TW202302274A - 矽片雙面研磨裝置的靜壓板及矽片雙面研磨裝置 - Google Patents

矽片雙面研磨裝置的靜壓板及矽片雙面研磨裝置 Download PDF

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Abstract

本發明公開了一種矽片雙面研磨裝置的靜壓板及矽片雙面研磨裝置，其主要包括：板體，板體形成有通孔，通孔用於使流體在壓力的作用下穿過板體流動至矽片與板體之間，使得矽片能夠通過流體靜壓被支撐以便進行研磨；嵌入在板體中的嵌入件，嵌入件貫穿板體並且由多孔材料製成，使得流體在壓力的作用下還穿過嵌入件滲流，並且嵌入件從板體沿著滲流方向凸起，使得當矽片壓靠靜壓板時僅與嵌入件接觸。

Description

矽片雙面研磨裝置的靜壓板及矽片雙面研磨裝置
本發明有關半導體矽片生產領域，尤指一種矽片雙面研磨裝置的靜壓板及矽片雙面研磨裝置。
半導體矽片的生產技術通常包括拉晶、線切割、研磨、拋光等處理過程。其中對於雙面研磨技術而言，矽片被夾置在兩個靜壓板之間，以便使矽片能夠在不與兩個靜壓板接觸的情況下通過每個靜壓板與矽片之間的流體的靜壓而得到支撐，在矽片被支撐後便可以利用對置的磨輪對矽片的兩個主表面進行研磨。
對於上述的研磨技術而言，通常需要將矽片壓靠在靜壓板上，比如矽片研磨完成後需要將矽片從研磨裝置取出時，帶有吸盤的取出裝置需要將一定的作用力作用於矽片吸盤才能夠完成對矽片的吸附，此時矽片的反作用力便需要由靜壓板提供，而對於利用真空吸附作用的取出裝置而言，首先需要靜壓板的真空吸附通孔產生的吸附作用使矽片被吸附在靜壓板上，在取出裝置也完成對矽片的吸附後，靜壓板的吸附作用可以解除，之後取出裝置可以將矽片取出。
但是在矽片的研磨過程中，例如矽渣之類的污染物會附著在靜壓板上，在這種情況下，壓靠靜壓板的矽片便會受到划傷、污染之類的損傷，對研磨完成的矽片的品質及後續處理技術帶來極大的不利影響。
為解決上述技術問題，本發明提供一種矽片雙面研磨裝置的靜壓板及矽片雙面研磨裝置，能夠實現即使矽片因技術需求需要壓靠靜壓板，也不會受到損傷，由此極大的提高研磨完成後的矽片的品質，並有利於後續處理技術的實施。
本發明的技術方案是這樣實現的：第一方面，本發明提供了一種矽片雙面研磨裝置的靜壓板，其主要包括：板體，板體形成有通孔，通孔用於使流體在壓力的作用下穿過板體流動至矽片與板體之間，使得矽片能夠通過流體靜壓被支撐以便進行研磨；嵌入在板體中的嵌入件，嵌入件貫穿板體並且由多孔材料製成，使得流體在壓力的作用下還穿過嵌入件滲流，並且嵌入件從板體沿著滲流方向凸起，使得當矽片壓靠靜壓板時僅與嵌入件接觸。
第二方面，本發明提供了一種矽片雙面研磨裝置，矽片雙面研磨裝置包括兩個靜壓板，兩個靜壓板用於在矽片的不同側為矽片提供流體靜壓，其中，兩個靜壓板中的至少一者為根據第一方面的靜壓板。
本發明提供了一種矽片雙面研磨裝置的靜壓板及矽片雙面研磨裝置，即使在矽片的研磨過程中，會有例如矽渣之類的污染物附著在靜壓板上，但由於用於產生流體清壓的流體會穿過嵌入件滲流，因此附著到嵌入件的污染物也會被滲流的流體沖刷而從嵌入件離開或者去除，或者說嵌入件能夠通過流體實現“自清潔”，而當矽片壓靠靜壓板時，由於只與清潔的嵌入件接觸而不與板體接觸，因此矽片也不會受到比如可能附著在板體上的污染物的損傷，有利於提高完成研磨的矽片的品質及後續處理技術的實施。
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述。
參見圖1，本發明實施例提供了一種矽片雙面研磨裝置的靜壓板10，靜壓板10在矽片雙面研磨裝置中的作用是為矽片W提供流體靜壓，也就是說使矽片W在不與任何固定接觸的情況下也能夠實現被支撐以便於研磨的實施，具體的，其主要包括：板體11，板體11形成有通孔11A，如在圖1中通過板體11內部的虛線示意性的示出的，並且在圖1中示例性的示出了三個通孔11A，通孔11A用於使流體F在壓力的作用下穿過板體11流動至矽片W與板體11之間，如在圖1中通過通孔11A處的直線箭頭示意性的示出的，使得矽片W能夠通過流體靜壓被支撐以便進行研磨，事實上在雙面研磨裝置中，矽片W的不同側都提供有流體靜壓，如在圖1中示出的，根據本發明的實施例的靜壓板10與另一靜壓板20分別設置在矽片W的不同側並共同為矽片W提供流體靜壓；嵌入在板體11中的嵌入件12，嵌入件12貫穿板體11並且由多孔材料製成，使得流體F在壓力的作用下還穿過嵌入件12滲流，如在圖1中通過嵌入件12處的曲線箭頭示意性的示出的，並且嵌入件12從板體11沿著滲流方向凸起，如在圖1中通過點填充的區域示意性的示出的，使得當矽片W壓靠靜壓板10時，例如在圖1中示出的，矽片W沿著空心箭頭的方向從通過實線示出的位置移動至通過虛線示出的位置時，僅與嵌入件12接觸而不與板體11接觸。
這樣，即使在矽片W的研磨過程中，會有例如矽渣之類的污染物附著在靜壓板10上，但由於用於產生流體清壓的流體F會穿過嵌入件12滲流，因此附著到嵌入件12的污染物也會被滲流的流體沖刷而從嵌入件12離開或者去除，或者說嵌入件12能夠通過流體F實現“自清潔”，而當矽片W壓靠靜壓板10時，由於只與清潔的嵌入件12接觸而不與板體11接觸，因此矽片W也不會受到比如可能附著在板體11上的污染物的損傷，有利於提高完成研磨的矽片W的品質及後續處理技術的實施。
對於嵌入件12從板體11凸起的高度而言，該高度如果太大的話不利於流體靜壓的產生，而如果太小又有可能因矽片W的變形而導致矽片W接觸到板體11，仍然無法避免矽片W受到附著於板體11的污染物的損傷。對此，在本發明的可選實施例中，嵌入件12凸起的高度可以為1mm至2mm，以便於不僅能夠不影響流體靜壓的產生而且足以避免矽片W接觸到板體11。
由於矽片W是會壓靠至靜壓板10的，更具體的如上所述會壓靠至嵌入件12，因此，儘管嵌入件12並不會附著污染物，但如果嵌入件12具有較高的硬度的話，矽片W在較大的壓力作用下仍然有可能受到損傷。對此，在本發明的可選實施例中，為了進一步避免矽片W的損傷，嵌入件12可以由軟質材料製成，這樣當矽片W壓靠至嵌入件12時可以避免受到因嵌入件12的大硬度而受到損傷。
對於既可以作為多孔材料使用又具有軟質特性的嵌入件12的材質而言，嵌入件12可以由發泡聚氨脂製成。
當矽片W需要利用真空吸附作用從如圖1中示出的兩個靜壓板10和20之間移出時，首先需要靜壓板10或20通過形成於其中的真空吸附通孔產生的吸附作用使矽片W被吸附在靜壓板上，在取出裝置也完成對矽片W的吸附後，產生吸附作用的靜壓板的吸附作用才可以解除，而正是由於矽片W被靜壓板吸附而導致了上述的矽片W壓靠靜壓板。對此，可以使矽片W被根據本發明的實施例的靜壓板10吸附以避免受到污染物的損傷。另外，參見圖2，嵌入件12可以呈環狀，示例性的示出的兩個通孔11A位於嵌入件12內側或者說是由嵌入件12圍繞的，通孔11A還用於通過真空抽吸在嵌入件12圍繞的空間中產生負壓，使得圖2中未示出的矽片W在負壓的作用下壓靠靜壓板10。其中圖2中示出了板體11整體上是呈月牙狀的，這是為了在矽片雙面研磨裝置中將磨輪設置在圓形的缺口處，下文中將會對此進行詳細描述。
容易理解的是，在矽片W被研磨完成後，其自身也會附著有矽渣等污染物，而當矽片壓靠靜壓板10更具體的壓靠嵌入件12時，這樣的污染物也會對矽片W造成損傷。對此，在本發明的可選實施例中，參見圖3，靜壓板10還可以包括設置在板體11上的清潔噴頭13，其中，圖3中示例性的示出了兩個清潔噴頭13，清潔噴頭13用於朝向矽片W噴射清潔液以對矽片W進行清潔。這樣，在矽片W壓靠嵌入件12前，可以先對矽片W進行清潔，避免自身附著的污染物造成的損傷。
可選的，仍然參見圖3，靜壓板10還可以包括設置在板體11上的距離感測器14，其中圖3中示例性的示出了三個距離感測器14，距離感測器14用於感測清潔噴頭13與矽片W之間的距離。這樣，在清潔噴頭13例如以散射的方式噴射清洗液的情況下，可以使矽片W相對於清潔噴頭13處於所需要的位置處，以便能夠以更有效的方式實現對矽片W的清潔。
參見圖4，本發明實施例還提供了一種矽片雙面研磨裝置1，矽片雙面研磨裝置1可以包括根據本發明各實施例的靜壓板10以及另一靜壓板20，這兩個靜壓板10、20可以設置在矽片W的兩側以在矽片W的不同側為矽片W提供流體靜壓，如在圖4中通過橫向箭頭示意性的示出的。
參見圖4，矽片雙面研磨裝置1還可以包括設置在兩個靜壓板10、20之間的環形載體30，環形載體30用於以圍繞矽片W的周緣的方式承載矽片W，環形載體30能夠繞自身的縱向軸線轉動以使所承載的矽片W轉動，由此在矽片雙面研磨裝置1的研磨部件的研磨面的有效研磨面積小於矽片W的主表面的面積的情況下仍然能夠實現矽片W的兩個主表面的整體的研磨。
參見圖4，矽片雙面研磨裝置1還可以包括成對的磨輪40，成對的磨輪40通過繞公共旋轉軸線旋轉對被環形載體30承載並且通過流體靜壓支撐的矽片W的兩個主表面進行研磨。結合圖2或圖3可以理解的是，磨輪40可以在不對矽片W進行研磨時縮回到板體11的圓形的缺口中。
需要說明的是：本發明實施例所記載的技術方案之間，在不衝突的情況下，可以任意組合。
以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域具通常知識者在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應以申請專利範圍的保護範圍為準。
10:靜壓板 11:板體 11A:通孔 12:嵌入件 13:清潔噴頭 14:距離感測器 20:靜壓板 30:環形載體 40:磨輪 F:流體 W:矽片
圖1結合通過流體靜壓對矽片進行支撐的實現方式示出了根據本發明的實施例的靜壓板的側視示意圖； 圖2為根據本發明的實施例的靜壓板的正視示意圖； 圖3為根據本發明的另一實施例的靜壓板的正視示意圖； 圖4為根據本發明的實施例的矽片雙面研磨裝置的結構示意圖。
10:靜壓板
11:板體
11A:通孔
12:嵌入件

Claims (10)

  1. 一種矽片雙面研磨裝置的靜壓板，其主要包括： 板體，該板體形成有通孔，該通孔用於使流體在壓力的作用下穿過該板體流動至矽片與該板體之間，使得該矽片能夠通過流體靜壓被支撐以便進行研磨； 嵌入在該板體中的嵌入件，該嵌入件貫穿該板體並且由多孔材料製成，使得該流體在壓力的作用下還穿過該嵌入件滲流，並且該嵌入件從該板體沿著滲流方向凸起，使得當該矽片壓靠該靜壓板時僅與該嵌入件接觸。
  2. 如請求項1所述之矽片雙面研磨裝置的靜壓板，其中該嵌入件凸起的高度為1mm至2mm。
  3. 如請求項1所述之矽片雙面研磨裝置的靜壓板，其中該嵌入件由軟質材料製成。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之矽片雙面研磨裝置的靜壓板，其中該嵌入件由發泡聚氨脂製成。
  5. 如請求項1至3中任一項所述之矽片雙面研磨裝置的靜壓板，其中該嵌入件呈環狀，該通孔位於該嵌入件內側並且還用於通過真空抽吸在該嵌入件圍繞的空間中產生負壓，使得該矽片在該負壓的作用下壓靠該靜壓板。
  6. 如請求項1至3中任一項所述之矽片雙面研磨裝置的靜壓板，該靜壓板還包括設置在該板體上的清潔噴頭，該清潔噴頭用於朝向該矽片噴射清潔液以對該矽片進行清潔。
  7. 如請求項6所述之矽片雙面研磨裝置的靜壓板，該靜壓板還包括設置在該板體上的距離感測器，該距離感測器用於感測該清潔噴頭與該矽片之間的距離。
  8. 一種矽片雙面研磨裝置，其主要包括兩個靜壓板，該等靜壓板用於在矽片的不同側為該矽片提供流體靜壓，其中，該等靜壓板中的至少之一為如請求項1至7中任一項所述之矽片雙面研磨裝置的靜壓板。
  9. 如請求項8所述之矽片雙面研磨裝置，其中更包括設置在該等靜壓板之間的環形載體，該環形載體用於以圍繞矽片的周緣的方式承載矽片，該環形載體能夠繞自身的縱向軸線轉動以使所承載的矽片轉動。
  10. 如請求項8或9所述之矽片雙面研磨裝置，其中更包括成對的磨輪，該等磨輪通過繞公共旋轉軸線旋轉對被該環形載體承載並且通過該流體靜壓支撐的矽片的兩個主表面進行研磨。
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