KR20220047645A - 워크의 양면 연마 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 워크의 양면 연마 방법은, 워크를 보유지지(保持)하는 1개 이상의 보유지지공을 갖는 캐리어 플레이트의 당해 보유지지공에 상기 워크를 보유지지하여, 당해 워크의 양면 연마를 행하는, 워크의 양면 연마 방법이고, 상기 보유지지공의 내주경과, 상기 워크의 엣지 롤 오프량의 관계를 취득하는 공정과, 소기하는 엣지 롤 오프량 및, 취득한 상기 보유지지공의 내주경과 상기 워크의 엣지 롤 오프량의 관계에 기초하여, 상기 보유지지공의 내주경을 결정하는 공정과, 결정한 내주경의 상기 보유지지공을 갖는 상기 캐리어 플레이트를 이용하여, 상기 워크의 양면 연마를 행하는 공정을 포함한다.

Description

워크의 양면 연마 방법
본 발명은, 워크의 양면 연마 방법에 관한 것이다.
연마에 제공하는 워크의 전형예인 실리콘 웨이퍼 등의 반도체 웨이퍼의 제조에 있어서, 보다 고정밀도인 웨이퍼의 평탄도 품질이나 표면 거칠기 품질을 얻기 위해, 웨이퍼의 표리면을 동시에 연마하는 양면 연마 공정이 일반적으로 채용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1).
국제공개 제2014-2467호 공보
그런데, 웨이퍼의 형상은, 그의 용도 등에 따라서 여러가지로 제어하는 것이 요구되고, 예를 들면, 에피택셜 성장을 행하는 경우에 있어서, 특히 4㎛ 이상의 막두께의 에피택셜층을 성장시킬 때에, 웨이퍼의 외주를 의도적으로 롤 오프시키는 것이 요망되는 경우가 있다.
이러한 경우에, 예를 들면, 경도가 낮은 연마 패드를 이용하여 양면 연마를 행함으로써, 연마 패드의 탄성 변형에 의해, 웨이퍼의 외주를 의도적으로 롤 오프시키는 것 등을 생각할 수 있다.
그러나, 경도가 낮은 연마 패드를 이용하는 경우에는, 웨이퍼 전체면의 평탄도(예를 들면 GBIR)가 저하하는 등의 문제가 생길 우려가 있었다. 이 때문에, 웨이퍼의 외주 형상을 의도적으로 제어할 수 있는 다른 수법이 요구되고 있었다. 그리고, 이러한 문제는, 웨이퍼 뿐만 아니라, 양면 연마에 제공되는 워크에 일반적으로 생길 수 있는 것이기도 하다.
본 발명은, 워크의 외주 형상을 의도적으로 제어할 수 있는, 워크의 양면 연마 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 요지 구성은, 이하와 같다.
본 발명의 워크의 연마 방법은,
워크를 보유지지(保持)하는 1개 이상의 보유지지공을 갖는 캐리어 플레이트의 당해 보유지지공에 상기 워크를 보유지지하여, 당해 워크의 양면 연마를 행하는, 워크의 양면 연마 방법으로서,
상기 보유지지공의 내주경과, 상기 워크의 엣지 롤 오프량의 관계를 취득하는 공정과,
소기(所期)하는 엣지 롤 오프량 및, 취득한 상기 보유지지공의 내주경과 상기 워크의 엣지 롤 오프량의 관계에 기초하여, 상기 보유지지공의 내주경을 결정하는 공정과,
결정한 내주경의 상기 보유지지공을 갖는 상기 캐리어 플레이트를 이용하여, 상기 워크의 양면 연마를 행하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 「엣지 롤 오프」란, 워크의 외주부가 처져, 외주부의 두께가 감소하는 것을 말한다. 「엣지 롤 오프량」이란, 워크의 외주부의 처짐의 양이고, 엣지 롤 오프량이 클수록, 워크의 외주부의 처짐이 크고, 따라서 외주부의 두께가 얇은 것을 의미한다.
「엣지 롤 오프량」의 지표로서, 예를 들면 ESFQR을 이용할 수 있다. 「ESFQR」이란, SEMI 규격에 규정되는, 웨이퍼의 평탄도를 나타내는 지표로서, 웨이퍼 전체 둘레의 주연 영역에 형성한 부채형(웨이퍼의 외주로부터 30㎜의 범위에서 원주 방향으로 72등분)의 각 영역의 웨이퍼 두께에 대해서, 최소 2승법에 의해 구해진 기준면으로부터의 최대 변위량의 절대값의 합을 산출함으로써 구하는 것이다. 「ESFQRmax」는, 그 중의 최대값이다. 단, 워크가 웨이퍼인 경우 등에는, 외연이 모따기되어 있는 경우가 있기 때문에, 예를 들면, 외주연으로부터 지름 방향으로 1㎜의 영역을 엣지 제외 영역으로서 제외할 수 있다.
외주부가 롤 오프하고 있는 웨이퍼에 있어서는, 「ESFQR」이 클수록, 「엣지 롤 오프량」이 큰 것을 의미한다.
또한, 「내주경」은, 보유지지공의 내주면에(예를 들면 수지제의) 인서터를 갖는 경우에는, 당해 인서터의 내주경을 말하는 것으로 한다.
여기에서, 상기 엣지 롤 오프량은, 정치수 상태에서의 엣지 롤 오프량인 것이 바람직하다.
「정치수 상태」란, 워크의 두께가, 캐리어 플레이트의 두께와 동일해질 때까지, 워크가 양면 연마된 상태를 말한다.
일반적으로, 양면 연마에 있어서는, 탄성체인 연마 패드를 이용하여 워크의 표리면을 동시에 연마하는 점에서, 도 5의 상태 A∼상태 C에 나타내는 바와 같이 워크(도 5에 있어서는, 웨이퍼로서 나타내고 있음)가 연마되어 간다. 즉, 도 5에 나타내는 바와 같이, 연마 초기(상태 A)에서는, 워크의 전체면 형상은, 위로 볼록한 형상이고, 워크 외주에서도 큰 처짐 형상이 보이고, 엣지 롤 오프량이 커져 있다. 이 때, 워크의 두께는 캐리어 플레이트의 두께보다 충분히 두껍다. 연마가 진행되면(상태 B), 워크의 전체면 형상은, 거의 평탄한 형상이 되어, 웨이퍼 외주의 엣지 롤 오프량이 작아진다. 이 때, 워크의 두께와 캐리어 플레이트의 두께는, 거의 동일하다. 그 후, 연마를 진행시키면(상태 C), 워크의 형상이 점차 중심부가 패인 형상이 되어, 워크의 외주가 절상(切上) 형상이 된다. 상태 C에 있어서는, 캐리어 플레이트의 두께가, 워크의 두께보다 두꺼운 상태가 된다. 상기의 상태 B가, 정치수 상태이다.
또한, 상기 결정한 내주경은, 상기 워크의 지름보다 1㎜∼5㎜ 큰 것이 바람직하다.
또한, 상기 양면 연마는, 연마 패드를 이용하여 행해지고,
상기 연마 패드의 표면 경도(ASKER C)는, 70∼90인 것이 바람직하다.
여기에서, 「연마 패드의 표면 경도(ASKER C)」는, ASKER C 경도계에 의해 계측되는 것이다.
또한, 상기 워크는, 실리콘 웨이퍼인 것이 바람직하다.
또한, 상기 보유지지공의 내주경과, 상기 워크의 단면의 표면 거칠기의 관계를 취득하는 공정을 추가로 포함하고,
상기 보유지지공의 내주경을 결정하는 공정에 있어서, 상기 보유지지공의 내주경은, 소기하는 상기 워크의 단면의 표면 거칠기 및, 취득한 상기 보유지지공의 내주경과 상기 워크의 단면의 표면 거칠기의 관계에 기초하여 결정되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 워크의 외주 형상을 의도적으로 제어할 수 있는, 워크의 양면 연마 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 워크의 양면 연마 방법에 이용하는, 양면 연마 장치의 일 예의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 워크의 양면 연마 방법의 플로우도이다.
도 3은 캐리어 플레이트의 보유지지공의 내주경과, ESFQRmax의 관계를 나타내는 도면이다.
도 4는 캐리어 플레이트의 보유지지공의 내주경과, 워크의 단면의 표면 거칠기 Ra의 관계를 나타내는 도면이다.
도 5는 정치수 상태에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 상세하게 예시 설명한다.
<워크의 양면 연마 장치>
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 워크의 양면 연마 방법에 이용하는, 양면 연마 장치의 일 예의 개략도이다.
양면 연마 장치(100)는, 보유지지공(1)의 내주경이 후술하는 수법에 의해 결정된 것인 점을 제외하면, 워크(웨이퍼(W))의 양면 연마에 통상 이용되는 양면 연마 장치와 동일한 구성으로 할 수 있다. 이하, 그의 일 예에 대해서 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 워크의 양면 연마 장치(100)는, 워크(본 실시 형태에서는 웨이퍼(W)(일 예로서는 실리콘 웨이퍼))를 보유지지하는 1개 이상(도시예에서 1개)의 보유지지공(1)을 갖는 1개 이상(도시예에서 1개)의 캐리어 플레이트(2)를 갖는다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 예의 양면 연마 장치(100)는, 상(上) 정반(3a) 및 그에 대향하는 하 정반(3b)을 갖는 회전 정반(3)과, 회전 정반(3)의 회전 중심부에 형성된 선 기어(4)와, 회전 정반(3)의 외주부에 원환 형상으로 형성된 인터널 기어(5)를 구비하고 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 상하의 회전 정반(3)의 대향면, 즉, 상 정반(3a)의 연마면인 하면측 및 하 정반(3b)의 연마면인 상면측에는, 각각 연마 패드(6)가 접착되어 있다.
또한, 도 1에 나타내는 바와 같이, 캐리어 플레이트(2)는, 상 정반(3a)과 하 정반(3b)의 사이에 형성되어 있다. 또한, 도시예에서는, 이 양면 연마 장치(100)는, 캐리어 플레이트(2)를 1개만 갖고 있지만, 복수의 캐리어 플레이트(2)를 갖고 있어도 좋고, 또한, 보유지지공(1)의 수도 1개 이상이면 2개 이상이라도 좋다. 도시예에서는, 보유지지공(1)에 워크(웨이퍼(W))가 보유지지되어 있다.
본 예에서는, 양면 연마 장치(100)에 의한 연마에 제공되는 워크(웨이퍼(W))의 지름은, 300㎜이지만, 이 경우에는 한정되지 않는다. 또한, 워크가 웨이퍼(W)인 경우에, 결정 방위나 도전형 등도 특별히 한정되지 않는다.
여기에서, 양면 연마 장치(100)는, 선 기어(4)와 인터널 기어(5)를 회전시킴으로써, 캐리어 플레이트(2)에, 공전 운동 및 자전 운동의 유성 운동을 시킬 수 있는, 유성 톱니바퀴 방식의 양면 연마 장치이다. 즉, 연마 슬러리를 공급하면서, 캐리어 플레이트(2)를 유성 운동시키고, 동시에 상 정반(3a) 및 하 정반(3b)을 캐리어 플레이트(2)에 대하여 상대적으로 회전시킴으로써, 상하의 회전 정반(3)에 첩포한 연마 패드(6)와 캐리어 플레이트(2)의 보유지지공(1)에 보유지지한 워크(웨이퍼(W))의 양면을 슬라이딩시켜 워크(웨이퍼(W))의 양면을 동시에 연마할 수 있다.
여기에서, 본 실시 형태에 있어서, 연마 패드(6)의 표면 경도(ASKER C)는, 70∼90인 것이 바람직하다.
또한, 캐리어 플레이트(2)의 내주면은, (예를 들면 수지제의)인서터를 구비하고 있어도 좋고, 구비하고 있지 않아도 좋다.
후술하는 바와 같이, 캐리어 플레이트(2)의 보유지지공(1)의 내주경은, 소정의 공정을 거쳐 결정되는 것이지만, 당해 내주경은, 워크의 지름보다 1㎜∼5㎜ 큰 것이 바람직하다. 본 예에서는, 워크는 지름 300㎜의 웨이퍼이기 때문에, 캐리어 플레이트(2)의 보유지지공(1)의 내주경은, 301㎜∼305㎜인 것이 바람직하다.
<워크의 양면 연마 방법>
도 2는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 워크의 양면 연마 방법의 플로우도이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 워크의 양면 연마 방법에서는, 우선, 보유지지공(1)의 내주경과, 워크(웨이퍼(W))의 엣지 롤 오프량의 관계를 취득한다(스텝 S101: 제1 공정).
여기에서, 보유지지공(1)의 내주경과, 워크(웨이퍼(W))의 엣지 롤 오프량의 관계에 대해서 상세하게 설명한다. 도 3은, 캐리어 플레이트의 보유지지공의 내주경과, ESFQRmax의 관계를 나타내는 도면이다. 또한, 전술한 바와 같이, ESFQR은, 엣지 롤 오프량의 지표의 하나이다. 도 3의 ESFQR은, 정치수 상태에 있어서의 ESFQR을 나타내고 있다. 도 3에 관한 실험의 상세는, 실시예에 있어서 후술한다.
본 발명자들이, 상기의 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 도 3에 나타내는 바와 같이, 캐리어 플레이트의 보유지지공의 내주경이 커짐에 따라, 엣지 롤 오프량(도 3에서는 ESFQRmax)이 커지는 것이 판명되었다.
여기에서, 연마 초기(도 5의 상태 A)에 있어서는, 웨이퍼의 두께가 캐리어 플레이트의 두께보다 두껍기 때문에, 웨이퍼의 외주부가 탄성을 갖는 연마 패드에 의해 직접 연마된다. 거기서부터 연마가 진행되어, 웨이퍼의 두께가 캐리어 플레이트의 두께와 동(同)정도가 되어 오면, 웨이퍼의 외주부가 캐리어 플레이트에 보호되게 되어, 연마 패드의 웨이퍼의 외주부로의 작용이 감소하고, 상대적으로 웨이퍼 중앙부의 연마량이 커져, 웨이퍼가 평탄해지고(상태 B), 그 후, 웨이퍼의 두께가 캐리어 플레이트의 두께보다 얇아지면, 웨이퍼의 외주부가 캐리어 플레이트에 보호되는 한편으로, 웨이퍼의 중앙부의 연마가 진행되기 때문에, 웨이퍼의 중앙부가 패인 형상이 된다(상태 C).
이 점에서, 보유지지공의 내주면과 워크(웨이퍼(W))의 극간이 커지면, 전술한, 웨이퍼의 외주부가 캐리어 플레이트에 의해 보호되어 외주부의 연마량이 저감하는 효과가 작아지는 것, 또한, 보유지지공의 내주경이 클수록, 연마 슬러리의 개재량이 많아져 연마가 촉진되는 것 등에 의해, 연마 레이트 및 에칭력이 증대함으로써, 캐리어 플레이트의 보유지지공의 내주경이 커짐에 따라, 엣지 롤 오프량이 커지는 것이라고 생각된다.
이와 같이, 보유지지공(1)의 내주경과, 워크(웨이퍼(W))의 엣지 롤 오프량에는 상관 관계가 있으며, 구체적으로는, 전술한 바와 같이, 캐리어 플레이트의 보유지지공의 내주경이 커짐에 따라, 엣지 롤 오프량이 커지는 관계가 있다.
따라서, 스텝 S101(제1 공정)에 있어서는, 워크(웨이퍼(W))를 양면 연마했을 때(예를 들면 정치수 상태까지 연마했을 때)의, 보유지지공(1)의 내주경 및, 그 때의 워크(웨이퍼(W))의 엣지 롤 오프량에 대해서, 미리 다수의 충분한 데이터를 준비함으로써, 그 데이터 자체, 혹은, 그 데이터에 통계 처리 등을 실시한 것, 혹은, 그 데이터에 기초하여, 보유지지공(1)의 내주경과 워크(웨이퍼(W))의 엣지 롤 오프량의 관계를 수식화한 것 등을, 보유지지공의 내주경과, 워크의 엣지 롤 오프량의 관계로서 취득할 수 있다.
일 예로서는, 당해 보유지지공의 내주경과, 워크의 엣지 롤 오프량의 관계는, 기억부(메모리 등)를 갖는 컴퓨터에 격납할 수도 있고, 혹은, 통신부를 갖는 컴퓨터 등에 의해 당해 관계의 정보를 송수신하도록 해도 좋다. 당해 정보는, 리얼타임 또는 적시에 업데이트할 수 있다.
이어서, 도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 소기하는 엣지 롤 오프량 및, 취득한 상기 보유지지공의 내주경과 워크의 엣지 롤 오프량의 관계에 기초하여, 보유지지공의 내주경을 결정한다(스텝 S102: 제2 공정).
전술한 바와 같이, 보유지지공(1)의 내주경과, 워크(웨이퍼(W))의 엣지 롤 오프량에는 상관 관계가 있으며, 구체적으로는, 캐리어 플레이트의 보유지지공의 내주경이 커짐에 따라, 엣지 롤 오프량이 커지는 관계가 있고, 스텝 S101(제1 공정)에 있어서, 그것을 취득하고 있다.
이 때문에, 소기하는 엣지 롤 오프량을 결정함으로써, 취득한 상기 보유지지공의 내주경과 워크의 엣지 롤 오프량의 관계를 이용하여, 양면 연마에 이용하는 캐리어 플레이트의 보유지지공의 내주경을 결정할 수 있다.
일 예로서, 보유지지공의 내주경과 엣지 롤 오프량의 관계를 (예를 들면 1차식으로)수식화한 것을, 스텝 S101(제1 공정)에 있어서 상기 보유지지공의 내주경과 워크의 엣지 롤 오프량의 관계로서 취득한 경우에는, 소기하는 엣지 롤 오프량을 상기 수식에 대입하여, 양면 연마에 이용하는 캐리어 플레이트의 보유지지공의 내주경을 구할 수 있다. 특별히는 한정되지 않지만, 캐리어 플레이트의 내주경은, 정수값인 경우도 많기 때문에, 사사오입 등에 의해 정수값으로서 구할 수도 있다. 혹은, 상기 보유지지공의 내주경과 워크의 엣지 롤 오프량의 관계는, 데이터인 채 이용할 수도 있고, 소기하는 엣지 롤 오프량(및 그에 가까운 엣지 롤 오프량)을 달성할 수 있었던, 캐리어 플레이트의 보유지지공의 데이터를 이용하여, 양면 연마에 이용하는 캐리어 플레이트의 보유지지공의 내주경을 결정할 수 있다. 예를 들면, 소기하는 엣지 롤 오프량(및 그에 가까운 엣지 롤 오프량)을 달성할 수 있었던, 캐리어 플레이트의 보유지지공의 데이터의 평균값을 산출할 수 있다. 마찬가지로 특별히는 한정되지 않지만, 캐리어 플레이트의 내주경은, 정수값인 경우도 많기 때문에, 사사오입 등에 의해 정수값으로서 구할 수도 있다. 혹은, 소기하는 엣지 롤 오프량(및 그에 가까운 엣지 롤 오프량)을 달성할 수 있었던 수가 가장 많은 캐리어 플레이트의 보유지지공의 내주경을, 양면 연마에 이용하는 캐리어 플레이트의 보유지지공의 내주경으로서 결정할 수도 있다.
또한, 상기 데이터에 통계 처리를 실시한 것을 상기 보유지지공의 내주경과 워크의 엣지 롤 오프량의 관계로서 소득한 경우도 마찬가지로 행할 수 있다.
일 예로서, 당해 결정은, 계산부(캘큘레이터)를 갖는 컴퓨터에 의해 행할 수 있다.
이어서, 도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 결정한 내주경의 보유지지공을 갖는 캐리어 플레이트를 이용하여, 워크(웨이퍼(W))의 양면 연마를 행한다(스텝 S103: 제3 공정). 스텝 S103(제3 공정)에 있어서의 양면 연마는, 예를 들면, 도 1을 이용하여 설명한 양면 연마 장치(100)를 이용하여 행할 수 있다. 이 때, 양면 연마 장치의 캐리어 플레이트를, 결정한 내주경의 보유지지공을 갖는 캐리어 플레이트로 교환하는 것이 바람직하지만, 결정한 내주경의 보유지지공을 갖는 캐리어 플레이트를 구비한 양면 연마 장치를 새롭게 준비해도 좋다. 양면 연마는, 통상의 방법으로 행할 수 있다. 일 예로서는, 전술한 바와 같이, 연마 슬러리를 공급하면서, 캐리어 플레이트(2)를 유성 운동시키고, 동시에 상 정반(3a) 및 하 정반(3b)을 캐리어 플레이트(2)에 대하여 상대적으로 회전시킴으로써, 상하의 회전 정반(3)에 접착한 연마 패드(6)와 캐리어 플레이트(2)의 보유지지공(1)에 유지한 워크(웨이퍼(W))의 양면을 슬라이딩시켜 워크(웨이퍼(W))의 양면을 동시에 연마할 수 있다.
이하, 본 실시 형태의 워크의 양면 연마 방법에 대해서 설명한다.
본 실시 형태의 워크의 양면 연마 방법에 의하면, 소정의 공정(제1 및 제2 공정)을 거쳐 결정한 내주경의 보유지지공을 갖는 캐리어 플레이트를 이용한다는 간이한 수법에 의해, 워크(웨이퍼(W))의 외주 형상을 의도적으로 제어할 수 있다. 즉, 결정한 내주경의 보유지지공은, 소기하는 엣지 롤 오프량에 대응하고 있기 때문에, 워크(웨이퍼(W))의 외주 형상이 의도적으로 제어된다. 본 실시 형태의 워크의 양면 연마 방법에 의하면, 연마 패드로서는, 표면 경도(ASKER C)가 70∼90인 것을 이용하고 있기 때문에, 경도가 낮은 연마 패드로 교환하는 경우와 비교하여, 자재 교환의 로스 등을 생기게 하는 일이 없고, 또한, 경도가 낮은 연마 패드를 이용하는 것에 의한 워크(웨이퍼(W)) 전체면의 평탄도(GBIR 등)의 저하의 문제도 생기게 하지 않는다. 또한, 본 실시 형태의 워크의 양면 연마 방법에 의하면, 워크(웨이퍼(W))와 캐리어 플레이트의 보유지지공의 내주면의 접촉 면적이 감소하고, 워크(웨이퍼(W))의 자전이 촉진되기 때문에, 후술의 실시예에서도 나타나는 바와 같이, 워크(웨이퍼(W))의 단면의 거칠기를 저감하여, 단면의 표면 품질을 향상시킬 수도 있다.
여기에서, 엣지 롤 오프량(스텝 S101에서의 워크의 엣지 롤 오프량 및 스텝 S102에서의 소기한 엣지 롤 오프량)은, 정치수 상태에서의 엣지 롤 오프량인 것이 바람직하다. 소기한 엣지 롤 오프량을 얻기 위해, 굳이 정치수 상태로부터 추가로 연마를 실시하는 경우와 비교하여, 워크 전체면의 평탄도 등으로의 악영향을 미치지 않고 끝나기 때문이다. 한편, 정치수 상태보다 전의 상태(도 5의 상태 A)에서도, 보다 큰 엣지 롤 오프량(처짐량)을 얻을 수 있다.
또한, 결정한 내주경은, 워크의 지름보다 1㎜∼5㎜ 큰 것이 바람직하다. 결정한 내주경이 워크의 지름보다 1㎜ 이상의 범위에서 큼으로써, 보다 확실히, 보유지지공의 내주면과 워크(웨이퍼(W))의 극간이 커져, 외주부가 캐리어 플레이트에 의해 보호되는 전술한 효과가 약해지는 것 및, 연마 슬러리의 개재량이 많아지는 것의 효과를 얻을 수 있고, 한편으로, 결정한 보유지지공의 내주경이 워크의 지름보다 5㎜ 이하의 범위에서 큼으로써, 보다 확실히 워크를 보유지지공에 보유지지할 수 있기 때문이다.
또한, 특별히는 한정되지 않지만, 워크의 지름 및 캐리어 플레이트의 워크 보유지지공의 내주경은, 정수값인 경우도 많기 때문에, 결정한 내주경은, 상기의 범위에 있어서, 정수값인 것도 바람직하다.
일 예로서, 워크의 지름이 300㎜인 경우에는, 캐리어 플레이트의 워크 보유지지공의 내주경은, 301㎜, 302㎜, 303㎜, 304㎜, 305㎜ 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
또한, 양면 연마는, 연마 패드를 이용하여 행해지고, 연마 패드의 표면 경도(ASKER C)는, 70∼90인 것이 바람직하다. 경도가 낮은 연마 패드로 교환하는 경우와 비교하여, 자재 교환의 로스를 생기게 하는 일이 없고, 또한, 경도가 낮은 연마 패드를 이용하는 것에 의한 워크(웨이퍼(W)) 전체면의 평탄도(GBIR 등)의 저하의 문제도 생기게 하지 않기 때문이다.
또한, 스텝 S103(제3 공정)에 있어서의 양면 연마가 종료됐을 때에는, 워크의 외주부의 엣지 롤 오프량(예를 들면, ESFQR)을 측정하는 것도 바람직하다. 이에 따라, 당해 결과를 피드백하여, 데이터를 업데이트할 수 있어, 차회로부터의 양면 연마 시에, 소기한 엣지 롤 오프량을 얻기 위한 정밀도를 향상시킬 수 있다.
여기에서, 보유지지공의 내주경과, 워크의 단면의 표면 거칠기의 관계를 취득하는 공정을 추가로 포함하고, 보유지지공의 내주경을 결정하는 공정에 있어서, 보유지지공의 내주경은, 소기하는 워크의 단면의 표면 거칠기 및, 취득한 상기 보유지지공의 내주경과 워크의 단면의 표면 거칠기의 관계에 기초하여 결정되는 것이 바람직하다.
후술의 도 4에도 나타내는 바와 같이, 캐리어 플레이트의 워크의 보유지지공의 내주경이 클수록, 연마 후의 워크의 단면의 표면 거칠기 Ra가 작아진다는 상관 관계가 있기 때문에, 소기하는 엣지 롤 오프량과 소기하는 워크의 단면의 표면 거칠기의 양쪽을 감안하여, 캐리어 플레이트의 워크의 보유지지공의 적절한 내주경을 결정하여, 워크의 외주 형상과 워크의 단면의 표면 거칠기를 동시에 의도적으로 제어할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은, 상기의 실시 형태에는 하등 한정되지 않는다. 예를 들면, 외주부의 엣지 롤 오프량으로서는, ESFQR을 지표로서 이용하는 경우에는 한정되지 않는다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해서 설명하지만, 본 발명은, 이하의 실시예에는 하등 한정되지 않는다.
실시예
워크의 보유지지공의 내주경이 상이한 캐리어 플레이트(내주경 301㎜, 302㎜, 303㎜, 304㎜, 305㎜)를 준비하고, 지름 300㎜의 웨이퍼에 대하여, 도 1에 나타내는 바와 같은 양면 연마 장치를 이용하여, 양면 연마를 실시했다.
양면 연마를 행한 후, 웨이퍼의 외주연으로부터 지름 방향으로 1㎜의 영역을 엣지 제외 영역으로서 제외한 ESFQR을, 평탄도 측정 장치(KLA텐코사 제조: Wafersight2)를 이용하여 계측하고, 그의 최대값(ESFQRmax)을 구했다.
도 3 및 표 1에, 그의 계측 결과를 나타낸다. 그 결과, 내주경이 커질수록 ESFQRmax가 커져, 엣지 롤 오프시킬 수 있는 것을 알 수 있었다.
Figure pct00001
도 3, 표 1에 나타내는 바와 같이, 워크의 보유지지공의 내주경과, 웨이퍼의 엣지 롤 오프량에는 상관 관계가 있고, 구체적으로는, 캐리어 플레이트의 워크의 보유지지공의 내주경이 커짐에 따라, 엣지 롤 오프량이 커지는 관계가 있는 것을 알 수 있다.
따라서, 이 관계를 취득함으로써, 소기하는 엣지 롤 오프량 및, 취득한 당해 관계에 기초하여, 워크의 보유지지공의 내주경을 결정할 수 있다.
다음으로, 양면 연마 후의 웨이퍼의 단면의 거칠기 Ra를, Chapman사의 MPS를 이용하여 계측했다.
도 4 및 표 2에, 그의 계측 결과를 나타낸다.
Figure pct00002
도 4 및 표 2에 나타내는 바와 같이, 워크의 보유지지공의 내주경이 큰 캐리어 플레이트를 이용함으로써, 표면 거칠기 Ra가 작아져, 표면 품질이 향상하고 있는 것을 알 수 있다.
100 : 양면 연마 장치
1 : 보유지지공
2 : 캐리어 플레이트
3 : 회전 정반
3a : 상 정반
3b : 하 정반
4 : 선 기어
5 : 인터널 기어
6 : 연마 패드
W : 웨이퍼

Claims (6)

  1. 워크를 보유지지(保持)하는 1개 이상의 보유지지공을 갖는 캐리어 플레이트의 당해 보유지지공에 상기 워크를 보유지지하여, 당해 워크의 양면 연마를 행하는, 워크의 양면 연마 방법으로서,
    상기 보유지지공의 내주경과, 상기 워크의 엣지 롤 오프량의 관계를 취득하는 공정과,
    소기(所期)하는 엣지 롤 오프량 및, 취득한 상기 보유지지공의 내주경과 상기 워크의 엣지 롤 오프량의 관계에 기초하여, 상기 보유지지공의 내주경을 결정하는 공정과,
    결정한 내주경의 상기 보유지지공을 갖는 상기 캐리어 플레이트를 이용하여, 상기 워크의 양면 연마를 행하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 워크의 양면 연마 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 엣지 롤 오프량은, 정치수 상태에서의 엣지 롤 오프량인, 워크의 양면 연마 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 결정한 내주경은, 상기 워크의 지름보다 1㎜∼5㎜ 큰, 워크의 양면 연마 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 양면 연마는, 연마 패드를 이용하여 행해지고,
    상기 연마 패드의 표면 경도(ASKER C)는, 70∼90인, 워크의 양면 연마 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 워크는, 실리콘 웨이퍼인, 워크의 양면 연마 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보유지지공의 내주경과, 상기 워크의 단면의 표면 거칠기의 관계를 취득하는 공정을 추가로 포함하고,
    상기 보유지지공의 내주경을 결정하는 공정에 있어서, 상기 보유지지공의 내주경은, 소기하는 상기 워크의 단면의 표면 거칠기 및, 취득한 상기 보유지지공의 내주경과 상기 워크의 단면의 표면 거칠기의 관계에 기초하여 결정되는, 워크의 양면 연마 방법.
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