KR20110124523A - Chemical mechanical polishing system - Google Patents

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KR20110124523A
KR20110124523A KR1020100043947A KR20100043947A KR20110124523A KR 20110124523 A KR20110124523 A KR 20110124523A KR 1020100043947 A KR1020100043947 A KR 1020100043947A KR 20100043947 A KR20100043947 A KR 20100043947A KR 20110124523 A KR20110124523 A KR 20110124523A
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김동수
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    • H01L21/30625—With simultaneous mechanical treatment, e.g. mechanico-chemical polishing

Abstract

PURPOSE: A chemical mechanical polishing system is provided to improve the polishing efficiency of a rotary substrate by reciprocating and rotating a platen pad. CONSTITUTION: A polishing table(110) is rotatably installed in a frame. A substrate rotation driving unit(120) moves while mounting a substrate(55). A slurry supply unit(150) supplies slurry on the platen pad. A rotation driving motor(112) rotates the polishing table. A reciprocation driving unit(190) reciprocates the polishing plate with regard to the frame.

Description

화학 기계식 연마시스템 {CHEMICAL MECHANICAL POLISHING SYSTEM}Chemical Mechanical Polishing System {CHEMICAL MECHANICAL POLISHING SYSTEM}

본 발명은 화학 기계식 연마시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 기판이 플래튼 패드 상에 접촉한 상태로 회전 구동되는 기판의 연마 효율을 향상시키기 위하여 플래튼 패드를 회전 운동시키면서 미리 정해진 진폭으로 왕복 운동시키는 화학 기계적 연마 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chemical mechanical polishing system, and more particularly, to reciprocating a predetermined amplitude while rotating a platen pad in order to improve the polishing efficiency of a substrate which is rotationally driven while the substrate is in contact with the platen pad. A chemical mechanical polishing system for kinetic movement.

일반적으로 화학 기계식 연마(Chemical Mechanical Polishing; CMP) 공정은 연마층이 구비된 반도체 제작을 위한 웨이퍼 등의 기판과 연마 정반 사이에 상대 회전 시킴으로써 기판의 표면을 연마하는 표준 공정으로 알려져 있다. In general, a chemical mechanical polishing (CMP) process is known as a standard process of polishing a surface of a substrate by relatively rotating between a substrate such as a wafer for manufacturing a semiconductor having a polishing layer and a polishing surface.

도1 및 도2는 종래의 화학 기계식 연마시스템의 개략도이다. 1 and 2 are schematic diagrams of a conventional chemical mechanical polishing system.

도1 및 도2에 도시된 바와 같이 화학 기계식 연마시스템은 상면에 연마용 플래튼 패드(16) 및 배킹 패드(15)를 정반 베이스(14)에 부착한 상태로 회전하는 연마 정반(10)과, 연마하고자 하는 기판을 장착한 상태로 하방(22d')으로 가압하며 회전(22d)시키는 기판 회전구동 유닛(20)과, 플래튼 패드(16)의 상면에 슬러리(30a)를 공급하는 슬러리 공급부(30)로 구성된다. As shown in Figs. 1 and 2, the chemical mechanical polishing system includes a polishing plate 10 which rotates with the polishing platen pad 16 and the backing pad 15 attached to the surface plate base 14 on the upper surface. And a slurry supply unit for supplying the slurry 30a to the upper surface of the platen pad 16 and the substrate rotation driving unit 20 that presses and rotates 22d downwards with the substrate to be polished mounted on the bottom 22d '. It consists of 30.

상기 연마 정반(10)은 모터(12)에 의한 회전 구동력은 동력전달용 벨트(11)를 통해 회전축(13)에 전달되어, 회전축(13)과 함께 정반 베이스(14)가 회전하며, 정반 베이스(14)의 상면에 부드러운 재질로 형성된 배킹층(backing layer, 15)과 연마용 플래튼 패드(16)가 적층된다. The polishing surface plate 10 is a rotational driving force by the motor 12 is transmitted to the rotation shaft 13 through the power transmission belt 11, the surface plate base 14 rotates together with the rotation shaft 13, the surface plate base On the upper surface of 14, a backing layer 15 made of a soft material and a polishing platen pad 16 are laminated.

