一种晶圆加工方法、系统及终端设备技术方案

本发明专利技术提供了一种晶圆加工方法、系统及终端设备，方法包括：设置不同的输入变量，对晶圆进行磨削，其中，所述输入变量包括姿态调节参数、加工参数和磨削过程参数中的至少一个；测量磨削后的晶圆厚度，提取晶圆的面形特征作为输出变量；采用机器学习算法建立输入变量与输出变量之间的映射关系，得到面形预测模型。本发明专利技术能够得到晶圆磨削的面形预测模型，提高了预测的准确性和可靠性。预测的准确性和可靠性。预测的准确性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种晶圆加工方法、系统及终端设备


[0001]本专利技术属于晶圆磨削
，尤其涉及一种晶圆加工方法、系统及终端设备。

技术介绍

[0002]晶圆磨削一般依靠原位检测与补偿技术实现超平整面形。在晶圆磨削后依靠非接触式测量装置获得晶圆厚度分布，随后调整磨削设备的主轴位姿，通过补偿加工提升厚度的均匀性。
[0003]然而，现有技术在晶圆磨削后，主要是依赖于设备操作人员的磨削经验来确定磨削设备的位姿，缺少对面形特征的系统性识别及定量分析方法，并且缺少用于位姿调节的自动精准决策。依靠设备操作人员的操作经验的现有方法存在面形补偿一致性差、迭代次数多、速度慢、精度低等问题，限制了磨削设备精度与自动化、智能化水平提升。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种晶圆加工方法、系统及终端设备，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0005]本专利技术实施例的第一方面提供了一种晶圆加工方法，包括：
[0006]设置不同的输入变量，对晶圆进行磨削，其中，所述输入变量包括姿态调节参数、加工参数和磨削过程参数中的至少一个；
[0007]测量磨削后的晶圆厚度，提取晶圆的面形特征作为输出变量；
[0008]采用机器学习算法建立输入变量与输出变量之间的映射关系，得到面形预测模型。
[0009]本专利技术实施例的第二方面提供了一种晶圆加工系统，包括：
[0010]用于保持晶圆的可单独旋转的保持件；
[0011]用于对晶圆进行磨削的磨削工具；
[0012]用于测量晶圆厚度以获取晶圆的磨削面形的厚度测量装置；
[0013]用于调节磨削工具和/或保持件的姿态的位姿调节机构；以及，
[0014]磨削面形预测模块，其用于实现如上所述的晶圆加工方法。
[0015]本专利技术实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述晶圆加工方法的步骤。
[0016]本专利技术实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述晶圆加工方法的步骤。
[0017]本专利技术的有益效果是：通过姿态调节参数、加工参数或磨削过程参数预测晶圆的面形特征，并采用机器学习算法，建立了姿态调节参数与面形特征之间的映射关系，能够得到晶圆磨削的面形预测模型，提高了预测的准确性和可靠性。
附图说明
[0018]通过结合以下附图所作的详细描述，本专利技术的优点将变得更清楚和更容易理解，但这些附图只是示意性的，并不限制本专利技术的保护范围，其中：
[0019]图1示出了本专利技术一实施例提供的晶圆加工系统的一部分的立体图；
[0020]图2示意性示出了图1中的磨削工具和保持件；
[0021]图3示出了位姿调节机构的布局；
[0022]图4示意性示出了晶圆的磨削方式；
[0023]图5示意性示出了用于表征晶圆磨削面形的两个特征参数；
[0024]图6示出了本专利技术一实施例提供的晶圆加工方法的流程图。
具体实施方式
[0025]下面结合具体实施例及其附图，对本专利技术所述技术方案进行详细说明。在此记载的实施例为本专利技术的特定的具体实施方式，用于说明本专利技术的构思；这些说明均是解释性和示例性的，不应理解为对本专利技术实施方式及本专利技术保护范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书及其说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
[0026]为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
[0027]在本申请中，晶圆(wafer)也称为晶片、硅片、基片或基板(substrate)，其含义和实际作用等同。
[0028]图1示出了本申请一实施例提供的晶圆加工系统1的一部分的立体图，所示晶圆加工系统1用于实现晶圆磨削，包括：
