TW434117B - Methods of grinding and grinding machine, especially for carrying out said grinding method - Google Patents

Description

^34 1 1 7 * A7 B7 五、發明説明（f) 本發明係有醑用來研磨諸如使甩於半導體裝置之建構 的矽晶圓之類圓盤和磁性材料將被沈積在其上Μ形成爾睡 磁碟和類似物所用的磁性記憶體圔盤之玻璃或其他腾性材 料圓盤的研磨櫬器和研磨方法。 發明背景 當研磨圓盤供作上述任一目的時•圓盤的外俩直徑係 被研磨到高精確度Μ及通常達到特定的截面形態是重要的 。在記憶體圓盤的例子中，一圓形開口亦需要被研磨到一 精確控制的直徑和真圜度。在矽晶圓的例子中|在後缜製 造步驟中之對正乃裔要對正裝置被形成茌圓盤的周部，諸 如形成平台和缺口。 好沪部中A^4,-/J,h工消贽合作^印來 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 傅統上，緣研磨機對於所有的袖猓已採納有線性滑道 。不論是採納重行循環的滾動元件_承或是空氣轴承•所 有這些轴線在當研磨諸如前述圃盤之類脆性材料時皆同受 共同的故障，亦即其容許在研磨輪和構件之間有重大的相 對運動。此乃起因於爾要提供通常為由堆叠一個線性軸在 另一個線性袖之上所獲致研磨輪的正交連動。此運動爾要 使用硬磨耗的研磨輪來將因磨耗所造成的外形偏差簡至最 小*但是此種研磨輪傾向於產生出帶有深度損傷之差品質 的表面。 當研磨矽晶圓時，起因於研磨期間次表面損壤的深度 ，必須予Μ減至最小，此乃由於欲使用在後嫌的製造步驟 中的話*晶圆必須為零損傷。當次表面損傷已發生時•此 本紙張尺度適Λ]中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 434117 A7 B7 _ 五、發明説明（h) 即表示酸蝕刻和拋光之後研磨步驟晶面有損傷。酸蝕刻和 抛光兩加工處理皆是昂貴的。損傷愈少，所需的拋光時間 就愈短。 本發明之概要 依據本發明的一項持色，一種如上所述的研磨櫬器包 括有一晒固的平台，一工作頭心軸和一研磨輪心軸係設置 在此平台上*並且其中該研磨鞴心袖本身係被安裝在一次 總成上，而此次班成則藉由可撓件被附结到該平台，可撓 件容許次缌成可平行於研磨輪心袖之行進方向作有限度的 運動，Μ獲致一被安裝在工作頭心袖上工件之研磨*可撓 件係可禁止研磨輪心軸次縴成在所有其他方向上的運動。 在有兩個研磨輪係被安裝在該平台上的情況下，每一 研磨輪最好是獨立地安装在一次迪成上*並且每一次缠成 係由所述可撓件被附结到該平台。 在一較佳配置中，該平台本身係經由吸振機構而被安 裝到一固定的櫬器基座。 依據本發明的另一項特色，每一次總成係可藉由凸輪 機構而朗向一工作顗心軸伸出該研磨輪心_以及從—工作 頭心袖縮回該研磨輪心袖。 該凸輪拥構可僅於一個方向上搡作•在此情況下•回 復揮簧機樽可予提供來在相反的方向提供一回復力。 或者是，該凸輪機構可於兩方向上操作，Μ使得確實 的驅動係被提供予朝向一工作頭心袖伸出該研磨輪心軸以 本紙乐尺度適圯中囤國家標半（CNS ) Α4規格（2丨ΟΧ 297公釐） (#先Μ讀背面之注意事項再填巧本頁) 裝.

,1T 434 ? -2 Α7 Β7 五、發明说明（)） 及從一工作頭心袖締回該研磨輪心袖二者情況。 依據本發明•藉由利用受凸輪驅動的次缌成被安装在 附结到一共同平台的可撓件上，一短剐度環路係被產生在 研磨輪和部件之間，藉Μ在研磨期間減小研磨輪和部件之 間作相對運動的危險。 該圓盤之进緣常態地係於研磨操作期間被成彤| Μ便 產生出該圓盤之一概略為三角形或是梯形的邊緣。為了要 獲致此點*研磨輪的表面係Μ—互補的方式予成形*以使 得當研磨輪與工件元件枏嚙合時•互補的造形係被產生在 元件/工件邊緣的周邊。 若是研磨輪之互補造形不變更的話•邊.緣廊形將只會 被精確地產生出。極明顯•當研磨輪磨耗時*此廊形將改 爱，並且埴些研磨輪必須利用一通當的成形用輪來被周期 性地重行成形。迄今，研磨輪互補靡形之初始成形係離機 為之，因為必須要使用硬的磨耗用研磨輪。 藉由建樺一種依據本發明的研磨櫬器以得出低的研磨 輪/元件相對蓮動，乃可使用較软的研磨輪，並且已了解 到，此種較炊的研磨輪可利用一適當的成形用輪而在現場 予Μ成形。一種依據本發明所建構的研磨櫬器最好是含有 一成形用輪，其被安装成可與主研磨輪相哨合，Κ容許主 研磨輪可依擗要而被成形》 較佳地•並且依據本發明的另一項特色*所述成形用 輪可予安裝在工作頭心袖上，且典型地為安裝到工件/元 本紙張尺度適用中因國家標皁（CNS ) A4^格{ 210X 297公釐） (請先閱讀背面之ii意事項溥填莴本莨) |裝· ΐτ 4 J 4 ] 1 7驗 A7 B7 五、發明説明（Y) 伴支播结構的後方。 依據本發明一尤其較佳的特色，巳發現到，藉由利用 適當軟的研磨輪，此软的研磨輪可在現場予以成形和在現 埸予μ重行成形。此乃免除了在當一研磨輪初始時為離機 成形時及/或必須予移除來重行成形時所可能產生的問題 〇 較佳地，係此用软的樹脂结合輪。此種輪已經發現到 在當被使用來研磨邊緣造形時可得出非常低的次表面損傷 。本發明此項特色因而在於一緊密_度環路之組合和一相 對為柔性、以樹脂结合的研磨輪偕同一成形用輪之使用， 其可在當需要時隨即使用之。瑄些因素當組合在一起時係 在被研磨的画盤中得出一高的表面精度和低的次表面損傷 邊緣。 本發明因而額外地提供出一種研磨一圓盤之邊緣的方 法，其包括的步嫌有：提供一妍磨輪；提供一成形用輪並 移動該研磨輪和該成形用輪使成哺合，以便在該研磨輪之 邊緣的周邊形成一截面為相應於在研磨期間欲被形成在一 工件邊緣之周邊的形狀相互補的溝槽；將該研磨輪與至少 一個工件相哨合並將此工件的邊緣研磨成所欲求的形狀； Μ及在工件已被研磨或是在一糸列工件已被研磨之後，重 行哺合該研磨輪和該成形用輪，Κ便重行成形該研磨輪中 的溝榷*來修正磨耗。 本發明亦在於一種用來實施上述方法的裝置|此裝置 本紙張尺度適用中闺國家棉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） ----------^------1Τ------X • k {"先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 434117 B7 五、發明説明（Γ) ----------鼓------、訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 包括有：一研磨輪；用於此研磨輪的驅動楗構；—成形用 輪和用於此成形用輪的驅動機媾；用來移動該研磨輪Μ便 全面進磨該研磨輪的邊緣來在其中形成一精確截面的溝槽 之铟構；用於將該研磨輪與該成形用輪分離開，以及用於 移動該研磨輪以與一圓形工件栢哦合Μ便緣磨此工件之機 構，其中該成形用輪係被安装在工件心軸上以便随之轉動 〇 可提供櫬構來更換一經研磨的工件，代之Μ其他欲被 研磨的工件。 亦可提供櫬構來檢測該研磨輪中廊形用溝檐的磨耗* Κ便岔斷研磨程序。 可提供可回懕於上述檢测用機構之機構來再度重行哦 合該研磨輪和該成形用輪•以便重行成形該研磨輪之邊緣 中的廊形。 