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KR102735264B1 - Substrate processing apparatus - Google Patents

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KR102735264B1
KR102735264B1 KR1020180158304A KR20180158304A KR102735264B1 KR 102735264 B1 KR102735264 B1 KR 102735264B1 KR 1020180158304 A KR1020180158304 A KR 1020180158304A KR 20180158304 A KR20180158304 A KR 20180158304A KR 102735264 B1 KR102735264 B1 KR 102735264B1
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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 기판 처리 장치는 캐리어 헤드와, 기판이 거치되며 캐리어 헤드에 기판을 로딩시키는 거치대와, 거치대에 거치된 기판의 자세를 감지하는 자세감지부와, 자세감지부에서 감지된 신호에 기초하여 거치대에 대해 기판을 정해진 정렬 위치로 이동시키는 기판 정렬 유닛을 포함한다.The present invention relates to a substrate processing device. The substrate processing device includes a carrier head, a holder on which a substrate is held and which loads the substrate onto the carrier head, a position detection unit which detects the position of the substrate held on the holder, and a substrate alignment unit which moves the substrate to a predetermined alignment position with respect to the holder based on a signal detected by the position detection unit.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 기판의 로딩 중에 기판의 손상을 방지하고 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing device, and more specifically, to a substrate processing device capable of preventing damage to a substrate during loading of the substrate and improving stability and reliability.

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.A chemical mechanical polishing (CMP) system is a device used to precisely polish the surface of a wafer to remove the height difference between the cell area and the surrounding circuit area caused by the unevenness of the wafer surface that occurs during repeated masking, etching, and wiring processes during the semiconductor device manufacturing process, and to improve the wafer surface roughness due to separation of contact/wiring films for circuit formation and high-density device integration.

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. The CMP system loads a wafer onto a carrier head (90), and as disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1188579, etc., the carrier head moves while simultaneously performing mechanical polishing by mechanical friction on the polishing surface of the wafer on a set polishing plate and chemical polishing by slurry.

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 압력챔버(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. At this time, as shown in FIG. 1, the carrier head (90) is configured such that a membrane (92) for pressurizing the wafer (W) downward with the bottom plate (92a) during the chemical mechanical polishing process is fixed to the main body (91), and a pressure chamber (92C) is formed between the membrane (92) and the main body (91) so that the wafer (W) can be pressurized downward by air pressure applied from the pressure control unit (95) through the air pressure supply pipe (95a). In addition, a retainer ring (93) for preventing the wafer (W) from being detached is installed around the membrane (92), so that the retainer ring (93) can be pressurized downward by the air pressure of the retaining chamber (93C) during the chemical mechanical polishing process.

캐리어 헤드(90)에 웨이퍼(W)를 로딩하는 로딩 장치(1)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)를 거치시키는 거치대(10)와, 거치대(10)를 상하 방향(10d)으로 이동시키는 구동부(MH)로 이루어진다.The loading device (1) for loading a wafer (W) onto a carrier head (90) is composed of a holder (10) for holding the wafer (W) and a driving unit (MH) for moving the holder (10) in the up-and-down direction (10d), as shown in FIG. 1.

웨이퍼(W)를 거치대(10)의 중앙 영역(A1)에 거치시킨 상태에서, 거치대(10)를 정해진 높이만큼 상방으로 이동시키면, 웨이퍼(W)가 캐리어 헤드(90)의 멤브레인 바닥판(92a)에 근접하게 배치되고, 도 2와 같이, 압력챔버(92C)에 정압(P)을 인가하여 멤브레인 바닥판(92a)을 웨이퍼(W)에 밀착시킨 후, 압력챔버(92C)에 부압을 인가하는 것에 의하여, 웨이퍼(W)가 캐리어 헤드(90)에 로딩된 상태가 된다.When the wafer (W) is placed in the central area (A1) of the holder (10) and the holder (10) is moved upward by a predetermined height, the wafer (W) is placed close to the membrane bottom plate (92a) of the carrier head (90), and as shown in FIG. 2, by applying positive pressure (P) to the pressure chamber (92C) to bring the membrane bottom plate (92a) into close contact with the wafer (W), and then applying negative pressure to the pressure chamber (92C), the wafer (W) is loaded onto the carrier head (90).

한편, 거치대(10)에 거치된 웨이퍼(W)를 캐리어 헤드(90)에 로딩시키는 공정 중에, 캐리어 헤드(90)에 대한 웨이퍼(W)의 자세가 조금이라도 틀어지면, 캐리어 헤드(90)가 하방 이동하면서 리테이너 링(93)의 저면(93a)이 웨이퍼(W)의 가장자리에 충돌하여 웨이퍼(W)의 위치가 틀어져 웨이퍼(W)를 캐리어 헤드(90)에 올바르게 로딩하는 것이 불가능해질 뿐만 아니라, 웨이퍼(W)의 손상이 야기되는 심각한 문제가 발생될 수 있다.Meanwhile, during the process of loading the wafer (W) mounted on the holder (10) onto the carrier head (90), if the posture of the wafer (W) with respect to the carrier head (90) is even slightly off, the carrier head (90) moves downward and the bottom surface (93a) of the retainer ring (93) collides with the edge of the wafer (W), causing the position of the wafer (W) to be off, making it impossible to properly load the wafer (W) onto the carrier head (90), and causing a serious problem of damage to the wafer (W) may occur.

이에 따라, 최근에는 웨이퍼를 로딩 장치로부터 캐리어 헤드로 로딩함에 있어서 웨이퍼의 손상 가능성을 배제한 상태로 오류없이 로딩시키기 위한 다양한 검토가 이루어지고 있으나, 아직 미흡하여 이에 대한 개발이 요구되고있다.Accordingly, various studies have been conducted recently to load the wafer from the loading device to the carrier head without error while excluding the possibility of damage to the wafer, but these are still insufficient and further development is required.

본 발명은 화학 기계적 연마 공정에 투입하기 위한 기판을 캐리어 헤드에 오류없이 정확하게 로딩할 수 있게 하는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to provide a substrate processing device capable of accurately loading a substrate for use in a chemical mechanical polishing process onto a carrier head without error.

특히, 본 발명은 기판을 캐리어 헤드에 로딩하는 공정 중에 리테이너 링과 기판의 접촉에 의한 기판의 손상 및 파손을 방지하고, 기판의 로딩 안정성을 높이는 것을 목적으로 한다.In particular, the present invention aims to prevent damage and breakage of a substrate due to contact between a retainer ring and the substrate during a process of loading the substrate onto a carrier head, and to increase the loading stability of the substrate.

또한, 본 발명은 기판의 자세를 정확하게 감지하고, 기판의 위치 정렬을 신속하고 안정적으로 수행할 수 있으며, 기판을 오류없이 로딩할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention aims to accurately detect the posture of a substrate, quickly and stably perform positional alignment of the substrate, and load the substrate without error.

또한, 본 발명은 안정성 및 신뢰성을 향상시키고, 기판의 로딩후 다음 공정을 정확하게 제어하도록 하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention aims to improve stability and reliability and to accurately control the next process after loading the substrate.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명은, 캐리어 헤드와, 기판이 거치되며 캐리어 헤드에 기판을 로딩시키는 거치대와, 거치대에 거치된 기판의 자세를 감지하는 자세감지부와, 자세감지부에서 감지된 신호에 기초하여 거치대에 대해 기판을 정해진 정렬 위치로 이동시키는 기판 정렬 유닛을 포함하는 기판 처리 장치를 제공한다.In order to achieve the above-described objects of the present invention, a substrate processing device is provided which includes a carrier head, a holder on which a substrate is held and which loads the substrate onto the carrier head, a position detection unit which detects the position of the substrate held on the holder, and a substrate alignment unit which moves the substrate to a predetermined alignment position with respect to the holder based on a signal detected by the position detection unit.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 기판의 자세를 정확하게 감지하고, 기판의 손상 및 파손 없이 기판을 안정적으로 로딩하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to obtain the advantageous effect of accurately detecting the posture of the substrate and stably loading the substrate without damage or breakage of the substrate.

특히, 본 발명에 따르면 기판을 캐리어 헤드에 로딩하는 공정 중에 리테이너 링과 기판의 접촉에 의한 기판의 손상 및 파손을 방지하고, 기판의 로딩 안정성을 높이는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In particular, according to the present invention, it is possible to obtain the advantageous effect of preventing damage and breakage of the substrate due to contact between the retainer ring and the substrate during the process of loading the substrate onto the carrier head, and increasing the loading stability of the substrate.

또한, 본 발명에 따르면 기판의 위치 정렬을 신속하고 안정적으로 수행할 수 있으며, 기판을 오류없이 정확하게 로딩하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the present invention, positional alignment of a substrate can be performed quickly and stably, and the advantageous effect of accurately loading the substrate without error can be obtained.

또한, 본 발명에 따르면 기판을 캐리어 헤드로 로딩하는 공정 이전에, 캐리어 헤드에 대해 거치대가 정해진 정렬 위치로 정확하게 정렬되도록 하는 것에 의하여, 화학 기계적 연마 공정에 투입하기 위한 기판을 캐리어 헤드에 오류없이 정확하게 로딩하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the present invention, by accurately aligning the holder to a predetermined alignment position with respect to the carrier head prior to the process of loading the substrate onto the carrier head, it is possible to obtain an advantageous effect of accurately loading the substrate for the chemical mechanical polishing process onto the carrier head without error.

또한, 본 발명에 따르면 캐리어 헤드에 대한 기판거치부의 위치 정렬이 서로 이격된 위치에서 독립적으로 행해지도록 하는 것에 의하여, 기판거치부의 틀어짐을 최소화하고, 위치 정렬 정확도를 높이는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the present invention, by independently aligning the substrate holder with respect to the carrier head at positions spaced apart from each other, it is possible to obtain the advantageous effect of minimizing distortion of the substrate holder and increasing the accuracy of position alignment.

또한, 본 발명에 따르면 거치대의 높이 증가를 최소화하고 설비를 소형화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to obtain the advantageous effect of minimizing the increase in the height of the stand and miniaturizing the equipment.

또한, 본 발명에 따르면 기판거치부에 작용하는 외력(캐리어 헤드에 의한 외력)이 해제된 후에는, 기팜거치부가 초기 위치(캐리어 헤드와 기판거치부가 접촉되기 전에 기판거치부가 배치되어 있던 최초 위치)로 자동 복귀되도록 하는 것에 의하여, 연속적인 로딩 공정을 가능하게 하는 유리한 효과가 있다.In addition, according to the present invention, after the external force (external force by the carrier head) acting on the substrate holder is released, the substrate holder automatically returns to the initial position (the initial position where the substrate holder was placed before the carrier head and the substrate holder came into contact), thereby advantageously enabling a continuous loading process.

또한, 본 발명에 따르면 기판을 캐리어 헤드에 로딩하는 공정 중에 기판에 가해지는 가압력을 최소화하는 것에 의하여, 기판에 과도한 가압력이 인가되는 것을 막아, 기판에 휨 또는 변형이 발생하거나 파손되는 것을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다In addition, according to the present invention, by minimizing the pressing force applied to the substrate during the process of loading the substrate onto the carrier head, it is possible to obtain the advantageous effect of preventing excessive pressing force from being applied to the substrate, thereby minimizing warping, deformation, or breakage of the substrate.

또한, 본 발명에 따르면 안정성 및 신뢰성을 향상시키고, 기판의 로딩후 다음 공정을 정확하게 제어하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to obtain the advantageous effects of improving stability and reliability and accurately controlling the next process after loading the substrate.

