KR101841551B1 - 잉곳 가압 장치 및 이를 포함하는 잉곳 절단 장치 - Google Patents

잉곳 가압 장치 및 이를 포함하는 잉곳 절단 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101841551B1
KR101841551B1 KR1020160156597A KR20160156597A KR101841551B1 KR 101841551 B1 KR101841551 B1 KR 101841551B1 KR 1020160156597 A KR1020160156597 A KR 1020160156597A KR 20160156597 A KR20160156597 A KR 20160156597A KR 101841551 B1 KR101841551 B1 KR 101841551B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pressure
ingot
pressing
pneumatic
head
Prior art date
Application number
KR1020160156597A
Other languages
English (en)
Inventor
전수인
Original Assignee
에스케이실트론 주식회사
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 에스케이실트론 주식회사 filed Critical 에스케이실트론 주식회사
Priority to KR1020160156597A priority Critical patent/KR101841551B1/ko
Priority to JP2017132439A priority patent/JP6442004B2/ja
Priority to US15/645,961 priority patent/US10486333B2/en
Priority to DE102017211919.5A priority patent/DE102017211919A1/de
Priority to CN201710757172.7A priority patent/CN108081484B/zh
Application granted granted Critical
Publication of KR101841551B1 publication Critical patent/KR101841551B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/04Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools
    • B28D5/045Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools by cutting with wires or closed-loop blades
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0058Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material
    • B28D5/0064Devices for the automatic drive or the program control of the machines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0058Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material
    • B28D5/0076Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material for removing dust, e.g. by spraying liquids; for lubricating, cooling or cleaning tool or work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0058Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material
    • B28D5/0082Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material for supporting, holding, feeding, conveying or discharging work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D7/00Accessories specially adapted for use with machines or devices of the preceding groups
    • B28D7/005Devices for the automatic drive or the program control of the machines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D7/00Accessories specially adapted for use with machines or devices of the preceding groups
    • B28D7/04Accessories specially adapted for use with machines or devices of the preceding groups for supporting or holding work or conveying or discharging work
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02002Preparing wafers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture 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
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/60Attaching or detaching leads or other conductive members, to be used for carrying current to or from the device in operation
    • H01L2021/60007Attaching or detaching leads or other conductive members, to be used for carrying current to or from the device in operation involving a soldering or an alloying process
    • H01L2021/60022Attaching or detaching leads or other conductive members, to be used for carrying current to or from the device in operation involving a soldering or an alloying process using bump connectors, e.g. for flip chip mounting
    • H01L2021/60097Applying energy, e.g. for the soldering or alloying process
    • H01L2021/60172Applying energy, e.g. for the soldering or alloying process using static pressure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (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)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

본 실시예에 따른 가압 헤드는 잉곳 절단 장치의 가압 헤드에 있어서, 상기 가압 헤드의 각부에 대해 별도의 압력제어가 가능하도록 압축공기를 공급하는 공압공급포트가 복수 개 형성된 헤드본체; 상기 헤드본체의 하단에 상기 공압공급포트에 대응하는 위치에 설치되어, 각 공압공급포트에 의해 공급되는 압축공기에 의해 잉곳 측면에 압력을 가하는 가압수단; 상기 각 가압수단의 하면에 설치되어 각 복수 개의 가압수단 사이의 압력편차를 조절하는 공압보정수단; 상기 공압보정수단의 하측면에 접촉되게 설치되며, 그 하면이 잉곳 측면에 직접 접촉 가압하는 접착판; 및 상기 헤드본체, 가압수단, 공압보정수단, 접착판을 결합시켜 지지하는 결합지지수단을 포함할 수 있다.

Description

잉곳 가압 장치 및 이를 포함하는 잉곳 절단 장치{APPARATUS FOR PRESSING INGOT AND APPARATUS FOR SLICING INGOT INCLUDING THE SAME}
본 발명은 잉곳 가압 장치 및 이를 포함하는 잉곳 절단 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 웨이퍼 제조공정에서는 결정 성장 공정에서 성장된 잉곳을 웨이퍼 형태로 절단하는 슬라이싱(Slicing) 공정을 수행하고 있는데, 이러한 슬라이싱 공정은 대표적으로 와이어 쏘잉(Wire Sawing) 공정이 있다.
이러한 와이어 쏘잉 공정을 통하여 웨이퍼의 평탄도를 향상시킬 수 있으며 구체적으로는 웨이퍼의 휨(warp, bow) 정도를 제어할 수 있다.
와이어 쏘잉 공정은 잉곳을 와이어에 접촉시켜 다량의 웨이퍼 형태로 절단하는 공정이다.
와이어 쏘잉 공정에 쓰이는 와이어 쏘잉 장치는, 잉곳을 지지하는 플레이트와 와이어를 감고 있는 롤러를 구비하고 있다.
따라서, 와이어 쏘잉 공정은 잉곳을 지지하고 있는 플레이트를 롤러에 감긴 와이어 방향으로 상대운동시킴으로써, 잉곳이 웨이퍼 형태로 절단된다.
와이어 쏘잉을 통한 잉곳의 절단 공정 중에 잉곳 자체의 열 팽창, 절단 공정 중에 와이어에 공급되는 슬러리(slurry), 와이어가 왕복 운동을 할 수 있도록와이어가 감긴 롤러(roller)를 회전시키는 스핀들(spindle), 및 잉곳을 고정시키는 플레이트의 열 팽창에 의하여 슬라이싱된 웨이퍼의 품질이 결정될 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 와이어 쏘잉 장치가 도시된 도면이고, 도 2는 종래 기술에 따른 잉곳 절단 형상이 도시된 도면이다.
종래의 와이어 쏘잉 장치(101)는, 잉곳을 절단하기 위한 와이어(102), 와이어(102)를 감고 있는 롤러(103)(와이어 가이드), 와이어(102)에 장력을 부여하기 위한 장력 부여 수단(104), 절단되는 잉곳을 이동하는 잉곳 이동 수단(105), 절단 시에 슬러리를 공급하는 슬러리 공급 수단(106)으로 구성되어 있다.
와이어(102)는, 한쪽의 와이어 릴(107)로부터 계속 내 보내지고, 트래버서(108)를 개입시켜 파우더클러치[정 토크 모터(109)]나 댄서 롤러(데드웨이트) 등으로 이루어지는 장력 부여 수단(104)을 거쳐, 롤러(103)에 감겨 진다. 와이어(102)는 롤러(103)에 300~400회 정도 감긴 후, 한쪽의 장력 부여 수단(104')을 거쳐 와이어 릴(107')에 감겨 있다.
또한, 롤러(103)는 철강제 원통의 주위에 폴리우레탄 수지를 입하고, 그 표면에 일정한 피치로 홈을 형성한 롤러이며, 감긴 와이어(102)가 구동용 모터(110)에 의해서 결정된 주기로 왕복방향으로 구동할 수 있다.
또한, 잉곳의 절단 시에는, 잉곳 이동 수단(105)에 의해, 잉곳은 롤러(103)에 감긴 와이어(102)로 이동할 수 있다.
그리고, 롤러(103)에 감긴 와이어(102)의 근방에는 노즐(115)이 설치되어 있고, 절단 시에 슬러리 탱크(116)로부터, 롤러(103) 및 와이어(102)에 슬러리를 공급할 수 있다. 또한, 슬러리 탱크(116)에는 슬러리 칠러(117)가 접속되어 있고, 공급하는 슬러리의 온도를 조정할 수 있다.
이러한 와이어 쏘잉 장치(101)를 이용함으로써, 와이어(102)는 장력 부여 수단(104)을 이용하여 적당한 장력을 가지며, 구동용 모터(110)는 와이어(102)를 왕복 방향으로 주행시키면서 잉곳을 슬라이싱 한다.
이와 같이 상기 슬라이싱 공정을 진행하는 중, 도 2에 도시된 바와 같이 잉곳을 지지하는 프레임, 잉곳 및 롤러부에서 절단열에 의한 팽창이 발생한다. 각각의 부위에서 발생하는 열팽창으로 절단되는 잉곳의 시드(seed) 측부와 테일(tail) 측부가 변형되어 웨이퍼의 평탄도가 저하되고 웨이퍼의 절단면 형상이 균일하지 못한 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 와이어 쏘잉 공정 중 절단되는 잉곳에 발생하는 열팽창을 제어할 수 있는 잉곳 가압 장치를 포함하는 잉곳 절단 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 실시예에 따른 가압 헤드는 잉곳 절단 장치의 가압 헤드에 있어서, 상기 가압 헤드의 각부에 대해 별도의 압력제어가 가능하도록 압축공기를 공급하는 공압공급포트가 복수 개 형성된 헤드본체; 상기 헤드본체의 하단에 상기 공압공급포트에 대응하는 위치에 설치되어, 각 공압공급포트에 의해 공급되는 압축공기에 의해 잉곳 측면에 압력을 가하는 가압수단; 상기 각 가압수단의 하면에 설치되어 각 복수 개의 가압수단 사이의 압력편차를 조절하는 공압보정수단; 상기 공압보정수단의 하측면에 접촉되게 설치되며, 그 하면이 잉곳 측면에 직접 접촉 가압하는 접착판; 및 상기 헤드본체, 가압수단, 공압보정수단, 접착판을 결합시켜 지지하는 결합지지수단을 포함할 수 있다.
상기 가압수단은 상기 가압 헤드의 중심에서 반경방향으로 동심원 모양으로 배치되며, 상기 각 가압수단에는 상기 공압공급포트가 연결되어 압축공기를 공급할 수 있다.
상기 헤드 중앙의 가압수단의 상단은 압축공기가 투입될 수 있는 홈이 중앙에 형성되고, 하단은 상단에 대해 넓은 원형의 판상을 이루고, 상기 주변의 가압수단 상단부 상면에는 압축공기가 투입될 수 있도록 원주를 따라 공기유동홈이 형성되고, 하단은 상단에 대해 넓은 원판 형상을 이루며, 상기 헤드본체에는 각 가압수단의 상단부가 삽입되는 동심형의 요철이 형성되고, 상기 각 가압수단의 하단은 서로 밀접된 위치에 놓일 수 있다.
상기 각 가압수단 상단의 외측면에는 압축공기가 새는 것을 방지하기 위한 밀폐수단이 구비되어, 상기 헤드본체의 요철부와 상기 가압수단의 상단과의 접촉부를 통하여 압축공기의 유출을 방지할 수 있다.
상기 밀폐수단은 고무패킹일 수 있다.
상기 공압보정수단은 각 가압수단의 하면에 밀착설치되어 각 부분간의 압력편차를 보정하는 공압풍선; 및 상기 각 탄성시트의 하측에 밀착되며 탄성이 있는 재질로 형성된 탄성시트를 포함할 수 있다.
상기 공기유동홈의 하측으로는 공기유동홀이 형성되어, 상기 공압풍선에 압축공기를 공급할 수 있다.
다른 실시예에 따른 잉곳 절단 장치는 잉곳을 절단하는 와이어, 와이어를 지지하는 롤러 및 롤러 지지부를 포함하는 잉곳 절단 장치에 있어서, 하부면에 상기 잉곳이 부착되고, 몸체 내부에 냉각바 삽입 홈이 형성된 빔; 상기 빔의 상면에 부착되고 잉곳을 상하로 이동시키는 워크 플레이트; 및 상기 절단될 잉곳의 측면부에 배치되는 가압 헤드를 포함할 수 있다.
상기 가압 헤드는, 상기 잉곳의 절단 공정에서 발생하는 잉곳의 열팽창을 제어할 수 있다.
상기 가압 헤드는 측면부에 압력 전달부를 포함하며, 상기 압력 전달부는 상기 잉곳 절단 장치의 몸체부에 결합될 수 있다.
잉곳 절단 장치는 상술한 가압 헤드를 포함할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 구성에 의해 잉곳 절단 공정에서 잉곳 측면에 가해지는 압력을 부분별로 제어할 수 있다.
따라서, 잉곳 가압 장치 및 가압 헤드가 구비됨으로써, 와이어 쏘잉 공정 중 절단되는 잉곳의 휨(warp, bow) 정도가 악화되는 것을 방지할 수 있고, 절단면의 형상을 제어할 수 있다.
또한, 절단되는 웨이퍼 면을 고평탄화 할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 잉곳 절단 장치의 공정 상태가 도시된 도면.
도 2는 종래 기술에 따른 잉곳 절단시의 웨이퍼 휨 방향을 도시한 그래프.
도 3은 본 실시예에 따른 잉곳 절단 장치의 단면도.
도 4는 본 실시예에 따른 가압 헤드의 단면도.
도 5는 본 실시예에 따른 가압 헤드의 분해 사시도.
이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다. 다만, 본 실시예가 개시하는 사항으로부터 본 실시예가 갖는 발명의 사상의 범위가 정해질 수 있을 것이며, 본 실시예가 갖는 발명의 사상은 제안되는 실시예에 대하여 구성요소의 추가, 삭제, 변경 등의 실시변형을 포함한다고 할 것이다.
도 3은 본 실시예에 따른 잉곳 절단 장치의 단면도이다.
본 실시예의 잉곳 절단 장치(10)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 빔(11), 워크 플레이트(12), 테이블(13), 몸체부(14), 롤러부(15), 가압 헤드(20) 및 압력 전달부(16)를 포함할 수 있다. 빔(11)의 하부면에 잉곳(I)이 부착될 수 있고, 빔(11)에는 몸체 내부에 냉각바 삽입 홈이 형성될 수 있다.
워크 플레이트(12)는 빔(11)의 상면에 부착되어, 빔(11)의 상측에서 잉곳(I)이 부착된 빔(11)을 지지하며, 잉곳(I)을 상하로 이동시킬 수 있다.
테이블(13)은 잉곳(I) 및 워크플레이트(12)를 상하로 이동시킬 수 있으며, 몸체부(14)는 테이블(13)의 일측면에서 테이블(13)을 지지해 줄 수 있다.
롤러부(15)는 롤러를 포함할 수 있으며, 롤러에는 와이어가 감길 수 있다.
