KR20060117148A - Retaining ring for chemical mechanical polishing and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 화학기계적 연마 장치에서 연마 공정 중 웨이퍼의 이탈을 억제하는 리테이닝 링에 관한 것으로, 본 발명에 따른 리테이닝 링은 웨이퍼의 측면을 지지하여 연마 공정 중 상기 웨이퍼의 이탈을 방지하는 다수개의 리테이닝 조각들과, 상기 다수개의 리테이닝 조각들이 부착된 대체로 환형인 베이스 링을 포함하며, 연마 공정 중 연마 패드와 접촉하게 되는 상기 다수개의 리테이닝 조각들의 표면은 제곱평균제곱근(RMS) 거칠기 값이 0.1nm 내지 200nm인 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a retaining ring for suppressing the detachment of a wafer during a polishing process in a chemical mechanical polishing apparatus. The retaining ring according to the present invention supports a side of the wafer to prevent the detachment of the wafer during the polishing process. A retaining pieces and a generally annular base ring to which the plurality of retaining pieces are attached, wherein the surfaces of the plurality of retaining pieces that come into contact with the polishing pad during the polishing process have a root mean square (RMS) roughness value. It is characterized by the above-mentioned.
Description
도 1은 화학기계적 연마 공정을 도시한 단면도,1 is a cross-sectional view showing a chemical mechanical polishing process,
도 2a 내지 도 2d는 종래 기술에 의한 리테이닝 링 및 그 제조 과정을 도시한 사시도들,2a to 2d are perspective views illustrating a retaining ring and a manufacturing process according to the prior art,
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 일실시예에 따른 리테이닝 링 제조 방법을 설명하기 위한 사시도들 및 평면도,3A to 3F are perspective views and a plan view for explaining a retaining ring manufacturing method according to an embodiment of the present invention;
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 다른 실시예에 따른 리테이닝 링 제조 방법을 설명하기 위한 사시도들 및 평면도들,4a to 4f are perspective views and plan views for explaining a retaining ring manufacturing method according to another embodiment of the present invention,
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리테이닝 링 제조 방법을 설명하기 위한 사시도 및 평면도이다. 5A and 5B are a perspective view and a plan view for explaining a retaining ring manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
100, 120: 플라스틱 판재 100, 120: plastic sheet
200, 220: 리테이닝 조각 200, 220: retaining piece
300, 320: 베이스 링 300, 320: base ring
400, 420: 리테이닝 링400, 420: retaining ring
본 발명은 화학기계적 연마 장치에 관한 것으로, 특히 연마 공정 중 웨이퍼의 이탈을 방지하기 위한 리테이닝 링(retaining ring)에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a chemical mechanical polishing apparatus, and more particularly, to a retaining ring for preventing release of a wafer during a polishing process.
반도체 집적회로의 미세화와 다층화가 요구되면서, 반도체 제조 공정 중 소정의 단계에 웨이퍼 표면을 평탄화하거나 웨이퍼 표면에 형성된 도전층을 선택적으로 제거할 필요가 생겼다. 이와 같은 필요성에 의해 최근 화학기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing; 이하 "CMP")가 반도체 제조 공정에 널리 사용되고 있다. 일반적으로 CMP 공정은 연마 패드에 슬러리를 도포하고 웨이퍼에 압력을 가한 상태에서 연마 패드와 웨이퍼를 상대적으로 움직여줌으로써 웨이퍼 표면을 평탄화하거나 도전층을 선택적으로 제거한다.As miniaturization and multilayering of semiconductor integrated circuits are required, there is a need to planarize the wafer surface or selectively remove the conductive layer formed on the wafer surface at certain stages of the semiconductor manufacturing process. Due to this necessity, chemical mechanical polishing (CMP) is widely used in semiconductor manufacturing processes. In general, the CMP process smoothes the surface of the wafer or selectively removes the conductive layer by applying a slurry to the polishing pad and moving the polishing pad and the wafer relative to the wafer under pressure.
