KR101160266B1 - 웨이퍼 지지 부재, 그 제조방법 및 이를 포함하는 웨이퍼 연마 유닛 - Google Patents

웨이퍼 지지 부재, 그 제조방법 및 이를 포함하는 웨이퍼 연마 유닛 Download PDF

Info

Publication number
KR101160266B1
KR101160266B1 KR1020100091172A KR20100091172A KR101160266B1 KR 101160266 B1 KR101160266 B1 KR 101160266B1 KR 1020100091172 A KR1020100091172 A KR 1020100091172A KR 20100091172 A KR20100091172 A KR 20100091172A KR 101160266 B1 KR101160266 B1 KR 101160266B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wafer
support member
support
coating layer
edge
Prior art date
Application number
KR1020100091172A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110037848A (ko
Inventor
성재철
Original Assignee
주식회사 엘지실트론
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지실트론 filed Critical 주식회사 엘지실트론
Priority to EP10822212.6A priority Critical patent/EP2472571A4/en
Priority to PCT/KR2010/006755 priority patent/WO2011043567A2/ko
Priority to JP2012533073A priority patent/JP2013507764A/ja
Priority to US12/899,131 priority patent/US8574033B2/en
Publication of KR20110037848A publication Critical patent/KR20110037848A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101160266B1 publication Critical patent/KR101160266B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/27Work carriers
    • B24B37/30Work carriers for single side lapping of plane surfaces
    • B24B37/32Retaining rings

Abstract

실시예는 베이스 기판; 상기 베이스 기판의 가장 자리에 기설정된 폭으로 접착되고, 최외곽이 라운드 가공된 지지부; 및 상기 지지부의 가장 자리 상에 구비된 코팅층을 포함하는 웨이퍼 지지 부재를 제공한다.

Description

웨이퍼 지지 부재, 그 제조방법 및 이를 포함하는 웨이퍼 연마 유닛 {WAFER SUPPORT MEMBER, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME AND WAFER POLISHING UNIT}
실시예는 웨이퍼 연마장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 소자용 실리콘 웨이퍼 제조 공정 중 최종 연마 공정에서 웨이퍼와 접촉하는 패드인 템플레이트 어셈블리에 관한 것이다.
반도체소자 제조의 재료로서 웨이퍼 (wafer)가 널리 사용되고 있는데, 웨이퍼란 실리콘 반도체의 소재의 종류 결정을 원주상에 성장시킨 주괴를 얇게 깎아낸 원모양의 판이다.
통상적으로 반도체 소자용 실리콘 웨이퍼 제조 공정에서는 원통형 실리콘(잉곳)을 낱개의 웨이퍼로 절단하는 슬라이싱(slicing) 공정을 거치게 된다. 이 때, 절단된 웨이퍼의 표면에는 요철이 생기게 되므로 연마에 의한 평탄화 공정을 거쳐야 한다.
웨이퍼 연마 장치는, 정반과 장착블록과 연마 유닛과 중심 가이드(center guide) 및 외부 가이드(out guide)를 포함하여 이루어진다. 그리고, 상기 연마 유닛이 회전하면서, 정반에 공급된 연마포와 연마용액의 상호 작용에 의하여 웨이퍼의 연마가 진행된다.
이 때, 연마 유닛이 웨이퍼에 압력을 가하는 방법은 다음과 같다.
템플레이트 어셈블리(template assembly) 등의 웨이퍼 지지 부재 상에 웨이퍼가 구비되고, 상기 웨이퍼 지지 부재가 장착 블록에 접착된다. 그리고, 상기 연마 유닛이 상기 장착 블록에 소정 압력을 가하면서 회전할 때, 웨이퍼와 연마포 사이에 마찰을 발생시켜 웨이퍼의 표면이 경면화되도록 웨이퍼를 평탄하게 연마한다.
상기 템플레이트 어셈블리는 상술한 바와 같이 웨이퍼 최종 연마공정인 파이널 폴리싱(polishing) 공정에서 사용된다.
도 1은 종래의 웨이퍼 지지 부재를 나타낸 도면이다. 이하에서, 도 1을 참조하여 종래의 웨이퍼 지지 부재를 설명한다.
도시된 바와 같이 종래의 웨이퍼 지지 부재는, 백 머터리얼(Back material, 120)의 가장 자리에 에폭시 글라스(110)가 적층되어 이루어진다. 여기서, 상기 에폭시 글라스(110)는 복수 개의 층이 적층되므로, 상기 웨이퍼 지지 부재는 웨이퍼의 폴리싱 공정에서 연마 가공 중인 헤드에서 빠져나가지 않게 가이드하고 지지하는 리테이너 링(retainer ring)의 역할을 한다.
그러나, 상술한 웨이퍼의 지지 부재는 다음과 같은 문제점이 있다.
도 2a는 연마 가공된 웨이퍼의 전면을 나타낸 도면이다.
웨이퍼 프론트 면을 측정한 사진이다. 웨이퍼의 연마 가공 후에 LLS를 측정하는 장비인 SP2로 웨이퍼의 프론프 면을 측정한 결과, 도 2a에 도시된 바와 같이 웨이퍼의 프론트 면에는 ARC 형태의 미세한 스크래치(scratch)가 확인되고 있다. 상기 스크래치는 웨이퍼 지지 부재의 가장 자리로부터 미세한 유리섬유 및 이물질들에 의하여 유발된 것이다.
도 2b는 상술한 웨이퍼 프론트 면의 스크래치를 상세히 나타낸 도면이다. 도 2a의 웨이퍼의 프론트 면을 AFM으로 더 미세하게 측정하면 아래에 나타난 바와 같이 깊이가 0.2~0.4nm이고 폭이 300~600nm 정도의 얕은 스크래치(shallow scratch) 형태를 확인할 수 있다.
실시예는 웨이퍼의 연마 공정에서 발생할 수 있는 웨이퍼의 프론트 면의 손상을 방지하고자 한다.
실시예는 베이스 기판; 상기 베이스 기판의 가장 자리에 기설정된 폭으로 접착되고, 최외곽이 라운드 가공된 지지부; 및 상기 지지부의 가장 자리 상에 구비된 코팅층을 포함하는 웨이퍼 지지 부재를 제공한다.
다른 실시예는 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 지지 부재; 상기 웨이퍼 지지 부재를 가압하는 가압 유닛; 및 상기 가압 유닛에 압력을 공급하는 압력 제공 유닛을 포함하고, 상기 웨이퍼 지지 부재는 베이스 기판과, 상기 베이스 기판의 가장 자리에 기설정된 폭으로 접착되고 최외곽이 라운드 가공된 지지부, 및 상기 지지부의 가장 자리 상에 구비된 코팅층을 포함하는 웨이퍼 연마 유닛을 제공한다.
여기서, 상기 코팅층은 에폭시 코팅층일 수 있다.
그리고, 상기 코팅층은 에폭시와 폴리머가 2 대 1 내지 4 대 1의 질량비로 포함될 수 있다.
그리고, 상기 코팅층은 라운드 가공된 지지부의 가장 자리 (이 부분의 한정으로 T1을 의미하는 것으로 봄이 타당합니다.) 상에 0.2 내지 0.5 밀리미터의 두께로 구비될 수 있다.
그리고, 상기 코팅층은 상기 지지부의 라운드 가공된 부분보다 넓게 구비될 수 있다.
그리고, 상기 코팅층의 폭과 상기 지지부의 라운드 가공된 부분의 폭의 비는 1.4 대 1 내지 1/6 대 1일 수 있다.
또한, 상기 코팅층은 상기 지지부의 라운드 가공되지 않은 부분에 0.1~0.3 밀리미터의 두께로 더 구비될 수 있다.
또 다른 실시예는, 베이스 기판의 가장 자리에 복수 개의 층으로 이루어진 지지부를 적층하는 단계; 상기 지지부의 가장 자리를 라운드 가공하는 단계; 및 상기 지지부의 라운드 가공된 부분을 코팅하는 단계를 포함하는 웨이퍼 지지 부재의 제조방법을 제공한다.
여기서, 상기 코팅하는 단계는 에폭시와 폴리머가 2 대 1 내지 4 대 1로 포함된 재료를 도포하고 건조하는 웨이퍼 지지 부재의 제조방법을 제공한다.
그리고, 상기 건조 단계는 상기 재료를 45℃이상에서 1차 건조하고, 상온에서 2차 건조할 수 있다.
그리고, 상기 코팅 단계는 상기 지지부 가장 자리에 라운드 가공된 부분에, 에폭시와 폴리머를 포함한 재료를 0.2 내지 0.5 밀리미터의 두께로 도포할 수 있다.
그리고, 상기 코팅 단계에서 상기 지지부의 라운드 가공된 부분의 폭의 1.4배 내지 1.6배의 폭으로 코팅 재료를 도포할 수 있다.
또한, 상기 코팅 단계에서 상기 지지부의 라운드 가공되지 않은 부분에 에폭시와 폴리머가 포함된 재료가 0.1 내지 0.3 밀리미터의 두께로 더 도포할 수 있다.
실시예에 따르면 웨이퍼 지지 부재 가장 자리의 지지부가 라운드 가공되고 코팅층이 형성되어, 웨이퍼가 폴리싱 공정 중 연마 가공 중인 헤드에서 빠져나가지 않고, 웨이퍼 표면에 발생하는 스크래치의 빈도가 감소한다.
도 1은 종래의 웨이퍼 지지 부재를 나타낸 도면이고,
도 2a 및 도 2b는 연마 가공된 웨이퍼 프론트 면을 나타낸 도면이고,
도 3은 웨이퍼 연마 유닛의 일실시예를 나타낸 도면이고,
도 4a 내지 도 4d는 웨이퍼 지지 부재의 일실시예의 제조방법을 나타낸 도면이고,
도 5는 웨이퍼 지지 부재의 일실시예에 형성된 코팅층의 폭과 두께를 나타낸 도면이다.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예에 따른 웨이퍼 지지 부재, 그 제조방법 및 이를 포함하는 웨이퍼 연마 유닛을 설명한다.
도 3은 실시예에 따른 웨이퍼 연마 유닛을 나타낸 도면이다.
실시예에 따른 웨이퍼 연마 유닛은 챔버(250)와, 압력 제공 유닛과, 가압 유닛과, 웨이퍼 지지 부재(200) 및 고정 요소(260)를 포함하여 가압 헤드로서 작용할 수 있다.
가압 유닛은 팽창 요소(240)을 포함하며, 상기 팽창 요소(240)는 두께가 가변되고 압력을 전달받아서 선택적으로 팽창할 수 있다.
그리고, 상기 챔버(250)는 백플레이트(270), 팽창 요소(240) 및 고정 요소(260)에 의하여 한정된 공간을 형성한다. 상기 압력 제공 유닛으로부터 제공도는 공압은 챔버(250)에 공급되고, 상기 공급된 압력에 의하여 챔버(250)의 부피가 변할 수 있다.
상기 압력 제공 유닛은 공압 라인(280)과 백플레이트(270)로 이루어진다. 상기 백플레이트(270)는 웨이퍼와 대응될 수 있게 둥근 원기둥 형상이다. 그리고, 상기 공압 라인(280)은 상기 백플레이트(270)의 중앙을 관통하고 상기 챔버(250)로 이어져서 공압을 상기 챔버(250)에 전달할 수 있다.
그리고, 상기 가압 유닛은 상기 챔버(250)로 공급된 공압을 이용하여 웨이퍼 지지 부재(200) 내에 고정된 웨이퍼를 가압하며, 팽창 요소(240)로 이루어진다. 여기서, 상기 팽창 요소(240)는 유연한 재질로 이루어져서, 상기 공압 라인(280)을 통하여 상기 챔버(250)로 공급된 압력에 의하여 팽창할 수 있다.
그리고, 팽창 요소(240)는 고무로 이루어질 수 있고, 팽창 요소(240)의 가장 자리는 상기 고정 요소(260)에 고정되어 있다. 따라서, 팽창 요소(240)는 가장 자리 부분의 팽창에 불리할 수 있으므로, 팽창 요소(240)의 가장 자리 부분을 중앙 부분에 비하여 더 얇게 형성할 수 있다.
상기 웨이퍼 지지 부재(200)는 상기 팽창 요소(240)와 접하고, 상기 팽창 요소(240)와 접하는 면의 반대면에서 웨이퍼와 접하고 있다. 상기 웨이퍼 지지 부재(200)는 상기 팽창 요소(240)의 압력을 전달받아 웨이퍼를 가압할 수 있다. 상기 웨이퍼 지지 부재(200)의 구체적은 구성은 후술한다.
상기 고정 요소(260)는 상기 백플레이트(270)의 둘레에 배치되어 있다. 그리고, 상기 고정 요소(260)는 상기 팽창 요소(240)의 가장 자리 부분을 잡고 있으므로, 상기 팽창 요소(260)가 팽창 할 때에도 상기 팽창 요소(110)가 웨이퍼 연마 유닛으로부터 이탈하지 않도록 하며, 또한 상기 챔버(250) 내의 공압을 일정하게 유지할 수 있다.
도 4a 내지 도4d는 웨이퍼 지지 부재의 제조방법의 일실시예를 나타낸 도면이다. 이하에서 도 4a 내지 도 4d를 참조하여 웨이퍼 지지 부재의 제조방법의 일실시예를 설명한다.
먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이 베이스 기판(220)을 준비한다. 상기 베이스 기판(220)은 후술할 웨이퍼 연마 공정에서 웨이퍼를 지지하는 역할을 한다. 그리고, 상기 베이스 기판(220)의 제1 면에는 접착제(223)를 형성할 수 있는데, 후술할 웨이퍼 연마 공정에서 연마 유닛에 웨이퍼 지지 부재를 접착하기 위함이다.
상기 접착제(230)로 양면 접착제를 사용할 수 있다. 여기서, 상기 베이스 기판(220)의 일면에는 접착제(223)가 구비되고, 다른 면에는 후술할 공정에서 웨이퍼가 놓여지게 된다.
상기 베이스 기판(220)은 원반 형상으로 준비될 수 있는데, 원반 형상의 웨이퍼를 지지하는 데 사용되기 때문이다. 그리고, 베이스 기판(220)의 직경은 연마 가동될 웨이퍼보다 크게 구비될 수 있다.
이어서, 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 베이스 기판(220)의 가장 자리에 지지부(210)를 적층하는데, 상기 지지부(210)는 에폭시 글라스(epoxy glass) 등으로 이루어질 수 있다.
상기 지지부(210)는 도시된 바와 같이 복수 개의 층(210a, 210b, 210c, 210d)이 적층되어 충분한 두께를 얻을 수 있고, 접착 물질(205)를 통하여 상기 베이스 기판(220) 상에 고정되는데, 상기 접착 물질(205)는 핫 멜트 쉬트(hot melt sheet, 205) 등이 사용될 수 있다.
여기서, 상기 지지부(210)는 웨이퍼의 폴리싱 공정 중 연마 가공 중에 헤드에서 웨이퍼가 빠져나가지 않게 가이드하고 지지하는 역할을 한다. 따라서, 상기 지지부(210)는 베이스 기판(220)의 외주에 소정 폭을 가지고 접착될 수 있으며, 상기 지지부(210)의 내측 반지름은 웨이퍼가 놓여질 정도로 충분한 크기이어야 한다.
이어서, 도 4c에 도시된 바와 같이 상기 지지부(210)의 가장 자리를 라운드 가공한다. 즉, 도시된 바와 같이 베이스 기판(220) 상에 적층된 지지부(210)의 상층 중 바깥 부분을 라운드 형으로 부드럽게 가공한다. 여기서, 바깥 부분이라 함은, 웨이퍼와 접촉할 수 있는 부분과 반대 방향을 뜻한다.
라운드 가공 공정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 지지부(210)의 상층 중 외측 부분을 샌드 페이퍼(sand paper) 등의 방법으로 1차 연마한다. 이때, 마스크(미도시) 등을 사용하여 가공하고자 하는 부분을 제외한 나머지 부분의 지지부(210)를 보호할 수 있다.
그리고, 연마 공정 후에는 에어 클리닝(air cleaning) 등의 공정을 통하여 남아 있는 샌드(sand) 등을 제거한다.
상술한 1차 연마 공정을 거친 지지부(210)의 가공된 부위는 거친 면이 잔존하여 부드럽게 가공하는 것이 필요하다. 그리고, 상술한 1차 연마 공정에서 연마된 부분을 러빙(rubbing) 등의 방법으로 2차 연마한다.
그리고, 1차 연마 공정을 통하여 상기 지지부(210)의 형상이 라운드 가공되었다면, 2차 연마 공정을 통하여 상기 지지부(210)의 표면이 매끄럽게 가공될 수 있다. 또한, 상기 2차 연마 공정 후에 지지부(210) 표면의 잔존물 등은 DIW 클리닝 등의 세정 공정을 통하여 충분히 제거된다.
이어서, 도 4d에 도시된 바와 같이 상기 지지부(210)의 가장 자리 중, 라운드 가공된 부분 상에 코팅을 한다. 즉, 1, 2차 연마와 에어 클리닝 및 DIW 클리닝 공정 후에 상기 지지부(210) 상에 미량 남아 있을 수 있는 불순물 및 식각물을 제거하고, 연마된 거친 부분을 부드럽게 하여 연마 패드의 손상을 미연에 방지하고자 상기 지지부(210)를 코팅한다. 여기서, 코팅층(215)은 상기 복수 개의 지지부(210) 중 최상단의 레이어(layer)에 주로 코팅될 수 있다.
이때, 코팅 재료로는 에폭시 등이 사용된다. 그리고, 상기 코팅 재료는 일정한 비율로 섞은 에폭시를 라운드 가공된 부분에 도포해야 하고, 특정 조건으로 경화 및 건조하여야 한다. 만일, 일정 비율로 배합하지 않으면 코팅층(215)이 일정 수준이상의 경도로 경화되지 않을 수 있고, 건조 방식에 따라 코팅층(215)의 흘러 내림이나 기포가 발생할 수 있다.
코팅 공정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 코팅 재료를 준비한다. 코팅 재료로는 에폭시와 폴리머가 10 대 3의 질량비로 포함된 재료를 사용한다. 본 실시예에서는 도요사의 폴리머를 사용하였다. 그리고, 상술한 에폭시와 폴리머의 비율은 에폭시 대 폴리머의 질량비가 2 대 1 내지 4 대 1의 범위이면, 상술한 코팅층(215) 재료로 충분하다.
그리고, 상기 코팅 재료를 도포한 후, 코팅 재료에서 유기물 등을 제거한다. 본 실시예에서는 상기 도핑된 코팅 재료를 45℃ 이상의 온도에서 1차 건조하고, 상온에서 2차 건조한다. 1차 건조 과정에서 소성이 주로 이루어져서 코팅 재료 내의 유기물 등이 제거되고, 2차 건조 과정에서는 코팅 재료의 경화가 이루어질 수 있다.
이때, 지나치게 낮은 온도에서 건조하면 에폭시를 충분히 경화시키지 못하고, 지나치게 높은 온도에서 건조시키면 접착 물질(205)의 단락을 유발시킬 수 있다.
상술한 코팅층(215)은 상기 지지부(210)의 가장 자리자리에 형성되는데, 그 폭과 두께에 대하여는 도 5를 참조하여 이하에서 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상술한 연마 공정을 통하여 지지부(210)의 상층의 외곽은 라운드 가공되어 있다. 그리고, 코팅층(215)은 상기 지지부(210)의 가장 자리의 라운드 가공된 부분에 적층되는데, 0.2 밀리미터 내지 0.5 밀리미터의 두께로 적층될 수 있다.
만일, 코팅층(215)의 두께가 0.2 밀리미터 이하이면 웨이퍼의 연마 공정 중에 코팅층(215)이 손상될 수 있으며, 코팅층(215)의 두께가 0.5 밀리미터 이상이면 가장 자리 부분의 압력이 불균일하여 웨이퍼의 연마 중 웨이퍼가 웨이퍼 지지 부재의 외부로 이탈할 수 있다.
그리고, 상기 코팅층(215)의 폭(W2)은 상기 지지부(210) 중 라운드 가공된 부분의 폭(W1)보다 넓게 구비될 수 있다. 즉, 상기 지지부(210) 중 라운드 가공된 부분 전체를 보호하려면, 상기 코팅층(215)이 더 넓게 구비되어야 한다.
여기서, 상기 지지부(210) 중 라운드 가공된 부분의 폭(W1)은 3.0 밀리미터 정도이고, 10%의 오차 이내의 폭으로 가공될 수 있다. 그리고, 상기 라운드 가공된 에폭시 글라스의 폭(W1)과 상기 코팅층(215)의 폭(W2)의 비는, 1 대 1.4 내지 1 대 1.6 정도일 수 있다.
또한, 코팅층(215)의 두께는 지지부(210)의 내부보다 외부에서 두꺼운데, 건조 및 경화되기 전에 도포된 에폭시 등의 재료가 외부로 흘러내릴 수 있기 때문이다.
도 4d에는 상술한 공정으로 제조된 웨이퍼 지지 부재의 일예인 템플레이트 어셈블리가 도시되어 있다. 베이스 기판(220)의 제1 면에는 접착제(223)이 구비되고, 제2 면의 가장 자리에는 접착 물질(205)를 통하여 지지부(210)가 구비되며, 상기 지지부(210)의 가장 자리는 라운드 가공되며 코팅층(215)이 형성되어 있다.
도 5에서 코팅층(215)의 최대 두께(T1)는 0.5 밀리미터 정도이고, 상기 지지부(210) 중 상기 라운드 가공되지 않은 부분에 적층된 코팅층(215)의 두께(T2)는 약 0.1 밀리미터 내지 0.3 밀리미터일 수 있다.
여기서, 코팅층(215)의 두께(T2)의 편차가 ± 0.1 밀리미터를 넘어서면, 도포액이 옆으로 흘러내릴 수 있음에 주의해야 한다.
상술한 공정으로 완성된 코팅층(215)은 표면 경도가 82D(브리엘 경도계 기준) 이상인데, 이러한 표면 경도는 완성된 웨이퍼 지지 부재가 3000 pcs의 웨이퍼 연마 공정을 수행할 때까지 코팅층(215)의 유지를 위해서이다.
이하에서는 상술한 웨이퍼 연마 유닛을 통하여 웨이퍼의 표면을 경면 연마하는 공정을 설명한다.
상기의 웨이퍼 지지 부재 내부에 웨이퍼를 부착하고, 팽창 요소(240)에서 압력을 가하여 웨이퍼의 표면을 경면 연마할 수 있다. 즉, 공압이 공압 라인(280)을 통하여 공급되면, 공압 라인(280)이 백플레이트(270)을 관통하여 챔버(250)로 이어져 있으므로, 공압 라인(280)으로부터 공급된 공압은 챔버(250)로 주입된다.
그리고, 상기 챔버(250) 내의 압력이 상승하면 팽창 요소(240)가 백플레이트(270)으로부터 이탈하게 되고, 상기 팽창 요소(240)는 상기 웨이퍼 지지 부재(200)를 가압한다.
최종적으로, 상기 웨이퍼 지지 부재(200)는 웨이퍼를 가압하며, 웨이퍼는 패드(미도시)와 밀착되어 연마 공정이 진행되고, 연마 공정을 통하여 웨이퍼의 평탄도가 개선된다.
상술한 연마 공정에서 웨이퍼 지지 부재(200)는 가장 자리의 지지부(210)가 라운드 가공되고, 라운드 부위에 코팅층(215)이 형성되어 있다. 따라서, 지지부(210)가 웨이퍼의 연마 공정에서 연마 가공 중인 헤드에서 빠져나가지 않게 가이드하고 지지할 뿐 아니라, 라운드 가공 및 에폭시 코팅으로 인하여 이물질의 제거되어 웨이퍼 표면에 스크래치의 발생이 감소한다.
상술한 웨이퍼 지지 부재의 디자인 변경을 통하여, 300 밀리미터 웨이퍼의 경우, 최종 가공 연마 후의 >37 나노미터 PID의 불량율이 2% 내외로 감소하였는데, 이는 종래의 에폭시 코팅층이 구비되지 않은 웨이퍼 지지 부재의 불량율 25%보다 감소된 수치이다.
또한, 상술한 구조의 웨이퍼 지지 부재는 웨이퍼의 최종 연마 공정 뿐만 아니라, 웨이퍼의 양면 연마 공정에서 캐리어에도 적용될 수 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110 : 에폭시 글라스 120 : 백 머터리얼
200 : 웨이퍼 지지 부재 205 : 접착 물질
210 : 지지부 215 : 코팅층
220 :베이스 기판 223 : 접착제
240 : 팽창 요소 250 : 챔버
260 : 고정 요소 270 : 백플레이트
280 : 공압 라인

Claims (14)

  1. 베이스 기판;
    상기 베이스 기판의 가장 자리에 기설정된 폭으로 접착되고, 최외곽이 라운드 가공된 지지부; 및
    상기 지지부의 가장 자리 상에 구비된 코팅층을 포함하는 웨이퍼 지지 부재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅층은 에폭시 코팅층인 웨이퍼 지지 부재.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅층은 에폭시와 폴리머가 2 대 1 내지 4 대 1의 질량비로 포함된 웨이퍼 지지 부재.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅층은 라운드 가공된 지지부의 가장 자리 상에 0.2 내지 0.5 밀리미터의 두께로 구비된 웨이퍼 지지 부재.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅층은 상기 지지부의 라운드 가공된 부분보다 넓게 구비된 웨이퍼 지지 부재.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅층의 폭과 상기 지지부의 라운드 가공된 부분의 폭의 비는 1.4 대 1 내지 1.6 대 1인 웨이퍼 지지 부재.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 코팅층은 상기 지지부의 라운드 가공되지 않은 부분에 0.1~0.3 밀리미터의 두께로 더 구비된 웨이퍼 지지 부재.
  8. 베이스 기판의 가장 자리에 복수 개의 층으로 이루어진 지지부를 적층하는 단계;
    상기 지지부의 가장 자리를 라운드 가공하는 단계; 및
    상기 지지부의 라운드 가공된 부분을 코팅하는 단계를 포함하는 웨이퍼 지지 부재의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 코팅하는 단계는,
    에폭시와 폴리머가 2 대 1 내지 4 대 1로 포함된 재료를 도포하고 건조하는 웨이퍼 지지 부재의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 건조 단계는,
    상기 재료를 45℃이상에서 1차 건조하고, 상온에서 2차 건조하는 웨이퍼 지지 부재의 제조방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 코팅 단계는,
    상기 지지부 가장 자리에 라운드 가공된 부분에, 에폭시와 폴리머를 포함한 재료를 0.2 내지 0.5 밀리미터의 두께로 도포하는 웨이퍼 지지 부재의 제조방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 코팅 단계에서,
    상기 지지부의 라운드 가공된 부분의 폭의 1.4배 내지 1.6배의 폭으로 코팅 재료를 도포하는 웨이퍼 지지 부재의 제조방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 코팅 단계에서,
    상기 지지부의 라운드 가공되지 않은 부분에 에폭시와 폴리머가 포함된 재료가 0.1 내지 0.3 밀리미터의 두께로 더 도포하는 웨이퍼 지지 부재의 제조방법.
  14. 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 지지 부재;
    상기 웨이퍼 지지 부재를 가압하는 가압 유닛; 및
    상기 가압 유닛에 압력을 공급하는 압력 제공 유닛을 포함하고,
    상기 웨이퍼 지지 부재는 베이스 기판과, 상기 베이스 기판의 가장 자리에 기설정된 폭으로 접착되고 최외곽이 라운드 가공된 지지부, 및 상기 지지 부재의 가장 자리 상에 구비된 코팅층을 포함하는 웨이퍼 연마 유닛.
KR1020100091172A 2009-10-07 2010-09-16 웨이퍼 지지 부재, 그 제조방법 및 이를 포함하는 웨이퍼 연마 유닛 KR101160266B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10822212.6A EP2472571A4 (en) 2009-10-07 2010-10-04 WAFER CARRIER ELEMENT, PROCESS FOR ITS MANUFACTURE AND WAFER CLEANING UNIT THEREWITH
PCT/KR2010/006755 WO2011043567A2 (ko) 2009-10-07 2010-10-04 웨이퍼 지지 부재, 그 제조방법 및 이를 포함하는 웨이퍼 연마 유닛.
JP2012533073A JP2013507764A (ja) 2009-10-07 2010-10-04 ウェーハ支持部材、その製造方法及びこれを備えるウェーハ研磨ユニット
US12/899,131 US8574033B2 (en) 2009-10-07 2010-10-06 Wafer support member, method for manufacturing the same and wafer polishing unit comprising the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20090095195 2009-10-07
KR1020090095195 2009-10-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110037848A KR20110037848A (ko) 2011-04-13
KR101160266B1 true KR101160266B1 (ko) 2012-06-27

Family

ID=44045251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100091172A KR101160266B1 (ko) 2009-10-07 2010-09-16 웨이퍼 지지 부재, 그 제조방법 및 이를 포함하는 웨이퍼 연마 유닛

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8574033B2 (ko)
EP (1) EP2472571A4 (ko)
JP (1) JP2013507764A (ko)
KR (1) KR101160266B1 (ko)
WO (1) WO2011043567A2 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7081915B2 (ja) * 2017-10-16 2022-06-07 富士紡ホールディングス株式会社 研磨用保持具
KR102485810B1 (ko) * 2018-03-02 2023-01-09 주식회사 윌비에스엔티 화학적 기계적 연마 장치의 리테이너 링
KR102270392B1 (ko) * 2019-10-01 2021-06-30 에스케이실트론 주식회사 웨이퍼 연마 헤드, 웨이퍼 연마 헤드의 제조방법 및 그를 구비한 웨이퍼 연마 장치
KR102304948B1 (ko) * 2020-01-13 2021-09-24 (주)제이쓰리 반도체 웨이퍼 형상을 제어하는 웨이퍼 가공용 헤드 장치
CN115056045B (zh) * 2022-06-30 2023-10-20 成都泰美克晶体技术有限公司 一种晶圆单面抛光装置及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100419135B1 (ko) * 1999-03-03 2004-02-18 미츠비시 마테리알 가부시키가이샤 직접 공기 웨이퍼 연마 압력 장치를 구비한 헤드를 이용한화학적 기계적 연마용 장치 및 방법
KR100550034B1 (ko) * 1998-04-06 2006-02-08 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 폴리싱장치

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6024630A (en) * 1995-06-09 2000-02-15 Applied Materials, Inc. Fluid-pressure regulated wafer polishing head
JP3129172B2 (ja) * 1995-11-14 2001-01-29 日本電気株式会社 研磨装置及び研磨方法
KR0151102B1 (ko) * 1996-02-28 1998-10-15 김광호 화학기계적 연마 장치 및 이를 이용한 화학기계적 연마방법
US6019670A (en) * 1997-03-10 2000-02-01 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for conditioning a polishing pad in a chemical mechanical polishing system
JPH10286758A (ja) * 1997-04-08 1998-10-27 Ebara Corp ポリッシング装置
US6110025A (en) * 1997-05-07 2000-08-29 Obsidian, Inc. Containment ring for substrate carrier apparatus
US5997392A (en) * 1997-07-22 1999-12-07 International Business Machines Corporation Slurry injection technique for chemical-mechanical polishing
US6116992A (en) * 1997-12-30 2000-09-12 Applied Materials, Inc. Substrate retaining ring
JP2917992B1 (ja) * 1998-04-10 1999-07-12 日本電気株式会社 研磨装置
JP2000015572A (ja) * 1998-04-29 2000-01-18 Speedfam Co Ltd キャリア及び研磨装置
US6390904B1 (en) * 1998-05-21 2002-05-21 Applied Materials, Inc. Retainers and non-abrasive liners used in chemical mechanical polishing
JP2000084836A (ja) * 1998-09-08 2000-03-28 Speedfam-Ipec Co Ltd キャリア及び研磨装置
TW436378B (en) * 1999-02-05 2001-05-28 Mitsubishi Materials Corp Wafer polishing apparatus and method for making a wafer
US6368189B1 (en) * 1999-03-03 2002-04-09 Mitsubishi Materials Corporation Apparatus and method for chemical-mechanical polishing (CMP) head having direct pneumatic wafer polishing pressure
US6354928B1 (en) * 2000-04-21 2002-03-12 Agere Systems Guardian Corp. Polishing apparatus with carrier ring and carrier head employing like polarities
JP2002079461A (ja) * 2000-09-07 2002-03-19 Ebara Corp ポリッシング装置
US6719874B1 (en) * 2001-03-30 2004-04-13 Lam Research Corporation Active retaining ring support
JP2003048155A (ja) * 2001-08-03 2003-02-18 Clariant (Japan) Kk 化学的機械的研磨装置用ウェハー保持リング
EP1437767A1 (en) * 2001-09-28 2004-07-14 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd Grinding work holding disk, work grinding device and grinding method
US6712673B2 (en) * 2001-10-04 2004-03-30 Memc Electronic Materials, Inc. Polishing apparatus, polishing head and method
US6835125B1 (en) * 2001-12-27 2004-12-28 Applied Materials Inc. Retainer with a wear surface for chemical mechanical polishing
JP2003236743A (ja) * 2002-02-15 2003-08-26 Rodel Nitta Co 研磨用テンプレート
JP4159029B2 (ja) * 2002-09-11 2008-10-01 コバレントマテリアル株式会社 セラミックス製プレート
DE602004027412D1 (de) * 2003-11-13 2010-07-08 Applied Materials Inc Haltering mit geformter fläche
JP2007173815A (ja) * 2005-12-20 2007-07-05 Siltron Inc シリコンウエハ研磨装置、これに使用されるリテーニングアセンブリ及びシリコンウエハ平坦度補正方法
US8161909B2 (en) * 2008-02-14 2012-04-24 Julian Sprung Magnetic cleaning device and methods of making and using such a cleaning device
KR100884236B1 (ko) * 2008-05-27 2009-02-17 (주)아이에스테크노 웨이퍼 연마용 리테이너 링

