一种半导体晶圆抛光方法和系统技术方案

本申请涉及晶圆抛光技术领域，尤其是涉及一种半导体晶圆抛光方法和系统，抛光系统包括机架，机架上设有粗磨盘、精磨盘、载盘、运输装置以及升降装置，粗磨盘与精磨盘均可转动的设置在机架上，运输装置安装在升降装置上，载盘设置在运输装置上，且载盘用于吸附晶圆；运输装置用于将载盘从粗磨盘移动至精磨盘处；抛光方法包括以下步骤：安装、上料、粗磨、转移、精磨与下料。本申请提供的一种半导体晶圆抛光方法和系统通过升降装置与运输装置对载盘与晶圆进行运输，使得晶圆由粗磨到精磨的过程中，无需反复拿取，机器始终保持运转，提高了晶圆的抛光效率。抛光效率。抛光效率。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体晶圆抛光方法和系统


[0001]本申请涉及晶圆抛光
，尤其是涉及一种半导体晶圆抛光方法和系统。

技术介绍

[0002]在半导体行业中，将用于制作半导体集成电路的硅晶片称为晶圆，在晶圆加工的过程中，一般包括外围研磨、切片、研磨、蚀刻和抛光等步骤，在对晶圆进行抛光处理时，则需要使用到晶圆抛光仪，抛光仪可以有效的对晶圆的表面进行抛光。
[0003]晶圆在使用前，需要进行减薄抛光，以达到提高其散热效率、减小芯片封装体积、提高电性能等要求。常见的减薄抛光设备包括粗磨机构与精磨机构，且精磨机构与粗磨机构旁都设有晶圆放置件。晶圆首先被抓夹结构放至晶圆放置件处固定，再利用粗磨机构对晶圆进行研磨。粗磨结束后，粗磨机构停止运转，以便抓夹将晶圆运送至精磨机构处进行精磨。
[0004]针对上述中的相关技术，为了便于抓夹结构夹取晶圆，在晶圆的取放安装过程中，粗磨机构与精磨机构都需要停止运转，导致抛光效率较低。

技术实现思路

[0005]为了提高抛光效率，本申请提供一种半导体晶圆抛光方法和系统。
[0006]本申请提供的一种半导体晶圆抛光方法和系统采用如下的技术方案：一种半导体晶圆抛光系统，包括机架，所述机架上设有粗磨盘、精磨盘、载盘、运输装置以及升降装置，所述粗磨盘与精磨盘均可转动的设置在所述机架上，所述运输装置安装在所述升降装置上，所述载盘设置在所述运输装置上，且所述载盘用于吸附晶圆；所述运输装置用于将载盘从粗磨盘移动至精磨盘处。
[0007]通过采用上述技术方案，对晶圆进行抛光前，先启动升降装置将载盘上升，然后将晶圆吸附在载盘上。启动运输装置，带动载盘先移动至粗磨盘的上方，驱使载盘下降，直至晶圆与粗磨盘的表面略微接触。粗磨盘在转动的过程中与晶圆表面之间产生摩擦，进而对晶圆进行粗磨。粗磨结束后，晶圆上升，并移动至精磨盘的上方，然后下降至晶圆与精磨盘略微接触，则利用精磨盘转动过程中与晶圆之间的摩擦，实现对晶圆的精磨。最后晶圆上升并远离精磨盘，即可从载盘上取下。
[0008]通过升降装置对晶圆的升降，减少晶圆靠近或远离精磨盘与粗磨盘时，与精磨盘和粗磨盘之间发生的横向摩擦，进而减少晶圆受到的不必要的磨损。由于晶圆在转移过程中始终吸附在载盘上，不需要反复拿取晶圆，因此在晶圆从粗磨到精磨的过程中，机器保持运行状态，进而提高了抛光效率。
[0009]可选的，所述升降装置包括升降板与多个转动轴，所述升降板处于机架下方，每个所述转动轴的一端均与升降板连接，另一端均穿设至机架上方，所述转动轴可转动的设置在所述升降板上；所述升降装置还包括设于所述升降板与机架之间的升降气缸，所述运输装置安装在多个转动轴上。
[0010]通过采用上述技术方案，启动升降气缸，带动升降板升降，进而升降板带动所有的转动轴升降，由于运输装置安装在转动轴上，载盘安装在运输装置上，则转动轴的升降能够带动载盘与晶圆的升降；另一方面，由于多个转动轴均与升降板连接，则升降板的升降能够带动所有的转动轴同步升降，进而提高晶圆升降过程中的稳定性；除此之外，所有的转动轴同步升降，使得当前第一个晶圆在精磨时，后一个晶圆能够同时下降进行粗磨，也便于同时进行晶圆的安装与拿取，无需单独控制每个载盘，提高工作效率。
[0011]可选的，所述转动轴的周壁上设有可与机架抵接以限制所述转动轴下降的限位环。
[0012]通过采用上述技术方案，当升降板下降至晶圆略微接触精磨盘或粗磨盘时，限位环与机架上表面接触，起到限制转动轴继续下降的作用，进而限制升降板的下降，从而减少晶圆过度磨损的可能性。
[0013]可选的，所述运输装置包括链条与链轮，每个所述转动轴上均同轴固定有一个链轮，所述链条绕设在所有链轮的外周，所述载盘安装在所述链条上；所述升降板上设有用于驱使所述转动轴转动的第一电机。
[0014]通过采用上述技术方案，第一电机带动转动轴转动，则安装在转动轴上的链轮随转动轴一起同步转动，进而带动链条的转动，从而实现对晶圆的转移与运输。
[0015]可选的，所述机架上还设有用于限制所述载盘晃动的稳定组件，所述稳定组件包括支撑杆和稳定圈，所述支撑杆的一端与机架连接，另一端与所述稳定圈连接；所述载盘可插入所述稳定圈内。
[0016]通过采用上述技术方案，载盘随链条移动至稳定圈的上方时，升降板带动载盘下降，直至载盘插入稳定圈的内圈中，此时晶圆与粗磨盘或精磨盘接触，并可进行抛光。由于载盘处于稳定圈内，则晶圆在抛光过程中由于摩擦而发生的晃动能够通过稳定圈对载盘的限位被减小，即能够很好地提高晶圆抛光过程中的稳定性，减少晶圆的晃动，进而提高抛光质量。
[0017]可选的，所述稳定圈上端为喇叭口状。
[0018]通过采用上述技术方案，便于载盘插入稳定圈内。
[0019]可选的，所述机架上还设有用于清理所述粗磨盘与精磨盘的吸灰组件，所述吸灰组件包括气筒和活塞杆，所述粗磨盘与精磨盘的周侧均设有气筒，每个所述气筒内均设置有可移动的活塞杆，所述活塞杆的一端与所述升降板连接，所述气筒上设有真空吸头。
[0020]通过采用上述技术方案，在晶圆抛光过程中，晶圆会产生较多的碎屑并留在精磨盘与粗磨盘上，当升降板带动晶圆下降时，活塞杆随升降板一起下降，并在气筒内滑动，将环境空气中的气体吸至气筒内，使得留在粗磨盘与精磨盘上的晶圆碎屑能够在气流作用下被吸至气筒中，进而起到对粗磨盘与精磨盘的清理作用，减少碎屑对其他晶圆的磨损。
[0021]一种半导体晶圆抛光方法，包括以下步骤：S1，安装：启动所述升降装置，驱使所述载盘高于粗磨盘，将晶圆固定在载盘上；S2，上料：启动所述运输装置，将所述载盘移动至粗磨盘上方后，启动所述升降装置，下降所述载盘直至晶圆与粗磨盘的表面相接触；S3，粗磨：所述粗磨盘转动，对晶圆进行粗磨；
S4，转移：粗磨结束后，所述升降装置带动晶圆上升直至晶圆高于精磨盘，随后所述运输装置带动晶圆移动至精磨盘上方后停止，则升降装置带动晶圆下降直至晶圆与精磨盘的表面相接触；S5，精磨：精磨盘转动，对晶圆进行精磨；S6，下料：升降装置带动晶圆上升，运输装置将晶圆带离精磨盘上方，最后将晶圆从载盘上取下。
[0022]综上所述，本申请包括至少以下有益技术效果：1.晶圆被吸附在载盘上，则晶圆由粗磨转移至精磨的过程中，通过升降装置与运输装置的运行，晶圆能够随载盘一起移动，无需反复拿取，且转移过程中，机器始终处于运行状态，提高了晶圆的抛光效率；2.晶圆抛光过程中，载盘处于稳定圈内，则稳定圈能够对载盘水平方向上的位移起到限制作用，减少晶圆抛光过程中的晃动，进而提高晶圆的稳定性；3.升降板下降时能够带动活塞杆移动，进而将环境空气中的气体吸至气筒内，进而将粗磨盘与精磨盘上遗留的晶圆碎屑吸至气筒处，减少碎屑对晶圆的磨损。
附图说明
[0023]图1是本申请实施例的整体结构示意图；图2是本申请实施例的主视图；图3是图1中A处的放大示意图；图4是图1中B处的放大示意图。
[0024]附图标记说明：1、机架；2、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体晶圆抛光系统，其特征在于：包括机架(1)，所述机架(1)上设有粗磨盘(2)、精磨盘(3)、载盘(4)、运输装置(5)以及升降装置(6)，所述粗磨盘(2)与精磨盘(3)均可转动的设置在所述机架(1)上，所述运输装置(5)安装在所述升降装置(6)上，所述载盘(4)设置在所述运输装置(5)上，且所述载盘(4)用于吸附晶圆；所述运输装置(5)用于将载盘(4)从粗磨盘(2)移动至精磨盘(3)处。2.根据权利要求1所述的一种半导体晶圆抛光系统，其特征在于：所述升降装置(6)包括升降板(61)与多个转动轴(62)，所述升降板(61)处于机架(1)下方，每个所述转动轴(62)的一端均与升降板(61)连接，另一端均穿设至机架(1)上方，所述转动轴(62)可转动的设置在所述升降板(61)上；所述升降装置(6)还包括设于所述升降板(61)与机架(1)之间的升降气缸(63)，所述运输装置(5)安装在多个转动轴(62)上。3.根据权利要求2所述的一种半导体晶圆抛光系统，其特征在于：所述转动轴(62)的周壁上设有可与机架(1)抵接以限制所述转动轴(62)下降的限位环(7)。4.根据权利要求2所述的一种半导体晶圆抛光系统，其特征在于：所述运输装置(5)包括链条(51)与链轮(52)，每个所述转动轴(62)上均同轴固定有一个链轮(52)，所述链条(51)绕设在所有链轮(52)的外周，所述载盘(4)安装在所述链条(51)上；所述升降板(61)上设有用于驱使所述转动轴(62)转动的第一电机(53)。5.根据权利要求2所述的一种半导体晶圆抛光系统，其特征在于：所述机架(1)上还设有用于限制所述载盘(4)晃动的稳定组件，所述稳定组件包...

【专利技术属性】
技术研发人员：江子标，刘贺，李新，
申请(专利权)人：江苏铨力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：