[发明专利]双面研磨方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种一边供给研磨剂一边同时研磨晶片的双面的双面研磨方法。

背景技术

随着半导体电路线宽的微细化，对于作为其基板的半导体晶片所要求的平坦度越来越严格。在这种情况下，在研磨大口径晶片时，代替过去的单面研磨而采用加工精度更为优良的双面研磨方式。

这里，双面研磨装置有如图6所示的行星齿轮式双面研磨装置和如图7所示的摆动式双面研磨装置。行星齿轮式双面研磨装置具有上下平台，上平台可上下移动，通过对下平台按压上平台，就能对夹在上下平台之间的晶片施加载荷。而且，如图6所示，双面研磨装置101具有设置于下平台内侧的太阳齿轮107和设置于下平台外侧的内齿轮108。

而且，在上下平台之间有保持晶片的载具105，其外周部与太阳齿轮和内齿轮啮合而能够旋转。该载具按照太阳齿轮和内齿轮的转速在上下平台之间进行自转和公转。作为被研磨物的晶片，插入并保持在设置于该载具的保持孔106中，因而在研磨中不会从双面研磨装置跳出。

另一方面，如图7所示，摆动式双面研磨装置111在旋转的上下平台之间配置保持晶片的载具105，并使载具105进行圆周运动而不是使载具105进行自转，以此研磨晶片。

与摆动式双面研磨装置相比，行星齿轮式双面研磨装置能够将载具的自转转速及公转转速设置成较高，其结果，促进研磨中的晶片的自转运动，从而能够研磨出平坦度比摆动式研磨机高的晶片。因此，作为近年来的双面研磨装置，行星齿轮式双面研磨机成为了主流。

这里，已知在行星齿轮式双面研磨装置中，研磨后的晶片的平坦度由研磨结束时的晶片厚度即晶片的精加工厚度与载具的厚度的关系而变化(例如，参照专利文献1)。例如，若使精加工厚度比载具厚度厚，则受研磨载荷所引起的晶片向研磨布下沉的影响，晶片外周部的压力比中央部高。其结果，晶片外周部的研磨被促进，使得外周部比中心部薄，从而产生所谓外周塌边，因而整体形状也容易成为凸形。

相反地、若使精加工厚度比载具厚度薄，则由于载具缓和晶片向研磨布下沉的影响的所谓护圈效果，外周部的压力比中央部小。其结果，发生晶片外周部相对于中心部变厚的外周翘起，整体形状容易成为凹形。

由此，过去通过调整相对于载具厚度的晶片的精加工厚度来调整平坦度。一般来讲，研磨工序具有：第一研磨工序，其以高研磨速率来进行粗研磨；以及，第二研磨工序，其继而以低研磨速率进行精研磨，而精加工厚度的调整是通过改变该第一研磨工序的研磨时间来进行。需要以相对于载具的厚度为最适宜的厚度来对晶片进行精加工，以研磨成平坦度高的晶片。

而且，就晶片的精加工厚度和平坦度的测定而言，作业人员从双面研磨装置取出研磨后的晶片，利用位于装置之外的平坦度测定仪进行测定，测定结束后送回至研磨装置中。基于该平坦度的测定结果决定下一研磨的精加工厚度，并设定研磨时间。若每次进行这种研磨后取出晶片所进行的测定，则导致装置生产率及劳动生产率降低，因此，设成对于每一个多次研磨测定一次。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-177539号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，使例如GBIR(整体平面度)这样的晶片整体的平坦度与例如SFQR(局部平面度)或ESFQR(边缘部分平面度)这样的外周部的平坦度均高平坦化的厚度，未必相等。例如，即便精加工成GBIR良好的厚度，就外周部的平坦度而言，也会产生外周翘起或外周塌边，因而SFQR和ESFQR等变差。因此，如上所述的过去的精加工厚度的调整无法充分地改进平坦度。而且，如上所述，通过将载具的厚度用作基准的方法，就难以应对载具厚度的磨损等所造成的经时变化。

近年来，为了削减半导体器件的成本，对于晶片外周部的平坦度的要求变得严格，在这种情况下，至今未成问题的范围的外周翘起、或外周塌边渐渐成为了问题，例如，通过如上所述的过去的方法，就难以研磨成晶片整体的平坦度和外周部的平坦度均良好的晶片。

本发明是鉴于如上所述的问题而完成的，其目的在于提供一种双面研磨方法，该双面研磨方法不受载具厚度的经时变化影响，且能够稳定地改进晶片的平坦度。

用于解决问题的方案