상기 기판 회전구동 유닛(20)은 기판(55)을 파지하여 장착하는 캐리어 헤드(21)와, 캐리어 헤드(21)와 일체로 회전하는 회전축(22)과, 회전축(22)을 회전 구동하는 모터(23)와, 모터(23)의 회전 구동력을 회전축(22)에 전달하도록 모터축에 고정된 피니언(24) 및 회전축(22)에 고정된 기어(25)와, 회전축(22)을 회전 가능하게 수용하는 구동대(26)와, 구동대(26)를 상하로 이동시켜 플래튼 패드(16)에 기판(55)을 하방으로 가압하는 실린더(27)로 구성된다. The substrate rotation driving unit 20 includes a carrier head 21 for holding and mounting the substrate 55, a rotation shaft 22 integrally rotating with the carrier head 21, and a motor for rotating the rotation shaft 22. (23), the pinion (24) fixed to the motor shaft and the gear (25) fixed to the rotating shaft (22) and the rotating shaft (22) can be rotated so as to transmit the rotational driving force of the motor (23) to the rotating shaft (22). And a cylinder 27 for pressing the substrate 55 downward on the platen pad 16 by moving the driving stage 26 up and down.

상기와 같이 구성된 화학 기계식 연마시스템은 기판(55)이 플래튼 패드(16)의 회전 중심으로부터 이격된 위치에 하방 가압되면서 접촉하고 회전하며, 플래튼 패드(16)도 회전하면서, 연마제와 화학 물질이 포함된 슬러리를 공급하는 슬러리 공급관(30)에 의해 플래튼 패드(16)에 슬러리(30a)가 공급되면, 플래튼 패드(16)의 상면에 소정의 폭과 깊이를 갖는 X-Y 방향의 그루브 패턴에 의해 슬러리(30a)가 기판(55)과 플래튼 패드(16)의 접촉면으로 유입되면서, 기판(55)의 표면이 연마된다.The chemical mechanical polishing system configured as described above contacts and rotates while the substrate 55 is pressed down to a position spaced apart from the center of rotation of the platen pad 16, and the platen pad 16 also rotates, thereby polishing the abrasive and the chemicals. When the slurry 30a is supplied to the platen pad 16 by the slurry supply pipe 30 for supplying the slurry, the groove pattern in the XY direction having a predetermined width and depth on the upper surface of the platen pad 16. As the slurry 30a flows into the contact surface between the substrate 55 and the platen pad 16, the surface of the substrate 55 is polished.

한편, 기판(55)을 플래튼 패드(16)에 하방 가압시키는 구성은 전기적 신호를 받아 유체를 작동시키는 로터리 유니온(rotary union)에 의해 이루어질 수 있으며, 이에 대한 구성은 대한민국 공개특허공보 제2004-75114호에도 잘 나타나 있다. On the other hand, the configuration in which the substrate 55 is pressed downward on the platen pad 16 may be made by a rotary union that operates the fluid in response to the electrical signal, the configuration for this is Republic of Korea Patent Publication No. 2004- It is also shown in 75114.

이 때, 플래튼 패드(16)상에 공급되는 슬러리가 기판(55)에 보다 잘 접촉하여 화학적 연마가 원활히 진행되도록 하고, 동시에 연마 입자에 의해 기판의 한 곳이 집중적으로 손상되는 것을 방지하기 위하여, 기판(55)을 파지하고 있는 캐리어 헤드(21)는 미리 정해진 진폭만큼 왕복운동을 하게 된다.At this time, the slurry supplied on the platen pad 16 is in contact with the substrate 55 to facilitate the chemical polishing, and at the same time to prevent intensive damage of one part of the substrate by the abrasive particles The carrier head 21 holding the substrate 55 reciprocates by a predetermined amplitude.

그러나, 기판(55)의 연속적인 연마 공정을 위한 이동식 연마 장치에서는 캐리어 헤드(21)가 일정 경로를 따라 이동함에 따라 소정의 진폭만큼 왕복 운동을 행하는 것이 곤란한 문제가 있었다.
However, in the mobile polishing apparatus for the continuous polishing process of the substrate 55, there is a problem that it is difficult to reciprocate by a predetermined amplitude as the carrier head 21 moves along a predetermined path.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 기판이 플래튼 패드 상에 접촉한 상태로 회전 구동되는 기판의 연마 효율을 향상시키기 위하여 플래튼 패드를 회전 운동시키면서 미리 정해진 진폭으로 왕복 운동시키는 화학 기계적 연마 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. In order to solve the problems described above, the present invention provides a chemistry for reciprocating the platen pad at a predetermined amplitude while rotating the platen pad to improve the polishing efficiency of the substrate which is rotationally driven while the substrate is in contact with the platen pad. It is an object to provide a mechanical polishing system.

또한, 본 발명은 기판이 다수의 연마 정반을 통과하는 경로로 이동하면서 연마 정반 상에서 정지하여 연마 공정을 수행하는 동안에도 연마 효율을 향상시키기 위하여 연마 정반을 왕복운동시키는 것을 가능하게 하는 화학 기계적 연마 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention also provides a chemical mechanical polishing system that makes it possible to reciprocate a polishing table to improve polishing efficiency even while the substrate moves in a path through a plurality of polishing tables to stop on the polishing table to perform polishing process. The purpose is to provide.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 프레임과; 상기 프레임에 회전 가능하게 설치되고, 상면에 플래튼 패드가 장착된 연마 정반과; 상기 연마 정반을 회전시키는 회전구동모터와; 상기 연마 정반이 회전하는 동안에 상기 연마 정반을 상기 프레임에 대하여 왕복 운동시키는 왕복운동 구동유닛을; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 시스템을 제공한다.The present invention, in order to achieve the object as described above, the frame; A polishing table rotatably installed on the frame and having a platen pad mounted on an upper surface thereof; A rotary drive motor for rotating the polishing platen; A reciprocating drive unit for reciprocating the polishing platen relative to the frame while the polishing platen rotates; It provides a chemical mechanical polishing system comprising a.

이를 통해, 기판이 플래튼 패드 상에 접촉한 상태로 회전 구동되는 기판의 연마 효율을 향상시키기 위하여 플래튼 패드를 회전 운동시키면서 미리 정해진 진폭으로 왕복 운동시키는 것이 가능해진다. 특히, 기판이 다수의 연마 정반을 통과하는 경로로 이동하면서 연마 정반 상에서 정지하여 연마 공정을 수행하는 동안에도 연마 효율을 향상시키기 위하여 연마 정반을 왕복운동시키는 것을 가능해지므로, 기판이 이동하면서 연마 공정이 행해지는 경우에는, 기판을 왕복운동시키지 않더라도 기판과 회전하는 플래튼 패드 사이의 왕복 운동을 통해 연마 효율을 극대화시킬 수 있다. This makes it possible to reciprocate at a predetermined amplitude while rotating the platen pad in order to improve the polishing efficiency of the substrate which is rotationally driven while the substrate is in contact with the platen pad. In particular, it becomes possible to reciprocate the polishing platen in order to improve polishing efficiency even while the substrate is stopped in the polishing platen while moving in a path passing through the plurality of polishing platens to perform the polishing process. In this case, the polishing efficiency can be maximized through the reciprocating motion between the substrate and the rotating platen pad without reciprocating the substrate.

이 때, 상기 연마 정반을 회전시키는 회전축을 회동가능하게 지지하면서 상기 연마 정반의 하측에 설치된 베이스 플레이트를; 추가적으로 포함하여, 회전하는 연마 정반을 직접 왕복 운동시키기 보다는 베이스 플레이트를 왕복 운동시킴으로써 보다 쉽게 연마 정반의 회전 및 왕복운동을 가능하게 한다.At this time, the base plate provided on the lower side of the polishing surface while rotatably supporting the rotating shaft for rotating the polishing surface; In addition, it allows for easier rotation and reciprocation of the polishing surface by reciprocating the base plate rather than directly reciprocating the rotating polishing surface.

이 때, 상기 왕복운동 구동유닛은 상기 프레임에 고정되어 상기 베이스 플레이트를 직접 왕복 운동시키는 리니어 모터로 형성될 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 상기 운동 구동유닛은, 상기 프레임에 고정된 왕복구동모터와; 상기 왕복구동모터의 회전축에 연결 고정된 나사봉과; 상기 나사봉의 나사산과 맞물리는 암나사산으로 상기 나사봉에 체결된 상태로 설치되고, 상기 베이스 플레이트에 일측이 고정된 구동 블록을; 포함하여, 상기 프레임에 고정된 왕복구동모터의 정, 역방향으로의 회전에 의해 리드 스크류의 원리로 구동 블록을 매개로 하여 베이스 플레이트와 연마 정반을 왕복 운동시킬 수도 있다.
At this time, the reciprocating drive unit may be formed of a linear motor fixed to the frame to directly reciprocate the base plate. In addition, according to another embodiment of the present invention, the movement drive unit, a reciprocating motor fixed to the frame; A screw rod fixed to the rotating shaft of the reciprocating motor; A drive block installed in a state of being fastened to the screw rod by a female screw thread engaged with the screw thread of the screw rod, and having one side fixed to the base plate; In addition, by rotating the reciprocating motor fixed to the frame in the forward and reverse directions, the base plate and the polishing plate may be reciprocated through the drive block in the principle of a lead screw.

한편, 발명의 다른 분야에 따르면, 본 발명은, 기판이 플래튼 패드 상에 접촉하면서 회전하면서 연마 공정이 이루어지는 화학 기계적 연마 방법으로서, 상기 기판 회전구동 유닛에 기판을 장착하는 단계와; 상기 기판 회전구동 유닛을 이동시켜 연마 정반의 상측의 미리 정해진 위치로 이동시키는 단계와; 상기 기판 회전구동 유닛에 장착된 기판이 상기 연마 정반의 플래튼 패드에 접촉된 상태로 가압되면서 회전되는 단계와; 상기 연마 정반을 회전시키면서 미리 정해진 진폭을 왕복 이동시키는 단계를; 포함하는 화학 기계적 연마 방법을 제공한다.
On the other hand, according to another field of the invention, the present invention is a chemical mechanical polishing method in which a polishing process is performed while the substrate is rotated in contact with the platen pad, comprising the steps of: mounting the substrate in the substrate rotation drive unit; Moving the substrate rotation driving unit to a predetermined position on an upper side of the polishing platen; Rotating the substrate mounted on the substrate rotation driving unit while being pressed in contact with the platen pad of the polishing platen; Reciprocating a predetermined amplitude while rotating the polishing surface; It provides a chemical mechanical polishing method comprising.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 프레임과; 상기 프레임에 회전 가능하게 설치되고, 상면에 플래튼 패드가 장착된 연마 정반과; 상기 연마 정반을 회전시키는 회전구동모터와; 상기 연마 정반이 회전하는 동안에 상기 연마 정반을 상기 프레임에 대하여 왕복 운동시키는 왕복운동 구동유닛을; 포함하여 구성되어, 기판이 다수의 연마 정반을 통과하는 경로로 이동하면서 연마 정반 상에서 정지하여 연마 공정을 수행하는 동안에도 연마 효율을 향상시키기 위하여 연마 정반을 왕복운동시키는 것을 가능하게 하는 유리한 효과가 얻어진다.
As described above, the present invention relates to a frame; A polishing table rotatably installed on the frame and having a platen pad mounted on an upper surface thereof; A rotary drive motor for rotating the polishing platen; A reciprocating drive unit for reciprocating the polishing platen relative to the frame while the polishing platen rotates; An advantageous effect of allowing the substrate to reciprocate the polishing platen in order to improve polishing efficiency even while performing a polishing process by stopping on the polishing platen while moving in a path passing through the plurality of polishing platens. Lose.

도1은 종래의 일반적인 화학 기계식 연마시스템의 구성을 도시한 개략도
도2는 도1의 연마 정반과 캐리어 유닛의 구성을 도시한 상세도
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계식 연마 시스템의 연마 정반의 평면도
도4 및 도5는 도3의 연마 정반을 저면에서 바라본 사시도
도6은 도3의 연마 정반을 왕복 운동시키는 구성을 도시한 개략도1 is a schematic diagram showing the configuration of a conventional general chemical mechanical polishing system
FIG. 2 is a detailed view showing the structure of the polishing table and carrier unit of FIG.
3 is a plan view of a polishing table of a chemical mechanical polishing system according to an embodiment of the present invention.
4 and 5 are perspective views of the polishing surface of FIG. 3 viewed from the bottom;
FIG. 6 is a schematic view showing a configuration for reciprocating the polishing plate of FIG.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계식 연마시스템의 100)를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings 100 of the chemical mechanical polishing system according to an embodiment of the present invention will be described in detail. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail to avoid obscuring the subject matter of the present invention.

도1은 종래의 일반적인 화학 기계식 연마시스템의 구성을 도시한 개략도, 도2는 도1의 연마 정반과 캐리어 유닛의 구성을 도시한 상세도, 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계식 연마 시스템의 연마 정반의 평면도, 도4 및 도5는 도3의 연마 정반을 저면에서 바라본 사시도, 도6은 도3의 연마 정반을 왕복 운동시키는 구성을 도시한 개략도이다.
Figure 1 is a schematic diagram showing the configuration of a conventional general chemical mechanical polishing system, Figure 2 is a detailed view showing the configuration of the polishing surface and the carrier unit of Figure 1, Figure 3 is a chemical mechanical polishing according to an embodiment of the present invention 4 and 5 are a perspective view of the polishing table of FIG. 3 as viewed from the bottom, and FIG. 6 is a schematic view showing a configuration for reciprocating the polishing table of FIG.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계식 연마시스템(100)은, 상면에 플래튼 패드가 장착되어 회전 가능하게 프레임에 고정 설치된 다수의 연마 정반(110)과, 장착된 기판(55)을 연마 정반(110) 상에서 연마시키도록 기판(55)을 하부에 장착한 상태로 이동하고 내부에 로터리 유니온(123)이 설치된 기판 회전구동 유닛(120)과, 기판(55)이 연마 정반(110) 상에서 회전하면서 연마할 때에 화학 연마 공정을 위하여 플래튼 패드 상에 슬러리를 공급하는 슬러리 공급 유닛(150)과, 슬러리 공급 유닛(150)에 의해 공급되는 슬러리가 플래튼 패드 상에서 골고루 퍼지도록 하는 컨디셔너(140)와, 기판(55)의 연마 공정 중에 슬러리가 기판(55)플래원활히 접촉하고 플래튼 패드(111)의 다양한 면플래접촉하도록 연마 정반(110)을 왕복 운동시키는 왕복운동 구동유닛(190)으로 구성된다.As shown in the figure, the chemical mechanical polishing system 100 according to an embodiment of the present invention, a platen pad is mounted on the upper surface and a plurality of polishing plate 110 is fixed to the frame rotatably mounted, In order to polish the substrate 55 on the polishing surface 110, the substrate 55 is mounted on the lower portion thereof, and the substrate rotation driving unit 120 and the substrate 55 are provided with a rotary union 123 therein. The slurry supply unit 150 for supplying the slurry on the platen pad for the chemical polishing process when rotating and polishing on the polishing plate 110, and the slurry supplied by the slurry supply unit 150 evenly on the platen pad. Reciprocating motion of the polishing plate 110 to allow the conditioner 140 to spread and the slurry to contact the substrate 55 smoothly during the polishing process of the substrate 55 and the various surface plane contacts of the platen pad 111. phrase It consists of unit 190.

상기 연마 정반(110)은 웨이퍼 등의 기판(55)을 연마하기 위해 회전 가능하게 프레임에 고정 설치되며, 최상층에는 기판(55)의 연마를 위한 플래튼 패드(111)가 부착되고, 그 하부에는 이보다 부드러운 재질의 배킹층(backing layer)이 개재되어, 도3에 도시된 연마 정반(10)과 그 개별 구성이 동일하거나 유사하게 구성된다. The polishing plate 110 is rotatably mounted to the frame to polish the substrate 55 such as a wafer, and a platen pad 111 for polishing the substrate 55 is attached to the uppermost layer, A backing layer made of softer material is interposed so that the polishing plate 10 shown in FIG. 3 and its individual configuration are the same or similar.

보다 구체적으로는, 도12 내지 도14에 도시된 바와 같이, 연마 정반(110)의 회전 중심에는 회전축(114)이 설치되고, 연마 정반(110)의 하부에 이격되어 위치한 베이스 플레이트(115)의 지지공에 설치된 베어링(115b)과 베이스 플레이트(115)의 상면에 축 방향과 경 방향의 양 방향 하중, 틸팅 모멘트 하중, 단일 베어링 위치로써 모든 결합 하중을 지지할 수 있는 크로스롤러베어링(117)이 설치되어, 기판(55)의 가압과 연마 정반(10)의 자중에 의한 추력과 연마 정반(110)의 회전을 효과적으로 지지한다. More specifically, as shown in FIGS. 12 to 14, the rotation shaft 114 is installed at the rotation center of the polishing surface 110, and the base plate 115 spaced apart from the lower portion of the polishing surface 110. On the upper surface of the bearing 115b and the base plate 115 installed in the support hole, the cross roller bearing 117 capable of supporting all the combined loads in both axial and radial directions, tilting moment loads, and a single bearing position is provided. It is provided, and effectively supports the thrust by the pressurization of the board | substrate 55 and the self-weight of the polishing surface 10, and rotation of the polishing surface 110.

