KR20230094096A - 고정밀 기판 연마 시스템 - Google Patents

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KR20230094096A
KR20230094096A KR1020220023678A KR20220023678A KR20230094096A KR 20230094096 A KR20230094096 A KR 20230094096A KR 1020220023678 A KR1020220023678 A KR 1020220023678A KR 20220023678 A KR20220023678 A KR 20220023678A KR 20230094096 A KR20230094096 A KR 20230094096A
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retainer ring
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injection
core
circumferential surface
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KR1020220023678A
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신인철
김현오
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주식회사 케이씨텍
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Abstract

일 실시 예에 따른 리테이너링은, 고리 형상으로 형성되고, 금속 재질을 포함하는 코어 파트; 및 상기 코어 파트를 감싸도록 상기 코어 파트의 주변에 몰딩을 통해 형성되는 사출 파트를 포함하고, 상기 코어 파트는, 고리 형상으로 형성되는 코어 메인 바디; 및 상기 코어 메인 바디를 관통하여 형성되는 적어도 하나의 관통 홀을 포함할 수 있다.

Description

고정밀 기판 연마 시스템{HIGH-PRECISION SUBSTRATE POLISHING SYSTEM}
아래의 실시 예는 고정밀 기판 연마 시스템에 관한 것이다.
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.
CMP공정은 기판의 표면을 물리적으로 마모시켜 평탄화하는 연마 공정을 포함한다. 연마 공정은 표면에 그루부가 형성된 연마 패드에 기판을 문질러 물리적으로 마모시키는 방식으로 수행된다. 이 과정에서, 캐리어 헤드에 파지된 기판이 외측으로 밀려나는 것을 방지하기 위하여, 기판의 외측에 리테이너링이 구비되게 된다.
한편, 리테이너링은 기판의 연마 과정에서 연마 패드와 접촉하며 마모되기 때문에 연마과정이 진행될수록 표면의 평탄도가 불균일해지는 현상이 발생하게 된다. 이에, 리테이너링을 금속 부분과 플라스틱 부분으로 형성하고, 마모가 이루어지는 부분을 플라스틱 부분으로 구성하는 방안이 도입되고 있다. 다만, 이와 같은 구조의 경우, 연마 패드와의 마찰에 의하여 플라스틱 부분이 금속 부분으로부터 이탈하는 현상이 발생하게 될 수 있다.
전술한 배경기술은 발명자가 본원의 개시 내용을 도출하는 과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.
일 실시 예의 목적은, 금속 재질의 코어 파트와 코어 파트를 감싸는 사출 파트를 포함하는 리테이너링 및 이를 포함하는 기판 연마 장치를 제공하는 것이다.
일 실시 예의 목적은, 코어 파트 및 사출 파트의 결합력을 향상시켜 코어 파트로부터 사출 파트가 이탈하는 것을 방지할 수 있는 리테이너링 및 이를 포함하는 기판 연마 장치를 제공하는 것이다.
일 실시 예의 목적은, 코어 파트 및 사출 파트의 상이한 재질에 따른 수축률 차이에 의한 크랙 및/또는 뒤틀림을 방지할 수 있는 리테이너링 및 이를 포함하는 기판 연마 장치를 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 리테이너링은, 고리 형상으로 형성되고, 금속 재질을 포함하는 코어 파트; 및 상기 코어 파트를 감싸도록 상기 코어 파트의 주변에 몰딩을 통해 형성되는 사출 파트를 포함하고, 상기 코어 파트는, 고리 형상으로 형성되는 코어 메인 바디; 및 상기 코어 메인 바디를 관통하여 형성되는 적어도 하나의 관통 홀을 포함할 수 있다.
상기 사출 파트는, 내부에 상기 코어 파트가 위치되도록, 내부에 상기 코어 파트와 대응되는 형상의 중공이 형성되는 사출 바디; 및 상기 관통 홀에 삽입된 상태로 상기 관통 홀과 대응되는 형상으로 형성되는 기둥부를 포함할 수 있다.
