KR20110013384A - 트랙을 갖춘 폴리싱 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 기술된 실시예들은 폴리싱 시스템 내의 트랙 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 기술된 하나의 실시예는 폴리싱 시스템에 폴리싱 헤드를 이송시키도록 구성되는 트랙 시스템을 제공한다. 트랙 시스템은 지지 프레임과, 상기 지지 프레임에 연결되며 상기 폴리싱 헤드가 이동되도록 구성되는 통로를 형성하는 트랙, 및 상기 트랙에 의해 형성된 통로를 따라 하나 이상의 폴리싱 헤드를 운반하도록 구성되는 하나 또는 그보다 많은 캐리지를 포함하며, 상기 하나 또는 그보다 많은 캐리지가 상기 트랙에 연결되며 상기 트랙을 따라 독립적으로 이동할 수 있다.

Description

트랙을 갖춘 폴리싱 시스템 {A POLISHING SYSTEM HAVING A TRACK}

본 발명에 기술된 실시예들은 반도체 기판들을 처리하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명에 기술된 실시예들은 폴리싱 중에 폴리싱 헤드를 이송 및 작동시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

서브-미크론(sub-micron) 다층 금속 배선(metallization)은 다음 세대의 초대규모 집적화(ULSI)를 위한 중요한 기술들 중의 하나이다. 이러한 기술의 핵심에 놓여 있는 다층 상호 접속(interconnect)은 컨택, 비어(via), 트렌치 및 기타 피쳐를 포함한 고 종횡비 구멍 내에 형성되는 상호 접속 피쳐들의 평탄화를 필요로 한다. 이들 상호 접속 피쳐들의 신뢰성 있는 형성은 ULSI의 성공 및 개별 기판 및 다이 상의 회로 밀도 및 품질을 증가시키기 위한 계속된 노력에 매우 중요하다.

집적 회로 및 다른 전자 소자들의 조립에 있어서, 전도체, 반도체 및 유전체 재료의 다층들이 기판 표면에 증착되거나 기판 표면으로부터 제거된다. 전도체, 반도체, 및 유전체 재료의 얇은 층들은 다수의 증착 기술들에 의해 증착될 수 있다. 재료 층들이 연속적으로 증착 및 제거될 때, 기판의 최상부 표면은 전체 표면에 걸쳐서 비-평탄화되어 평탄화를 필요로 한다.

평탄화는 화학 기계적 폴리싱(CMP) 및/또는 전기-화학 기계적 증착(ECMP)을 사용하여 수행될 수 있다. 평탄화 방법에는 통상적으로 기판이 웨이퍼 헤드 내에 장착될 것을 필요로 하며, 이때 폴리싱될 기판의 표면은 노출된다. 헤드에 의해 지지되는 기판은 그 후 회전 폴리싱 패드에 대치되게 놓인다. 기판을 유지하는 헤드도 기판과 폴리싱 패드 표면 사이에 추가의 이동을 제공하기 위해 회전할 수 있다. 또한, (통상적으로, 기판의 최상 필름 층의 폴리싱을 개선하기 위해 선택되는 연마모재 및 적어도 하나의 화학 반응제를 내부에 포함하는)폴리싱 슬러리가 패드와 기판 사이의 계면에 연마성 화학 용액을 제공하기 위해 패드에 공급된다. 폴리싱 패드의 특징, 특성 슬러리 혼합물, 및 다른 폴리싱 변수의 조합은 특별한 폴리싱 특징들을 제공할 수 있다.

폴리싱은 다단계로 수행될 수 있으며, 각각의 단계는 바람직한 결과를 달성하기 위한 특별한 폴리싱 특징들을 가진다. 폴리싱 시스템은 통상적으로 상이한 폴리싱 단계들을 수행하도록 구성된 두 개 또는 그보다 많은 폴리싱 패드, 및 상기 두 개 또는 그보다 많은 폴리싱 패드 사이로 기판을 이송하도록 구성된 기판 이송 조립체를 가진다.

그러나, 폴리싱 시스템의 처리 요건을 만족시키기 위해 높은 생산성과 호환성을 달성하기 위한 도전이 남아 있다.

그러므로, 개선된 폴리싱 생산성, 품질, 및 호환성을 제공하는 폴리싱 장치에 대한 필요성이 요구된다.

본 발명에 기술된 실시예들은 폴리싱 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명에 기술된 실시예들은 폴리싱 시스템 내에 폴리싱 헤드를 이송 및 작동시키도록 구성된 트랙 시스템에 관한 것이다.

본 발명에 기술된 일 실시예에서, 폴리싱 시스템 내에 폴리싱 헤드를 이송하도록 구성된 트랙 시스템은 지지 프레임과, 상기 지지 프레임에 연결되며 상기 폴리싱 헤드가 따라 이동되도록 구성되는 통로를 한정하는 트랙, 및 상기 트랙에 의해 한정된 통로를 따라 하나 이상의 폴리싱 헤드를 운반하도록 구성되는 하나 또는 그보다 많은 캐리지를 포함하며, 상기 하나 또는 그보다 많은 캐리지는 상기 트랙에 연결되며 상기 트랙을 따라 독립적으로 이동가능하다.

본 발명에 기술된 다른 실시예에서, 폴리싱 시스템 내에 폴리싱 헤드를 이송하기 위한 트랙 시스템은 지지 프레임과, 상기 지지 프레임에 연결되고 상기 폴리싱 헤드가 이동되도록 구성되는 통로를 한정하는 가이드 레일과, 상기 가이드 레일을 따라 배열되는 자기 트랙과, 상기 가이드 레일을 따라 배열되는 인코더 스케일, 및 상기 가이드 레일에 이동가능하게 연결되고 상기 통로를 따라 폴리싱 헤드를 이동시키도록 각각 구성되는 하나 또는 그보다 많은 슬라이딩 캐리지를 포함하며, 상기 하나 또는 그보다 많은 슬라이딩 캐리지 각각은 상기 자기 트랙과 상호 작용함으로써 각각의 상기 슬라이딩 캐리지를 독립적으로 작동시키도록 구성되는 세그먼트 모터, 및 상기 인코더를 지향하며 상기 통로를 따라 각각의 상기 슬라이딩 캐리지의 위치를 측정하도록 구성되는 인코더 센서를 포함한다.

본 발명에 기술된 또 다른 실시예에서, 반도체 기판을 폴리싱하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 로딩, 언로딩 및 폴리싱 스테이션 사이로 기판을 이송하도록 구성된 폴리싱 헤드 상에 기판을 로딩하는 단계와, 트랙 시스템을 따라 제 1 폴리싱 스테이션으로 상기 폴리싱 헤드를 이동시키는 단계, 및 상기 기판을 상기 제 1 폴리싱 스테이션에서 폴리싱하는 단계를 포함하며, 상기 트랙 시스템은 지지 프레임과, 상기 지지 프레임에 연결되고 상기 폴리싱 헤드가 상기 로딩, 언로딩 및 폴리싱 스테이션으로 접근할 수 있게 하는 통로를 한정하는 트랙, 및 상기 트랙에 의해 한정된 통로를 따라 하나 이상의 폴리싱 헤드를 운반하도록 구성된 하나 또는 그보다 많은 캐리지를 포함하며, 상기 하나 또는 그보다 많은 캐리지는 트랙에 연결되고 상기 트랙을 따라 독립적으로 이동가능하다.

본 발명에 기술된 또 다른 실시예에서, 트랙을 갖춘 폴리싱 시스템용 폴리싱 헤드가 제공된다. 상기 폴리싱 헤드는 캐리지 몸체와, 상기 캐리지 몸체에 장착되며 트랙과 연결되고 상기 트랙에 따른 상기 캐리지 몸체의 이동을 제한하도록 구성되는 하나 또는 그보다 많은 가이드 블록과, 상기 캐리지 몸체에 연결되고 상기 트랙을 따라 상기 캐리지 몸체를 이동시키도록 구성되는 슬라이딩 작동기와, 상기 캐리지 몸체와 연결되며 상기 캐리지 몸체의 이동에 따라 이동되는 제 1 폴리싱 모터, 및 이송 및 폴리싱 중에 기판을 고정하도록 구성되는 제 1 기판 캐리어를 포함하며, 상기 제 1 기판 캐리어는 상기 제 1 폴리싱 모터에 연결되며 폴리싱 중에 상기 제 1 폴리싱 모터에 의해 회전된다.

본 발명에 기술된 또 다른 실시예에서, 트랙 폴리싱 시스템용 폴리싱 헤드가 제공된다. 상기 폴리싱 헤드는 캐리지 몸체와, 상기 캐리지 몸체 상에 장착되며 상기 트랙 폴리싱 시스템의 가이딩 레일과 연결되도록 구성되고 상기 가이딩 레일에 따른 상기 캐리지 몸체의 이동을 제한하는 하나 또는 그보다 많은 가이드 블록과, 상기 캐리지 몸체 상에 장착되고 상기 트랙 폴리싱 시스템의 자기 트랙과 반작용함으로써 상기 가이딩 레일을 따라 상기 캐리지 몸체를 이동시키도록 구성되는 슬라이딩 모터와, 상기 캐리지 몸체 상에 배열되며 상기 폴리싱 헤드의 위치를 측정하도록 구성되는 센서 조립체, 및 상기 캐리지 몸체에 부착되는 제 1 폴리싱 조립체를 포함하며, 상기 제 1 폴리싱 조립체는 제 1 폴리싱 모터, 및 이송 및 폴리싱 중에 기판을 고정하도록 구성되는 제 1 기판 캐리어를 포함하며, 상기 제 1 기판 캐리어는 상기 제 1 폴리싱 모터에 연결되고 폴리싱 중에 상기 제 1 폴리싱 모터에 의해 회전된다.

본 발명에 기술된 또 다른 실시예에서, 반도체 기판을 폴리싱하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 트랙 폴리싱 시스템의 트랙에 이동가능하게 연결된 폴리싱 헤드 상에 제 1 기판을 로딩하는 단계와, 상기 제 1 기판을 상기 제 1 폴리싱 스테이션 위에 위치시키도록 상기 트랙을 따라 상기 폴리싱 헤드를 슬라이딩시키는 단계, 및 상기 제 1 폴리싱 스테이션의 플래튼에 대치되게 상기 제 1 기판을 푸싱하고 상기 제 1 폴리싱 모터를 사용하여 상기 제 1 기판을 회전시킴으로써 상기 제 1 폴리싱 스테이션에서 사이 제 1 기판을 폴리싱하는 단계를 포함하며, 상기 제 1 폴리싱 헤드는 캐리지 몸체와, 상기 캐리지 몸체 상에 장착되며 상기 트랙과 연결되고 상기 트랙에 따른 상기 캐리지 몸체의 이동을 제한하도록 구성되는 하나 또는 그보다 많은 가이드 블록과, 상기 캐리지 몸체에 연결되고 상기 트랙에 따라 상기 캐리지 몸체를 이동시키도록 구성되는 슬라이딩 작동기와, 상기 캐리지 몸체와 연결되는 제 1 폴리싱 모터를 포함하는 제 1 폴리싱 조립체, 및 이송 및 폴리싱 중에 상기 제 1 기판을 고정하도록 구성되는 제 1 기판 캐리어를 포함하며, 상기 제 1 기판 캐리어는 상기 제 1 폴리싱 모터에 연결되고 폴리싱 중에 상기 제 1 폴리싱 모터에 의해 회전된다.

본 발명에 기술된 또 다른 실시예들은 또한, 기판 이송 기구들로부터 기판 처리 환경을 격리시키기 위한 장치에 관한 것이다. 특히 본 발명에 기술된 임의의 실시예들은 오버헤드 트랙 시스템의 기판 이송 기구들로부터 기판 처리 환경을 격리시키기 위한 차폐 조립체에 관한 것이다.

또 다른 실시예에서, 폴리싱 헤드를 폴리싱 시스템 내에 이송하도록 구성되는 트랙 시스템이 제공된다. 상기 트랙 시스템은 지지 프레임과, 상기 지지 프레임에 연결되며 상기 폴리싱 헤드가 이동되도록 구성되는 통로를 한정하는 트랙과, 상기 트랙에 의해 한정된 통로를 따라 상기 폴리싱 헤드의 하나 이상를 운반하도록 구성되며 상기 트랙에 연결되고 상기 트랙을 따라 독립적으로 이동가능한 하나 또는 그보다 많은 캐리지, 및 상기 지지 프레임에 연결되고 처리 환경으로부터 상기 원형 트랙을 격리하는 차폐 조립체를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 트랙은 원형 트랙이다. 일 실시예에서, 상기 차폐 조립체는 상기 원형 트랙의 외측 원주를 에워싸는 외측 고정 차폐물과, 상기 원형 트랙의 내경 내에 끼워 맞춰 맞춰질 수 있는 크기의 내측 고정 차폐물, 및 상기 외측 고정 차폐물과 내측 고정 차폐물과 중첩되도록 위치되는 복수의 이동가능한 차폐물을 포함한다.

또 다른 실시예에서, 폴리싱 헤드를 폴리싱 시스템 내에 이송하도록 구성된 트랙 시스템이 제공된다. 상기 트랙 시스템은 지지 프레임과, 상기 지지 프레임에 연결되며 상기 폴리싱 헤드가 이동되도록 구성되는 통로를 한정하는 트랙과, 상기 트랙에 의해 한정된 통로를 따라 상기 폴리싱 헤드의 하나 이상를 운반하도록 구성되며 상기 트랙에 연결되고 상기 트랙을 따라 독립적으로 이동가능한 하나 또는 그보다 많은 캐리지, 및 상기 캐리지에 연결되며 처리 환경으로부터 상기 원형 트랙을 격리시킬 수 있는 크기의 u-형 차폐 조립체를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 트랙은 원형 트랙이다.

본 발명에 기술된 실시예들은 최소 시스템 정지 시간으로 원형 트랙 시스템으로부터 쉽게 제거 또는 격리되는 대체가능한 시일 장치도 제공한다.

또 다른 실시예에서, 상기 대체가능한 시일은 후면 판 및 상기 후면 판에 제거가능하게 연결되는 시일 부재를 포함한다. 상기 후면 판은 원형 트랙의 레일을 수용하기 위한 오목부를 형성하는 내측 원주면을 포함할 수 있다. 상기 시일 부재는 상기 원형 트랙의 레일을 수용하기 위한 오목부를 형성하는 내측 원주면을 포함할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 상기 대체가능한 시일은 두 개 또는 그보다 많은 후면 판에 연결되는 시일 부재를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 시일 부재는 상기 후면 판에 시일 부재를 몰딩함으로써 상기 후면 판에 연결될 수 있다. 상기 시일 부재는 트랙 조립체의 레일을 수용하기 위한 오목부를 형성하는 내측 원주면을 포함한다. 상기 후면판은 상기 시일 부재에 견고성을 제공하는 동시에, 상기 대체가능한 시일 조립체가 시일 조립체와의 절충없이 제거 또는 설치될 수 있도록 형성된다.

또 다른 실시예에서, 상기 대체가능한 시일은 가이드 블록의 슬라이더의 단부에 고정되는 가이드 블록의 단부에 고정됨으로써 먼지와 오염물과 같은 외부 물질들이 가이드 블록과 슬라이더로 유입되는 것을 방지하며, 상기 슬라이더는 원형 트랙의 레일 위에 걸쳐진다.

또 다른 실시예에서, 원형 트랙을 갖는 폴리싱 시스템용 폴리싱 헤드가 제공된다. 폴리싱 헤드는 캐리지 몸체와, 상기 캐리지 몸체 상에 장착되며 트랙에 연결되어 상기 트랙에 따른 상기 캐리지 몸체의 이동을 제한하도록 구성되는 하나 또는 그보다 많은 가이드 블록, 및 상기 가이드 블록에 연결되고 상기 트랙 위에 걸쳐지는 대체가능한 시일을 포함한다. 일 실시예에서, 상기 폴리싱 헤드는 상기 캐리지 몸체에 연결되고 상기 트랙를 따라 상기 캐리지를 이동시키도록 구성되는 슬라이딩 작동 및 이송과 폴리싱 중에 기판을 고정하도록 구성되며 상기 캐리지 몸체에 연결되는 제 1 기판 캐리어를 더 포함한다.

또 다른 실시예에서, 폴리싱 헤드를 폴리싱 시스템 내에 이송시키도록 구성되는 원형 트랙 시스템이 제공된다. 상기 원형 트랙 시스템은 지지 프레임과, 상기 지지 프레임에 연결되고 상기 상기 폴리싱 헤드가 이동되도록 구성되는 통로를 한정하는 트랙, 및 상기 트랙에 의해 한정된 통로를 따라 하나 이상의 폴리싱 헤드를 운반하도록 구성되는 하나 또는 그보다 많은 캐리지를 포함하며, 상기 트랙은 가이드 레일을 포함하며 하나 또는 그보다 많은 캐리지 각각은 각각의 캐리지를 가이드 레일에 각각 이동가능하게 연결하며 상기 통로 내에 각각의 캐리지의 이동을 제한하는 대체가능한 시일을 갖춘 하나 또는 그보다 많은 가이드 블록을 포함한다.

