KR20020001839A - 웨이퍼 외주 챔퍼부의 연마방법 및 연마장치 - Google Patents

웨이퍼 외주 챔퍼부의 연마방법 및 연마장치 Download PDF

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세키네야스히로
스쯔키마코토
토미이카쯔야
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와다 다다시
신에쯔 한도타이 가부시키가이샤
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Abstract

연마제를 공급하는 동안에 연마포로 웨이퍼의 외주 챔퍼부를 연마하는 연마방법에서, 연마시간을 감소시킴으로써 공정의 생산성을 향상시키기 위해, 적어도 2 단계의 연마공정을 순차적으로 실시하였다. 상기 방법은 웨이퍼의 외주 챔퍼부의 특정부위(예를 들면, 웨이퍼 외주부의 {110}면에 상당하는 부위)를 연마하는 제1 연마공정과, 연마포의 경도 및(또는) 연마제의 입자크기를 변경함으로써 웨이퍼의 외주 챔퍼부 전체를 경면처리하도록 연마하는 제2 연마공정단계를 포함한다. 예를 들어, 상기 제2 연마공정에 사용되는 상기 연마포의 경도는 상기 제1 연마공정에서 보다 약한 것으로 하거나, 상기 제2 연마공정에서 사용되는 연마제의 입자크기는 상기 제1 연마공정에서 보다 미세한 것으로 함으로써 연마포의 경도 및(또는) 연마제의 입자크기를 변경할 수 있다.

Description

웨이퍼 외주 챔퍼부의 연마방법 및 연마장치{METHOD AND APPARATUS FOR POLISHING OUTER PERIPHERAL CHAMFERED PART OF WAFER}
실리콘 반도체 도는 화합물 반도체와 같은 경면 웨이퍼의 제조공정에 대한 개요를 설명하기로 한다. 우선, 인상공정과 같은 방법으로 제조된 단결정 잉곳을 디스크 상으로 슬라이싱하여 원형 웨이퍼를 얻는다. 이어, 슬라이싱 공정에서 제조된 표면에 있는 심하게 울퉁불퉁한 면을 연마함으로써 표면의 평탄도 및 표면과 후면의 평행도를 얻기 위해 래핑을 수행한다. 이러한 기계가공을 거친 웨이퍼는 손상층, 즉 표면상에 기계적 충격에 의해 변질층이 생기므로, 화학적 에칭으로 그 층을 제거한다. 최종적으로, 경면화를 위해서 상기 웨이퍼를 연마한다.
이와 같이 제조된 반도체 경면 웨이퍼는 후속되는 디바이스 제조공정으로 투입된다. 상기 디바이스 제조공정은 기판공정, 배선공정 및 테스트공정을 포함한다. 기판공정에서는 웨이퍼 상에 기본적인 디바이스의 기판구조를 형성한다. 그 후에, 상기 기판은 배선패턴과 같은 심화된 디바이스 구조를 형성하기 위한 배선공정을 걸쳐, 상기 기판을 조립공정으로 보내지는 칩 디바이스로 절단시킨다.
상기 단결정 잉곳에서부터 반도체 디바이스로 제조하는 공정을 통해서 나타난 바와 같이 웨이퍼 상태로 다뤄지는 공정이 대부분이다. 경면 웨이퍼를 제조하는 공정뿐만아니라 디바이스 제조공정에서도 웨이퍼상태로 취급된다. 이와 같이, 디바이스 제조공정 중 기판공정 및 배선공정 모두에서 웨이퍼로 취급된다. 이 과정에서 웨이퍼의 외주부를 이용하는 조작이 자주 반복된다. 따라서, 절단될 때에 웨이퍼의 외주부가 직각으로 날카롭다면, 칩(chip) 또는 크랙과 같은 기계적 결함이 발생되기 쉽고, 나아가 그러한 결함에 의해 생기는 입자가 웨이퍼 표면상에 부착되어 후속공정에서 제조수율이 저조하게 된다.
웨이퍼 외주부의 표면이 거칠어지면, 에칭공정에서 사용된 화학물질이 완전히 세척되지 않아 후속공정에 악역향을 미친다. 또한, 단결정 웨이퍼 주면에 에피택셜 성장을 수행하여 웨이퍼 제조산업의 제조물로서 부가가치를 증가시키는 경우에, 외주부 표면의 불규칙하고 흠결있는 단결정 배열상태로 인해 주면의 엣지부 또는 노듈(nodule)이라 하는 복수개의 돌기부 상에 에피택셜 크라운(crown: 연속적으로 돌출된 단결정 성장)을 발생시킬 수 있다. 따라서, 주면의 공정뿐만 아니라 외주부의 공정도 매우 중요하다. 현재는 웨이퍼의 외주부를 챔퍼(chamfer)하는 공정에 추가적으로 경면공정과 같은 연마를 실시하여 칩을 방지하기 위해 고도로 마무리된 표면상태를 얻는다.
이와 같이, 웨이퍼 외주부에 대한 챔퍼링 공정에서는, 먼저 외주부의 챔퍼 형상을 준비하기 위해 연마공정 전에 챔퍼부의 단면 프로파일에 부합하게 외주부를 연마한다. 이 공정에서 연마석에서 탈루된 단편 연마 입자 또는 연마석의 변형으로인해 표면 상에 깊은 스크래치가 발생된다. 따라서, 그 표면은 적어도 스크래치를 제거할 정도의 깊으로 연마될 필요가 있다.
또한, 웨이퍼의 외주면을 그 위에 연마입자가 있는 테이프로 연마하여 연마포를 이용한 연마공정에서의 부담을 감소시킨다. 상기 테이프를 이용한 가공은 연마포를 이용한 가공보다 표면에 손상을 크게 가져오므로, 손상을 완전히 제거하기 위해서 모든 가공 후에 연마포를 이용한 연마가공을 주의깊게 수행할 필요가 있다.
상기 웨이퍼의 외주 챔퍼부는 주면이 명확한 단일면을 갖더라도 다른 결정방위면으로 이루어진다. 실리콘에 대한 알카리성 에칭용액의 반응성은 실리콘의 결정방위면에 따라 달라진다. 즉, 이방성에 기인한다. 외주부를 알카리성 에칭으로 에칭하는 경우에 웨이퍼의 외주부 위치에 의해 표면거칠기가 달라진다. 도1에 도시된 바와 같이, (100)웨이퍼의 외주부는 45도 간격으로 존재하는 {100}면 또는 {110}면을 갖는다. 이를 에칭할 때에, 상기 외주부는 {110}면 위치에서는 심각하게 거칠어지더라도, {100}면 위치에서는 그다지 거칠어지지 않는다. 이러한 웨이퍼의 외주부는 {110}면의 표면거칠기를 기준으로 연마되어야 한다.
종래에는, 웨이퍼 외주챔퍼부의 경면연마는 통상 1단계 연마공정이라 하는 단일조건의 일공정으로 연마하고, 반대로, 웨이퍼 주면은 일반적으로 다단계 연마공정이라 하는 다른 조건의 복수공정으로 연마하여, 가공으로 인한 손상제거와 표면거칠기의 개선 모두를 엄격하게 추구하여 왔다. 즉, 주면이 평탄성, 물결상(waviness), 연흔(ripple), 헤이즈(haze)와 같은 비평탄특성을 가지므로, 단일한 조건에 의해 표면거칠기를 개선할 수 없으며, 주면은 각 문제에 만족하게 각단계에서 연마율을 달리하여 연마된다. 이와 달리, 웨이퍼의 외주부에서는 상기 문제는 가공으로 인한 거칠기와 손상이다. 따라서, 지금까지는 웨이퍼의 외주부는 일단계 경면연마공정에 의해 연마되어 왔다.
도4에 도시된 장치를 사용하여 웨이퍼의 외주 챔퍼부를 연마하여 왔다. 상기 장치는 그 위에 연마포가 부착된 회전드럼, 웨이퍼를 회전시키는 동안에 웨이퍼의 외주 챔퍼부를 회전드럼에 가압시키는 웨이퍼 회전부 및 웨이퍼의 외주 챔퍼부와 연마포의 접촉부분에 연마슬러리를 공급하는 노즐을 구비한다.
웨이퍼 외주부에 대한 품질요구가 엄격하므로, 가공에 의해 거칠기 또는 손상을 높은 수준으로 개선할 것이 요구된다. 따라서, 외주부의 연마시간이 매우 길어져 연마포의 수명이 문제가 될 수 있다. 결국, 이러한 문제들로 인해 공정의 생성성과 비용의 관점에서 개선해야 할 필요성이 제기된다. 단일한 조건을 갖느 연마공정에서, 종종 상기 외주부를 초과적으로 연마하여 다른 표면거칠기를 갖는 다른 표면부분들을 동일화시키기도 하였으나, 이는 생산성의 감소를 초래하게 된다.
본 발명은 웨이퍼의 외주 챔퍼부를 경면연마하기 위한 연마방법에 관한 것이다.
도1은 실리콘 웨이퍼의 외주챔퍼부의 결정면을 도시한 개략도이다.
도2는 본 발명을 채용한 웨이퍼 외주 챔퍼부의 연마장치의 일 실시형태의 개략도이다.
도3은 본 발명의 제1 실시예와, 제1 및 제2 비교예의 결과로서 평균 거칠기와 연마시간 사이의 관계를 도시한 그래프이다.
도4는 종래 기술을 채용한 웨이퍼 외주 챔퍼부의 연마장치의 일 실시형태의 개략도이다.
본 발명은 상기 문제점의 관점에서 안출된 것으로, 웨이퍼의 외주 챔퍼부에 대한 연마공정에서 연마시간을 감소시키고, 생산성을 향상시키는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은, 연마제를 공급하는 동안에 연마포로 웨이퍼의 외주 챔퍼부를 연마하는 연마방법에 있어서, 연마속도를 달리하는 복수개의 공정을 마련하는 단계와, 각 공정의 연마속도가 감소되는 공정순서에 의해 순차적으로 상기 웨이퍼의 외주 챔퍼부에 대한 연마를 수행하는 단계를 포함하는 연마방법인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 큰 표면 거칠기와 깊은 스크래치(scratch)를 신속히 소멸시키는 것을 목적으로 한다. 이와 같이, 먼저 빠른 연마속도로 웨이퍼의 외주 챔퍼부를 연마하고, 이어 전체 표면상태가 균일화되는 시점에 경면연마를 수행함으로서 공정손상이 없고 낮은 표면거칠기를 갖는, 우수한 외주 챔퍼부가 되도록 경면처리할 수 있다. 그러므로, 상기 연마시간은 급격히 감소되고 생산성은 향상된다.
거칠기 연마공정 및 경면연마공정 사이에 전이단계가 연속적이든 단계적이든 관계없이 적어도 2개의 연마속도의 조합이 요구된다. 상기 방법은 적어도, 연마량이 많은 연마조건으로 연마하는 제1 연마공정과 반사율이 높고 손상이 없는 표면으로 경면처리하기 위한 제2 연마공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 연마포를 이용한 연마공정은 2단계로 제한되는 것이 아니라, 3단계 또는 그 이상도 가능하다.
상기한 바와 같이, 웨이퍼 외주부의 특정부위는 거친 표면이 되기 쉽다. 따라서, 웨이퍼의 외주부의 특정부위를 연마하는 제1 연마공정과, 웨이퍼의 외주부 전체를 최종처리하도록 연마하는 제2 연마공정단계를 포함하는 2개의 별도 공정으로 연마공정을 수행한다. 이때, 웨이퍼 외주부의 특정부위가 {110}면이거나 {110}면에 상당하는 부분을 선택적으로 연마하는 경우에는 {110}면만을 연마할 수 있다. 예를 들면, 연마압력 또는 연마포에 접촉유지시간을 변화시킴으로써 외주부를 연마할 수 있다. 이와 같이 {110}면이 다른부분과 구별할 수 없을 때는, 외주부의 전체부분을 최족적으로 연마처리를 수행함으로써 공정시간을 단축하고 생산성을 향상시킨다.
나아가, 본 발명은 상기 복수개의 공정에서 연마포의 경도 및(또는) 연마제의 입자크기를 변경함으로써 연마조건을 다르게 하는 것을 특징으로 한다. 연마속도에 따른 상기 조건은 표면 거칠기를 결정하는 주요요인이며, 또한 용이하게 변화시킬 수 있다.
또한, 보다 상세하게는, 상기 방법에 있어서, 본 발명의 특징은 상기 제2 연마공정에 사용되는 상기 연마포의 경도를 상기 제1 연마공정에서 사용되는 연마포의 경도보다 약한 것을 사용하는 것이다.
유사하게는, 본 발명의 특징은 상기 제2 연마공정에서 사용되는 연마제의 입자크기를 상기 제1 연마공정에서 사용되는 연마제의 입자크기보다 작은 것을 사용하는 것이다. 이와 달리, 연마제의 종류를 변경시킬 수도 있다. 예를 들어, 제1 연마공정에서는 연마능력의 높은 퓨움 실리카(fumed silica)를 사용하고, 이어 제2 연마공정에서는 표면거칠기를 개선하는 능력이 보다 우수한 작은 입자의 콜로이드를 함유한 실리카를 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 웨이퍼의 외주 챔퍼부 연마장치는 실시형태로서 변경되어 실시될 수 있으나, 연마포가 부착된 회전드럼과, 웨이퍼를 회전시키는 동안에 웨이퍼의 외주 챔퍼부를 회전드럼에 압착시키는 웨이퍼 회전부와, 상기 회전드럼의 축을 따라 상하 방향으로 그 회전드럼과 상기 웨이퍼 회전부를 상대적으로 이동시키는 직선이동수단와, 웨이퍼의 외주 챔퍼부와 연마포의 접촉부분에 연마제를 공급하는노즐을 포함하며, 적어도 다른 공정압력 또는 웨이퍼 회전속도로 조정되는 2세트의 회전드럼형태를 이용하여 웨이퍼의 외주 챔퍼부를 연마하고 각 연마장치에 연마포의 경도 및/또는 연마제의 종류를 변경함으로써 순차적으로 연마를 수행한다.
한편, 2개의 드럼을 구비하고 연마제 공급용 노즐이 각각 부착된 장치, 소위 트윈형 장치를 사용하여, 연마포의 경도 및/또는 연마제의 종류를 변화시킴으로써 순차적으로 복수개의 회전드럼에 웨이퍼의 외주 챔퍼부를 압착하는 방식으로 유사하게 연마시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 신속하고 효과적으로 본 발명의 방법을 실시할 수 있는 장치로서, 연마포가 부착된 회전드럼, 웨이퍼를 회전시키는 동안에 웨이퍼의 외주 챔퍼부를 회전드럼에 압착시키는 웨이퍼 회전부 및 웨이퍼의 외주 챔퍼부와 연마포의 접촉부분에 연마제를 공급하는 노즐을 구비하는, 웨이퍼의 외주 챔퍼부를 위한 연마장치에 있어서, 경도가 다른 복수종의 연마포가 부착된 회전드럼; 및상기 웨이퍼와 회전드럼 사이에서 연마포 부착면과 평행한 방향으로 웨이퍼의 외주 챔퍼부의 연마위치를 상대적으로 이동시키고, 그 이동범위는 적어도 상기 복수종의 연마포 중에 다른 연마포의 연마위치 사이에서의 웨이퍼 이동거리인 상대적 직선이동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 연마장치를 제공한다.
따라서, 복수종의 부착된 연마포의 변경방향과 상대적 이동수단의 이동방향이 상기 드럼의 축방향인 것이 바람직하다. 즉, 상기 장치는 상기 직선이동수단으로 웨이퍼의 외주 챔퍼부에 대한 각 연마위치의 경도를 복수 단계로 변화시키기 위해 상기 회전드럼에 부착된 연마포를 회전축방향으로 복수의 단계에 따라 다르게구성된다. 상기 경도는 편리함과 이해를 위해 2단계로 변화시키는 것이 바람직하다.
또한, 연마제를 공급하는 노즐은 가공 중에 연마제의 종류를 변경하는 수단을 구비하는 것이 바람직하다. 나아가, 상기 상대적 직선이동수단은 유압 실린더, 공기압 실린더 또는 모터 및 가이드 레일의 조합을 구비하여 사용될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 하지만, 구성부품의 치수, 재질, 형상 및 상대적 배치와 같은 특정 실시형태로 여기에 기재된 내용은 본 발명의 범위를 그 기재된 특정형태로 한정하는 것이 아니라, 다른 특별한 언급이 없는 한 예로서 기재한 것에 불과하다.
도4에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)의 외주 챔퍼부를 연마하기 위한 연마장치(1)는 아래 실시예1 및 3과 비교예 1 및 2에 사용된다. 상기 연마장치(1)은 그면에 연마포(2)를 부착한 회전드럼(3)과, 웨이퍼가 회전하는 동안에 소정각도로 회전드럼(3)에 상기 웨이퍼(W)의 외주 챔퍼부를 압착하는 웨이퍼 회전부(4)와, 실선(7)으로 표시된 바와 같이, 상기 회전드럼(3)의 축을 따라 상하 방향으로 그 회전드럼(3)과 상기 웨이퍼 회전부(4)를 상대적으로 이동시키는 직선이동수단과, 웨이퍼(W)의 외주 챔퍼부와 연마포(2)의 접촉부분에 연마제(5)를 공급하는 노즐(6)을 구비한다. 또한, 상기 연마장치(1)는 웨이퍼 회전속도 및 가공압력의 변경을 제어할 수 있다.
본 비교예 및 실시예에 이용되는 웨이퍼(W)는, 잉곳을 직경 200㎜ 이고 면방위(100)로 슬라이싱하고, 통상의 연마석으로 챔퍼링되고 래핑되며 알카리성 용액으로 에칭되었다. 이렇게 얻어진 웨이퍼를 다음의 실험에서 사용하였다. 이 웨이퍼의 표면 거칠기(Ra)를 광학식 표면거칠기 계측기인 챔프만(Champman) MP2000+를 사용하여 컷오프 20㎛로 측정할 때에 값은 60 -90 ㎚이었다.
비교예 1
비교예 1에서는, 종래의 단일공정에 의해 연마를 실시하였다. 연마조건은 연마포로 비직물형 연마포로 아스카(asker)경도(스프링 경도시험기의 일종인 아스카 경도계 C형에 의한 측정치) 약 72정도를 사용하였고, 연마제는 큰 입자인 콜로이드 실리카(입자크기 60㎚)가 함유된 알칼린 연마제를 사용하였다. 상기 드럼의 회전속도는 800rpm으로 하였고, 본 연마속도조건은 연마능력이 우수하나 연마손상이 가장 크다.
비교예 2
다음으로, 종래의 단일공정에 의해 다른 연마조건으로 경면연마공정을 실시하였다. 연마속도조건은 연마포로 비직물형의 연마포로 경도 비교예1보다 낮은 아스카 C경도 약 62정도를 사용하였고, 연마제는 콜로이드 실리카(입자크기 30㎚)가 함유된 알칼린 연마제를 사용하였다. 상기 드럼의 회전속도는 800rpm으로 하였고, 본 연마속도조건은 표면거칠기를 고려하는 조건이다.
실시예 1
도4에 도시된 연마장치를 2세트로 사용하여, 조연마(제1 연마)로서 비교예1의 연마속도조건을 사용하여 제1 연마장치로 40초에 웨이퍼를 1회전시켜 연마하고, 이어, 제2 미세연마(제2 연마)로서 비교예2의 연마속도조건으로 연마하는 것을 순차적으로 실시하였다. 이 때에, 제1 연마와 제2 연마에서 각각 다른 연마 장치(2세트)를 순차적으로 바꿔서 사용하고 웨이퍼의 챔퍼부가 각 드럼에 동일한 연마압력으로 접촉하도록 구성하였다.
상기 비교예, 실시예에 있어서는, 웨이퍼는 1회전시킴으로써 연마를 수행하고 연마부분의 표면거칠기를 측정하였다. 1회전시키는 시간이 단축되면 될수록(회전속도를 보다 빠르게 할수록), 연마포와 웨이퍼의 접촉 유지시간은 보다 단축된다. 그 결과 연마공정이 보다 불완전하게 되어 표면거칠기가 잘 개선되지 않는다. 상기 실시예와 비교예1 및 2에서는, 상기 각 연마조건에서 웨이퍼를 1회전시키는 시간에 대한 연마부분표면의 평균거칠기(Ra)를 측정하고, 그 결과를 도3에 도시하였다. 예를 들면, 비교예 1에서는, 40초에 웨이퍼를 1회전시켜 약 20㎚ 정도의 거칠기로 개선시켰으나 그 이상의 시간에서 더이상 표면거칠기에 대한 개선이 없었다. 비교예2에서는, 표면거칠기가 5㎚정도까지 개선하기 위해 140초이상의 연마시간이 요구되었다.
비교예1와 동일한 조건으로 1차 연마를 웨이퍼 1회전당 40초의 속도로 수행하고, 이어, 비교예 2와 동일한 조건으로 2차 연마를 순차적으로 실시한 본 발명의 실시예에서는, 전체적으로 80초의 연마시간으로 5㎚까지 표면거칠기를 개선시켰으며, 이는 비교예1의 동일한 시간과 비교하여 거칠기가 15㎚만큼 미세해진 것이다.
도3에 도시된 바와 같이, 연마속도가 빠른 연마조건에서 포화치에 도달되는 표면거칠기의 레벨은 좋지 않다(비교예1). 반대로, 연마속도가 느린 연마조건에서 일정하게되는 표면거칠기의 레벨은 좋다(비교예2). 이를 고려하여, 연마공정 단계의 수와 각 연마공정을 바꾸는 시점을 결정하였다. 본 발명의 적어도 2단계의 연마공정을 실시할 때에, 다음단계의 연마공정으로 변경하는 시점은 현재 단계의 거칠기레벨이 일정한 포화치에 도달한 시점이나 그 바로 전에 변경하고, 그 공정에 이어 보다 미세한 표면으로 가공할 수 있는 조건을 갖는 다음 단계로 변경함으로써 효율적으로 행할 수 있다. 연마공정의 단계수는 허용되는 연마시간 또는 연마거칠기에 의해 적절히 결정할 수 있었다.
실시예 2
본 실시예를 도2를 참조하여 상세히 설명한다. 경면연마장치(11)는 표면에연마포(12)를 부착한 회전드럼(13)과, 실선(7)으로 표시된 바와 같이, 상기 회전드럼(13)의 축을 따라 그 회전드럼(13)과 상기 웨이퍼 회전부(14)를 상하로 상대적으로 이동시키는 직선이동수단과, 웨이퍼(W)가 회전하는 동안에 회전드럼(13)에 상기 웨이퍼(W)의 외주챔퍼부를 압착하는 웨이퍼 회전부(14)와, 웨이퍼(W)와 연마포(12)의 접촉부분에 연마제(15)를 공급하는 노즐(16)을 구비하고, 가공압력과 웨이퍼회전속도를 가변적으로 제어가능하게 구성된 연마장치(11)이다. 또한, 상기 회전드럼(13)에 부착된 연마포(12a,12b)를 회전축방향으로 2단계로 다르게 함으로써 상기 직선이동수단(7)의 이동에 의해 웨이퍼의 챔퍼부의 각 연마위치에서 연마포경도를 2 단계로 변화시키도록 설정된 연마장치이다. 예를 들어, 회전드럼 주면상단에는 연마포(12b), 그 하단에는 연마포(12b)로 경도를 달리하는 연마포를 부착한다.
구체적인 실시예로 도2에 도시된 바와 같이, 회전드럼에 부착된 연마포는 상단에는 아스카 C경도 62인 연마포(12b)가, 그 하단에는 아스카 C경도 72인 연마포(12a)를 사용하였다. 연마제(15)는 콜로이드 실리카 입자(입자크기 30㎚)를 포함한 알카리성 용액을 사용하였다. 회전드럼의 회전속도는 800rpm이었다.
본 장치를 사용하여, 우선 드럼 하단의 아스카 C경도 72인 연마포부분으로 경면연마를 웨이퍼 1회전당 45초로 실시하였다. 다음으로, 상기 직선이동수단(7)의 이동에 의해 그 상단의 아스카 C경도 62인 연마포로 연마하였다. 연마시간은 90초(상단 및 하단드럼부에 부여된 웨이퍼 연마시간은 웨이퍼 1회전당 45초로 각각 실시)로 5㎚로 거칠기를 개선하였다. 이러한 방법으로, 실시예1과 동일한 정도로 거칠기 개선과 시간감소를 얻을 수 있었다. 본 장치는 단일세트 연마장치로도 구현할 수 있다. 이는 웨이퍼를 이동시킬 필요가 없으며, 설치공간도 작은 공간으로 해결할 수 있다.
실시예 3
제1 연마에 의해 웨이퍼 외주부의 {110}면을 중심으로 연마하고, 이어 제2 연마에 의해 웨이퍼 전체를 다른 조건으로 연마하였다. 상기 제1 연마는 도4에 도시된 바와 같이, 종래의 2세트 연마장치를 사용하고, 연마포로 비직물형 연마포(아스카 C 경도 62)를 사용하였으며, 연마제로는 퓸드 실리카를 함유한 연마제를 사용하였다. 또한, 외주부의 {110}면부분에 웨이퍼의 회전속도를 낮추고 가공압력이 가해지도록, {110}면, 즉 <110>방향을 중심으로 외주부의 ±15에서는 웨이퍼 회전속도를 다른 부분에 비하여 2/3으로 느리게 하였고, 웨이퍼의 연마포에 의한 압력(연마압력)은 다른 부분에 비해 1.5배로 연마하여 {110}면 부분의 거칠기가 특히 개선되게 연마하였다.
제1 연마조건으로 {110}면의 거칠기는 50초로 15㎚까지 개선시켰다. 다음으로 외주부 전체를 비교예2와 동일한 조건으로 연마함으로써 5㎚까지 거칠기를 개선할 수 있었다. 전체적으로 80초정도로 연마시간을 단축시킬 수 있었다.
본 발명에 의한 웨이퍼 외주 챔퍼부의 연마프로세스에서는 연마시간을 단축시킴으로써, 프로세스의 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (11)

  1. 웨이퍼의 외주 챔퍼부에 연마제를 공급하는 동안에 연마포를 이용하여 경면화하는 웨이퍼 외주 챔퍼부의 연마방법에 있어서,
    연마속도를 달리하는 복수개의 공정을 마련하는 단계; 및
    상기 각 공정의 연마속도가 감소되는 공정순에 의해, 순차적으로 상기 외주 챔퍼부의 연마를 실행하는 단계를 포함하는 웨이퍼 외주 챔퍼부의 연마방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 공정은,
    적어도, 연마량이 많은 연마조건으로 연마하는 제1 연마공정과 경면으로 최종처리하기 위한 제2 연마공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 연마방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 공정은,
    웨이퍼의 외주 챔퍼부의 특정부위를 연마하는 제1 연마공정과, 웨이퍼의 외주 챔퍼부 전체를 최종처리하도록 연마하는 제2 연마공정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연마방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 연마공정에서 연마하는 웨이퍼 외주 챔퍼부의 특정부위는 {110}면에 상당하는 부분인 것을 특징으로 하는 연마방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 공정의 공정시간에서 연마포의 경도 및(또는) 연마제의 입자크기를 변경함으로써 연마속도를 다르게 하는 것을 특징으로 하는 연마방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 연마공정에서 사용하는 상기 연마포의 경도는 상기 제1 연마공정에서 사용하는 연마포의 경도보다 약한 것을 특징으로 하는 연마방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2 연마공정에서 사용하는 연마제의 입자크기는 상기 제1 연마공정에서 사용하는 연마제의 입자크기보다 미세한 것을 특징으로 하는 연마방법.
  8. 제1항, 제5항 및 제6항 중 어느 한항에 있어서,
    웨이퍼를 회전시키는 동안에, 표면에 경도가 다른 복수개의 연마포를 부착한 회전드럼에 상기 외주 챔퍼부를 압착하고, 웨이퍼와 연마포의 접착부분에 연마제를 공급하는 동안에, 상기 연마포로 마찰시키는 것을 특징으로 하는 연마방법.
  9. 연마포를 부착한 회전드럼, 웨이퍼를 회전시키는 동안에 상기 웨이퍼의 외주 챔퍼부를 회전드럼에 압착시키는 웨이퍼 회전부 및 웨이퍼와 연마포의 접촉부분에 연마제를 공급하는 노즐을 구비하는, 웨이퍼 외주 챔퍼부의 연마장치에 있어서,
    경도가 다른 복수의 연마포를 부착한 회전드럼; 및
    상기 웨이퍼와 회전드럼 사이에서 연마포 부착면과 평행한 방향으로 웨이퍼의 외주 챔퍼부의 연마위치를 상대적으로 이동시키고, 그 이동범위는 적어도 상기 복수의 연마포 중 다른 연마포의 연마위치 사이에서의 웨이퍼 이동거리인 상대적 직선이동수단을 포함하는 웨이퍼 외주 챔퍼부의 연마장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 회전드럼에 부착된 복수의 연마포의 변경 방향과 상기 직선이동수단의 이동방향이 상기 드럼의 회전축방향인 것을 특징으로 하는 연마장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 회전드럼에 부착된 연마포를 회전축방향으로 복수의 단계로 다르게 하여, 상기 직선이동수단으로 웨이퍼의 외주 챔퍼부에 대한 각 연마위치의 경도를 복수의 단계로 변화하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 연마장치.
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