KR20050115142A - 반도체칩 폴리싱장치의 리테이너링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체칩의 평면시편작업을 위한 폴리싱장치의 리테이너링에 관한 것으로, 폴리싱장치의 본체로부터 연결 설치되면서 진공관이 내장된 헤드부의 선단면에 웨이퍼 및 반도체칩이 수용되는 수용홀이 형성된 리테이너링이 부착되어, 반도체칩의 연마작업시 리테이너링에 의해 연마위치가 안정되게 확보되고, 웨이퍼 및 반도체칩의 에지 라운딩현상이 최소화되며, 이로 인한 평면시편작업의 정확성이 상승됨과 아울러, 정확성이 향상된 작업으로부터 얻어지는 결과에 대해 그 신뢰도가 상향 조정되어 적용제품에 대한 완성도가 상승되도록 된 반도체칩 폴리싱장치의 리테이너링에 관한 것이다.

Description

반도체칩 폴리싱장치의 리테이너링{Retainer ring of device for polishing semiconductor chip}

본 발명은 반도체칩 폴리싱장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체칩 의 평면시편 제작시 반도체칩의 모서리부위에 발생되는 과연마현상을 최소화하기 위한 반도체칩 폴리싱장치의 리테이너링에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체칩 폴리싱장치는 반도체 웨이퍼 제조공정을 진행하는 중에 증착막 형성작업 또는 금속패턴 형성작업을 실시하고 난 후에 시편을 채취하여 증착막의 두께 및 패턴의 사이즈 등을 전자현미경에서 검사하게 되는데, 이와 같은 검사를 실시하기 위해 시편의 연마작업을 수행하기 위한 장치로서, 도 1을 참조하면, 반도체칩 폴리싱장치의 본체(미도시)로부터 소정길이 연장되도록 설치된 몸체(102)와, 이 몸체(102)에 내장되면서 본체로부터 진공상태가 제어되게 설치되어 칩패턴(110)을 직접 흡착하는 진공관(104)이 포함된 헤드부(100)의 선단측 일부가 도시되어 있다.

상기 진공관(104)에 평면시편작업을 위해 제작된 칩패턴(110)이 흡착되고, 이 칩패턴(110)의 연마면에 대응되게 설치되어 회전되는 연마패드(미도시)에 의해 칩패턴(110)의 일면이 연마되었다.

이 때, 상기 칩패턴(110)이 연마패드와 접촉되어 연마되도록 하기 위해서 헤드부(100)에 일방향 가압력이 가해져야 되었는데, 이 가압력은 대략 작업원의 신체 일부위로부터 발생된 힘 즉, 손으로부터 발생된 힘으로서, 이 가압력에 의해 칩패턴(110)의 평면시편작업이 이루어졌었다.

그러나, 상기 칩패턴(110)의 평면시편작업 시, 칩패턴(100)에 대한 불균등한 가압력과 연마패드의 점탄성변형에 의해 칩패턴(110)의 가장자리에 에지 라운딩(edge rounding)현상이 과도하게 발생되어, 칩패턴(110)의 연마면에 대한 균일성이 현저히 저감되었고, 이로부터 수집된 분석결과 역시 부정확하다는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 본 발명은, 칩패턴이 수용될 수 있는 리테이너링이 폴리싱장치의 헤드부에 설치되어, 칩패턴의 평면시편작업 중 발생되었던 칩패턴의 에지 라운딩 현상이 최소화되고, 보다 정확하게 칩패턴의 균일하고 평평한 연마면이 구현되도록 된 반도체칩 폴리싱장치의 리테이너링을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 반도체칩을 흡착하는 진공관이 내장된 헤드부가 포함되어 이루어진 반도체칩 폴리싱장치에 있어서, 상기 헤드부의 선단면에 고착되고, 칩패턴이 수용되게 칩패턴과 동일한 형상으로 형성된 수용홀 및, 이 수용홀에 의해 형성되는 격벽이 포함되어 이루어지는 반도체칩 폴리싱장치의 리테이너링을 제공한다.

상기 리테이너링은 수지재이고, 칩과 동일한 사각형상의 수용홀과 격벽으로 이루어진다.

상기 리테이너링의 외형은 원형이고, 수용홀은 칩과 동일한 사각형이다.

상기 리테이너링은 일체형이다.

상기 리테이너링은 상ㆍ하부가 부착된 적층구조이다.

상기 리테이너링의 상부는 금속재로 헤드부의 단면에 고착되고, 하부는 수지재로 상부와 탈거 가능하도록 부착된다.

상기 리테이너링의 상ㆍ하부는 단차가 형성된 일측부에 타측부가 끼움을 병행하여 고착되고, 상ㆍ하부가 절단으로 분리될 수 있다.

