KR20030045158A - 평면상 피가공물의 부착방법 - Google Patents

평면상 피가공물의 부착방법 Download PDF

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안톤 슈네그
로베르트 루르랜데르
마르쿠스 쉬나파우프
토마스 휘벨
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와커 실트로닉 아게
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Abstract

본 발명은 부착성과 취성이 온도의존특성이 있는 접합이 평면상 피가공물과 지지플레이트(support plate)사이에서 왁스에 의하여 형성되는 피가공물의 부착방법에 관한 것이다.
이 방법은 평면상 피가공물을 지지플레이트상에 위치시킨 후에, 접합되는 지지플레이트와 평면상 피가공물의 표면이 왁스에 의하여 부분적으로 커버링됨을 특징으로 한다.

Description

평면상 피가공물의 부착방법{METHOD FOR ASSEMBLING PLANAR WORKPIECES}
연마는 일반적으로 반도체웨이퍼의 단면에 남아있는 얼룩(unevenness)을 제거하기 위한 최종작업단계이며, 이 얼룩은 반도체웨이퍼의 형상을 만들기 위한 랩핑(lapping) 또는 그라인딩(grinding)과 같은 선행작업 중에 발생한다. 바람직한 최종산물은 전자부품의 제조에 적합하도록 가능한 한 평평하고 평행을 이루는 단면을 가진 반도체웨이퍼이다. 예로써 특허문헌(DE-A 19756614)에는 반도체웨이퍼를 처리할 수 있도록 지지플레이트에 부착하는 방법이 이미 공지되어 있다. 첫째, 웨이퍼가 가이드(링)에 지지되며, 이때 일반적으로 포말 PUR 패드 또는 시트로 된 지지플레이트가 매우 광범위의 처리 변위체에 의하여 사전에 형성된다. 둘째는 웨이퍼가 진공에 의하여 기준표면으로 흡입되며, 이 경우 불완전한 실링의 위험성이 자주 발생하게 되어 첫째로 웨이퍼가 미끄러지며, 둘째로 웨이퍼의 후면에 연마제가 도달하여 그 면을 에칭하게 된다. 이와 같은 형태의 웨이퍼 지지플레이트는 단일웨이퍼 처리에 사용하는 것이 바람직하며, 그 방법은 받침대가 기준면으로서 정밀하게 구성되지 않는다는 단점을 가진다.
두번째 부착 방법으로, 웨이퍼를 기계적 안정성이 높은 금속 또는 세라믹 지지플레이트에 부착시키는 접착제가 사용된다. 동시에 이 평면은 연마된 웨이퍼의 기하학적 구조를 위한 기준면이 된다. 이런 형식이 사용되는 두가지 변형을 아래에서 설명한다.
A)일반적으로 용해된 형태로의 접착제의 회전에 의하여 접착제로 웨이퍼를 커버링하는 동안, 접착제의 표면은 접착제의 용해범위로 가열되고, 건조된 후에 기준면으로서 궁극적으로 지지플레이트의 표면을 누르게 된다. 이러한 경우에 웨이퍼 후면의 얼룩은 다소간 완전하게 왁스로 커버링된다. 이 방식의 단점은 왁스 용액의 유동학적 작용(rheological behavior)이다. 먼저, 원심적인 처리때문에 중앙의 인공물(결함)을 방지할 수 없다. 둘째, 에지 비드(edge bead)가 웨이퍼의 에지영역에 항상 형성되고, 이 비드는 웨이퍼를 지지플레이트에 가압시키는 방법에 의하여 완전히 제거되지 않는다. 이런 문제 영역은 기하학적으로 종종 1/10 ㎛ 범위로 입증된다.
B)왁스용액을 회전시켜 지지플레이트를 커버링할 때 원칙적으로 같은 문제영역이 형성되지만, 일반적으로 지지플레이트의 중앙 또는 임계에지영역에서는 웨이퍼가 위치되지 않기 때문에 이러한 결함은 웨이퍼에 전달되지 않는다. 이 방법은 선행처리과정에서 발생하여 웨이퍼의 후면에 남아 있는 나노미터 범위의 얼룩이 왁스에 완벽하게 밀착되지 못하고, 뒤이어서 실시되는 웨이퍼 전면의 연마 중에 재생된다는 단점이 있다. 또한, 이와 같은 문제는 왁스의 가열 및 건조시에 접착제의 부착 가능 영역에서 형성되는 얼룩에도 적용된다. 나노토폴로지(nanotopology)로 알려지고, ㎜범위의 단파피치(pitch) 및 50㎛까지의 높이차를 가진 이 표면기복(waviness)이 웨이퍼 전면에 재생되어, 부품제조에 이용되는 추후 처리에 불리한 영향을 미치게 된다.
본 발명은 평면상 피가공물의 부착방법과 관련되는 것으로서, 특히 반도체웨이퍼와 지지플레이트(support plate) 사이를 접합시키는 결합제(bond)의 생산방법에 관련되며, 이때 평면상 피가공물과 지지플레이트(support plate)사이에서 왁스에 의하여 온도의존성 있게 부착하여 취성으로 되는(become brittle) 접합이 형성된다. 또한, 본 발명은 단면 연마(polishing)를 위하여 지지플레이트에 반도체웨이퍼를 부착하는 방법에 관련된다.
도 1은 왁스스폿(spots of wax)의 바람직한 분포를 나타내는 도면이다.
도 2는 바람직한 방법변형예 d)에 따른 스크린프린팅 원리를 설명하는 도면이다.
도 3은 이 방법을 실시하는데 적합한 스크린의 현미경 이미지를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명에 의한 연마가 된 반도체웨이퍼 표면에 대한 나노토폴로지컬 시험의 결과를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따르지 않은 연마가 된 반도체웨이퍼의 표면에 대한 나노토폴로지컬 시험의 결과를 나타내는 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 왁스스폿
2 : 에지영역에서 연결되어 응집된 막을 형성하고 있는 왁스
3 : 스크린 4 : 기판(substrate)
5 : 프린팅 스퀴지(squgee) 6 : 왁스가 통과할 수 있는 원형영역
7 : 왁스가 통과할 수 없는 영역 8 : 센터마크 결함
본 발명은 한면이 연마되는 반도체웨이퍼의 나노토폴로지를 향상시키는 목적, 특히 반도체웨이퍼 중심영역에서의 부분적인 상승(센터마크 결함(centermark defect))을 방지하는 목적을 달성한다.
본 발명은 평면상 피가공물의 부착방법에 있어서, 온도의존성 있게 부착하여 취성으로 되는 접합이 평면상 피가공물과 지지플레이트(support plate)사이에서 왁스에 의하여 형성되고, 평면상 피가공물이 지지플레이트 상에 위치한 후에, 접합되는 지지플레이트와 평면상 피가공물의 표면이 각각 부분적으로만 왁스로 커버링됨을 특징으로 하는 방법과 관련된다.
본 발명에 따르면, 반도체웨이퍼와 지지플레이트 사이를 완전히 접착시키는왁스의 층이 형성되지 않도록 하는 것을 목적으로 한다. 게다가 반도체웨이퍼와 지지플레이트 사이에 왁스가 없는 부분이 형성되는데, 이 절차는 여러가지 유리한 효과가 있다.
먼저, 반도체웨이퍼를 지지플레이트 위로 가압시킬때 가압된 왁스는 왁스가 없는 공간으로 빠져나온다. 또한 이와 같은 현상은 공기에도 적용되어, 왁스에 더이상 공기가 포함되지 않는다. 반도체웨이퍼를 가압할 때 발생될 수 있는 압력차는 보상될 수 있으며, 입자에 의하여 야기되는 붕괴는 거의 발생하지 않고, 센터마크 결함도 더이상 발생하지 않는다. 또한 회전기술에 의하여 발생되는 시스템에러 (systematic error)도 대부분 방지된다.
본 발명에 의한 방법이 적용되는 평면상 피가공물은 예를들면 광학시스템 등 표면의 편평도가 높아지도록 연마할 필요가 있는 반도체웨이퍼나 피가공물이고, 반도체웨이퍼가 바람직하며, 특히 실리콘웨이퍼가 바람직하다.
본 발명에 의한 방법에서는, 온도의존성 접착기능을 가진 물질의 모든 혼합물이 왁스로서 사용될 수 있는데, 예를들어 이런 타입의 왁스는 피롤리돈 (pyrrolidone)을 기재로 하는 코폴리머와 로진수지를 기재로 하는 물질의 혼합물로서, 예를들면 반도체웨이퍼를 지지플레이트에 부착하는 방법에서 종전부터 사용되어왔다.
본 발명에 의한 방법에 사용되는 왁스는 아민으로 비누화(saponify)되는 로진수지(colophony resin)를 함유한 물질의 혼합물이 바람직하며, 필요한 경우 충전제와 혼합된다. 이때 아민에 있는 최소 한개의 라디칼이 지방족 알콜 잔류물이며,또 압력 1000mbar에서 아민의 비등점은 150℃이상이 된다.
본 발명에 의하여 사용되는 왁스에 포함되는 로진수지는 미국의 아리조나 케미컬에서 생산하고 M-1XX라는 트레이드 네임으로 판매되는 물질과 같이, 시판되고 있는 로진수지이다. 여기서 XX는 제품 일련번호이다. 로진수지는 미정제의 톨 오일(tall oil)로 부터 진공증류하여 얻는 것이 바람직하다.
로진수지는 말산, 말산 무수물, 푸마르산 으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 화합물과 반응함으로서 화학적으로 변형되는 것이 바람직하고, 변형된 수지는 바람직하게는 글리세롤과 펜타에리트리톨(pentaerythritol)로 구성되는 그룹에서 선택되는 알콜과 에스테르화 된다. 화학적으로 변형되고 에스테르화된 로진수지는 산가가 50∼250 [mg KOH/g of resin], 연화점(softening point)이 60∼180℃이고, 분자량 Mw(평균 분자량)이 1200∼4000정도인 것이 바람직하다.
화학적으로 변형 및 에스테르화된 로진수지와 함께 비누화될 수 있는 아민은 트리에타놀아민(triethanolamine), 트리이소프로파놀아민(triisopropan-olamine), 디이소프로파놀아민(diisopropanolamine) 또는 디에타놀아민(diethanol-amine)의 수용액인 것이 바람직하다. 이때 수지비누는 수상(aqueous phase)으로 용해된다.
본 발명에 의한 방법에 사용되는 왁스를 만드는 데 사용되는 물 또는 유기용매 등 용매의 양은 적용되는 공정에 필요한 점도(viscosity)에 따라 결정된다.
본 발명에 의한 방법에 사용되는 왁스를 만드는데 사용될 수 있는 충전제는 수트(soot); 안료(pigment); TiO2, Fe2O3, CeO2; 루틸(rutile); 아나타제(anatase) ;SiO2용액; 고분산 실리카; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아마이드 또는 폴리우레탄, 특히 분말형태로 틱소트로픽(thixotropic) 고분자, 유도성 탄수화물, 셀룰로스 및 셀룰로스에테르 등의 유기폴리머이다. 본 발명에 의한 물질의 혼합물을 만드는 데 사용되는 충전제의 형태는 그 중에서도, 요구되는 친수성 및/또는 접착층의 기계적 강도에 의하여 결정된다.
본 발명에 의한 공정에 사용되는 왁스는 아래와 같은 구성을 가지는 물질의 무수혼합물과 유수혼합물이다:
화학적으로 변형 및 에스테르화되고 아민과 완벽하게 비누화된 로진수지 10∼100wt%;
무기질 충전제(inorganic filler) 0∼10wt%;
계면활성제(surfactant), 알콜성 가용화제(solubilizer) 그리고 착색제 (colorant) 등의 보조물질(auxiliaries) 0∼2wt%;
양적데이터의 합을 100wt%로 만드는 양의 물.
특히 요구되는 부착 가능 영역에 적용하기 위하여(바람직하지 않음), 본 발명에 따른 물질의 혼합물에 계면활성제가 사용된다면, 비이온성 계면활성제가 바람직하고, 특히 가소제로서 작용할 수 있는 노닐페놀(nonyl phenol) 폴리에테르가 바람직하다.
특히 용해를 촉진하기 위해(바람직하지 않음) 본 발명에 의한 물질의 혼합물에 알콜성 가용화제가 사용된다면, 가용화제는 이소프로파놀이 바람직하다.
특히 층 두께의 육안감시를 가능하게 하기 위해, 본 발명에 의한 물질의 혼합물에 착색제가 사용된다면, 착색제는 로다마인 B(Rhodamine B) 및 에오신(Eosin)과 같은 크리스탈 바이올렛 및 형광색소(fluorescent dye), 그리고 마라치트 그린(malahite green)과 같은 강력하게 착색되는 수용성 착색제가 바람직하다.
본 발명에 의한 물질의 혼합을 특히 아래와 같이 구성되는 것이 바람직하다:
화학적으로 변형 및 에스테르화되고 아민과 완벽하게 비누화된 로진수지 25∼100wt%;
무기질 충전제(inorganic filler) 0∼10wt%;
계면활성제, 알콜성 가용화제 그리고 착색제 등의 보조물질 0∼2wt%;
양적데이터의 합을 100wt%로 만드는 양의 물.
본 발명에 의한 방법에서는 왁스가 지지플레이트의 표면이나 반도체웨이퍼와 같은 평면상 피가공물의 표면중 한 곳에 공급될 수 있다. 또한 왁스는 양쪽 모두에 공급될 수도 있지만 공정비용 때문에 바람직하지는 않다.
본 발명에 의한 방법에 사용되는 지지플레이트는 크기와 기하학적 구조 에 있어서 부착되는 반도체웨이퍼에 상응한다. 그러나 사용되는 지지플레이트는 고정되는 반도체웨이퍼보다 크므로, 복수의 반도체웨이퍼를 동시에 지지플레이트에 고정할 수 있으며, 이것이 더 바람직하다.
본 발명에 관련하여 대형 지지플레이트라는 용어는 복수개의 반도체웨이퍼가 부착될 수 있는 지지플레이트를 의미하며, 특히 직경이 반도체웨이퍼의 2∼4배가 되는 것이 바람직하다.
대형 지지플레이트가 사용되면, 모든 표면에 왁스가 커버링될 수 있고, 또는 반도체웨이퍼가 위치할 부분에만 왁스를 커버링할 수도 있다. 왁스가 덜 필요하고, 사용되는 도구가 작기때문에 더 쉽게 작동할 수 있다는 점에서 후자가 더 유리하다. 그러나 특정 적용상태에 따라서는, 예를들면 특수한 경우 클린룸의 상태를 더욱 충분히 만족하게 하는 경우에는 지지플레이트의 전체에 왁스를 커버링하는 것이 유리할 수도 있다.
본 발명에 의한 방법에서는, 왁스로 커버링된 대형 지지플레이트는 한번의 커버링으로 복수개의 반도체웨이퍼가 부착될 수 있다는 장점을 가지며, 개개의 반도체웨이퍼를 커버링하는 경우 보조장비의 크기를 보다 작게 하여 장치의 경비를 감소시키는 장점을 가진다. 그러므로, 본 발명에 의한 방법에서는 반도체웨이퍼가 지지플레이트에 위치한 후, 결합될 지지플레이트와 반도체웨이퍼의 표면이 매번 부분적으로만 왁스로 커버링되는 조건하에 왁스가 반도체웨이퍼에 공급되는 것이 바람직하다.
본 발명에서 접합되는 표면이란, 반도체웨이퍼에 관하여는 반도체웨이퍼가 지지플레이트에 놓여지는 반도체웨이퍼의 측면, 그리고 지지플레이트에 관하여는 지지플레이트 상에 위치한 반도체웨이퍼로 커버링되는 표면을 의미한다.
본 발명에 의한 방법에서는, 많아야 접합되는 표면의 75% 정도가 왁스로 커버링되는 것이 바람직하다. 하한선은 정해지지 않지만, 일반적으로 부착되있는 동안의 안정성 기준에 따라 결정된다. 연마가 진행되는 동안 반도체웨이퍼가 지지플레이트로 부터 떨어지지 않을 정도로 충분한 왁스가 확보되어야 하며, 본 발명에의한 방법에서는, 접합되는 표면의 10∼50%가 왁스로 처리되는 것이 특히 바람직하다.
아래에서 본 발명에 의한 방법에서 가능한 방법변형예를 설명한다. 또한 특히 바람직한 실시예는 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세하게 설명된다. 도 1은 왁스스폿의 바람직한 분포를 나타낸다. 도 2는 바람직한 방법변형예 d)에 따른 스크린프린팅 원리를 설명한다. 도 3은 이 방법을 실시하는데 적합한 스크린의 현미경 이미지를 보여준다. 도 4와 도 5는 두 반도체웨이퍼의 표면에 대한 나노토폴로지컬 시험의 결과를 비교하여 설명하는데, 도 4에 나타나는 반도체웨이퍼만이 본 발명에 의한 연마가 된 것이다.
방법변형예 a)
본 발명에 의한 방법변형예 a)에서는 사용되는 왁스는 쏟아질 수 있는 농도에 이를때까지 가열되는데, 점도가 1000∼100,000 ㎟/s인 것이 바람직하고 특히 10,000∼100,000 ㎟/s 정도가 바람직하다. 이런 범위의 점도를 가지는 왁스의 온도는 점도가 온도에 따라 일반적으로 변하는 부착 가능 영역(sticking zone)보다 높은 것이 바람직하다. 부착 가능 영역이란 왁스가 가장 효율적인 접착작용을 나타내는 온도범위를 의미한다. 본 발명에 의한 방법변형예에서 사용되는 최대온도는 110℃를 넘겨서는 안되는데, 그 이유는 이 범위를 넘길 경우 초기 분해산물이 형성되어, 접착 특성에 악영향을 미치기 때문이다. 본 발명에 의한 방법변형예 a)에서, 가열된 왁스는 건축업의 화학 분야에서 알려져 있는 전통적 투쓰 닥터(tooth doctor)를 이용하여 표면에 커버링될 수 있다. 왁스의 특정 점도는 왁스막의 두께가 특히 쉽게 조정될 수 있도록 1∼50 ㎛ 인 것이 바람직하다. 커버링하는 동안 닥터의 구조적 완벽성 및 측면방향으로의 닥터의 가이드에 특별한 주의가 필요하다. 본 발명에 의한 방법변형예 a)에서는, 지지플레이트를 닥터 밑에서 회전시키는 것이 더 간단한 방법이다. 이 경우에 지지플레이트의 모서리 부분은 중심영역보다 더욱 균일하게 커버링된다. 대형 지지플레이트가 연마에 사용될 때 일반적으로 중심영역이 문제되지 않는데, 대부분 중심영역에는 반도체웨이퍼가 위치하지 않기 때문이다. 상기의 방법에서 왁스는 서로 평행하며 왁스가 없는 영역과 분리되는 스트립(strip)의 덮개를 형성한다.
방법변형예 b)
본 발명에 의한 방법변형예 b)에서 왁스는, 2개의 분리종이 사이 밖으로 굴러나오며, 여기서 왁스는 열에너지에 의하여 방법변형예 a)에서 설명한 바와 같이 바람직하게는 점도 50,000∼200,000㎟/s, 특히 바람직하게는 70,000∼150,000 ㎟/s 에 대응하는 플라스틱 농도로 설정되며, 그리고 왁스는 바람직하게는 5∼50㎛ 두께의 막으로 처리된다. 하나의 분리종이가 제거된 후에 이런 방법으로 얻어진 막은 프로파일드 로울러(profiled roller)에 의하여 기판(반도체웨이퍼 또는 지지플레이트)에 올려지며, 두번째 분리 막은 떼내어진다.
본 발명에 의한 방법변형예 b)에서, 왁스층 두께의 허용오차는 1㎛보다 훨씬 작은 것이 바람직하며 장파형태로 형성된다. 로울러의 기하학적 구조에 기인하는 장파적 성질과, 지지플레이트가 한쌍의 로울러에 의하여 운반된다는 점때문에 이러한 두께의 요동은 전체적으로 웨이퍼의 기하학적 구조를 붕괴시키지 않는다. 수mm정도의 파장과 10∼50nm 의 파고에 의하여서는 나노토폴로지컬 효과가 발생하지 않는다.
방법변형예 c)
본 발명에 의한 방법변형예 c)에서 왁스는, 바람직하게는 0.5∼5㎛, 특히 바람직하게는 0.5∼4㎛의 입자크기 스펙트럼을 가지는 분말 형태로 사용된다. 사용될 수 있는 왁스의 한 예로 0.5∼1.0㎛의 입자크기 스팩트럼을 가지는 왁스는 비교적 얇은 왁스층에 사용되고, 2.0∼5㎛의 입자크기 스팩트럼을 가지는 왁스는 비교적 두꺼운 왁스층에 사용된다. 본 발명에 의하여 사용되는 왁스분말은 이미 알려진 방법에 의하여 얻을 수 있는데, 이런 방법으로는 정밀분쇄와 분류법 또는 스프레이플레이트의 사용 및 왁스용액에서의 침전 방법 등이 있다. 후자의 경우에 왁스 용액을 염산 또는 황산과 같은 강한 무기산을 이용하여 침전되는 물에서 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에 의한 방법변형예 c)에서 지지플레이트(또는 더 단순하게 반도체웨이퍼)는 정전기학적으로 10kv보다 훨씬 크게 충전된다.
왁스분말은 유동층에서 반대의 전하를 가지고, 스프레이 피스톨(spray pistol)에 의하여 커버링될 표면위로 뿌려지는데, 왁스분말은 분사가스와 1:1000∼1:10,000 의 비율로 희석되어 접합 표면이 왁스로 커버링될 수 있게된다. 입자와 기판 사이의 강한 인력과 희석된 입자들간의 강한 반발력에 의하여 단분산 입자층이 형성된다. 본 발명에 의한 방법변형예 c)에서 온도상승의 결과로 왁스는 부착 가능 영역에 도달하고, 예비가열된 커버링되지 않은 지지플레이트나 반도체웨이퍼 위에 가압된다. 지지플레이트 커버링의 장점은 1회의 커버링으로 복수개의 웨이퍼를 부착할 수 있기 때문에 비교적 비용이 적게 든다는 점이다. 반대로 개개의 반도체웨이퍼를 커버링하는 경우에는 장비의 크기를 줄일 수 있고 추가적인 입자의 오염을 방지할 수 있다는 장점을 가진다. 비교적 큰 입자의 침입(embedding)은 필연적으로 딤플(dimple - 움푹 꺼진 부분)을 형성시켜서 웨이퍼를 사용할 수 없도록 만들기 때문에 상기한 점은 매우 중요한 것이다.
보다 바람직한 방법변형예 d)와 방법변형예 e)는 왁스를 커버링하는데 사용되는 프린팅 기술을 포함하고 있다. 이 기술의 공통된 특징은 바람직하게는 반도체웨이퍼, 경우에 따라서는 지지플레이트에서 선택된 장소에 도포되는 것이다. 위에서 볼때 왁스의 프린팅 패턴은 스폿형태로 섬 모양을 이루는 것이 바람직하다. 섬은 한정된 직경, 한정된 밀도를 가지며, 경우에 따라서는 위치상으로 다르며, 선택된 높이를 가진다. 스폿의 밀도는 10∼100spot/cm 정도가 바람직하고, 특히 10∼40spot/cm 정도가 바람직하다. 점의 직경은 50∼500㎛ 의 범위가 바람직하고, 특히 50∼400㎛가 바람직하다. 점의 높이는 1∼20㎛가 바람직하고, 특히 2∼5㎛가 바람직하다. 왁스스폿의 직경, 높이 및 형상은 왁스의 점도와 흐름상태 및 사용된 프린팅기술에 의하여 조정될 수 있다. 점 사이의 여백은 점의 높이, 직경, 밀도 등의 조건에 따라 분포된다. 접착 왁스의 스폿은 프린팅된 표면에 균일하게 분포된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 반도체웨이퍼의 에지영역에서의 왁스스폿의 직경은 반도체웨이퍼의 중심영역에서의 직경보다 더 크며, 또는 일정한 직경을 가진 왁스스폿이 사용되는 경우에는 반도체웨이퍼의 에지영역에서의 왁스스폿의 밀도는 중앙영역에서보다 높다. 결국 반도체웨이퍼의 에지영역에서의 왁스스폿은 왁스의 연속적인 막을 형성한다. 이것은 수용성 왁스의 경우에 특히 유리한데, 그 이유는 상기 방법에 있어서 왁스스폿이 부분적으로 용해됨을 방지하며 또는 예로써 연마제의 침투와 같은 습기의 침투에 의한 손상을 방지할 수 있기 때문이다. 도 1은 왁스(1)의 스폿이 균일하게 분포된 영역과 왁스(2)의 응집성 막을 형성하기 위해 왁스스폿이 융합된 에지영역을 나타낸다.
본 발명의 바람직한 실시예에서는 연마의 결과로 반도체웨이퍼 표면에 볼록 또는 오목 형상을 임의로 얻을 수 있도록 선택되는 왁스스폿을 사용하여 반도체웨이퍼의 부분적 받침을 제공하는 것이며, 이것은 연마 후에 물질의 별다른 제거 없이 흐린 연마(거울연마), 또는 다른 단일면 처리 또는 반도체웨이퍼의 형상을 변경하는 커버링 및 반도체웨이퍼의 처리절차 종료시 이상적 평면으로 관찰할 수 있도록 형태변형이 이루어지는 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 또다른 바람직한 실시예에 따르면 연마된 반도체웨이퍼의 형상이 조사되고, 뒤이어서 연마가 진행되는 동안 바람직하게 연마되어야 하는 그 영역은 연마되어야 할 반도체웨이퍼의 측면에 결정된다. 그 다음 왁스는 바람직하게 또는 더욱 크게, 지지플레이트에 접합되는 반도체웨이퍼의 측면위치의 맞은편에 커버링된다. 이 방법은 평면으로 될 때까지 연마된 표면을 가진 반도웨이퍼를 얻는 것을 목적으로 한다.
방법변형예 d)
본 발명에 의한 방법변형예 d)에서는, 왁스는 구조화된 스크린을 통하여 프린트하기 위해 고무로울러를 사용하여 스크린 프린팅 기술로 고점도의 덩어리로서응용되며, 처리시 반도체웨이퍼에 프린트된다. 25℃에서 왁스의 점도는 5∼100,000㎟/s가 바람직하고 , 50∼10,000㎟/s이 특히 바람직하다. 스크린의 크기, 블럭(스크린 베이스 바디)의 크기 및 왁스의 덩어리는 서로 조화되어야 한다. 프린팅의 결과에 영향을 주는 또다른 변수는 스크린 재질, 리프트오프(lift off) 성능, 그물의 넓이, 필라멘트의 두께 등이다. 스크린에는 폴리에스테르 필라멘트와 같은 플라스틱 필라멘트 및 강철 또는 황동 필라멘트 같은 금속 필라멘트를 사용할 수 있다. 스크린을 선택할때, 감광저항에 의하여 생성되는 비통과영역 대 통과가능한 영역의 비는 왁스스폿이 서로 명확히 분리될 수 있게 충분히 크도록 보증되어야 한다. 또 다른 한편으로는, 반도체웨이퍼의 연마중에 왁스스폿의 패턴이 연마되는 반도체웨이퍼의 표면으로 전이되지 않는 것이 보증되도록 서로가 충분히 인접되어야 한다.
스크린프린팅 방법의 원리는 도 2에 나타나 있고, 다음의 절차는 특히 적합한 것으로 입증되었다. 구조화된 스크린(3)은 기판위에 배치되며, 받침판에 결합되는 반도체웨이퍼의 표면위에 배치되는 것이 바람직하다. 프린팅이 진행되는 동안 스크린은 기판위에 놓이지 않고 왁스 특성의 작용으로 기판과 약간의 거리를 두고 부착된다. 충전스퀴지에 의하여 스크린이 왁스로 충전된 후, 다음단계로 스크린에 위치한 왁스의 덩어리가 프린팅 스퀴지(5)에 의하여 기판(4)위로 가압된다. 처리공정에서 넓게 확장되어있는 스크린 천은 스퀴지 바로 뒤에서 기질로 부터 즉시 튀어나와. 왁스스폿(1)을 함유한 매우 균일한 프린트 영상을 형성하며, 그 공간 및 배열은 블록에 의하여 결정된다. 도 3은 적합한 스크린(3)을 나타내며, 왁스가 통과할 수 있는 원형영역(6)은 왁스가 통과할 수 없는 영역(7)으로부터 명확하게 구분될 수 있다. 기판으로부터 스크린 까지의 거리는 사용되는 왁스의 점도 및 블록에 있는 투과점의 크기에 따라 조정된다. 왁스가 스퀴지에 의하여 공급될 때, 스크린은 개별적으로 반도체웨이퍼의 표면에만 접촉되는 것이 바람직하다. 왁스층의 높이는 왁스덩어리에서의 용매의 비율과 왁스스폿의 높이에 의하여 조정되며, 이때 수축율은 증발된 용매량에 비례한다.
용매, 바람직하게는 물인 용매에 용해되 있는 왁스가 대략 50∼10,000㎟/s 의 점도 범위 내에서, 점도를 감소시키는데 필요한 온도의 상승 없이 실온에서 문제없게 사용될 수 있다는 것을 테스트에서 보여주고 있는데, 이것은 왁스배합의 전체질량을 기준으로 약 40∼65wt%의 물함량에 해당한다. 물의 함량이 증가하고, 점도가 감소함에 따라서 왁스질량이 수축되고, 그 결과로 왁스의 점도에 따라 다른 최종형태를 만든다. 왁스의 점도가 비교적 높을 경우, 왁스스폿은 기둥과 같은 구조를 가지지만, 왁스용액의 점도가 낮은 경우에는 반구형 돔과 같은 왁스스폿을 형성시키는 경향이 있으며, 낮은 점도의 왁스용액은 접착층이 얇을 것이 요구되는 경우에 특히 적합하다. 일반적으로 트리에타놀아민과 같은 계면활성제를 왁스 배합에 첨가하면, 스크린프린팅 방법으로 왁스가 공급된 후에 왁스의 흐름이 영향을 받을 수 있다. 이것은 비록 부착 가능 영역을 더 많이 감소시키기는 하지만, 저온에서의 접착력이 향상되고, 분리되어야 하는 영역이 반도체웨이퍼 측면의 일부분에만 대응하므로 웨이퍼에서 왁스를 제거할때 미세한 영향만 준다.
스퀴지를 이용한 지속적인 공급으로 왁스가 새로운 넓은 영역에 커버링되므로 왁스의 점도는 용매의 증발에 따라 지속적으로 상승하고, 높은 점도는 수축률을감소시키므로 왁스의 공급을 더 높일 수 있으며, 이런 상황이 가장 이상적이다. 그러나 확실하고 일정한 공정관리를 위하여 왁스의 점도는 가장 타이트한 범위로 유지되어야 하는데, 그 이유는 왁스가 스크린 위에서 건조되는 것을 방지하기 위해서이다. 후드(hood)에 의하여 스크린을 외부와 격리시키거나, 경우에 따라서는 형성한 내부공간이 추가적으로 그 위에 물로 씻어진 가습공기를 구비하여 왁스의 건조를 방지하는 것이 바람직하며, 이때 수용성 왁스를 사용할 경우에는 일정한 수증기압이 6kg/㎥인 공기가 특히 바람직하다. 또한 프린팅 작업으로 손실된 양 만큼의 왁스를 다량의 증발된 물 또는 용매로 희석된 왁스로 지속적으로 대체함으로써 쉽게 점도를 일정하게 유지할 수 있다. 소모되는 왁스의 양이 일정하고, 칭량(weighing-무게달기)에 의하여 쉽게 결정될 수 있으므로 연속되는 작업에서 그 조정은 매우 단순하다.
왁스의 점도를 일정하게 유지하기 위한 또다른 방법으로 용매가 없는 왁스를 사용하는 방법이 있으며, 점도는 왁스의 온도를 조절하여 결정되는데, 금속 스크린을 통해 직접 통과시킴으로서 효율적으로 실시할 수 있다. 이 경우에 필요한 온도는 60∼115℃ 범위로서 점도 100,000∼30,000㎟/s 에 대응된다.
클린룸 상태에서 조차도 스크린의 구멍을 막아서 프린팅된 이미지를 붕괴할 수 있는 입자가 남아있을 수 있으므로 스크린은 규칙적으로 세정될 필요가 있다. 표면영역에 상당히 많은 수의 스폿이 있기 때문에 몇몇 왁스스폿의 파손은 연마된 반도체웨이퍼의 기하학적 구조나 나노토폴로지컬 효과에 영향을 주지 않지만, 그럼에도 불구하고 우수한 레벨을 갖기 위해서는 그 파손을 피해야만 하므로 스크린을규칙적으로 세정하는 것이 바람직하다. 적당한 세정제로는 왁스를 용해시킬 수 있는 용매가 바람직하고, 세정을 가속화시킬 도구로는 회전브러시가 적합하다. 예를 들면 가정용 표준 식기세척기에서 사용되는 회전브러시와 같은 세정도구로서 회전브러시를 사용하는 것이 상당히 용이하다. 특히 물을 용매로 사용할 경우에는 순환에 의하여 왁스를 부분적으로 용해시키고, 깨끗한 물 또는 다른 용매를 사용하여 씻어낼 수 있으므로 세정이 매우 쉽게 이루어질 수 있다. 그 다음으로 스크린을 건조시키기 위하여 공기 또는 질소를 동일한 회전노즐시스템을 통하여, 또는 가스의 점도가 더 낮게된 분리된 노즐시스템을 통하여 불어넣는 것이 바람직하다. 새 스크린 또는 세정된 스크린을 삽입할 때, 첫번째 시행되는 프린팅에서는 왁스가 얼룩지게 커버링될 수 있는데, 이를 신뢰성 있게 방지하기 위해서는 첫번째 프린팅을 모조웨이퍼나 종이 또는 시트 등에서 프린팅 이미지가 원하는 품질로 형성될 때까지 시행하는 것이 좋고, 시트를 사용하는 것이 특히 바람직하다고 입증되어있다.
상기한 스크린 인쇄기술의 대안으로서는, 철판인쇄 또는 플렉서 (fiexorgraphic)인쇄의 특이한 실시예 등의 유사한 방법을 사용하는 것이 가능하며, 이때 접착제는 스폿블럭(block of spots)을 지니고 있는 로울러를 통하여 컵의 활성정수와 깊이를 가진 회전저장용기로 부터 기판으로 전달된다.
본 발명에 의한 방법변형예 d)에서는 반도체웨이퍼에 프린팅하는 경우, 대형 지지플레이트에 프린팅하는 경우 보다 용매의 증발을 위한 열량이 괄목할 정도로 작다는 장점을 가진다. 하지만, 연마되는 반도체웨이퍼의 표면이 본 발명에 의하여 커버링되는 동안 파손되지 않도록 주의하여야 한다.
방법변형예 e)
본 발명에 의한 방법변형예 e)에서는 잉크젯 프린팅 방법으로 높은 점도로 왁스를 공급한다. 왁스의 점도는 프린팅헤드의 노즐공간에 의하여 좌우되고, 개개의 왁스스폿이 서로 접촉하지 않고, 웨이퍼가 가압되는 경우에도 함유된 공기가 배출될 수 있는 충분한 공간을 확보하며, 웨이퍼의 얼룩이 왁스의 흐름에 의하여 보상될 수 있도록 설정된다.
점도는 용매에 의하여 설정될 수 있는데, 이때 용매는 이소프로판올 또는 톨루엔 또는 물 등과 같은 유기용매가 사용되며, 이중 물이 가장 바람직하다. 이 경우에, 추후의 건조단계가 진행되는 동안 왁스스폿이 수축되어 용매의 첨가비율에 따라 크기가 변화될 염려가 있다. 공정 중에서, 처리시 왁스스폿의 끝은 일반적으로 균형있는 원형의 기본형이 그대로 유지되나 왁스스폿의 형상은 다만 미세하게 변화된다.
또한 본 발명에 의한 방법변형예 e)의 실시예는 무용매 왁스를 사용하며, 프린팅헤드에서의 온도 조절로 원하는 점도를 얻을 수 있고, 이 방법에 의하면 건조과정이 분리되어 모양이나 부피의 변화를 방지할 수 있다는 장점이 있다.
표준 잉크젯의 헤드는 왁스스폿이 dpi(dot per inch)으로 특징지워지고, 40㎛에 가까운 왁스스폿의 간격이 형성되는 것이 사용될 것이다. 일반적으로 왁스스폿의 간격과 크기는 압전동작프린팅노즐의 크기와 수 및 프린팅헤드의 작동에 의하여 조절될 수 있는데, 이경우 반도체웨이퍼의 휨은 미세한 표면기복(나노토폴로지)을 형성할 수 있기 때문에 간격은 1mm보다 작아야 한다.
본 발명에 의한 방법변형예 e)에서 사용되는 왁스의 점도는 물을 함유한 왁스인 경우 25℃에서 5∼100,000 ㎟/s, 특히 50∼10,000 ㎟/s(용매함유 왁스) 가 바람직하고, 용매를 함유하지 않은 왁스의 경우 60∼115℃에서 10,000∼100,000 ㎟/s가 바람직하다.
본 발명에 의한 방법에서, 접합되는 표면이 위에서 제안된 방법변형예 a)∼방법변형예 e)의 하나에 의하여 커버링된 후에, 또다른 절차가 기존의 작업방법에 따라 진행될 수 있다. 본 발명에 의하여 형성된 커버링이 건조되면 온도의존성 있게 접착되고 물리적으로 취성으로 되는 질량체가 된다. 질량체의 접착작용은 바람직하게는 40∼80℃인 매우 좁은 온도범위(부착 가능 영역) 내에서만 이루어진다. 질량체가 부착 가능 영역의 온도 이상으로 가열되면 가열용융접착제에서와 같이 접착제는 접착작용이 감소되며, 부착 가능 영역의 온도보다 낮은 경우에도 접착작용이 감소된다. 본 발명에 의하여 반도체웨이퍼와 받침대 사이에서 취성으로 되는 결합을 형성하기 위하여 지지플레이트가 바람직하게는 60∼120℃정도의 온도로 가열된 후 반도체웨이퍼는 가열된 지지플레이트 위에 위치하고, 몇초 후에 (웨이퍼의 가열)적당한 도구를 사용하여 지지플레이트 위로 가압된다. 지지플레이트와 웨이퍼가 부착 가능 영역보다 조금 낮은 온도로 냉각되면, 질량체는 경화(cure)되고, 따라서 반도체웨이퍼와 지지플레이트 사이에 견고한 접합을 형성한다. 지지플레이트 대신 반도체웨이퍼를 가열하고, 가열된 상태로 반도체웨이퍼를 지지플레이트 위에 올려놓을 수도 있다.
이 방법으로 형성된 접합은 연마 동안에 통상적으로 지속되는 30∼50℃ 정도의 온도 상태에서도 그 강도를 유지할 수 있다.
복수개의 반도체웨이퍼, 예를들면 6개의 반도체웨이퍼가 지지플레이트 상에 위치하여, 함께 또는 그룹을 이루어 가압되는 것이 바람직하다. 반도체웨이퍼는 에지영역에서 흡입되어 지지플레이트 상에 위치하여, 볼록하게 변형된 상태에서 예열된 지지플레이트위로 드로핑(dropping)되고, 그 후에 팽창할 수 있는 압력용기의 보조로 중심영역이 지지플레이트 위로 가압된다.
반도체웨이퍼는 램(ram)으로 사용되는 대형 판에 의하여 지지플레이트 상으로 가압되지만, 램 평면을 지지플레이트에 평행하게 정렬하기가 어렵고, 섬세한 제어조작을 필요로 하므로, 모든 반도체웨이퍼 상으로 확장하여, 예로써 가스압에 의하여 반도체웨이퍼에 필요한 힘 등 전달하는 격막(diaphgram)을 사용하는 것이 더 적합하다. 적절한 압력제어에 의하여 웨이퍼 표면으로 매우 균일한 힘을 전달할 수 있는 팽창벨로스(inflatable bellows)를 사용하는 것이 특히 용이한 것으로 입증되어 있다. 또한 프린팅에서 사용되는 것과 같은 패드를 이용하여 가압하는 것이 더 용이하고 효율적이다. 예를들어 강도가 매우 낮은 실리콘 쿠션과 같은 패드는 2∼20 쇼어(Shore A)의 범위, 특히 2∼12 쇼어(Shore A)범위인 것이 바람직하다. 반도체웨이퍼의 표면위로 최적의 압력을 분산시키기 위해서 패드는 낮은 원추형팁 또는 원형팁으로 편리하게 제공된다. 벨로스 또는 패드는 120°의 오프셋(offset)으로 배치되어 동시에 3개의 반도체웨이퍼를 가압할 수 있다. 원칙적으로는 개개의 웨이퍼에 압력을 가할 수 있으나, 이런 방식은 공정의 흐름에 있어서 바람직하지 않다. 가압벨로스나 패드로 작동할 때 사용되는 압력의 범위는 50∼1000mbar이며,50∼500mbar인 것이 바람직하다. 또한 1∼5bar의 압력을 가할 수도 있으나, 그런 압력은 어떠한 추가적인 이익도 주지 못한다.
반도체웨이퍼의 연마 후에, 반도체웨이퍼와 지지플레이트 사이의 접합은 다시 분리(detach)될 수 있다. 스파툴라(spatular) 또는 나이프 블래이드와 같은 적당한 도구를 접착 접합 사이에 삽입하고 지레작용을 이용하여 반도체웨이퍼를 개방하는 것이 더욱 효과적이다. 위에서 설명한 왁스에서 특히 초음파(600∼1500 khz)로 결합된 물은 전혀 잔류물을 남기지 않고 반도체웨이퍼와 지지플레이트에서 물질혼합물의 잔류물을 용해시킬 수 있다.
후술하는 실시예에서 부품이나 비율에 대한 모든 정보는 특별한 언급이 없다면 무게단위가 된다. 또한, 특별한 언급이 없으면, 후술할 실시예는 대기압, 즉 대략 1000hPa에서, 상온, 즉 대략 22℃ 또는 반응물이 외부의 가열이나 냉각 없이 합성될 때 형성되는 온도 상태에서 실시된다.
또한 이하에서 사용될 약어를 설명하면
SP = 알루미늄 옥사이드 세라믹(aluminum oxide ceramic)으로 만들어진 직경 640mm인 지지플레이트
MM = 일방투명경(magic mirror)
(비교 실시예 1)
트리에탄올아민 1.47kg(수중에서 80wt%)을 첨가한 탈이온수 13.9kg, 노닐페놀폴리에테르(nonylphenolpolyether) 450g, 이소프로판올 1.96kg, 크리스탈 바이올렛 10g에 로진수지(Bergvic M-106) 3.6kg을 용해시켜 생성된 왁스의 약 30% 농도의수용액이 SP에 원심분리법을 적용하여 45℃로 건조한 후 두께 6㎛를 가진 연속층을 생성하였다. 표면 온도가 균일하게 75℃가 되도록 SP를 가열한 후에, 진공흡입장치를 사용하여 직경 200mm인 실리콘웨이퍼를 SP 상에 위치시키고, 300mbar의 압력으로 왁스로 가압되었다. 실리콘 표면의 연마 후 웨이퍼는 SP로부터 분리(detach)되고 세정되었으며, MM에 의하여 표면의 평면도를 조사하였더니, 수 mm(8∼15mm)의 길이를 가진 크고 원형인 휘도차이를 나타내었다. KLA-Tencor에 의하여 제조된 SQM기구를 이용하여 형상의 높이는 60nm까지 되도록 결정되었다.
(실시예 1 - 방법변형예 a))
로진수지 (Bergvic M-108) 8.9kg, 트리에탄올아민(수중에서 80wt%) 4.2kg, 크리스탈 바이올렛 25g 을 성분들이 완전히 용해될 때까지 용해시키고, 물의 질량이 일정하게 유지될 수 있을 때까지 충분히 증발시켜서 제조된 무수왁스를 100℃에서 예열된 SP위에 쏟고, 투스드 닥터(toothed doctor)(닥터의 폭이 210mm, 티스(teeth)의 폭이 250㎛, 공간이 250㎛)를 이용하여 표면상에 균일하게 분포시켜서 약 50%의 표면이 스트립 형태로 왁스가 커버링되도록 한다. 또한 왁스스트립의 높이는 50㎛이다. 그 다음의 공정은 비교실시예1에서 설명한 바와 같이 실시되었다. MM에는 닥터의 유도로 생긴 장파방향의 구조물(10∼40mm)를 볼 수 있다.
(실시예 2 - 방법변형예 b))
공장설비에서 예 1에서 설명한 방법으로 생산되는 융해된 왁스는 150,000㎟/s의 점도을 가지며, 가능한 한 균일한 30㎚ 두께의 필름을 얻기 위하여 두장의 실리콘화된 분리종이 사이에서 수차례 넓은 영역으로 퍼진다. 한장의 분리종이가 벗겨지면 필름은 프로파일드 로울러(profiled roller)에 의하여 80℃에서 SP상으로 굴러, 약 50%의 SP표면이 왁스필름으로 스트립 형상으로 커버링되고, 왁스스트립의 높이는 약 50nm이다. 웨이퍼의 공급 및 또다른 공정은 비교실시예 1에서 설명한 것과 같이 이루어 진다. MM에는 롤울러 프로파일의 간격과 일치한 여러 다른 웨이퍼 두께의 스트립이 확인되었으며, 실제 기복의 높이는 최대 25nm로 측정된다.
(실시예 3 - 방법변형예 c))
실시예 1에서 설명한 바와 같이 생산된 무수왁스는 미세한 분말형상으로 분쇄되고 가스 분류법에 의하여 0.5㎛로 분류되었다. 유동층에서 내부마찰에 의하여 정전기적으로 최소 10kv로 쉽게 충전될 수 있는 이 분말은 SP의 잠김에 의하여 SP의 표면에 매우 얇게 커버링되어 사실상 단 한 층의 커버링이 달성되고, 약 30%의 SP표면이 왁스로 커버링된다. 용융점까지 짧은 가열 후에 비교실시예 1에서 설명한 바와 같이 놓여지고 처리된다. SQM은 나노토폴로지의 높이를 약 20nm로 결정하였지만, 웨이퍼 상에는 약간의 딤플(dimple)이 있으며, 그것은 약간의 로진 입자의 응집제 형성으로 되돌아간다.
(실시예 4 - 방법변형예 d))
크기가 530×420mm이고 메쉬넘버(mesh number)가 350인 금속스크린에 있어서, 그 중앙에 직경 205mm을 가진 영역이 감광저항기술에 의하여 스폿패턴(스폿직경 160㎛, 스폿간격 160㎛)을 구비한 금속스크린이 로진수지(M-108) 500g, 트리에탄올아민 239g(수중에서 80wt%), 물 290g 및 크리스탈 바이올렛 2g으로 제조된 고점성 왁스(점도 46,000㎟/s)로 커버링되고 스퀴지된다. 개개의 스폿은 대체로 반구형이고, 약 25%의 웨이퍼 표면이 왁스로 커버링되며, SP와 왁스는 80℃까지 가열된다. 웨이퍼의 커버링과 그 후의 처리는 비교실시예 1에서 설명한 바와 같이 진행된다. 왁스가 제거되고 웨이퍼가 세정된 후에는 반도체웨이퍼의 표면은 MM 하에서 결함이 없고, SQM 역시 미소한 밝기의 차이와 10nm로 측정되는 높이만을 검출할 수 있다. 도 4는 나노토폴로지 해상도를 가진 표면검사설비에 의하여 작성된 실시예 4에 따라 연마된 반도체웨이퍼의 이미지를 나타낸다. 비교를 위하여, 도 5는 연마되는 동안 연속적인 왁스필름에 의하여 지지플레이트에 부착되어 있던 반도체웨이퍼의 대응 이미지를 나타낸다. 도 4의 낮은 콘트라스트(contrast) 화면은 얼룩이 거의 발생하지 않음을 보여주고 있으며, 도 5의 중심에서 볼 수 있는 센터마크(centermark) 결함(8)은 도 4에서는 나타나지 않고 있다.
(실시예 5 - 방법변형예 e))
예 1에서 설명한 바와 같이 생산되는 비교적 낮은 점도의 왁스(점도 22㎟/s)는 휴렛패커드 데스크젯(Hewlett Packard DeskJet 500) 프린터의 비어있는 프린터 헤드로 유입된다. 표면에 80×80mm의 격자를 형성함으로써, 접착제의 개개의 스폿은 예열된 샘플 지지플레이트에 직경 200mm로 커버링되고, 비교실시예 1에 설명된방법에 따라 3''Si 웨이퍼가 위치하고 가공되었다. 나노토폴로지의 품질은 실시예 4에서 달성된 것과 동일하였으며, 5∼9nm의 높이차를 가졌다.
본 발명에 의한 방법은, 왁스층이 단순하면서 고도의 정밀한 방법으로 접합되는 표면에 형성되고, 또 결함을 발생시키는 물리적 특성을 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 방법은 웨이퍼 후면의 얼룩과 건조된 왁스의 얼룩이 웨이퍼가 왁스에 가압될때 왁스스폿 사이의 공동(cavities)으로 빠져나올 수 있도록 왁스층이 형성되 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의한 방법은 예비산물의 얼룩과 용액으로부터 건조될 때 형성되는 증기는 스폿형상으로 공급되는 왁스 사이의 공간에서 완충될 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의한 방법은 연마된 반도체웨이퍼의 표면에 마이크로미터 이하의 범위에서 어떠한 기복(waviness)도 남기지 않는다.
또한 본 발명에 의한 방법은 부착 가능 영역의 범위가 낮음에도 불구하고, 선택된 연마 온도에서 웨이퍼가 이동되지 않을 정도로 왁스가 비탄성이고, 왁스를 제거하는 동안에도 전 표면에 생성된 접착결합에 비하여 필요한 힘이 괄목할 정도로 감소되어, 스폿의 밀도에 따라 이전 레벨의 1/3∼1/5 정도가 된다는 장점을 가진다.
본 발명에 의한 방법은 직경이 크고 이에 대응하여 표면적이 큰 웨이퍼조차도 웨이퍼 하부에 공기가 포함되거나, 웨이퍼가 이동하거나 또는 기복이 발생하는 문제 없이 부착될 수 있다는 장점을 가진다.
본 발명에 의한 방법은 왁스가 전 표면에 공급될 때 반도체웨이퍼의 나노토폴로지컬 변형과 관련되는 주된 요인인 용매량의 작용으로서 왁스의 소결수축이 상당히 감소한다는 장점을 가진다.
본 발명에 의한 방법은 전 표면에 접착제로 접합시키는 경우 발생하는 것으로 알려진 부착된 웨이퍼의 에지영역에서의 변형이 발생하지 않는다는 장점을 가진다.

Claims (12)

  1. 평면상 피가공물과 지지플레이트(support plate)사이에서 왁스에 의하여 온도의존성 있게 부착하여 취성으로 되는 접합이 형성되는, 평면상 피가공물의 연마를 준비하기 위한 평면상 피가공물(planar workpiece)의 부착방법에 있어서,
    평면상 피가공물을 지지플레이트상에 위치시킨 후에, 지지플레이트와 평면상 피가공물이 접합하도록 하는 표면을 개개의 경우에 부분적으로만 왁스로 커버링함을 특징으로 하는 방법.
  2. 청구항 1의 방법에 있어서, 평면상 피가공물은 표면 평면성을 높게 연마하도록 한 반도체웨이퍼 또는 다른 피가공물임을 특징으로 하는 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2 중 어느 한 항에 있어서, 왁스는 접합되는 표면 중 어느 한쪽 위에 스폿패턴(pattern of spots)으로 처리됨을 특징으로 하는 방법.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2 중 어느 한 항에 있어서, 왁스는 접합되는 표면 중 어느 한쪽 위에 스트립패턴(pattern of strip)으로 처리됨을 특징으로 하는 방법.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2 중 어느 한 항에 있어서, 왁스는 접합되는 표면 중 어느 한쪽 위에 프린팅(printing)됨을 특징으로 하는 방법.
  6. 청구항 1에 있어서, 왁스는 접합되는 표면 중 어느 한쪽으로 부터의 높이를 1∼5㎛의 범위로 높힘을 특징으로 하는 방법.
  7. 청구항 1에 있어서, 평면상 피가공물의 에지영역에서 왁스로 처리한 피가공물의 커버링은 피가공물의 중심영역에서 보다 더 큼을 특징으로 하는 방법.
  8. 청구항 1에 있어서, 왁스는 로진수지(colophony resin)를 기재로한 물질의 혼합물임을 특징으로 하는 방법.
  9. 청구항 1에 있어서, 평면상 피가공물이 지지플레이트 상에 위치될때, 접합하는 표면의 최대 75%가 왁스로 커버링됨을 특징으로 하는 방법.
  10. 청구항 9에 있어서, 접합하는 표면의 10∼50%가 왁스로 커버링됨을 특징으로 하는 방법.
  11. 청구항 1에 있어서, 평면상 피가공물이 지지플레이트상에 위치될때, 볼록변형상태(convexly deformed state)로 지지플레이트상으로 드로핑(dropping)됨을 특징으로 하는 방법.
  12. 청구항 1에 있어서, 평면상 피가공물을 지지플레이트상에 위치시킨 후, 피가공물을 압력 50∼1000mbar로 지지플레이트상에 가압함을 특징으로 하는 방법.
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