载体板及工件的两面研磨装置

摘要

本发明的工件的两面研磨装置用的载体板具有保持工件的1个保持孔，其特征在于，在前述载体板的至少上表面上，设有多条主槽，前述主槽在被前述保持孔区划的前述载体板的边缘部之间延伸。此外，本发明的工件的两面研磨装置的特征在于，具备：旋转平板，该旋转平板具有上平板及下平板；恒星齿轮，该恒星齿轮设在前述旋转平板的中心部；内齿轮，该内齿轮设在前述旋转平板的外周部；和上述载体板，该载体板设在前述上平板与前述下平板之间。

权利要求

1.一种工件的两面研磨装置用的载体板，该工件的两面研磨装置用的载体板具有保持工件的1个保持孔，其特征在于，在前述载体板的至少上表面上，设有多条主槽，前述多条主槽在被前述保持孔区划的前述载体板的边缘部之间延伸，设有副槽，前述副槽将前述主槽之间、前述主槽与前述载体板的外周之间、以及前述主槽与前述边缘部之间中的至少1处连接，前述副槽设置为，在前述载体板的径向上，在从前述边缘部到前述载体板的外周之间具有中断的部分。

2.如权利要求1所述的工件的两面研磨装置用的载体板，其特征在于，将前述多条主槽设为同心圆状。

3.一种工件的两面研磨装置，其特征在于，具备：旋转平板，该旋转平板具有上平板及下平板；

恒星齿轮，该恒星齿轮设在前述旋转平板的中心部；

内齿轮，该内齿轮设在前述旋转平板的外周部；和权利要求1所述的工件的两面研磨装置用的载体板，该载体板设在前述上平板与前述下平板之间。

说明书

载体板及工件的两面研磨装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种载体板及具备该载体板的工件的两面研磨装置，前述载体板在工件的两面研磨装置中使用，并用来保持工件。

背景技术

[0002] 在作为供研磨的工件的典型例的硅晶片等半导体晶片的制造中，为了得到更高精度的晶片的平坦度品质及表面粗糙度品质，采用同时研磨晶片的表背面的两面研磨工序。

[0003] 该两面研磨通常使用在上下平板之间具有载体板的两面研磨装置，前述载体板设有保持工件的孔，在该载体板的保持孔中保持工件，在供给研磨浆的同时使上下平板旋转，由此使贴附在上下平板上的研磨垫和工件的表背面滑动，来将工件的两面同时研磨。

[0004] 作为这样的两面研磨装置，提出了如图5、图6所示那样使用设有穿孔18的载体板的两面研磨装置，前述穿孔18从上表面贯通到下表面；以及提出了例如专利文献1、2所记载的那样在载体板的表面上设有从保持孔延伸到载体板的外周的槽的两面研磨装置。这样，通过设置穿孔18或从保持孔延伸到载体板的外周的主槽，能够控制向工件的研磨浆的供给量。

[0005] 专利文献1：日本特开2008－023617号公报。

[0006] 专利文献2：日本特开平05－004165号公报。

[0007] 但是，若如上述技术那样在载体板上设置穿孔18，则研磨浆容易穿过该穿孔18被向下平板侧排出。此外，若如专利文献1、2所记载的那样设置从保持孔延伸到载体板的外周的槽，则被供给的研磨浆经由槽容易被向载体板外排出。因而，在这些技术中，有载体板的上表面上的研磨浆的供给量变得不充分的情况。

[0008] 若载体板的上表面上的研磨浆的供给量不充分，则贴附在上平板上的研磨垫与接触于该研磨垫的工件上表面之间的摩擦增大，因摩擦热导致本来的机械化学作用的平衡被打破，有研磨浆高温化而化学作用成为优势的加工的情况。并且，在这样的情况下，有可能发生工件外周的塌边，特别是，若研磨浆向工件中心的供给量不足，则研磨后的工件变成凸形状，有无法得到希望的工件的形状的问题。

[0009] 进而，若研磨浆的供给量不充分，则无法进行研磨生成物的排出，该研磨生成物堆积到研磨垫上，研磨垫表面附近的细孔（用来保持研磨浆的微小空孔）发生孔眼堵塞，还有下述问题：有工件整面的研磨速率下降的情况。

[0010] 这样，若向上平板的研磨浆的供给量不充分，则有在工件的上下表面上研磨量及表面粗糙度等的品质不同的可能。

发明内容

[0011] 本发明是鉴于这样的问题而做出的发明，目的是提供一种载体板、以及具备该载体板的两面研磨装置，前述载体板能够向工件的上表面充分地供给研磨浆，并在工件的两面研磨装置中使用，且用来保持工件。

[0012] 本发明人为了解决上述问题而反复进行了锐意研究。结果，本发明人发现，为了向工件的上表面充分供给研磨浆，与设置从保持孔延伸到载体板的外周的槽、并将载体板的周围的研磨浆向保持孔导入的情况相比，使研磨浆在载体板的上表面上的滞留时间变长更为有效。

[0013] 并且，本发明人得到了下述新认识并完成了本发明：在载体板的上表面上，设置在被保持孔区划的载体板的边缘部之间延伸的槽，由此能够有利地达到期望的目的。

[0014] 本发明是基于上述认识而做出的发明，其主旨技术方案如以下所述。

[0015] 本发明的工件的两面研磨装置用的载体板，具有保持工件的1个保持孔，其特征在于，在前述载体板的至少上表面上，设有多条主槽，前述多条主槽在被前述保持孔区划的前述载体板的边缘部之间延伸。

[0016] 根据该技术方案，能够使研磨浆在载体板的上表面上的滞留时间变长，在两面研磨中使工件的上表面的研磨量变得充分。

[0017] 另外，在本说明书中，所谓“工件的上表面”，是指在两面研磨中工件的与贴附于两面研磨装置的上平板侧的研磨垫发生滑动的一侧的面，将另一侧的面称作工件的下表面。

[0018] 此外，在本发明的工件的两面研磨装置用的载体板中，优选的是，将前述多条主槽设为同心圆状。

[0019] 根据该技术方案，能够遍及载体板的上表面整面配置主槽，此外能够使1条主槽的延伸长度变长，所以能够使研磨浆更长时间滞留在载体板的上表面上。

[0020] 这里，本发明的工件的两面研磨装置用的载体板优选的是，设有副槽，前述副槽将前述主槽之间、前述主槽与前述载体板的外周之间、以及前述主槽与前述边缘部之间中的至少1处连接，前述副槽设置为，在前述载体板的径向上，在从前述边缘部到前述载体板的外周之间具有中断的部分。

[0021] 根据根据该技术方案，能够借助副槽调整研磨浆在载体板的上表面上的滞留时间。

[0022] 这里，本发明的工件的两面研磨装置的特征在于，具备：旋转平板，该旋转平板具有上平板及下平板；恒星齿轮，该恒星齿轮设在前述旋转平板的中心部；内齿轮，该内齿轮设在前述旋转平板的外周部；和上述的载体板，该载体板设在前述上平板与前述下平板之间。

[0023] 根据该技术方案，能够使研磨浆在载体板的上表面上的滞留时间变长，在两面研磨中使工件的上表面的研磨量变充分。

[0024] 根据本发明，能够提供一种载体板、以及具备该载体板的两面研磨装置，前述载体板能够向工件的上表面充分地供给研磨浆，并在工件的两面研磨装置中使用，且用来保持工件。

附图说明

[0025] 图1（a）是表示涉及本发明的一实施方式的工件的两面研磨装置的铅直方向剖视图。图1（b）是将图1（a）所示的工件的两面研磨装置在将上平板拆下的状态下从正上方观察的俯视图。

[0026] 图2是将图1（a）、图1（b）所示的载体板的1个在将上平板拆下的状态下从正上方观察的俯视图。

[0027] 图3是涉及其他实施方式的载体板的俯视图。

[0028] 图4是涉及本发明的一实施方式的两面研磨装置的铅直方向的概略局部剖视图。

[0029] 图5是涉及比较例的载体板的俯视图。

[0030] 图6是涉及比较例的两面研磨装置的铅直方向的概略局部剖视图。

[0031] 图7（a）是表示涉及比较例的研磨后的晶片形状的剖视图。图7（b）是表示涉及发明例的研磨后的晶片形状的剖视图。

具体实施方式

[0032] 以下，参照附图对本发明的实施方式详细地例示说明。

[0033] 图1（a）是表示涉及本发明的一实施方式的工件的两面研磨装置的铅直方向剖视图，图1（b）是将该两面研磨装置在将上平板（定盤）拆下的状态下从正上方观察的俯视图。

[0034] 如图1（a）、图1（b）所示，该两面研磨装置1具备旋转平板4、恒星齿轮5和内齿轮6，前述旋转平板4具有上平板2及与其对置的下平板3，前述恒星齿轮5设在旋转平板4的中心部，前述内齿轮6圆环状地设在旋转平板4的外周部。如图1（a）所示，在上下的旋转平板4的对置面，即作为上平板2的研磨面的下表面侧及作为下平板3的研磨面的上表面侧，分别贴附有研磨垫7。

[0035] 此外，如图1（a）、图1（b）所示，该装置1具备载体板9，前述载体板9设在上平板2与下平板3之间，并具有保持工件W的1个保持孔8，前述载体板9在图示例中为5个。另外，在图示例中，该装置1具有5个载体板9，但载体板9只要有1个以上即可，载体板9的个数没有被特别限定。此外，在图示例中，工件（在本实施方式中是晶片）W被孔8保持。

[0036] 这里，载体板9的材质例如可以为不锈钢或其他金属、玻璃环氧树脂等的树脂复合材料、或将它们涂层得到的材料。

[0037] 图2是将图1（a）、图1（b）所示的载体板9的1个在将上平板拆下的状态下从正上方观察的俯视图。

[0038] 如图2所示，在本实施方式中，在载体板9的至少上表面上，设有同心圆状地配置的、在图示例中为10条的主槽10。借助这些主槽10及保持孔8，载体板9在图示例中被区划为11个陆部11。

[0039] 如图2所示，主槽10在被保持孔8区划的载体板9的边缘部12之间延伸。即，各主槽10的起始端及末端分别与载体板9的边缘部12相连。换言之，各主槽10不延伸到载体板9的外周13，而是在载体板9内终结。

[0040] 另外，在图示例中，各主槽10的起始端及末端与载体板9的边缘部12的不同位置相连，但也可以构成为，各主槽10的起始端和末端与载体板9的边缘部12的相同位置相连。

[0041] 此外，在本发明中，为了保护晶片W的周边缘部而避免因与载体板接触导致的损伤，也可以沿着边缘部12安装由树脂等构成的插入物。在此情况下，主槽10在载体板9的边缘部12之间延伸，在插入物的上表面上不形成主槽10。

[0042] 图3是涉及其他实施方式的载体板9的俯视图。图3所示的载体板9关于主槽10的配置，与图2所示的载体板9是同样的，但如以下说明那样，在形成有副槽14这一点上与图2所示的载体板9不同。

[0043] 即，如图3所示，在该实施方式的载体板9的上表面上，设有多条将主槽10之间、主槽10与载体板9的外周13之间、以及主槽10与边缘部12之间连接的副槽14。

[0044] 这些副槽14设置为，在载体板9的径向上，在从边缘部12到载体板9的外周13之间具有中断的部分。即，副槽14在载体板9的径向上不是配置为从边缘部12连续到载体板9的外周13的直线状，在该例中，设置于在载体板9的径向上相邻的陆部11之间的副槽14设置为，在载体板9的周向上相互补偿（offset）。在图示例中，以形成5个间断副槽群15的方式设有多个副槽14，前述间断副槽群15在相邻的陆部11之间每隔1个地间断地延伸。

[0045] 以下，对本发明的作用效果进行说明。

[0046] 图4是涉及本发明的一实施方式的两面研磨装置1的铅直方向的概略局部剖视图。

[0047] 如图4所示，自然滴下的研磨浆16经由设在上平板2上的浆喷嘴17被供给至晶片W及载体板9的上表面。被供给至载体板9的上表面的研磨浆16一部分在载体板9的上表面及设在上表面上的主槽10内流动，其余的部分借助重力从载体板9之间等被向载体板9的下表面侧供给。

[0048] 根据本发明，构成为设在载体板9的上表面上的主槽10不延伸到载体板的外周13，所以在载体板9的上表面所设置的主槽10中流动的研磨浆17难以被向载体板9之外排出，因而能够长时间滞留在该主槽10内，主槽10作为研磨浆17的储存槽发挥功能。

[0049] 进而，主槽10的起始端及末端的双方与载体板9的边缘部12相连，所以能够向晶片W的上表面充分地供给研磨浆16，前述晶片W被将该边缘部12区划的保持孔8保持。

[0050] 因而，根据本发明，能够使研磨浆16在载体板9的上表面上的滞留时间变长而向晶片W的上表面充分地供给研磨浆16，所以能够在两面研磨中使晶片W的上表面的研磨量变得充分。由此，根据本发明，能够减少两面研磨后的晶片W的上下表面的研磨量及表面粗糙度的差异而使其成为同等的品质。此外，借助长时间滞留在晶片W的上表面的研磨浆16，容易将研磨生成物排出。

[0051] 这里，在本发明中，如图2、图3所示，优选的是在载体板9的至少上表面上设置多条主槽10。

[0052] 这是因为，能够确保能够使在载体板9的上表面上的滞留时间变长的研磨浆16的量。此外，是因为能够使研磨浆16向研磨垫7整体的分散性变好。

[0053] 此外，在本发明中，如图2、图3所示，优选的是在载体板9的至少上表面上同心圆状地设置多个主槽10。

[0054] 这是因为，能够遍及载体板9的上表面整面配置主槽10，此外，能够确保从1个主槽10的起始端到末端的距离（延伸长度），所以适合于使研磨浆16更长时间滞留在载体板9的上表面。

[0055] 另外，在图2、图3所示的例子中，各主槽10是圆形（的一部分），各主槽10的中心也一致，但即使是下述配置，也能够得到与上述大致同样的效果：相对于在边缘部12之间延伸的1个主槽10，并在载体板9的外周侧配置在边缘部12之间延伸的其他的主槽10，且匹配于主槽10的条数而使其反复，所以主槽10并不一定需要是圆形，此外，中心也可以不一致。

[0056] 此外，在图2、图3所示的例子中，主槽10被配置为同心圆状，是弯曲而延伸的形状，但主槽10也可以整体或一部分是直线状，也可以以相互交叉的方式配置。

[0057] 此外，在本发明中，主槽10的配置、条数、槽宽、槽深等没有被特别限定，只要对应希望的研磨浆16的滞留时间决定即可。

[0058] 另外，在本发明中，若主槽10的槽宽过窄，则滞留的研磨浆16的量下降，若主槽10的槽宽过宽，则有可能因研磨垫7的沉入导致研磨垫7与主槽10底部接触，使滞留在槽内的积存浆等向载体板9上表面上飞散，所以主槽10的槽宽优选的是在0.5～10mm的范围中配置。此外，若主槽10的槽深过深，则有载体板9本身的刚性不能保持的可能，另一方面，若主槽10的槽深过浅，则有可能因载体板9表面的磨损导致槽消失，所以主槽10的槽深优选的是设为载体板9的厚度的10%～50%。

[0059] 进而，在本发明中，优选的是，设置将主槽10之间、主槽10与载体板9的外周13之间、以及主槽10与边缘部12之间中的至少1处连接的副槽14，副槽14设置为，在载体板的径向9上，在从边缘部12到载体板9的外周13之间具有中断的部分。

[0060] 这是因为，通过设置上述那样的副槽14，副槽14作为研磨浆16的排出用槽发挥功能，并形成从主槽10的起始端到末端的迂回路线，从而能够调整研磨浆16在载体板9的上表面上的滞留时间。此外，还因为，若副槽14在载体板的径向上从载体板9的边缘部12到外周13不具有中断的部分而连续地延伸，则研磨浆16经由副槽14容易被排出到载体板9的外部。

[0061] 另外，在图3所示的例子中，副槽14在载体板9的径向上延伸，但本发明并不限定于该情况，副槽14可以在任意方向上延伸。此外，副槽14也可以是弯曲的形状。

[0062] 此外，在本发明中，副槽14的配置、条数、槽宽、槽深等没有被特别限定，只要对应希望的研磨浆16的滞留时间来决定即可，副槽14的槽宽及槽深与主槽10同样，优选的是，槽宽为0.5～10mm的范围，槽深为载体板9的厚度的10%～50%。

[0063] 以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明完全不限定于上述实施方式。例如，在上述实施方式中，仅将主槽10和副槽14设在载体板9的上表面上，但也可以在载体板9的下表面9上也设置主槽10和副槽14。进而，在本发明中，除了主槽10及副槽14以外，为了调整滞留时间，还可以并设从载体板9的上表面贯通到下表面的穿孔18。

[0064] 以下，对本发明的实施例进行说明，但本发明完全不限定于该实施例。实施例

[0065] <实施例>

[0066] 使用涉及以下的发明例及比较例的载体板进行晶片的两面研磨，计测两面研磨后的晶片的形状、厚度及表背面的粗糙度，并进行比较的试验。

[0067] 首先，作为发明例，使用具有图3所示的载体板、载体板以外具有与图1所示同样的结构的两面研磨装置。另外，关于设在载体板的上表面上的主槽及副槽，主槽及副槽的槽宽设为2mm，槽深设为200μm，主槽之间的间距间隔设为10mm。

[0068] 此外，作为比较例，使用以下两面研磨装置：具有如图5、图6所示那样的设有6个从上表面贯通到下表面的穿孔18的载体板，且载体板以外具有与图1所示同样的结构。

[0069] 这里，作为供研磨的晶片，使用直径300mm的硅晶片。此外，载体板使用不锈钢制的载体板，研磨垫使用聚氨酯垫，作为研磨浆，使用在碱基溶液中添加了胶体二氧化硅的溶液。

[0070] 进行研磨直到两面的合计的研磨量为20μm。

[0071] 关于研磨后的硅晶片，形状及厚度使用黑田精工社制超精密表面形状测量系统（ナノメトロ）计测，关于表面粗糙度（Rms），使用Raytex（レイテックス）社制Chapman（チャップマン）计测。

[0072] 以下，对评价结果进行说明。

[0073] <晶片形状>

[0074] 图7（a）是表示涉及比较例的研磨后的晶片形状的剖视图，图7（b）是表示涉及发明例的研磨后的晶片形状的剖视图。在图7（a）、图7（b）中，纵轴表示晶片的厚度方向。此外，在图7（a）、图7（b）中，横轴表示将晶片中心设为0时距晶片中心的距离，且将晶片的半径设为R。

[0075] 如图7（a）、图7（b）所示，涉及比较例的研磨后的晶片的中央部的研磨量不足，整体上可以观察到厚度的不均匀性，但可知涉及发明例的研磨后的晶片的平坦度更高。

[0076] <研磨量差>

[0077] 将研磨量差定义为从晶片下表面的研磨量减去晶片上表面的研磨量的值，进行评价。

[0078] 如以下的表1所示，可知，在涉及比较例的研磨后的晶片中，晶片上下表面的研磨量的差较大，相对于此，在涉及发明例的研磨后的晶片中，晶片上下表面的研磨量的差较小。

[0079] ［表1］

[0080]  以往例 发明例
研磨量差 0.7μm 0.2μm

[0081] <上下表面粗糙度（Rms）>

[0082] 将研磨后的晶片的上表面、下表面各自的表面粗糙度（Rms）的计测结果表示在以下的表2中。如表2所示，可知涉及发明例的研磨晶片的上表面的表面粗糙度变小。此外，还可知，关于下表面为与比较例同等的表面粗糙度。

[0083] ［表2］

[0084]表面粗糙度（Rms） 以往例 发明例
上表面 4.02（Å） 3.81（Å）
下表面 3.68（Å） 3.65（Å）

[0085] 根据以上可知，在使用涉及发明例的载体板的情况下，在两面研磨中，能够向晶片的上表面充分供给研磨浆而使晶片上表面的研磨量变得充分，结果，能够改善晶片形状、上下表面的研磨量的差及上表面的表面粗糙度。

[0086] 附图标记说明

[0087] 1 两面研磨装置；2 上平板；3 下平板；4 旋转平板；5 恒星齿轮；6 内齿轮；7 研磨垫；8 保持孔；9 载体板；10 主槽；11 陆部；12 边缘部；13 外周；14 副槽；15 间断副槽群；16 研磨浆；17 浆喷嘴；18 穿孔；W 工件（晶片）。