KR101249430B1 - 폴리싱장치 및 폴리싱방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 폴리싱장치는, 폴리싱테잎(21), 상기 폴리싱테잎(21)이 기판(10)의 노치부(11)와 접촉하게 되는 접촉부(30)에 상기 폴리싱테잎(21)을 공급하기 위한 공급릴(22), 및 상기 폴리싱테잎(21)을 상기 접촉부(30)로부터 감기 위한 테이크업릴(23)을 구비한다. 상기 폴리싱장치는 또한 상기 폴리싱테잎(21)을 상기 접촉부(30)에 직접 공급하기 위해 가이드면(241)을 구비한 제1가이드부(24), 및 상기 폴리싱테잎(21)을 상기 테이크업릴(23)에 공급하기 위해 가이드면을 구비한 제2가이드부(25)를 구비한다. 상기 제1가이드부(24)의 가이드면(241) 및/또는 상기 제2가이드부(25)의 가이드면은 상기 기판(10)의 노치부(11)의 형상에 대응하는 형상을 가진다.

Description

폴리싱장치 및 폴리싱방법{POLISHING APPARATUS AND POLISHING METHOD}

본 발명은 폴리싱장치 및 폴리싱방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체웨이퍼와 같은 기판을 폴리싱테잎에 의해 폴리싱하기 위한 폴리싱장치 및 폴리싱방법에 관한 것이다.

지금까지는, 반도체웨이퍼에 형성된 노치부를 폴리싱하기 위하여 연마입자들을 구비한 폴리싱테잎이 이용되었다. 구체적으로는, 폴리싱테잎이 반도체웨이퍼의 노치부와 접촉하게 되고, 상기 웨이퍼의 표면에 수직인 방향으로 이동되어 상기 웨이퍼의 노치부를 폴리싱하게 된다.

이러한 종래의 방법에서는, 폴리싱 하중 하에 웨이퍼의 노치부를 따라 폴리싱테잎이 변형된다. 폴리싱테잎의 에지부들은 폴리싱 상태들에 따라 웨이퍼의 노치부를 스크래칭할 수도 있다. 이에 따라, 웨이퍼는 폴리싱 상태들에 따라 노치부에 흠이 생길 수도 있고 또는 고르지 않게 폴리싱될 수도 있다. 또한, 폴리싱테잎이 불충분하게 변형된다면, 웨이퍼와 접촉하는 폴리싱테잎의 면적이 감소되어, 안정된 폴리싱을 행하기 어렵게 된다. 이 경우, 균일한 폴리싱을 달성하는 것이 어렵다. 부가적으로는, 폴리싱테잎의 전체 표면이 폴리싱하는데 사용되지 않기 때문에 비경제적이다. 또한, 만곡면이 폴리싱될 때 웨이퍼와 접촉하는 폴리싱테잎의 면적이 작 다면, 상기 웨이퍼는 순차적으로 폴리싱되는 몇 개의 작은 면적으로 분할되어야만 한다. 이에 따라, 폴리싱 공정을 완료하는데 오랜 시간이 걸린다.

따라서, 폴리싱 상태들이 웨이퍼의 노치부가 폴리싱될 때에 부적절하게 설정된다면, 고르지 않은 폴리싱 또는 폴리싱테잎의 에지부들에 의한 웨이퍼 상의 스크래치들과 같은 문제점들이 발생하게 된다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해서는, 노치부의 형상과 일치하도록 폴리싱테잎이 얇아질 수도 있다. 하지만, 폴리싱테잎이 얇다면, 장력에 대한 저항력이 감소된다. 따라서, 폴리싱테잎을 얇게 하는 것은 제한이 따른다.

본 발명은 상기 단점들의 관점에서 고안되었다. 그러므로, 본 발명의 첫번째 목적은 폴리싱테잎에 의한 폴리싱으로 인해 기판 상에 스크래칭이 발생하지 않으면서도, 반도체웨이퍼와 같은 기판의 노치부 등을 고속으로 균일하게 폴리싱할 수 있는 폴리싱장치 및 폴리싱방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제1실시형태에 따르면, 폴리싱으로 인한 기판 상의 스크래치없이 균일하면서도 고속의 폴리싱을 달성할 수 있는 폴리싱장치가 제공된다. 상기 폴리싱장치는, 폴리싱테잎, 상기 폴리싱테잎이 폴리싱될 기판의 일부분과 접촉하게 되는 접촉부에 상기 폴리싱테잎을 공급하기 위한 공급릴, 및 상기 폴리싱테잎을 상기 접촉부로부터 감기 위한 테이크업릴(take-up reel)을 구비한다. 상기 폴리싱장치는 또한 상기 폴리싱테잎을 상기 접촉부에 직접 공급하도록 상기 폴리싱테잎을 상기 공급릴로부터 안내하기 위해 가이드면을 구비한 제1가이드부, 상기 폴리싱테잎을 상기 테이크업릴에 공급하도록 상기 접촉부로부터 직접 공급되는 폴리싱테잎을 안내하기 위해 가이드면을 구비한 제2가이드부, 및 상기 폴리싱테잎과 기판을 서로에 대해 이동시키도록 구성된 구동기구를 구비한다. 상기 제1가이드부의 가이드면 및 상기 제2가이드부의 가이드면 중 하나 이상은 폴리싱될 기판의 일부분의 형상에 대응하는 형상을 가진다.

본 발명의 제2실시형태에 따르면, 폴리싱으로 인한 기판 상의 스크래치없이 균일하면서도 고속의 폴리싱을 달성할 수 있는 폴리싱방법이 제공된다. 이러한 폴리싱방법에 따르면, 폴리싱테잎이 제1 가이드부의 가이드면으로 공급된다. 상기 폴리싱테잎은, 폴리싱테잎이 폴리싱될 기판의 일부분과 접촉하게 되는 접촉부에 직접 제1가이드부의 가이드면으로부터 공급된다. 상기 폴리싱테잎은 상기 접촉부로부터 직접 제2가이드부의 가이드면으로 공급된다. 상기 폴리싱테잎의 일부분은 상기 제1가이드부의 가이드면 및 상기 제2가이드부의 가이드면 중 하나 이상에 의해 폴리싱될 기판의 일부분의 형상에 대응하도록 변형된다. 폴리싱될 기판의 일부분 및 폴리싱테잎은 상기 기판의 일부분을 폴리싱하기 위해 서로에 대해 이동된다.

구체적으로는, 폴리싱테잎이 폴리싱될 반도체기판의 일부분과 접촉하게 되고, 상기 기판 및 폴리싱테잎이 상기 기판의 일부분을 폴리싱하기 위해 서로에 대해 이동될 때, 상기 폴리싱테잎의 일부분은 폴리싱될 기판의 일부분의 형상에 대응하도록 변형된다. 예를 들어, 폴리싱테잎의 일부분은 반도체기판의 주변부에 형성된 노치부와 접촉하게 되고, 상기 폴리싱테잎은 상기 노치부를 폴리싱하기 위해 상기 기판의 표면에 수직인 방향으로 이동된다. 이 때, 폴리싱테잎의 일부분은 노치부의 형상에 대응하도록 상기 폴리싱테잎의 폭방향으로 변형된다.

