TWI393183B - 雙面拋光半導體晶圓的方法 - Google Patents

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Description

雙面拋光半導體晶圓的方法
本發明係關於一種雙面拋光半導體晶圓的方法。
特定言之，本發明係用於雙面拋光下一代之矽晶圓，主要是直徑為450毫米的晶圓。目前，在電子工業中主要係將直徑為300毫米之經拋光或磊晶塗覆之矽晶圓使用於條件最嚴苛的應用中。基材直徑為450毫米的矽晶圓尚在發展中。
電子工業須要更大的基材以用於生產基材元件，不管是微處理器或者是記憶體晶片，其主要原因是基材具有巨大的經濟優勢前景。在半導體工業中，長期以來人們習慣將注意力放在可利用的基材面積上，或者換句話說，考慮在一個單獨的基材上能夠容納多少數量之元件(即，邏輯晶片或記憶體晶片)。這與元件製造商的多個製程步驟都是針對整個基材的事實有關，但是也有一些單獨的步驟係用於對基材進行結構化(structuring)，也就是產生元件結構，隨後得到單獨的晶片，因此，這兩種製程步驟的生產成本都是特別地由基材尺寸所決定的。基材尺寸很大程度地影響每個元件的生產成本，因此具有很大的經濟重要性。
然而，增加基材直徑帶來很大的、有時是全新的未知的技術問題。畢竟所有的製程步驟，不管是純機械(用鋸切割、研磨、磨光)、化學(蝕刻、清潔)或化學-機械性質(拋光)以及熱處理(磊晶、退火)，都須要徹底的改變，對於使用的機器和系統(設備)，也要部分地改變。
本發明著重於拋光半導體晶圓，當將晶圓用於生產記憶體晶片時，其係最後的關鍵加工步驟，或者，當將晶圓用作所謂的磊晶晶圓，以用於生產現代微處理器時，原則上，其係晶圓磊晶之前的倒數第二個關鍵加工步驟。
在製造半導體晶圓中，在距離晶圓邊緣小於或等於2毫米處的區域中獲得足夠好的邊緣幾何結構和奈米拓撲(nanotopology)是特別關鍵的。
基於面積為2毫米×2毫米的正方形測量視窗，奈米拓撲通常表示為高度變化(height variation)PV(=「波峰至波谷(peak to valley)」)。
「奈米拓撲」或「奈米拓撲構形(nanotopography)」乙詞係由SEMI(國際半導體設備和材料協會)定義為整個晶圓正面在0.2至20毫米的空間波長範圍(橫向相關長度)內和「固定品質區(fixed quality area)」(FQA，在產品規格中規定的性質必須得到滿足的表面區域)內的平面化偏差。奈米拓撲係藉由全面掃描整個晶圓表面來測量，測量不同大小的區域，且以重疊方式進行。在這些測量區域中的任何一個表面高度變化(波峰至波谷)都不允許超過整個晶圓所要求的最大值。測量區域的大小係根據規格來界定，例如為2×2平方毫米、5×5平方毫米和10×10平方毫米。
通常半導體晶圓的最終奈米拓撲是經由拋光程序所產生的。為了提高半導體晶圓的平面性，同時拋光半導體晶圓的正面和背面的設備和方法已經出現，並且在進一步之發展中。
例如在US 3691694中描述了所謂的雙面拋光(double sided polishing，DSP)。根據EP 208315B1中描述的雙面拋光的一個實施態樣，具有合適尺寸的凹口的金屬或塑膠「載體平板」或「模板」中的半導體晶圓在由機器和程序參數所預定的路線上，於拋光溶膠存在下，在兩個旋轉、覆蓋有拋光墊的拋光板之間移動，並從而被拋光。
