研磨工具和使用其的研磨方法及装置制造方法及图纸

一种打磨工具，其包括支撑件和固定到该支撑件上的打磨装置。该打磨装置包括毡制品和散布到该毡制品中的磨粒，该毡制品的密度为０．２０克／厘米↑［３］或以上，其硬度为３０或以上。一种在转动工件和打磨工具时将该打磨工具压靠到被打磨工件表面上的打磨方法和设备。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种打磨工具，特别涉及一种适用于打磨具有加工变形的半导体晶片背面的打磨工具，以及使用这种打磨工具的打磨方法及装置
技术介绍
半导体芯片的制作过程中，是在一个半导体晶片正面上以格子模式按列方式将其划分成很多的矩形区域，而且半导体电路则被布置在该矩形区域上。该半导体晶片按列分割以使该矩形区域变成为半导体芯片。为使该半导体芯片紧凑体轻，在将矩形区域分割成单个芯片之前经常是要磨削该晶片的背面，从而减小该半导体晶片的厚度。实现该晶片的背面磨削，通常是将一个高速转动的磨削装置压靠到该半导体晶片的背面上，该磨削装置是由将金刚石研磨颗粒用一种适合的粘结剂，例如树脂粘结剂制成。在以该法磨削晶片背部时在该磨削晶片背部会产生一种叫作加工变形，从而严重降低横向破裂强度。为使排除产生在该磨削晶片背部的加工变形，并因此避免横向破裂强度降低，业已提出用没有磨粒的方法打磨经过磨削的该晶片背部，或使用含有硝酸和氢氟酸的腐蚀液以化学方式腐蚀该经过磨削的晶片背部。还有，号为2000-343440的日本待审的公开专利中披露了用将研磨颗粒固定到适用布料上制成的打磨装置，来打磨半导体晶片的背面。而无磨粒打磨工艺，尚存在有诸多问题，在供应和回复等方面该无磨粒材料需要麻烦的工序，以导致低效，以及大量无磨粒材料使用造成的工业废料的处理。用腐蚀液的化学腐蚀法也有因大量使用过的腐蚀液工业废料的处理问题。而这类打磨在抛磨效率上尚不成功，其打磨质量也还不尽如人意。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新的、经改进的打磨工具，该工具以高的打磨效率和高质量打磨半导体晶片背面，并不会形成须处理的大量工业废料的物质，从而能够去除该半导体晶片背面上存在的加工变形。本专利技术再一个目的是提供使用上述打磨工具的一种新的、经改进的打磨方法及其设备。本专利技术的还一个目的是提供一种新的、经改进的磨削/打磨的方法和一种新的、经改进的磨削/打磨的机器，它磨削半导体晶片背面，然后以高的打磨效率和高质量打磨半导体晶片背面，从而能够去除因磨削产生的加工变形。本专利技术的专利技术人通过深入的研究，业已发现上述目的是通过装备打磨装置实现，该打磨装置通过将磨粒散布到毡制品中而形成的，毡制品的密度为0.20克/厘米3或以上并且硬度为30或以上。根据本专利技术的一个方面，按实现上述目的的打磨工具，在此提供了一种打磨工具，其包括一支撑件和固定到该支撑件上的打磨装置，该打磨装置包括毡制品和散布到该毡制品中的磨粒，毡制品的密度为0.20克/厘米3或以上并且硬度为30或以上。该毡制品的密度最好是0.40克/厘米3或以上并且其硬度为50或以上。该打磨装置最好含有0.05到1.00克/厘米3，特别是0.20到0.70克/厘米3的该磨粒。该打磨装置的打磨表面包括该毡制品的层表面和条痕表面。该磨粒最好具有0.01到100μm的颗粒直径。该磨粒包括下列中的一种或多种硅石、氧化铝、镁橄榄石、滑石、富铝红柱石、立方氮化硼、金刚石、氮化硅、碳化硅、碳化硼、碳酸钡、碳酸钙、氧化铁、氧化镁、氧化锆、氧化铈、氧化铬、氧化锡、和氧化钛。支撑件具有一圆形支持表面，并且该打磨装置的形式为一粘结到该圆形表面上的盘。根据本专利技术的另一个方面，在此还提供作为实现上述目的的一种打磨方法，其包括转动一工件且还转动打磨装置，并将该打磨装置压靠到要打磨的表面，其中该打磨装置通过将磨粒分散到毡制品中构造成，该毡制品的密度为0.20克/厘米3或以上，并且其硬度为30或以上。在一个优选实施例中，该工件是一半导体晶片，而被磨的表面则是一个被磨削的背面。该工件和打磨装置最好以相反的方向转动。该工件的转速最好是5到200rpm，特别是10至30rpm，而打磨装置的转速最好是2000到20000rpm，特别是5000至8000rpm。该打磨装置最好是以100到300克/厘米2，特别是以180到220克/厘米2的压力压靠于该工件。在一个优选实施例中，该工件为一个大体呈盘形的半导体晶片，该半导体晶片的外径和该打磨装置的外径大体相同，该半导体晶片的外径和该打磨装置的外径大体相同，并且该半导体晶片的中心轴线和该打磨装置的中心轴线定位成，彼此偏移开该半导体晶片半径的三分之一至二分之一。该打磨装置优选地沿垂直于打磨装置的旋转轴线并垂直于该打磨装置中心轴线与该半导体晶片的中心轴线彼此偏移开方向的一方向相对于该工件来回地移动。该打磨装置优选地来回地移动，其速度为30至60秒往复一次，并且其幅度等于或略大于该半导体晶片的直径。根据本专利技术的另一方面，提供一种作为能实现附加目的的磨削/打磨方法，其包括使用一磨削件磨削半导体晶片的背面的一磨削步骤；并且在该磨削步骤后，转动该半导体晶片、并且还转动打磨装置、以及将该打磨装置压靠到该半导体晶片背面上的一打磨步骤，该打磨装置通过将磨粒散布到毡制品中构造成。优选的是，在该磨削步骤之后和该打磨步骤之前，在该半导体晶片背面喷射清洗液的一清洗步骤；和在该清洗步骤之后和该打磨步骤之前，在该半导体晶片背面喷射空气的一干燥步骤。根据本专利技术的再一方面，提供一种作为能实现另一目的的打磨装置，其包括一用于保持工件的可旋转地安装的夹头装置；和一可旋转地安装的打磨工具，其中该打磨工具包括通过将磨粒分散到毡制品中构造成的打磨装置，该毡制品的密度为0.20克/厘米3或以上，并且其硬度为30或以上；并且转动该夹头装置、也转动该打磨装置，并且该打磨工具的打磨装置压靠到由夹头装置保持的工件上，由此打磨工件。在一个优选实施例中，作为该工件的一半导体晶片保持在该夹头装置上，并且该打磨装置打磨该半导体晶片的一已磨削过的背面。该夹头装置与打磨装置最好以相反方向转动。夹头装置的转速最好为5至200rpm，特别是10至30rpm，而打磨工具的转速最好是2000至20000rpm，特别是5000至8000rpm。该打磨装置最好以100至300克/厘米2，特别是180至220克/厘米2的压力压靠到工件上。在一个优选实施例中，该工件为一个大体呈盘形的半导体晶片，该半导体晶片的外径和该打磨装置的外径大体相同，该半导体晶片的外径和该打磨装置的外径大体相同，并且该半导体晶片的中心轴线和该打磨装置的中心轴线定位成，彼此偏移开该半导体晶片半径的三分之一至二分之一。该打磨装置优选地沿垂直于打磨装置的旋转轴线并垂直于该打磨装置中心轴线与该半导体晶片的中心轴线彼此偏移开方向的一方向相对于该夹头装置来回地移动。该打磨装置优选地来回地移动，其速度为30至60秒往复一次，并且其幅度等于或略大于该半导体晶片的直径。根据本专利技术的再一个方面，提供一种作为能实现附加目的的磨削/打磨的机器，其用于磨削半导体晶片的背面并随后打磨该半导体晶片的背面，该机器包括一间歇转动的转台；至少一个可旋转地安装在该转台上的夹头装置；至少一个磨削装置；和一打磨设备，并且其中待磨削及打磨的该半导体晶片被保持在该夹头装置上，以暴露该半导体晶片的背面；该转台间歇地转动，从而该夹头装置顺序地位于至少一个磨削区和至少一个打磨区；该磨削装置包括一磨削工具，该磨削工具受迫作用于由位于磨削区的该夹头装置保持的该半导体晶片的背面，以磨削该半导体晶片的背面；和该打磨设备包括一可转动地安装的打磨工具，该打磨工具有一通过在毡制品中散布磨粒构造成的打磨装置，位于打磨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种打磨工具，其包括： 一支撑件；和 固定到该支撑件上的打磨装置，并且 其中，该打磨装置包括毡制品和分散到该毡制品中的磨粒，该毡制品的密度为０．２０克／厘米↑［３］或以上，并且其硬度为３０或以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2001-3-28 93397/01;JP 2001-3-28 93398/01;JP 2001.一种打磨工具，其包括一支撑件；和固定到该支撑件上的打磨装置，并且其中，该打磨装置包括毡制品和分散到该毡制品中的磨粒，该毡制品的密度为0.20克/厘米3或以上，并且其硬度为30或以上。2.如权利要求1所述的打磨工具，其特征在于，该毡制品的密度为0.40克/厘米3或以上。3.如权利要求1所述的打磨工具，其特征在于，该毡制品的硬度为50或以上。4.如权利要求1所述的打磨工具，其特征在于，该打磨装置含有0.05到1.00克/厘米3的所述磨粒。5.如权利要求4所述的打磨工具，其特征在于，该打磨装置含有0.20到0.70克/厘米3的所述磨粒。6.如权利要求1所述的打磨工具，其特征在于，按重量该毡制品包括至少90％的羊毛。