静压垫、研磨设备及硅片的制作方法

本发明涉及半导体制造，尤其涉及静压垫、研磨设备及硅片。

背景技术：

1、半导体硅片的生产工艺通常包括拉晶、线切割、研磨、抛光等处理过程。双面研磨作为一种研磨工艺用于同时对硅片的两个主表面进行研磨以使硅片具有高度平整表面。在双面研磨过程中，需要使用专用装置来保持硅片，以便于研磨轮对硅片的两个主表面同时进行研磨。通常，这种保持装置包括对向设置的一对流体静压支撑件，硅片沿竖向方向设置在两个流体静压支撑件之间，流体静压支撑件可以在其自身与硅片的主表面之间形成流体屏障，以便使硅片能够在不与两个流体静压支撑件接触的情况下被保持竖立，与此同时，可以利用对置的研磨轮对硅片的两个主表面进行研磨。相比于物理夹持，流体静压支撑件的流体夹持方式减少了对硅片的损伤，并使得硅片以较小的摩擦相对于流体静压支撑件表面在切向上移动(转动)。

2、然而，在双面研磨设备中需要调整对置的一对研磨轮的角度，以对硅片的平坦度进行修整，在调节研磨轮的过程中，当左右一对研磨轮的偏转角太大时，在研磨轮直接接触硅片的情况下导致硅片发生倾斜，又或者当使用上述专用装置来保持硅片时也会因为机械结构的不稳定性导致硅片发生倾斜，在这种情况下，由于一对静压支撑件之间的间距固定，单侧的静压支撑件与硅片之间的距离固定，因此硅片会与静压支撑件发生接触，导致硅片和静压支撑件进行摩擦，使得硅片的平坦度恶化，甚至碎片的发生。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种静压垫、研磨设备及硅片，通过在双面研磨过程中实时调整所述静压垫与所述硅片的间距，用以确保研磨过程的稳定性，提升产品品质。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、第一方面，本发明提供了一种静压垫，所述静压垫用于在硅片双面研磨设备中成对地夹持所述硅片的两侧，所述静压垫包括基板、调节板和驱动模块：所述基板具有朝向所述硅片的固定平面；所述调节板通过所述驱动模块安装在所述固定平面上，所述调节板具有朝向所述硅片的第一平面，所述第一平面用于通过流体向所述硅片提供静压力以对所述硅片一侧进行非接触地支撑；所述驱动模块用于驱动所述调节板发生倾斜，所述驱动模块经配制成当所述第一平面不与所述硅片所在的目标平面平行时，所述驱动模块驱动所述调节板倾斜，以使得所述第一平面与所述目标平面平行。

4、优选地，所述驱动模块包括多个能够独立控制的驱动杆，所述驱动杆经构造成能够沿着垂直于所述固定平面的方向伸缩，所述驱动杆凸出所述固定平面的端部与所述调节板铰接。

5、优选地，至少两个所述驱动杆沿竖直方向均匀地设置在所述基板上，所述驱动杆铰接至所述调节板远离所述硅片的一侧。

6、优选地，所述驱动模块还包括用于驱动所述驱动杆伸缩的液压驱动单元或气压驱动单元。

7、优选地，所述静压垫还包括感测器和控制器，所述感测器用于感测所述硅片的空间姿态以获得所述目标平面的空间位置，所述控制器经配置成根据所述目标平面的空间位置控制所述驱动杆伸缩，以使得所述第一平面与所述目标平面平行。

8、优选地，所述感测器为压力感测器，所述压力感测器用于感测所述硅片受到所述静压力的变化，从而获得所述硅片的空间姿态。

9、优选地，所述感测器为距离感测器，所述距离感测器用于感测所述硅片与所述第一平面之间的间距，从而获得所述硅片的空间姿态。

10、优选地，所述第一平面均匀地设置有多个通孔，所述通孔用于供所述流体流出，所述调节板经构造成每个所述通孔中流出的所述流体能够以大小相等、方向相同的静压的力支撑所述硅片。

11、第二方面，本发明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：用于沿竖直方向承载所述硅片的承载件；关于所述承载件对称设置的两个研磨轮；关于所述承载件对称设置的两个上述静压垫。

12、第三方面，本发明提供了一种硅片，所述硅片通过使用上述研磨设备获得。

13、本发明实施例提供了一种静压垫、研磨设备及硅片，所述静压垫包括固定的基板、设置在所述基板上的调节板和驱动模块，所述调节板用于通过流体向所述硅片上的每一处受力点提供大小相等的支撑力，所述调节板在所述驱动模块的驱动下能够发生倾斜，以使得所述调节板与所述硅片一直处于平行的状态，从而保证所述硅片发生较大的倾斜的情况下，所述静压垫不会与所述硅片发生触碰，避免导致碎片和/或静压垫损坏的情况发生。

技术特征：

1.一种静压垫，所述静压垫用于在硅片双面研磨设备中成对地夹持所述硅片的两侧，其特征在于，所述静压垫包括基板、调节板和驱动模块：

2.根据权利要求1所述的静压垫，其特征在于，所述驱动模块包括至少两个能够独立控制的驱动杆，所述驱动杆经构造成能够沿着垂直于所述固定平面的方向伸缩，所述驱动杆凸出所述固定平面的端部与所述调节板铰接。

3.根据权利要求2所述的静压垫，其特征在于，至少两个所述驱动杆沿竖直方向均匀地设置在所述基板上，所述驱动杆铰接至所述调节板远离所述硅片的一侧。

4.根据权利要求2所述的静压垫，其特征在于，所述驱动模块还包括用于驱动所述驱动杆伸缩的液压驱动单元或气压驱动单元。

5.根据权利要求2所述的静压垫，其特征在于，所述静压垫还包括感测器和控制器，所述感测器用于感测所述硅片的空间姿态以获得所述目标平面的空间位置，所述控制器经配置成根据所述目标平面的空间位置控制所述驱动杆伸缩，以使得所述第一平面与所述目标平面平行。

6.根据权利要求5所述的静压垫，其特征在于，所述感测器为压力感测器，所述压力感测器用于感测所述硅片受到所述静压力的变化，从而获得所述硅片的空间姿态。

7.根据权利要求5所述的静压垫，其特征在于，所述感测器为距离感测器，所述距离感测器用于感测所述硅片与所述第一平面之间的间距，从而获得所述硅片的空间姿态。

8.根据权利要求1所述的静压垫，其特征在于，所述第一平面均匀地设置有多个通孔，所述通孔用于供所述流体流出，所述调节板经构造成每个所述通孔中流出的所述流体能够以大小相等、方向相同的静压力支撑所述硅片。

9.一种研磨设备，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：

10.一种硅片，其特征在于，所述硅片通过使用根据权利要求9所述的研磨设备获得。

技术总结
本发明实施例公开了一种静压垫、研磨设备及硅片，静压垫用于在硅片双面研磨设备中成对地夹持硅片的两侧，静压垫包括基板、调节板和驱动模块，基板具有朝向硅片的固定平面；调节板通过驱动模块安装在固定平面上，调节板具有朝向硅片的第一平面，第一平面用于通过流体向硅片提供静压力以对硅片一侧进行非接触地支撑；驱动模块用于驱动调节板发生倾斜，驱动模块经配制成当第一平面不与硅片所在的目标平面平行时，驱动模块驱动调节板倾斜，以使得第一平面与目标平面平行。通过实时调整静压垫与硅片的间距，确保研磨过程的稳定性，提升产品品质。

技术研发人员：贺云鹏,王贺
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：2024/1/13