KR20180112286A - Substrate polishig unit and chemical mechanical polishing systme comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
아래의 실시예는 기판 연마 유닛 및 이를 포함하는 CMP 시스템에 관한 것이다.The following embodiments relate to a substrate polishing unit and a CMP system including the same.
반도체소자의 제조에는, 연마와 버핑(buffing) 및 세정을 포함하는 CMP(chemical mechanical polishing) 작업이 필요하다. 반도체 소자는, 다층 구조의 형태로 되어 있으며, 기판층에는 확산영역을 갖춘 트랜지스터 소자가 형성된다. 기판층에서, 연결금속선이 패턴화되고 기능성 소자를 형성하는 트랜지스터 소자에 전기 연결된다. 공지된 바와 같이, 패턴화된 전도층은 이산화규소와 같은 절연재로 다른 전도층과 절연된다. 더 많은 금속층과 이에 연관된 절연층이 형성되므로, 절연재를 편평하게 할 필요성이 증가한다. 편평화가 되지 않으면, 표면형태에서의 많은 변동 때문에 추가적인 금속층의 제조가 실질적으로 더욱 어려워진다. 또한, 금속선패턴은 절연재로 형성되어, 금속 CMP 작업이 과잉금속물을 제거하게 된다.The manufacture of semiconductor devices requires chemical mechanical polishing (CMP) operations including polishing, buffing, and cleaning. The semiconductor element is in the form of a multilayer structure, and a transistor element having a diffusion region is formed in the substrate layer. In the substrate layer, a connecting metal line is patterned and electrically connected to the transistor element forming the functional element. As is known, the patterned conductive layer is insulated from other conductive layers with an insulating material such as silicon dioxide. As more metal layers and associated insulating layers are formed, the need to flatten the insulating material increases. Without flattening, the manufacturing of additional metal layers becomes substantially more difficult due to the many variations in surface morphology. In addition, the metal line pattern is formed of an insulating material so that the metal CMP operation removes excess metal.
CMP 장치는 기판의 일면 또는 양면을 연마와 버핑 및 세정하기 위한 구성요소로서, 벨트, 연마패드 또는 브러시를 구비하는 벨트를 구비한다. 슬러리는 CMP 작업을 촉진 및 강화시키기 위해 사용된다.The CMP apparatus includes a belt, a polishing pad, or a belt having a brush, as components for polishing and buffing and cleaning one or both surfaces of the substrate. The slurry is used to promote and strengthen the CMP operation.
기존의 CMP 장치 중 2개의 드럼 상에 장착된 벨트형의 연마패드로 구성되는 벨트형 CMP 장치가 알려져 있다. 벨트형 CMP 장치는 기판이 캐리어에 장착되며, 캐리어는 일 방향으로 수평으로 이동하고, 벨트형 연마패드는 시계 방향 혹은 반시계 방향으로 회전함에 따라 기판에 소정의 힘이 가해진 상태로 밀착되어 연마가 수행된다. 벨트형 연마패드를 통해 기판을 연마하는 경우, 에어 베어링을 통해 연마패드를 기판 방향으로 가압함으로써, 기판의 효율적인 연마를 가능하게 한다.There is known a belt-shaped CMP apparatus composed of a belt-shaped polishing pad mounted on two drums among existing CMP apparatuses. In the belt-type CMP apparatus, a substrate is mounted on a carrier, the carrier moves horizontally in one direction, and the belt-shaped polishing pad is rotated in a clockwise or counterclockwise direction, so that a predetermined force is applied to the substrate, . When the substrate is polished through the belt-shaped polishing pad, the polishing pad is pressed toward the substrate through the air bearing to enable efficient polishing of the substrate.
벨트형 연마패드는 드럼의 회전에 따라 움직이면서 기판을 연마하기 때문에, 벨트형 연마패드 및 드럼 사이에서 슬립 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 일반적으로, 벨트형 연마패드의 내측에는 슬립 현상을 방지하기 위한 슬립 방지 패드가 구비된다. 그러나, 슬립 방지 패드 및 벨트형 연마패드가 일체형으로 연결되는 경우에는, 각 패드간의 연신율 차이에 따라 기판에서의 부분적인 연마 불균일을 초래하게 된다. 따라서, 드럼에 대한 벨트형 연마패드의 슬립을 방지하면서도, 기판 전체의 균일한 연마를 가능하게 하는 기판 연마 장치가 요구되는 실정이다.Since the belt-shaped polishing pad polishes the substrate while moving in accordance with the rotation of the drum, a slipping phenomenon may occur between the belt-shaped polishing pad and the drum. Therefore, in general, a slip prevention pad for preventing a slip phenomenon is provided inside the belt-shaped polishing pad. However, when the slip prevention pad and the belt-shaped polishing pad are integrally connected, partial polishing irregularity occurs in the substrate due to the difference in elongation ratio between the respective pads. Accordingly, there is a demand for a substrate polishing apparatus that can uniformly polish the entire substrate while preventing slippage of the belt-shaped polishing pad relative to the drum.
이와 관련하여, 국내특허출원 제10-2015-0058860호는 대면적기판 나노입자 코팅장치에 대한 발명을 개시한다.In this regard, Korean Patent Application No. 10-2015-0058860 discloses an invention for a large-area substrate nanoparticle coating apparatus.
일 실시 예에 따른 목적은, 구동롤러에 슬러리나 이물질이 유입되는 것을 방지하는 기판 연마 유닛 및 이를 포함하는 CMP 시스템을 제공하기 위한 것이다.An object of an embodiment is to provide a substrate polishing unit and a CMP system including the substrate polishing unit that prevent slurry or foreign matter from entering the driving roller.
일 실시 예에 따른 목적은, 연마벨트의 슬립현상을 방지함으로써, 기판의 균일한 연마를 수행할 수 있는 기판 연마 유닛 및 이를 포함하는 CMP 시스템을 제공하기 위한 것이다.An object according to an embodiment is to provide a substrate polishing unit capable of performing uniform polishing of a substrate by preventing a slipping phenomenon of the polishing belt and a CMP system including the same.
일 실시 예에 따른 기판 연마 유닛은, 한 쌍의 구동롤러; 상기 한 쌍의 구동롤러에 연결되고, 상기 한 쌍의 구동롤러의 회전에 따라 움직이는 연마패드; 및 상기 한 쌍의 구동롤러에 각각 구비되고, 상기 한 쌍의 구동롤러 및 상기 연마패드를 연결하는 미끄럼 방지 패드를 포함할 수 있다.A substrate polishing unit according to an embodiment includes a pair of drive rollers; A polishing pad connected to the pair of driving rollers and moving according to rotation of the pair of driving rollers; And a non-slip pad provided on the pair of driving rollers and connecting the pair of driving rollers and the polishing pad.
일 측에 있어서, 상기 미끄럼 방지 패드는, 상기 구동롤러의 외면에 감기도록 구비되고, 상기 연마패드의 내면에 접촉할 수 있다.On one side, the non-slip pad is provided so as to be wound on the outer surface of the drive roller, and can contact the inner surface of the polishing pad.
일 측에 있어서, 상기 미끄럼 방지 패드는, 상기 연마패드의 내면과의 마찰을 통해, 상기 연마패드를 상기 구동롤러의 회전에 따라 이동시킬 수 있다.On one side, the non-slip pad can move the polishing pad along the rotation of the driving roller through friction with the inner surface of the polishing pad.
일 측에 있어서, 상기 미끄럼 방지 패드는, 상기 연마패드의 움직임에 따른 상기 연마패드 및 상기 구동롤러 사이의 슬립(slip)현상을 방지할 수 있다.The slip prevention pad may prevent a slip phenomenon between the polishing pad and the driving roller due to movement of the polishing pad.
일 측에 있어서, 상기 미끄럼 방지 패드는, 고무를 포함하는 탄성재질로 형성될 수 있다.On one side, the non-slip pad may be formed of an elastic material including rubber.
