CN101223006A - 晶片的双面研磨方法 - Google Patents

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Abstract

一种晶片的双面研磨方法，是以贴付研磨布的上方磨盘与下方磨盘包夹保持于载具的晶片，一边从设在该上方磨盘的多个研磨剂供给孔将研磨剂供给至该上方磨盘与该下方磨盘之间，一边同时研磨该晶片的双面的形式的晶片的双面研磨方法。在双面研磨该晶片时，相对于该上方磨盘的旋转中心，通过使从设在外侧的研磨剂供给孔供给的研磨剂量，大于从设在内侧的研磨剂供给孔供给的研磨剂量，来调整该晶片外周部的研磨量，抑制该晶片的外周塌边。由此，可以提供一种双面研磨方法，当进行晶片的双面研磨加工时，能抑制晶片的外周塌边的发生。

Description

晶片的双面研磨方法
技术领域
本发明涉及一种晶片的双面研磨方法，特别涉及一种通过改善将研磨剂供给至晶片的供给方法，而能抑制晶片的外周塌边的双面研磨方法。
背景技术
图8是表示公知的双面研磨装置的一例的概略说明图。如图8所示，双面研磨装置201，其使与太阳齿轮206和内部齿轮(internal gear)207互相啮合的载具(carrier，游星承载齿轮)208，通过太阳齿轮206的驱动旋转而一边公转一边自转，并通过使下方磨盘202与上方磨盘203互相逆向旋转，以贴付于上方磨盘、下方磨盘的研磨布204，同时研磨晶片W的双面。
另外，在双面研磨装置201中，设有研磨剂供给机构，将研磨剂(slurry)供给至晶片W，以提高晶片W的研磨效率，且冷却研磨时在下方磨盘202与上方磨盘203产生热。研磨剂供给机构的构成，是使研磨剂从研磨剂槽209，通过研磨剂供给管210、分配器212、研磨剂供给管213，供给至位于上方磨盘203的研磨剂供给孔205，从研磨剂供给孔205的下端开孔向晶片W流出。
公知技术利用这样的双面研磨装置，一边从各供给孔等量均等地供给研磨剂，一边进行晶片的双面研磨。另外，日本专利公开公报特开2004-142040、特开平11-262862中，揭示一种使用双面研磨装置的双面研磨方法，其中关于研磨剂的供给方式，是采用例如压送方式的其它的构成。
但以公知技术的方法或上述揭示的双面研磨方法，进行晶片的双面研磨时，会频繁地发生研磨后的晶片的外周塌边，晶片表面的形状不平坦而发生质量方面的问题。
发明内容
有鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种晶片的双面研磨方法，在进行被处理晶片的双面研磨加工时，能抑制晶片的外周塌边的发生。
为了达成上述目的，本发明提供一种晶片的双面研磨方法，是以贴付研磨布的上方磨盘与下方磨盘包夹保持于载具的晶片，一边从设在该上方磨盘的多个研磨剂供给孔供给研磨剂至该上方磨盘与该下方磨盘之间，一边同时研磨该晶片的双面的形式的晶片的双面研磨方法，其特征为：在双面研磨该晶片时，相对于该上方磨盘的旋转中心，通过使从设在外侧的研磨剂供给孔供给的研磨剂量，大于从设在内侧的研磨剂供给孔供给的研磨剂量，来调整该晶片外周部的研磨量，抑制该晶片的外周塌边。
如此，双面研磨晶片时，若相对于上方磨盘旋转中心，使从设在外侧的研磨剂供给孔供给的研磨剂量，大于从设在内侧的研磨剂供给孔供给的研磨剂量，即可调整研磨的晶片的外周部研磨量，抑制晶片的外周塌边。由此，能进行一种高质量的晶片的双面研磨，可控制外周部的塌边。
特别是通过变更外侧与内侧的研磨剂供给量的比例，即可任意地控制晶片外周部的研磨量。
此时，从设在上方磨盘的外侧的研磨剂供给孔供给的研磨剂量，优选是从设在内侧的研磨剂供给孔供给的研磨剂量的两倍以上。
如此，若从设在上方磨盘的外侧的研磨剂供给孔供给的研磨剂量，是从设在内侧的研磨剂供给孔供给的研磨剂量的两倍以上，则可更确实地抑制晶片的外周塌边，以提供平坦度高的高质量晶片。而且，由于能以更适当的比例，从上方磨盘的内侧与外侧的供给孔，供给研磨剂，亦可因此更进一步改善晶片的生产性。
如实施本发明的双面研磨方法，即可抑制被处理晶片的外周塌边，双面研磨成为高质量晶片。另外，研磨时，由于能够适当地调整上下方磨盘之间的研磨剂供给位置与供给量，所以能够任意地控制外周部的塌边，可提高晶片的生产性。
附图说明
图1是示例本发明所使用的双面研磨装置的概略说明图；
图2是比较例1中的晶片形状的测定图；
图3是比较例2中的晶片形状的测定图；
图4是比较例3中的晶片形状的测定图；
图5是实施例1中的晶片形状的测定图；
图6是实施例2中的晶片形状的测定图；
图7是表示从上方磨盘的内侧与外侧的供给孔供给的研磨剂的比例与晶片的外周塌边量的关系图表；以及
图8是示例公知的双面研磨装置的概略说明图。
其中，附图标记说明如下：
1：双面研磨装置          2：下方磨盘
3：上方磨盘              4：研磨布
5：研磨剂供给孔          5’：研磨剂供给孔
6：太阳齿轮              7：内部齿轮
8：载具(游星承载齿轮)    9：研磨剂槽
10：研磨剂供给管         11：调整阀
11’：调整阀             12：分配器
13：研磨剂供给管         201：双面研磨装置
202：下方磨盘            203：上方磨盘
204：研磨布              205：研磨剂供给口
206：太阳齿轮            207：内齿轮
208：载具                209：研磨剂槽
210：研磨剂供给管        212：分配器
213：研磨剂供给管        W：晶片
具体实施方式
以下，对于本发明的实施例作具体说明，然而本发明并不限定于此。
以公知的双面研磨方法进行晶片的双面研磨加工时，会有晶片的外周部产生塌边的问题。
本发明的发明人，对于双面研磨加工中的晶片外周部塌边的发生，仔细地调查后，得知：在双面研磨时，上下方磨盘之间的晶片的研磨剂的供给方法与被处理晶片发生外周塌边之间，具有相关性。
而且，本发明的发明人，得知：在双面研磨晶片时，相对于上方磨盘的旋转中心，通过使从设在外侧的研磨剂供给孔供给的研磨剂量，大于从设在内侧的研磨剂供给孔供给的研磨剂量，能够由此调整晶片外周部的研磨量，抑制晶片的外周塌边，可得到高质量的晶片，且因适当地供给研磨剂，可有效率地研磨晶片的双面，而完成本发明。
以下，参照附图具体地说明本发明的实施例。
图1是示例实施本发明的双面研磨方法时所使用的双面研磨装置的概略说明图。此双面研磨装置1，包含上下相对地设置的下方磨盘2与上方磨盘3，在下方磨盘2与上方磨盘3的相对面侧，分别贴付研磨布4。在上方磨盘3中，多个用以供给研磨剂的研磨剂供给孔5、5’，分别设于相对于上方磨盘3的旋转中心的内侧与外侧位置。在上方磨盘3与下方磨盘2之间的中心部，设有太阳齿轮6，而在两磨盘的周边部则设有内部齿轮7；被处理晶片W保持于载具8的保持孔，被包夹于上方磨盘3与下方磨盘2之间。另外，在本实施例中，是采用游星式的双面研磨装置，但并不限于游星式的装置，例如亦可采用摇动式的双面研磨装置。
在此说明研磨剂的供给机构。双面研磨时，要供给至上下方磨盘之间的研磨剂，是储存于研磨剂槽9中，用来供给研磨剂的研磨剂供给管10，是从研磨剂槽9延伸出。而且，在图1的示例中，此研磨剂供给管10，是相对于上方磨盘3的旋转中心，朝向设在内侧的研磨剂供给孔5与设在外侧的研磨剂供给孔5’分为两各流路。分开的各供给管上，分别配设用来调整研磨剂流量的调整阀11、11’。分开的各供给管10，经由分配器12与三条研磨剂供给管13连结，各供给管13的另一端，连接至上方磨盘3的研磨剂供给孔5、5’。
因此，通过调整阀11、11’，改变分开的各研磨剂供给管10的研磨剂流量，调整成为使得位于外侧的研磨剂供给孔5’供给的研磨剂量，大于位于内侧的研磨剂供给孔5供给的研磨剂量。
只要可适当地控制研磨剂流量、使研磨剂不阻塞地分别流通至各研磨剂供给管13，对于此调整阀11、11’、分配器12，并无特别的限制。
而且，本实施例中，研磨剂供给管10是从研磨剂槽9延伸，先分为两个流路，但亦可分为设于上方磨盘3的研磨剂供给孔5、5’的个数，在分开后的各研磨剂供给管10上设置调整阀，连结至研磨剂供给管13，再连结至研磨剂供给孔，个别调整各研磨剂供给孔的研磨剂供给量。
另外，不限于上述者，只要是相对于该上方磨盘的旋转中心，能使设在外侧的研磨剂供给孔5’供给的研磨剂量，大于设在内侧的研磨剂供给孔5供给的研磨剂量的构成，皆可作为进行本发明的双面研磨装置。
接着，说明使用图1的双面研磨装置1，以本发明的双面研磨方法，对于晶片W施以双面研磨加工的方法。
首先，将被处理晶片W保持于载具8，将载具8包夹至上方磨盘3与下方磨盘2之间。太阳齿轮6与内部齿轮7的各齿部与载具8的外周齿啮合，以未图示的驱动源使上方磨盘3与下方磨盘2旋转，且载具8亦一边自转一边绕着太阳齿轮6公转。由此，保持于载具8的晶片W通过贴付于上方磨盘3、下方磨盘2的研磨布4，同时研磨双面。研磨时，从供给孔5、5’供给研磨剂。另外，如上所述，本发明不限于游星式的装置。
在此说明研磨时的研磨剂的供给。图1的双面研磨装置1中，储存于研磨剂槽9的研磨剂，流通研磨剂供给管10，分为两个流路。一个流路是连接至相对于上方磨盘3的旋转中心的设在内侧的研磨剂供给孔5，另一个流路是连接至设在外侧的研磨剂供给孔5’。通过分开后的各研磨剂供给管所设的调整阀11、11’，独立控制各流路的研磨剂流量。之后，经由分配器12还将流路分别连通各研磨剂供给管13，从研磨剂供给孔5、5’，将研磨剂供给至上方磨盘3、下方磨盘2之间的晶片W。
此时，利用调整阀11、11’，调整在各研磨剂供给管10内流向内侧、外侧的研磨剂供给孔5、5’的研磨剂流量，使从设在外侧研磨剂供给孔5’供给至上方磨盘3、下方磨盘2内的供给量，大于从设在内侧研磨剂供给孔5供给的供给量。
公知技术是从各供给孔等量地供给研磨剂，但如从外侧研磨剂供给孔5’的至少一供给孔，供给大于其它供给孔的研磨剂量，则从外侧研磨剂供给孔5’供给的研磨剂量即大于从内侧研磨剂供给孔5供给的研磨剂量。上述的内侧研磨剂供给孔5与外侧研磨剂供给孔5’，例如可以上方磨盘3的半径的1/2处作为分界。
如上所述，供给研磨剂时，上方磨盘3的内侧研磨剂供给孔5的研磨剂供给量与外侧研磨剂供给孔5’的研磨剂供给量，如可分别独自地调整，使外侧研磨剂供给孔5’的研磨剂供给量大于内侧研磨剂供给孔5，对于研磨剂流量的调整方法、流路等并无特别限制。
如上述般地一边供给研磨剂一边进行晶片W的双面研磨。
如实施上述的双面研磨方法，调整被处理晶片的外周部的研磨量，可得到抑制晶片的外周塌边的高质量晶片，提高生产效率。而且，根据本方法，能够以通过变更内侧、外侧供给的研磨剂量的比例，控制外周部的塌边量，来得到具有预定形状的晶片的方式，施行双面研磨。因此，可得到无外周塌边的高质量晶片，同时能提高晶片的生产性。
此时，从设在上方磨盘的外侧的研磨剂供给孔供给的研磨剂量，优选为从设在内侧的研磨剂供给孔供给的研磨剂量的两倍以上。
若以此种方式施行双面研磨加工，可确实地抑制晶片的外周塌边，得到外周部塌边更小、平坦度高的优良晶片，并能更提升生产效率。
以下通过实施例与比较例更详细地说明本发明，然而本发明并不限定于此。
(实施例1、2，比较例1～3)
利用图1所示的双面研磨装置，分别设定、调整从内侧与外侧(相对于上方磨盘的旋转中心)的研磨剂供给孔来的研磨剂供给量，对样品晶片进行双面研磨加工。
研磨剂的供给，是从研磨剂槽以3.5公升/分的流量供应，从设在上方磨盘内侧的研磨剂供给孔5供给的总量与从设在外侧的研磨剂供给孔5’供给的总量的比例，准备3∶1(比较例1)、2∶1(比较例2)、1∶1(比较例3)、1∶2(实施例1)、1∶3(实施例2)的五种形式。
样品晶片是直径300mm、P型、方位<100>、电阻系数0.01Ωcm的高掺杂品。
研磨布是使用聚胺酯发泡体，研磨剂是使用硅溶胶。
而且，将样品晶片保持于载具，包夹于上下方磨盘之间，并施以140g/cm2的研磨压力，一边供给研磨剂一边使上下方磨盘皆以35rpm的转速互相逆向旋转，且分别以上述五种形式的研磨剂供给方式供给研磨剂，研磨样品晶片的双面。之后测定研磨后的样品晶片的形状，求取外周塌边。
实施例1、2，比较例1～3的测定结果是如图2(比较例1)、图3(比较例2)、图4(比较例3)、图5(实施例1)、图6(实施例2)及图7所示。
图2～6是表示研磨后的样品晶片的形状(等高线图与剖面图)。另外，图7是将各例的外周塌边量加以图表化，表示从设在上方磨盘的内侧与外侧的研磨剂供给孔供给的研磨剂的比例与晶片的外周塌边量的关系。
由此图可确认，各比较例的样品晶片发生大的外周塌边。另一方面，实施例1、2中，几乎未见外周塌边，与各比较例相较，可大幅地抑制外周塌边。因此，通过实施本发明的双面研磨方法，可得到抑制外周部塌边的高质量晶片。
而且，各例的研磨剂供给总量是相同的，但通过改变从上方磨盘的内侧与外侧的研磨剂供给孔的供给比例，即可改变外周塌边量，能对应目的来控制双面研磨后的晶片的外周塌边量。
本发明并非被限定于上述实施例，上述实施例仅为示例，凡是具有和本发明权利要求所记载的技术思想实质相同的构成，可达到同样的作用效果的，皆包含在本发明的技术思想中。

Claims (2)

1.一种晶片的双面研磨方法，是以贴付研磨布的上方磨盘与下方磨盘包夹保持于载具的晶片，一边从设在该上方磨盘的多个研磨剂供给孔将研磨剂供给至该上方磨盘与该下方磨盘之间，一边同时研磨该晶片的双面的形式的晶片的双面研磨方法，其特征为：
双面研磨该晶片时，相对于该上方磨盘的旋转中心，通过使从设在外侧的研磨剂供给孔供给的研磨剂量，大于从设在内侧的研磨剂供给孔供给的研磨剂量，以调整该晶片外周部的研磨量，抑制该晶片的外周塌边。
2.如权利要求1所述的晶片的双面研磨方法，其中从设在该上方磨盘的外侧的研磨剂供给孔供给的研磨剂量，是从设在内侧的研磨剂供给孔供给的研磨剂量的两倍以上。
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