(57)【要約】  本発明は、ウェハアンロードシステムおよびこれを含むウェハ加工装置に関する。本発明のウェハアンロードシステムは、流体を供給する流体供給管と、前記供給された流体を噴射するノズルと、前記噴射された流体が研磨パッドとウェハの間に到達できるようにする、定盤に備えられた噴射口と、を含む。【選択図】図１
2013517623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を供給する流体供給管と、
前記供給された流体を噴射するノズルと、
前記噴射された流体が研磨パッドとウェハの間に到達できるように、定盤に備えられた噴射口と、を含むウェハアンロードシステム。
【請求項２】
前記噴射された流体が前記噴射口に移動できるようにするノズル配管をさらに含む請求項１に記載のウェハアンロードシステム。
【請求項３】
前記流体供給管と前記ノズルは、下定盤に備えられる請求項１に記載のウェハアンロードシステム。
【請求項４】
前記流体供給管から供給される流体を分岐させる分岐器をさらに含む請求項１に記載のウェハアンロードシステム。
【請求項５】
前記流体の噴射は、前記ウェハに対する加工が終了し、アンロード時点で行われる請求項１に記載のウェハアンロードシステム。
【請求項６】
前記流体は、気体(gas)または液体(liquid)中の少なくとも一つ以上である請求項１に記載のウェハアンロードシステム。
【請求項７】
前記液体の流体は、超純水、オゾン水、水素水、ＳＣ１(Standard Clean １)洗浄液中の少なくとも一つ以上である請求項６に記載のウェハアンロードシステム。
【請求項８】
前記気体の流体は、窒素(N２)、不活性気体、空気(air)中の少なくとも一つ以上である請求項６に記載のウェハアンロードシステム。
【請求項９】
上定盤研磨パッドと下定盤研磨パッドの間にウェハを介在させて加工できるウェハ加工装置において、
前記下定盤研磨パッドと前記ウェハの間に流体を供給できるウェハアンロード構造を含むウェハ加工装置。
【請求項１０】
前記ウェハアンロード構造は、
前記流体を供給する流体供給管と、
前記供給された流体を噴射するノズルと、
前記噴射された流体が下定盤研磨パッドとウェハの間に到達するように、前記下定盤研磨パッドに備えられた噴射口と、を含む請求項９に記載のウェハ加工装置。
【請求項１１】
前記ウェハアンロード構造は、
前記噴射された流体が前記噴射口に移動できるようにするノズル配管をさらに含む請求項１０に記載のウェハ加工装置。
【請求項１２】
前記下定盤研磨パッドの下側に備えられた下定盤をさらに含み、
前記流体供給管と前記ノズルは、前記下定盤に備えられる請求項１０に記載のウェハ加工装置。
【請求項１３】
前記ウェハアンロード構造は、
前記流体供給管から供給される流体を分岐させる分岐器をさらに含む請求項１０に記載のウェハ加工装置。
【請求項１４】
前記流体は、気体(gas)または液体(liquid)中の少なくとも一つ以上である請求項９に記載のウェハ加工装置。
【請求項１５】
前記液体の流体は、超純水、オゾン水、水素水、ＳＣ１(Standard Clean １)洗浄液中の少なくとも一つ以上である請求項１４に記載のウェハ加工装置。
【請求項１６】
前記気体の流体は、窒素(N２)、不活性気体、空気(air)中の少なくとも一つ以上である請求項１４に記載のウェハ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハアンロードシステムおよびこれを含むウェハ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術によれば、ウェハの両面を同時に加工するラッピングマシン(Lapping machine)や両面研摩機(double side polishing)は、既存の片面を研磨する片面研摩機に比べてウェハの形状や平坦度の制御に効果的である。
【０００３】
しかし、両面研摩機は片面研摩機と違ってヘッド(Head)でウェハを支持できないので、研磨中にウェハの離脱を防止するためにキャリア(carrier)を利用して研磨する。このように、キャリアを利用した両面研磨の場合、研磨の後、下定盤に付着したパッドとウェハの間で、流体の表面張力と加工中に印加された圧力によってウェハがパッドに吸着され、アンロード過程でウェハが割れ易くなるという問題がある。
