KR20000047734A - 단면연마장치에 있어서의 노치연마장치의 노치연마방법 - Google Patents

Abstract

웨이퍼의 노치를 연마할 때에 노치연마용 패드를 정역회전시켜 노치를 연마하여 연마의 균일성을 확보하도록 한 단면연마장치에 있어서의 노치연마장치의 노치연마방법을 제공한다.

(해결수단)

윗면에 웨이퍼를 흡착하는 흡착부와, 구동원에 의해서 회전가능한 노치연마용 패드가 설치된 연마부로 구성되며, 노치를 노치연마용 패드로 연마할 때에, 노치연마용 패드를 정회전 및 역회전시킴으로써 노치를 균일하게 연마할 수 있도록 하였다.

Description

단면연마장치에 있어서의 노치연마장치의 노치연마방법{METHOD FOR NOTCH POLISHING BY NOTCH-POLISHING UNIT OF EDGE POLISHER}

본 발명은 단면연마장치에 있어서의 노치연마장치의 노치연마방법에 관한 것으로, 특히 노치연마용 패드를 정회전 및 역회전시켜 노치를 연마하는 단면연마장치에 있어서의 노치연마장치의 노치연마방법에 관한 것이다.

일반적으로, 실리콘웨이퍼와 같은 반도체웨이퍼는, 단면의 치핑방지나 에피텍셜 성장시의 크라운방지 등을 위해, 그 둘레가장자리부에 모떼기 가공이 실시되고 있다.

이 모떼기 가공은, 다이아몬드 숫돌로 연삭함으로써 행하여지지만, 연삭후에 가공 굴곡층이 남기 쉽고, 이러한 가공 굴곡층이 남아 있으면, 디바이스프로세스에 있어서 열처리를 되풀이할 때에 결정결함이 발생하는 것이 있다.

이 때문에 통상은, 상기 가공 굴곡층을 에칭에 의해 제거하고 있지만, 에칭처리한 표면은 파상이나 비늘형상의 요철로 되어 오물이 남아 있기 쉽고 이 오물이 디바이스프로세스에 있어서 웨이퍼 전체에 확산하여, 특성을 열화시키는 큰 원인이 된다.

그래서 근년에는, 웨이퍼의 모떼기 가공한 단면을 경면연마에 의해 평활화하기 위한 기술이 웨이퍼 표면의 연마와는 완전히 별도의 기술로서 확립되어 있고, 웨이퍼의 단면을 경면연마하는 장치로서 여러가지의 단면연마장치가 제안되고 있다.

그리고, 단면연마장치에서의 노치연마장치에 있어서는, 순차 반송되어 가는 웨이퍼의 노치를 회전하는 패드에 의해서 연마하지만, 패드 자체가 어느 정도 부드럽고, 회전시에 다소 바깥쪽으로 부풀게 된다. 따라서, 노치에 접촉하기 전에 있어서는, 패드의 바깥둘레가장자리가 노치의 표면에 충분히 접촉하지만, 접촉후는 패드의 바깥둘레가장자리는 접촉하기 전과 비교하여 노치의 표면에서 떨어져 버리고, 노치의 표면에 충분히 접촉하지 못하게 된다. 이 때문에, 노치의 표면은 패드의 회전방향 앞쪽이 항상 충분히 연마되지 않고, 연마의 균일성을 확보할 수가 없다는 문제점을 갖고 있다.

본 발명의 목적은, 단면연마장치에서의 노치연마장치에 있어서, 연마패드로 노치를 연마할 때에, 노치의 모든 표면을 충분하게, 또한, 균일하게 연마할 수 있는 단면연마장치에 있어서의 노치연마장치의 노치연마방법을 제공하는 것에 있다.

도 1은, 본 발명에 의한 노치연마장치의 노치연마방법이 채용되어 있는 단면연마장치의 전체를 나타내는 개략평면도.

도 2는, 단면연마장치의 전체를 나타내는 개략정면도.

도 3은, 도 1의 C-C 선에 따라 본 개략도.

도 4는, 노치연마장치의 개략평면도.

도 5는, 노치연마장치의 개략정면도.

도 6은, 도 1의 D-D 선에 따라 본 개략도.

도 7은, 단면연마장치에 배치된 둘레면 연마장치의 개략정면도.

도 8은, 단면연마장치에 배치된 둘레면 연마장치의 개략측면도.

도 9는, 단면연마장치에 배치된 둘레면 연마장치의 흡착부의 근방을 나타내는 개략정면도.

도 10은, 단면연마장치에 배치된 단면연마부의 한 쪽을 나타낸 개략평면도.

도 11은, 단면연마장치에 배치된 단면연마부의 한 쪽을 나타내는 개략정면도.

도 12는, 공급부를 나타내는 개략평면도.

도 13은, 웨이퍼의 노치에 노치연마용패드가 접촉하고 있는 상태를 나타내는 개략설명도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 공급부 11 : 카세트

12 : 얼라이너 13 : 다관절아암

14, 51, 52 : 반송부재 15 : 두 갈래부

20 : 노치연마부 21 : 웨이퍼넘김부

22 : 노치연마장치 23 : 3척부재

24 : 척 29, 82 : 레일

30 : 흡착부 31 : 커버

32 : 노치연마용패드 33, 76, 102 : 구동원

34 : 연마부 35 : 흡착구멍

36, 54(54a, 54b) : 흡착대 38 : 주축

39 : 기초대 40, 103 : 기초판

41 : 벨트 42 : 연결부재

43, 72a, 92 : 와이어 44, 72, 90 : 풀리

45, 74, 91 : 추 46, 75 : 실린더

46a : 작동부 50 : 단면연마부

53 : 둘레면연마장치 55 : 연마드럼

55a : 드럼패드 60 : 웨이퍼가압기구

61 : 제 1 몸체 62 : 지축

63 : 제 2 몸체 64 : 회전테이블

65 : 지지기구 66 : 받침판

67 : 제 1 레일 68 : 제 1 슬라이드부재

69 : 제 2 레일 70 : 제 2 슬라이드부재

71 : 다리 73 : 아암

75a : 로드 77 : 배관

78 : 로터리액츄에이터 80 : 웨이퍼반전부재

81(81a,81b) : 웨이퍼반전기구 83 : 활형상척

84 : 승강아암 85 : 이동장치대

100 : 배출부 101 : 받침대

104 : 저장부 110 : 재치대

111 : 로봇 W : 웨이퍼

a : 노치 x : 접촉부

상기의 문제점을 해결하기 위해서 본 발명은, 카세트에 수납된 웨이퍼를 공급하는 공급부와, 공급된 웨이퍼의 노치를 연마하는 노치연마부와, 웨이퍼의 둘레면을 연마하는 연마부와, 이 연마부에서 연마된 웨이퍼를 수납하는 카세트를 갖는 배출부로 이루어지는 단면연마장치에 있어서, 상기 노치연마부에, 공급된 웨이퍼를 수평상태로 얹어 놓는 흡착부와, 웨이퍼의 노치를 연마하는 노치연마용 패드를 가짐과 동시에, 상기 흡착부에 대하여 접근 및 이격가능한 연마부를 구비한 노치연마장치를 배열 설치하고, 이 노치연마장치는, 상기 노치연마용 패드가 정회전 및 역회전하면서 노치를 연마하는 수단을 채용한 것이다.

또한, 본 발명은, 상기 연마부에 구동원이 배열 설치되고, 이 구동원 자체가 정역회전함으로써 상기 노치연마용 패드를 정역회전가능하게 한 수단을 채용한 것이다.

또한 본 발명은, 상기 연마부에 구동원이 배열 설치되고, 이 구동원과 상기 노치연마용 패드 사이의 구동력전달과정에 정역회전기구를 배열 설치함으로써 상기 노치연마용 패드를 정역회전가능하게 한 수단을 채용한 것이다.

본 발명은 상기 수단을 채용함으로써, 노치연마시에 노치연마용 패드가 부풀어져 회전방향 바로 앞쪽이 충분히 연마되고, 회전방향 뒤쪽이 충분히 연마되지 않으며, 따라서, 항상 동일방향으로만 회전시켜 연마하면, 회전 전후에 연마의 흔적이 생겨 연마의 균일성을 확보할 수 없지만, 본 발명에 의하면, 노치연마용 패드가 정회전 및 역회전하기 때문에, 회전의 전후에 연마흔적이 생기는 일이 없고, 따라서, 연마의 균일성을 확보할 수가 있게 된다.

<발명의 실시형태>

이하, 도면에 나타내는 본 발명의 실시형태에 관해서 설명한다.

도면에는 본 발명에 의한 노치연마장치의 노치연마방법이 채용되어 있는 웨이퍼의 단면연마장치(에지폴리셔)의 전체가 표시되어 있다.

이 단면연마장치는, 내부에 웨이퍼를 적층하여 수납한 카세트로부터 웨이퍼를 집어내어 일정한 방향으로 정렬시키고 그 위에 전후를 반전하여 다음 공정에 반송하는 공급부(10)와,

이 공급부(10)로부터의 웨이퍼를 받아들여 웨이퍼에 설치한 노치를 연마하는 노치연마부(20)와,

이 노치연마부(20)로 노치를 연마한 웨이퍼를 받아들여, 우선 표면측을 위로 한 상태로 웨이퍼의 단면을 연마하고, 또한 표면과 이면을 반전시킨 상태로 마찬가지로 웨이퍼의 단면을 연마하는 단면연마부(50)와,

노치 및 단면의 연마가 종료한 웨이퍼를 수납하는 카세트를 가지고 있는 배출부(100)를 구비하고 있다.

본 발명에 의한 노치연마방법이 채용되어 있는 노치연마부(20)에 배설된 노치연마장치(22)에 관해서 설명한다.

우선, 상기 노치연마부(20)는, 도 1에 나타낸 바와 같이 2개의 웨이퍼넘김부 (21,21)를 사이에 끼고 대향하는 한 쌍의 노치연마장치(22,22)가 배열 설치되고, 또한 도 2에 나타낸 바와 같이 상기 양 노치연마장치(22,22)의 윗쪽에 각각 위치함과 동시에, 승강 가능, 또한 웨이퍼넘김부(21)와 노치연마장치(22)와의 사이를 X방향으로 배열 설치한 레일(29)을 따라 이동가능하며, 하강위치일 때에 상기 웨이퍼넘김부(21)에 있어서 상기 웨이퍼(W)를 건네받아 상승하고, 또한 X방향으로 이동하고 노치연마장치(22)의 윗쪽에 위치하며, 그 다음 하강하여 노치연마장치(22)의 흡착대(36)에 건네주도록 되어 있는 3척부재(23)가 설치된다.

그리고 상기 노치연마장치(22)는, 도 4, 5에 나타낸 바와 같이, 흡착부(30)와, 연마부(34)로 구성되며, 상기 흡착부(30)는, 윗면에 웨이퍼를 흡착가능하며, 한편 상기 연마부(34)는, 흡착부(30)에 흡착된 웨이퍼에 접근 및 이격가능함과 동시에, 노치에 대향하는 부위가 개방하고 있는 커버(31)와, 이 커버(31)의 내부에 위치하여 노치에 접촉하도록 표면으로 노출하고 있는 노치연마용패드(32)와, 이 노치연마용패드(32)를 회동하는 구동원(33) 등으로 구성되어 있다.

또한 상기 흡착부(30)는, 원반을 이루는 윗면에 원주형상의 흡착구멍(35)이 형성되고, 이 흡착대(36)에는 진공원이 접속되어 있다.

또한 상기 연마부(34)는, 노치연마장치(22)의 장치대에, 흡착부(30)를 향하여 배열 설치된 주축(38)이 관통한 상태로 기초대(39)가 설정되며, 이 기초대(39)에는 기초판(40)이 기립상태로 배열 설치되고, 이 기초판(40)의 상부에는 내부에 노치연마용 패드(32)가 위치하는 커버(31)가 설치되고, 아래쪽으로는 구동원(33)이 설치되어 구동원(33)과 노치연마용 패드(32)의 회전축과의 사이에는 벨트(41)가 설치되어 있다.

한편, 상기 기초대(39)에는 연결부재(42)가 설치되고, 이 연결부재(42)에는 와이어(43)가 연결되고 와이어(43)에는 장치대에 설치한 풀리(44)를 통해 추(45)가 매달려 있다.

따라서, 추(45)에 의해서 주축(38)을 따라 기초대(39)가 이동하여 기초대 (39)에 설치한, 기초판(40)에 설치한 노치연마용 패드(32)가 흡착대(36)에 흡착된 웨이퍼(W)의 노치에 가압되도록 되어 있다.

또한 46은, 작동부(46a)가 상기 추(45)에 저항하는 기초대(39)를 이동시키는 실린더이며, 실린더(46)에 의해서 노치로부터 떨어진 위치에 가동부를 위치시킬 수 있다.

그리고, 노치연마부(20)에는 상기한 바와 같이 구성되어 있는 노치연마장치 (22)가 웨이퍼넘김부(21)를 사이에 끼고 2개 설치되어 있다.

상기와 같은 노치연마장치(22)에 웨이퍼를 공급하는 3척부재(23)는 아래쪽으로 수직 하강하는 척(24)을 가지고, 도 3에는 도 1의 C-C선에 따라 본 상태가 표시되고 있다.

상기 척(24)은 3개의 돌기를 가지며, 웨이퍼(W)를 쥐었을 때에 하나의 상기 웨이퍼의 노치에 들어감과 동시에, 다른 2개의 돌기는 웨이퍼의 둘레단면을 누르고 있다.

그리고, 이 각 돌기가 구동원에 의해서 조임, 확장가능하고, 또한, 쥐었을 때에는 1개의 돌기가 노치에 위치함으로써 웨이퍼의 회동은 저지된다.

또한, 상기 척(24)은 구동원에 의해서 승강가능함과 동시에, X방향으로 이동가능, 또한, 수평을 유지한 채로 회동가능하게 구성되어 있고, X방향으로 이동하였을 때는 도 4에 나타낸 바와 같이 노치연마장치(22,22)의 흡착대(36)의 윗쪽에 각각 위치하게 되어 있다.

다음에 상기와 같이 구성되어 있는 노치연마장치(22)의 작동에 관해서 설명한다.

우선, 후술하는 공급부(10)의 반송부재(14)의 다관절아암(13)이 그 윗면에 웨이퍼를 위치한 상태로 웨이퍼넘김부(21,21)에 위치한다.

그렇게 하면, 3척부재(23)의 척(24)이 웨이퍼를 쥐고 흡착부(30)에 반송하여 흡착대(36)에 위치한다. 그리고, 실린더(46)를 작동시키지 않으면, 기초대(39)는 추(45)의 작용에 의해서 주축(38)을 따라 이동하여 기초대(39)에 설치한 기초판 (40)의 노치연마용 패드(32)가 흡착대(36)에 흡착된 웨이퍼(W)의 노치(a)에 눌리게 된다.

그리고, 이렇게 하여 노치(a)에 커버(31)로부터 노출하고 있는 노치연마용 패드(32)를 누름과 동시에, 구동원(33)을 기동한다. 그렇게 하면, 구동원(33)의 구동력은 벨트(41)를 통해 노치연마용 패드(32)에 전달되기 때문에, 노치연마용 패드 (32)가 웨이퍼(W)의 노치(a)에 접촉한 상태로 회전을 시작한다.

이 회전시에, 도 13에 나타낸 바와 같이 노치연마용 패드(32)자체는 어느 정도 탄성을 가지고 있기 때문에, 회전시에 부풀어 올라 노치(a)와의 접촉부(x)를 경계로 하여 회전방향전방의 부위는 노치(a)에 충분히 접촉하지만, 회전방향 앞쪽의 부위는 노치(a)에서 떨어진 방향으로 변위한다.

요컨대, 노치연마용 패드(32)는 노치(a)와의 접촉부(x)를 경계로 하여 회전방향 바로 앞쪽 부위는 부풀어 올라, 앞쪽의 부위는 움푹 패이게 되기 때문에, 노치(a)는 항상 접촉부(x)의 바로 앞쪽이 양호하게 연마된다.

또한, 이러한 조건에 있어서, 상기 노치연마용 패드(32)는 구동원(33)이 정회전 및 역회전하기 때문에 노치(a)는 어떤 부위이거나 양호하게 연마된다.

즉, 웨이퍼(W)에 설치한 노치(a)는 평면으로부터 보면 입구측이 노치연마용 패드(32)의 두께와 거의 동일한 폭으로 되어있어, 안쪽으로 들어갈수록 폭이 좁아지는 주발모양을 하고 있지만, 노치연마용 패드(32)가 상기와 같이 정회전 및 역회전함으로써 노치(a)의 어떤 부위라도 확실하고 또한 균일하게 연마된다.

또, 상기 구동원(33)은, 그 자체가 정회전 및 역회전하는 가역성을 갖고 있는 구동원이라도, 혹은, 구동원(33)과, 이 벨트(41)를 통해 회전되는 노치연마용 패드(32)와의 사이에 가역가능한 기구를 통해 정회전 및 역회전가능하게 하여도 좋은 것이다.

다음에 상기한 바와 같이 구성되어 있는 노치연마부(20)에 웨이퍼를 공급하는 공급부(10)에 관해서 이하에 설명한다.

즉, 도 12에 나타낸 바와 같이, 내부에 웨이퍼(W)를 적층하여 수납하는 2개의 카세트(11,11)와, 이 카세트(11)내의 웨이퍼(W)를 순서대로 집어내어 둘레면에 형성된 노치가 일정한 위치가 되도록 정렬시키는 얼라이너(12)와, 상기 카세트(11)로부터 얼라이너(12)에 웨이퍼를 전달함과 동시에, 얼라이너(12)로부터 집어내어 정렬된 웨이퍼를 노치연마공정에 반송하기 위한 다관절아암(13)을 구비한 반송부재 (14)로 구성되어 있다.

상기 2개의 카세트(11,11)와, 얼라이너(12)와는 재치대(110)에 재치되어 있고, 한편, 상기 반송부재(14)는 로봇(111)에 의해서 상기 재치대(110)에 따라 이동하도록 구성되어 있다.

그리고, 상기 반송부재(14)는 도시의 실선의 위치와 2점쇄선의 위치와의 사이를 왕복이동가능하며, 선단부에 두 갈래부(15)가 배열 설치된 다관절아암(13,13)을 2개 가지고 있고, 이 반송부재(14)의 2개의 두 갈래부(15)의 윗면에는 각각 웨이퍼(W)가 재치되어 다관절아암(13)의 신축에 따라서 웨이퍼(W)를 반송가능하게 하고 있다.

또, 상기 반송부재(14)의 외측에서 2점 쇄선으로 나타내는 원은 두 갈래부 (15)의 회동영역을 나타내고 있다.

또한 상기 얼라이너(12)는, 예를 들면 특허 제2729297호 공보에 나타나 있으며, 반송부재(14)의 다관절아암(13)의 두 갈래부(15)로 반송된 웨이퍼(W)를 받아들여, 웨이퍼(W)의 둘레가장자리부에 설치한 노치가 다관절아암(13)의 두 갈래부(15)에 대하여 소정의 위치에서 정렬시키도록 된다.

따라서, 상기 반송부재(14)는, 카세트(11)로부터 웨이퍼(W)를 집어내어 얼라이너(12)에 반송하고, 또한, 얼라이너(12)로 정렬된 웨이퍼(W)를 받아들여 웨이퍼넘김부(21,21)에 전달한다.

이 경우, 웨이퍼넘김부(21,21)는 후술하는 노치연마부(20)에 설치된 노치연마장치(22)에 대응하도록 2점쇄선으로 나타낸 바와 같이 2개소에 형성되어 있다(도 1참조).

한편, 상기 노치연마부(20)에 연속하여 웨이퍼의 둘레면을 연마하기 위한 단면연마부(50)가 설치된다.

이 단면연마부(50)는, 중앙부에 Y 방향으로 연속하여 배열 설치됨과 동시에, 직렬로 설치되고, 각각 Y 방향으로 왕복이동 가능한 2개의 다관절아암을 구비한 2개의 반송부재(51,52)와, 이 2개의 반송부재(51,52)를 사이에 끼고 대향하고 있음과 동시에, Y 방향으로 각각 직렬로 2개 배열 설치된 둘레면연마장치(53)를 구비하고, 또한 웨이퍼반전부재(80)를 구비하고 있다.

이 웨이퍼반전부재(80)는, 단면연마부(50)의 상부에 따라 각각 설치된 레일 (82)을 따라 Y 방향으로 이동가능함과 동시에, 웨이퍼를 반전가능한 한 쌍의 웨이퍼반전기구(81)를 구비하고 있다.

그리고, 이 웨이퍼반전기구(81)는, 상기 한편의 반송부재(51)의 각 다관절아암(13)의 윗면에 얹어 놓은 웨이퍼를, 받아들여 한쪽의 다관절아암(13)이 얹어 놓은 웨이퍼를 한편의 둘레면연마장치(53)의 한 쪽의 흡착대(54)에, 또한, 다른쪽의 다관절아암(13)이 재치하고 있는 웨이퍼를 상기 한쪽의 둘레면연마장치(53)의 다른 한 쪽의 흡착대(54)에 각각 주고받는다.

또한, 상기 공급부(10)측의 둘레면연마장치(53)에 의한 단면의 연마후에 흡착대(54)의 양 웨이퍼를 받아들여 상승함과 동시에, 반전을 하여, 다른쪽의 둘레면연마장치(53)의 양 흡착대(54)에 주고 받고, 이 다른 쪽의 둘레면연마장치(53)에 의한 둘레단면의 연마후에 다른쪽의 반송부재(52)의 양 다관절아암에서 주고받도록 되어 있다.

또, 상기 중앙부에 Y방향으로 연속하여 배열 설치된 2개의 반송부재(51, 52)는, 공급부(10)로 사용한 반송부재(14)와 같은 구성이다.

한편, 상기 둘레면연마장치(53)는, 중앙부에 위치하여 드럼패드(55a)가 각각 감겨 있는 한 쌍의 연마드럼(55)을 가지며, 이 연마드럼(55)의 양측의 Y 방향으로는 각각 웨이퍼가압기구(60)가 배열 설치되어 있다.

이 경우, 각 웨이퍼가압기구(60)는, 평면에서 보아 Y 방향에 대하여 소정각도만큼 경사한 방향(A 방향)으로 배열 설치되어 있고(도 10참조), 또한, 상부에는 수평상태와 경사상태와의 사이를 수직방향으로 요동가능한 흡착대(54)가 배열 설치되어 있다.

이 웨이퍼가압기구(60)는 도 7, 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼를 진공흡착하기 위한 흡착대(54)를 유지하는 제 1 몸체(61)와, 이 제 1 몸체(61)를 지축(62)을 중심으로 요동가능하게 유지하는 제 2 몸체(63)를 가지며, 제 2 몸체 (63)가 지지기구(65)에 의해서 회전테이블(64)의 반경방향, 즉 연마드럼(55)에 접근 이격하는 방향과, 이 연마드럼(55)의 반경방향과 직교하는 방향, 즉, 인접하는 2개의 연마드럼(55)의 중심을 잇는 선과 평행한 방향과 이동가능하게 지지되어 있다.

상기 지지기구(65)는, 회전테이블(64)의 아래면에 고정된 받침판(66)에 연마드럼(55)에 접촉 및 이격하는 방향(A 방향)으로 설치된 제 1 레일(67)과, 이 제 1 레일(67)에 따라 이동자유로운 제 1 슬라이드부재(68)와, 제 1 슬라이드부재(68)의 상부에 상기 제 1 레일(67)과 직교하는 방향(B 방향)으로 설치된 제 2 레일(69)과, 제 2 레일(69)을 따라 이동가능의 제 2 슬라이드부재(70)를 갖고, 제 2 슬라이드부재(70)의 상부에 상기 제 2 몸체(63)가 다리(71)에 의해 설치되어 있다.

또한, 상기 받침판(66)의 아래면에는 풀리(72)가 설치되고, 이 풀리(72)에 와이어(72a)가 설치되어 있고, 와이어(72a)의 후단은 상기 제 1 슬라이드부재(68)로부터 하향으로 연장하는 아암(73)에 고정되어, 와이어(72a)의 선단에는 추(74)가 매달려 있다.

그리고, 이 추(74)에 의해서 제 1 슬라이드부재(68)가 제 1 레일(67)위를 연마드럼(55)측을 향해서 항상 가압되어 있다.

또한, 상기 제 2 슬라이드부재(70)에는 풀리(90)를 통해 끝단부에 추(91)가 설치된 와이어(92)가 설치되고, 이 추(91)에 의해서 흡착대(54)가 가압되어 흡착한 웨이퍼가 2개의 연마드럼(55,55)에 대하여 대략 균일하게 접촉하도록 구성되어 있다.

이것은, 회전하는 연마드럼(55,55)에 대하여 웨이퍼가 접촉했을 때 웨이퍼 자체가 회전함으로써 생기는 양 연마드럼(55,55)에 대한 불균일한 접촉력을 대략 균일하게 하기 위한 것이다.

상기 받침판(66)의 아래면에는 에어실린더(75)가 설치되고, 이 에어실린더 (75)의 로드(75a) 선단이 아암(73)에 접촉하고, 에어실린더(75)에 의해 제 1 슬라이드부재(68)가 추(74)에 저항하여 연마드럼(55)으로부터 이격되는 방향으로 가압되도록 구성되어 있다.

또, 도 9에 나타낸 바와 같이 상기 흡착대(54)는, 그 표면에 복수의 흡착구멍이 형성되어 있고, 그들의 흡착구멍이 제 1 몸체(61) 및 제 2 몸체(63) 등에 설치된 포트나 배관(77)을 통해 진공원(도시하지 않음)에 접속되어 있다.

이 흡착대(54)는, 제 1 몸체(61)에 설치한 구동원에 의해 연마시에는 대단히 천천히 한 속도로 회전된다.

또한, 상기와 같이 상기 제 1 몸체(61)는, 로터리액츄에이터(78)로 흡착대 (54)가 수평을 향한 상태와, 경사한 상태와의 사이를 지축(62)을 중심으로 하여 요동가능하며, 수평상태일 때는 연마드럼(55)으로부터 이격되어 웨이퍼의 주고 받음 혹은 받아들임을 행한다.

그리고, 흡착대(54)가 경사진 상태에서는 추(74)의 작용력에 의해서 양 연마드럼(55), 즉 2개의 연마드럼(55)에 감길 수 있는 드럼패드(55a)에 각각 가압접촉하며, 이에 따라, 웨이퍼는 둘레면의 2곳이 동시에 연마되도록 되어 있다.

또, 제 1 몸체(61)는 비연마위치에 있는 수평상태일 때는 실린더(75)에 의해 추(74)에 저항하여 연마드럼(55)으로부터 이격되는 방향으로 후퇴되고 있다.

또한, 상기 연마드럼(55)은 연마장치의 장치대에 설치한 구동원(76)에 의해서 회전가능하게 구성되어 있다.

또한, 흡착대(54)에 설치한 웨이퍼(W)의 연마시에는 연마제(현탁액)가 분출됨과 동시에, 이 연마제는 회수되고 재이용되도록 되어 있다.

웨이퍼반전부재(80)는, 도 2, 도 6에 나타내어, 상술한 바와 같이 일방향 쪽의 2개의 둘레면연마장치(53)의 윗쪽을 이동가능하게 설치된다.

즉, 웨이퍼반전부재(80)는, 일방향 쪽의 2개의 둘레면연마장치(53)의 윗쪽에 Y 방향으로 설치된 레일(82)과, 이 레일(82)에 설치됨과 동시에, 상기 연마드럼 (55)을 사이에 끼워 대향하는 한 쌍의 흡착대(54)에 대응하는 간격을 가지고 있는 한 쌍의 웨이퍼반전기구(81)를 가지고 있다.

이 웨이퍼반전부재(80)의 웨이퍼반전기구(81)는, 둘레면연마장치(53)의 연마드럼(55)을 사이에 끼워 대향하고 있는 수평상태의 흡착대(54)에 대응하는 위치의 윗쪽에 각각 위치하고 있다.

그리고, 웨이퍼반전기구(81)는, 구동원에 의해 웨이퍼(W)를 조임가능, 또한, 수직방향으로 회전가능하며, 웨이퍼를 쥐고 있는 상태로 회전함으로써 웨이퍼의 표면과 이면을 반전가능하게 되어 있는 한 쌍의 활형상아암으로 이루어지는 활형상척 (83)과, 이 활형상척(83)을 실린더 등의 부재에 의해서 승강가능한 승강아암(84)과, 이 승강아암(84)을 고정하고 있는 이동장치대(85)를 가지고 있다.

상기 이동장치대(85)는, 그것에 설치한 구동원에 의해서 상기 레일(82)을 따라 Y 방향으로 이동가능하게 되어 있다.

따라서, 도 2에 나타낸 바와 같이 각각 활형상척(83)을 가지고 있는 웨이퍼반전기구(81)(81a,81b)는, 공급부(10)측의 둘레면연마장치(53)의 연마드럼(55)을 사이에 끼워 대향하고 있는 수평상태의 흡착대(54,54)의 윗쪽으로부터, 다른 둘레면연마장치(53)의 연마드럼(55)을 사이에 끼우고 대향하는 수평상태의 흡착대 (54,54)의 윗쪽에 위치하는 위치까지의 사이를, 윗쪽에 배열 설치된 레일(82)을 따라 Y 방향으로 이동가능하게 되어 있다.

이 경우, 양둘레면연마장치(53)의 흡착대(54)중의 공급부(10)측의 흡착대 (54a)의 윗쪽에 대향하는 것은 동일한 웨이퍼반전기구(81)(81a)이며, 따라서, 양둘레면연마장치(53)의 흡착대(54)중의 공급부(10)측과 반대측의 흡착대(54b)의 윗쪽에 대향하는 것도 동일한 웨이퍼반전기구(81)(81b)이다.

이에 따라 양둘레면연마장치(53)의 공급부(10)측의 흡착대(54a), 및 공급부 (10)측과 반대측의 흡착대(54b)에는 각각 동일한 웨이퍼(W)가 공급되도록 되어 있다.

또, 상기 레일(82) 및 웨이퍼반전부재(80)는, 상기 2개의 반송부재(51,52)를 경계로 하여 대향하고 배열 설치되어 있는 다른 2개의 둘레면연마장치(53)의 윗쪽에도 배열 설치되어 있다.

이에 따라, 단면연마부(50)는, 반송부재(51,52)를 공용으로서 Y 방향으로 연속하는 2개의 둘레면연마장치(53) 및 웨이퍼반전부재(80)로 이루어지는 2조의 단면연마부(50)가 형성되게 된다.

또한, 상기 단면연마부(50)에 인접하고, 연마후의 웨이퍼를 카세트에 수납하는 배출부(100)가 배열 설치되어 있다.

이 배출부(100)는, 상기 공급부(10)에 설치된 카세트(11)와 마찬가지인 카세트(11)가 2개 배열 설치되어 있고, 이 카세트(11)의 삽입방향 앞측은 밀폐되어 있고, 그 이상의 삽입은 저지되어 있다.

또한, 이 각 카세트(11)의 배열 설치된 부위는 상기 단면연마부(50)에 배열 설치된 반송부재(52)의 양 다관절아암에 의해서 연마뒤의 웨이퍼(W)가 수납가능한 위치이다.

또한 이 양 카세트(11)는 받침대(101)에 설치되어 있음과 동시에, 이 받침대 (101)는 구동원(102)에 의해서 수평위치와 수직위치와의 사이를 상하방향으로 요동가능한 기초판(103)의 윗면에 고정되어 있고, 더구나, 이 기초판(103)이 수직위치가 되었을 때는 윗면에 설치한 카세트(11)가 수몰하도록, 배출부(100)에는 물의 저장부(104)가 형성되어 있다(도 2참조).

또, 상기 양 카세트(11)의 웨이퍼의 삽입방향 앞측은 그 이상의 웨이퍼의 삽입을 저지하도록 밀폐되어 있기 때문에, 카세트(11)의 삽입방향 앞측이 아래쪽이 되도록 구동원(102)으로 기초판(103)이 회동되어 수몰한 경우이더라도, 카세트(11)내의 웨이퍼가 튀어나오거나 할 우려는 없다.

이 카세트(11)가 수몰할 때에, 내부에 수납한 연마후의 웨이퍼는 그 단면으로부터 수몰하게 되고, 물의 저항이 작용하는 일이 없고 원활히 수몰할 수 있음과 동시에, 수몰시 및 끌어올릴 때에는 물에 의해서 표면이 씻기는 듯한 작용을 받는 것이다.

다음에, 상기와 같이 구성되어 있는 단면연마장치의 동작에 관해서 설명한다.

본 발명에 의한 카세트수평유지기구에 의해서 확실히 재치대(110)상에 재치된 카세트(11)로부터 반송부재(14)에 의해서 웨이퍼(W)가 반출되어 얼라이너(12)에 전달되고, 이 얼라이너(12)로 노치가 일정한 위치가 되도록 웨이퍼(W)의 위치 결정을 한다.

그 다음, 반송부재(14)의 다관절아암(13)이 웨이퍼(W)를 반송하여 웨이퍼(W)의 전후를 반전하고, 한편, 3척부재(23)의 척(24)이 웨이퍼를 쥐어 노치연마장치 (22)의 흡착대(36)에 건네고, 노치연마장치(22)로 노치의 연마를 한다.

이 노치의 연마에 관해서는 기술한 바와 같이 노치연마장치(22)의 노치연마용 패드(32)가 정회전 및 역회전하는 것으로 노치는 확실하게 연마된다.

또한, 노치의 연마가 종료한 웨이퍼는 반송부재(51)에 의해서, 둘레면연마장치(53)의 대향하는 흡착대(54)로 반송되고, 둘레면연마장치(53)에 있어서 2개의 연마드럼(55)으로 단면을 연마한다.

또한, 이 연마는 수평에 대하여 수직방향으로 소정각도만 경사한 상태로 행하여지기 때문에, 우선, 처음의 둘레면연마장치(53)로 연마되고, 그다음 웨이퍼는 다음 둘레면연마장치(53)로 운반된다.

그리고, 처음의 둘레면연마장치(53)와 다음 둘레면연마장치(53)와의 사이의 윗쪽에는 웨이퍼반전부재(80)가 설치되기 때문에, 시작의 둘레면연마장치(53)로 연마된 웨이퍼는 웨이퍼반전부재(80)로 반전되고 다음의 둘레면연마장치(53)에 반송되어 다시 연마된다. 즉, 웨이퍼(W)의 단면은 경사상태로 2회 연마드럼(55)에 가압되어 연마되게 된다.

이 연마시에 웨이퍼의 단면은 모떼기되어 있기 때문에 표면측의 연마시에 단면의 중앙부 및 표면측의 모떼기 단면이, 그리고 이면측의 연마시에 단면의 중앙부 및 이면측의 모떼기 단면이 각각 연마되게 된다.

그리고 표면과 이면에서 각각 연마된 웨이퍼(W)는, 반송부재(52)의 아암에 의해서 배출부(100)로 반송되어 거기에 위치하는 카세트(11)에 수납된다.

따라서, 배출부(100)의 카세트(11)의 내부에는 노치 및 둘레단면이 연마된 웨이퍼(W)가 적층된 상태로 수납되고, 단면연마장치에 있어서의 연마작업은 종료하는 것이다.

본 발명은 상기와 같이 구성함으로써, 공급부에서 공급되는 웨이퍼의 노치를 연마할 때에, 노치연마용 패드가 정회전 및 역회전하기 때문에, 노치연마용 패드에 의한 연마상태는 노치의 전면에 대하여 균일성을 확보할 수가 있다.

또한, 노치연마용 패드를 정회전 및 역회전하는 수단으로서 구동원 자체를 가역회전을 할 수 있는 가역모터를 사용함으로써, 확실하게 노치연마용 패드를 정회전 및 역회전할 수가 있다.

또한 한방향 회전의 구동원을 사용한 경우이더라도, 회전방향의 전환기구를 설치함으로써 확실하게 노치연마용 패드를 정회전 및 역회전할 수가 있다는 효과를 가지고 있다.

Claims (3)

1. 카세트에 수납된 웨이퍼를 공급하는 공급부와, 공급된 웨이퍼의 노치를 연마하는 노치연마부와, 웨이퍼의 둘레면을 연마하는 연마부와, 이 연마부에서 연마된 웨이퍼를 수납하는 카세트를 갖는 배출부로 이루어지는 단면연마장치에 있어서, 상기 노치연마부에, 공급된 웨이퍼를 수평상태로 얹어 놓는 흡착부와, 웨이퍼의 노치를 연마하는 노치연마용 패드를 가짐과 동시에, 상기 흡착부에 대하여 접촉 및 이격 가능한 연마부를 구비한 노치연마장치를 배열 설치하고, 이 노치연마장치는, 상기 노치연마용 패드가 정회전 및 역회전하면서 노치를 연마하는 것을 특징으로 하는 단면연마장치에 있어서의 노치연마장치의 노치연마방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 연마부에 구동원이 배열 설치되고, 이 구동원 자체가 정역회전 하는 것으로 상기 노치연마용 패드를 정역회전가능하게 한 단면연마장치에 있어서의 노치연마장치의 노치연마방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 연마부에 구동원이 배열 설치되고, 이 구동원과 상기 노치연마용 패드 사이의 구동력 전달과정에 정역회전기구를 배열 설치함으로써 상기 노치연마용 패드를 정역회전가능하게 한 단면연마장치에 있어서의 노치연마장치의 노치연마방법.