TWI415710B - 磨光裝置及磨光方法 - Google Patents

Description

磨光裝置及磨光方法

本發明有關一種磨光裝置及磨光方法，且更特別有關藉著磨光帶磨光諸如半導體晶圓之基板的磨光裝置及磨光方法。

至今為止，已採用一具有研磨微粒之磨光帶(polishing tape)，以磨光半導體晶圓中所形成之缺口部。更具體而言，磨光帶與半導體晶圓中之缺口部接觸，且在垂直於該晶圓表面之方向中移動，以磨光該晶圓之缺口部。

於此傳統方法中，磨光帶係在磨光負載(polishing load)之下沿著晶圓之缺口部變形。該磨光帶之邊緣部會根據磨光條件(polishing condition)刮傷該晶圓之缺口部。因此，晶圓會根據磨光條件在該缺口部被有瑕疵或不平坦地磨光。再者，如果該磨光帶未充分變形，該磨光帶接觸該晶圓之面積係減少，使其難以進行穩定之磨光。於此案例中，其係難以達成均勻之磨光。另外，未將該磨光帶之整個表面用於磨光係不經濟的。再者，當磨光一彎曲之表面時，如果該磨光帶接觸該晶圓之面積係小的，該晶圓需要被分成數個小區域，並相繼地磨光。因此，其花費很多時間以完成該磨光製程。

如此，當磨光該晶圓之缺口部時，如果不適當地設定磨光條件，則會發生諸如藉由著該磨光帶之邊緣部而刮傷該晶圓或不平坦之磨光之問題。為了克服此等問題，可將磨光帶變薄，以便使其與該缺口部之形狀一致。然而，當磨光帶變薄時，對張力之阻力亦減少。如此，該磨光帶具有薄度之限制。

本發明係由於上面缺點之觀點製成。因此，本發明之第一目的係提供一種能以高速均勻地磨光諸如半導體晶圓的基板之缺口部等的磨光裝置及磨光方法，而在該基板上沒有由於藉著磨光帶磨光所致之刮痕。

根據本發明之第一態樣，在此提供一種磨光裝置，其能達成均勻及高速磨光，而在該基板上沒有由於磨光所致之刮痕。該磨光裝置具有磨光帶；供帶捲盤，其用於將該磨光帶供給至接觸部，該磨光帶在該接觸部與待磨光之基板部份接觸；及收繞捲盤，其用於由該接觸部捲繞該磨光帶。該磨光裝置亦具有具備導引表面之第一導引部，用於由該供帶捲盤引導該磨光帶，以直接將該磨光帶供給至該接觸部；具備導引表面之第二導引部，用於將由該接觸部所供給之磨光帶直接引導至供給該磨光帶至該收繞捲盤；及驅動機件，其組構成可相對彼此移動該磨光帶及該基板。該第一導引部之導引表面及該第二導引部之導引表面的至少一個表面具有對應於待磨光基板部份之形狀。

根據本發明之第二態樣，在此提供一種能達成均勻及高速磨光之磨光方法，而在基板上沒有由於磨光所致之刮痕。依據此磨光方法，將磨光帶供給至第一導引部之導引表面；將該磨光帶由該第一導引部之導引表面直接供給至接觸部，該磨光帶係在該接觸部與基板之待磨光部接觸；將該磨光帶由該接觸部直接地供給至第二導引部之導引表面；藉由該第一導引部之導引表面及該第二導引部之導引表面的至少一個表面使該磨光帶之一部份變形，以便對應於所磨光之基板部份的形狀；將基板待磨光部份及該磨光帶相對彼此移動，以磨光該基板之該部份。

特別地是，當磨光帶與待磨光半導體基板之一部份接觸，且該基板與該磨光帶係相對彼此移動以磨光該部份基板時，該磨光帶之一部份即變形，以便對應於該待磨光之基板部份的形狀。譬如，一部份磨光帶與在半導體基板之周邊部份所形成的缺口部接觸，且該磨光帶在垂直於該基板之表面的方向中移動，以磨光該缺口部。此時，該磨光帶之一部份即在該磨光帶之寬度方向中變形，以便對應於該缺口部之形狀。

根據本發明，磨光帶係在磨光該半導體基板的此部份之前變形，以便對應於一部份之形狀，諸如半導體基板之缺口部。因此，該磨光帶變得極可能與該基板之整個待磨光部形成均勻之接觸。因此，該基板變得不可能由於磨光而被刮傷。如此，能達成均勻及高速磨光。

配合接下來的說明與作為本發明較佳具體實施例之所附圖示，本發明之上面之及其他目的、特色、與優點將變得更為明顯。

下文將參考第1至25圖詳細地敘述根據本發明的磨光裝置之具體實施例。於第1至25圖中，類似或對應元件係標以相同之元件符號，且將不重複敘述。

第1圖係一平面圖，其顯示根據本發明之第一具體實施例的磨光裝置，且第2圖係取自第1圖沿著剖線II－II之橫截面視圖。本具體實施例中之磨光裝置具有磨光半導體晶圓之周邊部中所形成的缺口部之作用。該磨光裝置具有磨光機件20，用於磨光由架台(未示出)水平地固持之半導體晶圓10的缺口部11。