【０００４】
また、従来技術による両面加工装置は、ウェハ全体的な形状や平坦度の向上に効果的であるが、研磨後ウェハをアンロードする時、パッドとウェハの間の流体による表面張力によって、アンロード時ウェハが破損する危険があるので、自動化ロード装置への適用が困難であるという限界がある。
【０００５】
また、このような表面張力によるアンロード問題は、ウェハの大口径化に伴い接触面積が大きくなることで、さらに大きく作用することになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、両面を同時に研磨するラッピングマシンや両面研摩機において、研磨終了後下定盤に吸着されたウェハを容易にアンロードできるウェハアンロードシステムおよびこれを含むウェハ加工装置を提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のウェハアンロードシステムは、流体を供給する流体供給管と、前記供給された流体を噴射するノズルと、前記噴射された流体が研磨パッドとウェハの間に到達できるようにする、定盤に備えられた噴射口と、を含む。
【０００８】
本発明のウェハ加工装置は、上定盤研磨パッドと下定盤研磨パッドの間にウェハを介在させて加工できるウェハ加工装置において、前記下定盤研磨パッドと前記ウェハの間に流体を供給できるウェハアンロード構造を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のウェハアンロードシステムおよびこれを含むウェハ加工装置によれば、両面を同時に研磨するラッピングマシンや両面研摩機の下定盤に、流体を移動させることができるようにすることで、研磨終了後パッドとウェハの間の表面張力を弱めて、ウェハアンロードを容易に行うことができる。
【００１０】
また、本発明によれば、ウェハの大口径化に伴い接触面積が大きくなることで表面張力の増加によるアンロード問題も効果的に解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例に係るウェハ加工装置の断面図である。
【図２】実施例に係るウェハアンロードシステムの例示図である。
【図３】実施例に係るウェハ加工装置のアンロード動作の例示図である。
【図４】実施例に係るウェハ加工装置のアンロード動作の例示図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施例の説明において、各ウェハ、装置、チャック、部材、部、領域または面などが、各ウェハ、装置、チャック、部材、部、領域または面などの「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」形成されるものも含む。
【００１３】
また、各構成要素の「上」または「下」に対する基準は、図面を基準として説明する。なお、図面における各構成要素の大きさは、説明の便宜を図り誇張図示される場合もあるが、実際に適用される大きさを意味するものではない。
【００１４】
（実施例）
図１は、実施例に係るウェハ加工装置１００の断面図である。
【００１５】
実施例に係るウェハ加工装置１００は、上定盤研磨パッド１３と下定盤研磨パッド１４の間にウェハＷを介在させて加工できるウェハ加工装置において、前記下定盤研磨パッド１４と前記ウェハＷの間に流体を供給できるウェハアンロード構造５０(図２参照)を含む。
【００１６】
実施例に係るウェハ加工装置は、ウェハ両面加工装置からなることができるが、これに限定されるものではない。
【００１７】
また、実施例で、ウェハ加工装置１００は両面研磨装置を例として説明しているが、これに限定されるものではなく、両面を同時に加工するラッピングマシンなどを含むことができる。
【００１８】
実施例で、ウェハ加工装置１００は、回転可能な下定盤１２と、前記下定盤１２の上側に回転および上下移動可能な上定盤１１と、下定盤１２の外側一部に回転可能に設置されるサンギア１５と、下定盤１２の外周側に回転可能に設置されるインターナルギア１６と、前記サンギア１５と前記インターナルギア１６の間に設置されるキャリア１７とを含むことができる。
【００１９】
前記下定盤１２の上側面には下定盤研磨パッド１４が設置され、この下定盤研磨パッド１４の上側面に、前記キャリア１７に支持されるウェハＷの下側面が接触される。
【００２０】
前記上定盤１１の下側面には上定盤研磨パッド１３が設置され、この上定盤研磨パッド１３の下側面に、前記キャリア１７に支持されるウェハＷの上側面が接触される。
【００２１】
前記上定盤１１は、垂直方向に昇降することができる。
【００２２】
前記サンギア１５は、前記下定盤１２の中心部に回転可能に設置され、前記下定盤１２の下方に位置する駆動源(図示されない)に連結され、水平方向に回転できる。
【００２３】
前記インターナルギア１６は、前記下定盤１２の外周側に回転自在に設置され、前記下定盤１２の下方に位置する駆動源(図示されない)に連結され、水平方向に回転できる。
【００２４】
前記キャリア１７は、前記サンギア１５およびインターナルギア１６の回転時に、前記サンギア１５の周囲を空転、自転する。前記キャリア１７は、前記サンギア１５と前記インターナルギア１６の間に、所定間隔ごとに複数設置することができる。
【００２５】
実施例に係る加工装置１００によれば、所定のウェハロード装置(図示されない)を作動させてウェハＷをキャリア１７に供給する。
【００２６】
以後、前記上定盤１１を下降させて下定盤１２と上定盤１１の間で各ウェハＷを挟持し、下定盤１２、上定盤１１、サンギア１５およびインターナルギア１６を回転させて、ウェハＷの上下面を同時に研磨することができる。
【００２７】
各ウェハＷの上下面の加工が終了した後、所定の外部ウェハアンロード装置２００(図４参照)によってウェハをアンロードすることができる。
【００２８】
この時、実施例に係るウェハアンロード構造５０を利用して、ウェハを容易にアンロードすることができる。
【００２９】
図２は、実施例に係るウェハアンロードシステムの例示図である。実施例で、ウェハアンロードシステムは、ウェハアンロード構造５０を含むことできるが、これに限定されるものではない。
【００３０】
実施例に係るウェハアンロード構造５０は、流体を供給する流体供給管２０と、前記供給された流体を噴射するノズル２３と、前記噴射された流体が下定盤研磨パッド１４とウェハＷの間に到達できるように、下定盤１２に備えられた噴射口２２と、を含むことができる。
【００３１】
実施例に係るウェハアンロード構造５０は、加工装置１００の下定盤１２に流体の出入りを可能とする流体供給管２０を設けることができる。また、前記流体供給管２０から流体を噴射するノズル２３を備え、前記ノズル２３から噴射された流体が下定盤研磨パッド１４の表面まで伝わるように、下定盤１２のノズル配管２１と対応するように下定盤研磨パッド１４に噴射口２２を形成して、噴射された流体が下定盤研磨パッド１４とウェハＷの間に到達できるようにすることができる。
【００３２】
これによって、実施例によれば、噴射された流体が、加工終了後ウェハＷと下定盤研磨パッド１４の間に供給されることで、流体の表面張力によって吸着されたウェハをより容易にアンロードすることができる。
【００３３】
前記ノズル２３の位置は、下定盤研磨パッド１４の表面における噴射口２２と同一位置と図示されているが、前記ノズル２３の位置はこれに限定されるものではなく、多様に変化させることができる。
【００３４】
また、実施例は、下定盤１２に供給される流体を分岐させる分岐器(図示されない)をさらに備え、下定盤１２の全面またはユーザー所望の特定位置に流体を噴射できるように構成することができる。
【００３５】
実施例での前記流体は、気体(gas)または液体(liquid)中の少なくとも一つを含むことができる。
【００３６】
例えば、ウェハをアンロードするために流入される流体は、ウェハ品質と安全に影響を及ぼさない範囲で、流体としては、超純水、オゾン水、水素水、ＳＣ１(Standard Clean １)洗浄液中の少なくとも一つ以上を用いることができる。前記ＳＣ１は、NH４OH:H２O２:H２Oが約１:４:２０の体積割合で混合されたもの、またはx:１:５の割合で混合されたものを用いることができるが、これに限定されるものではない。
【００３７】
実施例で用いられる流体の中、オゾン水、水素水のような機能水とＳＣ１のような化学液を用いる場合、研磨後ウェハ表面に残留する残留物を除去できる洗浄効果があり、また、表面に酸化膜成長させた後、余剰の水素(H)ラジカルを利用してウェハ表面のダングリングボンド(dangling bond)と結合し、表面を安定化させることができる。
【００３８】
また、前記気体の流体は、窒素(N２)、不活性気体、空気(air)中の少なくとも一つ以上からなることができる。
【００３９】
実施例に係るウェハアンロードシステムおよびこれを含むウェハ加工装置によれば、両面を同時に研磨するラッピングマシンや両面研摩機の下定盤に多数のホールを構成し、流体を利用してウェハとパッドの間の表面張力を弱めて、アンロードをより容易に行うことができる。
【００４０】
図３〜図４は、実施例に係るウェハ加工装置のアンロード動作の例示図である。
【００４１】
図３および図１を参照すると、ウェハ両面加工が終わった後、上述したように下定盤１２を介して供給された流体が下定盤研磨パッド１４の表面に噴射され、ウェハＷと下定盤研磨パッド１４の間で表面張力による吸着力を弱めて、ウェハアンロード時のウェハの脱着を容易にする。
【００４２】
以後、図４のように、ウェハの脱着が容易な状態で、吸着パッド２２０とアンロード部材２１０を備える外部アンロード装置２００によって、ウェハを破損せずに簡単にアンロードできることになる。上述されたウェハアンロード方法は、表面積が大きい大口径ウェハにも適用が容易である。
【００４３】
実施例に係るウェハアンロードシステムおよびこれを含むウェハ加工装置によれば、両面を同時に研磨するラッピングマシンや両面研摩機の下定盤に流体を移動させることができるようにすることで、研磨終了後パッドとウェハの間の表面張力を弱めて、ウェハアンロードを容易に行うことができる。
【００４４】
例えば、実施例に係るウェハアンロードシステムおよびこれを含むウェハ加工装置によれば、両面を同時に研磨するラッピングマシンや両面研摩機の下定盤に多数のホールを構成し、流体を利用してウェハとパッドの間の表面張力を弱めることで、アンロードをより容易に行うことができる。
【００４５】
また、実施例によれば、ウェハの大口径化に伴い接触面積が大きくなることで表面張力の増加によるアンロード問題も効果的に解決することができる。
【００４６】
以上の実施例で説明された特徴、構造、効果などは、少なくとも１つの実施例に組合せることができ、必ず１つの実施例に限定されるものではない。また、各実施例に例示した特徴、構造、効果などは、当業者であれば、別の実施例に組合せたり変形して実施可能であり、このような組合と変形も本発明の範囲内に含まれるものであると解釈されるべきである。
【００４７】
また、以上では実施例を中心に本発明を説明したが、これは例示であり、本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、当業者であれば、本発明の本質的な特性を逸脱しない範囲で、以上に例示されてい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、実施例に具体的に開示された各構成要素は、変形して実施可能であり、このような変形と応用に係る差異点も、添付された特許請求の範囲の範囲内に含まれるものであると解釈されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
実施例で、ウェハ加工装置１００は、両面研磨装置を例として説明しているが、これに限定されるものではなく、両面を同時に加工するラッピングマシンなどを含むことができる。
【００４９】
本発明のウェハアンロードシステムおよびこれを含むウェハ加工装置によれば、両面を同時に研磨するラッピングマシンや両面研摩機の下定盤に流体を移動させることができるようにすることで、研磨終了後パッドとウェハの間の表面張力を弱めて、ウェハアンロードを容易に行うことができる。
【００５０】
また、本発明によれば、ウェハの大口径化に伴い接触面積が大きくなることで表面張力の増加によるアンロード問題も効果的に解決することができる。
【図１】
2013517623.tif 000003
【図２】
2013517623.tif 000004
【図３】
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【図４】
2013517623.tif 000006
【国際調査報告】
2013517623.tif 000007
2013517623.tif 000008