KR930004293B1

KR930004293B1 - 슬라이싱 기계의 인고트 지지장치

Info

Publication number: KR930004293B1
Application number: KR1019880016816A
Authority: KR
Inventors: 마사오 에바시
Original assignee: 가부시키가이샤 토쿄 세이미쯔; 카루베 쇼자부로
Priority date: 1987-12-17
Filing date: 1988-12-17
Publication date: 1993-05-22
Also published as: KR890011017A; EP0320972A3; US4949700A; EP0320972A2

Abstract

내용 없음.

Description

슬라이싱 기계의 인고트 지지장치

제1도는 본 발명에 관한 슬라이싱 기계에 사용하기 위한 인고트 지지장치의 일반적 구조를 나타내는 정면도.

제2도는 본 발명에 관한 인고트 지지장치의 제1실시예를 나타내는 도면으로서,제1도의 II-II선 단면도.

제3도는 본 발명에 관한 인고트 지지장치의 제2실시예를 나타내는 단면도.

제4도는 본 발명에 관한 인고트 지지장치의 제3실시예를 나타내는 단면도.

본 발명은 반도체 웨이퍼 제조공정에 있어서, 원통형 인고크(Ingot) 단부로부터 얇은 웨이퍼를 절단하는데 사용하기 위한 슬라이싱 기계의 인고트 지지장치에 관한 것이다.

슬라이싱 기계는 원통형 인고트 상단부를 접착제등에 의해 슬라이싱 기계에 제공된 지지기구를 사용하여 지지하며, 그의 하단부를 고속 회전하는 내주칼(Internal peripheral edge blade)로 얇은 원판형 웨이퍼로 절단한다. 이러한 슬라이딩 기계에 있어서, 지지기구에 의해 지지된 인고트는 절단 저항 즉, 지지기구에 의해 지지된 인고트의 상단부에 인가되는 휨력을 받으므로 인고트는 상기의 칼로부터 후퇴하는 방향으로 이동하게 된다. 이 횡력은 절단 초기에는 적고, 절단이 진행함에 따라 점점 크게 되며, 절단이 거의 종료되었을시에는 다시 적어지게 된다.

따라서, 웨이퍼 절단면은 완전히 평평하지 않고서 만곡되는 경향이 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 인고트 하단부, 즉 칼에서 가까운 부분을 고정 지지하는 것이 안출된 바 있다. 예컨대 일본국 실용신안공보 제54-1961호 및 제50-1310호는 이기술에 관한 것으로, 전자는 원통형 홀더의 내측 선단에 인고트를 진공 흡착하는 구조물을 설치하여 인고트 단부를 고정 지지하는 것이고, 후자는 지지대를 따라 설치되며 인고트의 단부를 지지대를 향해 좀더 압축하도록한 구조물을 구비하여 인고트 단부를 고정 지지하는 것이다. 그러나, 이들의 구조물에 있어서, 인고트는 부분적으로 부하를 받아 고정 지지되기 때문에 인고트 상단의 지지면에서도 전술한 절단저항과 같은 부하에 의한 영향을 받으므로 그의 접착면을 박리시키는 소정의 힘이 가해진다. 따라서, 이와같은 것을 발생시키지 않기 위해서는 인고트를 정확히 셋트(set)할 필요가 있는바, 그에 대한 작업이 귀찮고 번거로운 문제점이 있었다.

본 발명은 이와같은 사정을 감안하여 안출한 것으로서 인고트의 접착면에 악영향을 끼치지 않도록한 슬라이싱 기계의 인고트 지지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 원통형의 인고트를 원판형의 웨이퍼로 절단하기 위한 회전 칼과, 인고트의 축선과 수직인 인고트 절단방향으로 이동가능한 제1이동기구와, 인고트의 일단을 지지함과 동시에 제1이동기구에 의해 지지되어 인고트의 축선방향으로 이동가능한 제2이동기구 및, 제1이동기구에 설치되어 회전칼에 의해 절단되는 인고트의 절단 위치의 반대측에서 인고트를 접촉지지하기 위한 인고트 지지수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 인고트를 절단할시에 인고트 지지수단은 절단시에 발생하는 반력에 대해 인고트를 칼에 의해 절단되어지는 인고트의 위치와 대향된 위치에 지지하는데 이용되므로 인고트 절단시에 인고트의 접착면을 악영향을 받지 않는다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도에는 상면이 개방된 사발형 회전체(1)의 상측변부에 내주칼(2)을 설치하고, 그의 중앙공에 인고트(3)를 입설한 슬라이싱기계의 인고트 지지장치가 도시되었다. 이 상태에서 내주칼(2)을 고속 회전하여 인고트(3)를 내주칼(2)에 대해 제1도의 우측 방향으로 눌려서 인고트(3)의 하단면을 얇은 웨이퍼로 절단한다. 이때 인고트(3)는 그의 상단에서 지지되고, 인고트의 상하이동 및 좌우이동에 따라 절단되어진다. 여기에서, 인고트의 상하이동은 웨이퍼를 한장씩 절단하기 위한 피치 이송인바, 이를 위해 종래의 나사 구동기구를 갖는 상하이동기구(4)가 제공된다. 또한, 인고트의 좌우 방향이동은 인고트를 내주칼에 누르거나 후퇴시키기 위한 이송인바 이를 위해 상하 이동기구를 가진 좌우 이동기구(5)가 제공된다. 즉, 상하 이동기구(4)는, 좌우 이동기구(5)에 의해 상하 방향으로 자유로이 이동하도록 지지되고, 좌우 이동기구(5)는 도시하지 않는 슬라이싱 기계 본체에 의해 좌우 방향으로 자유로히 이동하도록 지지된다.

제2도에 있어서, 좌우 이동기구(5)에는 나사(9)에 의해 바기대(Bar Base)(10)가 장착된다. 바기대(10)는 나사(9)를 풀음에 따라 좌우 이동기구(5)에 대하여 임의 높이로 취부할 수 있다. 그래서, 인고트(3)를 둘러싸기 위해서 바기대(10)에서 돌출한 제1바(11), 제2바(12)와, 이 양바(11)(12)의 선단부를 연결하는 제3바(13)로서 사각형상의 틀을 형성한다. 이러한 구조에 있어서 바기대(10)와 제2바(12)는 핀(14)에 의해 회동가능하고, 제1바(11)와 제3바(13)는 핀(15)에 의해 회전가능하게 된다. 또한 제1바(11)는 바기대(10)에 대하여 나사(10a), (10a)를 풀음에 따라 자유로히 활주할 수 있고, 제2바(12)는 제3바(13)에 대해서 넛트(13a)(13a)를 플름에 따라 자유로이 활주될 수 있다.

이에따라 인고트(3)의 직경에 대하여 사각형상의 틀크기를 조절할 수 있다. 제2바(12)는 2개의 부분으로 나누고, 그 사이에 록크 실린더(16)를 개재시킨다. 또한, 제3바(13)는 인고트(3)의 절단측의 반대측으로부터 인고트와 접촉되어 이를 지지함으로써 절단저항에 의해 인고트가 이탈되지 않도록 한다. 제3바(13a)의 내측에는 인고트(3)에 부착된 절단기대(3a)와 접촉하는 접촉부(17)를 설치한다.

상기의 록크실린더(16)는 각종 형식의 것이 이용되고 있으나, 예로써 가압공기의 제어에 의해서 실린더내의 피스톤을 이동시키고, 피스톤을 실린더에 대하여 소망하는 위치에 록크(클램프)하도록 한 기구를 갖는다.

따라서, 그 동작은 도시하지 않은 공기 공급구멍을 통해 가압공기를 공급할경우, 실린더내의 피스톤이 이동하여 예컨대 제2바(12)의 일부를 구성하는 피스톤 로드를 압출하도록 작용한다. 이러한 결과 4개의 바로 구성된 사각틀에 있어서 제2바(12)가 신장되어 제3바(13)를 핀(15)을 중심으로 시계방향으로 회동시킴으로써 접촉부(17)는 인고트(3)(절단기대 3a)와의 간격을 넓게한다. 그다음, 공기공급을 멈추고 실린더(16)를 역동작시키면, 피스톤이 복귀방향으로 이동하여 접촉부(17)가 인고트(3)(절단기대 3a)에 접촉한다. 이에따라 내부의 록크기구를 동작시키면, 제2바(12)는 록크되고, 접촉부(17)는 인고트(3)에 접촉한 상태를 유지한다. 이러한 상태에서 인고트(3)를 내주칼(2)의 방향으로 이동시키면, 인고트(3)는 그의 상. 하단부가 고정되므로 인고트는 적당하게 절단된다.

