TWI483302B - Wafer grinding method - Google Patents

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TWI483302B
TWI483302B TW097143862A TW97143862A TWI483302B TW I483302 B TWI483302 B TW I483302B TW 097143862 A TW097143862 A TW 097143862A TW 97143862 A TW97143862 A TW 97143862A TW I483302 B TWI483302 B TW I483302B
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Keiichi Kajiyama
Takatoshi Masuda
Shinya Watanabe
Setsuo Yamamoto
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Description

晶圓之研磨方法 發明領域
本發明係有關於一種研磨半導體晶圓等晶圓背面之晶圓之研磨方法。
 發明背景
半導體裝置製造步驟中，形成有複數個IC、LSI等電路之半導體晶圓係在分割成各個晶片前，使用研磨裝置研磨其背面，以形成預定厚度。研磨裝置具有：用以保持晶圓之吸盤工作台、及研磨保持於該吸盤工作台之晶圓之研磨機構。為了有效率地研磨晶圓之背面，一般係使用具備具有粗研磨輪之粗研磨機構與具有精研磨輪之精研磨機構之研磨裝置(參考如專利文獻1)。
【專利文獻1】日本專利公開公報特開第2001-1261號
欲使用具備上述之粗研磨機構與精研磨機構之研磨裝置進行研磨，係利用粗研磨機構使保持於吸盤工作台之晶圓殘留加工部分進行粗研磨後，利用精研磨機構將經粗研磨後之晶圓進行精研磨，使晶圓形成預定之厚度。
 發明概要
接著，使用精研磨機構將經粗研磨機構研磨後之晶圓進行研磨時，由於構成精研磨機構之精研磨輪之精研磨磨 石之砂粒的粒徑細小，因此對於晶圓之去角弱，會產生面燒蝕，或者隨著研磨傳送，按壓力增大後產生使晶圓品質降低的問題。
本發明係有鑒於上述事實而作成者，其主要之技術課題係在於提供一種晶圓之研磨方法，其係使用精研磨機構研磨經粗研磨機構研磨後之晶圓時，對於晶圓之所謂的去角良好，且可防止面燒蝕的發生。
根據本發明之第1方面，係提供一種晶圓之研磨方法，包含有：晶圓保持步驟，係將晶圓保持在具有圓錐狀保持面之吸盤工作台之該保持面；粗研磨步驟，係將粗研磨輪之研磨面相對該吸盤工作台之該保持面以預定之傾斜角度定位，並且使該粗研磨輪旋轉後對保持在該吸盤工作台之該保持面之晶圓進行粗研磨者；及精研磨步驟，係將精研磨輪之研磨面相對該吸盤工作台之該保持面平行地定位，並且使該精研磨輪在研磨輪之研磨區域中，朝該精研磨輪之研磨面與晶圓之被研磨面之接觸角的頂點之方向旋轉，並且對晶圓進行精研磨。
前述粗研磨輪之研磨面相對於該吸盤工作台之該保持面之傾斜角宜設定在0.01~0.03毫弧度。
根據本發明之第2方面，係提供一種晶圓之研磨方法，包含有：晶圓保持步驟，係將晶圓保持在具有圓錐狀保持面之吸盤工作台之該保持面；粗研磨步驟，係將粗研磨輪之研磨面相對該吸盤工作台之該保持面平行地定位，並且 使該粗研磨輪旋轉後對保持在該吸盤工作台之該保持面之晶圓進行粗研磨者；及精研磨步驟，係將精研磨輪之研磨面相對該吸盤工作台之該保持面以預定之傾斜角度定位，並且使該精研磨輪在研磨輪之研磨區域中，朝該精研磨輪之研磨面與晶圓之被研磨面之接觸角的頂點之方向旋轉，並且對晶圓進行精研磨。
前述精研磨輪之研磨面相對於該吸盤工作台之該保持面之傾斜角宜設定在0.01~0.03毫弧度。
根據本發明之晶圓之研削方法之第1方面，粗研磨步驟係使粗研磨輪之研磨面相對吸盤工作台之保持面以預定之傾斜角定位來實施，精研磨步驟係使精研磨輪之研磨面相對該吸盤工作台之保持面平行地定位，並且使精研磨輪之旋轉方向面向朝精研磨輪之研磨區域中精研磨輪之研磨面與晶圓之被研磨面之接觸角的頂面之方向旋轉，因此即使構成精研磨輪之精研磨磨石之磨粒的粒徑細小，對於晶圓之去角良好，可防止發生面燒蝕。
根據本發明之晶圓之研磨方法之第2方面，粗研磨步驟係使粗研磨輪之研磨面相對吸盤工作台之保持面平行地定位以實施，精研磨步驟係使精研磨輪之研磨面相對該吸盤工作台之保持面以預定之傾斜角定位，並且使精研磨輪之旋轉方向面向朝精研磨輪之研磨區域中精研磨輪之研磨面與晶圓之被研磨面之接觸角的頂面之方向旋轉，因此即使構成精研磨輪之精研磨磨石之磨粒的粒徑細小，對於晶圓 之去角良好，可防止發生面燒蝕。
 較佳實施例之詳細說明
以下，參照附圖更詳細說明本發明之晶圓之研磨方法之較佳實施型態。
第1圖係顯示用以實施本發明之晶圓之研磨方法之研磨裝置之立體圖。
圖式之實施型態之研磨裝置具有大略直方體狀之裝置殼體2。裝置殼體2之第1圖中右上端，直立設置有靜止支持板21。該靜止支持板21之前側面設有朝上下方向延伸之2對導軌22、22及23、23。其中一導軌22、22裝設有可朝上下方向移動且作為粗研磨機構之粗研磨單元3，另一導軌23、23裝設有可朝上下方向移動且作為精研磨機構之精研磨單元4。
粗研磨單元3具有：單元殼體31；裝設在可自由旋轉地裝設在該單元殼體31之下端之輪座32之粗研磨輪33；裝設於該單元殼體31之上端，且用以旋轉驅動輪座32之可正轉及逆轉驅動之電動馬達34；支持單元殼體31之支持構件35；裝設該支持構件35之移動基台36；由可調整角度地將支持構件35安裝於移動基台36之複數個調整螺栓371構成之角度調整機構37。
粗研磨輪33如第2圖所示，由磨石基台331、及呈環狀安裝於該磨石基台331下面之複數個粗研磨磨石332所構成。磨石基台331係藉由栓結螺栓333而裝設於輪座32。粗 研磨磨石332係以樹脂結合如粒徑在10μm左右之鑽石磨粒而形成，下面形成研磨面332a。
回到第1圖繼續說明，上述移動基台36設有被導軌361、361，藉由將該被導軌361、361可移動地嵌合於設置於前述靜止支持板21之導軌22、22，粗研磨單元3可朝上下方向移動地受支持。圖式型態中之粗研磨單元3具有研磨傳送機構38，該研磨傳送機構38使前述移動基台36沿著導軌22、22移動，且將研磨輪33傳送進行研磨。研磨傳送機構38具有：雄螺桿381，係與導軌22、22平行地配設在上下方向，且可旋轉地受支持於前述靜止支持板21者；脈衝馬達382，用以驅動該雄螺館381旋轉者；及未圖示之雌螺桿，係裝設於前述移動基台36，並且與雄螺桿381螺合者，利用脈衝馬達382使雄螺桿381正轉或逆轉驅動，藉此使粗研磨單元3朝上下方向移動。前述角度調整機構37係構成為複數個調整螺栓371插通設置於支持構件35之長孔(未圖示)而螺合於形成於移動基台36之母螺塊，藉由調整設置於支持構件35之長孔之安裝位置，可調整單元殼體31之安裝角度。
前述精研磨單元4也與粗研磨單元3同樣構成，具有：單元殼體41；裝設於可自由旋轉地裝設於該單元殼體41之下端之輪座42之精研磨輪43；裝設於該單元殼體41之上端，並且用以驅動輪座42旋轉且可正轉及逆轉驅動之電動馬達44；支持單元殼體41之支持構件45；裝設該支持構件45之移動基台46；及可調整角度地將支持構件45安裝於移動基台46之複數個調整螺栓471所構成之角度調整機構47。
精研磨輪43係如第3圖所示，由磨石基台431、呈環狀裝設於該磨石基台431之下面之複數個精研磨磨石432所構成。磨石基台431利用栓結螺絲433而裝設於輪座42。精研磨磨石432係以玻璃熔結例如粒徑為1μm左右之鑽石磨粒而形成，且下面形成研磨面432a。
回到第1圖繼續說明，上述移動基台46設有被導軌461、461，藉由將該被導軌461、461可移動地嵌合於設置於前述靜止支持板21之導軌23、23，精研磨單元4可朝上下方向移動地受支持。圖式型態中之精研磨單元4具有研磨傳送機構48，該研磨傳送機構48使前述移動基台46沿著導軌23、23移動，且將研磨輪43傳送進行研磨。研磨傳送機構48具有：雄螺桿481，係與導軌23、23平行地配設在上下方向，且可旋轉地受支持於前述靜止支持板21者；脈衝馬達482，用以驅動該雄螺桿481進行旋轉者；及未圖示之雌螺塊，係裝設於前述移動基台46，並且與雄螺桿481螺合者，利用脈衝馬達482使雄螺桿481正轉或逆轉驅動，藉此使精研磨單元4朝上下方向移動。前述角度調整機構47係構成為複數個調整螺栓471插通設置於支持構件45之長孔(未圖示)而螺合於形成於移動基台46之母螺塊，藉由調整設置於支持構件45之長孔之安裝位置，可調整單元殼體41之安裝角度。
圖示之實施型態之研磨裝置具有旋轉台5，該旋轉台5係配設成在前述靜止支持板21之前側與裝置殼體2之上面大略在同一平面上。該旋轉台5形成較為大徑之圓盤狀，藉 由未圖示之旋轉驅動機構，可使之朝箭頭5a所示之方向適當旋轉。圖示之實施型態中，3個吸盤工作台6分別以120度之相位角在水平面內可旋轉地配置於旋轉台5。該吸盤工作台6則參照第4圖說明。
第4圖所示之吸盤工作台6係由圓形之吸盤工作台本體61、及配設於該吸盤工作台本體61上面之圓形吸附保持吸盤62所構成。吸盤工作台本體61係由不鏽鋼等金屬材所形成，上面形成有圓形之嵌合凹部611，該嵌合凹部611之底面外周部設有環狀載置棚612。而且，由具有無數之吸引孔之多孔陶瓷等構成之多孔性構件所形成之吸附保持吸盤62嵌合於嵌合凹部611。如此，嵌合於吸盤工作台本體61之嵌合凹部611之吸附保持吸盤62之上面保持面621係如第4圖中誇張顯示，以旋轉中心P1為頂點而形成圓錐形。形成該圓錐形之保持面621以其半徑為R，頂點之高度為H時，傾斜度(H/R)設定為0.00001~0.001。又，吸盤工作台本體61形成有連通於嵌合凹部611之連通路613，該連通路613連通於未圖示之吸引機構。因此，吸附保持吸盤62之上面之保持面621上，載置作為被加工物之晶圓，並藉由使未圖示之吸引機構作動，晶圓吸引保持於保持面621上。如此構成之吸盤工作台6係如第1圖所示，利用未圖示之旋轉驅動機構使之朝箭頭6a所示之方向旋轉。配設於旋轉台5之3個吸盤工作台6藉由旋轉台5適當的旋轉而依序移動到被加工物搬入搬出領域A、粗研磨加工領域B、及精研磨加工領域C及被加工物搬入搬出領域A。
圖示之研磨裝置具有：第1匣7，配置於被加工物搬入搬出領域A之其中一側，且用以貯存為研磨加工前之被加工物之半導體晶圓者；第2匣8，係配設於被加工物搬入搬出領域A之另一側，用以貯存為研磨加工後之被加工物之半導體晶圓者；中心對位機構9，配設在第1匣7與被加工物搬入搬出領域A之間，進行被加工物之中心對位者；旋轉洗淨機構11，係配設於被加工物搬入搬出領域A與第2匣8之間者；被加工物搬送機構12，將收納於第1匣7內之被加工物之半導體晶圓搬出到中心對位機構9，並且將經旋轉洗淨機構11洗淨之半導體晶圓搬送到第2匣8；被加工物搬入機構13，將載置於中心對位機構9並且經中心對位之半導體晶圓，搬送到定位於被加工物搬入搬出領域A之吸盤工作台6上者；及被加工物搬出機構14，係係將載置於定位於被加工物搬入搬出領域A之吸盤工作台6上之研磨加工後之半導體晶圓，搬送到洗淨機構11者。又，複數片半導體晶圓15在表面貼附有保護膠帶16之狀態下收容於前述第1匣7。此時，半導體晶圓15以背面15b為上側被收容。
圖示實施型態中之研磨裝置係如上所構成，以下就其作用加以說明。
收容於第1匣7之研磨加工前之被加工物之半導體晶圓15藉由被加工物搬送機構12之上下動作及進退動作搬送，並且載置於中心對位機構9，藉由朝向6支銷91之中心之徑向運動進行中心對位。載置於中心對位機構9且經中心對位之半導體晶圓15利用被加工物搬入機構14之旋動動作而載 置於定位在被加工物搬入搬出領域A之吸盤工作台6之吸附保持吸盤62上。接著，未圖示之吸引機構作動後，將半導體晶圓15吸引保持於吸附保持吸盤62上。其次，利用未圖示之旋轉驅動機構62使旋轉台5朝箭頭5a所示之方向旋動120度，然後將載置有半導體晶圓之吸盤工作台6定位於粗研磨加工領域B。
保持半導體晶圓15之吸盤工作台6位於粗研磨加工領域B時，可藉由未圖示之旋轉驅動機構使之朝箭頭6a所示之方向旋轉。另一方面，粗研磨單元3之研磨輪33朝預定之方向旋轉，並且藉由研磨傳送機構38進行研磨傳送，下降預定量。結果，吸盤工作台6上之半導體晶圓15之背面15b施行粗研磨加工(粗研磨步驟)。再者，其間定位於被加工物搬入搬出領域A之下一吸盤工作台6上，係如上所述載置有研磨加工前之半導體晶圓15。然後，藉由使未圖示之吸引機構作動，將半導體晶圓15吸引保持於吸盤工作台6上。其次，使旋轉台5朝箭頭5a所示之方向旋動120度，然後將保持有經粗研磨加工之半導體晶圓15之吸盤工作台6定位於精研磨加工領域C，並且將保持有研磨加工前之半導體晶圓15之吸盤工作台6定位於粗研磨加工領域B。
如此，保持在定位於粗研磨加工領域B之吸盤工作台6上之粗研磨加工前之半導體晶圓15之背面15b，利用粗研磨單元3而施行粗研磨加工，並且載置於定位於精研磨加工領域C之吸盤工作台6上之粗研磨加工後之半導體晶圓15之背面15b，利用精研磨單元4施行精研磨加工(精研磨步驟)。其 次，使旋轉台5朝箭頭5a所示之方向旋動120度，然後將保持有經精研磨加工之半導體晶圓15之吸盤工作台6定位於被加工物搬入搬出領域A。再者，保持有在粗研磨加工領域B中經粗研磨加工之半導體晶圓15之吸盤工作台6、以及在被加工搬入搬出領域A中保持有研磨加工前之半導體晶圓15之吸盤工作台6分別朝精研磨加工領域C、粗研磨加工領域B移動。