7.如权利要求1所述的打磨工具，其特征在于，该打磨装置的打磨表面包括该毡制品的层表面和条痕表面。8.如权利要求1所述的打磨工具，其特征在于，该磨粒具有0.01到100μm的颗粒直径。9.如权利要求1所述的打磨工具，其特征在于，该磨粒包括下列中的一种或多种硅石、氧化铝、镁橄榄石、滑石、富铝红柱石、立方氮化硼、金刚石、氮化硅、碳化硅、碳化硼、碳酸钡、碳酸钙、氧化铁、氧化镁、氧化锆、氧化铈、氧化铬、氧化锡、和氧化钛。10.如权利要求1所述的打磨工具，其特征在于，该支撑件具有一圆形支持表面，并且该打磨装置的形式为一粘结到该圆形表面上的盘。11.一种打磨方法，其包括转动一工件并且还转动一打磨装置；和将该打磨装置压靠到待打磨的该工件的表面上，并且其中，该打磨装置通过将磨粒分散到毡制品中构造成，该毡制品的密度为0.20克/厘米3或以上，并且其硬度为30或以上。12.如权利要求11所述的打磨方法，其特征在于，该工件是一半导体晶片，并且带打磨的表面是一已磨削过的背面。13.如权利要求11所述的打磨方法，其特征在于，该毡制品的密度为0.40克/厘米3或以上。14.如权利要求11所述的打磨方法，其特征在于，该毡制品的硬度为50或以上。15.如权利要求11所述的打磨方法，其特征在于，该打磨装置含有0.05到1.00克/厘米3的该磨粒。16.如权利要求15所述的打磨方法，其特征在于，该打磨装置含有0.20到0.70克/厘米3的该磨粒。17.如权利要求11所述的打磨方法，其特征在于，按重量该毡制品包括至少90％的羊毛。18.如权利要求11所述的打磨方法，其特征在于，该打磨装置的打磨表面包括该毡制品的层表面和条痕表面。19.如权利要求11所述的打磨方法，其特征在于，该磨粒具有0.01到100μm的颗粒直径。20.如权利要求11所述的打磨方法，其特征在于，该磨粒包括下列中的一种或多种硅石、氧化铝、镁橄榄石、滑石、富铝红柱石、立方氮化硼、金刚石、氮化硅、碳化硅、碳化硼、碳酸钡、碳酸钙、氧化铁、氧化镁、氧化锆、氧化铈、氧化铬、氧化锡、和氧化钛。21.如权利要求11所述的打磨方法，其特征在于，该工件和该打磨装置以相反的方向旋转。22.如权利要求21所述的打磨方法，其特征在于，该工件的转速是5到200rpm，而打磨装置的转速是2000到20000rpm。23.如权利要求22所述的打磨方法，其特征在于，该工件的转速是10到30rpm，而该打磨装置的转速是5000到8000rpm。24.如权利要求11所述的打磨方法，其特征在于，该打磨装置以100到300克/厘米2的压力压靠在该工件上。25.如权利要求24所述的打磨方法，其特征在于，该打磨装置是180到220克/厘米2的压力压靠在该工件上。26.如权利要求11所述的打磨方法，其特征在于，该工件为一大体呈盘形的半导体晶片，该打磨装置呈盘形，该半导体晶片的外径和该打磨装置的外径大体相同，并且该半导体晶片的中心轴线和该打磨装置的中心轴线定位成，彼此偏移开该半导体晶片半径的三分之一至二分之一。27.如权利要求26所述的打磨方法，其特征在于，该打磨装置沿垂直于打磨装置的旋转轴线并垂直于该打磨装置中心轴线与该半导体晶片的中心轴线彼此偏移开方向的一方向相对于该工件来回地移动。28.如权利要求27所述的打磨方法，其特征在于，该打磨装置来回地移动，其速度为30至60秒往复一次，并且其幅度等于或略大于该半导体晶片的直径。29.一种磨削/打磨方法，其包括使用一磨削件磨削半导体晶片的背面的一磨削步骤；和在该磨削步骤后，转动该半导体晶片、并且还转动打磨装置、以及将该打磨装置压靠到该半导体晶片背面上的一打磨步骤，该打磨装置通过将磨粒散布到毡制品中构造成。30.如权利要求29所述的磨削/打磨方法，其特征在于，其还包括在该磨削步骤之后和该打磨步骤之前，在该半导体晶片背面喷射清洗液的一清洗步骤；和在该清洗步骤之后和该打磨步骤之前，在该半导体晶片背面喷射空气的一干燥步骤。31.一种打磨设备，其包括一用于保持工件的可旋转地安装的夹头装置；和一可旋转地安装的打磨工具，并且其中，该打磨工具包括通过将磨粒分散到毡制品中构造成的打磨装置，该毡制品的密度为0.20克/厘米3或以上，并且其硬度为30或以上；和转动该夹头装置、也转动该打磨装置，并且该打磨工具的打磨装置压靠到由夹...

【专利技术属性】
技术研发人员：关家臣之典，山本节男，狛丰，青木昌史，松谷直宏，
申请(专利权)人：株式会社迪斯科，
类型：发明
国别省市：JP[日本]