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| Back Thinning, Delayering, Cross -Section
Polishing of Silicon, Gallium Arsenide, Indium
Phosphide, etc., |
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반도체 물질은 Field Effect Transistors (MosFets,
Fets), Integrated Circuits (ICs, MMICs,
ASICs ), Focal Plane Array, Infra-Red Detector와
같은 다양한 Device에 사용된다. |
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다양한 물질들이 이러한 Device에 쓰이고, 새로운 물질들이 끊임없이 개발되고
있다. 실리콘이 일반적이지만, Compound Semiconductor라 알려진 Gallium
Arsenide, Indium Phosphide, Mercury Cadmium Telluride,
Cadmium Sulphide와 Cadmium Telluride와 같은 대체 물질들이
발견되었다. 어떤 물질이든지 Wafer는 제작동안 Crystal로부터 Wafer를
절단하고, 제작 전에 표면을 준비, 제작 후에 Device를 얇게 하는 몇 개의 일반적인
공정을 거친다. Slicing은 Annular Saw로 하고, 표면 조정과 얇게 하는
공정은 일반적으로, Lapping과 Polishing의 결합으로 이루어진다 |
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 Wafer
절단 (Wafer Slicing) |
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기판을 제조하는 첫번째 단계는 Crystal로부터 Wafer를 Slicing하는
것이다. Crystal성장의 비용적인 면에서 절단작업은 낭비하는 물질이 가능한 적어야
하므로 APD1과 APD2의 Annular Saw가 이상적이다. 이러한 Saw의 고장력
Blade는 Kerfs Loss를 최소화므로 Wafer의 손상을 줄여, 다른 형태의
Saw보다 Crystal당 산출량이 매우 크다.
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| Wafer
Thnning and Back lapping |
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Back lapping이라고 알려진 Wafer Thinning은 제조된 Wafer의
열전도성을 줄이고 device를 통과하는 신호 전파를 빠르게 하기위해 Device
제조공정 끝에 이루어진다. 대부분의 경우 최초 400~500㎛에서 100~150㎛의
Wafer 두께를 얻으려고 한다. 그러나 점점 더 정교한 device들이 두께를 50㎛이하로
가공하는 것이 일반적으로 되었다. 이러한 정밀한 설비 분야는 Logitech이 수년간
전문으로 하는 분야이다. |
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Wafer는 PP5GT 또는 PP6GT Polishing Jig에
직접 Vacuum Chucking을 함으로써 150㎛정도로 얇게 할 수 있다. 정확한 두께조정은
PSM1 Programmable Sample Monitor를 이용하면 가능하다. 이것은 PSM1
스위치가 Lapping machine을 정지시키는, 즉 공정이 끝나는 지점(미리 설정된 두께)까지
Lapping을 한다. Device에 손상을 주거나 두께 요구 조건으로 Vacuum Chucking이
적당하지 않을 경우는 wafer를 Sapphire, Silicon, Quartz로 된 Support
Disc에 일시적으로 Wax-Bonding한다. 이것은 표면을 적당히 보호하고 Lapping과
Polishing중에 Wafer를 지지한다.
Low tolerance bond는 숙련된 작업자에 의해 수작업으로 이루어질 수도 있지만, Logitech
Vacuum/Pressure Bonding Unit(Single Wafer를 위한 WSBU,
또는 3-station WSBU)으로 정확하고 반복재현성 있는 신뢰성 있는 결과를 얻을 수 있다.
요구조건이 매우 엄격할 경우, WCS10 wax coating system ( Bonding전에
정확한 Wax Layer를 설치하게끔 설계)을 사용할 수 있다.
Bonding이 얻어진 후 Wafer/Support disc는 진공을 이용하여 PP5GT
또는 PP6GT Polishing Jig에 부착되고 최종적인 두께로 Lapping 또는 Polishing
된다.
Wafer의 끝 단을 가공한 다음 공정인 Chemical polishing 또는 chemo-mechanical
polishing공정에 이상적인 정확하고 재현성 있는 concavity가 얻어진다.
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| Chemical
Polishing |
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Chemical Polishing은 일반적으로 Epitaxial Growth의
Semiconductor wafer surface를 준비하거나 결점 있는 Epitaxial
Layer의 Wafer를 교정하기 위해 이루어 진다. 공정은 자극적이고 유해한 Bromine
Methanol과 같은 Chemical Polishing 약품을 필요로 한다. Logitech은
이 분야에서 호환성 있는 장비를 개발하는데 선구자적인 역할을 하였다. CP3000,
CP4000의 두 가지의 Chemical Polishing 장비가 쓰인다. 이러한
기계들은 Polypropylene, PVDF, Epoxy Painted Polyurethane과
같은 특수 플라스틱으로 제조되며, 완벽한 내 화학성을 보장하고, 작업자에게 안전한
작업환경을 제공한다.
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Logitech장비는 R&D와 생산현장 모두에 적용하여 사용할 수 있다.
CP3000은 3개의 75mm(3") wafer와 1개의 200mm(8")
Wafer를 가공할 수 있고, 현존하는 표준 Fume Cabinet에 맞게 설계되어
있다. 반면에 CP4000은 동시에 75mm(3") wafer 9개를 가공할
수 있고 통합된 Fume Cabinet이 있다.
Chemical Polishing 기술의 사용은 빠른 속도로 확산 되고 있고, 그
장비의 적용은 Semiconductor Material에만 국한되지 않는다. Optical,
그리고 Electro-Optical Material은 화학약품과 산에 의해 처리되는
물질로 CP3000과 CP4000은 이 모든 물질들에 적용이 가능하다.
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