CN108621021A - 晶片的研磨方法和研磨装置 - Google Patents

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Abstract

提供晶片的研磨方法和研磨装置,能够抑制加工时间。晶片的研磨方法具有如下的步骤:保护部件粘贴步骤(ST1),在晶片的正面上粘贴保护部件,其中,该晶片在由形成于正面的格子状的分割预定线划分的多个区域中形成有器件;以及研磨步骤(ST2),将晶片隔着保护部件保持在卡盘工作台上,利用研磨垫对晶片的背面进行研磨。在研磨步骤(ST2)中,使用直径比晶片大的研磨垫,一边对不与晶片接触而露出的研磨垫的下表面的区域吹送暖风而进行加热,一边进行研磨。

Description

晶片的研磨方法和研磨装置
技术领域
本发明涉及晶片的研磨方法和研磨装置。
背景技术
为了使在正面上形成有半导体器件的由硅等构成的半导体晶片或形成有光器件的由蓝宝石、SiC(碳化硅)等构成的光器件晶片等各种晶片的厚度变薄,利用磨削磨具进行磨削而使其薄化。之后,为了将因磨削而产生的被磨削面(背面)的破碎层去除而提高成为芯片时的抗折强度,利用研磨垫对晶片进行研磨(例如,参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开2003-243345号公报
关于对晶片进行研磨的研磨方法,除了CMP(Chemical Mechanical Polishing:化学机械研磨)研磨之外,还存在使用含有磨粒的比较柔软的研磨垫的被称为干式加工(即干式抛光)的加工方法。在干式抛光中,一边将研磨垫按压在晶片的被研磨面上,一边使晶片和研磨垫旋转,按照晶片的规定的厚度进行去除,将形成在被研磨面上的破碎层去除。破碎层具有几μm的厚度,为了将该区域完全去除而进行研磨,但如果将去除量设定得较多,则与此对应地干式抛光的加工时间变长。
发明内容
本发明的目的在于提供晶片的研磨方法和研磨装置,能够抑制加工时间。
为了解决上述的课题并达成目的,本发明的晶片的研磨方法的特征在于,该晶片的研磨方法具有如下的步骤:保护部件粘贴步骤,在晶片的正面上粘贴保护部件,其中,该晶片在由形成于正面的格子状的分割预定线划分的多个区域中形成有器件,以及研磨步骤,将该晶片隔着该保护部件保持在卡盘工作台上,利用研磨垫对该晶片的背面进行研磨,在该研磨步骤中,使用直径比该晶片大的该研磨垫,一边对不与该晶片接触而露出的该研磨垫的下表面的区域吹送暖风而进行加热,一边进行研磨。
在所述晶片的研磨方法中,也可以是,在该研磨步骤中,对不与该晶片接触而露出的该研磨垫的下表面选择性地进行加热。
在所述晶片的研磨方法中,也可以是,在该研磨步骤中,对不与该晶片接触而露出的该研磨垫的下表面的区域的温度进行测量,根据测量出的该研磨垫的温度来调整暖风的温度或暖风的量。
本发明的研磨装置的特征在于,该研磨装置具有:卡盘工作台,其对晶片进行保持;研磨单元,其将直径比该晶片的直径大的研磨垫安装在主轴的下端,利用该研磨垫对保持在该卡盘工作台上的该晶片进行研磨;以及温度调整单元,其调整在对该晶片进行研磨加工的过程中的该研磨垫的温度,该温度调整单元具有暖风喷射单元,该暖风喷射单元对不与该晶片接触而露出的该研磨垫的下表面的区域吹送暖风。
在所述研磨装置中,也可以是,该温度调整单元具有选择喷射部,该选择喷射部对不与该晶片接触而露出的该研磨垫的下表面的希望的区域选择性地吹送暖风。
在所述研磨装置中,也可以是,该温度调整单元具有:温度测量器,其对不与该晶片接触而露出的该研磨垫的下表面的区域的温度进行测量;以及控制单元,其根据该温度测量器的测量结果,对该暖风喷射单元的暖风喷射的温度或暖风喷射的量进行调整。
本申请发明的晶片的研磨方法和研磨装置起到了能够抑制加工时间的效果。
附图说明
图1是实施方式1的研磨装置的结构例的立体图。
图2是示出实施方式1的晶片的研磨方法的研磨对象的晶片的立体图。
图3是从背面侧观察图2所示的晶片的立体图。
图4是示出图1所示的研磨装置的研磨单元的研磨加工中的状态的侧视图。
