一研磨晶片两面的双面研磨装置，其不仅能可靠地测量晶片外侧部分的厚度而且能测量其中心部分的厚度。该双面研磨装置包括：一下研磨板；一由框架保持的上研磨板；以及一具有一保持晶片的通孔的载体。供一激光束通过其中的一窗口部分形成在上研磨板的一部分内，由载体保持的晶片通过上研磨板的该部分的下面。一光学厚度测量设备设置在框架的一部分上，当上研磨板转动时，窗口部分在框架的该部分的下面通过。厚度测量设备发射通过窗口部分的激光束，接收从晶片上表面和下表面反射出来的反射光束，并根据反射光束的峰值计算晶片厚度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种双面研磨装置，具体来说，涉及一在研磨晶片时能测量晶片厚 度的双面研磨装置。
技术介绍
用来研磨晶片两面的传统的双面研磨装置包括 一下研磨板，其上表面作为研 磨面的； 一上研磨板，其下表面作为研磨面的； 一将上硏磨板固定在下研磨板上 方的框架，该框架垂直地移动上研磨板； 一载体设置在下研磨板和上研磨板之间， 该载体具有一可将晶片保持在其中的通孔； 一板驱动单元，其使下研磨板和上研磨板围绕轴线转动研磨研磨； 一用来转动载体的载体驱动单元；以及一研磨浆供 应单元。下研磨板、上研磨板和载体转动，使研磨浆供应到下研磨板以用两个研 磨板来研磨晶片的两个面(下表面和上表面)。 近来，晶片的研磨精度(厚度)要求越来越高。在传统的双面研磨方法中，首先，通过研磨一个或多个样品晶片测量研磨率。 接下来，计算以测得的硏磨率研磨目标晶片达到规定厚度所需要的时间，然后， 按计算求得的时间研磨目标晶片。然而，研磨率在某些情况下会变化，例如，研 磨布的表面状态，于是， 一批晶片的厚度不同于另一批晶片厚度。该问题可通过 计算每批样品晶片的研磨率予以解决，但这花费时间长且效率不高。为解决该问题，已经有人提出了研磨过程中测量晶片厚度的各种方法。在日本专利公报No. 7-52032中，将透明版装配于钻设在下研磨板的某些通孔，在研磨晶片以检测一薄膜研磨过程是否完成的同时，连续地监控一晶片的被研磨表面的光反射情况。在日本专利公报No. 2005-19920中， 一光学测量设备设置在一研磨板上，其用 作为一转动部分，用一光纤转动接头通过上研磨板的透明窗测量晶片的厚度。日本专利公报No. 7-52032和日本专利公报No. 2005-19920的晶片厚度测量设 备图示在图5中。在图5中，标号100代表下研磨板；标号101代表驱动下研磨板100的电动机； 以及标号102代表支承下研磨板100的轴承。标号103代表上研磨板，其通过连 接柱104连接到悬置板105;标号106代表驱动上研磨板103的驱动部分；以及 标号07代表驱动上研磨板103的电动机。标号108代表研磨桨供应管；标号109 代表一环形导管；以及标号IIO代表研磨浆供应管道。厚度测量装置111 (揭示在日本专利公报No. 7-52032中)设置在下研磨板100 侧并发射一测量光113通过下研磨板100的透明窗112以测量晶片W的厚度。另一厚度测量设备114 (揭示在日本专利公报No. 2005-19920中)设置在上研 磨板103侧，发射一测量光113通过上研磨板103的透明窗115朝向晶片W，并 通过光缆116将反射光引导到外面，光缆通过上研磨板103的转动轴和光纤转动 接头117，从而测量晶片W的厚度。然而，上述传统技术具有如下问题。在日本专利公报No. 7-52032中，支承下研磨板100的大的环形轴承102设置 在下研磨板100侧上，而轴承102支承晶片W的中心部分以便均匀地对晶片W 施加研磨载荷并减小振动和轴向跳动。在该结构情况下，透明窗112必须设置在 下研磨板IOO外边缘的附近。因此，只有晶片W外部的厚度可以测到，而其中心 部分的厚度不能测到。在日本专利公报No. 2005-19920中，包括光接受传感器的厚度测量设备114 直接固定在上研磨板103上。在该结构情况下，传感器受到上研磨板103转动和 振动的不利影响，于是，传感器数据将变化，且厚度测量设备114的可靠性降低。 此外，使用卤素光作为光传感器的光源，于是，光的焦点必须加宽。因此，离晶 片W的距离必须在100mm左右。
技术实现思路
本专利技术考虑解决上述问题。本专利技术的目的是提供一种用于研磨晶片两面(下表面和上表面)的双面研磨装 置，其不仅能可靠地测量晶片外侧部分的厚度而且能测量其中心部分的厚度。 为了达到该目的，本专利技术具有如下结构。艮P， 一种研磨晶片两面的双面研磨装置，包括下研磨板，其上表面作为研磨 面；上研磨板，其下表面作为研磨面；将上研磨板保持在下研磨板上方的框架， 该框架垂直地移动上研磨板；设置在下研磨板和上研磨板之间的载体，该载体具有可将晶片保持在其中的通孔；板驱动单元，其使下研磨板和上研磨板围绕各自 的轴线转动；用来转动载体的载体驱动单元；以及研磨浆供应单元，其中，下研 磨板、上研磨板和载体转动，同时使研磨浆供应到下研磨板以研磨晶片的两个面， 供激光束通过其中的窗口部分形成在上研磨板的一部分内，由载体保持的晶片在 上研磨板的该部分的下面通过，光学厚度测量设备设置在框架的一部分上，在上 研磨板转动时，上研磨板的窗口部分在框架的该部分的下面通过，厚度测量设备 发射通过窗口部分的激光束，接收从晶片上表面和下表面反射出来的反射光束， 并根据反射光束的峰值计算晶片厚度。在双面研磨装置中，厚度测量设备可包括发射通过窗口部分的激光束的光发 射部分；物镜，通过透镜驱动单元使物镜移动以聚焦激光束，激光束从光发射部 分发射到位于窗口部分下方的晶片的上表面和下表面上；接受晶片上表面和下表 面上反射的激光束的光接受部分；以及计算部分，其接受从光接受部分送出的光 接受信号并根据反射光束的峰值计算晶片的厚度。该双面研磨装置还可包括防止研磨浆溅泼的研磨浆盖子，厚度测量设备可以设 置在研磨浆盖子外面。在该双面研磨装置中，多个窗口部分可成圆周地布置在上研磨板上。该双面研磨装置还可包括探测上研磨板转动位置的传感器；以及在窗口部分 通过时发射激光束的控制部分正好位于厚度测量设备下方。在该双面研磨装置中，载体可与一中心齿轮和一内向齿轮啮合，以便绕行星轨 道运行并绕自身轴线自转。在该双面研磨装置中，窗口部分可形成在上研磨板的规定位置上，载体的通孔 中心在上研磨板的规定位置的下面通过。在本专利技术的双面研磨装置中，可在研磨晶片的同时测量晶片的厚度，晶片可精 确地进行研磨而具有正确的厚度。由于采用相干(coherent)的激光束作为测量光， 所以，厚度测量设备可设置在与上研磨板分开的框架上，这样就可精确地测量厚 度而不会受到上研磨板转动、振动等的不利影响。此外，在上研磨板上方的空间 中不存在着空间方面的障碍，于是，窗口部分可以有选择地形成在上研磨板内。因此，也可测量晶片中心部分的厚度，这样就可以可靠地测量晶片的厚度。附图说明现将参照附图借助于实例来描述本专利技术的实施例，附图中图1是本专利技术双面研磨装置的一实施例的前视示意图；图2是一载体的示意图；图3是另一载体的示意图；图4是具有一厚度测量设备的研磨装置的前视示意图； 图5是传统双面研磨装置的示意图。具体实施方式现将参照附图详细描述本专利技术的优选实施例。图1是本专利技术双面研磨装置30的一实施例的前视示意图。双面研磨装置30具有 一下研磨板32，其上表面作为研磨面的； 一上研磨板 36，其下表面作为研磨面的；上研磨板36设置在下研磨板32上方并能上下移动。研磨板32和36在板驱动单元40和42驱动下沿相对方向转动。上研磨板36 通过驱动单元40 (例如电动机)而围绕其本身的轴线转动，电动机设置在框架38 上。上研磨板36通过一垂直驱动机构(例如气缸单元41)上下移动。下研磨板32通过驱动单元42 (例如电动机)而围绕其本身的轴线转动。下研 磨板32的底部框架被一环形轴承43支承。各个本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种研磨晶片两面的双面研磨装置，包括： 下研磨板，其上表面作为研磨面； 上研磨板，其下表面作为研磨面； 将所述上研磨板保持在所述下研磨板上方的框架，所述框架垂直地移动所述上研磨板； 设置在所述下研磨板和所述上研磨板之间的载体，所述载体具有一可将晶片保持在其中的通孔； 板驱动单元，其使所述下研磨板和所述上研磨板围绕各自的轴线转动； 用来转动所述载体的载体驱动单元；以及 研磨浆供应单元， 其中，所述下研磨板、所述上研磨板和所述载体转动，同时使研磨浆供应到所述下研磨板以研磨晶片的两个面， 供激光束通过其中的窗口部分形成在所述上研磨板的一部分内，由所述载体保持的晶片在上研磨板的该部分的下面通过， 光学厚度测量设备设置在所述框架的一部分上，在所述上研磨板转动时，所述上研磨板的窗口部分在所述框架的该部分下面通过，以及 所述厚度测量设备发射通过窗口部分的激光束，接收从晶片上表面和下表面反射出来的反射光束，并根据反射光束的峰值计算晶片厚度。
【技术特征摘要】
JP 2007-3-15 2007-0669641.一种研磨晶片两面的双面研磨装置，包括下研磨板，其上表面作为研磨面；上研磨板，其下表面作为研磨面；将所述上研磨板保持在所述下研磨板上方的框架，所述框架垂直地移动所述上研磨板；设置在所述下研磨板和所述上研磨板之间的载体，所述载体具有一可将晶片保持在其中的通孔；板驱动单元，其使所述下研磨板和所述上研磨板围绕各自的轴线转动；用来转动所述载体的载体驱动单元；以及研磨浆供应单元，其中，所述下研磨板、所述上研磨板和所述载体转动，同时使研磨浆供应到所述下研磨板以研磨晶片的两个面，供激光束通过其中的窗口部分形成在所述上研磨板的一部分内，由所述载体保持的晶片在上研磨板的该部分的下面通过，光学厚度测量设备设置在所述框架的一部分上，在所述上研磨板转动时，所述上研磨板的窗口部分在所述框架的该部分下面通过，以及...
【专利技术属性】
技术研发人员：大西进，丸田将史，
申请(专利权)人：不二越机械工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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