KR19990072242A

KR19990072242A - 연마장치의캐리어

Info

Publication number: KR19990072242A
Application number: KR1019990000659A
Authority: KR
Inventors: 왕쥬진; 이즈미시게토
Original assignee: 오바라 히로시; 스피드팜 가부시키가이샤
Priority date: 1998-02-06
Filing date: 1999-01-13
Publication date: 1999-09-27
Also published as: KR100307652B1; JPH11221756A; TW383263B

Abstract

본 발명은 정렬점의 높이를 낮출수 있고, 작업물이 뛰어 나오는 것을 방지하며, 작업물이 연마될 때 안정된 회전을 제공하며, 진동이 거의 방지되는 연마 장치의 캐리어를 제공한다. 상기 캐리어(1)의 캐리어 몸체(2)는 하우징(20)과, 가압판(21)과, 리테이너 링(22), 백킹 시트(23) 및, 진동 방지링(4)으로 구성되며, 유니버설 조인트(30)을 통하여 축(3)에 연결된다. 상기 하우징(20)과 가압판(21)을 얇게 설정하고, 정렬점(P)을 낮게 함으로써, 상기 캐리어 몸체(2)의 중량은 감소된다. 또한, 상기 진동 방지링(4)은 평판(200)이 회전할 때 캐리어 몸체(2)의 진동을 방지하기 위하여 하우징(20)의 상부면의 외주에 부착된다.

Description

연마 장치의 캐리어{Carrier of polishing apparatus}

본 발명은 워크(work)를 회전하는 평면에 대하여 가압하면서 유지된 워크를 회전시킴으로서 워크의 표면을 연마하기 위한 연마 장치의 캐리어에 관한 것이다.

종래에, 이러한 형태의 연마 장치의 캐리어가 도 10에 도시된 바와 같이 구성되어 있다.

도 10에서, 상기 캐리어(100)는 CMP 장치의 캐리어이다. 상기 캐리어(100)는 하우징(101)과, 가압판(102) 및, 리테이너 링(103)을 구비하고, 축(104)에 연결 구성되어 있다.

이러한 점으로 인하여, 웨이퍼(W)를 회전판(200)에 대하여 가압하면서 상기 가압판(102)의 저부측에 유지되는 웨이퍼(W)를 회전시킴으로써, 상기 웨이퍼(W)의 표면은 평면(200)에 부착된 연마 패드(201)에 의하여 연마된다.

그러나, 상기 연마 패드(201)의 표면은 진동등으로 실질적으로 불균일하게 된다. 웨이퍼(W)를 이것에 따르도록 하기 위하여 웨이퍼(W)를 경사시키는 것이 필요하다.

그럼으로써, 일반적으로, 상기 캐리어(100)가 유니버설 조인트(105)에 의하여 캐리어(100)와 축(104)을 연결함으로써 정렬점(P)에 대하여 피봇될 수 있도록 상기 장치는 디자인된다.

도면 부호 106은 백킹 시트(backing sheet)이다.

그러나, 상기 관련 기술의 캐리어에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

상기 캐리어(100)의 회전을 안정시키기 위하여, 하우징(101)과 가압판(102)은 두껍게 형성된다. 상기 리테이너 링(103)의 저면으로 부터 정렬점(P)까지의 높이(L)는 보다 높게 된다.

그럼으로써, 상기 캐리어(100)가 축(104)에 대하여 어느정도 경사지게 될지라도, 상기 연마 패드(201)와 캐리어(100)사이에서 큰 간격이 형성되는 경향이 있다. 따라서, 높은 속도의 회전 웨이퍼(W)는 이러한 간격으로 부터 쉽게 뛰어 나갈수 있다.

이러한 상태를 방지하기 위하여, 상기 리테이너 링(103)으로 부터 정렬점(P)까지의 높이(L)를 감소시키기 위하여 상기 하우징(101) 또는 가압판(102)을 보다 얇게 하는 것이 필요하다.

그러나, 상기 하우징(101) 또는 가압판(102)가 얇게 된다면, 전체로서 상기 캐리어(100)는 보다 가볍게되고, 안정된 회전이 얻어질 수 없으며, 또한, 이러한 현상은 판(200)의 회전에 따라서 캐리어(100)를 과도하게 흔들게 하고, 웨이퍼(W)의 정상적인 연마를 불가능하게 만든다.

본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위하여 이루어지며, 작업물이 뛰어 나가는 것을 방지하기 위하여 정렬점의 높이를 낮게 하며, 또한 상기 작업물이 연마되면서 거의 모든 진동이 방지되는 안정된 회전을 할 수 있는 연마 장치의 캐리어를 제공하는 것이 그 목적이다.

상술된 목적을 성취하기 위하여, 본 발명의 한 특징은 작업물을 유지하기 위한 작업물 유지 구멍을 가지며 작업물을 평판에 대하여 가압하는 캐리어 몸체와; 상기 캐리어 몸체가 정렬점에 대하여 흔들리게 하는 방법으로 연결되는 회전축과; 상기 캐리어 몸체의 외주에 제공되는 높은 관성 모멘트 부분을 포함하는 연마 장치의 캐리어를 제공하며, 전체로서 캐리어 몸체의 관성 모멘트는 상기 캐리어 몸체가 평판의 회전으로 인하여 공진하지 않는 관성 모멘트의 값사이에서 최소값의 관성 모멘트에 근접하도록 설정된다.

이러한 형상에 따라서, 상기 캐리어의 캐리어 몸체가 축에 의하여 회전된다면, 상기 작업물 유지 구멍에서 유지되는 작업물은 회전 평판에 의하여 연마된다. 동시에, 상기 평판의 접촉 표면에서 진동 또는 다른 불균일성이 있게 된다면, 상기 캐리어 몸체는 불균일성에 따라서 피봇하게 될 것이고, 작업물은 상기 평판의 불균성에 추종하게 된다. 그러나, 상기 캐리어 몸체가 중량에서 가볍게될 때, 상기 평판의 회전에 따라서 공진하게 될 것이고 진동하게 된다. 보다 높은 관성 모멘트 부분이 캐리어 몸체의 외주에 제공되고, 전체로서 캐리어 몸체의 관성 모멘트는 캐리어 몸체가 공진하게 되는 값으로 설정되며, 상기 캐리어 몸체는 공진없이 안정되게 회전할 것이다. 또한, 전체로서 상기 캐리어 몸체의 관성 모멘트의 값은 상기 캐리어 몸체를 공진하지 않도록 하는 최소값의 관성 모멘트에 근접하게 되기 때문에, 전체로서 상기 캐리어 몸체의 중량을 가볍게 하는 것은 가능하다.

본 발명의 다른 특징은 캐리어 몸체를 얇게하며 정렬점의 위치를 낮추도록 형성된 연마 장치의 캐리어를 제공한다.

이러한 형상에 의하여, 상기 중량에서 상기 캐리어가 가볍게될 뿐만아니라, 상기 캐리어 몸체와 평판 사이에서 간격을 형성하는 것은 어렵게 된다. 높은 관성 모멘트 부분중의 한 부분은 캐리어 몸체의 외주에 제공되고, 이것은 전체로서 캐리어 몸체의 관성 모멘트를 상기 캐리어 몸체가 공진하지 않는 관성 모멘트의 값사이의 최소값의 관성 모멘트에 근접하도록하는 것이 충분하다. 예를 들면, 본 발명의 또 다른 특징은 상기 캐리어 몸체의 작업물 유지 구멍에 대향되게 위치되는 표면의 외주 또는 상기 캐리어 몸체의 외부중의 적어도 하나에서 링형상 부재를 부착함으로써 높은 관성 모멘트 부분을 형성하도록 형성되는 연마 장치의 캐리어를 제공한다.

또한, 본 발명의 또 다른 특징은 상기 캐리어 몸체의 작업물 유지 구멍에 대하여 대향되게 위치된 표면의 외주 또는 캐리어 몸체의 외부중의 적어도 하나로 부터 돌출되는 링형상 부재를 만듬으로써 높은 관성 모멘트 부분을 형성하도록 형성되는 연마 장치의 캐리어를 제공한다.

