(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハーを対象に両面研磨工程を行う上定盤と下定盤；
ウェハーが装着される装着孔が形成された中心プレートと、前記中心プレートが嵌合する嵌合孔が形成され、外周面に歯車部が形成された外周プレートと、を含み、前記装着孔の中心は前記中心プレートの中心から偏心し、前記嵌合孔の中心は前記外周プレートの中心から偏心する複数のキャリア；
前記外周プレートの歯車部と噛合して前記複数のキャリアに回転力を伝達する太陽歯車及び内歯車；を含み、
前記複数のキャリアのうち少なくとも２つのキャリアは、その中心プレートが嵌合孔に嵌合する方向が調整できることを特徴とする両面研磨装置。
【請求項２】
前記中心プレートの外周面には、複数の突出部が形成され、
前記外周プレートの嵌合孔には、前記突出部と嵌合するように前記突出部に対応する溝部が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の両面研磨装置。
【請求項３】
前記突出部と前記溝部とには、相互対応する段差が形成されたことを特徴とする請求項２に記載の両面研磨装置。
【請求項４】
前記突出部または前記溝部には、相互区分可能な識別標識が備えられることを特徴とする請求項２に記載の両面研磨装置。
【請求項５】
前記外周プレートは、前記中心プレートの材質より相対的に高い強度の材質からなることを特徴とする請求項１に記載の両面研磨装置。
【請求項６】
前記中心プレートは、エポキシガラス材質からなることを特徴とする請求項５に記載の両面研磨装置。
【請求項７】
前記外周プレートは、ＳＵＳ、ＳＵＳ ＤＬＣまたは金属材質のうちの少なくとも１つの材質からなることを特徴とする請求項５に記載の両面研磨装置。
【請求項８】
前記中心プレートまたは前記外周プレートは、少なくとも１つのスラリー孔を備えることを特徴とする請求項１に記載の両面研磨装置。
【請求項９】
ウェハーを対象に両面研磨工程を行う上定盤と下定盤；
ウェハーが装着される装着孔が形成され、外周面には太陽歯車と内歯車とが噛合する歯車部が形成された複数のキャリア；
前記複数のキャリアに回転力を伝達する太陽歯車及び内歯車；を含み、
前記複数のキャリアのうち少なくとも２つのキャリアは、キャリア中心から相異なる離隔距離で中心が偏心した装着孔を有することを特徴とする両面研磨装置。
【請求項１０】
両面研磨装置の上定盤と下定盤との間に設けられ、太陽歯車及び内歯車によって回転される両面研磨装置用キャリアであって、
ウェハーが装着される装着孔が形成された中心プレート；
前記中心プレートが嵌合する嵌合孔が形成され、外周面に前記太陽歯車と内歯車とが噛合する歯車部が形成された外周プレート；を含み、
前記装着孔の中心は前記中心プレートの中心から偏心し、前記嵌合孔の中心は前記外周プレートの中心から偏心することを特徴とする両面研磨装置用キャリア。
【請求項１１】
前記中心プレートの外周面には、複数の突出部が形成され、
前記外周プレートの嵌合孔には、前記突出部と嵌合するように前記突出部に対応する溝部が形成されたことを特徴とする請求項１０に記載の両面研磨装置用キャリア。
【請求項１２】
前記突出部と前記溝部とには、相互対応する段差が形成されたことを特徴とする請求項１１に記載の両面研磨装置用キャリア。
【請求項１３】
前記突出部または前記溝部には、相互区分可能な識別標識が備えられることを特徴とする請求項１１に記載の両面研磨装置用キャリア。
【請求項１４】
前記外周プレートは、前記中心プレートの材質より相対的に高い強度の材質からなることを特徴とする請求項１０に記載の両面研磨装置用キャリア。
【請求項１５】
前記中心プレートは、エポキシガラス材質からなることを特徴とする請求項１４に記載の両面研磨装置用キャリア。
【請求項１６】
前記外周プレートは、ＳＵＳ、ＳＵＳ ＤＬＣまたは金属材質のうちの少なくとも１つの材質からなることを特徴とする請求項１４に記載の両面研磨装置用キャリア。
【請求項１７】
前記中心プレートまたは前記外周プレートは、少なくとも１つのスラリー孔を備えることを特徴とする請求項１０に記載の両面研磨装置用キャリア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、両面研磨装置用キャリア及びそれを用いた両面研磨装置に関し、より詳しくは、最適品質の研磨工程が導かれるように、キャリア上におけるウェハーの装着される物理的位置が可変に調整できるように構成されるキャリア、及びそれを用いた両面研磨装置に関する。
【０００２】
本出願は、２００９年８月２１日出願の韓国公開特許第１０−２００９−００７７５２５号公報に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に援用される。
【背景技術】
【０００３】
シリコンウェハーを製造する工程は、主に、単結晶インゴット（ｉｎｇｏｔ）をスライスして薄いディスク状のウェハーを生成するスライス工程、ウェハーのクラック、欠けまたは亀裂などを防止するために外周部を面取り（ｃｈａｍｆｅｒｉｎｇ）する面取り工程、ウェハーを平坦化する粗研磨（ｌａｐｐｉｎｇ）工程、面取り工程及び粗研磨工程を経たウェハーに残存する加工変形部位を除去するエッチング工程、ウェハー表面を鏡面化する研磨（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）工程、及び異物を除去する洗浄工程などで構成される。製作環境や対象ウェハーの仕様などによって、付加的な工程が付け加えられたり、製造工程の順序が変更されることがある。
【０００４】
研磨工程は片面研磨工程と両面研磨工程とに分けられる。そのうち、両面（二重）研磨工程（ＤＳＰ；Ｄｏｕｂｌｅ Ｓｉｄｅ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）は、ウェハーの上部面及び下部面を対象に両面で研磨する工程である。
【０００５】
以下、図１を参照して両面研磨工程が行われる両面研磨装置をより具体的に説明する。
【０００６】
前記両面研磨装置１０は、研磨パッドが下面に取り付けられた上定盤１５０、前記上定盤１５０に対向し、上面に研磨パッドが取り付けられた下定盤１１０、及び前記上定盤１５０と下定盤１１０との間に設けられ、研磨の対象になるウェハー１００が装着されるキャリア１３０を含んで構成される。
【０００７】
下定盤１１０の外周には内歯車（ｉｎｔｅｒｎａｌ ｇｅａｒ）１２０が設けられ、装置の中央部には太陽歯車（ｓｕｎ ｇｅａｒ）１４０が設けられる。１つ以上のウェハーが装着されたキャリア１３０は、内歯車１２０及び太陽歯車１４０と噛合して回転運動する。
【０００８】
キャリア１３０が内歯車１２０及び太陽歯車１４０によって回転すると、キャリア１３０に装着されたウェハーも回転する。ウェハーは、上定盤１５０及び下定盤１１０に取り付けられた研磨パッドとの回転運動による摩擦力、及び研磨粒子と各種添加物を混合した研磨スラリーの反応によって研磨される。
【０００９】
また、内歯車１２０と太陽歯車１４０とは独立的に回転するように構成される。それぞれの歯車に対する軸の回転比または速度などによって、キャリアの自転及び公転の程度（周期、回数など）が決定される。
【００１０】
すなわち、前記キャリア１３０に装着されたウェハーは前記キャリア１３０の自転または公転の程度に対応する回転運動をする。
【００１１】
一方、両面研磨装置１０の上定盤１５０及び下定盤１１０は粗研磨（ｌａｐｐｉｎｇ）工程を通じて製造される。したがって、上定盤１５０及び下定盤１１０が同じメーカーによって製造されても、定盤（上定盤または下定盤）の大きさを考慮すれば、粗研磨工程による加工偏差が生じるようになる。さらに、図２に示されたように、メーカーが異なる場合は、相異なる平坦度または形状を有するようになる。
【００１２】
また、図３に示されたように、強い圧力による研磨工程が繰り返されれば、定盤の温度が上昇し、これによって定盤の物理的変形が伴われることがある。図３において、点線は下定盤のベース部の温度変化を示し、実線は上定盤及び下定盤の表面温度の変化を示している。
【００１３】
研磨工程が相当な時間と回数で行われることから、このような物理的変形は時変的（ｔｉｍｅ−ｖａｒｙｉｎｇ）な現象として理解でき、投入されるスラリーの状態、目直し（ｄｒｅｓｓｉｎｇ）条件など多様な要因とともに、定量的に決定できない動的変動因子として分類され得る。
【００１４】
このような状況下で、ウェハーの平坦度などが基準品質レベルにならない場合、従来はウェハーの装着されるキャリア又は定盤自体を取り替える方法が用いられている。しかし、従来の方法は基本的に取替え作業を伴い、その取替え作業の前提として平坦度などの品質検査が頻繁に付け加えられるため、工程時間が余計に長引く。さらに、キャリア及び定盤が早期に取り替えられるため、それによる資材の経済的な損失が発生するという点も問題点として指摘されている。
【００１５】
従来の研磨装置は、ウェハー装着孔の位置が固定されており、一律的な回転軌跡のみを繰り返して描くようになる。このため、定盤の平坦度や他の変動因子などが変わっても、従来の研磨装置は可変環境に能動的に対処できない。この点が従来の研磨装置の最も根本的な問題点であると言える。
【００１６】
一方、両面研磨工程において、キャリアは平坦度制御因子のうち最も主要な機能を果たす。現在、エポキシガラス（Ｅｐｏｘｙ Ｇｌａｓｓ）材質のキャリアとＳＵＳ ＤＬＣ材質のキャリアが最も多く使用されている。ＳＵＳ ＤＬＣはステンレス鋼の金属面上に炭素がコーティングされた材質を意味する。
【００１７】
図４に示されたように、ウェハー１００の装着されたキャリア１３０は、上部パッド１５１が取り付けられた上定盤１５０と下部パッド１１１が取り付けられた下定盤１１０との間に介在する。前記キャリア１３０は、外周面方向に内歯車１２０が噛合し、内周面方向に太陽歯車１４０が噛合するように、外周面に歯車部が形成される。
【００１８】
前記キャリア、特に、エポキシガラス材質のキャリアが自転運動及び公転運動する場合、回転運動量すなわちトルクは、歯車と噛合する歯車部が形成されたキャリアの外周面に最も大きく印加される。回転運動が繰り返されれば、印加された力は累積し続け、図５のＡで示したように、キャリアの外周面にはクラック（ｃｒａｃｋ）が発生するようになる。
【００１９】
このようなクラックは、ウェハーと対面するパッドエッジ領域（ｐａｄ ｅｄｇｅ ａｒｅａ）に損傷を与え、これによってパッドは不均一なパッド面に変形し、結果的に研磨対象ウェハーの平坦度の低下をもたらす。また、損傷されたパッドの残留物がスラリーに含まれ、スラリーフィルターの機能を低下させることがある。
【００２０】
すなわち、エポキシ材質のキャリアは、外周面の損傷によってパッドコンディションの早期低下及びウェハー研磨時の平坦度低下をもたらすだけでなく、キャリア自体の寿命を短縮させる。
【００２１】
一方、ＳＵＳ ＤＬＣキャリアの場合、エポキシ材質のキャリアに比べて強度が高く、外周面の損傷が比較的少ないが、厚さの制御に限界があるため、安定的品質の平坦度を確保するには制限がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ウェハーが装着される装着孔の位置を可変的に構成することで、定盤の平坦度を含む両面研磨工程の動的要因に能動的に対処することができるキャリアを提供することを目的とする。
【００２３】
また、本発明は、キャリアの構成を二元化し、二元化したそれぞれのプレートを異なる材質で差等的に構成することで、寿命を増大させるだけでなく、両面研磨後の平坦度を向上させることができるキャリアを提供することを他の目的とする。
【００２４】
本発明の他の目的及び長所は後述される本発明の実施例によって理解できるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に記載される構成とそれらの組合せによって実現することができる。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記の目的を達成するため、本発明の両面研磨装置用キャリアは、両面研磨装置の上定盤と下定盤との間に設けられ、太陽歯車及び内歯車によって回転される両面研磨装置用キャリアであって、ウェハーが装着される装着孔が形成された中心プレート；及び前記中心プレートが嵌合される嵌合孔が形成され、外周面には前記太陽歯車と内歯車とが噛合する歯車部が形成された外周プレートを含み、前記装着孔の中心は前記中心プレートの中心から偏心し、前記嵌合孔の中心は前記外周プレートの中心から偏心するように構成される。
【００２６】
また、前記外周プレートは、前記中心プレートより相対的に高い強度の材質で製造することができる。このような場合、前記中心プレートはエポキシガラス材質で製造でき、前記外周プレートはＳＵＳ、ＳＵＳ ＤＬＣまたは金属材質のうちの少なくとも１つの材質で製造することができる。
【００２７】
また、前記中心プレートの外周面には複数の突出部が形成され、前記外周プレートの嵌合孔には前記突出部と嵌合するように前記突出部に対応する溝部が形成されることができる。より望ましい実施形態では、前記突出部と溝部とには相互対応する段差が形成されることができる。また、前記突出部または溝部は、相互識別可能な標識を備えることがより望ましい。
【００２８】
さらに、本発明の前記中心プレートまたは前記外周プレートには、少なくとも１つのスラリー孔が設けられることがより望ましい。
【００２９】
一方、本発明の他の態様による両面研磨装置は、ウェハーを対象に両面研磨工程を行う上定盤と下定盤；ウェハーが装着される装着孔が形成された中心プレートと、前記中心プレートが嵌合される嵌合孔が形成され、外周面に歯車部が形成された外周プレートと、を含み、前記装着孔の中心は前記中心プレートの中心から偏心し、前記嵌合孔の中心は前記外周プレートの中心から偏心する複数のキャリア；及び前記外周プレートの歯車部と噛合して前記複数のキャリアに回転力を伝達する太陽歯車及び内歯車；を含み、前記複数のキャリアのそれぞれの中心プレートがそれぞれの外周プレートに嵌合する方向が調整できるように構成される。
【００３０】
また、本発明のさらに他の態様による両面研磨装置は、ウェハーを対象に両面研磨工程を行う上定盤と下定盤；ウェハーが装着される装着孔が形成され、外周面には前記太陽歯車と内歯車とが噛合する歯車部が形成された複数のキャリア；及び前記複数のキャリアに回転力を伝達する太陽歯車及び内歯車を含み、前記複数のキャリアのうち少なくとも２つのキャリアは、キャリア中心から相異なる離隔距離で中心が偏心した装着孔を有するように構成される。
【発明の効果】
【００３１】
このような本発明によるキャリア及びそれを用いた両面研磨装置は、まず、研磨の対象になるウェハーの位置を従来のように固定的位置にせず可変的に調整することで、動的に変化する研磨装置の多様な要因に能動的に対応することができる。
【００３２】
さらに、テスト工程などを通じて最適の研磨品質が得られる方向を選別し、簡単な構造だけをもって対象ウェハーの位置を最適の方向に従って調整できるため、より迅速且つ便利に後続の研磨工程を行うことができる。
【００３３】
具体的に、キャリアをウェハーが装着される中心プレートとそれを支持する外周プレートにより二元的に構成し、前記中心プレートが前記外周プレートに結合される方向を変更するだけでウェハーの位置を可変的に調整することができ、より効果的な研磨装置を具現することができる。
【００３４】
上記のように構成することで、キャリアまたは定盤の頻繁な取替え、工程時間の増加、コストの増加、資材の無駄使いなど従来の問題を全て解決することができ、生産性を著しく高めることができる。
【００３５】
また、本発明は、両面研磨装置に用いられるキャリアの摩耗、欠け、亀裂またはクラックなどを効果的に防止できるため、前記キャリアの寿命を増大することはもちろん、装置内の取替え周期を延長することができる。
【００３６】
このような本発明の基本的な作用効果により、ウェハーを研磨する研磨パッドの状態を良好に維持することができ、これによって研磨工程の安定性及び高平坦度を確保することができる。
【００３７】
さらに、キャリア寿命の延長により、キャリアの取替えに要する工程コストと時間を効果的に短縮することができ、より高い経済性及び生産性を創出することができる。
【００３８】
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施例を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】従来の両面研磨装置の構成を示した分解斜視図である。
【図２】従来の両面研磨装置における上下定盤の平坦度を示した図である。
【図３】従来の両面研磨工程による温度上昇を示した図である。
【図４】従来の両面研磨装置の断面図である。
【図５】単一材質からなる従来のキャリアで発生するクラックを示した図である。
【図６】本発明の望ましい実施例による両面研磨装置用キャリアを示した分解図である。
【図７】本発明の望ましい実施例による両面研磨装置用キャリアを示した断面図である。
【図８】本発明の望ましい実施例による両面研磨装置の平面図である。
【図９】本発明の望ましい実施例により、キャリア毎に装着されたウェハーを示した図である。
【図１０】本発明の望ましい実施例による両面研磨工程を示したフロー図である。
【図１１】本発明の他の望ましい実施例による両面研磨装置の構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
【００４１】
図６は、本発明の望ましい実施例による両面研磨装置用キャリアを示した分解図である。
【００４２】
本発明によるキャリア２００は、両面研磨装置の上定盤と下定盤との間に設けられ、太陽歯車及び内歯車によって回転する両面研磨装置用キャリアである。図６に示されたように、本発明のキャリア２００は中心プレート２１０と外周プレート２２０とに二元化して構成することができる。
【００４３】
ここで、前記中心プレート２１０は装着孔２１１またはスラリー孔２１５を含むことができ、両面研磨の対象になるウェハー１００が前記装着孔２１１に装着される。
【００４４】
前記スラリー孔２１５は、研磨粒子と各種添加物とを混合した研磨液であるスラリーの混合または反応を促すための構成である。上記のように、中心プレート２１０に１つ以上のスラリー孔２１５が設けられることで、スラリー孔の空間を十分確保することができる。同様に、本発明の外周プレート２２０にもスラリー孔２２５を１つ以上設けることができる。
【００４５】
また、前記スラリー孔２１５、２２５が中心プレート２１０と外周プレート２２０に設けられることで、前記プレートと定盤のパッドとの接触面積が減少する。これにより、表面張力が最小化し、キャリアの回転をさらに向上させるだけでなく、スラリーを作業対象になるウェハーに円滑に供給できるため、研磨工程における平坦度を向上させることができる。
【００４６】
本発明は、位置が固定されたウェハー装着孔を有する従来のキャリア及び両面研磨装置に対する観点を根本的に転換し、前記ウェハー装着孔２１１が可変的に調整及び適用できるキャリア及び両面研磨装置を提案する。
【００４７】
そのために、まず、本発明の中心プレート２１０の装着孔２１１は、その中心が前記中心プレート２１０の中心から所定距離偏心して構成される。このように偏心した装着孔２１１は、後述する外周プレート２２０の嵌合孔の偏心構造と連携して、その位置が実施形態に応じて可変である。
【００４８】
前記中心プレート２１０とともに本発明のキャリア２００を構成する外周プレート２２０は、嵌合孔２２１と歯車部２２２を有する。前記嵌合孔２２１に中心プレート２１０が嵌合する。
【００４９】
前記嵌合孔２２１は、上述した装着孔２１１の偏心構造とともに、ウェハーの位置、すなわち、ウェハーが装着される装着孔２１１の位置が可変的に調整できるように、その中心が前記外周プレート２２０の中心から所定距離偏心した形態で形成される。
【００５０】
また、外周プレート２２０の歯車部２２２は、外周プレート２２０の外周面に形成され、それに太陽歯車と内歯車とが噛合することで自転及び公転運動のための回転駆動力が伝達される。前記外周プレート２２０の歯車部２２２を通じて伝達された回転駆動力は、外周プレート２２０に嵌合する中心プレート２１０及び前記中心プレート２１０に装着されるウェハー１００が自転及び公転する原動力になる。
【００５１】
このような自転及び公転による回転力は、上定盤及び下定盤との相対摩擦力を発生させ、スラリー孔を通じてスラリーが円滑にウェハーに供給されるように誘導することで、両面研磨工程が行われる。
【００５２】
また、より望ましい実施形態を具現するため、前記中心プレート２１０の外周面には複数の突出部２１３が形成される。前記複数の突出部２１３は、それと対応するように外周プレート２２０の嵌合孔２２１に形成された溝部２２３に嵌合することができる。
【００５３】
前記突出部２１３と溝部２２３とは、相互の結合と回転運動の効果的伝達のため、噛合式を含む多様な形状や形態にすることができ、その個数も調整角または方向に応じて多様に適用できることは、当業者にとっては自明である。
【００５４】
望ましい一実施形態として、図６及び図７に示されたように、前記突出部２１３と溝部２２３とは、相互のより効果的な嵌合のために、相互対応する段差状で形成することができる。
【００５５】
このように相互対応する段差状で突出部２１３と溝部２２３とを構成する場合、中心プレート２１０と外周プレート２２０との間の一層効果的な結合を誘導できるだけでなく、両面研磨装置の駆動による振動や揺れなどの外的因子があってもより安定した状態を維持することができる。また、中心プレートと外周プレートとの結合／解除が容易であるため、いつでも中心プレートの結合方向を容易に調整することができる。
【００５６】
図７に示されたように、前記中心プレート２１０の突出部２１３において、段差の突出した凸部分の厚さをｂとし、凹部分の厚さをｃとすれば、前記外周プレート２２０の溝部２２３も、これに対応するように、段差の凹部分の厚さをｂとし、段差の凸部分の厚さをｃとすることで、前記中心プレート２１０の厚さと外周プレート２２０の厚さが両方とも同じくａになるように構成することが望ましい。
【００５７】
また、前記突出部２１３または溝部２２３には、中心プレート２１０が外周プレート２２０に結合される方向をユーザなどが容易に確認して管理できるように、相互区分可能な識別標識が備えられることが望ましい。前記識別標識は、相互区分できれば、色相、数字、文字などの記号など多様な形態を含むことができる。
【００５８】
一方、従来のキャリアは、単一材質からなる単一化された板状に製造されているが、上述したように、それぞれの材質による工程上の問題点を有する。このような問題点を解決するため、本発明は中心プレートと外周プレートとに二元化された構成を採用する。これにより、ウェハー装着如何、厚さ制御、内歯車と太陽歯車との噛合如何、物理的剛性などに係わる問題を解決することができる。
【００５９】
すなわち、本発明の中心プレート２１０は、太陽歯車または内歯車と直接噛合しないため、物理的な摩擦などが直接的に発生する部分ではない。したがって、厚さ制御の効率性を高めるため、中心プレート２１０を外周プレート２２０より多少剛性の低い材質で構成することができる。
【００６０】
また、前記外周プレート２２０は、太陽歯車及び内歯車と直接的且つ物理的に噛合する部分であるため、太陽歯車及び内歯車との物理的噛合に対する高耐久性を有するように、前記中心プレート２１０より高い剛性を有する材質で構成することが望ましい。
【００６１】
すなわち、前記中心プレート２１０と外周プレート２２０とは二元化された材質で構成し、厚さ制御の効率性を向上できるように、前記中心プレート２１０は外周プレートに比べて相対的に軟性の材質で構成し、前記外周プレート２２０は前記中心プレート２１０より相対的に強度または剛性の高い材質で構成する。
【００６２】
本発明の他の目的を達成するための実施形態によれば、前記中心プレート２１０はエポキシガラス材質で製造され、前記外周プレート２２０はＳＵＳ、ＳＵＳ ＤＬＣ材質、または中心プレート２１０より強度の高い金属材質で構成されることが望ましい。
【００６３】
以下、図８及び図９を参照して、上記の二元化されたキャリアを用いてウェハーの位置を可変的に調整できる本発明の両面研磨装置３００を説明する。
【００６４】
本発明による両面研磨装置３００には、複数のキャリア２００が備えられるが、以下では両面研磨装置に備えられたキャリアを５つとして説明する。
【００６５】
図８に示されたように、両面研磨装置３００には５つのキャリア（＃１、＃２、＃３、＃４及び＃５）が備えられる。前記キャリア２００は、中心プレート２１０及び外周プレート２２０で構成され、上述したように、中心プレートは偏心した装着孔２１１を有し、外周プレート２２０は偏心した嵌合孔２２１を有する。
【００６６】
５つのキャリアの中心プレート２１０は、それぞれ相異なる方向で外周プレート２２０に嵌合する。このように中心プレート２１０を相異なる方向で嵌合孔に嵌合することは、装着孔２１１の偏心構造及び嵌合孔２２１の偏心構造による。そのために、図９に示されたように、同じ基準で整列しても、相異なる位置にウェハーを装着することができる。
【００６７】
図９に示されたように、＃１キャリアを基準にしたとき、それぞれのキャリアの回転角、偏心距離などは下記の表のようである。
【００６８】
【表１】
0005627685.tif 000002
【００６９】
すなわち、図９及び表１に示されたように、相異なる位置に装着されるウェハーは、両面研磨装置の中心または所定基準点からの偏心程度が相異なるため、ウェハーの自転または公転は差等的な半径または軌跡を描くことになる。したがって、ウェハーの方向または位置によって差等的な研磨工程が行われる。
【００７０】
以下、図１０を参照して、前記両面研磨装置を用いて両面研磨工程を行う方法を説明する。
【００７１】
まず、上述したように、少なくとも１つの中心プレート２１０が相異なる方向になるように、前記外周プレート２２０の嵌合孔２２１に前記中心プレート２１０を嵌合する（Ｓ１００）。
【００７２】
前記中心プレート２１０が相異なる方向になるということは、前記中心プレート２１０に装着されたウェハー１００が相異なる位置に置かれることを意味する。
【００７３】
このとき、前記中心プレート２１０の突出部２１３に設けられた識別標識と前記外周プレート２２０の溝部２２３に設けられた識別標識とをマッチングすることで、相互の方向を確認及び管理できるようにすることが望ましい。
【００７４】
中心プレート２１０の嵌合が完了すれば、両面研磨装置は予備両面研磨工程を行う（Ｓ１１０）。予備両面研磨工程が完了すれば、中心プレート２１０の各方向毎にウエハー平坦度などの品質検査を行う（Ｓ１２０）。品質検査を通じて最適品質の方向が決定される。
【００７５】
品質検査の結果に基づいて最適品質が得られる第１方向を決定し（Ｓ１３０）、決定された第１方向になるように全ての中心プレート２１０の方向を調整する（Ｓ１４０）。
【００７６】
第１方向に全ての中心プレート２１０をセットし、両面研磨工程を行う（Ｓ１５０）。前記両面研磨工程は、上定盤または下定盤のパッド状態、摩耗如何、熱的変形などの動的要因を現時点を基準に反映した上で行われるため、現在の条件下で最適化された研磨工程を行うことができる。
【００７７】
しかし、両面研磨工程は繰り返して行われるため、工程の遂行回数が多くなれば、動的要因が変更し、最適品質の方向も変わる。したがって、前記両面研磨工程の遂行回数が予め定めた基準に達すれば、最適品質の方向が変わり得るため、上述した段階Ｓ１００ないしＳ１５０を繰り返して行う。
【００７８】
遂行回数の基準は、工程ライン、システム環境、所要時間、製品仕様など多様な要因に応じて設定でき、望ましくは数十ないし数千回、より望ましくはおよそ７００回に設定することができる。また、両面研磨工程が繰り返されれば、品質検査も２回以上行われることは言うまでもない。
【００７９】
本発明の実施例によるキャリアは、中心プレートと外周プレートとに二元化された形態であるが、これに限定されず、単一プレートの形態で具現することもできる。
【００８０】
すなわち、図１１に示されたように、ウェハーが装着される装着孔２５０が設けられ、外周面には前記太陽歯車と内歯車とが噛合する歯車部が形成されたキャリア２００が複数、本実施例では５つのキャリア（＃１、＃２、＃３、＃４及び＃５）が備えられる。前記複数のキャリアのうち少なくとも２つのキャリアは、キャリア中心ａから相異なる離隔距離で中心（ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４、ｂ５）が偏心した装着孔２５０を有するように構成することができる。
【００８１】
すなわち、キャリア＃１、＃２、＃３、＃４及び＃５毎にその装着孔２５０の偏心程度をｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４及びｄ５のように相異ならせて構成することで、それぞれのキャリアは相異なる自転及び工程の回転領域または軌跡を描くことができる。
【００８２】
以上、本発明を限定された実施例と図面に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図５】
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