도 1은 CMP 장치에 의한 웨이퍼 연마 공정을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 이를 구체적으로 설명하면, 플래튼(platen)(10) 상면에 연마 패드(12)를 부착한 다음 슬러리(14)를 연마 패드(12) 상부에 도포하고 웨이퍼(16)를 연마 패드(12) 및 슬러리(14)와 접촉 시킨 상태에서 회전 또는 오비탈(orbital) 운동을 하는 연마 패드(12)와 마찰을 일으킴으로써 웨이퍼 표면을 평탄화한다. 여기서, CMP 공정 중 웨이퍼(16)에 연마 압력을 인가하고 또 회전 운동을 시키며 경우에 따라 웨이퍼(16)를 이송하는 역할을 하는 부분을 폴리싱 헤드(polishing head) 또는 캐리어(carrier)(18)라 한다. 캐리어(18)는 크게 회전축(20)으로부터 동력을 전달 받고 다른 캐리어 부품들을 고정할 수 있는 공간을 제공하는 캐리어 베이스(carrier base)(22), 웨이퍼(16) 상부면과 접촉하여 웨이퍼를 회전시키고 또한 웨이퍼에 연마 압력을 인가하는 플레이트(plate) 또는 블래더(bladder)로 이루어진 압력전달 수단(24), 그리고 CMP 공정 중 연마 패드(12)와 마찰에 기인한 웨이퍼(16)의 이탈을 방지하는 리테이닝 링(retaining ring)(26)으로 구성되어 있다. 리테이닝 링(26)의 역할은 CMP 공정 중 웨이퍼(16)의 측면을 지지하여 웨이퍼의 이탈을 방지할 뿐만 아니라 연마 패드(12)를 소정의 압력으로 눌러주어 웨이퍼(16) 에지(edge) 부근에서 연마 패드(12)의 변형을 고르게 유지함으로써 연마 균일도(uniformity)를 향상시킨다.1 is a cross-sectional view schematically showing a wafer polishing process by a CMP apparatus. Specifically, the
도 2a 내지 도 2d는 종래 기술에 의한 리테이닝 링 및 그 제조 과정을 설명하기 위한 도면들이다. 먼저, 도 2a는 종래 기술에 의한 리테이닝 링(60)을 도시한 사시도이다. 여기서, 리테이닝 링(60)은 크게 두 부분으로 구성되어 있는데, 하나는 리테이닝 링(60)을 캐리어 베이스(도시하지 않음)에 연결하는 역할을 하는 베이스 링(50)이고 다른 하나는 베이스 링(50)에 부착되어 CMP 공정 중 웨이퍼 측면을 지지함으로써 실질적으로 웨이퍼 리테이닝(retaining) 역할을 하며 연마 균일도를 향상하기 위하여 연마 패드와 접촉하게 되는 패드접촉(pad contact) 링(40)이다. 베이스 링(50) 상부면에는 캐리어 베이스에 리테이닝 링(60)을 고정할 때 필요한 나사공(52)이 형성되어 있고 패드접촉 링(40)에는 슬러리의 흐름을 촉진시킬 수 있는 홈(42)이 형성되어 있다. 베이스 링(50)은 일반적으로 스테인리스 스틸과 같은 내식성과 가공성이 좋은 금속으로 만들어지며 패드접촉 링(40)은 폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide; 이하 "PPS")나 폴리에테르에테르케톤 (polyetheretherketone; 이하 "PEEK")과 같은 플라스틱으로 만들어진다. 패드접촉 링(40)의 두께는 약 5mm 정도이며, 패드접촉 링(40)의 제작은 일반적으로 도 2b와 같이 플라스틱 튜브(30)로부터 제작된다. 플라스틱 튜브(30)를 점선(34) 방향으로 자르면, 도 2c에 도시된 바와 같이 플라스틱 링(36)이 만들어진다. 계속해서, 플라스틱 링(36)의 표면에 홈을 형성하면, 도 2d에 도시된 바와 같이 홈(42)을 구비하고 내측 반경 Ri 및 외측 반경 Ro에 의해 정의되는 패드접촉 링(40)이 완성된다. 내측 반경 Ri는 연마되는 웨이퍼의 반경보다 0.5mm 내지 2mm 정도 큰 것이 바람직하다. 외측 반경 Ro는 내측 반경 Ri보다 10mm 내지 40mm 정도 클 수 있다. 이어서 에폭시와 같은 접착제(도시하지 않음)를 이용하여 베이스 링(50)과 패드접촉 링(40)을 상호 부착하여 도 2a에 도시된 리테이닝 링(60)을 제작한다. 