[0029]用于载置晶圆W的可轮转的工作台10，其上设置有用于载置晶圆并可单独旋转的保持件11；
[0030]用于对晶圆W进行磨削的磨削工具20；
[0031]用于测量晶圆厚度以获取晶圆的磨削面形的厚度测量装置30；
[0032]用于调节磨削工具20和/或保持件11的姿态的位姿调节机构40；以及
[0033]用于实现磨削面形预测的磨削面形预测模块。
[0034]图1中示出了工作台10，工作台10可绕其竖向中轴线旋转，其内部设置有驱动装置、支撑轴系等结构。工作台10上设置有三个用于保持晶圆W的可单独旋转的保持件11。保持件11上载置晶圆W。三个保持件11可以在结构、功能上均相同，均为吸盘。
[0035]图1中示出了磨削工具20，磨削工具20包括用于对晶圆W进行粗磨削的粗磨部和用于对晶圆W进行精磨削的精磨部。
[0036]如图1所示，三个保持件11的位置分别对应三个工位，即粗磨工位、精磨工位和装卸工位，其中相对砂轮的两个工位分别用于进行粗磨削和精磨削，剩下一个工位用于晶圆W的装卸和清洗。通过工作台10的旋转可带动三个吸盘在这三个工位间切换，以实现吸盘载着晶圆按照装卸工位—粗磨工位—精磨工位—装卸工位的顺序循环移动。
[0037]图1中示出了粗磨部，其包括粗磨砂轮21、粗磨主轴和粗磨进给机构。粗磨砂轮21安装在粗磨主轴的端部，通过粗磨主轴带动其回转。粗磨主轴与粗磨进给系统连接以实现
上下移动，从而实现轴向切入式磨削，使晶圆达到粗磨工艺要求的厚度。
[0038]图1中示出了精磨部，其包括精磨砂轮22、精磨主轴和精磨进给机构。精磨砂轮22安装在精磨主轴的端部，通过精磨主轴带动其回转。精磨主轴与精磨进给系统连接以实现上下移动，从而实现轴向切入式磨削，使晶圆达到精磨工艺要求的厚度。
[0039]保持件11可围绕工作台10的轴线旋转，使得晶圆W在装卸工位、粗磨工位与精磨工位之间轮转。粗磨工位和精磨工位同时运转进行磨削。粗磨、精磨都结束后，工作台10可以回转，使粗磨后的晶圆W转至精磨工位、精磨后的晶圆W转至装卸工位、新装载的晶圆W转至粗磨工位。
[0040]图1中还示出了厚度测量装置30，其包括接触式厚度检测装置和非接触式厚度检测装置，能够实现在线监测晶圆厚度。接触式测量仪的测头压在晶圆表面以利用晶圆上下表面的高度差测量晶圆W的厚度。接触式测量仪设有两套，分别配置在粗磨部和精磨部。非接触式光学测量仪利用红外光照射晶圆W并根据晶圆上下表面的不同反射光计算晶圆厚度。需要说明的是，在本专利技术一实施例中，晶圆厚度是指晶圆上表面至下表面之间的整体厚度，而不是铺设在晶圆表面的镀膜厚度。
[0041]如图1所示，可以使用非接触式厚度检测装置对粗磨工位和精磨工位的保持件11上的晶圆进行厚度测量。当然，根据实际情况，也可以采用接触式厚度检测装置或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆加工方法，其特征在于，包括：设置不同的输入变量，对晶圆进行磨削，其中，所述输入变量包括姿态调节参数、加工参数和磨削过程参数中的至少一个；测量磨削后的晶圆厚度，提取晶圆的面形特征作为输出变量；采用机器学习算法建立输入变量与输出变量之间的映射关系，得到面形预测模型。2.如权利要求1所述的晶圆加工方法，其特征在于，所述姿态调节参数包括磨削工具的姿态参数、用于保持晶圆的保持件的姿态参数以及磨削工具与保持件的相对姿态位置关系中的至少一种。3.如权利要求1所述的晶圆加工方法，其特征在于，所述加工参数包括保持件转速、磨削主轴转速和磨削进给速度。4.如权利要求1所述的晶圆加工方法，其特征在于，所述磨削过程参数包括晶圆在磨削过程中的磨削电机电信号。5.如权利要求4所述的晶圆加工方法，其特征在于，还包括：采用时频混合特征提取方法提取磨削电机电信号的时域特征和频域特征，用于表征晶圆磨削的过程状态；其中，所述时域特征包括磨削电机电信号的峰峰值、偏度和峰度中的至少一个，所述频域特征包括对磨削电机电信号进行傅里叶变换后计算得到的平均频率、信号能量、重心频率、和根方差频率中的至少一个。6.如权利要求5所述的晶圆加工方法，其特征在于，所述时域特征的计算式包括：6.如权利要求5所述的晶圆加工方法，其特征在于，所述时域特征的计算式包括：6.如权利要求5所述的晶圆加工方法，其特征在于，所述时域特征的计算式包括：6.如权利要求5所述的晶圆加工方法，其特征在于，所述时域特征的计算式包括：6.如权利要求5所述的晶圆加工方法，其特征在于，所述时域特征的计算式包括：其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵德文，路新春，刘远航，陶红飞，
申请(专利权)人：华海清科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：