CN1652307A - 半导体晶片,生产半导体晶片的装置及方法 - Google Patents

半导体晶片,生产半导体晶片的装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种生产半导体晶片的方法，包括双面磨削半导体晶片，其中，在半导体晶片的两侧采用磨具同时先粗磨削，然后精磨削其中，在粗磨削与精磨削之间的半导体晶片仍然被夹持在磨床上，并且在从粗磨削过渡到精磨削过程中，磨具继续施加基本恒定的载荷。本发明还涉及进行该生产方法的装置及所生产的半导体晶片，所生产的半导体晶片的前表面在2毫米×2毫米区域的测量窗中具有少于16纳米的局部平坦值，在10毫米×10毫米区域的测量窗中具有少于40纳米的局部平坦值。

Description

半导体晶片，生产半导体晶片的装置及方法
技术领域
本发明涉及生产半导体晶片(特别是平坦半导体晶片)的方法和此类半导体晶片以及双面磨削平坦工件(工作物件)的装置，其中该晶片于机加工后即为具有良好的纳米拓扑结构(nanotopology)及低-损伤的成品。
背景技术
电子技术、微电子技术及(微)机电技术需要原料(基材)，该原料对整体平坦度及局部平坦度、厚度分布、单面的局部平坦度(纳米拓扑结构)、粗糙度及清洁度有极高的要求。视预期用途而定，所使用的基材是由金属、绝缘体或半导体材料制造的晶片，特别是由化合物半导体，例如：砷化嫁以及基本材料半导体例如硅及有时为锗制造的晶片。再者，众所周知，半导体晶片一词是指具有人造层结构的基材，诸如：绝缘二氧化硅(SOI，绝缘硅)，最好是外延生长的硅锗固体溶液(应变硅)及二氧化硅上的硅锗固体溶液(sSOI，应变绝缘硅)。特别在微电子技术中使用的半导体晶片必须具备特别恒定的厚度，整体及局部平坦度，且必需平滑及清洁。
半导体晶片在例如为2毫米×2毫米或10毫米×10毫米的测量窗内的前表面(部分表面)参考平坦度，依照SEMI(国际半导体设备及材料)规范为“纳米拓扑结构”。但是，以最小的特征尺寸为准且以确定的复制方式生产的每个新生成的部件(设计规则)在纳米拓扑结构方面的需求日增。即使在当前，对130纳米、90纳米及65纳米的生成仍有待满足。
依据现有技术，硅半导体晶片是通过多个连续加工工序生产，这些工序通常可分为下述各组：
a)生产单晶硅锭(晶片生长)，
b)将硅锭分成多个单独的晶片(切割晶片、锯割晶片)，
c)机加工，
d)化学加工，
e)化学-机加工，
f)必要时，涂层。
另外还需要大量辅助工序，例如：清洁、分类、测量、包装等，但是这些工序对晶片平坦度(特别是对纳米拓扑结构)不具有直接影响，所以下面不再详细说明。
单晶硅锭，通常通过直拉法(即Czochralski，切克劳斯法)。此外，直径小于或等于200毫米的锭也可由浮区直拉法(即FZ法，多晶硅锭的再结晶)。
优选的分离法包括线锯法(多线切割，MWS)，可以是带自由颗粒的多线切割(即，slurry MWS)或带粘接颗粒的多线切割(即，diamond wire MWS，也就是金刚砂线切割)。
机加工用于去除锯割不均匀度以及去除由于相对粗的锯割加工而使结晶度被损伤的表面层或被锯割加工的钢丝污染的表面层，尤其用于半导体晶片的整体校平。在本文中使用顺序单面磨削(Sequential single-side grinding，SSG)及同时双面磨削(Simultaneous double-side grinding，即双轮磨削，DDG)法以及研磨(lapping)和平面珩磨(honing)。