例如DE 10004578C1中所描述的，雙面拋光步驟通常是用一硬度為60至90(Shore A)的均質多孔聚合物發泡的拋光墊來進行的。於此，所揭露之黏附在上拋光板的拋光墊係佈滿溝槽(channel)網絡，而黏附在下拋光板的拋光墊則具有光滑表面，且沒有這樣的紋理。這種方法一方面是為了保證在拋光過程中所使用的拋光劑可均勻地分佈，另一方面則是在完成拋光後，抬起上拋光板時，防止半導體晶圓黏在上拋光墊上。
為了進行雙面拋光，將半導體晶圓放在載體平板的凹口中，使得半導體晶圓的背面位於下拋光板上。
除了雙面拋光(DSP)之外，為了消除缺陷和降低表面粗糙度，於先前技術中所謂的CMP(chemical-mechanical polishing)拋光也是必需的。在CMP中，使用比在DSP中所用之拋光墊更為柔軟的拋光墊。而且，藉由CMP僅拋光半導體晶圓的一面，也就是隨後欲於其上製造元件的那一面。先前技術也稱其為終結拋光(finish polishing)。CMP方法係揭露於例如US 2002-0077039和US 2008-0305722。
WO 99/55491 A1描述了一種兩階段拋光方法，第一FAP(「固著磨料拋光(fixed-abrasive polishing)」)拋光步驟係使用經磨料固定在其中的拋光墊，隨後是第二CMP(「化學機械拋光」)拋光步驟。在CMP中(如在DSP中)，與FAP拋光相反，拋光墊中不含固著的磨料物質。於此，如在DSP步驟中，懸浮液形式的磨料物質係加入到矽晶圓和拋光墊之間。這樣的兩階段拋光方法特別用於消除FAP步驟在基材經拋光的表面上所留下的刮痕。
德國專利申請案DE 102 007 035 266 A1描述了一種拋光矽材料之基材的方法，其包括兩個FAP類型的拋光步驟，不同之處在於，含有游離的磨料物質固體的拋光劑懸浮液在一個拋光步驟中加入到基材和拋光墊之間，而在第二個拋光步驟中，所述拋光劑懸浮液被不含固體的拋光劑溶液代替。
已經發現雙面拋光之後進行先前技術已知的終結CMP拋光的方法將不能滿足以後對於邊緣幾何結構和奈米拓撲的要求，且不適用於加工基材直徑為450毫米的晶圓。
本發明的目的即在於解決此問題。
本發明的目的藉由一種雙面拋光半導體晶圓的方法來實現，所述方法包含在一第一步驟中，用一含有固著磨料的拋光墊拋光該半導體晶圓的正面，同時用一不含磨料的拋光墊拋光該半導體晶圓的背面，但是在此過程中，將一含有磨料的拋光劑加入到該拋光墊和該半導體晶圓的背面之間；然後翻轉該半導體晶圓；接著在一第二步驟中，用一含有固著磨料的拋光墊拋光該半導體晶圓的背面，同時用一不含固著磨料的拋光墊拋光該半導體晶圓的正面，且將一含有磨料的拋光劑加入到該拋光墊和該半導體晶圓的正面之間。
因此，本發明提供了一種組合的同時雙面拋光製程。其中FAP拋光和CMP拋光首先同時在正面/背面進行，然後在背面/正面進行。這個新的方法可以免除傳統的DSP步驟和隨後獨立的CMP步驟。
本發明可在現有的進行雙面拋光半導體晶圓的設備上進行，例如來自Peter Wolters，Rendsburg(德國)的AC2000類型的市售雙面拋光機。
所述拋光機配有外輪和內輪的栓式(pin)聯鎖裝置以驅動載體平板。所述裝置可設計成用於一個或多個載體平板。為了更高的產率，較佳係配有多個載體平板的裝置，例如DE-100 07 390 A1中所描述的，其中，載體平板在圍繞裝置中心的行星路線上移動。該裝置包括下拋光板和上拋光板，所述拋光板可水平地自由旋轉，並且覆蓋有拋光墊。在拋光過程中，半導體晶圓位於載體平板的凹口中和兩個拋光板之間，所述拋光板旋轉並且對半導體晶圓施加特定的拋光壓力，同時持續供應一拋光劑。也使載體平板處於運動狀態，較佳係藉由咬合在載體平板周圍的齒上的旋轉栓環。
典型的載體平板包含凹口以容納三個半導體晶圓。在凹口的周圍有鑲嵌物(inlay)用於保護半導體晶圓的易碎邊緣，特別包括保護邊緣不受到由載體平板主體所釋放出的金屬的影響。載體平板主體可由例如金屬、陶瓷、塑膠、纖維增強塑膠或者塗有「類鑽碳(DLC層)」的金屬組成。不過較佳係鋼，更佳係不鏽鉻鋼。較佳地，設計凹口以容納奇數個直徑為至少200毫米，較佳為300毫米，更佳為450毫米和厚度為500至1000微米的半導體晶圓。
所用的拋光劑含有磨料。
磨料物質顆粒的粒徑分佈較佳係呈單峰分佈。
平均粒徑為5至300奈米，較佳為5至50奈米。
磨料物質係由可機械去除基材材料的材料所組成，較佳為一種或多種鋁、鈰或矽元素的氧化物。
磨料物質在拋光劑懸浮液中的比例較佳為0.25至20重量%，更佳為0.25至1重量%。
較佳係使用膠體分散二氧化矽(colloidally dispersed silica)作為拋光劑懸浮液。
例如，可使用來自Bayer AG的含水拋光劑200和來自Fujimi的Glanzox。
拋光劑較佳係含有添加劑，例如碳酸鈉(Na2 CO3 )、碳酸鉀(K2 CO3 )、氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鉀(KOH)、氫氧化銨(NH4 OH)、氫氧化四甲銨(TMAH)。
不過，拋光劑懸浮液可含有一種或多種其他添加劑，例如表面活性添加劑(如潤濕劑和表面活性劑)、用作保護膠體的穩定劑、防腐劑、生物殺滅劑、醇和螯合劑。
在本發明的方法中，使用含有磨料物質黏合在其中的拋光墊(FAP或FA墊)。
合適的磨料物質包括例如鈰、鋁、矽或鋯元素的氧化物顆粒和硬質物質如碳化矽、氮化硼和金剛石的顆粒。
特別合適的拋光墊具有由多個摺疊的微結構所賦予的表面拓撲構形。這些微結構(「桿(post)」)具有例如圓柱形或多邊形橫截面的柱狀，或者角錐狀或平截頭角錐狀。
在例如WO 92/13680 A1和US 2005/227590 A1中對這樣的拋光墊有更詳細的描述。
較佳係使用有固著氧化鈰磨料於其中的拋光墊，如在例如US 6602117 B1中所描述的。
所用的FAP拋光墊的粒徑(固著磨料/顆粒的粒徑)較佳係大於或等於0.1微米，並且小於或等於1.0微米。
更佳地，粒徑為0.1至0.6微米。
最佳地，粒徑為0.1至0.25微米。
一個拋光板配有這樣的一個FAP墊。
第二個拋光板帶有傳統的CMP拋光墊。
所用的CMP拋光墊是具有多孔基質的拋光墊。
拋光墊較佳係由熱塑性或熱固性聚合物所組成。對於這種材料可使用多種物質，例如聚氨酯、聚碳酸酯、聚醯胺、聚丙烯酸酯、聚酯等。
拋光墊較佳係含有固體微孔聚氨酯(solid,microporous polyurethane)。
較佳地，亦可使用由發泡板或氈或纖維基材製成的拋光墊，其係經聚合物浸漬。
也可將經塗覆/浸漬之拋光墊設計成基材和塗層具有不同的孔分佈和不同的孔徑。
拋光墊可以是實質上平坦的或多孔的。
為了控制拋光墊的多孔性，可在拋光墊中加入填料。
市售的拋光墊有例如，來自Rodel Inc.的SPM 3100、或來自Rohm & Hass的DCP系列的墊、和IC1000TM 、PolytexTM 或SUBATM 品牌的墊。
半導體晶圓較佳係矽、矽-鍺、二氧化矽、氮化矽或砷化鎵、和其他所謂的III-V族之半導體的晶圓。
較佳係使用單晶形式的矽，例如藉由丘克拉斯基(Czochralski)法或浮區(floating zone)法進行晶化。
較佳係具有(100)、(110)或(111)晶向的矽。
本發明的方法的起始產物是多個半導體晶圓，其以已知的方式由一晶體切割出來，使其邊緣進行圓整(round)，並視需要地進行進一步的加工步驟。所述半導體晶圓可具有經磨光的、研磨的、蝕刻的、拋光的、磊晶塗覆的、或其他方式塗覆的表面。
如上所述，當在一雙面拋光機例如來自Peter Wolters/Rendsburg的AC 2000型的機器上進行本發明的拋光時，可以免除先前技術中必須的單面終結拋光(CMP)，因為決定幾何結構的拋光和決定表面性質的拋光都完全是在一種機器上進行。
在先前技術中，單次拋光(stock polishing，DSP)和終結拋光(CMP)是在不同的拋光機上單獨地進行的。先前技術中，僅藉由CMP拋光半導體晶圓的正面。
為了獲得最佳的晶圓幾何結構，於此，邊緣幾何結構(消除邊緣下降(roll-off))、以行星動力(planetary kinematics)方式進行同時雙面拋光、以及結合使用固著磨料拋光墊和CMP拋光墊提供了優勢，因為硬質墊可視需要設計成帶有突出部分，故固著磨料拋光程序可以免除含有二氧化矽溶膠的成分，以得到必需的拋光去除，並且可以刻意地使半導體晶圓的邊緣區域受到影響。
而且，藉由其中一個配有CMP拋光墊的拋光板可以容易地將CMP拋光結合到同時雙面拋光中，並在所述拋光板上進行CMP步驟。
根據本發明的雙面拋光是在兩個拋光的子步驟中進行，且在所述兩個子步驟之間翻轉晶圓。
整個拋光程序是在一個拋光機上進行，這樣一個事實大幅地簡化了整個製程程序，以及節省了空間的需求。
邊緣拋光可以在本發明的雙面拋光之前進行，可以在雙面拋光的兩個拋光子步驟之間進行，或者甚至可以在完成雙面拋光之後進行。
為此，對中心旋轉的矽晶圓的邊緣用一特定的力向著一中心旋轉的拋光筒(polishing drum)按壓(施壓)。這樣的邊緣拋光方法已揭露在US 5,989,105中，其中拋光筒係由鋁合金所組成，並帶有一拋光墊。通常將矽晶圓固定在一平坦的晶圓固定器(所謂的夾盤(chuck))上。矽晶圓的邊緣突出夾盤，使得拋光筒可自由地接近邊緣。
這些傳統的邊緣拋光方法尤其不利地影響了半導體晶圓的邊緣區域的局部幾何結構。這與以下事實有關：用相對「軟的邊緣拋光墊」(傳統上使用相對軟的拋光墊，在拋光墊上施用二氧化矽溶膠)，不僅邊緣本身被拋光，半導體晶圓正面和/或背面上的外部區域也被拋光，這可以解釋為硬矽邊緣被「浸沒」在施加有拋光劑懸浮液的拋光墊中。具體而言，其影響是不僅邊緣區域中的物質被去除，正面和/或背面上臨近邊緣的區域中的物質也被去除。
較佳地，在本發明的方法中，半導體晶圓的邊緣拋光係經由以下方式進行：將該半導體晶圓固定在一中心旋轉的夾盤上，將該半導體晶圓和一中心旋轉的拋光筒集合在一起，該拋光筒向該夾盤相對傾斜，並且帶有一含固著磨料的拋光墊，並且將半導體晶圓和所述拋光筒壓在一起，同時持續供應不含固體的拋光劑溶液。
所述拋光劑溶液較佳係水或以下化合物的含水溶液：碳酸鈉(Na2 CO3 )、碳酸鉀(K2 CO3 )、氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鉀(KOH)、氫氧化銨(NH4 OH)、氫氧化四甲銨(TMAH)、或任何前述之混合物。
所述化合物在拋光劑溶液中的比例較佳為0.01至10重量%。
拋光劑溶液的pH較佳為10至12。
用於邊緣拋光的、且固定在拋光筒上的拋光墊較佳係含有磨料物質，所述磨料物質係選自鈰、鋁、矽或鋯元素的氧化物顆粒、或者硬質物質如碳化矽、氮化硼或金剛石的顆粒。較佳係使用具有氧化鈰磨料固著於其中的拋光墊，如在例如US 6602117 B1中所描述的。
磨料的平均粒徑較佳為0.1至1微米，更佳為0.1至0.6微米，最佳為0.1至0.25微米。
較佳地，進行兩階段邊緣拋光，第一次邊緣拋光是在雙面拋光的兩個子步驟之間進行，而第二次邊緣拋光是在整個雙面拋光結束之後進行，藉由將邊緣拋光分成兩個階段，可以更細微地調節邊緣拋光，並因此可以盡可能降低對晶圓邊緣幾何結構的影響，特別是已知邊緣拋光通常破壞半導體晶圓的局部邊緣區域的幾何結構。
較佳地，在進行該第二次邊緣拋光的同時供應一含有磨料的拋光劑懸浮液。
磨料物質在所述拋光劑懸浮液中的比例較佳為0.25至20重量%。
拋光劑懸浮液中的磨料物質較佳係選自一或多種鋁、鈰或矽元素的氧化物。
較佳地，拋光劑懸浮液是膠體分散二氧化矽。
拋光劑懸浮液的pH較佳為9至11.5。
較佳地，拋光劑懸浮液的pH係藉由加入選自以下群組中的添加劑來進行調整：碳酸鈉(Na2 CO3 )、碳酸鉀(K2 CO3 )、氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鉀(KOH)、氫氧化銨(NH4 OH)、氫氧化四甲銨(TMAH)、或任何前述化合物之混合物。
本發明可以刻意地影響外邊緣區域，並改善邊緣區域(小於或等於2毫米之邊緣排除(EE)，尤其是小於或等於1毫米)的局部幾何結構。
而且本發明方法簡化了製程程序。藉由在一個拋光器上進行單次拋光(stock polishing)和終結拋光程序，縮短了整個拋光過程。免除了先前技術中提供的CMP拋光程序，此具有成本優勢。
實施例
進行分離的自由浮動式(free-floating)雙面拋光程序，其在一第一步驟中從矽晶圓中去除了大部分要求的設定材料，在一第二步驟中進行矽晶圓的終結拋光：
首先，在上FAP拋光墊上拋光正面。
同時，用CMP拋光墊拋光背面。
在該第一步驟和該第二步驟之間進行晶圓的翻轉。
在該第二步驟中，在下CMP拋光墊上對正面進行終結拋光，同時在上FAP拋光墊上對背面進行終結拋光。
這兩個步驟在同一個雙面拋光機上以行星動力式的方式進行。
結果是經終結拋光的晶圓具有最佳的邊緣幾何結構、改進的奈米拓撲性質和可變的背面粗糙度。
上拋光板覆蓋有一固著磨料的拋光墊，而下拋光板覆蓋有一典型的終結拋光墊。
可以調整FAP拋光墊以控制邊緣處的晶圓邊緣幾何結構，以得到晶圓突出部分。
藉此可顯著降低邊緣下降。在晶圓的邊緣處得到改進的局部幾何結構。
步驟1：
藉由FAP拋光對晶圓正面進行拋光，同時藉由CMP拋光對晶圓背面進行拋光。
以傳統的方式用基於膠體二氧化矽溶膠(例如來自Bayer AG的200)和鹼性拋光溶液(例如K2 CO3 +KOH)的拋光漿料開始拋光程序的第一個子步驟，也就是類似於傳統的DSP拋光的拋光程序，以啟動在CMP拋光墊上的單次拋光(stock polishing)程序。
作為CMP拋光墊(「終結墊」)，較佳係使用來自Rodel Inc.的SPM 3100。
在開始拋光程序之後，停止外部的二氧化矽溶膠的供應，使得兩個拋光墊現在僅接受鹼性拋光溶液。
在停止供應外部二氧化矽溶膠之後，為了在軟CMP墊上實現最佳的材料去除，除了較佳的碳酸鉀(K2 CO3 )和氫氧化鉀(KOH)之外，尤其還可以使用矽酸鉀(K2 SiO3 )。
還可以使用碳酸鹽、氫氧化物、或矽酸鹽化合物，其陽離子除了銨之外，可來自元素週期表的第一族(例如鈉、鋰)。
例如，矽酸鉀是氧化矽的鉀鹽。對於類似濃度的鹼，K2 SiO3 的pH與K2 CO3 的pH相當(pH範圍：11至12.5)。
藉由加入少量的矽酸鉀，一旦(用二氧化矽溶膠)開始，在沒有外部膠體SiO2 供應的情況下，可以維持化學-機械單次拋光程序。
在實現特定目標的材料去除後，相當於大多數(>50%)的設定材料去除之後，繼而用二氧化矽溶膠停止拋光程序，於此，使用例如Glanzox 3900*，因為其相較於其他二氧化矽溶膠具有更好的平滑性質。
於此，得到半導體晶圓的親水表面，在所述表面上未進行不可控制的蝕刻，因此可得到光滑的表面。
* Glanzox 3900是由Fujimi Incorporated(日本)提供的濃縮液形式的拋光劑懸浮液的產品名稱。未稀釋的溶液具有10.5的pH，並含有約9重量%的、平均粒徑為30至40奈米的膠體SiO2 。
中間步驟：「晶圓翻轉」，翻轉晶圓，使半導體晶圓倒轉
步驟2：
藉由FAP拋光對背面進行拋光，同時藉由CMP拋光(終結拋光)對正面進行拋光，以降低缺陷率、FAP導致的微損壞(FAP)和調整正面的表面粗糙度。
應當選擇此第二個子步驟的持續時間，使得一方面在正面(=經終結拋光的表面)得到想要的結果，另一方面得到準確限定的背面粗糙度。
於此，主要使用二氧化矽溶膠Glanzox 3900作為磨料成分。
為了在對背面進行FAP拋光的過程中實現想要的背面粗糙度，較佳係進行以下程序：
在晶圓背面的平面上，半導體晶圓的平均表面粗糙度Ra較佳係在0.3至4.5奈米的寬範圍內(就小於或等於250微米的空間波長而言)。適用於測定表面粗糙度的為具有250微米濾波器的Chapman Surface Profiler MP 2000(較250微米長的空間波長=波度數據，參照Chapman Technical Note-TG-1,Rev-01-09)。
如果想要上述範圍內的高背面粗糙度，較佳係使用粒徑為0.5至1.0微米的FAP墊。
如果想要低背面粗糙度，較佳係使用粒徑為0.1至0.25微米的FAP墊。
為了在背面實現想要的表面粗糙度，對背面進行額外的單面拋光是有利的。較佳地，其係在三個步驟中進行，每個步驟都使用含有磨料物質黏合在其中的拋光墊，並且用一拋光壓力將該拋光墊按壓到矽晶圓的背面上，在第一個步驟中將不含固體的拋光劑加入到該拋光墊和矽晶圓背面之間，而在第二和第三個步驟中，添加含有磨料物質的拋光劑，在第一和第二個步驟中拋光壓力為8至15磅/平方英吋(psi)，在第三個步驟中減至0.5至5磅/平方英吋。
在本發明的方法中，拋光矽晶圓的背面的第一步驟中，拋光劑溶液在最簡單的情況下是水，較佳係去離子水(DIW)，其純度是矽工業所要求的使用純度。不過拋光劑溶液還可含有化合物，例如碳酸鈉(Na2 CO3 )、碳酸鉀(K2 CO3 )、氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鉀(KOH)、氫氧化銨(NH4 OH)、氫氧化四甲銨(TMAH)、或任何前述之混合物。
較佳係使用碳酸鉀。
在拋光矽晶圓背面的第二步驟中，使用含有磨料的拋光劑。
磨料物質係由可機械去除基材材料的材料所組成，較佳係一或多種鋁、鈰或矽元素的氧化物。
較佳係使用含有膠體分散二氧化矽的拋光劑懸浮液。
在拋光矽晶圓背面的第三步驟中，與第二步驟一樣使用含有磨料的拋光劑。與第一和第二步驟相比，拋光壓力由8至15磅/平方英吋減至0.5至5磅/平方英吋。
傳統的拋光機係適用於進行這些拋光，例如來自Strasbaugh Inc.的拋光機「nHance 6EG」。
Strasbaugh Inc.的拋光機具有一拋光板，其具有一拋光墊和一拋光頭，該拋光機完全自動化地加工半導體晶圓。以一般方式安裝拋光頭，其包括覆蓋有「背墊(backing pad)」的固定的基板和移動的扣環(retainer ring)。於拋光期間，半導體晶圓浮在其上的氣墊可經由基板中的孔安裝在兩個同中心的壓力區中：內壓力區和外壓力區。移動的扣環可藉由壓縮氣囊進行加壓，以於拋光墊與半導體晶圓接觸時，對拋光墊預加應力，並使其保持平坦。

Claims (18)

  1. 一種雙面拋光半導體晶圓的方法，其包含在一第一步驟中，用一含有固著磨料的拋光墊拋光該半導體晶圓的正面，同時用一不含磨料的拋光墊拋光該半導體晶圓的背面，但是在此過程中，將一含有磨料的拋光劑加入到該拋光墊和該半導體晶圓的背面之間；然後翻轉該半導體晶圓；接著在一第二步驟中，用一含有固著磨料的拋光墊拋光該半導體晶圓的背面，同時用一不含固著磨料的拋光墊拋光該半導體晶圓的正面，且將一含有磨料的拋光劑加入到該拋光墊和該半導體晶圓的正面之間。
  2. 如請求項1所述的方法，其中該拋光劑含有選自以下群組之一或多種磨料：鋁、鈰和矽元素的氧化物。
  3. 如請求項1所述的方法，其中該拋光劑是膠體分散二氧化矽(colloidally dispersed silica)。
  4. 如請求項2或3所述的方法，其中該拋光劑含有一或多種選自以下群組的添加劑：碳酸鈉(Na2 CO3 )、碳酸鉀(K2 CO3 )、氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鉀(KOH)、氫氧化銨(NH4 OH)和氫氧化四甲銨(TMAH)。
  5. 如請求項1至3中任一項所述的方法，其中該含有固著磨料的拋光墊含有選自以下群組之顆粒：鈰、鋁、矽和鋯元素的氧化物，或選自以下群組之顆粒：由碳化矽、氮化硼或金剛石所組成之硬質物質。
  6. 如請求項5所述的方法，其中該拋光墊含有氧化鈰顆粒。
  7. 如請求項1至3中任一項所述的方法，其中該含有固著磨料 的拋光墊含有粒徑大於或等於0.1微米，並且小於或等於1.0微米的顆粒。
  8. 如請求項1至3中任一項所述的方法，其中該不含固著磨料的拋光墊具有一多孔基質。
  9. 如請求項1至3中任一項所述的方法，其中該不含固著磨料的拋光墊係由一熱塑性或熱固性聚合物組成。
  10. 如請求項9所述的方法，其中該拋光墊含有固體微孔聚氨酯(solid,microporous polyurethane)。
  11. 如請求項1至3中任一項所述的方法，其中該半導體晶圓包含矽、矽-鍺、二氧化矽、氮化矽或砷化鎵、或其他III至V族之半導體。
  12. 如請求項1至3中任一項所述的方法，其中在該第一步驟之雙面拋光之前、或該第二步驟之雙面拋光之後、或在該二步驟之雙面拋光之間，進行至少一次該半導體晶圓的邊緣拋光。
  13. 如請求項12所述的方法，其中係進行兩次邊緣拋光，第一次邊緣拋光係於該二步驟之雙面拋光之間進行，而第二次邊緣拋光係於該第二步驟之雙面拋光之後進行。
  14. 如請求項13所述的方法，其中該二次邊緣拋光分別藉由以下步驟來進行：將該半導體晶圓固定在一中心旋轉的夾盤(chuck)上，將該半導體晶圓和一向該夾盤相對傾斜且帶有一含固著磨料的拋光墊的中心旋轉的拋光筒(drum)集合在一起，並且將該半導體晶圓和該拋光筒壓在一起，同時持續供應一拋光劑。
  15. 如請求項14所述的方法，其中在該第一次邊緣拋光期間使用 一不含固體的拋光劑。
  16. 如請求項14所述的方法，其中進行該第二次邊緣拋光的同時，供應一含有磨料的拋光劑懸浮液。
  17. 如請求項14所述的方法，其中固定在該拋光筒上的該拋光墊含有選自以下群組之顆粒的磨料物質：鈰、鋁、矽和鋯元素的氧化物，或選自以下群組之顆粒的磨料物質：由碳化矽、氮化硼或金剛石組成之硬質物質。
  18. 如請求項17所述的方法，其中該磨料的平均粒徑為0.1至微米。
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