CN112820629A - 一种晶圆研磨方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种晶圆研磨方法，包括以下步骤：晶圆背面清洗步骤：提供一晶圆，清洗所述晶圆背面；晶圆载入步骤：将晶圆载入研磨腔室，并采用真空吸附部件吸附晶圆的背面；晶圆研磨步骤：停止真空吸附部件对晶圆背面的吸附，并采用研磨部件对晶圆的双面进行研磨；晶圆载出步骤：将晶圆载出研磨腔室。本发明在晶圆研磨工艺之前增加晶圆背面清洗步骤，通过施加清洗液、毛刷摩擦的物理清洗方式，使得前序工艺残留的切割液和颗粒物更多的从晶圆背面去除，从而有效保持晶圆背面的清洁，避免后续晶圆因真空吸附部件与晶圆背面之间存在残留颗粒物而造成晶圆背面缺陷，从而有效改善研磨工艺的效果和晶圆的品质，提高产品良率。

Description

一种晶圆研磨方法
技术领域
本发明属于半导体技术领域，涉及一种晶圆研磨方法。
背景技术
高纯的晶体硅是良好的半导体材料，经掺杂改性后，能广泛应用于太阳能电池、二极管、三极管、场效应管以及各种集成电路元器件中。随着半导体器件的快速发展，对晶体硅片的要求也是越来越高。传统的硅片加工工艺流程包括：单晶生长、切断、外径滚磨、切片、倒角、研磨、腐蚀、抛光、清洗、包装。在硅片加工过程中会引进微量的金属元素(Fe、Cr、Ni、Cu)、划痕、损伤层及表面污染，会增加元件工作过程中的电子复合，缩短半导体元件的工作寿命，从而影响元件的性能。
硅片研磨的目的是去除切片加工过程中因切割产生的20-50μm的表面损伤层，并使硅片具有一定几何尺寸精度的平坦表面。由于硅片在前端的切片脱胶清洗工艺时(通常在纯水槽中清洗)，硅片间含有大量切割液、碳化硅碎屑等残渣颗粒物，这些物质会夹杂在硅片间不能完全被去除，后续在进入到研磨室进行研磨加工时，附着的颗粒物会阻碍硅片背面直接吸附在研磨室的陶瓷板上，并在吸附过程中造成硅片背面的缺陷损伤，导致半导体硅片在工作过程中复合电流增大，从而降低产品的良率。
因此，如何提供一种晶圆研磨方法，以减少真空吸附工艺中产生的晶圆背面缺陷，成为本领域技术人员亟待解决的一个重要技术问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种晶圆研磨方法，用于解决现有技术中晶圆在切片脱胶清洗工艺时，晶圆间夹杂的残渣颗粒物不能完全被去除，这些颗粒物在后续晶圆真空吸附工艺中会对晶圆背面造成缺陷损伤，导致产品良率降低的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种晶圆研磨方法，包括以下步骤：
晶圆背面清洗步骤：提供一晶圆，清洗所述晶圆背面；
晶圆载入步骤：将所述晶圆载入研磨腔室，并采用真空吸附部件吸附所述晶圆的背面；
晶圆研磨步骤：停止所述真空吸附部件对所述晶圆背面的吸附，并采用研磨部件对所述晶圆的双面进行研磨；
晶圆载出步骤：在研磨结束后，将所述晶圆载出研磨腔室。
可选地，在所述晶圆背面清洗步骤中，施加清洗液于所述晶圆背面，并采用毛刷摩擦所述晶圆背面。
可选地，所述清洗液包括纯水、酒精中的一种或多种。
可选地，采用喷淋部件施加清洗液于所述晶圆的背面，所述喷淋部件包括喷淋杆，所述喷淋杆的末端设有允许清洗液喷出的开口，在所述晶圆背面清洗步骤中，所述晶圆的背面朝下，所述开口位于所述晶圆下方。
可选地，所述喷淋杆以水平伸缩方式运动或者以水平摆动方式运动，以使清洗液按照预设轨迹运动。
可选地，所述毛刷以旋转方式摩擦所述晶圆的背面，在所述晶圆背面清洗步骤中，所述晶圆和所述毛刷按相反方向做自转运动。
可选地，所述毛刷以旋转方式摩擦所述晶圆的背面，在所述晶圆背面清洗步骤中，所述晶圆固定不动，所述毛刷自转同时绕所述晶圆做公转运动，公转方向是顺时针或者逆时针。
可选地，所述晶圆的旋转轴位置经过所述晶圆的几何中心，并且垂直于所述晶圆所在的水平面，所述毛刷的旋转轴位置经过所述毛刷的几何中心，并且垂直于所述毛刷所在的水平面，所述毛刷的旋转轴位置与所述晶圆的外侧边缘之间的垂直距离不小于所述晶圆直径的四分之一。
可选地，所述毛刷材质包括天然毛料及人造纤维中的至少一种。
可选地，在所述晶圆载入步骤中，采用真空手臂吸附所述晶圆的正面以将所述晶圆载入研磨腔室，当所述真空吸附部件吸附住所述晶圆的背面之后，停止所述真空手臂对所述晶圆正面的吸附；在所述晶圆载出步骤中，采用所述真空吸附部件再次吸附所述晶圆的背面，然后采用所述真空手臂再次吸附所述晶圆的正面，当所述真空手臂吸附住所述晶圆的正面之后，停止所述真空吸附部件对所述晶圆背面的吸附。
可选地，在所述晶圆载出步骤之后，还包括晶圆清洗步骤。
可选地，所述晶圆清洗步骤包括施加清洗液于所述晶圆的正面和/或背面，并采用毛刷摩擦所述晶圆的正面和/或背面。
如上所述，本发明的晶圆研磨方法在晶圆双面研磨步骤之前增加晶圆背面清洗步骤，施加清洗液于晶圆的背面，并引入毛刷旋转摩擦所述晶圆的背面，使得前序工艺残留的切割液和颗粒物尽可能多的从晶圆背面去除，从而有效地保持晶圆背面的清洁，避免在后续的晶圆真空吸附过程中因真空吸附部件与晶圆背面存在残留颗粒物而造成晶圆背面划痕和机械损伤，从而有效改善研磨工艺的效果和晶圆的品质，并提高产品的良率。本发明工艺简单，只需要在现有的半导体晶圆研磨过程中添加毛刷清洗步骤，可继续兼容后续的研磨工艺，具有高度产业集成化的优点。本发明中的晶圆背面清洗操作便捷，采用的设备成本价格低廉，且能有效去除晶圆表面的颗粒物。在当前正常的条件下，加入晶圆背面清洗步骤，对比无背面清洗工艺条件，其颗粒缺陷减少约66％。
附图说明
图1显示为本发明的晶圆研磨方法于实施例一中的工艺流程图。
图2显示为实施例一中执行晶圆背面清洗步骤时所呈现的结构示意图。
图3显示为背面未经过清洗的晶圆在吸附状态下的结构示意图。
图4显示为背面经过清洗的晶圆在吸附状态下的结构示意图。
图5显示为本发明的晶圆研磨方法于实施例二中的工艺流程图。
图6显示为实施例三中执行晶圆背面清洗步骤时所呈现的结构示意图。
元件标号说明
1 晶圆
2 毛刷
3 残渣颗粒物
4 清洗液
5 喷淋杆
6 载体
7 陶瓷板
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图5。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
实施例一
本实施例中提供一种晶圆研磨方法，请参阅图1，显示为该方法的工艺流程图，包括以下步骤：
S1：晶圆背面清洗步骤：提供一晶圆，清洗所述晶圆背面；
S2：晶圆载入步骤：将所述晶圆载入研磨腔室，并采用真空吸附部件吸附所述晶圆的背面；
S3：晶圆研磨步骤：停止所述真空吸附部件对所述晶圆背面的吸附，并采用研磨部件对所述晶圆的双面进行研磨；
S4：晶圆载出步骤：在研磨结束后，将所述晶圆载出研磨腔室。
首先请参阅图2，执行步骤S1：提供一晶圆1，施加清洗液4于所述晶圆1背面，并采用毛刷2摩擦所述晶圆1背面。
作为示例，所述晶圆的材质包括但不限于硅。本实施例中，所述晶圆以硅片为例，所述硅片包括但不限于单晶硅，其中，单晶硅晶向为(100)。
作为示例，所述晶圆的厚度范围是200μm-10mm，尺寸为6英寸、8英寸、12英寸或其它尺寸。
作为示例，所述的真空吸附部件包括陶瓷板，用于硅片研磨时的背面吸附。
作为示例，所述清洗液包括但不限于纯水、酒精中的一种或多种，具体配方可基于晶圆背面残留物的特征来调整。
作为示例，采用喷淋部件施加清洗液于所述晶圆的背面，所述喷淋部件包括喷淋杆5，所述喷淋杆5的末端设有允许清洗液4喷出的开口。
作为示例，在晶圆背面的清洗过程中，所述晶圆1的背面朝下，所述喷淋杆5的开口位于所述晶圆1下方，这样清洗下来的颗粒物和多余的清洗液可在自身的重力作用下及离心力的作用下被迅速带走，防止二次污染。
作为示例，在晶圆背面的清洗过程中，为了提高清洗效率，所述喷淋杆5可以按照一定的方式运动，例如以水平伸缩方式运动或者以水平摆动方式运动，以使清洗液4按照预设轨迹运动。
作为示例，所述毛刷2以旋转方式摩擦所述晶圆1背面，物理摩擦的方式可以更有效带走颗粒物。
作为示例，请参阅图2，在旋转清洗时，所述晶圆1和所述毛刷2按相反方向做自转运动，这样可提高对表面颗粒物的清洗效率。所述晶圆1自转一周后，所述晶圆1背面的所有区域均被所述毛刷2刷到，保证晶圆背面的杂质颗粒物均能被快速清走。
作为示例，所述晶圆1的旋转轴位置经过所述晶圆的几何中心，并且垂直于所述晶圆1所在的水平面，所述毛刷2的旋转轴位置经过所述毛刷2的几何中心，并且垂直于所述毛刷2所在的水平面，所述毛刷2的旋转轴位置距离所述硅片的外侧边缘的水平距离不小于所述晶圆1直径的四分之一，保证了晶圆1和毛刷2相对旋转一周时，毛刷2能覆盖晶圆1的背表面的所有区域至少一次。
作为示例，采用所述毛刷2对晶圆1清洗的时间为2分钟(min)，具体可以根据污染情况进行调整。
作为示例，所述毛刷2材质包括但不限于天然毛料及人造纤维中的至少一种，所述天然毛料包括但不限于猪鬃，其耐用性和抗水性极佳，还能防静电、耐高温和酸碱，避免在对晶圆1刷洗过程中对晶圆造成二次污染。所述的人造纤维包括但不限于尼龙，其价格便宜，有着不错的恢复性和耐磨性。
作为示例，所述毛刷2的类型包括但不限于条形刷、圆盘刷、毛刷辊及毛刷轮中的一种。
然后请参阅图1，执行步骤S2～S4：
S2：晶圆载入步骤：将所述晶圆载入研磨腔室，并采用真空吸附部件吸附所述晶圆的背面；
S3：晶圆研磨步骤：停止所述真空吸附部件对所述晶圆背面的吸附，并采用研磨部件(未图示)对所述晶圆的双面进行研磨；
S4：晶圆载出步骤：在研磨结束后，将所述晶圆载出研磨腔室。
作为示例，在所述晶圆载入步骤中，采用真空手臂(未图示)吸附所述晶圆的正面以将所述晶圆载入研磨腔室，当所述真空吸附部件吸附住所述晶圆的背面之后，停止所述真空手臂对所述晶圆正面的吸附；
作为示例，在所述晶圆载出步骤中，采用所述真空吸附部件再次吸附所述晶圆的背面，然后采用所述真空手臂再次吸附所述晶圆的正面，当所述真空手臂吸附住所述晶圆的正面之后，停止所述真空吸附部件对所述晶圆背面的吸附。
作为示例，所述真空吸附部件包括陶瓷板7，本实施例中，在研磨开始前和研磨完成后，所述晶圆1的背面吸附于所述陶瓷板7表面。
作为示例，在研磨过程中，采用载体6带动晶圆1转动。
作为示例，所述真空吸附部件吸附所述晶圆背面时的真空吸附压强差范围是2E4～9E7帕斯卡。由于真空吸附过程中，吸附部件和晶圆接触处压强较低，由于内外压强差作用会产生很大的吸附力，晶圆表面保持清洁，可避免产生不必要的划痕。
作为示例，请参阅图3，显示为背面未经过清洗的晶圆在研磨状态下的结构示意图，由于晶圆背面附有残渣颗粒物3，且所述陶瓷板7的硬度远大于晶圆的硬度，在吸附过程中因真空压强的作用，这些位于晶圆背面与陶瓷板之间的残渣颗粒物3会造成晶圆背面的缺陷损伤。而本发明中，由于在研磨步骤之前对晶圆背面进行了清洗，尽可能多的去除了前序工艺残留的切割液和残渣颗粒物(如图4所示)，可以有效减小晶圆背面的划痕和机械损伤。实验结果显示，对比没有加入晶圆背面清洗步骤的晶圆研磨方法，本发明加入了晶圆背面清洗步骤的晶圆研磨方法制备的晶圆的颗粒缺陷减少了约66％。
实施例二
本实施例与实施例一采用基本相同的技术方案，不同之处在于，本实施例在晶圆研磨步骤之后进一步执行晶圆清洗步骤。
本实施例中提供一种晶圆研磨方法，请参阅图5，显示为该方法的工艺流程图，包括以下步骤：
S1：晶圆背面清洗步骤：提供一晶圆，清洗所述晶圆背面；
S2：晶圆载入步骤：将所述晶圆载入研磨腔室，并采用真空吸附部件吸附所述晶圆的背面；
S3：晶圆研磨步骤：停止所述真空吸附部件对所述晶圆背面的吸附，并采用研磨部件对所述晶圆的双面进行研磨；
S4：晶圆载出步骤：在研磨结束后，将所述晶圆载出研磨腔室。
S5：晶圆清洗步骤。
首先请参阅图2，执行步骤S1：晶圆背面清洗步骤：提供一晶圆1，施加清洗液4于所述晶圆1背面，并采用毛刷2摩擦所述晶圆1背面。
作为示例，所述晶圆的材质包括但不限于硅。本实施例中，所述晶圆以硅片为例，所述硅片包括但不限于单晶硅，其中，单晶硅晶向为(100)。
作为示例，所述晶圆的厚度范围是200μm-10mm，尺寸为6英寸、8英寸、12英寸或其它尺寸。
作为示例，所述清洗液包括但不限于纯水、酒精中的一种或多种，具体配方可基于晶圆背面残留物的特征来调整。
作为示例，采用喷淋部件施加清洗液于所述晶圆的背面，所述喷淋部件包括喷淋杆5，所述喷淋杆5的末端设有允许清洗液4喷出的开口。
作为示例，在晶圆背面的清洗过程中，所述晶圆1的背面朝下，所述喷淋杆5的开口位于所述晶圆1下方，这样清洗下来的颗粒物和多余的清洗液可在自身的重力作用下及离心力的作用下被迅速带走，防止二次污染。
作为示例，在晶圆背面的清洗过程中，为了提高清洗效率，所述喷淋杆5可以按照一定的方式运动，例如以水平伸缩方式运动或者以水平摆动方式运动，以使清洗液4按照预设轨迹运动。
作为示例，所述毛刷2以旋转方式摩擦所述晶圆1背面，物理摩擦的方式可以更有效带走颗粒物。
作为示例，请参阅图2，在旋转清洗时，所述晶圆1和所述毛刷2按相反方向做自转运动，这样可提高对表面颗粒物的清洗效率。所述晶圆1自转一周后，所述晶圆1背面的所有区域均被所述毛刷2刷到，保证晶圆背面的杂质颗粒物均能被快速清走。
作为示例，所述晶圆1的旋转轴位置经过所述晶圆的几何中心，并且垂直于所述晶圆1所在的水平面，所述毛刷2的旋转轴位置经过所述毛刷2的几何中心，并且垂直于所述毛刷2所在的水平面，所述毛刷2的旋转轴位置距离所述硅片的外侧边缘的水平距离不小于所述晶圆1直径的四分之一，保证了晶圆1和毛刷2相对旋转一周时，毛刷2能覆盖晶圆1的背表面的所有区域至少一次。
作为示例，采用所述毛刷2对晶圆1清洗的时间为2分钟(min)，具体可以根据污染情况进行调整。
作为示例，所述毛刷2材质包括但不限于天然毛料及人造纤维中的至少一种，所述的天然毛料包括但不限于猪鬃，其耐用性和抗水性极佳，还能防静电、耐高温和酸碱，避免在对晶圆1刷洗过程中对晶圆造成二次污染。所述的人造纤维包括但不限于尼龙，其价格便宜，有着不错的恢复性和耐磨性。
作为示例，所述毛刷2的类型包括但不限于条形刷、圆盘刷、毛刷辊及毛刷轮中的一种。
然后请参阅图5，执行步骤S2～S4：
S2：晶圆载入步骤：将所述晶圆载入研磨腔室，并采用真空吸附部件吸附所述晶圆的背面；
S3：晶圆研磨步骤：停止所述真空吸附部件对所述晶圆背面的吸附，并采用研磨部件(未图示)对所述晶圆的双面进行研磨；
S4：晶圆载出步骤：在研磨结束后，将所述晶圆载出研磨腔室。
作为示例，在所述晶圆载入步骤中，采用真空手臂(未图示)吸附所述晶圆的正面以将所述晶圆载入研磨腔室，当所述真空吸附部件吸附住所述晶圆的背面之后，停止所述真空手臂对所述晶圆正面的吸附；
作为示例，在所述晶圆载出步骤中，采用所述真空吸附部件再次吸附所述晶圆的背面，然后采用所述真空手臂再次吸附所述晶圆的正面，当所述真空手臂吸附住所述晶圆的正面之后，停止所述真空吸附部件对所述晶圆背面的吸附。
作为示例，所述真空吸附部件包括陶瓷板7，本实施例中，在研磨开始前和研磨完成后，所述晶圆1的背面吸附于所述陶瓷板7表面。
作为示例，在研磨过程中，采用载体6带动晶圆1转动。
作为示例，所述真空吸附部件吸附所述晶圆背面时的真空吸附压强差范围是2E4～9E7帕斯卡。由于真空吸附过程中，吸附部件和晶圆接触处压强较低，由于内外压强差作用会产生很大的吸附力，晶圆表面保持清洁，可避免产生不必要的划痕。
接着再执行步骤S5：晶圆清洗步骤。
作为示例，所述晶圆清洗步骤包括施加清洗液于所述晶圆的正面和/或背面，并采用毛刷摩擦所述晶圆的正面和/或背面。本发明晶圆清洗步骤简单，操作便捷，保证了在研磨步骤后晶圆表面无杂质残留。
实施例三
本实施例与实施例一或实施例二采用基本相同的技术方案，不同之处在于，本实施例中，毛刷清洗时采用另一种旋转方式。
作为示例，请参阅图6，在旋转清洗时，所述毛刷2以旋转方式摩擦所述晶圆1的背面，在所述晶圆背面清洗步骤中，所述晶圆固定不动，所述毛刷自转同时绕所述晶圆做公转运动，公转方向是顺时针或者逆时针。所述毛刷公转一周后，所述晶圆背面的所有区域均被所述毛刷刷到，保证晶圆背面的杂质颗粒物均能被快速清走。该实施例将晶圆固定不动，只旋转毛刷，在达到晶圆背面完全被清洗干净的同时，清洗过程中减少了一部分的传动工作，实施方案更为简洁，操作也较为方便。
综上所述，本发明的晶圆研磨方法在晶圆研磨步骤之前增加晶圆背面清洗步骤，施加清洗液于晶圆的背面，并引入毛刷旋转摩擦所述晶圆的背面，使得前序工艺残留的切割液和颗粒物尽可能多的从晶圆背面去除，从而有效地保持晶圆背面的清洁，避免在后续的晶圆真空吸附过程中因真空吸附部件与晶圆背面存在残留颗粒物而造成晶圆背面划痕和机械损伤，从而有效改善研磨工艺的效果和晶圆的品质，并提高产品的良率。本发明工艺简单，只需要在现有的半导体晶圆研磨过程中添加毛刷清洗步骤，可继续兼容后续的研磨工艺，具有高度产业集成化的优点。本发明中的晶圆背面清洗操作便捷，采用的设备成本价格低廉，且能有效去除晶圆表面的颗粒物。在当前正常的条件下，加入晶圆背面清洗步骤，对比无背面清洗工艺条件，其颗粒缺陷减少约66％。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (11)

1.一种晶圆研磨方法，其特征在于，包括以下步骤：
晶圆背面清洗步骤：提供一晶圆，清洗所述晶圆背面；
晶圆载入步骤：将所述晶圆载入研磨腔室，并采用真空吸附部件吸附所述晶圆的背面；
晶圆研磨步骤：停止所述真空吸附部件对所述晶圆背面的吸附，并采用研磨部件对所述晶圆的双面进行研磨；
晶圆载出步骤：在研磨结束后，将所述晶圆载出研磨腔室。
2.根据权利要求1所述的晶圆研磨方法，其特征在于：在所述晶圆背面清洗步骤中，施加清洗液于所述晶圆背面，并采用毛刷摩擦所述晶圆背面。
3.根据权利要求2所述的晶圆研磨方法，其特征在于：所述清洗液包括纯水、酒精中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的晶圆研磨方法，其特征在于：采用喷淋部件施加清洗液于所述晶圆的背面，所述喷淋部件包括喷淋杆，所述喷淋杆的末端设有允许清洗液喷出的开口，在所述晶圆背面清洗步骤中，所述晶圆的背面朝下，所述开口位于所述晶圆下方。
5.根据权利要求4所述的晶圆研磨方法，其特征在于：所述喷淋杆以水平伸缩方式运动或者以水平摆动方式运动，以使清洗液按照预设轨迹运动。
6.根据权利要求2所述的晶圆研磨方法，其特征在于：所述毛刷以旋转方式摩擦所述晶圆的背面，在所述晶圆背面清洗步骤中，所述晶圆和所述毛刷按相反方向做自转运动。
7.根据权利要求2所述的晶圆研磨方法，其特征在于：所述毛刷以旋转方式摩擦所述晶圆的背面，在所述晶圆背面清洗步骤中，所述晶圆固定不动，所述毛刷自转同时绕所述晶圆做公转运动，公转方向是顺时针或者逆时针。
8.根据权利要求2所述的晶圆研磨方法，其特征在于：所述晶圆的旋转轴位置经过所述晶圆的几何中心，并且垂直于所述晶圆所在的水平面，所述毛刷的旋转轴位置经过所述毛刷的几何中心，并且垂直于所述毛刷所在的水平面，所述毛刷的旋转轴位置与所述晶圆的外侧边缘之间的水平距离不小于所述晶圆直径的四分之一。
9.根据权利要求2所述的晶圆研磨方法，其特征在于：所述毛刷材质包括天然毛料及人造纤维中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的晶圆研磨方法，其特征在于：在所述晶圆载入步骤中，采用真空手臂吸附所述晶圆的正面以将所述晶圆载入研磨腔室，当所述真空吸附部件吸附住所述晶圆的背面之后，停止所述真空手臂对所述晶圆正面的吸附；在所述晶圆载出步骤中，采用所述真空吸附部件再次吸附所述晶圆的背面，然后采用所述真空手臂再次吸附所述晶圆的正面，当所述真空手臂吸附住所述晶圆的正面之后，停止所述真空吸附部件对所述晶圆背面的吸附。
11.根据权利要求1所述的晶圆研磨方法，其特征在于：在所述晶圆载出步骤之后，还包括晶圆清洗步骤；所述晶圆清洗步骤包括施加清洗液于所述晶圆的正面和/或背面，并采用毛刷摩擦所述晶圆的正面和/或背面。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113752146A (zh) * 2021-09-08 2021-12-07 武汉新芯集成电路制造有限公司 卡盘清洁装置、卡盘承载面检测方法及键合设备
CN114649245A (zh) * 2022-05-19 2022-06-21 西安奕斯伟材料科技有限公司 一种用于承载和清洁硅片的装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1330797A (zh) * 1998-12-16 2002-01-09 Memc电子材料有限公司 处理半导体晶片内置后表面损伤的方法
CN102074472A (zh) * 2009-11-24 2011-05-25 上海华虹Nec电子有限公司 提高硅化学机械抛光效率的方法
CN103035504A (zh) * 2011-10-09 2013-04-10 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 化学机械抛光方法和化学机械抛光设备
CN203993507U (zh) * 2014-08-22 2014-12-10 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 一种晶圆清洗抛光装置
CN104400618A (zh) * 2014-09-23 2015-03-11 上海华力微电子有限公司 用于FinFET多晶硅化学机械研磨的设备及方法
CN109277940A (zh) * 2017-07-20 2019-01-29 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种化学机械研磨装置和化学机械研磨方法
CN109698122A (zh) * 2018-12-27 2019-04-30 西安奕斯伟硅片技术有限公司 晶圆处理方法和装置
CN110517951A (zh) * 2019-08-29 2019-11-29 上海华力集成电路制造有限公司 一种改善sti研磨前晶圆微刮伤的清洗方法
CN110875213A (zh) * 2018-09-04 2020-03-10 长鑫存储技术有限公司 一种晶圆加工设备、晶圆加工方法及其应用

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1330797A (zh) * 1998-12-16 2002-01-09 Memc电子材料有限公司 处理半导体晶片内置后表面损伤的方法
CN102074472A (zh) * 2009-11-24 2011-05-25 上海华虹Nec电子有限公司 提高硅化学机械抛光效率的方法
CN103035504A (zh) * 2011-10-09 2013-04-10 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 化学机械抛光方法和化学机械抛光设备
CN203993507U (zh) * 2014-08-22 2014-12-10 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 一种晶圆清洗抛光装置
CN104400618A (zh) * 2014-09-23 2015-03-11 上海华力微电子有限公司 用于FinFET多晶硅化学机械研磨的设备及方法
CN109277940A (zh) * 2017-07-20 2019-01-29 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种化学机械研磨装置和化学机械研磨方法
CN110875213A (zh) * 2018-09-04 2020-03-10 长鑫存储技术有限公司 一种晶圆加工设备、晶圆加工方法及其应用
CN109698122A (zh) * 2018-12-27 2019-04-30 西安奕斯伟硅片技术有限公司 晶圆处理方法和装置
CN110517951A (zh) * 2019-08-29 2019-11-29 上海华力集成电路制造有限公司 一种改善sti研磨前晶圆微刮伤的清洗方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113752146A (zh) * 2021-09-08 2021-12-07 武汉新芯集成电路制造有限公司 卡盘清洁装置、卡盘承载面检测方法及键合设备
CN114649245A (zh) * 2022-05-19 2022-06-21 西安奕斯伟材料科技有限公司 一种用于承载和清洁硅片的装置

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