KR20190115636A

KR20190115636A - 기판 처리 시스템

Info

Publication number: KR20190115636A
Application number: KR1020180038556A
Authority: KR
Inventors: 최광락; 조문기
Original assignee: 주식회사 케이씨텍
Priority date: 2018-04-03
Filing date: 2018-04-03
Publication date: 2019-10-14
Also published as: CN208298795U; KR102091421B1

Abstract

본 발명은 기판 처리 시스템에 관한 것으로, 본 발명은, 연마 공정이 행해진 기판에 대하여 기판을 연마 헤드로부터 분리시키지 않고 연마 공정과 유사하게 기판의 접촉 세정을 세정 정반에서 행하여, 기판 연마면에 묻은 이물질이 건조하여 고화되기 이전에 확실하게 제거하는 기판 처리 시스템을 제공한다.

Description

기판 처리 시스템{WAFER TREATING SYSTEM}

본 발명은 기판 처리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판의 연마 공정에서 묻는 이물질을 연마 처리 공정 중에 간단히 접촉 세정에 의해 제거하고, 기존 연마 공정에서 발생된 슬러지가 새로운 연마 공정에서 공급되는 슬러리와 혼합되는 것을 방지하는 기판 처리 시스템에 관한 것이다.

반도체 소자는 미세한 회로선이 고밀도로 집적되어 제조됨에 따라, 이에 상응하는 정밀한 평탄 연마가 기판 표면에 행해진다. 기판의 연마를 보다 정밀하게 행하기 위해서는 기계적인 연마 뿐만 아니라 화학적 연마가 병행되는 화학 기계적 연마 공정(CMP공정)이 행해진다.

즉, 도1에 도시된 바와 같이, 기판 처리 시스템(9)은 연마 파트(X1)에 배치된 연마 정반(P)에서 기판의 평탄 연마 공정을 행하여, 기판 연마면을 평탄화하고 연마층 두께를 정교하게 조절한다. 여기서, 기판(W)의 연마 공정은 다수의 연마 정반(P)에서 다단계로 행해질 수 있다.

연마 공정이 종료된 기판은 이송 아암(H)에 의하여 세정 파트(X2)로 이송되고, 기판 탑재부(20)에 기판(W)을 위치시킨 상태에서 기판 이송부(10)로 세정 파트(X2)의 다수의 세정 챔버(C1, C2, C3, C4)를 이송(99d)하면서 단계적으로 기판의 세정 공정을 행하고, 세정이 완료된 기판을 그 다음 공정으로 이송한다.

그러나, 기판의 연마 공정 중에 기판의 연마층으로부터 분리된 미세한 크기의 연마 입자는 1차적으로 슬러리와 혼합된 상태의 슬러지로 기판 연마면에 붙게 되는 데, 기판이 연마 정반(P)을 이동하면서 기판 연마면이 건조해지면, 기판 연마면에 묻어있는 이물질이 고착되어, 세정 파트(X2)에서의 세정 공정에도 불구하고 이물질이 제거되지 않는 문제가 발생된다.

특히, 기판 연마층이 텅스텐 등인 경우에는, 기판 연마면이 건조하면 반도체 소자의 오류가 발생되는 치명적인 문제가 있었다. 또한, 기판 연마면에 묻은 이물질이 고착되면, 이물질이 고착된 부분의 반도체 소자의 오류가 발생되어, 반도체 디바이스의 수율이 저하되는 문제가 발생된다.

이와 같은 문제점을 해소하기 위하여, 연마 정반(P)의 사이에 기판 연마면을 젖음 상태로 하는 웨트 베스(wet bath)를 배치하여, 그 다음 연마 공정이 행해지기 위해 대기하는 시간 동안에 기판 연마면을 웨트 베스에 담가두어, 기판 연마면이 건조하지 않고 젖음 상태로 유지하고자 하는 시도가 있었다.

그러나, 기판 연마면을 젖음 상태로 유지하고, 동시에 웨트 베스 내에서 강제 유동을 유도하여 기판 연마면에 묻어있는 슬러지 등의 이물질을 제거하는 시도가 있었지만, 이와 같은 공정에 의해서는 기판 연마면에 묻은 이물질이 거의 제거되지 아니하는 문제가 있었다.

이와 같이, 이전의 연마 공정에서 기판 연마면에 묻어 있는 슬러지가 제거되지 아니하면, 그 다음 연마 공정에서 경질의 이물질에 의해 기판 연마면의 스크래치 등의 손상이 생기고, 무엇보다도 이전의 연마 공정에 사용된 슬러리와 그 다음 연마 공정에 사용된 슬러지가 일부 혼합되면서 화학 반응에 의해 기판 연마면의 화학적 연마가 불균일하게 발생되어 연마 품질이 저하되는 문제가 있었다.

더욱이, 최근에는 반도체 디바이스의 경박단소화 경향에 따라 집적도가 높아지면서 보다 정교한 연마 품질이 요구됨에 따라, 화학적 연마의 불균일로 인한 연마 품질 저하는 수율을 낮추는 원인이 되고 있다.

이에 따라, 기판의 연마 공정의 공정 효율을 저해하지 아니하면서도, 기판의 연마면에 묻어있는 이물질을 확실히 제거하여, 이물질의 고화에 따른 기판의 불량을 방지하고, 동시에 서로 다른 슬러리의 사용에도 슬러리가 혼합되면서 발생되는 화학 반응에 의해 연마 품질이 저하되는 문제점을 해소할 필요성이 매우 높아지고 있다.

본 발명은 전술한 기술적 배경하에서 창안된 것으로, 반도체 디바이스의 제조를 위한 기판의 평탄 연마 공정의 품질을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 연마 공정 중에 기판 연마면에 묻은 이물질에 의한 2차 손상을 방지하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 연마 공정 중에 기판 연마면에 묻은 슬러지가 그 다음 연마 공정에서 사용되는 슬러리와의 화학 반응에 의해 화학적 연마 품질이 저하되는 것을 억제하는 것을 목적으로 한다.

이와 동시에, 본 발명은, 연마 공정에 소요되는 공정 시간이 증대되지 아니하여 공정 효율을 높게 유지하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 연마 공정이 행해진 기판에 대하여 기판을 연마 헤드로부터 분리시키지 않고 연마 공정과 유사하게 기판의 접촉 세정을 세정 정반에서 연마 공정과 유사하게 행하여, 기판 연마면에 묻은 이물질을 확실하게 제거하는 기판 처리 시스템을 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은, 기판의 연마 공정의 사이에 기판의 접촉 세정을 통해 기판 연마면에 묻어 있는 이물질이 고착되기 이전에 제거하여 이물질 제거 효과를 극대화할 수 있다.

특히, 본 발명은, 기판 연마면의 접촉 세정 공정 중에 일단 기판으로부터 분리된 이물질의 재부착을 방지하여, 기판 연마면에 스크래치 등의 손상을 억제하는 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 본 발명은, 기판 연마면에 묻은 이물질이 고착되기 이전에 이물질을 제거하여 세정 효율을 보다 높이는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은, 기판의 연마면 세정을 연마 정반과 유사한 세정 정반에서 연마 공정과 유사하게 행해짐으로써, 기판 처리 시스템의 제어 공정이 단순하면서도 세정 효율을 높일 수 있고, 접촉 세정에 의해 슬러지를 보다 완전히 제거하는 효과를 얻을 수 있다.

무엇보다도, 본 발명은, 서로 다른 연마 정반에서 서로 다른 슬러리를 사용하여 다단계 연마 공정을 행하더라도, 슬러리의 혼합에 의한 화학 반응으로 화학적 연마 공정이 불균일하게 행해지는 것을 억제하는 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 본 발명은, 연마 공정이 종료된 기판이 세정 파트로 이송되기 이전에 기판을 미리 세정하는 것에 의하여, 기판 연마면에 잔류하는 이물질을 미리 제거하는 것에 의하여 세정 파트에서의 메인 세정 공정에 소요되는 시간을 단축하면서도 높은 세정 효율을 얻는 효과를 얻을 수 있다.

도1은 종래의 기판 처리 시스템의 평면도,
도2a는 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 처리 시스템의 구성을 도시한 평면도,
도2b는 도2a의 연마 파트의 평면도,
도3은 가이드 레일을 따라 이동하는 기판 캐리어가 연결 레일로 이동하는 작동 원리를 설명하는 도면,
도4는 도3의 기판 캐리어의 사시도,
도5는 도4의 종단면도,
도6은 도3의 기판 캐리어에 도킹 유닛이 도킹된 상태를 도시한 사시도,
도7은 도2b의 연마 정반 중 어느 하나에서 연마 공정이 행해지는 구성을 도시한 평면도,
도8은 도7의 정면도,
도9는 도7의 연마 헤드의 구성을 도시한 반단면도,
도10은 도2b의 세정 정반 중 어느 하나에서 세정 공정이 행해지는 구성을 도시한 평면도,
도11은 도10의 정면도,
도12a는 도2a의 연마 파트에서의 처리 공정을 도시한 도면,
도12b는 도2a의 연마 파트에서의 다른 형태의 처리 공정을 도시한 도면,
도12c는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 처리 공정을 도시한 도면,
도13은 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 처리 시스템의 연마 파트를 개략적으로 도시한 평면도,
도14a 내지 도14c는 도13의 구성에 의한 처리 공정을 설명하기 위한 도면,
도15는 도13의 구성에 의한 또 다른 처리 공정을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 처리 시스템(1)을 상술한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해서는 동일 또는 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도2a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 처리 시스템(1)은, 처리 공정이 행해질 새로운 기판(W)을 공급하는 기판 공급부(Xo)와, 기판 공급부(Xo)로부터 기판(W)을 공급받아 연마 파트(X1)로 기판를 공급하는 전달 아암(TR1)과, 전달 아암(TR1)에서 전달받은 기판을 연마하는 연마 파트(X1)와, 연마 파트(X1)에서 연마된 기판(W)을 메인 세정하는 세정 파트(X2)를 포함하여 구성된다.