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100550034B1 (ko) * 1998-04-06 2006-02-08 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 폴리싱장치
KR100419135B1 (ko) * 1999-03-03 2004-02-18 미츠비시 마테리알 가부시키가이샤 직접 공기 웨이퍼 연마 압력 장치를 구비한 헤드를 이용한화학적 기계적 연마용 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011043567A2 (ko) 2011-04-14
EP2472571A2 (en) 2012-07-04
WO2011043567A3 (ko) 2011-09-01
KR20110037848A (ko) 2011-04-13
US8574033B2 (en) 2013-11-05
US20110081841A1 (en) 2011-04-07
EP2472571A4 (en) 2015-07-01
JP2013507764A (ja) 2013-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0737546B1 (en) Apparatus for holding substrate to be polished and apparatus and method for polishing substrate
JP3925580B2 (ja) ウェーハ加工装置および加工方法
JP5303491B2 (ja) 研磨ヘッド及び研磨装置
KR101160266B1 (ko) 웨이퍼 지지 부재, 그 제조방법 및 이를 포함하는 웨이퍼 연마 유닛
TWI746645B (zh) 半導體裝置的製造方法和半導體製造裝置
KR102046662B1 (ko) 각형 금형용 기판
JP2004327547A (ja) ウエーハ研磨装置及びその研磨ヘッド並びにウエーハ研磨方法
JP2018086690A (ja) 研磨フィルム、研磨方法、及び研磨フィルムの製造方法
JP6239396B2 (ja) Soi複合基板の製造方法
US20060172665A1 (en) Polishing tool and polishing apparatus
US7291055B2 (en) Wafer polishing method and apparatus
JPH10156710A (ja) 薄板の研磨方法および研磨装置
JP7386979B2 (ja) ウエハー研磨ヘッド、ウエハー研磨ヘッドの製造方法及びそれを備えたウエハー研磨装置
WO2017125987A1 (ja) ウェーハの研磨方法、バックパッドの製造方法、バックパッド、及びそのバックパッドを具備する研磨ヘッド
JP2004241723A (ja) 半導体ウエーハの製造方法、サポートリング及びサポートリング付ウエーハ
JP2004063880A (ja) ウェーハ接着装置およびウェーハ接着方法
KR101596561B1 (ko) 웨이퍼 연마 장치
KR20110037662A (ko) 템플레이트 어셈블리 및 그 제조방법
KR102332801B1 (ko) 기판 연마장치의 디척 방법
JP2006175534A (ja) 研磨方法及び研磨装置
KR20240004284A (ko) 웨이퍼의 제조방법
KR20220108500A (ko) 리테이너링 및 이를 포함하는 기판 연마 장치
JP2022035324A (ja) シリコンウェーハの貼付装置および貼付方法
KR101581469B1 (ko) 웨이퍼 연마방법
JP2013131645A (ja) サファイア基板の製造方法及びサファイア基板

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160401

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170328

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180319

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190325

Year of fee payment: 8