[發(fā)明專(zhuān)利]修整同時(shí)雙面拋光半導(dǎo)體晶片的拋光墊的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410046671.1
• 申請(qǐng)日: 2014-02-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103991033A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·施陶德哈默
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 硅電子股份公司
• 主分類(lèi)號(hào): B24B53/017
• 分類(lèi)號(hào): B24B53/017
• 代理公司: 永新專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 王永建

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種修整雙面拋光裝置中同時(shí)雙面同步拋光半導(dǎo)體晶片的拋光墊的方法，所述雙面拋光裝置具有由拋光墊覆蓋的兩個(gè)環(huán)形拋光板和用于承載盤(pán)的滾動(dòng)裝置，拋光板和滾動(dòng)裝置安裝成可圍繞共線(xiàn)設(shè)置的軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)。

背景技術(shù)

特別是單晶硅的半導(dǎo)體晶片作為用于生產(chǎn)電子元件的基本材料而需要。這種元件的制造商要求半導(dǎo)體晶片具有盡可能平坦且平面平行的表面。為了滿(mǎn)足該要求，使半導(dǎo)體晶片經(jīng)受提高側(cè)面的平面度和平面平行度并降低其粗糙度的一系列加工步驟。在該加工范疇中，通常執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)拋光步驟。

雙面拋光（DSP）是特別適宜的，其中在存在懸浮液（也稱(chēng)為漿料）形式的拋光劑的情況下同時(shí)拋光半導(dǎo)體晶片的兩個(gè)表面（正面和背面）。在雙面拋光期間，半導(dǎo)體晶片與其它半導(dǎo)體晶片一起放置在下拋光墊與上拋光墊之間的間隙中。該間隙被稱(chēng)為工作間隙。每個(gè)拋光墊覆蓋對(duì)應(yīng)的下拋光板或上拋光板。在雙面拋光期間，半導(dǎo)體晶片位于引導(dǎo)并保護(hù)半導(dǎo)體晶片的承載盤(pán)的凹槽中。承載盤(pán)是外部帶齒的（圓）盤(pán)，其設(shè)置在拋光裝置的內(nèi)、外齒緣輪（齒輪）或針齒輪之間。齒緣輪或針齒輪在下文中被稱(chēng)為驅(qū)動(dòng)齒輪。在拋光過(guò)程期間，承載盤(pán)通過(guò)內(nèi)驅(qū)動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)或者通過(guò)內(nèi)、外驅(qū)動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)圍繞其自身的軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)并且同時(shí)圍繞拋光裝置的軸線(xiàn)進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。此外，拋光板通常也圍繞其軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)于雙面拋光，這導(dǎo)致所謂的行星運(yùn)動(dòng)學(xué)的特征，其中半導(dǎo)體晶片的側(cè)面上的點(diǎn)在對(duì)應(yīng)的拋光墊上描繪出擺線(xiàn)路徑。

半導(dǎo)體晶片的雙面拋光的一個(gè)主要目的是改善整體和局部幾何形狀。在該情況下，預(yù)定在不發(fā)生卷邊的情況下以經(jīng)濟(jì)的工藝生產(chǎn)盡可能平坦的半導(dǎo)體晶片。這可以通過(guò)拋光過(guò)程中的各個(gè)工藝參數(shù)的相互作用實(shí)現(xiàn)。一個(gè)重要的參數(shù)是上、下拋光墊之間的拋光間隙。在本文中，拋光墊表面的修整對(duì)拋光工藝起到關(guān)鍵作用。在修整期間，一方面，清理（修理）拋光墊的表面，另一方面，引起輕微的材料磨耗，以便賦予拋光墊表面大體上盡可能平坦的期望幾何形狀（整形）。

通常，在該情況下，利用修整盤(pán)加工（處理）拋光墊，其中所述修整盤(pán)的朝向拋光墊的表面涂覆有例如金剛石的磨料顆粒。該修整盤(pán)具有外齒，以使得其可以如承載盤(pán)那樣被放置在下拋光墊上，所述外齒與內(nèi)、外驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合。上拋光板放置在修整盤(pán)上，以使得修整盤(pán)位于上、下拋光墊之間的工作間隙中。在修整期間，采用與拋光中類(lèi)似的運(yùn)動(dòng)學(xué)原理。因此，修整盤(pán)在修整過(guò)程期間在工作間隙中按行星運(yùn)動(dòng)學(xué)移動(dòng)，并且根據(jù)使用一個(gè)或兩個(gè)側(cè)面上涂覆有磨粒的修整盤(pán)加工上拋光墊或下拋光墊或者加工兩個(gè)拋光墊。

利用該標(biāo)準(zhǔn)方法，可以獲得平面平行的工作間隙。此外，可以消除拋光墊表面上的不均勻性。已經(jīng)假定，可以通過(guò)盡可能平面平行的工作間隙獲得拋光半導(dǎo)體晶片的最佳幾何形狀。

US2012/0028547A1描述了一種通過(guò)使用具有凸形或凹形表面的修整工具賦予拋光墊對(duì)應(yīng)的凹形或凸形表面的可能性。類(lèi)似于待拋光半導(dǎo)體晶片，修整工具被放置在承載盤(pán)的凹槽中。通過(guò)這種方式，可以調(diào)整拋光墊表面的幾何形狀，以使得拋光半導(dǎo)體晶片的幾何形狀被改善。例如，其指出，可以通過(guò)凹形拋光墊表面（即，拋光板的內(nèi)、外邊緣處的小寬度的拋光間隙和拋光板的徑向中心處的較大的間隙寬度）避免拋光半導(dǎo)體晶片的明顯雙凹結(jié)構(gòu)。

然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，為了滿(mǎn)足拋光半導(dǎo)體晶片的幾何形狀的提高的要求，即使該措施也是不夠的。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是進(jìn)一步改善拋光半導(dǎo)體晶片的幾何形狀。

該目的通過(guò)一種修整雙面拋光裝置中同時(shí)雙面拋光半導(dǎo)體晶片的拋光墊的方法實(shí)現(xiàn)，所述雙面拋光裝置具有環(huán)形下拋光板、環(huán)形上拋光板和用于承載盤(pán)的滾動(dòng)裝置，下拋光板、上拋光板和滾動(dòng)裝置安裝成可圍繞共線(xiàn)設(shè)置的軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，并且下拋光板由第一拋光墊覆蓋，上拋光板由第二拋光墊覆蓋，其中具有外齒的至少一個(gè)修整工具和具有外齒的至少一個(gè)間隔件借助于所述滾動(dòng)裝置在形成于第一和第二拋光墊之間的工作間隙中圍繞所述滾動(dòng)裝置的軸線(xiàn)進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并且同時(shí)自轉(zhuǎn)，以使得所述至少一個(gè)修整工具通過(guò)其相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生兩個(gè)拋光墊中的至少一個(gè)的材料磨耗，所述至少一個(gè)修整工具的厚度不同于所述至少一個(gè)間隔件的厚度。

導(dǎo)致本發(fā)明的研究已經(jīng)表明，可以通過(guò)改變從外邊緣到內(nèi)邊緣的拋光間隙的寬度進(jìn)一步改善拋光半導(dǎo)體晶片的幾何形狀。該尺寸對(duì)拋光半導(dǎo)體晶片的幾何形狀的影響先前是未知的并且是預(yù)料不到的。借助于簡(jiǎn)單的修整方法，在無(wú)需巨額費(fèi)用的情況下，根據(jù)本發(fā)明的方法能夠產(chǎn)生具有在徑向方向上變化的間隙寬度的工作間隙。

下面將借助于附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。

附圖說(shuō)明