KR20230141193A - An Apparatus for Processing a Surface of a Substrate - Google Patents

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KR20230141193A
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김미지
양재득
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이주형
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Abstract

본 발명은 기판 표면 가공 장치에 대한 것으로서, 상기 기판 표면 가공 장치는, 기판을 연삭하는 공간을 구획하는 연삭 챔버; 기판을 표면을 가공하는 연삭 휠 장착 유닛로서, 회전축을 중심으로 회전 운동할 있는 장착 플레이트; 상기 장착 플레이트의 회전 중심으로부터 소정의 반경에서 원주상에 배치되되 상서로 다른 표면조건으로 기판의 표면을 가공할 수 있는 복수의 표면 연삭 휠; 및 상기 장착 플레이트를 회전시키는 플레이트 회전 액튜에이터;를 포함하는, 연삭 휠 장착 유닛; 상기 장착 플레이트 상에 장착된 복수의 표면 연삭 휠 중 하나의 표면 연삭 휠에 선택적으로 연결되어 회전력을 전달하도록 되는 연삭 휠 회전 액튜에이터를 구비하는 연삭 휠 구동 유닛; 상기 연삭 챔버 내에 배치되되 상기 기판을 지지하게 되는 기판 지지 유닛; 및 상기 연삭 챔버 내에 배치되되 상기 기판의 표면의 높이를 측정하는 기판 표면 높이 측정 유닛;를 포함한다. The present invention relates to a substrate surface processing device, the substrate surface processing device comprising: a grinding chamber defining a space for grinding a substrate; A grinding wheel mounting unit for processing the surface of a substrate, comprising: a mounting plate capable of rotating around a rotation axis; a plurality of surface grinding wheels disposed on a circumference at a predetermined radius from the rotation center of the mounting plate, and capable of processing the surface of the substrate with substantially different surface conditions; and a plate rotation actuator that rotates the mounting plate; a grinding wheel mounting unit including a; a grinding wheel drive unit including a grinding wheel rotation actuator that is selectively connected to one of the plurality of surface grinding wheels mounted on the mounting plate to transmit rotational force; a substrate support unit disposed within the grinding chamber and supporting the substrate; and a substrate surface height measurement unit disposed within the grinding chamber and measuring the height of the surface of the substrate.

Description

기판 표면 가공 장치 {An Apparatus for Processing a Surface of a Substrate}Substrate surface processing device {An Apparatus for Processing a Surface of a Substrate}

본 발명은 기판의 표면을 가공하는 장치에 대한 것으로서, 보다 자세하게는 반도체용 단결정 기판의 표면을 다양한 연삭 조건으로 선택하여 가공할 수 있는 기판 표면 가공 장치에 대한 것이다.The present invention relates to a device for processing the surface of a substrate, and more specifically, to a substrate surface processing device that can select and process the surface of a single crystal substrate for semiconductors under various grinding conditions.

일반적으로 질화갈륨(GaN)은 넓은 에너지 밴드갭과 원자간의 큰 상호 결합력 그리고 높은 열전도성으로 인해 고온에서 구동이 가능한 광소자 및 고전력 소자로서 적합한 특성을 구비한다. 따라서, 질화갈륨 계열의 반도체 화합물은 광전자 소자를 제조하는 재료로 다양하게 이용되고 있으며, 구체적으로, 질화갈륨을 이용하여 제조된 light emitting diode(LED), laser diode(LD)와 같은 광학소자와 전력 변환, 전송 등과 같은 전력반도체 및 통신용 RF 디바이스와 같은 정보 통신분야 등 광범위한 분야에 응용되고 있다.In general, gallium nitride (GaN) has characteristics suitable for use as optical devices and high-power devices that can be operated at high temperatures due to its wide energy band gap, large mutual bonding force between atoms, and high thermal conductivity. Therefore, gallium nitride-based semiconductor compounds are widely used as materials for manufacturing optoelectronic devices, and specifically, optical devices such as light emitting diode (LED) and laser diode (LD) manufactured using gallium nitride and power It is applied to a wide range of fields, including power semiconductors such as conversion and transmission, and information and communication fields such as RF devices for communication.

질화갈륨 기판은 시드기판의 부재와 경제적인 이유로 인하여, 질화갈륨과 같은 육방정계의 구조를 갖는 사파이어나 실리콘 카바이드(SiC) 등의 이종 기판을 사용하여 제조한다. 그러나, 질화갈륨과 사파이어는 격자 상수 및 열팽창 계수의 차이로 인하여, 사파이어 기판 상에 질화갈륨 기판을 형성하게 되면, 고밀도의 결정성 결함이 발생할 수가 있으며, 열팽창 계수차에 따라서 냉각과정중에 질화갈륨 기판에 휨이 발생한다. 또한, 질화갈륨 재료의 높은 강도 및 내화학성으로 인하여 질화갈륨 단결정을 활용한 기판 제조공정은 장시간의 기판 가공공정이 이루어지고, 또한 가공공정에서 발생된 표면 아래의 손상층이 잔류할 경우 가공공정을 통해서도 기판의 휨이 발생하여 이는 기판을 활용한 디바이스 제조시 상당한 문제를 초래한다.Gallium nitride substrates are manufactured using heterogeneous substrates such as sapphire or silicon carbide (SiC), which have a hexagonal structure like gallium nitride, due to the absence of a seed substrate and for economic reasons. However, due to the difference in lattice constant and thermal expansion coefficient between gallium nitride and sapphire, when a gallium nitride substrate is formed on a sapphire substrate, a high density of crystalline defects may occur, and depending on the difference in thermal expansion coefficient, the gallium nitride substrate may be damaged during the cooling process. Bending occurs in In addition, due to the high strength and chemical resistance of the gallium nitride material, the substrate manufacturing process using gallium nitride single crystal requires a long substrate processing process, and also, if a damaged layer under the surface generated during the processing process remains, the processing process is interrupted. Even through this process, bending of the substrate occurs, which causes significant problems when manufacturing devices using the substrate.

종래에는 상술한 장시간의 기판 제조공정과 표면 아래의 손상층 최소화를 위하여, 가공 시에 사용되는 특정 연삭재 입자 사이즈를 하나 구비한 연삭 기구를 여러 개 구비하여 단계별로 입자 크기를 낮추면서 표면의 손상층을 제거하였다.Conventionally, in order to minimize the above-mentioned long-time substrate manufacturing process and the damage layer under the surface, several grinding devices with one specific abrasive particle size used during processing are provided to gradually lower the particle size to prevent damage to the surface. The layer was removed.

종래의 반도체 기판의 연삭 장치는 회전 원반과, 회전 원반의 상측 표면에 전체적으로 걸쳐 부착된 특정 연삭 입자 크기를 가진 하나의 표면 연삭 휠과, 회전 원반의 상방에 형성된 회전 홀더와, 회전 홀더에 고정된 기판 플레이트를 포함하고, 회전 홀더는 축에 의해 상하 운동 및 회전 운동을 하도록 구성된다.A conventional semiconductor substrate grinding device includes a rotating disc, a surface grinding wheel having a specific grinding particle size attached entirely to the upper surface of the rotating disc, a rotating holder formed above the rotating disc, and a rotating disc fixed to the rotating holder. It includes a substrate plate, and the rotation holder is configured to move up and down and rotate by an axis.

종래의 반도체 기판의 연삭 장치에 의할 경우, 하나의 연삭 장치에 하나의 연삭 휠이 고정되어 설치되어 있어, 연삭 휠의 입자 사이즈를 달리하여 단계적으로 하려면, 연삭 장치를 여러 대를 구비하거나, 하나의 연삭 장치에 장착되는 하나의 연삭 휠을 일일이 교체하여 사용하는 문제점이 있었다.In the case of a conventional semiconductor substrate grinding device, one grinding wheel is fixedly installed in one grinding device, so if the grain size of the grinding wheel is to be changed in stages, multiple grinding devices are installed or one grinding device is installed. There was a problem in using one grinding wheel mounted on the grinding device by replacing it one by one.