본 발명에 따르면, 반도체기판의 일부분이 폴리싱되기 전에, 반도체기판의 노치부와 같은 일부분의 형상에 대응하도록 폴리싱테잎이 변형된다. 그러므로, 상기 폴리싱테잎은 폴리싱될 기판의 전체부와 균일하게 접촉되기 쉽게 된다. 이에 따라, 상기 기판은 폴리싱으로 인하여 스크래칭되기 쉽지 않게 된다. 따라서, 균일하면서도 고속의 폴리싱이 달성될 수 있다.

본 발명의 상기 목적 및 기타 목적, 특징 및 장점들은 본 발명의 바람직한 실시예들을 예시를 통하여 설명하는 첨부 도면들과 연계하여 후술하는 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 폴리싱장치를 도시한 평면도;

도 2는 도 1의 II-II 선을 따라 취한 단면도;

도 3은 도 1의 폴리싱장치의 폴리싱기구를 도시한 정면도;

도 4는 도 3의 폴리싱기구의 제1가이드부를 도시한 단면도;

도 5는 도 3의 V-V 선을 따라 취한 단면도;

도 6은 도 3의 폴리싱기구가 사용될 때, 웨이퍼의 노치부와 폴리싱테잎간의 접촉 상태를 도시한 평면도;

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 폴리싱장치를 도시한 평면도;

도 8은 도 7의 폴리싱장치의 제1가이드부를 도시한 배면도;

도 9는 도 8의 IX-IX 선을 따라 취한 단면도;

도 10은 도 7의 폴리싱장치의 폴리싱테잎 및 웨이퍼의 베벨부간의 접촉 상태를 도시한 단면도;

도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 폴리싱장치를 도시한 평면도;

도 12a 내지 도 12e는 웨이퍼와 함께 도 11의 폴리싱장치의 폴리싱헤드 각각을 도시한 측단면도;

도 13은 웨이퍼의 주변부의 확대단면도;

도 14는 도 11의 폴리싱장치에서 웨이퍼의 에지부를 폴리싱하기 위해 폴리싱헤드가 설치되어 있는 상태를 도시한 단면도;

도 15는 폴리싱헤드가 웨이퍼와 접촉하게 되는 부분의 확대단면도;

도 16a 및 도 16b는 본 발명의 제3실시예에 따른 폴리싱장치에서 폴리싱헤드를 생성하는 방법을 도시한 사시도;

도 17a는 도 8의 제1가이드부의 변형예를 도시한 배면도;

도 17b 및 도 17c는 도 17a에 도시된 제1가이드부의 단면도;

도 18a 내지 도 18e는 제3실시예의 폴리싱헤드의 변형예를 도시한 측단면도;

도 19는 도 3의 폴리싱기구의 제1변형예를 도시한 정면도;

도 20a는 도 19의 A-A 선을 따라 취한 단면도;

도 20b는 도 19의 B-B 선을 따라 취한 단면도;

도 20c는 도 19의 C-C 선을 따라 취한 단면도;

도 21은 도 19의 폴리싱기구가 사용될 때, 웨이퍼의 노치부와 폴리싱테잎간의 접촉 상태를 도시한 평면도;

도 22는 도 3의 폴리싱기구의 제2변형예를 도시한 정면도;

도 23a는 도 22의 A-A 선을 따라 취한 단면도;

도 23b는 도 22의 B-B 선을 따라 취한 단면도;

도 23c는 도 22의 C-C 선을 따라 취한 단면도;

도 24는 도 3의 폴리싱기구의 제3변형예를 도시한 측단면도; 및

도 25는 도 24의 폴리싱기구가 작동되는 상태를 도시한 측단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 폴리싱장치의 실시예들을 도 1 내지 도 25를 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도 1 내지 도 25에서, 동일하거나 대응하는 부분들은 동일한 참조 부호로 표시되어 있으며, 반복해서 설명하지 않기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 폴리싱장치를 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1의 II-II 선을 따라 취한 단면도이다. 본 실시예에서의 폴리싱장치는 반도체웨이퍼의 주변부에 형성된 노치부를 폴리싱하는 역할을 한다. 상기 폴리싱장치는 스테이지(도시안됨) 상에서 수평방향으로 유지되는 반도체웨이퍼(10)의 노치부(11)를 폴리싱하기 위한 폴리싱기구(20)를 구비한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 폴리싱기구(20)는 연마입자를 구비한 폴리싱테잎(21), 폴리싱테잎(21)이 폴리싱될 웨이퍼(10)의 일부분과 접촉하게 되는 접촉부(30)에 상기 폴리싱테잎(21)을 공급하기 위한 공급릴(22), 상기 폴리싱테잎(21)을 상기 접촉부(30)로부터 감기 위한 테이크업릴(23), 상기 폴리싱테잎(21)을 상기 접촉부(30)에 직접 공급하도록 상기 폴리싱테잎(21)을 상기 공급릴 (22)로부터 안내하기 위한 제1가이드부(가이드롤러)(24), 및 상기 폴리싱테잎(21)을 상기 테이크업릴(23)에 공급하도록 상기 접촉부(30)로부터 직접 공급되는 상기 폴리싱테잎(21)을 안내하기 위한 제2가이드부(가이드롤러)(25)를 구비한다. 따라서, 상기 폴리싱테잎(21)은 상기 공급릴(22)로부터 공급되고, 상기 제1가이드부(24)에 의해 안내된 다음, 폴리싱될 웨이퍼(10)의 일부분과 접촉하게 되도록 상기 접촉부(30)로 공급되며, 이어서 제2가이드부(25)에 의해 안내되어, 상기 테이크업릴(23)에 의해 감긴다. 본 실시예에서는, 상기 제1가이드부(24) 및 상기 제2가이드부(25)가 실질적으로 동일한 구조를 가진다.

복수의 가이드부(가이드롤러)가 공급릴(22)과 접촉부(30) 사이 또는 테이크업릴(23)과 접촉부(30) 사이에 제공되는 경우, 상기 접촉부(30)를 그 사이에 개재하면서, 폴리싱테잎(21) 상의 접촉부(30)에 가장 가까이 위치하는 한 쌍의 가이드부(가이드롤러)는 전술한 제1가이드부(24)와 제2가이드부(25)에 대응한다.

상기 제1가이드부(24)는 웨이퍼(10)의 앞면 위쪽 위치에 배치되고, 상기 제2가이드부(25)는 상기 웨이퍼(10)의 뒷면 아래쪽 위치에 배치된다. 상기 폴리싱테잎(21)은 상기 웨이퍼(10)의 표면에 수직인 방향으로 상기 제1가이드부(24)와 상기 제2가이드부(25) 사이에 연장되어 있다. 폴리싱테잎(21)을 접촉부(30)에서 반도체웨이퍼(10)의 노치부(11)에 대해 가압하기 위해, 소정의 장력이 제1가이드부(24)와 제2가이드부(25) 사이의 폴리싱테잎(21)에 가해진다. 전체 폴리싱기구(20)는 폴리싱테잎(21)이 웨이퍼(10)의 노치부(11)와 접촉하게 되는 상태에서 구동기구(도시안됨)에 의해 수직방향(웨이퍼(10)의 표면에 수직인 방향)으로 이동되도록 구성된다. 웨이퍼(10)의 앞면과 뒷면에 폴리싱액{순수(pure water), 산성 또는 알칼리}을 분사하기 위해 상기 웨이퍼(10)의 위아래 각각에는 폴리싱액공급노즐(26)이 제공된다.

