晶圆的双面研磨装置、双面研磨方法及该装置的载体制造方法及图纸

本发明专利技术涉及晶圆的双面研磨装置、双面研磨方法及该装置的载体。该双面研磨装置能够均一地研磨晶圆并且能够有效地防止晶圆的外缘受损。该双面研磨装置包括：下研磨板和上研磨板，其用于研磨晶圆的两面；载体，其具有主体部，在该主体部中形成有用于保持晶圆的通孔。通孔在载体的上表面和下表面中的边缘被涂覆有涂覆层，该涂覆层由耐磨材料组成，并且具有规定的宽度和规定的厚度。树脂垫圈被设置到所述通孔的内周面，该树脂垫圈具有规定的宽度，并且该树脂垫圈的厚度与所述载体的主体部的厚度相同。所述晶圆被保持在所述树脂垫圈中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及晶圆的双面研磨装置及晶圆的双面研磨方法。
技术介绍
在研磨半导体晶圆的双面的情况中，使用厚度与成品晶圆的厚度相同的载体以在 进行研磨操作时抑制研磨布的消减(subduction)，从而能够生产出具有更优平面度的镜面 晶圆，并且晶圆的外边缘未被修圆(round)。然而，当晶圆的厚度达到成品厚度时，研磨布接触载体。通过该接触，载体被磨损 并且载体的厚度减小，从而必须频繁地更换载体。当然，被磨损的载体不能重新使用。此外， 当晶圆的厚度达到成品厚度，研磨布接触整个晶圆和载体，所以增加了耐磨性。因此，大载 荷被施加到研磨装置，并且需要高功率驱动电源。日本特开平110254305A号公报公开了一种用于解决上述问题的传统技术。在该 技术中，厚度调整构件被设置到载体的通孔(晶圆保持孔)的边缘部以使通孔的边缘部的 厚度比载体的主体部的厚度大。利用该结构，能够调整晶圆的成品厚度。此外，当厚度调整 构件被磨损时，能够更换该厚度调整构件从而能够防止载体的主体部的磨损，从而能够解 决上述问题。然而，在日本特开平11-254305A号公报中公开的上述传统技术中，厚度调整构件 被设置到通孔的边缘部。成品晶圆的外缘厚度一定是比成品晶圆的中央部分的厚度大，成 品晶圆的平面度肯定很差，该晶圆的外缘正好位于厚度调整构件内。此外，晶圆的外缘与载 体的通孔的内周面碰撞，并且易于受损。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个方面的目的是提供一种晶圆的双面研磨装置和晶圆的双面研 磨方法，该研磨装置和研磨方法能够均一地研磨晶圆并且有效地防止晶圆的外边缘受损。为了实现该目的，本专利技术的双面研磨装置的第一基本结构包括下研磨板，其具有上表面，并且在该上表面贴附有研磨布；上研磨板，其被设置在所述下研磨板的上方，并且能够上下移动，所述上研磨板具 有下表面，并且在该下表面贴附有研磨布；载体，其被设置在所述下研磨板与上研磨板之间，并且所述载体具有主体部，在该 主体部中形成有用于保持晶圆的通孔；板驱动单元，其用于使所述下研磨板和所述上研磨板绕各自轴线转动；载体驱动单元，其用于转动所述载体；以及研磨液供给源；伴随着研磨液被供给到所述下研磨板，所述下研磨板、所述上研磨板以及所述载 体转动，从而能够研磨夹在所述下研磨板和所述上研磨板之间的晶圆的两面，所述通孔的在所述载体的上表面和下表面中的边缘被涂覆有涂覆层，该涂覆层由耐磨材料组成，并且具有规定的宽度和规定的厚度，树脂垫圈被设置到所述通孔的内周面，该树脂垫圈具有规定的宽度，并且该树脂 垫圈的厚度与所述载体的主体部的厚度相同，并且所述晶圆被保持在所述树脂垫圈中。接着，本专利技术的双面研磨装置的第二基本结构包括下研磨板，其具有上表面，并且在该上表面贴附有研磨布；上研磨板，其被设置在所述下研磨板的上方，并且能够上下移动，所述上研磨板具 有下表面，并且在该下表面贴附有研磨布；载体，其被设置在所述下研磨板与上研磨板之间，并且所述载体具有主体部，在该 主体部中形成有用于保持晶圆的多个通孔；板驱动单元，其用于使所述下研磨板和所述上研磨板绕各自轴线转动；载体驱动单元，其用于转动所述载体；以及研磨液供给源，伴随着研磨液被供给到所述下研磨板，所述下研磨板、所述上研磨板以及所述载 体转动，从而能够研磨夹在所述下研磨板和所述上研磨板之间的晶圆的两面，所述通孔在所述载体的圆周方向等间隔地配置，并且每个通孔的边缘的一部分接 近所述载体的主体部的边缘，所述载体的下边缘部和上边缘部被涂覆有涂覆层，该载体的边缘部包括所述通孔 的部分边缘，所述涂覆层由耐磨材料构成并且具有规定的宽度和规定的厚度，树脂垫圈分别地被设置到所述通孔的内周面，该树脂垫圈具有规定的宽度，并且 该树脂垫圈的厚度与所述载体的主体部的厚度相同，并且所述晶圆分别地被保持在所述树脂垫圈中。此外，在本专利技术的双面研磨装置中完成本专利技术的双面研磨方法。当所述晶圆的厚度到达规定的厚度范围时停止研磨操作，该规定的厚度范围在等 于所述载体的主体部的厚度的厚度到等于所述主体部的上表面的涂覆层和所述主体部的 下表面的涂覆层之间的距离的厚度之间。在本专利技术中，能够生产出具有良好平面度的晶圆，该晶圆的上边缘和下边缘不用 被修圆而适度地竖立。通过采用树脂垫圈，能够有效地防止晶圆边缘损坏。此外，涂覆层由耐磨材料组成，从而能够延长载体的寿命。借助于在权利要求书中特别指出的元件和组合将实现本专利技术的目的并且获得本 专利技术的优点。应当理解，在先的概述以及后面的详细说明是示例性的和解释性的，并且不对如 权利要求的专利技术进行限制。附图说明现在将通过示例并参照附图来说明本专利技术的实施方式，其中；图1是本专利技术的双面研磨装置的实施方式的主视图；图2是常规载体的说明图3是根据本专利技术的载体的示例的平面图；图4是示出载体和成品晶圆之间关系的说明图；图5是垫圈的安装结构的说明图；图6是根据本专利技术的载体的另一示例的平面图；图7是示出由传统的载体所保持的晶圆的说明图；图8是示出由本专利技术的载体保持的晶圆的说明图；图9是本专利技术的载体的另一示例的平面图；以及图10是图9中示出的载体的局部放大图。具体实施例方式现在将参照附图详细说明本专利技术的优选实施方式。图1是示出双面研磨装置30的实施方式的主视图的说明图；在双面研磨装置30 中也可以采用已知基本结构，所以将说明双面研磨装置30的概况(outline)。双面研磨装置30具有下研磨板32和上研磨板36，下研磨板32的上表面是研磨 面，而上研磨板36位于下研磨板32的上方并且能够上下移动，而且上研磨板36的下表面 是研磨面。通过板驱动单元40，使下研磨板32和上研磨板36绕各自轴线沿着相反的转动方 向转动。也就是说，通过位于基部构件38上的板驱动构件40使上研磨板36绕其轴线转动。 此外，上研磨板36能够上下移动。例如，板驱动单元40具有垂直驱动单元(未示出)，例 如，气缸单元。下研磨板32通过电机42绕其轴线转动。载体44被设置在下研磨板32和上研磨板36之间，每个载体44具有用于保持晶 圆的通孔。载体44与中心齿轮(内销齿轮)46和内齿轮(外销齿轮)48接合，从而使载体 44绕他们自身的轴线转动，并且绕中心齿轮46运动(见图2)。通过已知的机构(未示出) 转动中心齿轮46和内齿轮48。转盘52位于上研磨板36的上方，并且通过杆50被连接到上研磨板36。利用该结 构，转盘52与上研磨板36 —起转动。多个环状管道(图1中示出两个管道54和56)被同轴地固定于转盘52。研磨液孔60在环状管道54和56的底面开口，研磨液通过该研磨液孔60被向下 引导。研磨液从研磨液供给源64经由管62被供给到环状管道54和56。流量控制阀66 被设置到管62的中部。首先，研磨液被从管62引导到分别从臂68竖立的管70。此外，研磨液被从管70 经由分配管(未示出)引导到环状管道54和56。臂68等通过已知部件(未示出)被安装 到基部构件38。用于向下引导研磨液的研磨液孔76形成在上研磨板36中。研磨液孔76是被径 向布置并且等间隔的隔开。上研磨板36的研磨液孔76通过供给管78与环状管道54和56 的研磨液孔60连通。研磨液经由供给管78被供给到下研磨板32的研磨面。研磨液从同轴布置的管道的内环形管道54被供给到上研磨板36的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双面研磨装置，包括：下研磨板，其具有上表面，并且在该上表面贴附有研磨布；上研磨板，其被设置在所述下研磨板的上方，并且能够上下移动，所述上研磨板具有下表面，并且在该下表面贴附有研磨布；载体，其被设置在所述下研磨板与上研磨板之间，并且所述载体具有主体部，在该主体部中形成有用于保持晶圆的通孔；板驱动单元，其用于使所述下研磨板和所述上研磨板绕各自轴线转动；载体驱动单元，其用于转动所述载体；以及研磨液供给源，其中，伴随着研磨液被供给到所述下研磨板，所述下研磨板、所述上研磨板以及所述载体转动，从而能够研磨夹在所述下研磨板和所述上研磨板之间的晶圆的两面，所述通孔的在所述载体的上表面和下表面中的边缘被涂覆有涂覆层，该涂覆层由耐磨材料组成，并且具有规定的宽度和规定的厚度，树脂垫圈被设置到所述通孔的内周面，该树脂垫圈具有规定的宽度，并且该树脂垫圈的厚度与所述载体的主体部的厚度相同，并且所述晶圆被保持在所述树脂垫圈中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：古川昌德，
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]