반도체 웨이퍼용 연마 패드 홀 성형 장치(Polishing pad hole form apparatus for semiconductorwafer)

(19)대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)

(51) 。Int. Cl.
H01L 21/304 (2006.01)
(45) 공고일자
(11) 등록번호
(24) 등록일자
2007년03월09일
10-0690367
2007년02월27일
(21) 출원번호 10-2005-0117834 (65) 공개번호
(22) 출원일자 2005년12월06일 (43) 공개일자
심사청구일자 2005년12월06일
(73) 특허권자 정병철
경기 수원시 장안구 정자동 871-4 백설마을주공아파트 563동 903호
(72) 발명자 정병철
경기 수원시 장안구 정자동 871-4 백설마을주공아파트 563동 903호
(74) 대리인 이정익
(56) 선행기술조사문헌
JP2002011630 A
16261887
JP2004261887 A
* 심사관에 의하여 인용된 문헌
심사관 : 이상민
전체 청구항 수 : 총 2 항
(54) 반도체 웨이퍼용 연마 패드 홀 성형 장치
(57) 요약
본 발명은 반도체 소자 제조용으로 사용되는 웨이퍼(Wafer)의 표면을 연마 가공하는 패드(PAD)에 다수의 홀(Hole)을 성
형 가공하기 위한 반도체 웨이퍼용 연마 패드 홀 성형 장치에 관한 것이다.
본 발명의 구성은 지지프레임(1) 위에 지지 안내 샤프트(2)(2a)를 고정되게 세워 설치하고 상기 지지 안내 샤프트(2)(2a)
의 상측 선단부에 지지상판(3)을 고정 설치하며, 상기 지지 프레임(1) 위에는 하부 금형(A)을 구성하고, 상기 지지상판(3)
에는 상부 금형(B)을 구성하며, 상기 하부 금형(A)은 다수의 홀을 성형 가공하기 위한 패드(PAD)가 장착되는 지지다이(6)
로 구성되고, 상기 상부 금형(B)은 실린더(7)의 피스톤 로드(8)와 연결 결합되고 상기 지지 안내 샤프트(2)(2a)를 따라 상
하로 승강되게 결합구성된 승강용 프레임(9)에 센터 홀 성형 핀(11)과 다수의 홀 성형 핀(12)을 결합 구성하여서 된 것이
다.
위와 같은 본 발명은 반도체 소자 제조용으로 사용되는 웨이퍼(Wafer)의 표면을 연마 가공하는 패드(PAD)에 다수의 홀
(Hole)을 용이하고 간편하며 신속하게 양질의 홀 성형을 할 수 있고, 또한 대량생산으로 생산 원가를 절감할 수 있는 등의
효과가 있는 것이다.
대표도
등록특허 10-0690367
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도 1
특허청구의 범위
청구항 1.
삭제
청구항 2.
지지프레임(1) 위에 지지 안내 샤프트(2)(2a)를 고정되게 세워 설치하고 상기 지지 안내 샤프트(2)(2a)의 상측 선단부에
지지상판(3)을 고정 설치하며, 상기 지지 프레임(1) 위에는 하부 금형(A)을 구성하고, 상기 지지상판(3)에는 상부 금형(B)
을 구성하며, 상기 하부 금형(A)은 다수의 홀을 성형 가공하기 위한 패드(PAD)가 장착되는 지지다이(6)로 구성되고, 상기
상부 금형(B)은 실린더(7)의 피스톤 로드(8)와 연결 결합되고 상기 지지 안내 샤프트(2)(2a)를 따라 상하로 승강되게 결합
구성된 승강용 프레임(9)에 센터 홀 성형 핀(11)과 다수의 홀 성형 핀(12)을 결합 구성하여서 된 것에 있어서,
상기 상부 금형(B)은 승강용 프레임(9)에 제1 및 제2 고정블럭(10)(10a)을 고정 설치하고 상기 제1 및 제2 고정블럭(10)
(10a)에는 다수의 안내 핀(13)을 고정설치하며 상기 안내 핀(13)의 하측 선단부에는 홀더판(14)을 결합 구성하고 상기 제
2 고정블럭(10a)과 홀더판(14) 간에는 다수의 완충 스프링(15)을 연결 설치하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 웨이
퍼용 연마 패드 홀 성형 장치.
청구항 3.
제2항에 있어서, 하부 금형(A)의 지지다이(6)에는 다수의 핀 관통공(4)과 핀 안내공(5)을 형성하여 구성된 것을 특징으로
하는 반도체 웨이퍼용 연마 패드 홀 성형 장치.
명세서
발명의 상세한 설명
발명의 목적
발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
본 발명은 반도체 웨이퍼용 연마 패드 홀 성형 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 반도체 소자 제조용으로 사용되는 웨
이퍼(Wafer)의 표면을 연마 가공하는 패드(PAD)에 다수의 홀(Hole)을 성형 가공하기 위한 반도체 웨이퍼용 연마 패드 홀
성형 장치에 관한 것이다.
일반적으로 패드(PAD)는 구동력으로 회전하는 회전장치의 회전축에 결합하여 반도체 웨이퍼(Semiconductor Wafer)의
표면을 연마 가공하기 위해 사용되는 것으로, 도 4에서와 같이 패드(PAD)(P)에 다수의 홀(Hole)(h)을 형성하여 구성한다.
위와 같이 패드(P)에 다수의 홀(Hole)(h)을 형성하여 구성함으로써 실리콘의 소재로 된 반도체 웨이퍼(Semiconductor
Wafer)의 표면을 연마 가공할 시 상기 다수의 홀(Hole)(h)을 통해 연마가루나 연마재 또는 증류수 등의 불순물을 배출하
도록 하여 정밀하고 양호한 연마 가공을 할 수 있고 또한 웨이퍼의 표면에 흠집 발생을 방지할 수 있는 것이다.
그런데 상기 패드(P)에 다수의 홀(Hole)(h)을 형성하기 위한 종래의 기술은 펀치를 사용해 작업자가 일일이 수작업에 의해
홀(Hole)을 가공하거나, 레이저기를 이용해 레이저로 홀(Hole)을 가공하였다.
상기 펀치를 사용해 작업자가 일일이 수작업에 의해 홀(Hole)을 가공하는 경우에는 생산성이 떨어져 대량생산에 한계가
있고 또한 작업이 번거롭고 불편하며 생산성이 떨어짐에 따라 생산원가가 상승하는 등의 결점이 있는 것이었다.
등록특허 10-0690367
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그리고, 상기 레이저기를 이용해 레이저로 홀(Hole)을 가공하는 경우에는 패드(PAD)(P)의 소재가 부직포 또는 필름으로
되어 있기 때문에 홀을 가공할 시 홀의 내측 주연부가 타버리는 현상이 발생하여 불량이 높아 정상적인 생산이 곤란한 것
이었다.
즉, 레이저로 홀을 가공할 시 패드가 부직포로 되어 있기 때문에 타버린 부분은 딱딱하게 굳어져 웨이퍼의 표면을 연마 가
공할 시 웨이퍼의 표면에 흠집을 발생시키는 문제가 있는 것이다.
그리고 상기 레이저에 의한 홀 가공 또한 작업성이 좋지 않아 대량생산에 한계가 있고 생산원가가 상승하는 등의 결점이
있는 것이었다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제
따라서, 본 발명은 상기에서와 같은 문제를 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 반도체 소자 제조용으로 사
용되는 웨이퍼(Wafer)의 표면을 연마 가공하는 패드(PAD)에 다수의 홀(Hole)을 용이하고 간편하며 신속하게 양질의 홀
성형 가공을 자동으로 할 수 있는 반도체 웨이퍼용 연마 패드 홀 성형 장치를 제공함에 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단은 지지프레임 위에 지지 안내 샤프트를 고정되게 세워 설치하고 상기 지지 안
내 샤프트의 상측 선단부에 지지상판을 고정 설치하며, 상기 지지 프레임 위에는 하부 금형을 구성하고 상기 지지상판에는
상부 금형을 구성하며, 상기 하부 금형은 패드가 장착되고 다수의 핀 안내공과 핀 관통공이 형성된 지지다이로 구성되고,
상기 상부 금형은 실린더의 피스톤 로드와 연결 결합되고 상기 지지 안내 샤프트를 따라 상하로 승강되게 결합구성된 승강
용 프레임과, 상기 승강용 프레임에 고정 결합되는 제1 및 제2 고정블럭과, 상기 제1 및 제2 고정블럭의 중앙부에 고정 결
합되는 센터 홀 성형 핀과, 이의 외측으로 고정 결합되는 다수의 홀 성형 핀과, 상기 홀 성형 핀의 외측으로 고정 결합되는
다수의 안내 핀으로 구성되며 상기 안내 핀의 하측 선단부에 홀더판이 결합 구성되고 상기 홀더판과 제2 고정블럭 간에는
다수의 완충 스프링을 결합 구성하며 상기 센터 홀 성형 핀과 다수의 홀 성형 핀은 상기 홀더판을 관통하도록 구성하여서
된 것이다.
발명의 구성
이하, 바람직한 실시예로서 도시하여 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1에 따라 본 발명의 구성을 설명하면 다음과 같다.
지지프레임(1) 위에 지지 안내 샤프트(2)(2a)를 고정되게 세워 설치하고 상기 지지 안내 샤프트(2)(2a)의 상측 선단부에
지지상판(3)을 고정 설치한다.
상기 지지 프레임(1) 위에는 하부 금형(A)을 구성하고, 상기 지지상판(3)에는 상부 금형(B)을 구성한다.
상기 하부 금형(A)은 다수의 홀을 성형 가공하기 위한 패드(PAD)(P)가 장착되고 다수의 핀 관통공(4)과 핀 안내공(5)이
형성된 지지다이(6)를 설치 구성한다.
상기 상부 금형(B)은 실린더(7)의 피스톤 로드(8)와 연결 결합되고 상기 지지 안내 샤프트(2)(2a)를 따라 상하로 승강되게
결합 구성된 승강용 프레임(9)과, 상기 승강용 프레임(9)에 고정 결합되는 제1 및 제2 고정블럭(10)(10a)으로 구성된다.
그리고 상기 제1 및 제2 고정블럭(10)(10a)의 중앙부에 고정 결합되는 센터 홀 성형 핀(11)과, 이의 외측으로 고정 결합되
는 다수의 홀 성형 핀(12)과, 상기 홀 성형 핀(12)의 외측으로 고정 결합되는 다수의 안내 핀(13)으로 구성된다.
또한, 상기 안내 핀(13)의 하측 선단부에 홀더판(14)이 결합 구성되고 상기 홀더판(14)과 제2 고정블럭(10a) 간에는 다수
의 완충 스프링(15)을 결합 구성하며 상기 센터 홀 성형 핀(11)과 다수의 홀 성형 핀(12)은 상기 홀더판(14)을 관통하도록
구성하여서 된 것이다.
이상과 같이 구성된 본 발명의 작용을 도 1 내지 도 3에 따라 설명하면 다음과 같다.
등록특허 10-0690367
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먼저, 도 1에서와 같이 하부 금형(A)의 지지다이(6) 위에 다수의 홀을 성형 가공하기 위한 패드(PAD)(P)를 장착하고 도 2
에서와 같이 실린더(7)를 작동시켜 피스톤 로드(8)에 의해 상부 금형(B)을 1차로 하강시켜 패드(P)를 홀딩시킨 다음 다시
도 3에서와 같이 2차로 하강시켜 패드(P)에 다수의 홀을 성형 가공한다.
즉, 실린더(7)를 작동시켜 피스톤 로드(12)에 의해 승강용 프레임(9)이 지지 안내 샤프트(2)(2a)를 따라 하강하면 도 2에
서와 같이 안내 핀(13)은 핀 안내공(5)에 삽입 안내되고 1차적으로 홀더판(14)이 패드(P)를 홀딩하여 유동되지 않도록 한
후 연속해서 도 3에서와 같이 센터 홀 성형 핀(11)과 다수의 홀 성형 핀(12)이 하강하여 패드(P)에 다수의 홀을 성형 가공
한다.
이후 상기 실린더(7)를 작동시켜 피스톤 로드(8)를 상측으로 당겨 상승시키면 상기 상부 금형(B) 또한 상승되어 도 1에서
와 같이 원상태로 복귀된다.
이상과 같이 하여 패드(P)에 다수의 홀이 성형되면 하부 금형(A)의 지지다이(6)로부터 추출하고 추출된 패드(P)는 도 4에
서와 같이 센터 홀(c)과 다수의 홀(h)이 성형 가공되어 구성된다.
상기 상부 금형(B)의 안내 핀(13)은 상부 금형(B)이 하강할 시 핀 안내공(5)에 삽입 안내되어 홀더 판(14)과 센터 홀 성형
핀(11) 및 다수의 홀 성형 핀(12) 등이 구성된 상부 금형(B)이 안정되고 정밀하게 하강하여 패드(P)에 정밀하고 양호한 홀
성형을 가공하게 된다.
그리고 상기 완충 스프링(15)은 상부 금형(B)이 하강하여 하부 금형(A)에 압착할 경우 충격 등을 완화시켜 상부 금형(B)을
충격으로부터 보호하게 되고, 또한 상부 금형(B)이 하강하여 패드(P)에 홀을 성형하고 다시 상승하였을 경우 홀더판(14)을
탄발력으로 밀어내어 복귀시킴으로써 도 1에서와 같이 센터 홀 성형 핀(11)과 다수의 홀 성형 핀(12)이 홀더판(14)의 하측
으로 노출되지 않도록 한다.
따라서 상부 금형(B)이 하강할 경우 홀더판(14)이 먼저 패드(P)를 홀딩하여 유동되지 않도록 한 후 센터 홀 성형 핀(11)과
다수의 홀 성형 핀(12)에 의해 홀을 성형 가공하게 되는 것이다.
발명의 효과
이상과 같은 본 발명은 다음과 같은 효과를 얻을 수 있는 것이다.
즉, 반도체 소자 제조용으로 사용되는 웨이퍼(Wafer)의 표면을 연마 가공하는 패드(PAD)에 다수의 홀(Hole)을 용이하고
간편하며 신속하게 양질의 홀 성형을 할 수 있고, 또한 대량생산으로 생산 원가를 절감할 수 있는 등의 효과가 있는 것이
다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명에 따른 "반도체 웨이퍼용 연마 패드 홀 성형 장치"의 일부 단면 전체 구성도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 "반도체 웨이퍼용 연마 패드 홀 성형 장치"의 작용상태를 도시한 일부 단면도이다.
도 4는 일반적인 "반도체 웨이퍼용 연마 패드"를 도시한 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>
A: 하부 금형 B: 상부 금형
P: 패드(PAD)
1: 지지프레임 2,2a: 지지 안내 샤프트
3: 지지상판 4: 핀 관통공
등록특허 10-0690367
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5: 핀 안내공 6: 지지다이
7: 실린더 8: 피스톤 로드
9: 승강용 프레임 10,10a: 제1 및 제2 고정블럭
11: 센터 홀 성형 핀 12: 홀 성형 핀
13: 안내 핀 14: 홀더판
15: 완충 스프링
도면
도면1
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도면2
도면3
등록특허 10-0690367
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도면4
등록특허 10-0690367
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