KR20180074052A - Substrate procesing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 대면적 기판의 연마 두께를 정확하게 제어하고, 연마 효율을 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly, to a substrate processing apparatus capable of accurately controlling the polishing thickness of a large area substrate and improving polishing efficiency.
최근 정보 디스플레이에 관한 관심이 고조되고 휴대가 가능한 정보매체를 이용하려는 요구가 높아지면서 기존의 표시장치인 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT)을 대체하는 경량 박형 평판표시장치(Flat Panel Display; FPD)에 대한 연구 및 상업화가 중점적으로 이루어지고 있다.In recent years, there has been a growing interest in information display and a demand for a portable information medium has increased, and a lightweight flat panel display (FPD) that replaces a cathode ray tube (CRT) And research and commercialization are being carried out.
이러한 평판표시장치 분야에서, 지금까지는 가볍고 전력소모가 적은 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device; LCD)가 가장 주목받는 디스플레이 장치였지만, 액정표시장치는 발광소자가 아니라 수광소자이며, 밝기, 명암비(contrast ratio) 및 시야각 등에 단점이 있기 때문에, 이러한 단점을 극복할 수 있는 새로운 디스플레이 장치에 대한 개발이 활발하게 전개되고 있다. 이중, 최근에 각광받고 있는 차세대 디스플레이 중 하나로서는, 유기발광 디스플레이(OLED: Organic Light Emitting Display)가 있다.In the field of flat panel displays, a liquid crystal display device (LCD), which is light and consumes little power, has attracted the greatest attention, but the liquid crystal display device is not a light emitting device but a light receiving device, ratio, and viewing angle. Therefore, a new display device capable of overcoming such drawbacks is actively developed. One of the next-generation displays, which has recently come to the fore, is an organic light emitting display (OLED).
일반적으로 디스플레이 장치에서는 강도 및 투과성이 우수한 유리 기판이 사용되고 있는데, 최근 디스플레이 장치는 슬림화 및 고화소(high-pixel)를 지향하기 때문에, 이에 상응하는 유리 기판이 준비될 수 있어야 한다.Generally, a glass substrate having excellent strength and transparency is used in a display device. In recent years, since a display device is slim and high-pixel, a corresponding glass substrate must be prepared.
특히, 유리 기판은 점차 대형화되는 추세이며, 이러한 유리 기판의 투과율을 균일화하면서 불필요한 부분을 연마하는 공정은 투과율 자체가 제품의 완성도를 좌우하는 만큼, 매우 중요한 공정으로 안정적인 연마신뢰도를 필요로 한다.Particularly, the glass substrate is becoming larger and larger, and the process of polishing the unnecessary portion while uniformizing the transmittance of the glass substrate requires stable polishing reliability as a very important process as the transmittance itself determines the completeness of the product.
보다 구체적으로 디스플레이 장치의 크기가 커지고 화소수가 높아질수록 유리 기판의 평탄도(표면 균일도)가 낮으면, 유리 기판의 표면 두께 편차에 의한 투과율 편차에 의해 영상이 왜곡되고 화질이 저하되기 때문에, 유리 기판은 높은 표면 균일도를 갖도록 연마 처리될 수 있어야 한다.More specifically, if the flatness (surface uniformity) of the glass substrate is lower as the size of the display device increases and the number of pixels increases as the number of pixels increases, the image is distorted and the image quality deteriorates due to the transmittance deviation caused by the surface thickness deviation of the glass substrate. Should be able to be polished to have high surface uniformity.
기존에 알려진 유리 기판의 연마 방식에는, 유리 기판을 기계적으로 연마하는 방식과, 유리 기판 전체를 연마 용액에 침지시켜 연마하는 방식이 있다. 그러나, 유리 기판을 기계적으로만 연마하거나, 연마 용액에 침지시켜 연마하는 방식은 연마 정밀도가 낮고 생산효율이 낮은 문제점이 있다.Conventionally known polishing methods for glass substrates include a method of mechanically polishing a glass substrate and a method of polishing the entire glass substrate by immersing the glass substrate in a polishing solution. However, there is a problem in that a method of polishing a glass substrate only mechanically or immersing it in an abrasive solution has low abrasive precision and low production efficiency.
한편, 기판의 표면을 정밀하게 연마할 수 있는 방식 중 하나로서, 기계적인 연마와 화학적인 연마가 병행되는 화학 기계적 연마(CMP) 방식이 있다. 화학 기계적 연마는, 기판을 연마패드에 회전 접촉시켜 연마시킴과 동시에 화학적 연마를 위한 슬러리가 함께 공급되는 방식이다.On the other hand, there is a chemical mechanical polishing (CMP) method in which mechanical polishing and chemical polishing are performed in parallel as one of the methods capable of precisely polishing the surface of the substrate. Chemical mechanical polishing is a method in which a substrate is polished by rotating contact with a polishing pad, and a slurry for chemical polishing is supplied together.
그러나, 대면적 유리 기판(예를 들어, 1500㎜*1850㎜의 6세대 기판)은 매우 큰 사이즈를 갖는 반면, 기존 화학 기계적 연마 방식은 연마가 이루어지는 동안 필연적으로 기판이 회전되어야 하기 때문에, 대면적 유리 기판의 정밀 연마 방식으로서 기존의 화학 기계적 연마 방식을 적용하기 매우 어려운 문제점이 있다.However, since a large-area glass substrate (for example, a sixth-generation substrate of 1500 mm * 1850 mm) has a very large size, an existing chemical mechanical polishing system must inevitably rotate the substrate during polishing, There is a problem that it is very difficult to apply a conventional chemical mechanical polishing method as a precision polishing method of a glass substrate.
다시 말해서, 대면적 유리 기판에 대해 화학 기계적 연마를 수행하기 위해서는, 필연적으로 대면적 유리 기판을 회전시켜야 하는데, 대면적 유리 기판은 큰 사이즈로 인해 회전시키기가 매우 어려울 뿐만 아니라, 회전시 배치 상태를 안정적으로 유지하기 어렵고, 매우 큰 회전 장비 및 공간이 필요하기 때문에, 기존 화학 기계적 연마 방식으로는 대면적 유리 기판을 정밀 연마하기 어려운 문제점이 있다.In other words, in order to perform chemical mechanical polishing on a large-area glass substrate, it is inevitably necessary to rotate the large-area glass substrate, which is not only difficult to rotate due to its large size, There is a problem that it is difficult to precisely polish the large-area glass substrate by the conventional chemical mechanical polishing method because it is difficult to stably maintain and requires a very large rotating equipment and space.
이를 위해, 최근에는 대면적 기판(일측변의 길이가 1m 이상인 기판)의 연마 균일도를 높이고 연마 효율을 향상시키기 위한 다양한 검토가 이루어지고 있으나, 아직 미흡하여 이에 대한 개발이 요구되고 있다.To this end, in recent years, various studies have been made to increase the polishing uniformity of a large-area substrate (a substrate having a length of 1 m or more on one side) and to improve the polishing efficiency, but development thereof has been demanded.
본 발명은 대면적 기판의 연마 균일도를 높일 수 있으며, 수율을 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of increasing the polishing uniformity of a large area substrate and improving the yield.
특히, 본 발명은 기판의 연마량을 정확하게 실시간으로 파악할 수 있으며, 과도하지도 않고 부족하지도 않은 적절한 연마량으로 대면적 기판을 균일하게 연마할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.In particular, it is an object of the present invention to accurately grasp the amount of polishing of a substrate in real time, and to uniformly polish a large-area substrate with an appropriate amount of polishing which is neither excessive nor insufficient.
또한, 본 발명은 연마 벨트의 처짐을 최소화하고, 연마 벨트와 기판의 접촉을 균일하게 유지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to minimize the deflection of the abrasive belt and maintain the contact between the abrasive belt and the substrate uniformly.
또한, 본 발명은 연마 공정 중에 기판에 스크레치가 발생하는 것을 최소화할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to minimize the occurrence of scratches on a substrate during a polishing process.
또한, 본 발명은 대면적 유리 기판의 표면 균일도를 높일 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to increase the surface uniformity of a large-area glass substrate.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따르면, 기판의 연마 공정이 행해지는 기판 처리 장치는, 기판이 거치되는 스테이지와, 일 방향에서 다른 일 방향으로 권취되며 기판의 표면을 연마하는 연마 벨트를 포함한다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus for polishing a substrate, including: a stage on which a substrate is mounted; And an abrasive belt for abrading the surface of the abrasive grains.
이는, 대면적 기판의 연마 균일도를 높이기 위하여, 기계적인 연마, 또는 기계적인 연마와 화학적인 연마가 병행되는 화학 기계적 연마 공정으로 대면적 기판(일측변의 길이가 1m 이상인 기판)의 연마를 정밀하게 수행하기 위함이다.This is because the polishing of a large-area substrate (a substrate having a side of 1 m or more on one side) is precisely performed by a mechanical polishing or a chemical mechanical polishing process in which mechanical polishing and chemical polishing are performed in parallel to increase the polishing uniformity of a large- .
특히, 본 발명은 연마 벨트를 일 방향에서 다른 일 방향으로 권취하며 연마가 행해지도록 하는 것에 의하여, 다시 말해서, 릴 투 릴(reel to reel) 권취 방식으로 오픈 루프 형태의 이동 궤적을 따라 연마 벨트를 이동(권취)시키며 기판을 연마하도록 하는 것에 의하여, 연마 벨트의 회전수를 정확하게 제어하고, 연마 벨트의 회전에 의한 연마량을 정확하게 실시간으로 파악할 수 있으므로, 과도하지도 않고 부족하지도 않은 적절한 연마량으로 대면적 기판을 균일하게 연마하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Particularly, the present invention relates to a polishing apparatus in which a polishing belt is wound along a movement trajectory of an open loop shape in a reel to reel winding manner by winding the polishing belt in one direction from one direction to another, The number of revolutions of the abrasive belt can be accurately controlled and the amount of abrasion due to the rotation of the abrasive belt can be grasped precisely and in real time by moving (winding) the substrate. Therefore, An advantageous effect of uniformly polishing the area substrate can be obtained.
즉, 연마 벨트를 순환 회전시켜 기판을 연마하는 것도 가능하지만, 연마 공정 중에 연마 벨트의 롤러(연마 벨트를 순환 회전시키는 롤러)의 사이에 슬러리 및 세정액 등이 유입되면, 슬러리 및 세정액에 의한 수막 현상에 의해 롤러와 연마 벨트 간에 슬립 현상이 발생하는 문제점이 있다. 특히, 기판의 연마량은 롤러에 의해 순환 회전하는 연마 벨트의 회전수를 기초로 하여 산출되기 때문에, 롤러의 회전수와 연마 벨트의 순환 회전수가 정확하지 않을 경우에는 기판의 연마량을 정확하게 제어하기 어려운 문제점이 있다.That is, although it is possible to polish the substrate by circulating and rotating the abrasive belt, when the slurry, the cleaning liquid, or the like is introduced between the rollers of the abrasive belt (rollers rotating the abrasive belt) during the polishing process, There is a problem that a slipping phenomenon occurs between the roller and the abrasive belt. Particularly, since the amount of polishing of the substrate is calculated on the basis of the number of revolutions of the abrasive belt that circulates by the roller, when the number of revolutions of the roller and the number of revolutions of the abrasive belt are not precise, There is a difficult problem.
이에 본 발명은 일단 및 타단이 제1롤러와 제2롤러에 고정된 연마 벨트가 릴 투 릴 권취 방식으로 일 방향에서 다른 일 방향으로 권취되며 기판에 대한 연마가 행해지도록 하는 것에 의하여, 롤러와 연마 벨트 간의 슬립 현상을 방지하고, 연마 벨트의 회전수를 정확하게 제어하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Accordingly, the present invention is characterized in that the abrasive belt having one end and the other end fixed to the first roller and the second roller is wound in one direction in one direction by a reel-to-reel retraction method and polished to the substrate, An advantageous effect of preventing the slip phenomenon between the belts and accurately controlling the number of revolutions of the abrasive belt can be obtained.
또한, 연마 벨트의 회전에 의한 연마량을 정확하게 실시간으로 파악할 수 있기 때문에, 과도하지도 않고 부족하지도 않은 적절한 연마량으로 대면적 기판을 균일하게 연마하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, since the amount of polishing by the rotation of the polishing belt can be accurately grasped in real time, it is possible to obtain an advantageous effect of uniformly polishing the large-area substrate with an appropriate amount of polishing that is neither excessive nor insufficient.
더욱이, 연마 벨트의 일단 및 타단이 제1롤러와 제2롤러에 고정된 상태에서 권취되도록 하는 것에 의하여, 연마 벨트의 이동(권취) 중에 연마 벨트의 처짐을 최소화하고, 연마 벨트와 기판의 접촉을 균일하게 유지할 수 있으므로, 기판의 표면 균일도(연마 균일도)를 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Further, by allowing the one end and the other end of the abrasive belt to be wound while being fixed to the first roller and the second roller, the deflection of the abrasive belt during movement (winding) of the abrasive belt is minimized, It is possible to obtain an advantageous effect of improving the surface uniformity (polishing uniformity) of the substrate.
