패드를 기판에 밀착시켜 기판을 균일하게 연마하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In particular, according to the present invention, it is possible to obtain an advantageous effect of uniformly polishing the substrate by bringing the polishing pad into close contact with the substrate according to the surface curvature of the substrate.
또한, 본 발명에 따르면, 연마 공정 중 연마패드의 배치 상태를 안정적으로 유지하고, 연마패드의 밀림 및 이탈 현상을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the present invention, advantageous effects of stably maintaining the arrangement of the polishing pad during the polishing process and minimizing slipping and separation of the polishing pad can be obtained.
또한, 본 발명에 따르면, 연마패드의 교체를 용이하게 행할 수 있으며, 연마패드의 교체 공정을 간소화하고 교체에 소요되는 시간을 단축하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to easily replace the polishing pad, and advantageous effects of simplifying the polishing pad replacement process and shortening the time required for replacement can be obtained.
또한, 본 발명에 따르면, 생산성 및 수율을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the present invention, advantageous effects of improving productivity and yield can be obtained.
도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 측면도,
도 3은 도 1의 'A' 부분의 확대도,
도 4는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 연마 유닛을 설명하기 위한 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 기판의 표면 굴곡에 따른 멤브레인의 변형 상태를 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 연마패드 구속부의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면,
도 7은 도 6의 'B' 부분의 확대도,
도 8는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 연마패드를 설명하기 위한 도면,
도 9는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 연마패드 구속부의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 도면,
도 10은 도 9의 'C' 부분의 확대도,
도 11은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 리테이너를 설명하기 위한 도면,
도 12는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 연마 유닛의 연마 경로를 설명하기 위한 평면도,
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 도면,
도 14는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 준비 스테이지를 설명하기 위한 도면,
도 15는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 연마패드의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면,
도 16 및 도 17은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 멤브레인을 설명하기 위한 도면,
도 18은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 멤브레인에 의해 연마패드에 인가되는 가압력을 설명하기 위한 도면,
도 19는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 멤브레인에 의해 연마패드에 인가되는 가압력의 다른 예를 설명하기 위한 도면,
도 20은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 멤브레인에 의해 연마패드에 인가되는 가압력의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면,
도 21 및 도 22는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 멤브레인의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.1 is a perspective view for explaining a substrate processing apparatus according to the present invention;
2 is a side view for explaining a substrate processing apparatus according to the present invention;
3 is an enlarged view of part 'A' in FIG. 1;
4 is a substrate processing apparatus according to the present invention, a cross-sectional view for explaining a polishing unit;
5 is a substrate processing apparatus according to the present invention, a diagram for explaining a deformation state of a membrane according to surface curvature of a substrate;
6 is a substrate processing apparatus according to the present invention, a view for explaining another embodiment of the polishing pad restraining unit;
7 is an enlarged view of part 'B' of FIG. 6;
8 is a substrate processing apparatus according to the present invention, a view for explaining a polishing pad;
9 is a substrate processing apparatus according to the present invention, a view for explaining another embodiment of a polishing pad restraining unit;
10 is an enlarged view of part 'C' of FIG. 9;
11 is a substrate processing apparatus according to the present invention, a view for explaining a retainer;
12 is a substrate processing apparatus according to the present invention, a plan view for explaining a polishing path of a polishing unit;
13 is a view for explaining a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention;
14 is a substrate processing apparatus according to the present invention, a view for explaining a preparation stage;
15 is a substrate processing apparatus according to the present invention, a view for explaining another embodiment of a polishing pad;
16 and 17 are a substrate processing apparatus according to the present invention, a diagram for explaining a membrane;
18 is a substrate processing apparatus according to the present invention, a view for explaining the pressing force applied to the polishing pad by the membrane;
19 is a substrate processing apparatus according to the present invention, a diagram for explaining another example of a pressing force applied to a polishing pad by a membrane;
20 is a substrate processing apparatus according to the present invention, a diagram for explaining another example of a pressing force applied to a polishing pad by a membrane;
21 and 22 are diagrams for explaining another embodiment of a membrane as a substrate processing apparatus according to the present invention.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited by the embodiments. For reference, in the present description, the same numbers refer to substantially the same elements, and descriptions may be made by citing contents described in other drawings under these rules, and contents determined to be obvious to those skilled in the art or repeated contents may be omitted.
도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 측면도이며, 도 3은 도 1의 'A' 부분의 확대도이다. 또한, 도 4는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 연마 유닛을 설명하기 위한 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 기판의 표면 굴곡에 따른 멤브레인의 변형 상태를 설명하기 위한 도면이다. 그리고, 도 6은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 연마패드 구속부의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 도 6의 'B' 부분의 확대도이다. 또한, 도 8는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 연마패드를 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 연마패드 구속부의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이며, 도 10은 도 9의 'C' 부분의 확대도이다. 또한, 도 11은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 리테이너를 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 연마 유닛의 연마 경로를 설명하기 위한 평면도이다.1 is a perspective view for explaining a substrate processing apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a side view for explaining a substrate processing apparatus according to the present invention, and FIG. 3 is an enlarged view of part 'A' in FIG. 1 . 4 is a substrate processing apparatus according to the present invention, which is a cross-sectional view illustrating a polishing unit, and FIG. 5 is a substrate processing apparatus according to the present invention, which is a diagram illustrating a deformation state of a membrane according to surface curvature of a substrate. to be. Further, FIG. 6 is a substrate processing apparatus according to the present invention, which is a view for explaining another embodiment of the polishing pad restraining part, and FIG. 7 is an enlarged view of part 'B' of FIG. 6 . 8 is a substrate processing apparatus according to the present invention, which is a view for explaining a polishing pad, and FIG. 9 is a substrate processing apparatus according to the present invention, which is a view for explaining another embodiment of a polishing pad restraining part, 10 is an enlarged view of part 'C' of FIG. 9 . 11 is a substrate processing apparatus according to the present invention, which is a view for explaining a retainer, and FIG. 12 is a substrate processing apparatus according to the present invention, which is a plan view illustrating a polishing path of a polishing unit.
도 1 내지 도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1010)는, 기판(W)에 상면에 접촉되는 연마패드(1220)와, 연마패드(1220)의 상면에 접촉되는 멤브레인(1214)을 구비하며 기판(W)에 대해 이동하는 연마 헤드(1210)를 포함한다.1 to 12, the
이는, 기판의 표면에 굴곡이 발생하더라도 기판의 표면을 균일하게 연마하기 위함이다.This is to uniformly polish the surface of the substrate even if the surface of the substrate is curved.
즉, 기판에 휘어짐과 같은 변형이 발생하게 되면 연마패드가 기판의 표면에 밀착되기 어려워 기판의 연마 균일도가 저하되는 문제점이 있다. 특히, 기판에 스마일 형태(기판의 양 측단 가장자리 부위가 기판의 중앙부 부위보다 상부로 올라간 형태)의 휘어짐이 발생하게 되면, 연마패드가 기판의 표면에 전체적으로 밀착되기 어려워 기판의 연마 균일도가 저하되는 문제점이 있다.That is, when deformation such as bending occurs in the substrate, it is difficult for the polishing pad to come into close contact with the surface of the substrate, thereby reducing the polishing uniformity of the substrate. In particular, when the substrate is bent in a smile shape (a shape in which the edges of both sides of the substrate are raised above the central portion of the substrate), it is difficult for the polishing pad to adhere to the surface of the substrate as a whole, resulting in a decrease in polishing uniformity of the substrate. there is
하지만, 본 발명은 기판(W)의 표면 굴곡에 대응하여 멤브레인(1214)의 바닥판(1214a)과 연마패드(1220)가 함께 변형(휘어짐)되도록 하는 것에 의하여, 연마패드(1220)를 기판의 표면에 전체적으로 밀착되도록 하는 것에 의하여, 기판(W)의 연마 안정성 및 연마 균일도를 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.However, according to the present invention, the
또한, 기판에 대한 연마 공정이 행해지는 중에 기판을 연마하는 연마패드의 배치 상태가 일정하게 유지되지 못하면, 기판의 연마 균일도 및 연마 안정성이 저하되는 문제점이 있다. 특히, 기판보다 작은 사이즈를 갖는 연마패드를 기판에 가압시킨 상태로 연마패드를 이동시켜 기판을 연마하는 방식에서는, 연마패드를 기판에 가압하는 가압력이 커질수록 연마 헤드에 대한 연마패드의 밀림 현상이 크게 발생하는 문제점이 있고, 연마 헤드에 대한 연마패드의 밀림(이탈)이 일정 이상 커지면, 연마 헤드가 기판에 직접 접촉됨에 따라 기판이 손상되거나 파손되는 문제점이 있다.In addition, if the arrangement of the polishing pad for polishing the substrate is not kept constant during the polishing process for the substrate, there is a problem in that polishing uniformity and polishing stability of the substrate are deteriorated. In particular, in a method of polishing a substrate by moving a polishing pad having a size smaller than that of the substrate while pressing the polishing pad against the substrate, as the pressing force pressing the polishing pad on the substrate increases, the polishing pad moves away from the polishing head. There is a problem that occurs significantly, and when the pushing (disengagement) of the polishing pad with respect to the polishing head is greater than a certain level, the substrate is damaged or damaged as the polishing head directly contacts the substrate.
하지만, 본 발명은 연마패드 구속부(1230)에 의해 연마패드(1220)가 연마 헤드(1210)에 구속되도록 하는 것에 의하여, 연마 헤드(1210)에 대한 연마패드(1220)의 배치 상태를 안정적으로 유지시킬 수 있으므로, 연마패드의 밀림에 의한 연마 안정성 및 연마 균일도 저하를 방지하고, 기판의 손상을 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.However, in the present invention, the
무엇보다도 본 발명은 연마패드(1220)의 측면과 연마 헤드(1210)를 구속하는 것에 의하여, 연마 헤드(1210)에 대한 연마패드(1220)의 수평 방향 이동을 효과적으로 제한하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Above all, the present invention can obtain an advantageous effect of effectively limiting the horizontal movement of the
더욱이, 본 발명은 연마 헤드(1210)와 연마패드(1220) 간의 결합 상태가 선택적으로 유지 또는 해제되도록 하는 것에 의하여, 연마패드(1220)의 교체 공정을 간소화하고, 연마패드(1220)의 교체에 소요되는 시간을 단축하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Furthermore, the present invention simplifies the replacement process of the
즉, 기판을 연마하는 연마패드(1220)는 일정 사용 시간에 따라 주기적으로 교체될 수 있어야 한다. 그런데, 연마패드(1220)의 교체에 소요되는 시간이 증가할수록 기판의 처리 효율 및 생산성이 저하되므로, 연마패드(1220)의 교체에 소요되는 시간을 단축할 수 있어야 한다. 그러나, 기존에는 연마패드가 접착제에 의해 연마 헤드에 고정되도록 구성됨에 따라, 연마패드를 연마 헤드로부터 분리하고 다시 연마 헤드에 후속 연마패드를 장착하는데 소요되는 시간이 증가하여 처리 효율 및 생산성이 저하되는 문제점이 있다.That is, the
특히, 기존에는 연마패드가 접착제에 의해 연마 헤드에 부착됨에 따라, 연마패드를 교체하기 위해서는, 연마 헤드로부터 수명이 다한 연마패드를 강제적으로 분리시킨 후, 다시 연마 헤드에 후속 연마패드를 접착제로 부착시켜야 하는 번거로운 공정을 거쳐야 하는 문제점이 있으며, 연마패드의 교체에 많은 시간이 소요되어 기판의 처리 효율이 저하되는 문제점이 있다. 더욱이, 접착제로 부착된 연마패드를 연마 헤드로부터 분리시키기 위해서는 연마패드에 강제적으로 외력을 가하여 연마 헤드로부터 연마패드를 떼어내어야 하는데, 이 과정이 매우 번거로울 뿐만 아니라 많은 작업 시간이 소요되는 문제점이 있다.In particular, in the past, as the polishing pad is attached to the polishing head with an adhesive, in order to replace the polishing pad, the polishing pad whose life has expired is forcibly separated from the polishing head, and then the subsequent polishing pad is attached to the polishing head again with an adhesive. There is a problem of having to go through a cumbersome process, and a lot of time is required to replace the polishing pad, which reduces the processing efficiency of the substrate. Moreover, in order to separate the polishing pad attached with the adhesive from the polishing head, an external force must be forcibly applied to the polishing pad to separate the polishing pad from the polishing head. This process is very cumbersome and requires a lot of work time.
또한, 연마 헤드에서 연마패드가 부착되는 부착면에 접착제 등의 이물질이 잔류하게 되면, 후속 연마패드가 연마 헤드의 부착면에 평행한 상태로 부착되기 어렵고, 연마패드가 틀어지게 부착된 상태(이물질을 덮도록 연마패드가 부착된 상태)에서 기판에 대한 연마가 행해지면 기판의 연마 균일도 및 연마 안정성이 저하되는 문제점이 있다.In addition, if foreign substances such as adhesives remain on the attachment surface to which the polishing pad is attached in the polishing head, it is difficult for the subsequent polishing pad to be attached parallel to the attachment surface of the polishing head, and the state in which the polishing pad is attached twisted (foreign matter) When polishing is performed on the substrate in a state where the polishing pad is attached to cover the substrate, there is a problem in that polishing uniformity and polishing stability of the substrate are deteriorated.
하지만, 본 발명은 접착제를 사용하지 않는 비접착 방식으로 연마패드(1220)가 연마 유닛(1200)에 결합되도록 하는 것에 의하여, 연마 유닛(1200)에서 연마패드(1220)가 부착되는 부착면에 접착제 등의 이물질이 잔류되는 것을 최소할 수 있고, 후속 연마패드(1220')(교체되는 연마패드)를 항상 정해진 자세(연마 유닛에 평행한 상태)로 연마 유닛(1200)에 부착시킬 수 있으므로, 연마 균일도 및 연마 안정성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.However, in the present invention, the
연마 헤드(1210)와 연마패드(1220)는 연마 유닛(1200)을 구성하도록 마련되며, 기판거치부(1100)에 거치된 기판(W)을 연마한다.The polishing
기판거치부(1100)는 로딩 파트(미도시)와 언로딩 파트(미도시)의 사이에 배치되고, 로딩 파트에 공급된 기판(W)은 기판거치부(1100)로 이송되어 기판거치부(1100)에 안착된 상태에서 연마된 후, 언로딩 파트를 통해 언로딩된다.The
보다 구체적으로, 로딩 파트는 연마 처리될 기판(W)을 연마 파트에 로딩하기 위해 마련된다.More specifically, the loading part is provided for loading the substrate W to be polished into the polishing part.