상기 리테이너링의 상ㆍ하부는 안정된 고착을 유지하기 위해 넓은 접촉면을 갖도록 상ㆍ하부 접촉면이 파형을 이룬다.

상기 리테이너링은 상ㆍ하부가 상호 형성된 요철부가 나사결합된다.

이하, 본 발명에 따른 반도체칩 폴리싱장치의 리테이너링을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 리테이너링이 장착된 반도체칩 폴리싱장치가 개략적으로 도시된 분리결합도이고, 도 2a 및 도 2b는 도 2에 도시된 리테이너링의 사시도 및 다른 실시 예가 도시된 평면도이다.

도 2 내지 도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 리테이너링(10)은 소정의 두께(t)를 가지고, 상기 칩패턴(30)이 수용되게 성형된 수용홀(12)과, 이 수용홀(12)에 의해 형성된 격벽(14)으로 이루어진다.

상기 리테이너링(10)은 진공관(22)이 내장되면서 폴리싱장치의 본체(미도시)로부터 소정길이 연장되게 설치된 몸체(20)의 선단면에 본딩(B)된다.

상기 리테이너링(10)은 극소화를 지향하는 칩패턴(30)의 지속적인 개발정도에 따라 그 크기 역시 극소로 제작 가능하다. 여기서 칩패턴(30)은 평면시편작업을 위해 별도 제작된 부재이다.

상기 리테이너링(10)의 수용홀(12)은 수용되는 칩패턴(30)과의 여유간격을 최소화하는 형상으로 형성되어 칩패턴(30)의 연마위치를 최대한 고수할 수 있도록 됨이 바람직하다. 일예로, 일반적인 칩패턴(30)은 사각형상으로, 수용홀(12) 역시 반드시 사각형을 이루어야 한다.

상기 격벽(14)은 연마패드(미도시)에 의해 연마되는 칩패턴(30)의 연마면에 형성되는 에지 라운딩을 최소화하기 위한 주요한 부위로, 최대한의 너비를 가짐으로서 칩패턴(30)의 에지 라운딩이 최소화되고, 연마작업이 원활한 진행을 이루어질 수 있는 범위에서 최대한 넓은 너비가 되도록 함이 바람직하다. 또한, 격벽(14)의 외형은 에지 라운딩을 최소화하기 위한 가장 적합한 형상으로, 즉 원형(10a) 또는 사각형(10) 등이 포함된 다양한 형상으로 변형가능하다. 상기 격벽(14)의 두께(t)는 수용홀(12)에 수용된 칩패턴(30)의 연마면이 연마패드에 접촉될 수 있게 대략 칩패턴(30)의 두께로 됨이 바람직하다.

한편, 상기 리테이너링(10)은 일체형 또는 도3에 도시된 바와 같이 상ㆍ하부(16,18)가 적층구조로 이루어질 수도 있다.

상기 리테이너링(10)이 적층구조일 경우, 상부(16)는 몸체(20)의 선단면에 본딩(B)또는 결속으로 반영구적 설치되고, 하부(18)는 상부(16)로부터 탈ㆍ부착 가능하게 접착 또는 부착된다.

상기 리테이너링(10)의 적층구조에 대한 실시 예로서, 도 3a은 상ㆍ하부(16,18)가 평탄한 접촉면을 갖도록 부착된 일반적인 구조이고, 도 3b는 단차가 형성된 하부(18)에 상부(16)가 끼움결합되면서 접착되게 이루어진 구조이며, 이는 상ㆍ하부(16,18)가 전환된 구조여도 좋다. 도 3c는 상ㆍ하부(16,18)의 접촉면이 파형을 이룸으로 접촉면이 증대되어 더욱 견고히 부착되도록 된 구조이고, 도 3d는 상ㆍ하부(16,18)에 상호 교호되게 형성된 요철부가 나사결합되면서 접착되게 이루어진 구조이다.

상기 상부(16)는 대략 금속재가 이용되고, 하부(18)는 수지재로 이용됨이 바람직하다. 물론 상ㆍ하부(16,18)의 재질이 동일하여도 좋고, 여러 종류의 이종 재질이 이용되어도 좋다.

상기 하부(18)는 반복적인 시편평면작업에 의해 그 기능이 저하되면 절단을 포함한 탈거작업에 의해 상부(16)로부터 탈거되어 새로운 하부가 재 부착된다.

이하, 본 발명에 따른 반도체칩 폴리싱장치의 리테이너링에 대한 작업순서 및 작용을 간략히 설명한다.

