KR101247854B1 - Control system of wafer polishing apparatus - Google Patents
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Abstract
실시예는 베이스 정반 상에 배치되며, 패턴이 형성된 금속 정반; 상기 금속 정반 상에 배치되는 패턴 가공부; 및 상기 패턴 가공부의 이동을 제어하는 제어부를 포함하는 웨이퍼의 연마 제어 시스템 및 이를 이용한 웨이퍼의 연마 방법을 제공한다.Embodiments include a metal plate disposed on a base plate and having a pattern formed thereon; A pattern processing portion disposed on the metal surface plate; And it provides a polishing control system for a wafer comprising a control unit for controlling the movement of the pattern processing unit and a wafer polishing method using the same.
Description
실시예는 웨이퍼의 연마 제어 시스템 및 이를 이용한 웨이퍼의 연마 방법에 관한 것이다.An embodiment relates to a wafer polishing control system and a wafer polishing method using the same.
최근 질화 갈륨계를 이용한 LED 는 조명용 고휘도 백색 LED, LCD 백라이트 유닛, 신호, TFT-LCD 의 백라이트 광원, 휴대폰 백라이트 광원 및 키패드 등 다양한 분야에 사용되고 있다. 이러한 LED 제조에 있어서 필수 소재는 GaN, GaAlN 등 질화 갈륨계 화합물을 반도체 에피택셜층으로 성막한 사파이어 웨이퍼이다. Recently, gallium nitride-based LEDs have been used in various fields such as high-brightness white LEDs for illumination, LCD backlight units, signals, backlight sources for TFT-LCDs, mobile phone backlight sources and keypads. In the manufacture of such LEDs, an essential material is a sapphire wafer in which a gallium nitride compound such as GaN or GaAlN is formed into a semiconductor epitaxial layer.
사파이어 웨이퍼는 대부분 하기와 같은 순서로 제작된다. 먼저, 기판의 직경 크기로 원형 가공된 사파이어 잉곳을 다이아몬드 와이어를 사용하여 절단하거나, 판상으로 성장한 기판을 직경 크기로 원형 절단한다. 이후, 웨이퍼는 두께 편차나 절단시 발생된 와이어 자국 및 웨이퍼 왜곡 등을 제거하기 위해 표면을 양면 랩핑처리하고, 모서리를 가공하여 날카롭지 않게 한다.Most of the sapphire wafers are manufactured in the following order. First, a sapphire ingot circularly processed into the diameter of the substrate is cut using a diamond wire, or the substrate grown in the shape of a plate is circularly cut into the diameter. Then, the wafer is double-sided lapping the surface in order to remove the thickness variation, the wire marks and wafer distortion generated during cutting, and the edges are processed so as not to be sharp.
다음으로, 사파이어 웨이퍼의 평탄화 및 경면처리를 위해 웨이퍼를 세라믹 블록 위에 왁스로 접착한다. 세라믹 블록 위에 부착된 웨이퍼는 공압으로 메탈 정반과 밀착하게 된다. 이후, 다이아몬드 연마 공정(Diamond Mechanical Polishing; DMP)에 의해 랩핑시 생긴 표면의 거칠기와 응력을 제거한다.Next, the wafer is adhered with wax on the ceramic block for planarization and mirror processing of the sapphire wafer. The wafer attached on the ceramic block is brought into close contact with the metal plate by pneumatic pressure. Thereafter, the surface roughness and stress generated during lapping by a diamond mechanical polishing (DMP) are removed.
DMP 공정은 주로 종래 실리콘 웨이퍼의 화학적 기계적 연마(chemical mechanical polishing; CMP) 공정에서 사용되는 연마장치를 이용한다. 일반적으로, 실리콘 웨이퍼의 연마장치는 SUS 정반과 4 개의 가압 헤드의 회전운동을 통해 SUS 정반에 부착된 부직포 패드 및 실리카 연마재가 주성분인 슬러리를 통해 SUS 정반과 가압 헤드 사이에서 세라믹 블록에 접착된 실리콘 웨이퍼의 표면을 화학적 기계적으로 연마한다. The DMP process mainly uses a polishing apparatus used in a chemical mechanical polishing (CMP) process of a conventional silicon wafer. In general, a silicon wafer polishing apparatus is a silicon bonded to a ceramic block between a SUS platen and a pressing head through a slurry composed mainly of a non-woven pad attached to the SUS plate and silica abrasives through rotational movements of the SUS platen and four pressing heads. The surface of the wafer is chemically and mechanically polished.
DMP 공정의 연마 장치는 크게 3가지 구조로 구분되며 금속 정반, 가압 헤드, 제어 시스템 등으로 나뉜다. 그러나 사파이어의 고경도 재질의 특성으로 가공 과정에서 금속 정반의 변형이 쉽게 일어나며, 이는 평탄도 등 가공 웨이퍼의 품질이 급격히 악화되는 요인이 된다. 이와 같은 문제점을 개선하기 위해 금속 정반의 형상제어를 위한 시스템이 필수적으로 요구된다. 한편, 기존 실리콘 웨이퍼용 CMP 연마 장치의 경우, 가압 헤드 높이 및 위치가 정밀가공을 위한 제어 시스템의 장착 및 구동에 간섭이 되는 문제가 있다.Polishing equipment of the DMP process is divided into three types, and divided into metal surface plate, pressure head, control system. However, due to the high hardness of the sapphire material, the deformation of the metal surface easily occurs during the processing, which is a factor that causes a sharp deterioration of the quality of the processed wafer such as flatness. In order to remedy this problem, a system for shape control of a metal surface is indispensable. On the other hand, the conventional CMP polishing device for silicon wafers, there is a problem that the pressurized head height and position interferes with the mounting and driving of the control system for precision processing.
실시예는 공정비용이 저렴할 뿐만 아니라, 금속 정반의 형상을 용이하게 제어함으로써 연마도 및 평탄도가 향상된 웨이퍼를 제조할 수 있는 웨이퍼의 연마 제어 시스템을 제공하고자 한다. The embodiment provides a wafer polishing control system capable of manufacturing a wafer having improved polishing and flatness by easily controlling the shape of the metal surface as well as low processing cost.
실시예에 따른 웨이퍼의 연마 제어 시스템은 베이스 정반 상에 배치되며, 패턴이 형성된 금속 정반; 상기 금속 정반 상에 배치되는 패턴 가공부; 및 상기 패턴 가공부의 이동을 제어하는 제어부를 포함한다.A polishing control system for a wafer, according to an embodiment, is disposed on a base plate and includes a patterned metal plate; A pattern processing portion disposed on the metal surface plate; And a control unit for controlling the movement of the pattern processing unit.
실시예에 따른 베이스 정반, 패턴이 형성된 금속 정반, 가압 헤드, 패턴 가공부를 포함하는 제어부를 포함하는 연마 장치를 사용하여 웨이퍼를 연마하는 방법에 있어서, 상기 패턴이 형성된 금속 정반과 상기 가압 헤드 사이에 웨이퍼를 로딩시키고 상기 웨이퍼를 연마하는 단계; 상기 웨이퍼를 언로딩시키고, 상기 패턴 가공부로 상기 금속 정반의 패턴을 제어하는 단계를 포함한다.A method of polishing a wafer using a polishing apparatus including a base plate, a patterned metal plate, a pressing head, and a control unit including a pattern processing unit, according to an embodiment, the method comprising: between the patterned metal plate and the pressing head. Loading a wafer and polishing the wafer; And unloading the wafer and controlling the pattern of the metal surface with the pattern processing portion.
