KR100440627B1

KR100440627B1 - 연마 장치의 연마 헤드 구조

Info

Publication number: KR100440627B1
Application number: KR10-2001-0004677A
Authority: KR
Inventors: 누모토미노루
Original assignee: 도쿄 세이미츄 코퍼레이션 리미티드
Priority date: 2000-02-01
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2004-07-15
Also published as: KR20010078222A; JP3683149B2; TWI234504B; US6572438B2; JP2001212754A; US20010011003A1

Abstract

본 발명에서 제안한 연마 장치의 연마 헤드는, 공기 송풍구가 캐리어(20)의 하단면에 위치하고, 캐리어의 상부 외주연부(24)가 직경 방향으로 돌출되도록 구성되어 리테이너 링(30)이 밀봉부(25)를 형성하는 구조로 되어 있다. 고무 시트가 캐리어를 덮도록 하는 방식으로 리테이너 링이 고무 시트의 주변 가장자리 부분을 고정시킨다. 그 결과, 공기실(61)이 캐리어 하단면과 고무 시트 사이에서 형성되고 이 공기실의 공기 압력이 웨이퍼(W)를 연마 패드(2)의 연마 천 쪽으로 가압하게 된다.

Description

연마 장치의 연마 헤드 구조{STRUCTURE OF POLISHING HEAD OF POLISHING APPARATUS}

본 발명은 CMP(Chemical Mechanical Polishing, 화학/기계적 연마)에 의한 반도체 웨이퍼(wafer)의 연마 장치(polishing apparatus)의 연마 헤드(polishing head) 구조에 관한 것으로, 특히 웨이퍼를 연마하는 동안에 공중에 떠 있는(floating) 연마 헤드의 구조에 관한 것이다.

최근에 집적 회로(IC: integrated circuit) 공정의 발전에 따라, 집적 회로 패턴을 다층(multiple layers)으로 형성시키는 방안이 행해져왔다. 이 경우, 어느 정도 표면 불균일성이 발생하는 것을 피할 수 없다. 종래에는 이미 형성된 층 위에 그대로 다음의 층을 형성시켰었다. 그러나, 층의 개수가 증가함에 따라, 선(line)의 폭과 구멍(hole)의 직경은 점점 더 작아진다. 치수가 더 작아질 수록, 우수한 패턴을 형성하는 것이 점점 더 어려워져서, 결함이 더 많이 발생하는 결과를 가져 왔다. 그러므로, 패턴이 이미 형성된 층의 표면을 연마하여 그 표면을 평탄화한 후에, 다음 층의 패턴을 형성하는 것이 통례가 되어 왔다. 집적 회로(IC) 패턴의 형성 과정 중에 웨이퍼를 연마하기 위하여, CMP법을 이용하는 웨이퍼 연마 장치(CMP 장치)가 사용된다.

통상적인 웨이퍼 연마 장치는, 연마 패드(pad)가 표면에 부착되어 있는 원반형 연마 테이블과, 연마할 웨이퍼의 표면들 중 한 표면을 지지하고 그 웨이퍼의 다른 표면이 연마 패드와 접촉할 수 있도록 해주는 복수 개의 웨이퍼 연마 헤드와, 상기 웨이퍼 연마 헤드들이 연마 테이블에 대해서 회전하게 하는 헤드 구동 기구를 포함한다. 연마 패드와 웨이퍼 사이에 연마제(polishing agent) 슬러리[slurry, 현탁액(懸濁液)]가 공급되면서 연마 작업이 행해진다.

패킹재(packing material)(웨이퍼 접착 시트)를 웨이퍼-지지 캐리어(wafer-holding carrier)의 가압측 표면 상에 접착시키고, 웨이퍼의 한 표면을 상기 패킹재에 접착시켜서 지지시키는 방식의 메카니즘[일본 공개 특허 공보 제8-229808호]과, 탄력이 있는 다공성(多孔性) 폴리우레탄 삽입물(resilient porometric polyurethane insert)을 캐리어(carrier)에 접착시키고, 웨이퍼를 그 삽입물에 부착시켜서 지지시키는 방식의 메카니즘[일본 공개 특허 공보 제6-79618호]이 공지되어 있는데, 이들 메카니즘은 소위 웨이퍼 연마 헤드의 웨이퍼 지지 메카니즘(wafer holding mechanism of the wafer polishing heads)이라고 알려져 있다.

