專利名稱：半導(dǎo)體晶片拋光裝置和拋光方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于對半導(dǎo)體晶片或類似類型的材料進(jìn)行拋光的裝置和方法，更具體 的說，本發(fā)明涉及有助于拋光半導(dǎo)體晶片以具有平的表面的裝置和方法。
背景技術(shù)：
拋光物品以產(chǎn)生平的、高反射率的和無損壞的表面在很多領(lǐng)域得到應(yīng)用。當(dāng)拋光 諸如為半導(dǎo)體材料晶片的物品以準(zhǔn)備通過電子束平版印刷或照相平版印刷工藝(下文稱 為“平板印刷”)在晶片上印刷電路時(shí)，需要尤其好的光潔度。電路將被印刷于其上的晶片 表面的平坦度是關(guān)鍵的，以保持線條的清晰度，該線條可以細(xì)達(dá)0. 13微米(5. 1微英寸)或 更少。在步進(jìn)重復(fù)光刻工藝被采用時(shí)，對于平的晶片表面、特別是該表面上的離散區(qū)域中的 局部平坦度的需求得到增強(qiáng)。晶片表面的平坦度可根據(jù)整體平坦度變化參數(shù)(例如，總厚度變化(“TTV” ))或 者根據(jù)相對于晶片的基準(zhǔn)平面(例如，局部最適合基準(zhǔn)平面)測量的局部平坦度變化參數(shù) (例如，局部總指示讀數(shù)("STIR")或局部焦點(diǎn)平面偏差(“SFPD”))被量化。STIR是在 晶片的一個(gè)小區(qū)域內(nèi)的平面相對于被稱為“焦點(diǎn)”平面的基準(zhǔn)平面的最大正偏差和負(fù)偏差 的總和。SFQR是從前側(cè)最適合基準(zhǔn)平面測量的特定類型的SIlR測量結(jié)果。有關(guān)晶片平坦 度特征化的更詳細(xì)論述能夠在F. Shimura的Semiconductor Silicon Crystal Technology 191,195 (Academic Press, 1989)中找到。目前，單側(cè)拋光晶片的拋光表面的平坦度參數(shù)在 使用新的拋光襯墊時(shí)通常是可接受的，但平坦度參數(shù)隨著拋光襯墊磨損而變得不可接受， 如下所述。常規(guī)的拋光機(jī)器的結(jié)構(gòu)和操作會產(chǎn)生不可接受的平坦度測量結(jié)果。拋光機(jī)器通常 包括圓形或環(huán)形拋光襯墊，其安裝在圍繞穿過襯墊中心的垂直軸線而被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤/ 轉(zhuǎn)臺上。晶片固定安裝在拋光襯墊上方的壓板上，并被降低以與旋轉(zhuǎn)的拋光襯墊拋光接合。 通常包括化學(xué)拋光劑和研磨顆粒的拋光漿料被施加到該襯墊，以便在拋光襯墊和晶片之間 產(chǎn)生更大的拋光相互作用。該類型的拋光操作通常稱為化學(xué)-機(jī)械拋光或簡稱CMP。在操作過程中，使該襯墊旋轉(zhuǎn)，且利用壓板使得晶片與襯墊接觸。壓板在晶片上施 加一個(gè)大體均勻的向下的力，將晶片壓靠在襯墊上。隨著襯墊的旋轉(zhuǎn)，晶片被旋轉(zhuǎn)并關(guān)于襯 墊的一個(gè)偏心部分前后擺動。因此，襯墊磨損在圖1中由暗色陰影示出的環(huán)形帶AB中最為 顯著，該環(huán)形帶在襯墊的每次回轉(zhuǎn)期間都與晶片接觸。在遠(yuǎn)離環(huán)形帶AB延伸的區(qū)域LA中， 襯墊磨損逐漸變得不嚴(yán)重。這些區(qū)域僅在襯墊的其中一些回轉(zhuǎn)期間與晶片接觸。而且，與 襯墊上接近環(huán)形帶的部分相比，襯墊上遠(yuǎn)離環(huán)形帶的部分被更不頻繁地接觸。結(jié)果，在圖1 中由遠(yuǎn)離環(huán)形帶而變得漸淺的陰影示出的這些區(qū)域LA受到漸變的襯墊磨損，其隨著遠(yuǎn)離 環(huán)形帶而變得較不嚴(yán)重而隨著接近環(huán)形帶而變得更嚴(yán)重。襯墊最外側(cè)OM部分和最內(nèi)側(cè)IM 部分在拋光操作期間沒有與晶片接觸，因而沒有遭到任何顯著的磨損。這些區(qū)域0M，IM沒 有在圖1中用陰影表示。當(dāng)例如在數(shù)百個(gè)晶片之后襯墊磨損時(shí)，晶片平坦度劣化，這是因?yàn)橐r墊不再是平的，而是具有與圖1中的環(huán)形帶AB相應(yīng)的環(huán)形凹陷。典型地，這種襯墊磨損以如下兩種方式 之一影響晶片平坦度“凹進(jìn)變形(dishing)”和“拱凸變形(doming)”。比“凹進(jìn)變形”更 為常見的且在圖2中示出的“拱凸變形”導(dǎo)致晶片有大致凸起的前表面(晶片的前表面是被 襯墊拋光的表面)。這發(fā)生在襯墊如圖1所示被磨損時(shí)，結(jié)果，從晶片的前表面的中心去除 的材料少于從接近晶片邊緣的區(qū)域去除的材料。這是因?yàn)橐r墊的去除率與其磨損成反比。 換言之，與磨損較多的襯墊部分相比，磨損較少的襯墊部分去除了更多的材料。與環(huán)形帶AB 相應(yīng)的襯墊部分從晶片上去除最少量的材料。因此，使得晶片的前表面有一個(gè)大體“拱凸” 形狀。當(dāng)導(dǎo)致晶片的前表面具有凹形的上表面時(shí)，襯墊表面發(fā)生“凹進(jìn)變形”，這在圖3 中示出。發(fā)生這種情況的一個(gè)可能原因是，拋光襯墊被嵌入了研磨料(即來自漿料中的膠 狀材料、來自先前被拋光的晶片的碎片、來自保持環(huán)的碎片)，因而導(dǎo)致磨損區(qū)域中的去除 率增加。也就是說，襯墊的去除率與其磨損成正比。因而，與具有較少磨損的襯墊的部分相 比，具有較多磨損的襯墊的部分在拋光工藝期間從晶片上去除了更多的材料。結(jié)果，與從環(huán) 形帶向外的襯墊的部分相比，從晶片的與圖1中所示的環(huán)形帶AB相應(yīng)的襯墊的部分去除了 更多的材料。去除率的這種差異導(dǎo)致與晶片的邊緣相比，從晶片中心處去除更多的材料，結(jié) 果導(dǎo)致晶片的前表面有一個(gè)大體“凹進(jìn)”的形狀。當(dāng)晶片的平坦度變得不可接受(例如，過于“拱凸”或過于“凹進(jìn)”)時(shí)，磨損的拋 光襯墊必須用新的拋光襯墊替換。頻繁的襯墊替換為拋光裝置的操作增加了相當(dāng)大的成 本，這不但因?yàn)樾枰徺I、儲存和丟棄大量的襯墊，而且因?yàn)樾枰喈?dāng)大量的停機(jī)時(shí)間以更 換拋光襯墊。因此，需要這樣一種拋光裝置，該拋光裝置防止了在拋光工藝中晶片的前表面的 拱凸變形和凹進(jìn)變形，并延長了拋光襯墊的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)方面，一種晶片拋光裝置總體上包括基部和轉(zhuǎn)盤，所述轉(zhuǎn)盤上具有拋光襯 墊，并且所述轉(zhuǎn)盤安裝在基部上，以便所述轉(zhuǎn)盤和拋光襯墊相對于基部圍繞垂直于轉(zhuǎn)盤和 拋光襯墊的軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述拋光襯墊包括工作面，所述工作面能與晶片的前表面接合 以拋光晶片的前表面。一驅(qū)動機(jī)構(gòu)安裝在基部上，以提供圍繞基本平行于轉(zhuǎn)盤軸線的軸線 的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。一拋光頭連接到驅(qū)動機(jī)構(gòu)以驅(qū)動該拋光頭旋轉(zhuǎn)。該拋光頭具有適配成保持晶 片以使晶片的前表面與拋光襯墊的工作面接合的壓板。該壓板具有大致平面位置，并能夠 選擇性地從所述平面位置移至凸起位置以及移至凹陷位置。在另一方面，一種用于在拋光裝置中保持晶片的拋光頭總體上包括壓板，該壓板 具有用于在拋光裝置的操作期間接合并保持晶片的支撐板。該支撐板具有大致平面位置， 并能夠選擇性地從該平面位置移動到凸起位置和移動到凹陷位置。在又一方面，一種拋光半導(dǎo)體晶片的方法總體上包括量化半導(dǎo)體晶片的前表面的 平坦度的步驟。將半導(dǎo)體晶片放置成與晶片拋光裝置的拋光頭接觸。該拋光頭具有壓板， 并且晶片被放置成與該壓板直接接觸。晶片由拋光頭保持，以使晶片的前表面接合拋光襯 墊的工作面。使晶片的前表面抵靠拋光襯墊。基于晶片的前表面的平坦度，使該壓板從大 致平面位置偏轉(zhuǎn)至凸起位置和凹陷位置的其中之一。使拋光襯墊在拋光裝置的轉(zhuǎn)盤上圍繞第一軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并且使拋光頭大致圍繞不與第一軸線重合的第二軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而 拋光晶片的前表面。使晶片與轉(zhuǎn)盤脫離接合，以及從拋光頭上取下晶片。在另一方面，一種拋光一批半導(dǎo)體晶片的方法總體上包括將該批半導(dǎo)體晶片中的 一個(gè)晶片放置成與晶片拋光裝置的拋光頭相接觸的步驟。該拋光頭具有壓板，晶片被放置 成與該壓板直接接觸。晶片由拋光頭保持，以使晶片的前表面接合拋光襯墊的工作面。該 工作面有磨損。基于拋光襯墊的工作面中的磨損量，使該壓板從大致平面位置偏轉(zhuǎn)到凸起 位置和凹陷位置的其中之一。使晶片的前表面抵靠拋光襯墊。使拋光襯墊在拋光裝置的轉(zhuǎn) 盤上圍繞第一軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并且使拋光頭大致圍繞不與第一軸線重合的第二軸線進(jìn)行旋 轉(zhuǎn)，從而拋光晶片的前表面。使晶片與轉(zhuǎn)盤脫離接合，以及從拋光頭上取下晶片。上述各方面中提及的特征具有各種改進(jìn)。其它特征也可結(jié)合到上述各方面中。這 些改進(jìn)和附加特征可以單獨(dú)存在或以任意組合存在。例如，下文關(guān)于所示出的任意實(shí)施例 討論的各種特征可單獨(dú)地或者以任 意組合結(jié)合到任何上述方面中。


圖1是示出襯墊磨損區(qū)域的常規(guī)拋光襯墊的頂視圖；圖2是拱凸形晶片的側(cè)視圖；圖3是凹進(jìn)形晶片的側(cè)視圖；圖4是無污染隔室中的晶片拋光裝置的側(cè)視圖。圖5是為了清楚起見省去無污染隔室的圖4的晶片拋光裝置的側(cè)視圖以及局部截 面圖；圖6是晶片拋光裝置的一個(gè)放大的、局部的示意圖，其中以截面圖示出拋光頭；圖7是類似于圖6的晶片拋光裝置的放大的、局部的示意圖，但示出處于凹陷位置 的拋光頭的壓板；圖8是與圖7相似的但示出處于凸起位置的壓板的示意圖；以及圖9是具有均勻厚度和平坦度的已拋光晶片的側(cè)視圖。在附圖中，相應(yīng)的附圖標(biāo)記表示若干視圖中的相應(yīng)的部分。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考附圖并具體參考圖4，示出總體上用21指示的晶片拋光裝置，該晶片拋 光裝置具有總體上用23指示的基部?；?3可以有多種不同的構(gòu)造，但優(yōu)選地形成為對 拋光裝置21提供穩(wěn)定的支撐。在所述實(shí)施例中，隔室25包封住該拋光裝置21，并阻止空 氣傳播的污染物進(jìn)入該隔室以及污染該裝置和正被拋光的半導(dǎo)體晶片(或其它物品)。除 了在下文中指出的以外，拋光裝置的結(jié)構(gòu)是常規(guī)的。這里所述類型的這種常規(guī)的單側(cè)拋光 裝置的一個(gè)示例是 Strasbaugh Model 6DZ，其可從 San Luis Obispo，Calif 的 Strasbaugh Inc.得到?，F(xiàn)在參見圖4和圖5，轉(zhuǎn)盤27安裝在基部23上以相對于該基部旋轉(zhuǎn)。該轉(zhuǎn)盤27 是圓形的，并且具有安裝在該轉(zhuǎn)盤上的用于拋光半導(dǎo)體晶片35的拋光襯墊29。該轉(zhuǎn)盤和拋 光襯墊29共同地相對于基部23圍繞垂直于該轉(zhuǎn)盤和拋光襯墊的軸線A(圖4)旋轉(zhuǎn)。在一 個(gè)合適的構(gòu)造中，拋光襯墊29在背面涂有粘接劑以便將該襯墊固定在轉(zhuǎn)盤27上。拋光襯墊的相對側(cè)包括工作面37，該工作面能與半導(dǎo)體晶片35的前表面39接合。在拋光過程中， 拋光襯墊29被設(shè)計(jì)成接收持續(xù)供給的拋光漿料。拋光漿料經(jīng)由漿料輸送系統(tǒng)(未示出) 被輸送到襯墊29。合適的拋光襯墊、拋光漿料和漿料輸送系統(tǒng)在本領(lǐng)域中都是公知的。