一种晶圆减薄抛光装置的制作方法

本发明涉及半导体技术领域,具体涉及一种晶圆减薄抛光装置。

背景技术：

在半导体加工行业，在晶圆的制备加工过程中，通常需要对晶圆进行减薄和抛光，通过减薄工序可以将晶圆减薄到一定厚度，而抛光工序可以去除减薄后的晶圆表面损伤层，提高工件成片率。目前的减薄抛光机装置的结构较为庞大，晶圆在减薄和抛光两道工序里面需要分两次装夹，晶圆碎片风险高，控制难度大。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种晶圆减薄抛光装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

根据本发明实施例的晶圆减薄抛光装置，包括：

机座；

用于放置晶圆的承载台，所述承载台在承载工位、减薄工位和抛光工位之间可活动地设在所述机座上，所述承载台位于所述承载工位时用于在所述承载台上放置晶圆；

减薄组件，所述减薄组件可活动地设在所述机座上以在所述承载台位于所述减薄工位时对所述承载台上的晶圆进行减薄处理；

抛光组件，所述抛光组件可活动地设在所述机座上以在所述承载台位于所述抛光工位时对所述承载台上的晶圆进行抛光处理。

进一步地，所述减薄组件包括主轴和减薄磨轮，所述主轴绕其轴线可枢转地设在所述机座上并且沿所述主轴的轴向可伸缩；所述减薄磨轮与所述主轴相连以由所述主轴驱动对晶圆进行减薄处理。

进一步地，所述减薄组件还包括油石，所述油石设在所述机座上且与所述减薄工位间隔开，所述油石在所述减薄磨轮对晶圆进行减薄处理后对所述减薄磨轮进行修整。

进一步地，所述抛光组件包括抛光头，所述抛光头绕其轴线可枢转地设在所述机座上并且沿所述抛光头的轴向可伸缩，所述抛光头在所述承载台位于所述抛光工位时对晶圆进行抛光处理。

进一步地，所述抛光组件还包括抛光头修整器，所述抛光头修整器设在所述机座上且与所述抛光工位间隔开，所述抛光头修整器在所述抛光头对晶圆进行抛光处理后对所述抛光头进行修整。

进一步地，所述抛光头修整器位于所述抛光工位的后侧。

进一步地，所述减薄工位位于所述承载工位的前侧，所述抛光工位位于所述承载工位的正上方。

进一步地，所述晶圆减薄抛光装置还包括测量件，所述测量件设在所述机座上以在所述减薄组件对晶圆进行减薄处理时对晶圆的厚度进行实时测量。

进一步地，所述测量件为接触式在线测量仪。

进一步地，所述承载台可旋转地设在所述机座上。

本发明上述技术方案的有益效果如下：

根据本发明实施例中所述的晶圆减薄抛光装置，通过采用减薄组件与抛光组件相组合的装置，用于放置晶圆的承载台在承载工位、减薄工位和抛光工位之间可活动，可以实现在一台设备上完成晶圆的减薄和抛光，晶圆只需一次装夹，不仅降低碎片率，而且提高生产效率，使设备整体布局紧凑。

附图说明

图1为本发明实施例中的晶圆减薄抛光装置的主视图；

图2为本发明实施例中的晶圆减薄抛光装置的俯视图。

附图标记：

晶圆减薄抛光装置100；

机座10；承载台20；减薄组件30；抛光组件40；测量件50。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图具体描述根据本发明实施例的晶圆减薄抛光装置100。

如图1和图2所示，根据本发明实施例的晶圆减薄抛光装置100包括机座10、承载台20、减薄组件30和抛光组件40。

具体而言，用于放置晶圆的承载台20安装在机座10上，机座10上还设有承载工位、减薄工位和抛光工位，承载台20在承载工位、减薄工位和抛光工位之间可活动。机座10上还设有减薄组件30和抛光组件40，减薄组件30用以对位于承载台20上的晶圆进行减薄处理，抛光组件40用以对位于承载台20上的晶圆进行抛光处理。

换言之，根据本发明实施例的晶圆减薄抛光装置100主要由机座10、承载台20、减薄组件30和抛光组件40组成，用于放置晶圆的承载台20可活动地安装在机座10上，机座10上还设有承载工位、减薄工位和抛光工位，在与减薄工位和抛光工位相对应的位置分别设有减薄组件30和抛光组件40，承载台20在承载工位、减薄工位和抛光工位之间可活动。当承载台20位于承载工位时，可通过手动将晶圆放置在承载台20上，减薄组件30可活动地设在机座10上以在承载台20位于减薄工位时对承载台20上的晶圆进行减薄处理，抛光组件40可活动地设在机座10上以在承载台20位于抛光工位时对承载台20上的晶圆进行抛光处理。

由此，根据本发明实施例中所述的晶圆减薄抛光装置100，通过采用减薄组件30和抛光组件40相组合的装置，在一台设备上完成晶圆的减薄和抛光，在减薄工序和抛光工序中晶圆只需一次装夹，不仅可以有效降低晶圆碎片率，而且可以提高生产效率，使设备整体布局紧凑，减小设备占用空间。

根据本发明的一个实施例，减薄组件30包括主轴和减薄磨轮。

具体地，主轴绕其轴线可枢转地设在机座10上并且沿主轴的轴向可伸缩，减薄磨轮与主轴相连，减薄磨轮在主轴驱动下对晶圆进行减薄处理，将晶圆减薄到一定程度。

进一步，减薄组件30还包括油石，油石设在机座10上且与减薄工位间隔开，待减薄一定数量的晶圆后，减薄磨轮需要进行修整，油石用以对减薄磨轮进行修整。具体地，在机座10上还设有磨轮修整工位，磨轮修整工位位于减薄工位右侧，油石位于磨轮修整工位上，当对减薄磨轮进行修整时，油石旋转并向上进给，减薄磨轮旋转并向下进给，达到修整减薄磨轮的目的。

如图1和图2所示，根据本发明的一个实施例，抛光组件40包括抛光头，抛光头绕其轴线可枢转地设在机座10上并且沿抛光头的轴向可伸缩，抛光头在承载台20位于抛光工位时对晶圆进行抛光处理，去除减薄后的晶圆表面损伤层。

进一步，抛光组件40还包括抛光头修整器，抛光头修整器设在机座10上且与抛光工位间隔开，抛光头修整器在抛光头对晶圆进行抛光处理后对抛光头进行修整。

更进一步地，抛光头修整器位于抛光工位的后侧。具体地，在机座10上还设有抛光头修整工位，抛光头修整工位位于承载台工位的后侧，抛光头修整器位于抛光头修整工位上。抛光头包括抛光垫，在抛光垫对晶圆完成抛光后，抛光头平移至抛光头修整工位上，通过抛光头修整器对抛光头上的抛光垫进行修整。

根据本发明的一个实施例，减薄工位位于承载工位的前侧，抛光工位位于承载工位的正上方，在减薄工序中，承载台20从承载工位向正前方移动至减薄工位上的主轴的下方，主轴旋转并向下进给实现晶圆减薄，在完成对晶圆的减薄处理后，承载台20从减薄工位后退至承载台工位，抛光工位的抛光头旋转并向下进给，完成减薄后晶圆的抛光处理，去除减薄后的晶圆表面损伤层。

在本发明的一些具体实施方式中，还包括测量件50，测量件50设在机座10上以在减薄组件30对晶圆进行减薄处理时对晶圆的厚度进行实时测量。

进一步地，测量件50为接触式在线测量仪，对减薄处理中的晶圆厚度进行实时测量，确保减薄后晶圆厚度较目标厚度值误差小。

在本发明的一些具体实施方式中，承载台20可旋转地设在机座10上。

具体地，在减薄工序中，当主轴旋转并向下进给的同时，承载台20旋转，相互配合完成晶圆的减薄处理；在抛光处理过程中，当抛光头旋转并向下进给的同时，承载台20旋转，相互配合完成减薄后晶圆的抛光工序。

根据本发明实施例的晶圆减薄抛光装置100在使用时，首先手动将晶圆放置在承载台20上，然后承载台20从承载工位移动到减薄工位通过减薄组件30对晶圆进行减薄处理，在减薄处理过程中，主轴旋转并向下进给的同时，承载台20旋转，与主轴相连的减薄磨轮在主轴驱动下对晶圆进行减薄处理，在减薄处理的同时，通过测量件50对晶圆的厚度进行实时测量；减薄处理完成后，主轴上升至安全位置，承载台20从减薄工位移动到承载工位上且位于抛光工位下方，抛光头旋转并向下进给，在向下进给的同时摆动，承载台20旋转，完成对晶圆的抛光处理。待晶圆抛光结束后，抛光头移动到抛光头修整工位的抛光头修整器上方，通过抛光头修整器对抛光头上的抛光垫进行修整；待减薄一定数量的晶圆后，减薄磨轮需要进行修整，位于磨轮修整工位的油石开始旋转并向上进给，位于减薄工位的主轴下方减薄磨轮旋转并向下进给，通过油石完成对减薄磨轮的修整。

总而言之，根据本发明实施例中的晶圆减薄抛光装置100，能够有效的利用减薄组件30和抛光组件40相组合的结构，在一台设备上完成晶圆的减薄和抛光，在减薄和抛光过程中晶圆只需一次装夹，不仅降低碎片率，而且提高生产效率，使设备整体布局紧凑；而且，利用测量件50对减薄处理中的晶圆厚度进行实时测量，确保减薄后晶圆厚度较目标厚度值误差小，满足生产需求；并且，在完成晶圆减薄后，通过油石对减薄磨轮进行修整，解决减薄超硬晶圆材料时减薄磨轮易堵塞的问题，操作方便，快捷，无需使用磨轮修整片即可完成对减薄磨轮的修整；通过抛光头修整器在抛光头上的抛光垫对晶圆进行抛光处理后对抛光垫进行修整，达到修整抛光头的目的。

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