KR102058923B1 - 템플레이트 어셈블리 및 템플레이트 어셈블리의 제조방법 - Google Patents

템플레이트 어셈블리 및 템플레이트 어셈블리의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 워크를 연마할 때에 이 워크를 유지하기 위한 템플레이트 어셈블리에 있어서, PET기재와, 이 PET기재의 하면의 외주부에 접착된 환상의 템플레이트부와, 상기 PET기재의 하면의 중앙부에 접착된 원반상의 배킹패드를 가지며, 상기 템플레이트부의 내면과 상기 배킹패드의 하면으로, 연마시에 상기 워크를 수용하여 유지하는 요부가 형성되고, 상기 템플레이트부의 내면 상부에 환상의 절결부가 형성되고, 이 절결부에 상기 배킹패드의 주연부가 계합한 것을 특징으로 하는 템플레이트 어셈블리이다. 이에 따라, 워크의 스크래치나 결함의 발생을 억제하면서, 요부의 깊이의 면내편차를 저감시킴으로써 연마 후의 워크의 평탄도를 향상시킬 수 있다.

Description

템플레이트 어셈블리 및 템플레이트 어셈블리의 제조방법{TEMPLATE ASSEMBLY AND METHOD FOR MANUFACTURING TEMPLATE ASSEMBLY}
본 발명은, 실리콘웨이퍼를 비롯한 반도체웨이퍼 등의 워크의 표면을 연마할 때에 워크를 유지하는 템플레이트 어셈블리 및 그 제조방법에 관한 것이다.
실리콘웨이퍼 등의 워크의 표면을 연마하는 장치로서, 워크를 편면씩 연마하는 편면연마장치와, 양면 동시에 연마하는 양면연마장치가 있다. 도 8에 나타내는 바와 같은 일반적인 편면연마장치(200)는, 연마포(202)가 첩부된 정반(203)과, 연마제 공급기구(204)와, 연마헤드(201) 등으로 구성되어 있다. 연마장치(200)는, 연마헤드(201)로 워크(W)를 유지하고, 연마제 공급기구(204)에서부터 연마포(202) 상에 연마제(205)를 공급함과 함께, 정반(203)과 연마헤드(201)를 각각 회전시켜 워크(W)의 표면을 연마포(202)에 슬라이딩 접촉(摺接)시킴으로써 연마를 행한다.
워크를 유지하는 방법으로서, 리테이너링을 사용한 연마헤드나, 템플레이트 어셈블리를 사용한 연마헤드가 사용되고 있다.
리테이너링을 사용한 연마헤드는, 리테이너링이 워크의 주변에 있어서 연마포를 압압하고, 워크 자체에 의한 연마포의 압축변형을 방지함으로써, 워크의 외주처짐 등을 방지한다는 기능을 갖는다. 그러나, 연마헤드 구조가 복잡해지므로, 고비용이 된다.
종래의 템플레이트 어셈블리를 사용한 연마헤드의 일예를 도 9에 나타낸다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 템플레이트 어셈블리는, 배킹패드(102)와 그 하면의 외주부에 접착된 환상의 템플레이트부(103)를 가지며, 템플레이트부의 내면과 배킹패드(102)의 하면으로 요부가 형성된다. 연마시에는, 이 요부에 워크(W)를 수용하여 유지한다. 연마헤드(101)는, 이 템플레이트 어셈블리가 연마헤드 본체(104)에 양면테이프(105)로 접착되어 구성된다. 템플레이트부(103)의 재질은, 유리에폭시 수지 등이 이용되고 있다.
이러한 템플레이트 어셈블리를 사용한 연마헤드(101)에서는, 웨이퍼(W)의 외주형상은, 템플레이트 어셈블리의 요부의 깊이와 웨이퍼(W)의 두께의 차에 의해 제어된다. 즉, 템플레이트부(103)의 두께를 적절하게 선정함으로써, 연마시의 워크 외주부의 압력을 조절할 수 있으므로, 연마헤드의 구조를 복잡하게 하는 일 없이, 비교적 용이하게 외주처짐을 억제할 수 있다.
그러나, 웨이퍼의 두께정도에 비해, 템플레이트 어셈블리의 요부의 깊이편차가 커서, 목표로 하는 두께의 차를 안정적으로 얻기 어렵다.
이에, 요부의 깊이편차를 개선하기 위하여, 성막 후의 배킹패드의 표면을 버핑가공하거나, 템플레이트부의 연삭이나 랩이 행해지고 있다(특허문헌 1 참조).
또한, 도 10에 나타내는 바와 같은, PET기재를 이용한 템플레이트 어셈블리도 알려져 있다(특허문헌 2 참조). 도 10에 나타내는 바와 같이, 템플레이트 어셈블리(110)에서는, 연삭이나 랩을 행한 템플레이트부(103)를 PET기재(106)에 직접 접착하고, 그 내측에 버핑가공에 의해 두께편차를 저감한 배킹패드(102)가 첩부된다.
일본특허공개 2009-208199호 공보 일본특허공개 2008-93811호 공보 일본특허공개 H7-58066호 공보
상기한 배킹패드에 대한 버핑가공이나 템플레이트부에 대한 연삭·연마가공을 행하는 방법은, 배킹패드와 템플레이트부 개개의 두께편차를 저감하는 효과가 있으나, 템플레이트부와 탄성체인 배킹패드와의 접착정도(精度)의 개선이 어렵고, 요부의 깊이의 면내편차와 같은, 템플레이트 어셈블리로서의 정도는 크게 개선되지 않는다.
일반적으로 시판되고 있는 템플레이트 어셈블리의 요부의 깊이정도는, 목표값에 대하여 ±20μm의 편차가 있으며, 깊이의 면내편차는 15μm 정도이다.
템플레이트부를 연삭·연마한 후의 목표두께에 대한 두께편차는 ±3μm, 두께의 면내편차는 3μm 이하로 개선하는 것이 가능하다. 그러나, 이 템플레이트부를 배킹패드에 접착한 후의 템플레이트 어셈블리의 요부의 깊이정도는, 목표값에 대하여 ±10μm의 편차가 있으며, 깊이의 면내편차도 10μm 정도까지 악화된다.
도 10에 나타내는 바와 같은 템플레이트부 및 배킹패드와 PET기재를 직접 접착한 템플레이트 어셈블리(110)에서는, 템플레이트부로서 사용되는 유리에폭시 수지가 경질이기 때문에, 접착정도의 향상은 비교적 용이하여, 템플레이트 어셈블리로서의 정도를 향상시킬 수 있다. 그러나, 템플레이트부의 내면에 원반상의 배킹패드를 첩부하기 때문에, 연마 중에 템플레이트부와 배킹패드 사이에 생기는 간극에 슬러리가 들어오고, 이것이 발진원(發塵源)이 되어, 워크의 미소한 스크래치나 결함 등, 연마 후의 워크품질에 악영향을 미친다는 문제가 있다.
상기 템플레이트 어셈블리(110)에 있어서, 템플레이트부의 두께를 두껍게 한 경우, 도 9에 나타내는 바와 같은 배킹패드에 템플레이트부를 접착한 템플레이트 어셈블리에 비해, 연마시에 템플레이트부의 침전이 없으므로, 템플레이트부와 연마포의 간극이 보다 작아진다. 그러므로 워크 표면에 대한 슬러리 공급량이 부족하여, 워크품질에 악영향을 미치는 경우가 있어, 템플레이트부를 그다지 두껍게 할 수 없는 문제도 있다.
또한, 워크의 외주처짐을 억제하기 위하여, 템플레이트부의 내면을 따라 배킹패드에 환상의 홈을 형성하는 방법이 알려져 있으나(특허문헌 3 참조), 이 방법으로도, 연마 중에 홈에 슬러리가 들어와, 발진원이 되므로, 워크의 표면결함을 개선할 수 없다.
본 발명은 상기 서술한 바와 같은 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 워크의 스크래치나 결함의 발생을 억제하면서, 요부의 깊이의 면내편차를 저감시킴으로써 연마 후의 워크의 평탄도를 향상시킬 수 있는 템플레이트 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 워크를 연마할 때에 이 워크를 유지하기 위한 템플레이트 어셈블리에 있어서, PET기재와, 이 PET기재의 하면의 외주부에 접착된 환상의 템플레이트부와, 상기 PET기재의 하면의 중앙부에 접착된 원반상의 배킹패드를 가지며, 상기 템플레이트부의 내면과 상기 배킹패드의 하면에, 연마시에 상기 워크를 수용하여 유지하는 요부가 형성되고, 상기 템플레이트부의 내면 상부에 환상의 절결부가 형성되고, 이 절결부에 상기 배킹패드의 주연부가 계합한 것을 특징으로 하는 템플레이트 어셈블리가 제공된다.
이러한 템플레이트 어셈블리이면, 템플레이트부와 배킹패드 사이에 간극이 없으므로, 연마 중에 발진하는 경우도 없어, 워크의 스크래치나 결함의 발생을 억제할 수 있게 된다. 또한, 템플레이트부와 배킹패드를 PET기재에 접착하고 있으므로, 이들 두께의 면내편차, 더 나아가 요부의 깊이의 면내편차가 저감되어, 연마 후의 워크의 평탄도를 향상시킬 수 있게 된다.
이때, 상기 절결부의 두께는, 상기 배킹패드의 목표두께 이하인 것이 바람직하다.
이러한 것이라면, 템플레이트부와 배킹패드 사이에 간극이 생기는 경우도 없고, 또한, 절결부의 두께가 배킹패드의 목표두께보다 작으면, 워크 외주부의 연마압력을 저하시킬 수 있고, 워크 외주부의 연마량을 저하시킬 수 있으므로, 외주처짐을 억제할 수 있게 된다.
또한, 상기 템플레이트부의 재질은 유리에폭시 수지인 것이 바람직하다.
이러한 것이라면, 기계적 특성이 우수해져, 워크에 대한 금속오염이나 흠집을 방지할 수 있게 된다.
또한, 상기 요부의 깊이의 면내편차가 10μm 이하인 것이 바람직하다.
이러한 것이라면, 연마 후의 워크의 평탄도를 확실하게 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 본 발명의 템플레이트 어셈블리의 제조방법에 있어서, 내면 상부에 환상의 절결부가 형성된 환상의 템플레이트부를 준비하는 공정과, 원반상의 배킹패드를 PET기재의 중앙부에 접착하는 공정과, 상기 배킹패드의 주연부를 상기 템플레이트부의 절결부에 계합시키도록 하여, 상기 템플레이트부를 상기 PET기재의 하면의 외주부에 접착하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 템플레이트 어셈블리의 제조방법이 제공된다.
이러한 제조방법에 의해, 템플레이트부와 배킹패드의 두께의 면내편차가 저감되어, 연마 후의 워크의 평탄도를 향상시킬 수 있으며, 또한 워크의 스크래치나 결함의 발생을 억제할 수 있는 본 발명의 템플레이트 어셈블리를 제조할 수 있다.
이때, 상기 템플레이트부를 준비하는 공정에 있어서, 템플레이트부용 기판을 준비하고, 이 준비한 기판을 환상으로 잘라낸 후, 이 환상의 기판의 내면 상부를 연삭함으로써 상기 절결부를 형성할 수 있다.
이렇게 한다면, 절결부를 가진 환상의 템플레이트부를 용이하게 준비할 수 있다.
또한, 상기 템플레이트부를 준비하는 공정에 있어서, 상기 절결부를 형성하기 전에, 상기 템플레이트부를 래핑 및/또는 연마함으로써, 상기 템플레이트부의 두께의 면내편차를 10μm 이하로 하는 것이 바람직하다.
이렇게 하면, 템플레이트부의 내면과 배킹패드의 하면으로 형성되는 요부의 깊이의 면내편차를 확실하게 저감할 수 있다.
본 발명의 템플레이트 어셈블리는, PET기재와, 이 PET기재의 하면의 외주부에 접착된 환상의 템플레이트부와, 상기 PET기재의 하면의 중앙부에 접착된 원반상의 배킹패드를 가지며, 템플레이트부의 내면 상부에 환상의 절결부가 형성되고, 이 절결부에 상기 배킹패드의 주연부가 계합한 것이므로, 연마 중에 발진하는 경우도 없어, 워크의 스크래치나 결함의 발생을 억제할 수 있고, 또한, 템플레이트부와 배킹패드의 두께의 면내편차, 더 나아가 요부의 깊이의 면내편차가 저감되어, 연마 후의 워크의 평탄도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 템플레이트 어셈블리의 일예의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 템플레이트 어셈블리에 있어서의 배킹패드의 목표두께와 동일한 두께를 갖는 절결부의 주변을 확대한 도면이다.
도 3은 본 발명의 템플레이트 어셈블리에 있어서의 배킹패드의 목표두께보다 작은 두께를 갖는 절결부의 주변을 확대한 도면이다.
도 4는 실시예 1-2, 비교예 1-2에 있어서의 요부깊이의 목표값으로부터의 어긋남량에 대한 롤오프의 관계를 나타내는 도면이다.
도 5는 실시예 1-2, 비교예 1-2에 있어서의 롤오프의 평균값, 최대값, 최소값을 나타내는 도면이다.
도 6은 실시예 1-2, 비교예 1-2에 있어서의 롤오프의 면내 8점의 각각의 위치의 변동을 나타내는 레이더차트이다.
도 7은 실시예 1-2, 비교예 1, 3에 있어서의 웨이퍼 결함수를 나타내는 도면이다.
도 8은 일반적인 연마장치의 일예를 나타내는 개략도이다.
도 9는 종래의 템플레이트 어셈블리의 일예의 개략도이다.
도 10은 종래의 템플레이트 어셈블리의 다른 일예의 개략도이다.
도 11은 실시예 1-2, 비교예 1-3에 있어서의 요부의 깊이의 측정방법을 설명하는 도면이다.
이하, 본 발명에 대하여 실시의 형태를 설명하나, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다.
먼저, 본 발명의 템플레이트 어셈블리에 대하여 도 1, 2를 참조하면서 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 템플레이트 어셈블리(1)는, PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)기재(2)와, 환상의 템플레이트부(3)와 원반상의 배킹패드(4)를 갖는다. PET기재(2)의 두께나 형상은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 형상에 대해서는 원반상으로 할 수 있다.
