KR20150142226A - 웨이퍼의 노치 형성 방법 및 장치 - Google Patents

웨이퍼의 노치 형성 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20150142226A
KR20150142226A KR1020140070620A KR20140070620A KR20150142226A KR 20150142226 A KR20150142226 A KR 20150142226A KR 1020140070620 A KR1020140070620 A KR 1020140070620A KR 20140070620 A KR20140070620 A KR 20140070620A KR 20150142226 A KR20150142226 A KR 20150142226A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wafer
wheel
notch
equation
actuator
Prior art date
Application number
KR1020140070620A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101633797B1 (ko
Inventor
한기윤
Original Assignee
주식회사 엘지실트론
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지실트론 filed Critical 주식회사 엘지실트론
Priority to KR1020140070620A priority Critical patent/KR101633797B1/ko
Publication of KR20150142226A publication Critical patent/KR20150142226A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101633797B1 publication Critical patent/KR101633797B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

실시 예의 웨이퍼의 노치 형성 방법은, 웨이퍼의 노치 가공용 휠과 웨이퍼에 가장 자리의 초기 가공점을 서로 접근시키는 단계 및 아래와 같이 표현되는 적어도 하나의 이동 궤적 방정식에 따른 궤적으로 웨이퍼를 접근된 휠로 연삭하여 원하는 형상의 노치를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
Figure pat00010

(여기서, Y1은 상기 노치의 곡선 영역을 가공하는 상기 이동 궤적 방정식이고, 상기 Y2는 상기 노치의 직선 영역을 가공하는 상기 이동 궤적 방정식을 나타내고, A 내지 E는 계수를 나타낸다.)

Description

웨이퍼의 노치 형성 방법 및 장치{Method and apparatus for making notch of wafer}
실시 예는 웨이퍼의 노치 형성 방법 및 장치에 관한 것이다.
반도체 소자 제조의 재료로서 실리콘(Si) 웨이퍼(wafer)가 널리 사용되고 있다. 실리콘 웨이퍼는 실리콘 표면 위에 동종의 실리콘을 성장시킨 웨이퍼이다. 실리콘 웨이퍼는 반도체를 직접화하는 영역의 순도 및 결정 특성이 우수하고, 반도체 디바이스(device)의 수율 및 소자 특성 향상에 유리하여 널리 이용되고 있다.
통상적으로 초크랄스키(Czozhralski) 등의 방법으로 형성한 실리콘 단결정 잉곳을 슬라이싱한 후, 래핑, 에칭과 같은 성형공정들을 거쳐 웨이퍼로 형성한다. 그리고, 웨이퍼를 고품질의 웨이퍼로 제작하기 위하여 각각의 웨이퍼에 여러 공정을 실시하는데, 특정 공정 또는 운반 장치 내에서 웨이퍼의 위치를 정확히 할 필요가 있다. 그리고, 상술한 공정이 효과적으로 진행되기 위해서는 복수 개의 웨이퍼들이 고정된 방향에 미리 배열되거나 위치되어야 한다.
따라서, 웨이퍼의 결정 격자 방향 및 웨이퍼 정열(align)을 위한 기준점으로서 웨이퍼에 플랫존(flat zone)을 형성한 플랫형 웨이퍼 또는 웨이퍼의 외주 중 일부에 노치(notch)를 형성한 노치형 웨이퍼가 있다. 여기서, 노치형 웨이퍼는 플랫형 웨이퍼보다 마크를 위해 절단되는 면적이 적기 때문에, 보다 큰 영역에 반도체 디바이스들을 형성할 수 있는 장점이 있다.
구체적으로, 노치형 웨이퍼의 경우, 실리콘 웨이퍼의 에지 부위에 결정 방위각을 표시하기 위해, 웨이퍼의 (100)면의 <110> 방향을 결정하는 기준점에 V자 형태의 노치를 형성하고 있다. 그러나, 노치의 깊이나 각도 같은 노치 형상의 변경, 노치 가공 휠 형상의 변경, 노치 형상 측정의 규격이 변경될 경우, 변경된 사항에 대한 대응이 용이하지 않다. 또한, 노치를 형성할 때 휠의 이동 궤적을 예측할 수 없어, 다양한 형태의 노치 휠을 적용하기 어려우며 그 한계가 있다.
또한, 반도체 제조 공정에서 에지 칩 수율을 위해 노치의 면적을 줄이거나 노치를 얕게 형성할 때 기존의 노치 가공 설비를 활용하기 어려운 문제가 있다.
실시 예는 가변 가능한 계수를 갖는 이동 궤적 방정식을 이용하여 웨이퍼에 노치를 형성하는 웨이퍼의 노치 형성 방법 및 장치를 제공한다.
실시 예에 의한 웨이퍼의 노치 형성 방법은, 웨이퍼의 노치 가공용 휠과 상기 웨이퍼에 가장 자리의 초기 가공점을 서로 접근시키는 단계; 및 아래와 같이 표현되는 적어도 하나의 이동 궤적 방정식에 따른 궤적으로 상기 웨이퍼를 상기 접근된 휠로 연삭하여 원하는 형상의 노치를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
Figure pat00001
여기서, Y1은 상기 노치의 곡선 영역을 가공하는 상기 이동 궤적 방정식이고, 상기 Y2는 상기 노치의 직선 영역을 가공하는 상기 이동 궤적 방정식을 나타내고, A 내지 E는 계수를 나타낸다.
상기 이동 궤적 방정식은 상기 휠이 고정된 상태에서 이동하는 상기 웨이퍼의 궤적을 나타낼 수도 있고, 상기 웨이퍼가 고정된 상태에서 이동하는 상기 휠의 궤적을 나타낼 수도 있다.
상기 웨이퍼의 노치 형성 방법은, 상기 휠이 상기 웨이퍼에 접근한 이후, 형성하고자 하는 상기 노치의 깊이만큼 상기 웨이퍼의 반경 방향으로 상기 웨이퍼를 연삭하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 노치의 우측을 먼저 형성한 이후에 좌측을 형성할 수도 있고, 상기 노치의 좌측을 먼저 형성한 이후에 우측을 형성할 수도 있다.
상기 노치의 좌측을 형성할 때 상기 이동 궤적 방정식의 각 계수는 아래와 같을 수 있다.
A=-0.335, B= -55.8, C=-2699, D=-0.987, E=-144.7
또한, 상기 노치의 우측을 형성할 때 상기 이동 궤적 방정식의 각 계수는 아래와 같을 수 있다.
A=-0.335, B=-55.8, C=-2380, D=0.987, E=-24.2
상기 계수는 상기 노치의 형상, 상기 휠의 형상 또는 상기 웨이퍼에 의해 형성될 반도체 소자의 규격 중 적어도 하나에 의해 가변 가능할 수 있다.
다른 실시 예에 의하면, 웨이퍼의 노치 형성 장치는, 웨이퍼를 가공하는 휠; 및 웨이퍼의 노치 가공용 휠 또는 웨이퍼 중 적어도 하나를 아래와 같이 표현되는 적어도 하나의 이동 궤적 방정식에 따른 궤적으로 이동시켜, 상기 휠로 상기 웨이퍼를 연삭하여 원하는 형상의 노치를 형성하는 이동 제어부를 포함할 수 있다.
Figure pat00002
여기서, Y1은 상기 노치의 곡선 영역을 가공하는 상기 이동 궤적 방정식이고, 상기 Y2는 상기 노치의 직선 영역을 가공하는 상기 이동 궤적 방정식을 나타내고, A 내지 E는 계수를 나타낸다.
상기 웨이퍼의 노치 형성 장치는 상기 휠을 이동시키는 휠 액츄에이터; 및 상기 웨이퍼를 이동시키는 웨이퍼 액츄에이터를 더 포함하고, 상기 이동 제어부는 상기 휠 액츄에이터 및 웨이퍼 액츄에이터의 이동을 제어할 수 있다.
상기 휠의 내경은 2.35 ㎜ 내지 2.45 ㎜일 수 있다.
상기 이동 제어부는 상기 웨이퍼를 연삭하기 이전에, 상기 휠 액츄에이터 또는 웨이퍼 액츄에이터 중 적어도 하나를 제어하여 상기 휠을 상기 웨이퍼에 가장 자리의 초기 가공점에 접근시킬 수 있다.
상기 이동 제어부는 상기 웨이퍼 액츄테이터를 제어하여 상기 이동 궤적 방정식에 따른 궤적으로 상기 웨이퍼를 이동시킬 때, 상기 휠 액츄에이터를 제어하여 상기 휠을 고정시킬 수 있다. 또는, 상기 이동 제어부는 상기 휠 액츄에이터를 제어하여 상기 이동 궤적 방정식에 따른 궤적으로 상기 휠을 이동시킬 때, 상기 웨이퍼 액츄에이터를 제어하여 상기 웨이퍼를 고정시킬 수 있다.
상기 이동 제어부는 상기 휠을 상기 웨이퍼에 접근시킨 이후, 상기 웨이퍼의 반경 방향으로 상기 웨이퍼를 정해진 깊이만큼 연삭하도록 상기 휠 액츄에이터 또는 상기 웨이퍼 액츄에이터 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
실시 예에 따른 웨이퍼의 노치 형성 방법 및 장치는 이동 궤적 방정식의 계수를 조정함으로써, 노치의 깊이, 면적, 폭 또는 각도 같은 노치 형상의 변경, 노치 가공 휠 형상의 변경, 노치 형상 측정의 규격의 변화, 고객의 요구나 웨이퍼에 의해 형성될 반도체 소자의 규격의 변경 등에 신속히 대응하여 노치를 형성할 수 있고, 노치 가공 휠 같은 부자재를 신규 설계 시에 이동 궤적 방정식을 활용할 수 있도록 하고, 깊이가 얕은 노치를 갖는 웨이퍼의 생산에도 적극 활용될 수 있도록 하고, 에지 프로파일 측정 알고리즘의 정확도를 향상시킬 수 있도록 한다.
도 1은 실시 예에 의한 웨이퍼 노치 형성 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 2a 및 도 2b는 휠에 의해 웨이퍼를 가공하는 모습을 나타내는 사시도 및 평면도를 각각 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 제20 및 제30 단계의 이해를 돕기 위해, 도 2b에 도시된 'A' 부분을 확대하여 도시한 일 실시 예를 나타낸다.
도 4는 도 1에 도시된 제20 및 제30 단계의 이해를 돕기 위해, 도 2b에 도시된 'A' 부분을 확대하여 도시한 다른 실시 예를 나타낸다.
도 5는 노치를 형성하기 위해 도 4에 도시된 바와 같은 방향으로 휠이 이동해가면서 웨이퍼를 연삭하는 과정을 세부적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는 이동 궤적 방정식에 따른 궤적으로 휠이 이동하여 노치의 직선 영역과 곡선 영역을 형성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 의한 웨이퍼 노치 형성 장치의 개략적인 단면도를 나타낸다.
도 8은 도 7에 예시된 휠을 확대하여 도시한 단면 형상을 나타낸다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
도 1은 실시 예에 의한 웨이퍼 노치 형성 방법을 설명하기 위한 플로우차트이고, 도 2a 및 도 2b는 휠(wheel)(110)에 의해 웨이퍼(100)를 가공하는 모습을 나타내는 사시도 및 평면도를 각각 나타낸다.
도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 실시 예에 의한 웨이퍼 노치 형성 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 웨이퍼(100)의 노치 가공용 휠(110)과 웨이퍼(100)에 가장 자리의 초기 가공점(P)을 서로 접근시킨다(제10 단계). 이를 위해, 휠(110)을 웨이퍼(100)의 초기 가공점(P)으로 접근시킬 수도 있고, 웨이퍼(100)의 초기 가공점(P)을 휠(110)에 접근시킬 수도 있다.
도 3은 도 1에 도시된 제20 및 제30 단계의 이해를 돕기 위해, 도 2b에 도시된 'A' 부분을 확대하여 도시한 일 실시 예를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 제10 단계 후에, 형성하고자 하는 노치의 깊이(d)만큼 웨이퍼(100)의 반경 방향인 -Y축 방향으로 웨이퍼(100)를 연삭한다(제20 단계). 즉, 도 3을 참조하면, 웨이퍼의 초기 가공점(P)과 휠(110)이 서로 접근한 후, 휠(110)에 의해 웨이퍼(100)를 깊이(d)만큼 1차적으로 연삭한다. 연삭한 이후의 휠(110)의 위치는 110-1-1이다.
제20 단계 후에, 다음 수학식 1과 같이 표현되는 적어도 하나의 이동 궤적 방정식에 따른 궤적으로 웨이퍼(100)를 휠(110)로 2차적으로 연삭하여 원하는 형상의 노치를 형성한다(제30 단계).
Figure pat00003
여기서, Y1과 Y2 각각은 이동 궤적 방정식을 나타내고, A 내지 E는 이동 궤적 방정식의 계수를 나타낸다. Y1은 노치의 곡선 영역(104)을 가공하는 이동 궤적 방정식을 나타내고, Y2는 노치의 직선 영역(102)을 가공하는 이동 궤적 방정식을 나타낸다.
또한, 전술한 수학식 1의 이동 궤적 방정식은 휠(110)이 고정된 상태에서 이동하는 웨이퍼(100)의 궤적을 나타낼 수 있다.
또는, 전술한 수학식 1의 이동 궤적 방정식은 웨이퍼(100)가 고정된 상태에서 이동하는 휠(110)의 궤적을 나타낼 수도 있다.
이하, 전술한 이동 궤적 방정식은 웨이퍼(100)가 고정된 상태에서 이동하는 휠(110)의 궤적을 의미하는 것으로 설명하지만, 휠(110)이 고정된 상태에서 이동하는 웨이퍼(100)의 궤적을 의미하는 경우에도 하기의 설명은 적용될 수 있음은 물론이다.
일 실시 예에 의하면, 노치의 우측을 먼저 형성한 이후에 좌측을 형성할 수 있다. 즉, 도 3을 참조하면, 원하는 깊이(d)만큼 휠(110)을 -Y축 방향으로 이동(①)하면서 웨이퍼(100)를 연삭한다. 이후, 수학식 1의 이동 궤적 방정식에 따른 궤적으로 휠(110)을 오른쪽으로 이동(②)해가면서 웨이퍼(100)를 연삭한다. 이 경우, 이동하는 휠(110)의 위치는 110-1-1 이후 110-1-2가 되고, 110-1-2 이후 110-1-3이 된다. 이후, 110-1-3에 위치하는 휠(110)을 웨이퍼(100)로부터 탈출(③)시킨다.
이후, 휠(110)을 다시 웨이퍼(100)의 노치의 중심 위치(0,0)로 이동(④)시킨다. 즉, 휠(110)은 110-1-1에 다시 위치한다. 이후, 수학식 1의 이동 궤적 방정식에 따른 궤적으로 휠(110)을 왼쪽으로 이동(⑤)해가면서 웨이퍼(100)를 연삭한다. 이 경우, 이동하는 휠(110)의 위치는 110-1-1 이후 110-1-4가 되고, 110-1-4 이후 110-1-5가 된다. 이후, 110-1-5에 위치하는 휠(110)을 웨이퍼(100)로부터 탈출(⑥)시킨다.
다른 실시 예에 의하면, 노치의 좌측을 먼저 형성한 이후에 우측을 형성할 수도 있다. 이 경우, 휠(110)의 움직임은 전술한 실시 예와 반대 방향이다. 즉, 웨이퍼(100)를 연삭해가는 휠(110)의 이동 위치는 110-1-1 이후 110-1-4가 되고, 110-1-4 이후 110-1-5가 되고, 110-1-5 이후 다시 110-1-1가 되고, 110-1-1 이후 110-1-2가 되고, 110-1-2 이후 110-1-3이 된다. 즉, 노치의 우측을 먼저 형성하고 좌측을 형성할 경우 휠(110)의 이동하는 순서는 순차적으로 ①, ②, ③, ④, ⑤, ⑥인 반면, 노치의 좌측을 먼저 형성하고 우측을 형성할 경우 휠(110)의 이동하는 순서는 순차적으로 ①, ⑤, ⑥, ④, ②, ③이 된다.
도 4는 도 1에 도시된 제20 및 제30 단계의 이해를 돕기 위해, 도 2b에 도시된 'A' 부분을 확대하여 도시한 다른 실시 예를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 제10 단계 후에, 전술한 수학식 1과 같이 표현되는 적어도 하나의 이동 궤적 방정식에 따른 궤적으로 휠(110)을 이동시켜 웨이퍼(100)를 2차적으로 연삭하여 원하는 형상의 노치를 형성한다(제30 단계). 즉, 도 4에 도시된 바와 같이 노치를 형성할 경우, 도 1에 도시된 웨이퍼의 노치 형성 방법은 제20 단계를 생략할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 노치의 좌측을 먼저 형성한 이후에 우측을 형성할 수도 있다. 즉, 도 4를 참조하면, 수학식 1의 이동 궤적 방정식에 따른 궤적으로 휠(110)을 왼쪽에서 오른쪽으로 이동해가면서 웨이퍼(100)를 연삭한다. 이 경우, 이동하는 휠(110)의 위치는 110-2-1 이후 110-2-2가 되고, 110-2-2 이후 110-2-3이 되고, 110-2-3 이후 110-2-4가 되고, 110-2-4 이후 110-2-5가 되고, 110-2-5 이후 110-2-6이 된다. 이후, 110-2-6에 위치한 휠(110)을 웨이퍼(100)로부터 탈출시킨다.
도 5는 노치를 형성하기 위해 도 4에 도시된 바와 같은 방향으로 휠(110)이 이동해가면서 웨이퍼(100)를 연삭하는 과정을 세부적으로 설명하기 위한 도면이다.
최초에 휠(110)은 웨이퍼(100)의 초기 가공점(P)인 제1 가공점(D1)에 위치한다. 이후, 휠(110)을 제2 가공점(D2)을 향해 이동시키면서 웨이퍼(100)를 연삭한다. 이와 같은 방법으로, 휠(110)을 제2 가공점(D2)으로부터 제3 가공점(D3), 제4 가공점(D4), 제5 가공점(D5), 제6 가공점(D6) 및 제7 가공점(D7)을 향해 순차적으로 이동시키면서 웨이퍼(100)를 연삭할 경우 원하는 형태의 노치가 형성될 수 있다.
다른 실시 예에 의하면, 노치의 우측을 먼저 형성한 이후에 좌측을 형성할 수 있다. 이 경우, 노치를 형성하기 위해 이동하는 휠(110)의 움직임은 전술한 실시 예와 반대 방향이다. 즉, 휠(110)의 위치는 110-2-6 이후 110-2-5가 되고, 110-2-5 이후 110-2-4가 되고, 110-2-4 이후 다시 110-2-3이 되고, 110-2-3 이후 110-2-2가 되고, 110-2-2 이후 110-2-1이 된다.
전술한 수학식 1에서 이동 궤적 방정식의 계수(A 내지 E)를 어떻게 설정하는가에 따라 노치의 형상 즉, 노치의 폭(w), 깊이(d), 각도(θ) 및 면적(a) 중 적어도 하나가 결정될 수 있다. 즉, 계수(A 내지 E)는 노치의 형상(w, d, θ, a), 휠(110)의 형상, 또는 웨이퍼(100)에 의해 형성될 반도체 소자의 규격 중 적어도 하나에 의해 가변될 수 있다. 이때, 노치의 각도(θ)를 형성하기 위한 기준점은 노치의 폭(w)을 이용하여 설정될 수 있다.
예를 들어, 노치의 좌측을 형성할 때 이동 궤적 방정식의 각 계수는 다음 수학식 2와 같을 수 있다.
Figure pat00004
또한, 노치의 우측을 형성할 때 이동 궤적 방정식의 각 계수는 다음 수학식 3과 같을 수 있다.
Figure pat00005
수학식 2와 3의 계수는 노치의 중심점(0,0)을 기준으로 할 때이다.
도 6a 내지 도 6c는 이동 궤적 방정식에 따른 궤적으로 휠(110)이 이동하여 노치의 직선 영역(102)과 곡선 영역(104)을 형성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 전술한 이동 궤적 방정식의 계수(A 내지 E)가 전술한 수학식 3과 같을 경우 도 3 또는 도 4에 도시된 바와 같이 휠(110)이 이동하면서 웨이퍼(100)를 연삭하여, 노치의 직선 영역(102)과 곡선 영역(104)이 형성되는 과정을 알 수 있다. 즉, 도 6b에 도시된 바와 같이 다음 수학식 4와 같은 이동 궤적 방정식에 따른 궤적으로 휠(110)이 이동하면서 웨이퍼에 노치의 곡선 영역(104)을 형성하고, 도 6c에 도시된 바와 같이 다음 수학식 5와 같은 이동 궤적 방정식에 따른 궤적으로 휠(110)이 이동하면서 웨이퍼에 노치의 직선 영역(102)을 형성한다.
Figure pat00006
Figure pat00007
즉, 이동 궤적 방정식(Y1)을 이용하여 노치의 곡선 영역(104)을 형성할 수 있고, 이동 궤적 방정식(Y2)을 이용하여 노치의 직선 영역(1020을 형성할 수 있다.
이하, 전술한 웨이퍼의 노치 형성 방법을 수행하는 웨이퍼의 노치 형성 장치에 대해 살펴본다. 그러나, 이하에서 설명되는 웨이퍼의 노치 형성 장치는 전술한 웨이퍼의 노치 형성 방법의 이해를 돕기 위한 일 례에 불과하다. 즉, 전술한 실시 예에 의한 웨이퍼의 노치 형성 방법은 이하에서 설명되는 웨이퍼의 노치 형성 장치와 다른 구성을 갖는 웨이퍼의 노치 형성 장치에 의해서도 수행될 수 있음은 물론이다.
도 7은 일 실시 예에 의한 웨이퍼 노치 형성 장치의 개략적인 단면도를 나타낸다.
도 7에 예시된 웨이퍼 노치 형성 장치는 휠(110), 휠 액츄에이터(actuator)(120), 받침대(130), 웨이퍼 엑츄에이터(140) 및 이동 제어부(150)를 포함한다.
전술한 바와 같이 휠(110)은 웨이퍼(100)를 가공하여, 웨이퍼(100)에 노치를 형성하는 역할을 한다. 이를 위해 휠 액츄에이터(120)는 제1 제어 신호(C1)에 응답하여 구동되어 휠(110)을 이동시키는 역할을 한다. 여기서, 휠(110) 및 휠 액츄에이터(120)는 도 2a 및 도 2b에 도시된 휠(110) 및 휠 액츄에이터(120)와 각각 동일하므로 동일한 참조부호를 사용한다.
도 8은 도 7에 예시된 휠(110)을 확대하여 도시한 단면 형상을 나타낸다.
도 8을 참조하면, 노치의 곡선 영역(104)을 부드럽게 가공하기 위해서, 휠(110)의 내경(DA1)이 중요하다. 만일, 내경(DA1)이 작을 경우 곡선 영역(104)을 부드럽게 가공하기 어려울 수 있다. 그러나, 내경(DA1)이 클 경우, 휠(110)이 웨이퍼(100)로부터 탈출하기 바로 이전에 위치한 곡선 영역(104)의 마지막 부분에서 웨이퍼(100)와 휠(110)의 접촉 선폭이 넓어져서, 곡선 영역(104)이 부드럽게 가공될 수 있다. 예를 들어, 휠(110)의 내경(DA1)은 2.35 ㎜ 내지 2.45 ㎜일 수 있고, 휠(110)의 외경(DA2)은 3.8 ㎜일 수 있으나 실시 예는 이러한 구체적인 수치에 국한되지 않는다.
한편, 웨이퍼 액츄에이터(140)는 받침대(130)에 받혀진 웨이퍼(100)를 제2 제어 신호(C2)에 응답하여 구동되어 이동시키는 역할을 한다.
이동 제어부(150)는 휠(110) 또는 웨이퍼(100) 중 적어도 하나를 전술한 수학식 1과 같이 표현되는 적어도 하나의 이동 궤적 방정식에 따른 궤적으로 이동시켜, 휠(110)로 웨이퍼(100)를 연삭하여 원하는 형상의 노치가 웨이퍼(100)에 형성되도록 한다. 이를 위해, 이동 제어부(150)는 제1 및 제2 제어 신호(C1, C2)를 발생하여 휠 액츄에이터(120) 및 웨이퍼 액츄에이터(140)의 이동(즉, 구동)을 각각 제어한다.
도 1에 예시된 제10 단계를 수행하기 위해, 이동 제어부(150)는 웨이퍼(100)를 연삭하기 이전에, 휠 액츄에이터(120) 또는 웨이퍼 액츄에이터(140) 중 적어도 하나를 제어하여 휠(110)을 웨이퍼(100)에 가장 자리의 초기 가공점(P)에 접근시킨다.
예를 들어, 휠(110)이 초기 가공점(P)에 접근하도록 하기 위해, 이동 제어부(150)는 웨이퍼(100)를 고정시키고 휠(110)을 이동시킬 수도 있고, 휠(110)을 고정시키고 웨이퍼(100)를 이동시킬 수도 있다.
또한, 도 1에 도시된 제20 단계를 수행하기 위해, 이동 제어부(150)는 휠(110)을 웨이퍼(100)의 초기 가공점(P)에 접근시킨 이후, 도 3에 예시된 바와 같이 웨이퍼(100)의 반경 방향인 -Y축 방향으로 웨이퍼(100)를 정해진 깊이만큼 연삭하도록 휠 액츄에이터(120) 또는 웨이퍼 액츄에이터(140) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
이후, 도 1에 도시된 제30 단계를 수행하기 위해, 이동 제어부(150)는 웨이퍼 액츄테이터(140)를 제어하여 전술한 수학식 1의 이동 궤적 방정식에 따른 궤적으로 웨이퍼(100)를 이동시킬 때, 휠 액츄에이터(120)를 제어하여 휠(110)을 고정시킬 수 있다. 또는, 도 1에 도시된 제30 단계를 수행하기 위해, 이동 제어부(150)는 휠 액츄에이터(120)를 제어하여 전술한 수학식 1의 이동 궤적 방정식에 따른 궤적으로 휠(110)을 이동시킬 때, 웨이퍼 액츄에이터(140)를 제어하여 웨이퍼(100)를 고정시킬 수 있다.
전술한 실시 예에 의한 웨이퍼의 노치 형성 방법 및 장치는 단순히 이동 궤적 방정식의 계수만을 변경함으로써, 노치의 깊이, 면적, 폭 또는 각도 같은 노치 형상의 변경, 노치 가공 휠 형상의 변경, 노치 형상 측정의 규격의 변경, 고객의 요구나 웨이퍼에 의해 형성될 반도체 소자의 규격의 변경 등에 신속히 대응하여 다양한 형태의 노치를 형성할 수 있다.
또한, 이동 궤적 방정식을 활용하여, 노치 가공 휠 같은 부자재의 신규 설계 시에 예를 들어, 횔 형상의 변경이 용이하도록 하고, 깊이가 얕은 노치를 갖는 웨이퍼를 생산에도 적극 활용될 수 있도록 한다.
또한, 에지 프로파일 측정 알고리즘에 의하면, 측정기에서 광학적으로 노치의 형상을 기하학적으로 측정한다. 이 경우, 실시 예에 의한 웨이퍼의 노치 형성 방법 및 장치에 의할 경우, 이동 궤적 방정식을 이용하여, 에지 프로파일 측정 알고리즘의 정확도를 향상시킬 수 있도록 한다.
결국, 실시 예에 의한 웨이퍼의 노치 형성 방법 및 장치는 이동 궤적 방정식의 계수만을 조정하여 원하는 다양한 형상의 노치를 형성할 수 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 웨이퍼 110: 휠
120: 휠 액츄에이터 130: 받침대
140: 웨이퍼 액츄에이터 150: 이동 제어부

Claims (16)

  1. 웨이퍼의 노치 가공용 휠과 상기 웨이퍼에 가장 자리의 초기 가공점을 서로 접근시키는 단계; 및
    아래와 같이 표현되는 적어도 하나의 이동 궤적 방정식에 따른 궤적으로 상기 웨이퍼를 상기 접근된 휠로 연삭하여 원하는 형상의 노치를 형성하는 단계를 포함하는 웨이퍼의 노치 형성 방법.
    Figure pat00008

    (여기서, Y1은 상기 노치의 곡선 영역을 가공하는 상기 이동 궤적 방정식이고, 상기 Y2는 상기 노치의 직선 영역을 가공하는 상기 이동 궤적 방정식을 나타내고, A 내지 E는 계수를 나타낸다.)
  2. 제1 항에 있어서, 상기 이동 궤적 방정식은 상기 휠이 고정된 상태에서 이동하는 상기 웨이퍼의 궤적을 나타내는 웨이퍼의 노치 형성 방법.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 이동 궤적 방정식은 상기 웨이퍼가 고정된 상태에서 이동하는 상기 휠의 궤적을 나타내는 웨이퍼의 노치 형성 방법.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 휠이 상기 웨이퍼에 접근한 이후, 형성하고자 하는 상기 노치의 깊이만큼 상기 웨이퍼의 반경 방향으로 상기 웨이퍼를 연삭하는 단계를 더 포함하는 웨이퍼의 노치 형성 방법.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 노치의 우측을 먼저 형성한 이후에 좌측을 형성하는 웨이퍼의 노치 형성 방법.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 노치의 좌측을 먼저 형성한 이후에 우측을 형성하는 웨이퍼의 노치 형성 방법.
  7. 제5 항 또는 제6 항에 있어서, 상기 노치의 좌측을 형성할 때 상기 이동 궤적 방정식의 각 계수는 아래와 같은 웨이퍼의 노치 형성 방법.
    A=-0.335, B= -55.8, C=-2699, D=-0.987, E=-144.7
  8. 제5 항 또는 제6 항에 있어서, 상기 노치의 우측을 형성할 때 상기 이동 궤적 방정식의 각 계수는 아래와 같은 웨이퍼의 노치 형성 방법.
    A=-0.335, B=-55.8, C=-2380, D=0.987, E=-24.2
  9. 제1 항에 있어서, 상기 계수는
    상기 노치의 형상, 상기 휠의 형상 또는 상기 웨이퍼에 의해 형성될 반도체 소자의 규격 중 적어도 하나에 따라 가변 가능한 웨이퍼의 노치 형성 방법.
  10. 웨이퍼를 가공하는 휠; 및
    상기 웨이퍼의 노치 가공용 휠 또는 웨이퍼 중 적어도 하나를 아래와 같이 표현되는 적어도 하나의 이동 궤적 방정식에 따른 궤적으로 이동시켜, 상기 휠로 상기 웨이퍼를 연삭하여 원하는 형상의 노치를 형성하는 이동 제어부를 포함하는 웨이퍼의 노치 형성 장치.
    Figure pat00009

    (여기서, Y1은 상기 노치의 곡선 영역을 가공하는 상기 이동 궤적 방정식이고, 상기 Y2는 상기 노치의 직선 영역을 가공하는 상기 이동 궤적 방정식을 나타내고, A 내지 E는 계수를 나타낸다.)
  11. 제10 항에 있어서, 상기 웨이퍼의 노치 형성 장치는
    상기 휠을 이동시키는 휠 액츄에이터; 및
    상기 웨이퍼를 이동시키는 웨이퍼 액츄에이터를 더 포함하고,
    상기 이동 제어부는 상기 휠 액츄에이터 및 웨이퍼 액츄에이터의 이동을 제어하는 웨이퍼의 노치 형성 장치.
  12. 제10 항에 있어서, 상기 휠의 내경은 2.35 ㎜ 내지 2.45 ㎜인 웨이퍼의 노치 형성 장치.
  13. 제11 항에 있어서, 상기 이동 제어부는
    상기 웨이퍼를 연삭하기 이전에, 상기 휠 액츄에이터 또는 웨이퍼 액츄에이터 중 적어도 하나를 제어하여 상기 휠을 상기 웨이퍼에 가장 자리의 초기 가공점에 접근시키는 웨이퍼의 노치 형성 장치.
  14. 제10 항에 있어서, 상기 이동 제어부는
    상기 웨이퍼 액츄테이터를 제어하여 상기 이동 궤적 방정식에 따른 궤적으로 상기 웨이퍼를 이동시킬 때, 상기 휠 액츄에이터를 제어하여 상기 휠을 고정시키는 웨이퍼의 노치 형성 장치.
  15. 제10 항에 있어서, 상기 이동 제어부는
    상기 휠 액츄에이터를 제어하여 상기 이동 궤적 방정식에 따른 궤적으로 상기 휠을 이동시킬 때, 상기 웨이퍼 액츄에이터를 제어하여 상기 웨이퍼를 고정시키는 웨이퍼의 노치 형성 장치.
  16. 제13 항에 있어서, 상기 이동 제어부는
    상기 휠을 상기 웨이퍼에 접근시킨 이후, 상기 웨이퍼의 반경 방향으로 상기 웨이퍼를 정해진 깊이만큼 연삭하도록 상기 휠 액츄에이터 또는 상기 웨이퍼 액츄에이터 중 적어도 하나를 제어하는 웨이퍼의 노치 형성 장치.
KR1020140070620A 2014-06-11 2014-06-11 웨이퍼의 노치 형성 방법 및 장치 KR101633797B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140070620A KR101633797B1 (ko) 2014-06-11 2014-06-11 웨이퍼의 노치 형성 방법 및 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140070620A KR101633797B1 (ko) 2014-06-11 2014-06-11 웨이퍼의 노치 형성 방법 및 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150142226A true KR20150142226A (ko) 2015-12-22
KR101633797B1 KR101633797B1 (ko) 2016-06-27

Family

ID=55081565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140070620A KR101633797B1 (ko) 2014-06-11 2014-06-11 웨이퍼의 노치 형성 방법 및 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101633797B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010008154A1 (en) * 1998-04-16 2001-07-19 Guldi Richard L. Method for producing wafer notches with rounded corners and a tool therefor
JP2005254343A (ja) * 2004-03-09 2005-09-22 Noritake Super Abrasive:Kk ノッチホイール
JP2007044853A (ja) * 2005-08-12 2007-02-22 Tokyo Seimitsu Co Ltd ウェーハ面取り方法及びウェーハ面取り装置
KR20110057936A (ko) * 2009-11-25 2011-06-01 주식회사 엘지실트론 웨이퍼의 노치 가공 방법 및 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010008154A1 (en) * 1998-04-16 2001-07-19 Guldi Richard L. Method for producing wafer notches with rounded corners and a tool therefor
JP2005254343A (ja) * 2004-03-09 2005-09-22 Noritake Super Abrasive:Kk ノッチホイール
JP2007044853A (ja) * 2005-08-12 2007-02-22 Tokyo Seimitsu Co Ltd ウェーハ面取り方法及びウェーハ面取り装置
KR20110057936A (ko) * 2009-11-25 2011-06-01 주식회사 엘지실트론 웨이퍼의 노치 가공 방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR101633797B1 (ko) 2016-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102253809B1 (ko) 워크의 절단방법 및 워크유지지그
CN103029225B (zh) 切削装置
US8231430B2 (en) Wafer production method
KR20220147723A (ko) 와이어 쏘오를 사용하여 반도체 웨이퍼를 생산하는 방법, 와이어 쏘오, 및 단결정 실리콘으로 형성된 반도체 웨이퍼
US20180304430A1 (en) Method and apparatus of symmetrically chamfering substrate
KR101633797B1 (ko) 웨이퍼의 노치 형성 방법 및 장치
US20150261099A1 (en) Lithography apparatus, and method of manufacturing article
TWI456632B (zh) 控制離子摻雜製程的方法和系統
US7861421B2 (en) Method for measuring rotation angle of bonded wafer
JP2019507027A (ja) ポリッシング測定装置およびその研磨時間の制御方法、ならびにそれを含んだポリッシング制御システム
JP6427320B2 (ja) ウエハ研削装置及びウエハ製造方法
KR102429222B1 (ko) 개별적으로 제어 가능한 영역들을 갖는 접합 척 및 관련 시스템 및 방법
TWI654062B (zh) Breaking device and breaking method of brittle material substrate in breaking device
KR102110919B1 (ko) 양면 연마 장치
US9581506B1 (en) Methods for evaluating strain of crystalline devices
JP2005203661A (ja) 薄板材の測定方法および測定装置
JP6408365B2 (ja) 間隔調整装置および調整方法
KR20140092117A (ko) 와이어 쏘 장치
CN106449414A (zh) 半导体器件及其制备方法
US9245746B2 (en) Semiconductor composite film with heterojunction and manufacturing method thereof
US10770421B2 (en) Bond chucks having individually-controllable regions, and associated systems and methods
KR101727709B1 (ko) 곡선 터렛
US9116290B1 (en) Faceted, germanium slotted waveguide
CN103320868A (zh) 扩散炉
JP2010247284A (ja) 平坦化加工方法、平坦化加工量算出方法およびその算出プログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190325

Year of fee payment: 4