晶片抛光装置以及使用其的晶片抛光方法与流程

文档序号:11289484阅读:391来源:国知局
晶片抛光装置以及使用其的晶片抛光方法与流程

【技术领域】

实施例涉及一种晶片抛光装置以及一种使用所述晶片抛光装置的晶片抛光方法



背景技术:

总体上,可以通过以下方式来制造硅晶片:使用切克劳斯基(czochralski)方法(cz法)生长硅单晶锭;使用钢丝锯对所述硅锭进行切片以获得经切片的晶片;并对经切片的晶片执行磨光、蚀刻、清洁和抛光工艺。

在抛光工艺中,使用双面抛光装置对经切片的晶片的两个表面均进行抛光,从而获得扁平化的硅晶片。

晶片抛光速度可以针对处理工具(比如抛光布和载体)以及每当进行抛光工艺时材料的退化而不同。因此,在针对固定的时间段执行抛光工艺的情况下,经抛光晶片的厚度可能会由于上述原因所引起的抛光速度的变化而变化。必须测量正被抛光的晶片的厚度并与其同时调整抛光速度。



技术实现要素:

【技术问题】

实施例提供了一种能够准确地测量正被抛光的晶片的厚度并能够提高晶片的抛光质量的晶片抛光装置、以及一种晶片抛光方法。

【技术方案】

在一个实施例中,一种晶片抛光装置包括: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转动;载体,被布置在所述下表面板上从而在其中接纳晶片;传感器单元,用于向所述载体内所接纳的所述晶片辐射光,检测所述晶片所反射的光,并基于检测结果输出检测数据,其中,所述传感器单元与所述上表面板一起转动。

所述上表面板可以具有通孔,从而允许辐射自所述传感器的光从中穿过。

所述晶片抛光装置可以进一步包括:控制单元,用于基于所述检测数据计算经抛光晶片的厚度。

所述传感器可以包括:厚度测量传感器,被配置成用于与所述上表面板一起转动并用于输出所述检测数据;电缆,用于将所述检测数据传输至所述控制单元;以及旋转连接器,连接至所述电缆。

所述传感器单元可以被固定至所述上表面板的上表面。

所述晶片抛光装置可以进一步包括:第一负载补偿单元,固定至所述上表面板的所述上表面的与所述传感器单元所固定至的所述上表面板的所述上表面的区域相反的区域,其中,所述第一负载补偿单元可以与所述传感器单元具有相同的重量。

所述晶片抛光装置可以进一步包括:浆液供应单元,被布置在所述上表面板上从而向所述上表面板供应浆液并被配置成与所述上表面板一起转动。所述传感器单元可以被固定至所述浆液供应单元。

所述晶片抛光装置可以进一步包括:第二负载补偿单元,固定至所述浆液供应单元的与所述传感器单元所固定至的所述浆液供应单元的区域相反的区域,其中,所述第二负载补偿单元可以与所述传感器单元具有相同的重量。

所述上表面板可以具有形成于其上表面中的凹陷从而允许将所述传感器的一端插入其中,并且所述通孔可以被形成为穿过所述凹陷的底部和所述上表面板。

所述晶片抛光装置可以进一步包括:透光膜,被布置在所述通孔的内壁上并被配置成用于封阻所述通孔的下端。

所述控制单元可以在每个预定时间段获取所述经抛光晶片的形状信息和gbir(globalbacksidereferenceindicatereading,全局背面基准指示读数),并可以基于所述获取的gbir判定是否关于所述经抛光晶片执行抛光工艺,并且所述gbir可以是在所述预定时间段测量的所述晶片的厚度的最大值与最小值之差。

如果当前时间段内的gbir超过上一时间段内的gbir,则所述控制单元可以关于所述经抛光晶片停止所述抛光工艺。

所述控制单元可以基于以下各项获取关于所述经抛光晶片的形状的信息:所述载体的中心的移动路径的坐标、所述载体内所接纳的所述晶片的中心的移动路径的坐标、以及从所述晶片的所述中心到所述晶片的在其处由所述传感器单元测量所述晶片的厚度的点的距离。

在一个实施例中,一种使用包括下表面板、上表面板、以及被配置成与所述上表面板一起转动的传感器单元的晶片抛光装置的晶片抛光方法包括:关于被布置在所述下表面板上的至少一个载体上所负载的晶片开始双面抛光工艺并使用所述传感器单元测量所述正被抛光的晶片的厚度;判定所述正被抛光的晶片的厚度是否已达到预定的基准厚度;在确定所述正被抛光的晶片的厚度已达到所述基准厚度时,在预定时间段获取关于所述晶片的形状的信息;使用所述获取的关于所述晶片的所述形状的信息计算所述晶片的gbir(全局背面基准指示读数);以及基于所述计算的gbir判定是否关于所述晶片停止双面抛光工艺。

所述获取关于所述晶片的所述形状的所述信息可以包括:在所述预定时间段在多个随机厚度测量点处测量所述正被抛光的晶片的厚度;以及基于所述正被抛光的晶片的所述测量的厚度获取所述晶片在所述晶片的径向方向上的厚度分布。

所述判定是否关于所述晶片停止所述双面抛光工艺可以包括:如果第一时间段内所述晶片的gbir超过第二时间段内所述晶片的gbir,则关于所述晶片停止所述双面抛光工艺;并且所述第一时间段和所述第二时间段可以是在所述正被抛光的晶片的厚度已达到所述基准厚度的时间点之后所定义的时间段,并且所述第一时间段可以是在所述第二时间段之后的预定时间段。

如果在所述第一时间段内所述晶片的所述gbir不超过在所述第二时间段内所述晶片的所述gbir,则可以在下一预定时间段获取关于所述晶片的所述形状的信息,可以使用所述获取的关于所述晶片的所述形状的信息计算所述晶片的所述gbir,并且可以基于所述计算的gbir判定是否关于所述晶片停止所述双面抛光工艺。

所述判定是否关于所述晶片停止所述双面抛光工艺可以包括:如果第一时间段内所述晶片的gbir大于或等于第二时间段内所述晶片的gbir,则关于所述晶片停止所述双面抛光工艺;并且所述第一时间段和所述第二时间段可以是在所述正被抛光的晶片的厚度已达到所述基准厚度的时间点之后所定义的时间段,并且所述第一时间段可以是在所述第二时间段之后的预定时间段。

【有益效果】

实施例能够准确地测量正被抛光的晶片的厚度并能够提高晶片的抛光质量。

【附图说明】

图1根据实施例展示了双面抛光装置的截面图;

图2根据另一实施例展示了双面抛光装置的截面图;

图3根据另一实施例展示了双面抛光装置的截面图;

图4展示了固定型厚度测量传感器和旋转型厚度测量传感器所获取的数据量;

图5根据实施例展示了透光膜的放大视图;

图6展示了图3中所示凹陷的放大视图;

图7是展示了根据另一实施例的双面抛光方法的流程图;

图8展示了根据正被抛光的晶片的厚度变化的gbir变化;

图9a展示了双面抛光工艺过程中载体的中心的移动路径;

图9b展示了安装至图9a中所示的载体的晶片的中心的移动路径;

图10根据实施例展示了晶片的由厚度测量传感器测量所述晶片的厚度所处的点;

图11展示了在晶片的径向方向上的厚度分布和gbir;

图12展示了载体与晶片之间的厚度差所引起的间隙以及根据所述间隙在晶片形状上的差别;以及

图13是展示了经抛光晶片的平均厚度与gbir之间的关系的图。

【具体实施方式】

在下文中,将参照附图详细地说明实施例。在对实施例的描述中,将理解的是,当层(或膜)、区域、图案、或结构被称为在另一衬底、另一层(或膜)、另一区域、另一垫、或另一图案“之上”或“之下”时,它可以“直接地”或“间接地”在所述另一衬底、层或(膜)、区域、垫、或图案上,或者还可以存在一个或多个中介层。参照附图对所述层的这种位置加以描述。

出于方便或清楚的目的,可以夸大、省略或示意性地绘制附图中所示的每一层的尺寸。另外,元件的尺寸不完全地反映其实际尺寸。另外,贯穿附图将使用相同参考标号来指代相同或相似的零件。

图1根据实施例展示了双面抛光装置100的截面图。

参照图1,双面抛光装置100可以包括下表面板110、第一抛光垫112、下表面板转动单元115、上表面板120、第二抛光垫122、太阳齿轮132、内部齿轮134、至少一个载体140、浆液供应单元150、上表面板转动单元160、传感器单元170、和控制单元180。

所述下表面板110可以用来支撑已经被负载于所述至少一个载体140上或被接纳于其中的晶片w,并且可以具有带有中空部分的环形圆板的形状。用于对晶片进行抛光的所述第一抛光垫112可以被安装或附接至所述下表面板110的上表面。

所述下表面板转动单元115被布置在所述下表面板110下并转动所述下表面板110。

所述下表面板转动单元115可以包括第一转动轴以转动所述下表面板110,并且所述第一转动轴可以顺时针或逆时针转动所述下表面板110。

在示例中,可以借助驱动电机(未示出)的转动而转动所述第一转动轴,并且所述下表面板110可以与所述第一转动轴一起顺时针或逆时针转动。

所述上表面板120可以被布置在所述下表面板110的上方,从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,并且可以具有带有中空部分的环形圆板的形状。用于对晶片进行抛光的所述第二抛光垫122可以被安装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,自传感器单元170辐射的光穿过所述通孔,稍后将对此加以描述。例如,通孔125可以被形成为穿过表面板120和第二抛光垫122。

透光膜310(其允许光从中穿过)可以被布置在上表面板120中的通孔125中。

图5根据实施例展示了透光膜310的放大视图。

参照图5,透光膜310可以被布置在所述通孔125的内壁上并且还可以封阻所述通孔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,此部分通过紧固构件312和314位于通孔125附近。在示例中,紧固构件312和314可以是螺钉,但是本公开并不限于此。

透光膜310可以使用一块双面胶布或粘合剂附接至通孔125的内壁,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,但是本公开并不限于此。

浆液供应单元150被布置在上表面板120上,并向上表面板120供应浆液。浆液供应单元150可以连接至上表面板120的上表面,并且可以与上表面板120一起转动。上表面板120可以具有形成于其中的浆液供应线(未示出),自浆液供应单元150供应的浆液从中流过,并且可以将浆液通过浆液供应线供应至位于所述至少一个载体140上的晶片。

上表面板转动单元160可以用来转动上表面板120,并且还可以将上表面板120上下移动。

上表面板转动单元160可以连接至浆液供应单元150,并且可以包括第二转动轴以转动上表面板120。

在示例中,第二转动轴可以连接至浆液供应单元150的上表面,并且可以同时顺时针或逆时针转动浆液供应单元150和上表面板120。在示例中,第二转动轴可以连接至驱动电机(未示出),可以通过驱动电机的转动而转动第二转动轴,并且上表面板120可以与第二转动轴一起顺时针或逆时针转动。

上表面板转动单元160可以通过上下移动上表面板120来调整施加至负载于所述至少一个载体140上的晶片w的上表面板110的负载。

在示例中,第二转动轴可以连接至气压或液压缸(未示出),并且可以使用所述气压或液压缸调整施加至负载于所述至少一个载体140上的晶片w的顶部表面板120的负载。

太阳齿轮132可以被布置在下表面板110的中空部分中,并且可以被实施为包括多个第一销的销齿轮。

内部齿轮134可以被布置在下表面板110的边缘周围。在示例中,内部齿轮134可以具有环形圆板的形状,其内圆周表面环绕下表面板110的边缘的外圆周表面。内部齿轮134可以被实施为包括多个第二销的销齿轮。

所述至少一个载体140可以被布置在下表面板110的上表面上,并且可以允许有待抛光的晶片w被接纳在其中或被负载于其上。在示例中,所述至少一个载体140可以被布置在下表面板110上的第一抛光垫112与上表面板120上的第二抛光垫122之间。

所述至少一个载体140可以包括:载体本体,所述载体本体具有晶片安装孔(未示出)以及至少一个浆液孔,所述晶片安装孔用于在其中接收晶片w,所述至少一个浆液孔与所述晶片安装孔隔开并且被配置成允许浆液从中通过;以及齿轮,所述齿轮设置在载体本体的外圆周表面上。所述至少一个载体140可以由环氧玻璃、sus、氨基甲酸酯、陶瓷或聚合物材料形成。

载体本体可以具有环形板形状,但是本公开并不限于此。设置在载体140的边缘的外圆周表面上的齿轮可以与太阳齿轮132的第一销和内部齿轮134的第二销接合。在抛光工艺中,所述至少一个载体140可以与太阳齿轮132和内部齿轮134接合地进行转动。

传感器单元170固定至浆液供应单元150,与浆液供应单元150和上表面板120一起转动,通过上表面板120中的通孔125向所述至少一个载体140中所接纳的晶片w辐射光,检测晶片w所反射的光,并基于检测结果输出检测数据wd。

在示例中,从传感器单元170辐射的光可以是激光,但是本公开并不限于此。

传感器单元170包括厚度测量传感器172、电缆174、和旋转连接器176。

厚度测量传感器172可以固定至浆液供应单元150从而与通孔125对准,可以与浆液供应单元150和上表面板120一起转动,可以通过通孔125向晶片w辐射光,可以检测晶片w所反射的光,并且可以基于检测结果输出检测数据dw。

在示例中,厚度测量传感器172可以包括用于辐射光(例如激光)的光学单元以及用于检测由晶片w所反射的激光的光电探测器。

厚度测量传感器172的中心可以与通孔125的中心对准。在示例中,从光学单元辐射的光(例如激光)可以瞄准通孔125的中心从而与其对准,从而准确地测量厚度。

厚度测量传感器172可以检测从晶片w的表面反射的光和穿过晶片w之后反射的光,并且可以基于检测结果输出关于晶片的厚度的检测数据wd。

电缆174通过旋转连接器176将厚度测量传感器172连接至控制单元180,并且由厚度测量传感器172的光电探测器所检测到的关于晶片的厚度的检测数据wd通过电缆174被传输至控制单元180。

旋转连接器176连接至电缆174,并且可以用于在厚度测量传感器172转动时防止电缆174盘绕。旋转连接器176可以被形成为具有轴承配置,并且可以允许电缆174与上表面板120一起转动,从而防止电缆174与厚度测量传感器172之间发生干扰。

图4展示了固定型厚度测量传感器和旋转型厚度测量传感器所获取的数据量。

固定型厚度测量传感器被固定地安装,并且因而独立于上表面板的转动,并且上表面板具有形成于其中的多个通孔。在抛光工艺中当上表面板转动时,固定型厚度测量传感器可以实现激光辐射以及对穿过上表面板中所形成的通孔的反射光的检测。

参照图4,在固定型厚度测量传感器的情况下,位置p1至p5(在其处获取检测数据)可以对应于所形成的通孔从而在上表面板中彼此隔开。

另一方面,如参照实施例所描述的,被配置成与上表面板120一起转动的旋转型厚度测量传感器172可以通过单个通孔125实现对检测数据几乎恒定的获取410。

控制单元180基于关于晶片的厚度的检测数据wd计算晶片的厚度,所述检测数据通过电缆174来传输。

例如,控制单元180可以使用从晶片w的表面反射的光与穿过晶片w之后反射的光之间的相位差来测量晶片w的厚度。

由于厚度测量传感器172与上表面板120同时转动,可以通过单个通孔125获取关于晶片的厚度的连续检测数据,并且相应地,实施例能够准确地测量晶片的厚度。

图2根据另一实施例展示了双面抛光装置200的截面图。与图1中的参考号相同的参考号表示相同的组成部件,并且将简洁地进行或省略对其解释。

参照图2,双面抛光装置200可以进一步包括负载补偿单元210,负载补偿单元被添加至图1中所示的双面抛光装置100。

负载补偿单元210可以固定至浆液供应单元150的与厚度测量传感器172所固定至的浆液供应单元150的区域相反的区域。负载补偿单元210的重量可以等于厚度测量传感器172的重量。

负载补偿单元210可以防止上表面板120的负载由于厚度测量传感器172而在任何一个方向上偏离。

图3根据另一实施例展示了双面抛光装置300的截面图。

与图1中的参考号相同的参考号表示相同的组成部件,并且将简洁地进行或省略对其解释。

参照图3,双面抛光装置300可以包括下表面板110、第一抛光垫112、下表面板转动单元115、上表面板120、第二抛光垫122、太阳齿轮132、内部齿轮134、至少一个载体140、浆液供应单元150、上表面板转动单元160、传感器单元170-1、控制单元180、和负载补偿单元210-1。

图1中所示实施例100的厚度测量传感器172固定至浆液供应单元150,但图3中所示实施例的传感器单元170-1的厚度测量传感器172-1可以与浆液供应单元150隔开并且可以被固定地布置在上表面板120的上表面上。

厚度测量传感器172-1可以固定至上表面板120-1的上表面从而与上表面板120-1一起转动,可以通过通孔125向晶片w辐射光,可以检测晶片w所反射的光,并且可以基于检测结果输出检测数据dw。

进一步,虽然图2中所示实施例200的负载补偿单元210固定至浆液供应单元150,图3中所示实施例300的负载补偿单元210-1可以固定至上表面板120-1的上表面。

在示例中,负载补偿单元210-1可以固定至上表面板120-1的上表面的与厚度测量传感器172-1所固定至的区域相反的区域。

凹陷510(厚度测量传感器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。

图6展示了图3中所示凹陷510的放大视图。

参照图6,凹陷510可以形成于靠近上表面板120-1的上表面的边缘的区域中。通孔125可以被形成为穿过凹陷510的底部和上表面板120,并且凹陷510的中心可以与通孔125的中心对准,但是本公开并不限于此。

如参照图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的内壁上,并且可以覆盖或封阻通孔125的下端。

厚度测量传感器172-1的下端部分可以被插入凹陷510,并且可以由凹陷510的底部支撑。粘合构件(未示出)可以被布置在厚度测量传感器172-1的下端部分与凹陷510之间。

在上表面板120-1转动时,上表面板120-1中的凹陷510可以用来支撑或附加厚度测量传感器172-1。

为了防止由于厚度测量传感器172-1固定至上表面板120-1的上表面而导致上表面板120-1的负载在任何方向上被偏离,负载补偿单元210-1可以固定至与厚度测量传感器172-1所定位的上表面板120-1的上表面的区域相反的区域。负载补偿单元210-1的重量可以与厚度测量传感器172-1的重量相同。

由于根据实施例的双面抛光装置100、200或300包括被配置成与上表面板120一起转动的旋转型厚度测量传感器172,并且能够借助旋转型厚度测量传感器172通过单个通孔125实现对检测数据的连续获取410,因此可以在抛光工艺过程中准确地测量正被抛光的晶片的厚度。

控制单元180可以使用从双面抛光装置100、200或300的传感器单元170发射的关于晶片的厚度的检测数据在双面抛光工艺过程中准确地测量晶片的厚度,并且因此可以使得晶片能够被抛光,从而在抛光工艺过程中较少受gbir中各种退化原因的影响。

首先,将对在抛光工艺过程中影响晶片的形状的原因加以解释。

在双面抛光工艺过程中正被抛光的晶片的形状可能会受载体与晶片之间的厚度差所引起的间隙影响。

图12展示了载体与晶片之间的厚度差所引起的间隙以及根据间隙的晶片形状的差别。

参照图12,载体与晶片之间的厚度差所引起的间隙越大,晶片的形状会更加强烈地呈凸形。相反地,载体与晶片之间的厚度差所引起的间隙越小,晶片的形状会更加强烈地呈凹形。

例如,如果间隙大于或等于6mm,则经抛光的晶片可以具有凸形形状,并且如果间隙小于6mm,则经抛光晶片的至少一部分可以具有凹形形状。

进一步,当晶片被抛光时,正被抛光的经抛光晶片的形状可能会受以下各项的影响:载体的磨损、抛光垫的表面的变化、浆液的材料特征的变化、或其他原因的变化。上述原因可能会增强gbir的退化。

虽然正被抛光的晶片的形状受上述原因影响,可以根据正被抛光的晶片的厚度测量gbir并且可以基于测量结果获得具有最优gbir的经抛光晶片的厚度。

图13是展示了经抛光晶片的平均厚度与gbir之间的关系的图。

参照图13,可以得知,当经抛光晶片的平均厚度在从774μm至774.5μm的范围内时,gbir的值较小。另外,可以得知,具有较小gbir值的经抛光晶片的平均厚度落在从774μm至774.5μm的范围内。

在晶片被抛光之后,为了减轻影响正被抛光的晶片形状的原因所导致的gbir的退化,需要根据环境改变晶片的最优抛光厚度。

在使用图1中所示的能够精确地调整抛光厚度的双面抛光装置100的双面抛光方法中,监测抛光工艺过程中晶片的形状的变化,并且当经抛光晶片的厚度展现在工艺维护标准内的最低gbir值时,终止双面抛光工艺。

控制单元180可以在每个预定时间段获取经抛光晶片的形状信息和gbir,并可以基于所获取的gbir值判定是否进一步关于经抛光晶片执行抛光工艺。

图7是展示了根据实施例的双面抛光方法的流程图,并且图8展示了根据正被抛光的晶片的厚度变化的gbir的变化。

参照图7和图8,基于通过双面抛光装置100、200或300的厚度测量传感器170提供的检测数据,控制单元180开始关于被负载于下表面板110上所布置的至少一个载体140上的晶片w的双面抛光工艺,并且同时测量正被抛光的晶片的厚度(s110)。例如,步骤s110中所测量的晶片的厚度可以是晶片的平均厚度。

从图8可知的是,当晶片在被抛光之前具有初始厚度t3时,gbir的值最大。

随后,控制单元180判定经抛光晶片的厚度是否已达到预定的基准厚度t2(s120)。在此,基准厚度t2可以是满足工艺维护标准的最大厚度。

如果经抛光晶片的厚度还未达到预定基准厚度t2,则进一步关于晶片执行双面抛光工艺和厚度测量过程。

如果经抛光晶片的厚度已达到基准厚度t2,则控制单元180在预定时间段获取关于晶片形状的信息(s130)。

例如,控制单元可以从经抛光晶片的厚度已达到基准厚度t2的时间点起在每个预定时间段基于根据实施例的双面抛光装置100、200或300的厚度测量传感器172所测量的晶片厚度获取关于晶片形状的信息。在此,预定时间段可以是针对有待抛光从0.2μm至0.3μm范围的厚度的晶片所取的时间,例如30秒至1分钟,但是本公开并不限于此。例如,在步骤s130测量的晶片厚度可以是晶片的各个测量点处的厚度。

在根据实施例的双面抛光装置100、200或300的厚度测量传感器172在预定时间段测量晶片厚度之后,可以基于测量结果获取晶片在径向方向上的厚度分布。

例如,控制单元180可以基于以下各项获取关于经抛光晶片的形状的信息:载体140的中心的移动路径的坐标、载体140内所接纳的晶片w的中心的移动路径的坐标、以及从晶片的中心到晶片w的在其处由厚度测量传感器172测量所述晶片的厚度的点的距离(例如,r1和r2)。

载体140的中心的移动路径可以受太阳齿轮132和内部齿轮134控制,可以通过控制载体140的中心的移动路径来控制正被抛光的晶片的中心的移动路径,并且可以估计或计算正被抛光的晶片的中心的移动路径。

可以通过使用太阳齿轮132和内部齿轮134控制载体140的中心的移动路径来估计安装至载体140的晶片w的中心的移动路径。

图9a展示了双面抛光工艺过程中载体的中心902的移动路径。

可以在xy坐标系中表达载体和晶片的移动路径的坐标,并且xy坐标系(在其中表达载体和晶片的移动路径)的原点901可以是坐标(x0,y0),所述坐标对应于载体驱动中心,例如太阳齿轮132。

参照图9a,可以根据以下方程1至3计算载体的中心902的移动路径(xc,yc)。

方程1

方程2

xc=xo+rc×cos(θc)

方程3

yc=yo+rc×sin(θc)

vc可以是载体的转速(例如rpm),t可以是时间(例如秒),并且rc可以是原点901到载体的中心902的距离。

图9b展示了安装至图9a中所示的载体的晶片的中心903的移动路径。

参照图9b,可以从方程4至6计算晶片的中心903的移动路径(xw,yw)。

方程4

方程5

xw=xc+rw×cos(θw)

方程6

yw=yc+rw×sin(θw)

rw可以是从载体的中心902到晶片的中心903的距离。vc和t可以与参照图9a所描述的相同。

图10根据实施例展示了晶片的在其处由厚度测量传感器172测量所述晶片厚度的点904-1和904-2。虽然在图10中仅展示了两个厚度测量点904-1和904-2,厚度测量传感器172可以在预定的时间段在多个随机厚度测量点处实际地测量晶片的厚度。

在此,厚度测量点可以是晶片的在其处通过通孔125测量所述晶片厚度的区域。

参照图10,可以使用载体的中心的移动路径的坐标(xc,yc)以及晶片的中心903的移动路径的坐标(xw,yw)来计算从晶片的中心903到晶片的厚度测量点904-1和904-2的距离r1和r2。

例如,可以使用载体的中心的移动路径的坐标(xc,yc)计算晶片的中心的移动路径的坐标(xw,yw),并且可以使用晶片的中心的移动路径的坐标(xw,yw)和厚度测量点904-1和904-2的坐标((x1,y1)、(x2,y2))计算晶片的中心903到厚度测量点904-1和904-2的距离。

虽然晶片的厚度由厚度测量传感器172随机地测量,但是因为可以计算从晶片的中心903到晶片的厚度测量点904-1和904-2的距离(例如,r1和r2),因此可以获取晶片的在其径向方向上的厚度分布,并且因此可以获取关于晶片形状的信息。例如,晶片的径向方向可以是从晶片的中心到晶片的边缘取向的方向。

图11展示了在晶片的径向方向上的厚度分布和gbir。

参照图11,可以通过安排晶片的厚度来获取关于晶片形状的信息(晶片的厚度分布),沿着从晶片的中心到厚度测量点的距离(例如r1和r2)在预定时间段使用实施例的厚度测量传感器172在随机的厚度测量点处测量晶片的厚度。例如,预定时间段可以是针对有待抛光从0.2μm至0.3μm范围的厚度的晶片所取的时间,例如30秒至1分钟,但是本公开并不限于此。

随后,使用所获取的关于晶片形状的信息来计算晶片的gbir(s140)。

gbir(全局背面基准指示读数)表示晶片的总体平坦性,并且是指示晶片的总体厚度偏差的值,其通过从晶片的最大厚度中减去最小厚度来计算。

参照图7,预定时间段内晶片的gbir可以是在预定时间段测量的经抛光晶片的厚度的最大值tmax[μm]与最小值tmin[μm]之差。

因此,基于所计算的晶片的gbir判定是否关于晶片停止双面抛光工艺。

将第一时间段(当前时间段)内晶片的gbir与第二时间段(前一时间段)内晶片的gbir相互比较(s150)。根据步骤s120和s130,可以从正被抛光的晶片的厚度已达到基准厚度的时间点起在每个预定时间段获取关于晶片形状的信息,并计算gbir。所述第一时间段和所述第二时间段可以是在所述正被抛光的晶片的厚度已达到所述基准厚度的时间点之后所定义的预定时间段,并且所述第一时间段可以是在所述第二时间段之后的预定时间段。

例如,第二时间段内晶片的gbir可以是在经抛光晶片的厚度已达到基准厚度的时间段之后不久的预定时间段获取的gbir,并且第一时间段内晶片的gbir可以是在第二时间段之后的预定时间段获取的gbir。

如果第一时间段内所述晶片的gbir超过第二时间段内所述晶片的gbir,则控制单元180关于所述晶片停止所述双面抛光工艺(s160)。

参照图8,可知的是,当在经抛光晶片的厚度已达到t2的时间点之后的每个时间段计算经抛光晶片的gbir时,所计算的gbir下降直到经抛光晶片的厚度变成t3,并且然后在经抛光晶片的厚度降低至t3以下时上升。

因此,可知的是,在第一时间段内所述晶片的gbir超过第二时间段内所述晶片的gbir之前不久,gbir具有最低值。结果,呈现最小gbir的经抛光晶片的最优厚度是t3,并且抛光工艺可以在第一时间段内所述晶片的gbir超过第二时间段内所述晶片的gbir的时间点处停止。

同时,如果在所述第一时间段内所述晶片的gbir不超过在所述第二时间段内所述晶片的gbir,则可以在下一预定时间段获取关于所述晶片的形状的信息,并且可以基于所述获取的关于所述晶片的形状的信息计算所述晶片的gbir(s150、s130和s140)。

根据另一实施例,如果第一时间段内所述晶片的gbir大于或等于第二时间段内所述晶片的gbir,则可以关于所述晶片停止所述双面抛光工艺。相反地,如果在所述第一时间段内所述晶片的gbir小于在所述第二时间段内所述晶片的gbir,则可以在下一预定时间段获取关于所述晶片的形状的信息,并且可以基于所述获取的关于所述晶片的形状的信息计算所述晶片的gbir(s150、s130和s140)。

使用能够精确地测量厚度的厚度测量传感器172,根据实施例的双面抛光方法能够在每个预定时间段获取关于晶片形状的信息并基于所获取的形状信息计算与每个预定时间段相对应的gbir。另外,根据实施例的双面抛光方法能够通过比较当前时间段内的gbir与前一时间段内的gbir来获取呈现最低gbir的经抛光晶片的厚度,从而提高晶片的抛光质量。

联系上述实施例描述的特征、结构和效果等被并入本发明的至少一个实施例,但是并不仅限于此实施例。而且,在其他实施例中,可以通过本领域技术人员进行的组合或更改实现结合对应的实施例所例示的特征、结构和效果。因此,与此类组合和更改相关的内容应该被理解为落在本发明的范围内。

【工业实用性】

实施例适用于晶片制造工艺中的晶片抛光工艺。

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