KR20060077510A

KR20060077510A - 연마 장치의 헤드 조립체를 조립하기 위한 지그

Info

Publication number: KR20060077510A
Application number: KR1020040116393A
Authority: KR
Inventors: 정근익
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-12-30
Filing date: 2004-12-30
Publication date: 2006-07-05

Abstract

개시된 연마 장치의 헤드 조립체를 조립하기 위한 지그는 상기 헤드 본체를 지지하기 위한 제1플레이트와 상기 헤드 본체, 멤브레인, 리테이너 링을 지지하기 위한 제2플레이트를 포함한다. 제1플레이트의 중앙 부위 상에는 상기 헤드 본체의 상부를 수납하기 위한 제1가이드부를 구비한다. 상기 제2플레이트의 가장자리에는 상기 제1가이드부를 감싸도록 형성되며 헤드 본체의 가장자리를 감싸는 헤드 커버를 수납하기 위한 제2가이드부를 구비한다. 상기 제2플레이트의 중앙 부위에는 상기 멤브레인을 지지하기 위한 돌출부를 구비하고, 원형 띠 형상을 갖고 상기 돌출부의 가장자리를 따라 형성되며 상기 헤드 조립체의 리테이너 링을 수납하기 위한 계단부를 구비한다. 이에 따라, 헤드 조립체의 조립 작업 시간이 현저하게 단축되고, 재작업률이 감소되어 연마 장치 가동율을 향상시킬 수 있다.

Description

연마 장치의 헤드 조립체를 조립하기 위한 지그{Jig for assembling a head of a polishing apparatus}

도 1 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 본체를 조립하기 위한 지그를 설명하기 위한 도면들이다.

도 5는 도 1에 도시된 지그를 이용하여 헤드 본체를 조립하는 방법을 설명하기 위한 사시도이다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 조립체를 조립하기 위한 지그를 설명하기 위한 평면도 및 단면도이다.

도 8은 도 6에 도시된 지그를 이용하여 헤드 하부체를 조립하는 방법을 설명하기 위한 사시도이다.

도 9는 도 6에 도시된 지그를 이용하여 헤드 조립체를 조립하는 방법을 설명하기 위한 측면도이다.

도 10은 도 9에 도시된 헤드 조립체를 나타내는 평면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 매니폴드(manifold) 12 : 헤드 관통공

20 : 헤드 커버 30 : 탄성재 링

40 : 플래튼(platen) 50 : 샤프트부

55 : 헤드 본체 60 : 멤브레인 결합체

70 : 정렬 부재 80 : 리테이너 링(retainer ring)

85 : 헤드 하부체 90 : 헤드 조립체

100 : 헤드 본체를 조립하기 위한 지그

100a : 제1플레이트 100b : 제1가이드부

100c : 제2가이드부 100d : 지그 샤프트(jig shaft)

200 : 헤드 조립체를 조립하기 위한 지그

200a : 제2플레이트 200b : 지지부

200c : 계단부

본 발명은 지그에 관한 것이다. 보다 상세하게는 연마 장치의 헤드 조립체를 조립하기 위한 지그에 관한 것이다.

근래에 컴퓨터와 같은 정보 매체의 급속한 보급에 따라 반도체 장치도 비약적으로 발전하고 있다. 그 기능면에 있어서, 반도체 장치는 고속으로 동작하는 동시에 대용량의 저장 능력을 가질 것이 요구된다. 이러한 요구에 부응하여 반도체 장치는 집적도, 신뢰도 및 응답속도 등을 향상시키는 방향으로 제조 기술이 발전되고 있다. 상기 반도체 장치의 집적도 향상을 위한 주요한 기술로서 미세 가공 기술에 대한 요구도 엄격해지고 있다.

상기 집적도 향상을 위한 미세 가공 기술 중의 하나가 평탄화 기술로서, 최근의 반도체 장치의 제조에서는 웨이퍼를 직접 연마하는 화학적 기계적 연마(chemical mechanical polishing; CMP)를 주로 수행하고 있다. 즉, 상기 CMP 공정은 기계적인 제거와 화학적인 제거를 하나의 가공 방법으로 혼합한 연마 공정이다.

상기 화학적 기계적 연마 공정을 통해 웨이퍼가 어느 한쪽으로 평탄화되기 위해서는 상기 연마 중에 웨이퍼의 각 부위에 가해지는 압력이 매우 중요하다. 따라서, 상기 연마 공정 시에 웨이퍼를 파지하거나 또는 웨이퍼에 압력을 가하는 연마 헤드가 정상적으로 구비되는 것이 매우 중요하다.

상기 연마 헤드는 세정 또는 파트(part)의 교환을 위해 정기적으로 분해하고, 다시 조립하여 연마 장치에 장착된다. 만일 상기 연마 헤드의 조립이 정상적으로 이루어지지 않을 경우에는, 상기 연마 헤드로부터 제공되는 공기압 또는 진공이 누설(leak)되어 상기 연마 헤드는 웨이퍼를 파지하지 못하거나 또는 웨이퍼에 정확한 압력을 제공하지 못한다. 따라서 상기 연마 헤드의 조립이 완료된 이후에는 반드시 상기 조립된 연마 헤드에서 누설이 발생되는지 여부를 테스트해야 하며, 누설이 발생되지 않을 경우에만 상기 연마 헤드를 사용하여 연마 공정을 진행해야 한다.

상기 연마 헤드의 테스트 방법을 설명하면, 먼저 상기 조립된 연마 헤드를 연마 장치에 장착시킨다. 이어서, 더미 웨이퍼(dummy wafer)를 상기 연마 헤드에 파지하여 연마 공정을 실시한 후, 상기 연마된 더미 웨이퍼의 표면 검사를 수행하여 표면에서의 스크래치 및 파티클의 개수를 확인함으로서 연마가 정상적으로 진행 되었는지를 확인한다. 상기 테스트를 거친 후 상기 더미 웨이퍼의 연마가 정상적으로 수행되었을 경우에, 상기 연마 헤드가 장착되어 있는 연마 장치에 반도체 장치로 제조하기 위한 웨이퍼를 로딩하여 상기 연마 공정을 수행한다.

그런데, 상기 테스트 과정에서 더미 웨이퍼의 연마가 정상적으로 수행되지 않았음이 확인될 경우, 상기 연마 헤드를 상기 연마 장치에서 다시 분리하고, 분해하여 재조립하는 과정을 거쳐야 한다. 또한, 상기 재조립을 수행한 이후에 또 다시 상기 연마 헤드에서 누설이 발생하는지 여부를 테스트 과정은 대략 6시간이 소요된다. 상기 재조립 과정의 반복에 의한 연마 장치의 가동률은 현저하게 저하된다. 상기 연마 장치의 가동률의 저하에 따라 반도체 장치의 생산성이 감소되는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 헤드 조립체의 조립을 용이하게 하기 위한 지그를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 조립체를 조립하기 위한 지그는, 기판의 표면을 연마하기 위하여 상기 기판을 파지하기 위한 헤드 본체의 상부면이 아래로 향하도록 하여 상기 헤드 본체를 지지하기 위한 플레이트와, 상기 플레이트의 중앙 부위 상에 형성되며 상기 헤드 본체의 상부(upper portion)를 수납하기 위한 제1가이드홈을 갖는 제1가이드부와, 상기 제1가이드부를 감싸도록 상기 플레이트 상에 형성되며 원형 띠 형상을 갖고 상기 헤드 본체의 가 장자리를 감싸는 헤드 커버를 수납하기 위한 제2가이드홈을 갖는 제2가이드부를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 헤드 본체의 중앙에 형성된 관통공에 삽입되어 상기 헤드 본체를 지지하는 샤프트(shaft)를 더 포함하고, 상기 제1가이드홈 기저면의 중앙 부위에는 상기 샤프트를 수납하기 위한 제3가이드홈이 형성되어 있다.

또한, 상기 제1가이드홈 기저면에는 상기 제3가이드홈과 이격되어 상기 헤드 본체의 상부에 형성된 제1돌출부를 수납하기 위한 제4가이드홈과, 상기 제3가이드홈을 중심으로 상기 제4가이드홈에 대향하며 상기 헤드 상부에 형성된 헤드 홈에 삽입되기 위한 제2돌출부가 형성되어 있다.

상기 헤드 조립체를 조립하기 위한 다른 지그는, 기판의 표면을 연마하기 위하여 상기 기판을 파지하기 위한 헤드 조립체를 지지하기 위한 플레이트와, 상기 플레이트의 중앙 부위에 형성되어 상기 헤드 조립체의 멤브레인을 지지하기 위한 돌출부와, 원형 띠 형상을 갖고 상기 돌출부의 가장자리를 따라 형성되며 상기 헤드 조립체의 리테이너 링(retainer ring)을 수납하기 위한 계단부(step portion)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 돌출부와 인접하는 상기 계단부의 상부면에는 상기 멤브레인과 리테이너 링의 중심축을 정렬하기 위한 정렬 부재를 수납하기 위한 가이드홈이 형성되어 있다.

따라서, 상기 지그를 이용하면, 작업자에 관계없이 연마 장치의 헤드 조립체 를 동일한 조건으로 용이하게 조립할 수 있다. 이에 따라, 헤드 조립의 재작업률이 감소되어 장비 가동율을 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연마 장치의 헤드 본체를 조립하기 위한 제1플레이트(100a)를 설명하기 위한 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 제1플레이트와 체결되는 지그 샤프트(100d, jig shaft)를 설명하기 위한 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 제1플레이트(100a)를 I-I'선을 따라 절개된 단면도, 도 4는 도 1에 도시된 제1플레이트(100a)를 II-II'선을 따라 절개된 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 연마 장치의 헤드 본체를 조립하기 위한 지그(100)는 제1플레이트(100a) 및 지그 샤프트(100d)를 구비한다. 상기 지그 샤프트(100d)는 상기 제1플레이트(100a)의 중앙에 결합되어 헤드 본체를 조립하기 위한 지그(100)를 구성하게 된다.

상기 헤드 본체를 조립하기 위한 지그(100) 상에서 상기 헤드 본체가 조립되는 형태가 도 5에 도시되 어 있다. 도 5를 간략하게 살펴보면, 상기 헤드 본체(55)는 매니폴드(manifold, 10), 헤드 커버(20), 탄성재 링(30), 플래튼(40), 샤프트부(50)를 포함한다. 상기 매니폴드(10)는 제1매니폴드 상부면(10a), 제1매니폴드 측면(10b), 제2매니폴드 상부면(10c), 제2매니폴드 하부면(10d)을 포함한다. 도 10에서 조립된 헤드 조립체의 평면도를 참조하여 제1매니폴드 상부면(10a)을 설명하면, 상기 제1매니폴드 상부면(10a)의 중앙 부위에는 지그 샤프트(100d)가 삽입되는 헤 드 관통공(12)이 형성되어 있고, 헤드 관통공(12)을 중심으로 두 개의 다른 관통공들이 대향하여 형성된다. 또한, 제1돌출부(14) 및 제4가이드홈(16), 및 힌지(hinge) 홈(18)을 구비하고 있다.

다시, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 본체를 조립하기 위한 지그(100)를 자세하게 설명하기로 한다.

먼저, 제1플레이트(100a)의 중앙 부위에 지그 샤프트(100d)를 결합하고, 헤드 본체(55)의 상부면이 아래로 향하도록 하여 수납된다. 즉, 제1플레이트(100a)를 이용하면, 헤드 본체(55)를 뒤집어 조립하게 되므로 조립 순서가 제1플레이트(100a)를 이용하지 않을 때와 반대가 된다. 지그 샤프트(100d)는 헤드 본체(55)의 헤드 관통공(12)에 삽입된 상태에서 제1플레이트(100a)에 안착됨으로서, 헤드 본체(55)가 안정적으로 지지된 상태에서 조립될 수 있도록 한다.

구체적으로, 상기 지그 샤프트(100d)는 샤프트 본체(104), 제1샤프트 체결부재(106a), 제2샤프트 체결부재(106b)를 구비한다. 상기 제1샤프트 체결부재(106a)는 원형으로 형성될 수 있으며, 그 상부면에는 상기 지그 샤프트(100d)를 제1플레이트(100a)에 체결하기 위한 나사가 삽입되는 다수 개의 나사공(106c)이 형성되어 있다.

도 1 내지 도 4를 참조하여 제1플레이트(100a)를 자세히 설명하면, 상기 제1플레이트(100a)의 중앙 부위에는 상기 헤드 본체의 상부(upper portion)에 배치된 매니폴드(10)를 수납하기 위한 제1가이드홈(110)을 갖는 제1가이드부(100c) 가 형성되어 있다. 또한, 상기 제1가이드부(100c)를 감싸며, 원형 띠 형상을 갖고 상기 헤드 본체(55)의 가장자리를 감싸는 헤드 커버(20)를 수납하기 위한 제2가이드홈(120)이 형성된다.

먼저, 제1가이드부(100c)는 크게 제1가이드홈(110) 및 제3돌출부(110c)로 구성된다. 상기 제1가이드홈(110)은 제1기저면(110a), 제1측벽부(110b)에 의해 한정되며, 제3가이드홈(112), 제4가이드홈(114), 제2돌출부(116) 및 힌지(118)를 구비한다.

구체적으로, 제3가이드홈(112)은 지그 샤프트(100d)가 체결되는 부위로서 제1기저면(110a)의 중앙에 배치되며, 제3가이드홈 상부(112a), 제3가이드홈 하부(112b)의 이중 홈으로 형성된다. 즉, 제3가이드홈 상부(112a)에는 지그 샤프트(100d)의 제1샤프트 체결부재(106a)가 삽입되고, 제3가이드홈 하부(112b) 상기 지그 샤프트(100d)의 제2샤프트 체결부재(106b)가 삽입된다.

또한, 제4가이드홈(114) 및 제2돌출부(116)는 제1기저면(110a) 표면에 형성되며, 제3가이드홈(112)에 대하여 대향하여 위치한다. 구체적으로, 상기 제4가이드홈(114)은 제1매니폴드 플레이트 상부면(10a) 상의 제1돌출부(14)를 수납하기 위한 홈이며, 상기 제2돌출부(116)는 헤드 홈(16)에 삽입되기 위한 돌출부이다. 힌지(118)는 상기 제1측벽부의 일 측면으로부터 돌출되도록 형성되며, 상기 힌지 홈(18)에 결합된다. 이때, 상기 힌지(118)는 제4가이드홈(114) 및 제2돌출부(116)와 일직선상에 형성된다.

이에 따라, 매니폴드(10)가 제1플레이트(100a)의 제1가이드홈(110)에 밀착됨으로서 안정적으로 지지되어 헤드 본체(55)의 조립을 용이하게 수행할 수 있다.

이어서, 제2가이드부(100c)는 크게 제2가이드홈(120) 및 제5돌출부(120c)로 구성된다. 상기 제2가이드홈(120)은 헤드 본체(55)의 상부 가장자리를 감싸는 헤드 커버(20)가 수납되는 공간으로서 제2기저면(120a) 및 제2측벽부(120b)에 의해 한정되며, 그 내부에는 제4돌출부(122)를 구비한다.

구체적으로, 제2가이드홈(120)은 제1플레이트(100a)의 가장자리에 원형 띠의 형상으로 형성되어, 헤드 커버(20)의 상부(upper portion)가 아래로 향하도록 하여 수납된다. 제4돌출부(122)는 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 제2기저면(120a)의 상에 배치된다. 상기 헤드 커버 상에는 정렬홈(도 10의 참조 번호 22)이 형성되어 있기 때문에, 제4돌출부(122)가 상기 정렬홈(22) 삽입됨으로서 상기 헤드 커버(20)의 중심축이 정렬될 수 있다.

이하에서는, 헤드 본체를 조립하기 위한 지그(100) 상에서 헤드 본체(55)가 조립되는 것을 상세하게 설명하기로 한다.

도 5는 도 1에 도시된 헤드 본체를 조립하기 위한 지그(100)를 이용하여 헤드 본체(55)를 조립하는 단계를 설명하기 위한 단면도이다. 여기서, 상기 지그(100)에 대해서는 도 1 내지 도 4에서와 같이 동일한 참조 부호로 표현되며, 상기 헤드 본체(55)는 간략하게 도시되었다.

도 5를 참조하면, 상기 헤드 본체(55)는 매니폴드(10), 헤드 커버(20), 탄성재 링(30), 플래튼(platen, 40), 샤프트부(50)를 포함한다. 먼저, 헤드 커버(20)를 그 상부면이 아래로 향하도록 하여 제1플레이트(100a)의 제2가이드홈(120)에 삽입한다. 구체적으로, 헤드 커버 상부면(20a)이 제2기저면(120a)에 안착되면서, 헤드 커버 외측부(20b)가 제2측벽부(120b)와 밀착된다. 여기서, 헤드 커버 상부(20a)에 형성되어 있는 헤드 홈(22)을 제4돌출부(122)에 삽입함으로서, 헤드 커버(20)의 위치를 정렬할 수 있다.

이어서, 매니폴드(10)를 역시 제1매니폴드 상부면(10a)이 아래로 향하도록 하여 제1가이드홈(110)에 삽입한다. 구체적으로, 제1매니폴드 상부면(10a)을 제1기저면(110a) 상에 안착시키면, 상기 제1매니폴드 측면(10b)이 제1측벽부(110b)와 밀착된다. 여기서, 제1매니폴드 상부면(10a)에 형성되어 있는 제1돌출부(14), 헤드 홈(16) 및 힌지 홈(18)을 각각 제4가이드홈(114), 제2돌출부(116) 및 힌지(118)와 결합시킨다. 이에 따라, 제2매니폴드 상부면(10c)은 제3돌출부(110c) 상에 밀착된다.

다음은, 제1플레이트(100a) 상에 결합된 매니폴드(10)의 제2매니폴드 하부면(10d) 및 헤드 커버(20) 사이에 탄성재 링(30)을 개재시킨다. 구체적으로, 헤드 커버(20)의 내측 및 제2매니폴드 하부면(10d)에는 탄성재 링(30)을 고정시키기 위한 탄성재 링 결합부들(미도시)이 각각 형성되어 있다. 따라서, 제2매니폴드 하부면(10d) 공간으로 공기가 주입되는 경우, 탄성재 링(30)에 의해 주입된 공기가 밀봉될 수 있다. 이와 같이, 상기 지그(100)는 종래에 탄성재 링(30) 조립시 작업자의 부주의로 인하여 탄성재 링(30)이 잘못 결합되고, 이로 인해 리크가 발생되는 문제를 방지한다.

이어서, 플래튼(40)을 제2매니폴드 하부면(10d)에 결합한다. 상기 플래튼(40)은 중앙 부위에 플래튼 개구(42)를 가지며, 플래튼(40)의 하부면에는 환형 튜 브(46)가 장착된다.

마지막으로, 상기 플래튼 개구(42) 내부로 샤프트부(50)를 결합한다. 샤프트부(50)는 샤프트 봉(54), 샤프트 고정부재(56)로 구성된다. 지그 샤프트(100d)의 바디(104)는 상기 샤프트 바디(54)와 동일한 직경을 가지도록 형성되어 있다. 따라서, 상기 샤프트(50)를 플래튼 개구(42) 및 헤드 관통공(12)으로 삽입하기 위해서는 먼저 상기 조립된 결과물(10, 20, 30, 40)을 제1플레이트(100a)로부터 이격시키고, 지그 샤프트(100d)를 제1플레이트(100a)에서 분리해야 한다. 그러면 샤프트 바디(54)가 삽입되는 공간이 확보되어 샤프트부(50)를 상기 플래튼 개구(42) 내부에 결합할 수 있다. 따라서, 헤드 본체(55) 조립을 완성된다.

상기와 같이, 본 발명에 따른 지그(100)는 헤드 본체(55)의 부품들을 뒤집어서 조립하게 되므로 작업자가 부품들의 상태를 일일이 확인할 수 있다. 따라서, 안정적으로 조립 작업을 수행할 수 있어 재작업 발생율이 감소되고, 조립 시간을 단축시킬 수 있다. 그리고 정형적인 조립 포지션(position)이 정해져 있기 때문에 작업자에 따라 조립 완성도가 달라지는 문제를 해결할 수 있다.

이하에서는, 헤드 조립체를 조립하기 위한 지그(200)를 이용하여 헤드 본체를 조립하기 위한 지그(100)를 이용하여 조립된 헤드 본체(55)와 리테이너 링(80), 천공판(64) 및 멤브레인(66)을 포함하는 헤드 하부체(85)를 조립하는 방법에 대하여 도면을 참조하여 자세하게 설명하기로 한다.

도 6 및 도 7은 헤드 조립체를 조립하기 위한 지그(200)를 설명하기 위한 평면도 및 단면도이다.

헤드 조립체(90)를 조립하기 위한 지그(200)는 헤드 하부체(85)를 지지하기 위한 제2플레이트(200a)를 구비한다. 제2플레이트(200a)는 중앙 부위에 형성된 지지부(200b)와 제2플레이트(200a)의 가장자리에 형성된 계단부(step portion, 200c)를 구비한다. 구체적으로, 지지부(200b)는 원형의 형상으로 멤브레인 결합체(60)와 동일한 외경을 가지며, 멤브레인 결합체(60)를 지지한다. 멤브레인 결합체(60)는 멤브레인(66) 및 천공판(64)을 포함하며, 멤브레인(66)이 천공판(64)의 하부 및 측면을 감싸고 있다. 도시되지는 않았지만, 천공판(64)은 원판 형상으로 공기가 유동하는 다수 개의 관통공(미도시)들이 형성되어 있다. 천공판(64)을 감싸고 있는 멤브레인(66)은 상기 천공판(64)의 관통공들을 통해 유동하는 공기압에 의해 팽창 및 수축 가능한 탄성재로 이루어진다.

계단부(200c)는 지지부(200b)의 외경을 따라 원형 띠 형상을 가지고 제2플레이트(200a)의 가장자리를 따라 형성되며, 상기 헤드 조립체(90)의 리테이너 링(80)을 수납한다. 또한, 지지부(200b)와 인접하는 계단부(200c)의 제1상부면(220a)에는 상기 멤브레인(66)과 리테이너 링(64)의 중심축을 정렬하기 위한 정렬 부재(70)를 수납하기 위한 가이드홈(220b)이 형성되어 있다.

이하에서는, 상기와 같이 조립된 헤드 본체(55)에 헤드 하부체(85)를 결합시켜 헤드 조립체(90)를 조립하는 것에 대해 설명하기로 한다.

도 8은 도 6에 도시된 헤드 조립체를 조립하기 위한 지그(200)를 이용하여 헤드 하부체(85)를 조립하는 방법을 나타내기 위한 도면들이다.

도 8을 참조하면, 지지부(200b)의 제2상부면(210a) 상에 멤브레인 결합체 (60)를 안착시킨다. 이때, 멤브레인 결합체(60)의 하부면이 아래를 향하도록 하여 안착시키되, 멤브레인 결합체(60)의 외경과 지지부(200b)의 외경이 일치하도록 정렬한다.

이어서, 리테이너 링(80)을 그 하부면이 아래를 향하도록 하여 상기 계단부(200c)에 안착시킨다. 리테이너 링(80)의 내측면의 외경은 멤브레인 결합체(60)의 외경보다 크기 때문에 상기 리테이너 링(80)의 내측과 멤브레인 결합체(60)의 외측 사이는 소정 거리만큼 이격된다. 이때, 상기 이격 간격을 균일하게 만든다. 즉, 다수 개의 정렬 부재(70)들을 멤브레인 결합체(60)의 측면과 밀착되도록 상기 가이드홈(220b) 사이로 삽입함으로서, 상기 이격 간격이 균일한 상태에서 리테이너 링(80)을 안착시킬 수 있다. 정렬 부재(70)는 필름(film)과 같은 얇은 막으로 형성될 수 있다.

도 9는 헤드 조립체(90)의 조립을 설명하기 위한 측면도이며, 도 10은 도 9에 도시된 헤드 조립체(90)의 평면도이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 헤드 조립체를 조립하기 위한 지그(200) 상에 지지된 리테이너 링(80) 및 멤브레인 결합체(60) 상에 정렬 부재(70)를 개재시킨 후 조립된 헤드 본체(55)를 안착시킨다. 마지막으로, 헤드 커버(20) 상에 형성된 커버 나사공(24)들 및 리테이너 링(80)의 상부에 형성된 리테이너 링 나사공(84)들 내부로 나사 등의 체결 부재(미도시)를 개재시킴으로서 헤드 조립체(90) 조립을 완성할 수 있다.

이때, 헤드 조립체를 조립하기 위한 지그(200)를 이용하면 헤드 커버(20) 상 에서 상기 체결 부재들을 동일한 압력으로 가압하여 헤드 본체(55)와 헤드 하부체(85)를 결합할 수 있다. 이에 따라, 상기 결합 압력의 불균형으로 인해 웨이퍼의 중앙 부위보다 웨이퍼의 가장자리의 연마도가 커지는 에지 패스트(edge fast)와 같은 웨이퍼 불량을 미연에 방지할 수 있다.

상술한 바와 같이, 헤드 본체를 조립하기 위한 지그(100) 및 헤드 조립체를 조립하기 위한 지그(200)를 이용하여 연마 헤드 조립체(90)를 조립하면 조립 작업을 용이하게 수행할 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 상기 지그는 연마 헤드 본체를 조립하기 위한 지그, 헤드 하부체와 상기 조립된 헤드 본체를 결합시키기 위한 지그로 구성되고, 각각의 연마 헤드 조립체의 부품들이 수납되는 공간들이 정교하게 형성되어 있다. 이에 따라, 작업자는 헤드 조립체의 조립 작업을 용이하게 수행할 수 있다.

또한, 조립 방법이 용이해지므로 재작업률이 감소되고, 조립 시간이 단축되어 연마 장치의 설비 가동률이 향상될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

기판의 표면을 연마하기 위하여 상기 기판을 파지하기 위한 헤드 본체의 상부면이 아래로 향하도록 하여 상기 헤드 본체를 지지하기 위한 플레이트;

상기 플레이트의 중앙 부위 상에 형성되며, 상기 헤드 본체의 상부(upper portion)를 수납하기 위한 제1가이드홈을 갖는 제1가이드부; 및

상기 제1가이드부를 감싸도록 상기 플레이트 상에 형성되며, 원형 띠 형상을 갖고 상기 헤드 본체의 가장자리를 감싸는 헤드 커버를 수납하기 위한 제2가이드홈을 갖는 제2가이드부를 포함하는 연마 장치의 헤드 조립체를 조립하기 위한 지그(jig).
제1항에 있어서, 상기 헤드 본체의 중앙에 형성된 관통공에 삽입되어 상기 헤드 본체를 지지하는 샤프트(shaft)를 더 포함하고, 상기 제1가이드홈 기저면의 중앙 부위에는 상기 샤프트를 수납하기 위한 제3가이드홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연마 장치의 헤드 조립체를 조립하기 위한 지그.
제2항에 있어서, 상기 제1가이드홈 기저면에는 상기 제3가이드홈과 이격되어 상기 헤드 본체의 상부에 형성된 제1돌출부를 수납하기 위한 제4가이드홈과, 상기 제3가이드홈을 중심으로 상기 제4가이드홈에 대향하며 상기 헤드 상부에 형성된 헤드 홈에 삽입되기 위한 제2돌출부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연마 장치 의 헤드 조립체를 조립하기 위한 지그.
기판의 표면을 연마하기 위하여 상기 기판을 파지하기 위한 헤드 조립체를 지지하기 위한 플레이트;

상기 플레이트의 중앙 부위에 형성되어 상기 헤드 조립체의 멤브레인을 지지하기 위한 돌출부; 및

원형 띠 형상을 갖고 상기 돌출부의 가장자리를 따라 형성되며 상기 헤드 조립체의 리테이너 링을 수납하기 위한 계단부(step portion)를 포함하는 연마 장치의 헤드 조립체를 조립하기 위한 지그.
제4항에 있어서, 상기 돌출부와 인접하는 상기 계단부의 상부면에는 상기 멤브레인과 리테이너 링의 중심축을 정렬하기 위한 정렬 부재를 수납하기 위한 가이드홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연마 장치의 헤드 조립체를 조립하기 위한 지그.
기판의 표면을 연마하기 위하여 상기 기판을 파지하기 위한 헤드 조립체의 헤드 본체 상부면이 아래로 향하도록 하여 상기 헤드 본체를 지지하기 위한 제1플레이트;

상기 제1플레이트의 중앙 부위 상에 형성되며, 상기 헤드 본체의 상부를 수납하기 위한 제1가이드홈을 갖는 제1가이드부;

상기 제1가이드부를 감싸도록 상기 제1플레이트 상에 형성되며, 원형 띠 형상을 갖고 상기 헤드 본체의 가장자리를 감싸는 헤드 커버를 수납하기 위한 제2가이드홈을 갖는 제2가이드부;

상기 헤드 본체의 하부면이 아래로 향하도록 상기 헤드 본체, 멤브레인, 리테이너 링을 지지하기 위한 제2플레이트;

상기 제2플레이트의 중앙 부위에 형성되어 상기 멤브레인을 지지하기 위한 돌출부; 및

원형 띠 형상을 갖고 상기 돌출부의 가장자리를 따라 형성되며 상기 헤드 조립체의 리테이너 링을 수납하기 위한 계단부를 포함하는 연마 장치의 헤드 조립체를 조립하기 위한 지그.