KR100436825B1 - 연마장치 및 그 장치를 사용한 반도체제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연마장치 및 그것을 사용한 반도체제조방법에 관한 것이다. 숫돌표면의 드레싱을 치수가공으로 연삭함으로써 스크래치발생의 원인이 되는 숫돌표면의 균열발생을 방지하면서 드레스공구표면의 날세우기를 할 수 있다. 또 정치수 절삭이기 때문에 드레스공구 표면의 평탄도를 보증할 수 있고, 두께 수 cm와 두꺼운 숫돌을 사용하여도 최후까지 평탄도를 유지할 수 있어 항상 면내 불균일이 적은 가공을 행할 수 있다. 그 때문에 드레스공구의 수명을 비약적으로 길게 할 수 있다.

또 웨이퍼의 가공과 병행하여 본 정치수 드레스를 행함으로써 가공레이트의 유지와 함께 장치의 스루풋을 향상할 수 있다.

본 장치 및 방법은 요철을 가지는 각종 기판표면의 평탄화에 유효하다.

Description

연마장치 및 그 장치를 사용한 반도체제조방법{POLISHING APPARATUS AND METHOD FOR PRODUCING SEMICONDUCTORS USING THE APPARATUS}

최근 반도체디바이스의 처리시간의 고속화, 미세화에 따라 반도체디바이스의 회로소자를 적층하는 다층배선기술이 중요하게 되어가고 있다. 이 다층배선기술의 진보에 따라 시료표면에 형성되는 요철의 문제가 현재화하여 왔다. 예를 들어 광학식 노광장치(이하 스텝퍼라 함)에 의하여 시료표면상에 회로패턴을 형성하는 경우, 스텝퍼의 초점을 시료표면상에 정확하게 맞춰 둘 필요가 있으나, 시료표면에 요철이 있으면 시료표면에서의 초점의 조절이 곤란해져 해상불량이라는 중대한 문제가 발생한다.

이와 같은 단점을 해소하기 위하여 반도체디바이스의 표면을 평탄화하는 기술이 요구되고 있다.

일본국 특개평10-146750호 공보에는 반도체디바이스의 표면상의 미세한 요철형성을 평탄화하는 기술이 개시되어 있다. 상기 공보에 개시된 기술에 의하면 회전하는 홀더상에 유지된 피가공웨이퍼기판을 회전테이블상에 유지된 연마패드표면에 압압함과 동시에, 유리(遊離)연마입자를 함유하는 연마액을 연마패드와 피가공웨이퍼의 사이에 공급함으로써 반도체 웨이퍼기판의 표면을 연마하여 미세한 요철을 평탄화할 수 있다.

이와 같은 연마에 사용되는 연마패드는 사용하는 중에 표면의 글레이징 때문에 적당한 빈도로 날세우기(드레싱)가 행하여진다. 날세우기란 일본국 특개평 10-180618호 공보에 개시되어 있는 바와 같이 드레싱용 다이아몬드숫돌 등(이하 드레스공구라 함)에 의하여 연마패드를 깎아 적당히 표면을 거칠게 함으로써 행하여진다.

본 발명은 반도체집적회로의 제조과정에서 사용되는 연마가공에 의한 웨이퍼표면패턴의 평탄화기술에 관한 것으로, 특히 가공손상을 발생하지 않고 높은 고정밀도, 고능률, 또한 저렴하게 평탄화하기 위한 가공법 및 그것을 위한 가공장치에 관한 것이다.

도 1은 웨이퍼표면의 평탄화공정의 설명도,

도 2는 화학기계연마법을 설명하는 도,

도 3은 반도체메모리소자의 평면과 단면을 나타내는 도,

도 4는 연질의 연마패드를 사용하여 가공했을 경우의 문제점을 설명하는 도,

도 5는 고정연마입자가공법에서 사용하는 숫돌의 구성을 설명하는 도,

도 6은 고정연마입자가공법에 있어서의 종래의 드레싱법을 설명하는 도,

도 7은 본 발명의 드레싱법을 설명하는 도,

도 8은 본 발명의 실시에 적합한 가공장치의 구조를 나타내는 도면이다.

이와 같은 연마공구의 날세우기는, 드레스공구에 일정하중을 인가하여 회전하는 연마공구에 압압함으로써 실시된다. 그러나 이와 같은 종래기술로 행하여지고 있는 날세우기는 어디까지나 연마공구의 표면을 거칠게 하는 데 그치고 있었다.

한편, 연마공구를 수명을 길게 하고자 하면, 연마공구를 두껍게 할거나 단단하게 할 필요가 있으나, 연마공구의 경도가 높아짐에 따라 종래기술에서는 생각할 수 없었던 문제가 생기게 되었다.

본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 이하와 같은 구성으로 이루어지는 것이다.

본 발명은 피가공물과 연마공구 사이에 상대적인 운동을 주어 상기 연마공구의 연마면에서 상기 피가공물의 표면을 연마하는 연마장치에 있어서, 상기 연마공구의 연마면에 표면을 거칠게 형성하기 위한 드레스공구와, 상기 드레스공구와 상기 연마공구 사이에 상대적인 운동을 주는 제 1 이동수단과, 상기 드레스공구를 상기 연마공구의 연마면에 대하여 수직인 방향으로 상대적으로 이동하여 원하는 위치에 위치를 결정하는 제 2 이동수단과, 상기 제 2 이동수단의 위치를 제어하면서 상기 제 1 이동수단에 의한 이동을 실행하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 연마장치를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 과제, 작용 및 효과에 대해서는 후기하는 발명을 실시하기 위한 형태의 란에서 자세히 설명한다.

이하에 본 발명의 실시예를 도면을 사용하여 설명한다.

반도체제조공정은 많은 프로세스처리공정으로 이루어지나, 먼저, 본 발명이 적용되는 공정의 일례인 배선공정에 관하여 도 1을 사용하여 설명한다.

도 1(a)는 1층째의 배선이 형성되어 있는 웨이퍼의 단면도를 나타내고 있다. 트랜지스터부가 형성되어 있는 웨이퍼기판(1)의 표면에는 절연막(2)이 형성되어 있으며, 그 위에 알루미늄 등의 배선층(3)이 설치되어 있다. 트랜지스터의 접합을 취하기 위하여 절연막(2)에 홀이 뚫려 있으므로 배선층의 그 부분(3')은 다소 오목해져 있다.

도 1(b)에 나타내는 2층째의 배선공정에서는 1층째의 위에 절연막(4), 금속알루미늄층(5)을 형성하고, 다시 이 알루미늄층을 배선패턴화하기 위하여 노광용 포토레지스트층(6)을 부착한다.

다음에 도 1(c)에 나타내는 바와 같이 스텝퍼(7)를 사용하여 회로패턴을 상기 포토레지스트(6)상에 노광전사한다. 이 경우 포토레지스트층(6)의 표면이 요철로 되어 있으면 도면에 나타내는 바와 같이 포토레지스트 표면의 오목부와 볼록부(8)에서는 동시에 초점이 맞지않게 되어 해상불량이라는 중대한 장해가 된다.

이와 같은 단점을 해소하기 위하여 다음에 설명하는 것 같은 기판표면의 평탄화처리가 행하여진다. 도 1(a)의 처리공정의 다음에 도 1(d)에 나타내는 바와 같이 절연층(4)을 형성한 후, 도면에 있어서 9의 레벨까지 평탄하게 되도록 후기하는 방법에 의하여 연마가공하여 도 1(e)의 상태를 얻는다. 그후 금속알루미늄층 (5)과 포토레지스트층(6)을 형성하고, 도 1(f)와 같이 스텝퍼로 노광한다. 이 상태에서는 레지스트표면이 평탄하기 때문에 상기 해상불량의 문제는 생기지 않는다.

이하에 본 발명의 연마가공의 채용에 알맞는 고정연마입자 연마가공장치의 개요를 종래부터 일반적으로 사용되어 온 화학기계 연마가공장치와 대비하여 설명한다.

(1) 화학적 기계연마장치의 개요

일본국 특개평10-180618호 공보에 개시되어 있는 것 같은 반도체디바이스면의 표면평탄화장치는 화학적 기계연마(Chemical Mechanical Polishing:CMP)장치라 하는 것이다. 이 장치는 상기한 바와 같이 회전하는 시료대상에 유지된 반도체디바이스에 회전부재에 유지된 연마패드를 압압함과 동시에 연마슬러리를 함유하는 액체를 연마패드와 시료 사이에 유통시킴으로써, 반도체디바이스 표면의 연마를 행하여 반도체디바이스의 표면을 평탄화하는 장치이다.

도 2는 CMP 장치의 반도체디바이스의 연마의 원리를 나타내는 도이다. 먼저 연마패드(11)를 정반(定盤)상(12)에 붙여 회전시켜 둔다. 이 연마패드는 발포우레탄수지등을 얇은 시트형상으로 슬라이스하여 성형한 것으로, 피가공물의 종류나 마무리하고 싶은 표면거칠기의 정도에 따라 그 재질이나 미세한 표면구조를 여러가지 선택하여 나누어 사용한다.

가공해야 할 웨이퍼(반도체디바이스)(1)는 탄성이 있는 압압패드(13)를 거쳐 웨이퍼홀더(14)에 고정한다. 이 웨이퍼홀더(14)를 회전하면서 연마패드(11) 표면에 하중하고, 다시 연마패드(11)의 위에 연마슬러리(15)를 공급함으로써 웨이퍼표면상의 절연막(4)의 볼록부가 연마제거되어 평탄화된다.

이와 같이 CMP는 연마패드와 피가공물 사이에 연마슬러리를 공급하면서 가공하는 방법으로 유리연마입자 연마기술로서 널리 알려져 있으나, 3가지의 큰 문제를 가지고 있다.

제 1 은 패턴의 종류나 단차의 상태에 따라서는 충분히 평탄화할 수 없다는 패턴치수 의존성의 문제이다. 일반적으로 반도체 웨이퍼상의 패턴은 여러가지의 치수나 단차를 가지는 패턴으로부터 형성되어 있다.

예를 들어 반도체메모리소자를 예로 한 경우, 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 1개의 칩은 크게 4개의 블록으로 분할되어 있다. 이중 4개의 블록내부는 미세한 메모리셀(ll)이 규칙 정연하게 치밀하게 형성되어 있으며, 메모리매트부(16)라 한다.

이 4개의 메모리매트부의 경계부에는 상기 메모리셀(ll)을 액세스하기 위한 주변회로(17)가 형성되어 있다. 전형적인 다이내믹메모리의 경우, 1개의 칩치수는 7mm ×20mm정도, 주변회로부의 폭은 1mm 정도이다. 상기 칩의 단면(A-A')을 취하면 도 3(b)에 나타내는 바와 같이 메모리매트부(16)의 평균높이는 주변회로부(17)의 평균높이보다 0.5∼1㎛정도 높다. 이와 같은 단차패턴상에 두께1∼2㎛정도의 절연막(4)을 성막하면 그 표면부의 단면형상(31)도 대략 밑바탕패턴의 단차형상을 반영한 것이 된다.

반도체 웨이퍼의 평탄화공정에서는 상기 웨이퍼표면의 절연막(4)을 일점쇄선 (32)과 같이 평탄화하고 싶은 것이나, 일반적으로 이 용도로 많이 사용하고 있는 발포폴리우레탄수지제의 연질의 연마패드(1lL)를 사용한 경우에는 연마속도에 패턴의존성이 존재하기 때문에 이 처럼은 평탄화되지 않는다. 즉 도 4에 나타내는 바와 같이 연질의 연마패드(1lL)를 사용한 경우, 연마패드 표면형상은 연마하중 때문에 도면에 있어서의 실선(30)과 같이 변형한다. 치수가 ㎛오더의 미세패턴으로는 하중이 집중하기 때문에 단시간으로 평탄화연마되나, 수 mm오더의 큰 치수의 패턴에는 분포하중이 되어 가해지기 때문에, 연마속도는 느려진다. 그 결과 연마후의 단면형상은 도 4에 있어서의 파선(34)과 같이 되어 여전히 고저차 : d가 잔류한 것이 된다.

반도체의 배선공정의 용도에는 ±5% 이하의 불균일화가 요구되어 현상태, 연마패드의 경도의 한계는 영율 : 1Okg/mm²정도가 상한으로 되어 있다.

그 때문에 메모리소자와 같이 수 mm오더 내지 ㎛오더까지의 크고 작은 각종 패턴이 혼재하고 있는 반도체소자에서는 충분한 평탄화효과를 기대할 수 없어 적용가능한 대상으로서는 너무 치수가 큰 패턴을 포함하지 않는 반도체제품, 예를 들어 논리 LSI 등에 한정되고 있다.

유리연마입자방식의 평탄화기술에 있어서의 제 2 과제는 높은 런닝코스트에 있다. 이는 유리연마입자 연마법에 있어서의 연마슬러리의 이용효율이 낮음에 기인하고 있다. 즉 연마손상(스크래치)을 발생하지 않는 초평활연마를 위해서는 콜로이달실리카 등의 연마슬러리를 수10Occ/분 이상의 비율로 공급할 필요가 있으나, 그 대부분은 실제의 가공에 기여하지 않고 배제된다.

반도체용 고순도슬러리의 가격은 매우 고가이며, 평탄화연마 프로세스비용의대부분을 이 연마슬러리의 사용량이 결정하기 때문에 그 개선이 강하게 요구되고 있다.

제 3 과제인 연마패드의 수명의 짧음은 연마패드 표면의 드레싱작업에 의해서도 초래되는 것으로, 현상태에서는 웨이퍼 500매정도 마다 연마패드를 교환할 필요가 있다.

(2) 고정연마입자 연마장치의 개요

이상과 같은 유리연마입자 연마가 가지는 과제를 해결하는 것으로서 본 발명실시예 장치에서 채용하는 고정연마입자 연마에 의한 연마법이 있다.

본 발명 실시예장치에서 채용하는 고정연마입자 연마기술은 도 2에 나타낸 연마장치에 있어서, 종래의 연마패드대신, 경도가 가장 적절하게 제어된 특수한 숫돌 (20)을 사용하는 것이다.

구체적으로는 숫돌(20)의 탄성율은 5∼500kg/mm²로, 종래 다른분야에서 사용하고 있는 일반적인 숫돌과 비교하여 1/10 내지 1/100의 경도이고, 반대로 종래 본 발명의 용도에 사용되고 있는 경질발포폴리우레탄제 등의 경질연마패드의 경도와 비교하면 5배 내지 50배의 경도가 있다.

도 5에 상기 기술에서 사용되는 숫돌의 구조를 나타낸다. 연마입자(21)의 종류로서는 이산화규소, 산화세륨, 산화알루미늄 등이 바람직하며, 입자지름은 O.O1∼1㎛ 정도의 것이 스크래치를 발생하는 일 없이 양호한 가공능률을 얻을 수 있다.

이들 연마입자를 결합하기 위한 수지(22)로서는 페놀계, 폴리에스테르계 등의 고순도유기계 수지가 바람직하다고 되어 있다. 상기 연마입자를 결합수지에 혼련후, 적절한 압력을 가하여 고형화하고, 필요에 따라 가열경화 등의 처리를 가한다. 상기 제법에 있어서 결합수지의 종류 및 가압력의 크기에 의하여 완성되는 숫돌의 경도를 제어할 수 있으며, 본 기술에서는 이것이 5∼5OOkg/mm²가 되도록 하고 있다.

입자지름 1㎛의 산화세륨연마입자를 탄성율 : 1OOkg/mm²가 되도록 페놀계 또는 폴리에스테르계 수지로 결합하여 제작된 숫돌에 순수를 연마액으로서 공급하고, 이것을 사용하여 두께 1㎛의 이산화규소막을 가공한 경우, 스크래치의 발생은 전무하며, 또한 패턴폭이 1Omm 내지 0.5㎛의 모든 종류의 패턴에 대하여 가공속도 : 0.3 ±O.Ol1㎛/분 이하라는 매우 양호한 평탄화 성능이 얻어진다.

상기 스크래치프리의 가공과 양호한 평탄화 성능의 양립은 탄성율이 최적화된 숫돌을 사용한 고정연마입자가공으로 비로소 이룰 수 있는 효과이다.

또 유리연마입자가공에서는 웨이퍼 500매 정도가 연마패드의 수명이었던 것이 상기 기술에서는 숫돌의 두께를 수 cm로 할 수 있기 때문에 숫돌의 수명을 웨이퍼가공 15000매 정도로 까지 늘릴 수 있는 것으로 되어 있다.

이는 연마패드의 교환빈도를「1일마다 내지 1개월마다로」1/30로 저감할 수 있음을 의미하고 있어 양산현장에서는 매우 큰 장점이 되는 것이다.

상기의 숫돌을 연마공구로 하는 평탄화법에는 수 많은 장점을 가지나, 고정연마입자가공으로 인한 새로운 문제가 발생하는 것을 알 수 있었다.

제 1 과제는 숫돌 표면의 가공능률유지의 문제이다. 유리연마입자에 의한 평탄화연마와 마찬가지로 상기의 숫돌을 사용하는 평탄화기술에 있어서도 웨이퍼의 연마에 의하여 숫돌 표면이 글레이징을 일으키기 때문에 때때로 숫돌 표면의 드레싱(날을 세움)이 필요하게 된다. 이 드레싱법은 종래 정압하중에 의한 긁기가공이 사용되고 있었다.

구체적으로는 도 6에 나타내는 바와 같이, #80 내지 #400 정도의 다이아몬드입자(41)를 매립한 콘디셔닝링(42)을 숫돌(20)의 표면에 10O∼300g/cm²정도의 평균면압으로 하중하면서 5∼30cm/s 정도의 상대속도로 슬라이딩시키는 것이다. 이에 따라 다이아몬드입자(41)의 날끝이 숫돌 표면을 남김없이 긁기가공을 하기 때문에 숫돌면의 날세우기를 할 수 있다.

그런데 CMP의 연마패드와 같이, 숫돌의 표면을 드레스하면, 숫돌 표면에 수 10㎛의 깊이에 달하는 날카로운 균열(43)을 발생시켜 이 균열단부가 트리거(당김쇠)가 되어 연마가공중에 숫돌 단부의 파괴를 일으켜 최종적으로는 ㎛오더의 큰 스크래치발생으로 연결되는 것을 알 수 있었다. 상기한 균열발생은 다이아몬드입자 (41)의 크기가 #80∼#400, 즉 입자지름 : 300㎛ 내지 60㎛로 큰 것에 기인하고 있는 것으로 추측된다. 또 이 폐해는 웨이퍼연마용 숫돌(20)의 경도가 높음에 따른 과제이기도 하다.

따라서 다이아몬드입자지름을 작게 하면 이 문제를 해결할 수 있으나, 이 경우에는 베이스링(42)에 대한 다이아몬드입자(41)의 고착이 어렵게 되어 드레스작업중에 이 다이아몬드입자가 이탈하여 숫돌 표면에 매립되고, 이것이 스크래치발생의 원인이 되는 더욱 심각한 문제를 일으킨다.

상기한 연마공구 표면에 균열이 발생하는 현상은 기계물성이 반도체평탄화용도로 조절된 숫돌의 드레싱시에만 생기는 특이한 현상이며, 연성재료인 폴리우레탄수지 등으로 구성되어 있는 연마패드의 드레싱시에는 생기지 않았다.

제 2 과제는 숫돌표면의 평탄도 열화의 문제이다. 종래 일반적인 드레스법은 다이아몬드입자를 일정하중으로 숫돌표면에 밀어넣으면서 긁는 가공원리에 의거하고 있어, 숫돌면의 높이나 기울기 자세의 변화에 의하지 않고 일정하중을 콘디셔닝링에 가하여 균일한 표면거칠기를 이루는 것을 목적으로 하고 있다.

그 때문에 일반적으로는 도 6에 나타내는 바와 같이 에어실린더 등에 의한 정압하중을 짐벌(gimbal)지점(44)을 거쳐 콘디셔닝링(42)에 가하는 구조로 되어 있다. 그 때문에 숫돌의 경도분포에 불균일이 있거나, 콘디셔닝링의 회전수가 설정치로부터 어긋난 경우에는 숫돌반경방향의 드레스량 분포가 불균일하게 되어, 초기두께 20 mm 정도의 숫돌이 10mm 정도의 두께로 까지 드레스될 쯤에는 숫돌표면의 형상은 수십㎛의 오더로 얕은 사발형상으로 되거나 역 후지산형상으로 된다. 이와 같이 숫돌표면의 평탄도가 나빠지면 가공되는 웨이퍼면에는 가공불균일이 발생하여 중대한 결함이 된다.

고정연마입자가공에 의한 평탄화로 5%의 가공균일성을 얻고자 하면, 숫돌의 평탄도로서 수㎛의 레벨일 것이 필요하게 되는 것이다.

상기 숫돌의 평탄도의 문제는 신품숫돌의 사용개시 시에도 생긴다. 즉 지름이 70cm 이상, 두께가 수 cm 에 이르는 대형숫돌에서는 연마면의 평탄도를 수㎛의 레벨로 제작하는 것 및 연마장치상에 장착하는 것과 함께 매우 곤란하며, 이때의 평탄도 불량을 종래의 정압드레싱법으로 수정하는 것은 불가능하였다. 또한 대형숫돌의 제조 및 장착의 편리성 때문에 숫돌을 복수의 세그먼트로 분할하여 장착하는 경우에는 수 10㎛에 이르는 세그먼트사이의 단차는 피할 수 없어 이것 또한 큰 과제로 되어 있었다.

상기한 바와 같은 연마공구 표면의 평탄도의 문제는 두께가 수 cm에 이르는 숫돌을 사용하는 경우의 특유과제이며, 패드재료의 탄성율이 1Okg/mm²이하로 부드럽고 두께도 1mm 정도로 얇은 일반의 유리연마입자 공용연마패드에서는 거의 무시할 수 있었다.

또 가령 다소 평탄도가 문제가 되는 경우에도 연마패드 표면의 볼록부를 드레스하는 시간을 다소 길게 하거나, 하중을 증가하거나 하는 정도의 간단한 보정제어로 충분히 대응할 수 있었다.

지금까지 설명한 바와 같이, 고정연마입자가공에 의한 웨이퍼 평탄화공정에서는 종래 일반적인 유리연마입자가공에 의한 평탄화공정에서 사용되는 정압드레싱법에서는 많은 과제를 일으켜 그 과제해결이 강하게 요구된다.

(3) 본 발명 실시예장치의 개요

본 발명 실시예장치는 상기 고정연마입자가공에 사용되는 것 같은 단단한 연마공구에 의하여 반도체디바이스 표면을 연마하는 장치 특유의 과제를 해결하기 위한 것이다. 이하 도면을 사용하여 설명한다.

도 7에 본 발명을 실시하기 위한 구체적 예를 나타낸다. 도면에 있어서는 연마대상인 웨이퍼(피가공물)용 웨이퍼홀더는 생략하고 있다.

날끝부에 #l00의 다이아몬드입자(4l)가 고착된 지름 50mm의 작은 지름 컵형 드레스공구(101)는 스핀들모터(102)에 구동되어 10000 rpm으로 고속회전하여 10rpm 정도의 속도로 회전하는 웨이퍼연마용 숫돌(20)(연마공구)의 연마면을 드레싱한다. 상기 고속회전에 의하여 드레스공구(10l)의 원주속도는 약 20m/s에 달하여 충분히 작은 거칠기로 숫돌면을 드레싱할 수 있다.

이 경우의 드레스공구(1O1)의 절삭량은 ㎛오더이고, 전형적으로는 1㎛이다. 스핀들모터(102)는 Z 이동대(103)에 설치되고 있고, Z 구동계(104)(제 2이동수단)로 구동되어 도면에 있어서 Z축방향으로 이동하고, 임의의 위치에 위치결정 가능하다. 또한 Z 이동대(103)는 X 구동계(106)에 의하여 X축방향으로 이동되는 X 이동대(105)상에서 X축방향의 운동을 규제하고 있기 때문에, X 이동대의 움직임에 의하여 드레스공구(101)는 절삭량(드레스공구의 Z축방향의 위치)을 유지한 채로 숫돌반경방향으로 직선운동한다.

또한 스핀들모터(102)나 X 이동대(105) 또는 웨이퍼연마용 숫돌을 회동하는 회동수단은 드레스공구(101)와 숫돌(20) 사이에 상대적인 운동을 가하는 것으로, 본 발명의 제 1 이동수단에 해당하는 것이다. 이들 이동수단의 이동축과 직교하는 축의 운동오차는 상기 절삭량과 비교하여 충분히 작은 것이 필요하다.

이와 같이 드레스공구(101)의 Z축방향의 위치를 유지하면서 시료표면을 연삭하는 것(이하 일정치수 드레싱이라 함)에 의하여 숫돌(20)의 상면은 정확한 평면으로 연삭된다. 이 경우 드레스공구(101)의 절삭량은 Z 이동대(103)의 위치결정좌표로 결정되어 제어계(107)의 지시에 의하여 주어진다.

또한 본 발명의 실시예장치에서는 드레스공구(101)를 Z 방향으로 이동하기 위한 이동계를 채용하고 있으나, 웨이퍼연마용 숫돌(20)을 Z 방향으로 이동하여도 좋고, 결과적으로 일정한 절삭량이 유지되도록 하면 좋다. 또 X 방향으로의 이동에 관해서도 웨이퍼연마용 숫돌(20)을 이동시켜도 좋다.

드레스공구(101)의 가공면에 배치, 고정된 다이아몬드입자(41)는 Z 구동계(104)에 의한 절삭량 설정이 이루어지면 웨이퍼연마용 숫돌(20)에 찔린 상태가 된다. 그리고 이 상태로 드레스공구(101)가 회전하면 다이아몬드입자(41)는 그 Z 방향의 위치를 유지하면서 웨이퍼연마용 숫돌(20)의 표면을 연삭한다.

상기 구성으로 이루어지는 웨이퍼연마용 숫돌의 표면가공은 다음과 같이 행하여진다. 먼저, 웨이퍼연마에 앞서 드레싱작업의 개시지시가 주어지면 연마숫돌 (20)이 회전을 개시하고, 동시에 제어장치(107)는 드레스공구(101)가 숫돌 표면에 접촉할 때까지 Z 구동계에 절삭방향으로의 이동지시를 준다. 또한 이 접촉상태를 검출하는 요소(도시 생략)는 접촉식 센서, 광학식 등의 비접촉센서 등, 무엇이라도 좋으며 스핀들모터(102)는 회전하고 있는 쪽이 바람직하다.

양자의 접촉이 확인되면 제어장치(107)는 1㎛의 절삭지시를 가하고, 동시에 X축 구동계(106)에 10mm/s 정도의 속도로 연속이동하도록 지시를 준다. X 이동대(105)는 숫돌(20)의 반지름분의 거리를 왕복운동하여 드레스공구(lO1)가 숫돌 전면을 1㎛만큼 연삭제거한다. 이에 의하여 숫돌표면은 드레싱되게 되나, X 이동대의 왕복회수와 이동속도, 절삭량 및 숫돌(20)의 회전속도는 숫돌의 종류에 맞추어 최적의 조건으로 설정된다. 이 드레싱작업중 연삭을 위한 가공액으로서는 순수를 공급하는 것이 바람직하고 또한 숫돌표면상에 잔류하는 그 폐액과 절삭분말은 진공흡인에 의하여 제거하는 것이 바람직하다.

왕복회수의 설정은 웨이퍼연마용 숫돌(20)에 다이아몬드입자(41)를 찌르는 것이 가능한 절삭허용깊이[다이아몬드입자(4l) 선단부를 웨이퍼연마용 숫돌(20) 표면에 찌르더라도 숫돌이 미시적으로도 파괴되지 않는 한계깊이]에 의거하여 결정하는 것이 바람직하다. 예를 들어 절삭허용깊이가 0.5㎛인 경우, 숫돌표면을 1㎛만큼 드레스하여 삭제하고 싶은 경우에는 오더는 적어도 2회(1왕복)의 X 이동대(105)에 의한 이동이 필요하게 된다.

이와 같이 큰 절삭량을 얻고 싶은 경우는 단계적으로 Z 구동계(104)에 의한 위치제어를 행하면 좋다. 예를 들어 2㎛의 절삭을 행할 경우, 0.5㎛의 절삭을 4회 반복하여 드레스하면 좋다. 이들의 드레싱작업은 피가공물의 가공전에 미리 행하여도 좋고, 가공과 병행하여 가공중에 행하여도 좋다. 특히 상기한 바와 같이 단계적으로 나누어 드레싱하는 경우에는 가공과 병행하여 행하면 장치의 스루풋을 손상하는 일은 없다.

또 지금까지는 Z 이동대(103)의 위치결정좌표를 일정하게 고정한 상태에서 드레스공구에 X 이동을 행하게 하여 연마숫돌(20)의 표면을 평면가공하는 케이스에관하여 설명하였으나, 상기 X 이동의 X 좌표에 대응시켜 Z 이동대(103)의 위치결정좌표를 수치제어함으로써 연마숫돌(20)의 표면을 평면이외의 곡면으로 성형하는 것도 가능하다.

본 발명을 실시함에 있어서 드레스공구의 다이아몬드입자(41)의 선택은 매우 중요하며, 너무 작거나 너무 커도 바람직하지 않다. 즉, 작은 입자지름의 다이아입자를 다수 포함하는 드레스공구에서는 절삭날의 수가 많기 때문에 능률은 좋으나, 연삭력에 의하여 다이아몬드입자가 이탈되기 쉬워 치명적인 스크래치의 원인이 되기 쉽다. 반대로 큰 입자지름의 다이아몬드입자를 소수 포함하는 드레스공구는 다이아몬드입자의 이탈의 염려는 없으나, 절삭날의 수가 적기 때문에 공구의 회전수를 올리지 않으면 능률이 저하한다.

상기는 다이아몬드입자의 선단이 점형상으로 뾰족하게 된 경우이나, 선단이 평날형상으로 되어 있으면 다이아몬드입자의 수가 소수이더라도 높은 능률을 얻을 수 있는 것은 가능하다. 이와 같은 평날형상의 선단을 가지는 공구날은 경면(鏡面)선삭(旋削)에서 사용되는 다이어몬드바이트나 초경도바이트가 있고, 이와 같은 종류의 착탈가능한 소형바이트를 고속으로 회전하는 형식의 드레스공구에서도 본 발명의 실시예는 좋은 결과가 얻어진다.

본 발명의 실시예 장치의 일정치 드레싱에 의하면, 숫돌표면의 날세우기와 숫돌표면의 평탄화를 동시에 실현할 수 있고, 또한 적절한 절삭량의 설정에 의하여 웨이퍼연마용 숫돌에 균열을 일으키는 일 없이, 경도가 높은 숫돌의 날세우기와 평탄화를 실현하는 것이 가능하게 된다.

또한 본 발명 실시예장치에서 웨이퍼연마용 숫돌(20)에 균열의 발생을 억제할 수 있는 이유는 본 발명 실시예장치의 가공면에 다이아몬드입자(41)를 형성한 드레스공구(101)가 절삭량(깊이)을 일정하게 유지한 상태로 주위(웨이퍼연마용 숫돌 20의 표면)를 깎아내도록 연마를 행하기 때문이다. 즉 적절한 절삭량의 설정에 의하여 기공 등의 존재에 기인하는 숫돌내의 미시적인 구조변화에 대해서도 웨이퍼연마용 숫돌(20)에 대한 긁기 파쇄력을 일정치 이하로 억제할 수 있기 때문이다.

그것에 대하여 종래부터 사용하고 있는 정압하중에 의한 연마법을 적용한 경우에서는 평균적으로는 웨이퍼연마용 숫돌에 드레스공구를 일정압력으로 압압하게 되나, 미시적으로 본 경우에는 기공 등의 존재에 의하여 불연속의 절삭깊이가 되어 순간적으로 허용절삭깊이를 넘어 균열을 생기게 하는 경우가 있었다.

이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명 실시예장치에서는 고정연마입자가공에 사용되는 바와 같은 경도가 높은 숫돌을 채용하는 경우에도 웨이퍼연마용 숫돌과 연마공구의 Z 방향의 상대위치를 고정함으로써 상기와 같은 문제를 해소하는 것이 가능하게 된다.

또 본 발명의 일정치수 드레싱에 의하면 종래의 정압하중에 의한 연마와 비교하여 웨이퍼연마용 숫돌의 표면의 평탄화를 더욱 높은 정밀도로 실현할 수 있다.

정압하중에 의한 연마에서는 웨이퍼연마용 숫돌 표면의 비교적 잔주름을 제거할 수 있어도 웨이퍼연마용 숫돌 표면의 완만한 주름을 제거할 수 없다는 문제가 있다. 이것은 단지 압력을 가할 뿐으로는 웨이퍼연마용 숫돌의 완만한 주름을 상기한 바와 같이 드레스공구가 이동하게 되기 때문이다. 특히 도 7에 나타내는 바와 같은 웨이퍼연마용 숫돌(20)의 크기가 드레스공구(101)보다 매우 큰 장치에서는 예를 들어 웨이퍼연마용 숫돌(20)의 단부로부터 단부에 걸쳐 깃이 넓은 볼록부(또는 오목부)가 발생하는 것도 생각할 수 있어 그 폐해가 더욱 현저하게 되는 경우가 있다.

한편 본 발명의 일정치수 드레싱의 경우는 웨이퍼연마 숫돌표면의 요철에 좌우되지않고 웨이퍼연마 숫돌표면을 연삭할 수 있기 때문에, 웨이퍼연마 숫돌을 정밀도좋게 평탄화하는 것이 가능하게 된다.

또한 치수드레싱은 그 적용에 있어서 웨이퍼연마용 숫돌에 과도한 압력이 가해지지 않도록 주의해야 한다. 즉 과도한 깊이의 절삭량 설정에 의하여 웨이퍼연마숫돌이 과도한 압력을 가지고 드레스공구에 압압되지 않도록 주의해야 한다.

상기한 바와 같은 드레스공구와 웨이퍼연마용 숫돌의 접촉상태를 검출하는 요소에 의한 Z 구동계의 제어는 웨이퍼연마 숫돌에 과도한 압력이 가해지지 않도록 하기 위한 것이다. 또 드레스공구의 압압력을 검출하는 수단(도시 생략)을 설치하여 두고, 어느 일정이상의 압압력이 검출되었을 때 드레스공구를 일단 웨이퍼연마용 숫돌로부터 떼어내어 에러를 발생하거나 적정한 절삭량을 재설정하여 다시 연마를 행하는 수단을 설치하여도 좋다.

다른 작동법으로서 웨이퍼의 평탄화연마와 동시에 드레싱하는 방법이 있다. 이 작동법중에는 1매의 웨이퍼가공중에 상기 작동을 한번만 병행하여 행하는 것과, 가공중에도 연속적으로 절삭량을 증가시키면서 드레싱을 상시 행하는 모드가 있다.숫돌의 종류에 의하여 저속드레스가 필요한 것은 후자의 모드가 바람직하다.

상기 실시예의 조건으로 산화세륨을 연마입자로 하는 숫돌을 드레싱한 곳, 종래법에서는 lOcm²당 3개레벨의 균열을 발생하고 있던 것이 전무하여 스크래치발생은 없어졌다.

또 숫돌가공면의 평탄도유지에 대해서는 숫돌전면에 걸쳐 평탄도 : 5㎛를 얻을 수 있어 이 값은 약 5000회의 드레싱 즉 숫돌두께가 1Omm 감소할 때까지 드레싱하여도 저하하는 일은 없었다.

또 종래부터 사용되어 온 정압하중에 의한 연마와, 일정치수 드레싱을 1개의 장치내에서 병용하는 것도 생각할 수 있다. 이 경우 웨이퍼연마용 숫돌, 또는 종래의 CMP 장치에서 사용되어 온 연마패드중 어느쪽을 사용할 지에 따라 정압하중에 의한 연마나 치수드레싱에 의한 연마를 선택할 수 있도록 하여 두면 좋다.

예를 들어 도 7의 장치에 있어서, 웨이퍼연마용 숫돌(또는 연마패드)의 교환시에 조작자는 도 7에 도시 생략한 입력장치에 의하여 웨이퍼연마용 숫돌을 사용할지, 연마패드를 사용할지를 입력함으로써, 정압하중에 의한 연마나 치수드레싱 중 어느 한쪽을 자동적으로 선택하는 장치설정을 해 두면 좋다.

또 종래의 CMP에서 사용하고 있는 연마패드이더라도 그 경도에 따라서는 일정치수 드레싱이 적합한 경우도 있기 때문에, 연마공구의 종류의 입력에 따라 정압하중에의한 연마나 일정치수 드레싱중 어느 한쪽을 자동적으로 선택하는 장치설정을 해 두는 것도 생각할 수 있다.

이와 같은 장치구성에 의하여 조작자는 정압하중이나 일정치수 드레싱에 의한 연마의 원리를 알지못하더라도 적절한 연마조건의 설정이 용이하게 가능해진다.

다음에 본 발명을 실시하는 데 적합한 가공장치의 구체적 구성예를 도 8을 사용하여 설명한다. 기본적으로는 2 플래튼, 2헤드구성의 연마장치이며, 연마공구로서 숫돌을 사용하고 있는 점과 그 숫돌을 최적으로 드레싱하기 위한 본 발명 기술이 적용되고 있는 점에 특징이 있다.

제 1 숫돌정반(51)에는 상기한 평탄화성능이 높은 탄성율이 최적화된 숫돌이 상면에 접착되어 있고, 제 2 숫돌정반(52)에는 마무리용 탄성율이 작은 숫돌이 상면에 접착되어 있다. 이들 숫돌정반은 각각 20 rpm 정도의 일정속도로 회전하면서 웨이퍼를 연마한다.

가공전에 제 1 숫돌정반(51)의 드레싱을 행한다. 회전요동암(108)의 선단에 설치된 스핀들모터(102)는 작은 지름 드레스공구(101)를 10000 rpm으로 고속회전시켜 20 rpm으로 회전하고 있는 숫돌정반(51)의 표면을 드레싱한다. 절삭량의 설정은 회전요동암 기초부의 Z 이동장치(103)에 의하여 이루어고, 전형적으로는 1㎛씩 절삭된다. 암의 요동주기는 대략 30초이며, 그것이 종료되면 웨이퍼연마를 위한 준비가 되게 된다.

상기 실시예에서는 암회전요동형으로 하고 있으나, 이것을 도 7에 나타내는바와 같은 직동형으로 하여도 좋은 것은 분명하다. 다시 상기 실시예는 평탄화 연마가공전에 드레싱을 행하는 예이나, 이것을 가공중에 병행하여 행하여도 좋은 것은 앞서 설명한 바와 같다.

그리고 드레싱이 종료하면 마침내 웨이퍼의 연마가공에 들어 간다. 피가공 웨이퍼(55)는 핸들링로봇(54)에 의하여 로더카세트(53)로부터 인출되어 직동캐리어 (56)의 로드링(57)상에 올려진다. 다음에 상기 직동캐리어(56)가 도면에 있어서 왼쪽방향으로 이동하고, 로드/언로드포지션에 위치결정되면, 연마암(A58)이 회전이동하고 그 선단에 설치되어 있는 웨이퍼연마홀더(59)의 하면에 상기 피가공웨이퍼 (55)를 진공흡착한다. 다음에 연마암(A58)은 웨이퍼연마홀더(59)가 제 1 숫돌정반 (51)의 위에 위치하도록 회전한다. 웨이퍼연마홀더(59)는 하면에 흡착되어 있는 피가공웨이퍼(55)를 숫돌상에 압압하여 회전하면서 가공한다. 상기 제 1 가공공정이 끝나면 다음에 웨이퍼연마홀더(59)가 제 2 숫돌정반(52)의 위에 위치하도록 연마암(A58)이 회전한다. 그후 웨이퍼연마홀더(59)는 하면에 흡착하고 있는 피가공웨이퍼(55)를 제 2 숫돌정반(52)상에 압압하면서 회전하여 마무리가공한다.

그러면 상기 2단의 가공이 종료하면 다음에 세정공정에 들어 간다. 연마암 (A58)이 회전하고, 이번에는 웨이퍼연마홀더(59)를 회전브러시(60)가 설치되어 있는 세정포지션상에 위치를 결정한다.

회전브러시(60)는 회전하면서 웨이퍼연마홀더(59)의 하면에 흡착되어 있는 피가공웨이퍼(55)의 가공면을 수세브러시로 세정한다. 세정이 종료하면 직동캐리어(56)가 다시 상기 세정포지션상까지 이동하고, 웨이퍼연마홀더(59)의 진공흡착으로부터 개방된 피가공웨이퍼를 받아들인다. 또한 여기서는 회전브러시를 사용하였으나, 그 대신에 초음파를 부여한 제트수류에 의한 세정법을 사용할 수도 있다. 그후, 직동캐리어(56)가 로드/언로드포지션까지 되돌아가면 웨이퍼핸들링로봇(54)이 가공이 끝난 웨이퍼를 쥐고 이것을 언로드카세트(6l)에 수납한다.

이상이 연마암(A58)의 일주기분의 동작이다. 마찬가지로 연마암(B62)도 이것과 평행하여 동작한다. 당연하나 이것은 2개의 연마정반을 시분할하여 효율적으로 이용하기 위함이다. 연마암(B62)의 동작시퀀스는 연마암(A58)의 시퀀스와 완전히 동일하나, 반주기만큼 위상이 지연된 것으로 되어 있다. 즉 연마암(B62)은 상기 제 2 연마공정의 개시에 맞추어 동작을 개시한다.

상기 실시예는 연마암의 수가 2개이고, 드레싱장치는 1계통만으로 하는 경우에 적합한 구성예이며, 2개의 연마암의 회전궤적이 교차 또는 접하는 위치를 설치하여 여기에 1세트의 세정브러시나 로드/언로드를 위한 직동캐리어의 정지위치를 설치함으로써 2개의 연마암으로 이들의 기능을 겸용할 수 있는 구성으로 되어있다.

상기 실시예에서 드레스하는 것은 제 1 연마정반뿐이나, 필요에 따라서는 드레싱장치의 회전중심위치를 변경하여 제 2 연마정반도 드레스할 수 있도록 하거나 또는 별도로 제 2 드레싱장치를 설치하여도 좋다.

지금까지는 2개의 연마암을 설치하는 실시예에 관하여 설명하여 왔으나, 구성을 간략화하기 위하여 당연한 일이나 이것을 1개로 할 수도 있다. 반대로 장치의 처리량을 향상시키기 위하여 연마암의 수를 3개이상으로 하거나, 1개의 연마암에 복수의 웨이퍼연마홀더를 설치하는 구성으로 하여도 좋다.

또한 상기 실시예에서는 연마패드용과 숫돌용에 각각 독립된 2개의 회전정반을 설치하고 있으나, 이것을 1개의 회전정반으로 하는 것도 가능하다. 즉 회전정반의 주변부에는 링형상의 숫돌을 설치하고 그 중앙부에 마무리용 숫돌을 설치하는것이다.

또 이들 연마정반상에 장착되는 연마숫돌이나 연마패드는 반드시 일체의 원반형상에 한정되지 않고 복수의 세그먼트형상의 것을 조합시킨 것이어도 좋다. 그외에도 장치의 풋프린트(설치를 위한 투영면적)를 작게 하기 위하여 회전정반을 경사시킨 설계로 하는 것도 가능하다.

또한 본 발명 실시예장치는 반도체소자를 비롯하여 액정표시소자나 마이크로머신, 자기디스크기판, 광디스크기판 및 프레넬렌즈등의 미세한 표면구조를 가지는 광학소자의 제조에 적용할 수 있다.

숫돌을 연마공구로 하는 고정연마입자가공법으로 반도체웨이퍼를 평탄화할 경우, 숫돌표면의 드레싱을 ㎛오더로 절삭하는 일정치수 드레스법으로 행하기 때문에 스크래치발생의 원인이 되는 숫돌표면의 균열발생을 방지할 수 있다.

또 이 경우 일정치수 절삭이 되기 때문에 숫돌표면의 평탄도는 항상 보증되어, 항상 불균일의 발생이 없는 연마가공을 행할 수 있다. 또한 그 결과 숫돌의 두께는 수 cm 이상으로 할 수 있어, 숫돌수명을 비약적으로 연장시킬 수 있다.

또한 본 발명의 숫돌에 대한 일정치수 드레스의 적용을 웨이퍼가공중에도 연속하여 행함으로써, 가공중의 로딩도 방지할 수 있고, 또한 드레싱에 필요한 오버헤드시간을 전무로 할 수 있기 때문에, 장치의 스루풋을 향상할 수 있다.

또한 상기 본 발명 실시예의 설명에서는 주로 고정연마입자 연마법에 의한 숫돌을 사용한 예에 관하여 설명하였으나, 이것을 종래의 CMP 장치에 사용하고 있는 연마패드에 적용하였다 하더라도 거의 동일한 효과를 얻을 수 있음은 용이하게상상할 수 있다. 이 경우에는 종래이상으로 두껍게 탄성율이 큰(단단한)연마패드를 사용함으로써 본 발명의 효과를 최대한으로 누릴 수 있다.

또한 본 발명 실시예장치에서는 연마공구의 평탄화와, 날세우기를 동시에 행할 수 있기 때문에 장치의 스루풋을 향상하는 것이 가능하게 된다.

또 지금까지는 반도체웨이퍼를 적용대상으로 한 실시예에 관하여 설명하였으나, 이외에 박막영상디바이스나, 유리, 세라믹스 등의 기판의 평탄화가공에도 적용할 수 있다.

또한 본 발명에 있어서, 웨이퍼의 가공과 병행하여 본 일정치수 드레스를 행함으로써 가공레이트의 유지와 함께 장치의 스루풋을 향상할 수 있다.

본 발명에 의하면 숫돌을 사용하는 고정연마입자 가공법에 있어서도 균열발생을 방지하여 숫돌표면의 날세우기를 할 수 있기 때문에, 스크래치를 일으키지 않는 평탄화가공을 행할 수 있다. 또 본 발명에서는 일정치수 절삭이 되기 때문에 숫돌표면의 평탄도를 보증할 수 있어 항상 면내 불균일이 적은 가공을 행할 수 있다. 그 때문에 두께 수 cm와 두꺼운 숫돌을 사용하는 것이 가능해져 숫돌의 수명을 비약적으로 길게 할 수 있다.

또 본 발명에 있어서 웨이퍼의 가공과 병행하여 본 일정치수 드레스를 행함으로써 가공레이트의 유지와 함께 장치의 스루풋을 향상할 수 있다.

Claims (11)

1. 반도체 웨이퍼에 형성된 요철을 구비한 층과 연마공구와의 사이에 상대적인 운동을 주어 상기 연마공구의 연마면에서 상기 층의 표면을 연마하는 연마장치에 있어서,

   상기 연마공구의 연마면에 표면 거칠기를 형성하여 드레싱을 하기 위한 드레스공구와,

   상기 드레스공구와 상기 연마공구와의 사이에 상기 연마공구의 연마면에 대하여 수평한 방향의 상대적인 운동을 주는 제 1 이동수단과,

   상기 드레스공구를 상기 연마공구의 연마면에 대하여 수직한 방향으로 이동하는 제 2 이동수단과,

   상기 제 2 이동수단의 위치를 유지하면서 상기 제 1 이동수단에 의한 이동을 실행하는 제어수단을 구비하고,

   상기 연마공구의 탄성율을 5 내지 500kg/㎟로 한 것을 특징으로 하는 연마장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 연마공구는 연마입자와 이들 연마입자를 결합, 유지하기 위한 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 연마장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 드레스공구는 복수의 경질입자체를 포함하는 것을 특징으로 하는 연마장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 경질입자체는 다이아몬드인 것을 특징으로 하는 연마장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 제어수단은 상기 연마공구와 상기 드레스공구의 접촉을 검지하는 검지수단을 구비하고, 상기 검지수단에 의한 상기 연마공구와 상기 드레스공구의 접촉의 검지에 의거하여 상기 제 2 이동수단을 정지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 연마장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1 이동수단은 상기 드레스공구가 상기 연마공구상을 이동하도록 상기 드레스공구, 연마공구, 또는 그 양쪽을 이동하는 것을 특징으로 하는 연마장치.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 제어수단은 상기 드레스공구의 상기 연마공구에 대한 절삭량을 설정하는 설정수단을 구비하고, 상기 제 2 이동수단은 상기 설정수단의 설정치에 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 연마장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 제어수단은 상기 설정수단으로 설정된 절삭량을 상기 제 2 이동수단을 복수회이동함으로써 실현하는 것을 특징으로 하는 연마장치.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 설정수단에 의한 절삭량의 설정은 상기 드레스공구에 포함되는 경질입자체를 상기 연마공구에 찌르는 것이 가능한 깊이보다 작게 설정되는 것을 특징으로 하는 연마장치.
10. 반도체 웨이퍼에 형성된 요철을 구비한 층과 연마공구와의 사이에 상대적인 운동을 주어 상기 연마공구의 연마면에서 상기 층의 표면을 연마하는 연마장치에 있어서,

    상기 연마공구의 연마면에 표면 거칠기를 형성하여 드레싱을 하기 위한 드레스공구와,

    상기 연마공구의 연마면에 대하여 수직한 방향으로의 상기 드레스공구의 이동을 단계적으로 위치제어를 행하여 상기 연마면에 표면 거칠기를 형성하도록 행하는 수단을 구비하고,

    상기 연마공구의 탄성율을 5 내지 500kg/㎟로 한 것을 특징으로 하는 연마장치.
11. 요철패턴이 형성되어 있는 반도체 기판의 표면상에 부착된 박막면을 연마공구의 연마면에 압압하여 상대운동시키면서 연마가공하는 반도체의 제조방법에 있어서,

    복수의 상기 연마가공 동안, 또는 상기 연마가공 중에 탄성율이 5 내지 500kg/㎟인 상기 연마공구의 연마면에 표면 거칠기를 형성하여 드레싱을 하는 드레스공구에 의한 표면 거칠기 형성을, 상기 연마면에 대한 상기 드레스공구의 수직한 방향으로의 이동의 위치를 유지하면서 상기 연마면에 대하여 수평한 방향의 상대적인 운동을 주어 행하는 것을 특징으로 하는 반도체의 제조방법.