KR20160071366A - 연마용 발포 우레탄 패드의 드레싱 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 다이아몬드 지립을 연마용 발포 우레탄 패드에 눌러 슬라이딩 접촉시킴으로써, 연마용 발포 우레탄 패드를 드레싱하는 드레싱 장치로서, 다이아몬드 지립은 대좌에 지지된 것이며, 이 대좌에 지지된 다이아몬드 지립은 복수의 번수를 가지며, 이 복수의 번수의 다이아몬드 지립은, 번수가 #170 이상인 고번수의 다이아몬드 지립과 #140 이하인 저번수의 다이아몬드 지립으로 구성되고, 복수의 번수의 다이아몬드 지립의 각각의 발포 우레탄 패드에 접촉되는 드레스면의 높이위치가 동일 평면상이 되도록, 대좌에 지지된 것을 특징으로 하는 드레싱 장치이다. 이에 따라, 발포 우레탄 패드의 발포구멍을 막히게 하는 일 없이 1회의 드레싱으로 표면을 충분히 거칠게 함으로써, 드레스시간을 단축시킬 수 있고, 드레스 인터벌을 길게 할 수 있어, 생산성의 저하를 억제할 수 있는 드레싱 장치가 제공된다.

Description

연마용 발포 우레탄 패드의 드레싱 장치{DRESSING DEVICE FOR POLISHING-USE FOAMED URETHANE PAD}
본 발명은, 웨이퍼의 연마용 발포 우레탄 패드를 드레싱하는 드레싱 장치에 관한 것이다.
웨이퍼의 연마에 있어서, 웨이퍼의 표면의 평탄도를 향상시키기 위하여 발포 우레탄 패드가 사용되고 있다. 이 연마용 발포 우레탄 패드는, 사용개시 전에 기동(立ち上げ)하기 위한 초기 드레싱을 행하고, 그 후 정기적으로 연마 배치(バッチ)간에 배치간 드레싱을 행한다. 이와 같이, 발포 우레탄 패드를 정기적으로 드레싱함으로써 발포 우레탄 패드의 날을 세우고(目立て), 연마 후의 웨이퍼의 평탄도 품질을 유지하고 있다.
발포 우레탄 패드를 드레싱하려면 일반적으로 다이아몬드 지립(砥粒)을 갖는 드레싱 장치를 사용한다. 드레싱 장치는, 대좌(台座) 상에 규칙적 또는 불규칙적으로 나열된 1종류의 번수(番手)의 다이아몬드 지립을 발포 우레탄 패드에 눌러 슬라이딩 접촉(摺接)함으로써 드레싱을 행한다.
일본특허공개 H11-000868호 공보
수지 경도가 부드러운 발포 우레탄 패드(특히, 쇼어 D경도가 30 이하인 발포 우레탄 패드)의 드레싱은, 상기한 바와 같이 다이아몬드 지립을 갖는 드레싱 장치로 행해지지만, 다이아몬드 지립은 1개의 번수의 다이아몬드 지립이 통상 1종류 사용되고, 번수가 #60, #100 또는 #325인 다이아몬드 지립 중 어느 하나가 사용되고 있다. 그러나, 번수가 #60 또는 #100인 저번수의 다이아몬드 지립으로만, 발포 우레탄 패드를 드레싱하면, 발포부의 구멍에 강하게 다이아몬드 지립이 걸려, 우레탄 수지가 연신하여 패드 내의 발포부의 구멍을 폐색시킨다. 그리고, 발포부의 구멍이 막힌 발포 우레탄 패드는, 연마가공시에 슬러리를 충분히 유지할 수 없어, 연마하는 웨이퍼의 평탄도를 양호하게 할 수 없다는 문제가 있다.
또한, 번수가 #325인 고번수의 다이아몬드 지립으로만 발포 우레탄 패드를 드레싱하면, 발포부의 구멍이 폐색되는 경우는 없지만, 다이아몬드의 지립이 작아지기 때문에, 발포부의 우레탄 패드의 표면을 충분히 거칠게 할 수 없다. 따라서, 발포 우레탄 패드의 표면의 거칠기가 작아지고, 연마 후의 웨이퍼의 평탄도가 좋은 상태가 오래가지 않아, 드레스 인터벌을 짧게 해야만 한다. 예를 들어, 번수가 #325인 다이아몬드 지립을 이용한 경우에는, 3배치마다 드레싱해야만, 계속해서 연마하는 웨이퍼의 평탄도를 양호하게 할 수 있다. 그 결과, 드레싱을 행하는 횟수가 늘어나, 웨이퍼의 제조에 있어서의 생산성을 저하시킨다는 문제가 있다.
발포 우레탄 패드의 표면을 충분히 거칠게 할 수 있고, 발포부의 구멍의 폐색를 줄일 수 있는 드레싱 방법으로서, 고번수의 다이아몬드 지립을 갖는 드레싱 장치와 저번수 다이아몬드 지립을 갖는 드레싱 장치를 이용하여, 각각 1회씩 드레싱을 행하는 방법이 있다. 그러나, 이 방법으로는 작업성이 나쁘고, 드레싱에 시간이 걸려 웨이퍼의 제조에 있어서의 생산성을 저하시킨다.
또한, 특허문헌 1에는, 1개의 기반에 입경(번수)이 상이한 다이아몬드 지립을 배열하는 드레싱 장치가 기재되어 있다. 그러나, 기반의 높이가 일정하므로, 각 다이아몬드 지립의 드레스면의 높이위치가 상이해, 연마 패드와 다이아몬드 지립의 접촉량이 지립경에서 변한다. 즉, 지립의 직경이 작은 고번수의 다이아몬드 지립과 연마 패드의 접촉량이 줄어, 고번수의 다이아몬드 지립이 충분히 기능하지 않는다는 문제가 있다.
본 발명은 상기 서술한 바와 같은 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 발포 우레탄 패드의 발포부의 구멍을 막히게 하는 일 없이 1회의 드레싱으로 표면을 충분히 거칠게 함으로써, 드레스시간을 단축시킬 수 있고, 또한 드레스 인터벌을 길게 설정할 수 있어, 웨이퍼의 제조에 있어서의 생산성의 저하를 억제할 수 있는 드레싱 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 다이아몬드 지립을 연마용 발포 우레탄 패드에 눌러 슬라이딩 접촉시킴으로써, 상기 연마용 발포 우레탄 패드를 드레싱하는 드레싱 장치로서, 상기 다이아몬드 지립은 대좌에 지지된 것이며, 이 대좌에 지지된 다이아몬드 지립은 복수의 번수를 가지며, 이 복수의 번수의 다이아몬드 지립은, 번수가 #170 이상인 고번수의 다이아몬드 지립과 #140 이하인 저번수의 다이아몬드 지립으로 구성되고, 상기 복수의 번수의 다이아몬드 지립의 각각의 상기 발포 우레탄 패드에 접촉되는 드레스면의 높이위치가 동일 평면상이 되도록, 상기 다이아몬드 지립이 상기 대좌에 지지된 것을 특징으로 하는 드레싱 장치를 제공한다.
이러한 드레싱 장치이면, 고번수와 저번수의 다이아몬드 지립을 동시에 발포 우레탄 패드에 슬라이딩 접촉시킬 수 있고, 1회의 드레싱으로 발포부의 구멍을 폐색시키는 일 없이 표면을 충분히 거칠게 할 수 있다. 그 결과, 드레싱시간이 짧게 끝나고, 나아가 드레스 인터벌을 길게 설정할 수 있어, 생산성을 저하시키는 일 없이 드레싱을 행할 수 있다.
이때, 상기 복수의 번수의 다이아몬드 지립이 각각 고착된 다이아몬드 펠릿을 상기 대좌에 의해 지지하고, 상기 다이아몬드 펠릿의 두께를 조절함으로써, 각 다이아몬드 지립의 상기 드레스면의 높이위치가 동일 평면상이 되는 것으로 할 수 있다.
이와 같이, 다이아몬드 펠릿의 두께를 조절하면 용이하게 다이아몬드 지립의 드레스면의 높이위치를 동일 평면상으로 할 수 있다.
또 이때, 상기 대좌의 높이를 조절함으로써, 각 다이아몬드 지립의 상기 드레스면의 높이위치가 동일 평면상이 되는 것으로 할 수 있다.
이와 같이, 대좌의 높이를 조절하면 대좌에 직접 다이아몬드 지립을 전착(電着)하는 경우에도 다이아몬드 지립의 드레스면의 높이위치를 동일 평면상으로 할 수 있다.
이때, 상기 대좌가 도넛형상이고, 이 대좌는 복수의 세그먼트로 분할된 것이고, 이 복수로 분할된 각각의 세그먼트는 상기 고번수의 다이아몬드 지립과 상기 저번수의 다이아몬드 지립 중 어느 일방을 지지하는 것이며, 상기 고번수의 다이아몬드 지립을 지지하는 세그먼트와 상기 저번수의 다이아몬드 지립을 지지하는 세그먼트가 동일 원주상에 교대로 배치(配置)되어 있는 것으로 하는 것이 바람직하다.
이러한 것이면, 발포 우레탄 패드를 보다 효과적으로 얼룩없이 드레싱할 수 있고, 보다 확실하게 생산성을 저하시키는 일 없이 드레싱을 행할 수 있다.
또한, 본 발명의 드레싱 장치를 이용하여 쇼어 D경도 30 이하의 상기 연마용 발포 우레탄 패드를 드레싱할 수 있다.
이러한 드레싱 방법이면, 고번수와 저번수의 다이아몬드 지립을 동시에 발포 우레탄 패드에 슬라이딩 접촉시킬 수 있고, 웨이퍼를 고평탄으로 연마하기 위한 부드러운 발포 우레탄 패드를 효과적으로 효율좋게 드레싱할 수 있다.
본 발명의 드레싱 장치이면, 1회의 드레싱으로 발포 우레탄 패드의 발포부의 구멍을 폐색시키는 일 없이 표면을 충분히 거칠게 할 수 있으므로, 드레싱시간을 단축할 수 있다. 이 장치를 이용함으로써, 1회의 드레싱으로 드레싱 후의 발포 우레탄 패드의 표면의 슬러리의 유지성이 좋고, 또한 표면의 거칠기가 적절한 상태로 장시간 유지할 수 있으므로 드레스 인터벌을 길게 설정할 수 있다. 그 결과, 웨이퍼의 제조에 있어서의 생산성을 대폭 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 드레싱 장치의 일 예를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 드레싱 장치의 대좌의 배열을 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 드레싱 장치에 있어서의 다이아몬드 지립을 규칙적으로 나열한 경우를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 드레싱 장치에 있어서의 다이아몬드 지립을 불규칙적으로 나열한 경우를 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 드레싱 장치의 일부분을 측면에서 본 확대도이다.
도 6은 본 발명의 드레싱 장치를 이용하여 발포 우레탄 패드를 드레싱한 경우를 측면에서 본 개략도이다.
도 7은 실시예 1, 및 비교예 1, 2에 있어서의 발포 우레탄 패드의 표면상태의 관찰결과이다.
도 8은 실시예 1, 및 비교예 1, 2에 있어서의 편면(片面) 연마 후의 평탄도의 측정결과이다.
도 9는 실시예 2 및 비교예 3에 있어서의 GBIR의 측정결과이다.
이하, 본 발명에 대하여 실시의 형태를 설명하나, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다.
번수가 작은(평균입경이 큰) 다이아몬드 지립을 이용한 드레싱 장치에서는, 발포 우레탄 패드의 발포부의 구멍을 폐색시켜 연마하는 웨이퍼의 평탄도를 악화시키는 요인이 되었다. 또한, 번수가 큰(평균입경이 작은) 다이아몬드 지립을 이용한 드레싱 장치에서는, 충분히 발포 우레탄 패드표면을 거칠게 하지 않고, 드레스 인터벌을 짧게 설정하여 드레싱할 필요가 있어, 생산성을 악화시키고 있었다.
이에, 본 발명자들은 이러한 문제를 해결하기 위하여, 2종류 이상의 번수를 갖는 다이아몬드 지립을 동시에 발포 우레탄 패드에 슬라이딩 접촉하는 것에 상도하였다. 그리고, 실험을 거듭한 결과, #170 이상의 고번수의 다이아몬드 지립과 #140 이하의 저번수의 다이아몬드 지립을 가지며, 각 다이아몬드 지립의 드레스면의 높이위치가 동일해지는 구성이면 상기 문제를 동시에 해결할 수 있는 것을 지견하여, 본 발명을 완성시켰다.
이하, 도 1-6을 참조하여 본 발명의 드레싱 장치에 대하여 설명한다.
도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 드레싱 장치(1)는, 도넛형상의 플레이트(6)와 도넛형상의 대좌(3), 다이아몬드 지립(2)이 고착된 다이아몬드 펠릿(5a, 5b)을 가지고 있다.
도넛형상의 대좌(3)는 플레이트(6)의 상면에 첩부(貼り付)되어, 지지되고 있다. 대좌(3)를 지지하는 플레이트(6)의 재질은, 금속 또는 표면을 코팅처리된 금속으로 할 수 있다. 구체적으로는, 스테인리스강, 수지로 코팅된 스테인리스강, 다이아몬드 라이크 카본으로 코팅된 스테인리스강, 질화티탄으로 코팅된 스테인리스강 등을 사용할 수 있다. 코팅처리는, 다이아몬드 펠릿과 접촉되어 평행도를 요하는 부분은 실시하지 않는다.
대좌(3)는, 도 2와 같이, 복수의 부채꼴(扇形)의 세그먼트(8)로 분할된 것으로 할 수 있고, 분할된 각각의 세그먼트(8) 상에, 부채꼴의 다이아몬드 펠릿(5a, 5b)을 첩부하여 지지할 수 있다.
다이아몬드 펠릿(5a)에는, 고번수의 다이아몬드 지립(2a)이 고착되어 있다. 고번수의 다이아몬드 지립(2a)이란, 본 발명에서는, 번수가 #170 이상인 다이아몬드 지립을 말한다. 또한, 다이아몬드 펠릿(5b)에는, 저번수의 다이아몬드 지립(2b)이 고착되어 있다. 저번수의 다이아몬드 지립(2b)이란, 본 발명에서는, 번수가 #140 이하인 다이아몬드 지립을 말한다. 혹은, 다이아몬드 펠릿 형(型)이 아닌 대좌(3)의 각각의 세그먼트(8)에 직접 다이아몬드 지립(2a, 2b)을 전착함으로써, 대좌(3)에 의해 다이아몬드 지립(2a, 2b)을 지지할 수도 있다. 그리고, 다이아몬드 펠릿(5a, 5b)에 고착 또는 대좌(3)에 전착되는 다이아몬드 지립(2a, 2b)의 나열방식은 도 3에 나타내는 바와 같이 규칙적으로 나열할 수도 있고, 도 4에 나타내는 바와 같이 불규칙적으로 나열할 수도 있다.
이때, 도 1에 나타내는 바와 같이, 고번수의 다이아몬드 지립(2a)이 고착된 다이아몬드 펠릿(5a)을 지지하는 세그먼트(8)와 저번수의 다이아몬드 지립(2b)이 고착된 다이아몬드 펠릿(5b)을 지지하는 세그먼트(8)를 동일 원주상에 교대로 배치(配置)하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 세그먼트(8)를 배치(配置)함으로써 발포 우레탄 패드를 효과적으로 얼룩없이 드레싱할 수 있고, 보다 확실하게 생산성의 저하를 억제할 수 있다.
본 발명에서는, 도 5(도 1의 a로 나타낸 부분)에 나타내는 바와 같이, 고번수의 다이아몬드 지립(2a)과 저번수의 다이아몬드 지립(2b)의 드레스면(4)의 높이위치가 동일 평면상이 되도록 한다. 구체적으로는, 도 5에 나타내는 다이아몬드 펠릿(5a)의 두께(L1)와 다이아몬드 펠릿(5b)의 두께(L2)를 각각의 다이아몬드 지립의 번수의 차이에 맞춰 조절함으로써 드레스면(4)의 높이위치를 동일 평면상이 되도록 할 수 있다. 혹은, 대좌(3)의 높이를 다이아몬드 지립의 번수의 차이에 맞춰 부분적으로 조절함으로써, 드레스면(4)의 높이위치를 동일 평면상이 되도록 할 수도 있다. 혹은, 다이아몬드 펠릿의 두께와 대좌의 높이의 양방을 조절함으로써, 높이위치를 동일 평면상이 되도록 할 수도 있다. 드레스면(4)의 높이위치를 동일 평면상이 되도록 하면, 도 6에 나타내는 바와 같이, 드레싱시에는 고번수의 다이아몬드 지립(2a)과 저번수의 다이아몬드 지립(2b)의 양방의 다이아몬드 지립을, 발포 우레탄 패드(7) 표면에 동시에 눌러 슬라이딩 접촉시킬 수 있게 된다.
본 발명의 드레싱 장치(1)이면, 저번수의 다이아몬드 지립(2b)에 의해, 발포 우레탄 패드(7)를 잡아늘림(引き伸ばす)과 함께 표면에 상처를 내 거칠기를 형성하고(구체적으로는, 패드 표면거칠기를 나타내는 SMD가 3μm 이상을 유지), 동시에, 고번수의 다이아몬드 지립(2a)에 의해, 저번수의 다이아몬드 지립(2b)이 잡아 늘린 수지를 잘라, 발포부의 구멍이 폐색되는 것을 방지할 수 있다. 게다가, 각 다이아몬드 지립의 드레스면(4)의 높이위치가 동일 평면상에 있으므로, 직경이 큰 저번수의 다이아몬드 지립(2b)뿐만 아니라, 직경이 작은 고번수의 다이아몬드 지립(2a)을 충분히 발포 우레탄 패드(7)에 누를 수 있다. 그 결과, 발포 우레탄 패드(7)의 발포부의 구멍을 폐색시키는 일 없이 표면을 거칠게 할 수 있고, 드레스 인터벌을 길게 할 수 있어 웨이퍼의 제조에 있어서의 생산성의 저하를 억제할 수 있다.
상기한 드레싱 장치(1)에서는, 지립은 고번수의 다이아몬드 지립을 1종류, 저번수의 지립을 1종류, 합계 2종류의 번수의 다이아몬드 지립을 이용하는 경우를 예로 나타냈지만, 물론 이것으로 한정되지 않으며, 3종류 이상의 번수의 다이아몬드 지립을 이용할 수도 있다. 또한, 다이아몬드 펠릿의 두께는 다이아몬드 펠릿마다, 대좌의 높이는 세그먼트마다 조절하는 예를 나타냈지만, 물론 이것들로 한정되지도 않는다. 드레스면(4)의 높이위치를 동일 평면상으로 하기 위하여, 대좌의 높이 및 다이아몬드 펠릿의 두께는, 대좌 및 다이아몬드 펠릿의 표면에 단차를 마련하거나, 표면을 원호상 등으로 하여 조절하거나 할 수도 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 드레싱 장치(1)를, 쇼어 D경도 30 이하의 발포 우레탄 패드의 드레싱에 사용할 수 있다. 드레싱을 행할 때에는, 예를 들어 드레싱 장치(1)를 회전 구동가능한 원반상의 기구 등에 의해 유지하고, 드레싱 장치(1)를 회전시키면서 발포 우레탄 패드(7)에 누름으로써 드레싱을 실시할 수 있다.
이러한 드레싱 방법이면, 드레싱 장치(1)에는 드레스면(4)의 높이위치가 동일한 2종류 이상의 고번수와 저번수의 다이아몬드 지립이 혼재해 있으므로, 발포 우레탄 패드의 발포부의 구멍을 폐색시키는 일 없이 표면을 충분히 거칠게 할 수 있다. 그러므로, 평탄도가 양호한 웨이퍼를 제조할 수 있게 발포 우레탄 패드를 효율좋게 드레싱할 수 있어, 웨이퍼의 제조에 있어서의 생산성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 드레싱 장치(1)를 이용하는 드레싱 방법은, 특히 쇼어 D경도 30 이하의 발포 우레탄 패드의 드레싱에 호적하다.
실시예
이하, 본 발명의 실시예 및 비교예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하나, 본 발명은 이것들로 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
웨이퍼의 편면 연마장치(Fujikoshi Machinery Corp.제 편면 연마장치 SRED)에 있어서, 도 1에 나타내는 바와 같은 복수의 번수의 다이아몬드 지립의 각각의 높이위치가 동일평면이 되는 본 발명의 드레싱 장치를, 회전 구동가능한 원반상의 기구에 의해 유지해 이용하여, 정반 상에 첩부된 미사용의 발포 우레탄 패드를 기동하기 위한 초기 드레싱을 행하였다. 초기 드레싱을 행한 후, 발포 우레탄 패드의 표면상태를 현미경으로 관찰하여 발포부의 구멍의 폐색 유무를 확인하였다. 그 후, 드레싱한 발포 우레탄 패드를 사용하여, 배치식으로 웨이퍼의 편면 연마를 개시하고, 10배치(バッチ)째에서 편면 연마된 웨이퍼의 평탄도를 측정하였다.
발포 우레탄 패드의 초기 드레싱에 있어서, 다이아몬드 지립은 번수가 #200인 고번수의 다이아몬드 지립과 번수가 #100인 저번수의 다이아몬드 지립을 사용하였다. 드레싱 조건은, 드레싱 장치의 회전속도를 10rpm, 정반의 회전속도를 20rpm, 하중을 35mg/cm2, 초기 드레싱시간을 300초로 하였다. 또한, 드레싱액으로서 물을 사용하였다.
편면 연마하는 웨이퍼는, 결정방위 <100>, P형, 직경 300mm인 웨이퍼를 이용하였다. 연마조건으로서, 연마하중 80~200g/cm2, 정반의 회전수 30rpm, 연마헤드의 회전수 30rpm으로 하였다. 또한, 연마제로서, NaOH헤이즈 콜로이달실리카를 사용하였다.
연마 후의 웨이퍼의 평탄도는, KURODA Precision Industries Ltd.제 평탄도 테스터 Nanometoro300TT-A를 사용하여 측정하였다.
도 7은, 초기 드레싱 직후의 발포 우레탄 패드의 표면상태를 나타내는 사진이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 발포부의 구멍은 폐색되는 일 없이 열려 있고, 구멍 이외의 표면은 충분한 거칠기로 되어 있는 것을 알 수 있다.
도 8에, 편면 연마 후의 웨이퍼의 평탄도의 측정결과를 나타낸다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 10배치째 종료시점에서 웨이퍼의 GBIR은 0.077(μm), SFQRmax는 0.028(μm), SBIRmax는 0.051(μm)로 후술하는 비교예 2보다 작아져, 비교예 2보다 평탄도가 높은 웨이퍼를 얻을 수 있었다. 이 결과로부터, 드레스 인터벌을 후술하는 비교예 1보다 긴 10연마 배치로 설정하여도, 비교예 2보다 평탄도가 큰 웨이퍼를 얻을 수 있는 것을 알 수 있었다. 표 1에, 발포부의 구멍의 폐색 유무와, 평탄도가 양호한 웨이퍼를 얻을 수 있는 배치수의 최대값의 검증결과를 나타낸다.
또한, 초기 드레싱에 있어서, 번수가 #170인 고번수의 다이아몬드 지립과 번수가 #60인 저번수의 다이아몬드 지립을 이용한 것을 제외하고 상기와 동일한 조건으로 드레싱을 행하였다. 그 후, 발포 우레탄 패드의 표면상태를 현미경으로 관찰한 바, 발포부의 구멍의 폐색는 없고, 표면은 충분히 거칠게 할 수 있는 것을 확인하였다. 나아가 이 경우에도 10배치 연속으로 연마하여도, 평탄도가 높은 웨이퍼를 얻을 수 있는 것을 알 수 있었다. 마찬가지로, 초기 드레싱에 있어서, 번수가 #170인 고번수의 다이아몬드 지립과 번수가 #140인 저번수의 다이아몬드 지립을 이용한 것을 제외하고 상기와 동일한 조건으로 드레싱을 행하였다. 이 경우에도, 발포부의 구멍의 폐색는 없고, 표면은 충분히 거칠게 할 수 있었으며, 10배치 연속으로 연마하여도, 평탄도가 높은 웨이퍼를 얻을 수 있는 것을 알 수 있었다. 이상의 결과로부터, 본 발명의 드레싱 장치를 사용하면, 웨이퍼의 제조에 있어서의 생산성을 개선할 수 있는 것을 알 수 있었다.
(비교예 1)
번수가 #325인 다이아몬드 지립만 사용한 것과, 3배치째에서 편면 연마된 웨이퍼의 평탄도를 측정한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 조건으로 발포 우레탄 패드의 초기 드레싱, 웨이퍼의 연마, 평탄도 측정을 실시하였다.
그 결과, 도 7, 표 1에 나타내는 바와 같이, 발포부의 구멍은 폐색되는 일 없이 열려 있으나, 구멍 이외의 표면은 충분히 거칠게 하지 못한 것을 알 수 있다. 그러므로, 도 8에 나타내는 바와 같이, 드레싱을 실시하고 나서, 3배치째에 연마된 웨이퍼의 GBIR은 0.079(μm), SFQRmax는 0.029(μm), SBIRmax는 0.053(μm)으로 양호하긴 했지만, 3연마 배치 이상 연속으로 연마하면 평탄도가 양호한 웨이퍼는 얻지 못하게 되는 것을 알 수 있었다. 이와 같이, 비교예 1에서는 평탄도가 양호한 웨이퍼를 얻을 수 있는 배치수의 최대값이 작아지고, 이것으로는, 드레스 인터벌을 3배치 이하로 짧게 설정할 필요가 있으므로, 웨이퍼의 제조에 있어서의 생산성은 실시예 1에 비해 악화되는 것을 알 수 있었다.
또한, 다이아몬드 지립의 번수를 #170, #200, #230로 바꿔 동일하게 발포 우레탄 패드의 초기 드레싱, 웨이퍼의 연마, 평탄도 측정을 실시하였다. 그 결과, 표 1에 나타내는 바와 같이 번수가 #230인 다이아몬드 지립만을 사용한 경우에는, 번수가 #325인 다이아몬드 지립만을 사용한 경우와 마찬가지로, 평탄도가 양호한 웨이퍼를 얻을 수 있는 배치수의 최대값은 3배치로 짧아졌다. 번수가 #170 또는 #200인 다이아몬드 지립만을 사용한 경우에는, 평탄도가 양호한 웨이퍼를 얻을 수 있는 배치수의 최대값은 5배치로 다소 개선되었지만, 실시예 1에 비해 절반뿐인 것을 알 수 있었다.
(비교예 2)
번수가 #100인 다이아몬드 지립만 사용한 것과, 1배치째에서 편면 연마된 웨이퍼의 평탄도를 측정한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 조건으로 발포 우레탄 패드의 초기 드레싱, 웨이퍼의 연마, 평탄도 측정을 실시하였다.
그 결과, 도 7, 표 1에 나타내는 바와 같이, 발포부의 구멍이 폐색되어 있는 것을 알 수 있다. 그러므로, 도 8에 나타내는 바와 같이, 드레싱을 실시한 직후의 1배치째부터 웨이퍼의 GBIR은 0.314(μm), SFQRmax는 0.038(μm), SBIRmax는 0.074(μm)로 실시예 1보다 대폭 악화되었다. 나아가, 연마 후의 웨이퍼는 가운데가 오목한 형상이 되어 버려, 웨이퍼형상이 악화되었다. 이러한, 발포 우레탄 패드의 표면상태에서는 실시예 1과 같이 평탄도가 양호한 웨이퍼를 얻지 못하는 것을 알 수 있었다.
또한, 다이아몬드 지립의 번수를 #60, #80, #120, #140으로 바꿔 동일하게 발포 우레탄 패드의 초기 드레싱, 웨이퍼의 연마, 평탄도 측정을 실시하였다. 그 결과, 표 1에 나타내는 바와 같이 모든 경우에서, 발포부의 구멍이 폐색되어, 실시예 1과 같이 평탄도가 양호한 웨이퍼를 얻지 못하는 것을 알 수 있었다.
(비교예 3)
번수가 #60과 #140인 2종류의 저번수의 다이아몬드 지립을 조합하여 사용한 것과, 1배치째에서 편면 연마된 웨이퍼의 평탄도를 측정한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 조건으로 발포 우레탄 패드의 초기 드레싱, 웨이퍼의 연마, 평탄도 측정을 실시하였다.
그 결과, 표 1에 나타내는 바와 같이, 발포부의 구멍이 폐색되어, 실시예 1과 같이 평탄도가 양호한 웨이퍼를 얻지 못하는 것을 알 수 있었다.
(실시예 2)
실시예 1과 동일한 조건에 더하여, 본 발명의 드레싱 장치를 이용하여, 초기 드레싱 및 10연마 배치마다의 배치간 드레싱을 행하고, 편면 연마 후의 웨이퍼의 GBIR을 측정하였다. 실시예 2에서는, 배치간 드레싱의 시간을 180초로 하고, 평탄도의 측정에는 KLA-Tencor Corporation제 평탄도 테스터 WaferSight2를 사용하였다.
그 결과, 도 9에 나타내는 바와 같이 GBIR의 평균값(도 9 중의 Ave값)은 107.9(nm), 표준편차(도 9 중의 s값)는 29.4(nm)가 되어, 드레싱 후 1배치째에서 연마한 웨이퍼의 평탄도와, 드레싱 후 10배치째에서 연마한 웨이퍼의 평탄도의 변화량이 적은 것을 알 수 있다. 따라서, 이 경우에도 드레스 인터벌을 10연마 배치로 길게 하여도, 평탄도가 높은 웨이퍼를 얻을 수 있는 것을 알 수 있었다.
(비교예 4)
번수가 #325인 다이아몬드 지립만 사용한 것을 제외하고, 실시예 2와 동일한 조건으로 발포 우레탄 패드의 초기 드레싱, 배치간 드레싱, 웨이퍼의 연마, 평탄도 측정을 실시하였다.
그 결과, 도 9에 나타내는 바와 같이 GBIR의 평균값(도 9 중의 Ave값)은 142.4(nm), 표준편차(도 9 중의 s값)는 59.0(nm)이 되어, 드레싱 후 1배치째에서 연마한 웨이퍼의 평탄도와, 드레싱 후 10배치째에서 연마한 웨이퍼의 평탄도의 변화량이 큰 것을 알 수 있다. 따라서, 이 경우 드레스 인터벌을 10연마 배치로 길게 하면, 드레싱 후의 수배치만 평탄도가 높은 웨이퍼를 얻을 수 있는 것을 알 수 있었다.
표 1에, 실시예, 비교예에 있어서의 실시결과를 정리하였다.
번수 발포부의 구멍의 폐색 유무 배치수의 최대값


비교예 2

 #60 폐색 있음 -
#80 폐색 있음 -
#100 폐색 있음 -
#120 폐색 있음 -
#140 폐색 있음 -

비교예 1

 #170 폐색 없음 5
#200 폐색 없음 5
#230 폐색 없음 3
#325 폐색 없음 3
비교예 3 #60+#140 폐색 있음 10

실시예 1
 #140+#170 폐색 없음 10
#60+#170 폐색 없음 10
#100+#200 폐색 없음 10
한편, 본 발명은, 상기 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태는 예시이며, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 가지며, 동일한 작용효과를 나타내는 것은, 어떠한 것이어도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

Claims (5)

  1. 다이아몬드 지립을 연마용 발포 우레탄 패드에 눌러 슬라이딩 접촉시킴으로써, 상기 연마용 발포 우레탄 패드를 드레싱하는 드레싱 장치로서, 상기 다이아몬드 지립은 대좌에 지지된 것이며,
    이 대좌에 지지된 다이아몬드 지립은 복수의 번수를 가지며, 이 복수의 번수의 다이아몬드 지립은, 번수가 #170 이상인 고번수의 다이아몬드 지립과 #140 이하인 저번수의 다이아몬드 지립으로 구성되고, 상기 복수의 번수의 다이아몬드 지립의 각각의 상기 발포 우레탄 패드에 접촉되는 드레스면의 높이위치가 동일 평면상이 되도록, 상기 다이아몬드 지립이 상기 대좌에 지지된 것을 특징으로 하는 드레싱 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 번수의 다이아몬드 지립이 각각 고착된 다이아몬드 펠릿을 상기 대좌에 의해 지지하고, 상기 다이아몬드 펠릿의 두께를 조절함으로써, 각 다이아몬드 지립의 상기 드레스면의 높이위치가 동일 평면상이 되는 것을 특징으로 하는 드레싱 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 대좌의 높이를 조절함으로써, 각 다이아몬드 지립의 상기 드레스면의 높이위치가 동일 평면상이 되는 것을 특징으로 하는 드레싱 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대좌가 도넛형상이고, 이 대좌는 복수의 세그먼트로 분할된 것이고, 이 복수로 분할된 각각의 세그먼트는 상기 고번수의 다이아몬드 지립과 상기 저번수의 다이아몬드 지립 중 어느 일방을 지지하는 것이며, 상기 고번수의 다이아몬드 지립을 지지하는 세그먼트와 상기 저번수의 다이아몬드 지립을 지지하는 세그먼트가 동일 원주상에 교대로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 드레싱 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 드레싱 장치를 이용하여 쇼어 D경도 30 이하의 상기 연마용 발포 우레탄 패드를 드레싱하는 드레싱 방법.
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