晶圆边缘抛光方法和抛光装置与流程

文档序号:40854278发布日期:2025-02-06 17:30阅读:51来源:国知局

本申请实施例涉及半导体制造,尤其涉及一种晶圆边缘抛光方法和抛光装置。


背景技术:

1、在半导体加工技术中,需要在晶圆边缘形成台阶形状,以形成trim wafer,进而降低晶圆在如键合等后续加工中产生裂纹或崩边的风险。

2、晶圆切边可以使用砂轮抵接于晶圆边缘,如专利cn111403315a公开的技术方案,以将晶圆边缘加工出符合工艺要求的形状及尺寸;晶圆切边也可以使用抛光带抵接于晶圆边缘,如专利us20140213152a1公开的技术方案,以在晶圆边缘形成台阶形状。

3、但现有的晶圆切边方式,虽然能够形成trim wafer,但台阶形状具有直角截面形状,而直角截面形状存在应力集中的问题,容易出现崩边而产生碎屑及裂纹,这会影响晶圆加工的成品率。

4、晶圆切边加工时,砂轮或抛光带的侧面与成形的台阶结构的侧面直接接触,而砂轮或抛光带的侧面为非工艺面,这会影响台阶结构侧面的成形质量,台阶结构的侧面会出现凹凸不平的情况,如图12所示。在后续晶圆键合的过程中,台阶结构的侧面会出现碎屑掉落的情况,进而影响晶圆键合的效果。

5、此外,台阶结构的侧面凹凸不平,容易附着少量的颗粒物。由于侧面粗糙度较大,这会增加颗粒物的附着强度,进而加大trim wafer边缘的清洗难度。


技术实现思路

1、有鉴于此,本申请实施例提供了一种晶圆边缘抛光方法和抛光装置,以至少部分解决上述问题。

2、根据本申请实施例的第一方面,提供了一种晶圆边缘抛光装置,其包括:

3、旋转机构,用于装载晶圆并带动晶圆绕中心轴线旋转;

4、抛光头,其将抛光带抵压于晶圆的边缘部;

5、所述抛光头沿水平方向移动和/或绕定点摆动,以在晶圆边缘形成环形开口;所述抛光头的至少部分为非平面结构,使得形成的环形开口无棱角结构;

6、所述抛光头包括倾斜部和圆弧部,所述倾斜部自抛光头的底面朝上延伸并远离所述旋转机构的中心轴线,以朝上向外引导所述抛光带;所述圆弧部与所述倾斜部相对设置,以消除环形开口的棱角结构。

7、在一些实施例中,所述抛光头配置有竖向驱动机构,以带动抛光头沿竖向驱动机构输出轴的长度方向移动;所述竖向驱动机构设置于固定座,所述固定座设置所述旋转机构的侧方。

8、在一些实施例中,所述竖向驱动机构通过支架连接于水平驱动机构,所述水平驱动机构带动固定座及其上的抛光头水平移动,以靠近或远离晶圆的边缘部。

9、在一些实施例中,晶圆边缘抛光装置还包括摆动驱动机构,其连接于所述固定座,以带动固定座及其上的抛光头摆动,以改变抛光头与晶圆的边缘部的接触状态。

10、在一些实施例中,所述抛光头还包括挤压部,其设置于所述倾斜部与圆弧部之间,以通过抛光带向下抵压,进而沿竖向进给加工晶圆的边缘部。

11、在一些实施例中,所述倾斜部与水平面的夹角为15-70°。

12、在一些实施例中,所述挤压部的水平宽度为1-6mm。

13、根据本申请实施例的第二方面,提供了一种晶圆边缘抛光方法,其使用上面所述的晶圆边缘抛光装置,包括:

14、旋转机构装载晶圆并带动晶圆绕中心轴线旋转;

15、竖向驱动机构带着抛光头向下移动至设定位置;

16、水平驱动机构带着抛光头水平移动至晶圆的边缘部;

17、竖向驱动机构继续向下移动,以通过抛光带抵压于旋转晶圆的边缘部;

18、水平驱动机构继续水平移动,以在晶圆的边缘部形成环形开口;

19、摆动驱动机构带着固定座及其上的抛光头摆动,使得抛光头外侧的抛光带与环形开口的棱角接触;

20、摆动驱动机构带着抛光头往复摆动,以消除环形开口的棱角结构。

21、在一些实施例中,所述摆动驱动机构带着抛光头往复摆动的角度小于或等于30°。

22、在一些实施例中,所述抛光头通过抛光带加工环形开口时,喷嘴朝向抛光位置喷射去离子水和/或纯净气体,以移除加工产生的碎屑。

23、在一些实施例中,所述环形开口加工时,抛光头外侧的抛光带沿所述旋转机构的径向设置,使得抛光带的工艺面沿径向抵压于晶圆的边缘部。

24、本发明的有益效果包括:

25、a. 抛光头与抛光带组合,抛光带的工艺面与环形开口的成形面直接接触,进而获取表面光滑的成形面,尤其保证环形开口的侧面是平滑的,有效避免晶圆后续加工中出现崩边等缺陷;

26、b. 抛光头配置有挤压部,外侧的抛光带抵压于晶圆的边缘部,通过竖向进给及横向进给,获取符合工艺要求的环形开口;

27、c. 抛光头配置有圆弧部,以通过抛光头的往复摆动,消除环形开口的棱角结构,进一步消除晶圆边缘的应力集中;

28、d. 抛光头配置有倾斜部,使得缠绕的抛光带朝向晶圆外侧导引,以至少带走部分抛光产生的碎屑,进而降低晶圆边缘清洗的难度;

29、e. 提供的晶圆边缘抛光装置可以兼顾trim wafer的成形加工及晶圆棱边的抛光(edge polishing),具有一机多用的优点,有利于控制晶圆加工的综合成本。



技术特征:

1.一种晶圆边缘抛光装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的晶圆边缘抛光装置,其特征在于,所述抛光头配置有竖向驱动机构,以带动抛光头沿竖向驱动机构输出轴的长度方向移动;所述竖向驱动机构设置于固定座,所述固定座设置所述旋转机构的侧方。

3.根据权利要求2所述的晶圆边缘抛光装置,其特征在于,所述竖向驱动机构通过支架连接于水平驱动机构,所述水平驱动机构带动固定座及其上的抛光头水平移动,以靠近或远离晶圆的边缘部。

4.根据权利要求3所述的晶圆边缘抛光装置,其特征在于,还包括摆动驱动机构,其连接于所述固定座,以带动固定座及其上的抛光头摆动,以改变抛光头与晶圆的边缘部的接触状态。

5.根据权利要求1所述的晶圆边缘抛光装置,其特征在于,所述抛光头还包括挤压部,其设置于所述倾斜部与圆弧部之间,以通过抛光带向下抵压,进而沿竖向进给加工晶圆的边缘部。

6.根据权利要求1所述的晶圆边缘抛光装置,其特征在于,所述倾斜部与水平面的夹角为15-70°。

7.根据权利要求5所述的晶圆边缘抛光装置,其特征在于,所述挤压部的水平宽度为1-6mm。

8.一种晶圆边缘抛光方法,其特征在于,使用权利要求1-7任一项所述的晶圆边缘抛光装置,包括:

9.根据权利要求8所述的晶圆边缘抛光方法,其特征在于,所述摆动驱动机构带着抛光头往复摆动的角度小于或等于30°。

10.根据权利要求8所述的晶圆边缘抛光方法,其特征在于,所述抛光头通过抛光带加工环形开口时,喷嘴朝向抛光位置喷射去离子水和/或纯净气体,以移除加工产生的碎屑。

11.根据权利要求8所述的晶圆边缘抛光方法,其特征在于,所述环形开口加工时,抛光头外侧的抛光带沿所述旋转机构的径向设置,使得抛光带的工艺面沿径向抵压于晶圆的边缘部。


技术总结
本发明公开了一种晶圆边缘抛光方法和抛光装置,该晶圆边缘抛光装置包括:旋转机构,用于装载晶圆并带动晶圆绕中心轴线旋转;抛光头,其将抛光带抵压于晶圆的边缘部;所述抛光头沿水平方向移动和/或绕定点摆动,以在晶圆边缘形成环形开口;所述抛光头的至少部分为非平面结构,使得形成的环形开口无棱角结构。

技术研发人员:王凯杰,王科,郭垒,刘浩洋,庄鑫
受保护的技术使用者:华海清科股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2025/2/5
网友询问留言 留言:0条
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1