工件的两面研磨装置 |
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| 申请号 | CN201480070371.5 | 申请日 | 2014-09-17 | 公开(公告)号 | CN106061681B | 公开(公告)日 | 2019-07-12 |
| 申请人 | 胜高股份有限公司; | 发明人 | 三浦友纪; 御厨俊介; | ||||
| 摘要 | 本 发明 的 工件 的两面 研磨 装置具备具有上平台以及下平台的旋转平台、 恒星 齿轮 、内部齿轮、以及设有保持工件的1个以上的保持孔的承载片，在所述上平台的下表面以及所述下平台的上表面分别贴附有研磨垫，其特征在于，所述上平台或所述下平台具有从该上平台或该下平台的上表面贯穿到下表面的1个以上的孔，所述研磨垫在与所述孔对应的 位置 设有洞，还具备工件厚度测量器，该工件厚度测量器能够在所述工件的两面研磨中从所述1个以上的孔以及洞实时地测量所述工件的厚度，在由所述孔区划的所述上平台的 侧壁 的底部，或由所述孔区划的所述下平台的侧壁的顶部设有凹部，在所述凹部，配置直径比所述孔的直径以及所述洞的直径大的窗材料，所述窗材料经由粘结层粘着于由设于所述上平台的所述凹部区划的上侧面或由设于所述下平台的所述凹部区划的下侧面。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种工件的两面研磨装置，其具备：具有上平台以及下平台的旋转平台；在所述旋转平台的中心部设置的恒星齿轮；在所述旋转平台的外周部设置的内部齿轮；以及设于所述上平台与所述下平台之间，且设有保持工件的1个以上的保持孔的承载片，在所述上平台的下表面以及所述下平台的上表面分别贴附有研磨垫，其特征在于， |
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| 说明书全文 | 工件的两面研磨装置技术领域[0001] 本发明涉及工件的两面研磨装置。 背景技术[0003] 特别是在近年来，基于由于半导体元件的微细化和半导体晶圆的大口径化，曝光时的半导体晶圆的平坦度要求变得严格的背景，在适当的时机使研磨结束是重要的，作业者通过调整研磨时间来对其进行控制。 [0004] 然而，在作业者进行的研磨时间的调整中，较大地受到研磨副材料的更换时期、装置的停止时机的偏移等由研磨环境导致的影响，不一定能够正确地控制研磨量，结果较大地依赖作业者的经验。 [0005] 与此相对，例如在专利文献1中，如图3所示，提出了在上平台91(或下平台)设置孔92，在上下平台91的研磨面设置研磨布94和窗材料95的两面研磨装置，该研磨布94在与孔 92对应的位置开有直径比孔92大的洞93，窗材料95的直径比孔92大，直径比研磨布95的洞 93小，且厚度比研磨布94薄。 [0006] 在该两面研磨装置中，能够使用测定机构(未图示)从孔92在研磨中实时地测定晶圆W的厚度。 [0007] 现有技术文献 [0008] 专利文献 [0009] 专利文献1：日本特许4654275号公报。 发明内容[0010] 发明要解决的问题 [0011] 然而，在专利文献1的两面研磨装置中，存在以下风险：在研磨中，研磨浆料溅起并接触粘结层96，使粘结层96溶解于研磨浆料，使粘结力降低或使窗材料95剥离，剥落的窗材料95与晶圆W接触而对晶圆W造成损伤、污染等，从而使晶圆品质劣化。 [0012] 另一方面，在不设置窗材料95的情况下从孔92测定晶圆厚度的手法中，研磨浆料入侵到孔92，研磨浆料粘着于由孔92区划的平台91的内壁，或者，粘着的研磨浆料剥离，从而对晶圆W造成划痕等损伤，因而担忧晶圆品质的降低。而且，这些情况是不仅是晶圆，而且在圆盘状工件的两面研磨中普遍地发生的问题。 [0013] 本发明欲解决上述问题，其目的在于提供一种工件的两面研磨装置，该装置能够实时地测量工件的厚度，且能够防止对工件造成污染、损伤等。 [0014] 解决问题的方案 [0015] 本发明的主旨构成如下。 [0016] 本发明的工件的两面研磨装置具备：具有上平台以及下平台的旋转平台；在所述旋转平台的中心部设置的恒星齿轮；在所述旋转平台的外周部设置的内部齿轮；以及设于所述上平台与所述下平台之间，且设有保持工件的1个以上的保持孔的承载片，在所述上平台的下表面以及所述下平台的上表面分别贴附有研磨垫，其特征在于，所述上平台或所述下平台具有从该上平台或该下平台的上表面贯穿到下平台的1个以上的孔，所述研磨垫在与所述孔对应的位置设有洞，还具备工件厚度测量器，所述工件厚度测量器能够在所述工件的两面研磨中从所述1个以上的孔以及洞实时地测量所述工件的厚度，在由所述孔区划的所述上平台的侧壁的底部，或由所述孔区划的所述下平台的侧壁的顶部设有凹部，在所述凹部配置直径比所述孔的直径以及所述洞的直径大的窗材料，所述窗材料经由粘结层粘着于由设于所述上平台的所述凹部区划的上侧面或由设于所述下平台的所述凹部区划的下侧面。 [0017] 另外，在本发明的工件的两面研磨装置中，优选地，所述窗材料的直径等于所述凹部和所述孔构成的空洞部分的直径。 [0018] 而且，在本发明的工件的两面研磨装置中，优选地，所述凹部的高度等于所述窗材料的厚度和所述粘结层的厚度之和。 [0019] 发明效果 [0021] 图1是本发明的一个实施方式所涉及的工件的两面研磨装置的截面图。 [0022] 图2是示出本发明的一个实施方式所涉及的工件的两面研磨装置的主要部分的截面图。 [0023] 图3是示出以往的工件的两面研磨装置的主要部分的截面图。 具体实施方式[0024] 以下，参照附图详细地例示说明本发明的实施方式。 [0025] 图1是本发明的一个实施方式所涉及的工件的两面研磨装置的截面图。如图1所示，该两面研磨装置1具备旋转平台4、恒星齿轮5、以及内部齿轮6，旋转平台4具有上平台2以及与其相向的下平台3，恒星齿轮5设于旋转平台4的旋转中心部，内部齿轮6圆环状地设于旋转平台4的外周部。如图1所示，在上下旋转平台4的相向面，即，上平台2的为研磨面的下表面侧以及下平台3的为研磨面的上表面侧，分别贴附有研磨垫7。 [0026] 另外，如图1所示，该装置1具备在图示例为1个的承载片9，该承载片设于上平台2与下平台3之间，具有保持工件的1个以上的保持孔8。此外，虽然在图示例中，该装置1仅具有1个承载片9，但还可以具有多个承载片9。在图示例中，工件(在本实施方式中为晶圆)W保持于保持孔8。 [0027] 在此，该装置1能够通过使恒星齿轮5和内部齿轮6旋转来使承载片9进行公转运动以及自转运动的行星运动。即，通过一边供给研磨浆料，一边使承载片9进行行星运动，同时使上平台2以及下平台3相对于承载片9相对地旋转，能够使贴附于上下旋转平台4的研磨垫7和保持于承载片9保持孔8的晶圆W的两面滑动，以同时研磨晶圆W的两面。 [0028] 然后，如图1所示，上平台2具有从该上平台2的上表面贯穿到下表面的1个以上(在图示例中为1个)的孔10。另外，在研磨垫7，在与孔10对应的位置设有洞11。在该例子中，孔10的直径d1和洞11的直径d3相等。而且，在该孔10的上方，具备工件厚度测量器12，在晶圆W的两面研磨中，能够从孔12以及洞11实时地测量晶圆W的厚度。此外，工件厚度测量器12例如能够采用波长可变型的红外线激光测量器。通过此种测量器，能够评价晶圆W的表面处的反射光与背面处的反射光的干涉，以测量晶圆W的厚度。 [0029] 在此，图2是示出图1所示的实施方式所涉及的工件的两面研磨装置1的主要部分的部分截面图。如图1、图2所示，在由孔10区划的上平台2的侧壁2a的底部2b(即，侧壁2a的底面侧的角部)，设有凹部13。 [0030] 在该实施方式中，凹部13为成将底部2b圆环状地挖空的形状的空洞部分。 [0031] 而且，如图1、2所示，在凹部13配置有窗材料14，该窗材料14的直径d2比孔10的直径d1以及洞11的直径d3大。在图示例中，窗材料14为圆盘状的形状，例如由塑料等使光透过的材料构成。 [0032] 另外，在该例子中，窗材料14的直径d2与凹部13以及孔10所构成的空洞部分的直径相同，窗材料14在其径方向上与凹部13恰好嵌合。 [0033] 而且，窗材料14经由粘结层15而粘着于由设于上平台2的凹部13区划的上侧面16。 [0034] 在图示例中，凹部13的高度h等于窗材料14的厚度t1与粘结层15的厚度t2之和，为通过上述窗材料14(的一部分)以及粘结层15来恰好填埋凹部13的构成。因而，在该实施方式中，为窗材料14的端部载置于研磨垫7上的构成。 [0035] 此外，在本发明中，还能够使凹部13的高度h比窗材料14的厚度t1与粘结层15的厚度t2之和大，在该情况下，为在研磨垫7与窗材料14之间产生间隙的构成。 [0036] 在此，粘结层15若能够使窗材料14粘着于上侧面16即可，虽未特别限定，但例如能够利用双面胶带等。 [0037] 以下，说明本实施方式的工件的两面研磨装置的作用效果。 [0038] 根据本实施方式的双面研磨装置1，首先，在上平台2设置孔10，并在研磨垫7设置洞11，因而在晶圆W的两面研磨中，能够通过工件厚度测量器12，从孔10以及洞11经由使光透过的窗材料14来实时地测量晶圆W的厚度。 [0039] 而且，在本实施方式的工件的两面研磨装置1中，将直径d2比孔10的直径d1以及洞11的直径d3大的窗材料14配置于凹部13，粘结层15隔着该直径d2大的窗材料14位于与研磨面相反的一侧，因而为通过窗材料14来阻止在研磨中研磨浆料进入到粘结层15的构造，没有粘结层15与研磨浆料的接触，因而，没有因粘结层15对研磨浆料的溶解、粘结力的降低导致的窗材料14的剥离等的风险。 [0040] 而且，由于为凹部13设置于由孔10区划的上平台2的侧壁2a的底部2b，且直径d2大的窗材料14配置于其凹部13的构造，故也防止侧壁2a与研磨浆料的接触，也没有研磨浆料粘着于由孔10区划的侧壁2a的风险。 [0041] 另外，由于窗材料14的直径d2比洞11的直径d3大，故即使发生窗材料14剥落那样的情况，窗材料14也保持载置于研磨垫7上，窗材料14不会与晶圆W接触，没有对晶圆W造成污染、损伤的风险。 [0042] 特别地，在该实施方式中，由于以窗材料14(的一部分)以及粘结层15恰好填埋凹部13的方式确定各要素的尺寸，故对于重力、研磨中的离心力等，窗材料14也由周围的构成要素支撑而变得更稳定，从而进一步抑制粘结层15的剥离。 [0043] 如此，根据本实施方式的工件的两面研磨装置1，能够实时地测量晶圆W的厚度，并且，能够防止对晶圆W造成污染、损伤等，能够提供高品质的晶圆。 [0044] 在此，在本发明中，如上所述，优选地，窗材料14的直径d2等于凹部13和孔10构成的空洞部分的直径。这是因为，通过无间隙地配置窗材料14，能够进一步地抑制研磨浆料与粘结层15以及侧壁2a的接触，另外，更稳定地固定窗材料14。 [0045] 另外，在本发明中，如图2所示，优选地，凹部13的高度h等于窗材料14的厚度t1与粘结层15的厚度t2之和。这是因为，通过无间隙地配置窗材料14，能够使研磨浆料也不接触由凹部13区划的旋转平台4的侧壁，另外，通过窗材料14接触研磨垫7来更稳定地配置窗材料14。 [0046] 在此，关于孔10的直径d1以及洞11的直径d3，确保能够经由该孔10以及洞11通过工件厚度测量器12来测量晶圆W厚度的程度的大小即可。特别地，在设置多个孔10以及洞11的情况下，为了避免研磨速率的降低，优选地，采用能够通过工件厚度测量器12来测量晶圆W厚度的最小限度的大小。 [0047] 此外，虽然优选地使孔10的直径d1和洞11的直径d3为相同的大小，但还能够采用不同的大小，在该情况下，能够使洞11的直径d3比孔10的直径d1大，也能够使其比孔10的直径d1小。 [0048] 另外，如上所述，窗材料的直径d2比孔10的直径d1以及洞11的直径d3大，具体而言，虽未特别限定，但例如为了确保粘结层15的宽度并使窗材料14容易粘着于上侧面16，优选地，使直径d2比直径d1以及直径d3大2mm以上。 [0049] 以上，虽然说明了本发明的实施方式，但本发明丝毫不受上述实施方式限制。例如，虽然在上述实施方式中，在上平台2设置孔10，并在贴附于上平台2的研磨垫7设置洞11，但还可以在下平台3设置孔10，并在贴附于下平台3的研磨垫7设置洞11。 [0050] 在该情况下，在下平台2的侧壁2a的顶部设置凹部13，并在凹部13配置直径比孔10的直径以及洞11的直径大的窗材料14，并使该窗材料14经由粘结层15粘着于由在下平台3设置的凹部13区划的下侧面即可。 [0051] 另外，虽然在本发明中，孔10仅设有1个，但还能够设置2个以上的孔10以测量工件W的各种位置(例如，中央部和外周部)的工件W厚度。在该情况下，例如能够在与各孔10对应的位置设置工件厚度测量器12。还可以进行其他各种变形。 [0052] 符号说明 [0053] 1 两面研磨装置 [0054] 2 上平台 [0055] 3 下平台 [0056] 4 旋转平台 [0057] 5 恒星齿轮 [0058] 6 内部齿轮 [0059] 7 研磨垫 [0060] 8 保持孔 [0061] 9 承载片 [0062] 10 孔 [0063] 11 洞 [0064] 12 工件厚度测量器 [0065] 13 凹部 [0066] 14 窗材料 [0067] 15 粘结层 [0068] 16 上侧面 [0069] W 工件(晶圆) |
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