一种硅片边缘抛光装置的制作方法

1.本实用新型涉及硅片加工装置领域，尤其涉及一种硅片边缘抛光装置。


背景技术：

2.伴随信息化的全球发展，半导体硅材料为迄今为止应用最广泛的半导体材料。在整个半导体材料的生产和使用中硅材料占95％左右。硅片应用领域的器件尺寸持续减小，器件尺寸的减小主要受限于显影技术的解析度。通过不断提高解析度，既能够不断缩小期间的尺寸。然而，同时不能忽略高解析度对硅片表面平坦化的高要求，因此近几年来，ic制造工艺上对于硅片表面平坦化的要求也越来越高。化学机械研磨作为当今唯一能够提供全局平坦化的技术，已被越来越广泛地应用到半导体领域。化学机械平坦化是表面全局平坦化技术中的一种，既可以认为是化学增强型机械抛光也可以认为是机械增强型湿法化学刻蚀。该工艺使用具有研磨性和腐蚀性的磨料，并配合使用抛光垫，抛光垫的尺寸通常比硅片要大。通过抛光研磨处理的硅片在后续的进一步处理或者期间热处理的过程中能够不产生缺陷，也可以减少以应力集中，降低碎片率，从而提高成品率。
3.在硅片加工工艺中，边缘抛光工艺分为缺口抛光单元和表面抛光单元，其中缺口抛光单元用于抛光硅片上配置为定位的缺口。硅片具体的加工工序为：将硅片盒上料到上料区后，每一片硅片会通过机械手臂传送至对位单元，依次进行对位后，再将其传送至缺口抛光单元，缺口抛光单元分为两个阶段，加工时使用缺口研磨垫和边缘抛光液进行加工。缺口抛光完成后通过传送机械手臂传送至表面抛光单元进行加工，加工完成后硅片按照上料顺序卸载至下料片盒中。在缺口抛光单元加工的过程中，抛光液从上方输送至缺口，现有技术中的缺口抛光单元容易顺着硅片流到硅片表面，与硅片表面直接接触，导致硅片表面通过刻蚀引发品质问题。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本实用新型实施例期望提供一种硅片边缘抛光装置，通过该装置能够在边缘抛光的过程中防止抛光液流到硅片表面。
5.本实用新型的技术方案是这样实现的：
6.一种硅片边缘抛光装置，所述边缘抛光装置用于抛光位于硅片边缘处的缺口，所述抛光装置包括：
7.夹具，所述夹具以所述硅片的端面在竖直平面内的方式夹持所述硅片；
8.用于抛光所述缺口的研磨垫，所述研磨垫在水平面内绕中心轴线旋转；
9.布置在所述研磨垫上方的抛光液供给模块，所述抛光液供给模块向所述缺口提供抛光液。
10.本实用新型实施例提供了一种硅片边缘抛光装置，通过夹具使得硅片的端面保持在竖直平面内以及在研磨垫在水平面内绕中心轴线旋转的结构实现了在抛光过程中抛光液不会流到硅片表面，从而避免了硅片表面过刻蚀引发金属污染、颗粒残留以及平坦度异
常等品质问题。
附图说明
11.图1为现有技术中研磨装置的主视图；
12.图2为根据本实用新型的实施例的硅片边缘抛光装置的主视图。
具体实施方式
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
14.参见附图1，其示出了现有技术中用于抛光缺口的研磨装置10的主视图，其中硅片1沿水平方向放置，其端面处于水平面内；研磨垫2沿竖直方向放置，其端面垂直于硅片1，该研磨垫2绕自身中心轴线旋转以对硅片1上的缺口n进行抛光，在抛光过程中，硅片1能够沿箭头方向绕缺口n进行上下翻转以使得研磨垫2能够对缺口n进行全方位抛光。在抛光过程中需要向缺口n处添加抛光液l，抛光液l从研磨垫2的上方被添加至缺口n，因为硅片1需要上下翻转进行加工，所以抛光液l会沿着硅片1的上、下表面流动，与上、下表面发生接触，由于通常使用的边缘抛光液的酸碱度呈碱性(ph》10)，在不进行表面加工但抛光液与硅片表面接触时，会导致硅片表面过刻蚀引发金属污染、颗粒残留以及平坦度异常等品质问题。
15.因此需要对现有的研磨装置进行改进以避免在抛光缺口时抛光液流到硅片表面造成金属污染、颗粒残留以及平坦度异常等品质问题。本实用新型提供了了一种硅片边缘抛光装置100，所述抛光装置100包括：用于夹持硅片的夹具(未示出)，研磨垫2以及抛光液供给模块3。
16.基于上述构思，参见附图2，该夹具以硅片1的端面在竖直平面内的方式夹持硅片1，以使得在抛光缺口n过程中，抛光液l不接触硅片1的表面，即硅片1的正面或背面的表面，抛光液l只会顺着硅片1边缘流走，进一步地，该夹具还能够驱动硅片1沿方向y绕缺口n前后翻转，在硅片1翻转的过程中始终保持硅片1的端面在竖直方向上，通过翻转硅片1使得缺口n更加全面地得到抛光。优选地，硅片1翻转角度为-90度到90度时抛光效果最佳。优选地，该硅片边缘抛光装置还包括传感器和报警器，所述传感器用于判断硅片1的端面与研磨垫2是否垂直，根据判断结果该传感器向报警器发送报警信号或不发送信号，在硅片1的端面不与研磨垫2垂直时，报警器报警。
17.继续参见附图2，用于抛光所述缺口n的研磨垫2在水平面内绕中心轴线旋转，研磨垫2的旋转可以通过电机驱动实现。研磨垫2为扁平的圆盘形，其边缘还包覆有更加精密的抛光布，以实现更好的抛光效果。抛光布可以由聚氨酯泡沫、无纺织物或绒面革等材料制成。在夹具带动硅片1前后翻转时，研磨垫2高速转动同时借助于抛光布对缺口n进行抛光。优选地，硅片边缘抛光装置还包括传动模块，该传动模块用于驱动研磨垫2沿着方向x在水平面内朝向或背离缺口n移动，当上述报警器报警时，传动模块驱动研磨垫2退出缺口。优选地，该传动模块还具有对准单元，该对准单元通过监测研磨垫2的水平程度以保障传动模块
在驱动研磨垫2朝向缺口移动时准确进入缺口。
18.布置在所述研磨垫上方的抛光液供给模块，抛光液供给模块包括抛光液喷嘴和管道，抛光液喷嘴与外部抛光液存储装置通过管道连接，该管道由树脂材料制成。抛光液l由位于研磨垫2的上方抛光液喷嘴留下，在研磨垫2旋转带动抛光布对缺口n进行抛光时，抛光液l流入缺口n。
19.本实用新型相较于现有技术通过改变夹具夹持硅片的方向以及用于抛光缺口的研磨垫的方向，通过上述结构，在抛光过程中抛光液不会随着硅片前后翻转而流到硅片表面，使得硅片表面不会接触到抛光液，继而避免了硅片表面过刻蚀引发金属污染、颗粒残留以及平坦度异常等品质问题。
20.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。


技术特征：
1.一种硅片边缘抛光装置，所述边缘抛光装置用于抛光位于硅片边缘处的缺口，其特征在于，所述抛光装置包括：夹具，所述夹具以所述硅片的端面在竖直平面内的方式夹持所述硅片；用于抛光所述缺口的研磨垫，所述研磨垫在水平面内绕中心轴线旋转；布置在所述研磨垫上方的抛光液供给模块，所述抛光液供给模块向所述缺口提供抛光液。2.根据权利要求1所述的硅片边缘抛光装置，其特征在于，所述研磨垫为圆盘形。3.根据权利要求1所述的硅片边缘抛光装置，其特征在于，所述研磨垫的边缘包覆有抛光布，所述研磨垫旋转并且借助所述抛光布抛光所述缺口。4.根据权利要求1所述的硅片边缘抛光装置，其特征在于，所述抛光装置还包括传动模块，所述传动模块用于驱动所述研磨垫沿水平方向朝向或背离所述硅片移动。5.根据权利要求4所述的硅片边缘抛光装置，其特征在于，所述传动模块还包括对准单元，所述对准单元用以保证所述研磨垫准确进入所述缺口。6.根据权利要求1所述的硅片边缘抛光装置，其特征在于，所述夹具能够带动所述硅片绕所述缺口在水平方向上前后翻转。7.根据权利要求6所述的硅片边缘抛光装置，其特征在于，所述硅片翻转的角度为-90度到90度。8.根据权利要求1所述的硅片边缘抛光装置，其特征在于，所述抛光装置还包括传感器和报警器，所述传感器用于判断所述硅片的端面与所述研磨垫的端面是否垂直，并在所述硅片的端面与所述研磨垫的端面呈非90度夹角的情况下向所述报警器发出报警信号。

技术总结
本实用新型公开了一种硅片边缘抛光装置，所述边缘抛光装置用于抛光位于硅片边缘处的缺口，所述抛光装置包括：夹具，所述夹具以所述硅片的端面在竖直平面内的方式夹持所述硅片；用于抛光所述缺口的研磨垫，所述研磨垫在水平面内绕中心轴线旋转；布置在所述研磨垫上方的抛光液供给模块，所述抛光液供给模块向所述缺口提供抛光液。所述装置通过夹具在竖直平面内接收硅片以及研磨垫在水平面内旋转的结构防止抛光液流到硅片表面，从而避免引起粗糙度异常、金属污染以及颗粒残留等品质问题。金属污染以及颗粒残留等品质问题。金属污染以及颗粒残留等品质问题。


技术研发人员：聂阳
受保护的技术使用者：西安奕斯伟材料科技有限公司
技术研发日：2021.12.29
技术公布日：2022/5/17