轉(zhuǎn) 盤27的旋轉(zhuǎn)由轉(zhuǎn)盤馬達(dá)和轉(zhuǎn)盤控制裝置(未示出)控制。該轉(zhuǎn)盤控制裝置控 制轉(zhuǎn)盤27的旋轉(zhuǎn)速度以進(jìn)一步調(diào)節(jié)晶片35的拋光，如下文中將更詳細(xì)地論述的。合適的 轉(zhuǎn)盤控制裝置和馬達(dá)在本領(lǐng)域中是公知的。在圖5中總體由45指示的驅(qū)動機(jī)構(gòu)在轉(zhuǎn)盤27上方安裝在基部23上，以使該驅(qū) 動機(jī)構(gòu)圍繞基本平行于轉(zhuǎn)盤的軸線A的軸線B (圖4)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。該驅(qū)動機(jī)構(gòu)45包括 馬達(dá)47和容納于可移動臂53中的齒輪箱49。在圖4中示出的可移動臂53在橫向和豎向 上樞轉(zhuǎn)，以便在拋光過程中該臂可以拾取、支撐和釋放半導(dǎo)體晶片35。該驅(qū)動機(jī)構(gòu)45還包 括控制裝置(未示出)，該控制裝置用于控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)速度以提高拋光工藝中的拋 光性能。馬達(dá)47在臂53中被水平定向并連接至齒輪箱49，該齒輪箱包括合適的蝸輪組件 (未示出)，該蝸輪組件用于將馬達(dá)圍繞水平軸線的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為輸出軸55圍繞軸線B的旋 轉(zhuǎn)。該輸出軸55從齒輪箱49向下穿過用于控制軸取向的徑向軸承57。如圖5和圖6中所示，該晶片拋光裝置21進(jìn)一步包括總體由63指示的拋光頭，該 拋光頭可樞轉(zhuǎn)和可旋轉(zhuǎn)地連接至驅(qū)動機(jī)構(gòu)45以使拋光頭被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。該拋光頭63在拋光 期間穩(wěn)固地保持晶片35，從而晶片可被均勻地拋光。拋光頭63安裝在輸出軸55的下端以 便共同地旋轉(zhuǎn)。拋光頭63進(jìn)一步包括總體上由75指示的球面支承組件。該組件包括上部 支承元件77、下部支承元件79和多個(gè)球軸承81。上部支承元件77和下部支承元件79沒有 相互剛性連接，并且可相對于彼此運(yùn)動。球軸承81可與上部支承元件77和下部支承元件 79接合，以便這些元件之間可相對運(yùn)動，從而拋光頭63可以相對于驅(qū)動機(jī)構(gòu)45樞轉(zhuǎn)。如現(xiàn) 有技術(shù)中很好理解地，軸承81優(yōu)選地被保持在常規(guī)的軸承座圈(未示出)中，以用于將這 些軸承保持在支承元件77、79之間的適當(dāng)位置處。上部支承元件77被剛性安裝在驅(qū)動機(jī) 構(gòu)45上，而下部支承元件79被剛性安裝到拋光頭63上。上部支承元件77和下部支承元件 79具有球形的支承表面，所述支承表面布置成使得每個(gè)球形支承表面的曲率中心與美國專 利第7，137，874號中詳細(xì)描述的萬向節(jié)點(diǎn)(gimbal point)相對應(yīng)，該美國專利全文并入于 此。在一個(gè)實(shí)施例中，支承元件77，79和球軸承81由硬化鋼或能夠承受拋光頭63在其旋 轉(zhuǎn)時(shí)的反復(fù)樞轉(zhuǎn)運(yùn)動的其它材料來構(gòu)成。所述表面被高度拋光以防止磨損碎片的產(chǎn)生，并 且將球面支承組件中的摩擦減到最小并產(chǎn)生該軸承組件的高度平滑的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動。再次參照圖1，在晶片拋光期間，臂53對拋光頭63施加向下的壓力。如前所述， 臂53圍繞在該臂的近端附近的水平軸線(未示出)垂直地樞轉(zhuǎn)。通常使用液壓或氣動致 動系統(tǒng)來鉸接拋光器臂53，但是在本發(fā)明的范圍中還可想到其它鉸接系統(tǒng)。這些系統(tǒng)在現(xiàn) 有技術(shù)中是公知的，并且將不被詳細(xì)描述。來自該致動系統(tǒng)的向下力通過輸出軸55、上部支 承元件77、球軸承81、和下部支承元件79而被傳送給晶片35。該晶片拋光裝置21進(jìn)一步包括在驅(qū)動機(jī)構(gòu)45和拋光頭63之間的總體上由89指 示的半剛性連接件，其用于從該驅(qū)動機(jī)構(gòu)向該拋光頭傳送旋轉(zhuǎn)力(圖5和圖6)。該半剛性 連接件89確保了拋光頭63和驅(qū)動機(jī)構(gòu)45共同地旋轉(zhuǎn)，從而控制裝置能夠調(diào)節(jié)該驅(qū)動機(jī)構(gòu) 的速度，并進(jìn)而調(diào)節(jié)晶片35的旋轉(zhuǎn)。在沒有該半剛性連接件89的情況下，上部軸承元件77 將隨驅(qū)動機(jī)構(gòu)45旋轉(zhuǎn)，而下部軸承元件79和晶片35將不能在球面支承組件75下方旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動機(jī)構(gòu)45和拋光頭63之間的連接件優(yōu)選為半剛性的，使得拋光頭相對于驅(qū)動機(jī)構(gòu)圍繞 球面支承組件75的萬用(universal)樞轉(zhuǎn)運(yùn)動不受該驅(qū)動機(jī)構(gòu)的驅(qū)動力影響。該半剛性 連接件89是柔性連接件，其在第一實(shí)施例中為連接于驅(qū)動機(jī)構(gòu)45和拋光頭63的扭矩傳送 護(hù)罩(boot) 93。該護(hù)罩93允許拋光頭63相對于驅(qū)動機(jī)構(gòu)45圍繞穿過球面支承組件75的 萬向節(jié)點(diǎn)的水平軸線樞轉(zhuǎn)，以用于將旋轉(zhuǎn)從該驅(qū)動機(jī)構(gòu)傳遞到拋光頭。環(huán)95裝配在扭矩傳送護(hù)罩93的外邊緣上以將該護(hù)罩固定于拋光頭63。環(huán)95和 護(hù)罩93均包含多個(gè)配合孔，使得多個(gè)螺栓103能夠穿過該環(huán)和該護(hù)罩以牢固地將該護(hù)罩保 持于拋光頭63上。環(huán)95加強(qiáng)了護(hù)罩93，使得通過該護(hù)罩傳送的轉(zhuǎn)動力在該護(hù)罩的圓周上 均勻散布。在一個(gè)實(shí)施例中，扭矩傳送護(hù)罩93由諸如橡膠(例如聚氨酯)的彈性體材料制 成，其具有能夠?qū)Ⅱ?qū)動機(jī)構(gòu)45的旋轉(zhuǎn)能量傳送到拋光頭63的剛度，以及允許拋光頭樞轉(zhuǎn)運(yùn) 動的彈性。其它的能夠傳送旋轉(zhuǎn)能量以及允許拋光頭63的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動的材料也應(yīng)認(rèn)為在本 發(fā)明的范圍內(nèi)。如圖5中所示，拋光頭63還適配成保持晶片35，以使得晶片的前表面39與拋光襯 墊29的工作面37接合。該拋光頭63包括總體上由109指示的安裝在下部軸承元件79上 的下體部。下體部109與下部軸承元件79共同地旋轉(zhuǎn)，并剛性連接到如上所述的扭矩傳送 護(hù)罩93。因此，護(hù)罩93將輸出軸55的旋轉(zhuǎn)能量直接傳遞給拋光頭63的下體部109。該下體部109另外包括向內(nèi)定向的環(huán)形凸緣111，該凸緣111在上部軸承元件77 的一部分之上向內(nèi)突出，從而當(dāng)臂53向上提起拋光頭63時(shí)，下體部109、壓板115和晶片 35的重量落在剛性的上部支承元件上，而不是扭矩傳送護(hù)罩93上。該凸緣111通過當(dāng)臂 53提起驅(qū)動機(jī)構(gòu)45和拋光頭63時(shí)使扭矩傳送護(hù)罩93不受到反復(fù)垂直拉伸載荷來幫助保 護(hù)該扭矩傳送護(hù)罩93。下體部109進(jìn)一步包括保持板117，該保持板117用于將壓板115 安裝在拋光頭63上。更具體地說，壓板115包括安裝在保持板117之下的用于協(xié)作以形成 壓板115的支座的安裝凸緣119。多個(gè)螺栓121延伸穿過保持板117和安裝凸緣119，以將 壓板115固定于拋光頭63。如圖6中所示，該實(shí)施例的壓板115包括從安裝凸緣119向下延伸的相對薄的環(huán) 形壁123。例如，環(huán)形壁123的厚度在大約2毫米(0.079英寸)和大約3毫米(0. 118英 寸)之間，但應(yīng)該理解的是，該環(huán)形壁可以有不同的厚度而不會超出本發(fā)明的范圍。晶片支 撐板125被置于環(huán)形壁123和安裝凸緣119下面并與它們一體地成形。支撐板125的尺寸 和形狀形成為使得在以下更詳細(xì)描述的拋光作業(yè)中接合和保持晶片35。晶片支撐板125包 括從中延伸的多個(gè)通道127。可以想到，安裝凸緣119、環(huán)形壁123和支撐板125可以由兩 個(gè)或更多個(gè)單獨(dú)的部件構(gòu)成，并連接在一起。還可以想到，保持板117可以和安裝凸緣119、 環(huán)形壁123和支撐板125 —體地成形。第一內(nèi)腔131設(shè)置在壓板115和保持板117之間并由該壓板115和保持板117協(xié) 作地限定。該第一內(nèi)腔131通過管道143與第一壓力源145流體連接。該第一壓力源145 可操作以向第一內(nèi)腔131施加負(fù)(即真空)壓力或正壓力。在一個(gè)合適的實(shí)施例中，第一 壓力源145能夠施加達(dá)到大約29英寸汞柱(in. Hg)的真空和達(dá)到大約40磅/平方英寸 (psi)的正壓力。但應(yīng)該理解的是，該第一壓力源可以施加與所提供的壓力不同范圍的壓 力，而不會超出本發(fā)明的范圍。 如圖7中所示，使用第一壓力源145施加真空到內(nèi)腔131將導(dǎo)致壓板115以及更具體為支撐板125向上偏轉(zhuǎn)(即遠(yuǎn)離晶片35)，結(jié)果導(dǎo)致支撐板有一個(gè)大體凹陷的形狀。因 而，支撐板125能夠從一個(gè)大致平面的位置(圖5和圖6)移動到一個(gè)大致凹形的位置(圖 7)。支撐板125中的向上偏轉(zhuǎn)量與第一壓力源145施加于內(nèi)腔131的真空的量直接成比例。 也就是說，施加的真空越大，向上的偏轉(zhuǎn)越大。此外，支撐板125中的偏轉(zhuǎn)量在其中心處最 大，并沿徑向向外朝壓板的邊緣減少?，F(xiàn)在參照圖8，使用第一壓力源145向內(nèi)腔131施加正壓力將導(dǎo)致支撐板125朝向 晶片35向下偏轉(zhuǎn)，結(jié)果導(dǎo)致壓板有一個(gè)大致凸起的形狀。支撐板125中的向下偏轉(zhuǎn)量與施 加于內(nèi)腔131的正壓力的量直接成比例。也就是說，正壓力越大，向下的偏轉(zhuǎn)越大。因而， 壓板115以及更具體的支撐板125能夠被移動到一個(gè)凸起位置，其在圖8中示出。在壓板115的凹陷位置和凸起位置中，支撐板125中的偏轉(zhuǎn)量都是在其中心處最 大，并且大致沿徑向向外朝支撐板的邊緣減少。結(jié)果，支撐板125能夠以大致平滑的曲線偏 轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，支撐板125在其中心處的偏轉(zhuǎn)量少于約100微米，而更適合地，小于 約50微米。例如，支撐板125能夠在其中心處偏轉(zhuǎn)大約0微米至大約50微米。應(yīng)該理解 的是，支撐板125在其中心處可以有多個(gè)偏轉(zhuǎn)范圍而不會背離本發(fā)明的范圍。在所示的實(shí)施例中，相對薄的環(huán)形壁123用作鉸鏈，支撐板125圍繞該鉸鏈發(fā)生偏 轉(zhuǎn)。換句話說，相對薄的環(huán)形壁123與支撐板125的偏轉(zhuǎn)相關(guān)地發(fā)生撓曲。當(dāng)支撐板向上 偏轉(zhuǎn)(即壓板115的凹陷位置)時(shí)，環(huán)形壁123遠(yuǎn)離驅(qū)動機(jī)構(gòu)45的輸出軸55朝外撓曲，而 當(dāng)支撐板向下偏轉(zhuǎn)(即壓板的凸起位置)時(shí)，環(huán)形壁向內(nèi)朝驅(qū)動機(jī)構(gòu)的輸出軸撓曲。