이 때, 크로스롤러베어링(117)을 지지하기 위하여, 베이스 플레이트(115)의 상측에는 크로스롤러베어링(117)을 수용하는 하우징(118)이 설치되고, 하우징(118)은 베이스 플레이트(115)의 하면에 고정된 리니어 레일(115g)에 결합부(118a)가 연결 고정된다. 이와 동시에, 베이스 플레이트(115)에는 다수의 관통공이 형성되어, 하우징(118)으로부터 하방으로 뻗은 지지봉(118b)을 수용하여, 베이스 플레이트(115)의 상측에 위치한 하우징(118)이 견고하게 자리 고정될 수 있도록 한다. At this time, in order to support the cross roller bearing 117, a housing 118 for receiving the cross roller bearing 117 is installed above the base plate 115, the housing 118 of the base plate 115 Coupling portion 118a is fixed to the linear rail 115g fixed to the lower surface. At the same time, a plurality of through holes are formed in the base plate 115 to accommodate the supporting rods 118b extending downward from the housing 118 so that the housing 118 located above the base plate 115 is firmly fixed. To be possible.

따라서, 연마 정반(110)은 베이스 플레이트(115)의 이동에 따라 함께 이동하게 설치된다.Therefore, the polishing surface 110 is installed to move together with the movement of the base plate 115.

그리고, 베이스 플레이트(115)에 브라켓(112a)으로 고정된 회전구동모터(112)의 구동력이 동력전달수단인 벨트(113)를 통해 회전축(114)에 전달되어, 연마 정반(110)은 회전하게 된다. 여기서 벨트(113)는 안전상 외부로부터 차단되기 위하여 커버(113c)가 씌워진다. 그리고, 회전축(114)은 중공관으로 설치되어, 연마 정반(110)의 표면에 쌓이는 연마 입자와 슬러리를 중앙 관통홀(10h)을 통해 배출시키는 드레인 통로의 역할을 한다. Then, the driving force of the rotary drive motor 112 fixed to the base plate 115 with the bracket 112a is transmitted to the rotating shaft 114 through the belt 113 which is the power transmission means, so that the polishing plate 110 rotates. do. In this case, the belt 113 is covered with a cover 113c to be blocked from the outside for safety. In addition, the rotation shaft 114 is installed as a hollow tube, and serves as a drain passage for discharging the abrasive particles and slurry accumulated on the surface of the polishing plate 110 through the central through hole 10h.

여기서, 연마 정반(110)은 프레임에 회전 가능하게 설치된다. Here, the polishing plate 110 is rotatably installed in the frame.

상기 컨디셔너(140)는 슬러리 공급 유닛(150)으로부터 연마 정반(110)의 플래튼 패드 상에 슬러리가 공급되면, 도면부호 140d로 표시된 방향으로 스윕(sweep) 운동을 행하여, 플래튼 패드 상의 슬러리가 골고루 넓고 균일하게 퍼지도록 한다. 이를 통해, 캐리어 헤드(121)에 장착된 기판(55)이 플래튼 패드와 접촉하며 서로 상대 회전 운동을 행하는 동안에 공급된 슬러리가 기판(55)에 균일하고 충분한 양만큼 공급될 수 있도록 한다. When the conditioner 140 is supplied with the slurry from the slurry supply unit 150 to the platen pad of the polishing plate 110, the conditioner 140 performs a sweep movement in the direction indicated by the reference numeral 140d, so that the slurry on the platen pad is reduced. Spread evenly and evenly. In this way, the slurry supplied while the substrate 55 mounted on the carrier head 121 contacts the platen pad and performs relative rotational movement with each other can be supplied to the substrate 55 in a uniform and sufficient amount.

