KR101150849B1 - 웨이퍼 캐리어 및 이를 채용한 웨이퍼 양면 연마장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼 캐리어 및 이를 채용한 웨이퍼 양면 연마장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 웨이퍼의 양면 연마시 웨이퍼가 자전하도록 하여 평탄도를 향상시킬 수 있도록 하는 웨이퍼 캐리어 및 이를 채용한 웨이퍼 양면 연마장치에 관한 것이다.

캐리어, 평탄도, 양면 연마, 웨이퍼

Description

웨이퍼 캐리어 및 이를 채용한 웨이퍼 양면 연마장치{Wafer carrier and apparatus for polishing double side of wafer having the same}

본 발명은 웨이퍼 캐리어 및 이를 채용한 웨이퍼 양면 연마장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 웨이퍼의 양면 연마시 웨이퍼가 자전하도록 하여 평탄도를 향상시킬 수 있도록 하는 웨이퍼 캐리어 및 이를 채용한 웨이퍼 양면 연마장치에 관한 것이다.

일반적으로, 실리콘 웨이퍼를 제조하는 공정에서는 상기 실리콘 웨이퍼(이하, '웨이퍼'라 한다)의 표면을 경면화하는 연마(polishing)공정을 수행하고 있다. 이러한 연마공정은 웨이퍼의 평탄도를 향상시키기 위하여 기계적, 화학적 반응을 병행하여 미세표면의 굴곡(nanotopography) 및 거칠기(roughness)를 제어하는 공정이다.

상기 웨이퍼의 평탄도를 향상시키는 것은 반도체 공정에서 생산 원가 절감 및 제품 성능 향상을 위해 집적도가 높은 반도체 소자를 제조하기 위한 요구조건 때문이다. 즉, 반도체 소자의 디자인 룰(design rule)이 점점 작아짐에 따라 반도체 소자 제조사가 요구하는 웨이퍼의 평탄도 사양은 점점 더 엄격해지고 있다. 따 라서, 집적도가 높은 반도체를 제조하기 위해서는 웨이퍼 표면의 평탄도를 확보하는 것이 필수적인 과제가 되고 있다.

이와 같이, 평탄도를 향상시키기 위한 방법으로서, 단면 연마공정에 비해 웨이퍼의 평탄도가 우수한 양면 연마공정(DSP : Double Side Polishing)으로 진행하고 있다.

상기 양면 연마공정은 통상적으로 양면 연마장치를 사용하여 웨이퍼의 양면을 연마하고 있다. 여기서, 상기 양면 연마장치는 상정반, 하정반, 선기어(Sun Gear) 및 인터널기어(Internal Gear)의 4부분이 회전하며 웨이퍼의 양면을 연마하는 4-웨이 타입(4-Way Type) 및, 상정반, 하정반의 회전과 일정한 궤적으로 회전되는 캐리어에 의해 웨이퍼의 양면을 연마하는 어설레이션 타입(Oscillation Type)으로 구분된다.

이러한 두 가지 타입의 양면 연마장치는 전술한 바와 같이, 기계적, 화학적 연마를 하도록 이루어진다. 즉, 웨이퍼의 연마시 연마입자(silica)와 각종 첨가물을 혼합한 슬러리(slurry)(이하 '연마액'이라 함)가 웨이퍼의 연마면 상에 공급된다. 따라서, 웨이퍼는 상정반 및 하정반에 부착된 연마패드와의 밀착된 회전 운동에 의한 마찰력과, 상기 연마액의 반응에 의하여 기계적, 화학적 연마가 이루어지게 되는 것이다.

보다 구체적으로, 상기 4-웨이 타입의 양면 연마장치(10)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 연마패드(15')가 하면에 부착된 상정반(15), 상기 상정반(15)에 대향하여 설치되며 상면에 연마패드(11')가 부착된 하정반(11) 및 상기 상정반(15) 과 하정반(11) 사이에 설치되고 연마의 대상이 되는 웨이퍼(W)가 장착되는 캐리어(13)를 포함하여 구성된다.

이러한, 4-웨이 타입의 양면 연마장치(10)의 동작 및 구조 관계를 간략히 살펴보면, 하정반(11)의 외주에는 인터널 기어(internal gear)(12)가 구비되며, 상정반의 중앙 부위에는 선기어(sun gear)(14)가 설치된다. 상기 웨이퍼(W)가 장착된 캐리어(13)의 외주면에는 기어가 형성되어 상기 선기어(14)와 인터널기어(13)에 맞물리게 놓여진다. 따라서, 서로 반대 방향으로 회전되는 상정반(15)과 하정반(11)에 의해 가압되는 캐리어(13)는 서로 반대 방향으로 회전되는 인터널 기어(12) 및 선기어(14)와 치합되어 공전 및 자전하게 된다.

상기와 같은 공정을 거쳐 연마된 웨이퍼(W)의 직경별 두께 변화량이 도 3에 도시되어 있다.즉, 도 3에 나타난 바와 같이, 웨이퍼(W)의 형상은 좌우가 대칭인 안정적인 형상을 확보할 수 있게 된다. 이러한 4-웨이 타입의 양면 연마장치(10)는 직경이 300mm인 웨이퍼(W)를 연마하는데 사용된다.

다음으로, 상기 어설레이션 타입의 양면 연마장치(20)는 통상적으로 직경이 200mm인 웨이퍼(W)를 연마하는데 사용된다.

보다 구체적으로, 상기 어설레이션 타입의 양면 연마장치(20)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상측에서 웨이퍼(W)를 회전 가압하는 상정반(25)과, 상기 상정반(25)과 반대방향으로 회전하며 하방에서 웨이퍼(W)를 회전가압하는 하정반(21) 및, 상기 상정반(25)과 하정반(21)의 사이에 설치되고 연마의 대상이 되는 웨이퍼(W)가 장착되는 캐리어(23)를 포함한다. 이때, 상정반(25)의 하면과 하정반(21) 의 상면에는 각각 연마패드(25')(21')가 부착된다.

상기 캐리어(23)는 상정반(25) 및 하정반(21)의 반경보다 큰 반경을 가지며, 웨이퍼(W)가 장착되는 장착홀(23')이 원주를 따라 다수개 형성된다. 상기 캐리어(23)는 그 중심과 상정반(25) 및 하정반(21)의 중심이 일정간격 이격되어 위치된다. 이에, 캐리어(23)는 상정반(25) 및 하정반(21)이 각각 회전축을 중심으로 회전하는 동안에 상정반(25) 및 하정반(21)의 회전축에 대한 일정한 편심을 가지고 편심회전을 하게 된다.

이러한 어설레이션 타입의 양면 연마장치(20)는 상정반(25) 및 하정반(21)이 상기 4-웨이 타입의 양면 연마장치(10)와 동일하게 정해진 회전수에 의해 회전을 실시하지만 캐리어(23)의 자전 및 공전이 없으며, 연마패드(25')(21')가 부착된 상정반(25) 및 하정반(21) 전체를 접촉하는 것이 아니라, 도 5에 도시된 바와 같이, 정해진 궤도만을 운동하는 방식으로 이루어진다.

또한, 어설레이션 타입의 양면 연마장치(20)는 4-웨이 타입의 양면 연마장치(10)보다 적은 연마재의 사용이 가능하여 200mm 이하의 직경을 갖는 웨이퍼(W)를 연마하는데 유리하며, 장비의 구조가 단순하여 장비 운영 및 유지 보수가 쉽다는 장점을 갖는다.

그러나, 상기 어설레이션 타입의 양면 연마장치(20)를 이용하여 직경이 300mm인 대구경 웨이퍼(W)를 연마할 경우, 적은 연마재의 사용으로 인하여 웨이퍼(W) 전체의 균일한 연마가 어려우며, 이로 인해서 양면 연마 후 웨이퍼(W) 형상이 좌우대칭의 형태가 아닌 기울어진 형상으로 연마된다. 또한, 연마재의 사용량을 증가시킬 경우에는 수막현상에 의하여 오히려 웨이퍼의 결함을 제거하는 것이 감소되는 경향을 나타내어 웨이퍼(W)의 전체적인 평탄도를 악화시키는 원인으로 작용하고 있다.

즉, 직경이 300mm인 웨이퍼(W)를 어설레이션 타입의 양면 연마장치(20)로 연마한 웨이퍼(W)의 반지름별 두께 변화량이 도 6에 도시되어 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)가 기울어진 것을 알 수 있다. 여기서, 도 6에 도시된 '웨이퍼 1'은 적은 연마재를 사용하여 연마한 것이고, '웨이퍼 2'는 연마재의 사용량을 증가하여 연마한 것을 나타낸다.

즉, 현재 사용되는 어설레이션 타입의 양면 연마장치(20)는 4-웨이 타입의 양면 연마장치(10)와 대비하여 연마중 웨이퍼(W)의 자전 및 공전이 없으며, 정해진 궤도로만 회전 운동하기 때문에 연마패드(25')(21')와 웨이퍼(W)의 접촉 면적 감소가 나타난다. 이에 따라, 웨이퍼(W) 연마 불균일 현상이 나타나 연마 후 웨이퍼(W)의 기울기가 발생하게 되고 평탄도가 악화되는 문제점이 있다.

이를 해결하기 위하여, 어설레이션 타입의 양면 연마장치(20)를 4-웨이 타입의 양면 연마장치(10)처럼 자전 및 공전하는 구조를 갖도록 개조하는 것이 필요하나, 개조 비용이 양면 연마장치의 구입비용과 비슷한 수준이므로 비용 측면에서 효율적이지 못하다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 웨이퍼의 양면 연마시 웨이퍼가 자전하도록 웨이퍼 장착홀의 구조를 개선한 웨이퍼 캐리어 및 이를 채용한 웨이퍼 양면 연마장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 어셀레이션 타입의 양면 연마장치를 사용하여 대구경의 웨이퍼를 평탄하게 연마시킬 수 있는 웨이퍼 캐리어 및 이를 채용한 웨이퍼 양면 연마장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 웨이퍼 캐리어는, 웨이퍼를 양면 연마하기 위해 웨이퍼를 장착하는 장착홀이 관통되어 형성된 웨이퍼 캐리어로서, 상기 장착홀의 단면은 상단으로부터 하단으로 갈수록 장착홀의 직경이 점차적으로 줄어들도록 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 장착홀의 상단의 직경은 301.5mm이상 301.6mm이하 이고, 하단의 직경은 300.15mm이상 300.25mm이하이다.

상기 목적을 달성하기 위한 웨이퍼 양면 연마장치는, 상면에 연마패드가 부착된 하정반; 하면에 연마패드가 부착되며 웨이퍼를 상부에서 회전 가압하는 상정반; 및 상기 하정반과 상정반 사이에 개재되며, 웨이퍼를 수납하여 장착하는 장착홀이 형성된 웨이퍼 캐리어;를 포함하고, 상기 장착홀의 단면은 상단으로부터 하단으로 갈수록 장착홀의 직경이 점차적으로 줄어들도록 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 장착홀의 상단의 직경은 301.5mm이상 301.6mm이하 이고, 하단의 직경은 300.15mm이상 300.25mm이하이다.

본 발명에 따른 웨이퍼 캐리어 및 이를 채용한 웨이퍼 양면 연마장치는 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 웨이퍼가 장착되는 캐리어의 장착홀의 구조를 변경함으로써, 웨이퍼가 자전하도록 이루어져 평탄도를 향상시킬 수 있다.

둘째, 어설레이션 타입의 양면 연마장치에 장착홀의 구조가 개선된 캐리어를 사용함으로써, 직경이 300mm인 대구경 웨이퍼를 평탄하게 연마할 수 있다. 이에, 어설레이션 타입의 양면 연마장치의 구조를 4웨이 타입의 양면 연마장치의 구조로 개선시키는 비용을 획기적으로 감소시킬 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있 을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 캐리어를 나타내는 단면도이다.

본 발명에 따른 웨이퍼 캐리어(100)는 도 4에 도시된 어설레이션 타입의 양면 연마장치(20)의 하정반(21)과 상정반(25) 사이에 개재되어 일정 궤적으로 회전하며 웨이퍼(W)를 양면 연마하기 위한 것이다. 상기 어설레이션 타입의 양면 연마장치(20)에 대해서는 전술되었으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이하에서는, 상기 웨이퍼 캐리어(100)를 사용하여 어설레이션 타입의 양면 연마장치(20)에 의하여 연마되는 것으로 설명하기로 한다. 이때, 상기 웨이퍼 캐리어(100)에 장착되는 웨이퍼(W)의 직경은 300mm이다.

도 7을 참조하면, 웨이퍼 캐리어(100)는 웨이퍼(W)를 장착하는 장착홀(110)이 관통되어 형성된다.

상기 장착홀(110)의 단면은 상단으로부터 하단으로 갈수록 장착홀(110)의 직경이 점차적으로 줄어들도록 형성된다. 이러한 장착홀(110)은 웨이퍼 캐리어(100)의 원주를 따라 다수개 형성된다. 예컨대, 상기 웨이퍼 캐리어(100)는 한 번에 5매의 웨이퍼(W)가 장착되는 것이 일반적이나, 이에 한정되지 않으며, 한 번에 장착되는 웨이퍼(W)의 매수는 선택적으로 증감될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 장착홀(110)의 상단의 직경은 301.5mm이고, 하단의 직경은 300.15mm이다. 여기서, 상기 장착홀(110)의 상단의 직경에 대한 허용오차는 0mm 초과 0.1mm 이하이다. 마찬가지로, 상기 장착홀(110)의 하단의 직경에 대한 허 용오차는 0mm 초과 0.1mm 이하이다. 즉, 상기 장착홀(110)의 상단의 직경은 301.5mm이상 301.6mm이하 이고, 하단의 직경은 300.15mm이상 300.25mm이하이다. 이때, 도 7에 도시된 '-0/+0.1mm'는 '0mm 초과 0.1mm 이하'를 의미하는 것으로 이해되어야 한다.

이와 같은 장착홀(110)에 장착된 웨이퍼(W)는 장착홀(110)의 상단으로부터 일정 간격 이격되도록 이루어지고, 장착홀(110)의 하단에 의하여 지지된다. 즉, 상기 장착홀(110)의 하단의 직경은 웨이퍼(W)의 직경과 거의 동일하기 때문에, 이러한 영향으로 웨이퍼(W)의 하측이 지지된다. 이에 따라, 상기와 같은 장착홀(110)이 형성된 웨이퍼 캐리어(100)를 양면 연마할 경우 웨이퍼(W)는 상정반(25)에 의하여 자전하게 된다.

보다 구체적으로, 상기 상정반(25)의 회전력은 하정반(21)의 회전력보다 대략 3배 이상 빠른 상태로 회전되며, 웨이퍼(W)를 가압하게 된다. 즉, 상정반(25)의 연마패드(25')에 의해 가압된 웨이퍼(W)는 장착홀(110)의 하단부에 의해 지지된 상태에서 상정반(25)의 회전력을 전달받아 원활하게 회전(자전)이 발생하게 된다.

한편, 상기 수치범위와 관련하여, 허용오차의 범위가 적용된 장착홀(110)의 상단의 직경이 상한치를 초과하거나 하한치에 미달하면 캐리어(100)의 장착홀(110)에서 웨이퍼(W)의 회전이 발생하지 않기 때문에 바람직하지 못하다.

또한, 허용오차의 범위가 적용된 장착홀(110)의 하단의 직경이 상한치를 초과하거나 하한치에 미달하면 캐리어(100)의 장착홀(110)에서 웨이퍼(W)의 회전이 발생하지 않기 때문에 바람직하지 못하다.

그러면, 상기와 같은 본 발명의 웨이퍼 캐리어(100)에 의하여 웨이퍼(W)가 연마될 경우 평탄도가 향상된 것을 입증하기 위하여, 도 8에 도시된 종래의 웨이퍼 캐리어(23)와 비교하여 설명하기로 한다.

도 8을 참조하면, 웨이퍼 캐리어(23)에 형성된 장착홀(23')은 직경이 300.15mm이다. 이러한 웨이퍼 캐리어(23)는 본 발명의 실시예에서와 동일한 조건으로 하여 연마를 실시하였다. 즉, 직경 300mm인 웨이퍼(W)를 웨이퍼 캐리어(23)에 장착하고, 상정반(25)의 회전력을 하정반(21)의 회전력보다 대략 3배 이상 빠른 상태로 회전시켜 어설레이션 타입의 연마장치(20)에서 연마하였다. 또한, 장착홀(23')에 대한 허용오차가 -0mm/+0.1mm(0mm 초과 0.1mm 이하)인 조건을 만족하도록 하였다.

도 9는 본 발명의 웨이퍼 캐리어와 종래의 웨이퍼 캐리어를 사용하여 연마된 웨이퍼의 평탄도를 측정한 결과에 대해 도시한 것이다. 웨이퍼의 평탄도는 웨이퍼의 평탄한 정도를 나타내는 것으로서, 평탄도의 측정은 SBIR(Site Backside Reference Indicate Reading), ESFQR(Edge sector Site Frontside Reference Q(Site least square plane) Range) 및, SFQR(Site Frontside Reference Q(Site Least Square Plane) Range) 3가지로 나타내었다.

상기 SBIR은 웨이퍼 표면을 일정한 크기의 영역(site)으로 나누어 두께를 측정한 값 중 최대값으로 구해진다. 이때, '26*33'은 직경이 300mm인 웨이퍼를 26mm×33mm의 사이트로 나눈 것을 의미하고, E/E 3mm는 웨이퍼의 가장자리로부터 3mm를 제외하는 것을 의미한다.

ESFQR은 일정한 각도(보통 5도)로 방사상으로 등분한 사이트에 대하여, 웨이퍼 가장자리에서 일정 지점(보통 1mm 또는 2mm)이동된 부분에서부터 웨이퍼 중심을 향하여 소정 길이(15mm)만큼 진행하면서 두께(높이)를 측정하여 그 최고점과 최저점의 두께차로써 구해진다. 즉, 'R_L = 15mm'는 일정 지점 이동된 부분에서부터 웨이퍼의 중심으로 15mm만큼 진행한 것을 의미한다. 이렇게 산출된 ESFQR은 보통 nm 수준의 값을 가진다.

SFQR은 국소적인 평탄도를 나타내는 것으로서, 웨이퍼 표면을 일정한 크기의 영역(site)으로 나누고, 각 영역의 기준면(reference plane)을 기준으로 산의 높이와 골의 깊이를 더한 값으로 구한다. 또한, SFQR 값이 가장 큰 영역(site)의 SFQR 값을 웨이퍼의 대표 SFQR 값으로 나타낸다.

이러한 SBIR, ESFQR, SFQR이 나타내는 값이 작을수록 평탄도는 좋게 된다.

즉, 도시된 바에 의하면, SBIR에 대한 종래의 웨이퍼 평탄도 값이 291nm이고, 본 발명의 웨이퍼 평탄도 값이 168nm인 것을 알 수 있다. 또한, ESFQR에 대한 종래의 웨이퍼 평탄도 값이 268nm이고, 본 발명의 웨이퍼 평탄도 값이 248nm인 것을 알 수 있다. 아울러, SFQR에 대한 종래의 웨이퍼 평탄도 값이 76nm이고, 본 발명의 웨이퍼 평탄도 값이 50nm인 것을 알 수 있다. 이러한 결과 평탄도 값이 개선됨을 알 수 있다.

한편, 상기와 같은 웨이퍼 캐리어(100)를 이용하여 웨이퍼를 연마한 결과 도 10에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)의 좌우가 대칭인 안정적인 형상을 확보할 수 있게 된다.

미설명된 참조부호 'A', 'B', 'C', 'D', 'E'는 각각의 웨이퍼(W)를 연마하여 웨이퍼 직경별 두께변화량을 나타낸다.

결과적으로, 상기 웨이퍼(W)의 센터구간과 에지구간의 단차가 감소됨에 따라 웨이퍼의 평탄도가 향상되어, 품질 및 수율 향상 효과를 얻을 수 있다.

부가적으로, 본 발명에 따른 웨이퍼 캐리어(100)는 단지 장착홀(110)의 상단의 직경을 확장함으로써 상기와 같은 결과가 발생하는 것이 아님을 증명하기 위하여, 본 발명에 따른 장착홀(110)의 구조와 다른 확장된 장착홀을 갖는 웨이퍼 캐리어와 비교하여 설명하기로 한다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 비교예 1의 웨이퍼 캐리어(33)에는 직경이 301.5mm인 장착홀(33')이 형성되고, 비교예 2의 웨이퍼 캐리어(43)에는 장착홀(43')의 직경이 상단에서 하단으로 갈수록 점차적으로 증가하도록 장착홀(43)을 형성하였다. 즉, 비교예 2의 장착홀(43)의 상단의 직경이 300.15mm이고, 하단의 직경이 301.5mm이다.

이러한 각각의 웨이퍼 캐리어(33)(43)의 장착홀(33')(43')은 허용오차가 -0mm/+0.1mm(0mm 초과 0.1mm 이하)인 조건을 만족하도록 하였다.

이하, 비교예에서는 본 발명의 실시예에서와 동일한 조건으로 웨이퍼(W)를 연마하였다. 즉, 직경이 300mm인 웨이퍼(W)를 웨이퍼 캐리어(33)(43)에 장착하고, 상정반(도 4의 '25')의 회전력을 하정반(도 4의 '21')의 회전력보다 대략 3배 이상 빠른 상태로 회전시켜 어설레이션 타입의 연마장치(도 4의 '20')에서 웨이퍼(W)를 연마하였다.

상기와 같은 조건으로 연마한 결과, 비교예 1의 경우 장착홀(33')의 상단의 직경과 하단의 직경을 확장하였으나, 종래의 웨이퍼 캐리어(23)와 마찬가지로 웨이퍼(W)의 회전이 거의 발생하지 않는 것으로 확인되었다. 이는 웨이퍼(W) 연마 중 웨이퍼(W)를 가압하는 연마패드와 웨이퍼(W)의 접착력이 웨이퍼(W)를 회전시키게 하는 정반(상정반 및 하정반) 회전력보다 강하여 나타난 결과로 판단된다.

비교예 2의 경우 장착홀(43')의 하단과 웨이퍼(W)가 이격된 상태이나, 장착홀(43')의 상단의 직경이 웨이퍼(W)의 직경과 거의 동일하게 이루어지기 때문에 웨이퍼(W)의 회전이 거의 발생하지 않는 것으로 확인되었다. 이는 장착홀(43')의 상단부가 웨이퍼(W)를 지지함으로써 회전을 할 수 있는 공간을 만들지 못함으로써 나타난 결과이다.

즉, 비교예 1 및 비교예 2와 같이 웨이퍼(W)가 장착되는 장착홀(33')(43')을 확장 또는 부분확장하더라도 확장되는 구조에 따라 웨이퍼(W)의 회전(자전)이 발생하지 않게 된다. 이에, 본 발명의 장착홀(110)과 같이, 장착홀(110)의 상단에서부터 하단으로 갈수록 지름이 점차적으로 작아지게 형성하여야 한다.

상기와 같은 구성을 가진 웨이퍼 캐리어(100)는 전술한 도 4에 도시되고 설명된 웨이퍼 양면 연마장치(20)에 채용되어 사용될 수 있다. 또한, 그 외에 또 다른 구성의 웨이퍼 양면 연마장치에도 채용될 수 있음을 이해하여야 한다. 따라서, 연마장치의 구체적인 구성과 동작에 대한 설명은 생략하기로 한다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지 식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.

도 1은 4웨이 타입의 양면 연마장치를 개략적으로 나타내는 측단면도.

도 2는 도 1에 도시된 4웨이 타입의 양면 연마장치에 의해 웨이퍼가 자전 및 공전되는 상태를 나타내는 평면도.

도 3은 4웨이 타입의 양면 연마장치에 의해 웨이퍼가 연마된 후 웨이퍼의 직경별 두께 변화량을 나타내는 그래프.

도 4는 어설레이션 타입의 양면 연마장치를 개략적으로 나타내는 사시도.

도 5는 도 1에 도시된 어설레이션 타입의 양면 연마장치에 구비된 캐리어가 일정 궤적으로 회전되는 상태를 나타내는 평면도.

도 6은 어설레이션 타입의 양면 연마장치에 의해 웨이퍼가 연마된 후 웨이퍼의 반지름별 두께 변화량을 나타내는 그래프.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 캐리어를 나타내는 단면도.

도 8은 종래의 웨이퍼 캐리어를 나타내는 단면도.

도 9는 종래의 캐리어와 본 발명의 캐리어를 사용하여 웨이퍼를 연마한 후 평탄도를 비교한 상태를 나타내는 그래프.

도 10은 본 발명에 따른 웨이퍼 캐리어를 사용하여 웨이퍼를 연마한 후 웨이 퍼의 직경별 두께 변화량을 나타내는 그래프.

도 11 및 도 12는 각각 도 7에 도시된 웨이퍼 캐리어와 비교대상이 되는 또 다른 웨이퍼 캐리어를 나타내는 단면도.

Claims (4)

1. 웨이퍼를 양면 연마하기 위해 웨이퍼를 장착하는 장착홀이 관통되어 형성된 웨이퍼 캐리어에 있어서,

   상기 장착홀의 단면은 상단으로부터 하단으로 갈수록 장착홀의 직경이 점차적으로 줄어들도록 형성되고,

   상기 장착홀의 하단의 직경은 상기 웨이퍼의 직경보다 크며,

   상기 장착홀의 상단의 직경은 상기 웨이퍼의 직경보다 1.5mm이상 1.6mm이하만큼 크고,

   상기 장착홀의 하단의 직경은 상기 웨이퍼의 직경보다 0.15mm이상 0.25mm이하만큼 큰 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어.
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3. 상면에 연마패드가 부착된 하정반;

   하면에 연마패드가 부착되며 웨이퍼를 상부에서 회전 가압하는 상정반; 및

   상기 하정반과 상정반 사이에 개재되며, 웨이퍼를 수납하여 장착하는 장착홀이 형성된 웨이퍼 캐리어;를 포함하고,

   상기 장착홀의 단면은 상단으로부터 하단으로 갈수록 장착홀의 직경이 점차적으로 줄어들도록 형성되고, 상기 장착홀의 하단의 직경은 상기 웨이퍼의 직경보다 크며, 상기 장착홀의 상단의 직경은 상기 웨이퍼의 직경보다 1.5mm이상 1.6mm이하만큼 크고, 상기 장착홀의 하단의 직경은 상기 웨이퍼의 직경보다 0.15mm이상 0.25mm이하만큼 큰 것을 특징으로 하는 웨이퍼 양면 연마장치.
4. 삭제

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