CN110142696B - 喷头、喷淋组件、冷却剂的供应方法及晶圆的研磨方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种喷头、喷淋组件、冷却剂的供应方法及晶圆的研磨方法，喷头用于向砂轮喷淋液体，包括：喷嘴，所述喷嘴的内部设有用于流通所述液体的通道；两个隔离部件，所述隔离部件分别设置在所述喷嘴的出口端的两侧，所述隔离部件的第一端与所述喷嘴连接，第二端凸出于所述喷嘴的出口端的外缘，用于阻挡所述砂轮旋转时，空气在所述砂轮的表面形成空气层。根据本发明实施例的喷头可以有效的隔离空气，避免大量的空气与冷却剂接触并在砂轮表面形成空气层，从而可以连续的研磨晶圆的表面，提高晶圆的质量。

Description

喷头、喷淋组件、冷却剂的供应方法及晶圆的研磨方法
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种喷头、喷淋组件、冷却剂的供应方法及晶圆的研磨方法。
背景技术
通常，线切割后的晶圆的边缘在显微镜下观察，则会发现硅片边缘存在微小的碎屑，较为锋利，此种晶圆进行下一个工序时，边缘碎屑容易造成晶圆出现裂纹和折断等情况。此外，通常线切割前的晶棒的外径大于最终加工完成晶圆外径，外径差大约0.5～1.0mm，因此需要对线切割后的晶圆进行边缘研磨，晶圆边缘研磨时，采用具有一定粒度的砂轮对晶圆的边缘进行研削以去除晶圆表面的损伤或碎削，并加工到所期望的尺寸的外径。
现有技术中通常的研磨方法中通过点接触的方式进行边缘研磨。此时，所使用的冷却剂是具有一定的温度条件的去离子水或反渗水，用以冷却、润滑、清洗砂轮。但是，研磨时，砂轮每分钟旋转数可达到7000～9000rpm，而每分钟以3～5liter/min供应的冷却剂难以被准确喷射至指定的位置而达到冷却、润滑、清洗的目的，不仅如此，在高速旋转的砂轮附近会发生滑水现象，当空气与冷却剂同时流入砂轮与晶圆之间的间隙时会在砂轮的表面形成空气层，而导致妨碍冷却、润滑的问题，由此，引发晶圆边缘表面瞬间出现非湿式连续研削和湿式及干式研削的断续研削，而出现碎屑或晶圆研削表面的粗糙度恶化的问题，进而影响砂轮的寿命。
另外，即便是通过增加冷却剂的使用量，从而增加了在砂轮与晶圆接触位置四处飞散的冷却剂的量，飞散的冷却剂容易导致的装备内部污染以及尚未使用的砂轮槽的污染。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种喷头，用以解决空气与冷却剂同时流入砂轮与晶圆之间的间隙时而在砂轮的表面形成空气层，而妨碍冷却剂的冷却和润滑的效果。
为解决上述技术问题，本发明提供一种喷头。
根据本发明第一方面实施例的喷头，用于向砂轮喷淋液体，包括：
喷嘴，所述喷嘴的内部设有用于流通所述液体的通道；
两个隔离部件，所述隔离部件分别设置在所述喷嘴的出口端的两侧，所述隔离部件的第一端与所述喷嘴连接，第二端凸出于所述喷嘴的出口端的外缘，用于阻挡所述砂轮旋转时，空气在所述砂轮的表面形成空气层。
优选地，两个所述隔离部件的第二端的端面为弧面。
优选地，所述弧面所在圆的直径与所述砂轮直径相同。
优选地，所述喷嘴的出口端的端面设置有凸起，所述凸起上设有与所述通道连通的通孔，所述凸起用于与所述砂轮的砂轮槽对应设置。
优选地，所述隔离部件上设有用于穿过螺栓的长形螺栓孔，用以将所述隔离部件与所述喷嘴连接。
根据本发明第二方面实施例的喷淋组件，包括：
组件本体；以及
可移动设置在所述组件本体上的喷头，所述喷头为上述实施例所述的喷头。
根据本发明第三方面实施例的用于砂轮的冷却剂的供应方法，应用于上述实施例的喷淋组件，所述方法包括：
将所述喷头的喷嘴的出口端朝向所述砂轮的中心设置，使得通过从所述喷嘴喷出的液体经过所述砂轮的反作用力后反弹至所述喷头来调整所述砂轮与所述喷嘴之间的距离。
优选地，两个所述隔离部件的第二端的端面为弧面，所述方法还包括：
将所述弧面环绕在所述砂轮的外边缘设置，用于防止高速运转的砂轮将空气引入而形成空气层。
优选地，所述喷嘴的出口端的端面为凹凸状结构，所述方法还包括：
将所述喷嘴的出口端的凹凸状结构的凸状结构对应所述砂轮槽设置。
根据本发明第四方面实施例的晶圆的研磨方法，包括上述实施例所述的用于砂轮的冷却剂的供应方法。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
根据本发明实施例的喷头，通过在喷嘴的出口端的两侧设置隔离部件，且隔离部件的第二端凸出于所述喷嘴的出口端的外缘，研磨时，可以有效的隔离空气，避免大量的空气与冷却剂接触并在砂轮表面形成空气层，从而可以连续的研磨晶圆的表面，提高晶圆的质量。
附图说明
图1为本发明的喷头的结构示意图；
图2为本发明的喷嘴层出口端的结构示意图；
图3为本发明的喷头与砂轮的位置关系结构示意图；
图4为本发明的喷头、晶圆与砂轮的位置关系结构示意图。
附图标记：
喷头100；
喷嘴10；通道11；出口端12；凸起121；通孔122；
隔离部件20；第二端21；长形螺栓孔22；
砂轮200；
晶圆300。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面首先结合附图具体描述根据本发明实施例的喷头100。
如图1和图3所示，根据本发明实施例的喷头100，用于向砂轮200喷淋液体，包括喷嘴10和两个隔离部件20。
具体地，喷嘴10的内部设有用于流通液体的通道11，隔离部件20分别设置在喷嘴10的出口端12的两侧，隔离部件20的第一端与喷嘴10连接，第二端21凸出于喷嘴10的出口端12的外缘，用于阻挡砂轮200旋转时，空气在砂轮200的表面形成空气层。
也就是说，如图1和图4所示，喷嘴10内部设有通道11，在喷嘴10的出口端12，即通道11的端口的两侧设置有隔离部件20，隔离部件20的第二端21可以阻挡空气随喷淋的液体一同贴附在砂轮200的表面而形成空气层，例如，当该喷头100向高速旋转的砂轮200喷淋冷却剂时，冷却剂通过通道11并从喷嘴10的出口端12喷向砂轮200，由于砂轮200高速旋转，当喷淋的冷却剂喷向砂轮200的一瞬间会将周边的空气带入到砂轮200的表面，砂轮200高速旋转使得带入的空气在砂轮200的表面形成空气层，从而影响砂轮200对晶圆300的质量，而通过在喷嘴10的出口端12设置隔离部件20，隔离部件20可以阻挡冷却剂将周围的空气带到砂轮200的表面，进而避免砂轮200表面形成空气层，提高晶圆300的研磨效果。
由此，根据本发明实施例的喷头100，通过在喷嘴10的出口端12的两侧设置隔离部件20，且隔离部件20的第二端21凸出于喷嘴10的出口端12的外缘，砂轮200研磨晶圆300时，隔离部件20可以有效的隔离空气，避免大量的空气与冷却剂接触并在砂轮200表面形成空气层，从而可以连续的研磨晶圆300的表面，提高晶圆300的质量。
根据本发明的一个实施例，两个隔离部件20的第二端21的端面为弧面，优选地，弧面所在圆的直径与砂轮200直径相同。
也就是说，将第一端设置成弧面，该弧面可以与砂轮200的外沿的弧面相适应，以便于隔离部件20的第二端21的两侧更加靠近砂轮200，提高隔离空气的效果，优选的，当隔离部件20的第二端21的弧面所在圆的直径与砂轮200的直径相同时，可以使隔离部件20的第二端21与砂轮200的外边缘更加契合，提高隔离部件20隔离空气的效果。
根据本发明的另一个实施例，如图1至图3所示，喷嘴10的出口端12的端面设置有凸起121，凸起121上设有与通道11连通的通孔122，凸起121用于与砂轮200的砂轮200槽对应设置。
也就是说，通过出口端12的凸起121与砂轮200槽相对应设置，可以使喷嘴10喷出的冷却剂直接喷到砂轮槽内，可以更好的冷却和润滑砂轮200，提高冷却剂的利用率。
优选地，隔离部件20上设有用于穿过螺栓的长形螺栓孔22，用以将隔离部件20与喷嘴10连接。也就是说，通过长形螺栓孔22可以调整隔离部件20的第二端21到喷嘴10的出口端12的距离，以适应不同的研磨的环境。
由此，根据本发明实施例的喷头100，结构简单，隔离部件20的第二端21可以最大限度的靠近砂轮200，进而有效的隔离空气，避免大量的空气与冷却剂接触并在砂轮200表面形成空气层，从而可以连续的研磨晶圆300的表面，提高晶圆300的质量。
如图4所示，根据本发明第二方面实施例的喷淋组件，包括组件本体，以及可移动设置在组件本体上的喷头100，喷头100为上述实施例的喷头100。通过将喷头100与组件本体可移动设置，当喷头100喷向砂轮200的冷却剂给予喷头100反作用力时，喷头100可以相对组件本体移动，以使喷头100可以在砂轮200的外周浮动，进而可以自动调整砂轮200与喷头100之间的距离，可以有效的提高冷却剂的利用率，提高了喷淋的效果。
由于本发明的喷头100在上述实施例中，已经详细的说明，具体可参见上述实施例喷头100，在此不再赘述。
本发明实施例的喷淋组件，可以有效的隔离空气，避免大量的空气与冷却剂接触并在砂轮200表面形成空气层，从而可以连续的研磨晶圆300的表面，提高晶圆300的质量，且通过可移动设置的喷头100，可以自动调整砂轮200和喷头100之间的距离，提高冷却剂的喷淋效果，提高晶圆300的质量，同时使得冷却剂得到有效的利用。
如图1至图4所示，根据本发明第三方面实施例的用于砂轮的冷却剂的供应方法，应用于上述实施例的喷淋组件，方法包括将喷头100的喷嘴10的出口端12朝向砂轮200的中心设置，使得通过从喷嘴10喷出的液体经过砂轮200的反作用力后反弹至喷头100来调整砂轮200与喷嘴10之间的距离。
也就是说，当喷头100的喷嘴10的出口端12朝向砂轮200的中心设置时，可以使经过喷嘴10喷出的冷却剂在受到砂轮200的反作用力后，给予喷头100反向的推力，进而使喷头100向后移动，当无推力时，喷头100可自动复位并靠近砂轮200，实现了喷头位置的自动调节，该调节方式可以使冷却剂准确的喷淋至指定位置，且避免了喷头100距离砂轮200过近时，增加冷却剂飞溅的量，提高冷却剂的利用率和喷淋效果，进而可以使砂轮200得到有效的冷却和润滑。
优选地，两个隔离部件20的第二端21的端面为弧面，该方法还包括将弧面环绕在砂轮200的外边缘设置，用于防止高速运转的砂轮200将空气引入而形成空气层，从而可以连续的研磨晶圆300的表面，提高晶圆300的质量。
优选地，喷嘴10的出口端12的端面设置有凸起121，凸起121上设有与通道11连通的通孔122，方法还包括将喷嘴10的出口端12的凸起121对应砂轮200槽设置，进而使喷嘴10喷出的冷却剂直接喷射到砂轮200槽内，可以更好的冷却和润滑砂轮200，提高冷却剂的利用率。
总之，根据本发明实施例的用于砂轮200的冷却剂的供应方法，可以避免大量的空气与冷却剂接触并在砂轮200表面形成空气层，从而可以连续的研磨晶圆300的表面，提高晶圆300的质量，且通过可移动设置的喷头100，可以自动调整砂轮200和喷头100之间的距离，提高冷却剂的喷淋效果，提高晶圆300的质量，同时使得冷却剂得到有效的利用。
根据本发明第四方面实施例的晶圆的研磨方法，包括上述实施例的用于砂轮的冷却剂的供应方法，由于在上述实施例中已经详细的说明了用于砂轮的冷却剂的供应方法，具体可参照上述实施例的方法，在此不再赘述。
本发明实施例的晶圆的研磨方法，可以避免大量的空气与冷却剂接触并在砂轮200表面形成空气层，从而可以连续的研磨晶圆300的表面，提高晶圆300的质量，且通过可移动设置的喷头100，可以自动调整砂轮200和喷头100之间的距离，提高冷却剂的喷淋效果，提高晶圆300的质量，同时使得冷却剂得到有效的利用。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于砂轮的冷却剂的供应方法，其特征在于，应用于喷淋组件中，所述喷淋组件包括：组件本体，以及可移动设置在所述组件本体上的喷头；
所述喷头，用于向砂轮喷淋液体，包括：喷嘴，所述喷嘴的内部设有用于流通所述液体的通道；两个隔离部件，所述隔离部件分别设置在所述喷嘴的出口端的两侧，所述隔离部件的第一端与所述喷嘴连接，第二端凸出于所述喷嘴的出口端的外缘，用于阻挡所述砂轮旋转时，空气在所述砂轮的表面形成空气层；
所述方法包括：
将所述喷头的喷嘴的出口端朝向所述砂轮的中心设置，使得通过从所述喷嘴喷出的液体经过所述砂轮的反作用力后反弹至所述喷头来调整所述砂轮与所述喷嘴之间的距离。
2.根据权利要求1所述的用于砂轮的冷却剂的供应方法，其特征在于，两个所述隔离部件的第二端的端面为弧面。
3.根据权利要求2所述的用于砂轮的冷却剂的供应方法，其特征在于，所述弧面所在圆的直径与所述砂轮直径相同。
4.根据权利要求1所述的用于砂轮的冷却剂的供应方法，其特征在于，所述喷嘴的出口端的端面设置有凸起，所述凸起上设有与所述通道连通的通孔，所述凸起用于与所述砂轮的砂轮槽对应设置。
5.根据权利要求1所述的用于砂轮的冷却剂的供应方法，其特征在于，所述隔离部件上设有用于穿过螺栓的长形螺栓孔，用以将所述隔离部件与所述喷嘴连接。
6.根据权利要求2所述的用于砂轮的冷却剂的供应方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述弧面环绕在所述砂轮的外边缘设置，用于防止高速运转的砂轮将空气引入而形成空气层。
7.一种晶圆的研磨方法，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的用于砂轮的冷却剂的供应方法。
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