KR101472350B1 - Apparatus for polishing wafer - Google Patents

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KR101472350B1 KR1020130093468A KR20130093468A KR101472350B1 KR 101472350 B1 KR101472350 B1 KR 101472350B1 KR 1020130093468 A KR1020130093468 A KR 1020130093468A KR 20130093468 A KR20130093468 A KR 20130093468A KR 101472350 B1 KR101472350 B1 KR 101472350B1
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배재현
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주식회사 엘지실트론
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Abstract

According to an embodiment, a wafer polishing apparatus which polishes a wafer using a polishing pad includes: a head body; a retainer ring which is arranged under the head body and supports the side of the wafer to be polished to prevent the separation of the wafer; and a lower surface which is arranged between the side of the wafer and the inner surface of the retainer ring, and is arranged in a horizontal plane which is the same as the polishing surface of the wafer.

Description

웨이퍼 연마 장치{Apparatus for polishing wafer}[0001] Apparatus for polishing wafer [0002]

실시 예는 웨이퍼 연마 장치에 관한 것이다.An embodiment relates to a wafer polishing apparatus.

반도체 기술은 생산 원가 절감 및 제품 성능 향상을 위해 보다 고집적화 공정으로 급속하게 발전하고 있으며, 이에 따라 실리콘 웨이퍼에 요구되는 평탄도 조건 역시 더욱 엄격해지고 있다.Semiconductor technology is rapidly developing into a highly integrated process to reduce production costs and improve product performance, and the flatness requirements for silicon wafers are becoming more stringent.

이러한 엄격한 평탄도 조건은 기존의 소구경 웨이퍼를 제작할 때 적용되던 랩핑(lapping), 에칭, 단면 연마 등의 제조 공정만으로는 만족시킬 수 없었다. 그리고, 양면 연마 후의 최종 연마 단계에서 평탄도 저하는 극복하기 힘든 난제였다.Such a strict flatness condition can not be satisfied only by a manufacturing process such as lapping, etching, and cross-sectional polishing, which were applied when manufacturing a conventional small-diameter wafer. Further, in the final polishing step after the double-side polishing, the decrease in flatness was a difficult problem to overcome.

실리콘 웨이퍼의 평탄도 관련 기술 중 가장 중요한 것은 화학적/기계적 연마(CMP:Chemical Mechanical Polishing)법이다. 화학적/기계적 연마법에 의하면, 웨이퍼 연마 장치를 사용하여 실리카(SiO2) 등의 슬러리를 포함한 연마 액을 연마 패드 등의 연마 면 상에 공급하면서 웨이퍼 등의 기판을 연마 면에 미끄럼 접촉시켜 연마한다.The most important technology related to the flatness of silicon wafers is chemical / mechanical polishing (CMP). According to chemical / mechanical polishing, a substrate such as a wafer is brought into sliding contact with a polishing surface while polishing solution containing slurry such as silica (SiO 2 ) is supplied onto a polishing surface using a wafer polishing apparatus .

도 1a 및 도 1b는 기존의 웨이퍼 연마 장치의 단면도 및 평면도를 각각 나타낸다. 설명의 편의상, 도 1b는 웨이퍼(W)와 리테이너 링(retainer ring)(20)만을 개략적으로 도시하였다.1A and 1B show a cross-sectional view and a plan view of a conventional wafer polishing apparatus, respectively. 1B schematically shows only the wafer W and the retainer ring 20 for convenience of explanation.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 기존의 웨이퍼 연마 장치는 헤드 본체(10), 리테이너 링(20), 백킹(backing) 필름(30) 및 연마 패드(40)로 구성된다.1A and 1B, a conventional wafer polishing apparatus comprises a head body 10, a retainer ring 20, a backing film 30, and a polishing pad 40.

리테이너 링(20)은 헤드 본체(10)의 아래에 배치되어 연마 패드(40)에 의해 연마되는 웨이퍼(W)가 탈락하는 것을 방지하는 역할을 하며, 백킹 필름(30)은 웨이퍼(W)를 지지하는 역할을 한다.The retainer ring 20 is disposed under the head body 10 to prevent the wafer W being polished by the polishing pad 40 from falling off and the backing film 30 protects the wafer W .

리테이너 링(20) 안쪽으로 웨이퍼(W)를 위치시킨 후, 백킹 필름(30)에 의해 웨이퍼(W)를 연마 패드(40)쪽으로 가압하며, 리테이너 링(20)이 연마 패드(40)의 표면을 눌러 가공 중인 웨이퍼(W)의 이탈을 방지하면서 연마 패드(40)에 의해 웨이퍼(W)가 연마된다.The wafer W is pressed toward the polishing pad 40 by the backing film 30 after the wafer W is positioned inside the retainer ring 20 and the retainer ring 20 is pressed against the surface of the polishing pad 40 The wafer W is polished by the polishing pad 40 while preventing the wafer W from being released.

이때, 도시된 바와 같이, 리테이너 링(20)에 의해 눌려진 연마 패드(40)의 가장 자리가 리바운드(rebound)되어 굴곡진 부분(50)이 웨이퍼(W)의 가장 자리에 닿는다. 이로 인해, 연마 패드(40)의 리바운드된 부분(50)이 웨이퍼(W)의 가장 자리에 불균일한 응력을 가한다. 이와 같이, 연마 중인 웨이퍼(W)와 연마 패드(40)의 연마 면 사이에 상대적인 가압력이 웨이퍼(W)의 전면에 걸쳐 균일하게 인가되지 않을 경우, 웨이퍼(W)의 가장 자리에 인가되는 가압력과 웨이퍼(W)의 중심에 가해지는 가압력이 서로 달라, 연마 부족 또는 과연마 현상이 발생하여 웨이퍼(W)의 평탄도가 저하되어 품질이 악화되는 문제점이 있다.At this time, as shown in the figure, the edge of the polishing pad 40 pressed by the retainer ring 20 is rebounded, and the bent portion 50 touches the edge of the wafer W. As a result, the rebounded portion 50 of the polishing pad 40 applies a non-uniform stress to the edge of the wafer W. In this way, when a relatively pressing force is not uniformly applied across the entire surface of the wafer W between the wafer W being polished and the polishing surface of the polishing pad 40, the pressing force applied to the edge of the wafer W The pressing force applied to the center of the wafer W is different from each other, resulting in a shortage of polishing or a superficial phenomenon, resulting in deterioration of the flatness of the wafer W and deteriorating quality.

실시 예는 웨이퍼를 균일하게 연마할 수 있는 웨이퍼 연마 장치를 제공한다.The embodiment provides a wafer polishing apparatus capable of uniformly polishing a wafer.

실시 예에 의하면, 연마 패드를 이용하여 웨이퍼를 연마하는 웨이퍼 연마 장치는, 헤드 본체; 상기 헤드 본체의 아래에 배치되며, 연마되는 상기 웨이퍼의 측면을 지지하여 상기 웨이퍼의 이탈을 방지하는 리테이너 링; 및 상기 웨이퍼의 측면과 상기 리테이너 링의 내주면 사이에 배치되고, 상기 웨이퍼의 연마 면과 동일한 수평선상에 배치된 하부면을 갖는 응력 완충 부재를 포함할 수 있다.According to the embodiment, there is provided a wafer polishing apparatus for polishing a wafer using a polishing pad, comprising: a head body; A retainer ring disposed under the head body and supporting a side surface of the wafer to be polished to prevent the wafer from being separated from the wafer; And a stress buffering member disposed between the side surface of the wafer and the inner circumferential surface of the retainer ring and having a lower surface disposed on the same horizontal line as the polishing surface of the wafer.

상기 응력 완충 부재의 상기 하부면의 제1 폭은 상기 리테이너 링이 상기 연마 패드를 가압할 때 상기 리테이너 링에 의해 눌려 리바운드되는 상기 연마 패드의 제2 폭 이상일 수 있다.The first width of the lower surface of the stress buffering member may be greater than or equal to a second width of the polishing pad that is pressed and rebound by the retainer ring when the retainer ring presses the polishing pad.

상기 연마 패드에 의해 상기 웨이퍼가 연마되는 두께와 동일한 두께만큼 상기 연마 패드에 의해 연마될 수 있는 재질에 의해 상기 응력 완충 부재는 구현될 수 있다.The stress buffering member can be realized by a material which can be polished by the polishing pad by a thickness equal to the thickness at which the wafer is polished by the polishing pad.

