KR101224539B1 - Retainer ring for polishing wafer - Google Patents

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    • B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces

Abstract

PURPOSE: A retainer ring for polishing a wafer is provided to maintain the outer side of the wafer by using a CMP(chemical mechanical polishing). CONSTITUTION: A frame ring(20) is formed with a ring shape and is mounted on a carrier. A plurality of retaining member(30) are arranged to face the frame ring and have an arc shape to equally divide a circumference. An intermediate member combines the frame ring with the retaining member.

Description

웨이퍼 연마용 리테이너 링{Retainer Ring for Polishing Wafer} Retainer Ring for Polishing Wafer

본 발명은 웨이퍼 연마용 리테이너 링에 관한 것으로서 웨이퍼 연마용 리테이너 링에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 화학기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing; CMP) 방법에 의해 웨이퍼를 연마하는 공정에 있어서 웨이퍼의 외주면을 유지하는 웨이퍼 연마용 리테이너 링에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a retaining ring for wafer polishing, and more particularly to a retaining ring for wafer polishing. More particularly, the present invention relates to a wafer polishing retainer ring. A retaining ring for wafer polishing.

반도체 소자의 제조공정에 있어서 반도체 웨이퍼의 표면을 평탄화하기 위한 연마공정이 필수적으로 포함된다.In the manufacturing process of a semiconductor element, the grinding | polishing process for planarizing the surface of a semiconductor wafer is essential.

이러한 연마 공정에 주로 사용되는 것이 화학기계적 연마 공정이다. CMP 공정은 텅스텐이나 산화물 등이 입혀진 웨이퍼의 표면을 기계적 마찰에 의해 연마함과 동시에 화학적 연마제에 의해 연마시키는 공정이다. CMP 공정에서는 캐리어에 고정된 웨이퍼를 연마 패드에 가압시킨 상태에서 회전시킴으로써 연마 패드와 웨이퍼 표면 간의 마찰에 의해 웨이퍼 표면의 연마가 이루어지게 한다. 또한, 연마 패드와 웨이퍼 사이에 공급되는 화학적 연마제로서의 슬러리에 의해 웨이퍼의 표면이 화학적으로 연마된다.Mainly used in such polishing process is a chemical mechanical polishing process. The CMP process is a process of polishing a surface of a wafer coated with tungsten, an oxide, or the like by mechanical friction and a chemical polishing agent. In the CMP process, the wafer fixed to the carrier is rotated while being pressed against the polishing pad, thereby polishing the wafer surface by friction between the polishing pad and the wafer surface. In addition, the surface of the wafer is chemically polished by a slurry as a chemical abrasive supplied between the polishing pad and the wafer.

도 1은 CMP 방법에 의해 웨이퍼를 연마하는 공정을 설명하기 위한 개략도이다. 턴테이블(1) 위에 연마 패드(2)가 설치되고 그 위에 웨이퍼(11)가 놓여진다. 웨이퍼(11)를 수용하는 역할을 하는 캐리어(3)의 하면에 웨이퍼(11)가 지지되도록 한 다음, 연마 도중 웨이퍼(11)가 구동부(4)에 의해 작동하는 캐리어(3)에서 바깥으로 이탈되지 않도록 리테이너 링(9)으로 지지한다. 캐리어(3)에 수용된 웨이퍼(11)를 연마 패드(2)에 대해 가압부재(10)를 이용하여 소정 압력으로 누르면서 연마제인 슬러리(6; Slurry)를 노즐(5)을 통해 웨이퍼(11)와 연마 패드(2) 사이에 공급함으로써, 웨이퍼(11)는 연마 패드(2)의 회전운동에 의해 화학적/기계적으로 동시에 연마된다.1 is a schematic view for explaining a step of polishing a wafer by a CMP method. The polishing pad 2 is installed on the turntable 1 and the wafer 11 is placed thereon. The wafer 11 is supported on the lower surface of the carrier 3 serving to receive the wafer 11, and then the wafer 11 is released out of the carrier 3 operated by the driving unit 4 during polishing. It is supported by the retainer ring 9 so as not to. While the wafer 11 accommodated in the carrier 3 is pressed at a predetermined pressure with respect to the polishing pad 2 using the pressing member 10, the slurry 6, which is an abrasive, is transferred to the wafer 11 through the nozzle 5. By feeding between the polishing pads 2, the wafer 11 is polished chemically and mechanically simultaneously by the rotational movement of the polishing pad 2.

종래의 웨이퍼 연마용 리테이너 링(9)은 프레임 링(7)과 연마 링(8)으로 구성된다. 프레임 링(7)은 금속 재질로 이루어지고, 연마 링(8)은 합성수지 재질로 이루어진다. 프레임 링(7)과 연마 링(8)은 접착제에 의해 서로 결합된다. 도 1을 참조하면 연마 링은 연마 패드(2)에 대해 가압된 상태로 회전되는데, 그 마찰력 및 회전력에 의해 연마 링(8)은 웨이퍼(11)와 함께 마모된다. 즉, 장기간 사용하면 연마 링(8)은 마모되어 점차 높이가 감소하기 때문에, 연마 링(8)은 CMP 공정의 소모품이다. 이와 같이 연마 링의 수명이 다하면, 절삭 공구를 이용하여 프레임 링(7)으로부터 연마 링(8)부분을 깎아내고 새로운 연마 링(8)을 프레임 링(7)에 접착하여 사용한다. The conventional wafer polishing retainer ring 9 is composed of a frame ring 7 and a polishing ring 8. The frame ring 7 is made of metal, and the polishing ring 8 is made of synthetic resin. The frame ring 7 and the polishing ring 8 are joined to each other by an adhesive. Referring to FIG. 1, the polishing ring is rotated in a pressurized state with respect to the polishing pad 2, and the polishing ring 8 wears together with the wafer 11 by the friction force and the rotational force. That is, since the polishing ring 8 wears out over a long period of time and the height gradually decreases, the polishing ring 8 is a consumable part of the CMP process. In this manner, when the life of the polishing ring expires, the polishing ring 8 is scraped off from the frame ring 7 using a cutting tool, and a new polishing ring 8 is attached to the frame ring 7 to be used.

그런데, 프레임 링(7)과 연마 링(8)은 접착제에 의해 서로 결합되기 때문에, 프레임 링(7)으로부터 연마 링(8)을 절삭 공구에 의해 깎아내는 과정에서 합성수지 재질의 연마 링(7)만 절삭되는 것이 아니라, 프레임 링(8)의 일부도 함께 절삭된다. 따라서 동일한 프레임 링에 대해 연마 링을 몇 차례 교체하여 사용하면, 프레임 링의 치수와 형상도 바뀌게 되어 프레임 링을 더 이상 사용할 수 없는 문제점이 있다. 이로 인해 프레임 링이 교체 주기가 짧아지고 CMP 공정의 공정 원가가 상승하게 된다. By the way, since the frame ring 7 and the polishing ring 8 are bonded to each other by an adhesive, the polishing ring 7 made of synthetic resin in the process of cutting the polishing ring 8 from the frame ring 7 with a cutting tool. Not only is it cut, but part of the frame ring 8 is also cut together. Therefore, when the polishing ring is replaced several times for the same frame ring, the size and shape of the frame ring are also changed, and there is a problem that the frame ring can no longer be used. This shortens the replacement cycle of the frame ring and increases the process cost of the CMP process.

또한, 연마링은 폴리에테르에트레케톤(PEEK), 폴리에틸렌(POM), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리아미드이미드(PAI), 폴리에테르이미드(PEI) 등의 수지를 사용하여 제작하는데, 이와 같은 수지는 내연마성을 가진 고기능성 수지이기 때문에 그 가격이 매우 높다. 이와 같은 연마링의 일부분만 마모된 상태에서 리테이너 링을 교체하기 때문에 불필요하게 고가의 연마링 수지를 소모하는 문제가 있고 이로 인해 전체적인 제조 원가를 상승시키는 문제가 발생한다.In addition, the polishing ring is produced using a resin such as polyether ether ketone (PEEK), polyethylene (POM), polyphenylene sulfide (PPS), polyamideimide (PAI), polyetherimide (PEI), and the like. The same resin is very expensive because it is a highly functional resin with abrasive resistance. Since only a part of the polishing ring is worn out, the retainer ring is replaced, thereby unnecessarily consuming expensive polishing ring resins, thereby increasing the overall manufacturing cost.

한편, 도 1에 확대 도시된 부분을 참고하면, 웨이퍼 연마용 리테이너 링(9)으로 연마 패드(2)를 가압하면 그 압력으로 인해 연마 패드(2)가 변형되면서 웨이퍼(11)의 가장자리 부분이 연마 패드(2)와 접촉이 이뤄지지 않게 되고 결과적으로 웨이퍼(11)의 가장자리 부분은 연마가 효과적으로 이뤄지지 않는 문제점이 발생한다. Meanwhile, referring to the enlarged portion of FIG. 1, when the polishing pad 2 is pressed by the wafer polishing retainer ring 9, the edge of the wafer 11 is deformed while the polishing pad 2 is deformed due to the pressure. There is a problem that the contact with the polishing pad 2 is not made and as a result, the edge portion of the wafer 11 is not polished effectively.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 리테이너 링의 기능을 그대로 유지하면서도 비교적 낮은 가격에 리테이너 링을 제조할 수 있는 구조의 웨이퍼 연마용 리테이너 링을 제공하는 것을 목적으로 한다.Disclosure of Invention The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a retainer ring for polishing a wafer which can produce a retainer ring at a relatively low price while maintaining the function of the retainer ring.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 웨이퍼를 연마 패드의 상면에 밀착시키는 캐리어에 설치되어 웨이퍼를 유지하는 웨이퍼 연마용 리테이너 링에 있어서, 원형 고리(ring) 형태로 형성되고 하면에 원주방향을 따라 결합홈이 형성되며, 측면에서 상기 결합홈으로 연장되는 복수의 게이트가 형성되고, 상기 캐리어에 장착되는 금속 재질의 프레임 링; 상기 프레임 링에 대응되는 원의 원주를 등분할하는 원호 형상이 되도록 형성되어 상기 프레임 링과 마주하도록 배치된 상태에서 원주 방향을 따라 배치되는 복수의 리테이닝 부재; 및 상기 프레임 링과 리테이닝 부재를 사출금형 내에 안치한 상태에서 인서트 사출에 의해 상기 프레임 링과 리테이닝 부재의 사이에 용융 수지가 채워져서 냉각됨으로써 상기 프레임 링과 리테이닝 부재를 서로 결합하는 중간부재;를 포함하는 점에 특징이 있다.In order to solve the problems described above, the present invention is a wafer polishing retainer ring provided on a carrier that adheres the wafer to the upper surface of the polishing pad to hold the wafer. A coupling ring is formed along a direction, and a plurality of gates extending from the side thereof to the coupling groove are formed, and the metal frame ring is mounted on the carrier; A plurality of retaining members formed in an arc shape to equally divide the circumference of the circle corresponding to the frame ring and disposed along the circumferential direction while being disposed to face the frame ring; And an intermediate member in which the molten resin is filled between the frame ring and the retaining member by insert injection in a state where the frame ring and the retaining member are placed in an injection mold, thereby cooling the frame ring and the retaining member. There is a feature in that it includes.

본 발명은 웨이퍼 연마용 리테이너 링을 낮은 가격에 생산할 수 있는 웨이퍼 연마용 리테이너 링 제조 방법과 그 방법에 의해 제조되는 웨이퍼 연마용 리테이너 링을 제공하는 효과가 있다.The present invention has the effect of providing a wafer polishing retainer ring manufacturing method capable of producing a wafer polishing retainer ring at a low price, and a wafer polishing retainer ring produced by the method.

도 1은 CMP 방법에 의해 웨이퍼를 연마하는 공정을 설명하기 위한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 연마용 리테이너 링의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 웨이퍼 연마용 리테이너 링의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 웨이퍼 연마용 리테이너 링의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 웨이퍼 연마용 리테이너 링의 Ⅴ-Ⅴ선 단면도이다.
도 6는 도 2에 도시된 웨이퍼 연마용 리테이너 링의 Ⅵ-Ⅵ선 단면도이다.
도 7은 도 2에 도시된 웨이퍼 연마용 리테이너 링의 리테이닝 부재의 사시도이다.
도 8은 도 2에 도시된 웨이퍼 연마용 리테이너 링의 저면도이다.
도 9는 도 2에 도시된 웨이퍼 연마용 리테이너 링을 재사용하는 경우의 일례를 도시한 사시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 웨이퍼 연마용 리테이너 링의 Ⅹ-Ⅹ선 단면도이다.
도 11은 도 9에 도시된 웨이퍼 연마용 리테이너 링의 ⅩⅠ-ⅠⅩ선 단면도이다.
도 12은 도 9에 도시된 웨이퍼 연마용 리테이너 링의 ⅩⅡ-ⅩⅡ선 단면도이다.
도 13은 도 9에 도시된 웨이퍼 연마용 리테이너 링의 ⅩⅢ-ⅩⅢ선 단면도이다.1 is a schematic view for explaining a step of polishing a wafer by a CMP method.
2 is a perspective view of a retainer ring for polishing a wafer according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III of the retainer ring for polishing a wafer shown in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of the wafer polishing retainer ring shown in FIG. 2.
5 is a cross-sectional view taken along line V-V of the wafer polishing retainer ring shown in FIG. 2.
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI of the retainer ring for polishing a wafer shown in FIG. 2.
FIG. 7 is a perspective view of the retaining member of the retainer ring for wafer polishing shown in FIG. 2. FIG.
FIG. 8 is a bottom view of the retainer ring for wafer polishing shown in FIG. 2. FIG.
FIG. 9 is a perspective view illustrating an example in which the retainer ring for wafer polishing shown in FIG. 2 is reused. FIG.
FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line VII-VII of the retainer ring for wafer polishing shown in FIG. 9.
FIG. 11 is a sectional view taken along the line II-I 'of the retainer ring for wafer polishing shown in FIG.
12 is a cross-sectional view taken along the line XII-XII of the retainer ring for wafer polishing shown in FIG.
FIG. 13 is a sectional view taken along line XIII-XIII of the retainer ring for wafer polishing shown in FIG.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 의한 웨이퍼 연마용 리테이너 링 제조 방법과 그 방법에 의해 제조되는 웨이퍼 연마용 리테이너 링에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a wafer polishing retainer ring manufacturing method and a wafer polishing retainer ring manufactured by the method according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 연마용 리테이너 링의 사시도이고, 도 3 내지 도 6은 도 2에 도시된 웨이퍼 연마용 리테이너 링의 단면도이며, 도 8은 도 2에 도시된 웨이퍼 연마용 리테이너 링의 저면도이다.2 is a perspective view of a wafer polishing retainer ring according to an embodiment of the present invention, FIGS. 3 to 6 are cross-sectional views of the wafer polishing retainer ring shown in FIG. 2, and FIG. 8 is a wafer polishing shown in FIG. 2. Bottom view of the retainer ring.

도 2 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 웨이퍼 연마용 리테이너 링은 프레임 링(20)과 복수의 리테이닝 부재(30)와 중간부재(40)를 포함하여 이루어진다.2 to 8, a wafer polishing retainer ring according to an embodiment of the present invention includes a frame ring 20, a plurality of retaining members 30, and an intermediate member 40.

프레임 링(20)은 원형 고리 형태로 형성된다. 화학적으로 안정된 스레인리스 스틸 재질이 프레임 링(20)의 소재로 사용된다. 프레임 링(20)은 절삭 가공에 의해 형성된다. 상면에는 원주 방향을 따라 일정 간격으로 볼트 결합홀(21)이 형성된다. 볼트 결합홀(21)에는 암나사부가 형성된다. 프레임 링(20)은 볼트 결합홀(21)에 볼트를 체결함으로써 캐리어에 결합된다.The frame ring 20 is formed in the shape of a circular ring. Chemically stable stainless steel material is used as the material of the frame ring 20. The frame ring 20 is formed by cutting. The upper surface is formed with a bolt coupling hole 21 at regular intervals along the circumferential direction. The female threaded portion is formed in the bolt coupling hole 21. The frame ring 20 is coupled to the carrier by fastening the bolt to the bolt coupling hole 21.

도 2와 도 5를 참조하면, 프레임 링(20)에는 반경 방향으로 연장되는 복수의 중공(24)이 형성된다. 본 실시예의 프레임 링(20)에는 6개의 중공(24)이 형성되고 각각의 중공(24)에는 원통형의 중공부재(50)가 삽입된다.2 and 5, a plurality of hollows 24 extending in the radial direction are formed in the frame ring 20. Six hollows 24 are formed in the frame ring 20 of the present embodiment, and each hollow 24 has a cylindrical hollow member 50 inserted therein.

도 3 내지 도 6을 참조하면 프레임 링(20)의 하면에는 원주방향을 따라 결합홈(25)이 오목하게 형성된다. 본 실시예에서는 사다리꼴 형상의 결합홈(25)이 프레임 링(20)에 형성된다. 즉, 결합홈(25)의 폭은 상측으로 갈수록 증가하도록 측면이 경사지게 형성된다. 도 2 및 도 4를 참조하면 프레임 링(20)에는 그 프레임 링(20)의 측면으로부터 결합홈(25)으로 연장되는 게이트(23)가 형성된다. 이와 같은 게이트(23)는 프레임 링(20)의 원주 방향을 따라 배열된다. 본 실시예에서는 총 24개의 게이트(23)가 프레임 링(20)에 형성된다. 게이트(23)는 프레임 링(20)의 외측면에서 결합홈(25)을 향하여 프레임 링(20)을 관통하도록 형성될 수도 있고 도 2 및 도 4에 도시된 것과 같이 프레임 링(20)의 하면으로 노출되도록 게이트(23)가 형성될 수도 있다. 결합홈(25)의 상측에는 볼트 돌기(22)가 형성된다. 볼트 결합홀(21) 및 그 주위 부분이 하측으로 연장되어 결합홈(25)의 상면에 대해 돌출됨으로서 볼트 돌기(22)가 된다.3 to 6, the coupling groove 25 is formed in the lower surface of the frame ring 20 along the circumferential direction. In this embodiment, a trapezoidal coupling groove 25 is formed in the frame ring 20. That is, the width of the coupling groove 25 is formed to be inclined side so as to increase toward the upper side. 2 and 4, the frame ring 20 has a gate 23 extending from the side surface of the frame ring 20 to the coupling groove 25. Such gates 23 are arranged along the circumferential direction of the frame ring 20. In this embodiment, a total of 24 gates 23 are formed in the frame ring 20. The gate 23 may be formed to penetrate the frame ring 20 toward the coupling groove 25 from the outer surface of the frame ring 20, and the bottom surface of the frame ring 20 as shown in FIGS. 2 and 4. The gate 23 may be formed to be exposed. The bolt protrusion 22 is formed on the upper side of the coupling groove 25. The bolt coupling hole 21 and the peripheral portion thereof extend downward to protrude from the upper surface of the coupling groove 25 to become the bolt protrusion 22.

리테이닝 부재(30)는 프레임 링(20)에 대응되는 원의 원주를 등분할하는 원호 형상이 되도록 형성된다. 본 실시예에서는 원주를 6등분하는 형상의 리테이닝 부재(30)가 사용된다. 리테이닝 부재(30)는 연마 패드와 접촉한 상태에서 내부에 수용된 웨이퍼를 유지하는 기능을 수행한다. 리테이닝 부재(30)는 폴리에테르에트레케톤(PEEK), 폴리에틸렌(POM), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리아미드이미드(PAI), 폴리에테르이미드(PEI) 등의 내연마성과 내화학성이 있는 수지를 사용하여 사출 성형에 의해 제작한다.The retaining member 30 is formed to have an arc shape for dividing the circumference of the circle corresponding to the frame ring 20. In this embodiment, a retaining member 30 having a shape of dividing the circumference into six is used. The retaining member 30 performs a function of holding the wafer accommodated therein in contact with the polishing pad. The retaining member 30 has abrasion resistance and chemical resistance such as polyether ether ketone (PEEK), polyethylene (POM), polyphenylene sulfide (PPS), polyamideimide (PAI), polyetherimide (PEI), and the like. It is produced by injection molding using a resin.

도 7을 참조하면, 리테이닝 부재(30)는 상측으로 돌출되도록 형성된 결합돌기(31)를 구비한다. 프레임 링(20)과 리테이닝 부재(30)가 서로 마주하여 접촉하도록 배치된 상태에서 결합돌기(31)는 프레임 링(20)의 결합홈(25)에 수용되도록 배치된다. 본 실시예의 결합돌기(31)는 상측으로 갈수록 그 폭이 증가하도록 측면이 경사지게 형성된다. 결합돌기(31)의 상면에는 원주방향을 따라 함몰되도록 형성된 안착홈(32)이 형성된다. 안착홈(32)에는 프레임 링(20)의 볼트 돌기(22)가 끼워져서 그 안착홈(32)의 하면에 접촉하게 된다. Referring to FIG. 7, the retaining member 30 includes a coupling protrusion 31 formed to protrude upward. In a state in which the frame ring 20 and the retaining member 30 are disposed to face each other and are in contact with each other, the coupling protrusion 31 is disposed to be received in the coupling groove 25 of the frame ring 20. Coupling projection 31 of the present embodiment is formed to be inclined side so that the width thereof increases toward the upper side. A mounting groove 32 is formed on the upper surface of the coupling protrusion 31 to be recessed along the circumferential direction. The bolt groove 22 of the frame ring 20 is fitted into the seating groove 32 to come into contact with the bottom surface of the seating groove 32.

리테이닝 부재(30)의 결합돌기(31) 측면에는 복수의 보강돌기(37)가 형성된다. 보강돌기(37)는 결합돌기(31)의 측면으로부터 반경방향으로 연장되도록 형성된다. 본 실시예에서는 도 7에 도시한바와 같이 상측에서 하측으로 갈수록 그 폭이 폭이 좁아지는 형상의 보강돌기(37)가 사용된다. A plurality of reinforcing protrusions 37 are formed on the side surface of the coupling protrusion 31 of the retaining member 30. The reinforcing protrusion 37 is formed to extend in a radial direction from the side of the coupling protrusion 31. In this embodiment, as shown in FIG. 7, a reinforcement protrusion 37 having a shape in which the width thereof becomes narrower from the upper side to the lower side is used.

리테이닝 부재(30)의 반경 방향 내측면은 일정 간격을 따라 절개된 절개부(34)가 형성된다. 절개되고 남은 나머지 부분이 접촉부(35)가 되어 리테이닝 부재(30)의 내경 부분에 수용될 웨이퍼와 접촉하게 된다. 즉, 리테이닝 부재(30)의 내측면에 형성된 절개부(34)로 인해 리테이닝 부재(30)의 접촉부(35)만 웨이퍼의 외면에 접촉하게 된다.The radially inner surface of the retaining member 30 is formed with an incision 34 cut along a predetermined interval. The remaining portion that is cut out becomes the contact portion 35 to come into contact with the wafer to be accommodated in the inner diameter portion of the retaining member 30. That is, only the contact portion 35 of the retaining member 30 contacts the outer surface of the wafer due to the cutout 34 formed on the inner surface of the retaining member 30.

도 9를 참조하면 리테이닝 부재(30)의 하면에는 슬러리 홈(33)이 형성된다. 웨이퍼 연마 중에 발생하는 슬러리가 슬러리 홈(33)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 본 실시예에서는 도 9에 도시된 바와 같은 형태의 슬러리 홈(33)이 리테이닝 부재(30)의 하면에 형성되는 경우를 예로 들어 설명하였으나 경우에 따라서는 각 리테이닝 부재(30)들의 사이에 슬러리 홈(33)이 형성되도록 구성할 수도 있다.9, a slurry groove 33 is formed on a lower surface of the retaining member 30. Slurry generated during wafer polishing may be discharged to the outside through the slurry groove 33. In this embodiment, a case in which the slurry groove 33 having the shape shown in FIG. 9 is formed on the lower surface of the retaining member 30 has been described as an example. The slurry groove 33 may be formed.

리테이닝 부재(30)의 하면에는 다수의 컨디셔닝부(36)가 형성된다. 본 실시예에서는 도 8에 도시된 것과 같이 리테이닝 부재(30)의 하면에 대하여 돌출되도록 돌기부 형태로 형성된 원뿔 형태의 컨디셔닝부(36)가 사용된다. 컨디셔닝부(36)는 도 8에 도시된 구조 외에 브러시 형태의 구성될 수도 있고, 인조 다이아몬드가 리테이닝 부재(30)의 하면에 부착된 구조로 형성될 수도 있으며 사각 막대형상으로 리테이닝 부재(30)의 하면에 돌출되도록 형성될 수도 있다. 경우에 다라서 컨디셔닝부는 리테이닝 부재의 하면에 대해 돌출되는 구조가 아니라 하면에 대해 함몰도는 구조로도 형성될 수 있다.A plurality of conditioning parts 36 are formed on the bottom surface of the retaining member 30. In this embodiment, as shown in FIG. 8, a cone-shaped conditioning unit 36 formed in the form of a protrusion to protrude from the lower surface of the retaining member 30 is used. The conditioning unit 36 may be configured in the form of a brush in addition to the structure illustrated in FIG. 8, and may be formed in a structure in which artificial diamond is attached to the bottom surface of the retaining member 30. The retaining member 30 may have a rectangular bar shape. It may be formed to protrude on the lower surface of the). In some cases, the conditioning unit may be formed as a structure recessed with respect to the lower surface, not a structure that protrudes with respect to the lower surface of the retaining member.

상술한 바와 같은 리테이닝 부재(30)는 폴리에테르에트레케톤(PEEK), 폴리에틸렌(POM), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리아미드이미드(PAI), 폴리에테르이미드(PEI) 등의 수지를 사용하여 사출성형에 의해 제작한다. 상술한바와 같은 합성수지는 매우 우수한 내마모성을 가져야 하므로 매우 고품질의 수지를 사용한다. 따라서 다른 일반적인 합성수지재질에 비해서 그 가격이 매우 높은편이다. 그런데 이와 같은 고가의 재료를 이용하여 도 1을 참조하여 설명한 것과 같이 원형 링 형상으로 연마 링(8)을 사출 성형하면 그 제조 원가가 높을 수밖에 없다. 큰 원형의 연마 링(8)을 사출 성형하기 위해서 큰 사출금형을 마련해야 하므로 제조 원가가 높아진다. 또한, 이와 같은 큰 크기의 연마 링(8)을 사출성형하기 위해서는 금형 전체에 다수의 런너와 스프루를 마련하여 용융 수지가 원활하게 흐르도록 금형을 형성하여야 한다. 이 경우 런너와 스프루 부분의 수지 부분은 모두 버리게 된다. 그런데 금형의 크기가 크기 때문에 런너와 스프루 부분의 버리는 수지의 양도 매우 많고 그로 인해 전체적인 제조 원가가 높을 수 밖에 없다.The retaining member 30 described above may be formed of a resin such as polyether ether ketone (PEEK), polyethylene (POM), polyphenylene sulfide (PPS), polyamideimide (PAI), polyetherimide (PEI), or the like. By injection molding. Since the synthetic resin as described above should have a very good wear resistance, very high quality resin is used. Therefore, the price is very high compared to other general synthetic resin materials. However, when the abrasive ring 8 is injection molded into a circular ring shape as described with reference to FIG. 1 using such an expensive material, the manufacturing cost thereof is high. In order to injection molding the large circular polishing ring 8, a large injection mold has to be provided, thereby increasing the manufacturing cost. In addition, in order to injection molding such a large-size abrasive ring 8, a plurality of runners and sprues must be provided in the entire mold to form a mold so that molten resin flows smoothly. In this case, the resin parts of the runner and the sprue part are discarded. However, due to the large size of the mold, the amount of discarded resin in the runner and sprue is very high, and the overall manufacturing cost is high.

이와 같은 연마 링(8)을 본 실시예와 같이 6등분하여 분할된 리테이닝 부재(30)로 제조하는 경우 각각의 리테이닝 부재(30)의 크기가 작기 때문에 사출금형의 크기가 작을 수밖에 없다. 또한, 사출성형하는 과정에서 런너와 스프루 부분의 버려지는 수지의 양도 대폭 감소하게 된다. 상술한 바와 같이 리테이닝 부재(30)의 원재료 수지는 매우 고가이기 때문에 본 실시예와 같이 수지의 사용량을 줄임으로써 재조 원가를 대폭 낮출 수 있는 장점이 있다. 또한, 도 1을 참조하여 설명한 연마 링(8)의 경우 사출 성형 공정에서 불량이 발생하면 비교적 크기가 큰 연마링(8)과 그 재료가 모두 공정 손실에 해당하게 되는데, 본 실시예의 리테이닝 부재(30)는 연마링(8)에 비해 크기가 작기 때문에 사출 성형 공정에서 불량이 발생하더라도 재료의 손실을 줄일 수 있는 장점이 있다. 또한 복수의 리테이닝 부재(30)를 하나의 금형에 의해 성형하는 경우에 불량이 발생하더라도 일부 불량이 발생하지 않은 리테이닝 부재(30)는 선별하여 사용할 수 있으므로 제조 원가의 손실을 절감하는 것이 가능하다. When the polishing ring 8 is manufactured as the retaining member 30 divided into six parts as in the present embodiment, the size of the injection mold is inevitably small because the retaining member 30 is small in size. In addition, the amount of resin discarded in the runner and the sprue in the process of injection molding is also greatly reduced. As described above, since the raw material resin of the retaining member 30 is very expensive, the manufacturing cost can be drastically lowered by reducing the amount of resin used as in the present embodiment. In addition, in the case of the polishing ring 8 described with reference to FIG. 1, when a defect occurs in the injection molding process, both the relatively large polishing ring 8 and its material correspond to process loss. The size 30 is smaller than that of the polishing ring 8, so that even if a defect occurs in the injection molding process, the loss of material can be reduced. In addition, in the case of forming a plurality of retaining members 30 by one mold, even if a defect occurs, the retaining member 30 which does not have some defects can be selected and used to reduce the loss of manufacturing cost. Do.

중간부재(40)는 인서트 사출 방법에 의해 형성된다. 웨이퍼 연마용 리테이너 링의 전체 높이와 폭은 사양으로 정해져 있는 것이 일반적이므로 웨이퍼 연마용 리테이너 링의 전체 높이와 프레임 링(20) 및 리테이닝 부재(30)의 폭에 맞추어 형성된 사출 금형 내에 상술한 바와 같이 구성된 프레임 링(20)과 6개의 리테이닝 부재(30)가 안치된다. 도 2 및 도 3에 도시한 것과 같이 프레임 링(20)과 리테이닝 부재(30)가 서로 접촉하도록 사출 금형 내에 안치된 상태의 전체 높이가 웨이퍼 연마용 리테이너 링의 사양에 따른 전체 높이가 된다. 이때 프레임 링(20)의 결합홈(25)과 리테이닝 부재(30)의 결합돌기(31) 사이에 밀폐된 공간이 형성되고, 그 밀폐된 공간은 도 2 및 도 4에 도시한 것과 같이 게이트(23)를 통해서만 외부와 통하게 된다. The intermediate member 40 is formed by an insert injection method. Since the overall height and width of the wafer polishing retainer ring are generally specified in the specifications, the above-mentioned in the injection mold formed in accordance with the overall height of the wafer polishing retainer ring and the width of the frame ring 20 and the retaining member 30 is as described above. The frame ring 20 and six retaining members 30 configured as described above are placed. As shown in Figs. 2 and 3, the overall height of the state in which the frame ring 20 and the retaining member 30 are placed in the injection mold so as to be in contact with each other becomes the overall height according to the specifications of the wafer polishing retainer ring. At this time, a sealed space is formed between the coupling groove 25 of the frame ring 20 and the coupling protrusion 31 of the retaining member 30, and the sealed space is formed as shown in FIGS. 2 and 4. Only through (23) can we communicate with the outside.

프레임 링(20)은 상술한 바와 같은 중공부재(50)를 각 중공(24)에 삽입한 상태로 사출 금형 내에 안치된다. The frame ring 20 is placed in the injection mold with the hollow member 50 as described above inserted into each hollow 24.

한편, 상술한 바와 같이 결합홈(25)에 형성된 볼트 돌기(22)는 결합돌기(31)의 상면에 형성된 안착홈(32)에 끼워져서 접촉하게 된다. 이와 같이 볼트 돌기(22)가 안착홈(32)에 끼워져서 접촉함으로써 사출금형 내에서 프레임 링(20)과 리테이닝 부재(30) 사이의 거리와 위치를 유지하게 한다. On the other hand, the bolt protrusion 22 formed in the coupling groove 25 as described above is in contact with the mounting groove 32 formed on the upper surface of the coupling protrusion 31. In this way, the bolt protrusion 22 is inserted into the mounting groove 32 to be in contact with each other to maintain the distance and position between the frame ring 20 and the retaining member 30 in the injection mold.

상술한 바와 같이 리테이닝 부재(30)는 원주를 등분할 하는 원호 형상으로 별도로 사출 성형에 의해 제작되어 사출 금형 내에 프레임 링(20)과 함께 안치된다.As described above, the retaining member 30 is manufactured by injection molding separately into an arc shape that divides the circumference into portions and is placed together with the frame ring 20 in the injection mold.

이와 같은 상태에서 용융된 합성 수지를 게이트(23)를 통해 프레임 링(20)과 리테이닝 부재(30)의 사이로 주입한다. 도 2 및 도 4에 도시된 게이트(23)를 통해 결합돌기(31)와 결합홈(25)의 사이로 주입된 용융 상태의 수지는 원주방향을 따라 흐르면서 중간부재(40)를 형성하게 된다. 도 7을 참조하면 안착홈(32) 중 볼트 돌기(22)가 삽입되는 부분을 제외한 나머지 부분도 중간부재(40)를 구성하는 용융 합성 수지가 흐르는 경로가 된다. 프레임 링(20)과 리테이닝 부재(30)의 사이를 채우는 용융 수지가 냉각되면서 중간부재(40)를 형성하게 된다. 중간부재(40)는 프레임 링(20)과 리테이닝 부재(30)의 사이의 공간을 채우면서 동시에 프레임 링(20)과 리테이닝 부재(30)를 결합하는 기능을 수행한다.In such a state, the molten synthetic resin is injected between the frame ring 20 and the retaining member 30 through the gate 23. The molten resin injected between the coupling protrusion 31 and the coupling groove 25 through the gate 23 shown in FIGS. 2 and 4 flows along the circumferential direction to form the intermediate member 40. Referring to FIG. 7, the remaining portion of the seating groove 32 except for the portion where the bolt protrusion 22 is inserted may also be a path through which the molten synthetic resin constituting the intermediate member 40 flows. The molten resin filling the space between the frame ring 20 and the retaining member 30 is cooled to form the intermediate member 40. The intermediate member 40 fills the space between the frame ring 20 and the retaining member 30, and simultaneously performs the function of coupling the frame ring 20 and the retaining member 30.

중간부재(40)의 재질로는 리테이닝 부재(30)의 재질보다 비교적 가격이 저렴한 PBT, PC, PPS, ABS 등의 수지를 사용하는 것이 좋다. 상술한 바와 같이 웨이퍼 연마용 리테이너 링의 전체 높이는 사양으로 정해지므로 연마 패드 및 웨이퍼와 직접 접촉하는 리테이닝 부재(30)는 고가의 고기능성 소재로 제작하고 프레임 링(20)과 리테이닝 부재(30)의 사이 부분은 비교적 저가의 소재를 사용함으로써 생산 원가를 절감할 수 있는 장점이 있다.As the material of the intermediate member 40, it is preferable to use a resin such as PBT, PC, PPS, ABS, etc., which is relatively inexpensive than the material of the retaining member 30. As described above, the overall height of the wafer polishing retainer ring is determined by the specification, so that the retaining member 30 in direct contact with the polishing pad and the wafer is made of an expensive, high-performance material, and the frame ring 20 and the retaining member 30 The part between) has the advantage of reducing the production cost by using a relatively inexpensive material.

도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이 프레임 링(20)의 결합홈(25)은 리테이닝 부재(30)에서 멀어질수록 그 폭이 넓어지도록 형성되고, 상기 리테이닝 부재(30)의 결합돌기(31)는 프레임 링(20)에 근접할수록 그 폭이 넓어지도록 형성됨으로써, 중간부재(40)는 프레임 링(20)과 리테이닝 부재(30)를 더욱 강력하게 결합하는 장점이 있다. 결합돌기(31)의 상면에 형성된 안착홈(32)의 구조로 인해 프레임 링(20)과 리테이닝 부재(30)의 반경방향 결합력도 향상되고 본 실시예에 의한 웨이퍼 연마용 리테이너 링의 전체적인 뒤틀림을 방지하는 장점도 있다. 보강돌기(37)에 의한 구조는 웨이퍼 연마용 리테이너 링에 작용하는 회전력에 대해 프레임 링(20)과 리테이닝 부재(30) 사이의 결합력을 향상시키는 역할을 한다. 웨이퍼 연마용 리테이너 링을 이용하여 웨이퍼 연마 작업을 수행할 때 캐리어를 이용하여 웨이퍼 연마용 리테이너 링을 수평방향으로 움직일 뿐만 아니라 회전시키기도 한다. 보강돌기(37)와 그 주위를 둘러 싸는 중간부재(40)를 비롯한 주위 구성은 회전 운동에 대해 프레임 링(20)과 리테이닝 부재(30) 사이의 결합력을 강화하는 기능을 한다.As shown in FIGS. 3 to 6, the coupling groove 25 of the frame ring 20 is formed to be wider as it moves away from the retaining member 30, and the coupling protrusion of the retaining member 30 is increased. As the 31 is formed to be wider as the frame ring 20 is closer to the frame ring 20, the intermediate member 40 has an advantage of more strongly coupling the frame ring 20 and the retaining member 30. Due to the structure of the mounting groove 32 formed on the upper surface of the engaging projection 31, the radial coupling force between the frame ring 20 and the retaining member 30 is also improved, and the overall distortion of the retainer ring for wafer polishing according to this embodiment is improved. There is also an advantage to prevent. The structure by the reinforcing protrusion 37 serves to improve the coupling force between the frame ring 20 and the retaining member 30 with respect to the rotational force acting on the retaining ring for wafer polishing. When performing a wafer polishing operation using the wafer polishing retainer ring, the carrier may be used to rotate the wafer polishing retainer ring in the horizontal direction as well as to rotate it. The peripheral configuration, including the reinforcement protrusion 37 and the intermediate member 40 surrounding the reinforcement 37, serves to strengthen the coupling force between the frame ring 20 and the retaining member 30 with respect to the rotational movement.

상술한 바와 같이 구성되고 제작된 본 실시예의 웨이퍼 연마용 리테이너 링을 캐리어에 장착하여 웨이퍼 연마 작업을 수행하게 된다. 웨이퍼 연마용 리테이너 링을 이용하여 내측에 웨이퍼를 유지한 상태에서 연마 패드에 대해 리테이닝 부재(30)를 가압하면서 연마 작업을 수행하게 된다. 이때 웨이퍼의 외주에는 절개부(34)를 제외한 접촉부(35)만이 접촉하여 작업이 수행되므로 웨이퍼의 가장자리 부분도 충분히 연마패드와 접촉하면서 연마가 수행될 수 있는 장점이 있다. 즉, 종래에 연마패드가 가압되어 변형됨으로 인해 웨이퍼의 가장자리 부분은 연마패드와의 접촉이 원활하지 않아 연마가 효과적으로 수행되지 못하던 문제점이 해소되는 것이다.The wafer polishing retainer ring of the present embodiment constructed and fabricated as described above is mounted on a carrier to perform a wafer polishing operation. The polishing operation is performed while pressing the retaining member 30 against the polishing pad while the wafer is held inside using the wafer polishing retainer ring. In this case, since only the contact part 35 except the cutout part 34 is contacted with the outer circumference of the wafer, the work is performed while the edge of the wafer is sufficiently in contact with the polishing pad. That is, conventionally, since the polishing pad is pressed and deformed, the edge portion of the wafer is not smoothly contacted with the polishing pad, thereby eliminating the problem that polishing is not effectively performed.

웨이퍼 연마 중에 발생하는 슬러리는 슬러리 홈(33)과 중공부재(50)를 통해서 외부로 배출된다.The slurry generated during wafer polishing is discharged to the outside through the slurry groove 33 and the hollow member 50.

리테이닝 부재(30)의 하면에 형성된 컨디셔닝부(36)는 연마패드 표면에 부착된 마모 입자, 슬러리 등의 부산물 입자를 긁어서 슬러리와 함께 외부로 배출되도록 도움으로써 웨이퍼 연마가 더욱 효율적으로 수행되는 것을 돕는 효과가 있다.The conditioning unit 36 formed on the bottom surface of the retaining member 30 scrapes by-product particles such as wear particles and slurry adhered to the surface of the polishing pad to be discharged to the outside together with the slurry so that wafer polishing can be performed more efficiently. It helps.

한편, 프레임 링(20)과 리테이닝 부재(30)의 결합홈(25)과 결합돌기(31) 사이의 구조는 다음과 같이 구성하는 것이 좋다. 도 3에 도시한 것과 같이, 결합홈(25)의 하면과 마주하는 결합돌기(31)의 상면 사이의 간격(d1) 및 결합홈(25)의 내측면과 결합돌기(31)의 외측면 사이의 간격(d2)은 서로 동일하도록 결합홈(25)과 결합돌기(31)의 치수를 결정하는 것이 좋다. 즉, 결합홈(25)과 결합돌기(31) 사이의 중간부재(40)의 두께(d1, d2)를 일정하게 유지함으로써, 중간부재(40)의 품질을 향상시킬 수 있다. On the other hand, the structure between the coupling groove 25 and the coupling protrusion 31 of the frame ring 20 and the retaining member 30 may be configured as follows. As shown in FIG. 3, the distance d1 between the upper surface of the coupling protrusion 31 facing the lower surface of the coupling groove 25 and between the inner surface of the coupling groove 25 and the outer surface of the coupling protrusion 31. The spacing (d2) of the coupling groove 25 and the coupling protrusions 31 to determine the dimensions so as to be equal to each other. That is, by maintaining the thickness (d1, d2) of the intermediate member 40 between the coupling groove 25 and the coupling protrusion 31 constant, it is possible to improve the quality of the intermediate member (40).

이와 같이 완성된 웨이퍼 연마용 리테이너 링을 캐리어에 설치하여 CMP 공정에 사용하게 된다. 소정 기간 웨이퍼 연마용 리테이너 링을 사용하면 리테이닝 부재(30)의 하측이 마모되면서 수명을 다하게 된다. 이와 같이 사용 수명이 다 된 웨이퍼 연마용 리테이너 링은 다음과 같은 과정을 통해 재생하여 사용할 수 있다.The completed wafer polishing retainer ring is installed in the carrier and used in the CMP process. If the retaining ring for wafer polishing is used for a predetermined period, the lower side of the retaining member 30 wears out and the end of life is reached. As such, the retaining ring for wafer polishing, which has reached the end of its service life, may be regenerated and used through the following process.

수명이 다 된 웨이퍼 연마용 리테이너 링을 합성 수지를 녹이고 프레임 링(20)의 소재인 금속에는 화학적 반응을 하지 않는 수지 용융성 용액에 담궈서 합성 수지 부분 즉, 중간부재(40)와 리테이닝 부재(30) 및 중공부재(50) 등을 제거하고 프레임 링(20)만을 남긴다. 리테이닝 부재(30)는 새롭게 사출 상형에 의해 제작하고 이를 프레임 링(20)과 함께 사출 금형에 안착하여 중간부재(40)를 형성함으로써 재생하는 것이 가능하다. The end-of-life wafer polishing retainer ring is immersed in a resin melt solution which melts the synthetic resin and does not react chemically with the metal, which is the material of the frame ring 20, so that the synthetic resin portion, that is, the intermediate member 40 and the retaining member ( 30) and the hollow member 50 is removed, leaving only the frame ring 20. The retaining member 30 can be regenerated by newly manufacturing the injection top mold and seating it on the injection mold together with the frame ring 20 to form the intermediate member 40.

상술한 바와 같은 수지 용융성 용액을 사용하지 않는 경우에는 프레임 링(20)을 고정한 상태에서 공작 기계를 이용하여 중간부재(40)와 리테이닝 부재(30)의 일부분을 공작기계로 절삭한 후, 프레임 링(20)에 부착되어 있는 중간부재(40)와 리테이닝 부재(30)의 남은 부분을 제거하는 방법으로 프레임 링(20)을 회수할 수 있다. 중간부재(40)와 리테이닝 부재(30)는 접착제에 의해 프레임 링(20)에 결합된 것이 아니라 결합홈(25)과 결합돌기(31)와 같은 결합구조에 의해 서로 결합된 상태이므로 결합돌기(31) 주변을 절삭하면 쉽게 서로 분리할 수 있다. 또한, 이와 같은 방법에 의할 경우 프레임 링(20)이 전혀 손상을 받지 않으면서 중간부재(40)와 리테이닝 부재(30)를 제거할 수 있으므로 프레임 링(20)을 재활용하기 쉬운 장점이 있다.When not using the resin melt solution as described above, after cutting the intermediate member 40 and a part of the retaining member 30 with a machine tool using a machine tool in a state where the frame ring 20 is fixed, The frame ring 20 may be recovered by removing the remaining portions of the intermediate member 40 and the retaining member 30 attached to the frame ring 20. The intermediate member 40 and the retaining member 30 are not coupled to the frame ring 20 by an adhesive, but are coupled to each other by a coupling structure such as the coupling groove 25 and the coupling protrusion 31. (31) Cutting around allows easy separation from each other. In addition, according to such a method, since the intermediate member 40 and the retaining member 30 may be removed without damaging the frame ring 20, the frame ring 20 may be easily recycled. .

프레임 링(20)을 재활용하여 수차례 사용하다 보면 취급과정에서 프레임 링(20)의 외면에 흠집이 생기면서 그 부분에 오염 물질이 부착되어 웨이퍼 연마 공정의 품질을 저하시킬 수 있다. 그러한 경우 프레임 링(20)의 외면을 공작 기계를 이용하여 일부분만 깎아 내고 다시 사용할 수 있다, 경우에 따라서는 프레임 링(20)을 회수하기 위하여 리테이닝 부재(30)와 중간부재(40)를 공작 기계로 절삭하는 과정에서 프레임 링(20)의 일부분도 함께 절삭될 수도 있다. When the frame ring 20 is recycled and used several times, the outer surface of the frame ring 20 may be scratched during handling, and contaminants may be attached to the portion of the frame ring 20 to reduce the quality of the wafer polishing process. In such a case, the outer surface of the frame ring 20 may be scraped off and reused using a machine tool. In some cases, the retaining member 30 and the intermediate member 40 may be removed to recover the frame ring 20. A part of the frame ring 20 may also be cut together in the process of cutting with a machine tool.

도 9 내지 도 13은 이와 같이 프레임 링(20)의 외면이 절삭되어 치수가 변경된 프레임 링(20)을 재사용하여 본 실시예의 웨이퍼 연마용 리테이너 링을 제조하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.9 to 13 are views for explaining a process of manufacturing the retainer ring for wafer polishing according to the present embodiment by reusing the frame ring 20 having the outer surface of the frame ring 20 changed in dimensions and thus changed in dimensions.

본 실시예에서 프레임 링(20)은 외측면과 하면의 일부분이 절삭되어 도 2를 참조하여 설명한 경우보다 치수가 작아진 상태이다.In the present exemplary embodiment, the frame ring 20 has a portion of the outer surface and the lower surface thereof cut off, and thus the size of the frame ring 20 is smaller than that described with reference to FIG. 2.

앞서 도 2 내지 도 8을 참조하여 설명한 경우와 동일한 구조와 형상의 리테이닝 부재(30), 중공부재(50) 등을 이용하여 프레임 링(20)과 함께 사출 금형 내에 안치한 후 중간부재(40)를 형성하도록 인서트 사출을 실시한다. 또한 인서트 사출을 실시하는 사출금형 역시 앞서 도 2 내지 도 8을 참조하여 설명한 웨이퍼 연마용 리테이너 링을 제조하는 사출금형과 동일한 사출금형을 사용할 수 있다.The intermediate member 40 is placed in the injection mold together with the frame ring 20 by using the retaining member 30, the hollow member 50, and the like, as described above with reference to FIGS. 2 to 8. Insert injection is performed to form In addition, the injection mold for insert injection may also use the same injection mold as the injection mold for manufacturing the wafer polishing retainer ring described above with reference to FIGS. 2 to 8.

도 11에 도시한 것과 같이 게이트(23)를 통해 용융 수지가 결합돌기(31)와 결합홈(25) 사이로 흘러들어 간다. 도 10, 도 12 및 도 13에서 알 수 있는 바와 같이 게이트(23)뿐만 아니라 프레임 링(20)의 하면에 절삭된 부분을 통해서도 용융 수지가 흘러들어가 중간부재(40)를 형성한다. 또한 도 9 내지 도 13에서 알 수 있는 것과 같이 프레임 링(20)의 외측면에도 용융 수지가 흘러들어가 프레임 링(20)의 외측면을 감싸도록 중간부재(40)를 형성한다. As shown in FIG. 11, the molten resin flows between the coupling protrusion 31 and the coupling groove 25 through the gate 23. 10, 12 and 13, the molten resin flows through not only the gate 23 but also the cut portion at the lower surface of the frame ring 20 to form the intermediate member 40. As shown in FIG. In addition, as shown in FIGS. 9 to 13, the molten resin flows into the outer surface of the frame ring 20 to form an intermediate member 40 to surround the outer surface of the frame ring 20.

이와 같은 방법으로 웨이퍼 연마용 리테이너 링을 제조하면 프레임 링(20)의 외면에 발생할 수 있는 흠집 등에 이물질이 묻어 있더라도 그러한 오염물질이 웨이퍼 연마 공정에 영향을 미치는 것을 근본적으로 방지할 수 있다.If the retainer ring for wafer polishing is manufactured in this manner, even if foreign matters such as scratches, which may occur on the outer surface of the frame ring 20, such contaminants can be fundamentally prevented from affecting the wafer polishing process.

이와 같이 프레임 링(20)을 재사용하여 제조된 웨이퍼 연마용 리테이너 링은 수명이 완료되면 다시 상술한 바와 같은 방법으로 합성수지 부분을 제거하고 프레임 링(20)을 동일한 방법으로 재사용함으로써 경제성을 확보할 수 있다.As such, the wafer polishing retainer ring manufactured by reusing the frame ring 20 can be economically secured by removing the synthetic resin part and reusing the frame ring 20 in the same manner once the service life is completed. have.

이상 본 발명에 대해 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 범위가 앞에서 설명하고 도시한 형태로 한정되는 것은 아니다.While the present invention has been described with reference to preferred embodiments, the scope of the present invention is not limited to the forms described and illustrated above.

예를 들어, 앞에서 리테이닝 부재(30)는 6 조각으로 구성되는 것으로 설명하였으나 필요에 따라서 다양한 크기로 원주를 등 분할하도록 구성할 수 있다.For example, the retaining member 30 has been described as being composed of six pieces, but may be configured to divide the circumference into various sizes as necessary.

또한, 앞에서 볼트 돌기(22)가 안착홈(32)에 끼워져 접촉하는 것으로 설명하였으나, 볼트 돌기(22)들 중 일부만 안착홈(32)의 하면에 접촉하도록 구성할 수도 있다.In addition, the bolt protrusion 22 has been described as being in contact with the mounting groove 32 in the foregoing, but only some of the bolt protrusion 22 may be configured to contact the bottom surface of the mounting groove (32).

또한, 앞에서 도 9 내지 도 13을 참조하여 설명한 실시예에서 프레임 링(20)의 외측면뿐만 아니라 하면의 일부분도 공작기계로 절삭한 경우를 예로 들어 설명하였으나 하면은 절삭하지 않을 수도 있으며 상면의 일부분도 절삭하여 사용할 수도 있다.In addition, in the embodiment described above with reference to FIGS. 9 to 13, a case in which not only the outer surface of the frame ring 20 but also a portion of the lower surface has been described as an example is cut with a machine tool. It can also be cut and used.

또한, 보강돌기(37), 중공부재(50), 컨디셔닝부 중 어느 하나를 구비하지 않는 구성도 가능하다. 절개부(34)의 구조와 형상 역시 다양하게 변형될 수 있다. 결합홈(25)와 결합돌기(31)의 구조 역시 도면에 도시한 구조 외에 다른 다양한 형상이 가능하다.In addition, the structure which does not have any of the reinforcement protrusion 37, the hollow member 50, and the conditioning part is also possible. The structure and shape of the cutout 34 may also be variously modified. The structure of the coupling groove 25 and the coupling protrusion 31 may be various other shapes in addition to the structure shown in the drawings.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 되며, 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한된다. 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량하거나 변경하는 것이 가능하며, 이러한 개량 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.The embodiments of the present invention described above and illustrated in the drawings should not be construed as limiting the technical spirit of the present invention, and the protection scope of the present invention is limited only by the matters described in the claims. Those skilled in the art can improve or change the technical spirit of the present invention in various forms, and such improvements and modifications will fall within the protection scope of the present invention.

20: 프레임 링 21: 볼트 결합홀
25: 결합홈 40: 중간부재
30: 리테이닝 부재 36: 슬러리 홈
31: 결합돌기 32: 안착홈20: frame ring 21: bolt coupling hole
25: coupling groove 40: intermediate member
30: retaining member 36: slurry groove
31: engaging protrusion 32: seating groove

Claims (11)

웨이퍼를 연마 패드의 상면에 밀착시키는 캐리어에 설치되어 웨이퍼를 유지하는 웨이퍼 연마용 리테이너 링에 있어서,
원형 고리(ring) 형태로 형성되고 하면에 원주방향을 따라 결합홈이 형성되며, 측면에서 상기 결합홈으로 연장되는 복수의 게이트가 형성되고, 상기 캐리어에 장착되는 금속 재질의 프레임 링;
상기 프레임 링에 대응되는 원의 원주를 등분할하는 원호 형상이 되도록 형성되어 상기 프레임 링과 마주하도록 배치된 상태에서 원주 방향을 따라 배치되는 복수의 리테이닝 부재; 및
상기 프레임 링과 리테이닝 부재를 사출금형 내에 안치한 상태에서 인서트 사출에 의해 상기 프레임 링과 리테이닝 부재의 사이에 용융 수지가 채워져서 냉각됨으로써 상기 프레임 링과 리테이닝 부재를 서로 결합하는 중간부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마용 리테이너 링.In the wafer polishing retainer ring provided on a carrier for holding the wafer in close contact with the upper surface of the polishing pad,
A frame ring formed in a circular ring shape and having a coupling groove formed in a lower surface thereof in a circumferential direction, a plurality of gates extending from the side surface to the coupling groove, the metal ring being mounted to the carrier;
A plurality of retaining members formed in an arc shape to equally divide the circumference of the circle corresponding to the frame ring and disposed along the circumferential direction while being disposed to face the frame ring; And
An intermediate member in which the molten resin is filled between the frame ring and the retaining member by insert injection in a state where the frame ring and the retaining member are placed in an injection mold, thereby cooling the frame ring and the retaining member; A retaining ring for wafer polishing, comprising: 제1항에 있어서,
상기 리테이닝 부재는, 각각 상기 프레임 링의 결합홈에 수용되는 결합돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마용 리테이너 링.The method of claim 1,
The retaining member has a retaining ring for wafer polishing, characterized in that it comprises a engaging projection which is accommodated in the engaging groove of the frame ring, respectively. 제2항에 있어서,
상기 프레임 링의 하면이 상기 리테이닝 부재의 상면에 접촉하여 상기 결합홈과 결합돌기 사이에 밀폐된 공간을 형성하고,
상기 용융 수지가 상기 게이트를 통해 상기 결합홈과 결합돌기 사이로 흘러들어가 상기 중간부재를 형성하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마용 리테이너 링.The method of claim 2,
A lower surface of the frame ring contacts an upper surface of the retaining member to form a closed space between the coupling groove and the coupling protrusion;
And the molten resin flows between the coupling groove and the coupling protrusion through the gate to form the intermediate member. 제2항에 있어서,
상기 프레임 링에는 볼트에 의해 상기 캐리어와 결합될 수 있도록 암나사부가 형성된 복수의 볼트 결합홀이 형성되며, 상기 프레임 링의 결합홈에는 상기 볼트 결합홀이 하측으로 연장되어 형성된 볼트 돌기가 형성되고,
상기 리테이닝 부재는, 상기 프레임 링의 볼트 돌기가 끼워 맞춰지는 안착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마용 리테이너 링.The method of claim 2,
The frame ring is formed with a plurality of bolt coupling holes formed with a female screw portion to be coupled to the carrier by a bolt, the bolt groove is formed in the coupling groove of the frame ring is formed by extending the bolt coupling hole downward,
The retaining member is a wafer polishing retainer ring, characterized in that the mounting groove is formed to be fitted with the bolt projection of the frame ring. 제2항에 있어서,
상기 리테이닝 부재의 결합돌기 측면에는 반경 방향으로 연장되도록 형성되는 복수의 보강돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마용 리테이너 링.The method of claim 2,
The retaining ring for the wafer polishing, characterized in that a plurality of reinforcing projections are formed to extend in the radial direction on the side of the engaging projection of the retaining member. 제2항에 있어서,
상기 프레임 링의 결합홈은 상기 리테이닝 부재에서 멀어질수록 그 폭이 넓어지도록 형성되고,
상기 리테이닝 부재의 결합돌기는 상기 프레임 링에 근접할수록 그 폭이 넓어지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마용 리테이너 링.The method of claim 2,
The coupling groove of the frame ring is formed to be wider the farther away from the retaining member,
The retaining ring of the retaining member is a wafer polishing retainer ring, characterized in that the width is formed so that the closer to the frame ring. 제6항에 있어서,
상기 결합홈의 하면과 마주하는 상기 결합돌기의 상면 사이의 간격 및 상기 결합홈의 내측면과 상기 결합돌기의 외측면 사이의 간격은 서로 동일한 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마용 리테이너 링.The method according to claim 6,
And a gap between an upper surface of the coupling protrusion facing the bottom surface of the coupling groove and an interval between the inner surface of the coupling groove and the outer surface of the coupling protrusion are the same. 제2항에 있어서,
상기 프레임 링에는 반경 방향으로 연장되는 복수의 중공이 형성되며,
상기 프레임 링의 중공에는 각각 원통형의 중공부재가 끼워진 상태로 상기 사출금형 내에 안치되어 상기 중간부재가 형성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마용 리테이너 링.The method of claim 2,
The frame ring is formed with a plurality of hollows extending in the radial direction,
The hollow ring of the frame ring retainer ring for wafer polishing, characterized in that the intermediate member is formed by being placed in the injection mold with the cylindrical hollow member is fitted. 제1항에 있어서,
상기 리테이닝 부재의 하면에는 상기 연마패드 표면에 부착된 부산물 입자를 긁어 줄 수 있도록 형성된 컨디셔닝부가 형성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마용 리테이너 링.The method of claim 1,
And a conditioning unit formed on the bottom surface of the retaining member to scratch the by-product particles attached to the surface of the polishing pad. 제9항에 있어서,
상기 리테이닝 부재의 컨디셔닝부는, 복수의 돌기부와 브러시 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마용 리테이너 링.10. The method of claim 9,
The retaining ring of the retaining member is any one of a plurality of protrusions and a brush. 제1항에 있어서,
상기 리테이닝 부재는, 그 리테이닝 부재의 내측에 수용된 웨이퍼의 외면을 따라 일부분만 접촉하도록 반경 방향 내측면이 일정 간격을 따라 절개된 절개부를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마용 리테이너 링.The method of claim 1,
And the retaining member has a cutout in which radially inner surfaces are cut along a predetermined interval such that only a portion thereof contacts the outer surface of the wafer accommodated inside the retaining member.
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