상기 사출 바디는, 상기 코어 파트의 상측에 위치되는 상측 사출 바디; 및 상기 코어 파트의 하측에 위치되는 하측 사출 바디를 포함할 수 있다.
상기 기둥부는 상기 상측 사출 바디 및 하측 사출 바디를 서로 연결할 수 있다.
상기 사출 바디는, 상기 코어 파트의 내측에 위치되는 내측 사출 바디; 및 상기 코어 파트의 외측에 위치되는 외측 사출 바디를 더 포함할 수 있다.
상기 내측 사출 바디는 상부보다 하부가 더 내측을 향해 돌출되도록 단차지게 형성될 수 있다.
상기 내측 사출 바디의 단차면은 내측을 향할수록 하향 경사지게 형성될 수 있다.
상기 외측 사출 바디는 하부보다 상부가 더 외측을 향해 돌출되도록 단차지게 형성될 수 있다.
상기 코어 메인 바디의 외주면은, 제1 외주면; 상기 제1 외주면보다 상대적으로 하측에 위치되고, 상기 제1 외주면보다 상대적으로 내측으로 함몰되어 위치되는 제2 외주면을 포함할 수 있다.
상기 관통 홀은 복수 개로 형성되어 상기 코어 메인 바디의 원주 방향을 따라 이격되어 배치될 수 있다.
상기 코어 파트는, 상기 코어 메인 바디의 외주면으로부터 내측을 향해 절개되어 형성되는 절개부를 더 포함할 수 있다.
상기 절개부는, 상기 관통 홀과 연통되는 위치에 형성될 수 있다.
상기 절개부는 상기 코어 파트 및 사출 파트의 수축률 차이에 의한 형상 변형을 방지할 수 있다.
상기 사출 파트는 엔지니어링 플라스틱 재질을 포함할 수 있다.
상기 코어 파트는 상기 리테이너링을 캐리어 헤드에 연결하기 위한 탭 홀을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 기판 연마 장치는, 제1항에 따른 리테이너링; 및 상기 리테이너링의 상측에 연결되는 캐리어 헤드를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 리테이너링은, 코어 파트에 관통 홀이 형성됨에 따라 코어 파트 및 사출 파트의 결합력을 향상시키고, 코어 파트로부터 사출 파트가 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
일 실시 예에 따른 리테이너링은, 코어 파트에 절개부가 형성됨에 따라, 코어 파트 및 사출 파트의 상이한 재질에 따른 수축률 차이에 의한 크랙 및/또는 뒤틀림을 방지할 수 있다.
일 실시 예에 따른 기판 연마 장치는 상술한 리테이너링을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 리테이너링 및 이를 포함하는 기판 연마 장치의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시 예에 따른 기판 연마 장치의 모식도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 기판 캐리어의 개략적인 단면도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 코어 파트의 사시도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 코어 파트의 평면도이다.
도 5는 도 4의 I-I 선에 따른 단면도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 리테이너링의 상부 사시도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 리테이너링의 하부 사시도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 리테이너링의 평면도이다.
도 9는 도 8의 II-II 선에 따른 단면도이다.
도 10은 도 8의 III-III 선에 따른 단면도이다.
본 특허출원은 2021년 12월 20일자 출원된 특허출원 제10-2021-0182665호를 기초로 우선권을 주장한 것이고, 해당 출원의 전체 내용이 본 특허출원에 참조로서 포함된다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안 된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
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.
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.
도 1은 일 실시 예에 따른 기판 연마 장치의 모식도이다. 도 2는 일 실시 예에 따른 기판 캐리어의 개략적인 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 기판 연마 장치(1)는 기판(W)의 CMP 공정에 사용될 수 있다.
일 실시 예에서, 기판(W)은 반도체 장치(semiconductor) 제조용 실리콘 웨이퍼(silicon wafer)일 수 있다. 그러나, 기판(W)의 종류가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 기판(W)은 LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel)과 같은 평판 디스플레이 장치(flat panel display device, FPD)용 글라스를 포함할 수도 있다.
일 실시 예에서, 기판 연마 장치(1)는 기판(W)을 연마할 수 있다. 기판 연마 장치(1)는 기판 캐리어(10) 및 연마 유닛(U)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 연마 유닛(U)은 기판(W)의 피연마면을 연마할 수 있다. 연마 유닛(U)은 연마 정반(T) 및 연마 패드(P)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 연마 정반(T)에는 연마 패드(P)가 연결될 수 있다. 예를 들어, 연마 정반(T)의 상부에 연마 패드(P)가 부착될 수 있다. 연마 정반(T)은 축을 중심으로 회전하면서 연마 패드(P)에 접촉한 기판(W)의 피연마면을 연마할 수 있다. 연마 정반(T)은 상하 방향으로 움직이면서 지면에 대한 연마 패드(P)의 위치를 조절할 수 있다. 연마 패드(P)는 기판(W)의 피연마면에 접촉되어, 기판(W)의 피연마면을 물리적으로 마모시킬 수 있다. 예를 들어, 연마 패드(P)는 폴리우레탄(polyurethane) 재질을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 일 실시 예에서, 기판 캐리어(10)는 기판(W)을 파지할 수 있다. 기판 캐리어(10)는 연마 대상 기판(W)을 척킹하여 파지하고, 파지된 기판(W)을 연마 패드(P)의 상부로 이동시킬 수 있다. 기판 캐리어(10)는 연마 패드의 상부로 이송된 기판(W)을 연마 패드(P)에 접촉시킴으로써 기판(W)의 연마를 수행할 수 있다. 기판 캐리어(10)는 연마 패드(P)에 접촉된 기판(W)을 가압함으로써, 기판(W) 및 연마 패드(P) 사이의 마찰력을 조절하여 기판(W)의 연마정도를 결정할 수 있다. 기판 캐리어(10)는 캐리어 헤드(11), 멤브레인(12) 및 리테이너링(20)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 캐리어 헤드(11)는 기판(W)의 위치를 조절할 수 있다. 캐리어 헤드(11)는 외부로부터 동력을 전달받고, 연마 패드(P) 면에 수직한 축을 중심으로 회전할 수 있다. 캐리어 헤드(11)의 회전에 따라 파지된 기판(W)은 연마 패드(P)에 접촉한 상태로 회전하면서 연마될 수 있다.
일 실시 예에서, 캐리어 헤드(11)는 기판(W)을 수평으로 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 캐리어 헤드(11)는 연마 패드(P) 면에 평행한 제1방향 및 제1방향에 수직한 제2방향으로 병진 운동할 수 있다. 제1방향 및 제2방향으로의 복합적인 움직임을 통해, 캐리어 헤드(11)는 기판(W)을 연마 패드(P) 면에 평행한 평면상에서 이동시킬 수 있다. 결과적으로, 캐리어 헤드(11)의 수평 이동에 따라 기판(W)은 연마 위치로 이송되거나, 연마 위치로부터 제거될 수 있다.
일 실시 예에서, 캐리어 헤드(11)는 기판(W)을 지면에 대해 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 캐리어 헤드(11)는 기판(W)의 척킹/디척킹을 위해 기판(W) 지지부에 대해 상하방향으로 움직이거나, 기판(W)의 연마를 위해 연마 패드(P)에 대해 상하 방향으로 움직일 수 있다.
일 실시 예에서, 멤브레인(12)은 캐리어 헤드(11)에 연결되고 기판(W)에 압력을 작용하기 위한 압력 챔버(C)를 형성할 수 있다. 멤브레인(12)이 형성하는 압력 챔버(C)의 압력 변동에 따라, 기판(W)에 작용하는 압력이 조절될 수 있다. 예를 들어, 기판(W)이 연마 패드(P)에 접촉한 상태에서 압력 챔버(C)의 압력 상승을 통해 기판(W)이 연마 패드(P)에 가압되는 정도가 증가할 수 있다. 멤브레인(12)은 압력 챔버(C)의 바닥면을 형성하는 바닥판과, 압력 챔버(C)의 측벽을 형성하는 플랩을 포함할 수 있다. 플랩은 바닥판의 중심을 기준으로 서로 다른 반지름을 가지도록 복수개가 형성될 수 있으며, 인접한 플랩 사이의 공간별로 각각의 압력 챔버(C)가 형성될 수 있다. 상기 압력 챔버(C)에는 서로 다른 압력이 인가될 수 있으며, 각 압력 챔버(C)에 인가되는 압력에 따라 각 압력 챔버(C)에 대응하는 기판(W) 부위가 국부적으로 가압될 수 있다.
일 실시 예에서, 리테이너링(20)은 파지된 기판(W)의 둘레를 감싸도록 캐리어 헤드(11)에 연결될 수 있다. 리테이너링(20)은 기판(W)이 파지된 위치로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 리테이너링(20)은 기판(W) 연마 과정중 발생하는 진동 및/또는 마찰로 인해 기판(W)이 기판 캐리어(10)로부터 이탈하지 않도록, 기판(W)의 측면을 지지할 수 있다.
일 실시 예에서, 리테이너링(20)은 캐리어 헤드(11)에 직접 연결되거나, 별도의 체결 부재를 통해 간접적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 리테이너링(20)은 체결 부재(에: 볼트 등)를 통하여, 캐리어 헤드(11)의 하측(예: -z 방향 측)에 연결될 있다. 리테이너링(20)은 코어 파트(21) 및 사출 파트(22)를 포함할 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 코어 파트의 사시도이다. 도 4는 일 실시 예에 따른 코어 파트의 평면도이다. 도 5는 도 4의 I-I 선에 따른 단면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 일 실시 예에서, 코어 파트(21)는 고리 형상으로 형성될 수 있다. 코어 파트(21)는 실질적으로 리테이너링(예: 도 2의 리테이너링(20))의 내부에 위치될 수 있다. 코어 파트(21)는 금속 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 코어 파트(21)는 스테인리스 재질을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 코어 파트(21)는 코어 메인 바디(211), 관통 홀(212), 절개부(213) 및 탭 홀(214)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 코어 메인 바디(211)는 코어 파트(21)의 외형을 형성할 수 있다. 코어 메인 바디(211)는 고리 형상으로 형성될 수 있다. 코어 메인 바디(211)에는 후술하는 관통 홀(212), 절개부(213) 및 탭 홀(214)이 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 코어 메인 바디(211)의 외주면(예: 도 5를 기준으로 +x 방향의 면)은 단차지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 코어 메인 바디(211)의 외주면은 제1 외주면(211a), 제2 외주면(211b) 및 단차면(211c)을 포함할 수 있다. 제1 외주면(211a)은 실질적으로 코어 메인 바디(211)의 상측(예: +z 방향 측)에 위치되고, 제2 외주면(211b)은 실질적으로 코어 메인 바디(211)의 하측(예: -z 방향 측)에 위치될 수 있다. 즉, 제2 외주면(211b)은 제1 외주면(211a)보다 상대적으로 하측(예: -z 방향 측)에 위치될 수 있다. 제2 외주면(211b)은 제1 외주면(211a)보다 상대적으로 내측(예: 도 5를 기준으로 -x 방향)으로 함몰되어 위치될 수 있다. 예를 들어, 도 5를 기준으로, 제2 외주면(211b)은 제1 외주면(211a)보다 상대적으로 -x 방향으로 함몰되어 위치될 수 있다. 제1 외주면(211a) 및 제2 외주면(211b) 사이를 연결하는 단차면(211c)은 실질적으로 수평 방향(예: x 방향)으로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 관통 홀(212)은 코어 메인 바디(211)를 관통하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 관통 홀(212)은 코어 메인 바디(211)를 수직 방향(예: z 방향)으로 관통하여 형성될 수 있다. 관통 홀(212)은 실질적으로 원통 형상으로 형성될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 관통 홀(212)의 형상이 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시 예에서, 관통 홀(212)은 적어도 하나 이상 형성될 수 있다. 예를 들어, 관통 홀(212)은 복수 개 형성되고, 복수 개의 관통 홀(212)은 코어 메인 바디(211)의 원주 방향을 따라 이격되어 배치될 수 있다. 복수 개의 관통 홀(212)은 실질적으로 동일한 크기로 형성될 수 있다. 또는, 복수 개의 관통 홀(212) 중 일부는 서로 다른 크기를 갖도록 형성될 수도 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 관통 홀(212)의 개수 및/또는 크기가 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시 예에서, 절개부(213)는 코어 메인 바디(211)의 외주면(예: 직경 방향으로 외측에 위치된 면)으로부터 내측(예: 직경 방향의 내측)을 향해 절개되어 형성될 수 있다. 절개부(213)는 관통 홀(212)과 연통되는 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어, 절개부(213)는 지정된 폭으로 코어 메인 바디(211)의 외측 단부(예: 직경 방향의 외측 단부)로부터 관통 홀(212)과 연통되는 위치까지 내측 방향(예: 직경 방향의 내측)을 향해 절개되어 형성될 수 있다. 절개부(213)는 하나 또는 복수 개 형성될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 절개부(213)의 개수 및/또는 형상이 이에 제한되는 것은 아니다. 절개부(213)는 코어 파트(21) 및 사출 파트(22)의 수축률 차이에 의한 형상 변형을 방지하는 기능을 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, 탭 홀(214)은 코어 메인 바디(211)를 관통하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 탭 홀(214)은 코어 메인 바디(211)를 수직 방향(예: z 방향)으로 관통하여 형성될 수 있다. 탭 홀(214)은 실질적으로 원통 형상으로 형성될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 탭 홀(214)의 형상이 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시 예에서, 탭 홀(214)은 적어도 하나 이상 형성될 수 있다. 예를 들어, 탭 홀(214)은 복수 개 형성되고, 복수 개의 탭 홀(214)은 코어 메인 바디(211)의 원주 방향을 따라 이격되어 배치될 수 있다. 탭 홀(214)은 관통 홀(212)보다 작은 크기로 형성될 수 있다. 탭 홀(214) 및 관통 홀(212)은 서로 대응되는 개수로 형성될 수 있다. 예를 들어, 탭 홀(214)은 관통 홀(212)과 인접한 위치에 형성될 수 있다. 탭 홀(214) 및 관통 홀(212)은 코어 메인 바디(211)의 원주 방향을 따라 서로 교대로 위치될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 탭 홀(214)의 개수 및/또는 크기가 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시 예에서, 탭 홀(214)은 리테이너링(예: 도 2의 리테이너링(20))을 캐리어 헤드(예: 도 2의 캐리어 헤드(11))에 연결하기 위한 구멍일 수 있다. 예를 들어, 탭 홀(214)에 체결 부재(예: 볼트 등)이 삽입됨으로써, 리테이너링(20)이 캐리어 헤드(11)에 체결될 수 있다. 예를 들어, 탭 홀(214)의 내주면에는 나사산이 형성될 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 리테이너링의 상부 사시도이다. 도 7은 일 실시 예에 따른 리테이너링의 하부 사시도이다. 도 8은 일 실시 예에 따른 리테이너링의 평면도이다. 도 9는 도 8의 II-II 선에 따른 단면도이다. 도 10은 도 8의 III-III 선에 따른 단면도이다.
도 3 내지 도 10을 참조하면, 일 실시 예에서, 사출 파트(22)는 코어 파트(21)를 감싸도록 형성될 수 있다. 사출 파트(22)는 코어 파트(21)의 주변에 몰딩을 통해 형성될 수 있다. 예를 들어, 사출 파트(22)는 코어 파트(21)의 전면(全面)에 몰딩되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 사출 파트(22)는 고정된 코어 파트(21)의 금형 틀 안에서 전면(全面) 몰딩 방식으로 형성될 수 있다. 사출 파트(22)는 사출을 통하여 실질적으로 코어 파트(21)와 접합될 수 있다.
일 실시 예에서, 사출 파트(22)는 코어 파트(21)와 상이한 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 사출 파트(22)는 엔지니어링 플라스틱 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사출 파트(22)는 PEEK를 포함할 수 있다. 코어 파트(21) 및 사출 파트(22)가 서로 상이한 재질로 형성되기 때문에, 코어 파트(21) 및 사출 파트(22)는 서로 다른 수축률을 가질 수 있다. 이와 같이 코어 파트(21) 및 사출 파트(22)가 서로 다른 수축률을 갖는 경우, 사출 후 사출 부재가 냉각되는 과정에서 코어 파트(21) 및/또는 사출 파트(22)에는 크랙 및/또는 뒤틀림이 발생하게 될 수 있으나, 코어 파트(21)에 형성된 절개부(213)에 의하여 이러한 크랙 및/또는 뒤틀림을 방지할 수 있다. 예를 들어, 절개부(213)가 형성하는 공간은 냉각 과정에서 수축 또는 팽창이 발생할 수 있는 완충 공간으로 작용할 수 있으며, 이에 따라 코어 파트(21) 및 사출 파트(22)의 수축률이 상이하더라도 크랙 및/또는 뒤틀림이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
일 실시 예에서, 사출 파트(22)는 사출 바디(221), 기둥부(222), 상부 탭 홀(223), 바닥 홈(224) 및 내주 관통 홀(225)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 사출 바디(221)는 내부에 코어 파트(21)가 위치되도록 내부에 중공(S)이 형성될 수 있다. 중공(S)은 코어 파트(21)와 실질적으로 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 코어 파트(21)는 중공(S)에 위치되고, 사출 바디(221)는 코어 파트(21)를 사방에서 감쌀 수 있다. 예를 들어, 사출 바디(221)는 코어 파트(21)의 외측면에 사출되어 형성된 부분일 수 있다.
일 실시 예에서, 사출 바디(221)는 상측 사출 바디(2211), 하측 사출 바디(2212), 내측 사출 바디(2213) 및 외측 사출 바디(2214)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상측 사출 바디(2211)는 코어 파트(21)의 상측(예: +z 방향)에 위치되는 부분일 수 있다. 상측 사출 바디(2211)는 실질적으로 코어 파트(21)의 상면(예: +z 방향의 면)에 사출되어 형성된 부분일 수 있다. 즉, 상측 사출 바디(2211)는 사출 바디(221)의 상측(예: +z 방향) 부분을 구성할 수 있다. 예를 들어, 상측 사출 바디(2211)는 코어 파트(21)의 상면(예: +z 방향의 면)에 접촉되도록 위치될 수 있다.
일 실시 예에서, 하측 사출 바디(2212)는 코어 파트(21)의 하측(예: -z 방향)에 위치되는 부분일 수 있다. 하측 사출 바디(2212)는 실질적으로 코어 파트(21)의 하면(예: -z 방향의 면)에 사출되어 형성된 부분일 수 있다. 즉, 하측 사출 바디(2212)는 사출 바디(221)의 하측(예: -z 방향) 부분을 구성할 수 있다. 예를 들어, 하측 사출 바디(2212)는 코어 파트(21)의 하면(예: -z 방향의 면)에 접촉되도록 위치될 수 있다.
일 실시 예에서, 내측 사출 바디(2213)는 코어 파트(21)의 내측(예: 도 9를 기준으로 -x 방향)에 위치되는 부분일 수 있다. 내측 사출 바디(2213)는 실질적으로 코어 파트(21)의 내주면에 사출되어 형성된 부분일 수 있다. 즉, 내측 사출 바디(2213)는 사출 바디(221)의 내주 부분을 구성할 수 있다. 예를 들어, 내측 사출 바디(2213)는 코어 파트(21)의 내주면에 접촉되도록 위치될 수 있다.
일 실시 예에서, 내측 사출 바디(2213)는 상부(예: +z 방향 부분)보다 하부(예: -z 방향 부분)이 더 내측(예: 도 9를 기준으로 -x 방향)을 향해 돌출되도록 단차지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 내측 사출 바디(2213)의 내주면은 상부 내주면(2213a), 하부 내주면(2213b) 및 내측 단차면(2213c)을 포함할 수 있다. 하부 내주면(2213b)은 상부 내주면(2213a)보다 더 내측(예: 도 9를 기준으로 -x 방향)으로 돌출된 위치에 형성될 수 있다. 내측 단차면(2213c)은 내측(예: 도 9를 기준으로 -x 방향)을 향할수록 하향(예: -z 방향) 경사지게 형성될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 내측 사출 바디(2213)의 형상이 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시 예에서, 외측 사출 바디(2214)는 코어 파트(21)의 외측(예: 도 9를 기준으로 +x 방향)에 위치되는 부분일 수 있다. 외측 사출 바디(2214)는 실질적으로 코어 파트(21)의 외주면에 사출되어 형성된 부분일 수 있다. 즉, 외측 사출 바디(2214)는 사출 바디(221)의 외주 부분을 구성할 수 있다. 예를 들어, 외측 사출 바디(2214)는 코어 파트(21)의 외주면에 접촉되도록 위치될 수 있다.
일 실시 예에서, 외측 사출 바디(2214)는 하부(예: -z 방향 부분)보다 상부(예: +z 방향 부분)이 더 외측(예: 도 9를 기준으로 +x 방향)을 향해 돌출되도록 단차지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 외측 사출 바디(2214)의 외주면은 상부 외주면(2214a), 하부 외주면(2214b) 및 외측 단차면(2214c)을 포함할 수 있다. 상부 외주면(2214a)은 하부 외주면(2214b)보다 더 외측(예: 도 9를 기준으로 +x 방향)으로 돌출된 위치에 형성될 수 있다. 외측 단차면(2214c)은 실질적으로 수평 방향(예: x 방향)으로 형성될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 외측 사출 바디(2214)의 형상이 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시 예에서, 기둥부(222)는 관통 홀(212)에 삽입된 상태로 관통 홀(212)과 실질적으로 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 기둥부(222)는 관통 홀(212) 내부에 사출되어 형성된 부분일 수 있다. 기둥부(222)는 관통 홀(212)과 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 기둥부(222)는 실질적으로 상측 사출 바디(2211) 및 하측 사출 바디(2212)를 서로 연결하도록, 중공(S)을 가로지를 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 사출 파트(22)가 기둥부(222)를 통해 코어 파트(21)를 관통하고 있으므로, 사출 파트(22) 및 코어 파트(21)의 결합력이 향상될 수 있다. 따라서, 연마 공정에 의한 진동 및/또는 마찰에 의하여도, 사출 파트(22)가 코어 파트(21)에 대하여 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 한편, 기둥부(222)는 상 기둥부(222)의 상면(예: +z 방향의 면)으로부터 하측(예: -z 방향)을 향해 함몰되는 함몰부(2221)를 포함할 수도 있다.
일 실시 예에서, 상부 탭 홀(223)은 코어 파트(21)의 탭 홀(214)과 연통되는 위치에 형성될 수 있다. 상부 탭 홀(223)은 코어 파트(21)의 탭 홀(214)과 연통되도록, 사출 파트(22)의 상측 사출 바디(2211)를 관통하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 상부 탭 홀(223)은 코어 파트(21)의 탭 홀(214)보다 더 큰 단면을 갖도록 형성될 수 있다. 상부 탭 홀(223) 및 탭 홀(214)에는 리테이너링(20)을 캐리어 헤드(예: 도 2의 캐리어 헤드(11))에 연결하기 위한 체결 부재(예: 볼트 등)가 삽입될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 상부 탭 홀(223)의 형상이 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시 예에서, 바닥 홈(224)은 사출 파트(22)의 하부(예: -z 방향 부분)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 바닥 홈(224)은 하측 사출 바디(2212)의 하면(예: -z 방향의 면)으로부터 상측(예: +z 방향)으로 함몰되어 형성될 수 있다. 바닥 홈(224)은 사출 파트(22)를 직경 방향으로 관통하도록, 사출 파트(22)의 내주면으로부터 외주면까지 연장되어 형성될 수 있다. 바닥 홈(224)은 직경 방향에 대하여 경사지게 형성될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 바닥 홈(224)은 직경 방향과 나란하게 형성될 수도 있다. 바닥 홈(224)은 복수 개 형성될 수 있다. 복수 개의 바닥 홈(224)은 사출 파트(22)의 원주 방향을 따라 이격되어 형성될 수 있다. 바닥 홈(224)은 리테이너링(20)이 형성하는 내부 공간에 위치된 슬러리 및/또는 파티클 등을 리테이너링(20) 외부로 배출하는 통로로 기능할 수 있다.
일 실시 예에서, 내주 관통 홀(225)은 사출 파트(22)의 내주 측을 하측(예: -z 방향 측)으로부터 관통하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 내주 관통 홀(225)은 내측 사출 바디(2213)의 하면(예: -z 방향의 면)으로부터 상측 방향(예: +z 방향)으로 내측 사출 바디(2213)를 관통하여 형성될 수 있다. 내주 관통 홀(225)은 바닥 홈(224)과 연통되는 위치에 형성될 수 있다. 내주 관통 홀(225)은 바닥 홈(224)의 폭보다 작은 폭을 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 내주 관통 홀(225)은 원통 형상으로 형성될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 내주 관통 홀(225)의 형상이 이에 제한되는 것은 아니다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.
1: 기판 연마 장치
10: 기판 캐리어
11: 캐리어 헤드
12: 멤브레인
20: 리테이너링
21: 코어 파트
22: 사출 파트

Claims (16)

  1. 고리 형상으로 형성되고, 금속 재질을 포함하는 코어 파트; 및
    상기 코어 파트를 감싸도록 상기 코어 파트의 주변에 몰딩을 통해 형성되는 사출 파트를 포함하고,
    상기 코어 파트는,
    고리 형상으로 형성되는 코어 메인 바디; 및
    상기 코어 메인 바디를 관통하여 형성되는 적어도 하나의 관통 홀을 포함하는, 리테이너링.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 사출 파트는,
    내부에 상기 코어 파트가 위치되도록, 내부에 상기 코어 파트와 대응되는 형상의 중공이 형성되는 사출 바디; 및
    상기 관통 홀에 삽입된 상태로 상기 관통 홀과 대응되는 형상으로 형성되는 기둥부를 포함하는, 리테이너링.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 사출 바디는,
    상기 코어 파트의 상측에 위치되는 상측 사출 바디; 및
    상기 코어 파트의 하측에 위치되는 하측 사출 바디를 포함하는, 리테이너링.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기둥부는 상기 상측 사출 바디 및 하측 사출 바디를 서로 연결하는, 리테이너링.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 사출 바디는,
    상기 코어 파트의 내측에 위치되는 내측 사출 바디; 및
    상기 코어 파트의 외측에 위치되는 외측 사출 바디를 더 포함하는, 리테이너링.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 내측 사출 바디는 상부보다 하부가 더 내측을 향해 돌출되도록 단차지게 형성되는, 리테이너링.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 내측 사출 바디의 단차면은 내측을 향할수록 하향 경사지게 형성되는, 리테이너링.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 외측 사출 바디는 하부보다 상부가 더 외측을 향해 돌출되도록 단차지게 형성되는, 리테이너링.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 코어 메인 바디의 외주면은,
    제1 외주면;
    상기 제1 외주면보다 상대적으로 하측에 위치되고, 상기 제1 외주면보다 상대적으로 내측으로 함몰되어 위치되는 제2 외주면을 포함하는, 리테이너링.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 관통 홀은 복수 개로 형성되어 상기 코어 메인 바디의 원주 방향을 따라 이격되어 배치되는, 리테이너링.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 코어 파트는,
    상기 코어 메인 바디의 외주면으로부터 내측을 향해 절개되어 형성되는 절개부를 더 포함하는, 리테이너링.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 절개부는, 상기 관통 홀과 연통되는 위치에 형성되는, 리테이너링.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 절개부는 상기 코어 파트 및 사출 파트의 수축률 차이에 의한 형상 변형을 방지하는, 리테이너링.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 사출 파트는 엔지니어링 플라스틱 재질을 포함하는, 리테이너링.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 코어 파트는 상기 리테이너링을 캐리어 헤드에 연결하기 위한 탭 홀을 더 포함하는, 리테이너링.
  16. 제1항에 따른 리테이너링; 및
    상기 리테이너링의 상측에 연결되는 캐리어 헤드를 포함하는, 기판 연마 장치.
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