板和包括該板的晶圓雙側(cè)研磨設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種被設(shè)置在晶圓雙側(cè)研磨設(shè)備中的平板，并具體涉及晶圓雙側(cè)研磨設(shè)備中的如下所述的平板:用于防止雙側(cè)研磨工序中使用的漿料沉積在該平板上，并且本發(fā)明還涉及一種包括該平板的雙側(cè)研磨設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]通常來說，硅晶圓通過切片工序、精研(lapping)工序、刻蝕工序、拋光工序以及清洗工序來制造；在切片工序中，單晶硅錠被切片成晶圓的形狀；在精研工序中，在晶圓被研磨到理想厚度的同時(shí)提高了平整度；刻蝕工序用于去除晶圓中的損傷層；拋光工序用于將晶圓的表面拋光為鏡狀表面并且提高晶圓的平整度；清洗工序用于去除晶圓表面上的污漬。
[0003]為了在晶圓上進(jìn)行精研工序，晶圓載具被置于上平板(surface plate)和下平板之間，并且晶圓被置于晶圓載具上。隨后，當(dāng)上平板和下平板旋轉(zhuǎn)并且同時(shí)連續(xù)供應(yīng)具有研磨顆粒、分散劑和稀釋劑的漿料時(shí)，晶圓的表面被漿料中包含的研磨顆粒研磨。通常來說，磨料的主要成分為氧化鋁或氧化鋯。磨料在雙側(cè)研磨工序中起主要作用。另外，分散劑由表面活性劑和胺類(amines)構(gòu)成。分散劑可以防止磨料的顆粒和磨料的顆粒的沉淀物之間發(fā)生再次集聚，從而允許對晶圓進(jìn)行平穩(wěn)地研磨。
[0004]在此，適當(dāng)?shù)毓?yīng)充分研磨晶圓的漿料對于晶圓的平整度具有顯著效果。因此，用于平穩(wěn)地供應(yīng)和排放漿料的網(wǎng)格狀凹槽被限定在上平板和下平板中的每一個(gè)的表面上，從而允許通過該凹槽來供應(yīng)和排放楽料。
[0005]被用于實(shí)際精研工序的平板具有平板凹槽，所述平板凹槽沿橫向和縱向彼此間隔大約Icm至大約4cm，以允許通過所述凹槽容易地排放和供應(yīng)漿料。然而，因?yàn)槠桨灏疾鄣牡撞垦厮椒较虮黄叫械叵薅?，未排出的漿料在使用于晶圓研磨工序中之后能夠以淤積物的形式沉積在平板凹槽中。累積的淤積物可以妨礙新供應(yīng)的漿料的流動，并且因此，用于研磨晶圓的顆粒無法在晶圓研磨設(shè)備中平穩(wěn)循環(huán)。
[0006]由于上述限制，為了維持晶圓雙側(cè)研磨設(shè)備的研磨力，必須定時(shí)執(zhí)行用于去除累積在平板凹槽中的游積物的凹槽清游工作(digging work)。
[0007]圖1示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)的平板的形狀和漿料的分布。參考圖1，在根據(jù)相關(guān)技術(shù)的下平板12從側(cè)面觀察的截面視圖中，平板凹槽7中的每一個(gè)被限定為具有預(yù)定深度。另外，因?yàn)闈{料5以平行于平板凹槽7的底面的方式分布，所以漿料5不易于被分布到下平板12的外部。另外，當(dāng)漿料被沉積在平板凹槽7之間時(shí)，晶圓的質(zhì)量在晶圓雙側(cè)研磨工序期間可能會劣化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]摶術(shù)問題
[0009]本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是解決上述限制并且提供一種晶圓雙側(cè)研磨設(shè)備，其中，下平板具有經(jīng)改進(jìn)的結(jié)構(gòu)，以便經(jīng)由限定在晶圓研磨設(shè)備的上平板中的孔穿過載具引入下平板的漿料容易地循環(huán)并在執(zhí)行晶圓雙側(cè)研磨工序時(shí)被排放。
[0010]本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供一種晶圓雙側(cè)研磨設(shè)備，其中，晶圓雙側(cè)研磨工序中使用的漿料被有效地排放，并且因此，在晶圓研磨工序期間由于淤積物而產(chǎn)生的晶圓劃傷現(xiàn)象得以防止。
[0011]技術(shù)方案
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的晶圓雙側(cè)研磨設(shè)備包括:布置在晶圓上方的上平板；布置在晶圓的下方面對上平板的下平板；載具，所述載具布置在上平板和下平板之間，并且所述晶圓被附接至所述載具；以及內(nèi)齒輪和太陽齒輪，內(nèi)齒輪被布置在下平板的外圓周側(cè)，太陽齒輪被布置在下平板的內(nèi)圓周側(cè)，其中，在下平板的頂表面中沿第一方向限定有多個(gè)第一平板凹槽，并且在下平板的頂表面中沿第二方向限定有多個(gè)第二平板凹槽，所述第二方向不同于所述第一方向，其中，在第一平板凹槽和第二平板凹槽中限定有第一平板凹槽部分和第二平板凹槽部分，并且第一平板凹槽和第二平板凹槽中的每一個(gè)朝向下平板的中心或外圓周具有臺階差。
[0013]另外，第一平板凹槽部分和第二平板凹槽部分中的每一個(gè)是沿橫向方向和縱向方向限定在下平板的頂表面中的線形凹槽。第一平板凹槽部分和第二平板凹槽部分中的每一個(gè)都設(shè)置有多個(gè)，并且沿橫向方向和縱向方向設(shè)置在下平板的頂表面中。另外，第一平板凹槽部分和第二平板凹槽部分中的每一個(gè)的深度從下平板的內(nèi)齒輪側(cè)向太陽齒輪逐漸增大。
[0014]有利效果
[0015]在根據(jù)本發(fā)明的晶圓雙側(cè)研磨設(shè)備中，漿料(晶圓研磨工序中噴濺到上平板和下平板上的磨料)可以容易地從下平板排放，從而減少漿料被沉積在上平板和下平板中的現(xiàn)象，借此提尚晶圓的成品率。
[0016]另外，當(dāng)執(zhí)行晶圓研磨工序時(shí)，因?yàn)樵诰A研磨設(shè)備中容易供應(yīng)和排放漿料，所以晶圓的加工均勾性(process uniformity)得以提高。
[0017]另外，由于漿料的沉積量的減少，可以防止由于漿料的沉積造成的晶圓劃傷，并且因此，晶圓的成品率可以得到提高。
【附圖說明】
[0018]圖1為示出從側(cè)面觀察的根據(jù)相關(guān)技術(shù)的晶圓雙側(cè)研磨設(shè)備的下平板的平板凹槽的截面的視圖，并且示出了分布在平板凹槽的底部上的漿料；
[0019]圖2為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的晶圓雙側(cè)研磨設(shè)備的透視圖；
[0020]圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的下平板的從上方觀察的平面圖；
[0021]圖4為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的晶圓雙側(cè)研磨設(shè)備的下平板的透視圖；
[0022]圖5為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的晶圓雙側(cè)研磨設(shè)備的下平板的截面圖；
[0023]圖6為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的平板凹槽部分的形狀的截面圖；
[0024]圖7為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的平板凹槽部分的形狀的截面圖；
[0025]圖8為示出了漿料沿根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的平板凹槽部分的排放孔移動的狀態(tài)的截面圖；
[0026]圖9為示出了漿料沿根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的平板凹槽部分的排放孔移動的狀態(tài)的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]在下文中，參考附圖對具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。然而，在不超出所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對具體實(shí)施例進(jìn)行各種添加、刪除、變化和修改。
[0028]圖2為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的晶圓雙側(cè)研磨設(shè)備的視圖，以及圖3為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的晶圓雙側(cè)研磨設(shè)備的下平板的從上方觀察的平面圖。本發(fā)明提供了一種限定在下平板中的平板凹槽的結(jié)構(gòu)。將參考圖2對本發(fā)明的晶圓雙側(cè)研磨設(shè)備進(jìn)行說明。
[0029]在用于制造被用作生產(chǎn)電子部件(例如，半導(dǎo)體)的材料的晶圓的過程中，根據(jù)本發(fā)明的晶圓研磨設(shè)備主要用在精研工序和拋光工序中，所述精研工序用于在將晶圓研磨到理想厚度的同時(shí)提高晶圓的平整度，所述拋光工序用于拋光晶圓的表面并且提高晶圓的平整度。
[0030]參考圖2，與相關(guān)技術(shù)類似，根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的晶圓研磨設(shè)備包括上平板25、下平板12、太陽齒輪24、內(nèi)齒輪12和晶圓載具23。
[0031]上平板25和下平板12中的每一個(gè)都呈圓板狀。上平板25和下平板12彼此面對。上平板25被布置為可相對于下平板12升高。當(dāng)執(zhí)行研磨工序時(shí)，上平板25和下平板12在通過諸如電機(jī)之類的驅(qū)動單元沿彼此相反的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)可對晶圓10進(jìn)行研磨。
[0032]晶圓載具23被布置在太陽齒輪24和內(nèi)齒輪11之間。晶圓載具23可根據(jù)太陽齒輪24和內(nèi)齒輪11的相對旋轉(zhuǎn)在繞自身軸線旋轉(zhuǎn)的同時(shí)圍繞太陽齒輪24轉(zhuǎn)動。
[0033]在執(zhí)行精研工序時(shí)，其中混合有磨料、分散劑和稀釋劑的漿料被供應(yīng)到上平板25和下平板12之間以研磨晶圓10的表面。
[0034]參考圖3，每個(gè)都具有預(yù)定深度的多個(gè)第一平板凹槽部分沿著為橫向方向的第一方向限定在下平板12中。另外，每個(gè)都具有預(yù)定深度的多個(gè)第二平板凹槽部分在下平板12中沿著為縱向方向的第二方向彼此間隔大約4cm。在本發(fā)明的說明書中，平板凹槽中的每一個(gè)在從平面圖觀察時(shí)是線形凹槽。在附圖中以多條直線示出了平板凹槽。另外，平板凹槽部分代表平板凹槽的傾斜的底部。另外，因?yàn)橄缕桨宄蕡A形，所以第一平板凹槽部分和第二平板凹槽部分的構(gòu)造依賴于視角。因此，在下文中將對第一平板凹槽部分進(jìn)行說明，并且給予第二平板凹槽部分與第一平板凹槽部分相同的說明。另外，第一方向和第二方向是彼此不同的方向，例如，橫向方向或縱向方向。
[0035]圖4為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的晶圓雙側(cè)研磨設(shè)備的下平板的透視圖。
[0036]參考圖4，下平板12呈圓板狀。在下平板12的中心部分中限定有具有預(yù)定直徑的圓形貫穿部分，使得太陽齒輪24能夠穿過該圓形貫穿部分放置。在下平板12除貫穿部分之外的區(qū)域中限定有多個(gè)平板凹槽。多個(gè)平板凹槽中的每一個(gè)被限定在預(yù)定方向上。在附圖中，第一平板凹槽13a和14a被同樣地加工，并且隨后，下平板的中心部分被貫穿。第一平板凹槽13a和14a被限定在沿相同方向彼此對應(yīng)的位置。
[0037]加工在下平板12上的第一平板凹槽部分13b和14b中的每一個(gè)為第一平板凹槽13a和14a中的每一個(gè)的底部，所述第一平板凹槽部分具有傾斜部分，該傾斜部分以預(yù)定角度從下平板的中心部分朝向下平板的外圓周逐漸傾斜。關(guān)于下平板12的中心，第一平板凹槽部分14b (第一平板凹槽部分14b為與第一平板凹槽13a對應(yīng)的平板凹槽14a的底部)也以預(yù)定角度從下平板的中心部分朝向下平板的外圓周傾斜。盡管附圖中僅僅示出了為平板凹槽的一部分的第一平板凹槽13a和14a，但是限定在下平板12中的全部平板凹槽可以按照與第一平板凹槽相同的方式限定。
[0038]根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的下平板，當(dāng)晶圓雙側(cè)研磨工序被執(zhí)行時(shí)，通過下平板的旋轉(zhuǎn)引入到下平板中的漿料在下平板中循環(huán)時(shí)可以通過離心力的作用容易地排放到下平板外部。也就是說，由于第一平板凹槽部分13b和14b中的每一個(gè)的傾斜表面，旋轉(zhuǎn)力和重力可以同時(shí)被施加到漿料上，從而使?jié){料平穩(wěn)移動。
[0039]圖5為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的晶圓雙側(cè)研磨設(shè)備的下平板的截面圖。
[0040]參考圖5，第一平板凹槽部分13b相對于第一平板凹槽13a以預(yù)定角度Θ傾斜。在本發(fā)明中，盡管第一平板凹槽部分13b相對于第一平板凹槽13a具有大約1°至大約10°的傾斜角，然而優(yōu)選的是，第一平板凹槽部分13b相對于第