板和包括该板的晶圆双侧研磨设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种被设置在晶圆双侧研磨设备中的平板，并具体涉及晶圆双侧研磨设备中的如下所述的平板:用于防止双侧研磨工序中使用的浆料沉积在该平板上，并且本发明还涉及一种包括该平板的双侧研磨设备。
【背景技术】
[0002]通常来说，硅晶圆通过切片工序、精研(lapping)工序、刻蚀工序、抛光工序以及清洗工序来制造；在切片工序中，单晶硅锭被切片成晶圆的形状；在精研工序中，在晶圆被研磨到理想厚度的同时提高了平整度；刻蚀工序用于去除晶圆中的损伤层；抛光工序用于将晶圆的表面抛光为镜状表面并且提高晶圆的平整度；清洗工序用于去除晶圆表面上的污渍。
[0003]为了在晶圆上进行精研工序，晶圆载具被置于上平板(surface plate)和下平板之间，并且晶圆被置于晶圆载具上。随后，当上平板和下平板旋转并且同时连续供应具有研磨颗粒、分散剂和稀释剂的浆料时，晶圆的表面被浆料中包含的研磨颗粒研磨。通常来说，磨料的主要成分为氧化铝或氧化锆。磨料在双侧研磨工序中起主要作用。另外，分散剂由表面活性剂和胺类(amines)构成。分散剂可以防止磨料的颗粒和磨料的颗粒的沉淀物之间发生再次集聚，从而允许对晶圆进行平稳地研磨。
[0004]在此，适当地供应充分研磨晶圆的浆料对于晶圆的平整度具有显著效果。因此，用于平稳地供应和排放浆料的网格状凹槽被限定在上平板和下平板中的每一个的表面上，从而允许通过该凹槽来供应和排放楽料。
[0005]被用于实际精研工序的平板具有平板凹槽，所述平板凹槽沿横向和纵向彼此间隔大约Icm至大约4cm，以允许通过所述凹槽容易地排放和供应浆料。然而，因为平板凹槽的底部沿水平方向被平行地限定，未排出的浆料在使用于晶圆研磨工序中之后能够以淤积物的形式沉积在平板凹槽中。累积的淤积物可以妨碍新供应的浆料的流动，并且因此，用于研磨晶圆的颗粒无法在晶圆研磨设备中平稳循环。
[0006]由于上述限制，为了维持晶圆双侧研磨设备的研磨力，必须定时执行用于去除累积在平板凹槽中的游积物的凹槽清游工作(digging work)。
[0007]图1示出了根据相关技术的平板的形状和浆料的分布。参考图1，在根据相关技术的下平板12从侧面观察的截面视图中，平板凹槽7中的每一个被限定为具有预定深度。另外，因为浆料5以平行于平板凹槽7的底面的方式分布，所以浆料5不易于被分布到下平板12的外部。另外，当浆料被沉积在平板凹槽7之间时，晶圆的质量在晶圆双侧研磨工序期间可能会劣化。
【发明内容】
[0008]抟术问题
[0009]本发明的一个目标是解决上述限制并且提供一种晶圆双侧研磨设备，其中，下平板具有经改进的结构，以便经由限定在晶圆研磨设备的上平板中的孔穿过载具引入下平板的浆料容易地循环并在执行晶圆双侧研磨工序时被排放。
[0010]本发明的另一目标是提供一种晶圆双侧研磨设备，其中，晶圆双侧研磨工序中使用的浆料被有效地排放，并且因此，在晶圆研磨工序期间由于淤积物而产生的晶圆划伤现象得以防止。
[0011]技术方案
[0012]根据本发明的一个实施例的晶圆双侧研磨设备包括:布置在晶圆上方的上平板；布置在晶圆的下方面对上平板的下平板；载具，所述载具布置在上平板和下平板之间，并且所述晶圆被附接至所述载具；以及内齿轮和太阳齿轮，内齿轮被布置在下平板的外圆周侧，太阳齿轮被布置在下平板的内圆周侧，其中，在下平板的顶表面中沿第一方向限定有多个第一平板凹槽，并且在下平板的顶表面中沿第二方向限定有多个第二平板凹槽，所述第二方向不同于所述第一方向，其中，在第一平板凹槽和第二平板凹槽中限定有第一平板凹槽部分和第二平板凹槽部分，并且第一平板凹槽和第二平板凹槽中的每一个朝向下平板的中心或外圆周具有台阶差。
[0013]另外，第一平板凹槽部分和第二平板凹槽部分中的每一个是沿横向方向和纵向方向限定在下平板的顶表面中的线形凹槽。第一平板凹槽部分和第二平板凹槽部分中的每一个都设置有多个，并且沿横向方向和纵向方向设置在下平板的顶表面中。另外，第一平板凹槽部分和第二平板凹槽部分中的每一个的深度从下平板的内齿轮侧向太阳齿轮逐渐增大。
[0014]有利效果
[0015]在根据本发明的晶圆双侧研磨设备中，浆料(晶圆研磨工序中喷溅到上平板和下平板上的磨料)可以容易地从下平板排放，从而减少浆料被沉积在上平板和下平板中的现象，借此提尚晶圆的成品率。
[0016]另外，当执行晶圆研磨工序时，因为在晶圆研磨设备中容易供应和排放浆料，所以晶圆的加工均勾性(process uniformity)得以提高。
[0017]另外，由于浆料的沉积量的减少，可以防止由于浆料的沉积造成的晶圆划伤，并且因此，晶圆的成品率可以得到提高。
【附图说明】
[0018]图1为示出从侧面观察的根据相关技术的晶圆双侧研磨设备的下平板的平板凹槽的截面的视图，并且示出了分布在平板凹槽的底部上的浆料；
[0019]图2为根据本发明的一个实施例的晶圆双侧研磨设备的透视图；
[0020]图3为根据本发明的一个实施例的下平板的从上方观察的平面图；
[0021]图4为根据本发明的一个实施例的晶圆双侧研磨设备的下平板的透视图；
[0022]图5为根据本发明的一个实施例的晶圆双侧研磨设备的下平板的截面图；
[0023]图6为根据本发明的一个实施例的平板凹槽部分的形状的截面图；
[0024]图7为根据本发明的一个实施例的平板凹槽部分的形状的截面图；
[0025]图8为示出了浆料沿根据本发明的一个实施例的平板凹槽部分的排放孔移动的状态的截面图；
[0026]图9为示出了浆料沿根据本发明的一个实施例的平板凹槽部分的排放孔移动的状态的截面图。
【具体实施方式】
[0027]在下文中，参考附图对具体实施例进行详细说明。然而，在不超出所附权利要求限定的本发明的范围和精神的情况下，本领域的技术人员可以对具体实施例进行各种添加、删除、变化和修改。
[0028]图2为根据本发明的一个实施例的晶圆双侧研磨设备的视图，以及图3为根据本发明的实施例的晶圆双侧研磨设备的下平板的从上方观察的平面图。本发明提供了一种限定在下平板中的平板凹槽的结构。将参考图2对本发明的晶圆双侧研磨设备进行说明。
[0029]在用于制造被用作生产电子部件(例如，半导体)的材料的晶圆的过程中，根据本发明的晶圆研磨设备主要用在精研工序和抛光工序中，所述精研工序用于在将晶圆研磨到理想厚度的同时提高晶圆的平整度，所述抛光工序用于抛光晶圆的表面并且提高晶圆的平整度。
[0030]参考图2，与相关技术类似，根据当前实施例的晶圆研磨设备包括上平板25、下平板12、太阳齿轮24、内齿轮12和晶圆载具23。
[0031]上平板25和下平板12中的每一个都呈圆板状。上平板25和下平板12彼此面对。上平板25被布置为可相对于下平板12升高。当执行研磨工序时，上平板25和下平板12在通过诸如电机之类的驱动单元沿彼此相反的方向旋转时可对晶圆10进行研磨。
[0032]晶圆载具23被布置在太阳齿轮24和内齿轮11之间。晶圆载具23可根据太阳齿轮24和内齿轮11的相对旋转在绕自身轴线旋转的同时围绕太阳齿轮24转动。
[0033]在执行精研工序时，其中混合有磨料、分散剂和稀释剂的浆料被供应到上平板25和下平板12之间以研磨晶圆10的表面。
[0034]参考图3，每个都具有预定深度的多个第一平板凹槽部分沿着为横向方向的第一方向限定在下平板12中。另外，每个都具有预定深度的多个第二平板凹槽部分在下平板12中沿着为纵向方向的第二方向彼此间隔大约4cm。在本发明的说明书中，平板凹槽中的每一个在从平面图观察时是线形凹槽。在附图中以多条直线示出了平板凹槽。另外，平板凹槽部分代表平板凹槽的倾斜的底部。另外，因为下平板呈圆形，所以第一平板凹槽部分和第二平板凹槽部分的构造依赖于视角。因此，在下文中将对第一平板凹槽部分进行说明，并且给予第二平板凹槽部分与第一平板凹槽部分相同的说明。另外，第一方向和第二方向是彼此不同的方向，例如，横向方向或纵向方向。
[0035]图4为根据本发明的一个实施例的晶圆双侧研磨设备的下平板的透视图。
[0036]参考图4，下平板12呈圆板状。在下平板12的中心部分中限定有具有预定直径的圆形贯穿部分，使得太阳齿轮24能够穿过该圆形贯穿部分放置。在下平板12除贯穿部分之外的区域中限定有多个平板凹槽。多个平板凹槽中的每一个被限定在预定方向上。在附图中，第一平板凹槽13a和14a被同样地加工，并且随后，下平板的中心部分被贯穿。第一平板凹槽13a和14a被限定在沿相同方向彼此对应的位置。
[0037]加工在下平板12上的第一平板凹槽部分13b和14b中的每一个为第一平板凹槽13a和14a中的每一个的底部，所述第一平板凹槽部分具有倾斜部分，该倾斜部分以预定角度从下平板的中心部分朝向下平板的外圆周逐渐倾斜。关于下平板12的中心，第一平板凹槽部分14b (第一平板凹槽部分14b为与第一平板凹槽13a对应的平板凹槽14a的底部)也以预定角度从下平板的中心部分朝向下平板的外圆周倾斜。尽管附图中仅仅示出了为平板凹槽的一部分的第一平板凹槽13a和14a，但是限定在下平板12中的全部平板凹槽可以按照与第一平板凹槽相同的方式限定。
[0038]根据具有上述结构的下平板，当晶圆双侧研磨工序被执行时，通过下平板的旋转引入到下平板中的浆料在下平板中循环时可以通过离心力的作用容易地排放到下平板外部。也就是说，由于第一平板凹槽部分13b和14b中的每一个的倾斜表面，旋转力和重力可以同时被施加到浆料上，从而使浆料平稳移动。
[0039]图5为根据本发明的一个实施例的晶圆双侧研磨设备的下平板的截面图。
[0040]参考图5，第一平板凹槽部分13b相对于第一平板凹槽13a以预定角度Θ倾斜。在本发明中，尽管第一平板凹槽部分13b相对于第一平板凹槽13a具有大约1°至大约10°的倾斜角，然而优选的是，第一平板凹槽部分13b相对于第