CN107073675B - 研磨装置及晶片的研磨方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种研磨装置，其是分度方式的研磨装置，所述研磨装置具备：研磨头，其用以保持晶片；多数个平台，其贴附有研磨布且所述研磨布用以研磨前述晶片；以及，装载和卸载台，其用以将前述晶片安装至前述研磨头上、或从前述研磨头剥离；并且，根据使前述研磨头回转移动，来切换在前述研磨头上所保持的用于前述晶片的研磨的前述平台，并进行前述晶片的研磨；其中，所述研磨装置的特征在于：具有平台上下移动机构，所述平台上下移动机构能够使前述平台上下移动。由此，提供一种研磨装置，其能够使在研磨中将力矩荷重施加至研磨头上时所产生的位移量变小。

Description

研磨装置及晶片的研磨方法
技术领域
本发明涉及分度方式(index type)的研磨装置及晶片的研磨方法。
背景技术
以硅晶片作为代表的半导体晶片(以下，也简称为晶片(wafer))的研磨，有同时研磨晶片的双面的方法和研磨晶片的单面的方法。
当研磨晶片的单面时，大多使用如图11所示的研磨装置101，其是由平台104、研磨剂供给机构108及研磨头102所构成，所述平台104贴附有研磨布103，所述研磨剂供给机构108用以将研磨剂107供给至平台104上，所述研磨头102用以保持要进行研磨的晶片W。
研磨装置101，利用研磨头102来保持晶片W，并从研磨剂供给机构108供给研磨剂107至研磨布103上，且使平台104与研磨头102各自旋转来使晶片W的表面与研磨布103作滑动接触，由此实行研磨。
又，晶片的研磨，大多会更换研磨布的种类或研磨剂的种类而多阶段地实行，并且大多使用具有2个平台甚至3个平台而被称为分度方式的研磨装置。
此处，在图12中表示研磨装置201的一例，所述研磨装置201具有第1平台204a～第3平台204c。研磨装置201，将研磨头202a～研磨头202d安装在第1研磨轴209a～第4研磨轴209d上，且能够在1个平台上分配有2个研磨头。因此，可在每一个批次进行2片晶片的研磨，所以特别是生产性优异。
而且，这种研磨装置201，为了抑制研磨布的气孔阻塞，所以会有具备修整机构来进行擦刷(brushing)或修整的情况。
虽然能够根据擦刷或修整来抑制研磨布的气孔阻塞，但是在擦刷或修整中，不能够进行晶片的研磨，所以会造成生产性降低。因此，擦刷或修整的频率或时间，依照所使用的研磨布的种类和研磨裕度(grinding allawance)来适当地设定，由此来抑制生产性的降低。
基于图13的流程图，以第1研磨轴209a的研磨头202a为例，来说明具体的研磨流程，在所述研磨流程中使用分度方式的研磨装置201。
首先，将晶片装载至研磨头202a上(SP101)。当装载晶片时，研磨头202a下降并保持位于图12所示的装载和卸载台212上的晶片。另外，虽然晶片的保持方法会依照所使用的研磨头而不同，但是一般来说是使用真空吸附方式、或根据模板来实行的润湿固定方式。
然后，当保持有晶片的研磨头202a上升至可回转的位置后，回转90度(SP102)，并朝向第1平台204a移动(SP103)。
此处的可回转的位置，例如是当使研磨头202a回转时，研磨头202a不会与修整机构等其他构件接触的位置。
然后，研磨头202a下降至与第1平台204a的研磨布接触的位置，开始进行在第1平台204a上的研磨，所述第1平台204a贴附有研磨布。
当第1平台204a上的研磨结束后，研磨头202a再度上升至可回转的位置，回转90度(SP104)，并朝向第2平台204b移动(SP105)。然后，再度开始研磨。
重复这样的动作(SP106～SP107)，并在第3平台204c上实行研磨后，研磨头202a再度上升至可回转的位置，反向回转270度(SP108)，并回到装载和卸载台212，以实行晶片的卸载(SP109)而结束1个循环。
如上述，在先前的分度方式的研磨装置中，当研磨开始时及结束时、或进行用于研磨的平台的切换时，会使研磨头上下移动。
当利用已安装在研磨轴209a上的研磨头202a来实行晶片的装载和卸载时，于各自安装在第2研磨轴209b～第4研磨轴209d上的研磨头202b～研磨头202d中，同时并进地利用各个第1平台204a～第3平台204c来实行研磨。这样，分度方式的研磨装置，其待机时间少，能够实行生产性优异的研磨。
此处，在图14A和图14B中表示先前的研磨装置的侧面图。又，在图15A和图15B中表示于此研磨装置中的2个研磨头与修整机构的位置关系。
如图14A所示，当研磨晶片W时，以晶片W与研磨布203接触的方式，使研磨头202下降至上下移动的最下端。
如图15A所示，当研磨头202位于上下移动的最下端时，研磨头202与修整机构206是位于相同的高度范围。因此，如果不改变研磨头202的高度位置就实行研磨头202的回转动作，则研磨头202会与修整机构206碰撞
又，如图14B所示，当研磨头202上升至上下移动的最上端时，实行研磨头202的回转动作或研磨布203的修整。此时，如图15B所示，当研磨头202位于上下移动的最上端时，研磨头202位于不会与修整机构206接触的高度的位置。
研磨头202的上下移动的冲程(行程)长度，例如是120mm的程度。又，作为用以使研磨头上下移动的机构，一般采用由气压缸、或滚珠螺杆而进行的驱动方式。
又，修整机构206，为了防止刷子或修整器的干燥，在研磨中会浸入保管水槽(未图示)中。因此，在修整机构206上也设置有用以上下动作的机构。又，修整机构206具有用以使刷子或修整器旋转的机构，有些也并用有高压喷射洗净机构。
因此，难以使修整机构的厚度变薄，例如若是一般的直径300mm的晶片用的研磨装置，为了避免与修整机构碰撞而必须将研磨头的上下移动的冲程长度设定在120mm以上，而研磨轴必须具有此冲程长度以上的长度。
当使用这么长的研磨轴的情况，当研磨晶片时，如果研磨轴受到力矩荷重，则会产生数μm程度的位移。当在研磨轴上产生这种位移时，在研磨对象物也就是晶片上，会有边缘部的变动变大而造成对于晶片的品质带来不良影响的问题。特别是为了对应设计规则在20nm以下的品质要求，晶片的边缘部的品质是重要的，而需求一种研磨轴的刚性提高的高精度研磨装置。
然而，当为了抑制研磨轴的位移量而提高回转部的刚性时，研磨装置的上部的重量变重。如果研磨装置的上部的重量变重，则结果会造成整体的装置重量也大幅增加，而产生对于设置区域的限制，因而难以进行高精度化。
又，当研磨头进行回转动作时，为了避免研磨头与修整机构有物理上的干涉，则直到研磨头完全上升为止，不能够进行回转动作。因此，如果上下移动的冲程长度较长，则直到研磨头完全上升为止所需要耗费的时间也长，其结果，会有作业时间(tact time)变长且生产性降低的问题。
又，当进行擦刷或修整时，为了稳定维持其效果，必须配合研磨布或刷子、修整器的寿命(磨耗)来手动调整修整机构的高度。然而，为了手动调整修整机构的高度而必须停止研磨装置，此成为生产性降低的原因。
另外，虽然可设置自动地进行修整机构的高度调整的机构，来抑制高度调整伴随的研磨装置的停止所造成的生产性降低，但是，此时，修整机构的结构变得复杂，并且还会增加修整机构的高度。因此，研磨头必须上升的高度位置会变高，使得作业时间变长，反而会造成生产性降低的问题。
在专利文献1中，记载一种研磨装置，其以使研磨布的高度改变来控制施加至研磨布上的压力的方式，设置有平台的上下移动机构。此研磨装置，平台位于装置的上部，且是研磨已被固定在位于下侧的试料台上的晶片的结构。此装置，因为重物也就是平台和平台上下移动机构位于装置的上部，因而难以提高装置的刚性。又，因为不是分度方式，所以难以进行连续的研磨，生产性不高。进一步，也没有关于会影响到作业时间的研磨布的擦刷或修整等的记载。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平第09-290363号说明书。
发明内容
发明要解决的课题
本发明是鉴于上述问题而完成，其目的在于提供一种研磨装置，所述研磨装置能够使研磨轴在研磨中受到力矩荷重时所产生的位移量变小。
解决课题的技术方案
为了达成上述目的，依照本发明，提供一种研磨装置，其是分度方式的研磨装置，所述研磨装置具备：研磨头，其用以保持晶片；多数个平台，其贴附有研磨布且所述研磨布用以研磨前述晶片；以及，装载和卸载台，其用以将前述晶片安装至前述研磨头上、或从前述研磨头剥离；并且，根据使前述研磨头回转移动，来切换在前述研磨头上所保持的用于前述晶片的研磨的前述平台，并进行前述晶片的研磨，其中，所述研磨装置的特征在于：
具有平台上下移动机构，所述平台上下移动机构能够使前述平台上下移动。
若是这种研磨装置，因为不需要使研磨头以长的冲程长度上下移动，所以能够使研磨轴的长度变短。由此提升研磨轴的刚性，所以能够使研磨轴在研磨中受到力矩荷重时所产生的位移量变小。由此，能够精度良好地研磨晶片。
此时，前述研磨装置，优选是将修整机构设置在与前述研磨头进行回转移动的轨道不会互相干涉的位置。
若是这种研磨装置，研磨头与修整机构不会互相干涉，而能够同时并进地实行研磨头的回转移动和平台的上下运动。因此，能够缩短作业时间来提高生产性。
又此时，前述研磨装置，优选是具有研磨头上下移动机构，其使前述研磨头以20mm以下的冲程长度来进行上下移动。
根据研磨头上下移动机构，能够进行与各种研磨头的对应、或与无沟的研磨布的对应，且根据将上下移动长度抑制在20mm以下而能够确实地抑制研磨轴的刚性的降低，而能够更确实地使研磨轴在研磨中受到力矩荷重时所产生的位移量变小。
又此时，优选是能够同时并进地实行前述研磨头的回转移动、及前述平台与前述研磨头的上下移动。
若是这种研磨装置，能够进一步缩短作业时间。
又此时，前述平台上下移动机构，优选是当利用前述修整机构来实行前述研磨布的修整时，对应于前述研磨布的磨耗来调整前述平台的高度。
若是这种研磨装置，能够抑制由于研磨布的磨耗所造成的修整效果的偏差，并且因为不需要耗费时间来实行修整机构的高度调整所以可提升生产性。
又，依照本发明，提供一种晶片的研磨方法，其使用上述研磨装置，所述晶片的研磨方法的特征在于：
根据使该平台下降并使前述研磨头回转移动，来实行在前述研磨头上所保持的前述平台的切换，所述平台用于前述晶片的研磨。
若是这种研磨方法，因为不需要使研磨头以长的冲程长度上下移动，所以能够使用的研磨轴是长度变短且刚性提升的研磨轴，所以能够使研磨轴在研磨中受到力矩荷重时所产生的位移量变小。由此，能够精度良好地研磨晶片。
此时，当前述晶片的研磨结束后，优选是具有实行前述研磨布的修整的步骤，所述步骤对应于前述研磨布的磨耗来调整前述平台的高度。
依照这种研磨方法，能够抑制由于研磨布的磨耗所造成的修整效果的偏差，并且因为不需要耗费时间来进行修整机构的高度调整所以可提升生产性。
发明的效果
本发明的研磨装置、及使用此研磨装置的研磨方法，，能够利用平台上下移动机构来使平台上下移动，所以不需要使研磨头以长的冲程长度上下移动而能够缩短研磨轴的长度。因此，可提升研磨轴的刚性，所以能够使研磨轴在研磨中受到力矩荷重时所产生的位移量变小。由此，能够以高精度来进行晶片的研磨。又，同时并进地实行研磨头的回转移动、及平台的上下移动，由此能够缩短作业时间以提升生产性。又，根据平台上下移动机构而能够维持修整效果。
附图说明
图1A是表示在本发明的研磨装置的一例中，平台位于上下移动的最下端时的状态的概略侧视图。
图1B是表示在本发明的研磨装置的一例中，平台位于上下移动的最上端时的状态的概略侧视图。
图2是表示在本发明的研磨装置的一例中，平台的上下移动机构一例的概略图。
图3A是表示在本发明的研磨装置的一例中，利用平台上下移动机构来使平台上升以研磨晶片时的概略俯视图。
图3B是表示在本发明的研磨装置的一例中，利用平台上下移动机构来使平台上升以研磨晶片时的概略侧视图。
图4A是表示在本发明的研磨装置的一例中，利用平台上下移动机构来使平台下降以修整研磨布时的概略俯视图。
图4B是表示在本发明的研磨装置的一例中，利用平台上下移动机构来使平台下降以修整研磨布时的概略侧视图。
图5是表示本发明的研磨装置的一例的概略俯视图。
图6是表示本发明的晶片的研磨方法的一例的流程图。
图7是针对实施例1，模拟地表示施加至研磨头上的力矩荷重的方向的概略图。
图8是针对实施例1，模拟地表示施加至研磨轴的凸缘部上的荷重的方向的概略图。
图9是针对实施例1，实际地表示施加至研磨轴的凸缘部上的荷重的方向的概略图。
图10是表示在实施例3及比较例3中的修整次数与研磨布的厚度变化的关系的图。
图11是表示一般的单面研磨装置的一例的概略图。
图12是表示一般的分度方式的晶片的研磨装置的一例的概略图。
图13是表示一般的分度方式的晶片的研磨方法的一例的流程图。
图14A是表示在先前的研磨装置中，研磨头位于上下移动的最下端时的状态的概略图。
图14B是表示在先前的研磨装置中，研磨头位于上下移动的最上端时的状态的概略图。
图15A是表示在先前的研磨装置中，研磨头位于上下移动的最下端以研磨晶片时的概略侧视图。
图15B是表示在先前的研磨装置中，研磨头位于上下移动的最上端以修整研磨布时的概略俯视图。
具体实施方式
以下，虽然针对本发明来说明实施形态，但是本发明不受限于这些实施形态。
如上述，当研磨晶片时，研磨轴受到力矩荷重时，则会在研磨轴上产生位移，而会有对于研磨中的晶片的品质造成不良影响的问题。
于是，本发明人为了解决这种问题而重复进行深入检讨。其结果，想到在研磨装置上设置平台上下移动机构。根据平台上下移动机构来使平台能够上下移动，而能够缩短研磨轴的长度。由此，提升研磨轴的刚性，并能够使研磨轴在研磨中受到力矩荷重时所产生的位移量变小。
而且，详细检讨为了实施这些技术的最佳形态，从而完成本发明。
首先，参照图1A、图1B、图5来说明本发明的研磨装置。
如图5所示，本发明的研磨装置1，具备：研磨头2a～研磨头2d，其用以保持晶片；多数个平台4a～平台4c；以及，装载和卸载台12。又，如图1A、图1B所示，研磨装置1，具备：平台上下移动机构5，其能够使平台4a～平台4c上下移动。在各个平台4a～平台4c上，贴附有研磨布3，所述研磨布3用以研磨晶片W。在装载和卸载台12上，能够将晶片W安装至研磨头2a～研磨头2d上、或从研磨头2a～研磨头2d剥离。在各个平台4a～平台4c的上方，设置有研磨剂供给机构8，当实行晶片W的研磨时，用以将研磨剂7供给至平台4a～平台4c上(参照图3B及图4B)。
如图5所示，研磨装置1，在装载和卸载台12的上方，具有第1研磨轴9a，其用以安装研磨头2a并使研磨头2a旋转，所述研磨头2a用以保持晶片W。同样地，在第1平台4a的上方具有研磨头2d与第4研磨轴9d，在第2平台4b的上方具有研磨头2c与第3研磨轴9c，且在第3平台4c的上方具有研磨头2b与第2研磨轴9b。
