CN109420975B - 研磨垫 - Google Patents

Abstract

提供研磨垫，该研磨垫向该研磨垫与被加工物之间适当地提供研磨液。一种研磨垫，其是被安装于研磨装置的研磨单元上的圆板状的研磨垫，该研磨装置具有：保持工作台，其对被加工物进行保持；以及该研磨单元，其对保持于该保持工作台的被加工物进行研磨，该研磨垫的特征在于，具有：研磨液提供路，其在厚度方向上贯通该研磨垫的中央部；槽，其形成在该研磨垫的与该被加工物接触的面上，并且到达该研磨液提供路；以及塞状部件，其以封堵该研磨液提供路的方式配设，具有在该厚度方向上贯通的多个孔。

Description

研磨垫

技术领域

本发明涉及安装于研磨装置的研磨垫。

背景技术

在移动电话或计算机等电子设备所使用的器件芯片的制造工序中，首先，在由半导体制成的晶片的正面上形成IC(Integrated Circuit：集成电路)、LSI(Large ScaleIntegration：大规模集成)等多个器件。接着，从背面侧对该晶片进行磨削而薄化至规定的厚度，按照每个器件对该晶片进行分割而形成各个器件芯片。

该晶片的磨削是通过磨削装置来实施的。该磨削装置具有对晶片进行保持的保持工作台和对该晶片进行磨削的磨削单元，该磨削单元具有主轴和安装于该主轴的下端的磨削磨轮。该磨削磨轮包含与该晶片接触而对该晶片进行磨削的磨削磨具。在晶片的磨削中有时使用具有粗磨削用磨削单元和精磨削用磨削单元的磨削装置，其中，该粗磨削用磨削单元包含具有较大的磨粒的磨削磨具，该精磨削用磨削单元包含具有较小的磨粒的磨削磨具(参照专利文献1)。

当对该晶片的背面侧进行磨削时，在被磨削面上趋向于形成微小的凹凸形状。因此，在实施了磨削之后，例如，公知通过CMP(Chemical Mechanical Polishing：化学机械研磨)法对该晶片的背面进行研磨而将该微小的凹凸去除(参照专利文献2)。

对晶片等被加工物进行研磨的研磨装置具有：保持工作台，其对该被加工物进行保持；以及研磨垫，其对该被加工物进行研磨。该研磨垫的直径比该晶片的直径大，在对该晶片进行研磨时以覆盖该保持工作台所保持的该晶片的被加工面的整个面的方式配设该研磨垫。然后，使该研磨垫和对该晶片进行保持的保持工作台以互相平行的各自的旋转轴为中心进行旋转，当使该研磨垫与该晶片抵接时对该晶片进行研磨。

在研磨垫的中央部形成有在厚度方向上贯通该研磨垫的研磨液提供路，在对晶片进行研磨时通过该研磨液提供路向该晶片提供研磨液。该研磨液例如是分散有磨粒的药液(浆料)。在对被加工物进行研磨时该研磨液通过以化学方式和机械方式发挥作用，从而不仅有助于研磨，还有助于排出因研磨产生的研磨屑。因此，需要向整个被加工面适当地提供该研磨液，为此，例如，在研磨垫的研磨面上形成槽。

专利文献1：日本特开2000-288881号公报

专利文献2：日本特开平8-99265号公报

例如，在使该研磨垫与该被加工物抵接而对直径为200mm或直径为300mm的直径比较大的被加工物进行研磨的情况下，由于该研磨垫的该研磨液提供路的下端被该被加工物封堵，所以该研磨液留在该研磨液提供路内。在研磨时，使形成有该槽的研磨垫与保持于该保持工作台的被加工物一边抵接一边绕互相平行的各自的轴进行旋转。于是，该研磨液被适当地提供到该研磨垫与被加工面之间。

另一方面，在对直径比较小的被加工物、特别是直径比该研磨垫的半径小的被加工物进行研磨的情况下，即使以覆盖该被加工物的整个面的方式配设该研磨垫，也存在该研磨液提供路的下端不会被该被加工物封堵的情况。于是，即使向该研磨液提供路提供研磨液，但由于该研磨液的大部分会流出，所以无法通过形成于研磨面的槽向该被加工物的被加工面适当地提供该研磨液。如果无法适当地提供该研磨液，则无法适当地实施该被加工物的研磨。

发明内容

本发明是鉴于该问题点而完成的，其目的在于，提供能够向研磨垫与被加工物之间适当地提供研磨液的研磨垫。

根据本发明的一个方式，提供研磨垫，其是被安装于研磨装置的研磨单元上的圆板状的研磨垫，所述研磨装置具有：保持工作台，其对被加工物进行保持；以及该研磨单元，其对该保持工作台所保持的被加工物进行研磨，该研磨垫的特征在于，具有：研磨液提供路，其在厚度方向上贯通该研磨垫的中央部；槽，其形成在该研磨垫的与该被加工物接触的面上，并且到达该研磨液提供路；以及塞状部件，其以封堵该研磨液提供路的方式配设，具有在该厚度方向上贯通的多个孔。

在本发明的一个方式的研磨垫上形成有在厚度方向上贯通该研磨垫的研磨液提供路，当对被加工物进行研磨时向该研磨液提供路提供研磨液。在该研磨垫中以封堵该研磨液提供路的方式配设有塞状部件，在该塞状部件上形成有在该厚度方向上贯通的多个孔。因此，该研磨液通过该孔从而在该塞状部件中通过。

通过该塞状部件的该孔的该研磨液在向该孔的下方喷出时分散而沿着该研磨液提供路的内壁面。于是，向到达该研磨液提供路的该槽提供该研磨液，通过该槽向被加工物的被加工面的整个区域提供该研磨液。

因此，根据本发明的一个方式，提供能够向研磨垫与被加工物之间适当地提供研磨液的研磨垫。

附图说明

图1是示意性地示出研磨装置的立体图。

图2的(A)是示意性地示出从基材层侧观察到的研磨垫的立体图，图2的(B)是示意性地示出从研磨层侧观察到的研磨垫的立体图，图2的(C)是示意性地示出从研磨层侧观察到的研磨垫的俯视图。

图3是示意性地示出使用了研磨垫的研磨工序的剖视图。

标号说明

1：被加工物；3：保护带；2：研磨装置；4：基台；4a：开口；6a、6b：盒载置台；8a、8b：盒；10：被加工物搬送机器人；12：定位工作台；14：被加工物搬入机构(装载臂)；16：被加工物搬出机构(卸载臂)；18：X轴移动工作台；20：保持工作台；20a：保持面；20b：吸引路；22：搬入搬出区域；24：加工区域；26：研磨单元；28：支承部；30：Z轴导轨；32：Z轴移动板；34：Z轴滚珠丝杠；36：Z轴脉冲电动机；38：主轴外壳；40：主轴；42：安装座；44：研磨垫；46：固定件；48：研磨液提供源；50：研磨液提供路；52：清洗单元；54：基材层；56：研磨层；58：螺纹孔；60：研磨液提供路；62：槽；64：塞状部件；66：孔；68：研磨液。

具体实施方式

参照附图对本发明的一个方式的实施方式进行说明。本实施方式的研磨垫被安装于研磨装置。使用图1对由该研磨装置研磨的被加工物和对该被加工物进行研磨的研磨装置进行说明。图1是示意性地示出对半导体晶片等被加工物1进行研磨的研磨装置2的立体图。

被研磨装置2加工的该被加工物1例如是由硅、SiC(碳化硅)或其他半导体等材料、或者蓝宝石、玻璃、石英等材料构成的大致圆板状的基板。被加工物1的正面被呈格子状排列的多条分割预定线(间隔道)划分成多个区域，在该多个区域内分别形成有IC等器件。最后，沿着该分割预定线对被加工物1进行分割，从而形成各个器件芯片。

通过对被加工物1的背面进行磨削而使被加工物1薄化。在磨削后的该被加工物1的背面上趋向于形成微小的凹凸形状。因此，在实施了磨削之后，对该被加工物1的背面进行研磨而将该微小的凹凸去除。在对被加工物1的背面侧进行研磨时，也可以在该被加工物1的正面上粘贴有保护带3。保护带3保护被加工物1的正面侧免受对被加工物1的背面进行研磨或搬送被加工物1等时所施加的冲击，防止器件产生损伤。

保护带3具有：膜状的基材，其具有挠性；以及糊层(粘接剂层)，其形成于该基材的一个面。例如，基材使用PO(聚烯烃)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。并且，糊层(粘接剂层)例如使用硅橡胶、丙烯酸系材料、环氧系材料等。

研磨装置2具有对各结构进行支承的基台4。在基台4的前侧部分的上表面上设置有盒载置台6a、6b。在盒载置台6a上例如载置有收纳了研磨前的被加工物1的盒8a。在盒载置台8b中例如载置有用于收纳研磨后的被加工物1的盒8b。在基台4上装配有被加工物搬送机器人10，该被加工物搬送机器人10与盒载置台6a、6b相邻而对被加工物1进行搬送。

在基台4的前侧部分的上表面上还配设有：定位工作台12，其利用多个定位销来定位被加工物1；被加工物搬入机构(装载臂)14，其将被加工物1载置在保持工作台20上；被加工物搬出机构(卸载臂)16，其将被加工物1从保持工作台20搬出；以及旋转清洗装置52，其对研磨后的被加工物1进行清洗和旋转干燥。

在基台4的后侧部分的上表面上设置有开口4a。在该开口4a内设置有X轴移动工作台18，在该X轴移动工作台18的上表面上载置有对被加工物1进行吸引保持的保持工作台(卡盘工作台)20。该X轴移动工作台18能够通过未图示的X轴方向移动机构在X轴方向上移动。该X轴移动工作台18被定位在搬入搬出区域22和加工区域24，其中，在该搬入搬出区域22中通过X轴方向移动机构的功能在保持工作台20上装卸被加工物1，在该加工区域24中对吸引保持在该保持工作台20上的被加工物1进行研磨加工。

该保持工作台20的上表面成为对该被加工物1进行保持的保持面20a。该保持工作台20在内部具有吸引路20b(参照图3)，该吸引路20b的一端与该保持工作台20的保持面20a连通，另一端与未图示的吸引源连接。当使该吸引源进行动作时，对载置在该保持面20a上的被加工物1作用负压而将该被加工物1吸引保持在保持工作台20上。并且，该保持工作台20能够绕与该保持面20a垂直的轴进行旋转。

在该加工区域24的上方配设有对该被加工物1进行研磨的研磨单元26。在研磨装置2的基台4的后方端部竖立设置有支承部28，通过该支承部28来支承研磨单元26。在支承部28的前表面设置有沿Z轴方向延伸的一对Z轴导轨30，在各个Z轴导轨30上以能够滑动的方式安装有Z轴移动板32。

在Z轴移动板32的背面侧(后表面侧)设置有螺母部(未图示)，该螺母部与平行于Z轴导轨30的Z轴滚珠丝杠34螺合。Z轴滚珠丝杠34的一端部与Z轴脉冲电动机36连结。如果利用Z轴脉冲电动机36使Z轴滚珠丝杠34进行旋转，则Z轴移动板32沿着Z轴导轨30在Z轴方向上移动。

在Z轴移动板32的前表面侧下部固定有该研磨单元26。如果使Z轴移动板32在Z轴方向上移动，则能够使该研磨单元26在Z轴方向上移动。

该研磨单元26具有：主轴40，其通过与基端侧连结的电动机来进行旋转；以及本实施方式的研磨垫44，其被固定件46固定于安装座42，该安装座42配设于该主轴40的前端侧。该电动机设置在主轴外壳38内，当使该电动机进行动作时，该研磨垫44根据该主轴40的旋转而进行旋转。

在该研磨单元26的内部形成有在Z轴方向上贯通该研磨单元26的研磨液提供路50。该研磨液提供路50的上端侧与研磨液提供源48连接，在对被加工物1进行研磨时，从该研磨液提供源48通过该研磨液提供路50向形成于该研磨垫44的中央部的研磨液提供路60(参照图3)提供研磨液。

在对定位于加工区域24的保持工作台20上所保持的被加工物1进行研磨时，将该研磨垫44以覆盖被加工物1的被研磨面的整个面的方式配设在该被加工物1的上方。然后，使该研磨垫44和保持工作台20绕着沿Z轴方向的各自的轴进行旋转，使该研磨垫44下降而与该被加工物1抵接。此时，为了向该被加工物1与该研磨垫44之间提供研磨液，使该研磨液提供源48进行动作而向该研磨液提供路50提供研磨液。

例如，在使该研磨垫44与该被加工物1抵接而研磨比研磨垫44的半径大的被加工物1的情况下，由于该研磨垫44的该研磨液提供路60的下端被该被加工物1封堵，所以该研磨液存留在该被加工物1上。在研磨时，使该研磨垫44和该被加工物1一边互相抵接一边绕着沿Z轴方向的轴进行旋转，因此该研磨液被适当地提供到该研磨垫44与该被加工物1的被加工面之间。

另一方面，在对直径比该研磨垫44的半径小的被加工物1进行研磨时，即使使该研磨垫44与该被加工物1抵接，也存在该研磨垫44的该研磨液提供路60不会被该被加工物1封堵的情况。于是，即使向该研磨液提供路60提供研磨液，但由于该研磨液的大部分会流出，所以无法适当地向该被加工物1的被加工面提供该研磨液。如果无法向被加工面适当地提供该研磨液，则无法适当地实施该被加工物1的研磨。

因此，为了在对直径比该研磨垫44的半径小的被加工物1进行研磨时向该被加工面适当地提供研磨液而使用本实施方式的研磨垫44。接着，对该研磨垫44进一步进行详述。

该研磨垫44为圆板状，其具有：基材层54，当该研磨垫44安装于该研磨单元26的安装座42时该基材层54与该安装座42接触；以及研磨层56，当对该被加工物1进行研磨时该研磨层56与该被加工物1接触。图2的(A)是示意性地示出从基材层54侧观察到的研磨垫44的立体图，图2的(B)是示意性地示出从研磨层56侧观察到的研磨垫44的立体图，图2的(C)是示意性地示出从研磨层56侧观察到的研磨垫44的俯视图。

如图2的(A)所示，在该基材层54上形成有螺纹孔58。在将该研磨垫44固定于安装座42时向该螺纹孔58中螺入具有螺纹的固定件46。并且，如图2的(B)所示，在该研磨层56的与该被加工物1接触的面上形成有槽62。在研磨垫44的中央部形成有在厚度方向上贯通该研磨垫44的研磨液提供路60，该槽62到达该研磨液提供路60。该研磨液提供路60的直径例如为20mm～30mm。

如图2的(A)和图2的(C)所示，在该研磨液提供路60中以封堵该研磨液提供路60的方式配设有塞状部件64。在该塞状部件64上形成有在该厚度方向上贯通该塞状部件64的多个孔66。例如，该孔66的直径为4mm左右，在该塞状部件64上形成有4处。该塞状部件64例如是通过钻床等在圆板状的氯乙烯等树脂中形成孔66而制作的。

该研磨层56例如是包含磨粒的无纺布。当使用该研磨层56使用了包含该磨粒的无纺布的研磨垫的情况下，在对被加工物1进行研磨时使用不包含磨粒的研磨液。该研磨液例如是向溶解了氢氧化钠或氢氧化钾等的碱性溶液添加甘油或乙二醇酯等水溶性有机物而得到的碱性混合液。或者，也可以使用纯水。

并且，该研磨层56也可以使用不包含磨粒的无纺布。在该情况下，该研磨液例如使用使固体粒子分散在分散介质中而得的浆料。该浆料根据预定的研磨内容和被加工物1的种类等来选择分散介质的种类、固体粒子的种类、该固体粒子的形状以及大小等。

此外，该研磨层56也可以包含：固相反应微粒，其引发与被加工物1的固相反应；以及去疵用微粒，其莫氏硬度比被加工物1高而能够在被加工面上形成去疵层。当形成该去疵层时，能够抑制杂质元素向形成于被加工物器件侵入。具有该研磨层56的该研磨垫44是通过使该固相反应微粒和该去疵用微粒分散在液状的结合材料中并使该液状的结合材料浸渍到无纺布中并使该无纺布干燥而形成的。

接着，对安装有该研磨垫44的研磨装置2中的被加工物1的研磨进行说明。图3是示意性地示出使用了研磨垫44的研磨工序的剖视图。如图3所示，该研磨垫44被安装在配设于主轴40的下端的安装座42上来使用。

当该研磨垫44安装于该安装座42时，形成于研磨单元26的内部的研磨液提供路50与形成于该研磨垫44的中央部的研磨液提供路60相连。

首先，使保持工作台20的吸引源进行动作而将被加工物1吸引保持在保持面20a上。然后，使该保持工作台20移动到加工区域24，将研磨单元26以覆盖该被加工物1的被研磨面的方式配设在该被加工物1的上方。然后，使该保持工作台20和研磨垫44绕着沿Z轴方向的各自的轴进行旋转，并使该研磨垫44下降。然后，当该研磨垫44与该被加工物1接触时，开始该被加工物1的研磨。

在对被加工物1进行研磨时，使研磨装置2的研磨液提供源48进行动作而向该研磨液提供路50提供该研磨液。提供给该研磨液提供路50的研磨液因该塞状部件64而暂时留在该塞状部件64的上方，然后从孔66向下方流出。从该孔66向下方流出的该研磨液沿着研磨垫44的研磨液供路60的内壁面流向下方，因此也被提供到到达该研磨液提供路60的槽62。

因此，即使该研磨垫44的该研磨液提供路60未被被加工物1封堵，该研磨液也能够被提供到该槽62。由于到达了该槽62的研磨液沿着该槽62被提供到该被加工物1的被加工面的整个区域，所以该被加工物1被适当研磨。

在未对研磨垫44配设塞状部件64的情况下，该研磨液未必会沿着该研磨液提供路60的内壁面。因此，为了使该研磨液可靠地到达该槽62，必须向该研磨液提供源提供大量的研磨液。与此相对，在本实施方式的研磨垫44中，由于配设有该塞状部件64，所以能够使该研磨液沿着研磨液提供路60的内壁面，因此不需要提供大量的研磨液。

如以上那样，根据本实施方式的研磨垫44，能够向该研磨垫44与被加工物1之间适当地提供研磨液。

另外，本发明并不限定于上述实施方式的记载，能够实施各种变更。例如，在上述实施方式中，对配设有该塞状部件64的研磨垫44进行了说明，但本发明的一个方式并不限定于此。例如，嵌入到具有研磨液提供路60的研磨垫44的该研磨液提供路60中的塞状部件64也是本发明的一个方式。

此外，塞状部件64也可以不配设于该研磨液提供路60，例如，塞状部件64也可以是具有与该研磨垫相同程度的直径的圆板状部件。在该圆板状部件的中央附近预先设置在厚度方向上贯通该圆板状部件的孔。然后，在将该研磨垫44固定于主轴40的下端的安装座42时使该圆板状部件夹在该研磨垫44与该安装座42之间，此时，该研磨液提供路60被该圆板状部件封堵，研磨液通过该孔而向下方流出。

另外，上述实施方式的构造、方法等只要在不脱离本发明的目的的范围内便能够适当变更而实施。

Claims (1)

1.一种研磨垫，其是被安装于研磨装置的研磨单元上的圆板状的研磨垫，所述研磨装置具有：保持工作台，其对被加工物进行保持；以及该研磨单元，其对该保持工作台所保持的被加工物进行研磨，

该研磨垫的特征在于，具有：

基材层；

研磨层，其与该被加工物接触；

研磨液提供路，其形成于该基材层和该研磨层，并且在厚度方向上贯通该研磨垫的中央部；

槽，其形成在该研磨层的与该被加工物接触的面上，并且到达该研磨液提供路；以及

塞状部件，其以封堵该研磨液提供路的方式配设在该基材层侧的研磨液提供路中，并且具有在该厚度方向上贯通的多个孔，

当向该研磨液提供路提供研磨液时，该研磨液暂时留在该塞状部件的上方，然后从该多个孔向下方流出，从该多个孔流出的该研磨液沿着该研磨垫的该研磨液提供路的内壁面流向下方，从而被提供到到达该研磨液提供路的该槽。

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