KR20060108316A - 기판 이면 연마 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판이 놓여지는 척 테이블과, 척 테이블을 기판의 연마 진행에 따라 일정속도로 회전시키기 위한 제1회전부와, 척 테이블에 놓여진 기판의 이면을 연마하기 위한 연마 헤드와, 척 테이블에 설치되며, 척 테이블로부터 기판을 들어올린 상태에서 회전시키기 위한 스핀척과, 기판이 척 테이블로부터 이격되도록 스핀척을 승강시키기 위한 승강부재 및 스핀척에 의해 회전되는 기판상으로 세정을 위한 세정액을 분사하는 분사노즐을 포함하는 기판 이면 연마 장치를 제공한다.

이와 같이, 본 발명의 기판 이면 연마 장치는 척 테이블에 기판 세정을 위한 스핀척을 추가 장착하여, 기판 연마와 기판 세정이 연속적으로 이루어짐으로써, 짧은 시간 내에 연마공정과 세정공정을 완료할 수 있는 각별한 효과가 있다.

연마, 세정

Description

기판 이면 연마 장치{APPARATUS GRINDING BACK-SIDE OF WAFER}

도 1은 본 발명의 기판 이면 연마 장치의 구성을 설명하기 위한 구성도;

도 2는 연마부에서 기판의 연마공정을 설명하기 위한 도면;

도 3은 연마부에서 기판의 세정공정을 설명하기 위한 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

110 : 연마부

112 : 척 테이블

114 : 제1회전부

116 : 연마 헤드

120 : 스핀척

122 : 테이블

130 : 실린더

140 : 분사노즐

본 발명은 기판 이면 연마 장치에 관한 것이다.

반도체장치의 제조에 사용되는 기판은 반도체장치의 제조를 위한 여러 공정들 즉, 산화공정, 포토리소그래피공정, 식각공정, 이온주입공정 등의 FAB공정들에 적용된 후, 후속의 EDS공정(EDS ; Electrical Die Sorting)을 거치게 되며, 여기에서는 기판을 구성하고 있는 각 칩의 양, 불량품의 선별, 불량칩 중 수리(Repair)가능한 칩의 수리, FAB공정에서의 문제점을 조기에 피드-백(Feed-Back) 및 불량칩의 조기 제거로 조립(Assembly) 및 검사(Package Test)에서의 원가절감 등을 목적으로 한다.

특히, EDS공정에서는 기판의 이면을 연마휠을 이용하여 연마하는 공정 이면 연마공정이 포함되며, 기판의 이면연마는 칩의 두께를 얇게 하여 칩사이즈를 축소하므로써 조립을 용이하게 하도록 한다. 이 이면연마공정의 적절한 수행을 위하여는 기판 표면에의 비닐도포, 이면연마 및 비닐제거 등의 공정이 요구된다.

그러나, 종래의 이면연마공정에서의 이면 연마방법에 의하면 우선 상기 FAB공정의 적용을 받은 기판의 표면의 보호를 위하여 기판의 표면에 자외선경화성 필름 등의 자착성 필름을 부착한 후, 금속실리콘으로 된 기판의 이면의 연마를 위하여 다이아몬드휠(Diamond wheel)과 같은 상용화된 연마휠을 적용시켜 기계적 연마를 수행한다. 한편, 이면 연마공정을 마친 기판은 연마공정 중 발생된 먼지(DUST)를 제거하기 위해 세정장치, 예컨데 기판을 회전시키며 세정하는 스피너(SPPINER)로 이송하여 세정한다.

그러나, 기존의 이면 연마 장치는 기판 이면을 연마한 후 기판 이면을 스피너부로 이송하여 세정하기 때문에 작업 시간이 많이 소요되고 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 전체적인 공정 시간을 감소시킬 수 있는 이면 연마 공정을 위한 반도체 제조장치를 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기판 이면 연마 장치는 척 테이블에 기판 세정을 위한 스핀척을 추가 장착하여, 기판 연마와 기판 세정이 척 테이블에서 연속적으로 이루어질 수 있다는데 특징이 있다.

본 발명의 기판 이면 연마 장치는 기판이 놓여지는 척 테이블; 상기 척 테이블을 기판의 연마 진행에 따라 일정속도로 회전시키기 위한 제1회전부; 상기 척 테이블 상부에 위치되는 그리고 상기 척 테이블에 놓여진 기판의 이면을 연마하기 위한 연마 헤드; 상기 척 테이블에 설치되며, 상기 척 테이블로부터 상기 기판을 들어올린 상태에서 회전시키기 위한 스핀척; 상기 기판이 상기 척 테이블로부터 이격되도록 상기 스핀척을 승강시키기 위한 승강부재; 및 상기 스핀척에 의해 회전되는 상기 기판상으로 세정을 위한 세정액을 분사하는 분사노즐을 구비한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 척 테이블은 상면 중앙에 원형의 홈을 갖으며, 상기 스핀척은 상기 홈에 삽입되는 그리고 기판을 지지하는 테이블과; 상기 테이블 내부에 설치되어 상기 스핀테이블을 회전시키기 위한 제2회전부를 구비한다.

예컨대, 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.

본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 3에 의거하여 상세히 설명한다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다.

도 1에 도시된 기판 이면 연마 장치는 기판의 이면을 폴리싱하고 세정하는데 사용되는 장치이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 기판 이면 연마 장치(100)는 활성면 보호용 필름(film)이 상면에 부착된 기판(wafer;w)이 대기하는 로딩부(loading part;102), 기판을 이송시키는 기판 이송 유닛(wafer transfer unit;104), 기판의 이면 연마 및 세정이 연속적으로 이루어지는 연마부(grind part;110), 연마와 세정을 마친 기판이 배출되는 언로딩부(unloading part;106)를 구비한다. 도시되지는 않았지만, 기판 이면 연마 장치(100)는 기판의 면을 반대로 뒤집을 수 있으며 일정 기준에 맞도록 정렬시키는 정렬부(alignment part)를 포함할 수 있다.

로딩부(102)에는 활성면 보호용 필름(film)이 상면에 부착된 기판(wafer)들이 담겨진 카세트(c)가 놓여진다. 로딩부(102)에 놓여져 있는 기판(w)은 기판 이송 유닛(104)에 의해 연마부(110)로 운반된다. 연마부(110)로 운반된 기판은 척 테이블(112)에 놓여진 상태에서 연마공정이 이루어진다. 연마공정을 완료되면, 기판 은 척 테이블(112)로부터 들어올려진 후 분사노즐(140)로부터 분사되는 세정액에 의해 잔류하는 실리콘 미립자 또는 슬러리 가 제거되도록 세정된 후 건조된다. 다음에 기판 이송 유닛(104))에 의하여 언로딩부에 놓여진 반출용 카세트(c)에 적재된다.

이처럼, 연마부(110)에서는 기판의 이면 연마와 세정이 연속적으로 진행된다. 연마부(110)는 기판이 놓여지는 척 테이블(112)을 갖는다. 이 척 테이블(112)은 제1회전부(114)에 의해 기판의 연마 진행에 따라 일정속도로 회전된다. 척 테이블(112) 상부에는 연마 헤드(116)가 배치되는데, 이 연마헤드(대개 다이아몬드 휠)는 연마 공정시 기판 이면을 가압한 상태에서 모터(m)의 구동에 의해 회전하면서 기판의 이면을 폴리싱하게 된다. 이때, 척 테이블(112) 역시 제1회전부(114)에 의해 회전되므로 기판의 이면이 연마된다.

한편, 척 테이블(112)에는 스핀척(120)이 설치된다. 이 스핀척(120)은 척 테이블(112) 아래에 설치된 승강부재인 실린더(130)에 의해 업다운 된다.

스핀척(120)은 테이블(122)과 제2회전부(124)를 포함한다. 테이블(122)은 척 테이블(112)의 상면 중앙에 형성된 원형의 홈(113)에 위치되며, 테이블(122)의 상면은 척 테이블(112)의 상면 재질과 동일한 포루스(Porus)로 이루어지는 것이 바람직하다. 제2회전부(124)는 척 테이블(112) 내부에 설치되며, 테이블(122)을 회전시키기 위한 구성을 갖는다. 제2회전부(124)는 테이블(122)에 연결되는 회전축(125)과 이 회전축을 회전시키기 위한 모터(126)로 이루어진다.

한편, 회전테이블(110)의 상부에는 기판(170)의 워터 크리닝과 에어 드라이 를 수행하기 위한 분사노즐(140)이 각각 설치된다. 척 테이블에서 이면 연마 공정을 마친 기판은 스핀척(120)에 의해 들어올려지고, 스핀척의 테이블(122)은 진공홀(미도시됨)을 통해 기판을 흡착 고정한 후 회전하면서 워터와 에어를 이용하여 기판의 이면을 세정 및 건조하게 된다.

한편, 실린더(130)는 스핀척 아래에 배치되어 스핀척(120)을 승강시키게 되는데, 실린더(120)와 스핀척 사이에 베어링(미도시됨)이 설치되어 있어, 실린더가 스핀척의 회전에 의해 영향을 받지 않도록 하였다. 한편 본 발명의 실시예에서는 실린더에 의하여 스핀척이 승강되도록 구성하였으나, 그 밖에 모터, 기어 등을 이용한 공지의 승강 기술을 이용할 수도 있다.

도 2는 기판의 이면을 연마하는 과정을 보여주는 도면이고, 도 3은 연마를 마친 기판의 이면을 세정하는 과정을 보여주는 도면이다.

도 2에서와 같이, 기판의 이면을 연마하는 경우 스핀척의 테이블(122)은 홈(113)에 위치되며, 척 테이블(112)과 함께 회전된다. 도 3에서와 같이, 기판의 이면 연마가 완료되고 세정을 해야 하는 경우에는 스핀척(120)의 테이블(122)은 홈(113)으로부터 이격되어 기판(w)을 들어올린 상태에서 회전된다. 이때 스핀척(120)에 의해 회전되는 기판으로는 분사노즐(140)을 통해 세정액이 분사되면서 기판 세정이 진행된다. 기판은 테이블에 진공으로 흡착 고정된다.

이처럼, 본 발명은 기판의 반송 없이 한 장소에서 기판의 이면 연마와 세정이 이루어짐으로써 공정 시간을 단축할 수 있는 각별한 효과가 있다.

한편, 본 발명은 상기의 구성으로 이루어진 기판 이면 연마 장치에 있어 다 양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다. 하지만, 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이상에서, 본 발명에 따른 기판 이면 연마 장치의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 기판 이면 연마 장치는 척 테이블에 기판 세정을 위한 스핀척을 추가 장착하여, 기판 연마와 기판 세정이 연속적으로 이루어짐으로써, 짧은 시간 내에 연마공정과 세정공정을 완료할 수 있는 각별한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 기판 이면 연마 장치에 있어서:

   기판이 놓여지는 척 테이블;

   상기 척 테이블을 기판의 연마 진행에 따라 일정속도로 회전시키기 위한 제1회전부;

   상기 척 테이블 상부에 위치되는 그리고 상기 척 테이블에 놓여진 기판의 이면을 연마하기 위한 연마 헤드;

   상기 척 테이블에 설치되며, 상기 척 테이블로부터 상기 기판을 들어올린 상태에서 회전시키기 위한 스핀척;

   상기 기판이 상기 척 테이블로부터 이격되도록 상기 스핀척을 승강시키기 위한 승강부재; 및

   상기 스핀척에 의해 회전되는 상기 기판상으로 세정을 위한 세정액을 분사하는 분사노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이면 연마 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 척 테이블은

   상면 중앙에 원형의 홈을 갖으며,

   상기 스핀척은

   상기 홈에 삽입되는 그리고 기판을 지지하는 테이블과;

   상기 테이블 내부에 설치되어 상기 스핀테이블을 회전시키기 위한 제2회전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이면 연마 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 테이블은 기판을 진공으로 흡착하는 것을 특징으로 하는 기판 이면 연마 장치.

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