로딩 파트는 연마 파트에 기판(W)을 로딩 가능한 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 로딩 파트의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.The loading part may be formed in various structures capable of loading the substrate W into the polishing part, and the present invention is not limited or limited by the structure of the loading part.
일 예로, 로딩 파트는 소정 간격을 두고 이격되게 배치되는 복수개의 로딩 이송 롤러(미도시)를 포함하며, 복수개의 로딩 이송 롤러의 상부에 공급된 기판(W)은 로딩 이송 롤러가 회전함에 따라 복수개의 로딩 이송 롤러에 의해 상호 협조적으로 이송된다. 경우에 따라서는 로딩 파트가 로딩 이송 롤러에 의해 순환 회전하는 순환 벨트를 포함하여 구성되는 것도 가능하다.For example, the loading part includes a plurality of loading and conveying rollers (not shown) disposed spaced apart at predetermined intervals, and the substrate W supplied to the top of the plurality of loading and conveying rollers rotates as the loading and conveying rollers rotate. They are transported cooperatively by two loading and conveying rollers. In some cases, it is also possible that the loading part includes a circulating belt that is circulated and rotated by a loading conveying roller.
아울러, 로딩 파트에 공급되는 기판(W)은 로딩 파트로 공급되기 전에 얼라인 유닛(미도시)에 의해 자세 및 위치가 정해진 자세와 위치로 정렬될 수 있다.In addition, the substrate (W) supplied to the loading part may be aligned in a posture and position determined by an align unit (not shown) before being supplied to the loading part.
참고로, 본 발명에서 사용되는 기판(W)으로서는 일측변의 길이가 1m 보다 큰 사각형 기판이 사용될 수 있다. 일 예로, 화학 기계적 연마 공정이 수행되는 피처리 기판으로서, 1500㎜*1850㎜의 사이즈를 갖는 6세대 유리 기판이 사용될 수 있다. 경우에 따라서는 7세대 및 8세대 유리 기판이 피처리 기판으로 사용되는 것도 가능하다. 다르게는, 다르게는 일측변의 길이가 1m 보다 작은 기판(예를 들어, 2세대 유리 기판)이 사용되는 것도 가능하다.For reference, as the substrate W used in the present invention, a rectangular substrate having a length of one side greater than 1 m may be used. For example, as a target substrate on which a chemical mechanical polishing process is performed, a 6th generation glass substrate having a size of 1500 mm * 1850 mm may be used. In some cases, it is also possible to use 7th and 8th generation glass substrates as substrates to be processed. Alternatively, it is also possible that a substrate (for example, a second-generation glass substrate) having a side length of less than 1 m is used.
기판거치부(1100)와, 연마 유닛(1200)은 로딩 파트(미도시)와 언로딩 파트(미도시)의 사이에서 연마 파트를 구성하도록 마련된다.The
기판거치부(1100)는 기판(W)을 거치 가능한 다양한 구조로 마련될 수 있으며, 기판거치부(1100)의 구조 및 형태는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.The
일 예로, 도 1 내지 도 13을 참조하면, 기판거치부(1100)는, 기판지지부(1110)와, 기판지지부(1110)의 상면에 구비되며 기판(W)에 대한 마찰계수를 높여서 슬립을 억제하는 표면패드(1120)를 포함하고, 기판(W)은 패드의 상면에 안착된다.For example, referring to FIGS. 1 to 13 , the
참고로, 본 발명에서 기판(W)을 연마한다 함은, 기판(W)에 대한 기계 연마 공정 또는 화학 기계적 연마(CMP) 공정에 의해 기판(W)을 연마하는 것으로 정의된다. 일 예로, 연마 파트에서는 기판(W)에 대한 기계적 연마가 행해지는 동안 화학적 연마를 위한 슬러리가 함께 공급되며 화학 기계적 연마(CMP) 공정이 행해진다. 이때, 슬러리는 연마패드(1220)의 내측 영역(예를 들어, 연마패드의 중앙부)에서 공급되거나 연마패드(1220)의 외측 영역에서 공급될 수 있다.For reference, in the present invention, polishing the substrate (W) is defined as polishing the substrate (W) by a mechanical polishing process or a chemical mechanical polishing (CMP) process on the substrate (W). For example, in the polishing part, while mechanical polishing of the substrate W is performed, slurry for chemical polishing is supplied together and a chemical mechanical polishing (CMP) process is performed. At this time, the slurry may be supplied from an inner region of the polishing pad 1220 (eg, a central portion of the polishing pad) or may be supplied from an outer region of the
기판지지부(1110)는 기판(W)의 저면을 지지하도록 마련된다.The
기판지지부(1110)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 기판(W)을 지지하도록 구성될 수 있다.The
이하에서는 기판지지부(1110)가 대략 사각 플레이트 형상으로 형성된 예를 들어 설명하기로 한다. 경우에 따라서는 기판지지부가 여타 다른 형상 및 구조로 형성될 수 있으며, 2개 이상의 기판지지부를 이용하여 기판을 저면을 지지하는 것도 가능하다.Hereinafter, an example in which the
아울러, 기판지지부(1110)로서는 석정반이 사용될 수 있다. 경우에 따라서는 기판지지부가 금속 재질 또는 다공성 재질로 형성될 수 있으며, 기판지지부의 재질에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.In addition, a granite plate may be used as the
기판지지부(1110)의 상면에는 기판(W)에 대한 마찰계수를 높여서 슬립을 억제하는 표면패드(1120)가 구비된다.A
이와 같이, 기판지지부(1110)의 상면에 표면패드(1120)를 마련하고, 기판(W)이 표면패드(1120)의 외표면에 안착되도록 하는 것에 의하여, 기판(W)이 기판지지부(1110)에 거치된 상태에서, 기판지지부(1110)에 대한 기판(W)의 이동을 구속(미끄러짐을 구속)할 수 있으며, 기판(W)의 배치 위치를 안정적으로 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, the
표면패드(1120)는 기판(W)과의 접합성을 갖는 다양한 재질로 형성될 수 있으며, 표면패드(1120)의 재질에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 표면패드(1120)는 신축성 및 점착성(마찰력)이 우수한 폴리우레탄, 엔지니어링 플라스틱, 실리콘 중 어느 하나 이상을 이용하여 형성될 수 있다. 경우에 따라서는 표면패드를 논슬립 기능을 갖는 다른 재질로 형성하는 것도 가능하다.The
또한, 표면패드(1120)는 비교적 높은 압축율을 갖도록 형성된다. 여기서, 표면패드(1120)가 비교적 높은 압축율을 갖도록 형성된다 함은, 표면패드(1120)가 비교적 높은 연신율을 갖는 것으로도 표현될 수 있으며, 표면패드(1120)가 쉽게 압축될 수 있는 푹신푹신한 재질로 형성된 것으로 정의된다.In addition, the
바람직하게, 표면패드(1120)는 20~50%의 압축율을 갖도록 형성된다. 이와 같이, 표면패드(1120)가 20~50%의 압축율을 갖도록 형성하는 것에 의하여, 기판(W)과 표면패드(1120)의 사이에 이물질이 유입되더라도 이물질의 두께만큼 표면패드(1120)가 쉽게 압축될 수 있으므로, 이물질에 의한 기판(W)의 높이 편차(이물질에 의해 기판(W)의 특정 부위가 국부적으로 돌출)를 최소화할 수 있으며, 기판(W)의 특정 부위가 국부적으로 돌출됨에 따른 연마 균일도 저하를 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Preferably, the
한편, 전술 및 도시한 본 발명의 실시예에서는 기판지지부가 접촉 방식으로 기판을 지지하도록 구성된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 기판지지부가 기판의 저면을 비접촉 방식으로 지지하도록 구성하는 것도 가능하다.On the other hand, in the embodiments of the present invention described above and illustrated, an example in which the substrate support unit is configured to support the substrate in a contact manner has been described, but in some cases, it is also possible to configure the substrate support unit to support the lower surface of the substrate in a non-contact manner. do.
일 예로, 기판지지부는 기판의 저면에 유체를 분사하고, 유체에 의한 분사력에 의해 기판의 저면(또는 표면패드의 저면)을 지지하도록 구성될 수 있다. 이때, 기판지지부는 기판의 저면에 기체(예를 들어, 공기)와 액체(예를 들어, 순수) 중 적어도 어느 하나를 분사할 수 있으며, 유체의 종류는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.For example, the substrate support unit may be configured to inject fluid onto the bottom surface of the substrate and support the bottom surface of the substrate (or the bottom surface of the surface pad) by the spraying force of the fluid. At this time, the substrate support unit may inject at least one of gas (eg, air) and liquid (eg, pure water) onto the lower surface of the substrate, and the type of fluid may be varied according to required conditions and design specifications. can be changed.
경우에 따라서는, 기판지지부가 자기력(예를 들어, 척력; repulsive force) 또는 초음파 진동에 의한 부상력을 이용하여 기판의 내표면을 비접촉 방식으로 지지하도록 구성하는 것도 가능하다.In some cases, the substrate support may be configured to support the inner surface of the substrate in a non-contact manner using magnetic force (eg, repulsive force) or levitation force by ultrasonic vibration.
연마 유닛(1200)은 기판(W)의 표면에 접촉된 상태로 기판(W)의 표면을 연마하도록 마련된다.The
보다 구체적으로, 연마 유닛(1200)은, 기판에 대해 이동하는 연마 헤드(1210)와, 연마 헤드(1210)의 하부에 구비되며 기판의 상면을 연마하는 연마패드(1220)와, 연마 헤드(1210)에 대해 연마패드(1220)를 구속하는 연마패드 구속부(1230)를 포함한다.More specifically, the
연마 헤드(1210)는 연마패드(1220)를 자전시키면서 가압할 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 연마 헤드(1210)의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.The polishing
일 예로, 연마 헤드(1210)는, 본체부(1212)와, 본체부(1212)의 저면에 구비되며 연마패드(1220)를 기판에 가압하는 멤브레인(1214)과, 본체부(1212)에 연결되며 연마패드(1220)가 장착되는 연마패드 리테이너(1216)를 포함한다.For example, the polishing
본체부(1212)는 하나의 몸체로 구성되거나, 복수개의 몸체가 결합되어 구성될 수 있으며, 구동 샤프트(미도시)와 연결되어 회전하도록 구성된다. 또한, 연마 헤드(1210)에는 연마패드(1220)를 기판(W)의 표면에 가압하기 위한 가압부(예를 들어, 공압으로 연마패드를 가압하는 공압가압부)가 구비된다.The
멤브레인(1214)은 본체부(1212)의 저면에 장착되며, 연마패드(1220)를 기판(W)에 가압하는 가압력을 전달하도록 마련된다.The
바람직하게, 멤브레인(1214)은 기판(W)의 표면 굴곡에 대응하여 변형 가능한 탄성 가요성 소재(예를 들어, 폴리우레탄)로 형성된다.Preferably, the
이는, 기판(W)에 대한 연마패드(1220)의 밀착도를 높이고 기판의 연마 균일도를 향상시키기 위함이다.This is to increase adhesion of the
즉, 기판에 휘어짐과 같은 변형이 발생하게 되면 연마패드가 기판의 표면에 밀착되기 어려워 기판의 연마 균일도가 저하되는 문제점이 있다. 특히, 기판의 양 측단 가장자리 부위가 기판의 중앙부 부위보다 상부로 올라간 스마일 형태의 휘어짐이 발생할 수 있는데, 멤브레인이 리지드(rigid)한 강성 소재로 형성되면, 멤브레인의 저면(바닥판)에 면접촉되는 연마패드의 저면이 항상 편평한 상태로 기판의 표면에 접촉되므로, 휘어진 기판의 표면 굴곡에 따라 연마패드를 기판에 밀착시키고 어렵고, 기판의 가장자리 부위에서의 연마량과 중앙부에 부위에서의 연마량의 편차가 발생하는 문제점이 있다.That is, when deformation such as bending occurs in the substrate, it is difficult for the polishing pad to come into close contact with the surface of the substrate, thereby reducing the polishing uniformity of the substrate. In particular, a smile-shaped warp may occur in which both side edge portions of the substrate are raised above the central portion of the substrate. When the membrane is formed of a rigid material, surface contact with the bottom surface (bottom plate) of the membrane Since the bottom surface of the polishing pad is always in contact with the surface of the substrate in a flat state, it is difficult to adhere the polishing pad to the substrate according to the surface curvature of the curved substrate. There is a problem that occurs.
하지만, 본 발명은 멤브레인(1214)을 가요성 소재로 형성하는 것에 의하여, 기판(W)이 휘어진 상태에 대응하여 멤브레인(1214)이 변형(휘어짐)되며 연마패드(1220)를 기판(W)의 표면에 밀착시킬 수 있으므로, 기판의 연마 안정성 및 연마 균일도를 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.However, in the present invention, by forming the
일 예로, 도 5를 참조하면, 기판(W)의 중앙부가 가장자리에 비하여 하방으로 볼록한 스마일(smile) 형태로 상면이 형성된 경우에는, 기판(W)의 표면 굴곡에 대응하여 멤브레인(1214)이 스마일 형태로 변형될 수 있으며, 멤브레인(1214)에 의해 가압되는 연마패드(1220)도 스마일 형태로 변형된 상태에서 기판(W)을 연마하게 된다. 경우에 따라서는 웨이브 형태로 변형된 기판의 표면 굴곡을 따라 멤브레인이 웨이브 형태로 연마 패드를 변형시킨 상태로 연마하는 것도 가능하다.For example, referring to FIG. 5 , when the upper surface of the substrate W is formed in the form of a smile that is convex downward compared to the edge, the
멤브레인(1214)은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 연마패드에 가압력을 인가하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 멤브레인(1214)의 상부에는 압력 챔버가 형성되고, 압력 챔버의 압력을 조절하는 것에 의하여, 연마패드가 기판(W)을 가압하는 가압력을 조절할 수 있다. 경우에 따라서는 멤브레인의 상부에 밀폐된 공기챔버를 형성하고 가압수단이 공기챔버를 가압하는 힘에 의해 연마패드가 기판을 가압하는 가압력이 조절되도록 하는 것도 가능하다.The
더욱 바람직하게, 멤브레인(1214)는, 연마패드(1220)에 접촉되는 바닥판(1214a)과, 바닥판(1214a)의 상면에 연장 형성되어 복수개의 압력 챔버(C1-1,C1-2,C2-1,C2-2,C2-3)를 형성하는 격벽(1214b)을 포함한다.(도 16 참조)More preferably, the
복수개의 압력 챔버(C1-1,C1-2,C2-1,C2-2,C2-3)에는 각각 압력을 측정하기 위한 압력센서(미도시)가 제공될 수 있다. 각 압력 챔버(C1-1,C1-2,C2-1,C2-2,C2-3)의 압력은 압력제어부(미도시)에 의한 제어에 의해 개별적으로 조절될 수 있으며, 각 압력 챔버(C1-1,C1-2,C2-1,C2-2,C2-3)의 압력을 조절하여 연마패드(1220)의 영역 별로 기판을 가압하는 가압력을 개별적(예를 들어, 서로 다르게)으로 조절할 수 있다.A pressure sensor (not shown) may be provided to each of the plurality of pressure chambers C1-1, C1-2, C2-1, C2-2, and C2-3 to measure pressure. The pressure of each pressure chamber (C1-1, C1-2, C2-1, C2-2, C2-3) can be individually controlled by the control by a pressure controller (not shown), and each pressure chamber (C1 -1, C1-2, C2-1, C2-2, C2-3) to individually (eg, differently) the pressing force for pressing the substrate for each area of the
보다 구체적으로, 연마패드(1220)를 가압하는 멤브레인(1214)의 저면은 복수개의 가압영역(Z1-1,Z1-2,Z2-1,Z2-2,Z2-3)으로 분할된다.More specifically, the lower surface of the
여기서, 가압영역(Z1-1,Z1-2,Z2-1,Z2-2,Z2-3)이라 함은, 격벽(1214b)에 의해 분할되어 연마패드(1220)의 상면에 접촉되는 바닥판(1214a)의 저면 영역으로 정의되며, 각 가압영역(Z1-1,Z1-2,Z2-1,Z2-2,Z2-3)에는 서로 다른 가압력이 개별적으로 인가된다.Here, the pressurized regions Z1-1, Z1-2, Z2-1, Z2-2, and Z2-3 refer to the bottom plate divided by the
가압영역의 개수 및 사이즈는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 멤브레인(1214)의 저면을 형성하는 바닥판(1214a)은 5개의 가압영역(Z1-1,Z1-2,Z2-1,Z2-2,Z2-3)을 포함할 수 있다. 경우에 따라서는 4개 이하 또는 6개 이상의 가압영역을 포함하여 멤브레인을 구성하는 것도 가능하다.The number and size of the pressing areas may be variously changed according to required conditions and design specifications. For example, the
격벽(1214b)은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 형태로 가압영역을 구획하도록 구성될 수 있다. 바람직하게, 격벽(1214b)은 링 형태로 형성되어 멤브레인(1214)의 반경 방향을 따라 복수개의 가압영역(Z1-1,Z1-2,Z2-1,Z2-2,Z2-3)을 구획하며, 복수개의 가압영역은 링형태로 형성된다. 경우에 따라서는 복수개의 가압영역이 멤브레인의 원주 방향을 따라 구획되거나, 격자 형태 또는 여타 다른 형태로 구획되도록 구성하는 것도 가능하다.The
따라서, 압력 조절부(미도시)로부터 각각의 압력 챔버들(C1-1,C1-2,C2-1,C2-2,C2-3)에 공급되는 공압에 의하여, 멤브레인(1214)의 반경 방향으로의 압력 편차를 두고 연마패드(1220)에 가압력을 인가할 수 있다. 멤브레인(1214)의 반경 방향을 따라 연마패드(1220)에 가압력을 서로 다르게 인가함으로써, 기판(1010)의 반경 방향으로의 두께 편차를 제거할 수 있다. 예를 들어, 기판(1010)의 전체 판면에 대한 두께 분포를 얻은 상태에서, 기판의 두께가 더 크게 측정된 영역에 대해서는 기판의 두께가 더 작게 측정된 영역에 비하여, 압력 챔버에 인가하는 가압력을 더 크게 조절하여, 기판 두께를 전체적으로 원하는 분포 형상으로 정확하게 조절할 수 있다.Therefore, by the air pressure supplied from the pressure regulator (not shown) to each of the pressure chambers C1-1, C1-2, C2-1, C2-2, and C2-3, the radial direction of the
연마패드 리테이너(1216)는 본체부(1212)에 연결되며, 연마패드(1220)를 장착하기 위해 마련된다.The
연마패드 리테이너(1216)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 연마패드(1220)가 결합될 수 있는 다양한 위치 및 형태로 마련될 수 있다.The
일 예로, 연마패드 리테이너(1216)는 멤브레인(1214)의 둘레를 따라 멤브레인(1214)의 외측에 링 형태로 형성되어 본체부(1212)의 측면에 연결된다. 경우에 따라서는 연마패드 리테이너가 멤브레인(1214)의 둘레를 따라 부분적으로 형성되거나, 본체부(1212)의 상면에 연결되도록 구성하는 것도 가능하다.For example, the
연마패드 구속부(1230)는 연마 헤드(1210)에 대해 연마패드(1220)를 구속하도록 마련된다. 보다 구체적으로, 연마패드 구속부(1230)는 연마 헤드에 대한 연마패드의 수평 방향 이동을 제한하도록 마련된다.The polishing
이는, 연마패드(1220)의 배치 안정성을 높이고, 기판(W)의 연마 안정성 및 연마 균일도를 높이기 위함이다.This is to increase the stability of the arrangement of the
즉, 기판에 대한 연마 공정이 행해지는 중에 기판을 연마하는 연마패드의 배치 상태가 일정하게 유지되지 못하면, 기판의 연마 균일도 및 연마 안정성이 저하되는 문제점이 있다. 특히, 기판보다 작은 사이즈를 갖는 연마패드를 기판에 가압시킨 상태로 연마패드를 이동시켜 기판을 연마하는 방식에서는, 연마패드를 기판에 가압하는 가압력이 커질수록 연마 헤드에 대한 연마패드의 밀림 현상이 크게 발생하는 문제점이 있고, 연마 헤드에 대한 연마패드의 밀림(이탈)이 일정 이상 커지면, 연마 헤드가 기판에 직접 접촉됨에 따라 기판이 손상되거나 파손되는 문제점이 있다.That is, if the arrangement of the polishing pad for polishing the substrate is not kept constant during the polishing process for the substrate, there is a problem in that polishing uniformity and polishing stability of the substrate are deteriorated. In particular, in a method of polishing a substrate by moving a polishing pad having a size smaller than that of the substrate while pressing the polishing pad against the substrate, as the pressing force pressing the polishing pad on the substrate increases, the polishing pad moves away from the polishing head. There is a problem that occurs significantly, and when the pushing (disengagement) of the polishing pad with respect to the polishing head is greater than a certain level, the substrate is damaged or damaged as the polishing head directly contacts the substrate.
하지만, 본 발명은 연마패드 구속부(1230)에 의해 연마패드(1220)가 연마 헤드(1210)에 구속되도록 하는 것에 의하여, 연마 헤드(1210)에 대한 연마패드(1220)의 배치 상태를 안정적으로 유지시킬 수 있으므로, 연마패드의 밀림에 의한 연마 안정성 및 연마 균일도 저하를 방지하고, 기판의 손상을 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.However, in the present invention, the
무엇보다도 본 발명은 연마패드(1220)의 측면과 연마 헤드(1210)를 구속하는 것에 의하여, 연마 헤드(1210)에 대한 연마패드(1220)의 수평 방향 이동을 효과적으로 제한하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Above all, the present invention can obtain an advantageous effect of effectively limiting the horizontal movement of the
연마패드 구속부(1230)는 연마패드 리테이너(1216)에 대해 연마패드(1220)를 구속할 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있다.The polishing
일 예로, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 연마패드 구속부(1230)는, 연마패드(1220)의 측면과 연마 헤드(1210)를 구속하며, 연마 헤드(1210)에 대한 연마패드(1220)의 수평 방향 이동을 제한하는 구속부재(1231)를 포함한다.For example, referring to FIGS. 1 to 3 , the polishing
보다 구체적으로, 구속부재(1231)는 연마패드(1220)의 측면과 연마패드 리테이너(1216)의 측면을 구속하도록 마련된다.More specifically, the restraining
이때, 구속부재(1231)는 연마패드(1220)의 측면과 연마패드 리테이너(1216)의 측면을 구속할 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있다. 일 예로, 구속부재(1231)는 연마패드 리테이너(1216)의 둘레를 따라 링 형태로 형성된다.At this time, the restraining
이와 같이, 구속부재(1231)를 링 형태로 형성하고, 구속부재(1231)가 연마패드(1220)의 둘레 전체를 감싸도록 배치하는 것에 의하여, 연마패드(1220)의 반경 방향을 따른 연마패드(1220)의 이동이 모두 제한될 수 있으므로, 연마 헤드(1210)에 대한 연마패드(1220)의 이동을 보다 안정적으로 제한하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, the restraining
더욱이, 링 형태로 형성된 구속부재(1231)의 내부에 연마패드 리테이너(1216)와 연마패드(1220)가 삽입되어, 구속부재(1231)의 내면에 연마패드(1220)의 외측면과 연마패드 리테이너(1216)의 외측면이 함께 접촉되며 연마패드(1220)와 연마패드 리테이너(1216)가 서로 구속되도록 하는 것에 의하여, 구속부재(1231)를 연마패드(1220)의 측면 또는 연마패드 리테이너(1216)의 측면에 고정시키기 위한 별도의 고정부재의 사용을 배제할 수 있으며, 구속부재(1231)의 장착 공정을 간소화하고 장착 시간을 단축하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Furthermore, the
경우에 따라서는 연마패드 리테이너의 둘레를 따라 이격되게 복수개 구속부재(예를 들어, 120도 간격으로 배치되는 3개의 구속부재)를 마련하고, 복수개의 구속부재에 의해 연마 헤드에 대한 연마패드의 밀림이 구속되도록 하는 것도 가능하다.In some cases, a plurality of restraining members (for example, three restraining members disposed at intervals of 120 degrees) are provided spaced apart along the circumference of the polishing pad retainer, and the polishing pad is pushed against the polishing head by the plurality of restraining members It is also possible to make it constrained.
