CN114523340A - 研磨抛光成套装备、研磨抛光方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了研磨抛光成套装备与研磨抛光方法。其中，研磨抛光成套装备包括半精磨盘、精磨盘及抛光盘。半精磨盘用于对待半精磨的晶圆进行半精磨处理，以去除待半精磨的晶圆的表面波纹度，半精磨后的晶圆的表面粗糙度Ra满足如下情况：100nm<Ra<300nm。精磨盘用于对半精磨后的晶圆进行精磨处理，以减小半精磨后的晶圆的表面粗糙度，精磨后的晶圆的表面粗糙度Ra满足如下情况：Ra<10nm。抛光盘用于对精磨后的晶圆进行抛光处理，以减小精磨后的晶圆的表面粗糙度，抛光后的晶圆的表面粗糙度Ra满足如下情况：Ra<1nm。研磨抛光成套装备使半精磨工艺、精磨工艺、及抛光工艺三者配合，逐步减小晶圆表面粗糙度，降低加工难度，减少加工时间，提高生产效率。

Description

研磨抛光成套装备、研磨抛光方法

技术领域

本申请属于晶圆制造技术领域，具体涉及研磨抛光成套装备、研磨抛光方法。

背景技术

目前在晶圆制造技术领域中，通常要求晶圆的表面粗糙度Ra达到亚纳米级。因此，通常需要对晶圆进行研磨、抛光处理，以降低晶圆表面的粗糙度。但目前上述工艺的加工时间较长，生产效率较低。

发明内容

鉴于此，本申请第一方面提供了一种研磨抛光成套装备，包括：

半精磨盘，用于对待半精磨的晶圆进行半精磨处理，以去除待半精磨的所述晶圆的表面波纹度，同时半精磨后的所述晶圆的表面粗糙度Ra满足如下情况：100nm<Ra<300nm；

精磨盘，至少一侧表面设有精磨粒的微粒砂轮，所述精磨粒的粒径r满足以下范围：1μm<r<100μm；所述精磨盘用于通过所述精磨粒对半精磨后的所述晶圆进行精磨处理，以减小半精磨后的所述晶圆的表面粗糙度，精磨后的所述晶圆的表面粗糙度Ra满足如下情况：Ra<10nm；

抛光盘，用于对精磨后的所述晶圆进行抛光处理，以减小精磨后的所述晶圆的表面粗糙度，抛光后的所述晶圆的表面粗糙度Ra满足如下情况：Ra<1nm。

首先，通过半精磨盘去除晶圆表面的表面波纹度，即去除晶圆表面较大的凸起，使晶圆表面凸起之间的峰谷间距小于1mm，此时便可利用表面粗糙度来代替波纹度，使晶圆表面粗糙度Ra为数百纳米级。

然后，通过精磨盘减小半精磨后的所述晶圆的表面粗糙度。其中，精磨盘的表面设有精磨粒，可快速去除半精磨处理形成的凸起，以减小表面粗糙度，即使得晶圆表面重新形成更小、更致密的凸起，从而提高去除晶圆表面的凸起的效率。

然后，再利用抛光盘，进一步减小精磨后的晶圆的表面粗糙度，获得所需表面粗糙度Ra为亚纳米级的晶圆。

相较于相关技术中采用半精磨盘进行半精磨处理之后直接采用抛光盘抛光处理，即直接使表面粗糙度Ra大于100nm的晶圆抛光至表面粗糙度Ra小于1nm的晶圆，这样处理需要较长的加工时间。但是，本申请由于在半精磨盘与抛光盘之间增设了精磨盘，可快速将半精磨处理后的晶圆的表面粗糙度降Ra至10nm以下。因此，抛光盘在抛光时，可大量减小抛光的时间，从而减小总的研磨抛光时间。

采用本申请的研磨抛光成套装备可在对晶圆进行半精磨工艺、精磨工艺、及抛光工艺以降低晶圆表面粗糙度的同时，将由待半精磨的晶圆、半精磨后的晶圆或者精磨后的晶圆因加工形成的亚表面缺陷一并去除，以获得表面质量满足所需表面粗糙度及亚表面缺陷的晶圆。

综上，通过设置半精磨盘、精磨盘、及抛光盘，使半精磨工艺、精磨工艺、及抛光工艺三者配合。半精磨盘可先去除晶圆的波纹度，精磨盘再减小晶圆的粗糙度，然后通过抛光盘进一步减少晶圆的粗糙度，逐步地减小晶圆表面粗糙度，即减小晶圆表面凸起的凸起程度，从而避免了直接去除表面的凸起以使晶圆达到亚纳米级，故降低加工难度，减少加工时间，提高生产效率。

其中，所述研磨抛光成套装备还包括至少一个清洗装置，所述清洗装置用于对所述晶圆进行半精磨处理后的加工表面、精磨处理后的加工表面、以及抛光处理后的加工表面进行清洗。

其中，所述研磨抛光成套装备还包括清洗盘，用于对抛光后的所述晶圆进行清洗处理。

其中，所述研磨抛光成套装备还包括至少一个中转装置，所述中转装置包括支架，及设于所述支架周缘的支撑部，所述支架与所述支撑部围设形成支撑空间，所述晶圆能够设于所述支撑空间内；

所述中转装置用于承载待半精磨的所述晶圆、半精磨处理后的所述晶圆、以及精磨处理后的所述晶圆；所述中转装置还用于承载所述清洗装置清洗后的所述晶圆。

其中，所述半精磨盘的至少一侧表面为无磨粒刚性面，所述抛光盘的至少一侧表面为无磨粒柔性面。

本申请第二方面提供了一种研磨抛光方法，包括：

提供待半精磨的晶圆、半精磨盘、以及半精磨液，利用所述半精磨盘与所述半精磨液对待半精磨的所述晶圆进行半精磨处理，以去除待半精磨的所述晶圆的表面波纹度，半精磨后的所述晶圆的表面粗糙度Ra满足如下情况：100nm<Ra<300nm；

提供精磨盘与精磨液，所述精磨盘至少一侧表面设有精磨粒的微粒砂轮，所述精磨粒的粒径r满足以下范围：1μm<r<100μm；利用所述精磨盘与所述精磨液对半精磨后的所述晶圆进行精磨处理，以减小半精磨后的所述晶圆的表面粗糙度，精磨后的所述晶圆的表面粗糙度Ra满足如下情况：Ra<10nm；

提供抛光盘与抛光液，利用所述抛光盘与所述抛光液对精磨后的所述晶圆进行抛光处理，以减小精磨后的所述晶圆的表面粗糙度，抛光后的所述晶圆的表面粗糙度Ra满足如下情况：Ra<1nm。

本申请第二方面采用的研磨抛光方法，通过增设精磨工艺，并且与半精磨工艺、及抛光工艺三者配合。相较于相关技术中采用半精磨处理之后直接采用抛光处理，即直接使表面粗糙度Ra大于100nm的晶圆抛光至表面粗糙度Ra小于1nm的晶圆，这样处理需要较长的加工时间。本申请由于在半精磨工艺与抛光工艺之间增设了精磨工艺，可快速将半精磨处理后的晶圆的表面粗糙度降至10nm以下。因此，可大量减小抛光处理的时间，从而减小总的研磨抛光时间。晶圆避免了直接由数百微米级的晶圆直接抛光为亚纳米级的晶圆，故本申请可降低加工难度，减少加工时间，提高生产效率。

其中，所述半精磨液包括研磨粒，所述研磨粒的粒径r满足以下范围：1μm<r<50μm；和/或，所述抛光液包括抛光粒，所述抛光粒的粒径r满足以下范围：20nm<r<200nm。

其中，所述精磨液为无磨粒的精磨液。

其中，在“对待半精磨的所述晶圆进行半精磨处理”之后，还包括：

提供第一清洗装置，对所述晶圆进行半精磨处理后的加工表面进行清洗；

在“对半精磨后的所述晶圆进行精磨处理”之后，还包括：

提供第二清洗装置，对所述晶圆进行精磨处理后的加工表面进行清洗；

在“对精磨后的所述晶圆进行抛光处理”之后，还包括：

提供第三清洗装置，对所述晶圆进行抛光处理后的加工表面进行清洗。

其中，在“对精磨后的所述晶圆进行抛光处理”之后，还包括：

提供清洗盘与清洗液，对抛光后的所述晶圆进行清洗。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对本申请实施方式中所需要使用的附图进行说明。

图1为本申请一实施方式中研磨抛光方法的工艺流程图。

图2为本申请一实施方式中待半精磨的晶圆的结构示意图。

图3为本申请一实施方式中半精磨后的晶圆的结构示意图。

图4为本申请一实施方式中精磨后的晶圆的结构示意图。

图5为本申请一实施方式中抛光后的晶圆的结构示意图。

图6为图1中S1000所包括的工艺侧视图。

图7为图1中S2000所包括的工艺侧视图。

图8为图1中S3000所包括的工艺侧视图。

图9为图1中S2000所包括的工艺流程图。

图10为图9中S2100所包括的工艺流程图。

图11为图10中S2110所包括的工艺流程图。

图12为图11中S2110所包括的工艺侧视图。

图13为图1中S2000所包括的工艺流程图。

图14为图13中S2000所包括的工艺侧视图。

图15为图1中S2000所包括的工艺流程图。

图16为图15中S2000所包括的工艺侧视图。

图17为图1中S1000、S2000及S3000所包括的工艺流程图。

图18为图1中S3000所包括的工艺流程图。

图19为图18中S4000所包括的工艺侧视图。

图20为本申请一实施方式中研磨抛光装备的结构示意图。

图21为本申请一实施方式中图20研磨抛光装备的俯视图。

图22为本申请一实施方式中研磨抛光装备中固定装置的结构示意图。

图23为本申请另一实施方式中研磨抛光装备的结构示意图。

图24为本申请另一实施方式中研磨抛光装备中固定装置的结构示意图。

图25为本申请一实施方式中研磨抛光装备中固定装置的结构示意图。

图26为本申请一实施方式中研磨抛光装备的中转装置的结构示意图。

图27为本申请一实施方式中图26研磨抛光装备的中转装置的俯视图。

图28为本申请一实施方式中研磨抛光装备中夹持装置的结构示意图。

图29为本申请又一实施方式中研磨抛光装备的结构示意图。

图30为本申请又一实施方式中研磨抛光装备的结构示意图。

图31为本申请又一实施方式中研磨抛光装备的结构示意图。

图32为本申请又一实施方式中图31研磨抛光装备的俯视图。

图33为本申请一实施方式中精磨工艺的工艺侧视图。

图34为本申请一实施方式中超精磨工艺的工艺侧视图。

图35为本申请一实施方式中抛光工艺的工艺侧视图。

图36为本申请一实施方式中清洗工艺的工艺侧视图。

标号说明：

研磨抛光成套装备-1、固定装置-11、底壁-111、侧壁-112、固定空间-112a、缓冲件-113、气孔-113a、移动装置-114、清洗装置-12、中转装置-13、支架-131、支撑部-132、支撑空间-132a、通孔-133、夹持装置-14、第一夹持装置-141、第二夹持装置-142、待半精磨的晶圆-2、加工面-22、半精磨盘-23、第一固定装置-24、第一移动装置-25、第一中转装置-26、第一清洗装置-27、半精磨液-28、半精磨后的晶圆-3、精磨盘-31、精磨液-32、第二固定装置-33、第二移动装置-34、第二中转装置-35、第二清洗装置-36、精磨后的晶圆-4、抛光盘-41、第三固定装置-42、第三移动装置-43、第三中转装置-44、第三清洗装置-45、抛光液-46、抛光后的晶圆-5、清洗盘-51、清洗液-52、第四固定装置-53、第四移动装置-54、第四中转装置-55、第四清洗装置-56。

具体实施方式

以下是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

在介绍本申请的技术方案之前，再详细介绍下相关技术中的技术问题。

目前在半导体技术领域中，通常使用第三代半导体材料碳化硅(SiC)作为衬底制备晶圆，相较于传统的硅(Si)材料，碳化硅具备耐高压、耐高温、高频、高效、高功率、抗辐射能力强等优越性能，可作为支撑新能源汽车、高速轨道列车、电网、国产大飞机等产业的重点核心材料和电子元器件。

例如，当单晶碳化硅材料作为高压、超高压器件的衬底时，由于其表面质量和精度的高低直接影响外延薄膜的质量，因此在器件制备中通常要求碳化硅衬底表面无损伤、无缺陷，也可以理解为，需要晶圆表面粗糙度Ra达到亚纳米级。其中，表面波纹度是指在机械加工过程中，由于机床、工件和刀具系统的振动，在工件表面所形成的间距比粗糙度大得多的表面不平度。表面粗糙度Ra指的是部件加工表面具有的较小间距和微小峰谷不平度。表面粗糙度与表面波纹度总是同时生成并存在于同一表面。同时，也可以将表面波纹度理解为晶圆表面微小凸起之间的峰谷间距不小于1mm。表面粗糙度指的是晶圆表面的凸起之间的峰谷间距小于1mm。部件的表面粗糙度越小，部件的表面越光滑。亚纳米级是指数值不大于1nm。在本申请中，将使用表面粗糙度Ra表示晶圆表面的粗糙程度。

目前，加工半导体衬底，即加工晶圆的工艺流程主要包括定向切割、粗磨(Grinding)、精磨(Lapping)、粗抛光(Polishing)和化学机械抛光(Chemical mechanicalpolishing，CMP)。但是，经前四道加工工序后，晶圆表面仍存在较多的机械划痕和亚表面损伤等缺陷。虽然后续利用多段化学机械抛光技术可以去除表面机械划痕，获得超光滑、无损伤的表面。也可以理解为，晶圆需要通过加工以去除晶圆表面的凸起。但是当使用化学机械抛光加工碳化硅时，由于半导体材料是具有高化学稳定性的硬脆材料，化学机械抛光对碳化硅的加工难度较大，加工时间较长，甚至可长达数小时，导致去除率较低。因此，将晶圆的表面粗糙度Ra从微米级达到亚纳米级所需的加工难度较大，加工时间较长，从而导致加工衬底的效率较低，即晶圆的生产效率较低。

基于此，本申请希望提供一种能够解决上述技术问题的方案，其详细内容将在后续实施例中得以阐述。

为了解决上述问题，本申请提供了一种研磨抛光方法。请一并参考图1-图8，图1为本申请一实施方式中研磨抛光方法的工艺流程图。图2为本申请一实施方式中待半精磨的晶圆的结构示意图。图3为本申请一实施方式中半精磨后的晶圆的结构示意图。图4为本申请一实施方式中精磨后的晶圆的结构示意图。图5为本申请一实施方式中抛光后的晶圆的结构示意图。图6为图1中S1000所包括的工艺侧视图。图7为图1中S2000所包括的工艺侧视图。图8为图1中S3000所包括的工艺侧视图。

本实施方式提供了一种研磨抛光方法，研磨抛光方法包括S1000，S2000，S3000。其中，S1000，S2000，S3000的详细介绍如下。

请参考图2与图6，S1000，提供待半精磨的晶圆2、半精磨盘23、以及半精磨液28，利用半精磨盘23与半精磨液28对待半精磨的晶圆2进行半精磨处理，以去除待半精磨的晶圆2的表面波纹度，半精磨后的晶圆3的表面粗糙度Ra满足如下情况：100nm<Ra<300nm。

本实施方式的研磨抛光方法中提供待半精磨的晶圆2。待半精磨的晶圆2是指由半导体材料衬底经过定向切割、粗磨等加工处理形成的晶圆。本申请对提供的待半精磨的晶圆2的形状、材料不进行限定。可选地，待半精磨的晶圆2的表面粗糙度为微米级，即待半精磨的晶圆2的表面粗糙度Ra满足如下情况：1μm<Ra<100μm。

本实施方式中的晶圆具有加工面22，加工面22是指对晶圆进行半精磨处理、精磨处理、或者抛光处理的表面。需要说明的是，每当晶圆经过半精磨处理、精磨处理、或者抛光处理时，工艺将去除晶圆上一步工艺形成的加工面22，重新形成由该工艺加工成型的新的加工面22。加工面22具有凸起。且晶圆进行半精磨处理、精磨处理、或者抛光处理的表面后，加工面22凸起的凸起程度减小。也可以理解为，经过处理的加工面22，去除了上一步工艺形成的凸起，形成了新的凸起，并且新的凸起的更小，更致密，使得晶圆表面粗糙度减小。

在实际生产中，通常需要在晶圆的一侧表面进行外延生长等加工处理，由于晶圆的厚度通常为数十至数百毫米级别，故晶圆的表面粗糙度Ra对进行外延生长等加工处理的影响较大。可选地，晶圆具有外延面与底面，外延面与底面设于晶圆的相对两侧。其中，外延面是指晶圆将要进行外延生长等加工处理形成芯片主体一侧的表面。底面是指晶圆上背离外延面一侧的表面，用于连接部件等。需要说明的是，在本实施方式中，晶圆的加工面22可以是外延面，也可以是底面。当对晶圆的加工面22为外延面时，使用研磨抛光方法以使外延面的表面粗糙度降低，从而提高后续加工后的晶圆的膜层质量，提高膜层的致密度，增强膜基结合力等。当对晶圆的加工面22为底面时，使用研磨抛光方法以使底面的表面粗糙度降低，从而提高晶圆与其他部件的连接性能。

半精磨盘23是用于半精磨晶圆的部件。本实施方式对半精磨盘23的形状不做限定，仅需可用于半精磨晶圆即可。在一种实施方式中，半精磨盘23的至少一侧表面为无磨粒刚性面。可选地，半精磨盘23包括但不限于金刚石盘、碳化硅盘、金属盘等。

半精磨液28包括研磨粒，研磨粒的粒径r满足以下范围：1μm<r<50μm。可选地，研磨粒包括但不限于金刚石或者碳化硅中的一种或者多种。

请参考图7，S2000，提供精磨盘31与精磨液32，精磨盘31为至少一侧表面设有精磨粒的微粒砂轮，精磨粒的粒径r满足以下范围：1μm<r<100μm；利用精磨盘31与精磨液32对半精磨后的晶圆3进行精磨处理，以减小半精磨后的晶圆3的表面粗糙度，精磨后的晶圆4的表面粗糙度Ra满足如下情况：Ra<10nm。

在本实施方式中，研磨抛光方法还提供精磨盘31。精磨盘31是用于精磨晶圆的部件。本实施方式对精磨盘31的形状不做限定，仅需可用于精磨晶圆即可。可选地，精磨盘31为至少一侧表面设有精磨粒的微粒平面砂轮。精磨盘31包括金刚石盘。精磨的效率与精磨盘31的参数有关，例如硬度、转速、目数等参数。当精磨盘31的硬度大于晶圆的硬度时，精磨盘31可用于对晶圆进行精磨处理；当精磨盘31的硬度小于晶圆的硬度时，精磨盘31对晶圆进行精磨处理的效率较低。金刚石是目前在地球上发现的众多天然存在中最坚硬的物质，故使用金刚石盘可适应各种各样的晶圆，增加研磨抛光方法的应用场景。可选地，本实施方式中精磨盘31的转速为850r/min。

目数是用于表示精磨盘31表面粒度的参数。目数越大，精磨盘31表面粒度越小，精磨后部件的表面粗糙度Ra越低。可选地，精磨盘31靠近半精磨后的晶圆3的外表面形成精磨面，精磨面的目数满足如下情况：1500目<目数<8000目。

在本实施方式中，研磨抛光方法还提供精磨液32。精磨液32用于与精磨盘31相互配合，提高精磨的效率。需要说明的是，本实施方式中提供的精磨液32，为了便于理解在图中采用黑色标识。在一种实施方式中，精磨液为无磨粒的精磨液。

请参考图8，S3000，提供抛光盘41与抛光液46，利用抛光盘41与抛光液46对精磨后的晶圆4进行抛光处理，以减小精磨后的晶圆4的表面粗糙度，抛光后的晶圆5的表面粗糙度Ra满足如下情况：Ra<1nm。

可选地，对精磨后的晶圆4进行抛光处理。本实施方式可采用的抛光工艺包括但不限于化学抛光、机械抛光、电解抛光、超声波抛光、流体抛光、磁研磨抛光等。

抛光盘41是用于抛光晶圆的部件。本实施方式对抛光盘41的形状不做限定，仅需可用于抛光晶圆即可。在一种实施方式中，抛光盘41包括抛光垫。进一步可选地，抛光垫包括但不限于聚氨酯垫，尼龙垫等。抛光液包括抛光粒，抛光粒的粒径r满足以下范围：20nm<r<200nm。可选地，抛光粒包括但不限于二氧化硅、三氧化二铝、或者碳化硅中的一种或者多种。

此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本实施方式提供的研磨抛光方法是可用于加工各种材料或者部件，降低其表面粗糙度的方法。本实施方式提供的研磨抛光方法还可以应用于其他领域中，本实施方式仅以研磨抛光方法应用于晶圆来进行示意说明。但这并不代表本实施方式的研磨抛光方法一定要应用于半导体领域中。在其他实施方式中，研磨抛光方法也可以应用于其他领域，例如光学零件领域、宝石领域等。另外，本实施方式提供的研磨抛光方法除了适用于半导体材料外，也适用于其他超硬材料，如蓝宝石、ZrO₂、GaAs、GaN、In₂O₃等。

首先，在半精磨工艺中，通过半精磨盘23与半精磨液28去除晶圆表面的表面波纹度。其中，表面波纹度是指晶圆表面微小凸起之间的峰谷间距不小于1mm。也可理解为，去除波纹度是指使待半精磨的晶圆2表面的凸起之间的峰谷间距小于1mm，即使得待半精磨的晶圆表面凸起的凸起程度减小。当晶圆表面的凸起之间的峰谷间距小于1mm，可利用表面粗糙度来代替波纹度。因此，半精磨盘23能够将待半精磨的晶圆2的表面峰谷间距不小于1mm的凸起去除，使表面粗糙度Ra为微米级的晶圆变为数百纳米级的晶圆。

然后，在精磨工艺中，通过精磨盘31与精磨液32减小半精磨后的晶圆3的表面粗糙度。其中，精磨盘31的表面设有精磨粒，并且，精磨粒的粒径满足以下范围：1μm<r<100μm。精磨粒与晶圆表面的凸起相互摩擦，可快速去除半精磨处理形成的凸起，以减小表面粗糙度，即使得晶圆表面重新形成更小、更致密的凸起。因此，精磨盘31能够进一步将半精磨后的晶圆3的表面凸起的凸起程度减小，使表面粗糙度Ra为数百纳米级的晶圆变为数十纳米级的晶圆，为后续的抛光工艺打下基础。

由于在精磨工艺中，已经去除较大的凸起，使精磨后的晶圆4变为表面粗糙度Ra数纳米级的晶圆。也可以理解为，通过精磨工艺，可进一步减少晶圆表面的凸起程度，从而为降低抛光的加工难度，提高加工效率提供基础。然后，再通过抛光盘41与抛光液46，进一步减小精磨后的晶圆4的表面粗糙度，即使精磨后的晶圆4的表面凸起的凸起程度减小，从而使表面粗糙度Ra为由数纳米级的晶圆最低降低亚纳米级的晶圆。

相较于相关技术中采用半精磨盘23半精磨处理之后直接采用抛光盘41抛光处理，即直接使表面粗糙度Ra大于100nm的晶圆抛光至表面粗糙度Ra小于1nm的晶圆，这样处理需要较长的加工时间。但是，本申请由于在半精磨工艺与抛光工艺之间增设了精磨工艺，可快速将半精磨处理后的晶圆的表面粗糙度Ra降至10nm以下。因此，可大量减小抛光处理的时间，从而减小总的研磨抛光时间。

并且，在对晶圆进行后，晶圆表面凸起背离外界的一侧，将形成裂痕、缺陷、或者损伤等亚表面缺陷。采用本申请的研磨抛光方法可在对晶圆进行半精磨工艺、精磨工艺、及抛光工艺以降低晶圆表面粗糙度的同时，将由待半精磨的晶圆2、半精磨后的晶圆3或者精磨后的晶圆4因加工形成的亚表面缺陷一并去除，以获得表面质量满足所需表面粗糙度及亚表面缺陷的晶圆。需要说明的，经过处理的亚表面缺陷，去除了上一步工艺形成的亚表面缺陷，形成了新的亚表面缺陷，并且新的亚表面缺陷的更小，使得晶圆表面质量提高。

例如，首先，待半精磨的晶圆2的厚度为500μm，其表面微小凸起为2～3μm。经过半精磨工艺后，使待半精磨的晶圆2的厚度减小5～8μm，以在去除待半精磨的晶圆2表面波纹度的同时，去除待半精磨的晶圆2因待半精磨加工形成的亚表面缺陷，从而得到半精磨后的晶圆3。

其次，半精磨后的晶圆3的厚度为492～495μm，其表面微小凸起为1～2μm。经过精磨工艺后，使半精磨后的晶圆3的厚度减小3～5μm，以在减小半精磨后的晶圆3表面粗糙度的同时，去除半精磨后的晶圆3因半精磨加工形成的亚表面缺陷，从而得到精磨后的晶圆4。

然后，精磨后的晶圆4的厚度为487～492μm，其表面微小凸起为0～1μm。经过抛光工艺后，使精磨后的晶圆4的厚度减小1～2μm，以在进一步减小精磨后的晶圆4表面粗糙度的同时，去除精磨后的晶圆4因精磨加工形成的亚表面缺陷，从而得到抛光后的晶圆5。

综上，本申请的研磨抛光方法可通过半精磨盘23、半精磨液28、精磨盘31、精磨液32、抛光盘41及抛光液46，使半精磨工艺、精磨工艺、及抛光工艺三者配合。半精磨工艺可先去除晶圆的波纹度，精磨工艺再减小晶圆的粗糙度，然后通过抛光工艺进一步减少晶圆的粗糙度，逐步地减小晶圆表面粗糙度，即使晶圆表面凸起的凸起程度减小，从而避免了直接去除表面的凸起以使晶圆达到亚纳米级，故降低加工难度，后续无需再经过化学机械抛光工艺处理，减少加工时间，特别是减少了化学机械抛光工艺的时间，提高生产效率，提高了碳化硅衬底的制备效率。

相较于传统的化学机械抛光工艺，通过增设精磨工艺，实现逐步地去除晶圆表面的凸起，从而避免了直接去除表面的凸起以使晶圆达到亚纳米级，故降低加工难度，减少化学机械抛光的加工时间，提高生产效率。

本实施方式中的半精磨处理、精磨处理及抛光处理是连续进行的，因此本申请的研磨抛光方法也可称之为连续的研磨抛光方法。

请再次参考图7与图9，图9为图1中S2000所包括的工艺流程图，S2000“对半精磨后的晶圆3进行精磨处理”包括S2100。其中，S2100的详细介绍如下。

如图7所示，S2100，转动精磨盘31，并使精磨液32设于精磨盘31与半精磨后的晶圆3之间。

如图7所示，当转动精磨盘31时，晶圆在外力(如图7中F所示)的作用下设于精磨盘31上，且精磨盘31相对于晶圆转动(如图7中D1方向所示)。在精磨的过程中，外力可使晶圆与精磨盘31紧密接触，甚至可降低晶圆从转动的精磨盘31中被甩出的倾向，且使晶圆与精磨盘31充分相互接触，从而使得精磨盘31与晶圆持续地相互摩擦，由于金刚石的硬度大于晶圆的硬度，精磨盘31可持续摩擦晶圆靠近精磨盘31的一侧表面，以去除半精磨后的晶圆3表面较大的凸起及半精磨处理形成的亚表面。此时，精磨液32设于半精磨后的晶圆3与精磨盘31之间，精磨液32可以软化待凸起，进一步降低加工难度，减少加工时间，进一步提高精磨的效率。

接下来对添加精磨液32，使精磨液32设于半精磨后的晶圆3与精磨盘31之间的方式进行介绍，请再次参考图7与图10，图10为图9中S2100所包括的工艺流程图，S2100“转动精磨盘31，并使精磨液32设于精磨盘31与半精磨后的晶圆3之间”包括S2110，S2120。其中，S2110，S2120的详细介绍如下。

S2110，转动精磨盘31。

S2120，以预定的流速使精磨液32滴落至精磨盘31上，使精磨液32设于精磨盘31与半精磨后的晶圆3之间。

如图7所示，当精磨液32以预定的流速滴落至精磨盘31上，既可避免精磨液32过多浪费以及过多精磨液32飞溅的问题，提高精磨液32的利用率，又可避免添加精磨液32过少，使精磨液32与精磨盘31、及晶圆无法充分接触，避免降低精磨的效率的问题。

另外，可选地，在其他实施方式中，可先使精磨液32设于半精磨后的晶圆3的加工面22上，再使精磨液32设于精磨盘31与半精磨后的晶圆3之间。例如，先将精磨液32涂抹至半精磨后的晶圆3的表面，再使精磨液32设于精磨盘31与半精磨后的晶圆3之间。

请一并参考图11-图12，图11为图10中S2110所包括的工艺流程图，图12为图11中S2110所包括的工艺侧视图，S2110“转动精磨盘31”包括S2111。其中，S2211的详细介绍如下。

S2111，转动精磨盘31与半精磨后的晶圆3，且精磨盘31的转动方向与半精磨后的晶圆3的转动方向相反。

如图12所示，当精磨盘31朝向如图中12所示的D2方向转动时，晶圆在外力(如图12中F所示)的作用下设于精磨盘31上，晶圆朝向与精磨盘31相反的方向(如图12中D3方向所示)转动，故精磨盘31与晶圆同时相对于对方转动，使精磨盘31与晶圆之间相互摩擦进一步加强，以去除半精磨后的晶圆3表面较大的凸起及半精磨处理形成的亚表面，进一步提高精磨的效率。

请一并参考图13-图16。图13为图1中S2000所包括的工艺流程图，图14为图13中S2000所包括的工艺侧视图，图15为图1中S2000所包括的工艺流程图，图16为图15中S2000所包括的工艺侧视图。

S2000“对半精磨后的晶圆3进行精磨处理”包括S2200，S2210。其中，S2200，S2210的详细介绍如下。

如图14所示，S2200，提供第二固定装置33，使半精磨后的晶圆3连接第二固定装置33。

S2210，移动第二固定装置33使半精磨后的晶圆3设于精磨盘31上。

S2000“对半精磨后的晶圆3进行精磨处理”之后，还包括S2300，S2310。其中，S2300，S2310的详细介绍如下。

如图16所示，S2300，移动第二固定装置33以将精磨后的晶圆4与精磨盘31分离。

S2310，对精磨后的晶圆4进行清洗。

本实施方式中，研磨抛光方法还提供第二固定装置33。第二固定装置33与其他移动装置配合以移动晶圆，还可与精磨盘31、精磨液32相互配合对晶圆进行精磨处理。本申请对第二固定装置33的形状、材料不作限定。关于第二固定装置33的具体结构，本申请将在下文进行详细介绍。固定装置11将在下文进行具体介绍，需要说明的是，本申请中四个固定装置可以概括为固定装置11，即固定装置11包括：第一固定装置24，第二固定装置33，第三固定装置42、及第四固定装置53。

如图14所示，第二固定装置33可连接半精磨后的晶圆3，即第二固定装置33与晶圆本体21背离加工面22的一侧表面相连接，移动晶圆，从而使晶圆的加工面22与精磨盘31接触。可选地，半精磨后的晶圆3设于精磨盘31与第二固定装置33之间，转动精磨盘31，第二固定装置33给予半精磨后的晶圆3外力，且第二固定装置33与精磨盘31相对转动。此时，当转动精磨盘31、且加工面22设于精磨盘31与第二固定装置33之间时，第二固定装置33给予晶圆外力(如图14中F所示)，且精磨盘31相对于晶圆转动(如图14中D1方向所示)，以减少晶圆的表面粗糙度。

进一步可选地，转动精磨盘31与第二固定装置33，且精磨盘31的转动方向与第二固定装置33的转动方向相反。此时，当精磨盘31朝向转动、且加工面22设于精磨盘31与第二固定装置33之间时，第二固定装置33既给予晶圆外力，又朝向与精磨盘31相反的方向转动，故精磨盘31与第二固定装置33同时相对于对方转动，使精磨盘31与晶圆之间相互摩擦进一步加强，以减少半精磨后的晶圆3的表面粗糙度，进一步提高精磨的效率。

如图16所示，当对晶圆的半精磨处理结束后，移动第二固定装置33以将精磨后的晶圆4与精磨盘31分离。此时，第二固定装置33与晶圆本体21背离加工面22的一侧表面相连接，移动第二固定装置33即可同时移动精磨后的晶圆4，使晶圆与精磨盘31相分离。

接下来对加工后的晶圆的清洗进行介绍，请参考图17，图17为图1中S1000、S2000及S3000所包括的工艺流程图。

在S1000“对待半精磨的晶圆2进行半精磨处理”之后，还包括：

S1100，提供第一清洗装置27，对晶圆进行半精磨处理后的加工表面进行清洗。

在S2000“对半精磨后的晶圆3进行精磨处理”之后，还包括：

S2400，提供第二清洗装置36，对晶圆进行精磨处理后的加工表面进行清洗。

在S3000“对精磨后的晶圆4进行抛光处理”之后，还包括：

S3100，提供第三清洗装置45，对晶圆进行抛光处理后的加工表面进行清洗。

本实施方式对清洗装置的形状不进行具体限定，具体的结构将在下文进行介绍。既可对晶圆包括加工面22的一侧外表面进行清洗，又可对晶圆背离加工面22的一侧外表面进行清洗，为后续对晶圆的继续加工打下基础，避免精磨工艺产生的杂质对接下来的加工产生影响。其中，杂质包括但不限于精磨液32、去除但仍残留在晶圆外表面的凸起、灰尘等。

需要说明的是，本申请中四个清洗装置可以概括为清洗装置12，研磨抛光成套装备包括至少一个清洗装置12：第一清洗装置27，第二清洗装置36，第三清洗装置45、及第四清洗装置56。

可选地，对晶圆进行清洗的方式可以是：当第二固定装置33与晶圆本体21背离加工面22的一侧表面相连接，此时加工面22暴露于外界，可使用清洗液52清洗晶圆包括加工面22的一侧外表面进行清洗；然后，将第二固定装置33与晶圆分离，使用清洗液52清洗晶圆背离加工面22的一侧外表面，从而对实现对晶圆的清洗，为后续的加工提供基础。

请一并参考图18与图19。图18为图1中S3000所包括的工艺流程图，图19为图18中S4000所包括的工艺侧视图，S3000“对精磨后的晶圆4进行抛光处理”之后，还包括S4000。其中，S4000的详细介绍如下。

S4000，提供清洗盘51与清洗液52，对抛光后的所述晶圆5进行清洗。

可选地，如图19所示，S4000“对抛光后的所述晶圆5进行清洗”包括：

转动清洗盘51，使清洗液52设于清洗盘51与抛光后的晶圆5之间。

在本实施方式中，研磨抛光方法还提供清洗盘51。清洗盘51是用于清洗晶圆的部件。本实施方式对清洗盘51的形状不做限定。可选地，清洗盘51可为清洗垫。

并且，在本实施方式中，研磨抛光方法还提供清洗液52。清洗液52用于与清洗盘51相互配合，以清洗抛光后的晶圆5，去除晶圆上的杂质。需要说明的是，本实施方式中提供的清洗液52，为了便于理解在图中采用黑色标识。其中，杂质包括但不限于去除但仍残留在晶圆外表面的凸起、灰尘等。可选地，清洗液52包括酸、碱、纯水中的一种或多种。

如图19所示，当转动清洗盘51、且晶圆包括加工面22的一侧表面靠近清洗盘51时，晶圆在外力(如图19中F所示)的作用下设于清洗盘51上，且清洗盘51相对于晶圆转动(如图19中D1方向所示)。在清洗的过程中，外力可避免晶圆从转动的清洗盘51中被甩出，且使晶圆包括加工面22的一侧表面与清洗盘51充分相互接触，此时，清洗液52设于晶圆与清洗盘51之间，清洗液52可以去除抛光后的晶圆5表面上的杂质，即随着转动的清洗盘51，将杂质转移至清洗液52中；或者使清洗液52与杂质相接触，溶解去除杂质，从而为后续的对晶圆的继续加工打下基础，避免研磨抛光工艺中产生的杂质对接下来的加工产生影响。

上述介绍了“对半精磨后的晶圆3进行精磨处理”，可选地，请参考再次参考图7，接下来对精磨工艺的具体过程进行详细介绍。

首先，如图14所示，使第二固定装置33连接半精磨后的晶圆3背离加工面22的一侧表面，并移动第二固定装置33使半精磨后的晶圆3设于精磨盘31上，此时半精磨后的晶圆3设于第二固定装置33与精磨盘31之间，且加工面22与精磨盘31相接触。

然后，如图7所示，第二固定装置33给予半精磨后的晶圆3外力(如图7中F所示)，并如图7中D1方向所示转动精磨盘31，以预定的流速使精磨液32滴落至精磨盘31上，使精磨液32设于精磨盘31与半精磨后的晶圆3之间，精磨盘31的转动方向与半精磨后的晶圆3的转动方向相反，以减小半精磨后的晶圆3的表面粗糙度。

最后，如图16所示，移动第二固定装置33以将精磨后的晶圆4与精磨盘31分离，并对精磨后的晶圆4进行清洗。

上述详细介绍了精磨工艺的具体过程，半精磨工艺、及抛光工艺与精磨工艺的过程相似。

关于研磨抛光方法中半精磨工艺、精磨工艺、及抛光工艺三者配合的具体过程，将在下文进行更进一步地详细介绍。

除了上述提供的研磨抛光方法，本申请还提供了一种研磨抛光成套装备1。本申请实施方式提供的研磨抛光成套装备1和研磨抛光方法可以二者一起使用，也可以独立使用。例如，作为一种实施方式，可以使用下文提供的研磨抛光成套装备1的实施上文提供的研磨抛光方法。

请参考图20与图21，图20为本申请一实施方式中研磨抛光装备的结构示意图。图21为本申请一实施方式中图20研磨抛光装备的俯视图。

本实施方式提供一种研磨抛光成套装备1，包括半精磨盘、精磨盘及抛光盘。

半精磨盘23用于对待半精磨的晶圆2进行半精磨处理，以去除待半精磨的晶圆2的表面波纹度，半精磨后的晶圆3的表面粗糙度Ra满足如下情况：100nm＜Ra＜300nm。

精磨盘31的至少一侧表面设有精磨粒，精磨粒的粒径满足以下范围：1μm<r<100μm；精磨盘31用于通过所述精磨粒对半精磨后的晶圆3进行精磨处理，以减小半精磨后的晶圆3的表面粗糙度，精磨后的晶圆4的表面粗糙度Ra满足如下情况：Ra<10nm；

抛光盘41用于对精磨后的晶圆4进行抛光处理，以减小精磨后的晶圆4的表面粗糙度，抛光后的晶圆5的表面粗糙度Ra满足如下情况：Ra<1nm。

半精磨盘23、精磨盘31及抛光盘41已在上文已经进行了详细的描述，本申请在此不再赘述。

如图20所示，本实施方式中的研磨抛光成套装备1，通过设置半精磨盘23、精磨盘31、及抛光盘41，使晶圆可通过半精磨工艺、精磨工艺、及抛光工艺三者配合加工；并且由于半精磨盘23、精磨盘31、及抛光盘41成套设置，半精磨工艺、精磨工艺、及抛光工艺之间可快速衔接，也可以理解为，通过移动晶圆即可在依次进行三个工艺处理，无需更换部件，提高生产效率。

并且，在研磨抛光的过程中，晶圆在外力的作用下设于半精磨盘23、精磨盘31、及抛光盘41上，使半精磨盘23、精磨盘31、及抛光盘41相对于晶圆转动，由于半精磨盘23、精磨盘31、及抛光盘41各自的硬度、转速不同，半精磨盘23、精磨盘31、及抛光盘41可分别逐步摩擦晶圆的加工面22，以实现逐步地降低表面粗糙度，不仅避免了直接去除表面的凸起以使晶圆达到亚纳米级，降低加工难度，减少加工时间，而且减少更换部件所需时间，进一步提高生产效率，进一步提高碳化硅衬底的制备效率。

本实施方式中的晶圆连续利用半精磨盘、精磨盘及抛光盘进行研磨抛光，因此本申请的研磨抛光成套装备也可称之为连续的研磨抛光成套装备。

接下来对固定装置11的具体结构进行介绍，请参考图22，图22为本申请一实施方式中研磨抛光装备中固定装置的结构示意图。在本实施方式中，研磨抛光成套装备1还包括至少一个固定装置11，固定装置11包括底壁111、及自底壁111周缘弯折连接的侧壁112，底壁111与侧壁112围设形成固定空间112a，部分晶圆设于固定空间112a内，且加工面22垂直于底壁111的高度不小于侧壁112垂直于底壁111的高度。

研磨抛光成套装备1还包括固定装置11，固定装置11用于移动晶圆，且固定设备可相与半精磨盘23、精磨盘31、及抛光盘41相配合以对晶圆加工。本申请对固定装置11的形状、材料不作限定，仅需可移动晶圆，且用于研磨抛光晶圆即可。固定装置11还包括底壁111与侧壁112。在实际生产中，底壁111与侧壁112可以是一体成型的结构件，但为方便理解下文，人为地将底壁111与侧壁112进行了不同的命名。当固定装置11移动晶圆、即底壁111与晶圆背离加工面22的一侧表面连接时，至少部分晶圆设于底壁111与侧壁112形成的固定空间112a内。需要说明的是，晶圆包括待半精磨的晶圆2、半精磨后的晶圆3、精磨后的晶圆4、及抛光后的晶圆5。

如图22所示，当至少部分晶圆设于固定空间112a内时加工面22垂直于底壁111的高度不小于侧壁112垂直于底壁111的高度，即背离底壁111一侧的加工面22与背离底壁111一侧的侧壁112表面之间具有间隙(如图22中H所示)。正是由于该间隙不小零，当半精磨盘23、精磨盘31、及抛光盘41相对于晶圆转动时，在固定装置11给予晶圆外力的作用下，使得加工面22与半精磨盘23、精磨盘31、及抛光盘41相接触，而不是侧壁112与半精磨盘23、精磨盘31、及抛光盘41相接触。若侧壁112与半精磨盘23、精磨盘31、及抛光盘41相接触时，固定装置11给予晶圆的外力将无法使加工面22与半精磨盘23、精磨盘31、及抛光盘41之间的充分接触，使降低晶圆与半精磨盘23、精磨盘31、及抛光盘41之间的摩擦效果，降低加工效率。

可选地，请参考图23，图23为本申请另一实施方式中研磨抛光装备的结构示意图。在本实施方式中，固定装置11包括间隔设置的第一固定装置24、第二固定装置33、及第三固定装置42；

第一固定装置24设于半精磨盘23的一侧，第一固定装置24用于移动晶圆，还可与半精磨盘23相互配合对待半精磨的晶圆2进行半精磨处理；

第二固定装置33设于精磨盘31的一侧，第二固定装置33用于移动晶圆，还可与精磨盘31相互配合对半精磨后的晶圆3进行精磨处理；

第三固定装置42设于抛光盘41的一侧，第三固定装置42用于移动晶圆，还可与抛光盘41相互配合对精磨后的晶圆4进行抛光处理。

首先，第一固定装置24可与待半精磨的晶圆2背离加工面22的一侧表面相连接，移动待半精磨的晶圆2，从而使待半精磨的晶圆2的加工面22与半精磨盘23接触。待半精磨的晶圆2设于半精磨盘23与第一固定装置24之间，转动半精磨盘23，第一固定装置24给予待半精磨的晶圆2外力，且待半精磨的晶圆2与半精磨盘23相对转动，以去除待半精磨的晶圆2的表面波纹度。

其次，第二固定装置33可与半精磨后的晶圆3背离加工面22的一侧表面相连接，移动半精磨后的晶圆3，从而使半精磨后的晶圆3的加工面22与精磨盘31接触。半精磨后的晶圆3设于精磨盘31与第二固定装置33之间，转动精磨盘31，第二固定装置33给予半精磨后的晶圆3外力，且半精磨后的晶圆3与精磨盘31相对转动，以减小半精磨后的晶圆3的表面粗糙度。

最后，第三固定装置42可与精磨后的晶圆4背离加工面22的一侧表面相连接，移动精磨后的晶圆4，从而使精磨后的晶圆4上的加工面22与抛光盘41接触。精磨后的晶圆4设于抛光盘41与第三固定装置42之间，转动抛光盘41，第三固定装置42给予精磨后的晶圆4外力，且精磨后的晶圆4与抛光盘41相对转动，以减小精磨后的晶圆4的表面粗糙度。

综上，本实施方式中的研磨抛光成套装备1，通过间隔设置的第一固定装置24、第二固定装置33、及第三固定装置42，可与半精磨盘23、精磨盘31、及抛光盘41三者配合加工，使晶圆在半精磨工艺、精磨工艺、及抛光工艺之间快速衔接，无需更换部件，提高生产效率。

请参考图24，图24为本申请另一实施方式中研磨抛光装备中固定装置11的结构示意图。在本实施方式中，固定装置11还包括缓冲件113，缓冲件113设于底壁111上，且底壁111与缓冲件113设有至少一个连通固定空间112a的气孔113a。

在本实施方式中，固定装置11还包括缓冲件113，缓冲件113用于使晶圆连接固定装置11，或者使晶圆与固定装置11分离。本申请对缓冲件113的形状不进行限定。在实际生产中，缓冲件113与固定装置11可以是一体成型的结构件，也可以为分别独立成型，再进行装配的结构件。底壁111与缓冲件113设有至少一个连通固定空间112a的气孔113a，气孔113a可用于吸气以使晶圆连接固定装置11，或者吹气以使晶圆与固定装置11分离。

如图24所示，本实施方式通过设置缓冲件113，使固定装置11可连接晶圆或者与晶圆分离，为后续移动晶圆，与配合其他部件对晶圆研磨抛光提供基础，从而进一步提高研磨抛光成套装备1的加工效率。

请再次参考图24，在本实施方式中，研磨抛光装备还包括至少一个移动装置114，移动装置114连接固定装置11，并用于控制固定装置11的移动。

如图24所示，在本实施方式中，研磨抛光成套装备1还包括至少一个移动装置114，且本申请对移动装置114的形状、材料不进行限定，仅需可控制固定装置11的移动即可。在研磨抛光的过程中，首先，通过移动装置114可使固定装置11移动至晶圆背离加工面22的一侧，使晶圆连接固定装置11。然后，通过移动装置114使晶圆设于固定装置11与半精磨盘23、精磨盘31、及抛光盘41之间，进行研磨抛光处理。最后，通过移动装置114使晶圆与半精磨盘23、精磨盘31、及抛光盘41分离。因此，通过设置移动装置114，为配合其他部件对晶圆研磨抛光提供基础，从而进一步提高研磨抛光成套装备1的加工效率。

可选地，移动装置114包括第一移动装置25、第二移动装置34、及第三移动装置43；第一移动装置25连接第一固定装置24，并用于控制第一固定装置24的移动；第二移动装置34连接第二固定装置33，并用于控制第二固定装置33的移动；第三移动装置43连接第三固定装置42，并用于控制第三固定装置42的移动。

需要说明的是，本申请中四个移动装置可以概括为移动装置114，研磨抛光成套装备包括至少一个移动装置114：第一移动装置25，第二移动装置34，第三移动装置43、及第四移动装置54。

请参考图25，图25为本申请一实施方式中研磨抛光装备中固定装置的结构示意图。在本实施方式中，研磨抛光成套装备1还包括至少一个清洗装置12，清洗装置12用于对晶圆进行半精磨处理后的加工表面、精磨处理后的加工表面、或者抛光处理后的加工表面进行清洗。

如图25所示，在本实施方式中，研磨抛光成套装备1还包括至少一个清洗装置12，且本申请对清洗装置12的形状、材料不进行限定，仅需清洗装置12可用于清洗晶圆即可。在研磨抛光的过程中，当固定装置11连接晶圆背离加工面22的一侧表面、且加工面22设于清洗装置12的一侧时，清洗装置12可将清洗液52设于晶圆表面，以清洗晶圆的加工面22，即清洗晶圆背离底壁111一侧的表面，以去除晶圆表面的杂质，为后续对晶圆的继续加工打下基础。可选地，清洗装置12可喷洒清洗液52。其中，清洗的晶圆包括半精磨后的晶圆3、精磨后的晶圆4、抛光后的晶圆5。杂质包括但不限于半精磨液28、精磨液32、抛光液46、去除但仍残留在晶圆外表面的凸起、灰尘等。

可选地，清洗装置12还可用于对晶圆背离加工面22一侧的表面清洗。通过既清洗晶圆背离底壁111一侧的表面，又清洗晶圆背离加工面22一侧的表面，进一步去除晶圆表面的杂质，为后续的加工提供基础。

请参考图26与图27，图26为本申请一实施方式中研磨抛光装备的中转装置的结构示意图。图27为本申请一实施方式中图26研磨抛光装备的中转装置的俯视图。在本实施方式中，研磨抛光成套装备1还包括至少一个中转装置13，中转装置13包括支架131，及设于支架131周缘的支撑部132，支架131与支撑部132围设形成支撑空间132a，晶圆设于支撑空间132a内。

中转装置13用于承载待半精磨的晶圆2、半精磨处理后的晶圆3、或者精磨处理后的晶圆4；中转装置13还用于承载清洗装置12清洗后的半精磨处理后的晶圆3，精磨处理后的晶圆4，或者抛光处理后的晶圆5。

本实施方式提供的研磨抛光成套装备1还包括至少一个中转装置13，中转装置13可用于放置待半精磨的晶圆2、半精磨后的晶圆3、精磨后的晶圆4、或者抛光后的晶圆5，以实现对待半精磨的晶圆2进行半精磨处理、精磨处理、及抛光处理之间的快速衔接。关于中转装置13运动的具体过程，将在下文进行详细介绍。可选地，中转装置13设于半精磨盘23、精磨盘31、及抛光盘41的一侧。本申请对中转装置13的形状、材料不进行限定，仅需中转装置13可用于支撑晶圆即可。中转装置13还包括支架131及支撑部132。支架131与支撑部132形成支撑空间132a，当至少部分晶圆设于支撑部132上时，可用于支撑晶圆。在实际生产中，支架131及支撑部132可以是一体成型的结构件，但为方便理解下文，人为地将支架131及支撑部132进行了不同的命名。

如图26所示，当晶圆设于支撑空间132a内，即至少部分晶圆抵接支撑部132时，支撑部132较晶圆本体21靠近支架131，固定装置11可连接中转装置13上的晶圆背离加工面22一侧的表面，移动固定装置11与晶圆，为进行研磨抛光做准备。另外，当进行研磨抛光，且对晶圆背离底壁111一侧的表面进行清洗处理后，可将固定装置11、及连接与固定装置11上的晶圆同时朝向中转装置13移动。然后，使固定装置11与晶圆分离，使晶圆设于支撑空间132a内，以使晶圆设于中转装置13上，且支撑部132较晶圆本体21靠近支架131。需要说明的是，晶圆包括待半精磨的晶圆2、半精磨后的晶圆3、精磨后的晶圆4、抛光后的晶圆5。因此，中转装置13可暂时放置晶圆，以实现不同部件连接晶圆，例如第一固定装置24、第二固定装置33、第三固定装置42等，从而使晶圆在半精磨工艺、精磨工艺、及抛光工艺之间快速衔接、转换。

可选地，中转装置13包括第一中转装置26、第二中转装置35、以及第三中转装置44，第一中转装置26用于放置待半精磨的晶圆2与半精磨后的晶圆3，第二中转装置35用于放置半精磨后的晶圆3与精磨后的晶圆4，第三中转装置44用于放置精磨后的晶圆4与抛光后的晶圆5。

需要说明的是，本申请中四个中转装置可以概括为中转装置13，即研磨抛光成套装备包括至少一个中转装置13：第一中转装置2627，第二中转装置35，第三中转装置44、及第四中转装置置55。

请参考图28，图28为本申请一实施方式中研磨抛光装备中夹持装置的结构示意图。在本实施方式中，研磨抛光成套装备1还包括至少一个夹持装置14，夹持装置14用于将晶圆夹持并移动至中转装置13，还用于将清洗后的晶圆夹持并移出中转装置13。

本实施方式提供的研磨抛光成套装备1还包括至少一个夹持装置14，夹持装置14用于夹持并移动晶圆。本申请对夹持装置14的形状、材料不进行限定，仅需夹持装置14可用于夹持并移动晶圆即可。需要说明的是，晶圆包括待半精磨的晶圆2、半精磨后的晶圆3、精磨后的晶圆4、抛光后的晶圆5。

如图28所示，夹持装置14可将晶圆夹持至中转装置13，待固定装置11连接晶圆，为对晶圆进行研磨抛光处理做准备。另外，当有多个中转装置13时，夹持装置14可夹持晶圆，且将晶圆从一个中转装置13转移至另一个中转装置13，为后续的研磨抛光处理做准备，使晶圆在半精磨工艺、精磨工艺、及抛光工艺之间快速衔接、转换。关于夹持装置14运动的具体过程，将在下文进行详细介绍。

请参考图29，图29为本申请又一实施方式中研磨抛光装备的结构示意图。在本实施方式中，清洗装置12还用于对晶圆背离支架131一侧的表面进行清洗。

清洗装置12在上文已经进行了详细的描述，本申请在此不再赘述。需要说明的是，晶圆包括待半精磨的晶圆2、半精磨后的晶圆3、精磨后的晶圆4、抛光后的晶圆5。如图29所示，当晶圆设于中转装置13上时，可使用清洗装置12清洗晶圆背离支架131一侧的表面，以进一步去除研磨抛光中的杂质，为后续的加工提供基础。其中，杂质包括但不限于半精磨液28、精磨液32、抛光液46、去除但仍残留在晶圆外表面的凸起、灰尘等。

请再次参考图26，在本实施方式中，支架131设有连通支撑空间132a的通孔133，使晶圆上的杂质从通孔133移除。需要说明的是，晶圆包括待半精磨的晶圆2、半精磨后的晶圆3、精磨后的晶圆4、抛光后的晶圆5。

如图26所示，当晶圆设于支撑空间132a、且对晶圆进行清洗处理时，晶圆表面上的杂质转移至清洗液52中，清洗液52在重力的作用下，沿着支撑空间132a的通孔133流出，故杂质随着清洗液52，在重力的作用下，沿着支撑空间132a的通孔133中流出，从而将杂质从晶圆及中转装置13中移除，为晶圆后续的加工提供基础。其中，杂质包括但不限于水分、半精磨液28、精磨液32、抛光液46、去除但仍残留在晶圆外表面的凸起、灰尘等。

可选地，移除晶圆杂质的方式包括但不限于吹干、甩干等。

请再次参考图19与图30，图30为本申请又一实施方式中研磨抛光装备的结构示意图。在本实施方式中，研磨抛光成套装备1还包括清洗盘51，清洗盘51用于对抛光后的晶圆5进行清洗处理。

如图19所示，清洗盘51在上文已经进行了详细的描述，本申请在此不再赘述。将抛光后的晶圆5移动至清洗盘51上，晶圆外力(如图19中F所示)的作用下设于清洗盘51上，且清洗盘51相对于晶圆转动(如图19中D1方向所示)以去除抛光后晶圆表面的杂质，从而为后续的对晶圆的继续加工打下基础，避免研磨抛光工艺中产生的杂质对接下来的加工产生影响。其中，杂质包括但不限于水分、抛光液46、去除但仍残留在晶圆外表面的凸起、灰尘等。

接下来对采用研磨抛光方法，配合使用研磨抛光成套装备1的具体过程进行详细介绍。

可选地，请参考图31-图36，图31为本申请又一实施方式中研磨抛光装备的结构示意图。图32为本申请又一实施方式中图31研磨抛光装备的俯视图。图33为本申请一实施方式中精磨工艺的工艺侧视图。图34为本申请一实施方式中精磨工艺的工艺侧视图。图35为本申请一实施方式中抛光工艺的工艺侧视图。图36为本申请一实施方式中清洗工艺的工艺侧视图。

在本实施方式中，研磨抛光成套装备1包括精磨模块、精磨模块、抛光模块、及清洗模块；

精磨模块包括半精磨盘23、第一固定装置24、第一移动装置25、第一中转装置26及第一清洗装置27；

精磨模块包括精磨盘31、第二固定装置33、第二移动装置34、第二中转装置35及第二清洗装置36；

抛光模块包括抛光盘41、第三固定装置42、第三移动装置43、第三中转装置44及第三清洗装置45；

清洗模块包括清洗盘51、第四固定装置53、第四移动装置54、第四中转装置55及第四清洗装置56。

进一步可选地，夹持装置14还包括第一夹持装置141与第二夹持装置142，第一夹持装置141用于夹持并移动待半精磨的晶圆2，第二夹持装置142用于夹持并移动半精磨后的晶圆3、精磨后的晶圆4、抛光后的晶圆5、及完成研磨抛光的晶圆。通过第一夹持装置141与第二夹持装置142分别夹持与移动不同的晶圆，避免清洗后的晶圆被污染，为晶圆的后续加工提供基础。

首先，对待半精磨的晶圆2在精磨模块中进行半精磨处理。第一夹持装置141将待半精磨的晶圆2夹持并移动至第一中转装置26上，使第一固定装置24连接待半精磨的晶圆2背离加工面22一侧的表面。通过第一移动装置25将第一固定装置24与待半精磨的晶圆2朝向靠近半精磨盘23的一侧移动，使待半精磨的晶圆2设于半精磨盘23与第一固定装置24之间，且加工面22与半精磨盘23相接触。

如图33所示，第一固定装置24给予待半精磨的晶圆2外力，并转动半精磨盘23，使半精磨液28设于半精磨盘23与待半精磨的晶圆2之间，半精磨盘23的转动方向与待半精磨的晶圆2的转动方向相反，以去除待半精磨的晶圆2的表面波纹度，完成半精磨处理。

通过第一移动装置25使半精磨后的晶圆3与半精磨盘23分离，将第一固定装置24与半精磨后的晶圆3朝向靠近第一中转装置26的一侧移动，将半精磨后的晶圆3设于支撑空间132a中，且使用清洗装置12对半精磨后的晶圆3进行清洗，去除杂质。使用第二夹持装置142将清洗后与半精磨后的晶圆3由第一中转装置26移动至第二中转装置35。

然后，对半精磨后的晶圆3在精磨模块中进行精磨处理。使第二固定装置33连接半精磨后的晶圆3背离加工面22一侧的表面。通过第二移动装置34将第二固定装置33与半精磨后的晶圆3朝向靠近精磨盘31的一侧移动，使半精磨后的晶圆3设于精磨盘31与第二固定装置33之间，且加工面22与精磨盘31相接触。

如图34所示，第二固定装置33给予半精磨后的晶圆3外力，并转动精磨盘31，使精磨液32设于精磨盘31与半精磨后的晶圆3之间，精磨盘31的转动方向与半精磨后的晶圆3的转动方向相反，以减小半精磨后的晶圆3的表面粗糙度，完成精磨处理。

通过第二移动装置34使精磨后的晶圆4与精磨盘31分离，将第二固定装置33与精磨后的晶圆4朝向靠近第二中转装置35的一侧移动，将精磨后的晶圆4设于支撑空间132a中，且使用清洗装置12对精磨后的晶圆4进行清洗，去除杂质。使用第二夹持装置142将清洗后与精磨后的晶圆4由第二中转装置35移动至第三中转装置44。

其次，对精磨后的晶圆4在抛光模块中进行抛光处理。使第三固定装置42连接精磨后的晶圆4背离加工面22一侧的表面。通过第三移动装置43将第三固定装置42与精磨后的晶圆4朝向靠近抛光盘41的一侧移动，使精磨后的晶圆4设于抛光盘41与第三固定装置42之间，且加工面22与抛光盘41相接触。

如图35所示，第三固定装置42给予精磨后的晶圆4外力，并转动抛光盘41，使抛光液46设于抛光盘41与精磨后的晶圆4之间，抛光盘41的转动方向与精磨后的晶圆4的转动方向相反，以减小精磨后的晶圆4的表面粗糙度，完成抛光处理。

通过第三移动装置43使抛光后的晶圆5与抛光盘41分离，将第三固定装置42与抛光后的晶圆5朝向靠近第三中转装置44的一侧移动，将抛光后的晶圆5设于支撑空间132a中，且使用清洗装置12对抛光后的晶圆5进行清洗，去除杂质。使用第二夹持装置142将清洗后与抛光后的晶圆5由第三中转装置44移动至第三中转装置44。

最后，对抛光后的晶圆5在清洗模块中进行清洗处理。使第四固定装置53连接抛光后的晶圆5背离加工面22一侧的表面。通过第四移动装置54将第四固定装置53与抛光后的晶圆5朝向靠近清洗盘51的一侧移动，使抛光后的晶圆5设于清洗盘51与第四固定装置53之间，且加工面22与清洗盘51相接触。

如图36所示，第四固定装置53给予抛光后的晶圆5外力，并转动清洗盘51，使清洗液52设于清洗盘51与抛光后的晶圆5之间，清洗盘51的转动方向与抛光后的晶圆5的转动方向相反，以去除抛光后的晶圆5表面的杂质，完成清洗处理。

通过第四移动装置54使清洗后的晶圆与清洗盘51分离，将第四固定装置53与清洗后的晶圆朝向靠近第四中转装置55的一侧移动，将清洗后的晶圆设于支撑空间132a中，且使用第四清洗装置56对清洗后的晶圆进行更进一步的清洗，去除杂质。使用第二夹持装置142将清洗后的晶圆由第四中转装置55移动中移出，完成对晶圆的研磨抛光处理。

综上，本实施方式提供的研磨抛光成套装备1，通过设置半精磨盘23、精磨盘31、抛光盘41，及清洗盘51，将半精磨工艺、精磨工艺、抛光工艺、清洗工艺按模块设置，使四者相互配合加工，既避免了直接去除表面的凸起以使晶圆达到亚纳米级，降低加工难度，又通过模块化设置减少更换设备的时间，也可以理解为将半精磨工艺、精磨工艺、抛光工艺及清洗工艺集成于一体设备，从而减少加工时间，提高生产效率。

以上对本申请实施方式所提供的内容进行了详细介绍，本文对本申请的原理及实施方式进行了阐述与说明，以上说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种研磨抛光成套装备，其特征在于，包括：

半精磨盘，用于对待半精磨的晶圆进行半精磨处理，以去除待半精磨的所述晶圆的表面波纹度，同时半精磨后的所述晶圆的表面粗糙度Ra满足如下情况：100nm<Ra<300nm；

精磨盘，至少一侧表面设有精磨粒的微粒砂轮，所述精磨粒的粒径r满足以下范围：1μm<r<100μm；所述精磨盘用于通过所述精磨粒对半精磨后的所述晶圆进行精磨处理，以减小半精磨后的所述晶圆的表面粗糙度，精磨后的所述晶圆的表面粗糙度Ra满足如下情况：Ra<10nm；

抛光盘，用于对精磨后的所述晶圆进行抛光处理，以减小精磨后的所述晶圆的表面粗糙度，抛光后的所述晶圆的表面粗糙度Ra满足如下情况：Ra<1nm。

2.如权利要求1所述的研磨抛光成套装备，其特征在于，所述研磨抛光成套装备还包括至少一个清洗装置，所述清洗装置用于对所述晶圆进行半精磨处理后的加工表面、精磨处理后的加工表面、以及抛光处理后的加工表面进行清洗。

3.如权利要求1所述的研磨抛光成套装备，其特征在于，所述研磨抛光成套装备还包括清洗盘，用于对抛光后的所述晶圆进行清洗处理。

4.如权利要求2所述的研磨抛光成套装备，其特征在于，所述研磨抛光成套装备还包括至少一个中转装置，所述中转装置包括支架，及设于所述支架周缘的支撑部，所述支架与所述支撑部围设形成支撑空间，所述晶圆能够设于所述支撑空间内；

所述中转装置用于承载待半精磨的所述晶圆、半精磨处理后的所述晶圆、以及精磨处理后的所述晶圆；所述中转装置还用于承载所述清洗装置清洗后的所述晶圆。

5.如权利要求1所述的研磨抛光成套装备，其特征在于，所述半精磨盘的至少一侧表面为无磨粒刚性面，所述抛光盘的至少一侧表面为无磨粒柔性面。

6.一种研磨抛光方法，其特征在于，包括：

提供待半精磨的晶圆、半精磨盘、以及半精磨液，利用所述半精磨盘与所述半精磨液对待半精磨的所述晶圆进行半精磨处理，以去除待半精磨的所述晶圆的表面波纹度，半精磨后的所述晶圆的表面粗糙度Ra满足如下情况：100nm<Ra<300nm；

提供精磨盘与精磨液，所述精磨盘为至少一侧表面设有精磨粒的微粒砂轮，所述精磨粒的粒径r满足以下范围：1μm<r<100μm；利用所述精磨盘与所述精磨液对半精磨后的所述晶圆进行精磨处理，以减小半精磨后的所述晶圆的表面粗糙度，精磨后的所述晶圆的表面粗糙度Ra满足如下情况：Ra<10nm；

提供抛光盘与抛光液，利用所述抛光盘与所述抛光液对精磨后的所述晶圆进行抛光处理，以减小精磨后的所述晶圆的表面粗糙度，抛光后的所述晶圆的表面粗糙度Ra满足如下情况：Ra<1nm。

7.如权利要求6所述的研磨抛光方法，所述半精磨液包括研磨粒，所述研磨粒的粒径r满足以下范围：1μm<r<50μm；和/或，所述抛光液包括抛光粒，所述抛光粒的粒径r满足以下范围：20nm<r<200nm。

8.如权利要求6所述的研磨抛光方法，其特征在于，所述精磨液为无磨粒的精磨液。

9.如权利要求6所述的研磨抛光方法，其特征在于，在“对待半精磨的所述晶圆进行半精磨处理”之后，还包括：

提供第一清洗装置，对所述晶圆进行半精磨处理后的加工表面进行清洗；

在“对半精磨后的所述晶圆进行精磨处理”之后，还包括：

提供第二清洗装置，对所述晶圆进行精磨处理后的加工表面进行清洗；

在“对精磨后的所述晶圆进行抛光处理”之后，还包括：

提供第三清洗装置，对所述晶圆进行抛光处理后的加工表面进行清洗。

10.如权利要求6-9任一项所述的研磨抛光方法，其特征在于，在“对精磨后的所述晶圆进行抛光处理”之后，还包括：

提供清洗盘与清洗液，对抛光后的所述晶圆进行清洗。

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