도한, 본 발명의 또 다른 특징은 상기 캐리어 몸체의 작업물 유지 구멍에 대향되게 위치된 표면의 외주 또는 캐리어 몸체의 외부중의 적어도 하나에서 상기 캐리어 몸체의 중심에 대하여 대칭되게 다수 부재의 점을 부착함으로서 높은 관성 모멘트 부분을 형성하도록 형성되는 연마 장치의 캐리어를 제공한다.

또한, 본 발명의 또 다른 특징은 상기 캐리어 몸체의 작업물 유지 구멍에 대향되게 위치되는 표면의 외주 또는 캐리어 몸체의 외부중의 적어도 하나에서 캐리어 몸체의 중심에 대하여 대칭되게 다수의 부재를 점으로 돌출하게 만듬으로써 높은 관성 모멘트 부분을 형성하도록 형성되는 연마 장치의 캐리어를 제공한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연마 장치의 캐리어의 단면도.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연마 장치의 캐리어의 평면도.

도 3은 제 1 실험의 조사 결과의 표.

도 4는 제 2 실험의 조사 결과의 표.

도 5는 제 3 실험의 조사 결과의 표.

도 6은 제 1 수정예의 단면도.

도 7a는 링형상 부분이 하우징의 상부면의 외주로 부터 돌출하여 제조되는 제 2 수정예를 도시하는 단면도.

도 7b는 하우징의 직경이 가압판의 직경보다 더 크게 설정되는 제 3 수정예를 도시하는 단면도.

도 8a는 하우징의 상부면의 외주에서 다수의 부재가 대칭적인 점형상으로 부착되는 제 4 수정예를 도시하는 평면도.

도 8b는 하우징의 죄측에서 다수의 부재가 대칭적인 점형상으로 부착되는 제 5 수정예를 도시하는 평면도.

도 9a는 하우징의 상부면의 외주에서 다수의 돌출부가 형성되는 제 6 수정예를 도시하는 단면도.

도 9b는 상기 하우징의 외측에서 다수의 돌출부가 대칭적인 점형상으로 형성되는 제 7 수정예를 도시하는 평면도.

도 10은 관련 기술의 연마 장치 캐리어의 예를 도시하는 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1: 캐리어 2: 캐리어 몸체

3: 축 4: 진동 방지링

20: 하우징 21: 가압판

22: 리테이너 링 23: 백킹 시트

200: 평판 201: 연마 패드

본 발명의 양호한 실시예가 도면을 참고로 하여 다음에 상세하게 설명된다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연마 장치 캐리어의 단면도이고; 도 2는 캐리어의 평면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 캐리어(1)는 CMP 장치의 캐리어이고, 상기 캐리어 몸체(2)와 회전축(3)을 구비한다.

상기 캐리어 몸체(2)는 작업물로서 작용하는 웨이퍼(W)를 유지하고, 이 웨이퍼를 평판(200)의 연마 패드(201)에 대하여 가압하기 위한 부분이고, 하우징(20)과, 가압판(21)과, 리테이너 링(22)과, 백킹 시트(23) 및, 진동방지 링(4)을 구비한다.

상기 하우징(20)은 평면으로 볼 때 원을 형성하며, 볼트(20a)에 의하여 가압판(21)의 상부면에 고정된다.

상기 가압판(21)은 웨이퍼(W)에 대하여 가압하는 부재이고, 상기 하우징(20)과 동일한 방법으로 평면에서 볼 때 원형을 형성한다.

상기 리테이너 링(22)은 외부로 부터 웨이퍼(W)를 유지하기 위한 링형상 부재이고, 가압판(21)의 저부면의 외주에 형성된 링형상 절단부(21)에 결합되며, 볼트(22a)에 의하여 고정된다.

이러한 점으로 인하여, 캐리어 몸체(2)아래에 개방된 웨이퍼 유지 구멍으로써 형성된 웨이퍼 수용 챔버(S)는 가압판(21)과 리테이너 링(22)에 의하여 형성된다.

상기 백킹 시트(23)는 웨이퍼 수용 챔버(S)의 상부면 즉, 캐리어(1)의 하부면에 부착되고, 웨이퍼(W)의 원활한 연마를 하기 위하여 웨이퍼(W)의 진동 및 다른 불균일성을 흡수한다.

상기 축(3)은 도시되지 않은 실린더의 가압력과 모터의 회전력을 전달하기 위한 부재이고, 유니버설 조인트(30)를 통하여 하우징(20)의 중심에 연결되는 전방 단부를 포함한다.

이러한 점으로 인하여, 상기 캐리어 몸체(2)는 유니버설 조인트(30)의 정렬점(P)에 대하여 피봇되거나 동요될 수 있다.

한편, 진동방지 링(4)은 캐리어 몸체(2)의 진동을 방지하기 위하여 캐리어 몸체(2)의 외주에서 높은 관성 모멘트 부분을 형성하는 부재이다. 상기 진동 방지링(4)은 상기 하우징(20)의 외경과 거의 동일하게 설정되는 외경을 가지고, 상기 하우징(20)의 상부면에 부착되고 그 위에 위치된다.

상기 방법으로 상기 캐리어 몸체(2)의 외주에 부착되는 진동 방지링(4)에 의하여, 상기 캐리어 몸체(2)의 외주 부분의 관성 모멘트 즉, 상기 부분의 관성 모멘트 레벨은 보다 높게 됨으로써, 상기 캐리어 몸체(2)의 회전은 안정될 뿐만 아니라, 상기 리테이너 링(22)을 통하여 상기 평판(200)으로 부터 상향으로의 힘에 대한 저항은 증가된다.

그러나, 상기 진동 방지링(4)을 단순히 제공함으로써, 전체로서 상기 캐리어 몸체(2)의 중량은 보다 크게되고, 상기 캐리어 몸체(2)의 회전 제어를 위하여 소비되는 전력량은 보다 크게 된다. 또한, 상기 유니버설 조인트(30)의 정렬점(P)이 관련된 기술의 캐리어에서와 같이 높게 된다면, 상기 웨이퍼(W)는 리테이너 링(22)과 연마 패드(201)사이의 간격으로 부터 뛰어나올 수 있다.

그럼으로써, 상기 실시예에서, 상기 하우징(20)과 가압판(21)의 두께는 캐리어 몸체(2)의 중량을 가볍게 하고 정렬점(P)의 위치를 하강시킬수 있도록 가능한 얇게 설정된다.

즉, 상기 평판(200)의 회전속도가 소정 범위의 회전 속도내의 회전속도가 된다면, 상기 경량의 캐리어 몸체(2)는 평판(200)의 회전에서 공진되고 과도하게 진동할 것이다. 그러나, 전체로서 상기 캐리어 몸체(2)의 관성 모멘트가 관성 모멘트의 소정의 값보다 더 크게 증가되게 된다면, 상기 캐리어 몸체(2)는 더 이상 상기 평판(200)과 공진하지 않게 될 것이고, 전혀 진동하지 않게 될 것이다.

본 발명은 이러한 점을 주시하면서, 진동 방지링의 폭(a)과, 두께(b) 및 중량을 설정함으로써, 전체로서 상기 캐리어 몸체(2)의 관성 모멘트는 캐리어 몸체(2)의 중량이 증가되는 것을 방지하는 관성 모멘트의 소정값에 접근하게 된다.

특히, 상기 하우징(20)의 상부면의 외주에 진동 방지링(4)을 부착함으로써, 높은 관성 모멘트 부분은 하우징(20)과 리테이너 링(22)의 외주로 구성되고, 진동 방지링(4)은 캐리어 몸체(2)의 외주 부분에 형성되며, 전체로서 상기 캐리어 몸체(2)의 관성 모멘트는 보다 크게된다. 또한, 상기 진동 방지링(4)의 폭(a), 두께(b) 및, 중량은 가능한 작게 됨으로써, 전체로서 상기 캐리어 몸체(2)의 관성 모멘트는 평판(200)의 회전과 함께 아무런 공진이 발생하지 않는 관성 모멘트의 값사이의 최소값의 관성 모멘트에 접근하게 된다. 이러한 점으로 인하여, 상기 캐리어 몸체(2)의 감소된 중량을 유지하면서 큰 관성 모멘트를 얻는 것은 가능하다.

다음, 상기 실시예의 캐리어(1)의 작동에 대하여 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 하향력이 도시되지 않은 실린더에 의하여 축(3)에 적용되고, 상기 웨이퍼(W)가 회전하는 평판(200)의 상부에 대하여 가압되며, 축(3)이 캐리어 몸체(2)의 웨이퍼 수용 챔버(S)에 수용되는 웨이퍼(W)의 상태에서 도시되지 않은 모터에 의하여 평판(200)에 대향된 방향으로 회전된다면, 상기 웨이퍼(W)의 저부면은 연마 패드(201)에 의하여 평탄하게 연마된다.

또한, 연마 패드(201)에 파동 또는 다른 불균일성이 있게 된다면, 상기 캐리어 몸체(2)는 정렬점(P)에서 중심되게 경사지며, 상기 웨이퍼(W)의 저부면은 연마 패드(201)의 파동 등을 추종한다.

이때, 상기 정렬점(P)의 리테이너 링(22)의 저부면의 높이(L)가 낮아지게 되고, 그래서 상기 캐리어 몸체(2)가 경사지게 될지라도, 상기 리테이너 링(22)과 연마 패드(201)사이에는 어떠한 간격도 발생하지 않고, 상기 웨이퍼(W)는 더 이상 상기 캐리어 몸체(2)로 부터 뛰어나오지 않는다.

또한, 상기 웨이퍼(W)의 연마비를 상승시킬 때, 상기 평판(200)의 회전속도는 증가된다.

상기 평판(200)의 회전 속도가 소정 범위의 회전 속도까지 증가하게 된다면, 상기 캐리어 몸체(2)는 평판(200)의 회전속도로 공진하게 되지만, 상술한 바와 같이, 전체로서 상기 캐리어 몸체(2)의 관성 모멘트가 비공진 값의 관성 모멘트로 설정되기 때문에, 상기 캐리어 몸체(2)는 진동하지 않고, 웨이퍼(W)는 정상적으로 연마된다.

이러한 방법에서, 상기 실시예의 캐리어(1)에 따라서, 상기 웨이퍼(W)가 뛰어나오는 것을 방지하는 것이 가능하고, 중량이 감소됨으로써 전력이 절감된다. 또한, 아무런 진동도 발생하지 않기 때문에, 상기 웨이퍼(W)는 평판(200)의 회전 속도에도 불구하고 항상 정상적으로 연마될 수 있다.

본 발명자는 상기 캐리어(1)에 의하여 발생되는 진동 발생 효과를 명료하게 하기 위하여 다음의 실험을 실행하였다.

이러한 실험에서, CMP 장치의 연마패드(201)로서, 두께가 0.8 mm인 적층 IC-1000인 두께가 1.27 mm의 SUBA-400으로 구성된 이중층 구조를 가진 것을 사용하였다. 상기 연마 패드(201)의 격자형 홈의 폭은 2mm 이며, 홈사이의 피치는 15mm이고, 상기 홈의 깊이는 0.5mm이다. 또한, 웨이퍼(W)로서, 6인치의 가열 산화된 막의 웨이퍼가 사용된다. 상기 캐리어 몸체(2)로 부터의 웨이퍼(W)의 하향으로 돌출량은 100 ㎛로 설정된다. 또한, 상기 하우징(20)과 가압판(21)의 두께는 캐리어(1)의 캐리어 몸체(2)의 정렬점(P)의 높이(L)가 19 mm가 될 수 있도록 설정된다. 또한, 진동 방지링(4)의 중량에 캐리어 몸체(2)의 중량을 뺀 것은 5.1kg이며, 부착된 진동 방지링(4)을 가진 전체로서 상기 캐리어 몸체(2)의 중량은 6.7 kg이다. 또한, 상기 캐리어(1)는 가열 산화된 웨이퍼(W)의 막을 2분 동안에 연마하기 위하여 0.5 kg/cm²의 가압력에 의하여 상기 평판(200)과 일체적으로 회전하는 연마 패드(201)의 상부에 대하여 가압된 상태에서 상기 웨이퍼(W)를 회전시키면서 상기 평판(200)의 직경방향에서 정확히 1 mm의 1mm/sec 의 속도로 록크된다. 상기 웨이퍼(W)의 저부면과 연마패드(201)사이에 공급되는 슬러리의 흐름비는 분당 10ml로 이루어지며, 상기 연마 패드(201)는 분당 100ml로 되며, 상기 연마 패드(201)의 사용 외경은 530 mm이다.

먼저, 제 1 실험에서, 상기 캐리어 몸체(2)에 발생되는 진동은 캐리어 몸체(2)로 부터 1.4kg의 진동 방지링(4)을 제거하고, 59 rpm의 회전속도에서 5.1kg의 캐리어 몸체(2)를 회전시키면서 30 rpm 내지 100 rpm 범위에서 상기 평판(200)의 회전 속도를 변화시킴으로써 조사된다.

도 3은 제 1 실험의 실험 결과를 나타내는 표이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 평판(200)의 회전 속도가 40 rpm보다 작게 될 때, 상기 캐리어 몸체(2)에서는 아무런 진동이 발생하지 않지만, 상기 평판(200)의 회전속도가 40 rpm 내지 90 rpm으로 상승될 때, 77.5 Hz 내지 98.5 Hz의 주파수의 진동이 캐리어 몸체(2)에 발생된다. 그러나, 상기 평판(200)의 회전속도가 90 rpm보다 크게 된다면, 캐리어 몸체(2)에서 진동이 발생한다.

예를 들면, 530 mm의 외경이 사용되는 연마 패드(201)의 격자형 홈이 약 20 mm의 간격으로 형성되고, 그래서 상기 평판(200)이 초당 한 번 회전 즉, 60 rpm으로 회전한다면, 상기 격자형 홈은 캐리어 몸체(2)의 리테이너 링(22) 또는 웨이퍼(W)의 외주를 초당 약 83번 때리게 된다. 타격 횟수는 상기 평판(200)이 도 3으로 부터 감소될 수 있는 바와 같이 60 rpm에서 회전하게 될 때 발생되는 캐리어 몸체(2)의 진동 주파수에 근접하게 된다.

따라서, 상기 캐리어 몸체(2)의 진동은 연마 패드(201)의 격자형 홈을 타격함에 의하여 발생되는 것으로 고려될 수 있다.

즉, 상기 캐리어 몸체(2)가 중량에서 가볍게 되기 때문에, 상기 평판(200)의 회전속도가 40 rpm 내지 90 rpm에 도달하게 된다면, 상기 캐리어 몸체(2)는 격자형 홈의 타격과 함께 공진 진동하게 된다.

다음, 제 2 실험은 29 rpm 내지 89 rpm에서 캐리어 몸체(2)의 회전 속도를 변화시키고, 상기 평판(200)의 회전 속도를 70 rpm으로 고정시킴으로써 상기 캐리어 몸체(2)의 회전 속도에 영향을 조사하기 위하여 실행된다.

도 4는 제 2 실험의 실험 결과를 나타내는 표이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 평판(200)이 70 rpm에서 회전하게 되는 동안에, 상기 캐리어 몸체(2)의 진동은 상기 캐리어 몸체(2)의 회전 속도를 변화시킬지라도 제거되지 않는다.

상기 실험의 결과로 부터, 상기 캐리어 몸체(2)의 회전속도는 캐리어 몸체(2)의 진동에 관련하지 않게 된다.

마지막으로, 제 3 실험이 평판(200)과 캐리어 몸체(2)의 회전속도를 각각 70 rpm 및 59 rpm으로 고정시키고, 상기 캐리어 몸체(2)의 중량을 변화시킴으로써 상기 캐리어 몸체(2)의 중량의 영향을 조사하기 위하여 실행된다.

도 5는 제 3 실험의 실험 결과를 나타내는 표이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 1.6 kg 중량의 진동 방지링(4)을 부착함으로서 전체 중량이 6.7 kg이 되는 캐리어 몸체(2)를 사용할 때, 캐리어 몸체(2)에서 진동은 발생하지 않는다.

이러한 점과는 반대로, 0.6 kg 중량의 진동 방지링(4)을 부착함으로써 전체 중량이 5.7 kg이 되는 캐리어 몸체(2)를 사용할 때, 캐리어 몸체(2)에서 진동이 발생한다.

이러한 점으로 부터, 상기 연마 패드(201)의 격자형 홈의 영향을 받는 캐리어 몸체(2)의 외주 부분의 관성 모멘트를 보다 크게 함으로써, 상기 격자형 홈으로 타격되는 영향을 감소시키는 것이 가능하지만, 소정 값보다 더 큰 관성 모멘트는 공진을 방지하는데 필요하다. 즉, 1.6 kg의 진동 방지링(4)을 부착함으로써, 전체로서 상기 캐리어 몸체(2)의 관성 모멘트는 공진이 발생하지 않는 최소값의 관성 모멘트에 근접하게 되는 값이 된다.

그럼으로써, 상기 방법에서 캐리어 몸체(2)에 1.6 kg의 진동 방지링(4)을 부착함으로써, 캐리어 몸체(2)의 진동을 신뢰성있게 억제하는 것이 가능하다.

상기 진동 방지링(4)의 중량이 1.6 kg보다 더 무겁게 될 때라도, 상술된 유사한 진동 방지 효과를 얻는 것이 가능하지만, 보다 가벼운 중량의 관점으로 부터 상기 실험에서 사용되는 캐리어 몸체(2)에서, 상기 진동 방지링(4)의 중량은 약 1.6 kg으로 적절하게 된다.

이러한 실험에서, 상기 캐리어 몸체(2)의 진동은 연마 패드(201)의 격자형 홈으로 타격됨으로써 발생되는 것으로 판단되지만, 몇몇 형태의 연마 패드(201) 또는 랩핑 장치와 같은 평판(200)에 의하여 웨이퍼(W)을 직접 연마하기 위한 몇번의 장치을 위하여 캐리어 몸체(2)의 진동위에 광을 쏘는 것은 어렵다.

상기 진동 방지링(4)의 중량을 설정함에 있어서 진동의 발생을 결정하는 것은 필요하지 않다. 이러한 점은 가장 가벼운 상기 진동 방지링(4)을 선택하고 공진을 발생시키지 않으며 이것을 캐리어 몸체(2)에 동일한 것을 부착함으로써 다양한 형태의 공진로써 처리되는 것은 가능하다.

본 발명은 상술된 실시예에 한정되는 것이 아니다. 다양한 수정과 변화는 본 발명의 요점 범위내에서 가능하게 된다.

예를 들면, 상술된 실시예에서, CMP 장치용의 캐리어(1)에 대하여 설명이 되지만, 기계적인 연마 장치 또는 랩핑 장치에 대한 캐리어(1)와 거의 동일한 구조의 캐리어를 적용하는 것이 가능하다.

또한, 상기 실시예에서, 높은 관성 모멘트 부분은 하우징(20)의 상부면의 외주에서 진동 방지링(4)을 제공함으로써 형성되지만, 본 발명은 이것에 제한되는 것은 아니다. 상기 높은 관성 모멘트을 형성하기 위한 다양한 형태의 방법이 고려될 수 있다.

예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 높은 관성 모멘트 부분을 형성하기 위하여 하우징(20)의 외부 등에 진동 방지링(4)을 부착하는 것이 또한 가능하다.

또한, 도 7a에 도시된 바와 같이, 높은 관성 모멘트 부분을 형성하기 위하여 상부면의 외주에서 링형상 부분(5)을 제공하기 위하여 하우징(20)을 가공하는 것이 가능하다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 가압판(21)의 직경보다 더 큰 하우징(20)의 직경을 세트하는 것이 가능하고, 높은 관성 모멘트 부분을 형성하기 위하여 링형상 돌출 부분을 링형상 부분(5')으로 만드는 것이 가능하다.

또한, 도 8a에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(20)의 상부면의 외주에서 다수의 부재(6)를 대칭적인 점형상으로 부착하는 것이 가능하거나, 도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(20)의 외부측에서 이들 부재(6)를 대칭적인 점형상으로 부착하는 것이 가능하다.

또한, 도 9a에 도시된 바와 같이, 하우징(20)의 상부면 외주에서 다수의 돌출부(7)를 점형상 대칭적으로 형성하기 위하여 상기 하우징(20)을 처리하거나, 또는 도 9b에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(20)의 외측에서 다수의 돌출부(7')를 대칭적인 점형상으로 형성하는 것이 가능하다.

위에서 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명의 특징에 따라서, 상기 평판의 회전에 따라서 진동이 방지되는 경량의 캐리어를 제공하는 것이 가능하다. 결과적으로, 본 발명의 캐리어를 사용하는 연마 장치에 의하여 높은 정밀도로 연마하고 연마 장치의 가격을 낮추는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 다른 특징에 따라서, 캐리어의 중량을 가볍게하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 상기 캐리어 몸체와 평판사이의 간격이 또한 형성하기 힘들게 됨으로써, 작업물이 뛰어나오는 것을 보다 신리성있게 방지하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 또다른 특징에 따라서, 상기 높은 관성 모멘트 부분은 쉽과 간단한 부재와 부분으로 형성됨으로써, 캐리어의 가격을 보다 절감하는 것이 가능하다.

Claims

작업물을 유지하고 이것을 평판에 대하여 가압하기 위한 작업물 유지 구멍을 가지는 캐리어 몸체와;

정렬점에 대하여 요동할 수 있는 방법으로 상기 캐리어 몸체가 연결되는 회전축과;

상기 캐리어 몸체의 외주에 제공되는 높은 관성 모멘트 부분을 포함하고,

전체로서 상기 캐리어 몸체의 관성 모멘트는 상기 캐리어 몸체가 평판의 회전으로 인하여 공진하지 않는 관성 모멘트의 값사이의 최소값의 관성 모멘트에 접근하는 연마 장치의 캐리어.
제 1 항에 있어서, 상기 캐리어 몸체는 얇게 제조되며 정렬점의 위치를 낮게하도록 형성되는 연마 장치의 캐리어.
제 2 항에 있어서, 상기 높은 관성 모멘트 부분은 캐리어 몸체의 작업물 유지 구멍에 대하여 대향측에 위치된 표면의 외주 또는 상기 캐리어 몸체의 외측중의 적어도 하나에서 링형상 부재를 부착함으로써 형성되는 연마 장치의 캐리어.
제 2 항에 있어서, 상기 높은 관성 모멘트 부분은 상기 캐리어 몸체의 작업물 유지 구멍에 대향된 측에 위치된 표면의 외주 또는 상기 캐리어 몸체의 외측중의 적어도 하나로 부터 돌출하는 링형상 부분을 제조함으로써 형성되는 연마 장치의 캐리어.
제 2 항에 있어서, 상기 높은 관성 모멘트 부분은 상기 캐리어 몸체의 작업물 유지 구멍에 대향측에 위치된 표면의 외주 또는 상기 캐리어 몸체의 외측중의 적어도 하나에서 상기 캐리어 몸체의 중심에 대하여 다수의 부재를 대칭적인 점형상으로 부착함으로써 형성되는 연마 장치의 캐리어.
제 2 항에 있어서, 상기 높은 관성 모멘트 부분은 상기 캐리어 몸체의 작업물 유지 구멍에 대향측에 위치된 표면의 외주 또는 상기 캐리어 몸체의 외측중의 적어도 하나에서 상기 캐리어 몸체의 중심에 대하여 다수의 부재를 대칭적으로 정형상으로 돌출하게 제조함으로써 형성되는 연마 장치의 캐리어.