KR102246289B1 - 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링 및 그 제조방법 - Google Patents

재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링은, 원형의 고리 형태를 이루고 원주 방향을 따라 소정의 간격으로 핀 홀이 형성된 금속 재질의 인서트 링과 인서트 링을 부분적으로 감싸는 제1연마 링을 구비하는 가공 링과, 가공 링을 감싼 상태로 사출 성형되어 형성된 제2연마 링을 포함한다.

Description

재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링 및 그 제조방법{REUSABLE RETAINER-RING FOR POLISHING WAFER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 리테이너 링 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing; CMP) 공정에서 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링 및 그 제조방법에 관한 것이다.
반도체 소자의 제조공정에서는 반도체 웨이퍼(wafer)의 표면을 평탄화하기 위한 연마 공정이 필수적으로 포함된다.
이러한 연마 공정에 주로 사용되는 것이 화학기계적 연마(CMP) 공정이다. CMP 공정은 텅스텐이나 산화물 등이 입혀진 웨이퍼의 표면을 기계적 마찰을 이용하여 연마함과 동시에 화학적 연마제를 사용해 연마시키는 방식이다.
CMP 공정에서는 캐리어에 고정된 웨이퍼를 연마 패드에 가압시킨 상태에서 회전시킴으로써, 연마 패드와 웨이퍼 표면 간의 마찰에 의해 웨이퍼 표면의 연마가 이루어지게 한다.
또한, 연마 패드와 웨이퍼 사이에 공급되는 슬러리(화학적 연마제)에 의해 웨이퍼의 표면이 화학적으로 연마된다. 이 과정에서 웨이퍼를 지지하는 리테이너 링은 웨이퍼와 함께 마모되기 때문에, 수명이 다하면 교체해야 한다.
하지만, 리테이너 링은 내연마성을 가진 고기능성 수지로 이루어져 그 가격이 높기 때문에 교체로 인한 제조 원가가 상승하는 문제가 있었다. 이를 해결하기 위하여 다양한 방안이 모색되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로서, 화학기계적 연마(CMP) 공정에서 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링은, 원형의 고리 형태를 이루고 원주 방향을 따라 소정의 간격으로 핀 홀이 형성된 금속 재질의 인서트 링과, 상기 인서트 링을 부분적으로 감싸는 제1연마 링을 구비하는 가공 링; 및 상기 가공 링을 감싼 상태로 사출 성형되어 형성된 제2연마 링;을 포함한다.
상기 가공 링은 사출 성형된 상태에서 미리 설정된 크기로 절삭된 후 상기 제2연마 링에 감싸진 상태로 이중 사출 성형된다.
상기 인서트 링은 상기 제1연마 링에 의해 감싸지지 않은 부분이 상기 제2연마 링에 의해 감싸지는 것이 바람직하다.
상기 인서트 링은 내주면의 상측에 상부에서 하부로 갈수록 직경이 좁아지는 형태로 경사지는 제1경사면을 갖는다.
상기 인서트 링은 외주면의 하측에 상부에서 하부로 갈수록 직경이 좁아지는 형태로 경사지는 제2경사면을 갖는다.
상기 인서트 링은 내주면의 상측에 상부에서 하부로 갈수록 직경이 좁아지는 형태로 경사지는 제1경사면과, 상기 인서트 링 내주면의 하측에 수직으로 형성되는 제1수직면을 구비하고, 상기 제1연마 링은 상기 제1경사면을 감싸되, 상기 제1연마 링의 내주면은 상기 제1수직면과 맞닿도록 수직으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 인서트 링은 외주면의 하측에 상부에서 하부로 갈수록 직경이 좁아지는 형태로 경사지는 제2경사면과, 상기 인서트 링 내주면의 상측에 수직으로 형성되는 제2수직면을 구비하고, 상기 제1연마 링은 상기 제2경사면과 상기 제2수직면의 형상에 대응하는 형태로 상기 인서트 링의 외주면을 감싸는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제2연마 링은 상기 제2경사면을 감싸는 상기 제1연마 링 부위를 감싸지 않는 것이 바람직하다.
상기 인서트 링은 아연(Zn) 재질로 이루어진 것이 바람직하다.
상기 제1,2연마 링은 폴리에테르에테르케톤(polyether ether ketone; PEEK) 재질로 이루어진다.
상기 제1,2연마 링은 폴리에테르에테르케톤(polyether ether ketone; PEEK), 폴리옥시메틸렌(poly oxy methylene; POM), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide; PPS) 중 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다.
상기 제1,2연마 링은 상기 인서트 링의 핀 홀이 형성된 부위를 메우되, 상기 핀 홀이 형성된 부위마다 결합홈이 구비된다.
상기 결합홈은 내주면에 나사산이 형성된다.
상기 결합홈의 내주면에는 나사산이 형성된 중공 형상의 암나사가 구비될 수 있다.
상기 제2연마 링은 하부에 사선으로 형성된 홈 형태를 갖는 복수의 슬러리(slurry) 배출로를 구비한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링은, 원형의 고리 형태를 이루는 금속 재질의 인서트 링; 상기 인서트 링을 부분적으로 감싸는 제1연마 링; 및 상기 인서트 링과 제1연마 링을 감싼 상태로 사출 성형되어 형성된 제2연마 링;을 포함하며, 상기 인서트 링과 제1연마 링은 사출 성형된 상태에서 미리 설정된 크기로 절삭된 후 상기 제2연마 링에 감싸진 상태로 이중 사출 성형되어 형성된다.
이때, 상기 인서트 링은 원주 방향을 따라 소정의 간격으로 형성된 핀 홀을 구비한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링 제조방법은, 금속 재질로 이루어진 인서트 링과 상기 인서트 링을 감싸는 연마 링을 포함하는 사출 성형된 리테이너 링을, 미리 설정된 크기로 절삭하여 재활용이 가능한 가공 링으로 가공하는 제1절삭 단계; 상기 가공 링을 안착시킨 후, 사출 성형하여 상기 가공 링의 주변에 제2연마 링을 생성시키는 성형 단계; 및 상기 제2연마 링을 미리 설정된 크기로 절삭하는 제2절삭 단계;를 포함한다.
상기 제1절삭 단계는 상기 인서트 링이 절삭되지 않도록 상기 연마 링을 직사각형 형태로 절삭하여 제1연마 링으로 가공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링 제조방법은, 금속 재질로 이루어진 인서트 링과 상기 인서트 링을 감싸는 연마 링을 포함하는 사출 성형된 리테이너 링을, 미리 설정된 크기로 절삭하여 재활용이 가능한 가공 링으로 가공하는 절삭 단계와, 상기 가공 링을 안착시킨 후, 사출 성형하여 상기 가공 링의 주변에 제2연마 링을 생성시키는 성형 단계를 포함한다.
본 발명은 화학기계적 연마(CMP) 공정에서 이미 사용된 사출 제품을 절삭 가공하고 합성수지를 첨가한 후, 이중 사출하여 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.
이에 따라, 이미 사용된 웨이퍼 연마용 리테이너 링을 재활용할 수 있어, 원가절감과 동시에 새제품과 같은 품질의 리테이너 링을 생산할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 연마용 리테이너 링을 개략적으로 나타낸 정면 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 연마용 리테이너 링을 개략적으로 나타낸 배면 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 연마용 리테이너 링을 개략적으로 나타낸 평면도.
도 4는 도 3에 도시된 A-A' 단면을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 연마용 리테이너 링 제조 방법을 나타낸 순서도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 연마용 리테이너 링 제조방법을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 연마용 리테이너 링 제조 방법을 나타낸 순서도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 연마용 리테이너 링을 개략적으로 나타낸 정면 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 연마용 리테이너 링을 개략적으로 나타낸 배면 사시도이다.
