KR101206778B1 - Carrier head having segmented head covers - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 화학 기계적 연마 장치의 캐리어 헤드에 관한 것으로, 상세하게는 유지 보수 시에 해당 부품만을 선별하여 유지 보수를 행함으로써 보다 짧은 시간 내에 적은 인력으로 유지보수를 할 수 있는 캐리어 헤드에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
화학기계적 연마(CMP) 장치는 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.The chemical mechanical polishing (CMP) apparatus is a device for performing a wide-area planarization that removes a height difference between a cell region and a peripheral circuit region due to unevenness of a wafer surface generated by repeatedly performing masking, etching, To improve the surface roughness of the wafer due to contact / wiring film separation and highly integrated elements, and the like.
이러한 CMP 장치에 있어서, 캐리어 헤드는 웨이퍼 상에 제어 가능한 힘을 가하면서 웨이퍼를 회전시켜 웨이퍼의 표면을 정밀 연마하는 데 사용된다. 최근에는 웨이퍼 표면의 연마 두께를 보다 정교하게 제어하기 위하여, 웨이퍼의 영역별로 압력을 제어하는 기술이 제안되기도 하였다. 이를 위해서는, 웨이퍼의 영역에 따라 구분된 분할 챔버를 형성해야 하므로, 분할 챔버를 형성하고 분할 챔버 별로 공압을 공급하기 위한 멤브레인 홀더가 캐리어 헤드 중앙부 하측에 위치한다. In such a CMP apparatus, a carrier head is used to precisely polish the surface of the wafer by rotating the wafer while applying controllable forces on the wafer. Recently, in order to more precisely control the polishing thickness of the wafer surface, a technique of controlling the pressure for each region of the wafer has been proposed. To this end, since the divided chambers must be formed according to the area of the wafer, a membrane holder for forming the divided chambers and supplying air pressure for each divided chamber is positioned below the center of the carrier head.
연마공정 전후에 웨이퍼의 연마 면이 연마 패드와 마주보게 한 상태로 상기 웨이퍼를 직접 및 간접적으로 진공 흡착하여 잡아주거나 수용하는 부품으로서 멤브레인(membrane)이 주로 사용되고 있다. 그리고, 캐리어 헤드는 웨이퍼의 정밀 연마 공정 중에 웨이퍼를 안정되게 제 위치에 유지시키기 위하여 웨이퍼의 둘레를 감싸는 리테이너 링이 구비된다. Membrane is mainly used as a component that directly or indirectly vacuum-adsorbs or accommodates the wafer while the polishing surface of the wafer faces the polishing pad before and after the polishing process. The carrier head is also provided with a retainer ring that wraps around the wafer to stably hold the wafer in place during the wafer's precision polishing process.
캐리어 헤드를 장시간 동안 CMP공정에 사용하다보면, 정기적으로 유지 보수가 필요한 경우도 있고, 캐리어 헤드의 오작동에 의하여 의심되는 특정 부품의 상태를 확인하고자 하는 경우가 있다. 이와 같은 경우에 종래에는 캐리어 헤드의 전체를 분해하여 해당 부품의 이상 유무를 살펴봐야 하는 번거로움이 수반되었다.When the carrier head is used in the CMP process for a long time, there is a case where maintenance is required regularly, and there are cases where it is necessary to check the state of a specific component suspected of malfunction of the carrier head. In such a case, conventionally, it has been cumbersome to disassemble the whole carrier head and check for abnormalities of the corresponding parts.
따라서, 캐리어 헤드의 유지 보수에 오랜 시간이 소요되고 과도한 비용과 인력이 낭비되는 문제점이 있었다. 이에 따라, 특정 부품별로 유지 보수를 할 수 있는 방안이 절실히 요구되었다.
Therefore, there is a problem in that the maintenance of the carrier head takes a long time and wastes excessive cost and manpower. Accordingly, there is an urgent need for a method for maintenance by specific parts.
본 발명은 전술한 기술적 배경하에서 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 유지 보수 시에 해당 부품만을 선별하여 유지 보수를 행하으로써 보다 짧은 시간 내에 적은 인력으로 유지보수를 할 수 있는 캐리어 헤드를 제공하는 것이다.The present invention has been made in view of the above technical background, and an object of the present invention is to provide a carrier head which can be maintained with less manpower in a shorter time by performing maintenance by selecting only the corresponding parts during maintenance. .
또한, 본 발명은 해당 부품만을 선별하여 유지보수를 행할 수 있도록 하면서도, 각 부품 간의 유기적 결합이 이루어져 견고하게 구성되면서 외부로부터 이물질이 침투하는 것을 차단하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
In addition, while the present invention allows to perform maintenance by selecting only the corresponding parts, it is another object to block the foreign matter from penetrating from the outside while the organic bond between each of the components are made to be solid.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 화학 기계적 연마 장치용 캐리어 헤드에 있어서, 외부에 위치한 구동축과 연동되어 회전 구동되고, 상기 캐리어 헤드의 상측에 위치한 구동체와; 상기 구동체와 맞물려 회전하는 환상 형상의 연결 베이스와; 상기 연결 베이스에 고정되는 리테이너 링과; 상기 구동체의 일부 이상을 덮는 제1분할커버와, 상기 제1분할커버의 바깥쪽의 일부 이상을 덮는 제2분할커버를 포함하는 헤드 커버를; 포함하여, 상기 제1분할커버와 상기 제2분할커버를 개별적으로 분리가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치용 캐리어 헤드를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a carrier head for a chemical mechanical polishing apparatus, comprising: a driving body rotatably driven in conjunction with an externally-driven shaft and positioned above the carrier head; An annular connection base rotating in engagement with the driving body; A retainer ring fixed to the connection base; A head cover including a first split cover covering at least a portion of the driving body and a second split cover covering at least a portion of an outer side of the first split cover; Including, the first divided cover and the second divided cover provides a carrier head for a chemical mechanical polishing device, characterized in that configured separately.
이는, 캐리어 헤드의 주요 부품인 구동체, 연결 베이스, 리테이너 링 등의 부품을 한꺼번에 감싸는 헤드 커버로 구성하는 대신, 캐리어 헤드의 주요 부품 별로 분할 커버 형태인 제1분할커버, 제2분할커버로 헤드 커버를 구성함에 따라, 특정 부품의 유지 보수 시에는 해당 위치의 커버를 분리한 상태에서 점검 및 수리, 교체를 할 수 있도록 하기 위함이다. 이를 통해, 캐리어 헤드의 유지 관리가 상측으로부터 순서대로 분리하여 특정 부품을 점검하는 종래에 비해 훨씬 간편해지며 인력 및 시간을 단축할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.Instead of configuring the head cover which encloses the main parts of the carrier head, such as a driving body, a connection base, and a retainer ring, the head is divided into the first divided cover and the second divided cover in the form of a divided cover for each major part of the carrier head. As the cover is configured, the maintenance, repair, and replacement of a specific part can be performed with the cover removed. Through this, maintenance of the carrier head is much simpler than the conventional method of inspecting a specific part by separating from the upper side in order to obtain the effect of reducing the manpower and time.
이 때, 상기 제1분할커버와 상기 제2분할커버의 사이에는 상기 구동체로부터 돌출된 격벽이 형성되어, 상기 격벽에 상기 제1분할커버 및 상기 제2분할커버가 끼워 결합된다. 이에 의하여, 분할 커버인 제1분할커버 및 제2분할커버의 위치 고정이 가능해진다. 이 뿐만 아니라, 전체를 덮는 헤드 커버가 구동체와 함께 회전하면, 헤드 커버의 관성에 의해 헤드 커버가 장착되는 위치에 응력이 집중되는 문제가 야기되었지만, 이와 같이 분할 커버 형태로 구동체의 격벽을 매개로 하여 각각 제1분할커버 및 제2분할커버가 각각 위치 고정되므로, 캐리어 헤드의 회전 관성에 의해 제1분할커버 및 제2분할커버가 위치 고정되는 연결부에 응력이 집중되는 현상이 크게 완화된다. 따라서, 캐리어 헤드의 헤드 커버의 연결부의 수명이 보다 증대될 수 있다. At this time, a partition wall protruding from the driving body is formed between the first partition cover and the second partition cover, and the first partition cover and the second partition cover are coupled to the partition wall. Thereby, the position fixing of the 1st divided cover and the 2nd divided cover which are division covers is attained. In addition, when the entire head cover rotates together with the drive body, a problem arises in that stress is concentrated at the position at which the head cover is mounted due to the inertia of the head cover. Since the first split cover and the second split cover are respectively fixed in position, the phenomenon of concentration of stress in the connection portion where the first split cover and the second split cover are fixed by rotational inertia of the carrier head is greatly alleviated. . Thus, the life of the connecting portion of the head cover of the carrier head can be further increased.
그리고, 상기 제1분할커버와 상기 제2분할커버 중 어느 하나 이상과 상기 격벽의 사이에는 밀봉링이 개재된다. 이에 의해, 제1분할커버 및 제2분할커버의 연결부를 통해 슬러리 등의 액체나 입자가 유입되는 것이 차단된다.The sealing ring is interposed between at least one of the first split cover and the second split cover and the partition wall. Thereby, the inflow of liquid or particles, such as a slurry, is blocked through the connection part of a 1st split cover and a 2nd split cover.
무엇보다도, 상기 제1분할커버와 상기 제2분할커버는 외측으로 돌출된 손잡이가 형성된다. 이에 의해, 작업자가 손잡이를 잡아당겨 캐리어 헤드의 외면의 일부만을 덮는 영역의 분할 커버라도 캐리어 헤드로부터 손쉽게 분리할 수 있다.First of all, the first split cover and the second split cover have a handle protruding outward. This makes it possible to easily separate from the carrier head even a divided cover in an area in which the operator pulls the handle to cover only a part of the outer surface of the carrier head.
한편, 상기 헤드 커버는 상기 구동체의 중앙부를 덮는 제3분할커버를 더 포함할 수 있다. 구동체의 중앙부를 덮는 제3분할커버는 제1분할커버 및 제2분할커버와 마찬가지로 끼움 방식으로 위치 고정될 수도 있지만, 끼워 분리하지 않고 나사나 볼트 등의 체결 방식에 의해 캐리어 헤드에 위치 고정될 수도 있다. On the other hand, the head cover may further include a third split cover that covers the central portion of the drive body. The third split cover covering the center portion of the driving body may be fixed in a manner of fitting like the first split cover and the second split cover, but may be fixed to the carrier head by a fastening method such as screws or bolts without being removed. It may be.
이 때, 상기 제1분할커버와 상기 제3분할커버는 인접하게 배열되고, 상기 제1분할커버와 상기 제3분할커버의 사이에는 밀봉링이 개재될 수 있다. In this case, the first divided cover and the third divided cover may be arranged adjacent to each other, and a sealing ring may be interposed between the first divided cover and the third divided cover.
본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '내측'이라는 용어는 원주면에서 회전 중심을 향하는 방향을 의미하며, '외측'이라는 용어는 회전 중심으로부터 반경 방향으로 바깥 방향을 의미하는 의미로 정의하기로 한다. The term 'inside' described in the present specification and claims means a direction from the circumferential surface toward the center of rotation, and the term 'outer' is defined as meaning outward in a radial direction from the center of rotation.
그리고, 본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '내주면'이란 용어는 환상 형태(annular shape)의 최내측의 표면 뿐만 아니라 내측을 향하는 면(경사지게 향하는 면을 포함한다)을 통칭하는 의미로 정의하기로 한다. 마찬가지로, 본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '외주면'이란 용어는 환상 형태(annular shape)의 최외측의 표면 뿐만 아니라 외측을 향하는 면(경사지게 향하는 면을 포함한다)을 통칭하는 의미로 정의한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '밀봉' 및 이와 유사한 용어는 공기가 통과할 수 없는 상태로 정의한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '환형' 및 이와 유사한 용어는 캐리어 헤드의 중심을 기준으로 원주 방향을 따라 궤적이 형성되는 형상을 지칭한다.
In addition, the term "inner circumferential surface" described in the present specification and claims is defined as a generic term for not only the innermost surface of the annular shape but also an inward facing surface (including a slanting facing surface). . Likewise, the term 'outer circumferential surface' described in the present specification and claims is defined as collectively meaning not only the outermost surface of the annular shape but also the outward facing surface (including the inclined facing surface). "Seal" and similar terms described in this specification and claims are defined in a state in which air cannot pass. The term 'annular' and like terms described in this specification and claims refer to shapes in which trajectories are formed along the circumferential direction with respect to the center of the carrier head.
본 발명에 따르면, 캐리어 헤드의 주요 부품인 구동체, 연결 베이스, 리테이너 링 등의 부품을 한꺼번에 감싸는 헤드 커버로 구성하는 대신, 캐리어 헤드의 주요 부품 별로 분할 커버 형태인 제1분할커버, 제2분할커버, 제3분할커버로 헤드 커버를 구성하여, 특정 부품이나 영역의 유지 보수 시에는 해당 위치의 커버만을 개별적으로 분리하여 점검 및 수리, 교체할 수 있도록 구성되어, 상측으로부터 순서대로 분리하여 특정 부품을 점검하는 종래에 비하여, 캐리어 헤드의 유지 관리가 씬 간편하고 짧은 시간 내에 해당 부품의 유지 보수를 마칠 수 있는 효과를 얻을 수 있다. According to the present invention, instead of the head cover which encloses the main parts of the carrier head, such as the driving body, the connecting base, the retainer ring, etc., the first divided cover, the second divided cover in the form of a divided cover for each of the main parts of the carrier head The head cover is composed of the cover and the third split cover, and when the maintenance of a specific part or area is performed, only the cover of the corresponding position can be separately removed for inspection, repair, and replacement. Compared with the conventional method of checking, the maintenance of the carrier head is much simpler, and the effect of finishing the maintenance of the corresponding parts in a short time can be obtained.
이를 통해, 본 발명은 캐리어 헤드의 분리 및 교체에 소요되는 비용과 인력을 최소화할 수 있으며, 작업자의 편의가 증진되는 잇점을 얻을 수 있다.Through this, the present invention can minimize the cost and manpower required for separation and replacement of the carrier head, it is possible to obtain the advantage that the operator's convenience is enhanced.
이 뿐만 아니라, 본 발명은 캐리어 헤드의 다른 구성 부품을 불필요하게 분해하지 않더라도 유지 보수가 필요한 부품이나 영역을 분해 및 교체할 수 있으므로, 종래에 해당 부품이나 영역의 점검을 위하여 캐리어 헤드의 전체 또는 다른 관련없는 구성 부품을 분해해야 했던 문제점을 해소하였다.In addition, the present invention can disassemble and replace parts or areas requiring maintenance even if other components of the carrier head are not unnecessarily dismantled, so that the whole or other parts of the carrier head are conventionally used for inspection of the corresponding parts or areas. Eliminates the need to disassemble extraneous components.
또한 본 발명은 각 분할커버의 사이에 탄성을 갖는 밀봉링이 개재됨으로써, 각 분할 커버가 끼워지는 위치에서 밀봉링의 탄성 복원력에 의해 끼움 상태를 보다 견고하게 유지할 수 있도록 할 뿐 만 아니라, CMP 공정 중에 슬러리나 연마액 등의 이물질이 캐리어 헤드의 내부로 침투하는 것을 방지하는 효과가 얻어진다.
In addition, the present invention is provided with a sealing ring having an elasticity between each of the split cover, not only to maintain the fitted state more firmly by the elastic restoring force of the seal ring at the position where each split cover is fitted, but also CMP process The effect of preventing foreign matters such as slurry and polishing liquid from penetrating into the inside of the carrier head is obtained.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐리어 헤드를 분해한 일부 절개 분해 사시도
도2는 도1의 연결 베이스와 구동체를 일부 절개한 분해 사시도
도3은 도1의 캐리어헤드의 조립상태의 반단면도
도4는 도3의 'A' 부분의 확대도
도5는 도3의 헤드 커버가 분리된 상태의 캐리어 헤드를 도시한 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a partially disassembled carrier head according to an embodiment of the present invention
FIG. 2 is an exploded perspective view partially cutting the connecting base and the driving body of FIG. 1; FIG.
3 is a half sectional view of an assembled state of the carrier head of FIG.
4 is an enlarged view of the portion " A "
FIG. 5 is a perspective view illustrating the carrier head with the head cover of FIG. 3 removed. FIG.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 캐리어 헤드(100)를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, a
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐리어 헤드를 분해한 일부 절개 분해 사시도, 도2는 도1의 연결 베이스와 구동체를 일부 절개한 분해 사시도, 도3은 도1의 캐리어헤드의 조립상태의 반단면도, 도4는 도3의 'A' 부분의 확대도, 도5는 도3의 헤드 커버가 분리된 상태의 캐리어 헤드를 도시한 사시도이다.
1 is an exploded perspective view of a partially disassembled carrier head according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of a partially cutaway connection base and a driving body of FIG. 1, FIG. 4 is an enlarged view of portion 'A' of FIG. 3, and FIG. 5 is a perspective view showing the carrier head with the head cover of FIG.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 캐리어 헤드(100)는, 외부의 구동축(미도시)에 의해 회전 구동되어 캐리어 헤드의 상측에서 회전하는 구동체(110)와, 구동체(110)에 연결핀(160)에 의해 회전력이 전달되어 회전 구동되는 연결 베이스(120)와, 연결 베이스(120)의 하측에 고정되는 환형 리테이너링(130)과, 연결 베이스(120)의 내주면의 돌출부(122)와 맞물리는 수용부(142)에 의해 회전력이 전달되어 회전 구동되는 멤브레인 홀더(140)와, 멤브레인 홀더(140)와의 사잇 공간에 다수의 분할 챔버(C1, C2, C3, C4)가 형성되도록 구획벽이 환형으로 판면에 돌출 형성된 멤브레인(150)과, 캐리어 헤드(100)의 외관을 덮도록 다수의 분할커버(171, 172, 173)로 이루어진 헤드 커버(170)로 구성된다.As shown in the figure, the
상기 구동체(110)는 도면에 도시가 생략되었지만 공압을 전달하는 다수의 배관이 끼워져 공압을 여러 위치에 전달할 수 있는 공압 통로가 마련되고, 외부에 위치한 구동축에 의해 회전 토크가 전달되어 회전 구동된다. Although not shown in the drawing, the
상기 연결 베이스(120)는 구동체(110)와 수직으로 관통하는 연결핀(160)에 의해 구동체(110)의 회전력이 전달되어 회전한다. 이 때, 연결핀(160)은 횡방향으로 구속되지만 상하 방향으로는 구속되지 않은 상태이어서 상하로 이동가능하다. The
연결 베이스(120)는 하측에 리테이너 링(130)과 결합하는 하측 베이스(120a)와, 하측 베이스(120a)를 하방으로 가압하는 상측 베이스(120b)로 이루어진다. 상측 베이스(120b)는 구동체(110)와의 간섭에 의해 상방으로의 이동이 구속되고, 하방으로 가압하는 힘이 탄성체(미도시)에 의해 작용하여 리테이너 링(130)이 어느정도 마모되더라도 지속적으로 리테이너 링(130)이 CMP장비의 플래튼 패드 상에 가압할 수 있게 된다. 상측 베이스(120b)와 하측 베이스(120a)의 사이에는 횡단면이 굴곡부가 형성된 환형 밀봉링이 설치되어, 이들 사이의 거리가 변하더라도 밀봉성을 유지할 수 있다.The
도2에 도시된 바와 같이 하측 베이스(120a)에는 내주면에 내측으로 돌출된 돌출부(122)가 형성된다. 이 돌출부(122)는 멤브레인 홀더(140)의 외주면에 형성된 수용부(142)에 삽입되어, 연결 베이스(120)가 회전하면, 돌출부(122)와 수용부(142)의 물리적인 맞물림에 의하여 멤브레인 홀더(140)도 함께 회전한다. 따라서, 장시간동안 캐리어 헤드(100)를 사용하더라도, 연결 베이스(120)와 멤브레인 홀더(140)사이에는 손상되지 않으므로, 유지 보수 측면과 웨이퍼 평탄 연마 공정의 연속성 측면에서 바람직하다.As shown in FIG. 2, the
리테이너 링(130)은 연결 베이스(120)의 저면에 볼트, 나사, 핀 등의 고정 수단(99)으로 고정된다. 리테이너 링(130)은 반영구적으로 사용하도록 스텐레스 등의 금속 재질로 형성된 상측 리테이너링(132)과, 그 하측에 내구성이 좋으면서 화학적으로 불활성을 가지며 반복 하중에도 균열이 생기지 않는 폴리페닐렌 설피드(PPS)재질의 하측 리테이너링(131)으로 구성된다. 하측 리테이너링(131)에는 CMP공정 중에 슬러리가 웨이퍼(10)에 유입되도록 다수의 홈이 반경 방향으로 관통 형성된다. The
멤브레인 홀더(140)는 연결 베이스(120)와 맞물려 회전 구동되며, 하측에 다수의 구획벽(151)이 형성되어, 구획벽(151)에 의해 그 사이에 생성되는 분할 챔버(C1, C2, C3, C4)에 압력을 인가하는 공기 통로(미도시)가 마련된다. 구획벽(151)은 멤브레인 홀더(140)에 클램핑 고정되어 인접한 분할 챔버(C1, C2, C3, C4)간의 밀봉성이 보장된다. The
멤브레인(150)은 하나의 막으로 이루어질수도 있지만, 캐리어 헤드(100) 내에서 공기압을 직접 전달받는 상부 멤브레인과, 상부 멤브레인과 밀착되어 간접적으로 압력을 인가받으며 웨이퍼 흡착면을 제공하는 하부 멤브레인으로 이루어질 수 있다.
상기 연결핀(160)은 스텐레스 등과 같이 경도가 우수하면서 내구성이 우수한 재질로 제작되는 것이 좋다. 그러나, 연결핀(160)에 의해 구동체(110)로부터 연결 베이스(120)로 회전력을 장시간 동안 전달하면, 연결핀(160)의 외주면이 마모되어 헐거워지는 문제가 발생된다. 이 때마다 연결핀(160)을 교체하는 것은 비용이 많이 소요되므로, 연결핀(160)의 외주면에 금속 소재의 핀 몸체보다 경도가 낮으면서 반복 하중에 잘 견디는 플라스틱 소재로 개재 파이프(162)를 씌운다. 이에 의해, 장시간 사용하면, 금속 재질의 핀 몸체(161)가 마모되지 않고, 개재 파이프(162)가 마모되므로, 금속 재질의 핀 몸체(161)는 반 영구적으로 사용할 수 있으며, 저렴한 개재 파이프(162)만 교체하면 된다. The connecting pins 160 may be made of a material having excellent durability while having excellent hardness, such as stainless steel. However, when the rotational force is transmitted from the driving
상기 헤드 커버(170)는 구동체(110)의 중앙부를 감싸는 제3분할커버(173)와, 구동체(110)의 외주부를 감싸도록 중앙부(171a)는 제3분할커버(173)에 맞닿도록 끼워지고 원주부(171b)는 구동체(110) 격벽(110p)의 내면과 맞닿도록 끼워져 위치 고정되는 제1분할커버(171)와, 연결 베이스(120)를 감싸도록 중앙부(172a)는 구동체(110)의 격벽(110p) 외면에 끼워지도록 고정되는 제2분할커버(172)로 구성된다. The
제1분할커버(171)와 제3분할커버(173)의 사이에는 탄성을 갖는 밀봉링(75)이 개재되고, 격벽(110p)과 제1분할커버(171)의 사이 및 격벽(110p)과 제2분할커버(172)의 사이에도 탄성을 갖는 밀봉링(75)이 개재된다. 이에 따라, 각 분할 커버(171, 172)가 끼워지는 위치에서 밀봉링(75)의 탄성 복원력에 의해 끼움 상태를 보다 견고하게 유지할 수 있게 하며, 분할 커버(171-173)의 연결부(171a, 171b, 172a)를 밀봉링(75)으로 밀폐시켜 CMP 공정 중에 슬러리나 연마액 등의 이물질이 캐리어 헤드의 내부로 침투하는 것을 방지한다. An
제3분할커버(173)는 구동체(110)의 중앙 돌출부에 끼워진 상태로, 끼움에 의해 탈착 가능하다. The
이와 같이, 헤드 커버(170)를 이루는 분할 커버들(171-173)이 모두 끼움 방식에 의해 탈착됨으로써, 구동체(110)의 상측 일부를 덮는 제1분할커버(171)와 구동체(110)의 외측의 연결 베이스(120)를 덮는 제2분할커버(172)와, 구동체(110)의 중앙부를 덮는 제3분할커버(173)으로 구성된다. 구동체(110)는 하나의 부품이지만, 제3분할커버(173)에 의해 둘러싸인 중앙부와 제1분할챔버(171)에 의해 둘러싸인 외주부로 각각 서로 다른 분할커버로 둘러싸인다. 이는, 구동체(110)의 중앙부를 통해서는 외부로부터 연결되는 가스 배관과 회전 구동력이 전달되는 구성을 점검하는 데 반하여, 구동체(110)의 외주부를 통해서는 캐리어 헤드(100)의 내부 가스 배관 등을 점검하는 등, 점검의 대상이 서로 다르기 때문이다. 따라서, 본 발명은 하나의 부품에 대해서도 2개 이상의 분할 커버(171, 173)으로 감싸지는 형태로 구성될 수도 있다.As such, the split covers 171-173 constituting the
하나의 커버로 캐리어 헤드(100)의 상부와 측면을 덮지 않고, 각 주요 부품 별로 감싸는 분할 커버(171-173)으로 이루어짐에 따라, 캐리어 헤드(100)의 특정 부품의 보수가 필요할 때에 해당 부품을 감싸는 분할 커버만을 선택하여 분리한 후 보수 관리할 수 있으므로, 유지 보수가 보다 용이해진다. 또한, 분할 커버 형태로 구동체(110)의 격벽(110p)을 매개로 하여 각각 제1분할커버(171) 및 제2분할커버(172)가 각각 위치 고정되므로, 캐리어 헤드(100)가 회전하면서 작동하는 동안에도, 헤드 커버가 하나의 몸체로 형성되는 종래 구성에 비하여, 회전에 따른 관성력에 의해 제1분할커버(171) 및 제2분할커버(172)의 위치 고정부(즉, 중앙부와 원주부)에서 응력이 집중되는 현상이 크게 완화된다. 따라서, 캐리어 헤드의 헤드 커버의 연결부(171a, 171b, 172a)의 수명이 보다 증대될 수 있다.Since the cover does not cover the upper and side surfaces of the
더욱이, 각 분할 커버(171-173)의 외측에는 반경 방향으로 돌출된 손잡이(171n, 172n 173n)가 마련되어, 손잡이(171n, 172n, 173n)를 바깥으로 잡아당기는 것에 의해 끼움 방식으로 장착된 분할 커버(171-173)를 하나씩 보다 쉽게 분리할 수 있다. Furthermore, radially protruding
한편, 도면에 도시된 실시예에서는 헤드 커버(170)를 구성하는 다수의 분할 커버(170)가 끼움 방식에 의해 탈착되는 구성을 예로 들었지만, 다수의 분할 커버(170)의 일부 이상이 볼트나 핀에 의해 결합되는 것도 본 발명의 범주에 속한다.
On the other hand, in the embodiment shown in the drawing has been taken a configuration in which the plurality of divided
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 캐리어 헤드(100)는 캐리어 헤드(100)의 주요 부품 또는 영역 별로 분할 커버 형태인 제1분할커버(171), 제2분할커버(172), 제3분할커버(173)로 헤드 커버(170)를 구성하여, 특정 부품이나 특정 영역의 유지 보수 시에는 해당 위치의 커버만을 개별적으로 분리하여 점검 및 수리, 교체할 수 있도록 구성되어, 상측으로부터 순서대로 분리하여 특정 부품을 점검하는 종래에 비해, 캐리어 헤드(100)의 유지 관리가 훨씬 간편하고 짧은 시간 내에 해당 부품의 유지 보수를 마칠 수 있는 효과를 얻을 수 있다. The
또한, 본 발명은 유지 보수가 필요한 부품이나 영역을 분해 및 교체할 수 있으므로, 종래에 해당 부품이나 영역의 점검을 위하여 캐리어 헤드의 전체 또는 다른 관련없는 구성 부품을 분해함에 따라, 그 과정에서 부품의 손상될 가능성이 있었던 문제점을 근본적으로 해소한 잇점도 얻어진다.
In addition, since the present invention can disassemble and replace parts or areas requiring maintenance, conventionally, as the whole or other irrelevant components of the carrier head are disassembled for the inspection of the parts or areas, the parts of the parts are removed in the process. Benefits are also obtained that fundamentally solve the problem of possible damage.
이상에서 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 예시적으로 설명하였으나, 본 발명은 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며 본 발명에서 제시한 기술적 사상, 구체적으로는 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있을 것이다.
The present invention has been exemplarily described through the preferred embodiments, but the present invention is not limited to such specific embodiments, and various forms within the scope of the technical idea presented in the present invention, specifically, the claims. May be modified, changed, or improved.
100:캐리어 헤드 110: 구동체
120: 연결 베이스 120a: 상측 베이스
120b: 하측 베이스 130: 리테이너 링
140: 멤브레인 홀더 150: 멤브레인
160: 연결핀 170: 헤드 커버
171: 제1분할커버 172: 제2분할커버
173: 제3분할커버 171n, 172n, 173n: 손잡이
75: 탄성을 갖는 밀봉링100: carrier head 110: drive body
120:
120b: lower base 130: retainer ring
140: membrane holder 150: membrane
160: connecting pin 170: head cover
171: first split cover 172: second split cover
173:
75: sealing ring with elasticity
Claims (6)
외부에 위치한 구동축과 연동되어 회전 구동되고, 상기 캐리어 헤드의 상측에 위치한 구동체와;
상기 구동체와 맞물려 회전하는 환상 형상의 연결 베이스와;
상기 연결 베이스에 고정되는 리테이너 링과;
상기 구동체의 일부 이상을 덮는 제1분할커버와, 상기 제1분할커버의 바깥쪽의 일부 이상을 덮는 제2분할커버를 포함하는 헤드 커버와;
상기 제1분할커버와 상기 제2분할커버의 사이에는 상기 구동체로부터 돌출된 격벽을;
포함하여, 상기 격벽에 상기 제1분할커버 및 상기 제2분할커버가 끼워 결합되고, 상기 제1분할커버와 상기 제2분할커버를 개별적으로 분리가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치용 캐리어 헤드.
A carrier head for a chemical mechanical polishing apparatus,
A drive body which is rotated in association with an external drive shaft and positioned above the carrier head;
An annular connection base rotating in engagement with the driving body;
A retainer ring fixed to the connection base;
A head cover including a first split cover covering at least a portion of the driving body, and a second split cover covering at least a portion of an outer side of the first split cover;
A partition wall protruding from the driving body between the first split cover and the second split cover;
And the first split cover and the second split cover are coupled to the partition wall, and the first split cover and the second split cover are separately removable. head.
상기 제1분할커버와 상기 제2분할커버 중 어느 하나 이상과 상기 격벽의 사이에는 밀봉링이 개재된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치용 캐리어 헤드.
The method of claim 1,
A carrier head for a chemical mechanical polishing apparatus, characterized in that a sealing ring is interposed between at least one of the first divided cover and the second divided cover and the partition wall.
상기 제1분할커버와 상기 제2분할커버는 외측으로 돌출된 손잡이가 형성된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치용 캐리어 헤드.
3. The method according to claim 1 or 2,
The first split cover and the second split cover is a carrier head for a chemical mechanical polishing apparatus, characterized in that the handle is formed to protrude outward.
상기 구동체의 중앙부를 덮는 제3분할커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치용 캐리어 헤드.
The method of claim 1, wherein the head cover,
And a third split cover covering a central portion of the driving body.
상기 제1분할커버와 상기 제3분할커버는 인접하게 배열되고, 상기 제1분할커버와 상기 제3분할커버의 사이에는 밀봉링이 개재되는 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치용 캐리어 헤드.
The method of claim 4, wherein
And the first divided cover and the third divided cover are arranged adjacent to each other, and a sealing ring is interposed between the first divided cover and the third divided cover.
외부에 위치한 구동축과 연동되어 회전 구동되고, 상기 캐리어 헤드의 상측에 위치한 구동체와;
상기 구동체와 맞물려 회전하는 환상 형상의 연결 베이스와;
상기 연결 베이스에 고정되는 리테이너 링과;
상기 구동체의 일부 이상을 덮는 제1분할커버와, 상기 제1분할커버의 바깥쪽의 일부 이상을 덮는 제2분할커버와, 상기 구동체의 중앙부를 덮는 제3분할커버를를 포함하는 헤드 커버를;
포함하여, 상기 제1분할커버와 상기 제2분할커버를 개별적으로 분리가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 화학 기계적 연마 장치용 캐리어 헤드.
A carrier head for a chemical mechanical polishing apparatus,
A drive body which is rotated in association with an external drive shaft and positioned above the carrier head;
An annular connection base rotating in engagement with the driving body;
A retainer ring fixed to the connection base;
A head cover including a first split cover covering at least a portion of the driving body, a second split cover covering at least a portion of an outer side of the first split cover, and a third split cover covering a central portion of the driving body. ;
And the first split cover and the second split cover are separately separable.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110064330A KR101206778B1 (en) | 2011-06-30 | 2011-06-30 | Carrier head having segmented head covers |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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KR101206778B1 true KR101206778B1 (en) | 2012-11-30 |
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ID=47565703
Family Applications (1)
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KR1020110064330A KR101206778B1 (en) | 2011-06-30 | 2011-06-30 | Carrier head having segmented head covers |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR101206778B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11305399B2 (en) * | 2018-08-02 | 2022-04-19 | Ebara Corporation | Jig for a polishing apparatus |
KR20230064881A (en) * | 2021-11-04 | 2023-05-11 | 김원봉 | Head cover and wafer polishing head having same |
-
2011
- 2011-06-30 KR KR1020110064330A patent/KR101206778B1/en active IP Right Grant
Cited By (3)
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KR20230064881A (en) * | 2021-11-04 | 2023-05-11 | 김원봉 | Head cover and wafer polishing head having same |
KR102672605B1 (en) * | 2021-11-04 | 2024-06-07 | 김원봉 | Head cover and wafer polishing head having same |
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