一种硅晶片的抛光系统及其方法技术方案

本发明专利技术提供的一种硅晶片的抛光系统与相应的抛光方法，包括：一用以吸附硅晶片的真空吸具，所述真空吸具可进行抽气或者喷气并在其内部形成负气压或者正气压；一贴合设置在真空吸具内的具有弹性的隔离层，所述隔离层上设置有供空气通过的气孔；一环绕设置在隔离层外侧的防护环，所述防护环与真空吸具相连接；所述硅晶片可被真空吸具吸附在隔离层上，且此时硅晶片被限制在防护环内侧。本发明专利技术可以对边缘翘曲的较薄的硅晶片进行安全有效的吸附，同时方便硅晶片在研磨完成之后的分离，具有更高的加工效率同时提高了硅晶片的质量，避免白边瑕疵、破片等不良情况的发生。破片等不良情况的发生。破片等不良情况的发生。

【技术实现步骤摘要】
一种硅晶片的抛光系统及其方法


[0001]本专利技术涉及化学机械研磨
，尤其是涉及一种硅晶片的抛光系统与相应的抛光方法。

技术介绍

[0002]化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing)为现今最为广泛使用之硅晶片平坦化方式，顾名思义地，此制程原理主要系利用研磨的机械原理，搭配研磨用之化学药剂，进一步将硅晶片表面因制程长晶过程所造成之高低轮廓，例如半导体制程中于正面金属化后之硅晶片研磨需求，进一步加压研磨轮至硅晶片，使之呈现平坦化并符合终端产品之电性需求。
[0003]化学机械研磨设备大致由设有研磨垫之高速旋转基台上，搭配一乘载结构将硅晶片固定，而使硅晶片由上而下地加压至该研磨垫，并辅以一侧之研磨浆料喷嘴将研磨液喷至研磨垫上，反复旋转、加压、喷料，直至预定硅晶片厚度。
[0004]目前，乘载结构主要采用陶瓷盘与真空吸附结构，陶瓷盘方式需要对其进行加热后涂抹固态蜡，通过固态蜡作为粘合剂将硅晶片进行连接，同时需要降温至室温使其固化，能耗较大且加热、降温的过程耗时长，影响加工效率；真空吸附方式选用的介质为PVDF，为硬质塑料，当硅晶片厚度较薄时，其边缘处会存在翘曲度，即边部的吸附位置会存在缝隙，研磨时，浆料会从边部的缝隙进入，久之在硅晶片的背面及边缘处形成白色纹路，简称白边，影响质量；综上，以上两种方式均存在不足，无法满足目前的生产需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术是为了避免现有技术存在的不足之处，提供了一种硅晶片的抛光系统，可有效对存在翘曲度的硅晶片进行吸附加工，提高加工效率。
[0006]本专利技术解决技术问题采用如下技术方案：一种硅晶片的抛光系统，包括：
[0007]一用以吸附硅晶片的真空吸具，所述真空吸具可进行抽气或者喷气并在其内部形成负气压或者正气压；
[0008]一贴合设置在真空吸具内的具有弹性的隔离层，所述隔离层上设置有供空气通过的气孔；
[0009]一环绕设置在隔离层外侧的防护环，所述防护环与真空吸具相连接；
[0010]所述硅晶片可被真空吸具吸附在隔离层上，且此时硅晶片被限制在防护环内侧。
[0011]在数个实施方式中，所述隔离层为具有弹性的高分子聚合物。
[0012]在数个实施方式中，所述隔离层为橡胶或者硅胶。
[0013]在数个实施方式中，所述防护环的内径等于或者大于硅晶片的外径。
[0014]在数个实施方式中，所述防护环的厚度为硅晶片厚度的1/2
‑
2/3。
[0015]在数个实施方式中，所述防护环采用玻纤板材卷绕呈环形。
[0016]本专利技术还提供了上述硅晶片的抛光方法，主要包括以下步骤：
[0017]S1，将隔离层平整的铺入防护环内侧并贴合在真空吸具上，完成吸附工作的准备；
[0018]S2，将待加工的硅晶片置入防护环内侧并贴合在隔离层上，真空吸具进行抽真空，将硅晶片吸附在隔离层上；
[0019]S3，真空吸具带动硅晶片下压至研磨垫上，与研磨垫转动接触并配合研磨浆料对硅晶片表面进行研磨抛光处理；
[0020]S4：S3中的硅晶片研磨至指定厚度后，真空吸具停止抽真空并喷气至隔离层，将黏连的隔离层与硅晶片一同从真空吸具中脱离并掉落在研磨垫上；
[0021]S5：通过人工或者机械将研磨垫上的黏连的隔离层与硅晶片一同搬运至超声波水槽中，通过超声波振动纯水将隔离层与硅晶片进行分离，分离后的硅晶片通过人工或者机械搬运至下一工位进行继续加工，分离后的隔离层则在经过干燥后重新利用至真空吸具。
[0022]本专利技术具有如下有益效果：
[0023]本专利技术通过真空吸具与弹性隔离层的配合，可以将较薄的硅晶片进行无损的吸附，同时，由于弹性隔离层的存在，当硅晶片下压在研磨垫上进行研磨时，两者之间的压力会将硅晶片边缘的翘曲位置挤压至与弹性隔离层贴合，使得硅晶片可以与弹性隔离层实现无缝隙的吸附。
[0024]本专利技术采用喷气式的硅晶片脱离方式，便于硅晶片与弹性隔离层一同脱落，通过超声波振动即可将两者进行分离，且弹性隔离层可重复利用。
[0025]本专利技术通过防护环的设置，首先避免在研磨过程中硅晶片在水平方向上发生滑动，其次可尽量避免硅晶片的边沿位置撞击研磨垫的沟槽，防止破片等情况发生。
附图说明
[0026]本文所描述的附图仅用于所选择实施例的阐述目的，而不代表所有可能的实施方式，且不应认为是本专利技术的范围的限制。
[0027]图1示意性的示出了一实施例中硅晶片的抛光系统的平面结构；
[0028]图2示意性的示出了图1中隔离层的结构；
[0029]图3示意性的示出了图1中硅晶片与防护环的结合结构。
具体实施方式
[0030]下面，详细描述本专利技术的实施例，为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，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，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0031]因此，以下提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
[0032]本文使用的术语旨在解释实施例，并且不旨在限制和/或限定本专利技术。
[0033]实施例1
[0034]如图1
‑
图3所示，本实施例中的硅晶片100的抛光系统，主要是由真空吸具10、隔离层20与防护环30所构成的，真空吸具10结合在常规CMP设备的工作头部，是可以带动真空吸具10进行水平、升降等运动的，真空吸具10可进行抽气或者喷气并在其内部形成负气压或
者正气压，即抽气形成真空吸附，喷气破除真空，其吸附位置设置呈盘状结构即可，与硅晶片100的形状适配。
[0035]其中的隔离层20采用的是具有弹性的橡胶或者硅胶材料制成的圆形的片状结构，隔离层20的直径与硅晶片100的直径一致即可，或者略大于硅晶片100的直径，并且在隔离层20上均匀的开设有供空气通过的气孔21，该气孔21是与真空吸具10的抽真空过程配合的，使用时，隔离层20是平整的贴合在真空吸具10的端面上的。
[0036]其中的防护环30是固定连接在真空吸具10的端面上，两者之间可以通过粘接固定，防护环30采用的是玻纤板材制成的环形结构，具有不易变形、耐磨、耐高温的特性，隔离层20具体是铺设在防护环30内部的，且隔离层20的边沿与防护环30的内壁是刚好贴合接触的，防护环30的内径等于或者略大于硅晶片100的外径的，且防护环30的厚度为硅晶片100厚度的1/2
‑
2/3，优选在1/2左右，即当硅晶片100贴合在隔离层20上时，其部分是被接触限制在防护环30内的，由此可以避免硅晶片100发生滑动，且对其边沿的部分进行隐藏保护，可以避免与研磨垫40上的沟槽位置发生碰撞本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅晶片的抛光系统，其特征在于，包括：一用以吸附硅晶片的真空吸具，所述真空吸具可进行抽气或者喷气并在其内部形成负气压或者正气压；一贴合设置在真空吸具内的具有弹性的隔离层，所述隔离层上设置有供空气通过的气孔；一环绕设置在隔离层外侧的防护环，所述防护环与真空吸具相连接；所述硅晶片可被真空吸具吸附在隔离层上，且此时硅晶片被限制在防护环内侧。2.根据权利要求1所述的一种硅晶片的抛光系统，其特征在于，所述隔离层为具有弹性的高分子聚合物。3.根据权利要求2所述的一种硅晶片的抛光系统，其特征在于，所述隔离层为橡胶或者硅胶。4.根据权利要求1所述的一种硅晶片的抛光系统，其特征在于，所述防护环的内径等于或者大于硅晶片的外径。5.根据权利要求1所述的一种硅晶片的抛光系统，其特征在于，所述防护环的厚度为硅晶片厚度的1/2
‑
2/3。6.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏晓平，单希基，
申请(专利权)人：浙江厚积科技有限公司，
类型：发明
国别省市：