KR100857998B1 - 씨엠피용 헤드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 CMP용 헤드에 관한 것으로, 모터의 샤프트와 연결되는 스프링 스크류 지지대, 상기 스프링 스크류 지지대에 장착되는 균일 각도로 배치되는 3개 이상의 스프링 스크류, 캐리어 베이스를 외부의 오염원으로부터 보호하기 위한 투명 케이스 및 웨이퍼를 잡고 연마를 수행하는 캐리어 베이스로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의해 CMP용 헤드의 균형을 스프링의 완충작용을 이용하여 웨이퍼가 패드에 닿는 면적을 평준화시켜주고 높이의 높낮이를 보상해줌으로 평탄화를 개선하는 장점이 있다.

화학기계적 연마, 헤드, 평탄화, 스프링 스크류

Description

씨엠피용 헤드{Head for Chemical Mechanical Polishing Apparatus}

도1의 IPEC 472장비의 헤드 구조.

도2는 본 발명에 의한 CMP장치용 헤드.

본 발명은 CMP용 헤드에 관한 것으로서, 특히 헤드의 균형을 위해 구조적으로 변형함으로서 웨이퍼가 패드에 닿는 면적을 평준화시켜주어 평탄화 정도를 개선하고자 한 헤드에 관한 것이다.

일반적으로 화학적 기계적 연마 공정에서 사용하는 장비는 헤드로 연마제를 이용하여 패드에 회전을 하여 웨이퍼를 폴리싱한다.

IPEC 472장비는 건조한 상태의 웨이퍼가 젖은 상태로 나오는 장비로 세정 시스템을 구비하고 있지 않아 오직 폴리싱만을 전문적으로 수행하는 장비이다.

이하에서 도1에 나타낸 IPEC 472장비의 웨이퍼를 잡는 헤드의 구성에 대하여 설명한다.

여기에서는 헤드를 캐리어 베이스(372-45164)라 칭하며, 제일 상단 캐리어 베이스 하우징(372-45524)은 케리어 베이스를 연결하여 장비와 캐리어 베이스를 연결하는 매체이다.

원형에 양쪽으로 연결된 바는 드라이버 링(372-45179)으로 암의 모터 샤프트에 연결되는 바로서 케리어 베이스의 플로팅(372-45020) 사이에 들어가 샤프트가 회전할 때 드라이버 링이 캐리어 베이스를 회전시키게 된다.

플로팅은 드라이버 링을 잡아주는 역할을 하며, 헤드가 다운될 때 평형을 유지시켜준다.

원형으로 생긴 버튼(372-15421)은 헤드의 샤프트에 끼우는 것으로 샤프트 중심으로 에어가 나오며, 이 에어를 케리어 베이스 하단까지 연결시켜주는 역할을 하고, 헤드가 움직일 때 같이 움직이므로써 에어가 누출되지 못하도록 오링이 들어있다

이 버튼이 연결되는 케리어 베이스중 피벗은 케리어 베이스의 선회축으로 에어를 모든 면에 골고루 분포시키는 역할을 하고 있다. 웨이퍼가 붙게되는 캐리어 베이스는 리테이너 링을 비롯하여 캐리어 필름이 부착된다. 캐리어 필름은 구멍이 나있어 웨이퍼가 이 구멍을 진공을 가하여 웨이퍼를 잡는다.

그러나, IPEC 472장비의 플로팅만으로 헤드의 평탄화가 미흡하여 웨이퍼가 패드에 닿는 면적이 일정하지 못하여 연마시의 불균일한 연마를 초래하게 된다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 CMP장비의 미흡한 평탄화를 개선하기 위한 것으로, 헤드의 구조를 변형함으로써 웨이퍼가 패드에 닿는 면적을 평준화시켜 주기 위한 헤드를 제공하는 것에 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 CMP용 헤드에 있어서, 모터의 샤프트와 연결되는 스프링 스크류 지지대, 상기 스프링 스크류 지지대에 장착되는 균일 각도로 배치되는 3개 이상의 스프링 스크류, 캐리어 베이스를 외부의 오염원으로부터 보호하기 위한 투명 케이스 및 웨이퍼를 잡고 연마를 수행하는 캐리어 베이스로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 투명 케이스에 캐리어 베이스의 오버 액션을 방지해주고 슬러리가 유입되는 것을 방지해주는 완충형 스프링을 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.

도2는 본 발명의 화학기계적 연마장치용 헤드를 개략적으로 도시한 도면이다.

모터의 샤프트에 연결되는 스프링 스크류 지지대(1)에 균일각도로 배치된 4개의 스프링 스크류(2)가 장착된다. 스프링 스크류(2)는 상부와 중부엔 스프링이 장착되고 하부엔 나사선이 나있다. 이것은 캐리어 베이스(5)가 스프링 스크류(2)에 장착되어 스프링에 의해 공중에 매달려있는 것이다. 헤드가 패드 표면에 다운되어 폴리싱을 하면 중부의 스프링이 헤드의 완충 작용을 한다. 암이 헤드를 누르는 힘을 이 스프링이 분산해서 고르게 분포시키게 된다. 스프링 스크류(2)는 스프링 스크류 지지대(1)에 4개로 장착되는 경우 90도의 각도로 정사각형으로 위치해 있다.

그러나 스프링 스크류(2)의 갯수는 4개에 한정되지 않으며, 3개 이상으로 구성되면 족하며 복수개일 경우 균일한 각도로 배치된다.

또한, 투명 케이스(3) 양 끝 단에는 캐리어 베이스(5)가 양 옆으로 심하게 흔들리는 것을 방지해주는 완충 스프링(4)이 달려있다. 이는 암이 이동할 때 사용될 뿐만 아니라, 하부 패드로부터 튀는 슬러리를 막아준다.

캐리어 베이스(5)는 스프링 스크류 지지대(1)에 부착하고 에어와 진공을 사용하기 위해 중앙 부분에 퀵 단자를 설치하여 위로 올려 끼면 되는 단자가 설치되어 있다. 또한 캐리어 베이스 내부엔 패드의 뒷면에 고르게 에어를 공급하기 위하여 약간 접시형상으로 구성된다.

상세히 설명된 본 발명에 의하여 본 발명의 특징부를 포함하는 변화들 및 변형들이 당해 기술 분야에서 숙련된 보통의 사람들에게 명백히 쉬워질 것임이 자명하다. 본 발명의 그러한 변형들의 범위는 본 발명의 특징부를 포함하는 당해 기술 분야에 숙련된 통상의 지식을 가진 자들의 범위 내에 있으며, 그러한 변형들은 본 발명의 청구항의 범위 내에 있는 것으로 간주된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 CMP용 헤드는 헤드의 균형을 스프링의 완충작용을 이용하여 웨이퍼가 패드에 닿는 면적을 평준화시켜주고 높이의 높낮이를 보상해줌으로 평탄화를 개선하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 모터의 샤프트와 연결되는 스프링 스크류 지지대;

   상기 스프링 스크류 지지대 밑에 이격되어 위치되고, 상기 샤프트와 연결되며, 웨이퍼를 잡고 연마를 수행하는 캐리어 베이스;

   상기 스프링 스크류 지지대에 수직이동될 수 있도록 고정되고, 기둥형 몸체에 끼워진 스프링에 의하여 탄력적으로 가변가능한 기준위치를 이루며, 상기 스프링 스크류 지지대 하면으로 관통된 부분이 상기 캐리어 베이스에 완충 작용을 함으로써 상기 캐리어 베이스의 높낮이를 보상해주고, 상기 스프링 스크류 지지대 상에서 균일 각도로 배치되는 3개 이상의 스프링 스크류; 및

   상기 캐리어 베이스를 외부의 오염원으로부터 보호하기 위한 투명 케이스를 포함하는 CMP용 헤드.
2. 제1항에 있어서,

   상기 투명 케이스에 캐리어 베이스의 오버 액션을 방지해주고 슬러리가 유입되는 것을 방지해 주는 완충형 스프링을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 CMP용 헤드.

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