일 측에 있어서, 상기 미끄럼 방지 패드는, 상기 구동롤러의 외주면 전체를 커버하도록 구비될 수 있다.In one aspect, the non-slip pad may be provided to cover the entire outer circumferential surface of the driving roller.
일 측에 있어서, 상기 기판 연마 유닛은, 상기 미끄럼 방지 패드 및 상기 구동롤러 사이의 슬립을 방지하도록, 상기 미끄럼 방지 패드 및 상기 구동롤러 사이에 구비되는 슬립 방지 부재를 더 포함할 수 있다.The substrate polishing unit may further include a slip prevention member provided between the non-slip pad and the driving roller to prevent slip between the slip prevention pad and the driving roller.
일 측에 있어서, 상기 연마패드는, 폐루프(closed-loop)를 형성하는 벨트 형태로 구비될 수 있다.On one side, the polishing pad may be provided in the form of a belt forming a closed-loop.
일 측에 있어서, 상기 연마패드는, 외주면에 형성되는 복수의 그루브(groove)를 포함할 수 있다.On one side, the polishing pad may include a plurality of grooves formed on the outer circumferential surface.
일 실시 예에 따른 CMP 시스템은, 기판이 안착되는 기판 캐리어; 및 상기 기판을 연마하기 위한 기판 연마 유닛을 포함하고, 상기 기판 연마 유닛은, 서로 이격 배치되는 한 쌍의 구동롤러; 상기 한 쌍의 구동롤러 각각의 외면에 감기도록 부착되는 한 쌍의 미끄럼 방지 패드; 및 내주면이 상기 한 쌍의 미끄럼 방지 패드의 외면에 접촉되고, 상기 한 쌍의 구동롤러의 회전에 따라 움직이는 연마패드를 포함할 수 있다.A CMP system according to one embodiment includes a substrate carrier on which a substrate is mounted; And a substrate polishing unit for polishing the substrate, wherein the substrate polishing unit comprises: a pair of driving rollers spaced apart from each other; A pair of anti-slip pads attached to the outer surfaces of the pair of drive rollers so as to be wound; And an abrasive pad which is in contact with an outer surface of the pair of non-slip pads and whose inner circumferential surface moves in accordance with rotation of the pair of driving rollers.
일 실시 예에 따른 기판 연마 유닛 및 이를 포함하는 CMP 시스템은, 구동롤러에 슬러리나 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다.The substrate polishing unit and the CMP system including the substrate polishing unit according to an embodiment can prevent slurry or foreign matter from flowing into the driving roller.
일 실시 예에 따른 기판 연마 유닛 및 이를 포함하는 CMP 시스템은, 연마벨트의 슬립현상을 방지함으로써, 기판의 균일한 연마를 수행할 수 있다.The substrate polishing unit and the CMP system including the same according to the embodiment can perform uniform polishing of the substrate by preventing the slipping phenomenon of the polishing belt.
일 실시예에 따른 기판 연마 유닛 및 이를 포함하는 CMP 시스템의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the substrate polishing unit and the CMP system including the substrate polishing unit according to one embodiment are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 일 실시 예에 따른 기판 연마 유닛의 사시도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 미끄럼 방지 패드의 사시도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 연마패드의 사시도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 CMP 시스템의 사시도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description, serve to further the understanding of the technical idea of the invention, It should not be construed as limited.
1 is a perspective view of a substrate polishing unit according to an embodiment.
2 is a perspective view of a non-slip pad according to one embodiment.
3 is a perspective view of a polishing pad according to one embodiment.
4 is a perspective view of a CMP system according to one embodiment.
이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference symbols as possible even if they are shown in different drawings. In the following description of the embodiments, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the best of an understanding clear.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. In describing the components of the embodiment, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, Quot; may be "connected," "coupled," or "connected. &Quot;
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.The components included in any one embodiment and the components including common functions will be described using the same names in other embodiments. Unless otherwise stated, the description of any one embodiment may be applied to other embodiments, and a detailed description thereof will be omitted in the overlapping scope.
도 1은 일 실시 예에 따른 기판 연마 유닛의 측면도이고, 도 2는 일 실시 예에 따른 미끄럼 방지 패드의 사시도이며, 도 3은 일 실시 예에 따른 연마패드의 사시도이다.FIG. 1 is a side view of a substrate polishing unit according to one embodiment, FIG. 2 is a perspective view of a non-slip pad according to an embodiment, and FIG. 3 is a perspective view of a polishing pad according to an embodiment.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시 예에 따른 기판 연마 유닛은, 회전하는 연마패드(12)를 통해 기판(W)을 균일한 연마도로 연마할 수 있다.Referring to Figs. 1 to 3, the substrate polishing unit according to an embodiment can polish the substrate W with a uniform polishing through the rotating
기판(W)은 LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel)와 같은 평판 디스플레이 장치(flat panel display device, FPD)용 글라스를 포함할 수 있다. 그러나, 기판(W)의 종류가 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 반도체 장치(semiconductor device) 제조용 실리콘 웨이퍼(silicon wafer)일 수도 있다. 또한, 도면에서는 기판(W)이 사각형 형상을 가지는 것으로 도시하였으나, 이는 일 예시에 불과하며, 기판(W)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다.The substrate W may include a glass for a flat panel display device (FPD) such as a liquid crystal display (LCD) or a plasma display panel (PDP). However, the type of the substrate W is not limited thereto, and may be, for example, a silicon wafer for manufacturing a semiconductor device. Although the substrate W is illustrated as having a rectangular shape in the drawing, this is merely an example, and the shape of the substrate W is not limited thereto.
기판 연마 유닛은, 한 쌍의 구동롤러(10), 연마패드(12) 및 미끄럼 방지 패드(11)를 포함할 수 있다.The substrate polishing unit may include a pair of
한 쌍의 구동롤러(10)는 일정 간격을 두고 배치되며, 서로 평행한 회전축을 가질 수 있다. 한 쌍의 구동롤러(10)는 회전축을 중심으로 동일한 방향으로 회전할 수 있다. 이 경우, 구동롤러(10)의 회전축은 기판(W)의 이동방향과 수직하게 배치될 수 있다.The pair of
연마패드(12)는 한 쌍의 구동롤러(10)에 연결되고, 한 쌍의 구동롤러(10)의 회전에 따라 움직이면서 기판(W)을 연마할 수 있다. 연마패드(12)는 폐루프(closed-loop)를 형성하는 벨트 형태로 구비되어, 일정한 경로를 따라 연속적으로 움직일 수 있다. 연마패드(12)의 외주면을 기판(W)의 피 연마면에 접촉하여 기판(W)을 연마할 수 있다. 연마벨트의 회전에 따라 기판(W)의 피 연마면을 연마하는 연마벨트의 부위가 변동될 수 있다. 기판(W)에 접촉한 연마벨트의 연마부위는 기판(W)에 대하여 상대적으로 수평 방향의 움직임을 가질 수 있다. The
연마패드(12)는, 복수의 중공 폴리머를 함유하는 폴리우레탄 재질을 포함할 수 있다. 기판(W)을 연마하는 연마패드(12)의 외주면은 기판(W)과의 마찰을 통해 기판(W)을 연마하는 연마면을 포함할 수 있다. The
연마면은 연마과정에서 제공되는 슬러리의 균일한 분포 및 유동을 위한 복수의 그루브(groove)를 포함할 수 있다. 그루브는 예를 들어, 내측에 슬러리를 보유할 수 있도록 연마면의 표면에서 일정한 깊이만큼 파이는 홈 형태로 형성될 수 있다. 복수개의 그루브는 일정한 간격만큼 이격 배치되도록 형성될 수 있다. 그러나, 이는 일 예시에 불과하며, 그루부의 형상 및 패턴이 이에 한정되는 것은 아니다.The polishing surface may comprise a plurality of grooves for uniform distribution and flow of the slurry provided in the polishing process. The grooves may be formed in the shape of a groove with a predetermined depth at the surface of the polishing surface so as to hold the slurry on the inner side, for example. The plurality of grooves may be spaced apart by a predetermined distance. However, this is merely an example, and the shape and pattern of the grooves are not limited thereto.
