CN116276406B - 一种去除环形氧化层的半导体晶圆抛光装置 - Google Patents

一种去除环形氧化层的半导体晶圆抛光装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种去除环形氧化层的半导体晶圆抛光装置,属于半导体制造加工技术领域,包括半导体晶圆和滑槽,还包括:深度检测机构,用于在抛光时对半导体晶圆的环形氧化层区域的厚度进行检测和区分,在抛光前能够对环形氧化层的区域进行定位操作。该发明,能够自动根据抛光工作的进程自动调节抛光液的喷量,同时工作过程发热时自动增加抛光液喷出量,实现对抛光过程进行自动降温,防止抛光时温度过高的热应力导致半导体晶圆表面疲劳破损层厚度增大,避免出现热应力损伤,同时能够避免抛光工作温度过高导致的抛光液中酸性物质在高温下分解导致的抛光液变质,有效保证了抛光工作的高效稳定进行。

Description

一种去除环形氧化层的半导体晶圆抛光装置
技术领域
本发明涉及半导体制造加工技术领域,具体而言,涉及一种去除环形氧化层的半导体晶圆抛光装置。
背景技术
半导体制造工艺中,晶圆的抛光通常需要经过如下几个步骤:1、粗抛光,即同时对晶圆的正反两面进行抛光。2、在半导体晶圆的正反两面上分别形成环形氧化层,环形氧化层覆盖半导体晶圆正反两面靠近边缘的外圆周区域;3、局部抛光,即对晶圆的边缘部分进行局部的镜面抛光,同时去除环形氧化层。4、精抛光,即对晶圆的正面或正反两面进行镜面抛光。
现有技术公开号为CN114700857A公开了一种可完全去除环形氧化层的半导体晶圆抛光装置,包括:基座、机架、上抛光机构、下抛光机构、端面抛光机构、用于吸附固定半导体晶圆的吸盘和用于驱动吸盘转动从而带动半导体晶圆转动的旋转电机;机架固定至基座的上方;上抛光机构和端面抛光机构安装至机架;下抛光机构和旋转电机安装至基座;吸盘的直径小于半导体晶圆的直径;半导体晶圆位于吸盘上且吸盘吸附半导体晶圆的中部;可完全去除环形氧化层的半导体晶圆抛光装置具有端面抛光状态和边缘抛光状态。本发明的有益效果是:能够在局部抛光过程中,完全去除正反两面的环形氧化层;
但是现有技术仍具有一定的局限性,在对环形氧化层进行抛光去除时,难以对环形氧化层和抛光后的中心区域进行定位,容易导致抛光时对抛光过的区域继续抛光,造成对晶圆表面靠近边缘的部分“过度抛光”,这种过度抛光会影响在晶圆上进行ic制造的产品良率,在被过度抛光的晶圆边缘附近会出现更多的失效裸芯。
如何发明一种去除环形氧化层的半导体晶圆抛光装置来改善这些问题,成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
为了弥补以上不足,本发明提供了一种去除环形氧化层的半导体晶圆抛光装置,旨在改善现有技术无法对环形氧化层区域进行区分定位,导致过度抛光的问题。
本发明是这样实现的:
本发明提供一种去除环形氧化层的半导体晶圆抛光装置,包括半导体晶圆和滑槽,还包括:
深度检测机构,用于在抛光时对半导体晶圆的环形氧化层区域的厚度进行检测和区分,在抛光前能够对环形氧化层的区域进行定位操作;
驱动机构,设置于深度检测机构的内部,在深度检测机构朝半导体晶圆的中心移动时,通过设置于深度检测机构内部第一密封滑块和第二密封滑块的位移量的偏差,能够对环形氧化层区域实现定位操作,同时在环形氧化层抛光至与中心区域相同厚度时,自动停止抛光;
排液机构,设置于深度检测机构的底部,在抛光过程中能够持续提供抛光液,同时,当抛光时温度过高时,能够改变抛光液的喷洒量对半导体晶圆提供保护。
优选地,滑槽的内侧限位滑动连接有直线电机,直线电机的底部设置有控制中心,控制中心的侧壁固定安装有驱动电机,驱动电机的输出端设置有抛光辊,滑槽通过滑道设置有与抛光辊平行设计的深度检测机构,深度检测机构的内部设置有驱动机构,驱动机构包括第一密封腔和第二密封腔,第一密封腔和第二密封腔开设于深度检测机构的内部且连通,第一密封腔和第二密封腔在深度检测机构的内部均匀分布设计有多组,与控制中心相距最远的第一密封腔的内部限位密封活动套接有第一滑动块,且第一滑动块和第一密封腔的内部之间设置有复位弹簧,第一滑动块的底部设置有滚珠,第二密封腔的内部限位密封活动套接有第一密封滑块,第二密封腔的外侧壁位于深度检测机构的内部限位滑动套接有第一活动磁环,第一活动磁环的侧壁固定安装有第一导电杆,除与控制中心相距最远的一组第一密封腔外,其余的第一密封腔内部限位密封滑动连接有第二滑动块,且与该组第一密封腔相连通的第二密封腔的内部限位密封滑动连接有第二密封滑块,该组第一密封腔的外侧壁限位密封滑动套接有第二活动磁环,第二活动磁环的侧壁连接有第二导电杆,且第二滑动块和第一密封腔的内部之间也设置有缓冲弹簧。
优选地,第一密封滑块和第二密封滑块均为永磁体材质构建,第一活动磁环、第二活动磁环、第一导电杆和第二导电杆为铁制材质构建。
优选地,深度检测机构的内部与控制中心相距最远和与控制中心相距最近的两组第二密封腔的侧壁设置有导电片,导电片分别与第一活动磁环和第二活动磁环相接触,且导电片与控制中心保持电连接。
优选地,排液机构包括空心转轴,空心转轴通过密封轴承与第二滑动块保持转动连接,空心转轴的外部设置有排液辊,第二滑动块贴近深度检测机构的一侧设置有进液管组,深度检测机构的内部设置有与进液管组相匹配的供液管组,深度检测机构的表面连接有一组与供液管组相连通的供液软管,排液辊的内部开设有多组同时与空心转轴内腔和排液辊外部相连通的排液管,排液辊的内部还开设有密封气腔,排液管的内部固定安装有固定滤板,固定滤板的表面开设有均匀间隔分布的第一滤孔和第二滤孔,排液辊的内部限位密封活动套接有活动滤板,活动滤板的一端与密封气腔的内部相连通,且活动滤板和排液辊相接触部分保持气密性,活动滤板的表面还开设有上滤孔,活动滤板的底部弹性连接有清理辊。
优选地,第一滤孔的孔径小于第二滤孔的孔径。
优选地,上滤孔和清理辊的间隔与第一滤孔和第二滤孔的间隔距离相同。
优选地,上滤孔的孔径大于第一滤孔和第二滤孔的孔径。
优选地,清理辊的底部设置有柔性刷毛。
优选地,进液管组汇集成一组管道与空心转轴的内部相连通,且进液管组与供液管组相贴近的一侧为多组均匀分布的管口构成,且管口由上至下直径依次变大,且第二滑动块与深度检测机构相接触部分保持密封。
本发明的有益效果是:
能够自动根据抛光工作的进程自动调节抛光液的喷量,同时工作过程发热时自动增加抛光液喷出量,实现对抛光过程进行自动降温,防止抛光时温度过高的热应力导致半导体晶圆表面疲劳破损层厚度增大,避免出现热应力损伤,同时能够避免抛光工作温度过高导致的抛光液中酸性物质在高温下分解导致的抛光液变质,有效保证了抛光工作的高效稳定进行,同时能够对半导体晶圆提供保护,避免半导体晶圆表面出现损伤,有效降低了次品率,提高了半导体晶圆抛光加工的经济效益,同时在活动滤板移动过程中,清理辊还能够在弹性作用下伸出对第一滤孔进行疏通清理,防止抛光液中的碎屑导致堵塞,保证了固定滤板的流通性;
通过第一密封滑块和第二密封滑块的移动实现了对氧化层的定位,同时由于抛光辊抛光工作区域末端与滚珠相平齐,因此,滚珠对环形氧化层的定位刚好适用于抛光工作区域,避免抛光时对抛光过的区域继续抛光,减少过度抛光出现的失效裸芯,有效保证了抛光加工的良品率和经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还能够根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施方式提供的一种去除环形氧化层的半导体晶圆抛光装置整体结构示意图;
图2是本发明实施方式提供的一种去除环形氧化层的半导体晶圆抛光装置深度检测机构的内部结构示意图;
图3是本发明实施方式提供的一种去除环形氧化层的半导体晶圆抛光装置第二滑动块的内部结构示意图;
图4是本发明实施方式图3的A处放大示意图;
图5是本发明实施方式提供的一种去除环形氧化层的半导体晶圆抛光装置工作时深度检测机构的内部结构示意图;
图6是本发明实图5的B处放大示意图;
图7是本发明实施方式提供的一种去除环形氧化层的半导体晶圆抛光装置工作时深度检测机构的内部结构示意图;
图8是本发明实施方式图7的C处放大示意图;
图9是本发明实施方式提供的一种去除环形氧化层的半导体晶圆抛光装置活动滤板和固定滤板的截面结构示意图;
图10是本发明实施方式提供的一种去除环形氧化层的半导体晶圆抛光装置活动滤板和固定滤板的截面结构示意图。
图中:1、半导体晶圆;2、滑槽;3、直线电机;4、控制中心;5、深度检测机构;41、驱动电机;42、抛光辊;51、供液软管;52、驱动机构;53、滚珠;54、第二滑动块;55、进液管组;56、排液机构;511、供液管组;521、第一密封腔;522、第二密封腔;523、第一滑动块;524、第一密封滑块;525、第一活动磁环;526、第一导电杆;527、第二密封滑块;528、第二活动磁环;529、第二导电杆;561、空心转轴;562、排液辊;563、排液管;564、密封气腔;565、活动滤板;566、固定滤板;567、上滤孔;568、清理辊;569、第一滤孔;570、第二滤孔。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
实施例
参照图1-10,一种去除环形氧化层的半导体晶圆抛光装置,包括半导体晶圆1和滑槽2,还包括:
深度检测机构5,用于在抛光时对半导体晶圆1的环形氧化层区域的厚度进行检测和区分,在抛光前能够对环形氧化层的区域进行定位操作;
驱动机构52,设置于深度检测机构5的内部,在深度检测机构5朝半导体晶圆1的中心移动时,通过设置于深度检测机构5内部第一密封滑块524和第二密封滑块527的位移量的偏差,能够对环形氧化层区域实现定位操作,同时在环形氧化层抛光至与中心区域相同厚度时,自动停止抛光;
排液机构56,设置于深度检测机构5的底部,在抛光过程中能够持续提供抛光液,同时,当抛光时温度过高时,能够改变抛光液的喷洒量对半导体晶圆1提供保护。
参照图2-5,滑槽2的内侧限位滑动连接有直线电机3,直线电机3的底部设置有控制中心4,控制中心4的侧壁固定安装有驱动电机41,驱动电机41的输出端设置有抛光辊42,滑槽2通过滑道设置有与抛光辊42平行设计的深度检测机构5,深度检测机构5的内部设置有驱动机构52,驱动机构52包括第一密封腔521和第二密封腔522,第一密封腔521和第二密封腔522开设于深度检测机构5的内部且连通,第一密封腔521和第二密封腔522在深度检测机构5的内部均匀分布设计有多组,与控制中心4相距最远的第一密封腔521的内部限位密封活动套接有第一滑动块523,且第一滑动块523和第一密封腔521的内部之间设置有复位弹簧,第一滑动块523的底部设置有滚珠53,第二密封腔522的内部限位密封活动套接有第一密封滑块524,第二密封腔522的外侧壁位于深度检测机构5的内部限位滑动套接有第一活动磁环525,第一活动磁环525的侧壁固定安装有第一导电杆526,除与控制中心4相距最远的一组第一密封腔521外,其余的第一密封腔521内部限位密封滑动连接有第二滑动块54,且与该组第一密封腔521相连通的第二密封腔522的内部限位密封滑动连接有第二密封滑块527,该组第一密封腔521的外侧壁限位密封滑动套接有第二活动磁环528,第二活动磁环528的侧壁连接有第二导电杆529,且第二滑动块54和第一密封腔521的内部之间也设置有缓冲弹簧;
需要说明的是,半导体晶圆1设置于一组转盘之上,在抛光时,能够带动半导体晶圆1转动,而滑槽2设置于一组滑动轨道之上,能够沿滑轨将滑槽2整体朝半导体晶圆1的中心处运动,深度检测机构5通过一组设置与滑槽2侧壁的滑动轨道与滑槽2相连接,而且深度检测机构5的位置确定后,能够通过外接固定螺栓将深度检测机构5的位置固定,同时控制直线电机3滑动带动抛光辊42对半导体晶圆1进行不同深度的抛光;
需要说明的,第一密封腔521的内部轮廓尺寸大于第二密封腔522的内部轮廓尺寸,且第一密封腔521的内部和第二密封腔522、第二密封滑块527之间均填充有液压油,当第一滑动块523和第二滑动块54运动时,由于第一密封腔521的内部轮廓尺寸大于第二密封腔522的内部轮廓尺寸,因此,第一滑动块523和第二滑动块54在第一密封腔521内部移动相同距离能够使第一密封滑块524和第二密封滑块527在第二密封腔522的内部移动更多距离,实现了对第一滑动块523和第二滑动块54行程的放大,因此,本装置,即使环形氧化层和中心区域的厚度相差较小,也能够通过对行程的放大实现对半导体晶圆1抛光区域氧化层厚度的检测。
进一步地,第一密封滑块524和第二密封滑块527均为永磁体材质构建,第一活动磁环525、第二活动磁环528、第一导电杆526和第二导电杆529为铁制材质构建。
需要说明的是,深度检测机构5的内部与控制中心4相距最远和与控制中心4相距最近的两组第二密封腔522的侧壁设置有导电片,导电片分别与第一活动磁环525和第二活动磁环528相接触,且导电片与控制中心4保持电连接。
参照图3-5,排液机构56包括空心转轴561,空心转轴561通过密封轴承与第二滑动块54保持转动连接,空心转轴561的外部设置有排液辊562,第二滑动块54贴近深度检测机构5的一侧设置有进液管组55,深度检测机构5的内部设置有与进液管组55相匹配的供液管组511,深度检测机构5的表面连接有一组与供液管组511相连通的供液软管51,排液辊562的内部开设有多组同时与空心转轴561内腔和排液辊562外部相连通的排液管563,排液辊562的内部还开设有密封气腔564,排液管563的内部固定安装有固定滤板566,固定滤板566的表面开设有均匀间隔分布的第一滤孔569和第二滤孔570,排液辊562的内部限位密封活动套接有活动滤板565,活动滤板565的一端与密封气腔564的内部相连通,且活动滤板565和排液辊562相接触部分保持气密性,活动滤板565的表面还开设有上滤孔567,活动滤板565的底部弹性连接有清理辊568;
需要说明的是,供液软管51的另一端与外部供液泵连通,能够通过供液软管51对深度检测机构5的内部持续提供抛光液。
进一步地,第一滤孔569的孔径小于第二滤孔570的孔径。
更进一步地,上滤孔567和清理辊568的间隔与第一滤孔569和第二滤孔570的间隔距离相同。
需要说明的是,上滤孔567的孔径大于第一滤孔569和第二滤孔570的孔径。
进一步地,清理辊568的底部设置有柔性刷毛。
参照图6,其特征在于,进液管组55汇集成一组管道与空心转轴561的内部相连通,且进液管组55与供液管组511相贴近的一侧为多组均匀分布的管口构成,且管口由上至下直径依次变大,且第二滑动块54与深度检测机构5相接触部分保持密封。
该一种去除环形氧化层的半导体晶圆抛光装置的工作原理:
首先,通过控制直线电机3带动控制中心4整体下降,直至抛光辊42与半导体晶圆1表面相接触,且深度检测机构5与半导体晶圆1保持一定压力,此时第一滑动块523和第二滑动块54受到的压力相等,第一密封腔521内部压力相同,液压将第一密封滑块524和第二密封滑块527提升的高度相同,第一导电杆526和第二导电杆529保持接触状态,第一活动磁环525、第一导电杆526、第二活动磁环528和第二导电杆529整体为一组通路,然后控制滑槽2在滑道上缓慢朝半导体晶圆1的中心方向移动,参照图5,当滚珠53移动经过半导体晶圆1的环形氧化层,与抛光过的中心层相接触时,由于抛光过的中心层去除氧化层后更薄,此时滚珠53在弹力作用下下降与半导体晶圆1的中心层相接触,此时第一密封滑块524下降并在磁力作用下带动第一导电杆526和第一活动磁环525下降,使得第一导电杆526和第二密封滑块527脱离接触,装置整体断路,说明此时滚珠53和第二滑动块54所处的区域分别为半导体晶圆1的中心层和边缘环形氧化层,实现了对氧化层的定位,同时由于抛光辊42抛光工作区域末端与滚珠53相平齐,因此,滚珠53对环形氧化层的定位刚好适用于抛光工作区域,避免抛光时对抛光过的区域继续抛光,减少过度抛光出现的失效裸芯,有效保证了抛光加工的良品率和经济效益;
然后控制半导体晶圆1均匀缓速转动,同时驱动电机41启动带动抛光辊42转动,对半导体晶圆1的氧化层进行抛光,同时,在抛光过程中控制直线电机3缓慢下移,使抛光辊42始终与半导体晶圆1保持良好的接触状态,保证抛光工作的稳定进行;
在抛光过程中,抛光液通过供液管组511和进液管组55进入空心转轴561内部,通过排液管563排出,参照图5和图6,在刚开始抛光时,进液管组55和供液管组511相贴合连通的管的数量较多,通过供液管组511和进液管组55之间的连通能够对第二滑动块54提供较多量的抛光液,能够在抛光初期提供稳定足量的抛光液,使抛光液中的颗粒满足抛光辊42与半导体晶圆1之间的摩擦抛光效果,保证抛光工作的稳定进行,同时,当抛光工作进行继续进行至半导体晶圆1的环形氧化层区域变薄后,参照图7和图8,此时由于第二滑动块54在弹力作用下下降,进液管组55和供液管组511之间的对准的管口数量变小,则通过供液管组511和进液管组55对第二滑动块54抛光液供给的流通截面积变小,进而使抛光液流量变小,防止抛光液的量过大,导致抛光液中的颗粒数量过多,导致半导体晶圆1的表面受到过多的刮擦和剥离,容易导致过度抛光,造成半导体晶圆1的表面损伤和次品率,同时能够避免抛光液过多导致半导体晶圆1表面出现抛光液薄膜,导致抛光辊42抛光工作时的粘着力和耐久性变差,影响抛光效果,还容易出现划痕,影响半导体晶圆1的质量;
同时需要说明的是,抛光液流经排液管563时,参照图9,抛光液通过上滤孔567和第一滤孔569的过滤排出,通过过滤能够避免抛光液中出现大颗粒和碎屑,导致半导体晶圆1表面出现划痕,保证了半导体晶圆1的抛光加工质量,在抛光工作进行过程中,当抛光辊42与半导体晶圆1之间的摩擦导致半导体晶圆1抛光部位发热时,由于密封气腔564与半导体晶圆1贴近,热量能够使密封气腔564内部的气体受热膨胀,进而通过膨胀的气体推动活动滤板565移动,参照图10,此时活动滤板565与排液辊562相抵紧,此时活动滤板565移动至上滤孔567与第二滤孔570相连通,由于第二滤孔570的孔径大于第一滤孔569的孔径,因此活动滤板565和固定滤板566的流通截面变大,使通过排液管563流出的抛光液量增加,实现自动根据抛光工作情况在发热时自动增加抛光液喷出量,实现对抛光过程进行自动降温,防止抛光时温度过高的热应力导致半导体晶圆1表面疲劳破损层厚度增大,避免出现热应力损伤,同时能够避免抛光工作温度过高导致的抛光液中酸性物质在高温下分解导致的抛光液变质,有效保证了抛光工作的高效稳定进行,同时能够对半导体晶圆1提供保护,避免半导体晶圆1表面出现损伤,有效降低了次品率,提高了半导体晶圆1抛光加工的经济效益,同时在活动滤板565移动过程中,清理辊568还能够在弹性作用下伸出对第一滤孔569进行疏通清理,防止抛光液中的碎屑导致堵塞,保证了固定滤板566的流通性;
当环形氧化层抛光至与中心区域厚度相同时,此时在弹性作用下,第二滑动块54与第一滑动块523的伸出距离相等,而第二密封滑块527也移动至与第一密封滑块524相同高度,进而带动第二活动磁环528和第二导电杆529与第一活动磁环525和第一导电杆526处于同一高度且第二导电杆529和第一导电杆526相接触,第一活动磁环525、第一导电杆526、第二活动磁环528和第二导电杆529整体为一组通路,说明环形氧化层区域抛光至与中心区域相同程度,通过控制中心4停止继续抛光,抛光工作完成。
需要说明的是,电机具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定,具体选型计算方法采用本领域现有技术,故不再详细赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明能够有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种去除环形氧化层的半导体晶圆抛光装置,包括半导体晶圆(1)和滑槽(2),其特征在于,还包括:
深度检测机构(5),用于在抛光时对半导体晶圆(1)的环形氧化层区域的厚度进行检测和区分,在抛光前能够对环形氧化层的区域进行定位操作,所述滑槽(2)的内侧限位滑动连接有直线电机(3),所述直线电机(3)的底部设置有控制中心(4),所述控制中心(4)的侧壁固定安装有驱动电机(41),所述驱动电机(41)的输出端设置有抛光辊(42),所述滑槽(2)通过滑道设置有与抛光辊(42)平行设计的深度检测机构(5),所述深度检测机构(5)的内部设置有驱动机构(52),所述驱动机构(52)包括第一密封腔(521)和第二密封腔(522),所述第一密封腔(521)和第二密封腔(522)开设于深度检测机构(5)的内部且连通,所述第一密封腔(521)和第二密封腔(522)在深度检测机构(5)的内部均匀分布设计有多组,与所述控制中心(4)相距最远的第一密封腔(521)的内部限位密封活动套接有第一滑动块(523),且所述第一滑动块(523)和第一密封腔(521)的内部之间设置有复位弹簧,所述第一滑动块(523)的底部设置有滚珠(53),所述第二密封腔(522)的内部限位密封活动套接有第一密封滑块(524),所述第二密封腔(522)的外侧壁位于深度检测机构(5)的内部限位滑动套接有第一活动磁环(525),所述第一活动磁环(525)的侧壁固定安装有第一导电杆(526),除与所述控制中心(4)相距最远的一组第一密封腔(521)外,其余的所述第一密封腔(521)内部限位密封滑动连接有第二滑动块(54),且与该组第一密封腔(521)相连通的第二密封腔(522)的内部限位密封滑动连接有第二密封滑块(527),该组第一密封腔(521)的外侧壁限位密封滑动套接有第二活动磁环(528),所述第二活动磁环(528)的侧壁连接有第二导电杆(529),且所述第二滑动块(54)和第一密封腔(521)的内部之间也设置有缓冲弹簧,所述第一密封滑块(524)和第二密封滑块(527)均为永磁体材质构建,所述第一活动磁环(525)、第二活动磁环(528)、第一导电杆(526)和第二导电杆(529)为铁制材质构建,所述深度检测机构(5)的内部与控制中心(4)相距最远和与控制中心(4)相距最近的两组第二密封腔(522)的侧壁设置有导电片,所述导电片分别与第一活动磁环(525)和第二活动磁环(528)相接触,且所述导电片与控制中心(4)保持电连接;
驱动机构(52),设置于深度检测机构(5)的内部,在深度检测机构(5)朝半导体晶圆(1)的中心移动时,通过设置于深度检测机构(5)内部第一密封滑块(524)和第二密封滑块(527)的位移量的偏差,能够对环形氧化层区域实现定位操作,同时在环形氧化层抛光至与中心区域相同厚度时,自动停止抛光;
排液机构(56),设置于深度检测机构(5)的底部,在抛光过程中能够持续提供抛光液,同时,当抛光时温度过高时,能够改变抛光液的喷洒量对半导体晶圆(1)提供保护,所述排液机构(56)包括空心转轴(561),所述空心转轴(561)通过密封轴承与第二滑动块(54)保持转动连接,所述空心转轴(561)的外部设置有排液辊(562),所述第二滑动块(54)贴近深度检测机构(5)的一侧设置有进液管组(55),所述深度检测机构(5)的内部设置有与进液管组(55)相匹配的供液管组(511),所述深度检测机构(5)的表面连接有一组与供液管组(511)相连通的供液软管(51),所述排液辊(562)的内部开设有多组同时与空心转轴(561)内腔和排液辊(562)外部相连通的排液管(563),所述排液辊(562)的内部还开设有密封气腔(564),所述排液管(563)的内部固定安装有固定滤板(566),所述固定滤板(566)的表面开设有均匀间隔分布的第一滤孔(569)和第二滤孔(570),所述排液辊(562)的内部限位密封活动套接有活动滤板(565),所述活动滤板(565)的一端与密封气腔(564)的内部相连通,且所述活动滤板(565)和排液辊(562)相接触部分保持气密性,所述活动滤板(565)的表面还开设有上滤孔(567),所述活动滤板(565)的底部弹性连接有清理辊(568)。
2.根据权利要求1所述的一种去除环形氧化层的半导体晶圆抛光装置,其特征在于,所述第一滤孔(569)的孔径小于第二滤孔(570)的孔径。
3.根据权利要求1所述的一种去除环形氧化层的半导体晶圆抛光装置,其特征在于,所述上滤孔(567)和清理辊(568)的间隔与第一滤孔(569)和第二滤孔(570)的间隔距离相同。
4.根据权利要求1所述的一种去除环形氧化层的半导体晶圆抛光装置,其特征在于,所述上滤孔(567)的孔径大于第一滤孔(569)和第二滤孔(570)的孔径。
5.根据权利要求1所述的一种去除环形氧化层的半导体晶圆抛光装置,其特征在于,所述清理辊(568)的底部设置有柔性刷毛。
6.根据权利要求1所述的一种去除环形氧化层的半导体晶圆抛光装置,其特征在于,所述进液管组(55)汇集成一组管道与空心转轴(561)的内部相连通,且所述进液管组(55)与供液管组(511)相贴近的一侧为多组均匀分布的管口构成,且管口由上至下直径依次变大,且所述第二滑动块(54)与深度检测机构(5)相接触部分保持密封。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101292331A (zh) * 2005-11-25 2008-10-22 斗山Mecatec有限公司 用于半导体晶片的化学机械抛光设备的装载装置
CN204819116U (zh) * 2014-07-01 2015-12-02 K.C.科技股份有限公司 化学机械抛光装置
CN111430230A (zh) * 2020-06-10 2020-07-17 清华大学 基板减薄方法、基板减薄设备及其操作方法
CN213917712U (zh) * 2020-12-04 2021-08-10 华海清科(北京)科技有限公司 一种化学机械抛光装置
CN114473822A (zh) * 2022-04-15 2022-05-13 四川明泰微电子科技股份有限公司 一种晶圆减薄抛光装置
CN114833660A (zh) * 2022-05-20 2022-08-02 江苏爱矽半导体科技有限公司 一种晶圆减薄设备及其使用方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101292331A (zh) * 2005-11-25 2008-10-22 斗山Mecatec有限公司 用于半导体晶片的化学机械抛光设备的装载装置
CN204819116U (zh) * 2014-07-01 2015-12-02 K.C.科技股份有限公司 化学机械抛光装置
CN111430230A (zh) * 2020-06-10 2020-07-17 清华大学 基板减薄方法、基板减薄设备及其操作方法
CN213917712U (zh) * 2020-12-04 2021-08-10 华海清科(北京)科技有限公司 一种化学机械抛光装置
CN114473822A (zh) * 2022-04-15 2022-05-13 四川明泰微电子科技股份有限公司 一种晶圆减薄抛光装置
CN114833660A (zh) * 2022-05-20 2022-08-02 江苏爱矽半导体科技有限公司 一种晶圆减薄设备及其使用方法

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