KR100521443B1 - A cutting apparatus of sample and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 원하는 크기의 시편을 용이하게 제작할 수 있으며, 웨이퍼의 비대칭 분할을 방지하여 시편의 손실을 억제할 수 있는 시편 절단장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명의 시편 절단장치는, 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 안착대와; 절단하고자 하는 웨이퍼의 끝부분에 스크래치를 형성하기 위한 스크래치 수단과; 상기 스크래치 수단을 고정하는 고정 수단;을 포함하며, 상기 고정 수단은 웨이퍼 안착대에 설치되는 한쌍의 수직축과, 상기 수직축에 설치되는 수평축과, 상기 수평축에 설치되는 펜슬 그립을 포함한다.The present invention relates to a specimen cutting device and method that can easily produce a specimen of a desired size, to suppress the loss of the specimen by preventing asymmetric division of the wafer, the specimen cutting device of the present invention, the wafer is seated A wafer seating stand; Scratch means for forming a scratch on the end of the wafer to be cut; And a fixing means for fixing the scratch means, wherein the fixing means includes a pair of vertical axes installed on the wafer seating plate, a horizontal axis installed on the vertical axis, and a pencil grip installed on the horizontal axis.
Description
본 발명은 시편 절단장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원하는 크기의 시편을 용이하게 제작할 수 있으며, 웨이퍼의 비대칭 분할을 방지하여 시편의 손실을 억제할 수 있는 시편 절단장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a specimen cutting apparatus and method, and more particularly, to a specimen cutting apparatus and method that can easily produce a specimen of a desired size, and can suppress the loss of the specimen by preventing asymmetric division of the wafer. .
반도체 소자의 제조 공정에 있어서 확산 공정, 산화 공정, 금속 공정 등이 반복적으로 수행됨에 따라 웨이퍼 상에는 다수의 막질이 적층된다. 상기 웨이퍼상에 형성된 막질 가운데 특정 막질에 결함이 있으면 후속 공정에 의해서 형성되는 반도체 장치의 동작에 이상이 발생할 수 있으므로, 특정 반도체 소자 제조 공정이 진행된 웨이퍼 가운데 임의로 몇장의 웨이퍼를 추출하여 검사하는 작업을 수행한다. 또한 반도체 소자의 고집적화에 따라 그에 따른 제조 공정 또한 복잡화, 미세화 되어 가고 있으므로 분석 및 검증은 필수적인 과정이라 할 수 있으며 많은 투자와 노력을 기울이고 있다.As a diffusion process, an oxidation process, a metal process, etc. are repeatedly performed in the manufacturing process of a semiconductor element, many film | membrane quality is laminated | stacked on the wafer. If a specific film quality among defects in the film quality formed on the wafer may cause abnormal operation of the semiconductor device formed by a subsequent process, an operation of extracting and inspecting a random number of wafers from among the wafers in which the specific semiconductor device manufacturing process has been performed is performed. Perform. In addition, as the integration of semiconductor devices increases, the manufacturing process is also complicated and miniaturized, so analysis and verification are essential processes, and much investment and effort are being made.
이러한 분석 및 검증에는 주로 시편을 제작하여 이용하는 것이 일반적이다. 이에, 통상의 시편 제작 방법에 대해 설명하면, 먼저 웨이퍼에서 소정 크기로 커팅하여 시편을 준비하고, 다수의 막질이 형성된 웨이퍼를 평탄화시키는 연마 공정을 수행한 후, 시편 분석장치를 이용하여 상기 가공된 결과물을 분석하는 분석 공정을 진행한다.It is common to make and use specimens mainly for such analysis and verification. Thus, a description of a conventional specimen manufacturing method, first to prepare a specimen by cutting to a predetermined size from the wafer, and then performing a polishing process to planarize the wafer having a plurality of film quality formed, and then processed using the specimen analysis device Proceed with the analytical process to analyze the results.
이때, 상기한 시편 절단에는 주로 다이아몬드 펜슬이 사용되는 바, 종래에는 절단하고자 하는 웨이퍼의 끝부분에 다이아몬드 펜슬로 스크래치를 형성한 후 양 손으로 힘을 가해 결정면에 따라 웨이퍼가 분할되도록 하여 시편을 제작하였다.In this case, a diamond pencil is mainly used to cut the specimen. In the related art, a diamond pencil is formed on the end of the wafer to be cut, and then the specimen is manufactured by applying a force with both hands to divide the wafer according to the crystal plane. It was.
따라서, 종래에는 다이아몬드 펜슬을 이용하여 결정면 방향과 수평한 방향으로 스크래치를 형성하는 것이 용이하지 않을 뿐만 아니라, 스크래치를 형성한 후 양손으로 힘을 가해 웨이퍼를 분할할 때에는 상기 웨이퍼가 결정면과 상관없이 비대칭 분할이 일어나게 된다.Therefore, in the related art, it is not easy to form a scratch in a direction parallel to the crystal plane direction using a diamond pencil, and when the wafer is divided by applying force with both hands after forming the scratch, the wafer is asymmetric regardless of the crystal plane. Partitioning will occur.
이에 따라, 원하는 크기의 시편 제작이 용이하지 않으며, 웨이퍼의 비대칭 분할로 인해 시편 손실이 많이 발생하는 문제점이 있었다.Accordingly, it is not easy to produce a specimen of a desired size, there is a problem that a lot of specimen loss occurs due to the asymmetric division of the wafer.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 원하는 크기의 시편을 용이하게 제작할 수 있으며, 웨이퍼의 비대칭 분할을 방지하여 시편의 손실을 억제할 수 있는 시편 절단장치 및 방법을 제공함을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a specimen cutting apparatus and method that can easily produce a specimen of a desired size, and can suppress the loss of the specimen by preventing asymmetric division of the wafer.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 시편 절단장치는,Specimen cutting device of the present invention for achieving the above object,
웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 안착대와;A wafer seating table on which the wafer is seated;
절단하고자 하는 웨이퍼의 끝부분에 스크래치를 형성하기 위한 스크래치 수단과;Scratch means for forming a scratch on the end of the wafer to be cut;
상기 스크래치 수단을 고정하는 고정 수단;Fixing means for fixing the scratch means;
을 포함하는 시편 절단장치를 포함한다.It includes a specimen cutting device comprising a.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 스크래치 수단은 다이아몬드 펜슬로 이루어지며, 고정 수단은 한쌍의 수직축과, 상기 수직축을 연결하는 수평축과, 상기 수평축에 회동 가능하게 설치되는 펜슬 그립을 포함한다. 이때, 상기 수직축은 웨이퍼 안착대의 상면 또는 측면에 제공된 슬라이드 홈을 따라 이동 가능하도록 설치할 수도 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the scratch means comprises a diamond pencil, and the fixing means includes a pair of vertical axes, a horizontal axis connecting the vertical axis, and a pencil grip rotatably installed on the horizontal axis. In this case, the vertical axis may be installed to be movable along the slide groove provided on the upper surface or the side of the wafer seating plate.
그리고, 본 발명의 시편 절단장치는 웨이퍼를 대칭 분할하기 위한 대칭 분할 수단을 더욱 포함하며, 상기한 대칭 분할 수단은 스크래치 형성 후 웨이퍼를 분할할 때 웨이퍼와 웨이퍼 안착대 사이에 설치되는 핀형상의 대칭 분할용 팁으로 이루어진다.In addition, the specimen cutting device of the present invention further includes symmetrical dividing means for symmetrically dividing the wafer, wherein the symmetrical dividing means is a pin-shaped symmetry installed between the wafer and the wafer seat when dividing the wafer after scratch formation. It consists of a splitting tip.
또한, 상기한 구성의 시편 절단장치를 이용하여 시편을 절단하는 단계는,In addition, the step of cutting the specimen using the specimen cutting device of the above configuration,
웨이퍼 안착대 위에 웨이퍼를 안착하는 단계와;Seating the wafer on the wafer seat;
상기한 절단용 펜슬을 사용하여 절단하고자 하는 웨이퍼의 끝부분에 스크래치를 형성하는 단계와;Forming a scratch on the end of the wafer to be cut using the cutting pencil;
스크래치가 형성된 부분의 웨이퍼와 웨이퍼 안착대 사이에 대칭 분할용 팁을 위치시킨 후 웨이퍼를 분할하는 단계;Dividing the wafer after placing the tip for symmetrical division between the wafer and the wafer seating portion of the scratched portion;
를 포함한다.It includes.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 웨이퍼의 저면 일부 또는 전체에 접착성 테이프를 부착하는 단계를 더욱 포함할 수 있다. 이 경우, 사용자가 원하는 만큼 웨이퍼를 다면 분할한 후 필요한 부분만 떼어내어 사용할 수 있는 장점이 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the method may further include attaching an adhesive tape to a part or the entire bottom surface of the wafer. In this case, if the user divides the wafer as many times as he wants, there is an advantage in that only necessary portions can be separated and used.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 시편 절단장치의 개략적인 구성을 나타내는 사시도를 도시한 것이고, 도 2는 도 1의 조립 상태를 나타내는 측면도를 도시한 것이다.1 is a perspective view showing a schematic configuration of a specimen cutting device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a side view showing the assembled state of FIG.
도시한 바와 같이, 본 발명의 시편 절단장치는 웨이퍼(W)가 안착되는 웨이퍼 안착대(10)를 구비한다.As shown, the specimen cutting device of the present invention includes a wafer seat 10 on which the wafer W is seated.
상기 웨이퍼 안착대(10)의 상면에는 다이아몬드 등의 경질 재료로 선단이 코팅 또는 구성된 절단용 펜슬(P)을 고정하는 고정 수단이 설치되는데, 본 실시예의 상기 고정 수단은 웨이퍼 안착대(10)에 고정 설치되는 한쌍의 수직축(12)과, 화살표(①) 방향으로 회동 가능하도록 수직축(12)에 설치되는 수평축(14)과, 수평축(14)에 설치되어 절단용 펜슬(P)을 고정하는 펜슬 그립(16)을 포함한다.On the upper surface of the wafer seat 10, a fixing means for fixing the cutting pencil (P) is formed or coated with a hard material such as diamond is provided, the fixing means of the present embodiment is mounted on the wafer seat 10 A pair of vertical shafts 12 fixedly installed, a horizontal shaft 14 installed on the vertical shaft 12 so as to be rotatable in the direction of an arrow (①), and a pencil installed on the horizontal shaft 14 to fix the cutting pencil P. Grip 16.
이때, 상기 펜슬 그립(16)은 화살표(②) 방향을 따라 수평축(14)상에서 이동 가능하도록 설치하는 것도 가능하다.At this time, the pencil grip 16 may be installed to be movable on the horizontal axis 14 in the direction of the arrow (②).
그리고, 웨이퍼 안착대(10)의 측면에는 핀 형상의 대칭 분할용 팁(18)을 꽂아넣을 수 있는 팁 삽입홈(미도시함)이 구비되며, 분할용 팁(18)의 단부에는 손잡이(18')가 구비된다. 절단을 위한 팁의 이동 방법은 수동 또는 제어장치가 구비된 구동수단을 이용할 수 있다.In addition, a tip insertion groove (not shown) for inserting a pin-shaped symmetric splitting tip 18 is provided at the side of the wafer seat 10, and a handle 18 is provided at the end of the splitting tip 18. ') Is provided. The method of moving the tip for cutting may use a driving means equipped with a manual or control device.
이하, 상기한 구성의 시편 절단장치를 사용하여 시편을 절단하는 방법에 대해 도 3을 참조로 설명한다.Hereinafter, a method of cutting a specimen using the specimen cutting device having the above-described configuration will be described with reference to FIG. 3.
먼저, 절단하고자 하는 부위가 절단용 펜슬(P)의 단부쪽에 위치되도록 웨이퍼(W)를 웨이퍼 안착대(10)에 안착시킨 후, 절단용 펜슬(P)을 수평축(14)을 화살표(①) 방향으로 회동시키면서 웨이퍼(W)의 끝부분에 스크래치를 형성한다.First, the wafer W is placed on the wafer seat 10 so that the portion to be cut is positioned at the end side of the cutting pencil P, and then the cutting pencil P is moved on the horizontal axis 14 by the arrow (①). The scratch is formed at the end of the wafer W while rotating in the direction.
이어서, 상기 대칭 분할용 팁(18)을 스크래치가 형성된 부분의 하측으로 웨이퍼(W)와 웨이퍼 안착대(10) 사이에 배치한다. 이때, 주의할 점은 대칭 분할용 팁(18)을 웨이퍼 절단 방향과 평행한 방향으로 길게 배치하는 것이다.Subsequently, the symmetry dividing tip 18 is disposed below the scratched portion between the wafer W and the wafer seat 10. At this time, it should be noted that the symmetry dividing tip 18 is arranged to be long in the direction parallel to the wafer cutting direction.
상기와 같이 대칭 분할용 팁(18)을 배치한 후 양 손으로 웨이퍼(W)를 가압하면, 웨이퍼(W)가 팁(18)을 기준으로 정확하게 대칭 분할된다.After arranging the symmetric splitting tip 18 and pressing the wafer W with both hands, the wafer W is accurately symmetrically divided with respect to the tip 18.
이후로는 웨이퍼(W)를 회전시키면서 상기의 과정을 반복하여 원하는 크기로 시편을 절단한다.After that, while repeating the above process while rotating the wafer (W) to cut the specimen to the desired size.
한편, 웨이퍼(W)에 스크래치를 형성하기 전에 웨이퍼(W)의 저면 일부 또는 전체에 접착성 테이프 등으로 이루어지는 접착성 평면체(20)를 부착한 후 절단 작업을 실시하면, 도 4에 도시한 바와 같이 사용자가 웨이퍼(W)를 원하는 만큼 다면 분할한 후 필요한 부분만 떼어내서 사용할 수 있는 효과가 있다. 상기 도 4에서, 미설명 도면부호 22는 분할면을 나타낸다.On the other hand, before the scratch is formed on the wafer W, if the adhesive plane body 20 made of an adhesive tape or the like is attached to a part or the entire bottom surface of the wafer W, the cutting operation is performed. As described above, if the user wants the wafer W as much as desired, the user can divide and use only the necessary portion. In FIG. 4, reference numeral 22 denotes a divided surface.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 시편 절단장치를 도시한 것으로, 웨이퍼 안착대(10)의 상면에 슬라이드 홈(24)을 형성하고, 수직축(12)의 단부를 슬라이드 홈(24)에 삽입함으로써, 화살표(③) 방향을 따라 상기한 수직축(14)의 위치 변경이 가능하도록 구성한 것을 제외하고는 도 1의 실시예와 동일하게 구성된다.5 illustrates a test piece cutting device according to another embodiment of the present invention, in which a slide groove 24 is formed on an upper surface of the wafer seat 10, and an end of the vertical axis 12 is moved into the slide groove 24. By inserting, the configuration is the same as that of the embodiment of FIG. 1 except that the position of the vertical axis 14 can be changed along the direction of the arrow ③.
이 실시예의 경우에는 상기한 수직축(12)을 위치 변경하여 절단용 펜슬(P)의 위치를 조절할 수 있으므로, 시편 절단 작업을 더욱 편리하게 실시할 수 있는 효과가 있다.In this embodiment, since the position of the cutting pencil P can be adjusted by changing the position of the vertical axis 12, there is an effect that the specimen cutting operation can be carried out more conveniently.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 절단용 펜슬을 고정한 상태에서 스크래치를 형성하므로, 결정면 방향과 수평 방향으로 스크래치를 용이하게 형성할 수 있으며, 스크래치를 형성한 후 힘을 가해 웨이퍼를 분할할 때에는 대칭 분할용 팁을 사용하여 웨이퍼를 분할함으로써 상기 웨이퍼가 결정면 방향과 수평 방향으로 대칭 분할된다.According to the present invention as described above, since the scratch is formed while the cutting pencil is fixed, the scratch can be easily formed in the crystal plane direction and the horizontal direction. By dividing the wafer using a symmetric splitting tip, the wafer is symmetrically divided in the crystal plane direction and in the horizontal direction.
이에 따라, 원하는 크기의 시편을 용이하게 제작할 수 있으며, 웨이퍼의 비대칭 분할로 인해 시편 손실이 많이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.Accordingly, it is possible to easily produce a specimen of a desired size, there is an effect that can prevent a lot of specimen loss due to asymmetric division of the wafer.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 시편 절단장치의 개략적인 구성을 나타내는 사시도이고,1 is a perspective view showing a schematic configuration of a specimen cutting device according to an embodiment of the present invention,
도 2는 도 1의 사용 상태를 나타내는 측면도이며,2 is a side view showing a state of use of FIG.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 시편 절단 방법을 나타내는 블록도이고,3 is a block diagram showing a specimen cutting method according to an embodiment of the present invention,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 시편 절단장치에 의해 다면 분할된 웨이퍼의 평면도이며,4 is a plan view of a wafer multi-sided divided by a specimen cutting device according to an embodiment of the present invention,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 시편 절단장치의 개략적인 구성을 나타내는 사시도이다.5 is a perspective view showing a schematic configuration of a specimen cutting device according to another embodiment of the present invention.
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