KR20200116217A - Partition membrane of polishing head - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a partition membrane for a polishing head, in which a cross section including a movable portion formed with a downwardly convex cross-sectional shape and accommodating, by deformation, a position change of a base of the polishing head with respect to a body portion and fixing portions extending from an upper end portion of the movable portion forms a ring shape; and the bending rigidity of the movable portion is formed smaller than the bending rigidity of the inner and outer fixing portions. Through this configuration, the movement distance of the base relative to the body portion is guided only in a vertical direction, so that a pressing force from a pressurizing chamber between the body portion and the base is accurately transmitted to a substrate even if there is an error in the installation of the membrane, thereby improving polishing quality.

Description

연마 헤드용 격벽 멤브레인 {PARTITION MEMBRANE OF POLISHING HEAD}Bulkhead membrane for polishing head {PARTITION MEMBRANE OF POLISHING HEAD}

본 발명은 연마 헤드용 격벽 멤브레인에 관한 것으로, 보다 구체적으로 기판의 가압력을 전체적으로 조절하는 가압 챔버의 가압 안정성을 향상시킨 연마 헤드용 격벽 멤브레인에 관한 것이다. The present invention relates to a partition wall membrane for a polishing head, and more particularly, to a partition wall membrane for a polishing head that improves the pressurization stability of a pressurizing chamber that controls the pressing force of a substrate as a whole.

반도체소자 제조과정 중 마스킹, 에칭 및 배선공정 등을 반복 수행하면서 생성되는 기판 표면의 요철로 인한 셀 지역과 주변 회로지역간 높이 차를 제거하는 광역 평탄화와, 회로 형성용 콘택/배선막 분리 및 고집적 소자화에 따른 기판 표면 거칠기 향상 등을 도모하기 위하여 기판의 연마면에 대한 연마 공정이 필요하다. Wide-area planarization that removes the height difference between the cell area and the surrounding circuit area due to irregularities on the surface of the substrate generated by repeatedly performing masking, etching, and wiring processes during the semiconductor device manufacturing process, and separation of contact/wiring films for circuit formation and high-integration devices In order to improve the surface roughness of the substrate according to this, a polishing process for the polishing surface of the substrate is required.

상기 연마 공정은, 연마 헤드의 하측에 기판을 위치시키고, 기판의 연마면이 연마 패드와 접촉한 상태로 기판을 가압하면서 연마 패드에 대해 회전 이동시키는 것에 의해 행해진다. The polishing step is performed by placing the substrate under the polishing head and rotatingly moving the substrate with respect to the polishing pad while pressing the substrate while the polishing surface of the substrate is in contact with the polishing pad.

반도체 패키지의 제조 공정은 연마면의 정교한 연마량 조절이 필수적이므로, 기판 연마면과 연마 패드의 기계적 마찰에 의한 기계적 연마 공정과 함께, 기판의 연마면에 슬러리를 공급하여 슬러리에 의한 화학적 연마 공정이 행해지는 화학 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing, CMP) 공정이 행해진다. Since the semiconductor package manufacturing process requires precise control of the polishing amount of the polishing surface, a chemical polishing process using the slurry is performed by supplying a slurry to the polishing surface of the substrate along with the mechanical polishing process by mechanical friction between the polishing surface of the substrate and the polishing pad. A chemical mechanical polishing (CMP) process is performed.

화학 기계적 연마 공정이 행해지는 CMP 장치(9)는, 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 상면에 연마 패드(11)가 입혀진 상태로 자전(10d)하는 연마 정반(10)과, 기판(W)을 하측에 위치시킨 상태에서 소정의 가압력(P)으로 기판(W)을 가압하고 회전(30d)하는 구동력 전달부(30)로부터 회전 구동력을 전달받아 자전하면서 기판(W)을 회전시키는 연마 헤드(20)와, 기판 연마면의 화학적 연마를 위하여 슬러리 공급구(32)로부터 연마 패드(11)에 슬러리를 공급하는 슬러리 공급부(30)와, 연마 공정 중에 회전(40d)하는 컨디셔닝 디스크(40a)를 하방 가압하면서 아암(41)을 소정의 각도로 스윕 운동시켜 연마 패드(11)의 상태를 개질하는 컨디셔너(40)를 포함한다. The CMP apparatus 9 in which the chemical mechanical polishing process is performed, as shown in Figs. 1 and 2, includes a polishing platen 10 that rotates 10d with a polishing pad 11 on the upper surface thereof, and a substrate ( Grinding to rotate the substrate W while rotating by receiving rotational driving force from the driving force transmission unit 30 that presses the substrate W with a predetermined pressing force (P) while placing W) at the bottom. The head 20 and a slurry supply unit 30 supplying slurry to the polishing pad 11 from the slurry supply port 32 for chemical polishing of the substrate polishing surface, and a conditioning disk 40a that rotates 40d during the polishing process. ) And a conditioner 40 for modifying the state of the polishing pad 11 by sweeping the arm 41 at a predetermined angle while pressing downward.

여기서, 연마 헤드(20)는, 도3에 도시된 바와 같이, 구동력 전달부(30)로부터 회전 구동력을 전달받아 자전하는 본체부(21)와, 본체부(21)로부터 회전 구동력을 전달받아 본체부(21)와 함께 회전하는 베이스(22)와, 연마 공정 중에 연마 헤드(20)의 하측에 위치한 기판이 연마 헤드(20)의 바깥으로 이탈하는 것을 방지하도록 기판의 둘레를 링 형태로 감싸는 리테이너 링(23)과, 베이스(22)에 고정되는 고정 플랩(24b)과 기판과 밀착하는 바닥판(24a)이 구비된 가요성 재질로 형성된 가압 멤브레인(24)으로 구성된다. Here, the polishing head 20, as shown in FIG. 3, receives a rotational driving force from the driving force transmission unit 30 and rotates, and the main body 21 receives rotational driving force from the main body 21 A base 22 that rotates together with the part 21, and a retainer that surrounds the substrate in a ring shape to prevent the substrate located under the polishing head 20 from escaping to the outside of the polishing head 20 during the polishing process It is composed of a pressure membrane 24 made of a flexible material provided with a ring 23, a fixing flap 24b fixed to the base 22, and a bottom plate 24a in close contact with the substrate.

가압 멤브레인(24)의 고정 플랩(24b)이 동심원 형태로 배치되어 그 끝단이 베이스(22)에 고정됨에 따라, 가압 멤브레인(24)의 바닥판(24a)과 베이스(22)의 사이에는 고정 플랩(24b)을 경계로 하는 다수의 압력 챔버(C1, C2, C3)가 형성된다. 이와 함께, 본체부(21)와 베이스(22)의 사이에도 링 형태의 격벽 멤브레인(99)에 의해 가압 챔버(Cm)가 형성된다. 압력 챔버(C1, C2, C3)와 가압 챔버(Cm)는 압력 조절부(25p)로부터 공급되는 공압의 세기에 따라 정압이나 부압이 인가되고, 이에 따라 가압 멤브레인(24)의 바닥판(24a) 아래의 기판(W)에 영역별로 서로 다른 가압력(P)을 인가한다. As the fixing flap 24b of the pressurized membrane 24 is arranged in a concentric shape and the end thereof is fixed to the base 22, the fixing flap is between the bottom plate 24a and the base 22 of the pressurized membrane 24. A plurality of pressure chambers C1, C2, and C3 bordered by 24b are formed. In addition, a pressurization chamber Cm is formed between the main body 21 and the base 22 by the ring-shaped partition wall membrane 99. Positive pressure or negative pressure is applied to the pressure chambers C1, C2, C3 and the pressure chamber Cm according to the strength of the pneumatic pressure supplied from the pressure control unit 25p, and accordingly, the bottom plate 24a of the pressurized membrane 24 Different pressing forces P are applied to the lower substrate W for each region.

가압 챔버(Cm)는 베이스(22)를 하방으로 밀어내거나 상측으로 잡아당기는 힘을 작용시키므로, 기판(W)의 연마면 전체에 미치는 가압력을 조절한다. 압력 챔버(C1, C2, C3)는 고정 플랩(24b)에 의해 구획된 영역에 대해 기판(W)의 연마면에 미치는 가압력을 조절한다. 즉, 가압 챔버(Cm)와 압력 챔버(C1, C2, C3)의 압력값에 따라 기판의 연마면에 미치는 가압력이 결정된다. Since the pressure chamber Cm exerts a force pushing the base 22 downward or pulling it upward, the pressing force applied to the entire polishing surface of the substrate W is adjusted. The pressure chambers C1, C2, and C3 control the pressing force applied to the polishing surface of the substrate W with respect to the area partitioned by the fixing flap 24b. That is, the pressing force applied to the polishing surface of the substrate is determined according to the pressure values of the pressing chamber Cm and the pressure chambers C1, C2, and C3.

도3에 도시된 바와 같이, 가압 챔버(Cm)는 금속과 같이 단단한 재질의 본체부(21)와 금속과 같이 단단한 재질의 베이스(22)의 사이에 격벽 멤브레인(99)에 의해 그 경계가 정해진다. 가압 챔버(Cm)의 압력이 압력 챔버(C1, C2, C3)에 대해 보다 커질수록 베이스(22)는 기판을 향하는 하측으로의 이동 거리가 더 커진다. 그리고, 본체부(21)에 대한 베이스(22)의 이동 거리는 격벽 멤브레인(99)에 의해 허용된다. As shown in Figure 3, the pressure chamber (Cm) is a boundary defined by the partition wall membrane 99 between the body portion 21 of a hard material such as metal and the base 22 of a hard material such as metal. All. The greater the pressure in the pressure chamber Cm with respect to the pressure chambers C1, C2, and C3, the greater the distance the base 22 moves downward toward the substrate. And, the moving distance of the base 22 relative to the main body 21 is allowed by the partition wall membrane 99.

그러나, 도4a에 도시된 바와 같이, 가압 챔버(Cm)의 압력이 낮아 베이스(22)의 본체부(21)에 대한 하측으로의 이동 거리가 작은 경우에는 베이스(22)의 초기 설정 상태 그대로 수평 상태가 유지되지만, 가압 챔버(Cm)의 압력이 보다 높아져 베이스(22)의 본체부(21)에 대한 하측으로의 이동 거리가 점점 커지면 격벽 멤브레인(99)에 의해 베이스(21)의 자세가 기울어지거나 틀어짐에 따라 가압 챔버(Cm)에 의한 가압력이 기판(W)에 전달되는 과정에서 왜곡이 발생된다.However, as shown in Fig. 4A, when the pressure in the pressurization chamber Cm is low and the movement distance of the base 22 to the lower side with respect to the main body 21 is small, the base 22 is horizontally set as it is. The state is maintained, but when the pressure in the pressurization chamber Cm increases and the movement distance of the base 22 to the lower side with respect to the main body 21 increases, the posture of the base 21 is tilted by the partition wall membrane 99. Distortion occurs in the process of transferring the pressing force by the pressing chamber Cm to the substrate W as it is lost or twisted.

보다 구체적으로는, 종래의 격벽 멤브레인(99)은 베이스(22)의 상하 방향으로의 이동 거리를 수용하는 곡면 형태의 곡면부(99c)와, 곡면부(99c)로부터 내측과 외측으로 각각 연장되어 내측은 베이스(22)에 고정되고 외측은 본체부(21)에 고정된 직선부(99e)로 단면이 이루어져 링 형태로 형성된다. More specifically, the conventional partition membrane 99 extends inward and outward from the curved portion 99c in the shape of a curved surface to accommodate the movement distance of the base 22 in the vertical direction, and the curved portion 99c. The inner side is fixed to the base 22 and the outer side is formed in a ring shape made up of a cross section of a straight portion 99e fixed to the body portion 21.

여기서, 곡면부(99c)는 곡면으로 이루어짐에 따라 베이스(22)의 상하 방향으로의 이동 거리를 수용한다. 그러나, 곡면부(99c)의 두께(tc)는 직선부(99e)의 두께(te)와 동일하게 형성되어, 베이스(22)가 상하 방향으로 이동하면, 곡면부(99c)의 강성에 의해 베이스(22)가 수평 상태를 유지하면서 상하 방향으로 이동하지 못하고, 약간 기울어진 자세가 되면서 상하 방향으로 이동하는 현상이 발생된다. Here, the curved portion 99c accommodates a moving distance of the base 22 in the vertical direction as it is formed of a curved surface. However, the thickness (tc) of the curved portion (99c) is formed equal to the thickness (te) of the straight portion (99e), and when the base (22) moves in the vertical direction, the base is formed by the rigidity of the curved portion (99c). While maintaining the horizontal state, 22 does not move in the vertical direction, but becomes a slightly inclined posture and moves in the vertical direction.

특히, 직선부(99e)의 끝단부를 고정 부재를 이용하여 각각 본체부(21)와 베이스(22)에 고정하는 조립 공정에서, 격벽 멤브레인(99)의 중심과 베이스(22)의 중심이 서로 일치하지 않는 편심이 발생되면, 가압 챔버(Cm)의 압력 변화에 따라 베이스(22)가 본체부(21)에 대하여 상하 방향으로 이동하는 동안에 기울어진 틸팅 자세가 되는 문제가 더욱더 커진다. In particular, in the assembly process of fixing the ends of the straight portion 99e to the body portion 21 and the base 22, respectively, using a fixing member, the center of the partition wall membrane 99 and the center of the base 22 coincide with each other. When an unbalanced eccentricity occurs, the problem of becoming an inclined tilting posture while the base 22 moves up and down with respect to the main body 21 increases according to a pressure change in the pressurization chamber Cm.

즉, 도4b에 도시된 바와 같이, 가압 챔버(Cm)의 압력이 커져 베이스(22)를 하방 가압하는 가압력(Pm)이 작용하면, 베이스(22)는 하측으로만 이동하지 못하고 'ang'로 표시된 각도만큼 기울어진 상태로 기울어진 방향으로 하향 이동(66)하게 된다. 이에 따라, 가압 챔버(Cm)의 압력에 따른 가압력(Pm)이 다수의 압력 챔버들 (C1, C2, C3)에 균일하게 전달되지 못하게 되고, 이에 따라 기판(W)을 가압하는 가압력에 왜곡이 발생되어 기판 연마면의 연마량이 불균일해지는 원인이 되어 왔다. 또한, 이로 인하여, 가압 챔버(Cm)에 의해 기판(W)을 가압하는 가압력 조절량은 작게 유지될 수 밖에 없었다. That is, as shown in FIG. 4B, when the pressure of the pressurizing chamber Cm increases and the pressurizing force Pm to press the base 22 downward acts, the base 22 cannot move only downward and moves to'ang'. It is inclined by the indicated angle and moves downwardly in the inclined direction (66). Accordingly, the pressing force (Pm) according to the pressure of the pressing chamber (Cm) cannot be uniformly transmitted to the plurality of pressure chambers (C1, C2, C3), thereby causing distortion in the pressing force pressing the substrate (W). This has been a cause of non-uniform polishing of the polishing surface of the substrate. In addition, due to this, the amount of adjusting the pressing force for pressing the substrate W by the pressing chamber Cm was inevitably kept small.

본 발명은 전술한 기술적 배경하에서 창안된 것으로, 본 발명은 연마 공정 중에 기판을 전체적으로 가압하는 가압 챔버의 가압 안정성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.The present invention was invented under the above-described technical background, and an object of the present invention is to improve the pressurization stability of a pressurizing chamber that presses a substrate entirely during a polishing process.

또한, 본 발명은, 베이스의 상측에 위치한 가압 챔버의 압력 조절에 의해 베이스가 기울어지는 틸팅 변위 없이 상하 방향으로만 이동하도록 하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to allow the base to move only in the up-down direction without tilting displacement in which the base is inclined by adjusting the pressure of the pressurization chamber located above the base.

본 발명은, 베이스 상측의 가압 챔버에 의한 가압력의 조절 범위를 보다 크게 확장시켜 연마 공정에 기판을 가압하는 가압력 제어를 보다 쉬우면서 정교하게 하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to further expand the range of adjustment of the pressing force by the pressurizing chamber on the upper side of the base, thereby making it easier and more precise to control the pressing force for pressing the substrate in the polishing process.

또한, 본 발명은 연마 안정성 및 연마 균일도를 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.In addition, it is an object of the present invention to improve polishing stability and polishing uniformity.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 하방으로 볼록한 단면 형상으로 형성되어 연마 헤드의 베이스의 본체부에 대한 위치 변동을 변형에 의해 수용하는 유동부와, 유동부의 상단부로부터 연장된 고정부를 구비한 단면이 링 형태를 이루고, 유동부의 휨 강성이 상기 내측 고정부 및 상기 외측 고정부에 비하여 더 작게 형성된 연마 헤드용 격벽 멤브레인을 제공한다. According to a preferred embodiment of the present invention for achieving the objects of the present invention described above, a flow portion formed in a downwardly convex cross-sectional shape to accommodate a positional variation of the body portion of the base of the polishing head by deformation, and the flow portion It provides a partition wall membrane for a polishing head in which a cross section having a fixing part extending from an upper end has a ring shape, and a bending stiffness of the flowing part is smaller than that of the inner fixing part and the outer fixing part.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 연마 공정 중에 기판을 전체적으로 가압하도록 본체부와 베이스 사이에 형성된 가압 챔버의 가압 안정성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다. As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an advantageous effect of improving the pressurization stability of the pressurizing chamber formed between the main body and the base so as to press the substrate as a whole during the polishing process.

본 발명에 따르면, 가압 챔버의 압력에 의해 연마 헤드의 베이스가 상하 이동하는 변위가 발생되더라도, 베이스의 틸팅 변위가 억제되어, 가압 챔버의 압력이 기판에 정확히 전달되게 하는 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, even if a displacement in which the base of the polishing head moves up and down occurs due to the pressure in the pressurization chamber, the tilting displacement of the base is suppressed, and an effect of accurately transmitting the pressure in the pressurization chamber to the substrate can be obtained.

본 발명에 따르면, 연마 헤드의 가압 챔버와 압력 챔버의 압력 제어가 보다 용이해지고, 보다 정교한 가압력으로 기판을 가압하는 효과를 얻을 수 있다. According to the present invention, the pressure control of the pressure chamber of the polishing head and the pressure chamber becomes easier, and an effect of pressing the substrate with a more precise pressure can be obtained.

본 발명에 따르면, 기판의 단위 시간당 연마량 제어를 보다 정교하게 하여 연마 품질 및 연마 균일도를 향상시키는 효과를 얻을 수 있다. According to the present invention, it is possible to obtain the effect of improving the polishing quality and polishing uniformity by making the control of the polishing amount per unit time of the substrate more precise.

도1은 일반적인 화학 기계적 연마 장치의 구성을 도시한 정면도
도2는 일반적인 화학 기계적 연마 장치의 구성을 도시한 평면도
도3은 도1의 연마 헤드의 구성을 도시한 단면도,
도4a는 연마 헤드의 베이스가 상하 이동하지 않은 상태에서의 도3의 'A'부분의 확대도,
도4b는 연마 헤드의 베이스가 상하 이동한 상태에서의 도3의 'A'부분의 확대도,
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 격벽 멤브레인이 구비된 연마 헤드의 반단면도,
도6은 도5의 격벽 멤브레인의 일부절개 사시도,
도7은 도6의 절단선 X-X에 따른 단면도,
도8a는 연마 헤드의 베이스가 상하 이동하지 않은 상태에서의 도5의 'B'부분의 확대도,
도8b는 연마 헤드의 베이스가 상하 이동한 상태에서의 도5의 'B'부분의 확대도,
도9는 도5의 격벽 멤브레인의 작동 원리를 설명하기 위한 모식도이다.1 is a front view showing the configuration of a general chemical mechanical polishing apparatus
2 is a plan view showing the configuration of a general chemical mechanical polishing apparatus
3 is a cross-sectional view showing the configuration of the polishing head of FIG. 1;
Fig. 4a is an enlarged view of part'A' of Fig. 3 in a state where the base of the polishing head is not moved up and down;
Fig. 4B is an enlarged view of part'A' in Fig. 3 in a state where the base of the polishing head is moved up and down;
5 is a half cross-sectional view of a polishing head equipped with a partition membrane according to an embodiment of the present invention;
6 is a partially cut-away perspective view of the partition wall membrane of FIG. 5;
Figure 7 is a cross-sectional view taken along the cut line XX in Figure 6;
Fig. 8A is an enlarged view of part'B' of Fig. 5 when the base of the polishing head is not moved up and down;
Fig. 8B is an enlarged view of part'B' of Fig. 5 in a state where the base of the polishing head is moved up and down;
9 is a schematic diagram for explaining the principle of operation of the partition membrane of FIG. 5.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 연마 헤드용 격벽 멤브레인(1) 및 이를 구비한 연마 헤드(100)를 상술한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해서는 동일 또는 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, a partition wall membrane 1 for a polishing head and a polishing head 100 having the same according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, in describing the present invention, the same or similar reference numerals are assigned to known functions or configurations, and descriptions thereof will be omitted in order to clarify the gist of the present invention.

도5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 격벽 멤브레인(1)이 구비된 연마 헤드(110)는, 캐리어 구동 샤프트(도1의 30)에 결합되어 캐리어 구동 샤프트(30)에 의해 회전 구동되는 본체부(110)와, 본체부(110)에 대하여 회전 방향으로는 간섭되고 상하 방향으로의 이동이 허용되어 본체부(110)와 함께 회전하는 베이스(120)와, 본체부(110)와 베이스(120)를 연결하여 그 사이에 가압 챔버(Cm)를 형성하는 격벽 멤브레인(1)과, 연마 공정 중에 연마 헤드(100)의 하측에 위치하는 기판(W)의 이탈을 방지하도록 기판(W)의 둘레를 감싸는 리테이너 링(130)과, 연마 공정 중에 기판(W)과 밀착하는 바닥판(141)과 다수의 고정 플랩(142)이 형성되어 베이스(120)와의 사이에 압력 챔버(C1, C2, C3, C4, C5)를 형성하는 가압 멤브레인(140)과, 연마 헤드의 측면을 감싸는 커버(150, 160)를 포함하여 구성된다.As shown in Fig. 5, the polishing head 110 provided with the partition wall membrane 1 according to an embodiment of the present invention is coupled to the carrier drive shaft (30 in Fig. 1) to the carrier drive shaft 30. The body portion 110 that is rotationally driven by the body portion 110 is interfered in the rotation direction with respect to the body portion 110 and is allowed to move in the vertical direction so that the base 120 rotates together with the body portion 110, and the body portion ( To prevent separation of the partition wall membrane 1 that connects the 110 and the base 120 to form a pressurization chamber Cm therebetween, and the substrate W located under the polishing head 100 during the polishing process. A retainer ring 130 surrounding the circumference of the substrate W, a bottom plate 141 in close contact with the substrate W during the polishing process, and a plurality of fixing flaps 142 are formed to form a pressure chamber between the base 120 It is configured to include a pressurized membrane 140 forming (C1, C2, C3, C4, C5), and covers 150 and 160 surrounding the side surfaces of the polishing head.

상기 본체부(110)는 캐리어 구동 샤프트(30)에 결합되어, 캐리어 구동 샤프트(30)의 회전 토크를 전달받아 연마 헤드(100)를 회전시킨다. 이에 따라, 본체부(110)와 연동되어 베이스(120), 리테이너링(130), 멤브레인(140), 커버(150, 160)가 다함께 회전한다. The main body 110 is coupled to the carrier driving shaft 30 and receives rotation torque of the carrier driving shaft 30 to rotate the polishing head 100. Accordingly, the base 120, the retaining ring 130, the membrane 140, and the covers 150 and 160 are all rotated together in connection with the main body 110.

상기 베이스(120)는 본체부(110)의 회전과 연동되어 본체부(110)와 함께 회전하지만, 본체부(110)에 대하여 상하 방향으로의 이동이 허용되게 설치된다. The base 120 is interlocked with the rotation of the body portion 110 to rotate together with the body portion 110, but is installed to allow movement in the vertical direction with respect to the body portion 110.

예를 들어, 본체부(110)와 베이스(120) 중 어느 하나에 상하 방향으로 연장된 연결핀(미도시)이 구비되어, 본체부(110)와 베이스(120) 중 다른 하나의 홈에 연결핀의 일부가 삽입 설치된다. 이를 통해, 베이스(120)는 본체부(110)에 대하여 연결핀을 따라 상하 방향으로 이동이 허용되면서, 본체부(110)의 회전 구동력이 연결핀을 통해 베이스(120)에 전달되어 함께 회전하는 것이 가능해진다. 한편, 연결핀 이외에 신축 가능한 재질의 연결 부재로 본체부(110)와 베이스(120)를 연결하는 등 다양한 형태로 본체부(110)로부터 베이스(120)로 회전 구동력이 전달되게 구성될 수 있다. For example, a connection pin (not shown) extending in the vertical direction is provided in any one of the main body 110 and the base 120 to connect to the other groove of the main body 110 and the base 120 Part of the pin is inserted and installed. Through this, the base 120 is allowed to move in the vertical direction along the connection pin with respect to the body portion 110, while the rotational driving force of the body portion 110 is transmitted to the base 120 through the connection pin to rotate together. It becomes possible. On the other hand, it may be configured to transmit rotational driving force from the main body 110 to the base 120 in various forms, such as connecting the main body 110 and the base 120 with a connection member made of a stretchable material other than the connection pin.

가압 멤브레인(140)은 기판(W)과 유사한 형상으로 형성되어 기판(W)과 밀착하는 바닥판(141)과, 링 형태를 이루며 바닥판(141)으로부터 상방으로 연장된 다수의 고정 플랩(142)으로 이루어진다. 고정 플랩(142)은 베이스(120) 등에 결합되어, 바닥판(141)과 베이스(120)의 사이에 서로 격리된 다수의 압력 챔버(C1, C2, C3, C4, C5)가 형성된다. 그리고, 각각의 압력 챔버(C1, C2, C3, C4, C5)의 압력값은 압력 조절부(25p)에 의해 독립적으로 제어된다. The pressurized membrane 140 is formed in a shape similar to that of the substrate W, the bottom plate 141 in close contact with the substrate W, and a plurality of fixing flaps 142 extending upward from the bottom plate 141 in a ring shape. ). The fixing flap 142 is coupled to the base 120 and the like, and a plurality of pressure chambers C1, C2, C3, C4, C5 isolated from each other are formed between the bottom plate 141 and the base 120. In addition, the pressure values of each of the pressure chambers C1, C2, C3, C4, C5 are independently controlled by the pressure control unit 25p.

여기서, 고정 플랩(142)은 다양한 형상으로 다양하게 배치될 수 있다. 대체로, 연마 공정이 이루어지는 기판(W)이 원형이므로, 바닥판(141)도 원형으로 형성되고, 고정 플랩(142)은 동심원 형태를 이루는 다수의 링 형태로 형성되는 것이 바람직하다.Here, the fixing flap 142 may be variously arranged in various shapes. In general, since the substrate W on which the polishing process is performed is circular, the bottom plate 141 is also formed in a circular shape, and the fixing flap 142 is preferably formed in the shape of a plurality of rings forming a concentric circle shape.

대체로 가압 멤브레인(140)은 가요성 재질로 형성되지만, 최외측 고정 플랩은 높은 강성이 필요한 경우에는 비가요성 재질이 결합되게 구성될 수도 있다. In general, the pressurized membrane 140 is formed of a flexible material, but the outermost fixing flap may be configured to be combined with a non-flexible material when high rigidity is required.

상기 리테이너 링(130)은, 연마 공정 중에 기판(W)은 가압 멤브레인(140)의 바닥판(141)에 밀착된 상태로 가압되는 기판(W)의 둘레를 감싸는 링 형태로 형성되어, 기판(W)이 연마 헤드(100)의 바깥으로 이탈하는 것을 방지한다. 리테이너 링(130)의 저면은 연마 공정 중에 연마 패드(11) 상에 밀착된 상태로 유지된다. The retainer ring 130 is formed in a ring shape surrounding the circumference of the substrate W that is pressed while the substrate W is in close contact with the bottom plate 141 of the pressurized membrane 140 during the polishing process, W) is prevented from escaping to the outside of the polishing head 100. The bottom surface of the retainer ring 130 is kept in close contact with the polishing pad 11 during the polishing process.

이를 위하여 도5에 도시된 리테이너 챔버(Cr)가 구비될 수 있다. 즉, 리테이너 챔버(Cr)의 압력이 압력 조절부(25p)에 의해 부압과 정압으로 조절됨에 따라, 리테이너 챔버(Cr) 하측의 리테이너링 고정부(132) 및 리테이너링(130)을 상하 방향(130d)으로 이동 가능해진다. 이에 따라, 연마 공정 중에는 리테이너 챔버(Cr)의 압력이 정압으로 유지되어 리테이너 링(130)의 저면이 연마 패드(11)에 소정의 가압력으로 밀착된다. For this, the retainer chamber Cr shown in FIG. 5 may be provided. That is, as the pressure of the retainer chamber Cr is adjusted to negative pressure and positive pressure by the pressure adjusting unit 25p, the retaining ring fixing portion 132 and the retaining ring 130 at the lower side of the retainer chamber Cr are moved up and down ( 130d). Accordingly, during the polishing process, the pressure of the retainer chamber Cr is maintained at a positive pressure, so that the bottom surface of the retainer ring 130 is in close contact with the polishing pad 11 with a predetermined pressing force.

다만, 본 발명은 연마 헤드에 리테이너 챔버(Cr)가 구비되는 구성으로 한정되지 아니하며, 리테이너링(130)의 마모량이 증가할때마다 연마 헤드(100)의 높이를 마모량만큼 하방 이동한 상태에서 연마 공정을 진행하는 형태로도 구성될 수 있다. However, the present invention is not limited to a configuration in which a retainer chamber (Cr) is provided in the polishing head, and whenever the amount of wear of the retaining ring 130 increases, the height of the polishing head 100 is moved downward by the amount of wear. It can also be configured in the form of performing a process.

상기 커버(150, 160)는 연마 헤드(100)의 내부에 측방향에서 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위하여 설치된다. 도면에 예시된 실시예에서는, 내측 커버(150)와 외측 커버(160)로 2겹으로 형성되지만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 1겹 또는 3겹 이상으로 형성될 수 있다. The covers 150 and 160 are installed to prevent foreign substances from entering the polishing head 100 in the lateral direction. In the embodiment illustrated in the drawings, the inner cover 150 and the outer cover 160 are formed in two layers, but the present invention is not limited thereto, and may be formed in one or three or more layers.

한편, 도5에 도시된 바와 같이, 본체부(110)와 베이스(120)의 링 형태의 빈 공간은 가요성 재질의 격벽 멤브레인(1)에 의해 메워지며, 이에 따라 본체부(110)와 베이스(120)의 사이에는 가압 챔버(Cm)가 구비된다. On the other hand, as shown in Fig. 5, the ring-shaped empty space of the main body 110 and the base 120 is filled by the partition wall membrane 1 made of a flexible material, and accordingly, the main body 110 and the base A pressure chamber (Cm) is provided between the 120.

상기 격벽 멤브레인(1)은, 도6 및 도7에 도시된 바와 같이, 하방으로 볼록한 단면 형상으로 형성되어 베이스(120)의 본체부(110)에 대한 위치 변동을 변형에 의해 수용하는 유동부(U)와, 유동부(U)의 내측 상단부로부터 반경 내측으로 연장되고 끝단부에 내측 고정돌기(Xi)가 형성된 내측 고정부(Ei)와, 유동부(U)의 상단부로부터 반경 외측으로 연장되고 끝단부에 외측 고정돌기(Xo)가 형성된 외측 고정부(Eo)를 포함하는 단면이 링 형태를 이루고 고무 계열이나 우레탄 계열의 가요성 재질로 형성된다.The partition membrane 1 is formed in a downwardly convex cross-sectional shape as shown in Figs. 6 and 7 to accommodate a positional change of the base 120 with respect to the main body 110 by deformation ( U), an inner fixing portion Ei extending radially inward from the inner upper end of the flow portion U and having an inner fixing protrusion Xi formed at the end thereof, and extending radially outward from the upper end of the flow portion U, The cross-section including the outer fixing part Eo in which the outer fixing protrusion Xo is formed at the end portion forms a ring shape, and is formed of a flexible material of rubber or urethane.

그리고, 격벽 멤브레인(1)의 내측 고정돌기(Xi)는 연마 헤드(100)의 베이스(120)에 고정되고, 격벽 멤브레인(1)의 외측 고정돌기(Xo)는 연마 헤드(100)의 본체부(110)에 고정된다. 이를 통해, 본체부(110)와 베이스(120)의 사이에는 가압 챔버(Cm)가 형성된다. In addition, the inner fixing protrusion Xi of the partition wall membrane 1 is fixed to the base 120 of the polishing head 100, and the outer fixing protrusion Xo of the partition wall membrane 1 is the main body of the polishing head 100 It is fixed at (110). Through this, a pressurization chamber Cm is formed between the main body 110 and the base 120.

가압 챔버(Cm)의 압력값은 압력 조절부(25p)에 의해 조절되며, 가압챔버(Cm)는 하측의 압력 챔버(C1, C2, C3, C4, C5)를 가압하면서 기판을 가압하므로, 기판의 평균 가압력을 높이거나 낮추는 역할을 한다. 또한, 압력 챔버(C1, C2, C3, C4, C5)의 압력으로 기판의 가압력을 조절하는 과정에서, 베이스(120)가 상측으로 들리는 것을 억제하여 기판의 가압력을 보다 안정적으로 도입하는 역할을 한다.The pressure value of the pressure chamber Cm is controlled by the pressure control unit 25p, and the pressure chamber Cm presses the substrate while pressing the lower pressure chambers C1, C2, C3, C4, C5. It serves to increase or decrease the average pressing force. In addition, in the process of controlling the pressing force of the substrate with the pressure of the pressure chambers (C1, C2, C3, C4, C5), it serves to more stably introduce the pressing force of the substrate by suppressing the base 120 from being lifted upward. .

여기서, 유동부(U)는 곡면을 포함하여 형성되어 베이스(120)의 본체부(110)에 대한 상하 이동 변위를 수용한다. Here, the flow portion U is formed including a curved surface to accommodate the vertical movement displacement of the base 120 with respect to the body portion 110.

무엇보다도, 격벽 멤브레인(1)의 유동부(U)의 휨 강성(Ku)이 내측 고정부(Ei) 및 외측 고정부(Eo)의 휨 강성(KEi, KEo)에 비하여 더 작게 형성된다. 예를 들어, 도6에 도시된 바와 같이, 내측 고정부(Ei)와 외측 고정부(Eo)는 그 두께(te)가 유동부(U)의 두께(tu1, tu2)의 평균값에 비하여 더 두껍게 형성될 수 있다. First of all, the flexural rigidity (Ku) of the flowing portion (U) of the partition wall membrane (1) is formed smaller than that of the inner fixing portion (Ei) and the outer fixing portion (Eo) (K Ei , K Eo ). . For example, as shown in Fig. 6, the inner fixed portion Ei and the outer fixed portion Eo have their thickness te thicker than the average value of the thicknesses tu1 and tu2 of the moving portion U. Can be formed.

이와 같이, 직렬로 연결된 외측 고정부(Eo)와 유동부(U)와 내측 고정부(Ei)의 단면 형상에서, 유동부(U)의 휨 강성(Ku)이 내측 고정부(Ei) 및 위측 고정부(Eo)의 휨 강성(KEi, KEo)에 비해 더 작게 형성되면, 도9에 도시된 바에 따라, 격벽 멤브레인(1)에 외력(F)이 작용함에 따른 휨 변위는 가장 휨 강성이 낮은 유동부(U)에서 대부분 작용하게 된다. In this way, in the cross-sectional shape of the outer fixed part Eo, the moving part U, and the inner fixed part Ei connected in series, the bending stiffness (Ku) of the moving part U is the inner fixed part Ei and the upper side. If it is formed smaller than the bending stiffness (K Ei , K Eo ) of the fixed part (Eo), as shown in Fig. 9, the bending displacement due to the external force (F) acting on the partition membrane 1 is the most bending stiffness. In this low flow section (U), it works mostly.

따라서, 가압 챔버(Cm)의 압력값에 따라 베이스(120)의 본체부(110)에 대한 상하 이동 변위가 발생되면, 본체부(110)와 베이스(120)를 밀봉 연결하는 격벽 멤브레인(1)은 유동부(U)에서 대부분의 변위와 상하 이동에 따른 힘을 수용하게 된다. Therefore, when the vertical displacement of the base 120 with respect to the main body 110 occurs according to the pressure value of the pressurization chamber Cm, the partition wall membrane 1 sealingly connecting the main body 110 and the base 120 In the moving part (U), most of the displacement and the force due to vertical movement are received.

이에 따라, 베이스(120)가 상하 방향으로 이동하면, 베이스(120)의 상하 방향으로의 이동에 따른 힘과 변위가 모두 휨 강성이 낮은 유동부(120)에 의해 대부분 수용되므로, 베이스(120)가 상하 방향으로 이동하는 동안에 베이스(120)를 횡방향으로 밀어내거나 잡아당기는 힘이 거의 발생되지 않는다. 따라서, 가압 챔버(Cm)의 압력값에 따라 베이스(120)가 상하 방향으로 이동하는 변위가 발생되더라도, 베이스(120)는 항상 수평 자세를 유지하면서 틸팅 변위없이 상하 방향으로 신뢰성있게 상하 방향으로의 이동을 하게 된다.Accordingly, when the base 120 is moved in the vertical direction, both the force and the displacement due to the movement in the vertical direction of the base 120 are mostly received by the flowing portion 120 having low bending stiffness, so the base 120 While moving in the vertical direction, a force to push or pull the base 120 in the transverse direction is hardly generated. Therefore, even if a displacement in which the base 120 moves in the vertical direction occurs according to the pressure value of the pressurization chamber Cm, the base 120 always maintains a horizontal posture and reliably moves in the vertical direction without tilting displacement. You will move.

이는, 연마 헤드(100)의 조립 시에 격벽 멤브레인(1)의 중심이 다소 치우쳐 조립되는 경우에도 마찬가지로 적용된다. 즉, 격벽 멤브레인(1)의 중심과 베이스(120)의 중심이 서로 일치하지 않는 편심이 조립 공정에서 발생되더라도, 가압 챔버(Cm)의 압력 변화에 따라 베이스(120)가 본체부(110)에 대하여 상하 방향으로 이동하는 동안에도, 휨 강성이 낮은 유동부(U)에서 비틀어진 변위를 수용하고 베이스(120)에 비틀림 변위에 따른 힘의 전달을 최소화하므로, 베이스(120)는 수평 상태를 유지하면서 본체부(110)에 대하여 상하 방향으로 이동하는 것이 가능해진다. This applies similarly to the case where the center of the partition membrane 1 is slightly skewed during assembly of the polishing head 100. That is, even if the center of the partition membrane 1 and the center of the base 120 do not coincide with each other, even if an eccentricity occurs in the assembly process, the base 120 is moved to the main body 110 according to the pressure change in the pressurization chamber Cm. On the other hand, even while moving in the vertical direction, the base 120 maintains a horizontal state because it accommodates the twisted displacement in the flowing portion U with low bending stiffness and minimizes the transmission of force due to the twisting displacement to the base 120 While doing it, it becomes possible to move in the vertical direction with respect to the main body part 110.

상기와 같은 효과를 보다 확실하게 구현하기 위하여, 내측 고정부(Ei)와 외측 고정부(Eo)는 그 길이(Le)가 짧게 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 내측 고정부(Ei)와 외측 고정부(Eo)의 길이(Le)는 유동부(U)의 높이(Lu)에 비하여 더 작게 형성된다. 이에 따라, 내측 고정부(Ei) 및 외측 고정부(Eo)의 끝단에 형성된 위치 고정돌기(Xi, Xe)가 결합 부재(112, 122)에 의해 고정된 상태에서 드러나는 길이가 더욱 짧아지게 되어, 내측 고정부(Ei)와 외측 고정부(Eo)의 휨 강성(KEi, KEo)은 유동부(U)의 휨 강성(Ku)에 비하여 더욱 더 커지게 된다.In order to more reliably implement the above effect, it is preferable that the inner fixing part Ei and the outer fixing part Eo have a shorter length Le. For example, the length Le of the inner fixing part Ei and the outer fixing part Eo is formed smaller than the height Lu of the flowing part U. Accordingly, the length of the position fixing protrusions (Xi, Xe) formed at the ends of the inner fixing portion (Ei) and the outer fixing portion (Eo) is further shortened in a state fixed by the coupling members (112, 122), The flexural stiffness (K Ei , K Eo ) of the inner fixing part Ei and the outer fixing part Eo is even greater than the flexural stiffness (Ku) of the moving part (U).

그리고, 상기 유동부(U)는 직선 형태로 하방 연장된 직선 부분(A1)과, 직선 부분(A1)의 하단을 연결하는 곡선 부분(A2)을 포함하는 'U'자 형태로 형성된다. 여기서, 직선 부분(A1)의 두께(tu2)와 곡선 부분(A2)의 두께(tu1)는 동일하게 형성될 수도 있지만, 곡선 부분(A2)의 두께(tu1)가 직선 부분(A1)의 두께(tu2)에 비하여 더 작게 형성되는 것이 바람직하다. 이를 통해, 가압 챔버(Cm)의 압력값에 따라 베이스(120)가 본체부(110)에 대하여 상하 방향으로 이동하면, 이동 변위에 따른 격벽 멤브레인(1)의 휨 변위가 곡선 부분(A2)에 집중되어 도8b에 도시된 바와 같이 곡선 부분(A2)이 보다 만곡 변형되면서 베이스(120)의 상하 이동 변위를 자체 수용하게 된다. In addition, the flow part U is formed in a'U' shape including a straight portion A1 extending downward in a straight line and a curved portion A2 connecting the lower end of the straight portion A1. Here, the thickness tu2 of the straight portion A1 and the thickness tu1 of the curved portion A2 may be the same, but the thickness tu1 of the curved portion A2 is the thickness of the straight portion A1 ( It is desirable to be formed smaller than tu2). Through this, when the base 120 moves up and down with respect to the main body 110 according to the pressure value of the pressurization chamber Cm, the bending displacement of the partition wall membrane 1 according to the moving displacement is in the curved portion A2. As shown in FIG. 8B, the curved portion A2 is more curved and deformed, thereby self-accommodating the vertical movement displacement of the base 120.

특히, 유동부(U)와 내측 고정부(Ei) 및 외측 고정부(Eo)가 연결되는 부분에는 내향 돌출부(Rx)가 형성되어, 유동부(U)의 상단부의 단면 두께가 더 커지도록 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 내향 돌출부(Rx)는 곡면 형상의 윤곽으로 형성되어, 응력이 일부에 집중되는 것을 최소화한다. 그리고, 내향 돌출부(Rx)의 형성 높이(Lr)는 내측 고정부(Ei)와 외측 고정부(Eo)의 두께(te)에 비하여 더 크게 형성되어 유동부(U)의 직선 부분(A1)의 상부를 덮도록 정해진다.In particular, an inward protrusion (Rx) is formed at the portion where the flow portion (U) is connected to the inner fixing portion (Ei) and the outer fixing portion (Eo), so that the cross-sectional thickness of the upper portion of the flow portion (U) becomes larger. It is desirable to be. Here, the inward protrusion Rx is formed in a curved contour, thereby minimizing concentration of stress on a portion. In addition, the formation height Lr of the inward protrusion Rx is formed larger than the thickness te of the inner fixing part Ei and the outer fixing part Eo, so that the straight part A1 of the flowing part U is It is set to cover the top.

이를 통해, 도8a 및 도8b의 'xx'로 표시된 구간은 휨 강성이 다른 영역에 비하여 훨씬 더 커지게 되어, 베이스(120)가 본체부(110)에 대하여 상하 이동하더라도, 휨 변형없이 제 형상을 그대로 유지하는 반면에, 도면부호 77i, 77o로 표시된 휨 변형에 의해 내향 돌출부(Rx)의 하측의 유동부(U)에서 베이스(120)의 상하 이동에 따른 휨 변형을 수용한다. 또한, 내향 돌출부(Rx) 하측의 유동부(U)에서 베이스(120)의 상하 이동에 따른 휨 변형이 수용되면서 비틀림 변형이 생기더라도, 유동부(U)가 휨 강성이 낮고 동시에 고무 계열이나 우레탄 계열의 점탄성 재질로 형성됨에 따라 베이스(120)의 수평 자세를 틸팅시키는 힘을 베이스(120)에 거의 작용하지 않게 된다. Through this, the section marked with'xx' in Figs. 8A and 8B has a much larger bending stiffness compared to other areas, so that even if the base 120 moves up and down with respect to the main body 110, the shape without bending deformation On the other hand, it accommodates the bending deformation caused by the vertical movement of the base 120 in the flowing portion U below the inward protrusion Rx by bending deformation indicated by reference numerals 77i and 77o. In addition, even if the torsional deformation occurs while the bending deformation caused by the vertical movement of the base 120 is received in the flowing part U below the inward protrusion Rx, the flexible part U has low flexural stiffness and at the same time, rubber-based or urethane As it is formed of a series of viscoelastic materials, the force to tilt the horizontal posture of the base 120 is hardly applied to the base 120.

이에 따라, 도8b에 도시된 바와 같이, 가압 챔버(Cm)의 압력값이 커져서 베이스(120)가 하측으로 눌리는 가압력(Pm)이 작용하면, 격벽 멤브레인(1)이 베이스(120)에 대해 중심이 다소 편차가 있더라도, 격벽 멤브레인(1)의 유동부에서 비틀림 변형을 모두 수용하고 동시에 그 변형에 따른 힘이 베이스(120)에 전달되지 않게 됨에 따라, 베이스(120)는 수평 상태를 유지하면서 하측으로만 이동(77)하므로, 가압 챔버(Cm)에서의 가압력이 기판(W)을 가압하는 가압력으로 왜곡없이 전달되는 유리한 효과를 얻을 수 있다.Accordingly, as shown in FIG. 8B, when the pressure value of the pressurization chamber Cm increases and the pressing force Pm that the base 120 is pressed downward acts, the partition wall membrane 1 is centered with respect to the base 120. Even if there is a slight deviation, as the torsional deformation is received in the flowing portion of the partition wall membrane 1 and the force due to the deformation is not transmitted to the base 120, the base 120 remains horizontal while maintaining the lower side. Since it moves only (77), it is possible to obtain an advantageous effect in which the pressing force in the pressing chamber Cm is transmitted without distortion to the pressing force that presses the substrate W.

이에 따라, 종래에 가압 챔버(Cm)의 압력을 크게 도입하면 베이스(120)의 틸팅 변위로 인한 가압력의 왜곡 현상이 발생되었던 현상을 해소할 수 있다. 따라서, 종래에 비하여 가압 챔버(Cm)의 압력을 보다 더 크게 도입할 수 있으며, 그 하측에 배치된 다수의 압력 챔버(C1, C2,..., C5)에 도입하는 가압력의 크기를 더 작게 조절할 수 있다. Accordingly, when the pressure in the pressurization chamber Cm is introduced in the prior art, a phenomenon in which the distortion of the pressurization force due to the tilting displacement of the base 120 has occurred may be eliminated. Therefore, it is possible to introduce a larger pressure in the pressurization chamber (Cm) than in the prior art, and the size of the pressurization force introduced into the plurality of pressure chambers (C1, C2,..., C5) disposed under the pressure can be reduced. Can be adjusted.

이와 같이, 가압 챔버(Cm)의 압력값을 크게 도입함에 따라 압력 챔버(C1, ..., C5)의 압력값을 더 작은 범위로 제어하면, 압력 챔버(C1, ..., C5)에서의 가압력의 조절 범위를 미세하게 조절하는 것이 보다 수월하고 정교해진다. 따라서, 연마 공정 중에 기판(W)에 작용하는 가압력의 크기를 보다 쉽고 정교하면서 정확히 도입하는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 이를 통해, 기판의 단위 시간당 연마량 제어를 보다 정교하게 하여 연마 품질 및 연마 균일도를 향상시키는 효과를 얻을 수 있다. As described above, when the pressure value of the pressure chamber Cm is largely introduced and the pressure value of the pressure chambers C1, ..., C5 is controlled to a smaller range, in the pressure chambers C1, ..., C5 It becomes easier and more elaborate to finely adjust the range of the pressing force. Therefore, it is possible to obtain an effect of more easily and precisely and accurately introducing the magnitude of the pressing force acting on the substrate W during the polishing process. In addition, through this, it is possible to obtain the effect of improving the polishing quality and polishing uniformity by more elaborately controlling the polishing amount per unit time of the substrate.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 가능한 것이고, 이와 같이 변경된 구성은 본 발명의 범주에 속하는 것이다. In the above, preferred embodiments of the present invention have been exemplarily described, but the scope of the present invention is not limited to such specific embodiments, and those skilled in the art will have the spirit of the present invention described in the following claims. And it is possible to variously modify and change the present invention within a range not departing from the scope, and such a changed configuration belongs to the scope of the present invention.

1: 격벽 멤브레인 U: 유동부
Ei: 내측 연장부 Eo: 외측 연장부
A1: 직선 영역 A2: 곡선 영역
100: 연마 헤드 110: 본체부
120: 베이스 130: 리테이너 링
140: 가압 멤브레인 150: 내측 커버
160: 외측 커버 W: 기판1: bulkhead membrane U: flow section
Ei: inner extension Eo: outer extension
A1: straight area A2: curved area
100: polishing head 110: main body
120: base 130: retainer ring
140: pressurized membrane 150: inner cover
160: outer cover W: substrate

Claims (9)

연마 공정 중에 자전하는 본체부와, 상기 본체부와 함께 회전하되 상기 본체부와의 사이에 가압 챔버를 형성하는 베이스를 포함하는 연마 장치의 연마 헤드용 격벽 멤브레인으로서,
하방으로 볼록한 단면 형상으로 형성되어 상기 베이스의 상기 본체부에 대한 위치 변동을 변형에 의해 수용하는 유동부와;
상기 유동부의 내측 상단부로부터 반경 내측으로 연장되고 끝단부에 내측 고정돌기가 형성된 내측 고정부와;
상기 유동부의 상단부로부터 반경 외측으로 연장되고 끝단부에 외측 고정돌기가 형성된 외측 고정부를;
포함하는 단면이 링 형태를 이루고 가요성 재질로 형성되되, 상기 유동부의 휨 강성이 상기 내측 고정부 및 상기 외측 고정부에 비하여 더 작게 형성된 것을 특징으로 하는 연마 헤드용 격벽 멤브레인.
A partition wall membrane for a polishing head of a polishing apparatus comprising a main body that rotates during a polishing process, and a base that rotates with the main body and forms a pressure chamber between the main body,
A flowing portion formed in a downwardly convex cross-sectional shape to receive a positional variation of the base with respect to the body portion by deformation;
An inner fixing part extending radially inward from the inner upper end of the flow part and having an inner fixing protrusion formed at the end thereof;
An outer fixing part extending radially outward from an upper end of the flow part and having an outer fixing protrusion formed at an end thereof;
A cross-section comprising a ring shape and formed of a flexible material, wherein the bending stiffness of the flow portion is formed to be smaller than that of the inner fixing portion and the outer fixing portion.
 제 1항에 있어서,
상기 내측 고정부와 상기 외측 고정부는 상기 유동부에 비하여 더 두껍게 형성된 것을 특징으로 하는 연마 헤드용 격벽 멤브레인.
The method of claim 1,
The partition wall membrane for a polishing head, wherein the inner fixing portion and the outer fixing portion are formed thicker than that of the flowing portion.
 제 2항에 있어서,
상기 내측 고정부와 상기 외측 고정부 중 어느 하나 이상은 상기 유동부의 높이에 비하여 그 길이가 더 작게 형성된 것을 특징으로 하는 연마 헤드용 격벽 멤브레인.
The method of claim 2,
A partition wall membrane for a polishing head, wherein at least one of the inner fixing part and the outer fixing part has a length smaller than the height of the flow part.
 제 1항에 있어서,
상기 내측 고정돌기는 상기 연마 헤드의 상기 베이스에 고정되고, 상기 외측 고정돌기는 상기 연마 헤드의 상기 본체부에 고정된 것을 특징으로 하는 연마 헤드용 격벽 멤브레인.
The method of claim 1,
The inner fixing protrusion is fixed to the base of the polishing head, and the outer fixing protrusion is fixed to the main body of the polishing head.
 제 1항에 있어서,
상기 유동부는 직선 형태로 하방 연장된 직선 부분과, 상기 직선 부분의 하단을 연결하는 곡선 부분을 포함하는 'U'자 형태인 것을 특징으로 하는 연마 헤드용 격벽 멤브레인.
The method of claim 1,
The flow portion has a'U' shape including a straight portion extending downward in a straight line and a curved portion connecting a lower end of the straight portion.
 제 5항에 있어서,
상기 곡선 부분의 두께는 상기 직선 부분의 두께에 비하여 더 작은 것을 특징으로 하는 연마 헤드용 격벽 멤브레인.
The method of claim 5,
The thickness of the curved portion is smaller than that of the straight portion.
 제 1항에 있어서,
상기 격벽 멤브레인은 우레탄 계열과 고무 계열 중 어느 하나의 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 연마 헤드용 격벽 멤브레인.
The method of claim 1,
The partition wall membrane is a partition wall membrane for a polishing head, characterized in that formed of any one of a urethane-based and rubber-based material.
 제 1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유동부와 상기 내측 고정부가 연결되는 부분에는 내향 돌출부가 형성되어 상기 유동부의 단면 두께가 더 커지는 것을 특징으로 하는 연마 헤드용 격벽 멤브레인.
The method according to any one of claims 1 to 7,
A partition wall membrane for a polishing head, wherein an inwardly protruding portion is formed at a portion where the flow portion and the inner fixing portion are connected to increase a cross-sectional thickness of the flow portion.
 제 8항에 있어서,
상기 내향 돌출부는 곡면 형상의 윤곽으로 형성된 것을 특징으로 하는 연마 헤드용 격벽 멤브레인.

The method of claim 8,
The partition wall membrane for a polishing head, wherein the inward protrusion has a curved contour.
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