用于晶圓邊緣修整的研磨輪的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于晶圓邊緣修整的研磨輪，包括：具有開口側(cè)的頭部以及環(huán)繞所述頭部的開口側(cè)的邊緣接合的研磨端。所述研磨端被布置成在所述晶圓邊緣修整期間具有環(huán)繞晶圓邊緣的多個(gè)同步觸點(diǎn)。
【專利說明】用于晶圓邊緣修整的研磨輪
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明一般地涉及集成電路，更具體地，涉及用于晶圓邊緣修整的研磨輪。
【背景技術(shù)】
[0002]在一些集成電路制造中，對晶圓的邊緣進(jìn)行修整以減少加工(例如，薄化)期間對晶圓的損壞。然而，在邊緣修整期間，晶圓可能遭受剝落、開裂或者其他損害。此外，由于損壞一些邊緣修整刀片壽命短和產(chǎn)量低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的缺陷，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于晶圓邊緣修整的研磨輪，包括:頭部，具有開口側(cè)；以及研磨端，接合至所述頭部的開口側(cè)的邊緣；其中，所述研磨端被布置成在所述晶圓邊緣修整期間環(huán)繞晶圓邊緣具有多個(gè)同步觸點(diǎn)。
[0004]該研磨輪進(jìn)一步包括位于所述頭部的側(cè)壁上的至少一個(gè)開口。
[0005]該研磨輪進(jìn)一步包括位于所述頭部的頂部上的旋轉(zhuǎn)軸。
[0006]在該研磨輪中，所述研磨端的直徑等于要被修整邊緣的晶圓的直徑。
[0007]在該研磨輪中，所述研磨端包括:金剛石、立方氮化碳(CBN)、SiC或者它們的任何組合。
[0008]在該研磨輪中，所述頭部是杯形并且包括不銹鋼、鋁或者它們的任何組合。
[0009]在該研磨輪中，利用包括陶瓷、樹脂、橡膠或者它們的任何組合的接合材料來接合所述頭部和所述研磨端。
[0010]在該研磨輪中，所述研磨端具有矩形、三角形、圓形或者平行四邊形的截面。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種晶圓邊緣修整的方法，包括:固定用于邊緣修整的晶圓；向所述晶圓移動(dòng)研磨輪；以及旋轉(zhuǎn)用于晶圓邊緣修整的所述研磨輪，其中，所述研磨輪和所述晶圓具有同心軸。
[0012]該方法進(jìn)一步包括提供所述晶圓的超聲振動(dòng)。
[0013]該方法進(jìn)一步包括提供所述研磨輪的超聲振動(dòng)。
[0014]在該方法中，通過所述研磨輪的側(cè)壁上的至少一個(gè)開口來去除研磨屑。
[0015]該方法進(jìn)一步包括將所述研磨輪固定在旋轉(zhuǎn)模塊上。
[0016]在該方法中，所述研磨輪包括頭部和接合至所述頭部的研磨端，并且所述研磨端被布置成在所述晶圓邊緣修整期間環(huán)繞晶圓邊緣具有多個(gè)同步觸點(diǎn)。
[0017]在該方法中，所述研磨端的直徑等于要被修整邊緣的晶圓的直徑。
[0018]在該方法中，所述研磨端包括金剛石、立方氮化碳(CBN)、SiC或者它們的任何組
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[0019]在該方法中，所述頭部包括不銹鋼、鋁或者它們的任何組合。
[0020]在該方法中，利用包括陶瓷、樹脂、橡膠或者它們的任何組合的接合材料來接合所述頭部和所述研磨端。[0021]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種用于晶圓邊緣修整的研磨輪，包括:頭部，具有開口側(cè)；旋轉(zhuǎn)軸，位于所述頭部的頂部上；以及研磨端，接合至所述頭部的所述開口側(cè)的邊緣，其中，所述研磨端的直徑等于要被修整邊緣的晶圓的直徑并且所述研磨端被布置成在所述晶圓邊緣剪切期間環(huán)繞晶圓邊緣具有多個(gè)同步觸點(diǎn)。
[0022]該研磨輪進(jìn)一步包括位于所述頭部的側(cè)壁上的至少一個(gè)開口。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]現(xiàn)在將結(jié)合附圖所進(jìn)行的以下描述作為參考，其中:
[0024]圖1A是根據(jù)一些實(shí)施例的用于晶圓邊緣修整的示例性研磨輪的示意圖；
[0025]圖1B是根據(jù)一些實(shí)施例在使用圖1A中的研磨輪修整晶圓邊緣之后的示例性晶圓的不意圖；以及
[0026]圖2A是根據(jù)一些實(shí)施例的圖1A中的示例性研磨輪的截面圖；
[0027]圖2B是根據(jù)一些實(shí)施例的另一種示例性研磨輪的截面圖；
[0028]圖2C是根據(jù)一些實(shí)施例的圖1A中的研磨輪的示例性研磨端的截面圖；以及
[0029]圖3是根據(jù)一些實(shí)施例使用圖1A中的研磨輪修整晶圓邊緣的方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面詳細(xì)討論各個(gè)實(shí)施例的制造和使用。然而，應(yīng)該理解本發(fā)明提供了許多可以在各種具體環(huán)境中實(shí)現(xiàn)的可應(yīng)用的發(fā)明構(gòu)思。所討論的具體實(shí)施例僅示出了制造和使用本發(fā)明的具體方式，并且不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0031]另外，本發(fā)明可以在各種實(shí)例中重復(fù)標(biāo)號(hào)和/或字母。這種重復(fù)為了簡化和清楚的目的并且其本身并沒有規(guī)定所述的不同實(shí)施例和/或結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。而且，下面本發(fā)明中位于另一個(gè)部件上、連接至另一個(gè)部件和/或耦合至另一個(gè)部件的部件形成可以包括以直接接觸的方式形成這些部件的實(shí)施例，并且也可以包括形成介于這些部件之間附加部件使得這些部件不直接接觸的實(shí)施例。另外，可以使用諸如“下部的”、“上部的”、“水平的”、“垂直的”、“在...之上”、“在...之下”、“在...上面”、“在...下面”、“在...頂部”、“在...底部”等空間相對位置關(guān)系的術(shù)語以及它們的派生詞(例如，“水平地”，“垂直地”，“向上地”等)，以容易地描述本發(fā)明中一個(gè)部件與另一部件的關(guān)系?？臻g相對位置關(guān)系的術(shù)語旨在覆蓋包括這些部件的裝置的各種不同定向。
[0032]圖1A是根據(jù)一些實(shí)施例的用于晶圓邊緣修整的示例性研磨輪100的示意圖。研磨輪100具有頭部102、研磨端104以及位于頭部102頂部上的旋轉(zhuǎn)軸108。在一些實(shí)施例中，頭部102是杯形。頭部102具有朝向圖1A中晶圓110的開口側(cè)。
[0033]根據(jù)一些實(shí)施例，晶圓110具有接合在一起的多層，例如，載體晶圓和器件晶圓。晶圓110可以包括:硅、二氧化硅、氧化鋁、藍(lán)寶石、鍺、砷化鎵(GaAs)、硅和鍺的合金、磷化銦(InP)和/或任何其他的合適材料。
[0034]頭部102包括不銹鋼、鋁、它們的任何組合或者可以提供用于邊緣修整的足夠機(jī)械硬度和強(qiáng)度的任何其他合適的材料。可以利用包括陶瓷、樹脂、橡膠、它們的任何組合或者任何其他合適的材料的接合材料來接合頭部102和研磨端104。
[0035]環(huán)繞頭部102的開口側(cè)的邊緣接合研磨端104。研磨端104被布置成當(dāng)研磨輪100移動(dòng)至與用于邊緣修整的晶圓110接觸時(shí)，環(huán)繞晶圓110的邊緣具有多個(gè)同步觸點(diǎn)。在一些實(shí)施例中，研磨端104的直徑等于要被修整的晶圓110的直徑，并且研磨輪100的內(nèi)部高度等于晶圓110的厚度。在一些實(shí)例中，研磨輪100的研磨端104的直徑為8英寸或者12英寸并且研磨輪100的內(nèi)部高度為大約750 μ m。在其他實(shí)施例中，研磨輪100的內(nèi)部高度可以小于或者大于晶圓110的厚度。
[0036]研磨端104包括金剛石、立方氮化碳(CBN)、SiC、它們的任何組合或者任何其他合適的材料。在一些其他實(shí)施例中，研磨端104可以環(huán)繞頭部102的邊緣的觸點(diǎn)具有波狀、鋸齒狀或者其他形狀的多個(gè)突出點(diǎn)，以與晶圓110的邊緣具有多個(gè)同步觸點(diǎn)。
[0037]研磨輪100具有環(huán)繞晶圓110的邊緣的大致均勻的觸點(diǎn)，該研磨輪100在邊緣修整期間與利用有限局部接觸的一些其他研磨輪或者刀片相比具有較大的接觸面積。因此，研磨輪100對晶圓110的邊緣施加全局均勻力，與一些其他方法相比較，研磨輪100提供了更加穩(wěn)定和可靠的邊緣修整結(jié)果和更高的產(chǎn)量，即，每小時(shí)晶圓產(chǎn)量(WPH)。通過使用研磨輪100，通過增加環(huán)繞晶圓110的邊緣的接觸面積來降低施加在晶圓110的邊緣上力的局部集中。
[0038]在頭部102的主體上(例如，在側(cè)壁上)具有開口(例如，孔)106。開口 106提供了來自邊緣修整的研磨屑的流動(dòng)通道，例如，去除的材料、研磨劑和/或研磨漿液(Si02、CeO2和這些元素的其他化合物)。這降低了由于研磨屑粘在晶圓110和研磨輪100之間所導(dǎo)致的對研磨輪100的磨損。
[0039]研磨輪100固定在旋轉(zhuǎn)模塊114上。旋轉(zhuǎn)軸108用于固定和旋轉(zhuǎn)研磨輪100。旋轉(zhuǎn)模塊114朝向晶圓110移動(dòng)研磨輪100并且旋轉(zhuǎn)研磨輪100以用于邊緣修整。研磨輪100與晶圓110具有在邊緣修整期間用于旋轉(zhuǎn)的同心軸118。與研磨輪100和晶圓具有垂直軸的其他方法相比，該同心軸提供更大的穩(wěn)定性。
[0040]晶圓110固定(例如，安裝)在用于晶圓邊緣修整的晶圓安裝模塊116上。研磨輪100提供了環(huán)繞晶圓110的邊緣的相對均勻的力。與一些其他單端的或者局部力晶圓邊緣修整輪或者刀片相比較，這有助于更有效的邊緣修整工藝。
[0041]在一些實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)模塊114或者晶圓安裝模塊116還提供了超聲振動(dòng)。在晶圓邊緣修整工藝期間，開口 106和超聲振動(dòng)更有效的去除可能粘在晶圓110和研磨端104之間的研磨屑并且降低了對晶圓110表面的損壞。
[0042]此外，當(dāng)用超聲振動(dòng)通過開口 106去除研磨屑時(shí)，研磨端104可以具有自銳化效應(yīng)。這反過來可以提高邊緣修整的效率。在一些實(shí)例中，與其他方法相比較，當(dāng)在晶圓110上使用研磨輪100和超聲振動(dòng)時(shí)，WPH提高超過36倍。
[0043]圖1B是根據(jù)一些實(shí)施例使用圖1A中的研磨輪修整晶圓邊緣之后的示例性晶圓110的示意圖。晶圓110表示修整邊緣112。
[0044]圖2A是根據(jù)一些實(shí)施例的圖1A中的示例性研磨輪100的截面圖。圖2A中的頭部102具有帶有底部側(cè)面開口的矩形截面。研磨端104接合至頭部102的底部。用于固定和旋轉(zhuǎn)研磨輪100的旋轉(zhuǎn)軸108位于頭部102的頂部上。
[0045]圖2B是根據(jù)一些實(shí)施例的另一種示例性研磨輪的截面圖。圖2B中的頭部102具有對稱梯形截面，其中，對稱梯形截面的加寬底部側(cè)面開口。根據(jù)一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例，頭部102的內(nèi)徑在朝向頭部102的底部開口側(cè)的方向上增大，生成了頭部102的傾斜側(cè)壁。此夕卜，由于頭部102的傾斜側(cè)壁的延伸，研磨端104具有平行四邊形形狀。
[0046]圖2C是根據(jù)一些實(shí)施例的圖1A中的研磨輪的示例性研磨端104的截面圖。研磨輪100可以具有有助于穩(wěn)定接觸區(qū)域并且在邊緣修整期間提供對沖擊的緩沖的不同的端部幾何形狀。在一些實(shí)施例中，研磨端104具有矩形104a、三角形104b (具有斜邊或者斜面端點(diǎn))、圓形104c或者平行四邊形104d。在其他實(shí)施例中，可以使用任何其他合適的形狀。
[0047]圖3是根據(jù)一些實(shí)施例使用圖1A中的研磨輪100修整晶圓邊緣的方法的流程圖。在步驟302中，用于邊緣修整的晶圓固定在晶圓安裝模塊上。在步驟304中，向晶圓移動(dòng)研磨輪。在步驟306中，旋轉(zhuǎn)用于晶圓邊緣修整研磨輪，其中，研磨輪和晶圓具有同心軸。
[0048]在各種實(shí)施例中，向晶圓或者研磨輪提供超聲振動(dòng)。通過研磨輪側(cè)壁上的至少一個(gè)開口去除來自邊緣修整的研磨屑。研磨輪固定在旋轉(zhuǎn)模塊上。研磨輪包括頭部和接合至頭部的研磨端。研磨端布置成具有環(huán)繞晶圓邊緣的多個(gè)同步觸點(diǎn)。研磨端具有與被邊緣修整的晶圓直徑相等的直徑。
[0049]在各種實(shí)施例中，研磨端包括金剛石、立方氮化碳(CBN)、SiC或者它們的任何組合。頭部包括不銹鋼、鋁或者它們的任何組合。利用包括陶瓷、樹脂、橡膠或者它們的任何組合的接合材料接合頭部和研磨端。
[0050]根據(jù)一些實(shí)施例，一種用于晶圓邊緣修整的研磨輪包括具有開口側(cè)的頭部以及環(huán)繞所述頭部的開口側(cè)的邊緣接合的研磨端。所述研磨端布置成在所述晶圓邊緣修整期間環(huán)繞晶圓邊緣具有多個(gè)同步觸點(diǎn)。
[0051]根據(jù)一些實(shí)施例，一種晶圓邊緣修整的方法包括固定用于邊緣修整的晶圓。向所述晶圓移動(dòng)研磨輪。旋轉(zhuǎn)用于晶圓邊緣修整的研磨輪，其中，所述研磨輪和所述晶圓具有同心軸。
[0052]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解可以具有本發(fā)明的許多實(shí)施例的變形例。盡管已經(jīng)詳細(xì)地描述了實(shí)施例及其特征，但應(yīng)該理解，可以在不背離實(shí)施例的主旨和范圍的情況下，做各種不同的改變、替換和更改。而且，本申請的范圍并不旨在限制本說明書中描述的工藝、機(jī)器、制造、材料組分、裝置、方法和步驟的特定實(shí)施例。作為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解，通過本發(fā)明，現(xiàn)有的或今后開發(fā)的用于執(zhí)行與根據(jù)本發(fā)明所采用的所述相應(yīng)實(shí)施例基本相同的功能或獲得基本相同結(jié)果的工藝、機(jī)器、制造、材料組分、裝置、方法或步驟根據(jù)本發(fā)明可以被使用。
[0053]上述方法實(shí)施例示出了示例性步驟，但是不必以所示順序?qū)嵤┻@些步驟。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的精神和范圍，可以適當(dāng)增加、替換步驟、改變步驟順序和/或去除步驟。結(jié)合不同權(quán)利要求和/或不同實(shí)施例的實(shí)施例在本發(fā)明的范圍內(nèi)并且在審閱本發(fā)明之后本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解這項(xiàng)實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種用于晶圓邊緣修整的研磨輪，包括: 頭部，具有開口側(cè)；以及 研磨端，接合至所述頭部的開口側(cè)的邊緣； 其中，所述研磨端被布置成在所述晶圓邊緣修整期間環(huán)繞晶圓邊緣具有多個(gè)同步觸點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨輪，進(jìn)一步包括位于所述頭部的側(cè)壁上的至少一個(gè)開□。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨輪，進(jìn)一步包括位于所述頭部的頂部上的旋轉(zhuǎn)軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨輪，其中，所述研磨端的直徑等于要被修整邊緣的晶圓的直徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨輪，其中，所述研磨端包括:金剛石、立方氮化碳(CBN)、SiC或者它們的任何組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨輪，其中，所述頭部是杯形并且包括不銹鋼、鋁或者它們的任何組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨輪，其中，利用包括陶瓷、樹脂、橡膠或者它們的任何組合的接合材料來接合所述頭部和所述研磨端。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨輪，其中，所述研磨端具有矩形、三角形、圓形或者平行四邊形的截面。
9.一種晶圓邊緣修整的方法，包括: 固定用于邊緣修整的晶圓； 向所述晶圓移動(dòng)研磨輪；以及 旋轉(zhuǎn)用于晶圓邊緣修整的所述研磨輪，其中，所述研磨輪和所述晶圓具有同心軸。
10.一種用于晶圓邊緣修整的研磨輪，包括: 頭部，具有開口側(cè)； 旋轉(zhuǎn)軸，位于所述頭部的頂部上；以及 研磨端，接合至所述頭部的所述開口側(cè)的邊緣， 其中，所述研磨端的直徑等于要被修整邊緣的晶圓的直徑并且所述研磨端被布置成在所述晶圓邊緣剪切期間環(huán)繞晶圓邊緣具有多個(gè)同步觸點(diǎn)。
【文檔編號(hào)】B24B37/11GK103707177SQ201310020037
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月16日
【發(fā)明者】黃信華, 劉丙寅, 謝元智, 趙蘭璘, 蔡嘉雄 申請人:臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司