在单面磨削时，半导体晶片后表面支撑在吸盘上，同时通过吸盘和磨削轮旋转并缓慢地彼此径向进给，使前表面被一杯状件校平，或有时用外磨削轮校平。
对于同时双面磨削的情形，如欧洲专利EP-868 974 A2所述，当半导体晶片在安装在相反的同轴主轴之间，通过在作用于前表面的水垫(流体静力学原理)或气垫(空气静力学原理)与后表面之间的轴向导向，基本不用任何施加的力而自由浮动时，两个面同时机加工。通过一个环绕的薄导环或多个独立的径向轮辐，松懈地防止径向浮出。半导体晶片在磨削过程中绕其对称的轴转动。通过凹口指状件或摩擦带而作用于前表面和后表面的摩擦轮来驱动上述转动，其中，凹口指状件与半导体晶片上的定位凹口配合，摩擦带包住半导体晶片的圆周边的一部分。主轴彼此之间的精确定位(共线)，以及磨削轮与半导体晶片中间平面之间(共平面度)的中心平面的精确定位，对于通过DDG原理成功实现半导体晶片极佳的几何形状及纳米拓扑结构特别重要。再者，空气垫或水垫(流体垫)的结构、压力、厚度、通流率(through-flow rate)及均匀成型特别重要。用于生产这些空气垫或水垫的装置可以设置为固定设备，这种情况下，在磨削过程中，半导体晶片厚度减少导致空气垫或水垫厚度增加。用于生产这些空气垫或水垫的装置还可以在磨削过程中进行调整，最好进行控制，以在去除材料过程中使空气或水垫具有恒定的厚度。为了确保精确的定位，使用一系列不同的测量装置，监控半导体晶片的位置以及平衡由主轴的轴向位移引起的不对称。再者，为了绝对测量半导体晶片位置，通常在现场利用同步扫描前表面和后表面决定晶片的厚度，该测量用于控制磨削加工工序(主轴位移)，特别用于在所需厚度处准确地终止加工过程。
半导体晶片的边缘通常也必须进行机加工(倒圆)。为此目的，使用传统磨削工序，其利用成形磨削轮，带连续或周期进刀的带式磨削工艺或组合倒圆工艺(边缘磨削及抛光一步完成)。
化学加工工序包括清洁及蚀刻，特别是去除杂质，去除损坏的表面层以及减低表面粗糙度。在蚀刻过程中，利用的蚀刻工序是使用碱性介质，特别是基于氢氧化钠、氢氧化钾及四甲基氢氧化氨(TMAH)的碱性介质，或者是使用酸性介质，特别是基于HNO3/HF混合物，或者是这些蚀刻工序的组合。有时也可用其他蚀刻法，如等离子蚀刻法。
化学-机加工工序包括抛光，其部分通过化学反应以及部分通过机械方法去除材料(磨蚀)以使表面光滑。在单面抛光(SSP)酌情况下，在机加工期间，半导体晶片的后表面用水泥、真空或粘着剂固定在支撑板上。在双面抛光(DSP)的情况下，半导体晶片是松置于薄齿轮上，且在包覆有抛光布的上、下抛光板之间在“自由浮动”位置同时抛光半导体晶片的前表面及后表面。抛光通常包括一个或多个预处理工序(材料去除抛光)及去雾(精抛光)抛光工序，如果必要，还可以具有中间工序(buff polishing，布轮抛光)。可以对单晶片或多晶片以SSP或DSP的方式进行粗抛光。由于更高的摩擦力(柔软抛光布)，对于去雾抛光，在单晶片抛光或多晶片抛光中仅利用SSP的方式。
对于一些有特殊需要的应用，除上述方法之外，可以对半导体晶片进行精密的再机加工，从而可以对任何形状偏差审慎地作局部性再机加工。已经公知的次孔加工法(subaperture process)的实例，包括：等离子辅助化学蚀刻(PACE)及相关的等离子蚀刻法，例如：喷射蚀刻。一种具有相当大的潜力的相对新的次孔加工法是磁流变精加工(MRF)，详载于例如美国专利US2003/060020 A1中，可以单晶片或多晶片加工同时进行。MRF法利用磁流变液体(铁流体)，为了局部去除材料，该铁流体的粘度在磁场中作为磁场强度的函数，比磁场强度大很多个数量级。这使得能够用于磨削半导体晶片表面的刚硬(磁加厚)“磨削刀具”能够局部生产。虽然需要更多的加工支出(循环时间)，但由MRF法实现的平坦度优于其他抛光法一个数量级。
