晶圆边缘抛光设备及方法技术

本发明专利技术提供一种晶圆边缘抛光设备和方法。设备包括腔体、密封盖、卡盘、载台、抛光垫、清洗装置及控制器；密封盖可上下移动，以实现对腔体的关闭或打开；卡盘位于腔体内，卡盘包括底座及环形侧壁；载台位于底座上；抛光垫位于卡盘的环形侧壁上，且在环形侧壁内侧间隔分布；清洗装置包括喷嘴及清洗管路，喷嘴位于腔体内，清洗管路一端与清洗源相连接，另一端与喷嘴相连接，清洗管路上设置有自动控制阀；控制器与自动控制阀相连接，用于在边缘抛光工艺结束后，控制清洗装置对卡盘和抛光垫进行清洗。本发明专利技术可避免抛光液中的颗粒积聚在设备上，避免抛光垫的损伤和卡盘的污染，避免对晶圆造成损伤，有助于提高抛光良率和设备产出率，降低人力成本。

【技术实现步骤摘要】
晶圆边缘抛光设备及方法
本专利技术涉及晶圆制备
，特别是涉及一种晶圆边缘抛光设备及方法。
技术介绍
裸晶圆(barewafer)是半导体芯片制造过程中最基础也是最重要的原材料之一，其制造过程通常包括将多晶硅料通过CZ(Czochralski，直拉单晶法)等方法拉制成高品质的单晶硅棒的拉晶步骤、将单晶硅棒分割成多段单晶硅棒，同时进行单晶硅棒外径的研磨和加工切口(notch)的滚磨分段步骤、将单晶硅棒进行分割成晶圆的切割步骤，以及通过研磨提高晶圆表面平坦度的步骤等。随着半导体制造技术的日益发展，器件的特征尺寸日益缩小而器件集成度日益增加，故而对晶圆的表面颗粒度、边缘及表面的平坦度等提出了更高的要求。在制备晶圆的切片工艺中，由于各种各样的原因，比如长晶过程中的温度不均衡或是切片过程中的应力问题等导致切片所得的晶圆边缘比较粗糙，存在凹凸不平、尖角等不良，在各种后续加工工艺中晶圆可能会受到外力的作用，当外力超出晶圆的最大负载或是应力过度集中时就会造成晶圆裂痕甚至破片等问题，严重影响工艺良率。因此，切片后通常会针对晶圆边缘进行抛光作业，以去除晶圆边缘的损伤或多余部分，从而得到边缘光滑的晶圆。晶圆边缘抛光设备有很多种，其中一种是在卡盘的周向上设置抛光垫，晶圆放置于卡盘中央，当晶圆旋转时与抛光垫相接触，在抛光液的作用下实现晶圆的边缘抛光，而残余的抛光液则自抛光垫流到卡盘表面。由于抛光液中包括诸如微米或亚微米级的氧化铈或高纯硅粉等颗粒，这些颗粒容易堆积在抛光垫和卡盘的表面造成抛光垫的损伤和卡盘的污染，这些堆积的颗粒接触到晶圆时，容易在晶圆表面造成划痕，严重时甚至会导致晶圆碎片。故现有技术中通常需要定期对卡盘进行清洗，比如由工程师拿着清洗枪对卡盘进行手动清洗。手动清洗不仅很难确保清洗干净，而且费时较长，导致人力成本的上升和设备产出率的下降。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种晶圆边缘抛光设备及方法，用于解决现有的晶圆抛光设备需要进行手动清洗，抛光液中的颗粒积聚在抛光垫和卡盘上，造成抛光垫的损伤和卡盘的污染，且容易造成晶圆的损伤；手动清洗效率低下，导致人力成本的上升和设备产出率的下降等问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种晶圆边缘抛光设备，包括：腔体、密封盖、卡盘、载台、抛光垫、清洗装置及控制器；所述密封盖可上下移动，以实现对所述腔体的关闭或打开；所述卡盘位于所述腔体内，所述卡盘包括底座及沿所述底座的边缘周向分布，且沿纵向向上延伸的环形侧壁，所述环形侧壁沿周向间隔分布有间隙；所述载台位于所述底座上，用于承载晶圆；所述抛光垫位于所述卡盘的环形侧壁上，且在所述环形侧壁内侧间隔分布；所述清洗装置包括喷嘴及清洗管路，所述喷嘴位于所述腔体内，所述清洗管路一端与清洗源相连接，另一端与所述喷嘴相连接，所述清洗管路上设置有自动控制阀；所述控制器与所述自动控制阀相连接，用于在边缘抛光工艺结束后，控制所述清洗装置对所述卡盘和抛光垫进行清洗。可选地，所述晶圆边缘抛光设备还包括感应器，所述感应器与控制器相连接；所述感应器为多个，分别设置于所述密封盖和所述晶圆边缘抛光设备的上端盖板上，以通过感知所述腔体和所述上端盖板的距离变化，感知边缘抛光工艺是否结束。可选地，所述喷嘴的材质包括不锈钢和陶瓷中的一种或两种。可选地，所述清洗源包括去离子水。可选地，所述晶圆边缘抛光设备还包括旋转装置，与所述卡盘及控制器相连接，用于在清洗过程中驱动所述卡盘旋转。可选地，所述载台包括吸盘垫。可选地，所述喷嘴通过固定盘与所述腔体相连接。可选地，所述喷嘴包括设置于所述腔体顶部的第一喷嘴及设置于所述腔体侧壁的第二喷嘴，所述第一喷嘴自上而下向所述卡盘和抛光垫喷洒清洗液以对所述卡盘和抛光垫进行清洗，所述第二喷嘴自所述抛光垫之间的间隙向所述卡盘和抛光垫喷洒清洗液以对所述卡盘和抛光垫进行清洗。本专利技术还提供一种晶圆边缘抛光方法，所述晶圆边缘抛光方法依上述任一方案中所述的晶圆边缘抛光设备进行，所述晶圆边缘抛光方法包括在晶圆边缘抛光工艺结束后对所述卡盘和抛光垫进行自动清洗的步骤。如上所述，本专利技术的晶圆边缘抛光设备及方法，具有以下有益效果：本专利技术经改善的结构设计，从而可以在晶圆边缘抛光结束后可立即对设备进行自动清洗，可避免抛光液中的颗粒积聚在抛光垫和卡盘上，避免抛光垫的损伤和卡盘的污染，同时避免对晶圆造成损伤，且清洗过程高效彻底，有助于降低人力成本和提高设备产出率。通过提高抛光设备的清洁度，有助于提高抛光良率。附图说明图1显示为本专利技术的晶圆边缘抛光设备的结构示意图。图2显示为图1的卡盘的结构示意图。图3显示为图1的卡盘和抛光垫的位置关系的俯视示意图。元件标号说明11腔体12密封盖13卡盘131底座132环形侧壁132a支撑柱132b环状部14载台15抛光垫161第一喷嘴162第二喷嘴17清洗管路18自动控制阀19感应器20固定盘21抛光头具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质
技术实现思路
的变更下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。如图1至3所示，本专利技术提供一种晶圆边缘抛光设备，包括：腔体11、密封盖12(cover)、卡盘13(roundchuck)、载台14、抛光垫15(pad)、清洗装置及控制器(未示出)；所述密封盖12可上下移动，以实现对所述腔体11的关闭或打开；所述卡盘13位于所述腔体11内，所述卡盘13包括底座131及沿所述底座131的边缘周向分布，且沿纵向向上延伸的环形侧壁132，所述环形侧壁132沿周向间隔分布有间隙；所述载台14位于所述底座131上，用于承载晶圆；所述抛光垫15位于所述卡盘13的环形侧壁132上，且在所述环形侧壁132内侧间隔分布；所述清洗装置包括喷嘴及清洗管路17，所述喷嘴位于所述腔体11内，所述清洗管路17一端与清洗源(未示出)相连接，另一端与所述喷嘴相连接，所述清洗管路17上设置有自动控制阀18；所述控制器与所述自动控制阀18相连接，用于在边缘抛光工艺结束后，控制所述清洗装置对所述卡盘13和抛光垫15进行清洗。抛光作业过程中，晶圆放置于载台14上并升至预定高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶圆边缘抛光设备，其特征在于，包括：腔体、密封盖、卡盘、载台、抛光垫、清洗装置及控制器；所述密封盖可上下移动，以实现对所述腔体的关闭或打开；所述卡盘位于所述腔体内，所述卡盘包括底座及沿所述底座的边缘周向分布，且沿纵向向上延伸的环形侧壁，所述环形侧壁沿周向间隔分布有间隙；所述载台位于所述底座上，用于承载晶圆；所述抛光垫位于所述卡盘的环形侧壁上，且在所述环形侧壁内侧间隔分布；所述清洗装置包括喷嘴及清洗管路，所述喷嘴位于所述腔体内，所述清洗管路一端与清洗源相连接，另一端与所述喷嘴相连接，所述清洗管路上设置有自动控制阀；所述控制器与所述自动控制阀相连接，用于在边缘抛光工艺结束后，控制所述清洗装置对所述卡盘和抛光垫进行清洗。/n

【技术特征摘要】
1.一种晶圆边缘抛光设备，其特征在于，包括：腔体、密封盖、卡盘、载台、抛光垫、清洗装置及控制器；所述密封盖可上下移动，以实现对所述腔体的关闭或打开；所述卡盘位于所述腔体内，所述卡盘包括底座及沿所述底座的边缘周向分布，且沿纵向向上延伸的环形侧壁，所述环形侧壁沿周向间隔分布有间隙；所述载台位于所述底座上，用于承载晶圆；所述抛光垫位于所述卡盘的环形侧壁上，且在所述环形侧壁内侧间隔分布；所述清洗装置包括喷嘴及清洗管路，所述喷嘴位于所述腔体内，所述清洗管路一端与清洗源相连接，另一端与所述喷嘴相连接，所述清洗管路上设置有自动控制阀；所述控制器与所述自动控制阀相连接，用于在边缘抛光工艺结束后，控制所述清洗装置对所述卡盘和抛光垫进行清洗。


2.根据权利要求1所述的晶圆边缘抛光设备，其特征在于，所述晶圆边缘抛光设备还包括感应器，所述感应器与控制器相连接；所述感应器为多个，分别设置于所述密封盖和所述晶圆边缘抛光设备的上端盖板上，以通过感知所述腔体和所述上端盖板的距离变化，感知边缘抛光工艺是否结束。


3.根据权利要求2所述的晶圆边缘抛光设备，其特征在于，所述感应器包括磁力感应器。


4.根据权利要求1所述的晶圆边缘抛光设备，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴祖安，冯传浩，浦兴东，胡建平，
申请(专利权)人：上海新昇半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31