KR20170140541A - Substrate turning apparatus and chemical mechanical polishing system having the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a substrate turning apparatus and a chemical mechanical polishing system including the same. The substrate turning apparatus for a chemical mechanical polishing process includes a substrate grip part for supporting the lateral side of a substrate and reversely rotating the substrate, a plurality of movable grip parts provided so as to be able to approach and be separated from the inner side of the grip part and a plurality of sensing parts individually sensing the approach of the movable grip part with regard to the substrate grip part, thereby accurately sensing whether to grip the substrate.

Description

기판 반전 장치 및 이를 구비한 화학 기계적 연마시스템{SUBSTRATE TURNING APPARATUS AND CHEMICAL MECHANICAL POLISHING SYSTEM HAVING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate reversing apparatus and a chemical mechanical polishing system including the substrate reversing apparatus.

본 발명은 기판 반전 장치 및 이를 구비한 화학 기계적 연마시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 기판의 그립(grip) 여부를 정확하게 감지할 수 있는 기판 반전 장치 및 이를 구비한 화학 기계적 연마시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate reversing apparatus and a chemical mechanical polishing system including the substrate reversing apparatus. More particularly, the present invention relates to a substrate reversing apparatus and a chemical mechanical polishing system including the substrate reversing apparatus.

반도체 소자는 미세한 회로선이 고밀도로 집적되어 제조됨에 따라, 이에 상응하는 정밀 연마가 웨이퍼 표면에 행해질 수 있어야 한다. 웨이퍼의 연마를 보다 정밀하게 행하기 위해서는 기계적인 연마 뿐만 아니라 화학적 연마가 병행되는 화학 기계적 연마 공정(CMP공정)이 수행될 수 있다.As semiconductor devices are fabricated with high density integration of fine circuit lines, corresponding precision polishing must be able to be performed on the wafer surface. In order to perform polishing of the wafer more precisely, a chemical mechanical polishing process (CMP process) in which chemical polishing as well as mechanical polishing is performed can be performed.

화학 기계적 연마(CMP) 공정은 반도체소자 제조과정 중 마스킹, 에칭 및 배선공정 등을 반복 수행하면서 생성되는 웨이퍼 표면의 요철로 인한 셀 지역과 주변 회로지역간 높이차를 제거하는 광역 평탄화와, 회로 형성용 콘택/배선막 분리 및 고집적 소자화에 따른 웨이퍼 표면 거칠기 향상 등을 도모하기 위하여, 웨이퍼의 표면을 정밀 연마 가공하는 공정이다. The chemical mechanical polishing (CMP) process is widely used for planarization to remove the height difference between the cell area and the peripheral circuit area due to the irregularities of the wafer surface generated by repeatedly performing masking, etching, and wiring processes during the semiconductor device manufacturing process, Polishing the surface of the wafer in order to improve the surface roughness of the wafer due to contact / wiring film separation and highly integrated elements.

이러한 CMP 공정은 웨이퍼의 공정면이 연마 패드와 마주보게 한 상태로 상기 웨이퍼를 가압하여 공정면의 화학적 연마와 기계적 연마를 동시에 행하는 것에 의해 이루어지고, 연마 공정이 종료된 웨이퍼는 캐리어 헤드에 의하여 파지되어 공정면에 묻은 이물질을 세정하는 세정 공정을 거치게 된다.The CMP process is performed by pressing the wafer in a state in which the process surface of the wafer faces the polishing pad to simultaneously perform the chemical polishing and the mechanical polishing of the process surface, So that a cleaning process is performed to clean the foreign substances on the process surface.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 웨이퍼의 화학 기계적 연마 공정은 로딩 유닛(20)에서 웨이퍼가 화학 기계적 연마 시스템(X1)에 공급되면, 웨이퍼(W)를 캐리어 헤드(S1, S2, S1', S2'; S)에 밀착된 상태로 정해진 경로(Po)를 따라 이동(66-68)하면서 다수의 연마 정반(P1, P2, P1', P2') 상에서 화학 기계적 연마 공정이 행해지는 것에 의해 이루어진다. 화학 기계적 연마 공정이 행해진 웨이퍼(W)는 캐리어 헤드(S)에 의하여 언로딩 유닛의 거치대(10)로 이전되고, 그 다음의 세정 공정이 행해지는 세정 유닛(X2)으로 이전하여 다수의 세정 모듈(70)에서 웨이퍼(W)에 묻은 이물질을 세정하는 공정이 행해진다.1, a chemical mechanical polishing process of a wafer is generally carried out in the loading unit 20 when the wafer W is supplied to the chemical mechanical polishing system X1 and the wafer W is transferred to the carrier heads S1, S2, A chemical mechanical polishing process is performed on the plurality of polishing plates P1, P2, P1 ', P2' while moving along the predetermined path Po in a state of being closely contacted to the polishing surfaces S1 ', S2' . The wafer W subjected to the chemical mechanical polishing process is transferred to the loading table 10 of the unloading unit by the carrier head S and transferred to the cleaning unit X2 where the next cleaning process is performed, A step of cleaning the foreign substance adhering to the wafer W is performed in the step (70).

아울러, 화학 기계적 연마 공정 중에는 웨이퍼의 공정면이 연마 정반(P1, P2,..)의 표면과 접촉하기 위하여 하측을 향하지만, 세정 공정 중에는 세정액이 중력 방향으로 공급되면서 세정이 이루어지므로 웨이퍼의 공정면이 상측을 향하게 된다. 이를 위하여, 언로딩 유닛에서는 웨이퍼를 180도 뒤집는 반전 작업이 웨이퍼 반전 장치에 의해 행해진다.In addition, during the chemical mechanical polishing process, the process surface of the wafer is directed downward to contact the surfaces of the polishing platens P1, P2, etc., but during the cleaning process, the cleaning liquid is supplied while being supplied in the gravity direction, The surface is directed upward. For this purpose, in the unloading unit, the inversion operation of inverting the wafer by 180 degrees is performed by the wafer inverting apparatus.

이를 위해, 도 1의 언로딩 유닛(U)에는 웨이퍼 반전 장치가 구비된다. 언로딩 유닛(U)에 위치한 거치대(10)는 전기적 힘이나 유압 또는 공압을 이용한 이동 수단에 의하여 상하 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 동시에 웨이퍼(W)를 파지하는 반전 장치의 그립퍼도 조작 수단에 의하여 상하 방향으로 이동 가능하며 그립퍼에 의해 웨이퍼를 파지할 수 있게 설치된다.To this end, the unloading unit U of Fig. 1 is equipped with a wafer reversing device. The cradle 10 positioned in the unloading unit U is installed to be movable in the vertical direction by an electric force, a hydraulic pressure, or a moving means using air pressure. At the same time, the gripper of the reversing device for gripping the wafer W is also vertically movable by the operating means and installed to grip the wafer by the gripper.

이와 같이, 연마 패드 및 슬러리를 이용한 화학 기계적 연마 공정이 끝난 웨이퍼(W)는, 반전 장치의 그립퍼에 파지(grip)된 상태에서, 그립퍼가 회전함에 따라 180도 반전된 후 이송될 수 있다.Thus, the wafer W that has been subjected to the chemical mechanical polishing process using the polishing pad and slurry can be transferred after being inverted by 180 degrees as the gripper rotates in a state gripped by the gripper of the reversing device.

그러나, 웨이퍼(W)가 반전 장치의 그립퍼에 정확하게 파지되지 않은 상태(예를 들어, 삐뚤어지게 파지된 상태)에서 웨이퍼(W)의 이송 또는 반전이 이루어지게 되면, 웨이퍼(W)의 이송 또는 반전 도중에 웨이퍼가 반전 장치로부터 분리되어 낙하할 우려가 있기 때문에, 웨이퍼(W)가 반전 장치에 의해 이송 또는 반전되기 전에 반전 장치의 그립퍼에 웨이퍼(W)가 정확하게 그립되어 있는지 여부를 감지할 수 있어야 한다.However, when the wafer W is transferred or inverted in a state where the wafer W is not correctly gripped by the gripper of the reversing device (for example, in a crooked grip state), the transfer or inversion of the wafer W It is necessary to be able to detect whether or not the wafer W is correctly gripped on the gripper of the reversing device before the wafer W is transferred or inverted by the reversing device because the wafer may fall off from the reversing device during the halfway .

또한, 반전 장치에 웨이퍼(W)가 그립된 상태를 정확히 감지하지 못하면 웨이퍼(W)의 이송 및 반전 공정을 정확히 제어하기 어렵기 때문에, 반전 장치에 대한 웨이퍼(W)의 그립 상태를 정확하게 감지할 수 있어야 한다.In addition, since it is difficult to precisely control the transferring and reversing process of the wafer W if the wafer W is not correctly gripped by the reversing device, the grip state of the wafer W with respect to the reversing device can be accurately detected Should be able to.

이를 위해, 최근에는 반전 장치에 대한 웨이퍼의 그립 상태를 정확하게 감지하기 위한 다양한 검토가 이루어지고 있으나, 아직 미흡하여 이에 대한 개발이 요구되고 있다.To this end, in recent years, various studies have been made to accurately detect the grip state of the wafer with respect to the reversing device, but it is still insufficient and development thereof is required.

본 발명은 기판의 그립(grip) 여부를 정확하게 감지할 수 있으며, 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 기판 반전 장치 및 이를 구비한 화학 기계적 연마시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a substrate reversing apparatus capable of accurately detecting whether or not a grip of a substrate is gripped and improving stability and reliability and a chemical mechanical polishing system having the same.

특히, 본 발명은 복수개의 가동그립부를 이용하여 기판그립부에 대한 기판의 정상적인 그립 상태를 정확하게 감지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.In particular, it is an object of the present invention to accurately detect a normal grip state of a substrate with respect to a substrate grip portion by using a plurality of movable grip portions.

또한, 본 발명은 기판의 손상을 방지하고, 수율을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to prevent damage to a substrate and to improve a yield.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 화학 기계적 연마 공정용 기판 반전 장치는, 기판의 측면을 지지하며 기판을 반전 회전시키는 기판그립부와, 기판의 측면이 접촉되며 기판그립부의 내면에 접근 및 이격 가능하게 구비되는 복수개의 가동그립부와, 기판그립부에 대한 가동그립부의 접근을 개별적으로 감지하는 복수개의 감지부를 포함한다.According to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above-described objects of the present invention, a substrate reversing apparatus for a chemical mechanical polishing process comprises a substrate grip portion for supporting a side surface of a substrate and reversing the substrate, A plurality of movable grip portions provided to be able to approach and separate from the inner surface of the substrate grip portion and a plurality of sensing portions individually sensing the approach of the movable grip portion to the substrate grip portion.

이는 기판이 기판 반전 장치에 정확하게 그립되지 않은 상태(예를 들어, 삐뚤어지게 파지된 상태)를 정확하게 감지하고, 기판의 반전 회전 및 이송을 안전하게 수행할 수 있도록 하기 위함이다.This is to allow the substrate to accurately sense the substrate in a state in which it is not accurately gripped by the substrate reversing device (for example, a crooked grip state), and to carry out the reverse rotation and transfer of the substrate safely.

즉, 본 발명은 기판에 의해 복수개의 가동그립부가 동시에 이동(기판 그립부에 접근되게 이동)하도록 하고, 감지부가 기판그립부에 대한 가동그립부의 접근을 개별적으로 감지하는 것에 의하여, 기판그립부에 대한 기판의 정상적 그립 상태를 정확히 감지하고, 기판의 정상적 그립 상태에서만 기판의 반전 회전이 이루어질 수 있게 함으로써, 기판의 반전 회전 및 이송을 안전하게 수행하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.That is, the present invention allows the plurality of movable grip portions to move simultaneously (move closer to the substrate grip portion) by the substrate, and the sensing portion separately senses the approach of the movable grip portion to the substrate grip portion, The normal grip state can be accurately detected and the substrate can be reversely rotated only in the normal grip state of the substrate. Thus, an advantageous effect of safely performing the reverse rotation and the transfer of the substrate can be obtained.

무엇보다도, 복수개의 감지부에서 동시에 복수개의 가동그립부의 접근을 감지하는 경우에만, 기판의 반전 회전이 이루어지게 하는 것에 의하여, 기판의 그립 상태를 정확하게 감지하고, 기판이 반전 회전 및 이송되는 동안 기판이 분리되어 낙하하는 것을 미연에 방지하는 효과를 얻을 수 있다.In particular, it is possible to accurately detect the grip state of the substrate by performing the reverse rotation of the substrate only when a plurality of sensing units simultaneously detect the approach of the plurality of movable grip parts, It is possible to obtain an effect of preventing falling and falling down beforehand.

구체적으로, 가동그립부는, 기판그립부의 내면에 접근되는 제1위치와, 기판그립부의 내면으로부터 이격되는 제2위치로 이동 가능하게 구비되고, 가동그립부가 기판에 의해 제1위치로 이동하면, 감지부는 가동그립부의 접근을 감지하도록 구성될 수 있다.Specifically, the movable grip portion is movably provided at a first position that approaches the inner surface of the substrate grip portion and a second position that is apart from the inner surface of the substrate grip portion, and when the movable grip portion moves to the first position by the substrate, The part may be configured to sense access of the movable grip.

여기서, 감지부가 제1위치에 이동된 가동그립부의 접근을 감지한다 함은, 가동그립부가 제1위치에서 감지부에 직접 접촉되거나, 가동그립부가 제1위치에서 감지부로부터 미리 설정된 거리 이내로 인접(이격)하게 배치되는 것을 모두 포함하는 개념으로 이해된다. 바람직하게, 가동그립부가 제1위치에서 감지부에 직접 접촉되도록 하는 것에 의하여, 다시 말해서, 제1위치에서 가동그립부의 일측이 감지부에 접촉된 상태로 유지되도록 하는 것에 의하여, 가동그립부 상에 그립된 기판의 유동을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Here, the sensing unit senses the approach of the movable grip portion shifted to the first position may be such that the movable grip portion directly contacts the sensing portion at the first position, or the movable grip portion contacts the adjacent Spaced apart from each other). Preferably, the movable grip portion is brought into direct contact with the sensing portion at the first position, that is, by keeping one side of the movable grip portion in contact with the sensing portion at the first position, An advantageous effect of minimizing the flow of the substrate can be obtained.

그리고, 기판그립부에 기판의 반경 방향을 따라 가이드홈을 형성하고, 가동그립부에 가이드홈을 따라 직선 이동하는 가이드돌기를 형성하는 것에 의하여, 기판그립부에 대한 가동그립부의 이동이 유동없이 안정적으로 이루어지게 하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.By forming guide grooves along the radial direction of the substrate in the substrate grip portion and forming guide protrusions that linearly move along the guide grooves in the movable grip portions, movement of the movable grip portions relative to the substrate grip portions can be performed stably It is possible to obtain an advantageous effect.

그리고, 가동그립부가 기판그립부에 대해 탄성적으로 접근 및 이격되도록 하는 것에 의하여, 기판이 기판그립부로부터 분리될 시 가동그립부가 초기 위치(제2위치)로 자동적으로 복귀될 수 있다. 일 예로, 가동그립부와 기판그립부의 사이에는 스프링부재가 개재될 수 있고, 가동그립부는 스프링부재의 탄성력에 의해 기판그립부에 대해 탄성적으로 접근 및 이격될 수 있다.And, by allowing the movable grip portion to be elastically moved toward and away from the substrate grip portion, the movable grip portion can be automatically returned to the initial position (second position) when the substrate is separated from the substrate grip portion. For example, a spring member may be interposed between the movable grip portion and the substrate grip portion, and the movable grip portion may be elastically moved toward and away from the substrate grip portion by the elastic force of the spring member.

여기서, 기판그립부는, 제1그립부재와, 제1그립부재를 마주하며, 제1그립부재에 접근 및 이격되는 방향으로 직선 이동 가능하게 제공되는 제2그립부재를 포함하며, 가동그립부는 동일 평면 상에서 제1그립부재와 제2그립부재의 내면에 각각 접근 및 이격 가능하게 구비된다. 바람직하게, 가동그립부는 기판의 원주 방향을 따라 이격되게 배치되되, 제1그립부재와 제2그립부재의 내면에 각각 상호 대칭적으로 배치하는 것에 의하여, 가동그립부에 의한 감지 정확도를 보다 높이는 효과를 얻을 수 있다.Here, the board grip portion includes a first grip member, a second grip member facing the first grip member and provided so as to be linearly movable in a direction approaching and separating from the first grip member, On the inner surface of the first grip member and the second grip member, respectively. Preferably, the movable grip portions are disposed to be spaced apart from each other in the circumferential direction of the substrate, and are arranged symmetrically with respect to the inner surfaces of the first grip member and the second grip member, respectively, thereby enhancing the detection accuracy of the movable grip portion Can be obtained.

그리고, 기판그립부에 연결되며 기판의 연마면(polishing surface)을 지지하는 연마면 지지부를 포함하고, 기판그립부에 연결되며 기판의 비연마면(non-polishing surface)을 지지하는 비연마면 지지부를 기판의 그립 상태를 보다 안정적으로 유지하고, 반전 회전시 기판의 분리를 방지하는 효과를 얻을 수 있다.A non-polished surface supporting portion, which is connected to the substrate grip portion and supports a polishing surface of the substrate, and which is connected to the substrate grip portion and supports a non-polishing surface of the substrate, It is possible to maintain the grip state of the substrate more stably and to prevent the substrate from being separated during the reverse rotation.

본 발명의 다른 분야에 따르면, 화학 기계적 연마 시스템은, 기판에 대해 화학 기계적 연마(CMP) 공정을 수행하는 연마 파트와; 연마 파트의 영역에 구비되되, 기판의 측면을 지지하는 기판그립부와, 기판의 측면이 접촉되며 기판그립부의 내면에 접근 및 이격 가능하게 구비되는 복수개의 가동그립부와, 기판그립부에 대한 가동그립부의 접근을 개별적으로 감지하는 복수개의 감지부를 포함하는 그립 어셈블리와; 복수개의 감지부에서 동시에 기판그립부에 대한 가동그립부의 접근을 감지하면, 그립 어셈블리가 기판을 반전 회전시키도록 제어하는 제어부를; 포함한다.According to another aspect of the present invention, a chemical mechanical polishing system comprises: a polishing part for performing a chemical mechanical polishing (CMP) process on a substrate; A plurality of movable grip portions provided in the region of the polishing part for supporting the side surface of the substrate, a plurality of movable grip portions contacting the side surface of the substrate and capable of approaching and separating from the inner surface of the substrate grip portion, A grip assembly including a plurality of sensing portions for individually sensing the grips; A control unit for controlling the grip assembly to rotate the substrate in reverse when the plurality of sensing units sense the approach of the movable grip unit to the substrate grip unit at the same time; .

이와 같이, 기판에 의해 복수개의 가동그립부가 동시에 이동(기판 그립부에 접근되게 이동)하도록 하고, 감지부가 기판그립부에 대한 가동그립부의 접근을 개별적으로 감지하는 것에 의하여, 기판그립부에 대한 기판의 정상적 그립 상태를 정확히 감지하고, 기판의 정상적 그립 상태에서만 기판의 반전 회전이 이루어질 수 있게 함으로써, 기판의 반전 회전 및 이송을 안전하게 수행하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Thus, by allowing the plurality of movable grip portions to move simultaneously (move closer to the substrate grip portion) by the substrate and individually sensing the approach of the movable grip portion to the sensing portion's substrate grip portion, the normal grip of the substrate relative to the substrate grip portion By accurately detecting the state and allowing the substrate to be reversely rotated only in the normal grip state of the substrate, it is possible to obtain an advantageous effect that the substrate is reversely rotated and transported safely.

무엇보다도, 복수개의 감지부에서 동시에 복수개의 가동그립부의 접근을 감지하는 경우에만, 기판의 반전 회전이 이루어지게 하는 것에 의하여, 기판의 그립 상태를 정확하게 감지하고, 기판이 반전 회전 및 이송되는 동안 기판이 분리되어 낙하하는 것을 미연에 방지하는 효과를 얻을 수 있다.In particular, it is possible to accurately detect the grip state of the substrate by performing the reverse rotation of the substrate only when a plurality of sensing units simultaneously detect the approach of the plurality of movable grip parts, It is possible to obtain an effect of preventing falling and falling down beforehand.

그리고, 그립 어셈블리를 연마파트에서 기판이 언로딩되는 언로딩 영역에 구비함으로써, 화학 기계적 연마가 완료된 기판을 안전하게 반전 회전시킬 수 있다.By providing the grip assembly in the unloading area where the substrate is unloaded from the polishing part, the substrate on which the chemical mechanical polishing has been completed can be safely reversed.

구체적으로, 가동그립부는, 기판그립부의 내면에 접근되는 제1위치와, 기판그립부의 내면으로부터 이격되는 제2위치로 이동 가능하게 구비되고, 가동그립부가 기판에 의해 제1위치로 이동하면, 감지부는 가동그립부의 접근을 감지하되, 복수개의 감지부에서 동시에 기판그립부에 대한 가동그립부의 접근을 감지하면, 기판이 기판그립부에 정상적으로 그립된 것으로 인식하도록 하는 것에 의하여, 기판의 정상적인 그립 상태를 정확하게 감지하는 효과를 얻을 수 있다.Specifically, the movable grip portion is movably provided at a first position that approaches the inner surface of the substrate grip portion and a second position that is apart from the inner surface of the substrate grip portion, and when the movable grip portion moves to the first position by the substrate, The sensing unit detects the approach of the movable grip part to the substrate grip part at the same time and recognizes that the substrate is normally gripped by the substrate grip part so that the normal grip state of the substrate can be accurately detected The effect can be obtained.

그리고, 기판그립부에 기판의 반경 방향을 따라 가이드홈을 형성하고, 가동그립부에 가이드홈을 따라 직선 이동하는 가이드돌기를 형성하는 것에 의하여, 기판그립부에 대한 가동그립부의 이동이 유동없이 안정적으로 이루어지게 하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.By forming guide grooves along the radial direction of the substrate in the substrate grip portion and forming guide protrusions that linearly move along the guide grooves in the movable grip portions, movement of the movable grip portions relative to the substrate grip portions can be performed stably It is possible to obtain an advantageous effect.

그리고, 가동그립부와 기판그립부의 사이에는 스프링부재가 개재되고, 가동그립부는 기판그립부에 대해 탄성적으로 접근 및 이격되게 하는 것에 의하여, 기판이 기판그립부로부터 분리될 시 가동그립부가 초기 위치(제2위치)로 자동적으로 복귀될 수 있다. A spring member is interposed between the movable grip portion and the substrate grip portion and the movable grip portion is elastically moved toward and away from the substrate grip portion so that when the substrate is separated from the substrate grip portion, Position). ≪ / RTI >

여기서, 기판그립부는, 제1그립부재와, 제1그립부재를 마주하며, 제1그립부재에 접근 및 이격되는 방향으로 직선 이동 가능하게 제공되는 제2그립부재를 포함하며, 가동그립부는 동일 평면 상에서 제1그립부재와 제2그립부재의 내면에 각각 접근 및 이격 가능하게 구비된다. 바람직하게, 가동그립부는 기판의 원주 방향을 따라 이격되게 배치되되, 제1그립부재와 제2그립부재의 내면에 각각 상호 대칭적으로 배치하는 것에 의하여, 가동그립부에 의한 감지 정확도를 보다 높이는 효과를 얻을 수 있다.Here, the board grip portion includes a first grip member, a second grip member facing the first grip member and provided so as to be linearly movable in a direction approaching and separating from the first grip member, On the inner surface of the first grip member and the second grip member, respectively. Preferably, the movable grip portions are disposed to be spaced apart from each other in the circumferential direction of the substrate, and are arranged symmetrically with respect to the inner surfaces of the first grip member and the second grip member, respectively, thereby enhancing the detection accuracy of the movable grip portion Can be obtained.

그리고, 기판그립부에 연결되며 기판의 연마면(polishing surface)을 지지하는 연마면 지지부를 포함하고, 기판그립부에 연결되며 기판의 비연마면(non-polishing surface)을 지지하는 비연마면 지지부를 기판의 그립 상태를 보다 안정적으로 유지하고, 반전 회전시 기판의 분리를 방지하는 효과를 얻을 수 있다.A non-polished surface supporting portion, which is connected to the substrate grip portion and supports a polishing surface of the substrate, and which is connected to the substrate grip portion and supports a non-polishing surface of the substrate, It is possible to maintain the grip state of the substrate more stably and to prevent the substrate from being separated during the reverse rotation.

그리고, 복수개의 가동그립부 중 적어도 어느 하나가 감지부에 미감지되면 경보신호를 발생시키는 경보발생부를 포함하는 것에 의하여, 기판의 비정상적인 그립 상태를 사용자에게 신속하게 인지시키는 효과를 얻을 수 있다.The alarm generating unit generates an alarm signal when at least one of the plurality of movable grippers is sensed by the sensing unit. Thus, an abnormal grip state of the substrate can be promptly recognized by the user.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 기판의 그립 상태를 정확하게 감지할 수 있으며, 기판의 이송을 정확하게 제어할 수 있다.As described above, according to the present invention, the grip state of the substrate can be accurately detected, and the transfer of the substrate can be precisely controlled.

특히, 본 발명에 따르면 기판에 의해 복수개의 가동그립부가 동시에 이동(기판 그립부에 접근되게 이동)하도록 하고, 감지부가 기판그립부에 대한 가동그립부의 접근을 개별적으로 감지하는 것에 의하여, 기판그립부에 대한 기판의 정상적 그립 상태를 정확히 감지하고, 기판의 정상적 그립 상태에서만 기판의 반전 회전이 이루어질 수 있게 함으로써, 기판의 반전 회전 및 이송을 안전하게 수행하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Particularly, according to the present invention, a plurality of movable grip portions are simultaneously moved (moved toward the substrate grip portion) by the substrate, and the sensing portion individually senses approaching of the movable grip portion to the substrate grip portion, And the substrate can be reversely rotated only in a normal grip state of the substrate. Thus, an advantageous effect of safely performing the reverse rotation and the transfer of the substrate can be obtained.

무엇보다도, 복수개의 감지부에서 동시에 복수개의 가동그립부의 접근을 감지하는 경우에만, 기판의 반전 회전이 이루어지게 하는 것에 의하여, 기판의 그립 상태를 정확하게 감지하고, 기판이 반전 회전 및 이송되는 동안 기판이 분리되어 낙하하는 것을 미연에 방지하는 효과를 얻을 수 있다.In particular, it is possible to accurately detect the grip state of the substrate by performing the reverse rotation of the substrate only when a plurality of sensing units simultaneously detect the approach of the plurality of movable grip parts, It is possible to obtain an effect of preventing falling and falling down beforehand.

또한, 본 발명에 따르면 기판의 낙하 및 손상을 최소화하고, 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있음은 물론, 공정 효율성 및 수율을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Further, according to the present invention, it is possible to minimize the drop and damage of the substrate, improve the stability and reliability, and obtain an advantageous effect of improving the process efficiency and yield.

도 1은 종래 화학 기계적 연마 장비의 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 화학 기계적 연마시스템을 설명하기 위한 도면,
도 3 및 도 4는 도 2의 그립 어셈블리를 설명하기 위한 도면,
도 5 내지 도 7은 도 2의 그립 어셈블리의 구조 및 작동 구조를 설명하기 위한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 shows the construction of a conventional chemical mechanical polishing equipment,
2 is a view for explaining a chemical mechanical polishing system according to the present invention,
FIGS. 3 and 4 are views for explaining the grip assembly of FIG. 2;
5 to 7 are views for explaining the structure and operation structure of the grip assembly of FIG.

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.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments. For reference, the same numbers in this description refer to substantially the same elements and can be described with reference to the contents described in the other drawings under these rules, and the contents which are judged to be obvious to the person skilled in the art or repeated can be omitted.

도 2는 본 발명에 따른 화학 기계적 연마시스템을 설명하기 위한 도면이고, 도 3 및 도 4는 도 2의 그립 어셈블리를 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 5 내지 도 7은 도 2의 그립 어셈블리의 구조 및 작동 구조를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a view for explaining a chemical mechanical polishing system according to the present invention, and FIGS. 3 and 4 are views for explaining the grip assembly of FIG. 2. FIG. 5 to 7 are views for explaining the structure and operation structure of the grip assembly of FIG.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 화학 기계적 연마 시스템(10)은, 기판(12)에 대해 화학 기계적 연마(CMP) 공정을 수행하는 연마 파트(100)와; 연마 파트(100)의 영역에 구비되되, 기판(12)의 측면을 지지하는 기판그립부(445)와, 기판(12)의 측면이 접촉되며 기판그립부(445)의 내면에 접근 및 이격 가능하게 구비되는 복수개의 가동그립부(500)와, 기판그립부(445)에 대한 가동그립부(500)의 접근을 개별적으로 감지하는 복수개의 감지부(600)를 포함하는 그립 어셈블리(440)와; 복수개의 감지부(600)에서 동시에 기판그립부(445)에 대한 가동그립부(500)의 접근을 감지하면, 그립 어셈블리(440)가 기판(12)을 반전 회전시키도록 제어하는 제어부(610)를; 포함하다.As shown in these figures, a chemical mechanical polishing system 10 according to the present invention comprises: a polishing part 100 for performing a chemical mechanical polishing (CMP) process on a substrate 12; A substrate gripping portion 445 which is provided in the region of the polishing part 100 and which supports the side surface of the substrate 12 and which is in contact with the side surface of the substrate 12 and is accessible and spaced apart from the inner surface of the substrate gripping portion 445 A grip assembly 440 including a plurality of movable grip portions 500 and a plurality of sensing portions 600 individually sensing the approach of the movable grip portion 500 to the substrate grip portion 445; A control unit 610 for controlling the grip assembly 440 to rotate the substrate 12 in the reverse direction when sensing the approach of the movable grip unit 500 to the substrate grip unit 445 at the same time by the plurality of sensing units 600; Comprise.

도 2를 참조하면, 연마 파트(100)는 기판(12)에 대해 화학 기계적 연마(CMP) 공정을 수행하기 위해 제공된다.Referring to FIG. 2, a polishing part 100 is provided for performing a chemical mechanical polishing (CMP) process on a substrate 12.

연마 파트(100)는 화학 기계적 연마 공정을 수행 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 연마 파트(100)의 구조 및 레이아웃(lay out)에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.The polishing part 100 may be provided in various structures capable of performing a chemical mechanical polishing process, and the present invention is not limited or limited by the structure and layout of the polishing part 100.

연마 파트(100)에는 복수개의 연마 정반(110)이 제공될 수 있고, 각 연마 정반(110)의 상면에는 연마 패드가 부착될 수 있다. 연마 파트(100)의 영역 상에 제공되는 로딩 유닛(130)에 공급된 기판(12)은 미리 설정된 경로를 따라 이동하는 캐리어 헤드(120)에 밀착된 상태로 슬러리가 공급되는 연마 패드의 상면에 회전 접촉됨으로써 화학 기계적 연마 공정이 수행될 수 있다.The polishing part 100 may be provided with a plurality of polishing platens 110 and a polishing pad may be attached to the upper surface of each polishing platen 110. The substrate 12 supplied to the loading unit 130 provided on the area of the polishing part 100 is placed on the upper surface of the polishing pad supplied with the slurry in a state of being in close contact with the carrier head 120 moving along a predetermined path The chemical mechanical polishing process can be carried out by rotating contact.

캐리어 헤드(120)는 연마 파트(100) 영역 상에서 기설정된 순환 경로를 따라 이동할 수 있으며, 로딩 유닛에 공급된 기판(12)(이하 기판의 로딩 위치에 공급된 기판이라 함)은 캐리어 헤드(120)에 밀착된 상태로 캐리어 헤드에 의해 이송될 수 있다. 일 예로, 캐리어 헤드는 로딩 유닛에서부터 시작하여 연마 정반(110)을 거쳐 대략 사각형 형태의 순환 경로로 이동하도록 구성될 수 있다.The carrier head 120 can move along a predetermined circulation path on the polishing part 100 area and the substrate 12 supplied to the loading unit (hereinafter referred to as the substrate supplied to the loading position of the substrate) In a state of being closely contacted with the carrier head. In one example, the carrier head may be configured to move from the loading unit to the circulating path in the form of a substantially rectangular shape via the abrasive plate 110.

연마 파트(100)의 인접한 측부에는 화학 기계적 연마 공정을 마친 기판(12)의 표면에 잔류하는 이물질을 제거하기 위한 세정 공정을 수행하는 세정 파트(200)가 마련된다.A cleaning part 200 for performing a cleaning process for removing foreign substances remaining on the surface of the substrate 12 after the chemical mechanical polishing process is provided on the adjacent side of the polishing part 100.

세정 파트(200)는 여러 단계의 세정 및 건조 공정을 수행 가능한 구조로 제공될 수 있으며, 세정 파트(200)를 구성하는 스테이션(210)의 구조 및 레이아웃에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 세정 파트(200)에는 브러시 세정 스테이션, 및 헹굼 건조 스테이션 등이 제공될 수 있다.The cleaning part 200 may be provided with a structure capable of performing various stages of cleaning and drying processes and the present invention is not limited or limited by the structure and layout of the station 210 constituting the cleaning part 200 . As an example, the cleaning part 200 may be provided with a brush cleaning station, a rinse drying station, and the like.

그립 어셈블리(440)는 연마 파트(100) 영역 상에 제공되며, 화학 기계적 연마 공정을 마친 기판(12)이 세정 파트(200)로 공급되기 전에 기판(12)의 연마면(polishing surface)이 반대 방향으로 반전시키기 위해 구비된다. 일 예로, 그립 어셈블리(440)는 연마파트에서 기판(12)이 언로딩되는 언로딩 영역에 구비될 수 있다.The grip assembly 440 is provided on the area of the polishing part 100 and the polishing surface of the substrate 12 is reversed before the substrate 12 after the chemical mechanical polishing process is supplied to the cleaning part 200 Direction. As an example, the grip assembly 440 may be provided in the unloading region where the substrate 12 is unloaded from the polishing part.