상기 기판 공급부(Xo)는, 처리 공정이 행해질 예정인 다수의 기판(W)을 카세트(FOUP)에 저장해두고, 이송 아암(TRo)에 의하여 전달 아암(TR1)이 도달할 수 있는 거치부(PP)에 기판(W)을 그대로 위치시킨다. 도면에 도시되지 않았지만, 기판 공급부(Xo)에 위치한 기판(W)은 거치부(PP)를 거치지 않고 전달 아암(TR1)에 의하여 직접 운송될 수도 있다.

상기 전달 아암(TR1)은 기판 공급부(Xo)로부터 기판(W)을 전달받아 연마 파트(X1)의 로딩부(LU)로 공급한다. 카세트(FOUP)에는 패턴이 형성되거나 증착막이 형성된 연마면이 상측을 향하여 탑재되어 있다. 이 때, 전달 아암(TR1)은 카세트(FOUP)에서 꺼내어 180도 뒤집은 상태로 연마 파트(X1)의 기판 로딩부(LU1, LU2; LU)로 전달한다. 이에 따라, 전달 아암(TR1)에 의해 연마 파트(X1)에 전달된 기판은 연마면(前面)이 하측을 향하고 반대면(後面)이 상측을 향하는 자세가 된다.

전달 아암(TR1)은 기판(W)을 집어 정해진 위치에 놓는 작용을 유리하게 할 수 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 기판(W)을 기판 공급부(Xo)의 카세트(FOUP)로부터 연마 파트(X1)로 전달할 수 있는 다양한 구성과 수단이 활용될 수 있다. 예를 들어, 흡착 상태로 픽업하여 이송하는 구성이나, 도면에 도시된 바와 같이 로봇 아암으로 구성될 수도 있다.

상기 연마 파트(X1)는, 전달 아암(TR1)으로부터 공급된 기판(W)을 기판 캐리어(C)에 탑재하는 로딩부(LU)와, 로딩부(LU)로부터 기판(W)을 탑재하여 이동 경로(R)를 따라 이동하면서 기판(W)의 연마 공정을 행하는 기판 캐리어(C)와, 기판 캐리어(C)에 탑재된 기판(W)에 대하여 연마 공정을 행하도록 기판 캐리어(C)가 이동하는 이동경로(R) 상에 배치된 연마 정반(P1, P2)과, 연마 공정 중에 기판(W)을 연마 패드(Px)에 대해 가압하는 연마 헤드(CH)와, 연마 정반(P1, P2) 중 어느 하나 이상에서 연마 공정이 행해진 기판(W)에 대한 접촉 세정 공정이 행해지는 세정 정반(CP)과, 기판 캐리어(C)를 수용한 상태로 정해진 경로로 이동하는 캐리어 홀더(H1-1, H1-2, H2-1, H2-2; H)와, 기판 캐리어(C)에 탑재된 기판(W)에 대하여 예정된 연마 공정이 행해진 이후에 기판 캐리어(C)로부터 기판(W)을 언로딩하는 언로딩부(UU)를 포함한다.

여기서, 연마 헤드(CH)는 기판(W)을 탑재한 상태로 연마 정반(P1, P2) 중 어느 하나 이상에서 연마 공정을 행하고, 연마 공정을 행한 기판(W)을 탑재한 상태로 세정 정반(CP)으로 이동하여, 세정 정반(CP)에서 기판(W)의 접촉 세정 공정을 행한다.

기판의 로딩 공정

상기 로딩부(LU)는 기판 캐리어(C)에 기판(W)을 탑재하는 다양한 구성일 수 있으며, 예를 들어, 대한민국 등록특허공보 제10-1389533호, 제10-116387제10-0997651호 및 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0004552호에 개시된 구성일 수 있으며, 이들의 공보의 내용은 본 명세서의 일부로 통합된다.

로딩부(LU)는 하나만 형성될 수도 있지만, 제1이동경로(R1)와 제2이동경로(R2)에 치우친 위치에 각각 제1로딩부(LU1)와 제2로딩부(LU2)로 형성되는 것이, 기판 캐리어(C)를 각각 제1이동경로(R1)와 제2이동경로(R2)로 이동시키는 공정 시간을 줄이는 측면에서 바람직하다.

로딩부(LU)는 연마 공정이 행해질 기판(W)을 기판 캐리어(C)의 하측에 고정된 연마 헤드(CH)에 탑재한다.

기판 이송 경로

상기 기판 캐리어(C)가 이동하는 제1이동경로(R1)에는 제1가이드레일(G1)이 배치되고, 기판 캐리어(C)가 이동하는 제2이동경로(R2)에는 제2가이드레일(G1)이 배치되며, 기판 캐리어(C)가 이동하는 제3이동경로(R3)에는 제3가이드레일(G1)이 배치된다. 도면에 도시된 바와 같이, 제1이동경로(R1)와 제2이동경로(R2)는 서로 이격 배치되고, 그 사이에 제3이동경로(R3)가 마련된다. 여기서, 가이드 레일(G1, G2, G3)은 기판 캐리어(C)의 이동을 안내하므로 연마 정반(P)과 세정 정반(CP)에 비하여 상측에 위치한 프레임에 고정 설치된다.

도면에는 제1이동경로(R1)와 제2이동경로(R2)와 제3이동경로(R3)가 모두 직선 형태로 배치된 구성이 예시되어 있지만, 곡선 형태로 형성될 수도 있고, 직선과 곡선이 혼합된 형태로 형성될 수도 있다. 그리고, 도면에 도시되지 않았지만, 가이드 레일(G1)은 타원형이나 원형 등 다양한 폐곡선 형태로 기판 캐리어(C)를 이동하도록 배치될 수도 있다.

그리고, 제2이동경로(R2)의 일단(S1e)과 마주보는 제1-1위치(S1-1)와 제1이동경로(R1)의 일단(S2e)과 마주보는 제2-1위치(S2-1)를 연결하는 제1연결경로(R4)가 형성된다. 제1연결경로(R4)에는 제1연결레일(CR1)이 설치되고, 제1연결레일(CR1)에는 기판 캐리어(C)를 보유한 상태로도 이동할 수 있는 제1-1캐리어 홀더(H1-1)와 제1-2캐리어홀더(H1-2)가 이동(88) 가능하게 설치된다.

제1-1캐리어홀더(H1-1)와 제1-2캐리어홀더(H1-2)는 서로 간섭되지 않는 범위 내에서 제1연결레일(CR1)을 따라 이동할 수 있지만, 대체로 제1-1캐리어홀더(H1-1)는 제2가이드레일(G2)의 일단(S1e)과 제3가이드레일(G3)의 일단(S3e)까지의 거리를 왕복하는 데 사용되고, 제1-2캐리어홀더(H1-2)는 제1가이드레일(G1)의 일단(S2e)과 제3가이드레일(G3)의 일단(S3e)까지의 거리를 왕복하는 데 사용된다.

이를 통해, 기판 캐리어(C)는 제1-1캐리어홀더(H1-1)를 경유하여 제2가이드레일(G2)와 제3가이드레일(G3)의 일단을 왕래할 수 있고, 제1-2캐리어홀더(H1-2)를 경유하여 제1가이드레일(G1)과 제3가이드레일(G3)의 일단을 왕래할 수 있게 된다.

본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 제1연결레일(CR1)에는 하나의 캐리어 홀더가 구비되어 제1연결레일(CR1)을 따라 제1연결경로(R4)의 전체 길이에 걸쳐 이동하고, 제2연결레일(CR2)에도 하나의 다른 캐리어 홀더가 구비되어 제2연결레일(CR2)을 따라 제2연결경로(R5)의 전체 길이에 걸쳐 이동하도록 구성될 수도 있다.

이와 유사하게, 제2이동경로(R2)의 타단(S1e')과 마주보는 제1-2위치(S1-2)와 제1이동경로(R1)의 타단(S2e')과 마주보는 제2-2위치(S2-2)를 연결하는 제2연결경로(R5)가 형성된다. 제2연결경로(R5)에는 제2연결레일(CR2)이 설치되고, 제2연결레일(CR1)에는 기판 캐리어(C)를 보유한 상태로도 이동할 수 있는 제2-1캐리어 홀더(H2-1)와 제2-2캐리어홀더(H2-2)가 이동(88) 가능하게 설치된다.

제2-1캐리어홀더(H2-1)와 제2-2캐리어홀더(H2-2)는 서로 간섭되지 않는 범위 내에서 제2연결레일(CR2을 따라 이동할 수 있지만, 대체로 제2-1캐리어홀더(H2-1)는 제2가이드레일(G2)의 타단(S1e')과 제3가이드레일(G3)의 타단(S3e')까지의 거리를 왕복하는 데 사용되고, 제2-2캐리어홀더(H2-2)는 제1가이드레일(G1)의 타단(S2e')과 제3가이드레일(G3)의 타단(S3e')까지의 거리를 왕복하는 데 사용된다.

이를 통해, 기판 캐리어(C)는 제2-1캐리어홀더(H2-1)를 경유해서도 제2가이드레일(G2)의 타단과 제3가이드레일(G3)의 타단을 왕래할 수 있고, 제2-2캐리어홀더(H2-2)를 경유하여 제1가이드레일(G1)의 타단과 제3가이드레일(G3)의 타단을 왕래할 수 있게 된다.

여기서, 제1연마 정반(P1)과 세정 정반(CP)은 제1이동경로(R1)의 연장선인 제1가상선(L1)에 배치되고, 제2연마 정반(P2)과 세정 정반(CP)은 제2이동경로(R2)의 연장선인 제2가상선(L1)에 배치된다.

이 때, 제1연마 정반(P1)과 세정 정반(CP)은 모두 제1이동경로(R1) 상에 배치되고, 제2연마 정반(P2)과 세정 정반(CP)은 모두 제2이동경로(R2) 상에 배치될 수 있다. 이 경우에는, 기판 캐리어(C)가 제1이동경로(R1)에 배치된 제1가이드레일(G1)과 제2이동경로(R2)에 배치된 제2가이드레일(G2)에 위치한 상태에서 이들 연마 정반(P1, P2)에서 기판(W)의 연마 공정이 행해지고 세정 정반(CP)에서 세정 공정이 행해진다.

각각의 연마 정반(P1, P2)에서는 슬러리를 이용한 화학 기계적 연마 공정이 행해질 수도 있고, 슬러리가 없는 기계적 연마 공정만 행해질 수도 있다. 기판 캐리어(C)에 의해 운반되는 기판(W)은 연마면이 연마 정반(P)의 연마 패드(Px)과 접촉하면서 연마 공정이 이루어지고, 이에 따라, 기판(W)의 연마면은 정해진 두께에 도달하면서 평탄해지도록 연마된다.

기판 캐리어 및 캐리어 홀더의 구성 및 작용

상기 기판 캐리어(C)는 가이드 레일(G1, G2, G3; G)에서는 단독으로 독립적으로 이동하며, 연결 레일(CR1, CR2; CR)에서는 캐리어 홀더(H1-1, H1-2, H2-1, H2-2; H)에 수용된 상태로 캐리어 홀더(H)의 이동에 의해 이동한다. 도2a 및 도2b의 배치도에서 다수의 수직선으로 형성된 직사각형 형태가 기판 캐리어(C)를 단순화하여 표시한 것이다.

도4 및 도5에 도시된 바와 같이, 기판 캐리어(C)는 상측에 N극 영구자석(128n)과 S극 영구자석(128s)이 교대로 배열되며, 내부에는 구동 모터나 공압 공급 장치가 구비되지 않는 무동력 상태로 구성될 수 있다. 이에 따라, 도3에 도시된 바와 같이, 연마 정반(P1, P2; P)과 세정 정반(CP)의 상측에 형성된 프레임(F)에 설치된 코일(90)에 인가되는 전원(89)의 전류 방향을 제어하는 것에 의하여, 리니어 모터의 원리로 가이드 레일(G)을 따라 이동한다.

한편, 도면에 도시되지 않았지만, 기판 캐리어(C)에 코일과 전원 인가장치(예를 들어, 배터리나 슬립링을 이용한 전원공급부)가 구비되고, 기판 캐리어에 구비된 코일에 대향하는 위치에 N극 영구자석과 S극 영구자석이 교대로 배열되어, 기판 캐리어(C)가 가이드 레일(G)을 따라 이동할 수도 있다. 그 밖에, 공지된 다양한 구동 장치가 기판 캐리어(C)에 구비되어 가이드 레일(G)을 따라 이동하게 구성될 수도 있다.

그리고, 기판 캐리어(C)가 연마 정반(P)의 상측에 위치하면, 도킹 유닛(D)이 기판 캐리어(C)에 결합하여, 기판(W)을 회전 구동시키는 회전 구동력과 기판(W)을 하방으로 가압하기 위한 공압이 공급된다.

이를 위하여, 도4 및 도5에 도시된 바와 같이, 회전 구동력을 전달받기 위하여 내주면에 N극과 S극의 영구 자석이 교대로 배열되는 자기 커플러(124)가 형성되고, 도킹 유닛(D)의 구동축(186)의 외주면에도 원주 방향을 따라 N극과 S극의 영구 자석이 교대로 배열되어, 도킹 유닛(D)의 구동축(186)이 기판 캐리어(C)의 자기 커플러(124)에 접근하여 삽입된 상태로 회전하면, 자기 커플러(124)에 회전 구동력이 전달되어 회전 구동(124r)된다. 따라서, 자기 커플러(124)와 연동하여 회전하는 회전축(125)이 함께 회전(125r)하며, 회전축(125)의 회전 구동력은 기어 등의 동력 전달 수단에 의하여 수직축(126)을 회전 구동(126r)시키면서 연마 헤드(CH)에 전달되어, 연마 공정 중에 기판(W)을 회전 구동시킨다. 이 때, 도킹 유닛(D)의 구동축(186)이 자기 커플러(124)에 삽입되는 것을 안내하도록 자기 커플러(124)의 중앙부에는 안내축(124o)이 형성될 수 있다.

또한, 기판 캐리어(C)의 외주면에는 공압 파이프가 결합되는 공압 공급구(123x)가 외면에 형성되어, 도킹 유닛(D)이 기판 캐리어(C)로 근접(8, 8')하여 도킹하면, 도킹 유닛(D)의 공압 파이프(187a)의 결합부(187)가 공압 공급구(123x)에 끼워지면서, 공압 공급구(123x)로부터 연장되는 공압 공급로(123, 129)를 통해 회전하는 연마 헤드(CH)로 전달된다. 이 때, 연마 헤드(CH)는 연마 공정과 세정 공정 중에 회전(126r)구동되므로, 공압 공급로(123, 129) 상에는 로터리 유니언(RU)이 설치되어, 회전 구동하는 연마 헤드(CH)에 공압을 원활히 공급할 수 있게 된다.

그리고, 기판 캐리어(C)는 가이드 레일(G)과 연결 레일(CR)을 따르는 이동 경로 중에 회전하지 않는 상태가 지속된다. 따라서, 도킹 유닛(D)이 기판 캐리어(C)의 정해진 한면에서만 도킹되도록 구성될 수도 있지만, 이 경우에는 제3가이드레일(G3)과 제1가이드레일(G1)의 간격 및 제3가이드레일(G3)과 제2가이드레일(G2)의 간격 중 어느 하나가 필요이상으로 커져야 하므로, 전체적인 공간 효율을 낮추게 된다.

따라서, 도2a에 도시된 바와 같이, 제1가이드레일(G1)에 대해서는 도킹 유닛(D)이 바깥쪽(도2a을 기준으로 하측)에 배치되고, 제2가이드레일(G2)에 대해서는 도킹 유닛(D)도 바깥쪽(도2a을 기준으로 상측)에 배치되어, 서로 반대 방향에서 서로 반대 방향으로 이동(8, 8')하여 도킹하도록 구성되는 것이 전체적인 공간 효율을 높이는 데 효과적이다. 이 때, 기판 캐리어(C)는 가이드 레일(G)을 이동하면서 비회전 상태로 경로(R1, R2, R3, R4, R5)를 이동하므로, 기판 캐리어(C)는 상측과 하측(도2a기준)에서 접근하는 도킹 유닛(D)과 결합할 수 있도록, 도5에 도시된 바와 같이 공압 결합부(123) 및 자기 커플러(124)가 서로 반대측에 위치한 2개의 면에 형성된다. 이를 통해, 기판 처리 시스템의 배치를 보다 콤팩트하게 유지하면서도, 기판 캐리어(C)를 회전시켜야 하는 복잡한 제어 및 구조를 회피할 수 있는 잇점을 얻을 수 있다.

그리고, 기판 캐리어(C)의 양측면에는 가이드 레일(G)을 타고 요동없이 이동할 수 있도록 상측 롤러(127U)와 하측 롤러(127L)가 회전 가능하게 형성된다. 경우에 따라서는, 기판 캐리어(C)에는 가이드 레일(G)에 거치될 수 있도록 상측 롤러(127U)만 구비되고, 연마 공정이 이루어지는 위치에서는 가이드 레일을 향하여 클램핑 부재가 밀착하여, 연마 공정 중에 기판 캐리어(C)의 위치 틀어짐을 방지할 수도 있다. 기판 캐리어(C)는 가이드 레일(C)과 연결 레일(CR)을 따르는 경로를 이동하면서 회전하지 않는 상태가 지속된다.

도면 중 미설명 부호인 121은 기판 캐리어(C)의 연마 헤드(CH)와의 연결 결합부이다.

한편, 도2a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 연마 파트(X1)에서 행해지는 연마 공정을 위하여 기판(W)을 이동시키는 공정을 이송 아암(TR3, TR4)에 의해 기판(W)을 집어 이송할 수도 있다.

한편, 도킹 유닛(D)은 도6에 도시된 바와 같이 프레임(F)에 고정되어, 가이드 레일(G)을 따라 이동하는 기판 캐리어(C)에 결합할 수 있도록 수평 왕복 이동(8)이 가능하게 설치된다. 이를 위하여, 이동 모터(181)에 의하여 회전축(182)을 회전 구동하면, 회전축(182)에 리드 스크류의 원리로 이동 플레이트(184)가 왕복 이동(8)을 하게 된다.

그리고, 이동 플레이트(184)에는 회전 구동 모터(185)가 고정되어 회전 구동 모터(185)에 의하여 회전 구동되는 구동축(186)이 마련되어, 이동 모터(181)에 의하여 이동 플레이트(184)를 이동시키는 것에 의하여 구동축(186)이 기판 캐리어(C)의 자기 커플러(124)로 삽입되면서 회전 구동력을 기판 캐리어(C)에 전달할 수 있는 상태가 된다. 이와 동시에, 이동 플레이트(184)의 이동에 따라 공압 공급관(187a)의 결합부(187)가 기판 캐리어(C)의 공압 공급부(123x)와 결합되면서, 공압도 공급할 수 있는 상태가 된다.

상기 캐리어 홀더(H)는 도3에 도시된 바와 같이 기판 캐리어(C)를 수용하기 위한 홀더 레일(HR)이 형성되어, 연결 레일(CR)의 배치와 무관하게 가이드 레일(G)을 따라 이동하는 기판 캐리어(C)를 수용할 수 있게 구성된다. 이를 위하여, 캐리어 홀더(H)의 상측에도 코일(209)이 형성되어, 기판 캐리어(C)의 상측에 배열된 영구자석(128)과의 상호 작용으로 캐리어 홀더(H)로 이동시키는 동작을 행할 수 있게 된다.

이 때, 기판 캐리어(C)가 가이드레일(G)로부터 캐리어 홀더(H)의 홀더 레일(HR)로 이동하는 과정에서 기판 캐리어(C)의 충격을 방지하기 위하여, 기판 캐리어(C)가 캐리어 홀더(H)로 이동할 때에 홀더 레일(HR)이 가이드 레일(G)을 향하여 이동하여 단턱이나 단차를 줄이거나 없앨 수도 있다.

이 때, 연결 레일(CR)은 가이드레일(G)과 이격된 상태를 유지하며, 도3에 도시된 바와 같이, 상하 높이 차이를 두고 배치될 수도 있다.

캐리어 홀더(H)는 하나의 연결 레일(CR1, CR2; CR)마다 2개씩 배치된다. 제1연결레일(CR1)에 대해서는 제1-1캐리어 홀더(H1-1)와 제1-2캐리어홀더(H1-2)가 설치되어 제1연결레일(CR1)을 따라 이동할 수 있다. 그리고 제2연결레일(CR2)에 대해서는 제2-1캐리어 홀더(H2-1)와 제2-2캐리어홀더(H2-2)가 설치되어 제2연결레일(CR2)을 따라 이동할 수 있다.

제1-1캐리어 홀더(H1-1)는 제2가이드레일(G2)과 제3가이드레일(G3) 중 어느 하나에 위치한 기판 캐리어(C)를 수용할 수 있고, 기판 캐리어(C)를 수용한 상태로 제1연결레일(CR1)을 따라 왕복 이동 가능하며, 제1연결레일(CR1)을 따라 왕복 이동하다가 수용하고 있던 기판 캐리어(C)가 제2가이드레일(G2)의 일단(S1e)과 제3가이드레일(G3)의 일단(S3e) 중 어느 하나로 이동할 수 있는 위치로 이동한다.

이와 유사하게, 제1-2캐리어 홀더(H1-2)는 제3가이드레일(G3)과 제1가이드레일(G1) 중 어느 하나에 위치한 기판 캐리어(C)를 수용할 수 있고, 기판 캐리어(C)를 수용한 상태로 제1연결레일(CR1)을 따라 왕복 이동 가능하며, 제1연결레일(CR1)을 따라 왕복 이동하다가 수용하고 있던 기판 캐리어(C)가 제3가이드레일(G3)의 일단(S3e)과 제1가이드레일(G1)의 일단(S2e) 중 어느 하나로 이동할 수 있는 위치로 이동한다.

또한, 제2-1캐리어 홀더(H2-1)는 제2가이드레일(G2)과 제3가이드레일(G3) 중 어느 하나에 위치한 기판 캐리어(C)를 수용할 수 있고, 기판 캐리어(C)를 수용한 상태로 제2연결레일(CR2)을 따라 왕복 이동 가능하며, 제2연결레일(CR2)을 따라 왕복 이동하다가 수용하고 있던 기판 캐리어(C)가 제2가이드레일(G1)의 타단(S1e')과 제3가이드레일(G3)의 타단(S3e') 중 어느 하나로 이동할 수 있는 위치로 이동한다.

이와 유사하게, 제2-2캐리어 홀더(H2-2)는 제3가이드레일(G3)과 제1가이드레일(G1) 중 어느 하나에 위치한 기판 캐리어(C)를 수용할 수 있고, 기판 캐리어(C)를 수용한 상태로 제2연결레일(CR2)을 따라 왕복 이동 가능하며, 제2연결레일(CR2)을 따라 왕복 이동하다가 수용하고 있던 기판 캐리어(C)가 제3가이드레일(G3)의 타단(S3e')과 제1가이드레일(G1)의 타단(S2e') 중 어느 하나로 이동할 수 있는 위치로 이동한다.

이에 따라, 기판 캐리어(C)는 가이드 레일(G)과 연결 레일(CR)을 필요에 따라 자유자재로 넘나들면서 이동할 수 있다. 이와 같이, 가이드 레일(G)과 연결 레일(CR)로 기판 캐리어(C)의 이동 경로를 형성함에 따라, 가이드 레일(G)과 연결 레일(CR)이 꼭지점을 이루는 경로를 형성하더라도 기판 캐리어(C)가 원활하게 이동할 수 있는 잇점이 얻어지고, 동일한 개수와 크기의 연마 정반을 설치하고서도 X1으로 표시된 공간을 보다 작게 형성하여 콤팩트한 배치 구조를 구현할 수 있다.

즉, 상기 제1가이드레일(G1)은 기판 캐리어(C)이 보유하고 있는 기판(W)을 제1연마 정반(P1)에서 연마 공정을 할 수 있도록 배치된다. 마찬가지로, 상기 제2가이드레일(G2)은 기판 캐리어(C)이 보유하고 있는 기판(W)을 제2연마 정반(P2)에서 연마 공정을 할 수 있도록 배치된다.

상기 제3가이드레일(G3)에는 연마 정반이 배치되지 않고, 기판 캐리어(C)가 이동하는 경로를 형성한다. 다만, 연결 레일(CR)에는 각각 2개씩의 캐리어 홀더(H)가 배치되므로, 연결 레일(CR)의 끝단(S1-1, S1-2)에서 다른 끝단(S2-1, S2-2)으로 이동하기 위해서는 한번에 이동할 수 없으므로, 제3가이드레일(G3)의 일단(S3e)과 타단(S3e')이 기판 캐리어(C)가 캐리어 홀더(H)를 갈아타기 위한 임시 적재소 역할을 한다.

연마 정반에서의 연마 공정

각 연마 정반(P1, P2)에서 행해지는 연마 공정은, 슬러리의 공급없이 기계적 연마 공정만 행해질 수도 있으며, 본 발명의 바람직한 실시 형태에서는, 슬러리를 공급하여 화학적 연마도 병행되는 화학 기계적 연마 공정이 행해질 수 있다. 기판 캐리어(C)에 의해 운반되는 기판(W)은 연마면이 연마 정반(P)의 연마 패드(Px)과 접촉하면서 연마 공정이 이루어지고, 이에 따라, 기판(W)의 연마면은 정해진 두께에 도달하면서 평탄해지도록 연마된다.

즉, 도7 및 도8에 도시된 바와 같이, 기판 캐리어(C)가 연마 정반(P1, P2) 중 어느 하나에 도달하면, 기판 캐리어(C)의 하측에 고정된 연마 헤드(CH)에 탑재된 기판(W)은 연마 정반(P)의 상면에 입혀진 연마 패드(Px)에 가압된 상태로 마찰 접촉하면서 기판의 기계적 연마 공정이 이루어지고, 동시에 슬러리 공급부(30)의 공급구(32)로부터 슬러리가 공급되어 기판의 화학적 연마 공정이 이루어진다.

여기서, 기판(W)의 연마 공정 중에 연마 정반(P)은 정해진 속도로 자전(10r)하고, 동시에 연마 헤드(CH)도 기판 캐리어(C)로부터 회전 구동력을 전달받아 정해진 속도로 자전하는 것에 의해 그 하측에 위치한 기판(W)을 자전시킨다. 동시에, 도9에 도시된 바와 같이, 연마 헤드(CH)는 다수로 구획된 압력 챔버(C1, C2, C3, C4, C5)에 압력챔버 제어부(25)로부터 공압을 공급받아, 압력 챔버(C1, C2, C3, C4, C5)의 압력을 독립적으로 조절하는 것에 의해, 압력 챔버의 하측에 위치한 기판(W)을 영역별로 하방 가압(Y1, Y2, Y3, Y4, Y5)하여 기계적 연마량을 영역별로 조절한다.

이를 위하여, 연마 헤드(CH)는, 기판 캐리어(C)에 고정되어 함께 회전하는 본체부(21)와, 기판(W)과 접촉하는 가요성 소재의 바닥판이 구비되고 이로부터 링 형태로 연장된 플랩(22a)이 본체부(21)에 각각 결합된 멤브레인(22)을 구비하여, 본체부(21)와 멤브레인(22)의 사이 공간에 다수의 압력 챔버(C1, C2, C3, C4, C5)가 마련된다. 그리고, 각각의 압력 챔버(C1, C2, C3, C4, C5)에는 압력챔버 제어부(25)로부터 공급받는 공압의 크기에 따라 하방 가압하는 가압력(Y1, Y2, Y3, Y4, Y5)이 정해진다.

그리고, 화학 기계적 연마 공정이 행해지는 경우에는, 도7에 도시된 바와 같이, 연마 정반(P)에 슬러리 공급부(30)와 컨디셔너 등이 배치되어, 슬러리 공급구(32)로부터 슬러리가 공급되면서, 연마 패드(Px)를 컨디셔너(40)가 개질하면서 화학 기계적 연마 공정을 행한다. 여기서, 컨디셔너(40)는 컨디셔닝 디스크를 자전(40r)시키면서 아암(41)을 소정의 각도만큼 왕복 회전 운동(40d)을 하여 연마 패드(Px)를 개질한다.

세정 정반에서의 접촉 세정 공정

제1연마 정반(P1)과 제2연마 정반(P2)에서 각각 연마 공정을 마친 기판(W)은 연마 헤드(CH)에 탑재된 상태로 세정 정반(CP)으로 이송된다. 도2a 및 도2b에 도시된 바와 같이, 세정 정반(CP)은 연마 파트(X1)에 배치되어, 제1연마 정반(P1)과 제2연마 정반(P2) 중 어느 하나 이상에서 연마 공정이 행해진 기판(W)을 세정 정반(CP)에서 접촉 세정 공정을 행하기 위해 배치된다.

도2a 및 도2b에 도시된 실시예에서는, 레이아웃의 콤팩트 배치를 위하여 기판 캐리어(C)가 캐리어 홀더(H1-1, H1-2)에 위치한 상태에서 기판(W)이 세정 정반(CP)에서 접촉 세정 공정을 행하는 구성이 개시되어 있지만, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 기판 캐리어(C)는 제1가이드레일(G1)이나 제2가이드레일(G2)에 위치한 상태에서 기판(W)이 세정 정반(CP)에서 접촉 세정 공정을 행할 수도 있다.

즉, 기판 캐리어(C)의 하측에 고정된 연마 헤드(CH)에 탑재된 기판(W)에 대하여 연마 정반(P1, P2)에서 연마 공정이 종료되면, 도2b에 도시된바와 같이, 기판 캐리어(C)는 세정 정반(CP)의 상측으로 이동(99)한다. 그리고, 기판(W)은 연마 헤드(CH)에 탑재된 상태로 세정 정반(CP)에서 접촉 세정 공정이 행해지며, 도10 및 도11에 도시된 바와 같이, 세정 정반(CP)에서의 기판 세정 공정은 연마 정반(P1, P2)에서의 기판 연마 공정과 매우 유사하게 행해진다.

즉, 기판(W)이 기판 캐리어(C)에 탑재된 상태로 연마 헤드(CH)의 하측에 위치하여, 세정 정반(CP)의 상면에 입혀진 세정 패드(CPx)에 판면이 접촉한 상태를 유지한다. 세정 정반(CP)은 기판(W)과 접촉한 상태로 자전(90r)하는 세정 패드(CP)가 구비되어, 세정 패드(CP)와 기판(W)의 마찰에 의한 접촉 세정 공정이 이루어진다. 이 때, 세정액 공급부(60)는 접촉 세정 공정이 행해지는 동안에 세정 패드(CP)에 세정액을 공급하여, 마찰에 의한 기판(W)의 접촉 세정 공정 중에 세정액에 의한 세정도 함께 이루어진다.

연마 헤드(CH)의 압력 챔버(C1, C2, C3, C4, C5)는 접촉 세정 공정 중에 압력챔버 조절부(25)로부터 공압을 각각 공급받아, 압력 챔버(C1, C2, C3, C4, C5)의 압력이 조절되고, 이에 따라, 압력 챔버(C1, C2, C3, C4, C5)의 영역별로 기판(W)을 하방 가압하는 가압력(Y1, Y2, Y3, Y4, Y5)으로 인가하게 된다. 이와 같이, 압력 챔버(C1, C2, C3, C4, C5)의 압력 크기에 의해, 기판(W)과 세정 패드(CPx)와의 마찰력이 조절된다.

여기서, 연마 헤드(CH)의 가압력(Y1, Y2, Y3, Y4, Y5)은 영역별로 조절될 수도 있지만, 전체적으로 동일한 압력으로 조절될 수 있다.

세정 정반(CP)에서의 접촉 세정 공정은, 기판(W)의 연마층을 평탄 연마하기 위한 것이 아니라, 기판(W)의 연마면에 묻어있는 연마입자, 슬러리, 슬러지 등을 제거하기 위한 것이므로, 연마 공정에서 도입되는 가압력의 크기보다 더 작게 설정된 가압력(Y1, Y2, Y3, Y4, Y5)이 연마 헤드(CH)의 압력 챔버에 의해 접촉 세정 공정에서 도입된다. 예를 들어, 세정 정반(CP)에서 연마 헤드(CH)에 의해 도입되는 하방 가압력의 크기는 연마 공정에서 연마 헤드(CH)에 의해 도입되는 하방 가압력의 5% 내지 50%로 정해질 수 있다.

그리고, 세정 정반(CP)에서의 접촉 세정 공정 중에는 세정 정반(CP)이 자전(90r)한다. 여기서, 세정 정반(CP)은 접촉 세정 공정이 행해지는 동안 내내 자전(90r)하는 것이 바람직하지만, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 접촉 세정 공정이 행해지는 동안 간헐적으로 회전하는 등 1회 이상 세정 정반(CP)이 자전(90r)하는 구성을 포함한다. 세정 정반(CP)의 자전 속도는 연마 정반(P1, P2)의 자전 속도와 동일할 수도 있지만, 기판의 표면에 묻어있는 이물질을 문질러 닦아내면 충분하므로, 연마 정반(P1, P2)의 자전 속도보다 더 작게 유지되는 것이 바람직하다.

연마 헤드(CH)의 가압력(Y1, Y2, Y3, Y4, Y5)이 충분히 커서 기판 연마층이 약간이라도 연마될 가능성이 있다면, 연마 헤드(CH)도 세정 정반(CP)과 함께 자전하여 연마량이 기판 연마면 전체에 걸쳐 균일하게 되도록 한다.

여기서, 도11에 도시된 바와 같이, 세정 패드(CPx)는 연마 패드(Px)와 마찬가지로 수평 상태로 설치되고 기판(W)에 비하여 보다 더 큰 면적을 갖느다. 이에 따라, 기판 캐리어(C)에 의해 운반되는 기판(W)이 세정 패드(CPx)와 안정된 접촉면을 형성하며 접촉 세정 공정이 이루어진다.

세정 패드(CPx)의 표면에는 홈(cg)이 원주 방향 성분을 갖게 형성된다. 예를 들어, 홈(cg)은 동심원 형태로 형성되거나 나선 형태로 형성될 수 있다. 이에 따라, 접촉 세정 공정 중에 세정액 공급부(60)의 공급구(62)로부터 세정액이 자전(90r)하는 세정 패드(CPx) 상에 공급되면, 자전하는 세정 패드 상에서 세정액이 원심력에 의해 골고루 퍼지며, 원주 방향 성분을 갖는 홈(cg)의 내부로 세정액이 유입되면서, 세정액은 기판(W)의 중앙부까지 도달하여 기판(W)의 표면에 잔류하는 이물질을 세정 패드(CPx)로 문질러 닦아내는 접촉 세정 공정이 행해진다.

여기서, 세정액은 순수(DIW)로 적용되는 것이 바람직하다. 다만, 세정액은 이전의 연마 공정에서 사용된 슬러리 및 이후 연마 공정에서 사용될 슬러리와 화학 반응이 일어나지 아니하는 케미칼로 사용될 수도 있다. 예를 들어, 세정액은 SC1(Standard Clean-1, APM), 암모니아, 과산화수소 중 어느 하나 이상을 포함하는 케미컬이 적용될 수 있다.

세정 패드(CPx)는 연마 패드(Px)에 비하여 보다 낮은 경도를 갖는 재질로 형성되어, 세정 정반(CP) 상에서의 접촉 세정 공정 중에 슬러지에 의한 스크래치가 기판(W)의 연마면에 발생되는 대신에 세정 패드(CPx)에 발생되어 기판 연마면을 보호한다. 예를 들어, 상기 세정 패드는 연마 패드에 비하여 낮은 경도와 낮은 압축 강성을 갖는 폴리우레탄 계열의 재질로 형성될 수 있다.

무엇보다도, 세정 패드(CPx)의 표면에는 낮은 경도의 요철이 형성될 수 있다. 이를 통해, 요철을 형성하는 다수의 미세 돌기가 기판(W)의 표면과 접촉하면서 기판(W)의 표면에 잔류하는 이물질을 긁어내어 기판(W)으로부터 분리시킨다. 그리고, 기판 연마면으로부터 긁어내어 분리된 이물질은 요철의 요입부(돌기 사이의 공간)에 수용되어, 기판(W)의 연마면에 스크래치 손상이 발생되는 것을 최소화한다.

그리고, 세정 패드(CPx)의 자전 방향을 기준으로 연마 헤드(CH)의 하측에 위치한 기판(W)을 통과한 세정 패드(CPx)의 표면에는, 유체(50a)를 고압으로 분사하여 세정 패드(CPx) 상에 잔류하는 이물질을 세정 패드(CPx)의 바깥(55)으로 배출시키는 유체 분사부(50)가 구비된다. 여기서, 고압 분사되는 유체(50a)는 순수, 순수와 기체가 혼합된 이종 유체, 기체가 될 수 있으며, 전술한 세정액이 될 수도 있다. 이에 따라, 세정 패드(CPx)에서 접촉 세정되는 기판(W)에 잔류하는 이물질이 세정 패드(CPx)에서 곧바로 제거하여, 기판(W)으로부터 분리된 이물질이 다시 기판(W)에 재부착되는 것을 방지한다.

상기와 같이, 본 발명은, 기판이 연마 헤드(CH)에 탑재된 상태로 연마 정반(P)에서 연마 공정을 행하고, 그리고 나서 곧바로 연마 헤드(CH)에 탑재된 상태로 세정 정반(CP)에서 접촉식 세정 공정을 행하므로, 기판 연마면에 묻어 있는 이물질이 고착되기 이전에 제거하여 이물질 제거 효과를 극대화할 수 있으며, 연마 공정과 접촉 세정 공정에서의 연마 헤드(CH), 기판 캐리어(C), 연마 정반(P) 및 세정 정반(CP) 등의 제어가 서로 매우 유사하므로, 기판 처리 시스템(1)의 제어가 용이한 효과를 얻을 수 있다.

이 뿐만 아니라, 본 발명은, 세정 브러쉬에 의해 기판 연마면을 접촉 세정을 하지 아니하고, 연마 정반과 유사한 세정 정반에서 기판 연마면을 세정하는 것에 의해, 종래 세정 파트에서 스폰지나 폴리비닐알콜 등의 재질로 형성된 세정 브러쉬에 의해 이물질을 제거하는 것과 대비하여, 이물질이 세정 브러쉬에 고착되는 등의 문제가 발생되지 아니하고, 일단 기판으로부터 제거된 슬러지를 확실하게 기판에 재부착되지 않게 분리할 수 있으므로, 분리된 이물질에 의해 기판 연마면에 스크래치 등의 손상이 발생되는 것을 억제하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은, 기판의 연마 공정이 종료된 이후에 연마 헤드(CH)로부터 기판을 분리하지 않고 곧바로 기판의 이송 공정 중에 구비된 세정 정반에서 접촉 세정 공정을 행함으로써, 기판 이송에 추가적인 시간이 더 소요되지 아니하면서도, 기판 연마면에 묻은 이물질이 고착되기 이전에 이물질을 제거하여 세정 효율을 높이는 효과를 얻을 수 있다. 더욱이, 본 발명은, 기판의 연마 종료 이후에 접촉 세정 공정을 거치면서 기판의 젖음 상태를 유지하므로, 기판의 건조에 따른 제반 문제들을 일거에 해결할 수 있다.

다양한 연마 및 세정 경로

전술한 바와 같이, 연마 정반(P)은 제1연마 정반(P1)과 제2연마 정반(P2)을 포함하고, 세정 정반(CP)은 제1세정 정반(CP1)과 제2세정 정반(CP2)을 포함한다. 그리고, 처리 공정을 위해 제1기판이 제1가이드레일(G1)을 따라 이동하는 제1경로(A1)를 따라 제1연마 정반(P1)과 제1세정 정반(CP1)이 배열되고, 또 다른 제2기판이 제2가이드레일(G2)을 따라 이동하는 제2경로(A2)를 따라 제2연마 정반(P2)과 제2세정 정반(CP2)이 배열되어, 제1경로(A1)와 제2경로(A2) 사이에 메인 세정 파트로 이동하기 위해 제3가이드레일(G3)로 형성된 제3경로가 형성된다.

그리고, 연마 정반(P1, P2)에서 연마 공정을 각각 마친 기판(W)은, 도12a에 도시된 바와 같이, 기판 캐리어(C)가 제1가이드레일(R1)과 제2가이드레일(R2)을 따라 제1경로(A1)와 제2경로(A2)로 각각 이동하여, 세정 정반(CP)에서 접촉 세정 공정을 행한 이후에, 제3가이드레일(R3)을 통해 언로딩부(UU)로 배출되는 경로로 기판(W)이 이동하면서 기판 처리 공정이 행해질 수 있다.

한편, 도12b에 도시된 바와 같이, 연마 정반은 제1연마 정반(P1)과 제2연마 정반(P2)과 제3연마 정반(P3)을 포함하고, 기판(W)이 이동하는 경로를 따라 제1연마 정반(P1)과 제2연마 정반(P2)과 제3연마 정반(P3)과 세정 정반(CP)이 순차적으로 배열될 수 있다. 여기서, 제1연마 정반(P1)에서 제2연마 정반(P2)을 향하는 제1경로(B1-1)와, 제3연마 정반(P3)에서 세정 정반(CP)을 향하는 제2경로(B1-2)의 방향은 서로 반대이고, 세정 정반(CP)에서의 세정 공정을 마친 상기 기판(W)은 메인 세정 공정이 행해지는 세정 파트(X2)로 이송될 수 있다.

즉, 세정 정반(CP)은 3개의 연마 정반(P1, P2, P3) 중 어느 하나 이상에서 연마 공정이 행해지고, 그리고 나서, 기판(W)의 연마면이 건조되면서 연마면에 묻은 이물질이 고착되기 이전에, 연마 헤드(CH)에 탑재된 기판(W)에 대한 접촉 세정 공정을 세정 정반(CP)에서 행한 이후에, 언로딩부(UU)로 배출되는 경로(B1)로 이동하면서 처리 공정이 행해질 수도 있다.

이와 같이, 2개 이상의 연마 정반(P1, P2, P3)에서 다단계 연마 공정을 행한 이후에도, 본 발명에 따른 세정 정반에 따른 접촉 세정 공정을 연마 파트(X1)에서 연마 헤드(CH)에 장착된 상태로 행함으로써, 종래의 예비 세정 공정을 간단한 제어 방식으로 대체할 수 있으며, 비접촉 방식으로 세정하거나 세정 브러쉬로 세정하는 것에 비하여 기판 연마면에 잔류하는 이물질을 보다 확실하게 분리시키는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 기판 캐리어(C)의 이동 경로 상에 세정 정반(CP)이 배치됨에 따라, 기판 캐리어(C)가 세정을 위하여 추가적인 이동이나 조작을 필요로 하지 아니하고, 연마 정반(P1, P2, P3)에서 행하는 연마 공정과 유사하게, 즉, 세정 정반(CP)의 자전 속도나 연마 헤드(CH)의 가압력을 연마 공정에 비하여 낮추는 것에 의해, 미리 준비된 세정 패드(CPx)에서 접촉 세정 공정을 훌륭하게 수행하는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 도12a에 도시된 배치 구조와 유사하게, 기판 캐리어(C)의 이송 경로는 제3가이드레일(G3)을 경유하는 경로(A1', A2')에서도, 다단계의 연마 공정이 행해질 수 있다. 도12c를 참조하면, 제1가이드레일(G1)과 제2가이드레일(G2)을 따라 이동하는 기판 캐리어(C)의 경로 상에 각각 2개씩의 연마 정반(P1, P2)이 배치되어, 이들 연마 정반(P1, P2)에서 2단계의 연마 공정을 행한 이후에, 세정 정반(CP)에서 접촉 세정 공정을 행한 이후에 제3가이드레일(G3)을 경유하여 언로딩부(UU1, UU2)로 배출되게 구성될 수도 있다.

이와 같이, 본 발명은, 도2a 및 도2b에 도시된 배치 구조를 기본 틀로 하여 다양한 형태로 세정 정반(CP)을 배치시켜, 1단계의 연마 공정 뿐만 아니라 다단계의 연마 공정이 행해진 이후에도 세정 정반(CP)에서의 접촉 세정 공정을 통해, 기판(W)에 묻어있는 슬러지 등의 이물질을 효과적으로 제거하여, 기판(W)의 젖음 상태를 유지함과 동시에 종래의 예비 세정 공정을 보다 확실하고 간단한 제어 공정을 통해 얻을 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

도면에 도시되지 않았지만, 본 발명은, 연마 정반(P)에서의 연마 공정이 모두 종료된 이후에 세정 정반(CP)에서의 접촉 세정 공정이 행해지는 것에 국한되지 아니하며, 2단계 이상의 연마 공정을 행하는 경우에는, 연마 정반(P)의 사이에 세정 정반(CP)을 배치하는 구성을 포함한다.

이를 통해, 연마 정반(P)에서 1단계의 연마 공정이 행해진 다음에, 세정 정반(CP)에서 접촉 세정 공정을 행하고, 그리고 나서 2단계의 연마 공정이 행해진 다음에 또 다른 세정 정반(CP)에서 접촉 세정 공정을 행함으로써, 연마 공정을 마친 기판에 잔류하는 이물질을 바로바로 제거하여 깨끗한 연마 품질을 얻고 이전의 연마 공정에서 사용된 슬러리가 그 다음 연마 공정에서 사용되는 슬러리와 화학 반응이 일어나 화학적 연마 품질이 저하되는 문제를 해결할 수 있다.

기판의 언로딩 및 세정파트로의 이송

상기 언로딩부(UU)는, 기판의 연마 공정과 접촉 세정 공정을 마친 기판을 기판 캐리어(C)로부터 전달받아, 그 다음의 메인 세정 공정을 위해 세정 파트(X2)로 이송한다.

언로딩부(UU)는 하나만 형성될 수 있으며, 도면에 도시된 바와 같이, 제1이동경로(R1)와 제2이동경로(R2)에 치우친 위치에 각각 제1언로딩부(UU1)와 제2언로딩부(UU2)로 2개 형성될 수도 있다. 이와 같이, 언로딩부(UU)가 2개로 형성되면, 세정 파트(X2)의 제1세정경로(L1)와 제2세정경로(L2)에 교대로 이송하는 이송 경로를 단축하는 측면에서 바람직하다.

언로딩부(UU)에서는, 제2연결레일(CR2)을 타고 제2연결경로(R5)를 따라 이동하는 제2-1캐리어홀더(H2-1) 및 제2-2캐리어 홀더(H2-2)에 기판 캐리어(C)가 수용된 상태로, 기판 캐리어(C)에 기판(W)을 로딩하거나 기판 캐리어(C)로부터 기판(W)을 언로딩한다. 세정 파트(X2)에서는 기판(W)은 기판 이송부(10)에 의해 다수의 세정 챔버(C1, C2, C3, C4)를 이동하면서 순차적인 메인 세정 공정을 행한다.

상기와 같이, 본 발명은, 연마 공정이 종료된 기판이 세정 파트로 이송되기 이전에 기판을 미리 세정하는 것에 의하여, 기판 연마면에 잔류하는 이물질을 미리 제거하는 것에 의하여 세정 파트에서의 메인 세정 공정에 소요되는 시간을 단축하면서도 높은 세정 효율을 얻는 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 세정 파트(X2)에서 메인 세정 공정을 마친 기판(W)은 이송 아암(TRo)에 의해 그 다음 공정으로 이송된다.

이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 처리 시스템(2)을 상술한다. 다만, 본 발명의 제2실시예를 설명함에 있어서, 이미 설명한 제1실시예와 동일 또는 유사한 기능 혹은 구성에 대해서는 동일 또는 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 설명은 본 발명의 제2실시예의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 처리 시스템(2)은, 연마 정반(P1, P2, P3, P4)이 배치되고, 연마 정반(P1, P2, P3, P4)의 중앙부에 세정 정반(CP)이 배치되되, 세정 정반(CP)은 구동부(미도시)에 의해 제1방향(dx)과 제2방향(dy)으로 이동 가능하게 설치된다.

즉, 상기 연마 정반(P)은, 제1연마 정반(P1)과, 제1연마 정반으로부터 제1방향(dx)으로 이격된 제2연마 정반(P2)과, 제1연마 정반(P1)으로부터 제2방향(dy)으로 이격된 제3연마 정반(P3)과, 제3연마 정반(P3)으로부터 제1방향(dx)으로 이격된 제4연마 정반을 포함하고, 세정 정반(CP)은, 제1연마 정반(P1)과 제2연마 정반(P2)과 제3연마 정반(P3)과 제4연마 정반(P4)의 중앙부에 위치하여, 제1방향(dx)과 제2방향(dy)으로 가이드 레일(Rx, Ry)을 따라 이동 가능하게 설치된다.

여기서, 세정 정반(CP)의 이동을 안내하는 가이드 레일(Rx, Ry)은 기판 캐리어(C)를 안내하는 가이드 레일(R1, R2, R3)에 비하여 하측에 배치된다. (편의상 도면에는 상측에 배치된 가이드 레일(R1, R2, R3)은 점선으로 표시되고, 하측에 배치된 가이드 레일(Rx, Ry)은 실선으로 표시되어 있다.)

여기서, 제1방향(dx)은 제3가이드레일(R3)과 평행하게 연장되고, 제2방향(dy)은 제3가이드레일(R3)에 수직한 방향인 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명은 제1방향과 제2방향이 반드시 이에 국한되지 아니하며, 서로 다른 방향으로 연장 형성될 수 있다. 도면에는 제1방향(dx)과 제2방향(dy)이 각각 직선 방향인 것으로 예시되어 있지만, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 제1방향(dx)과 제2방향(dy)은 곡선 형태로 연장 형성될 수도 있다.

이에 따라, 도14a에 도시된 바와 같이, 제1연마정반(P1)에서 1차 연마 공정을 행한 제1기판(W)이 2차 연마 공정을 행하는 제2연마정반(P2)으로 이동하기 이전에, 세정 정반(CP)이 제1연마정반(P1)과 제2연마정반(P2)의 사이로 이동하여 제1기판(W)에 대한 접촉 세정 공정이 세정 정반(CP)에서 행해질 수 있다. 즉, 연마 정반(P)은 제1연마 정반(P1)과 제2연마 정반(P2)을 포함하고, 제1기판은 제1연마 정반(P1)과 제2연마 정반(P2)에서 2단계의 연마 공정이 행해지되, 세정 정반(CP)이 제1연마 정반(P1)과 제2연마 정반(P2)의 사이로 위치하도록 제2방향으로 이동(dy1) 하여, 2단계의 연마 공정의 사이에 접촉 세정 공정이 행해진다.

이와 마찬가지로, 도14b에 도시된 바와 같이, 새로 공급된 제2기판이 제3연마정반(P3)에서 1차 연마 공정을 행하고, 2차 연마 공정을 행하는 제4연마정반(P4)으로 이동하기 이전에, 세정 정반(CP)이 제3연마정반(P3)과 제4연마정반(P4)의 사이로 이동(dy2)하여 제2기판에 대한 접촉 세정 공정이 세정 정반(CP)에서 행해질 수 있다. 즉, 연마 정반(P)은 제3연마 정반(P3)과 제4연마 정반(P4)을 포함하고, 제2기판은 제3연마 정반(P3)과 제4연마 정반(P4)에서 2단계의 연마 공정이 행해지되, 세정 정반(CP)이 제3연마 정반(P3)과 제4연마 정반(P4)의 사이로 위치하도록 제2방향으로 이동(dy2)하여, 2단계의 연마 공정의 사이에 접촉 세정 공정이 행해진다.

여기서, 세정 정반(CP)이 제1연마정반(P1)과 제2연마정반(P2)의 사이에 위치하도록 이동(dy1)하는 것과, 세정 정반(CP)이 제3연마정반(P3)과 제4연마정반(P4)의 사이에 위치하도록 이동하는 것은 서로 교대로 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 세정 정반(CP)이 제1연마정반(P1)과 제2연마정반(P2)의 사이에 위치하여 제1기판에 대한 접촉 세정 공정을 행하는 동안에는, 제3연마정반(P3)에서 제2기판에 대한 1차 연마 공정이 이루어진다. 그리고, 세정 정반(CP)이 제3연마정반(P3)과 제4연마정반(P4)의 사이에 위치하여 제2기판에 대한 접촉 세정 공정을 행하는 동안에는, 접촉 세정 공정이 종료된 제1기판은 제2연마정반(P2)에서 2차 연마 공정이 행해진다. 이렇듯, 세정 정반(CP)의 위치에 따라 (도14a 및 도14b를 기준으로) 상측에서 연마 공정이 이루어지는 제1기판과 하측에서 연마 공정이 이루어지는 제2기판이 시간 차이를 두고 진행함으로써, 하나의 세정 정반(CP)으로 쉼없이 연속적인 2단계의 연마 공정과 그 사이의 접촉 세정 공정을 행할 수 있다.

이와 같이, 제1연마정반(P1) 및 제3연마정반(P3)에서의 1차 연마 공정 중에 제1기판 및 제2기판에 묻은 이물질을 그 다음에 곧바로 제거한 이후에 제2연마정반(P2) 및 제4연마정반(P4)에서 2차 연마 공정이 행해지므로, 2차 연마 공정에서 이물질에 의한 오염이나 스크래치 없이 연마 품질을 크게 향상시킬 수 있다. 그리고, 제1연마정반(P1) 및 제3연마정반(P3)의 1차 연마 공정에서 사용된 슬러리와 제2연마정반(P2) 및 제4연마정반의 2차 연마 공정에서 사용되는 슬러리가 화학 반응이 일어나는 경우에도, 1차 연마 공정과 2차 연마 공정의 사이에 세정 정반(CP)에서의 세정 공정에 의해 슬러리 및 슬러지가 제거됨에 따라, 2차 연마 공정에서의 화학적 연마 공정도 높은 연마 품질로 행할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

이와 같이, 제1기판은 제1연마정반(P1)에서의 1차 연마 공정을 행하고, 세정 정반(CP)에서의 접촉 세정 공정을 행하고(도14a), 제2연마정반(P2)에서의 2차 연마 공정이 행해진다. 그리고, 제1기판이 제3가이드레일(G3)을 통해 배출되는 경로(X1)로 이동하면서, 도14c에 도시된 바와 같이, 세정 정반(CP)은 다시 제2방향(dy3)이동하여, 배출되는 제1기판에 대해서도 세정 정반(CP)에서 접촉 세정 공정이 행해질 수 있다.

마찬가지로, 제2기판은 제3연마정반(P3)에서의 1차 연마 공정을 행하고, 세정 정반(CP)에서의 접촉 세정 공정을 행하고(도14b), 제2연마정반(P2)에서의 2차 연마 공정이 행해진다. 그리고, 제2기판이 제3가이드레일(G3)을 통해 배출되는 경로(X2)로 이동하면서, 도14c에 도시된 바와 같이, 세정 정반(CP)은 다시 제2방향(dy3)이동하여, 배출되는 제2기판에 대해서도 세정 정반(CP)에서 접촉 세정 공정이 행해질 수 있다. 이와 같이, 세정 정반(CP)이 제1연마정반(P1)과 제2연마정반(P2)의 사이와, 제3연마정반(P3)과 제4연마정반(P4)의 사이와, 중앙부를 이동하면서 교대로 제1기판과 제2기판에 대한 접촉 세정 공정을 행하는 것에 의해, 기판에 묻은 이물질이 건조되어 고화되기 이전에 이물질을 제거하여, 세정 효율을 높이고 그 다음의 연마 품질을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 도13에 도시된 기판 처리 시스템의 구성으로 도15에 도시된 바와 같이, 3단계 이상의 연마 공정에도 연마 공정 직후에 곧바로 세정 정반(CP)에 의한 세정 공정을 행할 수 있다.

즉, 제1연마정반(P1)에서 1차 연마 공정을 행한 상태에서는, 도14a에 도시된 바와 같이 세정 정반(CP)이 제2방향으로 이동(dy1)하여 접촉 세정 공정을 행하고, 그 다음 제2연마정반(P2)에서 2차 연마 공정을 행한 상태에서는, 도15에 도시된 바와 같이 세정 정반(CP)이 제1방향으로 이동(dx1)하여 접촉 세정 공정을 행하고, 그 다음 제4연마정반(P4)에서 3차 연마 공정을 행한 상태에서는, 도14b에 도시된 바와 같이 세정 정반(CP)이 제2방향으로 이동(dy2)하여 접촉 세정 공정을 행하고, 마지막으로 제3연마정반(P3)에서 4차 연마 공정을 행한 후 언로딩부(UU)에서 언로딩되어, 메인 세정 공정을 위해 세정 파트(X2)로 이송될 수 있다.

여기서, 도15에 도시된 바와 같이, 제1연마정반(P1)에서 제2연마정반(P2)을 향하는 기판의 이동 경로(X3-1)와 제4연마정반(P4)에서 제3연마정반(P3)을 향하는 기판의 이동 경로(X3-2)는 반대 방향으로 정해지는 것이 바람직하다. 이와 같은 이동 경로(X3)로 기판이 이동하면서 4단계의 연마 공정이 행해질 수 있다.

한편, 제1연마정반(P1)과 제2연마정반(P2)과, 제4연마정반(P4)과, 제3연마정반(P3)에서 모두 연마 공정이 행해져 모두 4단계의 연마 공정이 행해질 수도 있지만, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 제1연마정반(P1)과 제2연마정반(P2)과, 제4연마정반(P4)과, 제3연마정반(P3) 중의 일부에서만 연마 공정이 행해지고, 그 다음에 세정 정반에서 접촉 세정 공정이 행해질 수도 있다.

또 한편, 기판이 제1연마 정반(P1)과 제2연마 정반(P2)과 제4연마 정반(P4)과 제3연마 정반(P3) 중 어느 2개를 통과하는 이동 경로로 이동하면서, 상기 이동 경로 상의 임의 위치에 세정 정반(CP)이 위치하도록 이동시켜, 세정 정반(CP)에서 기판의 세정 공정이 행해질 수 있다.

또한, 기판은 제1연마정반(P1)과 제2연마정반(P2) 중 어느 하나 이상에서 연마 공정을 행하고, 도15에 도시된 세정 정반(CP)의 위치에서 접촉 세정 공정을 행한 후, 제4연마정반(P4)과 제3연마정반(P3) 중 어느 하나 이상에서 연마 공정을 행하도록 구성될 수도 있다.

상기와 같이, 본 발명은, 서로 다른 연마 정반에서 서로 다른 슬러리를 사용하여 다단계 연마 공정을 행하는 경우에도, 하나의 세정 정반(CP)을 이동시켜 교대로 기판의 접촉 세정 공정을 연마 공정의 사이에 행함으로써, 서로 다른 연마 공정에서 공급된 슬러리의 혼합에 의한 화학 반응으로 화학적 연마 공정이 불균일하게 행해지는 것을 방지하고, 균일하고 신뢰성있는 화학적 연마 품질을 얻을 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 세정 정반(CP)을 이동 가능하게 구성하여, 세정 정반의 개수를 최소화하여 기판 처리 시스템(2)이 차지하는 공간을 최소화할 수 있으며, 이로 인한 현장에서의 공간 효율성을 높이는 이점도 얻을 수 있다.

상기와 같은 구성은 4개의 연마 정반에만 국한하여 적용되지 아니하며, 6개의 연마 정반이나 8개의 연마정반으로 구성된 배치 구조에서도, 4개로 이루어지는 연마 정반들의 중앙부에 이동 가능한 세정 정반을 하나씩 배치하는 것에 의해서도 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

이상에서 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 예시적으로 설명하였으나, 본 발명은 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며 본 발명에서 제시한 기술적 사상, 구체적으로는 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있을 것이다.

1, 2: 기판 처리 시스템 50: 유체 분사부
30: 슬러리 공급부 60: 세정액 공급부
40: 컨디셔너 25: 압력챔버 제어부
22: 멤브레인 W : 기판
C1, C2, C3, C4, C5 : 압력 챔버
P :연마 정반 Px: 연마 패드
CP: 세정 정반 CPx: 세정 패드
D: 도킹 유닛 C: 기판 캐리어

Claims

연마 공정이 행해지는 동안에 기판과 접촉하는 연마 패드가 구비되어 자전하는 연마 정반과;
상기 연마 공정 중에 상기 기판을 상기 연마 패드에 가압하면서 상기 연마 공정을 행하는 연마 헤드와;
상기 기판과 접촉한 상태로 자전하는 세정 패드가 구비되어, 상기 세정 패드와 상기 기판과의 마찰에 의한 접촉 세정 공정을 행하는 세정 정반과;
상기 세정 정반에서의 상기 접촉 세정 공정이 행해지는 동안에 상기 세정 패드에 세정액을 공급하는 세정액 공급부를;
포함하는 기판 처리 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 연마 헤드는 상기 기판을 탑재한 상태로 상기 연마 공정과 상기 접촉 세정 공정을 행하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
제 2항에 있어서,
상기 연마 헤드는 상기 연마 공정에 비하여 상기 세정 공정 중에 상기 기판을 가압하는 가압력이 더 낮게 조절되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 기판 처리 시스템은 상기 기판의 연마 공정이 이루어지는 연마 파트와, 상기 연마 공정이 행해진 기판에 대한 메인 세정 공정이 이루어지는 세정 파트를;
포함하고, 상기 세정 정반과 상기 세정액 공급부는 상기 연마 파트에 배치된 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 세정 패드는 수평 상태로 설치되고 상기 기판에 비하여 보다 더 큰 면적을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 세정 패드의 표면에는 홈이 원주 방향 성분을 갖게 형성되어, 상기 세정액 공급부로부터 공급된 세정액이 상기 홈을 통해 상기 기판의 연마면으로 전달되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 연마 정반의 자전 속도는 상기 세정 정반에 비하여 보다 더 빠른 속도로 회전하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 세정 패드는 상기 연마 패드에 비하여 보다 낮은 경도를 갖는 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
제 8항에 있어서,
상기 세정 패드는 폴리 우레탄 계열의 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
제 8항에 있어서,
상기 세정 패드의 표면에는 낮은 경도의 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
제 8항에 있어서,
상기 세정 패드의 자전 방향을 기준으로 상기 연마 헤드의 하측을 통과한 상기 세정 패드의 표면에 유체를 분사하여 상기 세정 패드에 잔류하는 이물질을 상기 세정 패드의 바깥으로 배출시키는 유체 분사부를 더 포함하는 기판 처리 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 연마 정반은 2개 이상이고, 상기 연마 공정은 서로 다른 연마 정반에서 2단계 이상 행해지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
제 12항에 있어서,
상기 연마 정반에서 행해지는 상기 연마 공정은 슬러리에 의한 화학적 연마 공정이 함께 이루어지는 화학 기계적 연마 공정인 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
제 1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연마 정반은 제1연마 정반과 제2연마 정반을 포함하고, 상기 세정 정반은 제1세정 정반과 제2세정 정반을 포함하며;
제1기판이 이동하는 제1경로를 따라 상기 제1연마 정반과 상기 제1세정 정반이 배열되고;
제2기판이 이동하는 제2경로를 따라 상기 제2연마 정반과 상기 제2세정 정반이 배열되고;
상기 제1경로와 상기 제2경로 사이에 메인 세정 파트로 이동하는 제3경로가 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
제 1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연마 정반은 제1연마 정반과 제2연마 정반과 제3연마 정반을 포함하고;
상기 기판이 이동하는 경로를 따라 상기 제1연마 정반과 상기 제2연마 정반과 상기 제3연마 정반과 상기 세정 정반이 배열되고,
상기 제1연마 정반에서 상기 제2연마 정반을 향하는 제1경로와, 상기 제3연마 정반에서 상기 세정 정반을 향하는 제2경로의 방향은 서로 반대이고;
상기 세정 정반에서의 세정 공정을 마친 상기 기판은 메인 세정 공정이 행해지는 세정 파트로 이송되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
제 1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세정 정반은 위치 이동 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
제 16항에 있어서,
상기 연마 정반은 제1연마 정반과 제2연마 정반을 포함하고, 상기 기판은 상기 제1연마 정반과 상기 제2연마 정반에서 각각 2단계의 연마 공정이 행해지며;
상기 세정 정반은 상기 제1연마 정반과 상기 제2연마 정반의 사이에 위치하도록 이동 가능한 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
제 17항에 있어서,
상기 연마 정반은 제3연마 정반과 제4연마 정반을 포함하고, 상기 기판은 상기 제3연마 정반과 상기 제4연마 정반에서 각각 2단계 이상의 연마 공정이 행해지며;
상기 세정 정반은 상기 제3연마 정반과 상기 제4연마 정반의 사이에 위치하도록 이동 가능한 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
제 18항에 있어서,
상기 세정 정반이 상기 제1연마정반과 상기 제2연마정반의 사이로 이동하는 것과 상기 제3연마정반과 상기 제4연마정반의 사이로 이동하는 것은 서로 교대로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
제 18항에 있어서,
상기 세정 정반이 상기 제1연마 정반과 상기 제2연마 정반의 사이에 위치한 상태에서는, 상기 제1연마 정반에서의 연마 공정이 행해진 이후에, 상기 세정 정반에서의 세정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
제 18항에 있어서,
상기 연마 정반은 제3연마 정반과 제4연마 정반을 포함하고, 상기 기판은 상기 제1연마정반, 상기 제2연마정반, 상기 제4연마정반, 상기 제3연마정반의 상측을 이동하면서 적어도 하나 이상에서 연마 공정을 행하고,
상기 세정 정반은 상기 제2연마정반과 상기 제4연마정반의 사이에 위치하도록 이동하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
제 21항에 있어서,
상기 기판은 상기 제1연마정반과 상기 제2연마정반 중 어느 하나 이상에서 연마 공정을 행하고, 상기 제4연마정반과 상기 제3연마정반 중 어느 하나 이상에서 연마 공정을 행하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
제 21항에 있어서,
상기 제1연마정반에서 상기 제2연마정반을 향하는 상기 기판의 이동 경로와 상기 제4연마정반에서 상기 제3연마정반을 향하는 상기 기판의 이동 경로는 반대 방향인 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
제 16항에 있어서,
상기 연마 정반은, 제1연마 정반과, 상기 제1연마 정반으로부터 제1방향으로 이격된 제2연마 정반과, 상기 제1연마 정반으로부터 제2방향으로 이격된 제3연마 정반과, 상기 제3연마 정반으로부터 제1방향으로 이격된 제4연마 정반을 포함하고;
상기 세정 정반은, 상기 제1연마 정반과 상기 제2연마 정반과 상기 제3연마 정반과 상기 제4연마 정반의 중앙부에 위치한 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
제 24항에 있어서,
상기 기판은 상기 제1연마 정반과 상기 제2연마 정반을 연결하는 제1경로로 이동하면서 상기 제1연마 정반과 상기 제2연마 정반 중 어느 하나 이상에서 연마 공정을 행하고, 상기 세정 정반에서 세정공정을 행하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
제 24항에 있어서,
상기 세정 정반은,
상기 제1연마 정반과 상기 제2연마 정반의 제1사이위치와, 상기 제2연마 정반과 상기 제3연마 정반의 제2사이위치와, 상기 제3연마 정반과 상기 제4연마 정반의 제3사이위치 중 어느 하나 이상으로 이동하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제 24항에 있어서,
상기 기판이 상기 제1연마 정반과 상기 제2연마 정반과 상기 제3연마 정반과 상기 제4연마 정반 중 어느 2개를 통과하는 이동 경로로 이동하면서, 상기 이동 경로 상에 상기 세정 정반이 위치하면 상기 세정 정반에서 상기 기판의 세정 공정이 행해지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.