KR20080067563A - Retainer ring for polishing head - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 연마 헤드용 리테이너 링에 관한 것으로, 특히, 화학 기계적 연마 가공(CMP : Chemical Mechanical Polishing)에 있어서 웨이퍼 전체를 균일하게 연마 가능하게 함과 동시에, 리사이클이 가능한 연마 헤드용 리테이너 링에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
반도체 웨이퍼 상에 형성한 산화막에 리소그래피 및 에칭을 실시하여 배선 패턴에 대응한 홈 패턴을 형성하고, 이 위에 상기 홈 패턴을 충전하기 위한 Cu 등으로 이루어지는 도전성막을 성막하고, 이 도전성막 중 불필요한 부분을 CMP에 의해 연마 제거하여 배선 패턴 등을 형성하는 공정이 알려져 있다. 이와 같은 웨이퍼 상에의 배선 패턴 등의 형성 공정에서는, 이 웨이퍼 전체를 엣지에 가까운 부분까지 균일하게 연마하는 것이 중요하다.Lithography and etching are performed on the oxide film formed on the semiconductor wafer to form a groove pattern corresponding to the wiring pattern, and a conductive film made of Cu or the like for filling the groove pattern is formed thereon, and an unnecessary portion of the conductive film is removed. Background Art A process of polishing and removing by CMP to form a wiring pattern or the like is known. It is important to uniformly polish the entire wafer to a portion close to the edge in such a formation process as a wiring pattern on the wafer.
이것에 관한 종래 기술로서, 예를 들면, 다음과 같은 웨이퍼 연마 장치가 알려져 있다. 이 종래 기술은, 연마 헤드에 있어서의 헤드 본체에 부착된 리테이너 링으로 웨이퍼의 주위를 포위하면서 이 웨이퍼를 회전하는 연마 패드에 가압하여 연마하는 웨이퍼 연마 장치에 있어서, 상기 헤드 본체에 부착되고, 하부에 리테이 너 링이 착탈 가능하게 부착되는 리테이너 링 부착부와, 이 리테이너 링 부착부와 리테이너 링과의 대접부의 외주에 장착되어 이 리테이너 링을 리테이너 링 부착부에 부착 고정하는 스냅 링과, 리테이너 링 부착부의 외주에 설치되고, 상기 스냅 링의 외주를 덮는 스냅 링 커버로서, 상기 스냅 링의 외주를 덮는 위치로부터 상방을 향하여 슬라이드 가능하게 제공된 스냅 링 커버를 구비하여 구성되어 있다.As a related art in this regard, the following wafer polishing apparatus is known, for example. This prior art is a wafer polishing apparatus which presses and polishes a wafer to a rotating polishing pad while surrounding the wafer with a retainer ring attached to the head body in the polishing head. A retainer ring attachment portion to which the retainer ring is detachably attached, a snap ring attached to the outer circumference of the retaining ring attachment portion and the reception portion of the retainer ring to attach and fix the retainer ring to the retainer ring attachment portion, and a retainer. A snap ring cover provided on an outer circumference of a ring attachment portion and covering the outer circumference of the snap ring, comprising a snap ring cover provided slidably upward from a position covering the outer circumference of the snap ring.
그리고, 리테이너 링은 웨이퍼와 함께 연마 패드에 가압되는 것이기 때문에, 사용에 의해 마모되어 버린다. 이때, 상기 스냅 링 커버를 상방으로 슬라이드시켜, 스냅 링을 펴서, 이 스냅 링을 상기 대접부로부터 떼어낸다. 이것에 의해, 리테이너 링이 리테이너 링 부착부로부터 제거된다. 이와 같이, 리테이너 링 부착부에 대한 리테이너 링의 부착, 탈착을 원터치로 행하여 사용에 의해 마모된 리테이너 링을 정기적으로 교환하도록 하고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).Since the retainer ring is pressed against the polishing pad together with the wafer, the retainer ring is worn out by use. At this time, the snap ring cover is slid upward, the snap ring is opened, and the snap ring is removed from the abutment portion. As a result, the retainer ring is removed from the retainer ring attachment portion. In this way, the retainer ring is attached and detached to the retainer ring attachment portion in one touch so as to periodically replace the retainer ring worn by use (see
[특허문헌 1] 특허 제 3627143 호 공보(제 2∼5 페이지, 도 2, 도 4)[Patent Document 1] Patent No. 3627143 (2nd to 5th pages, Figs. 2 and 4)
종래의 리테이너 링은 수지 단체(單體)로 제작되어 있는 것이 일반적이다. 따라서, 강성면에서 약하고, 웨이퍼의 연마 형상에 그 영향이 나타나고 연마 조건에 따라서는 웨이퍼 전체, 특히 엣지에 가까운 부분을 균일하게 연마할 수 없는 일이 있었다. 또한, 수지로 제작되어 있는 리테이너 링은 사용에 의해 마모된다. 이때, 특허문헌 1에 기재된 종래 기술에 있어서는, 마모된 리테이너 링을 리테이너 링 부착부로부터 떼어내어 정기적으로 교환하도록 하고 있다. 그러나, 마모된 리테이너 링은 재생할 수 없고, 떼어낸 리테이너 링은 폐기해야 한다. 이 때문에, 폐기하는 리테이너 링만큼의 수지량을 낭비하게 된다.It is common for the conventional retainer ring to be made of a single resin. Therefore, it is weak in terms of rigidity, and its influence is exhibited on the polishing shape of the wafer, and depending on the polishing conditions, the entire wafer, particularly the portion close to the edge, cannot be polished uniformly. In addition, the retainer ring made of resin is worn by use. At this time, in the prior art described in
따라서, 웨이퍼 전체를 균일하게 연마하고, 또한, 리사이클을 가능하게 함과 동시에, 폐기하는 수지량을 극력 적게 억제하기 위하여 해결해야 할 기술적 과제가 생기게 되는 것이고, 본 발명은 이 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.Therefore, there is a technical problem to be solved in order to uniformly polish the entire wafer, to enable recycling, and to suppress the amount of resin to be discarded as little as possible, and an object of the present invention is to solve this problem. It is done.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해 제안된 것이고, 청구항 1에 기재된 발명은, 연마 헤드에 보유된 웨이퍼를 회전하는 연마 패드에 가압함과 동시에, 슬러리를 공급하여 연마할 때에, 상기 연마 헤드에 지지되어 상기 연마 패드에 접촉하면서 상기 웨이퍼의 주위를 포위하는 연마 헤드용 리테이너 링에 있어서, 고강성 재료에 의해 링 형상으로 형성되고 상기 연마 헤드측에 지지되는 베이스부와, 다수의 수지 블록이 상기 베이스부의 하면에 거의 동일 간격을 가지고 장착되고, 상기 연마 패드에의 접촉측이 되는 수지부를 구비함과 동시에, 인접하는 각 수지 블록 사이와 상기 베이스부의 하면에 의해 상기 슬러리의 유로를 형성하여 이루어지는 연마 헤드용 리테이너 링을 제공한다.The present invention has been proposed in order to achieve the above object, and the invention described in
이 구성에 따르면, 베이스부가 고강성 재료에 의해 형성되어 있음으로써, 전체의 강성이 높아지고, 웨이퍼의 주위를 적절히 보유하는 보유성을 높일 수 있다. 이것에 더하여 수지부에는 슬러리의 유로가 적정 간격을 가지고 다수 형성되어 있음으로써, 공급된 슬러리가 웨이퍼 전체에 퍼지기 쉬워진다. 이 결과, 웨이퍼 전체를 균일하게 연마할 수 있게 된다. 또한, 연마 패드에의 접촉측이 수지부로 형성되어 있기 때문에, 웨이퍼의 공정상 문제가 되는 금속 미립자 등의 발생이 방지되고, 또한 접촉에 의한 웨이퍼의 손상 발생이 억제된다.According to this structure, since the base part is formed of the high rigidity material, the whole rigidity becomes high and the retention property which suitably holds the periphery of a wafer can be improved. In addition, since a large number of flow paths of the slurry are formed in the resin portion at appropriate intervals, the supplied slurry tends to spread throughout the wafer. As a result, the entire wafer can be polished uniformly. In addition, since the contact side to the polishing pad is formed of the resin portion, generation of metal fine particles or the like which is a problem in the process of the wafer is prevented, and damage to the wafer due to contact is suppressed.
청구항 2에 기재된 발명은, 상기 베이스부의 하면에는 다수의 오목부를 형성하고, 상기 수지 블록은 상기 다수의 오목부에 각각 끼워넣어 접착 또는 용착 혹은 나사 고정함으로써, 상기 베이스부의 하면에 장착하여 이루어지는 연마 헤드용 리테이너 링을 제공한다.In the invention according to
이 구성에 따르면, 각 수지 블록을 각 오목부에 각각 끼워넣어 고정함으로써, 각 수지 블록의 고정 위치가 소정의 위치에 위치 결정되고, 링 형상 베이스부의 전체 둘레에 소정 간격을 두고 슬러리의 유로가 형성된다. 연마 헤드가 회전하는 가동시에 각 수지 블록이 연마 패드와의 마찰에 의해 받는 원주 방향의 힘을 오목부의 끼워 맞춤 부분에서 받음으로써, 베이스부에 대한 각 수지 블록의 장착 강도가 높게 유지된다.According to this configuration, by fixing the respective resin blocks by inserting them into the recesses, the fixing positions of the respective resin blocks are positioned at predetermined positions, and a flow path of the slurry is formed at predetermined intervals around the entire ring-shaped base portion. do. The mounting strength of each resin block to the base portion is kept high by receiving the force in the circumferential direction that each resin block receives due to friction with the polishing pad at the operation of rotating the polishing head at the fitting portion of the recess.
청구항 3에 기재된 발명은, 상기 베이스부의 하면에는 다수의 통 형상 오목부를 형성하고, 상기 각 수지 블록에는 상기 통 형상 오목부에 대응한 기둥 형상 볼록부를 형성하고, 이 기둥 형상 볼록부를 상기 통 형상 오목부에 각각 압입하여 끼워 맞춤으로써, 상기 다수의 수지 블록을 상기 베이스부의 하면에 장착하여 이루어지는 연마 헤드용 리테이너 링을 제공한다.In the invention according to
이 구성에 따르면, 각 수지 블록측의 기둥 형상 볼록부를 베이스부에 있어서의 각 통 형상 오목부에 각각 압입하여 끼워 맞춤으로써, 각 수지 블록의 고정 위치가 소정의 위치에 위치 결정된다. 연마 헤드가 회전하는 가동시에 각 수지 블록이 연마 패드와의 마찰로 받는 원주 방향의 힘을 기둥 형상 볼록부와 통 형상 오목부와의 끼워 맞춤 부분에서 받음으로써, 베이스부에 대한 각 수지 블록의 장착 강도가 높게 유지된다.According to this structure, the fixed position of each resin block is positioned in a predetermined position by press-fitting and fitting each columnar convex part in each resin block side to each cylindrical recessed part in a base part. When the polishing head rotates, the resin block receives the circumferential force received by friction with the polishing pad at the fitting portion between the columnar convex portion and the cylindrical concave portion, thereby The mounting strength is kept high.
청구항 4에 기재된 발명은, 상기 베이스부의 하면에는 더브테일 홈 형상(dovetail-like trench)의 다수의 홈부를 소요 위치에 형성하고, 상기 다수의 수지 블록은 금형을 이용한 수지의 일체 성형에 의해 상기 다수의 홈부가 형성된 베이스부의 하면에 성형하고 이 다수의 수지 블록을 상기 베이스부의 하면에 장착하여 이루어지는 연마 헤드용 리테이너 링을 제공한다.The invention according to
이 구성에 따르면, 베이스부 하면에의 다수의 수지 블록의 형성이 금형을 이용한 수지의 일체 성형에 의해 행해짐으로써, 제조 비용의 저감을 도모할 수 있다. 연마 헤드가 회전하는 가동시에 각 수지 블록이 연마 패드와의 마찰로 받는 원주 방향의 힘을 주로 베이스부의 하면에 형성된 더브테일 홈 형상의 홈부에 대한 수지 의 성형 부분에서 받음으로써, 베이스부에 대한 각 수지 블럭의 장착 강도가 높게 유지된다.According to this structure, the formation of many resin blocks in the lower part of a base part is performed by the integral molding of resin using a metal mold | die, and can reduce manufacturing cost. By receiving the circumferential force that each resin block receives from friction with the polishing pad when the polishing head rotates, mainly in the molded part of the resin with respect to the dovetail groove-shaped groove formed on the lower surface of the base part, The mounting strength of each resin block is kept high.
청구항 5에 기재된 발명은, 상기 베이스부에 그 하면에 통하는 흡기 구멍을 소요 위치에 천공하고, 상기 베이스부의 하면에 적절한 가고정 수단에 의해 가고정한 상기 다수의 수지 블록을 상기 흡기 구멍을 통하여 상기 베이스부의 하면에 흡인 고정함으로써, 상기 다수의 수지 블록을 상기 베이스부의 하면에 장착하여 이루어지는 연마 헤드용 리테이너 링을 제공한다.Invention of
이 구성에 따르면, 각 수지 블록을 나사 등의 가고정 수단을 이용하여 베이스부의 하면에 가고정한 상태로, 웨이퍼를 연마 헤드에 흡착 보유할 때에 사용되는 진공 등을 이용하여 각 수지 블록을 흡인함으로써 각 수지 블록이 베이스부의 하면에 고정된다. 이때, 각 수지 블록에 있어서의 연마 패드에의 접촉면은, 거의 같은 면이 되어 평탄화되고 소정의 부착 양태로 흡착 고정된다.According to this configuration, the respective resin blocks are temporarily fixed to the lower surface of the base portion by means of temporarily fixing means such as screws, and the respective resin blocks are sucked by using a vacuum or the like which is used to adsorb and hold the wafer to the polishing head. The resin block is fixed to the lower surface of the base portion. At this time, the contact surface to the polishing pad in each resin block becomes substantially the same surface, is planarized, and is fixed by adsorption by the predetermined | prescribed adhesion | attachment aspect.
청구항 6에 기재된 발명은, 연마 헤드에 보유된 웨이퍼를 회전하는 연마 패드에 가압함과 동시에, 슬러리를 공급하여 연마할 때에, 상기 연마 헤드에 지지되고 상기 연마 패드에 접촉하면서 상기 웨이퍼의 주위를 포위하는 연마 헤드용 리테이너 링에 있어서, 상기 연마 헤드에 설치된 리터이너 링 홀더와 일체로 고강성 재료에 의해 링 형상으로 형성된 베이스부 상당 부분과, 다수의 수지 블록이 상기 베이스부 상당 부분의 하면에 거의 동일 간격을 가지고 장착되고, 상기 연마 패드에의 접촉측이 되는 수지부를 구비함과 동시에, 인접하는 각 수지 블록 사이와 상기 베이스부 상당 부분의 하면에 의해 상기 슬러리의 유로를 형성하여 이루어지는 연 마 헤드용 리테이너 링을 제공한다.The invention according to
이 구성에 따르면, 베이스부 상당 부분이 리테이너 링 홀더와 일체로 고강성 재료에 의해 형성됨으로써, 전체의 강성이 높아지고, 웨이퍼의 주위를 적절히 보유하는 보유성을 높일 수 있다. 이것에 더하여, 수지부에는 슬러리의 유로가 적정 간격을 가지고 다수 형성되어 있음으로써, 공급된 슬러리가 웨이퍼 전체에 퍼지기 쉬워진다. 이 결과, 웨이퍼 전체를 균일하게 연마할 수 있게 된다. 또한, 연마 패드에의 접촉측이 수지부에서 형성되어 있음으로써, 웨이퍼의 공정상 문제가 되는 금속 미립자 등의 발생이 방지되고, 또한, 접촉에 의한 웨이퍼의 손상 발생이 억제된다.According to this structure, since a substantial part of a base part is formed by the high rigid material integrally with a retainer ring holder, the rigidity of the whole becomes high and the retention which suitably holds the periphery of a wafer can be improved. In addition, since many of the flow paths of a slurry are formed in the resin part at appropriate intervals, it becomes easy to spread the supplied slurry to the whole wafer. As a result, the entire wafer can be polished uniformly. In addition, since the contact side to the polishing pad is formed in the resin portion, generation of metal fine particles or the like, which is a problem in the process of the wafer, is prevented, and occurrence of damage to the wafer due to contact is suppressed.
청구항 7에 기재된 발명은, 상기 베이스부 상당 부분의 하면에는 다수의 오목부를 형성하고, 상기 수지 블록은 상기 다수의 오목부에 각각 끼워넣어 접착 또는 용착 혹은 나사 고정함으로써, 상기 베이스부 상당 부분의 하면에 장착하여 이루어지는 연마 헤드용 리테이너 링을 제공한다.In the invention according to
이 구성에 따르면, 각 수지 블록을 각 오목부에 각각 끼워 맞추어 고정함으로써, 각 수지 블록의 고정 위치가 소정의 위치에 위치 결정된다. 연마 헤드가 회전하는 가동시에 각 수지 블록이 연마 패드와의 마찰로 받는 원주 방향의 힘을 오목부에의 끼워 맞춤 부분에서 받음으로써, 베이스부 상당 부분에 대한 각 수지 블록의 장착 강도가 높게 유지된다.According to this configuration, the fixing positions of the respective resin blocks are positioned at predetermined positions by fitting the respective resin blocks into respective recesses. When the polishing head is rotated, the circumferential force received by each resin block by friction with the polishing pad is received at the fitting portion in the concave portion, so that the mounting strength of each resin block to the substantial portion of the base portion is maintained high. do.
청구항 8에 기재된 발명은, 상기 베이스부 상당 부분의 하면에는 다수의 통 형상 오목부를 형성하고, 상기 각 수지 블록에는 상기 통 형상 오목부에 대응한 기 둥 형상 볼록부를 형성하고, 이 기둥 형상 볼록부를 상기 통 형상 오목부에 각각 압입하여 끼워 맞춤으로써 상기 다수의 수지 블록을 상기 베이스부 상당 부분의 하면에 장착하여 이루어지는 연마 헤드용 리테이너 링을 제공한다.According to the eighth aspect of the present invention, a plurality of cylindrical recesses are formed on a lower surface of the base portion equivalent portion, and columnar convex portions corresponding to the cylindrical recesses are formed in the respective resin blocks. By pressing and fitting each into the cylindrical concave portion, there is provided a retainer ring for a polishing head formed by attaching the plurality of resin blocks to a lower surface of a substantial portion of the base portion.
이 구성에 따르면, 각 수지 블록측의 기둥 형상 볼록부를 베이스부 상당 부분에 있어서의 각 통 형상 오목부에 각각 압입하여 끼워 맞춤으로써, 각 수지 블록의 고정 위치가 소정의 위치에 위치 결정된다. 연마 헤드가 회전하는 가동시에 각 수지 블록이 연마 패드와의 마찰로 받는 원주 방향의 힘을 기둥 형상 볼록부와 통 형상 오목부와의 끼워 맞춤 부분에서 받음으로써, 베이스부 상당 부분에 대한 각 수지 블록의 장착 강도가 높게 유지된다.According to this structure, the fixed position of each resin block is positioned at a predetermined position by press-fitting and fitting each columnar convex part in each resin block side in each cylindrical recessed part in a base part equivalency part. Each resin block is applied to a portion corresponding to the base portion by receiving the circumferential force received by the friction block with the polishing pad at the fitting portion between the columnar convex portion and the cylindrical concave portion when the polishing head rotates. The mounting strength of the block is kept high.
청구항 9에 기재된 발명은, 리테이너 링의 내측에서 상기 웨이퍼의 상면측에 긴장 설치되는 탄성 시트는, 그 주연부가 상기 베이스부 상당 부분과 상기 수지부와의 사이에 끼워져 이루어지는 연마 헤드용 리테이너 링을 제공한다.According to the ninth aspect of the present invention, the elastic sheet tensionably provided on the upper surface side of the wafer inside the retainer ring provides a retainer ring for a polishing head, the peripheral portion of which is sandwiched between the base portion equivalent portion and the resin portion. do.
이 구성에 따르면, 베이스부 상당 부분이 리테이너 링 홀더와 일체로 형성되어 있음으로써, 탄성 시트는 그 주연부가 베이스부 상당 부분과 수지부와의 사이에 끼워져 리테이너 링의 내측에 긴장 설치된다.According to this structure, since the base part equivalency part is formed integrally with a retainer ring holder, the elastic sheet is tensioned in the inner side of a retainer ring by the periphery part thereof being sandwiched between the base part correspondence part and a resin part.
청구항 10에 기재된 발명은, 연마 헤드에 보유된 웨이퍼를 회전하는 연마 패드에 가압하여 연마할 때에, 상기 연마 헤드에 지지되어 상기 연마 패드에 접촉하면서 상기 웨이퍼의 주위를 포위하는 연마 헤드용 리테이너 링에 있어서, 고강성 재료에 의해 링 형상으로 형성되어 상기 연마 헤드측에 지지되는 베이스부와, 다수의 수지 블록이 상기 베이스부의 하면에 거의 동일 간격을 가지고 장착되고, 상기 연마 패드에의 접촉측이 되는 수지부를 구비함과 동시에, 이 수지부는 상기 베이스부의 하면에 대한 장착 상태를 해제하여 교환 가능하게 구성하여 이루어지는 연마 헤드용 리테이너 링을 제공한다.The invention as set forth in
이 구성에 따르면, 사용에 의해 수지부가 마모되었을 때, 이 수지부만을 교환함으로써, 베이스부의 리사이클이 가능하게 됨과 동시에, 폐기하는 수지량이 리테이너 링의 하반분 정도만이 되어 극력 적게 억제된다.According to this configuration, when the resin portion is worn out by use, by replacing only the resin portion, the base portion can be recycled, and the amount of resin to be discarded is only about the lower half of the retainer ring, so that the amount of the resin portion is minimized.
청구항 11에 기재된 발명은, 상기 베이스부에 상기 수지부를 압출하여 상기 베이스부의 하면으로부터 제거하기 위한 압출용 구멍을 미리 천공하고, 상기 베이스부의 하면에 대한 상기 수지부의 장착 상태를 해제할 때는, 봉 형상체에 의해 상기 압출용 구멍을 통하여 상기 수지부를 상기 베이스부의 하면으로부터 제거하도록 구성하여 이루어지는 연마 헤드용 리테이너 링을 제공한다.According to the invention of
이 구성에 따르면, 사용에 의해 수지부가 마모되었을 때, 압출용 구멍에 봉 형상체를 삽입하여 각 수지 블록을 압출함으로써, 수지부가 베이스부의 하면으로부터 용이하고, 효율적으로 제거된다. 이 제거 방법은, 각 수지 블록이 압입이나 접착 등의 수단에 의해 베이스부의 하면에 장착되어 있는 경우에 특히 유효하다.According to this structure, when a resin part wears out by use, a rod-shaped body is inserted in an extrusion hole and each resin block is extruded, and a resin part removes easily and efficiently from the lower surface of a base part. This removal method is especially effective when each resin block is attached to the lower surface of the base part by means such as press fitting or adhesion.
청구항 12에 기재된 발명은, 상기 연마 헤드가 회전하는 통상의 가동시에 상기 각 수지 블록에 작용하는 힘의 방향과는 반대 방향의 힘을 이 각 수지 블록에 가함으로써 이 각 수지 블록을 슬라이드시켜 상기 베이스부의 하면으로부터 제거할 수 있도록 구성하고, 상기 베이스부의 하면에 대한 상기 수지부의 장착 상태를 해제할 때에는, 상기 각 수지 블록에 상기 반대 방향의 힘을 가하여 이 각 수지 블록 을 상기 베이스부의 하면으로부터 제거하도록 구성하여 이루어지는 연마 헤드용 리테이너 링을 제공한다.According to the twelfth aspect of the present invention, in each of the resin blocks, the resin blocks are slid by applying a force in the direction opposite to the direction of the force acting on the resin blocks during normal operation of the rotation of the polishing head. It is configured to be removable from the lower surface of the base portion, and when releasing the mounting state of the resin portion with respect to the lower surface of the base portion, applying the force in the opposite direction to each of the resin blocks by applying each of the resin blocks from the lower surface of the base portion A retainer ring for a polishing head configured to be removed is provided.
이 구성에 따르면, 각 수지 블록에는 통상의 가동시에 링 형상 리테이너 링의 내측에서 외측으로 작용하는 힘이 가해진다. 각 수지 블록은, 이 내측에서 외측으로 작용하는 힘에 의해 베이스부의 하면으로부터 벗어나지 않도록 구성되고, 이것과 반대로 외측으로부터 내측으로 작용하는 힘을 가했을 때에는 슬라이드하여 제거하는 것이 가능하게 구성되어 있다. 사용에 의해 수지부가 마모되었을 때, 각 수지 블록에 상기 외측에서 내측으로 작용하는 힘을 가함으로써, 이 각 수지 블록이 베이스부의 하면으로부터 효율적으로 제거된다. 이 제거 방법은, 수지부가 수지의 일체 성형에 의해 베이스부의 하면에 장착되어 있는 경우에 특히 유효하다.According to this configuration, each resin block is applied with a force acting from the inside of the ring-shaped retainer ring to the outside during normal operation. Each resin block is comprised so that it may not deviate from the lower surface of a base part by the force which acts inward from this inner side, On the contrary, when the force which acts inward from the outer side is applied, it is comprised so that it can slide and remove. When the resin portion is worn out by use, each resin block is efficiently removed from the lower surface of the base portion by applying a force acting from the outside to the inside on each resin block. This removal method is especially effective when the resin portion is attached to the lower surface of the base portion by integral molding of the resin.
청구항 13에 기재된 발명은, 상기 베이스부의 하면에 상기 각 수지 블록이 장착되어 있는 상태를 잠그는 잠금 부재를 상기 베이스부로부터 상기 수지부측에 연장하여 설치하고, 상기 베이스부의 하면에 대한 상기 수지부의 장착 상태를 해제할 때는, 상기 잠금 부재에 의한 상기 각 수지 블록의 잠금 상태를 해제하여 이 각 수지 블록을 상기 베이스부의 하면으로부터 제거하도록 구성하여 이루어지는 연마 헤드용 리테이너 링을 제공한다.Invention of
이 구성에 따르면, 각 수지 블록은 보통은 베이스부 하면에의 장착 상태가 잠금 부재로 잠금되어 있다. 사용에 의해 수지부가 마모되었을 때, 잠금 부재에 의한 각 수지 블록의 잠금 상태를 해제함으로써, 이 각 수지 블록이 베이스부의 하면으로부터 용이하고, 효율적으로 제거된다.According to this structure, each resin block is normally locked by the locking member in the mounting state to the lower surface of a base part. When the resin portion is worn out by use, by releasing the locked state of each resin block by the locking member, each resin block is easily and efficiently removed from the lower surface of the base portion.
청구항 14에 기재된 발명은, 상기 고강성 재료는 금속 혹은 세라믹 혹은 강성이 높은 엔지니어링 플라스틱이며, 상기 수지 재료는 PPS(PolyphenyleneSulfide, 폴리페닐렌술파이드), PEEK(Polyetheretherketone, 폴리에테르에테르케톤)를 포함하는 엔지니어링 플라스틱인 연마 헤드용 리테이너 링을 제공한다.The invention according to
이 구성에 따르면, 베이스부 및 베이스부 상당 부분이 금속 혹은 세라믹 혹은 강성이 높은 엔지니어링 플라스틱으로 이루어지는 고강성 재료에 의해 형성되어 있기 때문에, 전체의 강성이 충분히 높아진다. 또한, 연마 패드에 접촉하는 각 수지 블록은 엔지니어링 플라스틱으로 형성되어 있음으로써, 마모가 적게 억제됨과 동시에 신뢰성을 높일 수 있다.According to this structure, since the base part and the substantial part of a base part are formed with the high rigid material which consists of metal, ceramic, or high rigidity engineering plastic, the rigidity of the whole becomes high enough. In addition, each resin block in contact with the polishing pad is formed of engineering plastic, so that wear can be suppressed less and reliability can be improved.
청구항 1에 기재된 발명은, 고강성 재료에 의해 링 형상으로 형성되고, 연마 헤드측에 지지되는 베이스부와, 다수의 수지 블록이 상기 베이스부의 하면에 거의 동일 간격을 가지고 장착되고, 연마 패드에의 접촉측이 되는 수지부를 구비함과 동시에, 인접하는 각 수지 블록 사이와 상기 베이스부의 하면에 의해 슬러리의 유로를 형성하도록 하였으므로, 웨이퍼의 주위를 적절히 보유하는 보유성이 높아짐과 동시에, 공급된 슬러리가 웨이퍼 전체에 퍼지기 쉬워져 웨이퍼 전체를 균일하게 연마할 수 있다. 또한 웨이퍼의 공정상 문제가 되는 금속 미립자 등의 발생을 방지할 수 있고, 또한, 접촉에 의한 웨이퍼의 손상 발생을 억제할 수 있다는 이점이 있다.The invention according to
청구항 2에 기재된 발명은, 상기 베이스부의 하면에는 다수의 오목부를 형성 하고, 상기 수지 블록은 상기 다수의 오목부에 각각 끼워넣어 접착 또는 용착 혹은 나사 고정함으로써 상기 베이스부의 하면에 장착하였으므로, 각 수지 블록의 고정 위치를 소정의 위치에 위치 결정할 수 있다. 또한, 가동시에 각 수지 블록이 연마 패드와의 마찰로 받는 원주 방향의 힘을 오목부에의 끼워 맞춤 부분에서 받음으로써, 베이스부에 대한 각 수지 블록의 장착 강도를 높게 유지할 수 있다는 이점이 있다.In the invention according to
청구항 3에 기재된 발명은, 상기 베이스부의 하면에는 다수의 통 형상 오목부를 형성하고, 상기 각 수지 블록에는 상기 통 형상 오목부에 대응한 기둥 형상 볼록부를 형성하고, 이 기둥 형상 볼록부를 상기 통 형상 오목부에 각각 압입하여 끼워 맞춤으로써 상기 다수의 수지 블록을 상기 베이스부의 하면에 장착하였으므로, 각 수지 블록의 고정 위치를 소정의 위치에 위치 결정할 수 있다. 또한, 가동시에 각 수지 블록이 연마 패드와의 마찰로 받는 원주 방향의 힘을 기둥 형상 볼록부와 통 형상 오목부와의 끼워 맞춤 부분에서 받음으로써, 베이스부에 대한 각 수지 블록의 장착 강도를 높게 유지할 수 있다는 이점이 있다.In the invention according to
청구항 4에 기재된 발명은, 상기 베이스부의 하면에는 더브테일 홈 형상의 다수의 홈부를 소요 위치에 형성하고, 상기 다수의 수지 블록은 금형을 이용한 수지의 일체 성형에 의해 상기 다수의 홈부가 형성된 베이스부의 하면에 성형하여 이 다수의 수지 블록을 상기 베이스부의 하면에 장착하였으므로, 다수의 수지 블록의 형성 및 장착을 수지의 일체 성형에 의해 형성함으로써, 제조 비용을 저감할 수 있다. 또한, 가동시에 각 수지 블록이 연마 패드와의 마찰로 받는 원주 방향의 힘을 주로 더브테일 홈 형상의 홈부에 대한 수지의 성형 부분에서 받음으로써, 베이스부에 대한 각 수지 블록의 장착 강도를 높게 유지할 수 있다는 이점이 있다. According to the invention of
청구항 5에 기재된 발명은, 상기 베이스부에 그 하면에 통하는 흡기 구멍을 소요 위치에 천공하고, 상기 베이스부의 하면에 적절한 가고정 수단에 의해 가고정한 상기 다수의 수지 블록을 상기 흡기 구멍을 통하여 상기 베이스부의 하면에 흡인 고정함으로써 상기 다수의 수지 블록을 상기 베이스부의 하면에 장착하였으므로, 웨이퍼를 연마 헤드에 흡착 보유할 때에 사용되는 진공 등을 이용하여 각 수지 블록을 베이스부의 하면에 소정의 부착 양태로 흡착 고정할 수 있기 때문에, 베이스부에 대한 각 수지 블록의 용이 장착성을 얻을 수 있다는 이점이 있다.Invention of
청구항 6에 기재된 발명은, 연마 헤드에 설치된 리테이너 링 홀더와 일체로 고강성 재료에 의해 링 형상으로 형성된 베이스부 상당 부분과, 다수의 수지 블록이 상기 베이스부 상당 부분의 하면에 거의 동일 간격을 가지고 장착되고, 연마 패드에의 접촉측이 되는 수지부를 구비함과 동시에, 인접하는 각 수지 블록 사이와 상기 베이스부 상당 부분의 하면에 의해 슬러리의 유로를 형성하도록 하였으므로, 베이스부 상당 부분을 리테이너 링 홀더와 일체로 고강성 재료에 의해 형성함으로써, 이 베이스부 상당 부분의 용이 구성성을 얻을 수 있음과 동시에, 리테이너 링 홀더에 대한 리테이너 링의 부착 작업을 생략할 수 있다. 또한, 웨이퍼의 주위를 적절히 보유하는 보유성이 높아짐과 동시에, 공급된 슬러리가 웨이퍼 전체에 퍼지기 쉬워져 웨이퍼 전체를 균일하게 연마할 수 있다. 또한, 웨이퍼의 공정상 문제가 되는 금속 미립자 등의 발생을 방지할 수 있음과 동시에, 접촉에 의한 웨이퍼의 손상 발생을 억제할 수 있다는 이점이 있다.Invention of
청구항 7에 기재된 발명은, 상기 베이스부 상당 부분의 하면에는 다수의 오목부를 형성하고, 상기 수지 블록은 상기 다수의 오목부에 각각 끼워넣어 접착 또는 용착 혹은 나사 고정함으로써, 상기 베이스부 상당 부분의 하면에 장착하였으므로, 각 수지 블록의 고정 위치를 소정의 위치에 위치 결정할 수 있다. 또한, 가동시에 각 수지 블록이 연마 패드와의 마찰로 받는 원주 방향의 힘을 오목부에의 끼워 맞춤 부분에서 받음으로써, 베이스부 상당 부분에 대한 각 수지 블록의 장착 강도를 높게 유지할 수 있다는 이점이 있다.In the invention according to
청구항 8에 기재된 발명은, 상기 베이스부 상당 부분의 하면에는 다수의 통 형상 오목부를 형성하고, 상기 각 수지 블록에는 상기 통 형상 오목부에 대응한 기둥 형상 볼록부를 형성하고, 이 기둥 형상 볼록부를 상기 통 형상 오목부에 각각 압입하여 끼워 맞춤으로써, 상기 다수의 수지 블록을 상기 베이스부 상당 부분의 하면에 장착하였으므로, 각 수지 블록의 고정 위치를 소정의 위치에 위치 결정할 수 있다. 또한, 가동시에 각 수지 블록이 연마 패드와의 마찰로 받는 원주 방향의 힘을 기둥 형상 볼록부와 통 형상 오목부와의 끼워 맞춤 부분에서 고정함으로써, 베이스부 상당 부분에 대한 각 수지 블록의 장착 강도를 높게 유지할 수 있다는 이점이 있다.Invention of Claim 8 forms many cylindrical recesses in the lower surface of the said base-part-equivalent part, columnar convex part corresponding to the said cylindrical recessed part is formed in each said resin block, and said columnar convex part is Since the said many resin blocks were attached to the lower surface of the said base part equivalency part by press-fitting into a cylindrical recessed part, respectively, the fixed position of each resin block can be positioned in a predetermined position. In addition, by fixing the circumferential force that each resin block receives from friction with the polishing pad during operation at the fitting portion between the columnar convex portion and the cylindrical concave portion, the mounting of each resin block to the base portion equivalent portion is fixed. There is an advantage that the strength can be kept high.
청구항 9에 기재된 발명은, 리테이너 링의 내측에서 상기 웨이퍼의 상면측에 긴장 설치되는 탄성 시트는, 그 주연부가 상기 베이스부 상당 부분과 상기 수지부와의 사이에 끼우도록 하였으므로, 베이스부 상당 부분을 리테이너 링 홀더와 일체 로 형성한 경우에도, 연마 헤드의 기능상 필요한 탄성 시트를 리테이너 링의 내측에 긴장 설치할 수 있다는 이점이 있다.According to the ninth aspect of the present invention, the elastic sheet tensionably provided on the upper surface side of the wafer inside the retainer ring is such that the peripheral portion thereof is sandwiched between the base portion equivalent portion and the resin portion. Even when integrally formed with the retainer ring holder, there is an advantage that the elastic sheet necessary for the function of the polishing head can be tension-installed inside the retainer ring.
청구항 10에 기재된 발명은, 고강성 재료에 의해 링 형상으로 형성되고 연마 헤드측에 지지되는 베이스부와, 다수의 수지 블록이 상기 베이스부의 하면에 거의 동일 간격을 가지고 장착되고, 연마 패드에의 접촉측이 되는 수지부를 구비함과 동시에, 이 수지부는 상기 베이스부의 하면에 대한 장착 상태를 해제하여 교환 가능하게 구성하였으므로, 베이스부를 리사이클할 수 있음과 동시에, 폐기하는 수지량을 극력 적게 억제할 수 있다는 이점이 있다.The invention according to
청구항 11에 기재된 발명은, 상기 베이스부에, 상기 수지부를 압출하여 상기 베이스부의 하면으로부터 제거하기 위한 압출용 구멍을 미리 천공하고, 상기 베이스부의 하면에 대한 상기 수지부의 장착 상태를 해제할 때는, 봉 형상체에 의해 상기 압출용 구멍을 통하여 상기 수지부를 상기 베이스부의 하면으로부터 제거되도록 구성하였으므로, 수지부만 교환할 때, 압출용 구멍에 봉 형상체를 삽입하여 각 수지 블록을 압출함으로써, 수지부를 베이스부의 하면으로부터 용이하고, 효율적으로 제거할 수 있다는 이점이 있다.According to the invention of
청구항 12에 기재된 발명은, 상기 연마 헤드가 회전하는 통상의 가동시에 상기 각 수지 블록에 작용하는 힘의 방향과는 반대 방향의 힘을 이 각 수지 블록에 가함으로써 이 각 수지 블록을 슬라이드시켜 상기 베이스부의 하면으로부터 제거할 수 있도록 구성하고, 상기 베이스부의 하면에 대한 상기 수지부의 장착 상태를 해제할 때는, 상기 각 수지 블록에 상기 반대 방향의 힘을 가하여 이 각 수지 블록을 상기 베이스부의 하면으로부터 제거하도록 구성하였으므로, 수지부만 교환할 때, 각 수지 블록에 외측에서 내측으로 작용하는 힘을 가함으로써, 이 각 수지 블록을 베이스부의 하면으로부터 효율적으로 제거할 수 있다는 이점이 있다.According to the twelfth aspect of the present invention, in each of the resin blocks, the resin blocks are slid by applying a force in the direction opposite to the direction of the force acting on the resin blocks during normal operation of the rotation of the polishing head. It is configured to be removable from the lower surface of the base portion, and when releasing the mounting state of the resin portion with respect to the lower surface of the base portion, applying the force in the opposite direction to each of the resin blocks by applying the respective resin blocks from the lower surface of the base portion Since it is comprised so that removal may be carried out, when exchanging only a resin part, there exists an advantage that each resin block can be efficiently removed from the lower surface of a base part by applying the force which acts from the outer side to the inner side to each resin block.
청구항 13에 기재된 발명은, 상기 베이스부의 하면에 상기 각 수지 블록이 장착되어 있는 상태를 잠그는 잠금 부재를 상기 베이스부로부터 상기 수지부 측에 연장하여 설치하고, 상기 베이스부의 하면에 대한 상기 수지부의 장착 상태를 해제할 때는, 상기 잠금 부재에 의한 상기 각 수지 블록의 잠금 상태를 해제하고 이 각 수지 블록을 상기 베이스부의 하면으로부터 제거하도록 구성하였으므로, 수지부만 교환할 때, 잠금 부재에 의한 각 수지 블록의 잠금 상태를 해제함으로써, 이 각 수지 블록을 베이스부의 하면으로부터 용이하고, 효율적으로 제거할 수 있다는 이점이 있다.Invention of
청구항 14에 기재된 발명은, 상기 고강성 재료는 금속 혹은 세라믹 혹은 강성이 높은 엔지니어링 플라스틱이며, 상기 수지 재료는 PPS(PolyphenyleneSulfide, 폴리페닐렌술파이드), PEEK(Polyetheretherketone, 폴리에테르에테르케톤)를 포함하는 엔지니어링 플라스틱으로 하였으므로, 전체의 강성이 충분히 높아져 웨이퍼의 주위를 보유하는 보유성을 충분히 높게 할 수 있다. 또한, 사용에 의한 수지부의 마모를 적게 억제할 수 있음과 동시에, 리테이너 링의 신뢰성을 높일 수 있다는 이점이 있다.The invention according to
웨이퍼 전체를 균일하게 연마하고, 또한, 리사이클을 가능하게 함과 동시에, 폐기하는 수지량을 극력 적게 억제한다는 목적을 달성하기 위해, 연마 헤드에 보유된 웨이퍼를 회전하는 연마 패드에 가압함과 동시에, 슬러리를 공급하여 연마할 때에, 상기 연마 헤드에 지지되어 상기 연마 패드에 접촉하면서 상기 웨이퍼의 주위를 포위하는 연마 헤드용 리테이너 링에 있어서, 고강성 재료에 의해 링 형상으로 형성되고 상기 연마 헤드측에 지지되는 베이스부와, 다수의 수지 블록이 상기 베이스부의 하면에 거의 동일 간격을 가지고 장착되고, 상기 연마 패드에의 접촉측이 되는 수지부를 구비함과 동시에, 인접하는 각 수지 블록 사이와 상기 베이스부의 하면에 의해 상기 슬러리의 유로를 형성하고, 또한 상기 수지부는 상기 베이스부의 하면에 대한 장착 상태를 해제하여 교환 가능하게 구성함으로써 실현되었다.In order to achieve the purpose of uniformly polishing the entire wafer and enabling recycling and at the same time restraining the amount of resin discarded, the wafer held in the polishing head is pressed against a rotating polishing pad, A retainer ring for a polishing head, which is supported by the polishing head and surrounds the wafer while being in contact with the polishing pad when the slurry is supplied and polished, is formed in a ring shape by a highly rigid material and formed on the polishing head side. A base portion to be supported and a plurality of resin blocks are mounted on the lower surface of the base portion at substantially equal intervals, and have a resin portion to be a contact side to the polishing pad, and between each adjacent resin block and the base. The lower surface of the portion forms a flow path of the slurry, and the resin portion is attached to the lower surface of the base portion. This is achieved by releasing the state and making it replaceable.
[실시예 1]Example 1
이하, 본 발명의 실시예 1을 도면에 따라 상세하게 설명한다. 도 1은 연마 헤드용 리테이너 링이 장착된 화학 기계 연마 장치의 사시도, 도 2는 연마 헤드의 확대 종단면도이다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter,
먼저, 본 실시예에 관한 연마 헤드용 리테이너 링을 이 연마 헤드용 리테이너 링이 장착된 화학 기계 연마 장치의 구성으로부터 설명한다.First, the retainer ring for a polishing head according to the present embodiment will be described from the configuration of the chemical mechanical polishing apparatus equipped with the retaining ring for the polishing head.
도 1에 있어서 화학 기계 연마 장치(1)는 주로 플래튼(2)과 연마 헤드(3)로 구성되어 있다. 플래튼(2)은 원반 형상으로 형성되고, 그 하면 중앙에는 회전축(4)이 연결되어 있고, 모터(5)의 구동에 의해 화살표 A 방향으로 회전한다. 상기 플래튼(2)의 상면에는 연마 패드(6)가 점착되어 있고, 이 연마 패드(6) 상에 도시하지 않은 노즐로부터 연마제와 화학 약품과의 혼합물인 슬러리가 공급된다.In FIG. 1, the chemical
상기 연마 헤드(3)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 주로 헤드 본체(7), 캐리어(8), 리테이너 링(9), 리테이너 링 압압 수단(10), 탄성 시트(11), 캐리어 압압 수단(16) 및 에어 등의 제어 수단으로 구성되어 있다.As shown in FIG. 2, the polishing
상기 헤드 본체(7)는 원반 형상으로 형성되고, 또한 면중앙에 회전축(12)(도 1 참조)이 연결되어 있다. 이 헤드 본체(7)는 상기 회전축(12)에 피봇(pivot)되어 도시하지 않은 모터로 구동되고, 도 1의 화살표 B 방향으로 회전한다.The
상기 캐리어(8)는 원반 형상으로 형성되고, 상기 헤드 본체(7)의 중앙에 배치되어 있다. 이 캐리어(8)의 상면 중앙부와 헤드 본체(7)의 중앙 하부와의 사이에는 드라이 플레이트(13)가 설치되어 있고, 핀(14, 14)을 통하여 헤드 본체(7)로부터 회전이 전달된다.The carrier 8 is formed in a disk shape and is disposed at the center of the
상기 드라이 플레이트(13)의 중앙 하부와 상기 캐리어(8)의 중앙 상부와의 사이에는 작동 트랜스 본체(15a)가 고정되어 있고, 또한, 상기 캐리어(8)의 중앙 상부에는 작동 트랜스(15)의 코어(15b)가 고정되고, 도시하지 않은 제어부에 연결되어 웨이퍼(W) 상(도 2의 하방측)에 형성된 Cu 등으로 이루어지는 도시하지 않은 도전성막의 연마 상태 신호를 이 제어부에 출력하고 있다.An actuating transformer
상기 캐리어(8)의 상면 주연부에는 캐리어 압압 부재(16a)가 설치되어 있고, 이 캐리어(8)는 이 캐리어 압압 부재(16a)를 통하여 캐리어 압압 수단(16)으로부터 압압력이 전달된다.A
상기 캐리어(8)의 하면에는 에어 플로트 라인(17)으로부터 탄성 시트(11)에 에어를 분사하기 위한 에어 토출구(19)가 형성되어 있다. 이 에어 플로트 라 인(17)에는 에어 필터(20) 및 자동 개폐 밸브(V1)를 통하여 에어 공급원인 급기 펌프(21)에 접속되어 있다. 상기 에어 토출구(19)로부터의 에어의 토출은 상기 자동 개폐 밸브(V1)의 전환에 의해 실행된다.The
상기 캐리어(8)의 하면에는 진공 및 필요에 따라 DIW(순수(純水)) 또는 에어를 내보내기 위한 구멍(22)이 형성되어 있다. 이 에어의 흡인은 진공 펌프(23)의 구동에 의해 실행되고, 자동 개폐 밸브(V2)를 진공 라인(24)에 형성하고, 이 자동 개폐 밸브(V2)의 전환에 의해 이 진공 라인(24)을 통하여, 진공 및 DIW의 송급이 실행된다.The lower surface of the carrier 8 is formed with a
상기 에어 플로트 라인(17)으로부터의 에어 송급 및, 진공 라인(24)으로부터의 진공 작용 및 DIW의 송급 등은 제어부로부터의 지령 신호에 의해 실행된다.The air supply from the
또한, 상기 캐리어 압압 수단(16)은, 헤드 본체(7) 하면의 중앙부 주연에 배치되고, 캐리어 압압 부재(16a)에 압압력을 줌으로써, 이것에 결합된 캐리어(8)에 압압력을 전달한다. 이 캐리어 압압 수단(16)은, 바람직하게는 에어의 흡배기에 의해 팽창 수축하는 고무 시트제의 에어백(25)으로 구성된다. 이 에어백(25)에는 에어를 공급하기 위한 도시하지 않은 공기 공급 기구가 연결되어 있다.In addition, the carrier pressing means 16 is disposed at the periphery of the central portion of the lower surface of the head
상기 리테이너 링(9)은 링 형상으로 형성되고, 캐리어(8)의 외주에 배치되어 있다. 이 리테이너 링(9)은 연마 헤드(3)에 설치된 리테이너 링 홀더(27)에 장착되고, 그 내주부에 상기 탄성 시트(11)가 긴장 설치되어 있다.The
상기 탄성 시트(11)는 원 형상으로 형성되고, 다수의 구멍(22)이 천공되어 있다. 이 탄성 시트(11)는, 주연부가 리테이너 링(9)과 리테이너 링 홀더(27)와의 사이에 끼워짐으로써, 리테이너 링(9)의 내측에 긴장 설치된다.The
상기 탄성 시트(11)가 긴장 설치된 캐리어(8)의 하부에는, 캐리어(8)와 탄성 시트(11)와의 사이에 에어실(29)이 형성되어 있다. 도전성막이 형성된 웨이퍼(W)는 이 에어실(29)을 통하여 캐리어(8)에 압압된다. 상기 리테이너 링 홀더(27)는 링 형상으로 형성된 부착 부재(30)에 스냅 링(31)을 통하여 장착되어 있다. 이 부착 부재(30)에는 리테이너 링 압압 부재(10a)가 연결되어 있다. 리테이너 링(9)은 이 리테이너 링 압압 부재(10a)를 통하여 리테이너 링 압압 수단(10)으로부터의 압압력이 전달된다.An
리테이너 링 압압 수단(10)은 헤드 본체(7)의 하면의 외주부에 배치되고, 리테이너 링 압압 부재(10a)에 압압력을 줌으로써, 이것에 결합하고 있는 리테이너 링(9)을 연마용 패드(6)에 가압한다.The retainer ring pressing means 10 is disposed on the outer circumferential portion of the lower surface of the head
그리고, 화학 기계 연마 장치(1)는, 연마 헤드(3)를 도시하지 않은 이동 기구에 의해 소정 개소에 대기 중인 도전성막이 비연마의 웨이퍼(W) 상에 놓여 진다. 다음에, 이 연마 헤드(3)의 진공 라인(24)을 작동시켜, 진공구(19a) 및 구멍(22)(진공 구멍)을 통하여 탄성 시트(11) 하면의 에어실(29)을 진공으로 하고, 이것에 의해 상기 웨이퍼(W)를 흡착 보유하고, 상기 이동 기구에 의해, 웨이퍼(W)를 흡착 보유한 연마 헤드(3)를 플래튼(2) 상으로 옮겨, 이 웨이퍼(W)를 도전성막이 연마 패드(6)에 대접하도록 플래튼(2) 상에 놓는다.In the chemical
다음에, 상기 진공 라인(24)의 작동을 해제하여, 도시하지 않은 펌프로부터 에어백(25)에 에어를 공급하여 이 에어백(25)을 부풀린다. 이것과 동시에, 캐리 어(8)에 형성한 에어 토출구(19)로부터 에어실(29)에 에어를 공급한다. 이것에 의해, 에어실(29)의 내압이 높아진다.Next, the operation of the
상기 에어백(25)의 팽창에 의해, 상기 웨이퍼(W) 상부의 도전성막과 리테이너 링(9)이 소정의 압력으로, 연마 패드(6)에 가압된다. 이 상태로 플래튼(2)을 도 1의 화살표 A 방향으로 회전시킴과 동시에, 연마 헤드(3)를 도 1의 화살표 B 방향으로 회전시킨다. 그리고 회전하는 연마 패드(6) 상에 도시하지 않은 노즐로부터 슬러리를 공급하고, 리테이너 링(9)으로 웨이퍼(W)의 주위를 포위하면서 이 웨이퍼(W) 상부의 도전성막을 연마한다.By the expansion of the
다음에, 도 3 내지 도 7을 이용하여 본 실시예에 관한 연마 헤드용 리테이너 링의 구성 및 그 작용, 효과의 상세한 사항을 설명한다. 도 3은 리테이너 링을 나타내는 도면이며, 도 3(A)은 바닥면도, 도 3(B)은 도 3(A)의 부분 확대 측면도, 도 3(C)은 도 3(A)의 X-X 선에 따른 확대 단면도이다.Next, with reference to FIGS. 3-7, the structure of the grinding | polishing head retainer ring which concerns on a present Example, its action, and an effect are demonstrated. 3: is a figure which shows a retainer ring, FIG. 3 (A) is a bottom view, FIG. 3 (B) is a partial enlarged side view of FIG. 3 (A), and FIG. 3 (C) is a line XX of FIG. 3 (A). It is an enlarged cross-sectional view.
본 실시예의 리테이너 링(9)은, 상기 리테이너 링 홀더(27)를 통하여 상기 연마 헤드(3)측에 지지되는 링 형상의 베이스부(9A)와, 상기 연마 패드(6)에의 접촉측이 되는 수지부(9B)의 2층 구조로 되어 있다. 이 수지부(9B)는 다수의 수지 블록(9b, ‥‥)이 상기 베이스부(9A)의 하면에 거의 동일 간격을 가지고 장착됨으로써 구성되어 있는 인접하는 각 수지 블록(9b) 사이와 상기 베이스부(9A)의 하면에서 형성되는 홈부에 의해, 다수의 슬러리 유로(18, ‥‥)가 구성되어 있다.The
상기 베이스부(9A)는 고강성 재료에 의해 제작되어 있고, 이 고강성 재료에는 스테인리스 스틸, 알루미늄 등의 금속 혹은 세라믹 혹은 강성이 높은 엔지니어 링 플라스틱이 이용되고 있다. 또한, 수지 블록(9b)을 형성하고 있는 수지 재료에는 PPS(PolyphenyleneSulfide, 폴리페닐렌술파이드), PEEK(Polyetheretherketone, 폴리에테르에테르케톤)를 포함하는 엔지니어링 플라스틱이 이용되고 있다.The
리테이너 링(9)은, 베이스부(9A)가 고강성 재료에 의해 형성되어 있음으로써 전체의 강성이 충분히 높아지고, 웨이퍼(W)의 주위를 적절히 보유하는 보유성을 충분히 높게 할 수 있다. 이것에 더하여 수지부(9B)에는 슬러리 유로(18)가 적정 간격을 가지고 다수 형성되어 있음으로써, 가동시에 상기 연마 패드(6) 상에 공급된 슬러리가 웨이퍼(W) 전체에 퍼지기 쉬워진다. 이 결과, 웨이퍼(W) 전체를 엣지에 가까운 부분까지 균일하게 연마할 수 있게 된다.As the
또한, 각 수지 블록(9b)이 엔지니어링 플라스틱으로 이루어지는 수지 재료로 형성되어 있음으로써, 웨이퍼(W)의 공정상 문제가 되는 금속 미립자 등의 발생을 방지할 수 있음과 동시에, 접촉에 의한 웨이퍼(W)의 손상 발생을 억제할 수 있다. 또한, 사용에 의한 수지 블록(9b)의 마모를 적게 억제할 수 있음과 동시에, 리테이너 링(9)의 신뢰성을 높일 수 있다.Moreover, since each
다음에, 베이스부(9A) 하면에의 수지 블록(9b)의 장착 양태의 제1예∼제4예를 순서대로 설명한다.Next, the first to fourth examples of the mounting aspect of the
(가) 베이스부의 오목부에 각 수지 블록을 끼워넣어 접착 또는 용착 혹은 나사 고정. (A) Adhesive or welding or screwing each resin block into the recess of the base part.
도 4는 본 실시예에 있어서의 장착 양태의 제1예를 나타내는 도면이며, 도 4(A)는 도 3(B)과 같은 부분 확대 측면도, 도 4(B)는 도 3(C)과 같은 확대 단면도 이다.Fig. 4 is a diagram showing a first example of the mounting aspect in the present embodiment, Fig. 4 (A) is a partially enlarged side view as in Fig. 3 (B), and Fig. 4 (B) is as in Fig. 3 (C). It is an enlarged section.
도 4(A)에 있어서, 베이스부(9A)의 하면에 있어서의 각 수지 블록(9b)이 장착되는 위치에 각각 오목부(32)가 형성되어 있다. 각 수지 블록(9b)을 각 오목부(32)에 각각 끼워넣어 접착 또는 용착 혹은 나사 고정함으로써, 다수의 수지 블록(9b, ‥‥)이 베이스부(9A)의 하면에 장착되어 수지부(9B)가 구성되어 있다.In FIG. 4A, the
이 제1예에서는, 각 수지 블록(9b)을 각 오목부(32)에 각각 끼워 맞추어 고정함으로써, 각 수지 블록(9b)의 고정 위치를 소정의 위치에 위치 결정할 수 있다. 이 결과, 링 형상 베이스부(9A) 하면의 전체 둘레에 소정 간격을 두고 슬러리 유로(18)를 형성할 수 있다. 연마 헤드(3)가 회전하는 가동시에 각 수지 블록(9b)이 연마 패드(6)와의 마찰로 받는 원주 방향의 힘을 오목부(32)에의 끼워 맞춤 부분에서 고정됨으로써, 베이스부(9A)에 대한 각 수지 블록(9b)의 장착 강도를 높게 유지할 수 있다.In this first example, the fixing position of each
(나) 베이스부의 통 형상 오목부에 수지 블록의 기둥 형상 볼록부를 압입. (B) The columnar convex portion of the resin block is press-fitted into the cylindrical recess of the base portion.
도 5는 본 실시예에 있어서의 장착 양태의 제2예를 나타내는 도면이며, 도 5(A)는 도 3(B)과 같은 부분 확대 측면도, 도 5(B)는 도 3(C)과 같은 확대 단면도이다.Fig. 5 is a view showing a second example of the mounting aspect in the present embodiment, Fig. 5 (A) is a partially enlarged side view as in Fig. 3 (B), and Fig. 5 (B) is as in Fig. 3 (C). It is an enlarged cross section.
도 5(A), 도 5(B)에 있어서, 베이스부(9A)의 하면에는 원통 형상 또는 각통 형상의 다수의 통 형상 오목부(33a, ‥‥)가 형성되어 있다. 한편, 각 수지 블록(9b)에는 상기 통 형상 오목부(33a)에 대응한 원주 형상 또는 각주 형상의 기둥 형상 볼록부(33b)가 형성되어 있다. 이 기둥 형상 볼록부(33b)를 상기 통 형상 오 목부(33a)에 각각 압입하여 끼워 맞춤으로써, 다수의 수지 블록(9b, ‥‥)이 베이스부(9A)의 하면에 장착되어 수지부(9B)가 구성되어 있다.5 (A) and 5 (B), a plurality of
이 제2예에서는, 각 수지 블록(9b)측의 기둥 형상 볼록부(33b)를 베이스부(9A)에 있어서의 각 통 형상 오목부(33a)에 각각 압입하여 끼워 맞춤으로써, 각 수지 블록(9b)의 고정 위치를 소정의 위치에 위치 결정할 수 있다. 연마 헤드(3)가 회전하는 가동시에 각 수지 블록(9b)이 연마 패드(6)와의 마찰로 받는 원주 방향의 힘을 기둥 형상 볼록부(33b)와 통 형상 오목부(33a)와의 끼워 맞춤 부분에서 받음으로써, 베이스부(9A)에 대한 각 수지 블록(9b)의 장착 강도를 높게 유지할 수 있다.In this second example, the columnar
(다) 다수의 수지 블록을 베이스부의 하면에 일체 성형. (C) A plurality of resin blocks are integrally formed on the lower surface of the base portion.
도 6은 본 실시예에 있어서의 장착 양태의 제3예를 나타내는 도면이며, 도 6(A)은 도 3(B)과 같은 부분 확대 측면도, 도 6(B)은 도 3(C)과 같은 확대 단면도이다.FIG. 6: is a figure which shows the 3rd example of the mounting aspect in this Example, FIG. 6 (A) is a partial enlarged side view like FIG. 3 (B), and FIG. 6 (B) is the same as FIG. It is an enlarged cross section.
도 6(A)에 있어서, 베이스부(9A)의 하면에 있어서의 각 수지 블록(9b)이 장착되는 위치에 각각 더브테일 홈 형상의 홈부(34)가 형성되어 있다. 다수의 수지 블록(9b, ‥‥)을 금형(35)을 이용한 수지의 일체 성형에 의해 상기 다수의 홈부(34, ‥‥)가 형성된 베이스부(9A)의 하면에 성형함으로써, 다수의 수지 블록(9b, ‥‥)이 베이스부(9A)의 하면에 장착되어 수지부(9B)가 구성되어 있다.In Fig. 6A, the dovetail groove-shaped
이 제3예에서는, 베이스부(9A) 하면에의 다수의 수지 블록(9b, ‥‥)의 형성 및 장착을 수지의 일체 성형에 의해 행함으로써, 제조 비용의 저감을 도모할 수 있 다. 연마 헤드(3)가 회전하는 가동시에 각 수지 블록(9b)이 연마 패드(6)와의 마찰로 받는 원주 방향의 힘을 주로 더브테일 홈 형상의 홈부(34)에 대한 수지의 성형 부분에서 받음으로써, 베이스부(9A)에 대한 각 수지 블록(9b)의 장착 강도를 높게 유지할 수 있다.In this third example, manufacturing cost can be reduced by forming and mounting a plurality of
(라) 수지 블록을 베이스부의 하면에 흡인 고정. (D) Suction fixing of the resin block to the lower surface of the base part.
도 7은 본 실시예에 있어서의 장착 양태의 제4예를 나타내는 도면이며, 도 7(A)은 도 3(B)과 같은 부분 확대 측면도, 도 7(B)은 도 3(C)과 같은 확대 단면도이다.Fig. 7 is a view showing a fourth example of the mounting mode in the present embodiment, Fig. 7 (A) is a partially enlarged side view as in Fig. 3 (B), and Fig. 7 (B) is as in Fig. 3 (C). It is an enlarged cross section.
도 7(A), 도 7(B)에 있어서, 베이스부(9A)에 있어서의 각 수지 블록(9b)이 장착되는 위치에, 이 베이스부(9A)의 하면에 통하는 흡기 구멍(36)이 각각 천공되어 있다. 각 수지 블록(9b)을 가접착, 또는 나사 등의 가고정 수단을 이용하여 베이스부의 하면에 가고정해 두고, 이 상태로 각 흡기 구멍을 통하여 각 수지 블록(9b)을 흡인함으로써, 다수의 수지 블록(9b, ‥‥)이 베이스부(9A)의 하면에 장착되어 수지부(9B)가 구성되어 있다.In FIG.7 (A) and FIG.7 (B), the
이때, 각 수지 블록(9b)에 있어서의 연마 패드(6)에의 접촉면은, 거의 같은 면이 되어 평탄화되고, 소정의 부착 양태로 흡착 고정된다. 흡인 수단으로서는, 웨이퍼(W)를 연마 헤드(3)에 흡착 보유할 때에 사용하는 진공 등이 이용된다.At this time, the contact surface to the
이 제4예에서는, 웨이퍼(W)를 연마 헤드(3)에 흡착 보유할 때에 사용하는 진공 등을 이용하여 각 수지 블록(9b)을 베이스부(9A)의 하면에 소정의 부착 양태로 흡착 고정할 수 있다. 따라서, 각 수지 블록(9b)을 베이스부(9A)에 대해서 용이하 게 장착할 수 있다.In this fourth example, the
[실시예 2]Example 2
본 발명의 실시예 2에 관한 연마 헤드용 리테이너 링의 구성 및 그 작용, 효과의 상세한 사항을 도8∼도 10을 이용하여 설명한다. 도 8은 본 실시예에 있어서의 리테이너 링을 나타내는 도면이며, 도 8(A)은 도 3(B)과 같은 부분 확대 측면도, 도 8(B)은 도 3(C)과 같은 확대 단면도이다.The structure, the effect | action, and the effect of the retainer ring for a polishing head which concerns on Example 2 of this invention are demonstrated using FIGS. FIG. 8: is a figure which shows the retainer ring in this Example, FIG. 8 (A) is a partial enlarged side view like FIG. 3 (B), and FIG. 8 (B) is an enlarged sectional view like FIG. 3 (C).
본 실시예의 리테이너 링(9)은 상기 리테이너 링 홀더(27)와 일체로 링 형상으로 형성된 베이스부 상당 부분(9C)과, 상기 연마 패드(6)에의 접촉측이 되는 수지부(9B)로 구성되어 있다. 이 수지부(9B)는, 다수의 수지 블록(9b, ‥‥)이 상기 베이스부 상당 부분(9C)의 하면에 거의 동일 간격을 가지고 장착됨으로써 구성되어 있는 인접하는 각 수지 블록(9b) 사이와 상기 베이스부 상당 부분(9C)의 하면에서 형성되는 홈부에 의해, 다수의 슬러리 유로(18, ‥‥)가 구성되어 있다.The
상기 베이스부 상당 부분(9C)은 상기 실시예 1과 같은 고강성 재료에 의해 제작되어 있고, 상기 수지 블록(9b)을 형성하고 있는 수지 재료는 상기 실시예 1과 같은 PPS 및 PEEK를 포함하는 엔지니어링 플라스틱이 이용되고 있다.The base portion
이와 같이, 본 실시예의 리테이너 링(9)은 베이스부 상당 부분(9C)이 리테이너 링 홀더(27)와 일체로 형성되어 있고, 상기 탄성 시트(11)의 주연부는 베이스부 상당 부분(9C)의 하면과 수지부(9B)와의 사이에 끼워져 있다.Thus, in the
리테이너 링(9)은 베이스부 상당 부분(9C)을 리테이너 링 홀더(27)와 일체로 고강성 재료에 의해 형성한 것으로, 이 베이스부 상당 부분(9C)의 용이 구성성을 얻을 수 있음과 동시에, 리테이너 링 홀더(27)에 대한 리테이너 링(9)의 부착 작업을 생략할 수 있다.The
또한, 웨이퍼(W)의 주위를 적절히 보유하는 보유성이 높아짐과 동시에, 공급된 슬러리가 웨이퍼(W) 전체에 퍼지기 쉬워져, 웨이퍼(W) 전체를 엣지에 가까운 부분까지 균일하게 연마할 수 있다. 또한, 웨이퍼(W)의 공정상 문제가 되는 금속 미립자 등의 발생을 방지할 수 있음과 동시에, 접촉에 의한 웨이퍼(W)의 손상 발생을 억제할 수 있다.In addition, the retaining property of appropriately retaining the periphery of the wafer W is increased, and the supplied slurry easily spreads over the entire wafer W, so that the entire wafer W can be uniformly polished to a portion near the edge. . In addition, it is possible to prevent generation of metal fine particles or the like, which are a problem in the process of the wafer W, and to suppress damage of the wafer W due to contact.
또한, 베이스부 상당 부분(9C)을 리테이너 링 홀더(27)와 일체로 형성한 경우에 있어서도, 연마 헤드(3)의 기능상 필요한 탄성 시트(11)를 리테이너 링(9)의 내측에 긴장 설치할 수 있다.Further, even when the base portion
다음에, 베이스부 상당 부분(9C) 하면에의 수지 블록(9b)의 장착 양태의 제1예 및 제2예를 순서대로 설명한다.Next, the 1st example and the 2nd example of the attachment aspect of the
(가) 베이스부 상당 부분의 오목부에 각 수지 블록을 끼워넣어 접착 또는 용착 혹은 나사 고정. (A) Glue or weld or screw the resin blocks into the recesses of the corresponding portions of the base.
도 9는 본 실시예에 있어서의 장착 양태의 제1예를 나타내는 도면이며, 도 9(A)는 도 3(B)과 같은 부분 확대 측면도, 도 9(B)는 도 3(C)과 같은 확대 단면도이다.Fig. 9 is a view showing a first example of the mounting aspect in the present embodiment, Fig. 9 (A) is a partially enlarged side view as in Fig. 3 (B), and Fig. 9 (B) is as in Fig. 3 (C). It is an enlarged cross section.
도 9(A)에 있어서, 베이스부 상당 부분(9C)의 하면에 있어서의 각 수지 블록(9b)이 장착되는 위치에 각각 오목부(37)가 형성되어 있다. 각 수지 블록(9b)을 각 오목부(37)에 각각 끼워넣어 접착 또는 용착 혹은 나사 고정함으로써, 다수의 수지 블록(9b, ‥‥)이 베이스부 상당 부분(9C)의 하면에 장착되어 수지부(9B)가 구성되어 있다. 이 베이스부 상당 부분(9C)의 하면과 수지부(9B)와의 사이에는 상기 탄성 시트(11)의 주연부가 끼워져 있다.In FIG. 9 (A), the recessed
이 제1예에서는, 각 수지 블록(9b)을 각 오목부(37)에 각각 끼워 맞추어 고정함으로써, 각 수지 블록(9b)의 고정 위치를 소정의 위치에 위치 결정할 수 있다. 이 결과, 베이스부 상당 부분(9C) 하면의 전체 둘레에 소정 간격을 두고 슬러리 유로(18)를 형성할 수 있다. 연마 헤드(3)가 회전하는 가동시에 각 수지 블록(9b)이 연마 패드(6)와의 마찰로 받는 원주 방향의 힘을 오목부(37)에의 끼워 맞춤 부분에서 받음으로써, 베이스부 상당 부분(9C)에 대한 각 수지 블록(9b)의 장착 강도를 높게 유지할 수 있다.In this first example, the fixing position of each
(나) 베이스부의 통 형상 오목부에 수지 블록의 기둥 형상 볼록부를 압입. (B) The columnar convex portion of the resin block is press-fitted into the cylindrical recess of the base portion.
도 10은 본 실시예에 있어서의 장착 양태의 제2예를 나타내는 도면이며, 도 10(A)은 도 3(B)과 같은 부분 확대 측면도, 도 10(B)은 도 3(C)과 같은 확대 단면도이다.Fig. 10 is a view showing a second example of the mounting aspect in the present embodiment, Fig. 10 (A) is a partially enlarged side view as in Fig. 3 (B), and Fig. 10 (B) is as in Fig. 3 (C). It is an enlarged cross section.
도 10(A), 도 10(B)에 있어서, 베이스부 상당 부분(9C)의 하면에는 원통 형상 또는 각통 형상의 다수의 통 형상 오목부(33a, ‥‥)가 형성되어 있다. 한편, 각 수지 블록(9b)에는 상기 통 형상 오목부(33a)에 대응한 원주 형상 또는 각주 형상의 기둥 형상 볼록부(33b)가 형성되어 있다. 이 기둥 형상 오목부(33b)를 상기 통 형상 오목부(33a)에 각각 압입하여 끼워 맞춤으로써, 다수의 수지 블록(9b, ‥‥)이 베이스부 상당 부분(9C)의 하면에 장착되어 수지부(9B)가 구성되어 있다. 이 베이스부 상당 부분(9C)의 하면과 수지부(9B)와의 사이에는 상기 탄성 시트(11)의 주연부가 끼워져 있다.10 (A) and 10 (B), a plurality of
이 제2예에서는, 각 수지 블록(9b)측의 기둥 형상 볼록부(33b)를 베이스부 상당 부분(9C)에 있어서의 각 통 형상 오목부(33a)에 각각 압입하여 끼워 맞춤으로써, 각 수지 블록(9b)의 고정 위치를 소정의 위치에 위치 결정할 수 있다. 연마 헤드(3)가 회전하는 가동시에 각 수지 블록(9b)이 연마 패드(6)와의 마찰로 받는 원주 방향의 힘을 기둥 형상 볼록부(33b)와 통 형상 오목부(33a)와의 끼워 맞춤 부분에서 받음으로써, 베이스부 상당 부분(9C)에 대한 각 수지 블록(9b)의 장착 강도를 높게 유지할 수 있다.In this 2nd example, each columnar
[실시예 3]Example 3
본 발명의 실시예 3에 관한 연마 헤드용 리테이너 링의 구성 및 그 작용, 효과의 상세한 사항을 도 11∼도 13을 이용하여 설명한다. 본 실시예는, 상기 실시예 1에 나타낸 베이스부(9A)와 수지부(9B)를 구비한 리테이너 링(9)에 있어서, 상기 베이스부(9A)의 하면에 대한 상기 수지부(9B)의 장착 상태를 해제하고, 이 수지부(9B)를 교환 가능하게 구성한 것이다.The structure of the grinding | polishing head retainer ring which concerns on Example 3 of this invention, its function, and the detail of an effect are demonstrated using FIGS. In this embodiment, in the
사용에 의해 수지부(9B)가 마모되었을 때, 이 수지부(9B)만을 교환함으로써, 베이스부(9A)의 리사이클이 가능하게 됨과 동시에, 폐기하는 수지량이 리테이너 링(9)의 하반분 정도만으로 극력 적게 억제된다.When the
다음에, 베이스부(9A)의 하면에 대한 수지부(9B)의 장착 해제 양태의 제1예∼제3예를 순서대로 설명한다.Next, the first to third examples of the dismounting aspect of the
(가) 베이스부에 수지부를 압출하여 제거하기 위한 압출용 구멍을 천공. (A) Drill an extrusion hole for extruding and removing the resin part in the base part.
도 11은 본 실시예에 있어서의 제거 양태의 제1예를 나타내는 도면이며, 도 11(A)은 도 3(B)과 같은 부분 확대 측면도, 도 11(B)은 도 3(C)과 같은 확대 단면도이다.FIG. 11 is a view showing a first example of a removal aspect in the present embodiment, FIG. 11 (A) is a partially enlarged side view as shown in FIG. 3 (B), and FIG. 11 (B) is as shown in FIG. 3 (C). It is an enlarged cross section.
도 11(B)에 있어서, 베이스부(9A)에, 수지부(9B)를 압출하여 베이스부(9A)의 하면으로부터 제거하기 위한 적정 개수의 압출용 구멍(38)이 미리 천공되어 있다. 베이스부(9A)의 하면에 대한 수지부(9B)의 장착 상태를 해제할 때는, 압출용 구멍(38)에 도시하지 않은 봉 형상체를 삽입하여 각 수지 블록(9b)을 압출함으로써, 수지부(9B)가 베이스부(9A)의 하면으로부터 제거된다.In FIG. 11B, an appropriate number of extrusion holes 38 for extruding the
이 제거 방법은, 상기 실시예 1에 있어서 각 수지 블록(9b)이 압입이나 접착 등의 수단에 의해 베이스부(9A)의 하면에 장착되어 있는 경우에 특히 유효하다. 그리고, 각 수지 블록(9b)이 접착 등의 수단에 의해 장착되어 있는 경우는, 압출 전에 적절히 가열을 하면, 제거하기가 한층 더 유효하게 된다.This removal method is particularly effective when each
이 제1예에서는, 사용에 의해 수지부(9B)가 마모되었을 때, 압출용 구멍(38)에 봉 형상체를 삽입하여 각 수지 블록(9b)을 압출함으로써, 수지부(9B)를 베이스부(9A)의 하면으로부터 용이하고, 효율적으로 떼어낼 수 있다. 이 결과, 베이스부(9A)의 리사이클이 가능하게 됨과 동시에, 폐기되는 수지량은 리테이너 링(9)의 하반분 정도만으로 되어 극력 적게 억제할 수 있다.In this first example, when the
(B) 각 수지 블록에 통상 작용하지 않는 방향의 힘을 가함으로써 수지부를 제거. (B) Resin part is removed by applying the force of the direction which does not act normally to each resin block.
도 12는 본 실시예에 있어서의 제거 양태의 제2예를 나타내는 도면이며, 도 12(A)는 도 3(B)과 같은 부분 확대 측면도, 도 12(B)는 도 3(C)과 같은 확대 단면도이다.Fig. 12 is a view showing a second example of the removal mode in the present embodiment, Fig. 12 (A) is a partially enlarged side view as in Fig. 3 (B), and Fig. 12 (B) is as in Fig. 3 (C). It is an enlarged cross section.
도 12(B)에 있어서, 각 수지 블록(9b)에는 통상의 가동시에 링 형상 리테이너 링(9)의 내측에서 외측으로 작용하는 힘이 가해진다. 각 수지 블록(9b)은 이 내측에서 외측으로 작용하는 힘에 의해 베이스부(9A)의 하면으로부터 벗어나지 않도록 외측 걸이부(39)에 걸어 고정되고, 이와 반대로, 도시한 바와 같이 외측에서 내측으로 작용하는 힘을 가했을 때에는 슬라이드하여 제거하는 것이 가능하게 구성되어 있다.In Fig. 12 (B), each
베이스부(9A)의 하면에 대한 수지부(9B)의 장착 상태를 해제할 때는, 각 수지 블록(9b)에 상기 외측에서 내측으로 작용하는 힘을 가함으로써, 이 각 수지 블록(9b)이 베이스부(9A)의 하면으로부터 제거된다.When releasing the mounting state of the
이 제거 방법은, 상기 실시예 1에 있어서 수지부(9B)가 수지의 일체 성형에 의해 베이스부(9A)의 하면에 장착되어 있는 경우에 특히 유효하다.This removal method is particularly effective when the
이 제2예에서는, 사용에 의해 수지부(9B)가 마모되었을 때, 각 수지 블록(9b)에 상기 외측에서 내측으로 작용하는 힘을 가함으로써, 수지부(9B)를 베이스부(9A)의 하면으로부터 효율적으로 제거할 수 있다. 이 결과, 상기와 마찬가지로, 베이스부(9A)의 리사이클이 가능하게 됨과 동시에, 폐기되는 수지량은 리테이너 링(9)의 하반분 정도만이 되어 극력 적게 억제할 수 있다.In this second example, when the
(C) 잠금 부재에 의한 잠금을 해제함으로써 수지부를 제거. (C) The resin part is removed by releasing the lock by the locking member.
도 13은 본 실시예에 있어서의 제거 양태의 제3예를 나타내는 도면이며, 도 13(A)은 도 3(B)과 같은 부분 확대 측면도, 도 13(B)은 도 3(C)과 같은 확대 단면도, (C)는 제거 동작을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 13 is a view showing a third example of the removal aspect in the present embodiment, FIG. 13 (A) is a partially enlarged side view as in FIG. 3 (B), and FIG. 13 (B) is as in FIG. 3 (C). An enlarged cross sectional view (C) is for explaining the removal operation.
도 13(A), 도 13(B)에 있어서, 베이스부(9A)의 하면에 있어서의 각 수지 블록(9b)이 장착되는 위치에 각각 더브테일 홈 형상의 홈부(34)가 형성되어 있다. 또한, 각 수지 블록(9b)이 장착되는 위치에 대응한 베이스부(9A)의 외주면 위치에는 각각 잠금 부재(40)가 나사(41)를 조이고 푸는 것에 의해 착탈할 수 있게 설치되어 있다.In FIGS. 13A and 13B,
각 수지 블록(9b)은, 그 상부가 더브테일 홈 형상의 홈부(34)에 끼워 맞춰진 상태로, 전후(도 13(B)의 좌우)가 내측 걸이부(42)와 베이스부(9A)의 외주면 위치에 나사(41)의 조임에 의해 부착된 잠금 부재(40)로 걸어 고정되어 베이스부(9A)의 하면에 장착되어 있다.Each
베이스부(9A)의 하면에 대한 수지부(9B)의 장착 상태를 해제할 때는, 도 13(C)에 나타내는 바와 같이, 나사(41)를 풀어 잠금 부재(40)를 제거하고(잠금의 해제), 각 수지 블록(9b)에 리테이너 링(9)의 내측에서 외측으로 작용하는 힘을 가하여 슬라이드시킨다. 이것에 의해 이 각 수지 블록(9b)이 베이스부(9A)의 하면으로부터 제거된다.When releasing the mounting state of the
이 제3예에서는, 사용에 의해 수지부(9B)가 마모되었을 때, 잠금 부재(40)를 제거하고 이 잠금 부재(40)에 의한 각 수지 블록(9b)의 잠금 상태를 해제함으로써, 각 수지 블록(9b)을 베이스부(9A)의 하면으로부터 용이하고, 효율적으로 떼어낼 수 있다. 이 결과, 상기와 마찬가지로, 베이스부(9A)의 리사이클이 가능하게 됨과 동시에, 폐기되는 수지량은 리테이너 링(9)의 하반분 정도만이 되어 극력 적게 억제할 수 있다.In this third example, when the
또한, 본 발명은, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 한 다양하게 변경할 수 있고, 본 발명이 이 변경된 것에도 미치는 것은 당연하다.In addition, this invention can be variously changed unless it deviates from the mind of this invention, and it is natural that this invention affects this change also.
도면은 본 발명의 실시예에 관한 연마 헤드용 리테이너 링을 나타내는 것이다.The figure shows the retainer ring for a polishing head according to the embodiment of the present invention.
도 1은 연마 헤드용 리테이너 링이 부착된 화학 기계 연마 장치의 사시도.1 is a perspective view of a chemical mechanical polishing apparatus with a retainer ring for a polishing head.
도 2는 도 1의 화학 기계 연마 장치에 있어서의 연마 헤드의 확대 종단면도.Fig. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of the polishing head in the chemical mechanical polishing apparatus of Fig. 1.
도 3은 실시예 1에 있어서의 리테이너 링을 나타내는 도면이며, 도 3(A)은 바닥면도, 도 3(B)은 부분 확대 측면도, 도 3(C)은 도 3(A)의 X-X선에 따르는 확대 단면도.3: is a figure which shows the retainer ring in Example 1, FIG. 3 (A) is a bottom view, FIG. 3 (B) is a partial enlarged side view, and FIG. 3 (C) is the XX line of FIG. 3 (A). Following enlarged section.
도 4는 실시예 1에 있어서의 장착 양태의 제1예를 나타내는 도면이며, 도 4(A)는 도 3(B)과 같은 부분 확대 측면도, 도 4(B)는 도 3(C)과 같은 확대 단면도.Fig. 4 is a view showing a first example of the mounting aspect in the first embodiment, Fig. 4 (A) is a partially enlarged side view as in Fig. 3 (B), and Fig. 4 (B) is as in Fig. 3 (C). Magnified section.
도 5는 실시예 1에 있어서의 장착 양태의 제2예를 나타내는 도면이며, 도 5(A)는 도 3(B)과 같은 부분 확대 측면도, 도 3(B)은 도 3(C)과 같은 확대 단면도.Fig. 5 is a view showing a second example of the mounting mode in the first embodiment, Fig. 5 (A) is a partially enlarged side view as in Fig. 3 (B), and Fig. 3 (B) is as in Fig. 3 (C). Magnified section.
도 6은 실시예 1에 있어서의 장착 양태의 제3예를 나타내는 도면이며, 도 6(A)은 도 3(B)과 같은 부분 확대 측면도, 도 6(B)은 도 3(C)과 같은 확대 단면도.Fig. 6 is a view showing a third example of the mounting mode in the first embodiment, Fig. 6 (A) is a partially enlarged side view as in Fig. 3 (B), and Fig. 6 (B) is as in Fig. 3 (C). Magnified section.
도 7은 실시예 1에 있어서의 장착 양태의 제4예를 나타내는 도면이며, 도 7(A)은 도 3(B)과 같은 부분 확대 측면도, 도 7(B)은 도 3(C)과 같은 확대 단면도.Fig. 7 is a view showing a fourth example of the mounting mode in the first embodiment, Fig. 7 (A) is a partially enlarged side view as in Fig. 3 (B), and Fig. 7 (B) is as in Fig. 3 (C). Magnified section.
도 8은 실시예 2에 있어서의 리테이너 링을 나타내는 도면이며, 도 8(A)은 도 3(B)과 같은 부분 확대 측면도, 도 8(B)은 도 3(C)과 같은 확대 단면도.Fig. 8 is a view showing the retainer ring in Example 2, Fig. 8 (A) is a partially enlarged side view as in Fig. 3 (B), and Fig. 8 (B) is an enlarged sectional view as in Fig. 3 (C).
도 9는 실시예 2에 있어서의 장착 양태의 제1예를 나타내는 도면이며, 도 9(A)는 도 3(B)과 같은 부분 확대 측면도, 도 9(B)는 도 3(C)과 같은 확대 단면도.FIG. 9 is a view showing a first example of the mounting aspect in Example 2, FIG. 9 (A) is a partially enlarged side view similar to FIG. 3 (B), and FIG. 9 (B) is the same as FIG. 3 (C). Magnified section.
도 10은 실시예 2에 있어서의 장착 양태의 제2예를 나타내는 도면이며, 도 10(A)은 도 3(B)과 같은 부분 확대 측면도, 도 10(B)은 도 3(C)과 같은 확대 단면도.FIG. 10 is a view showing a second example of the mounting aspect in Example 2, FIG. 10 (A) is a partially enlarged side view as in FIG. 3 (B), and FIG. 10 (B) is as in FIG. 3 (C). Magnified section.
도 11은 실시예 3에 있어서의 제거 양태의 제1예를 나타내는 도면이며, 도 11(A)은 도 3(B)과 같은 부분 확대 측면도, 도 11(B)은 도 3(C)과 같은 확대 단면도.FIG. 11 is a view showing a first example of a removal aspect in Example 3, FIG. 11 (A) is a partially enlarged side view as shown in FIG. 3 (B), and FIG. 11 (B) is as shown in FIG. 3 (C). Magnified section.
도 12는 실시예 3에 있어서의 제거 양태의 제2예를 나타내는 도면이며, 도 12(A)는 도 3(B)과 같은 부분 확대 측면도, 도 12(B)는 도 3(C)과 같은 확대 단면도.FIG. 12 is a view showing a second example of the removal aspect in Example 3, FIG. 12 (A) is a partially enlarged side view as in FIG. 3 (B), and FIG. 12 (B) is as in FIG. 3 (C). Magnified section.
도 13은 실시예 3에 있어서의 제거 양태의 제3예를 나타내는 도면이며, 도 13(A)은 도 3(B)과 같은 부분 확대 측면도, 도 13(B)은 도 3(C)과 같은 확대 단면도 도 13(C)은 제거 동작을 설명하기 위한 도면.FIG. 13 is a view showing a third example of the removal aspect in Example 3, FIG. 13 (A) is a partially enlarged side view as shown in FIG. 3 (B), and FIG. 13 (B) is as shown in FIG. 3 (C). 13C is an explanatory view for explaining the removal operation.
[부호의 설명][Description of the code]
1 : 화학 기계 연마 장치 2 : 플래튼1: chemical mechanical polishing device 2: platen
3 : 연마 헤드 4 : 회전축3: polishing head 4: rotating shaft
5 : 모터 6 : 연마 패드5: motor 6: polishing pad
7 : 헤드 본체 8 : 캐리어7: head body 8: carrier
9 : 리테이너 링 9A : 베이스부9:
9B : 수지부 9b : 수지 블록9B:
10 : 리테이너 링 압압 수단 11 : 탄성 시트10 retainer ring pressing means 11 elastic sheet
12 : 회전축 13 : 드라이 플레이트12: rotating shaft 13: dry plate
14 : 핀 15 : 작동 트랜스14: pin 15: working transformer
16 : 캐리어 압압 수단 17 : 에어 플로트 라인16 carrier carrier means 17 air float line
18 : 슬러리 유로 19 : 에어 토출구18: slurry flow path 19: air discharge port
20 : 에어 필터 21 : 급기 펌프20: air filter 21: air supply pump
22 : 구멍 23 : 진공 펌프22: hole 23: vacuum pump
24 : 진공 라인 25 : 에어백24
27 : 리테이너 링 홀더 29 : 에어실27: retainer ring holder 29: air chamber
30 : 부착 부재 31 : 스냅 링30: attachment member 31: snap ring
32 : 오목부 33a : 통 형상 오목부32: recessed
33b : 기둥 형상 볼록부 34 : 홈부33b: columnar convex portion 34: groove portion
35 : 금형 36 : 흡기구멍35
37 : 오목부 38 : 압출용 구멍37: recess 38: hole for extrusion
39 : 외측 걸이부 40 : 잠금 부재39: outer hook portion 40: locking member
41 : 나사 42 : 내측 걸이부41: screw 42: inner hook portion
W : 웨이퍼W: Wafer
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |