KR100485310B1 - 반도체웨이퍼의 양면재질을 제거하는 가공방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 앞면과 뒷면을 가진 반도체웨이퍼의 양면재질을 동시에 제거가공하는 방법에 관한 것이며, 여기서 반도체웨이퍼는 환상형 외부구동링 및 환상형 내부구동링에 의해 회전되게 설정된 캐리어에 놓이게 되며, 매번 상부 작업디스크에 대해 하나의 패스커브 및 하부 작업디스크에 대해 하나의 패스커브가 그려지는 방식으로 2개의 대향한 회전 작업 디스크 사이에서 이동하며, 이때 2개의 패스커브는 중심주위로 6개의 루프를 형성한 다음에 열려 있으며, 각 위치에서 적어도 내부구동링의 반경과 동일 크기의 곡율반경을 가진다.
Description
본 발명은 상부, 하부 작업 디스크에 대한 반도체웨이퍼의 최적의 패스커브(path curve)를 이용하여 반도체웨이퍼의 양면을 동시에 재질 제거 가공하는 방법에 관한 것이다.
반도체웨이퍼 제조의 전형적 처리순서는 톱질-엔지라운딩-랩핑, 또는 연삭-습식화학 에칭-연마, 또 상기한 처리스텝의 최소한 약간수의 처리스텝 전 및/또는 후의 세정스텝으로 이루어 진다. 특히, 현세대의 부품예로서 선폭 0.13㎛ 또는 0.10㎛의 부품제조의 개시제품으로서 사용되는 반도체웨이퍼에 대하여는, 예를들면 상기의 경우 구성부품 표면적 25mm×25mm의 0.13㎛, 또는 0.10㎛ 이하의 평면성 치수(SFQRmax)로 나타낼수 있는 평탄한 평행성 및 평면성이 크게 요구된다. 이와같은, 요구사항은 반도체웨이퍼의 앞면과 뒷면을 동시에 가공하는 스텝으로 실행되는 최소한 하나의 제조스텝으로서 고려될 수 있다. 그와같은 방법의 예로서는 단일웨이퍼처리로서, 또는 약 5∼30개의 반도체웨이퍼의 동시가공을 통하여 달성될 수 있는 양면랩핑, 양면연삭 및 양면연마가 있다.
복수의 반도체웨이퍼의 동시 양면래핑기술은 벌써부터 알려져 왔으며, 예로서 특허문헌(EP 547894 A1)에 기재되어 있다. 여러 제조업자는 여러규모의 적절한 설비를 시중에서 얻을 수 있다. 통상의 기술자에게는 일반적으로 강철로 된 래핑휠로서 공지되어 있으며, 현탁액분배의 개량을 위해 채널을 구비한 상부 및 하부 작업디스크간에 연삭제를 함유하는 현탁액을 공급할때, 반도체웨이퍼는 소정의 압력하에 운동하며, 그에따라 반도체 재질을 제거한다. 이때, 웨이퍼는 구동링에 의해 회전되게 설정되고, 반도체웨이퍼를 수용하는 컷아우트를 가진 캐리어에 의해 기하학적 통로에 계속있게 된다.
래핑은 반도체 수정의 톱질시 생성되는 손상을 제거하여 반도체웨이퍼의 소정두께 및 평탄한 평행성을 생성하는 것을 목적으로 한다. 전형적으로, 20㎛∼120㎛의 반도체 재질이 제거되며, 바람직하게 반도체웨이퍼의 양면에 균등하게 분할된다.
또한, 반도체웨이퍼의 양면연삭방법은 공지되어 있으며, 비용이득 때문에 최근에 크게 래핑을 교체하기 시작하였다.
이에 관하여, 예를들면 특허문헌(DE 19626396 A1)에는 복수의 반도체웨이퍼를 동시에 가공하여 양면래핑에 의한 것과 유사한 반도체웨이퍼의 동작을 하는 방법을 주장하였다. 양면연삭의 목적은 래핑의 목적과 유사하며, 전형적으로 제거된 재질량도 유사하다.
반도체웨이퍼의 양면연마방법은 작업디스크로서 상부 및 하부래핑휠 대신에 연마포가 부착된 평탄한 연마판 및 공급된 알칼리 안정화 콜로이드를 일반적으로 함유한 연마현탄액에 의한 래핑방법의 개선을 나타낸다. 특허문헌(US 5,855,735)에 의하면, 6wt% 이상의 고형물 농도에서는 화학기계적 양면연마에서 래핑모드의 양면 거친연마로 전이된다.
이 경우에 있어서, 반도체웨이퍼는 일반적으로 반대방향으로 회전하는 상부 및 하부연마판으로 회전되게 설정한 캐리어에 의해 고정통로를 따라 운동한다. 예를들면, 그와같은 목적의 연마기가 특허문헌(DE 10007390 A1)에서 요구되었다. 고도의 평면성을 달성하기 위한 반도체웨이퍼의 양면연마방법이 특허문헌(DE 19905737 C2)에 공지되어 있으며, 이때 마무리 연마 반도체웨이퍼는 스테인레스강으로 된 캐리어보다 다만 2∼20㎛ 두껍다.
본 방법에 있어서, 0.13㎛ 이하의 부품표면적 25mm×25mm를 가진 격자에 대해 SFQRmax로 표시되는 국부평면치의 반도체웨이퍼를 제조하는 것이 가능하다.
특허문헌(DE 19956250 C1)에는 양면연마에 의한 재가공방법이 기재되어 있다. 특허문헌(EP 208315 B1)에 기재된 실시예에 의하면, 반도체웨이퍼의 에지를 보호하기 위해 캐리어는 반도체웨이퍼를 수용하는 플라스틱라이닝 컷아우트를 편이상 가지며, 그것은 래핑에서 광범위하게 사용되는 방법이다.
양면연마의 목적은 반도체웨이퍼의 최종 평면평행성 및 평면성을 달성하며, 예로서 에칭전의 래칭 또는 연삭등의 이전방법에서 발생한 파손결정층 및 표면조도를 제거하는 것이다. 입자부착의 감소성향을 가진 연마뒷면과 결합된 양면연마 반도체웨이퍼의 높은 평면성으로, 특히 200mm 이상의 직경을 가진 반도체웨이퍼의 제조는 앞면의 한면 연마보다 더욱 중요한 연삭연마처리를 하게 하며, 전형적으로 10㎛∼50㎛의 반도체 재질이 제거된다.
양면연마에 있어서, 일반적으로 반도체웨이퍼의 앞면 및 뒷면에서 동일량의 재질이 제거된다. 대조적으로, 특허문헌(WO 00136637)에서는 양면연마시 앞면에서 증가량의 재질을 제거하여 웨이퍼의 뒷면에 있는 파손결정층을 임의로 이탈시키는 방법을 요구하였으며, 그것은 상부연마판의 증가회전속도를 사용하여 달성될 수 있다. 특허문헌(DE 19704546 A1)에 의하면, 그와같은 성질을 가진 재질의 비대칭제거는 양면연마 뒷면의 코팅, 예로써 산화물 - 다른 양면연마를 포함한 다단계처리에 의해 달성될 수 있다.
경쟁력 있는 반도체웨이퍼의 제조자로서 남아있기 위하여는, 가능한 저가로 필요한 재질에 의해 제조하는 방법 및 공정을 제공하는 것이 긴요하다. 이에 관한 중요한 접근책은 가능한 최고의 레벨로 기계마다 반도체웨이퍼의 수율을 증가시키는 것이다. 양면연마의 경우, 이것은 예로서 연마표의 긴 사용수명과 함께 높은 제거율을 실현하는 것을 의미한다. 양면래핑 및 연삭방법에 대한 것도 동일하나, 작동디스크의 경우에는 연마표의 사용수명 대신에 래핑휠의 사용수명, 예로서 연삭체의 사용수명이 된다.
종래 기술에 따른 본 발명의 결점은 양면래핑, 연삭 또는 연마에 의해 예로서 높은 평면성 및/또는 표면긁힘의 결여등의 소정의 제품특성을 유지하면서 증가된 머신스르풋, 또는 고정된 재질제거량으로 단축된 사이클타임을 실현하는 것이 불가능한 것이다. 가공압력을 증가하며, 반도체 재질을 제거하는 비율을 증가시키는 시도는 편명성의 열화 및/또는 표면긁힘의 발생을 유도하며, 그 때문에 그와같은 방법으로 제조된 웨이퍼는 재가공될 수 없으며, 더나아가 폐기되며, 또는 고가로 재가공되어져야 한다.
특허문헌(US 6,180,423 B1)에는 지지물에 의해 지탱되고, 회전하는 연마판에 의해 그의 중심부를 회전운동하는 단 하나의 반도체웨이퍼의 단일연마의 경우, 연마포에 관계된 반도체웨이퍼의 패스커브는 연마판(m) 및 지지물(n)의 회전속도의 비율에 좌우된다는 것이 기재되었으며, 그 문헌에서는 연마포의 적용범위는 가능한한 최대의 m과 n의 최소의 공배수에 의해 달성되는 그 나선형 패스커브를 통하여 가능한한 균일하다는 것이 주장되었다.
크게 길어진 제거율 및 연마포의 연장된 사용수명은 유리한 것으로 확인되었다. 본 발명은 연마판에 대하여 머신의 중심주위를 병진운동에 의한 중첩된 캐리어의 회전운동으로 양면에 작용하는 재질제거처리에 사용할 수 없으므로, 본 방법에 의해서도 종래 기술의 상기한 결점을 해결할 수 없다.
그에따라, 4자유도를 2자유도 대신에 공급하여야 한다(즉, 상부 및 하부판의 회전속도, 캐리어의 내부 및 외부구동부의 회전속도).
그러므로, 본 목적은 머신마다 반도체웨이퍼의 확정품질의 고수율을 통하여 비용이득을 가져오는 예로서 래핑, 연삭 및 연마에 의해 반도체웨이퍼의 양면을 동시에 재질제거가공하는 방법을 개발하는 것이다.
본 발명의 주과제는 앞면 및 뒷면을 가진 반도체웨이퍼의 양면을 동시에 재질제거가공하는 방법으로서, 상기 반도체웨이퍼는 환상의 외측구동링 및 환상의 내부구동링에 의해 회전하도록 설정된 캐리어 내에 위치하며, 매번 상부 작업 디스크에 대한 하나의 패스커브 및 하부 작업 디스크에 대한 하나의 패스커브가 그려지는 방식으로 2개의 대향한 회전 작업 디스크 사이에서 이동하게 된다. 여기서, 2개의 패스커브는
(a) 중심주위로 6개의 루프를 형성한 다음에 열려 있으며,
(b) 각 지점에서 적어도 내부구동링의 반경과 같은 곡율반경을 가진다.
다른 방법으로 표현하면, 2개의 패스커브는 중심주위의 6개 이하의 루프 다음에 연속적 또는 사실상 연속적이 아니며, 또 어느 지점에서도 내부구동링의 곡율반경 미만의 곡율반경을 구비하지 않는다.
본 발명의 패스커브의 형상은 캐리어의 구동 및 작업 디스크의 구동의 결과로 복수의 이동이 중첩된다는 점에서 종래 기술에 의한 1면 연마의 엄밀한 나선형 커브와는 다르다.
본 발명의 주요특징은 작업 디스크에 대한 반도체웨이퍼의 이동의 패스커브에 의해 상부 및 하부디스크의 균등한 덮힘이 있을 뿐아니라, 돌발적인 방향의 변경이 없는 것이다. 예를 들면, 양면 연마의 경우에 제 1의 필요조건이 재질의 균등제거 및 상부, 하부의 연마포의 신속한 재생을 보증하고, 제 2의 필요조건은 빈약한 평면도치(flatness value)의 위험성 또는 캐리어의 이탈로 인한 반도체웨이퍼를 깨지게 하는 위험성과 함께 캐리어의 진동 및/또는 반도체웨이퍼의 경사를 유도하는 등의 반도체웨이퍼에 작용하는 과격한 절차를 피할 수 있다. 이와같은, 관계는 놀라운 일이며 예견하기 불가능하다. 양면 연마에 대해 설명되어 온 고찰방법이 양면래핑 및 양면연삭에 대하여도 동일하게 적용된다.
본 발명의 방법을 위한 개시제품은 공지의 방법으로 결정에서 분리되어 그 에지를 둥글게 하며, 그리고 그 다음의 공정을 따르게 되는 반도체웨이퍼이다.
방법 및 목적에 따라, 반도체웨이퍼는 톱질, 래링, 연삭, 에칭, 연마 또는 에피택셜하게 성장한 표면을 가지며, 필요한 경우 반도체웨이퍼의 에지를 연마할 수 있다.
본 발명에 의한 최종제품은 양면이 래핑, 연삭 또는 연마되고, 평면성이 높고 긁힘이 없으며, 또 생산가면에서 종래기술에 따라 제조된 동일품질의 반도체웨이퍼보다 우수한 반도체웨이퍼이다.
본 발명에 의한 방법은 예로서 래핑, 역삭 및 연마에 의한 디스크형상이며, 상기 방법으로 가공될 수 있는 재질로 이루어진 여러형의 물체를 양면가공하는데 사용된다. 이와같은 타입의 재질의 예는 예로서 실리카를 기재로 한 글라스, 예로서 실리콘, 실리콘/게르마늄 및 갈륨비소화물등의 반도체이다. 예로서, 프로세서 및 메모리부품등의 전자부품의 제조에 있어서, 재사용을 위한 단결정형상의 실리콘이 본 발명에서는 특히 바람직하다.
본 방법은 200mm 이상의 직경 및 500㎛∼1200㎛의 두께를 가진 반도체웨이퍼의 가공에 특히 적합하다. 그 반도체웨이퍼는 반도체웨이퍼 부품제조의 개시재질로서 직접사용되거나, 또는 습식화학적 또 플라스마 에칭, 연마 및/또는 뒷면실링 또는 압면의 에피택셜코팅등의 층의 적용후 및/또는 열처리에 의한 상태조절후 등의 다른 처리스텝을 실행한 후에 그의 의도목적에 제공된다. 균질재질로 이루어진 웨이퍼의 제조이외에, 물론 본 발명은 SOI(silicon-on-insulator)웨이퍼등의 다층구조를 가진 반도체기판의 제조에 사용된다.
다음, 본 발명은 실리콘웨이퍼의 양면연마의 실시예에 관하여 설명한다. 최적 패스커브의 계산 및 결정에 대한 정보는 채넬 또는 연삭제 입자를 구비한 작업디스크를 연마포로 덮혀진 연마판 대신에 사용되며, 그것이 연마포 대신에 마멸되는 래핑 또는 연삭휠인 경우, 통상의 기술자에 의해 양면래핑 또는 연삭등과 유사한 운동학적 절차의 방법으로 용이하게 전용가능하다.
원칙적으로 예로서 환상톱질 또는 와이어 톱질처리에 의해 톱질된 다수의 실리콘웨이퍼에 본 발명의 양면연마공정을 직접 실현하는 것이 가능하다. 그러나, 예리함으로 기계적으로 매우 민감한 웨이퍼에지를 적절히 프로파일 된 역산휠에 의해 둥글게 하는 것이 바람직하다. 또한, 형상을 개량하고, 부분적으로 파괴된 결정층은 제거하기 위해 종래 기술에 따라 실행된 모든 상기한 스텝을 통하여 래핑 및/또는 연삭 및/또는 에칭등의 재질제거스텝을 실리콘웨이퍼로 실현하는 것이 바람직하다.
최소한, 3개의 캐리어를 사용하여 적어도 3개의 실리콘웨이퍼를 동시연마 가능한 적절한 크기의 시판되는 양면연마용 머신을 본 발명의 연마스텝을 실행하는 데 사용할 수가 있다. 원형패스에 일정간격으로 배치된 매번 3개의 실리콘웨이퍼에 의해 3∼5개의 캐리어를 동시에 사용하는 것이 특히 바람직하다. 그러나, 또 본 발명은 이행할 수 있도록 캐리어에 동심원으로 배치된, 다만 1개의 실리콘웨이퍼에 의해 매번 각 캐리어를 점유하는 것이 가능하다.
연마기는 대체로 수평면에서 자유로히 회전할 수 있는 하부연마판 및 수평면에서 자유로히 회전할 수 있는 상부연마판으로 이루어져 있으며, 그 2개의 판은 바람직하게 접착제 결합에 의해 연마포로 덮혀있으며, 적절한 화학적 조성물을 연속적으로 공급할때 연마기에 의해 양면연삭마모를 달성한다. 바람직하게 스테인레스 크롬강으로 구성된 캐리어는 실리콘웨이퍼를 수용하기 위해 적절한 크기의 플라스틱 라이닝 된 컷아우트를 구비하며, 또 그 캐리어는 예로서 핀기어장치 또는 인벌류트 톱니장치에 의해 회전하는 내부핀 또는 톱니링 및 반대향으로 회전하는 내부핀 또는 톱니링을 통하여 연마기와 접촉되어 있으며, 이와같이 반대방향으로 회전하는 2개의 연마판간에서 회전운동을 하게 된다. 캐리어의 편안한 운전 및 핀교체의 용이성 때문에 핀기어장치가 특히 바람직하다.
본 발명의 연마방법을 위한 캐리어는 궁극적으로 실리콘웨이퍼의 직경 및 소정의 사용에 좌우되는 연마실리콘웨이퍼의 최종두께에 따라 500∼1200㎛의 두께가 바람직하다. 매우 평탄한 실리콘웨이퍼의 제조에 관련하여, 연마웨이퍼의 최종두께가 캐리어의 두께보다 2∼20㎛의 범위로 큰 것이 바람직하며, 3∼10㎛의 범위로 큰 것이 특히 바람직하다. 양면연마에 의해 제거된 실리콘의 양은 2∼70㎛의 범위가 바람직하며, 5∼50㎛의 범위가 특히 바람직하다.
본 발명을 설명하기 위하여 본 발명을 도시한 도면이 있으며, 도면을 패스커브에 관한 다음 사항을 고려하여 굵게 인쇄하였다. 모든 데이터는 캐리어구동을 위해 외부 및 내부링의 핀톱니장치를 구비한 렌드스부르크(독일)에 있는 페터볼터스(Peter Wolters)사에서 제조한 타이프 AC2000의 시판되고 있는 양면연마기에서 직경 300mm의 실리콘웨이퍼 연마에 적용되는 데이터이다. 본 발명을 기재로한 관계는 크고 작은 연마기, 래핑 및 연삭기, 및 유사한 운동학으로 작동하는 재질제거기로 전환시켜, 크고 작은 반도체웨이퍼의 가공에 유사한 방법으로 전환된다. 그러므로, 도면은 어떤 경우에도 본 발명을 제한하지 않는다.
도 1의 양면연마용 캐리어(1)는 연마기의 외부 및 내부핀링의 핀으로 맞물린 외측톱니장치(2)가 특징이며, 또한 그 캐리어는 연마될 실리콘웨이퍼를 수용하는 플라스틱라이닝개구(3) 및 양면마포간에 연마마모제분포의 개량을 보증하는 추가개구(3)를 구비한다.
도 2는 매번 직경 300mm의 3개의 반도체웨이퍼(H), 이 경우에는 실리콘웨이퍼에 의해 점유된 캐리어(1)를 가진 형 AC2000 연마기의 전형적인 최대의 공간점유도를 나타낸다.
예를들면, 페터볼터(Peter Wolters)사에 의해 마찬가지로 제조된 소형 AC1500의 연마기가 200mm의 실리콘웨이퍼에 의해 점유된 경우에는 유사한 기하학적 배치가 이루어진다. 캐리어(1)는 내부핀링(5) 및 외부핀링(5)에 의해 회전되게 설정되며, 이때 내부·외부핀링(5 및 6)의 회전방향은 서로 다른부호를 갖는 것이 바람직하다.
반도체웨이퍼(H)는 회전하는 상부연마판의 연마포 및 바람직하게 반대방향으로 회전하는 하부연마판(7)의 연마포와 접촉되고 있으며, 이때 연마판은 위에서 볼때 동일하게 보인다.
도 3은 양면연마시 기하학적 관계를 파생하는 중요한 정보를 제공한다. 고정될 필요가 없는 그의 중심(M')주위를 캐리어(1)가 회전할때, 핀링(5 및 6) 및 2개의 회전판(7)은 연마기의 고정중심축(M)을 회전한다. 다음의 회전특성변수(RPM으로 주어짐)는 이와 관계하여 중요하다.
no = M주위를 회전하는 상부연마판(7)의 회전속도
nu = M주위를 회전하는 하부연마판(7)의 회전속도
na = M주위를 회전하는 회부핀링(6)의 회전속도
ni = M주위를 회전하는 내부핀링(5)의 회전속도
nLsrot = M'주위를 회전하는 캐리어(1)의 회전속도
nLstrans = M주위를 회전하는 캐리어(1)의 회전속도
no 및 nu, 및 4개의 변수 na,ni 및 nLstrans
중의 2개는 기계운전원에 의해 필요에 따라서 선택될 수 있다.
그것은 기하학적 관계에서 다음과 같은 결과가 유도된다.
na = (rLs/ra) ×nLsrot + nLsrot (1)
및
ni = (rLs/ri) ×nLsrot ×nLstrans (2)
또는, (1) 및 (2)식의 변환후
및
여기서, rLs = 캐리어(1)의 반경
ra = 부핀링(6)의 반경
ri = 내부핀링(5)의 반경
형 AC2000의 머신에 대하여는, (3)식은 다음과 같이 되고,
nLsrot = 0.5801 ×(na - ni) (5)
(4)식은 다음과 같이 된다.
nLstrans = 0.7880 ×na + 0.2120 ×ni (6)
상부 연마포(7)에 관계있는 캐리어(1)의 중심(M')에서 거리(a)에 있는 포인트 (P)의 패스커브를 고려할때, 이 포인트(P)는 반도체웨이퍼(H)가 모두 중심(M')주위에 동일거리로 배치된 경우에는 반도체웨이퍼(H)의 중앙에 있게 된다. P는 연마포의 하중을 고려하여 가장 농후하게 반도체 재질로 점유된 M'주위의 원상의 바람직한 포인트이다. 연마기 AC2000에 캐리어(1)를 사용하는 상기의 경우에는, 그 원 (a)의 반경이 200mm으로 되게 취한다.
외부핀링(6)을 따라 회전하는 캐리어(1)에 의해, 실제위치(P)는 P의 M에 관련하여 각도()에 있는 가상포인트(P')로 최초에 이동한다. 그와 같은 운동은 하이포사이클로이달 패스(hypocycloidal path)로서 간주하며, 직각좌표계에서 통상의 기술자에 의해 다음의 일반식으로 기재된다.
및
(내부핀링을 회전하는 캐리어와 함께 이 일반식은 에피사이클로드 패스를 설명하는데 사용될 수 있는 선택된 경우에는 ra - rLs = r1 + rLs임으로), 포인트(P)는 하이포클로이드 패스의 한 단면을 통하여 포인트(P')에 이동할때, 예를들면 상부연마판은 각도(
0)(M주위의 궤도에서의 M'의 "병진운동")를 통하여 M주위를 회전하는 포인트(P')에, 그 다음 포인트(P")에 이르게 되는 각도(-
0)를 통하여 반대방향으로 회전한다.
단위시간(t)후 상부연마판과 관련하여 개시포인트(P)에 관계된 포인트(P")의 위치의 계산을 할 수 있도록 무엇보다 먼저 각도( 및
0)를 채우는데 요구되는 시간간의 관계를 정립하는 것이 필요하다. 이를 위해, 외부구동링을 운동할 수 없는 가상참조원으로 사용한다.
양운동의 중첩은 하이포사이클로로이드 운동을 그린 x-y좌표계를 -
0만큼 x'-y'좌표계에 회전함으로 이루어진다.
x' = x ×cos(-
0) + y ×sin(-
0) (18)
y' = - x ×sin(-
0) + y ×cos(-
0) (19)
다음, 총괄운동(P →P")은 식(7),(8) 및 (17)을 식(18) 및 (19)에 대입하여 그릴수 있다.
이경우,
0 = - no' ×t (13)
또는,
u = - no' ×ti no 또는 nu 및
0 또는
u의 서로 다른 회전방향 때문에 음의 부호)
및
(9)식에 의해, 다음식이 유도된다.
0 = (na - no) ×t (15)
(11)식과 (14)식을 (1)식에 대입하여 다음식을 얻는다.
(15)식과 (16)식에서 t를 소거하여 다음식을 얻는다.
그러므로, 각도()가 하이포클로이드운동(7 및 8식)에 따라 중심(M)주위를 포인트(P)에 의해 커버될때, 동시에 상부연마판에 관련된 회전운동(
0 )이 일어나며, 또 (17)식에 따라 이 회전운동을 의 함수로서 그릴수 있다.
여기서, (x',y')는 하이포시클로이드패스를 통하여 각도()를 통과후의 포인트(P")의 좌표에 대응하며, = 0 일때의 결과는 다음과 같이 된다.
x' = ra - rLs + a and y' = 0.
상부(또는) 연마판에 관련된 포인트(P)의 평균속도 vo(vu)는 포인트(x',y')에 의해 커버된 거리(s)
및 시간(t)에 의해 식(16)을 풀은 식을
거리(s)가 식(20) 및 (21)을 사용하여, 각 > 360°에서 거리의 합계((xj,yj) 및 (xi,yi))로부터, 작은 각 증분(△), 예로서 1°의 간격으로 합하여 질때,
다음의 속도식에
v = s/t(or vo = so/t and vu = su/t)
대입하여 다음의 식이 계산된다. 또한, 속도의 변화를 계산하는 것도 가능하다.
상기의 식(20),(21) 및 (23)에 의해, 강력한 PC로 시판되고 있는 계산프로그램을 사용하여 패스커브 및 속도의 계산이 가능하다.
이론적으로, 회전속도(no,nu,na 및 n1)에 대한 어느 필요조합 및 그 결과로 얻은 평균상대속도(vo 및 vu) 및 연마압력을 선택할 수 있다. 그러나, 실제로 가능성은 주로 기계의 설계, 재질에의 하중 및 안전성등에 의해 제한되고 있다. 부호에 의해 표시되는 것 같이, 상부와 하부판 및 외부와 내부구동링에 대해, 다른 회전방향을 사용하는 것이 바람직하다. 연마기 AC2000으로 직경 300mm의 15개의 실리콘웨이퍼의 동시연마에 대하여, 특히 바람직한 다음의 파라미터범위가 웨이퍼제조에 적합하고 다루기 쉬우며, 또 본 발명을 이끄는 광범위한 실험의 제목을 만든다.
이와같은 조건하에서는 실리콘을 제거하는 속도는 0.4∼2.0㎛/분이다. 본 발명의 테두리내에서는 충분히 높은 머신스루풋을 보증하기 위해 0.65∼1.8㎛/분의 재질제거속도가 바람직하며, 0.8∼1.5㎛/분의 재질제거속도가 특히 바람직하다.
모든 재질제거방법을 이론적으로 균등하고, 만족스럽게 적용할 수 있는 연마의 이해력을 얻기 위한 이론적 친극책은 재질을 제거하는 속도를 연마압력(P) 및 실리콘웨이퍼/연마포상대속도(V)(Preston식)에 비례시켜야 된다는 것이다. 따라서, 압력증가에 의해 일정한 회전조건하에 재질제거율을 증가시키거나, 또는 동일관계속도, 그러나 회전파라미터의 다른 조합을 통하여 동일한 연마성과를 달성하는 것이 가능하다.
특히, 양면처리의 경우, 예로서 양면연마의 경우에는 압력(P) 및/또는 속도 (vo/vu)를 상승시켜 재질제거율의 증가는 종종, 예로서 SFQRmax로 표현하는 평면성의 열화를 가져오며, 또는 예로서 연마포상에 재질의 침착결과로서 긁힘율의 증가를 가져옴으로서, 앞의 식은 다만 극한된 범위에 적용된다. 그러므로, 패스커브 및 압력의 최적조합은 본 발명의 테두리안에서 구할 수가 있다.
식(20),(21) 및 (23)을 적용하고, 파라미터(no,nu,na 및 mi)의 여러조합을 통하여 상부 또는 하부 연마포 및 여러 상대속도에 관계된 포인트(P)의 매우 광범위한 패스커브를 생성하는 것이 가능하다. 많은 예가 도 4∼9에 나타나 있다. 원칙적으로 열린 패스커브(도 4 및 7)와, 다만 몇개의 루프 다음에 닫혀진 패스커브로서 알려진 것(도 5 및 6)과의 구별을 짓는 것이 가능하다. 다른 한편으로는 열린 패스커브는 상대적으로 약한 곡율(도 7∼9)과 강한 곡율(도 4의 우측)을 가진 커브로 분류된다.
닫힌 패스커브는 회전속도가 약정범위내에서 변화될때 주기적으로 나타나며, 예를들면 na = 5.4rpm 및 n1 = -16rpm에서는 닫힌 패스커브는 다음의 판회전속도영역에서 볼수가 있다.
2중루프 : n0 = 25.69 rpm 및 nu = -23.96 rpm
3차루프 : n0 = 19.48 rpm 및 nu = -17.75 rpm
4차루프 : n0 = 17.41 rpm 및 nu = -15.69 rpm
5차루프 : n0 = 16.38 rpm 및 nu = -14.65rpm
6차루프 : n0 = 15.76 rpm 및 nu = -14.03rpm
단일루프 : n0 = 13.28 rpm 및 nu = -11.55rpm
3차로제트 : n0 = 10.17 rpm
3차 및 4차루프를 도 6에 나타내고, 단일 루프는 도 5에 나타난다.
닫힌 패스커브상에 포인트(P)에서 포인트(P")에로의 이동에 의해 표시되는 상부 및 하부 연마포에 대한 실리콘웨이퍼의 이동은 연마포에 불균일한 하중을 가지게 한다.
첫째로, 이러한 패스 상에서 연마포는 연마작업시 압축후 다음의 실리콘웨이퍼에 넘겨지기 전 충분히 완화될 수 없게 되며, 이는 달성될 수 있는 웨이퍼평면성의 손상원인이 된다.
둘째로, 연마에 의해 제거되는 실리콘 또는 그 반응생성물은 가장 큰 하중을 받게 되는 패스에 먼저 침착되며, 그것은 통상의 기술자가 떨어지는 재질제거율 및 어느 경우에는 실리콘웨이퍼의 긁힘표면을 이르키는 연마포상의 갈색조각의 형성에서 인식할 수 있다. 특히, 이러한 영향은 보다 큰 재질제거율을 성취하기 위해, 연마입력의 예로서 0.10∼0.15bar에서 0.18∼0.25bar 범위로 증가할때 나타난다.
본 발명의 목적달성을 위한 시험에서 확인된 것은 도 5∼도 6의 닫힌 패스커브 또는 루프의 수가 6개 이하의 사실상 닫힌 패스커브등의 닫힌 패스커브를 피할 수 있는 경우에는 기하학적 구조 및 연마긁힘의 큰 역효과없이 연마압력을 증가할 수가 있다는 것이다. 이에 따라, 예를 들면 링회전속도가 na = 5.4rpm 및 ni = -16rpm인 경우에는 앞에서 열거한(즉, ±0.1∼0.25rpm) 상부 및 하부연마판의 회전속도(no 및 nu)의 범위를 피할수가 있다.
링회전속도(na 및 ni)의 변경조합에 대해, 동일한 패스도가 일반적으로 고려된다 할지라도 그 임계치는 변경된다.
임계패스커브를 피할 수 있는 요구사항은 도 7∼9에 도시된 패스커브에서 충족된다.
6개 이상의 루프수를 가진 닫힌 또는 거의 닫힌 패스커브는 사실상 연마포상의 균일한 하중을 의미하며, 본 발명의 범위 내에서는 위험하지 않다.
본 발명에 관계된 제 2의 조건은 패스커브(8)의 진로에 발생하는 곡율반경에 관한 것이다. 우리가 알게 된 것은 이 지점에서 일어나는 상대운동의 감속과 함께 패스커브 방향의 돌연한 변화는, 특히 상기한 연마압력의 증가가 예로서 0.10∼0.15bar에서 0.18∼0.25bar의 범위까지 이루어질 경우에는 충분히 큰 실리콘웨이터의 평면성을 성취하는데 불리하다는 것이다. 압력의 상한영역에서의 절차를 수행하면, 반도체웨이퍼는 경사로 인하여 캐리어에서 끌어당겨지며, 이는 불가피하게 깨짐을 유도하고, 이때 일반적으로 실리콘웨이퍼 및 연마포뿐만아니라 부서진 캐리어세트 또한 파손된다.
이러한 유형의 절차의 예는 도 4의 포인트(9)에 도시된다. 이와같은 성질의 패스커브(8)의 임계곡율반경은 비교적 낮은 연마판 회전속도(<10 ..... 12rpm) 및 연마판 회전속도에 비하여 비교적 높은 캐리어 회전속도에서 발생한다.
그러므로, 품질손상의 감수없이 양면연마의 재질제거속도를 증가시키기 위하여, 닫힌 패스커브 뿐만아니라 내부구동링(5)의 곡율반경보다 낮은 패스커브의 곡율반경 또한 피해져야 한다. 분명히, 이들 2개의 조건은 상부 및 하부연마판에 관련된 패스커브에 대해 동시에 적용하여야 한다. 본 발명의 범위 내에서 식(20) 및 (21)을 사용하여 패스커브가 상기한 양조건을 만족하는 예측을 정확히 하는 것이 가능하다.
본 발명의 주제를 형성하는 no.nu.na 및 ni의 가능한 광범위한 조합의 소정의 선택이, 앞에서 설명된 이유로 실제작업에서 성공적으로 입증된 것을 알게 되었다.
본 발명의 특성인 그 조건들을 통하여 ±1.0∼±1.8m/sec 범위의 패스속도 (vo 또는 vu) 및 0.8 및 1.5㎛/min의 전형적 재질제거율로 실리콘웨이터의 양면연마를 성공적으로 달성하는 것이 가능하다. 종래 기술에 의한 방법에서 동일한 기본조건으로, 특허문헌(DE199 05 737 C2)에 의하면, 예로서 0.15bar의 압력하에 0.55㎛/min의 재질제거율을 성취하는 것이 가능하였다.
실리콘웨이퍼의 앞면 및 뒷면에서 동일양의 재질을 제거하는 경우에는 본 발명을 사용할 수 있으며, 속도(vo 및 vu)를 대략 동일하게 선택한 경우, 소정의 정확성을 가지고 성취된다. 그러나, 속도(vo 및 vu)의 적절한 선택에 의해 전체로는 가능한한 적은 재질을 제거할 때 손상된 결정층 및 다른면의 결함이 앞면에서 제거됨을 보증하기 위해 1개면, 예로서 앞면에서 더 많은 재질을 제거하는 것이 가능하다. 물론, 최적의 패스커브는 상부 및 하부 연마포의 균일한 가공을 보증하기 위해 이들 공정을 실시하는 것이 필요한 경우, 연마포 세정용 브러시디스크 또는 연마포 조절용 마모물체에 의해 덮혀진 기판디스크를 배치하기 위해 사용될 수 있다.
회전 및 압력조건에 관하여 만든 설명서의 테두리에서 양면연마공정은 통상의 기술자에게 공지된 방법으로 실시된다.
연마는 보강폴리에스테르 파이버를 결합한 경도 50∼100(ShoreA)를 가진 시판되고 있는 폴리우레탄 연마포를 사용하여 실시하는 것이 바람직하다. 실리콘웨이퍼의 연마시, 바람직하게 SiO2 1∼5wt%로 이루어진, 바람직하게 pH 9.5∼12.5를 가진 연마마모제를 물에 연속적으로 공급하는 것이 추천되고 있다.
연마공정의 종료시에는 화학으로 고반응성이고, 소수성 웨이퍼 표면을 부동태화 시켜야 한다. 본 발명에서는 이것은 1개 이상의 필름형성제를 함유한 하나의 액체 또는 다수의 액체를 차례로 공급하여 실시하는 것이 바람직하며, 그 결과로 실리콘웨이퍼의 연마 앞면, 뒷면 및 에지가 액체의 필름으로 완전히 가습된다. 이때, 정지제어는 필름형성물질 0.01∼10vol%의 농도범위가 일반적으로 적절하다. 1 또는 다가알코올, 폴리알코올 및 계면활성제로 이루어진 화합물그룹에서 선택되고, 그후, 세정시 제거된 하나 또는 다수의 물질을 사용하는 것이 특히 바람직하다.
동일원리를 실행하며, 마찬가지로 특히 바람직한 정지과정의 실시예에서는 SiO2를 기재로 하고, 0.01∼10vol% 양의 상기 그룹의 화합물에서 1개 이상의 물질을 함유한 수성 연마마모제를 공급하는 것이다.
정지제 및 필요할 경우 초순수물의 공급을 종료한 후, 실리콘웨리퍼를 종래 기술에 따라 머신에서 제거하고, 세정 및 건조시킨다. 그 다음, 실리콘웨이퍼는 통상의 기술자에게 공지된 방법을 사용하며, 연마공정에 의해 영향을 끼치고, 웨이퍼는 다른 사용자에 의해 뚜렷하게 지정된 품질특징에 관하여 평가된다. 예를들면, 이와같은 형의 특징은 용량상 또는 광학적 원리로 동작하는 시판되고 있는 측정장치에 의해 결정될 수 있는 국부적 기하학적 데이터이다. 평가된 또다른 품질특징은 실리콘웨이퍼의 앞면, 뒷면 및/또는 에지에 관한 특성이다. 긁힘의 발생 및 범위의 가시적평가 및 강한 집중광하의 이상적 실리콘 표면의 판점 및 그 밖의 편차는 이와 같은 관계에서 상당한 중요성을 가진다. 또한, 예를들면 시판되고 있는 측정장치에 의한 초도, 위상학 및 금속오염의 실험은 중요하며, 또한 필요하다.
실리콘웨이퍼에 사용된 파라미터에 관하여, 본 발명에 의해 제조된 실리콘웨이퍼는 종래 기술에 의해 제조된 실리콘웨이퍼에 비하여 어떠한 결점도 가지고 있지 않다. 그것은, 0.13㎛ 이하의 선폭을 가진 반도체부품의 제조에 적합하며, 특히 예로서 0.13㎛ 이하의 SFQRmax로 표시된 매우 높은 극부평면성이 긁힘없는 표면과 조합되어 이루어진다. 패스커브의 최적화를 통하여 본 발명에 의한 가능한 장비의 생산량의 증가 및 동시에 반도체웨이퍼의 동시양면가공 재질제거율의 증가때문에, 반도체웨이퍼는 최소한 종래 기술의 방법에 비하여 양면에서 재질을 제거하는 처리공정당 40% 이하 및 전체 처리절차에 관하여 15% 이하의 비용으로 제조할 수 있으며, 그것은 결정적인 경쟁력있는 장점이다.
웨이퍼의 또 다른 목적에 의하여, 종래 기술에 따라서 흐림없는 연마앞면을 얻기위해, 예로서 0.1∼1㎛의 실리콘제거하에 SiO2를 기재로 한 알칼리성 연마마모제의 도움으로 부드러운 연마포를 사용하여, 웨이퍼 앞면을 표면 연마하는 것이 필요하다. 필요한 경우, 실리콘웨이퍼의 열처리를 공정절차중에 어느 필요지점에서 삽입하여, 예로서 열도너를 파괴하기 위해, 표면에 인접한 결정층의 손상을 어닐링하며, 또는 제어된 도핑제고갈을 야기시킨다. 예로서, 폴리실리콘, 실리콘 디옥시드, 혹은 실리콘 니트리드의 뒷면 코팅의 사용 또는 실리콘웨이퍼의 앞면에 실리콘 혹은 또 다른 반도체 재질의 에피택셜 성장층의 사용등, 소정 제품에 필요한 다른 처리공정의 범위는 마찬가지로 통상의 기술자에게 공지된 방법을 사용하여, 공정절차에서 적절한 접합점에서 결합될 수 있다. 또한, 실리콘웨이퍼에는 예로서 에칭전에 공정절차의 여러지점에서, 예로서 레이저마킹등의 명확한 실별특징이 제공된다.
비교실시예 및 실시예.
비교실시예 및 실시예는 생산규모에서 300mm의 직경을 가진 실리콘웨이퍼의 양면연마에 관한 것이다. 실리콘웨이퍼는 종래 기술에 따라서 단결정의 와이어톱질, 에지원형화, 양면연속적 표면연마, 농축질산/불화수소산 혼합물에서의 에칭 및 에지연마에 의해 제조되었으며, 805㎛의 두께를 구비하였다. 실리콘웨이퍼를 수용하기 위해 각각 3개의 컷아우트식 PVDF로 라이닝되고, 두께 770㎛의 스테인레스 크롬강으로 제조된 5개의 캐리어를 사용하며, 반도체웨이퍼를 최종두께 775㎛로 연마하였다. 사용한 연마포는 경도 74(shoreA)의 시판되고 있는 폴리에스테르파이버 보강 폴리우레탄 연마포였다. 수성 연마마모제는 SiO2 3wt%를 함유하였고, pPH11.5를 구비하였으며, 상부 및 하부 연마판의 온도는 매번 38℃로 제어되었다.
연마의 종료 후, 글리세롤 1vol%, 부타놀 1vol% 및 계면활성제 0.07vol%를 함유한 정지제를 감압하에 공급하였다. 세정 및 건조작업후에 흐린 빛하에서 육안검사를 시행하였으며, 또 기하학적 구조측정을 용량성 원리에 따라 동작하는 기하학적 구조측정장치에 의해 실시하였다. 이와같이 처리한 실리콘웨이퍼 승인의 표준은 표면긁힘의 결여 및 표면격자 25mm×25mm에 대한 극부평면성 SFQRmax 0.12㎛였다. 이와같은 조건을 만족하지 않는 실리콘웨이퍼는 반도체 재질의 추가제거 5㎛를 통하여 종래 기술에 따라 재가공되었다.
또한, 기하학적 구조측정장치를 사용하며, 연마작업의 재질제거율을 결정시킬수 있는 정보를 통하여, 연마전과 후에 실리콘웨이퍼의 두께를 결정하였다. 실리콘웨이퍼의 앞면과 뒷면에 재질제거의 분배는 연마전후에 현미경으로 측정되는 깊이의 레이저마킹을 가진 시험웨이퍼를 사용하여 결정되었다.
다음 표에서는 비교실시예 1∼3( = C1∼C3 ; 도 4∼6의 패스커브에 대응) 및 실시예 1∼3(E1∼E3 ; 도 7∼9의 패스커브에 대응)의 관계데이터를 제공하였다. 패스커브에 대한 본 발명의 조건(a)은 6개루프 이하를 가진 닫힌 또는 거의 닫힌 패스커브의 결여를 의미하며 ; 조건(b)는 내부구동링의 곡율반경 이하의 곡율반경의 결여를 의미한다.
양 조건은 상부 및 하부 연마판에 관계한 실리콘웨이퍼의 패스커브에 대해 적용하여야 한다.
| 실시예 | n0 | nu | na | n1 | nLsrot | nLstrans | Vo | Vuq | 만족조건 |
| C1 | +10.0 | -10.0 | +4.0 | -19.0 | 13.34 | -0.88 | -0.71 | +0.69 | (a) |
| C2 | +13.3 | -11.6 | +5.4 | -16.0 | 12.41 | +0.86 | -0.81 | +0.90 | (b) |
| C3 | +19.5 | -15.7 | +5.4 | -16.0 | 12.41 | +0.86 | -1.22 | +1.17 | (b) |
| E1 | +16.0 | -13.0 | +5.4 | -16.0 | 12.41 | +0.86 | -0.99 | +0.99 | (a)+(b) |
| E2 | +20.0 | -20.0 | +4.0 | -19.0 | 13.34 | -0.88 | -1.37 | +1.35 | (a)+(b) |
| E3 | +23.0 | -15.5 | +4.0 | -19.0 | 13.34 | -0.88 | -1.57 | +1.05 | (a)+(b) |
열거한 처리조건을 사용하여, 비교적 다량의 실리콘웨이퍼를 처리하였으며, 무엇보다도 연마는 비교적 저압에서 실시되고, 이어서 비교적 고압에서 실시되었다. 각 일련의 시험에서는 균일한 개시조건을 보증하기 위해 새 연마포를 사용하였다.
다음 표에는 평균재질제거율 및 세정후의 웨이퍼 품질에 관한 결과를 제공하였으며, Fs는 실리콘웨이퍼의 앞면, Bs는 뒷면을 나타낸다. 명세서에 언급되지 않은 웨이퍼의 재연마는 관련된 처리비용에서 고려되어야 한다.
표에서 알 수 있는 것은 실리콘웨이퍼의 양면연마에 대한 본 발명에 의한 방법은 종래 기술에 의한 방법에 비하여, 특히 0.15bar 이상의 연마압력의 사용시에는 상당한 비용의 이점을 가져오는 것이다.
| 실시예 | 연마압력(bar) | 재질제거율(㎛/min) | 제거재질분배FS/BS(㎛) | SFQRmax≤0.12㎛ | 표면긁힘 | 관련처리비용 |
| C1 | 0.1250.1500.200 | 0.480.540.68 | 15/1515/15결정되지않음 | yesyesno | no때때로yes | 1.151.24>>1 |
| C2 | 0.150 | 0.58 | 14.5/15.5 | no | yes | >>1 |
| C3 | 0.1250.1500.200 | 0.580.630.82 | 15/1515/15결정되지않음 | yes80%no | nonoyes | 1.001.21>>1 |
| E1 | 0.150 | 0.67 | 15/15 | yes | no | 0.90 |
| E2 | 0.1250.1500.2000.255 | 0.660.791.021.10 | 15/15결정되지않음15/15결정되지않음 | yesyesyes95% | nononono | 0.890.810.680.72 |
| E3 | 0.1500.200 | 0.760.97 | 16.5/13.517/13 | yesyes | nono | 0.820.71 |
반도체웨이퍼의 재질제거가공에 있어서, 본 발명에 의한 양면 동시제거방법은 제조면에서 종래 방법에 비하여 상당한 생산비용의 절감을 가져온다.
도 1은 양면연마를 위해 3개의 300mm 실리콘웨이퍼를 지탱하는 직경 720mm의 캐리어를 나타낸 도이다.
도 2는 양면연마기에서 도 1에 도시된 복수의 캐리어의 배열을 나타낸 도이다.
도 3은 도 2의 양면연마기에서 연마포에 관계된 실리콘웨이퍼의 운동에 대해 상부, 하부연마판 및 내부, 외부핀링의 동시 회전에 관계된 기하학적 관계를 나타낸 도이다.
도 4 는 직각좌표계에서 비교실시예 1에 설정된 회전파라미터에 대해 6초, 20초, 120초의 운행시간 후 상부 연마포(좌측) 및 하부 연마포 (우측)에 대해 도 2에 나타난 연마기에서 양면연마시 실리콘웨이퍼의 패스커브(path curve)를 나타낸다. 일반적으로 관례적인 것 같이, x축은 수평으로 y축은 수직으로 도면을 그리며, 상부 우측의 4분원에 있는 위치(x,y)는 양의 부호를 가진다.
도 5 는 비교 실시예 2에 대해 도 4 에 대응한다.
도 6 는 비교 실시예 3에 대해 도 4 에 대응한다.
도 7 는 비교 실시예 1에 대해 도 4 에 대응한다.
도 8 는 비교 실시예 2에 대해 도 4 에 대응한다.
도 9 는 비교 실시예 3에 대해 도 4 에 대응한다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 캐리어, 2 : 외부톱니,
3 : 플라스틱라이닝개구, 4 : 추가개구,
5 : 내부핀링, 6 : 외부핀링,
7 : 하부연마판, H : 반도체웨이퍼,
M : 연마기, M' : 중심부,
P : 포인트, P' : 가상지점,
P'' : 포인트.
Claims (14)
- 앞면 및 뒷면을 가지는 반도체웨이퍼의 양면을 동시에 재질 제거하는 방법에 있어서,상기 반도체웨이퍼는 환상형 외부구동링과 환상형 내부구동링에 의해 회전하도록 설정된 캐리어 내에 위치하며, 반대방향으로 회전하는 2개의 작업 디스크 사이에서 상부 작업 디스크에 대한 1개의 패스커브 및 하부 작업 디스크에 대한 1개의 패스커브가 그려지는 방식으로 이동하고,상기 두 개의 패스커브는,(a) 중심주위로 6개의 루프를 형성한 다음에도 열려 있으며,(b) 각 위치에는 내부구동링의 반경과 적어도 동일크기의 곡율반경을 가지는 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼의 양면을 동시에 재질제거하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 상부 및 하부 작업 디스크는 각각 상부 및 하부 연마포로 덮힌 상부 및 하부 연마판이며, 양면의 재질 제거 가공은 연마포로 덮힌 2개의 연마판 사이에서 적어도 반도체 재질 2㎛를 제거하면서 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼의 양면을 동시에 재질제거하는 방법.
- 제 2항에 있어서, 반도체웨이퍼는 최종 연마 반도체웨이퍼의 평균두께보다 2∼20㎛ 작은 평균두께를 가진 강철로 된 평탄한 복수의 캐리어 내에 있는 캐리어와 동일두께의 플라스틱으로 라이닝한 컷아우트(cutout)내에 놓여 있는 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼의 양면을 동시에 재질제거하는 방법.
- 제 2항 또는 3항에 있어서, 반도체 재질을 제거하는 속도는 적어도 0.65㎛/ min임을 특징으로 하는 반도체웨이퍼의 양면을 동시에 재질제거하는 방법.
- 제 3항에 있어서, 캐리어의 평균두께는 최종 연마 반도체웨이퍼의 평균두께보다 3∼10㎛ 작으며, 5∼50㎛의 반도체 재질량이 제거됨을 특징으로 하는 반도체웨이퍼의 양면을 동시에 재질제거하는 방법.
- 제 2항에 있어서, 최소한 3개의 반도체웨이퍼를 동시에 연마하며, 최소한 3개의 캐리어를 동시에 사용하는 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼의 양면을 동시에 재질제거하는 방법.
- 제 2항에 있어서, 각각 폴리우레탄으로 이루어지고 50∼100(shoreA)의 경도를 가진 상부 및 하부 연마포를 사용하며, sio2 고용물 함량 1∼5wt% 및 pH 9.5 ∼12.5를 가진 연마마모제를 연속적으로 공급하는 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼의 양면을 동시에 재질제거하는 방법.
- 제 7항에 있어서, 상부 연마판 및 하부 연마판에 대한 반도체웨이퍼의 동일 평균패스속도의 선택을 통하여 대략 동일 재질량이 앞면과 뒷면에서 제거되는 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼의 양면을 동시에 재질제거하는 방법.
- 제 7항에 있어서, 하부 연마판에 대한 평균패스속도에 비하여, 상부 연마판에 대한 반도체웨이퍼의 보다 큰 평균패스속도의 선택을 통하여 보다 많은 재질을 반도체웨이퍼의 뒷면에서 보다 앞면에서 제거함을 특징으로 하는 반도체웨이퍼의 양면을 동시에 재질제거하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 양면의 재질제거 가공은 적어도 10㎛의 반도체 재질을 제거하면서 2개의 래핑휠간에서 양면 래핑처리로써 동시에 실시됨을 특징으로 하는 반도체웨이퍼의 양면을 동시에 재질제거하는 방법.
- 제 10항에 있어서, 반도체웨이퍼는 강철로 된 평탄한 캐리어 내에 플라스틱으로 라이닝한 컷아우트에 놓여 있으며, 마모제 입자를 함유한 현탁액이 공급될때 채널같은 홈을 가진 강철로 된 2개의 래핑휠 간에서 운동하는 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼의 양면을 동시에 재질제거하는 방법.
- 제 10항 또는 제 11항에 있어서, 동일 양의 재질이 앞면 및 뒷면에서 제거됨을 특징으로 하는 반도체웨이퍼의 양면을 동시에 재질제거하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 양면의 재질제거 가공은 적어도 10㎛의 반도체 재질의 제거하면서 마모제 입자에 의해 덮힌 2개의 작업디스크 사이에서 양면연삭처리로서 동시에 실시됨을 특징으로 하는 반도체웨이퍼의 양면을 동시에 재질제거하는 방법.
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