도 1은 종래의 웨이퍼 로딩 장치의 구성을 도시한 도면,
도 2는 도 1의 캐리어 헤드가 웨이퍼에 접촉된 상태를 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 도면,
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 거치대를 설명하기 위한 도면,
도 7은 도 6의 "A"부위의 확대도,
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 자세감지부에 의한 기판의 자세 감지 공정을 설명하기 위한 도면,
도 10은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 기판 정렬 유닛을 설명하기 위한 도면,
도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 기판 정렬 유닛의 작동 구조를 설명하기 위한 도면,
도 13은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 기판거치부 정렬 유닛을 설명하기 위한 도면,
도 14는 도 13의 "B"부위의 확대도,
도 15는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 가압력 완화부를 설명하기 위한 도면이다.
Figure 1 is a drawing showing the configuration of a conventional wafer loading device.
Figure 2 is a drawing showing a state in which the carrier head of Figure 1 is in contact with the wafer.
Figure 3 is a drawing for explaining a substrate processing device according to the present invention.
Figures 4 to 6 are drawings for explaining a stand as a substrate processing device according to the present invention.
Figure 7 is an enlarged view of the “A” portion of Figure 6.
FIG. 8 and FIG. 9 are drawings for explaining the substrate posture detection process by the posture detection unit of a substrate processing device according to the present invention.
FIG. 10 is a drawing for explaining a substrate alignment unit as a substrate processing device according to the present invention.
Figures 11 and 12 are drawings for explaining the operating structure of the substrate alignment unit of a substrate processing device according to the present invention.
Figure 13 is a drawing for explaining a substrate holding unit alignment unit of a substrate processing device according to the present invention.
Figure 14 is an enlarged view of the “B” portion of Figure 13.
Figure 15 is a drawing for explaining a pressure relief unit of a substrate processing device 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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings, but the present invention is not limited or restricted by the embodiments. For reference, in this description, the same numbers refer to substantially the same elements, and the contents described in other drawings may be cited and described under this rule, and contents that are judged obvious to those skilled in the art or that are repeated may be omitted.

도 3은 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 도면이고, 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 거치대를 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 도 6의 "A"부위의 확대도이다. 또한, 도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 자세감지부에 의한 기판의 자세 감지 공정을 설명하기 위한 도면이고, 도 10은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 기판 정렬 유닛을 설명하기 위한 도면이며, 도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 기판 정렬 유닛의 작동 구조를 설명하기 위한 도면이다. 그리고, 도 13은 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 기판거치부 정렬 유닛을 설명하기 위한 도면이고, 도 14는 도 13의 "B"부위의 확대도이며, 도 15는 본 발명에 따른 기판 처리 장치로서, 가압력 완화부를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3 is a drawing for explaining a substrate processing device according to the present invention, FIGS. 4 to 6 are drawings for explaining a holder in a substrate processing device according to the present invention, and FIG. 7 is an enlarged view of portion "A" of FIG. 6. In addition, FIGS. 8 and 9 are drawings for explaining a substrate position detection process by a position detection unit in a substrate processing device according to the present invention, FIG. 10 is a drawing for explaining a substrate alignment unit in a substrate processing device according to the present invention, and FIGS. 11 and 12 are drawings for explaining the operating structure of the substrate alignment unit in a substrate processing device according to the present invention. In addition, FIG. 13 is a drawing for explaining a substrate holder alignment unit in a substrate processing device according to the present invention, FIG. 14 is an enlarged view of portion "B" of FIG. 13, and FIG. 15 is a drawing for explaining a pressure relief unit in a substrate processing device according to the present invention.

도 3 내지 도 15을 참조하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(10)는, 캐리어 헤드(100)와, 기판(W)이 거치되며 캐리어 헤드(100)에 기판(W)을 로딩시키는 거치대(200)와, 거치대(200)에 거치된 기판(W)의 자세를 감지하는 자세감지부(600)와, 자세감지부(600)에서 감지된 신호에 기초하여 거치대(200)에 대해 기판(W)을 정해진 정렬 위치로 이동시키는 기판 정렬 유닛(700)을 포함한다.Referring to FIGS. 3 to 15, a substrate processing device (10) according to the present invention includes a carrier head (100), a holder (200) on which a substrate (W) is held and which loads the substrate (W) onto the carrier head (100), a position detection unit (600) which detects the position of the substrate (W) held on the holder (200), and a substrate alignment unit (700) which moves the substrate (W) to a predetermined alignment position relative to the holder (200) based on a signal detected by the position detection unit (600).

이는, 화학 기계적 연마 공정에 투입하기 위한 기판을 캐리어 헤드에 오류없이 정확하게 로딩하기 위함이다.This is to accurately load the substrate for the chemical mechanical polishing process onto the carrier head without error.

즉, 기판거치부에 거치된 기판을 캐리어 헤드에 로딩하는 중에, 캐리어 헤드에 대한 기판의 자세가 조금이라도 틀어지면, 캐리어 헤드가 하방 이동하면서 리테이너 링의 저면이 기판의 가장자리에 충돌하여 기판의 위치가 틀어져 기판을 캐리어 헤드에 올바르게 로딩하는 것이 불가능해질 뿐만 아니라, 기판의 손상이 야기되는 심각한 문제가 발생될 수 있다.That is, when loading a substrate placed on a substrate holder onto a carrier head, if the posture of the substrate with respect to the carrier head is even slightly off, the carrier head moves downward and the bottom surface of the retainer ring collides with the edge of the substrate, causing the position of the substrate to be off, making it impossible to properly load the substrate onto the carrier head, and a serious problem of damage to the substrate may occur.

하지만, 본 발명은 기판(W)을 캐리어 헤드(100)에 로딩하는 공정 이전에, 거치대(200)에 거치된 기판(W)의 자세에 따라 기판(W)이 정해진 정렬 위치로 정확하게 정렬되도록 하는 것에 의하여, 화학 기계적 연마 공정에 투입하기 위한 기판(W)을 캐리어 헤드(100)에 오류없이 정확하게 로딩하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.However, the present invention can obtain the advantageous effect of accurately loading the substrate (W) for use in a chemical mechanical polishing process onto the carrier head (100) without error by accurately aligning the substrate (W) mounted on the holder (200) to a predetermined alignment position prior to the process of loading the substrate (W) onto the carrier head (100).

이를 통해, 본 발명은 기판(W)의 로딩 과정에서 기판(W)과 캐리어 헤드(100)의 위치 부정렬에 의하여 기판(W)이 잘못된 위치에 로딩되거나 리테이너 링(193)과의 접촉에 의하여 기판(W)의 가장자리가 손상되거나 파손되는 것을 방지할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Through this, the present invention can obtain an advantageous effect of preventing the substrate (W) from being loaded in an incorrect position due to misalignment of the substrate (W) and the carrier head (100) during the loading process of the substrate (W), or from damaging or breaking the edge of the substrate (W) due to contact with the retainer ring (193).

캐리어 헤드(100)는 거치대(200)로부터 기판(W)을 로딩 받은 후, 연마 정반(미도시) 상에 제공되는 연마 패드(미도시) 상면에 슬러리가 공급되는 상태에서 기판(W)을 가압하여 화학 기계적 연마 공정을 수행하도록 제공되며, 연마 패드 및 슬러리를 이용한 화학 기계적 연마 공정이 끝난 후에는 기판(W)이 세정 장치로 이송된다.The carrier head (100) is provided to perform a chemical mechanical polishing process by pressurizing the substrate (W) while slurry is supplied to the upper surface of a polishing pad (not shown) provided on a polishing plate (not shown) after loading the substrate (W) from the holder (200), and after the chemical mechanical polishing process using the polishing pad and slurry is completed, the substrate (W) is transferred to a cleaning device.

참고로, 본 발명에서 기판(W)이라 함은 연마 패드 상에 연마될 수 있는 연마대상물로 이해될 수 있으며, 기판(W)의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 기판(W)으로서는 웨이퍼가 사용될 수 있다.For reference, the substrate (W) in the present invention can be understood as a polishing target that can be polished on a polishing pad, and the present invention is not limited or restricted by the type and characteristics of the substrate (W). For example, a wafer can be used as the substrate (W).

캐리어 헤드(100)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 도 3을 참조하면, 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(W)의 이탈을 방지하는 리테이너 링(193)을 포함한다.The carrier head (100) may be provided in various structures depending on the required conditions and design specifications. For example, referring to FIG. 3, the carrier head (100) includes a main body (191) that is provided to be rotatable, a membrane (192) provided on the lower surface of the main body (191), and a retainer ring (193) that is coupled to an edge of the main body (191) so as to be arranged around the membrane (192) and prevents the substrate (W) from being detached.

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.The membrane (192) may be provided in various structures depending on the required conditions and design specifications. For example, a plurality of flips (for example, a ring-shaped flip) may be formed on the membrane (192), and a plurality of pressure chambers (192c) partitioned along the radial direction of the main body (192) may be provided between the main body (191) and the membrane (192) by the plurality of flips.

각 압력챔버(192c)에는 각각 압력을 측정하기 위한 압력센서(미도시)가 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(W)이 가압되는 압력을 개별적으로 조절할 수 있다.Each pressure chamber (192c) may be provided with a pressure sensor (not shown) for measuring pressure. The pressure of each pressure chamber (192c) may be individually controlled by a pressure control unit (195), and the pressure at which the substrate (W) is pressurized may be individually controlled by controlling the pressure of each pressure chamber (192c).

거치대(200)는 상하 방향을 따라 승강 가능하게 제공되며, 거치대(200)의 상면에는 로딩(또는 언로딩)되기 위한 기판(W)이 거치된다.The stand (200) is provided so as to be able to rise and fall in the up-and-down direction, and a substrate (W) to be loaded (or unloaded) is placed on the upper surface of the stand (200).

참고로, 기판(W)의 로딩시에는, 캐리어 헤드(100)의 하부에서 거치대(200)가 상방으로 이동함에 따라, 캐리어 헤드(100)의 리테이너 링(193)이 먼저 거치대(200)의 상면에 접촉될 수 있으며, 거치대(200)의 상면(기판의 상면)과 캐리어 해드의 멤브레인(192)의 사이 간격이 일정 이상 근접되면 기판(W)이 캐리어 헤드(100)로 로딩된다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 기판의 로딩시 기판이 거치된 거치대의 상부에서 캐리어 헤드가 하방으로 이동하도록 구성하는 것도 가능하다.For reference, when loading the substrate (W), as the holder (200) moves upward from the bottom of the carrier head (100), the retainer ring (193) of the carrier head (100) may first come into contact with the upper surface of the holder (200), and when the gap between the upper surface of the holder (200) (the upper surface of the substrate) and the membrane (192) of the carrier head becomes closer than a certain distance, the substrate (W) is loaded onto the carrier head (100). According to another embodiment of the present invention, it is also possible to configure the carrier head to move downward from the upper portion of the holder on which the substrate is placed when loading the substrate.

일 예로, 거치대(200)는 기판(W)이 거치되는 기판거치부(310)와, 리테이너 링(193)이 거치되는 리테이너 링 거치부재(220)를 포함한다.For example, the stand (200) includes a substrate holding portion (310) on which a substrate (W) is held, and a retainer ring holding member (220) on which a retainer ring (193) is held.

기판거치부(310)는 기판(W)의 저면을 거치할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 기판거치부(310)의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.The substrate holding portion (310) may be provided in various structures capable of holding the bottom surface of the substrate (W), and the present invention is not limited or restricted by the structure of the substrate holding portion (310).

일 예로, 기판거치부(310)는 중공의 링 형태로 형성되어, 기판(W)의 저면 가장자리를 부분적으로 거치할수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면 기판거치부를 원판 형태 또는 여타 다른 형태로 형성하는 것도 가능하고, 기판거치부가 기판의 저면을 전체적으로 거치하는 것도 가능하다.For example, the substrate holding portion (310) is formed in a hollow ring shape and can partially hold the bottom edge of the substrate (W). According to another embodiment of the present invention, the substrate holding portion may be formed in a circular shape or other shape, and the substrate holding portion may completely hold the bottom surface of the substrate.

아울러, 기판거치부(310)는 승강부재(400)에 의해 선택적으로 승강되도록 구성된다.In addition, the substrate support member (310) is configured to be selectively raised and lowered by the lifting member (400).

승강부재(400)는 기판거치부(310)를 선택적으로 승강시킬 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있다. 일 예로, 승강부재(400)는 가이드부재(312)의 일측이 결합되는 베이스부재(210)의 하부를 지지하는 승강샤프트(410)를 포함하며, 승강샤프트(410)는 모터와 같은 구동원에 의해 선택적으로 승강하도록 구성된다.The elevating member (400) can be formed into various structures that can selectively elevate the substrate holding member (310). For example, the elevating member (400) includes an elevating shaft (410) that supports the lower part of the base member (210) to which one side of the guide member (312) is coupled, and the elevating shaft (410) is configured to selectively elevate by a driving source such as a motor.

보다 구체적으로, 베이스부재(210)는, 기판(W)의 중앙에 대응하는 중앙부(210a)와, 기판의 반경 방향을 따라 중앙부(210a)의 가장자리에 연장되는 연장부(210b)를 포함한다.More specifically, the base member (210) includes a central portion (210a) corresponding to the center of the substrate (W) and an extension portion (210b) extending to the edge of the central portion (210a) along the radial direction of the substrate.

이하에서는 기판(W)의 원주 방향을 따라 베이스부재(210)의 둘레에 3개의 연장부(210b)가 균일한 간격으로 이격되게 형성된 예를 들어 설명하기로 한다. 경우에 따라서는 베이스부재가 2개 이하 또는 4개 이상의 연장부를 포함하는 것도 가능하다.Hereinafter, an example will be described in which three extensions (210b) are formed at equal intervals around the circumference of the base member (210) along the circumference of the substrate (W). In some cases, the base member may include two or fewer or four or more extensions.

리테이너 링 거치부재(220)는 리테이너 링(193)이 거치되도록 마련된다.The retainer ring mounting member (220) is provided to allow the retainer ring (193) to be mounted thereon.

일 예로, 리테이너 링 거치부재(220)는 기판거치부(310)에 결합된다. 경우에 따라서는 리테이너 링 거치부재를 거치대 또는 여타 다른 부위에 결합하는 것도 가능하다.For example, the retainer ring mounting member (220) is coupled to the substrate mounting member (310). In some cases, the retainer ring mounting member may be coupled to the mounting plate or other parts.

리테이너 링 거치부재(220)는 리테이너 링(193)이 거치될 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 리테이너 링 거치부재(220)의 형상 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.The retainer ring mounting member (220) can be formed into various structures in which the retainer ring (193) can be mounted, and the present invention is not limited or restricted by the shape and structure of the retainer ring mounting member (220).

일 예로, 리테이너 링 거치부재(220)는 리테이너 링(193)의 원주 방향을 따라 리테이너 링(193)의 저면을 부분적으로 지지할 수 있다. 경우에 따라서는 리테이너 링 거치부재가 리테이너 링의 원주 방향을 따라 링 형태로 형성되어 리테이너 링의 저면을 연속적으로 지지하는 것도 가능하다. 바람직하게, 리테이너 링은 기판거치부(310)보다 높은 위치에서 리테이너 링 거치부재(220)에 거치된다.For example, the retainer ring mounting member (220) may partially support the bottom surface of the retainer ring (193) along the circumferential direction of the retainer ring (193). In some cases, the retainer ring mounting member may be formed in a ring shape along the circumferential direction of the retainer ring to continuously support the bottom surface of the retainer ring. Preferably, the retainer ring is mounted on the retainer ring mounting member (220) at a position higher than the substrate mounting member (310).

바람직하게, 리테이너 링 거치부재(220)는 기판거치부(310)에 대해 상하 이동 가능하게 결합되고, 기판거치부(310)에 대한 리테이너 링 거치부재(220)의 상하 이동은 제2탄성부재(도 4의 222 참조)에 의해 탄성적으로 지지된다.Preferably, the retainer ring mounting member (220) is coupled to the substrate mounting member (310) so as to be able to move up and down, and the up and down movement of the retainer ring mounting member (220) with respect to the substrate mounting member (310) is elastically supported by a second elastic member (see 222 of FIG. 4).

제2탄성부재(222)로서는 통상의 스프링부재가 사용될 수 있다. 경우에 따라서는 스프링부재 대신 여타 다른 탄성체를 사용하거나, 공압 또는 유압을 이용하여 제2탄성부재를 구성하는 것도 가능하다.A typical spring member can be used as the second elastic member (222). In some cases, other elastic bodies can be used instead of the spring member, or the second elastic member can be formed using pneumatic or hydraulic pressure.

이와 같이, 기판거치부(310)에 대한 리테이너 링 거치부재(220)의 상하 이동이 탄성적으로 지지되도록 하는 것에 의하여, 리테이너 링(193)이 리테이너 링 거치부재(220)에 접촉될 시, 리테이너 링 거치부재(220)가 하부 방향으로 탄성적으로 이동할 수 있으므로, 리테이너 링(193)이 리테이너 링 거치부재(220)에 접촉됨에 따른 충격력을 감쇄시킬 수 있으며, 멤브레인(192)과 기판(W)이 보다 근접하게 배치된 상태에서 기판(W)의 로딩이 이루어질 수 있게 된다.In this way, by elastically supporting the up-and-down movement of the retainer ring mounting member (220) with respect to the substrate mounting portion (310), when the retainer ring (193) comes into contact with the retainer ring mounting member (220), the retainer ring mounting member (220) can elastically move downward, so that the impact force caused by the retainer ring (193) coming into contact with the retainer ring mounting member (220) can be reduced, and loading of the substrate (W) can be performed in a state where the membrane (192) and the substrate (W) are arranged more closely.

더욱 바람직하게, 리테이너 링 거치부재(220)에는 상하 방향을 따라 관통홀(221)이 형성되고, 기판거치부(310)에는 관통홀(221)을 통과하도록 배치되며 기판의 저면이 안착되는 거치핀(311)이 연장 형성된다. 일 예로, 리테이너 링 거치부재(220)에는 원주 방향을 따라 이격되게 복수개의 관통홀(221)이 형성될 수 있으며, 기판거치부(310)에는 각 관통홀(221)에 대응되게 복수개의 거치핀(311)이 형성될 수 있다. 각 거치핀(311)은 관통홀(221)을 통과하여 리테이너 링 거치부재(220)의 상부에 돌출된 형태로 배치된다.More preferably, a through hole (221) is formed in the upper and lower direction in the retainer ring mounting member (220), and a mounting pin (311) is formed to extend so as to pass through the through hole (221) in the substrate mounting portion (310) and to be fixed on the lower surface of the substrate. For example, a plurality of through holes (221) may be formed in the retainer ring mounting member (220) spaced apart from each other in the circumferential direction, and a plurality of mounting pins (311) may be formed in the substrate mounting portion (310) corresponding to each of the through holes (221). Each of the mounting pins (311) passes through the through hole (221) and is disposed in a protruding form on the upper portion of the retainer ring mounting member (220).

이와 같이, 본 발명은 기판거치부(310)의 거치핀(311)이 리테이너 링 거치부에 형성된 관통홀(221)을 통과하여 배치되도록 하는 것에 의하여, 캐리어 헤드(100)에 대해 리테이너 링 거치부재(220)를 정렬시킴과 동시에 캐리어 헤드(100)에 대한 기판거치부(310)의 정렬이 함께 이루어질 수 있으므로, 기판(W)의 로딩 공정 중에 캐리어 헤드(100)(리테이너 링)와 기판의 충돌을 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, the present invention aligns the retainer ring mounting member (220) with respect to the carrier head (100) by allowing the mounting pin (311) of the substrate mounting member (310) to pass through the through hole (221) formed in the retainer ring mounting member, thereby simultaneously aligning the substrate mounting member (310) with respect to the carrier head (100), thereby obtaining the advantageous effect of preventing collision between the carrier head (100) (retainer ring) and the substrate during the loading process of the substrate (W).

더욱이, 본 발명은 멤브레인(192)에 기판(W)을 탑재하기 직전까지 캐리어 헤드(100)에 대한 기판(W)의 정렬 상태를 유지하고 기판(W)의 흔들림을 최소화할 수 있으므로, 기판(W)의 로딩 안정성을 높이는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Furthermore, since the present invention can maintain the alignment state of the substrate (W) with respect to the carrier head (100) and minimize shaking of the substrate (W) until immediately before mounting the substrate (W) on the membrane (192), it can obtain the advantageous effect of increasing the loading stability of the substrate (W).

또한, 본 발명은 캐리어 헤드(100)와 가장 먼저 접촉되는 리테이너 링 거치부재(220)가 캐리어 헤드(100)에 대해 정렬됨과 동시에 기판거치부(310)가 함께 정렬될 수 있으므로, 캐리어 헤드(100)에 대한 기판거치부(310)의 정렬 공정을 간소화하고 정렬에 소요되는 시간을 단축하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, since the retainer ring mounting member (220) that comes into first contact with the carrier head (100) can be aligned with the substrate mounting portion (310) at the same time as the substrate mounting portion (310) is aligned with respect to the carrier head (100), the advantageous effect of simplifying the alignment process of the substrate mounting portion (310) with respect to the carrier head (100) and shortening the time required for alignment can be obtained.

자세감지부(600)는 거치대(200)에 거치된 기판(W)의 자세를 감지하기 위해 마련된다.The posture detection unit (600) is provided to detect the posture of a substrate (W) placed on a stand (200).

여기서, 자세감지부(600)가 기판(W)의 자세를 감지한다 함은, 거치대(200)에 거치된 기판(W)의 위치, 각도 등에 대한 변위(예를 들어, X축 방향 변위, Y축 방향 변위, Z축 방향 변위)를 감지하는 것으로 정의된다. 보다 구체적으로, 자세감지부(600)는 거치대(200)에 거치된 기판(W)의 틸팅 상태(거치대의 상면에 대해 기판이 기울어진 상태)를 감지한다.Here, the posture detection unit (600) detecting the posture of the substrate (W) is defined as detecting displacement (e.g., displacement in the X-axis direction, displacement in the Y-axis direction, displacement in the Z-axis direction) of the position, angle, etc. of the substrate (W) mounted on the stand (200). More specifically, the posture detection unit (600) detects the tilting state of the substrate (W) mounted on the stand (200) (a state in which the substrate is tilted with respect to the upper surface of the stand).

자세감지부(600)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 기판(W)의 자세를 감지하도록 구성될 수 있으며, 자세감지부(600)에 의한 감지 방식에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.The attitude detection unit (600) can be configured to detect the attitude of the substrate (W) in various ways according to required conditions and design specifications, and the present invention is not limited or restricted by the detection method by the attitude detection unit (600).

일 예로, 자세감지부(600)는, 거치대(200)에 형성되며 기판(W)의 저면에 감지 가스를 분사하는 가스분사홀(610)과, 가스분사홀(610)에서 감지 가스의 압력을 측정하는 압력측정센서(620)와, 압력측정센서(620)에서 감지된 신호에 기초하여 기판(W)의 틸팅을 감지하는 틸팅감지부(630)를 포함한다.For example, the posture detection unit (600) is formed on the stand (200) and includes a gas injection hole (610) that injects a detection gas onto the lower surface of the substrate (W), a pressure measurement sensor (620) that measures the pressure of the detection gas in the gas injection hole (610), and a tilting detection unit (630) that detects tilting of the substrate (W) based on a signal detected by the pressure measurement sensor (620).

바람직하게 가스분사홀(610)은 기판(W)의 저면이 안착되는 거치핀에 형성된다. 이와 같이, 거치핀에 가스분사홀(610)을 형성하는 것에 의하여, 기판거치부(310)와 기판(W)의 접촉을 최소화할 수 있으며, 기판(W)의 손상을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Preferably, the gas injection hole (610) is formed in the mounting pin on which the bottom surface of the substrate (W) is secured. In this way, by forming the gas injection hole (610) in the mounting pin, contact between the substrate holding part (310) and the substrate (W) can be minimized, and the advantageous effect of minimizing damage to the substrate (W) can be obtained.

이때, 가스분사홀(610)은 기판거치부(310)의 원주 방향을 따라 이격되게 배치된 복수개의 거치핀에 모두 형성되거나, 복수개의 거치핀 중 일부에만 형성될 수 있으며, 가스분사홀(610)의 개수 및 배치 간격에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 이하에서는 기판거치부(310)에 형성된 6개의 거치핀 중 3개의 거치핀에 가스분사홀(610)이 교호적으로 형성된 예를 들어 설명하기로 한다.At this time, the gas injection holes (610) may be formed in all of the plurality of mounting pins spaced apart along the circumferential direction of the substrate holding portion (310), or may be formed in only some of the plurality of mounting pins, and the present invention is not limited or restricted by the number and arrangement interval of the gas injection holes (610). Hereinafter, an example in which gas injection holes (610) are alternately formed in three of the six mounting pins formed in the substrate holding portion (310) will be described.

참고로, 본 발명의 실시예에서는 가스분사홀(610)이 거치핀에 형성된 예를 들어 설명하고 있지만, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 기판거치부의 여타 다른 부위에 가스분사홀을 형성하는 것도 가능하다.For reference, in the embodiment of the present invention, an example is described in which the gas injection hole (610) is formed in the mounting pin, but according to another embodiment of the present invention, it is also possible to form the gas injection hole in another part of the substrate mounting part.

더욱 바람직하게, 복수개의 가스분사홀(610)은 기판거치부(310)의 내부에 형성되는 연통챔버(612)와 연통되게 형성되고, 감지 가스는 연통챔버(612)를 거쳐 복수개의 가스분사홀(610)로 공급된다.More preferably, the plurality of gas injection holes (610) are formed to communicate with a communication chamber (612) formed inside the substrate holder (310), and the detection gas is supplied to the plurality of gas injection holes (610) through the communication chamber (612).

일 예로, 연통챔버(612)는 링 형태를 갖도록 기판거치부(310)의 내부를 따라 형성되며, 연통챔버(612)로 공급된 감지 가스는 먼저 연통챔버(612)에 채워진 후, 복수개의 가스분사홀(610)을 통해 분사된다.For example, the communication chamber (612) is formed along the inside of the substrate holder (310) to have a ring shape, and the detection gas supplied to the communication chamber (612) is first filled in the communication chamber (612) and then sprayed through a plurality of gas injection holes (610).

이와 같이, 감지 가스가 연통챔버(612)를 거친 후 복수개의 가스분사홀(610)을 통해 분사되도록 하는 것에 의하여, 복수개의 가스분사홀(610)로부터 분사되는 감지 가스의 압력 및 공급량을 균일하게 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, by allowing the detection gas to pass through the communication chamber (612) and then be injected through a plurality of gas injection holes (610), it is possible to obtain the advantageous effect of uniformly maintaining the pressure and supply amount of the detection gas injected from the plurality of gas injection holes (610).

압력측정센서(620)는 가스분사홀(610)에서 감지 가스의 압력을 측정하도록 마련된다.The pressure measurement sensor (620) is provided to measure the pressure of the detection gas in the gas injection hole (610).

일 예로, 압력측정센서(620)는 가스분사홀(610)과 연통된 연통챔버(612)의 내부에 장착되어, 연통챔버(612)에서 감지 가스의 압력을 측정할 수 있다. 경우에 따라서는 가스분사홀의 내부에 압력측정센서를 장착하는 것도 가능하다.For example, a pressure measurement sensor (620) may be mounted inside a communication chamber (612) connected to a gas injection hole (610) to measure the pressure of the detection gas in the communication chamber (612). In some cases, it is also possible to mount the pressure measurement sensor inside the gas injection hole.

감지 가스의 압력은 기판(W)의 틸팅 발생 여부에 따라 변화하게 된다. 즉, 도 8과 같이, 기판(W)이 기판거치부(310)의 거치핀에 정상적으로 안착된 상태에서는, 연통챔버(612)의 압력이 균일한 압력(VP1)으로 유지된다. 반면, 도 9와 같이, 기판(W)이 틸팅되게 안착된 상태에서는, 복수개의 가스분사홀(610) 중 하나 이상이 개방되고, 개방된 가스분사홀(610)을 통해 감지 가스가 누설되므로, 연통챔버(612)의 압력(VP2)이 저하(VP2<VP1)된다.The pressure of the detection gas changes depending on whether the substrate (W) tilts. That is, as shown in FIG. 8, when the substrate (W) is normally seated on the mounting pin of the substrate holder (310), the pressure of the communication chamber (612) is maintained at a uniform pressure (VP1). On the other hand, as shown in FIG. 9, when the substrate (W) is seated in a tilted manner, at least one of the plurality of gas injection holes (610) is opened, and the detection gas leaks through the open gas injection holes (610), so the pressure (VP2) of the communication chamber (612) decreases (VP2<VP1).

틸팅감지부(630)는 압력측정센서(620)에서 감지된 신호에 기초하여 기판(W)의 틸팅을 감지한다.The tilt detection unit (630) detects the tilting of the substrate (W) based on the signal detected by the pressure measurement sensor (620).

즉, 도 8 및 도 9와 같이, 기판(W)이 틸팅되게 안착된 상태에서는 연통챔버(612)의 압력이 변화하므로, 연통챔버(612)의 압력 변화를 통해, 기판(W)의 틸팅 여부를 감지할 수 있다.That is, as shown in FIGS. 8 and 9, when the substrate (W) is tilted and settled, the pressure of the communication chamber (612) changes, so whether the substrate (W) is tilted can be detected through the pressure change of the communication chamber (612).

바람직하게, 기판(W) 처리 장치는 감지 가스의 기준 압력 범위가 저장되는 데이터 베이스(640)를 포함하고, 틸팅감지부(630)는 압력측정센서(620)에서 측정된 측정 압력 범위와 기준 압력 범위 간의 편차에 기초하여, 기판(W)의 틸팅을 감지한다.Preferably, the substrate (W) processing device includes a database (640) in which a reference pressure range of a detection gas is stored, and the tilt detection unit (630) detects tilting of the substrate (W) based on a deviation between the measured pressure range measured by the pressure measurement sensor (620) and the reference pressure range.

일 예로, 감지 가스의 기준 압력 범위는 공정 조건별로 룩업테이블(Lookup Table)에 미리 저장되며, 압력측정센서(620)에서 측정된 측정 압력 범위와 룩업테이블에 미리 저장된 정보(기준 압력 범위)를 비교하여 기판(W)의 틸팅 여부를 감지할 수 있다.For example, the reference pressure range of the detection gas is stored in advance in a lookup table according to process conditions, and by comparing the measured pressure range measured by the pressure measurement sensor (620) with the information (reference pressure range) stored in advance in the lookup table, it is possible to detect whether the substrate (W) is tilted.

이와 같이, 감지 가스의 측정 압력 범위와 룩업테이블에 미리 저장된 기준 압력 범위를 비교하여 기판(W)의 자세 변화를 감지하는 것에 의하여, 기판(W)의 자세 변화를 보다 빠르고 정확하게 감지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, by comparing the measured pressure range of the detection gas with the reference pressure range stored in advance in the lookup table to detect the change in attitude of the substrate (W), the advantageous effect of detecting the change in attitude of the substrate (W) more quickly and accurately can be obtained.

한편, 전술 및 도시한 본 발명의 실시예에서는, 감지 가스가 연통챔버(612)를 거친 후 복수개의 가스분사홀(610)을 통해 분사되는 예를 들어 설명하고 있지만, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 연통챔버를 배제하고, 감지 가스가 복수개의 가스분사홀을 통해 개별적으로 분사되도록 구성하는 것도 가능하다.Meanwhile, in the tactical and illustrated embodiments of the present invention, an example is described in which the detection gas passes through a communication chamber (612) and is then injected through a plurality of gas injection holes (610). However, according to another embodiment of the present invention, it is also possible to exclude the communication chamber and configure the detection gas to be individually injected through a plurality of gas injection holes.

아울러, 압력측정센서(620)는 복수개의 가스분사홀(610)에 각각 장착되어, 가스분사홀(610)에서 개별적으로 감지 가스의 압력을 측정하는 것도 가능하다. 이와 같이, 복수개의 가스분사홀(610)에 개별적으로 압력측정센서(620)를 장착하고, 각 가스분사홀(610)에서의 감지 가스의 압력을 측정하는 것에 의하여, 기판(W)의 자세 변화를 감지함과 동시에, 기판(W)의 자세 변화가 발생된 위치(틸팅 부위)까지도 감지하는 것이 가능하다. 일 예로, 기판(W)의 12시 방향에 배치된 가스분사홀(610)에서 감지 가스의 압력 변화가 측정되면, 기판(W)의 12시 방향 부위가 들려지게 틸팅이 발생한 것으로 감지할 수 있다.In addition, the pressure measurement sensor (620) is mounted on each of the plurality of gas injection holes (610), so that it is possible to individually measure the pressure of the detection gas in each gas injection hole (610). In this way, by individually mounting the pressure measurement sensor (620) on each of the plurality of gas injection holes (610) and measuring the pressure of the detection gas in each gas injection hole (610), it is possible to detect the change in the attitude of the substrate (W) and also detect the position (tilting portion) where the change in attitude of the substrate (W) occurs. For example, when a change in the pressure of the detection gas is measured in the gas injection hole (610) arranged in the 12 o'clock direction of the substrate (W), it can be detected that tilting has occurred so that the 12 o'clock direction portion of the substrate (W) is lifted.

또한, 전술한 본 발명의 실시예에서는, 자세감지부(600)가 감지 가스의 압력을 측정하여 기판(W)의 자세 변화를 측정하는 예를 들어 설명하고 있지만, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 자세감지부가 광신호를 이용한 비접촉식 센서 또는 접촉식 센서 등을 이용하여 기판의 자세 변화를 감지하는 것도 가능하다.In addition, in the above-described embodiment of the present invention, an example is described in which the posture detection unit (600) measures the pressure of the detection gas to measure the posture change of the substrate (W), but according to another embodiment of the present invention, the posture detection unit can also detect the posture change of the substrate using a non-contact sensor or a contact sensor using an optical signal.

기판 정렬 유닛(700)은 자세감지부(600)에서 감지된 신호에 기초하여 거치대(200)에 대해 기판(W)을 정해진 정렬 위치로 이동시키도록 마련된다.The substrate alignment unit (700) is provided to move the substrate (W) to a predetermined alignment position relative to the stand (200) based on a signal detected by the attitude detection unit (600).

여기서, 기판 정렬 유닛(700)이 거치대(200)에 대해 기판(W)을 정렬 위치로 이동시킨다 함은, 거치대(200)의 상면과 기판(W)이 평행한 상태로 거치대(200)의 중심 위치와 기판(W)의 중심 위치가 일치되도록 거치대(200)에 대한 기판(W)의 위치 및 배치 각도 중 어느 하나 이상을 조절하는 것으로 정의된다.Here, the substrate alignment unit (700) moving the substrate (W) to the alignment position with respect to the stand (200) is defined as adjusting at least one of the position and arrangement angle of the substrate (W) with respect to the stand (200) so that the upper surface of the stand (200) and the substrate (W) are parallel and the center position of the stand (200) and the center position of the substrate (W) are aligned.

또한, 자세감지부(600)에서 감지된 신호에 기초하여 거치대(200)에 대해 기판(W)을 정해진 정렬 위치로 이동시킨다 함은, 예를 들어, 기판(W)이 틸팅된 것으로 감지되면 기판 정렬 유닛이 기판(W)을 정렬 위치로 이동시키고, 기판(W)이 정상적으로 안착된 것으로 감지되면 기판 정렬 유닛(700)에 의한 기판(W)의 정렬 공정이 행해지지 않는 것으로 정의된다.In addition, moving the substrate (W) to a predetermined alignment position with respect to the stand (200) based on a signal detected by the posture detection unit (600) means, for example, if the substrate (W) is detected as being tilted, the substrate alignment unit moves the substrate (W) to the alignment position, and if the substrate (W) is detected as being normally seated, the alignment process of the substrate (W) by the substrate alignment unit (700) is not performed.

일 예로, 거치대(200)에 대한 기판(W)의 위치 정렬(정렬 위치로의 이동)은, 거치대(200)에 대한 기판(W)의 편심 거리(어긋나게 배치된 거리)만큼, 거치대(200)에 대해 기판(W)을 이동시키는 것에 의해 행해질 수 있다.For example, alignment (movement to an alignment position) of a substrate (W) with respect to a stand (200) can be performed by moving the substrate (W) with respect to the stand (200) by an eccentric distance (misaligned distance) of the substrate (W) with respect to the stand (200).

특히, 기판 정렬 유닛(700)은 기판(W)이 캐리어 헤드에 로딩되기 전에 거치대(200) 상에서 기판(W)이 정렬 위치로 정렬되도록 하는 것에 의하여, 로딩 공정 중에 리테이너 링과 기판(W)의 접촉을 미연에 방지하고, 기판(W)의 손상 및 파손을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In particular, the substrate alignment unit (700) can obtain the advantageous effect of preventing contact between the retainer ring and the substrate (W) in advance during the loading process and minimizing damage and breakage of the substrate (W) by aligning the substrate (W) to an alignment position on the holder (200) before the substrate (W) is loaded onto the carrier head.

기판 정렬 유닛(700)은 기판(W)의 정렬 위치로 이동시킬 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 기판 정렬 유닛(700)의 구조 및 작동 방식에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.The substrate alignment unit (700) can be formed in various structures that can move the substrate (W) to an alignment position, and the present invention is not limited or restricted by the structure and operation method of the substrate alignment unit (700).

일 예로, 기판 정렬 유닛(700)은, 기판(W)으로부터 이격되게 배치되는 제1작동위치(P1)와 기판(W)에 접촉되며 거치대(200)에 대해 기판(W)을 정렬 위치에 정렬시키는 제2작동위치(P2)로 이동 가능하게 구비되는 정렬부재(710)와, 자세감지부(600)에서 감지된 신호에 기초하여 정렬부재(710)를 제1작동위치(P1)에서 제2작동위치(P2)로 이동시키는 접촉부재(720)를 포함한다.For example, the substrate alignment unit (700) includes an alignment member (710) that is arranged to be spaced apart from the substrate (W) and is movable to a second operating position (P2) that comes into contact with the substrate (W) and aligns the substrate (W) to the alignment position with respect to the stand (200), and a contact member (720) that moves the alignment member (710) from the first operating position (P1) to the second operating position (P2) based on a signal detected by the attitude detection unit (600).

보다 구체적으로, 정렬부재(710)는 가로 방향을 따라 형성되는 가로부(미도시), 가도부의 상단에 세로 방향을 따라 연장 형성되며 기판(W)의 측단부가 접촉되는 세로부를 포함한다. 예를 들어, 가로부와 세로부는 상호 협조적으로 L자 형상을 이루도록 형성되며, 세로부는 기판(W)의 측부에 배치된다.More specifically, the alignment member (710) includes a horizontal portion (not shown) formed along the horizontal direction, a vertical portion formed extending along the vertical direction at the upper end of the guide portion and contacting the side end of the substrate (W). For example, the horizontal portion and the vertical portion are formed to cooperatively form an L-shape, and the vertical portion is arranged on the side of the substrate (W).

정렬부재(710)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 제1작동위치(P1)에서 제2작동위치(P2)로 이동하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 정렬부재(710)는 거치대(200)의 주변에 고정 설치된 가이드바(미도시)에 회전 가능하게 결합되며, 회전 결합 부위(정렬부재(710)와 가이드바의 회전 결합 부위)를 중심으로 회전(시계 방향 회전 또는 반시계 방향 회전)하며 제1작동위치(P1)에서 제2작동위치(P2)로 회전 이동한다.The alignment member (710) can be configured to move from the first operating position (P1) to the second operating position (P2) in various ways depending on the required conditions and design specifications. For example, the alignment member (710) is rotatably coupled to a guide bar (not shown) fixedly installed around the periphery of the stand (200), and rotates (clockwise or counterclockwise) around the rotational coupling portion (rotational coupling portion of the alignment member (710) and the guide bar) and rotates from the first operating position (P1) to the second operating position (P2).

접촉부재(720)는 자세감지부(600)에서 감지된 신호에 기초하여 정렬부재(710)를 제1작동위치(P1)에서 제2작동위치(P2)로 이동시키도록 마련된다.The contact member (720) is provided to move the alignment member (710) from the first operating position (P1) to the second operating position (P2) based on the signal detected by the attitude detection unit (600).

일 예로, 접촉부재(720)는 거치대(200)에 장착되어 거치대(200)가 상하 이동함에 따라 함께 이동하며, 정렬부재(710)를 제1작동위치(P1)에서 제2작동위치(P2)로 이동시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 접촉부재(720)는 거치대(200)의 하강 이동시 정렬부재(710)를 가압하도록 구성되며, 접촉부재(720)가 정렬부재(710)를 가압함에 따라 정렬부재(710)는 제1작동위치(P1)에서 제2작동위치(P2)로 회전 이동한다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 정렬부재가 제1작동위치에서 제2작동위치로 슬라이드 이동하도록 구성하는 것도 가능하다.For example, the contact member (720) is mounted on the stand (200) and moves together as the stand (200) moves up and down, and can move the alignment member (710) from the first operating position (P1) to the second operating position (P2). More specifically, the contact member (720) is configured to press the alignment member (710) when the stand (200) moves downward, and as the contact member (720) presses the alignment member (710), the alignment member (710) rotates from the first operating position (P1) to the second operating position (P2). According to another embodiment of the present invention, it is also possible to configure the alignment member to slide from the first operating position to the second operating position.

이와 같이, 별도의 구동원 또는 작동장치를 사용하지 않고, 거치대(200)의 상하 이동에 의해 접촉부재(720)가 연동되며 정렬부재(710)를 제1작동위치(P1)에서 제2작동위치(P2)로 이동시키도록 하는 것에 의하여, 정렬부재(710)의 구조 및 작동구조를 간소화하고, 기판(W)의 정렬에 소요되는 시간을 단축하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, by moving the alignment member (710) from the first operating position (P1) to the second operating position (P2) by the up-and-down movement of the stand (200) and the contact member (720) is linked without using a separate driving source or operating device, the structure and operating structure of the alignment member (710) can be simplified, and the advantageous effect of shortening the time required for aligning the substrate (W) can be obtained.

바람직하게 접촉부재(720)는 거치대(200)로부터 돌출되는 돌출 길이를 선택적으로 조절 할 수 있도록 구성된다. 여기서, 거치대(200)로부터 돌출되는 접촉부재(720)의 돌출 길이가 조절된다 함은, 거치대(200)의 하부로 돌출되는 접촉부재(720)의 길이가 늘어나거나 줄어들 수 있는 것으로 정의된다.Preferably, the contact member (720) is configured to selectively adjust the protrusion length protruding from the stand (200). Here, adjusting the protrusion length of the contact member (720) protruding from the stand (200) is defined as increasing or decreasing the length of the contact member (720) protruding from the lower portion of the stand (200).

이와 같이, 접촉부재(720)의 돌출 길이를 조절할 수 있도록 하는 것에 의하여, 거치대(200)의 하강시 접촉부재(720)가 정렬부재(710)가 접촉되는 시점과, 접촉부재(720)에 의해 정렬부재(710)의 회전 이동 구간(이동 거리)를 조절 가능한 이점이 있다.In this way, by being able to adjust the protruding length of the contact member (720), there is an advantage in that the point in time when the contact member (720) comes into contact with the alignment member (710) when the stand (200) is lowered, and the rotational movement section (movement distance) of the alignment member (710) by the contact member (720) can be adjusted.

접촉부재(720)로서는 선택적으로 돌출 길이를 조절 가능한 다양한 부재가 사용될 수 있으며, 접촉부재(720)의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 바람직하게, 접촉부재(720)로서는 거치대(200)에 체결되는 조절볼트가 사용될 수 있다. 접촉부재(720)로서 조절볼트를 사용하면, 조절볼트의 시계 방향 또는 반시계 방향 회전 조작에 의해 접촉부재(720)(조절 볼트)의 돌출 길이를 신속하고 정확하게 조절할 수 있는 이점이 있다.As the contact member (720), various members having an optionally adjustable protrusion length may be used, and the present invention is not limited or restricted by the structure of the contact member (720). Preferably, an adjustment bolt fastened to the stand (200) may be used as the contact member (720). When an adjustment bolt is used as the contact member (720), there is an advantage in that the protrusion length of the contact member (720) (adjustment bolt) can be quickly and accurately adjusted by rotating the adjustment bolt clockwise or counterclockwise.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 접촉부재가 거치대의 상하 이동과 별도로 작동하며 정렬부재를 제1작동위치에서 제2작동위치로 이동시킬 수 있으며, 접촉부재의 작동 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.According to another embodiment of the present invention, the contact member operates separately from the vertical movement of the stand and can move the alignment member from the first operating position to the second operating position, and the present invention is not limited or restricted by the operating structure of the contact member.

바람직하게, 정렬부재(710)는 기판(W)의 원주 방향을 따라 이격되게 복수개가 마련된다.Preferably, a plurality of alignment members (710) are provided spaced apart along the circumferential direction of the substrate (W).

일 예로, 정렬부재(710)는 자세감지부(600)에서 감지된 신호에 기초하여 동시에 작동하며 기판(W)을 정렬 위치로 이동시킬 수 있다. 참고로, 본 발명의 실시예에서는 기판(W)의 원주 방향을 따라 등간격으로 이격되게 3개의 정렬부재(710)가 배치된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 2개 또는 4개 이상의 정렬부재를 이용하여 기판을 정렬시키는 것도 가능하다.For example, the alignment members (710) can operate simultaneously based on the signal detected by the attitude detection unit (600) and move the substrate (W) to the alignment position. For reference, in the embodiment of the present invention, an example is described in which three alignment members (710) are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the substrate (W), but in some cases, it is also possible to align the substrate using two or four or more alignment members.

다른 일 예로, 복수개의 정렬부재(710)는 자세감지부(600)에서 감지된 신호에 기초하여 개별적으로 작동하는 것도 가능하다. 보다 구체적으로, 자세감지부(600)는 기판(W)의 틸팅 부위(들림 부위)를 감지할 수 있는 바, 복수개의 정렬부재(710) 중 상기 틸팅 부위에 위치하는 적어도 하나 이상의 정렬부재(710)를 개별적으로 작동시켜 기판(W)을 정렬 위치로 이동시키는 것도 가능하다. 가령, 도 11 및 도 12를 참조하면, 기판(W)의 12시 방향 부위가 들려지게 틸팅이 발생한 것으로 감지되면, 기판(W)의 12시 방향 부위에 위치하는 정렬부재(710)를 작동(ON)시켜 기판(W)을 정렬 위치로 이동시킬 수 있다.As another example, the plurality of alignment members (710) may be individually operated based on a signal detected by the attitude detection unit (600). More specifically, the attitude detection unit (600) may detect a tilting portion (lifting portion) of the substrate (W), and may individually operate at least one alignment member (710) located at the tilting portion among the plurality of alignment members (710) to move the substrate (W) to the alignment position. For example, referring to FIGS. 11 and 12, when it is detected that tilting has occurred in the 12 o'clock direction portion of the substrate (W) so as to be lifted, the alignment member (710) located at the 12 o'clock direction portion of the substrate (W) may be operated (ON) to move the substrate (W) to the alignment position.

아울러, 접촉부재(720)에 의한 정렬부재(710)의 가압이 해제되면, 정렬부재(710)는 통상의 스프링부재(미도시)에 의해 초기 위치(제1위치)로 자동적으로 복귀할 수 있다.In addition, when the pressure of the alignment member (710) by the contact member (720) is released, the alignment member (710) can automatically return to the initial position (first position) by a normal spring member (not shown).

이와 같이, 본 발명은 기판(W)의 자세 변화를 감지하고, 기판(W)의 자세에 따라 기판(W)이 정해진 정렬 위치로 정확하게 정렬되도록 하는 것에 의하여, 화학 기계적 연마 공정에 투입하기 위한 기판(W)을 캐리어 헤드(100)에 오류없이 정확하게 로딩하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, the present invention can obtain the advantageous effect of accurately loading a substrate (W) for use in a chemical mechanical polishing process onto a carrier head (100) without error by detecting a change in the posture of the substrate (W) and accurately aligning the substrate (W) to a predetermined alignment position according to the posture of the substrate (W).

이를 통해, 본 발명은 기판(W)의 로딩 과정에서 기판(W)과 캐리어 헤드(100)의 위치 부정렬에 의하여 기판(W)이 잘못된 위치에 로딩되거나 리테이너 링(193)과의 접촉에 의하여 기판(W)의 가장자리가 손상되거나 파손되는 것을 방지할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Through this, the present invention can obtain an advantageous effect of preventing the substrate (W) from being loaded in an incorrect position due to misalignment of the substrate (W) and the carrier head (100) during the loading process of the substrate (W), or from damaging or breaking the edge of the substrate (W) due to contact with the retainer ring (193).

또한, 기판 처리 장치(10)는 캐리어 헤드(100)에 대해 기판거치부(310)를 정해진 정렬 위치로 이동시키는 정렬 유닛(500)을 포함한다.Additionally, the substrate processing device (10) includes an alignment unit (500) that moves the substrate holding portion (310) to a predetermined alignment position with respect to the carrier head (100).

여기서, 정렬 유닛(500)이 캐리어 헤드(100)에 대해 기판거치부(310)를 정해진 정렬 위치로 이동시킨다 함은, 기판거치부(310)의 상부에 캐리어 헤드(100)가 접촉할 시, 리테이너 링(193)의 저면이 기판(W)의 가장자리에 충돌되지 않는 위치(거치대와 캐리어 헤드가 동축적으로 배치되는 위치)로 이동하도록 캐리어 헤드(100)에 대해 기판거치부(310)를 이동시키는 것으로 정의된다.Here, the alignment unit (500) moving the substrate holder (310) to a predetermined alignment position relative to the carrier head (100) is defined as moving the substrate holder (310) relative to the carrier head (100) so that when the carrier head (100) comes into contact with the upper portion of the substrate holder (310), the lower surface of the retainer ring (193) moves to a position where it does not collide with the edge of the substrate (W) (a position where the holder and the carrier head are coaxially arranged).

이는, 기판거치부(310)에 거치된 기판(W)을 손상 및 파손없이 캐리어 헤드(100)에 로딩하기 위함이다.This is to load the substrate (W) placed on the substrate holder (310) onto the carrier head (100) without damage or breakage.

즉, 기판거치부에 거치된 기판을 캐리어 헤드에 로딩하는 중에, 캐리어 헤드에 대한 기판거치부의 위치(중심 정렬 위치)가 조금이라도 틀어지면, 캐리어 헤드의 리테이너 링이 기판에 충돌하면서 기판의 위치가 틀어져 기판을 캐리어 헤드에 올바르게 로딩하는 것이 불가능해질 뿐만 아니라, 기판의 손상 및 파손이 야기되는 문제점이 있다.That is, when loading a substrate placed on a substrate holder onto a carrier head, if the position (center alignment position) of the substrate holder relative to the carrier head is even slightly off, the retainer ring of the carrier head collides with the substrate, causing the position of the substrate to be off, making it impossible to properly load the substrate onto the carrier head, and causing damage and breakage of the substrate.

하지만, 본 발명은 기판(W)을 캐리어 헤드(100)에 로딩하는 공정 이전에, 캐리어 헤드(100)에 대해 기판거치부(310)가 정해진 정렬 위치로 정확하게 정렬되도록 하는 것에 의하여, 기판(W)의 로딩 공정 중에 캐리어 헤드(100)(리테이너 링)와 기판(W)의 충돌을 방지하고, 기판(W)을 캐리어 헤드(100)에 오류없이 정확하게 로딩하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.However, the present invention prevents collision between the carrier head (100) (retainer ring) and the substrate (W) during the loading process of the substrate (W) by accurately aligning the substrate holding portion (310) to a predetermined alignment position with respect to the carrier head (100) prior to the process of loading the substrate (W) onto the carrier head (100), thereby obtaining the advantageous effect of accurately loading the substrate (W) onto the carrier head (100) without error.

보다 구체적으로, 정렬 유닛(500)은 서로 이격된 위치에서 독립적으로 캐리어 헤드(100)에 대해 기판거치부(310)를 정해진 정렬 위치로 이동시키는 복수개의 정렬부(501~503)를 포함한다.More specifically, the alignment unit (500) includes a plurality of alignment units (501 to 503) that independently move the substrate holder (310) to a predetermined alignment position relative to the carrier head (100) at positions spaced apart from each other.

정렬부(501~503)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 구조로 배치될 수 있다. 바람직하게, 복수개의 정렬부(501~503)는 기판의 원주 방향을 따라 균일한 간격으로 이격되게 배치된다.The alignment members (501 to 503) can be arranged in various structures depending on required conditions and design specifications. Preferably, a plurality of alignment members (501 to 503) are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the substrate.

일 예로, 정렬 유닛(500)은, 제1위치에서 캐리어 헤드(100)에 대해 기판거치부(310)를 정해진 정렬 위치로 이동시키는 제1정렬부(501)와, 제2위치에서 캐리어 헤드(100)에 대해 기판거치부(310)를 정해진 정렬 위치로 이동시키는 제2정렬부(502)와, 제3위치에서 캐리어 헤드(100)에 대해 기판거치부(310)를 정해진 정렬 위치로 이동시키는 제3정렬부(503)를 포함한다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 정렬 유닛이 2개 이하의 정렬부를 포함하거나, 4개 이상의 정렬부를 포함하는 것도 가능하다.For example, the alignment unit (500) includes a first alignment unit (501) that moves the substrate holding unit (310) to a predetermined alignment position relative to the carrier head (100) at a first position, a second alignment unit (502) that moves the substrate holding unit (310) to a predetermined alignment position relative to the carrier head (100) at a second position, and a third alignment unit (503) that moves the substrate holding unit (310) to a predetermined alignment position relative to the carrier head (100) at a third position. According to another embodiment of the present invention, the alignment unit may include two or fewer alignment units, or may include four or more alignment units.

각 정렬부(501~503)(예를 들어, 제1정렬부 내지 제3정렬부)는 캐리어 헤드에 대해 기판거치부(310)를 정해진 정렬 위치로 이동시킬 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있다.Each alignment unit (501 to 503) (e.g., the first alignment unit to the third alignment unit) may be formed in various structures capable of moving the substrate holding unit (310) to a predetermined alignment position with respect to the carrier head.

일 예로, 정렬부(501~503)는, 일측은 거치대(200)에 결합되고, 다른 일측은 기판거치부(310)에 수평 이동 가능하게 결합되는 가이드부재(312)와, 가이드부재(312)에 대한 기판거치부(310)의 상대 이동을 탄성적으로 지지하는 스프링부재(510)를 포함한다.For example, the alignment members (501 to 503) include a guide member (312) that is coupled to the stand (200) on one side and horizontally movably coupled to the substrate holder (310) on the other side, and a spring member (510) that elastically supports the relative movement of the substrate holder (310) with respect to the guide member (312).

보다 구체적으로, 가이드부재(312)의 일측(예를 들어, 하단)은 베이스부재(210)의 연장부(210b)에 결합되고, 가이드부재(312)의 다른 일측(예를 들어, 상단)은 기판거치부(310)에 수평 이동 가능하게 결합된다. 이를 위해, 기판거치부(312)의 하부에는 가이드부재(312)가 수평 이동 가능하게 수용되는 수용부(310a)가 형성된다.More specifically, one side (e.g., the lower side) of the guide member (312) is coupled to the extension (210b) of the base member (210), and the other side (e.g., the upper side) of the guide member (312) is coupled to the substrate holding member (310) so as to be horizontally movable. To this end, a receiving part (310a) in which the guide member (312) is horizontally movably received is formed at the lower side of the substrate holding member (312).

스프링부재(510)는 가이드부재(312)에 대한 기판거치부(310)의 상대 이동을 탄성적으로 지지 가능한 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 스프링부재(510)의 종류 및 구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.The spring member (510) can be formed into various structures capable of elastically supporting the relative movement of the substrate holding member (310) with respect to the guide member (312), and the type and structure of the spring member (510) can be variously changed according to required conditions and design specifications.

일 예로, 스프링부재(510)로서는 원추형 코일 스프링이 사용될 수 있으며, 원추형 코일 스프링은 가이드부재(312)와 수용부(310a)의 사이에 개재되어 가이드부재(312)에 대한 기판거치부(310)의 수평 이동이 탄성적으로 지지되도록 한다.For example, a conical coil spring may be used as the spring member (510), and the conical coil spring is interposed between the guide member (312) and the receiving portion (310a) to elastically support horizontal movement of the substrate holding portion (310) relative to the guide member (312).

바람직하게, 스프링부재(510)가 접촉되는 수용부(310a)의 내벽면에는 스프링부재의 접촉에 의한 마찰 및 마모를 저감시키기 위한 부시(도 14의 512 참조)가 마련될 수 있다.Preferably, a bush (see 512 of FIG. 14) may be provided on the inner wall surface of the receiving portion (310a) with which the spring member (510) comes into contact to reduce friction and wear due to contact of the spring member.

이와 같이, 캐리어 헤드(100)에 대한 기판거치부(310)의 위치 정렬(자동 조심)이 서로 이격되게 배치된 복수개의 정렬부(501~503)에 의해 행해지도록 하는 것에 의하여, 기판거치부(310)가 일측으로 치우치거나 틀어지는 것을 최소화하고, 위치 정렬 정확도를 높이는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, by allowing the positional alignment (automatic alignment) of the substrate holding portion (310) with respect to the carrier head (100) to be performed by a plurality of alignment portions (501 to 503) spaced apart from each other, it is possible to obtain the advantageous effect of minimizing the substrate holding portion (310) from being tilted or twisted to one side and increasing the positional alignment accuracy.

즉, 기판거치부의 중앙부(예를 들어, 승강샤프트와 기판거치부의 연결부위)에 단 하나의 정렬부를 마련하고, 캐리어 헤드에 대해 기판거치부가 자동 조심되도록 하는 것도 가능하다. 그러나, 반복된 공정에 의해 정렬부의 변형이 발생하거나 오작동되면, 기판거치부가 일측으로 치우치거나 틀어짐으로 인하여, 기판거치부가 정확한 위치에 위치 정렬되기 어려운 문제점이 있다.That is, it is possible to provide only one alignment part in the center of the substrate holder (for example, the connection part between the lifting shaft and the substrate holder) and to automatically align the substrate holder with respect to the carrier head. However, if the alignment part is deformed or malfunctions due to repeated processes, there is a problem that the substrate holder is difficult to align in the correct position due to the substrate holder being tilted to one side or twisted.

하지만, 본 발명은 개별적으로 자동 조심 가능하게 마련된 복수개의 정렬부(501~503)에 의해 기판거치부(310)가 위치 정렬되도록 하는 것에 의하여, 정렬부(501~503)의 변형 및 오작동을 최소화할 수 있으며, 기판거치부(310)가 일측으로 치우치거나 틀어지는 것을 최소화하고, 위치 정렬 정확도를 높이는 유리한 효과를 얻을 수 있다.However, the present invention can minimize deformation and malfunction of the alignment parts (501 to 503) by aligning the substrate holding part (310) by a plurality of alignment parts (501 to 503) that are individually provided to be automatically aligned, and can obtain the advantageous effect of minimizing the substrate holding part (310) from being tilted to one side or twisted, and increasing the accuracy of the alignment.

더욱이, 기판거치부(310)의 위치 별로 비정렬 상태(정렬 위치에서 어긋난 정도)가 다르게 나타나더라도, 기판거치부(310)의 위치 별로 비정렬 상태에 따라 정렬 정도가 다르게 조절될 수 으므로, 기판거치부(310)의 위치 정렬 정확도를 높이고, 기판거치부(310)가 어느 일측으로 치우치거나 틀어지는 것을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Furthermore, even if the misalignment state (the degree of misalignment from the alignment position) is different depending on the position of the substrate holding unit (310), the degree of alignment can be adjusted differently depending on the misalignment state depending on the position of the substrate holding unit (310), so that the advantageous effect of increasing the positional alignment accuracy of the substrate holding unit (310) and minimizing the substrate holding unit (310) from being tilted or twisted to one side can be obtained.

또한, 본 발명은 승강샤프트(410)와 비동축적으로 정렬부(501~503)를 장착하는 것에 의하여, 거치대(200)의 높이 증가를 최소화하고 설비를 소형화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 승강샤프트와 정렬부를 동축적으로 설치하는 것도 가능하나, 승강샤프트의 상단에 정렬부가 설치됨에 따라 불가피하게 기판거치부의 높이가 증가하고 설비를 소형화하기 어려운 문제점이 있다. 하지만, 본 발명은 승강샤프트(410)와 정렬부(501~503)를 비동축적으로 장착하는 것에 의하여, 정렬부(501~503)를 승강샤프트(410)와 동일한 높이범위에 장착하는 것이 가능하므로, 기판거치부(310)의 높이 증가를 최소화하고 설비를 소형화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, the present invention can obtain the advantageous effect of minimizing the increase in the height of the stand (200) and miniaturizing the equipment by non-coaxially mounting the alignment members (501 to 503) with the elevating shaft (410). That is, it is also possible to coaxially install the elevating shaft and the alignment member, but since the alignment member is installed at the top of the elevating shaft, there is a problem that the height of the substrate holding member inevitably increases and it is difficult to miniaturize the equipment. However, the present invention can obtain the advantageous effect of minimizing the increase in the height of the substrate holding member (310) and miniaturizing the equipment by non-coaxially mounting the elevating shaft (410) and the alignment members (501 to 503).

전술 및 도시한 본 발명의 실시예에서는 스프링부재의 탄성력에 의해 기판거치부가 정렬 위치로 이동하는 예를 들어 설명하고 있지만, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전자기력을 이용하여 기판거치부를 정렬 위치로 이동시키는 것도 가능하다.In the tactical and illustrated embodiments of the present invention, an example is described in which the substrate holder is moved to the alignment position by the elastic force of the spring member, but according to another embodiment of the present invention, it is also possible to move the substrate holder to the alignment position by using electromagnetic force.

보다 구체적으로, 정렬부(501~503)는, 일측은 거치대에 결합되고 다른 일측은 기판거치부에 수평 이동 가능하게 결합되는 가이드부재와, 기판거치부에 결합되는 제1자석부와, 가이드부재에 결합되는 제2자석부를 포함할 수 있으며, 제1자석부와 제2자석부 간의 상호 전자기력(예를 들어, 척력)에 의해 기판거치부가 정해진 정렬 위치로 이동할 수 있다. 다르게는 공압 또는 유압을 이용하여 기판거치부를 정렬 위치로 이동시키는 것도 가능하다.More specifically, the alignment members (501 to 503) may include a guide member having one end coupled to the holder and the other end coupled to the substrate holder so as to be horizontally movable, a first magnet member coupled to the substrate holder, and a second magnet member coupled to the guide member, and the substrate holder may be moved to a predetermined alignment position by a mutual electromagnetic force (e.g., repulsive force) between the first magnet member and the second magnet member. Alternatively, the substrate holder may be moved to the alignment position using pneumatic or hydraulic pressure.

또한, 기판 처리 장치(10)는 캐리어 헤드(100)와 기판(W)의 접촉에 의해 기판(W)에 작용하는 가압력을 완화시키는 가압력 완화부(300)를 포함할 수 있다.In addition, the substrate processing device (10) may include a pressure relief unit (300) that relieves the pressure applied to the substrate (W) by contact between the carrier head (100) and the substrate (W).

가압력 완화부(300)는 캐리어 헤드(100)와 기판(W)의 접촉에 의해 기판(W)에 작용하는 가압력(예를 들어, 도 15의 P)을 완화시키도록 거치대(200)에 마련된다.A pressure relief unit (300) is provided on the holder (200) to relieve the pressure (e.g., P in FIG. 15) applied to the substrate (W) by contact between the carrier head (100) and the substrate (W).

여기서, 캐리어 헤드(100)와 기판(W)의 접촉에 의해 기판(W)에 작용하는 가압력(P)이라 함은, 캐리어 헤드(100)와 거치대(200)의 사이에서 기판(W)이 가압되는 가압력으로 정의된다.Here, the pressing force (P) applied to the substrate (W) by the contact between the carrier head (100) and the substrate (W) is defined as the pressing force by which the substrate (W) is pressed between the carrier head (100) and the holder (200).

이와 같이, 캐리어 헤드(100)와 기판(W)의 접촉에 의해 기판에 작용하는 가압력이 가압력 완화부(300)에 의해 완화되도록 하는 것에 의하여, 기판(W)의 손상 및 파손없이 거치대(200)에서 기판(W)을 안정적으로 캐리어 헤드(100)에 로딩하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, by alleviating the pressure applied to the substrate (W) by the contact between the carrier head (100) and the substrate (W) by the pressure relief part (300), it is possible to obtain the advantageous effect of stably loading the substrate (W) onto the carrier head (100) on the holder (200) without damage or breakage of the substrate (W).

즉, 거치대에 거치된 기판을 캐리어 헤드에 로딩시키는 공정 중에, 기판에 과도한 가압력이 가해지면 기판에 형성된 패턴이 손상되거나 기판가 파손되는 문제점이 있으므로, 기판의 로딩 공정 중에는 기판에 가해지는 가압력이 최소화할 수 있어야 한다.That is, during the process of loading a substrate placed on a stand onto a carrier head, if excessive pressure is applied to the substrate, there is a problem of damage to the pattern formed on the substrate or breakage of the substrate. Therefore, the pressure applied to the substrate should be minimized during the substrate loading process.

그러나, 기존에는 멤브레인 바닥판을 기판에 밀착시키기 위해 압력챔버에 정압(멤브레인 팽창)을 인가하는 공정 중에, 멤브레인 바닥판이 거치대에 거치(고정)된 기판을 가압하는 가압력에 의해 기판에 형성된 패턴이 손상되거나 기판이 파손되는 문제점이 있다.However, in the past, during the process of applying positive pressure (membrane expansion) to a pressure chamber to adhere the membrane base plate to the substrate, there was a problem in that the pattern formed on the substrate was damaged or the substrate was broken due to the pressure applied to the substrate on which the membrane base plate was placed (fixed) on the stand.

하지만, 본 발명은 캐리어 헤드(100)와 기판(W)의 접촉에 의해 기판(W)에 작용하는 가압력(P)이 완화되도록 하는 것에 의하여, 기판(W)의 로딩 공정 중에 기판(W)에 가해지는 가압력을 최소화할 수 있으며, 기판(W)에 과도한 가압력이 인가되는 것을 막아, 기판(W)에 휨 또는 변형이 발생하거나 파손되는 것을 미연에 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.However, the present invention can minimize the pressing force applied to the substrate (W) during the loading process of the substrate (W) by alleviating the pressing force (P) applied to the substrate (W) by the contact between the carrier head (100) and the substrate (W), and can obtain the advantageous effect of preventing excessive pressing force from being applied to the substrate (W), thereby preventing bending or deformation or damage to the substrate (W).

바람직하게, 가압력 완화부(300)는 기판(W)에 작용하는 가압력을 서로 독립적으로 완화 가능하게 복수개가 구비된다.Preferably, a plurality of pressure relief units (300) are provided so as to be able to independently relieve the pressure applied to the substrate (W).

일 예로, 복수개의 가압력 완화부(300)는 기판(W)의 원주 방향을 따라 이격되게 배치된다. 이하에서는 기판(W)의 원주 방향을 따라 등간격으로 이격되게 3개의 가압력 완화부(300)가 구비된 예를 들어 설명하기로 한다.For example, a plurality of pressure relief units (300) are arranged spaced apart along the circumferential direction of the substrate (W). Hereinafter, an example in which three pressure relief units (300) are provided spaced apart at equal intervals along the circumferential direction of the substrate (W) will be described.

이때, 가압력 완화부(300)의 개수 및 이격 간격은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면 복수개의 가압력 완화부를 기판의 반경 방향을 따라 이격되게 배치하는 것도 가능하다.At this time, the number and spacing of the pressure relief parts (300) can be varied according to required conditions and design specifications. According to another embodiment of the present invention, it is also possible to arrange a plurality of pressure relief parts spaced apart along the radial direction of the substrate.

더욱 바람직하게, 복수개의 가압력 완화부(300)는 기판(W)의 영역별로 작용하는 서로 다른 세기의 가압력을 독립적으로 완화시키도록 구성된다.More preferably, the plurality of pressure relief units (300) are configured to independently relieve pressures of different intensities applied to different areas of the substrate (W).

이와 같이, 복수개의 가압력 완화부(300)가 기판(W)의 영역별로 작용하는 서로 다른 세기의 가압력을 독립적으로 완화시키도록 하는 것에 의하여, 기판(W)에 작용하는 가압력의 세기에 따라 기판(W)의 영역별로 완화(완충) 정도를 다르게 조절할 수 있으므로, 기판(W)에 작용하는 가압력을 전체적으로 균일한 범위로 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, by allowing multiple pressure relief units (300) to independently relieve different strengths of pressure applied to each area of the substrate (W), the degree of relief (buffering) can be adjusted differently for each area of the substrate (W) depending on the strength of the pressure applied to the substrate (W), thereby obtaining the advantageous effect of maintaining the pressure applied to the substrate (W) within an overall uniform range.

따라서, 기판에 작용하는 가압력의 세기에 따라 기판의 영역별로 완화 정도를 다르게 조절할 수 있으므로, 캐리어 헤드의 종류, 크기, 하중 및 로딩 환경 등에 따라 적합한 조건으로 기판에 가해지는 가압력을 효과적으로 완충하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Accordingly, since the degree of relaxation can be adjusted differently for each area of the substrate depending on the strength of the pressing force acting on the substrate, the advantageous effect of effectively buffering the pressing force applied to the substrate under suitable conditions depending on the type, size, load, and loading environment of the carrier head can be obtained.

예를 들어, 압력챔버(192c)에 압력이 가해지지 않은 상태(비팽창 상태)에서는 멤브레인(192)의 처짐 정도가 멤브레인(192)의 영역 별로 다르게 나타날 수 있으며, 멤브레인(192)의 영역별 처짐 편차가 발생함에 따라, 캐리어 헤드(100)와 기판의 접촉에 의해 기판에 작용하는 가압력이 기판의 영역 별로 다르게 나타날 수 있다.For example, in a state where no pressure is applied to the pressure chamber (192c) (non-expanded state), the degree of sagging of the membrane (192) may vary depending on the region of the membrane (192), and as a difference in sagging of the membrane (192) depending on the region occurs, the pressure applied to the substrate due to contact between the carrier head (100) and the substrate may vary depending on the region of the substrate.

하지만, 본 발명은 기판(W)에 작용하는 가압력이 기판(W)의 영역 별로 다르게 나타나더라도, 기판(W)에 작용하는 가압력의 세기에 따라 기판(W)의 영역별로 완화(완충) 정도를 다르게 조절할 수 있으므로, 기판(W)에 작용하는 가압력을 전체적으로 균일한 범위로 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 캐리어 헤드(100)의 종류, 크기 등과 같은 로딩 환경 등에 구애받지 않고 기판(W)에 작용하는 가압력을 효과적으로 완충하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.However, since the present invention can adjust the degree of relaxation (buffering) differently for each area of the substrate (W) according to the intensity of the pressing force acting on the substrate (W), even if the pressing force acting on the substrate (W) appears differently for each area of the substrate (W), it is possible to obtain the advantageous effect of maintaining the pressing force acting on the substrate (W) within an overall uniform range. Accordingly, it is possible to obtain the advantageous effect of effectively buffering the pressing force acting on the substrate (W) regardless of the loading environment, such as the type and size of the carrier head (100).

또한, 기판이 캐리어 헤드에 로딩되는 과정(안착단계 및 흡착단계) 동안 기판에 가해지는 가압력이 정해진 범위 이내가 되도록 하는 것에 의하여, 과도한 가압력에 따른 기판의 손상을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In addition, by ensuring that the pressure applied to the substrate during the process of loading the substrate onto the carrier head (settling step and adsorption step) is within a specified range, it is possible to obtain the advantageous effect of minimizing damage to the substrate due to excessive pressure.

가압력 완화부(300)는 캐리어 헤드(100)와 기판(W)의 접촉에 의해 기판에 작용하는 가압력을 완화 가능한 다양한 구조로 형성될 수 있다.The pressure relief unit (300) can be formed into various structures capable of relieving the pressure applied to the substrate by contact between the carrier head (100) and the substrate (W).

일 예로, 도 13 및 도 14를 참조하면, 가압력 완화부(300)는, 거치대(200)에 상하 이동 가능하게 결합되며 기판이 안착되는 기판거치부(310)와, 거치대(200)에 대한 기판거치부(310)의 상하 이동을 탄성적으로 지지하는 제1탄성부재(320)를 포함한다.For example, referring to FIGS. 13 and 14, the pressure relief unit (300) includes a substrate holding unit (310) that is vertically movably coupled to a stand (200) and on which a substrate is mounted, and a first elastic member (320) that elastically supports the vertical movement of the substrate holding unit (310) with respect to the stand (200).

기판거치부(310)는 기판(W)을 거치하기 위해 마련되며, 거치대(200)에 상하 이동 가능하게 결합된다. The substrate holder (310) is provided to hold the substrate (W) and is connected to the holder (200) so as to be able to move up and down.

기판거치부(310)는 기판(W)의 저면을 거치할 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있다. 일 예로, 거판거치부(310)는 기판(W)의 저면 가장자리를 부분적으로 거치하도록 구성된다. 경우에 따라서는 기판거치부가 기판의 저면을 전체적으로 거치하는 것도 가능하다.The substrate holding portion (310) can be formed in various structures capable of holding the bottom surface of the substrate (W). For example, the substrate holding portion (310) is configured to partially hold the bottom edge of the substrate (W). In some cases, the substrate holding portion can hold the entire bottom surface of the substrate.

보다 구체적으로, 거치대(200)의 상단에는 베이스부재(210)가 구비되고, 기판거치부(310)는 베이스부재(210)에 상하 이동 가능하게 결합된다. 일 예로, 베이스부재(210)에는 상하 방향을 따라 가이드홀(212)이 관통 형성되고, 기판거치부(310)에는 가이드홀(212)을 따라 이동 가능하게 가이드부재(312)가 결합된다.More specifically, a base member (210) is provided at the top of the stand (200), and a substrate holding member (310) is coupled to the base member (210) so as to be able to move up and down. For example, a guide hole (212) is formed through the base member (210) along the up and down direction, and a guide member (312) is coupled to the substrate holding member (310) so as to be able to move along the guide hole (212).

바람직하게, 기판거치부(310)에는 원주 방향을 따라 이격되게 복수개(예를 들어, 3개)의 가이드부재(312)가 결합되고, 각 가이드부재(312)는 기판에 작용하는 가압력에 의해 베이스부재(210)에 대해 상하 이동하면서 기판에 작용하는 가압력을 완화시킬 수 있다.Preferably, a plurality of (for example, three) guide members (312) are combined to the substrate holding portion (310) so as to be spaced apart along the circumferential direction, and each guide member (312) can move up and down with respect to the base member (210) by the pressing force applied to the substrate, thereby relieving the pressing force applied to the substrate.

제1탄성부재(320)는 거치대(200)(베이스부재)에 대한 기판거치부(310)(가이드부재)의 상하 이동을 탄성적으로 지지 가능한 다양한 구조로 형성될 수 있다.The first elastic member (320) can be formed into various structures capable of elastically supporting the up and down movement of the substrate holding member (310) (guide member) relative to the stand (200) (base member).

일 예로, 제1탄성부재(320)로서는 베이스부재(210)와 가이드부재(312)의 사이에 장착되는 통상의 스프링부재가 사용될 수 있다. 경우에 따라서는 스프링부재 대신 여타 다른 탄성체를 사용하거나, 공압 또는 유압을 이용하여 제1탄성부재를 구성하는 것도 가능하다.For example, a conventional spring member mounted between the base member (210) and the guide member (312) may be used as the first elastic member (320). In some cases, it is also possible to use other elastic bodies instead of the spring member, or to form the first elastic member using pneumatic or hydraulic pressure.

이와 같이, 베이스부재(210)에 대한 가이드부재(312)의 상하 이동이 탄성적으로 지지되도록 하는 것에 의하여, 기판(W)과 멤브레인(192)이 접촉될 시, 기판(W)이 안착된 기판거치부(310)가 멤브레인(192)에 대해 하부 방향으로 탄성적으로 이동할 수 있으므로, 기판(W)과 멤브레인(192)이 접촉됨에 따라 기판(W)에 가해지는 가압력을 감쇄시킬 수 있으며, 기판(W)에 가해지는 가압력에 의한 기판(W)의 손상(예를 들어, 패턴의 손상) 및 변형을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, by elastically supporting the up-and-down movement of the guide member (312) with respect to the base member (210), when the substrate (W) and the membrane (192) come into contact, the substrate holding portion (310) on which the substrate (W) is seated can elastically move downward with respect to the membrane (192), so that the pressing force applied to the substrate (W) as the substrate (W) and the membrane (192) come into contact can be reduced, and the advantageous effect of minimizing damage (e.g., damage to the pattern) and deformation of the substrate (W) due to the pressing force applied to the substrate (W) can be obtained.

또한, 압력제어부(195)는 압력챔버(192c)에 압력이 비인가되는 상태에서 거치대(200)에 거치된 기판과 멤브레인(192)이 접촉되면, 압력챔버(192c)에 부압(V)(흡입압)을 인가하도록 구성된다.In addition, the pressure control unit (195) is configured to apply negative pressure (V) (suction pressure) to the pressure chamber (192c) when the substrate placed on the holder (200) and the membrane (192) come into contact with each other while no pressure is applied to the pressure chamber (192c).

여기서, 압력챔버(192c)에 압력이 비인가되는 상태라 함은, 압력챔버(192c)에 정압(멤브레인 팽창)이 인가되지 않은 상태로 정의된다.Here, the state in which pressure is not applied to the pressure chamber (192c) is defined as a state in which positive pressure (membrane expansion) is not applied to the pressure chamber (192c).

이와 같이, 본 발명은 캐리어 헤드(100)와 기판의 접촉에 의해 기판(W)에 작용하는 가압력이 완화되도록 하는 것에 의하여, 압력챔버(192c)에 압력(정압)을 인가하지 않고도, 캐리어 헤드(100)와 기판(W)이 안정적으로 밀착될 수 있다. 따라서, 로딩 공정 중에 기판(W)에 가해지는 가압력을 최소화할 수 있으며, 압력챔버(192c)에 부압(흡입압)을 인가하는 것만으로도 멤브레인(192)에 기판을 안정적으로 로딩하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.In this way, the present invention enables the carrier head (100) and the substrate (W) to be stably brought into close contact with each other without applying pressure (positive pressure) to the pressure chamber (192c) by relieving the pressing force acting on the substrate (W) by contact between the carrier head (100) and the substrate. Accordingly, the pressing force applied to the substrate (W) during the loading process can be minimized, and the advantageous effect of stably loading the substrate onto the membrane (192) can be obtained simply by applying negative pressure (suction pressure) to the pressure chamber (192c).

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.As described above, although the present invention has been described with reference to preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various modifications and changes may be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below.

10 : 기판 처리 장치 100 : 캐리어 헤드
192 : 멤브레인 192c : 압력챔버
195 : 압력제어부 200 : 거치대
210 : 베이스부재 210a : 중앙부
210b : 연장부 212 : 가이드홀
220 : 리테이너 링 거치부재 221 : 관통홀
222 : 제2탄성부재 300 : 가압력 완화부
310 : 기판거치부 310a : 수용부
311 : 거치핀 320 : 제1탄성부재
312 : 가이드부재 400 : 승강부재
500 : 정렬 유닛 501~503 : 정렬부
510 : 스프링부재 600 : 자세감지부
610 : 가스분사홀 612 : 연통챔버
620 : 압력측정센서 630 : 틸팅감지부
640 : 데이터 베이스 700 : 기판 정렬 유닛
710 : 정렬부재 720 : 접촉부재
10: Substrate processing device 100: Carrier head
192 : Membrane 192c : Pressure chamber
195: Pressure control unit 200: Stand
210: Base member 210a: Center member
210b: Extension 212: Guide hole
220: Retainer ring mounting member 221: Through hole
222: Second elastic member 300: Pressure relief member
310: substrate holder 310a: receiving section
311: Support pin 320: First elastic member
312: Guide member 400: Lifting member
500: Sorting unit 501~503: Sorting section
510: Spring member 600: Posture detection part
610: Gas injection hole 612: Flue chamber
620: Pressure measurement sensor 630: Tilting detection unit
640 : Database 700 : Substrate Alignment Unit
710: Alignment member 720: Contact member

Claims (24)

기판 처리 장치로서,
캐리어 헤드와;
기판이 거치되며 상기 캐리어 헤드에 상기 기판을 로딩시키는 거치대와;
상기 기판의 저면에 가스 분사홀을 통해 감지 가스를 분사하고, 상기 가스분사홀에서 분사된 상기 감지 가스의 압력을 압력측정센서로 측정하고, 상기 압력측정센서에서 감지된 신호에 기초하여 틸팅 감지부에 의해 상기 거치대에 거치된 상기 기판의 자세가 틸팅 상태인지 감지하는 자세 감지부와;
상기 자세감지부에서 감지된 신호에 기초하여 상기 거치대에 대해 상기 기판을 정해진 정렬 위치로 이동시키는 기판 정렬 유닛을;
포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
As a substrate processing device,
With carrier head;
A holder on which a substrate is placed and which loads the substrate onto the carrier head;
A posture detection unit that injects a detection gas through a gas injection hole on the lower surface of the substrate, measures the pressure of the detection gas injected from the gas injection hole by a pressure measurement sensor, and detects whether the posture of the substrate placed on the holder is in a tilted state by a tilt detection unit based on a signal detected by the pressure measurement sensor;
A substrate alignment unit that moves the substrate to a predetermined alignment position with respect to the stand based on a signal detected by the above-detected position detection unit;
A substrate processing device characterized by including:
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 감지 가스의 기준 압력 범위가 저장되는 데이터 베이스를 포함하고,
상기 틸팅감지부는 상기 압력측정센서에서 측정된 측정 압력 범위와 상기 기준 압력 범위 간의 편차에 기초하여, 상기 기판의 틸팅을 감지하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
In the first paragraph,
Including a database in which the reference pressure range of the above-mentioned detected gas is stored,
A substrate processing device, characterized in that the tilt detection unit detects tilting of the substrate based on a deviation between the measured pressure range measured by the pressure measurement sensor and the reference pressure range.
제1항에 있어서,
상기 거치대에는 상기 기판의 저면이 안착되는 거치핀이 다수 형성되고, 상기 가스 분사홀은 상기 거치핀에 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
In the first paragraph,
A substrate processing device characterized in that a plurality of mounting pins are formed on the mounting stand to secure the lower surface of the substrate, and the gas injection hole is formed on the mounting pins.
삭제delete 삭제delete 제5항에 있어서,
상기 캐리어 헤드는,
상기 기판이 접촉되는 멤브레인과, 상기 멤브레인의 둘레에 배치되는 리테이너 링을 포함하고,
상기 거치대는,
상기 기판이 거치되는 기판거치부와, 상기 리테이너 링이 거치되는 리테이너 링 거치부재를 포함하고;
상기 거치핀은 상기 기판거치부의 원주 방향을 따라 이격되게 복수개가 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
In paragraph 5,
The above carrier head,
The substrate comprises a membrane in contact with the substrate, and a retainer ring arranged around the membrane,
The above stand is,
It includes a substrate mounting portion on which the substrate is mounted, and a retainer ring mounting member on which the retainer ring is mounted;
A substrate processing device characterized in that the above-mentioned holding pins are formed in multiple numbers spaced apart along the circumferential direction of the substrate holding portion.
제5항에 있어서,
상기 거치대의 내부에는 상기 복수개의 가스분사홀과 연통되는 연통챔버가 형성되고,
상기 감지 가스는 상기 연통챔버를 거쳐 상기 복수개의 가스분사홀로 공급되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
In paragraph 5,
Inside the above stand, a communication chamber is formed that is connected to the plurality of gas injection holes.
A substrate processing device, characterized in that the above detection gas is supplied to the plurality of gas injection holes through the above communication chamber.
제9항에 있어서,
상기 압력측정센서는 상기 연통챔버에 장착된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
In Article 9,
A substrate processing device characterized in that the pressure measuring sensor is mounted in the communication chamber.
제8항에 있어서,
상기 압력측정센서는 상기 가스분사홀에 장착되어, 상기 가스분사홀에서 개별적으로 상기 감지 가스의 압력을 측정하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
In Article 8,
A substrate processing device, characterized in that the pressure measuring sensor is mounted in the gas injection hole and individually measures the pressure of the detection gas in the gas injection hole.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 기판 정렬 유닛은,
상기 기판으로부터 이격되게 배치되는 제1작동위치와, 상기 기판에 접촉되며 상기 거치대에 대해 상기 기판을 상기 정렬 위치에 정렬시키는 제2작동위치로 이동 가능하게 구비되는 정렬부재와;
상기 자세감지부에서 감지된 신호에 기초하여 상기 정렬부재를 상기 제1작동위치에서 상기 제2작동위치로 이동시키는 접촉부재를;
포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
In the first paragraph,
The above substrate alignment unit,
An alignment member provided to be movable to a first operating position spaced apart from the substrate and a second operating position that contacts the substrate and aligns the substrate with respect to the stand at the alignment position;
A contact member that moves the alignment member from the first operating position to the second operating position based on a signal detected by the posture detection unit;
A substrate processing device characterized by including:
제20항에 있어서,
상기 정렬부재는 상기 기판의 원주 방향을 따라 이격되게 복수개가 구비된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치
In Article 20,
A substrate processing device characterized in that the alignment member is provided in multiple numbers spaced apart along the circumferential direction of the substrate.
제21항에 있어서,
상기 복수개의 정렬부재는 상기 자세감지부에서 감지된 신호에 기초하여 개별적으로 작동하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
In Article 21,
A substrate processing device, characterized in that the plurality of alignment members operate individually based on signals detected by the attitude detection unit.
제22항에 있어서,
상기 자세감지부는 상기 기판의 틸팅 부위를 감지하고,
상기 복수개의 정렬부재 중 상기 틸팅 부위에 위치하는 적어도 하나 이상의 정렬부재가 상기 기판을 상기 정렬 위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
In Article 22,
The above-mentioned posture detection unit detects the tilting portion of the above-mentioned substrate,
A substrate processing device, characterized in that at least one alignment member positioned at the tilting portion among the plurality of alignment members moves the substrate to the alignment position.
제20항에 있어서,
상기 정렬부재는 상기 제1작동위치에서 상기 제2작동위치로 회전 이동하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
In Article 20,
A substrate processing device, characterized in that the alignment member rotates from the first operating position to the second operating position.
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