KR102528070B1 - Substrate processing apparatus - Google Patents
Substrate processing apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- KR102528070B1 KR102528070B1 KR1020180054645A KR20180054645A KR102528070B1 KR 102528070 B1 KR102528070 B1 KR 102528070B1 KR 1020180054645 A KR1020180054645 A KR 1020180054645A KR 20180054645 A KR20180054645 A KR 20180054645A KR 102528070 B1 KR102528070 B1 KR 102528070B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- substrate
- polishing
- unit
- polishing unit
- speed
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 458
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 62
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims abstract description 420
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 97
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 24
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 claims description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 description 30
- 230000008569 process Effects 0.000 description 28
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 18
- 238000013461 design Methods 0.000 description 11
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 11
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 11
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 10
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229920002396 Polyurea Polymers 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 1
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 1
- 238000005224 laser annealing Methods 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 238000005339 levitation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 125000005395 methacrylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920013716 polyethylene resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B7/00—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
- B24B7/06—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor involving conveyor belts, a sequence of travelling work-tables or the like
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture 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
- H01L21/18—Manufacture 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
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment 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
- H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
- H01L21/67703—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
- H01L21/67706—Mechanical details, e.g. roller, belt
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68764—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 연마 유닛의 이동 속도에 기초하여 연마 유닛에 의한 단위 시간당 연마량을 다르게 제어하는 것에 의하여 연마량의 편차를 저감시키고 연마 균일도를 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.The present invention relates to a substrate processing apparatus, and advantageous effects of reducing variation in polishing amount and improving polishing uniformity can be obtained by differently controlling the polishing amount per unit time by the polishing unit based on the moving speed of the polishing unit. .
Description
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 연마량의 편차를 저감시키고 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 reducing variation in polishing amount and improving polishing uniformity.
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 연마량의 편차를 저감시키고 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 reducing variations in polishing amount of a substrate and improving polishing uniformity.
또한, 본 발명은 기판의 연마 효율을 높이고 기판의 연마량을 균일하게 제어할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to increase the polishing efficiency of the substrate and to uniformly control the polishing amount of the substrate.
또한, 본 발명은 기판의 처리 시간을 단축하고, 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to shorten the processing time of a substrate and improve productivity.
또한, 본 발명은 설비의 소형화에 기여할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to be able to contribute to miniaturization of facilities.
또한, 본 발명은 설비의 진동을 감소시키고, 기판의 연마 품질을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to reduce the vibration of the equipment and to improve the polishing quality of the substrate.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 기판이 거치되는 기판거치부와, 기판에 접촉된 상태로 이동하며, 기판의 상면을 연마하는 연마 유닛과, 연마 유닛의 이동 속도를 조절하는 이동속도 조절부와, 연마 유닛의 이동 속도에 기초하여 연마 유닛에 의한 단위 시간당 연마량을 다르게 제어하는 제어부를 포함하는 기판 처리 장치를 제공한다.According to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above-described objects of the present invention, a substrate holder on which a substrate is mounted, a polishing unit moving in contact with the substrate and polishing the upper surface of the substrate, and a polishing unit Provided is a substrate processing apparatus including a moving speed adjusting unit for adjusting a moving speed and a control unit for differently controlling a polishing amount per unit time by a polishing unit based on a moving speed of the polishing unit.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 기판 연마면의 연마량 편차를 저감시키고 연마 균일도를 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to obtain advantageous effects of reducing the variation of the polishing amount of the substrate polishing surface and improving the polishing uniformity.
특히, 본 발명에 따르면 연마 유닛의 이동 속도와 가압력(또는 회전 속도)를 함께 조절하여 연마패드의 위치별로 연마패드에 의한 단위 시간당 연마량을 균일하게 제어하는 것에 의하여, 기판 연마면의 연마량 편차를 저감시키며, 연마 균일도를 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In particular, according to the present invention, the polishing amount per unit time by the polishing pad is uniformly controlled for each position of the polishing pad by adjusting the moving speed and the pressing force (or rotational speed) of the polishing unit together, so that the polishing amount deviation of the polishing surface of the substrate It is possible to obtain an advantageous effect of reducing and improving polishing uniformity.
또한, 본 발명에 따르면 기판의 처리 시간을 단축하고, 수율 및 생산성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the present invention, advantageous effects of shortening the processing time of the substrate and improving yield and productivity can be obtained.
또한, 본 발명에 따르면 기판에 대한 연마패드의 평탄도를 향상시키고, 연마 안정성을 높이는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to obtain advantageous effects of improving flatness of the polishing pad with respect to the substrate and increasing polishing stability.
또한, 본 발명에 따르면 설비의 진동을 감소시키고, 기판의 연마 품질을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to obtain advantageous effects of reducing the vibration of the equipment and improving the polishing quality of the substrate.
도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 평면도,
도 2는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 연마 파트를 설명하기 위한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 연마 파트를 설명하기 위한 측면도,
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 기판의 로딩 공정을 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 기판거치부 및 연마 유닛을 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 기판에 대한 연마 유닛의 연마 경로를 설명하기 위한 평면도,
도 9는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 연마 유닛의 이동 속도에 따른 연마 유닛의 가압력 제어 공정을 설명하기 위한 도면,
도 10은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 연마 유닛의 이동 속도에 따른 연마 유닛의 회전 속도 제어 공정을 설명하기 위한 도면,
도 11은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 리테이너를 설명하기 위한 도면,
도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 기판의 언로딩 공정을 설명하기 위한 도면,
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 도면,
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치로서, 연마 유닛의 이동 속도에 따른 연마 유닛의 가압력 제어 공정을 설명하기 위한 도면,
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치로서, 연마 유닛의 이동 속도에 따른 연마 유닛의 회전 속도 제어 공정을 설명하기 위한 도면이다.1 is a plan view for explaining a substrate processing apparatus according to the present invention;
2 is a substrate processing apparatus according to the present invention, a perspective view for explaining a polishing part;
3 is a substrate processing apparatus according to the present invention, a side view for explaining a polishing part;
4 to 6 are substrate processing apparatus according to the present invention, views for explaining the loading process of the substrate;
7 is a substrate processing apparatus according to the present invention, a view for explaining a substrate holder and a polishing unit;
8 is a substrate processing apparatus according to the present invention, a plan view for explaining a polishing path of a polishing unit for a substrate;
9 is a substrate processing apparatus according to the present invention, a view for explaining a process of controlling the pressing force of the polishing unit according to the moving speed of the polishing unit;
10 is a substrate processing apparatus according to the present invention, a view for explaining a rotational speed control process of a polishing unit according to a moving speed of the polishing unit;
11 is a substrate processing apparatus according to the present invention, a view for explaining a retainer;
12 and 13 are a substrate processing apparatus according to the present invention, a view for explaining a substrate unloading process;
14 is a view for explaining a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention;
15 is a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention, a view for explaining a process of controlling a pressing force of a polishing unit according to a moving speed of the polishing unit;
16 is a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention, and is a view for explaining a rotational speed control process of a polishing unit according to a moving speed of the polishing unit.
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 평면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 연마 파트를 설명하기 위한 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 연마 파트를 설명하기 위한 측면도이다. 또한, 도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 기판의 로딩 공정을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 기판거치부 및 연마 유닛을 설명하기 위한 도면이며, 도 8은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 기판에 대한 연마 유닛의 연마 경로를 설명하기 위한 평면도이다. 그리고, 도 9는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 연마 유닛의 이동 속도에 따른 연마 유닛의 가압력 제어 공정을 설명하기 위한 도면이고, 도 10은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 연마 유닛의 이동 속도에 따른 연마 유닛의 회전 속도 제어 공정을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 11은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 리테이너를 설명하기 위한 도면이고, 도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 기판의 언로딩 공정을 설명하기 위한 도면이다.1 is a plan view for explaining a substrate processing apparatus according to the present invention, Figure 2 is a substrate processing apparatus according to the present invention, a perspective view for explaining a polishing part, Figure 3 is a substrate processing apparatus according to the present invention, It is a side view for explaining the polishing part. 4 to 6 are a substrate processing apparatus according to the present invention, which are views for explaining a substrate loading process, and FIG. 7 is a substrate processing apparatus according to the present invention, which is for explaining a substrate holder and a polishing unit. FIG. 8 is a substrate processing apparatus according to the present invention, which is a plan view for explaining a polishing path of a polishing unit for a substrate. 9 is a substrate processing apparatus according to the present invention, which is a view for explaining a process of controlling the pressing force of the polishing unit according to the moving speed of the polishing unit, and FIG. 10 is a substrate processing apparatus according to the present invention, in which the polishing unit moves It is a figure for explaining the process of controlling the rotational speed of the polishing unit according to the speed. In addition, FIG. 11 is a substrate processing apparatus according to the present invention, which is a view for explaining a retainer, and FIGS. 12 and 13 are substrate processing apparatus according to the present invention, which are views for explaining a substrate unloading process.
도 1 내지 도 13을 참조하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(10)는, 기판(W)이 거치되는 기판거치부(201)와, 기판(W)에 접촉된 상태로 이동하며, 기판(W)의 상면을 연마하는 연마 유닛(230)과, 연마 유닛(230)의 이동 속도를 조절하는 이동속도 조절부(240)와, 연마 유닛(230)의 이동 속도에 기초하여 연마 유닛(230)에 의한 단위 시간당 연마량을 다르게 제어하는 제어부(250)를 포함한다.1 to 13, the
이는, 기판(W)의 연마 균일도 및 연마 안정성을 향상시키기 위함이다.This is to improve polishing uniformity and polishing stability of the substrate W.