또한, 연마 벨트가 귄취되는 방향과 직교하는 방향으로 스테이지를 이동시키는 스테이지 이동부를 더 포함할 수 있으며, 연마 벨트가 권취됨과 동시에 연마 벨트에 대해 기판을 직선 이동시키는 것이 가능하다.The apparatus may further include a stage moving unit that moves the stage in a direction orthogonal to the direction in which the polishing belt is wound, and it is possible to linearly move the substrate relative to the polishing belt while the polishing belt is wound.
바람직하게, 스테이지 이동부는 기판이 연마되는 동안에, 연마 벨트가 권취되는 방향과 직교하는 방향(연마 벨트의 축선 방향)으로 스테이지를 연속적으로 왕복 이동시키며, 기판은 연마 벨트에 대해 연속적인 곡선 형태의 경로를 따라 상대 이동하며 연마된다.Preferably, the stage moving unit continuously reciprocates the stage in a direction (axial direction of the abrasive belt) perpendicular to the direction in which the abrasive belt is wound while the substrate is being abraded, and the substrate is moved in a continuous curved path As shown in FIG.
이와 같이, 기판이 연마 벨트에 대해 연속적인 곡선 형태의 경로를 따라 이동하며 연마되도록 하는 것에 의하여, 연마 공정 중에 기판에 스크레치가 발생하는 것을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Thus, by allowing the substrate to move and polish along a continuous curved path relative to the polishing belt, an advantageous effect of minimizing the occurrence of scratches on the substrate during the polishing process can be obtained.
즉, 연마 벨트에 대해 기판이 일 방향(연마 벨트의 축선 방향)으로만 직선 이동하게 되면, 연마 벨트와 기판의 사이에서 슬러리에 포함된 입자가 일 방향으로만 이동하기 때문에, 기판의 이동 방향을 따라 기판의 표면에 결(texture)이 형성되어 연마 품질이 저하되는 문제점이 있다. 하지만, 본 발명은 연마 벨트가 이동하는 방향에 대해 직교하는 방향으로 기판을 왕복 이동시켜 기판이 연마 벨트에 대해 연속적인 곡선 형태의 경로를 따라 이동하며 연마되도록 하는 것에 의하여, 연마 공정 중에 기판의 표면에 결(texture)이 형성되는 것을 방지할 수 있으며, 스크레치(결)에 의한 연마 품질 저하를 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.That is, when the substrate is linearly moved only in one direction (axial direction of the abrasive belt) with respect to the abrasive belt, particles contained in the slurry move only in one direction between the abrasive belt and the substrate, Accordingly, a texture is formed on the surface of the substrate to degrade the polishing quality. However, the present invention provides a method of polishing a surface of a substrate during a polishing process by reciprocating the substrate in a direction orthogonal to the direction in which the polishing belt is moved so that the substrate is moved along the continuous curved path to the abrasive belt and polished It is possible to prevent the formation of texture on the surface of the substrate and to prevent the deterioration of the polishing quality due to the scratch (texture).
이때, 연마 벨트는 기판을 전체적으로 덮는 폭을 갖도록 형성되거나, 기판을 부분적으로 덮는 폭을 갖도록 형성될 수 있다.At this time, the abrasive belt may be formed to have a width that covers the entire substrate, or may have a width that partially covers the substrate.
또한, 기판의 연마 공정이 행해지는 기판 처리 장치는, 기판에 대한 연마 벨트의 가압력을 형성하는 가압력 형성부를 포함한다.Further, the substrate processing apparatus on which the polishing process of the substrate is performed includes a pressing force forming section that forms a pressing force of the polishing belt against the substrate.
가압력 형성부는 기판에 대한 연마 벨트의 가압력을 형성 가능한 다양한 구조로 형성될 수 있다. 일 예로, 가압력 형성부는 연마 벨트의 외표면에 접촉된 상태로 가압하거나 비접촉 상태로 가압하도록 구성될 수 있다.The pressing force generating portion may be formed in various structures capable of forming the pressing force of the polishing belt against the substrate. In one example, the pressing force generating portion may be configured to be pressed in a state of being in contact with the outer surface of the abrasive belt or in a non-contact state.
바람직하게 가압력 형성부는 전자기력을 이용하여 비접촉 방식으로 기판에 대한 연마 벨트의 가압력을 형성한다. 이는, 기판에 대한 연마 벨트의 가압력이 균일하게 유지되도록 하여 기판의 표면 균일도(연마 균일도)를 향상시키고, 기판의 연마 제어에 필요한 응답속도를 단축하기 위함이다.Preferably, the pressing force forming portion forms a pressing force of the polishing belt against the substrate in a non-contact manner using an electromagnetic force. This is to improve uniformity of the surface of the substrate (polishing uniformity) by keeping the pressing force of the polishing belt against the substrate uniform, and to shorten the response speed required for polishing control of the substrate.
즉, 기판에 대한 연마 벨트의 가압력을 조절하는 방법에는, 연마 벨트의 내면을 가압체로 직접 가압하거나, 연마 벨트의 내면에 유체(예를 들어, 공기 또는 물)를 분사하는 방법이 있다.In other words, as a method of controlling the pressing force of the polishing belt against the substrate, there is a method in which the inner surface of the polishing belt is directly pressed with a pressing body, or a fluid (for example, air or water) is sprayed onto the inner surface of the polishing belt.
그런데, 연마 벨트의 내면을 가압체로 직접 가압하는 방식에서는, 연마 벨트의 내면에 가압체가 직접 접촉됨에 따라 연마 벨트의 내면에 마모 및 손상이 발생되는 문제점이 있고, 가압체의 가압 압력을 조절하기 위해서는 가압체의 가압력을 기구적으로 조절해야 하기 때문에, 가압력 제어에 따른 응답속도가 늦을 뿐만 아니라 가압력을 미세하게 조절하기 어려운 문제점이 있다.However, in the method of directly pressing the inner surface of the abrasive belt with the pressing body, abrasion and damage are generated on the inner surface of the abrasive belt as the pressing body directly contacts the inner surface of the abrasive belt. To control the pressing pressure of the pressing body Since the pressing force of the pressing body must be mechanically adjusted, not only the response speed according to the pressing force control is slow, but also it is difficult to finely control the pressing force.
또한, 연마 벨트의 내면에 유체를 분사하는 방식에서는, 연마 벨트의 양 측면 가장자리부가 외부로 개방됨에 따라, 연마 벨트의 가장자리부에서 분사된 유체 중 일부가 연마 벨트의 가장자리부에서 외부로 빠져나가게 되는 현상이 발생되고, 이에 따라 연마 벨트의 가장자리부에서의 가압력을 균일하게 유지하기 어려운 문제점이 있다. 더욱이, 유체를 이용한 가압 방식에서는, 유체의 공급량을 제어하는 펌프의 맥동 현상에 의해 유체에 의한 가압력을 일정하게 유지하기 어렵고, 유체에 의한 가압 압력을 조절하기 위해서는 유체의 공급량을 기구적으로 조절해야 하기 때문에, 응답속도가 늦고, 가압력을 미세하게 조절하기 어려운 문제점이 있다.Further, in the method of spraying the fluid on the inner surface of the abrasive belt, as both side edge portions of the abrasive belt are opened to the outside, a part of the fluid ejected from the edge portion of the abrasive belt escapes to the outside from the edge portion of the abrasive belt There is a problem that it is difficult to uniformly maintain the pressing force at the edge portion of the abrasive belt. Further, in the pressurizing method using the fluid, it is difficult to keep the pressing force by the fluid constant due to the pulsating phenomenon of the pump that controls the supply amount of the fluid. In order to control the pressurizing pressure by the fluid, Therefore, there is a problem that the response speed is slow and it is difficult to control the pressing force finely.
이에 본 발명은 전자기력을 이용한 가압력 형성부에 의해 기판에 대한 연마 벨트의 가압력이 형성되도록 하는 것에 의하여, 연마 벨트의 중앙부 뿐만 아니라 가장자리부에서도 가압력을 균일하게 유지시킬 수 있으며, 궁극적으로 대면적 유리 기판의 표면 균일도를 높이는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Accordingly, the pressing force of the abrasive belt against the substrate is formed by the pressing force forming unit using the electromagnetic force, so that the pressing force can be uniformly maintained not only at the center portion but also at the edge portion of the abrasive belt, It is possible to obtain an advantageous effect of increasing the surface uniformity.
또한, 전자기력을 제어하여 연마 벨트의 가압력을 조절하는 것에 의하여, 연마 제어에 필요한 응답속도를 단축하고, 미세한 조절을 가능하게 하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Further, by controlling the pressing force of the abrasive belt by controlling the electromagnetic force, it is possible to obtain a favorable effect of shortening the response speed required for polishing control and enabling fine adjustment.
구체적으로, 가압력 형성부는, 연마 벨트의 외표면에 구비되는 자성 벨트와, 연마 벨트의 외표면에 이격되게 배치되며 자성 벨트와 상호 척력을 형성하는 가압자석부를 포함하고, 자성 벨트와 가압자석부 간의 척력에 의해 기판에 대한 연마 벨트의 가압력이 형성된다.Specifically, the pressing force forming portion includes a magnetic belt provided on the outer surface of the abrasive belt, and a pressing magnet portion disposed apart from the outer surface of the abrasive belt and forming a mutual repulsive force with the magnetic belt, The pressing force of the polishing belt against the substrate is formed by the repulsive force.
이때, 가압자석부는 자성 벨트와 상호 척력을 형성 가능한 전자석 또는 영구자석으로 형성된다.At this time, the pressing magnet portion is formed of an electromagnet or permanent magnet capable of forming a mutual repulsive force with the magnetic belt.
아울러, 가압자석부와 연마 벨트 간의 척력에 의한 연마 벨트의 가압력은 다양한 방식으로 조절될 수 있다. 일 예로, 가압자석부는 전자석으로 형성되며, 가압자석부에 인가되는 전압을 제어하여 기판에 대한 연마 벨트의 가압력을 조절할 수 있다. 다른 일 예로, 가압자석부는 영구자석으로 형성되고 자성 벨트에 선택적으로 접근 및 이격 가능하게 제공되며, 자성 벨트와 가압자석부의 사이 거리를 제어하여 기판에 대한 연마 벨트의 가압력을 조절할 수 있다.In addition, the pressing force of the abrasive belt by the repulsive force between the pressing magnet portion and the abrasive belt can be adjusted in various ways. For example, the pressing magnet portion is formed of an electromagnet, and the pressing force of the polishing belt on the substrate can be controlled by controlling the voltage applied to the pressing magnet portion. In another example, the pressing magnet portion is formed of a permanent magnet and is selectively and proximally provided to the magnetic belt, and the distance between the magnetic belt and the pressing magnet portion can be controlled to adjust the pressing force of the polishing belt against the substrate.
또한, 기판 처리 장치는, 연마 벨트의 내표면을 개질하는 컨디셔너를 포함한다.Further, the substrate processing apparatus includes a conditioner for modifying the inner surface of the abrasive belt.
바람직하게, 컨디셔너는 연마 벨트의 이동 궤적을 형성하는 롤러로부터 이격되게 배치된다. 이와 같이, 본 발명은 컨디셔너가 롤러로부터 이격되게 배치된 상태에서 연마 벨트의 내표면을 개질하도록 하는 것에 의하여, 컨디셔너에 의한 개질 면적을 충분하게 확보함과 아울러, 컨디셔너에 의한 개질 공정 중에 발생한 진동이 롤러에 영향을 미치는 것을 방지하여 연마 품질을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Preferably, the conditioner is disposed so as to be spaced apart from the rollers forming the movement locus of the abrasive belt. As described above, according to the present invention, the inner surface of the polishing belt is modified in a state where the conditioner is arranged so as to be spaced apart from the roller, thereby sufficiently securing the modifying area by the conditioner, It is possible to obtain an advantageous effect of preventing the roller from being influenced and improving the polishing quality.
또한, 컨디셔너를 마주하도록 배치되어 연마 벨트의 외표면을 지지하는 벨트지지부가 구비된다. 이와 같이, 연마 벨트의 외표면이 벨트지지부에 의해 지지되도록 하는 것에 의하여, 연마 벨트에 컨디셔너가 가압됨에 따른 연마 벨트의 처짐을 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Further, a belt supporting portion is provided facing the conditioner to support the outer surface of the abrasive belt. By thus allowing the outer surface of the abrasive belt to be supported by the belt supporting portion, it is possible to obtain an advantageous effect of preventing sagging of the abrasive belt as the conditioner is pressed against the abrasive belt.
바람직하게 벨트지지부가 연마 벨트의 외표면을 비접촉 상태로 지지하는 것에 의하여, 마찰 저항(연마 벨트의 이동(회전)을 방해하는 인자)에 의한 연마 효율 저하를 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Preferably, the belt supporting portion supports the outer surface of the abrasive belt in a noncontact state, thereby obtaining a favorable effect of minimizing a reduction in polishing efficiency due to frictional resistance (a factor that hinders the movement (rotation) of the polishing belt).
아울러, 벨트지지부는 연마 벨트의 외표면을 컨디셔너에 대해 평행하게 지지한다. 이와 같이, 벨트지지부에 의해 연마 벨트의 외표면이 컨디셔너에 평행하게 지지되도록 하는 것에 의하여, 연마 벨트에 대한 컨디셔너의 접촉 면적이 보다 효과적으로 확보(면접촉)하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, the belt support supports the outer surface of the abrasive belt parallel to the conditioner. By thus supporting the outer surface of the abrasive belt parallel to the conditioner by the belt supporting portion, it is possible to obtain an advantageous effect that the contact area of the conditioner to the abrasive belt is more effectively ensured (surface contact).
일 예로, 벨트지지부는 전자기력을 이용하여 연마 벨트의 외표면을 비접촉 방식으로 지지하도록 구성된다. 보다 구체적으로, 연마 벨트의 외표면에는 자성 벨트가 구비되고, 연마 벨트의 외표면에 이격되게 배치되는 벨트지지부와 자성 벨트 간의 전자기력에 의해 연마 벨트의 외표면이 지지된다. 이때, 벨트지지부는 자성 벨트와 상호 척력을 형성 가능한 전자석 또는 영구자석으로 형성된다. 그리고, 자성 벨트를 가요성을 갖는 고무자석으로 형성하는 것에 의하여, 자성 벨트의 손상없이 자성 벨트의 순환 회전을 보장하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In one example, the belt support is configured to support the outer surface of the abrasive belt in noncontact manner using an electromagnetic force. More specifically, the outer surface of the abrasive belt is provided with a magnetic belt, and the outer surface of the abrasive belt is supported by the electromagnetic force between the magnetic belt and the belt supporting portion disposed apart from the outer surface of the abrasive belt. At this time, the belt supporting portion is formed of an electromagnet or a permanent magnet capable of forming a mutual repulsive force with the magnetic belt. By forming the magnetic belt with a rubber magnet having flexibility, it is possible to obtain an advantageous effect of ensuring circulating rotation of the magnetic belt without damaging the magnetic belt.
이와 같이, 전자기력을 이용한 벨트지지부에 의해 비접촉 방식으로 연마 벨트의 외표면이 지지되도록 하는 것에 의하여, 연마 벨트의 외표면 중앙부 뿐만 아니라 외표면 가장자리부에서도 지지력을 균일하게 유지시킬 수 있으며, 궁극적으로 컨디셔닝이 행해지는 연마 벨트의 평탄도를 높이는 유리한 효과를 얻을 수 있다.By supporting the outer surface of the abrasive belt in a noncontact manner by the belt supporting portion using the electromagnetic force, the supporting force can be uniformly maintained not only at the center portion of the outer surface of the abrasive belt but also at the outer surface portion of the abrasive belt, It is possible to obtain an advantageous effect of increasing the flatness of the abrasive belt.
또한, 전자기력을 제어하여 연마 벨트의 지지력을 조절하는 것에 의하여, 컨디셔닝 제어에 필요한 응답속도를 단축하고, 미세한 조절을 가능하게 하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Further, by controlling the holding force of the polishing belt by controlling the electromagnetic force, it is possible to obtain a favorable effect of shortening the response speed required for the conditioning control and enabling fine adjustment.
다른 일 예로, 벨트지지부는 연마 벨트의 외표면에 유체를 분사하고, 유체에 의한 분사력에 의해 연마 벨트의 외표면을 지지하는 것도 가능하다. 이때, 벨트지지부는 연마 벨트의 내표면에 기체와 액체 중 적어도 어느 하나를 분사할 수 있다.In another example, the belt supporting portion may spray the fluid on the outer surface of the abrasive belt and support the outer surface of the abrasive belt by the jetting force by the fluid. At this time, the belt supporting portion can inject at least one of gas and liquid onto the inner surface of the abrasive belt.
연마 벨트의 이동 궤적(귄취되는 경로)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 기판 처리 장치는 연마 벨트의 일단이 고정되며 연마 벨트를 제1방향으로 권취하는 제1롤러와, 연마 벨트의 타단이 고정되며 연마 벨트를 제1방향과 반대인 제2방향으로 권취하는 제2롤러를 포함하며, 제1롤러와 제2롤러에 의해 연마 벨트의 이동 궤적이 정의된다.The movement locus of the abrasive belt (path taken) can be variously changed according to the required conditions and design specifications. For example, the substrate processing apparatus includes a first roller having one end of an abrasive belt fixed and winding the abrasive belt in a first direction, a second roller having a second end fixed to the abrasive belt and wound in a second direction opposite to the first direction And a movement locus of the abrasive belt is defined by the first roller and the second roller.
이때, 제1롤러와 상기 제2롤러의 사이에는 연마 벨트의 이동을 안내하는 가이드롤러가 구비될 수 있다. 구체적으로, 가이드롤러는, 스테이지의 일측부에 배치되는 제1가이드롤러와, 스테이지의 타측부에 배치되는 제2가이드롤러를 포함하고, 기판은 제1가이드롤러와 제2가이드롤러의 사이에서 연마 벨트에 의해 연마된다.At this time, a guide roller for guiding the movement of the abrasive belt may be provided between the first roller and the second roller. Specifically, the guide roller includes a first guide roller disposed on one side of the stage and a second guide roller disposed on the other side of the stage, and the substrate is polished between the first guide roller and the second guide roller And is polished by a belt.
또한, 기판 처리 장치는 연마 벨트의 표면을 세정하는 세정유닛을 포함한다. 이때, 세정유닛은 접촉 방식 또는 비접촉 방식으로 연마 벨트의 표면을 세정할 수 있으며, 세정유닛의 종류에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Further, the substrate processing apparatus includes a cleaning unit for cleaning the surface of the abrasive belt. At this time, the cleaning unit can clean the surface of the polishing belt by a contact method or a non-contact method, and the present invention is not limited or limited by the kind of the cleaning unit.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 기판의 연마 공정이 행해지는 기판 처리 장치는, 기판이 거치되는 스테이지와, 일 방향에서 다른 일 방향으로 권취되며 기판의 표면을 연마하는 연마 벨트와, 연마 벨트의 일단이 고정되며, 연마 벨트를 제1방향으로 권취하는 제1롤러와, 연마 벨트의 타 고정되며, 연마 벨트를 제1방향과 반대인 제2방향으로 권취하는 제2롤러와, 연마 벨트가 권취되는 방향과 직교하는 방향으로 스테이지를 이동시키는 스테이지 이동부를 포함한다.According to another preferred embodiment of the present invention, a substrate processing apparatus for performing a polishing process of a substrate includes a stage on which the substrate is mounted, an abrasive belt that is wound in a different direction in one direction and polishes the surface of the substrate, A second roller for fixing the abrasive belt in a first direction and winding the abrasive belt in a second direction opposite to the first direction and a second roller for holding the abrasive belt in a second direction opposite to the first direction, And a stage moving section for moving the stage in a direction perpendicular to the winding direction.
이와 같이, 일단 및 타단이 제1롤러와 제2롤러에 고정된 연마 벨트가 릴 투 릴 권취 방식으로 일 방향에서 다른 일 방향으로 권취되며 기판에 대한 연마가 행해지도록 하는 것에 의하여, 롤러와 연마 벨트 간의 슬립 현상을 방지하고, 연마 벨트의 회전수를 정확하게 제어하는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 연마 벨트의 회전에 의한 연마량을 정확하게 실시간으로 파악할 수 있으며, 과도하지도 않고 부족하지도 않은 적절한 연마량으로 대면적 기판을 균일하게 연마하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, the abrasive belt having one end and the other end fixed to the first roller and the second roller is wound in the other direction in one direction by the reel-to-reel retraction method and polishing is performed on the substrate, It is possible to obtain a favorable effect of accurately controlling the number of revolutions of the abrasive belt. Therefore, it is possible to accurately grasp the amount of polishing by the rotation of the polishing belt in real time, and it is possible to obtain an advantageous effect of uniformly polishing the large-area substrate with an appropriate amount of polishing which is neither insufficient nor excessive.
또한, 연마 벨트의 이동(권취) 중에 연마 벨트의 처짐을 최소화하고, 연마 벨트와 기판의 접촉을 균일하게 유지할 수 있으므로, 기판의 표면 균일도(연마 균일도)를 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, since the sagging of the polishing belt can be minimized during the movement (winding) of the polishing belt and the contact between the polishing belt and the substrate can be uniformly maintained, an advantageous effect of improving the surface uniformity of the substrate (polishing uniformity) can be obtained.
더욱이, 연마 벨트를 일 방향에서 다른 일 방향으로 권취함과 동시에, 연마 벨트가 권취되는 방향과 직교하는 방향으로 연마 벨트에 대해 기판을 직선 이동시키는 것에 의하여, 연마 벨트에 대해 기판이 직선 형태로 연마되는 것을 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Further, by winding the abrasive belt in one direction from one direction and linearly moving the substrate relative to the abrasive belt in a direction orthogonal to the direction in which the abrasive belt is wound, the substrate is polished linearly with respect to the abrasive belt It is possible to obtain an advantageous effect of preventing the occurrence of the problem.
바람직하게, 스테이지 이동부는 기판이 연마되는 동안에, 연마 벨트가 권취되는 방향과 직교하는 방향(연마 벨트의 축선 방향)으로 스테이지를 연속적으로 왕복 이동시키며, 기판은 연마 벨트에 대해 연속적인 곡선 형태의 경로를 따라 상대 이동하며 연마된다.Preferably, the stage moving unit continuously reciprocates the stage in a direction (axial direction of the abrasive belt) perpendicular to the direction in which the abrasive belt is wound while the substrate is being abraded, and the substrate is moved in a continuous curved path As shown in FIG.
이와 같이, 기판이 연마 벨트에 대해 연속적인 곡선 형태의 경로를 따라 이동하며 연마되도록 하는 것에 의하여, 연마 공정 중에 기판에 스크레치가 발생하는 것을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Thus, by allowing the substrate to move and polish along a continuous curved path relative to the polishing belt, an advantageous effect of minimizing the occurrence of scratches on the substrate during the polishing process can be obtained.
즉, 연마 벨트에 대해 기판이 일 방향(연마 벨트의 축선 방향)으로만 직선 이동하게 되면, 연마 벨트와 기판의 사이에서 슬러리에 포함된 입자가 일 방향으로만 이동하기 때문에, 기판의 이동 방향을 따라 기판의 표면에 결(texture)이 형성되어 연마 품질이 저하되는 문제점이 있다. 하지만, 본 발명은 연마 벨트가 이동하는 방향에 대해 직교하는 방향으로 기판을 왕복 이동시켜 기판이 연마 벨트에 대해 연속적인 곡선 형태의 경로를 따라 이동하며 연마되도록 하는 것에 의하여, 연마 공정 중에 기판의 표면에 결(texture)이 형성되는 것을 방지할 수 있으며, 스크레치(결)에 의한 연마 품질 저하를 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.That is, when the substrate is linearly moved only in one direction (axial direction of the abrasive belt) with respect to the abrasive belt, particles contained in the slurry move only in one direction between the abrasive belt and the substrate, Accordingly, a texture is formed on the surface of the substrate to degrade the polishing quality. However, the present invention provides a method of polishing a surface of a substrate during a polishing process by reciprocating the substrate in a direction orthogonal to the direction in which the polishing belt is moved so that the substrate is moved along the continuous curved path to the abrasive belt and polished It is possible to prevent the formation of texture on the surface of the substrate and to prevent the deterioration of the polishing quality due to the scratch (texture).
이때, 연마 벨트는 기판을 전체적으로 덮는 폭을 갖도록 형성되거나, 기판을 부분적으로 덮는 폭을 갖도록 형성될 수 있다.At this time, the abrasive belt may be formed to have a width that covers the entire substrate, or may have a width that partially covers the substrate.
또한, 기판의 연마 공정이 행해지는 기판 처리 장치는, 기판에 대한 연마 벨트의 가압력을 형성하는 가압력 형성부를 포함한다.Further, the substrate processing apparatus on which the polishing process of the substrate is performed includes a pressing force forming section that forms a pressing force of the polishing belt against the substrate.
바람직하게 가압력 형성부는 전자기력을 이용하여 비접촉 방식으로 기판에 대한 연마 벨트의 가압력을 형성하는 것에 의하여, 연마 벨트의 중앙부 뿐만 아니라 가장자리부에서도 가압력을 균일하게 유지시킬 수 있으며, 궁극적으로 대면적 유리 기판의 표면 균일도를 높이는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Preferably, the pressing force forming unit forms a pressing force of the polishing belt against the substrate in a non-contact manner using an electromagnetic force, so that the pressing force can be uniformly maintained not only at the center portion but also at the edge portion of the polishing belt. An advantageous effect of increasing the surface uniformity can be obtained.
또한, 전자기력을 제어하여 연마 벨트의 가압력을 조절하는 것에 의하여, 연마 제어에 필요한 응답속도를 단축하고, 미세한 조절을 가능하게 하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Further, by controlling the pressing force of the abrasive belt by controlling the electromagnetic force, it is possible to obtain a favorable effect of shortening the response speed required for polishing control and enabling fine adjustment.
구체적으로, 가압력 형성부는, 연마 벨트의 외표면에 구비되는 자성 벨트와, 연마 벨트의 외표면에 이격되게 배치되며 자성 벨트와 상호 척력을 형성하는 가압자석부를 포함하고, 자성 벨트와 가압자석부 간의 척력에 의해 기판에 대한 연마 벨트의 가압력이 형성된다.Specifically, the pressing force forming portion includes a magnetic belt provided on the outer surface of the abrasive belt, and a pressing magnet portion disposed apart from the outer surface of the abrasive belt and forming a mutual repulsive force with the magnetic belt, The pressing force of the polishing belt against the substrate is formed by the repulsive force.
이때, 가압자석부는 자성 벨트와 상호 척력을 형성 가능한 전자석 또는 영구자석으로 형성된다.At this time, the pressing magnet portion is formed of an electromagnet or permanent magnet capable of forming a mutual repulsive force with the magnetic belt.
또한, 기판 처리 장치는, 연마 벨트의 내표면을 개질하는 컨디셔너를 포함한다. 바람직하게, 컨디셔너는 연마 벨트의 이동 궤적을 형성하는 롤러로부터 이격되게 배치된다. 이와 같이, 본 발명은 컨디셔너가 롤러로부터 이격되게 배치된 상태에서 연마 벨트의 내표면을 개질하도록 하는 것에 의하여, 컨디셔너에 의한 개질 면적을 충분하게 확보함과 아울러, 컨디셔너에 의한 개질 공정 중에 발생한 진동이 롤러에 영향을 미치는 것을 방지하여 연마 품질을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Further, the substrate processing apparatus includes a conditioner for modifying the inner surface of the abrasive belt. Preferably, the conditioner is disposed so as to be spaced apart from the rollers forming the movement locus of the abrasive belt. As described above, according to the present invention, the inner surface of the polishing belt is modified in a state where the conditioner is arranged so as to be spaced apart from the roller, thereby sufficiently securing the modifying area by the conditioner, It is possible to obtain an advantageous effect of preventing the roller from being influenced and improving the polishing quality.
또한, 컨디셔너를 마주하도록 배치되어 연마 벨트의 외표면을 지지하는 벨트지지부가 구비된다. 이와 같이, 연마 벨트의 외표면이 벨트지지부에 의해 지지되도록 하는 것에 의하여, 연마 벨트에 컨디셔너가 가압됨에 따른 연마 벨트의 처짐을 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Further, a belt supporting portion is provided facing the conditioner to support the outer surface of the abrasive belt. By thus allowing the outer surface of the abrasive belt to be supported by the belt supporting portion, it is possible to obtain an advantageous effect of preventing sagging of the abrasive belt as the conditioner is pressed against the abrasive belt.
바람직하게 연마 벨트의 외표면에는 자성 벨트가 구비되고, 연마 벨트의 외표면에 이격되게 배치되는 벨트지지부와 자성 벨트 간의 전자기력에 의해 연마 벨트의 외표면이 지지된다. 이와 같이, 전자기력을 이용한 벨트지지부에 의해 비접촉 방식으로 연마 벨트의 외표면이 지지되도록 하는 것에 의하여, 연마 벨트의 외표면 중앙부 뿐만 아니라 외표면 가장자리부에서도 지지력을 균일하게 유지시킬 수 있으며, 궁극적으로 컨디셔닝이 행해지는 연마 벨트의 평탄도를 높이는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Preferably, the outer surface of the abrasive belt is provided with a magnetic belt, and the outer surface of the abrasive belt is supported by the electromagnetic force between the magnetic belt and the belt supporting portion disposed apart from the outer surface of the abrasive belt. By supporting the outer surface of the abrasive belt in a noncontact manner by the belt supporting portion using the electromagnetic force, the supporting force can be uniformly maintained not only at the center portion of the outer surface of the abrasive belt but also at the outer surface portion of the abrasive belt, It is possible to obtain an advantageous effect of increasing the flatness of the abrasive belt.
또한, 기판 처리 장치는 연마 벨트의 표면을 세정하는 세정유닛을 포함한다. 이때, 세정유닛은 접촉 방식 또는 비접촉 방식으로 연마 벨트의 표면을 세정할 수 있으며, 세정유닛의 종류에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Further, the substrate processing apparatus includes a cleaning unit for cleaning the surface of the abrasive belt. At this time, the cleaning unit can clean the surface of the polishing belt by a contact method or a non-contact method, and the present invention is not limited or limited by the kind of the cleaning unit.
참고로, 본 발명에 기판이라 함은, 적어도 일측변의 길이가 1m 보다 큰 사각형 기판으로 형성된다. 일 예로, 화학 기계적 연마 공정이 수행되는 피처리 기판으로서, 1500㎜*1850㎜의 사이즈를 갖는 6세대 유리 기판이 사용될 수 있다.For reference, the substrate in the present invention is formed of a rectangular substrate having at least one side longer than 1 m. As an example, a sixth generation glass substrate having a size of 1500 mm * 1850 mm may be used as a substrate to be subjected to the chemical mechanical polishing process.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 대면적 기판의 연마 두께를 정확하게 제어하고, 연마 효율을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, according to the present invention, an advantageous effect of accurately controlling the polishing thickness of a large area substrate and improving polishing efficiency can be obtained.
특히, 본 발명에 따르면 연마 벨트를 일 방향에서 다른 일 방향으로 권취하며 연마가 행해지도록 하는 것에 의하여, 다시 말해서, 릴 투 릴(reel to reel) 권취 방식으로 오픈 루프 형태의 이동 궤적을 따라 연마 벨트를 이동(권취)시키며 기판을 연마하도록 하는 것에 의하여, 연마 벨트의 회전수를 정확하게 제어하고, 연마 벨트의 회전에 의한 연마량을 정확하게 실시간으로 파악할 수 있으므로, 과도하지도 않고 부족하지도 않은 적절한 연마량으로 대면적 기판을 균일하게 연마하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Particularly, according to the present invention, by winding the abrasive belt in one direction from one direction and performing polishing, in other words, by moving the abrasive belt along the movement locus in the form of an open loop in a reel- The number of revolutions of the abrasive belt can be precisely controlled and the amount of abrasion due to the rotation of the abrasive belt can be accurately grasped in real time. Therefore, the abrasion amount can be appropriately adjusted to an appropriate amount An advantageous effect of uniformly polishing the large-area substrate can be obtained.
즉, 연마 벨트를 순환 회전시켜 기판을 연마하는 것도 가능하지만, 연마 공정 중에 연마 벨트의 롤러(연마 벨트를 순환 회전시키는 롤러)의 사이에 슬러리 및 세정액 등이 유입되면, 슬러리 및 세정액에 의한 수막 현상에 의해 롤러와 연마 벨트 간에 슬립 현상이 발생하는 문제점이 있다. 특히, 기판의 연마량은 롤러에 의해 순환 회전하는 연마 벨트의 회전수를 기초로 하여 산출되기 때문에, 롤러의 회전수와 연마 벨트의 순환 회전수가 정확하지 않을 경우에는 기판의 연마량을 정확하게 제어하기 어려운 문제점이 있다.That is, although it is possible to polish the substrate by circulating and rotating the abrasive belt, when the slurry, the cleaning liquid, or the like is introduced between the rollers of the abrasive belt (rollers rotating the abrasive belt) during the polishing process, There is a problem that a slipping phenomenon occurs between the roller and the abrasive belt. Particularly, since the amount of polishing of the substrate is calculated on the basis of the number of revolutions of the abrasive belt that circulates by the roller, when the number of revolutions of the roller and the number of revolutions of the abrasive belt are not precise, There is a difficult problem.
하지만, 본 발명에 따르면, 일단 및 타단이 제1롤러와 제2롤러에 고정된 연마 벨트가 릴 투 릴 권취 방식으로 일 방향에서 다른 일 방향으로 권취되며 기판에 대한 연마가 행해지도록 하는 것에 의하여, 롤러와 연마 벨트 간의 슬립 현상을 방지하고, 연마 벨트의 회전수를 정확하게 제어하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.However, according to the present invention, the abrasive belt having one end and the other end fixed to the first roller and the second roller is wound in the other direction in one direction by the reel-to-reel retraction method and polishing is performed on the substrate, It is possible to obtain a favorable effect of preventing the slip phenomenon between the roller and the abrasive belt and accurately controlling the number of revolutions of the abrasive belt.
또한, 본 발명에 따르면 연마 벨트의 회전에 의한 연마량을 정확하게 실시간으로 파악할 수 있기 때문에, 과도하지도 않고 부족하지도 않은 적절한 연마량으로 대면적 기판을 균일하게 연마하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Further, according to the present invention, since the amount of polishing by the rotation of the polishing belt can be accurately grasped in real time, it is possible to obtain an advantageous effect of uniformly polishing the large-area substrate with an appropriate amount of polishing which is neither insufficient nor insufficient.
더욱이, 본 발명에 따르면 연마 벨트의 일단 및 타단이 제1롤러와 제2롤러에 고정된 상태에서 권취되도록 하는 것에 의하여, 연마 벨트의 이동(권취) 중에 연마 벨트의 처짐을 최소화하고, 연마 벨트와 기판의 접촉을 균일하게 유지할 수 있으므로, 기판의 표면 균일도(연마 균일도)를 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Further, according to the present invention, by winding the one end and the other end of the abrasive belt in a state of being fixed to the first roller and the second roller, it is possible to minimize sagging of the abrasive belt during movement (winding) of the abrasive belt, It is possible to maintain the contact of the substrate uniformly, and therefore, an advantageous effect of improving the surface uniformity (polishing uniformity) of the substrate can be obtained.
또한, 본 발명에 따르면 기판이 연마 벨트에 대해 비선형 경로(연속적인 곡선 형태의 경로)를 따라 이동하며 연마되도록 하는 것에 의하여, 연마 공정 중에 기판에 스크레치가 발생하는 것을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Further, according to the present invention, an advantageous effect of minimizing the occurrence of scratches on the substrate during the polishing process can be obtained by moving and polishing the substrate along a non-linear path (continuous curved path) with respect to the polishing belt .
즉, 연마 벨트에 대해 기판이 일 방향(연마 벨트의 축선 방향)으로만 직선 이동하게 되면, 연마 벨트와 기판의 사이에서 슬러리에 포함된 입자가 일 방향으로만 이동하기 때문에, 기판의 이동 방향을 따라 기판의 표면에 결(texture)이 형성되어 연마 품질이 저하되는 문제점이 있다. 하지만, 본 발명은 연마 벨트가 이동하는 방향에 대해 직교하는 방향으로 기판을 왕복 이동시켜 기판이 연마 벨트에 대해 연속적인 곡선 형태의 경로를 따라 이동하며 연마되도록 하는 것에 의하여, 연마 공정 중에 기판의 표면에 결(texture)이 형성되는 것을 방지할 수 있으며, 스크레치(결)에 의한 연마 품질 저하를 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.That is, when the substrate is linearly moved only in one direction (axial direction of the abrasive belt) with respect to the abrasive belt, particles contained in the slurry move only in one direction between the abrasive belt and the substrate, Accordingly, a texture is formed on the surface of the substrate to degrade the polishing quality. However, the present invention provides a method of polishing a surface of a substrate during a polishing process by reciprocating the substrate in a direction orthogonal to the direction in which the polishing belt is moved so that the substrate is moved along the continuous curved path to the abrasive belt and polished It is possible to prevent the formation of texture on the surface of the substrate and to prevent the deterioration of the polishing quality due to the scratch (texture).
또한, 본 발명에 따르면 기판에 대한 연마 벨트의 가압력이 균일하게 유지되도록 하여 기판의 표면 균일도(연마 균일도)를 향상시키고, 연마 제어에 필요한 응답속도를 단축하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Further, according to the present invention, the pressing force of the polishing belt on the substrate can be uniformly maintained, thereby improving the surface uniformity (polishing uniformity) of the substrate and shortening the response speed required for polishing control.
즉, 기판에 대한 연마 벨트의 가압력을 조절하는 방법에는, 연마 벨트의 내면을 가압체로 직접 가압하거나, 연마 벨트의 내면에 유체(예를 들어, 공기 또는 물)를 분사하는 방법이 있다. 그런데, 연마 벨트의 내면을 가압체로 직접 가압하는 방식에서는, 연마 벨트의 내면에 가압체가 직접 접촉됨에 따라 연마 벨트의 내면에 마모 및 손상이 발생되는 문제점이 있고, 가압체의 가압 압력을 조절하기 위해서는 가압체의 가압력을 기구적으로 조절해야 하기 때문에, 가압력 제어에 따른 응답속도가 늦을 뿐만 아니라 가압력을 미세하게 조절하기 어려운 문제점이 있다. 또한, 연마 벨트의 내면에 유체를 분사하는 방식에서는, 연마 벨트의 양 측면 가장자리부가 외부로 개방됨에 따라, 연마 벨트의 가장자리부에서 분사된 유체 중 일부가 연마 벨트의 가장자리부에서 외부로 빠져나가게 되는 현상이 발생되고, 이에 따라 연마 벨트의 가장자리부에서의 가압력을 균일하게 유지하기 어려운 문제점이 있다. 더욱이, 유체를 이용한 가압 방식에서는, 유체의 공급량을 제어하는 펌프의 맥동 현상에 의해 유체에 의한 가압력을 일정하게 유지하기 어렵고, 유체에 의한 가압 압력을 조절하기 위해서는 유체의 공급량을 기구적으로 조절해야 하기 때문에, 응답속도가 늦고, 가압력을 미세하게 조절하기 어려운 문제점이 있다.In other words, as a method of controlling the pressing force of the polishing belt against the substrate, there is a method in which the inner surface of the polishing belt is directly pressed with a pressing body, or a fluid (for example, air or water) is sprayed onto the inner surface of the polishing belt. However, in the method of directly pressing the inner surface of the abrasive belt with the pressing body, abrasion and damage are generated on the inner surface of the abrasive belt as the pressing body directly contacts the inner surface of the abrasive belt. To control the pressing pressure of the pressing body Since the pressing force of the pressing body must be mechanically adjusted, not only the response speed according to the pressing force control is slow, but also it is difficult to finely control the pressing force. Further, in the method of spraying the fluid on the inner surface of the abrasive belt, as both side edge portions of the abrasive belt are opened to the outside, a part of the fluid ejected from the edge portion of the abrasive belt escapes to the outside from the edge portion of the abrasive belt There is a problem that it is difficult to uniformly maintain the pressing force at the edge portion of the abrasive belt. Further, in the pressurizing method using the fluid, it is difficult to keep the pressing force by the fluid constant due to the pulsating phenomenon of the pump that controls the supply amount of the fluid. In order to control the pressurizing pressure by the fluid, Therefore, there is a problem that the response speed is slow and it is difficult to control the pressing force finely.
하지만, 본 발명에 따르면, 전자기력을 이용한 가압력 형성부에 의해 비접촉 방식으로 기판에 대한 연마 벨트의 가압력이 형성되도록 하는 것에 의하여, 연마 벨트의 중앙부 뿐만 아니라 가장자리부에서도 가압력을 균일하게 유지시킬 수 있으며, 궁극적으로 대면적 유리 기판의 표면 균일도를 높이는 유리한 효과를 얻을 수 있다.However, according to the present invention, the pressing force of the polishing belt against the substrate is formed in a non-contact manner by the pressing force forming unit using the electromagnetic force, so that the pressing force can be uniformly maintained not only at the center portion but also at the edge portion, Ultimately, an advantageous effect of increasing the surface uniformity of the large-area glass substrate can be obtained.
또한, 본 발명에 따르면 전자기력을 제어하여 연마 벨트의 가압력을 조절하는 것에 의하여, 연마 제어에 필요한 응답속도를 단축하고, 미세한 조절을 가능하게 하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Further, according to the present invention, by controlling the pressing force of the abrasive belt by controlling the electromagnetic force, it is possible to obtain a favorable effect of shortening the response speed required for polishing control and enabling fine adjustment.
또한, 본 발명에 따르면 자성지지부를 이용하여 연마 벨트를 기판의 표면에 밀착시킨 상태로 연마 공정을 수행하도록 하는 것에 의하여, 연마 벨트에 의한 연마 효율을 향상시키고, 연마 시간을 단축할 수 있으며, 연마 벨트에 의한 연마량을 정확하게 제어하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Further, according to the present invention, by carrying out the polishing process while bringing the polishing belt into close contact with the surface of the substrate by using the magnetic support, the polishing efficiency by the polishing belt can be improved, the polishing time can be shortened, An advantageous effect of accurately controlling the polishing amount by the belt can be obtained.
또한, 본 발명에 따르면 컨디셔너가 연마 벨트의 이동 궤적을 형성하는 롤러로부터 이격되게 배치된 상태에서 연마 벨트의 표면을 개질하도록 하는 것에 의하여, 연마 벨트에 대한 컨디셔너의 접촉 면적을 충분하게 확보(면접촉)할 수 있게 되므로, 다시 말해서, 컨디셔너가 연마 벨트의 외표면에 면접촉하게 되므로, 컨디셔닝 효율을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있으며, 컨디셔너가 연마 벨트에 접촉하는 동안 발생된 진동이 연마 벨트를 거쳐 롤러로 전달되는 것을 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 결과적으로 연마 벨트의 이동 궤적을 불규칙적인 유동없이 균일하게 유지할 수 있으며, 기판의 연마 품질을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, the surface of the polishing belt is modified so that the conditioner is spaced apart from the rollers forming the trajectory of movement of the polishing belt, thereby sufficiently securing the contact area of the conditioner with respect to the polishing belt In other words, since the conditioner is in surface contact with the outer surface of the abrasive belt, an advantageous effect of improving the conditioning efficiency can be obtained, and the vibration generated while the conditioner contacts the abrasive belt is transmitted through the abrasive belt It is possible to obtain an advantageous effect of preventing transfer to the roller. As a result, the movement locus of the abrasive belt can be uniformly maintained without irregular flow, and an advantageous effect of improving the polishing quality of the substrate can be obtained.
또한, 본 발명에 따르면 연마 벨트의 외표면이 벨트지지부에 의해 지지되도록 하는 것에 의하여, 연마 벨트에 컨디셔너가 가압됨에 따른 연마 벨트의 처짐을 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 특히, 본 발명에 따르면 전자기력을 이용한 벨트지지부에 의해 비접촉 방식으로 연마 벨트의 외표면이 지지되도록 하는 것에 의하여, 연마 벨트의 내표면 중앙부 뿐만 아니라 내표면 가장자리부에서도 지지력을 균일하게 유지시킬 수 있으며, 궁극적으로 컨디셔닝이 행해지는 연마 벨트의 평탄도를 높이는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the present invention, the outer surface of the abrasive belt is supported by the belt supporting portion, whereby advantageous effects of preventing sagging of the abrasive belt due to pressing of the conditioner on the abrasive belt can be obtained. Particularly, according to the present invention, by supporting the outer surface of the abrasive belt in a noncontact manner by means of a belt supporting portion using an electromagnetic force, it is possible to maintain a uniform supporting force not only at the center portion of the inner surface but also at the inner surface portion of the abrasive belt, It is possible to obtain an advantageous effect of increasing the flatness of the polishing belt in which conditioning is ultimately performed.
또한, 본 발명에 따르면 전자기력을 이용한 벨트지지부에 의해 비접촉 방식으로 연마 벨트의 외표면이 지지되도록 하는 것에 의하여, 컨디셔닝 제어에 필요한 응답속도를 단축하고, 미세한 조절을 가능하게 하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Further, according to the present invention, the outer surface of the abrasive belt is supported by the belt supporting part using the electromagnetic force in a noncontact manner, thereby obtaining a favorable effect of shortening the response speed required for the conditioning control and enabling fine adjustment .
또한, 본 발명에 따르면 연마 벨트의 컨디셔닝 효율을 향상시키고, 컨디셔닝에 소요되는 시간을 단축하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Further, according to the present invention, it is possible to obtain an advantageous effect of improving the conditioning efficiency of the polishing belt and shortening the time required for conditioning.
도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시한 도면,
도 2는 도 1의 연마 벨트를 설명하기 위한 평면도,
도 3 및 도 4는 도 1의 연마 벨트에 의한 연마 과정을 설명하기 위한 도면,
도 5 내지 도 7은 도 1 스테이지의 변형예를 설명하기 위한 도면,
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 가압력 형성부에 의한 가압력 형성 과정을 설명하기 위한 도면,
도 10은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 가압력 형성부의 변형예를 설명하기 위한 도면,
도 11은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 컨디셔너 및 벨트지지부를 설명하기 위한 도면,
도 12는 도 11의 벨트지지부의 변형예를 설명하기 위한 도면,
도 13은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 세정유닛을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view showing a configuration of a substrate processing apparatus according to the present invention,
FIG. 2 is a plan view for explaining the polishing belt of FIG. 1,
FIGS. 3 and 4 are views for explaining the polishing process by the polishing belt of FIG. 1,
FIGS. 5 to 7 are views for explaining a modification of the stage of FIG. 1;
8 and 9 are views for explaining a pressing force forming process by the pressing force forming unit,
10 is a view for explaining a modified example of the pressing force forming unit, which is a substrate processing apparatus according to the present invention,
11 is a view for explaining a conditioner and a belt supporting unit,
FIG. 12 is a view for explaining a modified example of the belt supporting portion of FIG. 11;
13 is a view for explaining a cleaning unit as a substrate processing apparatus according to the present invention.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.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 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 연마 벨트를 설명하기 위한 평면도이며, 도 3 및 도 4는 도 1의 연마 벨트에 의한 연마 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 5 내지 도 7은 도 1 스테이지의 변형예를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a plan view for explaining the polishing belt of FIG. 1, and FIGS. 3 and 4 are views for explaining the polishing process by the polishing belt of FIG. And FIGS. 5 to 7 are views for explaining a modification of the stage of FIG. 1. FIG.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)는, 기판(10)이 거치되는 스테이지(100)와, 일 방향에서 다른 일 방향으로 권취되며 기판(10)의 표면을 연마하는 연마 벨트(120)를 포함한다.1 to 7, a
기판(10)에 대한 기계적 연마 공정 또는 화학 기계적 연마(CMP) 공정은 연마 벨트(120)에 의해 행해지며, 연마 벨트(120)가 기판(10)의 표면에 접촉하는 동안 연마 벨트(120)와 기판(10) 중 적어도 어느 하나에는 화학적 연마를 위한 슬러리가 공급된다.A mechanical polishing process or a chemical mechanical polishing (CMP) process for the
참고로, 본 발명에 기판(10)이라 함은, 적어도 일측변의 길이가 1m 보다 큰 사각형 기판(10)으로 형성된다. 일 예로, 화학 기계적 연마 공정이 수행되는 피처리 기판(10)으로서, 1500㎜*1850㎜의 사이즈를 갖는 6세대 유리 기판(10)이 피처리 기판(10)으로 사용된다. 경우에 따라서는 7세대 및 8세대 유리 기판이 피처리 기판(10)으로 사용되는 것도 가능하다.For reference, the
기판(10)은 스테이지(100)의 상면에 거치된다. 스테이지(100)에는 기판(10)의 이탈을 방지하기 위해 흡착수단, 이탈구속부재 등이 마련될 수 있으며, 스테이지(100)의 구조 및 종류에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.The
연마 벨트(120)는 오픈 루프 형태의 이동 궤적을 따라 일 방향에서 다른 일 방향으로 권취되며 기판(10)의 표면을 선형 연마(평탄화)하도록 마련된다.The polishing
여기서, 연마 벨트(120)가 일 방향에서 다른 일 방향으로 권취된다 함은, 연마 벨트(120)가 통상의 카세트 테이프의 릴 투 릴(reel to reel) 권취 방식(제1릴에 권취되었다가 다시 제2릴에 반대 방향으로 권취되는 방식)으로 오픈 루프 형태의 이동 궤적을 따라 이동(권취)하는 것으로 정의된다.Here, the
연마 벨트(120)는 기판(10)에 대한 기계적 연마에 적합한 재질로 형성된다. 예를 들어, 연마 벨트(120)는 폴리우레탄, 폴리유레아(polyurea), 폴리에스테르, 폴리에테르, 에폭시, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 플루오르중합체, 비닐 중합체, 아크릴 및 메타아크릴릭 중합체, 실리콘, 라텍스, 질화 고무, 이소프렌 고무, 부타디엔 고무, 및 스티렌, 부타디엔 및 아크릴로니트릴의 다양한 공중합체를 이용하여 형성될 수 있으며, 연마 벨트(120)의 재질 및 특성은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.The
연마 벨트(120)는 축 방향(예를 들어, 제1롤러(112)의 회전축 방향)을 따른 길이(L1)가 기판(10)의 폭(연마 벨트의 축선 방향을 따른 폭)(L2)보다 크게(L1 〉L2) 형성되어 기판(10)을 전체적으로 덮도록 배치되고, 기판(10)의 연마층(상면)은 연마 벨트(120)의 내표면에 의해 연마된다.The
참고로, 본 발명의 실시예에서는 단 하나의 연마 벨트(120)가 사용된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 복수개의 연마 벨트를 이용하여 동시에 또는 순차적으로 기판을 연마하는 것도 가능하다.For reference, in the embodiment of the present invention, a single
일 예로, 기판 처리 장치(1)는, 연마 벨트(120)의 일단이 고정되며 연마 벨트(120)를 제1방향으로 권취하는 제1롤러(112)와, 연마 벨트(120)의 타단이 고정되며 연마 벨트(120)를 상기 제1방향과 반대인 제2방향으로 권취하는 제2롤러(114)를 포함한다.The
제1롤러(112)와 제2롤러(114)는 통상의 구동 모터(단일 모터 또는 복수개의 모터)에 의해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하도록 구성된다.The
도 3을 참조하면, 제1롤러(112)와 제2롤러(114)가 반시계 방향으로 회전하면 연마 벨트(120)가 제1롤러(112)로 권취된다. 이와 반대로, 제1롤러(112)와 제2롤러(114)가 시계 방향으로 회전하면 연마 벨트(120)가 제2롤러(114)로 권취된다.Referring to FIG. 3, when the
또한, 제1롤러(112)와 제2롤러(114)의 사이에 다른 가이드롤러(구동 롤러 또는 아이들 롤러)(116)가 구비될 수 있으며, 롤러의 개수 및 배치 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Further, another guide roller (drive roller or idler roller) 116 may be provided between the
보다 구체적으로, 가이드롤러(116)는 스테이지(100)의 일측부에 배치되는 제1가이드롤러(116a)와, 스테이지(100)의 타측부에 배치되는 제2가이드롤러(116b)를 포함하고, 기판(10)은 제1가이드롤러(116a)와 제2가이드롤러(116b)의 사이에서 연마 벨트(120)에 의해 연마된다.More specifically, the
즉, 제1롤러(112), 제2롤러(114), 제1가이드롤러(116a), 제2가이드롤러(116b)는 상호 협조적으로 대략 사각형(사다리꼴) 오픈 루프 형태의 연마 벨트(120) 이동 경로(권취 경로)를 형성하고, 연마 벨트(120)의 상부(제1가이드롤러와 제2가이드롤러의 사이에 배치되는 연마 벨트(120)의 윗변 구간)에서는 기판(10)에 대한 연마가 행해진다.That is, the
이와 같이, 본 발명은 연마 벨트(120)가 릴 투 릴(reel to reel) 권취 방식으로 오픈 루프 형태의 이동 궤적을 따라 이동(권취)하며 기판(10)을 연마하도록 하는 것에 의하여, 연마 벨트(120)의 회전수를 정확하게 제어하고, 연마 벨트(120)의 회전에 의한 연마량을 정확하게 실시간으로 파악할 수 있으므로, 과도하지도 않고 부족하지도 않은 적절한 연마량으로 대면적 기판(10)을 균일하게 연마하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.As described above, according to the present invention, by grinding the
즉, 연마 벨트를 순환 회전시켜 기판을 연마하는 것도 가능하지만, 연마 공정 중에 연마 벨트의 롤러(연마 벨트를 순환 회전시키는 롤러)의 사이에 슬러리 및 세정액 등이 유입되면, 슬러리 및 세정액에 의한 수막 현상에 의해 롤러와 연마 벨트 간에 슬립 현상이 발생하는 문제점이 있다. 특히, 기판의 연마량은 롤러에 의해 순환 회전하는 연마 벨트의 회전수를 기초로 하여 산출되기 때문에, 롤러의 회전수와 연마 벨트의 순환 회전수가 정확하지 않을 경우에는 기판의 연마량을 정확하게 제어하기 어려운 문제점이 있다.That is, although it is possible to polish the substrate by circulating and rotating the abrasive belt, when the slurry, the cleaning liquid, or the like is introduced between the rollers of the abrasive belt (rollers rotating the abrasive belt) during the polishing process, There is a problem that a slipping phenomenon occurs between the roller and the abrasive belt. Particularly, since the amount of polishing of the substrate is calculated on the basis of the number of revolutions of the abrasive belt that circulates by the roller, when the number of revolutions of the roller and the number of revolutions of the abrasive belt are not precise, There is a difficult problem.
