KR20250101184A

KR20250101184A - Substrate processing apparatus and substrate processing method using the same

Info

Publication number: KR20250101184A
Application number: KR1020230192573A
Authority: KR
Inventors: 여임비; 박세윤; 정석훈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2023-12-27
Filing date: 2023-12-27
Publication date: 2025-07-04
Also published as: US20250214198A1

Abstract

연마 패드를 지지하고 제1 방향으로 연장되는 제1 축을 중심으로 회전하는 플레이튼; 기판을 지지하고 상기 플레이튼 상에 위치하는 연마 헤드; 및 상기 플레이튼 상에 슬러리를 공급할 수 있는 슬러리 암을 포함하며, 상기 슬러리 암은: 상기 플레이튼 상에 위치하며 상기 제1 방향과 수직하는 제2 방향으로 연장되는 슬러리 암 몸체; 상기 슬러리 암 몸체에 결합되며 수증기를 분사할 수 있는 스팀 바; 및 상기 스팀 바가 전하를 가질 수 있도록 상기 스팀 바에 전압을 가할 수 있는 스팀 바 전원 장치를 포함하고, 상기 스팀 바는 수증기를 분사하고 상기 플레이튼을 향해 연장되는 스팀 노즐을 포함하는 기판 처리 장치를 제공한다. A substrate processing device is provided, comprising: a platen supporting a polishing pad and rotating about a first axis extending in a first direction; a polishing head positioned on the platen and supporting a substrate; and a slurry arm capable of supplying slurry onto the platen, wherein the slurry arm includes: a slurry arm body positioned on the platen and extending in a second direction perpendicular to the first direction; a steam bar coupled to the slurry arm body and capable of spraying steam; and a steam bar power supply capable of applying voltage to the steam bar so that the steam bar can have a charge, wherein the steam bar includes a steam nozzle that sprays steam and extends toward the platen.

Description

Substrate processing apparatus and substrate processing method using the same {Substrate processing apparatus and substrate processing method using the same}

본 발명은 기판 처리 장치 및 이를 이용하는 기판 처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스팀 바를 대전시킬 수 있는 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing device and a substrate processing method using the same, and more specifically, to a substrate processing device capable of electrifying a steam bar and a substrate processing method using the same.

반도체 소자의 제조는 여러 공정을 거쳐 수행될 수 있다. 예를 들어, 반도체 소자의 제조는 기판에 대한 포토 공정, 식각 공정 및 증착 공정 등을 통해 진행될 수 있다. 각 공정에 선행하여, 기판의 표면을 평탄화시킬 필요가 있을 수 있다. 이를 위해 기판에 대한 폴리싱(polishing) 공정이 진행될 수 있다. 폴리싱 공정은 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 기판의 평탄화를 위해 화학적 기계 연마(Chemical mechanical polishing, CMP) 공정이 사용될 수 있다. The manufacturing of semiconductor devices can be performed through several processes. For example, the manufacturing of semiconductor devices can be performed through photo processes, etching processes, and deposition processes for the substrate. Prior to each process, it may be necessary to flatten the surface of the substrate. For this purpose, a polishing process can be performed on the substrate. The polishing process can be performed in various ways. For example, a chemical mechanical polishing (CMP) process can be used to flatten the substrate.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 스팀 바를 스팀 바 전원 장치에 의해 대전시킬 수 있는 기판 처리 장치 및 이를 이용하는 기판 처리 방법을 제공하는데 있다. The problem to be solved by the present invention is to provide a substrate processing device capable of electrifying a steam bar by a steam bar power supply and a substrate processing method using the same.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 스팀 바와 연마 패드 사이의 거리를 조절할 수 있는 기판 처리 장치 및 이를 이용하는 기판 처리 방법을 제공하는데 있다.The problem to be solved by the present invention is to provide a substrate processing device capable of adjusting the distance between a steam bar and a polishing pad and a substrate processing method using the same.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 스팀을 비스듬하게 분사할 수 있는 기판 처리 장치 및 이를 이용하는 기판 처리 방법을 제공하는데 있다.The problem to be solved by the present invention is to provide a substrate processing device capable of obliquely spraying steam and a substrate processing method using the same.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 스팀을 비스듬하게 분사할 수 있도록 기울어진 스팀 노즐을 포함하는 기판 처리 장치 및 이를 이용하는 기판 처리 방법을 제공하는데 있다.The problem to be solved by the present invention is to provide a substrate processing device including a steam nozzle that is inclined so as to be able to obliquely spray steam, and a substrate processing method using the same.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 스팀을 비스듬하게 분사할 수 있도록 경사가 조절될 수 있는 셔터를 포함하는 기판 처리 장치 및 이를 이용하는 기판 처리 방법을 제공하는데 있다.The problem to be solved by the present invention is to provide a substrate processing device including a shutter whose inclination can be adjusted so as to obliquely spray steam, and a substrate processing method using the same.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 연마 패드를 지지하고 제1 방향으로 연장되는 제1 축을 중심으로 회전하는 플레이튼; 기판을 지지하고 상기 플레이튼 상에 위치하는 연마 헤드; 및 상기 플레이튼 상에 슬러리를 공급할 수 있는 슬러리 암을 포함하며, 상기 슬러리 암은: 상기 플레이튼 상에 위치하며 상기 제1 방향과 수직하는 제2 방향으로 연장되는 슬러리 암 몸체; 상기 슬러리 암 몸체에 결합되며 수증기를 분사할 수 있는 스팀 바; 및 상기 스팀 바가 전하를 가질 수 있도록 상기 스팀 바에 전압을 가할 수 있는 스팀 바 전원 장치를 포함하고, 상기 스팀 바는 수증기를 분사하고 상기 플레이튼을 향해 연장되는 스팀 노즐을 포함할 수 있다. In order to achieve the above-described problem, according to an embodiment of the present invention, a substrate processing device includes: a platen that supports a polishing pad and rotates around a first axis extending in a first direction; a polishing head that supports the substrate and is positioned on the platen; and a slurry arm that can supply slurry onto the platen, wherein the slurry arm includes: a slurry arm body that is positioned on the platen and extends in a second direction perpendicular to the first direction; a steam bar that is coupled to the slurry arm body and can spray steam; and a steam bar power supply that can apply voltage to the steam bar so that the steam bar can have a charge, and the steam bar can include a steam nozzle that sprays steam and extends toward the platen.

상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 제1 방향으로 연장되는 제1 축을 중심으로 회전할 수 있는 플레이튼; 상기 플레이튼 상에 위치하며 회전할 수 있는 연마 헤드; 및 상기 제1 방향과 수직하는 제2 방향으로 연장되며 상기 플레이튼 상에 슬러리를 공급할 수 있는 슬러리 암을 포함하며, 상기 슬러리 암은: 상기 플레이튼 상에 위치하는 슬러리 암 몸체; 상기 슬러리 암 몸체에 결합되며 수증기를 분사할 수 있는 스팀 바; 및 상기 스팀 바를 대전시킴으로써 전하를 가지는 슬러리가 상기 스팀 바에 결합되는 것을 방지할 수 있는 스팀 바 전원 장치를 포함하고, 상기 스팀 바는 수증기를 분사하고 상기 플레이튼을 향해 연장되는 스팀 노즐을 포함할 수 있다. In order to achieve the above-described problem, a substrate processing device according to an embodiment of the present invention includes: a platen rotatable about a first axis extending in a first direction; a polishing head positioned on the platen and rotatable; and a slurry arm extending in a second direction perpendicular to the first direction and capable of supplying slurry onto the platen, wherein the slurry arm includes: a slurry arm body positioned on the platen; a steam bar coupled to the slurry arm body and capable of spraying steam; and a steam bar power supply device capable of preventing slurry having a charge from being coupled to the steam bar by electrifying the steam bar, wherein the steam bar may include a steam nozzle that sprays steam and extends toward the platen.

상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법은 기판을 기판 처리 장치에 배치하는 것; 및 상기 기판을 연마하는 것을 포함하되, 상기 기판 처리 장치는: 기판을 연마할 수 있고 제1 방향으로 연장되는 제1 축을 중심으로 회전할 수 있는 원판 형상의 연마 패드; 기판을 지지하고 상기 연마 패드 상에 위치하는 연마 헤드; 및 상기 연마 패드 상에 슬러리를 공급할 수 있는 슬러리 암을 포함하며, 상기 슬러리 암은: 상기 연마 패드 상에 위치하며 수평 방향으로 연장되는 슬러리 암 몸체; 상기 슬러리 암 몸체에 결합되며 수증기를 분사할 수 있는 스팀 노즐을 포함하는 스팀 바; 및 상기 스팀 바와 전기적으로 연결되는 스팀 바 전원 장치를 포함하고, 상기 슬러리 암 몸체는 슬러리를 분사할 수 있는 슬러리 노즐을 포함하며, 상기 기판을 연마하는 것은: 상기 슬러리 노즐에서 상기 연마 패드를 향해 슬러리를 분사하는 것; 상기 스팀 바 전원 장치에 의해 상기 스팀 바에 전압을 가함으로써 상기 스팀 바를 대전시키는 것; 및 상기 연마 패드 및 상기 연마 헤드를 회전시키는 것을 포함할 수 있다. In order to achieve the above-mentioned problem, according to an embodiment of the present invention, a substrate processing method comprises: disposing a substrate in a substrate processing apparatus; and polishing the substrate, wherein the substrate processing apparatus comprises: a disc-shaped polishing pad capable of polishing the substrate and rotatable about a first axis extending in a first direction; a polishing head supporting the substrate and positioned on the polishing pad; and a slurry arm capable of supplying slurry onto the polishing pad, wherein the slurry arm comprises: a slurry arm body positioned on the polishing pad and extending in a horizontal direction; a steam bar coupled to the slurry arm body and including a steam nozzle capable of spraying steam; and a steam bar power supply electrically connected to the steam bar, wherein the slurry arm body includes a slurry nozzle capable of spraying slurry, and wherein polishing the substrate comprises: spraying slurry from the slurry nozzle toward the polishing pad; electrifying the steam bar by applying voltage to the steam bar by the steam bar power supply; and may include rotating the polishing pad and the polishing head.

기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 기판 처리 장치 및 이를 이용하는 기판 처리 방법에 따르면, 스팀 바를 스팀 바 전원 장치에 의해 대전시킬 수 있다. According to the substrate processing device of the present invention and the substrate processing method using the same, the steam bar can be charged by the steam bar power supply device.

본 발명의 기판 처리 장치 및 이를 이용하는 기판 처리 방법에 따르면, 스팀 바와 연마 패드 사이의 거리를 조절할 수 있다.According to the substrate processing device of the present invention and the substrate processing method using the same, the distance between the steam bar and the polishing pad can be adjusted.

본 발명의 기판 처리 장치 및 이를 이용하는 기판 처리 방법에 따르면, 스팀을 비스듬하게 분사할 수 있다.According to the substrate processing device of the present invention and the substrate processing method using the same, steam can be sprayed obliquely.

본 발명의 기판 처리 장치 및 이를 이용하는 기판 처리 방법에 따르면, 스팀을 비스듬하게 분사할 수 있도록 기울어진 스팀 노즐을 포함할 수 있다.According to the substrate processing device of the present invention and the substrate processing method using the same, a steam nozzle that is inclined so as to be able to spray steam obliquely may be included.

본 발명의 기판 처리 장치 및 이를 이용하는 기판 처리 방법에 따르면, 스팀을 비스듬하게 분사할 수 있도록 경사가 조절될 수 있는 셔터를 포함할 수 있다.According to the substrate processing device of the present invention and the substrate processing method using the same, a shutter whose inclination can be adjusted so as to be able to spray steam obliquely may be included.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예들에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예들에 따른 슬러리 암을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예들에 따른 슬러리 암을 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예들에 따른 슬러리 암을 나타낸 저면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예들에 따른 연마 패드 및 슬러리 암을 나타낸 정면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예들에 따른 연마 패드 및 슬러리 암을 나타낸 정면도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예들에 따른 연마 패드 및 슬러리 암을 나타낸 정면도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예들에 따른 슬러리 암을 나타낸 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예들에 따른 슬러리 암 구동부를 포함하는 기판 처리 장치를 나타낸 사시도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예들에 따른 슬러리 암 구동부를 포함하는 기판 처리 장치를 나타낸 사시도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예들에 따른 슬러리 암 세정부를 포함하는 기판 처리 장치를 나타낸 사시도이다.
도 13은 본 발명의 실시 예들에 따른 슬러리 암 세정부를 포함하는 기판 처리 장치를 나타낸 사시도이다.
도 14는 본 발명의 실시 예들에 따른 셔터를 포함하는 슬러리 암을 나타낸 사시도이다.
도 15는 본 발명의 실시 예들에 따른 슬러리 암을 나타낸 정면도이다.
도 16은 본 발명의 실시 예들에 따른 연마 패드 및 슬러리 암을 나타낸 정면도이다.
도 17은 본 발명의 실시 예들에 따른 기판 처리 방법을 나타낸 순서도이다. FIG. 1 is a perspective view showing a substrate processing device according to embodiments of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a substrate processing device according to embodiments of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view showing a slurry arm according to embodiments of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a slurry arm according to embodiments of the present invention.
FIG. 5 is a bottom view showing a slurry arm according to embodiments of the present invention.
FIG. 6 is a front view showing a polishing pad and slurry arm according to embodiments of the present invention.
FIG. 7 is a front view showing a polishing pad and slurry arm according to embodiments of the present invention.
FIG. 8 is a front view showing a polishing pad and slurry arm according to embodiments of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a slurry arm according to embodiments of the present invention.
FIG. 10 is a perspective view showing a substrate processing device including a slurry arm drive unit according to embodiments of the present invention.
FIG. 11 is a perspective view showing a substrate processing device including a slurry arm drive unit according to embodiments of the present invention.
FIG. 12 is a perspective view showing a substrate processing device including a slurry arm cleaning unit according to embodiments of the present invention.
FIG. 13 is a perspective view showing a substrate processing device including a slurry arm cleaning unit according to embodiments of the present invention.
FIG. 14 is a perspective view showing a slurry arm including a shutter according to embodiments of the present invention.
FIG. 15 is a front view showing a slurry arm according to embodiments of the present invention.
FIG. 16 is a front view showing a polishing pad and slurry arm according to embodiments of the present invention.
Figure 17 is a flowchart showing a substrate processing method according to embodiments of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명한다. 명세서 전문에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭할 수 있다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings. The same reference numerals may refer to the same components throughout the specification.

이하에서, D1을 제1 방향, 제1 방향(D1)에 교차되는 D2를 제2 방향, 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)의 각각에 교차되는 D3를 제3 방향이라 칭할 수 있다. 제1 방향(D1)은 위 방향, 제1 방향(D1)의 반대 방향은 아래 방향이라 칭할 수도 있다. 제1 방향(D1) 및 제1 방향(D1)의 반대 방향은 수직 방향이라 칭할 수도 있다. 또한, 제2 방향(D2) 및 제3 방향(D3)의 각각은 수평 방향이라 칭할 수도 있다. Hereinafter, D1 may be referred to as a first direction, D2 intersecting the first direction (D1) may be referred to as a second direction, and D3 intersecting each of the first direction (D1) and the second direction (D2) may be referred to as a third direction. The first direction (D1) may be referred to as an upward direction, and the direction opposite to the first direction (D1) may be referred to as a downward direction. The first direction (D1) and the direction opposite to the first direction (D1) may be referred to as a vertical direction. In addition, each of the second direction (D2) and the third direction (D3) may be referred to as a horizontal direction.

도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 기판 처리 장치(ST)를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예들에 따른 기판 처리 장치(ST)를 나타낸 단면도이다. Figure 1 is a perspective view showing a substrate processing device (ST) according to embodiments of the present invention, and Figure 2 is a cross-sectional view showing a substrate processing device (ST) according to embodiments of the present invention.

도 1을 참고하면, 기판 처리 장치(ST)가 제공될 수 있다. 기판 처리 장치(ST)는 화학적 기계적 연마 장치를 의미할 수 있다. 기판(W) 처리 공정은 기판(W) 연마 공정을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하는 것은 아니다. 본 명세서에서는 설명의 편의상 기판(W) 처리 공정을 기판(W) 연마 공정이라 할 수 있다. 기판 처리 장치(ST)는 기판(W)의 일면을 연마할 수 있다. 본 명세서에서 사용하는 기판(W)이라는 용어는 실리콘(Si) 웨이퍼를 의미할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 기판 처리 장치(ST)는 연마 패드(71), 플레이튼(73), 컨디셔닝 장치(1), 슬러리 암(3), 연마 헤드(5), 중앙 제어 장치(2) 및 표면 전위 측정부(4)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a substrate processing device (ST) may be provided. The substrate processing device (ST) may mean a chemical mechanical polishing device. The substrate (W) processing process may include a substrate (W) polishing process. However, it is not limited thereto. In this specification, for convenience of explanation, the substrate (W) processing process may be referred to as a substrate (W) polishing process. The substrate processing device (ST) may polish one surface of the substrate (W). The term substrate (W) used in this specification may mean a silicon (Si) wafer, but is not limited thereto. The substrate processing device (ST) may include a polishing pad (71), a platen (73), a conditioning device (1), a slurry arm (3), a polishing head (5), a central control device (2), and a surface potential measurement unit (4).

연마 패드(71)는 원판 형상을 가질 수 있다. 연마 패드(71)는 플레이튼(73) 상면에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로 연마 패드(71)의 하면은 플레이튼(73)의 상면과 접할 수 있다. 연마 패드(71)의 회전중심은 플레이튼(73)의 회전중심과 동일선상에 위치할 수 있다. 연마 패드(71)는 기판(W)을 연마할 수 있다. 연마 패드(71)는 회전할 수 있다. 도 2를 참고하면, 연마 패드(71)는 제1 방향(D1)으로 연장되는 제1 축(AX1)을 중심으로 회전할 수 있다. 회전하는 연마 패드(71)의 상면은 기판(W)과 접하여 기판(W)의 하면을 연마할 수 있다. 연마 패드(71)는 복수 개의 영역으로 나뉠 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.The polishing pad (71) may have a disc shape. The polishing pad (71) may be placed on the upper surface of the platen (73). More specifically, the lower surface of the polishing pad (71) may be in contact with the upper surface of the platen (73). The center of rotation of the polishing pad (71) may be located on the same line as the center of rotation of the platen (73). The polishing pad (71) may polish the substrate (W). The polishing pad (71) may rotate. Referring to FIG. 2, the polishing pad (71) may rotate around a first axis (AX1) extending in the first direction (D1). The upper surface of the rotating polishing pad (71) may be in contact with the substrate (W) to polish the lower surface of the substrate (W). The polishing pad (71) may be divided into a plurality of regions, but is not limited thereto.

플레이튼(73)은 연마 패드(71)를 지지할 수 있다. 플레이튼(73)은 연마 패드(71)를 회전시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 플레이튼(73)은 구동부 등에 의해 회전하여, 연마 패드(71)를 회전시킬 수 있다. 연마 패드(71)가 원판 형상인 경우, 플레이튼(73)도 원판 형상을 가질 수 있다. 플레이튼(73)의 회전에 의해 연마 패드(71)가 회전하며 기판(W)을 연마할 수 있다.The platen (73) can support the polishing pad (71). The platen (73) can rotate the polishing pad (71). More specifically, the platen (73) can be rotated by a driving unit or the like to rotate the polishing pad (71). When the polishing pad (71) has a disk shape, the platen (73) can also have a disk shape. The polishing pad (71) rotates by the rotation of the platen (73) and can polish the substrate (W).

컨디셔닝 장치(1)는 연마 패드(71)의 일부를 연마할 수 있다. 컨디셔닝 장치(1)는 연마 패드(71)의 상면과 선택적으로 접촉할 수 있다. 연마 패드(71)가 회전하는 도중에, 컨디셔닝 장치(1)가 연마 패드(71)의 상면과 접촉할 수 있다. 컨디셔닝 장치(1)의 연마에 의해, 기판(W)에 대한 연마 공정의 진행 중에 연마 패드(71)의 상면의 상태가 변경될 수 있다. 즉, 컨디셔닝 장치(1)는 연마 패드(71) 자체를 연마하여, 연마 패드(71)의 상태를 개선할 수 있다. 컨디셔닝 장치(1)는 플레이튼(73)과 독립적으로 회전할 수 있다. 플레이튼(73)에 대한 컨디셔닝 장치(1)의 상대 회전 속도는 시간에 따라 달라질 수 있다. 컨디셔닝 장치(1)는 플레이튼(73) 상에서 상대적 위치가 시간에 따라 달라질 수 있다. 좀더 구체적으로, 컨디셔닝 장치(1)는 연마 패드(71) 상에서 수평방향으로 움직일 수 있다. 컨디셔닝 장치(1)는 컨디셔닝 장치(1)의 하면이 연마 패드(71)에 접하는 지점부터 위로 올라갈 수 있다.The conditioning device (1) can polish a part of the polishing pad (71). The conditioning device (1) can selectively come into contact with the upper surface of the polishing pad (71). While the polishing pad (71) rotates, the conditioning device (1) can come into contact with the upper surface of the polishing pad (71). By the polishing of the conditioning device (1), the state of the upper surface of the polishing pad (71) can be changed during the progress of the polishing process for the substrate (W). That is, the conditioning device (1) can improve the state of the polishing pad (71) by polishing the polishing pad (71) itself. The conditioning device (1) can rotate independently of the platen (73). The relative rotation speed of the conditioning device (1) with respect to the platen (73) can vary with time. The relative position of the conditioning device (1) on the platen (73) can vary with time. More specifically, the conditioning device (1) can move horizontally on the polishing pad (71). The conditioning device (1) can rise upward from the point where the lower surface of the conditioning device (1) contacts the polishing pad (71).

슬러리 암(3)은 연마 패드(71)에 슬러리를 공급할 수 있다. 슬러리 암(3)은 플레이튼(73) 상에 슬러리(SL)를 공급할 수 있다 보다 구체적으로, 슬러리 암(3)은 기판(W)에 대한 연마 공정이 원활하게 진행되도록 연마 패드(71)의 상면에 슬러리(SL)를 공급할 수 있다. 슬러리(SL)는 화학 반응 용액에 산재된 나노 크기의 연마 분말을 포함할 수 있다. 슬러리(SL)는 기판의 연마를 강화하는 연마제, 초순수, 특정 막질의 연마를 가속화하는 첨가제 등을 포함할 수 있다. 슬러리 암(3)은 연마 패드(71)로부터 이격 배치될 수 있다. 슬러리 암(3)에 대해서는 상세히 후술하도록 한다. The slurry arm (3) can supply slurry to the polishing pad (71). The slurry arm (3) can supply slurry (SL) onto the platen (73). More specifically, the slurry arm (3) can supply slurry (SL) onto the upper surface of the polishing pad (71) so that a polishing process for the substrate (W) can proceed smoothly. The slurry (SL) can include nano-sized polishing powder dispersed in a chemical reaction solution. The slurry (SL) can include an abrasive that enhances polishing of the substrate, ultrapure water, an additive that accelerates polishing of a specific film, and the like. The slurry arm (3) can be spaced apart from the polishing pad (71). The slurry arm (3) will be described in detail later.

연마 헤드(5)는 기판(W)을 지지 및/또는 회전시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 연마 헤드(5)는 기판(W)의 일면이 연마 패드(71)를 향하도록 기판(W)을 연마 패드(71) 상에 배치시킬 수 있다. 연마 헤드(5)는 플레이튼(73)과 독립적으로 회전할 수 있다. 플레이튼(73)에 대한 연마 헤드(5)의 상대 회전 속도는 시간에 따라 달라질 수 있다. 연마 헤드(5)는 플레이튼(73) 상에서 상대적 위치가 시간에 따라 달라질 수 있다. 연마 헤드(5)는 연마 패드(71) 상에서 수평방향으로 움직일 수 있다. 연마 헤드(5)는 기판(W)과 리테이너 링(55)의 하면이 연마 패드(71)에 접하는 지점부터 위 방향으로 올라갈 수 있다. 도 1 및 도 2를 참고하면, 연마 헤드(5)는 헤드 지지 부재(51), 연마 헤드 몸체(53) 및 리테이너 링(55)을 포함할 수 있다.The polishing head (5) can support and/or rotate the substrate (W). More specifically, the polishing head (5) can place the substrate (W) on the polishing pad (71) such that one surface of the substrate (W) faces the polishing pad (71). The polishing head (5) can rotate independently of the platen (73). The relative rotation speed of the polishing head (5) with respect to the platen (73) can vary with time. The relative position of the polishing head (5) on the platen (73) can vary with time. The polishing head (5) can move horizontally on the polishing pad (71). The polishing head (5) can rise upward from a point where the substrate (W) and the lower surface of the retainer ring (55) contact the polishing pad (71). Referring to FIGS. 1 and 2, the polishing head (5) can include a head support member (51), a polishing head body (53), and a retainer ring (55).

헤드 지지 부재(51)는 기판(W)을 연마 패드(71) 상의 일정 위치에 배치할 수 있다. 기판(W)은 연마 패드(71) 상에서 연마될 수 있다. 헤드 지지 부재(51)는 연마 헤드 몸체(53) 상에 결합될 수 있다.The head support member (51) can place the substrate (W) at a predetermined position on the polishing pad (71). The substrate (W) can be polished on the polishing pad (71). The head support member (51) can be coupled to the polishing head body (53).

연마 헤드 몸체(53)는 기판(W)을 지지할 수 있다. 예를 들어, 연마 헤드 몸체(53)의 하면에 리테이너 링(55)과 기판(W)은 결합될 수 있다. 보다 구체적으로, 연마 헤드 몸체(53)는 진공압을 이용해 그 하면에 기판(W)을 흡착할 수 있다. 이를 위해 연마 헤드 몸체(53)는 하면에 노출되는 다공성 구조를 포함할 수 있다. 연마 헤드 몸체(53)의 상면에 헤드 지지 부재(51)가 결합될 수 있다. 연마 헤드 몸체(53)는 기판(W)에 압력을 가할 수 있는 압력 부재를 포함할 수 있다. 압력 부재는 기판(W)에 수직방향으로 압력을 가할 수 있는 여러 구역을 포함할 수 있다. 압력 부재의 각 구역은 구역별로 기판(W)에 가할 수 있는 압력이 다를 수 있다. 압력 부재는 각 구역별로 기판(W)에 가할 수 있는 압력을 조절할 수 있다. 다만 연마 헤드 몸체(53)의 구조는 이에 한하지 않는다. 연마 헤드 몸체(53)는 기판(W)을 지지하기 위한 다른 구성을 더 포함할 수 있다. The polishing head body (53) can support the substrate (W). For example, a retainer ring (55) and the substrate (W) can be combined on the lower surface of the polishing head body (53). More specifically, the polishing head body (53) can absorb the substrate (W) on its lower surface using vacuum pressure. For this purpose, the polishing head body (53) can include a porous structure exposed on the lower surface. A head support member (51) can be combined on the upper surface of the polishing head body (53). The polishing head body (53) can include a pressure member that can apply pressure to the substrate (W). The pressure member can include several zones that can apply pressure to the substrate (W) in a vertical direction. Each zone of the pressure member can have different pressures that can be applied to the substrate (W) for each zone. The pressure member can adjust the pressure that can be applied to the substrate (W) for each zone. However, the structure of the polishing head body (53) is not limited thereto. The polishing head body (53) may further include other configurations for supporting the substrate (W).

리테이너 링(55)은 기판(W)을 지지할 수 있다. 리테이너 링(55)은 기판(W)의 둘레를 감쌀 수 있다. 리테이너 링(55)은 연마 헤드 몸체(53)와 결합될 수 있다. 보다 구체적으로 리테이너 링(55)의 상면은 연마 헤드 몸체(53)와 접할 수 있다. 리테이너 링(55)의 상면은 연마 헤드 몸체(53)와 결합할 수 있다. 리테이너 링(55)은 슬러리 그루브를 제공할 수 있다. 슬러리 그루브는 리테이너 링(55)의 하면으로부터 리테이너 링(55)의 상면을 향해 위로 함입될 수 있다. 슬러리 그루브는 직선 혹은 곡선의 형태를 가질 수 있다. 슬러리 그루브를 통해 기판(W)에 슬러리(SL)가 유입 및 배출될 수 있다. A retainer ring (55) can support a substrate (W). The retainer ring (55) can wrap around the periphery of the substrate (W). The retainer ring (55) can be coupled with a polishing head body (53). More specifically, an upper surface of the retainer ring (55) can be in contact with the polishing head body (53). An upper surface of the retainer ring (55) can be coupled with the polishing head body (53). The retainer ring (55) can provide a slurry groove. The slurry groove can be recessed upward from a lower surface of the retainer ring (55) toward an upper surface of the retainer ring (55). The slurry groove can have a straight or curved shape. Slurry (SL) can be introduced and discharged into the substrate (W) through the slurry groove.

도 3은 본 발명의 실시 예들에 따른 슬러리 암(3)을 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예들에 따른 슬러리 암(3)을 나타낸 단면도이며, 도 5는 본 발명의 실시 예들에 따른 슬러리 암(3)을 나타낸 저면도이다.FIG. 3 is a perspective view showing a slurry arm (3) according to embodiments of the present invention, FIG. 4 is a cross-sectional view showing a slurry arm (3) according to embodiments of the present invention, and FIG. 5 is a bottom view showing a slurry arm (3) according to embodiments of the present invention.

슬러리 암(3)은 슬러리 암 몸체(31), 스팀 바(33) 및 스팀 바 전원 장치(도 1 참고, 35)를 포함할 수 있다. The slurry arm (3) may include a slurry arm body (31), a steam bar (33), and a steam bar power supply (see FIG. 1, 35).

슬러리 암 몸체(31)는 스팀 바(33)를 지지할 수 있다. 슬러리 암 몸체(31)는 플레이튼(73) 상에 위치할 수 있다. 슬러리 암 몸체(31)는 연마 패드(71) 상에 위치할 수 있다. 슬러리 암 몸체(31)는 연마 패드(71)와 평행할 수 있다. 슬러리 암 몸체(31)는 수평 방향으로 연장될 수 있다. 슬러리 암 몸체(31)는 제1 방향(D1)과 수직하는 제2 방향(D2)으로 연장될 수 있다. 도 5를 참고하면, 슬러리 암 몸체(31)는 패드 냉각부(311) 및 슬러리 노즐(313)을 포함할 수 있다. 패드 냉각부(311)는 냉각 노즐을 포함할 수 있다. 패드 냉각부(311)는 연마 패드(71)를 냉각시킬 수 있도록 비활성 기체 또는 초순수를 분사할 수 있다. 슬러리 노즐(313)은 슬러리(SL)를 연마 패드(71)를 향해 분사할 수 있다. 슬러리 노즐(313)은 복수개가 제공될 수 있다. The slurry arm body (31) can support the steam bar (33). The slurry arm body (31) can be positioned on the platen (73). The slurry arm body (31) can be positioned on the polishing pad (71). The slurry arm body (31) can be parallel to the polishing pad (71). The slurry arm body (31) can extend in a horizontal direction. The slurry arm body (31) can extend in a second direction (D2) perpendicular to the first direction (D1). Referring to FIG. 5, the slurry arm body (31) can include a pad cooling unit (311) and a slurry nozzle (313). The pad cooling unit (311) can include a cooling nozzle. The pad cooling unit (311) can spray an inert gas or ultrapure water to cool the polishing pad (71). The slurry nozzle (313) can spray slurry (SL) toward the polishing pad (71). A plurality of slurry nozzles (313) can be provided.

스팀 바(33)는 슬러리 암 몸체(31)와 결합할 수 있다. 스팀 바(33)는 슬러리 암 몸체(31)와 연결될 수 있다. 스팀 바(33)는 슬러리 암 몸체(31)에 의해 지지될 수 있다. 스팀 바(33)는 수증기를 분사할 수 있다. 보다 구체적으로, 스팀 바(33)는 수증기를 연마 패드(71)를 향해 분사할 수 있다. 스팀 바(33)는 스팀 바 몸체(331) 및 스팀 노즐(333)을 포함할 수 있다. 스팀 노즐(333)은 슬러리 암 몸체(31)와 결합될 수 있다. 스팀 노즐(333)은 스팀 바 몸체(331)를 관통할 수 있다. 스팀 노즐(333)은 직선으로 연장될 수 있다. 스팀 노즐(333)은 수증기를 분사할 수 있다. 스팀 노즐(333)은 플레이튼(73)을 향해 연장될 수 있다. 스팀 노즐(333)에 대해서는 자세히 후술하도록 한다. The steam bar (33) can be coupled with the slurry arm body (31). The steam bar (33) can be connected to the slurry arm body (31). The steam bar (33) can be supported by the slurry arm body (31). The steam bar (33) can spray steam. More specifically, the steam bar (33) can spray steam toward the polishing pad (71). The steam bar (33) can include a steam bar body (331) and a steam nozzle (333). The steam nozzle (333) can be coupled with the slurry arm body (31). The steam nozzle (333) can penetrate the steam bar body (331). The steam nozzle (333) can be extended in a straight line. The steam nozzle (333) can spray steam. The steam nozzle (333) can be extended toward the platen (73). The steam nozzle (333) will be described in detail later.

스팀 바 전원 장치(35)는 스팀 바(33)가 전하를 가질 수 있도록 스팀 바(33)에 전압을 가할 수 있다. 스팀 바 전원 장치(35)는 스팀 바(33)를 대전시킬 수 있다. 스팀 바 전원 장치(35)는 전원 및 연결 부재를 포함할 수 있다. 전원은 스팀 바(33)에 공급할 전력을 저장할 수 있다. 전원은 스팀 바(33)에 전력을 공급할 수 있다. 연결 부재는 전원과 스팀 바(33)를 연결할 수 있다. 연결 부재는 전도체를 포함할 수 있다. 스팀 바 전원 장치(35)가 스팀 바에 가할 수 있는 전압은 -1500V 내지 1500V 일 수 있다. The steam bar power supply (35) can apply voltage to the steam bar (33) so that the steam bar (33) can have a charge. The steam bar power supply (35) can charge the steam bar (33). The steam bar power supply (35) can include a power supply and a connecting member. The power supply can store power to be supplied to the steam bar (33). The power supply can supply power to the steam bar (33). The connecting member can connect the power supply and the steam bar (33). The connecting member can include a conductor. The voltage that the steam bar power supply (35) can apply to the steam bar can be between -1500 V and 1500 V.

표면 전위 측정부(4)는 플레이튼(73)에 의해 지지되는 연마 패드(71)의 표면 전위를 측정할 수 있다. 표면 전위 측정부(4)는 연마 패드(71) 상의 슬러리(SL)의 표면 전위를 측정할 수 있다. 이하 본 명세서에서 연마 패드(71)의 표면 전위는 슬러리(SL)의 표면 전위와 동일할 수 있다. The surface potential measuring unit (4) can measure the surface potential of the polishing pad (71) supported by the platen (73). The surface potential measuring unit (4) can measure the surface potential of the slurry (SL) on the polishing pad (71). In the following specification, the surface potential of the polishing pad (71) can be the same as the surface potential of the slurry (SL).

중앙 제어 장치(2)는 스팀 바 전원 장치(35)와 전기적으로 연결될 수 있다. 중앙 제어 장치(2)는 표면 전위 측정부(4)로부터 연마 패드(71) 또는 슬러리(SL)의 표면 전위 데이터를 전송받을 수 있다. 중앙 제어 장치(2)는 표면 전위 측정부(4)로부터 받은 표면 전위 데이터를 이용해 스팀 바 전원 장치(35)를 제어할 수 있다. 중앙 제어 장치(2)는 표면 전위 데이터를 이용해 스팀 바 전원 장치(35)에 피드백을 가할 수 있다. 예를 들어, 중앙 제어 장치(2)는 슬러리(SL)의 표면 전위가 (+)일 경우, 스팀 바 전원 장치(35)를 이용해 스팀 바(33)를 (+)로 대전시킬 수 있다. 중앙 제어 장치(2)는 슬러리(SL)의 표면 전위가 (-)일 경우, 스팀 바 전원 장치(35)를 이용해 스팀 바(33)를 (-)로 대전시킬 수 있다. 중앙 제어 장치(2)는 슬러리(SL)의 표면 전위 데이터를 기초로 스팀 바 전원 장치(35)가 스팀 바에 가하는 전압을 제어할 수 있다. The central control unit (2) can be electrically connected to the steam bar power supply (35). The central control unit (2) can receive surface potential data of the polishing pad (71) or the slurry (SL) from the surface potential measuring unit (4). The central control unit (2) can control the steam bar power supply (35) using the surface potential data received from the surface potential measuring unit (4). The central control unit (2) can provide feedback to the steam bar power supply (35) using the surface potential data. For example, when the surface potential of the slurry (SL) is (+), the central control unit (2) can charge the steam bar (33) to (+) using the steam bar power supply (35). When the surface potential of the slurry (SL) is (-), the central control unit (2) can charge the steam bar (33) to (-) using the steam bar power supply (35). The central control unit (2) can control the voltage applied to the steam bar by the steam bar power supply unit (35) based on the surface potential data of the slurry (SL).

도 6은 본 발명의 실시 예들에 따른 연마 패드(71) 및 슬러리 암(3)을 나타낸 정면도이고, 도 7은 본 발명의 실시 예들에 따른 연마 패드(71) 및 슬러리 암(3)을 나타낸 정면도이며, 도 8은 본 발명의 실시 예들에 따른 연마 패드(71) 및 슬러리 암(3)을 나타낸 정면도이다. FIG. 6 is a front view showing a polishing pad (71) and a slurry arm (3) according to embodiments of the present invention, FIG. 7 is a front view showing a polishing pad (71) and a slurry arm (3) according to embodiments of the present invention, and FIG. 8 is a front view showing a polishing pad (71) and a slurry arm (3) according to embodiments of the present invention.

도 6을 참고하면, 스팀 바(33)는 스팀 바 전원 장치(35)에 의해 대전될 수 있다. 슬러리(SL)가 (+)전하를 가질 경우, 스팀 바(33)는 스팀 바 전원 장치(35)에 의해 (+)로 대전될 수 있다. 다만, 스팀 바(33)의 대전 상태를 이에 한정되는 것은 아니다. 슬러리(SL)가 (-)전하를 가질 경우, 스팀 바(33)는 스팀 바 전원 장치(35)에 의해 (-)전하로 대전될 수 있다. 스팀 바(33)는 슬러리(SL)와 같은 전하를 가짐으로써 슬러리(SL)가 스팀 바(33)에 붙지 못하도록 할 수 있다. 스팀 노즐(333)은 연마 패드(71)를 향해 수직으로 연장될 수 있다. 보다 구체적으로, 스팀 노즐(333)과 스팀 바 몸체(331)가 이루는 각은 90˚일 수 있다. 스팀 노즐(333)과 스팀 바(33)의 하면이 이루는 제1 각(A1)은 90˚일 수 있다. 다만, 스팀 노즐(333)과 스팀 바 몸체(331)가 이루는 각은 이에 한정되지 않는다. 도 7 및 도 8을 참고하면, 스팀 노즐(333)은 기울어진 채로 연마 패드(71)를 향해 연장될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 각(A1)은 30˚ 내지 90˚일 수 있다. 스팀 노즐(333)이 기울어진 방향은 연마 패드(71) 및 플레이튼(73)의 회전 방향과 동일할 수 있다. 예를 들어, 연마 패드(71)가 시계 방향으로 회전할 경우, 스팀 노즐(333)은 연마 패드(71)의 회전 방향으로 기울어질 수 있다. 연마 패드(71)의 회전 방향은 스팀 노즐(333)에 의해 분사되는 스팀의 방향과 같을 수 있다. 스팀 노즐(333)이 연마 패드(71)의 회전 방향으로 기울어짐에 따라 스팀이 연마 패드(71)의 회전 방향과 동일하게 분사될 수 있다. 이에 의해 슬러리(SL)가 튀어올라 스팀 바(33)에 부착되는 것이 방지될 수 있다. Referring to FIG. 6, the steam bar (33) can be charged by the steam bar power supply (35). When the slurry (SL) has a (+) charge, the steam bar (33) can be charged to a (+) charge by the steam bar power supply (35). However, the charging state of the steam bar (33) is not limited thereto. When the slurry (SL) has a (-) charge, the steam bar (33) can be charged to a (-) charge by the steam bar power supply (35). The steam bar (33) can prevent the slurry (SL) from sticking to the steam bar (33) by having the same charge as the slurry (SL). The steam nozzle (333) can be extended vertically toward the polishing pad (71). More specifically, the angle formed by the steam nozzle (333) and the steam bar body (331) can be 90°. The first angle (A1) formed by the lower surface of the steam nozzle (333) and the steam bar (33) may be 90°. However, the angle formed by the steam nozzle (333) and the steam bar body (331) is not limited thereto. Referring to FIGS. 7 and 8, the steam nozzle (333) may extend toward the polishing pad (71) in a tilted state. More specifically, the first angle (A1) may be 30° to 90°. The direction in which the steam nozzle (333) is tilted may be the same as the rotational direction of the polishing pad (71) and the platen (73). For example, when the polishing pad (71) rotates clockwise, the steam nozzle (333) may be tilted in the rotational direction of the polishing pad (71). The rotational direction of the polishing pad (71) may be the same as the direction of steam sprayed by the steam nozzle (333). As the steam nozzle (333) is tilted in the rotational direction of the polishing pad (71), steam can be sprayed in the same direction as the rotational direction of the polishing pad (71). This can prevent the slurry (SL) from splashing up and attaching to the steam bar (33).

도 9는 본 발명의 실시 예들에 따른 슬러리 암(3)을 나타낸 단면도이다. FIG. 9 is a cross-sectional view showing a slurry arm (3) according to embodiments of the present invention.

도 9를 참고하면, 스팀 바(33)는 필터(335)를 더 포함할 수 있다. 필터(335)는 스팀 노즐(333)의 하단에 연결될 수 있다. 필터(335)는 스팀 노즐(333)을 외부로부터 보호할 수 있다. 필터(335)는 고분자물질일 수 있다. 예를 들어, 필터(335)는 폴리 아미드(Polyamide), 폴리에스터(Polyester), 폴리프로필렌(Polypropylene) 중 하나를 포함할 수 있다. 필터(335)에 의해 슬러리(SL)가 스팀 노즐(333) 내부로 들어오는 것을 방지할 수 있다. 필터(335)는 슬러리(SL)가 스팀 바(33)에 부착되는 것을 방지할 수 있다. Referring to FIG. 9, the steam bar (33) may further include a filter (335). The filter (335) may be connected to the bottom of the steam nozzle (333). The filter (335) may protect the steam nozzle (333) from the outside. The filter (335) may be a polymer material. For example, the filter (335) may include one of polyamide, polyester, and polypropylene. The filter (335) may prevent the slurry (SL) from entering the steam nozzle (333). The filter (335) may prevent the slurry (SL) from attaching to the steam bar (33).

도 10은 본 발명의 실시 예들에 따른 슬러리 암 구동부(6)를 포함하는 기판 처리 장치(ST)를 나타낸 사시도이고, 도 11은 본 발명의 실시 예들에 따른 슬러리 암 구동부(6)를 포함하는 기판 처리 장치(ST)를 나타낸 사시도이며, 도 12는 본 발명의 실시 예들에 따른 슬러리 암 세정부(8)를 포함하는 기판 처리 장치를 나타낸 사시도이고, 도 13은 본 발명의 실시 예들에 따른 슬러리 암 세정부(8)를 포함하는 기판 처리 장치(ST)를 나타낸 사시도이다. FIG. 10 is a perspective view showing a substrate processing device (ST) including a slurry arm driving unit (6) according to embodiments of the present invention, FIG. 11 is a perspective view showing a substrate processing device (ST) including a slurry arm driving unit (6) according to embodiments of the present invention, FIG. 12 is a perspective view showing a substrate processing device including a slurry arm cleaning unit (8) according to embodiments of the present invention, and FIG. 13 is a perspective view showing a substrate processing device (ST) including a slurry arm cleaning unit (8) according to embodiments of the present invention.

도 10 및 도 11을 참고하면, 기판 처리 장치(ST)는 슬러리 암(3)을 이동시킬 수 있는 슬러리 암 구동부(6)를 더 포함할 수 있다. 슬러리 암 구동부(6)는 슬러리 암(3)을 상하 이동시킬 수 있다. 슬러리 암 구동부(6)가 슬러리 암(3)을 이동시킴으로써 슬러리 암(3)과 연마 패드(71) 사이의 거리가 조절될 수 있다. 슬러리 암 구동부(6)에 의해 슬러리 암(3)과 플레이튼(73) 사이의 거리가 조절될 수 있다. 슬러리 암 구동부(6)는 슬러리 암(3)을 회전시킬 수 있다. 슬러리 암 구동부(6)는 슬러리 암(3)을 회전시켜 슬러리 암(3)을 연마 패드(71) 상에서 연마 패드(71) 밖으로 이동시킬 수 있다. Referring to FIG. 10 and FIG. 11, the substrate processing device (ST) may further include a slurry arm driving unit (6) capable of moving the slurry arm (3). The slurry arm driving unit (6) may move the slurry arm (3) up and down. The distance between the slurry arm (3) and the polishing pad (71) may be adjusted by the slurry arm driving unit (6) moving the slurry arm (3). The distance between the slurry arm (3) and the platen (73) may be adjusted by the slurry arm driving unit (6). The slurry arm driving unit (6) may rotate the slurry arm (3). The slurry arm driving unit (6) may rotate the slurry arm (3) to move the slurry arm (3) out of the polishing pad (71) on the polishing pad (71).

슬러리 암 구동부(6)는 중앙 제어 장치(2)와 전기적으로 연결될 수 있다. 중앙 제어 장치(2)는 표면 전위 측정부(4)로부터 얻은 데이터를 기초로 슬러리 암 구동부(6)를 작동시킬 수 있다. 예를 들어, 슬러리(SL)와 대전된 스팀 암(3) 사이에 가해지는 척력이 강할 경우, 중앙 제어 장치(2)는 슬러리 암 구동부(6)를 이용해 슬러리 암(3)이 연마 패드(71)로부터 멀어지도록 할 수 있다. 슬러리(SL)와 대전된 슬러리 암(3) 사이에 가해지는 척력이 약할 경우, 중앙 제어 장치(2)는 슬러리 암 구동부(6)를 이용해 슬러리 암(3)이 연마 패드(71)와 가까워지도록 할 수 있다. 중앙 제어 장치(2)는 스팀 바 전원 장치(35)와 슬러리 암 구동부(6)를 이용해 슬러리(SL)가 슬러리 암(3)에 부착되는 것을 방지할 수 있다. The slurry arm drive unit (6) can be electrically connected to the central control unit (2). The central control unit (2) can operate the slurry arm drive unit (6) based on data obtained from the surface potential measuring unit (4). For example, when the repulsive force applied between the slurry (SL) and the charged steam arm (3) is strong, the central control unit (2) can use the slurry arm drive unit (6) to move the slurry arm (3) away from the polishing pad (71). When the repulsive force applied between the slurry (SL) and the charged slurry arm (3) is weak, the central control unit (2) can use the slurry arm drive unit (6) to move the slurry arm (3) closer to the polishing pad (71). The central control unit (2) can prevent the slurry (SL) from being attached to the slurry arm (3) by using the steam bar power supply (35) and the slurry arm drive unit (6).

도 12 및 도 13을 참고하면, 기판 처리 장치(ST)는 슬러리 암 세정부(8)를 더 포함할 수 있다. 슬러리 암 세정부(8)는 스팀 바(33) 밑에서 스팀 바(33)의 하면을 향해 세정액을 분사할 수 있다. 슬러리 암 세정부(8)는 플레이튼(73) 밖에 위치할 수 있다. 슬러리 암(3)은 슬러리 암 구동부(6)에 의해 플레이튼(73)의 밖으로 회전될 수 있다. 슬러리 암(3)은 슬러리 암 구동부(6)에 의해 슬러리 암 세정부(8) 상에 배치될 수 있다. Referring to FIGS. 12 and 13, the substrate treatment device (ST) may further include a slurry arm cleaning unit (8). The slurry arm cleaning unit (8) may spray a cleaning liquid toward the lower surface of the steam bar (33) from under the steam bar (33). The slurry arm cleaning unit (8) may be located outside the platen (73). The slurry arm (3) may be rotated outside the platen (73) by the slurry arm driving unit (6). The slurry arm (3) may be placed on the slurry arm cleaning unit (8) by the slurry arm driving unit (6).

도 14는 본 발명의 실시 예들에 따른 셔터(37)를 포함하는 슬러리 암(3)을 나타낸 사시도이고, 도 15는 본 발명의 실시 예들에 따른 슬러리 암(3)을 나타낸 정면도이며, 도 16은 본 발명의 실시 예들에 따른 연마 패드(71) 및 슬러리 암(3)을 나타낸 정면도이다. FIG. 14 is a perspective view showing a slurry arm (3) including a shutter (37) according to embodiments of the present invention, FIG. 15 is a front view showing a slurry arm (3) according to embodiments of the present invention, and FIG. 16 is a front view showing a polishing pad (71) and a slurry arm (3) according to embodiments of the present invention.

슬러리 암(3)은 셔터(37)를 더 포함할 수 있다. 셔터(37)는 플레이트 형상을 가질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 셔터(37)는 스팀을 비스듬하게 분사할 수 있다. 셔터(37)는 스팀 노즐(333)의 기울기에 관계없이 스팀을 연마 패드(71)를 향해 비스듬하게 분사할 수 있다. 셔터(37)는 스팀 바(33)와 연결될 수 있다. 스팀 노즐(333)의 하면의 레벨은 셔터(337)의 상면의 레벨보다 높을 수 있다. 셔터(37)의 일측은 스팀 바(33)와 연결될 수 있다. 셔터(37)의 일측은 스팀 바(33)에 대해 고정될 수 있다. 셔터(37)의 타측은 스팀 바(33)로부터 플레이튼(73)을 향해 멀어질 수 있다. 보다 구체적으로, 셔터(37)는 제1 셔터 영역(371) 및 제2 셔터 영역(373)을 포함할 수 있다. 제1 셔터 영역(371)은 스팀 바(33)와 연결될 수 있다. 제1 셔터 영역(371)은 제2 방향으로 연장될 수 있다. 제2 셔터 영역(373)은 제1 셔터 영역(371)으로부터 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)과 직교하는 제3 방향(D3)으로 이격될 수 있다. 제2 셔터 영역(373)은 스팀 바(33)와 연마 패드(71) 사이를 이동할 수 있다. 제2 셔터 영역(373)은 스팀 바(33)와 플레이튼(73) 사이를 이동할 수 있다. 제2 셔터 영역(373)이 스팀 바(33)와 플레이튼(73) 사이를 이동함에 따라 셔터(37)의 기울기가 변할 수 있다. 셔터(37)와 스팀 바(33)가 이루는 제2 각(A2)은 0˚ 내지 90˚일 수 있다. 도 15를 참고하면, 제2 각(A2)이 0˚일 때, 셔터(37)는 스팀 노즐(333)을 외부와 차단할 수 있다. 제2 각(A2)이 0˚일 때, 스팀은 연마 패드(71)로 분사되지 않을 수 있다. 셔터(37)에 의해 스팀 바(33)에 슬러리(SL)가 유입되는 것이 방지될 수 있다. 도 16을 참고하면, 스팀 노즐(333)의 기울기에 관계없이 셔터(37)의 기울기를 조절함에 따라 스팀이 연마 패드(71)에 분사되는 각도가 조절될 수 있다. The slurry arm (3) may further include a shutter (37). The shutter (37) may have a plate shape. However, the present invention is not limited thereto. The shutter (37) may spray steam obliquely. The shutter (37) may spray steam obliquely toward the polishing pad (71) regardless of the inclination of the steam nozzle (333). The shutter (37) may be connected to the steam bar (33). The level of the lower surface of the steam nozzle (333) may be higher than the level of the upper surface of the shutter (337). One side of the shutter (37) may be connected to the steam bar (33). One side of the shutter (37) may be fixed to the steam bar (33). The other side of the shutter (37) may be moved away from the steam bar (33) toward the platen (73). More specifically, the shutter (37) may include a first shutter region (371) and a second shutter region (373). The first shutter region (371) may be connected to the steam bar (33). The first shutter region (371) may extend in a second direction. The second shutter region (373) may be spaced from the first shutter region (371) in a third direction (D3) that is orthogonal to the first direction (D1) and the second direction (D2). The second shutter region (373) may move between the steam bar (33) and the polishing pad (71). The second shutter region (373) may move between the steam bar (33) and the platen (73). As the second shutter region (373) moves between the steam bar (33) and the platen (73), the inclination of the shutter (37) may change. The second angle (A2) formed by the shutter (37) and the steam bar (33) may be 0˚ to 90˚. Referring to FIG. 15, when the second angle (A2) is 0˚, the shutter (37) may block the steam nozzle (333) from the outside. When the second angle (A2) is 0˚, the steam may not be sprayed onto the polishing pad (71). The shutter (37) may prevent the slurry (SL) from flowing into the steam bar (33). Referring to FIG. 16, the angle at which the steam is sprayed onto the polishing pad (71) may be adjusted by adjusting the inclination of the shutter (37) regardless of the inclination of the steam nozzle (333).

도 17은 본 발명의 실시 예들에 따른 기판 처리 방법(S)을 나타낸 순서도이다. Figure 17 is a flowchart showing a substrate processing method (S) according to embodiments of the present invention.

도 17을 참고하면, 기판 처리 방법(S)은 기판(W)을 기판 처리 장치(ST)에 배치하는 것(S1) 및 기판(W)을 연마하는 것(S2)을 포함할 수 있다. 기판(W)을 연마하는 것(S2)은 슬러리 노즐(313)에서 연마 패드(71)를 향해 슬러리(SL)를 분사하는 것(S21), 스팀 바 전원 장치(35)에 의해 스팀 바(33)를 대전시키는 것(S22) 및 연마 패드(71)와 연마 헤드(5)를 회전시키는 것(S23)을 포함할 수 있다. 기판(W)을 연마하는 것(S2)은 슬러리 암 구동부(6)에 의해 슬러리 암(3)과 연마 패드(71) 사이의 거리를 조절하는 것을 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 17, the substrate processing method (S) may include placing the substrate (W) in the substrate processing device (ST) (S1) and polishing the substrate (W) (S2). Polishing the substrate (W) (S2) may include spraying slurry (SL) from a slurry nozzle (313) toward a polishing pad (71) (S21), electrifying a steam bar (33) by a steam bar power supply (35) (S22), and rotating the polishing pad (71) and the polishing head (5) (S23). Polishing the substrate (W) (S2) may further include adjusting a distance between a slurry arm (3) and the polishing pad (71) by a slurry arm drive unit (6).

본 발명의 예시적인 실시 예들에 따른 기판 처리 장치 및 이를 이용하는 기판 처리 방법에 따르면, 스팀 바를 대전시켜 슬러리가 스팀 바에 부착되는 것을 방지할 수 있다. 스팀 바 전원 장치에 의해 스팀 바를 (+)혹은 (-)로 대전시킬 수 있다. 스팀 바의 대전 상태는 슬러리의 대전 상태에 따라 달라질 수 있다. 스팀 바는 슬러리와 같은 부호로 대전될 수 있다. 스팀 바와 슬러리가 같은 부호로 대전됨에 따라 스팀 바 와 슬러리 사이에 척력이 생길 수 있다. 스팀 바와 슬러리 사이의 척력에 의해 슬러리가 스팀 바에 붙는 것이 방지될 수 있다. 슬러리가 스팀 바에 붙을 경우 스팀 바 및 스팀 노즐이 오염될 수 있다. 슬러리가 스팀 바에 붙을 경우 스팀이 분사되는 기능이 저하될 수 있다. 슬러리가 스팀 바에 붙어 고착화될 경우, 고착화된 슬러리가 스팀 바에서 떨어지면 기판에 악영향을 미칠 수 있다. According to a substrate processing apparatus and a substrate processing method using the same according to exemplary embodiments of the present invention, a steam bar can be charged to prevent slurry from sticking to the steam bar. The steam bar can be charged (+) or (-) by a steam bar power supply. The charging state of the steam bar can vary depending on the charging state of the slurry. The steam bar can be charged with the same sign as the slurry. Since the steam bar and the slurry are charged with the same sign, a repulsive force can be generated between the steam bar and the slurry. The slurry can be prevented from sticking to the steam bar by the repulsive force between the steam bar and the slurry. If the slurry sticks to the steam bar, the steam bar and the steam nozzle can be contaminated. If the slurry sticks to the steam bar, the steam spraying function can be reduced. If the slurry sticks to the steam bar and becomes fixed, if the fixed slurry falls from the steam bar, it can have a negative effect on the substrate.

본 발명의 예시적인 실시 예들에 따른 기판 처리 장치 및 이를 이용하는 기판 처리 방법에 따르면, 스팀 바와 슬러리 또는 스팀 바와 연마 패드 사이의 척력을 조절할 수 있다. 스팀 바는 스팀 바 전원 장치에 의해 대전 정도가 조절될 수 있다. 스팀 바 전원 장치는 스팀 바에 가하는 전압을 제어함으로써 스팀 바의 대전 정도를 제어할 수 있다. 스팀 바의 대전 정도가 강해지면 스팀 바와 슬러리 사이의 척력이 강해질 수 있다. 스팀 바의 대전 정도가 약해지면 스팀 바와 슬러리 사이의 척력이 약해질 수 있다. 슬러리의 대전 정도가 약할 경우 스팀 바 전원 장치는 스팀 바에 가하는 전압을 높일 수 있다. 슬러리의 대전 정도가 강할 경우 스팀 바 전원 장치는 스팀 바에 가하는 전압을 낮출 수 있다. 슬러리 암 구동부는 슬러리 암과 연마 패드 사이의 거리를 조절할 수 있다. 슬러리 암 구동부에 의해 스팀 바와 슬러리 사이의 척력을 조절할 수 있다. 스팀 바와 슬러리 사이의 척력이 강할 경우 슬러리 암 구동부에 의해 슬러리 암과 연마 패드 사이의 거리를 증가시킬 수 있다. 스팀 바와 슬러리 사이의 척력이 약할 경우 슬러리 암 구동부에 의해 슬러리 암과 연마 패드 사이의 거리를 감소시킬 수 있다. 중앙 제어 장치에 의해 스팀 바 전원 장치에 피드백을 가할 수 있다. 중앙 제어 장치는 스팀 바 전원 장치를 제어함으로써 스팀 바와 연마 패드 사이의 척력을 일정하게 유지하거나 변화시킬 수 있다. According to the substrate processing apparatus and the substrate processing method using the same according to exemplary embodiments of the present invention, the repulsive force between the steam bar and the slurry or the steam bar and the polishing pad can be adjusted. The degree of charge of the steam bar can be adjusted by the steam bar power supply. The steam bar power supply can control the degree of charge of the steam bar by controlling the voltage applied to the steam bar. When the degree of charge of the steam bar becomes strong, the repulsive force between the steam bar and the slurry can become strong. When the degree of charge of the steam bar becomes weak, the repulsive force between the steam bar and the slurry can become weak. When the degree of charge of the slurry is weak, the steam bar power supply can increase the voltage applied to the steam bar. When the degree of charge of the slurry is strong, the steam bar power supply can decrease the voltage applied to the steam bar. The slurry arm drive unit can adjust the distance between the slurry arm and the polishing pad. The repulsive force between the steam bar and the slurry can be adjusted by the slurry arm drive unit. When the repulsive force between the steam bar and the slurry is strong, the distance between the slurry arm and the polishing pad can be increased by the slurry arm drive unit. When the repulsive force between the steam bar and the slurry is weak, the distance between the slurry arm and the polishing pad can be reduced by the slurry arm driving unit. Feedback can be provided to the steam bar power supply unit by the central control unit. The central control unit can maintain or change the repulsive force between the steam bar and the polishing pad by controlling the steam bar power supply unit.

본 발명의 예시적인 실시 예들에 따른 기판 처리 장치 및 이를 이용하는 기판 처리 방법에 따르면, 스팀의 분사 각도를 제어할 수 있다. 스팀 노즐은 비스듬하게 직선으로 연장될 수 있다. 스팀 노즐과 스팀 바가 이루는 각은 0˚ 내지 90˚일 수 있다. 스팀 노즐이 비스듬하게 연장됨에 따라 스팀이 비스듬하게 분사될 수 있다. 셔터를 이용함으로써 스팀 노즐의 기울기에 관계없이 스팀을 비스듬하게 분사할 수 있다. 셔터와 스팀 바가 이루는 각은 0˚ 내지 90˚일 수 있다. 셔터는 스팀을 연마 패드를 향해 비스듬하게 분사할 수 있다. 셔터는 연마 패드 상의 슬러리가 스팀 바에 붙는 것을 방지할 수 있다. According to the substrate processing apparatus and the substrate processing method using the same according to exemplary embodiments of the present invention, the spraying angle of steam can be controlled. The steam nozzle can be extended obliquely and in a straight line. The angle formed by the steam nozzle and the steam bar can be 0˚ to 90˚. As the steam nozzle is extended obliquely, steam can be sprayed obliquely. By using a shutter, steam can be sprayed obliquely regardless of the inclination of the steam nozzle. The angle formed by the shutter and the steam bar can be 0˚ to 90˚. The shutter can spray steam obliquely toward the polishing pad. The shutter can prevent slurry on the polishing pad from sticking to the steam bar.

이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the attached drawings, those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical idea or essential features thereof. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and are not limiting.

ST : 기판 처리 장치
1 : 컨디셔닝 장치
2 : 중앙 제어 장치
3 : 슬러리 암
31 : 슬러리 암 몸체
33 : 스팀 바
331 : 스팀 바 몸체
333 : 스팀 노즐
35 : 스팀 바 전원 장치
37 : 셔터
371 : 제1 셔터 영역
373 : 제2 셔터 영역
4 : 표면 전위 측정부
5 : 연마 헤드
51 : 헤드 지지 부재
53 : 연마 헤드 몸체
55 : 리테이너 링
6 : 슬러리 암 구동부
71 : 연마 패드
73 : 플레이튼
8 : 슬러리 암 세정부
W : 기판ST : Substrate Processing Unit
1: Conditioning device
2: Central control unit
3: Slurry cancer
31: Slurry cancer body
33 : Steam Bar
331: Steam Bar Body
333 : Steam Nozzle
35: Steam Bar Power Supply
37 : Shutter
371: 1st shutter area
373: Second shutter area
4: Surface potential measurement section
5: Polishing head
51 : Head support member
53: Polishing head body
55 : Retainer ring
6: Slurry arm drive unit
71 : Polishing pad
73 : Playton
8: Slurry cancer cleaning unit
W: substrate

Claims

A platen supporting a polishing pad and rotating about a first axis extending in a first direction;
a polishing head supporting the substrate and positioned on the platen; and
It includes a slurry arm capable of supplying slurry onto the above platen,
The above slurry rock:
A slurry arm body positioned on the platen and extending in a second direction perpendicular to the first direction;
A steam bar coupled to the above slurry arm body and capable of spraying steam; and
A steam bar power supply device capable of applying voltage to the steam bar so that the steam bar can have a charge,
The above steam bar is a substrate processing device including a steam nozzle that sprays steam and extends toward the platen.

In the first paragraph,
A substrate processing device further comprising a slurry arm driving unit capable of rotating the slurry arm or adjusting the height of the slurry arm.

In the first paragraph,
A substrate processing device wherein the steam bar is connected to the lower end of the steam nozzle and further includes a filter capable of protecting the steam nozzle from the outside.

In the first paragraph,
The above steam bar further includes a steam bar body that supports the steam nozzle,
The above steam nozzle extends in a straight line,
A substrate processing device wherein the angle formed by the steam nozzle and the steam bar body is 30˚ to 90˚.

In the first paragraph,
The above steam bar power supply:
A power source capable of storing and supplying power externally; and
A connecting member including a conductor that connects the power source and the steam bar,
A substrate processing device wherein the voltage that the steam bar power supply can apply to the steam bar is -1500 V to 1500 V.

In the first paragraph,
A central control unit electrically connected to the steam bar power supply and capable of regulating the voltage of the steam bar power supply; and
Further comprising a surface potential measuring unit connected to the central control unit and capable of measuring the surface potential of the polishing pad supported by the platen,
A substrate processing device wherein said central control unit can provide feedback to said steam bar power supply unit based on data obtained from said surface potential measuring unit.

In the second paragraph,
A central control unit driving the above slurry arm drive unit; and
A surface potential measuring unit capable of measuring the surface potential of a polishing pad supported by the above platen; further comprising:
The above central control unit is electrically connected to the slurry arm drive unit,
A substrate processing device wherein the central control unit can operate the slurry arm driving unit based on data obtained from the surface potential measuring unit.

In the second paragraph,
Further comprising a slurry arm cleaning unit capable of spraying a cleaning liquid toward the lower surface of the steam bar from under the steam bar;
A substrate processing device in which the above slurry arm is rotated out of the platen by the slurry arm driving unit and placed on the slurry arm cleaning unit.

A platen rotatable about a first axis extending in a first direction;
a polishing head positioned on the platen and capable of rotating; and
It includes a slurry arm that extends in a second direction perpendicular to the first direction and can supply slurry onto the platen,
The above slurry rock:
A slurry arm body positioned on the above platen;
A steam bar coupled to the above slurry arm body and capable of spraying steam; and
A steam bar power supply device capable of preventing a slurry having a charge from being bound to the steam bar by electrifying the steam bar,
The above steam bar is a substrate processing device including a steam nozzle that sprays steam and extends toward the platen.

In Article 9,
It further includes a plate-shaped shutter that is connected to the lower surface of the above steam bar and can change the direction of steam injection.
The above shutter:
a first shutter region connected to the steam bar and extending in the second direction; and
A substrate processing device comprising a second shutter region spaced apart from the first shutter region in a third direction orthogonal to the first direction and the second direction and capable of moving between the steam bar and the platen.