KR102643674B1 - 그라인딩용 척 테이블 구조체 및 이를 포함하는 웨이퍼 그라인딩 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 그라인딩용 척 테이블 구조체 및 이를 포함하는 웨이퍼 그라인딩 장치에 관한 것으로 연마 대상인 웨이퍼부가 안착되며 웨이퍼부의 위치를 자력으로 고정시키는 자석부를 구비한 베이스 테이블부, 상기 베이스 테이블부의 상면에 상, 하 이동가능하게 위치되고 상기 웨이퍼부를 들어올리는 웨이퍼 분리용 승하강부, 상기 웨이퍼 분리용 승하강부를 상, 하 이동시키는 웨이퍼 분리용 승하강기기를 포함하여 웨이퍼의 연마 작업 중 웨이퍼의 위치를 자력으로 간단하게 고정시키고, 연마 작업 후 자력으로 고정된 웨이퍼를 자동으로 분리할 수 있어 웨이퍼의 연마 작업 시 편의성을 크게 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 그라인딩용 척 테이블 구조체 및 이를 포함하는 웨이퍼 그라인딩 장치에 관한 것으로 더 상세하게는 웨이퍼의 연마 시 웨이퍼의 위치를 자력으로 고정시키는 그라인딩용 척 테이블 구조체 및 이를 포함하는 웨이퍼 그라인딩 장치에 관한 발명이다.
일반적으로 반도체 소자 등의 전자부품을 생산하기 위해 사용되는 실리콘 웨이퍼(wafer)는, 단결정 실리콘 잉곳(ingot)을 얇게 절단하는 슬라이딩 공정 (slicing), 절단된 웨이퍼의 두께와 평탄도를 유지하도록 하는 래핑공정(lapping process), 불순물이나 결함 등의 제거를 위한 식각공정(etching), 표면의 손상이나 평탄도를 향상시키기 위한 폴리싱 공정(polishing)과 후속 세정공정(cleaning) 등의 공정단계를 거쳐 제조된다.
그 외 실리콘 웨이퍼를 제조하기 위한 공정 중에서 래핑 공정 또는 폴리싱 공정 이전 단계에서 슬라이싱된 실리콘 웨이퍼의 표면을 그라인딩하여 실리콘 웨이퍼의 두께와 평탄도를 제어하기 위한 그라인딩 공정(grinding)이 추가로 이루어진다.
이러한 그라인딩 공정은 반도체 디바이스가 고집적화됨에 따라 요구되는 높은 평탄도를 충족시키기 위해 추가되는 공정이다.
한편, 그라인딩 공정에 사용되는 그라인딩 장치는 스핀들과 스핀들 하부에 부착되어 회전되는 그라인딩 휠 및 웨이퍼 등의 피 가공물이 흡착되는 척 테이블로 이루어진다.
웨이퍼가 척 테이블에 로딩되면, 척 테이블은 진공압에 의해 이송된 웨이퍼를 흡착하고, 흡착된 웨이퍼를 일정속도로 회전시킨다. 그리고 척 테이블 상부에 위치한 스핀들이 회전하면서 하강하여 웨이퍼와 접촉하면서 웨이퍼의 연마가 이루어지진다.
그리고, 척 테이블은 상부에 안착되는 웨이퍼를 자력으로 고정시키기 위한 복수의 영구 자석을 포함한다.
즉, 척 테이블은 웨이퍼의 외측 둘레를 감싸는 고정 프레임이 안착되는 프레임 안착부가 구비되고, 프레임 안착부에 영구자석을 구비하여 영구자석의 자력으로 고정 프레임을 부착시킴으로써 웨이퍼의 위치를 고정하고 있다.
그리고, 고정 프레임은 자력에 의해 부착될 수 있는 자성체로 제조되고, 웨이퍼는 고정 프레임의 중공부 내에 위치되어 고정 테이프로 고정 프레임에 고정되는 구조를 가진다.
그러나, 종래의 웨이퍼 그라인딩 장치는 척 테이블 상에서 웨이퍼를 영구자석의 자력으로 고정시키기 때문에 연마 공정 후 웨이퍼를 분리시키는데 작업자가 큰 힘이 들어야 하는 불편함이 있었다.
또한, 웨이퍼는 자력에 의해 웨이퍼용 테이블부 상에 부착되는 고정 프레임 내에서 고정 테이프로 부착되어 고정되는 구조를 가지므로, 고정 프레임을 웨이퍼용 테이블부 상에서 분리할 때 고정 테이프에 고정된 웨이퍼가 손상 또는 파손되는 사고가 빈번하게 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 웨이퍼의 연마 작업 중 웨이퍼의 위치를 자력으로 간단하게 고정시키고, 연마 작업 후 자력으로 고정된 웨이퍼를 자동으로 분리할 수 있는 그라인딩용 척 테이블 구조체 및 이를 포함하는 웨이퍼 그라인딩 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 그라인딩용 척 테이블 구조체의 일 실시예는, 연마 대상인 웨이퍼부가 안착되며 웨이퍼부의 위치를 자력으로 고정시키는 자석부를 구비한 베이스 테이블부, 상기 베이스 테이블부의 상면에 상, 하 이동가능하게 위치되고 상기 웨이퍼부를 들어올리는 웨이퍼 분리용 승하강부, 상기 웨이퍼 분리용 승하강부를 상, 하 이동시키는 웨이퍼 분리용 승하강기기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 웨이퍼부는 링형상의 웨이퍼 고정판부재 내에 연마 대상인 웨이퍼가 웨이퍼 고정용 테이프로 고정되는 구조를 가지며, 상기 베이스 테이블부는 상기 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 안착부, 상기 웨이퍼 안착부의 외측 둘레를 감싸며 상부에 상기 웨이퍼 고정판부재가 위치되는 링형상의 고정판 받침부 및 상기 고정판 받침부에 위치되며 웨이퍼 고정판부재를 자력으로 고정시키는 복수의 자석부를 포함하고, 상기 웨이퍼 분리용 승하강부는 상기 고정판 받침부의 적어도 일부분을 커버하고, 상부에 상기 웨이퍼 고정판부재가 안착되는 평면의 안착면을 가지는 형상을 가질 수 있다.
본 발명에서 상기 웨이퍼 분리용 승하강부는 상기 고정판 받침부를 커버하며 상면에 상기 웨이퍼 고정판부재가 안착되는 링형상의 받침 커버판부재 및 상기 받침 커버판부재의 외측 둘레에서 하부 측으로 돌출되어 상기 고정판 받침부의 외측면을 커버하는 측면 커버판부재를 포함하며, 상기 받침 커버판부재는 상기 자석부를 노출시키는 복수의 자석 노출용 구멍이 구비될 수 있다.
본 발명에서 상기 자석부는 상기 고정판 받침부 상에 돌출되게 위치되어 상기 받침 커버판부재가 고정판 받침부 상에 안착된 상태에서 자석 노출용 구멍 내에 삽입되되, 상기 자석 노출용 구멍의 높이와 같거나 작은 높이로 돌출될 수 있다.
본 발명에서 상기 베이스 테이블부와 웨이퍼 분리용 승하강부를 회전시키는 테이블 회전부를 더 포함하고, 상기 웨이퍼 분리용 승하강부는 상기 테이블 회전부의 작동에 의해 상기 베이스 테이블부와 일체로 회전될 수 있다.
본 발명에서 상기 웨이퍼 분리용 승하강부의 내측면 또는 상기 베이스 테이블부의 외측면 중 어느 한 측에는 회전용 걸림 돌기부가 돌출되고, 상기 웨이퍼 분리용 승하강부의 내측면 또는 상기 베이스 테이블부의 외측면 중 다른 한 측에는 회전용 걸림 돌기부가 삽입되어 걸리는 돌기 삽입부가 위치되며, 상기 웨이퍼 분리용 승하강부의 상, 하 이동 시 상기 회전용 걸림 돌기부가 상기 돌기 삽입부 내에서 상, 하 이동될 수 있다.
본 발명에서 상기 측면 커버판부재의 외측면에는 승하강용 지지돌기가 돌출되고, 상기 웨이퍼 분리용 승하강기기는 상기 승하강용 지지돌기에 걸리는 승하강 지그부 및 상기 승하강 지그부를 승하강시키는 지그 승하강부를 포함하고, 상기 승하강 지그부는 상기 승하강용 지지돌기의 상부 측에 위치되는 하강용 걸림돌기와 상기 승하강용 지지돌기의 하부 측에 위치되는 승강용 걸림돌기를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 승하강 지그부는 상기 웨이퍼 분리용 승하강부가 상기 고정판 받침부 상에 안착된 상태에서 상기 하강용 걸림돌기와 상기 승강용 걸림돌기가 상기 승하강용 지지돌기의 상부와 하부 측에 각각 이격되게 위치될 수 있다.
본 발명에서 상기 지그 승하강부는 상기 베이스 테이블부의 외측 둘레를 따라 이격되게 복수로 구비되고, 상기 승하강용 지지돌기는 상기 측면 커버판부재의 외측면에 링형상으로 돌출되거나 상기 승하강 지그부의 위치에 맞게 상기 측면 커버판부재의 외측 둘레를 따라 이격되게 복수로 위치되며, 상기 웨이퍼 분리용 승하강기기는 상기 베이스 테이블부가 통과되어 위치되는 테이블 통과용 중공부가 구비되고, 상면에 복수의 상기 승하강 지그부가 위치되며, 하부 측에 복수의 상기 지그 승하강부가 위치되는 승하강 지지판부재를 더 포함하고, 상기 승하강 지지판부재는 상기 지그 승하강부에 의해 승하강될 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 웨이퍼 그라인딩 장치의 일 실시예는 하우징부, 하우징부 내에 위치되고, 웨이퍼부가 안착되는 웨이퍼 연마용 테이블부, 그라인딩용 척 테이블 구조체에 안착된 웨이퍼부의 표면을 연마하여 평탄화하는 웨이퍼 그라인딩부, 하우징부 내에 위치되고, 웨이퍼 그라인딩부를 상, 하 이동시키는 연마용 승하강부를 포함하며, 상기 연마용 테이블부는 본 발명에 따른 그라인딩용 척 테이블 구조체인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 웨이퍼의 연마 작업 중 웨이퍼의 위치를 자력으로 간단하게 고정시키고, 연마 작업 후 자력으로 고정된 웨이퍼를 자동으로 분리할 수 있어 웨이퍼의 연마 작업 시 편의성을 크게 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은 자력으로 고정된 웨이퍼를 자동으로 분리하여 웨이퍼의 분리 시 웨이퍼의 위치를 고정시키는 웨이퍼 고정용 테이프가 찢어지거나 웨이퍼 고정용 테이프에 고정된 웨이퍼가 손상 또는 파손되는 것을 방지하고, 웨이퍼 연마 작업 시 안정성과 효율을 크게 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 웨이퍼 그라인딩 장치의 일 실시예를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 그라인딩용 척 테이블 구조체의 일 실시예를 도시한 사시도.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 그라인딩용 척 테이블 구조체의 일 실시예를 도시한 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 그라인딩용 척 테이블 구조체에서 웨이퍼 분리용 승하강부가 승강된 상태를 확대하여 예시한 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 그라인딩용 척 테이블 구조체에서 웨이퍼 분리용 승하강부가 승강된 상태를 확대하여 예시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 그라인딩용 척 테이블 구조체의 일 실시예를 도시한 사시도.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 그라인딩용 척 테이블 구조체의 일 실시예를 도시한 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 그라인딩용 척 테이블 구조체에서 웨이퍼 분리용 승하강부가 승강된 상태를 확대하여 예시한 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 그라인딩용 척 테이블 구조체에서 웨이퍼 분리용 승하강부가 승강된 상태를 확대하여 예시한 사시도.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 웨이퍼 그라인딩 장치의 일 실시예를 도시한 단면도이고, 도 1을 참고하면 본 발명에 따른 웨이퍼 그라인딩 장치의 일 실시예는 하우징부(10), 하우징부(10) 내에 위치되고, 웨이퍼부(200)가 안착되는 웨이퍼 연마용 테이블부(20), 그라인딩용 척 테이블 구조체(100)에 안착된 웨이퍼부(200)의 표면을 연마하여 평탄화하는 웨이퍼 그라인딩부(30), 하우징부(10) 내에 위치되고, 웨이퍼 그라인딩부(30)를 상, 하 이동시키는 연마용 승하강부(40)를 포함한다.
그리고, 웨이퍼 연마용 테이블부(20)는 본 발명에 따른 그라인딩용 척 테이블 구조체(100)의 일 실시예를 포함한다.
웨이퍼 그라인딩부(30)는 하부면에 웨이퍼를 연마하는 그라인딩 투스(31a)가 구비된 그라인딩 휠부재(31)를 포함하고, 그라인딩 휠부재(31)를 회전시키는 연마용 회전부(32)를 더 포함할수 있다.
웨이퍼 그라인딩부(30)는 도시되지 않았지만 그라인딩 휠부재(31)가 하부에 부착되는 스핀들(미도시)을 더 포함할 수도 있음을 밝혀둔다.
웨이퍼 그라인딩부(30)는 연마용 승하강부(40)의 작동으로 승하강되어 그라인딩 투스(31a)가 웨이퍼 연마용 테이블부(20) 상에 안착된 웨이퍼부(200)와 접촉될 수 있고, 그라인딩 투스(31a)가 웨이퍼부(200)에 접촉된 상태에서 웨이퍼부(200)의 표면을 연마하고, 연마 공정 후 위로 이동되어 웨이퍼부(200)와 이격된다.
연마용 승하강부(40)는 유압 실린더인 것을 일 예로 하고, 이외에도 볼스크류 방식의 리니어 액추에이터, 랙기어와 랙기어에 맞물려 모터에 의해 회전되는 피니언 기어를 포함하여 모터의 회전력을 직선 이동으로 변환하는 랙과 피니언 구조체 등 공지의 승하강 기기를 이용하여 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
즉, 웨이퍼 그라인딩부(30)는 웨이퍼와 그라인딩 투스(31a)가 접촉한 상태에서 연마용 회전부(32)에 의해 그라인딩 휠부재(31)가 회전하면서 웨이퍼의 표면을 연마하여 웨이퍼의 표면을 평탄화하고, 웨이퍼를 기설정된 두께로 형성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 웨이퍼 그라인딩 장치의 일 실시예는 웨이퍼 그라인딩부(30)를 직선 이동시키는 연마용 이동기기(50)를 더 포함한다.
연마용 이동기기(50)는 웨이퍼 그라인딩부(30)를 X축 방향으로 이동시키는 제1직선 이동부(51), 웨이퍼 그라인딩부(30)를 Y축 방향으로 이동시키는 제2직선 이동부(52)를 포함할 수 있다.
제2직선 이동부(52)는 제1직선 이동부(51)를 Y축 방향으로 이동시키는 것을 일 예로 하고, 웨이퍼 그라인딩부(30)는 제1직선 이동부(51)에 의해 X축 방향으로 이동되고 제1직선 이동부(51)를 Y축 방향으로 이동시키는 제2직선 이동부(52)에 의해 Y축 방향으로 이동될 수 있다.
제1직선 이동부(51)와 제2직선 이동부(52)는 볼스크류 방식의 리니어 액추에이터인 것을 일 예로 하고, 이외에도 랙기어와 랙기어에 맞물려 모터에 의해 회전되는 피니언 기어를 포함하여 모터의 회전력을 직선 이동으로 변환하는 랙과 피니언 구조체 등 공지의 직선이동 기기를 이용하여 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
연마용 이동기기(50)는 웨이퍼 그라인딩부(30)를 연마 중에 이동시켜 웨이퍼의 표면을 고르게 그라인딩 투스(31a)로 연마할 수 있게 한다.
또한, 본 발명에 따른 웨이퍼 그라인딩 장치의 일 실시예는 그라인딩 투스(31a)를 드레싱할 수 있는 드레싱 모듈부(60)를 더 포함할 수 있다.
드레싱 모듈부(60)는 그라인딩 투스(31a)의 입자가 무디거나 눈메움 발생시 그라인딩 투스(31a)의 표면을 깍아서 무딘입자를 제거하고 예리한 날을 가진 입자가 표면에 나타나게 하여 그라인딩 투스(31a)의 연마성능을 균일하게 유지할 수 있도록 한다.
드레싱 모듈부(60)는 그라인딩 투스(31a)를 드레싱하는 공지의 드레싱 스톤인 것을 일 예로 하고 이외에도 그라인딩 투스(31a)의 무딘날을 다시 예리한 날로 드레싱하는 공지의 구성으로 다양하게 변형되어 실시될 수 있음을 밝혀둔다.
즉, 그라인딩 투스(31a)로 다수회의 연마 가공을 하면 그라인딩 투스(31a)의 입자가 무디거나 눈메움이 발생되어 연마성능이 저하될 수 있고, 웨이퍼 그라인딩부(30)는 그라인딩 투스(31a)를 회전시키면서 그라인딩 투스(31a)를 드레싱 모듈부(60)에 접촉시킴으로써 그라인딩 투스(31a)의 날을 다시 예리한 날로 드레싱한다.
도 2는 본 발명에 따른 그라인딩용 척 테이블 구조체(100)의 일 실시예를 도시한 사시도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 그라인딩용 척 테이블 구조체(100)의 일 실시예를 도시한 정면도이며, 도 5는 도 4의 A 부분을 확대한 도면이고, 도 6은 도 4의 A부분을 확대한 사시도이다.
도 1 내지 도 6을 참고하여 본 발명에 따른 그라인딩용 척 테이블 구조체(100)의 일 실시예를 하기에서 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 그라인딩용 척 테이블 구조체(100)의 일 실시예는 웨이퍼부(200)가 안착되며 웨이퍼부(200)의 위치를 자력으로 고정시키는 자석부(113)를 구비한 베이스 테이블부(110), 베이스 테이블부(110)의 상면에 상, 하 이동가능하게 위치되고 웨이퍼부(200)를 들어올리는 웨이퍼 분리용 승하강부(120), 웨이퍼 분리용 승하강부(120)를 상, 하 이동시키는 웨이퍼 분리용 승하강기기(130)를 포함한다.
본 발명에 따른 그라인딩용 척 테이블 구조체(100)의 일 실시예에서 웨이퍼부(200)는 링형상의 웨이퍼 고정판부재(220) 내에 연마 대상인 웨이퍼(210)가 웨이퍼 고정용 테이프(230)로 고정되는 구조를 가지는 것을 일 예로 하고, 본 발명에 따른 그라인딩용 척 테이블 구조체(100)의 일 실시예는 웨이퍼부(200)에서 웨이퍼 고정판부재(220)를 자력으로 부착시켜 연마 대상인 웨이퍼(210)의 위치를 고정시키는 것을 일 예로 한다.
웨이퍼(210)는 웨이퍼 고정판부재(220)의 중공부 내에 웨이퍼 고정부재의 내주면과 이격되게 위치되고, 웨이퍼 고정용 테이프(230)는 웨이퍼(210)와 웨이퍼 고정판부재(220)의 사이를 막고, 웨이퍼(210)를 웨이퍼 고정판부재(220)에 고정시킨다.
웨이퍼 고정판부재(220)는 자석부(113)의 자력으로 부착될 수 있는 자성체로 제조되는 것을 일 예로 하고, 자성체는 자력에 부착될 수 있는 공지의 재질로 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
그리고, 본 발명에 따른 그라인딩용 척 테이블 구조체(100)의 일 실시예는 베이스 테이블부(110)와 웨이퍼 분리용 승하강부(120)를 회전시키는 테이블 회전부(140)를 더 포함한다.
테이블 회전부(140)는 베이스 테이블부(110)와 웨이퍼 분리용 승하강부(120)를 회전시키는 테이블 회전모터, 테이블 회전모터의 회전력을 전달하는 회전력 전달부를 포함한다.
회전력 전달부는 복수의 기어를 포함하는 기어박스로 테이블 회전모터의 회전력을 전달하는 것을 일 예로 하고, 기어박스는 모터의 회전력을 전달하는 공지의 기어 구조로 다양하게 변형되어 실시될 수 있음을 밝혀둔다.
또한, 회전력 전달부는 기어박스 이외에도 벨트 구조 등 공지의 회전력 전달 구조를 이용하여 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
테이블 회전부(140)는 웨이퍼부(200)가 안착되는 베이스 테이블부(110)와 웨이퍼 분리용 승하강부(120)를 회전시켜 웨이퍼부(200)의 웨이퍼(210)가 웨이퍼 그라인딩부(30)에 의해 고르게 연마될 수 있게 한다.
베이스 테이블부(110)는 웨이퍼부(200)에서 웨이퍼(210)가 안착되는 웨이퍼 안착부(111), 웨이퍼 안착부(111)의 외측 둘레를 감싸며 상부에 웨이퍼 고정판부재(220)가 위치되는 링형상의 고정판 받침부(112), 고정판 받침부(112)에 위치되며 웨이퍼 고정판부재(220)를 자력으로 고정시키는 복수의 자석부(113)를 포함한다.
복수의 자석부(113)는 고정판 받침부(112)에서 원주 방향으로 이격되게 위치되어 웨이퍼 고정판부재(220)를 자력으로 안정적으로 고정시키는 역할을 한다.
그리고, 웨이퍼 분리용 승하강부(120)는 고정판 받침부(112)의 적어도 일부분을 커버하고, 상부에 웨이퍼 고정판부재(220)가 안착되는 평면의 안착면을 가지는 형상을 가진다.
또한, 웨이퍼 분리용 승하강부(120)는 웨이퍼 분리용 승하강기기(130)에 의해 승강되어 웨이퍼부(200)를 함께 위로 이동시켜 고정판 받침부(112)에 구비된 자석부(113)와 분리시킨다.
즉, 웨이퍼부(200)는 웨이퍼 분리용 승하강부(120)가 고정판 받침부(112) 상에 안착된 상태에서 웨이퍼 고정판부재(220)가 자석부(113)의 자력에 의해 웨이퍼 분리용 승하강부(120) 상에서 위치가 고정되고, 웨이퍼 분리용 승하강부(120)가 웨이퍼 분리용 승하강기기(130)에 의해 승강되면 웨이퍼 분리용 승하강부(120)와 함께 들어올려져 웨이퍼 고정판부재(220)가 자석부(113)와 이격되면서 자력에 의한 고정력이 해제되어 웨이퍼 분리용 승하강부(120) 상에서 용이하게 분리될 수 있다.
더 상세하게 웨이퍼 분리용 승하강부(120)는 고정판 받침부(112)를 커버하며 상면에 웨이퍼 고정판부재(220)가 안착되는 링형상의 받침 커버판부재(121), 받침 커버판부재(121)의 외측 둘레에서 하부 측으로 돌출되어 고정판 받침부(112)의 외측면을 커버하는 측면 커버판부재(122)를 포함한다.
그리고, 받침 커버판부재(121)는 자석부(113)를 노출시키는 자석 노출용 구멍(121a)이 구비되어 자석부(113)의 자력으로 웨이퍼 고정판부재(220)가 상면에 견고하게 부착될 수 있다.
자석부(113)는 고정판 받침부(112) 상에 돌출되게 위치되어 받침 커버판부재(121)가 고정판 받침부(112) 상에 안착된 상태에서 자석 노출용 구멍(121a) 내에 삽입되고, 외주면이 자석 노출용 구멍(121a)의 내주면에 지지되어 받침 커버판부재(121)가 고정판 받침부(112) 상에 안착될 때 안착된 받침 커버판부재(121)의 위치를 고정시키는 역할도 한다.
자석부(113)는 고정판 받침부(112) 상에 돌출되어 자석 노출용 구멍(121a) 내에 삽입되되, 자석 노출용 구멍(121a)의 상부로 노출되지 않는 높이 즉, 자석 노출용 구멍(121a)의 높이와 같거나 작은 높이로 형성된다.
자석부(113)가 자석 노출용 구멍(121a)의 높이보드 큰 경우 받침 커버판부재(121)가 고정판 받침부(112) 상에 안착된 상태에서 평면의 받침 커버판부재(121) 상에서 돌출되어 받침 커버판부재(121) 상에 안착되는 웨이퍼 고정판부재(220)가 불안정하게 고정될 수 있다.
자석부(113)는 자석 노출용 구멍(121a) 내에 삽입된 상태에서 받침 커버판부재(121)의 상면으로 돌출되지 않아 받침 커버판부재(121)의 위치를 안정적으로 고정시키고, 받침 커버판부재(121) 상에 안착되는 웨이퍼 고정판부재(220)를 자력으로 견고하게 고정시킬 수 있다.
또한, 웨이퍼 분리용 승하강부(120)의 상면 즉, 받침 커버판부재(121)의 상면에는 웨이퍼부(200)를 연마 작업 위치로 정위치시키는 복수의 연마위치 안내용 핀부(121b)가 돌출되고, 웨이퍼부(200)의 외측면 즉, 웨이퍼 고정판부재(220)의 외측면에는 복수의 위치 안내용 핀 삽입홈(221)이 위치된다.
웨이퍼부(200)는 위치 안내용 핀 삽입홈(221) 내에 연마위치 안내용 핀부(121b)를 끝까지 삽입시키면 베이스 테이블부(110) 상에서 연마부에 의해 연마 작업이 이루어지는 연마 작업 위치로 간단하게 정위치될 수 있다.
웨이퍼부(200)는 웨이퍼 분리용 승하강부(120)가 웨이퍼 분리용 승하강기기(130)에 의해 승강되어 고정판 받침부(112) 상에서 이격된 상태에서 즉, 고정판 받침부(112)의 자력이 웨이퍼 분리용 승하강부(120)에 영향을 주지 않는 상태에서 웨이퍼 분리용 승하강부(120)의 상면에안착되고, 이 때 위치 안내용 핀 삽입홈(221) 내에 연마위치 안내용 핀부(121b)가 끝까지 삽입되면서 위치된다.
웨이퍼 분리용 승하강부(120)는 연마 대상인 웨이퍼부(200)가 안착된 상태에서 웨이퍼 분리용 승하강기기(130)에 의해 하강되어 고정판 받침부(112)에 안착된다.
작업 대상인 웨이퍼부(200)가 올려진 상태에서 웨이퍼 분리용 승하강부(120) 즉, 받침 커버판부재(121)가 고정판 받침부(112) 상에 안착되면 고정판 받침부(112)에 위치된 자석부(113)의 자력에 의해 웨이퍼부(200)가 연마 작업이 이루어지는 정위치에서 견고하게 고정된다.
웨이퍼 분리용 승하강부(120)는 웨이퍼 분리용 승하강기기(130)에 의해 승강되어 고정판 받침부(112)와 이격되어 자석부(113)의 자력이 미치지 않게 위치됨으로써 작업 대상인 웨이퍼부(200)가 위치 안내용 핀 삽입홈(221) 내에 연마위치 안내용 핀부(121b)가 끝까지 삽입되도록 용이하게 안착될 수 있고, 연마 작업이 완료된 웨이퍼부(200)를 용이하게 분리될 수 있다.
즉,, 웨이퍼 분리용 승하강부(120)는 고정판 받침부(112)와 이격되어 자석부(113)의 자력이 미치지 않게 위치됨으로써 작업자가 작업 대상인 웨이퍼부(200)를 상부에 안착시킬 때 위치 안내용 핀 삽입홈(221) 내에 연마위치 안내용 핀부(121b)가 끝까지 용이하기 삽입시킬 수 있어 웨이퍼부(200)를 연마 작업 시 정위치에 간단하게 위치시킬 수 있다.
한편, 웨이퍼 분리용 승하강부(120)는 테이블 회전부(140)의 작동에 의해 베이스 테이블부(110)와 일체로 회전되어 상부면에 안착된 웨이퍼부(200)가 원활하게 회전되면서 안정적인 연마작업이 이루어질 수 있게 된다.
웨이퍼 분리용 승하강부(120)의 내측면 또는 베이스 테이블부(110)의 외측면 중 어느 한 측에는 회전용 걸림 돌기부(120a)가 돌출되고, 웨이퍼 분리용 승하강부(120)의 내측면 또는 베이스 테이블부(110)의 외측면 중 다른 한 측에는 회전용 걸림 돌기부(120a)가 삽입되어 걸리는 돌기 삽입부(110b)가 위치된다.
그리고, 돌기 삽입부(110b)는 상부 측으로 개방된 형태로 형성되거나, 웨이퍼 분리용 승하강부(120)의 상, 하 이동 거리보다 긴 길이를 가져 웨이퍼 분리용 승하강부(120)의 상, 하 이동 시 회전용 걸림 돌기부(120a)가 돌기 삽입부(110b) 내에서 상, 하 이동될 수 있다.
웨이퍼 분리용 승하강부(120)의 외측면 즉, 측면 커버판부재(122)의 외측면에는 승하강용 지지돌기(122a)가 돌출되고, 웨이퍼 분리용 승하강기기(130)는 승하강용 지지돌기(122a)에 걸리는 승하강 지그부(131), 승하강 지그부(131)를 승하강시키는 지그 승하강부(132)를 포함한다.
지그 승하강부(132)는 유압 실린더인 것을 일 예로 하고, 이외에도 볼스크류 방식의 리니어 액추에이터, 랙기어와 랙기어에 맞물려 모터에 의해 회전되는 피니언 기어를 포함하여 모터의 회전력을 직선 이동으로 변환하는 랙과 피니언 구조체 등 공지의 승하강 기기를 이용하여 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
승하강 지그부(131)는 승하강용 지지돌기(122a)의 상부 측에 위치되는 하강용 걸림돌기(131a), 승하강용 지지돌기(122a)의 하부 측에 위치되는 승강용 걸림돌기(131b)를 포함한다.
그리고, 하강용 걸림돌기(131a)와 승강용 걸림돌기(131b)는 웨이퍼 분리용 승하강부(120)가 고정판 받침부(112) 상에 안착된 상태에서 승하강용 지지돌기(122a)의 상부와 하부 측에 각각 이격되게 위치된다.
승하강 지그부(131)는 웨이퍼 분리용 승하강부(120)가 고정판 받침부(112) 상에 안착된 상태에서 하강용 걸림돌기(131a)와 승강용 걸림돌기(131b)가 승하강용 지지돌기(122a)의 상부와 하부 측에 각각 이격되게 위치되어 웨이퍼부(200)의 연마 작업 중 웨이퍼 분리용 승하강부(120)가 베이스 테이블부(110)와 일체로 원활하게 회전될 수 있게 한다.
웨이퍼 분리용 승하강부(120)가 웨이퍼 분리용 승하강기기(130)와 연결되어 위치되면 즉, 결합된 상태로 위치되면 웨이퍼 분리용 승하강부(120)와 베이스 테이블부(110)는 테이블 회전부(140)에 의해 회전이 불가능한 구조가 된다.
승하강 지그부(131)는 웨이퍼 분리용 승하강부(120)가 고정판 받침부(112) 상에 안착된 상태에서 승하강용 지지돌기(122a)와 상부 측과 하부 측에 각각 이격되게 위치되는 하강용 걸림돌기(131a), 승하강용 지지돌기(122a)를 포함하여 지그 승하강부(132)에 의해 상, 하 이동되어 웨이퍼 분리용 승하강부(120)를 상, 하 이동시키기 때문에 연마 작업 중 웨이퍼 분리용 승하강부(120)와 베이스 테이블부(110)가 테이블 회전부(140)에 의해 일체로 원활하게 회전될 수 있다.
승하강 지그부(131)는 지그 승하강부(132)의 작동으로 상부 측으로 이동되면 승하강용 지지돌기(122a)의 하부 측에 위치된 승강용 걸림돌기(131b)가 승하강용 지지돌기(122a)를 들어올려 웨이퍼 분리용 승하강부(120)를 승강시키게 된다.
또한, 승하강 지그부(131)는 지그 승하강부(132)의 작동으로 하부 측으로 이동되면 승하강용 지지돌기(122a)의 상부 측에 위치된 하강용 걸림돌기(131a)가 승하강용 지지돌기(122a)를 눌러 웨이퍼 분리용 승하강부(120)를 하강시키게 된다.
승강용 걸림돌기(131b)와 하강용 걸림돌기(131a)의 사이 간격은 승하강용 지지돌기(122a)의 두께보다 큰 간격을 가져 승하강 지그부(131)는 웨이퍼 분리용 승하강부(120)가 고정판 받침부(112) 상에 안착된 상태에서 승하강용 지지돌기(122a)의 상부와 하부 측에 각각 이격되게 위치될 수 있다.
지그 승하강부(132)는 웨이퍼 분리용 승하강부(120)의 외측 둘레 즉, 베이스 테이블부(110)의 외측 둘레를 따라 이격되게 복수로 구비되고, 승하강용 지지돌기(122a)는 웨이퍼 분리용 승하강부(120)의 외측면 즉, 측면 커버판부재(122)의 외측면에 링형상으로 돌출되거나 승하강 지그부(131)의 위치에 맞게 측면 커버판부재(122)의 외측 둘레를 따라 이격되게 복수로 위치될 수 있다.
또한, 웨이퍼 분리용 승하강기기(130)는 베이스 테이블부(110)가 통과되어 위치되는 테이블 통과용 중공부(133a)가 구비되고, 상면에 복수의 승하강 지그부(131)가 위치되며, 하부 측에 복수의 지그 승하강부(132)가 위치되어 지그 승하강부(132)에 의해 승하강하는 승하강 지지판부재(133)를 더 포함할 수 있다.
승하강 지지판부재(133)는 복수의 승하강 지그부(131)를 복수의 지그 승하강부(132)로 동시에 들어올릴 수 있게 하여 웨이퍼 분리용 승하강부(120)가 안정적으로 승하강될 수 있게 한다.
지그 승하강부(132)는 복수로 구비되어 동시에 작동됨으로써 승하강용 지지돌기(122a)부를 동시에 들어올리거나 동시에 눌러 웨이퍼 분리용 승하강부(120)가 안정적으로 승하강시킬 수 있다.
본 발명은 웨이퍼의 연마 작업 중 웨이퍼의 위치를 자력으로 간단하게 고정시키고, 연마 작업 후 자력으로 고정된 웨이퍼를 자동으로 분리할 수 있어 웨이퍼의 연마 작업 시 편의성을 크게 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은 자력으로 고정된 웨이퍼를 자동으로 분리하여 웨이퍼의 분리 시 웨이퍼의 위치를 고정시키는 웨이퍼 고정용 테이프(230)가 찢어지거나 웨이퍼 고정용 테이프(230)에 고정된 웨이퍼(210)가 손상 또는 파손되는 것을 방지하고, 웨이퍼 연마 작업 시 안정성과 효율을 크게 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.
10 : 하우징부 20 : 웨이퍼 연마용 테이블부
30 : 웨이퍼 그라인딩부 31 : 그라인딩 휠부재
31a : 그라인딩 투스 32 : 연마용 회전부
40 : 연마용 승하강부 50 : 연마용 이동기기
51 : 제1직선 이동부 52 : 제2직선 이동부
60 : 드레싱 모듈부 100 : 그라인딩용 척 테이블 구조체
110 : 베이스 테이블부 110b : 돌기 삽입부
111 : 웨이퍼 안착부 112 : 고정판 받침부
113 : 자석부 120 : 웨이퍼 분리용 승하강부
120a : 회전용 걸림 돌기부 121 : 받침 커버판부재
121a : 자석 노출용 구멍 121b : 연마위치 안내용 핀부
122 : 측면 커버판부재 122a : 승하강용 지지돌기
130 : 웨이퍼 분리용 승하강기기 131 : 승하강 지그부
131a : 하강용 걸림돌기 131b : 승강용 걸림돌기
132 : 지그 승하강부 133 : 승하강 지지판부재
133a : 테이블 통과용 중공부 140 : 테이블 회전부
200 : 웨이퍼부 210 : 웨이퍼
220 : 웨이퍼 고정판부재 221 : 위치 안내용 핀 삽입홈
230 : 웨이퍼 고정용 테이프
30 : 웨이퍼 그라인딩부 31 : 그라인딩 휠부재
31a : 그라인딩 투스 32 : 연마용 회전부
40 : 연마용 승하강부 50 : 연마용 이동기기
51 : 제1직선 이동부 52 : 제2직선 이동부
60 : 드레싱 모듈부 100 : 그라인딩용 척 테이블 구조체
110 : 베이스 테이블부 110b : 돌기 삽입부
111 : 웨이퍼 안착부 112 : 고정판 받침부
113 : 자석부 120 : 웨이퍼 분리용 승하강부
120a : 회전용 걸림 돌기부 121 : 받침 커버판부재
121a : 자석 노출용 구멍 121b : 연마위치 안내용 핀부
122 : 측면 커버판부재 122a : 승하강용 지지돌기
130 : 웨이퍼 분리용 승하강기기 131 : 승하강 지그부
131a : 하강용 걸림돌기 131b : 승강용 걸림돌기
132 : 지그 승하강부 133 : 승하강 지지판부재
133a : 테이블 통과용 중공부 140 : 테이블 회전부
200 : 웨이퍼부 210 : 웨이퍼
220 : 웨이퍼 고정판부재 221 : 위치 안내용 핀 삽입홈
230 : 웨이퍼 고정용 테이프
Claims (10)
- 연마 대상인 웨이퍼부가 안착되며 웨이퍼부의 위치를 자력으로 고정시키는 자석부를 구비한 베이스 테이블부;
상기 베이스 테이블부의 상면에 상, 하 이동가능하게 위치되고 상기 웨이퍼부를 들어올리는 웨이퍼 분리용 승하강부; 및
상기 웨이퍼 분리용 승하강부를 상, 하 이동시키는 웨이퍼 분리용 승하강기기를 포함하며,
상기 웨이퍼부는 링형상의 웨이퍼 고정판부재 내에 연마 대상인 웨이퍼가 고정되는 구조를 가지며,
상기 베이스 테이블부는,
상기 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 안착부;
상기 웨이퍼 안착부의 외측 둘레를 감싸며 상부에 상기 웨이퍼 고정판부재가 위치되는 링형상의 고정판 받침부; 및
상기 고정판 받침부에 위치되며 상기 웨이퍼 고정판부재를 자력으로 고정시키는 복수의 자석부를 포함하고,
상기 웨이퍼 분리용 승하강부는,
상기 고정판 받침부를 커버하며 상면에 상기 웨이퍼 고정판부재가 안착되는 링형상의 받침 커버판부재; 및
상기 받침 커버판부재의 외측 둘레에서 하부 측으로 돌출되어 상기 고정판 받침부의 외측면을 커버하는 측면 커버판부재를 포함하며,
상기 받침 커버판부재는 상기 자석부를 노출시키는 복수의 자석 노출용 구멍이 구비되는 것을 특징으로 하는 그라인딩용 척 테이블 구조체.
- 청구항 1에 있어서,
상기 웨이퍼 분리용 승하강부는 상기 고정판 받침부의 적어도 일부분을 커버하고, 상부에 상기 웨이퍼 고정판부재가 안착되는 평면의 안착면을 가지는 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 그라인딩용 척 테이블 구조체.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 자석부는,
상기 고정판 받침부 상에 돌출되게 위치되어 상기 받침 커버판부재가 고정판 받침부 상에 안착된 상태에서 자석 노출용 구멍 내에 삽입되되, 상기 자석 노출용 구멍의 높이와 같거나 작은 높이로 돌출되는 것을 특징으로 하는 그라인딩용 척 테이블 구조체.
- 청구항 1에 있어서,
상기 베이스 테이블부와 웨이퍼 분리용 승하강부를 회전시키는 테이블 회전부를 더 포함하고,
상기 웨이퍼 분리용 승하강부는 상기 테이블 회전부의 작동에 의해 상기 베이스 테이블부와 일체로 회전되는 것을 특징으로 하는 그라인딩용 척 테이블 구조체.
- 청구항 5에 있어서,
상기 웨이퍼 분리용 승하강부의 내측면 또는 상기 베이스 테이블부의 외측면 중 어느 한 측에는 회전용 걸림 돌기부가 돌출되고,
상기 웨이퍼 분리용 승하강부의 내측면 또는 상기 베이스 테이블부의 외측면 중 다른 한 측에는 회전용 걸림 돌기부가 삽입되어 걸리는 돌기 삽입부가 위치되며,
상기 웨이퍼 분리용 승하강부의 상, 하 이동 시 상기 회전용 걸림 돌기부가 상기 돌기 삽입부 내에서 상, 하 이동되는 것을 특징으로 하는 그라인딩용 척 테이블 구조체.
- 청구항 5에 있어서,
상기 측면 커버판부재의 외측면에는 승하강용 지지돌기가 돌출되고,
상기 웨이퍼 분리용 승하강기기는,
상기 승하강용 지지돌기에 걸리는 승하강 지그부; 및
상기 승하강 지그부를 승하강시키는 지그 승하강부를 포함하고,
상기 승하강 지그부는 상기 승하강용 지지돌기의 상부 측에 위치되는 하강용 걸림돌기와 상기 승하강용 지지돌기의 하부 측에 위치되는 승강용 걸림돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 그라인딩용 척 테이블 구조체.
- 청구항 7에 있어서,
상기 승하강 지그부는 상기 웨이퍼 분리용 승하강부가 상기 고정판 받침부 상에 안착된 상태에서 상기 하강용 걸림돌기와 상기 승강용 걸림돌기가 상기 승하강용 지지돌기의 상부와 하부 측에 각각 이격되게 위치되는 것을 특징으로 하는 그라인딩용 척 테이블 구조체.
- 청구항 7에 있어서,
상기 지그 승하강부는 상기 베이스 테이블부의 외측 둘레를 따라 이격되게 복수로 구비되고, 상기 승하강용 지지돌기는 상기 측면 커버판부재의 외측면에 링형상으로 돌출되거나 상기 승하강 지그부의 위치에 맞게 상기 측면 커버판부재의 외측 둘레를 따라 이격되게 복수로 위치되며,
상기 웨이퍼 분리용 승하강기기는 상기 베이스 테이블부가 통과되어 위치되는 테이블 통과용 중공부가 구비되고, 상면에 복수의 상기 승하강 지그부가 위치되며, 하부 측에 복수의 상기 지그 승하강부가 위치되는 승하강 지지판부재를 더 포함하고,
상기 승하강 지지판부재는 상기 지그 승하강부에 의해 승하강되는 것을 특징으로 하는 그라인딩용 척 테이블 구조체.
- 하우징부;
상기 하우징부 내에 위치되고, 연마 대상인 웨이퍼부가 안착되는 웨이퍼 연마용 테이블부;
상기 그라인딩용 척 테이블 구조체에 안착된 상기 웨이퍼부의 표면을 연마하여 평탄화하는 웨이퍼 그라인딩부;
상기 하우징부 내에 위치되고, 상기 웨이퍼 그라인딩부를 상, 하 이동시키는 연마용 승하강부를 포함하며,
상기 연마용 테이블부는 청구항 1, 청구항 2, 청구항 4 내지 청구항 9 중 어느 한 항의 상기 그라인딩용 척 테이블 구조체인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 그라인딩 장치.
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| KR1020220052649A KR102643674B1 (ko) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | 그라인딩용 척 테이블 구조체 및 이를 포함하는 웨이퍼 그라인딩 장치 |
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| KR1020220052649A KR102643674B1 (ko) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | 그라인딩용 척 테이블 구조체 및 이를 포함하는 웨이퍼 그라인딩 장치 |
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2022
- 2022-04-28 KR KR1020220052649A patent/KR102643674B1/ko active IP Right Grant
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