KR20180096083A - 기판 처리 장치 - Google Patents

기판 처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20180096083A
KR20180096083A KR1020170022301A KR20170022301A KR20180096083A KR 20180096083 A KR20180096083 A KR 20180096083A KR 1020170022301 A KR1020170022301 A KR 1020170022301A KR 20170022301 A KR20170022301 A KR 20170022301A KR 20180096083 A KR20180096083 A KR 20180096083A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
alignment
disposed
cradle
contact
Prior art date
Application number
KR1020170022301A
Other languages
English (en)
Inventor
박종윤
Original Assignee
주식회사 케이씨텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 케이씨텍 filed Critical 주식회사 케이씨텍
Priority to KR1020170022301A priority Critical patent/KR20180096083A/ko
Publication of KR20180096083A publication Critical patent/KR20180096083A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30625—With simultaneous mechanical treatment, e.g. mechanico-chemical polishing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/27—Work carriers
    • B24B37/30—Work carriers for single side lapping of plane surfaces
    • B24B37/32—Retaining rings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H01L21/682—Mask-wafer alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6835—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 기판 처리 장치는, 상하 이동 가능하게 구비되며 기판이 거치되는 거치대와, 기판으로부터 이격되게 배치되는 제1작동위치와 기판에 접촉되며 거치대에 대해 기판을 정렬시키는 제2작동위치로 이동 가능하게 구비되는 정렬부재와, 거치대로부터 돌출되게 형성되고 거치대의 하강 이동시 정렬부재에 접촉되며 정렬부재를 제1작동위치에서 제2작동위치로 이동시키는 접촉부재와, 접촉부재와 정렬부재의 사이에 배치되는 탄성부재를 포함하는 것에 의하여, 기판의 손상없이 기판을 안정적으로 정렬하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESING APPARATUS}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 기판의 로딩(또는 언로딩 공정) 중에 기판의 손상을 방지하고 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
화학 기계적 연마(CMP) 시스템은 반도체소자 제조과정 중 마스킹, 에칭 및 배선공정 등을 반복 수행하면서 생성되는 웨이퍼 표면의 요철로 인한 셀 지역과 주변 회로지역간 높이 차를 제거하는 광역 평탄화와, 회로 형성용 콘택/배선막 분리 및 고집적 소자화에 따른 웨이퍼 표면 거칠기 향상 등을 도모하기 위하여, 웨이퍼의 표면을 정밀 연마 가공하는데 사용되는 장치이다.
CMP 시스템은 웨이퍼를 캐리어 헤드(90)에 로딩한 후, 대한민국 등록특허공보 제10-1188579호 등에 개시된 바와 같이, 캐리어 헤드가 이동하면서 정해진 연마 정반에서 웨이퍼의 연마면을 기계적 마찰에 의한 기계적 연마와, 슬러리에 의한 화학적 연마를 동시에 행한다.
이 때, 캐리어 헤드(90)는 도 1에 도시된 바와 같이, 화학 기계적 연마 공정 중에 바닥판(92a)으로 웨이퍼(W)를 하방 가압하기 위한 멤브레인(92)이 본체부(91)에 고정되고, 멤브레인(92)과 본체부(91)의 사이에는 압력 챔버(92C)가 형성되어 압력 조절부(95)로부터 공압 공급관(95a)을 통해 인가되는 공압에 의해 웨이퍼(W)를 하방 가압할 수 있게 구성된다. 그리고, 멤브레인(92)의 둘레에는 웨이퍼(W)의 이탈을 방지하는 리테이너 링(93)이 설치되어, 화학 기계적 연마 공정 중에 리테이닝 챔버(93C)의 공압에 의하여 리테이너 링(93)을 하방 가압할 수 있게 구성된다.
한편, 캐리어 헤드(90)에 웨이퍼(W)를 로딩하는 로딩 장치(1)는 도1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)를 거치시키는 거치대(10)와, 거치대(10)를 상하 방향(10d)으로 이동시키는 구동부(MH)로 이루어진다. 즉, 웨이퍼(W)를 거치대(10)의 중앙 영역(A1)에 거치시킨 상태에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 거치대(10)를 정해진 높이(9H)만큼 상방(10d1)으로 이동시키면, 캐리어 헤드(90)가 거치대(10)에 근접하여 중앙의 관통구멍(95x)에 흡입압을 인가하는 것에 의하여, 웨이퍼(W)는 캐리어 헤드(90)의 멤브레인 바닥판(92a)에 밀착되어 로딩된 상태가 된다.
그러나, 화학 기계적 연마 공정이 행해지지 않는 동안에 압력 조절부(95)에 의하여 캐리어 헤드(90)의 리테이너 챔버(93C)의 압력은 정교하게 조절되지 않으므로, 캐리어 헤드(90)의 리테이너 링(93)은 하방으로 처진 상태로 이동하게 된다. 이 뿐만 아니라, 이동 구동부(M)에 의하여 이동되는 캐리어 헤드(90)의 높이는 1mm 이내의 오차를 갖는 높이로 정교하게 조절하는 것이 어렵다.
이에 따라, 로딩 장치(1)의 거치대(10)의 높이를 일정하게 위치시키더라도, 웨이퍼(W)를 파지하는 멤브레인 바닥판(92a)과 로딩 장치(1)의 거치대(10)에 놓여진 웨이퍼(W) 사이의 간격(e)이 일정하지 않아, 이 간격(e)이 정해진 간격에 비하여 큰 경우에는 로딩 장치(10)에 거치된 웨이퍼(W)를 캐리어 헤드(90)에 로딩시키지 못하는 오류가 발생되는 문제가 있었다.
이와 같은 문제를 해소하기 위하여, 기존에는 도 3 및 도 4와 같이, 웨이퍼 로딩 장치(1)의 가장자리에 캐리어 헤드(9)의 리테이너 링(93)과 먼저 접촉하는 가동 접촉부(20)가 스프링(30)에 의하여 탄성지지된 상태로 설치되도록 한 방안이 제시되었다. 이에 의하여, 멤브레인(93)의 바닥판에 비하여 하방으로 처진 리테이너 링(93)이 가동 접촉부(20)와 접촉을 하게 되고, 캐리어 헤드(9)가 하방으로 이동함에 따라 리테이너 링(93)에 의하여 가동 접촉부(20)가 눌려지면서, 웨이퍼(W)가 흡착 고정되는 멤브레인(92)의 바닥판(92a)과 로딩 장치(1)의 웨이퍼(W) 사이의 간극을 보다 정교하게 조절할 수 있게 된다.
그러나, 웨이퍼(W)가 거치되는 거치대(10) 상에서 웨이퍼(W)의 위치(중심 정렬 위치)가 조금이라도 틀어지면, 도 5와 같이, 캐리어 헤드(9)가 하방 이동(9d)하면서 리테이너 링(93)의 저면(93a)과 웨이퍼(W)의 가장자리가 충돌하여 웨이퍼(W)의 위치가 틀어져 올바르게 캐리어 헤드(9)로 로딩하는 것이 불가능해질 뿐만 아니라, 웨이퍼(W)의 손상이 야기되는 심각한 문제가 발생될 수 있다.
이에 따라, 최근에는 웨이퍼(W)를 로딩 장치(1)로부터 캐리어 헤드(9)로 로딩함에 있어서 웨이퍼(W)의 손상 가능성을 배제한 상태로 오류없이 로딩시키기 위한 다양한 검토가 이루어지고 있으나, 아직 미흡하여 이에 대한 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 기판의 손상 및 파손 없이 거치대 상에 기판을 안정적으로 거치 및 정렬할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히, 본 발명은 거치대 상에서 기판이 정렬된 이후 거치대가 홈 포지션으로 이동하는 과정에서 기판의 손상이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판의 위치 정렬을 신속하고 안정적으로 수행할 수 있으며, 기판을 오류없이 로딩(또는 언로딩)할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 안정성 및 신뢰성을 향상시키고, 기판의 로딩(또는 언로딩)후 다음 공정을 정확하게 제어하도록 하는 것을 목적으로 한다.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 기판 처리 장치는, 상하 이동 가능하게 구비되며 기판이 거치되는 거치대와, 기판으로부터 이격되게 배치되는 제1작동위치와 기판에 접촉되며 거치대에 대해 기판을 정렬시키는 제2작동위치로 이동 가능하게 구비되는 정렬부재와, 거치대로부터 돌출되게 형성되고 거치대의 하강 이동시 정렬부재에 접촉되며 정렬부재를 제1작동위치에서 제2작동위치로 이동시키는 접촉부재와, 접촉부재와 정렬부재의 사이에 배치되는 탄성부재를 포함한다.
이는, 기판의 손상 및 파손 없이 거치대 상에 기판을 안정적으로 거치 및 정렬하기 위함이다.
특히, 본 발명은 접촉부재와 정렬부재의 사이에 탄성부재를 배치하는 것에 의하여, 거치대 상에서 기판이 정렬된 이후 거치대(접촉부재)의 하향 이동을 보장하면서, 정렬부재의 추가적인 이동을 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
즉, 별도의 탄성부재 없이 접촉부재가 정렬부재에 직접 접촉되는 구조에서는, 기판이 거치된 거치대가 초기 위치 설정을 위해 홈 포지션에 배치될 시, 접축부재의 하향 이동에 의해 정렬부재가 추가적으로 회전(기판을 가압하는 방향으로의 회전)됨에 따라, 정렬부재에 의해 기판에 가해지는 접촉압력이 증가하여 기판이 손상되거나 파손되는 문제점이 있다. 하지만, 본 발명에서는 접촉부재와 정렬부재의 사이에 탄성 압축 가능한 탄성부재를 배치하는 것에 의하여, 기판이 거치된 거치대가 홈 포지션에 배치되더라도, 다시 말해서 접촉부재의 추가적인 하향 이동을 보장하면서, 정렬부재의 추가적인 회전(기판을 가압하는 방향으로의 회전)을 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 정렬부재에 의해 기판에 가해지는 접촉압력이 증가하는 것을 방지할 수 있으므로, 기판에 가해지는 접촉압력 증가에 의한 기판의 손상(휨에 의한 손상) 및 파손을 미연에 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
구체적으로, 정렬부재는 거치대에 대해 기판을 미리 정해진 정렬 위치로 정렬시키기 위해 마련되며, 기판으로부터 이격되게 배치되는 제1작동위치와, 기판에 접촉되며 거치대에 대해 기판을 정렬시키는 제2작동위치로 이동 가능하게 구비된다.
여기서, 정렬부재가 거치대에 대해 기판을 정렬시킨다 함은, 거치대의 중심 위치와 기판의 중심 위치가 일치되도록 거치대에 대한 기판의 위치를 조절하는 것으로 정의된다. 특히, 정렬부재는 기판이 캐리어 헤드에 로딩되기 전에 거치대 상에서 기판이 정렬되도록 하는 것에 의하여, 로딩 공정 중에 리테이너 링과 기판의 접촉을 미연에 방지하고 기판의 손상 및 파손을 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
보다 구체적으로, 정렬부재는, 가로 방향을 따라 형성되며 접촉부재가 결합되는 가로부와, 가로부의 단부에 세로 방향을 따라 연장 형성되며 기판의 측단부가 접촉되는 세로부를 포함한다. 바람직하게, 가로부와 세로부는 상호 협조적으로 Ｌ자 형상을 이루도록 형성된다.
정렬부재는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 제1작동위치에서 제2작동위치로 이동하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 정렬부재는 거치대의 주변에 고정 설치된 가이드바에 회전 가능하게 결합되며, 회전 결합 부위(정렬부재와 가이드바의 회전 결합 부위)를 중심으로 회전하며 제1작동위치에서 제2작동위치로 회전 이동한다.
정렬부재는 거치대가 상하 이동함에 따라 연동되며 제1작동위치에서 제2작동위치로 이동하도록 구성된다. 이를 위해, 거치대의 하부에는 접촉부재가 돌출되게 형성되고, 거치대의 하강 이동시 접촉부재가 정렬부재를 가압함으로써, 정렬부재가 제1작동위치에서 제2작동위치로 회전 이동한다.
이와 같이, 별도의 구동원 또는 작동장치를 사용하지 않고, 거치대가 상하 이동에 의해 정렬부재가 연동되며 제1작동위치에서 제2작동위치로 이동하도록 하는 것에 의하여, 정렬부재의 구조 및 작동구조를 간소화하고, 기판의 정렬에 소요되는 시간을 단축하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
바람직하게 접촉부재는 거치대로부터 돌출되는 돌출 길이를 선택적으로 조절 할 수 있도록 구성된다. 이와 같이, 접촉부재의 돌출 길이를 조절할 수 있도록 하는 것에 의하여, 거치대의 하강시 접촉부재가 정렬부재가 접촉되는 시점과, 접촉부재에 의해 정렬부재의 회전 이동 구간(이동 거리)를 조절 가능한 이점이 있다. 일 예로, 접촉부재로서 조절볼트를 사용하면, 조절볼트의 시계 방향 또는 반시계 방향 회전 조작에 의해 접촉부재(조절 볼트)의 돌출 길이를 신속하고 정확하게 조절할 수 있는 이점이 있다.
또한, 기판의 원주 방향을 따라 이격되게 복수개의 정렬부재를 구비하고, 복수개의 정렬부재가 서로 동시에 작동되며 기판을 정렬시키도록 하는 것에 의하여 기판의 위치 정렬을 신속하고 안정적으로 수행하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 정렬부재에는 기판의 가장자리가 수용되는 가장자리 수용부가 형성될 수 있다. 이와 같이, 기판의 정렬이 행해지는 중에 기판의 가장자리가 가장자리 수용부에 수용되도록 하는 것에 의하여, 정렬 과정 중에 기판의 배치 상태(수평 배치 상태)를 안정적으로 유지하고, 기판의 정렬 정확도를 높이는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
탄성부재는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 접촉부재와 정렬부재의 사이에 배치될 수 있다. 일 예로, 탄성부재는 정렬부재를 가압하는 접촉부재의 단부에 장착될 수 있다. 다른 일 예로, 탄성부재는 탄성부재는 접촉부재의 단부가 가압되는 정렬부재(가로부의 상면)에 장착될 수 있다. 일 예로, 탄성부재는 스프링 및 탄성체(예를 들어, 고무 또는 우레탄) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 경우에 따라서는 탄성부재로서 탄성적으로 압축 및 복원 가능한 여타 다른 탄성수단이 사용되는 것도 가능하다.
바람직하게, 탄성부재의 강성은 기판의 휨 강성보다 작게 형성된다. 여기서, 탄성부재의 강성이 기판의 휨 강성보다 작게 형성된다 함은, 탄성부재를 탄성 변형(예를 들어, 압축 변형)시키는데 필요한 가압력(또는 하중)이, 기판의 휨 변형이 발생하는 시점의 가압력(수평하게 배치된 기판의 측면을 가압하는 가압력)보다 작은 것으로 이해된다.
또한, 기판 처리 장치는, 거치대가 제1높이에 배치되는 정렬 포지션과, 거치대가 제1높이보다 높은 제2높이에 배치되는 로딩 포지션과, 거치대가 제1높이보다 낮은 제3높이에 배치되는 홈 포지션(home position) 중 어느 하나로 이동하도록 거치대의 이동을 제어하는 제어부를 포함한다.
여기서, 정렬 포지션이라 함은 거치대 상에서 기판이 정렬될 시 거치대의 위치(높이)를 정의하고, 로딩 포지션이라 함은 기판이 로딩될 시 거치대의 위치를 정의하며, 홈 포지션이라 함은 거치대의 이동이 초기화되는 거치대의 위치를 정의한다. 참고로, 거치대에 기판이 거치된 상태에서 설비 이상 작동이 발생되면, 거치대의 초기 위치 설정이 필요하며, 거치대가 홈 포지션에 배치되면 거치대의 이동이 초기화된다.
보다 구체적으로, 거치대가 로딩 포지션에 배치된 상태에서는 정렬부재가 제1작동위치에 배치(기판으로부터 이격되게 배치)되고, 거치대가 정렬 포지션에 배치된 상태에서는 탄성부재가 비압축 상태로 정렬부재에 접촉되며 정렬부재를 제2작동위치로 이동시키며, 거치대가 홈 포지션에 배치된 상태에서는 탄성부재가 탄성 압축된 상태로 정렬부재에 접촉된다.
이와 같이, 본 발명은 접촉부재와 정렬부재의 사이에 탄성부재를 배치하고 거치대의 홈 포지션에서 탄성부재가 압축되도록 하는 것에 의하여, 기판이 거치된 거치대가 홈 포지션에 배치되더라도, 다시 말해서 접촉부재의 추가적인 하향 이동을 보장하면서, 정렬부재의 추가적인 회전(기판을 가압하는 방향으로의 회전)을 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
더욱 바람직하게, 거치대가 정렬 포지션에 배치된 상태에서 정렬부재에 의해 기판에 가해지는 제1접촉압력(정렬 포지션에서 세로부가 기판을 가압하는 압력)과, 거치대가 홈 포지션에 배치된 상태에서 정렬부재에 의해 기판에 가해지는 제2접촉압력(홈 포지션에서 세로부가 기판을 가압하는 압력)은 서로 동일한 범위로 유지된다.
거치대는 기판이 거치될 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 거치대의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 거치대는, 기판이 거치되는 기판 거치부와, 기판 거치부의 둘레에 배치되며 리테이너 링이 거치되는 리테이너 링 거치부를 포함한다. 여기서, 기판 거치부와 리테이너 링 거치부는 일체로 연결된 형태로 형성되거나 분리된 형태로 형성될 수 있다. 바람직하게, 리테이너 링거치부는 기판 거치부보다 높은 위치에 배치된다. 또한, 리테이너 링 거치부는 상하로 이동할 수 있으며, 리테이너 링 거치부의 상하 이동은 탄성부재에 의해 탄성적으로 지지된다.
이와 같이, 리테이너 링 거치부가 탄성지지부에 의해 탄성적으로 지지되도록 하는 것에 의하여, 리테이너 링이 리테이너 링 거치부에 접촉될 시, 기판 거치부에 대해 리테이너 링 거치부가 탄성 이동할 수 있으므로, 리테이너 링과 리테이너 링 거치부의 접촉에 의한 충격력이 감쇄될 수 있다.
또한, 기판 처리 장치는 거치대가 정렬 포지션에 배치된 상태에서 기판을 습식(wetting) 상태로 처리하는 습식처리부를 포함한다.
여기서, 기판의 습식 상태라 함은, 기판의 표면이 건조되지 않고 축축하게 젖은 상태를 의미하고, 기판의 습식 처리라 함은, 기판의 표면이 건조되지 않고 축축하게 젖은 상태를 유지시키는 공정을 의미한다.