如在第1及2圖中所顯示，該磨光機件20具有磨光帶21，該磨光帶設有研磨微粒；供帶捲盤22，其用於供給磨光帶21至接觸部30，該磨光帶21係在該接觸部被與該晶圓10之待磨光部接觸；收繞捲盤23，其用於捲繞來自該接觸部之磨光帶21；第一導引部(導引滾筒)24，其用於引導該磨光帶21從該供帶捲盤22直接地供給該磨光帶21至該接觸部30；以及第二導引部(導引滾筒)25，其用於引導由該接觸部30所直接供給之磨光帶21，以供給該磨光帶21至該收繞捲盤23。如此，該磨光帶21係由該供帶捲盤22所供給、藉著該第一導引部24所引導、接著供給至該接觸部30，以便與該晶圓10之待磨光部接觸、隨後藉著該第二導引部25所引導、及由該收繞捲盤23所捲收。在本具體實施例中，該第一導引部24及該第二導引部25大體上具有相同之結構。

於複數個導引部(導引滾筒)係設在該供帶捲盤22及該接觸部30之間、或於該收繞捲盤23及該接觸部30之間的情況中，將接觸部30設在中間而且位於最靠近該磨光帶21上之接觸部30之一對導引部對應於前述第一導引部24及第二導引部25。

該第一導引部24係設置在該晶圓10正面上方之位置，且該第二導引部25係設置在該晶圓10背面下方之位置。該磨光帶21在垂直於該晶圓10表面之方向中延伸於該第一導引部24及該第二導引部25之間。對該第一導引部24及該第二導引部25之間之該磨光帶21施加張力，以便在該接觸部30將該磨光帶21按壓於該半導體晶圓10之缺口部11。該整個磨光機件20係組構成使該磨光帶21與該晶圓10之缺口部11接觸的狀態而藉著驅動機件(未示出)向垂直之方向(垂直於該晶圓10表面之方向)移動。磨光液體供給噴嘴26係設在該晶圓10之上方及下方，用於分別射出磨光液體(純水、酸、或鹼)至該晶圓10之正面及背面。

第3圖係一正視圖，其顯示該磨光機件20。如在第3圖中所顯示，該第一導引部24具有用於引導該磨光帶之導引表面241及一對凸緣242，該導引表面241介於該對凸緣242之間。該導引表面241係不平坦，但係彎曲的。特別地是，介於該等凸緣242間之導引表面241具有一凸起之形狀，並對應於該晶圓10中之缺口部11的凹入形狀。

第4圖係第3圖之第一導引部24的橫截面視圖，其係藉著一垂直於該磨光帶21之饋進方向(feed direction)(於第3圖中之方向Z)的平面所切割。如在第4圖中所顯示，該第一導引部24之導引表面241在垂直於該磨光帶21之饋進方向的橫截面中具有某一曲率。特別地是，該第一導引部24之導引表面241包含一彎曲表面，該彎曲表面係沿著該磨光帶21之寬度方向彎曲。在本具體實施例中，該第一導引部24之導引表面241及該等凸緣242係互相一體成形。

該磨光帶21在按壓力量之下鄰接抵靠著該彎曲之導引表面241。在垂直於該磨光帶21之饋進方向的橫截面中，該導引表面241之曲率不為零。因此，已經通過該導引表面241之磨光帶21係沿著該磨光帶21之寬度方向彎曲，如第5圖中所示。特別地是，該磨光帶21在通過該第一導引部24之後係沿著該寬度方向於該橫截面中彎曲成弓形。

當該磨光帶21係如此彎曲時，如在第6圖中所顯示，使於該寬度方向中彎曲之磨光帶21與該晶圓10中之缺口部11的整個表面均勻地接觸。在該狀態下，該磨光機件20係在該垂直方向中藉著該驅動機件所移動，以藉著該磨光帶21均勻地磨光該缺口部11。

該磨光帶21係以下列之方式捲收。首先，某一長度之磨光帶21係以前述之方式彎曲。該彎曲之部份與該晶圓10之缺口部11接觸。該缺口部11係藉著該磨光機件20之震動而進行磨光。在磨光達某一時間之後，僅捲收某長度之磨光帶21，以使該磨光帶21之新供給部份係以上面之方式彎曲。如此，使該磨光帶21之新進部份與該半導體晶圓10之缺口部11接觸。重複這些過程，以使該磨光帶21之新進部份總是與該缺口部11接觸。

再者，當該缺口部11係藉著磨光機件20之震動而進行磨光時，該磨光帶21可連續地少量饋進。於此情況中，不需要中斷該磨光製程，以捲收該磨光帶21。

在本具體實施例中以磨光機件20磨光晶圓10。具有50微米(μ m)厚度及8毫米(mm)寬度之磨光帶係用來作為磨光帶21，其中具有#4000之微粒尺寸的鑽石研磨微粒係附裝至聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)樹脂。將該磨光帶21以10毫米/分鐘之速度連續地饋進而進行磨光操作。該磨光帶21係供給至待磨光之部份(接觸部30)，以致在該磨光帶21通過該第一導引部24之後維持藉著該第一導引部24所變形之形狀。將張力施加於該磨光帶21之供給側邊及拉出側邊之間。該磨光帶21係在1公斤(kgf)之負載下按壓於該晶圓10之缺口部11。該磨光機件20係一分鐘垂直地震動30次，以藉此磨光該晶圓10。其結果是，該缺口部11係令人滿意地磨光，而沒有由於磨光所致之刮痕。

如上面所述，根據本具體實施例之磨光裝置，使用具有該彎曲導引表面241之第一導引部24，且該磨光帶21在按壓力量之下鄰接抵靠著該第一導引部24。如此，於磨光之前，該磨光帶21能沿著該半導體晶圓10中之缺口部11的曲率彎曲。因此，該磨光帶21能與該缺口部11之整個表面均勻地接觸。其結果是，該半導體晶圓10之缺口部11變得不可能由於磨光而刮傷。如此，能達成均勻及高速之磨光。

第7圖係一平面圖，其顯示根據本發明之第二具體實施例的磨光裝置。本具體實施例中之磨光裝置具有在晶圓之周邊部份磨光斜角部(bevel portion)之作用。該磨光裝置具有一磨光機件50，用於磨光水平地固持在可旋轉架台(未示出)上之半導體晶圓10的斜角部12。

如在第7圖中所顯示，該磨光機件50具有磨光帶121，該磨光帶設有研磨微粒；供帶捲盤122，其用於供給磨光帶121至接觸部130，該磨光帶121係在該接觸部被帶入與該晶圓10之待磨光部造成接觸；收繞捲盤123，其用於捲繞來自該接觸部130之磨光帶121；第一導引部54，其用於引導該磨光帶121從該供帶捲盤122直接地供給該磨光帶121至該接觸部130；第二導引部(導引滾筒)55，其用於引導由該接觸部130所直接供給之磨光帶121，以供給該磨光帶121至該收繞捲盤123；磨光頭58；以及驅動機件(未示出)，其用於轉動該可旋轉之架台。

該半導體晶圓10、該供帶捲盤122、及該收繞捲盤123係可繞著個別之軸桿彼此平行地旋轉。該磨光帶121係由該供帶捲盤122所供給、藉著該第一導引部54及該第二導引部55所引導、及藉著該收繞捲盤123所捲收。該半導體晶圓10係組構成當該架台轉動時，使該磨光帶121與該晶圓10之斜角部12接觸之狀態下轉動。

第8圖係一後視圖，其顯示該第一導引部54，且第9圖係取自第8圖沿著剖線IX－IX之橫截面視圖。如在第8及9圖中所顯示，該第一導引部54包含具有梯形橫截面之導引構件541，及一對沿著該導引構件541之側邊表面設置的圓柱滾筒542及543。該磨光帶121係藉著該導引構件541之上表面所引導，且藉著該等滾筒542及543按壓於該導引構件541之側邊表面。

以此配置，由該供帶捲盤122所供給之磨光帶121通過該第一導引部54，以便變形成與該晶圓10之斜角部份12的橫截面相同之形狀。然後，該磨光帶121在該接觸部130被帶入與該晶圓10之斜角部份12造成接觸，在此該磨光帶121係藉著該磨光頭58按壓於該晶圓10之斜角部份12。如此，如在第10圖中所顯示，該磨光帶121與該斜角部份12之整個表面(邊緣表面、上斜面、及下斜面)均勻地接觸。在該狀態下，該斜角部份12可藉著轉動該晶圓10而有效地磨光。用於磨光之磨光帶121係藉著該第二導引部55返回成大體上平坦之形狀，且接著藉著該收繞捲盤123所捲收。

在本具體實施例中，晶圓10係以磨光機件50進行磨光(polishing)。當磨光帶121係以10毫米/分鐘之速度下連續地供給時，該磨光帶121被按壓於該晶圓10以每分鐘500轉而轉動之斜角部12而以1公斤(kgf)之負載來磨光該晶圓10之斜角部12。其結果是，該晶圓10之斜角部12係令人滿意地磨光。

如上面所述，根據本具體實施例中之磨光裝置，由於該磨光帶121變形以對應於該半導體晶圓10之斜角部份12，因此使該磨光帶121與該斜角部份12之整個表面接觸。因此，刮痕變得不可能藉由磨光所造成，且能達成均勻及高速之磨光操作。再者，該斜角部份12之邊緣表面、該上斜面、及該下斜面可同時地進行磨光，以致該磨光時間可減少。

第11圖係一平面圖，其顯示根據本發明之第三具體實施例的磨光裝置。如同該第二具體實施例中之磨光裝置，本具體實施例中之磨光裝置具有在晶圓之周邊部磨光斜角部份之作用。該磨光裝置具有磨光機件150，用於磨光水平地固持在可旋轉架台(未示出)上之半導體晶圓10的斜角部份12。

如於該第二具體實施例之磨光機件50的情況中，該磨光機件150具有用於供給及捲收該磨光帶121之機件(該供帶捲盤122及該收繞捲盤123)，及用於使該磨光帶121之形狀變形成與該斜角部份12之橫截面相同形狀的機件(該第一導引部54)。於上面所述之第二具體實施例中，如在第7圖中所顯示，該晶圓10之斜角部份12係藉著單一個磨光頭58進行磨光。在本具體實施例中，該晶圓10之斜角部份12係藉著複數個磨光頭581－585所磨光。

特別地是，本具體實施例中之磨光裝置具有複數個磨光頭(polishing head)，更特別地是，五個磨光頭581－585。該等磨光頭581－585係呈相等間隔地設置，以便繞著該晶圓之中心而具有預定之角度。每一個磨光頭581－585具有一機件，該機件係用於相對該晶圓之表面改變該磨光頭之角度，而與其他磨光頭無關。特別地是，將該五個磨光頭581－585設計成能任意地調整其角度。再者，亦可獨立地設定磨光負載。

第12A至12E圖係橫截面側視圖，其隨同該晶圓10顯示第11圖中之磨光頭581－585的每一個。如在第12A至12E圖中所顯示，該等五個磨光頭581－585以預定角度與該晶圓10接觸。該等磨光頭581－585之每一個將該磨光帶121之一部份按壓於該晶圓10之斜角部份12的一部份，該部份磨光帶係變形成與該斜角部份12有相同之形狀。當該磨光帶121通過該等五個磨光頭581－585時，已將該斜角部份12之整個表面進行磨光。

如在第9圖中所顯示，排除於寬度方向中之下側邊，於該磨光帶121變形(彎曲)成梯形橫截面時，該磨光帶121係在該梯形之三個表面的邊界摺疊。在那些摺疊部份可能會造成不充分之磨光。因此，在本具體實施例中，該磨光帶121係在複數點按壓於該晶圓10，以便確實地磨光該等前述之邊界。該磨光帶121係在逐漸地由該晶圓10之上表面移位至下表面的諸部份受壓。如此，當該磨光帶121通過複數個磨光頭581－585時，該磨光帶121可與該斜角部份12平滑地一致，以致防止產生皺紋及摺痕。

該等磨光頭581－585可獨立地將該磨光帶121按壓於該晶圓10，且亦可獨立地從該晶圓10移開。譬如，可使用該五個磨光頭581－585其中之三個以將該磨光帶121按壓於該晶圓10，同時該等五個磨光頭581－585其中之二個係與該晶圓10分開。再者，能設計該等磨光頭581－585，以任意地調整其角度。譬如，可設置所有該等五個磨光頭581－585，以便具有相同之角度。另一選擇係，可組合該等磨光頭581－585，以使其中兩個磨光頭將該磨光帶121按壓於該晶圓10之上表面，而其中一個磨光頭將該磨光帶121按壓於該晶圓10之側邊表面，且另外兩個磨光頭將該磨光帶121按壓於該晶圓10之下表面。在該晶圓10之一部份通過該第一磨光頭581之後、於該晶圓10之該部份通過該最後磨光頭585之前，該等磨光頭581－585可被組構成使得該晶圓10係在由上表面、側邊表面、及下表面移位之諸部份進行磨光。另一選擇係，藉著適當地調整該等磨光頭581－585之角度，該晶圓10能通過該磨光頭581－585，以致該晶圓10之側邊表面、該上表面、及該下表面係依序磨光。

第13圖係該晶圓10之周邊部份的放大橫截面視圖。大致上，該晶圓10之斜角部份12意指該晶圓10之周邊部份的有角度部份B。位於該斜角部份B之邊界及上表面D間之區域E被稱為邊緣部(edge portion)，而該晶圓10之諸裝置係形成在該區域E中。

第14圖顯示一範例，其中邊緣部E係巳磨光。特別地是，如在第14圖中所顯示，該等五個磨光頭之中心磨光頭583係以垂直於沿著該晶圓10之厚度延伸之中心軸之方向按壓於該晶圓10，以便磨光該邊緣部E。於此情形中，以具有較大帶寬之磨光帶作為該磨光帶121，以便蓋住該晶圓10之邊緣部E。如此，能將該磨光頭組構成不只磨光該斜角部份B，同時也可藉著改變該磨光頭之角度而磨光該邊緣部E。因此，該斜角部份B及該邊緣部E能以複數個磨光頭同時進行磨光。

在本具體實施例中，使用五個磨光頭581－585。可附加額外之磨光頭在這些五個磨光頭之兩側面上，以致該磨光機件具有七個磨光頭。藉著於磨光期間改變磨光頭之角度，二個磨光頭可用來磨光該晶圓之整個表面。如此，可對該等磨光頭作各種修改。

第15圖係磨光頭581與該晶圓10接觸之一部份之放大橫截面視圖。如在第15圖中所顯示，該磨光頭581具有彈性構件(elastic members)59，其用於將該磨光帶121按壓於該半導體晶圓10；及支撐構件57，其用於支撐該彈性構件59。該彈性構件59係由諸如橡膠或海綿之材料所製成，以便減少對該晶圓10造成損壞。藉著改變該彈性構件59之硬度，同時使用相同之磨光帶121，能調整諸如最終修整表面粗糙度、磨光速率、及磨光輪廓(profile)之磨光性質。

