CN117697554B - 晶圆加工系统、装置、方法及晶圆减薄设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及晶圆减薄技术领域，提供了一种晶圆加工系统、装置、方法及晶圆减薄设备，该晶圆加工系统包括承载台、水射流组件、计算机存储介质；承载台，用于放置经过磨削处理且未经过抛光处理的晶圆，并带动晶圆绕晶圆的轴线方向旋转；水射流组件，用于向晶圆的边缘喷射水流，以去除晶圆的崩边；计算机存储介质用于存储计算机程序产品，该计算机程序产品在执行时用于控制承载台和水射流组件执行如下方法：确定经过磨削处理且未经过抛光处理的晶圆被放置在承载台上；控制承载台带动晶圆绕晶圆的轴线方向转动，并且控制水射流组件向晶圆的边缘喷射水流，以去除晶圆的崩边。

Description

晶圆加工系统、装置、方法及晶圆减薄设备

技术领域

本申请实施例涉及晶圆减薄技术领域，尤其涉及一种晶圆加工系统、装置、方法及晶圆减薄设备。

背景技术

晶圆减薄设备是一种对晶圆进行磨削抛光处理的晶圆加工设备。

目前在进行晶圆加工的过程中，通常首先对上料至晶圆减薄设备的晶圆进行磨削处理，然后将经过磨削处理的晶圆传输至晶圆减薄设备的抛光处理区，以继续对该晶圆进行抛光处理。

但是，在对晶圆进行磨削处理的过程中，由于要将晶圆磨削至较薄的状态，因此晶圆边缘会出现锯齿状的崩边，目前晶圆的崩边在磨削处理之后一般无法去除，以致在进行抛光处理时，崩边容易脱落，使晶圆表面存在微小晶渣，微小晶渣会导致晶圆表面被划伤，晶圆表面较深的划伤经过抛光处理后难以完全去除，并且，在进行抛光处理时，晶圆表面被划伤处的周边会脱落微小晶粒，导致晶圆的污染物工艺指标不达标，故而，对晶圆进行加工的加工质量较差。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种晶圆加工系统、装置、方法及晶圆减薄设备，以至少部分解决上述问题。

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种晶圆加工系统，包括承载台、水射流组件、计算机存储介质；所述承载台，用于放置经过磨削处理且未经过抛光处理的晶圆，并带动所述晶圆绕所述晶圆的轴线方向旋转；所述水射流组件，用于向所述晶圆的边缘喷射水流，以去除所述晶圆的崩边；所述计算机存储介质用于存储计算机程序产品，该计算机程序产品在执行时用于控制所述承载台和所述水射流组件执行如下方法：确定经过磨削处理且未经过抛光处理的晶圆被放置在承载台上；控制所述承载台带动所述晶圆绕所述晶圆的轴线方向转动，并且控制所述水射流组件向所述晶圆的边缘喷射水流，以去除所述晶圆的崩边；其中，水射流组件喷射的用于去除崩边的水流压力为：P=KQ^2η^4/(S^2)，其中，P为压力，Q为流体流量，η为喷嘴效率系数，S为喷嘴口的截面积，K为常数,Q^2表示Q的2次方，η^4表示η的4次方，S^2表示S的2次方。

在第一种可能的实现方式中，结合上述第一方面，所述水射流组件喷射的水流的方向与所述晶圆的轴线方向平行，或者，所述水射流组件喷射水流路径的反向延长线与所述晶圆的轴线相交。

在第二种可能的实现方式中，结合上述第一种可能的实现方式，还包括角度调整机构；所述角度调整机构与所述水射流组件连接，所述角度调整机构用于调整所述水射流组件喷射水流的方向。

在第三种可能的实现方式中，结合上述第一方面，所述水射流组件包括水射流喷嘴和至少一个晶渣清理喷嘴；所述水射流喷嘴，用于向所述晶圆的边缘喷射水流；所述晶渣清理喷嘴，用于向所述晶圆喷射液体和/或气体，以将所述晶圆上的晶渣冲洗至所述晶圆外。

在第四种可能的实现方式中，结合上述第三种可能的实现方式，还包括移动组件；所述移动组件，用于控制所述水射流组件相对于所述承载台移动；所述水射流组件还包括防护罩，所述水射流喷嘴和所述至少一个晶渣清理喷嘴位于所述防护罩内，所述防护罩的一端开口；所述水射流组件，用于在所述移动组件带动所述水射流组件移动至所述防护罩处于第一状态或第二状态后，控制所述水射流喷嘴向所述晶圆的边缘喷射水流，并控制所述至少一个晶渣清理喷嘴向所述晶圆喷射液体和/或气体，所述第一状态为所述防护罩的开口端与所述晶圆的磨削面抵接，所述第二状态为所述防护罩的开口端与所述晶圆的磨削面之间距离小于或等于预设间距。

在第五种可能的实现方式中，结合上述第四种可能的实现方式，所述防护罩包括罩体和软性条，所述软性条的硬度小于所述晶圆的硬度；所述罩体的一端开口，所述软性条连接在所述罩体的开口端；所述防护罩的开口端与所述晶圆的磨削面抵接时所述软性条与所述晶圆的磨削面抵接。

在第六种可能的实现方式中，结合上述第三种可能的实现方式、第四种可能的实现方式或第五种可能的实现方式，所述水射流组件包括第一晶渣清理喷嘴、第二晶渣清理喷嘴、第三晶渣清理喷嘴和第四晶渣清理喷嘴；所述第一晶渣清理喷嘴，用于向所述晶圆的圆心处喷射液体和/或气体；所述第二晶渣清理喷嘴和所述第三晶渣清理喷嘴分布于所述水射流喷嘴与所述第一晶渣清理喷嘴的连线两侧，所述第二晶渣清理喷嘴和所述第三晶渣清理喷嘴用于向所述晶圆的边缘喷射液体和/或气体；所述第四晶渣清理喷嘴位于所述水射流喷嘴与所述第一晶渣清理喷嘴的连线上，所述第四晶渣清理喷嘴用于向所述晶圆的边缘区域喷射液体和/或气体。

在第七种可能的实现方式中，结合上述第三种可能的实现方式、第四种可能的实现方式或第五种可能的实现方式，所述水射流喷嘴内开设有水流通道；所述水流通道包括第一流动通道、第二流动通道和第三流动通道，所述第一流动通道、所述第二流动通道和所述第三流动通道沿所述水射流喷嘴内水的流动方向依次连通；所述第一流动通道的内径、第二流动通道的内径和所述第三流动通道的内径依次减小。

在第八种可能的实现方式中，结合上述第七种可能的实现方式，所述水流通道还包括第一连通通道和第二连通通道；所述第一连通通道设置在所述第一流动通道和所述第二流动通道之间，所述第一连通通道的内径沿着所述水射流喷嘴内水的流动方向逐渐减小；所述第二连通通道设置在所述第二流动通道和所述第三流动通道之间，所述第二连通通道的内径沿着所述水射流喷嘴内水的流动方向逐渐减小。

根据本申请实施例的第二方面，提供了一种晶圆加工装置，包括承载台、水射流组件；所述承载台，用于放置经过磨削处理且未经过抛光处理的晶圆，并带动所述晶圆绕所述晶圆的轴线方向旋转；所述水射流组件，用于在所述承载台带动所述晶圆绕所述晶圆的轴线方向转动时，向所述晶圆的边缘喷射水流，以去除所述晶圆的崩边；其中，水射流组件喷射的用于去除崩边的水流压力为：P=KQ^2η^4/(S^2)，其中，P为压力，Q为流体流量，η为喷嘴效率系数，S为喷嘴口的截面积，K为常数,Q^2表示Q的2次方，η^4表示η的4次方，S^2表示S的2次方。

根据本申请实施例的第三方面，提供了一种晶圆加工方法，包括：将经过磨削处理且未经过抛光处理的晶圆放置在承载台上；控制所述承载台带动所述晶圆绕所述晶圆的轴线方向转动；控制水射流组件向所述晶圆的边缘喷射水流，以去除所述晶圆的崩边。

在第九种可能的实现方式中，结合上述第二方面，所述控制水射流组件向所述晶圆的边缘喷射水流，包括：通过移动组件带动所述水射流组件向靠近所述晶圆的方向移动，直至所述水射流组件包括的防护罩处于第一状态或第二状态，其中，所述第一状态为所述防护罩的开口端与所述晶圆的磨削面抵接，所述第二状态为所述防护罩的开口端与所述晶圆的磨削面之间距离小于或等于预设间距；控制所述水射流组件包括的水射流喷嘴向所述晶圆的边缘喷射水流。

根据本申请实施例的第四方面，提供了一种晶圆减薄设备，包括：前端模块，位于所述晶圆减薄设备的前端，用于实现晶圆的进出；磨削模块，位于所述晶圆减薄设备的末端，用于晶圆的磨削；抛光清洗模块，位于所述前端模块与所述磨削模块之间，用于晶圆的化学机械抛光和清洗；如第一方面或第一方面的任一实现方式所述的晶圆加工装置，设置在磨削模块上。

根据本申请实施例提供的晶圆加工系统，在使用其的过程中，对于经过磨削处理且未经过抛光处理的晶圆，将其放置在承载台上，再控制承载台带动晶圆绕晶圆的轴线方向转动，然后控制水射流组件向晶圆的边缘喷射水流，持续一段时间后，晶圆的崩边即可被水射流组件所喷射水流冲掉，以去除晶圆的崩边。由此，本申请实施例中通过采用承载台和水射流组件，可以在抛光处理之前对晶圆在磨削处理时产生的崩边进行去除，以使对晶圆进行抛光处理时，减小由于崩边脱落而使晶圆表面存在晶渣的可能性，进而可以减小晶圆表面被晶渣划伤的可能性，还可以减小抛光处理时晶圆表面的划伤处脱落微小晶粒的可能性，提高晶圆的污染物工艺指标达标率，因此，可以提高对晶圆进行加工时的加工质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一个实施例的晶圆加工装置的示意图；

图2是本申请一个实施例的水射流组件的剖面图；

图3是本申请一个实施例的水射流喷嘴的剖面图；

图4是本申请一个实施例的晶渣清理喷嘴的位置示意图；

图5是本申请一个实施例的水射流喷嘴的位置示意图；

图6是本申请一个实施例的晶圆加工方法的流程图；

图7是本申请一个实施例的控制水射流组件的流程图；

图8是本申请一个实施例的晶圆减薄设备的示意图；

图9是本申请一个实施例的晶圆加工系统的示意图。

附图标记说明：

1、承载台；2、水射流组件；21、水射流喷嘴；211、水流通道；2111、第一流动通道；2112、第二流动通道；2113、第三流动通道；2114、第一连通通道；2115、第二连通通道；22、晶渣清理喷嘴；221、第一晶渣清理喷嘴；222、第二晶渣清理喷嘴；223、第三晶渣清理喷嘴；224、第四晶渣清理喷嘴；23、进液机构；24、进液转接机构；25、喷嘴连接机构；26、防护罩；261、罩体；262、软性条；3、晶圆；4、角度调整机构；5、移动组件；51、升降机构；52、横移机构；6、前端模块；61、第二机械手；7、磨削模块；71、磨削主轴；72、晶圆磨削承载台；73、前端测量装置；8、抛光清洗模块；81、第一机械手；82、清洁模块；83、干燥模块；84、后端测量装置；85、抛光模块；9、工作台；10、计算机存储介质。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本申请实施例中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请实施例保护的范围。

下面结合附图对本申请实施例提供的晶圆加工装置进行详细说明。

图1是本申请一个实施例的晶圆加工装置的示意图。如图1所示，本申请实施例提供的晶圆加工装置，应用于晶圆减薄设备中，晶圆减薄设备至少包括用于对晶圆3进行磨削处理的模块和用于对晶圆3进行抛光处理的模块。

如图1所示，该晶圆加工装置包括承载台1和水射流组件2；承载台1与晶圆减薄设备的工作台9一般水平放置，承载台1与工作台9平行，且承载台1转动连接在工作台9上方，承载台1用于放置经过磨削处理且未经过抛光处理的晶圆3，并带动晶圆3相对于工作台9转动，以使承载台1带动其上所放置晶圆3绕晶圆3的轴线方向旋转；水射流组件2设置在承载台1的上方，水射流组件2用于在承载台1带动晶圆3转动的过程中，向晶圆3的边缘喷射水流，以去除晶圆3的崩边。

本实施例中，水射流组件喷射的用于去除崩边的水流压力为：P=KQ^2η^4/(S^2)，其中，P为压力，Q为流体流量，η为喷嘴效率系数，S为喷嘴口的截面积，K为常数,Q^2表示Q的2次方，η^4表示η的4次方，S^2表示S的2次方。

由此，可以基于上述公式，通过控制流体流量来控制用于去除崩边的水流压力，保证崩边去除效果。

当然，上述公式仅为示意性说明，其他控制用于去除崩边的水流压力的方案也在本申请的保护范围内；或者，可以不对水流压力进行控制，也在本申请的保护范围内。

本申请实施例中，在使用晶圆加工装置的过程中，对于经过磨削处理且未经过抛光处理的晶圆3，将其放置在承载台1上，再控制承载台1带动晶圆3绕晶圆3的轴线方向转动，然后控制水射流组件2向晶圆3的边缘喷射水流，持续一段时间后，晶圆3的崩边即可被水射流组件2所喷射水流冲掉，以去除晶圆3的崩边。由此，本申请实施例中通过采用承载台1和水射流组件2，可以在抛光处理之前对晶圆3在磨削处理时产生的崩边进行去除，以使对晶圆3进行抛光处理时，减小由于崩边脱落而使晶圆3表面存在晶渣的可能性，进而可以减小晶圆3表面被晶渣划伤的可能性，还可以减小抛光处理时晶圆3表面的划伤处脱落微小晶粒的可能性，提高晶圆3的污染物工艺指标达标率，因此，可以提高对晶圆3进行加工时的加工质量。

示例性的，在控制承载台1带动晶圆3绕晶圆3的轴线方向以30rpm至60rpm的转速转动，并控制水射流组件2向晶圆3的边缘喷射水流后，持续5s至10s，则可以完成该晶圆3的崩边去除，以在尽量保证崩边去除效果的情况下尽量提高崩边去除的效率。

图2是本申请一个实施例的水射流组件的剖面图。如图1和图2所示，水射流组件2包括水射流喷嘴21和至少一个晶渣清理喷嘴22；水射流喷嘴21用于向晶圆3的边缘喷射水流，以在承载台1带动晶圆3转动的过程中，去除晶圆3的崩边；晶渣清理喷嘴22用于向晶圆3喷射液体和/或气体，以将晶圆3上的晶渣冲洗至晶圆3外。例如，在控制水射流组件2向晶圆3的边缘喷射水流的过程中，水射流喷嘴21向晶圆3边缘喷射高压水流，例如，水射流喷嘴21所喷射水流的压力为1-3Mpa，晶渣清理喷嘴22向晶圆3喷射二流体、液体或气体等，二流体为液体和气体的混合体，其中，液体具体可以为水或抛光液等，例如，晶渣清理喷嘴22向晶圆3喷射二流体，二流体为水喝气体的混合体，其中水流量0.5-1.5L/min，气流量30-60L/min。另外，晶渣清理喷嘴22所喷射液体和/或气体可以呈空心圆锥状，该空心圆锥状的液体和/或气体的锥角为50°至70°，进而晶渣清理喷嘴22所喷射液体和/或气体的压力会有将晶圆3内的晶渣向晶圆3外冲洗的分力，提高晶渣清理喷嘴22冲洗晶渣的效果。

本申请实施例中，在控制水射流组件2向晶圆3的边缘喷射水流的过程中，可以控制水射流喷嘴21向晶圆3的边缘喷射水流以去除崩边，同时还可以控制晶渣清理喷嘴22向晶圆3喷射液体和/或气体以冲洗晶圆3，以减小晶圆3表面存在晶渣的可能性，进而可以减小晶圆3被划伤的可能性，以提高晶圆3加工质量。

如图1和图2所示，水射流喷嘴21所喷射的水流可以为高压水流，用于供应该高压水流的高压供水系统不仅包括该水射流喷嘴21，还可以包括增压器和蓄能器；在提供高压水流时，首先低压水经过增压器后输出高压水，高压水到达蓄能器，蓄能器抑制水压波动，高压水经蓄能器后进入水射流喷嘴21，蓄能器与水射流喷嘴21间形成一定的压力差，高压水通过水射流喷嘴21喷出，形成高压高速的高压水流，以使对晶圆3边缘进行崩边去除的效果更好。其中，高压水流的具体压力可通过增压器进行调节，以选择去除崩边较为合适的高压水流压力。

如图2所示，在高压水经蓄能器后进入水射流喷嘴21、以及二流体进入晶渣清理喷嘴22的过程中，高压水由高压水流路a到达水射流喷嘴21，再由水射流喷嘴21喷出高压水流，二流体由二流体流路b到达晶渣清理喷嘴22，再由晶渣清理喷嘴22喷出二流体，其中，高压水流路a和二流体流路b位于水射流组件2包括的进液机构23和进液转接机构24内部，进液转接机构24远离进液机构23的一端连接有喷嘴连接机构25，水射流喷嘴21和晶渣清理喷嘴22均与喷嘴连接机构25连接。

图3是本申请一个实施例的水射流喷嘴的剖面图。如图3所示，水射流喷嘴21内开设有水流通道211；水流通道211包括第一流动通道2111、第二流动通道2112和第三流动通道2113，第一流动通道2111、第二流动通道2112和第三流动通道2113沿水射流喷嘴21内水的流动方向依次连通；第一流动通道2111的内径、第二流动通道2112的内径和第三流动通道2113的内径依次减小。

本申请实施例中，在水射流喷嘴21向晶圆3的边缘喷射水流的过程中，由于水射流喷嘴21内水流通道211的内径沿着水流动方向越来越小，因此可以使水射流喷嘴21内水的压力沿着水流动方向越来越大，以实现水压逐级增速，提高了水射流喷嘴21喷射出的水流的压力，可以节约能源。

流体流量一定情况下，流速与管道截面积呈反比关系：V=Q/A（V：流体流速，Q：流体流量，A：管道截面积），基于此，例如，第一流动通道2111内径为6mm，第二流动通道2112内径为2mm，经过第一流动通道2111至第二流动通道2112的1级增压后流速提高9倍，第三流动通道2113的内径为0.4mm，经过第二流动通道2112至第三流动通道2113的2级增速后流速较1级流速提高25倍，以实现水压逐级增加。

在一种可能的实现方式中，如图3所示，水流通道211还包括第一连通通道2114和第二连通通道2115；第一连通通道2114设置在第一流动通道2111和第二流动通道2112之间，第一连通通道2114的内径沿着水射流喷嘴21内水的流动方向逐渐减小；第二连通通道2115设置在第二流动通道2112和第三流动通道2113之间，第二连通通道2115的内径沿着水射流喷嘴21内水的流动方向逐渐减小。

本申请实施例中，在水射流喷嘴21向晶圆3的边缘喷射水流的过程中，水射流喷嘴21内流动的水从内径较大的流动通道流动至内径较小的流动通道时，沿着水流动方向水流通道211的内径是逐渐减小的，进而可以使水射流喷嘴21的内壁对水射流喷嘴21内流动的水阻力较小，进一步节约能源。

图4是本申请一个实施例的晶渣清理喷嘴的位置示意图。如图1和图4所示，水射流组件2包括的晶渣清理喷嘴22可以为多个，多个晶渣清理喷嘴22可以分别为第一晶渣清理喷嘴221、第二晶渣清理喷嘴222、第三晶渣清理喷嘴223和第四晶渣清理喷嘴224；第一晶渣清理喷嘴221用于向晶圆3的圆心处喷射液体和/或气体；第二晶渣清理喷嘴222和第三晶渣清理喷嘴223分布于水射流喷嘴21与第一晶渣清理喷嘴221的连线两侧，第二晶渣清理喷嘴222和第三晶渣清理喷嘴223用于向晶圆3的边缘喷射液体和/或气体；第四晶渣清理喷嘴224位于水射流喷嘴21与第一晶渣清理喷嘴221的连线上，且第四晶渣清理喷嘴224与水射流喷嘴21的间距小于第四晶渣清理喷嘴224与第一晶渣清理喷嘴221的间距，第四晶渣清理喷嘴224用于向晶圆3的边缘区域喷射液体和/或气体。

本申请实施例中，在控制晶渣清理喷嘴22向晶圆3喷射液体和/或气体以冲洗晶圆3的过程中，第一晶渣清理喷嘴221可以将晶圆3圆心附近的晶渣冲洗至晶圆3的边缘处，还可以提高磨削处理后晶圆3表面洁净度，第二晶渣清理喷嘴222和第三晶渣清理喷嘴223对晶圆3的边缘进行晶渣冲洗，同时也可以冲洗水射流喷嘴21所喷射水流飞溅产生的晶渣，第四晶渣清理喷嘴224可以在水射流喷嘴21所喷射水流去除崩边的过程中，冲洗晶圆3上水射流喷嘴21所喷射水流与晶圆3的接触位置附近的微小晶渣。由此，通过采用第一晶渣清理喷嘴221、第二晶渣清理喷嘴222、第三晶渣清理喷嘴223和第四晶渣清理喷嘴224，可以在去除崩边过程中，对晶圆3表面进行较为全面的晶渣清理，减小晶圆3被划伤的可能性，进一步提高晶圆3加工质量。

水射流喷嘴21与第一晶渣清理喷嘴221的连线可以与晶圆3的任一直径处于同一平面上，例如，图5是本申请一个实施例的水射流喷嘴的位置示意图，如图5所示，p点为水射流喷嘴21的位置示意点。

在一种可能的实现方式中，如图1所示，水射流组件2喷射的水流的方向与晶圆3的轴线方向平行，或者，水射流组件2喷射水流路径的反向延长线与晶圆3的轴线相交。

本申请实施例中，在水射流喷嘴21向晶圆3边缘喷射水流以去除晶圆3崩边的过程中，若水射流喷嘴21所喷射水流的方向与晶圆3的轴线方向平行，水射流喷嘴21所喷射水流是垂直于晶圆3的顶面向晶圆3的边缘进行喷射的，此时水射流喷嘴21所喷射水流的压力几乎可以全部作用于去除崩边，可以提高作用效果。其中，晶圆3为高度较低的薄片圆形结构，晶圆3的顶面即为薄片圆形结构的圆形上表面。

同时，在水射流喷嘴21向晶圆3边缘喷射水流以去除晶圆3崩边的过程中，若水射流喷嘴21所喷射水流在水射流喷嘴21外的所形成水流路径的反向延长线与晶圆3的轴线相交，则水射流喷嘴21所喷射水流的压力可以提供将去除的崩边冲掉至晶圆3外的分力，进而可以减小去除崩边的过程使晶圆3附着更多晶渣的可能性，以减小晶圆3被晶渣划伤的可能性。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，晶圆加工装置还包括角度调整机构4，角度调整机构4与水射流组件2连接，角度调整机构4用于调整水射流组件2喷射水流的方向。

本申请实施例中，角度调整机构4可以调整水射流组件2喷射的水流的方向与晶圆3的轴线方向平行，也可以调整水射流组件2喷射水流路径的反向延长线与晶圆3的轴线相交，进而可以根据实际需求调整水射流组件2喷射的水流的方向，提高晶圆加工装置的适用性。

例如，默认的水射流组件2喷射的水流的方向与晶圆3的轴线平行，角度调整机构4可以调整水射流组件2喷射水流的方向转动0°至2°，以使水射流组件2喷射的水流的方向与晶圆3的轴线之间的夹角可以为0°至2°。

在一种可能的实现方式中，晶圆加工装置还包括移动组件5；移动组件5用于控制水射流组件2相对于承载台1移动。

如图1所示，移动组件5可以包括升降机构51和横移机构52，横移机构52连接在升降机构51上，水射流组件2连接在升降机构51上，横移机构52用于带动升降机构51和水射流组件2沿第一方向进行移动，升降机构51用于带动水射流组件2沿第二方向进行移动，第一方向和第二方向互相垂直，例如，第一方向为水平方向，第二方向为竖直方向。

需要说明的是，还可以升降机构51连接在横移机构52上，也可以升降机构51连接和横移机构52相互独立控制水射流组件2的移动，具体方案本申请实施例在此不再赘述。

基于晶圆加工装置还包括移动组件5的方案，如图1所示，水射流组件2还包括防护罩26，防护罩26可以连接在喷嘴连接机构25远离进液转接机构24的一侧外，水射流喷嘴21和晶渣清理喷嘴22均位于防护罩26内，防护罩26的一端开口；水射流组件2，用于在移动组件5带动水射流组件2移动至防护罩26处于第一状态或第二状态后，控制水射流喷嘴21向晶圆3的边缘喷射水流，并控制至少一个晶渣清理喷嘴22向晶圆3喷射液体和/或气体，第一状态为防护罩26的开口端与晶圆3的磨削面抵接，第二状态为防护罩26的开口端与晶圆3的磨削面之间距离小于或等于预设间距。其中，晶圆3的磨削面即为上述晶圆3的顶面，预设间距可以为1毫米、0.5毫米或0.05毫米等，本申请实施例对预设间距的具体数值不作限定。

本申请实施例中，在控制承载台1带动晶圆3绕晶圆3的轴线方向转动后，可以通过移动组件5控制水射流组件2进行移动，直至防护罩26的开口端抵接在晶圆3的顶面上，或者防护罩26的开口端与晶圆3的顶面间距小于或等于预设间距，且水射流喷嘴21对准晶圆3的边缘，此时可以控制水射流喷嘴21和晶渣清理喷嘴22开始喷射。由此，通过采用防护罩26，不仅可以尽量防止水射流喷嘴21所喷射的水流飞溅至晶圆减薄设备的内部，还可以便于确定移动组件5带动水射流组件2移动至其进行崩边去除作业的位置。

在一种可能的实现方式中，如图1和图2所示，防护罩26包括罩体261和软性条262，软性条262的硬度小于晶圆3的硬度；罩体261的一端开口，软性条262连接在罩体261的开口端，具体的软性条262可以可拆卸连接在罩体261的开口端，例如，软性条262粘接在罩体261的开口端；软性条262可以为海绵材质等软性材质。防护罩26的开口端与晶圆3的磨削面抵接时软性条262与晶圆3的磨削面抵接。

本申请实施例中，通过设置防护罩26的开口端为硬度较小的软性条262，可以减小防护罩26和晶圆3抵接时晶圆3的转动使晶圆3被划伤的可能性。

本申请实施例提供了一种晶圆加工方法，该晶圆加工方法可基于前述实施例中的晶圆加工装置实现，以下通过多个实施例对该晶圆加工方法进行详细说明。

图6是本申请一个实施例的晶圆加工方法的流程图。如图6所示，该晶圆加工方法包括如下步骤：

步骤601、将经过磨削处理且未经过抛光处理的晶圆3放置在承载台1上。

步骤602、控制承载台1带动晶圆3绕晶圆3的轴线方向转动。

步骤603、控制水射流组件2向晶圆3的边缘喷射水流，以去除晶圆3的崩边。

本实施例中，水射流组件喷射的用于去除崩边的水流压力为：P=KQ^2η^4/(S^2)，其中，P为压力，Q为流体流量，η为喷嘴效率系数，S为喷嘴口的截面积，K为常数,Q^2表示Q的2次方，η^4表示η的4次方，S^2表示S的2次方。

由此，可以基于上述公式，通过控制流体流量来控制用于去除崩边的水流压力，保证崩边去除效果。

当然，上述公式仅为示意性说明，其他控制用于去除崩边的水流压力的方案也在本申请的保护范围内；或者，可以不对水流压力进行控制，也在本申请的保护范围内。

本申请实施例中，在使用晶圆加工装置的过程中，对于经过磨削处理且未经过抛光处理的晶圆3，将其放置在承载台1上，再控制承载台1带动晶圆3绕晶圆3的轴线方向转动，然后控制水射流组件2向晶圆3的边缘喷射水流，持续一段时间后，晶圆3的崩边即可被水射流组件2所喷射水流冲掉，以去除晶圆3的崩边。由此，本申请实施例可以在抛光处理之前对晶圆3在磨削处理时产生的崩边进行去除，以使对晶圆3进行抛光处理时，减小由于崩边脱落而使晶圆3表面存在晶渣的可能性，进而可以减小晶圆3表面被晶渣划伤的可能性，还可以减小抛光处理时晶圆3表面的划伤处脱落微小晶粒的可能性，提高晶圆3的污染物工艺指标达标率，因此，可以提高对晶圆3进行加工时的加工质量。

在一种可能的实现方式中，步骤603包括如下处理：

通过移动组件5带动水射流组件2向靠近晶圆3的方向移动，直至水射流组件2包括的防护罩26处于第一状态或第二状态；控制水射流组件2包括的水射流喷嘴21向晶圆3的边缘喷射水流，其中，第一状态为防护罩26的开口端与晶圆3的磨削面抵接，第二状态为防护罩26的开口端与晶圆3的磨削面之间距离小于或等于预设间距。

参见图7，步骤603具体可以包括：

S6031、确定承载台1带动晶圆绕晶圆3的轴向方向的转动速度；

S6032、根据转动速度控制水射流组件2向晶圆3的边缘喷射水射流的压力，以去除晶圆3的崩边。

本实施例中，为了保证崩边去除的均匀性，可以根据转动速度确定晶圆圆周的线速度，并由此控制水射流组件2向晶圆3的边缘喷射水射流的压力，保证晶圆圆周上每个点对应的水流冲击效果较为接近，从而保证崩边去除效果的均匀性。

对应于上述装置实施例，图8示出了本申请一个实施例的晶圆减薄设备的示意图，如图8所示，该晶圆减薄设备包括：

前端模块6，位于晶圆减薄设备的前端，用于实现晶圆3的进出；

磨削模块7，位于晶圆减薄设备的末端，用于晶圆3的磨削；

抛光清洗模块8，位于前端模块6与磨削模块7之间，用于晶圆3的化学机械抛光和清洗；

上述晶圆加工装置，设置在磨削模块7上。例如，晶圆加工装置可以设置在图8中的Y处。

另外，如图8所示，晶圆减薄设备还包括磨削主轴71、晶圆磨削承载台72、前端测量装置73、第一机械手81、清洁模块82、干燥模块83、后端测量装置84、抛光模块85和第二机械手61。

需要说明的是，上述晶圆加工装置应用于本实施例的晶圆减薄设备，本实施例的晶圆减薄设备具有相应的装置实施例的有益效果，在此不再赘述。

对应于上述装置实施例，图9示出了本申请一个实施例的晶圆加工系统，如图所示，该晶圆加工系统包括承载台1、水射流组件2、计算机存储介质10。

承载台1，用于放置经过磨削处理且未经过抛光处理的晶圆，并带动所述晶圆绕所述晶圆的轴线方向旋转；

水射流组件2，用于向所述晶圆的边缘喷射水流，以去除所述晶圆的崩边。

本实施例的承载台1和水射流组件2的结构可参考上述的晶圆加工装置的实施例，在此不再赘述。

计算机存储介质10用于存储计算机程序产品，该计算机程序产品在执行时用于控制承载台1和水射流组件2执行如下方法：

确定经过磨削处理且未经过抛光处理的晶圆被放置在承载台上；

控制所述承载台带动所述晶圆绕所述晶圆的轴线方向转动，并且控制所述水射流组件向所述晶圆的边缘喷射水流，以去除所述晶圆的崩边。

本实施例中，水射流组件喷射的用于去除崩边的水流压力为：P=KQ^2η^4/(S^2)，其中，P为压力，Q为流体流量，η为喷嘴效率系数，S为喷嘴口的截面积，K为常数,Q^2表示Q的2次方，η^4表示η的4次方，S^2表示S的2次方。

由此，可以基于上述公式，通过控制流体流量来控制用于去除崩边的水流压力，保证崩边去除效果。

当然，上述公式仅为示意性说明，其他控制用于去除崩边的水流压力的方案也在本申请的保护范围内；或者，可以不对水流压力进行控制，也在本申请的保护范围内。

本实施例提供的方法的具体实现可参考上述晶圆加工方法的实施例，在此不再赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

最后需要说明的是：以上仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非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，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (13)

1.一种晶圆加工系统，其特征在于，包括承载台、水射流组件、计算机存储介质；

所述承载台，用于放置经过磨削处理且未经过抛光处理的晶圆，并带动所述晶圆绕所述晶圆的轴线方向旋转；

所述水射流组件，设置在所述承载台的上方，用于向所述晶圆的边缘喷射水流，以去除所述晶圆的崩边；

所述计算机存储介质用于存储计算机程序产品，该计算机程序产品在执行时用于控制所述承载台和所述水射流组件执行如下方法：

确定经过磨削处理且未经过抛光处理的晶圆被放置在承载台上；

控制所述承载台带动所述晶圆绕所述晶圆的轴线方向转动，并且控制所述水射流组件向所述晶圆的边缘喷射水流，以去除所述晶圆的崩边；

其中，水射流组件喷射的用于去除崩边的水流压力为：P=KQ^2η^4/(S^2)，

其中，P为压力，Q为流体流量，η为喷嘴效率系数，S为喷嘴口的截面积，K为常数, Q^2表示Q的2次方，η^4表示η的4次方，S^2表示S的2次方。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述水射流组件喷射的水流的方向与所述晶圆的轴线方向平行，或者，所述水射流组件喷射水流路径的反向延长线与所述晶圆的轴线相交。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括角度调整机构；

所述角度调整机构与所述水射流组件连接，所述角度调整机构用于调整所述水射流组件喷射水流的方向。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述水射流组件包括水射流喷嘴和至少一个晶渣清理喷嘴；

所述水射流喷嘴，用于向所述晶圆的边缘喷射水流；

所述晶渣清理喷嘴，用于向所述晶圆喷射液体和/或气体，以将所述晶圆上的晶渣冲洗至所述晶圆外。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括移动组件；

所述移动组件，用于控制所述水射流组件相对于所述承载台移动；

所述水射流组件还包括防护罩，所述水射流喷嘴和所述至少一个晶渣清理喷嘴位于所述防护罩内，所述防护罩的一端开口；

所述水射流组件，用于在所述移动组件带动所述水射流组件移动至所述防护罩处于第一状态或第二状态后，控制所述水射流喷嘴向所述晶圆的边缘喷射水流，并控制所述至少一个晶渣清理喷嘴向所述晶圆喷射液体和/或气体，所述第一状态为所述防护罩的开口端与所述晶圆的磨削面抵接，所述第二状态为所述防护罩的开口端与所述晶圆的磨削面之间距离小于或等于预设间距。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述防护罩包括罩体和软性条，所述软性条的硬度小于所述晶圆的硬度；

所述罩体的一端开口，所述软性条连接在所述罩体的开口端；

所述防护罩的开口端与所述晶圆的磨削面抵接时所述软性条与所述晶圆的磨削面抵接。

7.根据权利要求4-6中任一项所述的系统，其特征在于，所述水射流组件包括第一晶渣清理喷嘴、第二晶渣清理喷嘴、第三晶渣清理喷嘴和第四晶渣清理喷嘴；

所述第一晶渣清理喷嘴，用于向所述晶圆的圆心处喷射液体和/或气体；

所述第二晶渣清理喷嘴和所述第三晶渣清理喷嘴分布于所述水射流喷嘴与所述第一晶渣清理喷嘴的连线两侧，所述第二晶渣清理喷嘴和所述第三晶渣清理喷嘴用于向所述晶圆的边缘喷射液体和/或气体；

所述第四晶渣清理喷嘴位于所述水射流喷嘴与所述第一晶渣清理喷嘴的连线上，所述第四晶渣清理喷嘴用于向所述晶圆的边缘区域喷射液体和/或气体。

8.根据权利要求4-6中任一项所述的系统，其特征在于，所述水射流喷嘴内开设有水流通道；

所述水流通道包括第一流动通道、第二流动通道和第三流动通道，所述第一流动通道、所述第二流动通道和所述第三流动通道沿所述水射流喷嘴内水的流动方向依次连通；

所述第一流动通道的内径、第二流动通道的内径和所述第三流动通道的内径依次减小。

9.根据权利要求8中所述的系统，其特征在于，所述水流通道还包括第一连通通道和第二连通通道；

所述第一连通通道设置在所述第一流动通道和所述第二流动通道之间，所述第一连通通道的内径沿着所述水射流喷嘴内水的流动方向逐渐减小；

所述第二连通通道设置在所述第二流动通道和所述第三流动通道之间，所述第二连通通道的内径沿着所述水射流喷嘴内水的流动方向逐渐减小。

10.一种晶圆加工装置，其特征在于，包括承载台、水射流组件；

所述承载台，用于放置经过磨削处理且未经过抛光处理的晶圆，并带动所述晶圆绕所述晶圆的轴线方向旋转；

所述水射流组件，设置在所述承载台的上方，用于在所述承载台带动所述晶圆绕所述晶圆的轴线方向转动时，向所述晶圆的边缘喷射水流，以去除所述晶圆的崩边；

其中，水射流组件喷射的用于去除崩边的水流压力为：P=KQ^2η^4/(S^2)，

其中，P为压力，Q为流体流量，η为喷嘴效率系数，S为喷嘴口的截面积，K为常数, Q^2表示Q的2次方，η^4表示η的4次方，S^2表示S的2次方。

11.一种晶圆加工方法，其特征在于，应用于晶圆加工装置，晶圆加工装置包括用于放置晶圆的承载台和设置在所述承载台的上方的水射流组件，所述方法包括：

将经过磨削处理且未经过抛光处理的晶圆放置在承载台上；

控制所述承载台带动所述晶圆绕所述晶圆的轴线方向转动；

控制水射流组件向所述晶圆的边缘喷射水流，以去除所述晶圆的崩边；

其中，水射流组件喷射的用于去除崩边的水流压力为：P=KQ^2η^4/(S^2)，

其中，P为压力，Q为流体流量，η为喷嘴效率系数，S为喷嘴口的截面积，K为常数, Q^2表示Q的2次方，η^4表示η的4次方，S^2表示S的2次方。

12.根据权利要求11中所述的方法，其特征在于，所述水射流组件设置在移动组件上，所述控制水射流组件向所述晶圆的边缘喷射水流，包括：

通过所述移动组件带动所述水射流组件向靠近所述晶圆的方向移动，直至所述水射流组件包括的防护罩处于第一状态或第二状态，其中，所述第一状态为所述防护罩的开口端与所述晶圆的磨削面抵接，所述第二状态为所述防护罩的开口端与所述晶圆的磨削面之间距离小于或等于预设间距；

控制所述水射流组件包括的水射流喷嘴向所述晶圆的边缘喷射水流。

13.一种晶圆减薄设备，其特征在于，包括：

前端模块，位于所述晶圆减薄设备的前端，用于实现晶圆的进出；

磨削模块，位于所述晶圆减薄设备的末端，用于晶圆的磨削；

抛光清洗模块，位于所述前端模块与所述磨削模块之间，用于晶圆的化学机械抛光和清洗；

如权利要求10中所述的晶圆加工装置，设置在磨削模块上。