그러나, 위에 기술된 종래의 웨이퍼 지지 메카니즘에서는 소위 "패킹재(packing sheet)"를 캐리어의 표면에 반드시 접착시켜야 한다. 하지만, 이와 같은 패킹재를 접착시킬 때 기포(air bubble)가 발생할 소지가 다분하여, 접착 작업 시 고도의 기술이 요구된다. 캐리어의 패킹재 시트가 접착된 표면에 있어서 의 그 표면이 얼마나 결함이 없는 평평한 평면인지를 나타내는 평면성(planarity)과 패킹재의 두께 변화는 웨이퍼 처리 표면에 영향을 끼친다. 게다가, 패킹재 시트를 접착시킬 때마다 웨이퍼 연마 헤드들을 반드시 제거해야만 하는 문제점까지 있다.

이와 같은 문제점들을 해결하기 위하여, 본 발명의 출원인은 이미 일본 특허 출원 제10-92030호에 웨이퍼 연마 장치를 제안한 바 있다. 이 웨이퍼 연마 장치는 웨이퍼 지지 헤드 본체 내측에 상하로 이동 가능하게 느슨하게 지지되는 캐리어의 하부면에 공기 송풍 부재(air blast member)를 배치시키고, 이 공기 송풍 부재를 이용하여 웨이퍼의 배면에 공기를 취입시켜서 캐리어와 웨이퍼 사이에 압력 유체층(pressure fluid layer)이 형성되도록 한다. 이 때 웨이퍼는 상기 압력 유체층에 의해 연마 테이블 쪽으로 가압되어 지지된다.

그러나, 상기와 같은 웨이퍼 연마 장치의 웨이퍼 지지 메카니즘도 여전히 해결되지 못한 문제점이 남아 있는 바, 흡착(adsorption)에 의한 웨이퍼의 이송 도중 과 연마 중에 웨이퍼의 배면이 캐리어의 딱딱한 표면(hard surface)과 직접 접촉하게 되어 급기야 손상될 우려가 다분한 것이다.

따라서, 본 발명의 출원인은 일본 특허 출원 제11-128558호에 웨이퍼 연마 장치를 제안한 바 있다. 이 웨이퍼 연마 장치에서는, 캐리어의 하부면 쪽에 있는 공기 송풍 부재의 외부면 위에 보호용 시트(protective sheet)가 배치되고, 그 보호용 시트는 공기 송풍 부재로부터 나온 공기에 의해 팽창되어서 웨이퍼를 연마 패드로 밀어내는 에어백로서 사용된다.

이와 같은 에어백 시스템에서, 공기 배출 포트는 일정하게 유지된다. 따라서, 보호용 시트 내부의 공기압이 캐리어와 리테이너 링(retainer ring)을 밀어내는 가압력(pushing force)보다 커지게 되었을 때, 공정 중에 가로 방향 힘을 받아들이는 지점이 연마 패드의 표면 위에 존재하게 되면 캐리어를 비스듬하게 기울이는 힘, 즉 경사력이 형성되고, 이러한 힘은 공정의 정확도에 영향을 미치게 된다. 또한, 시트의 표면 형상 두께의 변화 역시 공정의 정확도에 영향을 미친다.

