一种碳化硅晶圆的研磨抛光装置与其制程方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电子技术领域，尤其是一种碳化硅晶圆的研磨抛光装置与其制程方法，包括晶圆握持器、晶圆握持环、研磨台、研磨抛光垫和研磨浆液与去离子水供应控制装置，晶圆握持环安装在晶圆握持器上，研磨抛光垫安装在研磨台上，晶圆握持环与研磨抛光垫对应配合设置，研磨抛光垫包括有研磨区和抛光区，研磨抛光垫呈圆形设置，抛光区位于研磨抛光垫的中心处，研磨区环绕在抛光区的外部，研磨区与抛光区之间环绕设置有沟槽，研磨浆液与去离子水供应控制装置分别对应于研磨区和抛光区单独供应管路设置，晶圆握持器上设置有用于带动晶圆握持器移动的移动装置，本发明专利技术具备简化制程步骤实现提升产能、自动化，并提供优化质量、降低成本。

A grinding and polishing device for silicon carbide wafer and its manufacturing process

【技术实现步骤摘要】
一种碳化硅晶圆的研磨抛光装置与其制程方法
本专利技术涉及电子
，具体领域为一种碳化硅晶圆的研磨抛光装置与其制程方法。
技术介绍
众所习知，所述碳化硅(SiC)晶圆或基材与硅(Si)相比，无论应用在微波电路芯片或功率器件或传感器件的制造上，碳化硅晶圆或基材其产品在高温、大电流、高电压、高频率、较佳开关速度、节能、易操作性、集成小型化等优异的效能。碳化硅晶圆或基材与硅的加工工艺同样都由晶棒或铸锭的切片、使其剥切成片成需要的晶圆厚度与形状，经过研磨或磨削使其平坦(所述的“研磨”制程)、在经过精密研磨或抛光去除损伤表层或瑕疵缺陷(所述的“抛光”制程)等构成。本专利技术所述碳化硅晶圆或基材，于切片后的研磨抛光制程方法与装置，该制程方法于装置乃基于碳化硅晶圆制造所需的精密规格与提升良率的需求，从而降低晶圆缺陷率、达标平坦度等需求。另外，随着基板的大口径化与量产化的进展，由于碳化硅晶圆远比硅晶圆硬度高，且其化学特性对热效应稳定，因此研磨与抛光加工相对困难，研磨对基材移除力高但易造成表面细微刮伤与裂痕；化学机械抛光可以使晶圆表面平坦度佳但加工时间冗长。因此，在碳化硅晶圆与基材的研磨抛光加工中，如何从符合规格需求与提升制程良率，从而降低晶圆缺陷率、快速达标平坦度等需求，成为重要的课题。此外，再从高效率的研磨抛光制程，进而产能提升最大化、自动化、减降制造成本等因素来探讨，习知的制程步骤，都有改善空间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种碳化硅晶圆的研磨抛光装置与其制程方法，以解决现有技术中碳化硅晶圆处理难度大，良率低，效率低的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种碳化硅晶圆的研磨抛光装置，包括晶圆握持器、晶圆握持环、研磨台、研磨抛光垫和研磨浆液与去离子水供应控制装置，所述晶圆握持环安装在晶圆握持器上，所述研磨抛光垫安装在研磨台上，晶圆握持环与研磨抛光垫对应配合设置，研磨抛光垫包括有研磨区和抛光区，研磨抛光垫呈圆形设置，抛光区位于研磨抛光垫的中心处，研磨区环绕在抛光区的外部，研磨区与抛光区之间环绕设置有沟槽，研磨浆液与去离子水供应控制装置分别对应于研磨区和抛光区单独供应管路设置，晶圆握持器上设置有用于带动晶圆握持器移动的移动装置，移动装置带动晶圆握持器位于研磨区或抛光区。优选的，所述的研磨区和抛光区在研磨抛光垫上均匀4等分设置，相邻研磨区之间和相邻抛光区之间分别设置有直线沟槽，直线沟槽与沟槽连通。优选的，所述的研磨区表面嵌镶有研磨磨砺。优选的，所述的研磨区由环氧树脂基材制成。优选的，所述的抛光区由聚胺酯树脂发泡体基材制成。为实现上述目的，本专利技术还提供如下技术方案：一种碳化硅晶圆的研磨抛光制程方法，其步骤为：(1)前工程为已经完成碳化硅晶圆剥切成片步骤，晶圆双面的表面会残留瑕疵与不平坦的情况；(2)将碳化硅晶圆第1面置于晶圆握持器的晶圆握持环上固定，晶圆握持器振动自转并施以下压力，经过研磨抛光垫的研磨区进行研磨加工；(3)碳化硅晶圆第1面经研磨区完成研磨后，晶圆握持器移动至研磨抛光垫的抛光区，晶圆握持器自转并施以下压力对晶圆进行抛光加工；(4)于晶圆第1面完成(2)、(3)制程步骤后，将晶圆第1面加以贴胶形成胶膜保护，再将晶圆翻转后固定在晶圆握持环上，将晶圆第2面进行上述研磨区与抛光区的(2)、(3)制程步骤，使得晶圆两表面达到无瑕疵缺陷并符合规格的平坦度标准；(5)碳化硅晶圆研磨抛光检查后，经去除保护胶膜、清洗干净后，再经品管检查合格，即完成研磨抛光制程；(6)后工程为将完成研磨抛光碳化硅晶圆交给碳化硅微波电路芯片或功率器件或传感器件的制造厂，进行后续的封装、测试步骤。优选的，根据步骤(2)，对晶圆表面进行研磨时，通过研磨浆液与去离子水供应控制装置对研磨区供应滴加去离子水。优选的，根据步骤(3)，对晶圆表面进行抛光时，通过研磨浆液与去离子水供应控制装置对抛光区供应滴加具氧化力的化学品或加磨砺或不加磨砺的研磨浆液抛光。优选的，根据步骤(3)，在抛光完成后通过研磨浆液与去离子水供应控制装置对抛光区供应去离子水进行抛光区表面清洗。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：研磨抛光垫结合研磨、抛光加工一次性依序进行的制程方法，从而具体实现简化制程步骤、提升制程良率、高效地提升产能、降低制造成本、最佳的结合性等目标的解决方案。附图说明图1为本专利技术的实施例中碳化硅研磨抛光制程方法的流程示意图；图2为本专利技术的实施例中碳化硅研磨抛光制程装置的结构示意图；图3为本专利技术的研磨抛光垫俯视图；图4为图3的A-A'剖面示意图；图5为图4的局部放大图。图中：11、碳化硅晶圆；111、晶圆第1面；112、晶圆第2面；12、晶圆握持环；13、晶圆握持器；21、研磨台；22、研磨抛光垫；221、研磨区；222、抛光区；224、沟槽；30、研磨浆液与去离子水供应控制装置；31、开关与流量控制单元；32、储存容器与供应管路；33、抛光区滴液管路；34、研磨区滴液管路；35、抛光区滴液；36、研磨区滴液。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图2-5，本专利技术提供一种技术方案：一种碳化硅晶圆的研磨抛光装置，包括晶圆握持器、晶圆握持环、研磨台、研磨抛光垫和研磨浆液与去离子水供应控制装置，所述晶圆握持环安装在晶圆握持器上，所述研磨抛光垫安装在研磨台上，晶圆握持环与研磨抛光垫对应配合设置，研磨抛光垫包括有研磨区和抛光区，研磨抛光垫呈圆形设置，抛光区位于研磨抛光垫的中心处，研磨区环绕在抛光区的外部，研磨区与抛光区之间环绕设置有沟槽，研磨浆液与去离子水供应控制装置分别对应于研磨区和抛光区单独供应管路设置，晶圆握持器上设置有用于带动晶圆握持器移动的移动装置，移动装置带动晶圆握持器位于研磨区或抛光区。如图3所示，研磨抛光垫以圆心为中心的同心圆分为研磨区221与抛光区222两段，本实施范例为外圈直径450毫米、中圈直径250毫米、内圈直径50毫米；所述的研磨区和抛光区在研磨抛光垫上均匀4等分设置，相邻研磨区之间和相邻抛光区之间分别设置有直线沟槽，直线沟槽与沟槽连通，预留设置的沟槽用于排除磨渣与浆液，本实施范例沟槽宽度为2.0毫米深度为3.0毫米，于模注时在模具上预留成型。所述的研磨区表面嵌镶有研磨磨砺，通过研磨磨砺对晶圆表面进行磨刮，实现物理性研磨。本实施范例镶嵌的磨砺材料为碳化硅、二氧化硅、氧化锆、人工钻石等，最佳为人工钻石；上述镶嵌磨砺的方法为电镀、烧结、压模、模注，最佳为模注本实例以聚丙烯网状固定人工钻石，在以精密磨具真空注入环氧树脂黏着人工钻石；上述人工钻石直径75本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳化硅晶圆的研磨抛光装置，其特征在于：包括晶圆握持器、晶圆握持环、研磨台、研磨抛光垫和研磨浆液与去离子水供应控制装置，所述晶圆握持环安装在晶圆握持器上，所述研磨抛光垫安装在研磨台上，晶圆握持环与研磨抛光垫对应配合设置，研磨抛光垫包括有研磨区和抛光区，研磨抛光垫呈圆形设置，抛光区位于研磨抛光垫的中心处，研磨区环绕在抛光区的外部，研磨区与抛光区之间环绕设置有沟槽，研磨浆液与去离子水供应控制装置分别对应于研磨区和抛光区单独供应管路设置，晶圆握持器上设置有用于带动晶圆握持器移动的移动装置，移动装置带动晶圆握持器位于研磨区或抛光区。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳化硅晶圆的研磨抛光装置，其特征在于：包括晶圆握持器、晶圆握持环、研磨台、研磨抛光垫和研磨浆液与去离子水供应控制装置，所述晶圆握持环安装在晶圆握持器上，所述研磨抛光垫安装在研磨台上，晶圆握持环与研磨抛光垫对应配合设置，研磨抛光垫包括有研磨区和抛光区，研磨抛光垫呈圆形设置，抛光区位于研磨抛光垫的中心处，研磨区环绕在抛光区的外部，研磨区与抛光区之间环绕设置有沟槽，研磨浆液与去离子水供应控制装置分别对应于研磨区和抛光区单独供应管路设置，晶圆握持器上设置有用于带动晶圆握持器移动的移动装置，移动装置带动晶圆握持器位于研磨区或抛光区。


2.根据权利要求1所述的一种碳化硅晶圆的研磨抛光装置，其特征在于：所述的研磨区和抛光区在研磨抛光垫上均匀4等分设置，相邻研磨区之间和相邻抛光区之间分别设置有直线沟槽，直线沟槽与沟槽连通。


3.根据权利要求1所述的一种碳化硅晶圆的研磨抛光装置，其特征在于：所述的研磨区表面嵌镶有研磨磨砺。


4.根据权利要求1所述的一种碳化硅晶圆的研磨抛光装置，其特征在于：所述的研磨区由环氧树脂基材制成。


5.根据权利要求1所述的一种碳化硅晶圆的研磨抛光装置，其特征在于：所述的抛光区由聚胺酯树脂发泡体基材制成。


6.一种碳化硅晶圆的研磨抛光制程方法，其特征在于：其步骤为：
(1)前工程为已经完成碳化硅晶圆剥切成片步骤，晶圆双面的表面会残留瑕疵与不平坦的情况；
(2)将碳化硅晶圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏晋苗，苏冠暐，
申请(专利权)人：北京芯之路企业管理中心有限合伙，
类型：发明
国别省市：北京;11