(57)【要約】  実施例は、複数のキャリアが配置される第１の定盤；前記第１の定盤の中央領域に配置され、前記複数のキャリアと噛み合う第１のギア；前記第１の定盤の縁部領域に配置され、前記複数のキャリアと噛み合う第２のギア；前記第１の定盤を第１の方向に回転させるモーター；前記第１の定盤と対向して配置される固定ハンガー；及び前記固定ハンガーにぶら下げられ、前記第１の定盤とのクリアランスが可変である第２の定盤；を含むウエハーの加工装置を提供する。
2016507163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のキャリアが配置される第１の定盤；
前記第１の定盤の中央領域に配置され、前記複数のキャリアと噛み合う第１のギア；
前記第１の定盤の縁部領域に配置され、前記複数のキャリアと噛み合う第２のギア；
前記第１の定盤を第１の方向に回転させるモーター；
前記第１の定盤と対向して配置される固定ハンガー；及び
前記固定ハンガーにぶら下げられ、前記第１の定盤とのクリアランス（ｃｌｅａｒａｎｃｅ）が可変である第２の定盤；を含むウエハーの加工装置。
【請求項２】
前記第２の定盤は、前記第１の定盤と対向して配置される、請求項１に記載のウエハーの加工装置。
【請求項３】
前記第２の定盤上に配置される第１のプーリーユニットと、前記固定ハンガー上に配置される第２のプーリーユニットと、をさらに含む、請求項１に記載のウエハーの加工装置。
【請求項４】
前記第１のプーリーユニットと前記第２のプーリーユニットによってガイドされるケーブルをさらに含む、請求項３に記載のウエハーの加工装置。
【請求項５】
前記第１のプーリーユニットと前記第２のプーリーユニットはそれぞれ複数のプーリーを含み、前記第１のプーリーユニット内の前記プーリーの個数と前記第２のプーリーユニット内の前記プーリーの個数は同一である、請求項４に記載のウエハーの加工装置。
【請求項６】
前記第１のプーリーユニット内の複数のプーリーと前記第２のプーリーユニット内の複数のプーリーは交互に配置される、請求項５に記載のウエハーの加工装置。
【請求項７】
前記第２のプーリーユニット内の前記複数のプーリーは、前記固定ハンガーの縁部から突出して配置される、請求項４に記載のウエハーの加工装置。
【請求項８】
前記第１のプーリーユニット内の複数のプーリーを連結する円周は、前記第２のプーリーユニット内の複数のプーリーを連結する円周と同一の輪郭を有する、請求項７に記載のウエハーの加工装置。
【請求項９】
前記第２の定盤の前記固定ハンガーと対向する領域に配置される少なくとも２個の突起と、前記突起にそれぞれ締結され、前記第２の定盤の第２の方向への移動を阻止する支持部材と、をさらに含む、請求項１に記載のウエハーの加工装置。
【請求項１０】
前記第２の方向は前記第１の方向と平行である、請求項９に記載のウエハーの加工装置。
【請求項１１】
前記突起は、前記第２の定盤の中央領域を挟んで互いに対向して配置される、請求項９に記載のウエハーの加工装置。
【請求項１２】
前記それぞれの支持部材は、
前記第２の定盤の外郭から延長された胴体と、前記胴体と結合され、前記突起を取り囲む少なくとも一つの支持ユニットと、を含む、請求項９に記載のウエハーの加工装置。
【請求項１３】
前記それぞれの支持部材の胴体は前記それぞれの突起の一側面と接触し、前記一つの突起に対して前記それぞれの支持部材の胴体が同一の回転方向に配置される、請求項９に記載のウエハーの加工装置。
【請求項１４】
前記第２の定盤を貫通する複数の貫通ホールが配置され、前記貫通ホールは、前記第２の定盤の中央領域で前記第２の定盤の縁部領域より稠密に配置される、請求項１に記載のウエハーの加工装置。
【請求項１５】
前記第１の定盤上に配置され、前記第１のギアと前記第２のギアとの間に配置される第１のパッドをさらに含む、請求項１に記載のウエハーの加工装置。
【請求項１６】
前記第２の定盤上に前記第１のパッドと対向して配置される第２のパッドをさらに含み、前記第２のパッドは、前記第１のパッドと対向する面の輪郭が前記第１のパッドの輪郭と反対である、請求項１５に記載のウエハーの加工装置。
【請求項１７】
第１の定盤の中央領域の第１のギアと縁部領域の第２のギアとの間に、それぞれ複数のウエハーが配置された複数のキャリアを前記第１のギア及び前記第２のギアと噛み合うように配置すること；
前記第１の定盤上に前記第１の定盤と対向するように第２の定盤を配置すること；及び
前記第１の定盤を第１の方向に回転させること；を含み、
前記第２の定盤は、前記第１の定盤とのクリアランスが可変であるウエハーの加工方法。
【請求項１８】
前記第２の定盤を前記第１の方向に固定させる、請求項１７に記載のウエハーの加工方法。
【請求項１９】
複数のキャリアが配置される第１の定盤；
前記第１の定盤の中央領域に配置され、前記複数のキャリアと噛み合う第１のギア；
前記第１の定盤の縁部領域に配置され、前記複数のキャリアと噛み合う第２のギア；
前記第１の定盤を第１の方向に回転させるモーター；
前記第１の定盤と対向して配置され、第１のプーリーユニットが配置される第２の定盤；及び
前記第２の定盤を挟んで前記第１の定盤と対向して配置され、前記第１のプーリーユニットとケーブルによってガイドされる第２のプーリーユニットが配置される固定ハンガー；を含むウエハーの加工装置。
【請求項２０】
前記第２の定盤の前記固定ハンガーと対向する領域に配置される少なくとも２個の突起と、前記突起にそれぞれ締結され、前記第２の定盤の第２の方向への移動を阻止する支持部材と、をさらに含む、請求項１９に記載のウエハーの加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施例は、半導体素子の材料として使用されるウエハーの加工装置に関し、より詳細には、シリコンウエハーの研磨装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子製造の材料としては、シリコン（Ｓｉ）ウエハー（ｗａｆｅｒ）が広く使用されている。シリコンウエハーは、シリコン表面上に同種のシリコンを成長させたウエハーである。前記シリコンウエハーは、半導体を集積化する領域の純度及び結晶特性に優れ、半導体デバイス（ｄｅｖｉｃｅ）の収率及び素子特性の向上に有利である。
【０００３】
通常、シリコンウエハーは、単結晶インゴット（Ｉｎｇｏｔ）を作るための単結晶成長工程と、単結晶インゴットをスライシング（Ｓｌｉｃｉｎｇ）し、薄い円板状のウエハーを得るスライシング工程と、前記スライシング工程によって得られたウエハーの割れ及び歪みを防止するためにその外周部を加工するグラインディング（Ｇｒｉｎｄｉｎｇ）工程と、前記ウエハーに残存する機械的加工による損傷（Ｄａｍａｇｅ）を除去するラッピング（Ｌａｐｐｉｎｇ）工程と、前記ウエハーを鏡面化する研磨（Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）工程と、研磨されたウエハーを研磨し、ウエハーに付着した研磨剤や各粒子を除去する洗浄工程とを通じて形成される。
【０００４】
先行工程で生じた損傷を除去するためには、ウエハーの表面を研磨する工程が必要である。ウエハー表面の両面研磨（Ｄｏｕｂｌｅ  ｓｉｄｅ  ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）工程は、上定盤と下定盤に付着した研磨用パッド（Ｐａｄ）とウェハーの相対運動による摩擦力と、研磨剤及び各種添加物を混合したスラリー（Ｓｌｕｒｒｙ）の反応によって行われる。
【０００５】
図１は、従来のウエハー加工装置を示した図である。
【０００６】
図示したように、ウエハー両面研磨装置においては、下定盤である第１の定盤１１０と上定盤である第２の定盤１４０との間にそれぞれ第１のパッド１２０と第２のパッド１５０が備えられている。そして、それぞれのパッド１２０、１５０の間には、ウエハーが挿入されたキャリア（図示せず）が置かれ、第１のギア１７０と第２のギア１８０との間でキャリアが回転するようになる。
【０００７】
そして、第１の定盤１１０と第２の定盤１４０との間にキャリアが置かれた状態でスラリーが注入されると、機械的／化学的研磨によってキャリア内のウエハーの両面が研磨される。
【０００８】
第１のモーター１３５によって第１の回転軸１３０を中心に第１の定盤１１０が回転し、第２のモーター１６５によって第２の回転軸１６０を中心に第２の定盤１４０が回転するようになるが、第１の定盤１１０と第２の定盤１４０は互いに異なる方向に回転し、ウエハーの表面の機械的研磨を促進することができる。
【０００９】
しかし、従来のウエハーの研磨装置は、次のような問題を有する。
【００１０】
上述した工程で第１のパッドと第２のパッドの回転によってウエハーが研磨されながら第１のパッドと第２のパッドが摩耗されるが、全体的でなく局部的に摩耗され得る。
【００１１】
また、ウエハーの表面の研磨中に上定盤と下定盤が熱によって膨張し得るが、第１のパッド及び第２のパッドのうちウエハーが接触する領域から多くの熱が発生し、対応する上定盤と下定盤の熱膨張が大きくなり得る。
【００１２】
図２は、図１の第１のパッドと第２のパッドの断面図である。
【００１３】
第１のパッド１２０と第２のパッド１５０がウエハーと多く接触する領域でそれぞれ対応する上定盤と下定盤が熱膨張し、図示したように、第１のパッド１２０と第２のパッド１５０も、図示した領域での厚さが他の領域での厚さより厚くなり得る。このような第１のパッドと第２のパッドの局部的な摩耗は、ウエハーの表面の不均一な研磨をもたらし得る。
【００１４】
また、上定盤と下定盤が互いに異なる回転軸を中心に回転すると、上定盤と下定盤の均衡を合わせることが難しくなり得る。また、第１のパッドと第２のパッドが不均一に摩耗された状態で上定盤と下定盤が独立的に回転すると、上定盤と下定盤が互いに平行でないように回転し、ウエハーの表面の不均一な研磨が深化され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
実施例は、ウエハーの表面の研磨などの加工工程でウエハーの全面積を均一に加工しようとする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
実施例は、複数のキャリアが配置される第１の定盤；前記第１の定盤の中央領域に配置され、前記複数のキャリアと噛み合う第１のギア；前記第１の定盤の縁部領域に配置され、前記複数のキャリアと噛み合う第２のギア；前記第１の定盤を第１の方向に回転させるモーター；前記第１の定盤と対向して配置される固定ハンガー；及び前記固定ハンガーにぶら下げられ、前記第１の定盤とのクリアランス（ｃｌｅａｒａｎｃｅ）が可変である第２の定盤；を含むウエハーの加工平行でないように装置を提供する
【００１７】
第２の定盤は、前記第１の定盤と対向して配置され得る。
【００１８】
ウエハーの加工装置は、第２の定盤上に配置される第１のプーリーユニットと、前記固定ハンガー上に配置される第２のプーリーユニットとをさらに含むことができる。
【００１９】
ウエハーの加工装置は、第１のプーリーユニットと前記第２のプーリーユニットによってガイドされるケーブルをさらに含むことができる。
【００２０】
第１のプーリーユニットと前記第２のプーリーユニットは、それぞれ複数のプーリーを含み、前記第１のプーリーユニット内の前記プーリーの個数と前記第２のプーリーユニット内の前記プーリーの個数は同一であり得る。
【００２１】
第１のプーリーユニット内の複数のプーリーと前記第２のプーリーユニット内の複数のプーリーは、交互に配置され得る。
【００２２】
第２のプーリーユニット内の前記複数のプーリーは、前記固定ハンガーの縁部から突出して配置され得る。
【００２３】
第１のプーリーユニット内の複数のプーリーを連結する円周は、前記第２のプーリーユニット内の複数のプーリーを連結する円周と同一の輪郭を有する。
【００２４】
ウエハーの加工装置は、第２の定盤の前記固定ハンガーと対向する領域に配置される少なくとも２個の突起と、前記突起にそれぞれ締結され、前記第２の定盤の第２の方向への移動を阻止する支持部材とをさらに含むことができる。
【００２５】
第２の方向は、前記第１の方向と平行であり得る。
【００２６】
突起は、前記第２の定盤の中央領域を挟んで互いに対向して配置され得る。
【００２７】
それぞれの支持部材は、前記第２の定盤の外郭から延長された胴体と、前記胴体と結合され、前記突起を取り囲む少なくとも一つの支持ユニットとを含むことができる。
【００２８】
それぞれの支持部材の胴体は、前記それぞれの突起の一側面と接触し、前記一つの突起に対して前記それぞれの支持部材の胴体が同一の回転方向に配置され得る。
【００２９】
第２の定盤を貫通する複数の貫通ホールが配置され、前記貫通ホールは、前記第２の定盤の中央領域で前記第２の定盤の縁部領域より稠密に配置され得る。
【００３０】
第１の定盤上に配置され、前記第１のギアと前記第２のギアとの間に配置される第１のパッドをさらに含み、前記第１のパッドは、前記第１のギアと前記第２のギアに隣接した領域の厚さより、前記第１のギアと前記第２のギアとの間の領域の厚さが厚くなり得る。
【００３１】
ウエハーの加工装置は、第２の定盤上に前記第１のパッドと対向して配置される第２のパッドをさらに含むことができる。
【００３２】
他の実施例は、第１の定盤の中央領域の第１のギアと縁部領域の第２のギアとの間に、それぞれ複数のウエハーが配置された複数のキャリアを前記第１のギア及び前記第２のギアと噛み合うように配置すること；前記第１の定盤上に前記第１の定盤と対向するように第２の定盤を配置すること；及び前記第１の定盤を第１の方向に回転させること；を含み、前記第２の定盤は、前記第１の定盤とのクリアランスが可変するウエハーの加工方法を提供する。
【００３３】
ウエハーの加工方法は、第２の定盤を前記第１の方向に固定させることができる。
【００３４】
更に他の実施例は、複数のキャリアが配置される第１の定盤；前記第１の定盤の中央領域に配置され、前記複数のキャリアと噛み合う第１のギア；前記第１の定盤の縁部領域に配置され、前記複数のキャリアと噛み合う第２のギア；前記第１の定盤を第１の方向に回転させるモーター；前記第１の定盤と対向して配置され、第１のプーリーユニットが配置される第２の定盤；及び前記第２の定盤を挟んで前記第１の定盤と対向して配置され、前記第１のプーリーユニットとケーブルによってガイドされる第２のプーリーユニットが配置される固定ハンガー；を含むウエハーの加工装置を提供する。
【００３５】
ウエハーの加工装置は、第２の定盤の前記固定ハンガーと対向する領域に配置される少なくとも２個の突起と、前記突起にそれぞれ締結され、前記第２の定盤の第２の方向への移動を阻止する支持部材とをさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００３６】
実施例に係るウエハーの加工装置及び加工方法は、第２の定盤が第１の定盤上に載せられた状態で作動するので、第１のパッドの形状に応じて第２のパッドの形状を変形させることができ、第１のパッドと第２のパッドとの間に配置されたウエハーの全ての領域に同一の圧力を加えるようになり、ウエハーを平坦に加工することができる。
【００３７】
また、ＤＩＷは、ウエハーの研磨などの工程で第１の定盤／第２の定盤と第１のパッド／第２のパッドで発生する熱を冷まし、加工中に発生する各粒子及び加工研磨粒子パッドの屑を除去することができる。
【００３８】
特に、貫通ホールが第２の定盤と第２のパッドの中央領域により多く配置されるので、ＤＩＷを第２の定盤と第２のパッドの中央領域により多く供給することができ、ＤＩＷが遠心力によって外側に流れ出るので、第１の定盤と第２の定盤の全領域でウエハーの加工を均一に行うことができる。
【００３９】
本発明の各効果は、上述した各効果に制限されなく、ここに記載されていない他の効果は、以下の記載から当業者に明確になるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
本発明の更なる理解を促進するために含まれ、この出願に組み込まれ、この出願の一部を構成する添付の図面は、本発明の実施例を示し、発明の詳細な説明と共に本発明の原理を説明する役割をする。図面において、
【図１】従来のウエハー加工装置を示した図である。
【図２】図１の第１のパッドと第２のパッドの断面図である。
【図３】ウエハー加工装置の一実施例を示した図である。
【図４】図３の第１のギア、第２のギア及びキャリアの作用を示した図である。
【図５】図３の固定ハンガーの作用を示した図である。
【図６】ウエハー加工装置の他の実施例を示した図である。
【図７ａ−７ｃ】図６の支持部材の各実施例を示した図である。
【図８ａ−８ｂ】ウエハーの加工中における第２の定盤の移動を示した図である。
【図９】ウエハーの加工後における第１のパッドと第２のパッドの形状を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、前記の目的を具体的に実現できる本発明の好ましい実施例を添付の図面を参照して説明する。従来と同一の構成要素には、説明の便宜上、同一の名称及び同一の符号を付与し、これについての詳細な説明は省略する。
【００４２】
図３は、ウエハー加工装置の一実施例を示した図である。
【００４３】
本実施例に係るウエハー加工装置２００は、第１の定盤２１０、第１のパッド２２０、第１の回転軸２３０、第１のモーター２３５、第１のギア２７０、第２のギア２８０、第２の定盤２４０、第２のパッド２５０、固定ハンガー２９０、固定軸２９５、第１のプーリーユニット３００、第２のプーリーユニット３１０及びケーブル３２０を含んで構成される。
【００４４】
ウエハー加工装置２００は、ウエハーの研磨、ラッピングまたはグラインディング工程に使用され得るが、下定盤である第１の定盤２１０上には、図４に示したキャリア４００が配置され得る。また、第１の定盤２１０の中央領域には第１のギア２７０が配置され、縁部領域には第２のギア２８０が配置される。
【００４５】
図４は、図３の第１のギア、第２のギア及びキャリアの作用を示した図である。
【００４６】
キャリア４００には、複数のウエハー４１０が挿入され得る。また、第１の定盤２１０には、第１のギア２７０と第２のギア２８０との間に複数のキャリア４００が第１のギア２７０及び第２のギア２８０と噛み合って配置され得る。
【００４７】
第１のギア２７０と第２のギア２８０の回転と共に、キャリア４００は第１の定盤上で自転と公転を行うようになり、このとき、それぞれのキャリア４００内のウエハー４１０も自転と公転を行い、第１のパッド２２０及び第２のパッド２５０によって研磨され得る。第１のパッド２２０及び第２のパッド２５０は、ダイヤモンド、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）及びセリウム二酸化物（ＣｅＯ2）を含むか、ポリウレタンまたはポリマー系樹脂を含むことができる。
【００４８】
本実施例において、第１の定盤２１０は、第１の回転軸２３０を中心に第１のモーター２３５から動力を受けることによって第１の方向（図３には矢印で示す）に回転する。第１の定盤２１０は、第１のギア２７０及び第２のギア２８０と共に回転するが、第２の定盤２４０は回転しない。
【００４９】
固定ハンガー２９０は、固定軸２９５に固定され、第２の定盤２４０を挟んで第１の定盤２１０と対向して配置される。固定ハンガー２９０の半径は第２の定盤２４０の半径より小さくなり得るが、これは、後述するように、第２のプーリーユニット３１０が第２の定盤２４０上の第１のプーリーユニット３００と連結され得るためである。
【００５０】
第２の定盤２４０は、固定ハンガー２９０にぶら下げられ、第１の定盤２１０と対向して配置され得る。第１のプーリーユニット３００、第２のプーリーユニット３１０及びケーブル３２０の作用により、第２の定盤２４０は、固定ハンガー２９０にぶら下げられ、第１の定盤２１０とのクリアランス（ｃｌｅａｒａｎｃｅ）が可変であり得る。図３において、第２の定盤２４０は、第１の定盤２１０と対向する方向である矢印方向に一定範囲内で動くことができる。
【００５１】
図５は、図３の固定ハンガーの作用を示した図である。
【００５２】
第２の定盤２４０上に第１のプーリーユニット３００が配置されるが、第１のプーリーユニット３００は複数のプーリーを含むことができる。また、固定ハンガー２９０上に第２のプーリーユニット３１０が配置されるが、第２のプーリーユニット３１０は複数のプーリーを含むことができる。
【００５３】
第２のプーリーユニット３１０をなすそれぞれのプーリーは、固定ハンガー２９０の縁部より外郭領域に配置され、ケーブル３２０を介して第１のプーリーユニット３００をなすプーリーと連結され得る。すなわち、第２のプーリーユニット３１０内の複数のプーリーは、固定ハンガー２９０の縁部から突出して配置され、ケーブル３２０が固定ハンガー２９０に接触せずに第１のプーリーユニット３００と連結され得る。
【００５４】
ケーブル３２０としてはワイヤなどが使用され得る。第１のプーリーユニット３００と第２のプーリーユニット３１０が一つのケーブル３２０で連結され、固定ハンガー上の第２のプーリーユニット３１０に第２の定盤２４０上の第１のプーリーユニット３００がぶら下げられた形状をなし得る。
【００５５】
図５において、第２の定盤２４０の上部表面と固定ハンガー２９０の下部表面との間の距離ｄは、後述するように、第２の定盤２４０が上下に移動することによって可変的であり得る。
【００５６】
第１のプーリーユニット３００内の複数のプーリーと第２のプーリーユニット３１０内の複数のプーリーは、互いに同一の個数で備えることができる。そして、第１のプーリーユニット３００内の複数のプーリーと第２のプーリーユニット３１０内の複数のプーリーは、交互に配置され、ケーブル３２０によってガイドされ得る。
【００５７】
第１のプーリーユニット内の複数のプーリーを連結する円周は、前記第２のプーリーユニット内の複数のプーリーを連結する円周と同一の輪郭を有し得るが、これは、第１のプーリーユニット３００内の複数のプーリーと第２のプーリーユニット３１０内の複数のプーリーが一つのケーブル３２０によってガイドされ得るためである。
【００５８】
図６は、ウエハー加工装置の他の実施例を示した図で、第２の定盤２４０の上部領域のみを示している。
【００５９】
本実施例に係るウエハー加工装置は、図４に示した実施例と同一であるが、突起２４５及び支持部材５００をさらに含んでいる。
【００６０】
突起２４５は、第２の定盤２４０上の固定ハンガー２９０と対向する領域に形成され得る。突起２４５は少なくとも２個が形成され得るが、２個の突起２４５は、第２の定盤２４０の中央領域を挟んで互いに対向して配置され得る。
【００６１】
支持部材５００は、突起２４５と締結され、第２の定盤の第２の方向への移動を阻止できるが、第２の方向は、図６で水平方向であり、上述した第１の定盤２１０の回転方向である第１の方向と平行である。
【００６２】
第２の定盤２４０と固定ハンガー２９０は、第１のプーリーユニット３００及び第２のプーリーユニット３１０に連結されたケーブル３２０を介して図６などの上下方向に動くことができるが、突起２４５に支持部材５００が締結され、第１の方向、すなわち、水平方向への移動が防止される。
【００６３】
図７ａ〜図７ｃは、図６の支持部材の各実施例を示した図である。
【００６４】
図７ａ〜図７ｃは、図６の「Ａ」領域の各平面図である。
【００６５】
図７ａにおいて、第２の定盤２４０上に突起２４５が配置され、支持部材５００が突起２４５と２方向で接触している。支持部材５００は、胴体５１０、及び胴体５１０に連結された第１の支持ユニット５２０を含むことができる。
【００６６】
図７ｂにおいて、第２の定盤２４０上に突起２４５が配置され、支持部材５００が突起２４５と３方向で接触している。支持部材５００は、胴体５１０、胴体５１０に連結された第１の支持ユニット５２０及び第２の支持ユニット５３０を含むことができる。
【００６７】
第２の支持ユニット５３０は、胴体５１０と対向して配置され、第１の支持ユニット５２０は、胴体５１０と第２支持ユニット５３０とを連結することができる。
【００６８】
図７ｃにおいて、第２の定盤２４０上に突起２４５が配置され、支持部材５００が突起２４５と４方向で接触している。支持部材５００は、胴体５１０、胴体５１０に連結された第１の支持ユニット５２０、第２の支持ユニット５３０及び第３の支持ユニット５２５を含むことができる。
【００６９】
第２の支持ユニット５３０は、胴体５１０と対向して配置され、第１の支持ユニット５２０は、第３の支持ユニット５２５と対向して配置される。
【００７０】
上述した図７ａ〜図７ｃにおいて、支持部材５００をなす胴体５１０、第１の支持ユニット５２０、第２の支持ユニット５３０及び第３の支持ユニットが第２の定盤２４０上の突起２４５を取り囲んで配置され、突起２４５及び／または第２の定盤２４０が時計方向に回転することを防止することができる。
【００７１】
図７ｂと図７ｃに示した実施例では、支持部材５００が突起２４５の時計方向と反時計方向の回転を全て防止することができる。
【００７２】
図７ａに示した実施例では、支持部材５００が突起２４５の時計方向への回転を防止できるので、第２の定盤２４０が時計方向への回転力を受けるように第１の定盤２１０が回転し得る。すなわち、支持部材５００をなす胴体５１０は、突起２４５に対して第１の定盤２１０及び／または第２の定盤２４０の回転方向と同一の方向に配置され得る。
【００７３】
図８ａ及び図８ｂは、ウエハーの加工中における第２の定盤の移動を示した図である。
【００７４】
第１の定盤２１０の一部が研磨工程中に膨張し得るが、このとき、第１の定盤２１０の屈曲によって第２の定盤２４０が上下方向に傾きながら移動し得る。このとき、第２の定盤２４０または第２のパッド２５０と第１の定盤２１０または第１のパッド２２０との摩擦力によって第２の定盤２４０が力を受けるが、上述した突起と支持部材の作用によって第２の定盤２４０が水平方向に回転しないこともある。
【００７５】
第１の定盤２１０や第１のパッド２２０の局部的な摩耗によって平坦度が変わると、第２の定盤２４０や第２のパッド２５０は回転せず、上下方向に自由に移動しながらウエハーの加工を進めるようになる。
【００７６】
したがって、第１のパッド２２０の平坦度が変わるとき、第２のパッド２５０の平坦度も第１のパッド２２０の平坦度に応じて変わるようになる。
【００７７】
図９は、ウエハーの加工後における第１のパッドと第２のパッドの形状を示した図である。
【００７８】
第２の定盤が第１の定盤上に載せられた状態で作動するので、第１のパッド２２０の形状に応じて第２のパッド２５０の形状が変形し得る。したがって、図９に示したように、第２のパッド２５０の形状が第１のパッド２２０の形状と合致するので、第１のパッド２２０と第２のパッド２５０との間に配置されたウエハーの全ての領域に同一の圧力を加えるようになり、ウエハーが平坦に加工され得る。
【００７９】
図９において、第１のパッド２２０は、第１の定盤２１０が熱によって膨張するとき、ウエハーと多く接触する領域でより多くの熱を受けて膨張するので、第１のギア及び第２のギアと隣接した領域の厚さより、第１のギアと第２のギアとの間の領域での厚さが厚く変形し得る。
【００８０】
第２のパッド２５０は、第１のパッド２２０と対向する面の輪郭が第１のパッド２２０の輪郭と反対に形成され、第２のパッド２５０は、第１のギア及び第２のギアと隣接した領域の厚さより、第１のギアと第２のギアとの間の領域での厚さが薄く変形し得る。
【００８１】
本実施例に係るウエハーの加工装置は、スラリー、分散剤、酸／アルカリ系列の液体を使用せず、ＤＩＷ（Ｄｅｉｏｎｉｚｅｄ  Ｗａｔｅｔ）のみを使用することができる。ＤＩＷは、ウエハーの研磨などの工程で第１の定盤／第２の定盤と第１のパッド／第２のパッドで発生する熱を冷まし、加工中に発生する残物及び加工研磨粒子パッドの屑を除去することができる。
【００８２】
ＤＩＷは、研磨などの工程中に第２の定盤と第２のパッドに形成された貫通ホールを介してウエハーが配置されたキャリアに供給され得る。このとき、第２の定盤と第２のパッドに形成された複数の貫通ホールは、中央領域での稠密度が縁部領域での稠密度より大きくなり得る。
【００８３】
上述した貫通ホールの配置により、ＤＩＷが第２の定盤と第２のパッドの中央領域により多く供給され得る。また、ＤＩＷは、遠心力によって外側に流れ出るので、第１の定盤と第２の定盤の全領域でウエハーの加工が均一に行われ得る。
【００８４】
従来の第２の定盤は、全領域で貫通ホールを介してＤＩＷが均一に供給されるので、遠心力によってＤＩＷが外側に流れ出ることによって、縁部領域に配置されたウエハーの研磨などの加工がより多く行われ得る。
【００８５】
以下では、実施例に係るウエハーの加工装置を用いたウエハーの加工方法を説明する。
【００８６】
第１の定盤の中央領域の第１のギアと縁部領域の第２のギアとの間に、それぞれ複数のウエハーが配置された複数のキャリアを前記第１のギア及び前記第２のギアと噛み合うように配置する。
【００８７】
そして、第１の定盤上に前記第１の定盤と対向するように第２の定盤を配置するが、第１の定盤及び第２の定盤上にはそれぞれ第１のパッド及び第２のパッドが配置される。
【００８８】
第２の定盤は、固定ハンガーにぶら下げられ、第１の定盤とのクリアランスが変わり得るが、支持部材などによって第１の方向である水平方向に回転しないように固定され得る。
【００８９】
そして、第１の定盤を第１の方向に回転させるが、このとき、第２の定盤は、前記第１の定盤とのクリアランスが可変的であり、垂直方向に移動するが、水平方向には固定される。
【００９０】
このとき、第２の定盤が第１の定盤上に載せられた状態で作動するので、第１のパッドの形状に応じて第２のパッドの形状が変形し得る。また、第１のパッドと第２のパッドとの間に配置されたウエハーの全ての領域に同一の圧力を加えるようになり、ウエハーが平坦に加工され得る。
【００９１】
そして、ＤＩＷは、ウエハーの研磨などの工程で第１の定盤／第２の定盤と第１のパッド／第２のパッドで発生する熱を冷まし、加工中に発生する各粒子及び加工研磨粒子パッドの屑を除去することができる。特に、貫通ホールが第２の定盤と第２のパッドの中央領域により多く配置され、ＤＩＷが第２の定盤と第２のパッドの中央領域により多く供給され得る。また、ＤＩＷが遠心力によって外側に流れ出るので、第１の定盤と第２の定盤の全領域でウエハーの加工が均一に行われ得る。
【００９２】
以上のように、本発明は、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、前記の実施例に限定されるものではなく、本発明の属する分野で通常の知識を有する者であれば、このような記載から多様な修正及び変形が可能である。そのため、本発明の範囲は、上述した実施例に限定して定めてはならなく、後述する特許請求の範囲のみならず、この特許請求の範囲と均等なものによって定めるべきである。
【図１】
2016507163.tif 000003
【図２】
2016507163.tif 000004
【図３】
2016507163.tif 000005
【図４】
2016507163.tif 000006
【図５】
2016507163.tif 000007
【図６】
2016507163.tif 000008
【図７ａ】
2016507163.tif 000009
【図７ｂ】
2016507163.tif 000010
【図７ｃ】
2016507163.tif 000011
【図８ａ】
2016507163.tif 000012
【図８ｂ】
2016507163.tif 000013
【図９】
2016507163.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成27年8月6日(2015.8.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のキャリアが配置される第１の定盤；
前記第１の定盤の中央領域に配置され、前記複数のキャリアと噛み合う第１のギア；
前記第１の定盤の縁部領域に配置され、前記複数のキャリアと噛み合う第２のギア；
前記第１の定盤を第１の方向に回転させるモーター；
前記第１の定盤と対向して配置される固定ハンガー；及び
前記固定ハンガーにぶら下げられ、前記第１の定盤とのクリアランス（ｃｌｅａｒａｎｃｅ）が可変である第２の定盤；を含むウエハーの加工装置。
【請求項２】
前記第２の定盤は、前記第１の定盤と対向して配置される、請求項１に記載のウエハーの加工装置。
【請求項３】
前記第２の定盤上に配置される第１のプーリーユニットと、前記固定ハンガー上に配置される第２のプーリーユニットと、をさらに含む、請求項１または２に記載のウエハーの加工装置。
【請求項４】
前記第１のプーリーユニットと前記第２のプーリーユニットによってガイドされるケーブルをさらに含む、請求項３に記載のウエハーの加工装置。
【請求項５】
前記第１のプーリーユニットと前記第２のプーリーユニットはそれぞれ複数のプーリーを含み、前記第１のプーリーユニット内の前記プーリーの個数と前記第２のプーリーユニット内の前記プーリーの個数は同一である、請求項４に記載のウエハーの加工装置。
【請求項６】
前記第１のプーリーユニット内の複数のプーリーと前記第２のプーリーユニット内の複数のプーリーは交互に配置される、請求項５に記載のウエハーの加工装置。
【請求項７】
前記第２のプーリーユニット内の前記複数のプーリーは、前記固定ハンガーの縁部から突出して配置される、請求項４から６のいずれか１項に記載のウエハーの加工装置。
【請求項８】
前記第１のプーリーユニット内の複数のプーリーを連結する円周は、前記第２のプーリーユニット内の複数のプーリーを連結する円周と同一の輪郭を有する、請求項７に記載のウエハーの加工装置。
【請求項９】
前記第２の定盤の前記固定ハンガーと対向する領域に配置される少なくとも２個の突起と、前記突起にそれぞれ締結され、前記第２の定盤の第２の方向への移動を阻止する支持部材と、をさらに含む、請求項１から８のいずれか１項に記載のウエハーの加工装置。
【請求項１０】
前記第２の方向は前記第１の方向と平行である、請求項９に記載のウエハーの加工装置。
【請求項１１】
前記突起は、前記第２の定盤の中央領域を挟んで互いに対向して配置される、請求項９または１０に記載のウエハーの加工装置。
【請求項１２】
前記それぞれの支持部材は、
前記第２の定盤の外郭から延長された胴体と、前記胴体と結合され、前記突起を取り囲む少なくとも一つの支持ユニットと、を含む、請求項９から１１のいずれか１項に記載のウエハーの加工装置。
【請求項１３】
前記それぞれの支持部材の胴体は前記それぞれの突起の一側面と接触し、前記一つの突起に対して前記それぞれの支持部材の胴体が同一の回転方向に配置される、請求項９から１２のいずれか１項に記載のウエハーの加工装置。
【請求項１４】
前記第２の定盤を貫通する複数の貫通ホールが配置され、前記貫通ホールは、前記第２の定盤の中央領域で前記第２の定盤の縁部領域より稠密に配置される、請求項１から１３のいずれか１項に記載のウエハーの加工装置。
【請求項１５】
前記第１の定盤上に配置され、前記第１のギアと前記第２のギアとの間に配置される第１のパッドをさらに含む、請求項１から１４のいずれか１項に記載のウエハーの加工装置。
【請求項１６】
前記第２の定盤上に前記第１のパッドと対向して配置される第２のパッドをさらに含み、前記第２のパッドは、前記第１のパッドと対向する面の輪郭が前記第１のパッドの輪郭と反対である、請求項１５に記載のウエハーの加工装置。
【国際調査報告】
2016507163.tif 000015
2016507163.tif 000016