Un método de pulido lateral para obleas
Descripción general
 Dos obleas están unidas y un lado pulido con un aparato de pulido de doble lado. Cuando se utiliza un adhesivo para la unión, si el grosor es desigual y contiene burbujas de aire, se convierte en un grosor no uniforme. Planitud después del pulido es malo. ] Coloque dos obleas en contacto superficial entre sí en un líquido que no se seque, como el agua. La oblea está unida por la tensión superficial. Después del pulido, se separan cuando están en el líquido.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un método de pulido de un solo lado para obleas semiconductoras, obleas dieléctricas, obleas de vidrio y similares. Wafer se refiere a un delgado miembro discoidal o rectangular. Semiconductores monocristalinos, placas finas policristalinas, monocristalinos dieléctricos, placas delgadas policristalinas, placas delgadas de objetos amorfos como el vidrio, etc. se conocen aquí como obleas. La presente invención se puede aplicar a obleas de cualquier material. Aunque se toma una oblea circular como ejemplo, se puede aplicar a una oblea rectangular.
El pulido también se usa en un sentido amplio. El pulido en un sentido estrecho elimina las irregularidades en la superficie y lo termina en una superficie plana. El envoltorio es uno que reduce el grosor de la oblea y uniformiza el grosor. La oblea se solapa y se pule (pulida). Ambos pueden hacerse con el mismo dispositivo. Se pueden usar diferentes dispositivos. Como las partículas del abrasivo (abrasivo) son diferentes, la acción es diferente. Debido a que la envoltura se enfoca en diluir las obleas en un tiempo corto, se usa abrasivo con gran tamaño de partícula. Como el pulido está destinado a aplanar la superficie, se utiliza uno con un diámetro de partícula pequeño.
El pulido es un término amplio que incluye los dos anteriores en la presente invención. Un lado pulido es pulir solo uno de los dos lados. El pulido de ambos lados es para pulir ambos. Se elige arbitrariamente según el propósito. Sin embargo, el aparato de pulido de un lado y el aparato de pulido de doble lado son mecánicamente diferentes.
Antecedentes de la técnica
En el pulido de una cara, una oblea se adhiere a un cabezal de procesamiento que tiene una varilla unida a la superficie superior de una placa circular y se pule un cabezal de procesamiento aplicando una presión constante sobre la placa de superficie giratoria. Dado que el cabezal de procesamiento también gira y gira el plato giratorio, la superficie inferior de la oblea se pule. Como el lado opuesto está adherido al cabezal de procesamiento, no está pulido. El pulido de una cara fue diseñado para adherirse y soportar un lado del cabezal de procesamiento de esta manera. Después de pulir, la oblea se pela de la cabeza.
Se describe un aparato de pulido de doble cara, por ejemplo, en la solicitud de patente japonesa abierta a consulta por el público número 22 228368. Esto coloca obleas en una pluralidad de orificios de una placa delgada llamada soporte y coloca el soporte en una placa de pulido sobre la que se estira un paño de pulido, y coloca un paño de pulido sobre el soporte. Los engranajes se cortan en la circunferencia del transportador. En el centro de la pluralidad de portadores hay un engranaje solar. Hay un engranaje interno que rodea al transportista. El transportador gira girando el engranaje central o el engranaje central y el engranaje interno. El líquido de pulido fluye constantemente en la platina giratoria. El líquido de pulido contiene granos abrasivos y agua. Puede estar químicamente grabado con productos químicos. Como la portadora hace un movimiento planetario, tanto la superficie superior como la inferior de la oblea en este agujero están pulidas. De esta manera, el pulido de un solo lado y el pulido de doble lado tienen dispositivos completamente diferentes. Esto es natural Aquí, el pulido es un concepto que incluye envolver y pulir en un sentido estricto.
Es natural que el pulido de una sola cara se realice mediante un único aparato de pulido lateral. Sin embargo, se ha propuesto un método en el que se realiza un pulido de un solo lado mediante un aparato de pulido de doble lado. Solicitud de patente japonesa abierta al público nº Sho 58-188825. Esto es para unir dos obleas a través de papel fino y una placa de guía y colocarlas en los orificios del transportador de la pulidora de doble cara para pulirlas. La figura 5 muestra una vista en sección transversal de una parte principal de este dispositivo. Hay un soporte delgado 6 entre la platina superior 1 y la platina inferior 2, y dos obleas 3, 3 están cargadas en los orificios. Entre las dos obleas 3, 3 hay papel delgado 17 y placa de guía 7. Dado que las dos obleas están unidas entre sí, después de pulir ambos lados de la oblea, se pelan para obtener dos obleas pulidas en un lado.
Al hacerlo, es posible pulir un lado con un aparato de pulido de doble lado. Además, existe la ventaja de que se puede mejorar la eficiencia ya que dos hojas se pueden procesar simultáneamente. Esto fue desarrollado para pulir obleas de óxido de monocristal. Se considera que el papel con una porosidad del 20 al 40% con un espesor de 100 μm o menos es bueno para que se interponga papel delgado entre ellos. El papel delgado indica amortiguación.
Tarea de solución
Es eficiente unir dos obleas y pulir un lado con un pulidor de doble cara. En lugar de papel fino, puede ser posible pegar dos obleas con cera. Sin embargo, las obleas son delgadas. El papel delgado tiene variaciones en grosor. Como se muestra en la figura 6, cuando se varían los grosores de la placa de guía 7 y del papel fino 17, la presión relativa a cada parte de la oblea se vuelve no uniforme. Para un grosor de papel más grueso, la presión se vuelve más fuerte. La presión baja en la parte donde el grosor del papel es bajo. El primero es pulido más delgado. Este último es pulido más grueso. Como resultado, se producirán variaciones en el grosor de la oblea pulida.
Esto también se aplica cuando se adhiere a la cera 10. La presión local recibida por la oblea cambia debido a las variaciones en el espesor de las inclusiones como se muestra en la FIG. Además, en el caso de usar la cera 10, las burbujas de aire pueden permanecer en el interior. La figura 7 muestra esto. Como la viscosidad de la cera es grande, no se puede eliminar si la burbuja 9 está en el medio de la oblea. Dado que la burbuja 9 presiona la oblea hacia arriba y hacia abajo, la oblea se deforma, y ​​el grosor de la oblea después del pulido varía. Como se describió anteriormente, la irregularidad en el espesor de pulido es indeseable.
Otra dificultad es la dificultad para pelar. Dado que dos obleas se unen con cera o similar, se deben pelar calentando después del pulido. Esta es una tarea problemática. La cera y similares deben eliminarse por completo, pero la oblea ya es suficientemente delgada, la resistencia mecánica es pequeña y el manejo es difícil. Pegar las dos obleas, la en el momento de pulido de un solo lado por el aparato de pulido de doble lado, elimina las variaciones en el pulido espesor debido a la variación de espesor y las burbujas de cera, para proporcionar un método de pulido muy plana y pequeñas fluctuaciones de espesor Es un objeto de la invención.
Solución
En la presente invención, dos obleas no se laminan usando un adhesivo o papel delgado. Empuje las superficies de dos obleas paralelas en el líquido. Muévete en paralelo y deslízate. El líquido intercalado entre las superficies de las obleas se elimina al presionar las obleas entre sí. No hay riesgo de que entren burbujas de aire entre las dos obleas porque el aire o similar no está originalmente presente en el líquido. Dado que la superficie de la oblea es suficientemente lisa y plana, el intervalo entre las dos obleas se vuelve suficientemente estrecho. La tensión superficial es extremadamente grande porque el intervalo es estrecho. Por esta razón, cuando se saca del líquido al gas, las dos obleas se adhieren firmemente y no se desprenden fácilmente. Como el líquido en sí tiene una alta fluidez, no existe tal cantidad que el grosor del líquido varíe entre las dos obleas. Este líquido es opcional, tal como agua pura, solución acuosa, líquido volátil o similar. Sin embargo, no se cura tocando el aire o cambiando con el tiempo.
Las dos obleas así obtenidas se cargan en un aparato de pulido de doble cara, y las superficies superior e inferior se pulen. El aparato de pulido de doble cara es arbitrario. Se pueden usar varios dispositivos conocidos. Una característica de la presente invención es que dos obleas están unidas entre sí en un líquido. No use adhesivo. No use papel grueso. Uniendo dos obleas simplemente por la tensión superficial del líquido.
Dado que dos obleas se presionan y se unen en el líquido, no quedan burbujas entre ellas. Además, como es un papel delgado, no se captura material relativamente grueso (varias decenas de μm, 100 μm), por lo que la fluctuación de espesor es pequeña. El espesor de la capa líquida es solo el espesor del grado de planitud de la oblea. Por lo tanto, es del orden de unos pocos μm. Como el líquido no se cura, tiene suficiente fluidez. Para que la brecha entre las dos obleas se vuelva uniforme. Aunque solo dos obleas están unidas por la fluidez, existe una tensión superficial en la interfaz entre el líquido y el aire. Aparece solo en la superficie, a diferencia de la fuerza adhesiva del adhesivo. Dado que la fluidez se mantiene internamente, no se produce la falta de uniformidad del espacio. Cuanto más estrecha es la separación, más fuerte es la fuerza de unión debido a la tensión superficial. Para que las dos obleas estén pulidas uniformemente. La planicidad de la oblea después del pulido es buena.
Otra es la facilidad de pelar. Después del pulido Después de ponerlo en el mismo tipo de líquido que el líquido utilizado para la unión anterior y deslizar las dos obleas en la dirección paralela a la superficie, se puede separar fácilmente en dos. Esto se debe a que la interfaz entre el líquido y el aire desaparece cuando se coloca en un líquido, de modo que la tensión superficial desaparece. Es mucho más fácil que quitar el adhesivo. Aunque parece que el líquido de pulido está presente en el aparato de pulido, parece desprenderse, pero no es así. La oblea se coloca en el orificio del portador, pero como el diámetro interno del orificio es casi el mismo que el diámetro externo de la oblea, la oblea no se puede mover de forma relativa. Como no hay una traducción relativa, no se desprende durante el pulido.
La figura 1 es una vista en sección esquemática de un aparato de pulido de doble cara utilizado en una realización. La placa de pulido superior 1 y la placa de pulido inferior 2 son placas circulares que tienen sustancialmente el mismo tamaño. Estos son paños pulidos adheridos a la superficie. Como el transportador lleva a cabo el movimiento planetario, los platos 1 y 2 son fijos. Por supuesto, también puedes rotar estos. Se aplica una fuerza de presión constante a la placa de pulido superior 1. Hay una pluralidad de portadores 6 entre la placa de pulido superior 1 y la placa de pulido inferior 2. Hay 3 4 portadores 6. El soporte 6 tiene una pluralidad de orificios 11 a lo largo de la circunferencia. En este ejemplo, tiene cuatro agujeros equivalentes 11. La oblea 3 a pulir entra en el orificio 11 del portador circular 6.
Aquí, la oblea es circular, pero puede ser rectangular. La oblea rectangular y el agujero 11 son, por supuesto, rectangulares. Como es suficiente poner la oblea 3 completamente en el orificio 11, es mejor que no haya mucho espacio en el estado de entrada. El portador 6 es, por supuesto, más delgado que dos obleas. En el centro del aparato de pulido hay un engranaje solar 5. En la periferia exterior hay un engranaje interno 4. Se corta un engranaje en la periferia exterior del soporte 6. Se acopla con el engranaje solar 5 en el centro. Y se acopla con el engranaje interno 4 en la parte del borde periférico. El engranaje solar 5 y el engranaje interno 4 pueden girar independientemente. Cuando se giran estos engranajes, el portador 6 realiza un movimiento planetario. En otras palabras, gira y gira simultáneamente.
La oblea 3 en el soporte 6 tiene un movimiento circular circunferencial más complicado. Aunque la placa de pulido superior 1 y la placa de pulido inferior 2 son estacionarias, la oblea se mueve durante este período y hace contacto por fricción con la placa de superficie superior. Dado que el líquido de pulido siempre fluye a través de la platina, el contacto mecánico se alivia con el líquido. Dado que los granos abrasivos raspan la superficie de la oblea poco a poco, la superficie de la oblea se aplana. Normalmente se utiliza para un solo lado de la oblea pulida pero con la unión de dos en la presente invención se utiliza para el pulido de doble cara es tener una oblea de uno por uno el dispositivo en el orificio 11 en ella.
En la presente invención, dos obleas están unidas entre sí en un líquido. Esto se muestra en la FIG. Esto puede ser agua pura o una solución acuosa en la que alguna sustancia se disuelve en agua pura. Puede ser un líquido volátil. Presione las dos obleas con pinzas, etc. o con medios mecánicos en el líquido, tóquelas en paralelo y presiónelas más. El líquido se excluye de la parte intermedia y las dos obleas se adhieren. También frótelos en paralelo. Entonces, las dos obleas están fuertemente unidas. Cuando esto se retira del líquido, se forma una interfaz entre el líquido y el aire. Se genera una fuerte tensión superficial en la interfaz. De esta manera, las dos obleas están unidas.
La oblea combinada 3 se coloca en el orificio 11 del soporte 6 del aparato de pulido de doble lado descrito anteriormente, se coloca en la mesa de giro inferior 2, y la mesa de giro superior 1 se apila. la placa superior 1 y la placa de superficie inferior o el líquido de pulido entre la dos rotación engranaje solar 5 mientras se alimenta, o girar el engranaje solar 5 y la interfaz Narugiya 4 pulir simultáneamente la oblea 3 por las placas de superficie superior e inferior 1 y 2 .
La figura 4 muestra un estado en el que dos obleas están en el orificio 11 del soporte 6 del aparato de pulido de doble lado. Naturalmente, el líquido restante 8 existe entre las obleas 3, y las dos obleas 3 están adheridas por la fuerza. El líquido de pulido es agua que contiene granos abrasivos, pero cuando el líquido 8 no es agua, la tensión superficial aún permanece entre ellos. Si el líquido 8 es agua pura o una solución acuosa, dado que el cuerpo principal del líquido de pulido también es agua, la tensión superficial desaparece. Sin embargo, dado que el espacio entre el orificio 11 y la oblea 3 es pequeño, las dos obleas 3 no pueden moverse entre sí en paralelo. Además, la oblea 3 está presurizada por platos superiores e inferiores. Para que las dos obleas 3 no se pelen.
Por lo tanto, las dos obleas 3 son simultáneamente pulidas en un lado. Cuando finaliza el pulido, la oblea 3 se saca del orificio 11 del transportador 6. Cuando esto se pone nuevamente en el líquido como se muestra en la figura 8 y ambos se deslizan en paralelo, las dos obleas 3 se desprenden fácilmente. Debido a que no es un adhesivo, no es una energía adhesiva segura de sí misma y ambas se adhieren únicamente por la tensión superficial. El efecto de la presente invención se muestra más específicamente mediante un ejemplo comparativo y dos ejemplos. En ambos casos, se utilizó una pulidora de doble cara para pulir 20 piezas de obleas GaAs de 3 pulgadas que se laminaron de dos en dos bajo las siguientes condiciones.
Equipo Pulidora de doble cara
Presión de procesamiento 50 g / cm 2
Material GaAs oblea de 3 pulgadas 20 piezas (laminado de 2 piezas cada una)
Cantidad de pulido 40 μm (superficie 20 μm, superficie posterior 20 μm)
[Ejemplo comparativo] Adherencia en aire
Condiciones de laminación Dos obleas se unieron con agua en el aire.
Resultado de pulido (TTV) Promedio de 5.2 μm Valor máximo de 7.4 μm Valor mínimo de 3.6 μm
Esto no es satisfactorio porque hay irregularidades en la superficie pulida de la oblea en una pequeña cantidad.
[Ejemplo] laminación submarina
Condición de unión Dos obleas se unieron con agua en el agua.
Resultado de pulido (TTV) promedio 2.0 μm Valor máximo 2.3 μm Valor mínimo 1.0 μm
Este es un pulido satisfactorio porque el valor máximo de TTV es de 2,3 μm.
[Ejemplo] laminación submarina y deslizamiento
Condición de laminación Lamine dos obleas en agua y deslícelas más firmemente.
Resultado de pulido (TTV) Promedio 1.5 μm Máximo 1.9 μm Mínimo 1.0 μm
El valor promedio es muy pequeño, de 1,5 μm. El resultado máximo de pulido es 1.9 μm, que es un resultado de pulido satisfactorio. Deslizarse en agua reduce aún más la cantidad de agua entre las obleas y reduce la falta de uniformidad del espesor.
Efecto de la invención
Cuando la oblea se pule por un lado usando un aparato de pulido de doble cara, se puede realizar el pulido con una planicidad extremadamente excelente usando el método de la presente invención. Como no se usa adhesivo, no hay variación en el grosor debido al grosor irregular de la adhesión. Como el adhesivo tiene baja fluidez, el grosor es necesariamente desigual. En la presente invención, dado que dos obleas se unen utilizando un líquido tal como agua que no se cura utilizando la tensión superficial, siempre es fluido y de espesor uniforme. Además de ser uniforme, no se producen irregularidades en la superficie de la oblea ya que la capa líquida es extremadamente delgada. Como se queda en líquido, las burbujas no permanecen. Por lo tanto, las burbujas se convierten en un obstáculo y la superficie pulida no se vuelve desigual.
Además, después de colocarlo en el líquido después de pulir y deslizar la oblea, es fácil separar las dos piezas. Esto se debe a que no hay tensión superficial en el líquido. Lava las cosas simplemente lavándolas con agua pura. Debido a que no se adhiere ningún adhesivo, el post-tratamiento después del pelado es innecesario. La ventaja de pelar fácilmente es efectiva para mejorar la productividad de este método.
Breve descripción de los dibujos
Breve descripción de los dibujos La figura 1 es una vista en sección esquemática de un aparato de pulido de doble lado utilizado para llevar a cabo la presente invención.
La figura 2 es una vista en planta de un soporte utilizado en el aparato de la figura 1.
La figura 3 es una vista en planta del aparato de la figura 1 que excluye la placa superior.
La figura 4 es una vista en sección transversal de un portador, una oblea y una placa de superficie que muestra un estado de pulido en la presente invención.
JP 58 vista en sección transversal del estado de pulido de la No. 115 825, que está adaptado para pulir mientras intercalando el papel fino y la placa de guía entre la figura 52 obleas.
La figura 6 es una vista en sección transversal que muestra la aparición de irregularidades de una oblea en el caso de que haya irregularidades en un objeto intermedio tal como un papel delgado.
La figura 7 es una vista en sección transversal que muestra la distorsión de una oblea cuando están presentes burbujas cuando una oblea se pega con un adhesivo.
La figura 8 es una vista en sección transversal que muestra la unión de 82 obleas en un líquido.
1 plato superior
2 Platina inferior
3 Oblea
4 engranaje interno
5 engranaje del sol
6 portadores
7 Placa guía
8 Líquido
9 burbujas
10 cera
11 hoyos
17 Papel fino
Reclamo
Alegación 1 semiconductores, dieléctricos, oblea de vidrio a un método para un solo lado de pulido usando un aparato de doble cara de pulido, sumergieron las obleas en un líquido que no cura, la unión de dos obleas por contacto de superficie, la tensión superficial lado método de pulido para una oblea, caracterizado porque los adjuntos esto dos obleas se pulieron en ambos lados se cargó en el aparato de pulido de doble cara, en el líquido y el mismo tipo de sumergido después de pelar las dos obleas.
Dibujo :
Application number :1994-000762
Inventors :住友電気工業株式会社
Original Assignee :是永純輔