상기 웨이퍼 연마 장치는 상기 응력 완충 부재의 상부면과 체결되는 적어도 하나의 실린더; 및 상기 응력 완충 부재의 상기 하부면과 상기 웨이퍼에서 연마된 면이 동일한 수평선상에 위치하도록, 상기 웨이퍼가 연마된 두께만큼 상기 실린더를 통해 상기 응력 완충 부재를 인상시키는 실린더 구동부를 더 포함할 수 있다.The wafer polishing apparatus comprising: at least one cylinder which is fastened to the upper surface of the stress buffering member; And a cylinder driving part for lifting the stress buffering member through the cylinder by the wafer so that the wafer is polished so that the lower surface of the stress buffering member and the surface polished in the wafer are on the same horizontal line .

상기 적어도 하나의 실린더는 상기 응력 완충 부재의 상기 상부면에서 서로 90°만큼 이격되어 배치된 4개의 실린더를 포함할 수도 있고, 상기 응력 완충 부재의 상기 상부면에서 120°만큼 이격되어 배치된 3개의 실린더를 포함할 수도 있다.The at least one cylinder may include four cylinders spaced 90 [deg.] Apart from each other at the top surface of the stress buffering member, and three cylinders arranged at 120 [deg.] Apart from the top surface of the stress buffering member And may include a cylinder.

상기 응력 완충 부재는 상기 리테이너 링과 동일한 평면 형상을 갖고, 상기 응력 완충 부재의 내주면은 상기 웨이퍼의 측면과 동일한 평면 형상을 가질 수 있다.The stress buffering member has the same planar shape as the retainer ring, and the inner circumferential surface of the stress buffering member may have the same planar shape as the side surface of the wafer.

상기 웨이퍼 연마 장치는 상기 헤드 본체의 아래에 배치되고, 연마 압력에 의해 상기 웨이퍼를 상기 연마 패드에 밀착시키는 백킹 필름을 더 포함할 수 있다.The wafer polishing apparatus may further include a backing film disposed under the head body and adapted to bring the wafer into close contact with the polishing pad by a polishing pressure.

상기 응력 완충 부재는 상기 백킹 필름의 측면과 상기 리테이너 링의 내주면 사이에 배치될 수 있다. 또는, 상기 응력 완충 부재는 상기 백킹 필름의 아래에 배치되고, 상기 백킹 필름의 측면은 상기 리테이너 링의 내주면과 접할 수 있다.The stress buffering member may be disposed between the side surface of the backing film and the inner peripheral surface of the retainer ring. Alternatively, the stress buffering member may be disposed under the backing film, and the side surface of the backing film may contact the inner circumferential surface of the retainer ring.

실시 예에 따른 웨이퍼 연마 장치는 리테이너 링이 연마 패드를 누를 때 눌려진 연마 패드의 가장 자리가 리바운드되는 부분이 웨이퍼의 가장 자리에 닿는 대신에 응력 완충 부재의 하부면에 닿기 때문에 연마 패드에서 리바운드되는 부분에 의해 웨이퍼에 불균일한 응력이 가해지지 않아 웨이퍼의 평탄도가 개선되어 품질이 향상될 수 있고, 응력 완충 부재의 하부면과 웨이퍼의 연마된 또는 연마될 하부면은 항상 동일한 수평선상에 위치하므로 연마되는 동안 웨이퍼에 항상 균일한 응력이 가해질 수 있어 평탄도가 개선될 수 있고 복수의 웨이퍼를 계속해서 연마할 수 있어 생산 수율이 개선될 수 있고, 복수의 실린더가 서로 일정한 간격으로 이격되어 응력 완충 부재를 상하로 피스톤 왕복 운동시킬 때, 응력 완충 부재가 한쪽으로 쏠리지 않고 평형을 유지할 수 있어, 웨이퍼의 평탄도가 개선될 수 있다.The wafer polishing apparatus according to the embodiment is configured such that the portion of the polishing pad that is pressed when the retainer ring presses the polishing pad comes into contact with the lower surface of the stress buffering member instead of contacting the edge of the wafer, So that the lower surface of the stress buffering member and the lower surface to be polished or polished of the wafer are always located on the same horizontal line, Uniformity of stress can be applied to the wafer at all times, so that the flatness can be improved and the plurality of wafers can be continuously polished, so that the production yield can be improved and the plurality of cylinders are spaced apart from each other by a predetermined distance, When the piston is reciprocated upward and downward, the stress buffering member does not move to one side, It can be maintained, and the flatness of the wafer can be improved.

도 1a 및 도 1b는 기존의 웨이퍼 연마 장치의 단면도 및 평면도를 각각 나타낸다.
도 2는 실시 예에 의한 웨이퍼 연마 장치의 평면도를 나타낸다.
도 3은 도 2에 도시된 A-A'선을 따라 절취한 실시 예의 웨이퍼 연마 장치의 단면도를 나타낸다.
도 4는 도 3의 'B' 부분을 확대 도시한 부분 단면도이다.
도 5는 도 2에 예시된 A-A'선을 따라 절취한 다른 실시 예의 웨이퍼 연마 장치의 단면도를 나타낸다.
도 6은 도 2에 예시된 A-A'선을 따라 절취한 또 다른 실시 예의 웨이퍼 연마 장치의 단면도를 나타낸다.
도 7a 및 도 7b는 도 6에 도시된 웨이퍼 연마 장치에서 실린더가 배치된 평면도를 나타낸다.1A and 1B show a cross-sectional view and a plan view of a conventional wafer polishing apparatus, respectively.
2 is a plan view of the wafer polishing apparatus according to the embodiment.
3 is a cross-sectional view of the wafer polishing apparatus of the embodiment taken along the line A-A 'shown in FIG.
4 is a partial cross-sectional view showing an enlarged view of a portion 'B' in FIG.
FIG. 5 shows a cross-sectional view of a wafer polishing apparatus of another embodiment taken along the line A-A 'shown in FIG.
FIG. 6 shows a cross-sectional view of a wafer polishing apparatus of another embodiment taken along the line A-A 'shown in FIG. 2. FIG.
Figs. 7A and 7B show plan views in which the cylinders are arranged in the wafer polishing apparatus shown in Fig. 6. Fig.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시 예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to facilitate understanding of the present invention. However, the embodiments according to the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. Embodiments of the invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art.

도 2는 실시 예에 의한 웨이퍼 연마 장치(100)의 평면도를 나타내고, 도 3은 도 2에 도시된 A-A'선을 따라 절취한 실시 예의 웨이퍼 연마 장치(100A)의 단면도를 나타낸다.Fig. 2 shows a plan view of the wafer polishing apparatus 100 according to the embodiment, and Fig. 3 shows a sectional view of the wafer polishing apparatus 100A of the embodiment taken along the line A-A 'shown in Fig.

도 2의 경우, 설명의 편의상, 웨이퍼(W), 리테이너 링(retainer ring)(120) 및 응력 완충 부재(150)만을 도시하였다. 도 3의 참조부호 '150A'는 도 2의 '150'의 실시 예에 해당한다.2, only the wafer W, the retainer ring 120, and the stress buffering member 150 are illustrated for convenience of explanation. Reference numeral '150A' in FIG. 3 corresponds to the embodiment of '150' in FIG.

도 3에서 리테이너 링(120), 백킹 필름(130A), 웨이퍼(W) 및 응력 완충 부재(150A)의 상대적 크기는 헤드 본체(110A)에 속하는 각 부분보다 훨씬 크게 도시되었다. 이는 이들(120, 130A, W, 150A)의 이해를 돕기 위해서이지만, 실제로는 헤드 본체(110A)에 속하는 부분의 크기와 거의 유사하며, 실시 예는 이러한 각 부의 상대적인 크기에 의해 제한되지 않는다.3, the relative sizes of the retainer ring 120, the backing film 130A, the wafer W and the stress buffering member 150A are shown much larger than the respective portions belonging to the head body 110A. This is for the sake of understanding of these elements 120, 130A, W and 150A, but it is practically similar to the size of the part belonging to the head main body 110A, and the embodiment is not limited by the relative sizes of these parts.

도 2 및 도 3을 참조하면, 실시 예의 웨이퍼 연마 장치(100, 100A)는 헤드 본체(110A), 리테이너 링(120), 백킹(backing) 필름(130A), 연마 패드(140) 및 응력 완충 부재(150A)를 포함한다.2 and 3, the wafer polishing apparatus 100, 100A of the embodiment includes a head body 110A, a retainer ring 120, a backing film 130A, a polishing pad 140, (150A).

헤드 본체(110A)는 서포터(101), 탄성 부재(104), 회전축 결합 부재(109), 탄성 부재 고정링(111), 리테이너 가이드(112), 리테이너(113) 및 템플릿 어셈블리를 포함한다. 템플릿 어셈블리는 고정링(114)을 포함할 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 리테이너 링(120)과 백킹 필름(130A)도 템플릿 어셈블리에 속할 수 있다.The head main body 110A includes a supporter 101, an elastic member 104, a rotating shaft engaging member 109, an elastic member retaining ring 111, a retainer guide 112, a retainer 113, and a template assembly. The template assembly may include a retaining ring 114, although embodiments are not limited in this respect. That is, the retainer ring 120 and the backing film 130A may also belong to the template assembly.

회전축 결합 부재(109)는 제2 회전축(118) 및 서포터(101)의 상부 및 탄성 부재(104)의 상부와 각각 결합하며, 제2 회전축(118)을 통해 전달되는 회전력을 서포터(101)에 전달한다. 회전축 결합 부재(109)의 상부면에는 외부에 마련된 진공 및 공기압 형성 부재인 펌프(미도시)와 연통하는 각각 적어도 하나의 제1 홀(105) 및 제2 홀(107)이 형성되어 있으며, 내부에는 제1 홀(105)과 연통하는 적어도 하나의 제1 공기 유로(106), 제1 공기 유로(106)와 연통하는 제1 챔버(103) 및 제2 홀(107)과 연통하는 적어도 하나의 제2 공기 유로(108)가 형성되어 있다.The rotary shaft coupling member 109 is coupled to the upper portion of the second rotation shaft 118 and the upper portion of the supporter 101 and the upper portion of the elastic member 104 and rotatably transmits the rotational force transmitted through the second rotary shaft 118 to the supporter 101 . At least one first hole 105 and a second hole 107 communicating with a pump (not shown) which is a vacuum and air pressure forming member provided outside are formed on the upper surface of the rotating shaft coupling member 109, At least one first air passage 106 communicating with the first hole 105, a first chamber 103 communicating with the first air passage 106, and at least one A second air passage 108 is formed.

탄성 부재 고정링(111)은 탄성 부재(104)의 상부에 배치되어 탄성 부재(104)와 리테이너(113)를 상호 고정 결합한다.The elastic member fixing ring 111 is disposed on the elastic member 104 to fix the elastic member 104 and the retainer 113 to each other.

탄성 부재(104)는 서포터(101)의 상부 가장 자리, 리테이너(113)의 상부 및 리테이너 가이드(112)의 상부와 각각 결합한다. 탄성 부재(104)는 회전축 결합 부재(109) 및 탄성 부재 고정링(111)과 함께 완전한 제1 챔버(103)를 형성한다. 탄성 부재(104)는 얇은 탄성막으로 구성되어 있기 때문에 외부로부터 회전축 결합 부재(109)의 제1 챔버(103)로 공급된 공기압에 의해 리테이너(113)를 아래로 밀어내리고, 반대로 진공이 걸리는 경우에는 리테이너(113)를 들어올린다. 이를 위해 탄성 부재(104)는 고무 재질로 이루어질 수 있으나, 탄성력을 제공하며 유연한 공지의 다른 재질로 대체 가능함은 물론이다.The elastic member 104 engages the upper edge of the supporter 101, the upper portion of the retainer 113, and the upper portion of the retainer guide 112, respectively. The elastic member 104 forms the complete first chamber 103 together with the rotating shaft engaging member 109 and the elastic member retaining ring 111. Since the elastic member 104 is made of a thin elastic film, the retainer 113 is pushed downward by the air pressure supplied from the outside to the first chamber 103 of the rotary shaft coupling member 109, The retainer 113 is lifted. For this, the elastic member 104 may be made of a rubber material, but it may be replaced with other materials which provide a resilient force and are flexible and known.

리테이너 가이드(112)는 리테이너(113)의 상부 가장 자리와 상호 결합하여 리테이너(113)의 상하 이동시 가이드 역할을 수행하며, 연마 공정 중에 슬러리나 연마액이 제1 챔버(103) 내부로 유입되는 것을 방지한다.The retainer guide 112 serves as a guide when the retainer 113 is moved up and down by mutual engagement with the upper edge of the retainer 113 and prevents slurry or polishing liquid from flowing into the first chamber 103 during the polishing process prevent.

리테이너(113)는 서포터(101)의 측면 둘레부 및 고정링(114)과 결합하며, 탄성 부재(104)를 통해 전달되는 압력을 리테이너 링(120)에 전달하여 리테이너 링(120)이 응력 완충 부재(150A)와 함께 웨이퍼(W)의 측부(W-1)를 지지하도록 함으로써 연마 공정 중에 웨이퍼(W)가 헤드 본체(110A)로부터 이탈되는 것을 방지한다.The retainer 113 is engaged with the side edge of the supporter 101 and the retaining ring 114 to transmit the pressure transmitted through the elastic member 104 to the retainer ring 120, The side W-1 of the wafer W is supported together with the member 150A to prevent the wafer W from being detached from the head main body 110A during the polishing process.

서포터(101)는 내부에 제2 공기 유로(108)와 연통하는 적어도 하나의 서포터 공기 유로(115)가 형성되어 있으며 하부면에는 서포터 공기 유로(115)에 연결되어 있는 함몰부(102)가 형성되어 있다. 함몰부(102)는 제2 챔버(116)가 진공 및 공기압을 용이하게 형성하도록 서포터 공기 유로(115)보다 단면적이 넓도록 형성되어 있다.At least one supporter air passage 115 communicating with the second air passage 108 is formed in the supporter 101 and a depression 102 connected to the supporter air passage 115 is formed on the lower surface of the supporter 101 . The depression 102 is formed to have a cross sectional area wider than that of the supporter air passage 115 so that the second chamber 116 easily forms a vacuum and an air pressure.

또한, 서포터(101)는 템플릿 어셈블리(114, 120, 130A)와 함께 제2 챔버(116)를 형성하여 웨이퍼(W)의 연마 공정 시에 서포터 공기 유로(115)를 통해서 제2 챔버(116)로 들어온 공기에 의해 발생한 공기압을 템플릿 어셈블리(114, 120, 130A)의 챔버 형성막(117) 및 백킹 부재(130A)를 통해 간접적으로 웨이퍼(W) 전체에 균일하게 전달하며, 서포터 공기 유로(115)를 통해서 공기가 빠져나가 제2 챔버(116)가 진공 상태가 되는 경우 템플릿 어셈블리(114, 120, 130A)를 이용하여 웨이퍼(W)를 간접적으로 척킹한다. 템플릿 어셈블리(114, 120, 130A)는 웨이퍼(W)를 부착 또는 지지하거나 웨이퍼(W)에 균일한 압력을 전달하는 역할을 한다.The supporter 101 forms a second chamber 116 together with the template assemblies 114, 120 and 130A to move the second chamber 116 through the supporter air passage 115 during the polishing process of the wafer W. [ The air pressure generated by the air introduced into the template assemblies 114, 120 and 130A is uniformly transferred to the entire wafer W indirectly through the chamber forming film 117 and the backing member 130A of the template assemblies 114, The wafer W is indirectly chucked by using the template assemblies 114, 120 and 130A when the second chamber 116 is evacuated through air. The template assemblies 114, 120, and 130A serve to attach or support the wafer W or to transfer a uniform pressure to the wafer W. [

전술한 구성을 갖는 헤드 본체(110A)는 연마 패드(140)에 대응해서 연마 공정에서 웨이퍼(W)를 유지하고, 웨이퍼(W)의 후면(W-3)에 균일하게 하향 압력을 제공한다. 이를 위해 헤드 본체(110A)에는 웨이퍼(W)를 흡착하기 위한 진공을 제공하거나 웨이퍼를 연마하기 위해 공기압을 제공하는 적어도 2개의 공기 공급 유로(106, 108, 115, 116)들이 연결될 수 있다. 물론, 이들 공기 공급 유로들(106, 108, 115, 116)에는 진공 및 공기압 형성 부재로 일반적으로 사용되는 펌프들이 각각 연결되어 있을 수 있다.The head body 110A having the above-described configuration holds the wafer W in the polishing process corresponding to the polishing pad 140 and uniformly applies a downward pressure to the rear surface W-3 of the wafer W. To this end, the head body 110A may be connected to at least two air supply passages 106, 108, 115, and 116 that provide a vacuum to attract the wafer W or provide air pressure to polish the wafer. Of course, pumps commonly used as vacuum and air pressure forming members may be connected to the air supply passages 106, 108, 115, and 116, respectively.

고정링(114)은 가벼우면서도 일정 강도를 발휘할 수 있는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 재질로 형성되며, 리테이너(113)와 상호 결합할 뿐만 아니라 챔버 형성막(117)의 둘레부 및 리테이너 링(120)의 둘레부와 각각 결합한다. 고정링(114)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금 재질 뿐만 아니라 동일한 기능을 수행할 수 있는 다른 금속 재질로 대체될 수 있음은 물론이다.The fixing ring 114 is made of aluminum or an aluminum alloy material which is light and can exhibit a constant strength and is not only bonded to the retainer 113 but also formed around the periphery of the chamber forming film 117 and the periphery of the retainer ring 120 Respectively. It should be understood that the fixing ring 114 may be replaced with aluminum or an aluminum alloy material as well as other metal materials capable of performing the same function.

챔버 형성막(117)은 고정링(114)의 하부 적어도 일부와 결합하며 서포터(101)의 하부면에 배치되어 서포터(101)와의 사이에 직접적으로 서포터 공기 유로(115)와 연통하는 제2 챔버(116)를 형성하는 막이다. 챔버 형성막(117)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate), 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethylmethacrylate) 및 폴리카보네이트(polycarbonate) 재질 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.The chamber forming membrane 117 is connected to at least a part of the lower portion of the stationary ring 114 and is disposed on the lower surface of the supporter 101 and communicates with the supporter 101 directly, (116). The chamber forming film 117 may be formed of at least one of polyethyleneterephthalate, polymethylmethacrylate, and polycarbonate.

리테이너 링(120)은 챔버 형성막(117)의 상부 가장 자리를 고정링(114)의 하부의 적어도 일부에 결합시킨다. 결합을 용이하게 하기 위해 리테이너 링(120)은 챔버 형성막(117) 및 고정링(114)과 결합하는 부분에 마련된 양면 테이프를 더 포함할 수 있다.The retainer ring 120 couples the upper edge of the chamber forming membrane 117 to at least a portion of the lower portion of the retaining ring 114. The retainer ring 120 may further include a double-sided tape provided at a portion which engages with the chamber forming film 117 and the stationary ring 114 to facilitate the engagement.

리테이너 링(120)은 리테이너(113)로부터 전달되는 압력에 의해 연마 공정 중에 웨이퍼(W)의 측면(W-1)를 응력 완충 부재(150A)와 함께 지지함으로써 웨이퍼(W)가 헤드 본체(110A)로부터 이탈되는 것을 방지한다. 이를 위해, 리테이너 링(120)은 웨이퍼(W)의 측면(W-1)를 효과적으로 지지하기 위해 웨이퍼(W)의 두께 및 백킹 부재(130A)의 두께를 합한 것보다 더 두껍게 형성되는 것이 바람직하며, 글라스 에폭시(glass epoxy) 또는 폴리에테르에테르케톤 (polyetheretherketone) 재질로 형성될 수 있다.The retainer ring 120 supports the side face W-1 of the wafer W together with the stress buffering member 150A during the polishing process by the pressure transmitted from the retainer 113 so that the wafer W is held by the head body 110A . To this end, the retainer ring 120 is preferably formed to be thicker than the sum of the thickness of the wafer W and the thickness of the backing member 130A in order to effectively support the side W-1 of the wafer W A glass epoxy, or a polyetheretherketone material.

백킹 부재(130A)는 챔버 형성막(117)의 하부와 결합하며, 제2 챔버(116)에 형성된 진공에 의한 흡착력 및 자체가 가지는 표면 장력을 이용하여 웨이퍼(W)를 부착하며 연마시에 제2 챔버(116)에 형성된 압력을 웨이퍼(W) 전체에 균일하게 전달한다. 백킹 부재(130A)는 이를 위해 유연성 및 일정 정도의 탄성을 갖는 우레탄 (urethane) 또는 고무(rubber) 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 백킹 부재(130A)는 챔버 형성막(117)과의 원활한 결합을 위해 챔버 형성막(117)과 결합되는 면의 적어도 가장 자리의 일부 또는 전면에 마련된 양면 테이프를 더 포함할 수 있다. 즉, 백킹 필름(130A)은 헤드 본체(110A)의 아래에 배치되어, 연마 압력으로 웨이퍼(W)를 연마 패드(140)에 밀착시키는 역할을 한다.The backing member 130A is coupled with the lower portion of the chamber forming film 117 and attaches the wafer W using the attraction force by the vacuum formed in the second chamber 116 and the surface tension thereof, And the pressure formed in the second chamber 116 is uniformly transferred to the entire wafer W. The backing member 130A may be made of a urethane or rubber material having flexibility and a certain degree of elasticity. The backing member 130A may further include a double-sided tape provided on at least a part or a front surface of the surface to be coupled with the chamber forming film 117 for smooth coupling with the chamber forming film 117. [ That is, the backing film 130A is disposed under the head main body 110A and functions to bring the wafer W into close contact with the polishing pad 140 by the polishing pressure.

도 4는 도 3의 'B' 부분을 확대 도시한 부분 단면도이다.4 is a partial cross-sectional view showing an enlarged view of a portion 'B' in FIG.

도 3 및 도 4를 참조하면, 응력 완충 부재(150A)는 웨이퍼(W)의 측면(W-1)과 리테이너 링(120)의 내주면(122) 사이 및 백킹 필름(130A)의 측면(132)과 리테이너 링(120)의 내주면(122) 사이에 배치된다. 이때, 응력 완충 부재(150A)의 하부면(152)과 웨이퍼(W)의 연마될 면(W-2)은 동일한 수평선(102) 상에 위치한다.3 and 4, the stress buffering member 150A is disposed between the side surface W-1 of the wafer W and the inner circumferential surface 122 of the retainer ring 120 and the side surface 132 of the backing film 130A. And the inner peripheral surface 122 of the retainer ring 120. At this time, the lower surface 152 of the stress buffering member 150A and the surface W-2 to be polished of the wafer W are located on the same horizontal line 102.

응력 완충 부재(150A)의 하부면(152)의 제1 폭(Δw1)은 제2 폭(Δw2) 이상일 수 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 여기서, 제2 폭(Δw2)은 리테이너 링(120)이 연마 패드(140)를 가압할 때, 리테이너 링(120)에 의해 눌려지는 연마 패드(140)의 가장 자리에서 리바운드(rebound)된 부분(142)의 폭을 의미한다. 다른 례에 의하면 제1 폭(Δw1)은 제2 폭(Δw2)과 동일할 수도 있고, 더 적을 수도 있다.The first width? W1 of the lower surface 152 of the stress buffering member 150A may be equal to or greater than the second width? W2, but the embodiment is not limited thereto. Here, the second width? W2 is a portion of the rebounded portion at the edge of the polishing pad 140 pressed by the retainer ring 120 when the retainer ring 120 presses the polishing pad 140 142). According to another example, the first width? W1 may be equal to or less than the second width? W2.

응력 완충 부재(150A)의 재질은 리테이너 링(120)의 재질과 동일할 수 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 응력 완충 부재(150A)는 글라스 에폭시(glass epoxy) 또는 폴리에테르에테르케톤 (polyetheretherketone) 재질로 형성될 수 있다.The material of the stress buffering member 150A may be the same as the material of the retainer ring 120, but the embodiment is not limited thereto. That is, the stress buffering member 150A may be formed of glass epoxy or polyetheretherketone.

또한, 응력 완충 부재(150A)는 리테이너 링(120)과 동일한 평면 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 2에 예시된 바와 같이, 리테이너 링(120)이 환형 평면 형상을 가질 경우, 응력 완충 부재(150A) 역시 환형 평면 형상을 가질 수 있다.The stress buffering member 150A may have the same planar shape as the retainer ring 120. [ For example, as illustrated in FIG. 2, when the retainer ring 120 has an annular planar shape, the stress buffering member 150A may also have an annular planar shape.

또한, 응력 완충 부재(150A)의 내주면(156)은 웨이퍼(W)의 측면과 동일한 평면 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 2에 예시된 바와 같이, 웨이퍼(W)의 측면이 원형 평면 형상을 가질 경우, 응력 완충 부재(150A)의 내주면(156) 역시 원형 평면 형상을 가질 수 있다.The inner peripheral surface 156 of the stress buffering member 150A may have the same planar shape as the side surface of the wafer W. [ For example, as illustrated in FIG. 2, when the side surface of the wafer W has a circular planar shape, the inner circumferential surface 156 of the stress buffering member 150A may also have a circular planar shape.

도 5는 도 2에 예시된 A-A'선을 따라 절취한 다른 실시 예의 웨이퍼 연마 장치(100B)의 단면도를 나타낸다.Fig. 5 shows a cross-sectional view of a wafer polishing apparatus 100B of another embodiment taken along the line A-A 'shown in Fig.

도 5에 예시된 웨이퍼 연마 장치(100B)는 헤드 본체(110B), 러브 척(118), 팽창 부재(119), 리테이너 링(120), 백킹 필름(130B), 연마 패드(140) 및 응력 완충 부재(150B)를 포함한다. 여기서, 리테이너 링(120), 백킹 필름(130B), 연마 패드(140) 및 응력 완충 부재(150B)는 도 3에 예시된 리테이너 링(120), 백킹 필름(130A), 연마 패드(140) 및 응력 완충 부재(150A)와 각각 동일한 역할을 수행한다.The wafer polishing apparatus 100B illustrated in FIG. 5 includes a head body 110B, a love chuck 118, an expansion member 119, a retainer ring 120, a backing film 130B, a polishing pad 140, Member 150B. Here, the retainer ring 120, the backing film 130B, the polishing pad 140, and the stress buffering member 150B are formed of the retainer ring 120, the backing film 130A, the polishing pad 140, And functions the same as the stress buffering member 150A.

헤드 본체(110B)는 공압에 의해 리테이너 링(120)과 응력 완충 부재(150B) 안의 웨이퍼(W)를 연마 패드(140)에 대해 가압하기 위한 것으로, 상부에는 공기 구멍(AH:Air Hole)이 형성된다. 이를 위해, 헤드 본체(110B)는 공압공급수단(미도시)에 연통된 공기 구멍(AH)을 통해 공급되는 양압이나 음압을 이용하여 웨이퍼(W)를 지지하거나 가압하게 된다. 헤드 본체(110B)는 속이 비어 있고, 세라믹 또는 스테인리스, 금속 등과 같이 강도가 큰 재질로 형성될 수 있다.The head body 110B is for pressing the retainer ring 120 and the wafer W in the stress buffering member 150B against the polishing pad 140 by pneumatic pressure and has an air hole AH . To this end, the head body 110B supports or pressurizes the wafer W using a positive pressure or a negative pressure supplied through an air hole AH communicated with a pneumatic supply means (not shown). The head main body 110B is hollow and can be formed of a material having high strength such as ceramic, stainless steel, metal, or the like.

러브 척(118)은 헤드 본체(110B)의 측면에 접촉되도록 설치된다.The love chuck 118 is installed to contact the side surface of the head main body 110B.

팽창 부재(119)는 헤드 본체(110B)의 하부에 배치되어, 헤드 본체(110B)로부터 공급되는 공기압에 의해 웨이퍼(W)를 지지하거나 웨이퍼(W)를 가압하기 위한 것으로서, 통상의 고무 재질로 제조된다.The expansion member 119 is disposed at the lower portion of the head main body 110B and supports the wafer W by the air pressure supplied from the head main body 110B or presses the wafer W, .

팽창 부재(119)는 공기 구멍(AH)으로부터 유입되는 공기에 의해 팽창 가능하게 구성된다.The expansion member 119 is configured to be expandable by air introduced from the air hole AH.

백킹 필름(130B)은 팽창 부재(119)의 하부에 위치되어, 팽창 부재(119)의 팽창에 의해 연마 패드(140)에 놓여진 웨이퍼(W)와 접촉된다. 백킹 필름(130B)은 헤드 본체(110B)의 금속 재질에 의해 웨이퍼(W)에 가해질 수도 있는 압력의 불균일성을 조절함으로써 웨이퍼(W)의 표면 손상을 최소화하기 위한 것으로서, 연마 압력이 웨이퍼(W)의 표면 전체에 균일하게 미치도록 하는 일종의 완충수단이다.The backing film 130B is positioned under the expansion member 119 and is brought into contact with the wafer W placed on the polishing pad 140 by the expansion of the expansion member 119. [ The backing film 130B is for minimizing the surface damage of the wafer W by adjusting the pressure non-uniformity that may be applied to the wafer W by the metal material of the head main body 110B, So that it is uniformly distributed over the entire surface of the substrate.

백킹 필름(130B)의 반대 면에는 연마 대상 웨이퍼(W)를 흡착할 수 있는 넌-슬립 패드층이 형성될 수 있다. 백킹 필름(130B)은 팽창 부재(119)의 팽창에 의해 웨이퍼(W)를 연마 패드(140)에 밀착시키는 역할을 한다.On the opposite side of the backing film 130B, a non-slip pad layer capable of adsorbing the wafer W to be polished can be formed. The backing film 130B functions to bring the wafer W into close contact with the polishing pad 140 by the expansion of the expansion member 119. [

도 3에 예시된 웨이퍼 연마 장치(100A)에 예시된 백킹 필름(130A)은 응력 완충 부재(150A)의 안쪽에 배치된다. 즉, 응력 완충 부재(150A)는 백킹 필름(130A)의 측면(132)과 리테이너 링(120)의 내주면(122) 사이에 배치된다. 반면에, 도 5에 예시된 웨이퍼 연마 장치(100B)에서 응력 완충 부재(150B)는 백킹 필름(130B)의 아래에 배치된다. 즉, 백킹 필름(130B)의 측면은 리테이너 링(120)의 내주면(122)과 접한다. 환형의 리테이너 링(120)은 백킹 필름(130B)에 접착된 구조이다.The backing film 130A exemplified in the wafer polishing apparatus 100A exemplified in Fig. 3 is disposed inside the stress buffering member 150A. That is, the stress buffering member 150A is disposed between the side surface 132 of the backing film 130A and the inner circumferential surface 122 of the retainer ring 120. [ On the other hand, in the wafer polishing apparatus 100B illustrated in Fig. 5, the stress buffering member 150B is disposed under the backing film 130B. That is, the side surface of the backing film 130B abuts the inner circumferential surface 122 of the retainer ring 120. The annular retainer ring 120 has a structure adhered to the backing film 130B.

응력 완충 부재(150B)는 웨이퍼(W)를 둘러쌀 수 있도록 백킹 필름(130B)의 테두리 하단에 설치되고 웨이퍼(W)의 두께와 동일한 두께를 가질 수 있다. 리테이너 링(120)의 하면은 연마 패드(140)를 가압하여 신축성 있는 연마 패드(140)를 압착하게 된다. 공기 구멍(AH)을 통해 공기가 헤드 본체(110B) 내부로 유입되어 팽창 부재(119)가 팽창하게 되면, 리테이너 링(120)의 하면이 연마 패드(140)를 눌러, 응력 완충 부재(150B)과 웨이퍼(W)는 연마 패드(140)에 접촉하게 된다.The stress buffering member 150B may be provided at the lower end of the rim of the backing film 130B and may have a thickness equal to the thickness of the wafer W so as to surround the wafer W. [ The lower surface of the retainer ring 120 presses the polishing pad 140 to press the elastic polishing pad 140. The lower surface of the retainer ring 120 presses the polishing pad 140 and the stress buffering member 150B pushes the lower surface of the retainer ring 120 to the outside of the head body 110B through the air hole AH, And the wafer W are brought into contact with the polishing pad 140.

응력 완충 부재(150B)와 리테이너 링(120)은 동일한 재질로 구현될 수 있지만, 실시예는 이에 국한되지 않는다. 응력 완충 부재(150B) 및 리테이너 링(120) 각각은 글라스 에폭시(glass epoxy), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone) 또는 폴리페닐렌설파이드(PPS:Polyphenylene sulfide) 재질로 형성될 수 있다. PPS는 내식성, 내마모성, 가공성이 우수한 장점이 있다. 리테이너 링(120)의 내주면(122)은 응력 완충 부재(150B)를 둘러싸고, 응력 완충 부재(150B)는 웨이퍼(W)를 둘러싸므로, 연마 가공 중에 웨이퍼(W)가 헤드 본체(110B)로부터 이탈되는 것이 방지된다.The stress buffering member 150B and the retainer ring 120 may be made of the same material, but the embodiment is not limited thereto. Each of the stress buffering member 150B and the retainer ring 120 may be formed of glass epoxy, polyetheretherketone or polyphenylene sulfide (PPS). PPS has the advantages of excellent corrosion resistance, abrasion resistance, and processability. The inner peripheral surface 122 of the retainer ring 120 surrounds the stress buffering member 150B and the stress buffering member 150B surrounds the wafer W so that the wafer W is separated from the head main body 110B .

한편, 연마 패드(140)는 웨이퍼 연마 장치의 하부에서 회전하도록 설치된 연마 블록(미도시)의 상부에 양면 접착 패드에 의하여 접착된 탄성 패드(미도시)에 설치되고 그 표면에는 소정 형태의 그루브 패턴이 형성될 수 있다.On the other hand, the polishing pad 140 is installed on an elastic pad (not shown) adhered to the upper part of a polishing block (not shown) installed to rotate at the lower part of the wafer polishing apparatus by a double- Can be formed.

전술한 구성을 갖는 도 5에 예시된 웨이퍼 연마 장치의 동작을 더욱 자세히 살펴보면 다음과 같다.The operation of the wafer polishing apparatus illustrated in FIG. 5 having the above-described configuration will be described in more detail as follows.

먼저, 백킹 필름(130B)의 하면에 웨이퍼(W)를 부착한 상태에서 헤드 본체(110B)를 연마 패드(140) 위에 올려놓게 되면, 리테이너 링(120)의 하부면은 연마 패드(140)에 접촉되지만 웨이퍼(W)는 연마 패드(140)에 접촉되지 않는다. 이 상태에서, 공기 구멍(AH)을 통해 공기를 유입시키면서 헤드 본체(110B)와 연마 패드(140)를 포함하는 연마 블록이 서로 다른 방향으로 회전하면, 팽창 부재(119) 및 백킹 필름(130B)이 팽창하여 웨이퍼(W)가 연마 패드(140)에 접촉되어 마찰을 일으키면서 웨이퍼(W)의 표면을 연마할 수 있게 된다.First, when the head body 110B is placed on the polishing pad 140 with the wafer W attached to the lower surface of the backing film 130B, the lower surface of the retainer ring 120 is pressed against the polishing pad 140 But the wafer W is not brought into contact with the polishing pad 140. In this state, when the polishing block including the head body 110B and the polishing pad 140 is rotated in different directions while air is introduced through the air hole AH, the expansion member 119 and the backing film 130B are rotated, The wafer W contacts the polishing pad 140 to cause friction, and the surface of the wafer W can be polished.

이 과정에서, 리테이너 링(120)의 내주면(122)과 웨이퍼(W) 사이에 응력 완충 부재(150B)가 배치되기 때문에, 연마 패드(140)에서 리테이너 링(120)에 의해 가압되어 리바운드된 부분(142)이 웨이퍼(W)의 하부면(W-2) 대신에 응력 완충 부재(150B)의 하부면(152)과 접촉된다. 따라서, 웨이퍼(W)의 가장 자리와 중심부에 응력이 균일하게 가해지면서 웨이퍼(W)가 연마되므로, 웨이퍼(W)의 평탄도가 개선될 수 있다.In this process, since the stress buffering member 150B is disposed between the inner peripheral surface 122 of the retainer ring 120 and the wafer W, the portion of the polishing pad 140 pressed by the retainer ring 120 to be rebounded The lower surface 142 of the wafer W is brought into contact with the lower surface 152 of the stress buffering member 150B instead of the lower surface W-2 of the wafer W. Therefore, stress is uniformly applied to the edge and the center of the wafer W, so that the wafer W is polished, so that the flatness of the wafer W can be improved.

전술한 실시 예는 도 3 및 도 5에 예시된 전술한 헤드 본체(110A, 110B)의 형태에 국한되지 않는다. 즉, 리테이너 링(120), 백킹 필름(130A, 130B), 연마 패드(140) 및 응력 완충 부재(150A, 150B)가 웨이퍼(W)를 연마할 수 있도록 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 배치되고, 리테이너 링(120)이 헤드 본체(110A, 110B)로부터 연마 패드(140)를 누르기 위한 연마 압력을 받을 수만 있다면, 헤드 본체(110A, 110B)가 어떠한 형태로 구성되고 동작하는가에 무관하게 실시 예는 적용될 수 있다.The above-described embodiment is not limited to the above-described shapes of the head bodies 110A and 110B illustrated in Figs. 3 and 5. 3 and 5 so that the retainer ring 120, the backing films 130A and 130B, the polishing pad 140 and the stress buffering members 150A and 150B can polish the wafer W And if the retainer ring 120 can receive the polishing pressure for pressing the polishing pad 140 from the head bodies 110A and 110B regardless of how the head bodies 110A and 110B are configured and operated Embodiments can be applied.

한편, 연마 패드(140)에 의해 웨이퍼(W)가 연마되는 제1 두께(t1)와 동일한 제2 두께(t2)만큼 연마 패드(140)에 의해 연마되기에 적합한 재질로 응력 완충 부재(150A, 150B)가 구현될 수 있다. 이 경우, 응력 완충 부재(150A, 150B)의 하부면(152)과 웨이퍼(W)의 연마된 면(W-2)은 항상 동일한 수평선(102)상에 위치할 수 있다.The stress buffering members 150A and 150B are made of a material suitable for being polished by the polishing pad 140 by a second thickness t2 equal to the first thickness t1 at which the wafer W is polished by the polishing pad 140. [ 150B may be implemented. In this case, the lower surface 152 of the stress buffering members 150A and 150B and the polished surface W-2 of the wafer W may always be located on the same horizontal line 102. [

그러나, 응력 완충 부재(150A)가 연마된 제2 두께(t2)는 웨이퍼(W)가 연마되는 제1 두께(t1)가 서로 다를 수 있다. 왜냐하면, 웨이퍼(W)가 연마 패드(140)에 의해 연마되는 동안, 응력 완충 부재(150A)는 연마되지 않을 수 있기 때문이다. 이 경우, 제2 두께(h2)가 제1 두께(h1)와 동일하게 되도록, 응력 완충 부재(150A)를 수직 방향으로 이동시킬 수 있다. 이를 위한 실시 예에 의한 웨이퍼 연마 장치(100C)를 도 6 내지 도 7b를 참조하여 다음과 같이 설명한다.However, the second thickness t2 at which the stress buffering member 150A is polished may be different from the first thickness t1 at which the wafer W is polished. This is because, while the wafer W is being polished by the polishing pad 140, the stress buffering member 150A may not be polished. In this case, the stress buffering member 150A can be moved in the vertical direction such that the second thickness h2 is equal to the first thickness h1. The wafer polishing apparatus 100C according to the embodiment for this purpose will be described with reference to Figs. 6 to 7B as follows.

도 6은 도 2에 예시된 A-A'선을 따라 절취한 또 다른 실시 예의 웨이퍼 연마 장치(100C)의 단면도를 나타낸다.FIG. 6 shows a cross-sectional view of a wafer polishing apparatus 100C of another embodiment taken along the line A-A 'shown in FIG.

도 6에 예시된 웨이퍼 연마 장치(100C)는 헤드 본체(110C), 리테이너 링(120), 백킹 필름(130A), 연마 패드(140), 응력 완충 부재(150C), 실린더(160) 및 실린더 구동부(170)를 포함한다. 여기서, 리테이너 링(120), 백킹 필름(130A) 및 연마 패드(140)는 도 3에 예시된 리테이너 링(120), 백킹 필름(130A) 및 연마 패드(140)와 각각 동일하므로 이들에 대한 중복되는 설명을 생략한다.The wafer polishing apparatus 100C illustrated in Fig. 6 includes a head body 110C, a retainer ring 120, a backing film 130A, a polishing pad 140, a stress buffering member 150C, a cylinder 160, (Not shown). Since the retainer ring 120, the backing film 130A and the polishing pad 140 are respectively identical to the retainer ring 120, the backing film 130A and the polishing pad 140 illustrated in FIG. 3, Description will be omitted.

헤드 본체(110C)는 실린더(160)가 배치될 제3 챔버(180)를 포함한다. 이를 제외하면, 헤드 본체(110C)의 구성 및 동작은 도 3에 예시된 헤드 본체(110A)와 동일할 수도 있고, 도 5에 예시된 헤드 본체(110B)와 동일할 수 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.The head body 110C includes a third chamber 180 in which the cylinder 160 is disposed. Except for this, the structure and operation of the head body 110C may be the same as the head body 110A illustrated in FIG. 3 and may be the same as the head body 110B illustrated in FIG. 5, It is not limited.

실린더(160)는 응력 완충 부재(150C)의 상부면(158)과 체결되며, 제3 챔버(180) 내부에 배치될 수 있다.The cylinder 160 is fastened to the upper surface 158 of the stress buffering member 150C and may be disposed within the third chamber 180. [

만일, 연마 부재(140)에 의해 웨이퍼(W)가 연마될 때, 응력 완충 부재(150C)가 연마 패드(140)에 의해 연마되지 않는다면, 웨이퍼(W)가 제1 두께(t)만큼 연마된 후에 웨이퍼(W)의 하부면(W-2-2)과 응력 완충 부재(150C)의 하부면(152)은 단차를 갖게 된다. 따라서, 웨이퍼(W)에서 연마된 면(W-2-2)이 응력 완충 부재(150C)의 하부면(152)과 단차를 갖지 않고 동일한 수평선상에 위치하도록 하기 위해, 실린더 구동부(170)는 웨이퍼(W)가 연마된 제1 두께(t1)만큼 실린더(160)의 피스톤을 상승운동시켜, 응력 완충 부재(150C)를 제1 두께(t1)만큼 상승시킨다.If the stress buffering member 150C is not polished by the polishing pad 140 when the wafer W is polished by the polishing member 140, the wafer W is polished by the first thickness t The lower surface W-2-2 of the wafer W and the lower surface 152 of the stress buffering member 150C are stepped. Therefore, in order to ensure that the polished surface W-2-2 on the wafer W is located on the same horizontal line without a step with the lower surface 152 of the stress buffering member 150C, the cylinder driving unit 170 The piston of the cylinder 160 is moved upward by the first thickness t1 of the wafer W to raise the stress buffering member 150C by the first thickness t1.

이와 같이, 실린더 구동부(170)는 실린더(160)를 통해 응력 완충 부재(150C)를 상하로 왕복시키는 역할을 한다. 따라서, 응력 완충 부재(150C)의 하부면(152)과 웨이퍼(W)의 연마된 하부면(W-2-2)은 항상 동일한 수평선상에 위치할 수 있으므로, 연마되는 동안 웨이퍼(W)에 항상 균일한 응력이 가해질 수 있어 평탄도가 개선될 수 있다. 게다가, 복수의 웨이퍼(W)를 연마할 때, 하나의 웨이퍼(W)를 연마한 이후 교체된 다른 웨이퍼(W)를 계속해서 연마할 수 있어 생산 수율이 개선될 수 있다.Thus, the cylinder driving unit 170 serves to reciprocate the stress buffering member 150C up and down through the cylinder 160. [ Therefore, since the lower surface 152 of the stress buffering member 150C and the polished lower surface W-2-2 of the wafer W can always be located on the same horizontal line, A uniform stress can always be applied and the flatness can be improved. In addition, when polishing a plurality of wafers W, it is possible to continuously polish the wafers W that have been replaced since one wafer W is polished, and the production yield can be improved.

도 7a 및 도 7b는 도 6에 도시된 웨이퍼 연마 장치(100C)에서 실린더(160)가 배치된 평면도를 나타낸다. 여기서, 실린더(160)가 배치된 것을 제외하면, 도 7a 및 도 7b에 도시된 웨이퍼 연마 장치(100C1, 100C1)는 도 2에 예시된 웨이퍼 연마 장치(100)와 동일하다.Figs. 7A and 7B show plan views in which the cylinder 160 is arranged in the wafer polishing apparatus 100C shown in Fig. Here, the wafer polishing apparatuses 100C1 and 100C1 shown in Figs. 7A and 7B are the same as the wafer polishing apparatus 100 exemplified in Fig. 2, except that the cylinder 160 is arranged.

도 7a를 참조하면, 실린더(160)는 4개의 실린더(162, 164, 166, 168)를 포함할 수 있다. 4개의 실린더(162, 164, 166, 168)는 응력 완충 부재(150C)의 상부면(158)에서 서로 제1 각도(θ1) 예를 들어, 90°만큼 이격되어 배치될 수 있다.Referring to FIG. 7A, the cylinder 160 may include four cylinders 162, 164, 166, and 168. Four cylinders 162, 164, 166 and 168 may be disposed at a first angle? 1, for example, 90 degrees apart from each other, on the upper surface 158 of the stress buffering member 150C.

또는, 도 7b를 참조하면, 실린더(160)는 3개의 실린더(163, 165, 167)를 포함할 수 있다. 3개의 실린더(163, 165, 167)는 응력 완충 부재(150C)의 상부면(158)에서 서로 제2 각도(θ2) 예를 들어, 120°만큼 이격되어 배치될 수 있다.Alternatively, referring to FIG. 7B, the cylinder 160 may include three cylinders 163, 165, and 167. Three cylinders 163,165 and 167 may be disposed at a second angle? 2, for example, 120 占 from the upper surface 158 of the stress buffering member 150C.

도 7a 및 도 7b에 예시된 바와 같이, 복수의 실린더(162 ~ 168)가 서로 일정한 간격으로 이격되어 있으므로, 응력 완충 부재(150C)를 상하로 피스톤 왕복 운동시킬 때, 응력 완충 부재(150C)가 한쪽으로 쏠리지 않고 평형을 유지할 수 있어, 웨이퍼(W)의 평탄도가 개선될 수 있다.7A and 7B, since the plurality of cylinders 162 to 168 are spaced apart from each other by a predetermined distance, when the stress buffering member 150C reciprocates upward and downward, the stress buffering member 150C The flatness of the wafer W can be improved.

전술한 실시 예에 의한 웨이퍼 연마 장치에 의하면, 리테이너 링(120)이 연마 패드(140)를 누를 때, 눌려진 연마 패드(140)의 가장 자리가 리바운드되는 부분(142)이 웨이퍼(W)의 가장 자리에 닿는 대신에 응력 완충 부재(150A, 150B, 150C)의 하부면(152)에 닿는다. 따라서, 연마 패드(140)에서 리바운드되는 부분(142)에 의해 웨이퍼(W)에 불균일한 응력이 가해지지 않으므로, 웨이퍼(W)의 평탄도가 개선되어 품질이 향상될 수 있다.When the retainer ring 120 presses the polishing pad 140, the portion 142 where the edge of the pressed polishing pad 140 is rebounded is the edge of the wafer W But instead touches the lower surface 152 of the stress buffering member 150A, 150B, 150C. Therefore, since uneven stress is not applied to the wafer W by the rebound portion 142 in the polishing pad 140, the flatness of the wafer W can be improved and the quality can be improved.

이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 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, but, on the contrary, It will be understood that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.

100, 100A, 100B, 110C: 웨이퍼 연마 장치
10, 110A, 110B, 110C: 헤드 본체 20, 120: 리테이너 링
30, 130A, 130B: 백킹 필름 40, 140: 연마 패드
101: 서포터 102: 함몰부
103: 제1 챔버 104: 탄성 부재
105: 제1 홀 106: 제1 공기 유로
107: 제2 홀 108: 제2 공기 유로
109: 회전축 결합 부재 111: 탄성 부재 고정링
112: 리테이너 가이드 113: 리테이너
114: 고정링 115: 서포터 공기 유로
116: 제2 챔버 117: 챔버 형성막
118: 러브 척 119: 팽창 부재
122: 리테이너 링의 내주면 132: 백킹 필름의 측면
142: 연마 패드의 리바운딩된 면 150A, 150B, 150C: 응력 완충 부재
152: 응력 완충 부재의 하부면 154: 응력 완충 부재의 외주면
156: 응력 완충 부재의 내주면 158: 응력 완충 부재의 상부면
160 ~ 168: 실린더 170: 실린더 구동부
180: 제3 챔버100, 100A, 100B, 110C: wafer polishing apparatus
10, 110A, 110B, 110C: head body 20, 120: retainer ring
30, 130A, 130B: backing film 40, 140: polishing pad
101: supporter 102: depression
103: first chamber 104: elastic member
105: first hole 106: first air passage
107: second hole 108: second air passage
109: rotating shaft coupling member 111: elastic member fixing ring
112: retainer guide 113: retainer
114: fixed ring 115: supporter air passage
116: second chamber 117: chamber forming film
118: Love chuck 119: Expansion member
122: inner peripheral surface of retainer ring 132: side surface of backing film
142: Rebound surface 150A, 150B, 150C of the polishing pad: Stress buffering member
152: lower surface of stress buffering member 154: outer peripheral surface of stress buffering member
156: inner circumferential surface of the stress buffering member 158: upper surface of the stress buffering member
160 to 168: cylinder 170: cylinder drive
180: Third chamber

Claims (10)

연마 패드를 이용하여 웨이퍼를 연마하는 웨이퍼 연마 장치에 있어서,
헤드 본체;
상기 헤드 본체의 아래에 배치되며, 연마되는 상기 웨이퍼의 측면을 지지하여 상기 웨이퍼의 이탈을 방지하는 리테이너 링;
상기 웨이퍼의 측면과 상기 리테이너 링의 내주면 사이에 배치되고, 상기 웨이퍼의 연마 면과 동일한 수평선상에 배치된 하부면을 갖는 응력 완충 부재;
상기 응력 완충 부재의 상부면과 체결되는 적어도 하나의 실린더; 및
상기 응력 완충 부재의 상기 하부면과 상기 웨이퍼에서 연마된 면이 동일한 수평선상에 위치하도록, 상기 웨이퍼가 연마된 두께만큼 상기 실린더를 통해 상기 응력 완충 부재를 인상시키는 실린더 구동부를 포함하고,
상기 적어도 하나의 실린더는 상기 응력 완충 부재의 상기 상부면에서 서로 90°만큼 이격되어 배치된 4개의 실린더를 포함하는 웨이퍼 연마 장치.A wafer polishing apparatus for polishing a wafer using a polishing pad,
A head body;
A retainer ring disposed under the head body and supporting a side surface of the wafer to be polished to prevent the wafer from being separated from the wafer;
A stress buffering member disposed between the side surface of the wafer and the inner circumferential surface of the retainer ring and having a lower surface disposed on the same horizontal line as the polishing surface of the wafer;
At least one cylinder fastened to an upper surface of the stress buffering member; And
And a cylinder driving portion for lifting the stress buffering member through the cylinder by the wafer so that the wafer is polished so that the lower surface of the stress buffering member and the surface polished in the wafer are on the same horizontal line,
Wherein said at least one cylinder comprises four cylinders spaced apart from each other by 90 [deg.] On said upper surface of said stress buffering member. 연마 패드를 이용하여 웨이퍼를 연마하는 웨이퍼 연마 장치에 있어서,
헤드 본체;
상기 헤드 본체의 아래에 배치되며, 연마되는 상기 웨이퍼의 측면을 지지하여 상기 웨이퍼의 이탈을 방지하는 리테이너 링;
상기 웨이퍼의 측면과 상기 리테이너 링의 내주면 사이에 배치되고, 상기 웨이퍼의 연마 면과 동일한 수평선상에 배치된 하부면을 갖는 응력 완충 부재;
상기 응력 완충 부재의 상부면과 체결되는 적어도 하나의 실린더; 및
상기 응력 완충 부재의 상기 하부면과 상기 웨이퍼에서 연마된 면이 동일한 수평선상에 위치하도록, 상기 웨이퍼가 연마된 두께만큼 상기 실린더를 통해 상기 응력 완충 부재를 인상시키는 실린더 구동부를 포함하고,
상기 적어도 하나의 실린더는 상기 응력 완충 부재의 상기 상부면에서 120°만큼 이격되어 배치된 3개의 실린더를 포함하는 웨이퍼 연마 장치.A wafer polishing apparatus for polishing a wafer using a polishing pad,
A head body;
A retainer ring disposed under the head body and supporting a side surface of the wafer to be polished to prevent the wafer from being separated from the wafer;
A stress buffering member disposed between the side surface of the wafer and the inner circumferential surface of the retainer ring and having a lower surface disposed on the same horizontal line as the polishing surface of the wafer;
At least one cylinder fastened to an upper surface of the stress buffering member; And
And a cylinder driving portion for lifting the stress buffering member through the cylinder by the wafer so that the wafer is polished so that the lower surface of the stress buffering member and the surface polished in the wafer are on the same horizontal line,
Wherein said at least one cylinder comprises three cylinders spaced 120 占 from said upper surface of said stress buffering member. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 응력 완충 부재의 상기 하부면의 제1 폭은
상기 리테이너 링이 상기 연마 패드를 가압할 때 상기 리테이너 링에 의해 눌려 리바운드되는 상기 연마 패드의 제2 폭 이상인 웨이퍼 연마 장치.3. A method according to claim 1 or 2, wherein the first width of the lower surface of the stress buffering member
Wherein the polishing pad is pressed and rebound by the retainer ring when the retainer ring presses the polishing pad. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 응력 완충 부재는 상기 연마 패드에 의해 상기 웨이퍼가 연마되는 두께와 동일한 두께만큼 상기 연마 패드에 의해 연마될 수 있는 재질을 포함하는 웨이퍼 연마 장치.3. The wafer polishing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the stress buffering member comprises a material capable of being polished by the polishing pad by a thickness equal to a thickness at which the wafer is polished by the polishing pad. 삭제delete 삭제delete 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 응력 완충 부재는 상기 리테이너 링과 동일한 평면 형상을 갖고,
상기 응력 완충 부재의 내주면은 상기 웨이퍼의 측면과 동일한 평면 형상을 갖는 웨이퍼 연마 장치.The retainer ring according to claim 1 or 2, wherein the stress buffering member has the same planar shape as the retainer ring,
Wherein the inner circumferential surface of the stress buffering member has the same planar shape as the side surface of the wafer. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 웨이퍼 연마 장치는
상기 헤드 본체의 아래에 배치되고, 연마 압력에 의해 상기 웨이퍼를 상기 연마 패드에 밀착시키는 백킹 필름을 더 포함하는 웨이퍼 연마 장치.The wafer polishing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the wafer polishing apparatus
And a backing film disposed under the head body and adapted to bring the wafer into close contact with the polishing pad by a polishing pressure. 제8 항에 있어서, 상기 응력 완충 부재는
상기 백킹 필름의 측면과 상기 리테이너 링의 내주면 사이에 배치되는 웨이퍼 연마 장치.9. The apparatus according to claim 8, wherein the stress buffering member
And is disposed between the side surface of the backing film and the inner peripheral surface of the retainer ring. 제8 항에 있어서, 상기 응력 완충 부재는 상기 백킹 필름의 아래에 배치되고,
상기 백킹 필름의 측면은 상기 리테이너 링의 내주면과 접하는 웨이퍼 연마 장치.9. The method of claim 8, wherein the stress buffering member is disposed under the backing film,
And a side surface of the backing film is in contact with an inner peripheral surface of the retainer ring.
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