본 발명에 기술된 실시예들은 또한 원형 트랙 폴리싱 시스템 및 원형 트랙 폴리싱 시스템을 설치하는 방법에 관한 것이다. 일 실시예에서, 원형 트랙 조립체를 설치하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 상부 판을 지지 프레임에 연결하는 단계와, 내측 및 외측 가이드 레일을 포함하는 가이드 조립체를 상기 상부 판에 연결하는 단계와, 어댑터 조립체를 상기 가이드 조립체에 연결하는 단계와, 인코더 스케일을 센서 조립체와 정렬시키는 단계와, 스테이터 스트립을 작동기와 정렬시키는 단계, 및 상기 스테이터 스트립을 상기 가이드 조립체에 연결시키는 단계를 포함한다.

또 다른 실시예에서, 폴리싱 헤드를 폴리싱 시스템 내에 이송하도록 구성되는 트랙 시스템이 제공된다. 상기 트랙 시스템은 지지 프레임과, 상기 지지 프레임에 연결되는 가이드 조립체, 및 상기 트랙에 의해 한정된 통로를 따라 하나 이상의 폴리싱 헤드를 운반하도록 구성되며 상기 트랙에 연결되고 상기 트랙을 따라 독립적으로 이동가능한 하나 또는 그보다 많은 캐리지를 포함한다. 상기 가이드 조립체는 판 및 상기 판에 연결되며 상기 폴리싱 헤드가 따라 이동되는 통로를 한정하는 트랙을 포함한다.

또 다른 실시예에서, 헤드를 폴리싱하기 위한 트랙 시스템이 제공된다. 상기 트랙 시스템은 지지 프레임과, 상기 지지 프레임에 연결되는 가이드 조립체와, 상기 가이드 조립체에 연결되는 가이딩 레일과, 상기 가이딩 레일을 따라 배열되는 자기 트랙과, 상기 가이딩 레일을 따라 배열되는 인코더 스케일, 및 상기 가이딩 레일에 이동가능하게 연결되며 상기 통로를 따라 폴리싱 헤드를 이동시키도록 각각 구성되는 하나 또는 그보다 많은 슬라이딩 캐리지를 포함한다. 하나 또는 그보다 많은 슬라이딩 캐리지 각각은 상기 인코더 스케일에 지향된 인코더 센서와 자기 트랙을 상호 작용시킴으로써 각각의 슬라이딩 캐리지를 독립적으로 작동시키고 상기 통로를 따라 각각의 상기 슬라이딩 캐리지의 위치를 측정하도록 구성되는 세그먼트 모터를 포함한다.

또 다른 실시예에서, 시스템 지지 프레임에 연결되도록 구성되는 가이드 조립체가 제공된다. 상기 가이드 조립체는 판 및 상기 판에 연결되고 폴리싱 헤드가 따라 이동되도록 구성되는 통로를 한정하는 트랙을 포함한다.

본 발명에서 설명되는 전술한 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 개략적으로 전술한 본 발명은 일부만이 첨부 도면에 도시되어 있는 실시예들을 참조하여 더욱 상세히 설명된다. 그러나, 첨부 도면들은 본 발명의 단지 전형적인 실시예들만을 도시했기 때문에 본 발명의 범주를 한정하는 것이 아니며 다른 균등한 유효한 실시예들이 있을 수 있다고 이해해야 한다.

도 1은 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 트랙 폴리싱 시스템의 개략적인 측면도이며,
도 2a는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 트랙 폴리싱 시스템의 개략적인 평면도이며,
도 2b는 본 발명에 기술된 다른 실시예에 따른 트랙 폴리싱 시스템의 개략적인 평면도이며,
도 3a는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 트랙 조립체의 개략적인 사시도이며,
도 3b는 도 3a의 트랙 조립체에 사용된 스테이터 스트립의 개략적인 부분도이며,
도 4는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 트랙 폴리싱 시스템의 개략적인 평면도이며,
도 5는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 트랙 조립체의 개략적인 측면도이며,
도 6은 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 트랙 조립체의 개략적인 측면도이며,
도 7은 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 트랙 조립체의 개략적인 측면도이며,
도 8은 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 트랙 조립체의 개략적인 측면도이며,
도 9는 정비 상태인 본 발명에 기술된 트랙 폴리싱 시스템의 개략적인 평면도이며,
도 10a는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 폴리싱 헤드의 개략적인 사시도이며,
도 10b는 도 10a의 폴리싱 헤드의 개략적인 측면도이며,
도 11a는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 폴리싱 헤드 및 트랙 조립체의 개략적인 측면도이며,
도 11b는 도 11a의 폴리싱 헤드 및 트랙 조립체의 개략적인 평면도이며,
도 12는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 폴리싱 헤드 및 트랙 조립체의 개략적인 측면도이며,
도 13은 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 폴리싱 헤드 및 트랙 조립체의 개략적인 측면도이며,
도 14는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 폴리싱 헤드 및 트랙 조립체의 개략적인 측면도이며,
도 15는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 폴리싱 헤드 및 트랙 조립체의 개략적인 측면도이며,
도 16은 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 두 개의 기판 캐리어를 갖춘 폴리싱 헤드의 개략적인 사시도이며,
도 17는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 이송 및 스위핑용 작동기의 상이한 구성을 개략적으로 도시하는 도면이며,
도 18a는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 차폐 조립체를 갖춘 트랙 시스템의 사시도이며,
도 18b는 도 18a의 차폐 조립체를 갖춘 트랙 시스템의 저면도이며,
도 19는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 차폐 조립체를 갖춘 트랙 시스템의 저면도이며,
도 20은 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 차폐 조립체를 갖춘 트랙 시스템의 개략적인 부분 횡단면도이며,
도 21은 본 발명에 기술된 다른 실시예에 따른 차폐 조립체를 갖춘 트랙 시스템의 개략적인 부분 횡단면도이며,
도 22는 본 발명에 기술된 또 다른 실시예에 따른 차폐 조립체를 갖춘 트랙 시스템의 개략적인 부분 횡단면도이며,
도 23은 본 발명에 기술된 또 다른 실시예에 따른 차폐 조립체를 갖춘 트랙 시스템의 개략적인 부분 횡단면도이며,
도 24는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 교체가능한 시일을 갖춘 가이드 블록의 사시도이며,
도 25a는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 교체가능한 시일의 사시도이며,
도 25b는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 도 25a의 교체가능한 시일의 사시도이며,
도 26은 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 다른 교체가능한 시일의 사시도이며,
도 27a는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 후면 판의 일 실시예의 사시도이며,
도 27b는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 후면 판의 다른 실시예에 따른 사시도이며,
도 28은 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 교체가능한 시일의 분해 사시도이며,
도 29는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 가이드 조립체를 갖춘 트랙 폴리싱 시스템의 개략적인 측면도이며,
도 30a는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 가이드 조립체의 개략적인 저면도이며,
도 30b는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 가이드 조립체의 개략적인 부분 횡단면도이며,
도 30c는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 가이드 조립체의 개략적인 부분 횡단면도이며,
도 30d는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 가이드 조립체의 개략적인 부분 횡단면도이며,
도 30e는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 가이드 조립체의 개략적인 부분 횡단면도이며,
도 30f는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 가이드 조립체의 개략적인 부분 횡단면도이며,
도 30g는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 가이드 조립체의 개략적인 부분 횡단면도이며,
도 31은 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 가이드 조립체의 사시도이며,
도 32는 본 발명에 기술된 트랙 시스템 내측에 가이드 조립체를 설치하기 위한 공정 시퀀스를 도시하는 흐름도이다.
이해를 촉진시키기 위해, 도면에 공통인 동일한 구성 요소들을 지칭하기 위해 가능하다면 동일한 도면 부호가 사용되었다. 일 실시예에 설명된 구성 요소들은 특별한 언급 없이도 다른 실시예에 유리하게 이용될 수 있다고 이해해야 한다.

본 발명에 기술된 실시예들은 화학 기계적 폴리싱(CMP) 시스템 또는 전기화학 기계적 폴리싱(ECMP) 시스템에 기판을 이송하고 지지하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 기술된 일 실시예에서, 폴리싱 스테이션, 로딩/언로딩 스테이션, 및/또는 세정 스테이션들 사이로 하나 또는 그보다 많은 폴리싱 헤드를 독립적으로 이송시키기 위해 트랙 시스템이 사용된다. 일 실시예에서, 상기 트랙 시스템은 하나 또는 그보다 많은 폴리싱 헤드들이 하나 또는 그보다 많은 폴리싱 헤드 각각의 로터와 스테이터 스트립 사이로 상호 작용에 의해 이동될 수 있는 통로를 형성하는 스테이터 스트립을 포함한다. 일 실시예에서, 스테이터 스트립은 복수의 영구 자석을 포함하며, 상기 로터는 세그먼트 모터이며, 상기 폴리싱 헤드는 세그먼트 모터로 공급되는 전력으로부터 세그먼트에 의해 생성되는 자기장과 영구 자석의 자기장 사이의 상호 작용에 의해 이동 또는 정지된다. 일 실시예에서, 하나 또는 그보다 많은 가이드 레일이 스테이터 로터에 의해 형성된 통로를 따라 배열되며 하나 또는 그보다 많은 폴리싱 헤드 각각은 하나 또는 그보다 맣은 가이드 블록에 의해 하나 또는 그보다 많은 가이드 레일에 연결된다. 일 실시예에서, 상기 트랙은 원형이다.

트랙 시스템

도 1은 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 트랙 폴리싱 시스템(100)의 개략적인 측면도이다. 상기 트랙 시스템(100)은 폴리싱 공정에 사용하는 장치를 위한 지지대를 제공하도록 구성된 시스템 프레임(101)을 포함한다.

트랙 조립체(102)는 시스템 프레임(101)의 상부에 장착되며 처리 플랫폼(104)은 시스템 프레임(101)의 하부에 설치된다. 일 실시예에서, 처리 플랫폼(104)은 처리 요건에 따른 폴리싱 스테이션, 로드 컵, 및 세정 스테이션과 같은 모듈형 툴들의 조합체를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 처리 플랫폼(104)은 하나 또는 그보다 많은 폴리싱 스테이션(105)을 포함한다.

복수의 폴리싱 헤드(103)는 트랙 조립체(102)에 이동가능하게 연결된다. 복수의 폴리싱 헤드(103) 각각은 트랙 조립체(102)를 따라 독립적으로 이동가능하며 아래에 위치된 하나 또는 그보다 많은 폴리싱 스테이션(105)들 사이로 이동할 수 있다.

일 실시예에서, 트랙 시스템(102)은 폴리싱 헤드(103)가 이동될 수 있는 통로를 형성하는 트랙 몸체(110)를 포함한다. 트랙 조립체(102)는 트랙 몸체(110)에 이동가능하게 연결되는 하나 또는 그보다 많은 캐리지(109)를 더 포함한다. 하나 또는 그보다 많은 캐리지(109) 각각은 하나 이상의 폴리싱 헤드(103)를 운반하도록 구성된다.

일 실시예에서, 폴리싱 헤드(103)는 캐리지(109) 중의 하나에 장착되는 폴리싱 모터(107), 및 폴리싱 모터(107)에 연결되는 기판 캐리어(108)를 포함한다. 기판 캐리어(108)는 폴리싱 중에 기판을 고정하도록 구성된다. 폴리싱 모터(107)는 기판 캐리어(108)와 그에 따라 상부에 고정된 기판을 폴리싱 스테이션(105)의 폴리싱 표면(105a)에 대해 회전시키도록 구성된다. 폴리싱 헤드에 대한 상세한 설명은 "화학 기계적 폴리싱을 위한 가요성 막을 갖춘 캐리어 헤드"란 발명의 명칭을 갖는 미국 특허 제 6,183,354호, 및 "가요성 막을 갖춘 다중-챔버 캐리어 헤드"란 발명의 명칭을 갖는 공동 계류 중인 미국 특허 제 7,001,257호에서 찾아 볼 수 있다.

각각의 폴리싱 스테이션(105)은 상부에서 폴리싱 패드를 지지 및 회전시키도록 구성된 플래튼(106)을 포함할 수 있다. 각각의 폴리싱 스테이션(105)은 폴리싱 용액 분배기, 및 컨디셔너 헤드를 더 포함할 수 있다. 플래튼 및 폴리싱 패드에 대한 더 상세한 설명은 발명의 명칭이 "전기화학 기계적 폴리싱을 위한 방법 및 장치"이고 2004년 6월 30일자 미국 특허 출원 번호 10/880 호로 출원되어 공동 계류 중이며 미국 특허 공보 2005/0000801호로서 공개된 출원에서 찾아 볼 수 있다. 폴리싱 패드에 대한 상세한 설명은 발명의 명칭이 "전기화학 기계적 폴리싱을 위한 전도성 폴리싱 물품"이란 발명의 명칭으로 2003년 6월 6일자로 출원되고 미국 특허 공보 2004/0020789호로 공개된 출원에서 찾아 볼 수 있다.

통상적인 폴리싱 공정을 수행하기 위해, 하나 또는 그보다 많은 폴리싱 스테이션(105)이 트랙 폴리싱 시스템(100) 내에 배열됨으로써 상이한 폴리싱 단계들을 수행한다. 기판들을 로딩 및 언로딩하기 위한 하나 이상의 로드 컵도 트랙 폴리싱 시스템(100) 내에 배열됨으로써 각각의 폴리싱 헤드(103)가 로딩 및 언로딩될 수 있다. 로드 컵에 대한 상세한 설명은 발명의 명칭이 "화학 기계적 폴리싱"을 위한 로드 컵"인 공동 계류 중인 미국 특허 제 7,044,832호에서 찾아 볼 수 있다.

통상적인 폴리싱 공정을 위해, 폴리싱 헤드(103) 중의 하나가 시스템 프레임(101) 내에 위치된 로드 컵으로 이동되며 제 1 폴리싱 단계, 예를 들어, 벌크(bulk) 폴리싱 단계를 수행하기 위해 각각의 폴리싱 헤드(103)로 접근할 수 있다. 기판은 폴리싱 헤드(103)의 기판 캐리어(108) 상에 로딩될 수 있다. 폴리싱 헤드(103)는 그 후 캐리지(109)에 의해 트랙 조립체(102)를 따라 이동할 수 있다. 기판은 하나 또는 그보다 많은 폴리싱 스테이션(105) 중의 제 1 스테이션으로 접근가능한 로딩 스테이션에서 기판 캐리어(108) 상에 로딩될 수 있다. 기판은 그 후 폴리싱 스테이션(105)의 플래튼(106)과 접촉되도록 하강된다. 폴리싱 헤드(103)는 그 후 플래튼(106)에 대해 기판을 압박하며 폴리싱 모터(107)를 사용하여 기판을 회전시킴으로써 폴리싱을 위한 상대 운동을 생성한다. 플래튼(106)은 보통 폴리싱 중에 회전된다. 일 실시예에서, 폴리싱 헤드(103)는 트랙 조립체(102) 내의 정위치에서 회전됨으로써 플래튼(106)과 기판 사이에 스위핑 운동(sweeping motion)을 제공하여 폴리싱 균일도를 개선한다.

폴리싱이 폴리싱 스테이션(105)에서 완료된 이후에, 폴리싱 헤드(103)는 폴리싱 스테이션(105)으로부터 기판을 상승시키고 트랙 조립체(102)를 따라 버핑(buffing) 단계와 같은 제 2 폴리싱 단계를 위해 구성된 다음 폴리싱 스테이션(105)으로 기판을 이송한다.

트랙 폴리싱 스테이션(100)은 폴리싱 스테인션, 로드 컵, 및 세정 스테이션에 대한 상이한 배열을 갖도록 처리 방법에 따라 배열될 수 있다. 트랙 조립체(102)는 폴리싱 스테이션, 로드 컵 및 세정 스테이션으로 각각의 폴리싱 헤드가 접근할 수 있게 하는 통로를 형성할 수 있다. 트랙 조립체(102)는 선형, 비-선형, 곡선, 폐쇄형 루프, 원형, 비-원형, 불균일한 곡선 통로 또는 이들의 조합 형상을 가질 수 있다.

도 2a는 원형 트랙을 갖는 트랙 폴리싱 시스템(100a)의 개략적인 부분 평면도이다. 트랙 폴리싱 시스템(100a)은 4개의 폴리싱 스테이션(105) 위에 배열되는 원형 트랙을 포함한다. 복수의 폴리싱 헤드(103)는 원형 트랙(111)을 따라 독립적으로 이동할 수 있다. 일 실시예에서, 두 개의 폴리싱 헤드(103)는 하나의 폴리싱 스테이션(105)으로 동시에 접근할 수 있다.

도 2b는 불균일한 곡선형 트랙을 갖는 트랙 폴리싱 시스템(120)의 개략적인 부분 평면도이다. 트랙 폴리싱 시스템(120)은 두 개의 폴리싱 스테이션(105) 위에 배열되는 불균일한 곡선형 트랙(122)을 포함한다.

도 3a는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 트랙 조립체(200)의 개략적인 사시도이다. 트랙 조립체(200)는 전술한 트랙 폴리싱 시스템(100)과 유사한 트랙 폴리싱 시스템에 사용될 수 있다. 트랙 조립체(200)는 폴리싱 시스템의 시스템 프레임에 고정될 수 있는 지지 프레임(201)을 포함한다.

가이딩 레일(202)은 지지 프레임(201)에 부착된다. 하나 이상의 캐리지(205)가 가이딩 레일(202)에 이동가능하게 연결된다. 일 실시예에서, 캐리지(205)는 하나 이상의 캐리지(205)의 운동을 통로(212) 내에 한정시키도록 구성된다. 일 실시예에서, 가이드 블록(206)은 가이딩 레일(202)의 솔더 부분(202a)을 수용 및 고정하도록 구성된 채널(206a)을 가진다.

트랙 조립체(200)는 지지 프레임(201)에 부착된 스테이터 스트립(203)을 더 포함한다. 각각의 캐리지(205)는 스테이터 스트립(203)을 향하고 있는 로터(210)를 포함한다. 각각의 캐리지(205)의 스테이터 스트립(203) 및 로터(210)는 통로(212)를 따라 캐리지(205)를 추진시키는 선형 모터를 형성한다. 각각의 캐리지(205)는 하나 또는 그보다 많은 폴리싱 헤드(207)를 부착 및 운반하도록 구성된다. 도 3a에 도시되 바와 같이, 폴리싱 헤드(207)는 캐리지(205)에 장착된 폴리싱 모터(214), 및 폴리싱 모터(214)에 연결되는 기판 캐리어(215)를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 스테이터 스트립(203)은 복수의 영구 자석(203a)을 포함하며 로터(210)는 전원(213)에 연결되는 세그먼트 모터를 포함한다. 복수의 영구 자석(203a)은 단일 라인으로 차례로 배열될 수 있다. 일 실시예에서, 각각의 영구 자석(203a)은 도 3b에 도시된 바와 같이, 이웃하는 영구 자석(203a)이 대향하는 자기장을 갖도록 위치될 수 있다. 세그먼트 모터의 전자기장의 변형예가 캐리지(205)를 작동시켜 대향 방향으로 또는 한 지점에 있는 스테이션을 따라 이동시키는데 사용된다.

일 실시예에서, 인코더 스케일(204)이 통로(212)를 따라 지지 프레임(201)에 부착된다. 다른 실시예에서, 인코터 스케일(204)은 스테이터 스트립(203)에 연결될 수 있다. 센서 조립체(209)는 각각의 캐리지(205) 상에 쉽게 설치될 수 있다. 센서 조립체(209)는 인코더 스케일(204)을 측정하도록 구성됨으로써 통로(212)에 따른 캐리지(205)의 위치 및/또는 캐리지(205)의 속도를 결정한다. 인코더 스케일(204) 및 센서 조립체(209)는 어떤 적합한 측정 시스템으로부터 선택될 수 있다. 일 실시예에서, 인코더 스케일(204)은 자기 테이프를 포함하며 센서 조립체(209)는 자기 테이프를 판독하도록 구성되는 판독 헤드를 포함한다.

센서 조립체(209)는 각각의 캐리지(205)를 독립적으로 제어하도록 구성되는 시스템 제어기(211)에 연결된다. 처리 중에, 시스템 제어기(211)는 대응 캐리지(205)의 센서 조립체(209)로부터 시스템 제어기(211)로 송신된 측정치들에 따른 각각의 캐리지(205)의 위치 및/또는 속도를 필요로 한다. 시스템 제어기(211)는 그 후 전원(213)으로 제어 신호를 송신하여 캐리지(205)를 소정의 위치에 위치시킨다.

폴리싱 헤드를 지지 및 이송하기 위한 통상적인 방법과 비교하여, 본 발명에 기재된 트랙 시스템은 여러 장점을 가진다.

첫째, 트랙 시스템은 호환성이 증가되었다. 일정한 수의 폴리싱 헤드가 카루우젤(carousel)에 의해 동시에 이송되는 통상적인 카루우젤 구성과 상이하게, 본 발명의 트랙 시스템은 폴리싱 헤드의 수에 제한을 받지 않으며 트랙 시스템에 부착된 각각의 폴리싱 헤드는 독립적으로 작동된다. 그러므로, 본 발명의 트랙 시스템은 전체 폴리싱 시스템의 배열 및 폴리싱 방법의 실행에 있어서 호환성이 증가된다.

둘째, 본 발명의 트랙 시스템은 처리량이 향상되었다. 통상적인 카루우젤 구성에 있어서, 폴리싱 헤드의 이동은 저속인데, 이는 카루우젤에 부착된 모든 폴리싱 헤드가 동시에 이동 및 정지될 필요가 있기 때문이다. 본 발명에 기술된 트랙 시스템에서, 트랙 시스템 및 지지 구조물들은 작동 중에 정적인 상태를 유지하며, 하나의 캐리지만을 슬라이딩시키기 위한 작동만이 필요하며 각각 캐리지에 부착된 폴리싱 헤드만이 이동된다. 따라서, 트랙 시스템은 훨씬 빠른 속도로 폴리싱 헤드를 이동시킬 수 있고 시스템 처리량을 증대시킬 수 있다.

세째, 트랙 시스템은 낮은 보수 유지 비용을 필요로 한다. 트랙, 가이딩 레일 및 지지 프레임과 같은 시스템 레벨의 부품들이 이동하지 않기 때문에, 커다란 구조물들은 고장에 덜 민감하다. 캐리지, 폴리싱 헤드와 같은 가동 부품들은 구조적으로 독립적이기 때문에, 나머지 시스템에 영향을 끼침이 없이 독립적으로 보수 또는 교체될 수 있다. 따라서, 본 발명에 기술된 트랙 시스템의 보수 유지는 상당히 간단하고 쉽게 수행된다.

도 4는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 트랙 폴리싱 시스템(300)의 개략적인 부분 평면도이다. 트랙 폴리싱 시스템(300)은 구조적 강성을 제공하기 위해 트랙과 동심인 두 개의 가이딩 레일을 갖춘 원형 트랙 시스템이다.

트랙 폴리싱 시스템(300)은 (도시 않은)시스템 프레임에 고정되는 원형 트랙 조립체(301)를 포함한다. 원형 트랙 조립체(301)는 복수의 폴리싱 헤드(307)에 원형 통로를 제공 및 지지하도록 구성된다. 복수의 워킹 스테이션(308)이 원형 트랙 조립체(301)의 아래에 배열된다. 각각의 폴리싱 헤드(307)는 원형 트랙 조립체(301)를 따라 이동함으로써 복수의 워킹 스테이션(308) 모두에 접근할 수 있다. 각각의 워킹 스테이션(308)은 폴리싱 스테이션, 로드 컵, 및 세정 스테이션, 또는 공정에 요구되는 어떤 적합한 장치일 수 있다.

원형 트랙 조립체(301)는 지지 프레임(302) 상에 동심으로 배열되는 제 1 가이딩 레일(303) 및 제 2 가이딩 레일(304)을 포함한다. 지지 프레임(302)은 시스템 프레임에 부착되도록 구성된다. 원형 트랙 조립체(301)는 지지 프레임(302) 상에 배열되는 원형 스테이터(305)를 더 포함한다. 원형 스테이터(305)는 제 1 가이딩 레일(303) 및 제 2 가이딩 레일(304)에 모두 동심이다.

하나 또는 그보다 많은 캐리지(306)가 제 1 가이딩 레일(303) 및 제 2 가이딩 레일(304)을 따라 슬라이딩하도록 구성된다. 각각의 캐리지(306)는 하나 이상의 폴리싱 헤드(307)를 운반하도록 구성된다. 각각의 캐리지(306)는 제 1 가이딩 레일(303) 및 제 2 가이딩 레일(304)에 캐리지(306)를 장착하도록 구성된 두 개 또는 그보다 많은 가이드 블록, 및 제 1 및 제 2 가이딩 레일(303,304)을 다라 캐리지(306)의 운동을 작동시키도록 원형 스테이터(305)와 작용하도록 구성된 로터를 포함한다. 일 실시예에서, 각각의 캐리지(306)는 각각의 캐리지(306) 및/또는 그에 부착된 폴리싱 헤드를 독립적으로 제어하도록 구성된 시스템 제어기(309)에 연결될 수 있다.

제 1 및 제 2 가이딩 레일(303,304)은 동일 평면 상에 내측 및 외측 가이딩 레일로서 배열될 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 가이딩 레일(303)은 제 2 가이딩 레일(304)의 외측 반경 방향으로 배열되며, 원형 스테이터(305)는 제 1 가이딩 레일(303)과 제 2 가이딩 레일(304) 사이에 배열된다. 가이딩 레일(303,304)은 캐리지(306)의 통로를 유지할 뿐만 아니라 캐리지(306) 및 폴리싱 헤드(307)에 구조적 지지대를 제공하도록 구성된다. 이중 레일 트랙의 상이한 설계들이 아래에서 도 5 내지 도 8을 참조하여 설명된다.

도 5는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 트랙 조립체(400)의 개략적인 단면도이다. 트랙 조립체(400)는 어떤 트랙 폴리싱 시스템, 예를 들어 도 4의 원형 트랙 시스템(300)과 유사한 원형 트랙 시스템에 사용될 수 있다.

트랙 조립체(400)는 폴리싱 시스템의 시스템 프레임 상에 장착될 수 있는 지지 프레임(401)을 갖춘 고정부를 포함한다. 고정부는 제 1 가이딩 레일(402), 제 2 가이딩 레일(403), 스테이터 스트립(404), 및 지지 프레임(401)에 장착되는 인코더 스케일(405)을 더 포함한다. 가이딩 레일(402,403), 스테이터 스트립(404), 및 인코더 스케일(405)은 폴리싱 헤드가 이동하도록 구성되는 통로를 형성한다. 가이딩 레일(402,403), 스테이터 스트립(404), 및 인코더 스케일(405)은 통로의 형상에 따라 평행, 동심, 또는 국부적으로 평행할 수 있다. 예를 들어, 가이딩 레일(402,403), 스테이터 스트립(404), 및 인코더 스케일(405)은 원형 트랙에 대해 실질적으로 동심이며, 선형 트랙에 대해 전체적으로 평행하거나, 곡선형 트랙에 대해 부분적으로 평행하다.

트랙 조립체(400)는 하나 또는 그보다 많은 캐리지 조립체(415)를 포함하는 가동부를 더 포함한다. 캐리지 조립체(415)는 가이드 블록(408) 및 가이드 블록(409)이 장착되는 캐리지 몸체(407)를 포함한다. 가이드 블록(408)은 가이딩 레일(403)을 수용하도록 구성되는 내측 채널(408a)을 가지며, 가이딩 블록(409a)ㅇ은 가이딩 레일(402)을 수용하도록 구성되는 내측 채널(409a)를 가진다. 내측 채널(408a,409a)은 캐리지 조립체(415)가 트랙 조립체(400)의 고정부를 따라 슬라이딩할 수 있게 한다. 일 실시예에서, 가이딩 블록(408,409)은 가이딩 레일(402,403) 사이에 고정 부착물을 제공하도록 구성된 두 개 또는 그보다 많은 섹션을 포함할 수 있다.

캐리지 조립체(415)는 스테이터 스트립(404)을 마주보도록 위치되는 로터(410)을 더 포함한다. 로터(410)는 가이딩 레일(402,403)을 따라 캐리지 조립체(415)를 푸쉬하거나 스테이터 스트립(404)과 작용함으로써 가이딩 레일(402,403) 상에 캐리지 조립체(415)를 배치하도록 구성된다. 일 실시예에서, 스테이터 스트립(404) 및 로터(410)는 서로 접촉하지 않는다. 일 실시예에서, 스테이터 스트립(404)은 복수의 영구 자석을 포함하며 로터(410)는 세그먼트 모터를 포함한다.

캐리지 조립체(415)는 지지 프레임(401) 상에 인코더 스케일(403)과 대향 위치되는 센서 조립체(414)를 더 포함한다. 센서 조립체(414)는 인코더 스케일(405)을 판독하며 인코더 스케일(405) 및 가이딩 레일(402)과 관련된 캐리지 조립체(415)의 위치 및/또는 속도를 제공하도록 구성된다.

캐리지 조립체(415)는 캐리지 몸체(407)에 부착된 장착 부품(411)을 더 포함한다. 장착 부품(411)은 "C" 형상을 가지며 캐리지 조립체(415)에 의해 운반될 임의의 장치들과의 인터페이스를 제공하도록 구성된다. 일 실시예에서, 폴리싱 모터(412) 및 기판 캐리어(413)를 갖춘 폴리싱 헤드(416)가 장착 부품(411) 상에 장착된다.

본 실시예에서, 두 개의 가이딩 레일(402,403)은 트랙의 통로를 형성하고 캐리지 조립체(415)의 중량 및 캐리지 조립체(415) 상에 장착되는 어떤 것의 중량을 지지하는데 사용된다.

도 6은 본 발명에 기술된 다른 실시예에 따른 트랙 조립체(500)의 개략적인 측면도이다. 트랙 조립체(500)는 임의의 트랙 폴리싱 시스템, 예를 들어 도 4의 원형 트랙 시스템(300)과 유사한 원형 트랙 시스템에 사용될 수 있다.

트랙 조립체(500)는 폴리싱 시스템의 시스템 프레임 상에 장착되는 지지 프레임을 갖춘 고정부를 포함한다. 고정부는 지지 프레임(501) 상에 장착되는 제 1 가이딩 레일(502), 제 2 가이딩 레일(503), 스테이터 스트립(504), 및 인코더 스케일(505)을 더 포함한다. 가이딩 레일(502,503), 스테이터 스트립(504), 및 인코더 스케일(505)은 폴리싱 헤드가 이동하도록 구성되는 통로를 형성한다. 가이딩 레일(502,503), 스테이터 스트립(504), 및 인코더 스케일(505)은 통로의 형상에 따라 평행하고, 동심이거나, 국부적으로 평행할 수 있다. 예를 들어, 가이딩 레일(502,503), 스테이터 스트립(504), 및 인코더 스케일(505)은 원형 트랙을 위해 실질적으로 동심이며, 선형 트랙을 위해 전체적으로 평행하거나, 곡선형 트랙을 위해 부분적으로 평행하다.

트랙 조립체(500)는 가이딩 레일(502,503) 상에 걸려 있는 하나 또는 그보다 많은 캐리지 조립체(515)를 포함하는 가동부를 더 포함한다. 캐리지 조립체(515)는 가이드 블록(508) 및 가이드 블록(509)이 장착되는 캐리지 몸체(507)를 포함한다. 가이드 블록(508)은 가이딩 레일(503)을 수용하도록 구성되는 내측 채널(508a)을 가지며, 가이드 블록(509)은 가이딩 레일(502)을 수용하도록 구성되는 내측 채널(509a)을 가진다. 내측 채널(508a,509a)은 캐리지 조립체(515)가 트랙 조립체(500)의 고정부를 따라 슬라이딩할 수 있게 한다. 일 실시예에서, 가이드 블록(508,509)은 가이딩 레일(502,503)들 사이에 고정 부착물을 제공하도록 구성되는 두 개 또는 그보다 많은 섹션들을 포함할 수 있다.

캐리지 조립체(515)는 스테이터 스트립(504)을 마주보게 위치된 로터(510)를 더 포함한다. 로터(510)는 가이딩 레일(502,503)을 따라 캐리지 조립체(515)를 푸쉬하거나 스테이터 스트립(504)과 작용함으로써 가이딩 레일(502,503) 상에 캐리지조립체(515)를 위치시키도록 구성된다. 일 실시예에서, 스테이터 스트립(504) 및 로터(510)는 서로 접촉하지 않는다. 일 실시예에서, 스테이터 스트립(504)은 복수의 영구 자석을 포함하며 로터(510)는 세그먼트 모터를 포함한다.

캐리지 조립체(515)는 지지 프레임(501) 상에 인코더 스케일(505)과 대향되게 위치된 센서 조립체(514)를 더 포함한다. 센서 조립체(514)는 인코더(505)를 판독하며 인코더 스케일(505) 및 가이딩 레일(502,503)과 관련된 캐리지 조립체(515)의 위치 및/또는 속도를 제공하도록 구성된다.

캐리지 조립체(515)는 캐리지 몸체(507)에 부착되는 장착 부품(511)을 더 포함한다. 장착 부품(511)은 캐리지 조립체(515)에 의해 운반될 임의의 장치에 인터페이스를 제공하도록 구성된다. 일 실시예에서, 폴리싱 모터(512) 및 기판 캐리어(513)를 갖춘 폴리싱 헤드(516)가 장착 부품(511) 상에 장착된다.

도 7은 본 발명에 기술된 다른 실시예에 따른 트랙 조립체(600)의 개략적인 단면도이다. 트랙 조립체(600)는 임의의 트랙 폴리싱 시스템, 예를 들어 도 4의 원형 트랙 시스템(300)과 유사한 원형 트랙 시스템에 사용될 수 있다.

트랙 조립체(600)는 지지 프레임(601), 및 지지 프레임에 장착되는 제 1 가이딩 레일(602), 제 2 가이딩 레일(603), 스테이터 스트립(604) 및 인코더 스케일(605)을 포함한다. 가이딩 레일(602,603), 스테이터 스트립(604), 및 인코더 스케일(605)은 폴리싱 헤드가 이동하도록 구성되는 통로를 형성한다. 가이딩 레일(602,603), 스테이터 스트립(604), 및 인코더 스케일(605)은 통로의 형상에 따라 평행하고, 동심이거나, 국부적으로 평행할 수 있다. 예를 들어, 가이딩 레일(602,603), 스테이터 스트립(604), 및 인코더 스케일(605)은 원형 트랙을 위해 실질적으로 동심이며, 선형 트랙을 위해 전체적으로 평행하거나, 곡선형 트랙을 위해 부분적으로 평행하다.

트랙 조립체(600)는 가이딩 레일(602,603) 상에 걸려 있는 하나 또는 그보다 많은 캐리지 조립체(615)를 포함하는 가동부를 더 포함한다. 캐리지 조립체(615)는 가이드 블록(608) 및 가이드 블록(609)이 장착되는 캐리지 몸체(607)를 포함한다. 가이드 블록(608)은 가이딩 레일(603)을 수용하도록 구성되는 내측 채널(608a)을 가지며, 가이드 블록(609)은 가이딩 레일(602)을 수용하도록 구성되는 내측 채널(609a)을 가진다. 내측 채널(608a,609a)은 캐리지 조립체(615)가 트랙 조립체(600)의 고정부를 따라 슬라이딩할 수 있게 한다. 일 실시예에서, 가이드 블록(608,609)은 가이딩 레일(602,603)들 사이에 고정 부착물을 제공하도록 구성되는 두 개 또는 그보다 많은 섹션들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 캐리지 조립체(607)는 캐리지 조립체(615)의 중량을 가이딩 레일(602,603) 사이에 균일하게 분배시키도록 설계될 수 있다.

캐리지 조립체(615)는 스테이터 스트립(604)을 마주보게 위치된 로터(610)를 더 포함한다. 로터(610)는 가이딩 레일(602,603)을 따라 캐리지 조립체(615)를 푸쉬하거나 스테이터 스트립(604)과 작용함으로써 가이딩 레일(602,603) 상에 캐리지조립체(615)를 위치시키도록 구성된다. 일 실시예에서, 스테이터 스트립(604) 및 로터(610)는 서로 접촉하지 않는다. 일 실시예에서, 스테이터 스트립(604)은 복수의 영구 자석을 포함하며 로터(610)는 세그먼트 모터를 포함한다.

캐리지 조립체(615)는 지지 프레임(601) 상에 인코더 스케일(605)과 대향되게 위치된 센서 조립체(614)를 더 포함한다. 센서 조립체(614)는 인코더(605)를 판독하며 인코더 스케일(605) 및 가이딩 레일(602,603)과 관련된 캐리지 조립체(615)의 위치 및/또는 속도를 제공하도록 구성된다.

캐리지 조립체(615)는 캐리지 몸체(607)에 부착되는 장착 부품(611)을 더 포함한다. 장착 부품(611)은 캐리지 조립체(615)에 의해 운반될 임의의 장치에 인터페이스를 제공하도록 구성된다. 일 실시예에서, 폴리싱 모터(612) 및 기판 캐리어(613)를 갖춘 폴리싱 헤드(616)가 장착 부품(611) 상에 장착된다.

도 8은 본 발명에 기술된 다른 실시예에 따른 트랙 조립체(700)의 개략적인 단면도이다. 트랙 조립체(700)는 임의의 트랙 폴리싱 시스템, 예를 들어 도 4의 원형 트랙 시스템(300)과 유사한 원형 트랙 시스템에 사용될 수 있다.

트랙 조립체(700)는 지지 프레임(701)을 갖춘 고정부를 포함한다. 일 실시예에서, 지지 프레임(701)은 복수의 지지 칼럼(701c)에 의해 연결되는 상부 프레임(701a) 및 하부 프레임(701b)을 포함한다. 고정부는 하부 프레임(701b)의 바닥 측에 장착되는 제 1 가이딩 레일(702), 및 상부 프레임(701a)의 상부 측에 장착되는 제 2 가이딩 레일(703)을 더 포함한다. 고정부는 하부 프레임(701b)의 상부 측에 배열되는 스테이터 스트립(704) 및 상부 프레임(701a)의 바닥 측에 배열되는 스테이터 스트립(706)을 더 포함한다. 스테이터 스트립(704,706)은 트랙 조립체(700)의 가동부와 더 많은 상호작용을 제공한다.

고정부는 지지 프레임(701) 상에 장착되는 인코더 스케일(705)을 더 포함한다. 가이딩 레일(702,703), 스테이터 스트립(704,706), 및 인코더 스케일(705)은 폴리싱 헤드가 이동하도록 구성되는 통로(705)를 형성한다. 가이딩 레일(702,703), 스테이터 스트립(704,706), 및 인코더 스케일(705)은 통로의 형상에 따라 평행하고, 동심이거나, 국부적으로 평행할 수 있다. 예를 들어, 가이딩 레일(702,703), 스테이터 스트립(704,706), 및 인코더 스케일(705)은 원형 트랙을 위해 실질적으로 동심이며, 선형 트랙을 위해 전체적으로 평행하거나, 곡선형 트랙을 위해 부분적으로 평행하다.

트랙 조립체(700)는 가이딩 레일(702,703) 상에 걸려 있는 하나 또는 그보다 많은 캐리지 조립체(715)를 포함하는 가동부를 더 포함한다. 캐리지 조립체(715)는 가이드 블록(708) 및 가이드 블록(709)이 장착되는 캐리지 몸체(707)를 포함한다. 가이드 블록(708)은 가이딩 레일(703)을 수용하도록 구성되는 내측 채널(708a)을 가지며, 가이드 블록(709)은 가이딩 레일(702)을 수용하도록 구성되는 내측 채널(709a)을 가진다. 내측 채널(708a,709a)은 캐리지 조립체(715)가 트랙 조립체(700)의 고정부를 따라 슬라이딩할 수 있게 한다. 일 실시예에서, 가이드 블록(708,709)은 가이딩 레일(702,703)들 사이에 고정 부착물을 제공하도록 구성되는 두 개 또는 그보다 많은 섹션들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 캐리지 조립체(707)는 캐리지 조립체(715)의 중량을 가이딩 레일(702,703) 사이에 균일하게 분배시키도록 설계될 수 있다.

캐리지 조립체(715)는 스테이터 스트립(704)을 마주보게 위치된 로터(710)를 더 포함한다. 로터(710)는 가이딩 레일(702,703)을 따라 캐리지 조립체(715)를 푸쉬하거나 스테이터 스트립(704,706)과 작용함으로써 가이딩 레일(702,703) 상에 캐리지 조립체(715)를 위치시키도록 구성된다. 일 실시예에서, 스테이터 스트립(704,706) 및 로터(710)는 서로 접촉하지 않는다. 일 실시예에서, 스테이터 스트립(704,706)은 복수의 영구 자석을 포함하며 로터(710)는 세그먼트 모터를 포함한다.

캐리지 조립체(715)는 지지 프레임(701) 상에 인코더 스케일(705)과 대향되게 위치된 센서 조립체(714)를 더 포함한다. 센서 조립체(714)는 인코더(705)를 판독하며 인코더 스케일(705) 및 가이딩 레일(702,703)과 관련된 캐리지 조립체(715)의 위치 및/또는 속도를 제공하도록 구성된다.

캐리지 조립체(715)는 캐리지 몸체(707)에 부착되는 장착 부품(711)을 더 포함한다. 장착 부품(711)은 캐리지 조립체(715)에 의해 운반될 임의의 장치에 인터페이스를 제공하도록 구성된다. 일 실시예에서, 폴리싱 모터(712) 및 기판 캐리어(713)를 갖춘 폴리싱 헤드(716)가 장착 부품(711) 상에 장착된다. 캐리지 몸체(707)는 가이딩 레일(702,703)에 고정되는 한 단부 및 폴리싱 헤드(716)의 중량을 지지하는 다른 단부를 갖는 실질적으로 캔틸레버식 구조(cantilever structure)이다.

도 9는 본 발명에 기술된 보수 유지 상태의 트랙 폴리싱 시스템(300a)의 개략적인 평면도이다. 트랙 폴리싱 시스템(300a)은 도 4의 트랙 폴리싱 시스템(300)과 유사하다. 도 9에 도시된 바와 같이, 폴리싱 헤드(307)는 보수 유지 동안에 취약한 코너(310)에서 모아 질 수 있음으로써, 공간과 시간을 절약할 수 있다.

폴리싱 공정이 본 발명에 기술된 트랙 시스템과 관련하여 설명되었지만, 본 기술 분야의 당업자는 상이한 작동 스테이션들 사이에 기판의 이동을 필요로 하는 어떤 적합한 공정들에 본 발명에 따른 트랙 시스템을 적용할 수 있다.

폴리싱 헤드

도 10a는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 폴리싱 헤드(1000)의 개략적인 사시도이다. 도 10b는 도 10a의 폴리싱 헤드(1000)의 개략적인 측면도이다. 폴리싱 헤드(1000)는 두 개의 가이딩 레일(1006,1007)을 갖춘 트랙 조립체(1004)(도 10b에 도시)를 따라 기판을 이송하고 처리하도록 구성된다.

폴리싱 헤드(1000)는 캐리지 몸체(1001), 및 트랙 조립체(1004)의 가이딩 레일(1006,1007)을 수용하도록 구성된 가이드 블록(1002,1003)을 포함한다. 가이드 블록(1002,1003)은 가이딩 레일을 수용하도록 내부에 형성된 슬라이딩 채널(1002a,1003a)을 가진다. 일 실시예에서, 각각의 가이드 블록(1002,1003)은 캐리지 몸체(1001) 및 캐리지 몸체에 부착된 장치에 대한 개선된 지지를 제공하도록 구성된 두 개 또는 그보다 많은 세그먼트를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 폴리싱 헤드(1000)는 두 개의 동심 가이딩 레일을 갖춘 원형 트랙 시스템을 따라 이동되도록 구성된다. 도 10a에 도시된 바와 같이, 가이드 블록(1002,1003)은 내측 원형 가이딩 레일 및 외측 원형 가이딩 레일을 각각 수용하도록 구성된다. 일 실시예에서, 가이딩 채널(1002a,1003a)은 가이딩 레일과 조화되도록 구부러져 있다. 일 실시예에서, 각각의 가이드 블록(1002,1003)은 캐리지 몸체(1001)의 대향 단부 상에 위치되는 두 개의 곡선 세그먼트를 포함한다.

작동기 조립체(1010)가 캐리지 몸체(1001)에 부착된다. 작동기 조립체(1010)는 트랙 조립체의 스테이터 스트립과 작용함으로써 트랙 조립체를 따라 폴리싱 헤드를 이송하도록 구성된 로터(1011)를 포함한다. 도 10b에 도시된 바와 같이, 로터(1011)는 트랙 조립체(1004)의 지지 프레임(1005)에 부착된 스테이터 스트립(1008)와 작용하도록 구성된다. 일 실시예에서, 작동기 조립체(1010)는 로터(1011)의 대향 측에 배열되는 제 2 로터(1012)를 포함한다. 작동기 조립체(1010)는 트랙 조립체의 제 2 스테이터 스트립과 작용함으로써 폴리싱 헤드(1000)를 이송하도록 구성된다. 도 10b에 도시된 바와 같이, 로터(1012)는 트랙 조립체(1004)의 스테이터 스트립(1009)와 작용하도록 구성된다.

로터(1011,1012)는 처리 중에 상이한 기능들, 예를 들어 이송 및 스위핑을 달성하도록 단독 또는 조합되어 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 로터(1011,1012)는 복수의 영구 자석을 포함하는 스테이터 스트립과 작용하도록 구성된 세그먼트 모터이다. 로터(1011,1012)는 시스템 제어기(1017)에 의해 제어될 수 있는 전원(1011a,1012a)에 연결된다.

폴리싱 헤드(1000)는 트랙 조립체 내의 인코더 스케일, 예를 들어 트랙 조립체(1004)의 인코더 스케일(1018)을 판독하도록 정위치에 배열되는 센서 조립체를 더 포함한다. 센서 조립체(1016)는 트랙 조립체에 대한 폴리싱 헤드(1000)의 위치 및/또는 속도를 검출하도록 구성된다. 일 실시예에서, 센서 조립체(1016)는 로터(1011,1012)를 제어하도록 센서 조립체(1016)로부터의 측정치를 사용할 수 있는 시스템 제어기(1017)에 연결된다.

폴리싱 헤드(1000)는 캐리지 몸체(1001)에 연결되는 폴리싱 조립체(1013)를 더 포함한다. 일 실시예에서, 폴리싱 조립체(1013)는 기판 캐리어(1015)에 연결되는 하나 이상의 폴리싱 모터(1014)를 포함한다. 폴리싱 모터(1014)는 폴리싱 중에 기판 캐리어(1015)를 회전시키도록 구성된다. 일 실시예에서, 폴리싱 조립체(1013)는 동일한 폴리싱 스테이션에서 제 2 기판을 동시에 처리하도록 구성되는 제 2 기판 캐리어에 연결된 제 2 폴리싱 모터를 포함할 수 있다.

도 11a는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 폴리싱 헤드(1100)의 개략적인 사시도이다. 도 11b는 도 11a의 폴리싱 헤드(1100)의 개략적인 평면도이다. 폴리싱 헤드(1100)는 두 개의 가이딩 레일(1106,1107)을 갖춘 트랙 조립체(1104)(도 11a 및 도 11b에 점선으로 도시된)를 따라 기판을 이송하고 처리하도록 구성된다.

폴리싱 헤드(1100)는 캐리지 몸체(1101), 및 트랙 조립체(1104)의 가이딩 레일(1106,1107)을 수용하도록 구성된 가이드 블록(1102,1103)을 포함한다. 가이드 블록(1102,1103)은 가이딩 레일을 수용하도록 내부에 형성된 슬라이딩 채널(1102a,1103a)을 가진다. 일 실시예에서, 각각의 가이드 블록(1102,1103)은 캐리지 몸체(1101) 및 캐리지 몸체에 부착된 장치에 대한 개선된 지지를 제공하도록 구성된 두 개 또는 그보다 많은 세그먼트를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 폴리싱 헤드(1100)는 두 개의 동심 가이딩 레일을 갖춘 원형 트랙 시스템을 따라 이동되도록 구성된다. 도 11a에 도시된 바와 같이, 가이드 블록(1102,1103)은 캐리지 몸체(1101)의 대향 단부 상에 위치되는 두 개의 곡선 세그먼트를 포함한다.

로터(1111)가 캐리지 몸체(1101)에 부착된다. 로터(1111)는 트랙 조립체(1104)의 지지 프레임(1105)에 배열되는 스테이터 스트립(1108)와 작용함으로써 트랙 조립체(1104)를 따라 폴리싱 헤드(1100)를 이송하도록 구성된다.

일 실시예에서, 로터(1111)는 스테이터 스트립(1108)의 복수의 영구 자석과 작용하도록 구성된 세그먼트 모터이다. 로터(1111)는 시스템 제어기에 의해 제어될 수 있는 전원에 연결된다.

폴리싱 헤드(1100)는 트랙 조립체 내의 인코더 스케일, 예를 들어 트랙 조립체(1104)의 인코더 스케일(1118)을 판독하도록 정위치에 배열되는 센서 조립체(1116)를 더 포함한다. 센서 조립체(1116)는 트랙 조립체에 대한 폴리싱 헤드(1100)의 위치 및/또는 속도를 검출하도록 구성된다. 일 실시예에서, 센서 조립체(1116)는 로터(1111)를 제어하도록 센서 조립체(1116)로부터의 측정치를 사용할 수 있는 시스템 제어기에 연결된다.

폴리싱 헤드(1100)는 캐리지 몸체(1101)에 연결되는 장착 프레임(1109)를 더 포함한다. 폴리싱 조립체(1113)는 장착 프레임(1119) 상에 장착되고 캐리리 몸체(1101)에 연결된다. 장착 프레임(1109)은 "C" 형상을 가지며 트랙 조립체(1104) 바로 아래에 폴리싱 조립체(1113)를 위치시키도록 구성된다.

일 실시예에서, 폴리싱 조립체(1113)는 기판 캐리어(1115)에 연결되는 하나 이상의 폴리싱 모터(1114)를 포함한다. 폴리싱 모터(1114)는 폴리싱 중에 기판 캐리어(1115)를 회전시키도록 구성된다. 일 실시예에서, 폴리싱 조립체(1113)는 동일한 폴리싱 스테이션에서 제 2 기판을 동시에 처리하도록 구성되는 제 2 기판 캐리어에 연결된 제 2 폴리싱 모터를 포함할 수 있다.

도 12는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 폴리싱 헤드(1100a)의 개략적인 측면도이다. 폴리싱 헤드(1100a)는 폴리싱 헤드(1100a)가 실질적으로 캔틸레버식 구조인 장착 프레임(1119)을 포함하는 것을 제외하면, 도 11a에 도시된 폴리싱 헤드(1100)와 유사하다. 장착 프레임(1119)은 캐리지 몸체(1101)에 연결되는 제 1 단부(1119a), 및 제 1 단부(1119a)와 대향하는 제 2 단부(1119b)를 가진다. 폴리싱 조립체(1113)는 제 2 단부(1119b) 상에 장착될 수 있다. 장착 프레임(1119)은 폴리싱 헤드(1100a)가 트랙 조립체(1104)로부터 떨어지게 폴리싱 조립체(1113)를 위치시킬 수 있게 한다. 폴리싱 헤드(1100a)는 적합한 시스템 설계, 예를 들어 폴리싱 스테이션이 트랙 조립체(1104)에 의해 덮인 영역면적보다 큰 영역 내에 확장된 설계를 사용할 수 있다.

도 13은 본 발명에 기술된 실시예들에 따른 폴리싱 헤드(1300) 및 트랙 조립체(1315)의 개략적인 측면도이다. 트랙 조립체(1315)는 선형, 곡선형, 또는 원형 일 수 있다.

트랙 조립체(1315)는 지지 프레임(1301), 및 지지 프레임(1301)에 장착되는 제 1 가이딩 레일(1302), 제 2 가이딩 레일(1303), 스테이터 스트립(1304) 및 인코더 스케일(1305)을 포함한다. 가이딩 레일(1302,1303), 스테이터 스트립(1304), 및 인코더 스케일(1305)은 폴리싱 헤드가 이동하도록 구성되는 통로를 형성한다. 가이딩 레일(1302,1303), 스테이터 스트립(1304), 및 인코더 스케일(1305)은 통로의 형상에 따라 평행하고, 동심이거나, 국부적으로 평행할 수 있다.

가이딩 레일(1302,1303)은 바닥 측에서 지지 프레임(1301)에 부착된다. 폴리싱 헤드(1300)는 가이딩 레일(1302,1303)에 걸려 있다. 폴리싱 헤드(1300)는 가이드 블록(1308) 및 가이드 블록(1309)이 장착되는 캐리지 몸체(1307)를 포함한다. 가이드 블록(1308)은 가이딩 레일(1303)을 수용하도록 구성되는 내측 채널(1308a)을 가지며, 가이드 블록(1309)은 가이딩 레일(1302)을 수용하도록 구성되는 내측 채널(1309a)을 가진다. 내측 채널(1308a,1309a)은 폴리싱 헤드(1300)가 트랙 조립체(1315)의 고정부를 따라 슬라이딩할 수 있게 한다. 일 실시예에서, 가이드 블록(1308,1309)은 가이딩 레일(1302,1303)들 사이에 고정 부착물을 제공하도록 구성되는 두 개 또는 그보다 많은 섹션들을 포함할 수 있다.

폴리싱 헤드(1300)는 스테이터 스트립(1304)와 마주보도록 위치된 로터(1310)를 더 포함한다. 로터(1310)는 가이딩 레일(1302,1303)을 따라 폴리싱 헤드(1300)를 푸쉬하거나 스테이터 스트립(1304)과 작용함으로써 가이딩 레일(1302,1303) 상에 폴리싱 헤드(1300)를 위치시키도록 구성된다. 일 실시예에서, 스테이터 스트립(1304)은 복수의 영구 자석을 포함하며 로터(1310)는 세그먼트 모터를 포함한다.

폴리싱 헤드(1300)는 지지 프레임(1301) 상에 인코더 스케일(1305)과 대향되게 위치되는 센서 조립체(1314)를 더 포함한다. 센서 조립체(1314)는 인코더(1305)를 판독하며 인코더(1305) 및 가이딩 레일(1302,1303)과 관련된 폴리싱 헤드(1300)의 위치 및/또는 속도를 제공하도록 구성된다.

폴리싱 헤드(1300)는 캐리지 몸체(1307)에 부착되는 장착 부품(1311)을 더 포함한다. 장착 부품(1311)은 폴리싱 헤드(1300)에 의해 운반될 임의의 장치에 인터페이스를 제공하도록 구성된다. 일 실시예에서, 폴리싱 모터(1312) 및 기판 캐리어(1313)는 장착 부품(1311) 상에 장착된다.

도 14는 본 발명에 기술된 다른 실시예에 따른 폴리싱 헤드(1400) 및 트랙 조립체(1415)의 개략적인 측면도이다. 트랙 조립체(1415)는 선형, 곡선형 또는 원형일 수 있다.

트랙 조립체(1415)는 지지 프레임(1401), 지지 프레임(1401)에 장착되는 제 1 가이딩 레일(1402), 제 2 가이딩 레일(1403), 스테이터 스트립(1404) 및 인코더 스케일(1405)을 갖춘 고정부를 포함한다. 가이딩 레일(1402,1403), 스테이터 스트립(1404) 및 인코더 스케일(1405)은 폴리싱 헤드가 이동되도록 구성되는 통로를 형성한다. 가이딩 레일(1402,1403), 스테이터 스트립(1404) 및 인코더 스케일(1405)은 통로의 형상에 따라 평행, 동심, 또는 국부적으로 평행할 수 있다.

가이딩 레일(1402,1403)은 지지 프레임(1401)의 상부 측에 배열되는 지지 프레임(1401)에 부착되며 스테이터 스트립(1404)은 지지 프레임(1401)의 바닥 측에 배열된다. 폴리싱 헤드(1400)는 가이드 블록(1408) 및 가이드 블록(1409)이 장착되는 캐리지 몸체(1407)를 포함한다. 캐리지 몸체(1407)는 가이딩 레일(1402,1403) 상에 안착된 가이드 블록(1408,1409)에 의해 트랙 조립체(1415) 주위에 굽혀져 있다. 가이드 블록(1408)은 가이딩 레일(1403)을 수용하도록 구성되는 내측 채널(1408a)을 가지며, 가이드 블록(1409)은 가이딩 레일(1402)을 수용하도록 구성되는 내측 채널(1409a)를 가진다. 내측 채널(1408a,1409a)은 폴리싱 헤드(1400)가 트랙 조립체(1415)의 고정부를 따라 슬라이딩할 수 있게 한다. 일 실시예에서, 가이드 블록(1408,1409)은 가이딩 레일(1402,1403) 사이에 고정 부착물을 제공하도록 구성된 두 개 또는 그보다 많은 섹션을 포함할 수 있다.

폴리싱 헤드(1400)는 스테이터 스트립(1404)와 마주보도록 위치되는 로터(1410)를 더 포함한다. 로터(1410)는 가이딩 레일(1402,1403)을 따라 폴리싱 헤드(1400)를 푸쉬하거나 스테이터 스트립(1404)와 작용함으로써 가이딩 레일(1402,1403) 상에 폴리싱 헤드(1400)를 위치시키도록 구성된다. 일 실시예에서, 스테이터 스트립(1404)은 복수의 영구 자석을 포함하며 로터(1410)는 세그먼트 모터를 포함한다.

폴리싱 헤드(1400)는 지지 프레임(1401) 상에 인코더 스케일(1405)과 대향되게 위치되는 센서 조립체(1414)를 더 포함한다. 센서 조립체(1414)는 인코더(1405)를 판독하며 인코더(1405) 및 가이딩 레일(1402,1403)과 관련된 폴리싱 헤드(1300)의 위치 및/또는 속도를 제공하도록 구성된다.

폴리싱 헤드(1400)는 캐리지 몸체(1407)에 부착되는 장착 부품(1411)을 더 포함한다. 장착 부품(1411)은 폴리싱 헤드(1400)에 의해 운반될 임의의 장치에 인터페이스를 제공하도록 구성된다. 일 실시예에서, 폴리싱 모터(1412) 및 기판 캐리어(1413)는 장착 부품(1411) 상에 장착된다.

도 15는 본 발명에 기술된 다른 실시예에 따른 폴리싱 헤드(1500) 및 트랙 조립체(1515)의 개략적인 측면도이다. 트랙 조립체(1515)는 선형, 곡선형 또는 원형일 수 있다.

트랙 조립체(1515)는 지지 프레임(1501)을 갖춘 고정부를 포함한다. 지지 프레임(1501)은 복수의 지지 칼럼(1501c)에 의해 연결되는 상부 프레임(1501a) 및 하부 프레임(1501b)을 포함한다. 고정부는 하부 프레임(1501b)의 바닥 측에 장착되는 제 1 가이딩 레일(1502), 및 상부 프레임(1501a)의 상부 측에 장착되는 제 2 가이딩 레일(1503)을 더 포함한다. 고정부는 하부 프레임(1501b)의 상부 측에 배열되는 스테이터 스트립(1504) 및 상부 프레임(1501a)의 바닥 측에 배열되는 스테이터 스트립(1506)을 더 포함한다. 스테이터 스트립(1504,1506)은 트랙 조립체(700)의 가동부와 더 많은 상호작용을 제공한다.

가이딩 레일(1502,1503), 스테이터 스트립(1504) 및 인코더 스케일(1505)은 폴리싱 헤드(1500)가 이동되도록 구성되는 통로를 형성한다. 가이딩 레일(1502,1503), 스테이터 스트립(1504,1506) 및 인코더 스케일(1505)은 통로의 형상에 따라 평행, 동심, 또는 국부적으로 평행할 수 있다.

폴리싱 헤드(1500)는 가이딩 레일(1502,1503)에 부착된다. 폴리싱 헤드(1500)는 가이드 블록(1508) 및 가이드 블록(1509)이 장착되는 캐리지 몸체(1507)를 포함한다. 가이드 블록(1508)은 가이딩 레일(1503)을 수용하도록 구성되는 내측 채널(1508a)을 가지며, 가이드 블록(1509)은 가이딩 레일(1502)을 수용하도록 구성되는 내측 채널(1509a)를 가진다. 내측 채널(1508a,1509a)은 폴리싱 헤드(1500)가 트랙 조립체(1515)의 고정부를 따라 슬라이딩할 수 있게 한다. 일 실시예에서, 가이드 블록(1508,1509)은 가이딩 레일(1502,1503) 사이에 고정 부착물을 제공하도록 구성된 두 개 또는 그보다 많은 섹션을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 캐리지 몸체(1507)는 가이딩 레일(1502,1503) 사이에 캐리지 조립체(1515)의 중량을 균일하게 가하도록 설계될 수 있다.

폴리싱 헤드(1500)는 스테이터 스트립(1504)와 마주보도록 위치되는 로터(1510)를 더 포함한다. 로터(1510)는 가이딩 레일(1502,1503)을 따라 폴리싱 헤드(1500)를 푸쉬하거나 스테이터 스트립(1504)과 작용함으로써 가이딩 레일(1502,1503) 상에 폴리싱 헤드(1500)를 위치시키도록 구성된다. 로터(1510)는 스테이터 스트립(1504,1506) 사이에 배열된다. 일 실시예에서, 각각의 스테이터 스트립(1504)은 복수의 영구 자석을 포함하며 로터(1510)는 세그먼트 모터를 포함한다.

폴리싱 헤드(1500)는 지지 프레임(1501) 상에 인코더 스케일(1505)과 대향되게 위치되는 센서 조립체(1514)를 더 포함한다. 센서 조립체(1514)는 인코더(1505)를 판독하며 인코더(1505) 및 가이딩 레일(1502,1503)과 관련된 폴리싱 헤드(1500)의 위치 및/또는 속도를 제공하도록 구성된다.

폴리싱 헤드(1500)는 캐리지 몸체(1507)에 부착되는 장착 부품(1511)을 더 포함한다. 장착 부품(1511)은 폴리싱 헤드(1500)에 의해 운반될 임의의 장치에 인터페이스를 제공하도록 구성된다. 일 실시예에서, 폴리싱 모터(1512) 및 기판 캐리어(1513)를 갖춘 폴리싱 헤드(1516)가 장착 부품(1411) 상에 장착된다. 캐리지 몸체(1507)는 가이딩 레일(1502,1503)에 고정되는 한 단부 및 폴리싱 헤드(1516)의 중량을 지지하는 다른 단부를 갖춘 실질적으로 캔틸레버식 구조이다.

도 16은 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 두 개의 기판 캐리어(1608,1609)를 갖춘 폴리싱 헤드(1600)의 개략적인 사시도이다. 전술한 바와 같이, 본 발명에 기술된 실시예들에 따른 폴리싱 헤드는 다중 기판을 동시에 처리하기 위한 다중 기판 캐리어를 포함할 수 있다.

폴리싱 헤드(1600)는 가이드 블록(1603,1604), 로터(1605,1606), 몸체에 부착된 센서(1607)를 갖춘 캐리어 몸체(1601)를 포함하며, 트랙 조립체에 따른 폴리싱 헤드의 이동을 촉진시키도록 구성된다.

장착 프레임(1602)은 캐리지 몸체(1601)에 부착되며 하나의 기판을 운반 및 처리하도록 각각 구성되는 두 개의 기판 캐리어(1608,1609)를 연결하도록 구성된다. 기판 캐리어(1608,1609)는 캐리지 몸체(1601)에 의해 함께 트랙 조립체를 따라 이송 및 진동운동된다. 일 실시예에서, 기판 캐리어(1608,1609)의 이송은 로터(1606)에 의해 수행되며 진동운동은 로터(1605)에 의해 수행될 수 있다.

이송 및 진동 운동을 위한 작동기의 배열은 처리 요건에 의해 결정될 수 있다. 도 17은 본 발명에 기술된 실시예들에 따라 이송 및 스위핑을 위한 작동기의 상이한 구성을 개략적으로 도시한다.

폴리싱 헤드(1715)는 하나의 작동기(1751a) 및 하나의 캐리어 헤드(1751h)를 포함한다. 작동기(1751a)는 캐리어 헤드(1751h)의 이송 및 진동 운동을 수행하도록 구성된다. 이러한 실시예는 단지 하나의 작동기와 구조적으로 튼튼할 때 효과적이다. 단일 작동기 구성은 또한 작동기들 간의 혼선 기회를 감소시킨다.

폴리싱 헤드(1752)는 캐리어 헤드(1752h)를 각각 이송 및 진동 운동시키도록 구성되는 캐리어 헤드(1752h), 이송 작동기(1752a) 및 스위핑 작동기(1752b)를 포함한다. 이러한 구성은 스위핑 및 이송을 위해 적합한 작동기의 선택을 가능하게 한다.

폴리싱 헤드(1753)는 두 개의 캐리어 헤드(1753h,1753i), 캐리어 헤드(1753h,1753i)를 이송하도록 구성되는 이송 작동기(1753a), 및 캐리어 헤드(1753h,1753i)를 각각 진동시키도록 구성되는 두 개의 진동 작동기(1753b,1753c)를 포함한다. 이러한 구성은 두 개의 캐리어 헤드(1753h,1753i) 간의 호환성을 제공한다. 캐리어 헤드(1753h,1753i)는 독립적인 스위핑 운동을 가능하게 하도록 별도의 캐리어 몸체에 장착될 수 있다.

폴리싱 헤드(1754)는 두 개의 캐리어 헤드(1754h,1754i), 캐리어 헤드(1754h,1754i)를 이송하도록 구성되는 이송 작동기(1754a), 및 캐리어 헤드(1754h,1754i)를 함께 진동시키도록 구성되는 진동 작동기(1754b)를 포함한다. 이러한 구성은 스위핑 및 이송을 위해 적합한 작동기의 선택을 가능하게 한다.

평탄화 공정이 본 발명에 기술된 비접촉식 기판 홀더에 대해 설명되었지만, 본 기술분야의 당업자들은 이에 한정되지 않지만 습식 세정, 전기도금, 및 무전해 도금을 포함한 임의의 적합한 공정에서 기판을 유지 및 이송하기 위한 비접속식 기판 홀더에 적용될 수 있다.

차폐물 조립체

본 발명에 기술된 실시예들은 시스템 보수 유지를 감소시키고 시스템 작업시간을 증가시키는데 유리한 오버행식 원형 트랙 시스템의 기판 이송 기구로부터 기판 처리 환경을 격리시키기 위한 차폐물도 제공한다.

도 18a는 본 발명에 기술된 하나의 실시예에 따른 차폐물 조립체를 갖춘 트랙 시스템(1800)의 사시도이다. 도 18b는 도 18a의 차폐물 조립체(1810)를 갖춘 트랙 시스템(1800)의 저면도이다. 차폐물 조립체(1810)는 외측 고정식 차폐물(1812), 내측 고정식 차폐물(1814), 및 복수의 가동식 차폐물(1816a-1816f)을 포함한다. 외측 고정식 차폐물(1812), 내측 고정식 차폐물(1814), 및 가동식 차폐물물(1816a-1816f)은 처리 환경으로부터 트랙 시스템(1800)의 기판 이송 기구 및 전기 부품들을 격리시키는 것과 관련하여 작동한다. 일 실시예에서, 기판 이송 기구 및 전기 부품을 포함하는 격리된 영역은 기판 이송 기구 및 전기 부품으로부터 처리 환경을 추가로 격리시키기 위한 흡입 포트를 가진다. 일 실시예에서, 격리된 영역은 기판 이송 기구 및 전기 부품으로부터 처리 환경을 추가로 격리시키기 위해 가압될 수 있다.

