[发明专利]晶圆的双面研磨装置、双面研磨方法及该装置的载体

说明书

技术领域

本发明涉及晶圆的双面研磨装置及晶圆的双面研磨方法。

背景技术

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。

发明内容

因此，本发明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，本发明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，本发明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，在本发明的双面研磨装置中完成本发明的双面研磨方法。

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。

在本发明中，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。