KR20100070697A - Method for grinding double surface of wafer and method for manufacturing wafer comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 웨이퍼의 제조 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼의 양면을 그라인딩(grinding)하는 기술에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a technique for manufacturing a wafer, and more particularly, to a technique for grinding both sides of a wafer.
웨이퍼는 일련의 공정을 거쳐 반도체 소자 제조용 웨이퍼로 생산된다. 도 1은 종래의 웨이퍼 제조 공정을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.The wafer is produced as a wafer for semiconductor device manufacturing through a series of processes. 1 is a flow chart schematically showing a conventional wafer fabrication process.
도 1을 참조하면, 웨이퍼 제조의 주요 공정은 크게, 슬라이싱(slicing)(S10), 랩핑(lapping)(S20), 알칼리 용액을 이용한 에칭(etching)(S30), 양면 그라인딩(double side grinding, DSG)(S40), 슬라이트 에칭(slight etching)(S50), 폴리싱(polishing)(S60), 및 세정(cleaning)(S70) 공정을 포함한다.Referring to FIG. 1, the main processes of wafer fabrication are largely slicing (S10), lapping (S20), etching with alkaline solution (S30), double side grinding (double side grinding, DSG). (S40), light etching (S50), polishing (S60), and cleaning (S70) processes.
여기서, 양면 그라인딩(DSG) 공정(S40)은 고객의 요구 등 소정의 규격에 맞게 웨이퍼의 평탄도(flatness)를 제어할 뿐 아니라 웨이퍼의 전체적인 프로필을 제어하기 위하여, 연삭 휠을 이용하여 웨이퍼의 양면을 동시에 기계적으로 연삭하는 공정이다.Here, the double-sided grinding (DSG) process (S40) not only controls the flatness (flatness) of the wafer to meet a predetermined specification, such as customer requirements, but also to control the overall profile of the wafer, using the grinding wheel both sides The mechanical grinding process at the same time.
이러한 양면 그라인딩 공정(S40)이 완료되면 웨이퍼 표면은 소수성의 특성을 갖게 된다. 이때, 소수성 표면을 갖는 웨이퍼가 폴리싱 공정(S60), 특히 웨이퍼의 에지 부분을 폴리싱하는 공정에 그대로 투입되면, 웨이퍼의 표면에 수막이 형성되지 않기 때문에 폴리싱 공정에서 공급되는 슬러리(slurry)의 침투를 받게 되어 웨이퍼 표면에 얼룩이 발생할 수 있다. 따라서, 도 1에 나타난 바와 같이, 보통 양면 그라인딩 공정(S40) 후 폴리싱 공정(S60) 이전에 오존(O3)을 사용하여 웨이퍼에 산화막을 형성함과 함께 미세 에칭함으로써 잔존 오염물을 제거하는 슬라이트 에칭 공정(S50)을 포함하는 것이 일반적이다. 이러한 슬라이트 에칭 공정(S50)을 통해 웨이퍼의 표면을 친수성으로 변화시킴으로써, 폴리싱 공정(S60)에서의 상술한 문제를 해결할 수 있다.When the double-sided grinding process S40 is completed, the wafer surface has a hydrophobic characteristic. At this time, if the wafer having a hydrophobic surface is put into the polishing process (S60), in particular, the process of polishing the edge portion of the wafer, since the water film is not formed on the surface of the wafer, penetration of the slurry supplied in the polishing process is prevented. May cause stains on the wafer surface. Accordingly, as shown in FIG. 1, an oxide film is formed on the wafer using ozone (O 3 ) after the double-side grinding process (S40) and before the polishing process (S60). It is common to include the etching process (S50). By changing the surface of the wafer to hydrophilic through such a slit etching step (S50), the above-described problem in the polishing step (S60) can be solved.
그러나, 상기와 같은 종래 기술에 의하면, 양면 그라인딩 공정(S40)을 마친 웨이퍼가 폴리싱 공정(S60)으로 진행하기 이전에 별도의 에칭 공정(S50)을 거쳐야 하므로, 이러한 슬라이트 에칭 공정(S50)을 진행하기 위한 시간, 비용, 및 설비 공간 등을 별도로 필요로 한다는 문제점이 있다. 그리고, 이는 결국 제품의 제조 단가를 높아지게 하여 소비자에 대하여 구매 비용 증가라는 부담을 초래하게 된다.However, according to the prior art as described above, since the wafer having completed the double-sided grinding step S40 must go through a separate etching step S50 before proceeding to the polishing step S60, such a slit etching step S50 is performed. There is a problem in that it requires time, cost, and equipment space to proceed separately. This, in turn, increases the manufacturing cost of the product, resulting in an increase in the purchase cost for the consumer.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 양면 그라인딩 공정 중에 웨이퍼 표면에 산화막을 형성함으로써 산화막을 형성하기 위한 별도의 에칭 공정을 필요로 하지 않는 양면 그라인딩 방법과, 이를 위한 장치 및 웨이퍼 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the above problems, and the double-side grinding method and apparatus therefor, which do not require a separate etching process for forming the oxide film by forming an oxide film on the wafer surface during the double-side grinding process. And a wafer manufacturing method.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 웨이퍼의 양면 그라인딩 방법은, 웨이퍼의 양면을 그라인딩하는 단계; 상기 그라인딩된 웨이퍼에 오존수를 분사하여 상기 웨이퍼의 표면에 산화막을 형성하는 단계; 및 상기 웨이퍼를 건조하는 단계;를 포함한다.Double side grinding method of the wafer according to the present invention for achieving the above object, the step of grinding both sides of the wafer; Spraying ozone water onto the ground wafer to form an oxide film on a surface of the wafer; And drying the wafer.
또한, 본 발명에 따른 웨이퍼 제조 방법은, 잉곳 형태의 단결정을 웨이퍼 형태로 슬라이싱하는 단계; 상기 슬라이싱된 웨이퍼를 랩핑하는 단계; 상기 랩핑된 웨이퍼를 그라인딩하는 단계; 상기 그라인딩된 웨이퍼를 폴리싱하는 단계; 및 상기 폴리싱된 웨이퍼를 세정하는 단계;를 포함하되, 상기 그라인딩 단계는 상기 웨이퍼의 양면을 그라인딩한 후, 상기 웨이퍼에 오존수를 분사하여 상기 웨이퍼의 표면에 산화막을 형성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the wafer manufacturing method according to the present invention comprises the steps of: slicing ingot-shaped single crystals in the form of a wafer; Wrapping the sliced wafer; Grinding the wrapped wafer; Polishing the ground wafer; And cleaning the polished wafer, wherein the grinding step includes grinding both surfaces of the wafer, and then spraying ozone water onto the wafer to form an oxide film on the surface of the wafer.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 웨이퍼의 양면 그라인딩 장치는, 웨이퍼 제조시 상기 웨이퍼의 양면을 그라인딩하는 연삭부, 및 상기 그라인딩된 웨이퍼를 세정하는 세정부를 포함하는 양면 그라인딩 장치로서, 상기 세정부에 오존 수를 공급하는 오존수 공급부를 더 포함하며, 상기 세정부는 상기 오존수 공급부에 의해 공급된 오존수를 이용해 상기 웨이퍼를 세정함으로써 상기 웨이퍼의 표면에 산화막을 형성하는 것을 특징으로 한다.A double-sided grinding device of a wafer according to the present invention for achieving the above object, a double-sided grinding device comprising a grinding portion for grinding both sides of the wafer during the manufacturing of the wafer, and a cleaning portion for cleaning the ground wafer, And an ozone water supply unit for supplying ozone water to the government, wherein the cleaning unit forms an oxide film on the surface of the wafer by cleaning the wafer using the ozone water supplied by the ozone water supply unit.
본 발명에 의하면, 웨이퍼 제조시 양면 그라인딩 공정과 폴리싱 공정 사이에 산화막 형성을 위한 별도의 에칭 공정을 필요로 하지 않게 된다. 따라서, 웨이퍼 제조 시간을 줄이고 에칭을 위한 별도의 설비가 필요없게 되어 웨이퍼의 제조 비용을 감소시킬 수 있다.According to the present invention, a wafer does not require a separate etching process for forming an oxide film between a double-side grinding process and a polishing process. Therefore, it is possible to reduce the wafer manufacturing time and eliminate the need for a separate facility for etching, thereby reducing the wafer manufacturing cost.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical spirit of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.
도 2는, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 웨이퍼 양면 그라인딩 장 치(100)의 기능적 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다. 도 2를 참조하면, 웨이퍼 양면 그라인딩 장치(100)는 연삭부(110), 세정부(120), 및 오존수 공급부(130)를 포함한다.2 is a block diagram schematically showing the functional configuration of a wafer double-
연삭부(110)는 웨이퍼의 양면을 그라인딩하는 구성요소로서, 일반적으로 웨이퍼가 놓여지는 척 테이블 및 웨이퍼를 직접 그라인딩하는 그라인딩 휠을 포함하고 있으나, 본 발명이 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다.The
세정부(120)는 상기 연삭부(110)에 의하여 그라인딩된 웨이퍼의 세정 및 건조를 수행한다. 일반적으로 세정부(120)는 웨이퍼를 스피너(spinner)라 불리는 회전판에 장착시켜 웨이퍼를 회전시키며 세정과 건조를 수행하지만, 본 발명이 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다.The
또한, 본 발명에 따른 양면 그라인딩 장치(100)는 오존수 공급부(130)를 더 포함한다. 오존수 공급부(130)는 세정부(120)와 연결되어 세정부(120)에 오존수를 공급한다. 통상적으로 양면 그라인딩 장치의 세정부는 연삭부에 의한 그라인딩 후에 웨이퍼에 초순수를 분사하여 웨이퍼의 냉각과 세정을 실시한다. 그러나, 본 발명에 따른 양면 그라인딩 장치의 세정부(120)는 상기 오존수 공급부(130)로부터 오존수를 공급받아, 양면 그라인딩된 웨이퍼에 상기 오존수를 분사하여 웨이퍼의 냉각과 세정을 실시한다. 이때, 분사된 오존수는 웨이퍼의 표면에 산화막을 형성하게 되고, 산화막이 형성된 웨이퍼의 표면은 친수성을 갖게 된다. 따라서, 양면 그라인딩 공정을 거친 웨이퍼가, 표면에 산화막을 형성하기 위한 별도의 에칭 공정을 거치지 않고 바로 폴리싱 공정에 투입되더라도, 웨이퍼의 표면에는 수막이 형성될 수 있고, 따라서 에지 폴리싱 공정에서 웨이퍼 표면으로의 슬러리의 침투를 방지할 수 있다. 또한, 세정부(120)는 상기 오존수에 의한 세정 이후 에어 블로우(air blow) 등에 의한 건조를 수행한다.In addition, the double-sided
한편, 상기 설명에서는 상기 세정부(120)와 상기 오존수 공급부(130)를 별도의 장치로 구성하였으나, 세정부(120)와 오존수 공급부(130)는 물리적으로 분리되지 않고 하나의 장치로 구성될 수도 있음은 당업자에게 자명하다.Meanwhile, in the above description, the
도 3은, 본 발명의 더욱 바람직한 일실시예에 따른 양면 그라인딩 장치 및 그 작동 순서를 나타낸 도면이다. 도 3에서 화살표는 양면 그라인딩 장치의 작동 순서에 따른 웨이퍼의 진행 방향을 나타낸다.3 is a view showing a double-side grinding device and its operation sequence according to a more preferred embodiment of the present invention. Arrows in FIG. 3 indicate the direction of travel of the wafer according to the operating sequence of the double side grinding apparatus.
도 3을 참조하면, 양면 그라인딩 공정을 수행하기 위해, 먼저 카세트(cassette)(210)로 웨이퍼가 로딩(loading)되면, 로봇(220)이 포지션 테이블(position table)(230)로 웨이퍼를 이송한다. 상기 포지션 테이블(230)은 이송된 웨이퍼를 센터링(centering)하고 센서를 이용해 웨이퍼 상의 노치(notch)를 감지한다. 그리고나서, 웨이퍼는 후면클리너(wafer backside cleaner)(240)로 이송되어 웨이퍼의 후면이 클리닝된다. 후면 클리닝된 웨이퍼는 척테이블(chuck table)(270) 상으로 이송되어 진공 흡착되고, 웨이퍼가 흡착된 척테이블(270)은 턴테이블(250)에 의해 회전하여 웨이퍼가 그라인딩 휠(260)의 아래에 위치한다. 그라인딩 휠(260)은 웨이퍼를 그라인딩하고, 그라인딩이 끝나면 턴테이블(250)이 다시 회전하여 그라인딩되지 않은 웨이퍼가 그라인딩 휠(260)의 아래에 위치하게 된다. 그라인딩된 웨이퍼는 스피너(280)로 이송되는데, 여기서 스피너(280)는 오존 수 공급부(290)로부터 공급받은 오존수를 웨이퍼에 분사하여 웨이퍼의 세정 및 냉각을 수행함과 동시에 웨이퍼 표면에 산화막을 형성한다. 다음으로, 오존수를 이용한 웨이퍼의 세정이 끝나면 스피너(280)는 에어 블로우 등을 통해 웨이퍼를 건조시킨다. 그리고나서, 건조가 완료된 웨이퍼는 카세트(210)로 이송되고 양면 그라인딩 장치의 동작은 완료된다. 상기와 같이 양면 그라인딩 장치로부터 송출된 웨이퍼는 표면에 친수성인 산화막이 형성되어 있으므로 별도의 웨이퍼 에칭 공정을 거치지 않고 바로 폴리싱 공정으로 투입되더라도 웨이퍼 표면에 수막의 형성이 가능하다.Referring to FIG. 3, in order to perform a double-side grinding process, first, when a wafer is loaded into a
도 4는, 본 발명의 일실시예에 따른 웨이퍼 양면 그라인딩 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart schematically illustrating a wafer double-side grinding method according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 먼저 웨이퍼의 양면을 그라인딩한 후(S310), 그라인딩된 웨이퍼에 오존수를 분사하여 웨이퍼의 표면에 산화막을 형성한다(S320). 상술한 바와 같이, 종래에는 그라인딩된 웨이퍼에 초순수를 분사하여 그라인딩 과정에서 발생한 열을 냉각시키고, 웨이퍼를 세정하였다. 하지만, 본 발명에 따른 웨이퍼 양면 그라인딩 방법은, 웨이퍼의 양면 그라인딩 공정에서 초순수 대신에 오존수를 분사하여 웨이퍼를 세정 및 냉각시킴으로써, 양면 그라인딩 공정 중에 웨이퍼의 표면에 산화막을 형성한다. 다음으로, 오존수의 분사로 산화막이 형성되면 웨이퍼를 건조시키며(S330), 웨이퍼의 양면 그라인딩 공정이 종료하게 된다.Referring to FIG. 4, first, both surfaces of the wafer are ground (S310), and ozone water is sprayed onto the ground wafer to form an oxide film on the surface of the wafer (S320). As described above, in the related art, ultrapure water is sprayed onto the ground wafer to cool the heat generated during the grinding process, and the wafer is cleaned. However, the wafer double-side grinding method according to the present invention forms an oxide film on the surface of the wafer during the double-side grinding process by spraying ozone water instead of ultrapure water in the wafer double-side grinding process to clean and cool the wafer. Next, when the oxide film is formed by the injection of ozone water, the wafer is dried (S330), and the both-side grinding process of the wafer is completed.
도 5는, 본 발명의 일실시예에 따른 양면 그라인딩 방법을 포함하는 웨이퍼 제조 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.5 is a flow chart schematically showing a wafer manufacturing method including a double-side grinding method according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 웨이퍼 제조 방법은, 슬라이싱(S410), 랩핑(S420), 알칼리 에칭(S430), 양면 그라인딩(S440), 폴리싱(S450), 및 세정 공정(S460)의 순서로 웨이퍼를 제조한다. 본 발명에 따르면, 양면 그라인딩 공정(S440)에서 웨이퍼의 표면에 산화막을 형성하기 때문에, 양면 그라인딩 공정(S440)과 폴리싱 공정(S450) 사이에 웨이퍼 표면에 산화막을 형성시키기 위한 슬라이트 에칭 공정을 별도로 필요로 하지 않는다.Referring to Figure 5, the wafer manufacturing method according to an embodiment of the present invention, slicing (S410), lapping (S420), alkali etching (S430), double-sided grinding (S440), polishing (S450), and cleaning process ( In step S460) to manufacture a wafer. According to the present invention, since the oxide film is formed on the surface of the wafer in the double-side grinding process (S440), a separate slit etching process for forming the oxide film on the surface of the wafer between the double-side grinding process (S440) and the polishing process (S450) separately. I don't need it.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described above by means of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and will be described below by the person skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of the claims.
도 1은 종래의 웨이퍼 제조 공정을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.1 is a flow chart schematically showing a conventional wafer fabrication process.
도 2는, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 웨이퍼 양면 그라인딩 장치의 기능적 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram schematically showing a functional configuration of a wafer double-side grinding apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3은, 본 발명의 더욱 바람직한 일실시예에 따른 웨이퍼 양면 그라인딩 장치 및 그 작동 순서를 나타낸 도면이다.3 is a view showing a wafer double-sided grinding apparatus and its operation sequence according to a more preferred embodiment of the present invention.
도 4는, 본 발명의 일실시예에 따른 웨이퍼 양면 그라인딩 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart schematically illustrating a wafer double-side grinding method according to an embodiment of the present invention.
도 5는, 본 발명의 일실시예에 따른 웨이퍼 양면 그라인딩 방법을 포함하는 웨이퍼 제조 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.5 is a flow chart schematically showing a wafer manufacturing method including a wafer double-side grinding method according to an embodiment of the present invention.
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020080129360A KR20100070697A (en) | 2008-12-18 | 2008-12-18 | Method for grinding double surface of wafer and method for manufacturing wafer comprising the same |
Country Status (1)
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KR (1) | KR20100070697A (en) |
-
2008
- 2008-12-18 KR KR1020080129360A patent/KR20100070697A/en not_active Application Discontinuation
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