외측 고정식 차폐물(1812)은 지지 프레임(1005)에 연결된다. 외측 고정식 차폐물(1812)은 단일 구성이며 (본 도면에 도시 않은)두 개의 가이드 레일(1006,1007)을 에워쌀 수 있는 치수를 갖는 원통형 밴드(1818)를 포함한다. 림(1820)은 외측 고정식 차폐물(1812)의 원통형 밴드(1818)의 상부로부터 외측 반경 방향으로 연장한다. 림(1820)은 외측 고정식 차폐물(1812)을 지지 프레임(1005)에 고정하기 위한 복수의 구멍을 가질 수 있다. 외측 고정식 차폐물(1812)은 예를 들어, 리벳, 나사, 또는 본 기술 분야에 공지된 어떤 다른 부착 수단을 사용하여 지지 프레임(1005)에 연결될 수 있다. 내측 립(1822)은 외측 고정식 차폐물(1812)의 원통형 밴드(1818)의 바닥으로부터 내측 반경 방향으로 연장한다. 일 실시예에서, 외측 고정식 차폐물(1812)은 외측 고정식 차폐물(1812)을 형성하도록 함께 용접되는 4 개의 별도의 초승달 형상의 부품을 포함한다.

내측 고정식 차폐물(1814)도 지지 프레임(1005)에 연결된다. 내측 고정식 차폐물(1814)은 단일 구성이며 두 개의 가이드 레일(1006,1007)의 내경 내에 끼워 맞춰질 수 있는 치수를 갖는 원통형 밴드(1824)를 포함한다. 림(1826)은 내측 고정식 차폐물(1814)의 원통형 밴드(1824)의 상부로부터 내측 반경 방향으로 연장한다. 림(1826)은 내측 고정식 차폐물(1814)을 지지 프레임(1005)에, 예를 들어, 리벳, 나사, 또는 본 기술 분야에 공지된 어떤 다른 부착 수단을 사용하여 고정하기 위한 복수의 구멍을 가질 수 있다. 내측 립(1828)은 내측 고정식 차폐물(1814)의 원통형 밴드(1824)의 바닥으로부터 외측 반경 방향으로 연장한다. 일 실시예에서, 외측 고정식 차폐물(1812)은 외측 고정식 차폐물(1814)을 형성하도록 함께 용접되는 4 개의 별도의 초승달 형상의 부품을 포함한다.

가동식 차폐물(1816a-1816f)은 캐리지 몸체(1001)에 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 각각의 가동식 차폐물(1816a-1816f)은 캐리지 몸체(1001)의 대응 어댑터 판(1817a-1817f)에 연결된다. 단지 하나의 가동식 차폐물(1816a-1816f)이 각각 대응 어댑터 판(1817a-1817f)에 연결된 것으로 도시되었지만, 다중 가동식 차폐물이 각각의 어댑터 판(1817a-1817f)에 연결될 수 있으며, 예를 들어 하나의 차폐물은 도 19에 도시된 바와 같이 각각의 어댑터 판(1817a-1817f)에 연결되는 총 두 개의 가동식 차폐물을 위한 각각의 어댑터 판(1817a-1817f)의 대향 측에 연결될 수 있다. 트랙 시스템(1800)은 사용자의 필요에 따라 6 개보다 많거나 적은 어댑터 판을 갖도록 구성될 수도 있다고 이해해야 한다. 가동식 차폐물은 각각의 어댑터 판(1817a-1817f)에 연결될 수 있다.

각각의 가동식 차폐물(1817a-1817f)은 웨지형 판을 포함한다. 각각의 가동식 차폐물(1817a-1817f)은 각각의 가동식 차폐물의 외측 원주가 외측 고정식 차폐물(1812)의 원통형 밴드(1818)의 내측 립(1822)과 중첩될 수 있는 치수를 가진다. 각각의 가동식 차폐물(1817a-1817f)은 또한 가동식 차폐물의 내측 원주가 내측 고정식 차폐물(1814)의 외측 립(1828)과 중첩될 수 있도록 설계된다. 각각의 가동식 차폐물(1816a-1816f)은 예를 들어, 리벳, 나사, 또는 본 기술 분야에 공지된 어떤 다른 부착 수단을 사용하여 가동식 차폐물(1816a-1816f)을 대응 어댑터 판(1817a-1817f)에 고정하기 위한 복수의 구멍을 가질 수 있다.

실시예들에서, 어댑터 판 및 대응 가동식 차폐물의 수가 기판 이송 기구로부터 기판 처리 환경을 충분히 격리시키지 못하는 경우, 어댑터 판으로부터 분리될 수 있는 임의의 수의 추가 가동식 차폐물(1830)이 추가될 수 있다. 추가의 가동식 차폐물(1830)은 초승달 형상의 부품을 포함한다. 추가의 가동식 차폐물은 가이드 블록(1002,1003)을 사용하여 가이드 레일(1006,1007)에 연결될 수 있다.

도 19는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 차폐물 조립체(1910)를 갖춘 트랙 시스템의 저면도이다. 도 18a 및 도 18b에 도시된 차폐물 조립체(1810)와 유사하게, 차폐물 조립체(1910)는 외측 고정식 차폐물(1812), 내측 고정식 차폐물(1814), 및 복수의 가동식 차폐물(1916a-1916k)를 포함한다. 그러나, 도 19의 실시예에서, 각각의 어댑터 판(1817a-1817f)은 두 개의 차폐물에 연결된다. 예를 들어, 어댑터 판(1817a)은 가동식 차폐물(1916a) 및 가동식 차폐물(1916b)에 연결된다. 또한, 도 19에 도시된 바와 같이, 인접 가동식 차폐물은 중첩될 수 있다. 예를 들어, 가동식 차폐물(1916b)은 가동식 차폐물(1916b)이 가동식 차폐물(1916c)과 중첩 및/또는 절첩(telescope)될 수 있도록 가동식 차폐물(1916c)의 평면보다 조금 높은 z-평면에 위치된다. 도 19의 가동식 차폐물의 일부분은 내측 가이드 레일(1006) 및 외측 가이드 레일(1007)을 도시하기 위해 제거되었다.

작동시, 어댑터 판들은 쌍으로 이동한다. 예를 들어, 어댑터 판(1817a,1817b)은 일체로 이동하며, 가동식 차폐물(1916b) 및 기동식 차폐물(1916c)은 중첩 위치들을 유지함으로써 기판 이송 기구로부터 기판 처리 환경의 격리 상태를 유지한다.

도 20은 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 차폐물 조립체(2002)를 갖춘 트랙 시스템(2000)의 개략적인 부분 횡단면도이다. 차폐물 조립체(2002)는 가동식 u-형 차폐물(2004)을 포함한다. u-형 차폐물(2004)은 환형 밴드(2006)를 포함한다. 외측 원통형 밴드(2008) 및 내측 원통형 밴드(2010)는 환형 밴드(2006)와 연결되며 환형 밴드로부터 상향으로 연장한다. u-형 차폐물(2004)은 캐리지 조립체가 가이드 레일(1006,1007)을 따라 이동할 때 u-형 차폐물(2004)이 캐리지 몸체(1001)와 함께 이동하도록 캐리지 몸체(1001)에 연결된다. 일 실시예에서, u-형 차폐물(2004)은 어댑터 판(1817d)과 캐리지 몸체(1001) 사이에 연결된다. 각각의 u-형 차폐물은 기판 이송 기구가 처리 환경으로부터 격리 상태를 유지하도록 인접 u-형 차폐물과 절첩된다.

도 21은 본 발명에 기술된 다른 실시예에 따른 차폐물 조립체(2102)를 갖춘 트랙 시스템(2100)의 개략적인 부분 횡단면도이다. 차폐물 조립체(2102)는 외측 L형 고정식 차폐물(2104)과 지지 프레임(1005)에 연결되는 내측 L형 고정식 차폐물(2106), 및 어댑터 판(1817d)과 캐리지 몸체(1001) 사이에 형성된 오목부(2107) 내에 어댑터 판(1817d)으로부터 현수되는 도넛 또는 환형 차폐물(2108)을 포함하는 3-부품 차폐물 조립체이다. 일 실시예에서, 외측 L형 고정식 차폐물(2104) 및 내측 L형 고정식 차폐물(2106)은 지지 프레임(1005)의 상부 판에 연결된다.

외측 L형 고정식 차폐물(2104)은 단일 구성이며 외측 가이드 레일(1007)을 에워쌀 수 있는 치수를 갖는 원통형 밴드(2110)를 포함한다. 림(2112)은 외측 L형 고정식 차폐물(2104)의 원통 형 밴드(2110)의 상부로부터 외측 반경 방향으로 연장한다. 림(2112)은 외측 L형 고정식 차폐물(2104)을 지지 프레임(1005)에 고정하기 위한 복수의 구멍을 가질 수 있다. 외측 L형 고정식 차폐물(2104)은 예를 들어, 리벳, 나사, 또는 본 기술 분야에 공지된 어떤 다른 부착 수단을 사용하여 지지 프레임(1005)에 연결될 수 있다. 내측 립(2114)은 외측 L형 고정식 차폐물(2104)의 원통형 밴드의 바닥으로부터 내측 반경 방향으로 연장한다. 내측 립(2114)은 캐리지 몸체(1001) 내에 형성된 오목부(2116)로 내측 반경 방향으로 연장한다.

내측 L형 고정식 차폐물(2106)도 단일 구성이며 내측 가이드 레일(1006)의 내경 내측에 끼워 맞춰질 수 있는 치수를 갖는 원통형 밴드(2120)를 포함한다. 림(2122)은 내측 L형 고정식 차폐물(2106)의 원통 형 밴드(2120)의 상부로부터 내측 반경 방향으로 연장한다. 림(2122)은 예를 들어, 리벳, 나사, 또는 본 기술 분야에 공지된 어떤 다른 부착 수단을 사용하여 내측 L형 고정식 차폐물(2106)을 지지 프레임(1005)에 고정하기 위한 복수의 구멍을 가질 수 있다. 외측 립(2124)은 내측 L형 고정식 차폐물(2106)의 원통형 밴드(2120)의 바닥으로부터 외측 반경 방향으로 연장한다. 외측 립(2124)은 캐리지 몸체(1001) 내에 형성된 오목부(2126)로 외측 반경 방향으로 연장한다.

도넛형 차폐물(2108)은 단일 구성이며 중앙에 구멍을 갖는 환형 밴드(2130)를 포함한다. 도넛형 차폐물(2108)은 어댑터 판(1817d)과 캐리지 몸체(1001) 사이에 형성되는 오목부(2107) 내에 어댑터 판(1817d)으로부터 현수된다. 도넛형 차폐물(2108)은 내측 가이드 레일(1006)과 외측 가이드 레일(1007)의 전체 원형 영역을 덮을 수 있는 치수이다. 각각의 캐리지 조립체는 도넛형 차폐물(2108)을 위한 롤러 또는 가이드(2132)와 같은 지지대를 포함한다. 유리하게, 이러한 차폐물 조립체(2102)는 모든 플래튼 및 폴리싱 헤드 구성과 함께 사용될 수 있으며 각각의 구성에서 각각의 캐리지 조립체 사이의 각도는 변경될 수 있다.

도 22는 본 발명에 기술된 또 다른 실시예에 따른 차폐물 조립체(2202)를 갖춘 트랙 시스템(2200)의 개략적인 부분 횡단면도이다. 차폐물 조립체(2202)는 외측 L형 고정식 차폐물 및 지지 프레임(1005)에 연결되는 내측 L형 고정식 차폐물(2206)을 포함하는 4개 부품의 차폐물 조립체(2202)이다. 차폐물 조립체(2202)는 외측 L형 고정식 차폐물(2204)과 내측 L형 고정식 차폐물 사이에 위치되고 지지 프레임(1005)에 연결되는 제 1 u-형 차폐물(2208) 및 제 2 u-형 차폐물(2210)을 더 포함한다. 일 실시예에서, 외측 L형 고정식 차폐물(2204)과 내측 L형 고정식 차폐물(2206)은 지지 프레임(1005)의 상부 판에 연결된다.

외측 L형 고정식 차폐물(2204)은 단일 구성이며 외측 가이드 레일(1007)을 에워쌀 수 있는 치수를 갖는 원통형 밴드(2212)를 포함한다. 림(2214)은 외측 L형 고정식 차폐물(2204)의 원통 형 밴드(2212)의 상부로부터 외측 반경 방향으로 연장한다. 림(2214)은 외측 L형 고정식 차폐물(2204)을 지지 프레임(1005)에 고정하기 위한 복수의 구멍을 가질 수 있다. 외측 L형 고정식 차폐물(2204)은 예를 들어, 리벳, 나사, 또는 본 기술 분야에 공지된 어떤 다른 부착 수단을 사용하여 지지 프레임(1005)에 연결될 수 있다. 내측 립(2216)은 외측 L형 고정식 차폐물(2204)의 원통형 밴드(2212)의 바닥으로부터 내측 반경 방향으로 연장한다. 내측 립(2216)은 어댑터 판(1817d)의 에지와 L형 고정식 차폐물(2204) 사이에 미로형(labyrinth) 간극을 형성하는 어댑터 판(1817d) 아래로 내측 반경 방향으로 연장한다.

내측 L형 고정식 차폐물(2206)도 단일 구성이며 내측 가이드 레일(1006)의 내경 내측에 끼워 맞춰질 수 있는 치수를 갖는 원통형 밴드(2220)를 포함한다. 림(2222)은 내측 L형 고정식 차폐물(2206)의 원통 형 밴드(2220)의 상부로부터 내측 반경 방향으로 연장한다. 림(2222)은 예를 들어, 리벳, 나사, 또는 본 기술 분야에 공지된 어떤 다른 부착 수단을 사용하여 내측 L형 고정식 차폐물(2206)을 지지 프레임(1005)에 고정하기 위한 복수의 구멍을 가질 수 있다. 외측 립(2224)은 내측 L형 고정식 차폐물(2206)의 원통형 밴드(2220)의 바닥으로부터 외측 반경 방향으로 연장한다. 외측 립(2224)은 어댑터 판(1817d)의 에지와 L형 고정식 차폐물(2206) 사이에 미로형 간극을 형성하는 어댑터 판(1817d) 아래로 외측 반경 방향으로 연장한다.

제 1 u형 차폐물(2208)은 내측 원통형 밴드(2226), 외측 원통형 밴드(2228), 및 환형 밴드(2230)를 포함한다. 내측 원통형 밴드(2226)는 작동기 조립체(1010)의 외측 원주를 에워싼다. 환형 밴드(2230)는 내측 원통형 밴드(2226)의 바닥으로부터 외측 반경 반향으로 연장한다. 외측 원통형 밴드(2228)는 u형 채널을 형성하도록 환형 밴드(2230)의 바닥으로부터 외측 반경 방향으로 연장한다. 립(2228)은 제 1 u형 차폐물(2208)의 내측 원통형 밴드(2226)의 상부로부터 내측 반경방향으로 연장한다. 립(2232)은 예를 들어, 리벳, 나사, 또는 본 기술 분야에 공지된 어떤 다른 부착 수단을 사용하여 내측 L형 고정식 차폐물(2206)을 지지 프레임(1005)에 고정하기 위한 복수의 구멍을 가질 수 있다.

제 2 u형 차폐물(2210)은 제 1 u형 차폐물(2208)과 경면 대칭이다. 제 2 u형 차폐물(2210)은 외측 원통형 밴드(2234), 내측 원통형 밴드(2236), 및 환형 밴드(2238)를 포함한다. 외측 원통형 밴드(2234)는 작동기 조립체(1010)의 내측 원주를 에워싼다. 환형 밴드(2238)는 외측 원통형 밴드(2234)의 바닥으로부터 내측 반경 반향으로 연장한다. 내측 원통형 밴드(2236)는 u형 채널을 형성하도록 환형 밴드(2238)로부터 상향으로 연장한다. 립(2240)은 제 2 u형 차폐물(2210)의 외측 원통형 밴드(2234)의 상부로부터 외측 반경방향으로 연장한다. 립(2240)은 예를 들어, 리벳, 나사, 또는 본 기술 분야에 공지된 어떤 다른 부착 수단을 사용하여 제 2 u형 차폐물(2210)을 지지 프레임(1005)에 고정하기 위한 복수의 구멍을 가질 수 있다.

도 23은 본 발명에 기술된 또 다른 실시예에 따른 차폐물 조립체(2302)를 갖춘 트랙 시스템(2300)의 개략적인 부분 횡단면도이다. 차폐물 조립체(2302)는 외측 L형 고정식 차폐물(2104) 및 지지 프레임(1005)에 연결되는 내측 L형 고정식 차폐물(2106)을 포함하는 4개 부품의 차폐물 조립체이다. 차폐물 조립체(2302)는 외측 L형 고정식 차폐물(2104)과 내측 L형 고정식 차폐물(2106) 사이에 위치되고 지지 프레임(1005)에 연결되는 제 1 u-형 차폐물(2308) 및 제 2 u-형 차폐물(2310)을 더 포함한다. 일 실시예에서, 외측 L형 고정식 차폐물(2104)과 내측 L형 고정식 차폐물(2106)은 지지 프레임(1005)의 상부 판에 연결된다.

외측 L형 고정식 차폐물(2104) 및 내측 L형 고정식 차폐물(2106)은 위에 설명되어 있다. 제 1 차폐물(2308)은 작동기 조립체(1010)의 외측 원주를 에워싸는 원통형 밴드(2312)를 포함한다. 립(2315)은 원통형 밴드(2312)의 상부로부터 내측 반경 방향으로 연장한다. 제 2 차폐물(2310)은 작동기 조립체(1010)의 내측 원주와 내측 가이드 레일(1006) 사이에 위치되는 원통형 밴드(2312)를 포함한다. 립(2316)은 원통형 밴드(22314)로부터 외측 반경 방향으로 연장한다.

가이드 레일용 교체가능한 시일

도 24는 본 발명에 기술된 실시예에 따른 교체가능한 시일(2406)을 갖춘 가이드 블록(1002)의 사시도이다. 가이드 블록(1002)은 가이드 레일(1007) 위로 양다리 걸쳐져 슬라이딩할 수 있는 형상의 슬라이딩 채널(1002a)을 가진다. 가이드 블록(1002)은 레일을 따라 길이 방향으로 이동가능하다. 가이드 블록(1002)은 블록(2402) 및 단부 판(2404)을 포함한다. 교체가능한 시일(2406)은 블록(2402)의 양 단부에 연결되는 단부 판(2404) 외측에 배열된다. 교체가능한 시일(2406)은 먼지 및 오염물과 같은 처리 환경으로부터의 외부 물체가 가이드 블록(1002)으로 유입되는 것을 방지한다. 또한, 시일(2406)은 가이드 블록(1002) 내부에 생성된 미립자들을 가두어 둠으로써 가이드 레일(1007)에 따른 가이드 블록(1002)의 슬라이딩 운동으로 인한 공정 상의 어떠한 악영향을 감소시킨다.

도 25a는 본 발명에 기술된 일 실시예들에 따른 교체가능한 시일(2406)의 사시도이다. 도 25b는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 도 25a의 교체가능한 시일(2406)의 후면도이다. 교체가능한 시일은 후면 판(2510) 및 시일 부재(2520)를 포함한다. 후면 판(2510)은 가이드 레일(1007)을 수용하기 위한 오목부를 형성하는 내측 원주면(2512)을 가진다. 일 실시예에서, 후면 판(2510)은 시일 부에 강성을 제공하면서 시일 부재(2520)을 가이드 블록(2402)에 연결한다. 시일 부재(2520)는 가이드 레일(1007)을 수용하는 오목부(2524)를 형성하는 내측 원주면(2522)을 가진다. 계단형 부분(2526)은 후면 판(2510)의 내측 원주면(2512) 및 시일 부재(2520)의 제 1 면(2528)에 형성된다. 일 실시예에서, 시일 부재(2520)의 내측 원주면(2522)은 시일 부재(2520)의 내측 원주면(2522)의 대향 측면들 사이의 거리가 후면 판(2510)의 내측 원주면(2512)의 대향 측면들 사이의 거리보다 작도록 후면 판(2510)의 내측 원주면(2512)으로부터 오프셋되어 있다. 일 실시예에서, 시일 부재(2520)는 레일 주위를 압축함으로써 가이드 레일(1007)에 따른 먼지 및 오염물이 가이드 블록(2402)으로 유입되는 것을 방지한다.

시일 부재(2520)의 제 1 면(2528)과 대향햐는 시일 부재(2520)의 제 2 면(2530)은 일련의 구멍(2532a,2532b,2532c)을 가진다. 커플링 핀(2534a,2534b)은 교체가능한 시일(2406)을 가이드 블록(1002)에 연결하기 위해 구멍(2532a,2532b)을 통해 연장한다. 일 실시예에서, 후면 판(2510)은 구멍(2532a,2532b,2532c)에 대응하는 구멍(2533a,2533b,2533c)을 가지며 핀(2534a,2534b)도 후면 판(2510)의 대응 구멍을 통해 연장함으로써 시일 부재(2520)를 가이드 블록(2402)에 고정한다. 단지 하나의 시일 부재가 도면에 도시되었지만, 가변 두께의 복수의 시일 부재가 사용될 수 있다고 이해해야 한다. 격리 판과 같은 다른 부품들이 사용될 수 있으며, 예를 들어 복수의 시일 부재를 포함하는 실시예에서 격리 판은 각각의 시일 부재들 사이에 놓일 수 있다.

작동시, 교체가능한 시일(2406)은 가이드 블록(1002)으로부터 분리된다. 함께 결합되어 있는 동안의, 후면 판(2510)의 내측 원주면 및 시일 부재의 내측 원주면(2522)에 대한 가이드 레일(1007)의 외측 면의 근접도로 인해, 후면 판(2510) 및 시일 부재(2520)는 가이드 레일(1007)로부터 제거될 수 없다. 그러나, 교체가능한 시일(2406)의 2-부품 설계는 시일 부재(2520)로부터 후면 판(2510)의 분리를 가능하게 한다. 후면 판(2510)으로부터의 시일 부재의 분리 이후에, 가요성 시일 부재(2520)는 가이드 레일(1007)로부터 제거될 수 있는 반면에, 경질의 후면 판(2510)은 가이드 레일(1007) 상에 유지된다. 시일 부재(2520)의 가요성은 가이드 레일(1007)로부터 시일 부재(2520)의 제거를 가능하게 한다. 그 후 새로운 시일 부재가 가이드 레일(1007) 위에 양다리 걸쳐지도록 위치될 수 있다. 새로운 시일 부재는 교체가능한 시일(2406)을 재형성하도록 후면 판(2510)에 연결되며 교체가능한 시일은 가이드 블록(1002)에 재부착될 수 있다.

도 26은 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 다른 교체가능한 시일(2406)의 사시도이다. 교체가능한 시일(2406)은 두 개의 후면 판(2510a,2510b)에 연결되는 시일 부재(2520)을 포함한다. 후면 판(2510a,2510b)은 각각, 가이드 레일(1007)을 수용하는 오목부(2514a,2514b)를 형성하는 내측 원주면(2512a,2512b)을 가진다. 일 실시예에서, 후면 판(2510a,2510b)은 서로 이격되어 있다. 후면 판(2510a,2510b)은 각각 시일 부재(2520)과 개별적으로 연결될 수 있다.

작동시, 시일 부재(2520) 및 후면 판(2510a,2510b)은 함께 결합되어 있는 동안 가이드 레일로부터 분리될 수 있다. 일 실시예에서, 후면 판(2510a,2510b)은 시일 부재(2520)을 가이드 레일(1007)로부터 분리하기 이전에 시일 부재(2520)로부터 분리될 수 있다.

일 실시예에서, 교체가능한 시일(2406)은 하나 또는 그보다 많은 후면 판(2510)에 연결된 시일 부재(2520)를 포함한다. 일 실시예에서, 교체가능한 시일(2406)은 후면 판(2510) 주위에 시일 부재(2520)를 형성함으로써, 예를 들어 단일 교체가능한 시일을 형성하도록 접착제를 사용하여 후면 판(2510)에 시일 부재(2520)를 몰딩함으로써 형성된다.

도 27a는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 후면 판(2510)의 일 실시예의 사시도이다. 본 실시예에서, 후면 판(2510)은 후면 판(2510)을 형성하도록 함께 연결되는 제 1 지지 부재(2710) 및 제 2 지지 부재(2720)를 포함한다. 2개 부품의 후면 판(2510)은 원형 트랙 시스템을 분해함이 없이 원형 트랙의 가이드 블록(1002) 및 가이드 레일(1007)로부터 쉽게 제거될 수 있다.

도시된 실시예에서, 제 1 지지 부재(2710) 및 제 2 지지 부재(2720)는 후면 판(2510)을 형성하도록 제 1 지지 부재(2710) 및 제 2 지지 부재(2720)를 함께 로킹하는 제 2 지지 부재(2720) 상의 복수의 클립 파지 단부(도시 않음)에 의해 수용되는 제 1 지지 부재(2710) 상에 위치되는 복수의 로킹 클립(2740a,2740b) 및 힌지 조립체(2730)와 함께 연결된다. 제 1 지지 부재(2710)를 제 2 지지 부재(2720)에 연결하기 위한 공지된 어떤 다른 수단이 사용될 수도 있다고 이해해야 한다. 힌지 조립체(2730)는 제 1 지지 부재(2710) 및 제 2 지지 부재(2720)가 화살표(2750)로 도시된 바와 같이 개방되게 한다.

도 27b는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 후면 판(2510)의 다른 실시예들의 사시도이다. 도시된 실시예에서, 제 1 지지 부재(2710)는 화살표(2760)에 의해 도시된 바와 같이 제 2 지지 부재(2720)로부터 완전히 분리될 수 있다. 제 1 지지 부재(2710) 및 제 2 지지 부재(2720)는 후면 판(2510)을 형성하도록 제 1 지지 부재(2710) 및 제 2 지지 부재(2720)를 함께 로킹하는 제 2 지지 부재(2720) 상의 복수의 클립 파지 단부(도시 않음)에 의해 수용되는 제 1 지지 부재(2710) 상에 위치되는 복수의 로킹 클립(2740a,2740b,2740c,2740d) 및 힌지 조립체(2730)와 함께 연결된다.

일 실시예에서, 후면 판(2510)의 제 1 지지 부재(2710) 및 제 2 지지 부재(2720)는 함께 연결되지 않는다. 일 실시예에서, 제 1 지지 부재(2710) 및 제 2 지지 부재(2720)는 가이드 블록(1002)에 각각 개별적으로 연결됨으로써 각각의 지지 부재(2710,2720)와 가이드 블록(1002) 사이에 시일 부재를 효과적으로 개재시킨다.

도 28은 본 발명에 기술된 다른 실시예에 따른 교체가능한 시일(2406)의 분해 사시도이다. 후면 판(2510)은 시일 부재(2520)에 추가의 강성을 제공하도록 시일 부재(2520) 내에 끼워 맞춰진다. 본 실시예에서, 후면 판(2510)은 시일 부재(2520)의 구멍(2532a,2532b,2532c)을 수용하는 구멍(2533a,2533b,2533c)을 가진다.

작동시, 교체가능한 시일(2406)은 가이드 블록(1002)으로부터 분리된다. 함께 결합되어 있는 동안의, 후면 판(2510)의 내측 원주면 및 시일 부재(2520)의 내측 원주면(2522)에 대한 가이드 레일(1007)의 외측 면의 근접도로 인해, 후면 판(2510) 및 시일 부재(2520)는 가이드 레일(1007)로부터 제거될 수 없다. 그러나, 교체가능한 시일(2406)의 2-부품 설계는 시일 부재(2520)로부터 후면 판(2510)의 분리를 가능하게 한다. 후면 판(2510)으로부터의 시일 부재(2520)의 분리 이후에, 가요성 시일 부재(2520)는 가이드 레일(1007)로부터 제거될 수 있는 반면에, 2부품 후면 판(2510)은 가이드 레일(1007) 상에 유지된다. 그 후 새로운 시일 부재 및 새로운 후면 판이 가이드 레일(1007) 위에 양다리 걸쳐지도록 위치될 수 있다. 새로운 시일 부재는 교체가능한 시일(2406)을 재형성하도록 후면 판에 연결되며 교체가능한 시일은 가이드 블록(1002)에 재부착될 수 있다.

일 실시예에서, 시일 부재(2520)도 다중 부품들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 시일 부재(2520)는 두 개의 부품일 수 있다. 그러나, 시일 부재(2520)의 부품들은 설치 후에 시일 부재 내에 간격이 없도록 함께 압축될 수 있다. 일 실시예에서, 다중 부품 시일 부재는 다중 부품 후면 판과 함께 사용된다. 다른 실시예에서, 다중 부품 시일 부재는 단일 후면 판과 함께 사용된다.

후면 판(2510)은 알루미늄 또는 스테인리스 스틸과 같은 공정 화합물과 양립될 수 있는 금속들을 포함할 수 있다. 시일 부재(2520)는 고무 또는 다른 탄성 재료, 예를 들어 합성 고무 및 플루오로폴리머 탄성 중합체를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 시일 부재(2520)는 평판형 금속 상에 코팅된 고무 재료를 포함한다.

시스템 작동 시간을 증가시키기 위한 한 방법은 기판 조립 시스템에 대한 많은 변경 없이 쉽게 제거 및 대체되는 하드웨어를 발전시키는 것이다. 본 발명에 기술된 실시예들은 최소 시스템 작업 중지 시간으로 원형 트랙 시스템에 쉽게 제거 및 쉽게 설치되는 교체가능한 시일 장치를 제공함으로써 시스템 작동 시간을 증가시킨다. 유리하게, 교체가능한 시일 또는 교체가능한 시일의 일부분은 원형 트랙 자체를 분해함이 없이 원형 트랙의 가이드 레일로부터 제거될 수 있다.

원형 트랙 시스템

도 29는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 가이드 조립체(2902)를 갖춘 트랙 폴리싱 시스템(2900)의 개략적인 측면도이다. 트랙 시스템(2900)은 폴리싱 공정에 사용되는 장치를 위한 지지대를 제공하도록 구성된 시스템 프레임(101)을 포함한다.

가이드 조립체(2902)는 시스템 프레임(101)의 상부에 연결되며 처리 플랫폼(104)은 시스템 프레임(101)의 하부에 설치된다. 일 실시예에서, 짖 프레임(101)의 상부 시스템은 상부 판(2912)을 포함하며 가이드 조립체(2902)는 상부 판(2912)에 연결된다. 일 실시예에서, 전기 부품과 같은 다수의 부품(도시 않음)들이 상부 판(2912) 상에 장착된다. 다른 실시예에서, 가이드 조립체(2902)는 지지 프레임(101)에 직접 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 처리 플랫폼(104)은 본 발명에 따른 폴리싱 스테이션, 로드 컵, 및 세정 스테이션과 같은 모듈형 툴의 조합체를 포함할 수 있다. 도 1과 유사하게, 처리 플랫폼(104)은 하나 또는 그보다 많은 폴리싱 스테이션(105)을 포함한다.

일 실시예에서, 가이드 조립체(2902)는 폴리싱 헤드(103)가 이동될 수 있는 통로를 형성하는 트랙 몸체(2910)에 연결된 판(2911)을 포함한다. 가이드 조립체(2902)는 트랙 몸체(2910)에 이동가능하게 연결되는 하나 또는 그보다 많은 캐리지(2902)를 더 포함한다. 하나 또는 그보다 많은 캐리지(2902) 각각은 하나 이상의 폴리싱 헤드(103)를 운반하도록 구성된다.

도 30a는 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 가이드 조립체(3000)의 개략적인 저면도이다. 도 30b 내지 도 30e는 본 발명에 기술된 실시예들에 따른 가이드 조립체(300)의 개략적인 부분 횡단면도이다. 도 30c는 도 30a의 선(30C)을 따라 취한 부분 횡단면도이다. 선(3020)은 가이드 조립체(3000)의 중심 축선을 나타낸다. 가이드 조립체(3000)는 판(3002), 그리고 내측 원형 가이드 레일(3004) 및 상기 판(3002)에 연결되는 외측 원형 가이드 레일(3006)을 포함하는 한 쌍의 동심 가이드 레일을 포함한다. 일 실시예에서, 복수의 핀(3024)은 내측 및 외측 가이드 레일의 측면 운동을 방지하기 위해 내측 가이드 레일(3004) 및 외측 가이드 레일(3006)을 판(3002)에 고정하는데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 판(3002)은 환형 형상의 판이다. 일 실시예에서, 판(3002)은 환형 밴드 형상의 밴드이다. 일 실시예에서, 내측 원형 가이드 레일(3004) 및 외측 원형 가이드 레일(3006)은 동심이다. 복수의 가이드 블록(3008)은 내측 원형 원형 가이드 레일(3004) 및 외측 원형 가이드 레일(3006) 모두에 연결될 수 있다. 판(3002)도 가이드 조립체를 시스템 프레임(101)에 연결하기 위한 복수의 구멍(3010)을 가진다. 일 실시예에서, 판(3002)은 알루미늄, 스테인리스 스틸 또는 이들의 조합물과 같은 공정 양립가능한 재료를 포함한다.

도 30b 및 도 30d를 참조하면, 가이드 조립체(3000)도 내측 원형 가이드 레일(3004) 및 외측 원형 가이드 레일(3006)를 정렬시키기 위한 일정한 기준을 제공하는 내측 원형 숄더(3012) 및 외측 원형 숄더(3014)를 포함한다. 내측 원형 숄더(3012)는 판(3002)의 한 표면과 함께 계단부(3016)를 형성한다. 계단부(3016)는 내측 원형 가이드 레일(3004)을 위한 일정한 기준면을 제공한다. 외측 원형 숄더(3014)는 판(3002)의 한 표면과 함께 계단부(3018)를 형성한다. 계단부(3018)는 외측 원형 가이드 레일(3006)을 위한 일정한 기준면을 제공한다. 내측 원형 숄더(3012) 및 외측 원형 숄더(3014)는 내측 원형 가이드 레일(3004) 및 외측 원형 가이드 레일(3006)이 측방향 힘에 저항하는데 도움을 줄 수 있다.

