KR100607199B1 - Apparatus for grinding back of wafer - Google Patents

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KR100607199B1 KR1020050026191A KR20050026191A KR100607199B1 KR 100607199 B1 KR100607199 B1 KR 100607199B1 KR 1020050026191 A KR1020050026191 A KR 1020050026191A KR 20050026191 A KR20050026191 A KR 20050026191A KR 100607199 B1 KR100607199 B1 KR 100607199B1
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유인현
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삼성전자주식회사
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces

Abstract

본 발명은 웨이퍼 이면 연마 장치에 관한 것으로서, 웨이퍼 이면 연마가 수행되는 챔버; 상기 챔버 내부에 설치되어 웨이퍼를 파지하고, 상기 웨이퍼를 회전시키는 스핀척; 상기 스핀척의 상부에 설치되어 상기 웨이퍼의 이면 연마를 위해 상기 스핀척에 파지된 상태로 회전하는 상기 웨이퍼의 이면에 워터제트를 고속·고압으로 분사하는 워터제트 분사기; 및 상기 워터제트 분사기에 고압의 물을 공급하는 고압펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이면 연마 장치를 제공한다.The present invention relates to a wafer backside polishing apparatus, comprising: a chamber in which wafer backside polishing is performed; A spin chuck installed inside the chamber to hold a wafer and rotate the wafer; A water jet injector installed at an upper portion of the spin chuck and spraying a water jet at a high speed and high pressure on a rear surface of the wafer rotated while being held by the spin chuck for polishing the back of the wafer; And a high pressure pump for supplying high pressure water to the water jet injector.

본 발명에 의하면, 웨이퍼 이면 연마시 웨이퍼 이면에 스크래치(scratch) 및 열변형이 발생하는 것을 방지하여 웨이퍼의 파손을 최소화할 뿐만 아니라, 연마에 필요한 전체 공정 시간을 최소화함으로써 반도체 제조 수율 및 생산성을 최대화할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, the wafer back surface is prevented from being scratched and thermally deformed at the time of polishing the wafer, thereby minimizing wafer breakage and maximizing semiconductor manufacturing yield and productivity by minimizing the overall process time required for polishing. There is an advantage to this.

웨이퍼, 연마, 워터제트(water jet) Wafers, Grinding and Water Jets

Description

웨이퍼 이면 연마 장치{APPARATUS FOR GRINDING BACK OF WAFER}Wafer back surface polishing apparatus {APPARATUS FOR GRINDING BACK OF WAFER}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이면 연마 장치의 개략적 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a wafer back surface polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 A부 확대 사시도이다.FIG. 2 is an enlarged perspective view of portion A of FIG. 1.

도 3은 도 1의 웨이퍼 이면 연마 장치의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.3 is an operation diagram for explaining the operation of the wafer back surface polishing apparatus of FIG.

도 4는 도 1의 웨이퍼 이면 연마 장치를 통해 웨이퍼 이면이 연마되는 상태를 보인 개략적 평면도이다.4 is a schematic plan view illustrating a state in which a wafer back surface is polished through the wafer back surface polishing apparatus of FIG. 1.

**도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **

100 : 챔버 110 : 스핀척100 chamber 110 spin chuck

120 : 커버 122 : 배출구120: cover 122: outlet

130 : 워터제트 분사기 132 : 노즐130: water jet injector 132: nozzle

134 : 스핀들 150 : 고압펌프134: spindle 150: high pressure pump

152 : 워터공급관152: water supply pipe

본 발명은 웨이퍼 이면 연마 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 패키지의 제조를 위한 최종 공정인 조립 공정을 진행하기에 앞서 반도체 패키지의 소형화 및 고집적화를 위해 웨이퍼의 두께를 얇게 하기 위한 웨이퍼 이면 연마 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer backside polishing apparatus, and more particularly, to a wafer backside polishing apparatus for thinning a wafer for miniaturization and high integration of a semiconductor package prior to the assembly process, which is a final process for manufacturing a semiconductor package. It is about.

