CN1986154A - 硅晶片研磨装置及其保持组件、硅晶片平整度校正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种硅晶片研磨装置、用于该装置的保持组件及硅晶片平整度校正方法,尤其涉及一种在最终研磨工序中能够校正硅晶片平整度的硅晶片研磨装置、用于该装置的保持组件及硅晶片平整度校正方法。本发明的硅晶片研磨用保持组件,包括:研磨平台,其上面附着有研磨衬垫并可转动;扣环,其转动方向与研磨平台的转动方向相同且配置于研磨头的底部,并用于防止研磨过程中硅晶片的脱离;背膜,其附着于所述扣环的一面上并用于支撑所述硅晶片,其中,所述背膜是混性体。采用本发明,通过在硅晶片研磨用保持组件中使背膜呈环圆形并改变其尺寸和机械性能,能够在最终研磨工序中校正硅晶片的平整度。
Description
技术领域
本发明涉及一种硅晶片研磨装置、用于该装置的保持组件及硅晶片平整度校正方法,尤其涉及一种在最终研磨工序中能够校正硅晶片平整度的硅晶片研磨装置、用于该装置的保持组件及硅晶片平整度校正方法。
背景技术
为降低生产成本及提高产品性能,半导体技术正向高集成化方向发展,因此,对硅晶片平整度的要求也越加严格。
小规格硅晶片的制造中所适用的以往的研磨(lapping)、蚀刻、单面研磨等工序,无法满足严格的平整度要求。
为克服这种缺陷,大规格硅晶片制造工序由包括研磨、蚀刻、磨削等一系列成形(shaping)工序和双面研磨、最终研磨及清洗工序构成。
引进这一系列新的工序后,虽然大幅提高了硅晶片的平整度,但是双面研磨之后的最终研磨工序中,平整度的下降却是很难克服的问题。
为解决所述问题,最近,以改变最终研磨工序中使用的研磨装置的结构,或改进用于该装置的各种消耗品等各种方法,谋求解决平整度下降的现象,但目前为止,尚未得到令人满意的平整度。
发明内容
本发明鉴于所述问题而作,其目的在于提供一种在不改变最终研磨工序中通常使用的硅晶片研磨装置的结构条件下,只改进该装置中作为消耗品使用的保持组件,以此克服最终研磨工序中平整度下降问题的硅晶片研磨装置。
本发明的目的在于,提供一种在最终研磨工序中通过使用混性体背膜,校正硅晶片平整度的方法。
在本发明中,所述混性体是指由物理或化学性质互不相同的部分构成的一个结构体,如在一个结构体中各部分的材料或厚度等不同。
本发明的目的在于,提供一种在最终研磨工序中能够校正硅晶片平整度的保持组件。
本发明的目的在于,提供一种在最终研磨工序中能够校正硅晶片平整度的保持组件中所使用的混性体背膜组件。
本发明的目的在于,提供一种在最终研磨工序之后,硅晶片边际为EE2mm左右的、具优秀平整度的硅晶片。
本发明的硅晶片研磨装置,包括上面附着有研磨衬垫的研磨平台、与所述研磨平台相对配置且其转动方向与所述研磨平台的转动方向相同的研磨头,其特征在于:包括附着于所述研磨头底部且用于支撑硅晶片的背膜;内径大小等于所述硅晶片直径+α、并配置于所述背膜上的扣环。其中,被所述扣环所围住的所述背膜,由混性体构成。
所述背膜具有相同厚度时,所述背膜中靠近所述扣环的边缘部可由相对较软的材料构成。所述边缘部的宽度最好是3至5mm。而且,所述边缘部的宽度最好等于或低于所述扣环内径的2%(例如,12英寸的硅晶片直径为300mm,对于300mm+α的扣环内径,边缘部的宽度应在3至5mm的范围内)。
当被所述扣环所围住的背膜由相同材料构成时,可使所述背膜具有不同的厚度。
特别是,当被所述扣环所围住的背膜由相同材料构成时,可使远离所述扣环的背膜中央部比靠近所述扣环的背膜边缘部更厚。
当被所述扣环所围住的背膜由相同材料构成时,所述背膜可在靠近所述扣环处具有预定宽度边缘部,并从所述边缘部沿半径方向具有阶梯状成型的、具预定高度的至少一个凸缘部。
所述边缘部最好从所述扣环的内壁向圆心方向具有具有3至5mm的径向宽度。所述边缘部的宽度最好等于或低于所述扣环内径的2%。
当被所述扣环所围住的背膜由相同材料构成时,所述背膜至少可以包括沿圆周方向形成的一个凹槽部。
所述背膜,可以包括邻接于所述扣环且沿圆周方向形成的凹槽部和被所述凹槽部所围住的具有预定高度的凸缘部。
所述凹槽部最好从所述扣环的内壁向圆心方向具有3至5mm的径向宽度。所述凹槽部的宽度最好等于或低于所述扣环内径的2%。
另一方面,本发明提供一种在最终研磨工序中通过使用由混性体构成的背膜,以校正晶片平整度的方法。
所述校正晶片平整度的方法,包括以下工序:对研磨头中心进行标记;将第一背膜粘接于研磨头,并使其中心标记对准于研磨头中心;将内径等于晶片直径+α的扣环配置于所述第一背膜上;将样品晶片配置于所述扣环内后,进行最终研磨;测定所述样品晶片的平整度;根据所测定的晶片的平整度,将背膜构成为混性体;对实际晶片进行最终研磨。
其中,将背膜构成为混性体的工序中,形成于减压粘接层上的基材层和形成于所述基材层上的表面发泡层中至少一层的局部由不同的材料构成,其中,所述减压粘接层设置于研磨头底部并用于减压。
而且,将背膜构成为混性体的工序中,可将所述基材层和所述基材层上所形成的表面发泡层中至少一层设成具有不均匀的厚度。
其中,进一步包括以下工序:
从第一背膜中去除和晶片上需校正平整度部分相对应的部分;
将所述第二背膜的中心标记对准于所述第一背膜的中心,
在所述第一背膜的中心上对准第二背膜的中心标记,以将所述第二背膜附着于第一背膜上应校正平整度的部分。
其中,在所述第一背膜中,形成于减压粘接层上的基材层和形成于所述基材层上的表面发泡层中至少一层的局部被去除或加厚。
另一方面,本发明提供一种在晶片的最终研磨工序中用于校正晶片平整度的保持组件。
所述保持组件,包括:
环形扣环,其内径等于晶片直径+α;
中心标有对准标记的环形背膜,其由减压粘接层、形成于所述减压粘接层上的基材层、形成于所述基材层上的表面发泡层所构成,其中所述减压粘接层具有和所述扣环的外直径相同的直径,其粘接于研磨头的底部,并用于减压。而所述基材层和表面发泡层中至少一层的局部可拆除或附着。
其中,所述背膜还可以包括截取线,所述截取线用于将所述基材层和表面发泡层中至少一层的局部沿所述背膜的圆周方向拆除。
另外,所述基材层和表面上均可设有能够使其局部沿所述背膜的圆周方向拆除的截取线。
所述截取线从扣环内壁向背膜圆心方向形成,且以3mm至5mm的间隔相隔。
特别是,所述截取线在所述背膜上形成在从所述背膜的圆心开始该背膜半径的40%以外的圆周上。
所述背膜,可从其圆心至预定距离处,沿圆周方向形成有凹槽部。
此时,所述凹槽部邻接于所述扣环,并沿其圆周方向形成,其宽度最好是3至5mm。即,所述凹槽部的宽度最好等于或低于所述扣环内径的2%。
此时,形成在所述减压粘接层上的基材层和形成在所述基材层上的表面发泡层中至少一层可由不同的材料构成。
另一方面,形成在所述减压粘接层上的基材层和形成在所述基材层上的表面发泡层中,至少一层可具有不同的厚度。
另一方面,本发明提供一种晶片,所述晶片在最终研磨工序后,以EE2mm(其中,EE表示边缘排除量)为基准,具有0.2-0.5的全局平整度(GBIR)、0.15-0.3的局部平整度(SBIR)、0.13-0.18的最大局部平整度值(SFQR)。
另一方面,本发明还提供一种晶片,所述晶片在最终研磨工序之后,以EE3mm为基准,具有0.2-0.4的全局平整度(GBIR)、0.15-0.3的局部平整度(SBIR)、0.1-0.13的最大局部平整度值(SFQR)。