다른 실시예인 도 30e를 참조하면, 가이드 조립체(3000)는 판(3002)에 연결되는 숄더 판(3022)을 더 포함한다. 숄더 판(3022)은 내측 원형 가이드 레일(3004) 및 외측 원형 가이드 레일(3006)의 정렬을 위한 일정한 기준을 제공하는 내측 원형 숄더(3012) 및 외측 원형 숄더(3014)에 의해 형성되는 환형 몸체를 포함한다. 내측 원형 숄더(3028)는 판(3002)의 한 표면과 함께 계단부(3032)를 형성한다. 계단부(3032)는 내측 원형 가이드 레일(3004)을 위한 일정한 기준면을 제공한다. 외측 원형 숄더(3030)는 판(3002)의 한 표면과 함께 계단부(3034)를 형성한다. 계단부(3034)는 외측 원형 가이드 레일(3006)을 위한 일정한 기준면을 제공한다. 내측 원형 숄더(3028) 및 외측 원형 숄더(3030)는 내측 원형 가이드 레일(3004) 및 외측 원형 가이드 레일(3006)이 측방향 힘에 저항하는데 도움을 줄 수 있다.

다른 실시예인 도 30f를 참조하면, 판(3002)은 내측 원형 가이드 레일(3004) 및 외측 원형 가이드 레일(3006)의 정렬을 위한 일정한 기준을 제공하는 상승부(3040)를 가진다. 상승부(3040)는 내측 원형 가이드 레일(3004) 및 외측 원형 가이드 레일(3006)의 정렬을 위한 일정한 기준을 제공하는 내측 원형 숄더(3042) 및 외측 원형 숄더(3044)에 의해 형성된다.

임의의 실시예에서, 내측 원형 숄더(3012) 및 외측 원형 숄더(3014)는 판(3002)과 함께 단일 몸체를 형성한다. 임의의 실시예에서, 내측 원형 숄더(3012) 및 외측 원형 숄더(3014)는 판(3002)에 연결될 수 있는 별도의 부품이다.

도 30g는 본 발명에 기술된 다른 실시예에 따른 가이드 조립체(3000)의 개략적인 횡단면도이다. 도 30g에 도시된 가이드 조립체(3000)는 판(3002)에 연결되는 2부품 웨지(3300)를 사용한다. 2부품 웨지(3030)는 외측 원형 가이드 레일(3006)의 내경을 따라 위치될 수 있다. 외측 원형 가이드 레일(3006)의 내경을 따라 위치될 때, 2부품 웨지(3030)는 가이드 레일(3006)의 측방향 운동을 감소시킨다. 2부품 웨지(3030)는 가이드 조립체(3002)의 몸체에 연결되는 고정식 웨지 부품(3032) 및 가이드 조립체(3002)에 조절가능하게 연결될 수 있는 조절가능한 웨지 부품(3034)을 포함한다. 고정식 웨지 부품(3032)은 조절가능한 웨지 부품(3034)의 대응 경사 결합면(3036)에 끼워 맞춰지는 경사 결합면을 가진다. 일 실시예에서, 제 2의 2부품 웨지 조립체는 내측 원형 가이드 레일(3004)의 내경을 따라 위치될 수 있으며, 여기서 내측 원형 숄더가 내측 원형 가이드 레일(3004)의 외경을 따라 위치된다. 다른 실시예에서, 제 1의 2부품 웨지 조립체가 내측 원형 가이드 레일(3004)의 외경을 따라 위치될 수 있으며 제 2의 2부품 웨지 조립체가 외측 원형 가이드 레일의 외경을 따라 위치될 수 있으며, 여기서 고정식 원형 숄더가 각각의 가이드 레일의 대향 측에 위치된다. 또 다른 실시예에서, 2부품 웨지 조립체는 내측 원형 가이드 레일(3004)의 외경을 따라 위치될 수 있으며 제 2의 2부품 웨지 조립체는 외측 원의 내경을 따라 위치될 수 있으며, 여기서 고정식 원형 숄더가 각각의 가이드 레일의 대향 측에 위치된다.

도 30b에 도시된 바와 같은 일 실시예에서, 내측 원형 숄더(3012)는 내측 원형 가이드 레일(3004)의 내경을 따라 위치되며 외측 원형 숄더는 외측 원형 가이드 레일(3006)의 내경을 따라 위치된다. 도 30c에 도시된 바와 같은 다른 실시예에서, 내측 원형 숄더(3012)는 내측 원형 가이드 레일(3004)의 내경을 따라 위치되며 외측 원형 숄더는 외측 원형 가이드 레일(3006)의 외경을 따라 위치된다. 또 다른 실시예에서, 내측 원형 숄더(3012)는 내측 원형 가이드 레일(3004)의 외경을 따라 위치되며 외측 원형 숄더(3014)는 외측 원형 가이드 레일(3006)의 내경을 따라 위치된다.

도 31은 본 발명에 기술된 일 실시예에 따른 상부 판(2912)에 연결되는 가이드 조립체으 사시도이다. 상부 판(2912) 및 가이드 조립체(3000)는 시스템 프레임(101)과 같은 시스템 프레임의 상부 및 처리 플랫폼(104)에 연결될 수 있다. 두 개의 동심 가이드 레일(3004,3006)은 가이드 조립체(3000)에 연결된다. 선형 모터 자기 트랙(3104)은 가이드 조립체에 연결된다. 일 실시예에서, 선형 모터 자기 트랙은 선형 모터 자기 트랙(3104)이 내측 원형 가이드 레일(3004) 및 외측 원형 가이드 레일(3006)의 위치선정을 위한 일정한 기준면으로서의 기능을 하도록 폭을 갖는 치수이다. 일 실시예에서, 인코더 스케일(3106)은 가이드 조립체(3000)에 연결될 수 있다. 다른 실시예에서 인코더 스케일(3106)은 상부 판에 연결될 수 있다. 가이드 블록(3008) 및 어댑터 판(3110)을 포함하는 어댑터 조립체(3108)는 내측 원형 가이드 레일(3004) 및 외측 원형 가이드 레일(3006)에 연결될 수 있다.

통상적으로, 원형 트랙 조립체를 트랙 시스템에 설치하는 것은 여러 단계들을 포함한다. 가이드 블록을 갖는 6 개의 내측 가이드 세그먼트가 트랙 위치선정 시스템의 상부 판에 직접 연결된다. 그 후 가이드 블록을 갖는 6 개의 내측 가이드 세그먼트는 트랙 폴리싱 시스템의 상부 판에 직접 연결된다. 정렬 블록은 내측 및 외측 가이드 세그먼트의 내측 및 외측 측면에 설치된다. 내측 가이드 세그먼트는 정렬 블록에 있는 세트 스크류를 사용하여 서로 정렬된다. 외측 가이드 세그먼트는 정렬 블록에 있는 세트 스크류를 사용하여 내측 가이드 세그먼트 및 서로에 정렬된다. 어댑터 조립체 및 인코더 스케일은 트랙 폴리싱 시스템에 설치된다. 인코더 스케일은 인코더 판독 헤드와 정렬된다. 선형 모터 자기 트랙이 설치되고 선형 모터 코일과 정렬된다.

도 32는 가이드 조립체를 트랙 폴리싱 시스템에 설치하기 위한 처리 시퀀스(3200)이다. 지지 프레임에 연결된 상부 판(2912)이 제공된다(블록 3202). 내측 원형 가이드 레일(304) 및 외측 원형 가이드 레일(306)을 포함하는 가이드 조립체(300)가 상부 판(2912)에 연결된다(블록 3204). 어댑터 조립체(3108)는 가이드 조립체(3000)에 연결된다(블록 3206). 인코더 스케일(3106)은 가이드 조립체(2902)에 연결된다(블록 3208). 일 실시예에서 인코더 스케일은 상부 판(2912)에 연결된다. 인코더 스케일(3106)은 센서 조립체와 정렬된다(블록 3210). 일 실시예에서, 센서 조립체는 인코더 스케일을 판독하기 위한 인코더 리더를 포함한다. 선형 자기 트랙은 선형 모터 자기 코일과 정렬된다(블록 3212). 선형 모터 자기 트랙은 가이드 조립체(3000)에 연결된다(블록 3214).

시스템 작동 시간을 증가시키는 하나의 방법은 기판 조립 시스템에 대한 커다란 변경 없이 쉽게 제거 및 교체되는 하드웨어를 발전시키는 것이다. 본 발명에 기술된 실시예들은 최소 시스템 작업 중지 시간으로 원형 트랙 시스템에 쉽게 제거 및 쉽게 설치되는 가이드 조립체를 제공함으로써 시스템 작동 시간을 증가시킨다. 유리하게, 가이드 조립체 및 내측 원형 가이드 및/또는 외측 원형 가이드는 원형 트랙 시스템을 분해함이 없이 원형 트랙의 가이드 프레임으로부터 제거될 수 있다. 또한, 가이드 조립체에 내측 및 외측 원형 가이드를 정렬 및 장착시키는 것은 툴로부터 툴로의 가이드 셋업 및 정렬의 재현성을 증대시킴으로써 제작자에 의해 수행될 수 있다.

본 발명에 기술된 실시예들에 대해 설명하였지만, 본 발명의 다른 및 추가의 실시예들이 본 발명의 기본 범주로부터 이탈함이 없이 창안될 수 있으며, 본 발명의 범주는 다음의 특허청구범위에 의해 결정된다.

Claims (15)

1. 폴리싱 시스템에 폴리싱 헤드를 이송시키도록 구성되는 트랙 시스템으로서,
   지지 프레임과,
   상기 지지 프레임에 연결되며 상기 폴리싱 헤드가 이동되도록 구성되는 통로를 형성하는 트랙, 및
   상기 트랙에 의해 형성된 통로를 따라 하나 이상의 폴리싱 헤드를 운반하도록 구성되는 하나 또는 그보다 많은 캐리지를 포함하며,
   상기 하나 또는 그보다 많은 캐리지가 상기 트랙에 연결되며 상기 트랙을 따라 독립적으로 이동할 수 있는,
   폴리싱 시스템에 폴리싱 헤드를 이송시키도록 구성되는 트랙 시스템.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 트랙은 상기 통로를 따라 배열되는 스테이터 스트립을 포함하며, 상기 하나 또는 그보다 많은 캐리지 각각은 상기 스테이터 스트립과 작용함으로써 각각의 상기 캐리지를 이동 및 정지시키도록 구성되는 로터를 포함하는,
   폴리싱 시스템에 폴리싱 헤드를 이송시키도록 구성되는 트랙 시스템.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 스테이터 스트립은 복수의 영구 자석을 포함하며, 각각의 상기 캐리지의 로터는 복수의 영구 자석 세그먼트를 지향하는 세그먼트를 포함하는,
   폴리싱 시스템에 폴리싱 헤드를 이송시키도록 구성되는 트랙 시스템.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 트랙은 상기 스테이터 스트립을 따라 배열되는 가이딩 레일을 더 포함하며, 상기 하나 또는 그보다 많은 캐리지 각각은 각각의 상기 캐리지를 상기 가이딩 레일에 이동가능하게 연결하고 각각의 상기 캐리지의 이동을 상기 통로 내부로 제한하는 하나 또는 그보다 많은 가이딩 블록을 포함하는,
   폴리싱 시스템에 폴리싱 헤드를 이송시키도록 구성되는 트랙 시스템.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 가이딩 레일과 상기 스테이터 스트립 각각은 폐 루프를 형성하는,
   폴리싱 시스템에 폴리싱 헤드를 이송시키도록 구성되는 트랙 시스템.
   
6. 제 2 항에 있어서,
   상기 스테이터 스트립은 원형이며, 상기 트랙은
   상기 스테이터 스트립에 동심으로 배열되는 제 1 원형 가이딩 레일, 및
   상기 스테이터 스트립에 동심으로 배열되는 제 2 원형 가이딩 레일을 포함하며,
   상기 하나 또는 그보다 많은 캐리지 각각은 각각의 상기 캐리지를 상기 제 1 및 제 2 가이딩 레일에 이동가능하게 연결하고 각각의 상기 캐리지의 이동을 상기 통로 내부로 제한하는 4 개의 가이딩 블록을 포함하는,
   폴리싱 시스템에 폴리싱 헤드를 이송시키도록 구성되는 트랙 시스템.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 제 1 원형 가이딩 레일은 상기 스테이터 스트립의 직경보다 큰 직경을 가지며, 상기 제 2 원형 가이딩 레일은 상기 스테이터 스트립의 직경보다 작은 직경을 가지며, 상기 하나 또는 그보다 많은 캐리지 각각은 상기 제 1 및 제 2 원형 가이딩 레일들 사이로 하나 또는 그보다 많은 폴리싱 헤드를 운반하도록 구성되는,
   폴리싱 시스템에 폴리싱 헤드를 이송시키도록 구성되는 트랙 시스템.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 지지 프레임에 연결되며 상기 원형 트랙을 처리 환경으로부터 격리시키는 차폐물 조립체를 더 포함하는,
   폴리싱 시스템에 폴리싱 헤드를 이송시키도록 구성되는 트랙 시스템.
   
9. 제 2 항에 있어서,
   상기 트랙은 상기 통로를 따라 배열되는 인코더 스케일을 더 포함하며, 상기 하나 또는 그보다 많은 캐리지 각각은 상기 인코더 코일을 지향하며 상기 통로 내에 있는 각각의 상기 캐리지의 위치를 감지하도록 구성되는 인코더 센서를 포함하는,
   폴리싱 시스템에 폴리싱 헤드를 이송시키도록 구성되는 트랙 시스템.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 인코더 센서와 연결되며 상기 인코더 센서로부터의 측정 값에 따라 각각의 상기 캐리지의 이동을 독립적으로 제어하도록 구성되는 캐리지 제어기를 더 포함하는,
    폴리싱 시스템에 폴리싱 헤드를 이송시키도록 구성되는 트랙 시스템.
    
11. 트랙 폴리싱 시스템용 폴리싱 헤드로서,
    캐리지 몸체와,
    상기 캐리지 몸체 상에 장착되는 하나 또는 그보다 많은 슬라이딩 블록과,
    상기 캐리지 몸체 상에 장착되며 상기 트랙 폴리싱 시스템의 자기 트랙과 작용함으로써 가이드 레일을 따라 상기 캐리지 몸체를 이동시키도록 구성되는 슬라이딩 모터와,
    상기 캐리지 몸체 상에 배열되며 상기 폴리싱 헤드의 위치를 측정하도록 구성되는 센서 조립체, 및
    상기 캐리지 몸체에 부착되는 제 1 폴리싱 조립체를 포함하며,
    상기 하나 또는 그보다 많은 슬라이딩 블록은 상기 트랙 폴리싱 시스템의 가이딩 레일에 연결되고 상기 가이딩 레일에 따른 상기 캐리지 몸체의 이동을 제한하도록 구성되며,
    상기 제 1 폴리싱 조립체는 제 1 폴리싱 모터, 및 이송 및 폴리싱 중에 기판을 고정하도록 구성되는 제 1 기판 캐리어를 포함하며,
    상기 제 1 기판 캐리어는 상기 제 1 폴리싱 모터에 연결되고 폴리싱 중에 상기 제 1 폴리싱 모터에 의해 회전되는,
    트랙 폴리싱 시스템용 폴리싱 헤드.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그보다 많은 슬라이딩 블록은 상기 가이딩 레일의 곡률과 순응되도록 구성되는 곡선형 슬라이딩 채널을 가지는,
    트랙 폴리싱 시스템용 폴리싱 헤드.
    
13. 제 11 항에 있어서,
    폴리싱 중에 상기 트랙 폴리싱 시스템의 자기 트랙과 작용함으로써 사익 제 1 폴리싱 조립체를 진동시키도록 구성되는 제 1 스위핑 모터를 더 포함하는,
    트랙 폴리싱 시스템용 폴리싱 헤드.
    
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 캐리지 몸체에 부착되는 제 2 폴리싱 조립체를 더 포함하며, 상기 제 2 폴리싱 조립체는,
    제 2 폴리싱 모터, 및
    이송 및 폴리싱 중에 기판을 고정하도록 구성되는 제 2 기판 캐리어를 포함하며,
    상기 제 2 기판 캐리어는 상기 제 2 폴리싱 모터에 연결되고 폴리싱 중에 상기 제 1 폴리싱 모터에 의해 회전되며 상기 제 1 스위핑 모터는 폴리싱 중에 상기 제 1 및 제 2 폴리싱 조립체를 동시에 진동시키도록 구성되는,
    트랙 폴리싱 시스템용 폴리싱 헤드.
    
15. 제 13 항에 있어서,
    상기 캐리지 몸체에 부착되는 제 2 폴리싱 조립체, 및 폴리싱 중에 상기 트랙 폴리싱 시스템의 자기 트랙과 작용함으로써 상기 제 2 폴리싱 조립체를 진동시키도록 구성되는 제 2 스위핑 모터를 더 포함하며,
    상기 제 2 폴리싱 조립체는 제 2 폴리싱 모터, 및 이송 및 폴리싱 중에 기판을 고정하도록 구성되는 제 2 기판 캐리어를 포함하며,
    상기 제 2 기판 캐리어는 상기 제 2 폴리싱 모터에 연결되고 폴리싱 중에 상기 제 1 폴리싱 모터에 의해 회전되는,
    트랙 폴리싱 시스템용 폴리싱 헤드.

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