즉, 기판보다 작은 사이즈의 연마패드를 기판에 대해 이동시키면서 기판을 연마함에 있어서, 연마패드가 기판을 가로질러 이동할 시, 기판의 중앙부와 기판의 가장자리부에서의 연마량을 동일하게 유지하기 위해서는, 연마패드가 기판의 가장자리를 완전히 벗어나도록 이동해야 하며, 연마패드가 기판의 가장자리를 완전히 벗어날 때까지 연마패드의 이동 속도가 일정하게 유지될 수 있어야 한다. 또한, 연마패드가 기판의 가장자리를 벗어난 이후에는, 연마패드의 이동속도가 '0'이 될 때까지 감속되고, 연마패드는 다시 반대 방향으로 이동하며 기판의 내측으로 진입되어 기판을 연마한다. 이와 같이, 기존에는 연마패드가 기판의 가장자리를 완전히 벗어날 때까지 이동시켜야 함에 따라, 불가피하게 연마패드의 왕복 이동 스트로크(stroke)가 길어지고, 기판의 처리 효율이 저하되는 문제점이 있다.That is, in polishing the substrate while moving a polishing pad smaller than the substrate with respect to the substrate, when the polishing pad moves across the substrate, in order to maintain the same polishing amount at the center portion of the substrate and the edge portion of the substrate, The polishing pad must be moved to completely deviate from the edge of the substrate, and the moving speed of the polishing pad must be maintained constant until the polishing pad completely deviate from the edge of the substrate. Also, after the polishing pad leaves the edge of the substrate, the moving speed of the polishing pad is decelerated until it becomes '0', and the polishing pad moves in the opposite direction again and enters the inside of the substrate to polish the substrate. As such, conventionally, as the polishing pad has to be moved until it completely leaves the edge of the substrate, the reciprocating stroke of the polishing pad inevitably becomes long, and the processing efficiency of the substrate decreases.
반면, 연마패드가 기판에 접촉된 상태로 연마패드의 가장자리를 완전히 벗어나기 전에 연마패드의 이동 속도를 낮추어 연마패드의 왕복 이동 스트로크를 단축시키는 것도 가능하나, 연마패드가 기판에 접촉된 상태에서 연마패드의 이동 속도가 낮아지면, 연마패드가 기판에 체류하는 시간이 증가하여 감속 지점에서의 단위 시간당 연마량이 증가하므로, 기판의 연마량 편차가 커지고, 기판의 연마 균일도가 저하되는 문제점이 있다.On the other hand, it is also possible to shorten the reciprocating movement stroke of the polishing pad by lowering the moving speed of the polishing pad before it completely leaves the edge of the polishing pad while in contact with the substrate. When the moving speed of the substrate is lowered, the amount of polishing per unit time at the deceleration point increases due to the increase in the time the polishing pad stays on the substrate, thereby increasing the variation in the polishing amount of the substrate and degrading the uniformity of polishing the substrate.
하지만, 본 발명은 연마 유닛의 이동 속도에 기초하여 연마 유닛에 의한 단위 시간당 연마량을 다르게 제어하는 것에 의하여, 연마 유닛의 이동 속도가 가변되더라도 기판에 대한 연마 유닛의 위치별로 연마 유닛에 의한 단위 시간당 연마량을 균일하게 제어할 수 있으므로, 기판 연마면의 연마량 편차를 저감시키고, 연마 균일도를 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.However, the present invention controls the amount of polishing per unit time by the polishing unit differently based on the moving speed of the polishing unit, so that even if the moving speed of the polishing unit is varied, per unit time by the polishing unit for each position of the polishing unit relative to the substrate. Since the polishing amount can be uniformly controlled, advantageous effects of reducing the variation of the polishing amount of the substrate polishing surface and improving the polishing uniformity can be obtained.
특히, 본 발명은 연마 유닛의 이동 속도에 따라 연마 유닛의 가압력 또는 회전 속도를 다르게 제어하는 것에 의하여, 기판의 연마량을 균일하게 제어하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In particular, according to the present invention, an advantageous effect of uniformly controlling a polishing amount of a substrate can be obtained by differently controlling the pressing force or rotational speed of the polishing unit according to the moving speed of the polishing unit.
더욱이, 본 발명은 연마 유닛이 기판을 완전하게 벗어나지 않은 상태에서 연마 유닛의 이동 속도를 낮출 수 있으므로, 기판의 연마 균일도를 균일하게 유지하면서 연마 유닛의 이동 스트로크를 단축하고, 설비를 소형화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Furthermore, the present invention can reduce the moving speed of the polishing unit in a state where the polishing unit does not completely leave the substrate, thereby shortening the moving stroke of the polishing unit and miniaturizing the equipment while maintaining uniform polishing uniformity of the substrate. can be obtained.
기판거치부(201)는 로딩 파트(100)와 언로딩 파트(300)의 사이에 배치되고, 로딩 파트(100)에 공급된 기판(W)은 기판거치부로 이송되어 기판거치부에 안착된 상태에서 연마된 후, 언로딩 파트(300)를 통해 언로딩된다.The
보다 구체적으로, 로딩 파트(100)는 연마 처리될 기판(W)을 연마 파트(200)에 로딩하기 위해 마련된다.More specifically, the
로딩 파트(100)는 연마 파트(200)에 기판(W)을 로딩 가능한 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 로딩 파트(100)의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.The
일 예로, 로딩 파트(100)는 이송 벨트(210)와 동일한 높이에서 기판(W)을 이송하도록 마련되되, 소정 간격을 두고 이격되게 배치되는 복수개의 로딩 이송 롤러(110)를 포함하며, 복수개의 로딩 이송 롤러(110)의 상부에 공급된 기판(W)은 로딩 이송 롤러(110)가 회전함에 따라 복수개의 로딩 이송 롤러(110)에 의해 상호 협조적으로 이송된다. 경우에 따라서는 로딩 파트가 로딩 이송 롤러에 의해 순환 회전하는 순환 벨트를 포함하여 구성되는 것도 가능하다.For example, the
여기서, 로딩 파트(100)가 이송 벨트(210)와 동일한 높이에서 기판(W)을 이송한다 함은, 로딩 파트(100)가 기판(W)의 휨 변형을 허용하는 높이에 배치되어 기판(W)을 이송하는 것으로 정의된다. 가령, 로딩 파트에서 기판이 돌출된 상태(최외각에 배치된 로딩 이송 롤러를 벗어나도록 기판이 이송된 상태)에서 기판의 돌출된 부분의 자중에 의한 휨 변형을 고려하여 로딩 파트는 이송 벨트보다 약간 높은 높이(예를 들어, 10㎜ 이내)에 배치될 수 있다. 다만, 기판의 휨 변형이 억제될 수 있다면, 로딩 파트(100)에서 기판(W)이 이송되는 높이와, 이송 벨트(210)에서 기판(W)이 안착 및 이송되는 높이가 서로 동일할 수 있다.Here, the
아울러, 로딩 파트(100)에 공급되는 기판(W)은 로딩 파트(100)로 공급되기 전에 얼라인 유닛(미도시)에 의해 자세 및 위치가 정해진 자세와 위치로 정렬될 수 있다.In addition, the substrate W supplied to the
참고로, 본 발명에서 사용되는 기판(W)으로서는 일측변의 길이가 1m 보다 큰 사각형 기판(W)이 사용될 수 있다. 일 예로, 화학 기계적 연마 공정이 수행되는 피처리 기판(W)으로서, 1500㎜*1850㎜의 사이즈를 갖는 6세대 유리 기판(W)이 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 (W) having a length of one side greater than 1 m may be used. For example, as the processing target substrate W on which the chemical mechanical polishing process is performed, a 6th generation glass substrate W 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(201)는 기판(W)을 거치 가능한 다양한 구조로 마련될 수 있으며, 기판거치부(201)의 구조 및 형태는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.The
참고로, 본 발명에서 기판(W)을 연마한다 함은, 기판(W)에 대한 기계적 연마 공정 또는 화학 기계적 연마(CMP) 공정에 의해 기판(W)을 연마하는 것으로 정의된다. 일 예로, 기판(W)에 대한 기계적 연마가 행해지는 동안 화학적 연마를 위한 슬러리가 함께 공급되며 화학 기계적 연마(CMP) 공정이 행해진다For 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, while mechanical polishing of the substrate W is performed, a slurry for chemical polishing is supplied together and a chemical mechanical polishing (CMP) process is performed.
일 예로, 기판거치부(201)는, 정해진 경로를 따라 이동 가능하게 구비되며 외표면에 기판(W)이 안착되는 이송 벨트(210)와, 이송 벨트(210)의 내부에 배치되며 이송 벨트(210)를 사이에 두고 기판(W)의 저면을 지지하는 기판지지부(220)를 포함한다. 이하에서는 연마 유닛(230)이 기판(W)이 이송되는 중에 기판(W)에 대해 왕복 이동하며 기판의 표면을 연마하는 예를 들어 설명하기로 한다.For example, the
보다 구체적으로, 이송 벨트(210)는 기판(W)을 제1방향을 따라 이송하고, 연마 유닛(230)은 기판(W)이 제1방향을 따라 이송되는 중에 제1방향에 직교하는 제2방향을 따라 왕복 이동하며 기판(W)의 표면을 연마한다.More specifically, the
일 예로, 이송 벨트(210)는, 로딩 파트(100)에 인접하게 배치되며, 정해진 경로를 따라 무한 루프 방식으로 순환 회전하도록 구성된다. 로딩 파트(100)에서 이송 벨트(210)로 이송된 기판(W)은 이송 벨트(210)의 외표면에 안착된 상태에서 이송 벨트(210)가 순환 회전함에 따라 제1방향으로 이송된다.For example, the
보다 구체적으로, 로딩 파트(100)에서 이송 벨트(210)로 이송된 기판(W)은 이송 벨트(210)가 순환 회전함에 따라 이송 벨트(210)의 외표면에 안착된 상태로 연마 위치(기판지지부의 상부 위치)로 이송될 수 있다. 또한, 연마가 완료된 기판(W)은 이송 벨트(210)가 순환 회전함에 따라 연마 위치에서 언로딩 파트(300) 측으로 이송될 수 있다.More specifically, the substrate W transferred from the
이송 벨트(210)의 순환 회전은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 행해질 수 있다. 일 예로, 이송 벨트(210)는 롤러 유닛(212)에 의해 정해지는 경로를 따라 순환 회전하고, 이송 벨트(210)의 순환 회전에 의하여 이송 벨트(210)에 안착된 기판(W)이 직선 이동 경로를 따라 이송된다.Circulation rotation of the
이송 벨트(210)의 이동 경로(예를 들어, 순환 경로)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 롤러 유닛(212)은 제1롤러(212a)와, 제1롤러(212a)로부터 수평하게 이격되게 배치되는 제2롤러(212b)를 포함하며, 이송 벨트(210)는 제1롤러(212a)와 제2롤러(212b)에 의해 무한 루프 방식으로 순환 회전한다.A moving path (eg, a circulation path) of the
이때, 제1롤러(212a)와 제2롤러(212b) 중 어느 하나 이상은 통상의 구동 모터(단일 모터 또는 복수개의 모터)에 의해 회전하도록 구성된다.At this time, any one or more of the
참고로, 이송 벨트(210)의 외표면이라 함은, 이송 벨트(210)의 외측에 노출되는 외측 표면을 의미하며, 이송 벨트(210)의 외표면에는 기판(W)이 안착된다. 그리고, 이송 벨트(210)의 내표면이라 함은, 제1롤러(212a)와 제2롤러(212b)가 접촉되는 이송 벨트(210)의 내측 표면을 의미한다. For reference, the outer surface of the
또한, 제1롤러(212a)와 제2롤러(212b) 중 어느 하나 이상은 선택적으로 서로 접근 및 이격되는 방향으로 직선 이동하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 제1롤러(212a)는 고정되는 제2롤러(212b)는 제1롤러(212a)에 접근 및 이격되는 방향으로 직선 이동하도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 제조 공차 및 조립 공차 등에 따라 제1롤러(212a)에 대해 제2롤러(212b)가 접근 및 이격되도록 하는 것에 의하여, 이송 벨트(210)의 장력을 조절할 수 있다.In addition, any one or more of the
여기서, 이송 벨트(210)의 장력을 조절한다 함은, 이송 벨트(210)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
또한, 도 11을 참조하면, 이송 벨트(210)의 외표면에는 기판(W)에 대한 마찰계수를 높여서 슬립을 억제하는 표면층(210a)이 형성된다.In addition, referring to FIG. 11 , a
이와 같이, 이송 벨트(210)의 외표면에 표면층(210a)을 형성하는 것에 의하여, 기판(W)이 이송 벨트(210)의 외표면에 안착된 상태에서, 이송 벨트(210)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, by forming the
표면층(210a)은 기판(W)과의 접합성을 갖는 다양한 재질로 형성될 수 있으며, 표면층(210a)의 재질에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 표면층(210a)은 신축성 및 점착성(마찰력)이 우수한 엔지니어링 플라스틱으로 형성된다. 경우에 따라서는 제1표면층을 논슬립 기능을 갖는 다른 재질, 예를 들어, 논슬립 기능을 갖는 폴리우레탄으로 형성하는 것도 가능하다.The
더욱이, 신축성을 갖는 표면층(210a)을 이송 벨트(210)의 외표면에 형성하는 것에 의하여, 기판(W)과 이송 벨트(210)의 사이에 이물질이 유입되더라도 이물질의 두께만큼 이물질이 위치한 부분에서 표면층(210a)이 눌려질 수 있으므로, 이물질에 의한 기판(W)의 높이 편차(이물질에 의해 기판의 특정 부위가 국부적으로 돌출)를 해소할 수 있으며, 기판(W)의 특정 부위가 국부적으로 돌출됨에 따른 연마 균일도 저하를 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 바람직하게, 표면층(210a)은 20~50%의 압축율을 갖도록 형성된다.Moreover, by forming the
이때, 표면층(210a)은 이송 벨트(210)의 외표면에 전체적으로 형성되는 것이 바람직하다.At this time, the surface layer (210a) is preferably formed entirely on the outer surface of the transfer belt (210).
기판지지부(220)는 이송 벨트(210)의 내부에 배치되며 이송 벨트(210)를 사이에 두고 기판(W)의 저면을 지지하도록 마련된다.The
보다 구체적으로, 기판지지부(220)는 기판(W)의 저면을 마주하도록 이송 벨트(210)의 내부에 배치되며, 이송 벨트(210)의 내표면을 지지한다.More specifically, the
기판지지부(220)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 이송 벨트(210)의 내표면을 지지하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 기판지지부(220)는 이송 벨트(210)의 내표면에 밀착되는 지지플레이트(221)(예를 들어, 석정반)를 포함한다.The
이와 같이, 지지플레이트(221)가 기판(W)의 하부에서 이송 벨트(210)의 내표면을 지지하도록 하는 것에 의하여, 기판(W)의 자중 및 연마 유닛(230)이 기판(W)을 가압함에 따른 이송 벨트(210)의 처짐을 방지할 수 있다.In this way, by allowing the
이하에서는 지지플레이트(221)가 대략 사각 플레이트 형상으로 형성된 예를 들어 설명하기로 한다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면 기판지지부가 여타 다른 형상 및 구조로 형성될 수 있으며, 2개 이상의 지지플레이트를 연속적으로 배치하여 이송 벨트의 내면을 지지하는 것도 가능하다. 다르게는 금속 재질 또는 다공성 재질로 지지플레이트를 형성하는 것도 가능하다.Hereinafter, an example in which the
한편, 전술 및 도시한 본 발명의 실시예에서는 기판지지부(220)가 접촉 방식으로 이송 벨트(210)의 내표면을 지지하도록 구성된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 기판지지부가 이송 벨트의 내표면을 비접촉 방식으로 지지하도록 구성하는 것도 가능하다. Meanwhile, in the foregoing and illustrated embodiments of the present invention, an example in which the
일 예로, 기판지지부는 이송 벨트의 내표면에 유체를 분사하고, 유체에 의한 분사력에 의해 이송 벨트의 내표면을 지지하도록 구성된다. 이때, 기판지지부는 이송 벨트의 내표면에 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. 이와 같이, 이송 벨트(210)의 내표면을 비접촉 상태로 지지하는 것에 의하여, 마찰 저항(이송 벨트의 이동(회전)을 방해하는 인자)에 의한 처리 효율 저하를 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.For example, the substrate support unit is configured to inject fluid onto the inner surface of the conveyance belt and support the inner surface of the conveyance belt 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 inner surface of the transfer belt, and the type of fluid may be determined according to required conditions and design specifications. It can be changed in various ways. In this way, by supporting the inner surface of the
경우에 따라서는, 기판지지부가 자기력(예를 들어, 척력; repulsive force) 또는 초음파 진동에 의한 부상력을 이용하여 이송 벨트의 내표면을 비접촉 방식으로 지지하도록 구성하는 것도 가능하다.In some cases, the substrate support may be configured to support the inner surface of the transfer belt in a non-contact manner using magnetic force (eg, repulsive force) or levitation force by ultrasonic vibration.
연마 유닛(230)은 기판(W)의 표면에 접촉된 상태로 이동하며 기판(W)의 상면을 연마하도록 마련된다.The polishing
일 예로, 연마 유닛(230)은, 기판(W)보다 작은 사이즈로 형성되며 기판(W)에 접촉된 상태로 자전하면서 이동하는 연마패드(232)를 포함한다.For example, the polishing
보다 구체적으로, 연마패드(232)는 캐리어 헤드(231)에 장착되어 가압되며, 기판(W)의 표면에 접촉된 상태로 자전하면서 기판(W)의 표면을 선형 연마(평탄화)한다.More specifically, the
캐리어 헤드는 연마패드(232)를 자전시킬 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 캐리어 헤드의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 캐리어 헤드는 하나의 몸체로 구성되거나, 복수개의 몸체가 결합되어 구성될 수 있으며, 구동 샤프트(미도시)와 연결되어 회전하도록 구성된다. 또한, 캐리어 헤드에는 연마패드(232)를 기판(W)의 표면에 가압하기 위한 가압부(예를 들어, 공압으로 연마패드를 가압하는 공압가압부)가 구비된다.The carrier head may be formed in various structures capable of rotating the
연마패드(232)는 기판(W)에 대한 기계적 연마에 적합한 재질로 형성된다. 예를 들어, 연마패드(232)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(232)의 재질 및 특성은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.The
바람직하게 연마패드(232)로서는 기판(W)보다 작은 크기를 갖는 원형 연마패드(232)가 사용된다. 즉, 기판보다 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 있다. 더욱 바람직하게, 연마패드(232)는 기판의 가로 길이 또는 세로 길이의 1/2 보다 작은 직경을 갖도록 형성된다.Preferably, a
실질적으로, 대면적 기판은 적어도 일측변의 길이가 1m 보다 큰 크기를 갖기 때문에, 기판보다 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 기판의 표면이 전체적으로 균일한 두께로 연마될 수 없다. 하지만, 본 발명은, 기판(W)보다 작은 크기를 갖는 원형 연마패드(232)를 자전시켜 기판(W)의 표면을 연마하도록 하는 것에 의하여, 공간효율성 및 설계자유도를 크게 저하하지 않고도 연마패드(232)를 자전시켜 기판(W)을 연마하는 것이 가능하고, 연마패드(232)에 의한 연마량을 전체적으로 균일하게 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Practically, since the large-area substrate has a length of at least one side greater than 1 m, it is very difficult to rotate a polishing pad (eg, a polishing pad with a diameter greater than 1 m) having a larger size than the substrate. There is a problem. In addition, if a non-circular polishing pad (eg, a rectangular polishing pad) is used, the surface of the substrate polished by the rotating polishing pad cannot be polished to a uniform thickness as a whole. However, the present invention, by rotating the
이송 벨트(210)의 회전에 의해 기판(W)이 제1방향으로 이송됨과 동시에 연마 유닛(230)은 제1방향에 직교하는 제2방향을 따라 왕복 이동하도록 구성된다.The substrate W is transported in the first direction by the rotation of the
이와 같이, 기판(W)의 이송과 동시에 기판(W)의 연마가 이루어지도록 하는 것에 의하여, 기판(W)의 연마 공정을 간소화하고 기판(W)의 연마 시간을 단축하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, by allowing the substrate (W) to be polished simultaneously with the transfer of the substrate (W), an advantageous effect of simplifying the polishing process of the substrate (W) and shortening the polishing time of the substrate (W) can be obtained. .
즉, 기판의 위치가 고정된 상태(이송 벨트의 회전이 정지된 상태)에서 기판에 대해 연마 유닛을 이동시켜 기판을 연마한 후 기판을 언로딩 파트로 이송하는 것도 가능하다. 하지만, 기판의 연마 공정과 기판의 이송 공정이 개별적으로 행해짐에 따라 기판의 처리 시간이 증가하고 생산성이 저하되는 문제점이 있다.That is, it is also possible to transfer the substrate to the unloading part after polishing the substrate by moving the polishing unit relative to the substrate in a state in which the position of the substrate is fixed (a state in which rotation of the transfer belt is stopped). However, as the substrate polishing process and the substrate transfer process are separately performed, there is a problem in that substrate processing time increases and productivity decreases.
하지만, 본 발명은 기판(W)의 연마 공정와 기판의 이송 공정이 동시에 행해지도록 하는 것에 의하여, 기판(W)의 처리 시간을 단축하고 생산성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.However, in the present invention, advantageous effects of shortening the processing time of the substrate W and improving productivity can be obtained by simultaneously performing the polishing process of the substrate W and the substrate transfer process.
더욱이, 이송 벨트(210)가 회전하면 기판(W)을 제1방향으로 이송함과 동시에 연마 유닛(230)이 제2방향으로 왕복 이동하며 기판(W)을 연마하는 방식에서는, 기판지지부(220)와 이송벨트(210)를 보다 소형으로 제작하는 것이 가능한 이점이 있다.Moreover, in a method in which the substrate W is transferred in a first direction when the
즉, 이송 벨트에 의한 기판의 이동이 정지된 상태에서 기판을 연마하기 위해서는 필연적으로 기판의 저면 전체가 기판지지부에 의해 지지되어야 한다. 이와 같이, 연마 공정 중에 기판의 저면 전체를 지지해야 하는 구조에서는, 기판지지부가 기판보다 같거나 큰 사이즈로 형성되어야 하고, 이송 벨트의 내부에 기판지지부를 배치시키기 위하여 불가피하게 이송 벨트의 사이즈도 함께 커져야 하기 때문에, 설계자유도 및 공간활용성이 저하되는 문제점이 있다.That is, in order to polish the substrate in a state in which the movement of the substrate by the transfer belt is stopped, the entire bottom surface of the substrate must be supported by the substrate support unit. In this way, in the structure in which the entire bottom surface of the substrate must be supported during the polishing process, the substrate support portion must be formed in a size equal to or larger than that of the substrate, and inevitably, the size of the transfer belt must also be included in order to place the substrate support portion inside the transfer belt. Since it must be large, there is a problem in that design freedom and space utilization are lowered.
하지만, 본 발명은 기판(W)이 제1방향으로 이송되면서 제2방향으로 왕복 이동하는 연마 유닛(230)에 의하여 기판(W)이 연마되므로, 기판지지부(220)를 기판(W)보다 작은 사이즈로 형성하고, 기판지지부(220)가 기판(W)의 저면 전체를 지지하지 않고 기판(W)의 저면 일부만을 부분적으로 지지하도록 하는 것이 가능하다. 일 예로, 도 7을 참조하면, 기판지지부(220)를 구성하는 지지플레이트(221)는 기판(W)보다 작은 사이즈를 갖도록 형성되며, 연마 유닛(230)의 하부 위치(연마 유닛에 의한 연마가 행해지는 위치)에서 기판(W)의 저면을 부분적으로 지지한다.However, in the present invention, since the substrate W is polished by the polishing
이와 같이, 지지플레이트(221)를 기판(W)보다 소형으로 제작할 수 있도록 하는 것에 의하여, 이송 벨트(210) 역시 소형으로 제작하는 것이 가능하며, 설계자유도 및 공간활용성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, by making the
또한, 본 발명에서 연마 유닛(230)은 단일 방향(제2방향)으로만 이동하면 되므로, 연마 유닛(230)을 이동시키기 위한 겐트리 등의 장비를 간소화하고, 연마 유닛(230)의 이동 안정성 및 신뢰성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, in the present invention, since the
기판(W)이 제1방향을 따라 이송됨과 동시에 연마 유닛(230)이 제1방향에 직교하는 제2방향으로 왕복 이동함에 따라, 기판(W)에 대한 연마 유닛(230)의 연마 경로는 지그재그 형태를 이루게된다.As the substrate W is transferred along the first direction and the
즉, 도 8을 참조하면, 기판(W)이 제1방향을 따라 이송됨과 동시에 연마 유닛(230)이 제1방향에 직교하는 제2방향으로 왕복 이동함에 따라, 연마패드(232)는 기판(W)의 일변에 대해 경사진 제1사선경로(L1)와, 제1사선경로(L1)의 반대 방향으로 경사진 제2사선경로(L2)를 따라 기판에 대해 반복적으로 지그재그 이동하면서 기판(W)의 표면을 연마한다.That is, referring to FIG. 8 , as the substrate W is transferred along the first direction and the
여기서, 제1사선경로(L1)라 함은, 예를 들어 기판(W)의 좌측변에 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 left 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(232)가 제1사선경로(L1)와 제2사선경로(L2)를 따라 반복적으로 지그재그 이동한다 함은, 연마패드(232)가 기판(W)의 표면에 접촉된 상태로 이동하는 중에 기판(W)에 대한 연마패드(232)의 이동 경로가 중단되지 않고 다른 방향으로 전환(제1사선경로에서 제2사선경로로 전환)되는 것으로 정의된다. 다시 말해서, 연마패드(232)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(232)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(11)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(232)는, 연마패드(232)의 직경보다 작거나 같은 길이를 왕복 이동 피치로 하여 제1사선경로(L1)와 제2사선경로(L2)를 따라 기판(W)에 대해 왕복 이동한다. 이때, 기판에 대한 연마패드(232)의 왕복 이동 피치는 이송 벨트의 회전에 의한 기판의 제1방향 이송 속도를 제어함으로써 조절될 수 있다. 이하에서는 연마패드(232)가 연마패드(232)의 직경 만큼의 길이를 왕복 이동 피치로 하여 제1사선경로(L1)와 제2사선경로(L2)를 따라 기판(W)에 대해 규칙적으로 왕복 이동하는 예를 설명하기로 한다.Preferably, the
이때, 연마 유닛(230)은 겐트리(Gantry)와 같은 구조물(미도시)에 의해 제2방향을 따라 선형 이동하도록 구성될 수 있으며, 연마 유닛(230)을 이동시키는 구조물의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 겐트리는 기판을 사이에 두고 기판의 양측에 배치되는 제1지지축과 제2지지축, 및 제1지지축과 제2지지축을 연결하는 연결축을 포함할 수 있으며, 연마 유닛(230)은 연결축 상에 제2방향을 따라 직선 이동 가능하게 장착될 수 있다.At this time, the polishing
이와 같이, 기판(W)에 대해 연마패드(232)가 제1사선경로(L1)와 제2사선경로(L2)를 따라 반복적으로 지그재그 이동하면서 기판(W)의 표면을 연마하되, 연마패드(232)가 연마패드(232)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(232)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(232)가 전진 이동한다 함은, 연마패드(232)가 제1사선경로(L1)와 제2사선경로(L2)를 따라 기판(W)에 대해 이동하면서 기판(W)의 전방을 향해(예를 들어, 도 8을 기준으로 기판의 좌측변에서 우측변을 향해) 직진 이동하는 것으로 정의된다. 다시 말해서, 밑변, 빗변, 대변으로 이루어진 직각삼각형을 예를 들면, 직각삼각형의 밑변은 기판(W)의 좌측변으로 정의되고, 직각삼각형의 빗변은 제1사선경로(L1) 또는 제2사선경로(L2)로 정의될 수 있으며, 직각삼각형의 대변은 기판(W)에 대한 연마패드(232)의 전진 이동 거리로 정의될 수 있다.Here, the forward movement of the
다시 말해서, 연마패드(232)의 직경보다 작거나 같은 길이를 왕복 이동 피치로 하여 기판(W)에 대해 연마패드(232)가 반복적으로 지그재그 이동(제1사선경로와 제2사선경로를 따라 이동)하면서 기판(W)을 연마하도록 하는 것에 의하여, 기판(W)의 전체 표면 영역에서 연마패드(232)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
도 9 및 도 10을 참조하면, 이동속도 조절부(240)는 연마 유닛(230)의 이동 속도를 선택적으로 조절하도록 마련된다.Referring to FIGS. 9 and 10 , the moving
여기서, 연마 유닛(230)의 이동 속도를 조절한다 함은, 연마패드(232)가 기판(W)에 접촉된 상태로 기판(W)을 연마하는 중에 기판(W)에 대해 연마 유닛(230)이 이동하는 속도를 제어하는 것으로 정의된다.Here, adjusting the moving speed of the
바람직하게, 이동속도 조절부(240)는 기판에 대한 연마 유닛(230)의 위치별로 연마 유닛(230)의 이동 속도를 다르게 조절한다.Preferably, the moving
보다 구체적으로, 이동속도 조절부(240)는, 연마 유닛(230)이 기판(W)의 내측 영역에서 이동하는 제1이동속도(V1)와, 연마 유닛(230)이 기판(W)의 가장자리를 가로질러 이동하는 제2이동속도(V2)를 서로 다르게 조절한다.More specifically, the moving
여기서, 제1이동속도(V1)라 함은, 연마 유닛(230)이 기판(W)의 상면에 전체적으로 접촉된 상태에서 연마 유닛(230)이 이동하는 속도로 정의된다. 아울러, 제2이동속도(V2)라 함은, 연마 유닛(230)의 일부가 기판(W)의 외측 영역으로 벗어난 상태에서 연마 유닛(230)이 기판(W)의 내측에서 외측(또는 기판의 외측에서 내측)으로 이동하는 속도로 정의된다.Here, the first moving speed V1 is defined as a moving speed of the
바람직하게, 이동속도 조절부(240)는 제2이동속도(V2)를 제1이동속도(V1)보다 상대적으로 느리게 조절한다. 이때, 제2이동속도(V2)는 연마 유닛(230)이 기판으로부터 멀어지는 방향으로 이동할수록 제2이동속도가 '0'이 될 때까지 점진적으로 감속된다.Preferably, the moving
이와 같이, 제2이동속도(V2)를 제1이동속도(V1)보다 느리게 조절하는 것에 의하여, 기판(W)의 가장자리를 통과한 연마 유닛(230)의 이동 방향이 반대 방향으로 전환될 시 발생되는 진동 및 충격을 보다 저감시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, by adjusting the second moving speed V2 to be slower than the first moving speed V1, it occurs when the moving direction of the
더욱 바람직하게, 연마 유닛(230)이 제1이동속도(V1)에서 제2이동속도(V2)로 이동하기 시작하는 시점에서 연마 유닛(230)은 기판에 접촉(EZ)된 상태를 유지한다. 즉, 연마 유닛(230)은 기판(W)의 외측 영역으로 완전히 빠져나가지 않은 상태에서 제1이동속도(V1)보다 느린 제2이동속도(V2)로 이동하기 시작한다.More preferably, when the
제어부(250)는 연마 유닛(230)의 이동 속도에 기초하여 연마 유닛(230)에 의한 단위 시간당 연마량을 다르게 제어하도록 마련된다.The
여기서, 연마 유닛(230)의 이동 속도에 기초하여 연마 유닛(230)에 의한 단위 시간당 연마량을 다르게 제어한다 함은, 연마 유닛(230)의 이동 속도 변화에 따라 연마 유닛(230)에 의한 연마량을 다르게 제어하는 것으로 정의된다.Here, controlling the polishing amount per unit time by the polishing
기존에는 연마패드가 기판을 가로질러 이동할 시, 기판의 중앙부와 기판의 가장자리부에서의 연마량을 동일하게 유지시키기 위해, 연마패드가 기판의 가장자리를 완전히 벗어날 때까지 연마패드의 이동 속도가 일정하게 유지되어야 하므로, 불가피하게 연마패드의 왕복 이동 스트로크가 길어지고, 기판의 처리 효율이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 연마패드가 기판에 접촉된 상태로 연마패드의 가장자리를 완전히 벗어나기 전에 연마패드의 이동 속도를 낮추어 연마패드의 왕복 이동 스트로크를 단축시키는 것도 가능하나, 연마패드가 기판에 접촉된 상태에서 연마패드의 이동 속도가 낮아지면, 연마패드가 기판에 체류하는 시간이 증가하여 감속 지점에서의 단위 시간당 연마량이 증가하므로, 기판의 연마량 편차가 커지고, 기판의 연마 균일도가 저하되는 문제점이 있다.Conventionally, when the polishing pad moves across the substrate, in order to maintain the same amount of polishing at the center of the substrate and the edge of the substrate, the moving speed of the polishing pad is constant until the polishing pad completely leaves the edge of the substrate. Since it must be maintained, the reciprocating stroke of the polishing pad inevitably becomes long, and there is a problem in that the processing efficiency of the substrate is lowered. In addition, it is possible to shorten the reciprocating movement stroke of the polishing pad by lowering the moving speed of the polishing pad before it completely leaves the edge of the polishing pad while in contact with the substrate, but while the polishing pad is in contact with the substrate, the polishing pad When the moving speed of the substrate is lowered, the amount of polishing per unit time at the deceleration point increases due to the increase in the time the polishing pad stays on the substrate, thereby increasing the variation in the polishing amount of the substrate and degrading the uniformity of polishing the substrate.
하지만, 본 발명은 연마 유닛(230)의 이동 속도에 기초하여 연마 유닛(230)에 의한 단위 시간당 연마량을 다르게 제어하는 것에 의하여, 연마 유닛(230)의 이동 속도가 가변되더라도 기판에 대한 연마 유닛(230)의 위치별로 연마 유닛(230)에 의한 단위 시간당 연마량을 균일하게 제어할 수 있으므로, 기판 연마면의 연마량 편차를 저감시키고, 연마 균일도를 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.However, according to the present invention, the amount of polishing per unit time by the polishing
제어부(250)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 연마 유닛(230)의 이동 속도에 기초하여 연마 유닛(230)에 의한 단위 시간당 연마량을 다르게 제어할 수 있다.The
일 예로, 도 1 및 도 9를 참조하면, 기판 처리 장치(10)는, 연마 유닛(230)의 가압력을 조절하는 가압력 조절부(252)를 포함하고, 제어부(250)는 연마 유닛(230)의 이동 속도에 따라, 연마 유닛(230)에 의한 단위 시간당 연마량이 정해진 연마량 범위에 있도록 연마 유닛(230)의 가압력을 다르게 제어한다.For example, referring to FIGS. 1 and 9 , the
여기서, 연마 유닛(230)의 가압력을 제어한다 함은, 연마패드(232)가 기판을 가압하는 가압력을 제어하는 것으로 정의된다. 제어부(250)는 연마 유닛(230)의 이동 속도와 연마패드(232)의 가압력을 동기화시켜 제어함으로써, 연마 유닛(230)의 위치별로 연마 유닛(230)에 의한 단위 시간당 연마량이 정해진 연마량 범위로 유지될 수 있게 한다.Here, controlling the pressing force of the
보다 구체적으로, 연마 유닛(230)의 이동 속도가 제2속도범위(V2)인 제1위치에서는, 연마 유닛(230)의 이동 속도가 제2속도범위(V2)보다 높은 제1속도범위(V1)인 제2위치에서보다 연마 유닛(230)의 가압력을 낮게(P1>P2) 제어한다. 같은 방식으로, 연마 유닛(230)의 이동 속도가 제1속도범위인 제2위치에서는, 연마 유닛(230)의 이동 속도가 제1속도범위보다 낮은 제2속도범위인 제1위치에서보다 연마 유닛(230)의 가압력을 높게(P1>P2) 제어한다.More specifically, in the first position where the moving speed of the
다른 일 예로, 도 1 및 도 10을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는, 연마 유닛(230)의 회전 속도를 조절하는 회전속도 조절부(254)를 포함하고, 제어부(250)는 연마 유닛(230)의 이동 속도에 따라, 연마 유닛(230)에 의한 단위 시간당 연마량이 정해진 연마량 범위에 있도록 연마 유닛(230)의 회전 속도를 다르게 제어한다.As another example, referring to FIGS. 1 and 10 , the
여기서, 연마 유닛(230)의 회전 속도를 제어한다 함은, 연마패드(232)의 회전 속도를 제어하는 것으로 정의된다. 제어부(250)는 연마 유닛(230)의 이동 속도와 연마패드(232)의 회전속도를 동기화시켜 제어(비례적으로 증감)함으로써, 연마 유닛(230)의 위치별로 연마 유닛(230)에 의한 단위 시간당 연마량이 정해진 연마량 범위로 유지될 수 있게 한다.Here, controlling the rotational speed of the
보다 구체적으로, 연마 유닛(230)의 이동 속도가 제2속도범위(V2)인 제1위치에서는, 연마 유닛(230)의 이동 속도가 제2속도범위(V2)보다 높은 제1속도범위(V1)인 제2위치에서보다 연마 유닛(230)의 회전 속도를 낮게(R1>R2) 제어한다. 같은 방식으로, 연마 유닛(230)의 이동 속도가 제1속도범위(V1)인 제2위치에서는, 연마 유닛(230)의 이동 속도가 제1속도범위(V1)보다 낮은 제2속도범위(V2)인 제1위치에서보다 연마 유닛(230)의 회전 속도를 높게(R1>R2) 제어한다.More specifically, in the first position where the moving speed of the
이와 같이, 연마 유닛(230)의 이동 속도에 따라 연마 유닛(230)의 가압력 또는 회전 속도를 다르게 제어하는 것에 의하여, 기판의 연마량을 전체적으로 균일하게 제어하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, by controlling the pressing force or rotational speed of the
더욱이, 연마 유닛(230)이 기판을 완전하게 벗어나지 않은 상태에서 연마 유닛(230)의 이동 속도를 낮출 수 있으므로, 기판의 연마 균일도를 균일하게 유지하면서 연마 유닛(230)의 이동 스트로크(L1)를 단축하고, 설비를 소형화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Furthermore, since the moving speed of the
또한, 본 발명에 따르면 기판의 내측에서 이동하는 연마 유닛(230)의 제1속도범위를 기존보다 높게 설정할 수 있으므로, 공정 시간을 단축하고 생산성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the present invention, since the first speed range of the
뿐만 아니라, 연마 유닛(230)이 기판을 완전하게 벗어나지 않은 상태에서 연마 유닛(230)의 이동 속도를 낮추도록 하는 것에 의하여, 연마 유닛(230)의 감속 구간(거리)를 충분히 확보할 수 있으므로, 연마 유닛(230)의 이동 방향이 반대 방향으로 전환될 시 발생되는 진동 및 충격을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, since the deceleration section (distance) of the
또한, 도 11을 참조하면, 연마 파트(200)는 기판(W)의 둘레 주변을 감싸도록 이송 벨트(210)의 외표면에 구비되는 리테이너(214)를 포함한다.Also, referring to FIG. 11 , the polishing
리테이너(214)는, 연마 공정 중에 연마 유닛(230)의 연마패드(232)가 기판(W)의 외측 영역에서 기판(W)의 내측 영역으로 진입할 시, 기판(W)의 가장자리 부위에서 연마패드(232)가 리바운드되는 현상(튀어오르는 현상)을 최소화하고, 연마패드(232)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(214)에는 기판(W)의 형태에 대응하는 기판수용부(214a)가 관통 형성되고, 기판(W)은 기판수용부(214a)의 내부에서 이송 벨트(210)의 외표면에 안착된다.More specifically, a
기판(W)이 기판수용부(214a)에 수용된 상태에서 리테이너(214)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(214) 영역)이 서로 비슷한 높이를 가지도록 하는 것에 의하여, 연마 공정 중에 연마패드(232)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(232)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
바람직하게, 리테이너(214)는 기판(W)보다 얇거나 같은 두께(T1≥T2)를 갖도록 형성된다. 이와 같이, 리테이너(214)를 기판(W)보다 얇거나 같은 두께(T2)를 갖도록 형성하는 것에 의하여, 연마패드(232)가 기판(W)의 외측 영역에서 기판(W)의 내측 영역으로 이동하는 중에, 연마패드(232)와 리테이너(214)의 충돌에 의한 리바운드 현상의 발생을 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 경우에 따라서는 리테이너를 기판보다 두꺼운 두께로 형성하는 것도 가능하다.Preferably, the
아울러, 리테이너(214)는 이송 벨트(210)의 순환 방향을 따라 이송 벨트(210)의 외표면에 복수개가 구비된다. 이와 같이, 이송 벨트(210)의 외표면에 복수개의 리테이너(214)를 형성하는 것에 의하여, 인라인 방식으로 서로 다른 기판(W)을 연속적으로 처리할 수 있는 이점이 있다.In addition, a plurality of
또한, 기판 처리 장치(10)는, 이송 벨트의 내표면과 지지플레이트(221)의 상면 사이에 구비되어 지지플레이트(221)에 대한 이송 벨트의 마찰계수를 낮추는 윤활층(225)을 포함한다.In addition, the
이는, 기판에 대한 연마가 행해지는 중에 기판을 제1방향으로 이송시키기 위한 이송 벨트(210)의 순환 회전이 보다 원활하게 이루어지도록 하기 위함이다.This is to make the circular rotation of the
즉, 기판에 대한 연마가 행해지는 중에는 이송 벨트(210)의 내표면에 지지플레이트(221)의 상면이 밀착되는 바, 이송 벨트(210)의 내표면이 지지플레이트(221)의 상면에 접촉된 상태에서는 이송 벨트(210)의 회전이 원활하게 이루어지기 어렵다.That is, the upper surface of the
하지만, 본 발명은 이송 벨트의 내표면과 지지플레이트(221)의 상면 사이에 윤활층(225)을 마련하는 것에 의하여, 이송 벨트(210)의 내표면이 지지플레이트(221)에 지지된 상태에서 이송 벨트(210)의 회전을 원활하게 보장하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.However, in the present invention, the inner surface of the conveying
여기서, 이송 벨트의 내표면과 지지플레이트(221)의 상면 사이에 윤활층(225)이 구비된다 함은, 윤활층(225)이 지지플레이트(221)의 상면에 형성되거나, 윤활층(225)이 이송 벨트의 내표면에 형성되는 것을 모두 포함하는 것으로 정의된다. 경우에 따라서는 지지플레이트의 상면과 이송 벨트의 내표면에 모두 윤활층을 형성하는 것도 가능하다. 이때, 윤활층(225)은 피윤활면(이송 벨트의 내표면 또는 지지플레이트의 상면)에 접착 또는 코팅 방식 등으로 형성될 수 있다.Here, the
윤활층(225)은 비 점착 및 자기 윤활 특성이 우수한 다양한 재질로 형성될 수 있으며, 윤활층(225)의 재질에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 바람직하게, 윤활층(225)은 불소, 폴리에틸렌 수지 중 어느 하나 이상을 이용하여 형성된다.The
한편, 기판 처리 장치(10)는, 기판(W)을 로딩 파트(100)에서 연마 파트(200)로 이송하는 로딩 이송 공정 중에, 로딩 파트(100)가 기판(W)을 이송하는 로딩 이송 속도와, 이송 벨트(210)가 기판(W)을 이송하는 벨트 이송 속도를 동기화하는 로딩 제어부(120)를 포함한다.Meanwhile, in the
보다 구체적으로, 도 4 및 도 5를 참조하면, 로딩 제어부(120)는, 기판(W)의 일단이 이송 벨트(210)에 미리 정의된 안착 시작 위치(SP)에 배치되면, 로딩 이송 속도와 벨트 이송 속도를 동기화시킨다.More specifically, referring to FIGS. 4 and 5 , the
여기서, 이송 벨트(210)에 미리 안착 시작 위치(SP)라 함은, 이송 벨트(210)의 순환 회전에 의해 기판(W)이 이송되기 시작할 수 있는 위치로 정의되며, 안착 시작 위치(SP)에서는 이송 벨트(210)와 기판(W) 간의 접합성이 부여된다. 일 예로, 안착 시작 위치(SP)는 로딩 파트(100)에서부터 이송되는 기판(W)의 선단을 마주하는 기판수용부(214a)의 일변(또는 기판수용부의 일변에 인접한 위치)에 설정될 수 있다.Here, the pre-seating start position SP on the
참고로, 센서 또는 비젼 카메라와 같은 통상의 감지수단에 의하여 기판수용부(214a)의 일변이 안착 시작 위치(SP)에 위치된 것으로 감지되면, 기판수용부(214a)의 일변이 안착 시작 위치(SP)에 위치된 상태가 유지되도록 이송 벨트(210)의 회전이 정지된다.For reference, when it is detected that one side of the
그 후, 이송 벨트(210)의 회전이 정지된 상태에서, 감지수단에 의해 기판(W)의 선단이 안착 시작 위치(SP)에 배치된 것으로 감지되면, 로딩 제어부(120)는 로딩 파트(100)가 기판(W)을 이송하는 로딩 이송 속도와, 이송 벨트(210)가 기판(W)을 이송하는 벨트 이송 속도가 서로 동일한 속도가 되도록 이송 벨트(210)를 회전(동기화 회전)시켜 기판(W)이 연마 위치로 이송되게 한다.After that, in a state in which the rotation of the
그리고, 언로딩 파트(300)는 연마 처리가 완료된 기판(W)을 연마 파트(200)에서 언로딩하기 위해 마련된다.Also, the unloading
언로딩 파트(300)는 연마 파트(200)에서 기판(W)을 언로딩 가능한 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 언로딩 파트(300)의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.The unloading
일 예로, 언로딩 파트(300)는 이송 벨트(210)와 동일한 높이에서 기판(W)을 이송하되, 소정 간격을 두고 이격되게 배치되는 복수개의 언로딩 이송 롤러(310)를 포함하며, 복수개의 언로딩 이송 롤러(310)의 상부에 공급된 기판(W)은 언로딩 이송 롤러(310)가 회전함에 따라 복수개의 언로딩 이송 롤러(310)에 의해 상호 협조적으로 이송된다. 경우에 따라서는 언로딩 파트가 언로딩 이송 롤러에 의해 순환 회전하는 순환 벨트를 포함하여 구성되는 것도 가능하다.For example, the unloading
여기서, 언로딩 파트(300)가 이송 벨트(210)와 동일한 높이에서 기판(W)을 이송한다 함은, 언로딩 파트(300)가 기판(W)의 휨 변형을 허용하는 높이에 배치되어 기판(W)을 이송하는 것으로 정의된다. 가령, 이송 벨트로부터 기판이 돌출된 상태(기판의 일부가 이송 벨트 외측으로 이송된 상태)에서 기판의 돌출 부분의 자중에 의한 휨 변형을 고려하여 로딩 파트는 이송 벨트보다 약간 낮은 높이(예를 들어, 10㎜ 이내)에 배치될 수 있다. 다만, 기판의 휨 변형이 억제될 수 있다면, 언로딩 파트(300)에서 기판(W)이 이송되는 높이와, 이송 벨트(210)에서 기판(W)이 안착 및 이송되는 높이가 서로 동일할 수 있다.Here, the fact that the unloading
바림직하게, 기판은 이송 벨트(210)가 기판(W)의 저면으로부터 이격되는 방향으로 이동함에 따라 이송 벨트(210)로부터 분리된다.Preferably, the substrate is separated from the
이는, 연마가 완료된 기판(W)을 언로딩함에 있어서, 별도의 픽업 장치(예를 들어, 기판(W) 흡착 장치)를 이용하여 기판(W)을 픽업한 후, 다시 기판(W)을 언로딩 파트에 내려놓는 공정을 배제하고, 기판(W)의 언로딩 시간을 단축하기 위함이다.In unloading the polished substrate (W), after picking up the substrate (W) using a separate pick-up device (eg, a substrate (W) suction device), the substrate (W) is unloaded again. This is to eliminate the process of placing the substrate on the loading part and shorten the unloading time of the substrate W.
보다 구체적으로, 도 12를 참조하면, 이송 벨트(210)는 정해진 경로를 따라 순환 회전하며 기판(W)을 이송하도록 구성된다. 기판(W)은 이송 벨트(210)가 회전 경로를 따라 이동하기 시작하는 위치(이송 벨트가 제2롤러의 외표면을 따른 곡선 경로를 따라 이동하기 시작하는 위치)에서, 이송 벨트(210)가 기판(W)의 저면으로부터 이격되는 방향으로 이동함에 따라 이송 벨트(210)로부터 분리된다.More specifically, referring to FIG. 12 , the
이와 같이, 기판(W)을 이송하는 이송 벨트(210)가 기판(W)을 일정 구간 이상 이송시킨 상태에서는, 이송 벨트(210)가 기판(W)의 저면으로부터 이격되는 방향으로 이동되게 하는 것에 의하여, 별도의 픽업 공정없이 이송 벨트(210)로부터 기판(W)을 자연스럽게 분리하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, in a state in which the
즉, 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.That is, in order to load the substrate supplied to the loading part into the polishing part in the past, after picking up the substrate from the loading part using a separate pick-up device (for example, a substrate adsorption device), the substrate is lowered onto the polishing part again. Since it had to be placed, there is a problem in that the processing time increases to the extent that the time required to load the substrate takes several seconds to several tens of seconds. 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 파트(100)에서 공급된 기판(W)이 이송 벨트(210)로 직접 이송된 상태에서, 기판(W)에 대한 연마 공정이 행해지고, 기판(W)이 이송 벨트(210) 상에서 직접 언로딩 파트(300)로 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 where the substrate W supplied from the
또한, 본 발명은 기판(W)의 로딩 및 언로딩시 별도의 픽업 공정을 배제하고, 순환 회전하는 이송 벨트(210)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 excludes a separate pick-up process when loading and unloading the substrate (W), and the substrate (W) is processed in an in-line manner using the conveying
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.
또한, 기판 처리 장치(10)는, 기판(W)을 연마 파트(200)에서 언로딩 파트(300)로 이송하는 언로딩 이송 공정 중에, 이송 벨트(210)가 기판(W)을 이송하는 벨트 이송 속도와 언로딩 파트(300)가 기판(W)을 이송하는 언로딩 이송 속도를 동기화하는 언로딩 제어부(320)를 포함한다.In addition, in the
일 예로, 도 13을 참조하면, 언로딩 제어부(320)는 기판(W)의 일단이 감지되면, 이송 벨트(210)가 기판(W)을 이송하는 벨트 이송 속도와 동일한 속도로 언로딩 이송 속도를 동기화시킨다. 경우에 따라서는, 기판의 일단의 감지 여부와 관계없이, 벨트 이송 속도와 언로딩 이송 속도가 동일하도록 언로딩 이송 롤러를 회전시키고 있는 상태에서 이송 벨트를 회전시켜 기판을 언로딩 파트로 언로딩하는 것도 가능하다.For example, referring to FIG. 13 , when one end of the substrate W is detected, the unloading
전술 및 도시한 본 발명의 실시예에서는 이송 벨트가 정해진 경로를 따라 순환 회전하는 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 이송 벨트가 일 방향에서 다른 일 방향으로 권취되며 기판을 이송하는 것도 가능하다.(미도시)In the embodiments of the present invention described above and illustrated, an example in which the conveying belt circulates along a predetermined path has been described, but in some cases, the conveying belt is wound from one direction to the other, and it is also possible to transfer the substrate .(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).