반도체 소자를 제조함에 있어서, 집적도의 증가로 인한 소자 크기의 감소와 그에 따른 복잡한 기능의 집적회로 구현을 위해 필요한 다층 접속 공정에서 반드시 해결해야할 문제 중의 하나가 평탄화(Planarization) 공정이다.
평탄화는 증착시키는 유전체 뿐만 아니라, 각종 도체들에 있어서도 필요하다. 평탄화 공정이 이루어지지 않으면 노광공정에서 정밀한 패턴을 얻을 수 없고, 도체 및 유전체 증착막의 스텝 커버리지가 좋지 않아 동작 결함을 유발시킬 수 있게 된다.
CMP 기술은 대부분의 경우에 패드가 넓은 표면적을 커버할 수 있는 장점이 있기 때문에 웨이퍼 전체를 한꺼번에 평탄화할 필요가 있는 경우에 자주 사용된다.
도 1 및 도 2를 병행 참조하면, 웨이퍼 연마용 리테이너 링(100)은 내부에 금속 재질의 인서트 링(미도시)과, 이러한 인서트 링을 감싸는 제2연마 링(300)이 결합된 형태로 이루어진다.
상기 제2연마 링(300)은 폴리에테르에테르케톤(polyether ether ketone; PEEK) 재질로 이루어져, 내부의 인서트 링을 보호하는 기능을 갖는다.
이러한 제2연마 링(300)은 웨이퍼(wafer)를 연마하기 위해 마련된 연마장치(미도시)에 결합되는 구조로 이루어진다. 이때, 제2연마 링(300)에는 원주 방향을 따라 소정의 간격을 두고 형성된 결합홈(310)이 구비된다.
여기서 소정의 간격이란, 연마장치와 결합되는 위치를 나타낸 간격으로서 결합부위와 위치에 따라 달라질 수 있다.
상기 결합홈(310)은 연마장치에 결합되기 위해 내주면에 나사산이 형성된다. 보다 강한 결합력을 위하여 결합홈(310)의 내주면에는 나사산이 형성된 중공 형상의 암나사(미도시)가 구비될 수도 있다.
상기 제2연마 링(300)의 배면에는 슬러리 배출로(320)가 원주 방향을 따라 소정의 간격으로 형성된다. 이러한 슬러리 배출로(320)는 사선으로 형성된 홈 형태를 갖는다. 상기 슬러리 배출로(320)는 연마 패드(미도시)와 웨이퍼 사이에 공급되는 화학적 연마제인 슬러리를 외부로 안내한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 연마용 리테이너 링을 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 A-A' 단면을 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4를 병행 참조하면, 웨이퍼 연마용 리테이너 링(100)은 가공 링(200)과 제2연마 링(300)을 포함한다.
가공 링(200)은 사출 성형된 후 한 번 이상 사용된 리테이너 링을 가공한 형태로써, 인서트 링(210)과 제1연마 링(220)을 구비한다.
인서트 링(210)은 원형의 고리 형태를 이룬다. 이러한 인서트 링(210)은 웨이퍼 연마용 리테이너 링(100)의 형태를 유지시키는 프레임(frame) 링으로써, 금속 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 이때, 상기 인서트 링(210)은 아연(Zn) 재질로 이루어진다.
인서트 링(210)은 원주 방향을 따라 소정의 간격으로 핀 홀(미도시)이 형성된다. 상기 핀 홀은 사출 성형된 제1,2 연마 링(220, 300)에 의해 메워진다. 이에 따라, 상기 핀 홀이 형성된 부위마다 도 1 내지 도 2에서 설명된 결합홈(도 1의 310)이 구비된다.
인서트 링(210)은 제1, 2경사면(211, 212)과, 제1,2 수직면(213, 214)을 포함한다.