도 2d는 상기 리테이닝 링(60)을 조립하기 직전의 사시도로 베이스 링(50)과 패드접촉 링(40)을 부착하게 되면 도 2a에 도시된 리테이닝 링(60)을 뒤집어 놓은 모양이 되며, 따라서 도면은 CMP 공정 시 연마 패드와 접촉하게 되는 패드접촉 링(40)의 표면(44)을 보여주고 있다. 플라스틱으로 제작된 패드접촉 링(40)의 경우, 일반적으로 표면(44)의 거칠기는 수 마이크로미터(예컨대 3-5㎛)를 상회한다. 이렇게 거친 패드접촉 링(40)의 표면(44)은 CMP 공정 시 연마 패드 및 슬러리와의 마찰에 의해 연마되어 매끄러워지는데, 이때 연마된 플라스틱 물질이 연마 패드의 기공을 막을 수도 있고 연마되는 웨이퍼의 표면에 흡착할 수도 있다. 그러므로 일반적으로 CMP 장치에서 리테이닝 링 브레이크인(break-in) 공정을 통해 리테이닝 링을 미리 연마함으로써 패드와의 접촉면을 매끄럽게 한 후 실제 CMP 공정에 이용한다. 이러한 CMP 장 치를 이용한 리테이닝 링 브레이크인 공정은 CMP 장치의 가동률을 떨어트리는 요인이 되며 또한 반도체 집적회로 제조에 이용되는 고가의 연마 패드 및 슬러리를 소모하게 된다. 패드접촉 링(40)을 베이스 링(50)에 부착하기 전에 패드접촉 링(40)의 표면(44)을 가공하여 매끄럽게 할 수도 있으나, 링 형태의 표면을 가공할 때 가운데가 비어 있어 공간의 낭비가 크기 때문에 가공 생산성이 떨어지게 된다.2a to 2d are views for explaining a retaining ring and a manufacturing process according to the prior art. First, Figure 2a is a perspective view showing a
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, CMP 장치에서 브레이크인 공정이 필요 없도록 연마 패드와 접촉하는 표면이 매끄러운 리테이닝 링을 제공하는 데 있다. 본 발명의 다른 목적은 상기 리테이닝 링 제조 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a retaining ring having a smooth surface in contact with a polishing pad so that a break-in process is not required in the CMP apparatus. Another object of the present invention to provide a retaining ring manufacturing method.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화학기계적 연마 장치의 리테이닝 링은, 웨이퍼의 측면을 지지하여 연마 공정 중 상기 웨이퍼의 이탈을 방지하는 다수개의 리테이닝 조각들과, 상기 다수개의 리테이닝 조각들이 부착된 대체로 환형인 베이스 링을 포함하며, 연마 공정 중 연마 패드와 접촉하게 되는 상기 다수개의 리테이닝 조각들의 표면은 제곱평균제곱근(RMS) 거칠기 값이 0.1nm 내지 200nm인 것을 특징으로 한다.Retaining ring of the chemical mechanical polishing apparatus according to the present invention for achieving the above object, a plurality of retaining pieces and the plurality of retaining pieces to support the side of the wafer to prevent the separation of the wafer during the polishing process And a generally annular base ring to which the plurality of retaining pieces are brought into contact with the polishing pad during the polishing process, characterized in that the root mean square (RMS) roughness value is 0.1 nm to 200 nm.
또한, 상기 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 리테이닝 링 제조 방법은, 두께가 0.5mm 내지 5mm인 플라스틱 판재를 구비하는 단계와, 상기 판재의 앞면 또는 뒷면 중 적어도 한 면을 제곱평균제곱근(RMS) 거칠기가 0.1nm 내지 200nm의 값을 갖는 매끄러운 표면으로 가공하는 단계와, 상기 매끄러운 표면을 갖는 판재를 절단하여 리테이닝 조각들을 형성하는 단계와, 상기 리테이닝 조각들을 대체로 환형인 베이스 링에 부착하는 단계를 포함하며, 상기 리테이닝 조각들을 상기 베이스 링에 부착할 때, 상기 매끄러운 표면이 바깥쪽으로 드러나도록 상기 리테이닝 조각들을 부착하는 것을 특징으로 한다.In addition, in order to achieve the above object, a retaining ring manufacturing method according to an embodiment of the present invention, the step of having a plastic plate having a thickness of 0.5mm to 5mm, and at least one surface of the front or back Is processed into a smooth surface having a root mean square (RMS) roughness value of 0.1 nm to 200 nm, cutting the plate having the smooth surface to form retaining pieces, and the retaining pieces being generally annular. And attaching the retaining pieces to the base ring when attaching the retaining pieces to the base ring.
또한, 상기 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 다른 실시예에 따른 리테이닝 링 제조 방법은, 두께가 0.5mm 내지 5mm인 플라스틱 판재를 구비하는 단계와, 상기 판재를 절단하여 리테이닝 조각들을 형성하는 단계와, 상기 리테이닝 조각들의 앞면 또는 뒷면 중 적어도 한 면을 제곱평균제곱근(RMS) 거칠기가 0.1nm 내지 200nm의 값을 갖는 매끄러운 표면으로 가공하는 단계와, 상기 리테이닝 조각들을 대체로 환형인 베이스 링에 부착하는 단계를 포함하며, 상기 리테이닝 조각들을 상기 베이스 링에 부착할 때, 상기 매끄러운 표면이 바깥쪽으로 드러나도록 상기 리테이닝 조각들을 부착하는 것을 특징으로 한다.In addition, in order to achieve the above another object, a method of manufacturing a retaining ring according to another embodiment of the present invention, the step of having a plastic plate having a thickness of 0.5mm to 5mm, and cutting the plate to form retaining pieces And processing at least one of the front or back side of the retaining pieces into a smooth surface having a root mean square (RMS) roughness of between 0.1 nm and 200 nm, and the retaining pieces having a generally annular base. Attaching the retaining pieces so that when the retaining pieces attach to the base ring, the retaining pieces are exposed outwardly.
또한, 상기 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리테이닝 링 제조 방법은, 두께가 0.5mm 내지 5mm인 플라스틱 리테이닝 조각들을 몰딩하는 단계와, 상기 리테이닝 조각들의 앞면 또는 뒷면 중 적어도 한 면을 제곱평균제곱근(RMS) 거칠기가 0.1nm 내지 200nm의 값을 갖는 매끄러운 표면으로 가공하는 단계와, 상기 리테이닝 조각들을 대체로 환형인 베이스 링에 부착하는 단계를 포함하며, 상기 리테이닝 조각들을 상기 베이스 링에 부착할 때, 상기 매끄러운 표면이 바깥쪽으로 드러나도록 상기 리테이닝 조각들을 부착하는 것을 특징으로 한 다.In addition, in order to achieve the above another object, a method of manufacturing a retaining ring according to another embodiment of the present invention, molding the plastic retaining pieces having a thickness of 0.5mm to 5mm, and the front surface of the retaining pieces or Processing at least one of the backsides into a smooth surface having a root mean square (RMS) roughness of between 0.1 nm and 200 nm, and attaching the retaining pieces to a generally annular base ring; When attaching inning pieces to the base ring, the retaining pieces are attached so that the smooth surface is exposed outward.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 설명하기로 한다. 그러나 본 발명의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shape of the elements in the drawings and the like are exaggerated in order to emphasize a more clear description, elements denoted by the same reference numerals in the drawings means the same element.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 일실시예에 따른 리테이닝 링 제조 방법을 설명하기 위한 사시도들 및 평면도이다. 이들 도면들을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 제조 방법은 다음과 같이 진행된다.3A to 3F are perspective views and a plan view illustrating a retaining ring manufacturing method according to an embodiment of the present invention. Referring to these drawings, the manufacturing method according to an embodiment of the present invention proceeds as follows.
도 3a는 본 실시예에 이용되는 플라스틱 판재(100)의 사시도로서, 판재를 이루는 플라스틱은 PPS, PEEK, 폴리이미드(polyimide), 폴리아미드이미드(polyamide-imide), 폴리에스테르(polyester) 또는 폴리에테르이미드(polyetherimide) 등과 같이 내마모성이 좋은 엔지니어링 플라스틱(engineering plastic)인 것이 바람직하다. 내마모성을 향상하기 위하여 상기 플라스틱에 탄소섬유와 같은 보강재를 더 첨가할 수도 있다. 플라스틱 판재(100)의 두께 t는 제조될 리테이닝 링의 종류에 따라 0.5mm 내지 5mm 정도의 값을 가질 수 있다. 플라스틱 판재(100)는 일반적으로 압축성형(compression molding)이나 압출성형(extrusion molding) 방법을 통해 만들어지는데, 플라스틱 판재(100) 성형 후 표면(150)의 거칠기는 수 마이크로미터(예컨대 3-5㎛)를 상회한다.Figure 3a is a perspective view of a
이어서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 플라스틱 판재(100)의 앞면 또는 뒷면 중 적어도 한 면을 가공하여 가공된 표면의 거칠기가 제곱평균제곱근(Root Mean Square; RMS) 값으로 0.1nm 내지 200nm인 매끄러운 표면(152)을 갖는 플라스틱 판재(102)가 되도록 한다. 플라스틱 표면의 거칠기를 줄이는 가공 방법으로는 연마(polishing) 또는 버프 연마(buff polishing) 방법을 이용할 수 있는데, 이때 사용되는 연마 입자의 크기에 따라 가공 후 표면 거칠기가 정해진다.Then, as shown in Figure 3b, the roughness of the surface processed by processing at least one of the front or back surface of the
그 다음에, 도 3c의 평면도에 도시된 바와 같이, 상기 매끄러운 표면(152)을 구비한 플라스틱 판재(102)를 점선으로 도시된 다수개의 리테이닝 조각들(200)로 절단한다. 여기서 리테이닝 조각들(200)은 내측 반경이 Ri인 호와 외측 반경이 Ro인 호에 의해 정의되는데 Ri와 Ro의 값은 상기 도 2d에서 설명되었듯이 연마할 웨이퍼의 반경 및 제작될 리테이닝 링의 폭에 따라 결정된다.Next, as shown in the plan view of FIG. 3C, the
도 3d는 상기 플라스틱 판재(102)에서 절단된 리테이닝 조각(200)을 보여주는 사시도인데, 리테이닝 조각(200)의 앞뒤 표면 중 적어도 한 면은 매끄러운 표면(152)이며 리테이닝 조각(200)의 안쪽 면은 반경 Ri인 호에 의해 정의되는 면으로, 또 바깥쪽 면은 반경 Ro인 호에 의해 정의되는 면으로 이루어진다.3D is a perspective view of the retaining
도 3e는 본 발명에 따른 리테이닝 링(400)을 도시한 것이다. 상술한 리테이닝 조각(200) 다수개를 대체로 환형인 베이스 링(300)에 에폭시와 같은 접착물질을 이용하여 부착함으로써 리테이닝 링(400)을 완성한다. 리테이닝 조각들(200)을 베이스 링(300)에 부착할 때 매끄러운 표면(152)이 바깥쪽으로 드러나도록 한다. 그러면, 매끄러운 표면(152)이 CMP 공정 시 연마 패드와 접촉하게 되므로 리테이닝 링(400) 브레이크인(break-in) 공정을 생략하거나 브레이크인 공정 시간을 크게 줄 일 수 있다. 도면에서는 12개의 리테이닝 조각들(200)이 베이스 링(300)에 부착되었는데, 리테이닝 조각의 개수는 4개 내지 72개일 수 있으며 부착되는 리테이닝 조각의 개수에 따라 리테이닝 조각의 크기가 결정된다. 또한, 도시된 바와 같이, 인접한 두 리테이닝 조각들(200) 사이에 틈(350)을 형성할 때에는, 틈(350)의 폭(예컨대 1mm 내지 5mm)을 고려하여 리테이닝 조각들(200)의 크기를 정하도록 한다. 3E illustrates a retaining
리테이닝 조각들(200)이 부착되는 베이스 링(300)은 내식성이 뛰어난 스테인리스 스틸과 같은 금속, PPS와 같은 플라스틱 또는 알루미나와 같은 세라믹으로 이루어질 수 있다. 베이스 링(300)은, 상기 도 3e에 도시된 바와 같이 하나의 몸체로 이루어질 수도 있고, 도 3f에 도시된 바와 같이 하부 베이스 링(302)과 상부 베이스 링(304)이 부착되어 베이스 링(306)을 이루듯이 2개 이상의 링이 부착되어 이루어질 수 있다. 이때, 리테이닝 조각들(200)이 부착되고 슬러리와 접촉하게 되는 상부 베이스 링(304)은 플라스틱으로 이루어지고 캐리어 베이스와 연결되는 하부 베이스 링(302)은 스테인리스 스틸과 같은 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다.The
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 다른 실시예에 따른 리테이닝 링 제조 방법을 설명하기 위한 사시도들 및 평면도들이다.4A to 4F are perspective views and plan views illustrating a retaining ring manufacturing method according to another exemplary embodiment of the present invention.
먼저, 도 4a의 사시도에 도시된 바와 같이, 압축성형 또는 압출성형 방법으로 만들어진 플라스틱 판재(120)를 준비한다. 플라스틱 판재(120)의 두께 t는 제조될 리테이닝 링의 종류에 따라 0.5mm 내지 5mm 정도의 값을 가질 수 있다. 일반적으로, 상기 성형 방법으로 만들어진 판재(120)는 표면(170)의 거칠기가 수 마이크로미터(㎛)를 상회한다.First, as shown in the perspective view of Figure 4a, to prepare a
이어서, 도 4b의 평면도에 도시된 바와 같이, 상기 플라스틱 판재(120)를 점선으로 도시된 다수개의 리테이닝 조각(210)들로 절단한다. 여기서 리테이닝 조각들(210)은 내측 반경이 Ri인 호와 외측 반경이 Ro인 호에 의해 정의되는데 Ri와 Ro의 값은 상기 도 2d에서 설명되었듯이 연마할 웨이퍼의 반경 및 제작될 리테이닝 링의 폭에 따라 결정된다. Subsequently, as shown in the plan view of FIG. 4B, the
도 4c는 상기 플라스틱 판재(102)에서 절단된 리테이닝 조각(210)을 보여주는 사시도인데, 리테이닝 조각(210)의 안쪽 면은 반경 Ri인 호에 의해 정의되는 면으로, 또 바깥쪽 면은 반경 Ro인 호에 의해 정의되는 면으로 이루어지며, 리테이닝 조각(210)의 표면(170)은 상기 플라스틱 판재(120) 성형 후와 동일하므로 표면 거칠기가 수 마이크로미터(㎛)를 상회한다.4C is a perspective view of the retaining
그 다음에, 도 4d에 도시된 바와 같이, 상기 리테이닝 조각들(210)을 금속이나 플라스틱으로 이루어진 지지대(600)에 부착한다. 이때, 왁스(wax)와 같이 쉽게 분리가 가능한 접착 물질을 이용하는 것이 바람직하다. 이어서, 지지대(600)에 부착된 리테이닝 조각들(210)의 표면(170)을 가공하여 표면 거칠기가 제곱평균제곱근(RMS) 값으로 0.1nm 내지 200nm 정도 되도록 하면, 도 4e와 같이 매끄러운 표면(172)을 갖는 리테이닝 조각들(220)이 완성된다. 표면 가공 방법으로는 연마 또는 버프 연마 방법을 이용할 수 있다. 표면 가공된 리테이닝 조각들(220)을 지지대(600)에서 분리한 후, 도 4f에 도시된 바와 같이, 대체로 환형인 베이스 링(320)에 부착하면 본 발명에 따른 리테이닝 링(420)이 완성된다. 리테이닝 조각들(220)을 베이스 링(320)에 부착할 때 매끄러운 면(172)이 바깥쪽으로 드러나도록 한다. 그 러면, 매끄러운 면(172)이 CMP 공정 시 연마 패드와 접촉하게 되므로 리테이닝 링(420) 브레이크인 공정을 생략하거나 브레이크인 공정 시간을 크게 줄일 수 있다.Next, as shown in FIG. 4D, the retaining
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 리테이닝 링 제조 방법을 설명하기 위한 사시도 및 평면도이다. 5A and 5B are a perspective view and a plan view for explaining a retaining ring manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
먼저, 도 5a를 참조하면, 사출성형(injection molding)이나 압축성형(compression molding) 방법을 이용하여 플라스틱 리테이닝 조각(230)을 형성한다. 리테이닝 조각(230)은 내측 반경이 Ri인 호와 외측 반경이 Ro인 호에 의해 정의되는 면들을 포함하며, 두께 t는 0.5mm 내지 5mm 정도의 값을 가질 수 있다. 일반적으로 사출성형이나 압출성형된 리테이닝 조각(230)의 표면(190)은 수 마이크로미터(㎛) 이상의 표면 거칠기를 갖는다.First, referring to FIG. 5A, a
그 다음에, 도 5b에 도시된 바와 같이, 리테이닝 조각들(230)을 지지대(600)에 왁스와 같은 접착 물질을 이용하여 부착한다. 이어서, 지지대(600)에 부착된 리테이닝 조각들(230)의 표면(190)을 가공하여 표면 거칠기가 제곱평균제곱근(RMS) 값으로 0.1nm 내지 200nm 정도 되도록 한다. 이후의 공정은 상술한 실시예의 도 4e 및 도 4f에 도시된 방법과 동일하게 진행하여 본 발명에 따른 리테이닝 링을 제작한다.Next, as shown in FIG. 5B, the retaining
이상 설명한 바와 같이, 본 발명을 실시함으로써 CMP 공정 시 연마 패드와 접촉하게 되는 리테이닝 링의 표면을 매끄럽게 제조하여 리테이닝 링 브레이크인(break-in) 공정을 생략하거나 브레이크인 공정 시간을 크게 줄일 수 있다. 그럼으 로써 CMP 장치의 가동률을 높이고 브레이크인 공정에 필요한 소모품을 절약할 수 있다. 한편, 본 발명은 상기한 실시예들에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 이상 다양한 변화와 변형이 가능하다.As described above, by implementing the present invention, the surface of the retaining ring, which comes into contact with the polishing pad during the CMP process, can be manufactured smoothly so that the retaining ring break-in process can be omitted or the break-in process time can be greatly reduced. have. This increases the utilization rate of the CMP unit and saves the consumables required for the brake-in process. On the other hand, the present invention is not limited to the above embodiments, various changes and modifications are possible without departing from the spirit of the invention.
Claims (9)
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- 2005-05-13 KR KR1020050039956A patent/KR20060117148A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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| PA0109 | Patent application |
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