KR20010089245A

KR20010089245A - 반도체웨이퍼의 제조방법

Info

Publication number: KR20010089245A
Application number: KR1020017003050A
Authority: KR
Inventors: 기시모토준
Original assignee: 와다 다다시; 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤
Priority date: 1999-09-20
Filing date: 2000-09-12
Publication date: 2001-09-29
Also published as: TW509991B; EP1139397A1; WO2001022484A1; US6656818B1

Abstract

평면연삭된 웨이퍼의 중심부근이나 바깥둘레가장자리부에 생기는 평탄도의 저하를 극력 억제하여, 평탄화 내지 연마공정에 있어서 이들을 용이하게 수정하여 평탄화할 수 있도록 하는 것으로, 평면연삭공정을 거친 웨이퍼로부터 높은 평탄도를 가진 반도체 웨이퍼를 효율적으로 제조할 수 있는 반도체 웨이퍼의 제조방법을 제공한다. 척 테이블에 고정된 반도체 웨이퍼를 컵형 연삭숫돌을 사용하여 평면연삭함에 있어, 해당 연삭숫돌을 반도체 웨이퍼의 바깥둘레가장자리에서 접촉하여, 반도체 웨이퍼의 중심부에서 해당 연삭숫돌이 반도체 웨이퍼를 이탈하도록, 이 반도체 웨이퍼의 중심을 향하여 연삭하고, 이 연삭된 반도체 웨이퍼를 PACE법에 의해서 평탄화하도록 하였다.

Description

반도체 웨이퍼의 제조방법{MANUFACTURING PROCESS FOR SEMICONDUCTOR WAFER}

이 종류의 반도체 웨이퍼의 제조방법에 있어서는, 도 10(a)(b)(c)에 나타낸 다음과 같은 방법으로 반도체 웨이퍼를 평면연삭한 후, 연삭에 의한 가공 불균일층의 제거와 평탄도, 평활도의 향상을 위해서, 한 면 또는 표리양면을 연마〔CMP (Chemical Mechanical Polishing)〕또는 PACE(Plasma Assisted Chemical Etching)법(예를 들면, 일본국 특허 제2565617호)에 의한 평탄화를 위한 가공이 행하여진다.

(1) 먼저, 반도체 웨이퍼(W)를 고정하는 척 테이블(12)의 회전축중심(12a)이 컵형 연삭숫돌(이하 간단히 연삭숫돌이라 함)(16)의 회전축(14)의 회전축중심(14a)과 약간 어느 정도 일정한 경사(θ)를 가진 상태에서 자전하고, 회전하는 연삭숫돌 (16)이 하강하고, 연삭숫돌(16)이 척 테이블(12)과 접촉하여 척 테이블(12)이 연삭되기〔도 10(a)〕 때문에 척 테이블(12)의 연삭마무리면은 그 회전중심을 정점으로 하여 바깥둘레를 향하여 정점각이 (180-2θ)의 원추면이 된다.

(2) 다음에, 평면연삭된 척 테이블(12)에 웨이퍼(W)를 고정하고, 척 테이블(12)을 회전시킨다〔도 10(b)〕.

(3) 더욱, 회전하는 연삭숫돌(16)이 반도체 웨이퍼면을 향하여 하강하고, 이 연삭숫돌(16)이 웨이퍼(W)와 접촉하여 웨이퍼(W)가 평면연삭된다〔도 10(c)〕.

근래, 반도체 웨이퍼에 대한 높은 평탄화의 요구 때문에, 보다 높은 평탄도를 얻을 수 있는 가공법으로서 평면연삭을 웨이퍼의 가공공정에 도입하는 경향이 있다. 반도체 웨이퍼를 평면연삭하는 공정에서는, 도 10(a)∼(c)에 도시한 바와 같이, 컵형 연삭숫돌(16)을 웨이퍼(W)의 바깥둘레가장자리에서 접촉시켜 웨이퍼의 중심부에서 이탈하도록 웨이퍼의 반경만큼에 상당하는 부분에 접촉함으로써 연삭이 행하여진다.

그러나, 도 11에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 연삭숫돌(16)이 공작물인 웨이퍼(W)에 접촉을 시작하는 위치에서는, 연삭숫돌의 탄성에 기인하는 표면이 미끄러운 현상에 의해 연삭량이 적어지게 되므로, 연삭마무리면은 이 부분에서 약간 솟아오르게 되고, 접촉을 종료하는 위치에서는 연삭저항의 급격한 저하에 의해 연삭량이 많아지기 때문에, 연삭마무리면은 이 부분에서 패이게 된다. 이러한 평면연삭에 있어서 연삭마무리면에서 볼 수 있는 특징적인 솟아오름이나 패임은, 높은 평탄도를 가진 웨이퍼를 제조하는 데에 있어서 장해가 되고 있다.

예를 들면 다이아몬드 연마입자로 구성된 레진본드에 의한 컵형 연삭숫돌을 사용하여 웨이퍼를 평면연삭한 경우, 종래부터 행하여져 온 바와 같이, 연삭숫돌이 웨이퍼의 바깥둘레가장자리에서 접촉하여 웨이퍼중심에서 이탈하도록 바깥둘레가장자리로부터 중심을 향하여 연삭할 때에는, 평면연삭된 웨이퍼에는 중심부근에, 지름=2∼10mm정도, 깊이= 0.2∼0.5㎛ 정도의 패인 부분이, 또한 바깥둘레가장자리부에는 같은 정도의 솟아오른 부분이 생긴다.

평면연삭된 웨이퍼는 다음의 평탄화 내지 연마공정에 있어서, 평면연삭에 의한 피연삭면 표면의 가공 불균일층을 제거하고, 또한 상술한 패인 부분이나 솟아오른 부분을 수정하여 평탄도 및 평활도를 높이는 것이 행하여진다.

이 평탄화 내지 연마방법으로서 현재 주류가 되고 있는 연마포를 사용하는 연마방식, 즉 CMP에서는 연마포는 연질재료로 구성되어 있기 때문에 그 연마면은 공작물의 피연마면의 형상을 따르는 경향이 있고, 그 결과 웨이퍼의 중심부근의 패인 부분에도 연마작용이 행해지고, 그 수정이 곤란하다. 이에 대하여 웨이퍼둘레가장자리부나 국소적으로 솟아오른 부분에서는, 연마작용이 진행하기 쉽고, 그 때문에 둘레가장자리부의 솟아오름은 수정된다.

한편, 평탄화를 위해 새롭게 개발된 PACE법에서는, 플라즈마에 의한 에칭작용에 의해서 국소적으로 피연삭면으로부터 재료를 소정의 두께까지 제거하기 때문에, 패인 부분 이외의 재료를 제거함으로써 전체의 평탄도를 향상시키는 것이 가능하다.

본 발명은, 상기한 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 평면연삭된 웨이퍼의 중심부근이나 바깥둘레가장자리부에 생기는 이러한 평탄도의 저하를 극력 억제하여, 평탄화 내지 연마공정에 있어서 이들을 용이하게 수정하여 평탄화할 수 있도록 하는 것으로, 평면연삭공정을 거친 웨이퍼에서 높은 평탄도를 갖는 반도체 웨이퍼를 효율적으로 제조할 수 있는 반도체 웨이퍼의 제조방법을 제공하는것을 목적으로 한다.

[발명의 개시]

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 반도체 웨이퍼의 제조방법의 제 1 형태에서는, 반도체 웨이퍼를 컵형 연삭숫돌을 사용하여 평면연삭함에 있어서, 해당 연삭숫돌을 반도체 웨이퍼의 바깥둘레가장자리로부터 접촉하여 이 반도체 웨이퍼의 중심부에서 해당 연삭숫돌을 이 반도체 웨이퍼로부터 이탈하도록, 이 반도체 웨이퍼의 중심을 향하여 연삭하고, 이 연삭된 반도체웨이퍼를 PACE법에 의해서 평탄화하도록 한 것을 특징으로 한다.

즉, 연삭시에 연삭숫돌은 웨이퍼 바깥둘레가장자리부에서 접촉하여 웨이퍼 중심부에서 웨이퍼로부터 이탈하기 때문에, 연삭후의 웨이퍼의 마무리면은 바깥둘레가장자리부에서 솟아오른 중심부에는 패임이 발생하지만, PACE법을 사용함으로써, 종래 평면연삭후에 CMP법에 의해 연마하는 방법에서는 수정이 곤란하였던 웨이퍼중심부의 패임을 수정하여, 높은 평탄도를 가진 연삭 웨이퍼를 제조할 수 있다.

상기 PACE법에 의해서 평탄화한 반도체 웨이퍼 표면에는 극히 미세한 요철이 잔류하기 때문에 더욱 CMP로 연마함으로써, 웨이퍼표면의 평탄도와 평활도를 향상시키는 것이 바람직하다.

상기 연삭숫돌을 반도체 웨이퍼의 바깥둘레가장자리부터 접촉시키는 방법으로서는, 반도체 웨이퍼의 회전방향과 연삭숫돌의 회전방향을 동일방향으로 하여 행할 수 있고, 또한 반도체 웨이퍼의 회전방향과 연삭숫돌의 회전방향을 역방향으로 하여 행할 수도 있다.

상술한 바와 같이 척 테이블은 중심을 정점으로 하는 약간 경사진 원추면 형상으로 마무리되어 있으며, 그 위에 웨이퍼를 유지하여 웨이퍼의 피연삭면이 그 중심부가 숫돌의 연삭면을 포함하는 평면에 대하여 약간 내뻗은 상태로 유지하여 웨이퍼의 반경만큼을 연삭하는 형태으로 평면연삭이 실행되기 때문에, 반도체 웨이퍼, 즉 척 테이블의 회전방향과 연삭숫돌의 회전방향을 동일방향으로 하는 경우와, 그것들을 서로 역방향으로 하여 연삭하는 경우의 각각의 경우에 대하여, 연삭숫돌의 회전축과 척 테이블의 회전축이 이루는 각도(θ)를 조정하는 것이 필요하다.

즉 도 5에 나타낸 바와 같이 숫돌의 회전방향과 척 테이블의 회전방향이 동일 방향인 경우에는, 숫돌회전축의 중심선에 대하여 척 테이블의 회전축의 중심선을 도시한 바와 같이 시계 돌아가는 방향으로 θ만큼 기울어지면 되고, 반대로 숫돌회전방향과 척 테이블의 회전방향을 역방향으로 하여 연삭하는 도 6의 경우에는 숫돌회전축의 중심에 대하여 척 테이블의 회전축중심을 시계 돌아가는 반대방향으로 θ만큼 기울어지게 함으로써, 숫돌을 웨이퍼의 바깥둘레가장자리부에서 접촉시키고, 중심부에서 웨이퍼로부터 이탈시키도록 연삭할 수 있다.

본 발명의 반도체 웨이퍼의 제조방법의 제 2 형태는, 반도체 웨이퍼를 컵형 연삭숫돌을 사용하여 평면연삭함에 있어서, 이 연삭숫돌을 반도체웨이퍼의 중심에서 접촉하여 이 반도체 웨이퍼의 바깥둘레가장자리에서 해당 연삭숫돌이 이 반도체 웨이퍼를 이탈하도록, 이 반도체 웨이퍼의 바깥둘레가장자리를 향하여 연삭하고, 이 연삭된 반도체 웨이퍼를 CMP로 연마하도록 한 것을 특징으로 한다.

즉, 이 경우에는 연삭시에 연삭숫돌은 웨이퍼중심부에서 접촉하여 바깥둘레가장자리부로부터 이탈하기 때문에, 웨이퍼의 연삭마무리면은 중심부에서 솟아오르고 바깥둘레가장자리부가 들어간 상태가 되므로, 이 경우에는 CMP에 의한 연마를 실시함으로써 중심부가 솟아오른 것을 용이하게 수정할 수 있기 때문에, 종래의 문제점을 해결하고, 웨이퍼의 연마마무리면 전체면에 걸쳐서 높은 평탄도의 웨이퍼를 제조하는 것이 가능하다. 한편, 웨이퍼는 척에 유지되어 피연삭면의 거의 중심을 지나는 회전축의 주위로 회전하고 있기 때문에 바깥둘레에 가까울수록 그 회전에 의한 둘레속도가 빨라지고, 따라서 바깥둘레가장자리부에서는 웨이퍼 피연삭면 단위면적당의 연삭숫돌과의 접촉시간이 짧기 때문에, 바깥둘레가장자리부에 있어서의 연삭에 의한 오목함은 비교적 적고, 또한 CMP에 있어서는 기술한 바와 같이 연마포가 연삭면을 따르기 때문에, 피연마면의 웨이퍼의 바깥둘레가장자리부에 있어서의 오목함은 통상의 CMP에 의한 연마와 거의 달라지지 않는다.

상기 연삭숫돌을 반도체 웨이퍼의 중심에서 접촉시키는 방법으로서는, 반도체 웨이퍼의 회전방향과 연삭숫돌의 회전방향을 동일방향으로 하여 행할 수 있고, 또한 반도체 웨이퍼의 회전방향과 연삭숫돌의 회전방향을 역방향으로 하여 행할 수도 있다.

연삭숫돌을 웨이퍼중심부에서 웨이퍼에 접촉시키고, 바깥둘레가장자리부에서 웨이퍼로부터 이탈시키도록 연삭하기 위해서는, 숫돌의 회전방향과 척 테이블의 회전방향을 동일방향으로 하는 경우와 그들이 서로 역방향으로 연삭하는 경우의 각각에 있어서 숫돌회전축의 중심선에 대한 척 테이블의 회전축중심선의 각도(θ)를 조정하는 것이 필요하며, 동일방향인 경우에는 도 7에 나타낸 바와 같이, 전자에 대하여 후자를 시계 돌아가는 반대 방향으로 θ만큼 기울어지게 하면 되고, 반대로 도 8과 같이, 양자의 회전방향이 서로 역인 경우에는, 전자에 대하여 후자를 시계 돌아가는 방향으로 θ만큼 기울어지게 함으로써 목적을 달성할 수 있다.

또, 본 발명의 방법과 같이, 웨이퍼의 평면연삭과 그 후의 평탄화 내지 연마방법을 조합시킴으로써 매우 높은 평탄도를 가진 웨이퍼를. 효율적으로 제조하기 위해서는, 웨이퍼의 평면연삭에 앞서, 척 테이블의 척면을 평면연삭할 때의 연삭숫돌이 척 테이블에 접촉되는 위치와, 그 후 웨이퍼를 평면연삭할 때의 연삭숫돌이 웨이퍼에 접촉되는 위치의 조합에는 바람직한 조합이 있는 것을 발견하였다.

즉, 상기 반도체 웨이퍼를 고정하는 척 테이블을 미리 평면연삭에 의해서 척면을 약간 원추면을 형성하도록 연삭할 때에도, 연삭후 척면의 숫돌의 접촉 위치 근방은 약간 솟아오르고, 숫돌이 이탈하는 위치 가까이에는 패이게 된다. 따라서, 웨이퍼의 평면연삭에 있어서 숫돌을 웨이퍼의 둘레가장자리부로부터 웨이퍼에 접촉시키고, 중심부에서 웨이퍼로부터 이탈하도록 연삭하는 경우에는, 척 테이블의 평면연삭도 마찬가지로 숫돌을 척 테이블의 둘레가장자리부로부터 척 테이블에 접촉시키고, 그 중심부에서 이탈하도록 연삭하는〔도 12(a)〕것이 바람직하다.

즉, 이 경우에는 도 12(b)에 나타낸 바와 같이, 척 테이블의 둘레가장자리부는 원추면에서 약간 솟아오르고, 그 중심부인 원추의 정점부근에 패임이 생기기 때문에, 이러한 척 테이블에 웨이퍼를 고정하면, 척 테이블의 중심부에 상당하는 웨이퍼의 피연삭면은 약간 패이고, 척 테이블의 척면의 바깥가장자리부의 솟아오른 부분에 상당하는 웨이퍼 피연삭면의 바깥둘레가장자리부분은 약간 솟아오르도록 고정된다〔도 12(c)〕.

이러한 상태로 유지된 웨이퍼를, 상술한 바와 같이 웨이퍼 바깥둘레가장자리부로부터 숫돌이 접촉되도록 하여 연삭하면〔도 12(d)〕, 웨이퍼는 척 테이블에 유지된 상태에서 그 바깥둘레가장자리부가 약간 솟아오르고, 중심부는 오목한 형으로 연삭마무리가 이루어지기 때문에, 결과적으로 웨이퍼의 바깥둘레가장자리부, 중심부는 그 밖의 부분과 거의 동등한 두께가 되어, 척 테이블에서 빠져 나온 상태에서의 웨이퍼의 평탄도는 높게 유지되기 때문에〔도 12(e)〕, 후속의 평탄화 내지 연마공정에 있어서의 수정이 매우 효과적으로 이루어진다.

이에 반하여, 도 12(a)와 마찬가지로 척 테이블을 연삭하여〔도 13(a)〕, 척 테이블의 둘레가장자리부가 약간 솟아오르고, 그 중심부인 원추의 정점부근에 패인 부분이 생기고 있는 척 테이블〔도 13(b)〕에 웨이퍼를 고정하고〔도 13(c)〕, 웨이퍼의 평면연삭을 연삭숫돌이 웨이퍼의 중심부에서 접촉되어, 바깥둘레가장자리부를 향하여 회전하면서 웨이퍼를 연삭하여 바깥둘레가장자리부로부터 이탈하도록 실시하면〔도 13(d)〕 웨이퍼의 중심부에서는 피연삭량이 적기 때문에 척킹된 상태에서 솟아오르고, 바깥둘레가장자리부에서는 여분으로 연삭되고 척킹된 상태에서 들어가기 때문에, 결과적으로 평면연삭된 웨이퍼는 도 13(e)에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 중심부와 바깥둘레가장자리부에 있어서의 평탄도로부터의 어긋남은 더욱 강조되게 되어, 후속의 평탄화 내지 연마를 실행하는 데에 바람직하지 않다.

이것은 마찬가지로 웨이퍼의 평면연삭을 연삭숫돌이 웨이퍼의 중심부에서 접촉하여, 그 바깥둘레가장자리부로부터 이탈하도록 행하는 경우에는〔도 14(d)〕,미리 척 테이블의 척면의 평면연삭을 마찬가지로 연삭숫돌이 테이블의 중심부에서 테이블에 접촉되어, 그 둘레가장자리부로부터 테이블을 이탈하도록 하여 연삭하는〔도 14(a)〕것이 바람직하다.

한편, 상기 척 테이블의 평면연삭에서 사용되는 컵형 연삭숫돌로서는 메탈본드 연삭숫돌이 적합하며, 상기 웨이퍼의 평면연삭에서 사용되는 컵형연삭숫돌로서는 레진본드 연삭숫돌 또는 피트리파이드 연삭숫돌이 적합하다.

상기한 바와 같이 하여 평면연삭에 의해서 마무리한 피연삭면에는, 장치의 동작시 구동부분의 미소한 변동이나 진동, 연삭숫돌의 연삭면의 평면도나 연마입자의 형상분포 등에 의해서 연삭시의 숫돌연삭면과 피가공물의 피연삭면과의 접촉상태가 변동하는 것에 기인하는 연삭흔적이 도 9와 같이 생기는 것은 현상황에서는 불가피하다.

더구나 이 연삭흔적의 형상은 후의 CMP에 의한 연마에 있어서의 연마의 효율이나 연마크로스의 수명에 관계되는 것이 본 개발의 과정에서 명백해졌다.

도 9(a), (b)에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 연삭흔적은 각각 파선으로 나타낸 연삭숫돌(16)이 그 실선부분에서 웨이퍼와 접촉하여 그 표면을 연삭하고 있는 상태에서 발생한다. 양호한 연마의 효율을 부여하는 흔적의 형상과 연마의 조건과의 사이의 관계를 상세하게 검토해 보면, 상기 반도체웨이퍼의 피연삭면에 생기는 연삭흔적이, 해당 피연삭면상의 중심으로부터 임의의 반경을 가진 둥근 곡선을 따라, 후속의 연마공정에 있어서의 해당 반도체 웨이퍼의 자전방향을 향하여 볼록형상이 되도록 이 반도체 웨이퍼를 평면연삭하는 것이 바람직한 것을 발견하였다.

즉, CMP시에 웨이퍼는 연마크로스와의 미끄럼마찰에 의해 자전하지만 그 방향이 피연삭면상에 도 9(a)와 같이 연삭흔적이 생긴 경우에는 피연삭면측에서 보아 화살표의 방향이 되는 것이 바람직하고, 도 9(b)의 경우에는 마찬가지로 화살표의 방향이 되며, 웨이퍼의 중심에서 임의 반경의 둥근 곡선을 따라 웨이퍼의 자전 방향을 향하여 연삭흔적이 볼록 형상이 되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 반도체 웨이퍼에 생기는 연삭흔적이, 후속의 연마공정에 있어서의 반도체 웨이퍼의 회전방향을 향하여 볼록 형상이 되는 경우에는, 연마저항이 적기 때문에 연마중 웨이퍼의 진동도 적고, 연마크로스의 수명도 길어진다고 하는 이점이 있다.

반대로, 반도체 웨이퍼에 생기는 연삭흔적이, 후속의 연마공정에 있어서의 반도체 웨이퍼의 회전방향을 향하여 오목 형상이 되는 경우에는, 연마저항이 증대하여, 연마중에 웨이퍼가 심하게 진동하여, 연마크로스의 수명에도 악영향을 미치게 된다.

본 발명은 평면연삭한 후에 평탄화 내지 연마하여 얻어지는 반도체 웨이퍼(이하 웨이퍼라고 함)의 제조방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명방법의 제 1 실시형태의 공정예를 나타내는 플로우챠트이다. 도 2는 본 발명방법의 제 2 실시형태의 공정예를 나타내는 플로우챠트이다. 도 3은 본 발명방법의 제 3 실시형태의 공정예를 나타내는 플로우챠트이다. 도 4는 본 발명방법의 제 4 실시형태의 공정예를 나타내는 플로우챠트이다. 도 5는 본 발명방법의 제 1 실시형태의 공정예를 나타내는 설명도이다. 도 6은 본 발명방법의 제 2 실시형태의 공정예를 나타내는 설명도이다. 도 7은 본 발명방법의 제 3 실시형태의 공정예를 나타내는 설명도이다. 도 8은 본 발명방법의 제 4 실시형태의 공정예를 나타내는 설명도이다. 도 9는 웨이퍼를 평면연삭한 경우에 형성되는 연삭흔적의 모양을 나타내는 것으로, (a)는 실시예 1 및 2에 있어서의 웨이퍼의 평면연삭의 경우, (b)는 실시예 3에 있어서의 웨이퍼의 평면연삭의 경우를 각각 나타낸다. 도 10은 종래의 웨이퍼의 평면연삭방법의 공정순서를 나타내는 모식적 설명도로서, (a)는 척 테이블의 평면연삭, (b)는 평면연삭된 척 테이블에 웨이퍼의 고정, (c)는 웨이퍼의 평면연삭을 각각 나타낸다. 도 11은 컵형 연삭숫돌에 의한 공작물의 평면연삭에 있어서의 연삭량의 변동을 개념적으로 나타내는 설명도이다. 도 12는 본 발명의 제 5 실시형태의 공정예를 나타내는 설명도이다. 도 13은 본 발명의 제 6 실시형태의 공정예를 나타내는 설명도이다. 도 14는 본 발명의 제 7 실시형태의 공정예를 나타내는 설명도이다. 도 15는 본 발명의 제 8 실시형태의 공정예를 나타내는 설명도이다.

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

이하에 본 발명의 일 실시형태를 첨부도면중, 도 1∼도 8 및 도 12∼도 15에 기초하여 설명하지만, 본 발명의 기술사상으로부터 일탈하지 않은 한 이 실시형태 이외에도 여러가지 변형이 가능한 것은 물론이다.

도 1∼도 4는 본 발명방법의 제 1∼제 4 실시형태의 공정예를 각각 나타내는 플로우챠트이다. 도 5∼도 8은 본 발명방법의 제 1∼제 4 실시형태의 공정예를 각각 나타내는 설명도이다. 도 12∼도 15는 본 발명방법의 제 5∼제 8 실시형태의 공정예를 각각 나타내는 설명도이다.

도 1에 나타낸 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서, 먼저 도 5(a)에나타낸 바와 같이, 척 테이블(12)이 컵형 연삭숫돌(16)에 의해서 평면연삭처리되고(도 1의 스텝 100), 평면연삭된 척 테이블(12)이 얻어진다(도 1의 스텝102).

이 평면연삭된 척 테이블(12)에 웨이퍼(W)를 고정하여〔도 5(b)〕, 연삭숫돌 (16)이 웨이퍼(W)를 그 바깥둘레가장자리에서 접촉되어 중심을 향하여 연삭함으로써 평면연삭을 행한다〔도 1의 스텝 104, 도 5(c)〕.

이 제 1 실시형태에서는, 웨이퍼(W)의 바깥둘레가장자리에서 접촉하여 중심을 항한 연삭은, 연삭숫돌(16)의 회전축중심(14a)과 척 테이블(12)의 회전축중심 (12a)이 일정한 경사(θ)를 가진 상태에서 또한 해당 연삭숫돌(16)과 척 테이블 (12), 즉 웨이퍼(W)를 동일방향으로 회전시킴으로써 행하여진다. 이 평면연삭은 한면쪽에서 1∼50㎛정도 행하면 좋다.

이 제 1 실시형태에 의해 평면연삭된 웨이퍼(W)의 피연삭면은 도 5(d)에 그 단면형상을 모식적으로 나타낸 바와 같이, 웨이퍼의 바깥둘레가장자리부에서 솟아오르고, 그 중심부에는 오목 형상(패인 곳)이 생기고 있다〔도 1의 스텝 106, 도 5(d)〕.

이 제 1 실시형태에 의해서 평면연삭된 웨이퍼(W)는, 계속해서 PACE 법을 적용하여 평탄화되어(도 1의 스텝 108), 평탄도가 향상한 웨이퍼로 할 수 있다(도 1의 스텝 110).

도 2에 나타낸 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서의 상기한 제 1 실시형태와의 상이점은, 도 1의 스텝 104에 있어서, 연삭숫돌(16)의 회전축의 중심선(14a)과척 테이블(12)의 회전축의 중심선(12a)이 도 5(c)에 나타낸 일정한 경사(θ)와는 반대방향의 경사(-θ)가 되는 동시에 해당 연삭숫돌(16)과 척 테이블(12), 즉 웨이퍼(W)를 서로 역방향으로 회전시킴으로써 행하는 점〔도 2의 스텝 104a, 도 6(c)〕뿐이며, 그 밖의 순서는 동일하다.

이 제 2 실시형태에 의해서 평면연삭된 웨이퍼(W)의 피연삭면의 단면형상은, 도 5(d)와 마찬가지로 오목 형상이 생기고 있다〔도 2의 스텝 106, 도 6(d)〕. 따라서, 이 오목형상이 생긴 웨이퍼(W)에 대하여 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로 PACE법을 적용함으로써, 평탄도가 향상한 웨이퍼(W)로 할 수 있다(도 2의 스텝 110).

도 12는 본 발명방법의 제 5 실시형태의 공정예를 나타낸다. 제 1 및 제 2 실시형태에 있어서는, 도 12(a)에 나타낸 바와 같이, 척 테이블(12)의 평면연삭(도 1, 2의 스텝 100)시에 연삭숫돌(16)을 척 테이블(12)의 바깥둘레가장자리에서 척 테이블(12)에 접촉하여 해당 척 테이블(12)의 중심에서 척 테이블(12)을 이탈하도록 해당 척 테이블(12)의 중심을 향하여 연삭마무리를 실시한다. 이 경우 척 테이블(12)에는 그 중심부근에 오목형상이, 그 둘레가장자리부에는 솟아 오른 부분이 생기기 때문에〔도 12(b)〕, 이 척 테이블(12)을 사용하여 웨이퍼(W)를 평면연삭하는 경우에는〔도 12(c)(d)〕, 연삭된 웨이퍼(W)의 바깥둘레가장자리부나 중심부의 평탄도는 앞서 설명한 바와 같이 개선되는 이점이 있다〔도 12(e)〕.

도 15는 본 발명방법의 제 8 실시형태의 공정예를 나타낸다. 반대로, 연삭숫돌(16)을 척 테이블(12)의 중심부에서, 척 테이블(12)에 접촉하여 해당 척 테이블(12)의 바깥둘레가장자리에서 이탈하도록 중심부에서 바깥둘레가장자리를 향하여 연삭마무리〔도 15(a)〕한 척 테이블(12)에는 그 중심부근에 볼록 형상(솟아오름)이, 바깥둘레가장자리부에는 오목함이 생기기 때문에〔도 15(b)〕, 이 척 테이블 (12)을 사용하여 웨이퍼(W)를 평면연삭하는 경우〔도 15(c)(d)〕에는, 연삭된 웨이퍼(W)의 중심부나 바깥둘레가장자리부의 평탄도의 저하가 더욱 강조되는 불리함이 있다〔도 15(e)〕. 한편, 이 웨이퍼(W)도 PACE법을 적용함으로써 평탄화되어, 평탄도가 향상한 웨이퍼로 할 수 있다.

도 3에 나타낸 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서는, 평면연삭된 척 테이블 (12)에 웨이퍼(W)를 고정하여〔도 7(b)〕, 컵형 연삭숫돌(16)이 웨이퍼(W)를 그 중심에서 접촉하여 바깥둘레가장자리를 향하여 연삭함으로써 평면연삭을 행한다〔도 3의 스텝 104b, 도 7(c)〕.

이 제 3 실시형태에서는, 웨이퍼(W)의 연삭은, 연삭숫돌(16)의 회전축중심 (14a)에 대한 척 테이블(12)의 회전축중심(12a)의 각도가 시계 돌아가는 반대 방향으로 일정한 경사(θ)를 가진 상태에서 또한 해당 연삭숫돌(16)과 척 테이블(12), 즉 웨이퍼(W)를 동일방향으로 회전시킴으로써 행하여진다.

이 제 3 실시형태에 의해서 평면연삭된 웨이퍼(W)의 피연삭면은 그 단면형상을 도 7(d)에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 그 중심부근에는 볼록형상(솟아오름)이, 바깥둘레가장자리부에는 오목함이 생기고 있다〔도 3의 스텝 106a, 도 7(d)〕.

이 제 3 실시형태에 의해서 평면연삭된 웨이퍼(W)는, 계속해서 볼록형상부분을 수정하여 평탄화하는 데 적합한 연마방식, 즉 CMP를 적용하여 연마되고(도 3의스텝 108a), 평탄도가 향상한 웨이퍼로 할 수 있다(도 3의 스텝110).

도 4에 나타낸 제 4 실시형태에 있어서의 도 3의 제 3 실시형태와의 상이점은, 도 3의 스텝 104b에 있어서, 연삭숫돌(16)의 회전축중심(14a)에 대한 척 테이블(12)의 회전축중심(12a)이 이루는 각을 도 7(c)에 나타낸 일정한 경사와는 반대방향의 경사(θ)가 되도록 조정하는 동시에 해당 연삭숫돌(16)과 척 테이블(12), 즉 웨이퍼(W)를 서로 역방향으로 회전시킴으로써 행하는 점〔도 4의 스텝 104c, 도 8(c)〕뿐이며, 그 밖의 순서는 동일하다.

이 제 4 실시형태에 의해서 평면연삭된 웨이퍼(W)의 중앙부근에도, 도 7(d)의 경우와 마찬가지로 볼록형상이 생긴다〔도 4의 스텝 106a, 도 8(d)〕.

이 제 4 실시형태에 의해서 평면연삭된 웨이퍼(W)도, 제 3 실시형태와 마찬가지로, CMP에 의해서 연마함(도 4의 스텝 108a)에 따라, 평탄도가 향상한 웨이퍼 (W)로 할 수 있다(도 4의 스텝 110).

도 14는 본 발명방법의 제 7 실시형태의 공정예를 나타낸다. 제 3 및 제 4 실시형태에 있어서는, 도 14(a)에 나타낸 바와 같이, 척 테이블의 평면연삭(도 3, 4의 스텝 100)시에 연삭숫돌(16)을 척 테이블(12)의 중심에서 척 테이블(12)에 접촉하여 해당 척 테이블(12)의 바깥둘레가장자리에서 척 테이블로부터 이탈하도록 해당 척 테이블(12)의 중심에서 바깥둘레가장자리를 향하여 연삭마무리한 척 테이블(12)에는, 그 중심부근에 볼록 형상이, 바깥둘레가장자리부에 오목함이 생기기 때문에〔도 14(b)〕, 이 척 테이블(12)을 사용하여 웨이퍼(W)를 평면연삭하는 경우에는〔도 14(c)(d)〕, 연삭된 웨이퍼(W)의 중심부근에 생기는 볼록형상이나 바깥둘레가장자리부의 오목함은 이미 설명한 바와 같이 개선되는 이점이 있다〔도 14(e)〕.

도 13은 본 발명방법의 제 6 실시형태의 공정예를 나타낸다. 반대로, 연삭숫돌(16)을 척 테이블(12)의 바깥둘레가장자리에서 척 테이블(12)에 접촉하여 해당 척 테이블(12)의 중심에서 이탈하도록 바깥둘레가장자리로부터 중심을 향하여 연삭마무리〔도 13(a)〕한 척 테이블(12)에는 그 중심부근에 오목 형상이, 바깥둘레가장자리부에는 솟아오른 부분이 생기기 때문에〔도 13(b)〕, 이 척 테이블(12)을 사용하여 웨이퍼(W)를 평면연삭하는 경우에는〔도 13(c)(d)〕, 연삭된 웨이퍼(W)의 중심부근이나 바깥둘레가장자리부의 평탄도의 저하가 점점 강조되는 불리함이 있다〔도 13(e)〕. 한편, 이 웨이퍼(W)도 CMP를 적용하여 연마함으로써, 평탄도가 향상한 웨이퍼로 할 수 있다.

또, 척 테이블(12)이 일단 평면연삭되어 웨이퍼(W)의 평면연삭에 적합하게 사용되는 상태이면, 웨이퍼(W)를 평면연삭할 때마다, 척 테이블(12)의 평면연삭을 행할 필요성은 존재하지 않는 경우도 있으므로, 스텝 100 및 102을 생략할 수 있는 경우도 있다.

이하에, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명하는데, 이들 실시예는 예시적으로 나타내는 것으로 한정적으로 해석되는 것이 아님은 물론이다. 또, 이하의 실시예 및 비교예에 있어서는 시료 웨이퍼로서 300mmφ의 에치드 실리콘웨이퍼를 사용하였으나, 200mmφ의 에치드 실리콘웨이퍼의 경우에도 같은 결과가 얻어지는 것을 확인하였다.

(실시예 1)

도 1 및 도 5에 나타낸 방법으로 웨이퍼(W)를 평면연삭하였다. 이 때의 연삭조건은 다음과 같다. 척 테이블은 거의 원추형인 것을 사용하였다.

연삭숫돌: 레진본드, # 2000 다이아몬드 연마입자의 컵형 숫돌

숫돌의 둘레속도 : 60m/sec

웨이퍼자전둘레속도 : 웨이퍼바깥가장자리에 있어서 0.06∼0.5m/sec

숫돌과 웨이퍼의 회전: 동일방향

숫돌의 연삭전송량: 0.1∼0.3㎛/sec

이 방법에서는, 컵형 연삭숫돌(16)과 웨이퍼(W)는 웨이퍼(W)의 바깥 둘레가장자리에서 접하여 컵형 연삭숫돌(16)이 접촉된다. 접촉된 숫돌은 웨이퍼중심을 향하여 회전되고, 웨이퍼(W)의 중심에서 접촉이 완료하여, 웨이퍼로부터 떨어진다. 웨이퍼(W)의 피연삭면의 연삭량은 두께 10∼20㎛이었다. 도 5의 방법으로 평면연삭된 웨이퍼(W)의 연삭흔적은, 도 9(a)에 나타낸 바와 같다.

평면연삭된 웨이퍼(W)의 평탄도를 정전용량방식의 측정기(ADE사 제조 Galaxy AFS 300)를 사용하여 측정한 결과, 웨이퍼면내의 두께의 불균일은 중심부와 바깥둘레가장자리부를 제외하고 0.5㎛ 이하였다. 웨이퍼(W)의 중심에서 반경 약 5mm에 걸쳐 깊이 최대 0.5㎛의 패임이, 또 바깥둘레가장자리에서 안쪽으로 약 5mm의 사이는 최대 0.3㎛의 솟아오름이 확인되었다. 이 웨이퍼(W)를 PACE법(Plasma Assisted Chemical Etching : 아이페크사제조 PWS300)에 의해 평탄화를 행하였다. PACE법에 의해서 중심부의 패임 이외의 피연삭면이 약 1㎛ 제거되어, 바깥둘레가장자리부의솟아오름도 효과적으로 제거되어 전체면에 걸쳐서 평탄도가 향상하고, 평탄화된 웨이퍼(W)의 중심부근의 평탄도 SBIR(Site Back-side Ideal Range, LTV=Local Thickness Variation과 같은 뜻)는, 웨이퍼(W)의 중심부근을 제외한 영역과 동등한 0.10㎛ 이하가 되었다. 한편, SBIR의 측정은 다른 실시예 및 비교예에 있어서도, 셀 사이즈 25mm×25mm, 주변 3mm 제외하고 행하였다.

(비교예 1)

실시예 1과 같은 수순으로 웨이퍼(W)를 평면연삭하였다. 실시예 1의 경우와 같은 정도로, 이 웨이퍼(W)의 중심부근과 바깥둘레가장자리부에 패임과 솟아오름이 인지되었다. 이 웨이퍼를 경질우레탄계 혹은 우레탄함침계의 연마크로스를 사용하여 CMP(연마량 약 5㎛)연마한 바, 웨이퍼(W)의 중심근방의 패인 부분도 다른 부분과 같은 정도로 연마되기 때문에, 연마후에도 이 패임은 수정되지 않았다. 그 결과, 연마한 웨이퍼(W)의 중심부근을 제외한 영역의 평탄도 SBIR는 0.10㎛ 이하를 달성한 데 비하여, 중심부근은 0.25∼0.50㎛이었다.

(실시예 2)

도 4 및 도 8에 나타낸 방법으로 웨이퍼(W)를 평면연삭하였다. 연삭의 조건은 연삭숫돌의 회전방향과 웨이퍼의 자전의 방향이 역방향인 것 이외에는 실시예 1과 같았다. 척 테이블은 거의 원추형인 것을 사용하였다. 이 방법에서는, 컵형 연삭숫돌(16)과 웨이퍼(W)는 웨이퍼(W)의 중심에서 접하여 컵형 연삭숫돌(16)이 접촉된다. 접촉된 숫돌은, 웨이퍼(W)의 바깥둘레가장자리에서 접촉이 완료되고, 웨이퍼(W)로부터 떨어진다. 웨이퍼(W)의 피연삭면을 두께 10∼20㎛ 연삭하였다. 도4 및 도 8의 방법으로 평면연삭된 웨이퍼(W)의 연삭흔적도, 도 9(a)에 나타내는 것과 동일하였다.

평면연삭된 웨이퍼(W)의 평탄도를 측정한 결과, 중심부와 바깥둘레가장자리부를 제외하고 웨이퍼면내의 두께의 불균일은 0.5㎛이하를 달성하였다. 웨이퍼(W)의 중심에서 약 5mm의 범위에는 높이 최대 0.5㎛의 솟아오름이, 바깥둘레가장자리로부터 안쪽으로 약 5mm의 사이에는 최대 0.3㎛의 오목함이 인지되었다. 이 웨이퍼(W)를 경질우레탄계 또는 우레탄함침계의 연마크로스를 사용하여 CMP연마(연마량 약 5㎛)한 후, 평탄도를 측정한 결과, 웨이퍼(W)의 중심부근과 웨이퍼(W)의 바깥둘레부를 제외한 그 이외의 영역의 평탄도 SBIR에는 거의 차이가 인지되지 않고, 0.10㎛이하를 달성하였다.

(실시예 3)

도 7에 나타내는 바와 같이, 컵형 연삭숫돌(16)의 회전방향을 도 5의 경우의 회전방향과 바꾸지 않고, 한쪽 숫돌회전축중심에 대한 척 테이블(12)의 회전축중심의 경사를 도 5의 경우의 경사와 반대방향으로 바꿈으로써, 컵형 연삭숫돌(16)이 웨이퍼(W)의 중심부에서 웨이퍼(W)에 접촉되어 바깥둘레가장자리에서 이탈하도록 연삭하였다. 척 테이블은 거의 원추형인 것을 사용하였다. 상기의 실시예 2(도 4 및 도 8의 방법)에서 평면연삭된 웨이퍼(W)와 마찬가지로, 도 3 및 도 7에 나타내는 방법으로 평면연삭된 웨이퍼(W)의 중심부근에는 특징적인 솟아오름〔도 7(d)〕이 인지되었다. 이 때의 평면연삭된 웨이퍼(W)의 연삭흔적은 도 9(b)와 같았다. 이 웨이퍼(W)를 실시예 2와 같이 CMP연마(연마량 약 5㎛)한 바, 양호한 평탄도를달성할 수 있었다.

(실시예 4)

도 12(a)에 나타내는 방법으로 컵형 연삭숫돌(16)을 사용하여 반도체웨이퍼를 고정하는 척 테이블(12)을 평면연삭하였다. 이 방법에서는, 컵형연삭숫돌(16)은 척 테이블(12)의 바깥둘레가장자리에서 접하여 컵형 연삭숫돌(16)이 접촉된다. 접촉된 숫돌은 척 테이블(12)의 중심을 향하여 회전되고, 척 테이블(12)의 중심에서 접촉을 완료하여, 척 테이블로부터 떨어진다.

이 때의 연삭조건은 다음과 같았다.

연삭숫돌: 메탈본드, #600 다이아몬드 연마입자의 컵형숫돌

숫돌의 둘레속도: 50m/sec

척회전속도: 가장 바깥둘레부에서 0.6m/sec

숫돌의 연삭전송량: 0.3㎛/sec

숫돌과 척의 회전방향: 동일 방향

이 평면연삭에서는, 척 테이블(12)은 중심을 정점으로 하는 약간 경사진 원추면형상으로 마무리하였다. 도 12(a)에서 나타내는 방법으로 평면연삭된 척 테이블(12)의 둘레가장자리부로부터 안쪽으로 5mm의 사이에는 원추면에서 약 0.2㎛의 솟아오름이, 척 테이블(12)의 중심부인 원추의 정점부근에는 중심에서 약 5mm의 범위에 깊이 약 0.5㎛의 패임이 인지되었다〔도 12(b)〕.

이 척 테이블에 웨이퍼를 진공흡착하고〔도 12(c)〕, 컵형숫돌(16)이 웨이퍼의 바깥둘레가장자리에서 접촉되도록 하여 실시예 1과 같은 조건으로 연삭하였다〔도 12(d)〕. 접촉된 숫돌은 웨이퍼의 중심을 향하여 회전되고, 웨이퍼의 중심에서 접촉이 완료하여, 웨이퍼에서 떨어진다. 이 평면연삭에서는 컵형 숫돌(16)에 레진본드숫돌을 사용하였다. 이 방법에서 웨이퍼를 평면연삭한 결과, GBIR(Global Back-side Ideal Range, TTV= Total Thickness Variation과 같은 뜻)로 0.2㎛이내라는 극히 양호한 평탄도를 얻을 수 있었다〔도 12(e)〕.

(실시예 5)

실시예 4와 마찬가지로 평면연삭〔도 13(a)〕한 척 테이블을 얻었다〔도 13(b)〕. 이 척 테이블에 웨이퍼를 진공흡착하고〔도 13(c)〕, 연삭숫돌의 회전방향과 웨이퍼의 자전방향을 역으로 한 것 이외에는 실시예 4와 같은 조건으로 연삭하여, 컵형숫돌(16)이 웨이퍼의 중심에서 접촉하도록 하였다〔도 13(d)〕. 접촉된 숫돌은 웨이퍼의 바깥둘레가장자리를 향하여 회전되어, 웨이퍼의 바깥둘레가장자리에서 접촉이 완료하여, 웨이퍼로부터 떨어진다. 이 평면연삭에서는 컵형 숫돌(16)로 레진본드숫돌을 사용하였다. 이 방법으로 웨이퍼를 평면연삭한 결과, 웨이퍼의 중심부근에는 높이 약 0.8㎛의 강조(强調)된 솟아오름이, 주변에서 약 5mm이내의 바깥둘레부근은 오목한 형상이 강조되고, 그 값은 0.6㎛이 되었다〔도 13(e)〕. 이 웨이퍼를 실시예 2와 같이 CMP연마한 바, 양호한 평탄도를 달성할 수 있었다.

(실시예 6)

도 14(a)에 나타내는 방법으로 컵형 연삭숫돌(16)을 사용하여 반도체웨이퍼를 고정하는 척 테이블(12)을 평면연삭하였다. 이 때의 연삭조건은 연삭숫돌과 척의 회전방향이 역방향인 것 이외에는 실시예 4와 같았다. 이 방법에서는, 컵형 연삭숫돌(16)은 척 테이블(12)의 중심부근에서 접하여 컵형 연삭숫돌(16)이 접촉된다. 접촉된 숫돌은 척 테이블(12)의 바깥둘레가장자리를 향하여 회전되고, 척 테이블(12)의 바깥 둘레가장자리에서 접촉이 완료하여, 척 테이블로부터 떨어진다. 이 평면연삭에서는 컵형 숫돌(16)로 메탈본드숫돌을 사용하여, 척 테이블(12)은 중심을 정점으로 하는 약간 경사진 원추면형상으로 마무리하였다. 도 14(a)에서 나타내는 방법으로 평면연삭된 척 테이블(12)의 둘레가장자리부로부터 안쪽으로 5mm의 사이에는 원추면에서 약 0.2㎛의 오목함이, 척 테이블(12)의 중심부인 원추의 정점부근에는 중심에서 약 5mm의 범위에 높이 약 0.5㎛의 솟아오름이 인지되었다〔도 14(b)〕.

이 척 테이블에 웨이퍼를 진공흡착하여〔도 14(c)〕, 연삭숫돌의 회전방향과 웨이퍼의 회전방향이 역방향인 것 이외에는, 실시예 1과 같은 조건으로 연삭하여, 컵형 숫돌(16)이 웨이퍼의 중심에서 접촉되도록 하였다〔도 14(d)〕. 접촉된 숫돌은 웨이퍼의 바깥둘레가장자리를 향하여 회전되고, 웨이퍼의 바깥둘레가장자리에서 접촉이 완료하여 웨이퍼로부터 떨어진다. 이 평면연삭에서는 컵형숫돌(16)로 레진본드숫돌을 사용하였다. 이 방법으로 웨이퍼를 평면연삭한 결과, GBIR(TTV와 같은 뜻) 0.2㎛ 이내라는 극히 양호한 평탄도를 얻을 수 있었다〔도 14(e)〕.

(실시예 7)

실시예 6과 마찬가지로 평면연삭〔도 15(a)〕한 척 테이블을 얻었다〔도 15(b)〕. 이 척 테이블에 웨이퍼를 진공흡착하여〔도 15(c)〕, 연삭숫돌의 회전방향과 웨이퍼의 회전방향을 동일방향으로 한 것 이외에는 실시예 6과 같은 조건으로연삭하고, 컵형 숫돌(16)이 웨이퍼의 바깥둘레가장자리에서 접촉하도록 하였다〔도 15(d)〕. 접촉된 숫돌은 웨이퍼의 중심을 향하여 회전되고, 웨이퍼의 중심에서 접촉을 완료하여 웨이퍼에서 떨어진다. 이 평면연삭에서는 컵형숫돌(16)로 레진 본드숫돌을 사용하였다. 이 방법으로 웨이퍼를 평면연삭한 결과, 웨이퍼의 중심에는 강조된 패임(약 0.8㎛)이, 바깥둘레부근은 튀어나온 형상이 강조되고, 그 값은 약 0.6㎛이 되었다〔도 15(e)〕. 이 웨이퍼를 실시예 1과 같이 PACE법에 의해 평탄화를 행한 바, 양호한 평탄도를 달성할 수 있었다.

(실시예 8)

평면연삭한 웨이퍼를 CMP에 의해 연마하는 공정에서, 도 9에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼의 자전방향이 연삭흔적의 볼록방향이 되도록 연마하였다. CMP에 의한 연마에는 경질우레탄계 또는 우레탄함침계의 연마크로스를 사용하였다. 이 경우, 연마저항은 작아지며, 연마중의 웨이퍼의 진동도 적어, 연마크로스의 수명은 종래의 평면연삭하지 않은 에칭된 웨이퍼를 CMP에 의해 연마하는 데 비하여 20%정도 길어졌다.

(비교예 3)

평면연삭한 웨이퍼를 CMP에 의해 연마하는 공정에 있어서, 웨이퍼의 자전방향이 연삭흔적의 오목방향이 되도록 연마하였다. CMP에 의한 연마에는 경질우레탄계 또는 우레탄함침계의 연마크로스를 사용하였다. 이 경우, 연마저항은 커지고, 연마중의 웨이퍼의 진동도 커서, 연마크로스의 수명은 실시예 6에 비해서 30∼50%나 줄어들었다.

이상 서술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 평면연삭에 의해서 웨이퍼의 피연삭면에 생기는 중심부근이나 바깥둘레가장자리부의 평탄도의 이상을 극력 억제하고, 또한 이 평탄도의 이상을 수정하는 데 알맞은 평탄화 내지 연마방법을 사용하여 수정, 평탄화함으로써 높은 평탄도를 가진 반도체 웨이퍼를 효율적으로 제조할 수 있다고 하는 큰 효과를 달성할 수 있다.

Claims

척 테이블에 고정된 반도체 웨이퍼를 컵형 연삭숫돌을 사용하여 평면연삭함에 있어서, 해당 연삭숫돌을 반도체 웨이퍼의 바깥둘레가장자리에서 접촉하여, 반도체 웨이퍼의 중심부에서 해당 연삭숫돌이 반도체 웨이퍼를 이탈하도록, 이 반도체 웨이퍼의 중심을 향하여 연삭하고, 이 연삭된 반도체 웨이퍼를 PACE법에 의해서 평탄화하도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 제조방법.
제 1 항에 있어서, PACE법에 의해서 평탄화한 반도체 웨이퍼를 더욱CMP로 연마하도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 제조방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 반도체 웨이퍼의 회전방향과 연삭숫돌의 회전방향을 동일방향으로 하여 해당 연삭숫돌이 반도체 웨이퍼의 바깥둘레가장자리에서 접촉되도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 제조방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 반도체 웨이퍼의 회전방향과 연삭숫돌의 회전방향을 역방향으로 하여 해당 연삭숫돌이 반도체 웨이퍼의 바깥둘레가장자리에서 접촉되도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 제조방법.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 연삭숫돌의 회전축과 척 테이블의 회전축이이루는 각도를 조정함으로써 해당 연삭숫돌이 반도체 웨이퍼의 바깥둘레가장자리에서 접촉되도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 제조방법.
척 테이블에 고정된 반도체 웨이퍼를 컵형 연삭숫돌을 사용하여 평면연삭함에 있어서, 해당 연삭숫돌을 반도체 웨이퍼의 중심에서 접촉하여, 반도체 웨이퍼의 바깥둘레가장자리에서 해당 연삭숫돌이 반도체 웨이퍼를 이탈하도록 이 반도체 웨이퍼의 바깥둘레가장자리를 향하여 연삭하고, 이 연삭된 반도체 웨이퍼를 CMP로 연마하도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 제조방법.
제 6 항에 있어서, 반도체 웨이퍼의 회전방향과 연삭숫돌의 회전방향을 동일방향으로 하여 해당 연삭숫돌이 반도체 웨이퍼의 중심에서 접촉되도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 제조방법.
제 6 항에 있어서, 반도체 웨이퍼의 회전방향과 연삭숫돌의 회전방향을 역방향으로 하여 해당 연삭숫돌이 반도체 웨이퍼의 중심에서 접촉되도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 제조방법.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 연삭숫돌의 회전축에 대한 척 테이블의 회전축의 각도를 조정함으로써 해당 연삭숫돌이 반도체 웨이퍼의 중심에서 접촉되도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 제조방법.
제 1 항 내지 제 5 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼를 고정하는 척 테이블로서, 컵형 연삭숫돌을 척 테이블의 바깥둘레가장자리에서 접촉하여, 해당 척 테이블의 중심을 향하여 연삭함으로써 평면연삭마무리를 행한 척 테이블을 사용하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 제조방법.
제 6 항 내지 제 9 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼를 고정하는 척 테이블로서, 컵형 연삭숫돌을 척 테이블의 중심에서 접촉하여, 해당 척 테이블의 바깥둘레가장자리를 향하여 연삭함으로써 평면연삭마무리를 행한 척 테이블을 사용하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 제조방법.
제 6 항 내지 제 9 항 및 제 11 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼의 피연삭면에 생기는 연삭흔적이, 해당 피연삭면상의 중심에서 임의의 반경을 가진 둥근 곡선을 따라, 후속의 연마공정에 있어서 연마장치내에서 이 반도체 웨이퍼가 자전하는 방향을 향하여 볼록 형상이 되도록 이 반도체 웨이퍼를 평면연삭하는 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼의 제조방법.
제 6 내지 제 9 항 및 제 11항중의 어느 한 항에 있어서, 평면연삭후의 연마공정에서의 연마장치내에서, 상기 반도체 웨이퍼의 피연삭면에 생기는 연삭흔적의 볼록형상의 볼록방향과 이 반도체 웨이퍼의 자전방향을 일치시켜 이 반도체 웨이퍼를 연마하도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 제조방법.