KR20210090911A - 반도체 웨이퍼 형상을 제어하는 웨이퍼 가공기술 - Google Patents

반도체 웨이퍼 형상을 제어하는 웨이퍼 가공기술 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼 형상을 제어하는 웨이퍼 가공기술에 관한 것이다.
본 발명은 상면에 폴리싱 패드(11)가 부착되고, 회전하는 플래튼(10); 상기 폴리싱 패드(11)의 상측에 적어도 하나 이상이 장치되고, 실리콘 웨이퍼(W)를 지지 및 상기 폴리싱 패드(11)의 표면에 접촉되도록 압력을 가하면서 회전하는 폴리싱 헤드(20);를 포함하며,
상기 폴리싱 패드(11)의 표면에 상향으로 돌출된 가공용 돌출패드(12)가 형성되도록 하고, 상기 폴리싱 헤드(20)가 실리콘 웨이퍼(W)를 접착한 상태에서 상기 실리콘 웨이퍼(W)의 원 중심이 상기 돌출패드(12)에 위치된 상태로 회전될 수 있도록 하여 표면에 오목한 홈(H)이 형성된 캐리어 웨이퍼(CW)가 형성되도록 하는 돌출패드를 이용한 캐리어 웨이퍼 가공기술을 제공한다.
본 발명은 실리콘 웨이퍼의 표면에 웨이퍼 이송을 위한 홈 형성시 폴리싱 패드를 이루는 돌출패드에 실리콘 웨이퍼의 회전 중심에 까지 위치되도록 한 상태에서 가공하도록 함에 따라 빠르고 안정되게 홈을 형성하는 장점이 있다.

Description

반도체 웨이퍼 형상을 제어하는 웨이퍼 가공기술{WAFER PROCESSING TECHNOLOGY TO CONTROL SEMICONDUCTOR WAFER SHAPE}
본 발명은 IC 칩 웨이퍼의 이송 중 휨 현상이나 접촉 면적을 최소화하기 위한 캐리어 웨이퍼(carrier wafer)를 가공하는 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 패키지 공정에서 얇아진 IC 칩 웨이퍼가 접촉되는 면적을 최소화하기 위해 화학적기계연마 방식을 적용하여 실리콘 웨이퍼의 표면에 오목한 형태의 홈을 가공하는 반도체 웨이퍼 형상을 제어하는 웨이퍼 가공기술에 관한 것이다.
전자기기의 소형화, 고집적화를 위하여 웨이퍼 박막화(wafer thinning)가 요구되면서 실리콘 웨이퍼의 안정성을 확보할 수 있는 패키지 기술의 중요성이 커지고 있다.
최근 반도체 및 LED 분야에서 소자의 성능과 집적도를 높이기 위해 칩에 미세한 구멍(via)을 뚫고, 두 개 이상의 칩을 3차원(수직)으로 적층한 뒤 구멍 내부에 전도성 물질을 충전시켜 관통 전극으로 연결하는 TSV(through silicon via) 기술이 적용되고 있다.
TSV 공정은 일반적으로 화학적 식각법을 활용해 웨이퍼에 칩을 관통하는 구멍을 뚫은 후 전극 형성을 위해 구리 도금을 하는데, 이 과정에서 웨이퍼와 웨이퍼를 수직으로 정렬한 뒤 뚫려 있는 구멍 사이로 전극을 형성하려면 웨이퍼를 얇게 갈아내는 박막화(thinning) 공정이 필요하다.
이러한 박막화 공정을 통해 웨이퍼의 두께가 50㎛까지 얇아지면 휨(warpage) 및 뒤틀림 문제와 핸들링(handling)의 어려움이 있고, 아울러 웨이퍼의 구멍(via)에 실리콘이 아닌 이종 물질로 채워져 외부의 기계적인 충격에 매우 취약한 구조를 가지고 있기 때문에 캐리어 웨이퍼에 담아 이송하는 등 취급에 주의해야 한다.
그런데 종래의 웨이퍼는 바닥면이 평평하기 때문에 IC 칩 웨이퍼와 접촉되는 면적이 넓어 소자의 화학적, 물리적, 열적 파손(failure)이나 결함 및 수율 손실의 위험이 매우 큰 문제점이 있다.
한편, 화학적기계연마(Chemical Mechanical Polishing : CMP) 장치는 플래튼(platen)에 부착된 고분자 물질계열의 폴리싱 패드(polishing pad) 위에 연마용 슬러리(slurry) 입자를 주입하고, 폴리싱 패드에 폴리싱 헤드에 부착된 시료를 압착한 상태로 연마 속도 분포를 균일하게 하기 위해 회전시켜 폴리싱 패드와 시료의 표면을 마찰함으로써 시료의 표면층을 효율적으로 연마하는 장치이다.
이러한 화학적기계연마 장치에서 연마 효율의 주요한 매개변수는 연마 압력, 미끄럼 속도(sliding speed: 시료와 폴리싱 패드의 상대속도), 슬러리의 유량 및 시료와 폴리싱 패드 계면의 온도 등이다.
또한, 화학적기계연마의 화학적 매커니즘은 SiO2의 경우 표면이 슬러리에 접촉하면 연삭되기 쉬운 수화물인 Si(OH)4로 변질되고, 이 수화물이 실리카 연마 입자에 의해 연삭된다.
여기서 상술한 배경기술 또는 종래기술은 본 발명자가 보유하거나 본 발명을 도출하는 과정에서 습득한 정보로서 본 발명의 기술적 의의를 이해하는데 도움이 되기 위한 것일 뿐, 본 발명의 출원 전에 이 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 기술을 의미하는 것은 아님을 밝힌다.
KR 10-1819162 B1(2018.01.10) KR 10-2016-0000054 A(2016.01.04) KR 10-1617316 B1(2016.04.26) KR 10-0275281 B1(2000.09.20) KR 10-0773232 B1(2007.10.29)
이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려하면서 기존의 웨이퍼가 지닌 기술적 한계 및 문제점을 해결하려는 발상으로, IC 칩 웨이퍼의 이송 중 휨 현상을 방지하고, 아울러 웨이퍼가 접촉되는 면적을 최소화하기 위한 오목 웨이퍼를 화학적기계연마 방식을 적용하여 안정적이고 효율적으로 가공할 수 있는 캐리어 웨이퍼 가공기술을 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단히 연구하던 중 그 결과로써 본 발명을 창안하게 되었다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 웨이퍼의 이송 중 휨 현상을 방지 및 접촉 면적을 최소화하기 위한 캐리어 웨이퍼를 안정적이고 효율적으로 가공할 수 있도록 하는 반도체 패키지 공정용 캐리어 웨이퍼 가공기술을 제공하는 데 있는 것이다.
즉, 폴리싱 패드를 이루는 표면이 직선, 호형, 곡선, 라운드 등의 형태로 돌출되는 돌출패드로 이루어지도록 하고 이를 통해 실리콘 웨이퍼의 표면이 미세하게 가공될 수 있도록 하는 캐리어 웨이퍼 가공 기술을 제공하는데 있다.
여기서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 이상에서 언급한 기술적 과제 및 목적으로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제 및 목적들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 목적을 달성 및 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은,
상면에 폴리싱 패드(polishing pad)가 부착되고, 회전하는 플래튼(platen);
상기 폴리싱 패드의 상측에 적어도 하나 이상이 장치되고, 실리콘 웨이퍼를 지지 및 상기 폴리싱 패드의 표면에 접촉되도록 압력을 가하면서 회전하는 폴리싱 헤드를 포함하며, 상기 폴리싱 패드의 테두리를 가공용 돌출패드가 상향 돌출 형태로 둘레를 따라 형성되도록 하고, 상기 폴리싱 헤드가 실리콘 웨이퍼를 접착한 상태에서 상기 실리콘 웨이퍼의 원 중심이 상기 돌출패드에 위치된 상태로 회전될 수 있도록 하여 표면에 오목한 홈이 형성된 캐리어 웨이퍼가 형성되도록 하는 반도체 제조용 캐리어 웨이퍼 가공기술을 제시한다.
이로써 본 발명은 IC 칩 웨이퍼의 이송 중 휨 현상을 방지 및 접촉 면적을 최소화하기 위한 캐리어 웨이퍼를 안정적이고 효율적으로 가공할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 폴리싱 헤드는, 상기 실리콘 웨이퍼의 회전 중심이 상기 폴리싱 패드의 표면에 돌출 형성된 돌출패드를 왕복 및 회전 운동하면서 상기 실리콘 웨이퍼의 표면 중심부에 오목하게 파인 홈을 형성하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 폴리싱 패드의 돌출패드는, 복수개로 돌출된 형상을 취하는 모 형태가 가능할 것이다.
상기와 같은 목적의 달성과 기술적 과제를 해결하기 위한 수단 및 구성을 갖춘 본 발명은, IC 칩이 배열된 웨이퍼의 이송 중 휨 현상을 방지 및 접촉 면적을 최소화하기 위한 오목 웨이퍼를 안정적이고 효율적으로 가공할 수 있다.
즉, 웨이퍼의 표면에 웨이퍼 이송을 위한 홈 형성시 폴리싱 패드의 가장자리에 돌출된 돌출패드에 웨이퍼의 회전 중심이 위치되도록 한 상태에서 가공하도록 함에 따라 빠르고 안정되게 홈을 형성하는 장점이 있다.
더불어, 화학적기계연마(Chemical Mechanical Polishing) 방식을 적용하여 가공 대상물인 실리콘 웨이퍼의 표면 중심부에 오목하게 파인 홈을 형성함으로써 오목한 용기 형태의 캐리어 웨이퍼를 제조할 수 있으며, 이렇게 만들어진 캐리어 웨이퍼는 반도체 패키지 공정에서 얇아진 IC 칩 웨이퍼의 접촉 면적을 최소화하면서 안정적으로 담을 수 있어 이송 중 휨 현상을 방지함은 물론 소자의 화학적, 물리적, 열적 파손(failure)이나 결함 및 수율 손실의 위험을 줄일 수 있다.
여기서 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 제조용 캐리어 웨이퍼 가공기술을 개략적으로 나타낸 사시도이다
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 제조용 캐리어 웨이퍼 가공기술을 개략적으로 나타낸 평면도이다
도 3은 도 2에 따른 본 발명의 실시예이며 가공상태를 보인 단면도이다.
도 4는 도 2에 따른 본 발명의 다른 실시예이다.
도 5는 도 2에 따른 본 발명의 또 다른 실시예이다.
도 6은 도 2에 따른 본 발명의 다른 실시예이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 가공된 캐리어 웨이퍼를 보인 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석하여야 함을 명시한다.
또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
여기서 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과, 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로, 각 구성요소가 실제의 크기 및 형태와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝힌다.
아울러 본 명세서에서 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함하는 의미이며, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
즉, 본 명세서에서 설시하는 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해해야 한다.
아울러 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
이외에도 "부" 및 "유닛"의 용어에 대한 의미는 시스템에서 목적하는 적어도 하나의 기능이나 어느 일정한 동작을 처리하는 단위 또는 역할을 하는 모듈 형태를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 혹은 하드웨어 및 소프트웨어의 결합 등을 통한 수단이나 독립적인 동작을 수행할 수 있는 디바이스 또는 어셈블리 등으로 구현할 수 있다.
그리고 상단, 하단, 상면, 하면, 또는 상부, 하부, 상측, 하측, 전후, 좌우 등의 용어는 각 구성요소에 있어 상대적인 위치를 구별하기 위해 편의상 사용한 것이다. 예를 들어, 도면상의 위쪽을 상부로 아래쪽을 하부로 명명하거나 지칭하고, 길이 방향을 전후 방향으로, 폭 방향을 좌우 방향으로 명명하거나 지칭할 수 있다.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있다. 즉, 제1, 제2 등의 용어는 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 구성요소는 본 발명의 보호범위를 벗어나지 않는 한에서 제2 구성요소로 명명할 수 있고, 또 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명할 수도 있다.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 제조용 캐리어 웨이퍼 가공기술는 크게 플래튼(10), 돌출패드(12)를 갖는 폴리싱 패드(11), 폴리싱 헤드(20)를 포함하고 있다.
그리고 폴리싱 헤드(20)는 도시된 바와 같이 왕복 이동에 따른 스트로크를 고려하여 폴리싱 패드(11)의 중심에서 사방으로 다수 배치할 수 있고, 별도의 센서에 의해 각각의 이동 경로, 궤적, 위치 등을 감지하여 간섭없이 작동할 수 있다.
또한, 별도로 슬러리 공급부 및 패드 컨디셔너를 더 포함하여 구성될 수도 있다.
상기 플래튼(10)은 원반형 테이블 형태로 형성되어 있고, 구동 모터 등에 의해 일정한 방향으로 회전할 수 있도록 장치되어 있다.
상기 폴리싱 패드(11)는 판상으로 금속판 소재, 탄성 또는 신축성 있는 소재 형태로 이루어져 플래튼(10)의 상면에 부착되어 있다.
그리고 폴리싱 패드(11)는 상면에 가공을 위한 돌출패드(12)가 다양한 형태로 돌출 형성되어 있다.
상기 돌출패드(12)는, 슬러리 공급부에서 공급되는 슬러리의 유동을 원활하게 하도록 표면이 바둑판식 패턴으로 홈과 돌기가 반복 형성되어 대상물인 실리콘 웨이퍼(W)의 표면과 마찰시 표면을 가공하게 된다.
여기서 돌출패드(12)는 경질 폴리우레탄이나 폴리우레탄이 함침 혹은 코팅된 부직 폴리에스테르 펠트로 이루어질 수 있다.
상기 폴리싱 패드(11)와 돌출패드(12)는 이형 소재 또는 동일 소재로 형성할 수 있고, 상기 폴리싱 헤드(20)가 실리콘 웨이퍼(W)를 접착한 상태에서 상기 실리콘 웨이퍼(W)의 원 중심이 상기 돌출패드(12)에 위치된 상태로 회전될 수 있도록 하여 표면에 오목한 홈(H)이 형성된 캐리어웨이퍼(CW)를 형성되도록 하게 된다.
이때, 상기 폴리싱 헤드(20)와 상기 폴리싱 패드(11)를 결합하는 플래튼(10)은 동일방향 또는 반대되는 방향으로 회전되면서 가공할 수 있다.
상기 폴리싱 패드(11)의 표면에 돌출 형성되는 돌출패드(12)는, 직선의 선형 또는 곡선의 형태 등 다양한 형태로 돌출된 것을 적용할 수 있다.
즉, 상기 돌출패드(12)는 일례로, 상기 폴리싱 패드(11)의 표면에서 원 중심을 기준으로 하여 "+" 형태 형태 또는 "*" 형태로 전개된 돌출부(12a)로 이루어진 것을 적용할 수 있다.(도 4 참조)
상기 돌출부(12a)는 선형태 또는 비교적 넓은 면적과 두께를 가지며 형성될 수 있다.
또한, 상기 돌출패드(12)의 다른 예로, 서로 평행한 한 쌍의 평행 돌출선(12b)과 상기 평행 돌출선(12b)의 단부를 호형으로 연결하는 라운드형 돌출선(12c)으로 이루어진 것을 적용할 수 있다.(도 5참조)
또한, 상기 돌출패드(12)의 또 다른 예로, 서로 평행한 한 쌍의 평행 돌출선(12b)과 상기 평행 돌출선(12b)의 단부를 직선형으로 연결하는 일자형 돌출선(12d)으로 이루어진 것을 적용할 수 있다.(도 6참조)
상기 폴리싱 헤드(20)는 하면에 가공 대상물인 실리콘 웨이퍼(W)를 장착하여 지지 및 폴리싱 패드(11)의 돌출패드에 접촉되도록 일정한 압력을 가하면서 일정한 방향으로 회전 및 일정한 진폭만큼 이동하며, 플래튼(10)의 상측에 적어도 하나 이상이 장치되어 있다.
그리고 폴리싱 헤드(20)는 실리콘 웨이퍼(W)의 가공 시 발생하는 미세한 진동이나 기울어짐을 흡수하고 완화시켜 그 구동축에 가해진 힘을 실리콘 웨이퍼(W)의 전면에 고르게 분산시키는 탄성막이나 탄성층 또는 에어 실린더 중 어느 하나로 이루어진 압력블록(21)이 구비된 것을 적용할 수 있고, 이 압력블록(21)의 하부에는 실리콘 웨이퍼(W)의 위치를 고정시켜 이탈을 방지하는 흡착 패드와 리테이너링으로 이루어진 템플레이트(22)가 장착된 것을 적용할 수 있다.
즉, 폴리싱 헤드(20)는 폴리싱 패드(11)의 지름에 비해 작은 지름의 실리콘 웨이퍼(W)를 템플레이트에 탑재하고, 외부로부터 회전 구동력을 전달받고 압력블록(21)의 압력조절을 통해 폴리싱 패드(11)의 돌출패드(12) 표면에 접촉되도록 가압하면서 회전하고, 동시에 일정한 진폭이나 스트로크만큼 오실레이션 운동을 하는 별도의 아암에 의해 왕복 이동한다.
아울러 슬러리 공급부로부터 공급되는 슬러리를 이용한 화학적, 기계적 연마를 통해 실리콘 웨이퍼(W)를 가공한다.
여기서 폴리싱 헤드(20)에 의해 회전되는 실리콘 웨이퍼(W)의 회전 방향은 플래튼(10)에 의해 회전되는 폴리싱 패드(11)의 회전 방향과 서로 반대일 수 있다.
그리고 폴리싱 헤드(20)는 실리콘 웨이퍼(W)의 회전 중심이 폴리싱 패드(11)의 돌출패드(12)의 선단 사이를 왕복 운동하도록 그 위치를 이동시킴으로써 실리콘 웨이퍼(W)의 표면 중심부에 오목하게 파인 홈(H)을 형성할 수 있다.
한편, 폴리싱 헤드(20)는 실리콘 웨이퍼(W)의 회전 중심이 폴리싱 패드(11)를 이루는 돌출패드(12)에 가까워질수록 이동 속도는 점차 빨라지고, 아울러 실리콘 웨이퍼(W)가 돌출패드(12)의 표면에 접촉되도록 가압하는 힘은 점차 약해지는 것을 적용함이 가능할 것이다.
또한, 이와 반대로 실리콘 웨이퍼(W)의 회전 중심이 돌출패드(12)와 가까워질수록 이동 속도는 점차 느려지고, 아울러 실리콘 웨이퍼(W)가 돌출패드(12) 표면에 접촉되도록 가압하는 힘은 점차 강해지는 것을 적용함이 가능할 것이다.
슬러리 공급부는 연마제가 포함된 슬러리(slurry)를 폴리싱 패드(11)의 돌출패드(12) 표면에 노즐을 통해 공급하는 것으로, 폴리싱 패드(11)의 상측에 구비되도록 함이 바람직하다.
여기서 슬러리는 착화제(complexing agent), 산화제(oxidant)와 부식 방지제 (corrosion inhibitor) 등의 화학첨가물을 포함한 수용액과 연마 입자인 콜로이달 실리카로 이루어질 수 있다.
패드 컨디셔너는 폴리싱 패드(11)의 표면을 연마하여 글레이징(glazing) 및 불균일한 변형을 억제하며, 그 기공(12)에 끼이는 불순물을 외부로 밀어내는 작용으로 막힘 현상을 방지하고, 폴리싱 패드(11)의 돌출패드(12)에 슬러리를 원활하게 공급 및 일정하게 분산시키는 역할을 하는 것으로, 폴리싱 패드(11)를 이루는 돌출패드(12)로부터 편심되는 한쪽 상측에 구비되고, 일정한 방향으로 회전할 수 있도록 장치되어 있다.
여기서 패드 컨디셔너는 정해진 각도만큼 왕복 회전운동하는 아암과, 이 아암에 설치되어 폴리싱 패드(11)의 돌출패드(12) 표면과 접촉하면서 회전하는 금속 디스크(disk) 및 디스크를 일정한 힘으로 누르는 작용을 하는 액추에이터를 포함하는 통상의 구조를 채용할 수 있고, 아울러 디스크의 표면에는 니켈(Ni) 접착층을 매개로 하여 인조 다이아몬드 등의 입자가 골고루 고착된 구조를 채용할 수 있다.
또한, 패드 컨디셔너의 회전 방향은 플래튼(10)에 의해 회전되는 폴리싱 패드(11)의 회전 방향과 동일 또는 서로 반대일 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 제조용 캐리어 웨이퍼 가공기술의 주요 작용 및 작동 원리를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 폴리싱 헤드(20)에 가공 대상물인 실리콘 웨이퍼(W)를 장착하고, 이를 폴리싱 패드(11)의 표면을 이루는 돌출패드(12)의 표면에 접촉시킨 상태로 슬러리 공급부(30)에서 일정량의 슬러리(31)를 공급하여 실리콘 웨이퍼(W)의 표면에 화학적 반응을 유도하면서 플래튼(10)과 폴리싱 헤드(20)를 상대회전운동시킴으로써 개질된 실리콘 웨이퍼(W)의 표면을 기계적으로 제거하여 오목한 형태로 가공할 수 있다.
즉, 실리콘 웨이퍼(W)의 표면 중심부를 오목하게 파서 중앙의 깊이가 가장자리 비하여 깊은 홈을 형성함으로써 오목한 용기 형태의 캐리어 웨이퍼(CW)를 제조할 수 있으며, 이렇게 만들어진 캐리어 웨이퍼(CW)는 반도체 패키지 공정에서 얇아진 IC 칩 웨이퍼(W)의 테두리 부분과 선접촉되므로 서로 접촉되는 면적을 최소화하면서 안정적으로 담을 수 있다.
따라서 IC 칩 웨이퍼의 이송 중 휨 현상을 방지함은 물론 면접촉에 의해 발생하는 소자의 화학적, 물리적, 열적 파손(failure)이나 결함 및 수율 손실의 위험을 줄일 수 있다.
이 과정에서 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이 폴리싱 헤드(20)는 실리콘 웨이퍼(W)의 회전 중심이 폴리싱 패드(11)를 이루는 돌출패드(12)까지 두 지점 사이의 직선거리를 왕복 운동하도록 그 위치를 이동시킴으로써 실리콘 웨이퍼(W)의 표면 중심부에 오목하게 파인 홈을 형성시켜 캐리어 웨이퍼(CW)를 효율적으로 형성할 수 있다.
또한, 폴리싱 헤드(20)의 이동 속도는 실리콘 웨이퍼(W)의 회전 중심이 폴리싱 패드(11) 표면을 이루는 돌출패드(12)에 가까워질수록 점차 빨라지게 제어하고, 실리콘 웨이퍼(W)가 돌출패드(12)의 표면에 접촉되도록 가압하는 힘은 점차 약해지도록 제어하며, 이와 반대로 실리콘 웨이퍼(W)의 회전 중심이 돌출패드(12)의 가장자리와 가까워질수록 이동 속도는 점차 느려지게 제어하고, 실리콘 웨이퍼(W)가 돌출패드(12)의 표면에 접촉되도록 가압하는 힘은 점차 강해지게 제어함으로써 캐리어 웨이퍼를 더욱 안정적이고 효율적으로 가공할 수 있다.
즉, 폴리싱 헤드(20)의 기계적 마찰운동과 슬러리에 의한 화학적 연마 작용에 의해 정해진 패턴으로 균형 있는 연마가 이루어져 실리콘 웨이퍼(W)의 표면 중심부에 오목하게 파인 홈을 효과적으로 형성할 수 있다.
한편, 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지로 다양하게 변형하고 응용할 수 있음은 물론이고 각 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경하여 폭넓게 적용할 수도 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백하다.
그러므로 본 발명의 기술적 특징을 변형하고 응용하는 것에 관계된 내용은 본 발명의 기술사상 및 범위 내에 포함되는 것으로 해석하여야 할 것이다.
10: 플래튼 11: 폴리싱 패드
12: 돌출패드
20: 폴리싱 헤드 21: 압력블록
22: 템플레이트
W: 실리콘 웨이퍼
CW: 캐리어 웨이퍼
H: 홈

Claims (8)

  1. 상면에 폴리싱 패드(11)가 부착되고, 회전하는 플래튼(10);
    상기 폴리싱 패드(11)의 상측에 적어도 하나 이상이 장치되고, 실리콘 웨이퍼(W)를 지지 및 상기 폴리싱 패드(11)의 표면에 접촉되도록 압력을 가하면서 회전하는 폴리싱 헤드(20);를 포함하며,
    상기 폴리싱 패드(11)의 표면이 상향으로 돌출된 가공용 돌출패드(12)로 형성되도록 하고,
    상기 폴리싱 헤드(20)가 실리콘 웨이퍼(W)를 접착한 상태에서 상기 실리콘 웨이퍼(W)의 원 중심이 상기 돌출패드(12)에 위치된 상태로 회전될 수 있도록 하여 표면에 오목한 홈(H)이 형성된 캐리어 웨이퍼(CW)가 형성되도록 하는 반도체 웨이퍼 형상을 제어하는 웨이퍼 가공기술.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리싱 헤드(20)와 상기 폴리싱 패드(11)를 결합하는 플래튼(10)이 동일한 방향으로 회전되도록 함을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 형상을 제어하는 웨이퍼 가공기술.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 돌출패드(12)가,
    두께와 폭을 갖는 직선의 선형 또는 곡선의 호형으로 돌출된 것임을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 형상을 제어하는 웨이퍼 가공기술.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 돌출패드(12)가,
    상기 폴리싱 패드(11)의 표면에서 원 중심을 기준으로 하여 사방으로 전개된 돌출부를 형성한 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 형상을 제어하는 웨이퍼 가공기술.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 돌출패드(12)가,
    서로 평행한 한 쌍의 평행 돌출선과
    상기 평행 돌출선의 단부를 호형으로 연결하는 라운드형 돌출선으로 이루어짐을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 형상을 제어하는 웨이퍼 가공기술.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 돌출패드(12)가,
    서로 평행한 한 쌍의 평행 돌출선과
    상기 평행 돌출선의 단부를 직선형으로 연결하는 일자형 돌출선으로 이루어짐을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 형상을 제어하는 웨이퍼 가공기술.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 폴리싱 헤드(20)는, 상기 실리콘 웨이퍼(W)의 회전 중심이 상기 돌출패드(12)까지 왕복 운동하도록 그 위치를 이동시켜서 상기 실리콘 웨이퍼(W)의 표면 중심부에 오목하게 파인 홈(H)을 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 형상을 제어하는 웨이퍼 가공기술.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 돌출패드(12)는, 복수의 모가 서로 밀착되어 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 형상을 제어하는 웨이퍼 가공기술.
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