가압 헤드(20)는 절단될 잉곳(I)의 측면부에 배치될 수 있고, 압력 전달부(16)는 가압 헤드(20)에 압력을 전달해 줄 수 있다.
상기 잉곳(I)의 측면에서 압력을 제공하는 가압 헤드(20)는 헤드 본체(21), 가압수단(25,27,29), 공압보정수단(40,41), 접착판(23) 및 결합지지수단(50)을 포함할 수 있다.
도 4는 본 실시예에 따른 가압 헤드의 단면도이고, 도 5는 본 실시예에 따른 가압 헤드의 분해 사시도이다.
도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 가압 헤드(20)는 잉곳(I) 측면에 압력을 가할 수 있고, 잉곳(I) 측면에 가해지는 압력을 각 부분별로 조절할 수 있다.
본 실시예의 가압 헤드(20)는, 가압 헤드(20)를 복수 개의 부분으로 분할하여 각 부분에 압력 조절이 별도로 이루어지도록 할 수 있다.
본 실시예의 가압 헤드(20)는 전체적으로 두꺼운 원판형상을 이루며, 상반부의 헤드본체(21)와, 그에 연결되어 잉곳(I)을 가압하는 가압수단(25,27,29)을 포함할 수 있고, 가압 헤드(20)의 하측면에는 잉곳(I)의 측면이 접착되는 접착판(23)이 구비될 수 있다.
본 실시예의 가압 헤드(20)는 각 부위별 압력조절이 가능해야 하므로, 가압수단(25,27,29)으로 복수 개의 가압블록(25,27,29)을 구비할 수 있으며, 헤드본체(21)에는 상기 각 가압블록(25,27,29)에 압축공기를 공급하기 위한 공압공급수단(31,33,35)으로 공압공급포트(31,33,35)가 내부에 설치될 수 있다.
본 실시예의 공압공급포트(31,33,35)는 가압력의 측정과 제어가 각 가압블록(25,27,29)에 대해 별도로 이루어질 수 있도록 별도의 압력제어수단을 구비할 수 있다.
본 실시예의 가압수단(25,27,29)은 가압 헤드(20)의 중심에서 반경방향으로 동심원을 이루는 3개의 가압블록(25,27,29)으로 이루어질 수 있으나 실시예에서 가압수단(25,27,29)의 갯수는 이에 한정하지는 않는다.
가압 헤드(20) 중심에 위치한 제 1 가압블록(25)은 상측에는 공압공급포트(31)로부터 압축공기를 수용할 수 있도록 통형의 공기유동홈(25a)이 형성되어 있어 실린더 형상을 이루고, 하단부의 가압판(25b)은 넓은 면적을 평평하게 가압할 수 있도록 상단부에 비하여 면적이 넓은 원판형상을 이룰 수 있다.
제 1 가압블록(25)을 방사방향 외측에서 둘러싸는 동심원 형상의 제 2 가압블록(27)과, 제 2 가압블록(27)을 둘러싸는 제 3 가압블록(29)의 상단부 상면에는 공압공급포트(33,35)로부터 압축공기를 수용할 수 있도록 각 가압블록(27,29)의 원주방향을 따라 공기유동홈(27a, 29a)이 형성되어 공기유로를 형성할 수 있다.
또한, 제 2 및 제 3 가압블록(27,29)의 상단부는 실린더 형상의 단면을 이루고, 하단부의 가압판(27b, 29b)은 폭이 넓은 동심 원판형상을 이룰 수 있다.
본 실시예에서는 복수 개의 가압블록(25,27,29)의 가압판(25b, 27b, 29b)은 서로 밀접한 위치에 놓여져 있어 각 가압블록(25,27,29) 사이에 빈틈이 생겨 잉곳(I) 측면에 가해지는 압력편차가 생기는 것을 방지해 줄 수 있다.
그리고, 헤드본체(21)의 하단부에는 제 1, 제 2 및 제 3 가압블록(25,27,29)의 상단부가 삽입될 수 있도록 동심원상의 요철이 형성될 수 있다.
헤드본체(21)와 가압블록(25,27,29)의 접촉부를 통하여 압축공기가 새는 것을 방지하기 위하여, 제 1, 제 2 및 제 3 가압블록(25,27,29) 상단부 양측면과 헤드본체(21)의 사이에는 공압공급포트(31,33,35)로부터 투입되는 압축공기가 새나가는 것을 막기 위한 밀폐수단(37)이 구비될 수 있다.
본 실시예는 밀폐수단(37)으로 오링이나 쿼드링과 같은 고무재질의 링형상 씰링이 가압블록(25,27,29) 상단부와 헤드본체(21)가 접촉하는 원주면을 따라 밀착되게 설치될 수 있다.
한편, 각 가압판(25b, 27b, 29b)의 하측면에는 가압블록(25,27,29)에 가해지는 압력편차를 줄일 수 있도록 하는 공압보정수단(40,41)이 구비되는데, 본 실시예의 공압보정수단(40,41)은 가압블록(25,27,29)의 하측면에 부착되는 탄성시트(40)와, 탄성시트(40)의 하측면에 밀착 설치되는 공압풍선(41)을 포함할 수 있다.
본 실시예의 공압풍선(41)은 압축공기에 의해 부풀려져서 하단의 접착판(23)을 가압하며 가압블록(25,27,29)의 경계에서의 압력차가 선형적으로 변화되도록 보정시킨다. 이를 위해 가압블록(25,27,29)의 공기유동홈(25a,27a,29a)에서 하방으로는 상기 공압풍선(41)에 연통되는 공기 유동홀(43)이 형성되어 가압블록(25,27,29)을 가압하는 일부의 공기가 공압풍선(41)을 부풀리는데 사용될 수 있는 구조를 이룰 수 있다.
본 실시예의 탄성시트(40)은 공압풍선(41)의 하측면에 밀착되도록 설치될 수 있으며, 가압블록(25,27,29)에서 가해지는 압력을 지탱할 수 있도록 일정 강도가 유지되는 물질일 수 있으며, 각 블록 사이의 압력차를 보정할 수 있도록 탄성력이 있는 물질로 이루어질 수 있다. 따라서, 본 실시예의 탄성시트(40)는 탄성이 있는 물질인 수지재질로 이루어질 수 있다.
또한 실시예에 따른 탄성시트(40)의 하측에는 상기 각 탄성시트(40)를 커버하는 추가시트(57)를 더 구비될 수 있다.
상술한 가압수단(25,27,29)들에서 가해지는 압력들의 편차가 상기의 추가시트(57)의 표면에서 고르게 될 수 있다.
상기 가압 헤드(20)의 하측면에 설치되어 웨이퍼와 접착되는 평판인 접착판(23)은 고도의 평탄도를 유지하면서 원하는 선형변형을 할 수 있는 일정 두께의 금속원판으로 형성될 수 있다.
본 실시예에서는, 상기 가압수단(25,27,29), 공압보정수단(40,41), 접착판(23)을 헤드본체(21)에 결합시켜 지지되도록 하는 결합지지수단(50)이 구비될 수 있다. 본 실시예의 결합지지수단(50)은 가압수단(25,27,29)과 공압보정수단(40,41)을 외측에서 지지하며, 접착판(23)이 걸쳐질 수 있도록 내주면에 단차부(51)가 형성된 원통형 프레임(50)으로 구비될 수 있으나, 결합지지수단(50)의 형상은 이에 한정하지 않는다.
그리고, 본 실시예의 접착판(23)은 원통형 프레임(50)의 단차부(51)에 걸쳐질 수 있도록 테두리 부분에 단차진 플랜지(23a)가 형성될 수 있다. 접착판(23)이 원통형 프레임(50)에 걸쳐지게 놓이면, 접착판(23)의 하면과 원통형 프레임(50)의 하면은 동일 평면상에 놓여질 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 접착판(23)의 테두리 부분을 통하여 연마액이나 오염물질이 침투하는 것을 방지하기 위하여 압축공기를 직접 접착판(23)에 공급하여 공기압력에 의한 정화(air purge)가 가능한 구조를 이룰 수 있다. 이를 위해 본 실시예의 헤드본체(21)에는 접착판(23)에 직접 압축공기가 도달할 수 있도록 하는 별도의 공압공급포트(55)가 형성될 수 있다.
다음은 상기와 같은 구성을 가지는 본 실시예의 잉곳 절단 장치의 가압 헤드(20)의 작용을 설명한다.
상기와 같은 구성의 가압 헤드(20)를 구비한 와이어 쏘우 장치를 이용하여 잉곳(I)을 절단하는 경우에는, 잉곳(I) 측면을 접착판(23)에 밀착시킨 상태에서 와이어 방향으로 잉곳(I)을 이동시키면서 웨이퍼 형태로 절단되도록 할 수 있다.
이 경우, 절단 공정 중에, 각 공압공급포트(31,33,35)에서는 별도의 제어수단을 통하여 서로 다른 상태의 압축공기를 가압수단(25,27,29)인 각 가압블록(25,27,29)들에 공급하고, 가압블록(25,27,29)들은 공급되는 압축공기의 압력에 의해 접착판(23)을 압박하여 잉곳(I)의 측면부를 가압할 수 있다.
특히, 잉곳(I)이 절단되는 절단 깊이에 따라 가압블록(25,27,29)에 공급되는 압축공기를 별도로 제어할 수 있다. 잉곳 절단 공정 초기에는 잉곳(I) 하단부에 대응하는 제 3 가압블록(29)부분의 압력을 줄이면서, 잉곳 절단 공정 중기에는 제 2 가압블록(27) 부분의 압력을 줄이고 잉곳 절단 공정 후기에는 제 1 가압블록(25) 부분의 압력을 줄이면서 가압 헤드(20)에서 발생하는 압력을 제거하여 웨이퍼 부분의 파손을 최소화 하고 팽창부의 압력을 제어 할 수 있다.
또한 공기유동홀을 통하여 공압풍선(41)들은 부풀려져서 하측의 접착판(23)을 가압할 수 있다. 각 공압풍선(41) 사이에 공압차가 있는 경우에도 공압풍선(41)의 하측면에 구비된 탄성시트(40)가 단차를 보정하며, 각 탄성시트(40)는 가압블록(25,27,29) 및 공압풍선(41) 경계에서의 압력단차를 보정하여 이를 선형적으로 변형되도록 제어할 수 있다.
또한 탄성시트(40) 하단에 추가로 박막(미도시)이 설치될 수 있는데, 상기 박막은 각 경계에서의 압력들의 차이를 더욱 선형적으로 변형되도록 보정한다.
절단 공정의 전과정에 걸쳐서 각 가압수단(25,27,29)의 가압력이 별도로 제어되므로 사용자의 의도에 따라 잉곳(I) 측면부의 각 부분에 대해 가압정도가 달리되도록 하거나 절단과정에서 고평탄도를 가지는 웨이퍼의 제작이 가능하게 된다.
그리고, 공압공급포트(55)를 통하여 압축공기가 직접 접착판(23)에 공급되기 때문에 압축공기의 분사압력에 의해 연마액이 접착판(23)의 테두리를 통하여 연마헤드(20) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있게 된다.
본 발명의 권리범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 정해지며, 특허청구범위에 기재된 사항과 동일성 범위에서 당업자가 행한 다양한 변형과 개작을 포함함은 자명하다.
10: 잉곳 절단 장치 11: 빔
12: 워크플레이트 13: 테이블
14: 몸체부 15: 롤러부
16: 압력 전달부 20: 가압 헤드
21: 헤드본체 23: 접착판
25: 제 1 가압블록 27: 제 2 가압블록
29: 제 3 가압블록 31, 33, 35: 공압공급포트
37: 밀폐수단 40: 탄성시트
41: 공압풍선 43: 공기 유동홀
50: 프레임 51: 단차부
55: 공압공급포트 57: 추가시트

Claims (11)

  1. 각 부에 대해 별도의 압력제어 가능하도록 압축공기를 공급하는 복수 개의 공압공급포트가 형성된 헤드본체;
    상기 복수 개의 공압공급포트에 대응하는 위치에 각각 설치되어, 상기 복수 개의 공압공급포트에 의해 공급되는 압축공기에 의해 잉곳 측면에 각 부분별로 압력을 가하는 복수 개의 가압수단;
    상기 복수 개의 가압수단에 의해 잉곳의 측면에 접착되는 접착판;
    상기 복수 개의 가압수단과 상기 접착판 사이에 설치되어, 상기 복수 개의 가압수단 사이의 압력편차를 조절하는 공압보정수단; 및
    상기 헤드본체, 상기 복수 개의 가압수단, 상기 공압보정수단 및 상기 접착판을 결합시켜 지지하는 결합지지수단을 포함하는 가압 헤드.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 헤드본체는 원판 형상으로 이루어지며,
    상기 복수 개의 가압수단은 상기 헤드본체의 중심에서 반경방향으로 동심원 모양으로 배치되는 가압 헤드.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 복수 개의 가압수단은,
    중심에 위치하며 공압공급포트로부터 압축공기를 수용하는 공기유동홈이 형성된 제1 가압블록;
    상기 제1 가압블록을 방사방향 외측에서 둘러싸며 공압공급포트로부터 압축공기를 수용하는 공기유동홈이 형성된 제2 가압블록; 및
    상기 제2 가압블록을 방사방향 외측에서 둘러싸며 공압공급포트로부터 압축공기를 수용하는 공기유동홈이 형성된 제3 가압블록을 포함하는 가압 헤드.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1, 제2, 제3 가압블록은 각각의 공기유동홈이 형성되며 상기 공압보정수단과 접촉되는 가압판을 각각 포함하는 가압 헤드.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 헤드본체에는 각각의 상기 가압판들의 공기유동홈이 형성된 부위가 삽입되는 동심형의 요철이 복수 개 형성된 가압 헤드.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 가압블록들의 상단부와 상기 헤드본체가 접촉하는 원주면을 따라 밀착되게 설치되며, 상기 헤드본체와 상기 가압블록의 접촉부를 통해 압축공기가 새나가는 것을 막는 밀폐수단을 더 포함하는 가압 헤드.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 공압보정수단은
    상기 복수 개의 가압수단의 각각에 부착되는 복수 개의 탄성시트; 및
    상기 복수 개의 탄성시트에 각각 밀착되며 각 부분간의 압력편차를 보정하는공압풍선을 포함하는 가압 헤드.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 복수 개의 가압수단에는 각각의 공기유동홈에 연통되는 공기유동홀이 형성되어, 상기 공압풍선에 압축공기를 공급하는 가압 헤드.
  9. 잉곳이 부착되는 빔;
    상기 빔의 상면에 부착되어 상기 빔을 지지하며 상기 잉곳을 상하로 이동시키는 워크 플레이트;
    상기 잉곳을 절단하는 와이어; 및
    상기 잉곳의 측면부에 배치되는 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 가압 헤드를 포함하는 잉곳 절단 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 가압 헤드에 압력을 전달하는 압력 전달부를 더 포함하는 잉곳 절단 장치.
  11. 삭제
KR1020160156597A 2016-11-23 2016-11-23 잉곳 가압 장치 및 이를 포함하는 잉곳 절단 장치 KR101841551B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160156597A KR101841551B1 (ko) 2016-11-23 2016-11-23 잉곳 가압 장치 및 이를 포함하는 잉곳 절단 장치
JP2017132439A JP6442004B2 (ja) 2016-11-23 2017-07-06 加圧ヘッド及びこれを含むインゴット切断装置
US15/645,961 US10486333B2 (en) 2016-11-23 2017-07-10 Ingot pressing apparatus and ingot slicing apparatus including the same
DE102017211919.5A DE102017211919A1 (de) 2016-11-23 2017-07-12 Blockpressvorrichtung und Blockscheibenschneidvorrichtung, die diese enthält
CN201710757172.7A CN108081484B (zh) 2016-11-23 2017-08-29 锭块压紧设备和包括锭块压紧设备的锭块切片设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160156597A KR101841551B1 (ko) 2016-11-23 2016-11-23 잉곳 가압 장치 및 이를 포함하는 잉곳 절단 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101841551B1 true KR101841551B1 (ko) 2018-03-23

Family

ID=61911952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160156597A KR101841551B1 (ko) 2016-11-23 2016-11-23 잉곳 가압 장치 및 이를 포함하는 잉곳 절단 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10486333B2 (ko)
JP (1) JP6442004B2 (ko)
KR (1) KR101841551B1 (ko)
CN (1) CN108081484B (ko)
DE (1) DE102017211919A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110459495A (zh) * 2019-09-17 2019-11-15 星科金朋半导体(江阴)有限公司 一种用于修正尾条产品的翘曲的治具及其使用方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100887494B1 (ko) * 2007-12-26 2009-03-10 주식회사 실트론 잉곳 고정유닛 및 이를 구비하는 잉곳 절단장치
KR101506877B1 (ko) * 2013-12-03 2015-03-30 주식회사 엘지실트론 잉곳과 와이어 쏘우 장치의 와이어 간의 정렬을 측정하는 장치

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH690845A5 (de) * 1994-05-19 2001-02-15 Tokyo Seimitsu Co Ltd Verfahren zum Positionieren eines Werkstücks und Vorrichtung hierfür.
JPH1142548A (ja) 1997-07-28 1999-02-16 Tokyo Seimitsu Co Ltd 固定砥粒ワイヤソー
JPH1199462A (ja) 1997-09-26 1999-04-13 Toshiba Ceramics Co Ltd ワイヤーソー
JP3695124B2 (ja) 1998-03-31 2005-09-14 信越半導体株式会社 ワイヤーソー装置
US6119673A (en) * 1998-12-02 2000-09-19 Tokyo Seimitsu Co., Ltd. Wafer retrieval method in multiple slicing wire saw
DE10122628B4 (de) * 2001-05-10 2007-10-11 Siltronic Ag Verfahren zum Abtrennen von Scheiben von einem Werkstück
CH696807A5 (fr) * 2003-01-13 2007-12-14 Hct Shaping Systems S A Dispositif de sciage par fil.
JP2005103683A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Toshiba Ceramics Co Ltd ワイヤソー
KR20050031752A (ko) 2003-09-30 2005-04-06 주식회사 실트론 웨이퍼 연마장치의 연마헤드
JP4965949B2 (ja) * 2006-09-22 2012-07-04 信越半導体株式会社 切断方法
JP4816511B2 (ja) * 2007-03-06 2011-11-16 信越半導体株式会社 切断方法およびワイヤソー装置
US20090199836A1 (en) * 2008-02-11 2009-08-13 Memc Electronic Materials, Inc. Carbon nanotube reinforced wiresaw beam used in wiresaw slicing of ingots into wafers
JP2010029955A (ja) * 2008-07-25 2010-02-12 Shin Etsu Handotai Co Ltd ワイヤソーの運転再開方法及びワイヤソー
TW201226087A (en) * 2010-12-31 2012-07-01 Micron Diamond Wire & Equipment Co Ltd Cutting and cooling device of diamond wire
CN202293074U (zh) 2011-09-23 2012-07-04 上海信富电子科技有限公司 太阳能硅棒粘贴架
CN202241654U (zh) 2011-09-30 2012-05-30 东方电气集团峨嵋半导体材料有限公司 工件定位粘合装置
EP2583804A1 (en) * 2011-10-22 2013-04-24 Applied Materials Switzerland Sàrl A new wafer sawing system
CN202293068U (zh) 2011-11-02 2012-07-04 江苏吉星新材料有限公司 一种蓝宝石切片粘棒装置
JP2013129046A (ja) * 2011-12-22 2013-07-04 Shin Etsu Handotai Co Ltd ワークの切断方法
CN202556613U (zh) 2012-04-24 2012-11-28 苏州普光机电有限公司 一种太阳能多晶硅片加工夹具
KR101449572B1 (ko) * 2013-03-25 2014-10-13 한국생산기술연구원 리프트-업 스윙을 구현하는 와이어 쏘
JP2016135529A (ja) * 2015-01-23 2016-07-28 信越半導体株式会社 ワークの切断方法
CN204687126U (zh) 2015-06-04 2015-10-07 山东大海新能源发展有限公司 一种多晶硅块截断用夹紧装置
JP6919852B2 (ja) * 2016-09-27 2021-08-18 株式会社テック技販 インゴットの切断装置、および、インゴットの切断装置に使用される荷重検出装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100887494B1 (ko) * 2007-12-26 2009-03-10 주식회사 실트론 잉곳 고정유닛 및 이를 구비하는 잉곳 절단장치
KR101506877B1 (ko) * 2013-12-03 2015-03-30 주식회사 엘지실트론 잉곳과 와이어 쏘우 장치의 와이어 간의 정렬을 측정하는 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110459495A (zh) * 2019-09-17 2019-11-15 星科金朋半导体(江阴)有限公司 一种用于修正尾条产品的翘曲的治具及其使用方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP6442004B2 (ja) 2018-12-19
CN108081484B (zh) 2019-11-12
US10486333B2 (en) 2019-11-26
US20180141237A1 (en) 2018-05-24
CN108081484A (zh) 2018-05-29
JP2018083410A (ja) 2018-05-31
DE102017211919A1 (de) 2018-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101607099B1 (ko) 연마 헤드 및 연마 장치
KR101402720B1 (ko) 연마헤드 및 연마장치
KR101937519B1 (ko) 연마 장치 및 연마 방법
RU2479430C2 (ru) Устройство для изготовления предварительно собранной заготовки для шины
US20080293344A1 (en) Methods and apparatus for polishing a notch of a substrate using a polishing pad
US10293460B2 (en) Method of producing polishing head and polishing apparatus
JP2017085045A (ja) ウェーハ研磨装置およびこれに用いる研磨ヘッド
KR101841551B1 (ko) 잉곳 가압 장치 및 이를 포함하는 잉곳 절단 장치
KR102037745B1 (ko) 잉곳 클램프 및 그를 구비한 잉곳 절단용 와이어 쏘잉 장치
US9073171B2 (en) Polisher, pressure plate of the polisher and method of polishing
CN104409385A (zh) 晶圆承载框的加工装置
KR100609843B1 (ko) 웨이퍼 연마장치
KR101583816B1 (ko) 화학 기계적 연마장치용 캐리어 헤드 및 화학 기계적 연마 장치의 제어 방법
KR20170138406A (ko) 연마헤드의 제조방법 및 연마헤드, 그리고 연마장치
CN113613837B (zh) 研磨头、研磨装置及半导体晶圆的制造方法
KR101487414B1 (ko) 웨이퍼의 연마 장치
JP2008264917A (ja) ワークの片面研磨装置および片面研磨方法
JP2019093466A (ja) 弾性膜のヘッド本体への組み付け方法、組み付け治具、および組み付けシステム
JP2004063880A (ja) ウェーハ接着装置およびウェーハ接着方法
JP5238293B2 (ja) 研磨ヘッド及び研磨装置並びに研磨方法
KR20100069788A (ko) 기판 평탄도 보정용 압력조절장치
US20240082983A1 (en) Polishing head, and polishing treatment device
KR100981254B1 (ko) 잉곳절단장치 및 방법
JP2007103707A (ja) 半導体ウェハの研磨装置および研磨方法
JP2001079757A (ja) 研磨装置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant