KR20190093574A - 양면연마장치용 캐리어 및 양면연마장치 그리고 양면연마방법 - Google Patents
양면연마장치용 캐리어 및 양면연마장치 그리고 양면연마방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20190093574A KR20190093574A KR1020197016177A KR20197016177A KR20190093574A KR 20190093574 A KR20190093574 A KR 20190093574A KR 1020197016177 A KR1020197016177 A KR 1020197016177A KR 20197016177 A KR20197016177 A KR 20197016177A KR 20190093574 A KR20190093574 A KR 20190093574A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- double
- carrier
- polishing
- side polishing
- polishing device
- Prior art date
Links
- 238000005498 polishing Methods 0.000 title claims abstract description 168
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 34
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 34
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 17
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 17
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 16
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 claims 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 14
- 239000002585 base Substances 0.000 description 13
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N N-[1-oxo-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propan-2-yl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(C(C)NC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N N-[2-oxo-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 3
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 3
- 230000005660 hydrophilic surface Effects 0.000 description 2
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 229920000106 Liquid crystal polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004977 Liquid-crystal polymers (LCPs) Substances 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02002—Preparing wafers
- H01L21/02005—Preparing bulk and homogeneous wafers
- H01L21/02008—Multistep processes
- H01L21/0201—Specific process step
- H01L21/02024—Mirror polishing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
- B24B37/07—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool
- B24B37/08—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool for double side lapping
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/27—Work carriers
- B24B37/28—Work carriers for double side lapping of plane surfaces
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
Abstract
본 발명은, 반도체 실리콘 웨이퍼를 양면연마하는 양면연마장치에 있어서, 연마포가 각각 첩부된 상하정반의 사이에 배설되고, 연마시에 상기 상하정반의 사이에 끼워진 상기 반도체 실리콘 웨이퍼를 유지하기 위한 유지구멍이 형성된 양면연마장치용 캐리어로서, 이 양면연마장치용 캐리어는 수지제이며, 상기 연마포와 접촉하는 표리면의 순수에 대한 접촉각의 평균값이 45° 이상 60° 이하이며, 또한, 표면과 이면의 접촉각의 평균값의 차가 5° 이내인 양면연마장치용 캐리어를 제공한다. 이에 따라, 수지제 캐리어를 이용한, 반도체 실리콘 웨이퍼의 연마레이트를 향상시킬 수 있는 양면연마장치용 캐리어 및 이것을 이용한 양면연마장치 그리고 양면연마방법이 제공된다.
Description
본 발명은, 반도체 실리콘 웨이퍼를 양면연마할 때에, 반도체 실리콘 웨이퍼를 유지하는 양면연마장치용 캐리어 및 이 캐리어를 이용한 양면연마장치 그리고 양면연마방법에 관한 것이다.
반도체 실리콘 웨이퍼(이하, 간단히 실리콘 웨이퍼 또는 웨이퍼라고도 한다)의 양면을 폴리싱 등으로 동시에 연마할 때, 양면연마장치용 캐리어에 의해 웨이퍼를 유지하고 있다. 양면연마장치용 캐리어는, 웨이퍼보다 얇은 두께로 형성되고, 웨이퍼를 유지하기 위한 유지구멍을 구비하고 있다. 웨이퍼는 이 유지구멍에 삽입되어 유지되고, 이 캐리어가 양면연마장치의 상정반과 하정반의 사이의 소정위치에 배설된다. 이 상정반과 하정반에 연마포를 첩부하여 웨이퍼의 상하표면을 끼우고, 상하정반간에 연마제(슬러리)를 공급하면서 양면연마를 행한다(특허문헌 1).
상기와 같은 양면연마장치용 캐리어는, 그 기판재질·디자인·표면상태(피복이나 거칠기 등)에 따라 다양한 것이 존재한다.
그 중에서도 수지기판인 것(수지제 캐리어)은, 경량이면서 저렴하고, 금속기판인 것(금속제 캐리어)과 같이 유지구멍에 웨이퍼주연부를 보호하기 위한 인서트를 필요로 하지 않으므로 심플한 구조를 갖는다는 장점을 가진다.
그러나 한편, 수지제 캐리어는, 금속제 캐리어와 비교하면, 웨이퍼의 연마레이트가 약 4할 정도 낮아, 양면연마웨이퍼의 생산성에 문제가 있었다.
본 발명은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 수지제 캐리어를 이용한, 반도체 실리콘 웨이퍼의 연마레이트를 향상시킬 수 있는 양면연마장치용 캐리어 및 이것을 이용한 양면연마장치 그리고 양면연마방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 반도체 실리콘 웨이퍼를 양면연마하는 양면연마장치에 있어서, 연마포가 각각 첩부된 상하정반의 사이에 배설되고, 연마시에 상기 상하정반의 사이에 끼워진 상기 반도체 실리콘 웨이퍼를 유지하기 위한 유지구멍이 형성된 양면연마장치용 캐리어로서, 이 양면연마장치용 캐리어는 수지제이며, 상기 연마포와 접촉하는 표리면의 순수에 대한 접촉각의 평균값이 45° 이상 60° 이하이며, 또한, 표면과 이면의 접촉각의 평균값의 차가 5° 이내인 것을 특징으로 하는 양면연마장치용 캐리어를 제공한다.
이러한 양면연마장치용 캐리어이면, 이 캐리어에 의해 유지한 반도체 실리콘 웨이퍼를 양면연마할 때의 연마레이트를, 종래의 수지제의 양면연마장치용 캐리어를 이용한 경우에 비해 현저히 향상시킬 수 있고, 양면연마웨이퍼의 생산성을 높일 수 있다.
또한, 상기 수지제의 양면연마장치용 캐리어는, 수지적층판으로 이루어지고, 이 수지적층판은 친수성의 섬유기재에 수지를 함침시킨 것으로 이루어진 것으로 할 수 있다.
수지제의 양면연마장치용 캐리어로서, 섬유기재에 수지를 함침시킨 수지적층판은 잘 이용되고 있다. 이 때문에, 본 발명은 종래로부터 이용되고 있는 재료를 이용하여 제조가능한 것이며, 간편하게 준비할 수 있는 것이다. 또한, 이러한 친수성의 섬유기재가 이용되고 있음으로써, 상기과 같은 순수에 대한 접촉각을 갖는 친수성이 있는 표면을 형성하기 쉽다.
또한, 상기 수지적층판은, 상기 친수성의 섬유기재의 표면노출율이 50% 이상인 것으로 할 수 있다.
이러한 것이면, 양면연마장치용 캐리어의 표리면이, 보다 확실히, 상기와 같은 순수에 대한 접촉각의 조건을 만족시키도록 하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명은, 연마포가 각각 첩부된 상하정반과, 이 상하정반간에 슬러리를 공급하는 슬러리공급기구와, 상기 상하정반의 사이에 배설되고, 연마시에 상기 상하정반의 사이에 끼워진 반도체 실리콘 웨이퍼를 유지하기 위한 유지구멍이 형성된 양면연마장치용 캐리어를 구비한 양면연마장치로서, 상기 양면연마장치용 캐리어로 하여, 상기 본 발명의 양면연마장치용 캐리어를 구비한 것을 특징으로 하는 양면연마장치를 제공한다.
이러한 양면연마장치이면, 반도체 실리콘 웨이퍼를 양면연마할 때의 연마레이트를, 종래의 수지제의 양면연마장치용 캐리어를 배설한 양면연마장치를 이용한 경우에 비해 현저히 향상시킬 수 있다. 이로 인해 양면연마웨이퍼의 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, 반도체 실리콘 웨이퍼를 양면연마하는 방법으로서, 연마포가 각각 첩부된 상하정반의 사이에, 상기 본 발명의 양면연마장치용 캐리어를 배설하고, 이 양면연마장치용 캐리어에 형성된 유지구멍에 상기 반도체 실리콘 웨이퍼를 유지하여, 상기 상하정반간에 슬러리를 공급하면서 양면연마하는 것을 특징으로 하는 양면연마방법을 제공한다.
이러한 양면연마방법이면, 종래에 비해 연마레이트를 현저히 향상시킬 수 있어, 생산성을 향상시킬 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 양면연마장치용 캐리어 및 이것을 구비한 양면연마장치 그리고 양면연마방법에 따르면, 종래의 수지제의 양면연마장치용 캐리어를 이용한 경우에 비해, 연마레이트를 현저히 향상시킬 수 있으므로, 생산성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 양면연마장치용 캐리어 및 양면연마장치의 일례를 나타내는 종단면도이다.
도 2는 평면에서 봤을 때 양면연마장치의 일례를 나타낸 내부구조도이다.
도 3은 수지제의 캐리어(본 발명품)의 표면의 일례를 나타낸 촬영화상이다.
도 4는 수지제의 캐리어(종래품)의 표면의 다른 일례를 나타낸 촬영화상이다.
도 5는 실시예 및 비교예의 연마레이트를 비교한 그래프이다.
도 2는 평면에서 봤을 때 양면연마장치의 일례를 나타낸 내부구조도이다.
도 3은 수지제의 캐리어(본 발명품)의 표면의 일례를 나타낸 촬영화상이다.
도 4는 수지제의 캐리어(종래품)의 표면의 다른 일례를 나타낸 촬영화상이다.
도 5는 실시예 및 비교예의 연마레이트를 비교한 그래프이다.
상기 서술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명자들이 예의연구를 행한 결과, 수지제 캐리어표면의 친수성이 반도체 실리콘 웨이퍼의 연마레이트에 기여하는 것을 알 수 있었다.
본 발명자들은, 친수성을 순수에 대한 접촉각의 측정에 의해 정량화하고, 표리면의 접촉각 평균값이 45° 이상 60° 이하, 또한, 표면과 이면의 접촉각의 평균값의 차가 5° 이내이면, 웨이퍼의 연마레이트를 현격히 향상시킬 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성시켰다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 실시의 형태를 설명하나, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 양면연마장치용 캐리어를 구비한 본 발명의 양면연마장치의 일례의 종단면도이며, 도 2는 평면에서 봤을 때 양면연마장치의 내부구조도이다.
도 1, 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 양면연마장치용 캐리어(1)(이하, 간단히 캐리어라고도 한다)를 구비한 본 발명의 양면연마장치(2)는, 상하로 상대향하여 마련된 하정반(3)과 상정반(4)을 구비하고 있으며, 각 정반(3, 4)의 대향면측에는, 각각 연마포(5)가 첩부되어 있다. 연마포(5)로는, 예를 들어, 발포폴리우레탄패드를 이용할 수 있다.
또한, 상정반(4)의 상부에는, 상정반(4)과 하정반(3)의 사이에 슬러리를 공급하는 슬러리공급기구(6)(노즐(7), 및 상정반(4)의 관통구멍(8))가 마련되어 있다. 슬러리로는, 콜로이달실리카를 함유한 무기알칼리수용액을 이용할 수 있다.
그리고, 도 1, 2에 나타낸 태양에서는, 상정반(4)과 하정반(3)의 사이의 중심부에는 선기어(9)가, 주연부에는 인터널기어(10)가 마련되어 있고, 4way식의 양면연마장치이다.
한편, 본 발명의 양면연마장치에 있어서는, 이러한 유성톱니방식인 것으로 한정되지 않고, 요동방식인 것으로 하는 것도 가능하다.
반도체 실리콘 웨이퍼(W)는 캐리어(1)의 유지구멍(11)에 유지되고, 상정반(4)과 하정반(3)의 사이에 끼워져 있다.
이 캐리어(1)는 수지제이며, 연마포(5)와 접촉하는 표리면의 순수에 대한 접촉각의 평균값이 45° 이상 60° 이하이며, 또한, 표면과 이면의 접촉각의 평균값의 차가 5° 이내인 것이다. 이 본 발명의 캐리어(1)는, 상기와 같은 접촉각 조건을 만족시키고 있으며, 이에 따라 웨이퍼(W)의 연마레이트를 종래의 수지제 캐리어를 이용한 경우에 비해 현격히 향상할 수 있다. 예를 들어 10% 이상, 더 나아가 25% 이상, 혹은 그 이상으로 연마레이트를 향상시키는 것이 가능하다. 비교하는 종래품에 따라서는, 본 발명이면 연마레이트를 배 이상으로 하는 것도 가능하다. 그 결과, 양면연마웨이퍼의 생산성을 현격히 높일 수 있다.
한편, 캐리어의 접촉각측정에는, 예를 들어 교와계면과학주식회사의 PCA-11을 이용할 수 있다. 측정은, 예를 들어 편면마다 순수 2.0μL의 액적을 5개소에 적하하고, 화상해석으로부터 접촉각을 구하고, 이들의 평균값을 편면의 평균값으로 할 수 있다. 그리고 표리를 고려한 경우, 표면의 평균값과 이면의 평균값으로 평균값 및 차를 산출할 수 있다. 단, 접촉각측정방법은, 이것으로 한정되지 않고, 그 때마다 결정할 수 있다. 필요에 따라 5개소가 아니라, 그 이상(또는 그 이하)에서 측정을 행하여 평균값을 얻는 것도 가능하다.
또한 캐리어(1)는, 상기의 소정의 접촉각조건을 만족시키는 수지제인 것이면 되고, 형성재료는 특별히 한정되지 않는다.
보다 바람직하게는 캐리어(1)는 수지적층판으로 이루어지고, 그 형성재료의 일례로서, 친수성의 섬유기재에 수지를 함침시킨 복합재료(FRP)를 이용할 수 있다. 섬유기재로는, 유리·액정폴리머·셀룰로오스 등을 들 수 있다. 수지로는, 에폭시·아라미드·페놀 등을 들 수 있다. 이들 재료자체는 종래로부터도 잘 이용되고 있으며, 간편하게 준비하여 캐리어(1)를 제조할 수 있다. 단, 본 발명에서는 표리면의 친수성이 조정되고 있다. 이들 재료이면, 캐리어에 적당한 친수성의 표면을 형성하기 쉽고, 상기 접촉각조건을 만족시키기에 유효하다.
한편, 상기 수지적층판은, 친수성의 섬유기재의 표면노출율이 50% 이상이면, 보다 확실히, 상기의 접촉각조건을 만족시키도록 하는 것이 가능하다. 특히, 캐리어(1)의 표면 및 이면의 양면 모두, 그 섬유기재의 표면노출율이 50% 이상인 것이 바람직하다. 그러나, 당연히, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니고, 사용하는 섬유기재, 수지 등에 의해, 섬유기재의 표면노출율을 자유롭게 조정할 수 있고, 최종적으로, 상기의 접촉각조건을 만족시키는 것이면 된다.
이와 같이 친수성의 섬유기재의 표면노출율을 보다 적절한 범위로 조정함에 있어서는, 실제로 웨이퍼를 연마하는 것보다도 기계적인 조건으로 캐리어를 연마함으로써 조정할 수 있다. 예를 들어, 연마패드는 발포폴리우레탄패드를 이용하여 실리카지립함유의 슬러리를 공급하여 연마함으로써 섬유기재를 노출시킬 수 있다.
여기서, 친수성의 섬유기재로서 유리섬유를 이용한 경우의, 순수에 대한 접촉각이 50.7°일 때의 표면의 일례를 도 3에 나타낸다(본 발명품). 암시야 현미경으로 그 캐리어(1)의 표면을 촬영한 화상이다. 흑색이 유리섬유이다. 유리섬유의 표면노출율은 67%이다.
한편, 접촉각이 66.8°일 때의 일례를 도 4에 나타낸다(종래품). 이 때의 유리섬유의 표면노출율은 36%이다.
유리섬유의 노출율이 높은 편이, 접촉각이 저감되어 있다.
이와 같이 친수성의 섬유기재의 표면노출율에 따라 접촉각은 쉽게 달라지므로, 그 때마다 적절히 표면노출율을 조정함으로써, 상기 접촉각조건을 만족시키는 캐리어(1)를 얻을 수 있다.
그리고, 도 1, 2에 나타낸 바와 같이, 선기어(9) 및 인터널기어(10)의 각 톱니부에는 캐리어(1)의 외주톱니가 교합하고 있으며, 상정반(4) 및 하정반(3)이 도시하지 않은 구동원에 의해 회전되는 것에 수반하여, 캐리어(1)는 자전하면서 선기어(9)의 주위를 공전한다. 이 때 웨이퍼(W)는 캐리어(1)의 유지구멍(11)으로 유지되어 있고, 상하의 연마포(5)에 의해 양면이 동시에 연마된다. 한편, 연마시에는, 노즐(7)로부터 관통구멍(8)을 통과하여 슬러리가 공급된다.
이러한 양면연마장치이면, 본 발명의 캐리어(1)를 구비하고 있어, 웨이퍼(W)의 연마레이트를 크게 향상시키고, 더 나아가 양면연마웨이퍼의 생산성의 향상으로 이어질 수 있다.
또한, 본 발명의 양면연마방법에서는, 연마포가 각각 첩부된 상하정반의 사이에, 상기 본 발명의 양면연마장치용 캐리어를 배설하고, 이 양면연마장치용 캐리어에 형성된 유지구멍에 상기 반도체 실리콘 웨이퍼를 유지하여, 상기 상하정반간에 슬러리를 공급하면서 양면연마한다. 이와 같이 하면, 종래의 양면연마장치용 캐리어를 이용하여 양면연마하는 경우에 비해 연마레이트를 현저히 향상시켜, 생산성을 향상시킬 수 있다.
구체적으로는 예를 들어, 도 1, 2에 나타낸 바와 같이, 캐리어(1)의 유지구멍(11)내에 웨이퍼(W)를 유지한다. 다음에, 양면연마장치(2)의 상하정반(3, 4)간에 웨이퍼(W)를 유지한 캐리어(1)를 삽입한다. 그리고, 슬러리공급장치(6)에서 슬러리를 연마면에 공급하면서, 상하정반(3, 4)을 회전시키면서 캐리어(1)를 자전 및 공전시킨다. 이와 같이 하여 웨이퍼(W)의 양면을 연마포(5)에 슬라이딩 접촉시킴으로써, 웨이퍼(W)의 양면연마를 할 수 있다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예를 나타내어, 본 발명을 구체적으로 설명하나, 본 발명은 이것들로 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1-3)
접촉각조건이 상이한 본 발명의 양면연마장치용 캐리어를 준비하였다. 그리고, 도 1에 나타낸 양면연마장치를 준비하고, 상하정반간에, 양면연마장치용 캐리어의 유지구멍에 유지한 반도체 실리콘 웨이퍼를 끼우고, 슬러리를 공급하면서 양면연마하였다.
그리고, 양면연마 후, 웨이퍼를 세정하고, 연마전후의 두께차로부터 연마레이트를 산출하였다.
연마가공 및 측정조건은 이하와 같다.
·웨이퍼는 직경 300mm의 P형 실리콘 단결정 웨이퍼를 이용하였다.
·연마장치는, 후지코시기계공업주식회사의 DSP-20B를 이용하였다.
·연마패드는, 쇼어A경도 90의 발포폴리우레탄패드를 이용하였다.
·캐리어는, 유리섬유에 에폭시수지를 함침한 FRP를 이용하였다.
·슬러리는 실리카지립함유, 평균입경 35nm, 지립농도 1.0wt%, pH10.5이고 KOH베이스인 것을 이용하였다.
·가공하중은 100gf/cm2로 설정하였다.
·가공시간은 웨이퍼두께가 캐리어와 동일하도록 설정하였다.
·각 구동부의 회전속도는, 상정반: -13.4rpm, 하정반: 35rpm, 선기어: 25rpm, 인터널기어: 7rpm으로 설정하였다.
·연마패드의 드레싱은, 다이아지립이 전착된 드레스플레이트를 소정압으로 순수를 흘리면서 상하연마패드에 슬라이딩 접촉시킴으로써 행하였다.
·SC-1세정을 조건 NH4OH:H2O2:H2O=1:1:15로 행하였다.
·1배치 5매의 각 웨이퍼의 전후두께차를 Nanometro(쿠로다정공주식회사제)로 측정하고, 그 5매분의 두께차의 평균값을 연마시간으로 나눔으로써 연마레이트를 구하였다.
·캐리어의 접촉각측정에는, 교와계면과학주식회사의 PCA-11을 이용하였다. 측정은 편면마다 순수 2.0μL의 액적을 5개소에 적하하고, 화상해석으로부터 접촉각을 구하고, 이들의 평균값을 편면의 평균값으로 하였다. 그리고 표리를 고려한 경우, 표면의 평균값과 이면의 평균값으로 평균값(Ave) 및 차(Dif)를 산출하였다.
(비교예 1-4)
접촉각조건이 본 발명의 범위 외인 종래의 양면연마장치용 캐리어를 준비하였다.
양면연마장치용 캐리어 이외는 실시예와 동일한 양면연마장치를 준비하고, 실시예와 동일하게 하여 반도체 실리콘 웨이퍼의 양면연마를 행하고, 세정하여, 연마레이트를 산출하였다.
실시예 1-3, 비교예 1-4의, 캐리어의 접촉각조건과 연마레이트를 정리한 것을 표 1에 나타낸다. 또한, 연마레이트에 관하여 그래프화한 것을 도 5에 나타낸다. 한편, 표 1, 도 5의 연마레이트는, 양방 모두, 비교예 2의 연마레이트로 규격화한 것이다.
한편, 실시예 1-3은, 순수에 대한 접촉각의 조건 A: 45°≤Ave≤60°, 조건 B: Dif≤5°의 양방을 만족시키고 있으며, 비교예 1-4는, 조건 A, B를 모두 만족시키지 않거나, 어느 일방만 만족시키고 있다.
[표 1]
표 1 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 있어서의 접촉각조건 A, B의 양방을 만족시키는 양면연마장치용 캐리어 및 양면연마장치를 이용한 실시예 1-3은, 본 발명에 있어서의 접촉각조건 A, B를, 겨우 편방만 만족시키는 양면연마장치용 캐리어를 이용한 비교예 1-4에 비해, 모두 연마레이트를 향상시킬 수 있었다.
예를 들어, 기준의 비교예 2(연마레이트: 1.00)에 대하여, 실시예 1에서는 1.13으로 할 수 있고, 10% 이상 향상할 수 있었다. 또한, 실시예 3에서는 1.25이며, 25%나 향상할 수 있었다. 뿐만 아니라, 비교예 4(0.50)와 실시예 3(1.25)을 비교하면 알 수 있는 바와 같이, 배 이상의 연마레이트를 얻을 수 있었다.
실시예와 비교예의 비교로부터, 본 발명에 있어서의 접촉각조건의 상한·하한의 수치에 임계성이 있는 것을 알 수 있다.
예를 들어, 비교예 4(연마레이트: 0.50)에서는 Ave, Dif의 조합이 (42°, 2°)이며, 실시예 3(1.25)은 (45°, 2°)이다. 이와 같이 Ave가 45° 이상인지 여부로, 연마레이트를 비약적으로 향상시킬 수 있다.
한편, 비교예 4에서는, 사용 후의 양면장치용 캐리어를 관찰하면 손모가 있었다.
또한, 비교예 2(연마레이트: 1.00)(64°, 3°)와 실시예 1(1.13)(60°, 3°)의 비교로부터 알 수 있는 바와 같이, Ave가 60° 이하임으로써, 연마레이트를 1.1배 이상으로 향상시킬 수 있었다.
또한, 비교예 3(연마레이트: 0.67)(55°, 7°)과 실시예 2(1.17)(53°, 5°)의 비교로부터 알 수 있는 바와 같이, Dif가 5° 이내임으로써, 연마레이트를 1.7배 이상으로 향상시킬 수 있었다.
한편, 본 발명은, 상기 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 상기 실시형태는, 예시이며, 본 발명의 특허청구의 범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고, 동일한 작용효과를 나타내는 것은, 어떠한 것이어도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
Claims (5)
- 반도체 실리콘 웨이퍼를 양면연마하는 양면연마장치에 있어서, 연마포가 각각 첩부된 상하정반의 사이에 배설되고, 연마시에 상기 상하정반의 사이에 끼워진 상기 반도체 실리콘 웨이퍼를 유지하기 위한 유지구멍이 형성된 양면연마장치용 캐리어로서,
이 양면연마장치용 캐리어는 수지제이며,
상기 연마포와 접촉하는 표리면의 순수에 대한 접촉각의 평균값이 45° 이상 60° 이하이며, 또한, 표면과 이면의 접촉각의 평균값의 차가 5° 이내인 것을 특징으로 하는,
양면연마장치용 캐리어.
- 제1항에 있어서,
상기 수지제의 양면연마장치용 캐리어는, 수지적층판으로 이루어지고, 이 수지적층판은 친수성의 섬유기재에 수지를 함침시킨 것으로 이루어진 것을 특징으로 하는,
양면연마장치용 캐리어.
- 제2항에 있어서,
상기 수지적층판은, 상기 친수성의 섬유기재의 표면노출율이 50% 이상인 것을 특징으로 하는,
양면연마장치용 캐리어.
- 연마포가 각각 첩부된 상하정반과, 이 상하정반간에 슬러리를 공급하는 슬러리공급기구와, 상기 상하정반의 사이에 배설되고, 연마시에 상기 상하정반의 사이에 끼워진 반도체 실리콘 웨이퍼를 유지하기 위한 유지구멍이 형성된 양면연마장치용 캐리어를 구비한 양면연마장치로서,
상기 양면연마장치용 캐리어로서, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 양면연마장치용 캐리어를 구비한 것을 특징으로 하는,
양면연마장치.
- 반도체 실리콘 웨이퍼를 양면연마하는 방법으로서,
연마포가 각각 첩부된 상하정반의 사이에, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 양면연마장치용 캐리어를 배설하고, 이 양면연마장치용 캐리어에 형성된 유지구멍에 상기 반도체 실리콘 웨이퍼를 유지하여, 상기 상하정반간에 슬러리를 공급하면서 양면연마하는 것을 특징으로 하는,
양면연마방법.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JPJP-P-2016-239174 | 2016-12-09 | ||
JP2016239174 | 2016-12-09 | ||
PCT/JP2017/040503 WO2018105306A1 (ja) | 2016-12-09 | 2017-11-10 | 両面研磨装置用キャリア及び両面研磨装置並びに両面研磨方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20190093574A true KR20190093574A (ko) | 2019-08-09 |
KR102389491B1 KR102389491B1 (ko) | 2022-04-22 |
Family
ID=62491116
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020197016177A KR102389491B1 (ko) | 2016-12-09 | 2017-11-10 | 양면연마장치용 캐리어 및 양면연마장치 그리고 양면연마방법 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11453098B2 (ko) |
JP (1) | JP6652202B2 (ko) |
KR (1) | KR102389491B1 (ko) |
CN (1) | CN109983562B (ko) |
DE (1) | DE112017005728T5 (ko) |
TW (1) | TWI733943B (ko) |
WO (1) | WO2018105306A1 (ko) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020101313B3 (de) * | 2020-01-21 | 2021-07-01 | Lapmaster Wolters Gmbh | Läuferscheibe, Doppelseitenbearbeitungsmaschine und Verfahren zum Bearbeiten mindestens eines Werkstücks in einer Doppelseitenbearbeitungsmaschine |
JP7494799B2 (ja) | 2021-06-01 | 2024-06-04 | 信越半導体株式会社 | 両面研磨方法 |
JP7435634B2 (ja) | 2021-12-21 | 2024-02-21 | 信越半導体株式会社 | 両面研磨装置、半導体シリコンウェーハの両面研磨方法及び両面研磨シリコンウェーハの製造方法 |
WO2023119951A1 (ja) * | 2021-12-21 | 2023-06-29 | 信越半導体株式会社 | 両面研磨装置、半導体シリコンウェーハの両面研磨方法、両面研磨シリコンウェーハ及びその製造方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080233840A1 (en) * | 2007-03-19 | 2008-09-25 | Siltronic Ag | Method For The Simultaneous Grinding Of A Plurality Of Semiconductor Wafers |
KR20090015792A (ko) * | 2007-08-09 | 2009-02-12 | 후지쯔 가부시끼가이샤 | 연마 장치, 기판 및 전자기기의 제조 방법 |
JP2011097055A (ja) * | 2009-10-28 | 2011-05-12 | Siltronic Ag | 半導体ウェハを製造するための方法 |
KR20130088867A (ko) * | 2010-12-27 | 2013-08-08 | 가부시키가이샤 사무코 | 작업물의 연마방법 및 연마장치 |
JP2015123553A (ja) | 2013-12-26 | 2015-07-06 | Hoya株式会社 | キャリア、キャリアの製造方法、および磁気ディスク用ガラス基板の製造方法 |
WO2015170556A1 (ja) * | 2014-05-08 | 2015-11-12 | 冨士ベークライト株式会社 | 研磨キャリア及びその製造方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5834331B2 (ja) | 1977-09-09 | 1983-07-26 | ロ−レルバンクマシン株式会社 | 硬貨包装機構の異常検知装置 |
JP2974007B1 (ja) * | 1997-10-20 | 1999-11-08 | 新神戸電機株式会社 | 被研磨物保持材及び被研磨物の製造法 |
JP2000237951A (ja) * | 1999-02-19 | 2000-09-05 | Toray Ind Inc | 研磨布および研磨装置 |
JP4024622B2 (ja) * | 2002-08-15 | 2007-12-19 | 泰弘 谷 | 研磨剤用キャリア粒子組成物および研磨剤 |
JP2005032896A (ja) * | 2003-07-10 | 2005-02-03 | Hitachi Cable Ltd | 両面研磨機用半導体ウェハキャリア |
JP5005372B2 (ja) * | 2007-01-31 | 2012-08-22 | 京セラクリスタルデバイス株式会社 | 両面研磨装置 |
JP5861451B2 (ja) * | 2011-12-27 | 2016-02-16 | 旭硝子株式会社 | 磁気記録媒体用ガラス基板の研磨方法、および、磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法 |
TW201400294A (zh) * | 2012-03-30 | 2014-01-01 | Sumitomo Bakelite Co | 被研磨物保持材及用於此之積層板 |
JP5127990B1 (ja) * | 2012-04-25 | 2013-01-23 | 株式会社Filwel | 片面研磨用保持材 |
JP6177603B2 (ja) * | 2013-06-28 | 2017-08-09 | Hoya株式会社 | 研削/研磨用キャリア及び基板の製造方法 |
KR102594932B1 (ko) * | 2015-05-08 | 2023-10-27 | 가부시키가이샤 후지미인코퍼레이티드 | 연마용 조성물 |
-
2017
- 2017-11-10 KR KR1020197016177A patent/KR102389491B1/ko active IP Right Grant
- 2017-11-10 DE DE112017005728.0T patent/DE112017005728T5/de active Pending
- 2017-11-10 CN CN201780072127.6A patent/CN109983562B/zh active Active
- 2017-11-10 US US16/462,599 patent/US11453098B2/en active Active
- 2017-11-10 JP JP2018554877A patent/JP6652202B2/ja active Active
- 2017-11-10 WO PCT/JP2017/040503 patent/WO2018105306A1/ja active Application Filing
- 2017-11-15 TW TW106139381A patent/TWI733943B/zh active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080233840A1 (en) * | 2007-03-19 | 2008-09-25 | Siltronic Ag | Method For The Simultaneous Grinding Of A Plurality Of Semiconductor Wafers |
KR20090094061A (ko) * | 2007-03-19 | 2009-09-03 | 실트로닉 아게 | 복수 개의 반도체 웨이퍼의 양면 동시 연마 방법 |
KR20090094060A (ko) * | 2007-03-19 | 2009-09-03 | 실트로닉 아게 | 복수 개의 반도체 웨이퍼의 양면 동시 연마 방법 |
KR20090015792A (ko) * | 2007-08-09 | 2009-02-12 | 후지쯔 가부시끼가이샤 | 연마 장치, 기판 및 전자기기의 제조 방법 |
JP2011097055A (ja) * | 2009-10-28 | 2011-05-12 | Siltronic Ag | 半導体ウェハを製造するための方法 |
KR20130088867A (ko) * | 2010-12-27 | 2013-08-08 | 가부시키가이샤 사무코 | 작업물의 연마방법 및 연마장치 |
JP2015123553A (ja) | 2013-12-26 | 2015-07-06 | Hoya株式会社 | キャリア、キャリアの製造方法、および磁気ディスク用ガラス基板の製造方法 |
WO2015170556A1 (ja) * | 2014-05-08 | 2015-11-12 | 冨士ベークライト株式会社 | 研磨キャリア及びその製造方法 |
JP5834331B1 (ja) * | 2014-05-08 | 2015-12-16 | 冨士ベークライト株式会社 | 研磨キャリア及びその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2018105306A1 (ja) | 2018-06-14 |
TW201822271A (zh) | 2018-06-16 |
US11453098B2 (en) | 2022-09-27 |
JP6652202B2 (ja) | 2020-02-19 |
TWI733943B (zh) | 2021-07-21 |
CN109983562A (zh) | 2019-07-05 |
US20200061772A1 (en) | 2020-02-27 |
CN109983562B (zh) | 2022-12-20 |
KR102389491B1 (ko) | 2022-04-22 |
JPWO2018105306A1 (ja) | 2019-10-24 |
DE112017005728T5 (de) | 2019-08-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20190093574A (ko) | 양면연마장치용 캐리어 및 양면연마장치 그리고 양면연마방법 | |
EP2127810B1 (en) | Method and device for grinding both surfaces of semiconductor wafers | |
JP5233888B2 (ja) | 両面研磨装置用キャリアの製造方法、両面研磨装置用キャリア及びウェーハの両面研磨方法 | |
JP6566112B2 (ja) | 両面研磨方法及び両面研磨装置 | |
TW201621025A (zh) | 研磨材以及研磨材的製造方法 | |
JP2009004616A (ja) | 半導体ウェーハ研磨装置および研磨方法 | |
JP2008105126A (ja) | 板状部材研磨方法及びその装置 | |
JP5982427B2 (ja) | 両面加工装置に用いられるキャリアプレート | |
JP5613723B2 (ja) | キャリアプレートおよび円盤状基板の製造方法、円盤状基板の両面加工装置 | |
TW201620670A (zh) | 研磨墊及研磨墊的製造方法 | |
JP2010264537A (ja) | キャリアプレート | |
WO2021230022A1 (ja) | 両面研磨方法 | |
TW201801857A (zh) | 研磨材 | |
WO2023119951A1 (ja) | 両面研磨装置、半導体シリコンウェーハの両面研磨方法、両面研磨シリコンウェーハ及びその製造方法 | |
WO2016047451A1 (ja) | 研磨パッド | |
JP2001001257A (ja) | 研磨用キャリア | |
JP6923374B2 (ja) | 板状キャリア、研磨装置および研磨体の製造方法 | |
JP2007331034A (ja) | ワークキャリア及び両面研磨機 | |
KR20230110337A (ko) | 캐리어 플레이트의 연마 방법, 캐리어 플레이트 및 반도체 웨이퍼의 연마 방법 | |
JP2023092412A (ja) | 両面研磨装置、半導体シリコンウェーハの両面研磨方法、両面研磨シリコンウェーハの製造方法及び両面研磨シリコンウェーハ | |
TW201328818A (zh) | 玻璃板之研磨裝置 | |
KR20230165236A (ko) | 웨이퍼 가공 방법 및 웨이퍼 | |
CN117464530A (zh) | 曲面玻璃抛光装置及抛光方法 | |
JP2016066781A (ja) | 研磨パッド |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |