KR101206911B1 - Device for Conditioning the surface of Polishing Pad - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 연마패드컨디셔닝장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연마패드를 사용하여 웨이퍼의 표면을 연마할 때 연마동작중에 발생하는 연마부산물에 의해 악화된 연마패드의 표면상태를 개선하기 위한 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing pad conditioning apparatus, and more particularly, to an apparatus for improving a surface condition of a polishing pad exacerbated by polishing by-products generated during polishing operations when polishing a surface of a wafer using the polishing pad. will be.
집적 회로와 기타 전자 소자를 제조할 때 사용되는 웨이퍼는 전도성 재료, 반전도성(半傳導性) 재료 및 유전성(誘傳性) 재료로 된 다수의 층들을 기판의 표면에 증착하거나 제거하는 공정을 거쳐 제작된다.Wafers used in the manufacture of integrated circuits and other electronic devices are subjected to the process of depositing or removing a plurality of layers of conductive, semiconductive and dielectric materials on the surface of the substrate. Is produced.
이와 같이 제작된 웨이퍼의 표면은 증착이나 제거동작을 거치는 과정에서 평탄하지 않게 되므로 연마(polishing) 공정을 통해 평탄화시키게 된다.Since the surface of the wafer thus manufactured is not flat during the deposition or removal operation, the surface of the wafer is planarized through a polishing process.
웨이퍼를 연마하기 위한 장치의 하나로 슬러리에 포함된 연마제 및 연마패드의 표면 돌기를 웨이퍼의 표면과 마찰시키는 방법으로 웨이퍼의 표면을 기계적 및 화학적으로 연마하는 화학기계식 웨이퍼연마장치가 사용되고 있다.As a device for polishing a wafer, a chemical mechanical wafer polishing apparatus for mechanically and chemically polishing the surface of a wafer by a method of rubbing the surface protrusions of the abrasive and the polishing pad contained in the slurry with the surface of the wafer is used.
연마패드를 사용하여 웨이퍼의 표면을 연마할 때 연마동작중에 발생하는 연마부산물에 의해 연마패드의 표면상태가 악화되므로(연마부산물에 의해 연마패드의 표면에 형성된 미공이나 그루브(groove)가 막히는 현상 등이 발생함) 연마패드컨디셔닝장치를 사용하여 연마패드의 표면상태를 개선하고 있다.When the surface of the wafer is polished using the polishing pad, the polishing byproducts generated during the polishing operation deteriorate the surface state of the polishing pad (such as a phenomenon in which pores or grooves formed on the surface of the polishing pad are blocked by the polishing byproducts). This occurs) The surface condition of the polishing pad is improved by using a polishing pad conditioning apparatus.
연마패드컨디셔닝장치는 컨디셔닝디스크를 연마패드의 표면에 직접 가압접촉하는 방법으로 연마패드의 표면상태를 개선하고 있으며, 효율적인 표면개선을 위해 연마패드(202)에 대한 컨디셔닝디스크의 가압력 편차(연마패드 표면 위치별)를 줄이기 위해 짐벌부(Gimbal)를 갖는 연마패드컨디셔닝장치가 안출되어 사용되고 있다.The polishing pad conditioning apparatus improves the surface state of the polishing pad by directly contacting the surface of the polishing pad to the surface of the polishing pad, and the pressure variation of the conditioning disk with respect to the polishing pad 202 (the surface of the polishing pad) for efficient surface improvement. In order to reduce the position-by-position), a polishing pad conditioning apparatus having a gimbal part is devised and used.
도15 및 도16은 각각 종래 연마패드컨디셔닝장치의 설치상태도이고, 도17은 종래 연마패드컨디셔닝장치의 요부결합사시도이고, 도18은 종래 연마패드컨디셔닝장치의 요부결합단면도이고, 도19 및 도20은 각각 종래 연마패드컨디셔닝장치의 변형동작부를 도시한 사시도이고, 도21은 종래 연마패드컨디셔닝장치의 스페이서를 도시한 도면이다.15 and 16 are respectively a state diagram of a conventional polishing pad conditioning apparatus, Figure 17 is a perspective view of the main portion of the conventional polishing pad conditioning apparatus, Figure 18 is a cross-sectional view of the main portion of the conventional polishing pad conditioning apparatus, Figures 19 and 20 Fig. 21 is a perspective view showing the deformation operation of the conventional polishing pad conditioning apparatus, and Fig. 21 is a view showing the spacer of the conventional polishing pad conditioning apparatus.
종래의 연마패드컨디셔닝장치는, 이들 도면에 도시된 바와 같이, 지지체(201)에 설치된 지지암(111)과, 지지암(111)에 결합된 컨디셔닝헤드(120)와, 컨디셔닝헤드(120)에 설치된 컨디셔닝원동축(112)과, 컨디셔닝헤드(120)에 설치된 컨디셔닝종동축(113)과, 컨디셔닝종동축(113)의 하측에 배치된 디스크홀더(170)와, 디스크홀더(170)의 저면에 결합된 컨디셔닝디스크(114)와, 디스크홀더(170)를 컨디셔닝종동축(113)에 연결하는 짐벌부(130)와, 지지암(111)을 회동구동하고 컨디셔닝원동축(112)을 회전구동하며 컨디셔닝종동축(113)을 승강구동하는 컨디셔닝구동부를 갖고 있다.Conventional polishing pad conditioning apparatus, as shown in these figures, the
지지암(111)은 지지체(201)에 설치된 연마패드(202)의 둘레영역영역에서 지지암회동축(111a)을 통해 지지체(201)에 설치된다. 이에 따라 지지암(111)은 일단을 지지점으로 하여 연마패드(202)의 판면방향을 따라 회동할 수 있게 된다.The
그리고 지지암(111)은 회동동작시 연마패드(202)의 상측에 도달하는 길이구간을 갖도록 형성된다.The
또한 지지암(111)에는 공기주입피팅(161, Air inlet fitting)이 설치되어 있다.In addition, the
이러한 구성을 갖는 지지암(111)의 구조는 종래 널리 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.Since the structure of the
컨디셔닝헤드(120)는 지지암(111)에 고정된 컨디셔닝헤드바디부(121)와, 컨디셔닝헤드바디부(121)의 내부에 설치된 회전블럭(122) 및 베어링(123)과, 회전블럭(122)의 상단에 결합된 고정어깨부(124)와, 고정어깨부(124)의 하측에 배치되도록 회전블럭(122)의 내부에 설치된 가동어깨부(125)와, 가동어깨부(125)와 회전블럭(122)을 연결하도록 설치된 다이어프램(126, Diaphragm)을 갖고 있다.The conditioning
베어링(123)은 컨디셔닝헤드바디부(121)와 회전블럭(122) 사이에 개재되도록 설치되어 있다.The
고정어깨부(124)에는 공기주입피팅(161)에 연통하는 유로가 형성되어 있다.The
가동어깨부(125)는 링형태로 형성되고 컨디셔닝종동축(113)의 상단에 결합되어 있다.The
다이어프램(126)에 의해 고정어깨부(124)와 가동어깨부(125)사이에는 밀폐공간(126a)이 형성된다.A sealed
이러한 구성을 갖는 컨디셔닝헤드(120)의 구조는 종래 널리 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.Since the structure of the
컨디셔닝원동축(112)은 연마패드(202)에 대하여 수직으로 배치되도록 고정어깨부(124)에 형성된다.The
그리고 컨디셔닝원동축(112)에는 공기주입피팅(161)과 후술하는 종동축바디부(113a)의 내부공간을 연결하는 원동축공기유로(112a)가 길이방향을 따라 형성되어 있다.In addition, a conditioning
컨디셔닝종동축(113)은 직선상의 종동축바디부(113a)와, 종동축바디부(113a)의 하단에 종동축바디부(113a)의 길이방향에 가로로 배치되도록 형성된 고정링안착플랜지(113b)와, 고정링안착플랜지(113b)로부터 외측으로 연장 형성된 짐벌지지플랜지(113c)를 갖고 있다.The conditioning driven
종동축바디부(113a)는 하단이 밀폐된 관형태로 형성되어 있다.The driven
짐벌지지플랜지(113c)는 고정링안착플랜지(113b)의 하측에 스페이스안착홈(113d)을 갖도록 형성되어 있다.The
이러한 구성을 갖는 컨디셔닝종동축(113)은 종동축바디부(113a)가 컨디셔닝원동축(112)을 둘러싸고 고정링안착플랜지(113b)와 짐벌지지플랜지(113c)가 컨디셔닝헤드바디부(121)의 하측에 배치되도록 컨디셔닝원동축(112)에 결합되어 있다. 이에 따라 컨디셔닝종동축(113)은 고정링안착플랜지(113b)와 짐벌지지플랜지(113c)가 노출된 상태에서 컨디셔닝원동축(112)의 길이방향을 따라 승강할 수 있게 된다.Conditioning driven
그리고 컨디셔닝종동축(113)은 키(Key)구조 등을 통해 컨디셔닝원동축(112)과 함께 회전할 수 있도록 컨디셔닝원동축(112)에 결합된다.And the conditioning driven
디스크홀더(170)는 상면에 짐벌수용홈(171)이 요형(凹形)을 이루도록 절취 형성되어 있다.The
짐벌수용홈(171)은 짐벌수용홈바닥면부(171a)와, 짐벌수용홈바닥면부(171a)와 협조하여 요형을 이루는 짐벌수용홈측면부(171b)로 구성되어 있다.The
짐벌수용홈바닥면부(171a)에는 스페이서지지언덕부(171f)가 형성되어 있다.The spacer
디스크홀더(170)는 스테인레스(SUS) 재질 등을 사용하여 제작할 수 있다.The
짐벌부(130)는 짐벌지지플랜지(113c)의 상면에 지지되도록 설치된 변형판(141)을 구비한 변형작동부(140)와, 스페이스안착홈(113d)에 설치된 스페이서(131, Spacer)를 갖고 있다.The
변형작동부(140)는 변형판(141)에 더하여 변형판(141)과 일체로 형성된 종동축고정링(142) 및 홀더고정링(143)을 갖고 있다.The
변형판(141)은 박판 형태(0.1㎜ 이하)로 형성된다.The
홀더고정링(143)에는 내주면에서 시작하여 외주면에 도달하는 이물질배출구(143a)가 다수 개 형성되어 있다.The
이러한 구성을 갖는 변형작동부(140)는 금속재질로 제작되고, 종동축고정링(142)을 통해 짐벌지지플랜지(113c)에 결합되고 홀더고정링(143)을 통해 디스크홀더(170)에 결합된다.The
스페이서(131)는 대략 기역자 단면의 링형태로 형성된다. 이하 스페이서(131)의 내표면을 홀더접촉면(131a)이라고 한다.The
스페이서(131)는 홀더접촉면(131a)이 스페이서지지언덕부(171f)에 접촉하도록 스페이서안착홈(113d)에 설치된다.The
컨디셔닝구동부는 지지암(111)을 회동구동하고, 컨디셔닝원동축(112)을 회전구동하며, 컨디셔닝종동축(113)을 승강구동한다.The conditioning driving unit pivotally drives the
지지암(111)의 회동구동은 종래 널리 알려진 바와 같이 모터 등의 구동장치를 사용하여 지지암회동축(111a)을 회동시키는 방법으로 구현할 수 있다.Rotating driving of the
컨디셔닝원동축(112)의 회전구동은 종래 널리 알려진 바와 같이 모터 등의 구동장치를 사용하여 풀리(도시되지 않음, 고정어깨부에 연결되어 있음)를 통해 컨디셔닝원동축(112)을 회전시키는 방법으로 구현할 수 있다.Rotational driving of the
컨디셔닝종동축(113)의 승강구동은 종래 널리 알려진 바와 같이 공기주입피팅(161)을 통한 공기주입과 코일스프링(163, 회전블럭과 가동어깨부에 양단이 지지되도록 설치됨)의 탄성력을 이용하여 컨디셔닝종동축(113)을 승강시키는 방법으로 구현할 수 있다.As is well known in the art, lifting and lowering of the conditioning driven
이러한 구성을 갖는 종래의 연마패드컨디셔닝장치의 동작을 도22 및 도23을참조하여 설명하면 다음과 같다.The operation of the conventional polishing pad conditioning apparatus having such a configuration will be described with reference to FIGS. 22 and 23.
먼저 미리 설정된 연마패드(202)의 표면상태를 개선할 타이밍이 되면 컨디셔닝구동부는 지지암회동축(111a)을 회동구동하여 컨디셔닝디스크(114)를 연마패드(202)의 상측으로 이동시킨다.First, when the timing for improving the surface condition of the
다음에 컨디셔닝구동부는 공기주입피팅(161)을 통해 공기를 주입하여 컨디셔닝종동축(113)을 하강시킨다(도22 참조). 여기서 컨디셔닝종동축(113)의 하강은 컨디셔닝디스크(114)가 연마패드(202)의 표면에 가압접촉하도록 이루어진다.Next, the conditioning driving unit injects air through the air injection fitting 161 to lower the conditioning driven shaft 113 (see FIG. 22). Here, the lowering of the conditioning driven
컨디셔닝종동축(113)이 하강할 때 디스크홀더(170)에 대한 컨디셔닝종동축(113)의 기울기가 변화하면(초기 설치상태에서 디스크홀더에 대한 컨디셔닝종동축의 기울기는 직각을 목표치로 하고 있다) 변형판(141)이 변형되면서 연마패드(202)에 대한 컨디셔닝디스크의 가압력 편차(연마패드 표면 위치별)가 증가하는 것을 방지하게 된다(도23 참조). 여기서 변형판(141)의 변형 동작은 스페이서(131)의 도움을 받아 이루어진다(홀더접촉면이 스페이서지지언덕부과의 접촉상태를 유지하면서 이동함).If the inclination of the conditioning driven
한편 컨디셔닝종동축(113)이 하강하는 동안 코일스프링(163)에는 탄성력이 축적된다.Meanwhile, the elastic force is accumulated in the
다음에 컨디셔닝구동부는 컨디셔닝원동축(112)을 회전시킨다. 컨디셔닝원동축(112)이 회전하면 컨디셔닝종동축(113)이 회전한다.The conditioning driver then rotates the
컨디셔닝종동축(113)이 회전하면 컨디셔닝디스크(114)에 의한 연마패드(202) 표면의 개선작업이 이루어진다(연마패드 표면의 개선작업이 이루어지는 동안 연마패드도 컨디셔닝종동축과 같은 방향으로 회전함).When the conditioning driven
연마패드(202) 표면의 개선작업이 완료되면 컨디셔닝원동축(112)의 회전 중지, 컨디셔닝종동축(113)의 상승(코일스프링에 축적된 탄성력에 의해), 지지암(111)의 회동동작을 통해 원위치로 복귀한다.When the surface of the
그런데 종래의 연마패드컨디셔닝장치에 따르면, 디스크홀더(170)에 대한 컨디셔닝종동축(113)의 기울기가 변할 때 변형판(141)의 휨변형은 종동축고정링(142)의 외주면을 경계로 하여(종동축고정링과 접촉되는 영역과 종동축고정링을 벗어난 영역) 큰 차이가 발생하기 때문에 변형판(141) 중 종동축고정링(142)의 외주면 인접영역에 깨어질 염려가 있고 이에 따라 짐벌기능을 안정적으로 유지하기 어렵다는 문제점이 있었다.By the way, according to the conventional polishing pad conditioning apparatus, when the inclination of the conditioning driven
그리고 디스크홀더(170)에 대한 컨디셔닝종동축(113)의 기울기 변화는 홀더접촉면(131a)이 디스크홀더(170)에 대하여 면접촉상태를 유지하면서 이루어지고 디스크홀더(170)가 컨디셔닝종동축(113)에 고정 결합되어 있기 때문에 짐벌부(130)가 디스크홀더(170)에 대한 컨디셔닝종동축(113)의 기울기 변화에 적응하여 짐벌기능을 수행하기 어렵다는 문제점이 있었다(기울기변화에 민감하게 적응하기 어렵고 적응할 수 있는 기울기 변화량이 적어짐).The inclination change of the conditioning driven
또한 컨디셔닝종동축(113)이 하강하여 컨디셔닝디스크(114)가 연마패드(202)에 밀착한 상태에서 스페이서(131)를 통해 컨디셔닝디스크(114)에 상대적으로 큰 가압력이 전달되기 때문에 컨디셔닝디스크를 통해 연마패드(202)에 전달되는 가압력의 편차가 커지고 이에 따라 컨디셔닝디스크(114)에 의한 연마패드(202)의 표면상태 개선이 효율적으로 이루어지지 않는다는 문제점이 있었다.In addition, since the conditioning driven
따라서 본 발명의 목적은, 짐벌기능을 안정적으로 유지할 수 있고, 디스크홀더에 대한 컨디셔닝종동축의 기울기 변화에 적응하여 짐벌기능을 수행할 수 있으며, 컨디셔닝디스크를 통해 연마패드에 전달되는 가압력의 편차를 줄일 수 있도록 한 연마패드컨디셔닝장치를 제공하는 것이다.Therefore, an object of the present invention, the gimbal function can be stably maintained, the gimbal function can be performed by adapting to the change in the tilt of the conditioning driven shaft relative to the disc holder, the deviation of the pressing force transmitted to the polishing pad through the conditioning disk It is to provide a polishing pad conditioning apparatus that can be reduced.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 지지체에 설치된 연마패드의 둘레영역영역에서 일단을 지지점으로 하여 상기 연마패드의 판면방향을 따라 회동할 수 있도록 상기 지지체에 설치되고 회동동작시 타단이 상기 연마패드의 상측에 도달하는 길이구간을 갖도록 형성된 지지암과, 상기 지지암의 타단에 결합된 컨디셔닝헤드와, 상기 연마패드에 대하여 수직으로 배치되도록 상기 컨디셔닝헤드에 설치된 컨디셔닝원동축과, 상기 컨디셔닝원동축의 길이방향을 따라 승강할 수 있고 상기 컨디셔닝원동축과 함께 회전할 수 있도록 상기 컨디셔닝헤드에 설치된 컨디셔닝종동축과, 상기 컨디셔닝종동축의 하측에 배치된 디스크홀더와, 상기 디스크홀더의 저면에 결합된 컨디셔닝디스크와, 상기 디스크홀더를 상기 컨디셔닝종동축에 연결하고 상기 컨디셔닝디스크가 상기 연마패드에 접촉할 때 발생하는 상기 디스크홀더에 대한 상기 컨디셔닝종동축의 기울기변화에 적응하여 상기 디스크홀더와 상기 컨디셔닝종동축의 연결상태가 유지되도록 변형되는 짐벌부와, 상기 지지암을 회동구동하고 상기 컨디셔닝원동축을 회전구동하며 상기 컨디셔닝종동축을 승강구동하는 컨디셔닝구동부를 갖는 연마패드컨디셔닝장치에 있어서, 상기 컨디셔닝종동축은 직선상의 종동축바디부와, 상기 종동축바디부의 하단에 상기 종동축바디부의 길이방향에 가로로 배치되도록 형성된 연결플랜지를 포함하고; 상기 디스크홀더는 상면에 짐벌수용홈바닥면부과 상기 짐벌수용홈바닥면부과 협조하여 요형을 이루는 짐벌수용홈측면부를 갖는 짐벌수용홈이 절취 형성되어 있고; 상기 짐벌부는 중앙에 연락공이 형성되어 있는 축고정판과 상기 축고정판을 둘러싸도록 배치된 축연동링과 상호간의 이격거리가 동일하고 각각 상기 축연동링을 상기 축고정판에 연결하도록 형성된 복수의 연결암을 가지고 상기 축고정판을 통해 상기 연결플랜지에 결합되는 축연동부와, 상기 축연동부를 상기 짐벌수용홈바닥면부에 대하여 탄성지지하도록 상기 축연동링과 상기 짐벌수용홈바닥면부 사이에 설치된 탄성부재와, 상기 탄성부재에 의한 상기 축연동부의 탄성지지상태를 유지하도록 상기 축연동부를 상기 디스크홀더에 대하여 구속하는 연동부구속부를 포함하고; 상기 축연동링의 외주면과 상기 짐벌수용홈측면부에는 상기 축연동부를 상기 짐벌수용홈바닥면부를 향해 접근시키는 동작에 의해 상호 요철결합될 수 있고 상기 디스크홀더에 대하여 상기 컨디셔닝종동축이 기울어질 수 있게 상호간이 이격되도록 전동돌부와 전동홈이 분산 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연마패드컨디셔닝장치에 의해 달성된다.The object is, according to the present invention, is installed on the support to rotate along the plate surface direction of the polishing pad with one end as a support point in the peripheral region of the polishing pad provided on the support and the other end of the polishing pad during the rotation operation A support arm formed to have a length section reaching the upper side, a conditioning head coupled to the other end of the support arm, a conditioning driving shaft installed in the conditioning head so as to be perpendicular to the polishing pad, and a length of the conditioning driving shaft A conditioning driven shaft installed in the conditioning head so as to move up and down along the direction and rotate with the conditioning driving shaft, a disk holder disposed below the conditioning driven shaft, and a conditioning disk coupled to a bottom surface of the disk holder. And connecting the disk holder to the conditioning driven shaft and the conditioning disk. A gimbal portion deformed to maintain a connection state between the disk holder and the conditioning driven shaft by adapting to a change in inclination of the conditioning driven shaft with respect to the disk holder generated when contacting the polishing pad; And a polishing pad conditioning device that rotates the conditioning drive shaft and lifts and drives the conditioning driven shaft, wherein the conditioning driven shaft includes a linear driven shaft body in a straight line and a lower end of the driven shaft body. A connecting flange formed to be disposed transversely in the longitudinal direction of the coaxial body portion; The disc holder has a gimbal accommodating groove having a gimbal accommodating groove bottom surface portion and a gimbal accommodating groove bottom surface portion formed in cooperation with the gimbal accommodating groove bottom surface portion at an upper surface thereof to be cut off; The gimbal portion has a plurality of connecting arms formed between the shaft fixing plate having a contact hole in the center and the shaft interlocking ring disposed to surround the shaft fixing plate, and the connecting members are respectively connected to the shaft fixing plate. An elastic member installed between the shaft interlocking ring and the gimbal receiving groove bottom surface portion to elastically support the shaft interlocking portion coupled to the connection flange through the shaft fixing plate, and the shaft interlocking portion with respect to the gimbal receiving groove bottom surface portion; An interlocking portion constraining portion for constraining the shaft interlocking portion with respect to the disk holder to maintain the elastic support state of the shaft interlocking portion by the elastic member; The outer circumferential surface of the shaft interlocking ring and the gimbal receiving groove side surface portion may be mutually unevenly coupled by an operation of approaching the shaft interlocking portion toward the gimbal receiving groove bottom surface portion such that the conditioning driven shaft may be inclined with respect to the disk holder. It is achieved by a polishing pad conditioning apparatus, characterized in that the driving protrusion and the electric groove are formed to be distributed apart from each other.
여기서 탄성부재의 탄성력이 약화된 경우에도 연마패드의 표면에 대한 컨디셔닝디스크의 가압력을 안정적으로 유지할 수 있도록, 상기 짐벌부는 상면이 상방향으로 볼록한 곡면형태를 이루도록 상기 짐벌수용홈바닥면부 중 상기 연락공에 대향하는 영역에 돌출 형성된 보조짐벌동작돌부를 더 포함하고; 상기 컨디셔닝종동축은 상기 탄성부재가 상기 짐벌수용홈바닥면부를 향해 가압되어 최대로 작아질 수 있는 두께를 탄성부재최소두께라고 할 경우 상기 보조짐벌동작돌부의 최고점과의 이격거리가 상기 탄성부재최소두께 보다 작아지기 전에 상기 보조짐벌동작돌부의 최고점에 점접촉하는 저면을 갖도록 형성되거나, 또는 상기 짐벌부는 저면이 하방향으로 볼록한 곡면형태를 이루도록 상기 종동축바디부의 저면 중 상기 연락공에 대향하는 영역에 돌출 형성된 보조짐벌동작돌부를 더 포함하고; 상기 짐벌수용홈바닥면부는 상기 탄성부재가 상기 짐벌수용홈바닥면부를 향해 가압되어 최대로 작아질 수 있는 두께를 탄성부재최소두께라고 할 경우 상기 보조짐벌동작돌부의 최저점과의 이격거리가 상기 탄성부재최소두께 보다 작아지기 전에 상기 보조짐벌동작돌부의 최저점에 점접촉하도록 형성되는 것이 바람직하다.Wherein the gimbal portion of the bottom surface of the gimbal accommodating groove so that the gimbal portion forms a curved surface in the upper direction so that the pressing force of the conditioning disk against the surface of the polishing pad even when the elastic force of the elastic member is weakened. Further comprising an auxiliary gimbal motion protrusion protruding in an area opposite the ball; The conditioning driven shaft has a distance that is the minimum distance from the highest point of the auxiliary gimbal operation protrusion when the elastic member is pressed toward the gimbal receiving groove bottom surface to be the minimum thickness of the elastic member. It is formed to have a bottom surface in point contact with the highest point of the auxiliary gimbal operation protrusion before the thickness is smaller than the thickness, or the gimbal portion facing the contact hole of the bottom surface of the driven shaft body portion so that the bottom surface is convex in the downward direction And an auxiliary gimbal motion protrusion protruding from the region; When the elastic member is pressed toward the gimbal receiving groove bottom surface part and the thickness of the elastic member minimum thickness is the elastic member minimum thickness, the space between the gimbal receiving groove bottom surface part and the lowest point of the auxiliary gimbal operation protrusion is elastic. It is preferably formed to make point contact with the lowest point of the auxiliary gimbal operation protrusion before becoming smaller than the minimum member thickness.
그리고 이물질이 짐벌부 설치영역으로 진입하는 것을 방지할 수 있도록, 상기 짐벌수용홈측면부의 상단과 상기 연결플랜지 사이 공간을 밀폐하도록 상기 디스크홀더에 설치된 밀폐부를 더 포함하는 것이 바람직하다.And it is preferable to further include a sealing portion provided in the disk holder to seal the space between the upper end of the gimbal receiving groove side portion and the connection flange to prevent foreign matter from entering the gimbal portion installation area.
따라서 본 발명에 따르면, 축고정판과 축고정판을 둘러싸도록 배치된 축연동링과 축연동링을 축고정판에 연결하도록 형성된 복수의 연결암을 구비한 축연동부와 축연동부를 짐벌수용홈바닥면부에 대하여 탄성지지하는 탄성부재와 축연동부를 디스크홀더에 대하여 구속하는 연동부구속부를 포함하도록 짐벌부를 형성하는 한편 축연동링의 외주면과 짐벌수용홈측면부에 축연동부를 짐벌수용홈바닥면부를 향해 접근시키는 동작에 의해 상호 요철결합될 수 있는 전동돌부와 전동홈을 분산 형성함으로써, 짐벌기능을 안정적으로 유지할 수 있고, 디스크홀더에 대한 컨디셔닝종동축의 기울기 변화에 적응하여 짐벌기능을 수행할 수 있으며, 컨디셔닝디스크를 통해 연마패드에 전달되는 가압력의 편차를 줄일 수 있다.Therefore, according to the present invention, the axial interlocking portion and the axial interlocking portion having a plurality of connecting arms formed to connect the axial interlocking ring and the axial interlocking ring arranged to surround the axial fastening plate and the axial fastening plate with respect to the gimbal receiving groove bottom surface portion. The gimbal portion is formed to include an elastic member for supporting the elastic member and an interlocking portion restraining portion for restraining the shaft interlocking portion with respect to the disc holder, and the shaft interlocking portion approaches the outer surface of the shaft interlocking ring and the side of the gimbal receiving groove toward the bottom of the gimbal receiving groove. By decentralizing the electric projection and the electric groove that can be combined with each other by operation, the gimbal function can be stably maintained, and the gimbal function can be performed by adapting to the change of the tilt of the conditioning driven shaft for the disc holder. The variation in the pressing force transmitted to the polishing pad through the disk can be reduced.
도1 및 도2는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 연마패드컨디셔닝장치의 설치상태도,
도3는 본 발명의 일 실시예에 따른 연마패드컨디셔닝장치의 요부결합사시도,
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연마패드컨디셔닝장치의 요부결합단면도,
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연마패드컨디셔닝장치의 요부분해사시도,
도6, 도7, 도8, 도9, 도10 및 도11은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 연마패드컨디셔닝장치의 짐벌부영역조립상태를 도시한 도면,
도12 및 도13은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 연마패드컨디셔닝장치의 동작상태도,
도14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연마패드컨디셔닝장치의 요부결합단면도,
도15 및 도16은 각각 종래 연마패드컨디셔닝장치의 설치상태도,
도17은 종래 연마패드컨디셔닝장치의 요부결합사시도,
도18은 종래 연마패드컨디셔닝장치의 요부결합단면도,
도19 및 도20는 각각 종래 연마패드컨디셔닝장치의 변형동작부를 도시한 사시도,
도21은 종래 연마패드컨디셔닝장치의 스페이서를 도시한 도면,
도22 및 도23은 종래 연마패드컨디셔닝장치의 동작상태를 도시한 도면이다.1 and 2 are each an installation state of the polishing pad conditioning apparatus according to an embodiment of the present invention,
Figure 3 is a perspective view of the main coupling portion of the polishing pad conditioning apparatus according to an embodiment of the present invention,
Figure 4 is a cross-sectional view of the main portion of the polishing pad conditioning apparatus according to an embodiment of the present invention;
5 is a partially exploded perspective view of a polishing pad conditioning apparatus according to an embodiment of the present invention;
6, 7, 8, 9, 10 and 11 are views showing a gimbal portion region assembly state of the polishing pad conditioning apparatus according to the embodiment of the present invention, respectively.
12 and 13 are operation state diagrams of the polishing pad conditioning apparatus according to an embodiment of the present invention, respectively;
14 is a sectional view of an essential part of a polishing pad conditioning apparatus according to another embodiment of the present invention;
15 and 16 are each an installation state of a conventional polishing pad conditioning apparatus,
17 is a perspective view illustrating a main portion of a conventional polishing pad conditioning apparatus;
18 is a sectional view of the main parts of the conventional polishing pad conditioning apparatus;
19 and 20 are perspective views showing a deformation operation of the conventional polishing pad conditioning apparatus, respectively;
21 shows a spacer of a conventional polishing pad conditioning apparatus;
22 and 23 are views showing the operating state of the conventional polishing pad conditioning apparatus.
이하에서, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1 및 도2는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 연마패드컨디셔닝장치의 설치상태도이고, 도3는 본 발명의 일 실시예에 따른 연마패드컨디셔닝장치의 요부결합사시도이고, 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연마패드컨디셔닝장치의 요부결합단면도이고, 도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연마패드컨디셔닝장치의 요부분해사시도이고, 도6, 도7, 도8, 도9, 도10 및 도11은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 연마패드컨디셔닝장치의 짐벌부영역조립상태를 도시한 도면이다.1 and 2 are installed state of the polishing pad conditioning apparatus according to an embodiment of the present invention, respectively, Figure 3 is a perspective view of the main coupling portion of the polishing pad conditioning apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a present invention A main portion of the polishing pad conditioning apparatus according to an embodiment of the combined cross-sectional view, Figure 5 is a partial perspective view of the polishing pad conditioning apparatus according to an embodiment of the present invention, Figures 6, 7, 8, 9, 10 and 11 are views showing a gimbal portion region assembly state of the polishing pad conditioning apparatus according to the embodiment of the present invention, respectively.
본 발명의 일 실시예에 따른 연마패드컨디셔닝장치는, 이들 도면에 도시된 바와 같이, 지지체(201)에 설치된 지지암(11)과, 지지암(11)에 결합된 컨디셔닝헤드(20)와, 컨디셔닝헤드(20)에 설치된 컨디셔닝원동축(12)과, 컨디셔닝헤드(20)에 설치된 컨디셔닝종동축(13)과, 컨디셔닝종동축(13)의 하측에 배치된 디스크홀더(70)와, 디스크홀더(70)의 저면에 결합된 컨디셔닝디스크(14)와, 디스크홀더(70)를 컨디셔닝종동축(13)에 연결하는 짐벌부(30)와, 디스크홀더(70)와 짐벌부(30)에 결합된 밀폐부(50)와, 지지암(11)을 회동구동하고 컨디셔닝원동축(12)을 회전구동하며 컨디셔닝종동축(13)을 승강구동하는 컨디셔닝구동부를 갖고 있다.Polishing pad conditioning apparatus according to an embodiment of the present invention, as shown in these figures, the
지지암(11)은 지지체(201)에 설치된 연마패드(202)의 둘레영역영역에서 지지암회동축(11a)을 통해 지지체(201)에 설치된다. 이에 따라 지지암(11)은 일단을 지지점으로 하여 연마패드(202)의 판면방향을 따라 회동할 수 있게 된다.The
그리고 지지암(11)은 회동동작시 타단이 연마패드(202)의 상측에 도달하는 길이구간을 갖도록 형성된다.The
또한 지지암(11)에는 공기주입피팅(61, Air inlet fitting)이 설치되어 있다.The
이러한 구성을 갖는 지지암(11)의 구조는 종래 널리 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.Since the structure of the
컨디셔닝헤드(20)는 지지암(11)에 고정된 컨디셔닝헤드바디부(21)와, 컨디셔닝헤드바디부(21)의 내부에 설치된 회전블럭(22) 및 베어링(23)과, 회전블럭(22)의 상단에 결합된 고정어깨부(24)와, 고정어깨부(24)의 하측에 배치되도록 회전블럭(22)의 내부에 설치된 가동어깨부(25)와, 가동어깨부(25)와 회전블럭(22)을 연결하도록 설치된 다이어프램(26, Diaphragm)을 갖고 있다.The
베어링(23)은 컨디셔닝헤드바디부(21)와 회전블럭(22) 사이에 개재되도록 설치되어 있다.The
고정어깨부(24)에는 공기주입피팅(61)에 연통하는 유로가 형성되어 있다.The fixed
가동어깨부(25)는 링형태로 형성되고, 컨디셔닝종동축(13)의 상단에 결합되어 있다.The
다이어프램(26)에 의해 고정어깨부(24)와 가동어깨부(25) 사이에는 밀폐공간(26a)이 형성된다.A sealed
이러한 구성을 갖는 컨디셔닝헤드(20)의 구조는 종래 널리 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.Since the structure of the
컨디셔닝원동축(12)은 연마패드(202)에 대하여 수직으로 배치되도록 고정어깨부(24)에 형성된다.The
그리고 컨디셔닝원동축(12)에는 공기주입피팅(61)과 후술하는 종동축바디부(13a)의 내부공간을 연결하는 원동축공기유로(12a)가 길이방향을 따라 형성되어 있다.In addition, a conditioning
컨디셔닝종동축(13)은 직선상의 종동축바디부(13a)와, 종동축바디부(13a)의 하단에 종동축바디부(13a)의 길이방향에 가로로 배치되도록 형성된 연결플랜지(13b)를 갖고 있다.The conditioning driven
종동축바디부(13a)는 하단이 밀폐된 관형태로 형성되어 있다.The driven
그리고 종동축바디부(13a)는 탄성부재(31)가 짐벌수용홈바닥면부(71a)를 향해 가압되어 최대로 작아질 수 있는 두께를 탄성부재최소두께라고 할 경우 후술하는 보조짐벌동작돌부(33)의 최고점과의 이격거리가 탄성부재최소두께 보다 작아지기 전에 보조짐벌동작돌부(33)의 최고점(돌부헤드의 최고점)에 점접촉하는 저면을 갖도록 형성된다.And the driven
이러한 구성을 갖는 컨디셔닝종동축(13)은 종동축바디부(13a)가 컨디셔닝원동축(12)을 둘러싸고 연결플랜지(13b)가 컨디셔닝헤드바디부(21)의 하측에 배치되도록 컨디셔닝원동축(12)에 결합되어 있다. 이에 따라 컨디셔닝종동축(13)은 연결플랜지(13b)가 노출된 상태에서 컨디셔닝원동축(12)의 길이방향을 따라 승강할 수 있게 된다.The conditioning driven
그리고 컨디셔닝종동축(13)은 키(Key)구조 등을 통해 컨디셔닝원동축(12)과 함께 회전할 수 있도록 컨디셔닝원동축(12)에 결합된다.And the conditioning driven
또한 컨디셔닝종동축(13)의 결합은 종동축바디부(13a)의 내표면과 컨디셔닝원동축(12)의 외표면 사이에 종동축바디부(13a)의 내부공간과 고정어깨부(24)와 가동어깨부(25)사이에 형성된 밀폐공간(26a)을 연결하는 공기유로를 갖도록 이루어진다. 이에 따라 공기주입피팅(61)을 통해 주입된 공기는 고정어깨부(24)와 가동어깨부(25) 사이에 형성된 밀폐공간(26a)에 진입할 수 있게 된다.In addition, the conditioning driven
디스크홀더(70)는 상면에 짐벌수용홈(71)이 요형(凹形)을 이루도록 절취 형성되어 있다.The
짐벌수용홈(71)은 짐벌수용홈바닥면부(71a)와, 짐벌수용홈바닥면부(71a)와 협조하여 요형을 이루는 짐벌수용홈측면부(71b)로 구성되어 있다.The
짐벌수용홈바닥면부(71a)는 후술하는 연락공(41a)에 대향하는 영역에 요형(凹形)의 돌부안착홈(71c)이 형성되어 있다.As for the gimbal accommodation groove
짐벌수용홈측면부(71b)에는 3개의 전동돌부(71e)가 120도의 위상차를 갖도록 형성되어 있다.Three rolling
각 전동돌부(71e)는 대략 반원 단면형태를 이루도록 형성되어 있다.Each rolling
그리고 디스크홀더(70)는 상면에 홀더밀폐홈(71d)이 짐벌수용홈(71)을 둘러싸도록 형성되어 있다.The
디스크홀더(70)는 PEEK(Polyetherethereketone) 재질 등을 사용하여 제작할 수 있다.The
짐벌부(30)는 축연동부(40)와, 축연동부(40)와 짐벌수용홈바닥면부(71a) 사이에 설치된 탄성부재(31)와, 짐벌수용홈바닥면부(71a)에 결합된 연동부구속부(32)와, 돌부안착홈(71c)을 통해 짐벌수용홈바닥면부(71a)에 결합된 보조짐벌동작돌부(33)를 갖고 있다.The
축연동부(40)는 중앙에 연락공(41a)이 형성되어 있는 축고정판(41)과, 축고정판(41)을 둘러싸도록 배치된 축연동링(42)과, 축연동링(42)을 축고정판(41)에 연결하도록 형성된 3개의 연결암(43)을 갖고 있다.The
축고정판(41)은 상면에 두 개의 축고정판밀폐홈(41b)이 연락공(41a)과 동심원을 이루도록 형성되어 있다.The
축연동링(42)은 외주면에 3개의 전동홈(42a)이 형성되어 있다.The
여기서 전동홈(42a)의 형성은 축연동부(40)를 짐벌수용홈바닥면부(71a)를 향해 접근시키는 동작에 의해 전동돌부(71e)와 요철결합(凹凸結合)될 수 있고, 디스크홀더(70)에 대하여 컨디셔닝종동축(13)이 기울어질 수 있게 전동돌부(71e)와 이격되도록 이루어진다.Here, the formation of the
각 연결암(43)에는 구속부안착홈(43a)이 형성되어 있고, 다른 연결암과의 이격거리가 동일하게 형성된다(각 연결암은 120도의 위상차를 갖도록 형성됨).Each connecting
이러한 구성을 갖는 축연동부(40)는 축고정판(41)을 통해 연결플랜지(13b)에 결합된다.The
탄성부재(31)는 동심원을 이루도록 배치된 내부탄성링(31a), 중간탄성링(31b) 및 외부탄성링(31c)으로 구성되어 있다.The
내부탄성링(31a)은 짐벌수용홈바닥면부(71a)에 나란하게 배치되어 있다.The inner
내부탄성링(31a)은 3개의 중간다리부(31d)를 통해 중간탄성링(31b)에 연결되어 있다.The inner
중간탄성링(31b)은 상향 경사를 이루도록 배치되어 있고, 3개의 내부다리부(31e)를 통해 외부탄성링(31c)에 연결되어 있다.The intermediate
외부탄성링(31c)은 높이차를 두고 내부탄성링(31a)에 나란하게 배치되어 있다.The outer
이러한 구성을 갖는 탄성부재(31)는 내부탄성링(31a)을 통해 축연동링(42)의 저면에 용접 등의 방법으로 결합되고, 외부탄성링(31c)이 짐벌수용홈바닥면부(71a)에 접촉하도록 설치된다. 이에 따라 탄성부재(31)는 축연동부(40)를 짐벌수용홈바닥면부(71a)에 대하여 탄성지지하게 된다.The
연동부구속부(32)는 링형태로 형성되어 있고, 저면에는 3개의 홀더고정돌부(32a)가 120도의 위상차를 두고 형성되어 있다.The interlocking
연동부구속부(32)는 구속부안착홈(43a)에 진입한 상태로 홀더고정돌부(32a)를 통해 짐벌수용홈바닥면부(71a)에 고정된다.The interlocking
이러한 구성을 갖는 연동부구속부(32)에 의해 축연동부(40)는 탄성지지상태를 유지하면서 디스크홀더(70)에 대하여 구속된다.By the interlocking
보조짐벌동작돌부(33)는 돌부헤드(33a)와, 돌부헤드(33a)로부터 연장 형성된 돌부다리부(33b)를 갖고 있다.The auxiliary
돌부헤드(33a)는 상면이 상방향으로 볼록한 곡면형태를 이루도록 형성되어 있다.The
이러한 구성을 갖는 보조짐벌동작돌부(33)는 돌부다리부(33b)를 통해 돌부안착홈(71c)에 억지끼움방식으로 결합된다.The auxiliary
밀폐부(50)는 축고정판(41)에 결합된 밀폐판(51)과, 디스크홀더(70)에 결합된 홀더고정링(52)을 갖고 있다.The sealing
밀폐판(51)은 중앙영역에 축안착공(51a)이 형성되어 있고, 저면에는 3개의 밀폐돌부(51b)가 동심원을 이루도록 형성되어 있다.The sealing
밀폐판(51)은 실리콘고무와 같은 수축성 재질로 제작할 수 있다.The sealing
이러한 구성을 갖는 밀폐판(51)은 컨디셔닝종동축(13)의 하단 외표면이 축안착공(51a)의 내주면에 밀착되고, 3개의 밀폐돌부(51b)가 축고정판밀폐홈(41b)과 홀더밀폐홈(71d)에 진입하도록 축고정판(41)에 결합된다.In the sealing
홀더고정링(52)에는 내주면에서 시작하여 외주면에 도달하는 이물질배출구(52a)가 다수 개 형성되어 있다.The
홀더고정링(52)은 스테인레스와 같은 강성 재질로 제작할 수 있다.The
이러한 구성을 갖는 홀더고정링(52)은 짐벌수용홈측면부(71b)의 외측에서 디스크홀더(70)에 결합된다.The
컨디셔닝구동부는 지지암(11)을 회동구동하고, 컨디셔닝원동축(12)을 회전구동하며, 컨디셔닝종동축(13)을 승강구동한다.The conditioning driving unit pivotally drives the
지지암(11)의 회동구동은 종래 널리 알려진 바와 같이 모터 등의 구동장치를 사용하여 지지암회동축(11a)을 회동시키는 방법으로 구현할 수 있다.Rotating driving of the
컨디셔닝원동축(12)의 회전구동은 종래 널리 알려진 바와 같이 모터 등의 구동장치를 사용하여 풀리(도시되지 않음, 고정어깨부에 연결되어 있음)를 통해 컨디셔닝원동축(12)을 회전시키는 방법으로 구현할 수 있다.Rotational driving of the
컨디셔닝종동축(13)의 승강구동은 종래 널리 알려진 바와 같이 공기주입피팅(61)을 통한 공기주입과 코일스프링(63, 회전블럭과 가동어깨부에 양단이 지지되도록 설치됨)의 탄성력을 이용하여 컨디셔닝종동축(13)을 승강시키는 방법으로 구현할 수 있다.As is well known in the art, the lifting and lowering driving of the conditioning driven
이러한 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 연마패드컨디셔닝장치의 동작을 도12와 도13을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The operation of the polishing pad conditioning apparatus according to the embodiment of the present invention having such a configuration will be described with reference to FIGS. 12 and 13.
먼저 미리 설정된 연마패드(202)의 표면상태를 개선할 타이밍이 되면 컨디셔닝구동부는 지지암회동축(11a)을 회동구동하여 컨디셔닝디스크(14)를 연마패드(202)의 상측으로 이동시킨다.First, when the timing for improving the surface condition of the
다음에 컨디셔닝구동부는 공기주입피팅(61)을 통해 공기를 주입하여 컨디셔닝종동축(13)을 하강시킨다(도12 참조). 여기서 컨디셔닝종동축(13)의 하강은 컨디셔닝디스크(14)가 연마패드(202)의 표면에 가압접촉하도록 이루어진다.The conditioning driving unit then injects air through the air injection fitting 61 to lower the conditioning driven shaft 13 (see Fig. 12). The lowering of the conditioning driven
컨디셔닝종동축(13)이 하강할 때 디스크홀더(70)에 대한 컨디셔닝종동축(13)의 기울기가 변화하면(보통 초기 설치상태에서 디스크홀더에 대한 컨디셔닝종동축의 기울기는 직각을 목표치로 하고 있다) 탄성부재(31)가 변형되면서 연마패드(202)에 대한 컨디셔닝디스크(13)의 가압력 편차(연마패드 표면 위치별)가 증가하는 것을 방지하게 된다(도13 참조).If the inclination of the conditioning driven
그리고 반복사용 등의 이유로 탄성부재(31)의 탄성력이 약화된 상태에서 컨디셔닝종동축(13)이 하강하는 경우 컨디셔닝종동축(13)의 저면이 보조짐벌동작돌부(33) 즉, 돌부헤드(33a)를 가압하고 이에 따라 연마패드(202)의 표면에 대한 컨디셔닝디스크(14)의 가압력을 유지할 수 있게 된다.When the conditioning driven
한편 컨디셔닝종동축(13)이 하강하는 동안 코일스프링(63)에는 탄성력이 축적된다.On the other hand, the elastic force is accumulated in the
다음에 컨디셔닝구동부는 컨디셔닝원동축(12)을 회전시킨다. 컨디셔닝원동축(12)이 회전하면 컨디셔닝종동축(13)이 회전한다.The conditioning driver then rotates the
컨디셔닝종동축(13)이 회전하면 컨디셔닝디스크(14)에 의한 연마패드(202) 표면의 개선작업이 이루어진다(연마패드 표면의 개선작업이 이루어지는 동안 연마패드도 컨디셔닝종동축과 같은 방향으로 회전함).When the conditioning driven
연마패드(202) 표면의 개선작업이 완료되면 컨디셔닝원동축(12)의 회전 중지, 컨디셔닝종동축(13)의 상승(코일스프링에 축적된 탄성력에 의해), 지지암(11)의 회동동작을 통해 원위치로 복귀한다.When the surface of the
한편 전술한 실시예에서는 보조짐벌동작돌부(33)를 짐벌수용홈바닥면부(71a)에 형성하고 있으나, 도14에 도시된 바와 같이, 종동축바디부(13a)의 저면에 보조짐벌동작돌부(33')를 형성하여 발명을 실시할 수 있다.On the other hand, in the above-described embodiment, the auxiliary
도14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연마패드컨디셔닝장치의 요부결합단면도이다.Figure 14 is a cross-sectional view of the main portion of the polishing pad conditioning apparatus according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 실시예에 따른 연마패드컨디셔닝장치는 보조짐벌동작돌부(33')와 짐벌수용홈바닥면부(71a)를 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 연마패드컨디셔닝장치와 동일한 구조와 기능을 한다.The polishing pad conditioning apparatus according to another embodiment of the present invention has the same structure as the polishing pad conditioning apparatus according to the embodiment of the present invention except for the auxiliary
본 발명의 다른 실시예에 따른 보조짐벌동작돌부(33')는 저면이 하방향으로 볼록한 곡면형태를 이루도록 종동축바디부(13a)의 저면 중 연락공(41a)에 대향하는 영역에 돌출 형성된다.The auxiliary
본 발명의 다른 실시예에 따른 짐벌수용홈바닥면부(71a)는 탄성부재(31)가 짐벌수용홈바닥면부(71a)를 향해 가압되어 최대로 작아질 수 있는 두께를 탄성부재최소두께라고 할 경우 보조짐벌동작돌부(33)의 최저점과의 이격거리가 탄성부재최소두께 보다 작아지기 전에 보조짐벌동작돌부(33')의 최저점에 점접촉하도록 형성된다.The gimbal accommodation groove
그리고 전술한 실시예에서는 축연동링(42)의 외주면에 전동홈(42a)을 형성하고 짐벌수용홈측면부(71b)에 전동돌부(71e)를 형성하여 본 발명을 실시하고 있으나, 축연동링(42)의 외주면에 전동돌부를 형성하고 짐벌수용홈측면부(71b)에 전동홈을 형성하여 본 발명을 실시할 수 있다.In the above-described embodiment, although the
또한 전술한 실시예에서는 3개의 각 연결암(43)을 갖도록 구성하고 있으나, 2개, 4개 등 연결암의 개수를 달리하여 본 발명을 실시할 수 있음은 물론이다.In addition, in the above-described embodiment is configured to have three connecting
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 축고정판(41)과 축고정판(41)을 둘러싸도록 배치된 축연동링(42)과 축연동링(42)을 축고정판(41)에 연결하도록 형성된 복수의 연결암(43)을 구비한 축연동부(40)와 축연동부(40)를 짐벌수용홈바닥면부(71a)에 대하여 탄성지지하는 탄성부재(31)와 축연동부(40)를 디스크홀더(70)에 대하여 구속하는 연동부구속부(32)를 포함하도록 짐벌부(30)를 형성하는 한편 축연동링(42)의 외주면과 짐벌수용홈측면부(71b)에 축연동부(40)를 짐벌수용홈바닥면부(71a)를 향해 접근시키는 동작에 의해 상호 요철결합될 수 있는 전동돌부(71e)와 전동홈(42a)을 분산 형성함으로써, 짐벌기능을 안정적으로 유지할 수 있고, 디스크홀더(70)에 대한 컨디셔닝종동축(13)의 기울기 변화에 적응하여 짐벌기능을 수행할 수 있으며, 컨디셔닝디스크(14)를 통해 연마패드(202)에 전달되는 가압력의 편차를 줄일 수 있게 된다.According to the embodiment of the present invention as described above, the
그리고 보조짐벌동작돌부(33)를 추가함으로써, 탄성부재(31)의 탄성력이 약화된 경우에도 연마패드(202)의 표면에 대한 컨디셔닝디스크(14)의 가압력을 안정적으로 유지할 수 있게 된다.And by adding the auxiliary
또한 짐벌수용홈측면부(71b)의 상단과 연결플랜지(13b) 사이 공간을 밀폐하는 밀폐부(50)를 추가함으로써, 이물질이 짐벌부(30) 설치영역으로 진입하는 것을 방지할 수 있게 된다.In addition, by adding a sealing
11, 111 : 지지암 12, 112 : 컨디셔닝원동축
13 : 컨디셔닝종동축 14, 114 : 컨디셔닝디스크
20, 120 : 컨디셔닝헤드 21, 121 : 컨디셔닝헤드바디부
22, 122 : 회전블럭 24, 124 : 고정어깨부
25, 125 : 가동어깨부 26, 126 : 다이어프램
30, 130 : 짐벌부 31 : 탄성부재
32 : 연동부구속부 33 : 보조짐벌동작돌부
40 : 축연동부 41 : 축고정판
42 : 축연동링 43 : 연결암
50 : 밀폐부 51 : 밀폐판
52, 143 : 홀더고정링 131 : 스페이서
140 : 변형동작부 141 : 변형판
142 : 종동축고정링11, 111:
13: Conditioning driven
20, 120:
22, 122:
25, 125:
30, 130: gimbal portion 31: elastic member
32: linkage restraint 33: auxiliary gimbal operation protrusion
40: shaft interlocking portion 41: shaft fixing plate
42: shaft interlocking ring 43: connection arm
50: sealing part 51: sealing plate
52, 143: holder fixing ring 131: spacer
140: deformation operation portion 141: deformation plate
142: driven shaft fixing ring
Claims (4)
상기 컨디셔닝종동축은 직선상의 종동축바디부와, 상기 종동축바디부의 하단에 상기 종동축바디부의 길이방향에 가로로 배치되도록 형성된 연결플랜지를 포함하고;
상기 디스크홀더는 상면에 짐벌수용홈바닥면부과 상기 짐벌수용홈바닥면부과 협조하여 요형을 이루는 짐벌수용홈측면부를 갖는 짐벌수용홈이 절취 형성되어 있고;
상기 짐벌부는 중앙에 연락공이 형성되어 있는 축고정판과 상기 축고정판을 둘러싸도록 배치된 축연동링과 상호간의 이격거리가 동일하고 각각 상기 축연동링을 상기 축고정판에 연결하도록 형성된 복수의 연결암을 가지고 상기 축고정판을 통해 상기 연결플랜지에 결합되는 축연동부와, 상기 축연동부를 상기 짐벌수용홈바닥면부에 대하여 탄성지지하도록 상기 축연동링과 상기 짐벌수용홈바닥면부 사이에 설치된 탄성부재와, 상기 탄성부재에 의한 상기 축연동부의 탄성지지상태를 유지하도록 상기 축연동부를 상기 디스크홀더에 대하여 구속하는 연동부구속부를 포함하고;
상기 축연동링의 외주면과 상기 짐벌수용홈측면부에는 상기 축연동부를 상기 짐벌수용홈바닥면부를 향해 접근시키는 동작에 의해 상호 요철결합될 수 있고 상기 디스크홀더에 대하여 상기 컨디셔닝종동축이 기울어질 수 있게 상호간이 이격되도록 전동돌부와 전동홈이 분산 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연마패드컨디셔닝장치.It is installed on the support to rotate along the plate surface direction of the polishing pad with one end as a support point in the peripheral region of the polishing pad installed on the support, and formed to have a length section in which the other end reaches the upper side of the polishing pad during the rotation operation. A support arm, a conditioning head coupled to the other end of the support arm, a conditioning drive shaft installed in the conditioning head so as to be disposed perpendicularly to the polishing pad, and being able to move up and down along the longitudinal direction of the conditioning drive shaft. A conditioning driven shaft installed in the conditioning head so as to rotate together with a circular shaft, a disk holder disposed below the conditioning driven shaft, a conditioning disk coupled to a bottom surface of the disk holder, and the disk holder When connected coaxially and the conditioning disc contacts the polishing pad A gimbal portion that is adapted to maintain a connection state between the disk holder and the conditioning driven shaft by adapting to a change in inclination of the conditioning driven shaft relative to the disk holder to be generated, and rotationally drives the support arm and rotates the conditioning drive shaft. A polishing pad conditioning apparatus having a conditioning driving section for driving and lifting and driving the conditioning driven shaft,
The conditioning driven shaft includes a linear driven shaft body in a straight line and a connecting flange formed horizontally in a longitudinal direction of the driven shaft body at a lower end of the driven shaft body;
The disc holder has a gimbal accommodating groove having a gimbal accommodating groove bottom surface portion and a gimbal accommodating groove bottom surface portion formed in cooperation with the gimbal accommodating groove bottom surface portion at an upper surface thereof to be cut off;
The gimbal portion has a plurality of connecting arms formed between the shaft fixing plate having a contact hole in the center and the shaft interlocking ring disposed to surround the shaft fixing plate, and the connecting members are respectively connected to the shaft fixing plate. An elastic member installed between the shaft interlocking ring and the gimbal receiving groove bottom surface portion to elastically support the shaft interlocking portion coupled to the connection flange through the shaft fixing plate, and the shaft interlocking portion with respect to the gimbal receiving groove bottom surface portion; An interlocking portion constraining portion for constraining the shaft interlocking portion with respect to the disk holder to maintain the elastic support state of the shaft interlocking portion by the elastic member;
The outer circumferential surface of the shaft interlocking ring and the gimbal receiving groove side surface portion may be mutually unevenly coupled by an operation of approaching the shaft interlocking portion toward the gimbal receiving groove bottom surface portion such that the conditioning driven shaft may be inclined with respect to the disk holder. Polishing pad conditioning apparatus characterized in that the driving protrusion and the electric groove are formed to be separated from each other.
상기 짐벌부는 상면이 상방향으로 볼록한 곡면형태를 이루도록 상기 짐벌수용홈바닥면부 중 상기 연락공에 대향하는 영역에 돌출 형성된 보조짐벌동작돌부를 더 포함하고;
상기 컨디셔닝종동축은 상기 탄성부재가 상기 짐벌수용홈바닥면부를 향해 가압되어 최대로 작아질 수 있는 두께를 탄성부재최소두께라고 할 경우 상기 보조짐벌동작돌부의 최고점과의 이격거리가 상기 탄성부재최소두께 보다 작아지기 전에 상기 보조짐벌동작돌부의 최고점에 점접촉하는 저면을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 연마패드컨디셔닝장치.The method of claim 1,
The gimbal portion further includes an auxiliary gimbal operation protrusion formed to protrude in a region of the gimbal receiving groove bottom surface portion facing the contact hole so that an upper surface thereof is convex upwardly;
The conditioning driven shaft has a distance that is the minimum distance from the highest point of the auxiliary gimbal operation protrusion when the elastic member is pressed toward the gimbal receiving groove bottom surface to be the minimum thickness of the elastic member. And a bottom surface contacting the highest point of the auxiliary gimbal operation protrusion before the thickness becomes smaller than the thickness.
상기 짐벌부는 저면이 하방향으로 볼록한 곡면형태를 이루도록 상기 종동축바디부의 저면 중 상기 연락공에 대향하는 영역에 돌출 형성된 보조짐벌동작돌부를 더 포함하고;
상기 짐벌수용홈바닥면부는 상기 탄성부재가 상기 짐벌수용홈바닥면부를 향해 가압되어 최대로 작아질 수 있는 두께를 탄성부재최소두께라고 할 경우 상기 보조짐벌동작돌부의 최저점과의 이격거리가 상기 탄성부재최소두께 보다 작아지기 전에 상기 보조짐벌동작돌부의 최저점에 점접촉하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 연마패드컨디셔닝장치.The method of claim 1,
The gimbal portion further includes an auxiliary gimbal operation protrusion formed to protrude in a region of the bottom surface of the driven shaft body facing the contact hole so that a bottom surface thereof has a convex curved shape in a downward direction;
When the elastic member is pressed toward the gimbal receiving groove bottom surface part and the thickness of the elastic member minimum thickness is the elastic member minimum thickness, the space between the gimbal receiving groove bottom surface part and the lowest point of the auxiliary gimbal operation protrusion is elastic. And a point of contact with the lowest point of the auxiliary gimbal operation protrusion before the member becomes smaller than the minimum thickness.
상기 짐벌수용홈측면부의 상단과 상기 연결플랜지 사이 공간을 밀폐하도록 상기 디스크홀더에 설치된 밀폐부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연마패드컨디셔닝장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
And a sealing part provided in the disc holder to seal a space between an upper end of the gimbal receiving groove side surface part and the connection flange.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
KR1020120090540A KR101206911B1 (en) | 2012-08-20 | 2012-08-20 | Device for Conditioning the surface of Polishing Pad |
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JP2004040079A (en) | 2002-03-19 | 2004-02-05 | Applied Materials Inc | Carrier head with vibration reduction feature for chemicalmechanical polishing system |
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