【技術(shù)領(lǐng)域】

實施例涉及一種晶片拋光裝置以及一種使用所述晶片拋光裝置的晶片拋光方法

背景技術(shù)：

總體上，可以通過以下方式來制造硅晶片：使用切克勞斯基(czochralski)方法(cz法)生長硅單晶錠；使用鋼絲鋸對所述硅錠進行切片以獲得經(jīng)切片的晶片；并對經(jīng)切片的晶片執(zhí)行磨光、蝕刻、清潔和拋光工藝。

在拋光工藝中，使用雙面拋光裝置對經(jīng)切片的晶片的兩個表面均進行拋光，從而獲得扁平化的硅晶片。

晶片拋光速度可以針對處理工具(比如拋光布和載體)以及每當(dāng)進行拋光工藝時材料的退化而不同。因此，在針對固定的時間段執(zhí)行拋光工藝的情況下，經(jīng)拋光晶片的厚度可能會由于上述原因所引起的拋光速度的變化而變化。必須測量正被拋光的晶片的厚度并與其同時調(diào)整拋光速度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

【技術(shù)問題】

實施例提供了一種能夠準(zhǔn)確地測量正被拋光的晶片的厚度并能夠提高晶片的拋光質(zhì)量的晶片拋光裝置、以及一種晶片拋光方法。

【技術(shù)方案】

在一個實施例中，一種晶片拋光裝置包括：下表面板；上表面板，被布置在所述下表面板上方并且被配置成轉(zhuǎn)動；載體，被布置在所述下表面板上從而在其中接納晶片；傳感器單元，用于向所述載體內(nèi)所接納的所述晶片輻射光，檢測所述晶片所反射的光，并基于檢測結(jié)果輸出檢測數(shù)據(jù)，其中，所述傳感器單元與所述上表面板一起轉(zhuǎn)動。

所述上表面板可以具有通孔，從而允許輻射自所述傳感器的光從中穿過。

所述晶片拋光裝置可以進一步包括：控制單元，用于基于所述檢測數(shù)據(jù)計算經(jīng)拋光晶片的厚度。

所述傳感器可以包括：厚度測量傳感器，被配置成用于與所述上表面板一起轉(zhuǎn)動并用于輸出所述檢測數(shù)據(jù)；電纜，用于將所述檢測數(shù)據(jù)傳輸至所述控制單元；以及旋轉(zhuǎn)連接器，連接至所述電纜。

所述傳感器單元可以被固定至所述上表面板的上表面。

所述晶片拋光裝置可以進一步包括：第一負(fù)載補償單元，固定至所述上表面板的所述上表面的與所述傳感器單元所固定至的所述上表面板的所述上表面的區(qū)域相反的區(qū)域，其中，所述第一負(fù)載補償單元可以與所述傳感器單元具有相同的重量。

所述晶片拋光裝置可以進一步包括：漿液供應(yīng)單元，被布置在所述上表面板上從而向所述上表面板供應(yīng)漿液并被配置成與所述上表面板一起轉(zhuǎn)動。所述傳感器單元可以被固定至所述漿液供應(yīng)單元。

所述晶片拋光裝置可以進一步包括：第二負(fù)載補償單元，固定至所述漿液供應(yīng)單元的與所述傳感器單元所固定至的所述漿液供應(yīng)單元的區(qū)域相反的區(qū)域，其中，所述第二負(fù)載補償單元可以與所述傳感器單元具有相同的重量。

所述上表面板可以具有形成于其上表面中的凹陷從而允許將所述傳感器的一端插入其中，并且所述通孔可以被形成為穿過所述凹陷的底部和所述上表面板。

所述晶片拋光裝置可以進一步包括：透光膜，被布置在所述通孔的內(nèi)壁上并被配置成用于封阻所述通孔的下端。

所述控制單元可以在每個預(yù)定時間段獲取所述經(jīng)拋光晶片的形狀信息和gbir(globalbacksidereferenceindicatereading，全局背面基準(zhǔn)指示讀數(shù))，并可以基于所述獲取的gbir判定是否關(guān)于所述經(jīng)拋光晶片執(zhí)行拋光工藝，并且所述gbir可以是在所述預(yù)定時間段測量的所述晶片的厚度的最大值與最小值之差。

如果當(dāng)前時間段內(nèi)的gbir超過上一時間段內(nèi)的gbir，則所述控制單元可以關(guān)于所述經(jīng)拋光晶片停止所述拋光工藝。

所述控制單元可以基于以下各項獲取關(guān)于所述經(jīng)拋光晶片的形狀的信息：所述載體的中心的移動路徑的坐標(biāo)、所述載體內(nèi)所接納的所述晶片的中心的移動路徑的坐標(biāo)、以及從所述晶片的所述中心到所述晶片的在其處由所述傳感器單元測量所述晶片的厚度的點的距離。

在一個實施例中，一種使用包括下表面板、上表面板、以及被配置成與所述上表面板一起轉(zhuǎn)動的傳感器單元的晶片拋光裝置的晶片拋光方法包括：關(guān)于被布置在所述下表面板上的至少一個載體上所負(fù)載的晶片開始雙面拋光工藝并使用所述傳感器單元測量所述正被拋光的晶片的厚度；判定所述正被拋光的晶片的厚度是否已達到預(yù)定的基準(zhǔn)厚度；在確定所述正被拋光的晶片的厚度已達到所述基準(zhǔn)厚度時，在預(yù)定時間段獲取關(guān)于所述晶片的形狀的信息；使用所述獲取的關(guān)于所述晶片的所述形狀的信息計算所述晶片的gbir(全局背面基準(zhǔn)指示讀數(shù))；以及基于所述計算的gbir判定是否關(guān)于所述晶片停止雙面拋光工藝。

所述獲取關(guān)于所述晶片的所述形狀的所述信息可以包括：在所述預(yù)定時間段在多個隨機厚度測量點處測量所述正被拋光的晶片的厚度；以及基于所述正被拋光的晶片的所述測量的厚度獲取所述晶片在所述晶片的徑向方向上的厚度分布。

所述判定是否關(guān)于所述晶片停止所述雙面拋光工藝可以包括：如果第一時間段內(nèi)所述晶片的gbir超過第二時間段內(nèi)所述晶片的gbir，則關(guān)于所述晶片停止所述雙面拋光工藝；并且所述第一時間段和所述第二時間段可以是在所述正被拋光的晶片的厚度已達到所述基準(zhǔn)厚度的時間點之后所定義的時間段，并且所述第一時間段可以是在所述第二時間段之后的預(yù)定時間段。

如果在所述第一時間段內(nèi)所述晶片的所述gbir不超過在所述第二時間段內(nèi)所述晶片的所述gbir，則可以在下一預(yù)定時間段獲取關(guān)于所述晶片的所述形狀的信息，可以使用所述獲取的關(guān)于所述晶片的所述形狀的信息計算所述晶片的所述gbir，并且可以基于所述計算的gbir判定是否關(guān)于所述晶片停止所述雙面拋光工藝。

所述判定是否關(guān)于所述晶片停止所述雙面拋光工藝可以包括：如果第一時間段內(nèi)所述晶片的gbir大于或等于第二時間段內(nèi)所述晶片的gbir，則關(guān)于所述晶片停止所述雙面拋光工藝；并且所述第一時間段和所述第二時間段可以是在所述正被拋光的晶片的厚度已達到所述基準(zhǔn)厚度的時間點之后所定義的時間段，并且所述第一時間段可以是在所述第二時間段之后的預(yù)定時間段。

【有益效果】

實施例能夠準(zhǔn)確地測量正被拋光的晶片的厚度并能夠提高晶片的拋光質(zhì)量。

【附圖說明】

圖1根據(jù)實施例展示了雙面拋光裝置的截面圖；

圖2根據(jù)另一實施例展示了雙面拋光裝置的截面圖；

圖3根據(jù)另一實施例展示了雙面拋光裝置的截面圖；

圖4展示了固定型厚度測量傳感器和旋轉(zhuǎn)型厚度測量傳感器所獲取的數(shù)據(jù)量；

圖5根據(jù)實施例展示了透光膜的放大視圖；

圖6展示了圖3中所示凹陷的放大視圖；

圖7是展示了根據(jù)另一實施例的雙面拋光方法的流程圖；

圖8展示了根據(jù)正被拋光的晶片的厚度變化的gbir變化；

圖9a展示了雙面拋光工藝過程中載體的中心的移動路徑；

圖9b展示了安裝至圖9a中所示的載體的晶片的中心的移動路徑；

圖10根據(jù)實施例展示了晶片的由厚度測量傳感器測量所述晶片的厚度所處的點；

圖11展示了在晶片的徑向方向上的厚度分布和gbir；

圖12展示了載體與晶片之間的厚度差所引起的間隙以及根據(jù)所述間隙在晶片形狀上的差別；以及

圖13是展示了經(jīng)拋光晶片的平均厚度與gbir之間的關(guān)系的圖。

【具體實施方式】

在下文中，將參照附圖詳細(xì)地說明實施例。在對實施例的描述中，將理解的是，當(dāng)層(或膜)、區(qū)域、圖案、或結(jié)構(gòu)被稱為在另一襯底、另一層(或膜)、另一區(qū)域、另一墊、或另一圖案“之上”或“之下”時，它可以“直接地”或“間接地”在所述另一襯底、層或(膜)、區(qū)域、墊、或圖案上，或者還可以存在一個或多個中介層。參照附圖對所述層的這種位置加以描述。

出于方便或清楚的目的，可以夸大、省略或示意性地繪制附圖中所示的每一層的尺寸。另外，元件的尺寸不完全地反映其實際尺寸。另外，貫穿附圖將使用相同參考標(biāo)號來指代相同或相似的零件。

圖1根據(jù)實施例展示了雙面拋光裝置100的截面圖。

參照圖1，雙面拋光裝置100可以包括下表面板110、第一拋光墊112、下表面板轉(zhuǎn)動單元115、上表面板120、第二拋光墊122、太陽齒輪132、內(nèi)部齒輪134、至少一個載體140、漿液供應(yīng)單元150、上表面板轉(zhuǎn)動單元160、傳感器單元170、和控制單元180。

所述下表面板110可以用來支撐已經(jīng)被負(fù)載于所述至少一個載體140上或被接納于其中的晶片w，并且可以具有帶有中空部分的環(huán)形圓板的形狀。用于對晶片進行拋光的所述第一拋光墊112可以被安裝或附接至所述下表面板110的上表面。

所述下表面板轉(zhuǎn)動單元115被布置在所述下表面板110下并轉(zhuǎn)動所述下表面板110。

所述下表面板轉(zhuǎn)動單元115可以包括第一轉(zhuǎn)動軸以轉(zhuǎn)動所述下表面板110，并且所述第一轉(zhuǎn)動軸可以順時針或逆時針轉(zhuǎn)動所述下表面板110。

在示例中，可以借助驅(qū)動電機(未示出)的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動所述第一轉(zhuǎn)動軸，并且所述下表面板110可以與所述第一轉(zhuǎn)動軸一起順時針或逆時針轉(zhuǎn)動。

所述上表面板120可以被布置在所述下表面板110的上方，從而使得所述上表面板120的下表面面向所述下表面板110的上表面，并且可以具有帶有中空部分的環(huán)形圓板的形狀。用于對晶片進行拋光的所述第二拋光墊122可以被安裝或附接至所述上表面板120的下表面。

所述上表面板120可以具有形成于其中的通孔125，自傳感器單元170輻射的光穿過所述通孔，稍后將對此加以描述。例如，通孔125可以被形成為穿過表面板120和第二拋光墊122。

透光膜310(其允許光從中穿過)可以被布置在上表面板120中的通孔125中。

圖5根據(jù)實施例展示了透光膜310的放大視圖。

參照圖5，透光膜310可以被布置在所述通孔125的內(nèi)壁上并且還可以封阻所述通孔125的下端。

在示例中，透光膜310的一端可以固定至上表面板120的上表面的一部分，此部分通過緊固構(gòu)件312和314位于通孔125附近。在示例中，緊固構(gòu)件312和314可以是螺釘，但是本公開并不限于此。

透光膜310可以使用一塊雙面膠布或粘合劑附接至通孔125的內(nèi)壁，并且透光膜310的相反端可以封阻通孔125的下端。透光膜310可以是透光塑料，例如透明pvc，但是本公開并不限于此。

漿液供應(yīng)單元150被布置在上表面板120上，并向上表面板120供應(yīng)漿液。漿液供應(yīng)單元150可以連接至上表面板120的上表面，并且可以與上表面板120一起轉(zhuǎn)動。上表面板120可以具有形成于其中的漿液供應(yīng)線(未示出)，自漿液供應(yīng)單元150供應(yīng)的漿液從中流過，并且可以將漿液通過漿液供應(yīng)線供應(yīng)至位于所述至少一個載體140上的晶片。

上表面板轉(zhuǎn)動單元160可以用來轉(zhuǎn)動上表面板120，并且還可以將上表面板120上下移動。

上表面板轉(zhuǎn)動單元160可以連接至漿液供應(yīng)單元150，并且可以包括第二轉(zhuǎn)動軸以轉(zhuǎn)動上表面板120。

在示例中，第二轉(zhuǎn)動軸可以連接至漿液供應(yīng)單元150的上表面，并且可以同時順時針或逆時針轉(zhuǎn)動漿液供應(yīng)單元150和上表面板120。在示例中，第二轉(zhuǎn)動軸可以連接至驅(qū)動電機(未示出)，可以通過驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動第二轉(zhuǎn)動軸，并且上表面板120可以與第二轉(zhuǎn)動軸一起順時針或逆時針轉(zhuǎn)動。

上表面板轉(zhuǎn)動單元160可以通過上下移動上表面板120來調(diào)整施加至負(fù)載于所述至少一個載體140上的晶片w的上表面板110的負(fù)載。

在示例中，第二轉(zhuǎn)動軸可以連接至氣壓或液壓缸(未示出)，并且可以使用所述氣壓或液壓缸調(diào)整施加至負(fù)載于所述至少一個載體140上的晶片w的頂部表面板120的負(fù)載。

太陽齒輪132可以被布置在下表面板110的中空部分中，并且可以被實施為包括多個第一銷的銷齒輪。

內(nèi)部齒輪134可以被布置在下表面板110的邊緣周圍。在示例中，內(nèi)部齒輪134可以具有環(huán)形圓板的形狀，其內(nèi)圓周表面環(huán)繞下表面板110的邊緣的外圓周表面。內(nèi)部齒輪134可以被實施為包括多個第二銷的銷齒輪。

所述至少一個載體140可以被布置在下表面板110的上表面上，并且可以允許有待拋光的晶片w被接納在其中或被負(fù)載于其上。在示例中，所述至少一個載體140可以被布置在下表面板110上的第一拋光墊112與上表面板120上的第二拋光墊122之間。

所述至少一個載體140可以包括：載體本體，所述載體本體具有晶片安裝孔(未示出)以及至少一個漿液孔，所述晶片安裝孔用于在其中接收晶片w，所述至少一個漿液孔與所述晶片安裝孔隔開并且被配置成允許漿液從中通過；以及齒輪，所述齒輪設(shè)置在載體本體的外圓周表面上。所述至少一個載體140可以由環(huán)氧玻璃、sus、氨基甲酸酯、陶瓷或聚合物材料形成。

載體本體可以具有環(huán)形板形狀，但是本公開并不限于此。設(shè)置在載體140的邊緣的外圓周表面上的齒輪可以與太陽齒輪132的第一銷和內(nèi)部齒輪134的第二銷接合。在拋光工藝中，所述至少一個載體140可以與太陽齒輪132和內(nèi)部齒輪134接合地進行轉(zhuǎn)動。

傳感器單元170固定至漿液供應(yīng)單元150，與漿液供應(yīng)單元150和上表面板120一起轉(zhuǎn)動，通過上表面板120中的通孔125向所述至少一個載體140中所接納的晶片w輻射光，檢測晶片w所反射的光，并基于檢測結(jié)果輸出檢測數(shù)據(jù)wd。

在示例中，從傳感器單元170輻射的光可以是激光，但是本公開并不限于此。

傳感器單元170包括厚度測量傳感器172、電纜174、和旋轉(zhuǎn)連接器176。

厚度測量傳感器172可以固定至漿液供應(yīng)單元150從而與通孔125對準(zhǔn)，可以與漿液供應(yīng)單元150和上表面板120一起轉(zhuǎn)動，可以通過通孔125向晶片w輻射光，可以檢測晶片w所反射的光，并且可以基于檢測結(jié)果輸出檢測數(shù)據(jù)dw。

在示例中，厚度測量傳感器172可以包括用于輻射光(例如激光)的光學(xué)單元以及用于檢測由晶片w所反射的激光的光電探測器。

厚度測量傳感器172的中心可以與通孔125的中心對準(zhǔn)。在示例中，從光學(xué)單元輻射的光(例如激光)可以瞄準(zhǔn)通孔125的中心從而與其對準(zhǔn)，從而準(zhǔn)確地測量厚度。

厚度測量傳感器172可以檢測從晶片w的表面反射的光和穿過晶片w之后反射的光，并且可以基于檢測結(jié)果輸出關(guān)于晶片的厚度的檢測數(shù)據(jù)wd。

電纜174通過旋轉(zhuǎn)連接器176將厚度測量傳感器172連接至控制單元180，并且由厚度測量傳感器172的光電探測器所檢測到的關(guān)于晶片的厚度的檢測數(shù)據(jù)wd通過電纜174被傳輸至控制單元180。

旋轉(zhuǎn)連接器176連接至電纜174，并且可以用于在厚度測量傳感器172轉(zhuǎn)動時防止電纜174盤繞。旋轉(zhuǎn)連接器176可以被形成為具有軸承配置，并且可以允許電纜174與上表面板120一起轉(zhuǎn)動，從而防止電纜174與厚度測量傳感器172之間發(fā)生干擾。

圖4展示了固定型厚度測量傳感器和旋轉(zhuǎn)型厚度測量傳感器所獲取的數(shù)據(jù)量。

固定型厚度測量傳感器被固定地安裝，并且因而獨立于上表面板的轉(zhuǎn)動，并且上表面板具有形成于其中的多個通孔。在拋光工藝中當(dāng)上表面板轉(zhuǎn)動時，固定型厚度測量傳感器可以實現(xiàn)激光輻射以及對穿過上表面板中所形成的通孔的反射光的檢測。

參照圖4，在固定型厚度測量傳感器的情況下，位置p1至p5(在其處獲取檢測數(shù)據(jù))可以對應(yīng)于所形成的通孔從而在上表面板中彼此隔開。

另一方面，如參照實施例所描述的，被配置成與上表面板120一起轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)型厚度測量傳感器172可以通過單個通孔125實現(xiàn)對檢測數(shù)據(jù)幾乎恒定的獲取410。

