KR0122439B1 - 유성형 시편연마장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조공정 및 각종 실험에 사용되는 시편의 표면을 균일하게 연마할 수 있도록 한 유성형 시편연마장치에 관한 것으로 종래의 연마작업시 회전테이블의 중심으로부터 시편 안쪽과 바깥쪽과의 거리에 차이가 발생하게 되므로 이에 따라 연마되는 정도가 달라지게 되는 문제점을 해소하기 위하여 본 발명에서는 시편의 연마작업시 시편의 표면을 균일하게 연마할 수 있도록 한 것으로서 시편이 부착된 시편 홀더를 회전시킴으로써 시편이 회전테이블상에서 자전과 공전을 함께 하고, 따라서 시편 각 부분에 대한 연마 균일도를 향상시킴을 특징으로 한다.

Description

유성형 시편연마장치

제1도는 본 발명의 전체 조립상태도로소, (a)는 평면 상태도이고, (b)는 정단면도이다.

제2도는 본 발명의 평면 요부 확대도.

제3도는 본 발명의 정면 확대 단면도로서, (a)는 시편 연마중의 상태이고 (b)는 시편 연마후 추출대기 상태임.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명.

1 : 시편 2 : 시편홀더

3 : 원통실린더 4 : 오링

5 : 가압회전축 6 : 가압플레이트

7 : 베아링 8 : 시편홀더 플레이트

9 : 회전축 10 : 압력조절나사

11 : 가동롤러 플레이트 12 : 가동롤러

13 : 비틀림스프링 14 : 가압스프링

15 : 체결나사 16 : 연마척

17 : 회전테이블 18 : 연마기

본 발명은 반도체 제조공정 및 각종 실험에 사용되는 시편의 표면을 균일하게 연마할 수 있도록 한 유성형 시편연마장치에 관한 것이다.

반도체 공정에 소요되는 시편의 고른 연마는 제품의 품질 및 성능을 좌우하는 주요 공정중의 하나로써 시편 표면의 평면도(Flatness) 유지가 중요한 변수로 작용하게 된다.

종래의 각종 시편연마장치들은 연마용 시트(sheet)가 부착된 회전테이블상에 시편이 부착된 시편홀더를 단지 접촉시키거나 역마척(16)에 고정된 플레이트에 시편홀더를 부착시켜 회전테이블과 반대방향으로 회전시키는 방식등으로 연마공정을 수행하였다.

이러한 방법에 의한 연마는 회전테이블의 중심으로부터 시편 안쪽과 바깥쪽과의 거리에 차이가 발생하게 되므로 이에 따라 연마돠는 정도가 달라지게 되는 문제점이 있었다.

상기의 문제점을 해소하기 위하여 본 발명에서는 시편의 연마작업시 시편이 회전되면서 연마가 이루어지도록 하여 시편의 표면을 균일하게 연마할 수 있도록 한 유성형 시편연마장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 회전케이블(17)과 연마척(16) 및 다수의 시편홀더(2)의 구동에 의해 시편을 연마도록 구성된 시편연마장치에 있어서, 연마용 시편(1)이 부착된 시편홀더(2)를 끼워 넣을 수 있도록 방사상으로 홈이 형성되어 있는 시편홀더플레이트(8)와; 상기 시편홀더(2)를 공전하도록 회전테이블(17)의 상측에는 내측벽에 고무 0-링(4)가 구비된 원통형 실린더(3)와; 상기 시편홀더(2)를 원통형 실린더(3)의 0-링(4) 및 시편홀더플레이트(8)에 고정된 고정아이들록러(12a)쪽으로 밀어붙이게 하여 시편홀더(2)의 공선시 오링(4)과의 마찰력으로 인해 자전하도록 상기 시편홀더플레이트(8)와 가동롤러(12)가 부설된 가동롤러플레이트(11)에 양끝이 부착된 비틀림스프링(13)과 ; 상기 시편홀더(2)의 상단은 가압플레이트(6)에 베아링(7)으로 지지된 가압회전축(5)을 설치하여 가압스프링(14)의 힘을 삼점지지방식으로 전달하게 하여 압력을 조절가능하게 가압하면선 공전과 자전을 동시에 하면서 균일하게 연마되도록 하여 시편 자체내의 연마량의 차이를 최소화하기 시편 각 부분에 대한 연마 균일도를 향상시킴을 특징으로 한다.

첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명의 전체조립상태도로서 (a)는 평면 상태도이고, (b)도는 정단면도이다.

본 발명의 구성을 살펴보면 종래의 연마기(18)의 회전테이블(17) 상측에 부착된 원통실린더(3) 내측 벽면에 고무O-링(4)이 설치되어 있고, 방사상으로 홈(8a)이 형성되어 있는 시편홀더플레이트(8)위에는 시편(1)이 부착된 시편홀더(2)의 단진부분이 홈(8a)에 끼워져 있다.

시편홀더(2)의 주위에는 고정아이들롤러(12')와 가동롤러(12)가 설치되어 있어 가동로러플레이트(11)와 시편홀더플레이트(8)에 양끝이 각기 부착된 비틀림스프링(13)에 의한 탄성력으로 가동롤러(12)는 시편홀더(2)를 원통형 실린더(3)의 오링(4)과 고정아이들롤러(12')로 밀어붙이게 된다.

여기서 가동롤로플레이트(11)는 시편홀더플레이트(8)에 설치된 스토퍼핀(19)에 의해 시편홀더(2)의 추출시 회전이 정지되도록 한다.

또한 시편홀더(2) 상단에는 연마에 필요한 가압력을 주기 위해 가압플레이트(6)에 베이링(7)으로 지지된 가압회전축(5)이 설치되어 있어 가압스프링(14)의 힘을 시편홀더(2)에 전달하게 된다.

이때 가압력은 압력 조절나사(10)로 조절하게 된다.

이상에서 나타난 시편홀더플레이트(8)는 회전축(9)에 체결나사(15,15a)로 고정되고 가동롤러플레이트(11)와 가압플레이트(6)는 회전축(9)에 끼워지게 된 구조이며 이 회전축(9)은 연마기의 연마척(16)에 물리게 된다.

또한 회전축(9)의 중심에는 액상의 연마제 혼합용액이 공급될 수 있도록 내부구멍(9a)이 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 살펴보면 연마기(18)의 회전테이블(17)을 일방향으로 회전시키고, 연마척(16)을 반대방향으로 회전시키면 회전축(9)에 부착된 시편홀더플레이트(8)가 회전하게 되고, 회전축(9)에 설치된 가동롤러플레이트(11), 가압플레이트(6) 등도 함께 회전하게 된다.

이때 가동롤러플레이트(11)에 가설된 가동롤러(12)는 시편홀더플레이트(8)의 방사상홈(8a)에 끼워져 있는 시편홀더(2)를 비틀림 스프링(13)의 힘으로 원통형 실린더(3)의 오링(4) 및 고정아이들롤러(12a)로 밀어붙이고 있음으로 시편홀더(2)의 측면과 오링(4)과의 마찰력으로 시편홀더(2)는 공전과 함께 자전하게 되는 것이다.

또한 연마에 필요한 가압력은 앞에서 설명한 바와 같이 가압스프링(14)의 힘을 가압플레이트(6)에 베아링(7)으로 지지된 세개의 가압회전축(5)을 통해 삼점지지로 균일하게 시편홀더(2)에 전달되게 된다.

이상과 같은 방법으로 시편홀더(2)에 부착된 시편(1)의 연마가 끝나면 첨부도면 제3도의 (b)와 같이 연마기(18)의 연마척(16)을 들어 올리게 되고 시편홀더플레이트(8)의 방사상홈에 시편홀더(2)의 단진부분이 걸치게 되어 원통형 실린더(3) 상단으로 올려진다.

이때 시편홀더(2)는 시편홀더플레이트(8)의 홈(8a)을 따라 용이하게 시편(1)을 추출할 수 있게 된다.

이와 같이 구성되어 작동하는 본 발명의 효과를 살펴보면 유성형으로 배치된 시편홀더(2)가 회전테이블(17)상에서 공전과 자전을 함께 함으로써 시편전체가 고르게 연마되는 효과를 얻을 수 있으며, 가압회전축을 통해 삼점지지로 세개의 시편홀더(2)를 가압함으로써 비교적 균일한 가압효과를 얻을 수 있어 시편의 평면도를 향상에 따른 반도체 제품의 품질 및 성능을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 기술인 것이다.

Claims (1)

1. 회전테이블(17)과 연마척(16) 및 다수의 시편홀더(2)의 구동에 의해 시편을 연마도록 구성된 시편연마 장치에 있어서, 연마용 시편(1)이 부착된 시편홀더(2)를 끼워 넣을 수 있도록 방사상으로 홈이 형성되어 있는 시편홀더플레이트(8)와 ; 상기 시편홀더(2)를 공전하도록 회전테이블(17)의 상측에는 내측벽에 고무O-링(4)가 구비된 원통형 실린더(3)와; 상기 시편홀더(2)를 원통형 실린더(3)의 O-링 (4) 및 시편홀더플레이트(8)에 고정된 고정아이들롤러(12a)쪽으로 밀어붙이게 하여 시편홀더(2)의 공전시 오링(4)과의 마찰력으로 인해 자전하도록 상기 시편홀더플레이트(8)과 가동롤러(12)가 부설된 가동롤로플레이트(11)에 양끝이 부착된 비틀림스프링(13)과 ; 상기 시편홀더(2)의 상단은 가압플레이트(6)에 베아링(7)으로 지지된 가압회전축(5)을 설치하여 가압스프링(14)의 힘을 삼점지지방식으로 전달하게 하여 압력을 조절가능하게 가압하면서 공전과 자전을 동시에 하면서 균일하게 연마되도록 한 것을 특징으로 하는 유성형 시편연마장치.