KR20100123845A

KR20100123845A - 양면 연마 장치용 캐리어 및 이를 이용한 양면 연마 장치, 및 양면 연마 방법

Info

Publication number: KR20100123845A
Application number: KR1020107018807A
Authority: KR
Inventors: 주니치 우에노; 카즈야 사토; 슈이치 코바야시
Original assignee: 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤
Priority date: 2008-02-27
Filing date: 2009-02-16
Publication date: 2010-11-25
Also published as: KR101565026B1; DE112009000387T5; CN101959647B; JP4605233B2; WO2009107333A1; JP2009202259A; CN101959647A; US20110104995A1; US9327382B2

Abstract

본 발명은, 적어도, 연마포가 부착된 상하 정반 사이에 배치되되고, 연마 시에 상기 상하 정반 사이에 끼워진 웨이퍼를 보관 유지하기 위한 보관 유지 구멍이 형성된 금속제의 캐리어 모체와, 상기 캐리어 모체의 보관 유지 구멍의 내주부를 따라 배치되고, 상기 보관 유지되는 웨이퍼의 주연부에 접하는 링 형상의 수지 인서트라든지, 상기 캐리어 모체의 상기 보관 유지 구멍의 내주 단부는 위로 열린 테이퍼면을 가지고, 상기 링 형상의 수지 인서트의 외주부는 상기 캐리어 모체의 보관 유지 구멍의 테이퍼면에 대해 역테이퍼면이 되고, 상기 수지 인서트가 상기 테이퍼면을 거쳐 상기 캐리어 모체의 보관 유지 구멍에 끼워 넣어진 것을 특징으로 하는 양면 연마 장치용 캐리어이다. 이에 의해, 수지 인서트 설치 시에 캐리어 모체가 데미지를 받지 않고, 높은 평탄도를 갖는 웨이퍼를 생산하는 것을 가능하게 하는 양면 연마 장치용 캐리어가 제공된다.

Description

양면 연마 장치용 캐리어 및 이를 이용한 양면 연마 장치, 및 양면 연마 방법{CARRIER FOR DOUBLE-SIDE POLISHING DEVICE, AND DOUBLE-SIDE POLISHING DEVICE AND DOUBLE-SIDE POLISHING METHOD THAT USE SAME}

본 발명은, 양면 연마 장치에 있어서, 예를 들면, 반도체 웨이퍼를 연마할 때에 반도체 웨이퍼를 보관 유지하는 양면 연마 장치용 캐리어에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼의 양면을 폴리싱 등으로 동시에 연마할 때, 캐리어에 의해 반도체 웨이퍼를 보관 유지하고 있다. 이 캐리어는, 반도체 웨이퍼보다 얇은 두께로 형성되고, 양면 연마 장치의 상 정반과 하 정반 사이의 소정 위치에 웨이퍼를 보관 유지하기 위한 보관 유지 구멍을 구비하고 있다. 이 보관 유지 구멍에 반도체 웨이퍼가 삽입되어 보관 유지되어, 상 정반과 하 정반의 대향면에 설치된 연마포 등의 연마 도구로 반도체 웨이퍼의 상하면이 끼워 넣어지고, 연마면에 연마제를 공급하면서 연마를 한다.

여기서, 이러한 반도체 웨이퍼의 연마 공정의 양면 연마에 사용하고 있는 캐리어는, 금속제의 캐리어가 주류이다.

이 때문에, 웨이퍼 주연부를 금속제의 캐리어에 의한 데미지로부터 보호하기 위해 수지 인서트가 보관 유지 구멍의 내주부를 따라 장착되어 있다. 종래, 이 수지 인서트의 부착에 즈음하여, 반도체 웨이퍼의 가공 중이나 반송 시에 빗나가는 것을 방지하기 위해, 수지 인서트의 외주부를 쐐기 형상으로 하고, 캐리어 모체에 끼워 넣어져서, 접착제로 더욱 고정되는 경우도 있었다(특개2000-24912호 공보 참조).

이 쐐기 형상은, 레이저가공에 의해 판재로부터 도려내어 지지만, 열에 의해 팽창 수축이 일어나 캐리어 모체에 부착할 때 끼워 맞춤이 힘들어지는 경우가 있으며, 캐리어 모체부의 쇄기 형상을 변형시켜 버리는 일이 있었다.

이러한 수지 인서트의 설치 시의 변형을 없애기 위해서는, 수지 인서트 설치 후에 캐리어의 랩 등의 공정을 실시할 필요가 있고, 또한 사용하는 캐리어가 코팅 된 것인 경우에는 랩 공정을 실시할 수 없었다.

이와 같은, 수지 인서트 설치에 의해 변형한 캐리어를 사용하여 반도체 웨이퍼의 연마 가공을 실시하면, 연마된 웨이퍼의 형상이 악화되는 문제가 있었다.

또한, 랩 공정 대신에 캐리어의 상승 연마를 실시하는 방법도 생각할 수 있지만, 연마의 경우에는, 랩 공정에 비해 장시간 필요하고 생산성이 나빠질 뿐만 아니라, 정밀도를 낮추는 변형을 없애는 것이 곤란했다.

따라서, 본 발명은, 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 수지 인서트 설치시에 캐리어 모체가 데미지를 받지 않고, 연마에 이용했을 경우에 높은 평탄도를 가지는 웨이퍼를 생산하는 것을 가능하게 하는 양면 연마 장치용 캐리어, 및 이를 이용한 양면 연마 장치 및 양면 연마 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 양면 연마 장치용 캐리어로서, 적어도, 연마포가 부착된 상하 정반 사이에 배치되고, 연마 시에 상기 상하 정반의 사이에 끼워진 웨이퍼를 보관 유지하기 위한 보관 유지 구멍이 형성된 금속제의 캐리어 모체와, 상기 캐리어 모체의 보관 유지 구멍의 내주부를 따라 배치되고, 상기 보관 유지되는 웨이퍼의 주연부에 접하는 링 형상의 수지 인서트라든지, 상기 캐리어 모체의 상기 보관 유지 구멍의 내주 단부는 위로 열린 테이퍼면을 가지며, 상기 링 형상의 수지 인서트의 외주부는 상기 캐리어 모체의 보관 유지 구멍의 테이퍼면에 대해 역테이퍼면이 되고, 상기 수지 인서트가 상기 테이퍼면을 거쳐 상기 캐리어 모체의 보관 유지 구멍에 끼워 넣어진 것을 특징으로 하는 양면 연마 장치용 캐리어를 제공한다.

이러한 양면 연마 장치용 캐리어이면, 캐리어 모체의 보관 유지 구멍에 수지 인서트를 부착할 때에 테이퍼면을 거쳐 끼워 넣어질 수 있기 위해, 수지 인서트의 탈락이 방지되고, 또한 설치가 용이하고, 설치 시에 캐리어 모체에 데미지를 주지 않기 때문에 캐리어 모체가 변형하지 않는다. 이 때문에, 본 발명의 캐리어를 사용하여 양면 연마를 실시하는 것으로, 평탄도가 높은 반도체 웨이퍼로 할 수 있다. 또한, 캐리어의 상승 가공을 하는 경우도 금속제의 캐리어 모체를 변형이 없어질 때까지 연마할 필요가 없기 때문에 상승 연마 시간의 대폭적인 단축으로도 되어, 반도체 웨이퍼의 생산성의 향상에도 연결된다.

또한, 수지 인서트의 탈착이 용이하기 때문에, 수지 인서트만의 교체가 간단하고 쉽게 실시할 수 있어, 코스트가 저감된다.

더욱이, 테이퍼 형상으로 하는 것으로, 캐리어의 하 정반 측에 나타나는 수지 인서트 부분이 적기 때문에 연마 시에 하 정반 측에서 수지 인서트가 연마되는 양이 소량이며, 수지 인서트의 수명이 큰 폭으로 늘어난다.

이때, 상기 보관 유지 구멍의 테이퍼면이 상기 캐리어 모체의 주면으로부터 5°~85°경사져 있는 것인 것이 바람직하다.

이 범위의 경사 각도이면, 연마, 반송 시에 수지 인서트가 탈락하는 것은 거의 없다.

이때, 상기 보관 유지 구멍의 테이퍼면과 상기 수지 인서트의 역테이퍼면이 접착제로 고정되어 있는 것인 것이 바람직하다.

이와 같이, 테이퍼면끼리를 접착제로 고정함으로써, 연마 시나 반송 시에 수지 인서트가 탈락하는 것을 확실히 방지할 수 있어, 본 발명의 양면 연마 장치용 캐리어의 취급이 보다 쉬워진다.

또한, 상기 수지 인서트가 상기 캐리어 모체의 보관 유지 구멍에 끼워 넣어진 상기 캐리어가, 양면 연마된 것인 것이 바람직하다.

이와 같이, 반도체 웨이퍼를 연마하기 전에 미리 수지 인서트를 끼워 넣은 상태로 캐리어를 양면 연마하는 것으로, 수지 인서트와 캐리어 모체를 같은 두께로서 확실히 단차를 없앨 수 있고, 그 후 웨이퍼의 연마를 실시하는 것으로, 보다 평탄한 웨이퍼를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명의 양면 연마 장치용 캐리어이면, 수지 인서트의 설치에 의한 캐리어 모체의 변형이 없기 때문에, 거의 수지 인서트 부분만의 연마로 캐리어의 상승을 실시할 수 있기 때문에, 단시간에 끝나서, 결과적으로 반도체 웨이퍼의 제조의 생산성이 오른다.

또한, 상기 캐리어 모체의 재질이 티탄인 것이 바람직하다.

이와 같이, 캐리어 모체의 재질이 티탄이면, 티탄 자체는 실리콘 등의 반도체 웨이퍼 중의 확산 계수가 작기 때문에, 불순물로서 문제가 되기 어렵고, 또한 티탄 중에는 Fe 등의 확산 계수가 큰 금속 불순물이 존재하지 않기 때문에, 반도체 웨이퍼로의 금속 불순물의 오염이 억제된다.

또한, 상기 금속제의 캐리어 모체의 표면이 질화 티탄막, DLC막 중 어느 하나에 의해 코팅된 것인 것이 바람직하다.

이와 같이, 금속제의 캐리어 모체의 표면이 질화 티탄막, DLC(Diamond Like Carbon) 막 중 어느 하나에 의해 코팅된 것이면, 경도가 보다 올라 손상되기 어려워져, 연마 슬러리에 이물이 탈락하는 것도 억제되고, 캐리어 수명의 연명 및 웨이퍼에의 오염 억제가 가능해진다.

그리고, 적어도, 본 발명의 양면 연마 장치용 캐리어를 구비한 것인 것을 특징으로 하는 양면 연마 장치가 바람직하다.

이와 같이, 본 발명의 양면 연마 장치용 캐리어를 구비한 양면 연마 장치이면, 생산성 좋게 연마할 수 있어, 평탄도가 높은 반도체 웨이퍼로 할 수 있다.

또한, 반도체 웨이퍼를 양면 연마하는 방법으로서, 연마포가 부착된 상하 정반 사이에 본 발명의 캐리어를 배치하고, 상기 캐리어에 형성된 보관 유지 구멍에 반도체 웨이퍼를 보관 유지하고, 상기 상하 정반 사이에 끼워 양면 연마하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 양면 연마 방법이 바람직하다.

이러한 방법으로, 본 발명의 양면 연마 장치용 캐리어의 보관 유지 구멍에 반도체 웨이퍼를 보관 유지하여 양면 연마하면, 생산성 좋게 연마할 수 있어, 평탄도가 높은 반도체 웨이퍼로 할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 양면 연마 장치용 캐리어이면, 캐리어 모체에 데미지를 주지 않고서 수지 인서트를 용이하게 부착가능하기 때문에, 설치 시의 캐리어 모체의 변형을 방지할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 캐리어를 사용하여 웨이퍼를 양면 연마함으로써, 평탄도가 높고, 특히 웨이퍼 외주부의 형상이 양호한 반도체 웨이퍼로 할 수 있어, 캐리어의 상승을 실시하는 경우에도 상승 연마를 생략 혹은, 연마 시간을 단축할 수 있고, 결과적으로 반도체 웨이퍼를 생산성 좋게 연마할 수 있다. 더욱이, 수지 인서트의 탈착이 용이하기 때문에, 간단하고 쉽게 수지 인서트만의 교체가 가능하여 코스트를 저감할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 양면 연마 장치용 캐리어를 구비한 양면 연마 장치의 일례를 나타낸 종단면도이다.
도 2는 평면 시에 의한 양면 연마 장치의 내부 구조도이다.
도 3의 (A)는 본 발명의 양면 연마 장치용 캐리어의 확대 단면도와 평면도의 일례이고, (B) 본 발명의 양면 연마 장치용 캐리어의 확대 단면도와 평면도의 다른 예이며, (C) 종래의 양면 연마 장치용 캐리어의 확대 단면도와 평면도이다.
도 4는 실시예의 측정 결과이다.

종래의 양면 연마 장치용 캐리어는, 수지 인서트를 금속제의 캐리어 모체에 달 때에, 탈락 방지를 위해 쐐기 형상의 감합부에 끼워 넣고, 접착제로 더욱 고정됨으로써 장착되어 있었다. 그러나, 이 끼워 넣는 작업 시에 캐리어 모체의 쐐기 형상이 변형해 버리고, 그 후의 작업에 영향을 주어 버리는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명자 등은, 수지 인서트의 외주부의 쐐기 형상을 없게 하여 테이퍼면으로 하고, 캐리어 모체의 보관 유지 구멍의 내주 단부의 위로 열린 테이퍼면을 거쳐 수지 인서트를 끼워 넣음으로써, 가공, 반송 시의 탈락이 방지되고, 또한 설치가 용이하기 때문에 캐리어 모체에 데미지를 주지 않고 설치가 가능한 양면 연마 장치용 캐리어를 고려하여, 본 발명을 완성시켰다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여, 도면을 이용하여 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

여기서, 도 1은 본 발명의 양면 연마 장치용 캐리어를 구비한 양면 연마 장치의 단면도, 도 2는 평면 볼 때에 의한 양면 연마 장치의 내부 구조도, 도 3은 본 발명의 캐리어와 종래의 캐리어의 보관 유지 구멍의 내주 단부의 단면도 및 평면도이다.

우선, 도 1, 2에 대해 본 발명의 양면 연마 장치용 캐리어(22)를 구비한 양면 연마 장치(10)는, 상하에 서로 대향하게 설치된 하 정반(11)과 상 정반(12)을 구비하고 있고, 각 정반(11, 12)의 대향면 측에는, 각각 연마포(11a, 12a)가 부착되어 있다. 그리고 상 정반(12)과 하 정반(11) 사이의 중심부에는 태양 기어(13)가, 주연부에는 인터널 기어(14)가 설치되어 있다. 반도체 웨이퍼(W)는 캐리어 모체(9)의 보관 유지 구멍(21)에 보관 유지되고, 상 정반(12)과 하 정반(11) 사이에 끼워져 있다.

태양 기어(13) 및 인터널 기어(14)의 각 치형부에는 캐리어(22)의 외주 치형부가 서로 맞물려 있고, 상 정반(12) 및 하 정반(11)이 구동원(도시하지 않음)에 의해 회전됨에 수반하여, 캐리어(22)는 자전하면서 태양 기어(13)의 주위를 공전한다. 이때 반도체 웨이퍼(W)는 캐리어 모체(9)의 보관 유지 구멍(21)으로 보관 유지되어 있고, 상하의 연마포(11a, 12a)에 의해 양면이 동시에 연마된다. 연마 시에는, 노즐(15)로부터 관통공(16)을 통해 연마액이 공급된다.

더욱이, 도 2에서는 각 캐리어가 각각 1매의 웨이퍼를 보관 유지하고 연마를 실시하고 있지만, 복수의 보관 유지 구멍을 갖는 캐리어를 이용하여, 각 캐리어 내에 웨이퍼를 보관 유지하고 연마를 실시해도 괜찮다.

여기서, 본 발명의 양면 연마 장치용 캐리어(22)는, 도 3의 (A) 및 (B)에 나타낸 바와 같이 보관 유지 구멍(21)의 내주 단부에 위로 열린 테이퍼면을 갖고, 외주부가 이 테이퍼면에 대해 역테이퍼면이 되어 있는 링 형상의 수지 인서트(20)가 테이퍼면을 거쳐 보관 유지 구멍(21)에 끼워 넣어져 있다.

도 3(C)에 나타낸 바와 같이, 종래의 양면 연마 장치용 캐리어는 탈락 방지를 위해, 쐐기 형상의 감합부에 끼워 넣어짐으로써 수지 인서트(30)가 고정되어 있었다. 그러나, 수지 인서트(30)를 부착할 때에 캐리어 모체(31)의 감합부가 변형해 버리는 일이 있었다.

한편, 도 3의 (A) 및 (B)와 같은 본 발명의 양면 연마 장치용 캐리어이면, 수지 인서트의 캐리어 모체로의 설치가 용이하고, 설치 시의 캐리어 모체로의 데미지가 없고, 테이퍼면을 거쳐 끼워 넣어지기 때문에, 가공, 반송 시의 수지 인서트의 탈락도 방지할 수 있다. 이 때문에, 설치 시에 캐리어 모체가 변형할 것은 없고, 그 후의 연마 시에 평탄도가 높은 반도체 웨이퍼로 할 수 있다. 또한, 수지 인서트 설치 후에 캐리어의 상승 연마를 생략하는 것도 가능하고, 비록 실시하는 경우에도, 변형하고 있지 않았기 때문에 금속제의 캐리어 모체를 거의 연마할 필요가 없고, 단시간의 연마로 높은 평탄도의 캐리어로 할 수 있다. 더욱이, 테이퍼 형상으로 함으로써, 하부에 나타나 있는 수지 인서트의 영역이 작아지고, 연마 시에 하 정반 측에서 수지 인서트가 연마되는 양은 적게 되어, 수지 인서트의 수명이 늘어난다.

이때의, 수지 인서트(20)의 형상으로서는, 도 3의 (A)과 같은 삼각형의 단면 형상이어도 괜찮고, 도 3의 (B)과 같은 사다리꼴의 단면 형상이어도 괜찮다.

또한, 보관 유지 구멍(21)의 내주 단부의 테이퍼면이 캐리어 모체(9)의 주면으로부터 5°~85°경사져 있는 것인 것이 바람직하다. 이러한 경사 각도의 범위이면, 수지 인서트의 탈락을 방지할 수 있어, 안정된 연마가 가능하다. 이때 예를 들면, 보관 유지 구멍(21)의 테이퍼면이 45°경사져 있는 경우는, 수지 인서트(20)의 외주부의 가는 테이퍼 형상은 -45°경사지도록 하여 역테이퍼면으로 한다.

또한, 보관 유지 구멍(21)의 테이퍼면과 수지 인서트(20)의 역테이퍼면을 고정하지 않고 탈착 가능하게 하여 교체를 용이하게 할 수도 있고, 접착제로 고정할 수도 있다. 접착제로 고정함으로써, 수지 인서트가 가공, 반송 시에 한층 더 안정된다.

더욱이, 수지 인서트(20)가 캐리어 모체(9)의 보관 유지 구멍(21)에 끼워 넣어진 캐리어(22)를 양면 연마하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 수지 인서트가 끼워 넣어진 상태로 캐리어를 양면 연마하는 것으로, 수지 인서트와 캐리어 모체의 두께를 같게 하고 단차를 없앨 수 있고, 이에 의해 반도체 웨이퍼를 양면 연마할 때에, 보다 평탄도가 높은 반도체 웨이퍼로 할 수 있다. 또한, 본 발명의 캐리어이면, 수지 인서트 설치 시의 캐리어 모체의 변형이 없기 때문에, 이 캐리어 상승을 위한 연마가 단시간에 끝난다.

이때, 본 발명의 양면 연마 장치용 캐리어(22)의 캐리어 모체(9)의 재질로서는, SUS재 등도 가능하지만, 티탄이 바람직하다. 티탄이면, Fe나 Ni 등의 실리콘 단결정 중에서의 확산계수의 큰 불순물이 존재하지 않는다. 이 때문에, 반도체 웨이퍼에서 문제가 되는 금속의 오염을 억제하는 것이 가능하다.

또한, 이 금속제의 캐리어 모체(9)의 표면이 질화 티탄막, DLC 막 중 어느 하나로 코팅된 것인 것이 바람직하다. 이와 같이, 금속제의 캐리어 모체의 표면이 질화 티탄막, DLC(Diamond Like Carbon) 막 중 어느 하나에 의해 코팅된 것이면, 경도가 보다 올라 손상되기 어려우므로, 연마 슬러리에 이물이 탈락하는 것도 억제되고, 캐리어 수명의 연명 및 웨이퍼로의 오염 억제가 한층 더 가능해진다.

이상과 같은 본 발명의 양면 연마 장치용 캐리어를 구비한 양면 연마 장치이면, 수지 인서트 설치 시의 캐리어 모체의 변형이 방지되고 있기 때문에, 평탄도가 높은 반도체 웨이퍼에 연마할 수 있어, 캐리어 상승 연마를 실시하는 경우에도 단시간에 끝난다. 이 때문에, 이러한 본 발명의 양면 연마 장치용 캐리어를 이용한 양면 연마를 실시하면, 평탄도가 높은 반도체 웨이퍼를 생산성 좋게 제조할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예, 비교예에 의해 한층 더 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

(실시예, 비교예)

(캐리어의 상승 비교)

우선, 도 3의 (A)에 나타내는 캐리어 모체(9)의 테이퍼면이 주면으로부터 60° 경사져 있고, 수지 인서트(20)의 외주부가 -60°의 역테이퍼면이 되어 있는 본 발명의 양면 연마 장치용 캐리어 a를 준비했다. 또한, 도 3의 (C)에 나타내는 종래의 양면 연마 장치용 캐리어 b, c를 준비하고, 이 3개의 캐리어의 상승 가공을 실시했다.

양면 연마 장치용 캐리어 a, b, c의 캐리어 모체의 재질은 티탄에 DLC 코팅을 실시한 것을 사용하고, 수지 인서트의 재질은 아라미드를 사용했다.

캐리어의 상승 가공은, 후지코시 기계공업(주) 제의 양면 연마 장치를 사용하고, 가공 조건은, 연마포(우레탄 패드, t=1.3mm), 연마액(콜로이달 실리카)으로서, 장치 조건은, 상 정반(-10~-15rpm), 하 정반(30~40rpm), 태양 기아(20~30rpm), 인터널 기어(5~9rpm), 연마압(100~200g/cm²)으로 했다.

상기 조건으로 실시하는 상승 가공의 연마 시간을 캐리어 a, b를 60분×2(캐리어의 표리를 뒤집어 양면을 균등하게 연마함)로 실시하고, 캐리어 c를 900분×2(캐리어의 표리를 뒤집어 양면을 균등하게 연마함)로 수행했다.

이와 같이 하여, 상승 가공을 한 양면 연마 장치용 캐리어 a, b, c의 금속제의 캐리어 모체와 수지 인서트의 경계의 단차를 조사하기 위해, 캐리어 모체와 수지 인서트의 두께를 전자 마이크로 미터로 측정하고, 또한 별도로 표면 조도계(서프 테스트 SJ-400)로 표면 조도를 측정하여 단차를 조사했다. 그 결과, 본 발명의 캐리어 a는 캐리어 모체와 수지 인서트의 단차가, 장시간 상승 연마를 실시한 종래의 캐리어 c보다 작고, 동시간의 상승 연마를 실시한 종래의 캐리어 b의 단차의 반 이하가 되었다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

[표 1]

(웨이퍼의 평탄도 비교)

상기와 같이 상승 가공된 양면 연마 장치용 캐리어 a, b, c를 이용하여 직경 300 mm의 웨이퍼를 각 100매 양면 연마했다. 웨이퍼의 양면 연마 조건은, 후지코시 기계공업(주) 제의 양면 연마 장치를 사용하고, 연마포(우레탄 패드, t=1.3mm), 연마액(콜로이달 실리카)으로서, 장치 조건은, 상 정반(-10~-15rpm), 하 정반(30~40rpm), 태양 기아(20~30rpm), 인터널 기어(5~9rpm), 연마압(100~200g/cm²)과 캐리어 상승 가공보다 미세한 연마액을 사용했다.

상기의 조건으로 가공된 웨이퍼의 표면의 평탄도(SFQR(max))를 평탄도 측정기(WaferSight M49 모드 @26×8/0×0mm E·Ex=2mm)로 측정했다. 그 결과를 도 4에 나타낸다.

또한, SFQR(site front least squares range)와는 웨이퍼 이면을 평면에 교정한 상태로, 설정된 사이트 내에서 데이터를 최소 이승법으로 산출한 사이트 내 평면을 기준 평면으로 하고, 각 사이트 마다의 이러한 평면으로부터의 최대, 최소의 위치 변위의 차이를 나타낸다. (max)란, 각 사이트 마다의 그 차이 중 최대의 것을 가리킨다.

본 발명의 캐리어 a를 사용하여 연마된 웨이퍼는, 평균치가 25.2 nm이며, 종래의 캐리어 b, c를 사용하여 연마된 웨이퍼는, 평균치가 40.2 nm, 28.8 nm였다. 상승 연마 시간이 같은 종래의 캐리어 b의 경우는, 본 발명의 캐리어 a를 사용하여 연마된 웨이퍼보다 평탄도가 큰 폭으로 낮았다. 또한, 종래의 캐리어 c를 사용하여 연마했을 경우는, 비교적 평탄도가 높았지만, 상승의 연마 시간이 본 발명의 캐리어 a의 15배의 시간이 걸렸다. 연마된 전수의 웨이퍼에 대해서, 도 4에 나타낸 바와 같이 본 발명의 캐리어 a를 사용하여 연마된 웨이퍼의 평탄도가 높은 것을 알았고, 특히 웨이퍼 외주부의 형상이 종래의 캐리어의 경우보다 평탄했다.

이상과 같이, 본 발명의 양면 연마 장치용 캐리어이면, 캐리어 모체의 보관 유지 구멍에 수지 인서트를 부착할 때에 테이퍼면을 거쳐 끼워 넣어지기 때문에, 수지 인서트의 탈락이 방지되고, 설치 시에 캐리어 모체가 변형하는 것이 없다. 이 때문에, 양면 연마 시에 평탄도가 높은 반도체 웨이퍼에 연마할 수 있고, 또한 캐리어의 상승 가공을 하는 경우도 금속제의 캐리어 모체를 장시간 연마할 필요가 없기 때문에, 연마 시간이 대폭적인 단축으로도 되어, 반도체 웨이퍼의 생산성의 향상에도 연결된다.

아울러, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 상기 실시예는 예시이며, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 가지며, 동일한 작용 효과를 상주하는 것은 어떠한 것이어도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

Claims

양면 연마 장치용 캐리어에 있어서,
적어도, 연마포가 부착된 상하 정반 사이에 배치되고, 연마 시에 상기 상하 정반의 사이에 끼워진 웨이퍼를 보관 유지하기 위한 보관 유지 구멍이 형성된 금속제의 캐리어 모체와, 상기 캐리어 모체의 보관 유지 구멍의 내주부를 따라 배치되고, 상기 보관 유지된 웨이퍼의 주연부에 접하는 링 형상의 수지 인서트라든지, 상기 캐리어 모체의 상기 보관 유지 구멍의 내주 단부는 위로 열린 테이퍼면을 가지며, 상기 링 형상의 수지 인서트의 외주부는 상기 캐리어 모체의 보관 유지 구멍의 테이퍼면에 대해 역테이퍼면이 되고, 상기 수지 인서트가 상기 테이퍼면을 거쳐 상기 캐리어 모체의 보관 유지 구멍에 끼워 넣어진 것을 특징으로 하는
양면 연마 장치용 캐리어.
제1항에 있어서,
상기 보관 유지 구멍의 테이퍼면이 상기 캐리어 모체의 주면으로부터 5°~85°경사져 있는 것인 것을 특징으로 하는
양면 연마 장치용 캐리어.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 보관 유지 구멍의 테이퍼면과 상기 수지 인서트의 역테이퍼면이 접착제로 고정되어 있는 것인 것을 특징으로 하는
양면 연마 장치용 캐리어.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수지 인서트가 상기 캐리어 모체의 보관 유지 구멍에 끼워 넣어진 상기 캐리어가, 양면 연마된 것인 것을 특징으로 하는
양면 연마 장치용 캐리어.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캐리어 모체의 재질이 티탄인 것을 특징으로 하는
양면 연마 장치용 캐리어.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속제의 캐리어 모체의 표면이 질화 티탄막, DLC막 중 어느 하나에 의해 코팅된 것인 것을 특징으로 하는
양면 연마 장치용 캐리어.
적어도, 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 양면 연마 장치용 캐리어를 구비한 것인 것을 특징으로 하는 양면 연마 장치.
반도체 웨이퍼를 양면 연마하는 방법에 있어서,
연마포가 부착된 상하 정반의 사이에 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 캐리어를 배치하고, 상기 캐리어에 형성된 보관 유지 구멍에 반도체 웨이퍼를 보관 유지하고, 상기 상하 정반 사이에 끼워서 양면 연마하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 양면 연마 방법.