优选使用多步机械材料去除工序生产特别平坦、具有良好纳米拓扑结构的半导体晶片。举例言之，美国专利US 5,942,445公开一种方法，该方法包括一系列在第一粗磨削床上进行的第一粗磨削，其最好用DDG，然后再使用第二磨削床的精磨削轮进行后续SSG。然而，此多步法顺序复杂，缺乏灵活性，且由于重复的磨削操作，需要去除大量材料。特别是SSG又严重破坏了前面工序DDG的优点。
美国专利US 6,066,565公开了一种涉及两步机加工平面工序的方法顺序，其中半导体晶片倒圆是在第一机加工平面工序与第二机加工平面工序间完成，而且在每一种情况下，这两种加工平面工序是由所提出的一组机加工方法中独立地任选一种。该组机加工方法包括DDG、SSG、精研及等离子蚀刻。此种方法的顺序也同样复杂，需要大量材料、易有缺陷且成本高昂。
发明内容
本发明的目的在于特别是经济地生产特别平坦的半导体晶片，在机加工后，该晶片具有良好纳米拓扑结构及低损害成品，这减少了后面各加工工序必须去除的材料。
本发明的一个主题是一种生产半导体晶片的方法，包括双面磨削半导体晶片，其中，在半导体晶片的两侧采用磨具同时先粗磨削，然后精磨削其中，在粗磨削与精磨削之间的半导体晶片仍然被夹持在磨床上，并且在从粗磨削过渡到精磨削过程中，磨具继续施加基本恒定的载荷。
本发明的另一个主题是一种平坦工件的双面磨削装置，包括两套双主轴，一用于装卸工件的装置以及一夹具，其中，每套双主轴具有一内子主轴和一外子主轴，所述夹具位于所述双主轴之间，在磨削过程中，将工件保持在自由浮动位置，所述子主轴同轴布置，且支承用于磨削工件两相反面的磨削轮，在每种情况，每套双主轴中至少一根子主轴相对双主轴中的其他子主轴可轴向独立地移动。
该装置与现有技术不同，详见美国专利US3,885,925及国际专利申请WO 99/39873 A1，特别在于设有两套双主轴，因为只有该设置才能使权利要求所保护的方法得以实现。
依照本发明方法的第一具体实施例，包括半导体晶片的粗机加工及精机加工的同时双面磨削在加工机器上以不间断的工序完成，半导体晶片在一对共线双主轴之间磨削，半导体晶片的中间平面及磨削轮间的中心平面共面。
依据本发明方法的第二具体实施例，包括半导体晶片的粗机加工及精机加工的同时双面磨削在加工机器上以间断的工序完成，半导体晶片在一对双主轴之间磨削，半导体晶片的中间平面及磨削轮间的中心平面共面。与第一具体实施例不同的是，所述双主轴在粗磨削期间倾斜而不再共线设置，而在精磨削期间，重新定位成共线设置。
本发明方法的特别不同之处在于：在从粗磨削转变至精磨削的过程中，半导体晶片同时双面机加工，其间载荷基本不变，所以在一个不间断的工序中加工。在粗磨削变为精磨削期间，双主轴的两个精磨削轮与半导体晶片的前表面及后表面接合，使在改变接合期间，并不离开位于提供轴向导向的支撑垫之间的无力中心位置，因为变形作用而不希望有的力在任何时候基本不会施加在其上。为此，磨削轮前边缘的实际位置，根据磨削涂层的磨损而变化，在各种情形下，通过监控半导体晶片的位置和厚度来确定和调整半导体晶片的磨削，在磨削开始作用之前具有最小的，优选可忽略的安全距离(air cut)。
依第二具体实施例，实质上没有载荷变化，在粗磨削过程中经双主轴倾斜的调整故意设定半导体晶片非平面形状，以及在精磨削期间，由于粗磨削后半导体晶片的形状，精磨削轮不是突然与半导体晶片的周边完全接触，而是缓慢地持续移动，以连续的不突变的力量与经粗磨削具有非平面形状的半导体晶片接触，所以在精磨削过程中得到最终理想的平面平行的半导体晶片。
依据本发明的基本无载荷变化的多步不间断机加工，利用双主轴在各种情形下带有用于粗磨削的粗磨削轮，以及通过不受力工件导向及前表面与后表面同时机加工而精磨削(双主轴双轮磨削，DDDG)，避免在不同机床与使用不同刀具中的多步机加工的上述缺点，从而特别具有下述优点：
在双面磨削期间由于精度需要而更换机器所需要进行的完全的装载及卸载循环基本上需要很长时间，由于不再需要完全的装载及卸载循环这一工序，确保了快速机加工。可以使用任何所期望的粗/精磨削轮的结合，尤其包括粗磨削轮产生如此粗糙表面，致使半导体晶片由于在处理装载及卸载或运输过程中很容易受到损伤不能承受利用换机器进行粗磨削及精磨削。但是，特别用于低损伤及光滑平面的精磨削轮被视为不愿实质磨削，需要通常的起始磨削粗糙度，即例如粗预磨削表面，对半导体晶片整体作用。提出的方法使得生产这样的表面光洁度成为可能，利用改变机床进行的多步磨削法很难经济地生产这样的表面光洁度。这是因为，在后续使用具有特别精细磨削涂层的精磨削轮在粗预磨削面上磨削时，需要精磨削轮非常缓慢地进给。假如精磨削轮进给较快，则出现上述不期望的情况，即，精磨削轮的部分磨削，造成载荷峰值，可导致凹口或凹口指状件过载，并造成半导体晶片破裂。在磨削轮开始磨削之前留有实际可忽略的安全距离，此项缓慢进给可以经济的循环时间实现。在更换机床的相应方法，由热偏移导致的波动妨碍了短循环时间。依照本发明的单机双主轴双面同时磨削(DDG)，因粗磨削工序及精磨削工序是顺序进行，确保了经济性，因在两个次工序之间无热偏移，粗磨削的最终厚度(其同时为精磨削的起始厚度)可以利用相同测量工具更精确地现场监测及控制。
附图说明
参照下述图式更详细说明如下：
图1示出粗磨削及抛光半导体晶片的纳米拓扑结构与表面光束发散度(light-scattering surface defect)的测量结果，其中粗磨削使用具有不同切削能力的磨削轮。
图2示出依据本发明的单机双主轴双面同时磨削(DDDG)装置的基本原理。
图3示出加工过程中不同时刻的装置与半导体晶片，加工过程第一具体实施例(图3a)-d))及第二具体实施例(图3e)-g))的各种情形分别示出：图3a)示出磨削装置的装载；图3b)示出该半导体晶片的粗磨削；图3c)示出该半导体晶片的精磨削及图3d)示出磨削装置的卸载；图3e)示出依加工过程第二具体实施例，从粗磨削转变到精磨削无任何载荷变化，以及该半导体晶片的非平面的中间形式；图3f)示出精磨削轮与该半导体晶片接触，以及，图3g)示出在制造半导体晶片最终平面形状的过程中精磨削该半导体晶片；
图4a)说明生产特别平坦及平面平行半导体晶片的包含本发明的一般加工的主要工序，；图4b)表示包括进一步加工工序的一般加工的特别优选的具体实施例。
具体实施方式
首先，详细说明图1：本图示出几组被抛光的半导体晶片的光束发散度(底部)与纳米拓扑结构(顶部)的统计分布(平均值、四等分值、2-西格玛值、非正常值(outliers)；箱须图(box-and-whisker plot))，所述被抛光的半导体晶片组利用不同粗糙等级的DDG磨削轮同时双面磨削，所以切削能力不同。可看到磨削轮的切削越强劲(更粗糙、切削性能更强)，测量的纳米拓扑结构越好，然而半导体晶片表面在蚀刻及抛光之后具有较高残余损伤。显然仅使用一个磨削轮无法同时得到良好纳米拓扑结构和低损伤表面。而是需要使用包含粗磨削及精磨削的双加工工序，依据本发明，此种加工利用DDDG装置实施。
图2示出依据本发明单加工双主轴双面同时磨削(DDDG)装置的概要图，其带有双主轴1A(左侧双主轴)及1B(右侧双主轴)，它们彼此相反布置且共线。该双主轴1A、1B包括同轴布置的内粗磨削主轴2A、2B及外精磨削主轴3A、3B，它们分别支承粗磨削轮6A、6B及精磨削轮4A、4B。这些磨削轮具有带粗磨料7A、7B及精磨料5A、5B的磨削涂层。可替换地，可以将粗磨削轮及精磨削轮反过来布置，即粗磨削轮在精磨削轮的外面。半导体晶片8由一工件托架在前表面与后表面沿轴向松散导引，该工件托架包括水垫或空气垫11A、11B，又称为液体垫或气垫。半导体晶片8由围绕其周边的环12来避免径向浮出：该环是连续地或包括类轮辐部分。该环12比半导体晶片8最终厚度薄，并夹在固定的支承环9中。
如图3a)所示，在依据本发明的加工开始时，由侧壁10A、10B界定的磨削室打开并装载半导体晶片8。将粗磨削轮6A、6B和精磨削轮4A、4B支承在内子主轴2A、2B及外子主轴3A、3B上的磨削主轴1A、1B收缩。例如通过作为装载装置的机械手将半导体晶片8放入磨削室。当装载装置收缩时，例如通过磨削室右侧部分的真空装置13确保半导体晶片保持在磨削室内。然后，通过将侧壁10A移回而将磨削室关闭。在图3b)所示的时刻，能执行相对于外子主轴3A、3B的固定轴向提升运动的双主轴1A、1B之内子主轴2A、2B位于前进位置，从而当双主轴1A、1B进给到半导体晶片8上时，仅有粗磨削轮6A、6B作用在半导体晶片8上。该半导体晶片8在水垫或气垫11A、11B之间浮动，不受任何力，且其中间平面与磨削轮之间的中心平面共平。通过旋转双主轴1A、1B缓慢进给至旋转的半导体晶片8，该粗磨削轮6A、6B磨削半导晶片8，使其降至粗磨削的目标厚度14。一种现场操作的测量工具20A、20B同时扫描该半导体晶片的前表面及后表面，因此在磨削加工过程中持续测定半导体晶片的瞬间厚度，以检测粗磨削目标厚度14已达到。在粗磨削工序结束到达目标厚度14的时刻比较主轴1A、1B的实际位置，精磨削工序允许互相独立地测量粗磨削轮6A、6B及精磨削轮4A、4B的磨削涂层7A、7B及5A、5B实际瞬间高度，并用作各自主轴安装所需的轴向位置校正。测量工具20A、20B或其他相近传感器确保半导体晶片8的中间平面恒定保持在磨削轮间的中心平面上。此外，当达到目标厚度时，由所确定的磨削涂层7A、7B和5A、5B之前缘实际位置校正双主轴的位置，所以磨削层的前缘在磨削过程中同样对称地进给至中央平面。此确保半导体晶片8不离开不受力的中心位置，特别是没有或几乎没有任何力作用在上面的位置，尤其是在磨削开始及结束(插入及收缩)时的临界时刻。
当粗磨削目标厚度14达到时，内子主轴2A，2B收缩，该收缩量由轴向提升机构确定，从而使粗磨削轮6A、6B与该半导体晶片8脱离接合，而精磨削轮4A、4B移入前进位置。同时或至少稍后，带两个子主轴2A、2B与3A、3B的双主轴1A、1B进给，该进给量由内子主轴2A、2B的轴向提升运动量19A、19B确定，同时考虑粗磨削涂层7A、7B和精磨削涂层5A、5B的磨损程度的差异。
图3c所示时刻，精磨削轮4A、4B已在前进位置，且它们的磨削涂层5A、5B(经由双主轴1A、1B进一步进给)开始磨削半导体晶片8，直到测量装置20A、20B检测到预定的精磨削目标厚度15已经达到。
在图3d)所示时刻，双主轴1A、1B完全缩回，半导体晶片8的旋转停止，且切断供应水垫或气垫11A、11B。半导体晶片被固定在磨削室的非活动侧壁10B上，例如通过磨削室右侧的真空装置22，且通过缩回侧壁10A而开启磨削室。然后，借助于卸载装置，例如磨削室的机械手来拆卸半导体晶片，结束该磨削循环。
图3e)示出依本发明的第二具体实施例，没有载荷变化，由粗磨削至精磨削的过渡，以及半导体晶片的非平面的中间形状。该实施例允许特别轻缓，但实际持续地对半导体晶片进行机加工，不间断且不施加任何力。在粗磨削之前，双主轴1A、1B倾斜，最好经由对称角21A、21B，从而使磨削轮在粗磨削过程中将半导体晶片8成型为非平面的中间形状。
图3f)所示，在粗磨削后半导体晶片的非平面的中间形状18，容许精磨削轮4A、4B以较小的力特别缓慢地进给到半导体晶片8，没有任何载荷突变。当开始进给到半导体晶片8时，精磨削轮4A、4B仅在接触点17与半导体晶片8接触，所以初始机加工力非常低。半导体晶片在精磨削前，减小安装角21A、21B，使双主轴再次共线定位，且半导体晶片的中间平面与磨削轮之间的中心平面共面。精磨削产生具有最终厚度的半导体晶片的平面平行目标形状16，如图3g)所示。于是根据结合图3d)所述的磨削循环完成。
图4a)列出有关生产具有至少一个抛光面的特别平且平面平行半导体晶片的一般加工法的主要工序，其中依据本发明的单机双主轴双面同时磨削(DDDG)是该加工法的其中一个工序。该加工过程的主要工序包括(1)将锭块，尤其是单晶体与半导体晶片分开，(2)DDDG及(3)对磨削后的半导体晶片的至少一个面进行抛光。
图4b)列出包括其他加工工序的一般加工法特别优选的具体实施例。实线箭头代表必要加工工序，及虚线箭头代表附加可选的加工工序；可选的工序包括但不仅限于示例。该具体实施例分成两个不同的核心顺序，即为
1)包含工序：分离→倒圆→DDDG→精抛光，以及
2)包含工序：分离→DDDG→倒圆→精抛光
在两个核心顺序中，在机加工工序之后可选择地进行蚀刻工序，以便在半导体晶片的单面或双面去除材料。此外，可选择在精抛光之前进行预抛光，预抛光可以是同时双面抛光(DSP)工序或顺序单面抛光(SSP)工序。此外，该SSP可以是只抛光半导体晶片后表面的工序(后表面接触抛光，BSTP)。另外，可在预抛光及精抛光之间进行成型再加工，该成型再加工利用次孔加工，优选利用磁流变精加工(MRF)。
应用实例
下述公开的加工参数用于依据本发明的DDDG加工法的较佳
实施例：
在粗磨削的情况下，这些参数如下：对于被内子主轴或外子主轴支承的磨削轮，其作为磨料的金刚砂的磨粒尺寸为4-50微米，为陶瓷或金属粘结，在主轴旋转速度为1000-12000rpm且主轴进给速率为15-300微米/分钟(基于两个主轴)以及半导体晶片旋转速率为5-100rpm且使用0.1-5公升/分钟的水进行冷却润滑时，磨削去除量为2×20微米-2×60微米。结果是半导体晶片具有粗糙度为250-3000RMS(1-80微米)的粗磨削面，且整体厚度变化(TTV)为0.7-3微米(在粗磨削过程中带同轴设置的双主轴的加工过程)。
在精磨削情况下，这些参数如下：被内子主轴或外子主轴支承的磨削轮，其作为磨料的金刚砂、Ceo2、Al2O3、SiC、BaCO3(优选金刚砂)的磨粒尺寸为0.1-5微米，其陶瓷粘结或使用合成树脂粘接，如果适合陶瓷及使用合成树脂，优选晶团粘结(conglomeratebonding)，在主轴旋转速率为1000-12000rpm且主轴进给速率为5-60微米/分钟(基于两个主轴)及半导体晶片旋转速率为5-100rpm且使用0.1-5公升/分钟的水进行冷却润滑时，磨削去除量为2×2.5-2×20微米。结果，半导体晶片具有粗糙度为5-200RMs(测定是用具有1-80微米滤波器(filter)的表面光度仪)且整体厚度变化小于1微米的精磨削面。
带可轴向移动的内主轴的DDDG装置的轴向位移优选为5-25毫米，尤以12毫米更佳。用于现场记录半导体晶片厚度的测量工具的精度优选高于±0.7微米(2σ值)，测量优选以带电容或感应测量记录的机械扫描完成。
依据该核心顺序(1)或(2)的加工结果为：半导体晶片的前表面在2毫米×2毫米区域的测量窗中具有少于16纳米的局部平坦值，在10毫米×10毫米区域的测量窗中具有少于40纳米的局部平坦值。本发明的主题包括类似于上述类型的半导体晶片。最好是表面粗糙度最多为200RMS且最好主要包括硅，化合物半导体晶片、应变硅基片、SOI基片或sSOI基片。

Claims (19)

1.一种生产半导体晶片的方法，包括双面磨削半导体晶片，其中，在半导体晶片的两侧采用磨具同时磨削半导体晶片，先粗磨削，然后精磨削，其特征在于，在粗磨削与精磨削之间，半导体晶片仍然被夹持在磨床上，并且在从粗磨削过渡到精磨削过程中，磨具继续施加基本恒定的载荷。
2.如权利要求1的方法，其特征在于，半导体晶片是在具有磨削轮的二双主轴之间被磨削。
3.如权利要求1或2的方法，其特征在于，在双面磨削之前将半导体晶片与半导体晶体分开，并在双面磨削之后抛光。
4.如权利要求1-3中任一方法，其特征在于，半导体晶片的边缘，在双面磨削之前或之后进行倒圆加工。
5.如权利要求1-4中任一方法，其特征在于，半导体晶片在双面磨削后用蚀刻介质处理，以从半导体晶片的单面或双面去除材料。
6.如权利要求1-5中任一方法，其特征在于，半导体晶片由粗磨削得到非平坦的中间形状，由精磨削得到平坦的最终形状。
7.如权利要求1-6中任一方法，其特征在于，半导体晶片在双面磨削后接受材料去除次孔加工，随后被抛光。
8.如权利要求1-7中任一方法，其特征在于，半导体晶片在双面磨削后接受材料去除抛光及精抛光。
9.如权利要求8的方法，其特征在于，所述材料去除抛光是以双面抛光或单面抛光的方式实施。
10.如权利要求8的方法，其特征在于，所述材料去除抛先是以仅抛光半导体晶片后表面的方式实施。
11.如权利要求10的方法，其特征在于，对半导体晶片后表面进行的材料去除抛光，以短抛光的方式实施，从后表面去除少于5微米材料。
12.如权利要求8-11中任一方法，其特征在于，半导体晶片在精抛光之前接受材料去除次孔加工。
13.如权利要求7或12的方法，其特征在于，半导体晶片在次孔加工过程中使用磁流变介质进行加工。
14.一种平坦工件的双面磨削装置，包括两套双主轴，一用于装卸工件的装置以及一夹具，其中，每套双主轴具有一内子主轴和一外子主轴，所述夹具位于所述双主轴之间，在磨削过程中，将工件保持在自由浮动位置，所述子主轴同轴布置，且支承用于磨削工件两相反面的磨削轮，在每种情况，每套双主轴中至少一根子主轴相对双主轴中的其他子主轴可轴向独立地移动。
15.如权利要求14的装置，其特征在于，所述双主轴可从共线位置倾斜到具有一定角度的倾斜位置。
16.如权利要求14或15的装置，其特征在于，所述每套双主轴的子主轴支承用于工件粗磨削的粗磨削轮及用于工件精磨削的精磨削轮。
17.一种半导体晶片，其前表面在2毫米×2毫米区域的测量窗中具有少于16纳米的局部平坦值，在10毫米×10毫米区域的测量窗中具有少于40纳米的局部平坦值。
18.如权利要求17的半导体晶片，其表面粗糙度至多200RMS。
19.如权利要求17或18的半导体晶片，主要上包括硅、化合物半导体晶片、应变硅基片、SOI基片或sSOI基片。
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