상기 슬러리 공급 유닛(150)은 연마 정반(110)의 플래튼 패드 상에 슬러리를 공급하는 데, 기판(55)의 연마에 있어서 2종류 이상의 슬러리로 연마 공정을 행하고자 하는 경우에는 서로 다른 연마 다수의 정반(110)에서 연마를 행하도록 한다. 여기서, 연마 정반(110)상에 공급되는 슬러리는 모두 동일한 종류로 공급되지 않으며, 기판(55)의 연마 공정에 따라 순차적으로 적당한 슬러리가 선택되어 플래튼 패드 상에 공급된다. The slurry supply unit 150 supplies a slurry on the platen pad of the polishing plate 110. In the polishing of the substrate 55, when the polishing process is performed with two or more kinds of slurry, a plurality of different polishing pieces are used. Polishing is performed on the surface plate 110. Here, all of the slurry supplied on the polishing surface 110 is not supplied in the same kind, and according to the polishing process of the substrate 55, appropriate slurry is sequentially selected and supplied on the platen pad.

여기서, 로터리 유니온(123)은 대한민국 공개특허공보 제2004-75114호에 나타난 구성 및 작용과 유사하게 구성된다. Here, the rotary union 123 is configured similarly to the configuration and operation shown in the Republic of Korea Patent Publication No. 2004-75114.

상기 왕복운동 구동유닛(190)은 프레임에 고정된 회전형 왕복구동모터(191)와, 왕복구동모터(191)에 의해 회전구동되고 외주면에 수사나산이 형성된 나사봉(192)과, 상기 나사봉(192)의 수나사산과 맞물리는 암나사산으로 나사봉(192)에 체결된 상태로 설치되고 베이스 플레이트(115)에 일측이 고정된 구동 블록(193)으로 구성된다. 따라서, 왕복운동 구동유닛(190)의 왕복구동모터(191)가 정방향 또는 역방향으로 회전하면, 구동 블록(193)이 나사봉(192) 상에서 왕복 이동하게 되고, 구동 블록(193)과 베이스 플레이트(115)가 일체로 결합되어 있으므로, 구동 블록(193), 베이스 플레이트(115) 및 연마 정반(110)이 모두 함께 왕복 운동하게 된다. The reciprocating drive unit 190 is a rotary reciprocating motor 191 fixed to the frame, the screw rod 192 is rotated by the reciprocating motor 191 and the male thread is formed on the outer peripheral surface, the screw rod It is composed of a drive block 193 which is installed in a state of being fastened to the screw rod 192 by a female thread engaged with the male thread of 192 and fixed to one side of the base plate 115. Therefore, when the reciprocating motor 191 of the reciprocating drive unit 190 rotates in the forward or reverse direction, the drive block 193 is reciprocated on the screw rod 192, the drive block 193 and the base plate ( Since the 115 is integrally coupled, the driving block 193, the base plate 115, and the polishing plate 110 all reciprocate together.

한편, 발명의 다른 실시형태에 따르면, 상기 왕복구동모터(191)는 리니어모터로 형성되어 상기 구동 블록을 직접 왕복운동시키도록 구성될 수도 있다. On the other hand, according to another embodiment of the invention, the reciprocating motor 191 may be formed of a linear motor may be configured to directly reciprocate the drive block.

이와 같이, 종래에는 기판(55)을 장착한 캐리어 헤드가 왕복 운동하여 슬러리가 기판(55)에 보다 원활하게 접근하여 화학적 연마 공정을 진행되도록 하였는 데, 본 발명에서와 같이 기판 회전구동 유닛(120)이 이동하는 이동형 화학 기계적 연마 공정에서도, 연마 헤드(120)가 회전하면서도 왕복 운동을 가능하게 됨에 따라, 슬러리가 기판(55)에 원활하게 접근하여 화학적 연마 공정이 차질없이 진행될 수 있게 된다. As such, in the related art, the carrier head on which the substrate 55 is mounted is reciprocated to allow the slurry to approach the substrate 55 more smoothly, thereby performing a chemical polishing process. Even in the moving chemical mechanical polishing process in which) moves, as the polishing head 120 rotates and reciprocates, the slurry smoothly approaches the substrate 55 and the chemical polishing process can proceed smoothly.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구 범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. In the above, the preferred embodiments of the present invention have been described by way of example, but the scope of the present invention is not limited to these specific embodiments, and may be appropriately changed within the scope described in the claims.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
100: 화학 기계식 연마시스템 110: 연마 정반
111: 플래튼 패드 115: 베이스 플레이트
112: 회전구동모터 120: 기판 회전 유닛
190: 왕복운동 구동유닛 191: 왕복구동모터** Description of symbols for the main parts of the drawing **
100: chemical mechanical polishing system 110: polishing table
111: platen pad 115: base plate
112: rotation drive motor 120: substrate rotation unit
190: reciprocating drive unit 191: reciprocating motor