몸체(20)에 고착된 리테이너링(10)의 수용홀(12)에 칩패턴(30)이 수용되어 안정된 위치를 고수하게 되면, 몸체(20)에 대한 가압으로 칩패턴(30)이 연마패드와 접촉되고, 칩패턴(30)의 연마면이 연마패드에 의해 연마된다. 이 때, 리테이너링(10)에 의해 칩패턴(30)의 연마 위치가 최대한 안정되게 고수되면서 연마패드로부터 칩패턴(30)의 연마면에 형성되는 에지 라운딩이 최소가 된다.

한편, 일체형인 리테이너링(10)의 경우, 여러 번의 평면시편작업으로 그 기능이 저하되면 몸체(20)로부터 탈거되어 새 리테이너링으로 교체된다.

적층구조를 갖는 리테이너링(10′)의 경우, 상부(16)는 몸체(20)의 선단면에 반영구적으로 고착되고, 이 상부(16)에 부착된 하부(18)가 그 기능 저하 여부에 따라 파단 또는 절단에 의해 탈거된 다음 새로운 하부(18)로 교체된다. 이 때, 상부(16)는 지속적으로 사용가능하여 그 교체 기간을 최대로 연장할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 칩패턴의 연마작업시 리테이너링에 의해 칩패턴의 연마위치가 안정되게 확보되고, 칩패턴의 에지 라운딩현상이 최소화되며, 이로 인한 평면시편작업의 정확성이 상승된다.

또한, 정확성이 향상된 작업으로부터 얻어지는 결과에 대해 그 신뢰도가 상향 조정되어 적용제품에 대한 완성도가 상승되는 효과가 있다.

또한, 적층구조의 리테이너링의 경우, 교체비용을 최소화할 수 있다.

도 1은 종래의 반도체칩 폴리싱장치가 개략적으로 도시된 부분측면도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 리테이너링이 장착되는 반도체칩 폴리싱장치가 개략적으로 도시된 분리결합도이다.

도 2a 및 도 2b는 도 2에 도시된 리테이너링의 사시도 및 다른 실시 예가 도시된 평면도이다.

도 3은 도 2에 도시된 리테이너링의 또 다른 실시 예가 도시된 사시도이다.

도 3a 내지 도 3d는 도 3에 도시된 리테이너링의 Ⅱ-Ⅱ선 부분 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10, 10a, 10′...리테이너링 12...수용홀,

14...격벽 16, 18...상ㆍ하부리테이너링.

Claims (9)

1. 칩패턴을 흡착하는 진공관이 내장된 헤드부가 포함되어 이루어진 반도체칩 폴리싱장치에 있어서,

   상기 헤드부의 선단면에 고착되고, 칩패턴이 수용되게 칩패턴과 동일한 형상으로 형성된 수용홀 및, 이 수용홀에 의해 형성되는 격벽이 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체칩 폴리싱장치의 리테이너링.
2. 제1항에 있어서,

   상기 리테이너링은 수지재이고, 칩패턴과 동일한 사각형상의 수용홀과 격벽으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체칩 폴리싱장치의 리테이너링.
3. 제1항에 있어서,

   상기 리테이너링의 외형은 원형이고, 수용홀은 칩패턴과 동일한 사각형인 것을 특징으로 하는 반도체칩 폴리싱장치의 리테이너링.
4. 제1항 내지 제3항에 있어서,

   상기 리테이너링은 일체형인 것을 특징으로 하는 반도체칩 폴리싱장치의 리테이너링.
5. 제1항 내지 제3항에 있어서,

   상기 리테이너링은 상ㆍ하부가 부착된 적층구조로 된 것을 특징으로 하는 반도체칩 폴리싱장치의 리테이너링.
6. 제5항에 있어서,

   상기 리테이너링의 상부는 금속재로 헤드부의 단면에 고착되고, 하부는 수지재로 상부와 탈거 가능하도록 부착된 것을 특징으로 하는 반도체칩 폴리싱장치의 리테이너링.
7. 제5항에 있어서,

   상기 리테이너링의 상ㆍ하부는 단차가 형성된 일측부에 타측부가 끼움을 병행하여 고착되고, 상ㆍ하부가 절단으로 분리될 수 있는 것을 특징으로 하는 반도체칩 폴리싱장치의 리테이너링.
8. 제5항에 있어서,

   상기 리테이너링의 상ㆍ하부는 안정된 고착을 유지하기 위해 넓은 접촉면을 갖도록 상ㆍ하부 접촉면이 파형을 이루는 것을 특징으로 하는 반도체칩 폴리싱장치의 리테이너링.
9. 제5항에 있어서,

   상기 리테이너링은 상ㆍ하부가 상호 형성된 요철부가 나사결합된 것을 특징으로 하는 반도체칩 폴리싱장치의 리테이너링.