KR200421912Y1 - 자기적으로 고정된 유지 링 - Google Patents

Abstract

상부로부터 제거가능한 바닥부를 가지는 유지 링이 개시된다. 유지 링의 상부 및 하부는 하나 또는 그 이상의 자기 바디 및/또는 자석에 끌어 당겨지는 재료로 형성된 하나 또는 그 이상의 바디를 포함한다.

Description

자기적으로 고정된 유지 링{MAGNETICALLY SECURED RETAINING RING}

도 1은 화학 기계적 연마 장치의 분해 사시도.

도 2는 캐리어 헤드의 횡단면도.

도 3은 유지 링의 사시도.

도 4는 유지 링의 횡단면도.

도 5는 유지 링의 하부의 평면도.

도 6은 유지 링의 하부의 다른 실시예를 도시하는 평면도.

도 7은 유지 링의 상부의 저면도.

도 8은 유지 링의 실시예를 도시하는 분해 측면도.

도 9는 함침된 자석을 갖는 유지 링의 횡단면도.

도 10 내지 도 13은 본 고안의 다른 실시예를 도시하는 도면.

* 본 고안의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 캐리어 헤드 105 : 유지 링

110 : 바닥면 125 : 홈 또는 개구

130 : 하부 140 : 상부

150 : 홈 160 : 그루브

170 : 자석 180 : 다월 핀 홀

190 : 다월 핀 200 : 자기부

210 : 인력부 280 : 상부면

본 고안은 기판의 화학 기계적 폴리싱에 관한 것이다.

통상적으로, 집적 회로는 실리콘 기판상에 전도층, 반도체층 또는 절연층을 순차적으로 증착함으로써 기판상에 형성된다. 하나의 제조 단계는 비평탄면에 충진제층을 증착하는 단계, 및 상기 비평탄면이 노출될 때까지 상기 충진제층을 평탄화하는 단계를 포함한다. 예를 들면, 상기 절연층의 트렌치 또는 홀을 충진하기 위해, 패턴화된 절연층상에 전도성 충진제층이 증착될 수 있다. 그 후, 절연층의 융기된 패턴이 노출될 때까지, 상기 충진제층은 폴리싱된다. 평탄화 이후, 절연층의 융기된 패턴 사이에 남아있던 전도층 부분은 기판상의 박막 회로 사이에 전도성 경로를 제공하는 비아, 플러그 및 라인을 형성하게 된다. 또한, 평탄화는 포토리소그래피를 위한 기판 표면의 평탄화를 위해서도 필요하다.

화학 기계적 폴리싱(CMP)은 용인된 하나의 평탄화 방법이다. 통상적으로, 이 평탄화 방법에서는 CMP 장치의 캐리어 또는 폴리싱 헤드상에 기판이 장착되어야 한다. 기판의 노출면은 회전하는 폴리싱 디스크 패드 또는 벨트 패드에 대향하여 위치된다. 연마 패드는 "표준" 패드 또는 고정형 연마 패드일 수 있다. 표준 패드는 내구성 있는 거친 표면을 갖는 반면, 고정형 연마 패드는 구속 매질(containment media)내에 유지된 연마 입자를 갖는다. 상기 캐리어 헤드는 기판에 제어가능한 부하를 제공하여 기판을 연마 패드에 대해 가압한다. 연마 입자를 갖춘 슬러리와 같은 폴리싱 액체가 연마 패드의 표면에 공급된다.

링의 상부로부터 제거가능한 바닥부를 갖춘 유지 링(retaining ring)이 개시되어 있다. 유지 링의 2개 또는 그 이상의 부분이 자기적으로 함께 고정된다.

일 양태에서, 본 고안은 유지 링에 관한 것이다. 상기 유지 링은 캐리어 헤드에 부착되도록 구성된 상부면을 갖춘 실질적으로 환형인 상부와, 상기 상부의 하부면에 접촉하도록 구성된 상부면을 갖춘 실질적으로 환형인 하부를 갖는다. 적어도 상부와 하부중 하나는 자기 재료를 포함하고, 상부와 하부중 다른 하나는 상기 자기 재료에 끌어 당겨지는 재료를 포함한다.

