KR20060079482A - Wafer planarization apparatus using laser - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레이저를 이용한 웨이퍼 평탄화 장치에 관한 것이다. 본 발명의 웨이퍼 평탄화 장치는 레이저 빔을 반도체 웨이퍼의 표면에 수평 방향으로 조사하여 반도체 웨이퍼를 평탄하게 연마한다. 따라서 기존의 화학적 기계적 연마 방식에 비하여 작업 시간이 줄어들고 웨이퍼에 가해지는 스트레스도 줄일 수 있다. 또한, 본 발명의 웨이퍼 평탄화 장치는 연마 과정에서 발생하는 부스러기를 공기 분사와 흡입을 통하여 제거하므로 별도의 세정 공정이 필요 없으며, 직진성을 가지는 레이저 빔을 이용하므로 웨이퍼 크기가 증가하더라도 균일한 평탄화 작업이 가능하다.The present invention relates to a wafer planarization apparatus using a laser. The wafer planarization apparatus of the present invention flatly polishes the semiconductor wafer by irradiating a laser beam to the surface of the semiconductor wafer in a horizontal direction. This reduces work time and reduces stress on the wafer compared to conventional chemical mechanical polishing methods. In addition, the wafer planarization apparatus of the present invention removes debris generated during the polishing process through air injection and suction, and does not require a separate cleaning process. It is possible.

웨이퍼 평탄화, 레이저, 화학적 기계적 연마, 공기 흡입Wafer Planarization, Laser, Chemical Mechanical Polishing, Air Suction

Description

레이저를 이용한 웨이퍼 평탄화 장치{Wafer Planarization Apparatus Using Laser}Wafer Planarization Apparatus Using Laser

도 1은 종래 기술에 따른 화학적 기계적 연마 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing a chemical mechanical polishing apparatus according to the prior art.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 레이저를 이용한 웨이퍼 평탄화 장치의 평면도이다.2 is a plan view of a wafer planarization apparatus using a laser according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레이저를 이용한 웨이퍼 평탄화 장치의 측면도이다.3 is a side view of a wafer planarization apparatus using a laser according to an embodiment of the present invention.

<도면에 사용된 참조 번호의 설명><Description of Reference Number Used in Drawing>

10: 화학적 기계적 연마 장치 11: 연마 테이블10: chemical mechanical polishing device 11: polishing table

12: 연마 패드 13: 웨이퍼 캐리어12: polishing pad 13: wafer carrier

14: 연마제 공급기 15: 연마제14: abrasive feeder 15: abrasive

20: 반도체 웨이퍼 22: 연마 영역20: semiconductor wafer 22: polishing region

24: 부스러기 100: 웨이퍼 평탄화 장치24: debris 100: wafer flattening device

110: 웨이퍼 고정 척 120: 레이저 빔 조사기110: wafer holding chuck 120: laser beam irradiator

122: 레이저 빔 생성기 124: 레이저 빔 감쇄기122: laser beam generator 124: laser beam attenuator

126: 레이저 빔 128: 제1 이송기126: laser beam 128: first feeder

130: 흡입기 132: 송풍기130: inhaler 132: blower

134: 공기 흡입구 135: 공기 배출구134: air inlet 135: air outlet

136: 공기 138: 제2 이송기136: air 138: second conveyer

본 발명은 반도체 제조 설비에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 레이저 빔을 반도체 웨이퍼의 표면에 수평 방향으로 조사하여 반도체 웨이퍼를 평탄하게 연마하는 웨이퍼 평탄화 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing facility, and more particularly, to a wafer planarization apparatus for flatly polishing a semiconductor wafer by irradiating a surface of the semiconductor wafer with a horizontal direction.

반도체 제조 공정에서 웨이퍼 표면의 평탄화 공정은 반도체 소자의 고집적화, 초소형화에 매우 중요한 역할을 하는 공정이다. 반도체 웨이퍼는 다층 배선 구조로 형성되는데 각 층간 평탄도가 나쁘면 배선간 접촉에 악영향을 주게 된다. 또한, 회로 선폭의 미세화에 따라 반도체 웨이퍼의 광역 평탄화 기술이 필요하다. 이러한 필요에 의하여 개발된 것이 화학적 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing; CMP) 기술이다. 화학적 기계적 연마 기술은 말 그대로 화학적인 작용과 기계적인 작용이 동시에 이루어지면서 웨이퍼의 표면을 연마하는 방식이다.In the semiconductor manufacturing process, the planarization of the wafer surface plays a very important role in the high integration and miniaturization of semiconductor devices. The semiconductor wafer is formed of a multi-layered wiring structure. If the flatness of each layer is bad, the contact between the wirings is adversely affected. In addition, as the circuit line width becomes smaller, a wide area planarization technique of the semiconductor wafer is required. Developed by this need is Chemical Mechanical Polishing (CMP) technology. Chemical mechanical polishing technology is a method of polishing the surface of the wafer while at the same time the chemical and mechanical action is performed at the same time.

도 1은 종래 기술에 따른 화학적 기계적 연마 장치(10)를 개략적으로 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing a chemical mechanical polishing apparatus 10 according to the prior art.

도 1을 참조하면, 화학적 기계적 연마 장치(10)는 연마 패드(12)에 의한 기계적 작용과, 연마제(15)에 의한 화학적 작용을 이용하여 반도체 웨이퍼(20)를 연 마한다. 연마 패드(12, polishing pad)는 연마 테이블(11, polishing table) 위에 부착되며, 연마제(15, slurry)는 연마제 공급기(14)에 의하여 공급된다. 웨이퍼(20)는 웨이퍼 캐리어(13, wafer carrier)에 장착된다.Referring to FIG. 1, the chemical mechanical polishing apparatus 10 polishes a semiconductor wafer 20 using a mechanical action by the polishing pad 12 and a chemical action by the abrasive 15. A polishing pad 12 is attached onto a polishing table 11, and an abrasive 15 is supplied by an abrasive supplier 14. The wafer 20 is mounted on a wafer carrier 13.

연마 테이블(11)은 단순히 회전 운동을 하고 웨이퍼 캐리어(13)는 회전 운동과 요동 운동을 동시에 수행한다. 웨이퍼 캐리어(13)에 장착된 반도체 웨이퍼(20)는 웨이퍼 캐리어(13)의 자체 하중과 인가되는 가압력에 의해 연마 패드(12)와 접촉하게 된다. 웨이퍼(20)와 연마 패드(12)의 접촉면 사이로 연마제(15)가 유동하면서, 연마제(15)에 함유된 연마 입자와 연마 패드(12)의 표면 돌기들에 의해 기계적인 제거 작용이 일어나고, 연마제(15) 내의 화학성분에 의해 화학적인 제거 작용이 이루어진다.The polishing table 11 simply performs a rotational motion and the wafer carrier 13 performs a rotational motion and a rocking motion at the same time. The semiconductor wafer 20 mounted on the wafer carrier 13 comes into contact with the polishing pad 12 by the self-load of the wafer carrier 13 and the pressing force applied thereto. As the abrasive 15 flows between the wafer 20 and the contact surface of the polishing pad 12, a mechanical removal action is caused by the abrasive particles contained in the abrasive 15 and the surface protrusions of the polishing pad 12. A chemical removal effect is performed by the chemical component in (15).

그런데 화학적 기계적 연마 공정은 작업 시간이 많이 필요하고 또한 웨이퍼에 스크레스를 많이 주게 된다. 예를 들어, 웨이퍼의 가장자리 부분이 미세하게 떨어져 나가는 칩핑(chipping) 현상은 웨이퍼에 가해지는 스트레스로 인하여 발생하는 현상이다. 칩핑 현상은 웨이퍼에 미세한 균열을 만들고, 패키지 조립을 하기 위해 개별 칩으로 잘라낼 때 이 균열로 인하여 웨이퍼가 파손될 수도 있다. 이와 같이 웨이퍼에 가해지는 스트레스는 여러 공정들을 거치면서 계속 누적되고, 결국 수율이 떨어지는 한 요인이 된다.However, the chemical mechanical polishing process requires a lot of work time and gives a lot of screed to the wafer. For example, the chipping phenomenon in which the edges of the wafer are finely separated is a phenomenon caused by the stress applied to the wafer. The chipping phenomenon produces fine cracks in the wafer, which can break the wafer when cut into individual chips for package assembly. The stress on the wafer continues to accumulate through the various processes, resulting in a drop in yield.

아울러, 화학적 기계적 연마 공정은 세정 공정을 필수적으로 거쳐야 하기 때문에, 공정 시간은 더 길어지며 설비와 자원이 추가적으로 필요하다. 또한, 반도체 웨이퍼의 직경이 점점 더 커질수록 균일한 평탄화는 점점 더 어려워지고 있으며, 그만큼 웨이퍼가 손상될 가능성은 커지고 있다. 화학적 기계적 연마 공정은 웨이퍼의 중심 부위와 가장자리 부위에서 연마되는 양 사이에 편차가 발생할 수 있으며, 이러한 편차는 웨이퍼의 직경이 커질수록 더욱 증가한다. 따라서 웨이퍼가 커질수록 웨이퍼 평탄화 작업은 점점 더 어려운 과제가 되고 있다.In addition, because the chemical mechanical polishing process must go through a cleaning process, the processing time is longer and additional equipment and resources are required. In addition, as the diameter of the semiconductor wafer becomes larger and larger, uniform planarization becomes more and more difficult, and the likelihood of damaging the wafer increases. Chemical mechanical polishing processes may produce variations between the amount of polishing at the center and the edge of the wafer, which increases as the diameter of the wafer increases. Therefore, as the wafer grows, wafer planarization becomes an increasingly difficult task.

본 발명은 종래의 화학적 기계적 연마 방식이 안고 있는 여러 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 반도체 웨이퍼에 가해지는 스트레스를 줄이면서 평탄화 작업을 신속하게 진행할 수 있는 새로운 웨이퍼 평탄화 장치를 제공하고자 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve various problems of the conventional chemical mechanical polishing method, and an object of the present invention is to provide a novel wafer planarization device capable of rapidly performing planarization work while reducing stress on a semiconductor wafer. I would like to.

본 발명의 다른 목적은 웨이퍼 평탄화 작업과 동시에 세정 작업을 병행할 수 있는 웨이퍼 평탄화 장치를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a wafer planarization apparatus which can perform a cleaning operation simultaneously with a wafer planarization operation.

본 발명의 또 다른 목적은 웨이퍼의 크기가 증가하더라도 균일한 평탄화 작업이 가능한 웨이퍼 평탄화 장치를 제공하기 위한 것이다.Still another object of the present invention is to provide a wafer planarization apparatus capable of uniform planarization even if the size of the wafer is increased.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 레이저 빔을 반도체 웨이퍼의 표면에 수평 방향으로 조사하여 반도체 웨이퍼를 평탄하게 연마하는 웨이퍼 평탄화 장치를 제공한다.In order to achieve this object, the present invention provides a wafer flattening apparatus for flatly polishing a semiconductor wafer by irradiating a laser beam to the surface of the semiconductor wafer in a horizontal direction.

본 발명에 따른 웨이퍼 평탄화 장치는 반도체 웨이퍼를 지지하고 고정하며 반도체 웨이퍼를 소정의 속도로 회전시키는 웨이퍼 고정 척과, 웨이퍼 고정 척에서 회전하는 반도체 웨이퍼의 표면에 수평 방향으로 레이저 빔을 조사하는 레이저 빔 조사기를 포함하여 구성된다. 따라서 본 발명의 웨이퍼 평탄화 장치는 레이저 빔에 의하여 반도체 웨이퍼의 표면을 연마할 수 있다.The wafer planarization apparatus according to the present invention includes a wafer holding chuck for supporting and fixing a semiconductor wafer and rotating the semiconductor wafer at a predetermined speed, and a laser beam irradiator for irradiating a laser beam to the surface of the semiconductor wafer rotating in the wafer holding chuck in a horizontal direction. It is configured to include. Therefore, the wafer planarization apparatus of this invention can grind the surface of a semiconductor wafer by a laser beam.

본 발명에 따른 웨이퍼 평탄화 장치는 흡입기를 더 포함할 수 있다. 흡입기는 반도체 웨이퍼의 위쪽에 설치되며, 레이저 빔에 의한 반도체 웨이퍼의 표면 연마에 따라 발생하는 부스러기를 진공 압력으로 제거한다.The wafer planarization apparatus according to the present invention may further include an inhaler. The inhaler is installed on the upper side of the semiconductor wafer, and removes the debris generated by the surface polishing of the semiconductor wafer by the laser beam with a vacuum pressure.

또한, 본 발명에 따른 웨이퍼 평탄화 장치는 송풍기를 더 포함할 수 있다. 송풍기는 반도체 웨이퍼의 위쪽에서 흡입기의 맞은 편에 설치되며, 반도체 웨이퍼에 소정의 분사 압력으로 공기를 분사한다.In addition, the wafer planarization apparatus according to the present invention may further include a blower. The blower is installed on the opposite side of the inhaler from above the semiconductor wafer, and blows air to the semiconductor wafer at a predetermined injection pressure.

본 발명에 따른 웨이퍼 평탄화 장치에 있어서, 송풍기는 레이저 빔 조사기와 근접한 위치에 설치되는 것이 바람직하다. 그렇게 함으로써 부스러기들이 레이저 빔의 조사 경로를 방해하지 않도록 레이저 빔의 조사 방향으로 공기를 분사할 수 있다.In the wafer planarization apparatus according to the present invention, it is preferable that the blower is provided at a position close to the laser beam irradiator. By doing so, it is possible to blow air in the direction of irradiation of the laser beam so that debris does not obstruct the irradiation path of the laser beam.

본 발명에 따른 웨이퍼 평탄화 장치에 있어서, 레이저 빔 조사기는 레이저 빔을 생성하는 레이저 빔 생성기를 포함할 수 있다.In the wafer planarization apparatus according to the present invention, the laser beam irradiator may include a laser beam generator for generating a laser beam.

또한, 본 발명에 따른 웨이퍼 평탄화 장치에 있어서, 레이저 빔 생성기는 레이저 빔을 여러 종류 생성할 수 있도록 여러 종류의 레이저 빔 생성기들이 하나로 통합된 모듈인 것이 바람직하다.In addition, in the wafer planarization apparatus according to the present invention, it is preferable that the laser beam generator is a module in which several kinds of laser beam generators are integrated into one to generate various kinds of laser beams.

또한, 본 발명에 따른 웨이퍼 평탄화 장치에 있어서, 레이저 빔 조사기는 레이저 빔 생성기에서 조사되는 레이저 빔의 출력을 조절하는 레이저 빔 감쇄기를 더 포함할 수 있다.In addition, in the wafer planarization apparatus according to the present invention, the laser beam irradiator may further include a laser beam attenuator for adjusting the output of the laser beam irradiated from the laser beam generator.

본 발명에 따른 웨이퍼 평탄화 장치는 제1 이송기를 더 포함할 수 있다. 제1이송기는 레이저 빔 조사기를 고정하며, 레이저 빔의 조사 방향과 수직인 방향으로 레이저 빔 조사기를 이동시킨다.The wafer planarization apparatus according to the present invention may further include a first conveyer. The first conveyer fixes the laser beam irradiator and moves the laser beam irradiator in a direction perpendicular to the irradiation direction of the laser beam.

본 발명에 따른 웨이퍼 평탄화 장치는 제2 이송기를 더 포함할 수 있다. 제2이송기는 흡입기를 고정하여 레이저 빔의 조사 방향과 동일한 방향으로 흡입기를 이동시키거나, 흡입기와 송풍기를 고정하여 레이저 빔의 조사 방향과 동일한 방향으로 흡입기와 송풍기를 이동시킨다.The wafer planarization apparatus according to the present invention may further include a second conveyor. The second conveyor moves the inhaler in the same direction as the irradiation direction of the laser beam by fixing the inhaler, or moves the inhaler and the blower in the same direction as the irradiation direction of the laser beam by fixing the inhaler and the blower.

실시예Example

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.

실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 보다 명확히 전달하기 위함이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 다소 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.In describing the embodiments, descriptions of technical contents which are well known in the technical field to which the present invention belongs and are not directly related to the present invention will be omitted. This is to more clearly communicate without obscure the subject matter of the present invention by omitting unnecessary description. For the same reason, some components in the accompanying drawings are exaggerated, omitted, or schematically illustrated, and the size of each component does not entirely reflect the actual size.

도 2와 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레이저를 이용한 웨이퍼 평탄화 장치(100)의 평면도 및 측면도이다.2 and 3 are a plan view and a side view of a wafer planarization apparatus 100 using a laser according to an embodiment of the present invention.

도 2와 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 웨이퍼 평탄화 장치(100)는 웨이퍼(20) 표면에 레이저 빔(126)을 조사하여 웨이퍼(20)를 연마하는 물리적 연마 장 치이다. 웨이퍼 평탄화 장치(100)는 웨이퍼 고정 척(110)과 레이저 빔 조사기(120)와 흡입기(130)와 송풍기(132)를 포함한다. 도면에서 참조 번호 22번은 웨이퍼(20)의 표면에서 연마가 진행되는 영역을 나타낸다.2 and 3, the wafer planarization apparatus 100 according to the present embodiment is a physical polishing apparatus for polishing the wafer 20 by irradiating a laser beam 126 on the surface of the wafer 20. The wafer planarization apparatus 100 includes a wafer holding chuck 110, a laser beam irradiator 120, an inhaler 130, and a blower 132. In the drawing, reference numeral 22 denotes an area where polishing is performed on the surface of the wafer 20.

반도체 웨이퍼(20)는 웨이퍼 고정 척(110) 위에 장착된다. 웨이퍼 고정 척(110)은 반도체 웨이퍼(20)를 고정하며, 일정한 방향으로 웨이퍼(20)에 조사되는 레이저 빔(126)에 의해 웨이퍼(20) 표면이 균일하게 연마될 수 있도록 웨이퍼(20)를 소정의 속도로 회전시킨다.The semiconductor wafer 20 is mounted on the wafer holding chuck 110. The wafer holding chuck 110 fixes the semiconductor wafer 20 and holds the wafer 20 so that the surface of the wafer 20 can be uniformly polished by the laser beam 126 irradiated to the wafer 20 in a predetermined direction. Rotate at a predetermined speed.

레이저 빔 조사기(120)는 웨이퍼 고정 척(110)에 장착된 웨이퍼(20)의 표면에 수평 방향으로 레이저 빔(126)을 조사한다. 레이저 빔 조사기(120)는 제1 이송기(128)에 고정되며, 제1 이송기(128)에 의해 X축 방향으로 움직일 수 있다. 즉, 제1 이송기(128)는 레이저 빔(126)의 조사 방향과 수직인 X축 방향으로 레이저 빔 조사기(120)를 이동시켜 레이저 빔(126)의 조사 위치를 조정할 수 있다.The laser beam irradiator 120 irradiates the laser beam 126 to the surface of the wafer 20 mounted on the wafer holding chuck 110 in the horizontal direction. The laser beam irradiator 120 is fixed to the first conveyor 128 and may move in the X-axis direction by the first conveyor 128. That is, the first conveyor 128 may adjust the irradiation position of the laser beam 126 by moving the laser beam irradiator 120 in the X-axis direction perpendicular to the irradiation direction of the laser beam 126.

레이저 빔 조사기(120)는 레이저 빔 생성기(122)와 레이저 빔 감쇄기(124)를 포함한다.The laser beam irradiator 120 includes a laser beam generator 122 and a laser beam attenuator 124.

레이저 빔 생성기(122)는 레이저 빔(126)을 생성하는 부분이다. 레이저 빔 생성기(122)는 여러 종류의 레이저 빔(126)들을 생성할 수 있도록 여러 종류의 레이저 빔 생성기들을 하나로 통합한 모듈 형태가 바람직하다. 따라서 연마 공정을 진행할 웨이퍼(20) 표면의 물질 종류에 따라 레이저 빔(126)의 종류를 변경할 수 있다.The laser beam generator 122 is the part that generates the laser beam 126. The laser beam generator 122 is preferably in the form of a module in which several types of laser beam generators are integrated into one to generate various types of laser beams 126. Accordingly, the type of the laser beam 126 may be changed according to the kind of material on the surface of the wafer 20 to be polished.

레이저 빔 생성기(122)에서 조사되는 레이저 빔(126)의 출력은 레이저 빔 감 쇄기(124)에서 조절한다. 따라서 레이저 빔 감쇄기(124)는 순간적으로 조사되는 높은 에너지의 레이저 빔(126)으로부터 웨이퍼(20)를 보호하고, 평탄화 작업의 정밀도와 작업 시간을 조절할 수 있다.The output of the laser beam 126 irradiated from the laser beam generator 122 is adjusted by the laser beam attenuator 124. Therefore, the laser beam attenuator 124 may protect the wafer 20 from the instantaneously irradiated high energy laser beam 126, and may adjust the precision and work time of the planarization work.

이상 설명한 바와 같이, 레이저 빔 조사기(120)는 소정의 속도로 회전하는 웨이퍼(20)에 수평 방향으로 레이저 빔(126)을 조사함으로써, 웨이퍼(20) 표면을 균일하고 빠르게 연마할 수 있다. 아울러, 레이저 빔(126)의 종류와 출력을 선택하고 조절할 수 있기 때문에, 웨이퍼(20) 표면의 연마 대상 물질이 다르더라도 균일하고 정밀한 연마 작업이 가능하다.As described above, the laser beam irradiator 120 irradiates the laser beam 126 in the horizontal direction to the wafer 20 rotating at a predetermined speed, thereby making it possible to uniformly and quickly polish the surface of the wafer 20. In addition, since the type and output of the laser beam 126 can be selected and adjusted, even and different polishing target materials on the surface of the wafer 20 can be uniformly and precisely polished.

레이저 연마 공정에서 발생하는 부스러기(92)는 반도체 웨이퍼(20)의 위쪽에 설치된 송풍기(132)와 흡입기(130)에 의해 제거된다.The debris 92 generated in the laser polishing process is removed by the blower 132 and the inhaler 130 provided above the semiconductor wafer 20.

송풍기(132)는 웨이퍼(20)의 표면 쪽에 소정의 분사 압력으로 공기(136)를 불어 넣고, 레이저 빔(126)에 의하여 연마된 웨이퍼 부스러기(92)를 밖으로 배출시킨다. 송풍기(132)는 레이저 빔 조사기(120)와 근접한 위치에 설치하는 것이 바람직하다. 그렇게 함으로써 레이저 빔(126)이 조사되는 방향으로 공기(136)를 분사할 수 있고, 레이저 빔(126)에 의해 깎여진 부스러기(92)들이 레이저 빔(126)의 조사 경로를 방해하지 않도록 한다.The blower 132 blows air 136 into the surface side of the wafer 20 at a predetermined injection pressure, and discharges the wafer scrap 92 polished by the laser beam 126 to the outside. The blower 132 is preferably installed at a position close to the laser beam irradiator 120. By doing so, the air 136 can be jetted in the direction in which the laser beam 126 is irradiated, and the debris 92 shaved by the laser beam 126 does not obstruct the irradiation path of the laser beam 126.

흡입기(130)는 송풍기(132)의 맞은 편에 설치된다. 흡입기(130)는 웨이퍼(20) 쪽을 향하는 공기 흡입구(134)와 웨이퍼(20) 바깥쪽을 향하는 공기 배출구(135)로 이루어진다. 흡입기(130)는 공기(136)에 의해 날려진 부스러기(92)를 공기 흡입구(134)를 통하여 진공 압력으로 흡입하고, 공기 배출구(135)를 통하여 외부로 배출한다.The inhaler 130 is installed opposite the blower 132. The inhaler 130 includes an air inlet 134 facing the wafer 20 and an air outlet 135 facing the outside of the wafer 20. The inhaler 130 sucks the debris 92 blown by the air 136 at a vacuum pressure through the air inlet 134 and discharges it outward through the air outlet 135.

송풍기(132)와 흡입기(130)는 제2 이송기(138)에 고정되며, 제2 이송기(138)에 의해 Y축 방향으로 움직일 수 있다. 즉, 제2 이송기(138)는 Y축 방향으로 송풍기(132)와 흡입기(130)를 이동시켜 웨이퍼 연마 과정에서 발생하는 부스러기(92)를 효과적으로 제거할 수 있다.The blower 132 and the inhaler 130 are fixed to the second conveyor 138 and may be moved in the Y-axis direction by the second conveyor 138. That is, the second feeder 138 may move the blower 132 and the inhaler 130 in the Y-axis direction to effectively remove the debris 92 generated during the wafer polishing process.

이상과 같은 구성을 가지는 웨이퍼 평탄화 장치(100)를 이용하여 웨이퍼(20)를 연마하는 공정을 설명하면, 먼저 웨이퍼 고정 척(110)의 상부면에 웨이퍼(20)를 장착하고 고정시킨다. 그리고 웨이퍼 고정 척(110)은 웨이퍼(20)를 소정의 속도로 회전시킨다.Referring to the process of polishing the wafer 20 using the wafer planarization device 100 having the above configuration, first, the wafer 20 is mounted and fixed on the upper surface of the wafer holding chuck 110. The wafer holding chuck 110 rotates the wafer 20 at a predetermined speed.

이어서, 레이저 빔 조사기(120)가 웨이퍼(20)의 표면과 나란한 방향으로 레이저 빔(126)을 조사하여 연마 공정을 진행한다. 레이저 빔(126)을 조사하기 전에 먼저 연마하고자 하는 웨이퍼(20) 표면의 대상 물질에 대응하여 레이저 빔 생성기(122)를 선택하고, 선택된 레이저 빔 생성기(122)로부터 레이저 빔(126)을 조사한다. 레이저 빔(126)의 출력은 레이저 빔 감쇄기(124)를 통하여 조절한다.Subsequently, the laser beam irradiator 120 irradiates the laser beam 126 in a direction parallel to the surface of the wafer 20 to perform a polishing process. Before irradiating the laser beam 126, first, the laser beam generator 122 is selected corresponding to the target material on the surface of the wafer 20 to be polished, and the laser beam 126 is irradiated from the selected laser beam generator 122. . The output of the laser beam 126 is adjusted via the laser beam attenuator 124.

레이저 빔(126)을 조사하기 전에 제1 이송기(128)를 통하여 레이저 빔 조사기(120)의 위치를 조절할 수 있다. 또한, 레이저 빔 조사가 이루어지는 동안에 제1 이송기(128)를 통하여 X축 방향으로 레이저 빔 조사기(120)를 이동시키면서 Y축 방향으로 레이저 빔(126)을 조사할 수 있다. 이렇게 함으로써 소정의 속도로 회전하는 웨이퍼(20)의 가장자리 쪽부터 가운데 쪽으로 연마 공정을 순차적으로 진행할 수 있다. 물론 레이저 빔 조사기(120)를 X축 방향으로 이동시키지 않고 웨이퍼(20) 중앙을 향하여 고정한 상태에서 웨이퍼 고정 척(110)의 회전에만 의존하여 연마 공정을 진행할 수도 있다.Before irradiating the laser beam 126, the position of the laser beam irradiator 120 may be adjusted through the first conveyor 128. In addition, the laser beam 126 may be irradiated in the Y-axis direction while the laser beam irradiator 120 is moved in the X-axis direction through the first conveyor 128 while the laser beam is irradiated. By doing in this way, a grinding | polishing process can be progressed sequentially from the edge side to the center of the wafer 20 which rotates by a predetermined speed. Of course, in the state where the laser beam irradiator 120 is fixed toward the center of the wafer 20 without moving in the X-axis direction, the polishing process may be performed only depending on the rotation of the wafer fixing chuck 110.

레이저 빔(126)을 조사하는 동안, 송풍기(132)는 레이저 빔(126)의 조사 방향과 거의 나란한 방향으로 공기(136)를 분사한다. 그리고 흡입기(130)는 공기(136)의 분사 압력에 의해 날려진 부스러기(92)를 공기 흡입구(134)를 통하여 진공 압력으로 흡입하고, 공기 배출구(135)를 통하여 외부로 배출한다. 이 때, 송풍기(132)와 흡입기(130)는 제2 이송기(138)를 통하여 Y축 방향으로 이동하면서 부스러기(92)를 제거한다.While irradiating the laser beam 126, the blower 132 injects air 136 in a direction substantially parallel to the irradiation direction of the laser beam 126. The inhaler 130 sucks the debris 92 blown by the injection pressure of the air 136 at a vacuum pressure through the air inlet 134 and discharges it to the outside through the air outlet 135. At this time, the blower 132 and the inhaler 130 removes the debris 92 while moving in the Y-axis direction through the second feeder 138.

지금까지 실시예를 통하여 설명한 바와 같이, 본 발명의 웨이퍼 평탄화 장치는 회전하는 웨이퍼의 표면에 레이저 빔을 조사하여 웨이퍼의 표면을 연마한다. 따라서 기존의 화학적 기계적 연마 방식에 비하여 매우 신속하고 안전하게 웨이퍼 평탄화 작업을 진행할 수 있다. 웨이퍼 평탄화에 소요되는 작업 시간이 줄어들면 웨이퍼에 가해지는 스트레스도 줄일 수 있다. 따라서 웨이퍼의 칩핑 현상, 웨이퍼의 균열 및 파손, 수율 저하 등의 문제점들을 효과적으로 방지하거나 감소시킬 수 있다.As described through the examples so far, the wafer planarization apparatus of the present invention polishes the surface of the wafer by irradiating a laser beam to the surface of the rotating wafer. As a result, wafer planarization can be performed very quickly and safely compared to conventional chemical mechanical polishing methods. Less time spent on wafer flattening also reduces the stress on the wafer. Therefore, it is possible to effectively prevent or reduce problems such as chipping of the wafer, cracks and breakage of the wafer, and yield reduction.

또한, 본 발명의 웨이퍼 평탄화 장치는 레이저 빔에 의한 웨이퍼 연마 작업과 병행하여 세정 작업을 동시에 병행한다. 즉, 연마 과정에서 발생하는 부스러기를 공기 분사와 흡입을 통하여 제거하기 때문에, 별도의 세정 공정이 필요하지 않으며 작업 시간 단축과 스트레스 감소에 더욱 효과적이다. In addition, the wafer planarization apparatus of the present invention simultaneously performs the cleaning operation in parallel with the wafer polishing operation by the laser beam. That is, since the debris generated during the polishing process is removed through air injection and suction, no separate cleaning process is required and it is more effective in reducing work time and reducing stress.                     

또한, 본 발명의 웨이퍼 평탄화 장치는 직진성을 가지는 레이저 빔을 이용하기 때문에, 웨이퍼 표면의 위치에 관계없이 균일한 두께로 연마 작업을 진행할 수 있다. 따라서 웨이퍼의 크기가 증가하더라도 균일한 평탄화 작업이 가능하다는 장점이 있다.In addition, since the wafer planarization apparatus of the present invention uses a laser beam having straightness, the polishing operation can be performed with a uniform thickness regardless of the position of the wafer surface. Therefore, even if the size of the wafer has an advantage that evenly planarization work is possible.

본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.In the present specification and drawings, preferred embodiments of the present invention have been disclosed, and although specific terms have been used, these are merely used in a general sense to easily explain the technical contents of the present invention and to help the understanding of the present invention. It is not intended to limit the scope. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention can be carried out in addition to the embodiments disclosed herein.

Claims (10)

반도체 웨이퍼를 지지하고 고정하며 상기 반도체 웨이퍼를 소정의 속도로 회전시키는 웨이퍼 고정 척과;A wafer holding chuck supporting and fixing the semiconductor wafer and rotating the semiconductor wafer at a predetermined speed; 상기 웨이퍼 고정 척에서 회전하는 상기 반도체 웨이퍼의 표면에 수평 방향으로 레이저 빔을 조사하는 레이저 빔 조사기를 포함하며,A laser beam irradiator irradiating a laser beam in a horizontal direction on a surface of the semiconductor wafer rotating in the wafer holding chuck, 상기 레이저 빔에 의하여 상기 반도체 웨이퍼의 표면이 연마되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 웨이퍼 평탄화 장치.And a surface of the semiconductor wafer is polished by the laser beam. 제1항에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼의 위쪽에 설치되며 상기 레이저 빔에 의한 상기 반도체 웨이퍼의 표면 연마에 따라 발생하는 부스러기를 진공 압력으로 제거하는 흡입기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 웨이퍼 평탄화 장치.The wafer flattener of claim 1, further comprising an inhaler disposed above the semiconductor wafer to remove debris generated by surface pressure of the semiconductor wafer by the laser beam under vacuum pressure. Device. 제2항에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼의 위쪽에서 상기 흡입기의 맞은 편에 설치되며 상기 반도체 웨이퍼에 소정의 분사 압력으로 공기를 분사하는 송풍기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 웨이퍼 평탄화 장치.The wafer planarization apparatus according to claim 2, further comprising a blower disposed above the inhaler above the semiconductor wafer and injecting air into the semiconductor wafer at a predetermined injection pressure. 제3항에 있어서, 상기 송풍기는 상기 레이저 빔 조사기와 근접한 위치에 설치되며 상기 부스러기들이 상기 레이저 빔의 조사 경로를 방해하지 않도록 상기 레 이저 빔의 조사 방향으로 공기를 분사하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 웨이퍼 평탄화 장치.[4] The laser of claim 3, wherein the blower is installed at a position close to the laser beam irradiator and sprays air in the irradiation direction of the laser beam so that the debris does not obstruct the irradiation path of the laser beam. Wafer planarization apparatus used. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 레이저 빔 조사기는 상기 레이저 빔을 생성하는 레이저 빔 생성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 웨이퍼 평탄화 장치.5. The wafer planarization apparatus as claimed in any one of claims 1 to 4, wherein the laser beam irradiator includes a laser beam generator for generating the laser beam. 제5항에 있어서, 상기 레이저 빔 생성기는 상기 레이저 빔을 여러 종류 생성할 수 있도록 여러 종류의 레이저 빔 생성기들이 하나로 통합된 모듈인 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 웨이퍼 평탄화 장치.The wafer planarization apparatus according to claim 5, wherein the laser beam generator is a module in which several kinds of laser beam generators are integrated into one to generate various kinds of the laser beams. 제5항에 있어서, 상기 레이저 빔 조사기는 상기 레이저 빔 생성기에서 조사되는 상기 레이저 빔의 출력을 조절하는 레이저 빔 감쇄기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 웨이퍼 평탄화 장치.6. The wafer planarization apparatus according to claim 5, wherein the laser beam irradiator further comprises a laser beam attenuator for adjusting the output of the laser beam irradiated from the laser beam generator. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 레이저 빔 조사기를 고정하며 상기 레이저 빔의 조사 방향과 수직인 방향으로 상기 레이저 빔 조사기를 이동시키는 제1 이송기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 웨이퍼 평탄화 장치.The apparatus of any one of claims 1 to 4, further comprising a first conveyor for fixing the laser beam irradiator and moving the laser beam irradiator in a direction perpendicular to the irradiation direction of the laser beam. Wafer planarization apparatus using a laser. 제2항에 있어서, 상기 흡입기를 고정하며 상기 레이저 빔의 조사 방향과 동일한 방향으로 상기 흡입기를 이동시키는 제2 이송기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 웨이퍼 평탄화 장치.The wafer planarization apparatus according to claim 2, further comprising a second conveyer which fixes the inhaler and moves the inhaler in the same direction as the irradiation direction of the laser beam. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 흡입기와 상기 송풍기를 고정하며 상기 레이저 빔의 조사 방향과 동일한 방향으로 상기 흡입기와 상기 송풍기를 이동시키는 제2 이송기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 웨이퍼 평탄화 장치.The laser beam of claim 3 or 4, further comprising a second conveyor for fixing the inhaler and the blower and moving the inhaler and the blower in the same direction as the irradiation direction of the laser beam. Wafer Planarization Device.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180015658A (en) * 2015-05-13 2018-02-13 루미리즈 홀딩 비.브이. Sapphire collector to reduce mechanical damage during die level laser lift-off
KR20230049143A (en) * 2021-10-05 2023-04-13 주식회사 세린컴퍼니 Laser beam irradiation device for semiconductor grinding processing and operation method thereof
US20230215721A1 (en) * 2022-01-05 2023-07-06 STATS ChipPAC Pte. Ltd. Semiconductor Manufacturing Equipment and Method of Expelling Residue Through Suction Hood

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102156473B1 (en) 2018-04-10 2020-09-15 국민대학교산학협력단 Method of manufacturing 3D-printer output using laser and 3D-printer apparatus
KR102623598B1 (en) * 2021-12-28 2024-01-11 세메스 주식회사 Dry-type Cleansing Apparatus for Wafers

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6242341B1 (en) * 1999-06-14 2001-06-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Planarization using laser ablation

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180015658A (en) * 2015-05-13 2018-02-13 루미리즈 홀딩 비.브이. Sapphire collector to reduce mechanical damage during die level laser lift-off
KR20230049143A (en) * 2021-10-05 2023-04-13 주식회사 세린컴퍼니 Laser beam irradiation device for semiconductor grinding processing and operation method thereof
US20230215721A1 (en) * 2022-01-05 2023-07-06 STATS ChipPAC Pte. Ltd. Semiconductor Manufacturing Equipment and Method of Expelling Residue Through Suction Hood

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