반도체용 웨이퍼 가공성 향상을 위한 Silicon Beam 개발에 관한 연구

Abstract

반도체용 silicon beam은 반도체용 wafer 원자재인 silicon ingot을 절단할 때 사용하는 지지대로써 절단 공정시 끝부분에 도달할 때 cutting tool의 불균일한 응력전달로 인한 wafer의 기울어짐 현상을 방지하는 역할을 한다. 기존에 사용되고 있는 탄소재 silicon beam은 고가이고 수급이 불안정하여 대체 소재의 개발이 절실하게 요구되고 있다.이런 대체 소재로써의 요구조건은 작업성,가격조건,열분산성,피절삭물의 비산성, 불순물 혼입 및 오염정도, ingot과의 비슷한 절삭계수등이 고려되어져야 한다. 따라서 본 연구에서는 위의 조건을 충족하는 원료로 Mica와 Celite의 배합비 선정과 그에 따른 결합재의 배합비 선정등 혼련공정,성형공정 및 분위기 조성, 성형체의 열처리 시 온도 스케쥴 과 분위기 및 양산화에 부합되는 제조공정을 확립하였다.그 결과 비중 2.2-3.3경도 57-61,굴곡강도 640-810kgf/cm,비마모량 6-7*10-6cm/kg,열변형온도 약 700을 보였으며, 기존의 탄소재와 거의 동일한 물성을 가지며 원료수급 및 가격이 저렴한 대체 silicon beam 을 개발하게 되었다.