본 고안의 실시예는 하기된 특징중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 상기 상부는 하부면으로부터 연장된 정렬 핀과 같은 하나 또는 그 이상의 정렬 부재를 가질 수 있다. 상기 하부는 정렬 부재에 대응하는 하나 또는 그 이상의 수용홈을 가질 수 있다. 선택적으로, 상기 정렬 핀이 하부에 배치되고, 상기 수용홈이 상부에 배치될 수 있다. 상기 상부는 페라이트 스테인레스강과 같은 자기 스테인레스강을 포함할 수 있다. 상기 자기 재료는 영구 자석 또는 자화될 수 있는 재료일 수 있다. 상기 하부는 상부보다 강성이 약할 수 있다. 상기 하부는 PPS로 제조될 수 있다. 상기 PPS에 자석이 함침될 수 있다.

다른 양태에서, 본 고안은 유지 링의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 방법 은 실질적으로 환형인 유지 링 하부를 형성하는 단계를 포함한다. 상기 하부에는 자기 재료로 이루어진 하나 또는 그 이상의 바디가 함침된다. 실질적으로 환형인 유지 링 상부가 형성되며, 적어도 상기 상부의 하부면은 상기 자기 재료에 끌어 당겨질 수 있는 재료를 포함한다.

상기 방법은 정렬 부재가 정렬 부재용 수용홈과 정렬되도록 상기 하부와 상부를 정렬시키는 단계를 더 포함한다. 상기 상부와 하부중 하나에 구비된 자기 재료는 활성화되는 전자기 재료일 수 있다. 상기 상부의 하부면이 캐리어 헤드의 중심축선에 대해 수직하도록, 상기 상부는 캐리어 헤드와 정렬될 수 있다.

또 다른 양태에서, 본 고안은 유지 링의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 실질적으로 환형인 유지 링 하부를 형성하는 단계를 포함한다. 자기 재료에 끌어 당겨질 수 있는 재료가 상기 하부의 상부면에 접착된다. 상기 상부에 자기 재료로 이루어진 하나 또는 그 이상의 바디가 함침되도록 실질적으로 환형인 유지 링 상부가 형성된다.

또 다른 양태에서, 본 고안은 캐리어 헤드에 대한 유지 링 부착 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 유지 링의 상부를 캐리어 헤드에 고정시키는 단계를 포함하며, 상기 상부는 하부면의 자기 재료에 끌어 당겨질 수 있는 재료를 포함한다. 상기 유지 링의 하부는 상부와 접촉하게 되며, 상기 하부에 구비된 자기 재료로 이루어진 하나 또는 그 이상의 바디가 상부와 하부를 함께 유지하게 된다.

또 다른 양태에서, 본 고안은 기판의 화학 기계적 연마용 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 캐리어 헤드, 및 상기 캐리어 헤드에 고정되는 유지 링을 포 함한다. 상기 유지 링은 상기 캐리어 헤드에 부착되도록 구성되는 실질적으로 환형인 상부, 및 상기 상부의 하부면과 접촉하도록 구성되는 상부면을 갖는 실질적으로 환형인 하부를 포함한다. 상기 상부 및 하부 중 적어도 하나는 자기 재료를 포함하며, 그 중 다른 하나는 상기 자기 재료에 부착되는 재료를 포함한다.

본 고안의 실현가능한 장점으로서 다음 중 하나 이상을 포함한다. 상기 유지 링의 마모가능한 부분이 용이하게 대체될 수 있다. 특히 상기 하부는 유지 링의 상부로부터 제거되어 다른 것으로 교체될 수 있다. 상기 캐리어 헤드를 유지 보수하기 위한 시간이 감소될 수 있다. 상기 유지 링의 상부는 재사용될 수 있다. 단지 상기 하부만이 교체될 필요성이 있기 때문에, 전체의 유지 링을 교체하기 보다는, 유지 링의 마모부분만을 교체하는 것이 가능하다.

본 고안의 하나 이상의 실시예들에 대한 세부 사항들이 이후의 상세한 설명 및 첨부 도면에 설명되어 있다. 본 고안의 다른 특징, 목적 및 장점들은 상세한 설명, 도면, 및 청구범위로부터 분명해진다.

다수의 도면에 있어서 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.

유지 링(105)은 CMP 장치의 캐리어 헤드에 고정될 수 있는 일반적으로 환형인 링이다. 적합한 CMP 장치는 미국 특허 제 5,738,574호에 기재되어 있으며, 적합한 캐리어 헤드는 미국 특허 제 6,251,215호 및 미국 공개 공보 2005-0211377 A1호에 기재되어 있으며, 이들 모든 내용은 본 고안에 참조되었다. 유지 링(105)은 CMP 장치의 이송 스테이션에 기판을 위치시키고, 중심맞추고, 유지시키기 위해 로드컵에 끼워맞춤된다. 적합한 로드컵은 미국 특허 제 6,716,086호에 기재되어 있으며, 이들 모든 내용이 본원 고안에 참조되었다.

도 1을 참조하면, 하나 이상의 기판(10)이 화학 기계적 연마(CMP) 장치(20)에 의해 연마된다.

각각의 연마 스테이션(25a-25c)은 상부에 연마 패드(32)가 놓여지는 회전 원반(30)을 포함한다. 기판(10)이 8인치(200㎜) 또는 12인치(300㎜) 직경의 디스크라면, 상기 회전 원반(30)과 연마 패드(32)는 각각, 약 20인치 또는 30인치의 직경을 가질 것이다. 회전 원반(30)이 기계 기저부(22)의 내측에 위치되는 평탄한 구동 모터(도시않음)에 연결될 수 있다. 대부분의 연마 공정을 위해서, 상기 구동 모터는 분당 30 내지 200회 회전 원반(30)을 회전시키지만, 이 보다 높거나 낮은 회전속도를 가질 수도 있다. 각각의 연마 스테이션(25a-25c)은 연마 패드의 연마 조건을 유지하기 위한 관련 패드에 대한 컨디셔너 장치(40)도 포함한다.

연마액(50)은 조합식 슬러리/린스 아암에 의해 연마 패드(32)의 표면으로 공급될 수 있다. 연마액(50)은 (예들들어, 산화물 연마를 위한 이산화 실리콘)연마 입자를 포함할 수 있다. 통상적으로, 전체 연마 패드(32)를 덮고 적실수 있는 충분한 양의 슬러리가 공급된다. 슬러리/린스 아암(52)은 각각의 연마 및 컨디셔닝 사이클의 종점에서 연마 패드(32)를 고압으로 린스하는 여러 개의 분사 노즐(도시않음)을 포함한다.

캐루젤 지지 플레이트(66) 및 커버(68)를 포함하는, 회전 가능한 다중 헤드 캐루젤(60)은 하부 기계 기저부(22) 상에 위치된다. 캐루젤 지지 플레이트(66)는 중심 포스트(62)에 의해 지지되어 그 상에서 기계 기저부(22) 내에 위치되는 캐루젤 모터 조립체에 의해 캐루젤 축선(64)에 대해 회전된다. 다중 헤드 캐루젤(60)은 캐루젤 축선(64)에 대해 동등한 각도 간격으로 캐루젤 지지 플레이트(66) 상에 장착되는 4개의 캐리어 헤드 시스템(70a, 70b, 70c, 70d)을 포함한다. 캐리어 헤드 시스템 중 3 개는 기판을 수용하고 홀딩하여 연마 스테이션(25a 내지 25c)의 연마 패드에 대해 기판을 가압하여 기판을 폴리싱한다. 캐루젤 헤드 시스템 중 하나는 이송 스테이션(27)으로부터 기판을 수용하고 이송 스테이션에 기판을 인도한다. 캐루젤 모터는 연마 스테이션 및 이송 스테이션 사이의 캐루젤 축선(64)에 대해, 캐리어 헤드 시스템(70a 내지 70d) 및 여기에 부착되는 기판을 선회시킨다.

각각의 캐리어 헤드 시스템(70a 내지 70d)은 폴리싱 또는 캐리어 헤드(100)를 포함한다. 각각의 캐리어 헤드(100)는 그 자체 축선에 대해 독립적으로 회전하며, 캐루젤 지지 플레이트(66)에 형성되는 방사형 슬롯(72)에서 측방향으로 진동시킨다. 캐리어 구동 샤프트(74)는 슬롯(72)을 통해 연장되어 캐루젤 헤드 회전 모터(76; 커버(68)의 1/4을 제거하여 도시됨)를 캐리어 헤드(100)에 연결시킨다. 여기에는 각각의 헤드를 위한 하나의 캐리어 구동 샤프트 및 모터가 있다. 각각의 모터 및 구동 샤프트는 측방향으로 캐리어 헤드를 진동시키도록 방사형 구동 모터에 의해 슬롯을 따라 선형 구동될 수 있는 슬라이더(미도시) 상에 지지될 수 있다.

실제 폴리싱 동안, 캐루젤 헤드의 3개, 예를들면, 캐리어 헤드 시스템(70a 내지 70c)의 캐루젤 헤드는 가각의 연마 스테이션(25a 내지 25c)에서 및 그 위에 위치된다. 각각의 캐리어 헤드(100)는 기판을 연마 패드(32)와 접촉하도록 하강시 킨다. 일반적으로, 캐리어 헤드(100)는 기판을 연마 패드에 대항하는 위치에 홀딩하여 기판의 후방 표면을 가로질러 힘을 분배한다. 캐리어 헤드는 또한 구동 샤프트로부터 기판에 토오크를 전달한다.

도 2를 참조하면, 캐리어 헤드(100)는 유지 링(retaining ring; 105)에 부착되는 베이스(87) 및 하우징(80)을 포함한다. 유지 링(105)은 예를 들면, 나사, 볼트, 또는 클램프의 해제 가능한 체결 메카니즘(85)을 이용하여, 베이스(87)에 홀딩될 수 있다. 유지 링은 체결 메카니즘(85; 도 4에 도시)을 수용하는 홈 또는 개구(125)를 포함할 수 있다. 기판은 유지 링(105) 내에서 홈(150)을 수용하며, 홈은 폴리싱 동안 기판을 유지한다. 홈을 수용하는 기판 내에서 막(90)은 폴리싱 동안 기판의 후방과 접촉한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 유지 링(105)은 상부(140) 및 하부(130)의 두 부분을 가진다. 상부(140)의 하단 표면은 하부(130)의 상부면(280)과 접촉한다. 상부 및 하부의 표면은 실질적으로 접착 재료가 없을 수 있다. 상부 및 하부는 두 부분을 함께 고정하여 유지 링(105)을 형성할 수 있는 재료로 구성될 수 있다.

하부(130)의 몸체는 CMP 프로세스에 화학적으로 불활성인 재료로 형성된다. 또한, 하부(130)는 유지 링에 대한 기판 에지의 접촉은 기판이 조각나거나 깨지지 않도록 충분히 탄성적이어야 한다. 그러나, 하부는 캐리어 헤드가 유지 링(105) 상에 압력을 하방으로 가할 때 홈(150)을 수용하는 기판 내로 밀어낼 만큼 너무 탄성적이지 않아야 한다. 유지 링의 하부(130)는 또한 내구성이 있고 하부(130)가 마모되는 것이 허용된다 할지라도, 저 마모율을 가져야 한다. 예를 들면, 유지 링 의 하부(130)는 폴리페닐린 설파이드(PPS), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 폴리벤지미다졸(PBI), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리아미드-이미드(PAI) 또는 복합 재료와 같은 플라스틱으로 제조될 수 있다.

하부(130)는 폴리싱 표면과 접촉하는 바닥면(110)을 갖는다. 바닥면(110)은 편평하거나, 폴리싱 액체가 폴리싱 동안 유지 링(105) 외측으로부터 홈(150) 내로 흐르도록 하는 그루브(groove; 160)를 포함할 수 있다.

도 5를 참조하면, 유지 링(105)의 하부(130)는 하부(130)의 상부면(280)에 또는 근접하게 위치되는 자석(170)을 포함할 수 있다. 자석(170)은 금속 또는 세라믹 재료로 형성될 수 있다. 이러한 재료는 네오디뮴-철-보론, 사마륨-코발트, 알루미늄-니켈-코발트, 네오디뮴계 자석과 같은, 철(iron) 또는 희토류 금속, 그리고 강페라이트(hard ferrite), 스트론튬 및 바륨 페라이트와 같은 세라믹을 포함할 수 있다. 자석은 예를 들면, 강자성의 영구 자석일 수 있고, 또는 전자석일 수 있다. 홈은 하부(130)의 상부면에 형성될 수 있으며 자석(170)은 압력이 자석을 맞춤조립하거나 자석을 홈 내로 접착하여 홈에 고정될 수 있다. 일 실시예에서, 자석(170)은 디스크 형태이다. 다른 실시예에서, 자석(170)은 직사각형이다. 몇몇 실시예에서, 자석(170)은 각각 대략 동일한 크기이다. 다른 실시예에서, 자석(170)은 서로 상이한 크기를 갖는다. 일 실시예에서, 자석은 분위기에 노출된다.

도 6을 참조하면, 일 실시예에서, 홈은 하나 이상의 동심형 그루브의 형태이다. 각각의 그루브는 환형 자석(170)으로 채워질 수 있다.

자석(170) 외에도, 상부면은 다월을 수용하기 위한 다월 핀 홀(180)과 같은 하나 이상의 정렬 홀도 포함한다. 다중 다월 핀 홀(180)을 갖춘 유지 링 내에 있어, 다월 핀 홀(180)은 유지 링 둘레에 동일한 환형 간격으로 이격될 수 있다.

도 7에 있어서, 상부(140)는 단단하며, 하부(130)를 유지하기 위해서 자석(170)에 충분히 끌어 당겨지는 재료로 형성되거나, 상기 재료로 형성되는 부분을 포함한다. 따라서, 자석(170)은 상부(140)에 하부(130)를 단단히 유지시킨다. 상부(140)는 재료, 예를 들어, 철, 니켈 또는 이들의 합금과 같은, 자석(170)에 의해 끌어 당겨지는 재료를 포함한다. 상부(140)에 있어서 적합한 재료는 페라이트 스테인레스강, 예를 들어, 400 시리즈 스테인레스강과 같은 금속을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상부(140)의 하부 구역만이 자석에 끌어 당겨지는 재료를 포함한다.

상부(140)는 다월 핀(190)을 포함한다. 다월 핀은 상부(140)와 동일한 재료로 형성될 수 있다. 다월 핀(190)은 상부(140)의 주요 바디가 형성된 후에, 상부와 일체형으로 형성되거나 상부(140)에 고정된다. 다월 핀(190)은 다월 핀(190)이 하부(130)의 상부면 내에 형성되는 다월 핀 홀(180)과 정렬되도록 상부(140) 상에 위치된다. 다월 핀(190)은 상부(140) 및 하부(130)가 서로 모일 때 상기 두 부분을 정렬시켜, 전단력이 폴리싱 중에 유지 링(105)에 대하여 작용할 경우에 두 부분의 정렬을 유지시킨다.

상부(140)의 상부면(280)은 상부(140)를 캐리어 헤드에 고정하기 위해서, 나사 또는 볼트와 같은 패스너를 수용하기 위한 홀을 포함할 수 있다.

도 8에 있어서, 대안적인 실시예에서, 상부(140)는 실질적으로 비-자기 재료로 형성되며, 내부 삽입형 자기부(200)를 갖는다(삽입형 자기부(200)는 점선으로 도시된다). 자기부(200)는 링 둘레에 이격되어 있는 하나 이상의 자석 바디로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 자기부(200)는 상부(140)의 동심형 원 면적의 바닥 내에 형성된다. 다른 실시예에서, 자기부(200)는 상부(140)의 전체 바닥면을 형성한다.

하부(130)는 인력부(210)를 구비할 수 있으며, 즉, 이 부분은 자석에 끌어 당겨지는 재료를 포함하며, 상부면을 따라서 형성된다. 인력부(210)는 자기 재료 또는 자기적으로 끌어 당겨지는 재료의 개개의 바디 또는 층으로 형성될 수 있다. 인력 재료 및 탄성 재료는 상기 부분들이 서로 프레스 피팅 또는 접착성 부착으로 서로 고정된다.

도 9에 있어서, 자석부(200)는 유지 링(105)의 부분 내에 삽입될 수 있다(삽입형 자기부(200)는 점선으로 도시된다). 유지 링(105)의 다른 부분은 상부에 형성되거나 내부에 일체형으로 형성되는 인력부(210)를 포함한다.

삽입형 자기부를 갖도록 링을 형성하는 단계는 환형 바디를 형성하는 단계 및 드릴링과 같은, 바디 내측으로 하나 이상의 홈을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 자석은 그 후 홈 내에 위치된다. 자석은 접착 재료와 같이, 적용후 경화될 수 있는 재료로, 홈의 임의의 개구부를 위한 플러그를 형성하여 홈 내에 고정될 수 있다. 홈은 충분한 양의 재료를 홈의 베이스에서 유지하도록 바디 깊이 형성되어, 자석이 자석에 끌어 당겨지는 재료의 부근에 있는 경우에, 홈 내의 자석은 홈의 베이스에서 재료가 변형 또는 팽창시키는 것을 방지한다. 동시에, 자석의 자기력이 재료의 두께에 따라서 감소하지 않도록 재료는 충분히 제거된다. 부가적으로, 자석이 상부(140) 및 하부(130) 둘 모두에 삽입된다면, 자석은 두 부분이 서로 모일 때(즉, 한 부분 내의 자석의 N극이 다른 부분 내의 자석의 S극과 마주할 때)서로 반발하기보다는 서로 끌어당기도록 정렬된다.

유지 링은 다음과 같은 용도를 위해서 제조된다. 유지 링(105)의 두 부분은 전술된 바와 같이, 적합한 자기 및 인력부로 형성된다. 하부(130)는 다월 핀이 다월 홀과 정렬되도록 상부(140)와 정렬된다. 이는 상부 및 하부(140, 130)가 서로 반발하기보다는 서로 끌어당기도록 자석을 정렬시킨다. 하부(130)는 상부(140)와 접촉하도록 모이며, 이들 두 부분은 서로 자기적으로 고정된다. 상부(140)는, 상부(140)를 캐리어 헤드에 나사 고정되는 것과 같이 캐리어 헤드에 부착된다. 이와 달리, 상부(140)는 링의 하부(130)가 상부(140)에 고정되기 전에 캐리어 헤드에 부착된다. 상부 또는 하부 부분 내의 자석이 영구 자석이면, 자석(170)은 유지 링(105)을 서로 유지시킨다.

도 10-13을 참조하면, 유지 링의 다른 실시예는 환형 바디 및 자석을 위한 다양한 형상을 포함한다. 도 10을 참조하면, 자기부(200)는 유지 링(105)의 상부(140)내에 함침되고, 인력부(210)는 유지 링(105)의 하부(130)내에 함침된다(함침된 자기부(200)들 및 인력부들이 점선으로 도시된다). 상부(140) 및 하부(130)내의 자기부(200) 및 인력부(210)는 그 부분들이 서로 인력을 받도록 정렬된다. 도 11을 참조하면, 자기부(200)들은 상부(140)에 함침되고, 인력부(210)는 하부(130) 에 고정된다(함침된 자기부(200)들이 점선으로 도시된다). 자기부(200) 및 인력부(210)의 위치는 도 10 및 도 11에 도시된 위치와 반대일 수도 있다. 도 12를 참조하면, 상부(140)는 자석에 끌어 당겨지는 재료로 형성되고, 하부(130)는 함침된 환형 자기부(200)를 포함하며 이때 자기부(200)는 하부(130)의 상부면에 인접한다(함침된 자기부(200)가 점선으로 도시되어 있다). 도 13을 참조하면, 유지 링(105)은 도 12에 도시된 유지 링(105)과 구조가 유사하나, 다수의 비-환형 자기부(200)가 하부(130)에 함침된다(함침된 자기부(200)들이 점선으로 도시되어 있다).

몇몇 실시예에서, 자석들(또는 인력부들)은 스위치 온 및 오프될 수 있다(switched on and off). 유지 링을 형성하기 위해, 예를 들어 적절한 금속을 둘러싸는 와이어에 전력을 공급함으로써, 자석들이 활성화된다. 이러한 실시예에서, 전력 공급부는 유지 링의 자기부와 전기적으로 소통된다.

이어서, 유지 링은 기판을 위한 폴리싱 프로세스에 사용될 수 있다. 유지 링(105)이 사용됨에 따라, 유지 링(105)의 바닥면(110)이 마모된다. 예를 들어 하부(130)를 상부로부터 잡아당겨 하부(130)를 상부로부터 분리함으로써, 하부(130)를 교체할 수 있다. 새로운 하부(130)가 마모된 하부(130)를 대체할 수 있으며, 캐리어 헤드는 다시 기판을 폴리싱할 수 있게 된다.

상술한 유지 링은 용이하게 교체될 수 있는 하부를 가진다. 하부가 마모되어 기판 폴리싱에 적합하지 않게 되었을 때(바닥면이 0.1 인치 미만으로 마모되었을 때 하부는 폴리싱에 충분히 적합하지 않을 것이다), 마모된 부분이 분리 및 교체된다. 상술한 유지 링 실시예는 상부를 캐리어 헤드로부터 제거할 필요가 없게 한다. 전체 유지 링이 캐리어 헤드로부터 제거되었을 때, 유지 링의 교체시에 유지 링의 바닥면이 캐리어 헤드의 중심 축선에 대해 수직일 것을 요구할 수도 있다. 전술한 유지 링의 경우에, 이러한 정렬은 유지 링의 상부가 캐리어 헤드에 최초로 끌어 당겨질 때에만 요구된다. 하부(130) 교체시에 상부(140)를 제거할 필요가 없기 때문에, 유지 링(105)의 재정렬은 불필요하다. 이는 배치에 필요한 시간을 줄일 수 있으며, 그에 따라 캐리어 헤드의 비가동 시간을 줄인다. 또한, 하부(130)의 교체시에, 유지 링을 폴리싱 표면에 평행하게 할 수 있는 유지 링(105)을 끌어 당기는데 숙련된 작업자를 필요로 하지 않는다. 비-자석 재료내에 자석을 함침함으로써 자석 재료 보다 폴리싱 환경에 대해 보다 양호한 화학적 내성을 가지는 재료로 바디 중 하나 또는 양 바디를 형성할 수 있게 한다.

또한, 캐리어 헤드로부터 유지 링(105)의 하부(130)만을 제거하기 때문에, 전체 유지 링을 교체하는 경우 보다 마모가능한 부분을 교체하는데 필요한 재료가 적게 소요된다. 상부(140)는 교체할 필요가 없다.

본 고안의 다수의 실시예를 설명하였다. 그럼에도 불구하고, 본 고안의 사상 및 범위내에서도 다양한 개량이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 다웰 핀(dowel pin)들이 하부내에 형성될 수 있고 다웰 핀 홀들이 상부에 형성될 수도 있다. 다른 예로서, 자석들이 상부내에 형성될 수 있고, 하부는 자석에 끌어 당겨지는 재료를 포함할 수 있다. 따라서, 다른 실시예들은 이하의 청구범위내에 포함된다.

본 고안은 유지 링의 마모가능한 부분이 용이하게 대체될 수 있으며, 특히 하부는 유지 링의 상부로부터 제거되어 다른 것으로 교체될 수 있으며, 캐리어 헤드를 유지 보수하기 위한 시간이 감소될 수 있으며, 유지 링의 상부는 재사용될 수 있고, 단지 하부만이 교체될 필요성이 있기 때문에, 전체의 유지 링을 교체하기 보다는, 유지 링의 마모부분만의 교체를 가능하게 하는 효과가 있다.

Claims (20)

1. 캐리어 헤드에 부착되도록 구성된 상부면을 갖춘 실질적으로 환형인 상부와, 그리고

   상기 상부의 하부면에 접촉하도록 구성된 상부면을 갖춘 실질적으로 환형인 하부를 포함하며,

   적어도 상기 상부와 상기 하부중 하나는 자기 재료를 포함하고,

   상기 상부와 상기 하부중 다른 하나는 상기 자기 재료에 끌어 당겨지는 재료를 포함하는,

   유지 링.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 상부는 하부면으로부터 연장되는 하나 또는 그 이상의 정렬 부재를 포함하며,

   상기 하부는 상기 하나 또는 그 이상의 정렬 부재에 대응하는 하나 또는 그 이상의 수용홈을 포함하는,

   유지 링.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 하부는 하부면으로부터 연장되는 하나 또는 그 이상의 정렬 부재를 포 함하며,

   상기 상부는 상기 하나 또는 그 이상의 정렬 부재에 대응하는 하나 또는 그 이상의 수용홈을 포함하는,

   유지 링.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 상부는 페라이트 스테인레스강을 포함하는,

   유지 링.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 자기 재료가 영구 자석인,

   유지 링.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 하부는 상기 상부 보다 강성이 약한,

   유지 링.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 자기 재료에 끌어 당겨지는 재료가 상기 자기 재료에 충분히 끌어 당겨져서 상기 상부 및 상기 하부를 서로 유지하는,

   유지 링.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 하부는 PPS로 제조되는,

   유지 링.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 하부는 상기 PPS에 함침된 자석을 가지는,

   유지 링.
10. 삭제
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20. 캐리어 헤드와, 그리고

    상기 캐리어 헤드에 고정되는 유지 링을 포함하며,

    상기 유지 링은, 상기 캐리어 헤드에 부착되도록 구성된 상부면을 갖춘 실질적으로 환형인 상부, 및

    상기 상부의 하부면에 접촉하도록 구성된 상부면을 갖춘 실질적으로 환형인 하부를 포함하며,

    적어도 상기 상부와 하부중 하나는 자기 재료를 포함하고,

    상기 상부와 하부중 다른 하나는 상기 자기 재료에 끌어 당겨지는 재료를 포함하는,

    기판의 화학 기계적 연마용 시스템.

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