CN115847281A - 一种硅片的双面抛光用的载具以及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种硅片的双面抛光用的载具以及装置；所述载具包括：呈圆盘状且具备圆形开口的本体；布设在所述本体的圆形开口内周一圈且呈圆环状的缓冲单元，所述缓冲单元被构造成被挤压产生变形之后仍能够使得硅片边缘的抛光量不超过目标抛光量。
Description
技术领域
本发明实施例涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种硅片的双面抛光用的载具以及装置。
背景技术
近年来，随着半导体行业的发展，对硅片的平坦度提出了更高的要求，除了目前为止作为平坦度评估指标的GBIR(整体背面一基准理想平面/范围Global，Backsurface-referenced Ideal plane/Range)、SFQR(部位正面基准最小二乘/范围，SiteFrontsurface referenced least Squares/Range)、SBIR(部位背面一基准理想平面/范围，Site Backsurface-referenced Ideal plane/Range)等，也开始使用以下新的指标：评估硅片平坦度的ROA(塌边量，Roll Off Amount)，也称为边缘塌边量(Edge Roll OffAmount)、ESFQR(边缘部位正面基准最小二乘/范围，Edge Site Frontsurface referencedleast Squares/Range)；评估曲率变化的ZDD(Z高度双重微分，Z-Height DoubleDifferentiation)。
双面抛光工艺是硅片获得局部平坦化和全局平坦化的最有效办法之一。但是在双面抛光过程中，由于硅片边缘受力状况、运动状况和磨粒聚集现象，容易造成塌边的现象。目前避免硅片边缘出现塌边现象的方法大多是改进抛光垫以改善塌边现象。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例期望提供一种硅片的双面抛光用的载具以及装置；能够在双面抛光过程中避免塌边现象的发生。
本发明实施例的技术方案是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种硅片的双面抛光用的载具，所述载具包括：
呈圆盘状且具备圆形开口的本体；
布设在所述本体的圆形开口内周一圈且呈圆环状的缓冲单元，所述缓冲单元被构造成被挤压产生变形之后仍能够使得硅片边缘的抛光量不超过目标抛光量。
第二方面，本发明实施例提供了一种硅片的双面抛光用的装置，所述装置包括：
在上、下方向相对设置的上抛光头和下抛光头；
分别设置在所述上抛光头的下面及所述下抛光头的上面的抛光垫；
安装在所述上抛光头和所述下抛光头之间的中心部处的中心齿轮；
安装在所述上抛光头和所述下抛光头之间的周缘部处的内齿轮；
根据权利要求1至9任一项所述的载具。
本发明实施例提供了一种硅片的双面抛光用的载具以及装置；对于本发明实施例提供的载具，利用缓冲单元不同的结构，提高缓冲单元在双面抛光过程中的支撑效果，以降低由于挤压而造成的压缩形变，从而保证了硅片边缘的抛光量不超过目标抛光量，避免了塌边现象的发生。
附图说明
图1为常规技术方案中的双面抛光装置的结构的大致侧视剖视图；
图2为图1中所示的双面抛光装置的俯视图；
图3为本发明实施例提供的一种硅片的双面抛光用的载具的结构示意图；
图4为本发明一实施例提供的缓冲单元结构示意图；
图5为本发明另一实施例提供的缓冲单元结构示意图；
图6为本发明又一实施例提供的缓冲单元结构示意图；
图7为本发明实施例提供的双面抛光装置的结构的大致侧视剖视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参见图1，其示出了双面抛光装置1A的结构的大致侧视剖视图。图2为图1中所示的双面抛光装置1A的俯视图，其中，图1是沿图2中的R-R′线的剖视图。如图1及图2所示，双面抛光装置1A中包含：
在上、下方向相对设置的上抛光头10和下抛光头20；
抛光垫30，所述抛光垫30分别设置在上抛光头10的下面及下抛光头20的上面；
中心齿轮40，所述中心齿轮40安装在上抛光头10和下抛光头20之间的中心部处；
内齿轮50，所述内齿轮50安装在上抛光头10和下抛光头20之间的周缘部处；
设置在中心齿轮40周围的多个载具60A，所述载具60A包括具备圆形开口的本体601和布设于圆形开口周围的一圈胶圈602，可以理解地，在载具60A的开口周围布设有一圈胶圈602从而形成保持孔603以承载待抛光的硅片W。可以理解地，硅片W以安装在载具60A的保持孔603内的状态夹入于上抛光头10和下抛光头20之间。
此外，如图2所示，各载具60A的外周齿70与中心齿轮40及内齿轮50的各齿部相啮合，上抛光头10及下抛光头20通过驱动装置(图中未示出)旋转驱动，由此，各个载具60A一边自转一边绕着中心齿轮40的周围公转。与此同时，安装在保持孔603内的硅片W被保持在载具60A上，通过与抛光垫30的接触而使其正、背面同时被抛光。在抛光过程中抛光液从喷嘴(图中未示出)供给至抛光垫30上。
但是，由于载具60A通常是不锈钢材质，因此通常通过在载具60A的开口周围布设胶圈602来避免对硅片W产生不必要的磨损。然而，在具体实施中发现，由于胶圈602的质地较软，在双面抛光过程中当上抛光头10和下抛光头20产生的压力挤压胶圈602时会产生压缩变形，从而造成硅片W边缘的抛光量增加，进而形成边缘塌边现象。
基于上述阐述，本发明实施例期望提供一种通过改进胶圈结构以改善硅片W边缘塌边现象的技术方案。参见图3，其示出了本发明实施例提供的一种硅片的双面抛光用的载具60，所述载具60包括：
呈圆盘状且具备圆形开口的本体601；
布设在所述本体601的圆形开口内周一圈且呈圆环状的缓冲单元31，所述缓冲单元31被构造成被挤压发生变形之后仍能够使得硅片W边缘的抛光量不超过目标抛光量。
对于图3所示的载具60，在一些可能的实施方式中，如图4所示，所述缓冲单元31被构造成夹心结构状，所述夹心结构状的缓冲单元31包含第一夹层结构41，以及，完全包裹于所述第一夹层结构41外周的第二夹层结构42。
对于上述的实施方式，在一些示例中，所述第一夹层结构41为硬质材料，其中，硬质材料可采用碳氮化合物或合金例如不锈钢、碳化钨等，所述第二夹层结构42为软质材料，例如树脂、橡胶等材料，由此在双面抛光过程中，第二夹层结构42与硅片W的边缘相接触，当上抛光头10和下抛光头20同时抛光硅片W且对缓冲单元31产生挤压时，第一夹层结构41能够抵抗上抛光头10和下抛光头20的挤压，从而缩小了第二夹层结构42由于挤压所产生的压缩形变量，进而避免了双面抛光过程中硅片W边缘的抛光量超过目标抛光量，由此避免形成塌边现象。
对于上述的实施方式，在一些示例中，所述夹心结构状的缓冲单元31被设置成在挤压变形之后的高度与所述硅片W边缘抛光后的目标高度相同。可以理解地，在双面抛光过程中，当第二夹层结构42发生压缩变形，一方面为了使得硅片W边缘的抛光量不超过目标抛光量，另一方面为了使得抛光后的硅片W满足规格要求，在具体实施过程中设置夹心结构在被挤压变形之后的高度与硅片W边缘抛光后的目标高度相同。
对于图3所示的载具60，在一些可能的实施方式中，如图5所示，所述缓冲单元31被构造成三明治结构状，所述三明治结构状的缓冲单元31包括中间层结构51，以及，设置于所述中间层结构51两侧的外层结构52。
对于上述的实施方式，在一些示例中，所述中间层结构51为硬质材料，其中，硬质材料可采用碳氮化合物或合金例如不锈钢、碳化钨等，所述外层结构52为软质材料，例如树脂、橡胶等材料，由此在双面抛光过程中，外层结构52与硅片W的边缘相接触，当上抛光头10和下抛光头20同时抛光硅片W且对缓冲单元31产生挤压时，中间层结构51能够抵抗上抛光头10和下抛光头20的挤压，使得外层结构51能够产生极小的压缩变形或者不产生压缩变形，进而避免了双面抛光过程中硅片W边缘的抛光量超过目标抛光量，由此避免形成塌边现象。
对于上述的实施方式，在一些示例中，所述三明治结构状的缓冲单元31的高度与所述硅片W边缘抛光后的目标高度相同。可以理解地，在双面抛光过程中，当上抛光头10和下抛光头20对硅片W进行抛光时，由于中间层结构51为硬质材料，能够抵抗上抛光头10与下抛光头20所产生的挤压，同时，一方面为了使得硅片W边缘的抛光量不超过目标抛光量，另一方面为了使得抛光后的硅片W满足规格要求，在具体实施过程中设置三明治结构的高度与硅片W边缘抛光后的目标高度相同。
可以理解地，对于图4和图5所示的缓冲单元31的结构，能够通过降低其自身的压缩变形量来避免硅片W边缘出现抛光量增加的情况，进而避免了塌边现象的产生。
对于图3所示的载具60，在一些可能的实施方式中，如图6所示，所述缓冲单元31被构造成与所述硅片边缘相接触的部分311的高度高于所述缓冲单元本体312的高度。可以理解地，缓冲单元31为软质材料，在具体实施过程中，主要是由于缓冲单元31中与硅片W边缘相接触的部分311被上抛光头10和下抛光头20挤压产生了压缩变形，使得其高度低于了硅片W边缘的高度，进而导致硅片W边缘的抛光量增加，因此，在本发明实施例中，将缓冲单元31中与硅片W边缘相接触的部分311的高度设置高于其本体312的高度，从而使得即使在双面抛光过程中缓冲单元31中与硅片W边缘相接触的部分311被挤压产生了压缩变形量，也不会发生由于其高度低于硅片W边缘的高度所造成的塌边现象。
为了能够获得更好地抛光效果，对于上述的实施方式，在一些示例中，所述缓冲单元31中与所述硅片边缘相接触的部分311被构造成在挤压变形之后的高度与所述硅片边缘抛光后的目标高度相同。
可以理解地，对于图6所示的缓冲单元31的结构，由于缓冲单元31中与所述硅片边缘相接触的部分311的高度较高，因此在抛光过程中即使其因受到挤压产生了压缩形变，也能够保证其压缩变形后的高度与硅片W边缘抛光后的目标高度相同，因此也不会影响硅片W边缘的抛光量，进而避免了塌边现象的产生。
对于本发明实施例提供的载具60，利用缓冲单元31不同的结构，提高缓冲单元31在双面抛光过程中的支撑效果，以降低由于挤压而造成的压缩形变，从而保证了硅片W边缘的抛光量不超过目标抛光量，避免了塌边现象的发生。
参见图7，其示出了本发明实施例提供的一种硅片的双面抛光用的装置1，所述装置1包括：
在上、下方向相对设置的上抛光头10和下抛光头20；
分别设置在所述上抛光头10的下面及所述下抛光头20的上面的抛光垫30；
安装在所述上抛光头10和所述下抛光头10之间的中心部处的中心齿轮40；
安装在所述上抛光头10和所述下抛光头20之间的周缘部处的内齿轮50；
根据权利要求1至9任一项所述的载具60。
需要说明的是：本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种硅片的双面抛光用的载具，其特征在于，所述载具包括：
呈圆盘状且具备圆形开口的本体；
布设在所述本体的圆形开口内周一圈且呈圆环状的缓冲单元，所述缓冲单元被构造成被挤压产生变形之后仍能够使得硅片边缘的抛光量不超过目标抛光量。
2.根据权利要求1所述的载具，其特征在于，所述缓冲单元被构造成夹心结构状，所述夹心结构状的缓冲单元包含第一夹层结构，以及，完全包裹于所述第一夹层结构外周的第二夹层结构。
3.根据权利要求2所述的载具，其特征在于，所述第一夹层结构为硬质材料，所述第二夹层结构为软质材料。
4.根据权利要求2所述的载具，其特征在于，所述夹心结构状的缓冲单元被设置成在挤压变形之后的高度与所述硅片边缘抛光后的目标高度相同。
5.根据权利要求1所述的载具，其特征在于，所述缓冲单元被构造成三明治结构状，所述三明治结构状的缓冲单元包括中间层结构，以及，设置于所述中间层结构两侧的外层结构。
6.根据权利要求5所述的载具，其特征在于，所述中间层结构为硬质材料，所述外层结构为软质材料。
7.根据权利要求5所述的载具，其特征在于，所述三明治结构状的缓冲单元的高度与所述硅片边缘抛光后的目标高度相同。
8.根据权利要求1所述的载具，其特征在于，所述缓冲单元被构造成与所述硅片边缘相接触的部分的高度高于所述缓冲单元本体的高度。
9.根据权利要求8所述的载具，其特征在于，所述缓冲单元中与所述硅片边缘相接触的部分被构造成在挤压变形之后的高度与所述硅片边缘抛光后的目标高度相同。
10.一种硅片的双面抛光用的装置，其特征在于，所述装置包括：
在上、下方向相对设置的上抛光头和下抛光头；
分别设置在所述上抛光头的下面及所述下抛光头的上面的抛光垫；
安装在所述上抛光头和所述下抛光头之间的中心部处的中心齿轮；
安装在所述上抛光头和所述下抛光头之间的周缘部处的内齿轮；
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| TW202330170A (zh) | 2023-08-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: Room 1-3-029, No. 1888, Xifeng South Road, high tech Zone, Xi'an, Shaanxi 710065 Applicant after: Xi'an Yisiwei Material Technology Co.,Ltd. Address before: Room 1-3-029, No. 1888, Xifeng South Road, high tech Zone, Xi'an, Shaanxi 710065 Applicant before: Xi'an yisiwei Material Technology Co.,Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |