KR101100719B1 - 화학적기계 연마장치의 다중 리테이너 링 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다중 구조의 리테이너 링을 연결 고정시킴과 아울러, 상하방향으로의 이물질 이동을 차단하여 기기의 손상 및 고장을 방지하고, 제품의 불량 발생을 방지하는 화학적기계 연마장치의 다중 리테이너 링 구조물에 관한 것이다. 본 발명은 화학적기계 연마장치의 리테이너 링 구조물에 있어서, 상기 화학적기계 연마장치의 헤드에 결합하기 위한 다수의 볼트공이 상면에 형성되고, 그 중심에 공간부가 형성된 외장 링; 상기 외장 링의 중심 공간부에 삽입되는 내장 링; 상기 외장 링과 상기 내장 링 사이에 개재되며, 상기 각각의 링을 폐쇄,연결시켜 상하방향으로의 이물질 이동을 차단하는 연결수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 다중 구조의 리테이너 링을 연결 고정시킴과 아울러, 상하방향으로의 이물질 이동을 차단함으로써, 상부의 화학적기계 연마장치에서 떨어지는 부유물 또는 이물질이 하부의 제품 표면으로 떨어지지 않게 하여 제품의 불량 발생을 방지하고, 연마시 리테이너 링 하부에서 발생하는 슬러리 등의 이물질이 상부의 기기로 올라가지 못하도록하여 기기의 손상 및 고장을 방지할 수 있다.

다중 구조, 리테이너 링, 연결, 고정, 이물질, 이동, 차단, 연마장치

Description

화학적기계 연마장치의 다중 리테이너 링 구조물{Retainer ring of chemical mechanical polishing apparatus}

본 발명은 화학적기계 연마장치의 리테이너 링에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다중 구조의 리테이너 링을 연결 고정시킴과 아울러, 상하방향으로의 이물질 이동을 차단하여 기기의 손상 및 고장을 방지하고, 제품의 불량 발생을 방지하는 화학적기계 연마장치의 다중 리테이너 링 구조물에 관한 것이다.

근래에, 반도체 장치가 초미세 패턴 및 고정밀도를 갖기 때문에 SOI(절연층 상의 실리콘) 기판 등의 기판과 Si, GaAs 또는 InP 등의 반도체 웨이퍼의 표면을 매우 정밀하게 평활화 가공할 필요가 있다.

이에 따라 반도체 디바이스의 표면을 평탄화하기 위해 여러가지 장치들이 개발되고 있으며, 특히 화학적 연마와 기계적 연마를 한꺼번에 수행하여 반도체 디바이스의 표면을 평탄화하는 화학적기계 연마(Chemical Mechanical Polishing, CMP) 장치가 널리 사용되고 있다.

이와 같은 화학적기계 연마장치는 반도체 웨이퍼를 수용하는 역할을 하는 연마헤드부의 밑면에 반도체 웨이퍼가 흡착되도록 한 다음, 이 반도체 웨이퍼를 연마 도중 연마헤드부 밑면에서 바깥으로 이탈되지 않도록 리테이너 링으로 감싼 후, 연마헤드부에 수용된 반도체 웨이퍼를 연마패드 위에 소정 압력으로 접촉시키면서 연마제인 슬러리(Slurry)를 반도체 웨이퍼와 연마패드 사이에 공급하여 반도체 웨이퍼를 연마한다. 이때, 반도체 웨이퍼는 슬러리 및 연마패드의 회전운동에 의해 화학적/기계적으로 동시에 연마된다.

한편, 최근에는 복수개의 링형 구조로 유효 피연마면을 증가시켜 고속 가공시에도 피가공물의 피연마면을 고정밀도로 연마할 수 있는 구조물이 개발된 바있다.

그러나, 상기와 같은 종래 화학적기계 연마장치의 리테이너 링 구조물은, 연마시 발생하는 슬러리 및 상부에서 낙하되는 이물질들이 상기 리테이너 링의 상하부로 이동되어 기기의 손상 및 제품의 불량을 증가시키는 문제점이 있었다.

즉, 상부의 화학적기계 연마장치에서 떨어지는 부유물 또는 이물질이 하부의 제품 표면으로 떨어져 제품의 불량을 발생시킬 수 있고 또한, 연마시 리테이너 링 하부에서 발생하는 슬러리 등의 이물질이 상부의 기기로 올라가 기기의 손상 및 고장을 유발시킬 수 있는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 다중 구조의 리테이너 링을 연결 고정시킴과 아울러, 상하방향으로의 이물질 이동을 차단하여 기기의 손상 및 고장을 방지하고, 제품의 불량 발생을 방지하는 화학적기계 연마장치의 다중 리테이너 링 구조물을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 화학적기계 연마장치의 다중 리테이너 링 구조물은, 웨이퍼를 내부로 수용하여 내부에 수용된 웨이퍼를 감싸는 화학적기계 연마장치의 리테이너 링 구조물에 있어서, 상기 화학적기계 연마장치의 헤드에 결합하기 위한 다수의 볼트공이 상면에 형성되고, 그 중심에 공간부가 형성된 외장 링; 상기 외장 링의 중심 공간부에 삽입되며 웨이퍼를 내부로 수용하여 내부에 수용된 웨이퍼를 감싸는 내장 링; 및 상기 외장 링과 상기 내장 링 사이에 개재되어 상기 외장 링과 상기 내장 링을 연결하고, 상기 외장 링과 상기 내장 링의 사이에서 상하방향으로의 이물질 이동을 차단하는 연결수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 외장 링의 내주 측면과 상기 내장 링의 외주 측면에 각각의 삽입홈이 형성되고, 상기 연결수단은, 원판 도넛형상의 내외측 가장자리 단부가 상기 각각의 삽입홈에 고정되며, 그 중심부가 적어도 1회 이상 접힌 주름부가 형성되어 상기 외장 링과 상기 내장 링을 연결하는 유연한 주름관 구조로 형성된다.

또한, 상기 외장 링의 내주 측면 또는 상기 내장 링의 외주 측면중 어느 일면에 삽입홈이 형성되고, 상기 연결수단은 원판 도넛형상의 내외측중 어느 일측 가 장자리 단부가 상기 삽입홈에 고정 결합되고, 상기 원판 도넛형상의 내외측중 어느 타측 가장자리 단부는 일정 각도로 절곡된 절곡부를 갖고, 상기 외장 링의 내주 측면 또는 상기 내장 링의 외주 측면에 접촉 지지하여 상기 외장 링과 상기 내장 링을 연결하는 탄성 지지 구조로 형성된다.

또한, 상기 외장 링의 내주 측면과 상기 내장 링의 외주 측면에 각각의 0링홈이 형성되고, 상기 연결수단은, 0링 형상의 부재가 상기 각각의 0링홈에 가압 접촉되어 상기 외장 링과 상기 내장 링을 연결하는 0링 체결 구조로 형성된다.

상기 각각의 0링홈은 상기 0링 형상의 연결수단의 폭 보다 넓게 형성되어, 상기 외장 링과 상기 내장 링이 상기 0링 형상의 연결수단에 의하여 결합된 상태에서 그 상하방향으로 일정거리만큼 유격을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 외장 링의 내주 측면 또는 상기 내장 링의 외주 측면중 어느 일측에 0링홈이 형성되고, 상기 연결수단은, 0링 형상의 부재가 일면은 상기 0링홈에 끼워지고 타면은 상기 0링홈이 형성되지 않은 상기 외장 링의 내주 측면 또는 상기 내장 링의 외주 측면중 어느 타측면에 가압 접촉되어 상기 외장 링과 상기 내장 링을 연결하는 0링 체결 구조로 형성된다.

또한, 상기 외장 링의 상면 및 상기 내장 링의 상면에 볼트가 체결되는 볼트공이 형성되고, 상기 연결수단은 원판 도넛형상의 내외측 가장자리 단부가 상기 외장 링 및 상기 내장 링의 상부에서 상기 각각의 볼트 및 볼트공에 체결되어 상기 외장 링과 상기 내장 링을 연결하는 상부 체결 구조로 형성된다.

상기 연결수단은 원판 도넛형상의 중심부가 적어도 1회 이상 접힌 주름부가 형성된 유연한 주름관 구조인 것이 바람직하다.

또한, 상기 외장 링의 내주 측면과 상기 내장 링의 외주 측면에 각각의 삽입홈이 형성되고, 상기 연결수단은 원판 도넛형상의 내측 및 외측 가장자리 단부가 각각의 상기 삽입홈에 고정되며, 그 중심부가 상방 또는 하방으로 휘어진 곡선형상으로 형성되어 상기 외장 링과 상기 내장 링을 연결하는 판 스프링 구조로 형성된다.

또한, 상기 외장 링의 내주 측면과 상기 내장 링의 외주 측면에 각각 적어도 1개 이상의 삽입홈이 형성되고, 상기 적어도 1개 이상의 삽입홈에 대응되는 상기 적어도 1개 이상의 각각의 연결수단이 구비되고, 상기 적어도 1개 이상의 연결수단은 원판 도넛형상의 내측 및 외측 가장자리 단부가 각각의 상기 삽입홈에 각각 고정되며, 그 중심부가 상방 또는 하방으로 휘어진 곡선형상으로 형성되어 상기 외장 링과 상기 내장 링을 연결하는 판 스프링 구조로 형성된다.

상기 적어도 1개 이상의 연결수단은 그 중심부가 서로 마주보는 방향 또는 그 반대 방향으로 휘어진 곡선형상인 것이 바람직하다.

또한, 상기 외장 링은 상부 외장 링과 하부 외장 링으로 구성되고, 상기 내장 링은 상부 내장 링과 하부 내장 링으로 구성되며, 상기 상부 외장 링과 상부 내장 링 및 이에 상하 방향으로 대응되는 상기 하부 외장 링과 하부 내장 링에는 각각 대응되는 다수의 볼트 및 볼트공이 형성되고, 상기 연결수단은 원판 도넛형상의 내외측 단부에 상기 다수의 볼트에 대응되는 다수의 볼트공이 형성되고, 그 내외측 단부가 상기 상부 외장 링과 상부 내장 링 및 이에 상하 방향으로 대응되는 상기 하부 외장 링과 하부 내장 링 사이에 개재되어 상기 다수의 볼트 및 볼트공에 체결 고정되는 상하부 분리 연결 구조로 형성된다.

상기 연결수단은 원판 도넛형상의 중심부가 적어도 1회 이상 접힌 주름부가 형성된 유연한 주름관 구조인 것이 바람직하다.

상기 연결수단은 상기 중심부의 좌측면 및 우측면에 그 단면 형상이 요철형상으로 된 다수의 요철부가 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상기 내장 링과 상기 외장 링의 각각의 측면에는 상기 각각의 링을 관통하여 형성된 다수의 관통 슬릿을 더 포함하는 것이 가능하다.

또한, 상기 내장 링의 중심에는 공간부가 형성되며, 상기 공간부에 적어도 1개 이상의 다른 내장 링이 더 형성되고, 상기 내장 링과 상기 다른 내장 링 사이에 개재되어 그 측면을 폐쇄,연결시키며, 상하방향으로의 이물질 이동을 차단하는 다른 연결수단을 더 포함하는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 화학적기계 연마장치의 다중 리테이너 링 구조물에 의하면, 다중 구조의 리테이너 링을 연결 고정시킴과 아울러, 상하방향으로의 이물질 이동을 차단함으로써, 상부의 화학적기계 연마장치에서 떨어지는 부유물 또는 이물질이 하부의 제품 표면으로 떨어지지 않게 하여 제품의 불량 발생을 방지하고, 연마시 리테이너 링 하부에서 발생하는 슬러리 등의 이물질이 상부의 기기로 올라가지 못하도록하여 기기의 손상 및 고장을 방지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 상하부 분리 연결 구조에 있어서, 리테이너 링 교체시, 하부 외장 링과 하부 내장 링만을 교체하면 되므로, 그 교체가 용이하고 재료 및 비용을 절감할 수 있는 효과도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 화학적기계 연마장치의 다중 리테이너 링 구조물의 일시예를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 요부 절개 사시도이고, 도 3은 도 1의 평면도이고, 도 4는 도 1의 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명은, 화학적기계 연마장치의 리테이너 링 구조물에 있어서, 외장 링(10)과 상기 외장 링(10)의 중심 공간부(11)에 삽입되는 내장 링(20)을 포함한다.

외장 링(10)은 상기 화학적기계 연마장치의 헤드에 결합하기 위한 다수의 볼트공(12)이 상면에 형성되고, 그 중심에 공간부(11)가 형성된다.

내장 링(20)은 상기 외장 링(10)의 중심 공간부(11)에 삽입된다.

상기 외장 링(10) 및 내장 링(20)은 금속재질, 함성수지재질 또는 금속을 감싸는 합성수지 몰드재질중 적어도 어느 하나의 재질인 것이 바람직하다.

연결수단은 상기 외장 링(10)과 상기 내장 링(20) 사이에 개재되며, 상기 각각의 링(10)(20)을 폐쇄,연결시켜 상하방향으로의 이물질 이동을 차단한다.

상기 연결수단의 상세한 구조에 대하여 다양한 실시예를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 주름관 구조의 연결수단을 나타낸 분해 사시도이고, 도 6은 도 5의 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 상기 연결수단(50)은, 그 중심부가 적어도 1회 이상 접힌 주름부(53)가 형성되어 상기 외장 링(10)과 상기 내장 링(20)을 연결하는 유연한 주름관 구조로 형성된다.

이를 위하여, 상기 외장 링(10)의 내주 측면과 상기 내장 링(20)의 외주 측면에 각각의 삽입홈(51)(52)이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 연결수단(50)은 원판 도넛형상의 내외측 가장자리 단부가 상기 각각의 삽입홈(51)(52)에 고정된다.

도 7은 본 발명에 따른 탄성 지지 구조의 연결수단을 나타낸 분해 사시도이고, 도 8은 도 7의 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 상기 연결수단(60)은 원판 도넛형상을 가지는 탄성체로, 원판 도넛형상의 내외측중 어느 타측 가장자리 단부는 일정 각도로 절곡된 절곡부(61)를 갖고, 상기 외장 링(10)의 내주 측면 또는 상기 내장 링(20)의 외주 측면에 접촉 지지하여 상기 외장 링(10)과 상기 내장 링(20)을 연결하는 탄성 지지 구조로 형성된다.

이를 위하여, 상기 외장 링(10)의 내주 측면 또는 상기 내장 링(20)의 외주 측면중 어느 일면에 삽입홈(62)이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 연결수단(60)은 원판 도넛형상의 내외측중 어느 일측 가장자리 단부가 상기 삽입홈(62)에 고정 결합된다.

도 9는 본 발명에 따른 오링 체결 구조의 연결수단을 나타낸 분해 사시도이고, 도 10은 도 9의 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 상기 연결수단(70)은 오링 형상의 부재가 각각의 오링홈(71)(72)에 가압 접촉되어 상기 외장 링(10)과 상기 내장 링(20)을 연결하는 오링 체결 구조로 형성된다.

이를 위하여, 상기 외장 링(10)의 내주 측면과 상기 내장 링(20)의 외주 측면에 각각의 오링홈(71)(72)이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 각각의 오링홈(71)(72)은 상기 오링 형상의 연결수단(70)의 폭 보다 넓게 형성되어, 상기 외장 링(10)과 상기 내장 링(20)이 상기 오링 형상의 연결수단(70)에 의하여 결합된 상태에서 그 상하방향으로 일정거리만큼 유격을 갖는 것이 더욱 바람직하다.

도 11은 본 발명에 따른 다른 오링 체결 구조의 연결수단을 나타낸 분해 사시도이고, 도 12는 도 11의 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 상기 연결수단(80)은 오링 형상의 부재가 일면은 상기 오링홈(81)에 끼워지고 타면은 상기 오링홈(81)이 형성되지 않은 상기 외장 링(10)의 내주 측면 또는 상기 내장 링(20)의 외주 측면중 어느 타측면에 가압 접촉되어 상기 외장 링(10)과 상기 내장 링(20)을 연결하는 오링 체결 구조로 형성된다.

이를 위하여, 상기 외장 링(10)의 내주 측면 또는 상기 내장 링(20)의 외주 측면중 어느 일측에 오링홈(81)이 형성되는 것이 바람직하다.

도 13은 본 발명에 따른 상부 체결 구조의 연결수단을 나타낸 분해 사시도이고, 도 14는 도 13의 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 상기 연결수단(90)은 원판 도넛형상의 내외측 가장자리 단부가 상기 외장 링(10) 및 상기 내장 링(20)의 상부에서 상기 각각의 볼트(91) 및 볼트공(92)에 체결되어 상기 외장 링(10)과 상기 내장 링(20)을 연결하는 상부 체결 구조로 형성된다.

이를 위하여, 상기 외장 링(10)의 상면 및 상기 내장 링(20)의 상면에 볼트(91)가 체결되는 볼트공(92)이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 연결수단(90)은 원판 도넛형상의 중심부가 적어도 1회 이상 접힌 주름부(93)가 형성된 유연한 주름관 구조인 것이 더욱 바람직하다.

도 15는 본 발명에 따른 판 스프링 구조의 연결수단을 나타낸 분해 사시도이고, 도 16은 도 15의 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 상기 연결수단(100)은 원판 도넛형상의 내측 및 외측 가장자리 단부가 각각의 삽입홈(101)(102)에 고정되며, 그 중심부가 상방 또는 하방으로 휘어진 곡선형상으로 형성되어 상기 외장 링(10)과 상기 내장 링(20)을 연결하는 판 스프링 구조로 형성된다.

이를 위하여, 상기 외장 링(10)의 내주 측면과 상기 내장 링(20)의 외주 측면에 각각의 삽입홈(101)(102)이 형성되는 것이 바람직하다.

도 17는 본 발명에 따른 다른 판 스프링 구조의 연결수단을 나타낸 분해 사시도이고, 도 18은 도 17의 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명은 상기 외장 링(10)의 내주 측면과 상기 내장 링(20)의 외주 측면에 각각 적어도 1개 이상의 삽입홈(113)(114)(115)(116)이 형성되고, 상기 적어도 1개 이상의 삽입홈(113)(114)(115)(116)에 대응되는 상기 적어 도 1개 이상의 각각의 연결수단(111)(112)이 구비된다.

또한, 상기 적어도 1개 이상의 연결수단(111)(112)은 원판 도넛형상의 내측 및 외측 가장자리 단부가 각각의 상기 삽입홈(113)(114)(115)(116)에 각각 고정되며, 그 중심부가 상방 또는 하방으로 휘어진 곡선형상으로 형성되어 상기 외장 링(10)과 상기 내장 링(20)을 연결하는 판 스프링 구조로 형성된다.

또한, 상기 적어도 1개 이상의 연결수단(111)(112)은 그 중심부가 서로 마주보는 방향 또는 그 반대 방향으로 휘어진 곡선형상인 것이 바람직하다.

도 19는 본 발명에 따른 상하부 분리 연결 구조의 연결수단을 나타낸 분해 사시도이고, 도 20은 도 19의 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명은, 상기 외장 링(10)은 상부 외장 링(10a)과 하부 외장 링(10b)으로 구성되고, 상기 내장 링(20)은 상부 내장 링(20a)과 하부 내장 링(20b)으로 구성되며, 상기 상부 외장 링(10a)과 상부 내장 링(20a) 및 이에 상하 방향으로 대응되는 상기 하부 외장 링(10b)과 하부 내장 링(20b)에는 각각 대응되는 다수의 볼트(23) 및 볼트공(12a)(12b)(22a)(22b)이 형성된다.

상기 연결수단(120)은 원판 도넛형상의 내외측 단부에 상기 다수의 볼트(23)에 대응되는 다수의 볼트공(122)이 형성되고, 그 내외측 단부가 상기 상부 외장 링(10a)과 상부 내장 링(20a) 및 이에 상하 방향으로 대응되는 상기 하부 외장 링(10b)과 하부 내장 링(20b) 사이에 개재되어 상기 다수의 볼트(23) 및 볼트공(12a)(12b)(22a)(22b)에 체결 고정되는 상하부 분리 연결 구조로 형성된다.

또한, 상기 연결수단(120)은 원판 도넛형상의 중심부가 적어도 1회 이상 접 힌 주름부(121)가 형성된 유연한 주름관 구조인 것이 바람직하다.

상기와 같이, 본 발명의 실시예에서는 각각 외장링(10a)(10b)과 내장링(20a)(20b)이 상하부에 분리된 구조로 형성되므로, 그 교체가 용이하고 재료 및 비용을 절감할 수 있다.

즉, 리테이너 링은 통상적으로 하부면이 많이 마모되는데, 이때 종래에는 리테이너 링 전체를 교체하여야만 했다.

그러나, 본 발명의 상하부 분리 연결 구조에 의하면, 상기 하부 외장 링(10b)과 하부 내장 링(20b)만을 교체하면 되므로, 그 교체가 용이하고 재료 및 비용을 절감할 수 있는 것이다.

도 21은 본 발명에 따른 다른 상하부 분리 연결 구조의 연결수단을 나타낸 분해 사시도이고, 도 22은 도 21의 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명은, 상기 외장 링(10)은 상부 외장 링(10a)과 하부 외장 링(10b)으로 구성되고, 상기 내장 링(20)은 상부 내장 링(20a)과 하부 내장 링(20b)으로 구성되며, 상기 상부 외장 링(10a)과 상부 내장 링(20a) 및 이에 상하 방향으로 대응되는 상기 하부 외장 링(10b)과 하부 내장 링(20b)에는 각각 대응되는 다수의 볼트(23) 및 볼트공(12a)(12b)(22a)(22b)이 형성된다.

상기 연결수단(120)은 원판 도넛형상의 내외측 단부에 상기 다수의 볼트(23)에 대응되는 다수의 볼트공(122)이 형성되고, 그 내외측 단부가 상기 상부 외장 링(10a)과 상부 내장 링(20a) 및 이에 상하 방향으로 대응되는 상기 하부 외장 링(10b)과 하부 내장 링(20b) 사이에 개재되어 상기 다수의 볼트(23) 및 볼트 공(12a)(12b)(22a)(22b)에 체결 고정되는 상하부 분리 연결 구조로 형성된다.

상기 연결수단(120)은 상기 중심부의 좌측면 및 우측면에 그 단면 형상이 요철형상으로 된 다수의 요철부(123)가 형성된다.

또한, 상기 연결수단(120)은 원판 도넛형상의 중심부가 적어도 1회 이상 접힌 주름부(121)가 형성된 유연한 주름관 구조인 것이 바람직하다.

도 23은 본 발명에 따른 화학적기계 연마장치의 다중 리테이너 링 구조물의 다른 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 24는 도 23의 요부 절개 사시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명은, 화학적기계 연마장치의 리테이너 링 구조물에 있어서, 외장 링(10)과 상기 외장 링(10)의 중심 공간부(11)에 삽입되는 내장 링(20)을 포함한다.

외장 링(10)은 상기 화학적기계 연마장치의 헤드에 결합하기 위한 다수의 볼트공(12)이 상면에 형성되고, 그 중심에 공간부(11)가 형성된다. 내장 링(20)은 상기 외장 링(10)의 중심 공간부(11)에 삽입된다.

연결수단은 상기 외장 링(10)과 상기 내장 링(20) 사이에 개재되며, 상기 각각의 링(10)(20)을 폐쇄,연결시켜 상하방향으로의 이물질 이동을 차단한다.

또한, 상기 내장 링(20)과 상기 외장 링(10)의 각각의 측면에는 상기 각각의 링(10)(20)을 관통하여 형성된 다수의 관통 슬릿(40)을 더 포함한다.

도 25는 본 발명에 따른 화학적기계 연마장치의 다중 리테이너 링 구조물의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 26은 도 25의 요부 절개 사시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명은, 화학적기계 연마장치의 리테이너 링 구조물에 있어서, 외장 링(10)과 상기 외장 링(10)의 중심 공간부(11)에 삽입되는 내장 링(20)을 포함한다.

외장 링(10)은 상기 화학적기계 연마장치의 헤드에 결합하기 위한 다수의 볼트공(12)이 상면에 형성되고, 그 중심에 공간부(11)가 형성된다. 내장 링(20)은 상기 외장 링(10)의 중심 공간부(11)에 삽입된다. 연결수단은 상기 외장 링(10)과 상기 내장 링(20) 사이에 개재되며, 상기 각각의 링(10)(20)을 폐쇄,연결시켜 상하방향으로의 이물질 이동을 차단한다.

또한, 상기 내장 링(20)의 중심에는 공간부(21)가 형성되며, 상기 공간부(21)에 적어도 1개 이상의 다른 내장 링(30)이 더 형성되고, 상기 내장 링(20)과 상기 다른 내장 링(30) 사이에 개재되어 그 측면을 폐쇄,연결시키며, 상하방향으로의 이물질 이동을 차단하는 다른 연결수단을 더 포함한다.

따라서, 다중 구조의 리테이너 링을 연결 고정시킴과 아울러, 상하방향으로의 이물질 이동을 차단함으로써, 상부의 화학적기계 연마장치에서 떨어지는 부유물 또는 이물질이 하부의 제품 표면으로 떨어지지 않게 하여 제품의 불량 발생을 방지하고, 연마시 리테이너 링 하부에서 발생하는 슬러리 등의 이물질이 상부의 기기로 올라가지 못하도록하여 기기의 손상 및 고장을 방지할 수 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 화학적기계 연마장치의 다중 리테이너 링 구조물의 일시예를 나타낸 사시도.

도 2는 도 1의 요부 절개 사시도.

도 3은 도 1의 평면도.

도 4는 도 1의 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 주름관 구조의 연결수단을 나타낸 분해 사시도.

도 6은 도 5의 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 탄성 지지 구조의 연결수단을 나타낸 분해 사시도.

도 8은 도 7의 단면도.

도 9는 본 발명에 따른 오링 체결 구조의 연결수단을 나타낸 분해 사시도.

도 10은 도 9의 단면도.

도 11은 본 발명에 따른 다른 오링 체결 구조의 연결수단을 나타낸 분해 사시도.

도 12는 도 11의 단면도.

도 13은 본 발명에 따른 상부 체결 구조의 연결수단을 나타낸 분해 사시도.

도 14는 도 13의 단면도.

도 15는 본 발명에 따른 판 스프링 구조의 연결수단을 나타낸 분해 사시도.

도 16은 도 15의 단면도.

도 17는 본 발명에 따른 다른 판 스프링 구조의 연결수단을 나타낸 분해 사 시도.

도 18은 도 17의 단면도.

도 19는 본 발명에 따른 상하부 분리 연결 구조의 연결수단을 나타낸 분해 사시도.

도 20은 도 19의 단면도.

도 21은 본 발명에 따른 다른 상하부 분리 연결 구조의 연결수단을 나타낸 분해 사시도.

도 22은 도 21의 단면도.

도 23은 본 발명에 따른 화학적기계 연마장치의 다중 리테이너 링 구조물의 다른 실시예를 나타낸 사시도.

도 24는 도 23의 요부 절개 사시도.

도 25는 본 발명에 따른 화학적기계 연마장치의 다중 리테이너 링 구조물의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도.

도 26은 도 25의 요부 절개 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 외장 링 11 : 공간부

12 : 볼트공 20 : 내장 링

21 : 공간부 22 : 볼트공

30 : 다른 내장 링 32 : 볼트공

40 : 관통 슬릿 50,60,70,80,90,100,110,120,130 : 연결수단

51, 52 : 삽입홈 53 : 주름부

61 : 절곡부 62 : 삽입홈

71, 72, 81 : 오링홈 91 : 볼트

92 : 볼트공 93 : 주름부

101, 102 : 삽입홈 113, 114, 115, 116 : 삽입홈

111, 112 : 연결수단 121 : 주름부

123 : 요철부 10a : 상부 외장 링

10b : 하부 외장 링 20a : 상부 내장 링

20b : 하부 내장 링 23 : 볼트

12a, 12b, 22a, 22b : 볼트공

Claims (16)

1. 웨이퍼를 내부로 수용하여 내부에 수용된 웨이퍼를 감싸는 화학적기계 연마장치의 리테이너 링 구조물에 있어서,

   상기 화학적기계 연마장치의 헤드에 결합하기 위한 다수의 볼트공이 상면에 형성되고, 그 중심에 공간부가 형성된 외장 링;

   상기 외장 링의 중심 공간부에 삽입되며 웨이퍼를 내부로 수용하여 내부에 수용된 웨이퍼를 감싸는 내장 링; 및

   상기 외장 링과 상기 내장 링 사이에 개재되어 상기 외장 링과 상기 내장 링을 연결하고, 상기 외장 링과 상기 내장 링의 사이에서 상하방향으로의 이물질 이동을 차단하는 연결수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화학적기계 연마장치의 다중 리테이너 링 구조물.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 외장 링의 내주 측면과 상기 내장 링의 외주 측면에 각각의 삽입홈이 형성되고,

   상기 연결수단은,

   원판 도넛형상을 가지며, 내외측 가장자리 단부가 상기 각각의 삽입홈에 고정되고, 그 중심부가 적어도 1회 이상 접힌 주름부가 형성되어 상기 외장 링과 상기 내장 링을 연결하는 것을 특징으로 하는 화학적기계 연마장치의 다중 리테이너 링 구조물.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 외장 링의 내주 측면과 상기 내장 링의 외주 측면 중 어느 일면에 삽입홈이 형성되고,

   상기 연결수단은

   원판 도넛형상을 가지는 탄성체로, 원판 도넛형상의 내외측 가장자리 단부 중 일측 가장자리 단부가 상기 삽입홈에 고정 결합되고,

   원판 도넛형상의 내외측 가장자리 단부 중 타측 가장자리 단부가 절곡된 절곡부를 가지고, 상기 외장 링의 내주 측면과 상기 내장 링의 외주 측면 중 다른 일면에 접촉 지지되어 상기 외장 링과 상기 내장 링을 연결하는 것을 특징으로 하는 화학적기계 연마장치의 다중 리테이너 링 구조물.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 외장 링의 내주 측면과 상기 내장 링의 외주 측면에 각각의 오링홈이 형성되고,

   상기 연결수단은,

   오링 형상의 부재가 상기 각각의 오링홈에 가압 접촉되어 상기 외장 링과 상기 내장 링을 연결하는 오링 체결 구조인 것을 특징으로 하는 화학적기계 연마장치의 다중 리테이너 링 구조물.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 각각의 오링홈은

   상기 오링 형상의 연결수단의 폭 보다 넓게 형성되어, 상기 외장 링과 상기 내장 링이 상기 오링 형상의 연결수단에 의하여 결합된 상태에서 그 상하방향으로 일정거리만큼 유격을 갖는 것을 특징으로 하는 화학적기계 연마장치의 다중 리테이너 링 구조물.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 외장 링의 내주 측면 또는 상기 내장 링의 외주 측면중 어느 일측에 오링홈이 형성되고,

   상기 연결수단은,

   오링 형상의 부재가 일면은 상기 오링홈에 끼워지고 타면은 상기 오링홈이 형성되지 않은 상기 외장 링의 내주 측면 또는 상기 내장 링의 외주 측면중 어느 타측면에 가압 접촉되어 상기 외장 링과 상기 내장 링을 연결하는 오링 체결 구조인 것을 특징으로 하는 화학적기계 연마장치의 다중 리테이너 링 구조물.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 외장 링의 상면 및 상기 내장 링의 상면에 볼트가 체결되는 볼트공이 형성되고,

   상기 연결수단은

   원판 도넛형상의 내외측 가장자리 단부가 상기 외장 링 및 상기 내장 링의 상부에서 상기 각각의 볼트 및 볼트공에 체결되어 상기 외장 링과 상기 내장 링을 연결하는 상부 체결 구조인 것을 특징으로 하는 화학적기계 연마장치의 다중 리테이너 링 구조물.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 연결수단은

   원판 도넛형상의 중심부가 적어도 1회 이상 접힌 주름부가 형성된 유연한 주름관 구조인 것을 특징으로 하는 화학적기계 연마장치의 다중 리테이너 링 구조물.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 외장 링의 내주 측면과 상기 내장 링의 외주 측면에 각각의 삽입홈이 형성되고,

   상기 연결수단은

   원판 도넛형상의 내측 및 외측 가장자리 단부가 각각의 상기 삽입홈에 고정되며, 그 중심부가 상방 또는 하방으로 휘어진 곡선형상으로 형성되어 상기 외장 링과 상기 내장 링을 연결하는 판 스프링 구조인 것을 특징으로 하는 화학적기계 연마장치의 다중 리테이너 링 구조물.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 외장 링의 내주 측면과 상기 내장 링의 외주 측면에 각각 적어도 1개 이상의 삽입홈이 형성되고,

    상기 적어도 1개 이상의 삽입홈에 대응되는 상기 적어도 1개 이상의 각각의 연결수단이 구비되고,

    상기 적어도 1개 이상의 연결수단은

    원판 도넛형상의 내측 및 외측 가장자리 단부가 각각의 상기 삽입홈에 각각 고정되며, 그 중심부가 상방 또는 하방으로 휘어진 곡선형상으로 형성되어 상기 외장 링과 상기 내장 링을 연결하는 판 스프링 구조인 것을 특징으로 하는 화학적기계 연마장치의 다중 리테이너 링 구조물.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 적어도 1개 이상의 연결수단은

    그 중심부가 서로 마주보는 방향 또는 그 반대 방향으로 휘어진 곡선형상인 것을 특징으로 하는 화학적기계 연마장치의 다중 리테이너 링 구조물.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 외장 링은 상부 외장 링과 하부 외장 링으로 구성되고, 상기 내장 링은 상부 내장 링과 하부 내장 링으로 구성되며,

    상기 상부 외장 링과 상부 내장 링 및 이에 상하 방향으로 대응되는 상기 하부 외장 링과 하부 내장 링에는 각각 대응되는 다수의 볼트 및 볼트공이 형성되고,

    상기 연결수단은

    원판 도넛형상의 내외측 단부에 상기 다수의 볼트에 대응되는 다수의 볼트공 이 형성되고,

    그 내외측 단부가 상기 상부 외장 링과 상부 내장 링 및 이에 상하 방향으로 대응되는 상기 하부 외장 링과 하부 내장 링 사이에 개재되어 상기 다수의 볼트 및 볼트공에 체결 고정되는 상하부 분리 연결 구조인 것을 특징으로 하는 화학적기계 연마장치의 다중 리테이너 링 구조물.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 연결수단은

    원판 도넛형상의 중심부가 적어도 1회 이상 접힌 주름부가 형성된 유연한 주름관 구조인 것을 특징으로 하는 화학적기계 연마장치의 다중 리테이너 링 구조물.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 연결수단은

    상기 중심부의 좌측면 및 우측면에 그 단면 형상이 요철형상으로 된 다수의 요철부가 형성되는 것을 특징으로 하는 화학적기계 연마장치의 다중 리테이너 링 구조물.
15. 제 1 항에 있어서,

    상기 내장 링과 상기 외장 링의 각각의 측면에는

    상기 각각의 링을 관통하여 형성된 다수의 관통 슬릿을 더 포함하는 것을 특 징으로 하는 화학적기계 연마장치의 다중 리테이너 링 구조물.
16. 제 1 항에 있어서,

    상기 내장 링의 중심에는 공간부가 형성되며, 상기 공간부에 적어도 1개 이상의 다른 내장 링이 더 형성되고,

    상기 내장 링과 상기 다른 내장 링 사이에 개재되어 그 측면을 폐쇄,연결시키며, 상하방향으로의 이물질 이동을 차단하는 다른 연결수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화학적기계 연마장치의 다중 리테이너 링 구조물.

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