KR101280331B1 - Rotary joint and polishing apparatus having the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 측면에 복수의 제 1 홈이 형성된 샤프트와, 샤프트를 감싸며 제 2 홈이 각각 형성된 복수의 존 디펜스 링고, 존 디펜스 링들 사이에 마련되고 샤프트를 감싸며, 제 3 홈이 각각 형성된 복수의 로터와, 존 디펜스 링 및 로터가 샤프트에 고정되도록 제 2 홈 및 제 3 홈을 통해 제 1 홈에 삽입되는 고정 키를 포함하는 로터리 조인트 및 이를 구비하는 연마 장치를 제시한다.The present invention provides a shaft having a plurality of first grooves formed on a side surface thereof, a plurality of zone defense rings surrounding the shaft, and a plurality of rotors provided between the zone defense rings, the rotors being provided between the zone defense rings, respectively, and the plurality of rotors each having a third groove formed thereon. And a rotary joint comprising a zone defense ring and a fixing key inserted into the first groove through the second groove and the third groove so that the rotor is fixed to the shaft.
Description
본 발명은 로터리 조인트 및 이를 구비하는 연마 장치에 관한 것으로, 특히 샤프트의 손상을 방지할 수 있는 로터리 조인트 및 이를 구비하는 연마 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a rotary joint and a polishing apparatus having the same, and more particularly, to a rotary joint capable of preventing damage to a shaft and a polishing apparatus having the same.
CMP(Chemical Mechanical Polishing) 장치를 이용한 웨이퍼의 연마 처리는 CMP 장치의 연마 테이블과 탑링(top ring) 사이에 웨이퍼를 끼우고, 로터리 조인트로부터 탑 링을 통해 소정의 압력을 인가하여 연마 테이블과 탑 링을 각각 독립적으로 회전시켜 실시한다. 이때, 연마 테이블과 탑 링 사이에 각종 연마액이 공급된다.The polishing process of the wafer using the CMP (Chemical Mechanical Polishing) apparatus sandwiches the wafer between the polishing table and the top ring of the CMP apparatus, and applies a predetermined pressure from the rotary joint through the top ring to the polishing table and the top ring. Rotate each independently. At this time, various polishing liquids are supplied between the polishing table and the top ring.
로터리 조인트는 원기둥 모양의 샤프트와 샤프트를 감싸도록 형성된 원통 모양의 하우징을 상대적으로 회전 가능하게 배치하고, 압력을 인가하기 위한 공기가 누설되지 않도록 공급된다. 한편, 압력 인가를 위한 공기 뿐만 아니라 각종 연마액 등도 로터리 조인트를 통해 공급될 수 있는데, 이러한 로터리 조인트가 미국등록특허 제5713609호에 제시되어 있다.The rotary joint has a cylindrical shaft and a cylindrical housing formed to surround the shaft so as to be relatively rotatable, and is supplied so that air for applying pressure does not leak. On the other hand, not only air for pressure application but also various polishing liquids and the like can be supplied through the rotary joint, such a rotary joint is disclosed in US Patent No. 5,713,609.
로터리 조인트를 통해 웨이퍼의 영역마다 서로 다른 압력을 인가할 수 있는데, 예를 들어 웨이퍼의 중심으로부터 가장자리로 갈수록 큰 압력 또는 작은 압력이 인가될 수 있다. 이렇게 복수의 압력을 인가하기 위해서는 로터리 조인트에 복수의 유로가 마련되어야 한다. 이를 위해 샤프트의 측면으로부터 내부에 서로 이격되는 복수의 유로를 마련한다. 샤트프의 외측에 복수의 로터를 삽입하여 복수의 영역으로 분할하고, 두 로터 사이에는 각각 두 개의 스테이터를 마련하여 두 개의 스테이터 사이를 통해 샤프트의 유로를 연결한다. 또한, 복수의 유로 각각을 실링하기 위해 두 스테이터 사이에 오링이 마련된다. 이렇게 샤프트와 복수의 로터 및 스테이터에 의해 복수의 유로가 마련된 로터리 조인트는 샤프트와 함께 로터도 회전하게 된다.Different rotary pressures may be applied to the regions of the wafer through the rotary joint, for example, a larger pressure or a smaller pressure may be applied from the center of the wafer toward the edge. In order to apply a plurality of pressures, a plurality of flow paths must be provided in the rotary joint. To this end, a plurality of flow paths spaced apart from each other from the side of the shaft is provided. A plurality of rotors are inserted into the outside of the shaft and divided into a plurality of regions, and two stators are provided between the two rotors to connect the flow path of the shaft through the two stators. In addition, an O-ring is provided between the two stators to seal each of the plurality of flow paths. Thus, the rotary joint provided with a plurality of flow paths by the shaft, the plurality of rotors, and the stator rotates the rotor together with the shaft.
그런데, 로터리 조인트는 실링되는 면의 마찰 계수가 커지면 로터가 회전하지 않게 된다. 샤프트가 회전하고 로터는 회전하지 않기 때문에 로터와 샤프트가 마찰하게 되고, 그에 따라 샤프트가 손상된다. 또한, 오링은 샤프트에 밀착 마련되기 때문에 샤프트 및 로터와 함께 회전해야 한다. 그러나, 샤프트와 로터의 마찰력이 오링의 마찰력보다 커지게 되면 샤프트만 회전하게 되고, 그에 따라 샤프트와 오링이 마찰하게 되어 오링에 갈림이 발생하게 된다. 따라서, 로터리 조인트의 복수의 유로는 압력을 유지하지 못하고 누설되어 원하는 압력을 웨이퍼에 공급하지 못하게 되고, 그로 인해 연마 효율이 저하된다.
However, in the rotary joint, the rotor does not rotate when the friction coefficient of the sealing surface increases. Since the shaft rotates and the rotor does not rotate, the rotor and the shaft are rubbed, thereby damaging the shaft. In addition, since the O-ring is provided close to the shaft, it must rotate together with the shaft and the rotor. However, when the frictional force between the shaft and the rotor is greater than the frictional force of the O-ring, only the shaft rotates, thereby causing the shaft and the O-ring to rub, causing the O-ring to be cracked. Therefore, the plurality of flow paths of the rotary joint cannot leak and fail to supply the desired pressure to the wafer, thereby lowering the polishing efficiency.
본 발명은 로터가 샤프트와 함께 회전하도록 함으로써 샤프트의 손상을 방지하고 오링의 갈림을 방지할 수 있는 로터리 조인트 및 이를 구비하는 연마 장치를 제공한다.The present invention provides a rotary joint and a polishing apparatus having the same, which allow the rotor to rotate together with the shaft to prevent damage to the shaft and to prevent the o-ring from splitting.
본 발명은 로터를 고정 키를 이용하여 샤프트에 고정함으로써 로터와 샤프트를 동시에 회전시킬 수 있는 로터리 조인트 및 이를 구비하는 연마 장치를 제공한다.
The present invention provides a rotary joint capable of simultaneously rotating the rotor and the shaft by fixing the rotor to the shaft using a fixing key, and a polishing apparatus having the same.
본 발명의 일 양태에 따른 로터리 조인트는 측면에 복수의 제 1 홈이 형성된 샤프트; 상기 샤프트를 감싸며 제 2 홈이 각각 형성된 복수의 존 디펜스 링; 상기 존 디펜스 링들 사이에 마련되고 상기 샤프트를 감싸며, 제 3 홈이 각각 형성된 복수의 로터; 및 상기 존 디펜스 링 및 로터가 상기 샤프트에 고정되도록 상기 제 2 홈 및 제 3 홈을 통해 상기 제 1 홈에 삽입되는 고정 키를 포함한다.Rotary joint according to an aspect of the present invention includes a shaft having a plurality of first grooves formed on the side; A plurality of zone defense rings surrounding the shaft and having second grooves formed therein; A plurality of rotors disposed between the zone defense rings and surrounding the shaft, and each having a third groove; And a fixing key inserted into the first groove through the second groove and the third groove so that the zone defense ring and the rotor are fixed to the shaft.
상기 복수의 제 1 홈은 동일 수직 선상에 형성되거나, 소정 각도 이격되어 서로 다른 수직 선상에 형성된다.The plurality of first grooves are formed on the same vertical line or are formed on different vertical lines spaced apart by a predetermined angle.
상기 제 2 홈은 상기 존 디펜스 링의 상부면으로부터 측면의 일부에 형성된다.The second groove is formed in a portion of the side surface from the upper surface of the zone defense ring.
상기 제 3 홈은 상기 로터의 내측으로부터 상기 제 2 홈에 대응되는 영역에 형성된다.The third groove is formed in an area corresponding to the second groove from the inside of the rotor.
상기 고정 키는 육면체 형상 또는 원기둥 형상으로 제작된다.The fixed key is manufactured in the shape of a cube or a cylinder.
상기 샤프트의 제 1 홈에 나사선이 형성되고, 상기 고정 키의 측면에 나사산이 형성되어 상기 고정 키가 상기 샤프트에 나사 결합된다.A screw thread is formed in the first groove of the shaft, and a thread is formed on the side of the fixing key so that the fixing key is screwed to the shaft.
상기 고정 키는 상기 샤프트에 삽입되는 부분으로부터 폭이 넓어지는 쐐기형으로 형성되고, 상기 샤프트 외측으로 동일 폭으로 형성된다.
The fixing key is formed in a wedge shape that is widened from a portion inserted into the shaft, and is formed in the same width outside the shaft.
본 발명의 다른 양태에 따른 연마 장치는 연마 패드가 부착된 연마 테이블; 웨이퍼를 파지하여 상기 연마 패드로 가압하는 탑링; 및 상기 탑링에 소정 압력의 공기를 공급하며 회전 가능한 로터리 조인트를 포함하고, 상기 로터리 조인트는 샤프트와 상기 샤프트를 감싸며 고정 키에 의해 고정되는 복수의 존 디펜스 링 및 로터를 포함한다.According to another aspect of the present invention, a polishing apparatus includes: a polishing table to which a polishing pad is attached; A top ring for holding a wafer and pressing the wafer with the polishing pad; And a rotary joint supplying air of a predetermined pressure to the top ring, wherein the rotary joint includes a shaft and a plurality of zone defense rings and a rotor surrounding the shaft and fixed by a fixing key.
상기 샤프트는 상기 측면에 복수의 제 1 홈이 형성되고, 상기 존 디펜스 링 및 상기 로터에 각각 제 2 홈 및 제 3 홈이 각각 형성되며, 상기 존 디펜스 링 및 로터가 상기 샤프트에 고정되도록 상기 고정 키가 상기 제 2 홈 및 제 3 홈을 통해 상기 제 1 홈에 삽입된다.
The shaft has a plurality of first grooves formed on the side surface, and a second groove and a third groove are formed on the zone defense ring and the rotor, respectively, and the zone defense ring and the rotor are fixed to the shaft. A key is inserted into the first groove through the second groove and the third groove.
본 발명의 실시 예들에 따른 로터리 조인트는 존 디펜스 링 및 로터가 고정 키에 의해 샤프트에 고정되므로 샤프트가 회전할 때 존 디펜스 링 및 로터가 함께 회전하게 된다. 즉, 존 디펜스 링 및 로터가 샤프트에 일체화하여 회전하게 된다.In the rotary joint according to the embodiments of the present invention, since the zone defense ring and the rotor are fixed to the shaft by the fixing key, the zone defense ring and the rotor rotate together when the shaft rotates. That is, the zone defense ring and the rotor are integrally rotated with the shaft.
본 발명에 의하면, 로터와 샤프트가 마찰하지 않게 되어 강도가 높은 로터에 의해 샤프트의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 샤프트에 밀착되는 실링 부재에 갈림 현상도 발생되지 않는다. 따라서, 샤프트 내부로 공급되는 공기 압력이 누설되지 않아 연마 효율의 저하를 방지할 수 있다.
According to the present invention, the rotor and the shaft do not rub and damage of the shaft can be prevented by the rotor having high strength. In addition, there is no cracking phenomenon in the sealing member in close contact with the shaft. Therefore, the air pressure supplied to the inside of the shaft does not leak, and the fall of the polishing efficiency can be prevented.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로터리 조인트를 포함하는 연마 장치의 개략도.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로터리 조인트의 외형도, 분해 사시도 및 단면도를 포함하는 개략도.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로터리 조인트를 구성하는 샤프트, 존 디펜스 링, 스테이터 및 로터의 사시도.1 is a schematic view of a polishing apparatus including a rotary joint according to an embodiment of the present invention.
2 to 4 is a schematic view including an external view, an exploded perspective view and a cross-sectional view of a rotary joint according to an embodiment of the present invention.
5 to 8 are perspective views of the shaft, the zone defense ring, the stator and the rotor constituting the rotary joint according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art. It is provided for complete information.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로터리 조인트를 포함하는 연마 장치의 개략도이다.1 is a schematic view of a polishing apparatus including a rotary joint according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 연마 장치는 연마 패드(120)가 상면에 부착된 연마 테이블(110)과, 웨이퍼(W)를 파지하며 웨이퍼(W)를 연마 패드(120)로 가압하는 탑링(130)과, 탑링(130)을 회전시키는 탑링 샤프트(140)와, 탑링(130)에 유체를 공급하며 탑링 샤프트(140)와 함께 회전 가능한 로터리 조인트(150)를 포함한다. 또한, 로터리 조인트(150)를 통해 탑링(130)에 소정 압력의 공기를 공급하는 복수의 공급관(160)과, 공급관(160; 162, 164, 166, 168)을 통해 공급되는 공기의 압력을 조절하는 압력 조절 유닛(170)과, 연마 패드(120) 상에 연마액을 공급하기 위한 연마액 공급 노즐(180)을 더 포함한다. 또한, 탑링(130)은 그 하부면 상에 홀딩된 웨이퍼를 연마 패드(120)에 대해 가압하기 위한 탑링 바디(132)와, 연마 패드(110)를 직접 가압하기 위한 리테이너링(134)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the polishing apparatus includes a polishing table 110 having a
상기 연마 장치는 연마 패드(120)가 부착된 연마 테이블(110)이 일 방향으로 회전하고, 웨이퍼(W)를 파지한 탑링(130)은 수직 이동 장치(미도시)에 의해 연마 패드(120) 상으로 이동한 후 탑링 샤프트(140)에 의해 일 방향 또는 타 방향으로 회전하면서 웨이퍼(W)를 연마하게 된다. 이때, 압력 조절 유닛(170)에 의해 조절된 서로 다른 복수의 압력이 복수의 공급관(160)을 통해 로터리 조인트(150)에 인가되고 다시 탑링(130)에 인가된다. 따라서, 웨이퍼(W)에는 예를 들어 중앙부로부터 가장자리로 갈수록 커지는 압력 또는 작아지는 압력이 인가된다. 그에 따라 웨이퍼(W)의 각 영역에 서로 다른 압력이 인가되면서 웨이퍼(W)가 연마된다. 물론, 웨이퍼(W)가 연마 패드(120)와 접촉되면서 연마될 때 연마액 공급 노즐(180)로부터 연마 패드(120) 상에 연마액이 공급된다.
In the polishing apparatus, the polishing table 110 to which the
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로터리 조인트의 결합 사시도이고, 도 3은 로터리 조인트의 단면도이며, 도 4는 로터리 조인트의 일부 분해 사시도이다. 또한, 도 5 내지 도 8은 로터리 조인트를 구성하는 샤프트, 존 디펜스 링, 스테이터 및 로터의 사시도이다.2 is a perspective view of the rotary joint in accordance with an embodiment of the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view of the rotary joint, Figure 4 is a partially exploded perspective view of the rotary joint. 5 to 8 are perspective views of the shaft, the zone defense ring, the stator, and the rotor constituting the rotary joint.
도 2, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 로터리 조인트는 일 방향으로 회전하는 샤프트(shaft)(210)와, 샤프트(210) 외측에 마련되는 복수의 하우징(housing)(220)과, 샤프트(210)와 복수의 하우징(220) 각각의 사이에 마련된 복수의 존 디펜스 링(zone defense ring)(230)과, 존 디펜스 링(230) 외측에 마련된 복수의 스테이터(stator)(240)와, 존 디펜스 링(230) 사이에 마련된 복수의 로터(rotor)(250)를 포함한다.2, 3, and 4, a rotary joint according to an embodiment of the present invention includes a
샤프트(210)는 대략 원기둥 형상으로 제작되며, 일 방향으로 회전한다. 프트(210)는 일 부분이 다른 부분에 비해 큰 지름으로 제작될 수 있는데, 예를 들어, 샤프트(210)는 상부로부터 제 1 지름으로 제작된 제 1 부분과, 제 1 지름보다 큰 제 2 지름으로 제작된 제 2 부분과, 제 2 지름보다 큰 제 3 지름으로 제작된 제 3 부분과, 제 3 부분 하측에 제 2 지름으로 제작된 제 4 부분을 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 부분에는 복수의 존 디펜스 링(230), 복수의 스테이터(240), 복수의 로터(250) 등이 마련될 수 있으며, 제 2 부분에는 베어링(300)이 마련되어 하우징(220)에 대해 샤프트(210)를 중심축 주위로 회전 가능하도록 지지하게 되고, 제 4 부분에는 브라켓(310)이 마련된다. 이러한 샤프트(210)는 예를 들어 SUS316 등의 스테인레스 등의 금속으로 제작될 수 있고, 피크(peek) 등의 합성 수지로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 다양한 물질로 제작될 수 있다. 또한, 샤프트(210)에는 측면으로부터 내부로 복수의 유로(211)가 형성된다. 즉, 복수의 유로(211)는 샤프트(210)의 측면으로부터 수평으로 이어지다가 하측으로 수직으로 연장 형성된다. 이러한 복수의 유로(211)는 샤프트(210)의 중심축을 기준으로 동일 원주 상에 등간격으로 배치될 수 있다. 또한, 복수의 유로(211)는 샤프트(210) 측면의 동일 수직선상에 형성될 수도 있고, 소정 각도 이격되어 서로 다른 영역에 형성될 수 있다. 예를 들어, 네 개의 유로(211)가 형성되는 경우 각각의 유로(211)는 샤프트(210)의 측면에서 90°의 각도를 유지하며 서로 다른 위치에 형성될 수 있다. 이러한 유로(211)은 복수의 공급관(160)으로부터 압력 조절 유닛(170)에 의해 조절된 공기 압력을 공급받는다. 이때, 각 공급관(160)으로부터 유로(211)에 공급되는 공기 압력은 서로 다르게 공급될 수 있다. 또한, 샤프트(210)의 측면에는 복수의 제 1 홈(212)이 형성된다. 이러한 복수의 제 1 홈(212)은 샤프트(210) 측면의 동일 수직선상에 형성될 수도 있고, 소정 각도 이격되어 형성될 수 있다. 즉, 제 1 홈(212)은 동일 수직 선상에 형성될 수도 있고 서로 다른 수직 선상에 형성될 수도 있다. 이때, 복수의 제 1 홈(212)은 샤프트(210) 측면에 형성된 유로(211)와 중첩되지 않게 형성되어야 한다. 예를 들어 제 1 홈(212)은 인접한 유로(211) 사이에 형성될 수 있다. 이러한 복수의 제 1 홈(212)에는 로터(250)를 고정하기 위해 고정 키(290)가 삽입된다. 따라서, 복수의 제 1 홈(212)은 로터(250)의 수에 대응하는 수로 형성될 수 있으며, 예를 들어 네 개의 로터(250)가 마련되면 제 1 홈(212)도 네 개 형성된다.The
복수의 하우징(220)는 각각 내부가 빈 원형의 통 형상으로 제작되며, 샤프트(210)를 외측에서 감싸도록 마련된다. 즉, 하우징(220)은 샤프트(210)와 소정 간격 이격되어 샤프트(210)의 외측에 마련된다. 이러한 하우징(220)은 유로(211) 및 공급관(160)의 수에 따라 복수로 마련될 수 있는데, 예를 들어, 유로(211) 및 공급관(160)이 각각 네 개 마련되면 하우징(220)도 네 개 마련될 수 있다. 또한, 복수의 하우징(220) 각각의 측면에는 관통홀(221)이 마련된다. 관통홀(221)에는 공급관(160)이 삽입 연결되어 샤프트(210)의 유로(211)에 공기 압력이 공급되도록 한다. 또한, 하우징(220)은 예를 들어 SUS316 등의 스테인레스 등의 금속으로 제작될 수 있고, 피크(peek) 등의 합성 수지로 제작될 수 있다. 즉, 하우징(220)은 샤프트(210)와 동일 재질로 제작될 수 있고 다른 재질로 제작될 수도 있다. 그런데, 하우징(220)은 마련되는 위치에 따라 서로 다른 재질로도 제작될 수 있다. 예를 들어, 브라켓에 고정되는 부분은 SUS 재질로 제작되고, 나머지 부분은 피크 재질로 제작될 수 있다.The plurality of
복수의 존 디펜스 링(230)은 복수의 하우징(220) 내측에 각각 마련되며, 샤프트(210)와 접촉되어 샤프트(210)를 감싸도록 마련된다. 존 디펜스 링(230)은 샤프트(210)의 형상에 따라 대략 원통형으로 제작되고, 측면에 홀(231)이 형성된다. 존 디펜스 링(230)의 홀(231)은 하우징(220)의 관통홀(221)과 샤프트(210) 측면의 유로(211)에 대응되는 위치에 형성된다. 따라서, 공급관(160)을 통해 공급되는 소정 압력의 공기는 이들을 통해 샤프트(210)의 내부의 유로(211)로 공급된다. 즉, 공급관(160)은 하우징(220)의 관통홀(221)에 삽입 연결되어 존 디펜스 링(230)의 홀(231)과 샤프트(210) 측면 및 내부의 유로(211)를 통해 소정 압력을 공급한다. 또한, 존 디펜스 링(230)은 상측에 소정의 제 2 홈(232)이 형성된다. 홈(230)은 존 디펜스 링(230)의 상부면으로부터 하측으로 소정 부분이 제거되어 형성된다. 이러한 홈(232)은 샤프트(210)의 제 1 홈(212)과 대응되는 위치에 형성된다. 따라서, 고정 키(290)는 존 디펜스 링(230)의 제 2 홈(232)을 통해 샤프트(210)의 제 1 홈(212)에 삽입된다.The plurality of zone defense rings 230 are provided inside the plurality of
복수의 스테이터(stator)(240)는 적어도 하나의 존 디펜스 링(230)을 감싸도록 마련된다. 즉, 두 개의 스테이터(240)가 하나의 존 디펜스 링(230)을 감싸도록 마련된다. 이때, 복수의 스테이터(240)는 존 디펜스 링(230)과 소정 간격 이격되고 하우징(220)에 밀착되어 마련된다. 따라서, 샤프트(310)의 회전 시 존 디펜스 링(230)은 회전하지만, 스페이터(240)는 회전하지 않게 된다. 이러한 스테이터(240)는 소정 두께를 가지고 내부가 빈 원형, 예컨데 도넛 형상으로 제작된다. 또한, 스테이터(240)는 적어도 두 영역이 두께가 다르게 제작되는데, 예를 들어 일면은 평탄하고 타면은 내측에 단턱(241)이 형성되어 내측이 외측보다 두껍게 형성될 수 있다. 이러한 스테이터(240)는 단턱(241)이 형성된 타면이 서로 대향하고 서로 소정 간격 이격되도록 존 디펜스 링(230)을 감싸도록 마련된다. 즉, 두 스테이터(240)는 존 디펜스 링(230)의 홀(231)를 노출시키도록 소정 간격 이격되어 마련된다.The plurality of
복수의 로터(rotor)(250)는 존 디펜스 링(230) 사이에 마련되며 샤프트(210)을 감싸도록 마련된다. 이러한 로터(250)는 대략 원형의 도넛 형태로 제작된다. 로터(250)는 존 디펜스 링(230)과 동일 내경으로 제작되고, 존 디펜스 링(230)의 폭보다 큰 폭으로 제작되는데, 예를 들어 존 디펜스 링(230)의 폭과 스테이터(240)의 내측 폭을 합한 폭으로 제작될 수 있다. 또한, 복수의 로터(250)에는 소정의 제 3 홈(251)이 형성된다. 제 3 홈(251)은 내측으로부터 소정 폭으로 형성되는데, 대략 존 디펜스 링(230)의 폭 또는 그 이상의 폭으로 형성될 수 있다. 따라서, 로터(250)의 제 3 홈(251)은 존 디펜스 링(230)의 제 2 홈(231)의 맞닿은 부분에 마련되어 존 디펜스 링(230)에 삽입된 고정 키(290)에 의해 고정된다. 즉, 복수의 로터(250)는 존 디펜스 링(230)을 통해 샤프트(210)에 삽입되는 고정 키(290)에 홈(231)이 걸려 샤프트(210)에 고정된다. 이러한 로터(250)는 샤프트(210)보다 강도가 높은 물질로 제작되는데, 예를 들어 SiC 등의 재질로 제작될 수 있다. 또한, 복수의 로터(250)는 마련되는 위치에 따라 두께가 다르게 제작될 수 있는데, 예를 들어 샤프트(210)의 하측, 즉 제 1 부분과 제 2 부분 사이의 영역을 감싸도록 마련되는 로터(250a)가 샤프트(210)의 제 1 부분을 감싸도록 마련되는 로터(250b)보다 두껍게 제작될 수 있다.A plurality of
제 1 실링 부재(260)은 스테이터(240)를 감싸도록 마련되는데, 스테이터(240)이 단턱(241)을 외측에서 감싸도록 마련된다. 제 1 실링 부재(260)는 불소 고무 등의 재질로 제작되고, 링 형상으로 제작된다. 따라서, 제 1 실링 부재(260)는 공급관(160)과 스테이터(240)를 사이를 기밀하게 유지하여 공급관(160)의 압력 누설을 방지할 수 있다.The
제 2 실링 부재(270)은 존 디펜스 링(230)과 로터(250) 사이에 마련되며, 샤프트(210)를 감싸도록 마련된다. 제 2 실링 부재(270)는 존 디펜스 링(230)과 로터(250) 사이를 기밀하게 유지하여 존 디펜스 링(230)으로부터 로터(250)로의 압력 누설을 방지하게 된다. 이러한 제 2 실링 부재(270)은 불소 고무 또는 피크(peek) 재질로 제작될 수 있고, 링 형상으로 제작될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 로터리 조인트는 SiC 재질의 로터(250)가 샤프트(210)에 고정되어 회전하기 때문에 로터(250)에 의한 샤프트(210)의 손상이 발생되지 않고, 그에 따라 제 2 실링 부재(270)가 손상되지 않는다.The
제 3 실링 부재(280)는 인접한 두 하우징(220) 사이에 마련된다. 제 3 실링 부재(280)는 불소 고무 등의 재질로 제작될 수 있고, 링 형상으로 제작될 수 있다. 따라서, 하우징(220) 사이의 기밀을 유지한다.The
고정 키(290)는 바 형상으로 형성되며, 원기둥 형상 또는 육면체 형상 등의 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 고정 키(290)는 샤프트(210)의 제 1 홈(213)에 유격없이 삽입될 수 있는 지름으로 형성된다. 즉, 고정 키(290)가 샤프트(210)의 제 1 홈(213)에 유격을 가지고 삽입되면 고정 키(290)가 탈락될 수 있기 때문에 이를 방지하기 위해 고정 키(290)는 샤프트(210)의 제 1 홈(213)에 유격없이 삽입된다. 또한, 존 디펜스 링(230)의 제 2 홈(232) 및 로터(250)의 제 3 홈(251)도 고정 키(290)가 유격없이 삽입될 수 있는 크기 및 형상으로 형성된다. 한편, 고정 키(290)는 다양하게 변형 가능한데, 예를 들어 측면에 나사산을 형성할 수 있다. 이를 위해 샤프트(210)에도 나사선이 형성될 수 있다. 이때, 나사산은 샤프트(210)에 삽입되는 부분만 형성할 수 있다. 따라서, 고정 키(290)의 샤프트(210)에 삽입하거나 빼내기 쉽게 되어 로터리 조인트의 분해를 더욱 용이하게 할 수 있다. 또한, 고정 키(290)는 쐐기형으로 제작할 수도 있다. 즉, 샤프트(210)에 삽입되는 부분으로부터 폭이 넓어지도록 고정 키(290)를 제작할 수 있다. 이때, 샤프트(210)의 외측에 노출되는 부분은 동일 폭으로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 존 디펜스 링(230)의 제 2 홈(232) 및 로터(250)의 제 3 홈(251)의 가공을 용이하게 하고 안정적으로 고정될 수 있도록 하기 위함이다.
The fixing key 290 may be formed in a bar shape, and may be formed in various shapes such as a cylinder shape or a hexahedron shape. At this time, the fixing
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 로터리 조인트는 샤프트(210)에 제 2 실링 부재(270) 및 존 디펜스 링(230)를 끼운 후 고정 키(290)를 존 디펜스 링(230)의 제 2 홈(231)으로부터 샤프트(210)의 제 1 홈(212)으로 삽입하여 고정하고, 고정 키(290)의 상부가 제 3 홈(251)에 삽입되도록 로터(250)를 샤프트(210)에 끼운다. 따라서, 로터(250) 및 존 디펜스 링(230)이 고정 키(290)에 의해 샤프트(210)에 고정된다. 이어서, 단턱(241)에 제 1 실링 부재(260)가 마련된 두 개의 로테이터(240)를 샤프트(210)에 끼워 존 디펜스 링(230)을 감싸도록 한다. 그리고, 하우징(220)을 끼운다. 따라서, 샤프트(210)와 하우징(220) 사이에 존 디펜스 링(230), 로터(250) 및 스테이터(240)가 마련된 로터리 조인트가 조립된다.
In the rotary joint according to the present invention as described above, the
본 발명에 따른 로터리 조인트는 존 디펜스 링(230) 및 로터(250)가 고정 키(290)에 의해 샤프트(210)에 고정되므로 샤프트(210)가 회전할 때 존 디펜스 링(230) 및 로터(250)가 함께 회전하게 된다. 즉, 존 디펜스 링(230) 및 로터(250)가 샤프트(210)와 일체화하여 회전하게 된다. 따라서, 로터(250)와 샤프트(210)가 마찰하지 않게 되어 강도가 높은 로터(250)에 의해 샤프트(210)의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 샤프트(210)에 밀착되는 제 2 실링 부재(270)에 갈림 현상도 발생되지 않는다. 따라서, 샤프트(210) 내부로 공급되는 공기 압력이 누설되지 않아 연마 효율의 저하를 방지할 수 있다.
In the rotary joint according to the present invention, since the
한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention.
210 : 샤프트 220 : 하우징
230 : 존 디펜스 링 240 : 스테이터
250 : 로터 260, 270, 280 : 실링 부재
290 : 고정 키210: shaft 220: housing
230: John Defense Ring 240: Stator
250:
290: Sticky Keys
Claims (9)
측면에 복수의 제 1 홈이 형성된 샤프트;
상기 샤프트를 감싸며 제 2 홈이 각각 형성된 복수의 존 디펜스 링;
상기 존 디펜스 링들 사이에 마련되고 상기 샤프트를 감싸며, 제 3 홈이 각각 형성된 복수의 로터; 및
상기 존 디펜스 링 및 로터가 상기 샤프트에 고정되도록 상기 제 2 홈 및 제 3 홈을 통해 상기 제 1 홈에 삽입되는 고정 키를 포함하는 로터리 조인트.
A rotary joint connected to an upper side of a top ring shaft for rotating a top ring for holding a wafer,
A shaft having a plurality of first grooves formed on a side surface thereof;
A plurality of zone defense rings surrounding the shaft and having second grooves formed therein;
A plurality of rotors disposed between the zone defense rings and surrounding the shaft, and each having a third groove; And
And a retaining key inserted into the first groove through the second groove and the third groove so that the zone defense ring and the rotor are fixed to the shaft.
The rotary joint of claim 1, wherein the plurality of first grooves are formed on the same vertical line, or are formed on different vertical lines at predetermined angles.
The rotary joint of claim 1, wherein the second groove is formed at a portion of a side surface from an upper surface of the zone defense ring.
The rotary joint of claim 1, wherein the fixing key is manufactured to have a hexahedron shape or a cylindrical shape.
The rotary joint of claim 1, wherein a thread is formed in a first groove of the shaft, and a thread is formed on a side surface of the fixing key such that the fixing key is screwed to the shaft.
The rotary joint of claim 1, wherein the fixing key is formed in a wedge shape, the width of which is widened from a portion inserted into the shaft, and the same width is formed outside the shaft.
웨이퍼를 파지하여 상기 연마 패드로 가압하는 탑링;
상기 탑링과 연결되어 상기 탑링을 회전시키는 탑링 샤프트; 및
상기 탑링에 소정 압력의 공기를 공급하며 상기 탑링 샤프트와 연결되어 상기 탑링 샤프트와 함께 회전 가능한 로터리 조인트를 포함하고,
상기 로터리 조인트는 샤프트와 상기 샤프트를 감싸며 고정 키에 의해 고정되는 복수의 존 디펜스 링 및 로터를 포함하며,
상기 샤프트는 측면에 복수의 제 1 홈이 형성되고, 상기 존 디펜스 링 및 상기 로터에 각각 제 2 홈 및 제 3 홈이 각각 형성되며, 상기 존 디펜스 링 및 로터가 상기 샤프트에 고정되도록 상기 고정 키가 상기 제 2 홈 및 제 3 홈을 통해 상기 제 1 홈에 삽입되는 연마 장치.A polishing table to which a polishing pad is attached;
A top ring for holding a wafer and pressing the wafer with the polishing pad;
A top ring shaft connected to the top ring to rotate the top ring; And
A rotary joint which supplies air of a predetermined pressure to the top ring and is connected to the top ring shaft to be rotatable with the top ring shaft,
The rotary joint includes a shaft and a plurality of zone defense rings and a rotor surrounding the shaft and fixed by a fixing key,
The shaft has a plurality of first grooves formed on a side surface thereof, and a second groove and a third groove are respectively formed in the zone defense ring and the rotor, respectively, and the lock key so that the zone defense ring and the rotor are fixed to the shaft. Is inserted into the first groove through the second groove and the third groove.
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JP2009131946A (en) * | 2007-10-29 | 2009-06-18 | Ebara Corp | Polishing apparatus |
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