KR100681683B1 - 가공물의 표면 연마장치 - Google Patents

Abstract

연마디스크의 교환이 간편하고 비용절감에 유리하도록 개선된 가공물의 표면 연마장치에 대해 개시한다. 이 연마장치는 플래튼(platen;130)상에 연마패드(131)가 안착되어 있고, 그 상부일측에는 하단에 반도체 웨이퍼(121)가 고정된 회전 및 좌우 이동이 가능한 웨이퍼 캐리어(120)가 마련되어 있고, 연마패드(131) 상부 타측에는 연마디스크(110)가 고정된 디스크홀더(100)가 회전가능하게 마련되어 있다. 그리고 연마패드(131) 상에는 슬러리 공급라인(140)을 통하여 슬러리(141)가 공급되도록 되어 있다. 한편, 연마디스크(110)는 자력을 발생하는 마그네틱(150)에 의해서 상기 디스크홀더(100)에 탈착가능하게 부착된다. 이러한 연마장치는 연마디스크가 마그네틱에 의해서 디스크홀더에 착탈가능하게 부착됨으로써 마모된 연마디스크의 교환이 간단해지며 또한 디스크홀더의 재사용이 가능해진다. 또한, 이에 따라서 비용절감 및 부품관리 측면에서도 유리하게 된다.

연마패드, 웨이퍼, 홀더, 연마디스크, 마그네트

Description

가공물의 표면 연마장치{Wafer surface grinder}

도 1은 종래 연마장치를 나타낸 개략도,

도 2는 본 발명 연마장치를 나타낸 개략도,

도 3은 도 2의 요부 분리도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100...디스크 홀더 110...연마디스크

120...캐리어 130...플래튼

131...연마패드 150...마그네트

본 발명은 가공물의 표면 연마장치에 관한 것으로써, 특히 가공물(반도체 연마패드)의 표면을 연마시키는 연마디스크를 디스크홀더로부터 착탈이 가능하도록 개량한 가공물의 표면 연마장치에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼의 표면을 평탄화하기 위한 방법중, 그 일례로 화학 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing; 이하 CMP라 한다)장치가 도 1에 도시되어 있다.

이는 플래튼(platen;30)상에 연마패드(31)가 안착되어 있고, 그 상부일측에는 하단에 반도체 웨이퍼(21)가 고정된 회전 및 좌우 이동이 가능한 웨이퍼 캐리어(20)가 마련되어 있고, 연마패드(31) 상부 타측에는 연마디스크(11)가 고정된 디스크홀더(10)가 회전가능하게 마련되어 있다. 그리고 연마패드(31) 상에는 슬러리 공급라인(40)을 통하여 슬러리(41)가 공급되도록 되어 있다.

이러한 CMP장치에 있어서 중요한 관리항목중의 하나는 반도체 웨이퍼(21)의 전면을 골고루 균일하게 연마시키는 것이다. 이를 나타내는 변수를 균일성(uniformity)이라 하며, 한 웨이퍼(21)내 여러 부위의 연마제거량 편차로 정의한다.

그런데, 한 연마패드(31)에서 여러 매의 웨이퍼(21)를 연마 진행하면 웨이퍼의 매수가 증가할수록 균일성은 계속 악화되며, 웨이퍼의 연마와 동시에 연마패드(31)의 마모가 동시에 진행되어 결국 연마패드(31)를 교환하여야 하는 결정적 이유가 된다. 이것은 한 연마패드(31)에서 일정한 매수의 웨이퍼가 연마 진행되면 웨이퍼 중심부의 제거량이 가장자리부의 제거량에 비해 상대적으로 작아지기 때문이고, 이런 경향은 진행매수가 증가함에 따라 계속 심화된다.

따라서 마모된 연마패드(31)는 연마디스크(11)에 의해서 평탄화작업이 진행되는데, 이 경우도 마찬가지로 사용횟수가 많아질수록 연마디스크(11)가 마모되어 교환작업이 요구된다.

한편, 마모된 연마디스크(11)를 교환하고자 할 경우, 위와 같은 종래의 CMP장치에 있어서는 디스크홀더(10)에 연마디스크(11)가 접착 고정된 구조를 가짐으로 써, 디스크홀더(10)와 연마디스크(11)를 함께 교체하여야 한다.

이에 따라서 위와 같은 연마장치는 디스크홀더(10)와 연마디스크(11)를 함께 교체하여야 하므로 교환비용이 많이 들고, 부피가 커서 작업이 번거롭다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로써, 마모된 연마디스크의 교환비용을 절감시키고 또한 교체작업을 간단히 할 수 있도록 한 가공물의 표면 연마장치를 제공하는 데 그 목적이 있는 것이다.

상기 목적을 달성하는 본 발명은, 반도체 웨이퍼의 표면을 연마시키는 연마패드의 표면을 평탄화시키는 연마디스크와, 이 연마디스크가 장착되는 디스크홀더를 구비하는 가공물의 표면연마장치에 있어서,

상기 연마디스크는 자력을 발생하는 마그네틱에 의해서 상기 디스크홀더에 탈착가능하게 부착된 것을 특징으로 한다.

이때 상기 마그네틱의 상하면에 각각 대응되는 연마디스크와 디스크홀더의 표면은 금속 또는 자성체로 형성된다.

상기 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명 연마장치는 연마디스크가 마그네틱에 의해서 디스크홀더에 착탈가능하게 부착됨으로써 마모된 연마디스크의 교환이 간단해지며 또한 상술한 종래 장치와는 달리 디스크홀더의 재사용이 가능해진다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 가공물 표면 연마장치의 실 시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 가공물 표면 연마장치를 나타낸 도 2 및 도 3을 참조하면, 이는 예컨대 반도체 웨이퍼(가공물)의 표면을 평탄화하기 위한 방법에 적용되는 화학 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing; 이하 CMP라 한다)장치를 나타낸 것으로서 본 발명의 특징적 요소가 적용되어 있다.

이는 플래튼(platen;130)상에 연마패드(131)가 안착되어 있고, 그 상부일측에는 하단에 반도체 웨이퍼(121)가 고정된 회전 및 좌우 이동이 가능한 웨이퍼 캐리어(120)가 마련되어 있고, 연마패드(131) 상부 타측에는 연마디스크(110)가 고정된 디스크홀더(100)가 회전가능하게 마련되어 있다. 그리고 연마패드(131) 상에는 슬러리 공급라인(140)을 통하여 슬러리(141)가 공급되도록 되어 있다.

한편, 본 발명의 특징적 구성으로서, 상기 연마디스크(110)는 자력을 발생하는 마그네틱(150)에 의해서 상기 디스크홀더(100)에 탈착가능하게 부착된다.

이때 상기 마그네틱(150)의 상하면에 각각 대응되는 연마디스크(110)와 디스크홀더(100)의 각 표면(110a)(100a)은 금속 또는 자성체로 형성된다. 여기서 상기 마그네틱(150)은 디스크홀더(100)에 자력(磁力)에 의한 부착으로 탈착식이 아닌 완전한 고정으로 고정시키는 것이 더욱 바람직하다.

이와 같이 구성된 표면 연마장치에 있어서, 웨이퍼(121)의 연마에 따른 연마패드(131)가 동시에 마모 진행되어 굴곡이 발생할때에 연마디스크(110)의 연마로 연마패드(131)의 평탄화작업이 진행된다. 또한 연마디스크(110)의 오랜사용으로 연마디스크(110)가 마모되어 교환하고자 할 때에는 연마디스크(110)만을 디스크홀더(100)로부터 분리해내어 교환한다. 이때 연마디스크(110)는 마그네틱(150)에 부탁되어 있으므로 간단하게 분리가 가능해지며, 디스크홀더(100)는 장착된 상태에서 위치이동이 없으므로 교환에 따른 조정작업이 필요 없다.

상술한 바와 같은 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하고 본원의 정신과 범위를 이탈함이 없이 많은 변형을 가하여 제조/실시될 수 있음은 두말 할 것도 없다.

본 발명 연마장치는 연마디스크가 마그네틱에 의해서 디스크홀더에 착탈가능하게 부착됨으로써 마모된 연마디스크의 교환이 간단해지며 또한 상술한 종래 장치와는 달리 디스크홀더의 재사용이 가능해진다. 또한, 이에 따라서 비용절감 및 부품관리 측면에서도 유리하게 된다.

Claims (1)

1. 반도체 웨이퍼의 표면을 연마시키는 연마패드의 표면을 평탄화시키는 연마디스크와, 이 연마디스크가 장착되는 디스크홀더를 구비하는 가공물의 표면연마장치에 있어서,

   상기 연마디스크는 자력을 발생하는 마그네틱에 의해서 상기 디스크홀더에 탈착가능하게 부착된 것을 특징으로 하는 가공물의 표면 연마장치.

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