CN115297997A - 工件的双面抛光装置 - Google Patents

Abstract

本发明的双面抛光装置中，在上平台或下平台具有从该上平台或该下平台的上表面贯穿至下表面的1个以上的贯穿孔，该双面抛光装置还包括1个以上的工件厚度测量仪器，所述工件厚度测量仪器能够在工件的双面抛光中，从所述1个以上的贯穿孔实时测量所述工件的厚度，在所述上平台或所述下平台的被所述贯穿孔分区的内周面设有金属制的筒状构件，所述双面抛光装置还包括设于设置在所述上平台的所述筒状构件的下部的下侧窗材、及设成覆盖设于所述上平台的所述贯穿孔的上侧的上侧窗材，或者，设于设置在所述下平台的所述筒状构件的上部的上侧窗材、及设成覆盖设于所述下平台的所述贯穿孔的下侧的下侧窗材。

Description

工件的双面抛光装置

技术领域

本发明涉及一种工件的双面抛光装置。

背景技术

在作为提供给抛光的工件的典型例的硅晶片等半导体晶片的制造中，为了获得更高精度的晶片的平坦度品质或表面粗糙度品质，一般采用同时抛光晶片的正面和背面的双面抛光工序。

尤其，近年来由于半导体元件的细微化及半导体晶片的大口径化，对曝光时的半导体晶片的平坦度的要求越来越严格，从这种背景来看，在适当时机结束抛光很重要，而由作业者调整抛光时间，从而对其进行控制。

然而，在通过作业者进行的抛光时间的调整中，抛光辅助材料的更换时期或装置的停止时机的偏移等很大程度地受到由抛光环境引起的影响，而未必能准确控制抛光量，结果，很大程度地依赖于作业者的经验。

对此，本申请人提供一种将贯穿孔设于上平台（或下平台），使用测量机构，在抛光中从该贯穿孔实时测量工件的厚度的技术（例如专利文献1）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2019-181632号公报。

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，在专利文献1中所记载的技术中，由于设有贯穿孔，因此发生污垢附着于窗材的表面上等现象，而测量精度降低，并且为了防止这种现象，需要进行清扫，从而存在花费运行成本的问题。

因此，本发明的目的在于提供一种能够抑制工件的厚度的测量路径中的污垢附着的工件的双面抛光装置。

用于解决技术问题的方案

本发明的主旨方案如下所述。

（1）一种工件的双面抛光装置，其包括：旋转平台，具有上平台及下平台；太阳齿轮，设于所述旋转平台的中心部；内齿轮，设于所述旋转平台的外周部；及载板，设于所述上平台与所述下平台之间，且设有保持工件的1个以上的孔，所述工件的双面抛光装置的特征在于，

所述上平台或所述下平台具有从该上平台或该下平台的上表面贯穿至下表面的1个以上的贯穿孔，

所述工件的双面抛光装置还包括1个以上的工件厚度测量仪器，所述工件厚度测量仪器能够在所述工件的双面抛光中，从所述1个以上的贯穿孔实时测量所述工件的厚度，

在所述上平台或所述下平台的被所述贯穿孔分区的内周面设有金属制的筒状构件，

所述工件的双面抛光装置还包括

设于设置在所述上平台的所述筒状构件的下部的下侧窗材、及设成覆盖设于所述上平台的所述贯穿孔的上侧的上侧窗材，或者，

设于设置在所述下平台的所述筒状构件的上部的上侧窗材、及设成覆盖设于所述下平台的所述贯穿孔的下侧的下侧窗材。

（2）根据上述（1）所述的工件的双面抛光装置，其还包括固定于所述上平台的上部的上部构件或固定于所述下平台的下部的下部构件。

（3）根据上述（2）所述的工件的双面抛光装置，其中，

所述上部构件及所述下部构件是不锈钢制。

（4）根据上述（2）或（3）所述的工件的双面抛光装置，其中，

所述上部构件的一部分配置于所述筒状构件的上表面上，所述上侧窗材设于所述上部构件，或者

所述下部构件的一部分配置于所述筒状构件的下表面上，所述下侧窗材设于所述下部构件。

（5）根据上述（1）～（4）中任一项所述的工件的双面抛光装置，其设有连通所述贯穿孔与外部的1个以上的通气口。

（6）根据上述（1）～（5）中任一项所述的工件的双面抛光装置，其中，

所述下侧窗材使用由接合剂组成的接合层而被接合于设于所述上平台的所述筒状构件的下部，或者，

所述上侧窗材使用由接合剂组成的接合层而被接合于设于所述下平台的所述筒状构件的上部。

（7）根据上述（1）～（6）中任一项所述的工件的双面抛光装置，其中，

在设于所述上平台的所述内周面的所述筒状构件的外周面设有凹部，在该凹部配置有Ｏ型环，或者，在设于所述下平台的所述内周面的所述筒状构件的外周面设有凹部，在该凹部配置有Ｏ型环。

发明效果

根据本发明，能够提供一种能够抑制工件的厚度的测量路径中的污垢附着的工件的双面抛光装置。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的工件的双面抛光装置的一例的图。

图2是表示图1的主要部分的图。

图3是表示本发明的另一实施方式的工件的双面抛光装置的一例的主要部分的图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式，参考附图详细地进行例示说明。

图1是表示本发明的一实施方式的工件的双面抛光装置的一例的图。如图1所示，双面抛光装置1包括：旋转平台4，具有上平台2及与其相向的下平台3；太阳齿轮5，设于旋转平台4的旋转中心部；及内齿轮6，以圆环状设于旋转平台4的外周部。如图1所示，在上下的旋转平台4的相向面，即，在作为上平台2的抛光面的下表面及作为下平台3的抛光面的上表面，分别粘贴有抛光垫7。

并且，如图1所示，该双面抛光装置1包括配置于上平台2与下平台3间的载板9，该载板9具有保持工件W的1个以上的保持孔8。另外，在图示例中，该双面抛光装置1仅具有1个载板9，但是也可以具有多个载板9。在图示例中，工件（在本实施方式中是晶片）W保持在保持孔8中。

在此，该双面抛光装置1能够通过旋转太阳齿轮5及内齿轮6，使载板9公转及自转而使其进行行星运动。即，一边供给抛光浆料，一边使载板9进行行星运动，同时使上平台2及下平台3相对于载板9相对性地旋转，由此使粘贴在上下的旋转平台4的抛光垫7及保持在载板9的保持孔8的晶片W的双面滑动，从而能够同时抛光晶片W的双面。

而且，如图1所示，在本实施方式的双面抛光装置1中，在上平台2设有从该上平台2的上表面贯穿至作为抛光面的下表面的1个以上的贯穿孔10。在图示例中，贯穿孔10在通过保持孔8（晶片W）的中心附近的位置配置有1个。另外，在该例子中，贯穿孔10设于上平台2，但是也可以设于下平台3，只要在上平台2及下平台3中的任一个上设置1个以上的贯穿孔10即可。并且，在图1所示的例子中，虽然设有1个贯穿孔10，但是也可以在上平台2的例如同一圆周上配置多个。在此，如图1所示，在粘贴于上平台2的抛光垫7上，在与贯穿孔10对应的位置也贯穿有孔11，处于从上平台2的上表面贯穿至抛光垫7的下表面的状态。在图示例中，孔11的直径设为比贯穿孔10的直径大，但是也可以设为比其小或相同。

并且，在该贯穿孔10的上方包括工件厚度测量仪器12，在晶片W的双面抛光中，能够经由贯穿孔10及孔11实时测量晶片W的厚度。另外，工件厚度测量仪器12例如可为波长可变型的红外线激光测量仪器。根据这种测量仪器，能够评价在晶片W正面的反射光及在背面的反射光的干涉而测量晶片W的厚度。

图2是表示图1的主要部分的图。

如图1及图2所示，在本实施方式中，在上平台2的被贯穿孔10分区的内周面2a上设有金属制（在本例子中是不锈钢制）的筒状构件13。在本例子中，在筒状构件13的外周面设有（环状的）凹部14，在该凹部14配置有（例如橡胶制的）Ｏ型环（环状的环体）15，通过Ｏ型环15，上平台2的内周面2a与筒状构件13之间被密封，防止抛光浆料的逆流。

并且，如图1及图2所示，该双面抛光装置1还包括设于设置在上平台2的筒状构件13的下部的下侧窗材16。在图示例中，板状的下侧窗材16配置于在筒状构件13的下端形成为环状的凹部。而且，下侧窗材16的上表面及被上述凹部分区的筒状构件13的下表面被接合层17接合。下侧窗材16例如能够采用透明的亚克力制的下侧窗材。接合层17例如能够使用由硅酮类或变质硅酮类的接合剂组成的接合层。

并且，如图1及图2所示，该双面抛光装置1还包括设成覆盖设于上平台2的贯穿孔10的上侧的上侧窗材18。在图示例中，板状的上侧窗材18配置于在筒状构件13的上端形成为环状的凹部。而且，在上侧窗材18的下表面与被上述凹部分区的筒状构件13的上表面之间配置有垫片19，其被后述的上部构件20按住，从而上侧窗材18被固定。上侧窗材18例如能够采用透明的亚克力制的上侧窗材。垫片19例如能够采用橡胶制的垫片，垫片19的厚度并无特别的限定，但是例如能够采用1.0～3.0mm的垫片。

并且，如图1及图2所示，在本例子中，上平台2在上部具有往上侧突出的突出部2b。而且，该双面抛光装置1还包括固定于上平台2的上部的上部构件20。在图示例中，上部构件20由在上下方向上延伸的部分20a及在（贯穿孔10的）径向延伸的部分20b构成。在图示例中，上平台2的突出部2b的外侧侧面（螺栓形状的螺纹槽）及上述部分20a的内侧侧面（螺帽形状的螺纹槽）被固定。在图示例中，筒状构件13在上端具有往径向外侧突出的部分13a，通过调整配置于突出的部分13a与突出部2b间的垫圈21的厚度，使上平台2的下表面与筒状构件13的下表面对位，同时能够调整上平台2的上部与上部构件20的固定的强度。如图1及图2所示，上部构件的一部分（在图示例中是部分20b）配置于筒状构件13的上表面上。上部构件20并无特别的限定，但是例如可为不锈钢制。

以下，对本实施方式的双面抛光装置的作用效果进行说明。

根据本实施方式的双面抛光装置1，首先设有上述的上平台2的贯穿孔10、抛光垫7的孔11、下侧窗材16及上侧窗材18，包括工件厚度测量仪器12，因此通过工件厚度测量仪器12，经由上侧窗材18、上平台2的贯穿孔10、抛光垫7的孔11及下侧窗材16，在双面抛光中，能够实时测量工件（在本例子中是晶片）的厚度。根据本实施方式的双面抛光装置1，由于设有上侧窗材18，因此能够抑制作为工件厚度的测量路径的下侧窗材16中的污垢（例如灰尘等）的附着。

而且，根据本实施方式的双面抛光装置1，在上平台2的被贯穿孔10分区的内周面2a设有金属制（在本例子中是不锈钢制）的筒状构件13，并且在筒状构件13设有下侧窗材16及上侧窗材18，所述下侧窗材16设于设置在上平台2的筒状构件13的下部，所述上侧窗材18设成覆盖设于上平台2的贯穿孔10的上侧。如此，下侧窗材16及上侧窗材18并非设于平台，而设于筒状构件13，因此容易更换窗材，还能够抑制由清扫产生的运行成本，而且能够通过使用接合剂，例如硅酮类或变质硅酮类的接合剂等强力接合剂，更进一步地抑制抛光浆料的逆流，并且还能够抑制窗材的剥离。而且，由于筒状构件13是金属制（在本例子中是不锈钢制），因此加工精度很好，能够准确进行提高（例如如配置窗材为水平的）测量精度的加工。

图3是表示本发明的另一实施方式的工件的双面抛光装置的一例的主要部分的图。该另一实施方式的双面抛光装置的基本结构与图1所示的双面抛光装置相同，但是在上侧窗材18（并非筒状构件13）设于上部构件20这一点及设有1个以上的（在图示例中是1个）连通贯穿孔10及外部的通气口22（在图示例中是被设在上部构件20）这一点，与图1所示的双面抛光装置不同。

在图示例中，板状的上侧窗材18配置于在上部构件20的上端形成为环状的凹部。上侧窗材18的下表面及被上述凹部分区的上部构件20（部分20b）的上表面被接合层23接合。与图1的情况相同地，上侧窗材18例如能够采用透明的亚克力制的上侧窗材，并且接合层23能够使用例如由硅酮类或变质硅酮类的接合剂组成的接合层。

根据该另一实施方式的双面抛光装置，首先，也设有上述的上平台2的贯穿孔10、抛光垫7的孔11、下侧窗材16及上侧窗材18，包括工件厚度测量仪器12，因此通过工件厚度测量仪器12，经由上侧窗材18、上平台2的贯穿孔10、抛光垫7的孔11及下侧窗材16，在双面抛光中，能够实时测量工件（在本例子中是晶片）的厚度。根据该另一实施方式的双面抛光装置1，由于也设有上侧窗材18，因此能够抑制作为工件厚度的测量路径的下侧窗材16中的污垢（例如灰尘等）的附着。

而且，在图3所示的实施方式中，下侧窗材16及上侧窗材18也并非设于平台，而分别设于筒状构件13及上部构件20，因此容易更换窗材，还能够抑制由清扫产生的运行成本，而且能够通过使用接合剂，例如硅酮类或变质硅酮类的接合剂等强力接合剂，更进一步地抑制抛光浆料的逆流，并且还能够抑制窗材的剥离。而且，由于筒状构件13是金属制（在本例子中是不锈钢制），因此加工精度很好，能够准确进行提高（例如如配置窗材为水平的）测量精度的加工。

然而，在本发明的发明人进行研究的结果，发现如图1及图3所示，在具有上侧窗材18及下侧窗材16的结构中，在工件厚度的测量路径上，有产生浑浊的可能性。认为其原因在于，由于金属（不锈钢）构件的热传导率较高，并且采用被上侧窗材16及下侧窗材18密封的结构，因此双面抛光时工件与抛光垫滑动而产生的热容易在贯穿孔10中聚集。

因此，如图3所示的实施方式所示，通过设置连通贯穿孔10及外部的1个以上的通气口22，能够使成为浑浊的原因的蒸气等从通气口22逃逸，并且从一开始不使热聚集而能够抑制浑浊自体产生。由此，能够抑制工件厚度的测量精度降低。

在此，优选双面抛光装置1还包括固定于上平台2的上部的上部构件20或固定于下平台3的下部的下部构件。在图1～图3所示的例子中，双面抛光装置1包括固定于上平台2的上部的突出部2b的上部构件20。如此，将上部构件20（或下部构件）固定于上平台2的上部（或下平台3的下部），由此能够卸下上侧窗材18（或下侧窗材16），同时能够设成覆盖贯穿孔的上侧（或下侧）。另外，在上述的例子中，作为固定平台及（上部或下部）构件的机构，例示了螺栓与螺帽，但是也可以为具有使平台与（上部或下部）构件彼此嵌合的互补性形状的其他机构。并且，上部构件及下部构件优选为不锈钢制。其原因在于加工较容易。

并且，还优选上部构件20的一部分配置于筒状构件13的上表面上，上侧窗材18设于上部构件或下部构件的一部分配置于筒状构件13的下表面上，下侧窗材16设于下部构件。

并且，优选设有连通贯穿孔10及外部的1个以上的通气口22。其原因在于能够防止贯穿孔10中的浑浊。另外，在图3中，在上部构件20设有贯穿孔22，但是也可以设于其他构件，也可以设于例如筒状构件13。并且，在图1所示的实施方式中，虽然不具有贯穿孔10，但是在该情况下也能够在例如筒状构件13等设置贯穿孔10。

并且，优选下侧窗材16使用由接合剂（例如硅酮类或变质硅酮类的接合剂）组成的接合层而接合于设于上平台2的筒状构件13的下部，或者上侧窗材18使用由接合剂（例如硅酮类或变质硅酮类的接合剂）组成的接合层而接合于设于下平台3的筒状构件13的上部。当在平台使用接合剂（尤其，硅酮类或变质硅酮类的接合剂等强力接合剂）时，在剥离时，作业非常困难，但是如果是筒状构件，则即使使用接合剂（例如硅酮类或变质硅酮类的接合剂），在剥离时，也不较大地影响作业性。另外，作为硅酮类或变质硅酮类的接合剂，并无特别的限定，但是例如能够例示由CEMEDINE Co.,Ltd.制造的超级密封剂。或者，如下所述，也能够不使用接合剂。即，尤其在筒状构件13或上部构件20（下部构件）是不锈钢制时，加工较容易，因此将筒状构件13或上部构件20（下部构件）例如加工成能够与窗材嵌合，嵌合窗材与筒状构件或上部构件（下部构件），由此能够固定窗材，还能够设为容易更换的状态。

并且，优选在设于上平台2的内周面的筒状构件13的外周面设有凹部14，在该凹部配置有Ｏ型环15，或者，在设于下平台3的内周面的筒状构件13的外周面设有凹部14，在该凹部14配置有Ｏ型环15。其原因在于，通过Ｏ型环15密封平台2（3）的内周面与筒状构件13之间，能够防止抛光浆料的逆流。

以上，虽然说明了本发明的实施方式，但是本发明并不受上述实施方式的任何限定。尤其，图1～图3说明了在上平台2设置贯穿孔10的情况，但是很明显地即使在下平台3设置贯穿孔10的情况下，也同样地能够适用本发明。如果叙述一例，则也可以在下平台3的被贯穿孔10分区的内周面设有金属制（例如不锈钢制）的筒状构件13。并且，也可以还包括设于设置在下平台3的筒状构件13的上部的上侧窗材18及设成覆盖设于下平台3的贯穿孔10的下侧的下侧窗材16。并且，也可以还包括固定于下平台3的下部的下部构件。下部构件也可以是不锈钢制。也可以下部构件的一部分配置于筒状构件13的下表面上，下侧窗材16设于下部构件。也可以上侧窗材18使用由接合剂（例如硅酮类或变质硅酮类的接合剂）组成的接合层接合于设于下平台的筒状构件13的上部。也可以在设于下平台3的内周面的筒状构件13的外周面设有凹部14，在该凹部14配置有Ｏ型环15。

附图标记说明

1-双面抛光装置，2-上平台，3-下平台，4-旋转平台，5-太阳齿轮，6-内齿轮，7-抛光垫，8-保持孔，9-载板，10-贯穿孔，11-孔，12-工件厚度测量仪器，13-筒状构件，14-凹部，15-Ｏ型环，16-下侧窗材，17-接合层，18-上侧窗材，19-垫片，20-垫圈，21-上部构件，22-通气口，23-接合层。

Claims (7)

1.一种工件的双面抛光装置，其包括：旋转平台，具有上平台及下平台；太阳齿轮，设于所述旋转平台的中心部；内齿轮，设于所述旋转平台的外周部；及载板，设于所述上平台与所述下平台之间，且设有保持工件的1个以上的孔，所述工件的双面抛光装置的特征在于，

所述上平台或所述下平台具有从该上平台或该下平台的上表面贯穿至下表面的1个以上的贯穿孔，

所述工件的双面抛光装置还包括1个以上的工件厚度测量仪器，所述工件厚度测量仪器能够在所述工件的双面抛光中，从所述1个以上的贯穿孔实时测量所述工件的厚度，

在所述上平台或所述下平台的被所述贯穿孔分区的内周面设有金属制的筒状构件，

所述工件的双面抛光装置还包括

设于设置在所述上平台的所述筒状构件的下部的下侧窗材、及设成覆盖设于所述上平台的所述贯穿孔的上侧的上侧窗材，或者，

设于设置在所述下平台的所述筒状构件的上部的上侧窗材、及设成覆盖设于所述下平台的所述贯穿孔的下侧的下侧窗材。

2.根据权利要求1所述的工件的双面抛光装置，其还包括固定于所述上平台的上部的上部构件或固定于所述下平台的下部的下部构件。

3.根据权利要求2所述的工件的双面抛光装置，其中，

所述上部构件及所述下部构件是不锈钢制。

4.根据权利要求2或3所述的工件的双面抛光装置，其中，

所述上部构件的一部分配置于所述筒状构件的上表面上，所述上侧窗材设于所述上部构件，或者，

所述下部构件的一部分配置于所述筒状构件的下表面上，所述下侧窗材设于所述下部构件。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的工件的双面抛光装置，其设有连通所述贯穿孔与外部的1个以上的通气口。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的工件的双面抛光装置，其中，

所述下侧窗材使用由接合剂组成的接合层而被接合于设于所述上平台的所述筒状构件的下部，或者，

所述上侧窗材使用由接合剂组成的接合层而被接合于设于所述下平台的所述筒状构件的上部。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的工件的双面抛光装置，其中，

在设于所述上平台的所述内周面的所述筒状构件的外周面设有凹部，在该凹部配置有Ｏ型环，或者，在设于所述下平台的所述内周面的所述筒状构件的外周面设有凹部，在该凹部配置有Ｏ型环。

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