KR100901982B1 - 접착강도 시험장치 - Google Patents

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Abstract

웨이퍼를 고정시키는 왁스의 접착강도를 시험하기 위한 접착강도 시험장치가 개시된다. 접착강도 시험장치는, 대상물과의 접착강도 시험의 대상이 되고 상기 대상물에 제공되는 피시험체, 상기 대상물을 고정시키는 척, 상기 피시험체에 의해 상기 대상물과 접착되는 접착헤드, 상기 피시험체와 상기 접착헤드를 접착시키기 위해 상기 피시험체를 건조시키는 건조유닛, 상기 척에 상기 대상물이 고정된 상태에서 상기 접착헤드를 상기 대상물에 대해 멀어지는 방향으로 인장시킴으로써 상기 피시험체에 하중을 인가하는 하중 인가부 및 상기 하중 인가부에서 인가되는 하중을 측정하는 측정부를 포함한다. 따라서, 접착강도 시험장치는 만능시험기를 이용하여 왁스의 접착강도를 용이하고 정확하게 측정할 수 있다.
접착강도 시험, 왁스, CMP

Description

접착강도 시험장치{Apparatus for Testing Adhesive Strength}
본 발명은 접착제의 접착강도 시험장치에 관한 것으로서, 웨이퍼를 고정시키는 왁스의 접착강도를 측정하기 위한 접착강도 시험장치에 관한 것이다.
반도체 소자의 고집적화로 인해 반도체 웨이퍼 제조 공정 중 화학적 기계적 연마(chemical mechanical polishing, CMP) 공정시 웨이퍼에 가해지는 스크래치나 결함이 반도체 제조공정에서 소자의 수율 및 생산성에 큰 영향을 끼치는 중요한 인자 중의 하나로 인식되어 가고 있다.
특히, 대구경화된 웨이퍼(예, 300㎜ 직경의 웨이퍼)를 사용하는 최근의 반도체 소자의 제조공정의 경우 웨이퍼와 연마장치의 연마면도 역시 대형화되어 가고 있는 추세이다. 이러한 이유들로 인해 연마공정 진행시 웨이퍼와 연마면에 가해지는 스트레스와 충격이 높아지고, 그 결과 웨이퍼에 스크래치나 결함의 발생 빈도가 높아지는 경향이 있다.
그리고, 상기 웨이퍼에 대한 CMP 공정이 수행된 후에는, 상기 CMP 공정 동안 사용된 슬러리, 상기 슬러리 내에 포함되어 있던 연마입자 또는 상기 웨이퍼로부터 발생된 파티클(이하, 파티클이라 한다)을 제거하기 위한 워터 폴리싱(water polishing) 공정이 수행된다. 상기 워터 폴리싱 공정은 탈이온수(deionized water, DI water) 또는 순수를 공급하여 상기 연마 공정에서 발생된 상기 파티클을 제거하는 공정이다.
상기 CMP 공정은 화학적 물리적인 방법을 통하여 웨이퍼 표면을 평탄화 하는 방법이다.
통상적인 상기 CMP 공정을 수행하기 위한 연마장치는 연마패드, 상기 웨이퍼를 고정하는 연마헤드와, 상기 연마헤드를 상기 연마패드에 대해 회전시키는 구동부를 포함한다. 그리고, 연마패드와 웨이퍼 사이에 연마입자를 포함하는 연마제(polishing agent)인 슬러리(slurry, 현탁액)가 제공된다. 즉, 평탄화할 웨이퍼를 상기 연마패드의 표면과 접촉시킨 상태에서 상기 웨이퍼와 상기 연마패드를 회전 운동시킴으로써 상기 웨이퍼 표면의 요철이 기계적으로 제거하여 평탄화된다. 그리고, 상기 웨이퍼와 상기 연마패드 사이로 슬러리를 공급하여 상기 웨이퍼 표면과 화학적으로 반응시킴으로써 상기 웨이퍼를 화학적으로 평탄화시킨다.
종래의 연마장치에서 상기 웨이퍼는 그 표면이 상기 연마패드의 연마면과 평행을 이루도록 상기 연마헤드에 장착된다. 그리고, 상기 웨이퍼는 상기 연마헤드에 왁스를 이용하여 접착된다.
그런데, 상기 웨이퍼의 연마 후 표면의 평탄도 및 품질은 상기 왁스의 접착력에 의해 큰 영향을 받는다. 상기 왁스의 접착력이 약한 경우, 연마 공정 중에 상기 웨이퍼가 상기 연마헤드로부터 이탈될 수 있으며, 이로 인해 상기 웨이퍼가 파손될 수 있다. 또한, 상기 왁스의 접착력이 너무 강한 경우에는, 연마 공정이 완료 된 후 상기 연마헤드로부터 상기 웨이퍼를 분리하는 것이 어려우며, 상기 웨이퍼에 과도한 응력이 집중되어 상기 웨이퍼의 품질을 저하시킬 수 있다. 또한, 상기 왁스의 접착력이 상기 웨이퍼의 표면 전체에 대해 불균일하게 제공되는 경우에는 상기 웨이퍼가 불균일하게 연마되어 평탄도와 품질이 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 균일하고 적절한 접착강도를 갖는 왁스가 제공되어야 한다.
이를 위해서는, 상기 왁스의 접착강도를 측정할 수 있는 수단을 필요로 하며, 더불어 측정된 상기 왁스의 접착강도를 표준화시킬 수 있는 수단을 필요로 한다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 웨이퍼의 연마 장치에서 웨이퍼를 고정시키는 왁스의 접착강도를 측정하기 위한 접착강도 시험장치를 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 접착강도 시험장치는, 대상물과의 접착강도 시험의 대상이 되고 상기 대상물에 제공되는 피시험체, 상기 대상물을 고정시키는 척, 상기 피시험체에 의해 상기 대상물과 접착되는 접착헤드, 상기 피시험체와 상기 접착헤드를 접착시키기 위해 상기 피시험체를 건조시키는 건조유닛, 상기 척에 상기 대상물이 고정된 상태에서 상기 접착헤드를 상기 대상물에 대해 멀어지는 방향으로 인장시킴으로써 상기 피시험체에 하중을 인가하는 하중 인가부 및 상기 하중 인가부에서 인가되는 하중을 측정하는 측정부를 포함한다.
실시예에서, 상기 대상물은 웨이퍼 또는 세라믹 블록 중 어느 하나일 수 있다. 그리고, 상기 피시험체는 상기 웨이퍼의 접착을 위한 왁스를 포함할 수 있다. 또는, 상기 피시험체는 열가소성 수지를 포함하는 접착제일 수 있다.
실시예에서, 상기 척은 상기 대상물에 진공을 제공하여 상기 대상물을 고정시키는 진공척을 사용할 수 있다.
실시예에서, 상기 접착강도 시험장치는, 상기 피시험체와 상기 접착헤드를 접착시키기 위해 상기 피시험체를 건조시키는 건조유닛을 더 구비할 수 있다. 예를 들어, 상기 건조유닛은 상기 피시험체에 열을 제공하는 가열장치일 수 있다. 또한, 상기 건조유닛은 상기 척에 제공될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따르면, 첫째, 왁스를 포함하여 접착제를 이용하여 대상물과 접착헤드를 접착시킨 상태로 접착강도를 측정하게 되므로 상기 접착제의 접착강도를 용이하고 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 접착강도 측정을 표준화시킴으로써 균일한 접착강도를 갖는 왁스를 개발하는데 도움을 주며, 왁스의 표준 접착강도 지표를 제공할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 화학적 기계적 연마장치(chemical mechanical polishing, 이하, CMP 연마장치)에 대해 상세하게 설명한다.
도 1을 참조하면, 상기 연마장치(50)는 연마패드(54)와 연마테이블(53) 및 연마헤드(51)를 포함한다.
상기 연마패드(54)는 웨이퍼(1)의 표면과 접촉되어 상기 웨이퍼(1) 상의 요철 중 돌출부를 선택적으로 제거하여 평탄화시키는 기계적 연마 요소이다. 예를 들 어, 상기 연마패드(54)는 표면에 미세돌기가 형성되어 있는 연마포일 수 있으며, 평탄화 효율을 높이기 위해 상기 연마패드(54)의 표면에는 다양한 형상의 홈(groove)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 연마패드(54)는 연마할 목적에 따라 서로 다른 종류의 연마패드(54)를 사용할 수 있다.
한편, 상기 연마패드(54)와 상기 웨이퍼(1) 사이에는 상기 웨이퍼(1)의 표면을 연마할 수 있는 연마제(polishing agent)인 슬러리(slurry, 현탁액)가 제공된다.
여기서, 상기 슬러리는 상기 웨이퍼(1)의 표면과 화학적으로 반응하여 상기 웨이퍼(1)의 표면을 평탄화시키는 화학적 연마 요소이다. 또한, 상기 슬러리 내에는 상기 웨이퍼(1) 표면을 기계적으로 평탄화시키기 위한 콜로이달 실리카(colloidal silica)를 포함하는 연마입자가 포함된다. 상기 슬러리는 상기 연마패드(54)의 홈 사이로 유동하여 상기 웨이퍼(1)의 표면에 접촉된다. 따라서, 상기 웨이퍼(1)를 상기 연마패드(54)의 표면에 가압 접촉시킨 상태에서 상기 슬러리를 공급한 후, 상기 웨이퍼(1)와 상기 연마패드(54)를 회전시키면, 상기 연마패드(54)와 상기 슬러리 내의 연마입자에 의해 상기 웨이퍼(1) 표면이 기계적으로 평탄화 되고, 상기 슬러리 내의 화학 성분에 의해 화학적으로 평탄화된다.
상기 연마테이블(53)은 상기 연마패드(54)의 하부에서 상기 연마패드(54)를 지지한다. 상기 연마테이블(53)은 상기 연마패드(54)를 상기 웨이퍼(1)에 대해 소정의 방향과 속도록 회전시키는 제2 구동부(63)가 구비된다.
상기 연마헤드(51)는 상기 웨이퍼(1)를 고정시키고, 상기 웨이퍼(1)를 연마 하기 위해 상기 웨이퍼(1)를 상기 연마패드(54)에 대해 가압 및 회전시킨다. 특히, 상기 연마헤드(51)는 상기 웨이퍼(1)의 표면이 상기 연마패드(54)의 연마면에 대해 평행을 이루도록 상기 웨이퍼(1)를 고정시킨다. 또한, 상기 연마헤드(51)는 상기 웨이퍼(1)에 진공을 제공하여 고정시킬 수 있다. 여기서, 상기 연마헤드(51)는 상기 웨이퍼(1)로 진공을 제공하는 진공제공부(미도시)가 구비될 수 있다.
상기 연마헤드(51)는 상기 연마헤드(51)를 상기 연마패드(54)에 대해 회전시키는 제1 구동부(61)를 포함한다. 또한, 상기 제1 구동부(61)는 상기 웨이퍼(1)가 고정된 상기 연마헤드(51)를 상기 연마패드(54)에 대해 승하강시킬 수 있다. 또한, 상기 제1 구동부(61)는 상기 웨이퍼(1)가 상기 연마패드(54)에 가압된 상태에서 상기 연마헤드(51)를 상기 연마패드(54)에 대해 회전 운동뿐만 아니라, 직선 운동 또는 요동 운동이 가능하도록 작동된다. 또한, 상기 연마헤드(51)는 상기 웨이퍼(1)를 상기 연마 패드(54)에 대해 소정의 압력을 가하여 가압 접촉시킨다.
한편, 상기 웨이퍼(1)는 상기 연마헤드(51)에 직접 고정되지 않고, 블록(52)에 결합된 후 상기 블록(52)이 상기 연마헤드(51)에 고정될 수 있다. 즉, 상기 웨이퍼(1)가 결합된 상기 블록(52)이 상기 연마헤드(51)에 고정되어 상기 연마헤드(51)와 일체로 승하강 또는 회전하게 된다.
또한, 상기 블록(52)은 상기 연마패드(54)에 대응되도록 제작된 평탄하고 변형이 없는 형태를 가지며, 세라믹 재질의 원반 형태를 가질 수 있다. 즉, 상기 블록(52)은 상기 웨이퍼(1)의 연마된 면의 평탄도에 악영향을 미치지 않도록 평면을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 블록(52)은 상기 슬러리에 의해 화학적으로 반 응하지 않는 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 웨이퍼(1)를 상기 연마패드(54)에 소정 이상의 압력이 인가된 상태에서 지지할 수 있도록 소정 크기의 강도를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 블록(52)은 세라믹 재질로 형성될 수 있다. 또는, 상기 블록(52)은 실리콘 카바이드(silicon carbide, SiC) 또는 알루미나(aluminum oxide, Al2O3) 재질로 형성되는 것도 가능할 것이다.
