專利名稱：雙面研磨裝置用載具、使用此載具的雙面研磨裝置及雙面研磨方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在雙面研磨裝置中研磨芯片時用來保持芯片的雙面研磨裝置用 載具及使用此裝置的雙面研磨方法。
背景技術：
在拋光等中同時對芯片的雙面進行研磨時，會利用雙面研磨裝置用載具來保持芯 片。此雙面研磨裝置用載具形成為厚度比芯片更薄，并在雙面研磨裝置的上方磨盤與下方 磨盤之間的特定位置處具備用于保持芯片的保持孔。芯片插入至此保持孔中而被保持，并 由設置于上方磨盤與下方磨盤的相向面的研磨布等研磨工具來夾持芯片的上下面，一邊向 研磨面供給研磨劑一邊進行研磨。此處，這種用于芯片的雙面研磨的雙面研磨裝置用載具，是以金屬制品為主流。因此，為了保護芯片的周邊部免受金屬制成的雙面研磨裝置用載具所造成的損 傷，而沿保持孔的內周部安裝樹脂環(huán)。如此一來，通過在載具的保持孔與芯片之間安裝樹脂環(huán)來進行研磨，可以防止芯 片的周邊部受到損壞。然而，當如上所述地進行雙面研磨時，存在下述問題如果壓力集中于芯片的外周 部分，則會由于研磨漿或研磨布的彈粘性的影響等，而僅有芯片的外周部被過度地研磨，從 而導致外周塌邊。而且，這種外周塌邊是導致芯片平坦度惡化的原因之一。另外，關于芯片的平坦度，已知在雙面研磨時，可通過使雙面研磨裝置用載具的保 持孔所保持的芯片進行自轉，來抑制芯片的研磨面產生斜度，從而提高平坦度。另外，作為降低如上所述的外周塌邊的方法，公開了一種為修正在第1次雙面研 磨步驟中所產生的外周塌邊而進行第2次雙面研磨步驟的方法(參照專利文獻1)。然而，此方法由于須要進行修正外周塌邊的第2次雙面研磨步驟，因而存在步驟 增多的缺點，所以需要尋求一種能夠更為簡便地降低外周塌邊的雙面研磨方法。并且，公開了下述的芯片制造方法，通過在研磨前的芯片外周部上裝備支撐環(huán)來 形成附有支撐環(huán)的芯片，在此附有支撐環(huán)的芯片的狀態(tài)下進行研磨來降低外周塌邊(參照 專利文獻2)。[現(xiàn)有技術文獻](專利文獻)專利文獻1 日本專利特開2005-158798號公報；專利文獻2 日本專利特開2004-241723號公報。

發(fā)明內容
伴隨研磨布的彈粘性特性而來的蠕動變形(creep strain)所產生的影響是雙面 研磨時產生外周塌邊的原因之一。如圖7所示，其問題在于，當要研磨的芯片W的周邊部施 加有倒角時，樹脂環(huán)102的內周部與芯片的倒角部112之間會產生間隙，蠕動變形的研磨布105進入此間隙而導致芯片W的最外周產生塌邊。此種因研磨布蠕動變形而產生的塌邊，例如可以通過如上所述的在芯片外周部裝 備支撐環(huán)來研磨的方法而得到防止，但是，此種以往的方法，由于在研磨中芯片被固定，因 此無法起到通過芯片自轉來降低芯片研磨面的斜度的效果，所以平坦度的提升效果并不充 分。本發(fā)明是有鑒于上述問題而完成，其目的在于提供一種雙面研磨裝置用載具、使 用此載具的雙面研磨裝置及雙面研磨方法，其既可抑制因研磨布蠕動變形而造成的芯片外 周塌邊的產生，又可通過在研磨中使芯片自轉來降低研磨面斜度的產生，從而提高平坦度。為了達成上述目的，本發(fā)明提供一種雙面研磨裝置用載具，在對周邊具有倒角部 的芯片的雙面進行研磨的雙面研磨裝置中使用，其特征在于，至少具備載具母體，其配設 在粘貼有研磨布的上下方磨盤之間，并形成有用于在研磨時對夾持在上述上下方磨盤之間 的上述芯片進行保持的保持孔；環(huán)狀樹脂環(huán)，其沿此載具母體的保持孔內周而配置，與上述 所保持的芯片的倒角部相接，以保護此倒角部；上述樹脂環(huán)的內周具有凹狀的槽，形成在該 凹槽內的上下斜面與上述芯片的倒角部以剖面點接觸的方式相接而保持上述芯片。如此一來，如果是如下所述的雙面研磨裝置用載具，其至少具備載具母體，其配 設在粘貼有研磨布的上下方磨盤之間，并形成有用于在研磨時對夾持在上述上下方磨盤之 間的上述芯片進行保持的保持孔；環(huán)狀樹脂環(huán)，其沿此載具母體的保持孔內周而配置，與上 述所保持的芯片的倒角部相接，以保護此倒角部；上述樹脂環(huán)的內周具有凹狀的槽，形成在 該凹槽內的上下斜面與上述芯片的倒角部以剖面點接觸的方式相接而保持上述芯片，由此 可以減小芯片的倒角部與樹脂環(huán)內周部的間隙而抑制外周塌邊的產生，并且可在研磨中使 芯片進行自轉來抑制研磨面產生斜度，從而可提高要研磨的芯片的平坦度。此時，優(yōu)選當使上述凹槽的與芯片接觸的斜面相對于上述樹脂環(huán)的上下主面的角 度為β，使上述芯片的倒角角度為θ時，通過滿足θ < β <90°來使上述凹槽的上下斜 面與上述芯片的倒角部以剖面點接觸的方式相接。如此一來，當使上述凹槽的與芯片接觸的斜面相對于上述樹脂環(huán)的上下主面的角 度為β，使上述芯片的倒角角度為θ時，可以通過滿足θ < β <90°來使上述凹槽的上 下斜面與上述芯片的倒角部確實地以剖面點接觸的方式相接。另外，此時，優(yōu)選上述凹槽的與芯片接觸的斜面相對于上述樹脂環(huán)的上下主面的 角度β滿足θ < β彡θ+7°。如此一來，如果上述凹槽的與芯片接觸的斜面相對于上述樹脂環(huán)的上下主面的角 度β滿足θ < β < θ+7°，則可以充分減小芯片的倒角部與樹脂環(huán)內周部的間隙，從而 可以更為有效地抑制外周塌邊的產生。還可以提高芯片的保持力。另外，本發(fā)明提供一種雙面研磨裝置，其至少具備上述本發(fā)明的雙面研磨裝置用 載具。如此一來，如果是具備上述本發(fā)明的雙面研磨裝置用載具的雙面研磨裝置，則可 以抑制要研磨的芯片產生外周塌邊及斜度，從而提高平坦度。另外，本發(fā)明提供一種芯片雙面研磨方法，對芯片進行雙面研磨，其特征在于，在 粘貼有研磨布的上下方磨盤之間，配設上述本發(fā)明的雙面研磨裝置用載具，使在該載具的 保持孔內周配置的上述樹脂環(huán)的凹槽的上下斜面與上述芯片的倒角部以剖面點接觸的方式相接來進行保持，將上述芯片夾持在上述上下方磨盤之間來進行雙面研磨。如此一來，如果在粘貼有研磨布的上下方磨盤之間，配設上述本發(fā)明的雙面研磨 裝置用載具，使在該載具的保持孔內周配置的上述樹脂環(huán)的凹槽的上下斜面與上述芯片的 倒角部以剖面點接觸的方式相接來進行保持，將上述芯片夾持在上述上下方磨盤之間來進 行雙面研磨，則可以抑制要研磨的芯片產生外周塌邊及斜度，從而提高平坦度。在本發(fā)明中，雙面研磨裝置用載具在樹脂環(huán)內周具有凹狀的槽，形成在該凹槽內 的上下斜面與芯片的倒角部以剖面點接觸的方式相接而保持芯片，因此，如果使用具備此 雙面研磨裝置用載具的雙面研磨裝置來進行研磨，則可以減小芯片的倒角部與樹脂環(huán)內周 部的間隙而抑制外周塌邊的產生，并可在研磨中使芯片進行自轉來抑制研磨面產生斜度， 從而可以提高要研磨的芯片的平坦度。


圖1是表示本發(fā)明的雙面研磨裝置的一例的概略剖面圖。圖2是通過俯視而得的本發(fā)明的雙面研磨裝置的內部結構圖。圖3是表示本發(fā)明的雙面研磨裝置用載具的一例的概略圖。圖4是表示芯片周邊部(倒角部)與本發(fā)明的雙面研磨裝置用載具的樹脂環(huán)內周 (凹槽的上下斜面)以剖面點接觸的方式相接的情況和樹脂環(huán)的凹槽形狀的概略剖面圖。圖5是表示本發(fā)明的雙面研磨裝置用載具的樹脂環(huán)凹槽的其它的形狀的概略剖 面圖。圖6是表示實施例與比較例的結果的圖。圖7是表示在使用以往的雙面研磨裝置用載具的樹脂環(huán)來進行研磨時，已蠕動變 形的研磨布進入至樹脂環(huán)內周部與芯片的倒角部之間的間隙的情況的說明圖。
具體實施例方式以下，說明本發(fā)明的實施方式，但本發(fā)明并不限定于此。在以往的芯片雙面研磨中，在研磨中會產生伴隨研磨布的彈粘性特性而來的蠕動 變形，當芯片周邊部施加有倒角時，由于已蠕動變形的研磨布進入至樹脂環(huán)內周部與芯片 的倒角部之間的間隙，而導致有時會在芯片外周發(fā)生塌邊，這是芯片的平坦度惡化的原因。以往，為了抑制此種外周塌邊，例如，通過使與芯片相接的樹脂環(huán)的內周部形狀形 成為與芯片的倒角部的形狀相吻合，并將其進行粘合而研磨，可抑制此種外周塌邊，但是由 于阻礙了芯片在研磨時自轉，因此無法起到抑制芯片的研磨面產生斜度的效果，從而無法 充分提高平坦度。因此，本發(fā)明者為了解決此種問題而反復努力研究。結果想到如果在樹脂環(huán)的內 周部形成凹狀的槽以減小芯片的倒角部與樹脂環(huán)內周部的間隙，來抑制已蠕動變形的研磨 布進入至此間隙，并且使形成于樹脂環(huán)的凹槽內的上下斜面與芯片的倒角部以剖面點接觸 的方式接觸而保持芯片，則可以盡量避免阻礙芯片自轉，從而可以同時抑制外周塌邊及斜 度的產生，從而完成了本發(fā)明。此處，圖1是表示本發(fā)明的具備雙面研磨裝置用載具的雙面研磨裝置的概略剖面 圖，圖2是表示通過俯視而得的雙面研磨裝置的內部結構圖。
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如圖1、圖2所示，具備本發(fā)明的雙面研磨裝置用載具1的雙面研磨裝置20，具有 上下相向地設置的上方磨盤6和下方磨盤7，各磨盤6、7的相向面?zhèn)?，分別粘貼有研磨布5。 而且，上方磨盤6與下方磨盤7之間的中心部設置有中心齒輪13，周邊部設置有內齒輪14。 芯片W被保持于雙面研磨裝置用載具1的保持孔4中，并被夾持于上方磨盤6與下方磨盤 7之間。另夕卜，中心齒輪13和內齒輪14的各齒部，與雙面研磨裝置用載具1的外周齒嚙 合，伴隨著上方磨盤6和下方磨盤7通過未圖示的驅動源而作旋轉，雙面研磨裝置用載具1 一邊作自轉一邊繞著中心齒輪13作公轉。此時芯片W由雙面研磨裝置用載具1的保持孔4 所保持，通過上下研磨布5而雙面同時被研磨。另外，在研磨時，會通過未圖示的噴管供給 研磨液。另外，如圖3所示，雙面研磨裝置用載具1具有形成有保持孔4的金屬制載具母體 3，該保持孔4用于保持芯片W。而且，沿著此載具母體3的保持孔4的內周面配置有樹脂環(huán) 2。通過此樹脂環(huán)2，在研磨中，可以防止芯片W接觸金屬性的載具母體3而致使芯片W的周 邊部產生損傷。而且，芯片W插入至雙面研磨裝置用載具1的保持孔4中而被保持，此保持孔4于 內周面配置有此種樹脂環(huán)2。此處，圖4是表示芯片W插入至雙面研磨裝置用載具1的保持孔4中芯片W的周 邊部與樹脂環(huán)2的內周接觸的情況的概略剖面圖。如圖4所示，在要研磨的芯片W的周邊部施加有倒角，具有倒角部12。另外，在樹 脂環(huán)2的內周形成有凹狀的槽8。另外，在此凹槽8的上下處形成有斜面9。而且，此凹槽8的上下斜面9與芯片W的倒角部12是以剖面點接觸的方式相接， 芯片W以此種剖面點接觸的狀態(tài)而被保持。此處，剖面點接觸是指當對接觸部分進行剖面 觀察時的點接觸狀態(tài)。因此，在本發(fā)明中，上下斜面9與芯片W的倒角部12是以上下兩點 接觸。如此一來，如果使形成于樹脂環(huán)2的凹槽8內的上下斜面9與芯片W的倒角部12 以剖面點接觸的方式接觸而保持芯片W，則在研磨中可以盡量避免阻礙芯片W自轉。如此一來，若是一種雙面研磨裝置用載具，其在樹脂環(huán)2的內周形成有凹狀的槽 8，并使凹槽8的上下斜面9與芯片W的倒角部12以剖面點接觸的方式相接而保持芯片W， 則能夠通過使用具備此雙面研磨裝置用載具的本發(fā)明的雙面研磨裝置進行研磨，來減小芯 片W的倒角部12與樹脂環(huán)2的內周部的間隙L，并抑制已蠕動變形的研磨布5進入此間隙 而抑制外周塌邊。進而，除此以外，通過使凹槽8的上下斜面9與芯片W的倒角部12以剖面點接觸 的方式接觸而進行保持，可以在研磨中使芯片W進行自轉，并可以抑制研磨面產生斜度。最 終無須特別增加研磨步驟來提高平坦度，僅通過一個研磨步驟即可提高要研磨的芯片W的 平坦度。此時，優(yōu)選當凹槽8的與芯片W接觸的斜面9相對于樹脂環(huán)2的上下主面10、11 的角度為β，芯片W的倒角角度為θ時，通過滿足θ < β <90°來使凹槽8的上下斜面 9與芯片W的倒角部12以剖面點接觸的方式相接。如此一來，通過滿足θ < β <90°，可以使凹槽8的上下斜面9與芯片的倒角部12可靠地以剖面點接觸的方式相接。此處，芯片的倒角角度θ是如圖4、圖5所示的角度θ，其定義為芯片W的倒角部 12的朝向芯片表面?zhèn)鹊腞端部切線與來自芯片表面的水平線之間的夾角。另外，在圖2、圖3中，各雙面研磨裝置用載具1分別保持一片芯片W，也可使用具 有多個保持孔的雙面研磨裝置用載具，在各雙面研磨裝置用載具內保持多片芯片W。此處，樹脂環(huán)2的凹槽8的形狀，只要是形成有與芯片W的倒角部12以剖面點接觸 的方式相接的上下斜面9即可，例如，凹槽8的最深部的形狀等，并不特別限定于V槽。例 如，也可以是如圖5所示的梯形狀的凹槽8。此時，優(yōu)選凹槽8的與芯片W接觸的斜面9相對于樹脂環(huán)2的上下主面10、11的 角度β滿足θ < β彡θ+7°。例如，當芯片W的倒角角度為18°時，如果凹槽8的與芯片W接觸的斜面9相對于 樹脂環(huán)2的上下主面10、11的角度β滿足18° < β <25°，則可以充分減小芯片W的倒 角部12與樹脂環(huán)2的內周部的間隙L，并可以更為有效地抑制已蠕動變形的研磨布5進入 此間隙。還可以提高芯片的保持力。另外，本發(fā)明的芯片雙面研磨方法使用具有例如圖4、圖5所示的樹脂環(huán)2的如圖 3所示的雙面研磨裝置用載具1以及具備此雙面研磨裝置用載具1的如圖1所示的雙面研 磨裝置20，首先，在雙面研磨裝置20的粘貼有研磨布5的上下方磨盤6、7之間，配設雙面研 磨裝置用載具1。然后，將芯片W插入至雙面研磨裝置用載具1的保持孔4內，使配置于雙面研磨裝 置用載具1的保持孔4內周的樹脂環(huán)2的凹槽8的上下斜面9，與芯片W的倒角部12以剖 面點接觸的方式相接而進行保持。接下來，用粘貼于上下方磨盤6、7的研磨布5來夾持芯片W的上下研磨面，一邊向 研磨面供給研磨劑一邊進行研磨。如果這樣進行研磨，則既可減小芯片W的倒角部12與樹脂環(huán)2的內周部的間隙 L，抑制已蠕動變形的研磨布5進入此間隙，而抑制外周塌邊，又可在研磨中使芯片W進行自 轉，從而抑制研磨面產生斜度。最終無須特別增加研磨步驟，僅通過一個研磨步驟即可提高 要研磨的芯片W的平坦度。以下，列出本發(fā)明的實施例和比較例來更具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定 于此。(實施例)使用如圖3、圖4所示的雙面研磨裝置用載具以及具備此雙面研磨裝置用載具的 如圖1所示的雙面研磨裝置，對250片直徑為300mm的硅芯片進行雙面研磨，并使用平坦度 測定器(WaferSight M49 款/Cell Size 26X8mm/offset :0X0mm/Edge Exclusion :2mm) 測定研磨后的芯片表面的平坦度(SFQR(max))。另外，SFQR(site front least squares range)是表示在將芯片背面矯正為平面 的狀態(tài)下，將在設定位置內通過最小二乘法計算出數(shù)據而得的位置內平面作為基準平面， 各位置距此平面的最大、最小的位移差。(max)是指各位置的此差中的最大值。此處，在研磨前對芯片實施倒角加工，其倒角角度為18°。另外，使樹脂環(huán)的內徑 為300. 5mm，使樹脂環(huán)的寬度為1700 μ m，使β為25°。樹脂環(huán)的內徑，相對于芯片直徑，優(yōu)選為相差2mm以下來保持芯片。另外，如果使樹脂環(huán)的寬度在1500 2000 μ m的范圍內， 于強度方面而言較佳。此時，芯片的倒角部與樹脂環(huán)內周部的間隙L為42 μ m。其結果示于圖6。根據圖6可知，相較于下述比較例的結果，SFQR(max)有所改善。 而且，SFQR (max)的平均值為26. 65nm，相較于比較例的32. 56nm，得到了改善，此改善比率 為 22. 18%。如此一來，可確認通過使用本發(fā)明的雙面研磨裝置用載具來進行雙面研磨，既可 抑制已蠕動變形的研磨布進入此間隙中，而抑制外周塌邊，也可在研磨中使芯片進行自轉 來抑制研磨面產生斜度，從而提高要研磨的芯片的平坦度。(比較例)除了使用具備有如圖7所示的以往的無凹槽樹脂環(huán)的雙面研磨裝置用載具的雙 面研磨裝置以外，在與實施例相同的條件下研磨250片芯片，并用與實施例相同的方法測 定平坦度。其結果示于圖6。另外，SFQR(max)的平均值為32. 56nm。由此可知相較于實施例 的結果，平坦度有所惡化。另外，本發(fā)明并不限定于上述實施方式。上述實施方式為舉例說明，凡是具有與本 發(fā)明的權利要求范圍所述的技術思想實質相同的結構，并能起到相同作用效果的任一發(fā)明 均包含于本發(fā)明的技術范圍內。
權利要求
1.一種雙面研磨裝置用載具，在對周邊具有倒角部的芯片的雙面進行研磨的雙面研磨 裝置中使用，其特征在于，至少具備載具母體，其配設在粘貼有研磨布的上下方磨盤之間，并形成有用于在研磨時對夾持 在上述上下方磨盤之間的上述芯片進行保持的保持孔，環(huán)狀樹脂環(huán)，其沿此載具母體的保持孔內周而配置，與上述所保持的芯片的倒角部相 接，以保護此倒角部；上述樹脂環(huán)的內周具有凹狀的槽，形成在該凹槽內的上下斜面與上述芯片的倒角部以 剖面點接觸的方式相接而保持上述芯片。
2.如權利要求1所述的雙面研磨裝置用載具，其特征在于，當使上述凹槽的與芯片接觸的斜面相對于上述樹脂環(huán)的上下主面的角度為β，使上述 芯片的倒角角度為θ時，通過滿足θ < β <90°來使上述凹槽的上下斜面與上述芯片的 倒角部以剖面點接觸的方式相接。
3.如權利要求2所述的雙面研磨裝置用載具，其特征在于，上述凹槽的與芯片接觸的斜面相對于上述樹脂環(huán)的上下主面的角度β，滿足θ < β 彡 θ +7°。
4.一種雙面研磨裝置，其特征在于，至少具備權利要求1至權利要求3中任一項所述的 雙面研磨裝置用載具。
5.一種芯片的雙面研磨方法，對芯片進行雙面研磨，其特征在于，在粘貼有研磨布的上下方磨盤之間配設如權利要求1至權利要求3中任一項所述的雙 面研磨裝置用載具，使在該載具的保持孔內周配置的上述樹脂環(huán)的凹槽的上下斜面與上述 芯片的倒角部以剖面點接觸的方式相接來進行保持，將上述芯片夾持在上述上下方磨盤之 間來進行雙面研磨。
全文摘要
本發(fā)明提供一種雙面研磨裝置用載具，其特征在于，至少具備載具母體，其配設在粘貼有研磨布的上下方磨盤之間，并形成有用于在研磨時對夾持于上述上下方磨盤之間的上述芯片進行保持的保持孔；環(huán)狀樹脂環(huán)，其沿此載具母體的保持孔內周而配置，與上述所保持的芯片的倒角部相接，以保護此倒角部；上述樹脂環(huán)的內周具有凹狀的槽，形成在該凹槽內的上下斜面與上述芯片的倒角部以剖面點接觸的方式相接而保持上述芯片。這樣，可提供雙面研磨裝置用載具、使用此載具的雙面研磨裝置及雙面研磨方法，既可抑制因研磨布蠕動變形而造成的芯片外周塌邊的產生，又可通過在研磨中使芯片自轉來降低研磨面斜度的產生，從而提高平坦度。
文檔編號H01L21/304GK102124546SQ20098013235
公開日2011年7月13日 申請日期2009年7月23日 優(yōu)先權日2008年8月20日
發(fā)明者上野淳一, 佐藤一彌, 小林修一, 工藤秀雄 申請人:信越半導體股份有限公司