用于研磨硅片的磨轮、研磨设备和研磨方法与流程

本公开涉及半导体加工制造，尤其涉及用于研磨硅片的磨轮、研磨设备和研磨方法。

背景技术：

1、半导体硅材料作为最主要的元素半导体材料可直接或间接用于制备半导体器件。硅片的加工技术已逐步成为电子信息产业发展的重要驱动力。随着硅片直径越来越大、集成电路特征尺寸越来越小，对硅片的性能参数和加工效率、特别是对硅片的表面平坦度及厚度的去除速率提出了更高的要求。双面研磨加工由于可以加快厚度去除速率、提升硅片的表面平坦度，因此被认为是提高硅片的性能参数和加工效率的最有效的技术手段之一。

2、然而，当使用目前的磨轮执行研磨操作时，存在磨轮对硅片施加力不当导致硅片发生碎片的情况，而且碎片也会在掉落或飞溅时损坏磨轮，不仅影响研磨效率，还增加了生产成本。另外，对于研磨工艺，磨轮的状态决定了被其研磨后的硅片的品质，在磨轮使用一段时间之后，就会因磨轮的磨损程度不一致导致研磨后的硅片的品质降低，特别是会使硅片平坦度劣化。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例期望提供用于研磨硅片的磨轮、研磨设备和研磨方法。通过使用本发明实施例提供的用于研磨硅片的磨轮、研磨设备和研磨方法，能够降低研磨过程中硅片因受压力不当而破碎的几率，并且在保证硅片品质的同时延长磨轮的使用寿命，提高研磨效率，降低生产成本。

2、本发明实施例的技术方案是这样实现的：

3、第一方面，本发明实施例提供了一种用于研磨硅片的磨轮，所述磨轮包括：

4、具有中心轴线的本体；

5、研磨模块；

6、弹性构件，所述弹性构件在所述中心轴线的方向上位于所述本体与所述研磨模块之间并且将所述研磨模块连接至所述本体；

7、其中，所述弹性构件设置成通过弹性形变将来自所述本体的压力转换成弹力传递至所述研磨模块，以由所述研磨模块利用所述弹力对硅片进行研磨。

8、在一些可选的示例中，所述研磨模块呈环形并且包括沿周向方向彼此相邻的多个部段，所述多个部段中的每个部段经由至少一个所述弹性构件连接至所述本体。

9、在一些可选的示例中，所述多个部段中的每个部段以可拆卸的方式连接至所述弹性构件。

10、在一些可选的示例中，所述弹性构件设置成相对于所述本体在所述中心轴线的方向上的位置是能够调节的。

11、在一些可选的示例中，所述弹性构件以可拆卸的方式连接至所述本体。

12、在一些可选的示例中，所述磨轮包括用于监测所述弹性构件的所述弹性形变的监测器。

13、第二方面，本发明实施例提供了一种研磨设备，所述研磨设备用于对硅片进行双面研磨，所述研磨设备包括：

14、对向设置在硅片的两侧的两个静压支撑件，所述两个静压支撑件用于通过提供流体静压以非接触的方式支撑硅片；

15、对向设置在所述硅片的两侧的两个根据第一方面的用于研磨硅片的磨轮。

16、第三方面，本发明实施例提供了一种研磨设备，所述研磨设备用于对硅片进行双面研磨，所述研磨设备包括：

17、对向设置在硅片的两侧的两个静压支撑件，所述两个静压支撑件用于通过提供流体静压以非接触的方式支撑硅片；

18、对向设置在所述硅片的两侧的两个根据第一方面的用于研磨硅片的磨轮；

19、与所述磨轮的监测器通信的控制器，所述控制器配置成根据用于监测所述弹性构件的所述弹性形变的监测器所述监测器的监测结果控制所述磨轮相对于所述硅片的移动。

20、第四方面，本发明实施例提供了一种研磨方法，所述研磨方法通过根据第二方面的研磨设备执行。

21、第五方面，本发明实施例提供了一种研磨方法，所述研磨方法通过根据第三方面的研磨设备执行，其中，所述研磨方法包括：

22、通过磨轮的监测器监测所述磨轮的弹性构件的弹性形变；

23、通过控制器根据所述监测器的监测结果控制所述磨轮相对于所述硅片的移动。

24、本发明实施例提供了用于研磨硅片的磨轮、研磨设备和研磨方法。该磨轮包括设置在本体与研磨模块之间的弹性构件。来自与本体连接的驱动装置的驱动力不是直接作用于硅片，而是由磨轮的弹性构件转换成弹力之后再作用于硅片。由于弹性构件可以通过弹性形变吸收一部分驱动力，因此避免了将过大的驱动力直接传递至硅片而造成对硅片的损伤，从而降低了磨轮导致硅片破碎的几率。另外，由于弹性构件提供的弹力可以始终迫压研磨模块抵靠在硅片上，因此可以有助于研磨模块在研磨操作过程中更好地贴合硅片表面，从而提高研磨后硅片的平整度，改善硅片性质。而且，也可以降低对磨轮的修整频率，降低生产成本。

技术特征：

1.一种用于研磨硅片的磨轮，其特征在于，所述磨轮包括：

2.根据权利要求1所述的用于研磨硅片的磨轮，其特征在于，所述研磨模块呈环形并且包括沿周向方向彼此相邻的多个部段，所述多个部段中的每个部段经由至少一个所述弹性构件连接至所述本体。

3.根据权利要求2所述的用于研磨硅片的磨轮，其特征在于，所述多个部段中的每个部段以可拆卸的方式连接至所述弹性构件。

4.根据权利要求2所述的用于研磨硅片的磨轮，其特征在于，所述弹性构件设置成相对于所述本体在所述中心轴线的方向上的位置是能够调节的。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的用于研磨硅片的磨轮，其特征在于，所述弹性构件以可拆卸的方式连接至所述本体。

6.根据权利要求1至4中的任一项所述的用于研磨硅片的磨轮，其特征在于，所述磨轮包括用于监测所述弹性构件的所述弹性形变的监测器。

7.一种研磨设备，所述研磨设备用于对硅片进行双面研磨，其特征在于，所述研磨设备包括：

8.一种研磨设备，所述研磨设备用于对硅片进行双面研磨，其特征在于，所述研磨设备包括：

9.一种研磨方法，其特征在于，所述研磨方法通过根据权利要求7所述的研磨设备执行。

10.一种研磨方法，其特征在于，所述研磨方法通过根据权利要求8所述的研磨设备执行，其中，所述研磨方法包括：

技术总结
本公开涉及用于研磨硅片的磨轮、研磨设备和研磨方法，所述磨轮包括：具有中心轴线的本体；研磨模块；弹性构件，所述弹性构件在所述中心轴线的方向上位于所述本体与所述研磨模块之间并且将所述研磨模块连接至所述本体；其中，所述弹性构件设置成通过弹性形变将来自所述本体的压力转换成弹力传递至所述研磨模块，以由所述研磨模块利用所述弹力对硅片进行研磨。

技术研发人员：贺云鹏
受保护的技术使用者：西安奕斯伟材料科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15