CN110465885A - 一种硅片载体及硅片单面抛光装置 - Google Patents

一种硅片载体及硅片单面抛光装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种硅片载体及硅片单面抛光装置，该硅片载体包括：载片环，所述载片环的通孔用于固定硅片，所述载片环的内壁面与所述硅片的外周面相适配；定位环，所述定位环套设在所述载片环外，所述定位环的内壁面与所述载片环的外周面相适配。根据本发明实施例的硅片载体，采用对硅片无害的钛材料和PFA材料制成，不仅能够使得硅片在单面抛光过程中不受研磨料的污染和表面划伤，还能够最大限度地减少对硅片边缘的影响。

Description

一种硅片载体及硅片单面抛光装置
技术领域
本发明涉及硅片加工技术技术领域,具体涉及一种硅片载体及硅片单面抛光装置。
背景技术
在硅片抛光加工过程中，硅片被夹持在抛光头上，硅片抛光期间，由玻璃纤维材质的环氧树脂等材料制成的夹持组件与此同时也被抛光浆料和化学品微细地研磨和损坏，而这些被研磨下来的微细颗粒会粘附于抛光垫的表面或深处，在连续加工过程中会对硅片造成污染，微细玻璃纤维间歇性地损伤硅片的表面，这些损伤在加工过程中以微细划痕或凹陷的形态呈现出来，从而成为硅片表面恶化的原因。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种硅片载体及硅片单面抛光装置，用于解决硅片抛光加工过程中夹持组件被研磨后形成的细微颗粒造成硅片污染以及硅片表面损伤的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
本发明一方面实施例提供一种硅片载体，包括：
载片环，所述载片环的通孔用于固定硅片，所述载片环的内壁面与所述硅片的外周面相适配；
定位环，所述定位环套设在所述载片环外，所述定位环的内壁面与所述载片环的外周面相适配。
进一步地，所述定位环的内壁面周向间隔开设有若干凹槽，所述载片环的外周面周向间隔设有与所述若干凹槽相适配的若干凸块，或所述定位环的内壁面周向间隔设有若干凸块，所述载片环的外周面周向间隔开设有与所述若干凸块相适配的若干凹槽。
进一步地，所述凹槽的宽度为9～11mm，深度为16～18mm。
进一步地，所述载片环采用PFA塑料制成。
进一步地，所述定位环采用钛材料制成。
进一步地，所述硅片载体还包括：
吸附垫，所述载片环和所述定位环贴附于所述吸附垫表面。
进一步地，所述吸附垫和所述载片环的总厚度以及所述吸附垫和所述定位环的总厚度均为0.86～0.88mm。
进一步地，所述载片环的环口直径为302±0.13mm。
进一步地，所述定位环的外径为355±1.59mm。
本发明另一方面实施例提供一种硅片单面抛光装置，包括：抛光头以及如上所述的硅片载体，所述硅片载体设置于所述抛光头的端面。
本发明上述技术方案的有益效果如下：
根据本发明实施例的硅片载体，采用对硅片无害的钛材料和PFA材料制成，不仅能够使得硅片在单面抛光过程中不受研磨料的污染和表面划伤，还能够最大限度地减少对硅片边缘的影响。
附图说明
图1为本发明实施例中抛光工艺的示意图；
图2为本发明实施例中硅片载体的结构示意图；
图3为本发明实施例中硅片载体的纵向剖面图。
附图标记：
抛光台100、抛光垫200、抛光头300、硅片400、夹持件500、抛光浆料600、颗粒杂质700；
硅片载体800、定位环810、载片环820、吸附垫830。
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。
如图1所示，本发明实施例涉及硅片的单面抛光工艺，在抛光工艺中，上方为抛光头300，抛光头的数量可以是一个，也可以是两个或多个，在抛光头300的正下方设置有抛光台100，抛光台100的上表面贴附有抛光垫200，而硅片400则被夹持件500夹持在抛光头300的端面上。具体抛光过程为：下方的抛光台100绕旋转轴做旋转运动，其上贴附的抛光垫200也随之旋转；抛光头300及其端面上夹持件500夹持的硅片400在自转的同时向下运动，与旋转中的抛光垫200相接触，由此抛光垫200对硅片400进行研磨抛光；在抛光头300旋转的同时，导液管向硅片400的抛光区域喷洒研磨浆料和化学品以对硅片400进行研磨抛光；在抛光浆料与化学品的化学反应及机械加压引起的物理反应的共同作用下，硅片400表面被抛光。
在上述抛光工艺过程中，用于夹持硅片400的夹持件500也将与抛光垫200进行接触，也就是说硅片400在抛光期间，夹持件500与此同时也被抛光浆料600和化学品以及抛光垫200等研磨抛光，由此夹持件500将被研磨抛光出许多细微的颗粒杂质700，这些颗粒杂质700将会积累在抛光垫200的表面，并且随着抛光过程的进行，抛光垫200的表面也将被逐渐磨损得凹凸不平，而这些变形又进一步加剧了颗粒杂质600在抛光垫200表面的积累，由此造成硅片在抛光过程中受到颗粒杂质700污染的同时，其表面的平坦度也发生恶化，表面容易产生划伤，严重时甚至导致整个硅片报废。而夹持件500目前通常采用玻璃纤维材质的环氧树脂制成，其对于硅片400以抛光垫200的损伤更甚。
由此，如图2所示，本发明实施例提供一种用于固定硅片的硅片载体，具体的，硅片载体800包括定位环810和载片环820，其中，载片环820呈圆环形并具有一定的厚度，其中间的通孔用于固定硅片400，也就是说，载片环820的通孔形状与硅片400的形状相适配，该适配关系包括：载片环820的内壁面与硅片400的外周面相适配，即，载片环820的通孔形状和硅片400的形状可以是相对应的圆形、正方形、长方形、三角形等形状；适配关系还包括：载片环820的通孔的深度与硅片400的厚度相适配，以确保在抛光过程中抛光垫200可以接触到硅片400。而定位环810也呈圆环形并具有一定的厚度，其中间的通孔用于对载片环820进行定位，也就是说，载片环820的通孔形状与定位环810的通孔的形状相适配，该适配关系包括：载片环820的外周面与定位环810的内壁面相适配，载片环820的厚度与定位环810的厚度相适配。
进一步地，由于硅片载体800在承载紧固硅片400进行抛光的过程中将受到回旋力的作用，故本发明实施例中的定位环810和载片环820之间呈凹凸配合。具体来说，该凹凸配合关系可以是：在定位环810的内壁面上周向间隔开设有若干凹槽，而载片环820的外周面则周向间隔设有与所述若干凹槽相适配的若干凸块，也可以是，定位环810的内壁面周向间隔设有若干凸块，而载片环820的外周面周向间隔开设有与所述若干凸块相适配的若干凹槽。由于设置了上述凹凸配合的结构，使得定位环810和载片环820在周向形成限位，在承受回旋力时两者在周向不会发生相对移动。
在本发明的一些实施例中，上述凹槽的宽度为9～11mm，深度为16～18mm，而凸块则与此尺寸相对应。
进一步地，本发明实施例中的载片环820采用PFA塑料制成，PFA塑料即为少量全氟丙基全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物，其摩擦系数低，可减少与抛光垫200以及抛光浆料等发生的摩擦作用，而且具有卓越的耐腐蚀性能，对所有化学品都耐腐蚀，避免了在抛光过程中与化学品发生反应而污染硅片，此外，其耐磨性能好，使用寿命长，不易磨损，适用于抛光过程中的接触研磨。
进一步地，本发明实施例中的定位环810采用钛材料制成，钛材料机械强度大，不易磨损，即使产生少量的细微颗粒也不会对硅片400造成污染。需要说明的是，由于其强度高的优点，可以对其内的载片环820以及硅片400的边缘形成保护，减少抛光过程中硅片表面和边缘的破损。
在本发明的一些实施例中，硅片载体800还包括吸附垫830，载片环820和定位环810贴附于吸附垫830的表面，并且，通过吸附垫830可以方便地将硅片载体800安装在抛光头300的抛光端面上。
进一步地，在本发明实施例中，吸附垫830和载片环820的总厚度以及吸附垫830和定位环810的总厚度均为0.86～0.88mm，适于将硅片400固定夹持在载片环820的通孔内，同时避免硅片载体800用于与抛光垫200相接触的面伸出于抛光头300端面的距离过远而导致硅片载体800与抛光头300端面接触部位承受的力矩过大，影响稳定性。
进一步地，本发明实施例中的载片环820的环口直径为302±0.13mm，适于固定大部分的硅片400，而定位环810的外径为355±1.59mm，使定位环810以及载片环820具有一定的环宽，以确保定位环810以及载片环820的结构强度。
本发明另一方面的实施例还提供了一种硅片单面抛光装置，包括：抛光头300以及如上所述的硅片载体800，硅片载体800设置于抛光头300的端面，具体可以通过硅片载体800的吸附垫830与抛光头300的端面连接固定，该硅片单片抛光装置可以对硅片400进行单面抛光，可有效防止硅片400在抛光过程中受到污染，减少硅片400表面及边缘产生损伤，确保抛光的质量。
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 (10)

1.一种硅片载体，其特征在于，包括：
载片环，所述载片环的通孔用于固定硅片，所述载片环的内壁面与所述硅片的外周面相适配；
定位环，所述定位环套设在所述载片环外，所述定位环的内壁面与所述载片环的外周面相适配。
2.根据权利要求1所述的一种硅片载体，其特征在于，所述定位环的内壁面周向间隔开设有若干凹槽，所述载片环的外周面周向间隔设有与所述若干凹槽相适配的若干凸块，或所述定位环的内壁面周向间隔设有若干凸块，所述载片环的外周面周向间隔开设有与所述若干凸块相适配的若干凹槽。
3.根据权利要求2所述的一种硅片载体，其特征在于，所述凹槽的宽度为9～11mm，深度为16～18mm。
4.根据权利要求1所述的一种硅片载体，其特征在于，所述载片环采用PFA塑料制成。
5.根据权利要求1所述的一种硅片载体，其特征在于，所述定位环采用钛材料制成。
6.根据权利要求1所述的一种硅片载体，其特征在于，还包括：
吸附垫，所述载片环和所述定位环贴附于所述吸附垫表面。
7.根据权利要求6所述的一种硅片载体，其特征在于，所述吸附垫和所述载片环的总厚度以及所述吸附垫和所述定位环的总厚度均为0.86～0.88mm。
8.根据权利要求1所述的一种硅片载体，其特征在于，所述载片环的环口直径为302±0.13mm。
9.根据权利要求1所述的一种硅片载体，其特征在于，所述定位环的外径为355±1.59mm。
10.一种硅片单面抛光装置，其特征在于，包括：抛光头以及如权利要求1-9中任一项所述的硅片载体，所述硅片载体设置于所述抛光头的端面。
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