(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハの上面と接触し、長さ方向の中心を軸として回転する円筒形状の第１研磨ローラと、
前記第１研磨ローラに対向して設置され、前記ウェハの下面と接触し、長さ方向の中心を軸として回転する円筒形状の第２研磨ローラと、
前記ウェハの側面と接触して、前記ウェハを回転駆動させる回転駆動モジュールと、
前記第１及び第２研磨ローラが前記ウェハを圧着する加圧力を調整する加圧調整モジュールと、
前記加圧調整モジュールの下段に配置され、前記ウェハの面上中心を基準として、前記第１及び第２研磨ローラの相対位置を調整する位置調整モジュールと、を含み、
前記加圧調整モジュールは、前記第１及び第２研磨ローラを物理的に支持する構造に形成され、制御信号に応じて差等的油圧を発生させる油圧シリンダであるウェハ研磨装置。
【請求項２】
前記第１または第２研磨ローラの外周面に配置される研磨パッドを含み、
前記研磨パッドは、前記ウェハに接触する請求項１に記載のウェハ研磨装置。
【請求項３】
前記第１または第２研磨ローラの外周面には、スラリが供給される１つ以上の流出孔が形成される請求項１または２に記載のウェハ研磨装置。
【請求項４】
前記第１または第２研磨ローラの内部に空き空間が形成され、
前記空き空間の圧力変化によって、前記第１または第２研磨ローラが膨張または収縮する請求項１に記載のウェハ研磨装置。
【請求項５】
前記回転駆動モジュールは、外周面に沿って延長される溝を含み、
前記溝内側に前記ウェハが挿入される請求項１に記載のウェハ研磨装置。
【請求項６】
前記回転駆動モジュールは、前記ウェハと接触する弾性体を含む請求項１に記載のウェハ研磨装置。
【請求項７】
前記第１または第２研磨ローラの直径は、中央部分から端に行くほどだんだん大きくなる請求項１に記載のウェハ研磨装置。
【請求項８】
前記第１または第２研磨ローラの直径は、中央部分から端に行くほどだんだん小さくなる請求項１に記載のウェハ研磨装置。
【請求項９】
前記第１または第２研磨ローラの形状を変形させるローラ形状変更部を含む請求項１に記載のウェハ研磨装置。
【請求項１０】
前記回転駆動モジュールを移動させる移動モジュールを含む請求項１に記載のウェハ研磨装置。
【請求項１１】
第１ウェハの上面に配置される第１研磨ローラと、
前記第１ウェハの下面及び前記第１ウェハに対向する第２ウェハの上面に配置される第２研磨ローラと、
前記第２ウェハの下面に配置される第３研磨ローラと、
前記第１、第２及び第３研磨ローラが前記第１及び第２ウェハを圧着する加圧力を調整する加圧調整モジュールと、
前記加圧調整モジュールの下段に配置され、前記第１及び第２ウェハの面上中心を基準として、前記第１、第２及び第３研磨ローラの相対位置を調整する位置調整モジュールと、を含み、
前記加圧調整モジュールは、前記第１、第２及び第３研磨ローラを物理的に支持する構造に形成され、制御信号に応じて差等的油圧を発生させる油圧シリンダであるウェハ研磨装置。
【請求項１２】
前記第１ウェハ及び前記第１ウェハの隣に配置される第３ウェハの間に配置され、前記第１ウェハ及び前記第３ウェハを回転させる回転駆動モジュールを含む請求項１１に記載のウェハ研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハ研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウェハを製造する主な工程は、単結晶インゴット(ingot)をスライスして薄いディスク状のウェハを生成するスライス工程、前記スライス工程によって生成されたウェハの亀裂、割れまたは溝などを防止するために外周部を面取り(chamfering)する面取り工程、ウェハを平坦化するラッピング(lapping)工程、面取り及びラッピング工程が完了したウェハに残存する加工変形部位を除去するエッチング工程、ウェハ表面を鏡面化する研磨(polishing)工程及び異物を除去する洗浄工程などから構成され、製作環境や対象ウェハのスペックなどに応じて付加工程が追加されることがあり、前記工程の実行順番が少し変更されることもある。
【０００３】
前記工程のうち、研磨工程は片面研磨工程または両面研磨工程などに区分されるが、前記両面(二重)研磨工程(DSP：Double Side Polishing)は、ウェハの上部面及び下部面を対象に両面で研磨が行われる工程である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、より経済的かつ効率的なウェハ研磨装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のウェハ研磨装置は、ウェハ上に配置され、前記ウェハが延長される方向に延長される第１研磨ローラと、前記ウェハ下に配置され、前記ウェハが延長される方向に延長される第２研磨ローラと、を含む。
【０００６】
また、本発明のウェハ研磨装置は、ウェハの上面または下面に配置される研磨部と、前記ウェハのエッジ部と接触して前記ウェハに回転力を伝達する回転駆動モジュールと、を含む。
【０００７】
また、本発明のウェハ研磨装置は、第１ウェハ上に配置される第１研磨ローラと、前記第１ウェハと第１ウェハに対向する第２ウェハとの間に配置される第２研磨ローラと、前記第２ウェハ下に配置される第３研磨ローラと、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によるウェハ研磨装置は、上定盤及び下定盤を用いてウェハを研磨するのではなく、ローラを使用してウェハの両面を研磨することができる。これによって、定盤サイズに合わせてパッドを製作する必要がなく、小さいサイズのパッドでもウェハを研磨することが可能となる。
【０００９】
よって、本発明は、装置のサイズ、原価、運用費用、工程時間、工程効率性面で著しい改善効果を創出する両面研磨装置を具現することができる。また、本発明によるウェハ研磨装置は、作業対象のウェハの個数を増加でき、より高い収率を具現することができる。
【００１０】
また、本発明によるウェハ研磨装置は、ウェハが装着されるキャリアを使用しないため、キャリアによって生じるエッジ部分の磨耗及びこれによる品質低下現象を根本的に改善することができる。特に、ウェハサイズの大型化に応じるエッジ部の品質確保がより重要視注目されているなか、本発明によるウェハ研磨装置は、より改善され品質のウェハ製造を可能とする効果を提供することができる。
【００１１】
パッドの観点からは、本発明によるウェハ研磨装置は、小さいサイズのパッドを使用することができるため、製造の原価を下げることができ、パッド全般の均一な物性を構成したり維持することができ、エアーポケット(air pocket)などのような不安定なパッド装着(mounting)による品質劣化の原因を除去することができる。
【００１２】
また、本発明によるウェハ研磨装置は、上下または左右に拡張可能な構造で具現することができ、多量のウェハを同時に加工することができる。よって、本発明によるウェハ研磨装置は、工程の生産性を高めることができ、より経済的な両面研磨構成を具現することができる。
【００１３】
また、本発明によるウェハ研磨装置は、研磨ローラの回転及び移動によってウェハとの接触ないし摩擦を断続的(intermittently)に運用することができる。従って、本発明によるウェハ研磨装置は、研磨パッドの品質維持時間を延ばし、研磨パッドの寿命を効率的に改善することができる。また、本発明によるウェハ研磨装置は、加圧媒体などによって、研磨パッドの形状構造を可変的に構成することができる。従って、本発明によるウェハ研磨装置は、ウェハの品質状態に応じて多元化かつ差等的研磨工程を具現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施例に係る両面研磨装置の構成を示す斜視図である。
【図２】第１実施例に係る両面研磨装置を示す断面図である。
【図３】第１実施例に係る両面研磨装置によるウェハプロファイルを示すグラフである。
【図４】第２実施例に係るローラ構造の両面研磨装置の構成を示す斜視図である。
【図５】位置調整モジュールの構成を示す図面である。
【図６】加圧調整モジュールの構成を示す図面である。
【図７】研磨ローラの可変的な形状を示す図面である。
【図８】スラリ流出孔の構成を示す図面である。
【図９】回転駆動モジュール及び移動モジュールの構成及び動作関係を示す図面である。
【図１０】制御部を中心とした構成要素間の関係を示すブロック図である。
【図１１】第３実施例に係る積層式ウェハ研磨装置を示す図面である。
【図１２】第４実施例に係る水平式ウェハ研磨装置を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施例の説明に当たり、各ウェハ、ローラ、パッド、モジュールまたは定盤などが、各ウェハ、ローラ、パッド、モジュールまたは定盤などの「上」または「下」に形成されると記載される場合、「上」と「下」は、「直接」または「他の構成要素を介在して」形成されるものを全て含む。また、各構成要素の上または下に対する基準は、図面を基準に説明する。図面における各構成要素の大きさは、説明の便宜を図って誇張されることがあり、実際適用される大きさを意味するものではない。
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳しく説明すが、本明細書及び請求の範囲に記述される用語や単語は、通常的な意味や辞書的な意味に限定されるものではなく、発明者は発明を最善の方法で説明するために、用語の概念を適切に定義することができるという原則の下で、本発明の技術的思想に符合する意味と概念に解析されるべきである。
【００１７】
よって、本明細書に記載された実施例と図面に図示された構成は、本発明を限定するものではなく例示であり、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で多様な変更例があることは勿論である。
【００１８】
図１は、第１実施例に係る両面研磨装置の構成を示す斜視図である。図２は、第１実施例に係る両面研磨装置を示す断面図である。図３は、第１実施例に係る両面研磨装置によるウェハプロファイルを示す図面である。
【００１９】
図１に示すように、前記両面研磨装置１０は、研磨パッドが下面に付着された上定盤１５と、前記上定盤１５に対向して取付けられ、上面に研磨パッドが付着された下定盤１１と、前記上定盤１５と下定盤１１の間に取付けられ、研磨対象のウェハ１が装着孔１６に装着されるキャリア１３から構成される。
【００２０】
動作及び構造関係を簡略的に説明すると、下定盤の外周にはインターナルギヤ１２が設けられ、装置の中央部位にはサンギア１４が設けれら、前記１つ以上のウェハ１が装着されたキャリア１３は、前記インターナルギヤ１２及びサンギア１４と噛合って回転運動する。
【００２１】
上記構造において、両面研磨対象のウェハ１は、上定盤及び下定盤に付着された研磨パッドとの回転運動による摩擦力や、研磨粒子と各種添加物とを混合した研磨液であるスラリの反応などによって、機械化学的研磨が行われる。
【００２２】
前記インターナルギヤとサンギアは、独立回転可能に構成されるが、各軸の回転比または速度などに応じて、前記キャリアの自転及び公転の程度(周期、回数など)が決定される。前記キャリア１３にロードされたウェハ１は、前記キャリアの自転または公転の程度に対応する回転運動をすることになり、これによって、前記ウェハはこれに当たる上下部両面のパッドとの摩擦力により研磨が行われる。
【００２３】
第１実施例の両面研磨装置は、最小１５００ｍｍ以上サイズの定盤を製作する必要があるので、一定レベル以上の平坦度が保障され難く、耐化学性も要求されるので、SUSなどの特定材質しか選別的に使用できず、製作単価が非常に高くなる。
【００２４】
また、１０００ｋｇを超える定盤などの回転構造が具現されなければならないので、両面研磨装置には、駆動モータの容量増大などの必要以上の複雑で高価の付随制御装置が必要であり、また、相当に大きいサイズと重さを有する定盤の平坦度を、工程実行中精密に制御することはほぼ不可能である。この実施例によるウェハ両面研磨装置は、前記定盤に対応するサイズで同じ物性を有する研磨パッドを製造しなければならないので、これもまた相当高い費用が所要され、大きいサイズのパッドを定盤に搭載することも非常に難しい作業となる。
【００２５】
一方、このような定盤とパッドによる機械的研磨効率は、キャリア１３の装着孔１６に嵌合結合されるウェハ１は図２のような断面構造を有するが、図２にＡと表記されたエッジ部分に上定盤及び下定盤１５、１１による圧力が集中されるので、ウェハのエッジ部分に対する品質低下現象が誘発される恐れが非常に高くなり、ウェハの大型化傾向を考慮した場合、この問題はより重大となる。
【００２６】
この際、工程の長期的運用により加圧が累積されるほど、圧縮によるパッドの厚さ変化が生じ、また、図３に示すように、ウェハの形状的特徴もエッジに近づくほどより急激なプロファイルを有することになり、一定レベル以上の均一な品質確保が困難となる。これは新しい定盤またはパッドの交替周期を短縮し、上記問題をより増加させることになる。
【００２７】
図４は、第２実施例に係るローラ構造の両面研磨装置の構成を示す斜視図である。図５は、位置調整モジュールの構成を示す図面である。図６は、加圧調整モジュールの構成を示す図面である。図７は、研磨ローラの可変的な形状を示す図面である。図８は、スラリ流出孔の構成を示す図面である。図９は、回転駆動モジュール及び移動モジュールの構成及び動作関係を示す図面である。図１０は、制御部を中心とした構成要素間の関係を示すブロック図である。
【００２８】
前記図４〜図１０に示すように、この実施例によるローラ構造の両面研磨装置は、第１研磨ローラ１１０、第２研磨ローラ１２０、回転駆動モジュール１３０、加圧調整モジュール１４０及び位置調整モジュール１５０から構成される。
【００２９】
この実施例による両面研磨装置の構造は、優先的に第１実施例の研磨装置の構造的問題を改善するために、ローラ形態の研磨手段を採用する。前記研磨手段は、図４に示すように、ウェハ１の上面と接触し、長手方向の中心を軸として回転する円筒形状の第１研磨ローラ１１０と、前記第１研磨ローラ１１０に対向して取付けられ、前記ウェハ１の下面と接触し、長手方向の中心を軸として回転する円筒形状の第２研磨ローラ１２０から構成される。
【００３０】
前記第１研磨ローラ１１０は、前記ウェハ１上に配置される。詳しくは、前記第１研磨ローラ１１０は、前記ウェハ１の上面に配置される。
【００３１】
前記第１研磨ローラ１１０は、前記ウェハ１が延長される方向と同一方向に延長される。詳しくは、前記第１研磨ローラ１１０は、前記ウェハ１の直径方向に延長され、前記ウェハ１と質実的に平行する方向に延長される。
【００３２】
前記第１研磨ローラ１１０は、前記延長される方向を回転軸にして回転する。即ち、前記第１研磨ローラ１１０の回転軸は、前記ウェハ１の直径方向に延長され、前記ウェハ１と実質的に平行する。
【００３３】
前記第２研磨ローラ１２０は、前記ウェハ１の下に配置される。詳しくは、前記第２研磨ローラ１２０は、前記ウェハ１の下面に配置される。
【００３４】
前記第２研磨ローラ１２０は、前記ウェハ１が延長される方向と同一方向に延長される。詳しくは、前記第２研磨ローラ１２０は、前記ウェハ１の直径方向に延長され、前記ウェハ１と質実的に平行する方向に延長される。
【００３５】
前記第２研磨ローラ１２０は、前記延長される方向を回転軸にして回転する。即ち、前記第２研磨ローラ１２０の回転軸は、前記ウェハ１の直径方向に延長され、前記ウェハ１と実質的に平行する。
【００３６】
前記第１研磨ローラ１１０及び前記第２研磨ローラ１２０の延長される方向は相互対応する。即ち、前記第１研磨ローラ１１０が延長される方向は、前記第２研磨ローラ１２０が延長される方向と質実的に同一である。即ち、前記第１研磨ローラ１１０及び前記第２研磨ローラ１２０は、相互平行する。
【００３７】
前記第１及び第２研磨ローラ１１０、１２０の外周面には、研磨のためのパッド１１２、１２２が設けられており、前記パッドが前記ウェハ１に物理的に接触されて研磨工程を行う。前記研磨ローラ１１０、１２０は、図示のように円筒形状の回転するローラ構造に構成されるので、ウェハとの接触が断続的になされる構造に改善され、パッドの品質劣化を起こす連続的なウェハとの接触現象を克服することができる。
【００３８】
また、研磨加工の効率性を高めるために、前記回転駆動モジュール１３０は、前記ウェハ１の側面と接触して前記ウェハに回転駆動力を伝達する機能をする。
【００３９】
即ち、ウェハ１は、前記回転駆動モジュール１３０の回転力が伝達されて回転し、その状態で前記第１及び第２研磨ローラ１１０、１２０の回転によって研磨工程を行う。より好ましい実施形態としては、前記回転駆動モジュール１３０は、作業対象のウェハの物理的支持のために、図４に示すように溝部を形成し、前記溝部にウェハが嵌合装着される形態となるように構成することができる。即ち、前記溝部は、前記回転駆動モジュール１３０の外周面に沿って形成される。
【００４０】
また、前記回転駆動モジュール１３０は、ウェハの側面と直接物理的に接触する構成であるので、ウェハに回転駆動力を効果的に伝達すると同時にウェハ側面の物理的損傷を最小化するために、その外周面はゴムなどのような弾性体材質で構成するのが好ましい。
【００４１】
前記回転駆動モジュール１３０は、前記ウェハ１のエッジ部と接触する弾性体を含む。前記回転駆動モジュール１３０において、前記ウェハ１と接触する部分のみを弾性体で構成することができる。
【００４２】
このような構造的改善によって、この実施例によるウェハ両面研磨装置は、ウェハを一時的に受容するためのキャリアを含まない。よって、この実施例によるウェハ両面研磨装置は、キャリアにより生じる問題、例えば、物理的に拘束されたウェハのエッジ部分の磨耗率の増加、加工の非効率性などの問題を根本的に解決できる。
【００４３】
また、前記第１及び第２研磨ローラ１１０、１２０が前記ウェハ１の中心部位を維持できるように、前記第１及び第２研磨ローラ１１０、１２０の位置を調整する位置調整モジュール１５０をさらに設けることが好ましい。
【００４４】
図５を参照して、位置調整モジュール１５０の詳しい構成を説明する。図５に示すように、前記位置調整モジュール１５０は、前記第１及び第２研磨ローラ１１０、１２０の位置を調整する機能をし、実施形態によっては、外部振動や揺れなどの外的要因が生じても前記ウェハの面上中心ないし中央部を維持できるように、前記研磨ローラ１１０、１２０の姿勢ないし位置を制御するように構成することができる。また、前記位置調整モジュール１５０は、稼動の効率性を高めるために、前記第１及び第２研磨ローラ１１０、１２０がウェハの上段と下段を移動できるように制御してもよい。
【００４５】
前記位置調整モジュール１５０は、ステップモータまたはギア、ガイディングモジュールなどの装置による位置調整が要求されるため、前記第１及び第２研磨ローラ１１０、１２０の位置を物理的に移動できるものであれば、当業者にとって多様な変更例が可能なことは勿論である。上記図４では、その一実施例として、本発明の装置下段に前記位置調整モジュール１５０設け、後述される加圧調整モジュール１４０の支持構造そのものを移動させることで、前記第１及び第２研磨ローラ１１０、１２０のウェハ基準相対位置を移動できる実施例を示している。
【００４６】
一方、より好ましい実施形態として、所定の映像モジュールにより前記ウェハ１と前記第１及び第２研磨ローラ１１０、１２０の現在状態の映像を獲得し、前記獲得された現在状態の映像と位置制御の基準となる基準映像を、相互マッチングによる比較演算を行い、その結果に対応する制御信号を発生させて、前記位置制御モジュール１５０を自動的に駆動させるように具現することもできる。
【００４７】
以下、図６を参照して本発明の加圧調整モジュール１４０の実施例を詳しく説明する。本発明の加圧調整モジュール１４０は、前記第１及び第２研磨ローラ１１０、１２０が前記ウェハ１を圧着する加圧力を調整する機能をするモジュールとして、作業対象ウェハに加えられる加圧力を調整し、ウェハの状態に応じた差等的作業を可能とする。
【００４８】
また、前記第１研磨ローラ１１０及び前記第２研磨ローラ１２０は、前記加圧調整モジュールによって支持される。即ち、前記加圧調整モジュールは、前記第１研磨ローラ１１０及び前記第２研磨ローラ１２０の両端を支持する。
【００４９】
図４には、一実施形態として、前記加圧調整モジュール１４０が前記第１及び第２研磨ローラを物理的に支持する構造としても機能する実施例を示している。
【００５０】
一方、前記加圧調整モジュール１４０は、外部から流入または流出される油圧によって作動する油圧シリンダ形態に具現することができ、図６に示すように、外部から油圧が流入または流出されることで、シリンダ構造が第１及び第２研磨ローラ１１０、１２０の中心軸１１３を囲めている所定のベアリング構造１１１を上下方向に移動させ、これによって前記第１及び第２研磨ローラ１１０、１２０が前記ウェハ１を加圧する圧力が調整される。
【００５１】
前記加圧調整モジュール１４０の加圧の程度は、作業者からの外部制御信号によって差等的油圧が発生するようにして、作業状態に応じて差等的加圧を制御できるように構成することができる。また、ウェハの加工程度、工程の進行具合、ウェハの種類、取付け環境、スペックなどに応じて、自動化システムによって前記加圧調整モジュール１４０を自動制御可能なことは勿論である。
【００５２】
図７は、差等的研磨加工のための研磨装置の可変形状を示している。図７に示すように、前記第１研磨ローラ１１０または第２研磨ローラ１２０は、円筒形状の側面中心部分が凸状または凹状となるように、収縮または膨張可能な構造にすることが好ましい。
【００５３】
図７に示すように、前記第１研磨ローラ１１０または第２研磨ローラ１２０の内部に空き空間を設け、前記内部空間に熱媒体または加圧媒体を流入または流出させることで、前記第１研磨ローラ１１０または第２研磨ローラ１２０の収縮または膨張するように構成することができる。
【００５４】
即ち、前記第１研磨ローラ１１０及び前記第２研磨ローラ１２０は、前記空き空間の内部圧力の変換に応じて収縮または膨張する。これによって、前記第１研磨ローラ１１０及び前記第２研磨ローラ１２０の直径は、中央部分から両端に向うほど漸増あるいは漸減する。
【００５５】
このような収縮または膨張によって、前記第１研磨ローラ１１０または第２研磨ローラ１２０の外部形状の側面を基準として、つまり、ウェハと当接する部分を基準として凹状から漸進的に凸状に可変変形できるように構成することができる。
【００５６】
このように、前記研磨ローラの物理的形状の可変によって、パッドの状態、ウェハのスペック、ウェハの状態、工程の進行具合に応じた選別的で最適化された研磨工程が可能となり、より高い品質のウェハを製造することができる。
【００５７】
上述されたように、両面研磨工程は、パッドによる機械的研磨と共にスラリによる化学的研磨が複合的に行われるように構成されるが、本発明では前記スラリが、外部スラリ供給ラインまたはノズルなどの形態を有するスラリ供給部によって、前記第１研磨ローラ１１０または第２研磨ローラ１２０とウェハの間に供給されるように構成することができる。
【００５８】
図８に示すように、前記第１研磨ローラ１１０または第２研磨ローラ１２０の外周面の表面に、スラリが供給される１つ以上の流出孔１１５を形成し、外部スラリ供給ライン２０から流入されたスラリが、前記流出孔１１５を通じて作業対象のウェハに供給されるように構成することができる。
【００５９】
このように構成する場合、スラリを供給するための別途の構成を設けなくてもよいことから、装置をよりコンパクトに構成できる。また、ウェハと対面する研磨ローラ１１０、１２０の表面を通じてスラリが供給されるように構成することができ、スラリによる化学的作用効果をより高めることができるとともに、過剰供給によるスラリの無駄遣いを最小化できる。
【００６０】
機械的研磨と化学的研磨のシナジー効果をより高めるために、前記第１研磨ローラ１１０または第２研磨ローラ１２０が前記ウェハ１に接触または前記ウェハ１に近接する場合のみ、選別的に前記スラリが前記流出孔１１５に供給されるように制御する制御部(図１０の１６０)を含むことがより好ましい。
【００６１】
前記制御部１６０は、研磨ローラ１１０、１１５のウェハとの距離、方向性、回転方向、回転速度などを制御パラメタとして、研磨ローラ１１０、１２０がウェハに接触または接触前の所定の基準時間にスラリが前記流出孔１１５を通じて流入されるように、前記流出孔１１５やスラリ供給ライン２０のバルブなどのオン・オフをソレノイド、機械式または電子式リレー手段などによって制御するように構成される。
【００６２】
図９は、この実施例に係る回転駆動モジュール１３０と、これを駆動させる移動モジュール１３１の構成を示す図面である。
【００６３】
前記回転駆動モジュール１３０は、上述されたように研磨工程の作業対象のウェハ１の側面に接触して前記ウェハ１を回転させる機能をする構成要素に該当する。
【００６４】
図９に示すように、前記ウェハ１を回転させる前記回転駆動モジュール１３０の接触摩擦力の強度を調整し、ウェハ１の取入れまたは引出を効果的にするために、本発明の移動モジュール１３３は、前記回転駆動モジュールが前記ウェハと接触または離隔するように、前記回転駆動モジュールを移動させる機能をする。
【００６５】
前記移動モジュール１３１は、図９ａのように、アームによって前記回転駆動モジュール１３０を半径範囲で回転させる形態、または、図９ｂ及び図９ｃのように、側面接線で垂直または水平方向に前記回転駆動モジュール１３０を移動させるなどの形態に構成することもできる。
【００６６】
図１０を参照して、上述された制御部を中心とした各構成要素に対する論理関係を簡単に説明する。
【００６７】
図１０に示すように、本発明の制御部１６０は、熱媒体または加圧媒体の研磨ローラ１１０への流入または流出を稼働する稼働手段１１７と接続されて、前記稼働手段１１７を制御するように構成される。また、前記制御部１６０は、上述されたように研磨ローラ１１０の流出孔１１５と接続されたスラリ供給ライン２０のバルブを制御するバルブ制御手段２１と接続されて、前記バルブ制御手段２１のオン・オフを制御するように構成される。
【００６８】
また、前記制御部１６０は、上述されたように映像モジュール１８０と接続されて、前記映像モジュール１８０から入力された映像データと予め格納された基準映像データをパラメタとして、多様な演算によって本発明の各装置構成を制御するように構成することができる。
【００６９】
また、前記制御部１６０は、回転駆動モジュール１３０と通信できるように接続されて、回転駆動モジュールの回転速度、回転方向などを制御する。また、前記制御部１６０は、前記回転駆動モジュール１３０の移動を担当する移動モジュール１３３、１３１と接続されて、前記回転駆動モジュール１３０のウェハ接触強度、回転駆動モジュール１３０の位置などを制御するとともに、前記ローラ１１０の回転速度、回転方向などを制御する。
【００７０】
一実施例として、研磨作業が完了した場合前記制御部１６０は、研磨ローラ１１０、１２０が相互反対方向に回転するように制御して、作業が完了したウェハが容易に引出されるように制御と共に、前記移動モジュール１３１、１３３を制御して前記回転駆動モジュール１３０がウェハ１から離隔するように制御する。さらに、前記ウェハ１の引出が始まると、アンローディングモジュール(図示せず)が空気圧などによって前記ウェハを把持して、前記ウェハの引出過程を行うように制御することができる。
【００７１】
また、前記制御部１６０は、位置調整モジュール１５０と加圧調整モジュール１４０とも通信できる状態に接続されて、研磨ローラの位置またはウェハとの加圧強度などを制御することができる。
【００７２】
図１０に示された本発明の構成は、物理的に区分される構成要素ではなく論理的に区分される構成要素として理解されるべきである。即ち、それぞれの構成は、本発明の技術思想を実現するために論理的に区分された構成要素に該当するので、それぞれの構成要素が統合または分離されて実施されても、本発明の論理構成が果す機能を実現できるものであれば、本発明の範囲内にあると解析されなければならない。
【００７３】
図１１は、第３実施例に係る積層式ウェハ研磨装置を示す図面である。図１２は、第４実施例に係る水平式ウェハ研磨装置を示す図面である。本実施例において、第１実施例及び第２実施例を参照して、第１実施例及び第２実施例と重なる説明は省略することにする。
【００７４】
以下、図１１及び図１２を参照して、本発明による研磨装置の装置拡張性に関する構成を説明する。本発明による前記両面研磨装置は、ウェハの面上を基準として、上下方向でローラ構造を利用して研磨工程を行う装置に構成されるため、図１１に示すように装置拡張性を容易にすることができる。
【００７５】
図１１に示すように、多数のウェハ１が相互対向しながら、相互離隔されて配置される。前記ウェハ１の間には、研磨ローラ１１０がそれぞれ介在する。また、前記前記ウェハ１のうち、最上層のウェハの上面にも研磨ローラが配置される。また、前記ウェハ１のうち、最下層のウェハの下面にも研磨ローラが配置される。
【００７６】
回転駆動モジュール１３０は、前記ウェハ１を回転させる。より詳しくは、前記回転駆動モジュール１３０は、前記ウェハ１を全体的に回転させることができる。または、前記回転駆動モジュール１３０は、前記ウェハ１をそれぞれ独立的に回転させることができる。
【００７７】
即ち、前記研磨ローラ１１０の間に作業対象のウェハが位置するように構成される。上述された回転駆動モジュール１３０の形態を作業対象となる複数のウェハ１全部が回転可能な状態、つまり、積層式構造に具現するのが容易であり、このように積層式構造に具現される場合、一工程で加工されるウェハの個数を必要に応じて増やすことができ、作業効率を高めることができる。
【００７８】
さらに、本実施例による研磨装置は、円筒形状のローラ構造を採用するので、図１１のように、１つの研磨ローラが上方ウェハの下面と下方ウェハの上面と同時に接触可能な構造に構成することができ、これを基に積層式構造を容易に拡張することができる。
【００７９】
図１２に示すように、前記回転駆動モジュール１３０は、左右側のウェハを同時に回転させる構造に拡張することができる。即ち、積層された左側のウェハの隣に積層された右側のウェハが配置され、その間に回転駆動モジュール１３０が配置される。
【００８０】
前記左側のウェハ及び前記右側のウェハの間に配置される回転駆動モジュール１３０は、前記左側のウェハ及び前記右側のウェハに回転力を印加することができる。
【００８１】
即ち、図１２に示すように、本実施例によるウェハ両面研磨装置は、水平方向への装置拡張も容易に具現できる。この場合、垂直、水平方向への装置拡張性を必要に応じて容易に具現でき、より高い工程効率を実現することができる。
【００８２】
上述されたように、本実施例によるウェハ両面研磨装置は、多数のウェハを効率的に研磨することができる。
【００８３】
以上の実施例で説明された特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも１つの実施例に含まれ、１つの実施例に限定されるものではない。また、各実施例で例示された特徴、構造、効果などは、本発明が属する分野の通常の知識を持った者によって、他の実施例に対しても組合または変形して実施できる。従って、このような組合と変形に係る内容も、本発明の範囲に含まれるものと解析されなければならない。
【００８４】
以上、実施例を中心に説明したが、これらの実施例は本発明を限定するものでなく、例示であり、本発明が属する分野の通常の知識を持った者であれば、本発明の本質的な特性を逸脱しない範囲内で、以上に例示されてない多様な変形と応用が可能であることは自明である。例えば、実施例に具体的に示した各構成要素は変形して実施することができる。そして、そのような変形と応用に係る差異点も、添付された請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解析されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明によるウェハ研磨装置は、半導体産業分野に利用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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