KR100499093B1 - 웨이퍼 분석용 시편 제작 장치 및 그 제작 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 웨이퍼의 단면 분석을 위한 시편 제작 장치와 그 제작 방법에 관한 것이다.
본 발명의 웨이퍼 분석용 시편 제작 장치 및 그 제작 방법은 웨이퍼 단면의 불량 분석을 위한 시편 제작 장치에 있어서, 웨이퍼(1); 상기 웨이퍼(1)를 고정시키는 웨이퍼 고정부(6); 상기 웨이퍼(1)와 일정한 각도를 이루면서 상하 좌우로 움직임이 가능한 회전 연마봉(4); 및 상기 연마봉(4)의 움직임을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지는 시편 제작 장치를 이용하여 웨이퍼(1)를 웨이퍼 고정부(6)에 장착시키는 제 1단계; 상기 웨이퍼(1)의 분석하고자 하는 측정 단면(2) 부위를 선택하는 제 2단계; 상기 측정 단면(2)의 근처영역까지 연마봉(4)이 웨이퍼(1)와 일정한 각도를 이루면서 전진하는 제 3단계; 연마부(5)와 측정 단면(2)이 평행하게 마주볼 수 있도록 연마봉(4)의 각도가 조절되는 제 4단계; 및 측정 단면(2)이 노출되도록 연마봉(4)이 전진하면서 연마되는 제 5단계를 포함하여 이루어짐에 기술적 특징이 있다.
따라서, 본 발명의 웨이퍼 분석용 시편 제작 장치 및 그 제작 방법은 분석할 특정 부위만을 절단하여 최소 부위만을 손상시킴으로써 시편 제작에 소요되는 시간을 절감하고 고가의 웨이퍼를 보호하며 단면의 분석이 완료된 웨이퍼를 이용하여 다른 공정을 거친 후 다시 분석 시편으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
Description
본 발명은 웨이퍼 분석용 시편 제작 장치 및 그 제작 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 여러 가지 제조 공정을 거쳐서 제조되는 반도체 웨이퍼의 공정상 불량 분석을 위한 단면 시편의 제작 장치 및 그 제작 방법에 관한 것이다.
도 1은 종래기술에 의한 웨이퍼 분석 시편의 제작 방법을 나타낸 것으로서, 종래에는 이와 같이 반도체 웨이퍼(1)의 측정하고자 하는 분석부위를 절단한 후 시편 홀더(3)에 고정시켜 연마하여 측정 단면(2)을 분석하였다.
그러나, 상기와 같은 종래의 시편 제작 방법은 관찰하고자 하는 특정 부위의 위치를 정확하게 찾아내기가 어렵다는 단점이 있어서 한국공개특허 특1998-031824호, 한국실용신안 제0017962호 및 한국실용신안 제0177284호에서는 이러한 단점을 해결하기 위한 방안을 제시하고 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 연구들은 모두 웨이퍼 상태 그대로를 사용하지 않고 측정하고자 하는 특정 부위를 절단하게 되므로, 분석에 사용된 웨이퍼를 재사용할 수 없는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 분석하고자 하는 웨이퍼의 특정 부위의 단면을 완전히 절단하지 않고 일부 노출시키도록 정밀하게 연마함으로써 웨이퍼 전체에 손상을 주지 않고 분석에 필요한 단면을 정확히 분석할 수 있는 시편 제작 장치 및 그 제작 방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 웨이퍼 단면의 불량 분석을 위한 시편 제작 장치에 있어서, 웨이퍼(1); 상기 웨이퍼(1)를 고정시키는 웨이퍼 고정부(6); 상기 웨이퍼(1)와 일정한 각도를 이루면서 상하 좌우로 움직임이 가능한 회전 연마봉(4); 및 상기 연마봉(4)의 움직임을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 웨이퍼 분석용 시편 제작 장치 및 그 제작 방법에 의해 달성된다.
이하 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 2는 본 발명에 의한 웨이퍼 분석용 시편 제작 장치를 나타낸 것으로서, 웨이퍼(1)와 상기 웨이퍼(1)를 고정시키는 웨이퍼 고정부(6), 상기 웨이퍼(1)와 일정한 각도를 이루면서 상하 좌우로 움직임이 가능한 회전 연마봉(4) 및 상기 연마봉(4)의 움직임을 제어하는 제어부로 구성되어 있다. 이 때 상기 연마봉(4)은 웨이퍼(1)와 일정한 각도를 이루면서 상하 좌우로 움직여 분석하고자 하는 특정 영역을 찾아낸 후 절단하는 역할을 하고, 구부림이 가능한 연결부가 구비되어 있는데 이 연결부를 포함한 연마봉(4)은 수동으로 또는 제어부에 의하여 조절이 가능하다. 그리고, 이 연마봉(4)의 말단부에는 원통형의 연마부(5)가 구비되어 있는데, 이 연마부(5)의 전체 면은 여러 단계의 입도를 가지는 연마지가 탈착될 수 있도록 한다.
다음, 도 3의 (가), (나), (다) 및 (라)는 본 발명에 의한 웨이퍼 분석용 시편의 제작 방법을 나타낸 것으로서, 도 3의 (가)는 분석하고자 하는 웨이퍼(1)의 단면을 나타낸 것이고, 도 3의 (나)는 연마봉(4)이 회전하면서 전진하여 측정하고자 하는 단면의 근처 영역까지 연마하는 것을 나타낸 것이며, 도 3의 (다)는 측정 단면(2)이 노출되도록 연마봉(4)의 연마부(5)와 측정 단면(2)이 평행하게 되도록 연결부를 구부린 다음 다시 연마봉(4)을 회전하면서 전진하도록 하여 측정 단면(2)을 노출시키는 것을 나타낸 것이다. 도 3의 (라)는 본 발명에 의하여 제작된 단면 분석용 웨이퍼의 단면도이다.
즉, 웨이퍼 분석용 시편의 제작 방법은 도 2의 장치를 이용하여 웨이퍼(1)를 웨이퍼 고정부(6)에 장착시키는 제 1단계; 상기 웨이퍼(1)의 분석하고자 하는 측정 단면(2) 부위를 선택하는 제 2단계; 상기 측정 단면(2)의 근처영역까지 연마봉(4)이 웨이퍼(1)와 일정한 각도를 이루면서 전진하는 제 3단계; 연마부(5)와 측정 단면(2)이 평행하게 마주볼 수 있도록 연마봉(4)의 각도가 조절되는 제 4단계; 및 측정 단면(2)이 노출되도록 연마봉(4)이 전진하면서 연마되는 제 5단계를 포함하여 이루어지며, 이 때 상기 제 4단계는 수동으로 또는 제어부에 의해서 구부림이 가능한 연결부가 조절되어 일정한 각도로 조절된다.
이와 같은 제작 방법은 연마부(5)에 부착된 특정 입도의 연마지에 해당하는 단계들로서 여러 단계의 입도 크기를 가지는 연마지를 연마부(5)에 순서별로 탈부착 시키면서 상기의 제작 단계를 반복하는 공정을 거쳐 경면 연마되면 웨이퍼 분석용 시편이 준비된다.
그리고, 다양한 제조 공정을 통하여 제조되는 웨이퍼는 산화막이나 질화막, 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti)과 같은 금속의 막질이 형성될 수 있는데, 각 제조 공정상에서 형성될 수 있는 이와 같은 막질을 본 발명에 의한 시편 제작 장치를 이용하여 연마함으로써 반도체 제조 공정 단계별 불량 분석에 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 웨이퍼 분석용 시편 제작 장치 및 그 제작 방법은 분석하고자 하는 웨이퍼의 특정 부위의 단면을 완전히 절단하지 않고 일부면만을 노출시키도록 정밀하게 연마하여 웨이퍼의 최소 부위만을 손상시킴으로써 분석에 필요한 단면을 정확히 분석할 수 있고, 시편 제작에 소요되는 시간을 절감하고 고가의 웨이퍼를 보호할 수 있다. 또한 단면의 분석이 완료된 웨이퍼를 이용하여 다른 공정을 거친 후 다시 분석 시편으로 사용할 수 있다.
도 1은 종래기술에 의한 웨이퍼 분석 시편의 제작 방법.
도 2는 본 발명에 의한 웨이퍼 분석용 시편 제작 장치.
도 3의 (가), (나), (다) 및 (라)는 본 발명에 의한 웨이퍼 분석용 시편의 제작 방법.
((도면의 주요부분에 대한 부호의 설명))
1 : 웨이퍼 2 : 측정 단면
4 : 연마봉 5 : 연마부
6 : 웨이퍼 고정부
Claims (9)
- 웨이퍼 단면의 불량 분석을 위한 시편 제작 장치에 있어서,웨이퍼(1);상기 웨이퍼(1)를 고정시키는 웨이퍼 고정부(6);상기 웨이퍼(1)와 일정한 각도를 이루면서 상하 좌우로 움직임이 가능한 회전 연마봉(4); 및상기 연마봉(4)의 움직임을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 웨이퍼 분석용 시편 제작 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 연마봉(4)은 구부림이 가능한 연결부가 구비되어 있음을 특징으로 하는 웨이퍼 분석용 시편 제작 장치.
- 제 2항에 있어서,상기 연마봉(4)의 구부림이 가능한 연결부는 수동 또는 제어부에 의해서 조절될 수 있음을 특징으로 하는 웨이퍼 분석용 시편 제작 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 연마봉(4)은 말단부에 원통형의 연마부(5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 분석용 시편 제작 장치.
- 제 4항에 있어서,상기 연마부(5)의 전체 면은 여러 단계의 입도를 가지는 연마지가 탈착될 수 있음을 특징으로 하는 웨이퍼 분석용 시편 제작 장치.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항의 웨이퍼 분석용 시편 제작 장치를 이용한 시편 제작 방법에 있어서,웨이퍼(1)를 웨이퍼 고정부(6)에 장착시키는 제 1단계;상기 웨이퍼(1)의 분석하고자 하는 측정 단면(2) 부위를 선택하는 제 2단계;상기 측정 단면(2)의 근처영역까지 연마봉(4)이 웨이퍼(1)와 일정한 각도를 이루면서 전진하는 제 3단계;연마부(5)와 측정 단면(2)이 평행하게 마주볼 수 있도록 연마봉(4)의 각도가 조절되는 제 4단계; 및측정 단면(2)이 노출되도록 연마봉(4)이 전진하면서 연마되는 제 5단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 웨이퍼 분석용 시편 제작 방법.
- 제 6항에 있어서,상기 제 4단계는 제어부에 의해서 구부림이 가능한 연결부가 조절되어 이루어짐을 특징으로 하는 웨이퍼 분석용 시편 제작 방법.
- 제 6항에 있어서,연마봉(4)에 탈착되는 연마지의 입도를 달리하면서 상기의 제작 단계를 반복함으로써 경면 연마되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 분석용 시편 제작 방법.
- 제 6항의 방법으로 제조되는 웨이퍼 분석용 시편.
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