在另 一個(gè)實(shí)施例中，支撐板125能夠圍繞支撐板和環(huán)形壁之間的拐角部151相對于環(huán)形壁123 而向上和向下樞轉(zhuǎn)。換句話說，拐角部151能起鉸鏈的作用。環(huán)形壁123和支撐板125之 間的相對運(yùn)動根據(jù)使用的材料類型以及材料厚度而變化。環(huán)形壁123的厚度是一個(gè)直接影響支撐板125所能夠達(dá)到的偏轉(zhuǎn)量的變量。(影 響支撐板125的偏轉(zhuǎn)的其它變量，例如，包括制成壓板115的材料、壓板115的厚度以及環(huán) 形壁123的高度)。環(huán)形壁123形成為越薄，則支撐板125將越容易且越均勻地偏轉(zhuǎn)。然 而，環(huán)形壁123需要足夠堅(jiān)固以承受拋光作業(yè)。在一個(gè)合適的實(shí)施例中，如前所述，環(huán)形壁 的厚度可以在大約2毫米(0. 079英寸)和大約3毫米(0. 118英寸)之間。但是，應(yīng)該理 解的是環(huán)形壁可以有不同的厚度而并不超出本發(fā)明的范圍。在一個(gè)合適的實(shí)施例中，壓板 115由10毫米厚的不銹鋼制成，但應(yīng)該理解的是壓板可以由其它材料制成。例如，壓板115 可以由聚醚醚酮(PEEK)或其它合適的塑料制成。參照圖5和圖6，在第一內(nèi)腔131中，擋板133 (例如通過螺栓135)安裝到支撐板 125上。擋板133和支撐板125協(xié)作地限定第二內(nèi)腔137。該第二內(nèi)腔137與第二壓力源 147以及形成在支撐板125中的通道127流體連通。該第二壓力源通過管道141連接到第 二內(nèi)腔137。該第二壓力源147能夠通過支撐板125中的通道127直接向晶片35的后表 面155施加正壓力或真空。在使用中，可以由第二壓力源147施加真空，以保持晶片35抵 靠支撐板125，由此提起晶片以便將晶片放到拋光襯墊29上以及將晶片從襯墊上移除。可 以在拋光操作期間由第二壓力源147施加正壓力，以使支撐板中的通道127的存在不起作 用。在所示的實(shí)施例中，管道141、143與軸55同軸對齊，但應(yīng)該理解的是，這些管道可以沿 不同的路徑指向第一內(nèi)腔131和第二內(nèi)腔137。再次參照圖6，保持環(huán)153通過多個(gè)環(huán)狀間隔開的螺 栓(未示出)安裝在支撐板125的底部上。該保持環(huán)153在拋光期間通過形成阻止晶片從拋光頭63下面橫向地移出的 障礙物來擋住晶片35。保持環(huán)153在拋光操作期間與晶片35的邊緣成徑向相對的關(guān)系。 應(yīng)該理解的是，保持環(huán)153可以用其它合適的方式(例如粘附)安裝在支撐板125上。在使用中，一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體晶片35被傳送至晶片拋光裝置21以進(jìn)行拋光。晶片35優(yōu)選地由單晶硅形成，但是文中所述的拋光裝置和拋光方法可容易地適合于拋光其它材 料。能夠用任何合適的方式將半導(dǎo)體晶片35傳送到晶片拋光裝置。在一種布置中，多個(gè)晶 片35在一個(gè)盒子中(未示出)被傳送到拋光裝置21，該盒子被方便地用于多個(gè)晶片的儲存 和輸送。這些盒子可以是各種不同的尺寸，以用于每盒保持任何數(shù)量的晶片，如25、20、15、 13或10個(gè)。在一個(gè)實(shí)施例中，單個(gè)晶片35被從盒子中取出，并且晶片35的前表面39的表面 平坦度使用任何常規(guī)方法進(jìn)行量化。如前所述，晶片35的前表面的平坦度能夠根據(jù)整體平 坦度變化參數(shù)(例如，總厚度變化(“TTV”))，或者根據(jù)相對于晶片的基準(zhǔn)平面(例如，局 部最適合基準(zhǔn)平面)測量的局部平坦度變化參數(shù)(例如，局部總指示讀數(shù)(“STIR”)或局 部焦點(diǎn)平面偏差(“SFPD”))進(jìn)行量化。在另一實(shí)施例中，晶片39的平坦度沒有在拋光操 作前被量化。相反，平坦度僅在晶片39被拋光后確定。在晶片的前表面39的表面平坦度被量化后，晶片35被移動至適于被接納在拋光 裝置21的拋光頭63中的位置。更具體地說，晶片35的后表面155與壓板115的支撐板125 接觸。第二壓力源147產(chǎn)生的真空通過支撐板中的通道127被施加到晶片35的后表面155 上，以保持晶片與拋光頭63接觸。安裝在支撐板125上的保持環(huán)153阻止了晶片35相對 于該支撐板的橫向運(yùn)動。通過使用臂53，晶片35被提起、移動、和放置成與拋光襯墊29接 觸，以便晶片的前表面39與拋光襯墊的工作面37直接接觸。拋光裝置21的臂53施加向 下的力，以促使晶片35抵靠拋光襯墊29。安裝在基部23上的轉(zhuǎn)盤27和從而拋光襯墊29共同地圍繞軸線A相對于基部23 旋轉(zhuǎn)。隨著拋光襯墊29旋轉(zhuǎn)，經(jīng)由漿料輸送系統(tǒng)(未示出)將持續(xù)供給的拋光漿料輸送到 襯墊。轉(zhuǎn)盤27的旋轉(zhuǎn)可由轉(zhuǎn)盤馬達(dá)和轉(zhuǎn)盤控制裝置(未示出)控制，以選擇性地設(shè)定拋光 襯墊29的旋轉(zhuǎn)速度。漿料的輸送可使用該漿料輸送系統(tǒng)來控制。使用驅(qū)動機(jī)構(gòu)45使拋光頭63圍繞軸線B旋轉(zhuǎn)，該軸線B基本平行于轉(zhuǎn)盤的軸線 A并與其間隔開(圖4)。使用驅(qū)動機(jī)構(gòu)45的控制裝置(未示出)控制拋光頭63的旋轉(zhuǎn)速 度。在一個(gè)合適的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)盤27和拋光頭63沿相反方向并且以不同的速度旋轉(zhuǎn)。除 了旋轉(zhuǎn)以外，通過臂53使拋光頭63相對于拋光襯墊29擺動。由于晶片35被穩(wěn)固地保持 到拋光頭63，因此當(dāng)所述臂促使晶片35的前表面39與拋光襯墊29接觸的同時(shí)，該晶片隨 拋光頭而旋轉(zhuǎn)和擺動。在促使晶片35與拋光襯墊29接觸的情況下，操作第二壓力源147以施加正壓力， 以使支撐板125中的通道127的存在不起作用。第二壓力源147施加的正壓力和真空被直 接傳遞到晶片35的后表面155。第二壓力源147通過管道141向第二內(nèi)腔137選擇性加 壓或施加真空，該第二內(nèi)腔137由擋板133和支撐板125限定。該壓力/真空通過支撐板 125中的通道127被直接施加到晶片35的后表面155。基于晶片35的前表面39的平坦度，確定壓板115的支撐板125的合適的或最佳 的位置。如上所述，支撐板125可處于大致平的位置(圖6)、凹陷位置(圖7)、或凸起位置(圖8)。如果晶片35的前表面39是大致平的，則在拋光操作期間，支撐板125將保留在其 大致平的或中性的位置。如果晶片35的前表面39具有“拱凸”的形狀，那么支撐板125將 移至其凸起位置，以使與晶片的邊緣處相比，晶片的中心處被施加更大的壓力。如果晶片的 前表面39具有“凹進(jìn)”的形狀，那么支撐板125將移至其凹陷位置，以使與晶片的中心處相 比，晶片的邊緣處被施加更大的壓力。通過對由壓板115和保持板117限定的第一內(nèi)腔131加壓，使壓板115的支撐板 125從大致平的位置移至凸起位置。向內(nèi)腔131施加正壓力導(dǎo)致支撐板125朝晶片35向 下偏轉(zhuǎn)，結(jié)果導(dǎo)致支 撐板具有大致凸起的形狀。支撐板125中的向下偏轉(zhuǎn)量與施加于內(nèi)腔 131的正壓力的量直接成比例。也就是說，正壓力越大，向下的偏轉(zhuǎn)也越大。支撐板125偏 轉(zhuǎn)的量基于晶片35的前表面39的拱凸程度。與具有較小拱凸的晶片相比，對于具有較大 拱凸的晶片支撐板125將被偏轉(zhuǎn)更大的量。支撐板125的凸起位置導(dǎo)致晶片35的前表面39的中心在比晶片邊緣更大的壓力 作用下與拋光襯墊29接觸。結(jié)果，與晶片35的邊緣處相比，晶片35的更多材料從晶片中 心被去除。換句話說，與晶片35的邊緣相比，晶片35的中心被更多地拋光。從晶片35的 前表面39去除材料的這種差異導(dǎo)致具有拱凸形前表面的晶片被拋光為具有大致平的前表 面的晶片。通過向第一內(nèi)腔131施加真空，使壓板115的支撐板125從其大致平的位置移至 凹陷位置。施加真空給第一內(nèi)腔131導(dǎo)致支撐板125遠(yuǎn)離晶片35向上偏轉(zhuǎn)，結(jié)果導(dǎo)致支撐 板具有大致凹陷的形狀。支撐板125中的向上偏轉(zhuǎn)量與施加到內(nèi)腔131的真空的量直接成 比例。也就是說，真空越大，向上的偏轉(zhuǎn)也越大。支撐板被偏轉(zhuǎn)的量基于晶片35的前表面 39的凹進(jìn)程度。與具有較小凹進(jìn)的晶片相比，對于具有更大凹進(jìn)的晶片，支撐板125將偏轉(zhuǎn) 更大的量。支撐板125的凹陷位置導(dǎo)致與晶片35的中心相比，晶片35的前表面39的邊緣在 更大的壓力作用下與拋光襯墊29接觸。結(jié)果，與晶片的中心相比，從晶片邊緣附近去除了 晶片35的更多材料。換句話說，與晶片35的中心相比，晶片35的邊緣被更多地拋光。從 晶片35的前表面39去除材料的這種差異導(dǎo)致具有大致凹進(jìn)形狀的前表面的晶片被拋光為 具有大致平的前表面的晶片。在壓板115的凹陷位置和凸起位置兩者中，支撐板125中的偏轉(zhuǎn)量在其中心處最 大，并朝支撐板的邊緣沿徑向向外減少。如上所述，支撐板125鉸接到環(huán)形壁123。結(jié)果，支 撐板125能夠相對于環(huán)形壁123樞轉(zhuǎn)。在另一個(gè)實(shí)施例中，基于拋光襯墊29的磨損確定支撐板125的位置和偏轉(zhuǎn)量(如 果有的話)。如上所述以及圖1中所示，襯墊磨損導(dǎo)致襯墊的環(huán)形帶AB比襯墊的其它部分 磨損更多，這是因?yàn)樵谝r墊的每次回轉(zhuǎn)中晶片35都與襯墊的環(huán)形帶中的部分相接觸。襯墊 磨損在遠(yuǎn)離環(huán)形帶AB延伸的區(qū)域LA中逐漸變得不嚴(yán)重，這是因?yàn)檫@些區(qū)域僅僅在襯墊的 一些回轉(zhuǎn)期間與晶片接觸。此外，與襯墊上接近環(huán)形帶的部分相比，襯墊上遠(yuǎn)離環(huán)形帶的部 分的接觸較不頻繁。結(jié)果，在圖1中由隨著遠(yuǎn)離環(huán)形帶而變得漸淺的陰影示出的這些區(qū)域 LA遭到漸變的襯墊磨損，該襯墊磨損遠(yuǎn)離環(huán)形帶則變得較不嚴(yán)重并且接近環(huán)形帶則變得更 嚴(yán)重。襯墊的最外側(cè)部分OM和最內(nèi)側(cè)部分IM在拋光操作期間沒有與晶片接觸，因而沒有 遭到任何顯著的磨損。這些區(qū)域0M，IM在圖1中未用陰影表示。
當(dāng)襯墊磨損時(shí)，襯墊不再是平的，而是具有與圖1中的環(huán)形帶AB相應(yīng)的環(huán)形凹陷。 在一個(gè)實(shí)施例中，為了補(bǔ)償造成從晶片35的前表面39的中心去除的材料減少的襯墊磨損， 支撐板125被從大致平的位置移至凸起位置，從而與晶片的邊緣處相比，晶片的中心被施 加更大的壓力。通過向第一內(nèi)腔131加壓，壓板115的支撐板125被從大致平的位置移至 凸起位置，如上所述，這使得支撐板125朝晶片35向下偏轉(zhuǎn)。與具有較小磨損的拋光襯墊 相比，對于具有較大磨損的拋光襯墊29，支撐板125將被偏轉(zhuǎn)更大的量。在一個(gè)實(shí)施例中，為補(bǔ)償造成從晶片35的前表面39的中心去除的材料增加的襯 墊磨損，通過施加真空到第一內(nèi)腔131，將支撐板125從其大致平的位置移至凹陷位置。如 上所述，這導(dǎo)致支撐板遠(yuǎn)離晶片35向上偏轉(zhuǎn)。支撐板125的凹陷位置導(dǎo)致與晶片35的中 心相比，晶片35的前表面39的邊緣在更大壓力的作用下與拋光襯墊29接觸。晶片35的前表面39由拋光裝置21有效地拋光選定的一段時(shí)間。在拋光操作期 間，晶片35的前表面39被拋光為精整光潔度(finish polish)，而晶片的后表面155沒有 被拋光為精整光潔度。當(dāng)拋光操作完成時(shí)，從拋光頭63和拋光裝置21上取下晶片。通過 向腔137施加空氣壓力，隨著空氣從孔127吹出，導(dǎo)致晶片從拋光頭63上釋放，從而有助于 晶片35的取下。在從拋光裝置21取下晶片35后，使用任何常規(guī)方法來量化晶片35的前表面39的 表面平坦度。如前所述，晶片35的平坦度能夠根據(jù)整體平坦度變化參數(shù)(例如，總厚度變 化(“TTV”))、或者根據(jù)相對于晶片的基準(zhǔn)平面(例如，局部最適合基準(zhǔn)平面)測量的局部 平坦度變化參數(shù)(例如，局部總指示讀數(shù)(“STIR”)或局部焦點(diǎn)平面偏差(“SFPD”))進(jìn) 行量化?；诰?5的表面平坦度，支撐板125的位置(即平的、凸起的和凹陷的)可以 改變以拋光隨后的晶片。因而，隨著時(shí)間的經(jīng)過，當(dāng)拋光襯墊29磨損時(shí)，可以對支撐板125 進(jìn)行調(diào)節(jié)，以補(bǔ)償襯墊的拋光特性的變化。這樣，隨后被拋光的晶片的平坦度不會受到襯墊 磨損的不利影響。應(yīng)該理解的是，如果晶片的表面平坦度不可接受，則晶片35可以被重新 拋光。因此，在此公開的拋光頭63、更具體為壓板115，補(bǔ)償了拋光襯墊29的磨損，從而 改善了正在用磨損的拋光襯墊進(jìn)行拋光的晶片的TTV，并且延長了拋光襯墊的使用壽命。這 減少了需要購買的拋光襯墊29的數(shù)量，并且減少了需要更換襯墊的次數(shù)。現(xiàn)在參照圖9，本發(fā)明另外涉及在上述的晶片拋光裝置21上被拋光的一個(gè)或多個(gè) 單側(cè)拋光的、單晶半導(dǎo)體晶片35。晶片35優(yōu)選由單晶硅制成，但是本發(fā)明的拋光裝置和方 法可容易地適于拋光其它材料。晶片35的前表面39被拋光為精整光潔度，而晶片的后表 面155沒有被拋光為精整光潔度。但是應(yīng)該理解的是，可以通過將晶片翻轉(zhuǎn)并拋光其后表 面來將晶片35的后表面155拋光為精整光潔度。大部分晶片35另外具有從晶片的邊緣被 去除的小的材料帶或槽口(未示出)。晶片35的前表面39是均勻的。除了其它用途以外， 所述晶片可以被用于電路的平板印刷。當(dāng)介紹本發(fā)明或者其優(yōu)選實(shí)施例的元件時(shí)，冠詞“一”、“一個(gè)”、“該”和“所述”意 味著存在一個(gè)或多個(gè)所述元件。術(shù)語“包含”、“包括”和“具有”是指包含在內(nèi)，意味著除了 列出的元件外還可能有其它的元件。由于可以對上述結(jié)構(gòu)做出各種不同的改變而不會偏離本發(fā)明的范圍，因此包含在 上述記載中的或在附圖中示出的所有內(nèi)容都應(yīng)該被視為是說明性的而非限制性的。
權(quán)利要求
1.一種晶片拋光裝置，包括基部；轉(zhuǎn)盤，所述轉(zhuǎn)盤上具有拋光襯墊并且所述轉(zhuǎn)盤安裝在基部上，以便所述轉(zhuǎn)盤和拋光襯 墊相對于基部圍繞垂直于所述轉(zhuǎn)盤和拋光襯墊的軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述拋光襯墊包括工作 面，所述工作面能與晶片的前表面接合以拋光所述晶片的前表面；驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)安裝在基部上，以提供圍繞基本平行于轉(zhuǎn)盤的軸線的軸線的 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；以及拋光頭，所述拋光頭連接到用于驅(qū)動所述拋光頭旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述拋光頭具有適 配成保持晶片以使晶片的前表面與拋光襯墊的工作面接合的壓板，所述壓板具有大致平面 位置，并且能夠選擇性地從所述平面位置移至凸起位置以及移至凹陷位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片拋光裝置，其特征在于，還包括第一壓力源，所述第一壓 力源用于向所述壓板施加正壓力以使所述壓板從平面位置移至凸起位置，以及用于產(chǎn)生真 空以使所述壓板從平面位置移至凹陷位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶片拋光裝置，其特征在于，所述壓板包括支撐板和從該支 撐板延伸的環(huán)形壁，該支撐板和該環(huán)形壁至少部分地限定第一內(nèi)腔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶片拋光裝置，其特征在于，還包括保持板，所述保持板、支 撐板和環(huán)形壁限定該第一內(nèi)腔。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶片拋光裝置，其特征在于，所述支撐板能夠相對于該環(huán)形 壁圍繞一鉸鏈偏轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶片拋光裝置，其特征在于，所述環(huán)形壁限定了支撐板能夠 圍繞其偏轉(zhuǎn)的鉸鏈。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的晶片拋光裝置，其特征在于，所述環(huán)形壁具有在大約2毫米 (0. 079英寸)和大約3毫米(0. 118英寸)之間的厚度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片拋光裝置，其特征在于，所述壓板包括多個(gè)延伸通過所 述壓板的通道。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的晶片拋光裝置，其特征在于，還包括用于向延伸通過所述壓 板的通道施加壓力的第二壓力源。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的晶片拋光裝置，其特征在于，還包括安裝在所述壓板上的擋 板，該擋板和壓板協(xié)作地限定第二內(nèi)腔。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片拋光裝置，其特征在于，所述壓板由不銹鋼制成。
12.一種用于在拋光裝置中保持晶片的拋光頭，該拋光頭包括壓板，所述壓板具有用于 在拋光裝置的操作期間接合并保持晶片的支撐板，該支撐板具有大致平面位置并能夠選擇 性地從該平面位置移動到凸起位置以及移動到凹陷位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的拋光頭，其特征在于，所述壓板還包括從該支撐板向外延 伸的環(huán)形壁。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的拋光頭，其特征在于，所述環(huán)形壁限定了一鉸鏈，所述支撐 板能夠繞該鉸鏈偏轉(zhuǎn)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的拋光頭，其特征在于，所述支撐板和環(huán)形壁形成為單個(gè)部件。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的拋光頭，其特征在于，所述支撐板包括多個(gè)從中延伸的通道。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的拋光頭，其特征在于，所述壓板至少部分地限定一內(nèi)腔。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的拋光頭，其特征在于，所述壓板由不銹鋼制成。
19.一種拋光半導(dǎo)體晶片的方法，包括如下步驟 量化半導(dǎo)體晶片的前表面的平坦度；將半導(dǎo)體晶片放置成與晶片拋光裝置的拋光頭接觸，該拋光頭具有壓板，并且晶片放 置成與所述壓板直接接觸；定位由拋光頭保持的晶片，以使晶片的前表面接合拋光襯墊的工作面； 使晶片的前表面抵靠拋光襯墊；基于晶片的前表面的平坦度，使所述壓板從大致平面位置偏轉(zhuǎn)至凸起位置和凹陷位置 的其中之一；驅(qū)動在拋光裝置的轉(zhuǎn)盤上的拋光襯墊圍繞第一軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；驅(qū)動拋光頭大致圍繞不與第一軸線重合的第二軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而拋光晶片的前表使晶片與轉(zhuǎn)盤脫離接合；以及 從拋光頭上取下晶片。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，使壓板偏轉(zhuǎn)的步驟包括使壓板從大致 平面位置偏轉(zhuǎn)到凸起位置，以便拋光具有大致拱凸形狀的前表面的晶片。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，還包括對拋光頭的第一內(nèi)腔加壓以使 所述壓板偏轉(zhuǎn)。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，使所述壓板偏轉(zhuǎn)的步驟包括使所述壓 板從大致平面位置偏轉(zhuǎn)到凹陷位置，以便拋光具有大致凹進(jìn)形狀的前表面的晶片。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，還包括向拋光頭的第一內(nèi)腔施加真空 以使所述壓板偏轉(zhuǎn)。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，將半導(dǎo)體晶片放置成與壓板直接接觸 的步驟包括穿過壓板向晶片的后表面施加真空。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，還包括使晶片的前表面相對于拋光襯 墊的工作面擺動。
26.一種拋光一批半導(dǎo)體晶片的方法，包括如下步驟將該批半導(dǎo)體晶片中的一個(gè)晶片放置成與晶片拋光裝置的拋光頭相接觸，該拋光頭具 有壓板，并且晶片放置成與所述壓板直接接觸；定位由拋光頭保持的晶片，以使晶片的前表面接合拋光襯墊的工作面，該工作面有磨損；基于拋光襯墊的工作面中的磨損量，使所述壓板從大致平面位置偏轉(zhuǎn)到凸起位置和凹 陷位置的其中之一；使晶片的前表面抵靠拋光襯墊；驅(qū)動在拋光裝置的轉(zhuǎn)盤上的拋光襯墊圍繞第一軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；驅(qū)動拋光頭大致圍繞不與第一軸線重合的第二軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而拋光晶片的前表面；使晶片與轉(zhuǎn)盤脫離接合；以及 從拋光頭上取下晶片。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的方法，其特征在于，還包括量化晶片的前表面的平坦度。
全文摘要
一種晶片拋光裝置，具有基部(23)和轉(zhuǎn)盤(27)，轉(zhuǎn)盤(27)上具有拋光襯墊(29)，并安裝在基部(23)上以便轉(zhuǎn)盤(27)和拋光襯墊(29)相對于基部(23)繞垂直于轉(zhuǎn)盤和拋光襯墊的軸線進(jìn)行轉(zhuǎn)動。拋光襯墊(29)包括工作面，其能與晶片的前表面接合以拋光晶片的前表面。驅(qū)動機(jī)構(gòu)(45)安裝在基部上以提供繞基本平行于轉(zhuǎn)盤軸線的軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。拋光頭(63)連接于驅(qū)動機(jī)構(gòu)(45)以驅(qū)動拋光頭轉(zhuǎn)動。拋光頭(45)具有適配成保持晶片的壓板(115)，以使晶片的前表面與拋光襯墊(29)的工作面接合。壓板(115)具有大致平面位置并能夠選擇性地從該平面位置移至凸起位置和移至凹陷位置。
文檔編號B24B37/04GK102046331SQ200980120268
公開日2011年5月4日 申請日期2009年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日
發(fā)明者P·D·阿爾布雷克特, Z·郭強(qiáng) 申請人:Memc電子材料有限公司