KR20190129380A - Membrane for chemical mechanical polishing apparatus and carrier head comprising the same - Google Patents

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Abstract

Disclosed are a membrane for a CMP apparatus and a substrate carrier having the same. The membrane used for the substrate carrier according to one embodiment comprises: a floor plate; and at least one flap extending from the floor plate and formed to be concentric with respect to the center of the floor plate. The flap includes: a first extension unit extending upward from the floor plate; and a second extension unit extending laterally from the first extension unit, and at least a portion of the flap may have greater rigidity than the rest of the membrane.

Description

CMP 장치용 멤브레인 및 이를 포함하는 기판 캐리어{MEMBRANE FOR CHEMICAL MECHANICAL POLISHING APPARATUS AND CARRIER HEAD COMPRISING THE SAME}Membrane for CMP device and substrate carrier comprising same {MEMBRANE FOR CHEMICAL MECHANICAL POLISHING APPARATUS AND CARRIER HEAD COMPRISING THE SAME}

아래의 실시 예는 CMP 장치용 멤브레인 및 이를 포함하는 기판 캐리어에 관한 것이다.The following embodiments are directed to a membrane for a CMP device and a substrate carrier comprising the same.

반도체소자의 제조에는, 연마와 버핑(buffing) 및 세정을 포함하는 CMP(chemical mechanical polishing) 작업이 필요하다. 반도체 소자는, 다층 구조의 형태로 되어 있으며, 기판층에는 확산영역을 갖춘 트랜지스터 소자가 형성된다. 기판층에서, 연결금속선이 패턴화되고 기능성 소자를 형성하는 트랜지스터 소자에 전기 연결된다. 공지된 바와 같이, 패턴화된 전도층은 이산화규소와 같은 절연재로 다른 전도층과 절연된다. 더 많은 금속층과 이에 연관된 절연층이 형성되므로, 절연재를 편평하게 할 필요성이 증가한다. 편평화가 되지 않으면, 표면형태에서의 많은 변동 때문에 추가적인 금속층의 제조가 실질적으로 더욱 어려워진다. 또한, 금속선패턴은 절연재로 형성되어, 금속 CMP 작업이 과잉금속물을 제거하게 된다.In the manufacture of semiconductor devices, chemical mechanical polishing (CMP) operations including polishing, buffing and cleaning are required. The semiconductor device has a multilayer structure, and a transistor device having a diffusion region is formed in the substrate layer. In the substrate layer, the connecting metal line is patterned and electrically connected to the transistor element forming the functional element. As is known, the patterned conductive layer is insulated from other conductive layers with an insulating material such as silicon dioxide. As more metal layers and associated insulating layers are formed, the need to flatten the insulating material increases. Without flattening, the production of additional metal layers is substantially more difficult due to the large variations in surface morphology. In addition, the metal line pattern is formed of an insulating material, the metal CMP operation to remove the excess metal.

기존의 기판 연마 장치는 기판의 일면 또는 양면을 연마와 버핑 및 세정하기 위한 구성요소로서, 벨트, 연마패드 또는 브러시를 포함하는 기계적 연마부재를 구비하고, 슬러리 용액 내의 화학적 성분에 의해서 연마 작업을 촉진 및 강화시키게 된다.Conventional substrate polishing apparatus is a component for polishing, buffing and cleaning one or both surfaces of a substrate, and includes a mechanical polishing member including a belt, a polishing pad or a brush, and promotes polishing by chemical components in a slurry solution. And strengthen.

기판 캐리어는 가요성 재질의 멤브레인을 통하여 기판을 파지하게 된다. 멤브레인에는 복수 개의 압력 챔버가 형성되며, 각 압력 챔버에 압력을 가하여 기판을 연마 패드에 가압하게 된다. 이 경우, 각 압력 챔버에 균일하게 압력이 가해지는 것이 중요하며, 각 압력 챔버의 압력을 정확히 제어하는 것이 연마 정밀도 향상에 중요하다. 따라서, 압력 챔버의 압력을 정확하게 제어할 수 있도록 하는 멤브레인이 요구된다.The substrate carrier grips the substrate through a membrane of flexible material. A plurality of pressure chambers are formed in the membrane, and pressure is applied to each pressure chamber to press the substrate to the polishing pad. In this case, it is important to apply pressure uniformly to each pressure chamber, and it is important to improve polishing accuracy accurately controlling the pressure of each pressure chamber. Therefore, there is a need for a membrane that enables precise control of the pressure in a pressure chamber.

일 실시 예의 목적은, 각 압력 챔버의 압력을 정확하게 제어할 수 있는 멤브레인 및 이를 구비하는 기판 캐리어를 제공하는 것이다.An object of one embodiment is to provide a membrane and a substrate carrier having the same that can accurately control the pressure of each pressure chamber.

일 실시 예의 목적은, 연마 균일도 및 정밀도를 향상시킬 수 있는 멤브레인 및 이를 구비하는 기판 캐리어를 제공하는 것이다.An object of an embodiment is to provide a membrane and a substrate carrier having the same that can improve polishing uniformity and precision.

일 실시 예에 따른 기판 캐리어에 사용되는 멤브레인은, 바닥판; 및 상기 바닥판에서 연장되고, 상기 바닥판의 중심을 기준으로 동심을 이루는 형태로 형성되는 적어도 하나 이상의 플랩을 포함하고, 상기 플랩은 상기 바닥판에서 상방으로 연장되는 제1연장부 및 상기 제1연장부에서 측방으로 연장되는 제2연장부를 포함하고, 상기 플랩의 적어도 일부분은, 상기 멤브레인의 나머지 부분보다 더 큰 강성을 가질 수 있다.Membrane used in the substrate carrier according to an embodiment, the bottom plate; And at least one flap extending from the bottom plate and formed to be concentric with respect to the center of the bottom plate, wherein the flap extends upwardly from the bottom plate and the first flap. A second extension extending laterally in the extension, wherein at least a portion of the flap may have greater rigidity than the rest of the membrane.

상기 제1연장부의 적어도 일부분은, 상기 바닥판 또는 제2연장부보다 강성이 더 큰 재질을 포함할 수 있다.At least a portion of the first extension part may include a material having greater rigidity than the bottom plate or the second extension part.

상기 플랩은, 상기 플랩의 적어도 일부에 연결되는 보강부재를 더 포함하고, 상기 보강부재는 상기 제1연장부, 제2연장부 또는 바닥판보다 더 큰 강성을 가질 수 있다.The flap may further include a reinforcement member connected to at least a portion of the flap, and the reinforcement member may have greater rigidity than the first extension part, the second extension part, or the bottom plate.

상기 보강부재는 상기 제1연장부 또는 제2연장부의 내부에 삽입될 수 있다.The reinforcing member may be inserted into the first extension part or the second extension part.

상기 보강부재는 상기 제1연장부 또는 제2연장부의 외부에 부착될 수 있다.The reinforcing member may be attached to the outside of the first extension portion or the second extension portion.

상기 제1연장부는 휘어진 부분인 굴곡부를 포함하고, 상기 제1연장부는 상기 굴곡부가 굽혀지거나 펴짐에 따라 상하 방향으로 길이 변화가 가능할 수 있다.The first extension part may include a bent part that is a bent part, and the first extension part may have a length change in a vertical direction as the bent part is bent or extended.

상기 제1연장부 및 제2연장부는 상기 바닥판보다 더 큰 강성을 갖는 재질을 포함할 수 있다.The first extension part and the second extension part may include a material having greater rigidity than the bottom plate.

상기 제1연장부의 하단부가 상기 바닥판 또는 제2연장부보다 더 큰 강성을 가질 수 있다.The lower end of the first extension may have greater rigidity than the bottom plate or the second extension.

상기 제1연장부의 상단부가 상기 바닥판 또는 제2연장부보다 더 큰 강성을 가질 수 있다.An upper end portion of the first extension portion may have greater rigidity than the bottom plate or the second extension portion.

상기 제2연장부의 적어도 일부는 상기 제1연장부 또는 바닥판보다 더 큰 강성을 가질 수 있다.At least a portion of the second extension may have greater rigidity than the first extension or the bottom plate.

적어도 하나 이상의 압력 챔버가 형성되는 멤브레인에 있어서, 제1부분; 및 상기 제1부분보다 더 큰 강성을 갖는 제2부분을 포함할 수 있다.CLAIMS 1. A membrane in which at least one pressure chamber is formed, comprising: a first portion; And a second portion having greater rigidity than the first portion.

상기 멤브레인은, 상기 압력 챔버의 바닥을 형성하는 바닥판; 및 상기 압력 챔버의 측벽을 형성하도록 상기 바닥판에 연결되는 플랩을 포함하고, 상기 플랩은 상기 제2부분을 포함할 수 있다.The membrane includes a bottom plate forming a bottom of the pressure chamber; And a flap connected to the bottom plate to form a sidewall of the pressure chamber, wherein the flap may include the second portion.

상기 플랩은, 상기 바닥판에서 상방으로 연장되는 제1연장부; 및 상기 제1연장부에서 측방으로 연장되는 제2연장부를 포함하고, 상기 제1연장부는 상기 제2부분을 포함할 수 있다.The flap may include a first extension part extending upward from the bottom plate; And a second extension extending laterally from the first extension, and the first extension may include the second portion.

상기 플랩은 제1연장부에 연결되는 보강부재를 더 포함하고, 상기 보강부재는 상기 제2부분을 포함할 수 있다.The flap may further include a reinforcement member connected to the first extension part, and the reinforcement member may include the second portion.

상기 제1부분은 상기 바닥판이고, 상기 제2부분은 상기 플랩일 수 있다.The first portion may be the bottom plate, and the second portion may be the flap.

상기 제1연장부는 적어도 일부가 휘어지는 굴곡부를 포함하고, 상기 굴곡부는 상기 압력 챔버의 압력 변화에 따라 휘어진 부분의 곡률이 변화할 수 있다.The first extension part may include a bent portion at least partially bent, and the curved portion may have a curvature of the bent portion according to a change in pressure of the pressure chamber.

일 실시 예에 따른 기판 캐리어는, 회전 작동하는 캐리어 헤드; 및 상기 캐리어 헤드에 연결되고, 기판을 파지하는 멤브레인을 포함하고, 상기 멤브레인은, 바닥판; 및 적어도 하나 이상의 압력 챔버가 구획되도록 상기 바닥판에서 연장되는 플랩을 포함하고, 상기 플랩의 적어도 일부분은, 상기 멤브레인의 나머지 부분보다 더 큰 강성을 가질 수 있다.According to one embodiment, a substrate carrier includes: a carrier head rotating; And a membrane coupled to the carrier head and gripping a substrate, the membrane comprising: a bottom plate; And a flap extending from the bottom plate such that at least one pressure chamber is partitioned, wherein at least a portion of the flap may have greater rigidity than the rest of the membrane.

상기 플랩은, 상기 압력 챔버의 측벽을 형성하도록, 상기 바닥판에서 상방으로 연장되는 제1연장부; 및 일측은 상기 제1연장부에 연결되고, 타측은 상기 캐리어 헤드에 연결되는 제2연장부를 포함할 수 있다.The flap includes: a first extension extending upwardly from the bottom plate to form a side wall of the pressure chamber; And one side may be connected to the first extension, the other side may include a second extension connected to the carrier head.

상기 플랩은 이웃한 압력 챔버 사이의 압력 전달을 방지하도록, 상기 바닥판보다 높은 강성을 가질 수 있다.The flap may have a higher rigidity than the bottom plate to prevent pressure transfer between neighboring pressure chambers.

상기 제1연장부는 휘어진 부분인 굴곡부를 포함하고, 상기 굴곡부는 상기 압력 챔버의 압력 변화에 따라 휘어진 부분의 곡률이 변하면서 제1연장부의 상하 방향 길이를 변화시킬 수 있다.The first extension part may include a bent part that is a bent part, and the bent part may change the length of the first extension part in a vertical direction while the curvature of the bent part is changed according to the pressure change of the pressure chamber.

상기 플랩은, 제1연장부의 강성을 보강하기 위해 상기 제1연장부에 연결되는 보강부재를 더 포함할 수 있다.The flap may further include a reinforcing member connected to the first extension part to reinforce the rigidity of the first extension part.

일 실시 예에 따른 멤브레인 및 이를 구비하는 기판 캐리어는, 압력 챔버의 압력을 정밀하게 제어할 수 있다.The membrane and the substrate carrier having the same according to an embodiment may precisely control the pressure of the pressure chamber.

일 실시 예에 따른 멤브레인 및 이를 구비하는 기판 캐리어는, 기판의 연마 균일도 및 정밀도를 향상시킬 수 있다.The membrane and the substrate carrier having the same according to an embodiment may improve polishing uniformity and precision of the substrate.

일 실시 예에 따른 멤브레인 및 이를 구비하는 기판 캐리어의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the membrane and the substrate carrier having the same according to an embodiment are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 일 실시 예에 따른 기판 캐리어의 단면도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 멤브레인의 플랩의 단면도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 멤브레인의 플랩의 단면도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 멤브레인의 플랩의 단면도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 멤브레인의 플랩의 단면도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 멤브레인의 플랩의 단면도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 멤브레인의 플랩의 단면도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 멤브레인의 플랩의 단면도이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 멤브레인의 플랩의 단면도이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 멤브레인의 플랩의 단면도이다.The following drawings attached to this specification are illustrative of a preferred embodiment of the present invention, and together with the detailed description of the present invention serves to further understand the technical spirit of the present invention, the present invention is only to those described in such drawings It should not be construed as limited.
1 is a cross-sectional view of a substrate carrier according to an embodiment.
2 is a cross-sectional view of a flap of a membrane according to one embodiment.
3 is a cross-sectional view of a flap of a membrane according to one embodiment.
4 is a cross-sectional view of a flap of a membrane according to one embodiment.
5 is a cross-sectional view of a flap of a membrane according to one embodiment.
6 is a cross-sectional view of a flap of a membrane according to one embodiment.
7 is a cross-sectional view of a flap of a membrane, according to one embodiment.
8 is a cross-sectional view of a flap of a membrane according to one embodiment.
9 is a cross-sectional view of a flap of a membrane according to one embodiment.
10 is a cross-sectional view of a flap of a membrane according to one embodiment.

이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible even though they are shown in different drawings. In addition, in describing the embodiment, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function interferes with the understanding of the embodiment, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the components of the embodiment, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the nature, order or order of the components are not limited by the terms. If a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but between components It will be understood that may be "connected", "coupled" or "connected".

어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Components included in any one embodiment and components including common functions will be described using the same names in other embodiments. Unless stated to the contrary, the description in any one embodiment may be applied to other embodiments, and detailed descriptions thereof will be omitted in the overlapping range.

도 1은 일 실시 예에 따른 기판 캐리어의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a substrate carrier according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 기판 캐리어(1)는 기판(W)의 CMP공정에 사용될 수 있다.Referring to FIG. 1, the substrate carrier 1 may be used in the CMP process of the substrate W. Referring to FIG.

기판(W)은 LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel)와 같은 평판 디스플레이 장치(flat panel display device, FPD)용 글라스를 포함할 수 있다. 그러나, 기판(W)의 종류가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 기판(W)은 반도체 장치(semiconductor) 제조용 실리콘 웨이퍼(silicon wafer)일 수도 있다. 한편, 도면에서는 기판(W)이 원형 형상을 가지는 것으로 예시하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 예시에 불과하며, 기판(W)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다.The substrate W may include a glass for a flat panel display device (FPD) such as a liquid crystal display (LCD) and a plasma display panel (PDP). However, the type of substrate W is not limited thereto. For example, the substrate W may be a silicon wafer for manufacturing a semiconductor device. Meanwhile, in the drawings, the substrate W is illustrated as having a circular shape, but this is only an example for convenience of description and the shape of the substrate W is not limited thereto.

일 실시 예에 따른 기판 캐리어(1)는 기판(W)의 연마를 위해 기판(W)을 파지할 수 있다. 기판 캐리어(1)는 기판 보관부(미도시)에 보관된 기판(W)을 파지하고, 파지된 기판(W)을 연마 위치로 이송할 수 있다. 기판 캐리어(1)는 연마 위치로 이송된 기판(W)을 연마 패드(P)에 접촉시켜 연마할 수 있다. 일 실시 예에 따른 기판 캐리어(1)는 멤브레인(10), 캐리어 헤드(11), 리테이너(12) 및 압력 제어부를 포함할 수 있다.The substrate carrier 1 according to an exemplary embodiment may grip the substrate W to polish the substrate W. FIG. The substrate carrier 1 may hold the substrate W stored in the substrate storage unit (not shown), and transfer the held substrate W to the polishing position. The substrate carrier 1 may polish the substrate W transferred to the polishing position by contacting the polishing pad P. FIG. The substrate carrier 1 according to an embodiment may include a membrane 10, a carrier head 11, a retainer 12, and a pressure controller.

캐리어 헤드(11)는 기판(W)의 위치를 조절할 수 있다. 캐리어 헤드(11)의 하측에는 파지된 기판(W)이 위치할 수 있다. 캐리어 헤드(11)는 외부로부터 동력을 전달받아 축을 중심으로 회전할 수 있다. 캐리어 헤드(11)의 회전에 따라 기판 캐리어(1)에 파지된 기판(W)이 회전할 수 있다. 예를 들어, 캐리어 헤드(11)는 기판(W)이 연마 패드(P)에 접촉한 상태에서 회전 작동함으로써, 기판(W)을 연마 패드(P)에 대해 마찰시킴으로써, 기판(W)의 피연마면을 연마할 수 있다.The carrier head 11 may adjust the position of the substrate (W). The held substrate W may be positioned under the carrier head 11. The carrier head 11 may receive power from the outside and rotate about an axis. As the carrier head 11 rotates, the substrate W held by the substrate carrier 1 may rotate. For example, the carrier head 11 rotates in a state in which the substrate W is in contact with the polishing pad P, thereby rubbing the substrate W against the polishing pad P, thereby avoiding the substrate W. The polishing surface can be polished.

캐리어 헤드(11)는 연마 패드(P)에 수평한 방향으로 움직일 수 있다. 예를 들어, 캐리어 헤드(11)는 지면에 평행한 제 1 방향 및 제1방향에 수직한 제2방향으로 움직일 수 있다. 캐리어 헤드(11)의 수평이동에 따라, 기판 캐리어(1)에 파지된 기판이 연마 위치로 이송되거나, 연마 위치로부터 제거될 수 있다. The carrier head 11 can move in a direction parallel to the polishing pad P. FIG. For example, the carrier head 11 can move in a first direction parallel to the ground and in a second direction perpendicular to the first direction. According to the horizontal movement of the carrier head 11, the substrate held by the substrate carrier 1 can be transferred to or removed from the polishing position.

리테이너(12)는 기판(W)의 연마 과정에서 기판(W)이 기판 캐리어(1)로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 리테이너(12)는 파지된 기판(W)의 둘레를 감싸도록 캐리어 헤드(11)의 하측에 연결될 수 있다. 예를 들어, 기판(W)이 연마되는 과정에서, 리테이너(12)는 기판(W)이 파지된 위치로부터 이탈하지 않도록 기판의 측면을 지지할 수 있다.The retainer 12 may prevent the substrate W from being separated from the substrate carrier 1 during the polishing of the substrate W. FIG. The retainer 12 may be connected to the lower side of the carrier head 11 to surround the gripped substrate W. As shown in FIG. For example, in the process of polishing the substrate W, the retainer 12 may support the side surface of the substrate such that the substrate W is not separated from the gripped position.

멤브레인(10)은 캐리어 헤드(11)에 연결되고, 기판(W)의 파지 및 연마를 위한 압력 챔버(C)를 캐리어 헤드(11)내에 형성할 수 있다. 멤브레인(10)이 형성하는 압력 챔버(C)는 복수개가 형성될 수 있다. The membrane 10 is connected to the carrier head 11 and can form a pressure chamber C in the carrier head 11 for gripping and polishing the substrate W. As shown in FIG. A plurality of pressure chambers C formed by the membrane 10 may be formed.

멤브레인(10)에 형성되는 압력 챔버의 압력은 압력 제어부에 의해 조절될 수 있다. 예를 들어, 압력 제어부는 기판(W)의 척킹 과정에서는 압력 챔버(C)의 압력을 감소시킴으로써 기판(W)이 멤브레인에 의해 흡착되도록 제어하고, 기판(W)의 디척킹 과정에서는 기판(W)이 멤브레인으로부터 이탈되도록 제어할 수 있다. 한편, 압력 제어부는 복수의 압력 챔버(C) 각각에 대한 압력을 개별 제어함으로써, 압력 챔버(C)에 대응하는 기판 부위에 대한 가압 정도를 조절할 수 있다.The pressure of the pressure chamber formed in the membrane 10 may be adjusted by the pressure control unit. For example, the pressure controller controls the substrate W to be adsorbed by the membrane by reducing the pressure of the pressure chamber C in the chucking process of the substrate W, and the substrate W in the dechucking process of the substrate W. ) Can be controlled to leave the membrane. On the other hand, the pressure control unit can control the pressure to the substrate portion corresponding to the pressure chamber (C) by individually controlling the pressure for each of the plurality of pressure chamber (C).

멤브레인(10)은 바닥판(101) 및 플랩(102)을 포함할 수 있다.Membrane 10 may include bottom plate 101 and flap 102.

바닥판(101)은 압력 챔버(C)의 바닥을 형성할 수 있다. 바닥판(101)에 의해 기판(W)이 파지될 수 있다. 바닥판(101)은 기판(W)에 대응하는 크기 및 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 바닥판(101)은 원형으로 형성될 수 있다. 바닥판(101)은 기판에 압력을 가할 수 있도록 신축 가능한 가요성 재질을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 압력 챔버(C)에 인가된 압력이 바닥판(101)을 통해 기판(W)에 작용할 수 있다. 바닥판(101)에는 기판(W)의 흡착을 위한 흡착홀(미도시)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 압력 챔버에 음압이 가해지면 기판(W)은 흡착홀을 통해 바닥판(101)에 흡착될 수 있다. Bottom plate 101 may form the bottom of the pressure chamber (C). The substrate W may be gripped by the bottom plate 101. The bottom plate 101 may be formed in a size and shape corresponding to the substrate (W). For example, the bottom plate 101 may be formed in a circular shape. The bottom plate 101 may include a flexible material that is stretchable to apply pressure to the substrate. In other words, the pressure applied to the pressure chamber C may act on the substrate W through the bottom plate 101. The bottom plate 101 may include an adsorption hole (not shown) for adsorption of the substrate (W). For example, when a negative pressure is applied to the pressure chamber, the substrate W may be adsorbed to the bottom plate 101 through an adsorption hole.

플랩(102)은 압력 챔버(C)의 측벽을 형성할 수 있다. 플랩(102)은 바닥판(101)으로부터 상방으로 연장 형성될 수 있다. 플랩(102)의 상부는 캐리어 헤드(11)에 연결됨으로써, 멤브레인(10)을 캐리어 헤드(11)에 연결시킬 수 있다. 플랩(102)은 바닥판(101)의 중심을 기준으로 동심원을 이루는 형태로 형성될 수 있다. 다시 말하면, 플랩(102)은 상부에서 바라본 상태에서 링 형상일 수 있다. 플랩(102)은 복수개가 형성될 수 있다. 복수개의 플랩(102)은 바닥판(101)의 중심을 기준으로 서로 다른 반지름을 가지도록 형성될 수 있다. 서로 인접한 플랩(102) 사이에는 하나의 압력 챔버가 형성되기 때문에, 플랩(102)을 통해 복수개의 압력챔버가 구획될 수 있다. 플랩(102)에 의해 구획되는 압력 챔버(C)의 크기는 인접한 플랩(102) 사이의 거리에 따라 결정될 수 있다.The flap 102 may form the sidewall of the pressure chamber C. The flap 102 may extend upward from the bottom plate 101. The upper portion of the flap 102 can be connected to the carrier head 11, thereby connecting the membrane 10 to the carrier head 11. The flap 102 may be formed to form a concentric circle with respect to the center of the bottom plate 101. In other words, the flap 102 may be ring-shaped in a top view. The flap 102 may be formed in plural. The plurality of flaps 102 may be formed to have different radii based on the center of the bottom plate 101. Since one pressure chamber is formed between the flaps 102 adjacent to each other, a plurality of pressure chambers may be partitioned through the flaps 102. The size of the pressure chamber C partitioned by the flaps 102 can be determined according to the distance between adjacent flaps 102.

결과적으로, 멤브레인(10)은 바닥판(101), 플랩(102) 및 캐리어 헤드(11)를 통해 복수개의 압력 챔버(C)를 구획할 수 있다. 각각의 압력 챔버(C)는 압력 제어부에 의해 서로 다른 압력이 인가될 수 있다. 따라서, 멤브레인(10)은 각각의 압력 챔버에 접하는 기판(W) 부위에 서로 다른 압력을 작용할 수 있다.As a result, the membrane 10 can partition the plurality of pressure chambers C through the bottom plate 101, the flaps 102 and the carrier head 11. Each pressure chamber C may be applied with different pressures by a pressure controller. Accordingly, the membrane 10 may apply different pressures to the portion of the substrate W in contact with each pressure chamber.

플랩(102)은 신축 가능하도록 가요성 재질을 포함할 수 있다. 플랩(102)은 압력 챔버(C)에 인가되는 압력에 따라 길이가 조절됨으로서, 캐리어 헤드(11)에 대한 바닥판(101)의 거리를 조절할 수 있다. 예를 들어, 기판(W)의 연마과정에서 캐리어 헤드(11)가 기울어지는 현상이 발생하는 경우, 플랩(102)은 길이가 조절됨으로써 바닥판(101)의 상하 이동을 발생시키고, 바닥판(101)을 기판(W)에 밀착시킴으로써 기판(W)의 연마가 효과적으로 수행되도록 할 수 있다.The flap 102 may include a flexible material to be stretchable. The length of the flap 102 is adjusted according to the pressure applied to the pressure chamber C, thereby adjusting the distance of the bottom plate 101 to the carrier head 11. For example, when a phenomenon in which the carrier head 11 is inclined during the polishing of the substrate W occurs, the flap 102 generates a vertical movement of the bottom plate 101 by adjusting its length, and thus the bottom plate ( The adhesion of the substrate 101 to the substrate W may allow the polishing of the substrate W to be effectively performed.

도 2는 일 실시 예에 따른 멤브레인의 플랩 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a flap of a membrane according to one embodiment.

도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 멤브레인(10)의 플랩(102)은 제1연장부(1021), 제2연장부(1022) 및 굴곡부(1023)를 포함할 수 있다.2, the flap 102 of the membrane 10 according to an embodiment may include a first extension portion 1021, a second extension portion 1022, and a bend portion 1023.

제1연장부(1021)는 바닥판(101)에서 상방으로 연장 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1연장부(1021)는 바닥판(101)에 수직한 방향으로 연장될 수 있다. 제1연장부(1021)에 의해 압력 챔버(C)의 측벽이 형성될 수 있다.The first extension part 1021 may extend upward from the bottom plate 101. For example, the first extension part 1021 may extend in a direction perpendicular to the bottom plate 101. Sidewalls of the pressure chamber C may be formed by the first extension part 1021.

제2연장부(1022)는 일측은 제1연장부(1021)에 연결되고 타측은 캐리어 헤드(11)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2연장부(1022)는 제1연장부(1021)의 상단에서 측 방향으로 연장될 수 있다. 제2연장부(1022)는 캐리어 헤드(11)에 연결되는 돌출부를 포함할 수 있다. 돌출부는 제2연장부(1022)의 다른 부위에 비해 더 큰 단면적을 가질 수 있다. 예를 들어, 캐리어 헤드(11)에는 돌출부가 끼워지는 홈이 형성되고, 돌출부는 상기 홈에 끼움 결합될 수 있다.One side of the second extension part 1022 may be connected to the first extension part 1021, and the other side of the second extension part 1022 may be connected to the carrier head 11. For example, the second extension portion 1022 may extend laterally from an upper end of the first extension portion 1021. The second extension portion 1022 may include a protrusion connected to the carrier head 11. The protrusion may have a larger cross-sectional area than other portions of the second extension 1022. For example, the carrier head 11 is formed with a groove into which the protrusion is fitted, and the protrusion may be fitted into the groove.

굴곡부(1023)는 제1연장부(1021)에 형성될 수 있다. 굴곡부(1023)는 제1연장부(1021)의 적어도 일부가 휘어지는 형태로 형성됨으로써, 제1연장부(1021)의 상하 방향으로의 길이를 조절할 수 있다. 예를 들어, 굴곡부(1023)는 제1연장부(1021)의 길이 방향에서 측 방향으로 접철되는 형태로 휘어지고, 압력 챔버(C)의 압력 변화에 따라 휘어진 정도가 조절될 수 있다. 즉, 제1연장부(1021)는 굴곡부(1023)가 굽혀지거나 펴짐에 따라 상하 방향으로 길이 변화가 가능할 수 있다.The bent portion 1023 may be formed in the first extension portion 1021. The bent portion 1023 may be formed in a shape in which at least a portion of the first extension portion 1021 is bent, thereby adjusting the length of the first extension portion 1021 in the vertical direction. For example, the bent portion 1023 may be bent in the form of being folded laterally in the longitudinal direction of the first extension portion 1021, and the degree of bending may be adjusted according to the pressure change of the pressure chamber C. That is, the length of the first extension portion 1021 may be changed in the vertical direction as the curved portion 1023 is bent or extended.

예를 들어, 압력 챔버(C)의 압력이 증가하면, 해당 압력 챔버(C)의 측벽에 대응하는 굴곡부(1023)는 제1연장부(1021)의 길이 방향으로 펴질 수 있다. 반면, 압력 챔버(C)의 압력이 감소하는 경우, 굴곡부(1023)는 굴곡 정도가 커지면서 제1연장부(1021)의 길이 방향으로의 길이를 감소시킬 수 있다.For example, when the pressure in the pressure chamber C increases, the bent portion 1023 corresponding to the side wall of the pressure chamber C may be extended in the longitudinal direction of the first extension portion 1021. On the other hand, when the pressure in the pressure chamber (C) decreases, the bent portion 1023 can reduce the length in the longitudinal direction of the first extension portion 1021 while the degree of bending increases.

이와 같은 구조에 의하면, 굴곡부(1023)는 기판(W)의 연마 과정에서 기판(W) 및 연마 패드(P)의 접촉상태를 지속적으로 유지할 수 있다. 예를 들어, 기판(W)의 연마과정에서, 캐리어 헤드(11)의 진동이나 리테이너(12)의 마모등으로 인해, 기판 캐리어(1)가 기울어지는 현상이 발생할 수 있다. 이 경우, 기판 캐리어(1)의 기울어짐에 따라, 각각의 압력 챔버(C)에 인가된 압력과 실제 인가된 압력의 변화가 발생할 수 있다. 제1연장부(1021)는 압력 챔버의 압력 변화에 따른 굴곡부(1023)의 휘어진 부분의 곡률 변화를 통해 캐리어 헤드(11) 및 멤브레인(10)의 바닥판(101)의 사이를 유연하게 조절함으로써, 기판(W)이 연마 패드(P)로부터 이격되는 것을 방지할 수 있다.According to such a structure, the bent portion 1023 may continuously maintain the contact state between the substrate W and the polishing pad P during the polishing process of the substrate W. FIG. For example, during polishing of the substrate W, the substrate carrier 1 may be tilted due to vibration of the carrier head 11 or wear of the retainer 12. In this case, as the substrate carrier 1 is inclined, a change in the pressure applied to each pressure chamber C and the actual applied pressure may occur. The first extension portion 1021 flexibly adjusts between the carrier head 11 and the bottom plate 101 of the membrane 10 by changing the curvature of the bent portion 1023 according to the pressure change of the pressure chamber. The substrate W can be prevented from being spaced apart from the polishing pad P. FIG.

기판 캐리어(1)가 복수의 압력 챔버(C)를 구비하는 경우, 각각의 압력 챔버(C)에 가해지는 압력은 개별적으로 조절될 수 있다. 각각의 압력 챔버(C)에 인접한 기판(W)부위는 각각의 압력 챔버의 압력에 따라 개별적인 가압을 받을 수 있다. 따라서, 기판(W)의 연마 균일도를 제어하기 위해, 압력 제어부는 연마 프로파일에 따라 각각의 압력 챔버(C)의 압력을 개별적으로 조절하게 된다. 이 경우, 서로 이웃한 압력 챔버(C)에 서로 다른 압력이 인가되면, 플랩(102)이 압력 챔버(C) 사이의 압력 차이에 따라 작은 압력을 가지는 압력 챔버(C) 방향으로 휘어지는 현상이 발생할 수 있다. 예를 들어, 압력 챔버 C2에 압력 챔버 C1보다 큰 압력이 인가된 경우, 압력 챔버 C2와 C1의 경계벽 역할을 하는 플랩(102)을 통하여 횡방향으로 압력 챔버 C2의 압력이 압력 챔버 C1으로 전달될 수 있다.When the substrate carrier 1 has a plurality of pressure chambers C, the pressure applied to each pressure chamber C can be adjusted individually. The portion of the substrate W adjacent to each pressure chamber C may be individually pressurized according to the pressure of each pressure chamber. Thus, in order to control the polishing uniformity of the substrate W, the pressure controller individually adjusts the pressure in each pressure chamber C according to the polishing profile. In this case, when different pressures are applied to the adjacent pressure chambers C, the flap 102 may be bent toward the pressure chamber C having a small pressure according to the pressure difference between the pressure chambers C. Can be. For example, when a pressure greater than pressure chamber C1 is applied to pressure chamber C2, the pressure of pressure chamber C2 is transmitted to pressure chamber C1 laterally through flap 102 serving as a boundary wall between pressure chambers C2 and C1. Can be.

즉, 이웃한 압력 챔버(C)에 서로 다른 압력이 인가될 때, 플랩(102)의 변형으로 인해 압력 챔버(C)에 인가되는 실제 압력이 입력된 압력과 달라지는 문제점이 발생할 수 있다. 각각의 압력 챔버(C)에 인가된 입력 압력은, 연마 프로파일에 따라 결정되기 때문에, 실제 인가되는 압력에 오차가 발생하면, 기판(W)의 연마 균일도 및 정밀도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 플랩(102)이 높은 강성을 가지는 부분을 포함하게 되면, 플랩(102)의 휘어짐 현상을 방지함으로써, 이웃한 압력 챔버(C) 사이의 압력 전달 현상을 방지할 수 있다.That is, when different pressures are applied to the adjacent pressure chamber C, a problem may occur in which the actual pressure applied to the pressure chamber C is different from the input pressure due to the deformation of the flap 102. Since the input pressure applied to each of the pressure chambers C is determined according to the polishing profile, if an error occurs in the pressure actually applied, a problem may arise in that the polishing uniformity and precision of the substrate W are lowered. When the flap 102 includes a portion having high rigidity, the bending phenomenon of the flap 102 can be prevented, thereby preventing the pressure transfer phenomenon between the adjacent pressure chambers C. FIG.

플랩(102)은 서로 다른 강성을 가지는 복수의 부위를 포함할 수 있다. 즉, 멤브레인(10)은 제1부분 및 제1부분보다 더 큰 강성을 가지는 제2부분을 포함할 수 있다. 플랩(102)의 적어도 일부분은, 멤브레인(10)의 나머지 부분보다 더 큰 강성을 가질 수 있다. 즉, 플랩(102)은 높은 강성을 가지는 제2부분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 플랩(102)의 제1연장부(1021)의 적어도 일부분은 바닥판(101) 또는 제2연장부(1022)보다 강성이 큰 재질을 포함할 수 있다. 다시 말해, 제1연장부(1021)는 높은 강성을 가지는 제2부분을 포함할 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 압력 챔버(C)에 서로 다른 압력이 인가되더라도 플랩(102)의 일부가 큰 강성을 갖기 때문에, 플랩(102)의 변형이 방지되고, 플랩(102)을 통한 압력 챔버(C) 사이의 횡방향 압력 전달이 차단될 수 있다. 따라서, 압력 챔버(C)에 실제 인가되는 압력 및 입력 압력 사이의 오차를 최소화하고, 각 압력 챔버(C)의 압력을 정밀하게 제어할 수 있다.The flap 102 can include a plurality of sites having different stiffness. That is, the membrane 10 may include a first portion and a second portion having greater rigidity than the first portion. At least a portion of flap 102 may have greater rigidity than the rest of membrane 10. That is, the flap 102 may include a second portion having high rigidity. For example, at least a portion of the first extension portion 1021 of the flap 102 may include a material having a rigidity greater than that of the bottom plate 101 or the second extension portion 1022. In other words, the first extension portion 1021 may include a second portion having high rigidity. According to this structure, even if different pressures are applied to the pressure chamber C, since a part of the flap 102 has a large rigidity, deformation of the flap 102 is prevented, and the pressure chamber (through the flap 102) Transverse pressure transfer between C) can be interrupted. Therefore, the error between the pressure actually applied to the pressure chamber C and the input pressure can be minimized, and the pressure in each pressure chamber C can be precisely controlled.

연마 정밀도를 향상시키기 위해서, 바닥판(101)에 가해지는 압력을 정밀하게 제어하는 것이 중요할 수 있다. 따라서, 바닥판(101) 부근의 압력을 정밀하게 제어하기 위하여, 제1연장부(1021)가 큰 강성을 가질 수 있다. 특히, 제1연장부(1021) 중에서도 바닥판(101)과 인접한 부분이 큰 강성을 가질 수 있다. 즉, 제1연장부(1021)가 바닥판(101)과 접하는 부분인 제1연장부(1021)의 하단부가 바닥판(101) 또는 제2연장부보다(1021)보다 더 큰 강성을 가질 수 있다. 한편, 제1연장부(1021)의 굴곡부(1023)도 큰 강성을 갖는 재질을 포함할 수 있다. 도 2에서 도시된 큰 강성을 갖는 부분은 예시적인 것에 불과하며, 이에 한정되는 것은 아니다.In order to improve polishing accuracy, it may be important to precisely control the pressure applied to the bottom plate 101. Therefore, in order to precisely control the pressure in the vicinity of the bottom plate 101, the first extension portion 1021 may have great rigidity. In particular, a portion of the first extension portion 1021 adjacent to the bottom plate 101 may have great rigidity. That is, the lower end portion of the first extension portion 1021, which is a portion where the first extension portion 1021 is in contact with the bottom plate 101, may have a rigidity greater than that of the bottom plate 101 or the second extension portion 1021. have. Meanwhile, the bent portion 1023 of the first extension portion 1021 may also include a material having great rigidity. The part with the large rigidity shown in FIG. 2 is only illustrative, but is not limited to this.

한편, 제1연장부(1021)의 일부분이 큰 강성을 갖는 경우, 제1연장부(1021)의 신축력이 감소될 수 있고, 이에 따라 바닥판(101)의 상하 움직임 범위가 감소될 수 있다. 이를 보완하기 위해, 제1연장부(1021)는 굴곡부(1023)를 포함할 수 있다. 굴곡부(1023)는 절곡되어 휘어진 형상이므로, 굴곡부(1023)의 절곡 정도가 변화할 수 있고, 이를 통해 바닥판(101)의 상하 움직임을 만들 수 있다. 제1연장부(1021)는 굴곡부(1023)를 포함함으로써, 강성 향상에 따른 신축력 감소를 보완할 수 있다.On the other hand, when a portion of the first extension portion 1021 has a large rigidity, the stretching force of the first extension portion 1021 can be reduced, thereby reducing the vertical movement range of the bottom plate 101. To compensate for this, the first extension part 1021 may include a bent part 1023. Since the bent portion 1023 is bent and bent, the bending degree of the bent portion 1023 may change, thereby making the bottom plate 101 move up and down. The first extension part 1021 may include the bent part 1023 to compensate for the decrease in the elastic force due to the improvement of the rigidity.

도 3 및 도 4는 일 실시 예에 따른 멤브레인의 플랩의 단면도이다.3 and 4 are cross-sectional views of flaps of the membrane according to one embodiment.

도 3 및 도4를 참조하면, 일 실시 예에 따른 멤브레인(10)의 플랩(102)은 제1연장부(1021), 제2연장부(1022) 및 보강부재(1024)를 포함할 수 있다. 제1연장부(1021)는 굴곡부(1023)를 포함할 수 있다.3 and 4, the flap 102 of the membrane 10 according to an embodiment may include a first extension portion 1021, a second extension portion 1022, and a reinforcing member 1024. . The first extension portion 1021 may include a bend portion 1023.

보강부재(1024)는 제1연장부(1021), 제2연장부(1022) 또는 바닥판(101)보다 더 큰 강성을 갖는 재질을 포함할 수 있다. 즉, 보강부재(1024)는 제2부분을 포함할 수 있고, 제1부분은 제1연장부(1021), 제2연장부(1022) 또는 바닥판(101)일 수 있다. 보강부재(1024)는 플랩(102)의 적어도 일부에 연결될 수 있다. 예를 들어, 보강부재(1024)는 제1연장부(1021)의 강성을 보강하기 위해, 제1연장부(1021)에 연결될 수 있다. 한편, 보강부재(1024)는 제2연장부(1022)의 강성을 보강하기 위해, 제2연장부(1022)에 연결될 수도 있다(도 10 참조). 보강부재(1024)는 링 형상으로 형성될 수 있다.The reinforcing member 1024 may include a material having greater rigidity than the first extension part 1021, the second extension part 1022, or the bottom plate 101. That is, the reinforcing member 1024 may include a second portion, and the first portion may be the first extension portion 1021, the second extension portion 1022, or the bottom plate 101. The reinforcing member 1024 may be connected to at least a portion of the flap 102. For example, the reinforcing member 1024 may be connected to the first extension part 1021 to reinforce the rigidity of the first extension part 1021. Meanwhile, the reinforcing member 1024 may be connected to the second extension portion 1022 to reinforce the rigidity of the second extension portion 1022 (see FIG. 10). The reinforcing member 1024 may be formed in a ring shape.

도 3을 참조하면, 보강부재(1024)는 제1연장부(1021)의 내부에 삽입될 수 있다. 보강부재(1024)는 제1연장부(1021)의 일부분에만 삽입될 수 있다. 이 경우, 보강부재(1024)는 제1연장부(1021)가 바닥판(101)과 접하는 부분을 포함하는 부분에 삽입될 수 있다. 다시 말해, 보강부재(1024)는 제1연장부(1021)의 하단부를 포함하는 부분에 삽입될 수 있다. 한편 보강부재(1024)는 굴곡부(1023)에도 삽입될 수 있다. 보강부재(1024)는 제1연장부(1021)와 이중 사출되어 동시에 형성될 수도 있다.Referring to FIG. 3, the reinforcing member 1024 may be inserted into the first extension part 1021. The reinforcing member 1024 may be inserted only in a portion of the first extension portion 1021. In this case, the reinforcing member 1024 may be inserted into a portion including a portion where the first extension portion 1021 is in contact with the bottom plate 101. In other words, the reinforcing member 1024 may be inserted into a portion including the lower end of the first extension portion 1021. Meanwhile, the reinforcing member 1024 may be inserted into the bent portion 1023. The reinforcing member 1024 may be formed at the same time by double injection with the first extension portion 1021.

도 4를 참조하면, 보강부재(1024)는 제1연장부(1021)의 외부에 부착될 수 있다. 예를 들어, 보강부재(1024)는 제1연장부(1021)의 일측 또는 양측에 부착될 수 있다. 보강부재(1024)는 제1연장부(1021)의 일부분에만 부착될 수 있다. 이 경우, 보강부재(1024)는 제1연장부(1021)가 바닥판(101)과 접하는 부분을 포함하는 부분에 부착될 수 있다. 다시 말해, 보강부재(1024)는 제1연장부(1021)의 하단부를 포함하는 부분에 부착될 수 있다. 한편 보강부재(1024)는 굴곡부(1023)에도 부착될 수 있다. 보강부재(1024)는 제1연장부(1021)와 이중 사출되어 동시에 형성될 수도 있다.Referring to FIG. 4, the reinforcing member 1024 may be attached to the outside of the first extension portion 1021. For example, the reinforcing member 1024 may be attached to one side or both sides of the first extension portion 1021. The reinforcing member 1024 may be attached only to a portion of the first extension portion 1021. In this case, the reinforcing member 1024 may be attached to a portion including a portion where the first extension portion 1021 is in contact with the bottom plate 101. In other words, the reinforcing member 1024 may be attached to a portion including the lower end of the first extension portion 1021. Meanwhile, the reinforcing member 1024 may be attached to the bent portion 1023. The reinforcing member 1024 may be formed at the same time by double injection with the first extension portion 1021.

도 3 및 도 4와 같은 구조에 의하면, 보강부재(1024)는 큰 강성을 갖기 때문에, 압력 챔버(C)에 가해진 압력에 의해 플랩(102)이 변형되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 보강부재(1024)는 압력 챔버(C)에 가해진 압력이 플랩(102)을 통하여 횡방향으로 전달되는 것을 차단할 수 있다. 보강부재(1024)가 제1연장부(1021)에 결합됨에 따라 제1연장부(1021)의 신축력이 감소될 수 있다. 이 경우에도, 상기 언급한 것과 마찬가지로 제1연장부(1021)는 굴곡부(1023)를 포함함으로써, 감소된 신축력을 보완할 수 있다. 한편, 플랩(102)은 보강부재(1024)를 포함하면서도, 플랩(102)의 일부분은 강성이 큰 재질을 포함할 수도 있다.3 and 4, since the reinforcing member 1024 has great rigidity, the flap 102 can be prevented from being deformed by the pressure applied to the pressure chamber C. As shown in FIG. Accordingly, the reinforcing member 1024 may block the pressure applied to the pressure chamber C from being transmitted laterally through the flap 102. As the reinforcing member 1024 is coupled to the first extension portion 1021, the stretching force of the first extension portion 1021 may be reduced. Even in this case, as described above, the first extension part 1021 may include the bent part 1023, thereby making up for the reduced elastic force. Meanwhile, while the flap 102 includes the reinforcing member 1024, a portion of the flap 102 may include a material having high rigidity.

도 5는 일 실시 예에 따른 멤브레인의 플랩의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of a flap of a membrane according to one embodiment.

도 5를 참조하면, 일 실시 예에 따른 멤브레인(10)의 플랩(102)은 제1연장부(1021) 및 제2연장부(1022)를 포함할 수 있다. 제1연장부(1021)는 굴곡부(1023)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the flap 102 of the membrane 10 according to an embodiment may include a first extension portion 1021 and a second extension portion 1022. The first extension portion 1021 may include a bend portion 1023.

제1연장부(1021) 및 제2연장부(1022)는 바닥판(101)보다 더 큰 강성을 갖는 재질을 포함할 수 있다. 즉, 플랩(102)은 바닥판(101)보다 더 큰 강성을 갖는 재질을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1부분은 바닥판(101)이고, 제2부분은 플랩(102)일 수 있다. 이러한 구조에 의하면, 압력 챔버에 가해진 압력이 플랩을 통하여 횡방향으로 전달되는 것이 방지될 수 있다. 또한, 플랩(102)이 하나의 재질로 형성되므로 제조상의 편의성이 향상될 수 있다. 플랩(102)의 강성이 향상됨에 따라 신축력이 감소될 수 있으나, 감소된 신축력은 굴곡부(1023)를 통해 보완될 수 있다. 즉, 제1연장부(1021)가 굴곡부(1023)를 포함함으로써, 굴곡부(1023)의 절곡 정도 변화에 따라 바닥판(101)의 상하 이동을 만들어 낼 수 있다.The first extension part 1021 and the second extension part 1022 may include a material having greater rigidity than the bottom plate 101. That is, the flap 102 may include a material having greater rigidity than the bottom plate 101. In this case, the first portion may be the bottom plate 101 and the second portion may be the flap 102. According to this structure, the pressure applied to the pressure chamber can be prevented from being transmitted laterally through the flap. In addition, since the flap 102 is formed of one material, manufacturing convenience may be improved. As the rigidity of the flap 102 is improved, the elastic force may be reduced, but the reduced elastic force may be compensated for through the bent portion 1023. That is, since the first extension portion 1021 includes the bent portion 1023, the bottom plate 101 can be moved up and down in accordance with the change in the degree of bending of the bent portion 1023.

도 6은 일 실시 예에 따른 멤브레인의 플랩의 단면도이다.6 is a cross-sectional view of a flap of a membrane according to one embodiment.

도 6을 참조하면, 일 실시 예에 따른 멤브레인(10)의 플랩(102)은 제1연장부(1021) 및 제2연장부(1022)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6, the flap 102 of the membrane 10 according to an embodiment may include a first extension portion 1021 and a second extension portion 1022.

도 1 내지 도 5에서는 제1연장부(1021)가 굴곡부를 포함하는 것으로 도시하였으나, 이는 예시적인 것으로, 도 6과 같이 제1연장부(1021)는 굴곡부를 포함하지 않을 수 있다.In FIGS. 1 to 5, the first extension part 1021 is shown to include a bent part, but this is illustrative, and as shown in FIG. 6, the first extension part 1021 may not include the bent part.

제1연장부(1021)의 일부분은 제1연장부(1021)의 다른 부분, 제2연장부(1022) 또는 바닥판(101)보다 더 큰 강성을 갖는 재질을 포함할 수 있다. 또한, 제1연장부(1021)의 일부분에는 바닥판(101)보다 더 큰 강성을 갖는 보강부재가 내부에 삽입되거나 일측 또는 양측에 부착될 수 있다. 제1연장부(1021)에서 강성이 향상되거나 보강되는 부분은 제1연장부(1021)의 하단부를 포함하는 부분일 수 있다. 또는, 제1연장부(1021)의 상단부의 강성이 향상되거나 보강될 수도 있다. 한편, 제2연장부(1022)의 일부분이 제1연장부(1021) 또는 바닥판(101)보다 큰 강성을 가질 수도 있다.A portion of the first extension portion 1021 may include a material having greater rigidity than other portions of the first extension portion 1021, the second extension portion 1022, or the bottom plate 101. In addition, a portion of the first extension portion 1021 may have a reinforcing member having greater rigidity than the bottom plate 101 may be inserted therein or attached to one side or both sides. A portion of which the rigidity is improved or reinforced in the first extension portion 1021 may be a portion including a lower end portion of the first extension portion 1021. Alternatively, the rigidity of the upper end portion of the first extension portion 1021 may be improved or reinforced. On the other hand, a portion of the second extension portion 1022 may have greater rigidity than the first extension portion 1021 or the bottom plate 101.

도 7 및 도 8은 일 실시 예에 따른 멤브레인의 플랩의 단면도이다.7 and 8 are cross-sectional views of flaps of the membrane according to one embodiment.

도 7 및 도 8을 참조하면, 제1연장부(1021)의 상단부가 큰 강성을 가질 수 있다. 도 1 내지 도 6에서는 제1연장부(1021)의 하단부가 큰 강성을 갖는 것으로 도시하였으나, 이는 예시적인 것으로, 도 7 및 도 8과 같이 제1연장부(1021)의 상단부가 바닥판(101) 또는 제2연장부(1022)보다 큰 강성을 가질 수 있다. 압력 챔버의 상단부 측벽을 구성하는 제1연장부(1021)의 상단부가 큰 강성을 갖게 함으로써, 압력 챔버 내로 유체가 유출입되면서 발생하는 유체 유동에 의하여 압력 챔버의 상단부가 변형되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 압력 챔버 내로 유체가 유출입되는 통로는 주로 압력 챔버의 상단부에 형성된다는 점을 고려할 때, 제1연장부(1021)의 상단부가 큰 강성을 갖게 함으로써 유체 유동에 따른 압력 오차를 감소시킬 수 있다.7 and 8, the upper end portion of the first extension portion 1021 may have great rigidity. In FIGS. 1 to 6, the lower end of the first extension part 1021 is shown to have great rigidity, but this is merely an example, and the upper end of the first extension part 1021 is the bottom plate 101 as shown in FIGS. 7 and 8. ) Or greater than the second extension portion 1022. The upper end portion of the first extension portion 1021 constituting the upper end side wall of the pressure chamber has a large rigidity, thereby preventing the upper end portion of the pressure chamber from being deformed by the fluid flow generated as the fluid flows into and out of the pressure chamber. That is, considering that the passage through which the fluid flows into and out of the pressure chamber is mainly formed at the upper end of the pressure chamber, the upper end of the first extension part 1021 may have a large rigidity, thereby reducing the pressure error due to the fluid flow. .

도 7을 참조하면, 일 실시 예에 따른 멤브레인(10)의 플랩(102)은 제1연장부(1021) 및 제2연장부(1022)를 포함할 수 있다. 제1연장부(1021)의 상단부는, 제1연장부(1021)의 다른 부분, 제2연장부(1022) 또는 바닥판(101)보다 더 큰 강성을 갖는 재질을 포함할 수 있다. 제1연장부(1021)의 하단부는 바닥판(101)과 동일하거나 더 낮은 강성을 갖는 재질을 포함할 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 제1연장부(1021)의 상단부가 큰 강성을 가지므로 압력 챔버 간 횡방향 압력 전달이 차단되면서도, 제1연장부(1021)의 하단부가 상대적으로 낮은 강성을 가지므로 바닥판(101)이 압력 챔버의 압력 변화에 유연하게 대응할 수 있다. 즉, 제1연장부(1021)의 하단부가 압력 챔버의 압력 변화에 유연하게 변형되면서, 압력 챔버에 인가된 압력이 기판(W)에 유연하게 전달될 수 있다.Referring to FIG. 7, the flap 102 of the membrane 10 according to an embodiment may include a first extension portion 1021 and a second extension portion 1022. An upper end portion of the first extension portion 1021 may include a material having greater rigidity than other portions of the first extension portion 1021, the second extension portion 1022, or the bottom plate 101. The lower end of the first extension portion 1021 may include a material having the same or lower rigidity as the bottom plate 101. According to such a structure, since the upper end of the first extension part 1021 has a large rigidity, while the transverse pressure transmission between the pressure chambers is blocked, the lower end of the first extension part 1021 has a relatively low rigidity, so The plate 101 can flexibly respond to the pressure change in the pressure chamber. That is, while the lower end of the first extension portion 1021 is flexibly deformed to the pressure change of the pressure chamber, the pressure applied to the pressure chamber can be flexibly transmitted to the substrate W.

도 8을 참조하면, 일 실시 예에 따른 멤브레인(10)의 플랩(102)은 제1연장부(1021), 제2연장부(1022) 및 보강부재(1024)를 포함할 수 있다. 보강부재(1024)는 제1연장부(1021)의 상단부에 연결될 수 있다. 예를 들어, 보강부재(1024)는 제1연장부(1021)의 상단부 내부에 삽입되거나, 제1연장부(1021)의 상단부 외부에 부착될 수 있다. 보강부재(1024)는 제1연장부(1021)와 이중 사출되어 동시에 형성될 수도 있다.Referring to FIG. 8, the flap 102 of the membrane 10 according to an embodiment may include a first extension portion 1021, a second extension portion 1022, and a reinforcing member 1024. The reinforcing member 1024 may be connected to the upper end of the first extension portion 1021. For example, the reinforcing member 1024 may be inserted into the upper end of the first extension part 1021 or attached to the outer end of the upper end of the first extension part 1021. The reinforcing member 1024 may be formed at the same time by double injection with the first extension portion 1021.

도 9 및 도 10은 일 실시 예에 따른 멤브레인의 플랩의 단면도이다.9 and 10 are cross-sectional views of flaps of the membrane according to one embodiment.

도 9 및 도 10을 참조하면, 제2연장부(1022)가 제1연장부(1021) 또는 바닥판(101)보다 더 큰 강성을 가질 수 있다. 도 1 내지 도 8에서는 제1연장부(1021)의 일부가 큰 강성을 갖는 것으로 도시하였으나, 이는 예시적인 것으로, 도 9 및 도 10과 같이 제2연장부(1022)의 적어도 일부는 제1연장부(1021) 또는 바닥판(101)보다 큰 강성을 가질 수 있다. 제2연장부(1022)의 일부가 큰 강성을 갖게 함으로써, 캐리어 헤드(11)의 삽입공간 내의 유격 등에 의하여 제2연장부(1022)가 캐리어 헤드(11)에 변형되면서 삽입되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제2연장부(1022)의 일부가 큰 강성을 갖게 함으로써, 제2연장부(1022)의 캐리어 헤드(11)에 삽입되지 않은 부분이 캐리어 헤드(11)에 삽입된 부분을 기준으로 굽혀지거나 휘어지는 등의 변형을 방지할 수 있다. 결과적으로, 제2연장부(1022)의 강성을 높게 형성하여 제2연장부(1022)의 변형을 최소화함으로써, 압력 챔버 내의 압력 오차를 줄이고 연마 오차를 줄일 수 있다.9 and 10, the second extension part 1022 may have greater rigidity than the first extension part 1021 or the bottom plate 101. In FIGS. 1 to 8, a part of the first extension part 1021 is shown to have a large stiffness, but this is merely an example. As shown in FIGS. 9 and 10, at least a part of the second extension part 1022 is the first extension. It may have a greater rigidity than the portion 1021 or the bottom plate 101. By making a part of the second extension part 1022 have a large rigidity, it is possible to prevent the second extension part 1022 being inserted into the carrier head 11 while being deformed due to the clearance in the insertion space of the carrier head 11. have. In addition, a portion of the second extension portion 1022 has a large rigidity, so that a portion of the second extension portion 1022 that is not inserted into the carrier head 11 is bent based on the portion inserted into the carrier head 11. It can prevent deformation such as losing or bending. As a result, by increasing the rigidity of the second extension portion 1022 to minimize the deformation of the second extension portion 1022, it is possible to reduce the pressure error in the pressure chamber and the polishing error.

도 9를 참조하면, 일 실시 예에 따른 멤브레인(10)의 플랩(102)은 제1연장부(1021) 및 제2연장부(1022)를 포함할 수 있다. 제2연장부(1022)의 적어도 일부는, 제2연장부(1022)의 다른 부분, 제1연장부(1021) 또는 바닥판(101)보다 더 큰 강성을 갖는 재질을 포함할 수 있다. 제1연장부(1021)는 바닥판(101)과 동일하거나 더 낮은 강성을 갖는 재질을 포함할 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 제2연장부(1021)가 큰 강성을 가지므로 제2연장부(1021)의 변형에 따른 압력 오차가 감소되면서도, 제1연장부(1021)가 상대적으로 낮은 강성을 가지므로 바닥판(101)이 압력 챔버의 압력 변화에 유연하게 대응할 수 있다. 즉, 제1연장부(1021)가 압력 챔버의 압력 변화에 유연하게 변형되면서, 압력 챔버에 인가된 압력이 기판(W)에 유연하게 전달될 수 있다.9, the flap 102 of the membrane 10 according to an embodiment may include a first extension portion 1021 and a second extension portion 1022. At least a portion of the second extension portion 1022 may include a material having greater rigidity than other portions of the second extension portion 1022, the first extension portion 1021, or the bottom plate 101. The first extension portion 1021 may include a material having the same or lower rigidity as the bottom plate 101. According to such a structure, since the second extension portion 1021 has a large rigidity, the first extension portion 1021 has a relatively low rigidity while the pressure error caused by the deformation of the second extension portion 1021 is reduced. Therefore, the bottom plate 101 can flexibly respond to the pressure change of the pressure chamber. That is, while the first extension portion 1021 is flexibly deformed to the pressure change of the pressure chamber, the pressure applied to the pressure chamber can be flexibly transmitted to the substrate W.

도 10을 참조하면, 일 실시 예에 따른 멤브레인(10)의 플랩(102)은 제1연장부(1021), 제2연장부(1022) 및 보강부재(1024)를 포함할 수 있다. 보강부재(1024)는 제2연장부(1022)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 보강부재(1024)는 제2연장부(1022)의 내부에 삽입되거나, 제2연장부(1022)의 외부에 부착될 수 있다. 보강부재(1024)는 제2연장부(1022)와 이중 사출되어 동시에 형성될 수도 있다.Referring to FIG. 10, the flap 102 of the membrane 10 according to an embodiment may include a first extension portion 1021, a second extension portion 1022, and a reinforcing member 1024. The reinforcement member 1024 may be connected to the second extension portion 1022. For example, the reinforcing member 1024 may be inserted into the second extension part 1022 or attached to the outside of the second extension part 1022. The reinforcing member 1024 may be formed at the same time by being double injected with the second extension portion 1022.

이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.Although embodiments have been described with reference to the accompanying drawings as described above, various modifications and variations are possible to those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques may be performed in a different order than the described method, and / or components of the described structure, apparatus, etc. may be combined or combined in a different form than the described method, or may be combined with other components or equivalents. Appropriate results can be achieved even if they are replaced or substituted.

1: 기판 캐리어
10: 멤브레인
11: 캐리어 헤드
12: 리테이너
W: 기판
P: 연마 패드1: substrate carrier
10: membrane
11: carrier head
12: retainer
W: Substrate
P: polishing pad

Claims (21)

기판 캐리어에 사용되는 멤브레인에 있어서,
바닥판; 및
상기 바닥판에서 연장되고, 상기 바닥판의 중심을 기준으로 동심을 이루는 형태로 형성되는 적어도 하나 이상의 플랩을 포함하고,
상기 플랩은 상기 바닥판에서 상방으로 연장되는 제1연장부 및 상기 제1연장부에서 측방으로 연장되는 제2연장부를 포함하고,
상기 플랩의 적어도 일부분은, 상기 멤브레인의 나머지 부분보다 더 큰 강성을 갖는 멤브레인.In the membrane used for the substrate carrier,
Bottom plate; And
At least one flap extending from the bottom plate and formed to be concentric with respect to the center of the bottom plate;
The flap includes a first extension extending upward from the bottom plate and a second extension extending laterally from the first extension,
At least a portion of the flap has a greater rigidity than the rest of the membrane. 제1항에 있어서,
상기 제1연장부의 적어도 일부분은, 상기 바닥판 또는 제2연장부보다 강성이 더 큰 재질을 포함하는 멤브레인.The method of claim 1,
At least a portion of the first extension portion, the membrane comprising a material having a greater rigidity than the bottom plate or the second extension portion. 제1항에 있어서,
상기 플랩은, 상기 플랩의 적어도 일부에 연결되는 보강부재를 더 포함하고,
상기 보강부재는 상기 제1연장부, 제2연장부 또는 바닥판보다 더 큰 강성을 갖는 멤브레인.The method of claim 1,
The flap further includes a reinforcing member connected to at least a portion of the flap,
The reinforcing member has a greater rigidity than the first extension portion, the second extension portion or the bottom plate. 제3항에 있어서,
상기 보강부재는 상기 제1연장부 또는 제2연장부의 내부에 삽입되는 멤브레인.The method of claim 3,
The reinforcing member is inserted into the first extension portion or the second extension portion of the membrane. 제3항에 있어서,
상기 보강부재는 상기 제1연장부 또는 제2연장부의 외부에 부착되는 멤브레인.The method of claim 3,
The reinforcing member is a membrane attached to the outside of the first extension portion or the second extension portion. 제1항에 있어서,
상기 제1연장부는 휘어진 부분인 굴곡부를 포함하고,
상기 제1연장부는 상기 굴곡부가 굽혀지거나 펴짐에 따라 상하 방향으로 길이 변화가 가능한 멤브레인.The method of claim 1,
The first extension portion includes a curved portion that is a curved portion,
The first extension is a membrane that can be changed in length in the vertical direction as the curved portion is bent or extended. 제1항에 있어서,
상기 제1연장부 및 제2연장부는 상기 바닥판보다 더 큰 강성을 갖는 재질을 포함하는 멤브레인.The method of claim 1,
The first extension portion and the second extension portion of the membrane comprising a material having a greater rigidity than the bottom plate. 제1항에 있어서,
상기 제1연장부의 하단부가 상기 바닥판 또는 제2연장부보다 더 큰 강성을 갖는 멤브레인.The method of claim 1,
The lower end portion of the first extension portion has a greater rigidity than the bottom plate or the second extension portion. 제1항에 있어서,
상기 제1연장부의 상단부가 상기 바닥판 또는 제2연장부보다 더 큰 강성을 갖는 멤브레인.The method of claim 1,
Membrane of the upper end portion of the first extension has a greater rigidity than the bottom plate or the second extension. 제1항에 있어서,
상기 제2연장부의 적어도 일부는 상기 제1연장부 또는 바닥판보다 더 큰 강성을 갖는 멤브레인.The method of claim 1,
At least a portion of the second extension has a greater rigidity than the first extension or the bottom plate. 적어도 하나 이상의 압력 챔버가 형성되는 멤브레인에 있어서,
제1부분; 및 상기 제1부분보다 더 큰 강성을 갖는 제2부분을 포함하는 멤브레인.A membrane in which at least one pressure chamber is formed,
First portion; And a second portion having greater rigidity than the first portion. 제11항에 있어서,
상기 멤브레인은,
상기 압력 챔버의 바닥을 형성하는 바닥판; 및
상기 압력 챔버의 측벽을 형성하도록 상기 바닥판에 연결되는 플랩을 포함하고,
상기 플랩은 상기 제2부분을 포함하는 멤브레인.The method of claim 11,
The membrane,
A bottom plate forming a bottom of the pressure chamber; And
A flap connected to the bottom plate to form a sidewall of the pressure chamber,
And the flap comprises the second portion. 제12항에 있어서,
상기 플랩은,
상기 바닥판에서 상방으로 연장되는 제1연장부; 및
상기 제1연장부에서 측방으로 연장되는 제2연장부를 포함하고,
상기 제1연장부는 상기 제2부분을 포함하는 멤브레인.The method of claim 12,
The flap,
A first extension part extending upward from the bottom plate; And
A second extension extending laterally from the first extension;
And the first extension part comprises the second part. 제13항에 있어서,
상기 플랩은 제1연장부에 연결되는 보강부재를 더 포함하고,
상기 보강부재는 상기 제2부분을 포함하는 멤브레인.The method of claim 13,
The flap further includes a reinforcing member connected to the first extension portion,
The reinforcing member includes the second portion. 제12항에 있어서,
상기 제1부분은 상기 바닥판이고, 상기 제2부분은 상기 플랩인 멤브레인.The method of claim 12,
Wherein the first portion is the bottom plate and the second portion is the flap. 제13항에 있어서,
상기 제1연장부는 적어도 일부가 휘어지는 굴곡부를 포함하고,
상기 굴곡부는 상기 압력 챔버의 압력 변화에 따라 휘어진 부분의 곡률이 변화하는 멤브레인.The method of claim 13,
The first extension portion includes a bent portion bent at least a portion,
The curved portion is a membrane in which the curvature of the bent portion changes in accordance with the pressure change of the pressure chamber. 회전 작동하는 캐리어 헤드; 및
상기 캐리어 헤드에 연결되고, 기판을 파지하는 멤브레인을 포함하고,
상기 멤브레인은, 바닥판; 및 적어도 하나 이상의 압력 챔버가 구획되도록 상기 바닥판에서 연장되는 플랩을 포함하고,
상기 플랩의 적어도 일부분은, 상기 멤브레인의 나머지 부분보다 더 큰 강성을 갖는 기판 캐리어.A carrier head that rotates; And
A membrane connected to the carrier head and holding a substrate;
The membrane, the bottom plate; And a flap extending from the bottom plate such that at least one pressure chamber is defined,
At least a portion of the flap has a greater rigidity than the rest of the membrane. 제17항에 있어서,
상기 플랩은,
상기 압력 챔버의 측벽을 형성하도록, 상기 바닥판에서 상방으로 연장되는 제1연장부; 및
일측은 상기 제1연장부에 연결되고, 타측은 상기 캐리어 헤드에 연결되는 제2연장부를 포함하는 기판 캐리어.The method of claim 17,
The flap,
A first extension extending upward from the bottom plate to form a side wall of the pressure chamber; And
One side is connected to the first extension portion, the other side is a substrate carrier comprising a second extension connected to the carrier head. 제18항에 있어서,
상기 플랩은 이웃한 압력 챔버 사이의 압력 전달을 방지하도록, 상기 바닥판보다 높은 강성을 갖는 기판 캐리어.The method of claim 18,
And the flap has a higher rigidity than the bottom plate to prevent pressure transfer between neighboring pressure chambers. 제18항에 있어서,
상기 제1연장부는 휘어진 부분인 굴곡부를 포함하고,
상기 굴곡부는 상기 압력 챔버의 압력 변화에 따라 휘어진 부분의 곡률이 변하면서 제1연장부의 상하 방향 길이를 변화시키는 기판 캐리어.The method of claim 18,
The first extension portion includes a curved portion that is a curved portion,
The bent portion is a substrate carrier to change the vertical length of the first extension portion while the curvature of the bent portion changes in accordance with the pressure change of the pressure chamber. 제18항에 있어서,
상기 플랩은, 제1연장부의 강성을 보강하기 위해 상기 제1연장부에 연결되는 보강부재를 더 포함하는 기판 캐리어.The method of claim 18,
The flap further includes a reinforcing member connected to the first extension to reinforce the rigidity of the first extension.
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