다른 일 예로, 도 6 내지 도 7을 참조하면, 연마패드 구속부(1230)는 연마패드 리테이너(1216)와 연마패드(1220) 간에 상호 인력(attractive force; AF)을 형성하여 연마패드 리테이너(1216)와 연마패드(1220)를 결합할 수 있다.As another example, referring to FIGS. 6 and 7 , the polishing
연마패드 구속부(1230)는 연마패드 리테이너(1216)와 연마패드(1220) 간에 상호 인력을 형성할 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 연마패드 구속부(1230)는, 연마패드(1220)의 상면에 구비되는 제1자성체(1232)와, 제1자성체(1232)를 마주하도록 연마패드 리테이너(1216)의 저면에 구비되는 제2자성체(1234)를 포함하고, 제1자성체(1232)와 제2자성체(1234) 간의 상호 인력(AF)(전자기력)에 의해 연마패드 리테이너(1216)와 연마패드(1220)가 결합된다.The polishing
제1자성체(1232)와 제2자성체(1234) 간의 상호 인력(AF)은 다양한 방식으로 형성될 수 있다. 일 예로, 제1자성체(1232)와 제2자성체(1234) 중 어느 하나 이상은 상호 인력(AF)을 형성 가능한 전자석 또는 영구자석으로 형성될 수 있다. 경우에 따라서는, 자석과 금속을 이용하여 인력을 형성하는 것도 가능하다.The mutual attraction AF between the first
이하에서는 제2자성체(1234)가 전자석으로 형성되고, 제2자성체(1234)가 영구자석으로 형성된 예를 들어 설명하기로 한다. 이와 같이, 전자석으로 이루어진 제2자성체(1234)에 전원을 인가하면, 제1자성체(1232)와 제2자성체(1234) 간에 상호 인력(AF)에 의해 연마패드(1220)가 연마패드 리테이너(1216)에 고정된다. 반면, 제2자성체(1234)로의 전원 공급이 중단되면 제1자성체(1232)와 제2자성체(1234) 간에 상호 인력이 해제된다.Hereinafter, an example in which the second
따라서, 연마패드(1220)의 교체시에는, 연마패드 리테이너(1216)로부터 연마패드(1220)를 강제적으로 분리시키기 위한 별도의 분리 공정없이, 제2자성체(1234)로의 전원 공급을 중단하는 것에 의하여 연마패드 리테이너(1216)로부터 연마패드(1220)를 간단하게 분리할 수 있다.Therefore, when the
바람직하게, 제1자성체(1232)와 제2자성체(1234)는 연마패드 리테이너(1216)의 원주 방향을 따라 링 형태로 형성된다. 이와 같이, 제1자성체(1232)와 제2자성체(1234)를 각각 링 형태로 형성하고, 연마패드 리테이너(1216)의 원주 방향을 따라 연속적으로 연마패드 리테이너(1216)와 연마패드(1220)가 결합되도록 하는 것에 의하여, 연마패드 리테이너(1216)와 연마패드(1220)의 결합 상태를 보다 안정적으로 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Preferably, the first
또 다른 일 예로, 도 9 및 도 10을 참조하면, 연마패드 구속부(1230')는 연마패드 리테이너(1216)로부터 연마패드(1220)에 흡입압을 인가하여 연마패드 리테이너(1216)와 연마패드(1220)를 결합한다.As another example, referring to FIGS. 9 and 10 , the polishing
보다 구체적으로, 연마패드 구속부(1230')는 연마패드 리테이너(1216)의 저면에 형성되며, 흡입압(진공압)이 인가되는 흡입홀(1218)을 포함한다.More specifically, the polishing pad restraining portion 1230' is formed on the bottom surface of the
이때, 흡입홀(1218)은 연마패드 리테이너(1216)의 원주 방향을 따라 이격되게 복수개가 형성될 수 있다. 경우에 따라서는 흡입홀(1218)을 연마패드 리테이너(1216)의 원주 방향을 따라 연속적인 링 형태로 형성하는 것도 가능하다.In this case, a plurality of
이와 같이, 흡입홀(1218)에 진공압을 인가하면, 흡입홀(1218)에 형성되는 흡입력(VF)에 의해 의해 연마패드(1220)가 연마패드 리테이너(1216)에 흡착 고정된다. 반면, 흡입홀(1218)로의 진공압 공급이 중단되면 연마패드 리테이너(1216)로부터 연마패드(1220)가 분리된다.In this way, when vacuum pressure is applied to the
따라서, 연마패드(1220)의 교체시에는, 연마패드 리테이너(1216)로부터 연마패드(1220)를 강제적으로 분리시키기 위한 별도의 분리 공정없이, 흡입홀(1218)로의 진공압 공급을 중단하는 것에 의하여 연마패드 리테이너(1216)로부터 연마패드(1220)를 간단하게 분리할 수 있다.Therefore, when the
또한, 도 10을 참조하면, 연마패드(1220)에는 흡입홀(1218)에 수용되는 가이드돌기(1228)가 돌출되게 형성될 수 있다.Also, referring to FIG. 10 , a
이때, 가이드돌기(1228)는 복수개의 흡입홀(1218)에 대응되게 복수개가 형성되거나, 복수개의 흡입홀 중 일부에만 수용되도록 구성될 수 있다. 경우에 따라서는 가이드돌기를 링 형태로 형성하는 것도 가능하다.At this time, a plurality of
이와 같이, 연마패드(1220)의 상면에 가이드돌기(1228)를 형성하고, 가이드돌기(1228)가 흡입홀(1218)에 수용되도록 하는 것에 의하여, 연마 공정 중에 연마 유닛(1200)에 대한 연마패드(1220)의 수평 방향 이동을 구속하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, by forming
바람직하게, 가이드돌기(1228)의 상단에는 테이퍼부(1228a)가 경사지게 형성되고, 연마 헤드(1210)는 테이퍼부(1228a)를 따라 이동하며, 가이드돌기(1228)와 흡입홀(1218)을 정렬시킨다.Preferably, a tapered
여기서, 테이퍼부(1228a)가 가이드돌기(1228)와 흡입홀(1218)을 정렬시킨다 함은, 가이드돌기(1228)가 흡입홀(1218)에 진입될 시, 가이드돌기(1228)와 흡입홀(1218)이 동축적으로 배치되는 위치로 이동하도록 연마패드(1220)에 대한 연마 유닛(1200)의 수평 위치(또는 연마 유닛에 대한 연마패드의 수평 위치)를 조절하는 것으로 정의된다.Here, the
이와 같이, 가이드돌기(1228)의 상단에 테이퍼부(1228a)를 형성하고, 흡입홀(1218)의 입구단이 테이퍼부(1228a)를 따라 이동하며 흡입홀(1218)과 가이드돌기(1228)가 동축적으로 배치되도록 하는 것에 의하여, 흡입홀(1218)의 내부를 향한 가이드돌기(1228)의 진입이 보다 원활하게 이루어지게 하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, the tapered
전술한 바와 같이, 연마패드(1220)는 연마 헤드(1210)의 연마패드 리테이너(1216)에 장착되며, 기판(W)의 표면에 접촉된 상태로 자전하면서 기판(W)의 표면을 선형 연마(평탄화)한다.As described above, the
연마패드(1220)는 기판(W)에 대한 기계적 연마에 적합한 재질로 형성된다. 예를 들어, 연마패드(1220)는 폴리우레탄, 폴리유레아(polyurea), 폴리에스테르, 폴리에테르, 에폭시, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 플루오르중합체, 비닐 중합체, 아크릴 및 메타아크릴릭 중합체, 실리콘, 라텍스, 질화 고무, 이소프렌 고무, 부타디엔 고무, 및 스티렌, 부타디엔 및 아크릴로니트릴의 다양한 공중합체를 이용하여 형성될 수 있으며, 연마패드(1220)의 재질 및 특성은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.The
바람직하게, 연마패드(1220)로서는 기판(W)보다 작은 크기를 갖는 원형 연마패드(1220)가 사용된다. 즉, 기판(W)보다 큰 크기를 갖는 연마패드를 사용하여 기판을 연마하는 것도 가능하나, 기판보다 큰 크기를 갖는 연마패드를 사용하게 되면, 연마패드를 자전시키기 위해 매우 큰 회전 장비 및 공간이 필요하기 때문에, 공간효율성 및 설계자유도가 저하되고 안정성이 저하되는 문제점이 있으므로, 기판(W)보다 작은 크기의 연마패드(1220)을 사용하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게, 연마패드(1220)는 기판(W)의 가로 길이 또는 세로 길이에 대응하는 직경을 갖도록 형성되거나, 기판(W)의 가로 길이 또는 세로 길이의 1/2 보다 작은 직경을 갖도록 형성될 수 있다.Preferably, a
실질적으로, 기판(W)은 적어도 일측변의 길이가 1m 보다 큰 크기를 갖기 때문에, 기판(W)보다 큰 크기를 갖는 연마패드(예를 들어, 1m 보다 큰 직경을 갖는 연마패드)를 자전시키는 것 자체가 매우 곤란한 문제점이 있다. 또한, 비원형 연마패드(예를 들어, 사각형 연마패드)를 사용하면, 자전하는 연마패드에 의해 연마되는 기판(W)의 표면이 전체적으로 균일한 두께로 연마될 수 없다. 하지만, 본 발명은, 기판(W)보다 작은 크기를 갖는 원형 연마패드(1220)를 자전시켜 기판(W)의 표면을 연마하도록 하는 것에 의하여, 공간효율성 및 설계자유도를 크게 저하하지 않고도 연마패드(1220)를 자전시켜 기판(W)을 연마하는 것이 가능하고, 연마패드(1220)에 의한 연마량을 전체적으로 균일하게 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Substantially, since the length of at least one side of the substrate W has a size greater than 1 m, rotating a polishing pad having a size greater than that of the substrate W (eg, a polishing pad having a diameter greater than 1 m) There is a problem in itself that is very difficult. In addition, when a non-circular polishing pad (eg, a rectangular polishing pad) is used, the entire surface of the substrate W polished by the rotating polishing pad cannot be polished to a uniform thickness. However, the present invention, by rotating the
보다 구체적으로, 도 8을 참조하면, 연마패드(1220)는 기판에 접촉되는 연마판부(1222)와, 연마판부(1222)의 가장자리에 형성되며 연마 헤드(1210)에 결합되는 가장자리 결합판부(1224)를 포함한다.More specifically, referring to FIG. 8 , the
연마판부(1222)는 멤브레인(1214)에 대응하는 원형 형태로 형성되고, 가장자리 결합판부(1224)는 연마패드 리테이너(1216)에 대응하는 링 형태로 형성된다.The polishing
참고로, 연마 공정 중에 연마판부(1222)는 기판에 밀착되고, 가장자리 결합판부(1224)는 기판과 접촉하지 않는다. 경우에 따라서는, 연마 공정 중에 가장자리 결합판부(1224)가 기판에 가압력을 인가하지 않은 상태로 기판에 접촉되는 것도 가능하다.For reference, during the polishing process, the polishing
이때, 연마패드(1220)의 연마판부(1222)와 가장자리 결합판부(1224)는 서로 동일한 재질로 형성되거나, 서로 다른 재질로 형성될 수 있다.In this case, the polishing
바람직하게, 연마패드(1220)의 연마판부(1222)와 가장자리 결합판부(1224)는 서로 다른 재질로 형성되되, 가장자리 결합판부(1224)는 연마판부(1222)보다 높은 경도를 갖는 재질로 형성된다.Preferably, the polishing
이는, 연마 유닛(1200)에 대한 연마패드(1220)의 결합 상태를 보다 안정적으로 유지하기 위함이다.This is to maintain a more stable coupling state of the
즉, 가장자리 결합판부(1224)와 연마판부(1222)를 모두 가요성 재질(예를 들어, 폴리우레탄)로 형성하는 것도 가능하다. 하지만, 가장자리 결합판부(1224)가 가요성 재질로 형성됨에 따라, 연마 공정 중에 가장자리 결합판부(1224)에서 뜰뜸 현상 또는 휨 현상이 발생하면, 가장자리 결합판부(1224)와 연마패드 리테이너(1216)의 결합 상태가 안정적으로 유지되기 어려운 문제점이 있다.That is, it is also possible to form both the edge
이에 본 발명은, 가장자리 결합판부(1224)를 연마판부(1222)보다 높은 경도를 갖는 경질 소재로 형성하는 것에 의하여, 가장자리 결합판부(1224)의 변형을 억제하고, 가장자리 결합판부(1224)의 결합 상태를 안정적으로 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 경우에 따라서는 가장자리 결합판부에 높은 경도를 갖는 보강부재를 부착하는 것도 가능하다.Therefore, the present invention suppresses the deformation of the edge
또한, 도 7을 참조하면, 가장자리 결합판부(1224)의 상면에 고정돌기(1226)를 돌출되게 형성하고, 연마 유닛(1200)의 연마패드 리테이너(1216)의 저면에 고정돌기(1226)가 수용되는 고정홈(1217)을 형성할 수 있다.In addition, referring to FIG. 7 , a fixing
이와 같이, 가장자리 결합판부(1224)의 상면에는 고정돌기(1226)를 형성하고, 고정돌기(1226)가 연마패드 리테이너(1216)의 저면에 형성된 고정홈(1217)에 수용되도록 하는 것에 의하여, 연마 공정 중에 연마 유닛(1200)에 대한 연마패드(1220)의 수평 방향 이동을 보다 확실하게 구속하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, the fixing
그리고, 연마 유닛(1200)에 접촉하는 연마패드(1220)의 상면에는 연마 유닛(1200)에 대한 마찰계수를 높여서 슬립을 억제하는 마찰패드(미도시)가 구비될 수 있다.Also, a friction pad (not shown) may be provided on an upper surface of the
이와 같이, 연마패드(1220)의 상면에 마찰패드를 마련하고, 연마 유닛(1200)의 멤브레인(1214)이 마찰패드에 접촉되도록 하는 것에 의하여, 연마패드(1220)가 연마 유닛(1200)에 장착된 상태에서, 멤브레인(1214)에 대한 연마패드(1220)의 이동을 억제(미끄러짐을 구속)할 수 있으며, 연마패드(1220)의 배치 위치를 안정적으로 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, the
마찰패드는 연마 유닛(1200)의 멤브레인(1214)과 접합성을 갖는 다양한 재질로 형성될 수 있으며, 마찰패드의 재질에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 마찰패드는 신축성 및 점착성(마찰력)이 우수한 폴리우레탄, 엔지니어링 플라스틱, 실리콘 중 어느 하나 이상을 이용하여 형성될 수 있다. 경우에 따라서는 마찰패드를 논슬립 기능을 갖는 다른 재질로 형성하는 것도 가능하다.The friction pad may be formed of various materials having bonding properties with the
연마 유닛(1200)은 갠트리(gantry) 유닛(1020)에 의해 X축 방향 및 Y축 방향을 따라 이동하도록 구성된다.The
보다 구체적으로, 갠트리 유닛(1020)은, X축 방향을 따라 직선 이동하는 X축 갠트리(1022)와, X축 갠트리(1022)에 장착되어 X축 방향에 직교하는 Y축 방향을 따라 직선 이동하는 Y축 갠트리(1024)를 포함하며, 연마 유닛(1200)은 Y축 갠트리(124)에 장착되어 X축 방향 및 Y축 방향을 따라 이동하면서 기판(W)을 연마 한다.More specifically, the
X축 갠트리(1022)는 "U"자 형상으로 형성될 수 있으며, X축 방향을 따라 배치된 가이드 레일(1022a)을 따라 이동하도록 구성된다. 가이드 레일(1022a)에는 N극과 S극의 영구 자석이 교대로 배열되고, X축 갠트리(1022)는 X축 갠트리(1022)의 코일에 인가되는 전류 제어에 의하여 정교한 위치 제어가 가능한 리니어 모터의 원리로 구동될 수 있다. The
이때, 연마 유닛(1200)의 연마 경로는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.At this time, the polishing path of the
일 예로, 도 12를 참조하면, 연마패드(1220)는 기판(W)의 일변에 대해 경사진 제1사선경로(L1)와, 제1사선경로(L1)의 반대 방향으로 경사진 제2사선경로(L2)를 따라 반복적으로 지그재그 이동하면서 기판(W)의 표면을 연마하도록 구성된다.For example, referring to FIG. 12 , the
여기서, 제1사선경로(L1)라 함은, 예를 들어 기판(W)의 밑변에 대해 소정 각도(θ)로 경사진 경로를 의미한다. 또한, 제2사선경로(L2)라 함은, 제1사선경로(L1)와 교차하도록 제1사선경로(L1)의 반대 방향을 향해 소정 각도로 경사진 경로를 의미한다.Here, the first oblique path L1 means a path inclined at a predetermined angle θ with respect to the lower side of the substrate W, for example. In addition, the second oblique path L2 means a path inclined at a predetermined angle toward the opposite direction of the first oblique path L1 so as to intersect the first oblique path L1.
또한, 본 발명에서 연마패드(1220)가 제1사선경로(L1)와 제2사선경로(L2)를 따라 반복적으로 지그재그 이동한다 함은, 연마패드(1220)가 기판(W)의 표면에 접촉된 상태로 이동하는 중에 기판(W)에 대한 연마패드(1220)의 이동 경로가 중단되지 않고 다른 방향으로 전환(제1사선경로에서 제2사선경로로 전환)되는 것으로 정의된다. 다시 말해서, 연마패드(1220)는 제1사선경로(L1)와 제2사선경로(L2)를 따라 연속적으로 이동하며 연속적으로 연결된 파도 형태의 이동 궤적을 형성한다.Further, in the present invention, the repetitive zigzag movement of the
보다 구체적으로, 제1사선경로(L1)와 제2사선경로(L2)는 기판(W)의 일변을 기준으로 선대칭이며, 연마패드(1220)는 제1사선경로(L1)와 제2사선경로(L2)를 따라 반복적으로 지그재그 이동하며 기판(W)의 표면을 연마한다. 이때, 제1사선경로(L1)와 제2사선경로(L2)가 기판(W)의 일변을 기준으로 선대칭이라 함은, 기판(W)의 일변(111)을 중심으로 제1사선경로(L1)와 제2사선경로(L2)를 대칭시켰을 때, 제1사선경로(L1)와 제2사선경로(L2)가 완전히 겹쳐지는 것을 의미하고, 기판(W)의 일변과 제1사선경로(L1)가 이루는 각도와, 기판(W)의 일변과 제2사선경로(L2)가 이루는 각도가 서로 동일한 것으로 정의된다.More specifically, the first oblique path L1 and the second oblique path L2 are axisymmetric with respect to one side of the substrate W, and the
바람직하게, 연마패드(1220)는, 연마패드(1220)의 직경보다 작거나 같은 길이를 왕복 이동 피치로 하여 제1사선경로(L1)와 제2사선경로(L2)를 따라 기판(W)에 대해 왕복 이동한다. 이하에서는 연마패드(1220)가 연마패드(1220)의 직경 만큼의 길이를 왕복 이동 피치(P)로 하여 제1사선경로(L1)와 제2사선경로(L2)를 따라 기판(W)에 대해 규칙적으로 왕복 이동하는 예를 설명하기로 한다.Preferably, the
이때, 연마 유닛(1200)은 겐트리(Gantry)와 같은 구조물(미도시)에 의해 선형 이동하도록 구성될 수 있으며, 연마 유닛(1200)을 이동시키는 구조물의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 겐트리는 기판(W)을 사이에 두고 기판(W)의 양측에 배치되며 기판(W)의 이송 방향을 따라 직선 이동 가능하게 마련되는 제1지지축과 제2지지축, 및 제1지지축과 제2지지축을 연결하는 연결축을 포함할 수 있으며, 연마 유닛(1200)은 연결축 상에 장착될 수 있다.At this time, the
이와 같이, 기판(W)에 대해 연마패드(1220)가 제1사선경로(L1)와 제2사선경로(L2)를 따라 반복적으로 지그재그 이동하면서 기판(W)의 표면을 연마하되, 연마패드(1220)가 연마패드(1220)의 직경보다 작거나 같은 길이를 왕복 이동 피치(P)로 하여 기판(W)에 대해 전진 이동하도록 하는 것에 의하여, 기판(W)의 전체 표면 영역에서 연마패드(1220)에 의한 연마가 누락되는 영역없이 기판(W)의 전체 표면을 규칙적으로 균일하게 연마하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, the surface of the substrate W is polished while the
여기서, 기판(W)에 대해 연마패드(1220)가 전진 이동한다 함은, 연마패드(1220)가 제1사선경로(L1)와 제2사선경로(L2)를 따라 기판(W)에 대해 이동하면서 기판(W)의 전방을 향해(예를 들어, 도 12를 기준으로 기판의 밑변에서 윗변을 향해) 직진 이동하는 것으로 정의된다. 다시 말해서, 밑변, 빗변, 대변으로 이루어진 직각삼각형을 예를 들면, 직각삼각형의 밑변은 기판(W)의 밑변으로 정의되고, 직각삼각형의 빗변은 제1사선경로(L1) 또는 제2사선경로(L2)로 정의될 수 있으며, 직각삼각형의 대변은 기판(W)에 대한 연마패드(1220)의 전진 이동 거리로 정의될 수 있다.Here, the forward movement of the
다시 말해서, 연마패드(1220)의 직경보다 작거나 같은 길이를 왕복 이동 피치로 하여 기판(W)에 대해 연마패드(1220)가 반복적으로 지그재그 이동(제1사선경로와 제2사선경로를 따라 이동)하면서 기판(W)을 연마하도록 하는 것에 의하여, 기판(W)의 전체 표면 영역에서 연마패드(1220)에 의한 연마가 누락되는 영역이 발생하는 것을 방지할 수 있으므로, 기판(W)의 두께 편차를 균일하게 제어하고, 기판(W)의 두께 분포를 2차원 판면에 대하여 균일하게 조절하여 연마 품질을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In other words, the
다른 일 예로, 연마패드(1220)는 기판(W)의 일변 방향을 따른 제1직선경로(미도시)와, 제1직선경로의 반대 방향인 제2직선경로(미도시)를 따라 반복적으로 지그재그 이동하면서 기판(W)의 표면을 연마하는 것도 가능하다.As another example, the
여기서, 제1직선경로라 함은, 예를 들어 기판(W)의 밑변의 일단에서 다른 일단을 향하는 방향을 따른 경로를 의미한다. 또한, 제2직선경로라 함은, 제1직선경로와 반대 방향을 향하는 경로를 의미한다.Here, the first straight path means a path along a direction from one end of the lower side of the substrate W to the other end, for example. In addition, the second straight path means a path heading in the opposite direction to the first straight path.
참고로, 전술 및 도시한 본 발명의 실시예에서는 연마 파트가 단 하나의 연마 유닛(1200)으로 구성된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 연마 파트가 2개 이상의 연마 유닛을 포함하는 것을 가능하다. 예를 들어, 연마 파트는 2개 이상의 연마 유닛을 포함할 수 있다. 이때, 복수개의 연마 유닛의 연마패드는 각각 연마패드 구속부에 의해 연마 헤드에 구속될 수 있다.For reference, in the above and illustrated embodiments of the present invention, the polishing part is described as an example consisting of only one
또한, 기판 처리 장치는 연마패드(1220)의 외표면(기판(W)에 접촉되는 표면)을 개질하는 컨디셔너(미도시)를 포함할 수 있다.In addition, the substrate processing apparatus may include a conditioner (not shown) that modifies the outer surface (surface in contact with the substrate W) of the
일 예로, 컨디셔너는 기판(W)의 외측 영역에 배치될 수 있으며, 연마패드(1220)의 표면(저면)을 미리 정해진 가압력으로 가압하며 미세하게 절삭하여 연마패드(1220)의 표면에 형성된 미공이 표면에 나오도록 개질한다. 다시 말해서, 컨디셔너는 연마패드(1220)의 외표면에 연마제와 화학 물질이 혼합된 슬러리를 담아두는 역할을 하는 수많은 발포 미공들이 막히지 않도록 연마패드(1220)의 외표면을 미세하게 절삭하여, 연마패드(1220)의 발포 기공에 채워졌던 슬러리가 기판(W)에 원활하게 공급되도록 한다. 바람직하게 컨디셔너는 회전 가능하게 구비되며, 연마패드(1220)의 외표면(저면)에 회전 접촉한다.For example, the conditioner may be disposed on the outer region of the substrate W, pressurize the surface (bottom surface) of the
또한, 도 11을 참조하면, 연마 파트는 기판(W)의 둘레 주변을 감싸도록 표면패드(1120)의 외표면에 돌출된 형태로 구비되는 리테이너(1130)를 포함한다.Also, referring to FIG. 11 , the polishing part includes a
리테이너(1130)는, 연마 공정 중에 연마 유닛(1200)의 연마패드(1220)가 기판(W)의 외측 영역에서 기판(W)의 내측 영역으로 진입할 시, 기판(W)의 가장자리 부위에서 연마패드(1220)가 리바운드되는 현상(튀어오르는 현상)을 최소화하고, 연마패드(1220)의 리바운드 현상에 의한 기판(W)의 가장자리 부위에서의 비연마 영역(dead zone)(연마패드에 의한 연마가 행해지지 않는 영역)을 최소화하기 위해 마련된다.The
보다 구체적으로, 리테이너(1130)에는 기판(W)의 형태에 대응하는 기판수용부(1130a)가 관통 형성되고, 기판(W)은 기판수용부(1130a)의 내부에서 표면패드(1120)의 외표면에 안착된다.More specifically, a
기판(W)이 기판수용부(1130a)에 수용된 상태에서 리테이너(1130)의 표면 높이는 기판(W)의 가장자리의 표면 높이와 비슷한 높이를 가진다. 이와 같이, 기판(W)의 가장자리 부위와 기판(W)의 가장자리 부위에 인접한 기판(W)의 외측 영역(리테이너(1130) 영역)이 서로 비슷한 높이를 가지도록 하는 것에 의하여, 연마 공정 중에 연마패드(1220)가 기판(W)의 외측 영역에서 기판(W)의 내측 영역으로 이동하거나, 기판(W)의 내측 영역에서 기판(W)의 외측 영역으로 이동하는 중에, 기판(W)의 내측 영역과 외측 영역 간의 높이 편차에 따른 연마패드(1220)의 리바운드 현상을 최소화할 수 있으며, 리바운드 현상에 의한 비연마 영역의 발생을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In a state where the substrate W is accommodated in the
아울러, 리테이너(1130)는 기판(W)이 거치되는 기판거치부(1100)의 거치면으로부터 돌출되게 구비되고, 연마 유닛(1200)의 연마패드(1220)는 리테이너(1130)의 상면과 기판(W)의 상면에 함께 접촉된 상태로 기판(W)의 가장자리를 통과하며 기판(W)의 상면을 연마하도록 구성된다.In addition, the
바람직하게, 연마 유닛(1200)의 연마패드(1220)에 의한 기판(W)의 연마 공정이 시작되는 연마시작위치에서, 연마패드(1220)의 일부는 리테이너(1130)의 상면에 접촉되고, 연마패드(1220)의 다른 일부는 기판(W)의 상면에 접촉된 상태로 배치된다.Preferably, at the polishing start position where the polishing process of the substrate W by the
이와 같이, 연마시작위치에서 연마 유닛(1200)의 연마패드(1220)가 기판(W)의 상면과 리테이너(1130)의 상면에 동시에 접촉된 상태에서 연마가 시작되도록 하는 것에 의하여, 연마 유닛(1200)의 연마패드(1220)가 기판(W)의 가장자리를 통과할 시 연마패드(1220)가 기판(W)으로부터 리바운드되는 현상을 보다 억제하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, polishing is started in a state in which the
바람직하게, 리테이너(1130)는 기판(W)보다 얇거나 같은 두께(T1≥T2)를 갖도록 형성된다. 이와 같이, 리테이너(1130)를 기판(W)보다 얇거나 같은 두께(T2)를 갖도록 형성하는 것에 의하여, 연마패드(1220)가 기판(W)의 외측 영역에서 기판(W)의 내측 영역으로 이동하는 중에, 연마패드(1220)와 리테이너(1130)의 충돌에 의한 리바운드 현상의 발생을 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Preferably, the
리테이너(1130)는 요구되는 조건에 따라 다양한 재질로 형성될 수 있다. 다만, 리테이너(1130)에는 연마패드(1220)가 접촉되므로, 연마 공정시 비교적 갈림이 적은 폴리에틸렌(PE), 불포화 폴리에스테르(unsaturated polyester ; UPE) 등과 같은 재질로 리테이너(1130)를 형성하는 것이 바림직하다.The
한편, 언로딩 파트는 연마 처리가 완료된 기판(W)을 연마 파트에서 언로딩하기 위해 마련된다.Meanwhile, the unloading part is provided to unload the polished substrate W from the polishing part.
언로딩 파트는 연마 파트에서 기판(W)을 언로딩 가능한 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 언로딩 파트의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.The unloading part may be formed in various structures capable of unloading the substrate W from the polishing part, and the present invention is not limited or limited by the structure of the unloading part.
일 예로, 언로딩 파트는 소정 간격을 두고 이격되게 배치되는 복수개의 언로딩 이송 롤러(미도시)를 포함하며, 복수개의 언로딩 이송 롤러의 상부에 공급된 기판(W)은 언로딩 이송 롤러가 회전함에 따라 복수개의 언로딩 이송 롤러에 의해 상호 협조적으로 이송된다. 경우에 따라서는 언로딩 파트가 언로딩 이송 롤러에 의해 순환 회전하는 순환 벨트를 포함하여 구성되는 것도 가능하다.For example, the unloading part includes a plurality of unloading conveying rollers (not shown) disposed spaced apart at predetermined intervals, and the substrate W supplied on top of the plurality of unloading conveying rollers has an unloading conveying roller. As it rotates, it is transported cooperatively by a plurality of unloading conveying rollers. In some cases, it is also possible that the unloading part includes a circulating belt circulating and rotating by an unloading conveying roller.
한편, 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 14는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 준비 스테이지를 설명하기 위한 도면이다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Meanwhile, FIG. 13 is a diagram for explaining a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a substrate processing apparatus according to the present invention, and is a diagram for explaining a preparation stage. In addition, the same or equivalent reference numerals are given to the same or equivalent parts as the above-described configuration, and a detailed description thereof will be omitted.
도 13을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 기판 처리 장치는, 정해진 경로를 따라 이동하며 외표면에 기판(W)이 안착되는 이송 벨트(1120')와, 이송 벨트(1120')의 내부에 배치되며 이송 벨트(1120')를 사이에 두고 기판(W)의 저면을 지지하는 기판지지부(1110)와, 기판(W)에 대해 이동하며 기판(W)의 상면을 연마하는 연마 유닛(1200)를 포함한다.Referring to FIG. 13 , according to another embodiment of the present invention, a substrate processing apparatus includes a transfer belt 1120' moving along a predetermined path and having a substrate W mounted on an outer surface thereof, and a transfer belt 1120'. A
이송 벨트(1120')는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 정해진 경로를 따라 이동하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 이송 벨트(1120')는 정해진 경로를 따라 순환 회전하도록 구성될 수 있다.The transfer belt 1120' may be configured to move along a predetermined path in various ways according to required conditions and design specifications. For example, the transfer belt 1120' may be configured to circulate and rotate along a predetermined path.
이송 벨트(1120')의 순환 회전은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 행해질 수 있다. 일 예로, 이송 벨트(1120')는 롤러 유닛(1150)에 의해 정해지는 경로를 따라 순환 회전하고, 이송 벨트(1120')의 순환 회전에 의하여 이송 벨트(1120')에 안착된 기판(W)이 직선 이동 경로를 따라 이송된다.Circulating rotation of the transfer belt 1120' may be performed in various ways depending on required conditions and design specifications. For example, the conveying belt 1120' is circularly rotated along a path determined by the
이송 벨트(1120')의 이동 경로(예를 들어, 순환 경로)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 롤러 유닛(1150)은 제1롤러(1152)와, 제1롤러(1152)로부터 수평하게 이격되게 배치되는 제2롤러(1154)를 포함하며, 이송 벨트(1120')는 제1롤러(1152)와 제2롤러(1154)에 의해 무한 루프 방식으로 순환 회전한다.A moving path (eg, a circulation path) of the transfer belt 1120' may be variously changed according to required conditions and design specifications. For example, the
참고로, 이송 벨트(1120')의 외표면이라 함은, 이송 벨트(1120')의 외측에 노출되는 외측 표면을 의미하며, 이송 벨트(1120')의 외표면에는 기판(W)이 안착된다. 그리고, 이송 벨트(1120')의 내표면이라 함은, 제1롤러(1152)와 제2롤러(1154)가 접촉되는 이송 벨트(1120')의 내측 표면을 의미한다. For reference, the outer surface of the transfer belt 1120' means an outer surface exposed to the outside of the transfer belt 1120', and the substrate W is seated on the outer surface of the transfer belt 1120'. . In addition, the inner surface of the transfer belt 1120' means the inner surface of the transfer belt 1120' on which the
또한, 제1롤러(1152)와 제2롤러(1154) 중 어느 하나 이상은 선택적으로 서로 접근 및 이격되는 방향으로 직선 이동하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 제1롤러(1152)는 고정되는 제2롤러(1154)는 제1롤러(1152)에 접근 및 이격되는 방향으로 직선 이동하도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 제조 공차 및 조립 공차 등에 따라 제1롤러(1152)에 대해 제2롤러(1154)가 접근 및 이격되도록 하는 것에 의하여, 이송 벨트(1120')의 장력을 조절할 수 있다.In addition, any one or more of the
여기서, 이송 벨트(1120')의 장력을 조절한다 함은, 이송 벨트(1120')를 팽팽하게 잡아 당기거나 느슨하게 풀어 장력을 조절하는 것으로 정의된다. 경우에 따라서는, 별도의 장력 조절 롤러를 마련하고, 장력 조절 롤러를 이동시켜 이송 벨트의 장력을 조절하는 것도 가능하다. 하지만, 구조 및 공간활용성을 향상시킬 수 있도록 제1롤러와 제2롤러 중 어느 하나 이상을 이동시키는 것이 바람직하다.Here, adjusting the tension of the transfer belt 1120' is defined as adjusting the tension by pulling or loosening the transfer belt 1120'. In some cases, it is also possible to provide a separate tension control roller and adjust the tension of the transport belt by moving the tension control roller. However, it is preferable to move at least one of the first roller and the second roller to improve structure and space utilization.
기존에는 로딩 파트로 공급된 기판을 연마 파트로 로딩시키기 위하여, 별도의 픽업 장치(예를 들어, 기판 흡착 장치)를 이용하여 로딩 파트에서 기판을 픽업한 후, 다시 기판을 연마 파트에 내려놓아야 했기 때문에, 기판을 로딩하는데 소요되는 시간이 수초~수십초가 걸릴 정도로 처리 시간이 증가하는 문제점이 있다. 더욱이, 기존에는 연마가 완료된 기판을 언로딩 파트로 언로딩시키기 위하여, 별도의 픽업 장치(예를 들어, 기판 흡착 장치)를 이용하여 연마 파트에서 기판을 픽업한 후, 다시 기판을 언로딩 파트에 내려놓아야 했기 때문에, 기판을 언로딩하는데 소요되는 시간이 수초~수십초가 걸릴 정도로 처리 시간이 증가하는 문제점이 있다.In the past, in order to load the substrate supplied to the loading part into the polishing part, a separate pick-up device (eg, substrate adsorption device) was used to pick up the substrate from the loading part, and then the substrate had to be put down on the polishing part again. Therefore, there is a problem in that the processing time increases to the extent that it takes several seconds to several tens of seconds to load the substrate. Moreover, conventionally, in order to unload the polished substrate to the unloading part, a separate pick-up device (eg, substrate adsorption device) is used to pick up the substrate from the polishing part, and then the substrate is returned to the unloading part. Since it had to be put down, there is a problem in that the processing time increases to the extent that the time required to unload the substrate takes several seconds to several tens of seconds.
하지만, 본 발명은 로딩 파트에 공급된 기판(W)이 순환 회전하는 이송 벨트(1120')로 직접 이송된 상태에서, 기판(W)에 대한 연마 공정이 행해지고, 기판(W)이 이송 벨트(1120') 상에서 직접 언로딩 파트로 이송되도록 하는 것에 의하여, 기판(W)의 처리 공정을 간소화하고, 처리 시간을 단축하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.However, in the present invention, in a state in which the substrate W supplied to the loading part is directly transferred to the conveying
또한, 본 발명은 기판(W)의 로딩 및 언로딩시 별도의 픽업 공정을 배제하고, 순환 회전하는 이송 벨트(1120')를 이용하여 인라인 방식으로 기판(W)이 처리되도록 하는 것에 의하여, 기판(W)의 로딩 시간 및 언로딩 공정을 간소화하고, 기판(W)의 로딩 및 언로딩에 소요되는 시간을 단축하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, the present invention eliminates a separate pick-up process when loading and unloading the substrate (W), and processes the substrate (W) in an in-line manner using a circulating and rotating transfer belt (1120'). Advantageous effects of simplifying the loading time and unloading process of the substrate (W) and shortening the time required for loading and unloading the substrate (W) can be obtained.
더욱이, 본 발명에서는 기판(W)의 로딩 및 언로딩시 기판(W)을 픽업하기 위한 픽업 장치를 마련할 필요가 없기 때문에, 장비 및 설비를 간소화할 수 있으며, 공간활용성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Moreover, in the present invention, since there is no need to provide a pick-up device for picking up the substrate (W) during loading and unloading of the substrate (W), equipment and facilities can be simplified, and advantageous effects of improving space utilization are achieved. can be obtained.
이송 벨트의 다른 일 예로, 이송 벨트는 일 방향에서 다른 일 방향으로 권취되며 기판(W)을 이송하도록 구성되는 것도 가능하다.(미도시)As another example of the conveying belt, the conveying belt may be wound from one direction to the other and may be configured to convey the substrate W (not shown).
여기서, 이송 벨트가 일 방향에서 다른 일 방향으로 권취된다 함은, 이송 벨트가 통상의 카세트 테이프의 릴 투 릴(reel to reel) 권취 방식(제1릴에 권취되었다가 다시 제2릴에 반대 방향으로 권취되는 방식)으로 오픈 루프 형태의 이동 궤적을 따라 이동(권취)하는 것으로 정의된다.Here, the fact that the transport belt is wound from one direction to the other means that the transport belt is wound in a reel-to-reel winding method (wound on the first reel and then on the second reel in the opposite direction) of a conventional cassette tape. It is defined as moving (winding) along the movement trajectory in the form of an open loop in a way that is wound by).
또한, 도 1 및 도 14를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 기판 처리 장치는, 기판거치부(1100)의 외측에 배치되며 후속 연마패드(1220')가 준비되는 준비 스테이지(1300)를 포함할 수 있다.Also, referring to FIGS. 1 and 14 , according to another embodiment of the present invention, a substrate processing apparatus is disposed outside the
준비 스테이지(1300)에는 교체될 후속 연마패드(1220')가 준비된다. 일 예로, 준비 스테이지(1300)는 상하 방향을 따라 승강 가능하게 구비될 수 있으며, 준비 스테이지(1300)의 상면에 는 후속 연마패드(1220')가 마련된다.In the
사용이 완료된 연마패드(1220)는 연마 유닛(1200)으로부터 분리되어 폐기되고, 연마 유닛(1200)이 준비 스테이지(1300)의 상면으로 접근함에 따라, 후속 연마패드(1220')는 연마패드 구속부(1230)에 의하여 연마패드 리테이너에 결합 및 구속된다.The used
한편, 도 15는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 연마패드의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Meanwhile, FIG. 15 is a substrate processing apparatus according to the present invention, which is a view for explaining another embodiment of a polishing pad. In addition, the same or equivalent reference numerals are given to the same or equivalent parts as the above-described configuration, and a detailed description thereof will be omitted.
도 15를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 연마패드(1220')는 기판(W)에 접촉되는 연마판부(1222')와, 연마판부(1222')에 일체로 돌출 형성되며 연마판부(1222')를 이동시키는 연마 헤드(1210)에 구속되는 구속부(1224')를 포함한다.Referring to FIG. 15, according to another embodiment of the present invention, a polishing pad 1220' is integrally protruded from a polishing plate portion 1222' contacting a substrate W and the polishing plate portion 1222', and polishes the
보다 구체적으로, 구속부(1224')는 연마판부(1222')에 일체로 돌출 형성되어 연마패드 리테이너(1216)의 측면을 구속하도록 마련된다.More specifically, the restraining portion 1224' is integrally formed to protrude from the polishing plate portion 1222' and is provided to restrain the side surface of the
이때, 구속부(1224')는 연마판부(1222')에 일체로 돌출 형성되어 연마패드 리테이너(1216)의 측면을 구속할 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있다. 일 예로, 구속부(1224')는 연마패드 리테이너(1216)의 둘레를 따라 링 형태로 형성된다.In this case, the restraining portion 1224' may be integrally protruded from the polishing plate portion 1222' and formed in various structures capable of restraining the side surface of the
이와 같이, 구속부(1224')를 링 형태로 형성하고, 구속부(1224')가 연마패드 리테이너(1216)의 둘레 전체를 감싸도록 배치하는 것에 의하여, 연마패드(1220)의 반경 방향을 따른 연마패드(1220')의 이동이 모두 제한될 수 있으므로, 연마 헤드(1210)에 대한 연마패드(1220')의 이동을 보다 안정적으로 제한하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, by forming the restricting portion 1224' in a ring shape and disposing the restricting portion 1224' to surround the entire circumference of the
더욱이, 링 형태로 형성된 구속부(1224')의 내부에 형성된 포켓(공간)에 연마패드 리테이너(1216)가 삽입되어, 구속부(1224')의 내면에 연마패드 리테이너(1216)의 외측면이 접촉되며 연마패드(1220')와 연마패드 리테이너(1216)가 서로 구속되도록 하는 것에 의하여, 구속부(1224')를 연마패드 리테이너(1216)의 측면에 고정시키기 위한 별도의 고정부재의 사용을 배제할 수 있으며, 구속부의 장착 공정을 간소화하고 장착 시간을 단축하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Furthermore, the
경우에 따라서는 연마판부의 둘레를 따라 이격되게 복수개 구속부(예를 들어, 120도 간격으로 배치되는 3개의 구속부)를 마련하고, 복수개의 구속부에 의해 연마 헤드에 대한 연마패드의 밀림이 구속되도록 하는 것도 가능하다.In some cases, a plurality of restraining parts (for example, three restraining parts disposed at intervals of 120 degrees) are provided spaced apart along the circumference of the polishing plate unit, and the pushing of the polishing pad against the polishing head is prevented by the plurality of restraining parts. It is also possible to bind them.
바람직하게, 연마패드(1220')의 연마판부(1222')와 구속부는 서로 다른 재질로 형성되되, 구속부(1224')는 연마판부(1222')보다 높은 경도를 갖는 재질로 형성된다. 일 예로, 연마판부(1222')와 구속부(1224')는 이중 사출에 의해 형성될 수 있다.Preferably, the abrasive plate portion 1222' of the polishing pad 1220' and the restricting portion are formed of different materials, and the restricting portion 1224' is formed of a material having a higher hardness than the abrasive plate portion 1222'. For example, the abrasive plate portion 1222' and the restraining portion 1224' may be formed by double injection molding.
이는, 연마 유닛(1200)에 대한 연마패드(1220')의 결합 상태를 보다 안정적으로 유지하기 위함이다.This is to maintain a more stable coupling state of the polishing pad 1220' to the
즉, 연마판부와 구속부를 모두 가요성 재질(예를 들어, 폴리우레탄)로 형성하는 것도 가능하다. 하지만, 구속부가 가요성 재질로 형성됨에 따라, 연마 공정 중에 구속부에서 뜰뜸 현상 또는 휨 현상이 발생하면, 연마 유닛에 대한 연마패드의 결합 상태가 안정적으로 유지되기 어려운 문제점이 있다.That is, it is also possible to form both the abrasive plate portion and the restraining portion with a flexible material (for example, polyurethane). However, since the restraining part is made of a flexible material, when floating or bending occurs in the restraining part during the polishing process, it is difficult to stably maintain the bonding state of the polishing pad to the polishing unit.
이에 본 발명은, 구속부(1224')를 연마판부(1222')보다 높은 경도를 갖는 경질 소재로 형성하는 것에 의하여, 구속부(1224')의 변형을 억제하고, 구속부(1224')에 의한 구속 상태를 안정적으로 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Therefore, the present invention suppresses the deformation of the restraining part 1224' by forming the restraining part 1224' with a hard material having a higher hardness than the abrasive plate part 1222', and It is possible to obtain an advantageous effect of stably maintaining the confined state by
한편, 도 16 및 도 17은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 멤브레인을 설명하기 위한 도면이고, 도 18은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 멤브레인에 의해 연마패드에 인가되는 가압력을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 19는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 멤브레인에 의해 연마패드에 인가되는 가압력의 다른 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 20은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 멤브레인에 의해 연마패드에 인가되는 가압력의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면이다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Meanwhile, FIGS. 16 and 17 are a substrate processing apparatus according to the present invention, which is a view for explaining a membrane, and FIG. 18 is a substrate processing apparatus according to the present invention, which is a diagram for explaining a pressing force applied to a polishing pad by a membrane. it is a drawing 19 is a substrate processing apparatus according to the present invention, which is a view for explaining another example of a pressing force applied to a polishing pad by a membrane, and FIG. 20 is a substrate processing apparatus according to the present invention, which is applied to a polishing pad by a membrane It is a drawing for explaining another example of the pressing force applied to. In addition, the same or equivalent reference numerals are given to the same or equivalent parts as the above-described configuration, and a detailed description thereof will be omitted.
도 16 내지 도 20을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 멤브레인(1214)의 상부에는 독립적으로 분할된 복수개의 압력 챔버(C1-1,C1-2,C2-1,C2-2,C2-3)가 형성되고, 연마패드(1220)의 중앙부에서 기판(W)에 가해지는 제1가압력이 연마패드(1220)의 가장자리부에서 기판(W)에 가해지는 제2가압력보다 크게 형성된다.16 to 20, according to another embodiment of the present invention, a plurality of independently divided pressure chambers (C1-1, C1-2, C2-1, C2-2, C2-3) is formed, and the first pressure applied to the substrate W at the center of the
이는, 연마패드(1220)의 영역별로 연마량을 조절하고, 기판(W)의 연마 균일도를 높이기 위함이다.This is to adjust the amount of polishing for each area of the
즉, 고정된 기판에 대해 연마패드가 자전하며 연마가 행해지는 방식에서는 연마패드의 중앙부와 연마패드의 가장자리부 간의 선속도(v = rw)의 차이에 의해 연마량이 불균일하게 나타날 수 있다.That is, in a method in which polishing is performed while the polishing pad rotates with respect to a fixed substrate, the amount of polishing may be non-uniform due to a difference in linear velocity (v = rw) between the central portion of the polishing pad and the edge portion of the polishing pad.
특히, 연마패드의 가장자리부에서의 선속도는 연마패드의 중앙부에서의 선속도보다 크기 때문에, 연마패드의 가장자리부에 의한 연마량이 연마패드의 중앙부에 의한 연마량보다 크게 나타날 수 있으며, 이에 따라 기판의 연마 균일도 편차가 발생할 수 있다.In particular, since the linear velocity at the edge of the polishing pad is greater than the linear velocity at the center of the polishing pad, the amount of polishing by the edge of the polishing pad may be greater than the amount of polishing by the central portion of the polishing pad. Accordingly, the substrate A deviation in polishing uniformity may occur.
하지만, 본 발명은 연마패드(1220)의 중앙부에서 기판(W)에 가해지는 제1가압력이 연마패드(1220)의 가장자리부에서 기판(W)에 가해지는 제2가압력보다 크게 형성되도록 하는 것에 의하여, 연마패드(1220)의 중앙부와 가장자리부 별로 연마량을 서로 다르게 조절할 수 있으므로, 기판(W)의 두께 편차를 제거하여 기판(W)의 두께 프로파일을 전체적으로 균일하게 조절할 수 있으며, 기판(W)의 연마 품질을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.However, according to the present invention, the first pressing force applied to the substrate W at the center of the
보다 구체적으로, 연마패드(1220)를 가압하는 멤브레인(1214)의 저면(바닥판)은 복수개의 가압영역(Z1,Z2)을 포함하고, 복수개의 가압영역(Z1,Z2)은 서로 다른 가압력으로 연마패드(1220)를 가압한다.More specifically, the lower surface (bottom plate) of the
바람직하게, 멤브레인(1214)의 가압영역(Z1,Z2)은 멤브레인(1214)의 반경 방향을 따라 분할(예를 들어, 링 형태로 분할)된다. 일 예로, 멤브레인(1214)은, 연마패드(1220)의 중앙부 영역에 배치되는 제1가압영역(Z2)과, 제1가압영역(Z2)의 둘레를 감싸도록 형성되며 연마패드(1220)의 가장자리 영역에 배치되는 제2가압영역(Z1)을 포함한다.Preferably, the pressurized regions Z1 and Z2 of the
여기서, 멤브레인(1214)의 제1가압영역(Z2)이라 함은, 연마패드(1220)의 중앙부를 기판에 가압하기 위한 높은 제1가압력(P2",P2',P)을 연마패드(1220)의 중앙부에 인가하는 영역으로 정의된다. 또한, 멤브레인(1214)의 제2가압영역(Z1)이라 함은, 연마패드(1220)의 가장자리부를 기판에 가압하기 위한 낮은 제2가압력(P1',P1)을 연마패드(1220)의 가장자리부에 인가하는 영역으로 정의된다.Here, the first pressing region Z2 of the
바람직하게, 제1가압영역(Z2)과 제2가압영역(Z1)은 상호 동심적으로 배치된다.Preferably, the first pressing area Z2 and the second pressing area Z1 are disposed concentrically with each other.
또한, 제1가압영역(Z2)은 다시 복수개의 제1분할존(Z2-1,Z2-2,Z2-3)으로 세분화될 수 있다. 여기서, 제1분할존(Z2-1,Z2-2,Z2-3)이라 함은, 제1가압영역(Z2)을 개별적으로 제어 가능한 복수개의 존(zone)으로 분할한 것으로 정의된다.In addition, the first pressurized region Z2 may be further subdivided into a plurality of first divided zones Z2-1, Z2-2, and Z2-3. Here, the first divided zones Z2-1, Z2-2, and Z2-3 are defined as dividing the first pressurized region Z2 into a plurality of individually controllable zones.
보다 구체적으로, 제1가압영역(Z2)은 멤브레인(1214)의 반경 방향을 따라 분할되는 복수개의 제1분할존(Z2-1,Z2-2,Z2-3)을 포함할 수 있으며, 각각의 제1분할존(Z2-1,Z2-2,Z2-3)의 가압력은 개별적으로 제어된다. 일 예로, 제1가압영역(Z2)은 3개의 제1분할존(Z2-1,Z2-2,Z2-3)을 포함할 수 있다. 경우에 따라서는 제1가압영역이 4개 이상 또는 2개 이하의 제1분할존을 포함하는 것도 가능하며, 제1분할존의 개수 및 간격(반경 방향을 따른 폭)에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.More specifically, the first pressurized region Z2 may include a plurality of first divided zones Z2-1, Z2-2, and Z2-3 divided along the radial direction of the
마찬가지로, 제2가압영역(Z1)은 다시 복수개의 제2분할존(Z1-1,Z1-2)으로 세분화될 수 있다. 여기서, 제2분할존(Z1-1,Z1-2)이라 함은, 제2가압영역(Z1)을 개별적으로 제어 가능한 복수개의 존으로 분할한 것으로 정의된다.Similarly, the second pressing area Z1 may be further subdivided into a plurality of second divided zones Z1-1 and Z1-2. Here, the second divided zones Z1-1 and Z1-2 are defined as dividing the second pressurized region Z1 into a plurality of individually controllable zones.
보다 구체적으로, 제2가압영역(Z1)은 멤브레인(1214)의 반경 방향을 따라 분할되는 복수개의 제2분할존(Z1-1,Z1-2)을 포함할 수 있으며, 각각의 제2분할존(Z1-1,Z1-2)의 가압력은 개별적으로 제어된다. 일 예로, 제2가압영역(Z1)은 2개의 제2분할존(Z1-1,Z1-2)을 포함할 수 있다. 경우에 따라서는 제2가압영역이 3개 이상의 제2분할존을 포함하는 것도 가능하며, 제2분할존의 개수 및 간격(반경 방향을 따른 폭)에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.More specifically, the second pressurized region Z1 may include a plurality of second divided zones Z1-1 and Z1-2 divided along the radial direction of the
이와 같이, 제1가압영역(Z2)을 복수개의 제1분할존(Z2-1,Z2-2,Z2-3)으로 세분화하고, 제2가압영역(Z1)을 복수개의 제2분할존(Z1-1,Z1-2)으로 세분화하는 것에 의하여, 제1가압영역(Z2)에서의 압력 분포와 제2가압영역(Z1)에서의 압력 분포를 보다 세분화하여 정밀하게 조절하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, the first pressurized region Z2 is subdivided into a plurality of first divided zones Z2-1, Z2-2, and Z2-3, and the second pressurized region Z1 is divided into a plurality of second divided zones Z1. -1, Z1-2), it is possible to obtain an advantageous effect of more subdividing and precisely adjusting the pressure distribution in the first pressurized region Z2 and the pressure distribution in the second pressurized region Z1. .
제2가압영역(Z1)에서는 제1가압영역(Z2)보다 작은 가압력이 연마패드(1220)에 인가된다. 이는, 연마패드(1220)의 가장자리부에서의 선속도가 연마패드(1220)의 중앙부에서의 선속도보다 상대적으로 높음으로 인한 연마량 편차를 최소화하기 위함이다.In the second pressing region Z1, a smaller pressing force than that in the first pressing region Z2 is applied to the
도 16 및 도 17을 참조하면, 제2가압영역(Z1)의 상부에는 제2가압영역(Z1)에 제2가압력을 인가하는 제2압력 챔버(C1)가 형성되고, 제1가압영역(Z2)의 상부에는 제1가압영역(Z2)에 상기 제2가압력(P1',P1)보다 큰 제1가압력(P2",P2',P)을 인가하는 제1압력 챔버(C2)가 형성된다.16 and 17, a second pressure chamber C1 for applying a second pressure to the second pressure area Z1 is formed above the second pressure area Z1, and the first pressure area Z2 A first pressure chamber C2 for applying a first pressure P2″, P2′, P greater than the second pressure pressure P1′, P1 to the first pressure area Z2 is formed on the upper part of the ).
보다 구체적으로, 제2압력 챔버(C1)는 복수개의 제2분할존(Z1-1,Z1-2)에 독립적으로 가압력(P1',P1)을 인가하는 복수개의 제2분할 압력 챔버(C1-1,C1-2)를 포함하고, 제1압력 챔버(C2)는 복수개의 제1분할존(Z2-1,Z2-2,Z2-3)에 독립적으로 가압력(P2",P2',P)을 인가하는 복수개의 제1분할 압력 챔버(C2-1,C2-2,C2-3)를 포함한다.More specifically, the second pressure chamber (C1) is a plurality of second divided pressure chambers (C1-) independently applying pressing forces (P1', P1) to the plurality of second divided zones (Z1-1, Z1-2). 1, C1-2), and the first pressure chamber (C2) has pressing forces (P2", P2', P) independently of the plurality of first divided zones (Z2-1, Z2-2, Z2-3). It includes a plurality of first divided pressure chambers (C2-1, C2-2, C2-3) for applying the.
멤브레인(1214)에 의해 연마패드에 인가되는 압력 프로파일은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.A pressure profile applied to the polishing pad by the
바람직하게, 도 18을 참조하면, 복수개의 제1분할존(Z2-1,Z2-2,Z2-3)에는 멤브레인(1214)의 반경 방향을 따라 중심에서 외측으로 갈수록 점진적으로 작은 가압력(P2">P2'>P)이 인가되고, 복수개의 제2분할존(Z1-1,Z1-2)에는 멤브레인(1214)의 반경 방향을 따라 내측에서 외측으로 갈수록 점진적으로 작은 가압력(P1'>P1)이 인가된다.Preferably, referring to FIG. 18, in the plurality of first divided zones Z2-1, Z2-2, and Z2-3 along the radial direction of the
더욱 바람직하게, 멤브레인(1214)에 의해 연마패드(1220)에 인가되는 압력 프로파일은 연마패드(1220)의 중심에 변곡점이 위치하는 원호 형태(반구 형태)로 형성된다. 다시 말해서, 멤브레인(1214)에 의해 연마패드(1220)에 인가되는 압력 프로파일은 중앙부(center)가 높고(P2",P2',P2) 가장자리부(edge)는 낮은(P1',P1) 원호 형태로 형성된다.More preferably, the pressure profile applied to the
참고로, 멤브레인(1214)에 의해 연마패드(1220)에 인가되는 압력 프로파일은 각 분할존(Z2-1,Z2-2,Z2-3,Z1-1,Z1-2) 별로 단계적으로 계단 형태를 이루도록 나타날 수 있지만, 각 분할존(Z2-1,Z2-2,Z2-3,Z1-1,Z1-2)에서의 가압력을 평균화하거나 세분화하여 원호 형태의 압력 프로파일을 구현하는 것이 가능하다.For reference, the pressure profile applied to the
이와 같이, 연마패드(1220)에 인가되는 가압력이 연마패드의 중앙부에서는 높고 가장자리로 갈수록 점진적으로 작아지도록 하는 것에 의하여, 연마패드(1220)의 반경 방향을 따른 선속도 편차에 의한 연마량 편차를 보다 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, by making the pressing force applied to the
경우에 따라서는, 도 19와 같이, 멤브레인(1214)에 의해 연마패드(1220)에 인가되는 압력 프로파일이 연마패드(1220)의 중심에 변곡점이 위치하는 삼각형(예를 들어, 이등변 삼각형) 형태로 형성되어, 연마패드(1220)의 중앙부(center)에서 가장자리부(edge)로 갈수록 연마패드(1220)에 인가되는 가압력이 선형적으로 감소되도록 하는 것도 가능하다.In some cases, as shown in FIG. 19 , the pressure profile applied to the
마찬가지로, 멤브레인(1214)에 의해 연마패드(1220)에 인가되는 압력 프로파일은 각 분할존(Z2-1,Z2-2,Z2-3,Z1-1,Z1-2) 별로 단계적으로 계단 형태를 이루도록 나타날 수 있지만, 각 분할존(Z2-1,Z2-2,Z2-3,Z1-1,Z1-2)에서의 가압력을 평균화하거나 세분화하여 선형적인 삼각형 형태의 압력 프로파일을 구현하는 것이 가능하다.Similarly, the pressure profile applied to the
다르게는, 도 20과 같이, 멤브레인(1214)에 의해 연마패드(1220)에 인가되는 압력 프로파일이 중앙부(center)에서는 균일(P2)하게 형성되고, 가장자리부(edge)에서는 멤브레인(1214)의 반경 방향을 따라 내측에서 외측으로 갈수록 점진적으로 감소(P1',P1)하는 형태로 형성되는 것도 가능하다.Alternatively, as shown in FIG. 20 , the pressure profile applied to the
여기서, 연마패드(1220)에 인가되는 압력 프로파일이 중앙부(center)에서 균일하다 함은, 제1가압영역(Z2)을 형성하는 복수개의 제1분할존(Z2-1,Z2-2,Z2-3)에 균일한 범위의 가압력이 인가되는 것으로 정의된다. 다르게는, 제2분할존(Z1-1,Z1-2)에 균일한 범위의 가압력이 인가되거나, 단계적으로 계단 형태를 이루도록 가압력이 인가되는 것도 가능하다.Here, the fact that the pressure profile applied to the
한편, 도 21 및 도 22는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 멤브레인의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Meanwhile, FIGS. 21 and 22 are diagrams for explaining another embodiment of a membrane as a substrate processing apparatus according to the present invention. In addition, the same or equivalent reference numerals are given to the same or equivalent parts as the above-described configuration, and a detailed description thereof will be omitted.
