[发明专利]双面研磨装置

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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；一将上研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，计算以测得的研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107代表驱动上研磨板103的电动机。标号108代表研磨浆供应管；标号109代表一环形导管；以及标号110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100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。

发明内容

本发明考虑解决上述问题。

本发明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，本发明具有如下结构。