이때, 기판은 이송 벨트의 이동 경로가 꺽여지는 위치(예를 들어, 도 13과 같이, 이송 벨트가 롤러의 외표면을 따른 곡선 경로를 따라 이동하기 시작하는 위치)에서, 이송 벨트가 기판의 저면으로부터 이격되는 방향으로 이동함에 따라 이송 벨트로부터 분리될 수 있다.At this time, the substrate moves at a position where the moving path of the conveying belt is bent (for example, a position where the conveying belt starts to move along a curved path along the outer surface of the roller, as shown in FIG. 13), As it moves in a direction away from the bottom surface, it can be separated from the conveying belt.
또한, 본 발명의 실시예에서는 이송 벨트(210)가 일단과 타단이 연속적으로 연결된 링 형상의 엔드리스(endless) 구조로 형성된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 이송 벨트를 일단과 타단이 분리 가능한 구조로 형성하는 것도 가능하다. 이송 벨트의 일단과 타단이 분리되는 구조에서 체결부재를 이용한 통상의 패스너에 의해 이송 벨트의 일단과 타단이 선택적으로 분리 결합될 수 있다.In addition, in the embodiment of the present invention, the
한편, 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치로서, 연마 유닛의 이동 속도에 따른 연마 유닛의 가압력 제어 공정을 설명하기 위한 도면이며, 도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치로서, 연마 유닛의 이동 속도에 따른 연마 유닛의 회전 속도 제어 공정을 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. 14 is a view for explaining a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention, wherein the pressing force of the polishing unit depends on the moving speed of the polishing unit. 16 is a diagram for explaining a control process, and FIG. 16 is a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention, and is a view for explaining a rotation speed control process of a polishing unit according to a moving speed of the polishing unit. 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.
전술 및 도시한 본 발명의 실시예에서는 단 하나의 연마 패드로 기판을 연마하는 예를 들어 설명하고 있지만, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 2개 이상의 연마 패드를 동시에 이용하여 단일 기판을 연마하는 것도 가능하다.Although the foregoing and illustrated embodiments of the present invention have been described with an example of polishing a substrate with only one polishing pad, according to another embodiment of the present invention, polishing a single substrate using two or more polishing pads at the same time It is also possible.
도 14를 참조하면, 연마 유닛은, 기판에 접촉된 상태로 제2방향을 따라 왕복 이동하며 기판(W)을 연마하는 제1연마패드(232)와, 제2방향을 따라 제1연마패드(232)와 이격되게 배치되며 기판(W)에 접촉된 상태로 제2방향을 따라 왕복 이동하며 기판(W)을 연마하는 제2연마패드(232')를 포함한다.Referring to FIG. 14 , the polishing unit includes a
일 예로, 제1연마패드(232)는 기판(W)의 제1영역(S1)을 연마하고, 제2연마패드(232')는 기판(W)의 제2영역(S2)을 연마하되, 제1연마패드(232)와 제2연마패드(232')는 서로 동일한 방향(제2방향)으로 이동하며 제1영역과 제2영역에서 동시에 기판(W)을 연마한다.For example, the
바람직하게, 제1연마패드(232)는 제2방향을 따른 기판(W)의 일단부와 기판(W)의 중앙부 사이를 왕복 이동하며 기판(W)의 제1영역(S1)을 연마하고, 제2연마패드(232')는 제2방향을 따른 기판(W)의 중앙부와 기판(W)의 타단부 사이를 왕복 이동하며 기판(W)의 제2영역(S2)을 연마한다. 경우에 따라서는 3개 이상의 연마패드를 이용하여 단일 기판을 동시에 연마하는 것도 가능하다.Preferably, the
전술한 실시예와 마찬가지로, 이동속도 조절부(240)는 제1연마패드(232)와 제2연마패드(232')의 왕복 이동 속도를 제1영역(S1)과 제2영역(S2)의 중앙부에서는 빠르고 가장자리에서는 느리게 제어하고, 제어부(250)는 제1연마패드(232)와 제2연마패드(232')의 이동 속도에 기초하여 제1연마패드(232)와 제2연마패드(232')에 의한 단위 시간당 연마량을 다르게 제어한다.As in the above-described embodiment, the
일 예로, 도 15를 참조하면, 제어부는 제1연마패드(232)와 제2연마패드(232')의 이동 속도에 따라, 제1연마패드(232)와 제2연마패드(232')에 의한 단위 시간당 연마량이 정해진 연마량 범위에 있도록 연마 유닛의 가압력을 다르게 제어한다.For example, referring to FIG. 15 , the controller controls the
보다 구체적으로, 제1연마패드(232)와 제2연마패드(232')의 이동 속도가 제2속도범위(V2)인 제1위치에서는, 제1연마패드(232)와 제2연마패드(232')의 이동 속도가 제2속도범위(V2)보다 높은 제1속도범위(V1)인 제2위치에서보다 제1연마패드(232)와 제2연마패드(232')의 가압력을 낮게(P1>P2) 제어한다. 같은 방식으로, 제1연마패드(232)와 제2연마패드(232')의 이동 속도가 제1속도범위인 제2위치에서는, 제1연마패드(232)와 제2연마패드(232')의 이동 속도가 제1속도범위보다 낮은 제2속도범위인 제1위치에서보다 제1연마패드(232)와 제2연마패드(232')의 가압력을 높게(P1>P2) 제어한다.More specifically, at the first position where the moving speeds of the
이때, 기판(W)의 제1영역(S1)과 제2영역(S2)의 경계 부위(Z2')에서는 제1연마패드(232)와 제2연마패드(232')가 번갈아서 제2속도범위(V2)로 이동함과 동시에 제2속도범위(V2)에 비례하여 제1연마패드(232)와 제2연마패드(232')의 가압력(P2)을 각각 제어하는 것에 의하여 기판의 전체 연마량을 균일하게 제어할 수 있다.At this time, the
다른 일 예로, 도 16을 참조하면, 제어부는 제1연마패드(232)와 제2연마패드(232')의 이동 속도에 따라, 제1연마패드(232)와 제2연마패드(232')에 의한 단위 시간당 연마량이 정해진 연마량 범위에 있도록 제1연마패드(232)와 제2연마패드(232')의 회전 속도를 다르게 제어한다.As another example, referring to FIG. 16 , the control unit moves the
보다 구체적으로, 제1연마패드(232)와 제2연마패드(232')의 이동 속도가 제2속도범위(V2)인 제1위치에서는, 제1연마패드(232)와 제2연마패드(232')의 이동 속도가 제2속도범위(V2)보다 높은 제1속도범위(V1)인 제2위치에서보다 제1연마패드(232)와 제2연마패드(232')의 회전 속도를 낮게(R1>R2) 제어한다. 같은 방식으로, 제1연마패드(232)와 제2연마패드(232')의 이동 속도가 제1속도범위(V1)인 제2위치에서는, 제1연마패드(232)와 제2연마패드(232')의 이동 속도가 제1속도범위(V1)보다 낮은 제2속도범위(V2)인 제1위치에서보다 제1연마패드(232)와 제2연마패드(232')의 회전 속도를 높게(R1>R2) 제어한다.More specifically, at the first position where the moving speeds of the
이와 같이, 제1연마패드(232)와 제2연마패드(232')를 이용하여 단일 기판(W)을 동시에 연마하는 것에 의하여, 기판(W)의 연마 시간을 보다 단축하고 기판의 처리 효율을 높이는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, by simultaneously polishing the single substrate W using the
특히, 단 하나의 연마패드를 왕복 이동시켜 기판을 연마하는 방식(도 9 참조)에 비하여, 제1연마패드(232)와 제2연마패드(232')의 왕복 이동 스트로크(L1')를 1/2 수준으로 축소시킬 수 있으므로, 제1연마패드(232)와 제2연마패드(232')에 의한 기판의 처리 효율을 높이고 생산성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In particular, compared to the method of polishing a substrate by reciprocating a single polishing pad (see FIG. 9 ), the reciprocating stroke L1' of the
또한, 단 하나의 겐트리를 이용하여 제1연마패드(232)와 제2연마패드(232')를 동시에 왕복 이동시킬 수 있으므로, 설비를 소형화하고 공간활용성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, since the
더욱이, 기판의 사이즈가 커질수록 기판을 전체적으로 연마하는데 소요되는 시간이 길어지므로, 예를 들어, 6세대 유리 기판의 경우 단일 연마패드를 이용하여 기판 전체를 연마하는데 5분 이상 소요되므로, 연마 공정이 행해지는 중에 이물질이 기판에 고화될 우려가 높은 문제점이 있으며, 세정 공정이 오래 소요되고 세정 효과가 낮은 문제점이 있다. 하지만, 본 발명은 기판의 사이즈가 커지더라도 연마에 소요되는 시간을 단축할 수 있으며, 연마 입자 등이 포함된 이물질이 기판에 고착되는 것을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Moreover, as the size of the substrate increases, the time required to polish the entire substrate increases. For example, in the case of a 6th generation glass substrate, it takes more than 5 minutes to polish the entire substrate using a single polishing pad. There are problems in that foreign substances are highly likely to be solidified on the substrate during the process, and there are problems in that the cleaning process takes a long time and the cleaning effect is low. However, the present invention can reduce the time required for polishing even if the size of the substrate increases, and can obtain an advantageous effect of minimizing the adhesion of foreign substances including abrasive particles to the substrate.
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.
10 : 기판 처리 장치 100 : 로딩 파트
110 : 로딩 이송 롤러 120 : 로딩 제어부
200 : 연마 파트 201 : 기판거치부
210 : 이송 벨트 212 : 롤러 유닛
212a : 제1롤러 212b : 제2롤러
214 : 리테이너 214a : 기판수용부
220 : 기판지지부 221 : 지지플레이트
225 : 윤활층 230 : 연마 유닛
231 : 캐리어 헤드 232,232' : 연마패드
240 : 이송속도 조절부 250 : 제어부
252 : 가압력 조절부 254 : 회전속도 조절부
300 : 언로딩 파트 310 : 언로딩 이송 롤러
320 : 언로딩 제어부10: substrate processing device 100: loading part
110: loading conveying roller 120: loading control unit
200: polishing part 201: substrate holder
210: conveying belt 212: roller unit
212a:
214:
220: substrate support 221: support plate
225: lubricating layer 230: polishing unit
231: carrier head 232,232': polishing pad
240: feed rate control unit 250: control unit
252: pressure control unit 254: rotation speed control unit
300: unloading part 310: unloading transfer roller
320: unloading control unit
Claims (17)
기판이 거치되는 기판거치부와;
상기 기판에 접촉된 상태로 이동하며, 상기 기판의 상면을 연마하는 연마 유닛과;
상기 연마 유닛의 가압력을 조절하는 가압력 조절부와;
상기 기판에 대한 상기 연마 유닛의 위치별로 상기 연마 유닛의 이동 속도를 조절하는 이동속도 조절부와;
상기 연마 유닛의 이동 속도가 제2속도범위인 제1위치에서는, 상기 연마 유닛의 이동 속도가 상기 제2속도범위보다 높은 제1속도범위인 제2위치에서보다 상기 연마 유닛의 가압력을 낮게 제어하는 제어부를;
포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
A substrate processing apparatus in which a polishing process of a substrate is performed,
a substrate holder on which a substrate is placed;
a polishing unit moving in contact with the substrate and polishing an upper surface of the substrate;
a pressing force control unit for adjusting the pressing force of the polishing unit;
a movement speed control unit for controlling a movement speed of the polishing unit for each position of the polishing unit with respect to the substrate;
In the first position where the moving speed of the polishing unit is in the second speed range, the pressing force of the polishing unit is controlled to be lower than in the second position in which the moving speed of the polishing unit is in the first speed range higher than the second speed range. control unit;
A substrate processing apparatus comprising a.
상기 이동속도 조절부는,
상기 연마 유닛이 상기 기판의 내측 영역에서 이동하는 제1이동속도에 비하여, 상기 연마 유닛이 상기 기판의 가장자리를 가로질러 이동하는 제2이동속도를 더 느리게 조절하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
According to claim 1,
The moving speed controller,
A substrate processing apparatus according to claim 1 , wherein a second moving speed at which the polishing unit moves across the edge of the substrate is adjusted to be slower than a first moving speed at which the polishing unit moves in the inner region of the substrate.
상기 연마 유닛이 상기 제1이동속도에서 상기 제2이동속도로 이동하기 시작하는 시점에서 상기 연마 유닛은 상기 기판에 접촉되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
According to claim 3,
The substrate processing apparatus of claim 1 , wherein the polishing unit contacts the substrate when the polishing unit starts to move from the first moving speed to the second moving speed.
상기 연마 유닛의 회전 속도를 조절하는 회전속도 조절부를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 연마 유닛의 이동 속도가 제2속도범위인 제1위치에서는, 상기 연마 유닛의 이동 속도가 상기 제2속도범위보다 높은 제1속도범위인 제2위치에서보다 상기 연마 유닛의 회전 속도를 낮게 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
According to claim 1,
Including a rotational speed control unit for adjusting the rotational speed of the polishing unit,
The control unit rotates the polishing unit at the first position where the moving speed of the polishing unit is in the second speed range than at the second position where the moving speed of the polishing unit is in the first speed range higher than the second speed range. A substrate processing apparatus characterized in that the speed is controlled to be low.
상기 연마 유닛은 상기 기판의 가로 길이 또는 세로 길이보다 작은 직경을 갖고, 상기 기판의 표면에 접촉된 상태로 자전하는 연마패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
According to claim 1,
The substrate processing apparatus according to claim 1 , wherein the polishing unit includes a polishing pad having a diameter smaller than a horizontal length or a vertical length of the substrate and rotating while being in contact with the surface of the substrate.
정해진 경로를 따라 이동 가능하게 구비되며 외표면에 상기 기판이 안착되는 이송 벨트와, 상기 이송 벨트의 내부에 배치되며 상기 이송 벨트를 사이에 두고 상기 기판이 거치되어 상기 기판의 저면을 지지하는 기판지지부를 포함하는 기판거치부와;
상기 기판에 접촉된 상태로 이동하며, 상기 기판의 상면을 연마하는 연마 유닛과;
상기 기판에 대한 상기 연마 유닛의 위치별로 상기 연마 유닛의 이동 속도를 조절하는 이동속도 조절부와;
상기 연마 유닛의 이동 속도에 기초하여 상기 연마 유닛의 이동 속도를 조절하는 제어부를;
포함하고, 상기 이송 벨트는 상기 기판을 제1방향으로 이송하고, 상기 연마 유닛은 상기 기판이 상기 제1방향을 따라 이송되는 중에, 상기 제1방향에 직교하는 제2방향을 따라 왕복 이동하며 상기 기판의 상면을 연마하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
A substrate processing apparatus in which a polishing process of a substrate is performed,
A transfer belt provided to be movable along a predetermined path and on which the substrate is seated on an outer surface, and a substrate support portion disposed inside the transfer belt and holding the substrate with the transfer belt interposed therebetween to support the lower surface of the substrate. A substrate holding unit including a;
a polishing unit moving in contact with the substrate and polishing an upper surface of the substrate;
a movement speed control unit for controlling a movement speed of the polishing unit for each position of the polishing unit with respect to the substrate;
a control unit for adjusting the moving speed of the polishing unit based on the moving speed of the polishing unit;
wherein the transfer belt transfers the substrate in a first direction, and the polishing unit reciprocates along a second direction orthogonal to the first direction while the substrate is transferred along the first direction, and A substrate processing apparatus for polishing the upper surface of a substrate.
상기 기판이 상기 제1방향을 따라 이송됨과 동시에 상기 연마 유닛이 상기 제2방향으로 왕복 이동하면,
상기 연마 유닛은, 상기 기판의 일변에 대해 경사진 제1사선경로와, 상기 제1사선경로의 반대 방향으로 경사진 제2사선경로를 따라 상기 기판에 대해 반복적으로 지그재그 이동하면서 상기 기판의 상면을 연마하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
According to claim 10,
When the substrate is transferred along the first direction and the polishing unit reciprocates in the second direction at the same time,
The polishing unit repeatedly zigzags with respect to the substrate along a first oblique path inclined with respect to one side of the substrate and a second oblique path inclined in an opposite direction to the first oblique path, while polishing the top surface of the substrate. A substrate processing apparatus characterized by polishing.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180054645A KR102528070B1 (en) | 2018-05-14 | 2018-05-14 | Substrate processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180054645A KR102528070B1 (en) | 2018-05-14 | 2018-05-14 | Substrate processing apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20190130239A KR20190130239A (en) | 2019-11-22 |
| KR102528070B1 true KR102528070B1 (en) | 2023-05-03 |
Family
ID=68730933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180054645A KR102528070B1 (en) | 2018-05-14 | 2018-05-14 | Substrate processing apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102528070B1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005271111A (en) | 2004-03-23 | 2005-10-06 | Ebara Corp | Substrate polishing device and substrate polishing method |
| JP2009302577A (en) | 2009-09-28 | 2009-12-24 | Ebara Corp | Substrate polishing apparatus and substrate polishing method |
| KR101799495B1 (en) | 2016-05-10 | 2017-11-20 | 주식회사 케이씨 | Apparatus of loading substrate in chemical mechanical polishing system and control method thereof |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6520833B1 (en) * | 2000-06-30 | 2003-02-18 | Lam Research Corporation | Oscillating fixed abrasive CMP system and methods for implementing the same |
| KR20110020527A (en) * | 2009-08-24 | 2011-03-03 | 세메스 주식회사 | Apparatus and method for treating substrates |
| KR101916211B1 (en) * | 2015-12-07 | 2018-11-07 | 주식회사 케이씨텍 | Chemical mechanical polishing apparatus and method |
| JP6641197B2 (en) * | 2016-03-10 | 2020-02-05 | 株式会社荏原製作所 | Substrate polishing apparatus and polishing method |
-
2018
- 2018-05-14 KR KR1020180054645A patent/KR102528070B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005271111A (en) | 2004-03-23 | 2005-10-06 | Ebara Corp | Substrate polishing device and substrate polishing method |
| JP2009302577A (en) | 2009-09-28 | 2009-12-24 | Ebara Corp | Substrate polishing apparatus and substrate polishing method |
| KR101799495B1 (en) | 2016-05-10 | 2017-11-20 | 주식회사 케이씨 | Apparatus of loading substrate in chemical mechanical polishing system and control method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20190130239A (en) | 2019-11-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102474519B1 (en) | Substrate processing apparatus | |
| KR102506047B1 (en) | Substrate procesing apparatus | |
| KR102525738B1 (en) | Substrate processing apparatus | |
| KR102528070B1 (en) | Substrate processing apparatus | |
| KR102461594B1 (en) | Substrate procesing apparatus and transfer belt using the same | |
| KR102532246B1 (en) | Substrate procesing apparatus | |
| KR102493013B1 (en) | Substrate procesing apparatus and transfer belt using the same | |
| KR102564114B1 (en) | Substrate processing apparatus | |
| KR102503624B1 (en) | Substrate procesing apparatus | |
| KR20190092758A (en) | Substrate processing apparatus | |
| KR20200025487A (en) | Substrate processing apparatus | |
| KR102583017B1 (en) | Substrate processing apparatus | |
| KR102507755B1 (en) | Substrate processing apparatus | |
| KR102564113B1 (en) | Substrate processing apparatus | |
| KR102572118B1 (en) | Substrate processing apparatus | |
| KR102500575B1 (en) | Substrate processing apparatus | |
| KR102528074B1 (en) | Substrate procesing apparatus | |
| KR102144846B1 (en) | Substrate processing apparatus and retainer using the same | |
| KR102517489B1 (en) | Substrate processing apparatus | |
| KR102589149B1 (en) | Substrate processing apparatus | |
| KR102507988B1 (en) | Substrate processing apparatus | |
| KR102506050B1 (en) | Substrate procesing apparatus | |
| KR102500577B1 (en) | Substrate processing apparatus | |
| KR102070070B1 (en) | Substrate procesing apparatus | |
| KR102551940B1 (en) | Substrate processing apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |