KR101422408B1 - Equipments and method for fabricating membrane for cmp head using liquid silicone material - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 CMP(Chemical Mechanical Polishing), 즉, 기계적ㆍ화학적 평탄화 공정에 사용되는 CMP 장비의 헤드에 결합되어, 웨이퍼 평탄화 공정에 기여하는 CMP 헤드용 멤브레인의 제조기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 액상 실리콘 재료를 이용하여, CMP 헤드용 멤브레인을 보다 더 신뢰성 있게, 그리고, 파티클 발생 없이 제조할 수 있도록 한 개선된 CMP 헤드용 멤브레인 제조 장치 및 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a manufacturing technique of a membrane for a CMP head which is joined to a head of a CMP equipment used in CMP (Chemical Mechanical Polishing), that is, a mechanical / chemical planarization process, And more particularly, to an apparatus and a method for manufacturing a membrane for an improved CMP head using a liquid silicon material so that a membrane for a CMP head can be manufactured more reliably and without generating particles.
CMP(Chemical Mechanical Polishing)는 반도체 제조 공정 중 화학적 반응과 기계적 힘을 이용하여 웨이퍼 표면을 평탄하게 연마하는 공정이다. CMP 장비의 헤드에 결합되어 CMP 공정에 이용되는 멤브레인은 웨이퍼와 접촉하는 면의 표면탄성과 점착성을 증가시키기 위해 그 재질의 물성 및 표면처리 방법이 중요하게 고려되어야 한다. CMP (Chemical Mechanical Polishing) is a process of polishing a wafer surface flatly using chemical reaction and mechanical force during semiconductor manufacturing process. The membrane used in the CMP process coupled to the head of the CMP equipment must consider the physical properties and surface treatment methods of the material in order to increase the surface elasticity and adhesion of the surface in contact with the wafer.
웨이퍼 사이즈(size)가 200mm인 공정까지는 멤브레인의 재질에 비중을 많이 둔 상태에서 표면처리를 하지 않아도 200mm 웨이퍼와의 점착이 좋아 웨이퍼 가공시 점착 및 평활도 제어에 큰 문제가 없었다. 하지만 웨이퍼의 사이즈(size)가 300mm 이상으로 커지면서, 멤브레인의 재질만으로 표면의 점착성을 향상시키기 어려웠다. 이러한 이유로 웨이퍼의 깨짐 방지 등 안정성을 고려하여 멤브레인 재료 및 표면처리가 보다 더 신중하게 고려되어야만 한다.Until the wafer size (size) of 200 mm, there was no big problem in the sticking and smoothness control when processing the wafer, because the adhesion to the 200 mm wafer was good even without the surface treatment in a state where the weight of the membrane was large. However, as the size of the wafer has increased to over 300 mm, it has been difficult to improve the adhesion of the surface only by the material of the membrane. For this reason, the membrane material and the surface treatment must be considered more carefully in consideration of the stability, such as prevention of the breakage of the wafer.
이와 같은 멤브레인의 재료 및 표면처리 문제를 해결하기 위해, 멤브레인 표면의 슬립성과 점착성을 향상시키기 위한 재료의 물성 개선, 재료의 성형성 개선 및 향상, 그리고, 일정 치수로 멤브레인을 제조하기 위한 제조장비의 개선 등으로 CMP 헤드용 멤브레인 제조기술에 대한 연구, 개발이 이루어져 왔다. 하지만 EPDM, CR, 실리콘(silicone) 등의 원재료로 제작된 제품 사용 컨트롤 및 PM 주기의 단축과 같은 사용상의 문제점이 발생하였다. 따라서 물성 개선을 위한 재료의 개선이 가장 우선적으로 요구되고 있다. 또한, 일정 품질로 멤브레인 제품을 얻을 수 있도록 하는 개선과 멤브레인 제품 제조시 성형성과 작업성을 높이려는 개선도 요구되고 있다. 본 발명의 출원인인 "주식회사 엠앤이"에 의해 2008. 06. 19. 자 출원되어 2011. 06. 10.자 "반도체 CMP 공정용 고 인장 실리콘 멤브레인"의 명칭으로 특허등록된 특허등록번호 제10-1040333호는 전술한 문제점들을 크게 개선하는 CMP 헤드용 멤브레인 제조기술을 개시한다. 하지만 개시된 기술은 원재료로서 고상 실리콘 재료를 이용하며, 제품 특성을 유지시키기 위해, 재질의 배합을 통한 물성 유지 및 가압 프레스 성형을 채택한다. 그러나 고상 실리콘 성형을 통한 제조 방식의 경우, 제품 치수 및 제품 제조의 균일성을 유지하기 어렵고 작업이 매우 까다로우며 제품 수율을 높이기가 어렵다. 또한 고상 실리콘 재료의 취급에서 발생하는 파티클(particles)로 인한 오염이 문제시될 수 있다.In order to solve the problem of material and surface treatment of such a membrane, it is necessary to improve the physical properties of the material for improving the slip property and stickiness of the membrane surface, to improve and improve the moldability of the material, And the research and development of membrane manufacturing technology for CMP head has been carried out. However, there have been problems in use such as control of product use made of raw materials such as EPDM, CR, and silicone and shortening of PM cycle. Therefore, improvement of materials for improvement of physical properties is the first priority. In addition, there is a need to improve the yield of membrane products with constant quality and to improve moldability and workability in the manufacture of membrane products. Filed on June 06, 2008 by the applicant of the present invention, " M & I ", filed on October 26, 2011, and entitled " High tensile silicon membrane for semiconductor CMP process " 1040333 discloses a membrane fabrication technique for a CMP head which greatly alleviates the above-mentioned problems. However, the disclosed technology uses a solid silicon material as a raw material, and maintains physical properties through compounding of materials and pressure press molding to maintain product characteristics. However, in the case of the manufacturing method using the solid phase silicone molding, it is difficult to maintain the product dimensions and the uniformity of the product manufacturing, the operation is very difficult, and it is difficult to increase the product yield. In addition, contamination due to particles occurring in the handling of solid state silicon materials can be problematic.
본 발명은 200mm 사이즈 웨이퍼는 물론이고 300mm 사이즈 이상 웨이퍼에 대한 CMP 공정에 대하여도 신뢰성 있는 특성을 갖는 CMP 헤드용 멤브레인을 액상 실리콘 재료를 이용하여 제조하는 기술을 제시한다.The present invention discloses a technique for manufacturing a CMP head membrane using a liquid silicon material having reliability characteristics not only for a 200 mm size wafer but also for a CMP process for a wafer having a size of 300 mm or more.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 고상 실리콘 재료를 이용하여 CMP 헤드용 멤브레인을 제작하는데 이용되었던 설비들을 액상 실리콘 재료를 이용하여 CMP 헤드용 멤브레인을 제작할 수 있는 설비들로 개선함과 동시에, 기존 수동화 작업을 반자동화로 개선하여 작업 중 오염 발생을 크게 줄이고, 작업성을 높이며, 멤브레인 제품의 성형 재현성과 작업 수율을 크게 개선한 CMP 헤드용 멤브레인 제조 장치 및 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to improve the facilities used for manufacturing a CMP head membrane using a solid silicone material to facilities capable of manufacturing a CMP head membrane using a liquid silicone material, The present invention provides an apparatus and a method for manufacturing a membrane for a CMP head, which improves semi-automatization of a moving work, greatly reduces contamination during operation, increases workability, and greatly improves molding reproducibility and work yield of a membrane product.
본 발명의 일측면에 따른 CMP 헤드용 멤브레인 제조 장치은, 비닐 실록산 폴리머(vinyl siloxane polymer), 실리카 필러(silica filler), 백금 촉매(Pt catalyst) 및 첨가제를 포함하는 (A) 성분의 액상 실리콘을 저장하는 제1 저장탱크와; 비닐 실록산 폴리머(vinyl siloxane polymer), 실리카 필러(silica filler), 수소화물 가교결합제(Hydride Crosslinker) 및 억제제(inhibitor)를 포함하는 (B) 성분의 액상 실리콘을 저장하는 제2 저장탱크와; 제1 이송 펌프와 제2 이송 펌프에 의해 상기 제1 저장탱크와 상기 제2 저장탱크로부터 공급된 (A) 성분 액상 실리콘과 (B) 성분 액상 실리콘이 혼합되는 믹서와; 인젝터와 몰딩 장치를 포함하고, 상기 믹서로부터 공급받은 액상 실리콘을 웨이퍼 컨택부와 복수의 가압력 조절부가 구비된 CMP 헤드용 멤브레인으로 성형하는 사출성형기를 포함하며, 상기 몰딩 장치는 외곽 중공 금형 및 상기 외곽 중공 금형의 안쪽에 배치된 중앙 금형 세트를 갖는 제1 금형 블록과, 상기 제1 금형 블록과 합치될 때 멤브레인 성형 캐비티를 형성하는 제2 금형 블록을 포함하며, 상기 중앙 금형 세트는 상기 외곽 중공 금형에 대하여 이동 가능한 중앙 금형 피스와 복수의 주변 금형 피스들을 포함하고, 상기 멤브레인 성형시, 상기 제1 금형 블록과 상기 제2 금형 블록 사이에 상기 웨이퍼 컨택부가 형성되는 주 공간이 포함되고, 적어도 하나의 주변 금형 피스와 상기 중앙 금형 피스 사이 또는 이웃하는 주변 금형 피스들 사이에는 상기 가압력 조절부가 형성되는 부 공간이 포함되며, 상기 멤브레인을 상기 몰딩 장치로부터 분리시, 상기 중앙 금형 피스와 상기 복수의 주변 금형 피스들이 모두 이동된다.An apparatus for producing a membrane for CMP head according to an aspect of the present invention comprises a step of storing liquid silicone of component (A) comprising vinyl siloxane polymer, silica filler, Pt catalyst and additives, A first storage tank for storing the first storage tank; A second storage tank for storing liquid silicone of component (B), comprising a vinyl siloxane polymer, a silica filler, a hydride cross linker and an inhibitor; A mixer in which (A) component liquid silicon and (B) component liquid silicon supplied from the first storage tank and the second storage tank are mixed by a first transfer pump and a second transfer pump; And an injection molding machine including an injector and a molding device for molding the liquid silicone supplied from the mixer into a membrane for a CMP head having a wafer contact part and a plurality of pressing force adjusting parts, A first mold block having a central mold set disposed on the inner side of the hollow mold and a second mold block forming a membrane molding cavity when the first mold block is aligned with the first mold block, And a main space in which the wafer contact portion is formed between the first mold block and the second mold block at the time of forming the membrane, wherein at least one of the plurality of peripheral mold pieces includes a movable core mold piece and a plurality of peripheral mold pieces, Between the peripheral mold piece and the central mold piece or between adjacent peripheral mold pieces, And includes a space portion which is added the pressure regulating formed, when separating the membrane from the molding apparatus, the center mold pieces and the plurality of peripheral mold pieces are moved both.
본 발명의 일측면에 따른 CMP 헤드용 멤브레인 제조 장치은, 적어도 비닐 실록산 폴리머(vinyl siloxane polymer) 및 수소화물 가교결합제(Hydride Crosslinker)를 포함하는 (A) 성분의 액상 실리콘을 저장하는 제1 저장탱크와; 적어도 비닐 실록산 폴리머(vinyl siloxane polymer) 및 억제제(inhibitor)를 포함하는 (B) 성분의 액상 실리콘을 저장하는 제2 저장탱크와; 적어도 비닐 실록산 폴리머(vinyl siloxane polyemr) 및 백금 촉매(Pt catalyst) 포함하는 (C) 성분의 액상 실리콘을 저장하는 제3 저장탱크와; 제1 이송 펌프 및 제1 공급률 조절기에 의해 공급률이 조절되어 공급된 (A) 성분의 액상 실리콘과 제2 이송 펌프 및 제2 공급률 조절기에 의해 공급률이 조절되어 공급된 (B) 성분의 액상 실리콘과 제3 이송 펌프 및 제3 공급률 조절기에 의해 공급률이 조절되어 공급된 (C) 성분의 액상 실리콘이 함께 공급되는 주 공급 관로와; 인젝터와 몰딩 장치를 포함하고, 상기 믹서로부터 공급받은 액상 실리콘을 웨이퍼 컨택부와 복수의 가압력 조절부가 구비된 CMP 헤드용 멤브레인으로 성형하는 사출성형기를 포함하며, 상기 몰딩 장치는 외곽 중공 금형 및 상기 외곽 중공 금형의 안쪽에 배치된 중앙 금형 세트를 갖는 제1 금형 블록과, 상기 제1 금형 블록과 합치될 때 멤브레인 성형 캐비티를 형성하는 제2 금형 블록을 포함하며, 상기 중앙 금형 세트는 상기 외곽 중공 금형에 대하여 이동 가능한 중앙 금형 피스와 복수의 주변 금형 피스들을 포함하고, 상기 멤브레인 성형시, 상기 제1 금형 블록과 상기 제2 금형 블록 사이에 상기 웨이퍼 컨택부가 형성되는 주 공간이 포함되고, 적어도 하나의 주변 금형 피스와 상기 중앙 금형 피스 사이 또는 이웃하는 주변 금형 피스들 사이에는 상기 가압력 조절부가 형성되는 부 공간이 포함되며, 상기 멤브레인을 상기 몰딩 장치로부터 분리시, 상기 중앙 금형 피스와 상기 복수의 주변 금형 피스들이 모두 이동된다.A membrane manufacturing apparatus for a CMP head according to an aspect of the present invention includes a first storage tank for storing liquid silicone of component (A) including at least a vinyl siloxane polymer and a hydride crosslinker, ; A second storage tank for storing liquid silicone of component (B) comprising at least a vinyl siloxane polymer and an inhibitor; A third storage tank for storing liquid silicone of component (C) comprising at least a vinyl siloxane polyemr and a platinum catalyst (Pt catalyst); The liquid silicon of the component (A) supplied with the supply rate controlled by the first feed pump and the first feed rate controller, the liquid silicon of the component (B) supplied with the feed rate controlled by the second feed pump and the second feed rate controller, A main supply line through which the liquid silicon of the component (C) supplied with the supply rate controlled by the third feed pump and the third feed rate controller is supplied together; And an injection molding machine including an injector and a molding device for molding the liquid silicone supplied from the mixer into a membrane for a CMP head having a wafer contact part and a plurality of pressing force adjusting parts, A first mold block having a central mold set disposed on the inner side of the hollow mold and a second mold block forming a membrane molding cavity when the first mold block is aligned with the first mold block, And a main space in which the wafer contact portion is formed between the first mold block and the second mold block at the time of forming the membrane, wherein at least one of the plurality of peripheral mold pieces includes a movable core mold piece and a plurality of peripheral mold pieces, Between the peripheral mold piece and the central mold piece or between adjacent peripheral mold pieces, And includes a space portion which is added the pressure regulating formed, when separating the membrane from the molding apparatus, the center mold pieces and the plurality of peripheral mold pieces are moved both.
일 실시예에 따라, 상기 멤브레인 성형 캐비티를 한정하는 성형 위치와 상기 멤브레인 성형 캐비티를 개방하는 개방 위치 사이에서 상기 제1 금형 블록을 이동시키는 메인 이동수단을 더 포함하고, 상기 주변 금형 피스들은 제1 주변 금형 피스, 제2 주변 금형 피스 및 제3 금형 피스를 포함하며, 상기 제1 주변 금형 피스, 상기 제2 주변 금형 피스 및 상기 제3 주변 금형 피스는 구동기구의 구동에 의해 서로 다른 거리로 이동하는 제1 이동 플레이트, 제2 이동 플레이트 및 제3 이동 플레이트 각각에 연결된 채 서로 다른 거리로 연장된 제1 로드, 제2 로드 및 제3 로드와 연결되며, 상기 제1 이동 플레이트, 상기 제2 이동 플레이트, 상기 제3 이동 플레이트는 상기 멤브레인 성형시 이격되어 있고, 상기 멤브레인 분리시 순차대로 접촉되며, 상기 중앙 금형 피스는 상기 제3 이동 플레이트로부터 연장된 제4 로드와 연결된 채 상기 제3 주변 금형 피스와 함께 이동되며, 상기 중앙 금형 피스와 상기 제3 주변 금형 피스는 멤브레인 성형시 서로 관여하지 않는 위치에 존재한다.According to one embodiment, the apparatus further comprises a main moving means for moving the first mold block between a forming position defining the membrane forming cavity and an opening position opening the membrane forming cavity, The peripheral mold piece, the second peripheral mold piece, and the third mold piece, wherein the first peripheral mold piece, the second peripheral mold piece, and the third peripheral mold piece are moved to different distances by driving the driving mechanism, Second and third rods connected to the first, second, and third moving plates, the first and second rods, the first and second rods, Plate and the third moving plate are spaced apart during the membrane molding and are in contact with each other when the membrane is separated, The central mold piece and the third peripheral mold piece are in a position not to be engaged with each other at the time of forming the membrane, while being moved together with the third peripheral mold piece while being connected to the fourth rod extending from the third movement plate.
다른 실시예에 따라, 상기 중앙 금형 피스와 상기 복수의 주변 금형 피스들은 베이스 플레이트에 조립되어 상기 중앙 금형 세트를 구성하고, 상기 베이스 플레이트는 구동 기구 선단의 장착 플레이트에 분리 가능하게 부착되며, 상기 멤브레인 분리시, 상기 중앙 금형 피스와 상기 복수의 주변 금형 피스들은 상기 베이스 플레이트와 함께 상기 장착 플레이트로부터 분리된다. 이때, 상기 베이스 플레이트는 자기력에 의해 상기 장착 플레이트에 부착되고, 상기 자기력의 제거에 의해, 상기 베이스 플레이트가 상기 장착 플레이트로부터 분리된다.According to another embodiment, the central mold piece and the plurality of peripheral mold pieces are assembled to a base plate to constitute the central mold set, and the base plate is detachably attached to a mounting plate at the tip of the drive mechanism, Upon separation, the central mold piece and the plurality of peripheral mold pieces are detached from the mounting plate together with the base plate. At this time, the base plate is attached to the mounting plate by a magnetic force, and by the removal of the magnetic force, the base plate is separated from the mounting plate.
본 발명의 일측면에 따른 CMP 헤드용 멤브레인 제조 방법은, 비닐 실록산 폴리머(vinyl siloxane polymer), 실리카 필러(silica filler), 백금 촉매(Pt catalyst) 및 첨가제를 포함하는 (A) 성분의 액상 실리콘을 제1 저장탱크에 저장하고; 비닐 실록산 폴리머(vinyl siloxane polymer), 실리카 필러(silica filler), 수소화물 가교결합제(Hydride Crosslinker) 및 억제제(inhibitor)를 포함하는 (B) 성분의 액상 실리콘을 제2 저장탱크에 저장하고; 상기 (A) 성분과 상기 (B) 성분을 포함하는 액상 실리콘을 인젝터와 몰딩 장치를 포함하는 사출성형기에 공급하고; 상기 몰딩 장치에서 상기 액상 실리콘을 웨이퍼 컨택부와 복수의 가압력 조절부가 구비된 CMP 헤드용 멤브레인으로 성형하고; 상기 몰딩 장치에서 성형된 CMP 헤드용 멤브레인을 표면처리하되, 상기 몰딩 장치는 외곽 중공 금형 및 상기 외곽 중공 금형의 안쪽에 배치된 중앙 금형 세트를 갖는 제1 금형 블록과, 상기 제1 금형 블록과 합치될 때 멤브레인 성형 캐비티를 형성하는 제2 금형 블록을 포함하며, 상기 중앙 금형 세트는 상기 외곽 중공 금형에 대하여 이동 가능한 중앙 금형 피스와 복수의 주변 금형 피스들을 포함하고, 상기 멤브레인 성형시, 상기 제1 금형 블록과 상기 제2 금형 블록 사이에 상기 웨이퍼 컨택부가 형성되는 주 공간이 포함되고, 적어도 하나의 주변 금형 피스와 상기 중앙 금형 피스 사이 또는 이웃하는 주변 금형 피스들 사이에는 상기 가압력 조절부가 형성되는 부 공간이 포함되며, 상기 멤브레인을 상기 몰딩 장치로부터 분리시, 상기 중앙 금형 피스와 상기 복수의 주변 금형 피스들이 모두 이동된다.A method of manufacturing a membrane for a CMP head according to an aspect of the present invention includes the steps of forming a liquid silicone of component (A) comprising a vinyl siloxane polymer, a silica filler, a Pt catalyst, Storing in a first storage tank; Storing liquid silicone of component (B) comprising a vinyl siloxane polymer, a silica filler, a hydride crosslinker and an inhibitor in a second storage tank; Supplying liquid silicon containing the component (A) and the component (B) to an injection molding machine including an injector and a molding apparatus; Shaping the liquid silicon into a membrane for a CMP head having a wafer contact portion and a plurality of pressing force adjusting portions in the molding apparatus; A surface of the CMP head membrane molded in the molding apparatus is surface treated, the molding apparatus includes a first mold block having a hollow outer mold cavity and a central mold set disposed inside the outer hollow mold, Wherein the central mold set includes a central mold piece movable with respect to the outer hollow mold and a plurality of peripheral mold pieces, wherein during the forming of the membrane, the first mold block and the second mold block form a membrane molding cavity, Wherein the pressing force adjusting unit is formed between the at least one peripheral mold piece and the central mold piece or between the peripheral mold pieces adjacent to each other, wherein the pressing force adjusting unit is formed between the mold block and the second mold block, Wherein when the membrane is separated from the molding apparatus, the central mold piece A plurality of groups around the mold pieces are moved both.
본 발명의 다른 측면에 따른 CMP 헤드용 멤브레인 제조 방법은, 적어도 비닐 실록산 폴리머(vinyl siloxane polymer) 및 수소화물 가교결합제(Hydride Crosslinker)를 포함하는 (A) 성분의 액상 실리콘을 제1 저장탱크에 저장하고; 적어도 비닐 실록산 폴리머(vinyl siloxane polymer) 및 억제제(inhibitor)를 포함하는 (B) 성분의 액상 실리콘을 제2 저장탱크에 저장하고; 적어도 비닐 실록산 폴리머(vinyl siloxane polyemr) 및 백금 촉매(Pt catalyst) 포함하는 (C) 성분의 액상 실리콘을 제3 저장탱크에 저장하고; 상기 (A) 성분과 상기 (B) 성분과 상기 (C) 성분을 포함하는 액상 실리콘을 각 성분의 공급률을 조절하면서 인젝터와 몰딩 장치를 포함하는 사출성형기에 공급하고; 상기 몰딩 장치에서 상기 액상 실리콘을 웨이퍼 컨택부와 복수의 가압력 조절부가 구비된 CMP 헤드용 멤브레인으로 성형하고; 상기 몰딩 장치에서 성형된 CMP 헤드용 멤브레인을 표면처리하되, 상기 몰딩 장치는 외곽 중공 금형 및 상기 외곽 중공 금형의 안쪽에 배치된 중앙 금형 세트를 갖는 제1 금형 블록과, 상기 제1 금형 블록과 합치될 때 멤브레인 성형 캐비티를 형성하는 제2 금형 블록을 포함하며, 상기 중앙 금형 세트는 상기 외곽 중공 금형에 대하여 이동 가능한 중앙 금형 피스와 복수의 주변 금형 피스들을 포함하고, 상기 멤브레인 성형시, 상기 제1 금형 블록과 상기 제2 금형 블록 사이에 상기 웨이퍼 컨택부가 형성되는 주 공간이 포함되고, 적어도 하나의 주변 금형 피스와 상기 중앙 금형 피스 사이 또는 이웃하는 주변 금형 피스들 사이에는 상기 가압력 조절부가 형성되는 부 공간이 포함되며, 상기 멤브레인을 상기 몰딩 장치로부터 분리시, 상기 중앙 금형 피스와 상기 복수의 주변 금형 피스들이 모두 이동된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a membrane for a CMP head, comprising: (a) storing liquid silicon of component (A) containing at least a vinyl siloxane polymer and a hydride crosslinker in a first storage tank and; Storing the liquid silicone of component (B) at least comprising a vinyl siloxane polymer and an inhibitor in a second storage tank; Storing liquid silicone of component (C) comprising at least a vinyl siloxane polyemr and a platinum catalyst in a third storage tank; Supplying liquid silicone containing the component (A), the component (B), and the component (C) to an injection molding machine including an injector and a molding apparatus while controlling a supply rate of each component; Shaping the liquid silicon into a membrane for a CMP head having a wafer contact portion and a plurality of pressing force adjusting portions in the molding apparatus; A surface of the CMP head membrane molded in the molding apparatus is surface treated, the molding apparatus includes a first mold block having a hollow outer mold cavity and a central mold set disposed inside the outer hollow mold, Wherein the central mold set includes a central mold piece movable with respect to the outer hollow mold and a plurality of peripheral mold pieces, wherein during the forming of the membrane, the first mold block and the second mold block form a membrane molding cavity, Wherein the pressing force adjusting unit is formed between the at least one peripheral mold piece and the central mold piece or between the peripheral mold pieces adjacent to each other, wherein the pressing force adjusting unit is formed between the mold block and the second mold block, Wherein when the membrane is separated from the molding apparatus, the central mold piece A plurality of groups around the mold pieces are moved both.
일 실시예에 따라, 상기 표면처리는 상기 몰딩 장치로부터 분리된 멤브레인에 부가경화 2액형 실리콘 고무형 코팅제를 스프레이 코팅하여 이루어진다. According to one embodiment, the surface treatment is performed by spray coating an additional hardened two-component silicone rubber type coating agent on the membrane separated from the molding apparatus.
다른 실시예에 따라, 상기 몰딩 장치로부터 분리된 멤브레인에 CVD 코팅하여 이루어진다.According to another embodiment, the membrane separated from the molding apparatus is CVD coated.
또한, 상기 멤브레인 성형 캐비티 내 온도는 150 ~ 220℃ 로 유지되는 것이 바람직하다.Also, it is preferable that the temperature in the membrane forming cavity is maintained at 150 to 220 캜.
본 발명은 액상 실리콘 재료를 이용하여 200mm 사이즈 웨이퍼는 물론이고 300mm 사이즈 이상 웨이퍼에 대한 CMP 공정에 대하여도 신뢰성 있는 특성을 갖는 CMP 헤드용 멤브레인의 제조 기술을 제공한다. 본 발명에 따르면, 고상 실리콘 재료를 이용하여 CMP 헤드용 멤브레인을 제작하는데 이용되었던 설비들을 액상 실리콘 재료를 이용하여 CMP 헤드용 멤브레인을 제작할 수 있는 설비들로 개선함과 동시에, 기존 수동화 작업을 반자동화로 개선하여 작업 중 오염 발생을 크게 줄이고, 작업성을 높이며, 멤브레인 제품의 성형 재현성과 작업 수율을 크게 개선할 수 있다. 본 발명의 구체적인 목적 및 이점은 이하 실시예들의 설명으로부터 충분히 이해될 것이다.The present invention provides a technique for manufacturing a membrane for a CMP head having reliable characteristics not only for a 200 mm size wafer using a liquid silicon material but also for a CMP process for a wafer having a size of 300 mm or more. According to the present invention, the facilities used for manufacturing the membrane for the CMP head using the solid-state silicon material are improved to the facilities capable of manufacturing the membrane for the CMP head using the liquid silicon material, and the existing water- It can be improved by automation to greatly reduce contamination during operation, improve workability, and greatly improve molding reproducibility and work yield of membrane products. Specific objects and advantages of the present invention will be fully understood from the following description of the embodiments.
도 1은 CMP 헤드용 멤브레인 제품의 한 예를 보인 사진도이다.
도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d는 CMP 헤드용으로 적용될 수 있는 다양한 멤브레인들을 보여주는 단면도들이다.
도 3a은 본 발명의 제1 실시예에 따른 CMP 헤드용 멤브레인 제조 장치을 도시한 구성도이다.
도 3b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 CMP 헤드용 멤브레인 제조 장치을 도시한 구성도이다.
도 4 내지 도 6은 도 3a 및 도 3b에 도시된 CMP 멤브레인 제조용 몰드 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 몰딩 장치의 다른 실시 형태를 설명하기 위한 도면으로서,
도 9는 본 발명에 따른 CMP 헤드용 멤브레인의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.1 is a photograph showing an example of a membrane product for a CMP head.
Figures 2a, 2b, 2c, and 2d are cross-sectional views showing various membranes that may be applied for CMP heads.
FIG. 3A is a configuration diagram illustrating a membrane manufacturing apparatus for a CMP head according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3B is a configuration diagram illustrating a membrane manufacturing apparatus for a CMP head according to a second embodiment of the present invention.
FIGS. 4 to 6 are views for explaining the mold apparatus for manufacturing the CMP membrane shown in FIGS. 3A and 3B. FIG.
Figs. 7 and 8 are views for explaining another embodiment of the molding apparatus,
9 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a membrane for a CMP head according to the present invention.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위해 과장되어 표현될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided as examples for allowing a person skilled in the art to sufficiently convey the idea of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In the drawings, the width, length, thickness, and the like of the components may be exaggerated for convenience.
도 1은 CMP 헤드용 멤브레인 제품의 한 예를 보인 사진도이고, 도 2a, 도 2b , 도 2c 및 도 2d는 CMP 헤드용으로 적용될 수 있는 다양한 멤브레인들을 보여주는 단면도들이다.FIG. 1 is a photographic view showing an example of a membrane product for a CMP head, and FIGS. 2A, 2B, 2C and 2D are cross-sectional views showing various membranes applicable for a CMP head.
도 1, 도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d 참조하면, CMP 헤드용 멤브레인 제품은 대략 원형으로 이루어지며, CMP 공정 중 웨이퍼와 접촉하는 원판형의 웨이퍼 컨택부(5)와, 상기 웨이퍼 컨택부(5)의 이면에서 연장 형성된 복수의 가압력 조절부(6a, 6b 또는 6c)를 포함한다. 도 2a에 도시된 CMP 헤드용 멤브레인 제품은 가압력 조절부로서, 외곽 가압력 조절부(6c)와 중간 압력 조절부(6b)만을 포함하고, 도 2b 및 도 2c에 도시된 CMP 헤드용 멤브레인 제품은 중앙 가압력 조절부(6a), 중간 가압력 조절부(6b), 그리고 외곽 가압력 조절부(6c)를 모두 포함하다. 전반적으로, 중앙 및 중간 가압력 조절부들(6a, 6b)은 하나의 (직선형 또는 굴곡형)수직 연장부와 하나의 (직선형 또는 굴곡형) 수평 연장부로 이루어지만, 외곽 가압력 조절부(6c)는 도 2a 및 도 2b에 도시된 것과 같이, 하나의 수직 연장부와 그로부터 연장된 두개의 수평 연장부를 포함할 수 있다. 가압력 조절부의 위치나 형상은 이하 자세히 설명되는 몰딩 장치의 여러 금형 피스들을 적절히 교체하여 사용함으로써 변경할 수 있다. 도 2d에 도시된 CMP 헤드용 멤브레인 제품은 도 2b에 도시된 CMP 헤드용 멤브레인 제품의 구조와 실질적으로 동일하되, 중앙 가압력 조절부만이 상이한 형상으로 이루어져 있다.Referring to FIGS. 1, 2A, 2B, 2C, and 2D, a membrane product for a CMP head is formed in a substantially circular shape and includes a
상기 멤브레인 제품의 재질적 물성은 도 2d 및 도 2a의 경우는 재질의 경도(Shore "A")가 45 ~ 50도, 재질의 인장강도가 60 ~ 80Kgf/cm2, 재질의 연신율(%)이 400 ~ 520%, 재질의 100% Modulus가 16 ~ 22kgf/cm2을 유지하는 것이 좋고, 도 2b의 경우 재질의 경도(Shore "A")가 48 ~ 53도, 재질의 인장강도가 75 ~ 85 Kgf/cm2, 재질의 연신율(%)은 520 ~ 640%, 재질의 100% Modulus가 13 ~ 18kgf/cm2을 유지하는 것이 좋으며, 도 2c의 경우 재질의 경도(Shore "A")가 63 ~ 70도, 재질의 인장강도가 90 ~ 100 Kgf/cm2, 재질의 연신율(%)가 400 ~ 600%, 재질의 100% Modulus가 22 ~ 27kgf/cm2을 유지하는 것이 좋다.The material properties of the membrane product are as follows: the hardness of the material (Shore "A") is 45 to 50 degrees, the tensile strength of the material is 60 to 80 kgf / cm2, the elongation of the material is 400 The hardness of the material (Shore "A") is 48 to 53 degrees, the tensile strength of the material is 75 to 85 Kgf / cm 2, cm 2, elongation (%) of the material is 520 to 640%, and the 100% modulus of the material is preferably 13 to 18 kgf / cm 2. In case of FIG. 2 c, the hardness of the material (Shore "A" It is preferable that the tensile strength of the material is 90 to 100 Kgf / cm 2, the elongation of the material is 400 to 600%, and the 100% modulus of the material is 22 to 27 kgf / cm 2.
도 3a은 본 발명의 제1 실시예에 따른 CMP 헤드용 멤브레인 제조 장치을 도시한 구성도이다. FIG. 3A is a configuration diagram illustrating a membrane manufacturing apparatus for a CMP head according to the first embodiment of the present invention.
도 3a을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 CMP 헤드용 멤브레인 제조 장치은, 사출성형 장치으로서, 제1 저장탱크(100)와, 제2 저장탱크(110)와, 믹서(120)와, 사출성형기(1)를 포함한다.3A, the apparatus for manufacturing a membrane for CMP head according to the first embodiment of the present invention is an injection molding apparatus comprising a
상기 제1 저장탱크(100)는 제1 이송 펌프(105)와 제1 공급 관로(106)를 통해 상기 믹서(120)에 연결된다. 상기 제1 저장탱크(100)는 비닐 실록산 폴리머(vinyl siloxane polymer), 실리카 필러(silica filler), 백금 촉매(Pt catalyst) 및 첨가제를 포함하는 (A) 성분의 실리콘 액상 혼합물을 저장한다. (A) 성분 혼합물은 상기 제1 이송 펌프(105)에 의해 믹서(120)로 공급된다.The
상기 제2 저장탱크(110)는 제2 이송 펌프(115)와 제2 공급 관로(116)를 통해 상기 믹서(120)에 연결된다. 상기 제2 저장탱크(110)는 비닐 실록산 폴리머(vinyl siloxane polymer), 실리카 필러(silica filler), 수소화물 가교결합제(Hydride Crosslinker) 및 억제제(inhibitor)를 포함하는 (B) 성분의 실리콘 액상 혼합물을 저장한다. (B) 성분 혼합물은 상기 제2 이송 펌프(115)에 의해 믹서(120)로 공급된다. The
상기 믹서(120)는 상기 제1 및 제2 저장탱크(100, 110)으로부터 저장된 (A) 성분 혼합물과 (B) 성분 혼합물을 믹싱시킴과 동시에 (A)(B) 액상 실리콘 혼합물(이하 "액상 실리콘 고무"라 함)을 사출성형기(1)로 보낸다. 상기 사출성형기는 기본적으로 인젝터(I)와, 몰드 장치(M)를 포함한다. 인젝터(I)는 액상 실리콘 고무를 더 혼합함과 동시에 몰드 장치(M) 내에 한정된 멤브레인 성형 캐비티 내로 액상 실리콘 고무를 이송한다. 멤브레인 성형 캐비티는 그 크기에 의존하여 150 ~ 220℃ 의 온도 범위에서 유지되며, 이 온도 범위 내에서 액상 실리콘 고무의 가교 결합 및 경화가 이루어진다.The
도 3b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 CMP 헤드용 멤브레인의 제조 장치을 설명하기 위한 구성도이다. 도 3b를 참조하면, CMP 헤드용 멤브레인의 제조 장치은 사출성형기(1)와 연결된 주 공급 관로(207)를 포함하며, 주 공급 관로(207)을 통해 액상 실리콘 고무를 사출성형기(M)에 공급하도록 되어 있다. 상기 주 공급 관로(207)의 최상류에 제1 저장 탱크(200)가 설치되며 그 하류측으로 차례로 제1 이송 펌프(205)와 제1 공급율 조절기(206)가 설치된다. 상기 제1 저장 탱크(200)에 저장된 (A) 성분의 공급률은 상기 제1 이송 펌프(205), 상기 제1 공급률 조절기(206) 또는 이들의 조합을 통해 제어될 수 있다. 상기 제1 저장 탱크(200)에 저장된 액상 실리콘 고무 베이스의 성분, 즉, (A) 성분은, 적어도 하나의 비닐 실록산 폴리머 및 적어도 하나의 수소화물 가교결합제(Hydride Crosslinker)를 포함하고, 거기에 더하여, 적어도 하나의 하나 실리카 필러, 적어도 하나의 프리-스트럭쳐링 화합물, 적어도 하나의 이형제 등을 포함할 있다.FIG. 3B is a view illustrating a manufacturing apparatus for a membrane for a CMP head according to a second embodiment of the present invention. 3B, the apparatus for producing a membrane for a CMP head includes a
제2 저장 탱크(210)는 제2 이송 펌프(215)와 제2 공급률 조절기(216)가 설치된 관로를 통해 상기 주 공급 관로(207)에 연결된다. 상기 제2 저장 탱크(210)에 저장된 (B) 성분의 공급률은 상기 제2 이송 펌프(215), 상기 제2 공급률 조절기(216) 또는 이들의 조합을 통해 제어될 수 있다. 상기 (B) 성분은 적어도 비닐 실록산 폴리머와 억제제 등을 포함할 수 있다. The
제3 저장탱크(220)는 제3 이송 펌프(225) 및 제3 공급률 조절기(226)가 설치된 관로를 통해 상기 주 공급 관로(207)에 연결된다. 상기 제3 저장 탱크(220)에 저장된 (C) 성분의 공급률은 상기 제3 이송 펌프(225), 상기 제3 공급률 조절기(226) 또는 이들의 조합을 통해 제어될 수 있다. 상기 (C) 성분은 적어도 하나의 비닐 실록산 폴리머 및 이와 혼합된 백금 촉매를 포함할 수 있다. (A) 성분, (B) 성분 및 (C) 성분이 상기 주 공급 관로(206)을 통해 사출성형기(1)에 공급된다. The
위에서는 (A) 성분이 실리카 필러를 포함하는 것으로 설명되지만, 상기 (A) 성분,(B) 성분 및 (C) 성분 중 적어도 하나는 실리카 필러를 포함할 수 있다.At least one of the component (A), the component (B) and the component (C) may include a silica filler, although the component (A) is described above as including a silica filler.
도 4 내지 도 6은 도 3a 및 도 3b에 도시된 CMP 멤브레인 제조용 몰드 장치를 설명하기 위한 도면이다. FIGS. 4 to 6 are views for explaining the mold apparatus for manufacturing the CMP membrane shown in FIGS. 3A and 3B. FIG.
도 4 내지 도 6을 참조하면, CMP 헤드용 멤브레인의 제조를 위한 몰드 장치(M)는 원판형의 웨이퍼 컨택부(5; 도 2a, 도 2b, 도 2c 참조)와 복수의 가압력 조절부들(6a, 6b, 6c; 도 2a, 도 2b 및 도 2c 참조)을 일체로 구비한 CMP 헤드용 멤브레인의 반자동 사출성형에 적합한 구조를 갖는 것으로서, 제1 금형 블록(7)과 제2 금형 블록(8)을 포함한다.4 to 6, a mold apparatus M for manufacturing a CMP head membrane includes a wafer contact portion 5 (see Figs. 2A, 2B, and 2C) and a plurality of pressing
상기 제1 금형 블록(7)과 제2 금형 블록(8)은, 서로 합치되어 도 4에 도시된 것과 같은 성형 위치에 있을 때, 전술한 멤브레인 성형 캐비티를 형성할 수 있으며, 이 멤브레인 성형 캐비티 내에서, 실리콘 고무로 이루어진 CMP 헤드용 멤브레인을 웨이퍼 컨택부와 가압력 조절부들을 갖도록 성형할 수 있다. CMP 헤드용 멤브레인 성형 후, 상기 멤브레인 성형 캐비티를 도 5에 도시된 것과 같이 개방하고, 도 6에 도시된 것과 같은 제1 금형 블록(7)의 변형을 통해, 성형된 CMP 헤드용 멤브레인을 상기 몰드 장치(1)로부터 용이하게 분리시킬 수 있다. When the
상기 제1 금형 블록(7)은 외곽 중공 금형(71)과, 상기 외곽 중공 금형(71) 및 제2 금형 블록(8)과 함께, 상기 CMP 헤드용 멤브레인을 성형하는 이동식 중앙 금형 세트(72)를 포함한다. 상기 제1 금형 블록(7)과 상기 제2 금형 블록(8)은, 제품 성형을 위해 도 4에 도시된 것과 같이 서로 근접하거나, 제품 분리를 위해 도 5 에 도시된 것과 같이 서로 멀어지도록, 상기 제1 금형 블록(7)과 상기 제2 금형 블록(8) 중 적어도 하나는 전후(또는, 상하) 방향으로 이동 가능하게 구성된다.The
상기 중앙 금형 세트(72)는 상기 외곽 중공 금형(71)의 중공 안쪽에서 일렬로 정렬된 성형 위치로부터 하나의 금형 이동부에 의해 서로에 대해 다른 거리로 후퇴 이동 가능하게 설치된 복수의 금형 피스들(721, 722, 723, 724)을 포함한다. 상기 복수의 금형 피스들(721, 722, 723, 724)은 정 중앙에 위치한 중앙 금형 피스(721)와, 상기 중앙 금형 피스(721)의 주변에 배치된 제1, 제2 및 3 주변 금형 피스(722, 723, 724)을 포함한다. The center mold set 72 is provided with a plurality of
제1 금형 블록(7)은 상기 외곽 중공 금형(71)과 상기 복수의 금형 피스들(721, 722, 723)들이 일체화된 상태에서 임의의 메인 이동수단(미도시됨)에 의해 상기 제2 금형 블록(8)과 만나서 멤브레인 성형 캐비티를 한정하는 도 4의 성형 위치까지 이동할 수 있다. 또한, 상기 메인 이동 수단에 의해 도 5의 화살표 방향으로 제1 금형 블록(7)이 후퇴하여, 도 5에 도시된 것과 같이, 멤브레인 성형 캐비티를 개방할 수 있다. The
상기 외곽 중공 금형(71)이 고정된 상태로, 상기 제1, 제2 및 제3 주변 금형 피스(722, 723, 724)들은 도 6에 도시된 것과 같이 별개로 떨어져 다른 거리로 전진 이동할 수 있으며, 이에 의해, 성형된 멤브레인 제품의 분리가 용이해진다. 이를 위해, 제1, 제2 및 제3 주변 금형 피스(722, 723, 724)들은 구동기구(75)의 전진 구동에 의해 서로 다른 거리로 이동하는 제1, 제2 및 제3 이동 플레이트(73a, 73b, 73c) 각각에 연결된 채 서로 다른 거리로 연장된 제1, 제2 및 제3 로드(74a, 74b, 74c)와 연결된다. 이때, 중앙 금형 피스(721)는 상기 이동 플레이트들 중 하나인 제3 이동 플레이트(73c)로부터 연장된 제4 로드(74d)와 연결된 채 상기 제3 주변 금형 피스(724)와 함께 전진 이동할 수 있다. 이때, 제3 이동 플레이트(73c)를 공유하는 상기 중앙 금형 피스(721)와 상기 제3 주변 금형 피스(724)는 멤브레인 성형시 서로 관여하지 않는 위치, 즉, 서로 합치되어 임의의 공간을 한정하지 못하는 위치에 있는 것이 바람직하다.The first, second and third peripheral
대안적으로, 중앙 금형 피스(721)와 연결되는 제4 로드(74d)와 연결되는 별도의 이동 플레이트를 더 추가할 수도 있다. 하지만, 상기 중앙 금형 피스(721)와 상기 주변 금형 피스들 중 하나(본 실시예에서는, 제3 주변 금형 피스)가 일체로 제3 이동 플레이트(73c)와 일체화되어 함께 이동되도록 함으로써 보다 장치를 간소화시킬 수 있다. 전술한 금형 피스들 중 하나의 금형 피스를 예컨대 외곽 중공 금형(71)에 고정시키는 것도 고려될 수 있지만, 이것은 중앙 금형 세트의 교체만으로도 다양한 규격의 멤브레인이 제작이 가능한 장점을 없앤다는 점에서 바람직하지 못하다. Alternatively, a separate moving plate connected to the
도 4에 도시된 것과 같은 성형 위치에서, 제1 금형 블록(7)의 금형 피스들(721 722, 723, 724)은 전방면에서 전체적으로 동일 평면을 이루도록 정렬되어 CMP 헤드용 멤브레인의 편평면에 대응하는 평면을 한정한다. 이때, 전술한 이동 플레이트(73a, 73b, 73c)들은 모두 이격되어 있으며, 상기 중앙 금형 세트(72)의 금형 피스들(721, 722, 723, 724)과 상기 외곽 중공 금형(71)은 상호 간섭하여 서로에 대해 고정된 상태를 유지한다. 4, the
도 4에 도시된 것과 같이 CMP 헤드용 멤브레인 성형이 완료되고 다음 도 5에 도시된 것과 같이 멤브레인 성형 캐비티가 개방되고 난 후에, 상기 금형 세트(72)의 금형 피스들(721, 722, 723, 724)이 상기 외곽 중공 금형(71)에 대하여 도 6에 도시된 것과 같이 전진하여, 상기 금형 피스들(721, 722, 723, 724)간의 간섭은 해제될 수 있다. 이때, 상기 금형 피스들(721, 722, 723, 723)들의 전진은 구동기구(75)가 제1 이동 플레이트(73a)를 밀어 전진시키고, 전진된 제1 이동 플레이트(73a)가 제2 이동 플레이트(73b)를 밀어 전진시키고, 전진된 제2 이동 플레이트(73b)가 제3 이동 플레이트(73c)를 밀어 전진시키는 순으로 이루어진다. 결과적으로, 서로 이격되어 있던 제1, 제2 및 제3 이동 플레이트(73a, 73b, 73c)는 차례대로 접하게 된다. After the membrane forming for the CMP head is completed as shown in Fig. 4 and then the membrane forming cavity is opened as shown in Fig. 5, the
상기 구동기구(75)는 유압이나 공압 기구보다는 기어 메커니즘으로 작동되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 구동기구(75)는 모터의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 기어 메커니즘을 채용함으로써, 유압이나 공압 기구 채용시 발생하는 압력 부족, 초과 또는 맥동 압력으로 인한 중앙 금형 세트 제어의 부정확성을 없애줄 수 있다. The
다시 도 4를 참조하면, 제1 금형 블록(7)과 제2 금형 블록(8) 사이에 CMP 헤드용 멤브레인의 웨이퍼 컨택부가 형성되는 주 공간(a)이 한정됨과 동시에, 제2 주변 금형 피스(723) 및 제3 주변 금형 피스(724)의 외측면과 제2 금형 블록(8)의 내측면 사이에는 외곽 가압력 조절부의 수직부가 형성되는 제1 부공간(b)이 한정되고, 제3 주변 피스(724)의 후면과 외곽 중공 금형(71)의 전면 사이에는 외곽 가압력 조절부의 제1 수평 연장부가 형성되는 제2 부공간(c)이 한정되고, 상기 제3 주변 금형 피스(724)의 전면과 제2 주변 금형 피스(723)의 후면 사이에 외곽 가압력 조절부의 제2 수평 연장부가 형성되는 제3 부공간(d)이 한정되고, 제1 주변 금형 피스(722)과 제2 주변 금형 피스(723) 사이에는 중간 가압력 조절부가 대략 "ㄱ"형으로 형성되는 제4 부공간(e)이 형성되고, 중앙 금형 피스(721)와 제2 주변 금형 피스(723) 사이에는 중앙 가압력 조절부들이 대략 "ㄱ"형으로 형성되는 제5 부공간(f)이 한정된다. 상기 공간들(a, b, c, d, e, f)은 전체적으로 연결되어 있으며, 상기 공간들이 합해져 하나의 멤브레인 성형 캐비티가 되며, 상기 멤브레인 성형 캐비티는 제2 금형블록(8)에 형성된 주입구와 연결되어 있다. 앞에서 설명한 것과 같은 인젝터(I)가 주입구를 통해 액상 실리콘 고무를 상기 멤브레인 성형 캐비티에 주입한다. 액상 실리콘 고무는 상기 멤브레인 성형 캐비티 내에서 경화되어 CMP 헤드용 멤브레인으로 성형된다.Referring again to FIG. 4, the main space a in which the wafer contact portion of the membrane for the CMP head is formed is limited between the first mold block 7 and the second mold block 8, and the second peripheral mold piece A first subspace b defined by a vertical portion of the outer pressing force adjusting portion is defined between the outer surface of the third peripheral mold piece 723 and the third peripheral mold piece 724 and the inner surface of the second mold block 8, A second subspace c defining a first horizontal extension of the outer press force regulator is defined between the rear surface of the third peripheral mold piece 724 and the front surface of the outer hollow mold 71, A third subspace d is defined between the rear surface of the second peripheral mold piece 723 and a second horizontal extension of the outer press force regulating portion and the first peripheral mold piece 722 and the second peripheral mold piece 723 , A fourth sub-space (e) in which the intermediate pressing force adjusting portion is formed in a substantially "a" shape is formed, Between the piece 721 and the second peripheral metal piece 723, the fifth sub-space f in which the central pressing force adjusting portions are formed in the substantially "a" The spaces a, b, c, d, e, and f are connected as a whole, and the spaces are combined into a single membrane forming cavity. The membrane forming cavity is formed by an injection port formed in the
도 7 및 도 8은 몰딩 장치의 다른 실시 형태를 설명하기 위한 도면들로서, 도 8은 CMP 헤드용 멤브레인 성형 직후 멤브레인 성형 캐비티가 오픈된 상태를 보여주며, 도 8은 성형된 CMP 헤드용 멤브레인의 분리를 위해 중앙 금형 세트(72)를 구동 기구(75)로부터 분리되고 별도로 준비된 스페어 중앙 금형 세트(72')가 교체 장착되는 것을 보여준다. 본 실시 형태에 따르면, 앞선 실시 형태의 몰딩 장치에 구비되었던 이동 플레이트들과 이동 로드들이 생략되는 대신, 중앙 금형 피스(721) 및 제1 내지 제3 주변 금형 피스(722, 723, 724)는 베이스 플레이트(B)에 조립되어 있다. 베이스 플레이트(B)는 구동 기구(75) 선단의 장착 플레이트(75a)에 분리 가능하게 부착되어 있다. 상기 구동 기구(75)의 전진에 의해, 장착 플레이트(75a)에 부착된 베이스 플레이트(75a) 및 그 위에 조립되어 이는 중앙 금형 세트(72)는 중앙 금형 세트(72)의 분리가 용이한 위치까지 전진하다. 다음 베이스 플레이트(75a)와 베이스 플레이트(B) 사이에 있었던 부착력이 제거되고, 이에 의해, 베이스 플레이트(75a)와 그 위의 중앙 금형 세트(72)는 분리된다. 이때, 상기 부착력은 자기력인 것이 바람직하며, 자기력을 제거하는 전기 신호에 의해 중앙 베이스 플레이트(75a)와 중앙 금형 세트(72)는 상기 장착 플레이트(75a)로부터 분리된다. 분리된 중앙 금형 세트(72)의 금형 피스들(721, 722, 723, 724)을 분리하여, CMP 헤드용 멤브레인을 분리한다. 중앙 금형 세트(72)가 분리된 장착 플레이트(75a) 상에는 교체되는 다른 중앙 금형 세트(72)가 조립되어 있는 다른 베이스 플레이트(B)가 자력에 의해 부착된다. 상기 중앙 금형 세트(72 또는 72')의 부착, 분리 및/또는 이동에는 로봇팔(R)이 이용될 수 있다. FIGS. 7 and 8 are views for explaining another embodiment of the molding apparatus, wherein FIG. 8 shows a state in which a membrane forming cavity is opened immediately after forming a membrane for a CMP head, and FIG. The center mold set 72 is detached from the
위와 같이 성형된 CMP 헤드용 멤브레인에 표면처리를 하여 CMP 멤브레인 제품의 제작이 완료된다. 표면처리로는 CMP 멤브레인 표면에 실리콘 고무형 코팅제로 습식 코팅(wet coating)하는 방식과, CVD 코팅하는 방식이 일을 수 있다. 습식 코팅 방식은 DSE80042 SERIESES 부가경화 2액형 실리콘 고무형 코팅제를 이용하여 스프레이 방식으로 10㎛ 이하 코팅하는 것이 바람직하다. CVD(Chemical Vapor Deposition) 코팅 방식은 PARYLENE C-TYPE이 선호되며, 코팅 두께는 0.4 ~ 0.8㎛이다.The surface of the membrane for the CMP head formed as described above is surface-treated to complete the manufacture of the CMP membrane product. As the surface treatment, wet coating with a silicone rubber type coating on the surface of the CMP membrane and CVD coating method can be used. The wet coating method is preferably sprayed to a thickness of 10 μm or less by using a DSE80042 SERIESES addition-curing two-component silicone rubber type coating agent. For CVD (Chemical Vapor Deposition) coating method, PARYLENE C-TYPE is preferred, and the coating thickness is 0.4 to 0.8 μm.
본 발명에 따른 CMP 헤드용 멤브레인의 제조 방법을 도 9를 참조하여 설명하면 다음과 같다.A method of manufacturing a membrane for a CMP head according to the present invention will now be described with reference to FIG.
먼저, 2 이상의 액상 실리콘 성분이 2 이상의 탱크에 분리 저장되는 제1 단계(S1)이 수행되고, 다음, 사출성형기에 대하여 액상 실리콘 성분의 혼합 및 공급이 이루어지는 제2 단계(S2)가 수행된다. 상기 제1 단계(S1) 및 상기 제2 단계는 도 3a 및 도 3b를 참조로 하여 설명된 앞선 내용에 따라 이루어질 수 있다. First, a first step (S1) in which two or more liquid silicon components are separately stored in two or more tanks is performed, and then a second step (S2) is performed in which liquid silicon components are mixed and supplied to the injection molding machine. The first step (S1) and the second step may be performed according to the foregoing description with reference to FIGS. 3A and 3B.
다음, 사출성형기의 몰딩 장치에서 CMP 헤드용 멤브레인을 성형하는 제3 단계(S3)가 수행된다. CMP 헤드용 멤브레인의 성형 및 성형 후 분리는, 도 3 내지 도 5를 참조로 한 앞선 설명 또는 도 6 및 도 7을 참조로 한 앞선 설명을 따를 수 있다. Next, a third step (S3) of molding a membrane for a CMP head in a molding apparatus of an injection molding machine is performed. The forming and post-forming separation of the membrane for the CMP head can be followed by the foregoing description with reference to Figs. 3 to 5 or Figs. 6 and 7.
다음, 사출성형기의 몰딩 장치에서 분리된 CMP 헤드용 멤브레인을 표면처리하는 제4 단계(S4)가 수행된다. 상기 제4 단계(S4)는 부가경화 2액형 실리콘 고무형 코팅제를 스프레이 코팅하거나 또는 CVD 코팅하는 방식을 따라 수행될 수 있다.Next, a fourth step (S4) of surface-treating the CMP head membrane separated from the molding apparatus of the injection molding machine is performed. The fourth step S4 may be performed by spray coating or CVD coating the addition-curing two-component silicone rubber type coating agent.
제 4 단계(S4) 이전에, 즉, CMP 헤드용 멤브레인의 성형 및 분리가 이루어지고난 후, 멤브레인의 POST-CURING(후가류)이 이루어지며, 상기 후가류는 150 ~ 220℃ 베이킹 챔버 내에서 30분 ~ 240분간 이루어진다.After the fourth step (S4), that is, after forming and separating the membrane for the CMP head, POST-CURING of the membrane is carried out, and the after- Within 30 minutes to 240 minutes.
Claims (12)
비닐 실록산 폴리머(vinyl siloxane polymer), 실리카 필러(silica filler), 수소화물 가교결합제(Hydride Crosslinker) 및 억제제(inhibitor)를 포함하는 (B) 성분의 액상 실리콘을 저장하는 제2 저장탱크;
제1 이송 펌프와 제2 이송 펌프에 의해 상기 제1 저장탱크와 상기 제2 저장탱크로부터 공급된 (A) 성분 액상 실리콘과 (B) 성분 액상 실리콘이 혼합되는 믹서; 및
인젝터와 몰딩 장치를 포함하고, 상기 믹서로부터 공급받은 액상 실리콘을 웨이퍼 컨택부와 복수의 가압력 조절부가 구비된 CMP 헤드용 멤브레인으로 성형하는 사출성형기를 포함하며,
상기 몰딩 장치는 외곽 중공 금형 및 상기 외곽 중공 금형의 안쪽에 배치된 중앙 금형 세트를 갖는 제1 금형 블록과, 상기 제1 금형 블록과 합치될 때 멤브레인 성형 캐비티를 형성하는 제2 금형 블록을 포함하며, 상기 중앙 금형 세트는 상기 외곽 중공 금형에 대하여 이동 가능한 중앙 금형 피스와 복수의 주변 금형 피스들을 포함하고, 상기 멤브레인 성형시, 상기 제1 금형 블록과 상기 제2 금형 블록 사이에 상기 웨이퍼 컨택부가 형성되는 주 공간이 포함되고, 적어도 하나의 주변 금형 피스와 상기 중앙 금형 피스 사이 또는 이웃하는 주변 금형 피스들 사이에는 상기 가압력 조절부가 형성되는 부 공간이 포함되며, 상기 멤브레인을 상기 몰딩 장치로부터 분리시, 상기 중앙 금형 피스와 상기 복수의 주변 금형 피스들이 모두 이동되며, 상기 멤브레인 성형 캐비티를 한정하는 성형 위치와 상기 멤브레인 성형 캐비티를 개방하는 개방 위치 사이에서 상기 제1 금형 블록을 이동시키는 메인 이동수단을 더 포함하고, 상기 주변 금형 피스들은 제1 주변 금형 피스, 제2 주변 금형 피스 및 제3 금형 피스를 포함하며, 상기 제1 주변 금형 피스, 상기 제2 주변 금형 피스 및 상기 제3 주변 금형 피스는 구동기구의 구동에 의해 서로 다른 거리로 이동하는 제1 이동 플레이트, 제2 이동 플레이트 및 제3 이동 플레이트 각각에 연결된 채 서로 다른 거리로 연장된 제1 로드, 제2 로드 및 제3 로드와 연결되며, 상기 제1 이동 플레이트, 상기 제2 이동 플레이트 및 상기 제3 이동 플레이트는 상기 멤브레인 성형시 이격되어 있고, 상기 멤브레인 분리시 순차대로 접촉되며, 상기 중앙 금형 피스는 상기 제3 이동 플레이트로부터 연장된 제4 로드와 연결된 채 상기 제3 주변 금형 피스와 함께 이동되며, 상기 중앙 금형 피스와 상기 제3 주변 금형 피스는 멤브레인 성형시 서로 관여하지 않는 위치에 있는 것을 특징으로 하는, 액상 실리콘 재료를 이용하는 CMP 헤드용 멤브레인의 제조 장치.A first storage tank for storing liquid silicone of component (A), comprising a vinyl siloxane polymer, a silica filler, a Pt catalyst and an additive;
A second storage tank for storing liquid silicone of component (B), comprising a vinyl siloxane polymer, a silica filler, a hydride crosslinker and an inhibitor;
A mixer in which (A) component liquid silicon and (B) component liquid silicon supplied from the first storage tank and the second storage tank are mixed by a first transfer pump and a second transfer pump; And
And an injection molding machine including an injector and a molding device for molding the liquid silicone supplied from the mixer into a membrane for a CMP head having a wafer contact part and a plurality of pressing force adjusting parts,
The molding apparatus includes a first mold block having a hollow outer mold cavity and a central mold set disposed on the inner side of the outer hollow mold and a second mold block forming a membrane molding cavity when the first mold block coincides with the first mold block, The central mold set includes a central mold piece movable with respect to the outer hollow metal mold and a plurality of peripheral mold pieces, and during the membrane molding, the wafer contact portion is formed between the first mold block and the second mold block And a subspace in which the pressing force adjusting unit is formed is provided between at least one peripheral mold piece and the central mold piece or between neighboring peripheral mold pieces. When the membrane is separated from the molding apparatus, The central mold piece and the plurality of peripheral mold pieces are all moved, Further comprising a main moving means for moving the first mold block between a forming position for defining the mold cavity and an opening position for opening the membrane forming cavity, wherein the peripheral mold pieces include a first peripheral mold piece, Wherein the first peripheral mold piece, the second peripheral mold piece, and the third peripheral mold piece include a first moving plate that moves at different distances by driving of a driving mechanism, The first moving plate, the second moving plate, and the third moving plate are connected to the moving plate and the third moving plate, respectively, and connected to the first rod, the second rod and the third rod extending at different distances from each other, Wherein the central mold piece is spaced apart from the third moving plate and is in contact with the membrane during the membrane separation, Wherein the central mold piece and the third peripheral mold piece are in a position where they are not engaged with each other at the time of forming the membrane, characterized in that the central mold piece and the third peripheral mold piece are moved together with the third peripheral mold piece, Apparatus for manufacturing membrane for CMP head.
적어도 비닐 실록산 폴리머(vinyl siloxane polymer) 및 억제제(inhibitor)를 포함하는 (B) 성분의 액상 실리콘을 저장하는 제2 저장탱크;
적어도 비닐 실록산 폴리머(vinyl siloxane polymer) 및 백금 촉매(Pt catalyst) 포함하는 (C) 성분의 액상 실리콘을 저장하는 제3 저장탱크;
제1 이송 펌프 및 제1 공급률 조절기에 의해 공급률이 조절되어 공급된 (A) 성분의 액상 실리콘과 제2 이송 펌프 및 제2 공급률 조절기에 의해 공급률이 조절되어 공급된 (B) 성분의 액상 실리콘과 제3 이송 펌프 및 제3 공급률 조절기에 의해 공급률이 조절되어 공급된 (C) 성분의 액상 실리콘이 함께 공급되는 주 공급 관로;
인젝터와 몰딩 장치를 포함하고, 상기 주 공급 관로로부터 공급받은 액상 실리콘을 웨이퍼 컨택부와 복수의 가압력 조절부가 구비된 CMP 헤드용 멤브레인으로 성형하는 사출성형기를 포함하며,
상기 몰딩 장치는 외곽 중공 금형 및 상기 외곽 중공 금형의 안쪽에 배치된 중앙 금형 세트를 갖는 제1 금형 블록과, 상기 제1 금형 블록과 합치될 때 멤브레인 성형 캐비티를 형성하는 제2 금형 블록을 포함하며, 상기 중앙 금형 세트는 상기 외곽 중공 금형에 대하여 이동 가능한 중앙 금형 피스와 복수의 주변 금형 피스들을 포함하고, 상기 멤브레인 성형시, 상기 제1 금형 블록과 상기 제2 금형 블록 사이에 상기 웨이퍼 컨택부가 형성되는 주 공간이 포함되고, 적어도 하나의 주변 금형 피스와 상기 중앙 금형 피스 사이 또는 이웃하는 주변 금형 피스들 사이에는 상기 가압력 조절부가 형성되는 부 공간이 포함되며, 상기 멤브레인을 상기 몰딩 장치로부터 분리시, 상기 중앙 금형 피스와 상기 복수의 주변 금형 피스들이 모두 이동되며, 상기 멤브레인 성형 캐비티를 한정하는 성형 위치와 상기 멤브레인 성형 캐비티를 개방하는 개방 위치 사이에서 상기 제1 금형 블록을 이동시키는 메인 이동수단을 더 포함하고, 상기 주변 금형 피스들은 제1 주변 금형 피스, 제2 주변 금형 피스 및 제3 금형 피스를 포함하며, 상기 제1 주변 금형 피스, 상기 제2 주변 금형 피스 및 상기 제3 주변 금형 피스는 구동기구의 구동에 의해 서로 다른 거리로 이동하는 제1 이동 플레이트, 제2 이동 플레이트 및 제3 이동 플레이트 각각에 연결된 채 서로 다른 거리로 연장된 제1 로드, 제2 로드 및 제3 로드와 연결되며, 상기 제1 이동 플레이트, 상기 제2 이동 플레이트 및 상기 제3 이동 플레이트는 상기 멤브레인 성형시 이격되어 있고, 상기 멤브레인 분리시 순차대로 접촉되며, 상기 중앙 금형 피스는 상기 제3 이동 플레이트로부터 연장된 제4 로드와 연결된 채 상기 제3 주변 금형 피스와 함께 이동되며, 상기 중앙 금형 피스와 상기 제3 주변 금형 피스는 멤브레인 성형시 서로 관여하지 않는 위치에 있는 것을 특징으로 하는, 액상 실리콘 재료를 이용하는 CMP 헤드용 멤브레인의 제조 장치.A first storage tank for storing liquid silicone of component (A) comprising at least a vinyl siloxane polymer and a hydride crosslinker;
A second storage tank for storing liquid silicone of component (B) comprising at least a vinyl siloxane polymer and an inhibitor;
A third storage tank for storing liquid silicone of component (C) comprising at least a vinyl siloxane polymer and a platinum catalyst (Pt catalyst);
The liquid silicon of the component (A) supplied with the supply rate controlled by the first feed pump and the first feed rate controller, the liquid silicon of the component (B) supplied with the feed rate controlled by the second feed pump and the second feed rate controller, A main supply line through which the liquid silicon of the component (C) supplied with the supply rate controlled by the third feed pump and the third feed rate controller is supplied together;
And an injection molding machine including an injector and a molding device for molding the liquid silicone supplied from the main supply line into a membrane for a CMP head having a wafer contact part and a plurality of pressing force adjusting parts,
The molding apparatus includes a first mold block having a hollow outer mold cavity and a central mold set disposed on the inner side of the outer hollow mold and a second mold block forming a membrane molding cavity when the first mold block coincides with the first mold block, The central mold set includes a central mold piece movable with respect to the outer hollow metal mold and a plurality of peripheral mold pieces, and during the membrane molding, the wafer contact portion is formed between the first mold block and the second mold block And a subspace in which the pressing force adjusting unit is formed is provided between at least one peripheral mold piece and the central mold piece or between neighboring peripheral mold pieces. When the membrane is separated from the molding apparatus, The central mold piece and the plurality of peripheral mold pieces are all moved, Further comprising a main moving means for moving the first mold block between a forming position for defining the mold cavity and an opening position for opening the membrane forming cavity, wherein the peripheral mold pieces include a first peripheral mold piece, Wherein the first peripheral mold piece, the second peripheral mold piece, and the third peripheral mold piece include a first moving plate that moves at different distances by driving of a driving mechanism, The first moving plate, the second moving plate, and the third moving plate are connected to the moving plate and the third moving plate, respectively, and connected to the first rod, the second rod and the third rod extending at different distances from each other, Wherein the central mold piece is spaced apart from the third moving plate and is in contact with the membrane during the membrane separation, Wherein the central mold piece and the third peripheral mold piece are in a position where they are not engaged with each other at the time of forming the membrane, characterized in that the central mold piece and the third peripheral mold piece are moved together with the third peripheral mold piece, Apparatus for manufacturing membrane for CMP head.
비닐 실록산 폴리머(vinyl siloxane polymer), 실리카 필러(silica filler), 수소화물 가교결합제(Hydride Crosslinker) 및 억제제(inhibitor)를 포함하는 (B) 성분의 액상 실리콘을 저장하는 제2 저장탱크;
제1 이송 펌프와 제2 이송 펌프에 의해 상기 제1 저장탱크와 상기 제2 저장탱크로부터 공급된 (A) 성분 액상 실리콘과 (B) 성분 액상 실리콘이 혼합되는 믹서; 및
인젝터와 몰딩 장치를 포함하고, 상기 믹서로부터 공급받은 액상 실리콘을 웨이퍼 컨택부와 복수의 가압력 조절부가 구비된 CMP 헤드용 멤브레인으로 성형하는 사출성형기를 포함하며,
상기 몰딩 장치는 외곽 중공 금형 및 상기 외곽 중공 금형의 안쪽에 배치된 중앙 금형 세트를 갖는 제1 금형 블록과, 상기 제1 금형 블록과 합치될 때 멤브레인 성형 캐비티를 형성하는 제2 금형 블록을 포함하며, 상기 중앙 금형 세트는 상기 외곽 중공 금형에 대하여 이동 가능한 중앙 금형 피스와 복수의 주변 금형 피스들을 포함하고, 상기 멤브레인 성형시, 상기 제1 금형 블록과 상기 제2 금형 블록 사이에 상기 웨이퍼 컨택부가 형성되는 주 공간이 포함되고, 적어도 하나의 주변 금형 피스와 상기 중앙 금형 피스 사이 또는 이웃하는 주변 금형 피스들 사이에는 상기 가압력 조절부가 형성되는 부 공간이 포함되며, 상기 멤브레인을 상기 몰딩 장치로부터 분리시, 상기 중앙 금형 피스와 상기 복수의 주변 금형 피스들이 모두 이동되며, 상기 중앙 금형 피스와 상기 복수의 주변 금형 피스들은 베이스 플레이트에 조립되어 상기 중앙 금형 세트를 구성하고, 상기 베이스 플레이트는 구동 기구 선단의 장착 플레이트에 분리 가능하게 부착되며, 상기 멤브레인 분리시, 상기 중앙 금형 피스와 상기 복수의 주변 금형 피스들은 상기 베이스 플레이트와 함께 상기 장착 플레이트로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 , 액상 실리콘 재료를 이용하는 CMP 헤드용 멤브레인 제조 장치.A first storage tank for storing liquid silicone of component (A), comprising a vinyl siloxane polymer, a silica filler, a Pt catalyst and an additive;
A second storage tank for storing liquid silicone of component (B), comprising a vinyl siloxane polymer, a silica filler, a hydride crosslinker and an inhibitor;
A mixer in which (A) component liquid silicon and (B) component liquid silicon supplied from the first storage tank and the second storage tank are mixed by a first transfer pump and a second transfer pump; And
And an injection molding machine including an injector and a molding device for molding the liquid silicone supplied from the mixer into a membrane for a CMP head having a wafer contact part and a plurality of pressing force adjusting parts,
The molding apparatus includes a first mold block having a hollow outer mold cavity and a central mold set disposed on the inner side of the outer hollow mold and a second mold block forming a membrane molding cavity when the first mold block coincides with the first mold block, The central mold set includes a central mold piece movable with respect to the outer hollow metal mold and a plurality of peripheral mold pieces, and during the membrane molding, the wafer contact portion is formed between the first mold block and the second mold block And a subspace in which the pressing force adjusting unit is formed is provided between at least one peripheral mold piece and the central mold piece or between neighboring peripheral mold pieces. When the membrane is separated from the molding apparatus, The central mold piece and the plurality of peripheral mold pieces are all moved, And the plurality of peripheral mold pieces are assembled to a base plate to constitute the central mold set, and the base plate is detachably attached to a mounting plate at a front end of a driving mechanism, and when the membrane is separated, Is separated from said mounting plate with said base plate. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
적어도 비닐 실록산 폴리머(vinyl siloxane polymer) 및 억제제(inhibitor)를 포함하는 (B) 성분의 액상 실리콘을 저장하는 제2 저장탱크;
적어도 비닐 실록산 폴리머(vinyl siloxane polymer) 및 백금 촉매(Pt catalyst) 포함하는 (C) 성분의 액상 실리콘을 저장하는 제3 저장탱크;
제1 이송 펌프 및 제1 공급률 조절기에 의해 공급률이 조절되어 공급된 (A) 성분의 액상 실리콘과 제2 이송 펌프 및 제2 공급률 조절기에 의해 공급률이 조절되어 공급된 (B) 성분의 액상 실리콘과 제3 이송 펌프 및 제3 공급률 조절기에 의해 공급률이 조절되어 공급된 (C) 성분의 액상 실리콘이 함께 공급되는 주 공급 관로;
인젝터와 몰딩 장치를 포함하고, 상기 주 공급 관로로부터 공급받은 액상 실리콘을 웨이퍼 컨택부와 복수의 가압력 조절부가 구비된 CMP 헤드용 멤브레인으로 성형하는 사출성형기를 포함하며,
상기 몰딩 장치는 외곽 중공 금형 및 상기 외곽 중공 금형의 안쪽에 배치된 중앙 금형 세트를 갖는 제1 금형 블록과, 상기 제1 금형 블록과 합치될 때 멤브레인 성형 캐비티를 형성하는 제2 금형 블록을 포함하며, 상기 중앙 금형 세트는 상기 외곽 중공 금형에 대하여 이동 가능한 중앙 금형 피스와 복수의 주변 금형 피스들을 포함하고, 상기 멤브레인 성형시, 상기 제1 금형 블록과 상기 제2 금형 블록 사이에 상기 웨이퍼 컨택부가 형성되는 주 공간이 포함되고, 적어도 하나의 주변 금형 피스와 상기 중앙 금형 피스 사이 또는 이웃하는 주변 금형 피스들 사이에는 상기 가압력 조절부가 형성되는 부 공간이 포함되며, 상기 멤브레인을 상기 몰딩 장치로부터 분리시, 상기 중앙 금형 피스와 상기 복수의 주변 금형 피스들이 모두 이동되며, 상기 중앙 금형 피스와 상기 복수의 주변 금형 피스들은 베이스 플레이트에 조립되어 상기 중앙 금형 세트를 구성하고, 상기 베이스 플레이트는 구동 기구 선단의 장착 플레이트에 분리 가능하게 부착되며, 상기 멤브레인 분리시, 상기 중앙 금형 피스와 상기 복수의 주변 금형 피스들은 상기 베이스 플레이트와 함께 상기 장착 플레이트로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 , 액상 실리콘 재료를 이용하는 CMP 헤드용 멤브레인 제조 장치.A first storage tank for storing liquid silicone of component (A) comprising at least a vinyl siloxane polymer and a hydride crosslinker;
A second storage tank for storing liquid silicone of component (B) comprising at least a vinyl siloxane polymer and an inhibitor;
A third storage tank for storing liquid silicone of component (C) comprising at least a vinyl siloxane polymer and a platinum catalyst (Pt catalyst);
The liquid silicon of the component (A) supplied with the supply rate controlled by the first feed pump and the first feed rate controller, the liquid silicon of the component (B) supplied with the feed rate controlled by the second feed pump and the second feed rate controller, A main supply line through which the liquid silicon of the component (C) supplied with the supply rate controlled by the third feed pump and the third feed rate controller is supplied together;
And an injection molding machine including an injector and a molding device for molding the liquid silicone supplied from the main supply line into a membrane for a CMP head having a wafer contact part and a plurality of pressing force adjusting parts,
The molding apparatus includes a first mold block having a hollow outer mold cavity and a central mold set disposed on the inner side of the outer hollow mold and a second mold block forming a membrane molding cavity when the first mold block coincides with the first mold block, The central mold set includes a central mold piece movable with respect to the outer hollow metal mold and a plurality of peripheral mold pieces, and during the membrane molding, the wafer contact portion is formed between the first mold block and the second mold block And a subspace in which the pressing force adjusting unit is formed is provided between at least one peripheral mold piece and the central mold piece or between neighboring peripheral mold pieces. When the membrane is separated from the molding apparatus, The central mold piece and the plurality of peripheral mold pieces are all moved, And the plurality of peripheral mold pieces are assembled to a base plate to constitute the central mold set, and the base plate is detachably attached to a mounting plate at a front end of a driving mechanism, and when the membrane is separated, Is separated from said mounting plate with said base plate. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
비닐 실록산 폴리머(vinyl siloxane polymer), 실리카 필러(silica filler), 수소화물 가교결합제(Hydride Crosslinker) 및 억제제(inhibitor)를 포함하는 (B) 성분의 액상 실리콘을 제2 저장탱크에 저장하고;
상기 (A) 성분과 상기 (B) 성분을 포함하는 액상 실리콘을 인젝터와 몰딩 장치를 포함하는 사출성형기에 공급하고;
상기 몰딩 장치에서 상기 액상 실리콘을 웨이퍼 컨택부와 복수의 가압력 조절부가 구비된 CMP 헤드용 멤브레인으로 성형하고;
상기 몰딩 장치에서 성형된 CMP 헤드용 멤브레인을 표면처리하되,
상기 몰딩 장치는 외곽 중공 금형 및 상기 외곽 중공 금형의 안쪽에 배치된 중앙 금형 세트를 갖는 제1 금형 블록과, 상기 제1 금형 블록과 합치될 때 멤브레인 성형 캐비티를 형성하는 제2 금형 블록을 포함하며, 상기 중앙 금형 세트는 상기 외곽 중공 금형에 대하여 이동 가능한 중앙 금형 피스와 복수의 주변 금형 피스들을 포함하고, 상기 멤브레인 성형시, 상기 제1 금형 블록과 상기 제2 금형 블록 사이에 상기 웨이퍼 컨택부가 형성되는 주 공간이 포함되고, 적어도 하나의 주변 금형 피스와 상기 중앙 금형 피스 사이 또는 이웃하는 주변 금형 피스들 사이에는 상기 가압력 조절부가 형성되는 부 공간이 포함되며, 상기 멤브레인을 상기 몰딩 장치로부터 분리시, 상기 중앙 금형 피스와 상기 복수의 주변 금형 피스들이 모두 이동되며, 상기 표면처리는 상기 몰딩 장치로부터 분리된 멤브레인에 부가경화 2액형 실리콘 고무형 코팅제를 스프레이 코팅하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 액상 실리콘을 이용하는 CMP 헤드용 멤브레인 제조 방법.Storing liquid silicone of component (A), comprising vinyl siloxane polymer, silica filler, Pt catalyst and additives, in a first storage tank;
Storing liquid silicone of component (B) comprising a vinyl siloxane polymer, a silica filler, a hydride crosslinker and an inhibitor in a second storage tank;
Supplying liquid silicon containing the component (A) and the component (B) to an injection molding machine including an injector and a molding apparatus;
Shaping the liquid silicon into a membrane for a CMP head having a wafer contact portion and a plurality of pressing force adjusting portions in the molding apparatus;
Treating the formed membrane for the CMP head in the molding apparatus,
The molding apparatus includes a first mold block having a hollow outer mold cavity and a central mold set disposed on the inner side of the outer hollow mold and a second mold block forming a membrane molding cavity when the first mold block coincides with the first mold block, The central mold set includes a central mold piece movable with respect to the outer hollow metal mold and a plurality of peripheral mold pieces, and during the membrane molding, the wafer contact portion is formed between the first mold block and the second mold block And a subspace in which the pressing force adjusting unit is formed is provided between at least one peripheral mold piece and the central mold piece or between neighboring peripheral mold pieces. When the membrane is separated from the molding apparatus, The central mold piece and the plurality of peripheral mold pieces are all moved, Characterized in that the membrane separated from the molding apparatus is spray-coated with an addition-curing two-part silicone rubber type coating agent.
적어도 비닐 실록산 폴리머(vinyl siloxane polymer) 및 억제제(inhibitor)를 포함하는 (B) 성분의 액상 실리콘을 제2 저장탱크에 저장하고;
적어도 비닐 실록산 폴리머(vinyl siloxane polymer) 및 백금 촉매(Pt catalyst) 포함하는 (C) 성분의 액상 실리콘을 제3 저장탱크에 저장하고;
상기 (A) 성분과 상기 (B) 성분과 상기 (C) 성분을 포함하는 액상 실리콘을 각 성분의 공급률을 조절하면서 인젝터와 몰딩 장치를 포함하는 사출성형기에 공급하고;
상기 몰딩 장치에서 상기 액상 실리콘을 웨이퍼 컨택부와 복수의 가압력 조절부가 구비된 CMP 헤드용 멤브레인으로 성형하고;
상기 몰딩 장치에서 성형된 CMP 헤드용 멤브레인을 표면처리하되,
상기 몰딩 장치는 외곽 중공 금형 및 상기 외곽 중공 금형의 안쪽에 배치된 중앙 금형 세트를 갖는 제1 금형 블록과, 상기 제1 금형 블록과 합치될 때 멤브레인 성형 캐비티를 형성하는 제2 금형 블록을 포함하며, 상기 중앙 금형 세트는 상기 외곽 중공 금형에 대하여 이동 가능한 중앙 금형 피스와 복수의 주변 금형 피스들을 포함하고, 상기 멤브레인 성형시, 상기 제1 금형 블록과 상기 제2 금형 블록 사이에 상기 웨이퍼 컨택부가 형성되는 주 공간이 포함되고, 적어도 하나의 주변 금형 피스와 상기 중앙 금형 피스 사이 또는 이웃하는 주변 금형 피스들 사이에는 상기 가압력 조절부가 형성되는 부 공간이 포함되며, 상기 멤브레인을 상기 몰딩 장치로부터 분리시, 상기 중앙 금형 피스와 상기 복수의 주변 금형 피스들이 모두 이동되며, 상기 표면처리는 상기 몰딩 장치로부터 분리된 멤브레인에 부가경화 2액형 실리콘 고무형 코팅제를 스프레이 코팅하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 액상 실리콘을 이용하는 CMP 헤드용 멤브레인 제조 방법.Storing liquid silicon of component (A) at least in a first storage tank comprising at least a vinyl siloxane polymer and a hydride cross linker;
Storing the liquid silicone of component (B) at least comprising a vinyl siloxane polymer and an inhibitor in a second storage tank;
Storing the liquid silicone of component (C) comprising at least a vinyl siloxane polymer and a platinum catalyst in a third storage tank;
Supplying liquid silicone containing the component (A), the component (B), and the component (C) to an injection molding machine including an injector and a molding apparatus while controlling a supply rate of each component;
Shaping the liquid silicon into a membrane for a CMP head having a wafer contact portion and a plurality of pressing force adjusting portions in the molding apparatus;
Treating the formed membrane for the CMP head in the molding apparatus,
The molding apparatus includes a first mold block having a hollow outer mold cavity and a central mold set disposed on the inner side of the outer hollow mold and a second mold block forming a membrane molding cavity when the first mold block coincides with the first mold block, The central mold set includes a central mold piece movable with respect to the outer hollow metal mold and a plurality of peripheral mold pieces, and during the membrane molding, the wafer contact portion is formed between the first mold block and the second mold block And a subspace in which the pressing force adjusting unit is formed is provided between at least one peripheral mold piece and the central mold piece or between neighboring peripheral mold pieces. When the membrane is separated from the molding apparatus, The central mold piece and the plurality of peripheral mold pieces are all moved, Characterized in that the membrane separated from the molding apparatus is spray-coated with an addition-curing two-part silicone rubber type coating agent.
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