再者，具有不同彈性之彈性構件59可分別附裝至複數個磨光頭581－585。譬如，可使用具有柔軟之彈性構件之磨光頭以將該磨光帶121按壓於該晶圓10之上表面，且可使用具有硬質之彈性構件之磨光頭以將該磨光帶121按壓於該晶圓10之側邊表面。再者，當該等磨光頭具有相同之角度時，可改變該等磨光頭之彈性構件的硬度，以便當該晶圓10通過該磨光頭時改變磨光性質。

第16A及16B圖係顯示磨光頭之製造方式的視圖，其中彈性構件59係附裝至支撐構件57。如在第16A圖中所顯示，該支撐構件57具有一用以承納該彈性構件59之部份。該彈性構件59係插入該支撐構件57之下方部份，如於橫側方向中藉著箭頭所示。如在第16B圖中所顯示，該彈性構件59係承納在該支撐構件57之下方部份中而形成磨光頭。縱使由於該晶圓於磨光期間之旋轉或該帶子之饋進而施加橫側力量，如此製成之磨光頭具有一用於在該支撐構件57之一側面上防止該彈性構件59被移去之結構。

如上面所述，由於具有能相對晶圓10調整角度之複數個磨光頭，根據本具體實施例之磨光裝置可能與該晶圓10之斜角部份12的形狀一致地進行磨光操作。如此，則有可能調整該晶圓10之形狀。再者，能夠在該等磨光頭581－585之每一個中調整磨光負載。因此，藉著對應於該等磨光頭581－585之角度設定磨光負載，則有可能與該斜角部份12之形狀一致地進行磨光操作。如此，則有可能調整該晶圓10之形狀。

再者，該彈性構件59係為了將該磨光帶121按壓於該晶圓10而設。對於該複數個磨光頭581－585之每一個，能改變該彈性構件59之材料或硬度。因此，當該晶圓10通過該等磨光頭581－585時，能改變硬度。如此，可能特別地控制該晶圓10之最終加工粗糙度。

在此，如在第17A至17C圖中所顯示，可使用第一導引部64，以取代如上面所述該第二及第三具體實施例中之第一導引部54。如在第17A至17C圖中所顯示，該第一導引部64包含具有梯形橫截面之導引構件641，以及兩對沿著該導引構件641之側邊表面設置的圓柱滾筒642、643及644、645。該兩對滾筒642、643及644、645係沿著該磨光帶121之饋進方向設置。於此範例中，該磨光帶121係由具有該梯形橫截面的導引構件641之上表面所引導、藉由該等前述之滾筒642及643所變形、且藉著隨後之滾筒644及645而進一步變形。如此，該磨光帶121能變形以便與五個磨光角度一致，如在該第三具體實施例中所顯示。

再者，如在第18A至18E圖中所顯示，磨光頭581－585可被用作該第三具體實施例中的磨光頭之修改。於此範例中，該等磨光頭581－585之角度已固定，但接觸該磨光帶121的表面之角度係在該個別磨光頭581－585之彈性構件591－595中變化。如此，該磨光帶121係在個別之預定角度按壓於該晶圓10。如上面所述，將該磨光帶121按壓於該晶圓10之該彈性構件591－595之表面係斜面。這些彈性構件591－595係附裝至該等磨光頭581－585。據此，可能以複數個角度輕易地達成磨光。因此，可能省卻前述用於改變該等磨光頭之角度的機件。

第19圖係一正視圖，其顯示上面所述第一具體實施例中之磨光機件20的第一種修改20a。該磨光機件20a採用具有一大體上平坦之導引表面251的第二導引部125，以取代第3圖中所顯示之第二導引部25，該導引表面251在垂直於該磨光帶21的饋進方向之橫截面中之曲率為零。其他元件係與第3圖中所顯示之磨光機件20相同。

以此配置，該磨光帶21與該第一導引部24之彎曲導引表面241接觸，同時將張力施加至該磨光帶21。因此，該磨光帶21係接近該第一導引部24沿著該第一導引部24之導引表面241彎曲成引形，如第20A圖中所示。再者，使該磨光帶21與該第二導引部125之大體上平坦之導引表面251接觸，同時將張力施加至該磨光帶21。因此，沿著該第二導引部125之導引表面251，該磨光帶21接近該第二導引部125變得大體上平坦，如在第21C圖中所顯示。如此，於該第一導引部24及該第二導引部125間之磨光帶21係由弓形21a大體上變形至平坦形狀21c。在該接觸部接觸該晶圓10之磨光帶21具有介於該弓形21a及該大體上平坦形狀21c間之中介形狀21b，如在第20B圖中所顯示。

如在第21圖中所顯示，使該磨光帶21由該弓形21a加寬至該平坦形狀21c之力量F大體上係施加至該中介形狀21b。因此，當該磨光帶21係按壓於該半導體晶圓10之缺口部11時，該磨光帶21於該寬度方向中之端部與該缺口部11確實一致。因此，縱使該晶圓10中之缺口部11的形狀具有變化，該磨光帶21仍能與該缺口部11之形狀確實一致。

在第19圖中所顯示之範例中，該第一導引部24可與該第二導引部125交換。具體而言，可在第一導引部形成大體上平坦的導引表面，該導引表面在垂直於該磨光帶21的饋進方向之橫截面中之曲率為零，且在第二導引部形成曲率不為零之導引表面，該導引表面垂直於該磨光帶21的饋進方向之橫截面。這些架構亦達成與上面範例類似之效果。

第22圖係一正視圖，其顯示該磨光機件20之第二修改20b。該磨光機件20b採用具有導引表面241a之第一導引部124以取代第3圖中所顯示之第一導引部24，該導引表面241a在垂直於該磨光帶21的饋進方向之橫截面之中心部份具有大的曲率。其他元件係與第3圖中所顯示之磨光機件20相同。

如在第22圖中所顯示，在垂直於該磨光帶21的饋進方向之橫截面中，該第一導引部124之導引表面241a在該中心部份具有弓形及由該弓形之兩側面延伸至凸緣242之線性形狀。於此範例中，在垂直於該磨光帶21的饋進方向之橫截面中，該第二導引部25之導引表面亦具有非零之曲率。於該第一導引部124中，在該導引表面241a之中心部份的曲率係大於該第二導引部25中之導引表面的曲率。

以此配置，該磨光帶21與該第一導引部124之彎曲導引表面241a接觸，同時將張力施加至該磨光帶21。因此，沿著該第一導引部124之導引表面241a，該磨光帶21在接近該第一導引部124將彎曲成具有大曲率之弓形，如第23A圖中所示。再者，該磨光帶21與該第二導引部25之導引表面接觸，同時將張力施加至該磨光帶21。因此，沿著該第二導引部25之導引表面，該磨光帶21在接近該第二導引部25將彎曲成具有小曲率之弓形，如在第23C圖中所顯示。

如此，於該第一導引部124及該第二導引部25間之磨光帶21係由具有大曲率之弓形21d變形至具有小曲率之弓形21f。在該接觸部接觸該晶圓10之磨光帶21具有介於該弓形21d及該弓形21f間之中介形狀21e，如在第23B圖中所顯示。

使該磨光帶21由該弓形21d加寬至該弓形21f之力量係施加至該中介形狀21e。因此，當該磨光帶21係按壓於該半導體晶圓10之缺口部11時，該磨光帶21於該寬度方向中之端部與該缺口部11確實一致。因此，縱使該晶圓10中之缺口部11的形狀具有變化，該磨光帶21能與該缺口部11之形狀確實一致。

如上面所述，此修改20b能達成與該前述第一修改20a類似之效果。於此範例中，調整該第一導引部及該第二導引部之導引表面的曲率，以在該接觸部將該磨光帶之曲率調整至想要之值。如此，該磨光帶21能與該缺口部11之形狀確實一致。於第22圖所顯示之範例中，該第一導引部124可與該第二導引部25交換。

第24圖係一橫截面側視圖，其顯示該磨光機件20之第三修改20c。如在第24圖中所顯示，除了第3圖中所顯示之第一導引部24及該第二導引部25以外，該磨光機件20c具有第三導引部224及第四導引部225。該第三導引部224係設置在該第一導引部24之上游，且具有一用於引導來自該供帶捲盤22之磨光帶21的導引表面，以將該磨光帶21直接供給至該第一導引部24。再者，該第四導引部225係設置在該第二導引部25之下游，且具有一用於引導直接由該第二導引部25所供給的磨光帶21之導引表面，以將該磨光帶21供給至該收繞捲盤23。

當該磨光帶21僅以該第一導引部24及該第二導引部25饋進時，如於第3圖中所示，因為該第一導引部24及該第二導引部25之導引表面係彎曲的，該磨光帶21可根據該磨光製程之進行由該導引表面之中心部份滑動至接近任一凸緣之部份。

第24圖中所顯示之第三導引部224及第四導引部225具有防止該磨光帶21在該第一導引部24及該第二導引部25之導引表面上滑動之作用。在垂直於該磨光帶21的饋進方向之橫截面中，該第三導引部224及該第四導引部225之導引表面大體上係平坦的。如在第24圖中所顯示，當該磨光帶21未與該晶圓10接觸時，該磨光帶21從該第三導引部224之導引表面供給至該第一導引部24之導引表面的方向大體上係與該磨光帶21從該第一導引部24之導引表面供給至該第二導引部25之導引表面的方向相同。同理，當該磨光帶21未與該晶圓10接觸時，該磨光帶21從該第一導引部24之導引表面供給至該第二導引部25之導引表面的方向大體上係與該磨光帶21從該第二導引部25之導引表面供給至該第四導引部225之導引表面的方向相同。當該第三導引部224及該第四導引部225係如此配置時，可防止該磨光帶21在該第一導引部24及該第二導引部25之導引表面上滑動。

當該晶圓10係由該磨光機件20c分開時，如於第24圖中所示，該第一導引部24及該第二導引部25在其導引表面之尖端與該磨光帶21輕微接觸。當該晶圓10係按壓於該磨光帶21(或該磨光帶21係按壓於該晶圓10)時，如於第25圖中所示，該磨光帶21係在寬度方向中藉著該第一導引部24及該第二導引部25之導引表面而彎曲。該磨光帶21係藉著該第三導引部224之大體上平坦導引表面支撐在該第一導引部24之上游，且藉著該第四導引部225之大體上平坦導引表面支撐在該第二導引部25之下游。因此，可防止該磨光帶21在該第一導引部24及該第二導引部25之導引表面上滑動。

於此磨光機件20c中，該第一導引部24及該第二導引部25之導引表面可具有相同之曲率或可具有不同之曲率，以應付該缺口形狀之變化。

本發明不限於該等前述之具體實施例。譬如，待磨光部不限於半導體晶圓之缺口部或斜角部份，而可為能藉著與磨光帶接觸而磨光之任何部份。再者，當磨光該半導體晶圓之缺口部時，該磨光帶呈滑動式接觸之移動方向係不限於垂直於該晶圓表面之方向，並可相對垂直於該晶圓表面之方向傾斜。

雖然已顯示及詳細地敘述本發明之某些較佳具體實施例，應了解可在不超出所附申請專利之範圍之範疇下，進行各種變化及修改。

產業利用性

本發明係適合用於磨光裝置，以藉著磨光帶磨光諸如半導體晶圓之基板。

10．．．半導體晶圓

11．．．缺口部

12．．．斜角部份

20．．．磨光機件

20a．．．磨光機件

20b．．．磨光機件

20c．．．磨光機件

21．．．磨光帶

21a．．．弓形

21b．．．中介形狀

21c．．．平坦形狀

21d．．．弓形

21e．．．中介形狀

21f．．．弓形

22．．．供帶捲盤

23．．．收繞捲盤

24．．．第一導引部

25．．．第二導引部

26．．．磨光液體供給噴嘴

30．．．接觸部

50．．．磨光機件

54．．．第一導引部

55．．．第二導引部

57．．．支撐構件

58．．．磨光頭

59．．．彈性構件

64．．．第一導引部

121．．．磨光帶

122．．．供帶捲盤

123．．．收繞捲盤

124．．．第一導引部

125．．．第二導引部

130．．．接觸部

150．．．磨光機件

224．．．第三導引部

225．．．第四導引部

241．．．導引表面

241a．．．導引表面

242．．．凸緣

251．．．導引表面

541．．．導引構件

542．．．滾筒

543．．．滾筒

581．．．磨光頭

582．．．磨光頭

583．．．磨光頭

584．．．磨光頭

585．．．磨光頭

591．．．彈性構件

592．．．彈性構件

593．．．彈性構件

594．．．彈性構件

595．．．彈性構件

641．．．導引構件

642．．．圓柱滾筒

643．．．圓柱滾筒

644．．．圓柱滾筒

645．．．圓柱滾筒

B．．．有角度部份

D．．．上表面

E．．．區域

F．．．力量

Z．．．方向

第1圖係一平面圖，其顯示根據本發明之第一具體實施例的磨光裝置；第2圖係取自第1圖沿著剖線II－II之橫截面視圖；第3圖係一正視圖，其顯示第1圖的磨光裝置中之磨光機件；第4圖係一橫截面視圖，其顯示第3圖的磨光機件中之第一導引部；第5圖係取自第3圖沿著剖線V－V之橫截面視圖；第6圖係一平面圖，其顯示當使用第3圖之磨光機件時，晶圓之缺口部及磨光帶間之接觸狀態；第7圖係一平面圖，其顯示根據本發明之第二具體實施例的磨光裝置；第8圖係一後面視圖，其顯示第7圖的磨光裝置中之第一導引部；第9圖係一取自第8圖沿著剖線IX－IX之橫截面視圖；第10圖係一橫截面視圖，其顯示第7圖的磨光裝置中晶圓之斜角部份及磨光帶間之接觸狀態；第11圖係一平面圖，其顯示根據本發明之第三具體實施例的磨光裝置；第12A至12E圖係橫截面側視圖，其隨同晶圓顯示第11圖的磨光裝置中之每一個磨光頭；第13圖係該晶圓之周邊部的放大橫截面視圖；第14圖係一橫截面視圖，其顯示一狀態，其中該磨光頭係已設定，以便於第11圖之磨光裝置中磨光該晶圓之邊緣部；第15圖係該磨光頭與該晶圓接觸的一部份之放大橫截面視圖；第16A及16B圖係透視圖，其顯示製造根據本發明之第三具體實施例的磨光裝置之磨光頭之方法；第17A圖係一後面視圖，其顯示第8圖之第一導引部的修改；第17B及17C圖是第17A圖中所顯示之第一導引部的橫截面視圖；第18A至18E圖是橫截面側視圖，其顯示該第三具體實施例中之磨光頭的修改；第19圖係一正視圖，其顯示第3圖之磨光機件的第一修改；第20A圖係一取自第19圖沿著剖線A－A之橫截面視圖；第20B圖係一取自第19圖沿著剖線B－B之橫截面視圖；第20C圖係一取自第19圖沿著剖線C－C之橫截面視圖；第21圖係一平面圖，其顯示當使用第19圖之磨光機件時，晶圓之缺口部及磨光帶間之接觸狀態；第22圖係一正視圖，其顯示第3圖之磨光機件的第二修改；第23A圖係一取自第22圖沿著剖線A－A之橫截面視圖；第23B圖係一取自第22圖沿著剖線B－B之橫截面視圖；第23C圖係一取自第22圖沿著剖線C－C之橫截面視圖；第24圖係一橫截面側視圖，其顯示第3圖之磨光機件的第三修改；以及第25圖係一橫截面側視圖，其顯示第24圖之磨光機件之運作狀態。

10．．．半導體晶圓

11．．．缺口部

20．．．磨光機件

21．．．磨光帶

22．．．供帶捲盤

23．．．收繞捲盤

24．．．第一導引部

25．．．第二導引部

26．．．磨光液體供給噴嘴

30．．．接觸部

Claims (10)

1. 一種磨光裝置，其包含：磨光帶；供帶捲盤，其用於將該磨光帶供給至接觸部，該磨光帶在該接觸部與基板之待磨光部接觸；收繞捲盤，其用於捲收來自該接觸部之磨光帶；具有導引表面之第一導引部，用於從該供帶捲盤引導該磨光帶，以直接將該磨光帶供給至該接觸部；具有導引表面之第二導引部，用於引導由該接觸部所直接供給之磨光帶，以將該磨光帶供給至該收繞捲盤；以及驅動機件，其組構成可相對彼此移動該磨光帶及該基板，其中該第一導引部之導引表面及該第二導引部之導引表面的一個表面具有對應於該基板待磨光部份之形狀，而且，該第一導引部之導引表面及該第二導引部之導引表面的一個導引表面係具有配合屬於該基板之待磨光部之缺口部之形狀而沿著該磨光帶之寬度方向而彎曲的彎曲表面，而該第一導引部之導引表面及該第二導引部之導引表面的另一個導引表面則具有較該彎曲表面之曲率更大的曲率或為平坦的導引表面，並於該第一導引部與該第二導引部之間，對該磨光帶施加張力，將該磨光帶按壓於該缺口部。
2. 如申請專利範圍第1項之磨光裝置，復包含具有導引表面的第三導引部及具有導引表面的第四導引部之至少一個導引部，該第三導引部之導引表面沿著該磨光帶之寬度方向係為平坦的，而係用於引導來自該供帶捲盤之磨光帶而直接地供給該磨光帶至該第一導引部，而該第四導引部之導引表面沿著該磨光帶之寬度方向係為平坦的，用於引導由該第二導引部所直接供給之磨光帶而供給該磨光帶至該收繞捲盤。
3. 如申請專利範圍第1項之磨光裝置，復包含至少一個磨光頭，其用於將該磨光帶按壓於該基板之待磨光部。
4. 如申請專利範圍第3項之磨光裝置，其中該磨光頭包含彈性構件，用於將該磨光帶按壓於該基板之待磨光部。
5. 如申請專利範圍第1項之磨光裝置，復包含複數個磨光頭，其用於在獨立地設定之接觸角度下將該磨光帶按壓於該基板之待磨光部。
6. 如申請專利範圍第5項之磨光裝置，其中該複數個磨光頭之每一個具有彈性構件，用於將該磨光帶按壓於該基板之待磨光部，其中該複數個磨光頭之彈性構件具有不同之彈性。
7. 一種磨光方法，用以磨光待磨光之基板部分，包含下列步驟：將磨光帶供給至第一導引部之導引表面；將來自該第一導引部之導引表面的磨光帶直接供給至接觸部，該磨光帶係在該接觸部與基板之待磨光部 接觸；將來自該接觸部之磨光帶直接供給至第二導引部之導引表面；藉由該第一導引部之導引表面及該第二導引部之導引表面的至少一個表面使該磨光帶之一部份變形，以便對應於該基板之待磨光部的形狀；該第一導引部之導引表面及該第二導引部之導引表面的一個導引表面係具有配合屬於該基板之待磨光部之缺口部之形狀而沿著該磨光帶之寬度方向而彎曲的彎曲表面，而該第一導引部之導引表面及該第二導引部之導引表面的另一個導引表面則具有較該彎曲表面之曲率更大的曲率或為平坦的導引表面而構成，並於該第一導引部與該第二導引部之間，對該磨光帶施加張力，將該磨光帶按壓於該缺口部；以及相對彼此移動該基板之待磨光部及該磨光帶，以磨光該基板之該部份。
8. 如申請專利範圍第7項之磨光方法，復包含藉著至少一個磨光頭將該磨光帶按壓於該基板之待磨光部。
9. 如申請專利範圍第8項之磨光方法，其中該磨光頭經由彈性構件將該磨光帶按壓於該基板之待磨光部。
10. 如申請專利範圍第7項之磨光方法，復包含在獨立地設定之接觸角度下藉著複數個磨光頭將該磨光帶按壓於該基板之待磨光部。