습식처리부는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 기판을 습식 처리할 수 있다. 일 예로, 습식처리부는 기판을 향해 유체를 분사하는 유체분사부를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 기판의 손상 및 파손 없이 거치대 상에 기판을 안정적으로 거치 및 정렬할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
특히, 본 발명에 따르면 접촉부재와 정렬부재의 사이에 탄성부재를 배치하는 것에 의하여, 거치대 상에서 기판이 정렬된 이후 거치대(접촉부재)의 하향 이동을 보장하면서, 정렬부재의 추가적인 이동을 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
즉, 별도의 탄성부재 없이 접촉부재가 정렬부재에 직접 접촉되는 구조에서는, 기판이 거치된 거치대가 초기 위치 설정을 위해 홈 포지션에 배치될 시, 접축부재의 하향 이동에 의해 정렬부재가 추가적으로 회전(기판을 가압하는 방향으로의 회전)됨에 따라, 정렬부재에 의해 기판에 가해지는 접촉압력이 증가하여 기판이 손상되거나 파손되는 문제점이 있다. 하지만, 본 발명에서는 접촉부재와 정렬부재의 사이에 탄성 압축 가능한 탄성부재를 배치하는 것에 의하여, 기판이 거치된 거치대가 홈 포지션에 배치되더라도, 다시 말해서 접촉부재의 추가적인 하향 이동을 보장하면서, 정렬부재의 추가적인 회전(기판을 가압하는 방향으로의 회전)을 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 정렬부재에 의해 기판에 가해지는 접촉압력이 증가하는 것을 방지할 수 있으므로, 기판에 가해지는 접촉압력 증가에 의한 기판의 손상(휨에 의한 손상) 및 파손을 미연에 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 기판을 이송 수단(예를 들어, 캐리어 헤드)에 정확하게 로딩시킬 수 있기 때문에 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 로딩 오류에 따른 기판의 접촉 및 파손을 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 웨이퍼 로딩 장치의 구성을 도시한 도면,
도 2는 도 1의 캐리어 헤드가 웨이퍼에 근접한 상태를 도시한 도면,
도 3 및 도 4는 종래의 다른 형태의 웨이퍼 로딩 장치의 구성을 도시한 도면,
도 5는 도 4의 'A'부분의 확대도,
도 6은 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 도시한 측면도,
도 7은 도 6의 'A'부분의 확대도,
도 8은 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 도시한 평면도,
도 9는 도 8의 'B'부분의 확대도,
도 10 및 도 11은 도 6의 정렬부재에 의한 기판 정렬 과정을 설명하기 위한 도면,
도 12는 도 6의 습식처리부에 의한 기판 습식 처리 공정을 설명하기 위한 도면,
도 13은 거치대의 홈 포지션에서 탄성부재의 작동 상태를 설명하기 위한 도면,
도 14는 거치대의 홈 포지션에서 탄성부재가 배제된 구조를 설명하기 위한 도면이다.
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.
도 6은 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 도시한 측면도이고, 도 7은 도 6의 'A'부분의 확대도이다. 또한, 도 8은 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 도시한 평면도이고, 도 9는 도 8의 'B'부분의 확대도이다. 아울러, 도 10 및 도 11은 도 6의 정렬부재에 의한 기판 정렬 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 도 6의 습식처리부에 의한 기판 습식 처리 공정을 설명하기 위한 도면이며, 도 13은 거치대의 홈 포지션에서 탄성부재의 작동 상태를 설명하기 위한 도면이다. 그리고, 도 14는 거치대의 홈 포지션에서 탄성부재가 배제된 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 13을 참조하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치는, 상하 이동 가능하게 구비되며 기판(10)이 거치되는 거치대(200)와, 기판(10)으로부터 이격되게 배치되는 제1작동위치(P1)와 기판(10)에 접촉되며 거치대(200)에 대해 기판(10)을 정렬시키는 제2작동위치(P2)로 이동 가능하게 구비되는 정렬부재(300)와, 거치대(200)로부터 돌출되게 형성되고 거치대(200)의 하강 이동시 정렬부재(300)에 접촉되며 정렬부재(300)를 제1작동위치(P1)에서 제2작동위치(P2)로 이동시키는 접촉부재(400)와, 접촉부재(400)와 정렬부재(300)의 사이에 배치되는 탄성부재(500)를 포함한다.
참고로, 기판(10)의 로딩시에는, 캐리어 헤드(100)의 하부에서 거치대(200)가 상방으로 이동함에 따라, 캐리어 헤드(100)의 리테이너 링이 먼저 거치대(200)의 상면에 접촉될 수 있으며, 거치대(200)의 상면과 캐리어 해드의 멤브레인(192)의 사이 간격이 일정 이상 근접되면 캐리어 헤드(100)의 흡입압에 의해 기판(10)이 캐리어 헤드(100)로 로딩될 수 있다.
캐리어 헤드(100)는 거치대(200)로부터 기판(10)을 로딩 받은 후, 연마 정반(미도시) 상에 제공되는 연마 패드(미도시) 상면에 슬러리가 공급되는 상태에서 기판(10)을 가압하여 화학 기계적 연마 공정을 수행하도록 제공되며, 연마 패드 및 슬러리를 이용한 화학 기계적 연마 공정이 끝난 후에는 기판(10)이 세정 장치로 이송된다.
캐리어 헤드(100)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 캐리어 헤드(100)는 회전 가능하게 제공되는 본체부(191), 본체부(191)의 저면에 제공되는 멤브레인(192), 및 멤브레인(192)의 둘레에 배치되도록 본체부(191)의 엣지부에 결합되며 기판(10)의 이탈을 방지하는 리테이너 링(193)을 포함하여 구성될 수 있다.
멤브레인(192)은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 멤브레인(192)에는 복수개의 플립(예를 들어, 링 형태의 플립)이 형성될 수 있으며, 복수개의 플립에 의해 본체부(191)와 멤브레인(192)의 사이에는 본체부(192)의 반경 방향을 따라 구획된 복수개의 압력챔버(192C)가 제공될 수 있다.
각 압력챔버(192C)에는 각각 압력을 측정하기 위한 압력센서가 제공될 수 있다. 각 압력챔버(192C)의 압력은 압력제어부(195)에 의한 제어에 의해 개별적으로 조절될 수 있으며, 각 압력챔버(192C)의 압력을 조절하여 기판(10)이 가압되는 압력을 개별적으로 조절할 수 있다.
캐리어 헤드(100)의 중심부에는 멤브레인(192)의 개구에 의해 관통 형성되는 중심부 압력챔버(195X)가 형성될 수 있다. 중심부 압력챔버(195X)는 기판(10)과 직접 연통되며 흡입압이 작용되어 기판(10)을 캐리어 헤드(100)의 멤브레인(192)에 밀착시킴으로써 기판(10)을 로딩할 수 있다.
거치대(200)는 상하 방향을 따라 승강 가능하게 제공되며, 거치대(200)의 상면에는 로딩(또는 언로딩)되기 위한 기판(10)이 거치된다.
거치대(200)는 기판(10)이 거치될 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 거치대(200)의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
일 예로, 거치대(200)는, 기판(10)이 거치되는 기판 거치부(210)와, 기판 거치부(210)의 둘레에 배치되며 리테이너 링(193)이 거치되는 리테이너 링 거치부(220)를 포함한다. 여기서, 기판 거치부(210)와 리테이너 링 거치부(220)는 일체로 연결된 형태로 형성되거나 분리된 형태로 형성될 수 있다. 이하에서는, 기판 거치부(210)와 리테이너 링 거치부(220)가 분리된 형태로 형성된 예를 들어 설명하기로 한다.
바람직하게, 리테이너 링거치부(200)는 기판 거치부(210)보다 높은 위치에 배치된다. 또한, 리테이너 링 거치부(220)는 상하로 이동할 수 있으며, 리테이너 링 거치부(220)의 상하 이동은 탄성부재(500)에 의해 탄성적으로 지지된다.
리테이너 링 거치부(220)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 리테이너 링 거치부(220)는 리테이너 링(193)의 원주 방향을 따라 이격되게 분리된 복수개로 제공될 수 있다. 다른 일 예로, 리테이너 링 거치부(220)는 리테이너 링(193)의 원주 방향을 따라 링 형태로 제공될 수 있다.
탄성지지부(230)로서는 통상의 스프링부재가 사용될 수 있다. 경우에 따라서는 스프링부재 대신 여타 다른 탄성체를 사용하거나, 공압 또는 유압을 이용하여 리테이너 링과 리테이너 링 거치부가 접촉됨에 따른 충격력을 감쇄시키는 것도 가능하다.
이와 같이, 리테이너 링 거치부(220)가 탄성지지부(230)에 의해 탄성적으로 지지되도록 하는 것에 의하여, 리테이너 링(193)이 리테이너 링 거치부(220)에 접촉될 시, 기판 거치부(210)에 대해 리테이너 링 거치부(220)가 탄성 이동할 수 있으므로, 리테이너 링(193)과 리테이너 링 거치부(220)의 접촉에 의한 충격력이 감쇄될 수 있다. 또한, 이와 같은 구조는, 리테이너 링(193)과 리테이너 링 거치부(220)의 접촉시, 리테이너 링 거치부(220)가 탄성지지부(230)를 탄성 압축하며 하부 방향으로 소정 구간 이동할 수 있게 함으로써, 멤브레인(192)과 기판(10)이 보다 근접하게 배치된 상태에서 기판(10)의 로딩이 이루어질 수 있게 한다.
정렬부재(300)는 거치대(200)에 대해 기판(10)을 미리 정해진 정렬 위치로 정렬시키기 위해 마련되며, 기판(10)으로부터 이격되게 배치되는 제1작동위치(P1)와, 기판(10)에 접촉되며 거치대(200)에 대해 기판(10)을 정렬시키는 제2작동위치(P2)로 이동 가능하게 구비된다.
여기서, 정렬부재(300)가 거치대(200)에 대해 기판(10)을 정렬시킨다 함은, 거치대(200)의 중심 위치와 기판(10)의 중심 위치가 일치되도록 거치대(200)에 대한 기판(10)의 위치를 조절하는 것으로 정의된다.
이때, 거치대(200)에 대한 기판(10)의 위치 정렬은, 거치대(200)에 대한 기판(10)의 편심 거리(어긋나게 배치된 거리)만큼, 거치대(200)에 대해 기판(10)을 수평 이동시키는 것에 의해 행해질 수 있다.
특히, 정렬부재(300)는 기판(10)이 캐리어 헤드(100)에 로딩되기 전에 거치대(200) 상에서 기판(10)이 정렬되도록 하는 것에 의하여, 로딩 공정 중에 리테이너 링(193)과 기판(10)의 접촉을 미연에 방지하고 기판(10)의 손상 및 파손을 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
구체적으로, 정렬부재(300)는, 가로 방향을 따라 형성되며 접촉부재(400)가 결합되는 가로부(310)와, 가로부(310)의 단부에 세로 방향을 따라 연장 형성되며 기판(10)의 측단부가 접촉되는 세로부(320)를 포함한다. 보다 구체적으로, 가로부(310)와 세로부(320)는 상호 협조적으로 Ｌ자 형상을 이루도록 형성되며, 가로부(310)는 거치대(200)의 하부에 배치되고, 세로부(320)는 기판(10)의 측부에 배치된다.
정렬부재(300)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 제1작동위치(P1)에서 제2작동위치(P2)로 이동하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 정렬부재(300)는 거치대(200)의 주변에 고정 설치된 가이드바(301)에 회전 가능하게 결합되며, 회전 결합 부위(정렬부재와 가이드바의 회전 결합 부위)를 중심으로 회전(시계 방향 회전 또는 반시계 방향 회전)하며 제1작동위치(P1)에서 제2작동위치(P2)로 회전 이동한다.
정렬부재(300)는 거치대(200)가 상하 이동함에 따라 연동되며 제1작동위치(P1)에서 제2작동위치(P2)로 이동하도록 구성된다. 이를 위해, 거치대(200)의 하부에는 접촉부재(400)가 돌출되게 형성되고, 거치대(200)의 하강 이동시 접촉부재(400)가 정렬부재(300)를 가압함으로써, 정렬부재(300)가 제1작동위치(P1)에서 제2작동위치(P2)로 회전 이동한다.
이와 같이, 별도의 구동원 또는 작동장치를 사용하지 않고, 거치대(200)가 상하 이동에 의해 정렬부재(300)가 연동되며 제1작동위치(P1)에서 제2작동위치(P2)로 이동하도록 하는 것에 의하여, 정렬부재(300)의 구조 및 작동구조를 간소화하고, 기판(10)의 정렬에 소요되는 시간을 단축하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
바람직하게 접촉부재(400)는 거치대(200)로부터 돌출되는 돌출 길이를 선택적으로 조절 할 수 있도록 구성된다. 여기서, 거치대(200)로부터 돌출되는 접촉부재(400)의 돌출 길이가 조절된다 함은, 거치대(200)의 하부로 돌출되는 접촉부재(400)의 길이가 늘어나거나 줄어들 수 있는 것으로 정의된다.
이와 같이, 접촉부재(400)의 돌출 길이를 조절할 수 있도록 하는 것에 의하여, 거치대(200)의 하강시 접촉부재(400)가 정렬부재(300)가 접촉되는 시점과, 접촉부재(400)에 의해 정렬부재(300)의 회전 이동 구간(이동 거리)를 조절 가능한 이점이 있다.
접촉부재(400)로서는 선택적으로 돌출 길이를 조절 가능한 다양한 부재가 사용될 수 있으며, 접촉부재(400)의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 바람직하게, 접촉부재(400)로서는 거치대(200)에 체결되는 조절볼트가 사용될 수 있다. 접촉부재(400)로서 조절볼트를 사용하면, 조절볼트의 시계 방향 또는 반시계 방향 회전 조작에 의해 접촉부재(400)(조절 볼트)의 돌출 길이를 신속하고 정확하게 조절할 수 있는 이점이 있다.
또한, 기판(10)의 원주 방향을 따라 이격되게 복수개의 정렬부재(300)를 구비하고, 복수개의 정렬부재(300)가 서로 동시에 작동되며 기판(10)을 정렬시키도록 하는 것에 의하여 기판(10)의 위치 정렬을 신속하고 안정적으로 수행하는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 참고로, 본 발명의 실시예에서는 기판(10)의 원주 방향을 따라 등간격으로 이격되게 3개의 정렬부재(300)가 배치된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 2개 또는 4개 이상의 정렬부재를 이용하여 기판을 정렬시키는 것도 가능하다.
또한, 정렬부재(300)에는 기판(10)의 가장자리가 수용되는 가장자리 수용부(322)가 형성될 수 있으며, 정렬부재(300)가 제2작동위치(P2)로 이동하면, 기판(10)의 가장자리가 가장자리 수용부(322)에 수용될 수 있다. 이와 같이, 기판(10)의 정렬이 행해지는 중에 기판(10)의 가장자리가 가장자리 수용부(322)에 수용되도록 하는 것에 의하여, 정렬 과정 중에 기판(10)의 배치 상태(수평 배치 상태)를 안정적으로 유지하고, 기판(10)의 정렬 정확도를 높이는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
탄성부재(500)는 접촉부재(400)와 정렬부재(300)의 사이에 배치된다. 여기서, 탄성부재(500)가 접촉부재(400)와 정렬부재(300)의 사이에 배치된다 함은, 정렬부재(300)를 가압하는 접촉부재(400)의 단부와, 접촉부재(400)의 단부가 가압되는 정렬부재(300)의 상면(가로부(310)의 상면)의 사이에 탄성부재(500)가 배치되는 것으로 정의된다.
탄성부재(500)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 접촉부재(400)와 정렬부재(300)의 사이에 배치될 수 있다. 일 예로, 탄성부재(500)는 정렬부재(300)를 가압하는 접촉부재(400)의 단부에 장착될 수 있으며, 접촉부재(400)의 가압력은 탄성부재(500)를 매개로 정렬부재(300)에 전달될 수 있다. 다른 일 예로, 탄성부재(500)는 탄성부재(500)는 접촉부재(400)의 단부가 가압되는 정렬부재(300)(가로부의 상면)에 장착될 수 있으며, 마찬가지로 접촉부재(400)의 가압력은 탄성부재(500)를 매개로 정렬부재(300)에 전달될 수 있다.
일 예로, 탄성부재(500)는 스프링 및 탄성체(예를 들어, 고무 또는 우레탄) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 경우에 따라서는 탄성부재로서 탄성적으로 압축 및 복원 가능한 여타 다른 탄성수단이 사용되는 것도 가능하다.
바람직하게, 탄성부재(500)의 강성은 기판(10)의 휨 강성보다 작게 형성된다. 여기서, 탄성부재(500)의 강성이 기판(10)의 휨 강성보다 작게 형성된다 함은, 탄성부재(500)를 탄성 변형(예를 들어, 압축 변형)시키는데 필요한 가압력(또는 하중)이, 기판(10)의 휨 변형이 발생하는 시점의 가압력(수평하게 배치된 기판의 측면을 가압하는 가압력)보다 작은 것으로 이해된다.
제어부(700)는, 거치대(200)가 제1높이(H1)에 배치되는 정렬 포지션(CP)과, 거치대(200)가 제1높이(H1)보다 높은 제2높이(H2)에 배치되는 로딩 포지션(LP)과, 거치대(200)가 제1높이(H1)보다 낮은 제3높이(H3)에 배치되는 홈 포지션(HP; home position) 중 어느 하나로 이동하도록 거치대(200)의 이동을 제어하기 위해 구비된다.
여기서, 정렬 포지션(CP)이라 함은 거치대(200) 상에서 기판(10)이 정렬될 시 거치대(200)의 위치(높이)를 정의하고, 로딩 포지션(LP)이라 함은 기판(10)이 로딩될 시 거치대(200)의 위치를 정의하며, 홈 포지션(HP)이라 함은 거치대(200)의 이동이 초기화되는 거치대(200)의 위치를 정의한다. 참고로, 거치대(200)에 기판(10)이 거치된 상태에서 설비 이상 작동이 발생되면, 거치대(200)의 초기 위치 설정이 필요하며, 거치대(200)가 홈 포지션(HP)에 배치되면 거치대(200)의 이동이 초기화된다.
보다 구체적으로, 거치대(200)가 로딩 포지션(LP)에 배치된 상태에서는 정렬부재(300)가 제1작동위치(P1)에 배치(기판으로부터 이격되게 배치)되고, 거치대(200)가 정렬 포지션(CP)에 배치된 상태에서는 탄성부재(500)가 비압축 상태로 정렬부재(300)에 접촉되며 정렬부재(300)를 제2작동위치(P2)로 이동시키며, 거치대(200)가 홈 포지션(HP)에 배치된 상태에서는 탄성부재(500)가 탄성 압축된 상태로 정렬부재(300)에 접촉된다.
참고로, 거치대(200)가 정렬 포지션(CP)에 배치된 상태에서 탄성부재(500)가 비압축 상태로 정렬부재(300)에 접촉된다 함은, 접촉부재(400)와 정렬부재(300)의 사이에서 탄성부재(500)가 탄성 압축되지 않은 상태를 유지하는 것으로 이해된다. 이때, 탄성부재(500)에 가해지는 가압력은 탄성부재(500)의 강성보다 작으므로, 탄성부재(500)는 비압축 상태를 유지하면서 정렬부재(300)에 접촉될 수 있다.
또한, 거치대(200)가 홈 포지션(HP)에 배치된 상태에서 탄성부재(500)가 탄성 압축된 상태로 정렬부재(300)에 접촉된다 함은, 접촉부재(400)와 정렬부재(300)의 사이에서 탄성부재(500)가 탄성적으로 압축된 상태를 유지하는 것으로 이해된다. 이때, 탄성부재(500)에 가해지는 가압력은 탄성부재(500)의 강성보다 크기 때문에, 탄성부재(500)는 압축된 상태로 정렬부재(300)에 접촉될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 접촉부재(400)와 정렬부재(300)의 사이에 탄성부재(500)를 배치하고 거치대(200)의 홈 포지션(HP)에서 탄성부재(500)가 압축되도록 하는 것에 의하여, 기판(10)이 거치된 거치대(200)가 홈 포지션(HP)에 배치되더라도, 다시 말해서 접촉부재(400)의 추가적인 하향 이동을 보장하면서, 정렬부재(300)의 추가적인 회전(기판을 가압하는 방향으로의 회전)을 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
즉, 별도의 탄성부재(500) 없이 접촉부재(400')가 정렬부재(300)에 직접 접촉되는 구조(도 14 참조)에서는, 기판(10)이 거치된 거치대(200)가 홈 포지션(HP)에 배치될 시, 접축부재의 추가적인 하향 이동에 의해 정렬부재(300)가 추가적으로 회전(기판을 가압하는 방향으로의 회전)됨에 따라, 정렬부재(300)에 의해 기판(10)에 가해지는 접촉압력(세로부가 기판을 가압하는 압력)이 증가하여 기판(10)이 손상되거나 파손되는 문제점이 있다. 하지만, 본 발명에서는 접촉부재(400)와 정렬부재(300)의 사이에 탄성부재(500)를 배치하고 거치대(200)의 홈 포지션(HP)에서 탄성부재(500)가 탄성적으로 압축되도록 하는 것에 의하여, 기판(10)이 거치된 거치대(200)가 홈 포지션(HP)에 배치되더라도, 다시 말해서 접촉부재(400)의 추가적인 하향 이동을 보장하면서, 정렬부재(300)의 추가적인 회전(기판을 가압하는 방향으로의 회전)을 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 정렬부재(300)에 의해 기판(10)에 가해지는 접촉압력(세로부가 기판을 가압하는 압력)이 증가하는 것을 방지할 수 있으므로, 기판(10)에 가해지는 접촉압력 증가에 의한 기판(10)의 손상(휨에 의한 손상) 및 파손을 미연에 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
더욱 바람직하게, 거치대(200)가 정렬 포지션(CP)에 배치된 상태에서 정렬부재(300)에 의해 기판(10)에 가해지는 제1접촉압력(정렬 포지션(CP)에서 세로부(320)가 기판(10)을 가압하는 압력)과, 거치대(200)가 홈 포지션(HP)에 배치된 상태에서 정렬부재(300)에 의해 기판(10)에 가해지는 제2접촉압력(홈 포지션(HP)에서 세로부(320)가 기판(10)을 가압하는 압력)은 서로 동일한 범위로 유지된다.
또한, 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 거치대(200)가 정렬 포지션(CP)에 배치된 상태에서 기판(10)을 습식(wetting) 상태로 처리하는 습식처리부(600)를 포함한다.
여기서, 기판(10)의 습식 상태라 함은, 기판(10)의 표면이 건조되지 않고 축축하게 젖은 상태를 의미하고, 기판(10)의 습식 처리라 함은, 기판(10)의 표면이 건조되지 않고 축축하게 젖은 상태를 유지시키는 공정을 의미한다.
습식처리부(600)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 기판(10)을 습식 처리할 수 있다. 일 예로, 습식처리부(600)는 기판(10)을 향해 유체를 분사하는 유체분사부(610)를 포함할 수 있다.
유체분사부(610)는 기판(10)을 향해 유체를 분사 가능한 다양한 구조로 형성될 수 있다. 일 예로, 유체분사부(610)로서는 통상의 분사노즐이 사용될 수 있다. 다르게는 분사노즐 대신 여타 다른 분사수단이 사용될 수 있으며, 분사수단의 종류에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 아울러, 유체분사부(610)는 기판(10)을 습식 상태로 처리 가능한 다양한 유체(예를 들어, 순수)를 분사할 수 있으며, 유체의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
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.
10 : 기판 100 : 캐리어 헤드
200 : 거치대 210 : 기판 거치부
220 : 리테이너 링 거치부 230 : 탄성지지부
300 : 정렬부재 301 : 가이드바
310 : 가로부 320 : 세로부
322 : 가장자리 수용부 400 : 접촉부재
500 : 탄성부재 600 : 습식처리부
610 : 유체분사부 700 : 제어부
P1 : 제1작동위치 P2 : 제2작동위치
CP : 정렬 포지션 LP :로딩 포지션
HP : 홈 포지션

Claims (21)

  1. 기판 처리 장치로서,
    상하 이동 가능하게 구비되며, 기판이 거치되는 거치대와;
    상기 기판으로부터 이격되게 배치되는 제1작동위치와, 상기 기판에 접촉되며 상기 거치대에 대해 상기 기판을 정렬시키는 제2작동위치로 이동 가능하게 구비되는 정렬부재와;
    상기 거치대로부터 돌출되게 형성되고, 상기 거치대의 하강 이동시 상기 정렬부재에 접촉되며 상기 정렬부재를 상기 제1작동위치에서 상기 제2작동위치로 이동시키는 접촉부재와;
    상기 접촉부재와 상기 정렬부재의 사이에 배치되는 탄성부재를;
    포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 정렬부재는,
    가로 방향을 따라 형성되며, 상기 접촉부재가 결합되는 가로부와;
    상기 가로부에 세로 방향을 따라 연장 형성되며, 상기 기판의 측단부가 접촉되는 세로부를;
    포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가로부와 상기 세로부는 상호 협조적으로 Ｌ자 형상을 이루도록 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 정렬부재는 가이드바에 회전 가능하게 결합되며, 상기 제1작동위치에서 상기 제2작동위치로 회전 이동하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 탄성부재는 상기 정렬부재를 가압하는 상기 접촉부재의 단부에 장착된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 탄성부재는 상기 접촉부재의 단부가 가압되는 상기 정렬부재에 장착된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 탄성부재는 스프링 및 탄성체 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 정렬부재는 상기 기판의 원주 방향을 따라 이격되게 복수개가 배치된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 거치대가 제1높이에 배치되는 정렬 포지션과, 상기 거치대가 상기 제1높이보다 높은 제2높이에 배치되는 로딩 포지션과, 상기 거치대가 상기 제1높이보다 낮은 제3높이에 배치되는 홈 포지션(home position) 중 어느 하나로 이동하도록 상기 거치대의 이동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 거치대가 상기 로딩 포지션에 배치된 상태에서는 상기 정렬부재가 상기 제1작동위치에 배치되고,
    상기 거치대가 상기 정렬 포지션에 배치된 상태에서는 상기 탄성부재가 비압축 상태로 상기 정렬부재에 접촉되며 상기 정렬부재를 상기 제2작동위치로 이동시키며,
    상기 거치대가 상기 홈 포지션에 배치된 상태에서는 상기 탄성부재가 탄성 압축된 상태로 상기 정렬부재에 접촉되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 거치대가 상기 정렬 포지션에 배치된 상태에서 상기 정렬부재에 의해 상기 기판에 가해지는 제1접촉압력과, 상기 거치대가 상기 홈 포지션에 배치된 상태에서 상기 정렬부재에 의해 상기 기판에 가해지는 제2접촉압력은 서로 동일한 범위로 유지되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 탄성부재의 강성은 상기 기판의 휨 강성보다 상대적으로 작은 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 거치대가 상기 정렬 포지션에 배치된 상태에서 상기 기판을 습식(wetting) 상태로 처리하는 습식처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 습식처리부는 상기 기판을 향해 유체를 분사하는 유체분사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 거치대가 상기 홈 포지션으로 이동하면 상기 거치대의 이동이 초기화되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판은, 상기 기판이 탑재되는 멤브레인과, 상기 멤브레인의 둘레에 배치되는 리테이너 링을 포함하는 캐리어 헤드에 의해 이송되되,
    상기 거치대는,
    상기 기판이 거치되는 기판 거치부와;
    상기 기판 거치부의 둘레에 배치되며, 상기 리테이너 링이 거치되는 리테이너 링 거치부를; 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 리테이너 링 거치부는 상기 기판 거치부보다 높은 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 기판 거치부에 대해 상기 리테이너 링 거치부를 상하 방향을 따라 탄성적으로 이동 가능하게 지지하는 탄성지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  19. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접촉부재는 상기 거치대로부터 돌출되는 돌출 길이를 선택적으로 조절 가능한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 접촉부재는 상기 거치대에 체결되는 조절볼트인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  21. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정렬부재에는 상기 기판의 가장자리가 수용되는 가장자리 수용부가 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
KR1020170022301A 2017-02-20 2017-02-20 기판 처리 장치 KR20180096083A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170022301A KR20180096083A (ko) 2017-02-20 2017-02-20 기판 처리 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170022301A KR20180096083A (ko) 2017-02-20 2017-02-20 기판 처리 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180096083A true KR20180096083A (ko) 2018-08-29

Family

ID=63434921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170022301A KR20180096083A (ko) 2017-02-20 2017-02-20 기판 처리 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20180096083A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200027687A (ko) * 2018-09-05 2020-03-13 주식회사 케이씨텍 기판 처리 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200027687A (ko) * 2018-09-05 2020-03-13 주식회사 케이씨텍 기판 처리 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100470227B1 (ko) 화학기계적 연마장치의 캐리어 헤드
US11370080B2 (en) Polishing head for holding substrate and substrate processing apparatus
US20230070746A1 (en) Pivotable substrate retaining ring
US7175508B2 (en) Polishing apparatus, method of manufacturing semiconductor device using the same, and semiconductor device manufactured by this method
KR20010078222A (ko) 연마 장치의 연마 헤드 구조
KR20180096083A (ko) 기판 처리 장치
KR101946786B1 (ko) 기판 처리 장치
JP4353673B2 (ja) ポリッシング方法
KR101696932B1 (ko) 연마 장치
US20050054272A1 (en) Polishing method
KR102412773B1 (ko) 화학 기계적 연마 시스템의 웨이퍼 로딩 장치
KR102038508B1 (ko) 기판 처리 장치
KR102330274B1 (ko) 기판 거치대 및 이를 구비한 기판 처리 장치
JP3856634B2 (ja) 基板保持装置及び該基板保持装置を備えたポリッシング装置
KR102591914B1 (ko) 화학 기계적 연마 시스템의 기판 로딩 장치
KR20200055533A (ko) 기판 처리 장치
KR20180011943A (ko) 화학 기계적 연마 시스템의 기판 로딩 장치 및 그 제어방법
KR20200063490A (ko) 화학 기계적 연마 장치용 캐리어 헤드의 리테이너 링 및 이를 구비한 캐리어 헤드
KR20200071296A (ko) 기판 처리 장치
CN111266993B (zh) 化学机械式研磨装置用承载头的卡环及具备其的承载头
KR200257886Y1 (ko) 화학기계연마장치
JP2003266301A (ja) ポリッシング装置
KR20200070787A (ko) 기판 처리 장치
KR20220026793A (ko) 리테이너링
KR20030058501A (ko) 화학기계적 연마장치의 캐리어 헤드

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
WITB Written withdrawal of application