图5是示出图4所示的研磨垫与晶片的位置关系的俯视图。
图6是示出图5所示的研磨垫与晶片的位置关系的侧视图。
图7是示出实施方式1的晶片的研磨方法的流程的流程图。
图8是实施方式2的研磨装置的结构例的立体图。
图9是实施方式3的研磨装置的主要部分的立体图。
图10是实施方式3的研磨装置的主要部分的俯视图。
图11是示出实施方式3的晶片的研磨方法的流程的流程图。
图12是示出对图11所示的晶片的研磨方法的研磨前测量步骤的测量路径上的晶片的厚度进行测量的状态的侧视图。
图13是示出已在图11所示的晶片的研磨方法的测试研磨步骤中被研磨的晶片的侧视图。
图14是图11所示的晶片的研磨方法的研磨步骤后的晶片的侧视图。
图15是示出对图1所示的研磨装置的研磨垫的区域进行了加热时的每单位时间的去除量的图。
标号说明
1、1-2、1-3:研磨装置;5:研磨单元;7:卡盘工作台;15:暖风喷射单元;16:温度测量器;17:温度调整单元;50:主轴;52:研磨垫;56:下表面;56-1:区域;100:控制单元;153:选择喷射部;202:背面;203:正面;204:分割预定线;205:器件;206:保护部件;ST1:保护部件粘贴步骤;ST2:研磨步骤。
具体实施方式
参照附图对用于实施本发明的方式(实施方式)进行详细地说明。本发明并不限定于以下的实施方式所记载的内容。并且,以下所记载的构成要素中包含本领域技术人员所能够容易想到的、实际上相同的构成要素。此外,能够对以下所记载的结构进行适当组合。并且,能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的各种省略、置换或变更。
〔实施方式1〕
根据附图对本发明的实施方式1的晶片的研磨方法和研磨装置进行说明。图1是实施方式1的研磨装置的结构例的立体图。图2是示出实施方式1的晶片的研磨方法的研磨对象的晶片的立体图。图3是从背面侧观察图2所示的晶片的立体图。
实施方式1的图1所示的研磨装置1是为了将利用磨削装置进行了薄化的图2所示的晶片201的背面202高精度地平坦化而进行研磨的装置。晶片201是以硅为原材料的圆板状的半导体晶片或由蓝宝石、SiC(碳化硅)等构成的光器件晶片。关于晶片201,如图2所示,在由形成于正面203的格子状的分割预定线204划分出的多个区域中形成有器件205。如图3所示,在对正面203粘贴有保护部件206的状态下对晶片201的背面202进行研磨。
如图1所示,研磨装置1主要具有:装置主体2;卡盘工作台7;研磨单元5;盒8、9;对位单元10;搬入单元11;清洗单元13;搬出搬入单元14;暖风喷射单元15;温度测量器16;以及控制单元100。
卡盘工作台7将晶片201隔着保护部件206载置在保持面7-1上而对晶片201进行保持。卡盘工作台7的构成保持面7-1的部分是由多孔陶瓷等形成的圆盘形状,经由未图示的真空吸引路径与未图示的真空吸引源连接,通过对载置在保持面7-1上的晶片201进行吸引而保持该晶片201。并且,卡盘工作台7被支承基台7-2支承,该支承基台7-2绕与Z轴方向平行的轴心自由旋转。另外,Z轴方向与铅直方向平行。
并且,卡盘工作台7被设置成通过未图示的加工进给单元在靠搬入单元11和搬出搬入单元14的搬入搬出位置101与研磨单元5的下方的研磨位置104之间沿Y轴方向自由移动。另外,Y轴方向与水平方向平行。
盒8、9是具有多个槽的用于收纳晶片201的收纳器。其中一个盒8对研磨加工前的在正面203上粘贴有保护部件206(图3所示)的晶片201进行收纳,另一个盒9对研磨加工后的晶片201进行收纳。并且,对位单元10是用于供从盒8取出的晶片201暂时放置而进行其中心对位的工作台。
搬入单元11具有吸附垫,该搬入单元11对由对位单元10进行了对位的研磨加工前的晶片201进行吸附保持而搬入到位于搬入搬出位置101的卡盘工作台7上。搬入单元11对保持在位于搬入搬出位置101的卡盘工作台7上的研磨加工后的晶片201进行吸附保持而搬出到清洗单元13。