실시예에 따른 웨이퍼의 연마 제어 시스템은 패턴 가공부를 포함하는 제어부에 의해 금속 정반 패턴의 형상을 제어함으로써, 반복되는 연마 공정에도 균일한 패턴을 가지는 금속 정반을 제공한다. 이에 따라, 실시예는 연마도 및 평탄도가 향상된 웨이퍼를 제공할 수 있다. 또한, 실시예는 3 축 구조를 가지는 제어부에 의하여 연마 및 제어 공정 중 발생할 수 있는 진동을 최소화시킬 수 있다. The wafer polishing control system according to the embodiment controls the shape of the metal surface pattern by a control part including a pattern processing portion, thereby providing a metal surface having a uniform pattern even in a repeated polishing process. Accordingly, the embodiment can provide a wafer with improved polishing and flatness. In addition, the embodiment can minimize the vibration that can occur during the polishing and control process by the control unit having a three-axis structure.
또한, 실시예에 따른 웨이퍼의 연마 제어 시스템은 종래 실리콘 웨이퍼용 CMP 장치를 사용할 수 있는 바, 기존 실리콘 웨이퍼용 유휴장비를 사용할 경우 투자비용 및 공정비용을 절감할 수 있다. In addition, the polishing control system of the wafer according to the embodiment can use a conventional CMP device for silicon wafers, it is possible to reduce the investment cost and process cost when using the idle equipment for conventional silicon wafers.
도 1은 실시예에 따른 연마 제어 시스템의 정면도이다.
도 2는 실시예에 따른 연마 제어 시스템의 평면도이다.
도 3은 실시예에 따른 연마 제어 시스템의 측면도이다.
도 4는 실시예에 따른 연마 제어 시스템의 구동을 설명하기 위한 사시도이다.
도 5은 실시예에 따른 제어 단계 전후의 패턴 프로파일을 관찰한 그래프이다.1 is a front view of a polishing control system according to an embodiment.
2 is a plan view of a polishing control system according to an embodiment.
3 is a side view of an abrasive control system according to an embodiment.
4 is a perspective view for explaining the driving of the polishing control system according to the embodiment.
5 is a graph illustrating a pattern profile before and after a control step according to an embodiment.
실시 예의 설명에 있어서, 각 정반, 패드, 웨이퍼 또는 층 등이 각 정반, 패드, 웨이퍼 또는 층 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 하부에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
In the description of the embodiment, in the case where each plate, pad, wafer, or layer is described as being formed "on" or "under" of each plate, pad, wafer or layer, "On" and "under" include both being formed "directly" or "indirectly" through other components. In addition, the criteria for the upper or lower parts of each component will be described based on the drawings. The size of each component in the drawings may be exaggerated for the sake of explanation and does not mean the size actually applied.
도 1은 실시예에 따른 웨이퍼의 연마 제어 시스템의 정면도이다. 도 1을 참조하면, 실시예에 따른 웨이퍼의 연마 제어 시스템은 하부연마선반(10), 플레이트(20), 쿨링 부재(100), 제 1 베이스, 제 2 베이스, 금속 정반(300), 가압 헤드(30) 및 제어부를 포함한다. 1 is a front view of a polishing control system of a wafer according to an embodiment. Referring to FIG. 1, a polishing control system for a wafer according to an embodiment includes a
먼저, 플레이트(20) 상에 쿨링 부재(100), 제 1 베이스 정반(210), 제 2 베이스 정반(220), 금속 정반(300)이 순차적으로 배치된다. First, the
상기 쿨링 부재(100)는 연마과정에 발생하는 열을 냉각시키기 위해 배치된다. 상기 쿨링 부재(100)는 상기 베이스 정반(200), 상기 금속 정반(300)을 냉각시키기 위한 쿨링 라인 또는 칠러 등을 포함할 수 있다. The
상기 베이스 정반(200)은 상기 금속 정반(300)의 변형 및 평탄도 유지를 위해 상기 금속 정반(300)의 하부에 배치된다. 더 자세하게, 상기 베이스 정반(200)은 상기 쿨링 부재(100)와 상기 금속 정반(300) 사이에 배치될 수 있다. 일반적으로, 상기 금속 정반(300)은 상기 베이스 정반(200)보다 매우 얇은 두께로 형성되기 때문에, 연마 공정에서 발생되는 열 및 압력에 의해 쉽게 변형되거나 평탄도가 나빠질 수 있다. 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 상기 금속 정반(300)의 하부에 상기 베이스 정반(200)을 배치시킬 수 있다. The
또한, 상기 베이스 정반(200)은 한 개 혹은 다수개의 정반으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 베이스 정반(200)은 도 1 에서와 같이 제 1 베이스 정반(210) 및 제 2 베이스 정반(220)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 베이스 정반(210) 및 상기 제 2 베이스 정반(220)은 동일한 물질이거나 다른 물질일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 베이스 정반(210) 및 상기 제 2 베이스 정반(220)은 모두 SUS 정반일 수 있다. In addition, the
이 때, 상기 제 1 베이스 정반(210)은 종래 실리콘 웨이퍼용 CMP 장치에서 사용되는 SUS 정반을 사용할 수 있다. 즉, 실시예는 기존 CMP용 SUS 정반(제 1 베이스 정반(210)) 상에 제 2 베이스 정반(220) 및 상기 제 2 베이스 정반(220) 상에 배치되는 금속 정반(300)을 위치시키는 간단한 방법에 의하여, 기존 실리콘 웨이퍼용 유휴장비를 효율적으로 사용할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 웨이퍼의 연마 제어 시스템은 투자비용 및 공정비용을 절감할 수 있다. At this time, the
또한, 상기 베이스 정반(200)이 다수개의 정반으로 형성되어 있는 경우, 각 정반은 분리가 가능하다. 예를 들어, 상기 제 1 베이스 정반(210) 및 상기 제 2 베이스 정반(220)은 분리가 가능하다. 따라서, 고경도 사파이어 웨이퍼의 연마 공정 중에 금속 정반(300)이 변형되는 경우, 상기 제 2 베이스 정반(220) 및 소모된 금속 정반(300) 만을 리프트로 들어올림으로써 소모된 금속 정반(300)의 교체가 가능하다. In addition, when the
상기 금속 정반(300)의 표면은 패터닝되어 있다. 더 자세하게, 상기 금속 정반(300) 중 상기 웨이퍼와 직접 맞닿는 상기 금속 정반(300)의 표면은 패터닝되어 있다. 일반적인 DMP 공정은, 금속 정반(300)과 가압 헤드(30) 사이에 사파이어 웨이퍼를 로딩하고, 다이아몬드 입자와 오일(혹은 초이온수)를 포함하는 슬러리를 공급하면서 상기 금속 정반(300) 및 상기 가압 헤드(30)를 일정한 압력으로 압착하고 회전하여 사파이어 웨이퍼를 연마한다. 이 때, 상기 슬러리는 상기 금속 정반(300)의 중심 부위에 계속적으로 공급되면서 상기 금속 정반(300)의 회전에 의해 점차 상기 금속 정반(300)의 가장자리로 이동된다. 이와 같이, 상기 연마 공정에서 공급되는 슬러리가 상기 금속 정반(300)의 표면에 대하여 계속적이고 균일하게 분포될 수 있도록, 상기 금속 정반(300)의 표면은 패터닝된다. 예를 들어, 상기 금속 정반(300)의 표면은 스파이럴 형태로 일정 홈이 패터닝되어 있는 형태일 수 있다. The surface of the
한편, 상기 언급한 바와 같이 사파이어 웨이퍼는 고경도 특성에 의하여 연마 공정에서 금속 정반(300)의 변형이 쉽게 일어나며, 결국 연마되는 웨이퍼의 평탄도 감소 등 품질이 급격히 악화 된다. On the other hand, as mentioned above, the sapphire wafer is easily deformed in the polishing process due to its high hardness, and the quality of the sapphire wafer is deteriorated rapidly.