제1경사면(211)은 인서트 링(210) 내주면의 상측에 상부에서 하부로 갈수록 직경이 좁아지는 형태로 경사지는 구간이다.
제2경사면(212)은 인서트 링(210) 외주면의 하측에 상부에서 하부로 갈수록 직경이 좁아지는 형태로 경사지는 구간이다.
제1수직면(213)은 인서트 링(210) 내주면의 하측에 수직으로 형성되는 구간으로서, 상기 제1경사면(211)의 하단과 연결된다.
제2수직면(214)은 인서트 링(210) 외주면의 상측에 수직으로 형성되는 구간으로서, 상기 제2경사면(212)의 상단과 연결된다.
인서트 링(210)의 윗면은 상기 제1경사면(211)의 상단과 상기 제2수직면(214)의 상단 사이에 형성된다.
인서트 링(210)의 밑면은 상기 제1수직면(213)의 하단과 상기 제2경사면(212)의 하단 사이에 형성된다.
제1연마 링(220)은 상기 인서트 링(210)을 부분적으로 감싼다. 여기서, 상기 제1연마 링(220)은 폴리에테르에테르케톤(polyether ether ketone; PEEK) 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제1연마 링(220)은 폴리에테르에테르케톤(polyether ether ketone; PEEK), 폴리옥시메틸렌(poly oxy methylene; POM), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide; PPS) 중 어느 하나의 재질로 이루어질 수도 있다.
상기 제1연마 링(220)은 상기 제1경사면(211)을 감싸되, 상기 제1연마 링(220)의 내주면은 상기 제1수직면(213)과 맞닿도록 수직으로 형성된다.
이때, 상기 제1수직면(213)과 맞닿는 상기 제1연마 링(220)의 바깥면과 상기 제1경사면(211)의 각도(a)는 예각인 것이 바람직하다.
즉, 인서트 링(210)은 형태를 유지하기 위해 금속 재질로 이루어지므로, 연마 공정에서 연마되는 제2연마 링(300)의 경사진 내주면을 효과적으로 유지시켜야 한다. 이를 위해 상기 제1연마 링(220)의 바깥면과 상기 제1경사면(211)의 각도(a)는 예각인 것이 바람직하다.
상기 제1연마 링(220)은 상기 제2경사면(212)과 상기 제2수직면(214)의 형상에 대응하는 형태로 상기 인서트 링(210)의 외주면을 감싼다.
제2연마 링(300)은 상기 가공 링(200)을 감싼 상태로 사출 성형되어 형성된다. 이때, 상기 가공 링(200)은 사출 성형된 상태에서 미리 설정된 크기로 절삭된 후 상기 제2연마 링(300)에 감싸진 상태로 이중 사출 성형된다.
상기 미리 설정된 크기는 사출 시 가공 환경에서 요구되는 크기로써, 본 발명에서는 이미 사용된 리테이너 링의 인서트 링이 절삭되지 않도록, 연마 링을 직사각형 형태로 절삭하는 것을 의미한다.
이에 따라, 상기 리테이너 링은 가공 링(200)으로 가공되고, 연마 링은 제1연마 링(220)으로 절삭 가공된다.
상기 제2연마 링(300)은 폴리에테르에테르케톤(polyether ether ketone; PEEK), 폴리옥시메틸렌(poly oxy methylene; POM), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide; PPS) 중 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 제2연마 링(300)은 상기 제1연마 링(220)과 같은 재질로 이루어지는 것이 좋다. 왜냐하면, 이중 사출 시 상호 결합되는 접지력이 향상되고 물성의 변화가 없어 이중 사출 시에도 하나의 재질로 형성되기에 용이하기 때문이다.
상기 제2연마 링(300)은 상기 제2경사면(212)을 감싸는 상기 제1연마 링(220) 부위를 감싸지 않는다. 이는 애초에 상기 제1연마 링(220)으로도 충분히 연마 재질로서 제기능을 다할 수 있기 때문이다. 원가절감 측면에서도 도움이 된다.
상기 제2연마 링(300)은 상기 제1연마 링(220)에 의해 감싸지지 않은 상기 인서트 링(210) 부분을 감싸 보호한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 연마용 리테이너 링 제조 방법을 나타낸 순서도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 연마용 리테이너 링 제조방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6을 병행 참조하면, 웨이퍼 연마용 리테이너 링 제조방법은 크게, 제1절삭 단계(S100), 성형 단계(S200) 및 제2절삭 단계(S300)를 포함한다.
이때, 상기 세 단계(S100, S200, S300)는 도 6을 참조하며 단계별로 살펴보기로 한다.
도 6을 살펴보면, 가로 길이(L1, L2, L3, L4, L5)와 세로 폭(w1, w2, w3, w4, w5)을 나타내는데, 이 수치는 본 발명을 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐이다. 따라서 해당 수치에 국한되지 않는다. 다만, 해당 수치에 따르는 비율의 범위는 유의미할 수 있다.
도 6의 (a)는, 완제품인 리테이너 링(10)을 나타낸다. 이러한 리테이너 링(10)은 인서트 링(11)과 연마 링(12)을 포함한다. 이때, 완제품인 리테이너 링(10)의 가로 길이(L1)는 29.67mm이고, 세로 폭(w1)은 19.15mm다.
도 6의 (b)는, 리테이너 링(10)이 연마 공정에서 한 번 이상 사용되어 가로 길이(L2)는 L1과 같고, 세로 폭(w2, 18mm)만 줄어든 형태를 나타낸다. 이처럼 연마 공정에서 사용된 리테이너 링(10)은 연마 패드(미도시)에 대해 가압된 상태로 회전된다. 그 마찰력 및 회전력에 의해 리테이너 링(10)은 웨이퍼와 함께 마모된다.
이러한 리테이너 링(10)은 CMP 공정에서의 소모품이기 때문에, 수명이 다하면 버려진다. 즉, 마모가 진행되어 수명이 다한 리테이너 링(10)은 치수와 형상이 달라지기 때문에 더 이상 사용하기가 어렵다. 이로 인해 리테이너 링(10)의 교체 주기가 짧아지고 CMP 공정의 공정 원가는 상승할 수밖에 없다.
도 6의 (c)는, 본 발명인 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링 제조방법에서 제1절삭 단계(S100)를 나타낸다.
제1절삭 단계(S100)는 치수와 형상이 달라져 다시 사용하기 어려운 리테이너 링(10)을 미리 설정된 크기로 절삭하여, 재활용이 가능한 가공 링(200)을 만드는 단계다.
다시 말해, 상기 제1절삭 단계(S100)는 금속 재질로 이루어진 인서트 링(11)과 상기 인서트 링(11)을 감싸는 연마 링(12)을 포함하는 사출 성형된 리테이너 링(10)을, 미리 설정된 크기로 절삭하여 재활용이 가능한 가공 링(200)으로 가공하는 단계다.
이때, 가공 링(200)의 가로 길이(L3)는 22.6mm이고, 세로 폭(w3)은 13.8mm다.
상기 제1절삭 단계(S100)는 인서트 링(b의 11)이 절삭되지 않도록 상기 연마 링(b의 12)을 직사각형 형태로 절삭하여 제1연마 링(220)으로 가공한다.
이는 공정을 단순화시킬 뿐만 아니라 고가의 합성수지 재료 낭비를 현저하게 줄일 수 있다.
도 6의 (d)는, 본 발명인 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링 제조방법에서 성형 단계(S200)를 나타낸다.
성형 단계(S200)는 상기 가공 링(200)을 안착시킨 후, 사출 성형하여 상기 가공 링(200)의 주변에 제2연마 링(300)을 생성시킨다.
이때, 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링(100)의 가로 길이(L4)는 33.3mm이고, 세로 폭(w4)은 23.3mm다.
도 6의 (e)는, 본 발명인 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링 제조방법에서 제2절삭 단계(S300)를 나타낸다.
제2절삭 단계(S300)는 상기 제2연마 링(300)을 미리 설정된 크기로 절삭한다. 이때, 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링(100)의 가로 길이(L4)는29.67mm이고, 세로 폭(w5)은 19.15mm다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 연마용 리테이너 링 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 연마용 리테이너 링 제조방법은 절삭 단계(S100)와, 성형 단계(S200)를 포함한다.
절삭 단계(S100)는, 금속 재질로 이루어진 인서트 링과 상기 인서트 링을 감싸는 연마 링을 포함하는 사출 성형된 리테이너 링을, 미리 설정된 크기로 절삭하여 재활용이 가능한 가공 링으로 가공한다.
성형 단계(S200)는 상기 가공 링을 안착시킨 후, 사출 성형하여 상기 가공 링의 주변에 제2연마 링을 생성시킨다.
이때, 상기 성형 단계(S200)에서 쓰이는 기본 금형틀은 미리 설정된 크기로 설치되어, 상기 성형 단계(S200)에서는 별도의 절삭 공정 없이 리테이너 링을 생산할 수 있다.
이외 중복되는 설명은 앞선 도면을 통해 기재하였으므로 생략하기로 한다.
전술한 바와 같이 본 발명은 화학기계적 연마(CMP) 공정에서 이미 사용된 사출 제품을 절삭 가공하고 합성수지를 첨가한 후, 이중 사출하여 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.
이에 따라, 이미 사용된 웨이퍼 연마용 리테이너 링을 재활용할 수 있어, 원가절감과 동시에 새제품과 같은 품질의 리테이너 링을 생산할 수 있다.
본 발명은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
10: 리테이너 링 11: 인서트 링
12: 연마 링
100: 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링
200: 가공 링 210: 인서트 링
211: 제1경사면 212: 제2경사면
213: 제1수직면 214: 제2수직면
220: 제1연마 링 300: 제2연마 링
310: 결합홈 320: 슬러리 배출로

Claims (21)

  1. 원형의 고리 형태를 이루고 원주 방향을 따라 소정의 간격으로 핀 홀이 형성된 금속 재질의 인서트 링과, 상기 인서트 링을 부분적으로 감싸는 제1연마 링을 구비하는 가공 링; 및
    상기 가공 링을 감싼 상태로 사출 성형되는 제2연마 링을 포함하고,
    상기 가공 링은
    한 번 이상 사용된 리테이너 링이 미리 설정된 규격으로 절삭 가공된 형태로 이루어지되, 상기 인서트 링이 절삭되지 않도록 상기 제1연마 링만 부분적으로 절삭된 것인 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가공 링은
    상기 제1연마 링이 직사각형 형태로 절삭된 후, 상기 제2연마 링에 감싸진 상태로 이중 사출 성형되는 것인 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 인서트 링은
    상기 제1연마 링에 의해 감싸지지 않은 부분이 상기 제2연마 링에 의해 감싸지는 것인 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인서트 링은
    내주면의 상측에 상부에서 하부로 갈수록 직경이 좁아지는 형태로 경사지는 제1경사면을 갖는 것인 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 인서트 링은
    외주면의 하측에 상부에서 하부로 갈수록 직경이 좁아지는 형태로 경사지는 제2경사면을 갖는 것인 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 인서트 링은
    내주면의 상측에 상부에서 하부로 갈수록 직경이 좁아지는 형태로 경사지는 제1경사면과, 상기 인서트 링 내주면의 하측에 수직으로 형성되는 제1수직면을 구비하고,
    상기 제1연마 링은
    상기 제1경사면을 감싸되, 상기 제1연마 링의 내주면은 상기 제1수직면과 맞닿도록 수직으로 형성되는 것인 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 인서트 링은
    외주면의 하측에 상부에서 하부로 갈수록 직경이 좁아지는 형태로 경사지는 제2경사면과, 상기 인서트 링 내주면의 상측에 수직으로 형성되는 제2수직면을 구비하고,
    상기 제1연마 링은
    상기 제2경사면과 상기 제2수직면의 형상에 대응하는 형태로 상기 인서트 링의 외주면을 감싸는 것인 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 인서트 링은
    외주면의 하측에 상부에서 하부로 갈수록 직경이 좁아지는 형태로 경사지는 제2경사면과, 상기 인서트 링 내주면의 상측에 수직으로 형성되는 제2수직면을 구비하고,
    상기 제1연마 링은
    상기 제2경사면과 상기 제2수직면의 형상에 대응하는 형태로 상기 인서트 링의 외주면을 감싸고,
    상기 제2연마 링은
    상기 제2경사면을 감싸는 상기 제1연마 링 부위를 감싸지 않는 것인 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 인서트 링은
    아연(Zn) 재질로 이루어진 것인 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1,2연마 링은
    폴리에테르에테르케톤(polyether ether ketone; PEEK) 재질로 이루어진 것인 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1연마 링은
    폴리에테르에테르케톤(polyether ether ketone; PEEK), 폴리옥시메틸렌(poly oxy methylene; POM), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide; PPS) 중 어느 하나의 재질로 이루어진 것인 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제2연마 링은
    폴리에테르에테르케톤(polyether ether ketone; PEEK), 폴리옥시메틸렌(poly oxy methylene; POM), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide; PPS) 중 어느 하나의 재질로 이루어진 것인 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1,2연마 링은
    상기 인서트 링의 핀 홀이 형성된 부위를 메우되,
    상기 핀 홀이 형성된 부위마다 결합홈이 구비되는 것인 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 결합홈은
    내주면에 나사산이 형성되는 것인 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 결합홈의 내주면에는
    나사산이 형성된 중공 형상의 암나사가 구비되는 것인 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제2연마 링은
    하부에 사선으로 형성된 홈 형태를 갖는 복수의 슬러리(slurry) 배출로를 구비하는 것인 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링.
  17. 원형의 고리 형태를 이루는 금속 재질의 인서트 링;
    상기 인서트 링을 부분적으로 감싸는 제1연마 링; 및
    상기 인서트 링과 제1연마 링을 감싼 상태로 사출 성형되어 형성된 제2연마 링;을 포함하며,
    상기 인서트 링과 제1연마 링은
    사출 성형된 상태에서 미리 설정된 크기로 절삭된 후 한 번 이상 사용된 리테이너 링이 미리 설정된 직사각형 규격으로 절삭 가공된 형태로 이루어져, 상기 제2연마 링에 감싸진 상태로 이중 사출 성형되는 것인 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 인서트 링은
    원주 방향을 따라 소정의 간격으로 형성된 핀 홀을 구비하는 것인 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링.
  19. 금속 재질로 이루어진 인서트 링과 상기 인서트 링을 감싸는 연마 링을 포함하는 사출 성형된 리테이너 링을, 미리 설정된 직사각형 규격으로 절삭하여 재활용이 가능한 가공 링으로 가공하는 제1절삭 단계;
    상기 가공 링을 안착시킨 후, 사출 성형하여 상기 가공 링의 주변에 제2연마 링을 생성시키는 성형 단계; 및
    상기 제2연마 링을 미리 설정된 크기로 절삭하는 제2절삭 단계;를 포함하는 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링 제조방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1절삭 단계는
    상기 인서트 링이 절삭되지 않도록 상기 연마 링을 직사각형 형태로 절삭하여 제1연마 링으로 가공하는 것인 재사용이 가능한 웨이퍼 연마용 리테이너 링 제조방법.
  21. 삭제
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