이에 본 발명은 일단 및 타단이 제1롤러(112)와 제2롤러(114)에 고정된 연마 벨트(120)가 릴 투 릴 권취 방식으로 일 방향에서 다른 일 방향으로 권취되며 기판(10)에 대한 연마가 행해지도록 하는 것에 의하여, 롤러와 연마 벨트(120) 간의 슬립 현상을 방지하고, 연마 벨트(120)의 회전수를 정확하게 제어하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.The present invention is characterized in that the
또한, 연마 벨트(120)의 회전에 의한 연마량을 정확하게 실시간으로 파악할 수 있기 때문에, 과도하지도 않고 부족하지도 않은 적절한 연마량으로 대면적 기판(10)을 균일하게 연마하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, since the amount of polishing by the rotation of the polishing
더욱이, 본 발명에 따르면 연마 벨트(120)의 일단 및 타단이 제1롤러(112)와 제2롤러(114)에 고정된 상태에서 권취되도록 하는 것에 의하여, 연마 벨트(120)의 이동(권취) 중에 연마 벨트(120)의 처짐을 최소화하고, 연마 벨트(120)와 기판(10)의 접촉을 균일하게 유지할 수 있으므로, 기판(10)의 표면 균일도(연마 균일도)를 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the present invention, since the one end and the other end of the
한편, 도 5를 참조하면, 연마 벨트(120)는 축 방향(예를 들어, 제1롤러의 회전축 방향)을 따른 길이(L1')가 기판(10)의 폭(연마 벨트의 축선 방향을 따른 폭)(L2)보다 작게(L1'〈 L2) 형성되어 기판(10)을 부분적으로 덮도록 배치되는 것도 가능하다.5, the
연마 벨트(120)의 길이(L1')가 기판(10)의 폭(L2)보다 작으면, 연마 공정 중에 연마 벨트(120)에 대해 기판(10)을 직선 이동시키거나, 기판(10)에 대해 연마 벨트(120)를 직선 이동시키는 것에 의하여 기판(10)의 전체 표면을 연마할 수 있다.When the length L1 'of the
일 예로, 연마 벨트(120)가 권취되는 방향과 직교하는 방향(연마 벨트의 축선 방향)으로 스테이지(100)를 이동시키는 스테이지 이동부(102)가 구비되며, 연마 공정 중에는 스테이지 이동부(102)에 의해 스테이지(100)가 연마 벨트(120)에 대해 직선 이동함에 따라, 기판(10)의 전체 표면이 연마된다.For example, a
바람직하게, 도 6을 참조하면, 스테이지 이동부(102)는 기판(10)이 연마되는 동안에, 연마 벨트(120)가 권취되는 방향과 직교하는 방향(연마 벨트의 축선 방향)으로 스테이지(100)를 연속적으로 왕복 이동시키며, 기판(10)은 연마 벨트(120)에 대해 연속적인 곡선 형태의 경로를 따라 상대 이동하며 연마된다.6, the
이와 같이, 기판(10)이 연마 벨트(120)에 대해 연속적인 곡선 형태의 경로(10a)를 따라 이동하며 연마되도록 하는 것에 의하여, 연마 공정 중에 기판(10)에 스크레치가 발생하는 것을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.By thus allowing the
즉, 연마 벨트에 대해 기판이 일 방향(연마 벨트의 축선 방향)으로만 직선 이동하게 되면, 연마 벨트(120)와 기판의 사이에서 슬러리에 포함된 입자가 일 방향으로만 이동하기 때문에, 기판의 이동 방향을 따라 기판의 표면에 결(texture)이 형성되어 연마 품질이 저하되는 문제점이 있다. 하지만, 본 발명은 연마 벨트(120)가 이동하는 방향(120d)에 대해 직교하는 방향(100d)으로 기판(10)을 왕복 이동시켜 기판(10)이 연마 벨트(120)에 대해 연속적인 곡선 형태의 경로를 따라 이동하며 연마되도록 하는 것에 의하여, 연마 공정 중에 기판(10)의 표면에 결(texture)이 형성되는 것을 방지할 수 있으며, 스크레치(결)에 의한 연마 품질 저하를 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.That is, when the substrate is linearly moved only in one direction (the axial direction of the abrasive belt) with respect to the abrasive belt, particles contained in the slurry move only in one direction between the
한편, 도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 가압력 형성부에 의한 가압력 형성 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 10은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 가압력 형성부의 변형예를 설명하기 위한 도면이다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.8 and 9 are views for explaining the pressing force forming process by the pressing force forming unit according to the present invention. FIG. 10 is a modification of the pressing force forming unit Fig. In addition, the same or equivalent portions as those in the above-described configuration are denoted by the same or equivalent reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 기판 처리 장치(1)는, 기판(10)에 대한 연마 벨트(120)의 가압력을 형성하는 가압력 형성부(140)를 포함한다.8 to 10, the
가압력 형성부(140)는 기판(10)에 대한 연마 벨트(120)의 가압력을 형성 가능한 다양한 구조로 형성될 수 있다. 일 예로, 가압력 형성부는 연마 벨트(120)의 외표면에 접촉된 상태로 가압하거나 비접촉 상태로 가압하도록 구성될 수 있다.The pressing
이하에서는 가압력 형성부(140)가 연마 벨트(120)의 내부에 배치되며, 연마 벨트(120)의 외표면을 비접촉 상태로 가압하는 예를 들어 설명하기로 한다. 이와 같이, 가압력 형성부(140)가 연마 벨트(120)의 외표면을 비접촉 상태로 가압하는 것에 의하여, 마찰 저항(연마 벨트의 이동(회전)을 방해하는 인자)에 의한 연마 효율 저하를 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Hereinafter, an example in which the pressing
일 예로, 도 8 내지 도 10을 참조하면, 가압력 형성부(140)는 전자기력을 이용하여 기판(10)에 대한 연마 벨트(120)의 가압력을 형성하기 위해 마련된다.8 to 10, the pressing
이는, 기판(10)에 대한 연마 벨트(120)의 가압력이 균일하게 유지되도록 하여 기판(10)의 표면 균일도(연마 균일도)를 향상시키고, 기판(10)의 연마 제어에 필요한 응답속도를 단축하기 위함이다.This improves the surface uniformity (polishing uniformity) of the
즉, 기판(10)에 대한 연마 벨트(120)의 가압력을 조절하는 방법에는, 연마 벨트(120)의 외표면을 가압체로 직접 가압하거나, 연마 벨트(120)의 외표면에 유체(예를 들어, 공기 또는 물)를 분사하는 방법이 있다.That is, as a method of controlling the pressing force of the polishing
그런데, 연마 벨트의 외표면을 가압체로 직접 가압하는 방식에서는, 연마 벨트의 외표면에 가압체가 직접 접촉됨에 따라 연마 벨트의 외표면에 마모 및 손상이 발생되는 문제점이 있고, 가압체의 가압 압력을 조절하기 위해서는 가압체의 가압력을 기구적으로 조절해야 하기 때문에, 가압력 제어에 따른 응답속도가 늦을 뿐만 아니라 가압력을 미세하게 조절하기 어려운 문제점이 있다.However, in the method of directly pressing the outer surface of the abrasive belt with the pressing body, abrasion and damage are generated on the outer surface of the abrasive belt as the pressing body directly contacts the outer surface of the abrasive belt. The pressing force of the pressing body must be mechanically adjusted in order to adjust the pressing force. Therefore, not only is the response speed slowed down by the pressing force control, but also it is difficult to finely control the pressing force.
또한, 연마 벨트의 외표면에 유체를 분사하는 방식에서는, 연마 벨트의 양 측면 가장자리부가 외부로 개방됨에 따라, 연마 벨트의 가장자리부에서 분사된 유체 중 일부가 연마 벨트의 가장자리부에서 외부로 빠져나가게 되는 현상이 발생되고, 이에 따라 연마 벨트의 가장자리부에서의 가압력을 균일하게 유지하기 어려운 문제점이 있다. 더욱이, 유체를 이용한 가압 방식에서는, 유체의 공급량을 제어하는 펌프의 맥동 현상에 의해 유체에 의한 가압력을 일정하게 유지하기 어렵고, 유체에 의한 가압 압력을 조절하기 위해서는 유체의 공급량을 기구적으로 조절해야 하기 때문에, 응답속도가 늦고, 가압력을 미세하게 조절하기 어려운 문제점이 있다.In addition, in the method of spraying the fluid on the outer surface of the abrasive belt, as both side edge portions of the abrasive belt are opened to the outside, a part of the fluid ejected from the edge portion of the abrasive belt exits from the edge portion of the abrasive belt There is a problem that it is difficult to uniformly maintain the pressing force at the edge of the abrasive belt. Further, in the pressurizing method using the fluid, it is difficult to keep the pressing force by the fluid constant due to the pulsating phenomenon of the pump that controls the supply amount of the fluid. In order to control the pressurizing pressure by the fluid, Therefore, there is a problem that the response speed is slow and it is difficult to control the pressing force finely.
이에 본 발명은 전자기력을 이용한 가압력 형성부(140)에 의해 비접촉 방식으로 기판(10)에 대한 연마 벨트(120)의 가압력이 형성되도록 하는 것에 의하여, 연마 벨트(120)의 중앙부 뿐만 아니라 가장자리부에서도 가압력을 균일하게 유지시킬 수 있으며, 궁극적으로 대면적 유리 기판(10)의 표면 균일도를 높이는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Accordingly, the present invention can prevent the
또한, 전자기력을 제어하여 연마 벨트(120)의 가압력을 조절하는 것에 의하여, 연마 제어에 필요한 응답속도를 단축하고, 미세한 조절을 가능하게 하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Further, by controlling the pressing force of the polishing
일 예로, 가압력 형성부(140)는, 연마 벨트(120)의 외표면에 구비되는 자성 벨트(132)와, 연마 벨트(120)의 내부에 배치되며 자성 벨트(132)와 상호 척력(RF1)을 형성하는 가압자석부(142)를 포함하고, 자성 벨트(132)와 가압자석부(142) 간의 척력에 의해 기판(10)에 대한 연마 벨트(120)의 가압력이 형성된다.The pressing
바람직하게 자성 벨트(132)를 가요성을 갖는 고무자석으로 형성하는 것에 의하여, 자성 벨트(132)의 손상없이 자성 벨트(132)의 순환 회전을 보장하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.The advantageous effect of ensuring the circular rotation of the
아울러, 자성 벨트(132)는 접착층(134)을 매개로 연마 벨트(120)의 외표면에 부착되어 연마 벨트(120)와 함께 일체로 모듈화된다. 여기서, 자성 벨트(132)와 연마 벨트(120)가 일체로 모듈화된다 함은, 자성 벨트(132)와 연마 벨트(120)가 접착층(134)을 매개로 일체로 연결되어 단일 구성품인 연마 벨트(120) 조립체를 구성하는 것으로 이해된다.The
가압자석부(142)는 자성 벨트(132)의 외표면을 마주하도록 연마 벨트(120)의 상부에 배치되며, 자성 벨트(132)와 상호 척력(RF1)을 형성하여 연마 벨트(120)를 기판(10)에 가압한다. 일 예로, 가압자석부(142)는 자성 벨트(132)와 상호 척력을 형성 가능한 전자석 또는 영구자석으로 형성될 수 있다.The
이때, 가압자석부(142)와 연마 벨트(120) 간의 척력(RF1)에 의한 가압력은 다양한 방식으로 조절될 수 있다.At this time, the pressing force by the repulsive force RF1 between the
일 예로, 가압자석부(142)는 전자석으로 형성되며, 가압자석부(142)에 인가되는 전압을 제어하여 기판(10)에 대한 연마 벨트(120)의 가압력을 조절할 수 있다. 즉, 도 8 및 도 9를 참조하면, 전자석을 형성된 가압자석부(142)에 인가되는 전압(V1,V2)을 다르게 제어함으로써, 가압자석부(142)와 연마 벨트(120) 간의 척력(RF1,RF1')을 조절하는 것에 의하여, 기판(10)에 대한 연마 벨트(120)의 가압력을 조절할 수 있다. 보다 구체적으로, 가압자석부(142)에 인가되는 전압에 비례하여 가압자석부(142)와 연마 벨트(120) 간의 척력(RF1,RF1')이 조절될 수 있는 바, 가압자석부(142)에 인가되는 전압(V2)이 높아지면 가압자석부(142)와 연마 벨트(120) 간의 척력(RF1')이 커질 수 있다.For example, the
다른 일 예로, 가압자석부(142)는 영구자석으로 형성되고 자성 벨트(132)에 선택적으로 접근 및 이격 가능하게 제공되며, 자성 벨트(132)와 가압자석부(142)의 사이 거리를 제어하여 기판(10)에 대한 연마 벨트(120)의 가압력을 조절할 수 있다. 즉, 도 10을 참조하면, 자성 벨트(132)와 가압자석부(142)의 사이 거리(H1,H2)를 다르게 조절함으로써, 가압자석부(142)와 연마 벨트(120) 간의 척력(RF1,RF1")을 조절하는 것에 의하여, 기판(10)에 대한 연마 벨트(120)의 가압력을 조절할 수 있다. 보다 구체적으로, 자성 벨트(132)와 가압자석부(142)의 사이 거리(H1,H2)에 비례하여 가압자석부(142)와 연마 벨트(120) 간의 척력(RF1,RF1")이 조절될 수 있는 바, 자성 벨트(132)와 가압자석부(142)의 사이 거리(H2)가 작아지면 가압자석부(142)와 연마 벨트(120) 간의 척력(RF1")이 커질 수 있다.In another example, the
또한, 도 11은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 컨디셔너 및 벨트지지부를 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 도 11의 벨트지지부의 변형예를 설명하기 위한 도면이며, 도 13은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 세정유닛을 설명하기 위한 도면이다.11 is a view for explaining a conditioner and a belt supporting unit, FIG. 12 is a view for explaining a modification of the belt supporting unit of FIG. 11, and FIG. Fig. 3 is a view for explaining a cleaning unit as a substrate processing apparatus. Fig.
도 11을 참조하면, 기판 처리 장치는 연마 벨트(120)의 내표면(기판(10)에 접촉되는 표면)을 개질하는 컨디셔너(200)를 포함한다.Referring to FIG. 11, the substrate processing apparatus includes a
컨디셔너(200)는 연마 벨트(120)의 내표면을 개질하기 위해 마련되며, 연마 벨트(120)의 이동 궤적을 형성하는 롤러(제1롤러, 제2롤러, 제1가이드롤러, 제2가이드롤러)로부터 이격되게 배치된다. The
컨디셔너(200)는 연마 벨트(120)의 내표면을 미리 정해진 가압력으로 가압하며 미세하게 절삭하여 연마 벨트(120)의 내표면에 형성된 미공이 표면에 나오도록 개질한다. 다시 말해서, 컨디셔너(200)는 연마 벨트(120)의 표면에 연마제와 화학 물질이 혼합된 슬러리를 담아두는 역할을 하는 수많은 발포 미공들이 막히지 않도록 연마 벨트(120)의 표면을 미세하게 절삭하여, 연마 벨트(120)의 발포 기공에 채워졌던 슬러리가 기판(10)에 원활하게 공급되도록 한다. 바람직하게 컨디셔너(200)는 회전 가능하게 구비되며, 연마 벨트(120)의 내표면에 회전 접촉한다.The
참고로, 컨디셔너(200)가 롤러로부터 이격되게 배치된다 함은, 컨디셔너(200)가 연마 벨트(120)의 이동 궤적을 형성하는 롤러로부터 소정 간격을 두고 이격되게 배치된 상태로 정의되며, 컨디셔너(200)가 접촉되는 연마 벨트(120)의 내표면 영역에 대응하는 연마 벨트(120)의 외표면 영역에는 롤러가 접촉하지 않는다. 일 예로, 컨디셔너(200)는 제2롤러(114)와 제2가이드롤러(116b)의 사이에 배치되어 연마 벨트(120)의 내표면에 접촉하도록 구성된다. 경우에 따라서는 컨디셔너가 제1롤러와 제1가이드롤러의 사이에서 연마 벨트의 내표면을 개질하도록 구성하는 것도 가능하다.The
이와 같이, 본 발명은 컨디셔너(200)가 롤러로부터 이격되게 배치된 상태에서 연마 벨트(120)의 내표면을 개질하도록 하는 것에 의하여, 컨디셔너(200)에 의한 개질 면적을 충분하게 확보함과 아울러, 컨디셔너(200)에 의한 개질 공정 중에 발생한 진동이 롤러에 영향을 미치는 것을 방지하여 연마 품질을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.As described above, according to the present invention, the inner surface of the polishing
즉, 롤러에 의해 지지되는 연마 벨트의 내표면 부위를 컨디셔너가 개질하도록 구성하는 것도 가능하다. 다시 말해서, 연마 벨트의 외표면이 롤러(예를 들어 가이드롤러)에 접촉(지지)된 상태에서 접촉 영역(연마 벨트가 롤러에 접촉되는 영역)의 내표면을 컨디셔너가 개질하도록 구성하는 것도 가능하다.That is, it is also possible to configure the conditioner to modify the inner surface portion of the abrasive belt supported by the roller. In other words, it is also possible to configure the conditioner to modify the inner surface of the contact area (the area where the abrasive belt contacts the roller) with the outer surface of the abrasive belt contacting (supporting) the roller .
그러나, 롤러의 표면에 지지되는 연마 벨트가 롤러의 곡면을 따라 곡선형으로 배치되고, 실질적으로 컨디셔닝 공정이 행해지는 컨디셔너의 컨디셔닝 디스크는 평판형으로 형성되기 때문에, 컨디셔너가 연마 벨트의 내표면에 선접촉(평면과 곡면의 접촉)하게 되므로, 연마 벨트에 대한 컨디셔너의 접촉면(컨디셔닝이 이루어지는 접촉부위)이 충분하게 확보하기 어려운 문제점이 있고, 이에 따라 연마 벨트의 컨디셔닝 효율이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 컨디셔너가 가압되는 연마 벨트의 외표면에는 롤러가 직접 접촉하기 때문에, 컨디셔너가 연마 벨트에 접촉하는 동안 발생된 진동이 연마 벨트를 거쳐 롤러에 전달되면, 롤러의 회전 변위에 진동이 야기되면서 연마 벨트의 이동 경로(이동 궤적)가 일정하기 유지되기 어렵고, 이에 따라 연마 벨트에 의한 연마 품질이 저하되는 문제점이 있다.However, since the conditioning disk of the conditioner in which the polishing belt supported on the surface of the roller is arranged along the curved surface of the roller in a curved shape and substantially the conditioning process is performed is formed in a flat plate shape, There is a problem in that it is difficult to ensure sufficient contact of the conditioner with the abrasive belt (i.e., the contact area where the conditioning is performed), thereby deteriorating the conditioning efficiency of the abrasive belt. Further, since the roller directly contacts the outer surface of the abrasive belt to which the conditioner is pressed, when the vibration generated while the conditioner contacts the abrasive belt is transmitted to the roller through the abrasive belt, vibration occurs in the rotational displacement of the roller, There is a problem that the moving path of the belt (movement locus) is hard to keep constant, and thus the polishing quality by the abrasive belt is deteriorated.
하지만, 본 발명에서는 연마 벨트(120)의 이동 궤적을 형성하는 롤러(제1롤러, 제2롤러, 제1가이드롤러, 제2가이드롤러)와 이격되게 컨디셔너(200)를 배치하고, 롤러와 이격된 연마 벨트(120)의 평면 부위(예를 들어, 상부 연마 표면)에서 컨디셔닝 공정이 행해지도록 하는 것에 의하여, 연마 벨트(120)에 대한 컨디셔너(200)의 접촉 면적을 충분하게 확보(면접촉)할 수 있게 되므로, 다시 말해서, 컨디셔너(200)가 연마 벨트(120)의 내표면에 면접촉하게 되므로, 컨디셔닝 효율을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있으며, 컨디셔너(200)가 연마 벨트(120)에 접촉하는 동안 발생된 진동이 연마 벨트(120)를 거쳐 롤러로 전달되는 것을 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 결과적으로 연마 벨트(120)의 이동 궤적을 불규칙적인 유동없이 균일하게 유지할 수 있으며, 기판(10)의 연마 품질을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.However, in the present invention, the
바람직하게, 컨디셔너(200)를 마주하도록 배치되어 연마 벨트(120)의 외표면을 지지하는 벨트지지부(300)가 구비된다. 이와 같이, 벨트지지부(300)를 구비하는 것에 의하여, 연마 벨트(120)에 컨디셔너(200)가 가압됨에 따른 연마 벨트(120)의 처짐을 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Preferably, there is provided a
벨트지지부(300)는 롤러 유닛(110)과 이격되며 컨디셔너(200)를 마주하도록 배치되어 연마 벨트(120)의 외표면을 지지 가능한 다양한 구조로 형성될 수 있다. 일 예로, 벨트지지부(300)는 연마 벨트(120)의 외표면을 접촉된 상태로 지지하거나 비접촉 상태로 지지하도록 구성될 수 있다.The
이하에서는 벨트지지부(300)가 연마 벨트(120)의 외표면에 이격되게 배치되며, 연마 벨트(120)의 외표면을 비접촉 상태로 지지하는 예를 들어 설명하기로 한다. 이와 같이, 벨트지지부(300)가 연마 벨트(120)의 외표면을 비접촉 상태로 지지하는 것에 의하여, 마찰 저항(연마 벨트(120)의 이동(회전)을 방해하는 인자)에 의한 연마 효율 저하를 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Hereinafter, an example in which the
바람직하게 벨트지지부(300)는 연마 벨트(120)의 외표면을 컨디셔너(200)에 대해 평행하게 지지한다. 이와 같이, 벨트지지부(300)에 의해 연마 벨트(120)의 외표면이 컨디셔너(200)에 평행하게 지지되도록 하는 것에 의하여, 연마 벨트(120)에 대한 컨디셔너(200)의 접촉 면적을 보다 효과적으로 확보(면접촉)하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Preferably, the
벨트지지부(300)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 연마 벨트(120)의 외표면을 지지하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 벨트지지부(300)는 전자기력을 이용하여 연마 벨트(120)의 외표면을 비접촉 방식으로 지지하도록 구성될 수 있다.The
보다 구체적으로, 도 11을 참조하면, 연마 벨트(120)의 외표면에는 자성 벨트(132)가 구비되고, 연마 벨트(120)의 내측에 배치되는 벨트지지부(300)와 자성 벨트(132) 간의 전자기력에 의해 연마 벨트(120)의 외표면이 지지된다.11, a
바람직하게 자성 벨트(132)를 가요성을 갖는 고무자석으로 형성하는 것에 의하여, 자성 벨트(132)의 손상없이 자성 벨트(132)의 순환 회전을 보장하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.The advantageous effect of ensuring the circular rotation of the
아울러, 자성 벨트(132)는 접착층(134)을 매개로 연마 벨트(120)의 외표면에 부착되어 연마 벨트(120)와 함께 일체로 모듈화된다. 여기서, 자성 벨트(132)와 연마 벨트(120)가 일체로 모듈화된다 함은, 자성 벨트(132)와 연마 벨트(120)가 접착층(134)을 매개로 일체로 연결되어 단일 구성품인 연마 벨트(120) 조립체를 구성하는 것으로 이해된다.The
벨트지지부(300)는 자성 벨트(132)의 외표면을 마주하도록 연마 벨트(120)의 외측에 배치되며, 자성 벨트(132)와 상호 척력(repulsive force)(RF2)을 형성하여 연마 벨트(120)의 외표면을 지지한다. 일 예로, 벨트지지부(300)는 자성 벨트(132)와 상호 척력을 형성 가능한 전자석 또는 영구자석으로 형성될 수 있다.The
이때, 벨트지지부(300)와 자성 벨트(132) 간의 척력(RF2)에 의한 지지력은 다양한 방식으로 조절될 수 있다.At this time, the supporting force by the repulsive force RF2 between the
일 예로, 벨트지지부(300)는 전자석으로 형성되며, 벨트지지부(300)에 인가되는 전압을 제어하여 연마 벨트(120)의 지지력을 조절할 수 있다. 즉, 전자석을 형성된 벨트지지부(300)에 인가되는 전압을 다르게 제어함으로써, 벨트지지부(300)와 자성 벨트(132) 간의 척력(RF2)을 조절하는 것에 의하여, 자성 벨트(132)에 대한 지지력을 조절할 수 있다. 보다 구체적으로, 벨트지지부(300)에 인가되는 전압에 비례하여 벨트지지부(300)와 자성 벨트(132) 간의 척력이 조절될 수 있는 바, 벨트지지부(300)에 인가되는 전압이 높아지면 벨트지지부(300)와 자성 벨트(132) 간의 척력(RF2)이 커질 수 있다.For example, the
다른 일 예로, 벨트지지부(300)는 영구자석으로 형성되고 자성 벨트(132)에 선택적으로 접근 및 이격 가능하게 제공되며, 자성 벨트(132)와 벨트지지부(300)의 사이 거리를 제어하여 연마 벨트(120)의 지지력(척력)을 조절할 수 있다. 즉, 자성 벨트(132)와 벨트지지부(300)의 사이 거리를 다르게 조절함으로써, 벨트지지부(300)와 자성 벨트(132) 간의 척력을 조절하는 것에 의하여, 연마 벨트(120)의 지지력을 조절할 수 있다. 보다 구체적으로, 자성 벨트(132)와 벨트지지부(300)의 사이 거리에 비례하여 벨트지지부(300)와 자성 벨트(132) 간의 척력이 조절될 수 있는 바, 자성 벨트(132)와 벨트지지부(300)의 사이 거리가 작아지면 벨트지지부(300)와 자성 벨트(132) 간의 척력이 커질 수 있다.In another example, the
다른 일 예로, 도 12를 참조하면, 벨트지지부(300')는 연마 벨트(120)의 외표면에 유체를 분사하고, 유체에 의한 분사력(JF2)에 의해 연마 벨트(120)의 외표면을 지지하도록 구성된다.12, the belt supporting portion 300 'ejects a fluid onto the outer surface of the
이때, 벨트지지부(300')는 연마 벨트(120)의 외표면에 기체(예를 들어, 공기)와 액체(예를 들어, 순수) 중 적어도 어느 하나를 분사할 수 있다.At this time, the belt supporter 300 'may inject at least one of a gas (for example, air) and a liquid (for example, pure water) onto the outer surface of the
다만, 연마 벨트(120)의 외표면에 유체를 분사하는 방식에서는, 연마 벨트(120)의 양 측면 가장자리부가 외부로 개방됨에 따라, 연마 벨트(120)의 가장자리부에서 분사된 유체 중 일부가 연마 벨트(120)의 가장자리부에서 외부로 빠져나가게 되는 현상이 발생되고, 이에 따라 연마 벨트(120)의 가장자리부에서의 부상력(지지력)을 균일하게 유지하기 어렵다. 더욱이, 유체를 이용한 지지 방식에서는, 유체의 공급량을 제어하는 펌프의 맥동 현상에 의해 유체에 의한 지지력을 일정하게 유지하기 어렵고, 유체에 의한 지지 압력을 조절하기 위해서는 유체의 공급량을 기구적으로 조절해야 하기 때문에, 응답속도가 늦고, 가압력을 미세하게 조절하기 어렵다.However, in the method of spraying the fluid on the outer surface of the
이에 반해, 전자기력을 이용한 벨트지지부(300)에 의해 비접촉 방식으로 연마 벨트(120)의 외표면이 지지되도록 하는 것에 의하여, 연마 벨트(120)의 외표면 중앙부 뿐만 아니라 외표면 가장자리부에서도 지지력을 균일하게 유지시킬 수 있으며, 궁극적으로 컨디셔닝이 행해지는 연마 벨트(120)의 평탄도를 높이는 유리한 효과를 얻을 수 있다.By supporting the outer surface of the polishing
또한, 전자기력을 제어하여 연마 벨트(120)의 지지력을 조절하는 것에 의하여, 연마 제어에 필요한 응답속도를 단축하고, 미세한 조절을 가능하게 하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Further, by controlling the electromagnetic force to adjust the supporting force of the
도 13을 참조하면, 연마 벨트(120)의 주변에는 연마 벨트(120)의 표면을 세정하기 위한 세정유닛(400)이 구비될 수 있다. 세정유닛(400)은 접촉 방식 또는 비접촉 방식으로 연마 벨트(120)의 표면을 세정할 수 있으며, 세정유닛(400)의 종류에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Referring to FIG. 13, a
일 예로, 세정 유닛은 연마 벨트(120)의 표면에 세정 유체를 분사하여 연마 벨트(120)의 표면을 세정할 수 있다.As an example, the cleaning unit may clean the surface of the polishing
여기서, 세정 유체라 함은, 세정액(예를 들어, DIW), 스팀, 이종 유체(예를 들어, 액상 유체인 순수(DIW)와 기상 유체인 질소(N2)가 혼합된 유체) 등과 같이 연마 벨트(120)의 표면에 분사되어 세정을 수행할 수 있는 분사 대상 물질을 모두 포함하는 개념으로 이해될 수 있으며, 세정 유체의 종류의 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 경우에 따라서는, 브러쉬와 같은 접촉식 세정부재를 이용하여 연마 벨트의 표면을 세정하는 것도 가능하다.Here, referred to as cleaning fluid, the cleaning liquid (e.g., DIW), grinding, such as, steam, two kinds of fluid (e.g., liquid fluid is pure water (DIW) and the gas phase fluid in a nitrogen (N 2) is mixed fluid) The present invention can be understood as a concept including all of the object substance to be sprayed on the surface of the
참고로, 본 발명의 실시예에서는 제1롤러(112)와 제1가이드롤러(116a)의 사이에서 세정유닛(400)에 의한 세정이 행해지는 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 제2롤러와 제2가이드롤러의 사이에서도 세정유닛에 의한 세정이 행해지도록 구성하는 것도 가능하다.For reference, in the embodiment of the present invention, cleaning is performed by the
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.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.
10 : 기판
100 : 스테이지
102 : 스테이지 이동부
112 : 제1롤러
114 : 제2롤러
116 : 가이드롤러
116a : 제1가이드롤러
116b : 제2가이드롤러
120 : 연마 벨트
132 : 자성 벨트
134 : 접착층
140 : 가압력 형성부
142 : 가압자석부
200 : 컨디셔너
300 : 벨트지지부
400 : 세정유닛10: substrate
100: stage
102:
112: first roller
114: second roller
116: guide roller
116a: first guide roller
116b: second guide roller
120: abrasive belt
132: Magnetic belt
134: Adhesive layer
140: pressing force forming portion
142:
200: Conditioner
300: Belt support
400: cleaning unit
Claims (17)
기판이 거치되는 스테이지와;
일 방향에서 다른 일 방향으로 권취되며 상기 기판의 표면을 연마하는 연마 벨트를;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
A substrate processing apparatus for polishing a substrate, comprising:
A stage on which the substrate is mounted;
An abrasive belt wound in one direction from one direction and polishing the surface of the substrate;
The substrate processing apparatus comprising:
상기 연마 벨트의 일단이 고정되며, 상기 연마 벨트를 제1방향으로 권취하는 제1롤러와;
상기 연마 벨트의 타단이 고정되며, 상기 연마 벨트를 상기 제1방향과 반대인 제2방향으로 권취하는 제2롤러를;
포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
The method according to claim 1,
A first roller to which one end of the abrasive belt is fixed and which winds the abrasive belt in a first direction;
A second roller for fixing the other end of the abrasive belt and winding the abrasive belt in a second direction opposite to the first direction;
The substrate processing apparatus comprising:
상기 제1롤러와 상기 제2롤러의 사이에 배치되며, 상기 연마 벨트의 이동을 안내하는 가이드롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
3. The method of claim 2,
And a guide roller disposed between the first roller and the second roller for guiding movement of the abrasive belt.
상기 가이드롤러는,
상기 스테이지의 일측부에 배치되는 제1가이드롤러와;
상기 스테이지의 타측부에 배치되는 제2가이드롤러를; 포함하고,
상기 기판은 상기 제1가이드롤러와 상기 제2가이드롤러의 사이에서 상기 연마 벨트에 의해 연마되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
The method of claim 3,
The guide roller
A first guide roller disposed at one side of the stage;
A second guide roller disposed on the other side of the stage; Including,
Wherein the substrate is polished by the abrasive belt between the first guide roller and the second guide roller.
상기 연마 벨트가 권취되는 방향과 직교하는 방향으로 상기 스테이지를 이동시키는 스테이지 이동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a stage moving section for moving the stage in a direction perpendicular to a direction in which the polishing belt is wound.
상기 스테이지 이동부는 상기 기판이 연마되는 동안에 상기 스테이지를 연속적으로 왕복 이동시키고,
상기 기판은 상기 연마 벨트에 대해 연속적인 곡선 형태의 경로를 따라 이동하며 연마되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the stage moving unit continuously reciprocates the stage while the substrate is being polished,
Wherein the substrate is moved and polished along a continuous curved path with respect to the abrasive belt.
상기 연마 벨트는 상기 기판을 전체적으로 덮는 폭을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the polishing belt is formed to have a width covering the entire surface of the substrate.
상기 연마 벨트는 상기 기판을 부분적으로 덮는 폭을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the polishing belt is formed to have a width that partially covers the substrate.
상기 기판은 적어도 일측변의 길이가 1m 보다 큰 사각형 기판인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
9. The method according to any one of claims 1 to 8,
Wherein the substrate is a rectangular substrate having at least one side longer than 1 m.
상기 연마 벨트에 의해 상기 기판에 대한 기계적 연마가 행해지는 동안 화학적 연마를 위한 슬러리가 함께 공급되며 화학 기계적 연마(CMP) 공정이 행해지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
9. The method according to any one of claims 1 to 8,
Wherein a slurry for chemical polishing is supplied together with a chemical mechanical polishing (CMP) process while mechanical polishing is performed on the substrate by the polishing belt.
상기 연마 벨트의 표면을 세정하는 세정유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
9. The method according to any one of claims 1 to 8,
And a cleaning unit for cleaning the surface of the abrasive belt.
기판이 거치되는 스테이지와;
일 방향에서 다른 일 방향으로 권취되며 상기 기판의 표면을 연마하는 연마 벨트와;
상기 연마 벨트의 일단이 고정되며, 상기 연마 벨트를 제1방향으로 권취하는 제1롤러와;
상기 연마 벨트의 타 고정되며, 상기 연마 벨트를 상기 제1방향과 반대인 제2방향으로 권취하는 제2롤러와;
상기 연마 벨트가 권취되는 방향과 직교하는 방향으로 상기 스테이지를 이동시키는 스테이지 이동부를;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 기처리 장치.
A substrate processing apparatus for polishing a substrate, comprising:
A stage on which the substrate is mounted;
An abrasive belt wound in one direction from one direction and polishing the surface of the substrate;
A first roller to which one end of the abrasive belt is fixed and which winds the abrasive belt in a first direction;
A second roller fixed to the abrasive belt and winding the abrasive belt in a second direction opposite to the first direction;
A stage moving section for moving the stage in a direction perpendicular to a direction in which the abrasive belt is wound;
And a control unit for controlling the processing unit.
상기 스테이지 이동부는 상기 기판이 연마되는 동안에 상기 스테이지를 연속적으로 왕복 이동시키고,
상기 기판은 상기 연마 벨트에 대해 연속적인 곡선 형태의 경로를 따라 이동하며 연마되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
13. The method of claim 12,
Wherein the stage moving unit continuously reciprocates the stage while the substrate is being polished,
Wherein the substrate is moved and polished along a continuous curved path with respect to the abrasive belt.
상기 제1롤러와 상기 제2롤러의 사이에 배치되며, 상기 연마 벨트의 이동을 안내하는 가이드롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
13. The method of claim 12,
And a guide roller disposed between the first roller and the second roller for guiding movement of the abrasive belt.
상기 기판은 적어도 일측변의 길이가 1m 보다 큰 사각형 기판인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
15. The method according to any one of claims 12 to 14,
Wherein the substrate is a rectangular substrate having at least one side longer than 1 m.
상기 연마 벨트에 의해 상기 기판에 대한 기계적 연마가 행해지는 동안 화학적 연마를 위한 슬러리가 함께 공급되며 화학 기계적 연마(CMP) 공정이 행해지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
15. The method according to any one of claims 12 to 14,
Wherein a slurry for chemical polishing is supplied together with a chemical mechanical polishing (CMP) process while mechanical polishing is performed on the substrate by the polishing belt.
상기 연마 벨트의 표면을 세정하는 세정유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
15. The method according to any one of claims 12 to 14,
And a cleaning unit for cleaning the surface of the abrasive belt.
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|---|---|---|---|
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