상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 실시예는 패턴 가공부(400) 및 제어부에 의해 상기 금속 정반(300)의 형상을 제어하고자 한다. 즉, 실시예에 따른 웨이퍼의 연마 제어 시스템은 상기 금속 정반(300) 형상의 변형 정도 및 상기 패턴의 변형 정도에 따라 주기적인 제어 작업을 수행할 수 있다.In order to solve the above problems, the embodiment is intended to control the shape of the
상기 패턴 가공부(400)는 상기 금속 정반(300) 상에 배치된다. 상기 패턴 가공부(400)는 상기 금속정반(300)의 표면 또는 상기 금속정반(300)의 표면에 형성된 패턴에 직접 접촉할 수 있다. 즉, 상기 패턴 가공부(400)는 상기 금속정반(300)의 표면 또는 상기 금속정반(300)의 표면과 직접 접촉하여 배치됨과 동시에, 상기 금속정반(300)의 회전에 의해 발생되는 표면 마찰에 의해 상기 금속정반(300)의 표면 또는 상기 금속정반(300)의 패턴을 가공할 수 있다. The
상기 패턴 가공부(400)는 가공팁(410) 및 상기 가공팁(410)을 둘러감싸며 배치되는 가공 헤드(420)를 포함할 수 있다. 상기 가공팁(410)은 통상의 웨이퍼 연마공정에서 사용되는 금속 가공용 부재라면 특별히 제한 없이 사용 가능하다. 또한, 상기 가공팁(410)의 형상 및 크기는 상기 패턴의 형상 및 크기에 대응하여 형성된다. 예를 들어, 상기 금속정반(300)에 약 1 ㎛ 의 폭을 가지는 패턴이 형성되어 있는 경우, 상기 가공팁(410)의 폭 역시 약 1 ㎛ 정도로 형성될 수 있다. The
또한, 상기 금속정반(300)에 대한 상기 패턴 가공부(400)의 높이는 조절 될 수 있다. 예를 들어, 상기 패턴 가공부(400)는 상기 금속정반(300)에 대하여 약 10 ㎛ 내지 약 1000 ㎛ 의 깊이로 일정하게 유지되면서 제어공정이 수행될 수 있다. In addition, the height of the
상기 패턴 가공부(400)에 의한 가공 공정에서, 상기 금속정반(300)의 회전속도는 특별히 제한되지 않는다. 즉, 상기 금속정반(300)은 필요에 따라 저속에서 고속으로 회전될 수 있다. 예를 들어, 상기 금속정반(300)은 약 20 rpm 내지 약 50 rpm으로 회전될 수 있다. 상기 금속 정반(300) 표면의 평탄도를 위해 면가공이 필요한 경우에는 상기 금속정반(300)은 저속으로 구동되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 패턴 가공 또는 패턴의 표면을 가공하는 경우에는 상기 금속정반(300)은 고속으로 구동되는 것이 바람직하다. In the processing process by the
도 1을 참조하면, 상기 제어부는 상기 패턴 가공부(400)와 연결된다. 상기 제어부는 상기 패턴 가공부(400)의 이동을 제어한다. 상기 제어부의 위치는 상기 웨이퍼의 연마 제어 시스템에 고정되어 배치될 수 있는 형태라면 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 제어부는 상기 연마선반 또는 상기 플레이트(20)에 고정될 수 있다. Referring to FIG. 1, the controller is connected to the
상기 제어부는 상기 패턴 가공부(400)를 제 1 방향 내지 제 3 방향으로 구동할 수 있는 3 축 구동부(500)를 포함한다. 따라서, 실시예는 종래 1 축 또는 2 축 구동부보다 연마 및 제어 공정 중 발생할 수 있는 진동을 최소화시킬 수 있다.The control unit includes a three-
더 자세하게, 상기 3 축 구동부(500)는 상기 패턴 가공부(400)와 연결되며, 상기 패턴 가공부(400)를 상기 제 1 방향으로 이동시키는 제 1 구동부(510); 상기 제 1 구동부(510)와 연결되며, 상기 패턴 가공부(400)를 상기 제 2 방향으로 이동시키는 제 2 구동부(520); 및 상기 제 2 구동부(520)와 연결되며, 상기 패턴 가공부(400)를 상기 제 3 방향으로 이동시키는 제 3 구동부(530)를 포함한다. In more detail, the three-
상기 제 1 구동부(510)는 상기 패턴 가공부(400)와 연결된다. 더 자세하게, 상기 제 1 구동부(510)는 상기 패턴 가공부(400)를 고정시키거나 이동시킬 수 있다. 상기 제 1 구동부(510)는 상기 제 1 방향으로 연장되어 형성된다. 예를 들어, 상기 제 1 방향은 상기 금속 정반(300)의 단면을 기준으로 좌우 방향을 의미할 수 있다. 이에 따라, 상기 패턴 가공부(400)는 상기 금속 정반(300) 상에서 상기 제 1 방향으로 용이하게 이동할 수 있다. The
상기 제 2 구동부(520)는 상기 제 1 구동부(510)의 일단과 고정되며, 상기 제 2 방향으로 연장되어 형성된다. 예를 들어, 상기 제 2 방향은 상기 금속 정반(300)의 단면을 기준으로 상하 방향을 의미할 수 있다. 이 때, 상기 제 2 구동부(520)는 상기 제 2 방향의 일 방향, 더 자세하게는 상기 금속 정반(300)의 하측으로 연장되어 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 패턴 가공부(400)는 상기 제 2 방향으로 용이하게 이동이 가능하다. The
즉, 상기 패턴 가공부(400)는 상기 제 2 방향으로 이동하면서, 상기 웨이퍼와 접촉되거나 분리될 수 있다. 예를 들어, 상기 패턴 가공부(400)는 상기 제 2 방향으로 이동하여 상기 금속 정반(300)의 표면에서 약 10 ㎛ 내지 약 1000 ㎛ 의 깊이까지 배치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. That is, the
상기 제 3 구동부(530)는 상기 제 2 구동부(520)의 일단과 연결되며, 상기 제 3 방향으로 연장되어 형성된다. 상기 제 3 방향은 상기 금속 정반(300)의 단면을 기준으로 전후 방향을 의미할 수 있다. 이에 따라, 상기 패턴 가공부(400)를 포함하는 제어부는 상기 제 3 방향으로 용이하게 이동될 수 있다. 예를 들어, 상기 패턴 가공부(400)는 상기 제 3 방향으로 슬라이딩 방식으로 이동될 수 있다. The
또한, 도 4를 참조하면, 상기 제어부는 상기 제 3 구동부(530)와 평행하게 배치되며 상기 3 축 구동부(500)를 고정할 수 있는 고정부(540)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 고정부(540)는 상기 제 1 구동부(510)의 일단과 연결되고, 상기 시스템의 상부연마선반(미도시, 도 1의 40 참조)에 고정될 수 있다. In addition, referring to FIG. 4, the controller may include a fixing
상기 연마 공정 중에는, 상기 제어부는 상기 금속 정반(300) 및 상기 가압 헤드(30)의 후방에 배치될 수 있다. 또한, 상기 연마 공정이 종료되고 제어 공정이 수행되는 동안에는, 상기 제어부는 상기 금속 정반(300)과 상기 가압 헤드(30)의 사이 공간에 배치될 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 웨이퍼의 연마 제어 시스템은 기존 실리콘용 CMP 연마 장치에 제어부를 장착하고 구동시에 발생할 수 있는 구조적인 간섭 문제를 문제를 해결할 수 있다.
During the polishing process, the control unit may be disposed behind the
실시예에 따른 웨이퍼의 연마 방법은 상기 언급한 웨이퍼의 연마 제어 시스템을 사용하고자 한다. 본 웨이퍼의 연마 방법에 관한 설명은 앞서 설명한 웨이퍼의 연마 제어 시스템에 대한 설명을 참고한다. 즉, 앞서 설명한 웨이퍼의 연마 제어 시스템에 대한 설명은 본 제조방법에 관한 설명에 본질적으로 결합될 수 있다.The polishing method of the wafer according to the embodiment intends to use the polishing control system of the above-mentioned wafer. For a description of the wafer polishing method, refer to the description of the wafer polishing control system described above. That is, the description of the polishing control system of the wafer described above may be essentially combined with the description of the present manufacturing method.
실시예에 따른 웨이퍼의 연마 방법은 상기 패턴이 형성된 금속 정반(300)과 상기 가압 헤드(30) 사이에 웨이퍼를 로딩시키고 상기 웨이퍼를 연마하는 단계; 상기 웨이퍼를 언로딩시키고, 상기 패턴 가공부(400)로 상기 금속 정반(300)의 패턴을 제어하는 단계를 포함한다.According to an embodiment, a method of polishing a wafer may include loading a wafer between the
즉, 상기 연마 단계가 수행된 후에는 상기 제어 단계가 수행될 수 있다. 상기 연마 단계와 상기 제어 단계는 번갈아 가면서 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 연마 단계와 상기 제어 단계는 규칙적 또는 불규칙적으로 번갈아 가면서 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 연마 단계에 의해 복수개의 사파이어 웨이퍼를 복수회 연마한 후, 상기 금속 정반(300)의 평탄도 또는 상기 패턴의 형상의 제어가 필요한 경우에는, 상기 제어 단계가 수행될 수 있다. That is, after the polishing step is performed, the control step may be performed. The polishing step and the control step may be performed alternately. For example, the polishing step and the control step may be performed alternately or regularly. For example, after a plurality of sapphire wafers are polished a plurality of times by the polishing step, when the flatness of the
도 5는 금속 정반(300) 표면에 형성된 패턴의 프로파일을 제어 단계 전후로 하여 비교 관찰한 그래프이다. 상기 프로파일은 상기 금속 정반(300) 상의 다수개의 임의의 영역(1 영역 내지 6 영역)을 선정하여 관찰되었다. 상기 제어 공정 전에는, 금속 정반(300)의 패턴은 연마 공정에 의해 변형이 매우 크게 일어난 것을 알 수 있다. 또한, 변형의 정도는 상기 제 1 영역 내지 상기 제 6 영역에 따라 매우 상이함을 알 수 있다. 5 is a graph of comparing the profile of the pattern formed on the surface of the
한편, 상기 제어 공정 후에는 상기 변형의 정도가 상기 제 1 영역 내지 상기 제 6 영역에 걸쳐 매우 일정한 것을 알 수 있다. 즉, 상기 제어 공정 후에는 패턴은 약 100 ㎛ 이내로 일정하게 보정된 것을 알 수 있다.On the other hand, it can be seen that after the control process, the degree of deformation is very constant over the first to sixth regions. That is, it can be seen that after the control process, the pattern is constantly corrected to within about 100 μm.
이상에서 언급한 실시예에 따른 웨이퍼의 연마 방법은 패턴 가공부(400)에 의하여 금속 정반(300)의 평탄도 및 상기 금속 정반(300)의 표면에 형성된 패턴의 형상을 일정하게 보정할 수 있다. 이에 따라, 상기 금속 정반(300) 표면의 패턴에 의해 다이아몬드 입자를 포함하는 슬러리의 금속 정반(300) 표면 체류 시간을 일정하게 유지할 수 있다. 결국, 실시예에 따른 웨이퍼의 연마 제어 시스템은 연마도 및 평탄도가 향상된 웨이퍼를 제공할 수 있다.
The polishing method of the wafer according to the above-described embodiment may constantly correct the flatness of the
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
10: 하부연마선반 400: 패턴 가공부
20: 플레이트 410: 가공팁
30: 가압 헤드 420: 가공 헤드
40: 상부연마선반 500: 3 축 구동부
100: 쿨링 부재 520: 제 1 구동부
200: 베이스 정반 530: 제 2 구동부
210: 제 1 베이스 정반 530: 제 3 구동부
220: 제 2 베이스 정반 540: 고정부
300:금속정반10: lower grinding shelf 400: pattern processing part
20: plate 410: machining tip
30: pressurized head 420: machining head
40: upper grinding lathe 500: 3-axis drive part
100: cooling member 520: first drive unit
200: base plate 530: second drive unit
210: first base plate 530: third drive portion
220: second base plate 540: fixed portion
300: metal plate
Claims (7)
상기 금속 정반의 상측에 배치되고, 웨이퍼를 가압하기 위한 가압 헤드가 장착된 상부연마선반;
상기 금속 정반 상에 배치되는 패턴 가공부; 및
상기 패턴 가공부의 이동을 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 금속 정반에 대하여 상기 패턴 가공부를 제 1 방향 내지 제 3 방향으로 구동하기 위한 3축 구동부를 포함하고,
상기 3 축 구동부는, 상기 패턴 가공부와 연결되어 상기 패턴 가공부를 상기 제 1 방향으로 이동시키는 제 1 구동부와, 상기 제 1 구동부와 연결되어 상기 패턴 가공부를 상기 제 2 방향으로 이동시키는 제 2 구동부와, 상기 제 2 구동부와 연결되어 상기 패턴 가공부를 상기 제 3 방향으로 이동시키는 제 3 구동부와, 상기 제 1 구동부의 일단과 연결되어 상기 상부연마선반에 고정되는 고정부를 포함하고,
상기 제어부는, 공정에 따라, 상기 금속 정반 및 상기 가압 헤드의 후방에 배치되거나 상기 금속 정반과 가압 헤드 사이에 배치되는 웨이퍼의 연마 제어 시스템. A metal plate disposed on the base plate and having a pattern formed thereon;
An upper polishing shelf disposed above the metal surface plate and equipped with a pressing head for pressing the wafer;
A pattern processing portion disposed on the metal surface plate; And
And a control unit controlling the movement of the pattern processing unit.
The control unit includes a three-axis drive unit for driving the pattern processing unit in a first direction to a third direction with respect to the metal surface plate,
The three-axis drive unit is connected to the pattern processing unit and the first drive unit for moving the pattern processing unit in the first direction, and the second drive unit connected to the first drive unit for moving the pattern processing unit in the second direction And a third driving part connected to the second driving part to move the pattern processing part in the third direction, and a fixing part connected to one end of the first driving part and fixed to the upper polishing shelf.
The control unit, according to the process, the polishing control system of the wafer is disposed behind the metal surface and the pressing head or disposed between the metal surface and the pressing head.
상기 베이스 정반은 제 1 베이스 정반 및 상기 제 1 베이스 정반 상에 배치되는 제 2 베이스 정반을 포함하며, 상기 제 1 베이스 정반과 상기 제 2 베이스 정반은 분리 가능한 웨이퍼의 연마 제어 시스템.
The method of claim 1,
And the base plate includes a first base plate and a second base plate disposed on the first base plate, wherein the first base plate and the second base plate are removable.
상기 패턴 가공부는 상기 금속 정반의 패턴의 변형을 제어하는 웨이퍼의 연마 제어 시스템.
The method of claim 1,
And the pattern processing portion controls a deformation of the pattern of the metal plate.
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JPH10256332A (en) * | 1997-03-14 | 1998-09-25 | Super Silicon Kenkyusho:Kk | Method and equipment for manufacturing semiconductor wafer for evaluation |
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- 2011-09-09 KR KR1020110091769A patent/KR101247854B1/en active IP Right Grant
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JPH10256332A (en) * | 1997-03-14 | 1998-09-25 | Super Silicon Kenkyusho:Kk | Method and equipment for manufacturing semiconductor wafer for evaluation |
JP2002066905A (en) * | 2000-08-28 | 2002-03-05 | Hitachi Ltd | Manufacturing method for semiconductor device and device therefor |
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