또한, 개별 연삭 휠 별로 단계적으로 연삭 작업을 수행시에 연삭휠과 기판간의 표면 높이를 측정하는 작업이 번거롭고 부정확한 문제점도 있었다.In addition, when performing grinding work step by step for each individual grinding wheel, measuring the surface height between the grinding wheel and the substrate was cumbersome and inaccurate.

전술한 문제점을 해결하고자, 본 발명은 서로 다른 연삭재의 입자 사이즈를 가지는 연삭 휠을 단계적으로 가공할 필요가 있는 경우, 하나의 가공 장치 내에서 다양한 연삭재 입자 사이즈를 가진 연삭 휠을 선택할 수 있게 하고, 연삭 휠을 단계에 맞게 변경시켜 가면서 기판을 가공할 수 있는 기판 가공 장치를 제공하고자 한다.In order to solve the above-described problem, the present invention allows selection of grinding wheels with various abrasive particle sizes within one processing device when it is necessary to process grinding wheels with different abrasive particle sizes in stages. , We aim to provide a substrate processing device that can process a substrate by changing the grinding wheel according to the stage.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 기판 표면 가공 장치는, 기판을 연삭하는 공간을 구획하는 연삭 챔버; 기판을 표면을 가공하는 연삭 휠을 장착 유닛로서, 회전축을 중심으로 회전 운동할 있는 장착 플레이트; 상기 장착 플레이트의 회전 중심으로부터 소정의 반경에서 원주상에 배치되되 서로 다른 표면조건으로 기판의 표면을 가공할 수 있는 복수의 표면 연삭 휠; 및 상기 장착 플레이트를 회전시키는 플레이트 회전 액튜에이터;를 포함하는, 연삭 휠 장착 유닛; 상기 장착 플레이트 상에 장착된 복수의 표면 연삭 휠 중 하나의 표면 연삭 휠에 선택적으로 연결되어 회전력을 전달하도록 되는 연삭 휠 회전 액튜에이터를 구비하는 연삭 휠 구동 유닛; 상기 연삭 챔버 내에 배치되되 상기 기판을 지지하게 되는 기판 지지 유닛; 및 상기 연삭 챔버 내에 배치되되 상기 기판의 표면의 높이를 측정하는 기판 표면 높이 측정 유닛;를 포함한다. In order to achieve the above-described object, a substrate surface processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a grinding chamber defining a space for grinding a substrate; A grinding wheel for processing the surface of the substrate as a mounting unit, and a mounting plate capable of rotating around a rotation axis; a plurality of surface grinding wheels disposed on a circumference at a predetermined radius from the rotation center of the mounting plate and capable of processing the surface of the substrate with different surface conditions; and a plate rotation actuator that rotates the mounting plate; a grinding wheel mounting unit including a; a grinding wheel drive unit including a grinding wheel rotation actuator that is selectively connected to one of the plurality of surface grinding wheels mounted on the mounting plate to transmit rotational force; a substrate support unit disposed within the grinding chamber and supporting the substrate; and a substrate surface height measurement unit disposed within the grinding chamber and measuring the height of the surface of the substrate.

여기서, 상기 장착 플레이트 및 상기 표면 연삭 휠은 상기 연삭 챔버의 내부에 배치된다.Here, the mounting plate and the surface grinding wheel are disposed inside the grinding chamber.

상기 플레이트 회전 액튜에이터 및 상기 연삭 휠 구동 유닛은 상기 연삭 챔버의 외부에 배치된다. The plate rotation actuator and the grinding wheel drive unit are disposed outside the grinding chamber.

상기 연삭 휠 구동 유닛은 상기 표면 연삭 휠에 상기 연삭 휠 회전 액튜에이터의 회전력을 전달하거나 회전력의 전달을 차단하는 클러치를 추가로 포함한다. The grinding wheel driving unit further includes a clutch that transmits rotational force of the grinding wheel rotation actuator to the surface grinding wheel or blocks transmission of the rotational force.

본 발명에 일실시예에 따른 기판 표면 가공 장치는 상기 클러치 및 복수의 표면 연삭 휠 중 선택된 표면 연삭 휠 사이에 충격을 완화하기 위한 충격 완화 부재를 추가로 포함한다. The substrate surface processing apparatus according to one embodiment of the present invention further includes an impact alleviating member for alleviating an impact between the clutch and a surface grinding wheel selected from among the plurality of surface grinding wheels.

복수의 상기 연삭 휠 중 각각의 연삭 휠은 상기 장착 플레이트의 회전 중심에 대하여 등각으로 배치된다. Each grinding wheel among the plurality of grinding wheels is disposed at a conformal angle with respect to the rotation center of the mounting plate.

본 발명의 일실시예에 따른 기판 표면 가공 장치는 상기 연삭 휠 구동 유닛은 상기 연삭 휠 회전 액튜에이터를 상기 장착 플레이트를 대하여 전후진 이송시키는 직선 운동 액튜에이터를 추가로 포함하다.In the substrate surface processing apparatus according to an embodiment of the present invention, the grinding wheel driving unit further includes a linear motion actuator that moves the grinding wheel rotation actuator forward and backward with respect to the mounting plate.

상기 연삭 휠 구동 유닛은 상기 연삭 휠 회전 액튜에이터의 단부에 상기 클러치에 대하여 소정의 거리에서 인력을 생성하는 자기력을 가할 수 있는 자석을 추가로 포함한다.The grinding wheel drive unit further includes a magnet capable of applying a magnetic force to generate an attractive force at a predetermined distance with respect to the clutch to an end of the grinding wheel rotation actuator.

한편, 상기 기판 표면 높이 측정 유닛은, 선택된 표면 연삭 휠을 향하여 일측 단부를 중심으로 피벗되는 로드; 및 상기 로드의 타측 단부에 배치되어 상기 표면 연삭 휠에 대한 거리를 측정하는 제 1 센서와 상기 기판의 표면에 대한 거리를 측정하는 제 2 센서를 구비하는 센서 조립체;를 포함한다. Meanwhile, the substrate surface height measurement unit includes a rod pivoted about one end toward a selected surface grinding wheel; and a sensor assembly disposed at the other end of the rod and including a first sensor that measures the distance to the surface grinding wheel and a second sensor that measures the distance to the surface of the substrate.

여기서, 상기 제 1 센서는 선택된 상기 표면 연삭 휠을 소정의 등각도 간격으로 회전시키면서 복수개의 지점에 대한 높이 정보를 획득하며, 상기 제 2 센서는 상기 기판을 소정의 등각도 간격으로 회전시키면서 복수개의 지점에 대한 높이 정보를 획득하며, 상기 기판의 최대 돌출 높이는 상기 제 1 센서에서 측정한 높이 정보와 상기 제 2 센서에서 측정한 높이 정보값의 차이가 가장 작은 값으로 선택된다. Here, the first sensor acquires height information on a plurality of points while rotating the selected surface grinding wheel at predetermined equiangular intervals, and the second sensor rotates the substrate at predetermined equiangular intervals to obtain height information on a plurality of points. Height information about the point is acquired, and the maximum protrusion height of the substrate is selected as the smallest difference between the height information measured by the first sensor and the height information value measured by the second sensor.

상기 기판 표면 높이 측정 유닛은 상기 기판에 대하여 표면 연삭 휠이 연삭을 수행하고 있는 동안에는 상기 연삭 챔버의 내부의 수납실에 수용된다. The substrate surface height measuring unit is accommodated in a storage chamber inside the grinding chamber while a surface grinding wheel is grinding the substrate.

상기 연삭 휠 회전 액튜에이터를 지지하는 연삭 휠 회전 액튜에이터 지지대는 L 자 형상으로 된다.The grinding wheel rotation actuator support supporting the grinding wheel rotation actuator is L-shaped.

상기 플레이트 회전 액튜에이터는 표면 연삭 휠이 선택된 후에 연삭이 진행되는 동안에도 정지 상태를 유지하도록 전기적으로 여기되어 있다.The plate rotation actuator is electrically excited to remain stationary during grinding after the surface grinding wheel has been selected.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 기판 표면 가공 장치는 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판에 윤활 액체를 공급하는 윤활 액체 공급 유닛을 추가로 포함한다.Meanwhile, the substrate surface processing apparatus according to one embodiment of the present invention further includes a lubricating liquid supply unit that supplies lubricating liquid to the substrate supported on the substrate supporting unit.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 서로 다른 연삭재 입자 사이즈를 가지는 연삭 휠을 단계적으로 가공할 필요가 있는 경우, 하나의 가공 장치 내에서 다양한 연삭재 입자 사이즈를 가진 연삭 휠을 선택할 수 있게 하고, 연삭 휠을 단계에 맞게 변경시켜 가면서 기판을 가공할 수 있는 기판 가공 장치를 제공할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, when it is necessary to process grinding wheels with different abrasive particle sizes in stages, grinding wheels with various abrasive particle sizes can be selected within one processing device, It is possible to provide a substrate processing device that can process a substrate while changing the grinding wheel according to the step.

또한, 본 발명에 따르면, 표면 연삭 휠이 교체되어 변화된 상태에서, 교체된 표면 연삭 휠과 피연삭체인 기판간의 거리를 간편하게 측정하여 연삭해야할 기판의 높이를 쉽게 측정할 수 있게 된다.In addition, according to the present invention, when the surface grinding wheel is replaced and changed, the height of the substrate to be ground can be easily measured by simply measuring the distance between the replaced surface grinding wheel and the substrate to be ground.

또한, 본 발명에 의하면, 선택된 특정 표면 연삭 휠에 동력을 전달하기 위하여 클러치 연결 작업시에 클러치에 가해지는 충격을 감소시킬 수 있게 되고, 계속되는 클러치 연결의 반복 작업에서 장착 플레이트가 회전 중심으로부터 멀어지는 방향으로 휘어질 가능성을 감소시키게 된다.In addition, according to the present invention, it is possible to reduce the impact applied to the clutch during the clutch connection operation in order to transmit power to the selected specific surface grinding wheel, and in the repeated clutch connection operation, the mounting plate moves in a direction away from the center of rotation. This reduces the possibility of bending.

또한, 본 발명에 의하면, 표면 연삭 휠을 회전시키는 액튜에이터를 연결시킬 때, 자기력의 힘으로 회전력 전달 축 연결 작업을 정확하고 안정적으로 수행할 수 있다.In addition, according to the present invention, when connecting an actuator that rotates a surface grinding wheel, the rotational force transmission shaft connection operation can be performed accurately and stably using the power of magnetic force.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 표면 가공 장치의 일부 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 기판 표면 가공 장치의 측면도이다.
도 3은 연삭 챔버에서 볼 때의 연삭 휠 장착 유닛에 대한 정면도이다.
도 4는 도 1의 기판 표면 높이 측정 유닛에 대한 부분 사시도이다.
1 is a partially exploded perspective view of a substrate surface processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a side view of the substrate surface processing apparatus of Figure 1.
Figure 3 is a front view of the grinding wheel mounting unit as viewed from the grinding chamber.
Figure 4 is a partial perspective view of the substrate surface height measurement unit of Figure 1;

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 하기의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명에 따른 동작을 이해하기 위한 것이며, 본 기술 분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분은 생략될 수 있다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings. The following description and attached drawings are for understanding the operation according to the present invention, and parts that can be easily implemented by a person skilled in the art may be omitted.

또한 본 명세서 및 도면은 본 발명을 제한하기 위한 목적으로 제공된 것은 아니고, 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다. 본 명세서에서 사용된 용어들은 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. Additionally, the specification and drawings are not provided for the purpose of limiting the present invention, and the scope of the present invention should be determined by the claims. The terms used in this specification should be interpreted with meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention so as to most appropriately express the present invention.

도 1에는 본 발명의 일실시예에 따른 기판 표면 가공 장치의 일부 분해 사시도가 도시되고 있으며, 도 2는 도 1의 기판 표면 가공 장치의 측면에 대한 개략적인 도면이다.Figure 1 shows a partially exploded perspective view of a substrate surface processing device according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a schematic view of a side of the substrate surface processing device of Figure 1.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 기판 표면 가공장치(10)는 예를 들어 질화갈륨이 성장된 피가공체인 기판(S)을 연삭하는 공간을 구획하는 연삭 챔버(20)와 이러한 기판(S)의 표면을 연삭의 방법으로 가공하는 연삭 휠 장착 유닛(30)을 포함한다.As shown in Figures 1 and 2, the substrate surface processing apparatus 10 according to an embodiment of the present invention is, for example, a grinding process that divides a space for grinding the substrate S, which is a workpiece on which gallium nitride is grown. It includes a chamber 20 and a grinding wheel mounting unit 30 that processes the surface of the substrate S by grinding.

상기 연삭 휠 장착 유닛(30)은 회전축을 중심으로 회전 운동할 수 있는 장착 플레이트(32)와, 상기 장착 플레이트의 회전 중심으로부터 소정의 반경에서 원주상에 배치되되 서로 다른 표면조건(서로 다른 연삭재 입자 크기)으로 기판의 표면을 가공할 수 있는 복수의 표면 연삭 휠, 예시적으로 5개의 연삭 휠(34a, 34b, 34c, 34d, 34e); 및 상기 장착 플레이트를 회전시키는 플레이트 회전 액튜에이터(36);를 포함한다.The grinding wheel mounting unit 30 includes a mounting plate 32 capable of rotating around a rotation axis, and a mounting plate 32 that is disposed on a circumference at a predetermined radius from the rotation center of the mounting plate and has different surface conditions (different abrasives). A plurality of surface grinding wheels capable of processing the surface of the substrate (particle size), for example five grinding wheels (34a, 34b, 34c, 34d, 34e); and a plate rotation actuator 36 that rotates the mounting plate.

상기 장착 플레이트(32)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 원형의 플레이트로 형성되며, 복수의 상기 연삭 휠(34a, 34b, 34c, 34d, 34e)는 장착 플레이트의 회전축을 중심으로 동일한 반경 상에 배치된다.The mounting plate 32 is formed as a circular plate as shown in FIGS. 1 and 2, and the plurality of grinding wheels 34a, 34b, 34c, 34d, and 34e have the same radius around the rotation axis of the mounting plate. placed on the table.

상기 장착 플레이트(32)가 회전함에 따라, 장착 플레이트에 배치된 복수개, 예를 들어 5개의 연삭 휠 중 최하측에 배치되는 연삭 휠은 장착 플레이트를 어느 정도 회전시키는지에 따라 선택되게 된다. 연삭에 사용되도록 선택되는 특정 연삭 휠은 장착 플레이트에서 수직방향으로 최하측에 배치된 연삭 휠이다.As the mounting plate 32 rotates, the grinding wheel disposed on the lowest side among the plurality of grinding wheels, for example, five grinding wheels disposed on the mounting plate, is selected depending on the degree to which the mounting plate is rotated. The particular grinding wheel selected for use in grinding is the grinding wheel positioned vertically lowermost in the mounting plate.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 기판 표면 가공 장치(10)는 상기 장착 플레이트(32) 상에 장착된 복수의 표면 연삭 휠 중 하나의 표면 연삭 휠에 선택적으로 연결되어 회전력을 전달하도록 되는 연삭 휠 회전 액튜에이터(42)를 구비하는 연삭 휠 구동 유닛(40)을 구비한다. Meanwhile, the substrate surface processing device 10 according to an embodiment of the present invention is selectively connected to one surface grinding wheel among a plurality of surface grinding wheels mounted on the mounting plate 32 to transmit rotational force. It has a grinding wheel drive unit (40) with a wheel rotation actuator (42).

상기 연삭 휠 구동 유닛(40) 및 상기 플레이트 회전 액튜에이터(36)는 기판 표면 가공 장치(10)의 연마 챔버(20)에 인접하게 배치된 기본 프레임(12)의 상측에 위치한 유닛 프레임(14)에 설치된다. 상기 유닛 프레임(14)은 2층 구조로 되되, 1층에 해당하는 공간에는 연삭 휠 구동 유닛(40) 및 그 관련 구성요소들이 배치되고, 유닛 프레임(14)의 2층에 해당되는 공간에는 플레이트 회전 액튜에이터(36) 및 그 관련 구성요소들이 배치된다. The grinding wheel driving unit 40 and the plate rotation actuator 36 are mounted on the unit frame 14 located on the upper side of the basic frame 12 disposed adjacent to the polishing chamber 20 of the substrate surface processing device 10. It is installed. The unit frame 14 has a two-story structure, and the grinding wheel drive unit 40 and its related components are placed in the space corresponding to the first floor, and the plate is placed in the space corresponding to the second floor of the unit frame 14. Rotational actuator 36 and its associated components are disposed.

상기 연삭 휠 장착 유닛(30)의 장착 플레이트(32)는 유닛 프레임(14)의 2층 공간에 장착된 플레이트 회전 액튜에이터(36)에 회전가능하게 축 연결된다.The mounting plate 32 of the grinding wheel mounting unit 30 is rotatably connected to the plate rotation actuator 36 mounted on the second floor space of the unit frame 14.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 기판 표면 가공 장치(10)는 상기 연삭 챔버(20)의 내부에 배치되되 연삭 가공될 피가공체인 기판을 지지하게 되는 기판 지지 유닛(50)을 포함한다. 상기 기판 지지 유닛(50)은 기판(S)을 고정되게 지지하거나, 선택적으로 기판(S)이 회전하도록 지지할 수 있으며, 기판을 회전시키면서 지지하는 경우 기판을 회전시키는 별도의 액튜에이터를 내부에 구비한다.Meanwhile, the substrate surface processing apparatus 10 according to an embodiment of the present invention includes a substrate support unit 50 that is disposed inside the grinding chamber 20 and supports a substrate, which is a workpiece to be grinded. The substrate support unit 50 can support the substrate S fixedly or optionally support the substrate S to rotate, and has a separate actuator inside to rotate the substrate when supporting the substrate while rotating. do.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 기판 표면 가공 장치(10)는 상기 연삭 챔버(20) 내부에 배치되되 상기 기판(S)의 표면의 높이를 측정하는 기판 표면 높이 측정 유닛(60)을 포함한다.In addition, the substrate surface processing device 10 according to an embodiment of the present invention is disposed inside the grinding chamber 20 and includes a substrate surface height measurement unit 60 that measures the height of the surface of the substrate S. do.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 기판 표면 가공 장치(10)는 상기 기판 지지 유닛(50)에 지지된 기판에 윤활 액체를 공급하는 윤활 액체 공급 유닛(70)을 추가로 포함한다.In addition, the substrate surface processing apparatus 10 according to an embodiment of the present invention further includes a lubricating liquid supply unit 70 that supplies lubricating liquid to the substrate supported on the substrate supporting unit 50.

상기 연삭 챔버(20)는 실질적으로 6면체의 공간을 형성하되, 상기 장착 플레이트(32) 및 상기 표면 연삭 휠(34a, 34b, 34c, 34d, 34e)는 상기 연삭 챔버(20)의 내부에 배치된다.The grinding chamber 20 forms a substantially hexahedral space, and the mounting plate 32 and the surface grinding wheels 34a, 34b, 34c, 34d, and 34e are disposed inside the grinding chamber 20. do.

한편, 상기 플레이트 회전 액튜에이터(36) 및 상기 연삭 휠 구동 유닛(40)은 상기 연삭 챔버(20)의 외부에 배치된다.Meanwhile, the plate rotation actuator 36 and the grinding wheel drive unit 40 are disposed outside the grinding chamber 20.

도면에 도시되지는 않았지만, 상기 연삭 챔버(20)에는 외부에서 작업자가 진입할 수 있는 진입 윈도우 및 작업자가 내부의 연삭 작업을 관찰할 수 있도록 하는 관찰 윈도우를 포함한다. 상기 진입 윈도우와 관찰 윈도우는 일체로 될 수도 있고 별도의 구성요소로 될 수도 있다.Although not shown in the drawing, the grinding chamber 20 includes an entry window through which a worker can enter from the outside and an observation window through which the worker can observe the grinding operation inside. The entry window and the observation window may be integrated or may be separate components.

역시 도면에 도시하지는 않았지만, 기판 표면 가공을 위한 각종 작업 조건을 입력하거나 작업을 제어하는 제어 패널이 연삭 챔버(20)에 근접하게 설치될 수 있다. 상기 제어 패널은 상기 유닛 프레임 및 기본 프레임을 둘러싸서 커버하는 케이싱(미도시)에 설치될 수 있되, 작업자가 상기 관찰 윈도우를 보면서 작업 패널을 조작할 수 있도록 관찰 윈도우에 근접하여 배치되는 것이 바람직하다.Although not shown in the drawings, a control panel for inputting various work conditions for substrate surface processing or controlling work may be installed close to the grinding chamber 20. The control panel may be installed in a casing (not shown) that surrounds and covers the unit frame and the basic frame, but is preferably placed close to the observation window so that the operator can operate the work panel while looking at the observation window. .

장착 플레이트(32)에 배치된 예를 들어 5개의 표면 연삭 휠(34a, 34b, 34c, 34d, 34e) 중 연삭에 사용되는 것으로 선택되어 기판의 표면을 연삭하게 되는 표면 연삭 휠은 장착 플레이트(32)의 회전에 의해 장착 플레이트(32)의 수직방향 최하측에 위치된다(도 1, 도 2, 도 3에서는 표면 연삭 휠(34c)가 선택된 표면 표면 연삭 휠로 도시되고 있다). 선택된 표면 연삭 휠이 놓이는 위치는 연삭 챔버 내에서는 가공될 기판의 위치에 대응되는 위치로 되며, 연삭 챔버의 외부의 관점에서는 연삭 휠 회전 액튜에이터로부터 동력 전달 수단에 의해 동력을 전달받을 수 있는 대응되는 위치에 놓이게 된다.Of the five surface grinding wheels 34a, 34b, 34c, 34d, 34e, for example, placed on the mounting plate 32, the surface grinding wheel selected to be used for grinding and grinding the surface of the substrate is mounted on the mounting plate 32. ) is positioned at the vertical lowermost side of the mounting plate 32 by rotation (in FIGS. 1, 2, and 3, the surface grinding wheel 34c is shown as the selected surface surface grinding wheel). The position where the selected surface grinding wheel is placed is a position corresponding to the position of the substrate to be processed within the grinding chamber, and a corresponding position that can receive power from the grinding wheel rotation actuator by a power transmission means from the perspective outside the grinding chamber. It is placed in

다시 도 2를 참고하면, 상기 연삭 휠 구동 유닛(40)은 상기 표면 연삭 휠에 상기 연삭 휠 회전 액튜에이터(42)의 회전력을 전달하거나 회전력의 전달을 차단하는 클러치(44)를 추가로 포함한다. Referring again to FIG. 2, the grinding wheel drive unit 40 further includes a clutch 44 that transmits the rotational force of the grinding wheel rotation actuator 42 to the surface grinding wheel or blocks the transmission of the rotational force.

따라서, 모든 연삭 휠마다 이를 구동하기 위한 액튜에이터가 배치되는 것이 아니라, 작업자에 의해 선택되거나, 소정의 프로세서에 의해 선택된 연삭 휠만이 상기 클러치(44)를 통하여 연삭 휠 구동 유닛(40)의 연삭 휠 회전 액튜에이터(42)로부터 회전력을 전달받게 된다.Therefore, an actuator for driving the grinding wheel is not disposed for every grinding wheel, but only the grinding wheel selected by the operator or a predetermined processor rotates the grinding wheel of the grinding wheel drive unit 40 through the clutch 44. Rotational force is transmitted from the actuator 42.

도 1 및 도 2에서는 5개의 표면 연삭 휠(34a, 34b, 34c, 34d, 34e) 중 표면 연삭 휠(34c)가 선택된 상황을 도시하고 있다. 1 and 2 show a situation in which the surface grinding wheel 34c is selected among the five surface grinding wheels 34a, 34b, 34c, 34d, and 34e.

각각의 표면 연삭 휠이 가지는 연삭 조건(연삭재의 입자 크기)은 인접하는 위치에 따라 순차적으로 변화하는 것이 바람직하다. 즉, 원주 방향으로 배치된 5개의 표면 연삭 휠(34a, 34b, 34c, 34d, 34e) 중 표면 연삭 휠(34a)의 연삭재의 입자 크기가 가장 작다면, 표면 연삭 휠(34b), 표면 연삭 휠(34c), 표면 연삭 휠(34d), 표면 연삭 휠(34e)로 갈수록 연삭재의 입자 크기가 순차적으로 커지도록 배열된다. 선택적으로 그 반대로 배열될 수도 있으며, 필요에 따라 임의의 배열 순서에 따라 배치될 수도 있다. 이러한 배열 구조를 통하여 기판에 순차적인 연삭 작업을 할 때, 전체 작업 시간에서 장착 플레이트(32)의 회전 시간을 감소시킬 수 있게 된다.It is desirable that the grinding conditions (particle size of the grinding material) of each surface grinding wheel change sequentially according to adjacent positions. That is, if the particle size of the abrasive of the surface grinding wheel 34a is the smallest among the five surface grinding wheels 34a, 34b, 34c, 34d, and 34e arranged in the circumferential direction, the surface grinding wheel 34b, the surface grinding wheel The grain size of the abrasive is arranged to increase sequentially as it goes to (34c), the surface grinding wheel (34d), and the surface grinding wheel (34e). Optionally, they may be arranged in the opposite direction, and may be arranged in an arbitrary arrangement order as needed. Through this arrangement structure, it is possible to reduce the rotation time of the mounting plate 32 in the total work time when sequential grinding work is performed on the substrate.

상기 클러치(44)는 면접촉의 마찰력에 의해 회전력을 전달하는 플레이트 타입 클러치이거나, 소정의 돌출부 또는 오목부가 있어서 상보적인 구성요소와 체결되어 회전력을 전달하는 포지티브 연결 타입 클러치일 수 있다. 본 발명의 클러치는 특정 유형의 클러치에 한정되는 것은 아니며, 회전력의 전달 및 차단을 할 수 있는 다양한 유형의 클러치가 모두 본 발명의 클러치에 포함된다.The clutch 44 may be a plate-type clutch that transmits rotational force through frictional force of surface contact, or a positive connection type clutch that has predetermined protrusions or concavities and is engaged with a complementary component to transmit rotational force. The clutch of the present invention is not limited to a specific type of clutch, and various types of clutches capable of transmitting and blocking rotational force are all included in the clutch of the present invention.

한편, 본 발명의 기판 표면 가공 장치(10)의 연삭 휠 구동 유닛(40)은 상기 클러치(44) 및 복수의 표면 연삭 휠 중 선택된 표면 연삭 휠(도 1 및 도 2의 경우 예시적으로 표면 연삭 휠(34c)) 사이에 충격을 완화하기 위한 충격 완화 부재(46)를 구비한다. 상기 충격 완화 부재(46)는 표면 연삭 휠에 회전력을 전달하는 회전축의 축방향으로의 충격을 흡수하도록 된다. 상기 충격 완화 부재는 예를 들어, 탄성을 가지는 고무 또는 직물로 형성될 수 있다.Meanwhile, the grinding wheel driving unit 40 of the substrate surface processing apparatus 10 of the present invention includes the clutch 44 and a surface grinding wheel selected from among a plurality of surface grinding wheels (example in the case of FIGS. 1 and 2, surface grinding An impact relieving member 46 is provided between the wheels 34c to relieve impact. The shock alleviating member 46 absorbs shock in the axial direction of the rotation axis that transmits rotational force to the surface grinding wheel. For example, the impact alleviating member may be formed of elastic rubber or fabric.

한편, 상기 연삭 휠 구동 유닛(40)은 상기 연삭 휠 회전 액튜에이터(42)를 상기 장착 플레이트(32)를 대하여 전후진 이송시키는 직선 운동 액튜에이터(48)를 포함한다. 장착 플레이트(32) 상의 표면 연삭 휠 중 특정 연삭 휠이 선택되면(즉, 장착 플레이트의 회전이 멈추면), 상기 직선 운동 액튜에이터(48)는 상기 연삭 휠 회전 액튜에이터(42)를 장착 플레이트 방향으로 밀어주게 되고, 연삭 휠 회전 액튜에이터(42)의 회전 구동면은 상기 클러치(44)에 체결되게 된다. Meanwhile, the grinding wheel driving unit 40 includes a linear motion actuator 48 that moves the grinding wheel rotation actuator 42 forward and backward with respect to the mounting plate 32. When a particular grinding wheel among the surface grinding wheels on the mounting plate 32 is selected (i.e., when the mounting plate stops rotating), the linear motion actuator 48 pushes the grinding wheel rotation actuator 42 toward the mounting plate. The rotational drive surface of the grinding wheel rotation actuator 42 is engaged with the clutch 44.

또한, 상기 연삭 휠 구동 유닛(40)은 상기 연삭 휠 회전 액튜에이터(42)의 단부에 상기 클러치(44)에 대하여 소정의 거리에서 인력을 생성하는 자기력을 가할 수 있는 자석(49)을 포함한다. 따라서, 상기 직선 운동 액튜에이터(48)가 연삭 휠 회전 액튜에이터(42)를 장착 플레이트 방향으로 밀어줄 때, 소정의 자기력이 작용하는 거리에서 연삭 휠 회전 액튜에이터(42)는 자기력의 힘으로 클러치(44)에 연결되게 된다. Additionally, the grinding wheel drive unit 40 includes a magnet 49 capable of applying a magnetic force to generate an attractive force at a predetermined distance with respect to the clutch 44 to the end of the grinding wheel rotation actuator 42. Therefore, when the linear motion actuator 48 pushes the grinding wheel rotation actuator 42 toward the mounting plate, the grinding wheel rotation actuator 42 moves the clutch 44 by the force of the magnetic force at a distance where a predetermined magnetic force acts. is connected to.

상기 직선 운동 액튜에이터(48)가 연삭 휠 회전 액튜에이터(42)를 클러치(44)와 연결되도록 전진 이동시켜서 연삭 휠 회전 액튜에이터(42)가 클러치(44)에 연결되면, 연삭 휠 회전 액튜에이터(42)의 회전력이 선택된 표면 연삭 휠에 전달될 수 있게 된다. When the linear motion actuator 48 moves the grinding wheel rotation actuator 42 forward to be connected to the clutch 44 and the grinding wheel rotation actuator 42 is connected to the clutch 44, the grinding wheel rotation actuator 42 The rotational force can be transmitted to the selected surface grinding wheel.

특정 표면 연삭 휠에 의한 연삭 작업이 종료되면, 상기 직선 운동 액튜에이터(48)는 동작을 중지한 연삭 휠 회전 액튜에이터(42)를 장착 플레이트로부터 멀어지는 방향으로 당기게 되고, 연삭 휠 회전 액튜에이터(42)는 특정 표면 연삭 휠과의 연결이 끊어지게 된다.When the grinding operation by the specific surface grinding wheel is completed, the linear motion actuator 48 pulls the grinding wheel rotation actuator 42, which has stopped operating, in a direction away from the mounting plate, and the grinding wheel rotation actuator 42 moves in a specific direction. The connection with the surface grinding wheel is lost.

이후, 필요에 의해, 상기 플레이트 회전 액튜에이터(36)는 장착 플레이트(32)를 추가로 회전시켜서 다른 연삭 조건을 나타내는 표면 연삭 휠을 선택 위치로 오도록 하고, 앞서 설명드린 바와 같이, 직선 운동 액튜에이터(48)가 연삭 휠 회전 액튜에이터(42)를 장착 플레이트 방향으로 밀어주어서 새롭게 선택된 표면 연삭 휠에 회전력을 전달할 수 있게 된다.Thereafter, if necessary, the plate rotation actuator 36 further rotates the mounting plate 32 to bring the surface grinding wheel representing different grinding conditions to the selected position, and as previously explained, the linear motion actuator 48 ) pushes the grinding wheel rotation actuator 42 towards the mounting plate, thereby transmitting rotational force to the newly selected surface grinding wheel.

상기 플레이트 회전 액튜에이터(36)는 장착 플레이트를 회전시키는 정밀한 각도 해상력을 가진 스테핑 모터로 될 수 있는데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 유형의 액튜에이터가 사용될 수 있다. The plate rotation actuator 36 may be a stepping motor with precise angular resolution for rotating the mounting plate, but is not necessarily limited thereto, and various types of actuators may be used.

도 3은 연삭 챔버에서 볼 때의 연삭 휠 장착 유닛에 대한 정면도이다.Figure 3 is a front view of the grinding wheel mounting unit as viewed from the grinding chamber.

도 3을 참고하면, 복수의 상기 표면 연삭 휠(34a, 34b, 34c, 34d, 34e) 중 각각의 표면 연삭 휠은 상기 장착 플레이트(32)의 회전 중심(32c)에 대하여 등각으로 배치되어, 장착 플레이트의 회전시에 편심의 발생을 최대한 방지하며, 표면 연삭 휠의 선택을 변화시킬 때 소요되는 시간을 예측가능하고 일정하게 유지할 수 있게 된다.Referring to FIG. 3, each surface grinding wheel among the plurality of surface grinding wheels 34a, 34b, 34c, 34d, and 34e is disposed at an equal angle with respect to the rotation center 32c of the mounting plate 32, and is mounted. The occurrence of eccentricity during rotation of the plate is prevented as much as possible, and the time required to change the selection of the surface grinding wheel can be kept predictable and constant.

도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 표면 연삭 휠(34a, 34b, 34c, 34d, 34e)와 장착 플레이트(32)의 회전 중심(32c) 사이의 공간에는 연삭시에 표면 연삭 휠에 가해지는 윤활 액체의 튐을 방지하기 위한 가이드(35)가 표면 연삭 휠의 원형의 원주방향에 대응하여 형성된다. As shown in Figure 3, the space between each surface grinding wheel (34a, 34b, 34c, 34d, 34e) and the rotation center 32c of the mounting plate 32 contains lubrication applied to the surface grinding wheel during grinding. A guide 35 for preventing liquid splashing is formed corresponding to the circular circumferential direction of the surface grinding wheel.

도 4는 도 1의 기판 표면 높이 측정 유닛에 대한 부분 사시도이다.Figure 4 is a partial perspective view of the substrate surface height measurement unit of Figure 1;

도 1, 도 2, 및 도 4를 참고하면, 상기 기판 표면 높이 측정 유닛(60)은 선택된 표면 연삭 휠(34c)를 향하여 일측 단부(62a)를 중심으로 피벗되는 로드(62); 및 상기 로드의 타측 단부(62b)에 배치되어 상기 표면 연삭 휠의 표면을 향하여 변위되는 제 1 센서(64a)와 상기 기판의 표면을 향하여 변위되는 제 2 센서(64b)를 구비하는 센서 조립체(64)를 포함한다.1, 2, and 4, the substrate surface height measurement unit 60 includes a rod 62 pivoted about one end 62a toward a selected surface grinding wheel 34c; and a sensor assembly (64) disposed at the other end (62b) of the rod and comprising a first sensor (64a) displaced toward the surface of the surface grinding wheel and a second sensor (64b) disposed toward the surface of the substrate. ) includes.

여기서, 상기 제 1 센서(64a)는 선택된 상기 표면 연삭 휠을 소정의 등각도 간격으로 회전시키면서 복수개의 지점에 대한 높이 정보를 획득하며(예를 들어 표면 연삭 휠을 120도 간격으로 회전시키면서 3회 측정하거나 다양한 각도 간격으로 복수회 측정할 수 있으며, 시편의 직경방향으로 측정 지점을 달리하면서 복수회 측정할 수도 있다), 상기 제 2 센서(64b)는 상기 기판을 소정의 등각도 간격으로 회전시키면서 복수개의 지점에 대한 높이 정보를 획득한다(예를 들어 표면 연삭 휠의 회전에 동기화되어 기판을 120도 간격으로 회전시키면서 3회 측정). Here, the first sensor 64a acquires height information about a plurality of points while rotating the selected surface grinding wheel at predetermined equal angular intervals (for example, three times while rotating the surface grinding wheel at 120-degree intervals). The second sensor 64b rotates the substrate at predetermined equal angular intervals and Height information is acquired for multiple points (e.g., measured three times while rotating the substrate at 120-degree intervals in synchronization with the rotation of the surface grinding wheel).

상기 기판(S)의 최대 돌출 높이(연삭을 해야 하는 높이)는 상기 제 1 센서에서 측정한 높이 정보와 상기 제 2 센서에서 측정한 높이 정보값의 차이가 가장 작은 값(h)으로 선택된다. The maximum protrusion height (height to be grinded) of the substrate S is selected as the value (h) with the smallest difference between the height information measured by the first sensor and the height information value measured by the second sensor.

이러한 기판 표면 높이 측정은 특정 표면 연삭 휠이 선택된 후에 회전하여 연삭을 하기 전에 수행된다. This substrate surface height measurement is performed after a specific surface grinding wheel is selected and before rotating it for grinding.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 기판 표면 높이 측정 유닛(60)은 상기 기판에 대하여 표면 연삭 휠이 연삭을 수행하고 있는 동안에는 상기 연삭 챔버(20)의 내부의 수납실(22)에 수용되도록 된다.As shown in FIGS. 1 and 2, the substrate surface height measurement unit 60 is located in the storage chamber 22 inside the grinding chamber 20 while the surface grinding wheel is grinding the substrate. to be accepted.

상기 제 1 센서(64a) 및 상기 제 2 센서(64b)는 탐침이 신장되면서 피검출체에 접촉하는 방식으로 높이를 측정하는 센서일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 광학적인 방식으로 길이를 측정하는 센서 등일 수 있다.The first sensor 64a and the second sensor 64b may be sensors that measure the height by contacting the object to be detected while the probe extends, but are not necessarily limited thereto, and measure the height in an optical manner. It may be a sensor that measures, etc.

다시 도 1, 도 2 및 도 4를 참고하면, 상기 기준 프레임(12) 상에 장착되되 상기 연삭 휠 회전 액튜에이터(42)를 지지하는 연삭 휠 회전 액튜에이터 지지대(43)는 L 자 형상으로 된다. 특히, 상기 연삭 휠 회전 액튜에이터 지지대(43)는 클러치(44)와 결합되어 회전력을 전달하는 과정에서 연삭 휠 회전 액튜에이터(42)가 클러치로부터 멀어지는 후퇴 방향으로 밀리게 하는 힘에 대하여 견딜 수 있어야 한다. 따라서, 상기 연삭 휠 회전 액튜에이터 지지대(43)의 세로 부재에 연결되는 가로 부재는 상기 세로 부재의 하부로부터 장착 플레이트(32)에서 멀어지는 방향으로 연장된다.Referring again to FIGS. 1, 2, and 4, the grinding wheel rotation actuator support 43 mounted on the reference frame 12 and supporting the grinding wheel rotation actuator 42 is L-shaped. In particular, the grinding wheel rotation actuator support 43 must be able to withstand the force that pushes the grinding wheel rotation actuator 42 in a retreating direction away from the clutch in the process of transmitting rotational force when coupled with the clutch 44. Accordingly, the transverse member connected to the longitudinal member of the grinding wheel rotation actuator support 43 extends from the lower part of the longitudinal member in a direction away from the mounting plate 32.

상기 연삭 휠 회전 액튜에이터(42)는 상기 직선 운동 액튜에이터(48)의 직선 운동력에 따라 직선 운동을 할 수 있도록 하부에 가이드 로드, 또는 가이드 롤러를 구비할 수 있다.The grinding wheel rotation actuator 42 may be provided with a guide rod or guide roller at the bottom to enable linear motion according to the linear motion force of the linear motion actuator 48.

한편, 상기 플레이트 회전 액튜에이터(36)는 특정 표면 연삭 휠이 선택된 후에 연삭이 진행되는 동안에도 정지 상태를 유지하도록 전기적으로 여기되어 있다. 즉, 플레이트 회전 액튜에이터(36)는 특정 표면 연삭 휠이 선택되어 연삭 휠 회전 액튜에이터(42)의 회전력으로 표면 연삭 휠이 회전하고 있는 상태에서 그 정렬 상태를 유지하기 위하여 정지된 상태가 유지되도록 하는 적극적인 전기적 제어를 받게 된다. Meanwhile, the plate rotation actuator 36 is electrically excited to remain stationary even while grinding is in progress after a specific surface grinding wheel is selected. In other words, the plate rotation actuator 36 actively operates to maintain a stationary state in order to maintain its alignment while a specific surface grinding wheel is selected and the surface grinding wheel is rotating with the rotational force of the grinding wheel rotation actuator 42. It is under electrical control.

도 3을 다시 참고하면, 표면 연삭 휠(34a, 34b, 34c, 34d, 34e)는 전체적으로 디스크 형상으로 되며, 일측면의 테두리 원주면은 돌출된 연삭 휠 본체를 각각 구비한다. 각각의 상기 연삭 휠 본체는 그 반경방향 중심부에 형성된 패드 축에 연결되되, 각각의 패드 축은 고정 핀에 의해 클러치에 연결된다. 연삭 휠 본체는 본체 연결핀에 의해 패드 축과도 연결된다. Referring again to FIG. 3, the surface grinding wheels 34a, 34b, 34c, 34d, and 34e are generally disk-shaped, and the peripheral peripheral surface of one side each has a protruding grinding wheel body. Each of the grinding wheel bodies is connected to a pad shaft formed at its radial center, and each pad shaft is connected to a clutch by a fixing pin. The grinding wheel body is connected to the pad axis by a body connection pin.

상기 연삭 휠 본체의 돌출된 원주면에는 소정의 각으로 경사지게 배치되되, 소정의 연삭재 입자의 크기를 가진 다수의 연삭재 돌기가 돌출되어 배치된다. 따라서, 상기 표면 연삭 휠가 회전하게 되면 연삭재 돌기가 기판의 표면을 소정의 연삭 품질로 연삭하게 된다.On the protruding circumferential surface of the grinding wheel body, a plurality of abrasive protrusions are disposed inclined at a predetermined angle and have a predetermined size of abrasive material particles. Therefore, when the surface grinding wheel rotates, the abrasive material protrusions grind the surface of the substrate to a predetermined grinding quality.

이건 발명에서 구체적인 실시예를 상세히 설명하였으나, 이건 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 이건 발명은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 다양한 변형의 실시가 가능하며 이러한 변형은 이건 발명의 범위에 포함된다.Although specific embodiments have been described in detail in this invention, this invention is not limited thereto, and various modifications of this invention can be made by those skilled in the art in the technical field to which this invention pertains, and such modifications are within the scope of this invention. included in

해석과 관련하여, 이건 발명은 이건 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있다.With regard to interpretation, it can be understood that this invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of this invention.

개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 이건 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 차이점은 이건 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.The disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of this invention is indicated in the patent claims, not the foregoing description, and any differences within the equivalent scope should be interpreted as being included in this invention.

자체적 의미가 특별히 이건 발명에서 정의되지 않은 용어의 경우 일반적인 의미로 넓게 해석되어야 하며, 균등적 범위의 다른 용어를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.In the case of terms whose meaning is not specifically defined in this invention, they should be interpreted broadly in their general meaning and should be interpreted to include other terms of equivalent scope.

10: 기판 표면 가공 장치 12: 기본 프레임
14: 유닛 프레임
20: 연삭 챔버 22: 수납실
30: 연삭 휠 장착 유닛 31: 회전축
32: 장착 플레이트
34a, 34b, 34c, 34d, 34e: 표면 연삭 휠
36: 플레이트 회전 액튜에이터
40: 연삭 휠 구동 유닛 42: 연삭 휠 회전 액튜에이터
42a: 연삭 휠 회전 액튜에이터의 단부
43: 연삭 휠 회전 액튜에이터 지지대
44: 클러치 46: 충격 완화 부재
48: 직선 운동 액튜에이터 49: 자석
50: 기판 지지 유닛
60: 기판 표면 높이 측정 유닛
62: 로드 64: 센서 조립체
64a: 제 1 센서 64b: 제 2 센서
70: 윤활 액체 공급 유닛 S: 기판
10: Substrate surface processing device 12: Basic frame
14: Unit frame
20: grinding chamber 22: storage room
30: Grinding wheel mounting unit 31: Rotating shaft
32: Mounting plate
34a, 34b, 34c, 34d, 34e: surface grinding wheels
36: plate rotation actuator
40: Grinding wheel drive unit 42: Grinding wheel rotation actuator
42a: End of grinding wheel rotation actuator
43: Grinding wheel rotation actuator support
44: Clutch 46: Shock alleviating member
48: linear motion actuator 49: magnet
50: substrate support unit
60: Substrate surface height measurement unit
62: Rod 64: Sensor assembly
64a: first sensor 64b: second sensor
70: lubricating liquid supply unit S: substrate

Claims (13)

기판 표면 가공 장치에 있어서, 상기 기판 표면 가공 장치는,
기판을 연삭하는 공간을 구획하는 연삭 챔버;
기판을 표면을 가공하는 연삭 휠 장착 유닛로서,
회전축을 중심으로 회전 운동할 있는 장착 플레이트;
상기 장착 플레이트의 회전 중심으로부터 소정의 반경에서 원주상에 배치되되 서로 다른 표면조건으로 기판의 표면을 가공할 수 있는 복수의 표면 연삭 휠; 및
상기 장착 플레이트를 회전시키는 플레이트 회전 액튜에이터;를 포함하는, 연삭 휠 장착 유닛;
상기 장착 플레이트 상에 장착된 복수의 표면 연삭 휠 중 하나의 표면 연삭 휠에 선택적으로 연결되어 회전력을 전달하도록 되는 연삭 휠 회전 액튜에이터를 구비하는 연삭 휠 구동 유닛;
상기 연삭 챔버 내에 배치되되 상기 기판을 지지하게 되는 기판 지지 유닛; 및
상기 연삭 챔버 내에 배치되되 상기 기판의 표면의 높이를 측정하는 기판 표면 높이 측정 유닛;를 포함하는 기판 표면 가공 장치.
In the substrate surface processing device, the substrate surface processing device includes:
a grinding chamber defining a space for grinding the substrate;
A unit equipped with a grinding wheel that processes the surface of a substrate,
A mounting plate capable of rotational movement about a rotation axis;
a plurality of surface grinding wheels disposed on a circumference at a predetermined radius from the rotation center of the mounting plate and capable of processing the surface of the substrate with different surface conditions; and
a grinding wheel mounting unit including a plate rotation actuator that rotates the mounting plate;
a grinding wheel drive unit including a grinding wheel rotation actuator that is selectively connected to one of the plurality of surface grinding wheels mounted on the mounting plate to transmit rotational force;
a substrate support unit disposed within the grinding chamber and supporting the substrate; and
A substrate surface processing device comprising: a substrate surface height measurement unit disposed within the grinding chamber and measuring the height of the surface of the substrate.
제 1 항에 있어서,
상기 장착 플레이트 및 상기 표면 연삭 휠은 상기 연삭 챔버의 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 표면 가공 장치.
According to claim 1,
A substrate surface processing apparatus, wherein the mounting plate and the surface grinding wheel are disposed inside the grinding chamber.
제 2 항에 있어서,
상기 플레이트 회전 액튜에이터 및 상기 연삭 휠 구동 유닛은 상기 연삭 챔버의 외부에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 표면 가공 장치.
According to claim 2,
A substrate surface processing apparatus, wherein the plate rotation actuator and the grinding wheel driving unit are disposed outside the grinding chamber.
제 1 항에 있어서,
상기 연삭 휠 구동 유닛은 상기 표면 연삭 휠에 상기 연삭 휠 회전 액튜에이터의 회전력을 전달하거나 회전력의 전달을 차단하는 클러치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 표면 가공 장치.
According to claim 1,
The grinding wheel driving unit is a substrate surface processing device, characterized in that it further includes a clutch that transmits rotational force of the grinding wheel rotation actuator to the surface grinding wheel or blocks transmission of the rotational force.
제 4 항에 있어서,
상기 클러치 및 복수의 표면 연삭 휠 중 선택된 표면 연삭 휠 사이에 충격을 완화하기 위한 충격 완화 부재를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 표면 가공 장치.
According to claim 4,
A substrate surface processing device, characterized in that it further comprises an impact relieving member for relieving impact between the clutch and a surface grinding wheel selected from among the plurality of surface grinding wheels.
제 1 항에 있어서,
복수의 상기 연삭 휠 중 각각의 연삭 휠은 상기 장착 플레이트의 회전 중심에 대하여 등각으로 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 표면 가공 장치.
According to claim 1,
A substrate surface processing device, wherein each grinding wheel among the plurality of grinding wheels is disposed at an equal angle with respect to the rotation center of the mounting plate.
제 1 항에 있어서,
상기 연삭 휠 구동 유닛은 상기 연삭 휠 회전 액튜에이터를 상기 장착 플레이트를 대하여 전후진 이송시키는 직선 운동 액튜에이터를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 표면 가공 장치.
According to claim 1,
The grinding wheel driving unit further includes a linear motion actuator that moves the grinding wheel rotation actuator forward and backward with respect to the mounting plate.
제 1 항에 있어서,
상기 연삭 휠 구동 유닛은 상기 연삭 휠 회전 액튜에이터의 단부에 상기 클러치에 대하여 소정의 거리에서 인력을 생성하는 자기력을 가할 수 있는 자석을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 표면 가공 장치.
According to claim 1,
The grinding wheel driving unit further includes a magnet capable of applying a magnetic force to generate an attractive force at a predetermined distance with respect to the clutch to an end of the grinding wheel rotation actuator.
제 1 항에 있어서,
상기 기판 표면 높이 측정 유닛은,
선택된 표면 연삭 휠을 향하여 일측 단부를 중심으로 피벗되는 로드; 및
상기 로드의 타측 단부에 배치되어 상기 표면 연삭 휠의 표면에 대한 거리를 측정하는 제 1 센서와 상기 기판의 표면에 대한 거리를 측정하는 제 2 센서를 구비하는 센서 조립체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 표면 가공 장치.
According to claim 1,
The substrate surface height measurement unit,
a rod pivoted about one end toward a selected surface grinding wheel; and
A sensor assembly disposed at the other end of the rod and including a first sensor that measures the distance to the surface of the surface grinding wheel and a second sensor that measures the distance to the surface of the substrate. Substrate surface processing device.
제 9 항에 있어서,
상기 제 1 센서는 선택된 상기 표면 연삭 휠을 소정의 등각도 간격으로 회전시키면서 복수개의 지점에 대한 높이 정보를 획득하며,
상기 제 2 센서는 상기 기판을 소정의 등각도 간격으로 회전시키면서 복수개의 지점에 대한 높이 정보를 획득하며,
상기 기판의 최대 돌출 높이는 상기 제 1 센서에서 측정한 높이 정보와 상기 제 2 센서에서 측정한 높이 정보값의 차이가 가장 작은 값으로 선택되는 것을 특징으로 하는 기판 표면 가공 장치.
According to clause 9,
The first sensor acquires height information about a plurality of points while rotating the selected surface grinding wheel at predetermined equal angular intervals,
The second sensor acquires height information about a plurality of points while rotating the substrate at predetermined equal angular intervals,
A substrate surface processing device, characterized in that the maximum protrusion height of the substrate is selected as the smallest difference between the height information measured by the first sensor and the height information value measured by the second sensor.
제 1 항에 있어서,
상기 기판 표면 높이 측정 유닛은 상기 기판에 대하여 표면 연삭 휠이 연삭을 수행하고 있는 동안에는 상기 연삭 챔버의 내부의 수납실에 수용되도록 된 것을 특징으로 하는 기판 표면 가공 장치.
According to claim 1,
The substrate surface processing device is characterized in that the substrate surface height measuring unit is accommodated in a storage chamber inside the grinding chamber while a surface grinding wheel is grinding the substrate.
제 1 항에 있어서,
상기 플레이트 회전 액튜에이터는 표면 연삭 휠이 선택된 후에 연삭이 진행되는 동안에도 정지 상태를 유지하도록 전기적으로 여기되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 표면 가공 장치.
According to claim 1,
The plate rotation actuator is electrically excited to maintain a stationary state even while grinding is in progress after the surface grinding wheel is selected.
제 1 항에 있어서,
상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판에 윤활 액체를 공급하는 윤활 액체 공급 유닛을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 표면 가공 장치.
According to claim 1,
A substrate surface processing device, characterized in that it further comprises a lubricating liquid supply unit that supplies lubricating liquid to the substrate supported on the substrate support unit.
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