TW202249112A - 研磨工具 - Google Patents

研磨工具 Download PDF

Info

Publication number
TW202249112A
TW202249112A TW111121022A TW111121022A TW202249112A TW 202249112 A TW202249112 A TW 202249112A TW 111121022 A TW111121022 A TW 111121022A TW 111121022 A TW111121022 A TW 111121022A TW 202249112 A TW202249112 A TW 202249112A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
wafer
grinding
polishing
tool
conductive material
Prior art date
Application number
TW111121022A
Other languages
English (en)
Inventor
不破德人
介川直哉
Original Assignee
日商迪思科股份有限公司
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 日商迪思科股份有限公司 filed Critical 日商迪思科股份有限公司
Publication of TW202249112A publication Critical patent/TW202249112A/zh

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/11—Lapping tools
    • B24B37/20—Lapping pads for working plane surfaces
    • B24B37/22—Lapping pads for working plane surfaces characterised by a multi-layered structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • B24B37/07—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool
    • B24B37/10—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool for single side lapping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/27—Work carriers
    • B24B37/30—Work carriers for single side lapping of plane surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/34—Accessories
    • B24B37/345—Feeding, loading or unloading work specially adapted to lapping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B55/00—Safety devices for grinding or polishing machines; Accessories fitted to grinding or polishing machines for keeping tools or parts of the machine in good working condition
    • B24B55/06—Dust extraction equipment on grinding or polishing machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B7/00—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
    • B24B7/20—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground
    • B24B7/22—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground for grinding inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
    • B24B7/228—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground for grinding inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain for grinding thin, brittle parts, e.g. semiconductors, wafers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/34—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture 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
    • H01L21/18—Manufacture 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
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment 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
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

[課題]提供一種可確實地去除因為晶圓的研磨而產生的靜電之研磨工具。 [解決手段]一種研磨晶圓之研磨工具，包含基台與固定在基台之研磨層，在研磨層分散有導電性材料，前述導電性材料對研磨層接觸於晶圓時產生之靜電進行除電。較佳的是，導電性材料是碳纖維，且碳纖維的含有率為3wt%以上且15wt%以下。

Description

研磨工具
本發明是有關於一種研磨晶圓之研磨工具。
在器件晶片的製造程序中，會使用在藉由配置排列成格子狀之複數條切割道(分割預定線)所區劃出的複數個區域中各自形成有器件之晶圓。藉由沿著切割道分割此晶圓，可獲得各自具備器件之複數個器件晶片。器件晶片可組入到行動電話、個人電腦等的各種電子機器。
近年來，隨著電子機器的小型化，器件晶片的薄型化一直被要求。於是，有在晶圓的分割前使用磨削裝置來進行薄化晶圓之處理的作法。磨削裝置具備有保持被加工物之工作夾台與磨削被加工物之磨削單元，且可在磨削單元裝設包含磨削磨石之磨削輪。可藉由以工作夾台保持晶圓，並一面使工作夾台與磨削輪旋轉一面使磨削磨石接觸於晶圓，來將晶圓磨削、薄化(參照專利文獻1)。
於已被磨削磨石磨削之晶圓的面(被磨削面)會殘留沿著磨削磨石的路徑而形成之微細的傷痕(磨削痕跡、鋸痕)。當分割此狀態之晶圓來製造器件晶片時，會在器件晶片殘留磨削痕跡而使器件晶片的抗折強度(彎曲強度)降低。於是，對磨削後的晶圓會施行研磨加工。在研磨加工中可使用具備有研磨層之圓盤狀的研磨工具(研磨墊)，前述研磨層可接觸被加工物。可藉由一面使研磨工具旋轉一面將研磨層壓抵於晶圓的被磨削面，來將被磨削面平坦化，並將殘留於被磨削面之磨削痕跡去除。
然而，若以研磨工具研磨晶圓，會有在相互接觸之晶圓與研磨層之間產生靜電，而使被研磨層研磨之晶圓的面(被研磨面)側帶電之情形。其結果，有發生已形成於晶圓之器件的破壞或動作不良，而使器件晶片的品質降低之疑慮。
對於上述之問題，在專利文獻2已揭示有以下手法：使用包含已埋入有圓柱狀的除電部之研磨層的研磨工具來研磨晶圓。在此研磨工具中，在研磨層的下表面露出有除電部，且除電部在晶圓的研磨時會接觸於晶圓的被研磨面。藉此，可透過除電部去除因為晶圓與研磨層的接觸而產生之靜電，而變得難以發生由靜電所造成之器件的破壞或動作不良。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開2000-288881號公報 專利文獻2：日本特開2008-114350號公報
發明欲解決之課題
如前述，可以藉由使用已在研磨層埋入除電部之研磨工具，來去除研磨加工時產生之靜電。然而，因為除電部的材質和研磨層的母材的材質不同，所以會有在晶圓的研磨時，研磨層之設置有除電部的區域比其他區域更容易磨耗之情形。此時，當以研磨工具研磨晶圓一定時間時，研磨層之設置有除電部的區域會變得比其他區域更薄，除電部變得難以接觸到晶圓。其結果，有以下疑慮：在無法充分地發揮靜電的去除效果之情形下，未能抑制器件的破壞或動作不良的發生。
