一种用于晶圆片研磨抛光的支撑底座的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种用于晶圆片研磨抛光的支撑底座。所述一种用于晶圆片研磨抛光的支撑底座，利用各孔都可独立调控压力的多孔气垫式充气底座，通过调节充气底座的上表面轮廓，使其与待研磨样品的下表面各处均形成紧密接触，或者采用热固性材料支撑底座填充，以大幅减小厚度分布不匀、表面不平整的晶圆样品在研磨抛光时的受力不均匀性，从而避免在研磨抛光中局域受力过大导致样品碎裂，提高研磨抛光产品良率，提高生产效率、节省成本。本实用新型可应用于各种规格的晶圆样品的研磨抛光，其操作简单，适用性强。
【专利说明】—种用于晶圆片研磨抛光的支撑底座
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及半导体材料设备领域，更具体地说，涉及一种用于半导体晶圆片研磨抛光的支撑底座。
【背景技术】
[0002]作为第三代宽带隙半导体材料，GaN具有的高热导、耐高压和耐腐蚀等优异性能，在高温、高频、高功率电子器件方面有着巨大的应用潜力。目前，氢化物气相外延(HVPE)技术生长速率快、工艺简单，已经成为了主流的商用GaN衬底材料生长方法。但该方法得到的GaN自支撑衬底由于残余应力而存在一定程度的翘曲。在研磨抛光工艺程序中，这种弯曲的GaN自支撑衬底固定在传统的平面型研磨抛光底座上时，衬底与研磨抛光支撑面间存在不同程度的空隙，在研磨抛光时引起衬底晶面受力不均匀，当局部区域受力过大时容易导致GaN自支撑衬底碎裂损坏。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术存在的不足，本实用新型提出一种新型的用于半导体晶圆片研磨抛光的支撑底座。本实用新型通过设计与待研磨抛光样品的下表面紧密接触且可独立调控压力的多孔气垫式支撑底座，或者采用在样品与常规平面支撑座之间填充热固性材料的技术方案，使待研磨样品的下表面与支撑底座的上表面接触紧密，使样品各部位受力均匀，最终达到防止样品在研磨过程中局域受力过大致使碎裂的目的。
[0004]具体技术方案如下:
[0005]一种用于晶圆片研磨抛光的支撑底座，其特征在于，具有各孔都可独立调控压力的多孔气垫式充气底座，通过调节弹性膜的表面形貌，使其与待研磨样品的下表面的各处均形成紧密接触，所述多孔气垫式充气底座由充气气源、多孔气垫柱以及气垫柱上部的弹性膜组成，所述弹性膜，位于气垫式支撑底座上部，可以固定在气垫柱上，也可以不固定在气垫柱上。所述充气气源，通过主通气管与气垫柱连通，充气气源与主通气管两者之间设置总气阀，各气垫柱上设置分气阀、压力表和放气阀。所述气垫柱，位于气垫式支撑底座的下部，气垫柱的长度可通过调节各自压力值的大小来控制其伸缩长度，同时根据各气垫柱所支撑区域对应的待研磨样品区域所受支撑力(压力)独立控制气体充入各气垫柱与排放，以调节弹性膜的表面形貌，使晶圆样品的下表面在抛光研磨的过程中与支撑底座的上表面接触紧密，致使晶圆的各区域受力均匀，从而减少研磨抛光样品发生碎裂概率。
[0006]也可以，一种用于晶圆片研磨抛光的支撑底座，其特征在于，用热固性填充材料支撑底座，调控支撑底座的上表面的表面轮廓，使其与待研磨样品的下表面的各处均形成紧密接触，即在常规平面抛光底座与晶圆样品之间用热固性材料填充，所述的热固性填充材料，可以是热固性塑料、也可以是热固性树脂材料。根据材料的性质可采用加热或紫外照射或两者组合使用等方式使其固化，通过对热固性材料进行加热使填充材料上表面形成与晶圆样品下表面轮廓一致的支撑底座，使晶圆样品在抛光研磨的过程中与支撑底座接触紧密，致使晶圆的各区域的受力均匀，从而减少研磨抛光样品发生碎裂概率。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型实施例一、二中采用的待研磨抛光的厚度分布不均匀的翘曲晶圆样品；
[0008]图2是本实用新型实施例一中采用的气垫式研磨抛光支撑底座与晶圆样品；
[0009]图3是本实用新型实施例二中采用热固性材料填充的研磨抛光支撑底座与晶圆样品。
[0010]附图标记说明:
[0011]1:晶圆样品，12:晶圆样品的下表面；21:弹性I旲，22:气塾柱，23:压力表，24:分气阀，25:主气管，26总气阀，27:气源，28:放气阀，31:热固性材料，32:常规平面型抛光底座。
【具体实施方式】
[0012]以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述仅用于解释本实用新型的具体实施例，而并不限定本实用新型的权利要求范围。
[0013]实施例一:
[0014]如图2所示，将弹性膜(21)固定在气垫柱上，打开总气阀(26)，气体由气源(27)流入主气管(25)，依次打开各气垫柱(22)的分气阀(24)，气体开始缓慢冲入各气垫柱
(22)。观察各气垫柱(22)的压力表(23)示数，待到适宜值时关闭所有分气阀(24)，停止气垫柱(22)充气。把曲面的晶圆样品(I)放置在弹性膜(21)上面。通过晶圆样品(I)在弹性膜(21)上垂直施加少许压力，观察各压力表(23)的示数，微调各分气阀(24)和放气阀
(28)，使晶圆样品(I)的下表面(12)与弹性膜(21)的上表面接触紧密，以便在晶圆研磨抛光时，晶圆的各区域所受合力分布达到均匀，防止其受力不均而碎裂。
[0015]实施例二:
[0016]如图3所示，热固性材料(31)填充在待研磨抛光晶圆样品(I)与常规抛光底座
(32)之间，将曲面的晶圆样品(I)放置在所述热固性材料(31)上面后对所述热固性材料
(31)进行加热，使其形成耐压的、且其上表面与待研磨晶圆样品(I)的下表面(12)紧密接触的曲面形状，以便在晶圆研磨抛光时，晶圆的各区域所受合力分布达到均匀，防止晶圆碎
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[0017]以上所述实施例仅表达了本实用新型的部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种用于晶圆片研磨抛光的支撑底座，其特征在于，具有各孔都可独立调控压力的多孔气垫式充气底座，通过调节弹性膜的表面形貌，使其与待研磨样品的下表面的各处均形成紧密接触；所述多孔气垫式充气底座由充气气源(27)、多孔气垫柱(22)以及连接在气垫柱(22)上的弹性膜(21)组成；其中，充气气源(27)通过主通气管(25)与气垫柱(22)连通，充气气源(27)与主通气管(25)的之间设置总气阀(26)，气垫柱(22)上设置分气阀(24)、压力表(23)和放气阀(28)。
2.根据权利要求1所述的一种用于晶圆片研磨抛光的支撑底座，其特征在于，可以独立控制气体充入各气垫柱(22)与排放。
3.根据权利要求1所述的一种用于晶圆片研磨抛光的支撑底座，其特征在于，所述弹性膜(21)，可以固定在气垫柱(22)上，也可以不固定在气垫柱(22)上。
4.一种用于晶圆片研磨抛光的支撑底座，其特征在于，用热固性填充材料支撑底座，调控支撑底座的上表面的表面轮廓，使其与待研磨样品的下表面的各处均形成紧密接触；所述热固性填充材料支撑底座包括热固性材料(31)与平面抛光底座(32);所述热固性材料(31)填充在平面抛光底座(32)与晶圆样品(I)之间。
5.根据权利要求4中所述的一种用于晶圆片研磨抛光的支撑底座，其特征在于，所述热固性材料(31)，可以是热固性塑料、也可以是热固性树脂材料，其固化方式可采用紫外线照射、加热或两者的组合。
【文档编号】B24B37/27GK204123257SQ201420262140
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】刘南柳, 陈蛟, 张国义 申请人:东莞市中镓半导体科技有限公司