Claims (6)

프레임과;
상기 프레임에 회전 가능하게 설치되고, 상면에 플래튼 패드가 장착된 연마 정반과;
상기 연마 정반을 회전시키는 회전구동모터와;
상기 연마 정반이 회전하는 동안에 상기 연마 정반을 상기 프레임에 대하여 왕복 운동시키는 왕복운동 구동유닛을;
포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 시스템.
A frame;
A polishing table rotatably installed on the frame and having a platen pad mounted on an upper surface thereof;
A rotary drive motor for rotating the polishing platen;
A reciprocating drive unit for reciprocating the polishing platen relative to the frame while the polishing platen rotates;
Chemical mechanical polishing system comprising a.
제1항에 있어서,
상기 연마 정반을 회전시키는 회전축을 회동가능하게 지지하면서 상기 연마 정반의 하측에 설치된 베이스 플레이트를;
추가적으로 포함하여, 상기 왕복운동 구동유닛은 상기 베이스 플레이트를 왕복 운동시키는 것에 의하여 상기 연마 정반을 왕복운동시키는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 시스템.
The method of claim 1,
A base plate provided below the polishing plate while rotatably supporting a rotating shaft for rotating the polishing plate;
In addition, the reciprocating drive unit is a chemical mechanical polishing system, characterized in that for reciprocating the polishing surface by reciprocating the base plate.
제2항에 있어서, 상기 왕복운동 구동유닛은,
상기 프레임에 고정되어 상기 베이스 플레이트를 왕복운동시키는 리니어 모터로 형성된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 시스템.
According to claim 2, The reciprocating drive unit,
And a linear motor fixed to the frame to reciprocate the base plate.
제2항에 있어서, 상기 왕복운동 구동유닛은,
상기 프레임에 고정된 회전형 왕복구동모터와;
상기 왕복구동모터의 회전축에 연결 고정된 나사봉과;
상기 나사봉의 나사산과 맞물리는 암나사산으로 상기 나사봉에 체결된 상태로 설치되고, 상기 베이스 플레이트에 일측이 고정된 구동 블록을;
포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 시스템.
According to claim 2, The reciprocating drive unit,
A rotary reciprocating motor fixed to the frame;
A screw rod fixed to the rotating shaft of the reciprocating motor;
A drive block installed in a state of being fastened to the screw rod by a female screw thread engaged with the screw thread of the screw rod, and having one side fixed to the base plate;
A chemical mechanical polishing system comprising.
제2항에 있어서,
상기 연마 정반과 상기 베이스 플레이트의 사이에는 상기 연마 정반의 회전을 지지하는 크로스롤러 베어링이 설치된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 시스템.
The method of claim 2,
And a cross roller bearing for supporting the rotation of the polishing platen between the polishing platen and the base plate.
기판이 플래튼 패드 상에 접촉하면서 회전하면서 연마 공정이 이루어지는 화학 기계적 연마 방법으로서,
상기 기판 회전구동 유닛에 기판을 장착하는 단계와;
상기 기판 회전구동 유닛을 이동시켜 연마 정반의 상측의 미리 정해진 위치로 이동시키는 단계와;
상기 기판 회전구동 유닛에 장착된 기판이 상기 연마 정반의 플래튼 패드에 접촉된 상태로 가압되면서 회전되는 단계와;
상기 연마 정반을 회전시키면서 미리 정해진 진폭을 왕복 이동시키는 단계를;
포함하는 화학 기계적 연마 방법.
A chemical mechanical polishing method in which a polishing process is performed while a substrate rotates while being in contact with a platen pad,
Mounting a substrate on the substrate rotation driving unit;
Moving the substrate rotation driving unit to a predetermined position on an upper side of the polishing platen;
Rotating the substrate mounted on the substrate rotation driving unit while being pressed in contact with the platen pad of the polishing platen;
Reciprocating a predetermined amplitude while rotating the polishing surface;
Chemical mechanical polishing method.
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