KR0132217Y1 - 웨이퍼의 이면 연마장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 실리콘 단결정봉(Silicon ingot)에서 절단된 웨이퍼의 이면(裏面)을 연마하는 웨이퍼의 이면 연마장치에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 웨이퍼를 상측에 위치시켜 연마시 발생하는 이물질이 하방으로 자유낙하될 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 웨이퍼(12)의 가공면이 하방을 향하도록 턴테이블(11)을 설치하여 상기 턴테이블에 웨이퍼를 진공 흡착하고 상기 웨이퍼의 저면을 연마하는 연마제(13)는 라운딩부(13a)를 갖도록 형성하여 상기 연마제(13)가 웨이퍼(12)와 선접촉하면서 웨이퍼의 저면을 가공하도록 된 것이다.

Description

웨이퍼의 이면 연마장치

제1도는 종래의 장치를 나타낸 정면도.

제2도는 제1도의 평면도.

제3도는 종래 장치에서 연마시 연마제와 웨이퍼 사이에 이물질이 위치된 상태도.

제4도는 본 고안의 장치를 나타낸 정면도로써,

(a)는 연마제가 웨이퍼의 중앙에 위치된 상태도.

(b)는 연마제가 웨이퍼의 가장자리에 위치된 상태도.

제5도는 제4도의 저면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 턴테이블 12 : 웨이퍼

13 : 연마제 13a : 라운딩부

본 고안은 실리콘 단결정봉(Silicon ingot)에서 절단된 웨이퍼의 이면(裏面)을 연마하는 웨이퍼의 이면 연마장치에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 웨이퍼를 상측에 위치시켜 연마(Grinding)시 발생하는 이물질이 하방으로 자유낙하될 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 웨이퍼는 실리콘 단결정봉에서 절단되어 연마, 화학적연마, 경면연마(Polishing)의 공정을 거쳐 만들어진다.

상기 공정중 연마는 패턴을 형성하는 면만을 연마하는 일면연마 및 패턴을 형성하는 면과 그 반대면을 연마하는 양면연마로 구분되는데, 주로 양면연마를 실시하게 된다. 상기 연마는 연마제(abrasive)와 연마용액(lapping vehicle)을 혼합하여 테이블에 얹혀진 웨이퍼와 밀착시킨 상태에서 서로 교차시키면서 가공을 하여 표면을 매끄럽게 하는 것이다.

이때 가공물인 웨이퍼에 가장 중요한 영향을 미치는 것은 테이블의 웨이퍼가 고정된 상태이다.

연마가공을 이용한 공정시 문제가 되는 중요한 공정변수로는 가공압력, 연마제 농도, 테이블의 회전속도, 가공온도, 연마제선택 등이 있으며, 특히 가공중에 발생되는 가공층을 최소화하는데 역점을 두어야 한다.

상기 가공되는 웨이퍼는 그 두께가 얇아 연마 가공중 파손 또는 부분적 파손이 발생되기 쉽기 때문에 연마 가공중 기계적 진동의 최소화, 테이블표면의 평면도, 가공압력의 설정 등도 충분히 고려하여야 된다.

첨부도면 제1도는 종래의 장치를 나타낸 정면도이고, 제2도는 제1도의 평면도로써, 일정회전수로 회전하는 턴테이블(1)에 가공하고자 하는 웨이퍼(3)가 고정되어 있고 상기 턴테이블의 상측에는 턴테이블의 회전방향과 동일한 방향으로 회전함과 동시에 턴테이블보다 훨씬 빠르게 회전하는 휠(3)이 설치되어 있으며 상기 휠의 저면에는 다이아몬드입자로 형성된 연마제(4)가 고정되어 있다.

따라서 턴테이블(1)의 상면에 웨이퍼(2)를 고정시킨 상태에서 상기 턴테이블을 5000rpm, 휠(3)은 300rmp이 되게 동일방향으로 회전시키면서 상기 휠의 저면에 고정된 연마제(4)를 웨이퍼(2)의 상면에 접속시킴에 따라 웨이퍼의 상면이 연마된다.

그러나 이러한 종래의 장치는 웨이퍼(2)가 하측에 위치되고, 연마제(4)는 상측에 위치되므로 인해 연마된 이물질(5)이 제3도와 같이 웨이퍼(2)의 상면에 존재하게 되므로 평판도의 저하를 초래하게 되었음은 물론 이물질이 큰 경우 웨이퍼가 깨지게 되었다.

또한, 반대면의 연마시 이면의 평탄도 저하로 인해 웨이퍼가 깨지는 현상이 발생되었다.

한편, 웨이퍼(2)와 연마제(4)가 수평상태로 면접촉하면서 연마작업을 하도록 되어 있어 연마제(4)가 웨이퍼의 외측으로부터 이동되어 웨이퍼와 접속될 때 한꺼번에 많은 면이 접속되므로 인해 과부하가 걸리게 되므로 에지(Edge) 부분이 깨지는 경우가 빈번히 발생되었다.

본 고안은 종래의 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 가공하고자 하는 웨이퍼의 위치와 연마제의 위치를 종래 장치와는 반대로 하고, 연마제의 형상을 달리하여 연마에 따라 발생되는 이물질을 신속하게 제거함과 동시에 웨이퍼의 연마시 에지부분이 깨지는 현상을 미연에 방지할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 형태에 따르면, 웨이퍼의 가공면이 하방을 향하도록 턴테이블을 설치하여 상기 턴테이블에 웨이퍼를 진공 흡착하고 상기 웨이퍼의 저면을 연마하는 연마제는 라운딩부를 갖도록 형성하여 상기 연마제가 웨이퍼와 선접촉하면서 웨이퍼의 저면을 가공하도록 됨을 특징으로 하는 웨이퍼의 이면 연마장치가 제공된다.

이하, 본 고안을 일실시예로 도시한 첨부된 도면 제4도 및 제5도를 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 제4도는 본 고안의 장치를 나타낸 정면도이고 제5도는 제4도의 저면도로써, 본 고안은 웨이퍼 로딩면이 하측을 향하도록 턴테이블(11)이 회전가능하게 설치되어 있어 상기 턴테이블에 웨이퍼(12)를 진공 흡착하게 되고 상기 턴테이블의 하방에는 라운딩면(13a)을 갖는 연마제(13)가 상, 하, 좌, 우는 물론 회동운동가능하도록 설치되어 있다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용, 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 회전가능하게 설치된 턴테이블(11)의 웨이퍼 로딩면에 가공하고자 하는 면이 저면을 향하도록 웨이퍼(12)를 위치시키고 진공라인(도시는 생략함)을 통해 공기를 흡입하여 웨이퍼를 흡착시킨다.

상기한 바와 같이 웨이퍼(12)를 턴테이블(11)에 진공 흡착시키기 위해서는 턴테이블의 축(14)을 중공축으로 형성하고 턴테이블상에는 복수개의 구멍(도시는 생략함)을 형성하며, 상기 중공축내에 진공라인을 형성하므로서 가능해지게 된다.

이와 같이 턴테이블(11)의 저면에 웨이퍼(12)를 흡착한 상태에서 상기 턴테이블을 회전시킴과 동시에 라운딩부(13a)를 갖는 연마제(13)를 반복적으로 좌, 우회동시키면서 점진적으로 상승시키면 연마제(13)가 웨이퍼(12)의 저면에 선접촉을 하면서 웨이퍼의 저면을 연마하게 되므로 연마시 발생되는 이물질(15)이 제4도의 (a)와 같이 자중에 의해 하방으로 자유낙하된다.

이에 따라 연마시 발생되는 이물질에 의한 연마의 정밀도가 저하되는 현상 및 이물질에 의한 웨이퍼의 깨짐현상을 방지하게 된다.

한편, 상기 연마제(13)를 좌, 우 이동시킴에 따라 (b)와 같이 연마제(13)가 웨이퍼(12)의 에지부분과 접속되더라도 접속면이 최소화되므로 웨이퍼의 에지부분에서 과부하가 걸리는 것을 미연에 방지하게 되고, 이에 따라 에지부분이 파손되거나, 깨지는 현상도 미연에 방지하게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 고안은 웨이퍼의 가공면이 아랫방향을 향하도록 턴테이블(11)을 설치하고 웨이퍼를 연마하는 연마제(13)의 현상을 변경하여 상기 연마제가 웨이퍼와 선접촉을 하면서 연마작업을 하게 되어 있어 연마시 이물질에 의한 연마불량이나, 웨이퍼의 깨짐현상을 미연에 방지하게 됨은 물론 웨이퍼의 에지부분 연마시 발생되는 과부하를 줄이게 되므로 에지부분이 파손되는 현상도 미연에 방지하게 되는 효과를 얻게 된다.

Claims (1)

1. 웨이퍼의 가공면이 하방을 향하도록 턴테이블을 설치하여 상기 턴테이블에 웨이퍼를 진공 흡착하고 상기 웨이퍼의 저면을 연마하는 연마제는 라운딩부를 갖도록 형성하여 상기 연마제가 웨이퍼와 선접촉하면서 웨이퍼의 저면을 가공하도록 함을 특징으로 하는 웨이퍼의 이면 연마장치.