CN211992435U - 一种研磨设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种研磨设备，包括：基座；凹槽抛光结构，凹槽抛光结构与基座相连，凹槽抛光结构用于抛光晶圆的凹槽；圆边抛光结构，圆边抛光结构与基座相连，凹槽抛光结构与圆边抛光结构沿基座的周向间隔开设置，圆边抛光结构用于抛光晶圆的圆边；检测结构，检测结构与基座相连，且检测结构邻近圆边抛光结构设置，检测结构用于监测晶圆的表面。在研磨过程中，通过凹槽抛光结构抛光晶圆的凹槽，通过圆边抛光结构抛光晶圆的圆边，通过检测结构监测晶圆的表面，以便及时检测出晶圆的不良，能够及时对晶圆进行在加工，降低晶圆的不良率，改善晶圆的品质，提高设备产能，降低制造费用。

Description

一种研磨设备

技术领域

本实用新型涉及硅片技术领域，具体涉及一种研磨设备。

背景技术

在硅片研磨过程中，硅片的表面会出现异常，使得硅片的品质不良，难以满足实际要求，当硅片出现不良时需要重新进行加工。在硅片研磨结束后，通过人工进行检测硅片，比如，利用显微镜进行手动检测，但是由于不能及时检测出硅片是否出现不良，导致硅片的加工效率低，硅片边缘加工不良率高。

因边缘抛光工艺不是对平面的表面进行研磨，而是对硅片边缘的曲面进行研磨，因此从结构上和特性上很难在所有的方向上进行均一研磨，尤其在边缘圆边部会发生很多研磨不良，在发生不良时，边缘加工后到检测的周期时间较长，因此直到确认到不良时，在已作业的硅片中已发生了大量的不良，因为需要返工发生不良的硅片，导致设备产能减少，制造费用升高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种研磨设备，用以解决硅片研磨过程中不能及时检测硅片表面的不良，导致硅片的加工效率低，硅片边缘加工不良率高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

根据本实用新型实施例的研磨设备，包括：

基座；

凹槽抛光结构，所述凹槽抛光结构与所述基座相连，所述凹槽抛光结构用于抛光晶圆的凹槽；

圆边抛光结构，所述圆边抛光结构与所述基座相连，所述凹槽抛光结构与所述圆边抛光结构沿所述基座的周向间隔开设置，所述圆边抛光结构用于抛光所述晶圆的圆边；

检测结构，所述检测结构与所述基座相连，且所述检测结构邻近所述圆边抛光结构设置，所述检测结构用于监测所述晶圆的表面。

其中，所述凹槽抛光结构包括：第一抛光结构和第一支撑座，所述第一支撑座设在所述基座上，所述第一抛光结构邻近所述第一支撑座设置以抛光所述晶圆的凹槽；

所述圆边抛光结构包括：第二抛光结构和第二支撑座，所述第二支撑座设在所述基座上，所述第二抛光结构邻近所述第二支撑座设置以抛光所述晶圆的圆边。

其中，所述凹槽抛光结构与所述圆边抛光结构分别具有多个。

其中，还包括：

装载结构，所述装载结构与所述基座相连以用于向所述凹槽抛光结构上装载所述晶圆；

卸载结构，所述卸载结构与所述基座相连以用于卸载所述晶圆。

其中，还包括：

喷洒结构，所述喷洒结构与所述基座相连，所述喷洒结构用于向所述晶圆喷洒研磨液。

其中，还包括：

清洗结构，所述清洗结构邻近所述圆边抛光结构设置，所述清洗结构用于清洗晶圆；

干燥结构，所述干燥结构邻近所述清洗结构设置，所述干燥结构用于干燥清洗后的所述晶圆。

其中，所述清洗结构位于所述圆边抛光结构与所述检测结构之间，所述干燥结构位于所述清洗结构与所述检测结构之间。

其中，所述检测结构包括摄像头，所述摄像头用于监测所述晶圆的表面。

其中，所述检测结构还包括：

暗室，所述摄像头设在所述暗室中；

光源，所述光源设在所述暗室中。

其中，所述检测结构还包括：

可旋转的承载台，所述承载台用于承载所述晶圆，所述摄像头邻近所述承载台设置。

其中，所述检测结构包括：

激光器，所述激光器用于向晶圆的侧表面发射激光；

接收器，所述接收器用于检测所述晶圆的侧表面散射的激光的强度。

本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：

根据本实用新型实施例的研磨设备，凹槽抛光结构与所述基座相连，所述凹槽抛光结构用于抛光晶圆的凹槽，所述圆边抛光结构与所述基座相连，所述凹槽抛光结构与所述圆边抛光结构沿所述基座的周向间隔开设置，所述圆边抛光结构用于抛光所述晶圆的圆边，所述检测结构与所述基座相连，且所述检测结构邻近所述圆边抛光结构设置，所述检测结构用于监测所述晶圆的表面。在研磨过程中，可以通过凹槽抛光结构抛光晶圆的凹槽，通过圆边抛光结构抛光晶圆的圆边，通过检测结构监测晶圆的表面，以便及时检测出晶圆的不良，能够及时对晶圆进行在加工，降低晶圆的不良率，改善晶圆的品质，提高设备产能，降低制造费用。

附图说明

图1为本实用新型实施例的研磨设备的一个示意图；

图2为圆边抛光结构的一个示意图；

图3为凹槽抛光结构的一个示意图；

图4为凹槽抛光结构抛光凹槽时的一个示意图；

图5为检测结构的一个示意图；

图6为检测结构的另一个示意图；

图7为检测时散射光强度超过预设强度的一个示意图。

附图标记

基座10；

凹槽抛光结构20；第一抛光结构21；第一支撑座22；抛光头23；

圆边抛光结构30；第二抛光结构31；

第二支撑座32；抛光盘33；抛光垫34；

检测结构40；摄像头41；暗室42；光源43；

承载台44；激光器45；接收器46；

装载结构50；卸载结构51；喷洒结构52；清洗结构53；干燥结构54；

晶圆60。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面具体描述根据本实用新型实施例的研磨设备。

如图1至图6所示，根据本实用新型实施例的研磨设备包括基座10、凹槽抛光结构20、圆边抛光结构30和检测结构40。

具体而言，凹槽抛光结构20与基座10相连，凹槽抛光结构20用于抛光晶圆的凹槽，圆边抛光结构30与基座10相连，凹槽抛光结构20与圆边抛光结构30沿基座10的周向间隔开设置，圆边抛光结构30用于抛光所述晶圆的圆边，检测结构40与基座10相连，且检测结构40邻近圆边抛光结构30设置，检测结构40用于监测所述晶圆的表面。

也就是说，研磨设备主要由基座10、凹槽抛光结构20、圆边抛光结构30和检测结构40构成，凹槽抛光结构20可以与基座10相连，通过凹槽抛光结构20可以抛光晶圆的凹槽，圆边抛光结构30与基座10相连，通过圆边抛光结构30可以抛光晶圆的圆边，凹槽抛光结构20与圆边抛光结构30沿基座10的周向间隔开设置，凹槽抛光结构20与圆边抛光结构30可以具有多个，比如，凹槽抛光结构20与圆边抛光结构30分别具有两个，检测结构40与基座10相连，且检测结构40邻近圆边抛光结构30设置，便于检测晶圆的表面(比如晶圆的侧表面)，检测结构40可以监测晶圆的表面。可以通过凹槽抛光结构20抛光晶圆的凹槽之后，再通过圆边抛光结构30抛光晶圆的圆边，然后通过检测结构40可以监测晶圆的表面，比如，可以通过检测结构40检测晶圆的边缘是否不良。将抛光结构以及检测结构集合在一起，便于在抛光后进行检测。在研磨过程中，可以通过凹槽抛光结构20抛光晶圆的凹槽，通过圆边抛光结构30抛光晶圆的圆边，通过检测结构40监测晶圆的表面，以便及时检测出晶圆的不良，能够及时对晶圆进行再加工，降低晶圆的不良率，可以降低再作业率，改善晶圆的品质，有效减少投资费和人工费。

在本实用新型的一些实施例中，如图3所示，凹槽抛光结构20可以包括第一抛光结构21和第一支撑座22，第一支撑座22可以设在基座10上，晶圆60可以置于第一支撑座22上，第一抛光结构21可以邻近第一支撑座22设置，通过第一抛光结构21可以抛光晶圆60的凹槽；第一抛光结构21可以包括驱动电机和抛光头23，驱动电机和抛光头23相连，通过驱动电机驱动抛光头23对晶圆60的凹槽进行抛光，抛光头23抛光晶圆60的凹槽时可以如图4所示。

如图2所示，圆边抛光结构30可以包括第二抛光结构31和第二支撑座32，晶圆可以放置于第二支撑座32上，第二支撑座32可以旋转，通过第二支撑座32的旋转带动晶圆旋转，第二支撑座32设在基座10上，第二抛光结构31邻近第二支撑座32设置，通过第二抛光结构31可以抛光晶圆的圆边。第二抛光结构31可以包括抛光盘33和抛光垫34，抛光垫34设在抛光盘33上，通过抛光垫34抛光晶圆的圆边。

在抛光过程中，圆边抛光时研磨液可以大约1-5L/min的速度供给，低处的夹盘可以5-30rpm的速度旋转,抛光盘33可以100-500rpm速度旋转，研磨持续时间约小于一分钟；研磨结束后，可以通过去离子水清洗，去离子水可以1-5L/min供给，晶圆可以100-500rpm旋转，大概进行30s的清洗后，进行30s的高速旋转干燥，之后将晶圆移动至检测结构，旋转1周晶圆，利用检测结构检出晶圆边缘面的机械类不良。

在本实用新型的实施例中，研磨设备还可以包括装载结构50和卸载结构51，装载结构50和卸载结构51具体可以为现有装置中的结构以及用以装载和卸载的其他结构，装载结构50与基座10相连，通过装载结构50可以向凹槽抛光结构20上装载晶圆。卸载结构51与基座10相连，通过卸载结构51可以卸载晶圆，在检测完成后，晶圆可以搬送至卸载结构51上。

在本实用新型的一个实施例中，研磨设备还包括喷洒结构52，喷洒结构52可以为具有喷嘴的喷洒管，喷洒结构52与基座10相连，通过喷洒结构52可以向晶圆喷洒研磨液，便于晶圆的抛光。

在本实用新型的一些实施例中，研磨设备还可以包括清洗结构53和干燥结构54，清洗结构53邻近圆边抛光结构30设置，清洗结构53可以用于清洗晶圆，清洗结构53可以包括具有清洗喷嘴的清洗管，通过清洗喷嘴可以清洗晶圆。干燥结构54可以邻近清洗结构53设置，干燥结构54可以干燥清洗后的晶圆。在使用过程中，可以先通过清洗结构53清洗晶圆，再通过干燥结构54干燥清洗后的晶圆，便于晶圆的检测，提高检测的准确度。

可选地，清洗结构53位于圆边抛光结构30与检测结构40之间，便于在圆边抛光结构30抛光晶圆的圆边后清洗晶圆，干燥结构54位于清洗结构53与检测结构40之间，便于在清洗晶圆之后干燥晶圆，同时，便于检测干燥后的晶圆。

在本实用新型的一些实施例中，如图5所示，检测结构40可以包括摄像头41，可以为高清摄像头，摄像头41可以用于监测晶圆的表面，通过摄像头41可以拍摄晶圆的表面，通过摄像头41能够准确地观察和检测晶圆的表面。

在本实用新型的另一些实施例中，如图5所示，检测结构40还可以包括暗室42和光源43，其中，光源43可以为发白色光的LED光源，摄像头41可以设在暗室42中，光源43可以设在暗室42中，通过光源43可以提供光照，在暗室42中能够避免外界光线的影响，提高检测的精确度。

根据一些实施例，检测结构40还可以包括可旋转的承载台44，承载台44可以设在暗室42中，承载台44用于承载晶圆60，摄像头41邻近承载台44设置，通过承载台44的旋转可以带动晶圆60旋转，可以低于10rpm的速度进行旋转，进而通过摄像头41可以检测晶圆的一周，提高检测的精确度。

在本实用新型的实施例中，如图6所示，检测结构40可以包括激光器45和接收器46，其中，激光器45可以向晶圆60的侧表面发射激光，接收器46可以检测晶圆60的侧表面散射的激光的强度，如果侧表面出现凹凸不平或者有污染物等会导致散射异常，可以通过晶圆散射的激光的强度来检测晶圆的侧表面是否异常，接收器46可以用于将晶圆散射的激光的强度与预设强度比较，通过检测散射的光强，可以将高于预设强度的异常作为不良检出，如图7所示，散射的光强度超过预设强度可以判定为不良。

除非另作定义，本实用新型中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种研磨设备，其特征在于，包括：

基座；

凹槽抛光结构，所述凹槽抛光结构与所述基座相连，所述凹槽抛光结构用于抛光晶圆的凹槽；

圆边抛光结构，所述圆边抛光结构与所述基座相连，所述凹槽抛光结构与所述圆边抛光结构沿所述基座的周向间隔开设置，所述圆边抛光结构用于抛光所述晶圆的圆边；

检测结构，所述检测结构与所述基座相连，且所述检测结构邻近所述圆边抛光结构设置，所述检测结构用于监测所述晶圆的表面。

2.根据权利要求1所述的研磨设备，其特征在于，所述凹槽抛光结构包括：第一抛光结构和第一支撑座，所述第一支撑座设在所述基座上，所述第一抛光结构邻近所述第一支撑座设置以抛光所述晶圆的凹槽；

所述圆边抛光结构包括：第二抛光结构和第二支撑座，所述第二支撑座设在所述基座上，所述第二抛光结构邻近所述第二支撑座设置以抛光所述晶圆的圆边。

3.根据权利要求1所述的研磨设备，其特征在于，所述凹槽抛光结构与所述圆边抛光结构分别具有多个。

4.根据权利要求1所述的研磨设备，其特征在于，还包括：

装载结构，所述装载结构与所述基座相连以用于向所述凹槽抛光结构上装载所述晶圆；

卸载结构，所述卸载结构与所述基座相连以用于卸载所述晶圆。

5.根据权利要求1所述的研磨设备，其特征在于，还包括：

喷洒结构，所述喷洒结构与所述基座相连，所述喷洒结构用于向所述晶圆喷洒研磨液。

6.根据权利要求1所述的研磨设备，其特征在于，还包括：

清洗结构，所述清洗结构邻近所述圆边抛光结构设置，所述清洗结构用于清洗晶圆；

干燥结构，所述干燥结构邻近所述清洗结构设置，所述干燥结构用于干燥清洗后的所述晶圆。

7.根据权利要求6所述的研磨设备，其特征在于，所述清洗结构位于所述圆边抛光结构与所述检测结构之间，所述干燥结构位于所述清洗结构与所述检测结构之间。

8.根据权利要求1所述的研磨设备，其特征在于，所述检测结构包括摄像头，所述摄像头用于监测所述晶圆的表面。

9.根据权利要求8所述的研磨设备，其特征在于，所述检测结构还包括：

暗室，所述摄像头设在所述暗室中；

光源，所述光源设在所述暗室中。

10.根据权利要求9所述的研磨设备，其特征在于，所述检测结构还包括：

可旋转的承载台，所述承载台用于承载所述晶圆，所述摄像头邻近所述承载台设置。

11.根据权利要求1所述的研磨设备，其特征在于，所述检测结构包括：

激光器，所述激光器用于向晶圆的侧表面发射激光；

接收器，所述接收器用于检测所述晶圆的侧表面散射的激光的强度。

Images