控制單元180基于關(guān)于晶片的厚度的檢測數(shù)據(jù)wd計算晶片的厚度，所述檢測數(shù)據(jù)通過電纜174來傳輸。

例如，控制單元180可以使用從晶片w的表面反射的光與穿過晶片w之后反射的光之間的相位差來測量晶片w的厚度。

由于厚度測量傳感器172與上表面板120同時轉(zhuǎn)動，可以通過單個通孔125獲取關(guān)于晶片的厚度的連續(xù)檢測數(shù)據(jù)，并且相應(yīng)地，實施例能夠準(zhǔn)確地測量晶片的厚度。

圖2根據(jù)另一實施例展示了雙面拋光裝置200的截面圖。與圖1中的參考號相同的參考號表示相同的組成部件，并且將簡潔地進行或省略對其解釋。

參照圖2，雙面拋光裝置200可以進一步包括負(fù)載補償單元210，負(fù)載補償單元被添加至圖1中所示的雙面拋光裝置100。

負(fù)載補償單元210可以固定至漿液供應(yīng)單元150的與厚度測量傳感器172所固定至的漿液供應(yīng)單元150的區(qū)域相反的區(qū)域。負(fù)載補償單元210的重量可以等于厚度測量傳感器172的重量。

負(fù)載補償單元210可以防止上表面板120的負(fù)載由于厚度測量傳感器172而在任何一個方向上偏離。

圖3根據(jù)另一實施例展示了雙面拋光裝置300的截面圖。

與圖1中的參考號相同的參考號表示相同的組成部件，并且將簡潔地進行或省略對其解釋。

參照圖3，雙面拋光裝置300可以包括下表面板110、第一拋光墊112、下表面板轉(zhuǎn)動單元115、上表面板120、第二拋光墊122、太陽齒輪132、內(nèi)部齒輪134、至少一個載體140、漿液供應(yīng)單元150、上表面板轉(zhuǎn)動單元160、傳感器單元170-1、控制單元180、和負(fù)載補償單元210-1。

圖1中所示實施例100的厚度測量傳感器172固定至漿液供應(yīng)單元150，但圖3中所示實施例的傳感器單元170-1的厚度測量傳感器172-1可以與漿液供應(yīng)單元150隔開并且可以被固定地布置在上表面板120的上表面上。

厚度測量傳感器172-1可以固定至上表面板120-1的上表面從而與上表面板120-1一起轉(zhuǎn)動，可以通過通孔125向晶片w輻射光，可以檢測晶片w所反射的光，并且可以基于檢測結(jié)果輸出檢測數(shù)據(jù)dw。

進一步，雖然圖2中所示實施例200的負(fù)載補償單元210固定至漿液供應(yīng)單元150，圖3中所示實施例300的負(fù)載補償單元210-1可以固定至上表面板120-1的上表面。

在示例中，負(fù)載補償單元210-1可以固定至上表面板120-1的上表面的與厚度測量傳感器172-1所固定至的區(qū)域相反的區(qū)域。

凹陷510(厚度測量傳感器172-1的一端被插入地布置于其中)可以形成于上表面板120-1的上表面中。

圖6展示了圖3中所示凹陷510的放大視圖。

參照圖6，凹陷510可以形成于靠近上表面板120-1的上表面的邊緣的區(qū)域中。通孔125可以被形成為穿過凹陷510的底部和上表面板120，并且凹陷510的中心可以與通孔125的中心對準(zhǔn)，但是本公開并不限于此。

如參照圖6所描述的，透光膜310-1可以被布置在凹陷510的底部和通孔125的內(nèi)壁上，并且可以覆蓋或封阻通孔125的下端。

厚度測量傳感器172-1的下端部分可以被插入凹陷510，并且可以由凹陷510的底部支撐。粘合構(gòu)件(未示出)可以被布置在厚度測量傳感器172-1的下端部分與凹陷510之間。

在上表面板120-1轉(zhuǎn)動時，上表面板120-1中的凹陷510可以用來支撐或附加厚度測量傳感器172-1。

為了防止由于厚度測量傳感器172-1固定至上表面板120-1的上表面而導(dǎo)致上表面板120-1的負(fù)載在任何方向上被偏離，負(fù)載補償單元210-1可以固定至與厚度測量傳感器172-1所定位的上表面板120-1的上表面的區(qū)域相反的區(qū)域。負(fù)載補償單元210-1的重量可以與厚度測量傳感器172-1的重量相同。

由于根據(jù)實施例的雙面拋光裝置100、200或300包括被配置成與上表面板120一起轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)型厚度測量傳感器172，并且能夠借助旋轉(zhuǎn)型厚度測量傳感器172通過單個通孔125實現(xiàn)對檢測數(shù)據(jù)的連續(xù)獲取410，因此可以在拋光工藝過程中準(zhǔn)確地測量正被拋光的晶片的厚度。

控制單元180可以使用從雙面拋光裝置100、200或300的傳感器單元170發(fā)射的關(guān)于晶片的厚度的檢測數(shù)據(jù)在雙面拋光工藝過程中準(zhǔn)確地測量晶片的厚度，并且因此可以使得晶片能夠被拋光，從而在拋光工藝過程中較少受gbir中各種退化原因的影響。

首先，將對在拋光工藝過程中影響晶片的形狀的原因加以解釋。

在雙面拋光工藝過程中正被拋光的晶片的形狀可能會受載體與晶片之間的厚度差所引起的間隙影響。

圖12展示了載體與晶片之間的厚度差所引起的間隙以及根據(jù)間隙的晶片形狀的差別。

參照圖12，載體與晶片之間的厚度差所引起的間隙越大，晶片的形狀會更加強烈地呈凸形。相反地，載體與晶片之間的厚度差所引起的間隙越小，晶片的形狀會更加強烈地呈凹形。

例如，如果間隙大于或等于6mm，則經(jīng)拋光的晶片可以具有凸形形狀，并且如果間隙小于6mm，則經(jīng)拋光晶片的至少一部分可以具有凹形形狀。

進一步，當(dāng)晶片被拋光時，正被拋光的經(jīng)拋光晶片的形狀可能會受以下各項的影響：載體的磨損、拋光墊的表面的變化、漿液的材料特征的變化、或其他原因的變化。上述原因可能會增強gbir的退化。

雖然正被拋光的晶片的形狀受上述原因影響，可以根據(jù)正被拋光的晶片的厚度測量gbir并且可以基于測量結(jié)果獲得具有最優(yōu)gbir的經(jīng)拋光晶片的厚度。

圖13是展示了經(jīng)拋光晶片的平均厚度與gbir之間的關(guān)系的圖。

參照圖13，可以得知，當(dāng)經(jīng)拋光晶片的平均厚度在從774μm至774.5μm的范圍內(nèi)時，gbir的值較小。另外，可以得知，具有較小gbir值的經(jīng)拋光晶片的平均厚度落在從774μm至774.5μm的范圍內(nèi)。

在晶片被拋光之后，為了減輕影響正被拋光的晶片形狀的原因所導(dǎo)致的gbir的退化，需要根據(jù)環(huán)境改變晶片的最優(yōu)拋光厚度。

在使用圖1中所示的能夠精確地調(diào)整拋光厚度的雙面拋光裝置100的雙面拋光方法中，監(jiān)測拋光工藝過程中晶片的形狀的變化，并且當(dāng)經(jīng)拋光晶片的厚度展現(xiàn)在工藝維護標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的最低gbir值時，終止雙面拋光工藝。

控制單元180可以在每個預(yù)定時間段獲取經(jīng)拋光晶片的形狀信息和gbir，并可以基于所獲取的gbir值判定是否進一步關(guān)于經(jīng)拋光晶片執(zhí)行拋光工藝。

圖7是展示了根據(jù)實施例的雙面拋光方法的流程圖，并且圖8展示了根據(jù)正被拋光的晶片的厚度變化的gbir的變化。

參照圖7和圖8，基于通過雙面拋光裝置100、200或300的厚度測量傳感器170提供的檢測數(shù)據(jù)，控制單元180開始關(guān)于被負(fù)載于下表面板110上所布置的至少一個載體140上的晶片w的雙面拋光工藝，并且同時測量正被拋光的晶片的厚度(s110)。例如，步驟s110中所測量的晶片的厚度可以是晶片的平均厚度。

從圖8可知的是，當(dāng)晶片在被拋光之前具有初始厚度t3時，gbir的值最大。

隨后，控制單元180判定經(jīng)拋光晶片的厚度是否已達到預(yù)定的基準(zhǔn)厚度t2(s120)。在此，基準(zhǔn)厚度t2可以是滿足工藝維護標(biāo)準(zhǔn)的最大厚度。

如果經(jīng)拋光晶片的厚度還未達到預(yù)定基準(zhǔn)厚度t2，則進一步關(guān)于晶片執(zhí)行雙面拋光工藝和厚度測量過程。

如果經(jīng)拋光晶片的厚度已達到基準(zhǔn)厚度t2，則控制單元180在預(yù)定時間段獲取關(guān)于晶片形狀的信息(s130)。

例如，控制單元可以從經(jīng)拋光晶片的厚度已達到基準(zhǔn)厚度t2的時間點起在每個預(yù)定時間段基于根據(jù)實施例的雙面拋光裝置100、200或300的厚度測量傳感器172所測量的晶片厚度獲取關(guān)于晶片形狀的信息。在此，預(yù)定時間段可以是針對有待拋光從0.2μm至0.3μm范圍的厚度的晶片所取的時間，例如30秒至1分鐘，但是本公開并不限于此。例如，在步驟s130測量的晶片厚度可以是晶片的各個測量點處的厚度。

在根據(jù)實施例的雙面拋光裝置100、200或300的厚度測量傳感器172在預(yù)定時間段測量晶片厚度之后，可以基于測量結(jié)果獲取晶片在徑向方向上的厚度分布。

例如，控制單元180可以基于以下各項獲取關(guān)于經(jīng)拋光晶片的形狀的信息：載體140的中心的移動路徑的坐標(biāo)、載體140內(nèi)所接納的晶片w的中心的移動路徑的坐標(biāo)、以及從晶片的中心到晶片w的在其處由厚度測量傳感器172測量所述晶片的厚度的點的距離(例如，r1和r2)。

載體140的中心的移動路徑可以受太陽齒輪132和內(nèi)部齒輪134控制，可以通過控制載體140的中心的移動路徑來控制正被拋光的晶片的中心的移動路徑，并且可以估計或計算正被拋光的晶片的中心的移動路徑。

可以通過使用太陽齒輪132和內(nèi)部齒輪134控制載體140的中心的移動路徑來估計安裝至載體140的晶片w的中心的移動路徑。

圖9a展示了雙面拋光工藝過程中載體的中心902的移動路徑。

可以在xy坐標(biāo)系中表達載體和晶片的移動路徑的坐標(biāo)，并且xy坐標(biāo)系(在其中表達載體和晶片的移動路徑)的原點901可以是坐標(biāo)(x0，y0)，所述坐標(biāo)對應(yīng)于載體驅(qū)動中心，例如太陽齒輪132。

參照圖9a，可以根據(jù)以下方程1至3計算載體的中心902的移動路徑(xc，yc)。

方程1

方程2

xc＝xo+rc×cos(θc)

方程3

yc＝y(tǒng)o+rc×sin(θc)

vc可以是載體的轉(zhuǎn)速(例如rpm)，t可以是時間(例如秒)，并且rc可以是原點901到載體的中心902的距離。

圖9b展示了安裝至圖9a中所示的載體的晶片的中心903的移動路徑。

參照圖9b，可以從方程4至6計算晶片的中心903的移動路徑(xw，yw)。

方程4

方程5

xw＝xc+rw×cos(θw)

方程6

yw＝y(tǒng)c+rw×sin(θw)

rw可以是從載體的中心902到晶片的中心903的距離。vc和t可以與參照圖9a所描述的相同。

圖10根據(jù)實施例展示了晶片的在其處由厚度測量傳感器172測量所述晶片厚度的點904-1和904-2。雖然在圖10中僅展示了兩個厚度測量點904-1和904-2，厚度測量傳感器172可以在預(yù)定的時間段在多個隨機厚度測量點處實際地測量晶片的厚度。

在此，厚度測量點可以是晶片的在其處通過通孔125測量所述晶片厚度的區(qū)域。

參照圖10，可以使用載體的中心的移動路徑的坐標(biāo)(xc，yc)以及晶片的中心903的移動路徑的坐標(biāo)(xw，yw)來計算從晶片的中心903到晶片的厚度測量點904-1和904-2的距離r1和r2。

例如，可以使用載體的中心的移動路徑的坐標(biāo)(xc，yc)計算晶片的中心的移動路徑的坐標(biāo)(xw，yw)，并且可以使用晶片的中心的移動路徑的坐標(biāo)(xw，yw)和厚度測量點904-1和904-2的坐標(biāo)((x1，y1)、(x2，y2))計算晶片的中心903到厚度測量點904-1和904-2的距離。

雖然晶片的厚度由厚度測量傳感器172隨機地測量，但是因為可以計算從晶片的中心903到晶片的厚度測量點904-1和904-2的距離(例如，r1和r2)，因此可以獲取晶片的在其徑向方向上的厚度分布，并且因此可以獲取關(guān)于晶片形狀的信息。例如，晶片的徑向方向可以是從晶片的中心到晶片的邊緣取向的方向。

圖11展示了在晶片的徑向方向上的厚度分布和gbir。

參照圖11，可以通過安排晶片的厚度來獲取關(guān)于晶片形狀的信息(晶片的厚度分布)，沿著從晶片的中心到厚度測量點的距離(例如r1和r2)在預(yù)定時間段使用實施例的厚度測量傳感器172在隨機的厚度測量點處測量晶片的厚度。例如，預(yù)定時間段可以是針對有待拋光從0.2μm至0.3μm范圍的厚度的晶片所取的時間，例如30秒至1分鐘，但是本公開并不限于此。

隨后，使用所獲取的關(guān)于晶片形狀的信息來計算晶片的gbir(s140)。

gbir(全局背面基準(zhǔn)指示讀數(shù))表示晶片的總體平坦性，并且是指示晶片的總體厚度偏差的值，其通過從晶片的最大厚度中減去最小厚度來計算。

參照圖7，預(yù)定時間段內(nèi)晶片的gbir可以是在預(yù)定時間段測量的經(jīng)拋光晶片的厚度的最大值tmax[μm]與最小值tmin[μm]之差。

因此，基于所計算的晶片的gbir判定是否關(guān)于晶片停止雙面拋光工藝。

將第一時間段(當(dāng)前時間段)內(nèi)晶片的gbir與第二時間段(前一時間段)內(nèi)晶片的gbir相互比較(s150)。根據(jù)步驟s120和s130，可以從正被拋光的晶片的厚度已達到基準(zhǔn)厚度的時間點起在每個預(yù)定時間段獲取關(guān)于晶片形狀的信息，并計算gbir。所述第一時間段和所述第二時間段可以是在所述正被拋光的晶片的厚度已達到所述基準(zhǔn)厚度的時間點之后所定義的預(yù)定時間段，并且所述第一時間段可以是在所述第二時間段之后的預(yù)定時間段。

例如，第二時間段內(nèi)晶片的gbir可以是在經(jīng)拋光晶片的厚度已達到基準(zhǔn)厚度的時間段之后不久的預(yù)定時間段獲取的gbir，并且第一時間段內(nèi)晶片的gbir可以是在第二時間段之后的預(yù)定時間段獲取的gbir。

如果第一時間段內(nèi)所述晶片的gbir超過第二時間段內(nèi)所述晶片的gbir，則控制單元180關(guān)于所述晶片停止所述雙面拋光工藝(s160)。

參照圖8，可知的是，當(dāng)在經(jīng)拋光晶片的厚度已達到t2的時間點之后的每個時間段計算經(jīng)拋光晶片的gbir時，所計算的gbir下降直到經(jīng)拋光晶片的厚度變成t3，并且然后在經(jīng)拋光晶片的厚度降低至t3以下時上升。

因此，可知的是，在第一時間段內(nèi)所述晶片的gbir超過第二時間段內(nèi)所述晶片的gbir之前不久，gbir具有最低值。結(jié)果，呈現(xiàn)最小gbir的經(jīng)拋光晶片的最優(yōu)厚度是t3，并且拋光工藝可以在第一時間段內(nèi)所述晶片的gbir超過第二時間段內(nèi)所述晶片的gbir的時間點處停止。

同時，如果在所述第一時間段內(nèi)所述晶片的gbir不超過在所述第二時間段內(nèi)所述晶片的gbir，則可以在下一預(yù)定時間段獲取關(guān)于所述晶片的形狀的信息，并且可以基于所述獲取的關(guān)于所述晶片的形狀的信息計算所述晶片的gbir(s150、s130和s140)。

根據(jù)另一實施例，如果第一時間段內(nèi)所述晶片的gbir大于或等于第二時間段內(nèi)所述晶片的gbir，則可以關(guān)于所述晶片停止所述雙面拋光工藝。相反地，如果在所述第一時間段內(nèi)所述晶片的gbir小于在所述第二時間段內(nèi)所述晶片的gbir，則可以在下一預(yù)定時間段獲取關(guān)于所述晶片的形狀的信息，并且可以基于所述獲取的關(guān)于所述晶片的形狀的信息計算所述晶片的gbir(s150、s130和s140)。

使用能夠精確地測量厚度的厚度測量傳感器172，根據(jù)實施例的雙面拋光方法能夠在每個預(yù)定時間段獲取關(guān)于晶片形狀的信息并基于所獲取的形狀信息計算與每個預(yù)定時間段相對應(yīng)的gbir。另外，根據(jù)實施例的雙面拋光方法能夠通過比較當(dāng)前時間段內(nèi)的gbir與前一時間段內(nèi)的gbir來獲取呈現(xiàn)最低gbir的經(jīng)拋光晶片的厚度，從而提高晶片的拋光質(zhì)量。

聯(lián)系上述實施例描述的特征、結(jié)構(gòu)和效果等被并入本發(fā)明的至少一個實施例，但是并不僅限于此實施例。而且，在其他實施例中，可以通過本領(lǐng)域技術(shù)人員進行的組合或更改實現(xiàn)結(jié)合對應(yīng)的實施例所例示的特征、結(jié)構(gòu)和效果。因此，與此類組合和更改相關(guān)的內(nèi)容應(yīng)該被理解為落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

【工業(yè)實用性】

實施例適用于晶片制造工藝中的晶片拋光工藝。