상기 웨이퍼(1)는 상기 블록(52)에 왁스(10)를 통해 결합된다. 예를 들어, 상기 왁스(10)는 실리콘 웨이퍼(1)를 접착할 수 있는 고순도 액체왁스(예를 들면, NIKKA SEICO사의 반도체용 액체 왁스)를 사용할 수 있다. 또한, 상기 왁스(10)는 상기 웨이퍼(1) 표면의 굴곡이나 형상을 유지할 수 있도록 0.5~10㎛의 두께를 가질 수 있다.
한편, 상기 연마장치(50)는 상기 블록(52)에 상기 웨이퍼(1)가 한장씩 고정되어 연마 공정이 수행되는 매엽식일 수 있다. 그러나, 상기 연마장치(50)는 상기 블록(52)에 복수의 웨이퍼(1)가 고정되어 동시에 상기 복수의 웨이퍼(1)에 대해 연마 공정이 수행되는 배치식(batch)일 수 있다. 본 실시예에서는 배치식 연마장치(50)를 예로 들어 설명한다.
이하, 상기 연마장치(50)의 웨이퍼(1) 연마 동작을 설명한다.
먼저, 연마하고자 하는 웨이퍼(1)의 연마하고자 하는 면의 배면에 왁스(10)를 도포하고 블록(52)에 결합시킨다. 여기서, 상기 블록(52)에는 복수매의 웨이퍼(1)가 부착될 수 있다.
그리고, 상기 블록(52)에서 상기 웨이퍼(1)가 부착된 면의 배면을 상기 연마 헤드(51)에 결합시킨다. 여기서, 상기 연마헤드(51)는 상기 블록(52)으로 진공을 제공하여 진공의 흡입력에 의해 결합된다.
다음으로, 상기 연마헤드(51)를 하강시켜 상기 웨이퍼(1)를 상기 연마패드(54)에 가압 접촉시키고, 상기 연마헤드(51) 또는 상기 연마패드(54)를 회전시킴에 따라 상기 웨이퍼(1)의 표면이 연마된다. 또한, 상기 연마헤드(51)는 상기 웨이퍼(1)가 고르게 연마될 수 있도록 상기 연마패드(54)에 대해 직선운동을 할 수 있다.
상기 웨이퍼(1)의 연마를 위해서 상기 웨이퍼(1)와 상기 연마패드(54) 사이로 소정량의 슬러리가 공급된다. 따라서, 상기 웨이퍼(1)와 상기 연마패드(54)의 표면이 가압 접촉된 상태에서 상기 슬러리에 의해 상기 웨이퍼(1)의 표면이 화학적으로 반응되면서 동시에 상기 웨이퍼(1)의 회전에 의한 물리력이 작용하여 상기 웨이퍼(1) 표면의 요철 부분이 제거되어 평탄화된다.
여기서, 상기 연마헤드(51)와 상기 연마패드(54)는 서로 반대방향으로 회전시킨다. 또는, 상기 연마헤드(51)와 상기 연마패드(54)는 서로 동일한 방향으로 회전시키는 것도 가능할 것이다.
한편, 상기 웨이퍼(1)의 연마 후 표면의 평탄도 및 품질은 상기 왁스(10)의 접착력에 의해 큰 영향을 받는다. 본 발명에서는 상기 왁스(10)의 접착강도를 측정할 수 있는 시험장치를 제시한다.
이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 상기 왁스(10)의 접착강도 시험장치에 대해 상세하게 설명한다.
도면을 참조하면, 상기 접착강도 시험장치(100)는, 상기 피시험체(103)와 접착강도 시험의 대상이 되는 대상물(101)을 고정시키는 척(110), 상기 척(110)의 하부에 제공되어 상기 척(110)을 지지하는 테이블(120), 상기 피시험체(103)에 접착되는 접착헤드(130), 상기 피시험체(103)에 하중을 인가하는 하중 인가부(150) 및 상기 하중 인가부(150)에서 인가되는 하중을 측정하는 측정부(151)를 포함한다.
상기 피시험체(103)는 상기 연마장치(50)에서와 같이 상기 웨이퍼(1)를 접착시키기 위한 왁스(10)일 수 있다. 이하에서는, 상기 왁스(10)는 본 발명에 의한 접착강도 시험의 대상체로서 피시험체(103)라 한다.
특히, 상기 피시험체(103)는 소정의 온도에서 점성 액체 상태가 되고, 온도가 하강함에 따라 고형화되어 물체에 접착되는 열가소성 접착제를 사용할 수 있다.
참고적으로, 열가소성 접착제는 열에 의해 용해된 후 냉각과정을 통해 비교적 단시간에 물체에 접착되는 특성을 갖는 접착제이다. 예를 들어, 상기 피시험체(103)는 주요 재료가 되는 왁스에 베이스 수지와, 점착부여수지, 가소제, 충진제 및 가열시 산화를 방지하는 산화방지제가 첨가되어 구성될 수 있다.
상기 대상물(101)은 상기 피시험체(103)와 접착되는 대상으로서, 상기 연마장치에서는 상기 웨이퍼(1)일 수 있다. 또는, 상기 대상물(101)은 상기 웨이퍼(1)를 고정시키는 블록(52)일 수도 있다.
여기서, 상술한 실시예에서는 상기 피시험체(103)에 접착되는 대상으로서 반도체의 실리콘 웨이퍼(1)를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 대상물(101)은 상기 실리콘 웨이퍼(1)뿐만 아니라 화합물 웨이퍼 일 수 있다. 물론, 상기 대상물(101)은 세라믹 재질의 블록(52)일 수 있다. 한편, 상기 대상물(101)은 상기 웨이퍼(1)뿐만 아니라, 평판 디스플레이 장치용 유리기판에 적용하는 것도 가능할 것이다. 또한, 상기 대상물(101)은 상기 피시험체(103)에 의해 실질적으로 접착되는 실질적으로 다양한 대상을 포함할 수 있다.
상기 척(110)은 상기 대상물(101)에 진공을 제공하여 상기 대상물(101)을 고정시키는 진공척일 수 있다. 또한, 상기 척(110)은 상기 대상물(101)과 대응되는 형상을 갖고, 상기 대상물(101)로 진공을 제공하기 위해 상기 대상물(101)의 표면(이하, 상기 대상물(101)에서 상기 척(110)에 고정되는 면을 제1 면이라 하고, 상기 제1 면과 반대)과 연통되는 진공포트(111)가 형성된다. 또한, 상기 척(110)에는 상기 진공포트(111)와 연결되어 상기 대상물(101)의 제1 면에 진공을 제공하는 진공 제공부(140)가 구비된다.
물론, 상기 척(110)은 상기 대상물(101)을 고정시킬 수 있는 실질적으로 다양한 방법이 사용될 수 있다.
상기 접착헤드(130)는 상기 피시험체(103)에 접착되고, 상기 하중 인가부(150)에 연결되어 상기 피시험체(103)로 하중을 인가한다.
상기 접착헤드(130)는 상기 대상물(101)과 대응되는 형상을 가질 수 있다. 여기서, 상기 피시험체(103)가 상기 대상물(101)에 도포되는 두께는 상기 대상물(101) 또는 상기 접착헤드(130)에 비해 매우 얇으므로, 상기 접착헤드(130)는 상기 대상물(101)의 제2 면과 직접 대응된다고 할 수 있다. 따라서, 상기 접착헤드(130)는 상기 대상물(101)의 제2 면에 대응되는 평면을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 접착헤드(130)는 원형 또는 사각형의 블록 형태를 가질 수 있다.
상기 접착헤드(130)는 상기 대상물(101)의 표면적과 상기 대상물(101)의 재질에 따라 적절하게 고려되어야 한다. 예를 들어, 상기 대상물(101)에 결합될 상기 접착헤드(130)의 표면적(이하, 표면적이라 한다)이 너무 큰 경우 상기 피시험체(103)와의 접착력이 커져서 상기 하중 인가부(150)에서 상기 피시험체(103)의 접착강도를 측정하기 위해 인가해야 하는 하중의 크기가 커지고, 상기 접착강도 시험장치(100)에 부담이 커지는 문제점이 있다. 반대로, 상기 접착헤드(130)의 표면적이 너무 작은 경우 작은 하중에도 상기 피시험체(103)와 쉽게 분리되어 접착강도를 측정하기 어려운 문제점이 있다. 또한, 상기 대상물(101)이 반도체 웨이퍼(1)와 같이 약한 재질인 경우 상기 접착헤드(130)와 상기 피시험체(103)가 분리되기 전에 상기 대상물(101)이 먼저 파손될 수 있다. 즉, 상기 대상물(101)이 상기 웨이퍼(1)를 고정시키는 세라믹 블록(52)의 경우 상기 대상물(101)이 상기 웨이퍼(1)인 경우에 비해 표면적이 큰 접착헤드(130)를 사용할 수 있다.
그러나, 상기 피시험체(103)의 접착강도는 상기 접착헤드(130)의 크기와는 무관하다. 즉, 상기 접착헤드(130)의 크기와 형상은 상기 피시험체(103)의 접착강도를 정확하게 측정하기 요소로서, 상기 대상물(101)을 파손시키지 않고, 상기 접착강도 시험장치(100)에서 상기 하중 인가부(150)에 부담을 주지 않는 실질적으로 다양한 형상과 크기를 가질 수 있을 것이다.
상기 하중 인가부(150)는 상기 피시험체(103)와 상기 접착헤드(130)가 접착된 상태에서 상기 접착헤드(130)를 상기 대상물(101)로부터 멀어지는 방향으로 이 동시킴으로써 상기 피시험체(103)에 인장력을 가한다.
상기 하중 인가부(150)에는 상기 피시험체(103)의 접착강도를 측정하기 위해 상기 하중 인가부(150)에서 인가되는 하중을 측정하는 측정부(151)가 연결된다. 여기서, 상기 피시험체(103)의 접착강도는 상기 접착헤드(130)가 상기 피시험체(103)와 분리될 때 인가된 하중의 크기로서 측정할 수 있다.
상기 측정부(151)는 스트레인 게이지(strain gauge)일 수 있다. 즉, 상기 하중 인가부(150)에 의해 상기 접착헤드(130)가 이동하여 상기 피시험체(103)가 분리될 때까지의 변형량을 측정함으로써 상기 피시험체(103)의 접착강도를 측정할 수 있다.
한편, 상기 접착헤드(130)와 상기 피시험체(103)의 결합력에 의해 상기 피시험체(103)의 접착강도 측정 결과가 영향을 받는다고 할 수 있다. 즉, 상기 접착헤드(130)가 상기 피시험체(103)에 견고하게 결합될수록 상기 피시험체(103)의 접착강도가 정확하게 측정된다.
상기 피시험체(103)의 접착력을 향상시키기 위해 상기 피시험체(103)를 건조시킨 후 상기 접착헤드(130)와 결합시킬 수 있다. 본 실시예에 의하면, 상기 접착강도 시험장치(100)는 상기 피시험체(103)를 건조시키기 위한 건조유닛(160)이 구비된다. 예를 들어, 상기 건조유닛(160)은 상기 척(110)에 제공되고, 상기 대상물(101) 및 상기 피시험체(103)를 가열하는 가열장치 일 수 있다. 그리고, 상기 건조된 피시험체(103) 상에 상기 접착헤드(130)를 소정 시간 가압함으로써 상기 접착헤드(130)를 결합시킬 수 있다.
여기서, 상기 건조유닛(160)은 상기 척(110) 뿐만 아니라, 상기 피시험체(103)를 건조시킬 수 있는 다른 위치에 구비될 수 있다. 또한, 상기 건조유닛(160)은 상기 접착강도 시험장치(100) 외부에 구비되는 것도 가능할 것이다. 즉, 상기 피시험체(103)가 도포된 대상물(101)을 상기 건조유닛(160)에서 건조시킨 후, 상기 척(110)에 배치하고 상기 접착헤드(130)와 결합시키게 된다.
이하, 도 3과 도 4를 참조하여 상기 접착강도 시험장치(100)의 동작에 대해 상세하게 설명한다.
먼저, 접착강도를 측정하고자 하는 피시험체(103)를 대상물(101)의 일 면에 배치한다. 그리고, 상기 액체상태의 피시험체(103)를 상기 대상물(101)의 표면에 도포한다. 예를 들어, 상기 피시험체(103)는 스핀 코팅에 의해 상기 대상물(101)의 표면에 균일하게 도포될 수 있다.
상기 척(110) 상에 상기 대상물(101)의 제1 면이 배치된다. 그리고, 상기 진공포트(111)를 통해 상기 대상물(101)로 진공을 제공하여 상기 대상물(101)을 고정시킨다.
그리고, 상기 접착헤드(130)와 상기 피시험체(103)의 결합력을 향상시키기 위해 상기 피시험체(103)를 가열하여 상기 피시험체(103)를 건조시키는 건조 단계를 수행한다. 여기서, 상기 연마장치(50)에 사용되는 왁스(10)의 접착강도를 시험하고자 하는 경우, 상기 피시험체(103)의 가열 시간과 가열 온도는 상기 연마장치(50)에서 상기 웨이퍼(1)와 상기 블록(52)을 결합시키기 위한 시간과 온도로 설정하여 가열할 수 있다.
다음으로, 상기 대상물(101)의 제2 면 상에 상기 접착헤드(130)를 배치하고, 상기 접착헤드(130)를 상기 피시험체(103)에 결합시킨다. 여기서, 상기 접착헤드(130)와 상기 피시험체(103)가 고르게 결합될 수 있도록 상기 접착헤드(130)에 소정의 압력을 가하여 결합시킬 수 있다.
또한, 상기 접착헤드(130)를 상기 피시험체(103)에 소정 시간 가압한 후, 상기 피시험체(103)가 완전히 굳어져 상기 접착헤드(130)와의 결합이 완료될 수 있도록 상기 접착헤드(130)와 상기 피시험체(103)를 냉각시키는 단계를 더 수행할 수 있다.
상기와 같이 상기 피시험체(103)를 가열 및 냉각시킴으로써 상기 접착헤드(130)와 상기 피시험체(103)가 견고하게 접착될 수 있다. 또한, 상기 접착헤드(130)와 상기 피시험체(103)를 견고하게 결합시킬 수록 상기 피시험체(103)의 접착강도가 정확하게 측정된다.
상기 접착헤드(130)가 상기 피시험체(103)에 완전히 결합되면, 상기 하중 인가부(150)는 상기 접착헤드(130)를 상부로 이동시켜 상기 피시험체(103)에 인장력을 인가하고, 상기 측정부(151)를 통해 상기 하중 인가부(150)에서 인가되는 하중의 크기의 측정한다. 따라서, 상기 하중 인가부(150)에서 인가하는 하중을 점차 증가시킴에 따라 상기 피시험체(103)와 상기 접착헤드(130)가 분리되는 순간 상기 피시험체(103)에 인가된 하중의 크기가 상기 피시험체(103)의 접착강도로 측정될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 연마장치를 설명하기 위한 측면도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 접착강도 시험장치를 설명하기 위한 측면도;
도 3과 도 4는 도 2의 접착강도 시험장치의 동작을 설명하기 위한 측면도들이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 웨이퍼 10: 왁스
50: 연마장치 51: 연마헤드
52: 블록 53: 연마테이블
54: 연마패드 61: 제1 구동부
63: 제2 구동부 100: 접착강도 시험장치
101: 대상물 103: 피시험체
110: 척 111: 진공 포트
120: 테이블 130: 접착헤드
140: 진공 제공부 150: 하중 인가부
151: 측정부 160: 건조유닛

Claims (7)

  1. 대상물과의 접착강도 시험의 대상이 되고, 상기 대상물에 제공되는 피시험체;
    상기 대상물을 고정시키는 척;
    상기 피시험체에 의해 상기 대상물과 접착되는 접착헤드;
    상기 피시험체와 상기 접착헤드를 접착시키기 위해 상기 피시험체를 건조시키는 건조유닛;
    상기 척에 상기 대상물이 고정된 상태에서 상기 접착헤드를 상기 대상물에 대해 멀어지는 방향으로 인장시킴으로써 상기 피시험체에 하중을 인가하는 하중 인가부; 및
    상기 하중 인가부에서 인가되는 하중을 측정하는 측정부;
    를 포함하는 접착강도 시험장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 대상물은 웨이퍼 또는 세라믹 블록 중 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 접착강도 시험장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 피시험체는 왁스를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착강도 시험장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 척은 상기 대상물에 진공을 제공하여 상기 대상물을 고정시키는 진공척인 것을 특징으로 하는 접착강도 시험장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 건조유닛은 상기 피시험체에 열을 제공하는 가열장치인 것을 특징으로 하는 접착강도 시험장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 건조유닛은 상기 척에 제공되는 것을 특징으로 하는 접착강도 시험장치.
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