CN101491885B - 一种晶圆控片的研磨方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种晶圆控片的研磨方法，它是将研磨夹具的厚度制作为略小于两个晶圆控片的厚度，然后将两个晶圆控片以背贴背的方式堆叠使两个晶圆控片的待研磨面分别朝向研磨上盘和研磨下盘而放入研磨夹具的孔洞中，利用研磨上盘和研磨下盘同时对两个晶圆控片的待研磨面进行研磨。同时在两个晶圆控片之间填充吸附介质，以使两个晶圆控片牢固地吸附在一起，避免研磨过程中出现滑动。本发明的晶圆控片的研磨方法可有效降低晶圆控片研磨过程中硅的去除量，增加控片重复利用的次数，同时可以提高研磨机台的产能和达到减少控片成本的目的。

Description

一种晶圆控片的研磨方法
技术领域
本发明涉及半导体制程中机械研磨领域，尤其涉及机械研磨中一种晶圆控片的研磨方法。
背景技术
随着半导体制程技术不断向深微米尺寸发展，整个制程生产线不断向更高精密度发展。为保证在不断缩小的特征尺寸的集成电路制造同样具有较好的成品率，因此需要采用晶圆控片对不同阶段的制程过程进行监控和测试以验证机台工作的稳定性。通常晶圆控片是需要循环使用，以降低晶圆控片使用成本。晶圆控片的循环使用是利用机械研磨去除晶圆控片已使用过的表面层，并使晶圆达到预期的平整度。机械研磨是利用研磨剂和研磨垫配合机械研磨的动作，解决晶圆表面的平整性以满足后续制程，例如光刻时光学系统聚焦深度的要求。
目前研磨机台是通过研磨上、下盘相对转动来研磨位于研磨上盘和研磨下盘之间的晶圆，研磨时晶圆采用研磨夹具(Carrier)来固定。这种研磨夹具通常包括若干孔洞来固定晶圆，这样一片研磨夹具就能同时放多片晶圆进行研磨。然而这种研磨夹具的一个孔洞内只能放一片晶圆，这样进行研磨时晶圆的上面和背面都会分别被研磨机台的研磨上盘和研磨下盘去掉其表层，这样就会使得未使用过的晶圆背面部分也被研磨掉，加剧了晶圆控片的减薄速度，使得晶圆控片能循环使用的次数大大降低，增加了晶圆控片的制造成本。同时研磨机台产能和利用率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种晶圆控片的研磨方法，可解决晶圆控片的双面研磨加剧了晶圆控片减薄的问题，同时可解决晶圆控片的循环利用次数低以及研磨机台利用率低的问题。
为解决上述技术问题，在本发明的晶圆控片的研磨方法中，晶圆控片用研磨夹具固定，采用研磨上、下盘的相对转动对位于研磨上盘和研磨下盘之间的研磨夹具中的晶圆进行研磨。该方法是将研磨夹具的厚度制作为略小于两个晶圆控片的厚度，再将两个晶圆控片以背贴背的方式堆叠而使两个晶圆控片的待研磨面分别朝向研磨上盘和研磨下盘而放入研磨夹具的孔洞中，然后利用研磨上、下盘的相对转动同时对两个晶圆控片的待研磨面进行研磨。其中，两个晶圆控片之间需填充吸附介质，以防止研磨过程中出现两个晶圆控片之间的相对滑动。两个晶圆控片之间填充的吸附介质为去离子水。
与传统的晶圆控片的研磨方法相比，本发明的晶圆控片研磨方法通过将两片晶圆控片以背贴背的方式堆叠在一起，待研磨面分别朝向研磨上盘和研磨下盘，从而不仅研磨机台能同时研磨两片晶圆控片的待研磨面，而且晶圆控片的背面不会被研磨。这样成功地利用双面研磨机台达到晶圆控片的单面研磨。此方法增加了晶圆控片的循环利用次数，降低了制造成本，提高了研磨机台利用率。
附图说明
以下结合附图和具体实施例对本发明的晶圆控片的研磨方法作进一步详细具体的描述。
图1是本发明的用于固定晶圆控片的研磨夹具示意图。
图2是本发明的具有孔洞的研磨夹具俯视图。
图3是本发明的晶圆控片的堆叠方式示意图。
图4是图3所示两晶圆放入图2所示研磨夹具孔洞中示意图。
具体实施方式
本发明的晶圆控片的研磨方法，晶圆控片用研磨夹具固定，采用研磨上盘和研磨下盘的相对转动对位于研磨上盘和研磨下盘之间的研磨夹具中的晶圆进行研磨。请参阅图1，该方法是将研磨夹具3的厚度H2制作为略小于图3中晶圆控片1和晶圆控片2的厚度堆叠在一起的厚度H1。请参见图2，实际上研磨机台为批量地完成研磨工作而采用具有若干孔洞5的研磨夹具3，以研磨夹具3上都具有四个孔洞5为例。请参阅图3，将晶圆控片1和晶圆控片2以背贴背的方式堆叠使晶圆控片1的待研磨面11和晶圆控片2的待研磨面21分别朝向研磨上盘和研磨下盘而放入研磨夹具3的孔洞5中。请参见图4，图3所示的堆叠方式的两晶圆控片1和2放入图2中研磨夹具3的孔洞5中的示意图，这样厚度略小于两个堆叠在一起晶圆控片厚度的研磨夹具3使得晶圆控片1和晶圆控片2相对研磨夹具3中孔洞5略高出一部分，便于研磨。研磨夹具的厚度不能太小，如果夹具的厚度太小，就会使得在研磨的过程中，晶圆控片容易滑出夹具孔洞造成破碎；同时研磨夹具的厚度不能太大，如果厚度太大当晶圆控片的厚度低于或等于研磨夹具的厚度时就不能再进行研磨，从而使得晶圆控片提前报废。因此在设计研磨夹具时，应根据实际待研磨的晶圆控片的厚度来确定夹具的厚度，使得晶圆控片能得到高效率的重复利用，也能避免晶圆控片出现过薄而破片的情况。
为防止背贴背的晶圆控片1和晶圆控片2在研磨的过程中出现相对滑动，在晶圆控片1和控片2之间需填充吸附介质。填充的吸附介质可选择去离子水，去离子水是半导体制程中十分常用的水源，也不会对晶圆控片造成污染，使得两个晶圆控片很牢固的吸附在一起。
通过本发明的晶圆控片的研磨方法，研磨夹具3每个孔洞5上都可同时放两片晶圆控片，原来只能研磨四片，现可以同时研磨八片，从而提高了研磨机台利用率。两晶圆控片以背贴背的方式堆叠在一起，待研磨面分别朝向研磨上盘和研磨下盘，从而不仅研磨机台能同时研磨两片晶圆控片的待研磨面，而且晶圆控片的背面不会被研磨。这样成功地利用双面研磨机台达到晶圆控片的单面研磨。此方法减缓了晶圆控片减薄速度，增加了晶圆控片的循环利用次数，降低了晶圆控片的成本。

Claims (2)

1.一种晶圆控片的研磨方法，所述晶圆控片用具有孔洞的研磨夹具固定，采用研磨上盘和研磨下盘的相对转动对位于研磨上盘和研磨下盘之间晶圆进行研磨，其特征在于，它是将研磨夹具的厚度制作为略小于两个晶圆控片的厚度，再将两个晶圆控片以背贴背的方式堆叠使两个晶圆控片的待研磨面分别朝向研磨上盘和研磨下盘而放入所述研磨夹具的孔洞中，两个晶圆控片之间填充吸附介质，通过研磨上、下盘的相对转动而同时对两个晶圆控片的待研磨面进行研磨。
2.如权利要求1所述晶圆控片的研磨方法，其特征在于，两个晶圆控片之间填充的吸附介质为去离子水。
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