晶片研磨装置的制作方法

本技术一般涉及晶片加工。更具体地，本技术涉及一种晶片研磨装置。

背景技术：

1、碳化硅(sic)等晶圆磨削是碳化硅衬底加工过程中的一道重要工序。具体地，晶圆磨削是将晶圆衬底磨削至标准厚度并进行表面平坦化，这一过程需使用含有金刚石颗粒的磨削砂轮对线切后晶片表面进行磨削，并将晶片表面材料进行机械性去除，以达到所需要的厚度。该晶圆磨削技术广泛应用于集成电路制造业中，特别是对于碳化硅衬底来说，优良的表面质量状态对于后续化学机械抛光、生长外延及芯片制程等具有重要意义。

2、然而在实际的磨削过程中，所产生的研磨颗粒会与晶片表面撞击、摩擦，在晶片表面形成凹坑或较深刮伤，且形成的凹坑和表面刮伤较深，随着晶片的表面移除量增大该现象越明显，从而影响晶片表面质量与品质。

技术实现思路

1、为了至少解决如上所提到的一个或多个技术问题，本实用新型在多个方面中提出了能够在晶片研磨过程中降低研磨颗粒对晶片的损坏以改善晶片表面质量的晶片研磨装置。

2、在第一方面中，本实用新型提供一种晶片研磨装置，包括：旋转工作台，顶面设有晶片固定区，所述旋转工作台被配置为通过所述晶片固定区固定晶片并带动所述晶片同向旋转；研磨组件，包括驱动轴和安装于所述驱动轴的第一端的环状砂轮；在所述驱动轴的驱动下，所述环状砂轮可运动至第一位置并在所述第一位置相对于所述旋转工作台反向转动，其中，在所述第一位置时，所述环状砂轮与所述晶片固定区在垂直于所述顶面的第一方向上间隔l1，所述l1等于所述晶片的厚度，且所述环状砂轮在所述顶面上的正投影与所述晶片固定区部分重合；第一清理机构，安装于所述驱动轴的第一端，所述环状砂轮套设于所述第一清理机构的外侧，在所述驱动轴的驱动下，所述第一清理机构可运动至第二位置并在所述第二位置转动，其中，在所述第二位置时，所述第一清理机构与所述晶片固定区在所述第一方向上间隔l2，所述l2小于或等于所述l1，且所述第一清理机构在所述顶面上的正投影与所述晶片固定区部分重合。

3、在一些实施例中，在所述环状砂轮的径向方向上，所述第一清理机构与所述环状砂轮间隔设置。

4、在一些实施例中，所述第一清理机构在所述驱动轴的驱动下可与所述驱动轴同向转动。

5、在一些实施例中，所述第一清理机构包括：第一刷头；连接件，所述第一刷头通过所述连接件可拆卸地安装在所述驱动轴的第一端；其中，在所述环状砂轮的径向方向上，所述第一刷头与所述环状砂轮间隔设置，且所述连接件与所述环状砂轮间隔设置。

6、在一些实施例中，所述连接件与所述驱动轴螺纹连接。

7、在一些实施例中，所述第一刷头的远离所述驱动轴的一端的端面与所述环状砂轮的远离所述驱动轴的一端的端面齐平。

8、在一些实施例中，还包括：第二清理机构，位于所述环状砂轮的一侧，且在所述环状砂轮的径向方向上与所述环状砂轮间隔设置；第一驱动机构，与所述第二清理机构连接，在所述第一驱动机构的驱动下，所述第二清理机构可在第三位置与第四位置之间往返运动，其中，在所述第三位置时，所述第二清理机构在所述顶面上的正投影位于所述晶片固定区内，所述第二清理机构与所述晶片固定区在所述第一方向上间隔l3，所述l3小于或等于所述l1，在所述第四位置时，所述第二清理机构在所述顶面上的正投影位于所述晶片固定区外。

9、在一些实施例中，在所述第二清理机构由所述第三位置运动至所述第四位置的过程中，所述第二清理机构与所述晶片固定区在所述第一方向上的间隔保持不变且等于所述l3；在所述第二清理机构由所述第四位置运动至所述第三位置的过程中，所述第二清理机构与所述晶片固定区在所述第一方向上的间隔为l4，所述l4大于所述l1。

10、在一些实施例中，还包括：第二驱动机构，安装在所述第一驱动机构上，所述第二清理机构安装于所述第二驱动机构上，所述第二清理机构在所述第二驱动机构的驱动下可自旋转。

11、在一些实施例中，所述第一驱动机构包括摆动机械臂，所述第二清理机构包括第二刷头。

12、通过如上所提供的晶片研磨装置，本实用新型实施例能够通过在晶片研磨装置中增设第一清理机构，使得研磨过程中所产生的研磨颗粒能够及时排离晶片表面，以减少研磨颗粒与晶片表面的碰撞或摩擦，从而能够有效降低磨削过程中研磨颗粒物对晶片表面造成的损伤，由此提高晶片磨削后的表面质量与品质。

13、在另一些实施例中，晶片研磨装置还配置有第二清理机构，通过第一清理机构、第二清理机构以及晶片研磨装置中的其他部件的相配合，不仅能够将加工过程中所产生的研磨颗粒清扫排离出晶片表面，而且能够进一步将这些研磨颗粒清扫出旋转工作台面，以防止研磨颗粒堵塞工作台面的微孔，既能够确保旋转工作台面对晶片的吸附力，又能够降低微孔处研磨颗粒对晶片表面的损坏。

技术特征：

1.一种晶片研磨装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的晶片研磨装置，其特征在于，在所述环状砂轮的径向方向上，所述第一清理机构与所述环状砂轮间隔设置。

3.根据权利要求2所述的晶片研磨装置，其特征在于，所述第一清理机构在所述驱动轴的驱动下可与所述驱动轴同向转动。

4.根据权利要求3所述的晶片研磨装置，其特征在于，所述第一清理机构包括：

5.根据权利要求4所述的晶片研磨装置，其特征在于，所述连接件与所述驱动轴螺纹连接。

6.根据权利要求4所述的晶片研磨装置，其特征在于，所述第一刷头的远离所述驱动轴的一端的端面与所述环状砂轮的远离所述驱动轴的一端的端面齐平。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的晶片研磨装置，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求7所述的晶片研磨装置，其特征在于，在所述第二清理机构由所述第三位置运动至所述第四位置的过程中，所述第二清理机构与所述晶片固定区在所述第一方向上的间隔保持不变且等于所述l3；

9.根据权利要求7所述的晶片研磨装置，其特征在于，还包括：

10.根据权利要求7所述的晶片研磨装置，其特征在于，所述第一驱动机构包括摆动机械臂，所述第二清理机构包括第二刷头。

技术总结
本技术公开了一种晶片研磨装置，包括：旋转工作台、研磨组件和第一清理机构。其中，研磨组件包括驱动轴和安装于驱动轴的第一端的环状砂轮。第一清理机构安装于驱动轴的第一端，环状砂轮套设于第一清理机构的外侧，在驱动轴的驱动下，环状砂轮可运动至第一位置并在第一位置相对于旋转工作台反向转动，第一清理机构可运动至第二位置并在第二位置转动。通过本技术的技术方案，在晶片研磨装置中增设第一清理机构，使得研磨过程中所产生的研磨颗粒能够及时排离晶片表面，以减少研磨颗粒与晶片表面的碰撞或摩擦，从而能够有效降低磨削过程中研磨颗粒物对晶片表面造成的损伤，由此提高晶片磨削后的表面质量与品质。

技术研发人员：李经能,张洁
受保护的技术使用者：湖南三安半导体有限责任公司
技术研发日：20230830
技术公布日：2024/5/9