附图说明
图1是适用本发明所涉及的硅晶片研磨用保持组件的研磨装置的立体示意图。
图2是表示图1中′B′部分具体结构的局部剖视图,其中示在研磨头上部的箭头表示研磨压力方向,示在晶片上部的箭头表示排斥力。
图3a是本发明一实施例所涉及的硅晶片研磨用保持组件的剖面示意图,图中箭头表示斥力。
图3b是图3a中“C”方向透视图,即研磨用保持组件的俯视图。
图4是本发明另一实施例所涉及的硅晶片研磨用保持组件的剖面示意图。
图5是本发明又一个实施例所涉及的硅晶片研磨用保持组件的剖面示意图。
图6a是本发明又一个实施例所涉及的硅晶片研磨用保持组件的剖面示意图。
图6b是图6a中“A”方向透视图,即研磨用保持组件的俯视图。
图7a-1是中央部较厚的凸形状晶片在经过最终研磨之前(试验前)的照片,其中箭头表示径向。
图7a-2是对中央部较厚的凸形状晶片经过最终研磨之前(试验前),该晶片的径向各位置和该位置上厚度之间的关系图。
图7b-1是中央部较厚的晶片在按照本发明一实施例经过最终研磨之前(试验后)的照片,其中箭头表示径向。
图7b-2是根据本发明一实施例,对图7a中晶片进行最终研磨之后(试验后),该晶片径向各位置和该位置上厚度之间的关系图。
图8a是表示进行最终研磨之前(试验前)的晶片局部位置上平整度的图表。
图8b是表示进行最终研磨之后(试验后)的晶片局部位置上平整度的图表。
具体实施方式
下面参照附图,详细说明本发明的较佳实施例。
图1是概略地表示适用本发明所涉及的硅晶片研磨用保持组件的研磨装置的立体图。图2是表示图1中′B′部分的剖视图,其中示在研磨头上部的箭头表示研磨压力方向,示在晶片上部的箭头表示排斥力。
如图所示,本发明的硅晶片研磨装置1,包括:研磨平台21,其上面附着有研磨衬垫22并可转动;研磨头25,其与所述研磨平台21相对配置且二者的转动方向相同;保持组件24,其由配置于所述研磨头25的底部并用于防止晶片23在研磨过程中脱离的扣环28、结合于该扣环28的一面并用于支持晶片23的背膜24构成。
具体而言,如图2所示,本发明的一实施例所涉及的背膜24,包括:能够使晶片可脱离地吸附在其表面的发泡层241;用于支持晶片的基材层243;用于将所述发泡层241和基材层243粘贴在所述研磨头25底部的减压粘接层245及可粘贴及脱离所述减压粘接层245的离型片(未图示)。
当内径等于晶片直径+α的扣环28配置于所述背膜24上时,在所述扣环28的内径范围内的背膜24,还可包括:第一背膜24a;在伸缩性、弹性、耐久性或厚度中,至少有一个物性和第一背膜24a不同的至少一个第二背膜24b。
本实施例中,在所述扣环28内径范围内的背膜24,分为第一背膜24a和第二背膜24b,但本发明并不限于此,还可以包括第三背膜。所述第一背膜24a可设置在以晶片中心为基准的中央部,而第二背膜24b可配置于其周围。
其中,为了制作混性体背膜24,在形成于所述减压粘接层245上的基材层243和形成于所述基材层243上的表面发泡层241中,将其中至少一层的局部由弹性系数、耐久性等物性相异于其他部分的材料制成。
另外,为了制作混性体背膜24,在形成于所述减压粘接层245上的基材层243和形成于所述基材层243上的表面发泡层241中,使其中至少一层的局部的厚度相异于其他部分。
实施例1
图3a是本发明一实施例所涉及的硅晶片研磨用保持组件的剖面示意图,图中箭头表示斥力。
图3b是图3a中“C”方向透视图,即研磨用保持组件的俯视图。
如图3a及图3b所示,在所述背膜32的各部分具有相同厚度的情况下,当所述研磨头25的中心和粘接在其上的背膜32的中心相对齐时,在内径等于所述晶片直径+α的扣环28内,至少将径向配置的所述背膜32中心周边上的中央部32a和远离所述中央部32a并用于研磨晶片23边缘部分的边缘部32b,用不同的材料构成。
其中,之所以将所述扣环28的内径设为等于所述晶片直径+α,是为了易于装卸晶片。
其中,也可通过使所述背膜32内特定部分的发泡层具有不同大小或数量的发泡孔,将所述背膜32构成混性体。
特别是,考虑到在最终研磨工序中,晶片边缘部分在研磨头25离心力的作用下受到更多的研磨而导致平整度下降的问题,靠近所述扣环28的所述背膜32的边缘部32b(当以所述背膜32的中心为基准时,该部分应属于外周部,但因其用于研磨晶片的边缘部,就称之为边缘部),可用相对较软的材质制成。
而且,考虑到最终研磨工序之后的晶片平整度,所述边缘部32b应从所述扣环28内壁具有3至5mm的宽度。
即,所述边缘部的宽度最好等于或低于所述扣环内径的2%(例如,12英寸的晶片,其直径为300mm,对于扣环的内径300mm+α,边缘部的宽度应在3至5mm的范围内)。如此形成边缘部32b,就可增加晶片的研磨余地,进而可解决在最终研磨后,边缘的平整度低于标准平整度的问题。
实施例2
图4是本发明另一实施例所涉及的硅晶片研磨用保持组件的剖面示意图。
如图4所示,被扣环28所围住的背膜42,当以相同材料构成时,所述背膜42就被设成,在特定部分具有相异于其他部分的厚度。
在本实施例中,与靠近所述扣环28的背膜42的边缘部42a相比,远离所述扣环28的所述背膜42的中央部上,可进一步包括凸缘部42b。
所述边缘部42a从所述扣环28的内周侧壁沿其径向具有3至5mm的宽度为佳,而从所述边缘部42a,沿其径向形成阶梯状且具有预定高度的至少一个凸缘部42b。
在晶片的最终研磨工序中,考虑到边缘的平整度下降问题,所述边缘部42a的宽度最好等于或低于所述扣环内径的2%。
在本实施例中,所述边缘部42a,以所述背膜42为中心,在边缘区域沿圆周方向予以配置。但根据情况,也可将所述背膜42的中央部上的至少一部分设成厚于中央部的其他部分。
实施例3
图5是本发明又一个实施例所涉及的硅晶片研磨用保持组件的剖面示意图。
如图5所示,被所述扣环28所围住的背膜52,当以相同材料制成时,所述背膜52至少包括一个沿圆周方向形成的凹槽部52a。
本实施例中,所述背膜52包括邻接于所述扣环28且沿其圆周方向形成的凹槽部52a和被所述凹槽部52a所围住的具有预定高度的凸缘部52b。
在本实施例中,虽然所述凹槽部52a在背膜52的厚度方向上贯穿整个背膜形成,但根据情况,所述凹槽部52a可形成至发泡层为止,也可以经过发泡层形成至基材层为止。
所述凹槽部52a最好从所述扣环28的内周侧壁向圆心方向具有3至5mm的径向宽度。即,考虑到在最终研磨工序中晶片边缘部分的平整度下降的问题,所述边缘部42a的宽度最好等于或低于所述扣环内径的2%。
所述凹槽部52a最好形成在远离所述背膜52中心的边缘上。但根据情况,也可将所述背膜52的中央部上至少一部分设成厚于中央部的其他部分。
下面,概略地说明利用所述硅晶片最终研磨装置校正晶片平整度的方法。
根据本发明的第一实施例,首先选择20个左右的晶片样品,并在可转动的研磨平台21上固定研磨衬垫22后,从配置在所述研磨衬垫22上的喷嘴26供应研磨浆料27。之后,在所述研磨衬垫22上放置晶片23后,使研磨头25在压迫晶片23的状态下,沿着和研磨平台21转动方向相同的方向转动,以此研磨晶片23的表面。
晶片23的制造包括:研磨(lapping)、蚀刻(etching)、磨削等一系列修整(Shaping)工序和双面研磨、最终研磨、清洗等工序。
特别是,本发明的第一实施例所涉及的最终研磨工序中,首先对晶片样品进行最终研磨,并测定其平整度后,再决定需要进行校正的部分。
将晶棒切割而成的晶片,基本上呈其中央部突出的状态,因此为了对中央部进行更多的研磨,可利用图5所示的保持组件进行研磨。
如图5所示的保持组件,虽然未对图3a、图4及图5中的减压粘着层31进行说明,但可以购买市售的带有离型片的减压粘着层31,除去离型片后,将其附着于所述研磨头25背面而使用。
此时,先标记所述研磨头25中心后,将背膜52的中心标记对准于所述研磨头25的中心标记后予以附着,之后,将内径等于所述晶片直径+α的扣环28配置于所述背膜52后,进行最终研磨。
本实施例中,如图5所示,从所述扣环28内壁沿着内圆周方向形成具有3mm或5mm宽度的凹槽部52a,由此将背膜构成混性体结构后,对实际晶片进行最终研磨。
表1表示,在利用以往的单一结构背膜的条件下和,按照本发明的实施例,利用沿背膜52的圆周方向形成具有3mm宽度或5mm宽度的凹槽部52a的混性体背膜的条件下,对晶片进行最终研磨的前后所测得的晶片平整度。其中,所述晶片平整度分别是全局平整度(GBIR,total thickness variance)、局部平整度(SBIR,site back ideal focal plane range)及最大局部平整度值(SFQR,reference plane-site front least square focal plane range)的值。
通常,关于平整度,晶片制造厂商在出厂检验中,努力将晶片的不完整边缘(wafer margin)规格限制在2mmE.E(边缘排除(Edge Exclusion)),但晶片的不完整边缘值往往超过所述标准值。
因此,在本实施例中,为实现所述目的,利用直径为2mm或3mm的探针,并以2mmE.E,或3mmE.E为基准进行了测定。
此时,如表1所示,在研磨头上利用所述具3mm或5mm宽度凹槽部52a的背膜52时,和利用普通的背膜进行最终研磨时相比,特别是在以2mmE.E作为基准时,全局平整度(GBIR)分别为0.567、0.440、0.294,而且凹槽部52a的宽度越大,GBIR的值越小。
此外还发现,当以2mmE.E为基准时,局部平整度(SBIR)和最大局部平整度(SFQR)也比较小,分别为0.331、0.296、0.181和0.183、0.159、0.134。
即通过本实施例,可提供在最终研磨工序之后以2mm EE为基准具有0.2-0.5的全局平整度(GBIR)、0.15-0.3的局部平整度(SBIR)、0.13-0.18的最大局部平整度值(SFQR)的晶片。
另一方面,本发明可提供在最终研磨工序之后以3mm EE为基准具有0.2-0.4的全局平整度(GBIR)、0.15-0.3的局部平整度(SBIR)、0.1-0.13的最大局部平整度值(SFQR)的晶片。
此时,为了使这些数据能够符合顾客要求的规格,如图6a及图6b所示,所述保持组件可以在粘贴有离型片11的状态下予以出售。
此时,在所述背膜12的所述减压粘接层121上所形成的基材层123和所述基材层123上所形成的表面发泡层125中,其中至少一层的局部可由相异于其他部分的材料构成,从而制作第二背膜。
或者,在所述减压粘接层121上所形成的基材层123和所述基材层123上所形成的表面发泡层125中,改变其中至少一层的厚度,以制作第二背膜。
此时,可进一步包括在第一背膜中去除相应于所述第二背膜12的部分,或将所述第二背膜的中心标记对准于所述第一背膜的中心后,予以粘贴的工序。
此时,在所述减压粘接层121上所形成的基材层123和所述基材层123上所形成的表面发泡层125中,可除去其中至少一层的局部。
此外,所述第二背膜12,可在所述减压粘接层121上所形成的基材层123和所述基材层123上所形成的表面发泡层125中至少一层的局部加厚而制成。
如图6b所示,保持组件包括:环形扣环13,其内径等于晶片直径+α;中心标有对准标记的环形背膜12,其由用于粘贴于研磨头的底部并具有减压功能的减压粘接层121、形成于所述减压粘接层121上的基材层123、以及形成于所述基材层123上的表面发泡层125所构成,其中所述减压粘接层121的直径和所述扣环13的外径相同。而所述基材层123和表面发泡层125中至少一层的局部可以脱离或附着。
此时,所述背膜12还包括截取线17,截取线17的作用在于,能够将所述基材层123和表面发泡层125中至少一层沿着所述背膜12的圆周方向拆下,而该截取线17,也可将所述基材层123和表面发泡层125的至少一部分沿着所述背膜12的圆周方向拆下。
所述截取线17,以所述扣环13的内壁为基准,向所述背膜中心标记15,具有3mm-5mm的径向距离。
特别是,所述截取线17形成在从所述背膜的圆心开始该背膜半径的40%以外的圆周上。
所述背膜12,可以在从圆心至预定距离内,沿着圆周方向形成凹槽部。
其中,所述凹槽部邻接于所述扣环,并沿圆周方向形成,且最好具有3至5mm的宽度。即,所述凹槽部的宽度最好等于或低于所述扣环内径的2%。
其中,在所述减压粘接层上所形成的基材层和所述基材层上所形成的表面发泡层中至少一层可由混性体材料构成。
而且,在所述减压粘接层上所形成的基材层和所述基材层上所形成的表面发泡层中至少一层可具有不均匀的厚度。
此时,在第一背膜中,通过去除或加厚对应于需校正晶片平整度部分的方法而制备第二背膜。
根据这种结构,如图2所示,在研磨过程中,即使研磨头25施加压力,弹性系数相对很大的研磨头25、晶片23、研磨平台21不会发生变形,而背膜24和研磨衬垫22就会产生压缩。
此时,如果对晶片23的背面施加压力的混性体背膜24的回弹力不均匀,则作用于晶片23整面的研磨压力也就不同。
表1
TA条件 | EE2mm基准 | EE3mm基准 | |||||
GBIR | SBIR | SFQR | GBIR | SBIR | SFQR | ||
NormalTA | FP前 | 0.632 | 0.363 | 0.173 | 0.552 | 0.295 | 0.115 |
FP后 | 0.567 | 0.331 | 0.183 | 0.489 | 0.261 | 0.148 | |
E3mm加工TA | FP前 | 0.657 | 0.379 | 0.207 | 0.573 | 0.305 | 0.153 |
FP后 | 0.440 | 0.296 | 0.159 | 0.365 | 0.218 | 0.124 | |
E5mm加工TA | FP前 | 0.591 | 0.350 | 0.184 | 0.510 | 0.277 | 0.123 |
FP后 | 0.294 | 0.181 | 0.134 | 0.258 | 0.154 | 0.106 |
其中,E3mm、E5mm分别表示背膜边缘部的宽度,FP表示最终研磨,TA表示“测试之后”。
图7a-1是中央部较厚的晶片在经过最终研磨之前(试验前)的照片,其中箭头表示径向。
图7a-2是对中央部较厚的晶片进行最终研磨之前(试验前),该晶片的径向各位置和该位置上厚度之间的关系图。
图7b-1是中央部较厚的晶片在按照本发明一实施例经过最终研磨之后(试验后)的照片,其中箭头表示径向。
图7b-2是根据本发明一实施例,对图7a中晶片进行最终研磨之后(试验后),,该晶片径向各位置和该位置上厚度之间的关系图。
如图7a-1及图7a-2、图7b-1及图7b-2所示,经过双面研磨之后,当晶片23的形状为边缘部较薄、中央部较厚的凸起(convex)状时,对中央部可使用相对较硬的材质制成的背膜来细微地增加对中央部的研磨量,从而提高整个晶片23表面的平整度。
图8a及8b分别表示试验前后,以EE3mm基准对晶片整个表面测量局部平整度(SBIR)的结果。从中可以得知,局部平整度方面,晶片边缘部的平整度维持在0.1以下。
这种晶片平整度的校正方法,如图3a及图3b所示,在背膜32的各部分中,可通过将其中至少一部分由不同物性的材料构成,或者如图4a及图4b所示,也可通过使背膜42具有不均匀的厚度,同样获得和本实施例相同的效果。
例如,进行双面研磨后,若晶片23的形状为边缘部较厚、中央部较薄的凹陷状,就对边缘部使用相对较硬的材料制成的背膜,以此细微地增加对边缘部的研磨量,从而提高整个晶片23表面的平整度。
另外,本发明所提出的硅晶片研磨用保持组件,不仅可以校正晶片23的厚度偏差,而且还可以校正变形所导致的研磨不均匀。在磨削后所残留的压力、磊晶圆背面所形成的氧化膜的膜层压力等有可能使晶片向某一个方向大幅弯曲。
此时,晶片23被施加研磨压力而人为地被展开的状态下,由于其存在要回复原来变形状的力,因此会导致不均匀的研磨。因此,可通过非均质背膜24来校正所述不均匀的研磨。
晶片研磨用保持组件中,可使背膜呈环形,并改变尺寸和机械性能,以此在最终研磨工序中校正晶片的平整度。
本发明,虽然以附图所示的实施例进行了说明,但这仅仅是一个实施方式而已,本领域的技术人员可通过多种方式实施本发明。
Claims (30)
1.一种硅晶片研磨装置,包括上面附着有研磨衬垫的研磨平台、与所述研磨平台相对配置且其转动方向与所述研磨平台的转动方向相同的研磨头,其特征在于:还包括,
附着于所述研磨头底部并用于支撑硅晶片的背膜;
内径等于所述硅晶片直径+α、且配置于所述背膜上的扣环,
其中,至少被所述扣环所围住的背膜由混性体构成。
2.根据权利要求1所述的硅晶片研磨装置,其特征在于:
当所述背膜中各部分的厚度相同时,其中靠近所述扣环的边缘部由相对较软的材料构成。
3.根据权利要求2所述的硅晶片研磨装置,其特征在于:
所述边缘部,从所述扣环内壁向环中心具有3至5mm的径向宽度。
4.根据权利要求2所述的硅晶片研磨装置,其特征在于:
所述边缘部的宽度等于或低于所述扣环内径的2%。
5.根据权利要求1所述的硅晶片研磨装置,其特征在于:
当被所述扣环所围住的背膜由相同材料构成时,其具有不同的厚度。
6.根据权利要求5所述的硅晶片研磨装置,其特征在于:
当被所述扣环所围住的背膜由相同材料构成时,远离所述扣环的背膜中心部比靠近所述扣环的背膜边缘部更厚。
7.根据权利要求5所述的硅晶片研磨装置,其特征在于:
当被所述扣环所围住的背膜由相同材料构成时,包括靠近所述扣环的、具预定宽度的边缘部;及从所述边缘部向半径方向以阶梯状成型的、具预定高度的至少一个凸缘部。
8.根据权利要求7所述的硅晶片研磨装置,其特征在于:
所述边缘部,从所述扣环的内壁向环中心具有3至5mm的径向宽度。
9.根据权利要求7所述的硅晶片研磨装置,其特征在于:
所述边缘部的宽度等于或低于所述扣环内径的2%。
10.根据权利要求1所述的硅晶片研磨装置,其特征在于:
当被所述扣环所围住的背膜由相同材料构成时,所述背膜具有沿圆周方向形成的至少一个凹槽部。
11.根据权利要求10所述的硅晶片研磨装置,其特征在于:
所述背膜包括,邻接于所述扣环且沿其圆周方向形成的凹槽部及被所述凹槽部所围住的具预定高度的凸缘部。
12.根据权利要求11所述的硅晶片研磨装置,其特征在于:
所述凹槽部,从所述扣环内壁向圆心方向具有3至5mm的宽度。
13.根据权利要求11所述的硅晶片研磨装置,其特征在于:
所述凹槽部的宽度等于或低于所述扣环内径的2%。
14.一种硅晶片平整度校正方法,其特征在于,包括以下工序:
配置第一背膜;
将内径等于硅晶片直径+α的扣环,配置于所述第一背膜上;
将样品硅晶片配置于所述扣环内,以进行最终研磨;
测定所述样品硅晶片平整度;
根据所测定的硅晶片平整度,将所述背膜构成为混性体;
对实际硅晶片进行最终研磨。
15.根据权利要求14所述的硅晶片平整度校正方法,其特征在于:
将背膜构成为混性体的工序中,在设置于研磨头底部并用于减压的减压粘接层上所形成的基材层和形成于所述基材层上的表面发泡层中至少一层的局部由相异于其他部分的材料构成。
16.根据权利要求14所述的硅晶片平整度校正方法,其特征在于:
将背膜构成为混性体的工序中,在设置于研磨头底部并用于减压的减压粘接层上所形成的基材层和形成于所述基材层上的表面发泡层中至少一层局部的厚度相异于其他部分。
17.根据权利要求14所述的硅晶片平整度校正方法,其特征在于,进一步包括:
从第一背膜中去除和晶片上需校正平整度的部分相对应的部分;
在所述第一背膜的中心上对准附着第二背膜的中心标记。
18.根据权利要求14所述的硅晶片平整度校正方法,其特征在于,进一步包括形成第二背膜的工序,所述工序包括:
在所述第一背膜中基材层和形成于所述基材层上的表面发泡层中至少一层中去除或加厚对应于晶片上需校正平整度的部分的部分。
19.一种硅晶片,其特征在于:
经过最终研磨工序后,以EE2mm为基准,具有,
0.2-0.5的全局平整度;
0.15-0.3的局部平整度;
0.13-0.18的最大局部平整度值。
20.一种硅晶片,其特征在于:
经过最终研磨工序之后,以EE3mm为基准,具有,
0.2-0.4的全局平整度;
0.15-0.3的局部平整度;
0.1-0.13的最大局部平整度。
21、一种晶片保持组件,其特征在于,包括:
环形扣环,其内径等于晶片直径+α;及
中心标有对准标记的环形背膜,
其中所述环形背膜包括,
减压粘接层,其粘接于研磨头的底部,并用于减压;
基材层,其形成于所述减压粘接层上;
表面发泡层,其形成于所述基材层上,
其中所述基材层和表面发泡层中至少一层的局部可拆除或附着。
22、根据权利要求21所述的晶片保持组件,其特征在于,所述背膜还包括截取线,所述截取线用于将所述基材层和表面发泡层中至少一层的局部可沿所述背膜的圆周方向拆除。
23、根据权利要求22所述的晶片保持组件,其特征在于,所述基材层利表面上均设有可使其局部沿所述背膜的圆周方向拆除的截取线。
24、根据权利要求22所述的晶片保持组件,其特征在于,所述截取线从扣环内壁向背膜圆心方向形成,且以3mm至5mm的间隔相隔。
25、根据权利要求22所述的晶片保持组件,其特征在于,所述截取线在所述背膜上形成在从所述背膜的圆心开始该背膜半径的40%以外的圆周上。
26、根据权利要求21所述的晶片保持组件,其特征在于,所述背膜从其圆心至预定距离处,沿圆周方向形成有凹槽部。
27、根据权利要求21所述的晶片保持组件,其特征在于,所述凹槽部从所述扣环内壁向其圆心方向具有3至5mm的宽度。
28、根据权利要求27所述的晶片保持组件,其特征在于,所述凹槽部的宽度等于或低于所述扣环内径的2%。
29、根据权利要求21所述的晶片保持组件,其特征在于,形成在所述减压粘接层上的基材层和形成在所述基材层上的表面发泡层中,至少一层由不同的材料构成。
30、根据权利要求21所述的晶片保持组件,其特征在于,形成在所述减压粘接层上的基材层和形成在所述基材层上的表面发泡层中,至少一层具有不同的厚度。
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