연마패드(12)의 내주면 양측은 한 쌍의 구동롤러(10) 각각에 연결될 수 있다. 이 경우, 한 쌍의 구동롤러(10) 및 연마패드(12)의 접촉부위는 연속적으로 변동될 수 있다. Both sides of the inner circumferential surface of the
연마패드(12)가 한 쌍의 구동롤러(10)의 외면에 접촉하는 경우에, 구동롤러(10) 및 연마패드(12) 사이에 충분한 마찰력을 통해 연마패드(12) 및 구동롤러(10) 사이의 부분적인 슬립(slip)을 방지함으로써, 구동롤러(10)의 회전 동력을 균일하게 연마패드(12)에 전달하는 것이 중요하다. 연마패드(12) 및 구동롤러(10) 사이의 슬립(slip)이 방지되는 경우에는, 연마패드(12)가 균일한 연신율을 가짐으로써, 기판(W)의 연마 균일도를 향상시킬 수 있다.The
미끄럼 방지 패드(11)는, 한 쌍의 구동롤러(10)에 각각 구비되어, 한 쌍의 구동롤러(10) 및 연마패드(12)를 연결할 수 있다. 미끄럼 방지 패드(11)는 각각의 구동롤러(10)의 외면에 감기도록 구비되고, 연마패드(12)의 내면과 접촉함으로써, 구동롤러(10)의 회전동력을 연마패드(12)에 전달할 수 있다. 미끄럼 방지 패드(11)는, 한 쌍의 구동롤러(10)에 각각 감기도록 한 쌍으로 구비될 수 있다. The
미끄럼 방지 패드(11)는, 폐루프를 형성하는 링 형태로 구비되고, 구동롤러(10)의 외주면에 감김으로써, 구동롤러(10)의 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 미끄럼 방지 패드(11)는 구동롤러(10)의 외주면에 밀착함으로써, 구동롤러(10)와 일체로 움직일 수 있다. 다시 말하면, 미끄럼 방지 패드(11)는, 구동롤러(10)와 동일한 각속도로 회전할 수 있다.The
이와 같은 구조에 의하면, 각 패드간의 연신율 차이에 따라 기판(W)의 불균일 연마가 수행되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 하나의 미끄럼 방지 패드(11)가 연마패드(12)의 내측에 부착되어, 한 쌍의 구동롤러(10)에 감겨 회전하는 경우에는, 미끄럼 방지 패드(11) 및 구동롤러(10) 사이의 마찰력과, 미끄럼 방지 패드(11) 및 연마패드(12) 사이의 마찰력에 차이로 인하여, 연마패드(12) 및 미끄럼 방지 패드(11) 사이의 연신율 차이가 발생할 수 있다. 반면, 일 실시예에 따른 기판 연마 유닛과 같이, 각각의 구동롤러(10)에 각각의 미끄럼 방지 패드(11)가 감기고, 한 쌍의 미끄럼 방지 패드(11)의 외면에 하나의 연마패드(12)가 감겨 회전하는 경우에는, 연마패드(12) 및 미끄럼 방지 패드(11) 사이의 연신율 차이가 발생하는 것이 방지되기 때문에, 기판(W)의 균일한 연마를 수행할 수 있다.According to this structure, it is possible to prevent the nonuniform polishing of the substrate W from being performed according to the difference in elongation rate between the respective pads. For example, when one
미끄럼 방지 패드(11)는, 연마패드(12)의 내면과의 접촉을 통해, 연마패드(12)를 구동롤러(10)의 회전에 따라 움직이도록 할 수 있다. 이 경우, 미끄럼 방지 패드(11)는 연마패드(12)와의 접촉면에서 충분한 크기의 마찰력을 가지는 재질로 형성될 수 있다. 이 경우, 미끄럼 방지 패드(11)는 연마패드(12)의 움직임에 따른 연마패드(12) 및 구동롤러(10) 사이의 슬립(slip)현상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 미끄럼 방지 패드(11)는 고무를 포함하는 탄성재질로 형성될 수 있다. 다만, 이는 일 예시에 불과하며, 미끄럼 방지 패드(11)의 재질이 이에 한정되는 것은 아니며, 연마패드(12) 및 구동롤러(10) 사이에 슬립을 방지하기 위한 기능을 수행하는 다양한 재질이 적용될 수 있다.The
미끄럼 방지 패드(11)는 구동롤러(10)의 외주면 전체를 덮도록 구비될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 미끄럼 방지 패드(11)는, 기판(W)의 연마 공정에서 연마패드(12)에 주입되는 슬러리 또는 초순수등이 구동롤러(10)에 유입되는 것을 방지함으로써, 롤러의 부식이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 미끄럼 방지 패드(11)는 롤러의 부식, 마모등에 따른 파티클이 기판(W)에 침투하는 것을 차단함으로써, 기판(W)에 스크래치나 파티클 등의 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.The
기판 연마 유닛은, 상기 미끄럼 방지 패드(11) 및 상기 구동롤러(10) 사이의 슬립을 방지하도록, 상기 미끄럼 방지 패드(11) 및 상기 구동롤러(10) 사이에 구비되는 슬립 방지 부재를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 슬립 방지 부재는, 미끄럼 방지 패드(11) 및 구동롤러(10)를 접합시키는 접착제일 수 있다. 그러나, 이는 일 예시에 불과하며, 슬립 방지 부재의 종류가 이에 한정되는 것은 아니다.The substrate polishing unit further includes a slip prevention member provided between the non-slip pad (11) and the driving roller (10) to prevent slippage between the non-slip pad (11) and the driving roller can do. For example, the slip prevention member may be an adhesive for bonding the
도 4는 일 실시 예에 따른 CMP 시스템의 사시도이다.4 is a perspective view of a CMP system according to one embodiment.
도 4를 참조하면, 일 실시 예에 따른 CMP 시스템(1)은, 기판(W)의 이송 및 연마, 세정을 통한 CMP 공정을 수행할 수 있다. CMP 시스템은, 기판 캐리어(13), 기판 연마 유닛, 에어 베어링(14), 슬러리 분사 유닛(15) 및 컨디셔너(16)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the
기판 캐리어(13)는 기판(W)을 안착시킨 상태에서 기판(W)의 연마를 위해 기판 연마 유닛으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 기판 캐리어(13)는 기판(W)의 피 연마면이 상부를 향하도록 기판(W)을 하측에서 지지할 수 있다. 이 경우, 기판 캐리어(13)는 기판(W)을 지지한 상태에서, 회전 동작하는 연마패드(12)를 향해 기판(W)을 이동시킬 수 있다. 기판 캐리어(13)는 상부에 기판(W)의 안착을 위한 안착부(미도시)를 구비할 수 있다. 안착부는 기판(W)에 대응되는 크기로 형성됨으로써, 기판 캐리어(13)에서 기판(W)이 이동하는 것을 방지할 수 있다. 안착부의 외측에는 기판(W)의 이동을 방지하기 위한 리테이너(retainer)가 구비될 수 있다.The
기판 연마 유닛은 기판 캐리어(13)에 안착된 기판(W)을 연마할 수 있다. 기판 연마 유닛은 서로 이격 배치되는 한 쌍의 구동롤러(10)와, 한 쌍의 구동롤러(10) 각각의 외면에 감기도록 구비되는 한 쌍의 미끄럼 방지 패드(11) 및, 내주면이 한 쌍의 미끄럼 방지패드의 외면에 접촉되고, 한 쌍의 구동롤러(10)의 회전에 따라 일정한 경로를 따라 회전하는 연마패드(12)를 포함할 수 있다.The substrate polishing unit may polish the substrate W that is seated on the
에어 베어링(14)은, 연마패드(12)를 기판(W) 방향으로 가압하여 기판(W)에 가해지는 연마패드(12)의 압력을 조절할 수 있다. 에어 베어링(14)은 연마패드(12)의 내측에 구비되고, 연마패드(12)의 내주면에 유체를 분사함으로써, 연마패드(12)를 기판(W) 방향으로 가압할 수 있다. 이 경우, 에어 베어링(14)이 분사하는 유체는 공기일 수 있으나, 유체의 종류가 이에 한정되는 것은 아니다. The
에어 베어링(14)은 연마패드(12)의 내측 하부에 구비되어 연마패드(12)를 하부로 가압하는 제 1 에어 베어링(141)과, 연마패드(12)의 내측 상부에 구비되어 연마패드(12)를 상부로 가압하는 제 2 에어 베어링(142)을 포함할 수 있다. 기판 캐리어(13)가 기판 연마 유닛의 하측을 지나가는 경우, 제 1 에어베어링은 연마패드(12)를 기판(W) 방향으로 가압하고, 제 2 에어 베어링(142)은 연마패드(12)를 컨디셔너(16) 방향으로 가압함으로써, 연마패드(12)의 장력을 조절할 수 있다. 그러나, 이는 일 예시에 불과하며, 하나의 에어 베어링(14)만 구비될 수도 있다.The
슬러리 분사 유닛(15)은 기판(W)의 연마를 위한 슬러리를 연마벨트에 제공할 수 있다. 예를 들어, 슬러리 공급 유닛은 벨트형 연마 유닛의 상부에 구비되어 연마벨트에 슬러리를 분사할 수 있다. 슬러리 분사 유닛(15)이 분사한 슬러리는 연마패드(12)의 연마면에 형성된 그루브로 유입될 수 있다.The
이 경우, 미끄럼 방지 패드(11)는, 슬러리가 구동롤러(10)에 유입되는 것을 방지함으로써, 롤러의 부식이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 미끄럼 방지 패드(11)는 롤러의 부식, 마모등에 따른 파티클이 기판(W)에 침투하는 것을 차단함으로써, 기판(W)에 스크래치나 파티클 등의 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.In this case, the
컨디셔너(16)는 연마패드(12) 상부에 구비되어서 연마 패드를 미소 절삭하여 컨디셔닝 할 수 있다. 컨디셔너(16)(16)는, 예를 들어, 연마패드(12)의 폭보다 작은 직경을 갖는 원반 형태를 가질 수 있다. 또한, 컨디셔너(16)는 연마패드(12)상에서 자전하면서 전후 및/또는 좌우 방향으로 진동(또는 스위핑)함에 따라 연마패드(12)를 컨디셔닝 한다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 컨디셔너(16)의 형상 및 위치는 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다.The
이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.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. For example, it is contemplated that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described structures, devices, and the like may be combined or combined in other ways than the described methods, Appropriate results can be achieved even if they are replaced or replaced.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시 예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, equivalents to other embodiments and the claims are also within the scope of the following claims.
1: CMP 시스템
10: 구동롤러
11: 미끄럼 방지 패드
12: 연마패드
13: 기판 캐리어
14: 에어 베어링
15: 슬러리 분사 유닛
16: 컨디셔너1: CMP system
10: drive roller
11: Non-slip pad
12: Polishing pad
13: substrate carrier
14: Air bearing
15: Slurry spraying unit
16: Conditioner
Claims (10)
상기 한 쌍의 구동롤러에 연결되고, 상기 한 쌍의 구동롤러의 회전에 따라 움직이는 연마패드; 및
상기 한 쌍의 구동롤러에 각각 구비되고, 상기 한 쌍의 구동롤러 및 상기 연마패드를 연결하는 미끄럼 방지 패드를 포함하는, 기판 연마 유닛.
A pair of drive rollers;
A polishing pad connected to the pair of driving rollers and moving according to rotation of the pair of driving rollers; And
And a non-slip pad provided on each of the pair of drive rollers and connecting the pair of drive rollers and the polishing pad.
상기 미끄럼 방지 패드는,
상기 구동롤러의 외면에 감기도록 구비되고, 상기 연마패드의 내면에 접촉하는, 기판 연마 유닛.
The method according to claim 1,
The anti-
And is wound to the outer surface of the drive roller, and contacts the inner surface of the polishing pad.
상기 미끄럼 방지 패드는, 상기 연마패드의 내면과의 마찰을 통해, 상기 연마패드를 상기 구동롤러의 회전에 따라 움직이도록 하는, 기판 연마 유닛.
3. The method of claim 2,
Wherein the non-slip pad causes the polishing pad to move in accordance with rotation of the driving roller through friction with the inner surface of the polishing pad.
상기 미끄럼 방지 패드는, 상기 연마패드의 움직임에 따른 상기 연마패드 및 상기 구동롤러 사이의 슬립(slip)현상을 방지하는, 기판 연마 유닛.
3. The method of claim 2,
Wherein the non-slip pad prevents a slip phenomenon between the polishing pad and the driving roller due to movement of the polishing pad.
상기 미끄럼 방지 패드는, 고무를 포함하는 탄성재질로 형성되는, 기판 연마 유닛.
5. The method of claim 4,
Wherein the non-slip pad is formed of an elastic material including rubber.
상기 미끄럼 방지 패드는, 상기 구동롤러의 외주면 전체를 커버하도록 구비되는, 기판 연마 유닛.
3. The method of claim 2,
Wherein the non-slip pad is provided to cover the entire outer peripheral surface of the driving roller.
상기 미끄럼 방지 패드 및 상기 구동롤러 사이의 슬립을 방지하도록, 상기 미끄럼 방지 패드 및 상기 구동롤러 사이에 구비되는 슬립 방지 부재를 더 포함하는, 기판 연마 유닛.
3. The method of claim 2,
Further comprising a slip preventing member provided between the non-slip pad and the driving roller to prevent slip between the non-slip pad and the driving roller.
상기 연마패드는, 폐루프(closed-loop)를 형성하는 벨트 형태로 구비되는, 기판 연마 유닛.
The method according to claim 1,
Wherein the polishing pad is provided in the form of a belt forming a closed-loop.
상기 연마패드는, 외주면에 형성되는 복수의 그루브(groove)를 포함하는, 기판 연마 유닛.
10. The method of claim 9,
Wherein the polishing pad includes a plurality of grooves formed on an outer circumferential surface thereof.
상기 기판을 연마하기 위한 기판 연마 유닛을 포함하고,
상기 기판 연마 유닛은,
서로 이격 배치되는 한 쌍의 구동롤러;
상기 한 쌍의 구동롤러 각각의 외면에 감기도록 구비되는 한 쌍의 미끄럼 방지 패드;
내주면이 상기 한 쌍의 미끄럼 방지 패드의 외면에 접촉되고, 상기 한 쌍의 구동롤러의 회전에 따라 움직이는 연마패드를 포함하는, CMP 시스템.
A substrate carrier on which the substrate rests; And
And a substrate polishing unit for polishing the substrate,
Wherein the substrate polishing unit comprises:
A pair of drive rollers spaced apart from each other;
A pair of anti-slip pads wound around outer surfaces of the pair of driving rollers;
And an abrasive pad that contacts the outer surface of the pair of anti-slip pads and moves in accordance with rotation of the pair of drive rollers.
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---|---|---|---|
KR1020170042983A KR20180112286A (en) | 2017-04-03 | 2017-04-03 | Substrate polishig unit and chemical mechanical polishing systme comprising the same |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102593620B1 (en) * | 2023-05-12 | 2023-10-23 | 정명숙 | Larvae dust collection automatic screen for water purification plants |
-
2017
- 2017-04-03 KR KR1020170042983A patent/KR20180112286A/en not_active Application Discontinuation
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