本發明是有鑒於所述之問題而作成的發明，目的在於提供一種可確實地去除因為晶圓的研磨而產生的靜電之研磨工具。 用以解決課題之手段
根據本發明的一個態樣，可提供一種研磨晶圓之研磨工具，其包含基台與固定於該基台之研磨層，在該研磨層分散有導電性材料，前述導電性材料用於去除該研磨層接觸於該晶圓時產生之靜電。
再者，較佳的是，該導電性材料是碳纖維，該碳纖維的含有率為3wt%以上且15wt%以下。
本發明的一個態樣之研磨工具具備分散有導電性材料之研磨層。藉此，在以研磨工具研磨晶圓時，可維持導電性材料接觸於晶圓之狀態，而可確實地去除在晶圓與研磨層之間產生之靜電。
用以實施發明之形態
以下，參照附加圖式來說明本發明的一個態樣之實施形態。首先，說明可使用本實施形態之研磨工具來研磨被加工物之研磨裝置的構成例。圖1是顯示研磨裝置2的立體圖。再者，在圖1中，X軸方向(第1水平方向、前後方向)與Y軸方向(第2水平方向、左右方向)是相互垂直之方向。又，Z軸方向(鉛直方向、上下方向、高度方向)是和X軸方向以及Y軸方向垂直之方向。
研磨裝置2具備長方體形之基台4，前述基台4會支撐或容置構成研磨裝置2之各構成要素。於基台4的前端部設置有可載置片匣8a、8b之片匣載置區域(片匣載置台)6a、6b。片匣8a、8b是可容置複數個晶圓11之容器，且配置於片匣載置區域6a、6b上。例如，可在片匣8a容置研磨加工前之晶圓11，並在片匣8b容置研磨加工後之晶圓11。
圖2是顯示晶圓11的立體圖。例如晶圓11可為以矽等的半導體材料所構成之圓盤狀的單晶晶圓，且具備相互大致平行的正面11a以及背面11b。
晶圓11已被呈相互交叉地配置排列成格子狀之複數條切割道(分割預定線)13區劃成複數個矩形狀的區域。又，於被切割道13所區劃出之複數個區域的正面11a各自形成有IC(積體電路，Integrated Circuit)、LSI(大型積體電路，Large Scale Integration)、LED(發光二極體，Light Emitting Diode)、MEMS(微機電系統，Micro Electro Mechanical Systems)器件等的器件15。
不過，對晶圓11的種類、材質、形狀、構造、大小等並未限制。例如晶圓11亦可為以矽以外的半導體(砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)、氮化鎵(GaN)、碳化矽(SiC)等)、藍寶石、玻璃、陶瓷、樹脂、金屬等所構成之晶圓。又，對於器件15的種類、數量、形狀、構造、大小、配置等也無限制。
可藉由沿著切割道13分割晶圓11，而製造各自具備器件15之複數個器件晶片。又，可在晶圓11的分割前以磨削磨石對晶圓11的背面11b側進行磨削來薄化晶圓11，藉此得到薄型化之器件晶片。
再者，在已被磨削磨石磨削之晶圓11的背面11b(被磨削面)會殘留沿著磨削磨石的路徑而形成之微細的傷痕(磨削痕跡、鋸痕)。當分割此狀態之晶圓11來製造器件晶片時，會在器件晶片殘留磨削痕跡而使器件晶片的抗折強度(彎曲強度)降低。於是，藉由研磨裝置2(參照圖1)對磨削後之晶圓11的背面11b側進行研磨。藉此，將晶圓11的背面11b側平坦化，並去除殘留於晶圓11的背面11b側之磨削痕跡。
在以研磨裝置2對晶圓11的背面11b側進行研磨時，會在晶圓11的正面11a側貼附保護構件17。可使用例如和晶圓11大致相同形狀的膠帶來作為保護構件17。膠帶包含具有可撓性之薄膜狀的基材、與設置在基材上之黏著層(糊層)。基材是以聚烯烴、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯等之樹脂所構成，黏著層是以環氧系、丙烯酸系、或橡膠系之接著劑等所構成。再者，黏著層亦可是會因紫外線的照射而硬化之紫外線硬化型的樹脂。
晶圓11以貼附有保護構件17之狀態容置於圖1所示之片匣8a。並且，將容置有複數個晶圓11的片匣8a載置於片匣載置區域6a上。
在基台4的上表面側當中位於片匣載置區域6a、6b之間的區域設置有開口4a。並且，於開口4a的內側設置有搬送晶圓11之第1搬送機構10。又，在開口4a的前方之區域設置有用於將各種資訊(加工條件等)輸入研磨裝置2之操作面板12。
於第1搬送機構10的斜後方設置有調節晶圓11的位置之位置調節機構14。已容置於片匣8a之晶圓11可藉由第1搬送機構10來搬送至位置調節機構14上。然後，位置調節機構14藉由將晶圓11夾入來調節晶圓11的位置。又，在位置調節機構14的附近配置有將晶圓11保持並旋繞之第2搬送機構(裝載臂)16。
於基台4的上表面側當中位於第2搬送機構16的後方之區域，設置有形成為長邊方向沿著X軸方向之矩形狀的開口4b。並且，於開口4b的內側設置有移動機構18。例如移動機構18是滾珠螺桿式的移動機構，並包含沿著X軸方向配置之滾珠螺桿(未圖示)、使滾珠螺桿旋轉之脈衝馬達(未圖示)等。又，移動機構18具備平板狀的移動工作台20，並使移動工作台20沿著X軸方向移動。此外，在移動工作台20的前方以及後方設置有覆蓋移動機構18的構成要素(滾珠螺桿、脈衝馬達等)且沿著X軸方向伸縮之蛇腹狀的防塵防滴罩蓋22。
在移動工作台20上設置有保持晶圓11之工作夾台(保持工作台)24。工作夾台24的上表面是和水平方向(XY平面方向)大致平行之平坦面，並構成保持晶圓11之保持面24a。保持面24a已透過形成在工作夾台24的內部之吸引路24b(參照圖6)、閥(未圖示)等而連接到噴射器(ejector)等的吸引源(未圖示)。已藉由位置調節機構14進行對位之晶圓11可被第2搬送機構16搬送至工作夾台24的保持面24a上，並被工作夾台24保持。
當藉由移動機構18使移動工作台20移動時，工作夾台24即和移動工作台20一起沿著X軸方向移動。又，在工作夾台24連結有馬達等之旋轉驅動源(未圖示)，前述旋轉驅動源使工作夾台24以繞著和Z軸方向大致平行的旋轉軸的方式旋轉。
在基台4的後端部設有長方體形之支撐構造26。在支撐構造26的前表面側設有移動機構28。移動機構28具備在支撐構造26的前表面側沿著Z軸方向而配置之一對導軌30。在一對導軌30以可沿著導軌30滑動的方式裝設有移動板32。
在移動板32的後表面側(背面側)設置有螺帽部(未圖示)。在此螺帽部螺合有在一對導軌30之間沿著Z軸方向配置之滾珠螺桿34。又，在滾珠螺桿34的端部連結有脈衝馬達36。當藉由脈衝馬達36使滾珠螺桿34旋轉時，移動板32即沿著導軌30在Z軸方向上移動。
在移動板32的前表面側(正面側)設置有支撐構件38。支撐構件38支撐有對晶圓11施行研磨加工之研磨單元40。
研磨單元40具備被支撐構件38所支撐之中空的圓柱狀的殼體42。在殼體42以可旋轉的狀態容置有沿著Z軸方向配置之圓柱狀的主軸44。主軸44的前端部(下端部)露出於殼體42的外部，且在主軸44的基端部(上端部)連結有馬達等的旋轉驅動源(未圖示)。
在主軸44的前端部固定有圓盤狀的安裝座46。並且，可在安裝座46的下表面側裝設研磨晶圓11之圓盤狀的研磨工具(研磨墊)48。例如研磨工具48可藉由螺栓50等的固定具來固定於安裝座46。研磨工具48藉由從旋轉驅動源透過主軸44以及安裝座46所傳達之動力，而繞著和Z軸方向大致平行的旋轉軸旋轉。
保持有晶圓11之工作夾台24可藉由移動機構18而定位到研磨單元40的下方。然後，一面使工作夾台24以及主軸44旋轉一面藉由移動機構28使研磨單元40以預定的速度下降。藉此，旋轉之研磨工具48會接觸於晶圓11，且晶圓11會被研磨。
於和第2搬送機構16相鄰之位置配置有將晶圓11保持並旋繞之第3搬送機構(卸載臂)52。又，於第3搬送機構52的前方側配置有對晶圓11進行洗淨之洗淨機構54。例如洗淨機構54具備將晶圓11保持並旋轉之旋轉工作台、與對被旋轉工作台所保持之晶圓11供給純水等的洗淨液之噴嘴。
已被研磨單元40研磨之晶圓11被第3搬送機構52搬送至洗淨機構54，並被洗淨機構54洗淨。並且，洗淨後之晶圓11被第1搬送機構10搬送，且容置到片匣8b。
以研磨裝置2研磨晶圓11時，研磨工具48會被裝設在安裝座46。圖3(A)是顯示研磨工具48的上表面側的立體圖，圖3(B)是顯示研磨工具48的底面側的立體圖。研磨工具48包含圓盤狀之基台60與固定在基台60之圓盤狀的研磨層62。
基台60是以不鏽鋼、鋁等的金屬所構成，且具有在基台60的上表面側開口之複數個螺孔60a。螺孔60a是沿著基台60的圓周方向呈大致等間隔地配置排列。又，在基台60的中心部設置有在厚度方向上貫通基台60之圓柱狀的貫通孔60b。
研磨層62形成為和基台60大致相同直徑的圓盤狀，且藉由接著劑等而接合於基台60的下表面側。研磨層62的下表面構成有和晶圓11接觸來研磨晶圓11之平坦的研磨面62a。又，在研磨層62的中心部設置有在厚度方向上貫通研磨層62之圓柱狀的貫通孔62b。
可藉由在使基台60的上表面接觸於安裝座46(參照圖1)的下表面的狀態下，透過已設置在安裝座46之貫通孔(未圖示)將螺栓50(參照圖1)插入並螺入螺孔60a，而將研磨工具48裝設於安裝座46。
圖4是顯示研磨層62的一部分的放大剖面圖。研磨層62包含：研磨層62的母材即結合材(基材)64、與於結合材64所含有之磨粒(固定磨粒)66以及導電性材料68。再者，在圖4中，為了方便說明，而將磨粒66以及導電性材料68相對於結合材64的厚度放大來圖示。
結合材64是作為固定磨粒66之黏結材來發揮功能之圓盤狀的構件，並包含相互大致平行的上表面64a以及下表面64b。再者，結合材64的下表面64b相當於研磨層62的研磨面62a(參照圖3(A)以及圖3(B))。
例如，結合材64是以毛氈、樹脂(發泡聚氨酯、橡膠粒子等)等所構成，且結合材64的厚度是設定為5mm以上且15mm以下。又，作為磨粒66，可使用例如平均粒徑為1μm以上且10μm以下之二氧化矽(SiO 2)。不過，結合材64的材質以及厚度、與磨粒66的材質以及粒徑，可以因應於研磨的對象物即晶圓11的材質等來合宜變更。
又，在研磨層62(結合材64)呈大致均勻地分散有導電性材料68。一部分的導電性材料68會在結合材64的上表面64a露出，其他一部分的導電性材料68會在結合材64的下表面64b露出。又，在上表面64a露出之導電性材料68與在下表面64b露出之導電性材料68，是透過已埋入結合材64的內部之導電性材料68來連接。藉此，形成從結合材64的上表面64a至下表面64b之導電路徑，且研磨層62在研磨層62的厚度方向(結合材64之厚度方向)上會具有導電性。
導電性材料68是用於去除研磨層62接觸於晶圓11時產生之靜電的導電性物質。導電性材料68可以使用碳纖維。例如可使用長度的平均值(平均纖維長度)為1μm以上且20μm以下、直徑的平均值(平均纖維徑)為0.1μm以上且0.5μm以下之碳纖維。又，碳纖維的含有量會調節成可適當地形成從結合材64的上表面64a至下表面64b之導電路徑。具體而言，碳纖維的含有率宜為3wt%以上且15wt%以下。此含有率相當於碳纖維的質量對包含磨粒66之研磨層62的質量(結合材64的質量、磨粒66的質量與碳纖維的質量之總和)的比率。
例如，可藉由讓毛氈浸漬混入有磨粒66以及碳纖維之液體之方法、或在毛氈的製造過程中於毛氈的原料混入磨粒66以及碳纖維之方法，來製得分散有磨粒66以及碳纖維之毛氈。並且，可藉由讓此毛氈浸漬液狀接著劑(環氧樹脂系接著劑、酚樹脂系接著劑等)，而形成在以毛氈所構成之結合材64分散有磨粒66以及碳纖維之研磨層62。又，可藉由在將樹脂材料、磨粒66以及碳纖維混合或捏合之後進行壓縮成形以及燒成，而形成在以樹脂所構成之結合材64分散有磨粒66以及碳纖維之研磨層62。
再者，對固定在基台60之研磨層62的形狀、數量、尺寸並無限制。圖5(A)是顯示具有複數個研磨層70之研磨工具48的上表面側的立體圖，圖5(B)是顯示具有複數個研磨層70之研磨工具48的底面側的立體圖。
如圖5(A)以及圖5(B)所示，亦可在基台60固定複數個研磨層70。例如，形成為淚滴狀(花瓣地狀)之4片研磨層70沿著基台60的圓周方向呈大致等間隔地配置排列。研磨層70的下表面分別構成有和晶圓11接觸來研磨晶圓11之平坦的研磨面70a。再者，研磨層70的構成和研磨層62(參照圖4)同樣。
其次，說明使用了研磨工具48之晶圓11之研磨方法的具體例。圖6是顯示研磨晶圓11之研磨裝置2的剖面圖。
在以研磨工具48研磨晶圓11時，研磨工具48是裝設在研磨裝置2的研磨單元40。又，藉由工作夾台24來保持晶圓11。具體而言，晶圓11以正面11a側(保護構件17側)面對於保持面24a且背面11b側朝上方露出之方式配置在工作夾台24上。若在此狀態下使吸引源的吸引力(負壓)作用於保持面24a，晶圓11即隔著保護構件17被工作夾台24吸引保持。
保持有晶圓11之工作夾台24可藉由移動機構18(參照圖1)而定位到研磨單元40的下方。此時，晶圓11配置成背面11b(被研磨面)的整體和研磨層62的研磨面62a重疊。
其次，一面使工作夾台24以及主軸44旋轉，一面藉由移動機構28(參照圖1)使研磨單元40下降。藉此，旋轉的研磨層62被壓抵於晶圓11的背面11b側，晶圓11的背面11b側即被研磨面62a研磨。例如晶圓11可藉由在研磨中對晶圓11以及研磨工具48未供給研磨液之乾式研磨來加工。
當研磨單元40下降至預定的位置後，晶圓11的研磨量(研磨前後的晶圓11的厚度之差)即達到預定之值，且晶圓11的研磨加工即完成。其結果，晶圓11的背面11b側會被平坦化，且殘留於晶圓11的背面11b側之磨削痕跡會被去除。
再者，當以研磨工具48研磨晶圓11時，會有在相互接觸之晶圓11與研磨層62之間產生靜電，而使晶圓11的被研磨面側(背面11b側)帶電之情形。晶圓11的帶電會成為已形成於晶圓11之器件15(參照圖2)的破壞或動作不良的原因。
在此，本實施形態的研磨工具48具備有分散有導電性材料68之研磨層62(參照圖4)。並且，以研磨工具48研磨晶圓11時，在結合材64的下表面64b(研磨面62a)露出之導電性材料68會接觸於晶圓11。其結果，晶圓11可透過已分散於研磨層62之導電性材料68、以導電性的金屬所構成之基台60、安裝座46、主軸44，而連接到接地端子(未圖示)。藉此，可形成已在晶圓11與研磨層62之間產生之靜電的放電路徑，而從晶圓11去除靜電。
再者，導電性材料68是涵蓋研磨層62的整個區域而呈大致均勻地分散，以研磨工具48研磨晶圓11時的研磨層62的磨耗量(研磨層62的厚度的減少量)在研磨層62的整個區域中會變得大致均勻。亦即，研磨層62的研磨面62a可維持為平坦。藉此，可維持在研磨層62的研磨面62a露出之導電性材料68接觸於晶圓11之狀態，且靜電的去除效果會持續。
如上述，本實施形態之研磨工具48具備分散有導電性材料68之研磨層62。藉此，以研磨工具48研磨晶圓11時，可維持導電性材料68接觸於晶圓11之狀態，而可確實地去除在晶圓11與研磨層62之間產生之靜電。
再者，在上述實施形態中雖然說明了藉由乾式研磨來研磨晶圓11之情況，但是也可以藉由濕式研磨來研磨晶圓11。在這種情況下，在藉由研磨工具48來研磨晶圓11時，可從形成於研磨單元40的內部之研磨液供給路72(參照圖6)透過貫通孔60b、62b來對晶圓11以及研磨工具48供給研磨液。例如作為研磨液，可使用包含氫氧化鈉、氫氧化鉀等之鹼性溶液、包含過錳酸鹽等之酸性溶液、純水等。
另外，上述實施形態之構成、方法等，只要在不脫離本發明的目的之範圍下，均可合宜變更來實施。
(實施例1) 其次，說明評價本發明之研磨工具的特性之結果。在本實施例中，準備了相當於研磨工具48的研磨層62(參照圖4)之基板，並測定基板的電阻值。
圖7(A)是顯示評價用的基板21的立體圖。基板21是和研磨層62(參照圖4)同樣地形成。具體來說，是藉由讓磨粒以及導電性材料分散在結合材(橡膠粒子)，而形成圓盤狀的基板21。再者，使用平均粒徑為5μm之二氧化矽來作為磨粒，並使用平均纖維長度為10μm且平均纖維直徑為0.2μm之碳纖維來作為導電性材料。又，基板21的直徑是設為150mm，基板21的厚度是設為10mm。
在本實施例中，準備了碳纖維的含有率不同之9片基板21。各基板21中的碳纖維的含有率經調節而成為：0wt%、1.0wt%、2.0wt%、3.0wt%、3.5wt%、4.0wt%、4.5wt%、5.0wt%、15.0wt%。此含有率相當於碳纖維的質量對包含磨粒之基板21的質量(結合材的質量、磨粒的質量與碳纖維的質量之總和)的比率。
然後，測定基板21在厚度方向上的電阻值。電阻值是藉由讓電阻計(測試器)80的探針碰抵於基板21的正面21a與背面21b來測定。
圖7(B)是顯示碳纖維之含有率與評價用的基板21之電阻值的關係的圖表。碳纖維之含有率為0wt%、1.0wt%、2.0wt%之基板21的電阻值，為電阻計80的測定上限值之3000kΩ以上。另一方面，當碳纖維的含有率達到3.0wt%時，基板21的電阻值會驟減到236kΩ。經推測，這是因為包含於基板21之碳纖維增加，而變得容易形成從基板21的正面21a至背面21b之導電路徑之故。藉此，可確認出以下情形：研磨層62(參照圖4)所含有之碳纖維的含有量宜為3.0wt%以上。
此外，按碳纖維的含有率達到3.5wt%、4.0wt%、4.5wt%、5.0wt%，基板21的電阻值會減少為94kΩ、24kΩ、11kΩ、8kΩ。藉此，可確認出以下情形：研磨層62(參照圖4)所含有之碳纖維的含有量宜為3.5wt%以上、或4.0wt%以上、或4.5wt%以上、或5.0wt%以上。並且，在碳纖維的含有量為5.0wt%、15.0wt%的情況下，基板21的電阻值會成為最小值之8kΩ。
不過，雖然碳纖維的含有量若大於15.0wt%，基板21的電阻值會維持得較低，但已確認到基板21脆化且基板21的機械強度降低之情形。因此，為了將研磨層62(參照圖4)成形為所期望的形狀來既維持研磨層62的形狀並且研磨晶圓11，碳纖維的含有率宜為15.0wt%以下。
依據上述之結果，可確認出以下情形：藉由使研磨工具48的研磨層62(參照圖4)含有碳纖維，可降低研磨層62的厚度方向上的電阻值，而對靜電的去除顯現有效的導電性。
(實施例2) 其次，說明以本發明之研磨工具研磨晶圓之結果。在本實施例中，藉由一面以研磨工具48研磨晶圓一面測定晶圓的正面的電壓，來監控研磨加工中的晶圓的帶電。
圖8(A)是顯示使用於晶圓之研磨的研磨工具48的底面圖。圖8(A)所示之研磨工具48除了研磨層70的數量為5片這點以外，具有和圖5(A)以及圖5(B)所示之研磨工具48同樣的構成。
基台60的直徑是設為450mm，且5片淚滴狀(花瓣形狀)之研磨層70的厚度是設為10mm。又，研磨層70是藉由使磨粒以及導電性材料分散於結合材(橡膠粒子)而形成。使用了平均粒徑為5μm之二氧化矽來作為磨粒，並使用了平均纖維長度為10μm且平均纖維直徑為0.2μm之碳纖維來作為導電性材料。再者，碳纖維的含有率已調節為5wt%。
並且，將上述之研磨工具48裝設於研磨裝置2的研磨單元40(參照圖1)，並以研磨工具48研磨晶圓。圖8(B)是顯示使用於晶圓23的研磨之研磨工具48的局部剖面正面圖。
晶圓23使用了直徑300mm、厚度100μm之矽晶圓。並且，藉由工作夾台24(參照圖6)保持晶圓23的正面23a側，並藉由研磨層70研磨晶圓23的背面23b側。再者，工作夾台24(參照圖6)的旋轉速度是設為100rpm，主軸44(參照圖6)的旋轉速度是設為1000rpm，且將研磨工具48的下降速度調節成對晶圓23施加200N之荷重。
在上述之研磨條件下，將48片晶圓23藉由乾式研磨來分別研磨220秒鐘。並且，在晶圓23的研磨中，使用非接觸式的電壓測定器82來測定晶圓23的背面23b的電壓。再者，電壓測定器82是設置在研磨工具48的基台60的中心部，並測定了晶圓23的背面23b當中被定位在電壓測定器82的正下方之區域的電壓。
所測定出之電壓，在全部48片的晶圓23的研磨中，是在-50V以上且50V以下之範圍內保持為大致固定。也就是說，並未確認到因為晶圓23的帶電而造成之電壓的增減。其原因經推測為：研磨中在晶圓23與研磨層70之間產生之靜電已被研磨層70所含有之碳纖維去除。
根據上述之結果，可確認出以下情形：藉由使研磨工具48的研磨層70含有碳纖維，可有效地防止晶圓23之帶電。
2:研磨裝置 4,60:基台 4a,4b:開口 6a,6b:片匣載置區域(片匣載置台) 8a,8b:片匣 10:第1搬送機構 11,23:晶圓 11a:正面(第1面) 11b:背面(第2面) 12:操作面板 13:切割道(分割預定線) 14:位置調節機構 15:器件 16:第2搬送機構(裝載臂) 17:保護構件 18,28:移動機構 20:移動工作台 21:基板 21a,23a:正面 21b,23b:背面 22:防塵防滴罩蓋 24:工作夾台(保持工作台) 24a:保持面 24b:吸引路 26:支撐構造 30:導軌 32:移動板 34:滾珠螺桿 36:脈衝馬達 38:支撐構件 40:研磨單元 42:殼體 44:主軸 46:安裝座 48:研磨工具(研磨墊) 50:螺栓 52:第3搬送機構(卸載臂) 54:洗淨機構 60a:螺孔 60b,62b:貫通孔 62,70:研磨層 62a,70a:研磨面 64:結合材(基材) 64a:上表面 64b:下表面 66:磨粒(固定磨粒) 68:導電性材料 72:研磨液供給路 80:電阻計(測試器) 82:電壓測定器 X,Y,Z:方向
圖1是顯示研磨裝置的立體圖。 圖2是顯示晶圓的立體圖。 圖3(A)是顯示研磨工具的上表面側的立體圖，圖3(B)是顯示研磨工具的底面側的立體圖。 圖4是顯示研磨層的一部分的放大剖面圖。 圖5(A)是顯示具有複數個研磨層之研磨工具的上表面側的立體圖，圖5(B)是顯示具有複數個研磨層之研磨工具的底面側的立體圖。 圖6是顯示研磨晶圓之研磨裝置的剖面圖。 圖7(A)是顯示評價用的基板的立體圖，圖7(B)是顯示碳纖維之含有率與評價用的基板之電阻值的關係的圖表。 圖8(A)是顯示使用於晶圓之研磨的研磨工具的底面圖，圖8(B)是顯示使用於晶圓之研磨的研磨工具的局部剖面正面圖。
2:研磨裝置
4:基台
4a,4b:開口
6a,6b:片匣載置區域(片匣載置台)
8a,8b:片匣
10:第1搬送機構
11:晶圓
12:操作面板
14:位置調節機構
16:第2搬送機構(裝載臂)
17:保護構件
18:移動機構
20:移動工作台
22:防塵防滴罩蓋
24:工作夾台(保持工作台)
24a:保持面
26:支撐構造
28:移動機構
30:導軌
32:移動板
34:滾珠螺桿
36:脈衝馬達
38:支撐構件
40:研磨單元
42:殼體
44:主軸
46:安裝座
48:研磨工具(研磨墊)
50:螺栓
52:第3搬送機構(卸載臂)
54:洗淨機構
X,Y,Z:方向

Claims (2)

  1. 一種研磨工具，可研磨晶圓，前述研磨工具的特徵在於： 包含基台與固定在該基台之研磨層， 在該研磨層分散有導電性材料，前述導電性材料用於去除該研磨層接觸於該晶圓時產生之靜電。
  2. 如請求項1之研磨工具，其中該導電性材料是碳纖維， 該碳纖維的含有率為3wt%以上且15wt%以下。
TW111121022A 2021-06-14 2022-06-07 研磨工具 TW202249112A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021098441A JP2022190222A (ja) 2021-06-14 2021-06-14 研磨工具
JP2021-098441 2021-06-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202249112A true TW202249112A (zh) 2022-12-16

Family

ID=84192708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111121022A TW202249112A (zh) 2021-06-14 2022-06-07 研磨工具

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220395957A1 (zh)
JP (1) JP2022190222A (zh)
KR (1) KR20220167760A (zh)
CN (1) CN115533736A (zh)
DE (1) DE102022205697A1 (zh)
TW (1) TW202249112A (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4154067B2 (ja) 1999-04-06 2008-09-24 株式会社ディスコ 研削装置
CN100496896C (zh) * 2000-12-01 2009-06-10 东洋橡膠工业株式会社 研磨垫
US8435098B2 (en) * 2006-01-27 2013-05-07 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive article with cured backsize layer
JP4937700B2 (ja) * 2006-11-07 2012-05-23 株式会社ディスコ 乾式研磨装置
CN111318956A (zh) * 2018-12-13 2020-06-23 夏泰鑫半导体(青岛)有限公司 聚氨酯研磨垫及其制造方法、及化学机械研磨装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220167760A (ko) 2022-12-21
JP2022190222A (ja) 2022-12-26
US20220395957A1 (en) 2022-12-15
DE102022205697A1 (de) 2022-12-15
CN115533736A (zh) 2022-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI823988B (zh) 研磨墊
TW202249112A (zh) 研磨工具
TW202128346A (zh) 被加工物之研削方法
JP7301473B2 (ja) 研削装置及び研削装置の使用方法
TWI769294B (zh) 研磨墊
US20240066665A1 (en) Grindstone
JP7301472B2 (ja) ウェーハの加工方法
US11717934B2 (en) Annular frame cleaning accessory for grinding apparatus
JP2023108102A (ja) ウェーハの研磨方法
CN116276396A (zh) 被加工物的磨削方法
TW202319181A (zh) 被加工物之磨削方法及磨削裝置
KR20210108309A (ko) 드레서 보드
TW202411022A (zh) 磨石
JP2023077112A (ja) パッケージデバイスの製造方法
JP2024027610A (ja) 研削装置
JP2022093909A (ja) 研磨パッド
JP2023104444A (ja) 被加工物の加工方法
JP2022098138A (ja) 搬送機構及び加工装置
JP2022045713A (ja) 加工装置
TW202349478A (zh) 搬送單元及加工裝置
KR20230120098A (ko) 세정 장치
TW202230504A (zh) 被加工物之研削方法
CN114589562A (zh) 被加工物的磨削方法
CN116100385A (zh) 被加工物的磨削方法和磨削装置
JP2020061515A (ja) 再生ウェーハの製造方法