일반적으로 반도체 패키지는 여러 단계의 공정을 거쳐 완성된다. 즉, 사진, 식각, 확산, 박막 공정 등을 여러 차례 반복하여 수행함으로써 웨이퍼 상에 전기회로 패턴을 형성하는 FAB(fabrication) 공정을 거친 후, 웨이퍼를 구성하고 있는 각 칩의 전기적 특성 및 동작 상태를 테스트하여 양품과 불량품을 분류하는 EDS(Electric Die Sorting) 공정을 거치게 된다. 또한, EDS 공정을 통해 양품으로 판정된 칩은 칩 단위로 절단되어 조립(assembly) 공정을 거쳐 하나의 완성된 반도체 패키지로 만들어지게 된다.In general, semiconductor packages are completed through a multi-step process. That is, the photo, etching, diffusion, thin film processes, etc. are repeatedly performed several times, and after the FAB (fabrication) process of forming an electric circuit pattern on the wafer, the electrical characteristics and operating states of each chip constituting the wafer are examined. It goes through an EDS (Electric Die Sorting) process that tests and sorts good and bad parts. In addition, the chip, which is determined to be good through the EDS process, is cut into chips and then assembled into a completed semiconductor package.

한편, FAB 공정 및 EDS 공정 중에 있는 웨이퍼는 핸들링 과정에서 가해지는 충격 기타 외력에 견디기 위해 어느 정도의 강도를 유지해야 할 필요성이 있고, 이를 위해 충분한 두께를 가져야만 한다. 그러나 다른 한편으로는 상술한 바와 같이 칩 단위로 절단한 후 조립 공정을 거쳐 완성된 반도체 패키지의 소형화 및 고집적화를 위해서는 웨이퍼의 두께가 얇은 것이 유리하다.On the other hand, wafers in the FAB process and the EDS process need to maintain some strength to withstand the impact and external force applied during the handling process, and must have a sufficient thickness for this. On the other hand, a thinner wafer is advantageous for miniaturization and high integration of the completed semiconductor package after cutting in chip units as described above.

따라서 FAB 공정 및 EDS 공정 중에는 웨이퍼의 두께를 통상 750㎛ 정도로 유지하다가, 조립 공정을 위해 웨이퍼를 칩 단위로 절단하기 전에 웨이퍼의 이면, 즉 전기회로 패턴이 형성된 면의 반대면을 연마하여 웨이퍼의 두께를 대략 280㎛ 정도까지 감소시키고 있다.Therefore, during FAB process and EDS process, the thickness of the wafer is generally maintained at about 750 μm, and then the back side of the wafer, that is, the surface opposite to the surface on which the electric circuit pattern is formed, is polished before the wafer is cut into chips for the assembly process. Is reduced to approximately 280 μm.

웨이퍼 이면을 기계적으로 연마하는 종래의 기계적 연마 장치는 웨이퍼의 전 (前)면에 보호막이 피복된 상태로 이면이 위를 향하도록 웨이퍼가 놓여지는 회전 가능한 웨이퍼 척과, 상기 웨이퍼 척 상부에 위치하고, 회전 가능한 스핀들의 하부에 장착되는 다이아몬드 휠로 크게 구성된다. 상기 연마 장치를 통한 연마 과정은 다음과 같다. 먼저, 상기 스핀들이 하강하여 그 하부에 장착된 다이아몬드 휠이 웨이퍼의 이면을 가압하면서 회전하면, 상기 웨이퍼 척이 반대 방향으로 회전하면서 상기 다이아몬드 휠과 웨이퍼의 이면이 마찰에 의해 연마된다.Conventional mechanical polishing apparatus for mechanically polishing the back surface of a wafer includes a rotatable wafer chuck on which a wafer is placed so that the back side is faced up with a protective film coated on the front surface of the wafer, and is located above the wafer chuck and rotated. It is largely composed of diamond wheels mounted on the underside of the spindle. The polishing process through the polishing apparatus is as follows. First, when the spindle is lowered and the diamond wheel mounted below it rotates while pressing the back surface of the wafer, the wafer chuck is rotated in the opposite direction and the diamond wheel and the back surface of the wafer are polished by friction.

한편, 보다 구체적으로 다이아몬드 휠은 보통 두 종류로 구성되는데, 첫째는 연마 목표치에서 약 20㎛ 정도 모자란 양을 연마하기 위해 사용되는 다소 거친 표면을 갖는 약 350mesh 정도의 제 1 다이아몬드 휠이고, 둘째는 나머지 20㎛를 연마하기 위해 사용되는 보다 고운 표면을 갖는 약 2000mesh 정도의 제 2 다이아몬드 휠이다. On the other hand, more specifically, the diamond wheel is usually composed of two types, the first is the first diamond wheel of about 350 mesh having a rather rough surface used to polish the amount less than about 20㎛ the polishing target, the second is the rest A second diamond wheel on the order of about 2000 mesh with a finer surface used to polish 20 μm.

이러한 두 종류의 다이아몬드 휠을 구비한 종래의 기계적 연마 장치를 통해 이루어지는 웨이퍼 이면에 대한 연마는 먼저 상기 제 1 다이아몬드 휠을 이용하여 연마 목표치에서 약 20㎛ 정도 모자란 양을 연마한 후, 상기 제 2 다이아몬드 휠을 이용하여 나머지 20㎛를 연마하는 것으로 이루어진다.Polishing on the back surface of the wafer through the conventional mechanical polishing apparatus having these two types of diamond wheels is performed by first polishing the amount less than about 20 μm from the polishing target value using the first diamond wheel, and then the second diamond. And grinding the remaining 20 μm using a wheel.

그런데 상술한 종래의 기계적 연마 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the above-described conventional mechanical polishing apparatus has the following problems.

첫째로, 상술한 제 1 다이아몬드 휠은 연마 공정중에 표면 입자가 떨어져 나가면서 다량의 파티클을 발생시킬 뿐만 아니라, 새롭게 노출된 부분의 입자가 종종 웨이퍼의 이면에 소위 쏘마크(sawmark)라 불리우는 깊은 스크래치(scratch)를 남기게 되는데, 이러한 쏘마크는 비교적 날카롭게 표면 굴곡을 형성하게 되어 외부의 충격에 파손을 일으키는 결을 형성하는 문제가 있다.Firstly, the first diamond wheel described above not only generates a large amount of particles as the surface particles fall off during the polishing process, but also the deeply scratched particles of the newly exposed portions are often called sawmarks on the backside of the wafer. It leaves a (scratch), there is a problem that the saw marks are relatively sharp to form the surface curvature to form a texture causing damage to the external impact.

둘째로, 제 2 다이아몬드 휠에 의한 추가적 연마를 통해 상술한 쏘마크의 문제를 어느 정도 완화시킬 수 있으나, 제 2 다이아몬드 휠 자체에 의해서도 미세한 스크래치(scratch)가 여전히 유발되기 때문에 최종적인 평탄 경면 마무리(flat mirror finish)를 위해 별도의 후속 공정인 폴리싱(polishing) 공정을 필요로 하게 된다. 그러나 이러한 폴리싱 공정을 위해서는 별도의 장비를 필요로 할 뿐만 아니라 이러한 별도의 장비로 웨이퍼를 이송시켜야 하기 때문에 연마 공정이 연속적으로 이루어지지 못하게 된다. 따라서 시간적, 비용적 문제가 추가로 발생한다.Secondly, further polishing by the second diamond wheel can alleviate the above-mentioned problem of the saw marks to some extent, but the finest scratches are still caused by the second diamond wheel itself, so the final flat mirror finish ( For a flat mirror finish, a separate subsequent process, the polishing process, is required. However, the polishing process requires not only separate equipment but also transfers wafers to such separate equipment, thereby preventing the polishing process from being continuously performed. Therefore, additional time and cost problems arise.

셋째로, 상술한 기계적 연마시 다이아몬드 휠과 웨이퍼의 마찰에 의해 높은 열이 발생하게 되고, 이러한 높은 열이 두께가 얇아진 상태의 웨이퍼에 작용하여 열변형을 일으킴으로써 웨이퍼가 크게 휘어지는 소위 바우(bow-warp) 현상이 발생하는 문제점이 있다. 또한, 이러한 바우 현상으로 인해 상술한 별도의 폴리싱 장비로의 이동을 위해 카세트에 적재되는 과정에서 파손이 일어나는 문제가 있다.Third, high heat is generated by the friction between the diamond wheel and the wafer during the mechanical polishing, and the high heat acts on the wafer in a state where the thickness is thin, causing thermal deformation, so-called bow- warp) phenomenon occurs. In addition, due to this bow phenomenon, there is a problem that breakage occurs in the process of being loaded into the cassette for moving to the separate polishing equipment described above.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 웨이퍼 이면 연마시 웨이퍼 이면에 스크래치(scratch) 및 열변형이 발생하는 것을 방지하여 웨이퍼의 파손을 최소화할 뿐만 아니라, 연마에 필요한 전체 공정 시간을 최소화할 수 있는 이면 연마 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.The present invention has been made to overcome the disadvantages of the prior art as described above, to prevent scratches and thermal deformation of the wafer back surface when polishing the back surface of the wafer to minimize the breakage of the wafer, as well as necessary for polishing It is a technical problem to provide a backside polishing apparatus that can minimize the overall process time.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 웨이퍼 이면 연마 장치는, 웨이퍼 이면 연마가 수행되는 챔버; 상기 챔버 내부에 설치되어 웨이퍼를 파지하고, 상기 웨이퍼를 회전시키는 스핀척; 상기 스핀척의 상부에 설치되어 상기 웨이퍼의 이면 연마를 위해 상기 스핀척에 파지된 상태로 회전하는 상기 웨이퍼의 이면에 워터제트를 고압·고속으로 분사하는 워터제트 분사기; 및 상기 워터제트 분사기에 고압의 물을 공급하는 고압펌프를 포함한다.Wafer back surface polishing apparatus according to the present invention for achieving the above technical problem, the wafer back surface polishing is performed; A spin chuck installed inside the chamber to hold a wafer and rotate the wafer; A water jet injector installed at an upper portion of the spin chuck to spray a water jet at a high pressure and a high speed on a rear surface of the wafer rotated while being held by the spin chuck for polishing the back of the wafer; And a high pressure pump for supplying high pressure water to the water jet injector.

즉, 본 발명에 따른 웨이퍼 이면 연마 장치는, 고압·고속으로 분사되는 워터제트를 통해 웨이퍼 이면 연마를 수행함으로써, 웨이퍼 이면에 스크래치(scratch) 및 열변형이 발생하는 것을 방지하여 웨이퍼의 파손을 최소화할 뿐만 아니라, 연마에 필요한 전체 공정 시간을 최소화함으로써 궁극적으로 반도체 제조 수율 및 생산성을 최대화할 수 있다.That is, the wafer back surface polishing apparatus according to the present invention minimizes damage to the wafer by preventing scratches and thermal deformation from occurring on the back surface of the wafer by performing back surface polishing through a water jet sprayed at high pressure and high speed. In addition, by minimizing the overall process time required for polishing, the ultimate semiconductor manufacturing yield and productivity can be maximized.

바람직하게, 상기 워터제트 분사기는 다수의 노즐이 구비된 원통형의 분사부와, 상기 분사부의 상부에 위치하여 상기 분사부를 회전시키는 스핀들, 및 상기 스핀들의 상부에 위치하여 상기 스핀들을 지탱하는 헤드를 포함하며, 상기 스핀척의 상부에서 수평운동 가능하게 설치할 수 있다.Preferably, the water jet injector includes a cylindrical spraying unit having a plurality of nozzles, a spindle positioned above the spraying unit to rotate the spraying unit, and a head positioned above the spindle to support the spindle. And, it can be installed to enable horizontal movement from the top of the spin chuck.

또한, 상기 다수의 노즐은 상기 분사부의 하부 모서리를 따라 일정 간격을 갖도록 설치되되, 상기 분사부의 회전시 분사되는 워터제트가 깔때기 형상을 갖도록 경사지게 하향 설치될 수 있다.In addition, the plurality of nozzles may be installed to have a predetermined interval along the lower edge of the injection portion, it may be installed inclined downward so that the water jet injected during the rotation of the injection portion has a funnel shape.

또한, 상기 스핀척의 주위에는 상기 웨이퍼의 이면 연마를 위해 사용되는 워터제트의 비산을 방지하고, 사용된 워터제트를 모아 상기 챔버 외부로 배출하기 위한 배출구가 마련된 컵 형상의 커버가 상하운동 가능하게 설치될 수 있다.In addition, a cup-shaped cover is installed around the spin chuck to prevent scattering of the water jet used for polishing the back surface of the wafer, and a discharge port for collecting and discharging the used water jet to the outside of the chamber. Can be.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 웨이퍼 이면 연마 장치의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the wafer back surface polishing apparatus according to the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이면 연마 장치의 개략적 구성도이고, 도 2는 도 1의 A부 확대 사시도이다.1 is a schematic configuration diagram of a wafer back surface polishing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged perspective view of portion A of FIG. 1.

도 1을 참조하면, 웨이퍼(W)의 이면 연마를 수행하는 챔버(100)가 도시되어 있다. 챔버(100)의 내부에는 웨이퍼(W)를 파지하고, 상기 웨이퍼(W)를 회전시키는 스핀척(110)이 구비되며, 상기 스핀척(110)의 상부면에는 웨이퍼(W)를 흡착하여 고정시키기 위한 진공홀(미도시)이 형성된다. Referring to FIG. 1, a chamber 100 for performing backside polishing of a wafer W is shown. The chamber 100 is provided with a spin chuck 110 for holding the wafer W and rotating the wafer W. The upper surface of the spin chuck 110 sucks and fixes the wafer W. Vacuum holes (not shown) are formed.

또한, 스핀척(110)의 하부에는 상기 스핀척(110)을 지지하고, 회전력을 전달하는 회전축(112)이 연결되며, 상기 회전축(112)의 하부에는 웨이퍼(W)를 회전시키기 위한 회전력을 제공하는 제 1 구동부(114)가 연결된다. 여기서 미설명부호 T는 웨이퍼(W)의 이면 연마가 수행되는 동안 웨이퍼(W)의 전(前)면에 형성된 전기회로 패턴을 보호하기 위한 보호테이프를 나타낸다.In addition, a lower portion of the spin chuck 110 supports the spin chuck 110, and a rotation shaft 112 for transmitting rotational force is connected, and a lowering force for rotating the wafer W is provided below the rotation shaft 112. Providing a first driver 114 is connected. Here, reference numeral T denotes a protective tape for protecting the electric circuit pattern formed on the front surface of the wafer W while the backside polishing of the wafer W is performed.

한편, 상기 스핀척(110)의 주위에는 후술할 웨이퍼(W)의 이면 연마를 위해 사용되는 워터제트의 비산을 방지하고, 사용된 워터제트를 모아 챔버(100) 외부로 배출하기 위한 배출구(122)가 마련된 컵 형상의 커버(120)가 설치된다. 커버(120)의 하부에는 상기 커버(120)를 상하운동시키기 위한 구동축(124)이 연결되며, 상기 구동축(124)의 하부에는 상기 커버(120)를 상하운동시키기 위한 구동력을 제공하는 제 2 구동부(126)가 연결된다.On the other hand, around the spin chuck 110 to prevent the scattering of the water jet used for polishing the back surface of the wafer (W) to be described later, the discharge port 122 for collecting the used water jet to discharge to the outside of the chamber 100 ) Is provided with a cup-shaped cover 120. The drive shaft 124 for vertically moving the cover 120 is connected to the lower portion of the cover 120, the second drive unit for providing a driving force for the vertical movement of the cover 120 in the lower portion of the drive shaft 124 126 is connected.

한편, 상기 스핀척(110)의 상부에는 웨이퍼(W)의 이면 연마를 위해 스핀척 (110)에 파지된 상태로 회전하는 상기 웨이퍼(W)의 이면에 워터제트를 고압·고속으로 분사하는 워터제트 분사기(130)가 설치된다. Meanwhile, water for spraying water jet at high pressure and high speed on the back surface of the wafer W which is rotated while being held by the spin chuck 110 for polishing the back surface of the wafer W on the upper portion of the spin chuck 110. Jet injector 130 is installed.

상기 워터제트 분사기(130)는 다수의 노즐(138)이 구비된 원통형의 분사부(136)와, 상기 분사부(136)의 상부에 위치하여 상기 분사부(136)를 회전시키는 스핀들(134), 및 상기 스핀들(134)의 상부에 위치하여 상기 스핀들(134)을 지탱하는 헤드(132)를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 워터제트 분사기(130)는 유동가능한 워터공급관(152)을 통해 고압펌프(150)로부터 상기 웨이퍼(W)의 이면에 고압·고속으로 분사되는 웨터제트를 생성하는데 필요한 고압의 물을 공급받는다.The water jet injector 130 has a cylindrical spraying unit 136 having a plurality of nozzles 138 and a spindle 134 positioned above the spraying unit 136 to rotate the spraying unit 136. And a head 132 positioned above the spindle 134 and supporting the spindle 134. In addition, the water jet injector 130 supplies high pressure water required to generate a wet jet which is injected at high pressure and high speed from the high pressure pump 150 to the back surface of the wafer W through the flowable water supply pipe 152. Receive.

한편, 상기 워터제트 분사기(130)의 헤드(132) 일측에는 제 3 구동부(140)에 의해 직선운동하는 작동로드(142)가 연결된다. 이를 통해 상기 워터제트 분사기(130)는 스핀척(110)에 파지된 웨이퍼(W)의 상부에서 수평운동이 가능하게 된다.On the other hand, one side of the head 132 of the water jet injector 130, the operating rod 142 is linearly connected by the third driving unit 140 is connected. Through this, the water jet injector 130 may horizontally move on the wafer W held by the spin chuck 110.

한편, 도 2를 참조하여 다수의 노즐(138)이 구비된 원통형의 분사부(136)에 대해 보다 상세히 설명한다. 상기 분사부(136)는 상부에 구비된 스핀들(134)에 의해 회전가능하게 구성된다. 또한, 상기 분사부(136)에 형성된 다수의 노즐(138)은 상기 분사부(136)의 하부 모서리를 따라 일정 간격을 갖도록 설치되되, 상기 분사부의 회전에 따라 상기 다수의 노즐(138)로부터 분사되는 워터제트가 깔때기 형상을 갖도록 경사지게 하향 설치된다.On the other hand, with reference to Figure 2 will be described in more detail with respect to the cylindrical injection portion 136 is provided with a plurality of nozzles (138). The injection unit 136 is configured to be rotatable by the spindle 134 provided thereon. In addition, the plurality of nozzles 138 formed in the injection unit 136 are installed to have a predetermined interval along the lower edge of the injection unit 136, the injection from the plurality of nozzles 138 in accordance with the rotation of the injection unit The water jet to be installed is inclined downward to have a funnel shape.

도 3은 도 1의 웨이퍼 이면 연마 장치의 동작을 설명하기 위한 작동도인데, 도 1 및 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 웨이퍼 이면 연마 장치의 작용에 대해 살펴보면 다음과 같다.3 is an operation view for explaining the operation of the wafer back surface polishing apparatus of FIG. 1, the operation of the wafer back surface polishing apparatus according to the present invention with reference to FIGS. 1 and 3 as follows.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 커버(120)의 상부 끝단이 스핀척(110)과 동일한 높이를 형성하도록 위치한 상태에서 웨이퍼(W)가 이송되어 이면이 위를 향하도록 상기 스핀척(110)에 놓여지고, 상기 스핀척(110)에 의해 진공 흡착되어 고정된다. 다음으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 3 구동부(140)에 의해 워터제트 분사기(130)가 상기 웨이퍼(W)의 상부에 위치하도록 수평이동된다.First, as shown in FIG. 1, the wafer chuck is transported with the upper end of the cover 120 positioned to form the same height as the spin chuck 110 so that the rear surface thereof faces upward. ) And is vacuum-adsorbed and fixed by the spin chuck 110. Next, as shown in FIG. 3, the water jet injector 130 is horizontally moved by the third driver 140 so as to be positioned above the wafer (W).

그 다음, 제 2 구동부(126)가 작동하여 커버(120)를 상기 워터제트 분사기(130)에 구비된 다수의 노즐(138) 높이까지 이동시킨다. 그 다음, 제 1 구동부가 작동하여 스핀척(110)을 회전시킨다. 다음으로, 고압펌프(150)가 작동하여 고압의 물이 워터제트 분사기(130)에 공급되고, 스핀들(134)이 상기 스핀척(110)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하여 하부에 연결된 분사부(136)를 회전시키면서 상기 분사부(136) 하부에 설치된 다수의 노즐(138)을 통해서 워터제트를 고압·고속으로 웨이퍼(W)의 이면을 향해 분사한다.Next, the second driving unit 126 is operated to move the cover 120 to the height of the plurality of nozzles 138 provided in the water jet injector 130. Then, the first driving unit is operated to rotate the spin chuck 110. Next, the high pressure pump 150 operates to supply high pressure water to the water jet injector 130, and the spindle 134 rotates in a direction opposite to the rotation direction of the spin chuck 110 to be connected to the lower part. The water jet is sprayed toward the back surface of the wafer W at high pressure and high speed through the plurality of nozzles 138 provided below the spray unit 136 while rotating 136.

도 4는 도 1의 웨이퍼 이면 연마 장치를 통해 웨이퍼 이면이 연마되는 상태를 보인 개략적 평면도인데, 전술한 바와 같이 워터제트 분사기(130)에 구비된 분사부(136)를 스핀척(110)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전시키면서 상기 분사부(136) 하부에 설치된 다수의 노즐(138)을 통해 고압·고속으로 분사되는 워터제트(139)는, 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)의 이면(10)과 부딪치면서 호 형상을 이룬다.FIG. 4 is a schematic plan view showing the wafer back surface being polished by the wafer back surface polishing apparatus of FIG. 1. As described above, the spin chuck 110 rotates the jet 136 provided in the water jet injector 130. The water jet 139 sprayed at high pressure and high speed through a plurality of nozzles 138 installed under the jetting unit 136 while rotating in the opposite direction to the back surface is, as shown, the back surface 10 of the wafer W 10. ) To form an arc shape.

이때, 상기 웨이퍼(W)는 고속으로 회전하고 있는 상태이므로 상기 웨이퍼(W)의 이면(10)은 전(全)면이 균일하게 연마될 수 있다. 또한, 연마 과정 중 열이 거 의 발생하지 않기 때문에 열변형에 의한 소위 바우(bow-warp) 현상이 발생되지 않는다. In this case, since the wafer W is being rotated at a high speed, the entire surface of the back surface 10 of the wafer W may be uniformly polished. In addition, since no heat is generated during the polishing process, so-called bow-warp due to thermal deformation does not occur.

또한, 종래의 기계적 연마 장치에 의할 때 발생하기 쉬운 소위 쏘마크(sawmark)라 불리우는 스크래치(scratch)가 형성되지 않기 때문에 웨이퍼의 파손을 방지할 수 있고, 상기 쏘마크를 제거하기 위한 별도의 후속 공정인 폴리싱(polishing) 공정이 불필요하다. 따라서 그러한 폴리싱(polishing) 공정에 소요되는 비용 및 시간을 절약할 수 있기 때문에 반도체 제조 수율 및 생산성을 최대화할 수 있다.In addition, since a scratch called a so-called sawmark, which is easy to occur when using a conventional mechanical polishing apparatus, is not formed, breakage of the wafer can be prevented and a separate subsequent step for removing the saw mark The polishing process, which is a process, is unnecessary. Therefore, the cost and time required for such a polishing process can be saved, thereby maximizing semiconductor manufacturing yield and productivity.

한편, 다시 도 3을 참조하면, 웨이퍼(W)의 이면 연마를 위해 사용된 워터제트는 커버(120)에 의해 차단되어 주위로 비산되는 것이 방지되며, 한 데 모아져 배출구(122)를 통해 챔버(100) 외부로 배출된다.Meanwhile, referring back to FIG. 3, the water jet used for polishing the back surface of the wafer W is blocked by the cover 120 and prevented from being scattered to the surroundings. 100) It is discharged to the outside.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라, 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, in the detailed description of the present invention has been described with respect to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications without departing from the scope of the present invention Of course it is possible. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the claims below, but also by the equivalents of the claims.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 웨이퍼의 이면 전(全)면에 대한 균일한 연마가 가능하고, 연마 과정 중 열이 거의 발생하지 않기 때문에 열변형에 의한 소위 바우(bow-warp) 현상이 발생되지 않는 이점이 있다.According to the present invention having the above-described configuration, a uniform polishing of the entire back surface of the wafer is possible, and heat is hardly generated during the polishing process, so-called bow-warp phenomenon due to thermal deformation. There is an advantage that does not occur.

또한, 종래의 기계적 연마 장치에 의할 때 발생하기 쉬운 소위 쏘마크(sawmark)라 불리우는 스크래치(scratch)가 형성되지 않기 때문에 웨이퍼의 파손을 방지할 수 있고, 상기 쏘마크를 제거하기 위한 별도의 후속 공정인 폴리싱(polishing) 공정이 불필요하다. 따라서 그러한 폴리싱(polishing) 공정에 소요되는 비용 및 시간을 절약할 수 있기 때문에 반도체 제조 수율 및 생산성을 최대화할 수 있는 이점이 있다.In addition, since a scratch called a so-called sawmark, which is easy to occur when using a conventional mechanical polishing apparatus, is not formed, breakage of the wafer can be prevented and a separate subsequent step for removing the saw mark The polishing process, which is a process, is unnecessary. Therefore, the cost and time required for such a polishing process can be saved, thereby maximizing semiconductor manufacturing yield and productivity.

Claims (5)

웨이퍼 이면 연마가 수행되는 챔버; A chamber on which wafer backside polishing is performed; 상기 챔버 내부에 설치되어 웨이퍼를 파지하고, 상기 웨이퍼를 회전시키는 스핀척; A spin chuck installed inside the chamber to hold a wafer and rotate the wafer; 상기 스핀척의 상부에 설치되어 상기 웨이퍼의 이면 연마를 위해 상기 스핀척에 파지된 상태로 회전하는 상기 웨이퍼의 이면에 워터제트를 고속·고압으로 분사하는 워터제트 분사기; 및 A water jet injector installed at an upper portion of the spin chuck and spraying a water jet at a high speed and high pressure on a rear surface of the wafer rotated while being held by the spin chuck for polishing the back of the wafer; And 상기 워터제트 분사기에 고압의 물을 공급하는 고압펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이면 연마 장치.And a high pressure pump for supplying high pressure water to the water jet injector. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 워터제트 분사기는 다수의 노즐이 구비된 원통형의 분사부와, 상기 분사부의 상부에 위치하여 상기 분사부를 회전시키는 스핀들, 및 상기 스핀들의 상부에 위치하여 상기 스핀들을 지탱하는 헤드를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이면 연마 장치.The water jet injector includes a cylindrical spraying unit having a plurality of nozzles, a spindle positioned above the spraying unit to rotate the spraying unit, and a head positioned above the spindle to support the spindle. Wafer back surface grinding | polishing apparatus made into it. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 다수의 노즐은 상기 분사부의 하부 모서리를 따라 일정 간격을 갖도록 설치되되, 상기 분사부의 회전시 분사되는 워터제트가 깔때기 형상을 갖도록 경사 지게 하향 설치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이면 연마 장치.The plurality of nozzles are installed to have a predetermined interval along the lower edge of the jetting portion, the back surface polishing apparatus, characterized in that the water jet is injected inclined downward so as to have a funnel shape when rotating the injection portion. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 워터제트 분사기는 상기 스핀척의 상부에서 수평운동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이면 연마 장치.And the water jet injector is installed to be horizontally movable above the spin chuck. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스핀척의 주위에는 상기 웨이퍼의 이면 연마를 위해 사용되는 워터제트의 비산을 방지하고, 사용된 워터제트를 모아 상기 챔버 외부로 배출하기 위한 배출구가 마련된 컵 형상의 커버가 상하운동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이면 연마 장치. The cup-shaped cover is installed around the spin chuck to prevent scattering of the water jet used for polishing the back surface of the wafer, and a discharge port for collecting and discharging the used water jet to the outside of the chamber. Wafer back surface polishing apparatus characterized by the above-mentioned.
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