專利名稱：半導(dǎo)體晶片雙面拋光的方法
半導(dǎo)體晶片雙面拋光的方法本發(fā)明涉及半導(dǎo)體晶片雙面拋光的方法。尤其是，本發(fā)明涉及針對下一代技術(shù)的半導(dǎo)體晶片的雙面拋光，該晶片主要是直徑為450mm的晶片。目前，直徑為300mm、主要為拋光或外延生長涂敷的硅晶片被用于電子工業(yè)中較為苛刻的應(yīng)用中?；字睆綖?50mm的硅晶片尚處在開發(fā)中。然而，基底直徑的擴(kuò)大伴隨有重大的、在某些情況下也是全新的迄今不為人知的技術(shù)問題。許多處理步驟要求徹底修改，無論其是純機(jī)械的(切割、打磨、機(jī)械拋光)，化學(xué)(蝕刻、清潔)或化學(xué)機(jī)械性質(zhì)的(拋光)，還是熱處理(外延涂敷、退火)性質(zhì)的，并且還部分涉及因此所用的機(jī)器和工作材料。半導(dǎo)體晶片從半導(dǎo)體材料構(gòu)成的單晶(晶錠)切片之后，在多個(gè)處理步驟中進(jìn)行進(jìn)一步加工。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，在研磨、清潔和蝕刻步驟后，半導(dǎo)體晶片的表面要通過一個(gè)或多個(gè)拋光步驟進(jìn)行平滑處理。在半導(dǎo)體晶片制造中，得到邊緣足夠好的幾何結(jié)構(gòu)和表面平整度(納米形貌)特別關(guān)鍵。納米形貌通常表示為相對于面積為2mmX2mm的正方形測量窗口的高度波動(dòng)PV (= “峰谷”)。半導(dǎo)體晶片的最終納米形貌通常通過拋光處理產(chǎn)生。在單面拋光(SSP)的情況下，在加工過程中將半導(dǎo)體晶片通過膠結(jié)、真空或通過粘合將其背面保持在支撐板上，并在另一面上進(jìn)行拋光。在雙面拋光(DSP)的情況下，將半導(dǎo)體晶片松散地插入薄的載板(carrierplate)中，并在各自由拋光墊(pad)覆蓋的上拋光盤和下拋光盤之間以“自由漂浮”方式在正面和背面上同時(shí)進(jìn)行拋光。通過提供通?；诙趸枞苣z的拋光劑漿液來實(shí)施該拋光方法。現(xiàn)有技術(shù)同樣公開了使用固定粘結(jié)的研磨劑(“固定研磨劑拋光”，F(xiàn)AP)，其中半導(dǎo)體晶片在拋光墊上拋光，所述拋光墊與其它拋光墊不同之處在于其含有粘結(jié)在拋光墊中的研磨材料(“固定研磨劑”或FA墊)。德國專利申請DE 102007035266A1描述了使用FA墊、用于拋光娃材料組成的基底的方法。在DSP或FAP之后，半導(dǎo)體晶片的正面通常以無霧(haze-free)的方式進(jìn)行拋光。通常使用軟拋光墊，借助堿性拋光溶膠進(jìn)行。在文獻(xiàn)中，該步驟經(jīng)常稱為化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)。例如，在 US 2002-0077039 和 US 2008-0305722 中公開了該 CMP 方法。與單面拋光(SSP)相比，半導(dǎo)體晶片的同步雙面拋光(DSP)不但更經(jīng)濟(jì)，而且還可得到就半導(dǎo)體晶片表面而言更高的平整度。雙面拋光例如在US 3，691，694中說明。合適的雙面拋光機(jī)在DE 10007 390A1中公開。根據(jù)EP 0208315B1所描述的一個(gè)雙面拋光的實(shí)施方案，由金屬或塑料構(gòu)成的載板中的半導(dǎo)體晶片以機(jī)器和方法參數(shù)預(yù)先決定的路徑、在拋光劑(拋光液)存在下在拋光墊覆蓋的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)拋光盤之間移動(dòng)，由此進(jìn)行拋光(在文獻(xiàn)中，所述載板被稱為“模板”)，其中所述載板具有尺寸合適的切口(cutout)。通常使用硬度為60-90(邵氏A)的均勻多孔的聚合物泡沫所形成的拋光墊進(jìn)行雙面拋光步驟，例如，如DE 100 04578C1中所述，其還公開了粘附至上拋光盤的拋光墊布滿了溝槽(channel)網(wǎng)絡(luò)，而粘合至下拋光盤的拋光墊具有的是無這類紋理的光滑表面。該措施首先可用來保證拋光過程中使用的拋光劑的均勻分布，其次可防止拋光完成后上拋光盤升起時(shí)半導(dǎo)體 晶片粘附在上拋光墊上。上拋光墊包括規(guī)整的方格布置的溝槽，其段尺寸為5mmXmm-50mmX 50mm,溝槽寬度和深度為O. 5-2_。該布置用于在拋光壓力優(yōu)選O. 1-0. 3巴下進(jìn)行拋光。硅的清除速度優(yōu)選 O. 1-1. 5 μ m/min,特別優(yōu)選 O. 4-0. 9 μ m/min。然而，根據(jù)DE 10004578 Cl的方法會(huì)在相對兩面(背面和正面)的半導(dǎo)體晶片的外緣產(chǎn)生不對稱的拋光去除。在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的雙面拋光的情況下局部有拋光去除差異的進(jìn)一步的原因是，拋光過程中從半導(dǎo)體晶片表面除去的材料(半導(dǎo)體材料，例如硅或二氧化硅)部分不同程度地覆蓋(沉積)在拋光墊表面上。尤其是在拋光過程中在統(tǒng)計(jì)上規(guī)定的時(shí)間內(nèi)最經(jīng)常與半導(dǎo)體晶片表面接觸的拋光墊表面區(qū)域覆蓋有研磨掉的材料。研磨掉的材料經(jīng)常會(huì)在拋光墊表面上形成環(huán)形區(qū)域。由于拋光劑在拋光墊和載板之間的工作間隙中分布不均勻,會(huì)進(jìn)一步助長在拋光墊表面上形成研磨掉的材料所覆蓋的區(qū)域。就其紋理并就表面附近的組成而言，研磨掉的材料所覆蓋的拋光墊區(qū)域構(gòu)成了墊發(fā)生改變的區(qū)域。因此與受研磨掉的材料覆蓋影響程度較少或完全沒有受影響的區(qū)域比較，就拋光結(jié)果而言，這些區(qū)域有不同的特性。隨著拋光墊覆蓋增加，變得越來越難以控制拋光機(jī)，使其能生產(chǎn)具有良好幾何結(jié)構(gòu)值(GBIR、晶片形狀、邊緣下降(roll-off))的平坦晶片。進(jìn)而，有必要計(jì)算所述晶片的微粗糙度(霧度值)的增加。類似地，拋光晶片表面上的拋光擦痕風(fēng)險(xiǎn)以及增加的LLS值也會(huì)以類似的方式增加。拋光墊的定期調(diào)整變得有必要，這樣會(huì)降低拋光墊的使用壽命(磨損)，還會(huì)不利地?fù)p害晶片的幾何結(jié)構(gòu)和形狀-考慮到對拋光墊的機(jī)械作用及拋光墊中的相關(guān)變化(厚度、墊結(jié)構(gòu)、…)。除了其它，不均勻拋光去除的進(jìn)一步原因是拋光墊上實(shí)現(xiàn)的不均勻的拋光劑分布，其結(jié)果是，待拋光的表面被拋光劑不均勻潤濕，或者拋光劑不均勻涂敷到所述表面。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，拋光劑的分布受重力和離心力的影響。拋光劑從上方進(jìn)入到拋光墊和載板之間的工作間隙中，并且還因?yàn)橹亓推渌仍蛲ㄟ^載板中半導(dǎo)體晶片的切口流至下拋光墊。在此情況下，載板和拋光墊覆蓋的拋光盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)促成了拋光劑的分布。載板妨礙拋光劑的均勻分布，特別是對位于載板下面的拋光墊區(qū)域。為了改善拋光劑的分布，US 2006-178089A公開了具有多個(gè)圓形開口的載板，拋光劑通過所述開口到達(dá)下拋光墊。EP 1676672A1的教導(dǎo)內(nèi)容包括改善向下拋光盤提供拋光劑，使至少15%的載板區(qū)域被向拋光劑提供到下拋光盤的通道的孔所占據(jù)。然而，圓形載板中的這些額外的“拋光劑切口 ”減少了其慣性面積矩，其結(jié)果是也減少了抗扭轉(zhuǎn)(torsion)性。這是不利的，因?yàn)橛纱嗽黾恿溯d板翹曲的危險(xiǎn)。載板翹曲會(huì)導(dǎo)致墊損壞、墊使用壽命下降、產(chǎn)生顆粒、拋光擦痕、甚至晶片破裂、損壞安裝?？紤]到進(jìn)一步增加的未來一代半導(dǎo)體晶片的表面積，例如直徑為450mm的晶片，在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的拋光過程中只能有限程度地實(shí)現(xiàn)均勻的拋光劑分布(拋光劑涂敷)。本發(fā)明的目的源自該問題領(lǐng)域。本發(fā)明的目的是保證在半導(dǎo)體晶片的同步雙面拋光過程中將拋光劑均勻涂敷到拋光墊表面，而不損害載板的穩(wěn)定性。通過對由半導(dǎo)體材料構(gòu)成的至少一個(gè)晶片的同步雙面拋光方法可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述晶片位于載板中尺寸合適的切口中，并且具有正面和背面，所述雙面拋光在提供拋光劑下在第一拋光墊覆蓋的上拋光盤和第二拋光墊覆蓋的下拋光盤之間進(jìn)行，其中第一(上)拋光墊表面和第二(下)拋光墊表面在各自情形下都被至少一個(gè)從中心到邊緣螺旋伸展的溝槽形狀的凹陷所中斷。通過

圖1-2，對本發(fā)明的方法和優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)的描述和說明。圖1所示為本發(fā)明方法中使用的螺旋線形狀(a)對數(shù)螺線、(b)阿基米德螺線、(C)費(fèi)爾馬螺線、(d)三螺線。圖2所示為根據(jù)本發(fā)明修改的載板(I)的優(yōu)選實(shí)施方案，其中具有被三個(gè)網(wǎng)(web)
(4)中斷的分段(segmented)的拋光劑通道(2)，和由半導(dǎo)體材料構(gòu)成的晶片(5)的適當(dāng)尺寸的切口(3)，其中半導(dǎo)體材料構(gòu)成的晶片(5)的切口(3)被分段的拋光劑通道(2)以距離A包圍。在該優(yōu)選實(shí)施方案中，網(wǎng)(4)布置成使三個(gè)網(wǎng)(4)彼此之間成120°的角度。本發(fā)明方法不僅包括局限于特定技術(shù)部件的局部特征(aspect)或單獨(dú)的方法-技術(shù)特征(例如，單獨(dú)的方法參數(shù))，還包括了相關(guān)的方法特征。這些方法特征分為I)具有特定表面結(jié)構(gòu)的拋光墊，2)容納晶片用載板的重構(gòu)筑，以及3)在兩面上進(jìn)行的拋光劑供應(yīng)。在用于同步雙面拋光(DSP)由半導(dǎo)體材料構(gòu)成的晶片的本發(fā)明方法中，使用根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的二氧化硅溶膠作為拋光劑，所述二氧化硅溶膠為包括大小為20-50nm的膠態(tài)分布顆粒的漿液。DSP過程中的拋光劑分布受拋光墊表面(工作面)特性和其它因素等的影響，拋光墊表面在拋光過程中與半導(dǎo)體晶片的正面和/或背面以材料去除的方式接觸。DSP過程中對拋光劑的吸收及其結(jié)構(gòu)(溝槽、凹陷、凹槽)都會(huì)影響拋光劑的分布，例如，如DE10004578C1 中所述。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，硬度(邵氏A)為60-90的均勻的多孔聚合物泡沫所形成的圓形拋光墊可用于根據(jù)本發(fā)明的方法中。在用于同步雙面拋光由半導(dǎo)體材料構(gòu)成的晶片的本發(fā)明方法的第一實(shí)施方案中，上拋光盤和下拋光盤被圓形拋光墊覆蓋，其中工作面提供有至少一個(gè)螺旋伸展的溝槽(凹陷、凹槽)。螺線溝槽是圍繞一個(gè)起點(diǎn)圓形伸展的凹陷，取決于伸展(方向)，其離開所述點(diǎn)或者接近所述點(diǎn)。兩個(gè)螺線溝槽之間的距離(圈之間的距離W)可以是恒定的(阿基米德螺線(圖1b))，或者-從起點(diǎn)來觀察-可以是連續(xù)變大(對數(shù)螺線(圖la))。一種特殊形式的螺線是三螺線，所述螺線由圍繞中點(diǎn)圓形布置的三個(gè)阿基米德螺線構(gòu)成，在有限的圈數(shù)后，所述螺線的線形成封閉三個(gè)螺線的圓形(圖1d)。在用于同步雙面拋光由半導(dǎo)體材料構(gòu)成的晶片的本發(fā)明方法中，優(yōu)選使用在工作面上具有至少一個(gè)從內(nèi)部(拋光墊的中央或中心)朝向外部(拋光墊的邊緣)螺旋伸展的溝槽的拋光墊，其特征在于至少一個(gè)螺線溝槽的圈之間的距離W從內(nèi)部朝向外部連續(xù)變大(對數(shù)螺線，圖la)。在用于同步雙面拋光由半導(dǎo)體材料構(gòu)成的晶片的同步雙面拋光的本發(fā)明方法中，類似地優(yōu)選使用在工作面上具有從內(nèi)部朝向外部螺旋伸展的溝槽的拋光墊，其特征在于溝槽的圈之間的距離W從內(nèi)部朝向外部連續(xù)變小(費(fèi)爾馬螺線，圖lc)。特別優(yōu)選地是，在用于同步雙面拋光由半導(dǎo)體材料構(gòu)成的晶片的本發(fā)明方法中，使用在工作面上具有從內(nèi)部朝向外部螺旋伸展的溝槽的拋光墊，其特征在于溝槽的圈之間的距離W是恒定的(阿基米德螺線，圖1b)。應(yīng)選擇拋光墊表面上兩個(gè)螺線溝槽之間的圈之間的距離W，使螺線至少有3圈-與圓形拋光墊的直徑無關(guān)。優(yōu)選地，從拋光墊中心(起點(diǎn))向拋光墊邊緣區(qū)域螺旋伸展的螺旋布置的溝槽位于拋光墊的表面中。在此情況下，所述螺線凹陷的終點(diǎn)可以一直達(dá)到拋光墊的邊緣。在類似優(yōu)選的根據(jù)本發(fā)明方法的實(shí)施方案中，從拋光墊中心(起點(diǎn))向其邊緣伸展的兩個(gè)或多個(gè)螺旋布置的溝槽位于拋光墊表面中。在本實(shí)施方案中，特別優(yōu)選選擇在圍繞半徑為R的圓形拋光墊的中點(diǎn)的內(nèi)部圓形區(qū)域中，其工作面具有三個(gè)從拋光墊中心朝向邊緣螺旋伸展的溝槽的拋光墊，其中，在拋光墊表面的環(huán)狀外區(qū)(邊緣區(qū)域)中，其厚度為D，三個(gè)螺線溝槽并成一個(gè)圓形軌跡(course)(三螺線，圖1d)。拋光墊表面的內(nèi)部圓形區(qū)域的半徑R優(yōu)選大于或等于圓形拋光墊半徑的三分之二。在此情況下，外環(huán)形區(qū)域的厚度D優(yōu)選小于或等于圓形拋光墊半徑的三分之一，其結(jié)果為環(huán)形邊緣區(qū)域的外半徑減去環(huán)形邊緣區(qū)域的內(nèi)半徑之差。螺線溝槽的優(yōu)選深度為O. 5-1. 5mm，優(yōu)選寬度為l_5mm。特別優(yōu)選地，所述螺線溝槽的深度為O. 7-1. Omm,寬度為1. 5_3mm。類似地優(yōu)選選擇螺線溝槽的寬度從內(nèi)部朝向外部擴(kuò)大，所述擴(kuò)大沿溝槽長度從起點(diǎn)均勻地(uniformly)延續(xù)到終點(diǎn),其中螺線溝槽開始時(shí)的寬度優(yōu)選2mm(在圓形拋光墊的中心)，優(yōu)選螺線溝槽結(jié)束時(shí)所述寬度為4mm(在圓形拋光墊的邊緣區(qū)域或邊緣)。由于與拋光墊中心的螺線溝槽寬度相比，拋光墊工作面上的螺線溝槽的寬度更大，拋光劑的分布可進(jìn)一步優(yōu)化。根據(jù)本發(fā)明，工作間隙中的拋光劑分布還受深度從內(nèi)部朝向外部擴(kuò)大的影響，所述擴(kuò)大在整個(gè)螺線溝槽長度上從起點(diǎn)到其終點(diǎn)均勻延伸，其中優(yōu)選螺線溝槽開始時(shí)(在圓形拋光墊的中心)的深度為O. 5_，優(yōu)選螺線溝槽結(jié)束時(shí)(在圓形拋光墊的邊緣區(qū)域或邊緣)的深度為1mm。螺線溝槽的內(nèi)部形狀優(yōu)選具有半圓形狀(U-剖面特征)。類似地優(yōu)選長方形內(nèi)部形狀的螺線溝槽。由螺線溝槽形成的拋光墊表面和凹陷之間所出現(xiàn)的邊緣優(yōu)選是圓整(rounded)的。
優(yōu)選地，螺旋布置在拋光墊表面中的溝槽以同樣意義取向。在拋光墊表面中使用同樣意義上取向的螺線溝槽是可能的-因此使用基本相同的拋光墊也是可能的，因?yàn)閽伖獗P以其端側(cè)面(end side)相互面對-因此主動(dòng)的(active)拋光墊表面也同樣，而上拋光盤和下拋光盤則反向旋轉(zhuǎn)(直徑方向相反)。由于分別由根據(jù)本發(fā)明的拋光墊覆蓋的工作盤旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的離心力，拋光劑在螺線溝槽中從內(nèi)部朝向外部輸送，并且均勻分布在兩個(gè)拋光墊表面之間的距離所形成的工作間隙中。為了在DSP過程中進(jìn)一步優(yōu)化拋光劑分布，根據(jù)本發(fā)明方法，除了使用布置有根據(jù)本發(fā)明的螺線溝槽的拋光墊工作面，對用于容納并引導(dǎo)半導(dǎo)體晶片的載板也可以進(jìn)行構(gòu)建。DSP過程中使用的載板包括，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，具有一個(gè)或多個(gè)適當(dāng)尺寸的切口(3)的圓盤，每個(gè)切口可插入由半導(dǎo)體材料構(gòu)成的晶片(5)。此外，載板可以有“拋光劑切口”，引入到工作間隙中的拋光劑經(jīng)過所述切口從上方通往下拋光盤。與本發(fā)明方法的各自實(shí)施方案無關(guān)，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，由半導(dǎo)體材料構(gòu)成的每個(gè)晶片優(yōu)選放置在載板中適當(dāng)尺寸的圓形切口中，這樣能使半導(dǎo)體材料構(gòu)成的晶片的正面在上拋光墊拋光。在用于同時(shí)雙面拋光由半導(dǎo)體材料構(gòu)成的晶片的本發(fā)明方法第二實(shí)施方案中，使用改進(jìn)的載板代替根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的載板。根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)的載板(I)具有至少一個(gè)用于容納由半導(dǎo)體材料構(gòu)成的晶片
(5)的適當(dāng)尺寸的切口(3)，其特征在于至少一個(gè)適當(dāng)尺寸的切口(3)以距離A被至少一個(gè)其它的切口(2)所圍繞，該切口(2)起拋光劑通道的作用。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)的載板(I)具有至少一個(gè)用于容納由半導(dǎo)體材料構(gòu)成的晶片(5)的適當(dāng)尺寸的圓形切口(3)，其特征在于至少一個(gè)適當(dāng)尺寸的圓形切口(3)被三個(gè)分段的切口(2)以環(huán)狀方式離圓形切口(3)距離A地包圍，所述切口(2)(對于所述區(qū)域)有相同的大小并且被網(wǎng)(4)隔開，且在各自情況下相互之間的距離最多110° (圖2)。分段切口(2)的優(yōu)選厚度為1-lOmm，該厚度為外邊緣減去內(nèi)邊緣之差的結(jié)果。特別優(yōu)選地，分段切口(2)的厚度為3-7_。圓形切口(3)的外邊緣和分段切口(2)的內(nèi)邊緣之間的優(yōu)選的距離A是恒定的，并且為5-10mm。根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)的載板(I)中的分段“拋光劑切口”(2)不影響載板的穩(wěn)定性。在根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)的載板(I)中，各自的半導(dǎo)體晶片(5)可以插入到載板(I)中適當(dāng)尺寸的切口(3)中，并且其定位使半導(dǎo)體晶片(5)在拋光過程中在載板(I)中的切P (3)內(nèi)可能會(huì)發(fā)生固有旋轉(zhuǎn)(inherent rotation)。在根據(jù)本發(fā)明改進(jìn)的載板(I)的進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案中，可在拋光過程中固定半導(dǎo)體晶片(5)，防止載板(I)中適當(dāng)尺寸切口(3)中的至少一個(gè)半導(dǎo)體晶片(5)的固有旋轉(zhuǎn)。例如，通過一個(gè)或多個(gè)所謂的“缺口指針(notch finger)”，可以實(shí)現(xiàn)載板⑴中適當(dāng)尺寸切口(3)中的半導(dǎo)體晶片(5)的固定。“缺口指針”是例如載板中適當(dāng)尺寸切口(3)中的突出物，該突出物凸出到半導(dǎo)體晶片(5)邊緣的缺口中，從而在載板(I)的切口(3)中固定半導(dǎo)體晶片(5)。
在用于同步雙面拋光由半導(dǎo)體材料構(gòu)成的晶片的本發(fā)明方法的第三實(shí)施方案中，同時(shí)在半導(dǎo)體晶片的正面和背面上進(jìn)行拋光劑供應(yīng)，兩者都通過上拋光盤和下拋光盤進(jìn)行。為此目的，拋光劑的供應(yīng)優(yōu)選通過集成在兩個(gè)拋光盤的拋光劑出口中的開口以加壓方式實(shí)現(xiàn)，以使出口與拋光盤(flush)終止。特別優(yōu)選地，拋光劑供應(yīng)優(yōu)選通過集成在兩個(gè)拋光盤的拋光劑出口中的噴嘴以加壓方式進(jìn)行，以使噴嘴出口與拋光盤齊平地終止，或者在拋光盤中的開口內(nèi)終止。拋光處理之前作用于上和下拋光盤的兩個(gè)圓形拋光墊類似地除螺線凹陷外也有開口，其中拋光盤上的開口的數(shù)量和分布對應(yīng)于拋光墊中的開口的數(shù)量和分布，并且所述拋光墊作用于拋光盤的方式能使拋光劑可以從上方和從下方流過開口并進(jìn)入工作間隙中。優(yōu)選地，用于施用拋光劑的拋光劑出口在拋光盤和拋光墊中圓形布置。特別優(yōu)選地，拋光劑出口布置在內(nèi)部圓形區(qū)域和外部環(huán)形區(qū)域中，其中拋光盤或拋光墊的內(nèi)部圓形 區(qū)域的半徑R優(yōu)選大于或等于圓形拋光盤或拋光墊半徑的三分之二。為了進(jìn)一步優(yōu)化拋光劑的分布，在拋光墊的內(nèi)部圓形區(qū)域中單位時(shí)間內(nèi)從噴嘴涌出進(jìn)入工作間隙的拋光劑的量可優(yōu)選高于在同一時(shí)間內(nèi)從位于外部環(huán)形區(qū)域中的噴嘴涌出的拋光劑的量。結(jié)果是，工作間隙中因過高的拋光劑量而產(chǎn)生的“水滑(aquaplaning)”效應(yīng)會(huì)按目標(biāo)方式抵消。單位時(shí)間內(nèi)拋光劑的不同量，例如，可通過不同的噴嘴截面、噴嘴種類或者通過由泵單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的噴嘴來設(shè)定。用于拋光劑供應(yīng)的噴嘴或者拋光盤或拋光墊中的開口優(yōu)選垂直于拋光盤或拋光墊的表面。特別優(yōu)選地，用于拋光劑供應(yīng)的噴嘴或者拋光盤或拋光墊中的開口相對于拋光墊表面其角度為45°至小于或等于90°，其中開口存在于上拋光盤和下拋光盤中，也存在于上拋光墊和下拋光墊中。為了防止二氧化硅溶膠顆粒在噴嘴中或拋光劑供應(yīng)管線中結(jié)晶出來(膠凝化)，拋光過程結(jié)束之后用水淋洗噴嘴。也為了針對均化拋光去除而進(jìn)一步優(yōu)化拋光結(jié)果-當(dāng)然，平面平行的晶片初始幾何結(jié)構(gòu)在此是一個(gè)前提-所提供拋光劑的溫度理想地對應(yīng)于拋光墊的表面溫度。可根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，通過對拋光盤和拋光劑的相應(yīng)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)此目的。優(yōu)選地，拋光劑的溫度和拋光盤的溫度處于20-30°C，尤其優(yōu)選23°C -27°C。用于同步雙面拋光由半導(dǎo)體材料構(gòu)成的晶片的本發(fā)明方法還可以與拋光劑循環(huán)裝置相組合。為此目的，通過側(cè)向出口從工作間隙涌出的所用的拋光劑經(jīng)過預(yù)過濾并且收集在容器中，并可以控制方式補(bǔ)充水、新鮮拋光劑和Κ0Η，并通過過濾器泵送回拋光劑的供應(yīng)容器中。在此情況下，溫度調(diào)節(jié)可確保維持拋光劑的優(yōu)選溫度。本發(fā)明方法的單獨(dú)方面相互作用，最終可使拋光劑直接在拋光墊上的部位上能夠更均勻分布，結(jié)果是，使DSP過程中每個(gè)半導(dǎo)體晶片上的材料去除變得更均勻。
權(quán)利要求
1.至少一個(gè)由半導(dǎo)體材料構(gòu)成的晶片(5)的同步雙面拋光方法，所述晶片位于載板(I)中尺寸合適的切口(3)中，并且有正面和背面，所述雙面拋光在提供拋光劑下在覆蓋有第一拋光墊的上拋光盤和覆蓋有第二拋光墊的下拋光盤之間進(jìn)行，其中第一(上)拋光墊表面和第二(下)拋光墊表面在各自情形下被至少一個(gè)從中心到邊緣螺旋伸展的溝槽形狀的凹陷所中斷。
2.權(quán)利要求1的方法，其中在拋光墊表面中螺旋伸展的至少一個(gè)溝槽形狀的凹陷至少具有三圈。
3.權(quán)利要求1和2之一的方法，其中拋光墊表面中螺旋伸展的至少一個(gè)溝槽形狀凹陷的圈之間的距離W從內(nèi)部朝向外部是恒定的。
4.權(quán)利要求1和2之一的方法，其中拋光墊表面中螺旋伸展的至少一個(gè)溝槽形狀凹陷的圈之間的距離W從內(nèi)部朝向外部連續(xù)變大。
5.權(quán)利要求1和2之一的方法，其中拋光墊表面中螺旋伸展的至少一個(gè)溝槽形狀凹陷的圈之間的距離W從內(nèi)部朝向外部連續(xù)變小。
6.權(quán)利要求1和2之一的方法，其中拋光墊表面具有三個(gè)圍繞拋光墊表面中的拋光墊中點(diǎn)圓形布置的螺線溝槽形狀的凹陷，其圈之間的距離W從內(nèi)部朝向外部連續(xù)變大，并且三個(gè)螺線溝槽形狀凹陷的每一個(gè)合并成在拋光墊邊緣區(qū)域中封閉所述三個(gè)螺旋的圓形，而三個(gè)圓形溝槽之間沒有連接，并且，外邊緣區(qū)域由拋光墊表面的外三分之一中的環(huán)形區(qū)域形成。
7.權(quán)利要求1-6之一的方法，其中拋光墊表面中螺旋伸展的至少一個(gè)溝槽形狀凹陷的寬度從內(nèi)部朝向外部連續(xù)變大。
8.權(quán)利要求1-7之一的方法，其中拋光墊表面中螺旋伸展的至少一個(gè)溝槽形狀凹陷的深度從內(nèi)部朝向外部連續(xù)變大。
9.權(quán)利要求1-8之一的方法，其中載板(I)中至少一個(gè)適當(dāng)尺寸的圓形切口(3)被三個(gè)分段切口(2)以環(huán)形狀的方式離圓形切口(3)距離A所包圍，所述分段切口(2)(對于所述區(qū)域)具有相同的大小，并且彼此被網(wǎng)(4)隔開，且在每種情況下相互之間的距離最多110。。
10.權(quán)利要求1-9之一的方法，其中載板(I)中適當(dāng)尺寸的切口(3)內(nèi)的半導(dǎo)體晶片(5)的固有旋轉(zhuǎn)是可能的。
11.權(quán)利要求1-9之一的方法，其中通過將半導(dǎo)體晶片固定在切口(3)中，防止載板(I)中適當(dāng)尺寸的切口(3)內(nèi)半導(dǎo)體晶片(5)的固有旋轉(zhuǎn)。
12.權(quán)利要求1-11之一的方法，其中拋光劑的供應(yīng)通過存在于上拋光盤和下拋光盤兩者中的開口、以及上拋光墊和下拋光墊兩者中的開口以加壓方式在半導(dǎo)體晶片(5)的正面和背面上進(jìn)行，其中用于拋光劑供應(yīng)的噴嘴可以集成在拋光盤中的開口中。
13.權(quán)利要求12的方法，其中集成在拋光盤中用于拋光劑供應(yīng)的噴嘴開口、或者集成在拋光盤和/或拋光墊中的開口的取向相對于拋光墊表面的角度為45°至小于或等于90。。
14.權(quán)利要求13的方法，其中在拋光墊的內(nèi)部圓形區(qū)域中單位時(shí)間內(nèi)從開口涌出進(jìn)入工作間隙的拋光劑的量高于在同一時(shí)間內(nèi)從位于外部環(huán)形區(qū)域中的開口涌出的量。
15.權(quán)利要求1-14之一的方法，其中由半導(dǎo)體材料構(gòu)成的至少一個(gè)晶片(5)的正面在上拋光墊 進(jìn)行拋光。
全文摘要
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體晶片雙面拋光的方法，其中在每種情況下拋光墊表面均被從中心向邊緣螺旋伸展的至少一個(gè)溝槽形狀的凹陷所中斷。通過在兩個(gè)面上提供拋光劑、局部單獨(dú)可調(diào)節(jié)的拋光劑的量及改進(jìn)的載板，可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的拋光劑分布，特別是在半導(dǎo)體晶片直徑為450mm的情況下。
文檔編號(hào)B24B37/08GK102990505SQ20121034201
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者J·施萬德納 申請人:硅電子股份公司