CN110385638B - 研磨装置 - Google Patents

研磨装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110385638B
CN110385638B CN201910280462.6A CN201910280462A CN110385638B CN 110385638 B CN110385638 B CN 110385638B CN 201910280462 A CN201910280462 A CN 201910280462A CN 110385638 B CN110385638 B CN 110385638B
Authority
CN
China
Prior art keywords
polishing
slurry
wafer
polishing pad
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910280462.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110385638A (zh
Inventor
井上雄贵
铃木孝雅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Disco Corp
Original Assignee
Disco Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Disco Corp filed Critical Disco Corp
Publication of CN110385638A publication Critical patent/CN110385638A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110385638B publication Critical patent/CN110385638B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/005Control means for lapping machines or devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/27Work carriers
    • B24B37/30Work carriers for single side lapping of plane surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/34Accessories
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B41/00Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/06Work supports, e.g. adjustable steadies
    • B24B41/061Work supports, e.g. adjustable steadies axially supporting turning workpieces, e.g. magnetically, pneumatically
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/02Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent
    • B24B49/04Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent involving measurement of the workpiece at the place of grinding during grinding operation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B57/00Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents
    • B24B57/02Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents for feeding of fluid, sprayed, pulverised, or liquefied grinding, polishing or lapping agents
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30625With simultaneous mechanical treatment, e.g. mechanico-chemical polishing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

