CN116100461A - 晶圆抛光装置及系统、工艺和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了晶圆抛光装置及系统、工艺和应用，晶圆抛光装置包括用于晶圆正面抛光的转盘，所述转盘的外壁上设置有衬垫，所述衬垫为环形结构，所述衬垫的外壁设置有与晶圆侧壁匹配的环形槽，所述环形槽能够接收来自于转盘上端面经过离心作用外溢的研磨剂。本发明所述晶圆抛光装置能够实现对晶圆端面进行抛光的同时对晶圆侧壁进行抛光，解决现有技术额外增加清除晶片侧壁颗粒杂质的CMP工艺导致成本增加，时间较长的问题。

Description

晶圆抛光装置及系统、工艺和应用
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，具体涉及晶圆抛光装置及系统、工艺和应用。
背景技术
Chemical mechanical polishing（CMP）工艺是对晶片进行抛光的工艺，主要包括第一次抛光和第二次抛光，第一次抛光和第二次抛光分别对晶片的两个端面进行抛光。晶片经过CMP工艺处理后，在其侧壁仍然会残留颗粒杂质，残留的颗粒杂质会在photo工艺（光刻工艺）中诱发散焦，导致成品不良率增加，从而导致晶片的产量下降。
采用刷除方式无法完全清除颗粒杂质，现有技术中，为了解决上述问题，通常是在CMP工艺后增设一个专门用于清除晶片侧壁颗粒杂质的CMP工艺，会导致成本大大增加，且整个晶片的生产时间延长。
发明内容
本发明的目的在于提供晶圆抛光装置，该装置能够实现对晶圆正面进行抛光的同时对晶圆侧壁进行抛光，解决现有技术额外增加清除晶片侧壁颗粒杂质的CMP工艺导致成本增加，时间较长的问题。
此外，本发明还提供基于上述抛光装置的抛光工艺及其应用。
本发明通过下述技术方案实现：
晶圆抛光装置，包括用于晶圆正面抛光的转盘，所述转盘的外壁上设置有衬垫，所述衬垫为环形结构，所述衬垫的外壁设置有与晶圆侧壁匹配的环形槽，所述环形槽能够接收来自于转盘上端面经过离心作用外溢的研磨剂。
本发明所述的晶圆正面是指晶圆的用于加工安装电子器件的一面，所述晶圆的侧壁是指环形侧壁。
本发明通过在现有用于晶圆正面抛光的转盘的侧壁安装一个衬垫，当转盘在进行晶圆的正面抛光时，其上安装的衬垫能够对已经完成正面抛光的晶圆的侧壁进行抛光，而对已经完成正面抛光的晶圆的侧壁进行抛光用的研磨剂直接来自于对晶圆正面抛光的转盘，转盘在转动过程中，其上的用于晶圆正面抛光研磨剂产生离心作用，在离心力的作用下，转盘上的研磨剂外溢至环形槽内，用于对已经完成正面抛光的晶圆的侧壁进行抛光，从而去除晶圆侧壁上的颗粒。
进一步地，所述环形槽靠近转盘上端面的一侧侧壁设置有若干通孔，通过通孔向环形槽内导入研磨剂。
进一步地，环形槽的宽度自槽底部至槽顶部呈逐渐增大趋势。
即环形槽的内壁呈斜面，与晶圆侧壁匹配，使抛光过程中环形槽的内壁与晶圆侧壁接触，从而实现对经完成两个正面抛光的晶圆的侧壁进行抛光。
进一步地，衬垫采用软质材料制成。
当衬垫采用软质材料制成时，才能维持将研磨剂导入环形槽实现对晶圆侧壁的抛光。
进一步地，软质材料为塑料。
进一步地，软质材料为聚安酯。
进一步地，衬垫可拆卸式设置在转盘的外壁上。
一种晶圆抛光系统，包括上述晶圆抛光装置，还包括用于晶圆正面抛光的且相对于晶圆抛光装置独立设置的转盘和用于晶圆侧壁抛光的固定机构；
相对于晶圆抛光装置独立设置的转盘设置在晶圆抛光装置前端，所述固定机构用于安装已经完成正面抛光的晶圆，安装在固定机构上的晶圆的侧壁与环形槽内壁接触，所述晶圆能够在衬垫的作用下在固定机构上转动。
所述固定机构与晶圆的接触位置可采用真空吸附，也可以采用其他现有技术能够实现其上的晶圆在外力作用下能够实现转动。
一种晶圆抛光工艺，将晶圆先置于相对于晶圆抛光装置独立设置的转盘上进行第一次抛光，然后将经过行第一次抛光后的晶圆置于晶圆抛光装置的转盘上进行第二次抛光，在进行第二次抛光的同时对安装在固定机构上已经完成正面抛光的晶圆的侧壁进行抛光。
晶圆抛光装置在晶圆抛光中的应用。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明通过在现有用于晶圆正面抛光的转盘的侧壁安装一个衬垫，当转盘在进行晶圆的正面抛光时，其上安装的衬垫能够对已经完成正面抛光的晶圆的侧壁进行抛光，避免了后续专门独立设计一个用于晶圆的侧壁抛光的抛光步骤，从而减少投资及运营费用。
2、本发明能够对晶圆上的颗粒杂质进行彻底清除，减少photo工艺中的散焦诱发现象，从而有利于提高成品产量。
3、本发明在现有研磨抛光工艺中同时进行晶圆侧壁的研磨抛光，节约了时间成本。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明抛光装置的结构示意图；
图2为本发明抛光工艺示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-转盘，2-衬垫，3-环形槽，4-晶圆，4-固定机构。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1：
如图1所示，晶圆抛光装置，包括用于晶圆4正面抛光的转盘1，所述转盘1的外壁上设置有衬垫2，所述衬垫2为环形结构，所述衬垫2的外壁设置有与晶圆4侧壁匹配的环形槽3，所述环形槽3能够接收来自于转盘1上端面经过离心作用外溢的研磨剂。
在本实施例中，实现向环形槽3内导入研磨剂的方式为：将所述衬垫2采用软质材料制成，所述软质材料可以是聚安酯，在所述环形槽3靠近转盘1上端面的一侧侧壁设置有若干通孔，通过通孔向环形槽3内导入研磨剂。
在本实施例中，所述环形槽3的宽度自槽底部至槽顶部呈逐渐增大趋势，即环形槽3的内侧壁为斜面，与晶圆4的侧壁匹配，使抛光过程中环形槽3的内壁与晶圆4的侧壁接触，从而实现对经完成两个正面抛光的晶圆4的侧壁进行抛光。
在本实施例中，为了实现衬垫2能够适用于不同的晶圆4，将所述衬垫2可拆卸式设置在转盘1的外壁上，可以是通过粘贴的方式，根据晶圆4的不同厚度更换不同的衬垫2。
实施例2：
如图1、图2所示，一种晶圆抛光系统，包括权利要求1-7任一项所述晶圆抛光装置，还包括用于晶圆4正面抛光的且相对于晶圆抛光装置独立设置的转盘1和用于晶圆4侧壁抛光的固定机构5；
相对于晶圆抛光装置独立设置的转盘1设置在晶圆抛光装置前端，所述固定机构5用于安装已经完成正面抛光的晶圆4，安装在固定机构5上的晶圆4的侧壁与环形槽3内壁接触，所述晶圆4能够在衬垫2的作用下在固定机构5上转动，具体地，所述固定机构5与晶圆4采用真空吸附接触。
本实施例的抛光工艺，将晶圆4先置于相对于晶圆抛光装置独立设置的转盘1上进行第一次抛光，然后将经过行第一次抛光后的晶圆4置于晶圆抛光装置的转盘1上进行第二次抛光，在进行第二次抛光的同时对安装在固定机构5上已经完成正面抛光的晶圆4的侧壁进行抛光。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.晶圆抛光装置，包括用于晶圆(4)正面抛光的转盘(1)，其特征在于，所述转盘(1)的外壁上设置有衬垫(2)，所述衬垫(2)为环形结构，所述衬垫(2)的外壁设置有与晶圆(4)侧壁匹配的环形槽(3)，所述环形槽(3)能够接收来自于转盘(1)上端面经过离心作用外溢的研磨剂。
2.根据权利要求1所述的晶圆抛光装置，其特征在于，所述环形槽(3)靠近转盘(1)上端面的一侧侧壁设置有若干通孔，通过通孔向环形槽(3)内导入研磨剂。
3.根据权利要求1所述的晶圆抛光装置，其特征在于，所述环形槽(3)的宽度自槽底部至槽顶部呈逐渐增大趋势。
4.根据权利要求1所述的晶圆抛光装置，其特征在于，所述衬垫(2)采用软质材料制成。
5.根据权利要求4所述的晶圆抛光装置，其特征在于，所述软质材料为塑料。
6.根据权利要求5所述的晶圆抛光装置，其特征在于，所述软质材料为聚安酯。
7.根据权利要求1-6任一项所述的晶圆抛光装置，其特征在于，所述衬垫(2)可拆卸式设置在转盘(1)的外壁上。
8.一种晶圆抛光系统，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述晶圆抛光装置，还包括用于晶圆(4)正面抛光的且相对于晶圆抛光装置独立设置的转盘(1)和用于晶圆(4)侧壁抛光的固定机构(5)；
相对于晶圆抛光装置独立设置的转盘(1)设置在晶圆抛光装置前端，所述固定机构(5)用于安装已经完成正面抛光的晶圆(4)，安装在固定机构(5)上的晶圆(4)的侧壁与环形槽(3)内壁接触，所述晶圆(4)能够在衬垫(2)的作用下在固定机构(5)上转动。
9.基于权利要求8所述晶圆抛光系统的抛光工艺，其特征在于，将晶圆(4)先置于相对于晶圆抛光装置独立设置的转盘(1)上进行第一次抛光，然后将经过行第一次抛光后的晶圆(4)置于晶圆抛光装置的转盘(1)上进行第二次抛光，在进行第二次抛光的同时对安装在固定机构(5)上已经完成正面抛光的晶圆(4)的侧壁进行抛光。
10.如权利要求1-7任一项所述晶圆抛光装置在晶圆(4)抛光中的应用。
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