各个研磨轴9a～研磨轴9d同时回转，由此，各个研磨头2a～研磨头2d进行回转移动，以切换在晶片W的研磨中所使用的平台4a～平台4c，并实行研磨。在图5所示的各个研磨头2a～研磨头2d与研磨轴9a～研磨轴9d的位置，是初期位置，此后反复进行回转移动来切换在研磨中所使用的平台4a～平台4c，并实行晶片W的研磨、安装(装载)、剥离(卸载)。
此处，为了容易说明，利用符号2a～符号2d来表示2个研磨头，利用符号9a～符号9d来表示2个研磨轴。亦即，构成对于1个平台分配有2个研磨头。
作为利用研磨头2a～研磨头2d来进行的晶片W的保持方法，能够使用真空吸附法、或根据模板来实行的润湿固定方式。
如图2所示，平台4a～平台4c及平台上下移动机构5，位于研磨装置1的下部。这样，将重物也就是平台4a～平台4c与平台上下移动机构5设置在装置的下部，由此能够提高装置的刚性。
平台上下移动机构5，例如能够使用滚珠螺杆来构成。而且，平台上下移动机构5，能够使平台4a～平台4c上下移动且使平台4a～平台4c停止在想要的任意的高度位置。平台上下移动机构5，以能够使平台4a～平台4c各自独立地上下移动的方式构成。例如，在如图1A、图1B所示的研磨装置1中，设置有3个独立的平台上下移动机构5，其分别对应于各个平台4a～平台4c。能够将平台4a～平台4c的冲程长度，设为例如100mm。
另外，在图1A、图1B、图2中，仅表示标注中有a的平台、研磨头、研磨轴，而省略其他标注的平台、研磨头、研磨轴。在图3A、图3B、图4A、图4B、图7中，利用符号2来表示研磨头2a～研磨头2d。又，同样地，利用符号4来表示平台4a～平台4c，利用符号9来表示研磨轴9a～研磨轴9d。
如图1A所示，能够将平台4a～平台4c下降至上下移动的最下端的位置，设定成在实行研磨布3的修整时的平台4a～平台4c的位置。这样，当平台下降后，如图4A、图4B所示，能够利用修整机构6来修整(或擦刷)研磨布3。
具体来说，当平台4a～平台4c下降至上下移动的最下端后，修整机构6会从图3A所示的初期位置，如图4A所示，移动至研磨布3的上方，以实行修整。
如图1B所示，能够将平台4a～平台4c上升至上下移动的最上端的位置，设定成在研磨晶片W时的平台4a～平台4c的位置。
若是这种研磨装置，不需要使研磨头以长的冲程长度上下移动而能够缩短研磨轴的长度。由此，提升研磨轴的刚性，而能够使研磨轴在研磨中受到力矩荷重时所产生的位移量变小。由此，能够精度良好地研磨晶片。
如图4A、图4B所示，优选是将修整机构6设置在与研磨头2进行回转移动的轨道不会互相干涉的位置。
若是这种研磨装置，研磨头与修整机构不会互相干涉，而能够同时实行研磨头的回转移动与平台的上下运动。因此，能够缩短作业时间来提高生产性。
在研磨装置1上，能够设置研磨头上下移动机构(未图示)，以使研磨头2a～研磨头2d上下移动。如上述，本发明的研磨装置1，不需要使研磨头2a～研磨头2d以长的冲程长度上下移动，而只要具有对应于各种研磨头的最底限的必要的冲程长度即可。此冲程长度，在20mm以下就足够，如果有20mm，也就能够对应于吸附方式或润湿固定等的结构不同的研磨头。如果上下移动长度在20mm以下，则能够确实地抑制研磨轴的刚性的降低，而能够更确实地使研磨轴在研磨中受到力矩荷重时所产生的位移量变小。
又，当使用无沟的研磨布3时，晶片W被吸附在研磨布3上，且当将研磨头2a～研磨头2d从研磨布3剥离时，会发生平台4a～平台4c被稍微抬起的现象。这样一来，利用使被分配在1个平台上的多数个研磨头2a～研磨头2d有时间差地各自上升，而能够降低当研磨头2a～研磨头2d上升时的晶片W与研磨布3的吸附力。又，为了也能够容易地对应研磨头的变更，优选是在研磨装置1上，也设置研磨头上下移动机构，所述研磨装置1具有平台上下移动机构5。
虽然上述是在1个平台上分配有2个研磨头的构成，但是也可在1个平台上分配有1个研磨头。此时，不能够进行上述的使研磨头有时间差地上升的动作，所以也可不设置研磨头上下移动机构。不过为了也能够容易地对应研磨头的变更，优选是设置如上述研磨头的上下移动机构。
研磨头2a～研磨头2d及平台4a～平台4c，例如一般是使用如图14A、图14B所示的马达与减速机210的组合来进行旋转的方式，但是也能够使用直接驱动马达来进行旋转。在如图1A、图1B所示的研磨装置1中，是使用直接驱动马达10，此时，因为不需要减速机等附带设备，所以相较于当使用马达与减速机时，能够省空间地设计平台上下移动机构。
研磨装置1，优选是能够同时进行研磨头2a～研磨头2d的回转移动、及平台4a～平台4c与研磨头2a～研磨头2d的上下移动。
这样，因为能够同时进行两者的移动，所以能够缩短当切换上述平台时、或进行修整时的作业时间，而能够提升生产性。
又，平台上下移动机构5，优选是当利用修整机构6实行研磨布的修整时，对应于研磨布3的磨耗或修整(或擦刷)的磨耗来调整平台4a～平台4c的高度。伴随研磨循环的增加，研磨布和修整器(或刷子)的磨耗量也会增加，而造成这些构件的相对位置产生偏差。在本发明中，平台4a～平台4c的高度位置，能够根据平台上下移动机构5而停止在任意的高度位置，所以如上述调整平台4a～平台4c的高度，由此即便不用调整修整机构6的高度，也能够稳定维持修整的效果。又，能够使这种调整自动化，所以能够缩短步骤时间而提升生产性。
接着，使用上述这种本发明的研磨装置1来说明晶片的研磨方法。
此处，一边以图5所示的安装在第1研磨轴9a上的研磨头2a的动作为中心来进行说明，一边基于图6的流程图来具体地说明晶片的研磨方法的流程。
首先，利用研磨头2a来将装载和卸载台12上的晶片安装且保持在研磨头2a上(SP1)。
然后，将保持有晶片的研磨头2a，回转90度(SP2)，并朝向第1平台4a移动。
然后，将第1平台4a上升至使晶片与研磨布接触的位置，并从研磨剂供给机构将研磨剂供给至研磨布上，且一边使第1平台4a与研磨头2a各自旋转，一边使晶片的表面与研磨布作滑动接触，由此来实行在第1平台4a上的研磨(SP3)。
在第1平台4a上的研磨结束后，使第1平台4a下降，并使研磨头2a回转90度(SP4)且朝向第2平台4b移动。然后，将第2平台4b上升至使晶片与研磨布接触的位置，而再度开始研磨(SP5)。
重复这样的动作(SP6～SP7)，并实行在第3平台4c上的研磨后，使第3平台4c下降，并使第1研磨头2a反向回转270度(SP8)而回到装载和卸载台12，然后从研磨头2a将晶片剥离以进行卸载(SP9)而结束1个循环。
在第1研磨轴9a的研磨头2a上实行晶片的装载和卸载时，同时并进地在第2研磨轴9b～第4研磨轴9d的研磨头2b～研磨头2d上利用第1平台4a～第3平台4c来实行研磨。
若是这种晶片的研磨方法，因为所使用的本发明的研磨装置能够使研磨轴在研磨中受到力矩荷重时所产生的位移量变小，所以能够研磨出平坦度良好的晶片。进一步，能够缩短作业时间来提高生产性。
又，当晶片的研磨结束后，若对应于研磨布的磨耗来调整平台的高度以实行研磨布的修整，则与上述本发明的研磨装置的说明同样，能够一直稳定维持修整效果，并且能够缩短步骤时间。
另外，实行修整的时机没有特别限定，例如也可以在每当晶片的研磨结束时进行。但是修整频率的增加会导致生产性降低，所以优选是配合所使用的研磨布和研磨剂等而以适当的时机来实行修整。
[实施例]
以下，表示本发明的实施例及比较例来更具体地说明本发明，但是本发明不受限于这些例子。
(实施例1)
准备本发明的研磨装置并评价轴刚性。所准备的研磨装置，是对应于直径300mm的晶片的研磨。研磨装置所具有的研磨头上下移动机构，可使研磨头以20mm的冲程长度上下移动，且平台上下移动机构，将上下移动的冲程长度设定成100mm。
首先，当研磨晶片时，关于将力矩荷重施加至研磨头及研磨轴上时的影响，根据模拟来实施解析。另外，模拟是使用三维分析软件(Solidworks simulation软件)来实行。
关于力矩荷重的影响，如图7所示，当将荷重F施加至研磨头2上时，求得研磨头2在平行方向上的位移量。
模拟的条件，是假定在研磨时将约200kgf的横向荷重施加至研磨头2上来实行。其结果，如表1所示，研磨头2在平行方向上的位移量是8.18μm。
又，作为轴刚性，如图8所示，当直接将荷重F于箭头方向(横向)上施加至研磨轴9上时，求得研磨轴9的凸缘部的端面在平行于荷重F的方向上的位移量。
模拟的条件，是假定将约15kgf的横向荷重直接施加至研磨轴9上来实行。其结果，如表1所示，研磨轴9的位移量是0.15μm。
接着，如图9所示，不是模拟而是实际地利用弹簧秤11将约15kgf的横向荷重施加至研磨轴9的凸缘部上，并实行凸缘部的端面的位移量的测定。此时，利用雷射位移计来测定凸缘部的端面的位移量。
其结果，相对于如表1所示的模拟的位移量是0.15μm，实际测出的位移量是0.33μm。
(表1)
(比较例1)
使用先前的研磨装置，其不具有本发明的平台上下移动机构，且研磨头上下移动机构的冲程长度是120mm，与实施例1同样地使用模拟及弹簧秤11来实行轴刚性的评价。
模拟的条件，与实施例1同样地假定在研磨时将约200kgf的横向荷重施加至研磨头上来实行。其结果，如表2所示，研磨头2在平行方向上的位移量是171.90μm。
又，如表2所示，假定将约15kgf的横向荷重施加至研磨轴上来实行时，研磨轴的位移量是3.8μm。
接着，关于研磨轴的凸缘部的端面的位移量的实测值，与实施例1同样地利用弹簧秤11将荷重施加至研磨轴上，并实行测定。其结果，相对于模拟的位移量是3.8μm，如表2所示的实际测出的位移量是8.1μm。
(表2)
根据以上结果，在实施例1中，根据设置平台上下移动机构，能够使研磨头上下移动机构的冲程长度从120mm减少至20mm，而能够提高研磨轴的刚性，所以相较于比较例1能够大幅减低由于力矩荷重所造成的研磨轴的位移量。
(实施例2)
在本发明的研磨装置中，测定研磨头从上下移动的最下端移动至最上端所需要的时间，所述研磨装置具有平台上下移动机构和研磨头上下移动机构。另外，研磨头上下移动机构的冲程长度是20mm，且将研磨头的上下移动速度设成35mm/秒。
其结果，连同加减速所需要的时间，移动时间是平均1.1秒。
(比较例2)
在先前的研磨装置中，其不具有本发明的平台上下移动机构，测定研磨头从上下移动的最下端移动至最上端所需要的时间。另外，研磨头上下移动机构的冲程长度是120mm，且将研磨头的上下移动速度设成与实施例2同样的35mm/秒。
其结果，连同加减速所需要的时间，移动时间是平均3.8秒。
根据以上结果，在实施例2中，相较于比较例2能够大幅缩短研磨头的移动时间。
(实施例3)
使用本发明的研磨装置，来实行研磨布的修整，并评价由于修整所造成的研磨布的厚度的变化，所述研磨装置具有平台上下移动机构和修整机构。研磨布，使用容易进行厚度测定的硬质的发泡氨基甲酸乙酯研磨布。又，为了使研磨布的厚度容易变化，而使用研磨布表层的除去效果高的钻石修整器，延长修整时间并反复地实行修整。
而且，在各个修整的开始前，对应于研磨布的磨耗来调整平台的高度。具体来说，从修整前后的研磨布的厚度来求得由于修整所造成的研磨布的变化量，并以相当于变化量的份量来使平台的高度上升，且反复实行修整。图10表示此时的测定的结果。在图10中，表示当将最初的修整前的研磨布的厚度设定成1.0时，由于反复修整所造成的厚度变化。研磨布的厚度测定，是利用雷射位移计来测定在研磨布的外周部设置的厚度测定用的缺口部。
如图10所示，研磨布的厚度变化率几乎固定，而确认无论研磨布的厚度为何，都能够稳定维持修整效果。
(比较例3)
除了使用先前的研磨装置，其不具有本发明的平台上下移动机构且平台的高度位置固定，而不调整修整机构的高度以外，与实施例3同样地评价由于修整所造成的厚度变化。另外，使用与实施例3相同的研磨布和修整器。
其结果，如图10所示，若反复进行修整，则研磨布的厚度变化率降低，表示修整效果降低。
(实施例4)
使用本发明的研磨装置，实际地实行300mm的硅晶片的研磨和研磨布的修整，所述研磨装置具有平台上下移动机构和修整机构。在研磨循环中，同时进行晶片的提取(pickup)与研磨头的回转动作。
其结果，相较于比较例，能够缩短平均3秒的循环时间。
进一步，根据平台上下移动机构来配合刷子或研磨布的磨耗，而自动地设定修整时的平台高度，所以不需要停止研磨装置来调整修整机构的高度，再加上如上述般地缩短循环时间，因此，相较于比较例4，实施例4能够提升5％的生产性。
(比较例4)
使用先前的研磨装置，实际地实行300mm的硅晶片的研磨和研磨布的修整，所述先前的研磨装置不具有本发明的平台上下移动机构。
在先前的研磨装置中，由于不能够同时进行晶片的提取与回转动作，所以相较于实施例3，结果会延迟平均3秒的循环时间。
又，先前的研磨装置，需要停止研磨装置来配合刷子或研磨布的磨耗而调整修整机构的高度，再加上循环时间相较于实施例4较慢，而会降低5％的生产性。
另外，本发明不受限于上述实施形态。上述实施形态是例示，只要具有与在本发明的权利要求书中记载的技术思想实质上相同的构成，并发挥同样的作用效果的技术方案，都包含在本发明的权利范围内。

Claims (5)

1.一种研磨装置，其是分度方式的研磨装置，所述研磨装置具备：研磨头，其用以保持晶片；多数个平台，其贴附有研磨布且所述研磨布用以研磨前述晶片；以及，装载和卸载台，其用以将前述晶片安装至前述研磨头上、或从前述研磨头剥离；并且，根据使前述研磨头回转移动，来切换在前述研磨头上所保持的用于前述晶片的研磨的前述平台，并进行前述晶片的研磨；其中，所述研磨装置的特征在于：
所述研磨装置具有平台上下移动机构和研磨头上下移动机构，所述平台上下移动机构能够使前述平台上下移动，所述研磨头上下移动机构使前述研磨头以20mm以下的冲程长度来进行上下移动，
所述研磨装置能够同时并进地实行前述研磨头的回转移动、及前述平台与前述研磨头的上下移动。
2.如权利要求1所述的研磨装置，其中，将修整机构设置在与前述研磨头进行回转移动的轨道不会互相干涉的位置。
3.如权利要求2所述的研磨装置，其中，前述平台上下移动机构，当利用前述修整机构来实行前述研磨布的修整时，对应于前述研磨布的磨耗来调整前述平台的高度。
4.一种晶片的研磨方法，其使用权利要求1至3中任一项所述的研磨装置，所述研磨方法的特征在于：
根据使该平台下降并使前述研磨头回转移动，来实行在前述研磨头上所保持的前述平台的切换，所述平台用于前述晶片的研磨。
5.一种晶片的研磨方法，其使用权利要求2或3所述的研磨装置，所述研磨方法的特征在于：
根据使该平台下降并使前述研磨头回转移动，来实行在前述研磨头上所保持的前述平台的切换，所述平台用于前述晶片的研磨，
并且，当前述晶片的研磨结束后，具有实行前述研磨布的修整的步骤，所述步骤对应于前述研磨布的磨耗来调整前述平台的高度。
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