搬出搬入单元14例如是具有U字型机械手14-1的机器人拾取器,利用U字型机械手14-1来吸附保持晶片201并进行搬送。具体来说,搬出搬入单元14将研磨加工前的晶片201从盒8向对位单元10搬出,并且将研磨加工后的晶片201从清洗单元13向盒9搬入。清洗单元13对研磨加工后的晶片201进行清洗,将附着在被磨削和研磨后的加工面上的研磨屑等污染物去除。
接着,参照附图对研磨单元5进行说明。图4是示出图1所示的研磨装置的研磨单元的研磨加工中的状态的侧视图。图5是示出图4所示的研磨垫与晶片的位置关系的俯视图。图6是示出图5所示的研磨垫与晶片的位置关系的侧视图。
研磨单元5如图1所示的那样被支承于从装置主体2竖立设置的柱18,并且如图4所示的那样将研磨工具51的研磨垫52安装在主轴50的下端。关于研磨单元5,研磨工具51的研磨垫52与研磨位置104的卡盘工作台7的保持面7-1对置配置。研磨单元5一边借助主轴50使研磨工具51旋转,一边借助Z轴移动单元5-1沿着Z轴方向被按压在位于研磨位置104的卡盘工作台7的保持面7-1所保持的晶片201的背面202上,其中,该卡盘工作台7通过支承基台7-2来进行旋转。研磨单元5用于通过使研磨工具51的研磨垫52沿着Z轴方向按压在晶片201的背面202上从而利用研磨垫52对晶片201的背面202进行研磨。
研磨单元5具有:主轴外壳53,其设置成利用设置于柱18的Z轴移动单元5-1在Z轴方向上自由移动;主轴50,其设置成在主轴外壳53内绕轴心自由旋转;以及研磨工具51,其安装在主轴50的下端。主轴50与Z轴方向平行配置,利用图1所示的主轴电动机54绕轴心进行旋转。在主轴50的下端安装有圆盘状的工具安装部件50-1,该工具安装部件50-1用于安装研磨工具51。
研磨工具51具有圆环状的支承基台55和圆环状的研磨垫52。支承基台55由铝合金构成。研磨垫52安装在支承基台55的下表面上,对保持在卡盘工作台7上的晶片201进行研磨。研磨垫52例如由将磨粒分散并固定在聚氨酯或毛毡中的毛毡磨具等磨具形成。
研磨工具51通过如下方式安装在工具安装部件50-1上:使支承基台55与安装在主轴50的下端的工具安装部件50-1的下表面重叠,利用未图示的螺栓来安装支承基台55。在实施方式1中,如图5和图6所示,研磨工具51的研磨垫52的直径比晶片201的直径大。
在实施方式1中,研磨单元5在利用研磨垫52对晶片201进行研磨时,不提供研磨液,对晶片201的背面202实施使研磨垫52的磨粒与晶片201发生化学反应的所谓干式抛光。即,在实施方式1中,研磨工具51的研磨垫52适合于干式抛光。
另外,在实施方式1中,作为研磨单元5的研磨工具51的旋转中心的轴心与作为研磨位置104的卡盘工作台7的旋转中心的轴心互相平行,并且在水平方向上隔开间隔地配置。并且,在实施方式1中,如图4、图5和图6所示,研磨单元5使研磨垫52覆盖晶片201的背面202整体而对晶片201的背面202进行研磨,并且使研磨垫52的下表面56的一部分区域56-1不与晶片201的背面202接触而露出。另外,在实施方式1中,在研磨装置1的俯视观察下,如图5所示,区域56-1配置在Y轴方向的研磨位置104的卡盘工作台7与柱18之间。
暖风喷射单元15在研磨加工中对不与晶片201接触而露出的研磨垫52的下表面56的区域56-1吹送暖风。如图4所示,暖风喷射单元15设置在与装置主体2的研磨加工中的研磨垫52的区域56-1沿Z轴方向对置的位置。在实施方式中,如图5所示,暖风喷射单元15配置在Y轴方向的研磨位置104的卡盘工作台7与柱18之间。
暖风喷射单元15具有:提供管151,其从未图示的暖风提供源提供暖风(即,被加热的气体);以及多个喷射口152,它们设置于提供管151。提供管151的长度方向与垂直于Y轴方向的X轴方向平行。另外,X轴方向与水平方向平行。喷射口152沿着提供管151的长度方向即X轴方向隔开间隔地配置。暖风喷射单元15从喷射口152朝向研磨加工中的研磨垫52的区域56-1喷射从暖风提供源提供的暖风。另外,暖风喷射单元15提供到区域56-1的暖风是被加热到比常温高的温度的气体。并且,在实施方式1中,希望暖风的温度是使保护部件206熔融的温度(例如小于70℃)。
