KR20220099479A - 웨이퍼 연마용 캐리어 및 웨이퍼 연마 장치 - Google Patents

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케이 카나야마
히데키 코사카
타카시 카스가
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후지코시 기카이 고교 가부시키가이샤
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Abstract

바디와 이너의 계합부에 관하여 결손 영역을 작게 할 수 있고, 수지의 미충전부의 발생을 억제할 수 있고, 계합력을 크게 할 수 있는 웨이퍼 연마용 캐리어 및 웨이퍼 연마 장치를 실현한다.
본 발명에 관한 웨이퍼 연마용 캐리어(20)는 워크 홀(22)의 내주부에 노치부(30)를 가지고, 노치부(30)에 계지되는 환형상의 이너(26)가 마련되어 있고, 노치부(30)는 평면시에서 내주부에 마련된 2개의 기점(a, b)에 각각 접속된 기선(31A, 31B)과, 기선(31A, 31B)의 종단부(c, d)에 각각 접속되어 지름방향 바깥쪽을 향하여 상호 둘레방향 거리가 확대하도록 배치된 중간선(32A, 32B)과, 중간선(32A, 32B)의 종단부(e, f)에 각각 접속되어 상호 내원부가 대향하도록 배치된 제1 원호(33A, 33B)와, 제1 원호(33A, 33B)의 종단부(g, h)끼리를 연결하는 접속선(34)을 갖는 형상으로 형성되어 있다.

Description

웨이퍼 연마용 캐리어 및 웨이퍼 연마 장치{WAFER POLISHING CARRIER AND WAFER POLISHING APPARATUS}
본 발명은 웨이퍼 연마용 캐리어 및 웨이퍼 연마 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼를 유지하고 정반(定盤)상에서 회전시켜서 당해 웨이퍼의 연마를 행하기 위한 웨이퍼 연마용 캐리어 및 당해 웨이퍼 연마용 캐리어를 구비하여 구성되는 웨이퍼 연마 장치에 관한 것이다.
실리콘 웨이퍼 등으로 예시되는 웨이퍼의 연마를 행하는 장치의 한 예로서 웨이퍼의 양면의 연마를 동시에 행할 수 있는 웨이퍼 연마 장치가 종래부터 알려져 있다(특허 문헌 1: 일본 특개2011-066342호 공보 참조). 이 웨이퍼 연마 장치에서는 피가공물인 웨이퍼가 워크 홀 내에 유지된 캐리어를 상하의 정반에 의해 협지된 상태로 하고 각 정반 및 캐리어를 회전시킴에 의해 당해 웨이퍼의 양면의 동시 연마가 행해진다.
특허 문헌 1 : 일본 특개2011-066342호 공보 특허 문헌 2 : 일본 특개2000-024912호 공보
특허 문헌 1에 예시되는 웨이퍼 연마 장치에서는 연마 시에 웨이퍼와 금속제의 캐리어가 충돌함에 의해 웨이퍼에 결함(흠집)이 생겨 버리는 것을 방지하기 위해 캐리어의 워크 홀의 내주부에 수지제의 이너를 구비하는 구성이 알맞다. 예를 들면 캐리어에 이너를 구비하는 종래의 연마 장치의 예로서 특허 문헌 2(일본 특개2000-024912호 공보 참조)에 개시하는 구성이 알려져 있다.
본원 발명자들이 예의 연구한 결과, 상기 이너를 구비하는 구성에서는 이너를 부착하는 캐리어(구체적으로는 바디)의 결손이 적어(즉, 평면시에서 결손 영역이 작아)지도록 이너를 얇고(지름방향 치수를 작고) 또한 링형상(환형상)에 가까운 형상(평면시에서 지름방향의 요철이 적은 형상)으로 형성하는 것이 바람직한 것이 확인되었다. 그와 같은 형상으로 함에 의해 연마포가 결손 영역에서 가라앉아서 웨이퍼의 에지부가 아르형상으로 깎이는 이상(이른바 「처짐」형상이 생기는 이상)의 발생을 억제할 수 있기 때문이다.
그 한편으로, 이너를 얇고 또한 링형상에 가까운 형상으로 한 경우에는 바디와 이너의 계합력이 약해져 버려 웨이퍼의 연마 시에 바디로부터 이너가 탈락하여 웨이퍼가 파손되어 버리는 리스크가 높아지는 것이 구명되었다. 특히, 특허 문헌 2에 예시되는 구성과 같이, 계합부에서의 이너 형상이 평면시 원형인 경우에는 결손 영역이 작을수록 계합력이 약해져 이너가 탈락하기 쉬워지는 과제가 생길 수 있다. 또한, 계합부에서의 이너 형상이 평면시 쐐기형인 경우에는 결손 영역을 끼우는 대변의 협각이 작을수록 계합력이 약해져 이너가 탈락하기 쉽고, 협각이 클수록 결손 영역의 증가에 의해 에지부의 처짐이 생기기 쉽고, 또한, 인서트 성형 시에 수지의 미충전부가 생겨 이물이 들어가 연마 시에 웨이퍼에 흠집이 생기기 쉬운 과제가 생길 수 있다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어지고, 캐리어의 바디와 이너의 계합부에 관하여 결손 영역을 작게 할 수 있고, 또한, 수지의 미충전부의 발생을 억제할 수 있고, 또한, 높은 계합력을 발생시킬 수 있는 웨이퍼 연마용 캐리어 및 웨이퍼 연마 장치를 실현하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 한 실시 형태로서 이하에 기재하는 해결 수단에 의해 상기 과제를 해결한다.
본 발명에 관한 웨이퍼 연마용 캐리어는 원판형상의 바디에서 개구 형성된 워크 홀 내에 웨이퍼를 유지하고 정반상에서 회전시켜서 상기 웨이퍼의 연마를 행하기 위한 웨이퍼 연마용 캐리어로서 상기 바디는 상기 워크 홀의 내주부로부터 지름방향 바깥쪽을 향하여 노치된 노치부를 가짐과 함께, 상기 노치부에 계지되어 상기 내주부로 유지되는 환형상의 이너가 마련되어 있고, 상기 노치부는 평면시에서 상기 내주부에 마련된 2개의 기점에 각각 접속된 2개의 기선과, 상기 2개의 기선의 종단부에 각각 접속되어 지름방향 바깥쪽을 향하여 상호 둘레방향 거리가 확대하도록 배치된 2개의 중간선과, 상기 2개의 중간선의 종단부에 각각 접속되어 상호 내원부가 대향하도록 배치된 2개의 제1 원호와, 상기 2개의 제1 원호의 종단부끼리를 연결하는 접속선을 갖는 형상으로 형성되어 있는 것을 요건으로 한다.
또한, 본 발명에 관한 웨이퍼 연마 장치는 상기 웨이퍼 연마용 캐리어와, 상면에 연마면이 마련된 하정반과, 상기 하정반의 상방에 상하동 가능하게 지지되고, 하면에 연마면이 마련된 상정반과, 상기 하정반 및 상기 상정반을 회전 구동하는 구동 장치와, 상기 웨이퍼 연마용 캐리어를 회전 구동하는 캐리어 구동 장치와, 슬러리의 공급을 행하는 슬러리 공급 장치를 구비하고 상기 워크 홀에 상기 웨이퍼가 유지된 상기 웨이퍼 연마용 캐리어를 상기 하정반과 상기 상정반으로 협지한 상태에서 상기 슬러리를 상기 하정반상에 공급하면서, 상기 하정반, 상기 상정반 및 상기 웨이퍼 연마용 캐리어를 각각 설정된 방향으로 회전시켜서 상기 웨이퍼의 양면의 연마를 행하는 것을 요건으로 한다.
본 발명에 의하면 캐리어의 바디와 이너의 계합부에 관하여 결손 영역을 작게 할 수 있기 때문에 연마포가 결손 영역에서 가라앉아서 웨이퍼의 에지부가 아르형상으로 깎이는 이상(처짐 형상)의 발생을 억제하고 웨이퍼의 평탄도를 높일 수 있다. 또한, 인서트 성형 시에 수지의 미충전부의 발생을 억제할 수 있기 때문에 미충전부에 이물이 들어가 당해 이물에 의해 연마 시에 웨이퍼에 흠집이 생기는 것을 방지할 수 있다. 또한, 높은 계합력을 발생시킬 수 있기 때문에 연마 시에 바디로부터 이너가 탈락하여 웨이퍼가 파손되어 버리는 리스크를 저감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 웨이퍼 연마 장치의 예를 도시하는 정면도.
도 2는 도 1의 웨이퍼 연마 장치의 평면도.
도 3은 도 1의 웨이퍼 연마 장치의 웨이퍼 연마용 캐리어의 예를 도시하는 평면도.
도 4는 도 1의 웨이퍼 연마 장치의 웨이퍼 연마용 캐리어의 다른 예를 도시하는 평면도.
도 5는 도 1의 웨이퍼 연마 장치의 웨이퍼 연마용 캐리어의 노치부의 예를 도시하는 평면도.
도 6은 도 1의 웨이퍼 연마 장치의 웨이퍼 연마용 캐리어의 노치부의 다른 예를 도시하는 평면도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 관해 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 웨이퍼 연마 장치(1)의 예를 도시하는 정면도(개략도)이다. 또한, 도 2는 도 1에 도시하는 웨이퍼 연마 장치(1)의 평면도(개략도)로서 상정반(14)부터 위의 기구에 관한 도시를 생략함으로써 캐리어(20) 및 그 주변 구조의 이해가 용이해지도록 하고 있다. 또한, 각 실시 형태를 설명하기 위한 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 부재에는 동일한 부호를 붙이고 그 반복 설명은 생략하는 경우가 있다.
본 실시 형태에 관한 웨이퍼 연마 장치(1)는 웨이퍼(W)가 워크 홀(22) 내에 유지된 웨이퍼 연마용 캐리어(단지, 「캐리어」라고 칭하는 경우가 있다)(20)를 상하의 정반(12, 14)에 의해 협지시킨 상태로 하고 각 정반(12, 14) 및 캐리어(20)를 회전시킴에 의해 당해 웨이퍼(W)의 양면의 동시 연마를 행하는 이른바 양면 연마 장치이다. 또한, 가공 대상(연마 대상)인 웨이퍼(W)는 크기가 8∼12 인치 정도의 것이 주이지만 이것으로 한정되는 것이 아니다.
보다 구체적으로, 웨이퍼 연마 장치(1)는 상면에 연마면이 마련된 하정반(12)과, 하정반(12)의 상방에 상하동 가능하게 지지되고, 하면에 연마면이 마련된 상정반(14)을 구비한다. 하정반(12) 및 상정반(14)은 모두 금속 재료(한 예로서 스테인리스 합금)를 이용하여 평면시 원형형상으로 형성되어 있다. 또한, 상기 연마면에는 통상 연마포(도시 생략)가 첩부된 상태에서 연마 공정이 실시된다(따라서, 본원에서의 「연마면」은 연마포가 첩부된 상태를 주된 구성으로 한다).
상하 정반(12, 14)은 구동 장치에 의해 축선을 중심으로 하여 서로 반대 방향으로 회전된다. 즉, 상정반(14)은 지지 프레임(10)에 배설된 구동 장치(한 예로서 전기 모터를 구비한 구동 기구)(40)에 의해 축선을 중심으로 회전 자유롭게 마련되어 있다. 또한, 상정반(14)은 상하동 기구로서 예를 들어 실린더 장치(41)에 의해 상하동 가능하게 되어 있다. 한편, 하정반(12)은 구동 장치(한 예로서 전기 모터를 구비한 구동 기구)(42)에 의해 회전 구동된다. 또한, 하정반(12)은 그 하면을 링형상의 지지 베어링(43)에 의해 지지되어 있다. 또한, 상정반(14)상에는 복수개의 지지 로드(50)를 통하여 상정반(14)에 부착되고, 상정반(14)과 함께 회전하는 회전 원판(52)이 배설되어 있다.
또한, 하정반(12)과 상정반(14) 사이에는 웨이퍼(W)를 유지하는 워크 홀(22)을 갖는 캐리어(20)가 배치된다. 여기서, 캐리어(20)를 하정반(12)과 상정반(14)으로 협지한 상태에서 당해 캐리어(20)를 회전 구동하는 캐리어 구동 장치의 예로서 이하의 구성을 구비하고 있다. 구체적으로, 하정반(12)의 중심 구멍과 축선을 일치시켜서 배치된 태양 기어(내측 핀 치차)(16)와 인터널 기어(외측 핀 치차)(18)에 의해 자전, 또한 공전하도록 회전 구동된다. 태양 기어(16), 인터널 기어(18)도 공지의 기구에 의해 회전된다. 또한, 본 실시 형태에서는 태양 기어(16)와 인터널 기어(18) 사이에, 5개의 캐리어(20)가 배설되는 구성으로 하고 있지만 이것으로 한정되는 것이 아니다.
또한, 웨이퍼 연마 장치(1)는 슬러리의 공급을 행하는 슬러리 공급 장치를 구비하고 있다. 구성례로서 회전 원판(52)상에는 복수(본 실시 형태에서는 2개)의 링형상 통(54, 56)이 동심형상으로 고정되어 있다. 또한, 링형상 통(54, 56)의 저면에는 슬러리의 유하(流下) 구멍(도시 생략)이 마련되어 있다. 링형상 통(54, 56)에는 배관(62)을 통하여 슬러리 저장부(도시 생략)로부터 슬러리가 공급된다. 또한, 상정반(14)에는 방사형상으로 슬러리의 유하 구멍(76)이 형성되고, 이 상정반(14)의 유하 구멍(76)과, 링형상 통(54, 56)에 마련된 유하 구멍이 공급 파이프(78)에 의해 연락되어 있다. 이 공급 파이프(78)를 통하여 하정반(12)의 연마면상에 슬러리가 공급된다.
따라서, 공급 파이프(78)를 통하여 슬러리를 하정반(12)상에 공급하면서, 상정반(14)을 화살표 A 방향(여기서는 반시계 방향), 하정반(12)을 화살표 B 방향(여기서는 시계 방향)으로 각각 회전시키고, 그것에 수반하는 상기 캐리어 구동 장치의 작동에 의해 캐리어(20)를 화살표 C 방향(여기서는 반시계 방향)으로 회전시킴에 의해 웨이퍼(W)는 상하 정반(12, 14)에 대해 상대 이동하여 상하 정반(12, 14) 사이에 끼인 당해 웨이퍼(W)의 양면의 연마를 행할 수 있다. 또한, 상기 실시의 형태에서는 2개의 링형상 통을 마련했지만 1개의 링형상 통을 마련하는 구성이라도 좋고, 또한 3개 이상의 복수의 링형상 통을 동심형상으로 배설하도록 해도 좋다.
또한, 웨이퍼 연마 장치(1)는 복수의 웨이퍼(W)를 수용하는 것이 가능한 수용 수단(여기서는 웨이퍼 카세트)(19)을 구비하고 있다. 또한, 웨이퍼 카세트(19)와 캐리어(20(워크 홀(22)) 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행하는 반송 수단(여기서는 로봇 핸드)(58)을 구비하고 있다. 동작의 개요로서 로봇 핸드(58)는 웨이퍼 카세트(19)로부터 연마 대상이 되는 소정의 웨이퍼(W)를 1장 취출함과 함께, 당해 웨이퍼(W)를 캐리어(20)의 워크 홀(22) 내에 반송하고 유지시킨다. 또한, 연마가 종료된 웨이퍼(W)를 캐리어(20)의 워크 홀(22) 내로부터 취출하여 당해 웨이퍼(W)를 웨이퍼 카세트(19)에 반송하고 소정의 수용 위치에 수용시킨다.
다음으로, 캐리어(20)의 구성에 관해 상세하게 설명한다. 전술한 바와 같이, 캐리어(20)는 웨이퍼(W)를 유지하여 정반상에서(하정반(12)과 상정반(14)으로 협지한 상태에서) 회전시킴에 의해 웨이퍼(W)의 연마를 행하는 것이다. 도 3은 캐리어(20)의 한 예를 도시하는 평면도(개략도)이다. 본 실시 형태에서의 캐리어(20)는 원판형상의 바디(21)에서 원형형상 또는 다각형상으로 개구 형성(판면을 관통하는 구멍형상으로 형성)된 워크 홀(22)을 구비하고 있고, 이 워크 홀 내에 웨이퍼(W)가 유지된다. 바디(21)의 두께는 웨이퍼(W)의 마무리 치수와 개략 동일한 두께, 예를 들면 0.7㎜∼0.8㎜로 구성되어 있다. 본 실시 형태에서는 워크 홀(22)이 둘레방향으로 동일 간격을 두고 3개 마련된 예를 들고 있는데, 이것으로 한정되는 것이 아니다. 한편, 도 4는 캐리어(20)의 다른 예를 도시하는 평면도(개략도)이다. 이와 같이 워크 홀(22)을 1개만 마련하는 구성으로 해도 좋다. 또한, 상기 어느 쪽 예에서도, 슬러리를 통과시키기 위한 투공(透孔)(24)이 마련되어 있다.
또한, 바디(21)는 티탄이나, 스테인리스 합금 등의 금속 재료를 이용하여 형성되어 있다. 여기서, 워크 홀(22)의 주연부(바디(21)의 상하면)에는 내마모성을 갖는 재료를 이용하여 소정 폭, 소정 두께의 코팅층(도시 생략)이 마련되어 있다. 한 예로서 코팅층의 두께는 2㎛ 정도, 코팅층의 폭은 8㎜∼15㎜(보다 바람직하게는 10㎜) 정도의 형상으로 형성되어 있다. 또한, 코팅층의 구체적인 재료로서는 DLC(다이아몬드 라이크 카본)가 알맞다. 여기서, DLC막의 형성은 공지의 플라즈마 CVD법에 의해 행할 수 있다. DLC막은 다이아몬드 수준의 높은 경도를 가지고, 또한 다이아몬드에는 없는 우수한 평활성과 내마모성을 구비하고 있다. 따라서, 바디(21)에 DLC막이 형성됨에 의해 바디(21)의 마모를 줄일 수 있고, 캐리어(20)의 수명을 연장시킬 수 있다. 단, 상기 구성으로 한정되는 것이 아니라 DLC에 대신하여 경도가 높은 경질 세라믹스를 이용하여 형성해도 좋고, 또는 코팅층을 마련하지 않는 구성으로 해도 좋다.
또한, 캐리어(20)는 바디(21)에 형성된 워크 홀(22)의 내주부에 환형상의 이너(26)가 마련되어 있다. 구체적으로, 워크 홀(22)의 내주부로부터 지름방향 바깥쪽을 향하여 노치된 노치부(30)가 마련되어 있고, 이너(26)는 이 노치부(30)에 계지됨에 의해 워크 홀(22)의 내주부에 유지되는 구성으로 되어 있다. 한 예로서 이너(26)는 수지 재료(예를 들면 나일론, POM 등)를 이용하여 형성되어 있고, 바디(21)와 개략 동일 두께로, 1㎜∼2㎜ 정도의 폭(지름방향 치수)을 갖는 형상으로 형성되어 있다. 이너(26)를 구비함에 의해 내부에 유지되는 웨이퍼(W)의 완충재로서 작용하고 웨이퍼(W)의 외주에 흠집이 생기는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 이너(26)는 바디(21)(여기서는 워크 홀(22) 내주부의 노치부(30))에 대해 인서트 성형에 의해 계지되는 구성으로 되어 있다. 단, 이 구성으로 한정되는 것이 아니라 접착(융착 등을 포함한다)에 의해 계지되는 구성으로 해도 좋다.
여기서, 도 5(도 3에서의 V부 확대도)에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 노치부(30)는 평면시에서 워크 홀(22)의 내주부에 마련된 2개의 기점(a, b)에 각각 접속되는 2개의 기선(31A, 31B)과, 2개의 기선(31A, 31B)의 종단부(c, d)에 각각 접속되어 지름방향 바깥쪽을 향하여 상호 둘레방향 거리가 확대하도록 배치된 2개의 중간선(32A, 32B)과, 당해 2개의 중간선(32A, 32B)의 종단부(e, f)에 각각 접속되어 상호 내원부(33a, 33b)가 대향하도록 배치된 2개의 제1 원호(한 예로서 반경 0.1㎜∼0.8㎜ 정도)(33A, 33B)와, 당해 2개의 제1 원호(33A, 33B)의 종단부(g, h) 끼리를 연결하는 접속선(34)을 갖는 형상으로 형성되어 있다. 또한, 상기 구성에는 기선 및 중간선(31A 및 32A 및/또는 31B 및 32B)이 직선이며 또한 동일선 상에 배치됨으로써 하나의 직선과 같이 되는 형상이 포함된다.
이에 의하면 이너(26)를 부착하는 캐리어(20)(여기서는 바디(21))의 결손 영역이 작아지는(즉, 평면시에서 노치부(30)의 면적이 작아지는) 구성으로서 이너(26)를 얇게(지름방향 치수를 작게) 또한 링형상(환형상)으로 가까운 형상(평면시에서 지름방향의 요철이 적은 형상)으로 형성된 구성을 실현할 수 있다. 따라서, 연마포가 결손 영역에서 가라앉아서 웨이퍼(W)의 에지부가 아르형상으로 깎이는 이상(이른바 「처짐」형상이 생기는 이상)의 발생을 억제할 수 있고, 연마 가공된 상태에서의 웨이퍼(W)의 평탄도를 높일 수 있다.
그렇지만 전술한 바와 같이, 이너(26)가 계지되는 바디(21)(여기서는 노치부(30))의 결손 영역이 작고, 얇은 링형상의 형상을 갖는 이너(26)인 경우에는 웨이퍼(W) 연마 시에서의 이너(26) 탈락의 리스크가 높아지는 요인이 되어 버린다. 이와 같은 과제에 대해서도, 본 실시 형태에 관한 상기 구성에 의해 해결을 도모할 수 있다. 특히, 상호 둘레방향 거리가 확대하도록 배치된 2개의 중간선(32A, 32B)에 의해 이너(26)의 바디(21)로부터의 탈락 방지 효과를 높일 수 있고, 또한, 중간선(32A, 32B)의 종단부(e, f)에 각각 접속되는 제1 원호(33A, 33B)에 의해 결손 영역(노치부(30)의 평면시 면적)을 보다 한층 작게 하는 효과를 얻으면서, 인서트 성형 시에 노치부(30) 내에서의 수지의 미충전부의 발생을 억제할 수 있기 때문에 미충전부에 이물이 들어가 당해 이물에 의해 연마 시에 웨이퍼(W)에 흠집이 생기는 것을 방지할 수 있다. 또한 부차적인 효과로서 인서트 성형 시에, 수지의 사출 압력을 높이지 않아도 되기 때문에 이너(26)가 의도하지 않게 두꺼워져 버리는 이상이나, 두께에 얼룩이 생기는 이상의 발생을 방지할 수 있다.
여기서, 본 실시 형태에 관한 2개의 중간선(32A, 32B)은 평면시에서 이루는 각(θ)이 30°∼90°(한 예로서 50°) 정도가 되는 형상으로 형성되어 있다. 이루는 각(θ)은 예를 들면 중간선(32A, 32B)이 주된 직선을 갖는 경우는 직선끼리의 협각으로서 정의할 수 있고, 주된 직선을 갖지 않는 경우(곡선이나 연속되는 단직선 등으로 구성되는 경우)는 종단부(c) 및 종단부(e)를 연결하는 직선과 종단부(d) 및 종단부(f)를 연결하는 직선의 협각으로서 정의할 수 있다.
이에 의하면 이너(26)의 탈락 방지의 관점에서 높은 효과를 얻을 수 있다. 특히, 본 실시 형태에서는 상기와 같이, 제1 원호(33A, 33B)를 구비함에 의해 결손 영역(노치부(30)의 평면시 면적)을 작게 할 수 있고, 또한, 인서트 성형 시에 노치부(30) 내에서의 수지의 미충전부의 발생을 억제할 수 있기 때문에 종래 기술과 비교하여 θ의 각도를 보다 크게 설정할 수 있고, 이너(26)의 탈락 방지 효과를 보다 높일 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 관한 2개의 기선(31A, 31B)은 평면시에서 상호 외원부(35a, 35b)가 대향하도록 배치된 2개의 제2 원호(한 예로서 반경 0.1㎜∼0.8㎜ 정도)(35A, 35B)를 갖는 형상으로 형성된 구성으로 되어 있다. 또한, 상기 구성에는 기선(31A, 31B)이 모서리 라운딩 가공에 의해 형성되는 곡면(평면시에서의 곡선)의 형상이나, 반경이 일정하지 않는 곡면의 형상이 포함된다.
이에 의하면 이너(26)를 인서트 성형에 의해 형성할 때에 기점(a, b) 및 그 근방의 위치에서 수지의 들어감을 양호하게 할 수 있다. 따라서, 인서트 성형 시에 수지의 미충전부의 발생을 억제할 수 있기 때문에 미충전부에 이물이 들어가 당해 이물에 의해 연마 시에 웨이퍼(W)에 흠집이 생기는 것을 방지할 수 있다. 또한, 당해 제2 원호(35A, 35B)를 마련하지 않으면 기점(a, b)의 형상이 예각으로 날카로운 구성이 되어 버리기 때문에 웨이퍼(W) 연마 시에 연마포 등을 손상시켜 버릴 가능성이 높아지지만 그 방지를 도모할 수 있다.
다음으로, 본 실시 형태에 관한 접속선(34)은 도 5에 도시하는 바와 같이, 평면시에서 워크 홀(22)의 중심으로부터의 반경(r1)이 일정한 원호형상으로 형성된 구성이 되어 있다. 이에 의하면 노치부(30)에서의 지름방향의 폭 치수를 일정화할 수 있다. 따라서, 둘레방향 위치에 의해 연마포가 가라앉은 상태에 편차가 발생하는 것을 회피할 수 있고, 웨이퍼(W) 연마 시에 에지부에 처짐이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 접속선(34)의 다른 예로서는 도 6(도 5와 동위치의 대응도)에 도시하는 바와 같이, 평면시에서 2개의 제1 원호(33A, 33B)와 접속된 2개의 접속 위치(구체적으로는 g, h)에서의 반경(r2, r3)이 상대적으로 작고, 2개의 접속 위치(g, h)의 중간 위치에서의 반경(r4)이 상대적으로 큰 원호형상으로 형성된 구성으로 해도 좋다. 이에 의하면 도 5에 도시하는 구성과 비교하여 이너(26)를 인서트 성형에 의해 형성할 때에 특히 제1 원호(33A, 33B)의 반경이 작은 경우 등 종단부(g, h) 및 그 부근의 위치에서 수지의 들어감을 보다 한층 양호하게 할 수 있다.
이상, 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 캐리어의 바디와 이너의 계합부에 관하여 결손 영역을 작게 할 수 있기 때문에 연마포가 결손 영역에서 가라앉아서 웨이퍼의 에지부가 아르형상으로 깎이는 이상(처짐 형상)의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 인서트 성형 시에 수지의 미충전부의 발생을 억제할 수 있기 때문에 미충전부에 이물이 들어가 당해 이물에 의해 연마 시에 웨이퍼에 흠집이 생기는 것을 방지할 수 있다. 또한, 높은 계합력을 발생시킬 수 있기 때문에 연마 시에 바디로부터 이너가 탈락하여 웨이퍼를 파손해 버리는 리스크를 저감할 수 있다.
또한, 본 발명은 이상 설명한 실시례로 한정되는 일 없이, 본 발명을 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변경이 가능하다. 예를 들면 연마를 행하는 대상물로서 웨이퍼(실리콘 웨이퍼)를 예로 들어 설명을 행했지만 이것으로 한정되는 것이 아니라 다른 평판형상(특히 원판형상)의 워크에 대해서도 마찬가지로 적용할 수 있다.

Claims (6)

  1. 원판형상의 바디에서 개구 형성된 워크 홀 내에 웨이퍼를 유지하고 정반상에서 회전시켜서 상기 웨이퍼의 연마를 행하기 위한 웨이퍼 연마용 캐리어에 있어서,
    상기 바디는 상기 워크 홀의 내주부로부터 지름방향 바깥쪽을 향하여 노치된 노치부를 가짐과 함께, 상기 노치부에 계지되어 상기 내주부에 유지되는 환형상의 이너가 마련되어 있고,
    상기 노치부는 평면시에서 상기 내주부에 마련된 2개의 기점에 각각 접속된 2개의 기선과, 상기 2개의 기선의 종단부에 각각 접속되어 지름방향 바깥쪽을 향하여 상호 둘레방향 거리가 확대하도록 배치된 2개의 중간선과, 상기 2개의 중간선의 종단부에 각각 접속되어 상호 내원부가 대향하도록 배치된 2개의 제1 원호와, 상기 2개의 제1 원호의 종단부끼리를 연결하는 접속선을 갖는 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마용 캐리어.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 2개의 기선은 평면시에서 상호 외원부가 대향하도록 배치된 2개의 제2 원호를 갖는 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마용 캐리어.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 접속선은 평면시에서 상기 워크 홀의 중심으로부터의 반경이 일정한 원호형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마용 캐리어.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 접속선은 평면시에서 상기 2개의 제1 원호와 접속된 2개의 접속 위치에서의 반경이 상대적으로 작고, 상기 2개의 접속 위치의 중간 위치에서의 반경이 상대적으로 큰 원호형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마용 캐리어.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 2개의 중간선은 평면시에서 이루는 각(θ)이 30°∼90°가 되는 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마용 캐리어.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 웨이퍼 연마용 캐리어와,
    상면에 연마면이 마련된 하정반과,
    상기 하정반의 상방에 상하동 가능하게 지지되고, 하면에 연마면이 마련된 상정반과,
    상기 하정반 및 상기 상정반을 회전 구동하는 구동 장치와,
    상기 웨이퍼 연마용 캐리어를 회전 구동하는 캐리어 구동 장치와,
    슬러리의 공급을 행하는 슬러리 공급 장치를 구비하고,
    상기 워크 홀에 상기 웨이퍼가 유지된 상기 웨이퍼 연마용 캐리어를 상기 하정반과 상기 상정반으로 협지한 상태에서 상기 슬러리를 상기 하정반상에 공급하면서, 상기 하정반, 상기 상정반 및 상기 웨이퍼 연마용 캐리어를 각각 설정된 방향으로 회전시켜서 상기 웨이퍼의 양면의 연마를 행하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 연마 장치.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000024912A (ja) 1998-07-10 2000-01-25 Kishida Seisakusho:Kk 脆性薄板の平面研磨における保持装置
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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003340711A (ja) 2002-05-22 2003-12-02 Sagami Pci Kk 研磨機用キャリア
JP2008200834A (ja) 2007-02-22 2008-09-04 Shirasaki Seisakusho:Kk ワークホルダ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000024912A (ja) 1998-07-10 2000-01-25 Kishida Seisakusho:Kk 脆性薄板の平面研磨における保持装置
JP2011066342A (ja) 2009-09-18 2011-03-31 Fujikoshi Mach Corp ウェーハ研磨装置およびウェーハの製造方法

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