本發(fā)明屬于半導(dǎo)體加工，具體涉及一種晶圓研磨拋光設(shè)備及研磨拋光方法。

背景技術(shù)：

1、目前半導(dǎo)體晶圓的研磨拋光廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體襯底及器件制作的多個(gè)環(huán)節(jié)。晶圓的研磨拋光是指晶圓在一定的加工負(fù)載下與拋光墊(或拋光盤(pán))上添加的研磨拋光液進(jìn)行旋轉(zhuǎn)摩擦，實(shí)現(xiàn)對(duì)晶圓的物理磨削或化學(xué)機(jī)械拋光；根據(jù)晶圓研磨拋光的加工方式可以分為單面加工和雙面加工兩種。

2、現(xiàn)有技術(shù)中的單面研磨拋光方式，在研磨完晶圓的一面之后，將晶圓翻面，繼續(xù)研磨晶圓的另一面，因此單面研磨拋光方式效率低；現(xiàn)有技術(shù)中的雙面研磨方式，工裝的厚度必須小于晶圓的厚度，然后將晶圓放置在工裝的安裝孔內(nèi)，通過(guò)上、下兩個(gè)研磨結(jié)構(gòu)對(duì)晶圓的兩面同時(shí)研磨；雙面研磨方式的工裝厚度較薄，并且僅靠工裝安裝孔的內(nèi)周壁對(duì)晶圓進(jìn)行限位，所以當(dāng)上、下兩個(gè)研磨結(jié)構(gòu)施加加工壓力并旋轉(zhuǎn)時(shí)，晶圓易從工裝中滑出形成無(wú)束縛的裂片。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例提供一種晶圓研磨拋光設(shè)備，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中單面研磨方式效率低，雙面研磨方式晶圓容易從工裝滑出的技術(shù)問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

3、提供一種晶圓研磨拋光設(shè)備及研磨拋光方法，包括：

4、工作臺(tái)；

5、第一研磨裝置和第二研磨裝置，所述第一研磨裝置和所述第二研磨裝置之間具有研磨空間；

6、載具盤(pán)，設(shè)置在研磨空間內(nèi)；所述載具盤(pán)的頂部和底部分別具有同軸設(shè)置的安裝孔，每一個(gè)安裝孔的深度均小于晶圓的厚度；

7、粘接層，連接在每一個(gè)所述安裝孔的孔底，所述粘接層用于粘接晶圓的頂部或底部；

8、其中，至少一個(gè)所述安裝孔內(nèi)設(shè)有粘結(jié)環(huán)，所述粘結(jié)環(huán)連接在所述粘接層靠近外周壁的位置，以凸出所述粘接層；所述粘結(jié)環(huán)用于與晶圓的邊緣位置粘接。

9、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述載具盤(pán)的外周壁具有若干邊緣齒，若干邊緣齒沿載具盤(pán)的周向間隔設(shè)置；所述載具盤(pán)用于放置在工作臺(tái)的大齒圈和小齒圈之間，并且所述載具盤(pán)上的邊緣齒與大齒圈和小齒圈嚙合。

10、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一研磨裝置包括：

11、上研磨盤(pán)，底部連接有研磨拋光墊；所述上研磨盤(pán)底部的中間位置具有避讓孔；

12、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件，連接在所述上研磨盤(pán)的頂部，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件用于驅(qū)動(dòng)所述上研磨盤(pán)旋轉(zhuǎn)；

13、伸縮結(jié)構(gòu)，連接在所述工作臺(tái)上；所述伸縮結(jié)構(gòu)的伸縮端連接在所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件上。

14、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述上研磨盤(pán)上具有研磨料添加通道，所述研磨料添加通道連通研磨拋光墊；所述上研磨盤(pán)上的研磨料添加通道通過(guò)管道連通有研磨料。

15、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述載具盤(pán)上具有鏤空孔。

16、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第二研磨裝置包括：

17、下研磨盤(pán)，轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述工作臺(tái)上；其中，工作臺(tái)上的小齒圈連接在所述下研磨盤(pán)的中部區(qū)域；

18、驅(qū)動(dòng)部件，連接在所述工作臺(tái)上；所述驅(qū)動(dòng)部件的旋轉(zhuǎn)軸與所述下研磨盤(pán)的底部連接。

19、本發(fā)明提供的一種晶圓研磨拋光設(shè)備，與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過(guò)在載具盤(pán)的安裝孔內(nèi)設(shè)置粘接層和粘結(jié)環(huán)，能夠?qū)⒕A粘接在載具盤(pán)的安裝孔內(nèi)；在晶圓粘接完畢之后，晶圓的邊緣位置會(huì)呈現(xiàn)高點(diǎn)，經(jīng)過(guò)研磨拋光之后，晶圓邊緣位置的磨削量大于晶圓其他位置的磨削量，即，晶圓的邊緣位置形成塌邊；在將研磨拋光后的晶圓放置到外延設(shè)備上時(shí)，晶圓的塌邊位置與外延設(shè)備的底座接觸；在外延的過(guò)程中，氣體會(huì)通過(guò)晶圓底面與底座之間的縫隙進(jìn)入到晶圓的背面，在晶圓背面的塌邊位置形成外延層，因此，本發(fā)明提供的研磨拋光設(shè)備能夠在研磨拋光過(guò)程中使晶圓的背面形成塌邊，便于提高晶圓外延過(guò)程中背面的平坦度。通過(guò)本申請(qǐng)上述設(shè)置，相比于現(xiàn)有技術(shù)中的雙面研磨方式，本申請(qǐng)中的載具盤(pán)的整體厚度大于晶圓的厚度，并且將晶圓粘接在載具盤(pán)上，能夠減少出現(xiàn)晶圓從載具盤(pán)上滑脫的情況；本申請(qǐng)相比于現(xiàn)有技術(shù)的單面研磨方式，本申請(qǐng)?jiān)谙嗤心r(shí)間下，能夠研磨更多的物料，因此本申請(qǐng)相比于現(xiàn)有技術(shù)中的單面研磨方式能夠提高研磨效率。

20、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的另一技術(shù)方案是：

21、提供一種研磨拋光方法，包括以下步驟：

22、在載具盤(pán)的全部安裝孔內(nèi)粘接晶圓，以使晶圓邊緣部分凸出于晶圓中部；并將載具盤(pán)放置在第一研磨裝置和第二研磨裝置之間；

23、通過(guò)啟動(dòng)第一研磨裝置和第二研磨裝置，能夠?qū)d具盤(pán)頂部和底部的晶圓同時(shí)進(jìn)行拋光研磨；

24、在載具盤(pán)頂部和底部的晶圓研磨拋光完畢之后，對(duì)載具盤(pán)頂部和底部的晶圓進(jìn)行換面，并繼續(xù)對(duì)換面后的晶圓進(jìn)行研磨。

25、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在將晶圓粘接到載具盤(pán)之前，先在載具盤(pán)的安裝孔內(nèi)設(shè)置粘接層，并在粘接層靠近外周壁的位置設(shè)置粘結(jié)環(huán)，粘結(jié)環(huán)凸出于粘接層；在粘接晶圓之后，能夠使晶圓呈凹面結(jié)構(gòu)。

26、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在安裝孔內(nèi)噴涂蠟?zāi)ひ孕纬烧辰訉樱辉谡辰訉訃娡客戤呏?，在粘接層靠近外周的外置繼續(xù)噴涂蠟?zāi)ぃ孕纬烧辰Y(jié)環(huán)。

27、本發(fā)明提供的一種研磨拋光方法的有益效果與晶圓研磨拋光設(shè)備的有益效果相同，在此不再贅述。

技術(shù)特征：

1.一種晶圓研磨拋光設(shè)備，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的一種晶圓研磨拋光設(shè)備，其特征在于，所述載具盤(pán)的外周壁具有若干邊緣齒，若干邊緣齒沿載具盤(pán)的周向間隔設(shè)置；所述載具盤(pán)用于放置在工作臺(tái)的大齒圈和小齒圈之間，并且所述載具盤(pán)上的邊緣齒與大齒圈和小齒圈嚙合。

3.如權(quán)利要求1或2所述的一種晶圓研磨拋光設(shè)備，其特征在于，所述第一研磨裝置包括：

4.如權(quán)利要求3所述的一種晶圓研磨拋光設(shè)備，其特征在于，所述上研磨盤(pán)上具有研磨料添加通道，所述研磨料添加通道連通研磨拋光墊；所述上研磨盤(pán)上的研磨料添加通道通過(guò)管道連通有研磨料。

5.如權(quán)利要求4所述的一種晶圓研磨拋光設(shè)備，其特征在于，所述載具盤(pán)上具有鏤空孔。

6.如權(quán)利要求1所述的一種晶圓研磨拋光設(shè)備，其特征在于，所述第二研磨裝置包括：

7.一種應(yīng)用如權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的一種晶圓研磨拋光設(shè)備的研磨拋光方法，其特征在于，包括以下步驟：

8.如權(quán)利要求7所述的一種研磨拋光方法，其特征在于，在將晶圓粘接到載具盤(pán)之前，先在載具盤(pán)的安裝孔內(nèi)設(shè)置粘接層，并在粘接層靠近外周壁的位置設(shè)置粘結(jié)環(huán)，粘結(jié)環(huán)凸出于粘接層；在粘接晶圓之后，能夠使晶圓呈凹面結(jié)構(gòu)。

9.如權(quán)利要求8所述的一種研磨拋光方法，其特征在于，在安裝孔內(nèi)噴涂蠟?zāi)ひ孕纬烧辰訉?；在粘接層噴涂完畢之后，在粘接層靠近外周的外置繼續(xù)噴涂蠟?zāi)?，以形成粘結(jié)環(huán)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種晶圓研磨拋光設(shè)備及研磨拋光方法，屬于半導(dǎo)體加工技術(shù)領(lǐng)域，包括工作臺(tái)、第一研磨裝置、第二研磨裝置以及載具盤(pán)；第一研磨裝置和第二研磨裝置之間具有研磨空間；載具盤(pán)設(shè)置在研磨空間內(nèi)；載具盤(pán)的頂部和底部分別具有同軸設(shè)置的安裝孔，每一個(gè)安裝孔的深度均小于晶圓的厚度；粘接層連接在每一個(gè)安裝孔的孔底，粘接層用于粘接晶圓的頂部或底部；其中，至少一個(gè)安裝孔內(nèi)設(shè)有粘結(jié)環(huán)，粘結(jié)環(huán)連接在粘接層靠近外周壁的位置，以凸出粘接層；粘結(jié)環(huán)用于與晶圓的邊緣位置粘接；本申請(qǐng)相比于單面研磨方式的效率高；相比于雙面研磨方式，本申請(qǐng)能夠減少出現(xiàn)晶圓從工裝中滑出的情況。

技術(shù)研發(fā)人員：劉少華,鄭向光,趙偉帥,李達(dá),李青璇,劉凱輝
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河北同光半導(dǎo)體股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/29