温度测量器16在研磨加工中对不与晶片201接触而露出的研磨垫52的下表面56的区域56-1的温度进行测量。温度测量器16设置在与装置主体2的研磨加工中的研磨垫52的区域56-1沿Z轴方向对置的位置。在实施方式中,如图5所示,温度测量器16配置在Y轴方向的研磨位置104的卡盘工作台7与柱18之间。
温度测量器16安装在设置于装置主体2的设置部件161的前端。设置部件161形成为长度方向与垂直于Y轴方向的X轴方向平行的棒状。温度测量器16设置在设置部件161的靠研磨单元5的前端。温度测量器16由放射温度计、热成像仪或高温计构成。温度测量器16将测量结果输出到控制单元100。
控制单元100分别对构成研磨装置1的上述的构成要素进行控制。即,控制单元100使研磨装置1执行针对晶片201的研磨加工。控制单元100是能够执行计算机程序的计算机。控制单元100具有:运算处理装置,其具有CPU(central processing unit:中央处理单元)那样的微处理器;存储装置,其具有ROM(read only memory:只读存储器)或RAM(randomaccess memory:随机存取存储器)那样的存储器;以及输入输出接口装置。控制单元100的CPU在RAM上执行存储于ROM的计算机程序而生成用于控制研磨装置1的控制信号。控制单元100的CPU将所生成的控制信号经由输入输出接口装置输出到研磨装置1的各构成要素。
并且,控制单元100与未图示的显示单元、输入单元连接,其中,该显示单元由显示加工动作的状态及图像等的液晶显示装置等构成,该输入单元在操作人员登记加工内容信息等时使用。输入单元由设置于显示单元的触摸面板和键盘等中的至少一个构成。
并且,控制单元100根据温度测量器16的测量结果来调整暖风喷射单元15的暖风喷射的温度或暖风喷射的量。在实施方式1中,控制单元100对暖风喷射单元15朝向区域56-1喷射的暖风的温度和暖风的量这双方进行变更,但在本发明中,只要对暖风的温度和暖风的量中的至少一方进行调整即可。在实施方式1中,控制单元100对暖风喷射单元15朝向区域56-1喷射的暖风的温度和暖风的量这双方进行变更,以便使在研磨加工中温度测量器16所检测的研磨垫52的下表面56的区域56-1的温度成为预先设定的温度。这样,暖风喷射单元15、温度测量器16以及控制单元100构成了温度调整单元17,该温度调整单元17调整对晶片201进行研磨加工的过程中的研磨垫52的温度。
接着,对实施方式1的晶片的研磨方法进行说明。图7是示出实施方式1的晶片的研磨方法的流程的流程图。
如图7所示,实施方式1的晶片的研磨方法(以下,简称为研磨方法)具有保护部件粘贴步骤ST1以及研磨步骤ST2。
如图3所示,保护部件粘贴步骤ST1是将保护部件206粘贴在晶片201的正面203的步骤。在实施方式1中,在保护部件粘贴步骤ST1中,操作人员等将保护部件206粘贴在晶片201的正面203,并将正面203粘贴有保护部件206的晶片201收纳在盒8内。在未图示的磨削步骤中,对粘贴有保护部件206的晶片201的背面202进行磨削而使其薄化。
研磨步骤ST2是如下的步骤:在磨削步骤之后,利用卡盘工作台7隔着保护部件206对粘贴有保护部件206的晶片201进行保持,利用研磨垫52对晶片201的背面202进行研磨。利用图1所示的研磨装置1来进行研磨步骤ST2。当操作人员将盒8和盒9安装在装置主体2上并且由操作人员将加工信息登记到控制单元100中并从操作人员向研磨装置1输入加工动作的开始指示时,实施研磨步骤ST2,其中,在该盒8中收纳有研磨加工前的正面203上粘贴有保护部件206的晶片201,该盒9未收纳晶片201。
在研磨步骤ST2中,研磨装置1的控制单元100利用搬出搬入单元14将晶片201从盒8取出并向对位单元10搬出,在对位单元10中进行晶片201的中心对位,利用搬入单元11将对位后的晶片201的正面203侧搬入到位于搬入搬出位置101的卡盘工作台7上。
