專利名稱：拋光半導體晶片的方法
技術領域：
本發明涉及一種雙面拋光半導體晶片的方法。
背景技術：
現有技術公開了在供應拋光劑的情況下用拋光墊拋光半導體晶片的兩面，為以去 除材料的方式拋光(DSP步驟)，和在另一種情況下最后使用較軟的拋光墊僅拋光正面(“部 件面”)，為所謂的無霧拋光(CMP步驟，“磨光”)，以及還公開了新的所謂的“固結磨料拋 光”(FAP)技術，其中半導體晶片在拋光墊上被拋光，不過所述拋光墊含有固結在拋光墊中 的磨料(“固結磨料墊”)。以下將使用上述FAP拋光墊的拋光步驟簡稱為FAP步驟。WO 99/55491A1描述了兩步拋光方法，其包括第一 FAP拋光步驟和隨后的第二 CMP 拋光步驟。在CMP的情況下，拋光墊不含固結的磨料。在這種情況下，如DSP步驟的情況一 樣，磨料以漿料的形式被引入到半導體晶片和拋光墊之間。這樣的兩步拋光方法尤其用于 除去由FAP步驟在襯底的拋光表面上留下的刮痕。EP 1717001A1是當拋光在其表面上還沒有形成任何元件結構的半導體晶片時也 使用FAP步驟的一個例子。在拋光這樣的半導體晶片期間，重要的是產生至少一個側面是 特別平的且具有最小的微觀粗糙度和納米形貌。US2002/00609967A1涉及在生產電子元件期間使地形表面平整的CMP方法。主要 是試圖減輕當使用FAP拋光墊時相對低去除率的缺點。在該文獻中提出了拋光步驟的順 序，其中首先使用FAP墊結合拋光劑漿料，然后使用FAP墊結合拋光劑溶液來進行拋光。在 這種情況下，根據目標方式選擇步驟的順序，以提高去除率。該文獻沒有公開對由具有均一 組成的材料構成的晶片例如硅片的拋光。WO 03/0742^Α1也同樣公開了在生產電子元件期間使形貌表面平整的方法。在這 種情況下，該發明的焦點是在CMP方法中的終點識別。已知的是，終點識別涉及在去除不打 算被拋光的區域之前及時地結束拋光，從而結束材料的去除。為此該文獻提出了拋光銅層 的兩步法。在第一步中，使用FAP拋光墊進行拋光，其中拋光劑任選包含或不包含自由的研 磨顆粒。在第二拋光步驟中，同樣使用FAP墊進行拋光，但是使用具有自由研磨顆粒的拋光 劑是必要的。DE 102007035266A1描述了拋光由半導體材料組成的襯底的方法，其包括FAP類 型的兩個拋光步驟，其不同之處在于在一個拋光步驟中將含有未固結的磨料的拋光劑漿料 以固體的形式引入到襯底和拋光墊之間，而在第二拋光步驟中用不含固體的拋光劑溶液代 替所述拋光劑漿料。常規的拋光方法，特別是DSP拋光，產生不利的邊緣對稱性，特別是產生所謂的 “塌邊”，即相對于半導體晶片的厚度邊緣處降低。原則上，借助于拋光頭對半導體晶片進行壓制，將其待拋光的側表面抵靠放在拋 光板上的拋光墊。拋光頭還包括卡環，其將襯底橫向包圍，防止其在拋光期間從拋光頭上滑落。因此，為了防止在拋光期間發生橫向力將晶片從拋光頭推落，用這樣的卡環固定住晶片。在很 多專利中(US 6293850B1 ；US 6033292 ；EP1029633A1 ；US 5944590)對這些裝置都有描述。所述卡環被或緊或松地壓在拋光墊上。在現代的拋光頭中，半導體晶片遠離拋光墊的側面支撐在彈性膜上，所述彈性膜 傳遞施加的拋光壓力。如果適當地再分類，該膜是腔系統的一部分，其可形成氣體或液體緩 沖(膜載體，區域載體)。優選同心或分段排列壓力腔，并且可以分別對它們施加特定的壓力。拋光壓力通 過受壓的壓力室的彈性支撐表面最終被傳遞到支撐板的背面。這例如適用于來自Applied Materials, Inc.的多板拋光機AMAT Reflection，其包括具有不同的可調節壓力分布的5 區域膜支撐體。在DSP和CMP的情況下，在襯底和拋光墊之間供應拋光劑并轉動拋光頭和拋光板 來拋光襯底。文件索引號為102008053610. 5的沒有在先公開的德國申請公開了半導體晶片的 雙面拋光法，其包括下列順序的步驟a)在拋光墊上拋光半導體晶片的背面，所述拋光墊含有固結在拋光墊中的磨料， 其中不含固體的拋光劑溶液在拋光步驟期間被引入到半導體晶片背面和拋光墊之間；b)在拋光墊上以去除材料的方式拋光半導體晶片的正面，所述拋光墊含有固結在 拋光墊中的磨料，其中不含固體的拋光劑溶液在拋光步驟期間被引入到半導體晶片的正面 和拋光墊之間；c)通過在拋光墊上拋光半導體晶片正面從而自半導體晶片的正面去除微粗糙度， 其中包含磨料的拋光劑漿料在拋光步驟期間被引入到半導體晶片正面和拋光墊之間；d)通過在拋光墊上拋光半導體晶片正面對半導體晶片的正面進行最后拋光，所述 拋光墊不含固結在拋光墊中的磨料，其中包含磨料的拋光劑漿料在拋光步驟期間被引入到 半導體晶片正面和拋光墊之間。這個方法的步驟a)和b)是FAP拋光步驟。步驟c)也可以FAP拋光步驟的形式 進行，即使用包括固結磨料的拋光墊。步驟d)是典型的CMP拋光步驟。
這個方法可以改善半導體晶片的納米形貌及其邊緣幾何結構?？梢员苊猬F有技術 中提供的DSP步驟。在尋找更進一步改善根據這種方法拋光的半導體晶片邊緣幾何結構的過程中，本 發明人發現，特別是在使用相對硬和剛性的FAP拋光墊的FAP拋光步驟的情況下，通常使用 的拋光機和晶片固定系統在某種程度上是不利的。這是由于硬FAP拋光墊幾乎不“彎曲”， 即對外部壓力反應不足(在AMAT 5區域支撐體中的壓力，卡環接觸壓力)。這產生了本發明的目的。

發明內容
所述目的通過本發明的單面拋光半導體晶片的第一方法來實現，所述方法包括用 固定在拋光板上且包含固結磨料的拋光墊拋光半導體晶片的一面，同時將拋光劑引入到該 半導體晶片要拋光的那面與拋光墊之間，其中在拋光期間用固定系統固定該半導體晶片， 所述固定系統被安裝在載體上且包括具有容納該半導體晶片的尺寸的襯里切口(linedcutout)，通過不拋光那面的粘附力使該半導體晶片容納在所述切口中，操縱所述載體使得 半導體晶片的部分表面在拋光期間暫時突出在拋光墊的表面之外。本發明的目的還可通過根據本發明的雙面拋光半導體晶片的第二方法來實現，所 述方法包括以下順序的步驟a)用拋光墊拋光半導體晶片的背面，所述拋光墊被固定在拋光板上并且包含固結 磨料，其中不含固體的拋光劑溶液在拋光步驟期間被引入到半導體晶片的背面與拋光墊之 間；b)用拋光墊以去除材料的方式拋光該半導體晶片的正面，所述拋光墊被固定在拋 光板上并且包含固結磨料，其中不含固體的拋光劑溶液在拋光步驟期間被引入到半導體晶 片的正面與拋光墊之間；c)通過用拋光墊拋光該半導體晶片的正面來從半導體晶片的正面去除微觀粗糙 度，所述拋光墊被固定在拋光板上，其中包含磨料的拋光劑漿料在拋光步驟期間被引入到 半導體晶片的正面與拋光墊之間；d)通過用拋光墊拋光該半導體晶片的正面來對該半導體晶片的正面進行最后拋 光，所述拋光墊被固定在拋光板上并且不包含固結在拋光墊中的磨料，其中包含磨料的拋 光劑漿料在拋光步驟期間被引入到半導體晶片的正面與拋光墊之間；其中至少在步驟a)至C)期間在拋光期間用固定系統固定半導體晶片，所述固定 系統被安裝在載體上且包括具有容納該半導體晶片的尺寸的襯里切口，通過不拋光那面的 粘附力使該半導體晶片容納在所述切口中，操縱所述載體使得半導體晶片的部分表面在拋 光期間暫時突出在拋光墊的表面之外。具有容納半導體晶片的切口的所述固定系統也被稱為模板(template)。本發明通過在拋光機中用包含固結磨料的拋光墊進行拋光，所述拋光機具有帶有 模板和工件偏移(workpiece excursion)的載體系統。優選的是，在該模板中的切口用環定界，在所述環中固定和操縱半導體晶片。然 而，與常規的卡環相反，該環不用接觸壓力擠壓拋光墊。而且，所述固定系統不包括施加壓 力的壓力腔。用這樣的固定系統不能實現本發明的目的。而且，半導體晶片不被粘結在所述固定系統上，而是通過粘附力來固定。優選該半導體晶片遠離拋光墊的那面被固定在支撐墊上或支撐面上。形成所述支 撐面的這個墊往往還稱為襯墊。這個名稱將用于以下的描述中。因此，半導體晶片不拋光 的那面優選不直接放在模板上或模板切口的下表面上，而是放在單獨的墊上，所述墊為模 板中的切口的襯里。代替墊，當然還可以用適當的材料涂覆模板中的切口表面，在這種情況 下可使用的術語是襯墊層，而不是墊。而且，該模板可以由一種材料組成，并且可以相應地 加工該模板的表面，特別是切口的表面，從而得到“襯墊”所期望的性質。因此，模板和襯墊 還可以由一種同樣的材料組成并且被整體成形。以下介紹適用于模板和襯墊的材料。優選，所述固定系統被安裝在支撐板或支撐基板上，其具有平面、凹面或特別優選 凸面的形狀并且與拋光頭連接。這意味著相對于現有技術沒有區別，其中膜載體、區域載體 同樣地被用在這樣的支撐板上。整個支撐板可很容易地從拋光機中拆卸，使得可以在拋光 機外將固定系統安裝在支撐板上，這是優選的。該支撐板往往還稱為“墊板”。名稱“凹穴(pocket)”也通常用于模板中的切口。5
因此，切口的深度往往被稱為凹穴深度。它基本上與優選環繞該切口的環的厚度一致。適宜的模板公開于例如JP2003188126、JP2003188127、US5267418 和 US5549511中。市場上可買到的用于單面拋光機的模板，例如購自Zeromicron Inc.或ra Hoffman或Nagase&Co. Ltd，根據其應用，可由不同的材料組成并且有不同尺寸和帶有不同 的凹穴深度。例如，可以由環氧樹脂增強的玻璃纖維或聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)生產模 板。該模板可以是多孔的或無孔的形式。該模板的襯墊或該模板本身優選包括壓敏膠(PSA)。所述襯墊優選包括軟材料，例如根據Siore A硬度為20_90的聚氨酯。所述PSA 層可施加到所述聚氨酯上。優選，襯墊材料是粘性的和彈性的。而且，特別是丙烯酸酯或聚丙烯酸酯樹脂、丙烯酸橡膠、基于苯乙烯的樹脂例如聚 苯乙烯-聚異戊二烯-聚苯乙烯(SIQ嵌段共聚物、具有樹脂成分的天然橡膠適用作襯墊 材料。包含熱塑性彈性體例如苯乙烯嵌段共聚物、聚苯乙烯-聚(乙烯/ 丁烯)_聚苯乙 烯(S-EB-幻或S-I-S嵌段共聚物與極性親水樹脂例如聚乙烯基烷基醚、聚乙烯基吡咯烷 酮、聚乙基噁唑烷、聚乙烯醇或聚丙烯酸共聚物、天然樹脂或天然樹脂的酯或聚合天然樹脂 的酯的混合物也是適宜的?？梢愿鶕筮x擇具有平滑或粗糙表面的模板。該模板優選具有環繞模板中的切口并封住半導體晶片的卡環。這包括一類卡環， 其固定半導體晶片并將其或緊或松地壓在拋光墊上以防止在拋光期間發生橫向力將半導 體晶片推離拋光頭，如在US 6293850B U US6033292, EP 1029633A1或US 5944590中所述 的，但是在現有技術中沒有提供卡環接觸壓力。如上所述，不允許使用具有壓力腔的載體，所述壓力腔被同心或分段式排列，對其 施加壓力，并且通過壓力腔的彈性支撐表面將所述壓力傳遞至支撐板的背面。優選將模板安裝在載體基板上的方式使其容易更換。優選的是，將其粘在載體基 板上。為此，模板優選包括自粘層。半導體晶片借助于粘附力被固定在襯墊上。在這種情況下，根據所用的襯墊，固定半導體晶片的襯墊表面可能需要是濕潤的。襯墊優選用去離子水潤濕。該襯墊優選在潤濕之后用刷子處理，例如用由尼龍組成的刷子。尼龍是由聚酰胺 組成的合成纖維的商品名。在使用PSA的情況下，不需要潤濕襯墊以便產生粘附力。在加工期間，半導體晶片的部分區域暫時突出在拋光墊邊緣以外或者突出在固定 在拋光盤上的拋光墊的表面以外。工件部分區域的暫時突出稱為“工件偏移”。


圖1用示意圖顯示了半導體晶片的偏移。
具體實施例方式偏移7是指半導體晶片4被操縱超出拋光墊3的邊緣，以便使拋光墊表面2的整 個寬度受到負載。由此可以防止形成磨損邊緣。優選，偏移量是半導體晶片半徑的約20%到100%。然而，在內側71上和在外側72上存在偏移不是絕對必須的。半導體晶片4由具有模板6的載體5來操縱和固定。此外，FA拋光墊表面2的面積與拋光板1的面積相同不是絕對必要的。拋光板1還可以占據更大的面積并且起固定拋光墊的作用。在使用包含固結磨料的拋光墊的情況下，這證明是有益的，因為在半導體晶片和 拋光墊之間的接觸面積和由此有效的加工壓力由于工件移動出拋光墊襯底的邊緣而波動。 此外，有時經歷偏移的晶片區域沒有經受材料去除加工。偏移的最大寬度由固定系統的幾何形狀設計來決定，但是在加工過程中的暫時持 續時間由動態參數決定。各種凹穴深度可與偏移結合。如果凹穴深度小于晶片厚度，則所使用的術語是晶片外突10(參見圖1B)；相反， 如果凹穴深度大于或等于所述晶片厚度，則所使用的術語是晶片內突(imderhang)(參見 圖 1A)。通過根據本發明的偏移與模板中切口的各種凹穴深度相結合，可以目標方式影響 晶片邊緣區域中的拋光去除，從而改進晶片邊緣幾何形狀。在最簡單的情況下，根據本發明第二方法的步驟a)和b)的拋光劑溶液是水，優選 具有常規用于半導體工業的純度的去離子水(DIW)。然而，該拋光劑溶液還可以包含化合物如碳酸鈉(Na2CO3)、碳酸鉀(K2CO3)、氫氧化 鈉(NaOH)、氫氧化鉀(KOH)、氫氧化銨(NH4OH)、氫氧化四甲銨(TMAH)或其任何期望的混合 物。尤其優選使用碳酸鉀。在這種情況下，拋光劑溶液的PH值優選為10-12，并且所述化合 物在拋光劑溶液中的比例優選是0. 01-10重量％，特別優選為0. 01-0. 2重量％。該拋光劑溶液還可以包含一種或多種其它添加劑，例如表面活性添加劑如潤濕劑 和表面活性劑、作為保護性膠體的穩定劑、防腐劑、抗微生物劑、醇和絡合劑。在步驟b)和C)之間，優選進行另外的FAP步驟，其使用如步驟C)的拋光劑漿料 但是使用FAP墊。根據本發明方法的步驟c)和d)，磨料在拋光劑漿料中的比例優選是0. 25-20重 量％，特別優選為0. 25-1重量％。磨料的粒徑分布優選是單峰的。平均粒徑是5-300nm，特別優選是5_50nm。磨料包括機械除去襯底材料的材料，優選是元素鋁、鈰或硅的一種或多種氧化物。包含膠體分散二氧化硅的拋光劑漿料是特別優選的(硅溶膠，參照表1和相關的 說明；“Glanzox，，)。
拋光劑漿料的pH值優選為9-11. 5，并且優選通過添加劑來調節，所述添加劑如碳 酸鈉(Na2CO3)、碳酸鉀(K2CO3)、氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鉀(KOH)、氫氧化銨(NH4OH)、氫氧化 四甲銨(TMAH)或這些化合物任何期望的混合物。尤其優選使用碳酸鉀。該拋光劑漿料還可以包含一種或多種其它添加劑，例如表面活性添加劑如潤濕劑 和表面活性劑、作為保護性膠體的穩定劑、防腐劑、抗微生物劑、醇和絡合劑。同時拋光正面和背面(DSP)不是本發明的主題。根據本發明，在所有情況下在每 個工藝步驟中僅僅加工半導體晶片的一面。此外，本發明的方法可以同樣地在單板和多板拋光機上進行。優選使用多板拋光機，其具有優選兩個、尤其優選三個拋光板和拋光頭。在這種情況下還可以使用不同的拋光墊和不同的拋光劑。在本發明的方法中，在所有情況下在步驟a)和b)中都使用包含固結在拋光墊中 的磨料的拋光墊(FAP或FA墊)。適合的磨料包括例如元素鈰、鋁、硅、鋯的氧化物顆粒和硬材料顆粒如碳化硅、氮 化硼和金剛石。特別適合的拋光墊具有由重復微結構形成的表面形貌。這些微結構(“柱”)為具 有例如圓柱橫截面或多邊形橫截面的柱形狀或者棱錐或截棱錐的形狀。例如在W092/13680A1和US2005/227590A1中對這樣的拋光墊有更詳細的說明。特別優選使用二氧化鈰顆粒固結在拋光墊中，同樣見US6602117B1。在FAP拋光墊中包含的磨料的平均粒徑優選是0. 1-1. Oym,特別優選是 0. 1-0. 6 μ m，和尤其優選是 0. 1-0. 25 μ m。在步驟c)中優選使用材料去除拋光墊。適用于此目的的拋光墊例如是來自 Rohm&Haas的SUBA 系列的拋光墊，例如SUBA 1250( “stockpad”)或典型的CMP拋光墊 (“磨光墊”)如來自Rodel 的SPM 3100。然而，還可以涉及如在本發明方法的步驟b)中的FAP拋光墊，即與材料去除拋光 墊和CMP拋光墊不同，包含固結磨料的拋光墊。因此，在步驟b)和C)中可使用相同的拋光墊或可以使用不同的拋光墊。因此在 步驟c)中可以使用FAP拋光墊。然而，同樣優選使用CMP拋光墊。在步驟d)中，使用CMP拋光墊，例如購自Rodel 的SPM 3100，其不含固結磨料。 步驟d)與常規的CMP拋光步驟一致。優選的是，在拋光的最后階段，優選在襯底離開拋光板之前5-300s時，將拋光壓 力減少至少10%并且繼續用該減少的拋光壓力繼續拋光襯底直到離開拋光板。同樣優選用清潔劑通過用開孔泡沫體將清潔劑分配在拋光墊上來清潔拋光墊。優 選就地進行清潔，即在拋光襯底期間。由于泡沫體不包含任何固結的磨料，因此墊清潔不同 于墊調理。原則上，任何具有開孔結構的彈塑性泡沫體是適合的，例如聚氨酯泡沫體、聚乙 烯醇泡沫體、聚苯乙烯泡沫體、有機硅泡沫體、環氧樹脂泡沫體、脲醛泡沫體、聚酰亞胺泡沫 體、聚苯并咪唑泡沫體、基于酚醛樹脂的泡沫體、聚乙烯泡沫體、聚丙烯泡沫體、聚丙烯酸泡 沫體、聚酯泡沫體和粘膠泡沫體。在各個拋光步驟中使用的拋光劑尤其適合作為清潔劑。對本發明來說必要的是相對于晶片的各面(正面或背面)，使用具有工件偏移的 模板固定系統順序進行以固結磨料拋光技術為基礎的拋光。
由此可以目標方式影響晶片的邊緣，從而得到拋光的半導體晶片所期望的幾何形 狀性質?？梢员舜藚f調這兩個拋光步驟即背面拋光和正面拋光，以便可以用這種方式更有 目標地影響晶片的幾何形狀和晶片的納米形貌。此外，當在多板單面拋光機上進行上述連續拋光時，來自AppliedMaterials的 “Reflection 型”或來自 Peter Wolters，Rendsburg 的“PW300Apollo”型是適合的，例如因 為確定幾何形狀的拋光和確定納米形貌的拋光完全在同一個機器類型上進行，因此能避免 上游的典型DSP拋光步驟。如果完全在一個拋光機上進行晶片背面和晶片正面的拋光，則提供在該機器上或 機器中旋轉晶片的裝置。這樣的裝置是晶片工業已知的。優選的是，在第一次拋光半導體晶片背面之后提供測量幾何形狀的中間步驟。然 后根據幾何形狀的測量來調節對半導體晶片的正面拋光?？偠灾?，本發明有下列優點可以目標方式影響外部晶片邊緣區域。本發明產生小于或等于2mm邊緣排除，尤 其是小于或等于Imm邊緣排除的局部幾何形狀的改進?？梢燥@著簡化拋光順序。尤其是對于直徑為450mm的最新代晶片而言，本發明的 方法在生產成本方面同樣提供顯著的優點。尤其是，半導體晶片的全部拋光可以通過組合的拋光方法在一種拋光機上進行。 在同類型的拋光機上進行材料去除拋光和無霧拋光。避免了迄今常用的DSP工序。已經表明，使用帶有模板的載體、工件偏移的實現結合使用剛性、無彈性和硬拋光 墊是特別有益的。因此，單面拋光、FA拋光墊、模板載體系統和工件偏移的組合對本發明來說是必要 的?？梢詼p少塌邊，即半導體晶片邊緣處厚度的減少。實施例以下所呈現的所有拋光過程都是使用配備有模板的整體載體(無膜載體，無多區 域載體)進行的。載體基板本身可以具有平面的、凸面的或凹面的形狀。使用3板拋光機如來自Applied Materials, Inc.的AMAT Reflection作為拋光 機。A.在工件偏移的情況下拋光半導體晶片的背面使用磨料平均粒徑為0. 5 μ m的FA拋光墊。供應無磨料的拋光劑，例如稀K2C03。任選在相同的拋光墊上進行半導體晶片背面的第二個部分拋光步驟，但是在供應 硅溶膠，例如Glanz0x 3900的情況下，以便以目標方式調節晶片背面的粗糙度。B.以三個步驟拋光半導體晶片的正面B. 1.配備有FAP拋光墊的板1，供應稀的堿性溶液，例如基于K2CO3的溶液。B. 2.配備有材料去除拋光墊的板2 (例如SiAa 1250)，供應包含磨料的拋光劑，優 選硅溶膠和堿性溶液。B. 3.板3 典型的CMP的無霧拋光，CMP拋光墊(例如SPM 3100)和CMP拋光劑。適合于這個目的的拋光墊是例如來自Rohm&Haas的SUBA 系列的拋光墊例如SUBA 1250( "stock pad”)，或典型的CMP拋光墊(“磨光墊”)如來自Rodel 的SPM 3100。市場上可買到的拋光墊是來自Rodel Inc.的SPM 3100或DCP系列的墊以及來自 Rohm&Hass 的商標 IC1000 、Polytex 或 SUBA 的墊。作為B. 2.的替換方式，可以使用2步拋光方法來進行半導體晶片正面的拋光。在 這種情況下，拋光步驟B. 2.和CMP拋光B. 3.在同一個拋光墊上進行。如果在步驟B. 2.和B. 3.中使用CMP拋光墊，優選下列工序在步驟B. 2.中，供應pH為大于或等于11的具有較高固體濃度的硅溶膠例如 Ievasil 200，以便確保更高的去除率。這個步驟用來消除微損傷。來自H. C. Starck的LEVASIL 產品是二氧化硅顆粒的膠態分散體，并且根據類 型，生產的最高濃度為50%。在CMP拋光期間，供應典型的pH為10到至多11的CMP拋光劑如Glanzox 3900。 這個低去除率的步驟用于產生無霧拋光的表面。Glanzox 3900是由Fujimi Incorporated，Japan以濃縮物形式提供的拋光劑漿 料的產品名稱。pH為10. 5的所述濃縮物包含約9重量％的平均粒徑為30-40nm的膠體 SiO20如果在步驟B.2.和b.3.中使用材料去除拋光墊，下列工序是優選的在步驟B.2.中，供應pH大于或等于11的具有更高固體濃度的硅溶膠例如 Ievasil 200。顯著降低了拋光時間。這個步驟用來在增加去除率的情況下消除微損傷。在CMP拋光期間，供應典型的pH為10到至多11的CMP拋光劑如Glanzox 3900。 由于較低的去除率，在CMP期間增加了拋光時間。這個步驟用于產生無霧拋光的表面。該方法可以在同一個拋光機上實現，在這里是Reflection型(AMATCorp.)的3板 拋光機AMAT Reflection (3板拋光機)拋光板1上的背面一然后轉動半導體晶片一然后 3板拋光正面(板1、板2、板3)。板1 =FAP 拋光墊;K2C03 溶液(稀)；Glanzox 3900板2 例如SiAa 1250拋光墊和標準的去除拋光劑；Glanzox 3900板3 例如 SPM 3100 拋光墊和 Glanzox 3900。10
權利要求
1.一種拋光半導體晶片的方法，所述方法包括用固定在拋光板上的且包含固結磨料的 拋光墊拋光所述半導體晶片的一面，同時將拋光劑引入到該半導體晶片要拋光的那面與所 述拋光墊之間，其中在拋光期間用固定系統固定該半導體晶片，所述固定系統被安裝在載 體上且包括具有容納該半導體晶片的尺寸的襯里切口，通過不拋光那面的粘附力使該半導 體晶片容納在所述切口中，并且操縱所述載體使得該半導體晶片的部分表面在拋光期間暫 時突出在拋光墊的表面之外。
2.一種雙面拋光半導體晶片的方法，所述方法包括以下順序的步驟a)用拋光墊拋光所述半導體晶片的背面，所述拋光墊被固定在拋光板上并且包含固結 磨料，其中不含固體的拋光劑溶液在該拋光步驟期間被引入到該半導體晶片的背面與該拋 光墊之間；b)用拋光墊以去除材料的方式拋光該半導體晶片的正面，所述拋光墊被固定在拋光板 上并且包含固結磨料，其中不含固體的拋光劑溶液在該拋光步驟期間被引入到該半導體晶 片的正面與該拋光墊之間；c)通過用固定在拋光板上的拋光墊拋光該半導體晶片的正面從半導體晶片的正面去 除微粗糙度，其中包含磨料的拋光劑漿料在該拋光步驟期間被引入到半導體晶片的正面與 所述拋光墊之間；d)通過用拋光墊拋光半導體晶片的正面來對半導體晶片的正面進行最后拋光，所述拋 光墊被固定在拋光板上并且不包含固結在拋光墊中的磨料，其中包含磨料的拋光劑漿料在 該拋光步驟期間被引入到半導體晶片的正面與所述拋光墊之間；其中至少在步驟a)至c)中用固定系統固定所述半導體晶片，所述固定系統被安裝在 載體上且包括具有容納該半導體晶片的尺寸的襯里切口，通過不拋光那面的粘附力使該半 導體晶片容納在所述切口中，并且操縱所述載體使得該半導體晶片的部分表面在拋光期間 暫時突出在拋光墊的表面之外。
3.如權利要求1或2所述的方法，其中所述固定系統的切口用環來定界，該固定系統沒 有可施加壓力的壓力室，并且所述環不用接觸壓力擠壓所述拋光墊。
4.如權利要求1-3之一所述的方法，其中所述固定系統切口的與半導體晶片不拋光的 那面接觸的表面包括壓敏膠，所述表面構成該半導體晶片的支撐面。
5.如權利要求1-4之一所述的方法，其中所述固定系統的支撐面包括軟材料，優選根 據Swre A硬度為20-90的聚氨酯。
6.如權利要求1-5之一所述的方法，其中在所述半導體晶片被引入到所述固定系統的 切口之前，潤濕該固定系統的所述支撐面。
7.如權利要求1-6之一所述的方法，其中在拋光期間所述半導體晶片的部分區域暫時 突出在拋光墊的邊緣之外，以便在拋光期間實現對拋光墊整個表面的全面利用。
8.如權利要求1-7之一所述的方法，其中在步驟c)中同樣使用包含固結磨料的拋光墊。
9.如權利要求1-8之一所述的方法，其中在步驟c)中使用不包含固結磨料的拋光墊。
10.如權利要求1-9之一所述的方法，其中含有磨料的拋光墊中的磨料選自元素鈰、 鋁、硅或鋯的氧化物顆粒，或者包含硬材料顆粒如碳化硅、氮化硼或金剛石。
全文摘要
本發明涉及一種拋光半導體晶片的方法，其包括用固定在拋光板上的且包含固結磨料的拋光墊拋光所述半導體晶片的一面，同時將拋光劑引入到該半導體晶片要拋光的那面與所述拋光墊之間，其中在拋光期間用固定系統固定該半導體晶片，所述固定系統被安裝在載體上且包括具有容納該半導體晶片的尺寸的襯里切口，通過不拋光那面的粘附力使該半導體晶片容納在所述切口中，并且操縱所述載體使得該半導體晶片的部分表面在拋光期間暫時突出在拋光墊的表面之外。
文檔編號B24B29/02GK102049723SQ20101029679
公開日2011年5月11日 申請日期2010年9月27日 優先權日2009年10月28日
發明者J·施萬德納, R·柯普爾特, T·布施哈爾特 申請人:硅電子股份公司