KR20230175281A - 볼록 다각형 형상 연마 부재를 갖는 양면 연삭 장치 - Google Patents

Abstract

반도체 구조들을 동시 양면 연삭하기 위한 방법들 및 장치가 개시된다. 양면 연삭 장치는 볼록 다각형(예를 들어, 볼록 오각형)으로서 성형된 연마 부재를 각각 갖는 제1 및 제2 연삭 휠을 포함할 수 있다.

Description

볼록 다각형 형상 연마 부재를 갖는 양면 연삭 장치

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 2021년 4월 27일에 출원된 미국 특허 가출원 번호 63/180,481을 우선권의 이익을 주장하며, 이는 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.

개시내용의 분야

본 개시내용의 분야는 일반적으로 반도체 웨이퍼들의 동시 양면 연삭(simultaneous double side grinding)에 관한 것으로, 더 구체적으로는 양면 연삭을 위한 양면 연삭 장치 및 방법들에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼들은 회로가 인쇄되는 집적 회로(IC) 칩들의 생산에 일반적으로 사용된다. 회로는 먼저 웨이퍼들의 표면들 상에 소형화된 형태로 인쇄되고, 다음으로 웨이퍼들이 회로 칩들로 분해된다. 그러나, 이러한 더 작은 회로는 회로가 웨이퍼의 전체 표면에 걸쳐 적절하게 인쇄될 수 있는 것을 보장하기 위해 웨이퍼 표면들이 극도로 평탄하고 평행할 것을 요구한다. 이를 달성하기 위해, 웨이퍼들이 잉곳으로부터 절단된 후에 웨이퍼들의 특정 특징들(예를 들어, 평탄도 및 평행성)을 개선하기 위해 연삭 프로세스가 일반적으로 사용된다.

동시 양면 연삭은 웨이퍼의 양측에서 동시에 동작하고, 고도로 평탄화된 표면들을 갖는 웨이퍼들을 생성한다. 따라서, 이는 바람직한 연삭 프로세스이다. 이러한 연삭 프로세스는 연삭된 웨이퍼 표면들의 평탄도 및 평행성을 상당히 개선하지만, 웨이퍼 표면들의 토폴로지 및 나노토포그래피(NT)의 열화를 또한 야기할 수 있다.

불량한 나노토포그래피는 이후의 폴리싱(CMP) 프로세스에서 불균일한 산화물 층 제거를 초래한다. 이것은 IC 제조자들과 같은 웨이퍼 사용자들에게 상당한 수율 손실들을 초래할 수 있다. IC 제조자들이 더 소형의 처리 기술을 향해 나아감에 따라, 나노토포그래피에 대한 허용오차들은 더 엄격해질 것으로 예상된다.

웨이퍼 나노토포그래피를 개선하는, 반도체 구조들을 동시 양면 연삭하기 위한 방법들에 대한 필요성이 존재한다.

본 섹션은 아래에서 설명 및/또는 청구되는 본 개시내용의 다양한 양태들과 관련될 수 있는 기술의 다양한 양태들을 독자에게 소개하기 위한 것이다. 이러한 설명은 본 개시내용의 다양한 양태들의 더 나은 이해를 용이하게 하기 위해 독자에게 배경 정보를 제공하는 데 도움이 될 것으로 여겨진다. 따라서, 이러한 진술들은 종래 기술로 인정하는 것이 아니라 이러한 관점에서 해석되어야 한다는 것을 이해하여야 한다.

본 개시내용의 일 양태는 반도체 구조를 양면 연삭하기 위한 방법에 관한 것이다. 반도체 구조는 제1 및 제2 연삭 휠들 사이에 위치된다. 각각의 연삭 휠은 지지 휠 및 지지 휠로부터 축방향 외향 연장하는 복수의 연마 부재를 포함한다. 각각의 연마 부재는 웨이퍼 결합 표면을 갖는다. 웨이퍼 결합 표면은 적어도 5개의 측면을 갖는 볼록 다각형으로서 성형된다. 반도체 구조는 제1 및 제2 연삭 휠들을 반도체 구조와 접촉시키고 제1 및 제2 연삭 휠들을 서로에 대해 회전시킴으로써 연삭된다.

본 개시내용의 다른 양태는 반도체 구조를 양면 연삭하기 위한 방법에 관한 것이다. 반도체 구조는 제1 및 제2 연삭 휠들 사이에 위치된다. 각각의 연삭 휠은 지지 휠 및 지지 휠로부터 축방향 외향 연장하는 복수의 연마 부재를 포함한다. 각각의 연마 부재는 웨이퍼 결합 표면을 갖는다. 웨이퍼 결합 표면은 베이스를 포함한다. 베이스는 웨이퍼 결합 표면의 제1 측면이다. 웨이퍼 결합 표면은 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 제2 측면을 포함한다. 제2 측면은 그 제1 단부에서 베이스에 연결된다. 제2 측면과 베이스는 둔각을 형성한다. 웨이퍼 결합 표면은 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 제3 측면을 포함한다. 제3 측면은 그 제1 단부에서 베이스에 연결된다. 제3 측면과 베이스는 둔각을 형성한다. 반도체 구조는 제1 및 제2 연삭 휠들을 반도체 구조와 접촉시키고 제1 및 제2 연삭 휠들을 서로에 대해 회전시킴으로써 연삭된다.

본 개시내용의 추가 양태는 양면 연삭 장치에 관한 것이다. 장치는 제1 및 제2 연삭 휠을 포함한다. 각각의 연삭 휠은 회전축을 갖고, 지지 휠 및 지지 휠로부터 축방향 외향 연장하는 복수의 연마 부재를 포함한다. 각각의 연마 부재는 웨이퍼 결합 표면을 갖는다. 웨이퍼 결합 표면은 베이스를 포함한다. 베이스는 웨이퍼 결합 표면의 제1 측면이다. 웨이퍼 결합 표면은 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 제2 측면을 포함한다. 제2 측면은 그 제1 단부에서 베이스에 연결된다. 제2 측면과 베이스는 둔각을 형성한다. 웨이퍼 결합 표면은 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 제3 측면을 포함한다. 제3 측면은 그 제1 단부에서 베이스에 연결된다. 제3 측면과 베이스는 둔각을 형성한다. 웨이퍼 결합 표면의 각각의 측면은 회전축으로부터 평균 거리를 갖는다. 회전축으로부터의 베이스의 평균 거리는 회전축으로부터의 다른 측면들 각각의 평균 거리보다 더 작다.

본 개시내용의 위에서 언급된 양태들과 관련하여 언급된 특징들의 다양한 개선들이 존재한다. 추가적인 특징들이 또한 본 개시내용의 위에서 언급된 양태들에 마찬가지로 포함될 수 있다. 이러한 개선들 및 추가적인 특징들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 존재할 수 있다. 예를 들어, 본 개시내용의 예시된 실시예들 중 임의의 것과 관련하여 아래에 논의되는 다양한 특징들은 단독으로 또는 임의의 조합으로 본 개시내용의 위에서 설명된 양태들 중 임의의 것에 포함될 수 있다.

도 1은 양면 연삭 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 양면 연삭 장치의 연삭 휠의 단면도이다.
도 3은 연삭 휠의 지지 휠의 평면도이다.
도 4는 연삭 휠의 평면도이다.
도 5는 연마 부재를 도시하는 연삭 휠의 상세 평면도이다.
도 6은 연삭 휠의 연마 부재의 평면도이다.
도 7은 연삭 휠의 다른 실시예의 평면도이다.
도 8은 연마 부재를 도시하는 연삭 휠의 상세 평면도이다.
도 9는 연삭 휠의 연마 부재의 평면도이다.
도 10은 볼록 다각형 형상 연마 부재 및 종래의 연마 부재에 의해 동시 양면 연삭되는 반도체 구조에 대한 피크 대 밸리 나노토포그래피의 박스 플롯을 예시한다.
도 11은 볼록 다각형 형상 연마 부재 및 종래의 연마 부재로 동시 양면 연삭되는 반도체 구조에 대한 10 mm x 10 mm 윈도우 내의 피크 대 밸리 나노토포그래피의 박스 플롯을 예시한다.
도 12는 볼록 다각형 형상 연마 부재 및 종래의 연마 부재로 동시 양면 연삭된 반도체 구조에 대한 웨이퍼 이미지를 도시한다.
도 13은 볼록 다각형 형상 연마 부재 및 종래의 연마 부재로 동시 양면 연삭된 후의 반도체 구조에 대한 보우(bow)의 박스 플롯을 예시한다.
도 14는 볼록 다각형 형상 연마 부재 및 종래의 연마 부재로 동시 양면 연삭된 반도체 구조에 대한 동시 양면 연삭 전후의 보우의 변화(델타)의 박스 플롯을 예시한다.
도 15는 볼록 다각형 형상 연마 부재 및 종래의 연마 부재로 동시 양면 연삭되는 반도체 구조에 대한 좌측 연삭 휠의 전류의 시계열 플롯이다.
도 16은 볼록 다각형 형상 연마 부재 및 종래의 연마 부재로 동시 양면 연삭되는 반도체 구조에 대한 우측 연삭 휠의 전류의 시계열 플롯이다.
도 17은 볼록 다각형 형상 연마 부재 및 종래의 연마 부재로 동시 양면 연삭된 반도체 구조에 대한 카운트 0에 대한 입자 카운트의 누적 백분율(DIC 모드)을 도시한다.
도 18은 그 높이를 따른 볼록 다각형 형상 연마 부재의 이미지를 예시하며, 이는 그 다공성을 보여준다.
도 19는 볼록 다각형 형상 연마 부재 및 종래의 연마 부재에 대한 CRING 값의 시계열 플롯이다.
대응하는 참조 부호는 도면 전체에 걸쳐 대응하는 부분을 나타낸다.

본 개시내용의 실시예들에서 사용하기 위한 예시적인 양면 연삭 장치(100)가 도 1에 도시되어 있다. 양면 연삭 장치(100)(본 명세서에서 "동시 양면 연삭 장치"로도 지칭될 수 있음)는 물 공급원(111)을 통해 물 쿠션 또는 "포켓"(113)을 생성하는 한 쌍의 정수학적 패드(105, 110)를 포함한다. 반도체 구조(W)는 물 쿠션(113) 사이에서 안내되고, 그에 의해서 웨이퍼(W)를 일반적으로 수직 정렬로 "클램핑"한다. 웨이퍼는 캐리어 링(122)에 고정된다. 캐리어 링(122)(및 그 내부에 고정된 웨이퍼(W))은 정수학적 가이드 롤러(136) 내에서 회전한다. 한 쌍의 제1 및 제2 연삭 휠(133, 135)("좌측" 및 "우측" 연삭 휠)이 정수학적 패드(105, 110)를 통해 연장된다. 한 쌍의 연삭 휠(133, 135)은 서로에 대해 반대 방향으로 회전한다. 연삭 휠들(133, 135)은 공기 스핀들들(141, 142)과 연결될 수 있고, 전기 모터는 연삭 휠들(133, 135)을 회전시킨다. 연삭 휠들(133, 135)은 그들이 회전할 때 반도체 구조와의 완전한 주변 접촉을 포함할 수 있다.

일반적으로, 양면 연삭 장치(100)는 200 mm 이상, 300 mm 이상, 또는 450 mm 이상의 직경을 갖는 구조들과 같은 임의의 크기의 반도체 구조를 처리하도록 적응될 수 있다. 반도체 구조는 단결정 실리콘 웨이퍼일 수 있다. 다른 실시예들에서, 반도체 구조는 실리콘 탄화물, 사파이어, 또는 Al₂O₃으로 만들어진다. 반도체 구조는 층상 구조일 수 있거나 벌크 웨이퍼일 수 있다.

장치의 예시적인 연삭 휠(200)이 도 2에 도시되어 있다. 연삭 휠(200)은 전형적으로 제1 및 제2 연삭 휠이 동일하기 때문에 장치(100)의 제1 및 제2 연삭 휠로서 사용될 수 있다. 연삭 휠(200)은 연삭 휠이 그를 중심으로 회전하는 회전축(A)을 갖는다. 연삭 휠(200)은 지지 휠(208) 및 지지 휠(208)로부터 축방향 외향 연장되는 복수의 연마 부재(212)를 포함한다. 복수의 연마 부재(212)는 지지 휠(208) 주변에(원주(C)(도 3) 주변에) 원주방향으로 연장된다.

연마 부재(212)는 다이아몬드 그릿 또는 입방정 질화붕소(CBN) 그릿과 같은 연마 그릿 재료를 포함한다. 일부 실시예에서, 연마 부재는 유리화된 다이아몬드를 포함한다.

지지 휠(208)은 원주방향 리세스(215)(예를 들어, 지지 휠(208)에 형성된 단일 숄더 또는 2개의 숄더로 형성됨)를 포함한다. 복수의 연마 부재(212)는 원주방향 리세스(215) 내에 배치된다. 연마 부재(212)는 연삭 휠이 본 명세서에 설명된 바와 같이 기능할 수 있게 하는 임의의 방법에 의해 지지 휠(208)에 연결될 수 있다. 일부 실시예에서, 연마 부재(212)는 접착제에 의해 지지 휠(208)에 연결된다. 다른 실시예에서, 연마 부재(212)는 몰드에 의해 지지 휠(208)에 연결된다. 다른 실시예에서, 연마 부재는 원주방향 리세스 내에 배치된 칼라(collar)(도시되지 않음)에 연결된다.

이제 도 4-5를 참조하면, 본 개시내용의 실시예의 연삭 휠(200)이 도시되어 있다. 연삭 휠(200)은 연삭 동안 반도체 구조와 접촉하는 웨이퍼 결합 표면(225)(도 6)을 각각 갖는 연마 부재들(212)을 포함한다. 간극(219)(도 4)이 연마 부재(212) 사이에 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 연마 부재(212) 사이에 간극이 형성되지 않는다(즉, 웨이퍼 결합 표면(225)은 동질적이다).

예시된 실시예에서, 웨이퍼 결합 표면(225)은 적어도 5개의 측면을 갖는 볼록 다각형으로서 성형된다. 예를 들어, 볼록 다각형은 예시된 실시예에 도시된 바와 같이 오각형일 수 있거나, 다른 실시예들에서와 같이, 육각형, 칠각형, 팔각형 또는 다른 볼록 다각형일 수 있다. 볼록 다각형은 정다각형 또는 불규칙 다각형일 수 있다.

일부 실시예들에서 그리고 도 6에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 결합 표면(225)은 베이스(235)(예를 들어, 연삭 휠(200)의 회전축(A)(도 4)으로부터 일반적으로 가장 가깝거나 가장 멀 수 있는 높이가 측정될 수 있는 측면)를 포함한다. 제2 및 제3 측면(239, 243)은 (본 명세서에서 웨이퍼 결합 표면(225)의 "제1 측면"으로도 지칭될 수 있는) 베이스(235)로부터 연장된다. 제2 측면(239)은 제1 단부(241) 및 제2 단부(242)를 포함한다. 제2 측면(239)은 그 제1 단부(241)에서 베이스(235)에 연결된다. 제2 측면(239)과 베이스(235)는 각도(λ1)를 형성한다. 제3 측면(243)은 제1 단부(261) 및 제2 단부(263)를 포함한다. 제3 측면(243)은 그 제1 단부(261)에서 베이스(235)에 연결된다. 제3 측면(243)과 베이스(235)는 각도(λ2)를 형성한다. 일부 실시예들에서, 제1 및 제2 각도들(λ1, λ2)은 각각 둔각들이다.

웨이퍼 결합 표면(225)은 제4 측면(250)의 제1 단부(267)에서 제1 측면(239)에 연결되는 제4 측면(250)을 포함한다. 웨이퍼 결합 표면(225)은 제5 측면(255)의 제1 단부(272)에서 제2 단부(243)에 연결되는 제5 측면(255)을 포함한다. 볼록 다각형이 오각형인 실시예들에서, 제4 및 제5 측면들(250, 255)은 제4 및 제5 측면들(250, 255)의 제2 측면들(270, 275)에서 연결된다.

볼록 다각형의 측면(235, 239, 243, 250, 255)은 연마 부재(212)가 본 명세서에 설명된 바와 같이 기능하게 하는 임의의 길이를 가질 수 있다. 예시된 실시예에서, 제2 및 제3 측면(239, 243)은 각각 베이스(235) 및 각각의 제4 및 제5 측면(250, 255)보다 짧다.

예시된 실시예에 도시된 바와 같이, 측면들 사이에 형성된 하나 이상의 코너는 라운딩된 코너일 수 있다(예를 들어, 하나 이상의 곡률 반경을 가짐). 예를 들어, 제2 측면(239)과 제4 측면(250) 사이에 형성된 코너(286)는 라운딩되고, 제3 측면(243)과 제5 측면(255) 사이에 형성된 코너(288)는 라운딩된다. 예시된 실시예에서, 제4 측면(250)과 제5 측면(255) 사이에 형성된 코너(290) 또한 라운딩된다(예를 들어, 베이스(235)에 대향하는 정점이 라운딩됨). 라운딩된 코너 내에서 종료되는 볼록 다각형의 다양한 측면의 단부는 본 명세서에서 달리 언급되지 않는 한 일반적으로 라운딩된 코너의 중간 지점에 대응할 수 있다.

일부 실시예들에서, 코너들 중 일부 또는 심지어 어느 것도 라운딩되지 않는다(즉, 일부 또는 전부가 날카로운 코너들이다). 예시된 실시예에서, 베이스(235)와 제2 측면(239) 사이에 형성된 코너(282)는 라운딩되지 않고, 베이스(235)와 제3 측면(243) 사이에 형성된 코너(284)는 라운딩되지 않는다. 일반적으로, 라운딩된 코너와 날카로운 코너(및 라운딩된 코너의 하나 이상의 반경) 사이의 선택은 연마 부재(212)의 성능에 기초하여 이루어질 수 있다.

웨이퍼 결합 표면(225)의 각각의 측면(235, 239, 243, 250, 255)은 회전축(A)(도 4)으로부터 평균 거리를 갖는다. 예시된 실시예에서, 회전축(A)으로부터의 베이스(235)의 평균 거리(D235)는 다른 측면들(239, 243, 250, 255) 각각의 회전축으로부터의 평균 거리보다 더 작다(즉, 베이스(235)는 볼록 다각형의 다른 측면들보다 회전축(A)에 더 가깝다).

연삭 휠(300)의 다른 실시예가 도 7-8에 도시되어 있다. 도 4-5의 것들과 유사한 도 7-8에 도시된 컴포넌트들은 도 4-5의 대응하는 참조 번호에 "100"을 더한 것에 의해 지정된다(예를 들어, 부분 212는 312가 된다). 도 7-8의 실시예에서, 연마 부재(312)의 배향은 도 4-6의 연마 부재(212)로부터 180° 회전된다(도 6 및 도 9를 비교). 이 예시된 실시예에서, 회전축(A)으로부터의 베이스(335)의 평균 거리(D335)는 다른 측면들(239, 243, 250, 255) 각각의 회전축(A)으로부터의 평균 거리보다 크다(즉, 베이스(235)는 볼록 다각형의 다른 측면들보다 회전축(A)으로부터 더 멀리 있다). 연마 부재(312)의 배향 이외에, 연마 부재(312)는 도 4-6의 연마 부재(212)와 동일할 수 있다.

본 개시내용의 실시예들에 따르면, 반도체 구조는 제1 및 제2 연삭 휠들(도 1) 사이에 반도체 구조를 위치시킴으로써 양면 연삭될 수 있다. 반도체 구조는 제1 및 제2 연삭 휠들을 반도체 구조와 접촉시키고 제1 및 제2 연삭 휠들을 서로에 대해(즉, 반대 방향들로) 회전시킴으로써 연삭된다.

반도체 구조들을 동시 양면 연삭하기 위한 종래의 방법들과 비교하여, 본 개시내용의 방법들은 몇몇 이점들을 갖는다. 볼록 다각형 형상 연마 부재는 종래의 연마 부재에 비해 반도체 구조를 유지하기 위한 더 많은 연마 표면적을 갖는다. 이는 접촉된 연삭 휠에 의한 수평 방향 및 기울기에서의 진동을 감소시킨다. 회전하는 반도체 구조는 더 균형잡힌 조건들 하에서 연삭될 수 있고 나노토포그래피가 개선될 수 있다. 또한, 반도체 구조의 에지 영역을 따르는 급격한 단차가 개선될 수 있고, 연삭 웨이퍼 상의 왜곡 면적들이 감소될 수 있다. 볼록 다각형 형상의 연마 부재는 더 적은 연삭 전류로 더 적은 표면 손상을 발생시킬 수 있다. 웨이퍼 내에서 상이한 보우 효과를 생성하기 위해 볼록 다각형 형상 연마 부재의 상이한 형상 또는 배향이 사용될 수 있다. 볼록 다각형 형상의 연마 부재는 그 길이에 걸쳐 비교적 일관된 다공성을 가질 수 있고, 이는 연삭 프로세스의 일관성을 증가시킨다.

예

본 개시내용의 방법은 하기 예에 의해 추가로 예시된다. 이들 예는 제한적인 의미로 보아서는 안된다.

예 1: 볼록 다각형 형상 연마 부재의 사용에 의한 나노토포그래피 개선

제1 세트의 반도체 구조(단결정 실리콘 웨이퍼)는 미국 특허 제6,692,343호의 도 4-7에 도시된 바와 같은 연마 부재를 갖는 연삭 휠에 의해 동시 양면 연삭되었다. 제2 세트의 반도체 구조(단결정 실리콘 웨이퍼)는 볼록 다각형 형상(볼록 오각형)을 갖는 연마 부재를 갖는 연삭 휠에 의해 동시 양면 연삭되었다. 도 10은 나노토포그래피의 피크 대 밸리를 도시하고, 도 11은 웨이퍼의 10 mm x 10 mm 윈도우의 피크 대 밸리를 도시한다. 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 오각형 형상 연마 부재는 개선된 나노토포그래피를 갖는다.

예 2: 볼록 다각형 형상의 연마 부재의 이용에 의한 왜곡 면적의 감소

도 12는 오각형 형상의 연마 부재를 갖는 본 출원의 도 4-6의 연삭 휠("(1)") 및 미국 특허 제6,692,343호의 도 4-7에 도시된 연마 부재를 갖는 연삭 휠에 의해 연삭된 웨이퍼에 대한 웨이퍼 이미지를 도시하며, "(2)"는 중심 패턴이고 "(3)"은 에지 패턴이다. 오각형 형상 연마 부재는 연삭 시퀀스에 걸쳐 변경할 필요 없이, 회전하는 웨이퍼 표면을 향한 유지력 및 일관된 발생 기울기를 더 양호하게 인가할 수 있었다. 도 12에 도시된 바와 같이, 오각형 형상의 연마 부재를 갖는 웨이퍼 연삭은 연삭된 웨이퍼 상의 왜곡 면적의 발생을 방지하여, 나노토포그래피를 향상시킨다.

예 3: 볼록 다각형 형상의 연마 부재의 이용에 의한 보우의 변화

연삭 휠의 경사 조정 없이, 연삭 휠의 회전축에 가장 가까운 베이스를 갖는 오각형 형상의 연마 부재("출원의 도 4-5"), 회전축으로부터 가장 먼 베이스를 갖는 오각형 형상의 연마 부재("출원의 도 7-8") 및 미국 특허 제6,692,343호("미국 특허 제6,692,343호")의 도 4-7에 도시된 연마 부재에 대한 중심 프로파일(BOW 최적 적합, CRING)이 도 13-14에 도시되어 있다. 도 13은 양면 연삭 후의 측정된 보우를 도시하고, 도 14는 양면 연삭 전후의 보우의 차이를 도시한다. 오각형 형상의 연마 부재는 상이한 제거량을 갖고, 연삭 휠은 상이한 BOW 능력을 갖는다.

예 4: 볼록 다각형 형상 연마 부재의 사용에 의한 표면 손상의 감소

도 17은 미국 특허 제6,692,343호의 도 4-7에 도시된 바와 같은 연마 부재를 갖는 연삭 휠(좌측 컬럼) 및 오각형 형상의 연마 부재를 갖는 연삭 휠(우측 컬럼)에 대한 입자 카운트의 누적 백분율(DIC 모드)을 도시한다. 도 17에 도시된 바와 같이, 오각형 형상의 연마 부재는 더 적은 연삭 전류로 더 적은 표면 손상을 초래하였다(도 15-16).

예 5: 볼록 다각형 형상 연마 부재의 사용에 의한 연삭 안정성

볼록 다각형 형상의 휠은 볼록 다각형 구조의 상단 층으로부터 하단 층까지의 안정적인 연삭 능력을 포함하였다. 도 18에 도시된 바와 같이, 볼록 다각형 형상 휠의 다공성은 그 길이를 전체에 걸쳐 일관적이다. 이는 오각형 형상의 연마 부재는 일관된 값을 나타내는 반면, 미국 특허 제6,692,343호의 도 4-7의 연마 부재에 대해 변화된(낮은 값에서 높은 값으로 그리고 다시 낮은 값으로) CRING 값을 도시하는 도 19에 의해 입증된다.

본원에 사용된 용어 "약", "실질적으로", "본질적으로" 및 "대략"은 치수, 농도, 온도 또는 다른 물리적 또는 화학적 특성 또는 특징의 범위와 함께 사용되는 경우에, 예를 들어 반올림, 측정 방법론 또는 다른 통계적 변동으로부터 생성된 변동을 포함한, 특성 또는 특징의 범위의 상한 및/또는 하한에 존재할 수 있는 변동을 포괄하는 것으로 의도된다.

본 개시내용 또는 그 실시예(들)의 요소들을 소개할 때, 관사들("a", "an", "the", 및 "said")은 엘리먼트들 중 하나 이상이 있다는 것을 의미하도록 의도된다. "포함하는(comprising, including)", "함유하는(containing)", 및 "갖는(having)"이라는 용어들은 포괄적인 것으로 의도되고, 열거된 요소들 이외의 추가적인 엘리먼트들이 있을 수 있다는 것을 의미한다. 특정 배향을 나타내는 용어들(예를 들어, "상단", "하단", "측면" 등)의 사용은 설명의 편의를 위한 것이고 설명된 항목의 임의의 특정 배향을 요구하지 않는다.

본 개시내용의 범위로부터 벗어나지 않고 상기 구성들 및 방법들에서 다양한 변경들이 이루어질 수 있으므로, 상기 설명에 포함되고 첨부 도면(들)에 도시된 모든 사항은 제한적인 의미가 아니라 예시적인 것으로 해석되어야 하는 것으로 의도된다.

Claims (32)

1. 반도체 구조를 양면 연삭하기 위한 방법으로서,
   제1 및 제2 연삭 휠들 사이에 상기 반도체 구조를 위치시키는 단계로서, 각각의 연삭 휠은
   지지 휠; 및
   상기 지지 휠로부터 축방향 외향 연장되는 복수의 연마 부재- 각각의 연마 부재는 웨이퍼 결합 표면을 갖고, 상기 웨이퍼 결합 표면은 적어도 5개의 측면을 갖는 볼록 다각형으로서 성형됨 -를 포함하는, 반도체 구조를 위치시키는 단계; 및
   상기 제1 및 제2 연삭 휠들을 상기 반도체 구조와 접촉시키고 상기 제1 및 제2 연삭 휠들을 서로에 대해 회전시킴으로써 상기 반도체 구조를 연삭하는 단계를 포함하는, 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 볼록 다각형은 하나 이상의 라운딩된 코너를 갖는, 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 다각형의 측면들 중 하나는 베이스 및 상기 베이스 이외의 복수의 측면을 포함하고, 상기 베이스 이외의 상기 다각형의 2개의 측면 사이에 형성된 코너 각각은 라운딩되는, 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 베이스와 함께 형성된 상기 코너들 각각은 날카로운 코너들인, 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연마 부재는 다이아몬드 그릿을 포함하는, 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 연마 부재는 유리화된 다이아몬드를 포함하는, 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 연마 부재는 접착제 또는 몰드에 의해 상기 지지 휠에 연결되는, 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지 휠은 원주방향 리세스를 형성하고, 상기 연마 부재는 상기 원주방향 리세스 내에 배치되는, 방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 볼록 다각형은 볼록 오각형인, 방법.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반도체 구조는 제1 및 제2 정수학적 패드들에 의해 고정되는, 방법.
11. 반도체 구조를 양면 연삭하기 위한 방법으로서,
    제1 및 제2 연삭 휠들 사이에 상기 반도체 구조를 위치시키는 단계로서, 각각의 연삭 휠은
    지지 휠; 및
    상기 지지 휠로부터 축방향 외향 연장되는 복수의 연마 부재를 포함하고, 각각의 연마 부재는 웨이퍼 결합 표면을 갖고, 상기 웨이퍼 결합 표면은
    상기 웨이퍼 결합 표면의 제1 측면인 베이스;
    제1 단부 및 제2 단부를 갖는 제2 측면- 상기 제2 측면은 그 제1 단부에서 상기 베이스에 연결되고, 상기 제2 측면과 상기 베이스는 둔각을 형성함 -; 및
    제1 단부 및 제2 단부를 갖는 제3 측면- 상기 제3 측면은 그 제1 단부에서 상기 베이스에 연결되고, 상기 제3 측면과 상기 베이스는 둔각을 형성함 -를 포함하는, 반도체 구조를 위치시키는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 연삭 휠들을 상기 반도체 구조와 접촉시키고 상기 제1 및 제2 연삭 휠들을 서로에 대해 회전시킴으로써 상기 반도체 구조를 연삭하는 단계를 포함하는, 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 웨이퍼 결합 표면은 제4 측면 및 제5 측면을 포함하는, 방법.
13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 각각의 연삭 휠은 회전축을 갖고, 상기 웨이퍼 결합 표면의 각각의 측면은 상기 회전축으로부터 평균 거리를 갖고, 상기 회전축으로부터의 상기 베이스의 상기 평균 거리는 상기 다른 측면들 각각의 상기 회전축으로부터의 상기 평균 거리보다 큰, 방법.
14. 제11항 또는 제12항에 있어서, 각각의 연삭 휠은 회전축을 갖고, 상기 웨이퍼 결합 표면의 각각의 측면은 상기 회전축으로부터 평균 거리를 갖고, 상기 회전축으로부터의 상기 베이스의 상기 평균 거리는 상기 다른 측면들 각각의 상기 회전축으로부터의 상기 평균 거리보다 더 작은, 방법.
15. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 웨이퍼 결합 표면은 하나 이상의 라운딩된 코너를 갖는, 방법.
16. 제15항에 있어서, 상기 베이스와 상기 제2 측면 사이에 형성된 상기 코너는 라운딩되지 않고, 상기 베이스와 상기 제3 측면 사이에 형성된 상기 코너는 라운딩되지 않는, 방법.
17. 제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 웨이퍼 결합 표면은 오각형 형상이고 제4 측면 및 제5 측면을 포함하는, 방법.
18. 제11항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연마 부재는 다이아몬드 그릿을 포함하는, 방법.
19. 제18항에 있어서, 상기 연마 부재는 유리화된 다이아몬드를 포함하는, 방법.
20. 제11항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 연마 부재는 접착제 또는 몰드에 의해 지지 휠에 연결되는, 방법.
21. 제11항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지 휠은 원주방향 리세스를 형성하고, 상기 연마 부재는 상기 원주방향 리세스 내에 배치되는, 방법.
22. 제11항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반도체 구조는 제1 및 제2 정수학적 패드들에 의해 고정되는, 방법.
23. 양면 연삭 장치로서,
    제1 및 제2 연삭 휠을 포함하고, 각각의 연삭 휠은 회전축을 갖고,
    지지 휠; 및
    상기 지지 휠로부터 축방향 외향 연장되는 복수의 연마 부재를 포함하고, 각각의 연마 부재는 웨이퍼 결합 표면을 갖고, 상기 웨이퍼 결합 표면은
    상기 웨이퍼 결합 표면의 제1 측면인 베이스;
    제1 단부 및 제2 단부를 갖는 제2 측면- 상기 제2 측면은 그 제1 단부에서 상기 베이스에 연결되고, 상기 제2 측면과 상기 베이스는 둔각을 형성함 -; 및
    제1 단부 및 제2 단부를 갖는 제3 측면- 상기 제3 측면은 그 제1 단부에서 상기 베이스에 연결되고, 상기 제3 측면과 상기 베이스는 둔각을 형성함 -을 포함하며;
    상기 웨이퍼 결합 표면의 각각의 측면은 상기 회전축으로부터 평균 거리를 갖고, 상기 회전축으로부터의 상기 베이스의 평균 거리는 상기 회전축으로부터의 다른 측면들 각각의 평균 거리보다 더 작은, 양면 연삭 장치.
24. 제23항에 있어서, 상기 웨이퍼 결합 표면은 제4 측면 및 제5 측면을 포함하는, 양면 연삭 장치.
25. 제23항 또는 제24항에 있어서, 상기 웨이퍼 결합 표면은 하나 이상의 라운딩된 코너를 갖는, 양면 연삭 장치.
26. 제25항에 있어서, 상기 베이스와 상기 제2 측면 사이에 형성된 상기 코너는 라운딩되지 않고, 상기 베이스와 상기 제3 측면 사이에 형성된 상기 코너는 라운딩되지 않는, 양면 연삭 장치.
27. 제23항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 웨이퍼 결합 표면은 오각형 형상이고, 제4 측면 및 제5 측면을 포함하는, 양면 연삭 장치.
28. 제23항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연마 부재는 다이아몬드 그릿을 포함하는, 양면 연삭 장치.
29. 제28항에 있어서, 상기 연마 부재는 유리화 다이아몬드를 포함하는 양면 연삭 장치.
30. 제23항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지 휠은 원주방향 리세스를 형성하고, 상기 연마 부재는 상기 원주방향 리세스 내에 배치되는, 양면 연삭 장치.
31. 제23항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지 휠은 원주방향 리세스를 형성하고, 상기 원주방향 리세스 내에 칼라가 배치되는, 양면 연삭 장치.
32. 제23항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반도체 구조를 고정하는 제1 및 제2 정수학적 패드들을 더 포함하는, 양면 연삭 장치.

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