KR101580102B1 - Wafer backside polishing apparatus using water pressure - Google Patents

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KR101580102B1 KR1020150019957A KR20150019957A KR101580102B1 KR 101580102 B1 KR101580102 B1 KR 101580102B1 KR 1020150019957 A KR1020150019957 A KR 1020150019957A KR 20150019957 A KR20150019957 A KR 20150019957A KR 101580102 B1 KR101580102 B1 KR 101580102B1
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Abstract

The present invention relates to a wafer backside polishing apparatus using water pressure, which removes foreign substances of a backside by polishing the backside of a wafer and improves flatness of the backside. The wafer backside polishing apparatus of the present invention includes: a head part (100) which locates the wafer (W) with a backside downward, opposite to a surface where a semiconductor device is formed, in an inner lower part of a cylindrical supporting body (110) whose top and bottom are open by being supported by a polishing pad (210), and applies a rotary force to the wafer by rotating a circular ring (123) to a rotary motor (120) while pressurizing a boundary of the surface of the wafer (W) with the circular ring (123); an upper liquid supply pipe (300) which fills deionized water (DI water) in the upper part of the wafer from the supporting body (110), by discharging the deionized water from an upper part toward the surface of the wafer (W); a pad part (200) which polishes the backside of the wafer by rotating the polishing pad (210) while the wafer (W) is supported with the polishing pad (210) from the bottom, and the wafer (W) is pressurized by the water pressure of the deionized water filled in the upper side of the wafer (W) in the supporting body (110); and a bottom liquid supply pipe (400) which discharges the deionized water toward the backside of the wafer (W) from the bottom thereof.

Description

수압을 이용한 웨이퍼 이면 연마장치{WAFER BACKSIDE POLISHING APPARATUS USING WATER PRESSURE}BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to a backside backside polishing apparatus,

본 발명은 웨이퍼의 이면을 균일하게 연마하여 이면의 이물질을 제거하고 이면의 평탄도를 향상시키는 수압을 이용한 웨이퍼 이면 연마장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a wafer backside polishing apparatus using water pressure to uniformly polish the back surface of a wafer to remove foreign substances on the back surface and improve the flatness of the back surface.

웨이퍼의 이면(backside)은 여러 단계의 반도체 제조공정이 진행되는 중에 로봇암(robot arm), 척(chuck) 등과 같은 부분에 접촉되는 회수가 많아서 오염된다.BACKGROUND OF THE INVENTION The backside of a wafer is contaminated due to a large number of times of contact with parts such as a robot arm, a chuck, and the like during various stages of semiconductor manufacturing process.

예를 들면, 웨이퍼를 움직이지 아니하도록 웨이퍼 이면을 정전척의 상면에 접촉되게 올려놓고 반도체 공정처리하게 되면, 정전척과의 접촉으로 인하여 파티클(particle)이 웨이퍼의 이면에 발생하게 되고, 웨이퍼 이면의 평탄도가 악화될 수 있다.For example, when the back surface of the wafer is brought into contact with the upper surface of the electrostatic chuck so as not to move the wafer and the semiconductor process is performed, particles are generated on the back surface of the wafer due to contact with the electrostatic chuck, The degree of deterioration may be deteriorated.

이러한 파티클의 발생 및 평탄도의 악화는 후속공정의 처리에 있어서 오염의 원인이 되고, 예를 들면 포토 리소그라피 공정에서 초점(focus) 불량의 원인이 될 수도 있다.Such generation of particles and deterioration of flatness cause contamination in the processing of the subsequent process, and may cause, for example, a focus defect in the photolithography process.

이에 따라, 웨이퍼를 반도체 제조공정이 진행되는 중에 이면의 파티클을 제거하고 평탄하게 하는 이면 연마공정을 진행한다.Thereby, the back side polishing process is performed in which the particles on the back surface are removed and planarized while the wafer is being processed by the semiconductor manufacturing process.

이러한 웨이퍼 이면을 연마하는 방식은 등록특허 제10-0467009호에서 보여주는 바와 같이 웨이퍼의 표면에 보호필름을 부착하고 보호필름이 부착된 표면을 척으로 진공흡착한 상태에서 웨이퍼의 이면을 연삭 휠로 연삭하는 방식, 및 공개특허 제10-2007-0027296호에서 보여주는 바와 같이 웨이퍼의 이면을 하부로 하여 테두리를 지지부로 고정한 상태에서 세정부를 이면 상에서 이동시키며 세정하는 방식이 있다.Such a method of polishing the back surface of a wafer is disclosed in, for example, Japanese Patent Application No. 10-0467009, in which a protective film is attached to the surface of the wafer and the back surface of the wafer is ground with a grinding wheel in a vacuum- And a method in which the cleaning part is moved and cleaned on the back surface with the back surface of the wafer downward and the rim as the support part as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2007-0027296.

하지만, 등록특허 제10-0467009호는 웨이퍼 표면을 하부로 향하게 하여 진공 흡착하는 구조를 갖추어야할 뿐만 아니라 보호필름를 부착하고 연마 후에 제거해야 하는 추가 공정이 필요하고, 보호필름을 사용하더라도 웨이퍼 표면의 오염 우려가 있으며, 공개특허 제10-2007-0027296호는 웨이퍼의 테두리를 지지부로 고정하므로 웨이퍼 이면을 충분한 압력으로 세정부에 압압할 수 없어 균일한 연마를 담보하기 어렵다.However, Patent No. 10-0467009 requires not only a structure for vacuum adsorption with the wafer surface facing downward, but also an additional process for attaching a protective film and removing it after polishing is required, and even if a protective film is used, And in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2007-0027296, since the rim of the wafer is fixed by the support portion, the back surface of the wafer can not be pressed to the cleaning part with sufficient pressure, and it is difficult to ensure uniform polishing.

KR 10-2007-0027296 A 2007.03.09.KR 10-2007-0027296 A 2007.03.09. KR 10-0467009 B1 2005.01.10.KR 10-0467009 B1 2005.01.10.

따라서, 본 발명의 목적은 웨이퍼의 이면을 하부로 한 상태에서 이면을 연마하되, 충분한 압력을 전면에 고르게 가하여 이면 전체를 균일하게 연마하며, 동시에, 웨이퍼 표면도 오염 우려 없이 세정하며, 더불어, 구조가 단순하고 연마 및 세정 공정처리를 단순화한 수압을 이용한 웨이퍼 이면 연마장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a method of polishing a back surface of a wafer while uniformly polishing the entire back surface by uniformly applying a sufficient pressure to the entire surface while polishing the back surface, And simplifies the polishing and cleaning process, thereby providing a wafer backside polishing apparatus using water pressure.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 수압을 이용한 웨이퍼 이면 연마장치에 있어서, 반도체 소자가 형성된 표면의 반대면인 이면을 하부방향으로 한 웨이퍼(W)를 연마패드(210)에 지지되어 상하 개구된 원통형의 지지체(110)의 내부 하부측에 위치시키되, 웨이퍼(W) 표면의 테두리를 원형 링(123)으로 가압하며 회전모터(120)로 원형 링(123)을 회전시켜 웨이퍼에 회전력을 가하는 헤드부(100); 웨이퍼(W) 표면을 향해 상부에서 탈이온수(DI Water)을 토출하여서, 지지체(110)에서 웨이퍼(W)의 상부측 내부에 탈이온수를 채우는 상부 액 공급관(300); 하부에서 웨이퍼(W)를 연마패드(210)로 지지하고, 지지체(110)에서 웨이퍼(W)의 상부측 내부에 채워지는 탈이온수의 수압으로 웨이퍼(W)를 가압하게 한 상태에서, 연마패드(210)를 회전시켜 웨이퍼(W) 이면을 연마하는 패드부(200); 웨이퍼(W)의 이면을 향해 하부에서 탈이온수(DI Water)을 토출하는 하부 액 공급관(400); 을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a backside grinding apparatus for a wafer using a water pressure, comprising: a wafer W supported by a polishing pad 210 with a rear surface, A head for pressing the edge of the surface of the wafer W by the circular ring 123 and rotating the circular ring 123 by the rotary motor 120 to apply a rotational force to the wafer, (100); An upper liquid supply pipe 300 for discharging deionized water from the upper portion toward the surface of the wafer W to fill deionized water inside the upper side of the wafer W in the support 110; The wafer W is supported by the polishing pad 210 in the lower portion and the wafer W is pressed by the water pressure of deionized water filled in the upper side of the wafer W in the support body 110, (200) for polishing the back surface of the wafer (W) by rotating the wafer (210); A lower liquid supply pipe 400 for discharging deionized water (DI water) from the lower portion toward the back surface of the wafer W; And a control unit.

상기 지지체(110)는 상부측 내경이 웨이퍼(W)의 직경 및 원형 링(123)의 외경보다 크고 하부측 내경이 웨이퍼(W)의 직경보다 작게 하는 단턱(111)을 내주면에 구비하여 단턱(111)에 웨이퍼(W)를 안착하게 하고, 상기 패드부(200)는 웨이퍼(W)를 연마패드(210)로 들어올려 웨이퍼(W)와 단턱(111) 사이에 간격이 생기게 한 후 연마패드(210)를 회전시켜 이면을 연마하되, 웨이퍼(W) 및 원형 링(123)과 지지체(110)의 내면 간의 틈새로 누출되는 탈이온수만큼 탈이온수를 상부 액 공급관(300)으로 토출하여서, 지지체(110)의 내부에 채워지는 탈이온수의 수위를 유지함을 특징으로 한다.The supporting body 110 is provided with a step 111 on its inner circumferential surface so that the upper side inner diameter is larger than the diameter of the wafer W and the outer diameter of the circular ring 123 and the lower side inner diameter is smaller than the diameter of the wafer W, And the pad unit 200 lifts the wafer W to the polishing pad 210 so that a gap is formed between the wafer W and the step 111. Thereafter, The deionized water is discharged into the upper liquid supply pipe 300 by the deionized water leaking into the gap between the wafer W and the inner surface of the circular ring 123 and the inner surface of the supporter 110, The water level of the deionized water filled in the inside of the water tank 110 is maintained.

상기 지지체(110)는 수직으로 양분하여 상호 마주하는 방향으로 결합되고 분리되게 함을 특징으로 한다.And the support 110 is vertically split and joined in a direction facing each other.

상기 패드부(200)는 복수의 연마패드(210)를 폭방향을 따라 일렬로 배치하여 웨이퍼(W)의 이면에 접촉되게 하되, 배치한 전체 길이가 상기 지지체(110)의 하부 개구의 직경보다 작게 하고, 각각의 연마패드(210)를 동시에 회전시키되 동시에 폭방향으로 진동시키게 함을 특징으로 한다.The pad unit 200 is formed by arranging a plurality of polishing pads 210 in a row along the width direction so as to be brought into contact with the back surface of the wafer W. The total length of the polishing pads 210 is larger than the diameter of the lower opening of the support body 110 So that each of the polishing pads 210 is simultaneously rotated while simultaneously vibrating in the width direction.

상기 복수의 연마패드(210)의 회전방향은 상호 동일하되, 상기 회전모터(120)에 의한 원형 링(123)의 회전방향과 반대임을 특징으로 한다.The plurality of polishing pads 210 are rotated in the same direction, but opposite to the rotating direction of the circular ring 123 by the rotary motor 120.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 탈이온수의 수압으로 웨이퍼 이면 전체를 연마패드에 균일하게 가압하며 연마하므로, 균일한 연마가 가능하며, 진공 흡착을 위한 척이 필요치 아니하여 구조가 간소화되고 공정처리도 단순하다.According to the present invention configured as described above, uniform polishing is possible because the backside of the wafer is uniformly pressed and polished to the polishing pad by the water pressure of deionized water, and a structure is simplified because a chuck for vacuum adsorption is not required. simple.

또한, 본 발명은 웨이퍼 표면에서 반도체 소자를 형성하지 아니하는 테두리만 원형 링으로 가압하여 웨이퍼를 회전시키므로, 웨이퍼 표면에 형성된 반도체 소자의 파손 우려도 없고, 아울러, 탈이온수를 표면 및 이면에 토출하며 연마하므로, 웨이퍼의 이면을 연마하는 중에 표면 및 이면을 세정할 수 있다.In addition, the present invention does not cause damage to the semiconductor elements formed on the wafer surface, and also discharges deionized water to the front and back surfaces of the wafer by rotating the wafer by pressing only the rim of the wafer surface, Therefore, the front surface and the back surface can be cleaned while polishing the back surface of the wafer.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수압을 이용한 웨이퍼 이면 연마장치의 웨이퍼 안착 후 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수압을 이용한 웨이퍼 이면 연마장치의 웨이퍼 안착 전 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수압을 이용한 웨이퍼 이면 연마장치의 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수압을 이용한 웨이퍼 이면 연마장치의 부분 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a wafer backside polishing apparatus using a water pressure, after mounting a wafer according to an embodiment of the present invention; FIG.
BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to a polishing apparatus for polishing a backside of a wafer using water pressure.
3 is a cross-sectional view of a wafer backside polishing apparatus using water pressure according to an embodiment of the present invention.
4 is a partial cross-sectional view of a wafer backside polishing apparatus using water pressure according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

먼저, 용어를 정의한다.First, we define terms.

웨이퍼(W)의 표면은 트랜지스터나 다이오드 등의 반도체 소자를 형성한 면이다. 본 발명에서는 웨이퍼(W)를 헤드부(100)에 안착하거나 헤드부(100)로 파지할 시에 표면이 상부방향을 향하게 하므로, 웨이퍼(W)의 표면은 웨이퍼(W)의 상면이 된다.The surface of the wafer W is a surface on which semiconductor elements such as transistors and diodes are formed. The surface of the wafer W is the upper surface of the wafer W because the surface of the wafer W is oriented upward when the wafer W is seated on the head portion 100 or is gripped by the head portion 100. [

웨이퍼(W)의 이면은 반도체 소자를 형성하지 아니한 면으로서, 표면에 반대되는 면이 된다. 본 발명에 따르면 웨이퍼(W)의 이면이 하부방향을 항햐게 하므로, 저면이 된다.
The back surface of the wafer W is a surface on which no semiconductor element is formed, and is a surface opposite to the surface. According to the present invention, since the back surface of the wafer W opposes the lower direction, it becomes a bottom surface.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수압을 이용한 웨이퍼 이면 연마장치의 사시도로서, 웨이퍼(W)를 안착한 후 연마하고 있는 상태를 보여준다.FIG. 1 is a perspective view of a wafer backside polishing apparatus using water pressure according to an embodiment of the present invention, showing a state in which the wafer W is polished after it is seated.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수압을 이용한 웨이퍼 이면 연마장치의 사시도로서, 웨이퍼(W)를 안착하기 이전의 초기 상태를 보여주며, 웨이퍼(W)로 내부 중공의 하부를 폐쇄하듯이 웨이퍼(W)를 내부 중공에 넣게 되어 있는 지지체(110)를 양분하여 벌려놓고, 웨이퍼(W)의 표면 테두리를 가압하여 웨이퍼(W)를 회전시키는 회전모터(120)를 상승시키고, 웨이퍼(W)의 이면에 접촉시키는 연마패드(210)를 하강시킨 상태가 도시되어 있으며, 아울러, 웨이퍼(W)를 이송하는 로봇암(600)이 웨이퍼(W)를 챔버(미도시) 내부로 이송하여 안착할 준비를 하고 있다. 도 2에서는 제1 프레임(231)의 내부에 배치되는 회전모터(220), 평기어(223) 및 체인(224)과, 제1 프레임(231)의 내부 배관과, 회전모터(220)의 회전축에 조성된 중공을 보여주기 위해서 투시도로 도시하였다.FIG. 2 is a perspective view of a wafer backside polishing apparatus using a water pressure according to an embodiment of the present invention, showing an initial state before the wafer W is seated. As shown in FIG. 2, The support frame 110 in which the wafer W is placed in the hollow space is opened and the rotary motor 120 for rotating the wafer W is raised by pressing the surface rim of the wafer W, The robot arm 600 for transferring the wafer W transfers the wafer W into the chamber (not shown) and mounts the wafer W in the chamber I am preparing. 2, the rotary motor 220, the spur gear 223 and the chain 224 disposed in the first frame 231, the inner pipe of the first frame 231, In order to show the cavity formed in the cavity.

도 3은 도 1의 상태에서 수직으로 절개한 정면 사시도이고, 웨이퍼(W)가 안착된 부위를 확대한 도면도 보여준다.FIG. 3 is a front perspective view cut vertically in the state of FIG. 1, and also shows an enlarged view of a portion where the wafer W is seated.

상기 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 수압을 이용한 웨이퍼 이면 연마장치는 이면을 하부방향으로 하여 테두리를 안착한 웨이퍼(W)를 상부에서 웨이퍼(W)의 표면을 가압하며 회전시키는 헤드부(100), 웨이퍼(W)의 하부에서 웨이퍼(W)의 이면을 연마하는 패드부(200), 제1 탈이온수 공급수단(310)으로부터 공급받는 탈이온수(DI Water)를 웨이퍼(W)의 표면을 향해 상부에서 토출하는 상부 액 공급관(300), 제2 탈이온수 공급수단(410)으로부터 공급받는 탈이온수(DI Water)를 웨이퍼(W)의 이면을 향해 하부에서 토출하는 하부 액 공급관(400), 및 헤드부(100)와 패드부(200)와 탈이온수 공급수단(310, 410)을 제어하는 컨트롤러(500)를 포함하여 구성된다.1 to 3, the backside polishing apparatus for a wafer using a water pressure according to an embodiment of the present invention presses the wafer W with its rear surface facing downward, A pad portion 200 for polishing the back surface of the wafer W at the lower portion of the wafer W and deionized water DI water supplied from the first deionized water supply means 310, (DI water) supplied from the second deionized water supply unit 410 is supplied to the lower surface of the wafer W from the lower part toward the back surface of the wafer W, A liquid supply pipe 400 and a controller 500 for controlling the head unit 100, the pad unit 200 and the deionized water supply units 310 and 410.

여기서, 헤드부(100)와 패드부(200)를 내부에 수용하고 상부 액 공급관(300)과 하부 액 공급관(400)을 내부에 배관하여 웨이퍼(W)를 향해 토출하게 하며 토출한 탈이온수를 배수구로 배출시키는 구조의 챔버(미도시), 도 2에는 로봇암(600)이 도시되어 있지만 웨이퍼(W)를 챔버 내부로 인입하여 헤드부(100)에 안착하고 이면을 연마한 웨이퍼(W)를 챔버 외부로 배출하기 위해 로봇암(600)을 포함하여 구성되는 로봇(미도시), 및 헤드부(100)와 패드부(200)의 구성요소 중에 탈이온수에 노출되어 고장 우려가 있는 구성요소를 방수처리하기 위한 방수수단(미도시)은 본 발명이 속한 기술분야에서 공지의 구성요소 또는 공지의 기술로부터 통상적으로 어려움 없이 사용할 수 있는 구성요소에 해당되므로, 상세 설명을 생략하였음에 유의하며 본 발명의 주요 구성요소에 대한 이하의 구체적인 실시예 설명을 이해해야 할 것이다. 다만, 도 2에 예시적으로 도시한 로봇암(600)은 예를 들면 지지체(110)를 벌린 상태에서 안착 위치에 웨이퍼(W)를 옮긴 후 지지체(110)의 양분된 조각을 결합하며, 이후, 웨이퍼(W)를 지지체(110)의 내부에 안착(후술하는 단턱에 안착)하고 다음으로, 지지체(110)의 하부를 통해서 지지체(110)로부터 빼낼 수 있는 구조를 갖는다.
In this case, the head part 100 and the pad part 200 are accommodated therein, and the upper liquid supply pipe 300 and the lower liquid supply pipe 400 are connected to each other to discharge the liquid to the wafer W, 2 shows a robot arm 600. The robot arm 600 has a structure in which a wafer W is brought into the chamber and is placed on the head 100 and the back surface of the wafer W is polished. A robot (not shown) including a robot arm 600 for discharging the fluid to the outside of the chamber, and a component (not shown) of the head part 100 and the pad part 200, The waterproofing means (not shown) for waterproofing the waterproofing member is a component that can be used without difficulty from known components or known technologies in the technical field of the present invention. Therefore, The major components of the invention It will be understood that the specific examples described below. The robot arm 600 exemplarily shown in FIG. 2, for example, can transfer the wafer W to the seating position in a state in which the supporting body 110 is opened, then combines the divided pieces of the supporting body 110, The wafer W is placed in the support 110 in a stepped manner and then taken out of the support 110 through the lower portion of the support 110. [

상기 헤드부(100)는 후술하는 연마패드(210)의 상부에 올려져 지지되는 웨이퍼(W)를 상하 개구한 원통형의 지지체(110)의 내부 하부측에 위치시키되, 지지체(110)의 내주면과 웨이퍼(W)의 외주 측면 사이에 틈새를 갖게 하여서, 상부 액 공급관(300)으로 토출되는 탈이온수가 지지체(110)의 내부 공간 중에 웨이프(W)의 상부측 내부 공간에 채워지게 하여 수압으로 웨이프(W)를 가압하게 하고, 웨이퍼(W)의 표면 테두리를 원형 링(123)으로 가압하며 원형 링(123)을 회전모터(120)로 회전시키게 되어 있다. The head part 100 is positioned on the lower inner side of a cylindrical support body 110 which is vertically opened and supported on an upper part of a polishing pad 210 to be described later, A gap is formed between the outer peripheral side surfaces of the wafer W so that the deionized water discharged into the upper liquid supply pipe 300 is filled in the inner space on the upper side of the wafer W in the inner space of the support body 110, The wafer W is pressed so that the rim of the surface of the wafer W is pressed by the circular ring 123 and the circular ring 123 is rotated by the rotary motor 120.

이를 위해서, 상기 헤드부(100)는 상하를 개구하고 하부측 내주면에 단턱(111)을 조성하여 상부보다 하부의 내경을 작게 하며 웨이퍼(W)를 내부 중공에 넣은 후 웨이퍼(W)의 이면 테두리를 단턱(111)에 걸쳐 안착할 수 있게 한 지지체(110); 지지체(110)의 내부에 안착한 웨이퍼(W)의 표면 테두리를 원형 링(123)으로 가압하며 원형 링(123)을 회전시켜 원형 링(123)의 회전으로 웨이퍼(W)에 회전력을 가하는 회전모터(120); 및 회전모터(120)를 연직방향의 가이드 레일(131)을 따라 승강시켜 하강시킬 시에 원형 링(123)을 지지체(110)의 중공 내부로 넣어 웨이퍼(W)의 표면 테두리를 가압하게 하고 상승시킬 시에 원형 링(123)을 지지체(110)의 중공 내부로부터 상부방향으로 꺼내게 하는 상하이송장치(130); 를 포함하여 구성된다.For this, the head unit 100 has upper and lower openings and a step 111 formed on the lower side inner circumferential surface to reduce the inner diameter of the lower part than the upper part. The wafer W is inserted into the hollow space, (110) which enables the support (110) to be placed over the step (111); A rotary motor 123 for pressing the surface of the wafer W placed on the inside of the support 110 with the circular ring 123 and rotating the circular ring 123 to apply a rotational force to the wafer W by the rotation of the circular ring 123, (120); And the rotation motor 120 are moved up and down along the guide rail 131 in the vertical direction, the circular ring 123 is inserted into the hollow interior of the support body 110 to press the surface of the wafer W, An upper conveying device 130 for withdrawing the circular ring 123 in the upper direction from the hollow interior of the support body 110 when it is rotated; .

상기 지지체(110)에 대해 더욱 상세하게 설명하면, 단턱(111)에 의해 구분되는 하부측 내경(또는 하부 개구의 내경)은 웨이퍼(W)의 직경보다 작게하여 웨이퍼(W)를 단턱(111)에 걸쳐지게 하고, 하부측 내경보다 크게 된 상부측 내경은 웨이퍼(W)의 직경보다 클 뿐만 아니라 원형 링(123)의 외경보다 크게 하여서 웨이퍼(W)와 지지체(110)의 내면 사이 및 원형 링(123)과 지지체(110)의 내면 사이에 각각 틈새가 있게 하며, 이에 단턱(111)에 걸쳐진 웨이퍼(W)를 하기하는 패드부(200)의 연마패드(210)로 들어올린 후에 회전시킬 수 있게 되어 있다.The lower side inner diameter (or the inner diameter of the lower opening) divided by the step 111 is smaller than the diameter of the wafer W so that the wafer W is separated from the step 111, And the upper side inner diameter larger than the lower side inner diameter is larger than the diameter of the wafer W as well as larger than the outer diameter of the circular ring 123 so that the space between the wafer W and the inner surface of the support body 110, A gap is formed between the polishing pad 123 and the inner surface of the supporting body 110 so that the wafer W spanning the stepped portion 111 is lifted up to the polishing pad 210 of the pad portion 200, .

또한, 상기 지지체(110)는 중공 내부의 중심을 지나가는 수직면을 따라 수직으로 절개하여 양분되며, 양분된 각각의 조각을 실린더(114)의 기동에 의해 상호 마주하는 방향으로 레일(113)을 따라 수평이동시켜 결합 및 분리되게 되어 있다. 여기서, 실린더(114)는 지지체(110)의 양분된 조각을 직선운동시키는 구성요소로서 예를 들면 공압 실린더 또는 유압 실린더로 구성될 수 있다. 아울러, 지지체(110)의 양분된 조각에서 결합되는 부위는 실링재(112)에 의해 실링되어서 양분된 조각을 결합한 상태의 지지체(110)의 중공 내부의 상부 공간, 즉, 단턱(111)에 안착된 웨이퍼(W)의 상부 공간에 탈이온수를 채우더라도 지지체(110)의 측면으로 누수되지 않게 한다.The supporting member 110 is vertically cut along the vertical plane passing through the center of the hollow and divided into two horizontally along the rails 113 in the direction opposite to each other by the activation of the cylinder 114 So that they are combined and separated. Here, the cylinder 114 may be constituted by, for example, a pneumatic cylinder or a hydraulic cylinder as a component that linearly moves the divided pieces of the support 110. In addition, the portion of the support 110 to be bonded in the divided portion is sealed by the sealing member 112, so that the upper space in the hollow interior of the support 110 in a state where the divided portion is engaged, that is, Even if the upper space of the wafer W is filled with deionized water, it is prevented from leaking to the side surface of the support body 110.

상기 회전모터(120)에 대해 더욱 상세하게 설명하면, 상부에 배치한 회전모터(120)에 의해서 연직방향의 회전축으로 회전되는 샤프트(121)의 하단을 중심으로 원형 링(123)을 수평으로 놓이게 배치한 후, 수레바퀴의 바퀴살처럼 원형 링(123)과 샤프트(121) 하단 사이를 이어주는 복수의 이음쇠(122)을 방사상으로 설치하여서, 샤프트(121)의 회전에 의해 원형 링(123)을 회전시키게 하였다. The rotation motor 120 is rotated about the lower end of the shaft 121 rotated by the rotation motor 120 in the vertical direction to horizontally place the circular ring 123 A plurality of fittings 122 are installed radially so as to connect between the circular ring 123 and the lower end of the shaft 121 such that the circular ring 123 rotates by the rotation of the shaft 121, .

여기서, 이음쇠(122)는 웨이퍼(W)의 표면에 접촉되지 아니하도록 원형 링(123)보다 높게 하며, 예를 들면 일단을 샤프트(121)의 단부에 고정한 이음쇠(122)의 타단에서 저면에 원형 링(123)의 상면이 고정되게 한다. Here, the fitting 122 is higher than the circular ring 123 so as not to come into contact with the surface of the wafer W. For example, the fitting 122 may be formed in a circular shape on the bottom surface from the other end of the fitting 122, So that the upper surface of the ring 123 is fixed.

이는, 이음쇠(122)가 웨이퍼(W)의 표면에 형성된 반도체 소자를 손상시키지 않게 하기 위함이기도 하지만, 웨이퍼(W) 표면 테두리에 닿는 하단과 이음쇠(122)에 고정 연결되는 하단 사이의 높이인 원형 링(123)의 상하 두께를 충분히 갖게 함으로써 원형 링(123)의 내부에 안정적으로 고이는 탈이온수의 량을 충분하게 하기 위함이다. 이에 따라, 웨이퍼(W) 표면 테두리와의 접촉면 사이로 탈이온수가 누수되더라도 수압이 웨이퍼(W)에 충분히 가해지게 된다.This is because the fitting 122 prevents the semiconductor element formed on the surface of the wafer W from being damaged, but it is also possible to form a circular shape having a height between the lower end contacting the rim of the wafer W and the lower end fixedly connected to the fitting 122 The upper and lower thicknesses of the ring 123 are sufficiently provided so that the amount of deionized water stably accumulated in the circular ring 123 is sufficient. Accordingly, the water pressure is sufficiently applied to the wafer W even if the deionized water leaks between the contact surfaces with the surface rim of the wafer W. [

한편, 상기 이음쇠(122)는 탈이온수의 수위보다 낮게 하여 지지체(110)의 내부에 채워지는 탈이온수에 잠기게 하여서, 채워진 탈이온수에 유동을 일으켜 표면의 세정 효과를 높이게 한다.
Meanwhile, the fitting 122 is made lower than the level of the deionized water to be immersed in the deionized water filled in the support 110, thereby causing a flow in the filled deionized water, thereby enhancing the cleaning effect of the surface.

상기 패드부(200)는 웨이퍼(W)의 이면에 접촉되어 이면을 연마하는 연마포를 상면에 부착하고 연마포를 부착한 상면에 웨이퍼(W)를 안착하여 하부에서 지지하게 하되, 직경을 웨이퍼(W)의 직경(실질적으로는 지지체의 하부 개구 직경)보다 상대적으로 작게 한 연마패드(210); 연마패드(210)의 저면에 연직방향으로 고정시킨 샤프트(221)를 연직방향의 회전축으로 회전시키되 상기 헤드부(100)의 회전모터(120)에 의한 원형 링(123)의 회전 방향과 반대되는 방향으로 샤프트(221)를 회전시켜 원형 링(123)에 의한 웨이퍼(W)의 회전방향이 연마패드(210)의 회전방향과 반대가 되게 하는 회전모터(220); 및 회전모터(220)를 수평면 상으로 진동시키되 연마패드(210)가 웨이퍼(W)의 이면 범위(실질적으로는 지지체의 하부 개구 범위) 내에서 웨이퍼(W)의 이면과의 접촉 위치를 이동시키도록 회전모터(220)를 진동시키며 회전모터(220)의 상하이동도 가능한 이동수단(230); 을 포함하여 구성된다.The pad unit 200 is attached to the upper surface of the wafer W by abrading the back surface of the wafer W and polishes the back surface of the wafer W. The pad unit 200 seats the wafer W on the upper surface with the polishing cloth, The polishing pad 210 having a diameter smaller than the diameter of the wafer W (substantially the lower opening diameter of the support); A shaft 221 fixed in the vertical direction on the bottom surface of the polishing pad 210 is rotated by a rotation axis in the vertical direction and the rotation of the circular ring 123 by the rotation motor 120 of the head part 100 A rotation motor 220 for rotating the shaft 221 in the direction of the rotation of the polishing pad 210 so that the rotation direction of the wafer W by the circular ring 123 is opposite to the rotation direction of the polishing pad 210; And the rotating motor 220 are horizontally vibrated so that the polishing pad 210 moves the contact position with the back surface of the wafer W in the back range (substantially the lower opening range of the support) of the wafer W A moving means 230 for vibrating the rotating motor 220 so that the rotating motor 220 can move up and down; .

여기서, 상기 이동수단(230)은 적어도 웨이퍼(W) 이면의 중심에서 어느 한 방향의 테두리까지 연마패드(210)를 왕복시키게 하여서 원형 링(123)의 회전에 따라 함께 회전하는 웨이퍼(W)의 이면의 전면을 연마시킨다.The moving means 230 reciprocates the polishing pad 210 at least in a direction from the center of the back surface of the wafer W to the edge of the wafer W and rotates together with the rotation of the circular ring 123 The front surface of the back surface is polished.

구체적인 실시예에 따르면, 상기 연마패드(210)는 복수개로 구성되어 폭방향을 따라 일렬로 배치되되, 일렬로 배치한 전체 길이가 상기 지지체(110)의 하부 개구의 내경보다 작게 하고, 상기 이동수단(230)은 각각의 연마패드(210)를 동시에 회전시키되 동시에 같은 방향으로 진동시킨다. 여기서, 연마패드(210) 간의 간격은 가능하면 작게 한다. 상기한 전체 길이는 일렬로 배치한 연마패드(210)를 하나의 몸체로 봤을 때의 전체 길이로서, 연마패드(210)의 직경에 연마패드(210)의 개수를 곱셈한 값에 연마패드(210) 간의 각 간격을 합산한 값이 된다.According to a specific embodiment, the polishing pads 210 are formed in a plurality of rows and are arranged in a row along the width direction, the total length of the polishing pads 210 arranged in a row is smaller than the inner diameter of the lower opening of the support body 110, The polishing pad 230 simultaneously rotates the respective polishing pads 210 while simultaneously vibrating them in the same direction. Here, the spacing between the polishing pads 210 is made as small as possible. The total length is the total length when the polishing pad 210 arranged in a line is viewed as a single body and the sum of the polishing pad 210 and the polishing pad 210 is obtained by multiplying the diameter of the polishing pad 210 by the number of the polishing pads 210. [ ), Which is the sum of the angular intervals.

그리고, 복수의 연마패드(210)는 지지체(110)의 하부 개구의 중심을 지나는 폭방향 직선상으로 배치되고, 상기 이동수단(230)이 복수의 연마패드(210)의 배치방향인 폭방향의 선상에서 지지체(110)의 하부 개구의 내경 구간 전체를 빠짐 없이 어느 하나의 연마패드라도 지나가도록 진동시킨다.The plurality of polishing pads 210 are arranged in a straight line passing through the center of the lower opening of the supporting body 110 and the moving means 230 is disposed in the width direction of the plurality of polishing pads 210 The entire inner diameter section of the lower opening of the support body 110 is vibrated so as to pass through any one of the polishing pads.

한편, 본 발명의 실시예에서는 각 연마패드(210)에 하나씩 고정한 샤프트(221)의 하부에 각각 평기어(223, 체인기어)를 설치한 후 하나의 체인을 모든 평기어(223)에 걸쳐지게 하며, 어느 하나의 샤프트(221)만 회전모터(220)로 회전시키게 하였다. 이에 따라, 하나의 회전모터(220)로 어느 하나의 샤프트(221)를 회전시키면, 그 회전하는 샤프트(221)에 설치된 평기어의 회전력이 체인(224)에 의해 나머지 평기어를 회전시켜서, 결국, 모든 샤프트(221)가 하나의 회전모터(220)에 의해 회전한다. 즉, 하나의 회전모터(220)로 복수의 연마패드(210)를 회전시킨다.In the embodiment of the present invention, a spur gear 223 (chain gear) is provided below a shaft 221 fixed to each of the polishing pads 210, and one chain is spanned over all the spur gears 223 And only one of the shafts 221 is rotated by the rotation motor 220. Accordingly, when one of the shafts 221 is rotated by one rotary motor 220, the rotating force of the spur gear provided on the rotating shaft 221 rotates the remaining spur gears by the chain 224, , All the shafts 221 are rotated by the single rotation motor 220. That is, the plurality of polishing pads 210 are rotated by one rotation motor 220.

상기 이동수단(230)은 상기한 바와 같이 연마패드(210)을 수평방향으로 이동시킬 뿐만 아니라 상하이동시키게 하기 위해서, 회전모터(220)를 수용하면서 각각의 샤프트(221)를 회전 가능하게 지지하는 제1 프레임(231), 제2 프레임(234)의 상면에 폭방향으로 형성한 가이드 레일(233)을 따라 제1 프레임(231)을 왕복운동시키도록 제2 프레임(234)에 설치한 좌우이동장치(232), 제1 프레임(231)을 상면에서 폭방향으로 왕복운동되게 형성한 제2 프레임(234), 제2 프레임(234)을 상하이동시키는 상하이송장치(235)를 포함하여 구성된다. 여기서, 좌우이동장치(232)는 예를 들면 공압 실린더 또는 유압 실린더로 구성하거나 아니면 모터의 회전 운전을 왕복운동으로 변환시키는 공지의 장치로 구성할 수 있고, 상하이송장치(235)는 예를 들면 공압 실린더 또는 유압 실린더로 구성할 수 있다.The moving means 230 is configured to rotate the respective shafts 221 in a rotatable manner while accommodating the rotary motor 220 in order to move the polishing pad 210 in the horizontal direction as well as in the vertical direction The second frame 234 is provided with a first frame 231 and a second frame 234. The first frame 231 and the second frame 234 are movable in the left and right directions along the guide rails 233 formed in the width direction, An apparatus 232, a second frame 234 formed by reciprocating the first frame 231 in the width direction on the upper surface thereof, and a vertical transfer device 235 for moving the second frame 234 up and down . Here, the left-right moving device 232 may be constituted by, for example, a pneumatic cylinder or a hydraulic cylinder, or may be constituted by a known device for converting the rotational operation of the motor into a reciprocating motion. The upper feeding device 235, for example, It can be composed of a pneumatic cylinder or a hydraulic cylinder.

한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 각각의 샤프트(221)는 중공 유로(222)를 구비한 중공관으로 형성되고, 연마패드(210)는 상면에 부착한 연마포의 중심을 관통한 후 샤프트(221)의 중공 유로(222)에 이어지는 유로(211)가 형성되어 있으며, 회전모터(220)는 회전축에 중공 유로를 구비하여 회전축의 중공이 샤프트(221)의 중공 유로(222)에 이어지게 되어 있다. 아울러, 회전모터(220)의 회전축 중공과 회전모터(220)가 설치되지 아니하는 샤프트(221)의 중공 유로(222)는 제1 프레임(231)을 관통하는 배관(420)에 의해서 제2 탈이온수 공급수단(410)에 배관 연결된다. According to the embodiment of the present invention, each of the shafts 221 is formed of a hollow tube having a hollow passage 222, and the polishing pad 210 passes through the center of the polishing cloth attached to the upper surface, The rotary motor 220 is provided with a hollow flow path in the rotary shaft so that the hollow of the rotary shaft is connected to the hollow flow path 222 of the shaft 221 have. The hollow shaft 222 of the shaft 221 in which the rotary shaft 220 of the rotary motor 220 and the rotary motor 220 are not provided is connected to the second frame 231 by the pipe 420 passing through the first frame 231. [ And is piped to the ionized water supply means (410).

여기서, 회전모터(220)는 예를 들면 외주면을 공극을 두고 감싸는 스테이터에 대해 내부의 로터를 회전시키되 회전축인 로터를 중공관으로 구성하여 샤프트에 관연결 방식으로 연결하면 샤프트의 중공 유로(222)를 회전축의 내부 중공과 연통되게 하면서 샤프트를 회전시킬 수 있고, 이때, 회전축의 내부 중공에 배관(420)을 연결할 시에는 움직이지 아니하는 배관(420)에 대해 회전하는 회전축을 연결하는 것이므로, 연결부위를 예를 들면 실링 수단이 구비된 공지의 베어링을 사용하는 것이 좋다. For example, the rotary motor 220 rotates the inner rotor about a stator surrounding the outer circumferential surface with an air gap. When a rotor, which is a rotary shaft, is formed by a hollow tube and is connected to the shaft by a pipe connection method, The shaft can be rotated while communicating with the inner hollow of the rotating shaft. At this time, when the pipe 420 is connected to the hollow inside the rotating shaft, the rotating shaft is rotated with respect to the pipe 420 which does not move, It is preferable to use a well-known bearing provided with a sealing means, for example.

이와 같이 연결함으로써, 제2 탈이온수 공급수단(410)은 탈이온수를 배관(420)을 통해 가압 공급하여 연마패드(210)의 상부로 분출되게 한다.
By this connection, the second deionized water supply unit 410 pressurizes the deionized water through the pipe 420 to discharge the deionized water to the upper part of the polishing pad 210.

상기 상부 액 공급관(300)은 웨이퍼(W)를 지지체(110)의 내부 단턱(111)에 안착할 시에 웨이퍼(W)의 상부에 조성되는 지지체(110)의 내부 공간에 탈이온수를 채우도록 웨이퍼(W)의 표면으로 탈이온수를 토출하는 구성요소로서, 본 발명의 실시예에 따르면 헤드부(100)의 회전모터(120)의 표면에 고정하여서 회전모터(120)의 상하운동에 따라 같이 상하로 움직이게 하였다. 이에, 웨이퍼(W)를 지지체(110)의 내부에 안착하거나 빼낼 때, 및 회전모터(120)를 상승시켜 원형 링(123)를 지지체(110)로부터 빼낼 때에 상부 액 공급관(300)이 걸리지 아니하게 된다.
The upper liquid supply pipe 300 may be configured to fill the inner space of the support 110 formed on the upper part of the wafer W with deionized water when the wafer W is mounted on the inner edge 111 of the support 110. [ According to the embodiment of the present invention, the deionized water is discharged to the surface of the wafer W. According to the embodiment of the present invention, the rotation motor 120 is fixed to the surface of the rotary motor 120 of the head unit 100, Move it up and down. Thus, when the wafer W is seated in or removed from the support 110, and the rotary motor 120 is raised to withdraw the circular ring 123 from the support 110, the upper liquid supply pipe 300 is not caught .

상기 하부 액 공급관(400)은 탈이온수를 웨이퍼(W)의 이면을 향해 토출하기 위한 구성요소로서, 이에, 연마패드(210)로 웨이퍼(W)의 이면을 연마하면서 세정한다.
The lower liquid supply pipe 400 is a component for discharging deionized water toward the rear surface of the wafer W. The lower surface of the lower surface of the wafer W is polished with the polishing pad 210 while polishing the back surface of the wafer W. [

상기한 바와 같이 구성되는 헤드부(100)와 패드부(200), 상부 액 공급관(300)에 탈이온수를 공급하는 제1 탈이온수 공급수단(310) 및 하부 액 공급관(400)에 탈이온수를 공급하는 제2 탈이온수 공급수단(410)은 다음과 같이 컨트롤러(500)에 제어되어 웨이퍼(W)의 이면을 연마한다.The first deionized water supply unit 310 and the lower liquid supply pipe 400 for supplying deionized water to the head unit 100, the pad unit 200, the upper liquid supply pipe 300, The second deionized water supply means 410 is controlled by the controller 500 to polish the back surface of the wafer W as follows.

먼저, 수압을 이용한 웨이퍼 이면 연마장치의 초기 상태는 도 2에 도시한 바와 같이 웨이퍼(W)를 챔버(미도시) 내부로 로딩하기 이전의 상태로서, 패드부(200)의 상하이송장치(235)를 제어하여 제2 프레임(231)을 하강시킴으로써 연마패드(210)를 하강시키며, 헤드부(100)의 상하이송장치(130)를 제어하여 회전모터(120)를 상승시킴으로써 원형 링(123)를 상승시키고 실린더(114)를 제어하여 지지체(110)의 양측 조각을 벌려놓는다.The initial state of the wafer backside polishing apparatus using water pressure is a state before the wafer W is loaded into the chamber (not shown) as shown in FIG. 2, and the upper and lower transfer apparatuses 235 The polishing pad 210 is lowered by lowering the second frame 231 and the rotary motor 120 is raised by controlling the vertically moving device 130 of the head unit 100 to rotate the circular ring 123, And the cylinder 114 is controlled to open both side pieces of the support 110.

다음으로, 웨이퍼(W)를 올려놓은 로봇암(600)을 제어하여서 지지체(110)의 벌려놓은 양측 조각의 사이에 웨이퍼(W)를 위치시키고, 헤드부(100)의 실린더(114)를 제어하여 지지체(110)의 양측 조간을 결합시키고, 이후, 로봇암(600)을 제어하여 웨이퍼(W)를 지지체(110)의 내부 단탁(111)에 안착시키고 로봇암(600)을 지지체(110)로부터 멀리 이동시킨다.Next, the robot arm 600 on which the wafers W are placed is controlled to place the wafers W between the both side pieces of the support body 110 and control the cylinders 114 of the head part 100 And then the robot arm 600 is controlled so that the wafer W is placed on the inner surface 111 of the support 110 and the robot arm 600 is mounted on the support 110, .

다음으로, 도 1의 사시도 및 도 3의 단면도로 도시한 상태가 되게 하기 위해서, 패드부(200)의 상하이송장치(235)를 제어하여 제2 프레임(134)를 상승시킴으로써 연마패드(210)을 상승시키되, 웨이퍼(W)와 단턱(111) 사이에 간격이 생기도록 웨이퍼(W)을 단턱(111)으로부터 들어올린다. 이때, 웨이퍼(W)에 의해 구획되는 지지체(110)의 내부 공간 중에 웨이퍼(W)의 상부측 내부 공간을 탈이온수로 채워 충분한 수압을 웨이퍼(W)에 가할 수 있도록 연마패드(210)의 상승 높이를 조절한다.1 and the sectional view of FIG. 3, the upper and lower transfer devices 235 of the pad unit 200 are controlled to move the second frame 134 upward to move the polishing pad 210, The wafer W is lifted from the step 111 so that a gap is formed between the wafer W and the step 111. [ At this time, the inner space of the support body 110 partitioned by the wafer W is filled with deionized water and the inner space of the upper side of the wafer W is filled with deionized water so that a sufficient water pressure can be applied to the wafer W, Adjust the height.

다음으로, 헤드(100)의 상하이송장치(130)를 제어하여 회전모터(120)를 하강시킴으로써 원형 링(123)이 웨이퍼(W)의 표면 테두리에 접촉되게 한다.Next, the vertical transferring device 130 of the head 100 is controlled to lower the rotary motor 120 so that the circular ring 123 is brought into contact with the rim of the surface of the wafer W.

다음으로, 제1 탈이온수 공급수단(310)을 제어하여 상부 액 공급관(300)으로 탈이온수를 토출시킴으로써 지지체(110)의 내부 중에 웨이퍼(W)의 상측 내부에 소정의 수위이 발생할 때까지 채운다. 이때, 탈이온수가 웨이퍼 및 원형 링(123)과 지지체(110) 내면 간의 틈새로 누출되므로, 누출되는 양보다 상대적으로 많은 양의 탈이온수를 토출하도록 제1 탈이온수 공급수단(310)을 제어한다.Next, the first deionized water supply unit 310 is controlled to discharge the deionized water into the upper liquid supply pipe 300, thereby filling the upper part of the wafer W inside the support 110 until a predetermined water level is generated. At this time, since the deionized water leaks into the gap between the wafer and the circular ring 123 and the inner surface of the supporter 110, the first deionized water supply unit 310 is controlled to discharge a relatively larger amount of deionized water than the leakage amount .

다음으로 탈이온수가 웨이퍼(W)의 상측에 소정의 수위로 채워지면, 누출되는 탈이온수만큼 토출되도록 제1 탈이온수 공급수단(310)을 제어하여서 소정의 수위를 유지시키며, 이때, 제2 탈이온수 공급수단(410)를 제어하여 하부 액 공급관(400)으로 탈이온수를 토출시키면서 헤드부(100)의 회전모터(120), 패드부(200)의 회전모터(220) 및 좌우이동장치(232)를 가동시킨다. 이에, 탈이온수의 수압으로 웨이퍼(W)를 가압한 상태에서 웨이퍼(W)를 회전시키고, 동시에 연마패드(210)를 회전시키며 연마패드(210)를 폭방향으로 왕복운동시켜서, 웨이퍼(W)의 이면 전체를 고르게 연마할 수 있다.Next, when the deionized water is filled at a predetermined level above the wafer W, the first deionized water supply unit 310 is controlled to discharge the deionized water to the predetermined level, The rotation motor 220 of the head part 100, the rotation motor 220 of the pad part 200 and the left and right movement device 232 (see FIG. 2), while discharging the deionized water to the lower liquid supply pipe 400 by controlling the ionized water supply device 410 ). The polishing pad 210 is rotated and the polishing pad 210 is reciprocated in the width direction to rotate the wafer W while the wafer W is being pressed with the water pressure of the deionized water, It is possible to uniformly polish the entire back surface.

여기서, 상기한 소정의 수위는 웨이퍼(W)가 수압에 의해 심하게 휘어져 손상되는 일이 없을 정도로 적절하게 정하여야 할 것이므로, 그 값을 미리 설정하여 두고 수위 센서(미도시)를 지지체(110)에 설치하여 수위 조절하거나, 아니면, 웨이퍼(W)로부터 지지체(110) 상단까지의 높이가 상기한 소정의 수위로 되도록 지지체(110)를 제작한다.
Here, the predetermined water level should be set appropriately so that the wafer W is not excessively bent and damaged by the water pressure. Therefore, the water level sensor (not shown) is set to the support 110 The support 110 is adjusted so that the height from the wafer W to the upper end of the support 110 becomes the predetermined water level.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수압을 이용한 웨이퍼 이면 연마장치의 부분 단면도로서, 웨이퍼(W)를 가압하는 원형 링(123)의 하단에 단턱을 조성하여 그 단턱에 웨이퍼(W)가 끼워지게 하며, 해당되는 부분만 확대하여 단면도로 도시하였고, 다른 부위의 구성요소는 도 1 내지 도 3을 참조한 구성요소와 동일하다.4 is a partial cross-sectional view of a wafer backside polishing apparatus using a water pressure according to another embodiment of the present invention. A step is formed at the lower end of a circular ring 123 for pressing the wafer W, And only the corresponding portion is shown in an enlarged cross-sectional view, and the components of the other portions are the same as those of the components referring to Figs.

도 4를 참조하면, 지지체(110)의 내주면에 조성되는 단턱(111)은 2단으로 형성되어 내경이 상대적으로 작은 하측 단턱(111a)에 웨이퍼(W)를 안착하게 하고, 내경이 하측 단턱(111a)에 비해 상대적으로 큰 상측 단턱(111b)이 추가 형성된 형상을 갖는다.4, the step 111 formed on the inner circumferential surface of the supporter 110 is formed in two stages to allow the wafer W to be placed on the lower step 111a having a relatively small inner diameter, The upper step 111b having a relatively larger height than the first step 111a is formed.

그리고, 원형 링(123)의 하단은 상측 단턱(111b)과 마주하는 면의 안쪽으로 하측 단턱(111a)과 마주하는 웨이퍼 삽입용 단턱(123a)이 조성되어 있다. 즉, 원형 링(123)의 하단은 웨이퍼(W)를 웨이퍼 삽입용 단턱(123a)에 삽입하여 웨이퍼(W)의 측면을 둘레방향을 따라 감싸는 형상을 갖춘다. The lower end of the circular ring 123 is provided with a wafer insertion step 123a facing the lower step 111a inwardly of the surface facing the upper step 111b. That is, the lower end of the circular ring 123 has a shape in which the wafer W is inserted into the wafer inserting step 123a to surround the side face of the wafer W along the circumferential direction.

이에, 도 4(a)에 도시한 바와 같이 웨이퍼(W)는 지지체(110)의 내주면에 조성한 2단의 단턱 중에 하측 단턱(111a)에 테두리를 걸치게 안착되고, 원형 링(123)을 하강시켜 웨이퍼(W)의 표면 테두리와 마주하게 하면 원형 링(123)의 하단이 상측 단턱(111b)과 마주하고 웨이퍼 삽입용 단턱(123a)이 웨이퍼(W)를 삽입할 수 있는 위치에 있게 된다. 4 (a), the wafer W is seated on the lower step (111a) of the two steps formed on the inner circumferential surface of the support body (110) so as to frame, and the circular ring (123) The lower end of the circular ring 123 faces the upper step 111b and the step for inserting the wafer 123 is located at a position where the wafer W can be inserted.

그리고, 도 4(b)에 도시한 바와 같이 연마패드(210)를 들어올리면, 웨이퍼(W)는 하측 단턱(111a)에서 들쳐져 원형 링(123)의 웨이퍼 삽입용 단턱(123a)에 끼워지므로, 원형 링(123)에 의해 회전되고 이면에 접촉되는 연마패드(210)가 회전하며 폭방향으로 진동하는 상황에서도 미끄러지지 아니하고 제자리에서 회전하게 된다. 즉, 회전하는 웨이퍼(W)는 미끄러져서 지지체(110)의 내주면에 닿게 되는 일이 발생하지 아니하여, 웨이퍼(W)의 파손 또는 마모를 방지할 수 있다.
4 (b), when the polishing pad 210 is lifted, the wafer W is stuck in the lower step 111a and inserted into the wafer insertion step 123a of the circular ring 123 , And the polishing pad 210, which is rotated by the circular ring 123 and contacts the back surface, rotates and rotates in place without slipping even in the case of oscillating in the width direction. That is, the rotating wafer W is prevented from slipping and coming into contact with the inner circumferential surface of the supporting body 110, so that breakage or wear of the wafer W can be prevented.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.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, . ≪ / RTI > Accordingly, such modifications are deemed to be within the scope of the present invention, and the scope of the present invention should be determined by the following claims.

100 : 헤드부
110 : 지지체 111 : 단턱 111a : 하측 단턱
111b : 상측 단턱 112 : 실링재 113 : 레일
114 : 실린더
120 : 회전모터 121 : 샤프트 122 : 이음쇠
123 : 원형 링 123a : 웨이퍼 삽입용 단턱
130 : 상하이송장치 131 : 가이드 레일
200 : 패드부
210 : 연마패드 211 : 유로
220 : 회전모터 221 : 샤프트 222 : 중공 유로
223 : 평기어 224 : 체인
230 : 이동수단
231 : 제1 프레임 232 : 좌우이동장치 233 : 가이드 레일
234 : 제2 프레임 235 : 상하이송장치
300 : 상부 액 공급관 310 : 제1 탈이온수 공급수단
400 : 하부 액 공급관 410 : 제2 탈이온수 공급수단
420 : 배관
500 : 컨트롤러
600 : 로봇암100: head portion
110: support 111: step 111a: lower step
111b: upper step 112: sealing member 113: rail
114: cylinder
120: rotation motor 121: shaft 122: fitting
123: circular ring 123a: step for wafer insertion
130: upper conveying device 131: guide rail
200: pad portion
210: polishing pad 211:
220: rotation motor 221: shaft 222: hollow channel
223: spur gear 224: chain
230: Moving means
231: first frame 232: left / right moving device 233: guide rail
234: second frame 235: upper feeding device
300: upper liquid supply pipe 310: first deionized water supply means
400: Lower liquid supply pipe 410: Second deionized water supply means
420: Piping
500: controller
600: Robot arm

Claims (5)

삭제delete 반도체 소자가 형성된 표면의 반대면인 이면을 하부방향으로 한 웨이퍼(W)를 연마패드(210)에 지지되어 상하 개구된 원통형의 지지체(110)의 내부 하부측에 위치시키되, 웨이퍼(W) 표면의 테두리를 원형 링(123)으로 가압하며 회전모터(120)로 원형 링(123)을 회전시켜 웨이퍼에 회전력을 가하는 헤드부(100);
웨이퍼(W) 표면을 향해 상부에서 탈이온수(DI Water)을 토출하여서, 지지체(110)의 내부 공간 중에 웨이퍼(W) 위 공간에 탈이온수를 채우는 상부 액 공급관(300);
하부에서 웨이퍼(W)를 연마패드(210)로 지지하고, 지지체(110)의 내부 공간 중에 웨이퍼(W) 위 공간에 채워지는 탈이온수의 수압으로 웨이퍼(W)를 가압하게 한 상태에서, 연마패드(210)를 회전시켜 웨이퍼(W) 이면을 연마하는 패드부(200);
웨이퍼(W)의 이면을 향해 하부에서 탈이온수(DI Water)을 토출하는 하부 액 공급관(400);
을 포함하여 구성되되,
상기 지지체(110)는 상부측 내경이 웨이퍼(W)의 직경 및 원형 링(123)의 외경보다 크고 하부측 내경이 웨이퍼(W)의 직경보다 작게 하는 단턱(111)을 내주면에 구비하여 단턱(111)에 웨이퍼(W)를 안착하게 하고,
상기 패드부(200)는 웨이퍼(W)를 연마패드(210)로 들어올려 웨이퍼(W)와 단턱(111) 사이에 간격이 생기게 한 후 연마패드(210)를 회전시켜 이면을 연마하되,
웨이퍼(W) 및 원형 링(123)과 지지체(110)의 내면 간의 틈새로 누출되는 탈이온수만큼 탈이온수를 상부 액 공급관(300)으로 토출하여서, 지지체(110)의 내부 공간 중에 웨이퍼(W) 위 공간에 채워지는 탈이온수의 수위를 유지함을 특징으로 하는 수압을 이용한 웨이퍼 이면 연마장치.A wafer W having a back surface, which is a reverse side of a surface on which a semiconductor element is formed, is downwardly supported by a polishing pad 210 and positioned on the lower inner side of a vertically opened cylindrical support body 110, A head portion 100 for pressing the rim of the circular ring 123 by the circular ring 123 and rotating the circular ring 123 by the rotary motor 120 to apply a rotational force to the wafer;
An upper liquid supply pipe 300 for discharging deionized water from the upper portion toward the surface of the wafer W to fill the space above the wafer W in the inner space of the support 110 with deionized water;
The wafer W is supported by the polishing pad 210 at the bottom and the wafer W is pressed by the water pressure of deionized water filled in the space above the wafer W in the inner space of the support body 110, A pad unit 200 for polishing the back surface of the wafer W by rotating the pad 210;
A lower liquid supply pipe 400 for discharging deionized water (DI water) from the lower portion toward the back surface of the wafer W;
, ≪ / RTI >
The supporting body 110 is provided with a step 111 on its inner circumferential surface so that the upper side inner diameter is larger than the diameter of the wafer W and the outer diameter of the circular ring 123 and the lower side inner diameter is smaller than the diameter of the wafer W, 111,
The pad unit 200 lifts the wafer W to the polishing pad 210 to cause a gap between the wafer W and the step 111 and then polishes the back surface by rotating the polishing pad 210,
The deionized water is discharged into the upper liquid supply pipe 300 by the amount of deionized water leaking into the gap between the wafer W and the circular ring 123 and the inner surface of the support 110 to form the wafer W in the inner space of the support 110, Wherein the water level of the deionized water filled in the upper space is maintained. 제 2항에 있어서,
상기 지지체(110)는
수직으로 양분하여 상호 마주하는 방향으로 결합되고 분리되게 함을 특징으로 하는 수압을 이용한 웨이퍼 이면 연마장치.3. The method of claim 2,
The support (110)
Wherein the polishing pad is vertically split and joined in a direction facing each other and separated from each other. 제 3항에 있어서,
상기 패드부(200)는
복수의 연마패드(210)를 폭방향을 따라 일렬로 배치하여 웨이퍼(W)의 이면에 접촉되게 하되, 배치한 전체 길이가 상기 지지체(110)의 하부 개구의 직경보다 작게 하고,
각각의 연마패드(210)를 동시에 회전시키되 동시에 폭방향으로 진동시키게 함을 특징으로 하는 수압을 이용한 웨이퍼 이면 연마장치.The method of claim 3,
The pad unit 200 includes:
A plurality of polishing pads 210 are arranged in a line along the width direction so as to be brought into contact with the back surface of the wafer W so that the total length of the polishing pads 210 is smaller than the diameter of the lower opening of the support body 110,
Wherein each of the polishing pads (210) is rotated at the same time and simultaneously oscillated in the width direction. 제 4항에 있어서,
상기 복수의 연마패드(210)의 회전방향은 상호 동일하되, 상기 회전모터(120)에 의한 원형 링(123)의 회전방향과 반대임을 특징으로 하는 수압을 이용한 웨이퍼 이면 연마장치.5. The method of claim 4,
Wherein the plurality of polishing pads (210) rotate in the same direction, but opposite to the rotating direction of the circular ring (123) by the rotating motor (120).
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