TW528656B

TW528656B - Polishing tool and polishing method and apparatus using same

Info

Publication number: TW528656B
Application number: TW091104995A
Authority: TW
Inventors: Sinnosuke Sekiya; Setsuo Yamamoto; Yutaka Koma; Masashi Aoki; Naohiro Matsuya
Original assignee: Disco Corp
Priority date: 2001-03-28
Filing date: 2002-03-15
Publication date: 2003-04-21
Also published as: DE10211342B4; CN1384534A; SG131737A1; US7736215B2; HK1054815B; KR20020077190A; KR100838028B1; US7713107B2; US20020173244A1; CN1246885C; US20080085662A1; HK1054815A1; DE10211342A1

Description

528656 A7 ___ B7_ 五、發明説明（”）發明領域 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明相關於拋光工具，特別是適合用來拋光具有處理畸變的半導體晶圓的背側的拋光工具，以及使用此種拋光工具的拋光方法及設備。習知技術的敘述經濟部智慧財產局員工消費合作社印製在製造半導體晶片的過程中，許多矩形區域由以晶格圖型配置在半導體晶圓的表面側上的街道劃分，並且半導體電路被設置在各別矩形區域中。半導體晶圓沿著街道被分割，以將矩形區域轉變成爲半導體晶片。爲使半導體晶片小型且重量輕，經常想要在將矩形區域分開成爲個別晶片之前硏磨半導體晶圓的背側，因而減小半導體晶圓的厚度。半導體晶圓的背側的硏磨通常是藉著在以高速旋轉硏磨機構之下將硏磨機構壓抵於半導體晶圓的背側而實施，其中硏磨機構係藉著用合適的黏結劑例如樹脂黏結劑來黏結鑽石硏磨顆粒而形成。當半導體晶圓的背側藉著此種硏磨方法而被硏磨時，所謂的處理畸變產生於半導體晶圓的背側，因而大幅降低橫向斷裂強度。爲消除產生於半導體晶圓的背側的處理畸變且因而避免橫向斷裂強度的降低，曾提出在使用自由硏磨顆粒之下，拋光半導體晶圓的經硏磨的背側，或是在使用含有硝酸及氫氟酸的蝕刻溶液之下化學鈾刻半導體晶圓的經硏磨的背側。另外，日本未審查專利公告第2000-343440號揭示在使用藉著將硏磨顆粒分散在合適的布中而構成的拋光機構之下拋光半導體晶圓的背本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) 一一 -4- 528656 A7 B7 五、發明説明（2) 側。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 但是，使用自由硏磨顆粒的拋光涉及必須有自由硏磨顆粒的供應，回收等令人厭煩的程序的問題，導致效率低，以及大量使用的自由硏磨顆粒必須被丟棄成爲工業廢料的問題。使用蝕刻溶液的化學蝕刻也造成大量使用的鈾刻溶液必須被丟棄成爲工業廢料的問題。相較之下，藉著由將硏磨顆粒分散在布中所構成的拋光機構來拋光不會形成大量的要被丟棄成爲工業廢料的物質。但是’此類的拋光尙未成功地達成充分地令人滿意的拋光效率及拋光品質。發明槪說本發明的一目的爲提供一種新創的拋光工具，其在不形成大量的要被丟棄成爲工業廢料的物質之下，以高拋光效率及高拋光品質拋光半導體晶圓的背側，因而可去除存在於半導體晶圓的背側的處理畸變。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本發明的另一目的爲提供使用上述的拋光工具的新創的拋光方法及設備。本發明的另一目的爲提供新創的硏磨/拋光方法及新創的硏磨/拋光機，其硏磨半導體晶圓的背側，然後以高拋光效率及高拋光品質拋光半導體晶圓的背側，因而可去除由於硏磨所產生的處理畸變。本發明的發明人實施深入的硏究，並且發現上述目的可藉著一種拋光工具來達成，其配備有藉著將硏磨顆粒分本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -5 - 528656 A7 B7 五、發明説明（3) 散在具有等於或大於0.20g/cm3(克/立方公分）的密度及等於或大於30的硬度的毛氈中而形成的拋光機構。根據本發明的一方面，提供成爲達成上述目的的拋光工具的一種拋光工具，包含一支撐構件；及拋光機構，固定於該支撐構件，拋光機構包含具有等於或大於0.20g/cm3 (克/立方公分）的密度及等於或大於30的硬度的毛氈，及分散在毛氈中的硏磨顆粒。較佳地，毛戲的密度爲等於或大於0.40g/cm3，並且毛氈的硬度爲等於或大於50。拋光機構較佳地含有0.05至 1.00g/cm3的硏磨顆粒，特別是0.20至0.70g/cm3的硏磨顆粒。拋光機構的拋光表面可包含毛氈的一粗表面及一條紋 (wale )表面二者。硏磨顆粒較佳地具有0.01至100 // m (微米）的粒子直徑。硏磨顆粒可爲包含矽石，氧化鋁，鎂橄欖石，塊滑石，富鋁紅柱石，立方氮化硼，鑽石，氮化矽，碳化矽，碳化硼，碳酸鋇，碳酸鈣，氧化鐵，氧化鎂，氧化銷，氧化鈽，氧化鉻，氧化錫，及氧化鈦之一或多種的硏磨顆粒。支撐構件較佳地具有一圓形支撐表面，並且拋光機構較佳地爲黏結於圓形支撐表面的一盤件的形式。根據本發明的另一方面，提供成爲達成另一目的的拋光方法的一種拋光方法，包含旋轉一工件，並且也旋轉拋光機構；及將拋光機構壓抵於工件的要被拋光的一表面，其中拋光機構是藉著將硏磨顆粒分散在具有等於或大於 0.20g/cm3的密度及等於或大於30的硬度的毛氈中而構成。本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) " " -6- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -- 528656 A7 _B7_ 五、發明説明（4) 在一較佳.實施例中，工件爲半導體晶圓，並且要被拋光的表面爲經硏磨的背側。工件及拋光機構較佳地於相反方向旋轉。工件的旋轉速率較佳地爲5至200rpm，特別是 10至 30rpm，而拋光機構的旋轉速率較佳地爲 2000至 20000rpm，特別是5000至8000rpm。拋光機構較佳地以100 至3 00g/cm2 (克/平方公分）的壓力被壓抵於工件，特別是 180至220g/cm2的壓力。在一較佳實施例中，工件爲幾近盤形的半導體晶圓，拋光機構爲盤形，半導體晶圓的外徑與拋光機構的外徑幾近相同，並且半導體晶圓的中心軸線與拋光機構的中心軸線被定位成爲互相之間有半導體晶圓的半徑的三分之一至一半的位移。拋光機構較佳地相對於工件於一方向來回移動，該方向係垂直於拋光機構的旋轉軸線，且垂直於半導體晶圓的中心軸線與拋光機構的中心軸線互相之間有位移的方向。拋光機構較佳地以相等於或稍微大於半導體晶圓的直徑的振幅以30至60秒往復一次的速率來回移動。根據本發明的另一方面，提供成爲達成另一目的的硏磨/拋光方法的一種硏磨/拋光方法，包含硏磨步驟，以一硏磨構件硏磨一半導體晶圓的背側；及拋光步驟，在硏磨步驟之後，旋轉半導體晶圓，並且也旋轉拋光機構，然後將拋光機構壓抵於半導體晶圓的背側，拋光機構是藉著將硏磨顆粒分散在毛氈中而建構。較佳地，在硏磨步驟之後且在拋光步驟之前包含噴射一淸潔液體於半導體晶圓的背側處的淸潔步驟，並且在淸本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -7- 528656 A7 B7 五、發明説明（5) 潔步驟之後且在拋光步驟之前包含噴射空氣於半導體晶圓的背側處的乾燥步驟。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 根據本發明的另一方面，提供成爲達成另一目的的拋光設備的一種拋光設備，包含夾頭機構，被可旋轉地安裝’用來固持一工件；及一拋光工具，被可旋轉地安裝，其中拋光工具包含藉著將硏磨顆粒分散在具有等於或大於 0.20g/cm3的密度及等於或大於30的硬度的毛氈中而建構的拋光機構；且夾頭機構旋轉，並且拋光工具也旋轉，且拋光工具的拋光機構被壓抵於由夾頭機構所固持的工件，因而使工件被拋光。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製在一較佳實施例中，成爲工件的一半導體晶圓被固持在夾頭機構上，並且拋光機構拋光半導體晶圓的經硏磨的背側。夾頭機構及拋光機構較佳地於相反方向旋轉。夾頭機構的旋轉速率較佳地爲5至2 0 0 r p m，特別是10至 30rpm，而拋光工具的旋轉速率較佳地爲 2000 至 20000rpm，特別是5000至8000rpm。拋光機構較佳地以100 至300g/cm2的壓力被壓抵於工件，特別是180至220g/cm2 的壓力。在一較佳實施例中，工件爲幾近盤形的半導體晶圓，拋光機構爲盤形，半導體晶圓的外徑與拋光機構的外徑幾近相同，並且半導體晶圓的中心軸線與拋光機構的中心軸線被定位成爲互相之間有半導體晶圓的半徑的三分之一至一半的位移。拋光工具較佳地相對於夾頭機構於一方向來回移動，該方向係垂直於拋光工具的旋轉軸線，且垂直於半導體晶圓的中心軸線與拋光機構的中心軸線互相之本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -8- 528656 A7 B7 五、發明説明（6) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 間有位移的方.向。拋光機構較佳地以相等於或稍微大於半導體晶圓的直徑的振幅以30至60秒往復一次的速率來回移動。根據本發明的另一^方面，提供成爲達成另一目的的硏磨/拋光機的一種硏磨/拋光機，用來硏磨一半導體晶圓的背側，然後拋光半導體晶圓的背側，此硏磨/拋光機包含：一轉台，間歇性地旋轉；至少一夾頭機構，可旋轉.地安裝在轉台上；至少一硏磨裝置；及一拋光設備；其中要被硏磨及拋光的半導體晶圓在半導體晶圓的背側暴露之下被固持在夾頭機構上；轉台間歇性地旋轉，因而使夾頭機構被依序地定位於至少一硏磨區域及一拋光區域；硏磨裝置包含一硏磨工具，並且硏磨工具作用在由被定位於硏磨區域的夾頭機構固持的半導體晶圓的背側上，以硏磨該半導體晶圓的背側；且經濟部智慧財產局員工消費合作社印製拋光設備包含被可旋轉地安裝的一拋光工具，拋光工具具有藉著將硏磨顆粒分散在毛氈中而建構的拋光機構，被定位於拋光區域的夾頭機構旋轉，並且拋光工具也旋轉，且拋光機構被壓抵於由夾頭機構固持的半導體晶圓的背側，因而使半導體晶圓的背側被拋光。較佳地，硏磨/拋光機另外配備有淸潔機構，用來噴射一淸潔液體於由被定位於拋光區域的夾頭機構固持的半導本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ' -9- 528656 A7 B7 五、發明説明（7) 體晶圓的背側處；及乾燥機構，用來噴射空氣於被定位於拋光區域的夾頭機構固持的半導體晶圓的背側。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在進一步深入硏究時，本發明人從由選擇自包括各種不同的動物毛髮的天然纖維及合成纖維的至少兩種類型的纖維形成的塊體以及分散在此種塊體中的硏磨顆粒來建構拋光工具的拋光機構。本發明人發現與具有從由單一類型的纖維構成的塊體如毛氈及分散在此種塊體中的硏磨顆粒建構的拋光機構的拋光工具相比，上述的拋光工具甚至更有效地達成從拋光機構及/或工件的熱釋放，並且增進拋光的品質及效率，雖然造成這些有利點的原因並非完全淸楚。根據本發明的另一方面，提供成爲達成上述目的的拋光工具的一種拋光工具，包含一支撐構件；及拋光機構，固定於支撐構件，其中拋光機構包含由從包括各種不同的動物毛髮的天然纖維及合成纖維選擇的至少兩種類型的纖維形成的一塊體，及分散在塊體中的硏磨顆粒。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製此處所用的術語「天然纖維」指的是以動物爲基礎的天然纖維，不只是包括羊毛及山羊毛髮，並且也包括豬的毛髮，馬的毛髮，牛的毛髮，狗的毛髮，貓的毛髮，浣熊狗的毛髮，及狐狸的毛髮；蔬菜纖維，例如棉及麻；以及礦物纖維，例如石綿。此處所用的術語「塊體」指的是藉著將纖維壓縮成爲質量塊的形式而形成的物體，例如毛氈或纖維束。在一較佳實施例中，塊體包含由第一纖維形成的一第衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -10- 528656 A7 B7 五、發明説明（8) 一毛氈，及由第二纖維形成的一第二毛氈。第一纖維可爲羊毛或山羊毛髮，並且第二纖維可爲山羊毛髮或羊毛。較佳地，塊體是藉著在第一毛氈中形成多個空隙且將第二毛亶毛裝配在多個空隙的每一個內而建構。於拋光機構的拋光表面，最好是第二毛氈被分散地配置在第一毛氈中。在另一較佳實施例中，塊體包含由第一纖維形成的毛氈，及由桌一纖維形成的一纖維束。第一纖維可爲羊毛或山羊毛髮’並且第二纖維可爲羊毛及山羊毛髮以外的其他動物毛髮。較佳地，塊體是藉著在毛氈中形成多個空隙且將纖維束裝配在多個空隙的每一個內而建構。於拋光機構的拋光表面’最好是纖維束被分散地配置在毛氍中。在另一實施例中，塊體包含藉著混合至少兩種類型的纖維而形成的毛氍。塊體可包含藉著混合羊毛與山羊毛髮而形成的毛毵。在任一實施例中，塊體較佳地具有等於或大於〇 2〇g/cm3的密度，特別是等於或大於0.40g/cm3，及等於或大於30的硬度，特別是等於或大於5 0。圖式簡要敘述圖1爲顯示根據本發明建構的拋光工具的一較佳實施例的立體圖。圖2爲顯示處於顛倒狀態的圖1的拋光工具的立體圖。圖3爲顯示毛氈的一部份的立體圖。圖4爲顯不處於顛倒狀態的根據本發明建構的拋光工 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -11 - 528656 A7 B7 五、發明説明（9) 具的另一實施例的立體圖。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁〕圖5爲顯示處於顛倒狀態的根據本發明建構的拋光工具的另一實施例的立體圖。 B 6爲顯示處於顛倒狀態的根據本發明建構的拋光工具的另一實施例的立體圖。圖7爲顯示處於顛倒狀態的根據本發明建構的拋光工具的另一實施例的立體圖。_ 圖8爲顯示處於顛倒狀態的根據本發明建構的拋光工具的另一實施例的立體圖。圖9爲顯示根據本發明建構的硏磨/拋光機的一較佳實施例的立體圖。圖10爲顯示圖9的硏磨/拋光機中的拋光設備的一部份的剖面圖。圖11爲顯示根據本發明建構的拋光工具的另一較佳實施例的立體圖。圖1 2爲顯示處於顛倒狀態的圖丨丨的拋光工具的立體圖。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製圖13爲類似於圖12的立體圖，顯示形成拋光機構的塊體的第一毛氈及第二毛氈的組合的修正模式。圖14爲類似於圖12的立體圖，顯示形成拋光機構的塊體的第一毛氈及第二毛氈的組合的另一修正模式。圖15爲類似於圖12的立體圖，顯示形成拋光機構的塊體的第一毛氈及第二毛氈的組合的另一修正模式。圖1 6爲類似於圖1 2的立體圖，顯示處於顛倒狀態的本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（2丨〇><297公釐） -12- 528656 A7 B7五、發明説明（1(] 根據本發明建構的拋光工具的另一實施例。圖1 7爲類似於圖1 2的立體圖，顯示處於顛倒狀態的根據本發明建構的拋光工具的另一實施例。經濟部智慧財產局κ工消費合作社印製元件對照表 2 拋光工具 4 支撐構件 6 拋光機構 7 螺紋盲孔 8 下表面 8H 粗表面區域 8V 條紋表面 is 域 10 狹縫 12 殼髀 14 主要部分 16 直、r,: 壁 18a 粗硏磨裝置 18b 稩密硏磨裝置 19a 導軌 19b 導軌 20a 滑塊 20b 滑塊 22a 腿件 22b 腿件 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -13- 528656 A7 B7

五、發明説明（W 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 24a 支撐構件 24b 支撐構件 26a 支撐構件 26b 支撐構件 28a 螺紋軸 28b 螺紋軸 30a 電馬達 30b 電馬達 32a 支撐部分 32b 支撐部分 34a 罩殼 34a 旋轉軸 34b 罩殼 34b 旋轉軸 36a 旋轉軸 36a 安裝構件 36b 旋轉軸 36b 安裝構件 38a 硏磨工具 38b 硏磨工具 42 轉台 44 夾頭機構 4 6 載入/載出區域 48 粗硏磨區域 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -14- 528656 A7 B7 五、發明説明（^ 5 0 精密硏磨區域 52 卡匣載入區域 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 54 卡匣載出區域 56 運輸機構 58 半導體晶圓接受機構 60 淸潔機構 62 運輸機構 64 運輸機構 66 拋光設備 67 支柱 68 支柱 70 導軌 72 滑塊 74 開口 76 螺紋軸 78 電馬達 80 螺紋通孔經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 82 箭頭 84 箭頭 86 導軌 88 上下塊件 90 導槽 92 通孔 94 氣動缸筒機構本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -15- 528656 A7 B7 五、發明説明（j 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 96 缸筒 9 8 凸出部 100 開 □ 102 活塞 104 凸緣 106 電馬達 108 旋轉軸 110 安裝構件 114 設定螺釘 116 淸潔機構 118 乾燥機構 202 拋光工具 204 支撐構件 206 拋光機構 208 螺紋盲孔 210 第一毛氈 212 第二毛氈 214 空隙 302 拋光工具 304 支撐構件 306 拋光機構 310 毛氈 312 纖維束 314 空隙 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16- 528656 A7 B7 五、發明説明（]j 402 拋光工具 404 支撐構件 406 拋光機構 410 單一毛氈 C. 卡匣 Η 粗表面 S 薄片 V 條紋表面 W 半導體晶圓 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製較佳實施例的詳細敘述以下參考圖式進一步詳細敘述本發明的實施例。圖1及2顯示根據本發明建構的拋光工具的較佳實施例。所示的整體以2標示的拋光工具包含支撐構件4及拋光機構6。支撐構件4有利地由合適的金屬例如鋁形成，爲盤形，並且具有平坦的圓形支撐表面，亦即下表面。如圖1 所示，從支撐構件4的上表面向下延伸的多個（圖中爲四個）螺紋盲孔7在圓周上隔開的位置處形成於支撐構件4。拋光機構6也爲盤形，並且支撐構件4的外徑與拋光機構6 的外徑大致相同。拋光機構6藉著合適的黏著劑例如環氧樹脂黏著劑而黏結於支撐構件4的下表面（亦即其平坦的圓形支撐表面）。重要的是拋光機構6由毛氈及分散在毛氈中的許多硏磨顆粒構成。很重要的，毛氈具有等於或大於〇.20g/cm3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐1 ^~ -17- 528656 A7 ___B7_ 五、發明説明（d (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (克/立方公分）的密度，特別是〇·40 g/cm3，以及等於或大於30的厚度，特別是等於或大於50。此處所用的術語「硬度」指的是根據標準JIS K625 3-5 (硬度計硬度測試）測量的硬度。如果密度及硬度過低，則不能達成想要的抛光效率及拋光品質。毛氈不限於由羊毛構成者，而可爲由合適的合成纖維，例如聚酯，聚丙烯，耐熱尼龍，丙少希酸，人造絲（rayon )，及聚對苯甲醯胺纖維（Kevlar ); 耐火纖維，例如矽石及玻璃；及天然纖維，例如棉及麻所構成的毛氈。就拋光效率及拋光品質而言，以含有等於或大於90%的羊毛的毛氈較佳，特別是由1〇〇%的羊毛形成的毛氈。分散在毛氈中的硏磨顆粒的量較佳地爲〇.〇5至1〇〇 g/cm3，特別是 0.20 至 0.70 g/cm3。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製分散在毛氈中的硏磨顆粒較佳地具有〇.〇1至100//m (微米）的粒子尺寸。硏磨顆粒可由砂石，氧化銘，鎂橄攬石，塊滑石，富鋁紅柱石，立方氮化硼，鑽石，氮化矽，碳化矽，碳化硼，碳酸鋇，碳酸鈣，氧化鐵，氧化鎂，氧化鍩，氧化鈽，氧化鉻，氧化錫，及氧化鈦的任何之一形成。如果想要，二或二種以上的硏磨顆粒可被分散在毛氈中。爲將硏磨顆粒適當地分散在毛氈中，可將硏磨顆粒結合於合適的液體中，然後以液體浸泡毛氈，或是在毛氈的製造過程期間，將想要的硏磨顆粒結合在成爲毛氈的材料的纖維內。在硏磨顆粒被適當地分散在毛氈中之後’以合適的液體黏著劑例如酚醛樹脂黏著劑或環氧樹脂黏著劑來浸泡毛氈，使得硏磨顆粒可藉著此種黏著劑而被本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -18- 528656 A7 ______ B7_ 五、發明説明（^ 黏結在毛懿的內部。如圖3所示，毛氈被製造成爲薄片s，並且於其延伸方向的表面（亦即其表面側及背側）被稱爲粗表面Η，而於其厚度方向的表面被稱爲條紋（wale )表面V。在圖1及2 所示的拋光工具2中，構成拋光機構6的毛氈是藉著薄片切成盤件形式而形成。如此，拋光機構6的拋光表面（亦即下表面8 )是由毛氈的粗表面η形成。如果想要，毛氈的條紋表面V可被使用成爲拋光表面。根據本發明人的經驗，與使用毛氈的粗表面Η成爲拋光表面相比，使用毛氈的條紋表面V成爲拋光表面已被發現可增加拋光量2〇%至 3 0 %。爲在不降低拋光品質之下增加拋光效率，可接受的是如圖4至7所示，將拋光機構6的拋光表面（亦即其下表面）形成爲毛耗的粗表面Η與條紋表面V的混合物。在圖 4所示的拋光工具2中，拋光機構6的下表面包含由毛氈的粗表面Η形成的粗表面區域8Η，及由毛氈的條紋表面V形成的多個條紋表面區域8V。條紋表面區域8V形成爲如同小圓圈，並且被分散地配置於粗表面區域8 Η中。在圖5所示的拋光工具2中，拋光機構6的下表面包含中央圓形粗表面區域8Η，及環繞粗表面區域8Η的外部環狀條紋表面區域8V。在圖6所示的拋光工具2中，拋光機構6的下表面是藉著將粗表面區域8 Η及條紋表面區域8 V同心地交替配置而建構。在圖7所示的拋光工具2中，拋光機構6的下表面包含多個區段形粗表面區域8Η，在粗表面區域8Η 之間徑向延伸的多個條紋表面區域8V，以及環繞粗表面區本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）一 " -19 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 528656 A 7 B7 五、發明説明（j (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 域8H及條紋表面區域8V的外部環狀條紋表面區域8V。另外，如圖8所示，多個狹縫10可被切割於拋光機構6。狹縫1 〇可形成爲如同同心地配置的多個圓圏，且/或可成爲被配置在等角距離處徑向線的形式。圖9顯示一硏磨/拋光機，用來實施硏磨半導體晶圓的背側的硏磨步驟，以及實施隨後的應用上述的拋光工具2 的拋光步驟。所示的硏磨/拋光機具有整體以數字1 2標示的殻體。殼體1 2具有成爲細長.地延伸的長方體形式的主要部分1 4。大致直立地向上延伸的直立壁1 6設置於主要部分經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 4的後端部分。二硏磨裝置亦即粗硏磨裝置1 8a及精密硏磨裝置18b被設置在直立壁16上。更詳細地說，兩對導軌 19a及19b被固定於直立壁16的前表面。兩對導軌19a及 19b的各別導軌大致直立地延伸。滑塊20a及20b安裝在成對導軌19a及19b上成爲可直立滑動。滑塊20a及20b的每一個具有二腿件22a及二腿件22b。腿件22a及22b的每一個與成對導軌1 9a及1 9b的導軌的每一個可滑動地嚙合。大致直立地延伸的螺紋軸28a及28b藉著支撐構件24a及24b 及支撐構件26a及26b而可旋轉地安裝在直立壁16的前表面上。可爲脈衝馬達的電馬達30a及30b也被安裝在支撐構件24a及24b上。馬達30a及30b的輸出軸連接於螺紋軸 2 8a及28b。向後凸出的連接部分（未顯示）形成於滑塊 20a及20b。直立延伸的螺紋通孔形成於連接部分，並且螺紋軸28a及28b旋入這些螺紋通孔內。如此，當馬達30a及 3 0b於正向旋轉時，滑塊20a及20b下降，並且當馬達30a 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -20- 528656 A7 B7 五、發明説明（y 及3 0b於反向旋轉時，滑塊20a及20b升高。向前凸出的支撐部分32a及32b形成在滑塊20a及20b上，並且罩殼34a 及34b固定於支撐部分32a及3 2b。大致直立延伸的旋轉軸 36a及36b可旋轉地安裝於罩殻34a及34b。電馬達（未顯示）設置在罩殼34a及34b中，並且這些馬達的輸出軸連接於旋轉軸34a及34b。盤形安裝構件36a及3 6b固定於旋轉軸34a及34b的下端，並且硏磨工具38a及38b安裝在安裝構件36a及3 6b上。多個弧形硏磨構件設置在硏磨工具38a 及3 8b的下表面的每一個上。有利地，硏磨構件是藉著使用合適的結合劑例如樹脂黏結劑來結合鑽石顆粒而形成。當設置在罩殻34a及34b中的馬達被激能時，硏磨工具38a 及38b以高速旋轉。參考圖9，轉台42設置在殼體12的主要部分14的後半部的上表面上。轉台42被安裝成爲可繞大致直立延伸的中心軸線旋轉。合適的電馬達（未顯示）被驅動連接於轉台42，並且如稍後會敘述的，轉台42 —次間歇性地旋轉 120度。三個夾頭機構44在轉台42上設置在圓周方向的等角距離處。所示的夾頭機構44各自包含被安裝成爲可繞大致直立延伸的中心軸線旋轉的多孔盤件。合適的電馬達 (未顯不）驅動連接於夾頭機構44的每一個，並且夾頭機構44以可爲5至lOOrpm的旋轉速率旋轉。一真空源（未顯不）與夾頭機構44選擇性地連通，並且如稍後會敘述的，放置在夾頭機構44上的半導體晶圓被真空吸引於夾頭機構44。藉著一次間歇性地旋轉轉台42通過1 20度，夾頭本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -21 - 528656 A7 B7 五、發明説明（y (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 機構44的每一個依序地被定位在載入/載出區域46，粗硏磨區域48，及精密硏磨區域50。從稍後所提供的說明可淸楚地瞭解，載入/載出區域46也作用成爲拋光區域。卡匣載入區域52，卡匣載出區域54，運輸機構56，半導體晶圓接受機構5 8，及淸潔機構60設置於殼體1 2的主要部分14的前半部上表面。運輸機構62及64設置在殼體 1 2的主要部分14的中間上表面上。容納具有要被硏磨及拋光的背側的多個半導體晶圓W的卡匣C被放置於卡匣載入區域52。用來容納背側已經被硏磨及拋光的半導體晶圓w 的卡厘C被放置於卡匣載出區域5 4。運輸機構5 6 —次將一半導體晶圓W載出放置於卡匣載入區域52的卡匣C，翻轉半導體晶圓W，並且將其放置在半導體晶圓接受機構58 上。運輸機構62將已經在背側面向上之下放置在半導體晶圓接受機構58上的半導體晶圓W載運至位於載入/載出區域46的夾頭機構44上。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製已經在背側面向上且暴露之下被載運至夾頭機構44上的半導體晶圓W藉著轉台42的間歇性旋轉而與夾頭機構 44 一起被定位於粗硏磨區域48。於粗硏磨區域48，固持半導體晶圓W的夾頭機構44旋轉，並且硏磨工具38a也以高速旋轉。硏磨工具3 8a壓抵於半導體晶圓W的背側且逐漸降低，因而使半導體晶圓W的背側被硏磨。硏磨工具38a 的中心軸線與夾頭機構44的中心軸線互相之間有預定距離的位移，使得硏磨工具38a可充分均勻地作用在半導體晶圓W的整個背側上。已經在粗硏磨區域48中被粗略硏磨的本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -22- 528656 A7 B7 五、發明説明（2C) 半導體晶圓W藉著轉台42的間歇性旋轉而與夾頭機構44 一起-被帶至精密硏磨區域50。然後，半導體晶圓W的背側由硏磨工具38b精密硏磨。藉由硏磨工具38b的精密硏磨方式與藉由硏磨工具38a的粗硏磨方式相同。已經在精密硏磨區域50中被精密硏磨的半導體晶圓w藉著轉台42的間歇性旋轉而與夾頭機構44 一起被帶至載入/載出區域 46。於載入/載出區域46，半導體晶圓W的背側以稍後會更詳細敘述的方式被拋光。然後，運輸機構64將位於載入/載出區域46的夾頭機構44上的半導體晶圓w運輸至淸潔機構60。淸潔機構60 在以高速旋轉半導體晶圓W之下噴射可爲純水的淸潔液體來淸潔半導體晶圓W，並且將其乾燥。運輸機構56再次翻轉淸潔及乾燥過的半導體晶圓W以使其面向上，並且將其載入放置在卡匣載出區域54的卡匣C內。在放置於卡匣載入區域5 2的卡匣C中的所有半導體晶圓W被載出之後，此卡匣C被容納具有要被硏磨及拋光的背側的半導體晶圓w 的下一卡匣C取代。當預定數量的半導體晶圓W被容納於放置於卡匣載出區域54的卡匣C內時，此卡匣C被載出，並且一淨空的卡匣C被放置於該處。所示的硏磨/拋光機的上述的構成及動作以外的其他構成及動作，亦即與在載入/載出區域46中拋光半導體晶圓w 的背側有關的構成及動作，大致上與例如由DISCO以商品名「DFG84 1」販賣且爲熟習此項技術者已知的硏磨機中的構成及動作相同。因此，此處省略這些構成及動作的詳細本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T k·. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -23- 528656 A7 一 —_B7___ 五'發明説明（d 敘述。在所示的硏磨/拋光機中，除了用來硏磨半導體晶圓W 的背側的粗硏磨裝置1 8a及精密硏磨裝置1 8b之外，還設置有用來拋光半導體晶圓W的經硏磨的背側的拋光設備66。與圖9 一起參考圖10，大致直立地向上延伸的支柱67及 68設置在殼體12的主要部分14的後半部上表面的相反側邊邊緣部分上。大致水平地延伸的導軌70固定在支柱67 與68之間，並且滑塊72可滑動地安裝在導軌70上。如藉著與圖9 一起參考圖10可淸楚地瞭解的，導軌70具有矩形橫截面形狀，並且供導軌70***通過的具有矩形橫截面形狀的開口 74形成於滑塊72。大致水平地延伸的螺紋軸 76另外可旋轉地安裝在支柱67與68之間。電馬達78安裝在支柱68上，並且電馬達78的輸出軸連接於螺紋軸76。大致水平地延伸的螺紋通孔80形成於滑塊72，並且螺紋軸 76旋入螺紋通孔80中。如此，當電馬達78於正向旋轉時’滑塊72於由箭頭82所示的方向向前移動。當電馬達 7 8於反向旋轉時，滑塊72於由箭頭84所示的方向向後移動。參考圖9及10，大致直立地延伸的導軌86形成在滑塊 7 2的前表面上，並且上下塊件8 8被安裝成爲可沿著導軌 86滑動。導軌86的橫截面形狀爲寬度於向前方向逐漸增加的顛倒梯形形狀，亦即鳩尾形狀。具有相應橫截面形狀的導槽90形成於上下塊件88，並且導槽90與導軌86嚙合。如圖1 0淸楚顯示的，大致直立地延伸的通孔92形成於滑本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -24- 528656 A7 _ B7_ 五、發明説明（d 塊72的導軌86。氣動缸筒機構94的缸筒96固定在通孔92 中。向後凸出的凸出部98形成於上下塊件88的下端部分，並且開口 100形成於凸出部98。氣動缸筒機構94的活塞102從滑塊72向下拉伸，並且.向下延伸通過形成於上下塊件88的凸出部98的開口 1〇〇。比開口 1〇〇大的凸緣104 固定於活塞102的下端。電馬達1〇6固定於上下塊件88，並且大致直立地延伸的旋轉軸108連接於電馬達106的輸出軸。安裝構件110固定於從上下塊件88向下拉伸的旋轉軸108的下端。圖1及2所示的拋光工具2固定於安裝構件1 1 0的下表面。更詳細地說，安裝構件1 1 〇爲具有與拋光工具2的支撐構件4的外徑大致相同的外徑的盤件的形式，並且具有形成在圓周上隔開的位置處的多個（圖中爲 •四個）通孔。設定螺釘114旋入形成於拋光工具2的支撐構件4的螺紋盲孔7內，以將拋光工具2固定於安裝構件 1 1 0的下表面。另外，在所示的實施例中，用來將選擇性地可爲純水的淸潔液體朝向被固持在位於載入/載出區域46的夾頭機構44上的半導體晶圓W噴射的淸潔機構1 1 6及用來將較佳地爲經加熱的空氣的空氣朝向被固持在位於載入/載出區域46的夾頭機構44上的半導體晶圓W噴射的乾燥機構118被設置於殼體12的主要部分14。以下槪述拋光設備66的動作。當轉台42間歇性地旋轉時，或當半導體晶圓W被載運至位於載入/載出區域46 的夾頭機構44上時，或當半導體晶圓W從位於載入/載出區域46的夾頭機構44載出時，氣動缸筒機構94的活塞 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ' -25- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 528656 A7 __B7_ 五、發明説明（ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 02收縮至由圖1 0中的兩點鏈線所標示的位置。結果，設置在活塞102的前端處的凸緣104作用在上下塊件88的凸出部98上，因而使上下塊件88升高至由圖10中的兩點鏈線所標示的升高位置。當上下塊件.88被帶至升高位置時，拋光設備66的拋光工具2從位於載入/載出區域46的夾頭機構44及固持在其上的半導體晶圓W向上分離。當固持背側已經在轉台42的間歇性旋轉時於粗硏磨區域48被粗硏磨且於精密硏磨區域50被精密硏磨的半導體晶圓W的夾頭機構44位於載入/載出區域46時，淸潔機構116將淸潔液體噴射在半導體晶圓W的背側處，以從半導體晶圓W的背側排出硏磨切屑。然後，乾燥機構11 8將空氣噴射在半導體晶圓W的背側處以加以乾燥。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製然後，氣動缸筒機構94的活塞102被拉伸至由圖10的實線所標示的位置的位置。藉此，設置在活塞1 0 2的前端處的凸緣104從上下塊件88的凸出部98向下分離。如此，拋光工具2的拋光機構6在上下塊件88及安裝在上下塊件88上的電馬達106，旋轉軸108，安裝構件1 10，及拋光工具2的本身重量下壓抵於半導體晶圓W的背側。如果想要，合適的彈性驅策機構例如壓縮彈簧可額外地設置或取代上下塊件88及安裝在其上的各種不同的構成元件的本身重量，並且拋光機構6可由彈簧驅策機構壓抵於半導體晶圓W的背側。就在拋光工具2的拋光機構6壓抵於半導體晶圓W的背側時或之前或之後夾頭機構44旋轉，並且馬達106被激能來旋轉拋光工具2。然後，馬達78重複正向 :紙張尺度適财關家鮮（CNS ) Μ規格（21GX297公釐) '"~ -26- 528656 A7 B7 五、發明説明（24) 及反向旋轉，因而使滑塊72於由箭頭82及84所示的方向向前及向後移動。如此，拋光工具2於由箭頭82及84所示的方向向前及向後移動。以此方式，半導體晶圓W的背側被拋光。 .根據本發明人的經驗，在以上述方式藉著拋光工具2 來拋光半導體晶圓W的背側時，最好以相當低的旋轉速率來旋轉夾頭機構44，較佳地爲5至200rpm，特別是1〇至 3Orpm，並且最好以相當高的旋轉速率來旋轉拋光工具2，較佳地爲2000至20000rpm，特別是5000至800(kpm。夾頭機構44的旋轉方向與拋光工具2的旋轉方向可相同，但是可有利地互相相反。關於拋光工具2於由箭頭82及84所示的方向的向前及向後移動，拋光工具2可以用等於或稍微大於半導體晶圓W的直徑的振幅於30至90秒往復一次。拋光工具2施加在半導體晶圓W的背側上的壓力較佳地爲100至3 00 g/cm2 (克/平方公分），特別是180至220 g/cm2。如圖1〇所示，拋光工具2的拋光機構6的直徑可與半導體晶圓W的直徑幾近相同。爲使整個拋光機構6完全均勻地作用在半導體晶圓W的整個背側上，固持在夾頭機構44上的半導體晶圓W的中心軸線與拋光機構6的中心軸線互相之間於大致水平方向（亦即垂直於夾頭機構44的旋轉軸線及拋光工具2的旋轉軸線的方向）及於垂直於拋光工具2於由箭頭82及84所示的向前及向後移動方向的方向，有拋光機構6的半徑的三分之一至一半的位移。當半導體晶圓W的背側由粗硏磨裝置1 8a粗硏磨且由本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} -訂線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -27- 528656 A7 B7_ 五、發明説明（d 精密硏磨裝置18b精密硏磨時，所謂的鋸痕（saw mark)產生於半導體晶圓 W的背側，並且所謂的處理畸變 (processing distortion)(此種處理崎變可箱者用透射電子顯微鏡的觀察而掌握）從背側產生遍及大約〇·2 # m的深度。在硏磨之後，半導體晶圓w的背側由根據本發明建構的拋光工具2拋光，以移除遍及大約1. 〇 # m的深度的表面層。藉此方法，半導體晶圓W的背側可被鏡面磨光，並且處理畸變可被去除。圖11及1 2顯示根據本發明建構的拋光工具的另一較佳實施例。整體由數字202標示的拋光工具包含支撐構件 204及拋光機構206。支撐構件204有利地由合適的金屬例如鋁形成，爲盤形，並且具有平坦的圓形支撐表面，亦即下表面。如圖11所示，從支撐構件204的上表面向下延伸的多個（圖中爲四個）螺紋盲孔208在圓周上隔開的位置處形成於支撐構件204。拋光機構206也爲盤形，並且支撐構件204的外徑與拋光機構206的外徑大致相同。拋光機構206藉著合適的黏著劑例如環氧樹脂黏著劑而黏結於支撐構件204的下表面（亦即其平坦的圓形支撐表面）。重要的是拋光機構206包含從選擇自天然纖維及合成纖維的至少兩種類型的纖維形成的塊體，及分散在塊體中的硏磨顆粒。天然纖維的例子爲動物纖維，例如羊毛，山羊毛髮，豬的毛髮，馬的毛髮，牛的毛髮，狗的毛髮，貓的毛髮，浣熊狗的毛髮，及狐狸毛髮；蔬菜纖維，例如棉及麻；以及礦物纖維，例如石綿。合成纖維的例子爲尼龍本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -28- 528656 A7 ____£7_ 五、發明説明（ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 纖維’聚乙烯纖維，聚丙烯纖維，聚酯纖維，丙烯酸纖維’人造絲（rayon )纖維，聚對苯曱醯胺纖維 C Kevlar)，及玻璃纖維。藉著將纖維壓縮成爲質量塊形式的塊體可爲毛氈或纖維束，並且較佳地具有等於或大於 0..20g/cm3的密度，特別是等於或大於〇.40g/cm3，及等於或大於30的硬度，特別是等於或大於50。太低的密度及太低的硬度傾向於導致拋光效率的降低及拋光品質的劣化。分散在塊體中的硏磨顆粒的量較佳地爲 0.05至 1.00g/cm3，特別是0.20至0.70g/cm3。分散在塊體中的硏磨顆粒可本身與圖1及2所示的拋光機構6中的硏磨顆粒相同。爲將硏磨顆粒適當地分散在塊體中，可將硏磨顆粒結合於合適的液體中，然後以液體浸泡塊體，或是在塊體的製造過程期間，將想要的硏磨顆粒結合在成爲塊體的材料的纖維內。在硏磨顆粒被適當地分散在塊體中之後，以合適的液體黏著劑例如酚醛樹脂黏著劑或環氧樹脂黏著劑來浸泡塊體，使得硏磨顆粒可藉著此種黏著劑而被黏結在塊體的內部。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製藉著參考圖1 2可淸楚地瞭解，拋光機構206的塊體在圖11及1 2所示的實施例中包含第一毛氈2 1 0及多個第二毛耗212。弟一1毛耗210是由弟一^纖維形成，而第二毛東毛 2 1 2是由與第一纖維不同的第二纖維形成。第一毛氍2 1 〇整體而言爲圓形，並且於其厚度方向穿透第一毛毵210的多個空隙214於合適間隔處形成於第一毛氈210。空隙214的每一個的橫截面形狀可爲具有相當小直徑的圓形。多個第本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）~-- -29- 528656 A7 B7 五、發明説明（一毛氈2 1 2的每一個成爲具有相當小直徑的圓柱形形狀，並且被裝配在形成於第一毛氈2 1 0的空隙2 1 4內。於拋光機構20 6的拋光表面或下表面，第二毛氈2丨2被分散地配置於第一毛氈210。藉著將第二毛氈212強制配合在空隙 214內，第二毛氈212可被緊固於第一毛氈21〇的空隙 214。或者，第二毛氈212可藉著使用合適的黏著劑而被緊固於第一毛氈210的空隙214。第一毛氈210可由羊毛形成，而第二毛氈212可由山羊毛髮形成。或者，第一毛毵 210可由山羊毛髮形成，而第二毛氈212可由羊毛形成。圖13至15顯示形成塊體的第一毛氈210及第二毛毵 212的組合的修正模式。在圖13所示的拋光工具202的拋光機構206中’第一毛耗210爲盤形，而第二毛氍212的形狀如同甜甜圏環繞第一毛酕2 1 0。在圖14所示的拋光工具 202的拋光機構206中，第一毛氈210及第二毛氈212被同心地交替配置，第一毛氈210包含兩部分，亦即中心圓柱形部分及中間甜甜圏形部分，而第二毛氈2 1 2包含中間甜甜圏形部分及外部甜甜圏形部分。在圖1 5所示的拋光工具 2 02的拋光機構206中，第一毛氈210包含六個區段形部分，而第二毛氈2 1 2包含六個徑向延伸線性部分及外部環狀部分。圖1 6顯示根據本發明建構的拋光工具的另一實施例。圖16所示的拋光工具302也包含支撐構件304及拋光機構 3 06。支撐構件304可與圖11及12所示的拋光工具202的支撐構件204相同。包含塊體及分散在塊體中的硏磨顆粒本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） i^i m· Bn .n · (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 30 528656 A7 ___ B7_ 五、發明説明（d (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 的拋光機構306爲盤形，並且經由合適的黏著劑而被黏結於支撐構件304的平坦的圓行支撐表面或下表面。拋光機構306的塊體是從由第一纖維形成的毛氈3 1 0及由與第一纖維不同的第二纖維形成的多個纖維束312建構。形成毛氈3 1 0的第一纖維可爲羊毛或山羊毛髮。構成纖維束3 1 2 的第二纖維可爲羊毛及山羊毛法以外的其他動物毛髮，例如豬的毛髮，馬的毛髮，牛的毛髮，狗的毛髮，貓的毛髮，浣熊狗的毛髮，或狐狸毛髮。纖維束312可藉著在一束中嘗試許多纖維且藉著所需的壓縮力來壓縮所得的束而形成。在圖16所示的實施例中，毛氈310整體而言爲圓形，並且於其寬度方向穿透毛氈310的多個空隙314在合適間隔處形成於毛氈310。空隙314的每一個橫截面形狀爲具有相當小直徑的圓形，並且被裝配在形成於毛氈3 10的空隙314內。於拋光機構306的下表面，纖維束312被分散地配置於毛氈3 1 0。纖維束3 1 2藉著被強制配合在空隙3 1 4 內或經由合適的黏著劑而被緊固於毛氈3 10的空隙3 14。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製圖1 7顯示根據本發明建構的拋光工具的另一實施例。圖17所示的拋光工具402也包含支撐構件404及拋光機構 406。支撐構件404可與圖11及12所示的拋光工具202的支撐構件204相同。包含塊體及分散在塊體中的硏磨顆粒的拋光機構406爲盤形，並且經由合適的黏著劑而黏結於支撐構件404的平坦的圓形支撐表面或下表面。拋光機構 406的塊體是由單一毛氈410形成，其本身是由至少兩種類型的纖維的混合物形成。例如，羊毛與山羊毛髮可以用合本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) ' -31 - 528656 A7 ___ B7 五、發明説明（適的比例混合來形成毛耗410。以上已經參考圖式詳細敘述本發明的較佳實施例。但是，應暸解本發明不受限於這些實施例，在不離開本發明的精神及範圍下可實施各種不同的改變及修正。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公釐） -32-

Claims

528656 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 1·一種拋光工具，包含：一支撐構件；及. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 拋光機構，固定於該支撐構件；其中該拋光機構包含具有等於或大於〇.2〇g/cm3 (克/立方公分）的密度及等於或大於30的硬度的毛氈，及分散在該毛氈中的硏磨顆粒。 2 ·如申請專利範圍第1項所述的拋光工具，真中該毛賣毛的密度爲等於或大於0.4 0 g / c m3。 3·如申請專利範圍第1項所述的拋光工具，其中該毛氍的硬度爲等於或大於50。 4 ·如申請專利範圍第1項所述的拋光工具，其中該拋光機構含有〇.〇5至l.〇〇g/cm3的硏磨顆粒。 5·如申請專利範圍第4項所述的拋光工具，其中該拋光機構含有0.20至0.70g/cm3的硏磨顆粒。 6·如申請專利範圍第1項所述的拋光工具，其中該毛氈包含以重量計不小於90%的羊毛。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7. 如申請專利範圍第1項所述的拋光工具，其中該拋光機構的一拋光表面包含該毛氈的一粗表面及一條紋（wale ) 表面二者。 8. 如申請專利範圍第1項所述的拋光工具：其中該硏磨顆粒具有0.01至100 // m (微米）的粒子直徑。 9. 如申請專利範圍第1項所述的拋光工具，其中該硏磨顆粒包含矽石，氧化鋁，鎂橄欖石，塊滑石/富鋁紅柱石，立方氮化硼，鑽石，氮化矽，碳化矽，碳化硼，碳酸本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -33- 528656 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 2 鋇，碳酸鈣，氧化鐵，氧化鎂’氧化锆’氧化鈽’氧化路，氧化錫，及氧化鈦之一或多種。 1 0.如申請專利範圍第1項所述的拋光工具’其中該支撐構件具有一圓形支撐表面，並且該拋光機構爲黏結於該圓形支撐表面的一盤件的形式。 11.一種拋光方法，包含：旋轉一工件，並且也旋轉拋光機構；及將該拋光機構壓抵於該工件的要被拋光的一表面；其中該拋光機構是藉著將硏磨顆粒分散在具有等於或大於0.20g/cm3的密度及等於或大於30的硬度的毛氈中而構成。 i 2.如申請專利範圍第1 1項所述的拋光方法，其中該工件爲半導體晶圓，並且要被拋光的該表面爲經硏磨的背側。 13. 如申請專利範圍第11項所述的拋光方法，其中該毛氈的密度爲等於或大於0.40g/cm3。 14. 如申請專利範圍第11項所述的拋光方法，其中該毛氈的硬度爲等於或大於50。 1 5 ·如申請專利範圍第1 1項所述的拋光方法，其中該拋光機構含有0.0 5至1.0 0 g / c m3的硏磨顆粒。 16·如申請專利範圍第15項所述的拋光方法，其中該拋光機構含有0.20至0.70g/cm3的硏磨顆粒。 17.如申請專利範圍第11項所述的拋光方法，其中該毛賈毛包含以重量計不小於9 0 %的羊毛。木紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁}

-34- 528656 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 3 18·如申請專利範圍第11項所述的拋光方法，其中該抛光機構的一拋光表面包含該毛氈的一粗表面及一條紋表面 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 二者。 1 9.如申請專利軔圍弟11項所述的拋光方法，其中該硏磨顆粒具有〇.〇 1至1 〇〇 # m的粒子直徑。 20.如申請專利範圍第11項所述的拋光方法，其中該硏磨顆粒包含矽石’氧化鋁，鎂橄欖石，塊滑石，富鋁紅柱石，立方氮化硼，鑽石，氮化矽，碳化矽，碳化硼，碳酸鋇，碳酸鈣，氧化鐵，氧化鎂，氧化銷，氧化鈽，氧化鉻，氧化錫，及氧化鈦之一或多種。 2 1 ·如申請專利範圍第11項所述的拋光方法，其中該工件及該拋光機構於相反方向旋轉。 22. 如申請專利範圍第21項所述的拋光方法，其中該工件的旋轉速率爲5至200rpm，並且該拋光機構的旋轉速率爲 2000 至 20000rpm。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 23. 如申請專利範圍第22項所述的拋光方法，其中該工件的旋轉速率爲10至30rpm，並且該拋光機構的旋轉速率爲 5000 至 8000rpm。 24. 如申請專利範圍第11項所述的拋光方法，其中該拋光機構以1〇〇至300g/cm2 (克/平方公分）的壓力被壓抵於該工件。 25. 如申請專利範圍第24項所述的拋光方法，其中該拋光機構以180至220g/cm2的壓力被壓抵於該工件。 2 6.如申請專利範圍第Π項所述的拋光方法，其中該工本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公: -35- 528656 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 4 件爲幾近盤形的半導體晶圓，該拋光機構爲盤形，該半導體晶圓的外徑與該拋.光機構的外徑幾近相同，並且該半導體晶圓的中心軸線與該拋光機構的中心軸線被定位成爲互相之間有該半導體晶圓的半徑的三分之一至一半的位移。 27.如申請專利範圍第26項所述的拋光方法，其中該拋光機構相對於該工件於一方向來回移動，該方向係垂直於該拋光機構的旋轉軸線，且垂直於該半導體晶圓的中心軸線與該拋光機構的中心軸線互相之間有位移的方向。 2 8 ·如申請專利範圍第2 7項所述的拋光方法，其中該拋光機構以相等於或稍微大於該半導體晶圓的直徑的振幅以 30至60秒往復一次的速率來回移動。 29.—種硏磨/拋光方法，包含：硏磨步驟，以一硏磨構件硏磨一半導體晶圓的背側；及 .拋光步驟，在該硏磨步驟之後，旋轉該半導體晶圓，並且也旋轉藉著將硏磨顆粒分散在毛氈中而建構的拋光機構，然後將該拋光機構壓抵於該半導體晶圓的該背側。 30·如申請專利範圍第29項所述的硏磨/拋光方法，另外包含：淸潔步驟’在該硏磨步驟之後且在該抛光步驟之前，噴射一淸潔液體於該半導體晶圓的該背側處；及乾燥步驟，在該淸潔步驟之後且在該拋光步驟之前，噴射空氣於該半導體晶圓的該背側處。 · 31.—種拋光設備，包含：本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -36- 528656 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 5 夾頭機構，被可旋轉地安裝，用來固持一工件；及一拋光工具，被可旋轉地安裝；其中該拋光工具包含藉著將硏磨顆粒分散在具有等於或大於0.20g/cm3的密度及等於或大於30的硬度的毛|毛中而建構的拋光機構；且該夾頭機構旋轉，並且該拋光工具也旋轉，且該拋％工具的該拋光機構被壓抵於由該夾頭機構所固持的_亥χ 件，因而使該工件被拋光。 3 2·如申請專利範圍第31項所述的拋光設備，其中該工件的一半導體晶圓被固持在該夾頭機構上，並且_亥_ 光機構拋光該半導體晶圓的經硏磨的背側。 3 3.如申請專利範圍第31項所述的拋光設備，其中_亥$ 頭機構及該拋光機構於相反方向旋轉。 34. 如申請專利範圍第33項所述的拋光設備，其中旨亥$ 頭機構的旋轉速率爲5至200i*pm，並且該拋光工具的旋轉速率爲 2000 至 20000rpm。 35. 如申請專利範圍第34項所述的拋光設備，其中該& 頭機構的旋轉速率爲10至30rpm，並且該拋光工具的旋轉速率爲5000至8000rpm。 36·如申請專利範圍第31項所述的拋光設備，其中該g 光機構以100至300g/cm2的壓力被壓抵於該工件。. 3 7.如申請專利範圍第36項所述的拋光設備，其中該抛光機構以180至220g/cm2的壓力被壓抵於該工件。 3 8.如申請專利範圍第31項所述的拋光設備，其中該χ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇Χ：297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} ----------------訂------I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 —1 I- — —4« ϋ m - - - 1- -...... I I- 1- - - s - I I— -37- 528656 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 6 件爲幾近盤形的半導體晶圓，該拋光機構爲盤形，該半導體晶圓的外徑與該拋光機構的外徑幾近相同，並且該半導體晶圓的中心軸線與該拋光機構的中心軸線被定位成爲互相之間有該半導體晶圓的半徑的三分之一至一半的位移。 39. 如申請專利範圍第38項所述的拋光設備，其中該拋光工具相對於該夾頭機構於一方向來回移動，該方向係垂直於該拋光工具的旋轉軸線，且垂直於該半導體.晶圓的中心軸線與該拋光機構的中心軸線互相之間有位移的方向。 40. 如申請專利範圍第39項所述的拋光設備，其中該拋光機構以相等於或稍微大於該半導體晶圓的直徑的振幅以 30至60秒往復一次的速率來回移動。 41. 一種硏磨/拋光機，用來硏磨一半導體晶圓的背側，然後拋光該半導體晶圓的該背側，該硏磨/拋光機包含：一轉台，間歇性地旋轉；至少一夾頭機構，可旋轉地安裝在該轉台上；至少一硏磨裝置；及一拋光設備；其中要被硏磨及拋光的該半導體晶圓在該半導體晶圓的該背側暴露之下被固持在該夾頭機構上；該轉台間歇性地旋轉，因而使該夾頭機構被依序地定位於至少一硏磨區域及一拋光區域；該硏磨裝置包含一硏磨工具，並且該硏磨工具作用在由被定位於該硏磨區域的該夾頭機構固持的該半導體晶圓的該背側上，以硏磨該半導體晶圓的該背側；且本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） —" -38- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

528656 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 Ί 該拋光設備包含被可旋轉地安裝的一拋光工具，該拋光工具具有藉著將硏磨顆粒分散在毛氈中而建構的拋光機構，被定位於該拋光區域的該夾頭機構旋轉，並且該拋光工具也旋轉，且該拋光機構被壓抵於由該夾頭機構固持的該半導體晶圓的該背側，因而使該半導體晶圓的該背側被拋光。 42. 如申請專利範圍第41項所述的硏磨/拋光機，另外包含：淸潔機構，用來噴射一淸潔液體於由被定位於該拋光區域的該夾頭機構固持的該半導體晶圓的該背側處；及乾燥機構，用來噴射空氣於被定位於該拋光區域的該夾頭機構固持的該半導體晶圓的該背側。 43. —種拋光工具，包含：一支撐構件；及拋光機構，固定於該支撐構件；其中該拋光機構包含由從包括各種不同的動物毛髮的天然纖維及合成纖維選擇的至少兩種類型的纖維形成的一塊體，及分散在該塊體中的硏磨顆粒。 44·如申請專利範圍第43項所述的拋光工具，其中該塊體包含由第一纖維形成的一第一毛氈，及由箄二纖維形成的一第二毛氈。 45 ·如申請專利範圍第44項所述的拋光工具，其中該第一纖維爲羊毛或山羊毛髮，並且該第二纖維爲山羊毛髮或羊毛。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .UT 1— HJ I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -J— IIH · -39- 528656 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 8 46·如申請專利範圍第44項所述的拋光工具，其中該塊體是藉著在該第一毛氈中形成多個空隙且將該第二毛氈裝配在該多個空隙的每一個內而建構，並且該第二毛氈於該拋光機構的一拋光表面被分散地配置在該第一毛氈中。 47 ·如申請專利範圍第43項所述的拋光工具，其中該塊體包含由第一纖維形成的毛氈，及由第二纖維形成的一纖維束。 48·如申請專利範圍第47項所述的拋光工具，其中該第一纖維爲羊毛或山羊毛髮，並且該第二纖維爲羊毛及山羊毛髮以外的其他動物毛髮。 49·如申請專利範圍第47項所述的拋光工具，其中該塊體是藉著在該毛氈中形成多個空隙且將該纖維束裝配在該多個空隙的每一個內而建構，並且該纖維束於該拋光機構的一拋光表面被分散地配置在該毛氈中。 5 0.如申請專利範圍第43項所述的拋光工具，其中該塊體包含藉者混合至少兩種類型的纖維而形成的毛賣毛。 5 1 ·如申請專利範圍第5 0項所述的拋光工具，其中該塊體包含藉著混合羊毛與山羊毛髮而形成的毛賣毛。 52·如申請專利範圍第43項所述的拋光工具，其中該塊體具有等於或大於0.20g/cm3的密度.及等於或木於3〇的硬度。 53·如申請專利範圍第52項所述的拋光工具，其中該塊體的密度爲等於或大於0.40g/cm3。 · 54.如申請專利範圍第52項所述的拋光工具，其中該塊本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) ( 2獻297公6 ' -40 - (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) ------------------0------1Τ---------.---Τ-------------- 528656 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 9 體的硬度爲等於或大於50。 5 5 ·如申專利範圍弟4 3項所述的抛光工具，其中該抛光機構含有0.05至l.〇〇g/Cm3的硏磨顆粒。 5 6 ·如申sra專利範圍弟5 5項所述的抛光工具，其中該拋光機構含有0.20至0.70g/cm3的硏磨顆粒。 57. 如申請專利範圍第43項所述的拋光工具，其中該硏磨顆粒具有〇·〇1至1〇〇 # 1Ώ的粒子直徑。 58. 如申請專利範圍第43項所述的拋光工具，其中該硏磨顆粒包含矽石’，氧化鋁，鎂橄欖石，塊滑石，富鋁紅柱石，立方氮化硼，鑽石，氮化矽，碳化矽，碳化硼，碳酸鋇，碳酸鈴，氧化鐵，氧化錢，氧化鉻，氧化鈽，氧化鉻，氧化錫，及氧化鈦之一或多種。 59. 如申請專利範圍第43項所述的拋光工具，其中該支撐構件具有一圓形支撐表面，並且該拋光機構爲黏結於該圓形支撐表面的一盤件的形式。 n HI —ϋ · (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製錄標家國國中用適釐公 7 29 -41 -