KR20050008517A - 자기 기록 매체 기판의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코어 뽑기 가공의 생산성을 향상시키는 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 직경 150 mm 이상 300 mm 이하의 단결정 실리콘 웨이퍼를 코어 뽑기 가공하여 외경 55 mm 이하의 복수의 도너츠상 기판을 얻는 코어 뽑기 공정을 포함하는 자기 기록 매체용 기판의 제조 방법으로서, 상기 코어 뽑기 공정이 추출된 복수의 코어 이외의 잔여 웨이퍼가 일체화되도록 행해지는 자기 기록 매체용 기판의 제조 방법을 제공한다. 코어 뽑기 공정은 바람직하게는 레이저 가공 또는 워터 제트 가공을 이용하여, 복수의 코어 뽑기 후의 잔여 웨이퍼 표면의 가장 짧은 폭이 상기 웨이퍼 두께의 1.5 배 이상 2.5 배 이하의 간격이 되도록 행해진다.

Description

자기 기록 매체 기판의 제조 방법 {Process for Preparing Substrate for Magnetic Recording Medium}

본 발명은 자기 기록 매체용 기판, 바람직하게는 직경 55 mm 이하, 보다 바람직하게는 직경 50 mm 이하의 소구경 기판으로서 최적인 자기 기록 매체용 기판에 관한 것이다.

자기 기록의 기록 밀도(면밀도)의 향상은 매우 급격하여, 최근 10년간 연율 50 내지 200 ％의 급격한 향상이 계속적으로 진행되어 왔다. 양산 수준으로 70 Gbit/inch²의 제품이 출하되고, 실험실 수준에서는 그 배인 160 Gbit/inch²의 면기록 밀도가 보고되었다. 양산 수준의 면기록 밀도는 3.5"("는 인치를 나타냄) HDD로 1 플래터당 80 Gbyte에 상당하고, 2.5" HDD라고 하면 1 플래터당 40 Gbyte에 상당한다. 이 기록 용량은 통상의 데스크탑 컴퓨터(3.5" HDD 탑재)나 노트북 컴퓨터(2.5" HDD 탑재)의 사용 용도에서는 1 플래터의 기록 매체 탑재로 충분한 용량이다.

기록 밀도는 금후에도 향상이 기대되고 있다. 단, 종래의 수평 자기 기록 방식은 열변동의 기록 한계에 임박하여 100 Gbit/inch²내지 200 Gbit/inch²의 기록 밀도에 도달하고 있으며, 수직 자기 기록으로 순차적으로 이행해 갈 것이라고 여겨지고 있다. 수직 자기 기록의 기록 한계가 어느 정도인 지는 현시점에서는 명확하지 않지만, 1000 Gbit/inch²(1 Tbit/inch²)는 달성 가능할 것으로 여겨지고 있다. 이러한 고기록 밀도를 달성할 수 있다면 2.5" HDD 1 플래터당 600 내지 700 Gbyte의 기록 용량을 얻을 수 있게 된다.

개인용 컴퓨터의 통상적인 용도로 이제까지의 대용량은 완전히 사용되지 못할 가능성이 높기 때문에, 2.5"보다 소구경의 기록 매체가 서서히 사용되기 시작하고 있다. 대표적으로는 1.8" 기판, 1" 기판이 있으며, 과거에는 1.3" HDD가 발매된 적도 있다. 2" 이하의 HDD는 현시점에서는 양적으로 매우 적지만, 금후 자기기록 밀도가 향상되면 1.8" HDD로 개인용 컴퓨터(특히, 노트북 컴퓨터)에서는 충분한 기록 용량을 확보할 수 있다. 또한, 1" HDD의 기록 용량은 현재로서는 1 내지 4 Gbyte 정도지만, 용량이 수배 커지면 디지털 카메라 등 뿐만 아니라, 개인용 컴퓨터나 디지털 비디오 카메라·정보 단말기나 휴대용 음악 기기·휴대용 전화 등 폭넓은 모바일 용도에 사용할 수 있을 가능성이 있다. 2" 이하의 소구경 HDD와 소구경 기록 매체·기판은 금후의 유망한 용도이다.

HDD의 기록 매체 기판으로서는 3.5" 기판에서는 주로 Al 합금 기판, 2.5"에서는 주로 유리 기판이 사용되고 있다. 노트북 컴퓨터와 같은 모바일 용도에서는 HDD가 충격을 받을 가능성이 높고, 이들에 탑재되는 2.5" HDD는 헤드면의 충격으로 기록 매체나 헤드가 손상되어 데이터가 파괴될 가능성이 높기 때문에, 경도가 높은 유리 기판이 사용되었다. 따라서, 2" 이하의 소구경 기판에서도 유리 기판이 사용될 가능성이 높다.

그러나, 2" 이하의 소구경 기판은 모바일 용도에 주로 사용되기 때문에, 노트북 컴퓨터에 탑재되어 있는 2.5" 기판 이상으로 내충격성이 중요하다. 또한, 보다 소형일 필요가 있기 때문에 기판을 포함한 부품 전체의 소형화·박형화가 요구된다. 2.5" 기판의 표준 두께인 0.635 mm보다 더 얇은 판두께가 2" 이하의 기판에서는 요구된다. 이러한 소구경 기판에 요구되는 사양으로부터 영률이 높고 얇은 판이어도 충분한 강도를 얻을 수 있으며, 제조하기 쉬운 기판이 요구되고 있다. 이러한 점에서 유리 기판에는 몇가지 문제가 있다.

우선, 현재 사용되고 있는 결정화 유리 기판에서는 0.635 mm 이하의 판두께로는 영률이 충분하지 않고, 회전시의 공진 주파수가 실용 회전역에 존재하게 된다. 따라서, 그 이상의 박판화가 불가능하다. 또한, 유리 원판은 대략 0.8 mm대의 판두께를 사용하지만, HDD용 원판에 요구되는 유리 조성으로는 제조상 그 이상의 박판화가 불가능하다. 따라서, 0.8 mm대의 판두께로부터 0.5 mm대나 그 이하의 판두께까지 랩 연마로 두께를 조정할 필요가 있다. 두께 조정을 위해 연마 시간이 꽤 길어지며, 가공 시간이나 가공 비용의 상승을 초래하여 바람직하지 않다.

또한, 유리 기판은 당연히 비도전체이기 때문에 스퍼터링 막형성에 있어서 기판 상의 차지 업(charge up)의 문제가 있으며, 자성막과의 양호한 접촉을 확보하기 위해 기판과 자성막 사이에 완충 금속막을 넣을 필요가 있다. 이 기술 과제는 기본적으로 해결되었지만, 스퍼터링 막형성 과정에서 유리 기판의 사용을 어렵게 하는 요인 중 하나가 되고 있다. 따라서, 기판에 도전성을 부여할 수 있는 것이라면 그보다 더 좋은 것은 없지만, 유리 기판으로는 어렵다.

2.5" HDD에서도 주로 유리 기판이 사용되고 있는 바와 같이, Al 합금 기판은 모바일 용도로는 완전히 부적합하다. 기판의 경도가 부족하다는 것은 이미 설명했지만, 기판의 강성도 부족하기 때문에 공진 주파수를 실용 회전역보다 높이기 위해서는 판두께를 두껍게 할 수 밖에 없어 모바일 용도로는 전혀 후보 기판이 되지 못한다.

그 밖의 사파이어 유리, SiC 기판, 엔지니어링 플라스틱 기판, 카본 기판 등의 대체 기판이 몇가지 제안되었지만, 강도·가공성·비용·표면 평활성·막형성 친화성 등의 평가 기준으로부터 소구경 기판의 대체 기판으로서는 모두 불충분하다.

Si 단결정 기판을 HDD 기록막 기판으로서 사용하는 것이 제안되어 있다(일본 공개 특허 (평)6-176339호 공보). Si 단결정 기판은 기판 평활성이나 환경 안정성, 신뢰성이 우수하고, 강성도 유리 기판과 비교하여 높기 때문에 HDD 기판으로서 우수하다. 유리 기판과는 달리 도전성은 적어도 반도체 특성을 갖는다. 또한, 통상의 웨이퍼에서는 약간의 P형 또는 N형의 도펀트가 포함되어 있는 경우가 많기 때문에 도전성은 더 높다. 따라서, 유리 기판과 같은 스퍼터링 막형성시의 차지 업 문제가 없고, 금속막의 Si 기판 상에의 직접적인 스퍼터링 막형성이 가능하다. 또한, 열전도성도 양호하기 때문에 기판 가열도 용이하고, 300 ℃ 이상의 고온에서도 막형성이 가능하며, 스퍼터링 막형성 공정과의 친화성도 매우 양호하다. Si 단결정 기판은 반도체 IC용으로 직경 100 mm에서 300 mm까지의 웨이퍼가 양산되고 있다.

그러나, 직경 100 mm 이하의 소구경 웨이퍼는 현재로서는 입수가 곤란하다. 따라서, 현재 유통량이 많은 6" 내지 8" 웨이퍼로부터 코어 뽑기에 의해 목적하는 소구경 기판을 잘라내는 것이 실제적이다. Si 단결정 기판의 가격이 저렴하지 않기 때문에 웨이퍼 1장당 될 수 있는 한 많은 HDD 기판을 잘라내는 것이 중요하다.

본 발명은 코어 뽑기 가공의 생산성을 향상시키는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 Si 단결정 웨이퍼를 원판으로서 사용하여 HDD용 자기 기록 매체 기판을 제조하는 일례를 나타내는 개략적인 공정도이다.

도 2는 직경 200 mm의 단결정 Si 웨이퍼 (2)로부터 65 mm의 HDD 기판을 7장 코어 뽑기하는 방법을 나타낸다.

도 3은 코어 뽑기 공정에서의 최단폭 (d1)을 나타내는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 단결정 실리콘봉

2: 단결정 Si 웨이퍼

3: 도너츠상 기판

본 발명은 직경 150 mm 이상 300 mm 이하의 단결정 실리콘 웨이퍼에 코어 뽑기 가공을 행하여 외경 55 mm 이하, 바람직하게는 내경 20 mm 이하, 보다 바람직하게는 내경 12 mm 이하의 도너츠상 기판을 얻는 코어 뽑기 공정을 포함하는 자기 기록 매체용 기판의 제조 방법으로서, 상기 코어 뽑기 공정에서 추출된 복수의 기판 이외의 잔여 웨이퍼가 일체화되도록 코어 뽑기가 행해지는 자기 기록 매체용 기판의 제조 방법을 제공한다.

코어 뽑기 공정은 바람직하게는 복수의 코어 뽑기 후의 잔여 웨이퍼 표면의 가장 짧은 폭이 웨이퍼 두께의 1 배 이상 5 배 이하의 간격이 되도록 행해진다. 또한, 코어 뽑기 공정은 단결정 실리콘 기판에 컵 지석 가공보다 코어 뽑기 압력을 가하기 어려운 방법이 바람직하다. 코어 뽑기 공정은 바람직하게는 레이저 가공 또는 워터 제트 가공을 이용하여 복수의 코어 뽑기 후의 잔여 웨이퍼 표면의 가장 짧은 폭이 웨이퍼 두께의 1.5 배 이상 2.5 배 이하의 간격이 되도록 행해진다.

본 발명은 HDD 기록막용 기판에 있어서, Si 단결정 웨이퍼로부터 코어 뽑기 가공에 의해, 될 수 있는 한 많은 소구경 기판을 효율적으로 코어 뽑기하는 제조 방법에 관한 것이다.

도 1은 Si 단결정 웨이퍼를 원판으로서 사용하여 HDD용 자기 기록 매체 기판을 제조하는 일례를 나타내는 개략적인 공정도이다.

단결정 실리콘봉 (1)을 슬라이스하여 직경 200 mm의 단결정 Si 웨이퍼 (2)를 얻은 후, 코어 뽑기 공정에서 외경 55 mm 이하의 복수의 도너츠상 기판 (3)을 얻는다. 도너츠상 기판 (3)은, 바람직하게는 내주 단면과 외주 단면의 테두리가 연마되고 단면 연마된다. 그 후, 통상은 알칼리 에칭 공정, 양면 연마 공정 및 세정 공정을 거쳐 소구경 기판이 제조된다.

바람직하게는 코어 뽑기 공정의 전 또는 후, 예를 들면 코어 뽑기 공정 전, 코어 뽑기 공정과 테두리 연마 공정의 사이, 테두리 연마 공정과 단면 연마 공정의 사이, 또는 단면 연마 공정 후에, 보다 바람직하게는 코어 뽑기 공정 전, 테두리 연마 공정과 단면 연마 공정의 사이, 또는 단면 연마 공정 후에 단결정 실리콘 웨이퍼 또는 도너츠상 기판의 표면을 바람직하게는 10 ㎛ 내지 100 ㎛ 연삭 제거하는 랩 공정을 포함할 수도 있다.

코어 뽑기 공정에 사용되는 단결정 실리콘 웨이퍼는 면방위 (100)으로서 직경 150 mm 이상 300 mm 이하, 두께 0.4 내지 1 mm인 것이 바람직하다.

반도체 등급 Si 단결정 웨이퍼는 고가이며, 상기 단결정 원판을 사용하여 65 mm 직경의 기판을 제조해도 유리 기판의 수배 내지 10 배 가까이의 비용이 들게 된다. 아무리 Si 단결정 기판의 특성이 우수하다고 해도 이 정도의 비용차가 있어서는 실용화되기 어렵다.

코어 뽑기 공정에 있어서, 예를 들면 도 2에 나타낸 바와 같이 8" 웨이퍼로부터 2.5" HDD 기판을 7장 코어 뽑기할 수 있다. 이 방법에 대해서는 일본 특허 공개 (평)10-334461호 공보에 제안되어 있는 기술을 이용할 수 있다. 이 경우, 2.5" 기판의 코어를 뽑을 때 가공되는 부분이 인접하는 코어를 뽑은 기판 사이에서 중첩되도록 함으로써 8" 웨이퍼로부터 최대 7장의 2.5" 기판이 코어 뽑기되도록 하였다. 그러나, 7장의 코어 뽑기를 한 나머지 잔여 부분(이하, "컬렛"이라고 함)은서로 연결되지 않고 가공시 뿔뿔이 흩어지게 된다. 웨이퍼로부터의 코어 뽑기 매수를 가능한 한 많이 하고 싶지만, 컬렛이 가공 과정에서 흩어지게 되면 작업상 공정이 복잡하고 번거로워지며, 흩어진 컬렛이 디스크에 충돌하여 조각의 원인이 되거나, 기판 표면을 손상시키는 등의 문제가 발생한다.

우선, 기판 밑면을 에어 흡착하는 것은 웨이퍼 유지에 유효하지만, 2.5" 기판 이하에서는 컬렛부가 작아 에어 흡착만으로 비산되지 않도록 억제하는 것은 어렵다. 물리적으로 뒤에서 누르거나 제거하면 문제는 없지만, 인력 수고와 시간이 많이 든다. 로보트 등에 의한 자동화도 가능하기는 하지만, 연결되어 있지 않은 컬렛은 가공시 움직여 버리기 때문에 제거하는 것이 쉽지 않다.

또한, 코어 뽑기하는 소구경 기판의 매수를 적게 하면 컬렛끼리는 연결되어 코어 뽑기 후에도 일체적으로 취급할 수 있다. 따라서, 웨이퍼의 최저 3군데를 고정해 두면 컬렛은 흩어지지 않고 유지되기 때문에 코어 뽑기의 제조 공정을 매우 간략화할 수 있다. 그러나, 코어 뽑기 매수의 감소는 소구경 기판의 비용을 상승시켜 버리기 때문에 바람직하지 않다. 코어 뽑기 공정에서의 컬렛 처리는 상반된 요소를 어떻게 양립시킬 수 있는 가가 큰 문제로 남는다.

종래의 컵 지석에 의한 코어 뽑기에서는 코어를 뽑을 때 원판 웨이퍼에 압력이 가해지기 때문에, 컬렛이 파손되지 않고 일체적으로 잔존하기 위해서는 아무래도 코어 뽑기 후의 인접 코어 사이의 컬렛 최단폭이 5 mm 정도(웨이퍼 두께의 6배 이상)는 필요하였다. 그 이하에서는 일정 비율로 컬렛이 깨져 버린다. 코어 뽑기 후에도 컬렛을 일체화하여 최단폭을 될 수 있는 한 작게 하는 것을 고안하였다.또한, 최단폭은 컬렛 표면의 최단폭을 말하며, 코어 사이의 거리나 코어와 원판 웨이퍼와의 거리 중 최단의 것이다. 코어 사이의 거리가 코어와 원판 웨이퍼와의 거리보다 짧을 때, 세가지 코어 사이의 거리 (d1)이 동일한 폭인 도 3에서는 최단폭은 d1이지만, 동일한 폭이 아니면 그 중의 가장 짧은 폭이다.

본 발명자들은 코어 뽑기 방법에 레이저에 의한 가공법이나 워터 제트 가공법을 적용함으로써, 컬렛 최단폭이 웨이퍼의 5 배 이하에서도 컬렛을 일체적으로 유지하여 코어 뽑기를 완료할 수 있다는 것을 발견하였다.

레이저 가공은 CO₂가스 레이저, YAG 레이저, 레이저 다이오드 등의 발진기로부터의 레이저광을 집광하여 가공을 행하는 방법이다.

레이저 가공과 같은 열적 코어 가공의 경우, 웨이퍼 기판에 압력은 생기지 않기 때문에, 최단폭은 바람직하게는 웨이퍼 두께의 1.5 배 이상 2.5 배 이하인 것이 바람직하다는 것을 알 수 있었다. 단, 압력 대신에 레이저 조사부가 승온하기 때문에 최단폭이 웨이퍼 두께의 1 배 미만에서는 열충격에 견딜 수 없는 경우가 있기 때문에 1배 이상인 것이 바람직하다. 또한, 최단폭이 웨이퍼 두께의 5 배를 초과하면 코어 뽑기 매수의 감소에 의해 비용을 상승시켜 버리기 때문에 바람직하지 않다. 레이저 가공법에 있어서도 CO₂레이저를 광원으로 하는 경우에는, 총 파워가 큰 만큼 파워 밀도는 낮기 때문에 코어 뽑기 기판이나 컬렛에 열이 가해지기 쉬워 열충격에 의한 균열을 일으키기 쉽다. 파워 밀도가 높은 고체 레이저(YAG 레이저 등) 쪽이 레이저 파워가 코어 뽑기 그 자체에 사용되고, 주변 부재에의 열유출이적어 보다 바람직하다.

워터 제트 가공은 100 MPa 이상의 고압수에 평균 입경 20 내지 200 ㎛의 석류석 등의 연마재를 혼합시켜 조사하는 가공 방법이다. 워터 제트 가공은 가공폭이 작고, 기판에는 큰 압력을 가하지 않으며, 열 영향은 거의 없기 때문에 유리하다. 컬렛 최단부의 폭은 레이저 가공법과 거의 동일한 것이 좋으며, 바람직하게는 웨이퍼 두께의 1 배 이상 5 배 이하이고, 보다 바람직하게는 웨이퍼 두께의 1.5 배 이상 2.5 배 이하일 수도 있다.

물론, 종래의 컵 지석으로도 가공 공정 연구를 행함으로써 최단폭 5 배 이하에서도 컬렛을 일체적으로서 남기는 것은 가능하다. 예를 들면, 컵 절단에서는 코어를 뽑아 잘라내기 직전이 가장 컬렛 최단부에 왜곡이 가해져 갈라지기 쉬워지므로, 잘라내기 직전(예를 들면, 두께로 0.1 mm 내지 0.2 mm 정도로 가공 두께가 남아 있는 단계)부터 지석 이송 속도를 2분의 1 이하로 떨어뜨려 절단 압력을 크게 감소시킴으로써 생산성은 현저하게 저하되지만, 일체적인 컬렛 처리가 가능하다. 그러나, 레이저 가공법과 같이 압력이 자유롭지 않기 때문에 최단폭을 2.5 배 이하까지 작게 하는 것은 불가능하다.

컬렛을 일체적으로 남게 함으로써, 원판 웨이퍼는 적어도 3 점에서 고정해 주면 가공 마지막까지 여분의 공정을 추가할 필요는 없다. 또한, 코어 뽑기를 행하는 기판 직경이 2" 이하인 소구경 기판에서는 잔여 컬렛의 각 부의 크기가 보다 작아진다. 에어 흡착 등의 방법도 보다 사용하기 어려워져 컬렛 일체화에 의한 가공 공정의 간략화가 매우 유리해진다.

코어 뽑기 공정에는 외경 코어 뽑기(외주 코어 뽑기)와 내경 코어 뽑기(내주 코어 뽑기)가 포함된다. 내경 코어 뽑기와 외경 코어 뽑기는 어느 쪽을 먼저 행해도 상관이 없다.

코어 뽑기 공정 전후 어느 쪽이나 상관없지만, 웨이퍼 표면을 바람직하게는 10 ㎛ 내지 100 ㎛ 연삭 제거하는 랩 공정을 설치하는 것이 바람직하다. 코어 뽑기 공정 후, 예를 들면 코어 뽑기 공정과 테두리 연마 공정의 사이, 테두리 연마 공정과 단면 연마 공정의 사이, 또는 단면 연마 공정 후에 랩 공정도 설치하며, 바람직하게는 테두리 연마 공정과 단면 연마 공정의 사이, 또는 단면 연마 공정 후에 랩 공정을 설치한다.

랩 공정에 의해 웨이퍼 원판 또는 도너츠상 원형 기판의 휨이나 기복을 억제할 수 있고, 후속 공정의 적절한 연마량을 설정하기 위한 두께를 조정할 수 있다.

도 1에 나타낸 HDD용 기판 제조에 있어서, 웨이퍼 등의 원판에 대한 코어 뽑기 공정 후, 내외주 단면의 테두리 연마 공정 및 단면 연마 공정을 설치할 수도 있다.

테두리 연마 각도나 치수는 표준 치수로서 대략 규정되어 있다. 통상은 테두리 연마 공정에 의해 제품화할 수 있다. 그러나, 단면에 부착된 지립이나 가공 찌꺼기 등이 기판 강도 저하의 원인으로서 작용하여 기판 파괴의 기점이 될 가능성이 있기 때문에 테두리 연마 공정 후에 단면 연마를 행하고, 그 후 에칭 처리에 의해 왜곡층을 제거하는 것이 바람직하다. 단면은 도너츠상 기판의 내경 측면과 외경 측면의 부분을 말한다.

단면 연마 공정 후, 또는 단면 연마 공정 후의 랩 공정 후에 바람직하게는 상기 기판을 알칼리 에칭하는 공정, 알칼리 에칭된 기판의 앞뒷면을 연마하는 공정, 및 그 후의 세정 공정을 더 포함할 수도 있다.

알칼리 에칭 공정은 랩 공정, 단면 연마 공정의 가공 왜곡을 제거하기 위해, 예를 들면 40 내지 60 ℃로 한 2 내지 60 중량％의 NaOH 수용액에 침지함으로써 행해진다.

알칼리 에칭된 기판의 앞뒷면을 연마하는 공정은 공지된 방법으로 행할 수 있다. 예를 들면, 캐리어에 장착한 기판을 상부 정반과 하부 정반 사이에 끼워 회전시키고, 콜로이드 실리카를 지립으로 하여 연마하는 것이 바람직하다.

세정 공정은 공지된 방법으로 행하는 것이 바람직하다. 예를 들면 브러시 세정, 알칼리 및(또는) 산 용액에 의한 약액 세정 등이 있다.

본 발명의 자기 기록 매체용 기판은 종래의 기판과 동일하게 취급할 수 있으며, 예를 들면 연자성층과 기록층을 설치하여 수직 자기 기록 매체로 할 수 있다.연자성층의 밀착성을 높이기 위해 연자성층의 형성에 앞서 바탕층을 설치할 수도 있다.

기록층 상에는 보호층과 윤활층을 설치할 수도 있다.

<실시예>

이하, 본 발명을 실시예에 기초하여 설명하지만, 본 발명이 이것으로 한정되는 것은 아니다.

이하는 실시예의 개요이다.

대구경 단결정 실리콘봉으로부터 슬라이스가 행해져 웨이퍼가 형성된다. 이어서, 웨이퍼의 두께와 표면을 정리하기 위해 지립을 사용하여 랩을 행한다. 이어서, YAG 레이저 발진 장치로부터의 레이저광에 의해, 또는 컵 지석 가공에 의해 웨이퍼로부터 도너츠상의 원형 기판을 잘라낸다. 이상에 의해 복수장의 기판이 형성된다. 이어서, 기판의 내주 단면과 외주 단면의 지석에 의한 테두리 연마가 행해진다. 이어서, 기판 앞뒷면의 연마 가공이 행해져 목적하는 기판이 완성된다. 이어서, 세정 공정에서 기판에 부착된 연마제 등을 제거하여 기판 제조를 완료한다.

<실시예 1>

대구경 단결정 실리콘 잉곳을 슬라이스하여 직경 200 mm의 웨이퍼를 얻었다. 컵 지석 가공 장치에 의해 직경 48 mm, 내경 12 mm의 도너츠상 원형 기판을 11장 얻었다. 이 때, 각 도너츠상 원형 기판 사이의 최단폭 (d1)을 웨이퍼 두께의 5배로 하고, 코어를 뽑아 잘라내는 0.2 mm 앞에 지석 이송 속도를 2분의 1로 떨어뜨렸더니 잔여 웨이퍼인 컬렛은 파손되지 않고 일체적으로 남았다. 이어서, 코어 뽑기를 행하고, 웨이퍼를 5장 가공하는 데 400 분 걸려 55장의 기판을 얻을 수 있었다. 얻어진 기판은 컬렛에 의한 조각, 표면의 손상은 보이지 않고, 단시간에 많은 기판을 얻을 수 있었다.

<실시예 2>

최단폭 (d1)을 웨이퍼 두께의 3 배로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 처리를 행하여 잔여 웨이퍼인 컬렛은 파손되지 않고 일체적으로 남았다. 이어서, 코어 뽑기를 행하고, 웨이퍼를 5장 가공하는 데 440 분 걸려 60장의 기판을 얻을 수있었다. 얻어진 기판은 컬렛에 의한 조각, 표면의 손상은 보이지 않고, 단시간에 많은 기판을 얻을 수 있었다.

<비교예 1>

최단폭 (d1)을 웨이퍼 두께의 8 배로 하고, 지석 이송 속도를 통상대로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 처리를 행하여 잔여 웨이퍼인 컬렛은 파손되지 않고 일체적으로 남았지만, 얻어진 도너츠상 원형 기판은 8장으로 적었다. 이어서, 코어 뽑기를 행하고, 웨이퍼를 5장 가공하는 데 370 분 걸려 40장의 기판을 얻을 수 있었다. 얻어진 기판은 컬렛에 의한 조각, 표면의 손상은 보이지 않았다.

<비교예 2>

최단폭 (d1)을 웨이퍼 두께의 0.5 배로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 처리를 행하였지만, 잔여 웨이퍼인 컬렛은 파손되어 뿔뿔이 흩어지게 되었다. 파손된 컬렛을 제거하고 이어서 코어 뽑기를 행하였는데, 웨이퍼를 5장 가공하는 데 560 분 걸려 60장의 기판을 얻을 수 있었지만, 컬렛 파손시 기판도 손상되어 실제적으로 사용할 수 있는 것은 40장이었다.

이상과 같이 컵 지석 가공에서는 최단폭을 웨이퍼 두께의 2.5 배로부터 5 배로 했을 경우, 컬렛이 일체적으로 남아 효율적으로 기판을 얻을 수 있다는 것을 알수 있었다.

<실시예 3>

대구경 단결정 실리콘봉 (1)을 사용하여 직경 200 mm의 웨이퍼를 얻었다. YAG 레이저 가공 장치(YAG 레이저)에 의해 직경 48 mm, 내경 12 mm의 도너츠상 원형 기판 (3)을 12장 얻었다. 이 때, 각 도너츠상 원형 기판 사이의 최단폭 (d1)을 웨이퍼 두께의 2 배로 하여 잔여 웨이퍼인 컬렛은 파손되지 않고 일체적으로 남았다. 이어서, 코어 뽑기를 행하고, 웨이퍼를 5장 가공하는 데 50 분 걸려 60장의 기판을 얻을 수 있었다. 얻어진 기판은 컬렛에 의한 조각, 표면의 손상은 보이지 않고, 단시간에 많은 기판을 얻을 수 있었다.

<실시예 4>

대구경 단결정 실리콘봉 (1)을 사용하여 직경 200 mm의 웨이퍼를 얻었다. YAG 레이저 가공 장치(YAG 레이저)에 의해 직경 26 mm, 내경 7 mm의 도너츠상 원형 기판을 30장 얻었다. 이 때, 각 도너츠상 원형 기판 사이의 최단폭 (d1)을 웨이퍼 두께의 3 배로 하여 잔여 웨이퍼인 컬렛은 파손되지 않고 일체적으로 남았다. 이어서, 코어 뽑기를 행하고, 웨이퍼 (2)를 5장 가공하는 데 60 분 걸려 150장의 기판을 얻을 수 있었다. 얻어진 기판은 컬렛에 의한 조각, 표면의 손상은 보이지 않고, 단시간에 많은 기판을 얻을 수 있었다.

<실시예 5>

최단폭 (d1)을 웨이퍼 두께의 1.2 배로 한 것 이외에는, 실시예 4와 동일한 처리를 행하여 잔여 웨이퍼인 컬렛은 파손되지 않고 일체적으로 남았다. 이어서, 코어 뽑기를 행하고, 웨이퍼를 5장 가공하는 데 70 분 걸려 180장의 기판을 얻을 수 있었다. 얻어진 기판은 컬렛에 의한 조각, 표면의 손상은 보이지 않고, 단시간에 많은 기판을 얻을 수 있었다.

<비교예 3>

코어 뽑기를 컵 지석으로 행한 것 이외에는, 실시예 4와 동일한 처리를 행하여 대구경 단결정 실리콘봉을 사용하여 직경 200 mm의 웨이퍼를 얻었다. 컵 지석가공 장치에 의해 직경 26 mm, 내경 7 mm의 도너츠상 원형 기판을 30장 얻고자 하였지만, 웨이퍼가 파손되고 흩어져 기판을 얻을 수 없었다.

<비교예 4>

최단폭 (d1)을 웨이퍼 두께의 0.5 배로 한 것 이외에는 실시예 4와 동일한 처리를 행하였지만, 잔여 웨이퍼인 컬렛은 일부 파손되었다. 파손된 컬렛을 제거하고 이어서 코어 뽑기를 행하였는데, 웨이퍼를 5장 가공하는 데 100 분 걸려 200 장의 기판을 얻을 수 있었지만, 컬렛 파손시 기판도 손상되어 실제적으로 사용할 수 있는 것은 140장이었다.

이상과 같이 레이저 가공에 의해 최단폭을 웨이퍼 두께의 1 배에서 2.5 배로 했을 경우, 컬렛이 일체적으로 남아 효율적으로 기판을 얻을 수 있다는 것을 알 수 있었다.

<실시예 6>

대구경 단결정 실리콘봉을 사용하여 직경 200 mm의 웨이퍼를 얻었다. 워터 제트 가공 장치(석류석 입자 # 200)에 의해 직경 48 mm, 내경 12 mm의 도너츠상 원형 기판을 11장 얻었다. 이 때, 각 도너츠상 원형 기판 사이의 최단폭 (d1)을 웨이퍼 두께의 3 배로 하여 잔여 웨이퍼인 컬렛은 파손되지 않고 일체적으로 남았다. 이어서, 코어 뽑기를 행하고, 웨이퍼를 5장 가공하는 데 40 분 걸려 55장의 기판을 얻을 수 있었다. 얻어진 기판은 컬렛에 의한 조각, 표면의 손상은 보이지 않고,단시간에 많은 기판을 얻을 수 있었다.

<실시예 7>

최단폭 (d1)을 웨이퍼 두께의 1.2 배로 한 것 이외에는 실시예 6과 동일한 처리를 행하였지만, 잔여 웨이퍼인 컬렛은 파손되지 않고 일체적으로 남았다. 이어서, 코어 뽑기를 행하고, 웨이퍼를 5장 가공하는 데 45 분 걸려 60장의 기판을 얻을 수 있었다. 얻어진 기판은 컬렛에 의한 조각, 표면의 손상은 보이지 않고, 단시간에 많은 기판을 얻을 수 있었다.

<비교예 5>

최단폭 (d1)을 웨이퍼 두께의 0.5 배로 한 것 이외에는 실시예 6과 동일한 처리를 행하였지만, 잔여 웨이퍼인 컬렛은 일부 파손되었다. 파손된 컬렛을 제거하고 이어서 코어 뽑기를 행하였는데, 웨이퍼를 5장 가공하는 데 60 분 걸려 56장의 기판을 얻을 수 있었지만, 컬렛 파손시 기판도 손상되어 실제적으로 사용할 수 있는 것은 50장이었다.

이상과 같이 워터 제트 가공에 의해 최단폭을 웨이퍼 두께의 1 배로부터 2.5배로 했을 경우, 컬렛이 일체적으로 남아 더 효율적으로 기판을 얻을 수 있다는 것을 알았다.

본 발명에 의하면, 잔여 웨이퍼인 컬렛을 파손되지 않고 일체적으로 남김으로써 코어 뽑기 가공의 생산성이 향상된다.

Claims (3)

1. 직경 150 mm 이상 300 mm 이하의 단결정 실리콘 웨이퍼에 코어 뽑기 가공을 행하여 외경 55 mm 이하의 복수의 도너츠상 기판을 얻는 코어 뽑기 공정을 포함하며, 상기 코어 뽑기 공정에서 추출되는 복수의 기판 이외의 잔여 웨이퍼가 일체화되도록 코어 뽑기가 행해지는 자기 기록 매체 기판의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 코어 뽑기 공정이 상기 복수의 코어 뽑기 후의 잔여 웨이퍼 표면의 가장 짧은 폭이 상기 웨이퍼 두께의 1 배 이상 5 배 이하의 간격이 되도록 행해지는 자기 기록 매체 기판의 제조 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 코어 뽑기 공정이 레이저 가공 또는 워터 제트 가공을 이용하여 상기 복수의 코어 뽑기 후의 잔여 웨이퍼 표면의 가장 짧은 폭이 상기 웨이퍼 두께의 1.5 배 이상 2.5 배 이하의 간격이 되도록 행해지는 자기 기록 매체 기판의 제조 방법.