再者，經由粗研磨加工領域B及精研磨加工領域C而返回被加工物搬入搬出領域A之吸盤工作台6在此解除經精研磨加工之半導體晶圓15之吸附保持。而且，定位於被加工物搬入搬出領域A之吸盤工作台6上之經精研磨加工之半導體晶圓15可利用被加工物搬出機構14搬出到旋轉洗淨機構11。搬送到旋轉洗淨機構11之半導體晶圓15在此可洗淨除去附著於背面15b(研磨面)及側面之研磨屑，並且進行旋轉乾燥。如此，經洗淨及旋轉乾燥之半導體晶圓15可利用被加工物搬送機構12搬送且收納於第2匣8。
其次，說明前述粗研磨步驟及精研磨步驟構成之晶圓之研磨方法之第1發明。
第1發明之粗研磨步驟係使粗研磨輪之研磨面相對吸盤工作台之保持面以預定之傾斜角定位且實施。參照第5圖說明該第1發明之粗研磨步驟之第1實施型態。
第1發明中之粗研磨步驟之第1實施型態係如第5(a)圖所示，使構成粗研磨輪之粗研磨磨石332之研磨面332a相對構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621以預定之 傾斜角定位。該傾斜角(θ 1)宜設定為0.01~0.03毫弧度。第5圖所示之第1實施型態中，構成粗研磨輪33之粗研磨磨石332之研磨面332a係傾斜定位成，保持在構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621之半導體晶圓15之背面15b(被研磨面)之中心部會最早接觸到。再者，欲使構成粗研磨輪33之粗研磨磨石332之研磨面332a相對構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621以預定之傾斜角(θ 1)定位，係利用上述之角度調整機構實施。吸盤工作台6由第5(a)圖所示之狀態朝箭頭6a之方向旋轉，並且粗研磨輪33朝箭頭33a所示之方向旋轉，且朝箭頭F所示之方向研磨傳送。結果，保持在構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621之半導體晶圓15之背面15b(被研磨面)則如第5(b)圖所示般，對應於構成粗研磨輪33之粗研磨磨石332之研磨面332a之傾斜進行研磨。如此研磨後之半導體晶圓15會形成為厚度由中心朝外周漸漸增加。
其次，參照第6圖說明第1發明中之粗研磨步驟之第2實施形態。
第1發明中之粗研磨步驟之第2實施型態係如第6(a)圖所示，使構成粗研磨輪33之粗研磨磨石332之研磨面332a相對構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621以預定之傾斜角(θ 2)定位。該傾斜角(θ 2)宜設定為0.01~0.03毫弧度。第6圖所示之第2實施型態中，構成粗研磨輪33之粗研磨磨石332之研磨面332a係傾斜定位成，會最早接觸到保持在構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621之半導 體晶圓15之背面15b(被研磨面)之外周部。再者，欲使構成粗研磨輪33之粗研磨磨石332之研磨面332a相對構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621以預定之傾斜角(θ 2)定位，係利用上述之角度調整機構37實施。吸盤工作台6由第6(a)圖所示之狀態朝箭頭6a之方向旋轉，並且粗研磨輪33朝箭頭33b所示之方向旋轉，並且朝箭頭F所示之方向研磨傳送。結果，保持在構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621之半導體晶圓15之背面15b(被研磨面)係如第6(b)圖所示，會對應於構成粗研磨輪33之粗研磨磨石332之研磨面332a之傾斜而進行研磨。經由如此研磨之半導體晶圓15之厚度由外周朝中心漸漸增加。
如上所述，若實施第1發明中之粗研磨步驟，使旋轉台5朝第1圖中箭頭5a所示之方向旋動120度，然後將保持有經粗研磨加工之半導體晶圓15之吸盤工作台6定位於精研磨加工領域C，實施精研磨步驟。該精研磨步驟係使精研磨輪之研磨面與吸盤工作台之保持面平行定位，並且使精研磨輪之旋轉方向在精研磨輪之研磨區域中朝該精研磨輪之研磨面與晶圓之被研磨面之接觸角的頂點旋轉實施。參照第7圖說明該第1發明中之精研磨步驟之第1實施形態。
第1發明中之精研磨步驟之第1實施形態係對經前述第5圖所示之第1發明中之粗研磨步驟之第1實施形態進行粗研磨之半導體晶圓15來實施。即，如第7(a)圖所示，構成精研磨輪43之精研磨磨石432之研磨面432a相對構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621平行地定位。因此， 第7圖所示之第1實施形態中，構成精研磨輪43之精研磨磨石432之研磨面432a會最先接觸到保持於構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621之半導體晶圓15之背面15b(被研磨面)中之外周部。再者，構成精研磨輪43之精研磨磨石432之研磨面432a相對構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621平行地定位時，係利用上述之角度調整機構47實施。吸盤工作台6由第7(a)圖所示之狀態朝箭頭6a所示之方向旋轉，並且使精研磨輪43如第7(a)圖所示朝箭頭43a所示之方向旋轉，並且朝箭頭F所示之方向研磨傳送。以下，說明精研磨輪43之旋轉方向。如第7(a)圖所示，構成精研磨輪43之精研磨磨石432之研磨面432a相對構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621平行地定位時，精研磨磨石432之研磨面432a以預定之接觸角(若α 1：θ 1為0.01~0.03毫弧度，則為0.01~0.03毫弧度)與保持在構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621之半導體晶圓15之背面15b(被研磨面)接觸。又，構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621形成圓錐形，因此如第7(b)圖所示，相對於半導體晶圓15之背面15b(被研磨面)之構成精研磨輪43之精研磨磨石432之研磨區域S為以斜線表示之區域。如此，重要的是，構成精研磨輪43之精研磨磨石432通過研磨區域S時之旋轉方向43a設定為朝向前述接觸角(α 1)之頂點A之方向。如此，藉由設定精研磨輪43之旋轉方向，即使構成精研磨輪43之精研磨磨石432的磨粒粒徑細，對於半導體晶圓15之背面15b(被研磨面)的去角仍然良好，可防止面燒 蝕。如以上所述，藉由實施精研磨步驟，半導體晶圓15如第7(c)圖所示，與構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621平行地研磨。因此，半導體晶圓15之背面15b(被研磨面)與表面15a平行形成預定之厚度。
其次，參照第8圖說明第1發明中精研磨步驟之第2實施形態。
第1發明中精研磨步驟之第2實施形態係對經前述第6圖所示之第1發明中之粗研磨步驟之第1實施形態所進行粗研磨之半導體晶圓15來實施。即，如第8(a)圖所示，構成精研磨輪43之精研磨磨石432之研磨面432a相對構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621平行地定位。因此，第8圖所示之第2實施形態中，構成精研磨輪43之精研磨磨石432之研磨面432a會最先接觸到保持於構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621之半導體晶圓15之背面15b(被研磨面)中之中心部。再者，欲使構成精研磨輪43之精研磨磨石432之研磨面432a相對構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621平行定位時，係利用上述之角度調整機構47實施。吸盤工作台6由第8(a)圖所示之狀態朝箭頭6a所示之方向旋轉，並且使精研磨輪43如第8(a)圖所示朝箭頭43b所示之方向旋轉，並且朝箭頭F所示之方向傳送進行研磨。以下，說明精研磨輪43之旋轉方向。如第8(a)圖所示，構成精研磨輪43之精研磨磨石432之研磨面432a相對構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621平行地定位時，構成精研磨輪43之精研磨磨石432之研磨面432a以預定 之接觸角(若α 2：θ 2為0.01~0.03毫弧度，則為0.01~0.03毫弧度)，與保持在構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621之半導體晶圓15之背面15b(被研磨面)接觸。又，構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621形成圓錐形，因此如第8(b)圖所示，相對於半導體晶圓15之背面15b(被研磨面)之構成精研磨輪43之精研磨磨石432之研磨區域S為以斜線表示之區域。如此，重要的是，構成研磨輪43之精研磨磨石432通過研磨區域S時之旋轉方向43a設定為朝向前述接觸角(α 2)之頂點B之方向。如此，藉由設定精研磨輪43之旋轉方向，即使構成精研磨輪43之精研磨磨石432的磨粒粒徑細，對於半導體晶圓15之背面15b(被研磨面)的去角仍然良好，可防止面燒蝕。如以上所述，藉由實施精研磨步驟，半導體晶圓15如第8(c)圖所示，與構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621平行地研磨。因此，半導體晶圓15之背面15b(被研磨面)與表面15a平行形成預定之厚度。
其次，說明本發明之晶圓之研磨方法之第2發明。
第2發明之粗研磨步驟係將粗研磨輪之研磨面相對吸盤工作台之保持面平行地定位來實施。參照第9圖說明該第2發明中之粗研磨步驟。
本發明之晶圓之研磨方法之第2發明中之粗研磨步驟係如第9(a)圖所示，令構成粗研磨輪33之粗研磨磨石332之研磨面332a相對構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621平行地定位。再者，欲令構成粗研磨輪33之粗研磨 磨石332之研磨面332a相對構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621平行地定位時，係利用上述之角度調整機構47實施。吸盤工作台6由第9(a)圖所示之狀態朝箭頭6a所示之方向旋轉，並且使粗研磨輪33朝箭頭33a所示之方向旋轉，並且朝箭頭F所示之方向傳送進行研磨。結果，保持在構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621之半導體晶圓15之背面15b(被研磨面)如第9(b)圖所示，與構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621平行地進行粗研磨。
如上所述，若實施第2發明中之粗研磨步驟，使旋轉台5朝第1圖中箭頭5a所示之方向旋動120度，然後將保持有經粗研磨加工之半導體晶圓15之吸盤工作台6定位於精研磨加工領域C，實施精研磨步驟。該精研磨步驟係使精研磨輪之研磨面以預定之傾斜角與吸盤工作台之保持面定位，並且使精研磨輪之旋轉方向在精研磨輪之研磨區域中朝該精研磨輪之研磨面與晶圓之被研磨面之接觸角的頂點旋轉實施。參照第10圖說明該第2發明中之精研磨步驟之第1實施形態。
第2發明中之精研磨步驟之第1實施型態係如第10(a)圖所示，使構成精研磨輪43之精研磨磨石432之研磨面432a以預定之傾斜角(θ 1)相對構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621定位。該傾斜角(θ 1)宜設定為0.01~0.03毫弧度。第10圖所示之第1實施型態中，構成研磨輪43之精研磨磨石432之研磨面432a係傾斜定位成，會最早接觸到保持在構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621之半導 體晶圓15之背面15b(被研磨面)之中心部。再者，欲令構成精研磨輪43之精研磨磨石432之研磨面432a以預定之傾斜角(θ 1)相對構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621定位，係利用上述之角度調整機構47實施。吸盤工作台6由第10(a)圖所示之狀態朝箭頭6a之方向旋轉，並且精研磨輪43朝箭頭43b所示之方向旋轉，並且朝箭頭F所示之方向研磨傳送。以下，說明精研磨輪43之旋轉方向。如第10(a)圖所示，構成精研磨輪43之精研磨磨石432之研磨面432a相對與構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621以預定之傾斜角(θ 1)定位時，構成精研磨輪43之精研磨磨石432之研磨面432a以預定之接觸角(若α 3：θ 1為0.01~0.03毫弧度，則為0.01~0.03毫弧度)，與保持在構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621之半導體晶圓15之背面15b(被研磨面)接觸。又，構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621形成圓錐形，因此如第10(b)圖所示，相對於半導體晶圓15之背面15b(被研磨面)，構成精研磨輪43之精研磨磨石432之研磨區域S為以斜線表示之區域。如此，重要的是，構成精研磨輪43之精研磨磨石432通過研磨區域S時之旋轉方向33b設定為朝向前述接觸角(α 3)之頂點B之方向。如此，藉由設定精研磨輪43之旋轉方向，即使構成精研磨輪43之精研磨磨石432的磨粒粒徑細，對於半導體晶圓15之背面15b(被研磨面)的去角仍然良好，可防止面燒蝕。如以上所述，藉由實施精研磨步驟，半導體晶圓15如第10(c)圖所示，半導體晶圓15由中心朝外周漸漸增加厚度。
其次，參照第11圖說明第2發明中之精研磨步驟之第2實施形態。
第2發明中之精研磨步驟之第2實施型態係如第11(a)圖所示，使構成精研磨輪43之精研磨磨石432之研磨面432a相對構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621以預定之傾斜角(θ 2)定位。該傾斜角(θ 2)宜設定為0.01~0.03毫弧度。第11圖所示之第1實施型態中，構成研磨輪43之精研磨磨石432之研磨面432a係傾斜定位成，會最早接觸到保持在構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621之半導體晶圓15之背面15b(被研磨面)之外周部。再者，欲令構成精研磨輪43之精研磨磨石432之研磨面432a相對構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621以預定之傾斜角(θ 2)定位，係利用上述之角度調整機構47實施。吸盤工作台6由第11(a)圖所示之狀態朝箭頭6a之方向旋轉，並且精研磨輪43朝箭頭43b所示之方向旋轉，且朝箭頭F所示之方向研磨傳送。以下，說明精研磨輪43之旋轉方向。如第11(a)圖所示，構成精研磨輪43之精研磨磨石432之研磨面432a相對構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621以預定之傾斜角(θ 1)定位時，構成精研磨輪43之精研磨磨石432之研磨面432a與保持在構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621之半導體晶圓15之背面15b(被研磨面)，以預定之接觸角(若α 4：θ 2為0.01~0.03毫弧度，則為0.01~0.03毫弧度)接觸。又，構成吸盤工作台6之吸附保持吸盤62之保持面621形成圓錐形，因此如第11(b)圖所示，相對於半導體晶圓15 之背面15b(被研磨面)，構成精研磨輪43之精研磨磨石432之研磨區域S為以斜線表示之區域。如此，重要的是，構成精研磨輪43之精研磨磨石432通過研磨區域S時之旋轉方43b設定為朝向前述接觸角(α 4)之頂點A之方向。如此，藉由設定精研磨輪43之旋轉方向，即使構成精研磨輪43之精研磨磨石432的磨粒粒徑細，對於半導體晶圓15之背面15b(被研磨面)的去角仍然良好，可防止面燒蝕。如以上所述，藉由實施精研磨步驟，半導體晶圓15如第11(c)圖所示，半導體晶圓15由中心朝外周漸漸增加厚度。
2‧‧‧裝置殼體
21‧‧‧靜止之持板
22,23‧‧‧導軌
3‧‧‧粗研磨單元
31‧‧‧單元殼體
32‧‧‧輪座
33‧‧‧粗研磨輪
331‧‧‧磨石基台
332‧‧‧粗研磨磨石
332a‧‧‧研磨面
34‧‧‧電動馬達
35‧‧‧支持構件
36‧‧‧移動基台
361‧‧‧被導軌
37‧‧‧角度調整機構
371‧‧‧調整螺栓
38‧‧‧研磨傳送機構
381‧‧‧雄螺桿
382‧‧‧脈衝馬達
4‧‧‧精研磨單元
41‧‧‧單元殼體
42‧‧‧輪座
43‧‧‧精研磨輪
43a‧‧‧旋轉方向
431‧‧‧磨石基台
432‧‧‧精研磨磨石
432a‧‧‧研磨面
433‧‧‧栓結螺絲
44‧‧‧電動馬達
45‧‧‧支持構件
46‧‧‧移動基台
461‧‧‧被導軌
47‧‧‧角度調整機構
471‧‧‧調整螺栓
48‧‧‧研磨傳送機構
481‧‧‧雄螺桿
482‧‧‧脈衝馬達
5‧‧‧旋轉台
5a‧‧‧箭頭
6‧‧‧吸盤工作台
61‧‧‧吸盤工作台本體
611‧‧‧嵌合凹部
612‧‧‧載置棚
613‧‧‧連通路
62‧‧‧吸附保持吸盤
621‧‧‧保持面
6a‧‧‧箭頭
7‧‧‧第1匣
8‧‧‧第2匣
9‧‧‧中心對位機構
91‧‧‧銷
11‧‧‧旋轉洗淨機構
12‧‧‧被加工物搬送機構
13‧‧‧被加工物搬入機構
14‧‧‧被加工物搬出機構
15‧‧‧半導體晶圓
15a‧‧‧表面
15b‧‧‧背面
16‧‧‧保護膠帶
A‧‧‧被加工物搬入搬出領域
B‧‧‧粗研磨加工領域
C‧‧‧精研磨加工領域
F‧‧‧箭頭
S‧‧‧研磨區域
P1‧‧‧旋轉中心
第1圖係本發明之用以實施晶圓之研磨方法之研磨裝置之立體圖。
第2圖係顯示構成第1圖所示之研磨裝置所裝設之粗研磨單元之立體圖。
第3圖係構成第1圖所示之研磨裝置所裝設之精研磨單元之立體圖。
第4圖係放大顯示第1圖所示之研磨裝置之所裝設之吸盤工作台之截面圖。
第5(a)、(b)圖係顯示本發明之晶圓之研磨方法之第1發明中之粗研磨步驟之第1實施形態之說明圖。
第6(a)、(b)圖係顯示本發明之晶圓之研磨方法之第1發明中之粗研磨步驟之第2實施形態之說明圖。
第7(a)~(c)圖係顯示本發明之晶圓之研磨方法之第1發明中之精研磨步驟之第1實施形態之說明圖。
第8(a)~(c)圖係顯示本發明之晶圓之研磨方法之第1發明中之精研磨步驟之第2實施形態之說明圖。
第9(a)、(b)圖係顯示本發明之晶圓之研磨方法之第2發明中之粗研磨步驟之說明圖。
第10(a)~(c)圖係顯示本發明之晶圓之研磨方法之第2發明中之精研磨步驟之第1實施形態之說明圖。
第11(a)~(c)圖係顯示本發明之晶圓之研磨方法之第2發明中之精研磨步驟之第2實施形態之說明圖。
42‧‧‧輪座
43‧‧‧精研磨輪
43a‧‧‧旋轉方向
431‧‧‧磨石基台
432‧‧‧精研磨磨石
432a‧‧‧研磨面
6‧‧‧吸盤工作台
6a‧‧‧箭頭
61‧‧‧吸盤工作台本體
613‧‧‧連通路
62‧‧‧吸附保持吸盤
621‧‧‧保持面
15‧‧‧半導體晶圓
15a‧‧‧表面
15b‧‧‧背面
16‧‧‧保護膠帶
A‧‧‧被加工物搬入搬出領域
F‧‧‧箭頭
S‧‧‧研磨區域
P1‧‧‧旋轉中心
α 1‧‧‧毫弧度

Claims (2)

  1. 一種晶圓之研磨方法，係實施將晶圓保持在具有圓錐狀保持面之吸盤工作台的該保持面，並一邊使構成粗研磨機構之粗研磨輪旋轉，一邊使該粗研磨輪之研磨面接觸晶圓的被研磨面以對被保持在該吸盤工作台之該保持面的晶圓進行粗研磨之粗研磨步驟，和，一邊使構成精研磨機構之精研磨輪旋轉，一邊使該精研磨輪之研磨面接觸晶圓的被研磨面以對實施過該粗研磨步驟之晶圓進行精研磨的精研磨步驟之晶圓之研磨方法，其特徵在於：該粗研磨步驟是將該粗研磨輪之研磨面置於相對於該吸盤工作台之該保持面具有0.01~0.03毫弧度的傾斜角的位置而實施，該精研磨步驟是將該精研磨輪之研磨面置於相對於該吸盤工作台之該保持面呈平行的位置，並且使該精研磨輪之旋轉方向在該精研磨輪之研磨區域中，朝該精研磨輪之研磨面與晶圓之被研磨面的接觸角的頂點之方向旋轉。
  2. 一種晶圓之研磨方法，係實施將晶圓保持在具有圓錐狀保持面之吸盤工作台的該保持面，並一邊使構成粗研磨機構之粗研磨輪旋轉，一邊使該粗研磨輪之研磨面接觸晶圓的被研磨面以對被保持在該吸盤工作台之該保持面的晶圓進行粗研磨之粗研磨步驟，和，一邊使構成精研磨機構之精研磨輪旋轉，一邊使該精研磨輪之研磨面接觸晶圓的被研磨面以對實施過該粗研磨步驟之晶圓進行精研磨的精研磨步驟之晶圓之研磨方法，其特徵在於： 該粗研磨步驟是將該粗研磨輪之研磨面置於相對於該吸盤工作台之該保持面呈平行的位置而實施，該精研磨步驟是將該精研磨輪之研磨面置於相對於該吸盤工作台之該保持面具有0.01~0.03毫弧度的傾斜角的位置，並且使該精研磨輪之旋轉方向在該精研磨輪之研磨區域中，朝該精研磨輪之研磨面與晶圓之被研磨面的接觸角的頂點之方向旋轉。
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