KR20200067875A - 편면 연마 장치로의 웨이퍼 접착 장치 및, 편면 연마 장치로의 웨이퍼 접착 방법 - Google Patents

편면 연마 장치로의 웨이퍼 접착 장치 및, 편면 연마 장치로의 웨이퍼 접착 방법 Download PDF

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Abstract

편면 연마 장치(1)에 웨이퍼(W)를 물의 표면 장력에 의해 접착하는 편면 연마 장치로의 웨이퍼 접착 장치(2)는, 웨이퍼(W)의 외주연에서 맞닿고, 웨이퍼(W)를 지지하는 가수대(21)와, 가수대(21) 상에 형성되고, 웨이퍼(W)에 물을 토출하는 물 토출조(22)를 구비하고 있다.

Description

편면 연마 장치로의 웨이퍼 접착 장치 및, 편면 연마 장치로의 웨이퍼 접착 방법
본 발명은, 편면 연마 장치로의 웨이퍼 접착 장치 및, 편면 연마 장치로의 웨이퍼 접착 방법에 관한 것이다.
종래, 편면 연마 장치로의 웨이퍼 접착 방법으로서는, 흡착 테이프를 이용한 것, 진공 흡착을 이용한 것이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1, 특허문헌 2 참조).
특허문헌 1에는, 물의 표면 장력에 의해 웨이퍼를 보유지지(hold)하는 연마 헤드를 구비하고, 연마 헤드에 구멍부를 형성하여, 진공 흡인을 이용하여 연마 헤드의 보유지지면에 웨이퍼를 접착하는 기술이 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 2에는, 연마 헤드의 하면에 양면 점착 시트(double-sided adhesive sheet)를 접착하여, 물의 표면 장력 및 흡착 시트의 점착성에 의해, 기판을 흡착 시트에 밀착시켜 보유지지하는 기술이 개시되어 있다.
일본공개특허공보 2007-103707호 일본공개특허공보 2008-80443호
그러나, 상기 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 연마 헤드에 구멍을 뚫지 않으면 안되어, 이 구멍으로부터 중금속을 포함한 유체가 역류하여, 웨이퍼가 오염되는 문제가 있었다. 또한, 이물이 입출할 가능성도 있다.
또한, 상기 특허문헌 2에 기재된 기술에서는, 지그(jig) 등을 이용하여 연마 헤드의 하면에 웨이퍼를 누르지 않으면 안되어, 누름 시, 웨이퍼의 표면에 접촉 흔적이 남는 것이나, 패드 상의 이물 등으로 웨이퍼의 표면이 손상되는 경우가 있다.
이 경우, 그 후의 연마 처리에 의해 접촉 흔적, 흠집을 제거하는 것도 고려할 수 있지만, 연마 여유분이 적은 경우는, 접촉 흔적, 흠집을 제거할 수 없다는 과제가 있다.
본 발명의 목적은, 웨이퍼 표면에 접촉 흔적이나 흠집이 들어가지 않고, 표면 품질이 악화되는 일이 없는 편면 연마 장치로의 웨이퍼 접착 장치 및, 편면 연마 장치로의 웨이퍼 접착 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 편면 연마 장치로의 웨이퍼 접착 장치는, 편면 연마 장치에 웨이퍼를 물의 표면 장력에 의해 접착하는 편면 연마 장치로의 웨이퍼 접착 장치로서, 상기 웨이퍼의 외주연에서 맞닿고, 상기 웨이퍼를 지지하는 가수대(temporary receiver)와, 상기 가수대 상에 형성되고, 상기 웨이퍼에 물을 토출하는 물 토출조(water discharge tank)를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
이 발명에 의하면, 가수대에 웨이퍼를 지지시킨 상태로 편면 연마 장치의 웨이퍼의 접착면에 접근시키고, 물 토출조로부터 물을 토출함으로써, 웨이퍼를 접착면에 접착할 수 있다. 웨이퍼를 접착면에 접착할 때에 있어서, 수압을 이용하여 접착할 수 있기 때문에, 웨이퍼에 접착 시의 접촉 흔적이나, 접착 시의 흠집을 발생시키는 일이 없어, 웨이퍼의 표면 품질이 악화되는 일이 없다.
본 발명에서는, 상기 물 토출조는, 상기 가수대에 지지된 웨이퍼의 중앙 하방에 위치하는 오목부와, 상기 오목부의 저부에 형성되고, 상기 가수대에 지지된 웨이퍼의 중앙에 물을 토출하는 토출부를 구비하고 있는 것이 바람직하다.
이 발명에 의하면, 토출부가 오목부의 중앙에 물을 토출하고, 웨이퍼를 오목부 전체의 수압으로 밀도록 되어 있기 때문에, 웨이퍼를 편면 연마 장치의 접착면에 밀어붙이는 힘을, 웨이퍼의 중앙부에 있어서, 면으로(planarly) 작용시킬 수 있다. 편면 연마 장치의 접착면에서는, 접착면과 웨이퍼의 사이에 공급되는 물을, 작용하는 수압이 작은 웨이퍼의 외주로부터 배출할 수 있기 때문에, 편면 연마 장치의 접착면에 웨이퍼를 확실히 접착할 수 있다.
본 발명에서는, 상기 가수대를 상기 편면 연마 장치의 접착면에 접근, 이간시키는 제1 승강 장치와, 상기 물 토출조를, 상기 가수대에 지지된 웨이퍼에 접근, 이간시키는 제2 승강 장치를 구비하고 있는 것이 바람직하다.
이 발명에 의하면, 제1 승강 장치를 이용하여 가수대를 편면 연마 장치의 접착면에 접근시키고, 접착면과 웨이퍼의 사이에 소정의 간극을 갖고 유지할 수 있다. 그리고, 제2 승강 장치를 이용하여, 오목부에 물을 토출시키면서 물 토출조를 웨이퍼에 소망하는 상태로 접근시킴으로써, 웨이퍼를 편면 연마 장치의 접착면에 접착할 수 있다.
본 발명의 편면 연마 장치로의 웨이퍼 접착 방법은, 편면 연마 장치에 웨이퍼를 물의 표면 장력에 의해 접착하는 편면 연마 장치로의 웨이퍼 접착 방법으로서, 가수대에 상기 웨이퍼의 외주연을 지지시키는 공정과, 상기 가수대를 상기 편면 연마 장치의 접착면에, 상기 웨이퍼와 소정의 간극을 갖게 하여 접근시키는 공정과, 상기 웨이퍼의 중앙 하방으로부터 물을 토출하면서, 상기 웨이퍼를 상기 편면 연마 장치의 접착면에 밀어붙이는 공정을 실시하는 것을 특징으로 한다.
이 발명에 의해서도, 전술한 작용 및 효과와 동일한 작용 및 효과를 향수할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 편면 연마 장치로의 웨이퍼 접착 장치의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2는 상기 실시 형태에 있어서의 웨이퍼 접착 장치의 구조를 나타내는 평면도이다.
도 3은 상기 실시 형태에 있어서의 웨이퍼의 위치 결정 장치의 구조를 나타내는 측면도이다.
도 4는 상기 실시 형태에 있어서의 웨이퍼의 위치 결정 장치의 구조를 나타내는 평면도이다.
도 5는 상기 실시 형태에 있어서의 연마 장치로의 웨이퍼 접착 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 6은 상기 실시 형태에 있어서의 작용을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 상기 실시 형태에 있어서의 작용을 설명하기 위한 단면도이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
도 1에는, 본 발명의 실시 형태에 따른 편면 연마 장치(1) 및 웨이퍼 접착 장치(2)가 나타나 있다.
[1] 편면 연마 장치(1)의 구조
편면 연마 장치(1)는, 헤드 회전축(11), 연마 헤드(12), 백 패드(13), 리테이너(14) 및, 도시하지 않는 정반(table)을 구비한다.
헤드 회전축(11)은, 도시를 생략했지만, 축상 부재(rod member)로 구성되고, 모터 등의 회전 구동원의 회전축에 접속되고, 연마 헤드(12)를 회전시킨다.
연마 헤드(12)는, 헤드 회전축(11)의 하단에 형성되고, 헤드 회전축(11)의 회전 중심을 중심으로 하는 원형의 후육 판상체(thick plate member)로 구성된다. 이 연마 헤드(12)는, 물의 표면 장력에 의해 웨이퍼(W)를 보유지지한다.
백 패드(13)는, 연마 헤드(12)의 하면에 형성되고, 연마 헤드(12)와 동(同)지름의 원형 판상체이다. 이 백 패드(13)는, 다공질 수지재에 의해 구성되고, 물을 포함할 수 있도록 되어 있다.
리테이너(14)는, 백 패드(13)의 하면에 형성되는 링상 부재(ring-shaped member)로 형성되고, 웨이퍼(W)가 백 패드(13)와 연마 패드의 간극으로부터 벗어나지 않도록 보유지지하고 있다. 또한, 리테이너(14)의 링 내주경은, 웨이퍼(W)의 외주경보다도 약간 크게 형성되고, 연마 패드에 웨이퍼(W)를 눌러 연마할 때, 리테이너(14)의 부분에서 연마 패드를 눌러, 웨이퍼(W)의 가라앉음에 의한 연마 시의 웨이퍼(W)의 테두리 처짐(edge roll-off)의 발생을 방지할 수도 있다.
정반은, 회전이 자유롭게 지지되고, 연마 헤드(12)의 회전 방향과 동방향 또는 역방향으로 회전한다. 정반 상에는, 연마 패드가 접착되고, 웨이퍼(W)의 하면이 소정의 힘으로 압압됨으로써, 웨이퍼(W)의 연마가 행해진다.
[2] 웨이퍼 접착 장치(2)의 구조
웨이퍼 접착 장치(2)는, 웨이퍼(W)를 편면 연마 장치(1)의 연마 헤드(12)의 하면에 접착하는 장치로서, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 기대(2A) 상에 형성되는 가수대(21), 물 토출조(22), 제1 승강 장치(23) 및, 제2 승강 장치(24)를 구비한다.
가수대(21)는, 판상부(21A)와, 판상부(21A)의 외주연으로부터 기립하는 기립부(21B)를 구비한다.
판상부(21A)는, 소정 두께의 원형 판상체로 구성된다. 원형 판상체의 지름 방향 중간에는, 에어 블로우(211)가, 원형 판상체의 중심 주위에 복수 개소(본 실시 형태에서는 4개소)에 형성되어 있다. 에어 블로우(211)는, 웨이퍼(W)를 접착하기 전에, 접착면의 여분의 수분을 날리는 기능을 갖는다.
기립부(21B)는, 판상부(21A)의 외주에, 복수 라인 설치된다(본 실시 형태에서는, 웨이퍼(W)의 원주 상에 4개 균등하게 설치되어 있음). 기립부(21B)는, 판상부(21A)의 외주 단면에, 복수의 볼트(212)에 의해 고정된다. 또한, 도시를 생략했지만, 기립부(21B)의 내주면의 중간 부분에는, 샤워 노즐이 기립부(21B)의 링 주위에 복수 개소 형성되고, 샤워 노즐로부터 물을 연마 헤드(12)의 백 패드(13)에 토출함으로써, 백 패드(13)를 보수(keep the back pad wet)한다.
또한, 기립부(21B)의 상단에는, 가수부(213)가 형성되어 있다.
가수부(213)의 상면은, 내측을 향하여 하방으로 경사진 테이퍼면으로 되어 있다. 웨이퍼(W)를 받을 때에는, 가수부(213)의 테이퍼면이, 웨이퍼(W)의 외주연의 R 모따기부와 맞닿아, 웨이퍼(W)의 외주연을 지지한다.
물 토출조(22)는, 웨이퍼(W)에 물을 토출하는 원주상 부재로서, 오목부(22A) 및 토출부(22B)를 구비한다. 또한, 물 토출조(22)의 외주경은, 웨이퍼(W)의 외형보다도 작으면 좋다.
오목부(22A)는, 물 토출조(22)의 외주보다도 소경의 원형상으로 형성되고, 오목부(22A)의 중심은, 물 토출조(22)의 원형 중심과 동일하고, 깔때기상(funnel-shaped) 또는 구면상(spherical)의 경사면을 갖고, 웨이퍼(W)가 가수대(21)에 지지되었을 때, 웨이퍼(W)의 중앙 하방에 위치한다.
토출부(22B)는, 오목부(22A)의 저부에 형성되는 복수 개소의 구멍(221)을 구비하고, 이들 구멍(221)으로부터 웨이퍼(W)와 오목부(22A)의 공간에 물을 토출한다. 구멍(221)은, 물 토출조(22)의 내부에 형성되는 십자상의 배관(cross-shaped pipe)(222)에 연통되고(도 2 참조), 배관(222)에는, 물 토출조(22)의 외주에 접속되는 물 공급관(223)으로부터 물이 공급된다.
제1 승강 장치(23)는, 가수대(21)를 상하로 승강시키는 장치이고, 승강 장치 본체(23A) 및 커버부(23B)를 구비한다.
승강 장치 본체(23A)는, 가수대(21)를 상하로 승강시키는 본체 부분이고, 베어링부(231) 및 축부(232)를 구비한다.
베어링부(231)는, 볼 스플라인 베어링(ball spline bearing)으로 구성되고, 기대(2A) 상에 고정된다.
축부(232)는, 외주면에 스플라인 홈(spline groove)이 형성된 축상 부재로 구성되고, 베어링부(231) 내에 삽입된다. 축부(232)의 상단은, 가수대(21)의 하면 중심에 부착되어 있다. 축부(232)의 하단은, 제1 승강 장치(23)의 하방에 형성되는 에어 실린더(2B)에 접속되어 있다.
에어 실린더(2B)가 신축하면, 축부(232)는 상하로 승강하고, 이에 수반하여, 가수대(21)도 상하로 승강한다.
커버부(23B)는, 승강 장치 본체(23A)를 둘러싸는 통상체(hollow cylinder)로 구성되고, 승강 장치 본체(23A)가, 웨이퍼(W)의 접착 시에 사용하는 물에 의해 젖는 것을 방지한다. 커버부(23B)는, 고정 통부(233) 및 가동 통부(234)를 구비한다.
고정 통부(233)는, 원형 모양의 통상체로 구성되고, 베어링부(231)를 둘러싸도록 형성되고, 하단이 기대(2A)에 고정되어 있다.
가동 통부(234)는, 고정 통부(233)보다도 지름이 작은 원통상체로 구성되고, 하부는 고정 통부(233)의 내부에 수용된다. 가동 통부(234)는, 축부(232)의 상하동에 수반하여, 상하로 승강하고, 축부(232)가 외부에 노출되는 것을 방지한다.
제2 승강 장치(24)는, 물 토출조(22)를 상하로 승강시키는 장치이고, 승강 장치 본체(24A) 및 커버부(24B)를 구비한다.
승강 장치 본체(24A)는, 물 토출조(22)를 승강시키는 본체 부분이고, 실린더 본체(241) 및 승강부(242)를 구비한다.
실린더 본체(241)는, 가수대(21)의 판상부(21A)의 중앙에 형성되고, 볼트 등에 의해 판상부(21A)에 고정되어 있다.
승강부(242)는, 상단이 물 토출조(22)의 하면에 부착되어 있다. 승강부(242)는, 도시하지 않는 에어의 공급원으로부터 실린더 본체(241)에 에어가 공급되고, 승강부(242)의 상부가 상하 방향으로 신축하고, 승강부(242)의 신축에 수반하여, 물 토출조(22)가 상하로 승강한다.
커버부(24B)는, 승강 장치 본체(24A)를 둘러싸는 통상체로 구성되고, 승강 장치 본체(24A)가, 웨이퍼(W)의 접착 시에 사용하는 물에 의해 젖는 것을 방지한다. 커버부(24B)는, 고정 통부(243) 및 가동 통부(244)를 구비한다.
고정 통부(243)는, 승강 장치 본체(24A)를 둘러싸는 원통상체로 구성되고, 하단이 가수대(21)의 판상부(21A)에 고정되어 있다.
가동 통부(244)는, 고정 통부(243)보다도 지름이 작은 원통상체로 구성되고, 하부는 고정 통부(243)의 내부에 수용된다. 가동 통부(244)는, 승강부(242)의 신축에 수반하여, 상하로 승강하고, 실린더 본체(241)가 외부에 노출되는 것을 방지한다.
[3] 웨이퍼(W)의 위치 결정 장치(3)의 구조
도 3 및 도 4에는, 웨이퍼(W)의 위치 결정 장치(3)가 나타나 있다. 위치 결정 장치(3)는, 웨이퍼(W)를 수평 방향으로 이동시키고, 웨이퍼(W)의 수평 방향 위치를 위치 결정하는 장치이다. 위치 결정 장치(3)는, 구동부(3A), 한 쌍의 지지부(3B) 및, 한 쌍의 아암부(3C)를 구비한다. 또한, 위치 결정 장치(3)는 도시되지 않는 에어 실린더로 승강할 수 있도록 되어 있다.
구동부(3A)는, 에어 실린더 등의 액추에이터로 구성되고, 액추에이터를 신축시킴으로써, 양단에 형성된 파지부(31)가 수평 방향으로 신축한다.
각각의 파지부(31)에는, 지지부(3B)가 형성되어 있다.
지지부(3B)는, 상하로 연장되는 각형 주상 부재(rectangular cylinder)로 구성되어 있다. 각각의 지지부(3B)의 하단에는, 아암부(3C)가 형성되어 있다.
아암부(3C)는, 지지부(3B)의 하단에 형성되고, 도 4에 나타내는 바와 같이, 평면으로부터 볼때 원호상의 판상체로 구성되고, 웨이퍼(W)의 단면을 파지한다. 아암부(3C)는, 고정 아암부(33) 및 가동 아암부(34)를 구비한다.
고정 아암부(33)는, 지지부(3B)의 하단에 고정되는 1/4 원호상의 판상체이다. 고정 아암부(33)의 선단에는, 부착 부재(35)가 형성되어 있다.
가동 아암부(34)는, 고정 아암부(33)의 하부에 장착되는 1/4 원호상의 판상체로 구성된다. 가동 아암부(34)는, 고정 아암부(33)에 대하여, 원호의 중심이 부착 부재(35)에 의해 부착되고, 가동 아암부(34)의 원호 중심을 향하여 이동 가능하게 된다.
가동 아암부(34)의 원호 내주면에는, 실리콘 등의 가요성의 쿠션(36)이 형성되어 있다. 쿠션(36)은, 웨이퍼(W)의 측면에 맞닿고, 서로 대향하는 4개의 쿠션(36)에 의해 웨이퍼(W)를 파지한다.
[4] 실시 형태의 작용 및 효과
다음으로, 전술한 웨이퍼 접착 장치(2)의 작용에 대해서, 도 5에 나타내는 플로우차트에 기초하여 설명한다.
우선, 편면 연마 장치(1)의 연마 헤드(12)를, 연마 헤드(12)의 회전 중심이, 웨이퍼 접착 장치(2)의 가수대(21)의 중심 상방이 되도록 이동한다(공정 S1).
도시를 생략했지만, 로봇 핸드를 이용하여, 웨이퍼(W)를 가수대(21)의 위에 설치한다(공정 S2).
웨이퍼(W)의 위치 결정 장치(3)에 의해, 대향하는 가동 아암부(34)를 서로 접근시켜 웨이퍼(W)를, 가수대(21)의 중심 상에 센터링한다(공정 S3).
다음으로, 제1 승강 장치(23)의 승강 장치 본체(23A)에 의해, 가수대(21)를 상승시키고, 웨이퍼(W)를 연마 헤드(12)의 백 패드(13)가 형성된 하면에 접근시킨다(공정 S4).
가수대(21)를 상승시킨 후, 물 토출조(22)의 토출부(22B)의 4개소의 구멍(221)으로부터 물을 토출한다(공정 S5). 추가로, 도 6에 나타내는 바와 같이, 제2 승강 장치(24)의 승강 장치 본체(23A)에 의해, 물 토출조(22)를 상승시킨다(공정 S6).
웨이퍼(W)는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 물의 토출압(오목부(22A)의 내압)에 의해, 하면 중앙으로부터 연마 헤드(12)의 백 패드(13)의 면에 밀어붙여져, 연마 헤드(12)의 하면에 접착된다(공정 S7).
여기에서, 가수대(21)의 상승 시, 웨이퍼(W)와 물 토출조(22)의 거리(D1)는, 100㎛∼150㎛가 되지만, 가능한 한 접근시키는 쪽이, 물 토출조(22)로부터 토출된 물에 의한 밀어붙임력이 커지기 때문에, 바람직하다.
본 실시 형태에 있어서, 이러한 거리(D1)를 취한 것은, 웨이퍼(W)의 두께의 불균일, 백 패드(13)의 두께의 불균일, 백 패드(13)로의 웨이퍼(W)의 가라앉음양, 제1 승강 장치(23)의 승강량의 정밀도, 물 토출조(22)의 상면의 면 정밀도의 불균일 등에 의해, 웨이퍼(W)가 연마 헤드(12)와 간섭하는 것을 방지하기 위함이다.
여기에서, 웨이퍼(W)를 연마 헤드(12)의 하면에 밀어붙이는 물의 토출압 목표값은, 이하와 같이 계산할 수 있다.
웨이퍼(W)에 전하는 힘의 목표값을 F(N)로 한 경우, 물 토출조(22)의 오목부(22A)의 내경을 r(m)로 하면, 토출압 P(㎩)는, 이하의 식(1)에 의해 구할 수 있다.
P＝F/π(r/2)2···(1)
목표값 F＝9.8N, 내경 r＝0.08m로 하면, 토출압 P는, P＝9.8/π/0.042≒1.95㎪가 된다.
한편, 웨이퍼(W)의 질량 M(g)은, 웨이퍼(W)의 직경을 R(㎝), 두께 t(㎝), 실리콘의 밀도 ρ(g/㎤)로 하면 하기식 (2)에 의해 구할 수 있다.
M＝π×(R/2)2×t×ρ···(2)
직경 300㎜, 두께 780㎛의 웨이퍼(W)의 경우, 실리콘의 밀도가 2.3(g/㎤)이기 때문에, 웨이퍼(W)의 중량은, M＝π×152×0.078×2.3＝126.8(g)이 된다.
126.8g의 웨이퍼(W)를, 오목부(22A)의 내경이 r＝0.08m인 물 토출조(22)에 의해 상승시키는 토출압 P1은, 식 (1)로부터, P1＝0.1268/9.8/π/0.042≒0.25㎪가 된다.
마찬가지로, 126.8g의 웨이퍼(W)를 오목부(22A)의 내경이 r＝0.2m인 물 토출조(22)에 의해 상승시키는 토출압 P2는, 식 (1)로부터, P2＝0.1268/9.8/π/0.12≒0.041㎪가 된다. 이 계산값은 웨이퍼(W)를 접착하기 위해 최저한 필요한 토출압이며, 실제로 웨이퍼(W)를 상승시키기 위해서는 이 값 이상의 힘이 필요해진다.
이러한 본 실시 형태에 의하면, 이하와 같은 효과가 있다.
가수대(21)에 웨이퍼(W)를 지지시킨 상태로 편면 연마 장치(1)의 웨이퍼(W)의 접착면에 접근시키고, 물 토출조(22)로부터 물을 토출함으로써, 웨이퍼(W)를 접착면에 접착할 수 있다. 웨이퍼(W)를 접착면에 접착할 때에 있어서, 수압을 이용하여 접착할 수 있기 때문에, 웨이퍼(W)에 접착 시의 접촉 흔적이나, 접착 시의 흠집을 발생시키는 일이 없어, 웨이퍼(W)의 표면 품질이 악화되는 일이 없다.
토출부(22B)가 오목부(22A)의 중앙에 물을 토출하고, 웨이퍼(W)를 오목부(22A) 전체로 밀도록 되어 있기 때문에, 웨이퍼(W)를 편면 연마 장치(1)의 접착면에 밀어붙이는 힘을, 웨이퍼(W)의 중앙부에 있어서, 면으로 작용시킬 수 있다. 편면 연마 장치(1)의 접착면에서는, 접착면과 웨이퍼(W)의 사이에 공급되는 물을, 작용하는 수압이 작은 웨이퍼(W)의 외주로부터 배출할 수 있기 때문에, 편면 연마 장치(1)의 접착면에 웨이퍼(W)를 확실히 접착할 수 있다.
제1 승강 장치(23)를 이용하여 가수대(21)를 편면 연마 장치(1)의 접착면에 접근시키고, 접착면과 웨이퍼(W)의 사이에 소정의 간극을 갖고 유지할 수 있다. 그리고, 제2 승강 장치(24)를 이용하여, 물을 토출시키면서 물 토출조(22)를 웨이퍼(W)에 소망하는 상태로 접근시킴으로써, 웨이퍼(W)를 편면 연마 장치(1)의 접착면에 접착할 수 있다.
1 : 편면 연마 장치
2 : 웨이퍼 접착 장치
2A : 기대
2B : 에어 실린더
3 : 위치 결정 장치
3A : 구동부
3B : 지지부
3C : 아암부
11 : 헤드 회전축
12 : 연마 헤드
13 : 백 패드
14 : 리테이너
21 : 가수대
21A : 판상부
21B : 기립부
22 : 물 토출조
22A : 오목부
22B : 토출부
23 : 제1 승강 장치
23A : 승강 장치 본체
23B : 커버부
24 : 제2 승강 장치
24A : 승강 장치 본체
24B : 커버부
31 : 파지부
33 : 고정 아암부
34 : 가동 아암부
35 : 부착 부재
36 : 쿠션
211 : 에어 블로우
212 : 볼트
213 : 가수부
221 : 구멍
222 : 배관
223 : 물 공급관
231 : 베어링부
232 : 축부
233 : 고정 통부
234 : 가동 통부
241 : 실린더 본체
242 : 승강부
243 : 고정 통부
244 : 가동 통부
D1 : 거리
W : 웨이퍼

Claims (4)

  1. 편면 연마 장치에 웨이퍼를 물의 표면 장력에 의해 접착하는 편면 연마 장치로의 웨이퍼 접착 장치로서,
    상기 웨이퍼의 외주연에서 맞닿고, 상기 웨이퍼를 지지하는 가수대(temporary receiver)와,
    상기 가수대 상에 형성되고, 상기 웨이퍼에 물을 토출하는 물 토출조를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 편면 연마 장치로의 웨이퍼 접착 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 물 토출조는, 상기 가수대에 지지된 웨이퍼의 중앙 하방에 위치하는 오목부와,
    상기 오목부의 저부에 형성되고, 상기 가수대에 지지된 웨이퍼의 중앙에 물을 토출하는 토출부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 편면 연마 장치로의 웨이퍼 접착 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가수대를 상기 편면 연마 장치의 접착면에 접근, 이간시키는 제1 승강 장치와,
    상기 물 토출조를, 상기 가수대 상에 지지된 웨이퍼에 접근, 이간시키는 제2 승강 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 편면 연마 장치로의 웨이퍼 접착 장치.
  4. 편면 연마 장치에 웨이퍼를 물의 표면 장력에 의해 접착하는 편면 연마 장치로의 웨이퍼 접착 방법으로서,
    가수대에 상기 웨이퍼의 외주연을 지지시키는 공정과,
    상기 가수대를 상기 편면 연마 장치의 웨이퍼의 접착면에, 상기 웨이퍼와 소정의 간극을 갖게 하여 접근시키는 공정과,
    상기 웨이퍼의 중앙 하방으로부터 물을 토출하면서, 상기 웨이퍼를 상기 편면 연마 장치의 웨이퍼의 접착면에 밀어붙이는 공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 편면 연마 장치로의 웨이퍼 접착 방법.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI741866B (zh) * 2020-11-06 2021-10-01 環球晶圓股份有限公司 晶圓載具的貼覆裝置及其操作方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05102114A (ja) * 1991-10-03 1993-04-23 Shibayama Kikai Kk 半導体ウエハの仮置台
JPH09115989A (ja) * 1995-10-23 1997-05-02 Rap Master S F T Kk 半導体ウエハの位置合わせ及び水張り方法
JPH10337656A (ja) * 1997-06-05 1998-12-22 Mitsubishi Materials Corp ウェーハ研磨装置およびウェーハ保持用インサートの洗浄方法
JP2003109926A (ja) * 2001-09-26 2003-04-11 Applied Materials Inc 基板の受け渡し方法および機械化学的研磨装置
JP2007103707A (ja) 2005-10-05 2007-04-19 Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 半導体ウェハの研磨装置および研磨方法
JP2008080443A (ja) 2006-09-27 2008-04-10 Covalent Materials Corp 片面研磨装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6354922B1 (en) * 1999-08-20 2002-03-12 Ebara Corporation Polishing apparatus
JP2005019439A (ja) * 2003-06-23 2005-01-20 Tokyo Seimitsu Co Ltd ウェーハ受渡し方法、ウェーハ受渡し装置及びそれを用いたウェーハ加工装置
JP2011121218A (ja) * 2009-12-09 2011-06-23 Seiko Epson Corp ノズルプレート、吐出ヘッド及びそれらの製造方法並びに吐出装置
CN106206280B (zh) * 2016-08-17 2019-03-01 苏州聚晶科技有限公司 一种硅晶片的单面去psg层及抛光的制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05102114A (ja) * 1991-10-03 1993-04-23 Shibayama Kikai Kk 半導体ウエハの仮置台
JPH09115989A (ja) * 1995-10-23 1997-05-02 Rap Master S F T Kk 半導体ウエハの位置合わせ及び水張り方法
JPH10337656A (ja) * 1997-06-05 1998-12-22 Mitsubishi Materials Corp ウェーハ研磨装置およびウェーハ保持用インサートの洗浄方法
JP2003109926A (ja) * 2001-09-26 2003-04-11 Applied Materials Inc 基板の受け渡し方法および機械化学的研磨装置
JP2007103707A (ja) 2005-10-05 2007-04-19 Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 半導体ウェハの研磨装置および研磨方法
JP2008080443A (ja) 2006-09-27 2008-04-10 Covalent Materials Corp 片面研磨装置

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