도 3은 폴리싱기구(20)를 도시한 정면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1가이드부(24)는 폴리싱테잎을 안내하기 위한 가이드면(241)과 상기 가이드면(241)을 그 사이에 개재하고 있는 한 쌍의 플랜지(242)를 구비한다. 상기 가이드면(241)은 평탄하지 않고 만곡되어 있다. 구체적으로는, 상기 플랜지(242) 사이에 개재되어 있는 가이드면(241)은 웨이퍼(10)의 노치부(11)의 오목 형상에 대응하는 볼록 형상을 가진다

도 4는 폴리싱테잎(21)의 공급방향(도 3의 Z 방향)에 수직인 평면으로 컷팅되는 도 3의 제1가이드부(24)의 단면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1가이드부(24)의 가이드면(241)은 폴리싱테잎(21)의 공급방향에 수직인 단면으로 소정의 곡률을 가진다. 구체적으로, 상기 제1가이드부(24)의 가이드면(241)은 상기 폴리싱테잎(21)의 폭방향을 따라 만곡되는 만곡면을 포함한다. 본 실시예에 있어서, 상기 제1가이드부(24)의 가이드면(241)과 플랜지(242)들은 서로 일체형으로 형성되어 있다.

상기 폴리싱테잎(21)은 소정의 가압력 하에 만곡된 가이드면(241)에 대해 맞닿게 되어 있다. 상기 가이드면(241)의 곡률은 폴리싱테잎(21)의 공급방향에 수직인 단면에서 제로가 아니다. 이에 따라, 가이드면(241)을 통과한 폴리싱테잎(21)은 도 5에 도시된 바와 같이 폴리싱테잎(21)의 폭방향을 따라 만곡되어 있다. 구체적 으로, 상기 폴리싱테잎(21)은 제1가이드부(24)를 통과한 후, 폭방향을 따르는 단면에서 아치 형상으로 만곡되어 있다.

폴리싱테잎(21)이 이렇게 만곡되어 있는 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, 폭방향으로 만곡된 폴리싱테잎(21)은 웨이퍼(10)의 노치부(11)의 전체 표면과 균일 접촉하게 된다. 이 상태에서, 상기 폴리싱기구(20)는 폴리싱테잎(21)에 의해 균일하게 노치부(11)를 폴리싱하도록 상기 구동기구에 의해 수직방향으로 이동된다.

상기 폴리싱테잎(21)은 다음과 같은 방식으로 감긴다. 첫째, 소정 길이의 폴리싱테잎(21)이 전술된 방식으로 만곡된다. 만곡부는 웨이퍼(10)의 노치부(11)와 접촉하게 된다. 상기 노치부(11)는 폴리싱기구(20)의 진동에 의해 폴리싱된다. 소정 주기의 시간 동안 폴리싱한 후, 소정 길이의 폴리싱테잎(21)만이 감기게 되어, 상기 폴리싱테잎(21)의 새롭게 공급된 부분이 상기 방식으로 만곡된다. 따라서, 폴리싱테잎(21)의 새로운 부분이 반도체웨이퍼(10)의 노치부(11)와 접촉하게 된다. 이들 공정은 폴리싱테잎(21)의 새로운 부분이 상기 노치부(11)와 항상 접촉하게 되도록 반복된다.

또한, 상기 폴리싱테잎(21)은 노치부(11)가 폴리싱기구(20)의 진동에 의해 폴리싱될 때 적은 양으로 연속해서 공급될 수도 있다. 이 경우, 폴리싱테잎(21)을 감기 위해 폴리싱 공정을 중단해야 하는 것은 아니다.

본 실시예에서는 웨이퍼(10)가 폴리싱기구(20)에 의해 폴리싱되었다. 입자크기가 #4000 인 다이아몬드 연마 입자가 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)에 부착된 50 ㎛의 두께와 8 mm의 폭을 갖는 폴리싱테잎이 폴리싱테잎(21)으로 사용되었다. 폴리싱테잎(21)이 10 mm/min의 속도로 연속적으로 공급되는 동안 폴리싱이 행해졌다. 상기 폴리싱테잎(21)은 폴리싱될 부분(접촉부(30))에 공급되어, 제1가이드부(24)에 의해 변형된 형상이 상기 제1가이드부(24)를 폴리싱테잎(21)이 통과한 이후에 유지되도록 하였다. 상기 폴리싱테잎(21)의 공급측과 당김측 사이에는 인장력이 가해졌다. 상기 폴리싱테잎(21)은 1 kgf의 하중 하에 웨이퍼(10)의 노치부(11)에 대해 가압되었다. 상기 폴리싱기구(20)는 1분에 30회 수직방향으로 진동되어 웨이퍼(10)를 폴리싱하게 된다. 그 결과, 상기 노치부(11)가 폴리싱으로 인한 스크래치없이 만족할 만하게 폴리싱되었다.

상술된 바와 같이, 본 실시예의 폴리싱장치에 따르면, 만곡된 가이드면(241)을 구비한 제1가이드부(24)가 사용되고, 폴리싱테잎(21)은 소정의 가압력 하에 제1가이드부(24)에 대해 맞닿게 되어 있다. 따라서, 폴리싱에 앞서, 상기 폴리싱테잎(21)은 반도체웨이퍼(10)의 노치부(11)의 곡률을 따라 만곡될 수 있다. 이에 따라, 폴리싱테잎(21)은 노치부(11)의 전체 표면과 균일하게 접촉될 수 있다. 그 결과, 반도체웨이퍼(10)의 노치부(11)가 폴리싱으로 인하여 스크래치되기 쉽지 않게 된다. 따라서, 균일하면서도 고속의 폴리싱이 달성될 수 있다.

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 폴리싱장치를 도시한 평면도이다. 본 실시예의 폴리싱장치는 웨이퍼의 주변부에서 베벨부(bevel portion)를 폴리싱하는 역할을 한다. 상기 폴리싱장치는 회전가능한 스테이지(도시안됨) 상에 수평방향으로 유지된 반도체웨이퍼(10)의 베벨부(12)를 폴리싱하기 위한 폴리싱기구(50)를 구비한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 폴리싱기구(50)는 연마 입자들을 구비한 폴리싱테잎(121), 폴리싱테잎(121)이 폴리싱될 웨이퍼(10)의 일부분과 접촉하게 되는 접촉부(130)에 상기 폴리싱테잎(121)을 공급하기 위한 공급릴(122), 상기 폴리싱테잎(121)을 접촉부(130)로부터 감기 위한 테이크업릴(123), 폴리싱테잎(121)을 접촉부(130)에 직접 공급하도록 폴리싱테잎(121)을 공급릴(122)로부터 안내하기 위한 제1가이드부(54), 폴리싱테잎(121)을 테이크업릴(123)에 공급하도록 접촉부(130)로부터 직접 공급되는 폴리싱테잎(121)을 안내하기 위한 제2가이드부(가이드롤러)(55), 폴리싱헤드(58) 및 회전가능한 스테이지를 회전시키기 위한 구동기구(도시안됨)를 구비한다.

상기 반도체웨이퍼(10), 공급릴(122) 및 테이크업릴(123)은 각각의 축을 중심으로 서로 평행하게 회전가능하다. 상기 폴리싱테잎(121)은 공급릴(122)로부터 공급되고, 제1가이드부(54)와 제2가이드부(55)에 의해 안내되며, 테이크업릴(123)에 의해 감긴다. 상기 반도체웨이퍼(10)는, 스테이지가 회전될 때 폴리싱테잎(121)이 웨이퍼(10)의 베벨부(12)와 접촉하게 되는 상태로 회전되도록 구성된다.

도 8은 제1가이드부(54)를 도시한 배면도이고, 도 9는 도 8의 IX-IX 선을 따라 취한 단면도이다. 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 제1가이드부(54)는 사다리꼴 단면을 갖는 가이드부재(541) 및 상기 가이드부재(541)의 측면들을 따라 배치된 한 쌍의 원주형 롤러(columnar rollers; 542, 543)를 포함한다. 상기 폴리싱테잎(121)은 상기 가이드부재(541)의 상부면에 의해 안내되어, 상기 롤러(542, 543)에 의해 가이드부재(541)의 측면들에 대해 가압된다.

이러한 형태에 의하면, 공급릴(122)로부터 공급되는 폴리싱테잎(121)은 웨이퍼(10)의 베벨부(12)의 단면과 동일한 형상으로 변형되도록 제1가이드부(54)를 통과한다. 그 후, 폴리싱테잎(121)은 폴리싱테잎(121)이 폴리싱헤드(58)에 의해 웨이퍼(10)의 베벨부(12)에 대해 가압되는 접촉부(130)에서 웨이퍼(10)의 베벨부(12)와 접촉하게 된다. 따라서, 도 10에 도시된 바와 같이, 폴리싱테잎(121)은 베벨부(12)의 전체 표면(에지면, 상부 경사면 및 하부 경사면)들과 균일 접촉하게 된다. 이 상태에서, 상기 베벨부(12)는 웨이퍼(10)를 회전시켜 효과적으로 폴리싱될 수 있다. 폴리싱에 사용되는 폴리싱테잎(121)은 제2가이드부(55)에 의해 실질적으로 평탄한 형상으로 복귀된 다음, 테이크업릴(123)에 의해 감긴다.

본 실시예에서는 웨이퍼(10)가 폴리싱기구(50)에 의해 폴리싱되었다. 폴리싱테잎(121)이 10 mm/min의 속도로 연속적으로 공급되는 동안, 상기 폴리싱테잎(121)은 웨이퍼(10)의 베벨부(12)를 폴리싱하기 위해 1 kgf의 하중 하에 500 rpm으로 회전되는 웨이퍼(10)의 베벨부(12)에 대해 가압되었다. 그 결과, 상기 웨이퍼(10)의 베벨부(12)가 만족할 만하게 폴리싱되었다.

상술된 바와 같이, 본 실시예의 폴리싱장치에 따르면, 폴리싱테잎(121)이 반도체웨이퍼(10)의 베벨부(12)에 대응하도록 변형되기 때문에, 상기 폴리싱테잎(121)이 상기 베벨부(12)의 전체 표면과 접촉하게 된다. 이에 따라, 폴리싱에 의해 스크래치가 발생되는 것이 쉽지 않고, 균일하면서 고속의 폴리싱이 달성될 수 있다. 또한, 상기 베벨부(12)의 에지면, 상부 경사면 및 하부 경사면이 동시에 폴리싱될 수 있어, 폴리싱 시간이 감소될 수 있게 된다.

도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 폴리싱장치를 도시한 평면도이다. 제2실시예의 폴리싱장치에서와 같이, 본 실시예의 폴리싱장치는 웨이퍼의 주변부에서 베벨부를 폴리싱하는 역할을 한다. 상기 폴리싱장치는 회전가능한 스테이지(도시안됨) 상에 수평방향으로 유지되는 반도체웨이퍼(10)의 베벨부(12)를 폴리싱하기 위한 폴리싱기구(150)를 구비한다.

제2실시예의 폴리싱기구(50)의 경우에서와 같이, 폴리싱기구(150)는 폴리싱테잎(121)을 공급하여 감기 위한 기구(공급릴(122) 및 테이크업릴(123)) 및 상기 폴리싱테잎(121)의 형상을 베벨부(12)(제1가이드부(54))의 단면과 동일한 형상으로 변형시키기 위한 기구를 구비한다. 상술된 제2실시예에 있어서, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 웨이퍼(10)의 베벨부(12)는 단일 폴리싱헤드(58)에 의해 폴리싱된다. 본 실시예에 있어서, 웨이퍼(10)의 베벨부(12)는 복수의 폴리싱헤드(581-585)에 의해 폴리싱된다.

구체적으로, 본 실시예의 폴리싱장치는 복수의 폴리싱헤드, 보다 구체적으로는 5개의 폴리싱헤드(581-585)를 구비한다. 상기 폴리싱헤드(581-585)는 웨이퍼의 중심에 대해 소정의 각도를 갖도록 같은 간격으로 배치된다. 각각의 폴리싱헤드(581-585)는 다른 폴리싱헤드들에 독립적으로 웨이퍼의 표면에 대한 폴리싱헤드의 각도를 변경시키는 기구를 구비한다. 구체적으로는, 5개의 폴리싱헤드(581-585)가 그 각도를 임의로 조정하도록 설계될 수 있다. 또한, 폴리싱 하중이 독립적으로 설정될 수도 있다.

도 12a 내지 도 12e는 웨이퍼(10)와 함께 도 11의 각각의 폴리싱헤드(581- 585)를 도시한 측단면도이다. 도 12a 내지 도 12e에 도시된 바와 같이, 5개의 폴리싱헤드(581-585)는 소정의 각도로 웨이퍼(10)와 접촉하게 된다. 각각의 폴리싱헤드(581-585)는 베벨부(12)와 동일한 형상으로 변형되는 폴리싱테잎(121)의 일부분을 상기 웨이퍼(10)의 베벨부(12)의 일부분에 대해 가압한다. 폴리싱테잎(121)이 5개의 폴리싱헤드(581-585)를 통과하면, 상기 베벨부(12)의 전체 표면이 폴리싱된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 폭방향 하부측을 제외한 사다리꼴 단면으로 변형(벤팅)된 폴리싱테잎(121)에 있어서, 상기 폴리싱테잎(121)은 사다리꼴의 세 면의 경계부에서 접힌다. 이들 접힌 부분들에서는 불충분한 폴리싱이 발생되기 쉽다. 이에 따라, 본 실시예에서는, 폴리싱테잎(121)이 상술된 경계부를 포지티브하게 폴리싱하도록 복수의 지점들에서 웨이퍼(10)에 대해 가압된다. 상기 폴리싱테잎(121)은 웨이퍼(10)의 상부면으로부터 하부면으로 점진적으로 이동하는 부분들에서 가압된다. 따라서, 폴리싱테잎(121)이 복수의 폴리싱헤드(581-585)를 통과하는 경우, 상기 폴리싱테잎(121)은 베벨부(12)와 매끄럽게 일치될 수 있어, 주름 및 접은 자국이 생기는 것을 방지하게 된다.

상기 폴리싱헤드(581-585)는 웨이퍼(10)에 대해 폴리싱테잎(121)을 독립적으로 가압할 수 있고, 또한 상기 웨이퍼(10)로부터 멀리 독립적으로 이동할 수도 있다. 예를 들어, 5개의 폴리싱헤드(581-585) 중 3개는 웨이퍼(10)에 대해 폴리싱테잎(121)을 가압하는데 사용될 수도 있는 한편, 나머지 2개는 상기 웨이퍼(10)로부터 분리된다. 또한, 상기 폴리싱헤드(581-585)는 그들 각도를 임의로 조정하도록 설계될 수 있다. 예컨대, 5개의 폴리싱헤드(581-585) 모두가 동일한 각도를 갖도록 설정될 수도 있다. 대안적으로, 상기 폴리싱헤드(581-585)는 그들 중 2개가 웨이퍼(10)의 상부면에 대해 폴리싱테잎(121)을 가압하고, 하나는 상기 웨이퍼(10)의 측면에 대해 폴리싱테잎(121)을 가압하며, 나머지 2개는 상기 웨이퍼(10)의 하부면에 대해 폴리싱테잎(121)을 가압하도록 조합될 수도 있다. 상기 폴리싱헤드(581-585)는, 웨이퍼(10)의 일부분이 첫번째 폴리싱헤드(581)를 통과한 후 그리고 상기 웨이퍼(10)의 일부분이 마지막 폴리싱헤드(585)를 통과하기 전에 상부면, 측면 및 하부면으로부터 이동하는 부분들에서 웨이퍼(10)가 폴리싱되도록 구성될 수도 있다. 대안적으로는, 폴리싱헤드(581-585)의 각도들을 적절하게 조정함으로써, 상기 웨이퍼(10)가 폴리싱헤드(581-585)를 통과할 수 있어, 상기 웨이퍼(10)의 측면, 상부면 및 하부면이 폴리싱되도록 한다.

도 13은 웨이퍼(10)의 주변부의 확대단면도이다. 대체로, 웨이퍼(10)의 베벨부(12)는 상기 웨이퍼(10)의 주변부의 각진 부분(B)을 말한다. 웨이퍼(10)의 디바이스들이 형성되는 상부면(D)과 베벨부(B)의 경계부 사이에 위치한 면적(E)을 에지부라 한다.

도 14는 에지부(E)가 폴리싱되는 일 례를 보여준다. 구체적으로는, 도 14에 도시된 바와 같이, 5개의 폴리싱헤드의 중앙 폴리싱헤드(583)가 상기 에지부(E; edge portion)를 폴리싱하기 위해 웨이퍼(10)의 두께를 따라 연장되어 있는 중심축에 수직인 방향으로 상기 웨이퍼(10)에 대해 가압된다. 이 경우, 테잎 폭이 넓은 폴리싱테잎이 상기 웨이퍼(10)의 에지부(E)를 커버하기 위한 폴리싱테잎(121)으로서 사용된다. 따라서, 상기 폴리싱헤드는 폴리싱헤드의 각도를 변경시켜 베벨부(B) 뿐만 아니라 에지부(E)를 폴리싱하도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 베벨부(B) 및 에지부(E)는 복수의 폴리싱헤드와 동시에 폴리싱될 수 있다.

본 실시예에서는, 5개의 폴리싱헤드(581-585)가 사용된다. 폴리싱기구가 7개의 폴리싱헤드를 구비하도록 상기 5개의 폴리싱헤드 양 쪽에 부가적인 폴리싱헤드가 추가될 수도 있다. 2개의 폴리싱헤드는 폴리싱 시에 상기 폴리싱헤드들의 각도를 변경시켜 웨이퍼의 전체 표면을 폴리싱하는데 사용될 수도 있다. 따라서, 폴리싱헤드에 대해 여러 수정예들이 이루어질 수 있다.

도 15는 폴리싱헤드(581)가 웨이퍼(10)와 접촉하게 되는 부분의 확대단면도이다. 도 15에 도시된 바와 같이, 폴리싱헤드(581)는 반도체웨이퍼(10)에 대해 폴리싱테잎(121)을 가압하기 위한 탄성부재(59) 및 상기 탄성부재(59)를 지지하기 위한 지지부재(57)를 구비한다. 상기 탄성부재(59)는 웨이퍼(10)에 대한 손상을 줄이기 위하여 고무 또는 스폰지와 같은 재료로 만들어진다. 미세한 표면 거칠기, 폴리싱 속도 및 폴리싱 프로파일과 같은 폴리싱 특성들은 동일한 폴리싱테잎(121)이 사용되는 동안 상기 탄성부재(59)의 경도를 변경시킴으로써 조정될 수 있다.

또한, 탄성이 상이한 탄성부재(59)가 복수의 폴리싱헤드(581-585)에 각각 부착될 수도 있다. 예컨대, 웨이퍼(10)의 상부면에 대해 폴리싱테잎(121)을 가압하기 위해 폴리싱헤드에 연성 탄성부재가 사용될 수도 있고, 상기 웨이퍼(10)의 측면에 대해 폴리싱테잎(121)을 가압하기 위해 폴리싱헤드에 경성 탄성부재가 사용될 수도 있다. 또한, 폴리싱헤드들이 동일한 각도를 가지는 동안, 폴리싱헤드들의 탄성 부재의 경도는 웨이퍼(10)가 폴리싱헤드들을 지나감에 따라 폴리싱 특성들을 변경하 도록 바뀔 수도 있다.

도 16a 및 도 16b는 탄성부재(59)가 지지부재(57)에 부착되는 폴리싱헤드를 생성하는 방식을 보여주는 도면들이다. 도 16a에 도시된 바와 같이, 지지부재(57)는 탄성부재(59)를 수용하도록 형성된 부분을 구비한다. 상기 탄성부재(59)는 횡방향의 화살표로 도시된 바와 같이 상기 지지부재(57)의 하부 내로 삽입된다. 도 16b에 도시된 바와 같이, 상기 탄성부재(59)는 폴리싱헤드를 생성하도록 상기 지지부재(57)의 하부에 수용된다. 이렇게 생성된 폴리싱헤드는, 폴리싱 시에 테잎의 공급 또는 웨이퍼의 회전으로 인하여 횡력이 가해지더라도, 상기 탄성부재(59)가 지지부재(57)의 한 쪽에서 제거되는 것을 막기 위한 구조를 가진다.

상술된 바와 같이, 본 실시예의 폴리싱장치에 따르면, 웨이퍼(10)에 대한 각도들을 조정할 수 있는 복수의 폴리싱헤드에 의해, 상기 웨이퍼(10)의 베벨부(12)의 형상과 일치하도록 폴리싱을 행하는 것이 가능하다. 따라서, 웨이퍼(10)의 형상을 조정하는 것이 가능하다. 또한, 폴리싱 하중들은 폴리싱헤드(581-585) 각각에서 조정될 수 있다. 이에 따라, 폴리싱헤드(581-585)의 각도들에 대응하는 폴리싱 하중들을 설정함으로써, 베벨부(12)의 형상과 일치하도록 폴리싱을 행하는 것이 가능하다. 따라서, 웨이퍼(10)의 형상을 조정하는 것이 가능하다.

또한, 상기 탄성부재(59)는 웨이퍼(10)에 대해 폴리싱테잎(121)을 가압하기 위해 제공된다. 상기 탄성부재(59)의 재료 또는 경도는 복수의 폴리싱헤드(581-585) 각각에 대해 변경될 수 있다. 이에 따라, 상기 경도는 웨이퍼(10)가 폴리싱헤드(581-585)를 통과함에 따라 변할 수 있다. 따라서, 특히 웨이퍼(10)의 마무리 거 칠기를 제어하는 것이 가능하다.

여기서는, 도 17a 내지 도 17c에 도시된 제1가이드부(64)가 상술된 제2실시예 및 제3실시예에서의 제1가이드부(54) 대신에 사용될 수도 있다. 도 17a 내지 도 17c에 도시된 바와 같이, 상기 제1가이드부(64)는 사다리꼴 단면을 갖는 가이드부재(641) 및 상기 가이드부재(641)의 측면들을 따라 배치된 2쌍의 원주형 롤러(642, 643 및 644, 645)를 포함한다. 상기 2쌍의 롤러(642, 643 및 644, 645)는 폴리싱테잎(121)의 공급방향을 따라 배치되어 있다. 상기 예시에 있어서, 폴리싱테잎(121)은 선행 롤러(642, 643)에 의해 변형되고 추가로 후행 롤러(644, 645)에 의해 변형된, 사다리꼴 단면을 갖는 가이드부재(641)의 상부면에 의해 안내된다. 따라서, 상기 폴리싱테잎(121)은 제3실시예에 도시된 바와 같이 5개의 폴리싱 각도들과 일치하도록 변형될 수 있다.

또한, 도 18a 내지 도 18e에 도시된 폴리싱헤드(581-585)는 제3실시예의 폴리싱헤드의 변형예로서 채택될 수도 있다. 본 예시에 있어서, 폴리싱헤드(581-585)의 각도들은 고정되어 있지만, 폴리싱테잎(121)과 접촉하는 표면들의 각도들은 각각의 폴리싱헤드(581-585)의 탄성부재(591-595)에서 변한다. 따라서, 폴리싱테잎(121)이 각각의 소정의 각도들로 웨이퍼(10)에 대해 가압된다. 상술된 바와 같이, 웨이퍼(10)에 대해 폴리싱테잎(121)을 가압하기 위한 탄성부재(591-595)의 표면들이 경사지게 된다. 이들 탄성부재(591-595)는 폴리싱헤드(581-585)에 부착되어 있다. 이에 따라, 복수의 각도로 폴리싱을 하는 것이 쉽게 달성될 수 있게 된다. 그러므로, 폴리싱헤드들의 각도들을 변경하기 위한 상술된 메커니즘이 없이도 가능하 게 된다.

도 19는 상술된 제1실시예의 폴리싱기구(20)의 제1변형예(20a)를 도시한 정면도이다. 상기 폴리싱기구(20a)는, 도 3에 도시된 제2가이드부(25) 대신, 폴리싱테잎(21)의 공급방향에 수직인 단면에서 곡률이 제로인 실질적으로 평탄한 가이드면(251)을 갖는 제2가이드부(125)를 채택한다. 여타의 요소들은 도 3에 도시된 폴리싱기구(20)와 동일하다.

이러한 형태에 의하면, 소정의 장력이 폴리싱테잎(21)에 가해지는 동안, 폴리싱테잎(21)이 제1가이드부(24)의 만곡된 가이드면(241)과 접촉하게 된다. 이에 따라, 폴리싱테잎(21)은 도 20a에 도시된 바와 같이 제1가이드부(24)의 가이드면(241)을 따라 아치 형상으로 상기 제1가이드부(24) 부근에서 만곡된다. 또한, 상기 폴리싱테잎(21)은, 소정의 장력이 폴리싱테잎(21)에 가해지는 동안 제2가이드부(125)의 실질적으로 평탄한 가이드면(251)과 접촉하게 된다. 이에 따라, 상기 폴리싱테잎(21)이 도 20c에 도시된 바와 같이 제2가이드부(125)의 가이드면(251)을 따라 제2가이드부(125) 부근에서 실질적으로 평탄하게 된다. 따라서, 제1가이드부(24)와 제2가이드부(125) 사이의 폴리싱테잎(21)은 아치 형상(21a)으로부터 실질적으로 평탄한 형상(21c)으로 변형된다. 웨이퍼(10)와 접촉하고 있는 접촉부에서의 폴리싱테잎(21)은 도 20b에 도시된 바와 같이 아치 형상(21a)과 실질적으로 평탄한 형상(21c) 사이의 중간 형상(21b)을 가진다.

도 21에 도시된 바와 같이, 폴리싱테잎(21)을 아치 형상(21a)으로부터 실질적으로 평탄한 형상(21c)으로 넓히기 위한 힘(F)이 상기 중간 형상(21b)에 가해진 다. 이에 따라, 폴리싱테잎(21)이 반도체웨이퍼(10)의 노치부(11)에 대해 가압되면, 상기 폴리싱테잎(21)의 단부들이 폭방향으로 상기 노치부(11)와 쉽게 일치된다. 그러므로, 웨이퍼(10)에서의 노치부(11)의 형상이 변형예를 가지더라도, 폴리싱테잎(21)이 노치부(11)의 형상과 쉽게 일치될 수 있다.

도 19에 도시된 예시에 있어서, 제1가이드부(24)는 제2가이드부(125)와 교환될 수도 있다. 구체적으로는, 폴리싱테잎(21)의 공급방향에 수직인 단면에서 곡률이 제로인 실질적으로 평탄한 가이드면이 제1가이드부에 형성될 수도 있고, 상기 폴리싱테잎(21)의 공급방향에 수직인 단면에서 곡률이 제로가 아닌 가이드면이 제2가이드부에 형성될 수도 있다. 이들 구성 또한 상기 예시와 유사한 효과들을 성취한다.

도 22는 폴리싱기구(20)의 제2변형예(20b)를 도시한 정면도이다. 상기 폴리싱기구(20b)는, 도 3에 도시된 제1가이드부(24) 대신, 폴리싱테잎(21)의 공급방향에 수직인 단면의 중앙부에서 곡률이 큰 가이드면(241a)을 갖는 제1가이드부(124)를 채택한다. 여타의 요소들은 도 3에 도시된 폴리싱기구(20)와 동일하다.

도 22에 도시된 바와 같이, 제1가이드부(124)의 가이드면(241a)은 폴리싱테잎(21)의 공급방향에 수직인 단면의 중앙부에서 곡률이 큰 아치 형상 및 상기 아치 형상의 양 면으로부터 플랜지(242)로 연장되는 선형 형상을 가진다. 이러한 예시에 있어서는, 제2가이드부(25)의 가이드면 또한 폴리싱테잎(21)의 공급방향에 수직인 단면에서 곡률이 제로가 아니다. 제1가이드부(124)에서의 가이드면(241a)의 중앙부에서의 곡률은 제2가이드부(25)에서의 가이드면의 곡률보다 크다.

이러한 형태에 의하면, 소정의 장력이 폴리싱테잎(21)에 가해지는 동안, 폴리싱테잎(21)이 제1가이드부(124)의 만곡된 가이드면(241a)과 접촉하게 된다. 이에 따라, 폴리싱테잎(21)은 도 23a에 도시된 바와 같이 제1가이드부(124)의 가이드면(241a)을 따라 곡률이 큰 아치 형상으로 상기 제1가이드부(124) 부근에서 만곡된다. 또한, 상기 폴리싱테잎(21)은, 소정의 장력이 폴리싱테잎(21)에 가해지는 동안 제2가이드부(25)의 가이드면과 접촉하게 된다. 이에 따라, 상기 폴리싱테잎(21)이 도 23c에 도시된 바와 같이 제2가이드부(25)의 가이드면을 따라 곡률이 작은 아치 형상으로 상기 제2가이드부(25) 부근에서 만곡된다.

따라서, 제1가이드부(124)와 제2가이드부(25) 사이의 폴리싱테잎(21)은 곡률이 큰 아치 형상(21d)으로부터 곡률이 작은 아치 형상(21f)으로 변형된다. 웨이퍼(10)와 접촉하는 접촉부에서의 폴리싱테잎(21)은 도 23b에 도시된 바와 같이 아치 형상(21d)과 아치 형상(21f) 사이의 중간 형상(21e)을 가진다.

폴리싱테잎(21)을 아치 형상(21d)으로부터 아치 형상(21f)으로 넓히기 위한 힘이 상기 중간 형상(21e)에 가해진다. 이에 따라, 폴리싱테잎(21)이 반도체웨이퍼(10)의 노치부(11)에 대해 가압되면, 상기 폴리싱테잎(21)의 단부들이 폭방향으로 상기 노치부(11)와 쉽게 일치된다. 그러므로, 웨이퍼(10)에서의 노치부(11)의 형상이 변형예를 가지더라도, 상기 폴리싱테잎(21)이 노치부(11)의 형상과 쉽게 일치될 수 있다.

상술된 바와 같이, 상기 변형예(20b)는 상술된 제1변형예(20a)와 유사한 효과들을 달성할 수 있다. 본 예시에서는, 제1가이드부 및 제2가이드부의 가이드면의 곡률들이 조정되어, 접촉부에서의 폴리싱테잎의 곡률을 원하는 값으로 조정하게 된다. 따라서, 상기 폴리싱테잎(21)이 노치부(11)의 형상과 쉽게 일치될 수 있다. 도 22에 도시된 예시에 있어서, 제1가이드부(124)는 제2가이드부(25)와 교환될 수도 있다.

도 24는 폴리싱기구(20)의 제3변형예(20c)를 도시한 측단면도이다. 도 24에 도시된 바와 같이, 폴리싱기구(20c)는 도 3에 도시된 제1가이드부(24) 및 제2가이드부(25) 이외에, 제3가이드부(224) 및 제4가이드부(225)를 구비한다. 상기 제3가이드부(224)는 제1가이드부(24)의 상류에 배치되고, 제1가이드부(24)에 직접 폴리싱테잎(21)을 공급하도록 공급릴(22)로부터 상기 폴리싱테잎(21)을 안내하기 위한 가이드면을 가진다. 또한, 상기 제4가이드부(225)는 제2가이드부(25)의 하류에 배치되고, 폴리싱테잎(21)을 테이크업릴(23)에 공급하도록 제2가이드부(25)로부터 직접 공급되는 상기 폴리싱테잎(21)을 안내하기 위한 가이드면을 가진다.

폴리싱테잎(21)이 도 3에 도시된 바와 같이 제1가이드부(24)와 제2가이드부(25)에 의해서만 공급되면, 상기 폴리싱테잎(21)은 폴리싱 공정이 진행됨에 따라 가이드면의 중앙부로부터 어느 플랜지 부근의 일부분으로 슬라이딩할 수도 있는데, 그 이유는 제1가이드부(24) 및 제2가이드부(25)의 가이드면들이 만곡되어 있기 때문이다.

도 24에 도시된 제3가이드부(224) 및 제4가이드부(225)는 상기 제1가이드부(24) 및 제2가이드부(25)의 가이드면들 상에서 폴리싱테잎(21)이 슬라이딩하는 것을 방지하는 역할을 한다. 상기 제3가이드부(224) 및 제4가이드부(225)의 가이드면 들은 폴리싱테잎(21)의 공급방향에 수직인 단면에서 실질적으로 평탄하다. 도 24에 도시된 바와 같이, 폴리싱테잎(21)이 웨이퍼(10)와 일치하지 않게 되는 경우에는, 상기 폴리싱테잎(21)이 제3가이드부(224)의 가이드면으로부터 제1가이드부(24)의 가이드면으로 공급되는 방향이, 상기 폴리싱테잎(21)이 제1가이드부(24)의 가이드면으로부터 제2가이드부(25)의 가이드면으로 공급되는 방향과 실질적으로 동일하다. 이와 유사하게, 폴리싱테잎(21)이 웨이퍼(10)와 일치하지 않게 되는 경우에는, 폴리싱테잎(21)이 제1가이드부(24)의 가이드면으로부터 제2가이드부(25)의 가이드면으로 공급되는 방향이, 상기 폴리싱테잎(21)이 제2가이드부(25)의 가이드면으로부터 제4가이드부(225)의 가이드면으로 공급되는 방향과 실질적으로 동일하다. 상기 제3가이드부(224) 및 제4가이드부(225)가 이렇게 배치되어 있는 경우에는, 상기 제1가이드부(24) 및 제2가이드부(25)의 가이드면들 상에서 폴리싱테잎(21)이 슬라이딩하는 것이 방지된다.

웨이퍼(10)가 도 24에 도시된 폴리싱기구(20c)로부터 분리되어 있는 경우, 제1가이드부(24) 및 제2가이드부(25)는 그 가이드면들의 선단에서 폴리싱테잎(21)과 약간 접촉하게 된다. 웨이퍼(10)가 도 25에 도시된 바와 같이 폴리싱테잎(21)에 대해 가압되는 경우(또는 폴리싱테잎(21)이 웨이퍼(10)에 대해 가압되는 경우), 상기 폴리싱테잎(21)은 상기 제1가이드부(24) 및 제2가이드부(25)의 가이드면들에 의해 폭방향으로 만곡된다. 상기 폴리싱테잎(21)은 제3가이드부(224)의 실질적으로 평탄한 가이드면에 의해 제1가이드부(24)의 상류에 지지되고, 제4가이드부(225)의 실질적으로 평탄한 가이드면에 의해 제2가이드부(25)의 하류에 지지된다. 이에 따 라, 제1가이드부(24) 및 제2가이드부(25)의 가이드면들 상에서 폴리싱테잎(21)이 슬라이딩하는 것이 방지된다.

이러한 폴리싱기구(20c)에 있어서, 상기 제1가이드부(24) 및 제2가이드부(25)의 가이드면들은 동일한 곡률을 가질 수도 있고, 또는 노치 형상의 변형예와 일치하도록 곡률들이 상이할 수도 있다.

본 발명은 상술된 실시예들로 국한되지 아니한다. 예컨대, 폴리싱될 부분은 반도체웨이퍼의 노치부 또는 베벨부로 국한되지 않으며, 폴리싱테잎과의 접촉에 의해 폴리싱될 수 있는 여하한의 부분일 수도 있다. 또한, 반도체웨이퍼의 노치부가 폴리싱될 때 폴리싱테잎이 슬라이딩 접촉하여 이동되는 방향은 웨이퍼의 표면에 수직인 방향에 국한되지 않으며, 상기 웨이퍼의 표면에 수직인 방향에 대해 기울어질 수도 있다.

지금까지 본 발명의 소정의 바람직한 실시예들을 도시하고 상세히 기술하였지만, 첨부된 청구항들의 범위에서 벗어나지 않으면서도 다양한 변형 및 수정들이 가능하다는 것은 자명하다.

본 발명은 반도체웨이퍼와 같은 기판을 폴리싱테잎에 의해 폴리싱하기 위한 폴리싱장치에 사용하기에 적합하다.

Claims (20)

1. 폴리싱장치에 있어서,

   폴리싱테잎;

   상기 폴리싱테잎이 폴리싱될 기판의 일부분과 접촉하게 되는 접촉부에 상기 폴리싱테잎을 공급하기 위한 공급릴;

   상기 폴리싱테잎을 상기 접촉부로부터 감기 위한 테이크업릴(take-up reel);

   상기 폴리싱테잎을 상기 접촉부에 직접 공급하도록 상기 폴리싱테잎을 상기 공급릴로부터 안내하기 위해 가이드면을 구비한 제1가이드부;

   상기 폴리싱테잎을 상기 테이크업릴에 공급하도록 상기 접촉부로부터 직접 공급된 상기 폴리싱테잎을 안내하기 위해 가이드면을 구비한 제2가이드부; 및

   상기 폴리싱테잎과 상기 기판을 서로에 대해 이동시키도록 구성된 구동기구를 포함하여 이루어지고,

   상기 제1가이드부의 상기 가이드면 및 상기 제2가이드부의 상기 가이드면 중 하나는 상기 폴리싱될 기판의 일부분인 노치부의 형상에 대응하는 형상을 가지도록 상기 폴리싱테잎의 폭방향을 따라 만곡되는 만곡면을 구비하고, 상기 제1가이드부의 상기 가이드면 및 상기 제2가이드부의 상기 가이드면 중 다른 하나는 상기 만곡면의 곡률보다 큰 곡률을 가지거나 또는 평탄한 가이드면이며,

   상기 폴리싱테잎을 상기 노치부에 대해 가압하기 위해, 장력이 상기 제1가이드부와 상기 제2가이드부 사이의 상기 폴리싱테잎에 가해지는 것을 특징으로 하는 폴리싱장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 폴리싱테잎을 직접 상기 제1가이드부에 공급하도록 상기 공급릴로부터 상기 폴리싱테잎을 안내하기 위해, 상기 폴리싱테잎의 폭방향을 따라 실질적으로 평탄한 가이드면을 구비한 제3가이드부; 및

   상기 폴리싱테잎을 상기 테이크업릴에 공급하도록 상기 제2가이드부로부터 직접 공급되는 상기 폴리싱테잎을 안내하기 위해, 상기 폴리싱테잎의 폭방향을 따라 실질적으로 평탄한 가이드면을 구비한 제4가이드부 중 하나 이상을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리싱장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 폴리싱테잎을 폴리싱될 기판의 일부분에 대해 가압하기 위한 하나 이상의 폴리싱헤드를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리싱장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 폴리싱헤드는 상기 폴리싱테잎을 폴리싱될 기판의 일부분에 대해 가압하기 위한 탄성부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리싱장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 폴리싱테잎을 폴리싱될 기판의 일부분에 대해 독립적으로 설정된 접촉 각도들로 가압하기 위한 복수의 폴리싱헤드를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리싱장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 복수의 폴리싱헤드 각각은 상기 폴리싱테잎을 폴리싱될 기판의 일부분에 대해 가압하기 위한 탄성부재를 구비하고,

   상기 복수의 폴리싱헤드의 상기 탄성부재들은 상이한 탄성을 가지는 것을 특징으로 하는 폴리싱장치.
7. 폴리싱될 기판의 일부분을 폴리싱하기 위한 폴리싱방법에 있어서,

   폴리싱테잎을 제1가이드부의 가이드면에 공급하는 단계;

   상기 폴리싱테잎을 상기 제1가이드부의 상기 가이드면으로부터, 상기 폴리싱테잎이 폴리싱될 기판의 일부분과 접촉하게 되는 접촉부로 직접 공급하는 단계;

   상기 폴리싱테잎을 상기 접촉부로부터 제2가이드부의 가이드면으로 직접 공급하는 단계;

   폴리싱될 기판의 일부분의 형상에 대응하도록 상기 폴리싱테잎의 일부분을 상기 제1가이드부의 상기 가이드면 및 상기 제2가이드부의 상기 가이드면 중 하나에 의해 변형시키는 단계; 및

   상기 제1가이드부의 상기 가이드면 및 상기 제2가이드부의 상기 가이드면 중 하나는 상기 폴리싱될 기판의 일부분인 노치부의 형상에 대응하는 형상을 가지도록 상기 폴리싱테잎의 폭방향을 따라 만곡되는 만곡면을 구비하고, 상기 제1가이드부의 상기 가이드면 및 상기 제2가이드부의 상기 가이드면 중 다른 하나는 상기 만곡면의 곡률보다 큰 곡률을 가지거나 또는 평탄한 가이드면이며,

   상기 폴리싱테잎을 상기 노치부에 대해 가압하기 위해, 장력이 상기 제1가이드부와 상기 제2가이드부 사이의 상기 폴리싱테잎에 가해지고,

   상기 기판의 일부분을 폴리싱하기 위해 상기 폴리싱될 기판의 일부분과 상기 폴리싱테잎을 서로에 대해 이동시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리싱방법.
8. 제7항에 있어서,

   상기 폴리싱될 기판의 일부분과 폴리싱테잎을 서로에 대해 이동시키는 단계에서, 적어도 어느 하나의 폴리싱헤드에 의하여, 상기 폴리싱테잎을 상기 폴리싱될 기판의 일부분에 대해 가압하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리싱방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 폴리싱헤드는 탄성부재를 통해 상기 폴리싱테잎을 상기 폴리싱될 기판의 일부분에 대해 가압하는 것을 특징으로 하는 폴리싱방법.
10. 제7항에 있어서,

    상기 폴리싱될 기판의 일부분과 폴리싱테잎을 서로에 대해 이동시키는 단계에서, 복수의 폴리싱헤드에 의하여, 독립적으로 설정된 접촉 각도들로 상기 폴리싱될 기판의 일부분에 대해 상기 폴리싱테잎을 가압하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리싱방법.
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