KR101943213B1

KR101943213B1 - 웨이퍼 마운팅 장치

Info

Publication number: KR101943213B1
Application number: KR1020170094513A
Authority: KR
Inventors: 김준규
Original assignee: 에스케이실트론 주식회사
Priority date: 2017-07-26
Filing date: 2017-07-26
Publication date: 2019-01-28

Abstract

본 발명은 왁스가 도포된 웨이퍼를 세라믹 블록 위에 접착하기 전에 웨이퍼의 위치를 자동으로 세라믹 블록에 대해 수평으로 맞출 수 있는 웨이퍼 마운팅 장치에 관한 것이다.
본 발명은 적어도 하나 이상의 웨이퍼를 왁스 도포하여 세라믹 블록에 마운팅하는 웨이퍼 마운팅 장치에 있어서, 상기 웨이퍼를 지지하는 플립척; 상기 웨이퍼를 뒤집어 상기 세라믹 블록 상측으로 옮기도록 상기 플립척을 회전시키는 플립척 회전부; 상기 웨이퍼를 상기 세라믹 블록에 부착하도록 상기 플립척을 승강시키는 플립척 승강부; 상기 플립척에 구비되고, 상기 세라믹 블록까지 거리를 측정하는 복수개의 변위센서; 및 상기 변위센서들의 측정값에 따라 상기 플립척의 위치를 상기 세라믹 블록과 수평하도록 조정하는 위치조절수단;을 포함하는 웨이퍼 마운팅 장치를 제공한다.

Description

웨이퍼 마운팅 장치 {WAFER MOUNTING APPARATUS}

본 발명은 왁스가 도포된 웨이퍼를 세라믹 블록 위에 접착하기 전에 웨이퍼의 위치를 자동으로 세라믹 블록에 대해 수평으로 맞출 수 있는 웨이퍼 마운팅 장치에 관한 것이다.

일반적으로 웨이퍼의 생산공정 중에는 웨이퍼 표면의 평탄도를 향상시키기 위하여 웨이퍼의 표면을 연마하는 연마공정이 포함되고, 이러한 웨이퍼의 연마공정은 연마되는 웨이퍼의 크기에 따라 조금씩 상이한 방향으로 수행되고 있다.

비교적 직경이 작은 120mm, 200mm 웨이퍼는 연마공정의 효율을 향상시키기 위하여 여러 개를 한꺼번에 연마하고 있는데, 복수개의 웨이퍼를 세라믹 블록 위에 왁스로 접착시킨 다음, 세라믹 블록에 접착된 웨이퍼들을 동시에 연마하고 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 웨이퍼 마운팅 장치의 일부가 도시된 측면도이고, 도 2는 도 1의 장치에 의해 세라믹 블록에 접착된 웨이퍼를 연마한 결과가 도시된 도면이다.

종래 기술에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이 왁스(A)가 도포된 웨이퍼(W)가 플립척(1) 위에 흡착된 다음, 상기 플립척(1)이 180°회전함에 따라 뒤집힌 웨이퍼(W)가 세라믹 블록(B) 위에 위치하게 되고, 상기 플립척(1)이 하강함에 따라 왁스(A)가 도포된 면이 세라믹 블록(B)에 접착된다.

물론, 여러 개의 웨이퍼(W)가 세라믹 블록(B)에 접착된 상태로 한꺼번에 연마되기 때문에 웨이퍼의 평탄도를 보장하기 위하여 모든 웨이퍼들(W)이 수평한 상태로 세라믹 블록(B) 위에 접착되어야 한다.

따라서, 종래의 웨이퍼 마운팅 장치는 공정을 진행하기 전 작업자가 직접 웨이퍼(W)가 세라믹 블록(B) 위에 수평하게 위치하도록 플립척(1)의 위치를 조정해 놓는다.

상세하게, 상기 플립척(1)에 의해 웨이퍼(W)가 세라믹 블록(B) 위에 위치하면, 작업자가 별도의 얇은 종이를 이용하여 웨이퍼(W)와 세라믹 블록(B) 사이에 넣고, 그 사이의 간격을 직접 눈으로 점검한 다음, 그에 따라 상기 플립척(1)의 수평 위치를 수동으로 조정한다.

그런데, 종래 기술에 따르면, 작업자에 의해 장비 세팅 시에 플립척(1)의 수평 위치를 조정하더라도 공정 중에 그 수평 위치가 맞지 않을 수 있고, 이로 인하여 웨이퍼(W)의 표면이 세라믹 블록(B)에 접촉하는 시점이 달라질 경우, 웨이퍼(W)와 세라믹 블록(B) 사이에서 왁스의 두께도 달라질 수 있다.

이와 같이, 여러 개의 웨이퍼(W)가 세라믹 블록(B)에 수평하지 않게 접착된 다음, 세라믹 블록(B)에 접착된 웨이퍼들(W)을 연마하면, 도 2에 도시된 바와 같이 웨이퍼(W)의 표면 중 일부에 함몰된 홈들(H)이 발생됨에 따라 웨이퍼(W)의 표면이 불균일하게 연마되고, 웨이퍼(W)의 평탄도 불량률이 높아지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 왁스가 도포된 웨이퍼를 세라믹 블록 위에 접착하기 전에 웨이퍼의 위치를 자동으로 세라믹 블록에 대해 수평으로 맞출 수 있는 웨이퍼 마운팅 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 적어도 하나 이상의 웨이퍼를 왁스 도포하여 세라믹 블록에 마운팅하는 웨이퍼 마운팅 장치에 있어서, 상기 웨이퍼를 지지하는 플립척; 상기 웨이퍼를 뒤집어 상기 세라믹 블록 상측으로 옮기도록 상기 플립척을 회전시키는 플립척 회전부; 상기 웨이퍼를 상기 세라믹 블록에 부착하도록 상기 플립척을 승강시키는 플립척 승강부; 상기 플립척에 구비되고, 상기 세라믹 블록까지 거리를 측정하는 복수개의 변위센서; 및 상기 변위센서들의 측정값에 따라 상기 플립척의 위치를 상기 세라믹 블록과 수평하도록 조정하는 위치조절수단;을 포함하는 웨이퍼 마운팅 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 웨이퍼 마운팅 장치는 플립척 측에 구비된 복수개의 변위센서에 의해 세라믹 블럭까지 거리가 측정되고, 여러 지점에서 측정 거리에 따라 위치조절수단에 의해 플립척의 수평 위치가 조절되기 때문에 공정 중에 플립척의 수평 위치를 자동으로 조절하여 플립척 측의 웨이퍼를 수평 상태로 세라믹 블록에 접착시킬 수 있다.

따라서, 여러 개의 웨이퍼가 세라믹 블록에 수평하게 접착된 다음, 세라믹 블록에 접착된 웨이퍼들을 연마하기 때문에 웨이퍼의 표면을 균일하게 연마할 수 있고, 나아가 웨이퍼의 평탄도 불량률을 저감시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 웨이퍼 마운팅 장치의 일부가 도시된 측면도.
도 2는 도 1의 장치에 의해 세라믹 블록에 접착된 웨이퍼를 연마한 결과가 도시된 도면.
도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 마운팅 장치가 도시된 측면도.
도 4는 도 3에 적용된 변위센서가 도시된 평면도.
도 5는 도 3에 적용된 변위센서에 의한 웨이퍼의 좌우 위치 조절 상태가 도시된 측면도.
도 6은 도 3에 적용된 변위센서에 의한 웨이퍼의 전후 위치 조절 상태가 도시된 정면도.

이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다. 다만, 본 실시예가 개시하는 사항으로부터 본 실시예가 갖는 발명의 사상의 범위가 정해질 수 있을 것이며, 본 실시예가 갖는 발명의 사상은 제안되는 실시예에 대하여 구성요소의 추가, 삭제, 변경 등의 실시변형을 포함한다고 할 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 마운팅 장치가 도시된 측면도이고, 도 4는 도 3에 적용된 변위센서가 도시된 평면도이다.

본 발명의 웨이퍼 마운팅 장치는 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이 웨이퍼(W)를 지지하는 플립척(110)이 플립척 회전부(120)에 의해 180° 회전된 다음, 플립첩 승강부(130)에 의해 하강됨에 따라 웨이퍼(W)가 세라믹 블럭(B)에 접착되는데, 웨이퍼(W)가 세라믹 블럭(B)에 접착되기 전 복수개의 변위센서들(141~144)에 의해 상기 플립척(110)과 세라믹 블럭(B) 사이의 간격이 측정된 다음, 별도로 구비된 위치조절수단(미도시)에 의해 상기 플립척(110)의 수평 위치가 자동으로 조절된다.

상기 플립척(110)은 웨이퍼를 지지하도록 구성되는데, 웨이퍼가 진공 흡착되는 원판 형상의 척(111)과, 상기 척(111)의 중심에 연결되어 진공 압력을 제공하는 수직축(112)으로 구성될 수 있다.

상기 플립척 회전부(120)는 상기 플립척(110)에 흡착된 웨이퍼(110)를 뒤집어 상기 세라믹 블록(B) 상측으로 옮기도록 구성되는데, 상기 수직축(112)에 일단이 연결된 수평축(121)과, 상기 수평축(121)의 타단에 연결된 회전 모터(122)로 구성될 수 있다.

따라서, 상기 회전 모터(122)가 구동되면, 상기 수평축(121)의 타단을 기준으로 상기 수평축(121)의 일단을 일측에서 타측으로 180°회전시킬 수 있다.

상기 플립척 승강부(130)는 상기 플립척(110)에 흡착된 웨이퍼(W)를 상기 세라믹 블록(B)에 부착하도록 구성되는데, 상기 회전 모터(122) 하측에 연결된 승강축(131)과, 상기 승강축(131) 하측에 연결된 승강 모터(132)로 구성될 수 있다.

따라서, 상기 승강 모터(132)가 구동되면, 상기 승강축(131)이 승강됨에 따라 상기 승강축(131)과 연결된 플립척 회전부(120) 및 플립척(110)을 같이 승강시킬 수 있다.

상기 변위센서들(141~144)은 상기 플립척(110)의 수평 위치를 감지하도록 구성되는데, 상기 척(111)의 둘레에 좌/우, 전/후 방향에서 각각 상기 세라믹 블록(B)까지 거리를 측정할 수 있도록 네 개의 변위센서(141~144)로 구성되며, 동일한 평면상에 위치하도록 설치된다.

이때, 상기 변위센서들(141~144)은 웨이퍼의 반경보다 더 길게 상기 척(111)의 반경 방향으로 연장된 복수개의 축(141a~144a) 끝단에 구비되는데, 상기 축들(141a~144a)의 끝단 위치는 상기 웨이퍼(W)의 외주와 상기 세라믹 블록(B)의 외주 사이에 위치되고, 상기 변위센서들(141~144)은 동일한 평면상에 위치하도록 설치된다.

물론, 상기 변위센서들(141~144)은 다양한 형태로 구성될 수 있지만, 실시예의 변위센서들(141~144)은 약 1㎛ 까지 측정 가능한 레이저 센서로 구성되는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 변위센서들(141~144)에 의해 측정된 값이 모두 같으면, 상기 플립척(110)에 흡착된 웨이퍼(W)가 상기 세라믹 블록(B)에 대해 수평한 것으로 판단할 수 있다.

상기 위치조절수단(미도시)은 상기 플립척(110)의 수평 위치를 조절하도록 구성되는데, 상기 척(111)의 전/후 방향 각도를 조정할 수 있도록 상기 수직축(112) 상에 연결된 스텝 모터(150)와, 상기 척(111)의 좌/우 방향 각도를 조정할 수 있는 별도의 스텝 모터(미도시)가 추가로 포함될 수도 있으나, 한정되지 아니한다.

하지만, 상기 회전 모터(122)가 상기 수평축(121)의 일단을 회전시키면, 상기 수평축(121)의 타단에 구비된 척(111)의 좌/우 방향 각도를 조정할 수 있기 때문에 상기 척(111)의 좌/우 방향 각도를 조정하기 위한 별도의 스텝 모터는 생략할 수 있다.

따라서, 상기 플립척 회전부(120)에 포함된 회전 모터(122)에 의해 상기 척(111)의 좌/우 각도를 조정할 수 있고, 상기 플립척(110) 상에 구비된 스텝 모터(150)에 의해 상기 척(111)의 전/후 각도를 조정할 수 있다.

도 5 내지 도 6은 도 3에 적용된 변위센서에 의한 웨이퍼의 좌우 및 전후 위치 조절 상태가 도시된 측면도이다.

본 발명에 따른 웨이퍼 마운팅 장치는, 도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이 왁스(A)가 도포된 웨이퍼(W)가 상기 척(111)에 지지되면, 상기 회전 모터(122)가 구동됨에 따라 상기 척(111)이 180° 뒤집어 지고, 상기 척(111)에 지지된 웨이퍼(W)가 상기 세라믹 블록(B) 상측에 위치되면, 상기 변위센서들(141~144)에 의해 상기 척(111)의 좌/우/전/후 위치에서 각각 상기 세라믹 블록(B)까지의 거리(a,b,c,d)가 측정된다.

물론, 상기 변위센서들(141~144)에 의해 측정된 거리(a,b,c,d)가 모두 동일하면, 상기 척(110)이 상기 세라믹 블록(B)에 대해 수평한 것으로 판단하여 상기 척의 수평 위치를 조정하는 과정은 생략된다.

하지만, 도 5에 도시된 바와 같이 제1,2변위센서(141,142)에 의해 측정된 거리(a,b)가 다르면, 상기 세라믹 블록(B)을 기준으로 상기 척(111)이 좌우 방향으로 기울어진 것으로 판단하고, 상기 회전 모터(122)의 회전 각도를 조정하여 상기 척(111)의 좌우 방향 각도를 조정하여 상기 척(111)을 상기 세라믹 블록(B)에 대해 수평하게 맞출 수 있다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이 제3,4변위센서(143,144)에 의해 측정된 거리(c,d)가 다르면, 상기 세라믹 블록(B)을 기준으로 상기 척(111)이 전/후 방향으로 기울어진 것으로 판단하고, 상기 스텝 모터(150)의 회전 각도를 조정하여 상기 척(111)의 전/후 방향 각도를 조정하여 상기 척(111)을 상기 세라믹 블록(B)에 대해 수평하게 맞출 수 있다.

이와 같이, 상기 척(111)의 수평 위치가 조정되면, 상기 플립척 승강부(130 : 도 3에 도시)가 작동됨에 따라 상기 척(110)과 함께 웨이퍼(W)가 하강하면서 상기 세라믹 블록(B)에 접착될 수 있다.

따라서, 별도로 장비를 세팅하지 않더라도 공정 중에 웨이퍼가 지지되는 척(111)의 수평 위치를 자동으로 조정함으로써, 웨이퍼를 정확하게 세라믹 블록(B)에 수평하게 접착시킬 수 있다.

110 : 플립척 111 : 척
112 : 수직축 120 : 플립척 회전부
121 : 수평축 122 : 회전 모터
130 : 플립척 승강부 131 : 승강축
132 : 승강 모터 141~144 : 변위센서
150 : 스텝 모터

Claims

적어도 하나 이상의 웨이퍼를 왁스 도포하여 세라믹 블록에 마운팅하는 웨이퍼 마운팅 장치에 있어서,
상기 웨이퍼를 지지하는 플립척;
상기 플립척의 하측에 일단이 연결된 수평축과, 상기 수평축의 타단에 연결된 회전모터를 포함하고, 상기 회전모터가 구동됨에 따라 상기 플립척에 지지된 웨이퍼의 상하면을 뒤집는 플립척 회전부;
상기 플립척에 지지된 웨이퍼를 상기 세라믹 블록의 상면에 부착하도록 상기 플립척과 플립척 회전부를 승강시키는 플립척 승강부;
상기 플립척의 둘레에 상기 웨이퍼의 반경 길이보다 더 길게 수평 방향으로 연장된 각 축의 단부에 구비되고, 상기 세라믹 블록까지 거리를 측정하는 복수개의 변위센서; 및
상기 변위센서들의 측정값이 같아질 때까지 상기 세라믹 블록에 대한 상기 플립척의 수평 방향 각도를 조정하는 위치조절수단;을 포함하는 웨이퍼 마운팅 장치.
제1항에 있어서,
상기 변위센서들은,
상기 플립척의 둘레에 원주 방향으로 일정 각도를 두고 네 개가 구비되는 웨이퍼 마운팅 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 변위센서들은,
레이저 센서인 웨이퍼 마운팅 장치.
제1항에 있어서,
상기 위치조절수단은,
상기 플립척의 중심축 상에 구비되고, 상기 변위센서들의 측정값이 같아질 때까지 상기 세라믹 블록에 대한 상기 플립척의 전후 방향 각도를 조정하는 스텝 모터를 포함하는 웨이퍼 마운팅 장치.
제5항에 있어서,
상기 위치조절수단은,
상기 변위센서들의 측정값이 같아질 때까지 상기 세라믹 블록에 대한 상기 플립척의 좌우 방향 각도를 조정하는 플립척 회전부를 더 포함하는 웨이퍼 마운팅 장치.
삭제