本發明亦可遘用於研磨機器，其額外地研磨了環繞於 一工件的周邊之對正區域•諸如一平台或一缺口，而且依 據本發明的另一項特色，一棰具現本發明的機器係含有一 研磨輪心軸，一研磨輪可被安裝在此研磨輪心軸上來嚙合 一圓盤工件，以便形成一平台在此圓盤工件的周邊上。 依據本發明的又一項特色，一種研磨機器含有一研磨 輪心铀，一研磨輪可被安裝在此研磨輪心軸上來嚙合一圓 形工件的周进，供在其中研磨一缺口。 依據本發明的再一項特色，該研磨輪心軸和該工件心 本紙张尺度適州中园國家樣準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐〉 434117贛 A7 B7 五、發明説明（& ) 軸係被安裝於空氣軸承中。 I I - -I I - - * , I 1 E m ^^^1 一^ (請先閲讀背面之注項再填巧本頁) 較佳地，工作頭係被安装在一被施以預負荷的滑道上 *此滑道為何服馬達所驅動並被配M —高解析度編碼器。 可撓件典型地包括有去除應力的網桿，此網桿一方面 係被直接接合到該平台*而另一方面係被直接接合到心軸 承靠用次總成。 較佳地•在一棰被適配成來f磨矽晶圓的機器中•檢 視櫬構係被提供，其可在線上檢視晶画厚度、直徑Μ及截 面。 在一缺口欲被形成在外都周逷的情況下•該檢視機構 最好是被通配成來檢査缺口角度和深度。 在一平台欲被形成在環繞一周逢的情況下，該檢視機 構最好是被適配成來檢査平台長度和Υ —直徑Κ及平台角 落半徑。 該檢視機構可被帶入操作狀態以便檢査每一個晶圃， 或是更典型地為在每第η個晶固已被研磨之後才被帶至成 操作狀態。 晶圓之光學檢視最好是在晶画被垂直地安裝在一被旋 轉的真空夾頭上時實施。 晶圓直徑、真圓度之光學檢視Μ及缺口和平台之量測 最好是在晶圓為垂直地安裝在一旋轉台上時實施。 光學檢視機樽可予安装成指向晶画的表面*並且係提 供有機構來分度夾具和晶固，以使得可在複數個分立的點 本紙張尺度適州中國國家標率（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） 4341173 A7 _______B7 五、發明説明（7 ) 處作量測並且埴些最測可與由一參考元件或樣板所導出者 相比較。 一·晶固於研磨期間«緣尺寸和廊形之光學檢視最好是 由一檢視裝置為之，此檢視裝置係指向邊緣，Μ便在當晶 圓旋轉時檢視其鄹形。邊緣資料可與一姐由一參考元件工 件之邊緣所取得的量测相比較（或是先儲存並稍後在比較 )。最好是檢視一工件之邊緣周圍的多數個點並且tt等多 數個點係與目標形狀和尺寸相比較。 依據本發明的另一項特色》櫬構係被提供來在晶圓正 被轉動時•將一清起流«射東瞄準在一晶圓之突伸唇部。 此乃防止研磨屑在當晶圓從支撐夾具上被移除時，向下跑 到晶圓的後方。 依捶本發明的又一項特色，該研磨輪和工件元件於研 磨期間係被容置在一密封的環境内 > 並且清洗流體射束最 好是被導入該密封的環境中。 較佳地*所述密封的環境係由一諸如為聚碳酸籩的埵 明塑膠材料所形成。 較佳地*所述密封的環境係藉由一延伸在其周圍之可 膨脹的密封環而被密封。 如先前所指出•櫬器基部區可製成為一單逋，但是在 要使得振動瞄離為最佳的情況下，其可包括有一兩件式结 構*帶有振動吸收用櫬構界於此兩部件之間。 在一種兩件式結構中•其中一個部件係藉由振動隔離 -10- 本紙張尺度適州t國囷家梯率（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 装· Λ 4 3 4〗彳7麵 A7 _B7__ 五、發明説明（I) (吸收）機構被安裝在另一個部件的上方·兩部件之在上 方者可為由金羼所製成，其含有或是係使至少部分地為由 聚合物混凝土所形成，K便提供一直接的、高度吸振的連 结位在安装件之間，供用於該等移動心袖和次縴成Μ及工 作頭心軸導軌機構之凸輪。 —種用於研磨一矽晶圓工件之邊緣的研磨程序可包括 有兩個階段*第一階段為一Μ樹脂结合的CBN輪係伸出 來粗磨工件邊緣，以及第二階段為一Μ樹脂结合的鑽石輪 係被伸出來精磨該邊緣。 依據本發明*所述方法含有«由利用一成形用輪來在 每一研磨輪的邊緣中全面進磨所欲求的形狀，在櫬器上現 埸成形和重行成形兩研磨輪的步嫌。 較佳地，檐器基部區之扭轉振動對於研磨輪棰定性的 影《•係鞴由將承載了次媳成的研磨輪安装於機器基部區 上一中央位置而予Μ減低。在櫬器基部區中該位置點處， 最好是含有一段聚合物混凝土，其對次鐮成提供高減振作 用0 在内直徑和外直徑二者皆要精磨的情況下，可採用兩 階段式研磨程序於内磨和外磨二者，其中一利用預成形金 羼结合輪之粗磨係在先•而一利用在嫌器上現場所成形並 重行成形的成形C ΒΝ樹脂结合輪之精磨係在後。 本發明現將箱由例子•參照附疆予Μ描述•其中： 黼1為一具現本發明之研膺機器的立艚視圖·其為由 -11- 本紙張尺度適用中國國家揉率（CNS > Α4规格（210X297公釐） --------:^裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -β A7 * 434 11 7 _B7__ 五、發明说明（7) —操作人員常態所站的位置看去所得見者； 園2為圖1中所示研磨櫬器的側視圖，其為由操作人 貝常態所站立位置之看去所得見者； 钃3為躧1和2中所示研磨櫬器的斓視圓； 画4為圖3中前端朗前所看去，通遇撓曲安装的次總 成之一稍放大尺寸的剖面視圈； 困5為圖4中所看到諸可撓件中的兩個可描件之放大 尺寸視 圃6為通過右上方的放大剖面視圓，顯示出凸輪驩動 器和從動子以及次總成的强簧加載； 圖7為BB2中所示機器之次鐮成端的放大、部分剖面 側視圖； 圖8為一工件装載和卸載機構的立體視圖，此工件裝 載和卸載機構係被適配成安裝在圖3中所示機器之端部的 右手邊，其中一部分可在園8中得見ί 圖9為圃8中元件搬蓮裝置的相反方向立骽視圖，其 亦顯示出圓盤檢視裝置和圖3中所示櫬器的右手端； 圈10係一從圖9中所示圓盤檢視裝置之相反端所得 到的放大立體視匾； 圖1 1為一監視器螢幕之視圖·顯示出由照相機所看 到的缺口； 圈1 2為一監視器螢幕之視圈·顯示出由照相機所看 到一晶圓邊緣的平台； -12- 本紙張尺度適用中囷國家標率（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -- I In - d - ϋ n n n _ i) _ T _ n _ n _ i Λ. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 3 4 1 t 7* A7 B7 五、發明说明（/α) 圈1 3為圈1 0中總成之後方的俚視_ •顯示出馬達 和真空夾具之間的驅動器，以及亦顯示出一厚度量測探針 可予定位成在將晶圓運送到工作頭之前，決定出晶圓的厚 度； 圖1 4為一多研磨輪總成的側視圖，此多研磨輪缌成 例如可被利用在圈1中所示的捆器； 圔1 5為一缺口研磨輪的側視画•此缺口研磨輪例如 可被採用在國1中所示的櫬器； 團1 6為一工件真空夾頭和修整輪總成的脚視圖；Μ 及 圖1 7為一清洗站的側視圈，此清洙站亦可用作為中 間的晶圓儲存站。 〔圖號簡要說明〕 10 控制箱 12 櫬床 14 浮式平台 16， 18*20 振動吸收用腳部 2 2 基部區 2 4 工作頭 2 6 滑道 2 8 驅動馬達 3 0 真空夾頭 3 2 研磨輪 -13- 本紙张尺度適扣中囤國家標芈（CNS ) Μ規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注^^項再填寫本頁) 裝· 、1r 好"—部中戒^率^，-;!工消灸合竹^印1:1 434彳彳7 A7 B7 五、發明説明（"） 3 4 環 形 溝 檐 3 6 晶 圓 工 件 3 8 釉 承 斑 成 4 0 電 動 馬 達 4 2 支 搏 結 構 4 4 剛 性 加 強用板 4 6 凸 緣 4 8 第 二 支 撐结構 5 0 滑 道 5 2 心 軸 驅 動器 5 4 驅 動 器 單元 5 6 > 5 8 成 形 輪 6 0 箭 號 6 2 端 面 6 4 , 6 6 擋 止 6 8 箭 頭 7 0 圓 弧 7 2 外 骰 7 4 開 P 7 6 封 蓋 7 8 環 密 封 件 8 0， 8 2 波 紋 管 式密封 8 4 ， 8 6 噴 嘴 -14- ---------裝------訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X2M公釐） A7 B7 五、發明説明（/>) 8 8 驅動器 9 0 排洩管 9 2 儲存箱 9 4 顯示器 9 6 鐽盤 9 8 控制單元 10 0 専線 10 1 接頭 10 2, 1 0 4 可撓件 10 6, 1 0 8 縮減寬度的區段 110* 1 1 2， 114-116 板區域 118· 12 0 螺栓 12 2 凸緣 12 6· 12 8 螺栓 13 0， 13 2 箭頭 13 4 凸輪 13 6 軸 13 8- 14 0 軸承 14 2 電動馬達 1 4 4 聯结器 14 6 從動子 14 8， 15 0 袖承 15 2 結構框體 m - li I - »- t 1-- - — —士 卜-— m 1 - - I - I ' (請先閲讀背面之注意事項再填湾本頁) -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 434 1 1 7 A7 B7 經於部中央"'^^以工消贽合作，71卬^ 五、發明説明（丨\ ) 15 4 15 6 15 8 16 0 16 2 1 6 4 16 6 16 8 16 9 17 0 17 2 1 7 4 17 6 1 7 8 1 8 0 18 2 18 4 1 8 6 1 8 8 19 0 19 2 19 4 19 6 结溝 推力桿 螺栓的端部 结構性元件 玀簧 画柱形凹隙 端區域 墊片 箭號 凸輪顆動機構 向内可撓件 水平的脚部 馬達 夾具 研磨用心軸 基座 構造框架 滑道 滑架 箭號 滑塊 滑動元件 筋號 ™ 1 6 ~ ! - (I I ! - -I I I m Is - - I— —I— I I {請先閱請背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中圃國家橾苹（CNS ) A4規格（210X297公釐） 好浐部中^^^'/:Jh-T消赍合竹.ΐ印"

4 3 4 1 1 7tS 五、發明説明（ 19 8 2 0 0 2 0 2 2 0 4 2 0 6 2 0 8 2 10 2 12 2 14 2 16 2 18 2 2 0 2 2 2 2 2 4 2 2 6 2 2 8 2 3 0 2 3 2 2 3 4 2 3 6 2 3 8 2 4 0 2 4 2 Α7 Β7 臂都 驅動器 箭號 多路電線 安全配線裝置 真空夾具 晶元 套筒 空的套筒 軌道 台架 基座 直立板 加強板 熔接處 垂直緣 支撐托架 透鏡配置 照柜機 透鏡 圓盤 馬達 電線 -17- I II — ----—. . ........ ! . -I _ {对先閱讀背面之注意事項再4寫本頁} 本紙張尺度適扣中國國家標準（CNS ) Α4規格（2i〇X297公釐） Μ浐部中央ll^-^Jh.T.消Φ;合作ii印繁 434117 ΑΊ Β7 五、發明说明（ί Γ) 2 4 4 第二照 相 機 2 4 6 燈光 2 4 8 電媒 2 5 0 -2 5 2 電線 2 5 4 電腦 2 5 6 監視器 2 5 8 郵形 2 6 0 * 2 6 2 樣板 2 6 4 缺口 2 6 6 ,2 6 8 樣板 2 7 0 -2 7 2 樣板媒 2 7 4 筒形樣 板 線 2 7 6 晶固之 顯 示 2 7 8 平坦部 2 8 0 樣板線 2 8 4 真空夾 具 2 8 6 驅動器 2 9 0 流體管 線 2 9 2 嗔射注 2 9 4 閥 2 9 6 探針 2 9 8 袖 3 0 0 3 0 2 導件 -18- ----- - - ---1 1— 1--- - ---丁 _ I _I I _ ; ,i* (讀先閱讀背面之注意事項再填巧本頁j 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Ad規格（210Χ 297公釐） 4 3 4] 1 A7 B7五、發明説明（i t ) 紂沪部中夾ir4'-而h-T·消贤合作社卬" 3 0 4 管 線 3 0 8 研 磨 輪 3 1 0 主 研 磨 輪 3 1 2 研 磨 溝 檐 3 1 4 研 磨 輪 區 3 1 6 溝 槽 3 1 8 研 磨 輪 區 3 2 0 溝 播 3 2 2 研 磨 輪 3 2 4 缺 P 研 磨輪 3 2 6 心 袖 3 2 8-330 鑌 石 輪 3 3 2 殼 體 3 3 4 心 袖 3 3 6 真 空 夾 具 3 3 8 唄 射 0 3 4 0 晶 固 3 4 2 排 洩 管 [附圈之詳细說明〕 B1、2和3示出一用於緣研磨矽或類似材料固形盤 鼉（晶圓）之整個戡器站的一部分。工件搬移、檢視和對 齊設施亦形成為整個機器站的一部分*但其將參照圖式中 的其他視画作描述。 -19- 本紙張尺度適州中國國家標準（CNS M4现格（210X297公釐） (请先閱讀背面之注意事項再填容本頁) .裝-

，tT 434彳彳7 A7 B7 經沪部屮"^^^,-只工消抡合作^卬欠 五、發明説明（ 1 1 I 圈 1 到 3 中 所 顯 示 的 機 器 包 括 有 __» 控 制 箱 1 0 • — 櫬 1 1 床 1 2 白 此 控 制 箱 延 伸 出 9 此 櫬 床 1 2 載 有 —* 被 承 載 在 三 1 1 η 1 I 個 振 動 吸 收 用 酈 部 上 的 浮 式 平 台 1 4 » 其 中 一 個 振 動 吸 收 先 閱 1 I 用 腳 请 1 | 脚 部 可 在 圖 1 中 檷 號 1 6 處 看 到 9 另 — 個 振 動 吸 收 用 背 面 I I 部 1 8 係 被 装 設 在 基 部 區 2 2 前 方 的 中 央 並 且 係 K 點 線 顧 之 注 意 1 1 1 示 在 匾 1 中 t Η 及 第 — 個 振 動 吸 收 用 m 部 係 示 於 圖 3 中 搮 事 項 1 ! 再 1 號 2 0 處 〇 % 本 I 1 平 台 1 4 含 有 - 體 的 支 撐 结 構 或 基 部 區 2 2 1 其 承載 頁 Sw-· I 1 * X 作 頭 2 4 » 此 X 作 頭 2 4 係 可 沿 一 安 裝 在 基 部 區 2 2 1 1 之 上 表 面 上 的 滑 道 2 6 袖 向 地 滑 動 並 含 有 一 心 袖 驅 動 馬 1 1 1 達 2 8 和 真 空 夾 頭 3 0 供 承 載 欲 研 磨 的 晶 圃 C 1 ΛΊ 緣 研 磨 加 X 係 薄 由 一 研 磨 輪 3 2 而 達 成 此 研 磨 輪 3 I I 2 含 有 數 個 諸 如 標 號 3 4 處 所 示 的 環 彤 满 榷 供 嚙 合 一 在 1 1 圖 2 中 標 號 3 6 處 所 示 的 晶 圓 I 件 之 邊 緣 〇 1 1 1 被 承 載 於 袖 承 總 成 3 8 中 的 研 磨 輪 心 軸 ( 未 示 出 ) 係 I Λ 被 一 電 動 馬 逹 4 0 所 轉 動 〇 1 1 軸 承 澳 成 3 8 和 電 動 馬 達 4 0 係 被 承 載 於 一 Μ 標 號 4 1 I 2 所 代 表 的 支 撺 结 構 上 » 此 支 撺 结 構 係 在 近 於 平 台 1 4 的 1 1 ί 中 心 線 處 被 安 裝 到 —- 剛 性 加 強 用 板 4 4 之 一 側 邊 ， 此 剛 性 1 1 加 強 用 板 4 4 經 由 凸 緣 沿 其 基 部 被 栓 鎖 到 平 台 1 4 並 在 其 1 上 端 處 藉 由 穿 過 另 凸 緣 4 6 的 螺 栓 而 被 固 结 到 機 器 基 部 I 區 2 2 〇 剛 性 加 強 用 板 4 4 的 功 能 為 增 加 平 台 1 4 相 對 於 I ί Ι 基 部 區 2 2 的 剛 度 和 承 受 可 能 m 入 的 横 向 振 動 0 1 1 - 20 - 1 1 本紙張尺度適/丨]中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 好Α部屮央^if^h-T···消论合忭妇卬製 434 1 1 7-ί Α7 Β7 五、發明説明（丨 等距位在加強用板44另一側邊上者係一第二支撐结 構48，此第二支撺结構承載一滑道50，此滑道50上 安裝有一第二心軸驅動器5 2供用於一缺口研磨用心袖。 第二心袖驅動器52之聃向浬動係由一驅動器簞元54 ( 見B2)所提供。第二心轴驅動器52亦可被用來研磨一 環形圓盤的内徑。 工作頭緣研磨用心袖和缺口研磨用心袖係被安裝在空 氣軸承中，並且工作頭心釉典型地有每分鐘為2到1 00 0轉的轉速範圍，緣研磨用心軸典型地有每分鐘高達 6 0 0 0轉的轉速，Μ及缺口研磨用心袖轉速典型地係高 達每分鐘70000轉。 在工作頭心釉上向著興空夾頭3 0的後方處係裝設有 成形輪，圈2中摞號5 6和5 8處可較清楚地看到。於圖 2中箭號6 0的方向分度工作頭24乃容許工件圓盤36 可被環形溝槽34之一者所哨合於研磨輪32中· Μ且於 箭號6 0方向之進一步運動乃容許工件圃盤3 6可清除研 磨輪埋成的端面6 2並可讓成形輪5 6或5 8唯合於研磨 輪32中通當的薄槽。 研磨輪（或是當有需要時為缺口研磨輪）之俩向運動 係藉由相對於平台1 4通當傾斜支播结構42和48而獲 致。達此點，支撐结構42和48二者係被可揠動地附结 到平台1 4，靠近其中心線（此點將參照後績圖式詳细描 述）· Μ及兩個，播止64和66 (參照圔3)係分別地防 -21- 本紙張尺度適州中國國家標隼（CNS ) A4規格（2丨0X 297公釐） I--------1-------1Τ--.----^ (#先閲讀背面之注意事項再填艿本1) 43411 Α7 Β7 好米.部中央打4'-^Jw.x消於合作·ΐ印^ 五、發明说明（（c|) 止了過度的朝外運動。 依據本發明，榧動係藉由可撓件（此將再作描述）而 提供，這些可撓件容許可鐃兩條接近於平台1 4中心線的 平行袖線而榧動，使得支撐结構4 2可描繪出一諸如為由 筋虢6 8所表示的小弧以及支撐结構4 8可描鑰出一諸如 為由參考標號7 0所表示的小弧。 用來獲致所逑榧動運動的驅動櫬構將參照後績圈式作 描述。 被附结到基部區2 2者係一純聚碳酸酯、以直媒園縝 成的外般72，該研磨輪心軸係穿經此外殼72。一位在 外般7 2表面上之大的、概略為橢圓形的開口 74係容許 一被安装在工作頭24上之類似形狀的封蓋7 6可在工作 頭24於前述箭號6 0方向適當朝前移動時，進入並閉封 該開口 7 4。 一在該封蓋7 6周邊（或是在該開口 74之内唇部的 周邊）之可膨脹的環密封件78係在該封蘯76和該閭口 74之間提供一流體密封。 該外殻72係可栢對於該基部區22滑動*並且波纹 管式密封8 0和8 2係被提供在該心袖驅動器2 8和52 之間，Μ使得在封蓋7 6和開口 74之間已作密封之後， 該外殻7 2事實上將随該工作頭24袖向地移動》足夠的 間隙係被提供予波紋管式密封的後方，以容許該外般7 2 可Μ連續方式於箭號6 0的方向移動，以容許研磨輪中的 *22- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Λ4規格（210Χ297公t ) --------—裝-- <#先閱讀背面之注意事項再填转本頁) -1Τ 經"·部中戎打卑ΛΗ-Χ消合作衫印5? A7 B7___ 五、發明説明（β ) 满槽可被形成。於相反方向之移動亦因波紋管式密封8 0 和8 2而得Μ為之，Μ使得該封閉的外殻7 2亦可在當工 作頭24於一相反於箭號60之方向上移動時随之移動， Κ容許工件®盤3 6之邊緣可為諸研磨溝檑之一者（例如 欏號34者）所嚙合。 冷卻劑流體係經由唄嘴84和86而被噴到工件上， 並且類似的嗔嘴係被提供用來在當需要時將類似的冷卻劑 流體嗔到成形輪56上。 研磨操作已完成並且最後一次以流體淸洗之後，外殻 7 2可藉由令可膝脹的環密封件7 8排氣並於相反於箭號 6 0的方向取出工作頭24而予以打開到圈2中所顯示的 位置。最终完成的工件圓盤3 6然後可予卸下並且一新的 工件被装上》 輪成形/磨削 輪成形開始的時候可在任何工件已被安裝之前實施， 在此情況下，外殺7 2係被工作頭24之缠當連動所Μ閉 ，而毋锊先安裝一工件圓盤36在員空夾頭30上。輪成 形係由工作頭2 4之適當的袖向運動和支撐结構4 2之側 向運動而實施，Μ使得每一溝槽（例如满植34)轉而被 麴當的成形輪5 6或5 8所咱合。冷卻劑流體係於輪成形 搡作期間被提供。 初始的輪成形之後，所述總成可藉由如先前所述的斷 開可膨脹的環密封件7 8而予Μ分離。安裝一工件圓盤3 -2 3- 本紙張尺度i用國家標準（CNS ) Α4現格（2!0Χ297公釐） m n - n I n ^ι· I 1^1 - i -- I I ._ τι I - n n - I n 1 .1'y. (誚先閱讀背面之注意事項再填寫本f ) 434 彳 1 7 - A7 B7 五、發明説明（νΜ 6之後，所述總成可予在度翡閉並且研磨操作可如先前所 述予實施。 典型地*溝榷之重行成形係於機器停機期間•在一個 工件已被移開之後並在下一工件已被裝上之前予實施，但 是於搪器之進行中，其中工件画盤3 6之緣輪廓檢査係在 現地被實施於工作頭上時*容許工件在定位時可重行成形 會較有利。 製缺口 若是一工件欲被製缺口的話，該支撐结構42係被側 向地移動來與工件分離開並且支撐结構4 8係代之被側向 地移動|以便藉由缺口研磨用心袖（未示出）而與工件画 盤36之緣部相咽合。製缺口之後•支撐结構48係从一 相反方向被移動，以便將缺口研磨用心轴與工件分離。 拋光 在另一種配置中，一抛光輪可予安裝在輪心軸Κ及帶 槽研磨輪上，並且藉由柚向地移位工件心軸*使得拋光輪 可被帶入成與工件圆盤3 6之緣部相嚙合。 一用來沿滑道26移位工作頭24的騸動器係被提供 在摞號8 8處。 如圖3中所示* —排洩管90係將流艚從外般72輸 送到一儲存箱92，並且一泵（未示出）係被提供來從該 儲存箱9 2再循環流賭。一過逋器可予提供在該儲存箱9 2中或是在該儲存箱9 2和該泵之間的管線中。 -2 4 * 本紙張尺度適用中阄國家標準{ CNS ) A4規格（210X297公釐） -- n —mu - ί < If I I n n n T I n —————— n A 、T Γ · {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 好方·部中决"'^-^、-"工消价合作私印^ 4 3 4 1 17 A7 ____ B7 五、發明説明（ 控制箱1 0含有一«視顯示器94和鐽盤9 6 *並且 —手持式控制單元98係經由一専線100而被連到一連 接頭101。一操作人貝可取下手持式控制單元98並帶 著此單元9 8走到櫬器•並藉由按下遘當的按紐來起動或 停止機器的操作。控制箱1 0容置了一Μ轚腦為主的控制 系統，來提供控制信號和電源到機器上的驅動器，和來從 傳感器、切換裝置Μ及機器上的其他位置/操作/碰觸等 信號產生用感應器接收信號。 一電腦鍵盤和顯示器可被利用來辑入資料，供初始設 定機器功能，和供決定出心軸轉速、進給率、行程Κ及事 件的順序。 由於可能需要無塵室狀態•故除了含電腦螢幕和鐽盤 之控制單元的角落處之外的整個機器可予容置在一外部包 封物内。所述外部包封環境並未顙示在暖式中。 工作頭在其上滑動之滑道2 6係被加Κ預負荷，並且 工作頭係被伺服馬達所驅動並被匹配Μ —高解析度位置加 碼器，Μ便於袖線移動內插期間提供平滑的運動。 横向進磨係如先前所述藉由依需要傾斜支撐结構4 2 或4 8來將其上所載的研磨元件帶入與工件圓盤3 6之緣 部成哨合而達成。雖然運動並非其正的為直線型，而是弧 形*但是此可予遘應於由被容置在控制箱1 0内控制糸统 所產生的控制信號。 儘管諸如唄嘴8 4和8 6的嘍射裝置可被利用來於研 -25- 本紙法尺度適用中囡國家標苹（CNS ) A4規格（210x297公釐> ---------裝--------IT--^----^ (請先閱讀背面之注意事項再填荇本頁) 434 彳 1 7 A 7 B7 五、發明説明（β) 磨期間供應切割用流體，此等或其他的嗔射裝置亦可被利 用來在晶画仍被旋轉但已研磨好之後的同時，將清洗射注 導引到晶画的外伸唇處。此乃避免了研磨殘渣在當晶圃被 從夾頭上取下時流下到晶圓的背面。 研磨程序 典型地*緣部係Μ兩階段程序，利用一全面進磨粗磨 操作和一第二全面進磨精磨循環而被研磨，其包含研磨輪 之快速進給，直到一接觸型感懕器檢知到與工件晶囿之接 觸為止。在接觸時研磨輪軸媒的位置係被利用來監控研磨 輪之磨耗並且係被利用來確保每一精切割循頊所移除的材 料係被保持為固定不變。研磨輪之輪形係藉由利用被永久 地裝設在工作頭夾頭上之金麗结合的鑕石成形用輪而予維 捋。重行成形程序可為完全地自動化•並且可被予以程式 化為每第η個晶画時便實胞*或是每當研磨緣輪鄹變得無 法接受時（由光學檢視圓盤緣輪廊而決定）或是當接觸點 指示出通度輪磨耗時便實施。 滅振 為了要將不希望有的振動和最终所造成的研磨損耗減 至最低*姐成研磨機器的構造元件係至少被都分地充填Μ 聚合物混凝土，特別是在基部區22和機床1 2的部分， Κ及或是有需要的話，亦在平台1 4的部分。 次缌成可撓件安裝 圖4和5顯示出兩支撐结構4 2和4 8如何被安裝成 -26 - 本紙張尺度適用中围國家標準（CNS ) A4规格（2〗OX297公釐） n In It I n n I 1 - I n n T _ If n--- n 0¾-$-7 (请先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ^34117» A7 B7 經浐部中央扰:-7-消资合作私卬製 五、發明説>1/ (^) 1 ! 1 供 作 鉸 接 運 動 » 容 許 輪 之 進 給 0 如 圖 4 中 所 顯 示 9 兩 支 1 1 1 撐 结 構 4 2 和 4 8 之 向 內 緣 係 藉 由 可 撓 件 ( 有 時 候 稱 為 片 I I 对 1 I 狀 鉸 接 件 ) 而 被 連 到 平 台 1 » 此 等 可 撓 件 中 的 兩 個 係 顧 先 閲 1 i 讀 1 示 在 標 號 1 0 2 和 1 0 4 處 0 第 二 m 與 圈 4 中 所 示 的 兩 涸 背 1 面 I 可 撓 件 成 為 一 直 線 的 可 撓 件 » 係 被 提 供 成 朝 向 全 面 進 磨 粗 < 注 意 1 [ 磨 操 作 的 另 一 端 » 靠 近 於 機 器 基 部 區 2 2 〇 1 項 I I 再 1 1 如 圖 5 中 放 大 視 圈 所 示 每 可 撓 件 包 括 有 金 屬 板 % 本 1 裝 1 此 金 靨 板 的 中 央 匾 域 係 製 有 頸 部 9 Μ 形 成 —- 路 減 寬 度 的 頁 —-· I I 區 段 1 0 6 ( 在 可 撓 件 1 0 2 的 情 況 ) 和 1 0 8 ( 在 可 撓 1 1 1 件 1 0 4 的 情 況 ) 〇 1 1 每 一 金 靥 板 之 較 厚 的 上 方 和 下 方 區 域 1 1 0 和 1 1 2 1 訂 ( 在 可 撓 件 1 0 2 的 情 況 ) 和 1 1 4 和 1 1 6 ( 在 可 撓 件 | 1 〇' 4 的 情 況 ) 係 Η 由 螺 栓 諸 如 1 1 8 和 1 2 0 ( 在 可 撓 I 件 1 0 2 的 情 況 ) 而 一 方 面 被 栓 鎖 到 一 形 成 支 撐 结 構 4 2 1 1 之 一 體 部 分 和 另 一 方 面 被 栓 鎖 到 一 本 身 藉 由 諸 如 1 2 6 1 和 1 2 8 之 鏍 栓 而 被 栓 鎖 到 平 台 1 4 的 金 II 塊 1 2 4 0 1 I K 相 同 方 式 可 撓 件 1 0 4 係 被 固 结 到 — 凸 緣 1 2 6 ! I ， 此 凸 緣 1 2 6 係 延 伸 g 並 形 成 為 支 撐 结 構 4 8 之 一 體 部 1 1 I 分 〇 1 1 該 金 饜 塊 1 2 4 係 與 凸 緣 1 2 2 和 1 2 6 垂 直 地 間 隔 •丨 開 » 並 且 可 撓 件 之 各 者 的 頸 部 區 域 1 0 6 和 1 0 8 係 容 許 1 支 撐 结 構 4 2 或 4 8 可 分 別 栢 對 於 頸 部 區 域 1 0 6 和 1 0 1 1 8 ( 其 為 可 換 件 上 分 別 從 平 台 1 4 支 撐 了 结 構 之 元 件 ) 而 1 1 - 27 1 1 本紙張尺度適用中國國家標皁（CNS > A4規格（210X297公釐） 43 4 1 Α7 Β7 五、發明説明卜厂） 搖勖。 雖然可撓件1 02和1 04容許支撐结構可傾斜，其 在醣5中Μ箭號1 30和1 32表示，但其並不陲即容許 支撐结構42和48相對於平台1 4繞任何其他袖線之任 何其他運勖。因此*支撐结構4 2和48之聯结到平台1 4，在所有除了姣接袖線（由縮減截面區域106、10 8等所界定）Μ外的方向係非常播固。 進給篇動到次緦成 支撐结構4 2和4 8之運動係藉由一凸輪和從動子配 置而獲致，此凸輪和從動子配置為在支撐结構和被安裝到 平台1 4和基部區2 2之端部的剛固總成之各者間作用。 —個瑄樣的斑動器係被顯示在圖4中•被提供在支撐结構 42内。在此處* —凸輪1 34係為一軸1 36所承載， 此袖136本身則被承載於軸承138和140中，並且 係被一電動馬達1 42經由一扭力刚固聯结器144所驅 動。一被承載在一軸（未示出）上的從動子146係被承 載於安裝在结構142的軸承148和150中。 所述驅動器和含有該凸輪134的轴承塘成係被支撐 在一剛固的结檐框體（槪略Κ標號152表示）内*並且 此黼固的结構框《152係為分離的並與支撐结構42的 其他部分隔開，以使得後者可相對於结構框體1 52而移 動•正如凸輪134和從動子146之運動所為者。 回返力係由作用在结構1 5 2和结構42之間的揮簧 -28" 本紙張尺度適州t國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -HI I 1 I - —I: ! - I I 1 _ I 111 m X 丨「I _ . -1· >· (誚先閱讀背面之注意事項再填寫本萸) 34 11 A7 B7 五、發明説明（>ί) 機構所提供。 - --—^1 «^^1 n —^1 1 f —^1 H ^^1 - - - n^i J3 *-'- (锖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 軍元48係以類似方式受到一涵括在一结構154 ( 概路顯示於鼷4中结嫌48的剖》區域中）内的類似瘅成 所驅動》 為ffl便起見，回返强簧的细部係連同支撐結構4 8而 顧示，但其並無回返强簧位在支撐结構42内之意。在此 處，一推力桿1 5 6係藉由一帶鏍紋和螺栓的端部1 58 而被固结到支撐结構48的構造元件1 60内，並且彌寶 162係被容置在一形成於结構154中的圓柱形凹隙1 64内。一铕減直徑鏞區域1 66係防止了彈簧脫離開凹 陳1 64，並且一位在推力桿1 56之向外嬙處的防脫墊 Η 1 68係將談簧保持在定位。结溝48於箭號1 69方 向之運動係造成彈簧之壓缩*其在當凸輪作用力移除時* 提供一回復力來將结構4 8返回到其常態的直立位置。 圖6Μ放大尺寸顯示出支撐结構42的上端，並旦相 同的參考標號係被用來代表相同的元件。 凸輪驅動 圖7係圃4中Μ部分剖面視圃所顯示機器之端部的放 大俩視圖。如同對於其他的視圈，其係顯示為部分剖斷· 以便可看到凸輪驅動機構（概略Μ棵號170表示），其 係作用在结構48上，但未於睡4中示出。防脫墊片1 6 8係被顯示在驅動櫬構的俩邊。 圖7亦顯示出兩個可撓件位在结構4 8的基部處，向 -29- 本紙張尺度適川中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ2π公釐） 434 1 17 A7 B7___ 五、發明説明（>"|) 外的那個可摈件係Μ標號1 04表示，而向内的那個可撓 件係以播號172表示。 如先前所述凸輪驅動器之各者係被承載於一剛固的 毅»1 52和1 54內•並且毅體如同水平的腳部1 74 般在圖7中可更加清楚的看到，藉由此水平的腳部1 74 •其係從基部區2 2的端部被栓鎖到一突伸的板。 圈7中亦可看到用來驅動夾具1 78的馬達1 76 · 而缺口研磨用心袖180係突伸出該夾具178。馬達1 76係被承載於先前參照豳1所描述的奴體52内，並且 殻體5 2係如先前所述沿一滑道5 0而滑動。 圖7顯示出可膨脹的環密封件8 2Μ密封方式將殻體 5 2附结到外殻7 2中的開口·而馬達1 7 6和心轴係突 伸過此開口。 工件傅璉 圓形板狀矽晶圓（典型地為1 〇〇、200或300 mm直徑或更大直徑）之運送係由一顯示在匾8中的自動 搬蓮機構所提供。此自動搬運櫬構包括有一基座182和 構進框架1 84，此構造框架1 84自其上朝下延伸以提 供一用作為一線性滑道1 86的支撐，而一滑架1 88可 沿此滑道186於箭號190的方向上滑動。一第二滑瑰 1 92係在相對於滑道1 86為直角下自滑架1 88突伸 出，並且一滑動元件1 94係被適配成來在筋號1 96的 方向沿此第二滑塊1 92移動。一臂部1 98係自該滑動 -30- 本紙張尺度適川中闽國家標準（CNS > Α4規格（210X297公釐） I , — —裝4T; 乂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 434 117.」 A7 B7 五、發明説明（j) 元件1 94突伸出 > 並且一被附结到此鹫部1 98上的躯 動器200係提供了赞部198於箭號202方向上的浬 動。用於驅動器2 0 0和殻骽中驅動器的罨源僳經由一多 路霣媒2 04而提供，此罨線2 04係被保持在一附结到 線性軌路1 8 6的可撓性安全配線裝置206中。 該質部1 98的下端係一真空夾具208，而藉由滑 架1 8 8和200之通當移動*真空夾具208可被定位 在一晶圓2 1 0的前方•其中此晶匾係被保持為直立在一 支撐套筒2 1 2中。一空的支撐套筒2 1 4亦顧示為準備 好要承接一經處理的晶圓。 該基座1 82係被定位成接近於基床1 2，此基床1 2之一部分係可於臞8中得見。在機製作業之後•外殻7 2的兩部分係如先前參照圖1到3所述被分離開，並且此 乃使得完成的工件園盤3 6曝露並可被臂部1 9 8和真空 夾具208所拾取。為達此目的，圖8之傳通機構係被操 作|以便將真空夾具208定位成反向相對於工作頭24 上的晶圓，以取復完成加工的晶圓3 6並將之傳送到空的 套筒2 1 4。 滑動元件1 94進一步朝向套筒2 1 2移出之運動係 將真空夾具208定位在未研磨工件2 1 0的前方•並且 拾取此未研磨工件2 1 0之後，其可被傅送入檢視站*並 且之後被傳送入研磨機器之加工環境•供附结到真空夾頭 30以取代先前的晶圓36來作研磨。 -31- 本紙張尺Λ適用中國國家標纷-(CNS ) Λ4規格（21〇X297公釐） ---------对衣-------1T--^----# (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 43411 A7 B7 五、發明説明（7|) 可理解的是，複數個客筒或夾頭可予提供在軌道2 1 6上，並且所有位在其中的工件可依序地被移除、對正中 央、研磨、檢視並返回。 在如先前所述對裝置提供整個包封環境的情況下’該 含有基座1 8 2的傳送機構最好是被設置在此包封環境下 ，並且此包封環境中一開口内之可自行閉合的門係被提供 來容許經淸淨的晶圓被插入和移除。 晶圆對正 作為研磨之前和之後的中間步驟，並最好是於研磨另 一個晶圊的期間，各儷晶圓係被定位在如鼸9和1 0中所 顯示的檢視装置· Μ便可決定出晶圓的中心，並因而容許 晶固可被精確地定位在真空夾頭3 0上供研磨，之後使得 晶固的邊緣廓形可在研磨之後、晶圓被返回到其儲存套筒 之前被加Μ檢視。 工件檢視 圓9係一整體視國，顯示出檢視裝置相對於圖8之研 磨機器和自動晶圓搬運糸統所座落的位置。如同先前，西 相同的參考棟號係予沿用。自動晶圓搬理糸統係更加完整 地揭示在吾人申請中的英國專利案中。 該檢視裝置包括有一台架2 1 8 ·在此台架2 1 8上 設有一支撐框體*而此支撐框艟則由一基座2 2 0和一直 立板222所组成。三角形加強板224係從板222的 後部延伸出*並且板2 2 2和加強板2 24二者係在摞號 ^32* 本紙張尺度通州中®國家標準（CNS ) A4規格（2】0Χ297公釐） ---------^------ir--.----^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本貧) 434117^ A7 B7 好浐部中次^^^h^消贽合作扣卬繁 五、發明説明 ( 1 1 ί 2 2 6 處 被 熔 接 到 基 座 2 2 0 〇 1 1 1 一 支 撐 托 架 2 3 0 係 與 板 2 2 2 的 垂 直 緣 2 2 8 相 間 1 I 隔 開 » 並 且 一 燈 和 投 影 透 鏡 配 置 2 3 2 係 被 支 撐 在 支 撐 托 先 閱 1 | 架 2 3 0 的 上 端 處 〇 —- 具 有 透 鏡 2 3 6 的 第 一 照 相 機 2 3 讀 背 1 | 面 | 4 係 被 安 装 在 板 2 2 2 上 P 以 便 看 視 被 燈 2 3 2 所 後 照 的 之 注 1 I 意 1 1 固 盤 2 3 8 之 緣 部 0 事 項 1 | 再 1 t 如 圖 9 中 所 濟 楚 看 到 1 一 馬 達 2 4 0 係 被 安 裝 在 板 2 1 % 本 裝 2 2 的 後 部 0 此 馬 逹 2 4 0 驅 動 —* 真 空 夾 頭 ( 圖 中 無 法 看 頁 ___ 1 I 到 ) 而 欲 加 以 檢 視 的 圆 盤 2 3 8 係 由 自 動 窗 部 1 9 8 和 真 1 1 空 夾 具 2 0 8 予 植 於 此 真 空 夾 具 上 〇 1 1 馬 達 2 4 0 之 旋 轉 將 m 動 晶 画 2 3 8 〇 賴 由 定 位 此 晶 1 -iT 1 t 圚 2 3 8 K 使 得 晶 固 之 邊 緣 交 畲 於 照 相 櫬 透 鏡 2 3 6 之 視 野 霣 子 信 號 係 可 被 由 瞄 相 櫥 之 输 出 所 導 出 P 供 經 由 一 霉 1 線 2 4 2 饋 送 到 信 號 分 析 装 置 ( 未 示 出 ) K 便 處 理 由 逭 1 1 些 信 號 所 獲 得 的 資 料 0 ! 一 第 二 照 相 櫬 2 4 4 係 被 安 装 在 支 撐 板 緣 2 2 8 上 f 1 I 供 沿 切 線 方 向 看 視 晶 圓 2 3 8 之 邊 緣 ， K 便 獲 得 有 翻 此 邊 1 1 1 掾 m 形 之 資 訊 0 晶 圓 2 3 8 緣 係 被 以 燈 光 2 4 6 後 昭 * 1 1 並 且 來 白 第 二 照 相 機 2 4 4 的 信 號 % 沿 霣 線 2 4 8 被 提 供 1 1 0 用 於 燈 光 2 3 2 和 2 4 6 的 電 源 係 依 霈 要 分 別 沿 電 線 2 I 5 0 和 2 5 2 來 提 供 〇 I 一 電 腦 2 5 4 係 被 供 以 來 自 照 相 機 2 3 4 和 經 由 電 線 1 1 2 4 2 和 2 4 8 的 信 號 1 並 分 別 經 由 沿 電 線 2 4 2 和 2 4 1 1 - 33 - 1 1 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS ) A4規你（210X297公釐） 4 3 4 1 1 7 A7 B7 〜·丨一 — 丨_. λ __ . _ ._ - - — _ —— 五、發明説明（、（） 8的回返信號路徑Μ及經由轚嬢2 5 2和2 5 2控制照相 機和其燈光232和246。輪出照相機244可依需要 被顯示在一監視器26上•並且晶圃238之邊緣的廊形 係被顧示在棵號258處，偕同一由電腦所產生、顯示出 廊形側邊之理想角度的揉板260、262。 工件對正 此係藉由利用描述在吾人隨本案同時提出申請之申請 案中的技術，使用圖8到1 0的自動晶固撤運系統和來自 照相櫬2 34的信號（在當圓形的晶圄被轉動通過其視野 時獲得）而獲致。 缺口和平坦部之顦示 圖1 1係該監視器256之視圔•此監視器256係 被設定成來在當一帶缺口的晶圓係位於晶圓2 3 8所將被 安装到的真空夾具（在画1 0中未示出）上之定位•而在 此定位處晶圓已被轉動Μ使得缺口係位於照相檄的視野中 時*來顯示來自於照相櫬234的输出。所述缺口可看到 為位在搮號2 64處*並且一由電腦所產生的樣板（Μ點 線顯示在標號266和268處）亦示為被顯示出•重叠 在缺口的晝面上，Μ指示出缺口之兩側邊所需要的角度a 兩個額外的揉板媒係被顯示在標號27 0和27 2處，K 顯示出到缺口之入口處所爾要的半徑，並且另一樣板線2 74係被顯示為示出在缺口之底部處所要求的半徑。 圈1 2係該監視器256之一類似視圈，此次顯示出 *34' 本紙掁尺度適州中國國家榡率{ CNS ) A4规格（2ΗΤΧ297公釐） I - n I n 1^1 n I n I n In n T m D I ' n «I n i. -#* {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁〕 部中央ίτ1Ϋ-Λ奵工消炊合作y卬製 434 117 A7 ________B7_ 五、發明说明（$ V) —圓形晶圃若是由照相機2 3 4所看到的話其平坦周邊區 域的一端。在此處，晶圓之顯示係Μ參考檷號2 7 6代表 ，平坦部係Κ搮號2 7 8代表•並且在平坦部之端部處所 需要的半徑係以一由電腦所產生的樣板線2 8 0來加Κ描 繪》 晶圓厚度量測 圖13顧示出團10中缌成的後部並顳示出板222 和馬達240經由一驅動器2 8 6騮動一真空夾具2 84 0 -帶有唄射注2 9 2的流體管線2 9 0係用以輪送空 氣射注來清洗並乾燥晶圓2 3 8的緣部，並且流體係受到 —Μ294的控制。 在晶画238被装到工作頭（參見Η1和2)之真空 夾頭3 0上之前便知曉晶固2 3 8的厚度是重要的，以便 工作顔或工作心袖將適當的研磨溝榷精確地帶至與圓盤之 邊緣成哨合所需要作的袖向移位*可由控制糸統和被產生 來移動工作頭或工作心紬所需要的距離之通當驅動信號所 決定。所述厚度係利用一探針2 9 6而決定出*此探針2 96被承載在一心軸298上，而此心軸298可滑動在 導件300、3 02中並可在經由一管線3 04的空氣壓 力下移動成與晶圓2 3 8之表面相咽合。從一固定原點位 置所行進的距離係被加Μ記錄。 給定從所述固定原點位置到真空夾具2 84之表面的 -35- 本紙张尺度適ffl中园國家標準{ CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本瓦) 裝. -訂- 434117- A7 B7 五、發明説明) 距離，藉由晶圚不在定位時實施相同的距離移位ft测·而 且由於晶圓2 3 8在當應於定位時係被保持成抵靠於所述 其空夾具2的表面•故兩距離量测之間的差，係等於晶面 2 3 8的厚度。 探針所移動的距離係為一强形位置怒測用镅碼器所感 测到·Κ及信號係沿電線306被供應到電腦254 *並 且若是想要的話，厚度尺寸可予顯示在監視器上。 該電腦254可形成為控制箱10 (參見圈1)中以 霣腥為基礎的控制糸統的一部分及/或由霣腦2 54所產 生的信號可予供應到控制箱10中Κ罨藤為基礎的控制系 統*以使得厚度尺寸可被用來控制工作頭或工作心軸總成 之袖向移位。 縮重研磨輪埋成 為了要省下機器停機時間，研磨輪可由不同研磨輪之 一*層所组成，各研磨輪為專用於一特定的用途。 此一研磨輪係顧示在圖1 4中檷號308位置，其中 顯示出四個研磨輪成一叠層。 主研磨輪3 1 0係一Μ樹脂结合的CBN研磨輪，具 有六個研磨溝檐於其画柱形表面上*其中的一個研磨溝槽 係顯示在標號312位置處。此係用以研磨一晶圓之壜緣 的研磨輪區，其在精磨之前僅需要移除少許的材料。 研磨輪區3 1 4係一具有三道溝檐的鑽石研磨輪，其 中一道溝槽係以棵號316表示。此研磨區係用Μ精磨晶 _ 3 6 _ 本紙張尺度適扪中國國家榡隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------装------訂.--------*1 (請先閱讀背面之注意事項再填艿本页) 43411 A7 B7___ 五、發明说明（) 画緣部。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 可理解的是•兩研磨輪可有任何數目的溝槽__典型 地為1 — 1 0道溝槽。 研磨輪區318係一箝有軍一個溝播320之Μ金臛 结合的C ΒΝ或鑽石研磨輪，其係一額外的輪，並可用來 在較砍的、Μ樹脂结合的輪3 1 0被使用之前粗磨一晶圓 邊掾。 研磨輪322係另一額外的研磨輪，典型地為氧化鈽 ，其可被利用來在Μ研磨輪S3 i 4精磨後，賴由在一缠 當的速率下運轉研磨輪心軸而拋光晶画的邊緣。 缺口研磨輪 匾15K—概略類似的尺寸顯示出一缺口研磨輪32 4被安裝在一心袖326的端部處。其〃内凹〃環形研磨 表面典型地係被覆Μ鑽石。 研磨輪修整程序 如圖16中所示•修整/成形用輪係被安裝在與真空 夾頭3 0為相同的心袖上，而工件/晶圆3 6則被附結到 此真空夾頭30上。 典型地*所述修整/成形用輪係為兩件式組合： (a) —用於粗研磨圃14中CBN研磨輪匾3 10溝 推之Μ金靨结合的鏆石輪328·和 (b ) —从金羼结合的鑽石輪330，其採納了更小的 鑲石粒度，並且係被適配成來精磨圔1 4中CBN研磨輪 -37- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 蚜浐部中次^埤^.-^工消抡合作^印5,! 43 4 1 1 7：3 Α7 _Β7___ 五、發明説明（3 〇 區310之溝漕（例如满楢312) ◊ 圖1 4中的CBN研磨輪區（例如研磨輪區3 1 0) 通常係被提供成無例如溝漕3 1 2，並且在安裝一新的 CBN研磨輪區3 10之後，第一步》為形成溝槽（例如 溝播3 1 2在其上。此係藉由利用圈1 6的輪328 ·然 後利用輪330而獲致。 研磨輪區3 1 0中满槽已出規磨耗之後，輪330係 被採用來修整並依需要重行形成溝榷。 兩成形用輪皆可利用兩研磨輪。傳統上，兩成形用輪 係被利用來肜成粗磨（CBN)研磨輪和精膺（鑽石）研 磨輪二者。 中間晶圃雔存 如圃1 7中所示，圖1 3中所示厚度量测用探針位置 的下方設有一開頂的矩形般體3 3 2 ·晶圓可由贸1 98 被下降入此殼體332。 —心袖3 34和晶囿可被植入並保持住之一真空夾具 3 3 6係延伸入該骰體•並且藉之所述晶圓乃可被旋轉。 對於心袖3 34之驅動可例如由馬達240而獲得。 突伸入該般通332者係一噴射口 338 ·其可被供 以受壓流饉，諸如水或空氣，並且此哦射口係指向被安裝 在夾具上晶圓的面和緣區域。一種埴揉的晶圓係顯示在標 號340位置處。一排洩管342係將任何多餘的流體輸 送走。 ** 3 8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4現格（2i〇X297公釐） — II I I * 裝™" I I I I 訂—\ {諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 117* Α7 Β7 五 放 圓圖。 被晶如點 著之諸地 等視 {駐 正 檢苘停 並形套的 磨鄹其用 研緣到有 緣作回一 邊供返 了 作上被供 被4著提 已 €0 等， 對 2 正圓 係具並晶 具夾視之 夾空檢} 空真JK者 真的加 4 和置被 1 19裝已 2 般視對號 該檢是標 到或中 置 ， 8 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) *Ά- 好"—部中次打碑而m-T消Φί合作71卬f -39一 本紙張尺度迪州中國國家標準{ CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 434 1 1 7^ a8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 、一種研磨方法，用以研磨一圓盤或晶圓之邊緣· 使周一研磨铺器，其具有一安裝於其上可旋轉而帶溝槽的 研磨輪 < 其步驟包括： (a )移動旋轉中之研磨輪Η使晶圓之邊緣嚙合於研 磨輪之溝樓内，藉Μ研磨晶圓之逷緣； (b i研磨之後，將晶圓運送並裝設至一檢測站上之 一可旋轉的真空夾具；及 (c )於晶圓被真空夾具旋轉時檢測該晶圓。 2 、如申請專利範圍第1項之方法，其中，研磨過之 晶圓的邊緣輪廓在研磨後被檢測，且待檢測之晶圓停留在 一設體中，於一真空夾具上，該殻體包括一噴射口，且受 壓之流體被導向一在殼體内夾具上之晶圓。 3、一種研磨機器，用以研磨圓盤狀之晶圓，其包括 一真空夾具工作頭夾持待研磨邊緣之晶圓；一帶溝槽的研 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS > A4規格（2丨0X29?公釐） ---------i,------IT--------u-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 溝 一 直；第後 .， | 作之 於；二 一 磨上 向構内 合 構第含 研頭導 機 站 噛蹯於包將夾體送測 緣送装 體構空 流傳 險 邊傳安殻機真該及至 之 之圓 一 送三將.，送 圓圓晶；傳第M域傳 晶 晶 之 緣’ 之 體區體 一 卸磨邊間内流緣榖 與拆研 的之體 之邊從 Μ 及已圓 站 殼 壓及痠 動裝-晶測於受面體 移安具 測掄裝 應之流 被 後 夾檢及安烘 阆口 上 及空後 頭>Λ口晶射 台 前 真 磨 作體 射之噴 架磨 二研 工穀噴頭過 輪研第在於該之夾受 |在一以位 至 内三在 於於 含 用 具送體 第圓 設用 包上夾 傳1-3該晶 架;站具空圓於在將. 輪内測夾真晶 位 装於 磨槽掄 空三之一 安 用 經濟部智慧財邊局員工消費合作社印製 434 ABCD 六、申請專利範圍 該第二真空夾具。 4、 如申請專利範園第3項所述之研磨機器，其中該 流體為水。 5、 如申請專利範圍第4項所述之研磨機器，其中設 置有一排出α用以從殼體排出多餘之水。 (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 經漓部眢慧財產局員工消費合作钍印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X297公着）