在研磨步骤ST2中,研磨装置1的控制单元100将晶片201的正面203侧隔着保护部件206保持在卡盘工作台7上,使背面202露出,利用加工进给单元使保持着晶片201的卡盘工作台7移动到研磨位置104。在研磨步骤ST2中,研磨装置1的控制单元100一边使研磨位置104的卡盘工作台7和研磨单元5的研磨工具51绕轴心旋转,一边将研磨单元5的研磨工具51的研磨垫52按压到晶片201的背面202上而对晶片201的背面202进行研磨。这样,在研磨步骤ST2中,使用直径比晶片201大的研磨垫52。
并且,在研磨步骤ST2中,研磨装置1的控制单元100一边从暖风喷射单元15对研磨垫52的下表面56的区域56-1吹送暖风而进行加热一边进行研磨,并且利用温度测量器16对研磨垫52的下表面56的区域56-1的温度进行测量,根据测量出的研磨垫52的温度来调整暖风的温度或暖风的量。
在研磨步骤ST2中,当研磨加工结束时,研磨装置1的控制单元100使研磨单元5上升并停止其绕卡盘工作台7的轴心的旋转,并且停止从暖风喷射单元15喷射暖风。在研磨步骤ST2中,研磨装置1的控制单元100使卡盘工作台7移动到搬入搬出位置101,利用搬入单元11将晶片201搬入到清洗单元13,在清洗单元13中进行清洗,并利用搬出搬入单元14将清洗后的晶片201向盒9搬入。然后,研磨方法中,对下一个晶片201实施研磨步骤ST2。当对盒8内的所有晶片201实施研磨加工时,研磨装置1的控制单元100结束研磨步骤ST2即研磨方法。
如以上那样,关于实施方式1的研磨方法和研磨装置1,在研磨步骤ST2中,由于利用从暖风喷射单元15喷射的暖风来加热研磨垫52,所以能够提高研磨垫52的磨粒与晶片201的反应速度。其结果是,研磨方法和研磨装置1能够增加每单位时间的晶片201的去除量(是指晶片201所减少的厚度),能够提高研磨加工的工作量。其结果是,研磨方法和研磨装置1能够抑制加工时间。
并且,关于实施方式1的研磨方法和研磨装置1,在研磨步骤ST2中,对研磨垫52的下表面56的区域56-1的温度进行测量,根据测量结果对暖风的温度和暖风的量进行调整以使区域56-1的温度成为预先设定的温度,因此能够将研磨垫52的下表面56的温度维持为预先设定的温度。
〔实施方式2〕
根据附图对本发明的实施方式2的晶片的研磨方法和研磨装置进行说明。图8是实施方式2的研磨装置的结构例的立体图。在图8中,对与实施方式1相同的部分赋予相同的标号而省略说明。
实施方式2的研磨装置1-2在如下方面与实施方式1的研磨装置1不同:在旋转工作台6上设置有多个卡盘工作台7,该研磨装置1-2还具有第1磨削单元3和第2磨削单元4。
旋转工作台6是设置在装置主体2的上表面上的圆盘状的工作台,其被设置成能够在水平面内进行旋转,按照规定的时机被旋转驱动。在实施方式2中,在该旋转工作台6上例如以90度的相位角等间隔地配设有4个卡盘工作台7。在实施方式2中,卡盘工作台7通过旋转工作台6的旋转而依次移动到搬入搬出位置101、粗磨削位置102、精磨削位置103、研磨位置104以及搬入搬出位置101。
第1磨削单元3用于一边使安装在主轴的下端的具有磨削磨具的未图示的磨削磨轮旋转,一边沿着与铅直方向平行的Z轴方向对保持在粗磨削位置102的卡盘工作台7上的晶片201的背面202进行按压,从而对晶片201的背面202进行粗磨削加工。同样,第2磨削单元4用于一边使安装在主轴的下端的具有磨削磨具的未图示的磨削磨轮进行旋转,一边沿着Z轴方向对保持在位于精磨削位置103的卡盘工作台7上的完成粗磨削的晶片201的背面202进行按压,从而对晶片201的背面202进行精磨削加工。
关于实施方式2的晶片的研磨方法(以下,简称为研磨方法),在磨削步骤中在对晶片201的背面202实施了粗磨削加工和精磨削加工之后实施与实施方式1同样的研磨步骤ST2,除此之外,与实施方式1的研磨方法相同。
关于实施方式2的研磨方法和研磨装置1-2,在研磨步骤ST2中,由于利用从暖风喷射单元15喷射的暖风来加热研磨垫52,所以与实施方式1同样,能够抑制加工时间。
〔实施方式3〕
根据附图对本发明的实施方式3的晶片的研磨方法和研磨装置进行说明。图9是实施方式3的研磨装置的主要部分的立体图。图10是实施方式3的研磨装置的主要部分的俯视图。图11是示出实施方式3的晶片的研磨方法的流程的流程图。图12是示出对图11所示的晶片的研磨方法的研磨前测量步骤的测量路径上的晶片的厚度进行测量的状态的侧视图。图13是示出已在图11所示的晶片的研磨方法的测试研磨步骤中被研磨的晶片的侧视图。图14是图11所示的晶片的研磨方法的研磨步骤后的晶片的侧视图。在图9至图14中,对与实施方式1相同的部分赋予相同的标号而省略说明。
如图9所示,实施方式3的研磨装置1-3具有测量单元12。测量单元12与位于搬入搬出位置101的卡盘工作台7的保持面7-1对置配置,该测量单元12被设置成通过未图示的水平方向移动单元在与保持面7-1平行的方向上自由移动。测量单元12的通过水平方向移动单元而实现的图9中虚线所示的移动路径207是通过位于搬入搬出位置101的卡盘工作台7的保持面7-1的中心的直线状,并且与卡盘工作台7的径向平行。并且,测量单元12的通过水平方向移动单元而实现的移动路径207在将卡盘工作台7的保持面7-1的中心夹在彼此之间的两个外缘通过。
测量单元12一边对保持在位于搬入搬出位置101的卡盘工作台7的保持面7-1上的晶片201的背面202照射光或超声波,一边接收被背面202反射的光或超声波并在移动路径207上移动,由此,对移动路径207上的晶片201的各位置的厚度进行测量,其中,该各位置隔开预先设定的规定的距离。在本说明书中,以下,将测量单元12的移动路径207称为测量路径207。测量单元12将测量结果输出到控制单元100。另外,在实施方式1中,测量单元12是照射光或超声波而对移动路径上的晶片201的各位置的厚度进行测量的非接触式测量单元,但也可以是具有与晶片201的背面202接触的触头的接触式测量单元。并且,在实施方式3中,在研磨装置1上设置测量单元12,但在本发明中,也可以使用区别于研磨装置1-3的测量装置对晶片201的厚度进行测量。
并且,如图10所示,研磨装置1-3的温度调整单元17具有选择喷射部153,该选择喷射部153对研磨垫52的下表面56的区域56-1中的希望的区域选择性地吹送暖风。在实施方式3中,选择喷射部153是分别与喷射口152对应设置的、能够将所对应的喷射口152打开或关闭的遮板机构。在暖风喷射单元15上设置有多个选择喷射部153。各选择喷射部153通过控制单元100来互相独立地打开或关闭喷射口152。
接着,对实施方式3的晶片的研磨方法进行说明。如图11所示,实施方式3的晶片的研磨方法(以下,简称为研磨方法)除了具有保护部件粘贴步骤ST1和研磨步骤ST2之外,还具有由研磨装置1-3进行的选择步骤ST3。
选择步骤ST3是在保护部件粘贴步骤ST1之后并且在研磨步骤ST2之前实施的步骤。选择步骤ST3是为了抑制研磨步骤ST2后的晶片201的厚度的偏差而对研磨步骤ST2中研磨垫52的下表面56的区域56-1中的吹送暖风的区域进行选择的步骤,是对打开喷射口152的选择喷射部153和关闭喷射口152的选择喷射部153进行选择的步骤。如图11所示,选择步骤ST3具有研磨前测量步骤ST31、测试研磨步骤ST32、取得步骤ST33以及选定步骤ST34。
在选择步骤ST3的研磨前测量步骤ST31中,研磨装置1-3的控制单元100使搬出搬入单元14将晶片201(另外,以下将在选择步骤ST3中磨削研磨的晶片201称为测试用晶片201-1)从盒8中取出并向对位单元10搬出,在对位单元10中进行测试用晶片201-1的中心对位,搬入单元11将对位后的测试用晶片201-1的正面203侧搬入到位于搬入搬出位置101的卡盘工作台7上。
在研磨前测量步骤ST31中,研磨装置1-3的控制单元100将测试用晶片201-1的正面203侧隔着保护部件206保持在卡盘工作台7上。在研磨前测量步骤ST31中,如图12所示,研磨装置1-3的控制单元100一边使测量单元12沿着测量路径207移动一边对测量路径207上的测试用晶片201-1的各位置的厚度进行测量。另外,在实施方式3中,图12所示的被定位在搬入搬出位置101的测试用晶片201-1以中心的厚度和外缘的厚度较薄、中心与外缘之间的中央的厚度较厚的方式出现厚度偏差。另外,图12夸大了厚度的偏差而按照大于实际的厚度偏差的方式记载。
测试研磨步骤ST32是如下的步骤:将在研磨前测量步骤ST31中已取得了晶片201的厚度信息(即移动路径207上的各位置的厚度)的测试用晶片201-1保持在卡盘工作台7上,利用研磨单元5的研磨垫52对测试用晶片201-1进行研磨。在测试研磨步骤ST32中,研磨装置1-3的控制单元100使保持着测试用晶片201-1的卡盘工作台7移动到研磨位置104,一边使卡盘工作台7在研磨位置104处绕轴心旋转并使研磨工具51绕轴心进行旋转,一边使研磨垫52按压在保持于卡盘工作台7的晶片201上而对晶片201的背面202进行研磨。当测试研磨步骤ST32结束时,研磨装置1-3的控制单元100进入到取得步骤ST33。
另外,在实施方式3中,图13所示的研磨后的测试用晶片201-1以中心的厚度和外缘的厚度较薄、中心与外缘之间的中央的厚度较厚的方式出现厚度偏差。另外,图13与图12同样,夸大了厚度的偏差而按照大于实际的厚度偏差的方式记载。
取得步骤ST33是取得在实施了测试研磨步骤ST32之后所测量的测试用晶片201-1的面内的厚度信息(即,测量路径207上的测试用晶片201-1的各位置的厚度)的步骤。在取得步骤ST33中,研磨装置1-3的控制单元100在使卡盘工作台7的旋转停止并将测试用晶片201-1移动到搬入搬出位置101之后,一边使测量单元12沿着测量路径207移动一边对测量路径207上的测试用晶片201-1的各位置的厚度进行测量。
这样,在取得步骤ST33中,研磨装置1-3的控制单元100取得在实施了测试研磨步骤ST32之后所测量的测试用晶片201-1的面内的厚度信息(即,测量路径207上的测试用晶片201-1的各位置的厚度)。
选定步骤ST34是选定与晶片201面内的其他区域相比希望提高研磨率的区域的步骤。在选定步骤ST34中,研磨装置1-3的控制单元100选定在取得步骤ST33中测量出的研磨后的测量路径207上的测试用晶片201-1的各位置中的厚度比希望的完工厚度厚的位置,来作为与晶片201面内的其他区域相比希望提高研磨率的区域。在选定步骤ST34中,研磨装置1-3的控制单元100预先存储晶片201的背面202的各区域与选择喷射部153的对应关系,根据该预先存储的对应关系,选择出与晶片201面内的其他区域相比希望提高研磨率的区域所对应的的选择喷射部153而进入到研磨步骤ST2。
研磨步骤ST2是利用卡盘工作台7来保持面内的厚度与测试用晶片201-1相等的晶片201而进行研磨的步骤。在研磨步骤ST2中,如图10所示,研磨装置1的控制单元100使通过选定步骤ST34选择的选择喷射部153将喷射口152打开,使其他选择喷射部153将喷射口152关闭,一边选择性地对研磨垫52的下表面56的区域56-1中的与希望提高晶片201的研磨率的区域对应的希望的区域,一边进行研磨。另外,在图10中,将打开喷射口152的选择喷射部153用标号“153O”表示,将关闭喷射口152的选择喷射部153用标号“153C”表示。在研磨步骤ST2中,研磨装置1的控制单元100使搬出搬入单元14将晶片201(另外,以下将在研磨步骤ST2中磨削研磨的晶片201称为加工用晶片201-2)从盒8取出并向对位单元10搬出,在对位单元10中进行加工用晶片201-2的中心对位,利用搬入单元11将对位后的加工用晶片201-2的正面203侧搬入到位于搬入搬出位置101的卡盘工作台7上。
在研磨步骤ST2中,研磨装置1的控制单元100将加工用晶片201-2的正面203侧隔着保护部件206保持在卡盘工作台7上,并搬送到研磨位置104。在研磨步骤ST2中,研磨装置1的控制单元100使通过选定步骤ST34选择的选择喷射部153将喷射口152打开,使其他选择喷射部153将喷射口152关闭,一边从打开的喷射口152向下表面56的区域吹送暖风而进行加热,一边如图14所示的那样对加工用晶片201-2的背面202进行高精度地平坦化。
研磨装置1将被研磨单元5研磨后的加工用晶片201-2定位在搬入搬出位置101,利用搬入单元11搬入到清洗单元13,在清洗单元13中进行清洗,利用搬出搬入单元14将清洗后的加工用晶片201-2向盒9搬入。当对盒8内的所有加工用晶片201-2实施研磨时,研磨装置1结束研磨方法。
如以上那样,关于实施方式3的研磨方法和研磨装置1-3,在研磨步骤ST2中,由于通过从暖风喷射单元15喷射的暖风来加热研磨垫52,所以能够提高研磨垫52的磨粒与晶片201的反应速度。其结果是,研磨方法和研磨装置1-3能够增加每单位时间的晶片201的去除量(是指晶片201所减少的厚度),能够提高研磨加工的工作量。其结果是,研磨方法和研磨装置1能够抑制加工时间。
并且,关于实施方式3的研磨方法和研磨装置1-3,根据测试研磨步骤ST32后的测试用晶片201-1的形状(厚度),在只希望提高希望的区域的研磨率的情况下,对研磨垫52的下表面56的区域56-1中的希望的区域选择性地进行加热,因此能够将加工用晶片201-2研磨成希望的形状(厚度)。
接着,为了确认本发明的效果,本发明的发明者对从暖风喷射单元15喷射暖风而对研磨垫52的区域56-1进行加热时的每单位时间的去除量进行了测量。在图15中示出了测量结果。图15是示出对图1所示的研磨装置的研磨垫的区域进行加热时的每单位时间的去除量的图。
图15的本发明产品1将预先设定的温度设为35.6℃,本发明产品2将预先设定的温度设为38.5℃,从暖风喷射单元15喷射暖风而对区域56-1进行加热。在本发明产品1和本发明产品2中都对进行了150秒研磨加工时的每单位时间的去除量(μm/分钟)进行了测量。
根据图15,与本发明产品1的每单位时间的去除量为0.49(μm/分钟)相比,本发明产品2的每单位时间的去除量为0.59(μm/分钟)。因此,根据图15明显可知能够通过提高研磨垫52的温度来增加每单位时间的去除量,能够提高研磨加工的工作量。
另外,本发明并不限定于上述实施方式。即,能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形而实施。

Claims (6)

1.一种晶片的研磨方法,其特征在于,
该晶片的研磨方法具有如下的步骤:
保护部件粘贴步骤,在晶片的正面上粘贴保护部件,其中,该晶片在由形成于正面的格子状的分割预定线划分的多个区域中形成有器件,以及
研磨步骤,将该晶片隔着该保护部件保持在卡盘工作台上,利用研磨垫对该晶片的背面进行研磨,
在该研磨步骤中,使用直径比该晶片大的该研磨垫,一边对不与该晶片接触而露出的该研磨垫的下表面的区域吹送暖风而进行加热,一边进行研磨。
2.根据权利要求1所述的晶片的研磨方法,其中,
在该研磨步骤中,对不与该晶片接触而露出的该研磨垫的下表面选择性地进行加热。
3.根据权利要求1所述的晶片的研磨方法,其中,
在该研磨步骤中,对不与该晶片接触而露出的该研磨垫的下表面的区域的温度进行测量,根据测量出的该研磨垫的温度来调整暖风的温度或暖风的量。
4.一种研磨装置,其特征在于,
该研磨装置具有:
卡盘工作台,其对晶片进行保持;
研磨单元,其将直径比该晶片的直径大的研磨垫安装在主轴的下端,利用该研磨垫对保持在该卡盘工作台上的该晶片进行研磨;以及
温度调整单元,其调整在对该晶片进行研磨加工的过程中的该研磨垫的温度,
该温度调整单元具有暖风喷射单元,该暖风喷射单元对不与该晶片接触而露出的该研磨垫的下表面的区域吹送暖风。
5.根据权利要求4所述的研磨装置,其中,
该温度调整单元具有选择喷射部,该选择喷射部对不与该晶片接触而露出的该研磨垫的下表面的希望的区域选择性地吹送暖风。
6.根据权利要求4所述的研磨装置,其特征在于,
该温度调整单元具有:
温度测量器,其对不与该晶片接触而露出的该研磨垫的下表面的区域的温度进行测量;以及
控制单元,其根据该温度测量器的测量结果,对该暖风喷射单元的暖风喷射的温度或暖风喷射的量进行调整。
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