在用于拋光薄片的拋光墊的硬質(zhì)層表面形成有淺槽及孔。由于形成的槽是用于使拋光墊和薄片之間不產(chǎn)生負(fù)壓的，所以槽間距制成比孔間距大幾倍的形式。（*該技術(shù)在2016年保護(hù)過期，可自由使用*）
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種薄片拋光裝置，尤其涉及這種裝置中拋光墊的形狀。最近，在為大規(guī)模集成電路(LSI)加工硅片等薄片的表面時，已采用了化學(xué)-機(jī)械拋光方法(后文以CMP表示)。根據(jù)這種方法，如圖21和圖22所示，通過結(jié)合使用機(jī)械和化學(xué)作用來拋光薄片表面。拋光裝置具有一工作臺11并能夠旋轉(zhuǎn)，所述工作臺11帶有一平面。工作臺11的直徑約為50到100cm，由高硬度材料制成。大約1到3mm厚的拋光墊1作用在工作臺11的表面。此外，拋光裝置還帶有一載物器12，其形狀與半導(dǎo)體片15的直徑相適應(yīng)，該載物器12位于工作臺11上方，其表面與工作臺11的表面平行。載物器12由軸14驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。另外，在載物器12的外圓周上，拋光裝置還帶有一導(dǎo)向環(huán)13，用于在拋光過程中夾持住半導(dǎo)體片15。當(dāng)把半導(dǎo)體片15安裝在載物器12的導(dǎo)向環(huán)13中后，通過將載物器12降低到拋光墊1上來進(jìn)行拋光，對半導(dǎo)體片15施加約300到600g/cm2的負(fù)載，同時供給拋光劑16，并使工作臺11和載物器12以約20到50rpm的速度沿同一方向作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。根據(jù)應(yīng)用需要，可使用多種拋光劑16。比如，為了拋光氧化膜，通常使用包含約10到20％二氧化硅(SO2)微粒并用KOH或NH4OH調(diào)整其PH值約為10-11的拋光劑。作為拋光半導(dǎo)體片15的拋光墊，例如，在其上層疊有浸漬了聚氨酯或聚氨酯泡沫的無紡纖維。設(shè)置在用于拋光半導(dǎo)體片15一側(cè)的聚氨酯很硬。例如，可使用按回跳硬度A規(guī)則劃分的95號硬度。為了將半導(dǎo)體片15的拋光表面磨平，必需使拋光墊1上用于拋光半導(dǎo)體片15一側(cè)的表面具有高硬度。另一方面，如果拋光墊硬度很高，使薄片彎曲，在半導(dǎo)體片15的整個表面上將無法均勻地拋光。那么，例如由無紡纖維構(gòu)成的柔性材料插入到底層使拋光墊變形以適應(yīng)半導(dǎo)體片15的形狀。因此，可以減小由半導(dǎo)體片15的形狀造成的影響。另外，盡管泡沫聚氨酯很硬，在為拋光薄片15而施加的負(fù)載作用下，它也會以微米級變形。尤其是，因?yàn)榕菽郯滨ノ髸蛎?，所以反?fù)拋光會使其變形量增大。由于在拋光墊1硬質(zhì)層的變形作用下薄片15的圓周部分會形成緊密接觸，所以拋光劑16的供給受到了限制。而切，如圖23所示，在從半導(dǎo)體片15傳遞的載荷作用下，硬質(zhì)層7向下移動，因此該層明顯變形。所以，半導(dǎo)體片15的邊緣和硬質(zhì)層17的表面之間的接觸壓力易于增加，由此，半導(dǎo)體片15的邊緣部分與其中央部分相比趨于變薄。在圖23中，序號17表示后面拋光墊。后面拋光墊17是插入到用以施加負(fù)載的載物器和半導(dǎo)體片之間的彈性物體，用來提高拋光的均勻性。因此，如圖24和圖25所示，在拋光墊1的泡沫聚氨酯的表面上成形有槽。槽3用于使拋光劑16的供給更為容易，使拋光劑16以高密度成形于拋光墊1的硬質(zhì)層7的拋光表面上。通常，槽3排列成類似網(wǎng)格的高密度圖案。例如，每個槽寬度為2mm、深度為0.5到0.8mm，排列間距為15mm。在這種形式的拋光墊中，如果施加了負(fù)載，由于槽3周圍的區(qū)域會在垂直方向自由變形，所以槽3部位的強(qiáng)度降低。這可以暫時克服半導(dǎo)體片15邊緣和硬質(zhì)層7表面之間的接觸壓力增加的問題。另外，還改善了拋光劑16的供給。但在拋光過程中需要大量拋光劑16。尤其是，如果為了得到高的拋光率而使工作臺11高速旋轉(zhuǎn)時，在離心力的作用下，拋光劑16很容易被甩出。為了克服需增加拋光劑16用量的問題，日本專利申請?zhí)亻_平2-36066號公開了一種不需要在拋光墊1的最外周制槽而減少拋光劑16用量的技術(shù)。但是，如果旋轉(zhuǎn)速度超過約20rpm，由于拋光劑液面傾斜，使這種方法不能有效地減少拋光劑16的用量。因此，如圖26和圖27所示，作為槽的替代形式，在泡沫聚氨酯表面上成形有孔2。例如，在拋光墊1的整個表面上以5mm間距成形有直徑為1.5mm的孔。此時，設(shè)計(jì)成拋光劑用量與使用帶槽拋光墊時的拋光劑用量一樣。但是孔比槽保持了更多的拋光劑16，這是因?yàn)閽伖鈩?6不會在離心力作用下更多地被排出。因此，在這種情況下，拋光劑用量將比使用帶槽拋光墊時的所需拋光劑用量要少。然而，具有這種形狀的拋光墊存在一個問題。在完成拋光后，當(dāng)載物器12從將要被移走的薄片15上抬起時，由于薄片15和拋光墊1之間的空隙被緊密密封，薄片15向吸盤那樣變形，并在拋光墊1和半導(dǎo)體片15之間產(chǎn)生負(fù)壓。有時，在負(fù)壓作用下，薄片15從載物器12上分開。因此，本專利技術(shù)的一個目的是提供一種拋光墊，與已有技術(shù)相比，它能減少拋光劑用量，并能減弱拋光墊和半導(dǎo)體片之間的緊密密封。本專利技術(shù)的另一個目的是提供一種拋光墊，當(dāng)從半導(dǎo)體片15傳遞的負(fù)載施加于其上時，它能減小半導(dǎo)體片邊緣部分的超量負(fù)載。依據(jù)本專利技術(shù)的拋光墊，包括用于保持為拋光薄片所用的拋光劑的多個孔和成形在拋光墊表面上、用于減弱拋光墊和薄片之間緊密密封的多條槽。結(jié)果是，由于孔的作用可以減少拋光劑的用量。由于槽的作用可以防止緊密密封和超量負(fù)載。本專利技術(shù)的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將從以下結(jié)合附圖的描述中更清楚地表現(xiàn)出來，其中附圖說明圖1是表示依據(jù)本專利技術(shù)所述的第一實(shí)施例的平面圖；圖2是沿圖1中A-A’剖開的剖面圖；圖3是表示本專利技術(shù)由于采用了防止負(fù)壓的槽而產(chǎn)生的效果圖；圖4是表示在帶有槽的已有技術(shù)和本專利技術(shù)中，工作臺的旋轉(zhuǎn)速度和拋光劑流動速率之間的關(guān)系圖；圖5是表示槽深和引起半導(dǎo)體吸附概率之間的關(guān)系圖；圖6是表示在工作臺的每一旋轉(zhuǎn)速度下，所需拋光劑流動速率和槽深之間的關(guān)系圖；圖7是表示本專利技術(shù)第二實(shí)施例的平面圖；圖8是沿圖7中A-A’剖開的剖面圖；圖9是表示本專利技術(shù)第三實(shí)施例的平面圖；圖10是沿圖9中A-A’剖開的剖面圖；圖11是表示本專利技術(shù)第四實(shí)施例的平面圖；圖12是沿圖11中A-A’剖開的剖面圖13是表示在使用帶槽拋光墊的拋光裝置中，向半導(dǎo)體片施加載荷的狀態(tài)下的局部剖視圖；圖14是表示在帶槽或不帶槽的情況下，剩余薄片輪廓與從半導(dǎo)體片邊緣算起的距離之間的關(guān)系圖；圖15是表示本專利技術(shù)第五實(shí)施例的平面圖；圖16是沿圖15中A-A’剖開的剖面圖；圖17是表示本專利技術(shù)第六實(shí)施例的平面圖；圖18是沿圖17中A-A’剖開的剖面圖；圖19是表示本專利技術(shù)第七實(shí)施例的平面圖；圖20是沿圖19中A-A’剖開的剖面圖；圖21是普通拋光裝置的局部縱向側(cè)視圖；圖22是普通拋光裝置的局部平面圖；圖23是表示在使用帶連續(xù)平面拋光墊的拋光裝置中，向半導(dǎo)體片施加載荷的狀態(tài)下的局部剖視圖；圖24是表示已有技術(shù)中的拋光墊的局部平面圖；圖25是沿圖24中B-B’剖開的剖面圖；圖26是表示在已有技術(shù)中另一種拋光墊的局部平面圖；圖27是沿圖26中B-B’剖開的剖面圖；在作為本專利技術(shù)優(yōu)選實(shí)施例的拋光墊中，在帶孔的拋光墊上形成有所需最少數(shù)量的槽，所述孔用于保持拋光劑。這些槽用于降低緊密密封，并使半導(dǎo)體片邊緣部分的超量負(fù)載小一些，因此其間距比圖24中已有技術(shù)的槽的間距大幾倍。也就是說，本專利技術(shù)的槽不能有效地向半導(dǎo)體片提供拋光劑，但能有效地向孔提供常壓空氣。除了拋光墊的形狀，本拋光裝置與圖21和圖22中的已有技術(shù)相同。因此，在以下描述中，與已有技術(shù)相同的零件使用相同的序號。如圖1和圖2所示，本專利技術(shù)第一實(shí)施例的拋光墊具有淺槽311，這些槽成形在拋光墊111的硬質(zhì)層711的表面上。槽311將許多孔211連接起來，以使拋光墊111和半導(dǎo)體片15之間不產(chǎn)生負(fù)壓。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種拋光墊，帶有多個孔和位于所述拋光墊表面上的多條槽。
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鳥井康司，
申請(專利權(quán))人：日本電氣株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：JP[日本]
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