배킹패드(4)는, 물을 포함시켜 워크(W)를 하면에 첩부하고, 워크(W)를 유지하는 것이다. 배킹패드(4)는, 예를 들어 발포 폴리우레탄제로 할 수 있다. 이러한 배킹패드(4)를 마련하여 물을 포함시킴으로써, 배킹패드(4)에 포함되는 물의 표면장력에 의해 워크(W)를 확실하게 유지할 수 있다.
템플레이트부(3)는, PET기재(2)의 하면의 외주부에 접착된다. 배킹패드(4)는, PET기재(2)의 하면의 중앙부에 접착된다.
템플레이트부(3)의 내면과 배킹패드(4)의 하면으로 요부(6)가 형성된다. 워크(W)의 연마시에는, 이 요부(6)에 워크(W)가 수용되고, 워크(W)의 에지부가 템플레이트부(3)의 내면에, 워크(W)의 상면이 배킹패드(4)의 하면에 유지된다.
이와 같이, 템플레이트부(3)와 배킹패드(4)가 모두 PET기재(2)에 직접 접착된 것이라면, 요부(6)의 깊이의 목표깊이에 대한 오차, 및 요부(6)의 깊이의 면내편차를 저감할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 템플레이트 어셈블리를 이용하여 연마한 워크(W)의 특히 외주처짐을 저감하여, 워크(W)의 평탄도를 개선할 수 있다. 특히, 요부의 깊이의 면내편차를 10μm 이하로 함으로써, 워크(W)의 평탄도를 확실하게 개선할 수 있다.
템플레이트부(3)의 재질은, 워크(W)를 오염시키지 않고, 또한, 흠집이나 압흔(壓痕)이 생기지 않도록 하기 위해, 워크(W)보다 부드럽고, 연마 중에 연마포와 슬라이딩 접촉되어도 마모되기 힘든, 내마모성이 높은 재질인 것이 바람직하다. 이러한 관점으로부터, 예를 들어 템플레이트부(3)의 재질을 유리에폭시 수지로 할 수 있다.
나아가, 도 1에 나타내는 바와 같이, 템플레이트부(3)의 내면 상부에는 환상의 절결부(5)가 형성된다. 배킹패드(4)가 이 절결부(5)에 배킹패드(4)의 주연부가 계합하도록, PET기재(2)의 하면의 중앙부에 접착된다. 이러한 것이라면, 템플레이트부(3)와 배킹패드(4)가 PET기재(2)에 직접 접착된 구조를 채용하면서, 템플레이트부(3)와 배킹패드(4) 사이의 간극을 없앨 수 있다. 이에 따라, 종래의 템플레이트 어셈블리에서 발생하였던, 연마 중에 슬러리가 간극에 들어와 발진하는 문제를 방지할 수 있고, 워크의 미소한 스크래치나 결함이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 절결부(5)의 두께(d)는, 배킹패드(4)와의 간극이 형성되지 않도록, 배킹패드(4)의 목표두께 이하로 하는 것이 바람직하다.
워크의 외주부의 처짐을 보다 억제하고자 하는 경우, 도 3과 같이, 절결부(5)의 두께(d)를 배킹패드(4)의 목표두께보다 작게 하면 된다. 이렇게 함으로써, 템플레이트부(3)로 끼워진 배킹패드(4)의 주연부는 환상으로 압축되므로, 워크 외주부의 연마압력이 저하되고, 워크 외주부의 연마량을 줄여 워크 외주부의 처짐을 억제할 수 있다.
본 발명의 절결부(5)를 갖는 템플레이트 어셈블리이면, 절결부(5)의 두께를 조정함으로써, 템플레이트부(3)의 두께를 변경하는 일 없이 워크 외주부의 연마압력을 조정할 수 있으므로, 템플레이트부(3)와 연마포의 간극이 작아짐에 따라 슬러리의 공급량이 부족한 것을 억제할 수 있고, 워크의 표면결함의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 이 구조이면, 배킹패드(4)를 환상으로 홈 절삭하는 방법과의 병용이 가능하다.
다음에, 본 발명의 템플레이트 어셈블리의 제조방법에 대하여 설명한다.
먼저, 도 1에 나타내는 바와 같은, 내면 상부에 환상의 절결부(5)가 형성된 환상의 템플레이트부(3)를 준비한다. 이 공정은, 예를 들어 이하와 같이 하여 실시할 수 있다.
템플레이트부용의, 예를 들어 유리에폭시 수지기판과 같은 기판을 준비한다. 이 기판에 대하여 래핑 및/또는 연마를 행하고, 기판의 두께가 목표값이 되도록 가공한다.
이때, 템플레이트부(3)의 두께의 면내편차를 10μm 이하로 하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 워크를 연마할 때에, 워크의 외주부의 표면형상이 부분적으로 악화되는 것을 억제할 수 있다.
여기서, 래핑을 행하는 경우, 지립으로는 예를 들어 알루미나계, SiC계의 지립을 사용할 수 있다. 연마를 행하는 경우, 예를 들어 콜로이달 실리카를 함유하는 알칼리 용액을 사용할 수 있다.
그 후, 래핑이나 연마로 부착한 지립이나 알칼리 용액을 제거하기 위하여, 상기 기판을 세정한다.
다음에, 예를 들어, NC가공 등에 의해 기판을 환상의 템플레이트부(3)로 잘라낸 후, 환상의 템플레이트부(3)의 내면 상부를 연삭함으로써 절결부(5)를 형성한다. 이때, 상기한 바와 같이 절결부(5)의 두께를 배킹패드(4)의 목표두께 이하의 소정의 두께로 한다.
원반상의 배킹패드(4)를 PET기재(2)의 중앙부에 접착한다. 여기서, 배킹패드(4)의 직경은 상기에서 형성한 환상의 절결부(5)에 계합하는 크기로 한다. 이 배킹패드(4)의 주연부를 템플레이트부(3)의 절결부(5)에 계합시키도록 하여, 템플레이트부(3)를 PET기재(2)의 하면의 외주부에 접착한다.
상기한 본 발명의 템플레이트 어셈블리의 제조방법에 의해, 상기한 본 발명의 템플레이트 어셈블리를 제조할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하나, 본 발명은 이것들로 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
도 1에 나타내는 바와 같은 본 발명의 템플레이트 어셈블리를 본 발명의 제조방법에 따라 제조하고, 요부의 깊이의 정도를 평가하였다. 요부의 깊이의 정도는, 목표깊이에 대한 어긋남과 면내편차를 평가하였다.
유리에폭시 수지기판을 목표두께 부근까지 래핑한 후, 약 1μm의 산화세륨 파우더를 포함하는 슬러리로 기판을 연마하고, 소정의 사이즈로 환상으로 가공하였다. 그 후, 선반에 의해 배킹패드의 두께와 동일한 두께로, 내주에서부터 5mm의 위치까지 환상으로 연삭하여 절결부를 형성하였다.
이렇게 하여 제작한 템플레이트부를, 배킹패드가 중앙부에 접착된 PET기재에 접착하고, 템플레이트 어셈블리를 제조하였다.
이 템플레이트 어셈블리의 요부의 깊이를 측정한 결과, 표 1에 나타내는 바와 같이, 목표깊이에 대한 어긋남의 평균값(Ave)은 -0.51μm, 최대값은 플러스측(Max) 4.8μm, 마이너스측(Min) 6.5μm였다. 깊이의 면내편차는, 표 2에 나타내는 바와 같이, 8점의 레인지의 평균값(Ave)으로서 5.3μm, 레인지의 최대값(Max)으로 7μm였다. 이 결과를 통해, 후술하는 비교예 1, 2의 결과에 비해 요부의 깊이정도가 대폭 개선되어 있음을 알 수 있다.
여기서, 요부의 깊이의 측정은 이하와 같이 하여 행하였다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 워크의 외주에서부터 1~2mm의 면내 8점에 마킹하고, 마킹한 부분의 두께를 측정하였다(워크 두께). 이 워크를 템플레이트 어셈블리의 요부 내에 넣고, 100g/cm2의 하중을 워크에 가한 상태로, 마킹부분의 워크 두께를 측정하였다(워크부 두께). 또한, 템플레이트부의 내주에서부터 외주방향으로 1~2mm의 위치의 템플레이트부의 두께를 측정하였다(템플레이트부 두께). 이들 측정값을 이용하여, 이하의 식으로 요부의 깊이를 산출하였다. 요부의 깊이는 8점의 평균과 레인지를 대표값으로 하였다.
요부의 깊이=템플레이트부 두께-(워크부 두께-워크 두께)
한편, 두께 측정은, Mitutoyo Corporation제 HEIGHT GAGES HDF-300N을 사용하였다.
다음에, 실시예 1에서 제조한 템플레이트 어셈블리를 구비한 도 8에 나타내는 바와 같은 연마장치를 이용하여, 직경 300mm의 실리콘웨이퍼를 연마하고, 평탄도 및 웨이퍼 표면결함을 평가하였다. 평탄도의 평가로서, 롤오프 측정을 Kobelco Research Institute, Inc.제의 에지 롤오프 측정장치 LER-310M을 이용하여 행하였다.
롤오프의 산출 기준면을 외주에서부터 3~6mm로 하고, 외주에서부터 0.5mm, 0.7mm, 1.0mm, 2.0mm의 롤오프를 각 4매의 웨이퍼에 대하여 측정하였다.
각 점의 롤오프의 평균값을 표 3에 나타낸다. 또한, 표 1의 요부의 깊이의 목표값으로부터의 어긋남과 표 3의 롤오프의 관계를 도 4에 나타낸다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 요부의 깊이의 목표값으로부터의 어긋남은, 목표값으로부터 마이너스측(요부의 깊이가 얕아짐)으로 어긋나 있으며, 어긋남량이 커짐에 따라, 템플레이트부에 의한 워크 외주부의 연마압력의 저감효과가 저하되고, 특히 요부의 깊이의 영향을 받기 쉬운 외주에서부터 0.5mm의 위치에서의 롤오프의 변화가 현저해지고 있다.
도 5에 외주에서부터 0.5mm의 위치의 각 웨이퍼의 롤오프의 평균값(Ave), 최대값(Max), 최소값(Min)을 나타낸다. 또한, 도 6에 각 측정위치의 롤오프의 면내 8점의 각각의 위치가 어떻게 변동하고 있는지를 레이더차트로 나타낸다.
실시예 1에서는, 거의 목표깊이와 같은 요부깊이가 얻어지고 있으므로, 도 5, 6에 나타내는 바와 같이, 롤오프는 후술하는 비교예 1-2보다 개선되고, 면내편차도 크게 개선되었다.
또한, 도 6에 나타내는 바와 같이, 레이더차트는 거의 동심원으로 되어 있으며, 롤오프의 면내변동이 억제되어 있음을 알 수 있다.
도 7에 웨이퍼 표면결함의 결과를 나타낸다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 표면결함은 후술하는 비교예 3의 결과에 비해 억제되어 있음을 알 수 있다.
한편, 표면결함은, Lasertech Co., Ltd.의 Magics 350을 이용하여 평가하고, 비교예 1의 총 결함수를 1.0으로 하여 평가하였다.
(실시예 2)
템플레이트부의 두께를 실시예 1에 비해 10μm 얇게 하고, 절결부의 두께를 배킹패드의 두께보다 20μm 얇게 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 본 발명의 템플레이트 어셈블리를 제조하고, 동일하게 평가하였다. 한편, 실시예 1보다 10μm 얇은 두께의 템플레이트부를 이용하고 있으나, 템플레이트부에 의해 배킹패드의 주연부를 압축하고 있으므로, 워크에 100g/cm2의 하중을 가한 상태에서의 요부의 깊이는 실시예 1과 거의 같아지는 절결부의 두께로 하였다.
이 템플레이트 어셈블리의 요부의 깊이를 측정한 결과, 표 1에 나타내는 바와 같이, 목표깊이에 대한 어긋남의 평균값은 -0.43μm, 최대값은 플러스측 2.0μm, 마이너스측 2.8μm였다. 깊이의 면내편차는, 표 2에 나타내는 바와 같이, 8점의 레인지의 평균값으로서 5.8μm, 레인지의 최대값으로 7μm였다. 이 결과로부터, 후술하는 비교예 1, 2의 결과에 비해 요부의 깊이정도가 대폭 개선되어 있음을 알 수 있다.
다음에, 실시예 2에서 제조한 템플레이트 어셈블리를 구비한 도 8에 나타내는 바와 같은 연마장치를 이용하여, 직경 300mm의 실리콘웨이퍼를 연마하고, 실시예 1과 동일하게 평탄도 및 웨이퍼 표면결함을 평가하였다.
실시예 2에서는, 상기와 같이, 실시예 1과 상이한 두께의 템플레이트부를 이용하고 있으나, 요부의 깊이는 거의 동등하므로, 연마한 웨이퍼의 롤오프도 동등한 결과가 되었다. 도 6에 나타내는 레이더차트로부터, 실시예 1과 마찬가지로, 롤오프의 면내변동이 억제되어 있음을 알 수 있다.
도 7에 웨이퍼 표면결함의 결과를 나타낸다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 표면결함은 후술하는 비교예 3의 결과에 비해 억제되어 있음을 알 수 있다.
실시예 1과 실시예 2에서는, 연마 후의 웨이퍼의 롤오프는 동일레벨이었고, 롤오프의 면내편차도 동일레벨이었다. 즉, 실시예 2와 같이 템플레이트부의 두께를 얇게 하여도, 절결부의 두께를 조정한다면 목표깊이의 요부를 형성할 수 있으므로, 예를 들어 사용하는 연마포의 압축률 등의 영향으로, 연마시의 웨이퍼 표면에 대한 슬러리 공급량이 저하되는 깊은 요부를 선정한 경우여도, 템플레이트부의 두께를 종래 필요했었던 두께보다 얇게 할 수 있다. 그러므로, 연마시의 워크 표면에 대한 슬러리의 공급량이 저감되는 것을 억제하면서, 롤오프 및 웨이퍼 표면결함의 개선이 가능하다.
(비교예 1)
도 9에 나타내는 바와 같은, 템플레이트부가 배킹패드의 하면의 외주부에 접착된 종래의 시판의 템플레이트 어셈블리를 이용하여, 템플레이트부의 래핑이나 연마를 행하는 일 없이, 실시예 1과 동일하게 평가하였다.
이 템플레이트 어셈블리의 요부의 깊이를 측정한 결과, 표 1에 나타내는 바와 같이, 목표깊이에 대한 어긋남의 평균값은 -4.46μm, 최대값은 플러스측 11.0μm, 마이너스측 16.9μm였다. 깊이의 면내편차는, 표 2에 나타내는 바와 같이, 8점의 레인지의 평균값으로서 15.63μm, 레인지의 최대값으로 26μm였다. 이 결과로부터, 상기 실시예 1, 2의 결과에 비해 요부의 깊이정도가 대폭 악화되고 있음을 알 수 있다.
다음에, 비교예 1의 템플레이트 어셈블리를 구비한 도 8에 나타내는 바와 같은 연마장치를 이용하여, 직경 300mm의 실리콘웨이퍼를 연마하고, 실시예 1과 동일하게 평가하였다.
비교예 1에서는, 표 1, 표 2에 나타내는 바와 같이, 실시예 1-2에 비해, 요부의 깊이의 목표값으로부터의 어긋남이 크기 때문에, 롤오프도 크고, 면내의 편차도 크다. 도 6의 레이더차트로부터는, 면내에 롤오프의 치우침이 있는 웨이퍼가 있는 것을 알 수 있다.
또한, 도 7에 웨이퍼 표면결함의 결과를 나타낸다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 비교예 1에서 이용한 템플레이트 어셈블리에는, 도 10에 나타내는 바와 같은, 템플레이트부와 배킹패드 사이의 간극이 없으므로, 웨이퍼 표면결함은 후술하는 비교예 3의 결과에 비해 억제되어 있었다.
(비교예 2)
템플레이트부의 래핑을 행한 것을 제외하고는, 비교예 1과 동일한 템플레이트 어셈블리를 이용하여, 동일하게 평가하였다.
이 템플레이트 어셈블리의 요부의 깊이를 측정한 결과, 표 1에 나타내는 바와 같이, 목표깊이에 대한 어긋남의 평균값은 -3.04μm, 최대값은 플러스측 8.9μm, 마이너스측 10.9μm였다. 깊이의 면내편차는, 표 2에 나타내는 바와 같이, 8점의 레인지의 평균값으로서 9.77μm, 레인지의 최대값으로 16μm였다.
비교예 1에 비해, 템플레이트부에 래핑을 행함으로써, 깊이정도에 개선이 보였으나, 상기 실시예 1, 2의 결과에 비해 요부의 깊이정도가 대폭 악화되어 있음을 알 수 있다.
다음에, 비교예 2의 템플레이트 어셈블리를 구비한 도 8에 나타내는 바와 같은 연마장치를 이용하여, 직경 300mm의 실리콘웨이퍼를 연마하고, 실시예 1과 동일하게 평탄도를 평가하였다.
비교예 2에서는, 표 1, 표 2에 나타내는 바와 같이, 비교예 1에 비해, 요부의 깊이의 목표값으로부터의 어긋남이 작으므로, 롤오프 및 면내편차는 비교예 1보다는 개선되었지만, 실시예 1-2에 비해, 대폭 악화되어 있었다. 도 6의 레이더차트로부터, 비교예 1과 동일한 면내에 롤오프의 치우침이 보였으며, 외주의 롤오프 변동을 억제하지 못함을 알 수 있다.
요부의 깊이의 목표값으로부터의 어긋남은, 사용하는 각 부재의 두께나, 접착방법의 개선에 의해 감소시킬 수 있으므로, 비교예 2에 나타내는 바와 같이, 롤오프의 평균값을 다소 개선하는 것이 가능하나, 롤오프의 면내편차는 개선할 수 없다. 이에 반해, 본 발명의 템플레이트 어셈블리이면, 상기와 같이 면내편차의 개선도 가능하다.
표 1에, 실시예 1-2, 비교예 1-2에 있어서의 요부의 깊이의 목표깊이에 대한 어긋남의 결과를 정리한 것을 나타낸다. 표 2에, 실시예 1-2, 비교예 1-2에 있어서의 요부의 깊이의 면내편차의 결과를 정리한 것을 나타낸다.
Figure 112015089382808-pct00001
Figure 112015089382808-pct00002
Figure 112015089382808-pct00003
(비교예 3)
도 10에 나타내는 바와 같은, 템플레이트부에 절결부를 갖지 않는 종래의 템플레이트 어셈블리를 구비한 도 8에 나타내는 바와 같은 연마장치를 이용하여, 직경 300mm의 실리콘웨이퍼를 연마하고, 실시예 1과 동일하게 요부깊이의 면내편차 및 웨이퍼 표면결함을 평가하였다.
그 결과, 실시예 1-2와 동등한 요부깊이의 면내편차가 얻어졌지만, 실시예 1-2, 비교예 1에 비해 웨이퍼 표면결함이 악화되었다. 이 표면결함은, 템플레이트부와 배킹패드 사이의 간극에 슬러리가 들어옴에 따른 연마 중의 발진에 기인하는 것이라 생각된다.
한편, 본 발명은, 상기 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태는 예시이며, 본 발명의 특허청구의 범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 가지며, 동일한 작용효과를 나타내는 것은, 어떠한 것이어도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

Claims (13)

  1. 워크를 연마할 때에 이 워크를 유지하기 위한 템플레이트 어셈블리에 있어서,
    PET기재와, 이 PET기재의 하면의 외주부에 접착된 환상의 템플레이트부와, 상기 PET기재의 하면의 중앙부에 접착된 원반상의 배킹패드를 가지며,
    상기 템플레이트부의 내면과 상기 배킹패드의 하면으로, 연마시에 상기 워크를 수용하여 유지하는 요부가 형성되고,
    상기 템플레이트부의 내면 상부에 환상의 절결부가 형성되고, 이 절결부에 상기 배킹패드의 주연부가 계합한 것이고,
    상기 절결부의 두께는, 상기 배킹패드의 목표두께 이하인 것을 특징으로 하는,
    템플레이트 어셈블리.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 템플레이트부의 재질은 유리에폭시 수지인 것을 특징으로 하는,
    템플레이트 어셈블리.
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 요부의 깊이의 면내편차가 10μm 이하인 것을 특징으로 하는,
    템플레이트 어셈블리.
  6. 제1항 또는 제3항에 기재된 템플레이트 어셈블리의 제조방법에 있어서,
    내면 상부에 환상의 절결부가 형성된 환상의 템플레이트부를 준비하는 공정;
    원반상의 배킹패드를 PET기재의 중앙부에 접착하는 공정;
    상기 배킹패드의 주연부를 상기 템플레이트부의 절결부에 계합시키도록 하여, 상기 템플레이트부를 상기 PET기재의 하면의 외주부에 접착하는 공정
    을 갖는 것을 특징으로 하는,
    템플레이트 어셈블리의 제조방법.
  7. 제5항에 기재된 템플레이트 어셈블리의 제조방법에 있어서,
    내면 상부에 환상의 절결부가 형성된 환상의 템플레이트부를 준비하는 공정;
    원반상의 배킹패드를 PET기재의 중앙부에 접착하는 공정;
    상기 배킹패드의 주연부를 상기 템플레이트부의 절결부에 계합시키도록 하여, 상기 템플레이트부를 상기 PET기재의 하면의 외주부에 접착하는 공정
    을 갖는 것을 특징으로 하는,
    템플레이트 어셈블리의 제조방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 템플레이트부를 준비하는 공정에 있어서, 템플레이트부용의 기판을 준비하고, 이 준비한 기판을 환상으로 잘라낸 후, 이 환상의 기판의 내면 상부를 연삭함으로써 상기 절결부를 형성하는 것을 특징으로 하는,
    템플레이트 어셈블리의 제조방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 템플레이트부를 준비하는 공정에 있어서, 템플레이트부용의 기판을 준비하고, 이 준비한 기판을 환상으로 잘라낸 후, 이 환상의 기판의 내면 상부를 연삭함으로써 상기 절결부를 형성하는 것을 특징으로 하는,
    템플레이트 어셈블리의 제조방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 템플레이트부를 준비하는 공정에 있어서, 상기 절결부를 형성하기 전에, 상기 템플레이트부를 래핑 및 연마 중 일방 또는 그 양방에 의해, 상기 템플레이트부의 두께의 면내편차를 10μm 이하로 하는 것을 특징으로 하는,
    템플레이트 어셈블리의 제조방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 템플레이트부를 준비하는 공정에 있어서, 상기 절결부를 형성하기 전에, 상기 템플레이트부를 래핑 및 연마 중 일방 또는 그 양방에 의해, 상기 템플레이트부의 두께의 면내편차를 10μm 이하로 하는 것을 특징으로 하는,
    템플레이트 어셈블리의 제조방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 템플레이트부를 준비하는 공정에 있어서, 상기 절결부를 형성하기 전에, 상기 템플레이트부를 래핑 및 연마 중 일방 또는 그 양방에 의해, 상기 템플레이트부의 두께의 면내편차를 10μm 이하로 하는 것을 특징으로 하는,
    템플레이트 어셈블리의 제조방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 템플레이트부를 준비하는 공정에 있어서, 상기 절결부를 형성하기 전에, 상기 템플레이트부를 래핑 및 연마 중 일방 또는 그 양방에 의해, 상기 템플레이트부의 두께의 면내편차를 10μm 이하로 하는 것을 특징으로 하는,
    템플레이트 어셈블리의 제조방법.
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