[发明专利]用于借助同时双面抛光来抛光半导体晶片的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在抛光装置的下和上抛光垫之间的间隙中在提供抛光剂的同时借助于同时双面抛光来抛光半导体晶片的方法，所述下抛光垫覆盖下抛光板，所述上抛光垫覆盖上抛光板，且所述抛光板和所述抛光垫具有内边缘和外边缘。该方法包括用修整工具对一个或全部两个抛光垫进行修整和在修整后在间隙中抛光半导体晶片。

背景技术

半导体晶片、特别是单晶硅的半导体晶片被需要作为用于制造电子器件的基本材料。这种器件的制造商要求所交付的半导体晶片具有尽可能平坦的且彼此平行的前和后侧面。为了满足该要求，用于制造这种半导体晶片的加工步骤中通常包括抛光。双面抛光（DSP）是特别适合的，在所述双面抛光中，半导体晶片的前侧面和后侧面在存在抛光剂的情况下同时被抛光。在DSP过程中，半导体晶片与其他半导体晶片一起放置在下抛光垫与上抛光垫之间的间隙中。抛光垫中的每个都覆盖相应的下抛光板和上抛光板。半导体晶片在DSP过程中位于能引导并保护半导体晶片的承载盘的开口中。承载盘是外部带齿的盘，其布置在抛光装置的内齿轮和外齿轮或针齿轮之间。齿轮或针齿轮在下文中被称为驱动齿轮。在抛光过程中，承载盘通过内驱动齿轮或通过内和外驱动齿轮绕着承载盘的中心和抛光板的中心作旋转运动。另外，抛光板通常也绕着其轴线逆向旋转，从而产生了DSP的动力学特征，其中，待抛光的半导体晶片侧面上的点在相应的抛光垫上描绘出摆线路径。

在首次使用之前和达到某程度的损耗之后，通常要修整下和上抛光垫。在修整过程中，抛光垫的表面被粗糙化并引入少量的材料磨损，以便使抛光垫呈有利的操作状态。

根据US2012/0189777A1，使抛光板经过成形修整（“整形”）、从而使抛光垫之间的间隙宽度尽可能均匀是有益的。另外，此处描述了，为了修整抛光垫，承载盘被更换为修整环。修整在存在冷却润滑剂的情况下实施，修整环在没有嵌入的半导体晶片的情况下、在类似于DSP的动力学特征的运动中移动经过下和上抛光垫。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种能使半导体晶片的平面度在已经实施DSP后得以提高的方法。

该方法通过一种用于在抛光装置的下和上抛光垫之间的间隙中在提供抛光剂的同时借助于同时双面抛光来抛光半导体晶片的方法来实现，所述下抛光垫覆盖下抛光板，所述上抛光垫覆盖上抛光板，且所述抛光板和所述抛光垫具有内边缘和外边缘，该方法包括：

用修整工具对一个抛光垫、或对第一抛光垫且然后对另一抛光垫进行修整，覆盖有待修整的抛光垫的抛光板进行旋转，且修整工具以如下方式安装在间隙中：修整工具从待修整的抛光垫的内边缘延伸至外边缘；和

在修整后在间隙中抛光半导体晶片，其特征在于，在修整过程中，修整工具和与待修整的抛光垫相对的抛光垫之间在该抛光垫的内边缘处的距离与在该抛光垫的外边缘处的相应的距离不同。

发明人已经发现，为了提高平面度、尤其是半导体晶片的边缘区域中的平面度，有益的是：使半导体晶片经过DSP，且在该情况下使间隙的宽度从抛光垫的内边缘到外边缘发生改变，而不是保持不变。间隙的宽度是下和上抛光垫之间的距离。该宽度优选线性地变化。与抛光垫的外边缘处相比，该间隙优选在抛光垫的内边缘处更宽，且该间隙因此具有呈楔形形状的轮廓。当抛光垫的内边缘处的间隙宽度与抛光垫的外边缘处的间隙宽度比较时，间隙宽度上的差的大小为10μm-250μm，优选为30μm-150μm。因此，修整后的抛光垫优选在内边缘处比在外边缘处更薄。

间隙的有利轮廓通过用修整工具对一个或全部两个抛光垫进行修整来实现。如果两个抛光垫都被修整，下或上抛光垫就首先被修整，且与被修整的抛光垫相对的抛光垫随后被修整。

修整工具优选包括多个修整环，且特别优选地包括三个修整环，所述修整环代替承载盘放置在内、外驱动齿轮之间。每个修整环均具有朝着待修整的抛光垫的设有研磨体的上侧。位于下方的下侧可同样设有研磨体。研磨体包括起磨耗作用的材料，优选是金刚石、立方氮化硼、金刚砂或碳化硅的晶粒。平均粒径优选为60μm-300μm。