본 발명의 목적은, 연마 중에 연마 헤드의 내부로부터 웨이퍼가 튀어 오르는 (jump-out) 현상을 완전히 방지하고 동시에 연마 패드의 파형 기복(undulation) 현상과 패킹재(고무 시트)의 두께 변화가 평탄화 가공의 정확도에 영향을 미치는 것을 방지하게 되는 웨이퍼 연마 장치의 웨이퍼 헤드 구조를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 웨이퍼 연마 장치의 연마 헤드 구조에 있어서는, 고무 시트가 리테이너 링의 내부 표면 위에 배치되고, 캐리어의 공기 송풍구로부터 나오는 공기에 의해 에어백이 형성되며, 캐리어로부터 돌출되어 나온 캐리어의 상부 외주연부(upper outer peripheral edge)가 리테이너 링 위에 놓여서 공기 밀봉부(seal portion)를 형성하게 된다. 따라서, 리테이너 링을 연마 패드 쪽으로 밀어내는 리테이너 압력을 저압으로 설정하고 웨이퍼를 밀어내는 에어백의 압력을 고압으로 설정하는 경우라 해도, 상기 밀봉부가 조절 밸브(regulator valve)의 역할을 하게 되어, 캐리어가 웨이퍼를 리테이너 링 밖으로 밀어내게 되는 일은 발생하지 않는다. 웨이퍼의 가압력은 웨이퍼의 처리 과정 중의 횡방향 힘에 대항하여 변동되지 않는다. 게다가, 웨이퍼가 캐리어의 딱딱한 표면과 접착함으로써 야기되는 손상도 없어진다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 연마 헤드의 구조에서는, 고무 시트 내에 복수 개의 구멍이 형성되어 있다. 이 방식에서는, 웨이퍼 이송 시의 연마 헤드의 웨이퍼 흡착 지지 효과가 개선될 수 있고, 연마 시에는 고무 시트의 구멍으로부터 배출되는 공기가 웨이퍼를 연마 패드 쪽으로 가압시킨다. 따라서, 고무 시트의 두께 변화 및 연마 패드의 파형 기복(undulation) 현상이 웨이퍼의 공정 정확도에 영향을 미치지 않게 된다. 웨이퍼와 고무 시트 사이의 틈(gap)으로부터 배출되어 나온 공기의 양은 극히 미량이기 때문에, 슬러리(slurry)가 응집되는 일은 발생하지 않는다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 연마 헤드의 구조에서는, 리테이너 링을 구성하는 연결부와 리테이너 본체를 링으로 서로 연결하고, 이에 의해 분해 조립이 용이해진다. 또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 연마 헤드의 구조에서는, 리테이너 링을 구성하는 교환 부위(exchange portion)가 리테이너 본체에 착탈 가능하게 장착되어 있고, 고무 시트가 상기 교환 부위와 리테이너 본체 사이에 고정되어 있다. 그 결과, 마모가 발생할 수 있는 교환 부위를 자주 교환할 수 있으며, 고무 시트도 쉽게 교환할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 연마 헤드의 구조에서는, 캐리어의 하부면을 복수 개의 영역으로 분할하고, 그 영역들 각각에 에어백이 형성되도록 제2의 고무 시트를 추가로 배치한다. 그 결과, 웨이퍼 가공량을 상기 영역들에 따라 다르게 할 수 있게 된다.

본 발명은 아래에 기술된 발명의 바람직한 실시예와 도시된 도면들로부터 보다 더 완전히 이해될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 연마 장치의 연마 헤드를 도시한 길이 방향 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에서 고무 시트 안에 구멍이 존재하지 않을 때의 연마 헤드를 확대하여 도시한 부분 단면도이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에서 고무 시트에 복수 개의 구멍들이 형성되었을 때의 연마 헤드를 확대하여 도시한 부분 단면도이다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에서 제2의 고무 시트가 추가로 배치되었을 때의 연마 헤드를 확대하여 도시한 부분 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1: 연마 헤드

2: 연마 패드

3: 연마 테이블

4: 헤드 본체

5: 구동 유닛

20: 캐리어(carrier)

21: 캐리어 가압 부재

22: 원통형 요홈

23: 핀

25: 공기 밀봉부

26: 홈

27: 공기 통로

30: 리테이너 링

31: 가압 부재

32: 상호 연결부

33: 리테이너 본체

34: 교환 부위

35: 링

40: 가압 장치

41: 에어백

42: 공기 공급 기구

50: 리테이너 가압 부재

51: 캐리어 가압 부재

52: 공기 공급 기구

60: 고무 시트

61: 공기실

지금부터, 도시된 도면들을 중심으로 본 발명의 바람직한 실시예들에 따라 웨이퍼 연마 장치의 연마 헤드 구조에 관하여 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 웨이퍼 연마 장치의 연마 헤드(1)에 관한 길이 방향 단면도이다. 웨이퍼 연마 장치는, 웨이퍼(W)를 연마하기 위한 연마 패드(2)를 상부면에 부착시킨 연마 테이블(3)과; 웨이퍼(W)를 잡아 연마 테이블(3)로 이송하고, 잡고 있는 웨이퍼(W)를 연마 시에 풀어 놓고, 웨이퍼(W)를 공기에 의한 소정의 연마 압력으로 연마 패드(2) 쪽으로로 가압하고, 웨이퍼(W)를 회전시키는 연마 헤드(1)를 포함한다. 연마 테이블(3)은 웨이퍼(W)를 연마 헤드(1)에 대해서 수평 연마 방향으로 상대적으로 회전시킬 수 있는 회전-구동 유닛(도시 안됨)을 추가로 포함한다.

연마 헤드(1)는 기본적으로 웨이퍼(W)를 연마 패드(2)로 가압하기 캐리어(20)와; 캐리어(20)를 둘러싸도록 설치되고 웨이퍼(W)의 주변에서 연마 패드(2)를 밀어내는 원통형 형상의 리테이너 링(30)과; 캐리어(20)와 리테이너 링(30) 위에 배치된 헤드 본체(4)와; 헤드 본체(4)를 회전 구동시키는 구동 유닛(5)과; 캐리어(20)에 가해지는 연마 압력을 조절하기 위한, 헤드 본체(4)와 캐리어(20) 사이에 설치된 캐리어 가압 장치(40)와; 그리고 연마 패드(2)를 리테이너 링(30) 쪽으로 가압하는 가압력을 인가하고 그 가압력을 조절하기 위한, 헤드 본체(4)와 리테이너 링(30) 사이에 설치된 리테이너 가압 부재(50)를 포함한다.

캐리어(20)에는 캐리어 가압 장치(40)로부터의 가압력을 캐리어(20)로 전달하는 캐리어 가압 부재(21)가 구비되어 있다. 유사하게, 리테이너 링(30)에도 리테이너 가압 부재(50)로부터의 가압력을 리테이너 링(30)으로 전달하는 리테이너 가압 부재(31)가 구비되어 있다. 이와 같은 가압 부재(21 및 31)들은 도 1에서는 교차되게 설치된 것으로 도시되어 있으나, 가압 장치들의 배열 방식에 따라 서로 교차하지 않는 방식으로 설치할 수도 있음은 물론이다.

캐리어 가압 장치(40)는 헤드 본체(4) 하부면의 외주연부(外周緣部)에 배치되어 있고 가압력을 캐리어 가압 부재(21)에 가한다. 그 결과, 가압력이 캐리어 가압 부재(21)에 연결된 캐리어(20)로 전달되고, 추후에 설명하겠지만, 캐리어(20)에 의해서 웨이퍼(W)가 연마 패드(2) 쪽으로 가압된다. 캐리어 가압 부재(40)는 공기가 주입되고 배출될 때 팽창되고 수축되는 고무 시트로 제조된 에어백(41)으로 구성하는 것이 바람직하다. 공기를 에어백(41)으로 공급하기 위한 공기 공급 기구(42)가 캐리어 가압 부재(40)와 상호 연결되어 있다. 공기 공급 기구(42)는 펌프로부터 가압 상태로 공급되는 공기의 압력을 조절하기 위한 조절기(도시 안됨)를 포함하고 있다.

리테이너 가압 부재(50)는 헤드 본체(4) 하부면의 중심부에 배치되어 있고 가압력을 리테이너 가압 부재(31)에 가한다. 그 결과, 리테이너 가압 부재(31)에 연결된 리테이너 링(30)으로 가압력이 전달되고, 리테이너 링(30)을 연마 패드(2) 쪽으로 밀어낸다. 리테이너 가압 부재(50)는 캐리어 가압 부재(40)와 동일한 방식으로 고무 시트로 제조된 에어백으로 구성하는 것이 바람직하고, 공기를 에어백(51)으로 공급하기 위한 공기 공급 기구(52)가 캐리어 가압 부재(51)에 상호 연결되어 있다. 공기 공급 기구(52) 역시 펌프로부터 가압 상태로 공급되는 공기의 압력을 조절하기 위한 조절기(도시 안됨)을 포함하고 있다.

원통형 요홈(22)이 캐리어(20)의 상부면 중앙에 형성된다. 헤드 본체(4)의 축 부분이 캐리어(20)의 요홈(22)에 끼워맞춤되어 핀(23)으로 고정된다. 따라서, 캐리어(20)가 상하로 이동할 수 있고 어느 정도 비스듬히 기울어질 수 있다. 캐리어(20)의 상부 외주연부(24)가 플랜지 형상으로 돌출되어 있다. 상기와 같은 상부 외주연부(24)가 리테이너 링(30)의 상부면 상에 배치되면, 이들이 함께 공기 밀봉부(25)를 형성하게 된다.

공기를 흡입 및 배출하기 위한 구멍 또는 홈(26)이 캐리어(20)의 하부면에 형성되어 있다. 상기 구멍 또는 홈(26)과 연통하는 공기 통로(27)가 형성되어 있다. 흡입 펌프와 공기 공급 펌프(도시 안됨)가 공기 통로(27)에 연결되고, 이들 펌프들을 가변적으로 사용함으로써 공기를 흡입/배출시키게 된다. 웨이퍼(W)를 지지하여 이송할 때에는 공기가 흡입되며, 웨이퍼(W)를 연마할 때에는 공기를 불어냄으로써 웨이퍼 지지가 해제된다.

리테이너 링(30)은 상호 연결부(32), 리테이너 본체(33), 그리고 교환 부(34)로 구성된다. 리테이너 링(30)은 이것의 상호 연결부(32)에서 리테이너 가압 부재(31)에 볼트 또는 유사한 요소에 의해 상호 연결되어 있다. 일 부분이 절삭되어 있는 링(35)이 상호 연결부(32)와 리테이너 본체(33)를 결합시키고 있어 조립 및 해체하기가 수월하게 되어 있다. 볼트 또는 유사한 요소로 리테이너 본체(33)와 교환부(34)를 연결한다. 또한, 리테이너 본체(33)와 교환부(34)는 고무 시트(60)가 캐리어(20)를 덮을 수 있도록 그 고무 시트의 주변 가장자리를 사이에 끼워 고정시킨다. 그 결과, 캐리어(20)의 하부면과 고무 시트(60) 사이의 틈(gap)이 그들 사이에 공기실(61)(air chamber)을 형성하게 된다. 이와 같은 틈의 크기는 대략 0.5 내지 2 mm 인 것이 적절하다.

따라서, 링(35), 리테이너 본체(33), 교환부(34), 그리고 고무 시트(60)를 연마 헤드(1)로부터 제거하여 볼트를 풀어냄으로써 교환부(34)와 고무 시트(60)를 쉽게 교환, 세척 및 수리할 수 있다.

도 3에 도시된 다른 실시예에서와 같이 고무 시트 (60)에 복수 개의 구멍(62)들을 형성시킬 수 있다. 이와 같은 구멍들은 연마 헤드(1)가 웨이퍼(W)를 집어서 이송할 때에는 흡착 구멍으로서 작용하며 연마가 행해질 때에는 공기 송풍 구로서 작용한다. 공기가 고무 시트(60)와 웨이퍼(W) 사이의 틈으로 주입됨에 따라, 웨이퍼(W)가 연마 패드(2) 쪽으로 가압된다.

또한 공기가 웨이퍼(W)를 보다 쉽게 밀어낼 수 있게 하기 위하여 고무 시트(60)와 웨이퍼(W)가 접촉하는 접촉면에 홈(groove)을 형성시킬 수도 있다. 추가로, 고무 시트(60)와 웨이퍼(W)가 접촉하는 접촉면에 링-모양의 돌출부를 형성시키거나, 고무 시트(60)의 가압면에 오목부(concavity)를 형성시키는 것도 가능하다.

한편, 고무 시트(60)에 구멍(62)이 전혀 없는 경우라 해도 연마 헤드(1)가 웨이퍼(W)로 밀려감에 따라 웨이퍼(W)가 고무 시트(60)의 표면 상에 지지될 수 있다. 이 경우엔, 공기 흡입(air suction)이 불필요하다.

도 2의 부분 확대도는 위에서 설명된 구조를 갖는 연마 헤드(1)를 사용하여 웨이퍼(W)를 연마하고 있는 상태를 도시하고 있다.

캐리어(20)의 상부 외주연부(24)가 완전히 리테이너 링(30) 위에 얹혀지면, 공기실(61) 내부의 공기 압력에 의해 웨이퍼(W)를 연마 패드(2)로 밀어내는 가압력이 발생한다. 이와 같은 공기 압력이 상승하여 캐리어(20)를 위로 들어올리게 되면, 공기실(61) 내부의 공기가 밀봉부(25)로부터 배출되어서 공기 압력이 강하한다. 밀봉부(25)는 이와 같은 방식으로 일종의 조절 밸브(regulator valve) 역할을 하여 공기실(61) 내부의 공기 압력이 과다하게 증가하지 않게 한다. 따라서, 리테이너 링(30)의 가압력이 캐리어(20)의 가압력보다 낮은 수준으로 떨어지게 됨에 따라서 웨이퍼(W)가 연마 헤드(1) 밖으로 튀어나가게 되는 현상과 같은 종래 기술에서 볼 수 있었던 현상이 방지된다.

도 3에 도시된 본 발명의 다른 실시예에서와 같이 고무 시트(60)에 복수 개의 구멍(60)들이 형성되는 경우, 공기실(61) 내부의 공기가 고무 시트(60)와 웨이퍼(W) 사이의 틈 안으로 진입하게 되어 얇은 공기층을 형성하고 직접적으로 웨이퍼(W)를 연마 패드(2)로 밀어낸다. 이러한 이유로 인해, 고무 시트(60) 두께의 변화가 있다 해도 웨이퍼(W)의 표면 가공 정밀도에 전혀 영향을 끼치지 않게 된다.

이와 같은 공기층의 틈으로부터 누출되는 공기의 양은 극히 소량이기 때문에, 슬러리의 응집과 같은 현상은 발생하지 않는다. 이 실시예의 경우에서도 앞에서 설명한 바와 같이, 공기실(61) 내부의 공기 압력을 과다하게 상승시키는 일이 없으므로, 웨이퍼(W)가 튀어나가는(jump-out) 현상이 방지될 수 있다.

심지어 연마 헤드(1)가 횡방향 힘을 받게 되는 경우라 해도, 이와 같은 횡방향 힘은 리테이너 링(30)이 받게 된다. 따라서, 이와 같은 횡방향 힘은 리테이너 링(30)을 들어올리는 양력(경사력)으로서는 작용하지만, 웨이퍼(W)에 영향을 끼치지는 않는다.

위에서 설명된 실시예들은 웨이퍼(W)의 표면 가공량에 변화를 줄 수 없다. 그러나 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에서는, 캐리어(20)의 하부면 영역을 중앙부와 외주연부들과 같은 복수 개의 영역들로 분할하고, 그 영역들 각각에 에어백이 형성되도록 제2의 고무 시트(63)를 배치한다. 따라서, 이와 같은 실시예에 있어서는, 웨이퍼 가공량에 변화를 줄 수도 있다. 이 실시예의 경우에서, 각 영역의 에어백은 독립된 공기 공급 경로를 가지게 됨은 아주 당연한 것이다.

위에서 설명된 본 발명에 따른 웨이퍼 연마 장치의 연마 헤드 구조에 있어서, 웨이퍼 가압력이 높은 수준으로 설정되어 있고 반면에 리테이너 링의 가압력은 낮게 설정되었을 때 조차, 웨이퍼가 연마 헤드로부터 튀어나가는(jump-out) 현상은 발생하지 않으며, 상기 가압력이 연마 중에 횡방향 응력으로 인해 변동되는 일조차 발생하지 않는다. 웨이퍼는 캐리어의 표면 정확도와, 고무 시트재의 두께 변화와, 가압면 상의 먼지에 의해 영향을 받지 않으므로, 평탄화 연마 작업을 고 정밀도(high accuracy)로 행할 수 있다. 고무 시트재와 교환부는 쉽게 교환 가능하고, 웨이퍼 가공량에도 변화를 줄 수 있다.

지금까지 설명 및 예시의 목적으로 특정한 실시예들만을 선정하여 이들을 중심으로 발명을 설명했으나, 본 발명의 기본 개념과 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술 분야에서 숙련된 사람에 의하여 다양한 수정 및 변경을 할 수 있음은 분명한 사실이다.

Claims

피가공물을 연마 테이블 상의 연마 패드 쪽으로 가압하며 상기 피가공물의 상대 이동을 야기시키기 위한 연마 장치의 연마 헤드의 구조에 있어서,

상기 연마 헤드는,

회전이 가능하며 상기 연마 테이블과 대향되게 배치되어 있는 헤드 본체와,

수직 방향으로 움직일 수 있도록 상기 헤드 본체에 의해 이동이 자유롭게 지지되는 캐리어와,

수직 방향으로 움직일 수 있도록 상기 헤드 본체에 의해 이동이 자유롭게 지지되며, 연마 중에는 상기 피가공물을 감싸면서 상기 연마 패드와 접촉하게 되어 있는 리테이너 링과,

상기 리테이너 링의 내측부를 덮도록 하면서 주변 가장자리 부분이 상기 리테이너 링에 의해 지지되어 있고 복수 개의 구멍들이 형성되어 있는 유연성 시트(flexible sheet)를 포함하고,

직경 방향으로 돌출되어 있는 상기 캐리어의 외주연부가 상기 리테이너 링 상에 위치하여 공기 밀봉부를 형성하고, 연마 중에는 상기 캐리어의 하부면에 형성된 공기 송풍구로부터 나온 공기가 상기 유연성 시트를 팽창시켜서 상기 피가공물을 상기 연마 패드 쪽으로 가압하는 것을 특징으로 하는 연마 장치의 연마 헤드 구조.
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삭제
제 1 항에 있어서, 상기 리테이너 링은 상호 연결부와, 리테이너 본체와, 교환부를 포함하고, 상기 상호 연결부는 링에 의해 상기 리테이너 본체에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 연마 장치의 연마 헤드 구조.
삭제
제 4 항에 있어서, 상기 교환부가 상기 리테이너 본체에 탈착 가능하게 고정되고, 상기 유연성 시트의 주변 가장자리가 상기 리테이너 본체와 상기 교환부 사이에 끼여서 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 연마 장치의 연마 헤드 구조.
제 1 항에 있어서, 상기 캐리어의 하부면이 복수 개의 영역들로 분할되고, 상기 복수 개의 영역들 각각에 에어백이 형성되도록 제2의 유연성 시트가 추가로 설치되는 것을 특징으로 하는 연마 장치의 연마 헤드 구조.