提供研磨装置,一边抑制浆料提供量,一边使浆料遍布研磨垫的整个研磨面,从而实现抑制了浆料消耗的经济的研磨加工。研磨装置包含:晶片保持工作台;研磨单元,其将研磨垫安装于主轴而使该研磨垫进行旋转,该研磨垫在对晶片进行研磨的研磨面的中心具有开口;对研磨垫的研磨面提供浆料的单元;以及将贯通研磨垫和主轴的旋转轴心的贯通路的上端封闭而对贯通路内提供空气的单元,该研磨装置对通过使保持工作台所保持的晶片上表面与研磨垫的研磨面接触而将研磨垫的开口封住的晶片上表面喷射空气提供单元所提供的空气,通过在研磨面方向上从开口朝向外周的放射状的空气的流动而使浆料遍布整个研磨面,从而对晶片进行研磨。

Description

研磨装置
技术领域
本发明涉及对晶片进行研磨的研磨装置。
背景技术
对晶片进行研磨的研磨装置(例如,参照专利文献1)具有:卡盘工作台,其利用保持面对晶片进行吸引保持并能够以保持面的中心为轴进行旋转;旋转单元,其使卡盘工作台以该保持面的中心为轴进行旋转;研磨单元,其具有以供研磨垫安装的安装座的中心为轴进行旋转的主轴;以及浆料提供单元,其通过贯通形成于主轴的轴心的贯通路而从形成于研磨垫的中心的开口提供浆料,该研磨装置一边从研磨垫的中心的开口提供浆料,一边利用旋转的研磨垫的离心力使浆料遍布整个研磨面而对晶片进行研磨。
专利文献1:日本特开2015-134383号公报
但是,在专利文献1所记载的研磨装置中,当所提供的浆料的量相对于研磨垫的转速较少时,仅利用离心力无法使浆料遍布到外周侧,其结果是,在浆料未遍布研磨垫的整个研磨面的状态下进行研磨。因此,使所提供的浆料相对于研磨垫的转速较多,从而一边通过离心力使浆料遍布整个研磨面一边进行研磨,但有时是不经济的。
发明内容
由此,在研磨装置中,存在如下的课题:一边将浆料的提供量抑制为较少,一边使浆料遍布研磨垫的整个研磨面,从而实现抑制了浆料的消耗的经济的研磨加工。
用于解决上述课题的本发明是研磨装置,其包含:保持工作台,其具有对晶片进行保持的保持面;研磨单元,其将研磨垫安装于主轴而使该研磨垫进行旋转,其中,该研磨垫在对该保持工作台所保持的晶片进行研磨的研磨面的中心具有开口;浆料提供单元,其向该研磨垫的研磨面提供浆料;以及空气提供单元,其将贯通该研磨垫和该主轴的旋转轴心的贯通路的上端封闭而向该贯通路内提供空气,对通过使该保持工作台所保持的晶片的上表面与该研磨垫的研磨面接触而将该研磨垫的开口封住的晶片的该上表面喷射该空气提供单元所提供的空气,通过在该研磨垫的研磨面方向上从该开口朝向外周的放射状的空气的流动而使从该浆料提供单元提供的浆料遍布该研磨面的整个面,从而对晶片进行研磨。
优选所述浆料提供单元是如下的雾状浆料提供单元:在将所述研磨面比晶片的上表面大的研磨垫安装于所述主轴并使该研磨面与所述保持面所保持的晶片的上表面接触时,该雾状浆料提供单元对该研磨面的从晶片露出的部分喷射混合有浆料和空气的雾状浆料。
所述浆料提供单元也可以是向所述贯通路提供浆料的贯通路浆料提供单元。
本发明的研磨装置包含将贯通研磨垫和主轴的旋转轴心的贯通路的上端封闭而对贯通路内提供空气的空气提供单元,对通过使保持工作台所保持的晶片的上表面与研磨垫的研磨面接触而将研磨垫的开口封住的晶片的上表面喷射空气提供单元所提供的空气,通过在研磨垫的研磨面方向上从开口朝向外周的放射状的空气的流动而使从浆料提供单元提供的浆料遍布整个研磨面,从而对晶片进行研磨,由此能够以较少量的浆料对晶片实施适当的研磨,能够实现抑制了浆料的消耗的经济的研磨加工。
浆料提供单元为如下的雾状浆料提供单元:在将研磨面比晶片的上表面大的研磨垫安装于主轴并使研磨面与保持面所保持的晶片的上表面接触时,该雾状浆料提供单元对研磨面的从晶片露出的部分喷射混合有浆料和空气的雾状浆料,通过在研磨垫的研磨面方向上从开口朝向外周的放射状的空气的流动而使从雾状浆料提供单元提供的浆料遍布整个研磨面,从而对晶片进行研磨,由此能够以较少量的浆料对晶片实施适当的研磨,能够实现抑制了浆料的消耗的经济的研磨加工。
另外,以往为了对研磨中的晶片的厚度进行测量,在贯通路的正下方的晶片的上表面上形成不存在浆料的区域,从光位移传感器对该区域照射测量光(激光),利用光位移传感器接收来自晶片的反射光而以非接触的方式对晶片的厚度进行测量。但是,如以往那样在提供至贯通路的浆料的量较多的情况下,存在如下的问题:贯通路被浆料充满,有时无法对晶片的上表面照射测量光。与此相对,可以不使用贯通路而是通过雾状浆料提供单元对研磨面的从晶片露出的部分喷射并提供混合有浆料和空气的雾状浆料,从而不会产生上述那样的问题,能够进行晶片的厚度测量。
在浆料提供单元为对贯通路提供浆料的贯通路浆料提供单元的情况下,也对通过使保持工作台所保持的晶片的上表面与研磨垫的研磨面接触而将研磨垫的开口封住的晶片的上表面喷射空气提供单元所提供的空气,在研磨垫的研磨面方向上产生从开口朝向外周的放射状的空气的流动,通过该空气的流动而使从浆料提供单元提供的浆料遍布整个研磨面,从而对晶片进行研磨,由此能够以较少量的浆料对晶片实施适当的研磨,能够实现抑制了浆料的消耗的经济的研磨加工。另外,能够减少提供至贯通路的浆料的量,因此贯通路不会被浆料充满,能够更可靠地使用光位移传感器等以非接触的方式对晶片的厚度进行测量。
附图说明
图1是示出具有雾状浆料提供单元的研磨装置的一例的立体图。
图2是示出具有雾状浆料提供单元的研磨装置的一例的剖视图。
图3是示出具有贯通路浆料提供单元的研磨装置的一例的剖视图。
标号说明
1:研磨装置;10:装置基座;11:柱;3:保持工作台;30:吸附部;30a:保持面;31:框体;39:罩;5:研磨进给单元;50:滚珠丝杠;51:一对导轨;52:电动机;53:升降板;7:研磨单元;70:主轴;700:流路;701:凸缘部;702:长轴部;71:壳体;719:通水路;719a:冷却水提供源;71A:空气轴承;71B:第3空气提供源;72:电动机;720:转子;721:定子;73:安装座;74:台板;740:贯通孔;76:研磨垫;76a:研磨面;760:格子状的槽;761:开口;761:贯通孔;78:贯通路;8:空气提供单元;82:第2空气提供源;83:封闭部件;830:板部;831:柱部;832:接头;834:贯通孔;835:透过板;19:厚度测量单元;190:投光部;191:准直透镜;192:受光部;6:雾状浆料提供单元;61:第1空气提供源;62:喷嘴;63:第1浆料提供源;4:贯通路浆料提供单元;W:晶片;T:保护带。
具体实施方式
图1所示的研磨装置1是利用安装于具有铅垂方向(Z轴方向)的轴心的主轴70的研磨垫76对保持工作台3上所保持的晶片W进行研磨的装置,该研磨装置1具有:沿Y轴方向延伸的装置基座10;以及在装置基座10上的Y轴方向后部侧竖立设置的柱11。
图1所示的晶片W例如是由硅等构成的外形为圆形板状的半导体晶片,在图1中,朝向上侧的上表面Wb成为被研磨面。在图1中,在朝向下侧的晶片W的下表面Wa上例如形成有多个器件,并通过粘贴保护带T而对多个器件进行保护。另外,晶片W并不限于本实施方式所示的例子。
晶片W的直径例如为300mm或200mm。
外形为圆形的保持工作台3具有:吸附部30,其由多孔部件等构成,对晶片W进行吸附;以及框体31,其对吸附部30进行支承。吸附部30与真空产生装置等未图示的吸引源连通,通过将该吸引源进行吸引而产生的吸引力传递至作为吸附部30的露出面的保持面30a,保持工作台3能够在保持面30a上对晶片W进行吸引保持。
另外,保持工作台3的周围被罩39包围,并且该保持工作台3能够通过配设在保持工作台3的下方的未图示的旋转单元绕Z轴方向的轴心进行旋转。
在保持工作台3、罩39以及与罩39连结的波纹罩39a的下方配设有使保持工作台3和罩39在Y轴方向上移动的未图示的移动单元。波纹罩39a随着保持工作台3和罩39的移动而在Y轴方向上伸缩。
在柱11的前表面上配设有将研磨单元7在相对于保持工作台3远离或接近的Z轴方向上进行研磨进给的研磨进给单元5。研磨进给单元5具有:滚珠丝杠50,其具有Z轴方向的轴心;一对导轨51,它们配设成与滚珠丝杠50平行;电动机52,其与滚珠丝杠50的上端连结,使滚珠丝杠50转动;以及升降板53,其内部的螺母与滚珠丝杠50螺合,升降板53的侧部与导轨51滑动接触,当电动机52使滚珠丝杠50转动时,与此相伴地,升降板53被导轨51引导而在Z轴方向上往复移动,固定于升降板53的研磨单元7在Z轴方向上进行研磨进给。
研磨单元7具有:主轴70,其轴向是Z轴方向;壳体71,其将主轴70支承为能够旋转;电动机72(参照图2),其使主轴70进行旋转驱动;圆形板状的安装座73,其与主轴70的下端连接;圆形板状的台板74,其安装于安装座73的下表面;研磨垫76,其安装于台板74的粘接面74a;以及支托75,其对壳体71进行支承,其侧面固定于研磨进给单元5的升降板53上。
如图2所示,例如在外形形成为大致圆筒形状的壳体71中配设有通过从第3空气提供源71B提供的空气的压力对主轴70进行非接触支承的空气轴承71A。空气轴承71A利用相对于主轴70在径向和轴向上从壳体71的内侧壁喷出的空气而以非接触的方式对主轴70进行支承。
例如,壳体71的上表面的高度位置和配设于壳体71的内部的主轴70的上端面的高度位置为大致相同的高度位置,主轴70的上端面为没有从形成于壳体71的上表面的开口710向外突出的状态。另外,主轴70的下端侧经由壳体71的下表面的开口711而从壳体71内部突出。
在壳体71内被以非接触的方式支承的主轴70例如具有:长轴部702,其沿Z轴方向延伸;以及两个凸缘部701,它们在长轴部702的下端侧和中位部分与长轴部702一体地形成,并且从长轴部702朝向径向外侧延伸。能够通过在各凸缘部701的上下表面与空气轴承71A之间由从第3空气提供源71B提供的空气(喷出空气)形成的空气层来进行壳体71内的主轴70的非接触支承。
如图2所示,在主轴70和安装座73的内部以沿Z轴方向贯通的方式形成有分别通过各旋转中心且作为空气的通道的流路700。
电动机72例如具有:转子720,其与主轴70的长轴部702的上端侧连接;定子721,其按照与转子720的外周侧对置的方式固定于壳体71的内侧面。在定子721上连接有未图示的电源,通过从电源提供了电力的定子721使转子720旋转,与此相伴地安装有转子720的主轴70也进行旋转。
例如,如图2所示,在壳体71的侧壁内部的与定子721相邻的部位(图2中的壳体71的上部)按照围绕电动机72的方式形成有环状的通水路719。并且,从与通水路719连通的冷却水提供源719a向通水路719流入冷却水,该冷却水通过壳体71的侧壁而从周围以非接触的方式对电动机72进行冷却之后,从未图示的排出口排出到壳体71的外部,接着为了冷却而进行循环。
台板74与安装座73大致同径,在台板74的中央部形成有作为空气的流路的贯通孔740。并且,在台板74的粘接面74a上通过粘接剂等而粘接有研磨垫76。在使安装座73的流路700的中心与台板74的贯通孔740的中心大致一致的状态下使用未图示的固定螺栓等将台板74安装于安装座73。例如与安装座73的流路700相比,台板74的贯通孔740为大直径,但并不限于此。
研磨垫76例如由毛毡等无纺布构成,在中央部分贯通形成有供空气通过并与台板74的贯通孔740相对应的开口761。研磨垫76的直径与台板74的直径为相同程度的大小,并且与保持工作台3所保持的晶片W的直径相比,为大直径。例如,在作为研磨对象的晶片W的直径为300mm的情况下,使研磨垫76的直径为600mm,在作为研磨对象的晶片W的直径为200mm的情况下,使研磨垫76的直径为400mm。
由通过主轴70和安装座73的流路700、台板74的贯通孔740以及研磨垫76的开口761来形成贯通研磨垫76和主轴70的旋转轴心并供空气流动的贯通路78。
如图1所示,在研磨垫76的与晶片W抵接的研磨面76a上形成有格子状的槽760,提供至研磨垫76的浆料主要在槽760内流动而扩散。
如图2所示,研磨装置1具有空气提供单元8,该空气提供单元8将贯通研磨垫76和主轴70的旋转轴心的贯通路78的上端(主轴70的流路700的上端)封闭而对贯通路78内提供空气。
空气提供单元8例如具有:第2空气提供源82,其由压缩机和空气贮存容器等构成;以及封闭部件83,其经由配管820而与第2空气提供源82连通,并且以封闭贯通路78的方式配设在主轴70的上方。
封闭部件83例如具有:板部830,其形成为比壳体71的开口710大,并且以封住主轴70的流路700的上端和开口710的方式可装卸地固定在壳体71的上表面上;柱部831,其从板部830的上表面中央竖立设置;以及接头832,其安装于柱部831的侧面,与配管820连接。
在封闭部件83的中心朝向厚度方向(Z轴方向)贯通形成有贯通孔834。另外,在柱部831中沿水平方向形成有与贯通孔834连接的空气导入路831a,另外,空气导入路831a和接头832连通。
在板部830的下表面上形成有与贯通孔834连通的管830a,该管830a为插入至贯通路78的状态。
柱部831的贯通孔834的上端侧利用透过板835进行密封,该透过板835由使测量光透过的透明部件(例如玻璃部件)构成,该测量光用于在研磨加工中对晶片W的厚度进行测量。
例如,在封闭部件83的柱部831的上表面上配设有用于在研磨加工中对晶片W的厚度进行测量的厚度测量单元19。厚度测量单元19例如是反射型的光位移传感器,该厚度测量单元19具有:投光部190,其用于对晶片W照射测量光;准直透镜191,其将测量光转换成平行光;受光部192,其由用于对晶片W所反射的反射光进行检测的CCD等构成;以及壳体193,其在内部配设有投光部190、准直透镜191以及受光部192等,对外部光进行遮挡。
以下,对通过研磨装置1对图1所示的晶片W(例如直径为300mm)进行研磨的情况下的研磨装置1的动作进行说明。
使晶片W的中心与保持工作台3的保持面30a的中心大致一致而将晶片W以上表面Wb朝向上侧的状态载置于保持面30a。并且,将未图示的吸引源进行驱动而产生的吸引力传递至保持面30a,从而使保持工作台3在保持面30a上对晶片W进行吸引保持。
保持着晶片W的保持工作台3通过未图示的移动单元向+Y方向移动至研磨单元7的下方,从而进行研磨垫76(例如直径为600mm)与晶片W的对位。在本实施方式中,将保持工作台3定位于规定的位置,以使得在研磨加工中始终处于研磨垫76与晶片W的整个上表面Wb抵接且研磨垫76的开口761被晶片W的上表面Wb封住的状态。然后,如图2所示,将表示研磨垫76的旋转中心的假想线L1和表示保持工作台3的旋转中心的假想线L2之间的水平方向上的距离(所谓的偏移量)设定为125mm。另外,在晶片W的直径为200mm、研磨垫76的直径为400mm的情况下,将偏移量设定为75mm。
接着,通过电动机72使主轴70按照规定的旋转速度(例如1000rpm~2000rpm)进行旋转驱动,与此相伴地研磨垫76进行旋转。另外,研磨单元7通过研磨进给单元5向-Z方向进给,研磨垫76的研磨面76a与晶片W的上表面Wb抵接,从而进行研磨加工。另外,在研磨加工中,未图示的旋转单元使保持工作台3按照规定的旋转速度(例如300rpm~1250rpm)绕Z轴方向的轴心旋转,与此相伴地保持面30a上所保持的晶片W也进行旋转,研磨垫76对晶片W的整个上表面Wb进行研磨加工。
在上述研磨加工中,对晶片W与研磨垫76的接触部位提供浆料。研磨装置1具有对研磨垫76的研磨面76a提供浆料的浆料提供单元,本实施方式中的浆料提供单元例如是如下的雾状浆料提供单元6:如图1、图2所示,在将研磨面76a(例如研磨面76a的直径为600mm)比晶片W的作为被研磨面的上表面Wb(例如上表面Wb的直径为300mm)大的研磨垫76安装于主轴70并使研磨面76a与保持工作台3的保持面30a所保持的晶片W的上表面Wb接触时,该雾状浆料提供单元6对研磨面76a的从晶片W露出的部分喷射混合有浆料和空气的雾状浆料。
如图2所示,雾状浆料提供单元6例如具有:喷嘴62,其呈雾状喷射浆料;第1空气提供源61,其与喷嘴62连通;以及第1浆料提供源63,其与喷嘴62连通。喷嘴62的喷射口例如从斜下方朝向研磨垫76的研磨面76a的中央区域(即研磨面76a的开口761的附近)对置。
雾状浆料提供单元6配设于保持工作台3的附近例如图1所示的罩39的上表面上,如图2所示,当保持工作台3定位于研磨单元7的下方时,雾状浆料提供单元6也定位于研磨单元7的下方的规定的位置。
另外,雾状浆料提供单元6的配设部位并不限于罩39的上表面。例如,雾状浆料提供单元6可以配设在装置基座10的上表面的研磨单元7的下方附近,通过旋转单元能够绕Z轴方向的轴心在水平方向上旋转。并且,也可以在保持工作台3定位于研磨单元7的下方之后,使雾状浆料提供单元6进行旋转移动,从而按照喷嘴62的前端与研磨单元7的研磨垫76的下表面对置的方式对雾状浆料提供单元6进行定位。
如图2所示,第2空气提供源82按照规定的提供量(例如30L/分钟~50L/分钟)对配管820提供压缩空气。该空气在接头832、空气导入路831a、贯通孔834以及贯通路78中流动而喷射至将研磨垫76的开口761封住并进行旋转的晶片W的上表面Wb上。另外,喷射至晶片W的上表面Wb的空气主要沿着研磨面76a的格子状的槽760朝向研磨垫76的外周侧流动。另外,在研磨加工中,研磨垫76按照规定的旋转速度进行旋转,因此在从+Z方向观察研磨面76a上的空气的流动的情况下,是在研磨垫76的研磨面方向(水平方向)上从开口761朝向外周的放射状的流动。
一边进行这样的基于空气提供单元8的空气的提供,一边通过第1浆料提供源63按照规定的提供量(例如30mL/分钟)对喷嘴62提供浆料(例如含有SiO2、Al2O3等作为游离磨粒的浆料),并且从第1空气提供源61对喷嘴62提供压缩空气。然后,在喷嘴62内将空气和浆料混合,从喷嘴62将雾状浆料喷射至研磨垫76的研磨面76a的从晶片W露出的部分。
另外,以往,从浆料提供源例如按照100mL/分钟对研磨单元提供浆料。与此相对,如上述那样第1浆料提供源63所提供的浆料是30mL/分钟,因此浆料提供量比以往少。
从下方呈雾状对旋转的研磨面76a的从晶片W露出的部分喷射浆料,该浆料与旋转的研磨垫76连带着旋转,并且通过在研磨垫76的研磨面方向上从开口761朝向外周的空气的流动而在槽760上和槽760外通过并流动至研磨面76a的外周缘,因此浆料遍布整个研磨面76a。因此,在晶片W的上表面Wb与研磨垫76的接触部位始终存在浆料的状态下进行研磨。因此,能够以较少量的浆料对晶片W实施适当的研磨,另外,能够实现抑制了浆料的消耗的经济的研磨加工。
另外,在本实施方式中,在研磨加工中,从雾状浆料提供单元6连续地对研磨垫76的研磨面76a喷射浆料,但也可以在研磨加工中,从雾状浆料提供单元6间歇地对研磨垫76的研磨面76a喷射浆料。当间歇地喷射雾状浆料时,例如从喷嘴62喷射3秒的雾状浆料,接着停止3秒的雾状浆料的喷射,通过反复进行该过程,能够减少浆料使用量。
一边进行上述那样的浆料的提供,一边通过厚度测量单元19测量晶片W的厚度,将晶片W研磨至期望的厚度。即,厚度测量单元19的投光部190对定位于厚度测量单元19的下方的晶片W照射测量光。测量光利用准直透镜191转换成与Z轴方向平行的平行光,透过封闭部件83的透过板835并通过贯通孔834和贯通路78而到达晶片W。然后,厚度测量单元19对受光部192分别接收到在晶片W的上表面Wb发生反射的反射光和透过晶片W之后在晶片W的下表面Wa发生反射的反射光时的光路差进行计算,测量出晶片W的厚度。
在如以往那样使用贯通路78将大量的浆料提供至研磨垫76的情况下,厚度测量单元19的测量光在贯通路78中被浆料阻碍而无法到达晶片W,有时晶片W的厚度测量不顺利。但是,如上所述,不使用贯通路78,而是通过雾状浆料提供单元6对研磨垫76的研磨面76a的从晶片W露出的部分喷射并提供混合有浆料和空气的雾状浆料,并且对贯通路78提供空气,从而能够可靠地进行厚度测量单元19对晶片W的厚度测量。
当一边通过厚度测量单元19进行厚度测量一边将晶片W研磨至期望的厚度时,研磨进给单元5使研磨单元7上升而结束晶片W的研磨。
对研磨垫76的研磨面76a提供浆料的浆料提供单元也可以是图3所示的向贯通路78提供浆料的贯通路浆料提供单元4,从而代替上述图1~图2所示的雾状浆料提供单元6。
在研磨装置1中,在使浆料提供单元为贯通路浆料提供单元4的情况下,在柱部831中沿水平方向形成有与贯通孔834连接的浆料导入路831b,该浆料导入路831b经由接头40和配管41而与第2浆料提供源42连通。
如图3所示,在研磨加工中,一边进行基于空气提供单元8的空气的提供,一边通过第2浆料提供源42按照规定的提供量(例如30mL/分钟)对配管41提供浆料。该浆料在接头40、浆料导入路831b、贯通孔834以及贯通路78中流动。在贯通路78中流动的浆料的量与以往相比为少量,因此浆料受到旋转所带来的离心力而沿着主轴70的内壁向下方流动,从而确保在贯通路78的中央供测量光通过的通道。
通过贯通路78而到达研磨垫76的开口761的浆料通过研磨垫76的离心力以及在研磨垫76的研磨面方向上从开口761朝向外周的空气的流动而在槽760上和槽760外通过并流动至研磨面76a的外周缘,因此浆料遍布整个研磨面76a,在晶片W的上表面Wb与研磨垫76的接触部位始终存在浆料的状态下进行研磨。因此,能够以较少量的浆料对晶片W实施适当的研磨,另外,也能够进行抑制了浆料的消耗的经济的研磨加工。
另外,为了使浆料高效地遍布研磨面76a,也可以对贯通路78与研磨面76a的连接部分(开口761的棱线部分)进行倒角而形成圆角。
一边进行上述那样的浆料的提供,一边通过厚度测量单元19的投光部190对定位于厚度测量单元19的下方的晶片W照射测量光。测量光利用准直透镜191转换成与Z轴方向平行的平行光,透过透过板835并通过贯通孔834和贯通路78而到达晶片W。即,如之前所说明的那样,在贯通路78中流动的浆料的量与以往相比为少量,确保了在贯通路78的中央供测量光通过的通道,因此测量光不会被浆料阻碍,能够到达晶片W并可靠地进行基于厚度测量单元19的厚度测量。
并且,当一边通过厚度测量单元19进行厚度测量一边将晶片W研磨至期望的厚度时,研磨进给单元5使研磨单元7上升而结束晶片W的研磨。
另外,本发明的研磨装置1并不限于上述实施方式,另外,附图所示的装置的各结构的形状等也不限于此,可以在能够发挥本发明的效果的范围内适当地进行变更。

Claims (2)

1.一种研磨装置,其包含:
保持工作台,其具有对晶片进行保持的保持面;
研磨单元,其将研磨垫安装于主轴而使该研磨垫进行旋转,其中,该研磨垫在对该保持工作台所保持的晶片进行研磨的研磨面的中心具有开口;
浆料提供单元,其向该研磨垫的研磨面提供浆料;以及
空气提供单元,其将贯通该研磨垫和该主轴的旋转轴心的贯通路的上端封闭而向该贯通路内提供空气,
对通过使该保持工作台所保持的晶片的上表面与该研磨垫的研磨面接触而将该研磨垫的开口封住的晶片的该上表面喷射该空气提供单元所提供的空气,通过在该研磨垫的研磨面方向上从该开口朝向外周的放射状的空气的流动而使从该浆料提供单元提供的浆料遍布该研磨面的整个面,从而对晶片进行研磨,
所述浆料提供单元是如下的雾状浆料提供单元:在将所述研磨面比晶片的上表面大的研磨垫安装于所述主轴并使该研磨面与所述保持面所保持的晶片的上表面接触时,该雾状浆料提供单元从该研磨垫的下方直接对该研磨面的从晶片露出的部分喷射混合有浆料和空气的雾状浆料。
2.根据权利要求1所述的研磨装置,其中,
所述浆料提供单元是向所述贯通路提供浆料的贯通路浆料提供单元。
CN201910280462.6A 2018-04-13 2019-04-09 研磨装置 Active CN110385638B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018077495A JP7108450B2 (ja) 2018-04-13 2018-04-13 研磨装置
JP2018-077495 2018-04-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110385638A CN110385638A (zh) 2019-10-29
CN110385638B true CN110385638B (zh) 2023-03-14

Family

ID=68053032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910280462.6A Active CN110385638B (zh) 2018-04-13 2019-04-09 研磨装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11772226B2 (zh)
JP (1) JP7108450B2 (zh)
KR (1) KR102677333B1 (zh)
CN (1) CN110385638B (zh)
DE (1) DE102019205232A1 (zh)
TW (1) TWI814808B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7108450B2 (ja) * 2018-04-13 2022-07-28 株式会社ディスコ 研磨装置
USD954567S1 (en) * 2019-06-25 2022-06-14 Ebara Corporation Measurement jig
KR102522116B1 (ko) 2019-09-27 2023-04-17 주식회사 엘지화학 디스플레이 렌즈의 제조 장치, 방법 및 이에 의해 제조된 디스플레이 렌즈를 포함하는 두부 장착형 디스플레이 장치
KR102461737B1 (ko) * 2020-03-18 2022-11-02 서울대학교 산학협력단 하이브리드 레이저-연마 가공기 및 이를 이용한 레이저-연마 가공 방법
JP2022074517A (ja) * 2020-11-04 2022-05-18 株式会社ディスコ 被加工物の研削方法
JP2022152042A (ja) * 2021-03-29 2022-10-12 株式会社ディスコ 研磨装置
CN117020928B (zh) * 2023-09-20 2024-03-08 江苏美科太阳能科技股份有限公司 一种具有截面研磨功能的单晶硅片表面处理装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10339330A (ja) * 1997-06-09 1998-12-22 Nippon Pillar Packing Co Ltd スラリ流体用ロータリジョイント
JP2003042374A (ja) * 2001-07-31 2003-02-13 Eagle Ind Co Ltd ロータリージョイント
CN104858737A (zh) * 2014-02-25 2015-08-26 光洋机械工业株式会社 工件的平面磨削方法
TW202026102A (zh) * 2019-01-10 2020-07-16 日商荏原製作所股份有限公司 研磨裝置

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3850924B2 (ja) * 1996-02-15 2006-11-29 財団法人国際科学振興財団 化学機械研磨装置及び化学機械研磨方法
US6139406A (en) * 1997-06-24 2000-10-31 Applied Materials, Inc. Combined slurry dispenser and rinse arm and method of operation
US5816900A (en) * 1997-07-17 1998-10-06 Lsi Logic Corporation Apparatus for polishing a substrate at radially varying polish rates
US6241586B1 (en) * 1998-10-06 2001-06-05 Rodel Holdings Inc. CMP polishing slurry dewatering and reconstitution
US6322422B1 (en) * 1999-01-19 2001-11-27 Nec Corporation Apparatus for accurately measuring local thickness of insulating layer on semiconductor wafer during polishing and polishing system using the same
US6300247B2 (en) * 1999-03-29 2001-10-09 Applied Materials, Inc. Preconditioning polishing pads for chemical-mechanical polishing
CN1345264A (zh) * 1999-03-30 2002-04-17 株式会社尼康 抛光盘、抛光机、抛光方法及制造半导体器件的方法
JP3797861B2 (ja) 2000-09-27 2006-07-19 株式会社荏原製作所 ポリッシング装置
JP2003220554A (ja) * 2002-01-28 2003-08-05 Mitsubishi Materials Corp 研磨装置及びこれを用いた被研磨材の研磨方法
JP2004063888A (ja) * 2002-07-30 2004-02-26 Applied Materials Inc 化学機械研磨装置用のスラリ供給装置
US20050260929A1 (en) * 2004-05-20 2005-11-24 Jsr Corporation Chemical mechanical polishing pad and chemical mechanical polishing method
JP5080769B2 (ja) * 2006-09-15 2012-11-21 株式会社東京精密 研磨方法及び研磨装置
KR101170760B1 (ko) * 2009-07-24 2012-08-03 세메스 주식회사 기판 연마 장치
JP5392483B2 (ja) * 2009-08-31 2014-01-22 不二越機械工業株式会社 研磨装置
JP2011167818A (ja) * 2010-02-19 2011-09-01 Disco Corp 加工装置
JP5511600B2 (ja) * 2010-09-09 2014-06-04 株式会社荏原製作所 研磨装置
US8992287B2 (en) * 2011-12-01 2015-03-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Slurry supply system for CMP process
JP6250924B2 (ja) * 2012-10-02 2017-12-20 株式会社荏原製作所 基板洗浄装置および研磨装置
JP6230921B2 (ja) 2014-01-16 2017-11-15 株式会社ディスコ 研磨装置
TWI656944B (zh) * 2014-05-14 2019-04-21 日商荏原製作所股份有限公司 研磨裝置
SG10201906815XA (en) * 2014-08-26 2019-08-27 Ebara Corp Substrate processing apparatus
JP2016092281A (ja) * 2014-11-07 2016-05-23 株式会社ディスコ 表面加工装置
JP6844970B2 (ja) * 2016-08-18 2021-03-17 株式会社ディスコ 研磨装置
TWI834489B (zh) * 2017-12-13 2024-03-01 日商東京威力科創股份有限公司 基板處理裝置
JP7032217B2 (ja) 2018-04-05 2022-03-08 株式会社ディスコ 研磨装置
JP7108450B2 (ja) * 2018-04-13 2022-07-28 株式会社ディスコ 研磨装置
US20200306931A1 (en) * 2019-03-25 2020-10-01 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for removing abrasive particles

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10339330A (ja) * 1997-06-09 1998-12-22 Nippon Pillar Packing Co Ltd スラリ流体用ロータリジョイント
JP2003042374A (ja) * 2001-07-31 2003-02-13 Eagle Ind Co Ltd ロータリージョイント
CN104858737A (zh) * 2014-02-25 2015-08-26 光洋机械工业株式会社 工件的平面磨削方法
TW202026102A (zh) * 2019-01-10 2020-07-16 日商荏原製作所股份有限公司 研磨裝置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019186452A (ja) 2019-10-24
US11772226B2 (en) 2023-10-03
JP7108450B2 (ja) 2022-07-28
CN110385638A (zh) 2019-10-29
KR102677333B1 (ko) 2024-06-20
DE102019205232A1 (de) 2019-10-17
TW201943499A (zh) 2019-11-16
KR20190120075A (ko) 2019-10-23
US20190314950A1 (en) 2019-10-17
TWI814808B (zh) 2023-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110385638B (zh) 研磨装置
CN107639530B (zh) 磨削装置
CN107756238B (zh) 研磨装置
JP2009050944A (ja) 基板の厚さ測定方法および基板の加工装置
CN108296935B (zh) 卡盘工作台和磨削装置
US10569442B2 (en) Cutting blade mounting mechanism
CN110576522B (zh) 切削装置
JP5517698B2 (ja) 研磨装置
JP2016046485A (ja) 切削装置
JP6767803B2 (ja) 加工装置
JP2018153879A (ja) 研磨パッド及び研磨装置
CN111599739A (zh) 卡盘工作台
JP7502941B2 (ja) 研削装置
JP2023108931A (ja) チャックテーブル及び研削装置
JP7216601B2 (ja) 研磨装置
JP2021024035A (ja) スピンドルユニット
JP2023085921A (ja) 切削装置
JP2016203306A (ja) 加工装置
JP3711607B2 (ja) 研磨装置と研磨方法
JP2023092653A (ja) 研磨パッド、マウント及び研磨装置
JP2023087899A (ja) スピンドルユニット
CN114654366A (zh) 切削装置
CN114833665A (zh) 磨削方法
JP5731134B2 (ja) 研削装置
KR20200071660A (ko) 피가공물의 가공 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant