KR100917566B1 - 웨이퍼 연마장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼 연마장치에 관한 것으로, 연마 대상 웨이퍼가 장착되고, 측면에는 위치 구분을 위한 표시(marking)가 되어있는 연마 블럭(block)을 구비한 웨이퍼 연마장치에 있어서, 연마 블럭의 구분을 위한 마커가 연마 블럭과 동일한 재질로 이루어져 연마 블럭의 측면에 접착 또는 나사결합되어 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면 연마 블럭과 동일한 재질의 마커를 사용함으로써, 웨이퍼 연마시 연마장치의 오염으로 인한 웨이퍼의 스크래치를 개선할 수 있다.

연마 공정, 연마 블럭, 위치 표시, 마커, 알루미나

Description

웨이퍼 연마장치{Apparatus for polishing wafer}

본 발명은 웨이퍼 연마장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연마장치의 오염을 방지하여 웨이퍼의 스크래치를 방지할 수 있는 웨이퍼 연마장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 웨이퍼는 원기둥 모양의 잉곳을 얇게 자르는 슬라이싱 공정, 슬라이싱 공정에서 야기된 웨이퍼 표면의 손상을 제거하고 평탄도를 향상시키기 위해 웨이퍼의 전면(front side)과 후면(back side)의 표면을 연마하는 랩핑(lapping) 공정과, 랩핑 공정에서 연마된 웨이퍼의 표면에 발생된 미세 균열이나 표면 결함을 제거하기 위해 화학적 반응을 이용하여 웨이퍼 표면을 에칭하는 에칭(etching) 공정 등의 일련의 쉐이핑(shaping) 공정을 거친다.

그리고 나서, 웨이퍼의 표면 거칠기와 평탄도를 향상시키기 위해 웨이퍼의 표면을 폴리싱(polishing)하는 연마장치를 이용한 연마 공정 및 세정 작업을 거쳐 제작된다.

도 1은 일반적인 웨이퍼 연마장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.

도 1을 참조하면, 일반적인 반도체 웨이퍼 연마장치는 웨이퍼(W)를 연마하는 연마패드(30)가 부착되는 플레이트(40), 플레이트(40)가 장착되고 회전 가능한 연마정반(50), 웨이퍼(W)가 장착되는 연마 블럭(20), 연마 블럭(20)이 장착되어 회전 가능하게 설치되는 연마헤드(10)를 포함한다.

상기와 같은, 웨이퍼 연마장치를 이용한 웨이퍼의 연마 공정에서는 연마 블럭(20)의 위치 구분이 필요하며, 연마 블럭(20)의 위치 구분을 위해 종래의 웨이퍼 연마 장치의 연마 블럭(20)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 레이져를 이용하여 연마 블럭(20)의 측면을 태워 표시(Marking) 함으로써 마커(22)를 마련했다.

그러나, 종래의 레이져를 이용한 마커(22)는 와이퍼(wiper)를 사용하여 긁어낼 경우 탄소 성분의 이물질이 묻어나는 현상이 발생하였으며, 이러한 이물질은 청정 분위기가 중요시되는 웨이퍼 제조 공정에 악영향을 미치게 된다.

실제로, 이러한 탄소 성분의 이물질은 웨이퍼의 표면을 폴리싱하는 연마 공정을 진행할 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 정반(50) 위로 이물질이 떨어지게 되어 연마중인 웨이퍼(W)에 스크래치를 유발하게 된다는 문제점이 있었다.

또한, 레이져를 이용한 마커(22)는 오래 사용하는 경우 마모로 인해 재가공이 필요하여 추가적인 비용이 들어간다는 문제점도 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 연마장치의 오염을 방지하여 웨이퍼의 스크래치 문제를 개선할 수 있는 웨이퍼 연마장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 웨이퍼 연마장치는 연마 블럭과 동일한 재질로 이루어진 마커를 이용한다.

즉, 본 발명에 따른 웨이퍼 연마장치는 연마 대상 웨이퍼가 장착되고, 측면에는 위치 구분을 위한 표시(marking)가 되어있는 연마 블럭(block)을 구비한 웨이퍼 연마장치에 있어서, 상기 연마 블럭의 위치 구분을 위한 마커가 상기 연마 블럭과 동일한 재질로 이루어져 상기 연마 블럭의 측면에 접착 또는 나사결합되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마커는 알루미나로 이루어진 것이 바람직하다.

아울러, 상기 마커는 상기 연마 블럭과 다른 색으로 염색되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 연마 블럭과 동일한 재질로 이루어진 마커를 이용함으로써, 연마 장치의 오염을 방지하여 웨이퍼의 스크래치 문제를 개선할 수 있으며, 마커의 재가공이 필요하지 않아 경제적이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 4는 본 발명에 따른 연마 블럭과 마커의 형태를 나타내는 구성도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 웨이퍼 연마장치의 연마 블럭(20)은 위치 구분을 위해 마커(22)가 연마 블럭(20)의 측면에 접착 또는 나사결합된다. 즉, 레이져를 이용하여 연마 블럭(20)을 태우는 방법 대신, 알루미나로 이루어진 연마 블럭(20)과 동일한 재질로 마커(22)를 별도로 제작하여 접착 또는 나사결합시킴으로써 연마 블럭(20)의 위치 구분을 할 수 있다.

접착 방식의 경우에는 납작한 형태의 마커(22)를 에폭시계 접착제와 같은 접착제를 이용하여 연마 블럭(20)의 측면에 결합시킬 수 있다. 또한, 나사결합 방식의 경우에는 마커(22)를 소결한 후에 나사산을 가공하고, 연마 블럭(20)의 측면에 도 나사 구멍을 가공하여 나사결합시킬 수 있다. 이러한 나사결합 방식의 경우에는 접착 방식보다 안정적인 결합이 가능하다.

여기서, 마커(22)는 알루미나로 이루어진 연마 블럭(20)과 동일한 알루미나 재질로 제작 가능하며, 연마 블럭(20)과 마커(22)가 동일한 재질로 이루어지기 때문에 정확한 구분을 위해 마커(22)를 연마 블럭(20)과 다른 색으로 염색할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 마커(22)의 형태는 목적에 따라 여러 변형예들이 있을 수 있음은 물론이며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

이와 같이, 연마 블럭(20)의 위치 표시를 레이져를 이용하여 태우지 않고 연마 블럭(20)과 동일한 알루미나 재질의 마커(22)를 사용함으로써, 레이져 마커를 사용할 때 발생하는 연마장치의 오염을 제거하고 마커(22)의 재가공 없이 영구적 사용이 가능하여 추가적인 비용 손실을 줄일 수 있다.

도 5는 종래기술과 본 발명에 따른 마커가 결합된 연마 블럭으로 웨이퍼를 연마한 경우 웨이퍼의 스크래치 불량여부를 나타내는 도면이다.

도면을 참조하면, 위치 표시를 위해 레이져로 측면을 태운 연마 블럭(20)을 사용하여 연마한 웨이퍼(a)는 스크래치가 많지만, 본 발명에 따른 마커(22)가 설치된 연마 블럭(20)을 사용하여 연마한 웨이퍼(b)는 스크래치가 거의 없는 것을 알 수 있다.

종래에는 웨이퍼 연마장치를 이용한 연마공정에서 레이져를 이용한 연마 블럭(20)의 마커로 인해 웨이퍼 연마장치가 오염되어 스크래치 불량률이 30% 이상이었으나, 본 발명에 따른 마커(22)를 적용한 뒤에는 스크래치에 의한 불량률이 1% 이하였다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.

도 1은 일반적인 웨이퍼 연마장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.

도 2는 도 1의 연마 블럭을 나타내는 구성도이다.

도 3은 종래기술에 따른 연마 블럭의 마커로 인해 정반이 오염된 상태를 나타내는 사진이다.

도 4는 본 발명에 따른 연마 블럭과 마커의 형태를 나타내는 구성도이다.

도 5는 종래기술과 본 발명에 따른 마커가 결합된 연마 블럭으로 웨이퍼를 연마한 경우 웨이퍼의 스크래치 불량여부를 나타내는 도면이다.

Claims (3)

1. 연마 대상 웨이퍼가 장착되고, 측면에는 위치 구분을 위한 표시(marking)가 되어있는 연마 블럭(block)을 구비한 웨이퍼 연마장치에 있어서,

   상기 연마 블럭의 위치 구분을 위한 마커가 상기 연마 블럭과 동일한 재질로 이루어져 상기 연마 블럭의 측면에 접착 또는 나사결합되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 마커는 알루미나로 이루어진 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 마커는 상기 연마 블럭과 다른 색으로 염색되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마장치.

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