참고로, 본 발명에서 기판(12)의 연마면이라 함은, 연마 패드에 접촉되며 연마되는 기판(12)의 면(저면 또는 상면)을 의미한다. 실질적으로 화학 기계적 연마 공정 중에는 기판(12)의 연마면(예를 들어, 기판(12)의 저면)이 하측을 바라보도록 배치될 수 있으며, 그립 어셈블리(440)는 기판(12)의 연마면이 상측을 향하도록 기판(12)을 180도 뒤집어 반전시킬 수 있다.For reference, in the present invention, the polishing surface of the substrate 12 refers to a surface (bottom surface or top surface) of the substrate 12 to be polished to be brought into contact with the polishing pad. The polishing surface of the substrate 12 (e.g., the bottom surface of the substrate 12) may be disposed so as to face downward during a substantially chemical mechanical polishing process, and the grip assembly 440 may be disposed on the polishing surface of the substrate 12 The substrate 12 may be turned upside down by 180 degrees so as to face upward.

보다 구체적으로, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 그립 어셈블리(440)는, 기판(12)의 측면을 지지하며 기판(12)을 반전 회전시키는 기판그립부(445)와, 기판(12)의 측면이 접촉되며 기판그립부(445)의 내면에 접근 및 이격 가능하게 구비되는 복수개의 가동그립부(500)와, 기판그립부(445)에 대한 가동그립부(500)의 접근을 개별적으로 감지하는 복수개의 감지부(600)를 포함한다.3 to 5, the grip assembly 440 includes a substrate grip portion 445 that supports the side surface of the substrate 12 and reversely rotates the substrate 12, A plurality of sensing portions 500 for sensing the approach of the movable grip portion 500 to the substrate grip portion 445 and a plurality of sensing portions 500 for individually sensing the approach of the movable grip portion 500 to the substrate grip portion 445, (600).

기판(12) 그립부는 회전 어셈블리(430)에 연결되어 회전 어셈블리(430)에 의해 선택적으로 반전(turning) 회전할 수 있으며, 회전 어셈블리(430)는 구동 어셈블리에 의해 구동되는 가동 어셈블리에 장착되어 가동 어셈블리에 의해 상하 방향(또는 좌우 방향)을 따라 이동(예를 들어, 직선 이동)하도록 구성될 수 있다.The grip portion of the substrate 12 may be connected to the rotating assembly 430 and selectively rotated by the rotating assembly 430. The rotating assembly 430 may be mounted on the movable assembly driven by the driving assembly, (Or linearly moved) along the vertical direction (or the horizontal direction) by the assembly.

기판그립부(445)는 기판(12)의 측면을 지지 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 기판그립부(445)의 구조 및 형태는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 적절히 변경될 수 있다. 일 예로, 기판그립부(445)는 제1그립부재(450)와, 제1그립부재(450)를 마주하며 제1그립부재(450)에 접근 및 이격되는 방향으로 직선 이동 가능하게 제공되는 제2그립부재(460)를 포함할 수 있고, 제1그립부재(450)와 제2그립부재(460)는 서로 접근되며 기판(12)의 측면을 지지할 수 있다. 경우에 따라서는 기판그립부가 3개 이상의 그립부재를 포함하여 구성되는 것도 가능하다.The substrate grip portion 445 may be provided in various structures capable of supporting the side surface of the substrate 12, and the structure and the shape of the substrate grip portion 445 may be appropriately changed in accordance with required conditions and design specifications. In one example, the substrate grip portion 445 includes a first grip member 450 and a second grip member 450, which is provided so as to be linearly movable in a direction in which the first grip member 450 faces the first grip member 450, And the first grip member 450 and the second grip member 460 may approach each other and may support the side surface of the substrate 12. [ In some cases, the substrate grip portion may include three or more grip members.

참고로, 제1그립부재(450)와 제2그립부재(460) 간의 접근 및 이격은 제1그립부재(450)와 제2그립부재(460) 중 어느 하나가 다른 하나에 대해 이동함으로써 수행되거나, 제1그립부재(450)와 제2그립부재(460)가 동시에 모두 이동함으로써 수행될 수 있다.For reference, the approach and separation between the first grip member 450 and the second grip member 460 may be performed by moving either the first grip member 450 and the second grip member 460 relative to the other The first grip member 450 and the second grip member 460 can be simultaneously moved at the same time.

또한, 기판그립부(445)의 내측에는 기판(12)의 연마면(polishing surface)을 지지하는 연마면 지지부(452,462)가 연결될 수 있으며, 기판(12)은 연마면 지지부(452,462)의 상면에 배치된 상태에서 제1그립부재(450)와 제2그립부재(460)에 의해 그립될 수 있다.In addition, the polishing pad support portions 452 and 462 for supporting the polishing surface of the substrate 12 may be connected to the inside of the substrate grip portion 445, and the substrate 12 may be disposed on the upper surface of the polishing surface supporting portions 452 and 462 The first grip member 450 and the second grip member 460 can be gripped.

아울러, 연마면 지지부(452,462)는 기판(12)의 원주 방향을 따라 연속적으로 연결된 형태로 형성되거나, 기판(12)의 원주 방향을 따라 이격된 형태로 형성될 수 있으며, 연마면 지지부(452,462)의 구조 및 형태는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.The polishing surface supporters 452 and 462 may be formed continuously connected along the circumferential direction of the substrate 12 or may be formed spaced apart along the circumferential direction of the substrate 12, May be variously changed according to required conditions and design specifications.

바람직하게 연마면 지지부(452,462)는 기판(12)의 연마면에 접촉을 최소화할 수 있는 구조로 제공될 수 있다. 물론, 연마면 지지부가 기판(12)의 연마면에 직접 접촉되도록 구성하는 것도 가능하나, 연마면 지지부가 기판(12)의 연마면에 직접 접촉될 경우에는 접촉에 의한 손상이 발생될 우려가 있다. 따라서, 연마면 지지부(452,462)는 기판(12)의 연마면에 접촉을 최소화할 수 있는 구조로 제공되는 것이 바람직하다. 일 예로, 연마면 지지부(452,462)에는 하향 경사지게 경사안내부가 형성될 수 있으며, 경사안내부에는 기판(12)의 연마면 모서리(edge)가 접촉되도록 구성될 수 있다. 이와 같은 구조는, 기판(12)의 연마면이 연마면 지지부(452,462)에 직접 접촉되지 않고, 기판(12)의 연마면 모서리만이 연마면 지지부(452,462)에 접촉되게 함으로써, 접촉에 의한 연마면의 손상을 미연에 방지할 수 있게 한다.Preferably, the polishing surface supports 452, 462 may be provided with a structure that minimizes contact with the polishing surface of the substrate 12. [ Of course, it is possible that the polishing surface supporting portion is directly brought into contact with the polishing surface of the substrate 12, however, when the polishing surface supporting portion is in direct contact with the polishing surface of the substrate 12, . Therefore, it is preferable that the abrasive surface supporters 452 and 462 are provided in a structure capable of minimizing the contact with the abrasive surface of the substrate 12. [ For example, the polishing surface supporting portions 452 and 462 may be formed with a downwardly inclined inclined guide portion, and the inclined guide portion may be configured to contact the polishing surface edge of the substrate 12. Such a structure allows the polishing surface of the substrate 12 not to directly contact the polishing surface supporting portions 452 and 462 but to contact only the polishing surface edges of the substrate 12 to the polishing surface supporting portions 452 and 462, Thereby making it possible to prevent the surface from being damaged.

또한, 기판그립부(445)에는 기판(12)의 비연마면(non-polishing surface)을 지지하는 비연마면 지지부(454,464)가 연결될 수 있다.In addition, the substrate grip portion 445 may be connected to non-polished surface support portions 454, 464 for supporting non-polishing surfaces of the substrate 12.

참고로, 본 발명에서 기판(12)의 비연마면이라 함은, 기판(12)의 연마면의 반대쪽 면을 의미한다. 실질적으로 화학 기계적 연마 공정 중에는 기판(12)의 비연마면(예를 들어, 기판(12)의 상면)이 상측을 바라보도록 배치될 수 있으며, 기판 반전 장치(400)는 기판(12)의 비연마면이 하측을 향하도록 기판(12)을 180도 뒤집어 반전시킬 수 있다.For reference, the non-polished surface of the substrate 12 in the present invention means the surface opposite to the polished surface of the substrate 12. (For example, the upper surface of the substrate 12) may be disposed so as to face upward while the substrate 12 is substantially in the chemical mechanical polishing process, The substrate 12 can be turned upside down by 180 degrees so that the polishing surface faces downward.

기판(12)의 연마면과 달리 기판(12)의 비연마면은 접촉에 의한 영향에 구애받지 않으며, 비연마면 지지부(454,464)는 비연마면을 지지 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있다. 바람직하게 비연마면 지지부(454,464)는 연마면 지지부보다 짧은 길이를 갖도록 형성될 수 있다.Unlike the polished surface of the substrate 12, the non-polished surface of the substrate 12 is not affected by the contact, and the non-polished surface supporting portions 454 and 464 can be provided in various structures capable of supporting the non-polished surface. Preferably, the non-polished surface support portions 454 and 464 may be formed to have a shorter length than the polished surface support portion.

복수개의 가동그립부(500)는 동일 평면 상에서 기판그립부(445)의 내면에 개별적으로 접근 및 이격 가능하게 구비되며, 다시 말해서, 복수개의 가동그립부(500)는 서로 동일한 평면에 수평하게 배치되며 기판(12)의 측면은 각 가동그립부(500)에 동시에 접촉된다.The plurality of movable grip parts 500 are provided so as to be individually accessible and spaced apart from each other on the inner surface of the substrate grip part 445 on the same plane. In other words, the plurality of movable grip parts 500 are horizontally arranged on the same plane, 12 are simultaneously brought into contact with the respective movable grip portions 500.

아울러, 감지부(600)는 기판그립부(445)에 대한 가동그립부(500)의 접근을 개별적으로 감지하도록 구비된다. 일 예로, 제1그립부재(450)와 제2그립부재(460)에 구비된 총 6개의 가동그립부(500)를 각각 개별적으로 감지하기 위한 6개의 감지부(600)가 구비될 수 있다.In addition, the sensing portion 600 is provided to individually sense the approach of the movable grip portion 500 to the substrate grip portion 445. [ For example, six sensing units 600 may be provided for individually sensing six movable grips 500 provided on the first gripping member 450 and the second gripping member 460, respectively.

보다 구체적으로, 가동그립부(500)는, 기판(12)의 반경 방향을 따라 기판그립부(445)의 내면에 접근되는 제1위치와, 기판그립부(445)의 내면으로부터 이격되는 제2위치로 이동 가능하게 구비되고, 가동그립부(500)가 기판(12)에 의해 제1위치로 이동하면, 감지부(600)는 가동그립부(500)의 접근을 감지하도록 구성된다.More specifically, the movable grip portion 500 moves to a first position that approaches the inner surface of the substrate grip portion 445 along a radial direction of the substrate 12 and a second position that is apart from the inner surface of the substrate grip portion 445 When the movable grip part 500 is moved to the first position by the substrate 12, the sensing part 600 is configured to sense the approach of the movable grip part 500. [

여기서, 감지부(600)가 제1위치에 이동된 가동그립부(500)의 접근을 감지한다 함은, 가동그립부(500)가 제1위치에서 감지부(600)에 직접 접촉되거나, 가동그립부(500)가 제1위치에서 감지부(600)로부터 미리 설정된 거리 이내로 인접(이격)하게 배치되는 것을 모두 포함하는 개념으로 이해된다. 바람직하게, 도 7과 같이, 가동그립부(500)가 제1위치에서 감지부(600)에 직접 접촉되도록 하는 것에 의하여, 다시 말해서, 제1위치에서 가동그립부(500)의 일측이 감지부(600)에 접촉된 상태로 유지되도록 하는 것에 의하여, 가동그립부(500) 상에 그립된 기판(12)의 유동을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.The sensing unit 600 senses the approach of the movable grip unit 500 moved to the first position by the contact of the movable grip unit 500 with the sensing unit 600 at the first position, 500 are arranged adjacent to each other within a predetermined distance from the sensing unit 600 at the first position. 7, the movable grip part 500 is brought into direct contact with the sensing part 600 at the first position, in other words, at one side of the movable grip part 500 at the first position, The advantageous effect of minimizing the flow of the substrate 12 gripped on the movable grip portion 500 can be obtained.

가동그립부(500)의 갯수 및 배치 구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 바람직하게 가동그립부(500)에 의한 감지 정확도를 보다 높일 수 있도록, 가동그립부(500)는 기판(12)의 원주 방향을 따라 이격되게 배치되되, 제1그립부재(450)와 제2그립부재(460)의 내면에 각각 상호 대칭적으로 배치될 수 있다. 일 예로, 제1그립부재(450)의 내면과, 제2그립부의 내면에는 상호 대칭되게 각각 3개의 가동그립부(500)가 배치될 수 있다. 경우에 따라서는 제1그립부재와 제2그립부재의 내면에 각각 2개 또는 4개 이상의 가동그립부를 장착하는 것도 가능하다.The number and arrangement of the movable grip portions 500 can be variously changed according to required conditions and design specifications. The movable grip portion 500 is disposed to be spaced along the circumferential direction of the substrate 12 so that the first grip member 450 and the second grip member 500 460 may be disposed symmetrically with respect to each other. For example, three movable grip portions 500 may be disposed on the inner surface of the first grip member 450 and the inner surface of the second grip portion, respectively, so as to be mutually symmetrical. In some cases, it is possible to mount two or more than four movable grip portions on the inner surfaces of the first grip member and the second grip member, respectively.

또한, 기판그립부(445)에는 기판(12)의 반경 방향을 따라 가이드홈(452a)이 형성되고, 가동그립부(500)에는 가이드홈(452a)을 따라 직선 이동하는 가이드돌기(520)가 형성될 수 있다.A guide groove 452a is formed in the substrate grip portion 445 along the radial direction of the substrate 12 and a guide protrusion 520 is formed in the movable grip portion 500 to linearly move along the guide groove 452a .

이와 같이, 기판그립부(445)에 대한 가동그립부(500)의 이동시 가이드돌기(520)가 가이드홈(452a)을 따라 직선 이동하도록 하는 것에 의하여, 기판그립부(445)에 대한 가동그립부(500)의 이동이 유동없이 안정적으로 이루어지게 하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.The guide protrusion 520 is moved linearly along the guide groove 452a when the movable grip portion 500 is moved with respect to the substrate grip portion 445 so that the movement of the movable grip portion 500 relative to the substrate grip portion 445 It is possible to obtain an advantageous effect that the movement can be stably performed without flowing.

경우에 따라서는 기판그립부에 가이드돌기를 형성하고, 가동그립부에 가이드홈을 형성하는 것도 가능하다. 아울러, 가이드돌기와 가이드홈의 형상 및 구조는 요구되는 조건에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 가이드돌기와 가이드홈의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.In some cases, a guide projection may be formed in the substrate grip portion, and a guide groove may be formed in the movable grip portion. The shape and structure of the guide protrusion and the guide groove may be variously changed according to the required conditions, and the present invention is not limited or limited by the structure of the guide protrusion and the guide groove.

아울러, 가동그립부(500)는 기판그립부(445)에 탄성적으로 접근 및 이격될 수 있다. 일 예로, 가동그립부(500)와 기판그립부(445)의 사이에는 스프링부재(510)가 개재될 수 있고, 가동그립부(500)는 스프링부재(510)의 탄성력에 의해 기판그립부(445)에 탄성적으로 접근 및 이격될 수 있다. 경우에 따라서는 스프링부재 대신 여타 다른 탄성수단이 사용될 수 있다. 다르게는 자기력을 이용한 탄성수단에 의해 가동그립부가 탄성적으로 이동하도록 구성하는 것도 가능하다.In addition, the movable grip portion 500 may be elastically approachable and spaced to the substrate grip portion 445. A spring member 510 may be interposed between the movable grip portion 500 and the substrate grip portion 445 and the movable grip portion 500 may be engaged with the substrate grip portion 445 by the elastic force of the spring member 510. [ Sexually accessible and spaced. In some cases, other elastic means may be used in place of the spring member. Alternatively, the movable grip portion may be elastically moved by elastic means using a magnetic force.

감지부(600)로서는 가동그립부(500)의 접근을 감지 가능한 다양한 센서 또는 감지수단이 사용될 수 있다. 일 예로, 감지부(600)로서는 가동그립부(500)의 접촉을 감지하는 접촉식 센서가 사용될 수 있다. 경우에 따라서는 감지부로서 가동그립부의 접근을 비접촉식으로 감지하는 비접촉식 센서가 사용되는 것도 가능하다. As the sensing unit 600, various sensors or sensing means capable of sensing the approach of the movable grip unit 500 may be used. For example, as the sensing unit 600, a touch sensor that senses the contact of the movable grip unit 500 may be used. In some cases, it is possible to use a non-contact type sensor which senses approaching of the movable grip portion as a sensing portion in a non-contact manner.

제어부(610)는 복수개의 감지부(600)에서 동시에 기판그립부(445)에 대한 가동그립부(500)의 접근을 감지하면, 그립 어셈블리(440)가 기판(12)을 반전 회전시키도록 제어한다.The control unit 610 controls the grip assembly 440 to rotate the substrate 12 in the reverse direction when sensing the approach of the movable grip unit 500 to the substrate grip unit 445 simultaneously by the plurality of the sensing units 600. [

예를 들어, 도 6과 같이, 제어부(610)는, 제1그립부재(450)와 제2그립부재(460)에 구비된 총 6개의 가동그립부(500)가 모두 각 감지부(600)에 접근된 것으로 감지(예를 들어, 접촉을 감지)되면, 그립 어셈블리(440)가 기판(12)을 반전 회전시키도록 제어한다.For example, as shown in FIG. 6, the control unit 610 determines whether all of the six movable grip parts 500 provided on the first grip member 450 and the second grip member 460 are located on the respective sensing parts 600 (E.g., a contact is detected), the grip assembly 440 controls the substrate 12 to rotate in reverse.

반면, 제1그립부재(450)와 제2그립부재(460)에 구비된 총 6개의 가동그립부(500) 중 어느 하나가 감지부(600)에 접근되지 않은 것으로 감지되면, 그립 어셈블리(440)에 의한 기판(12)의 회전이 중지되도록 제어한다. 예를 들어, 기판(12)이 삐뚤어지게(수평 방향에 대해 기울어지게) 배치된 상태에서는 제1그립부재(450)와 제2그립부재(460)에 구비된 총 6개의 가동그립부(500) 중 적어도 어느 하나가 감지부(600)에 접근되지 않기 때문에, 기판(12)의 그립 상태가 비정상적으로 이루어졌음을 알 수 있다.If any one of the six movable grip parts 500 provided on the first grip member 450 and the second grip member 460 is detected as not approaching the sensing part 600, The rotation of the substrate 12 is stopped. For example, in a state in which the substrate 12 is arranged so as to be skewed (tilted with respect to the horizontal direction), a total of six movable grip portions 500 provided on the first grip member 450 and the second grip member 460 It can be seen that the grip state of the substrate 12 is abnormal because at least one of them is not approaching the sensing unit 600. [

또한, 복수개의 가동그립부(500) 중 적어도 어느 하나가 감지부(600)에 미감지되면 경보신호를 발생시키는 경보발생부(620)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 경보발생부(620)는 제1그립부재(450)와 제2그립부재(460)에 구비된 총 6개의 가동그립부(500) 중 어느 하나가 감지부(600)에 접근되지 않은 것으로 감지되면, 경보신호를 발생시키도록 구성된다.The alarm generating unit 620 may generate an alarm signal when at least one of the plurality of movable grip units 500 is not sensed by the sensing unit 600. For example, when the alarm generating unit 620 detects that any one of the six movable grip units 500 provided on the first grip member 450 and the second grip member 460 is not approaching the sensing unit 600 It is configured to generate an alarm signal.

여기서, 경보신호라 함은 통상의 음향수단에 의한 청각적 경보신호, 및 통상의 경고등에 의한 시각적 경보신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이외에도 작업자에게 그립 어셈블리(440)에 대한 기판(12)의 비정상 그립 상황을 인지시킬 수 있는 여타 다른 다양한 경보신호가 이용될 수 있다.Here, the alarm signal may include at least one of an audible alarm signal by a normal acoustic means, and a visual alarm signal by a normal warning light. In addition, the operator may notify the operator of the substrate 12 to the grip assembly 440, Other various alarm signals that can be used to perceive the abnormal grip situation of the < RTI ID = 0.0 >

이와 같이, 본 발명은 기판그립부(445)에 대한 기판(12)의 그립 상태를, 복수개의 가동그립부(500)를 이용하여 감지하는 것에 의하여, 기판(12)의 정상적 그립 상태를 정확하게 감지할 수 있고, 기판(12)의 정상적 그립 상태에서만 기판(12)의 반전 회전이 이루어질 수 있게 함으로써, 기판(12)의 반전 회전 및 이송을 안전하게 수행하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.As described above, according to the present invention, by sensing the grip state of the substrate 12 with respect to the substrate grip portion 445 by using the plurality of movable grip portions 500, it is possible to accurately detect the normal grip state of the substrate 12 And the substrate 12 can be reversely rotated only in the normal grip state of the substrate 12, whereby an advantageous effect of safely performing the reverse rotation and the transfer of the substrate 12 can be obtained.

특히, 복수개의 감지부(600)에서 동시에 복수개의 가동그립부(500)의 접근을 감지하는 경우에만, 기판(12)의 반전 회전이 이루어지게 하는 것에 의하여, 기판(12)이 반전 회전 및 이송되는 동안 기판(12)이 분리되어 낙하하는 것을 미연에 방지하는 효과를 얻을 수 있다.Particularly, by reversing the rotation of the substrate 12 only when a plurality of sensing portions 600 sense the approach of the plurality of movable grip portions 500, the substrate 12 is reversely rotated and transported It is possible to prevent the substrate 12 from separating and falling down during the process.

한편, 본 발명에 따른 기판 반전 장치는 선택적으로 기판을 반전시키기 위해 다양한 위치에 적용되는 것이 가능하며, 기판 반전 장치의 제공 위치 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 경우에 따라서는, 기판 반전 장치가 화학 기계적 연마 시스템의 세정 파트 영역 상에 제공되는 것도 가능하다.Meanwhile, the substrate reversing apparatus according to the present invention can be selectively applied to various positions for reversing the substrate, and the present invention is not limited or limited by the position and characteristics of the substrate reversing apparatus. In some cases, it is also possible that the substrate reversing device is provided on the cleaning part area of the chemical mechanical polishing system.

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.Although the preferred embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. It will be understood that the present invention can be changed.

100 : 연마 파트 110 : 연마 정반
120 : 캐리어 헤드 130 : 로딩 유닛
200 : 세정 파트 300 : 이송 파트
400 : 기판 반전 장치 410 : 구동 어셈블리
420 : 가동 어셈블리 430 : 회전 어셈블리
440 : 그립 어셈블리 445 : 기판그립부
450 : 제1그립부재 460 : 제2그립부재
500 : 가동그립부 510 : 스프링부재
600 : 감지부 610 : 제어부
620 : 경보발생부100: Abrasive Part 110: Abrasive Plate
120: carrier head 130: loading unit
200: Cleaning part 300: Transfer part
400: substrate reversing device 410: driving assembly
420: movable assembly 430: rotating assembly
440: grip assembly 445:
450: first grip member 460: second grip member
500: movable grip portion 510: spring member
600: sensing unit 610:
620:

Claims (21)

화학 기계적 연마 공정용 기판 반전 장치에 있어서,
기판의 측면을 지지하며, 상기 기판을 반전 회전시키는 기판그립부와;
상기 기판의 측면이 접촉되며, 상기 기판그립부의 내면에 접근 및 이격 가능하게 구비되는 복수개의 가동그립부와;
상기 기판그립부에 대한 상기 가동그립부의 접근을 개별적으로 감지하는 복수개의 감지부를;
포함하는 것을 특징으로 하는 기판 반전 장치.
A substrate reversing apparatus for a chemical mechanical polishing process,
A substrate grip portion for supporting a side surface of the substrate and reversing the substrate;
A plurality of movable grip parts contacting the side surface of the substrate and being provided so as to be able to approach and separate from the inner surface of the substrate grip part;
A plurality of sensing portions individually sensing an approach of the movable grip portion to the substrate grip portion;
Wherein the substrate reversing device comprises:
제1항에 있어서,
상기 가동그립부는, 상기 기판그립부의 내면에 접근되는 제1위치와, 상기 기판그립부의 내면으로부터 이격되는 제2위치로 이동 가능하게 구비되고,
상기 가동그립부가 상기 기판에 의해 상기 제1위치로 이동하면, 상기 감지부는 상기 가동그립부의 접근을 감지하는 것을 특징으로 하는 기판 반전 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the movable grip portion is movably provided at a first position that approaches the inner surface of the substrate grip portion and a second position that separates from the inner surface of the substrate grip portion,
Wherein when the movable grip portion is moved to the first position by the substrate, the sensing portion senses approach of the movable grip portion.
제2항에 있어서,
상기 가동그립부는 상기 제1위치에서 상기 감지부에 접촉되는 것을 특징으로 하는 기판 반전 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the movable grip portion is in contact with the sensing portion at the first position.
제1항에 있어서,
상기 복수개의 감지부에서 동시에 상기 기판그립부에 대한 상기 가동그립부의 접근을 감지하면, 상기 기판이 상기 기판그립부에 정상적으로 그립된 것으로 인식하는 것을 특징으로 하는 기판 반전 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the controller recognizes that the substrate is normally gripped by the substrate grip portion when the plurality of sensing portions sense the approach of the movable grip portion to the substrate grip portion at the same time.
제1항에 있어서,
상기 기판그립부에는 상기 기판의 반경 방향을 따라 가이드홈이 형성되고,
상기 가동그립부에는 상기 가이드홈을 따라 직선 이동하는 가이드돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 기판 반전 장치.
The method according to claim 1,
A guide groove is formed in the substrate grip portion along the radial direction of the substrate,
And a guide protrusion that linearly moves along the guide groove is formed in the movable grip portion.
제1항에 있어서,
상기 가동그립부는 상기 기판그립부에 대해 탄성적으로 접근 및 이격되는 것을 특징으로 하는 기판 반전 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the movable grip portion is elastically approachable and spaced relative to the substrate grip portion.
제6항에 있어서,
상기 가동그립부와 상기 기판그립부의 사이에는 스프링부재가 개재된 것을 특징으로 하는 기판 반전 장치.
The method according to claim 6,
Wherein a spring member is interposed between the movable grip portion and the substrate grip portion.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판그립부는,
제1그립부재와;
상기 제1그립부재를 마주하며, 상기 제1그립부재에 접근 및 이격되는 방향으로 직선 이동 가능하게 제공되는 제2그립부재를; 포함하며,
상기 가동그립부는 동일 평면 상에서 상기 제1그립부재와 상기 제2그립부재의 내면에 각각 접근 및 이격 가능하게 구비된 것을 특징으로 하는 기판 반전 장치.
8. The method according to any one of claims 1 to 7,
The substrate grip portion includes:
A first grip member;
A second grip member facing the first grip member and provided so as to be linearly movable in a direction of approaching and separating from the first grip member; ≪ / RTI &
Wherein the movable grip portion is provided so as to be able to approach and separate from the inner surfaces of the first grip member and the second grip member on the same plane.
제8항에 있어서,
상기 가동그립부는 상기 기판의 원주 방향을 따라 이격되게 배치되되, 상기 제1그립부재와 상기 제2그립부재의 내면에 각각 상호 대칭적으로 배치된 것을 특징으로 하는 기판 반전 장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the movable grip portion is disposed so as to be spaced apart in the circumferential direction of the substrate, and the movable grip portions are symmetrically disposed on the inner surfaces of the first grip member and the second grip member, respectively.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판그립부에 연결되며, 상기 기판의 연마면(polishing surface)을 지지하는 연마면 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 반전 장치.
8. The method according to any one of claims 1 to 7,
Further comprising a polishing surface supporting portion connected to the substrate grip portion and supporting a polishing surface of the substrate.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판그립부에 연결되며, 상기 기판의 비연마면(non-polishing surface)을 지지하는 비연마면 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 반전 장치.
8. The method according to any one of claims 1 to 7,
Further comprising a non-polished surface support portion connected to the substrate grip portion and supporting a non-polishing surface of the substrate.
화학 기계적 연마 시스템에 있어서,
기판에 대해 화학 기계적 연마(CMP) 공정을 수행하는 연마 파트와;
상기 연마 파트의 영역에 구비되되, 기판의 측면을 지지하는 기판그립부와, 상기 기판의 측면이 접촉되며 상기 기판그립부의 내면에 접근 및 이격 가능하게 구비되는 복수개의 가동그립부와, 상기 기판그립부에 대한 상기 가동그립부의 접근을 개별적으로 감지하는 복수개의 감지부를 포함하는 그립 어셈블리와;
상기 복수개의 감지부에서 동시에 상기 기판그립부에 대한 상기 가동그립부의 접근을 감지하면, 상기 그립 어셈블리가 상기 기판을 반전 회전시키도록 제어하는 제어부를;
포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 시스템.
In a chemical mechanical polishing system,
An abrasive part for performing a chemical mechanical polishing (CMP) process on the substrate;
A plurality of movable grip parts provided in the area of the polishing part and supporting a side surface of the substrate, a plurality of movable grip parts contacting a side surface of the substrate and being disposed so as to be able to approach and separate from the inner surface of the substrate grip part, A grip assembly including a plurality of sensing portions for individually sensing the approach of the movable grip portion;
A controller for controlling the grip assembly to rotate the substrate in a reverse direction when sensing the approach of the movable grip part to the substrate grip part at the same time by the plurality of sensing parts;
Wherein the chemical mechanical polishing system comprises a chemical mechanical polishing system.
제12항에 있어서,
상기 그립 어셈블리는 상기 연마파트에서 상기 기판이 언로딩되는 언로딩 영역에 구비된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 시스템.
13. The method of claim 12,
Wherein the grip assembly is provided in an unloading region where the substrate is unloaded from the polishing part.
제12항에 있어서,
상기 가동그립부는, 상기 기판그립부의 내면에 접근되는 제1위치와, 상기 기판그립부의 내면으로부터 이격되는 제2위치로 이동 가능하게 구비되고,
상기 가동그립부가 상기 기판에 의해 상기 제1위치로 이동하면, 상기 감지부는 상기 가동그립부의 접근을 감지하되,
상기 복수개의 감지부에서 동시에 상기 기판그립부에 대한 상기 가동그립부의 접근을 감지하면, 상기 기판이 상기 기판그립부에 정상적으로 그립된 것으로 인식하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 시스템.
13. The method of claim 12,
Wherein the movable grip portion is movably provided at a first position that approaches the inner surface of the substrate grip portion and a second position that separates from the inner surface of the substrate grip portion,
When the movable grip portion is moved to the first position by the substrate, the sensing portion senses approach of the movable grip portion,
And recognizes that the substrate is normally gripped by the substrate grip portion when sensing the approach of the movable grip portion to the substrate grip portion at the same time by the plurality of sensing portions.
제12항에 있어서,
상기 기판그립부에는 상기 기판의 반경 방향을 따라 가이드홈이 형성되고,
상기 가동그립부에는 상기 가이드홈을 따라 직선 이동하는 가이드돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 시스템.
13. The method of claim 12,
A guide groove is formed in the substrate grip portion along the radial direction of the substrate,
Wherein the movable grip portion is formed with guide protrusions that linearly move along the guide grooves.
제12항에 있어서,
상기 가동그립부와 상기 기판그립부의 사이에는 스프링부재가 개재되고, 상기 가동그립부는 상기 기판그립부에 대해 탄성적으로 접근 및 이격되는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 시스템.
13. The method of claim 12,
A spring member is interposed between the movable grip portion and the substrate grip portion, and the movable grip portion is elastically approachable and spaced relative to the substrate grip portion.
제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판그립부는,
제1그립부재와;
상기 제1그립부재를 마주하며, 상기 제1그립부재에 접근 및 이격되는 방향으로 직선 이동 가능하게 제공되는 제2그립부재를; 포함하며,
상기 가동그립부는 동일 평면 상에서 상기 제1그립부재와 상기 제2그립부재의 내면에 각각 접근 및 이격 가능하게 구비된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 시스템.
17. The method according to any one of claims 12 to 16,
The substrate grip portion includes:
A first grip member;
A second grip member facing the first grip member and provided so as to be linearly movable in a direction of approaching and separating from the first grip member; ≪ / RTI &
Wherein the movable grip portion is provided on the same plane so as to be able to approach and separate from the inner surfaces of the first grip member and the second grip member, respectively.
제17항에 있어서,
상기 가동그립부는 상기 기판의 원주 방향을 따라 이격되게 배치되되, 상기 제1그립부재와 상기 제2그립부재의 내면에 각각 상호 대칭적으로 배치된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 시스템.
18. The method of claim 17,
Wherein the movable grip portions are spaced apart from each other in the circumferential direction of the substrate, and are disposed symmetrically with respect to the inner surfaces of the first grip member and the second grip member, respectively.
제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판그립부에 연결되며, 상기 기판의 연마면(polishing surface)을 지지하는 연마면 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 시스템.
17. The method according to any one of claims 12 to 16,
Further comprising a polishing surface support portion connected to the substrate grip portion and supporting a polishing surface of the substrate.
제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판그립부에 연결되며, 상기 기판의 비연마면(non-polishing surface)을 지지하는 비연마면 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 시스템.
17. The method according to any one of claims 12 to 16,
Further comprising a non-polished surface support portion connected to the substrate grip portion and supporting a non-polishing surface of the substrate.
제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수개의 가동그립부 중 적어도 어느 하나가 상기 감지부에 미감지되면 경보신호를 발생시키는 경보발생부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 브러쉬 세정 장치.
17. The method according to any one of claims 12 to 16,
Further comprising an alarm generating unit for generating an alarm signal when at least one of the plurality of movable grippers is not sensed by the sensing unit.
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