도 21 및 도 22를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 멤브레인(1214)을 이중 구조로 형성하는 것도 가능하다.Referring to FIGS. 21 and 22 , according to another embodiment of the present invention, it is also possible to form the
보다 구체적으로, 멤브레인(1214)은, 연마패드(1220)에 접촉하는 제1멤브레인(1214a)과, 제1멤브레인(1214a)의 상측에 위치하는 제2멤브레인(1214b)을 포함한다.More specifically, the
일 예로, 도 21을 참조하면, 제1멤브레인(1214a)은 연마패드(1220)에 접촉하는 제1바닥판(1214a')과, 제1바닥판(1214a')의 가장자리 둘레에 상부로 연장 형성되는 제1측판(1214a")을 포함한다. 아울러, 제2멤브레인(1214b)은, 제1바닥판(1214a')의 상측에 위치하는 제2바닥판(1214b')과, 제2바닥판(1214b')의 상면에 연장 형성되며 복수개의 압력 챔버를 형성하는 격벽(1214b")을 포함한다.For example, referring to FIG. 21 , the
또한, 제1멤브레인(1214a)의 상면에는 제1멤브레인(1214a)에 대해 제2멤브레인(1214b)의 위치를 정하고 위치 고정되게 구속하는 구속돌기(1214c)가 돌출 형성된다. 일 예로, 구속돌기(1214c)는 링 형태로 형성될 수 있으며, 제2바닥판(1214b')은 구속돌기(1214c)의 내주면에 삽입되는 방식으로 구속될 수 있다. 이와 같이, 제1멤브레인(1214a)의 상면에 구속돌기(1214c)를 형성하고 제2멤브레인(1214b)이 구속되도록 하는 것에 의하여, 제1멤브레인(1214a)에 대한 제2멤브레인(1214b)의 배치 상태를 안정적으로 유지할 수 있으며, 연마패드(1220)에 가압력을 안정적으로 전달하는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 다르게는, 제2멤브레인을 제1멤브레인의 상면에 접착하거나, 이중 사출 성형에 의해 제1멤브레인과 제2멤브레인을 일체로 제작하는 것도 가능하다.In addition, a restraining
이때, 제1멤브레인(1214a)과 제2멤브레인(1214b)은 동일 또는 유사한 재질로 형성될 수 있으며, 제1멤브레인(1214a)과 제2멤브레인(1214b)의 재질에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.In this case, the
다르게는, 제1멤브레인(1214a)과 제2멤브레인(1214b)이 서로 다른 재질로 형성될 수 있다. 일 예로, 제1멤브레인(1214a)과 제2멤브레인(1214b)은 서로 다른 강성을 갖는 재질로 형성된다. 여기서, 강성이라 함은, 인장 방향, 휨 방향, 압축 방향의 강성 중 어느 하나 이상을 포함하는 것으로 정의된다. 바람직하게, 제2멤브레인(1214b)은 제1멤브레인(1214a)보다 상대적으로 낮은 강성을 갖는 재질로 형성된다.Alternatively, the
예를 들어, 제1멤브레인(1214a)과 제2멤브레인(1214b) 중 어느 하나 이상은 섬유 재질의 텍스타일(fabric textile), 금속재질의 텍스타일(metalic textile), 고무, 실리콘, 폴리우레탄 중 적어도 어느 하나를 이용하여 형성될 수 있다. 경우에 따라서는 제2멤브레인을 신축성이 없는 재질로 형성하는 것도 가능하다.For example, at least one of the
다른 일 예로, 도 22를 참조하면, 연마패드(1220)에 접촉하는 제1바닥판(1214a')과, 제1바닥판(1214a')의 가장자리 둘레에 상부로 연장 형성되는 제1측판(1214a")을 포함하되, 제2멤브레인(1214b)은, 제1바닥판(1214a')의 상측에 위치하는 제2바닥판(1214b')과, 제2바닥판(1214b')의 상면에 연장 형성되며 복수개의 압력 챔버를 형성하는 격벽(1214b")과, 제2바닥판(1214b')의 가장자리 둘레에 상부로 연장 형성되며 제1측판(1214a")의 내면에 위치하는 제2측판(1214b"')을 포함한다.As another example, referring to FIG. 22 , a
제2측판(1214b"')이 제1측판(1214a")의 내면에 밀착되게 위치하는 것에 의하여, 제1멤브레인(1214a)에 대한 제2멤브레인(1214b)의 배치 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.As the
이와 같이, 본 발명은 멤브레인(1214)의 가장자리부에 인가되는 가압력(제2가압력)보다 큰 가압력(제1가압력)이 멤브레인(1214)의 중앙부에 인가되도록 하는 것에 의하여, 연마패드(1220)의 영역(가장자리부 vs 중앙부)별로 연마량을 서로 다르게 조절할 수 있으므로, 연마패드(1220)의 영역별 선속도 차이에 따른 연마량 편차를 최소화하고, 기판(W)의 연마 균일도를 높이는 유리한 효과를 얻을 수 있다.As described above, the present invention is applied to the central portion of the
또한, 멤브레인에 전체적으로 균일한 가압력이 인가되는 방식에서는, 연마패드가 영역별로 불균일하게 마모가 발생되어 교체 주기(예를 들어, 기판을 연마하는데 4개의 연마패드가 사용)가 짧고, 연마패드(1220)에 의한 균일 연마 구간(하나의 연마패드로 균일하게 연마할 수 있는 영역)을 증가시키기 어려운 문제점이 있다. 하지만, 본 발명은 멤브레인(1214)의 영역 별로 다른 가압력이 인가되도록 하는 것에 의하여, 연마패드(1220)의 불균일 마모 현상을 최소화하여 교체 주기(예를 들어, 기판을 연마하는데 3개의 연마패드가 사용)를 연장할 수 있으며, 연마패드(1220)에 의한 균일 연마 구간을 증가시켜 기판(W)의 처리 효율을 높이는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, in the method in which a uniform pressing force is applied to the membrane as a whole, the polishing pad wears unevenly in each area, so the replacement cycle (for example, 4 polishing pads are used to polish the substrate) is short, and the polishing pad 1220 ), there is a problem in that it is difficult to increase the uniform polishing section (region that can be uniformly polished with one polishing pad). However, the present invention minimizes the non-uniform wear of the
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although it has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and modify the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that it can be changed.
1010 : 기판 처리 장치 1020 : 갠트리 유닛
1022 : X축 갠트리 1024 : Y축 갠트리
1100 : 기판거치부 1110 : 기판지지부
1120 : 표면패드 1120' : 이송 벨트
1130 : 리테이너 1130a : 기판수용부
1200 : 연마 유닛 1210 : 연마 헤드
1212 : 본체부 1214 : 멤브레인
1216 : 연마패드 리테이너 1216a : 리테이너 연장부
1217 : 고정홈 1219 : 링형 중간부재
1220 : 연마패드 1222 : 연마판부
1224 : 가장자리 결합판부 1226 : 고정돌기
1228 : 가이드돌기 1228a : 테이퍼부
1229 : 마찰패드 1230,1230' : 연마패드 구속부
1231 : 구속부재 1232 : 제1자성체
1234 : 제2자성체 1300 : 준비 스테이지1010: substrate processing device 1020: gantry unit
1022: X-axis gantry 1024: Y-axis gantry
1100: substrate holding unit 1110: substrate support unit
1120: surface pad 1120': transfer belt
1130:
1200: polishing unit 1210: polishing head
1212: body part 1214: membrane
1216: abrasive pad retainer 1216a: retainer extension
1217: fixing groove 1219: ring-shaped intermediate member
1220: polishing pad 1222: polishing plate part
1224: edge coupling plate 1226: fixing protrusion
1228: guide
1229:
1231: restraining member 1232: first magnetic body
1234: second magnetic body 1300: preparation stage
Claims (49)
기판의 상면을 연마하는 연마패드와;
상기 연마패드의 상면에 접촉하는 제1바닥판을 구비한 제1멤브레인과, 상기 제1바닥판의 상측에 적층되게 배치되는 제2바닥판 및 상기 제2바닥판으로부터 연장되어 복수개의 압력 챔버를 형성하는 격벽을 구비한 제2멤브레인을 포함하는 멤브레인을 구비하며, 상기 기판에 대해 회전하며 이동하는 연마 헤드를;
포함하고, 상기 제1바닥판의 상면에 돌출 형성되며, 상기 제1멤브레인에 대해 상기 제2멤브레인의 배치 위치를 정하는 구속돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
A substrate processing apparatus in which a polishing process of a substrate is performed,
a polishing pad for polishing the upper surface of the substrate;
A first membrane having a first bottom plate contacting the upper surface of the polishing pad, a second bottom plate stacked on the upper side of the first bottom plate, and a plurality of pressure chambers extending from the second bottom plate a polishing head having a membrane including a second membrane having a barrier rib to be formed, and rotating and moving with respect to the substrate;
and a restraining protrusion protruding from an upper surface of the first bottom plate and determining a disposition position of the second membrane with respect to the first membrane.
기판의 상면을 연마하는 연마패드와;
상기 연마패드의 상면에 접촉하는 제1바닥판을 구비한 제1멤브레인과, 상기 제1바닥판의 상측에 적층되게 배치되는 제2바닥판 및 상기 제2바닥판으로부터 연장되어 복수개의 압력 챔버를 형성하는 격벽을 구비한 제2멤브레인을 포함하는 멤브레인을 구비하며, 상기 기판에 대해 회전하며 이동하는 연마 헤드를;
포함하고, 상기 제1멤브레인과 상기 제2멤브레인은 서로 다른 강성을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
A substrate processing apparatus in which a polishing process of a substrate is performed,
a polishing pad for polishing the upper surface of the substrate;
A first membrane having a first bottom plate contacting the upper surface of the polishing pad, a second bottom plate stacked on the upper side of the first bottom plate, and a plurality of pressure chambers extending from the second bottom plate a polishing head having a membrane including a second membrane having a barrier rib to be formed, and rotating and moving with respect to the substrate;
The substrate processing apparatus of claim 1 , wherein the first membrane and the second membrane have different stiffnesses.
상기 제1멤브레인과 제2멤브레인 중 어느 하나 이상은 섬유 재질의 텍스타일(fabric textile), 금속재질의 텍스타일(metalic textile), 고무, 실리콘, 폴리우레탄 중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
According to claim 2,
At least one of the first membrane and the second membrane is a substrate processing apparatus, characterized in that formed of any one of a textile material (fabric textile), a metallic textile (metallic textile), rubber, silicone, polyurethane.
기판의 상면을 연마하는 연마패드와;
상기 연마패드의 상면에 접촉하는 제1바닥판과 상기 제1바닥판의 가장자리 둘레에 상부로 연장 형성되는 제1측판을 구비한 제1멤브레인과, 상기 제1바닥판의 상측에 적층되게 배치되는 제2바닥판 및 상기 제2바닥판으로부터 연장되어 복수개의 압력 챔버를 형성하는 격벽을 구비한 제2멤브레인을 포함하는 멤브레인을 구비하며, 상기 기판에 대해 회전하며 이동하는 연마 헤드를;
포함하고, 상기 제2멤브레인은, 상기 제2바닥판의 가장자리 둘레에 상부로 연장 형성되며, 상기 제1측판의 내면에 위치하는 제2측판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
A substrate processing apparatus in which a polishing process of a substrate is performed,
a polishing pad for polishing the upper surface of the substrate;
A first membrane having a first bottom plate contacting the upper surface of the polishing pad and a first side plate extending upward around an edge of the first bottom plate, and disposed to be stacked on the upper side of the first bottom plate a polishing head having a membrane including a second bottom plate and a second membrane having partition walls extending from the second bottom plate to form a plurality of pressure chambers, the polishing head rotating and moving with respect to the substrate;
and wherein the second membrane further comprises a second side plate extending upward around an edge of the second bottom plate and positioned on an inner surface of the first side plate.
상기 멤브레인으로부터 상기 연마패드의 중앙부에서 상기 기판에 가해지는 제1가압력이 상기 연마패드의 가장자리부에서 상기 기판에 가해지는 제2가압력보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
According to any one of claims 1 to 4,
The substrate processing apparatus according to claim 1 , wherein a first pressing force applied from the membrane to the substrate at a central portion of the polishing pad is greater than a second pressing force applied to the substrate at an edge portion of the polishing pad.
상기 연마 헤드에 대한 상기 연마패드의 수평 방향 이동을 제한하는 구속 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
According to any one of claims 1 to 4,
and a restraining member limiting horizontal movement of the polishing pad relative to the polishing head.
상기 연마 헤드는,
상기 멤브레인이 저면에 구비되는 본체부와;
상기 본체부에 연결되며, 상기 연마패드가 장착되는 연마패드 리테이너를; 포함하고,
상기 구속부재는 상기 연마패드의 측면과 상기 연마패드 리테이너의 측면을 구속하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
The method of claim 26,
The polishing head,
a main body having the membrane on a lower surface;
a polishing pad retainer connected to the main body and to which the polishing pad is mounted; include,
The substrate processing apparatus according to claim 1 , wherein the restraining member restrains a side surface of the polishing pad and a side surface of the polishing pad retainer.
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