그래서 한장의 웨이퍼 절단이 완료되었을경우 록크 실린더(16)의 록크상태를 해제하고, 전술한 바와같은 동작으로 접촉부(17)를 인고트(3)에서 이격되도록 하며 상하 이동기구(4)를 구동하여 인고트(3)를 1피치 하강시키고 다음 절단으로 옮긴다. 또한, 록크실린더(16)의 동작은 웨이퍼 절단완료를 표시하는 신호에 의해 자동적으로 제어될수도 있다.

이상 설명한 바와같이 본 발명에 있어서는 한장의 웨이퍼 절단이 완료되면, 인고트(3)의 절단기대(3a)에 접촉하고 있는 제3바(13)가 절단기대(3a)로부터 이격되므로 인고트(3)는 자유상태로 되고, 웨이퍼의 1피치만큼 하강된다. 그런다음, 인고트(3)에 제3바(13)의 접촉부(17)을 다시 접촉시키면, 인고트(3)는 록크 실린더(16)에 의해 로크된다. 이에따라 과도한 부하를 인가하지 않고서 인고트(3)하단부를 절단 대향측에서 접촉 지지할 수 있으므로 절단저항의 대소에 관계없이 인고트 단부로부터 웨이퍼를 절단할 수가 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 인고트의 지지상태에 대해서는 각별한 주의 할 필요가 없고 인고트 하단부를 지지할 수 있어서, 작업성이 좋은 장치를 제공할 수 있다.

제3도에는 본 발명에 관한 인고트 지지장치의 제2실시예가 도시되어 있다. 제3도에는 바기대(10)로부터 인고트(3)의 방향으로 돌출된 인고트 지지암(21)이 설치되어 있다. 이 인고트 지지암(21)은 중간부에서 만곡되어 두개의 부위 즉, 기대측암(21a)과, 선단측암(21b)으로 나누어지는바, 기대측암(21a)에는 제1실시예와 같은 록크 실린더(23)가 설치되어 있고, 선단측암(21b)에는 인고트 접촉부(22)가 제공되어 인고트(3)의 절단방향과 반대측으로부터 인고트(3)에 접촉할수 있도록 되어있다. 이 지지암(21)은 인고트(3)의 이탈을 방지하는 것으로 접촉부(22)의 인고트 접촉위치는 인고트에 첨설되어 있는 절단기대(3a)일수도 있으나, 내주칼(2)의 절단저항에 의해 생기는 반력의 대향면부, 즉 인고트(3)의 누름방향과 내주칼의 절단회전 방향에서 얻어지는 벡터 방향위치, 예컨대 제3도에 도시한 바와같이 절단기대(3a)에서 약간 좌측으로 벗어난 위치가 효과적이다.

기대측암(21a)에는 상기와 같이 록크 실린더(23)가 설치되어 있으므로 기대측암(21a)의 일부는 록크 실린더(23)내의 도시하지 않는 피스톤에 연결된 로드로 형성된다.

록크실린더(23)의 동작은 도시하지 않은 공기 공급구멍에 가압공기를 넣으면 록크실린더(23) 내부의 피스톤이 이동하여 피스톤로드(기대측암(21a))를 압출하도록 작용한다. 그렇게 하면 지지암(21)이 신장되어 접촉부(22)가 인고트(3)와의 간격을 벌려주도록 한다. 다음에 공기의 공급을 멈추고 실린더를 역동작시키면, 피스톤이 복귀방향으로 이동되어 접촉부(22)가 인고트(3)에 다시 접촉한다. 이에따라 록크실린더 내부의 록크기구를 동작시키면, 선단측암(21b)이 소정의 위치에 록크되고, 접촉부(22)는 인고트(3)에 접촉한 상태로 정지한다. 이러한 상태에서 인고트(3)를 내주칼(2)의 방향으로 이동시키면, 인고트(3)는 상, 하단부에서 고정되고 절단된다.

제4도에는 본 발명에 관한 인고트 지지장치의 제3실시예가 도시되어 있다. 제4도의 제3실시예에 있어서, 제2도의 제1실시예와 동일 또는, 유사한 참조번호는 동일 또는, 유사한 부품을 표시하므로 그의 상세한 설명은 생략한다.

제3실시예에서는 좌우 이동기구(5)에 대한 인고트(3)의 절단저항력을 측정하고 이것을 가지고 내주칼(2)의 절단도를 수치로서 표시하는 것이다.

접촉부(17)와 제3바(13)사이에는 압전소자(25)를 넣고, 그 출력의 변화를 절단저항의 변화로 간주한다. 여기에서 출력된 절단저항치는 인고트(3)가 내주칼(2)과 최초로 접촉하는 경우 영(0)으로부터 접착적으로 증가한후 다시 하강하여 0이 된다. 다시말하면, 절단도가 낮아지면 절단저항은 절단방향에 대한 역방향 압력으로서 작용하므로 검출치의 피크(Peak)치는 상승하게 된다. 또한, 인고트 지지장치로는 제1실시예, 제2실시예등 여러가지 형식의 것이 이용될 수 있고, 인고트(3)가 절단방향과 반대방향으로 후퇴하지 않도록 하는 것이 이용될수도 있다. 제3실시예는 그러한 장치에 이용될 수 있으며, 제3실시예에서 압전소자(25)는 압력을 받는 곳에 배치된다.

전술한 바와같이, 본 발명에 제3실시예에 따르면, 절단저항을 수치로서 직접 검출할 수 있으므로 내주변 칼을 효과적으로 관리할 수 있고 장치가 간단하여 저렴한 특징을 가진 것이다.

Claims

원통형의 인고트를 원판형 웨이퍼로 절단하기 위한 회전칼과; 상기 인고트의 축선과 수직인 인고트 절단방향으로 이동하는 제1이동기구와; 인고트의 일단을 지지함과동시에 제1이동기구에 의해 지지되어 상기 인고트의 축선방향으로 이동하는 제2이동기구 및; 상기 제1이동기구에 설치되어 상기 회전칼에 의해 절단되는 인고트 절단위치의 반대측에서 상기의 인고트를 지지하기 위한 인고트 지지수단으로 구성시켜서 된 슬라이싱 기계의 인고트지지장치.
제1항에 있어서, 상기의 인고트 지지수단은 상기의 제1이동기구에 부착된 기대와, 상기의 기대와 연동하여 상기의 인고트를 둘러싸도록 사각형을 형성하는 3개의 바를 포함하되, 상기의 바는 상기의 기대와 대향된 위치에 설치된 인고트 접촉부를 갖음을 특징으로 하는 슬라이싱 기계의 인고트지지장치.
제2항에 있어서, 상기의 인고트 접촉부가 형성된 바와 인접된 상기의 바중 어느 하나에는 신축기구를 설치하며, 상기의 접촉부가 형성된 바는 다른 인접 바에 의해 회전가능하게 지지되고 상기의 인고트 접촉부는 상기 신축기구의 작동에 따라 상기 칼에 의해 절단되는 인고트 절단위치의 반대측으로 이동됨을 특징으로 하는 슬라이싱 기계의 인고트지지장치.
제3항에 있어서, 상기의 신축기구는 공기 또는 유압작동 실린더임을 특징으로 하는 슬라이싱 기계의 인고트지지장치.
제1항에 있어서, 상기의 인고트 지지수단은 상기 칼에 의해 절단되는 인고트 절단위치의 반대측으로 만곡되도록 신장되는 암을 포함하고, 상기 암의 선단부에는 인고트 접촉부를 형성시킴을 특징으로 하는 슬라이싱 기계의 인고트지지장치.
제5항에 있어서, 상기의 암에는 신축기구를 설치하고, 상기의 인고트 접촉부는 상기 신축기구의 작동에 따라 상기 칼에 의해 절단되는 인고트 절단위치의 반대측으로 이동됨을 특징으로 하는 슬라이싱 기계의 인고트지지장치.
제6항에 있어서, 상기 신축기구는 공기 또는 유압작동 실린더임을 특징으로 하는 슬라이싱 기계의 인고트지지장치.
제1항에 있어서, 상기의 인고트 접촉부에는 압전소자를 설치하여, 상기 압전소자의 출력변화로서 상기 인고트의 절단저항의 변화를 검출함을 특징으로 하는 슬라이싱 기계의 인고트지지장치.