本發(fā)明涉及晶圓研磨，具體而言，涉及一種半導(dǎo)體晶圓研磨設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、晶圓是指硅半導(dǎo)體集成電路制作所用的硅芯片，晶圓是生產(chǎn)集成電路所用的載體，一般意義晶圓多指單晶硅圓片。晶圓越大，同一圓片上可生產(chǎn)的ic就越多，可降低成本；但對(duì)材料技術(shù)和生產(chǎn)技術(shù)的要求更高，例如均勻度等等的問(wèn)題。晶圓制造中，隨著制程技術(shù)的升級(jí)、導(dǎo)線與柵極尺寸的縮小，光刻技術(shù)對(duì)晶圓表面的平坦程度的要求越來(lái)越高。

2、在半導(dǎo)體制造過(guò)程中，晶圓片的研磨工藝是非常關(guān)鍵的一環(huán)，晶圓需要被切成具有所需厚度和平整度的薄片，這就需要通過(guò)研磨機(jī)進(jìn)行研磨，而目前晶圓的研磨機(jī)雖然能夠采用高速旋轉(zhuǎn)的砂輪對(duì)晶圓表面進(jìn)行磨削，以達(dá)到所需的平整度和表面光潔度，但在進(jìn)行研磨時(shí)，晶圓易受到機(jī)械壓力造成的損傷，而且砂輪產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力的作用會(huì)在晶圓內(nèi)部產(chǎn)生殘余應(yīng)力，可能導(dǎo)致晶圓在后續(xù)工藝中出現(xiàn)形變或裂紋，進(jìn)而降低了晶圓片的質(zhì)量和性能，并且在研磨過(guò)程中通常使用水管噴灑拋光液或者冷卻液，通過(guò)水管的定點(diǎn)噴射然后再配合晶圓的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行冷卻，但是這種方式不能夠?qū)A表面均勻冷卻，對(duì)熱應(yīng)力消除程度較低，還可能造成研磨碎屑的殘留，清理程度不夠理想；如何發(fā)明一種半導(dǎo)體晶圓研磨設(shè)備來(lái)解決這些問(wèn)題，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了彌補(bǔ)以上不足，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體晶圓研磨設(shè)備，旨在解決殘余應(yīng)力可能導(dǎo)致晶圓在后續(xù)工藝中出現(xiàn)形變或裂紋從而降低晶圓質(zhì)量，并且冷卻效果不夠均勻，消除熱應(yīng)力程度較低，碎屑清理程度不夠理想的問(wèn)題。

2、本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

3、本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體晶圓研磨設(shè)備，包括加工臺(tái)，所述加工臺(tái)的上方設(shè)有擋水組件和承托組件，所述加工臺(tái)固定連接有升降組件，所述升降組件連接有水箱，所述擋水組件包括擋水罩，所述承托組件包括承托盤，所述承托盤內(nèi)部設(shè)有晶圓片，所述承托盤下方設(shè)有圓筒和電動(dòng)轉(zhuǎn)盤，所述加工臺(tái)的上方設(shè)有電機(jī)二和轉(zhuǎn)軸，還包括：

4、沖擊組件，所述沖擊組件位于加工臺(tái)的上方，所述沖擊組件通過(guò)對(duì)液體的加壓而保證對(duì)晶圓片研磨時(shí)的冷卻效果；

5、研磨組件，所述研磨組件位于加工臺(tái)的上方，所述研磨組件利用電機(jī)二的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)提高對(duì)晶圓片的研磨質(zhì)量。

6、優(yōu)選的，所述加工臺(tái)的上側(cè)壁開設(shè)有排水槽，所述加工臺(tái)的上端與擋水罩、圓筒和電動(dòng)轉(zhuǎn)盤固定連接，所述圓筒套設(shè)在電動(dòng)轉(zhuǎn)盤的外側(cè)，所述擋水罩位于圓筒的外側(cè)，所述排水槽的一端位于擋水罩和圓筒之間，所述擋水罩的上側(cè)壁滑動(dòng)連接有振動(dòng)桿，所述振動(dòng)桿呈“t”形設(shè)置，所述振動(dòng)桿的外壁套接有伸縮彈簧，所述伸縮彈簧的兩端分別與振動(dòng)桿的側(cè)壁以及擋水罩的側(cè)壁固定連接，所述振動(dòng)桿位于擋水罩內(nèi)側(cè)的一端呈半球形設(shè)置。

7、優(yōu)選的，所述承托盤的下端與電動(dòng)轉(zhuǎn)盤固定連接，所述承托盤的上側(cè)壁固定連接有若干個(gè)圓周陣列的凸塊，所述凸塊的一端拐角開設(shè)有倒角，所述承托盤的側(cè)壁開設(shè)有若干個(gè)圓周陣列分布的流水孔，所述承托盤位于擋水罩的內(nèi)側(cè)。

8、優(yōu)選的，所述升降組件包括側(cè)板，所述側(cè)板設(shè)有兩個(gè)，兩個(gè)所述側(cè)板關(guān)于加工臺(tái)的中心軸線對(duì)稱分布，所述側(cè)板的一端與加工臺(tái)通過(guò)螺栓固定連接，所述側(cè)板的另一端固定連接有電機(jī)一，所述側(cè)板的一側(cè)設(shè)有螺紋桿，所述螺紋桿的一端與側(cè)板的下端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述螺紋桿的另一端豎向貫穿側(cè)板的上側(cè)壁與電機(jī)一固定連接。

9、優(yōu)選的，所述側(cè)板滑動(dòng)連接有支撐板，所述支撐板與螺紋桿螺紋連接，所述支撐板的上端與水箱固定連接，所述支撐板的下側(cè)壁固定連接有單向流水管，所述單向流水管的一端與水箱固定連接。

10、優(yōu)選的，所述沖擊組件包括固定盤，所述固定盤的外壁與支撐板的一端固定連接，所述固定盤的內(nèi)部開設(shè)有蓄水腔，所述固定盤的外壁對(duì)稱兩側(cè)固定連接有延伸框，所述延伸框的內(nèi)部設(shè)有復(fù)位彈簧和磁吸鐵，所述磁吸鐵呈“t”形設(shè)置，所述復(fù)位彈簧的兩端分別與延伸框的內(nèi)壁以及磁吸鐵的側(cè)壁固定連接，所述磁吸鐵分別與固定盤和延伸框滑動(dòng)連接，所述磁吸鐵位于蓄水腔內(nèi)部的一端開設(shè)有倒角。

11、優(yōu)選的，所述沖擊組件還包括拉桿、沖擊彈簧和壓板，所述拉桿呈“t”形設(shè)置，所述壓板與蓄水腔內(nèi)壁滑動(dòng)連接，所述沖擊彈簧位于蓄水腔內(nèi)部，所述沖擊彈簧的兩端分別與蓄水腔的上端內(nèi)壁以及壓板的側(cè)壁固定連接。

12、優(yōu)選的，所述沖擊組件還包括浮力板，所述浮力板與蓄水腔的內(nèi)壁限位滑動(dòng)，所述浮力板的下側(cè)壁固定連接有支撐桿，所述浮力板的兩端固定連接有磁吸塊，兩個(gè)所述磁吸塊之間的寬度小于兩個(gè)磁吸鐵之間的距離。

13、優(yōu)選的，所述研磨組件包括研磨盤，所述研磨盤的內(nèi)部開設(shè)有空腔，所述研磨盤的下側(cè)壁開設(shè)有若干個(gè)圓周陣列分布的排屑槽，所述排屑槽呈弧形，所述空腔和排屑槽之間開設(shè)有排水孔，所述研磨盤的側(cè)壁與轉(zhuǎn)軸的一端固定連接，所述轉(zhuǎn)軸的上端豎向貫穿固定盤側(cè)壁與電機(jī)二固定連接，所述電機(jī)二與固定盤的上端固定連接。

14、優(yōu)選的，所述研磨盤的上側(cè)壁開設(shè)有限位滑槽，所述限位滑槽滑動(dòng)連接有轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)與單向流水管遠(yuǎn)離水箱的一端固定連接，所述轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)對(duì)稱兩側(cè)固定連接有若干個(gè)連通管，所述連通管的上端與固定盤固定連接。

15、本發(fā)明的有益效果是：

16、在研磨過(guò)程中通過(guò)振動(dòng)來(lái)減弱加工時(shí)研磨盤對(duì)晶圓片產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力，從而降低晶圓在后續(xù)工藝中出現(xiàn)形變或裂紋情況的概率，提升晶圓質(zhì)量與性能，同時(shí)研磨盤通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力和水流沖擊力的雙重作用下可更好的將研磨產(chǎn)生的碎屑從排屑槽排出，保證清洗效果，不僅如此空腔內(nèi)部流動(dòng)的拋光液可對(duì)研磨盤進(jìn)行冷卻，避免熱量的堆積，從而減少熱應(yīng)力對(duì)晶圓的損傷，此外通過(guò)弧形的排屑槽可增加廢液排出時(shí)的速度，從而增加拋光液的流速，以此來(lái)提高清潔效果；并且當(dāng)排水孔堵塞較多時(shí)，可使得壓板增加蓄水腔和空腔內(nèi)部水壓，通過(guò)壓力作用將堵塞在排水孔內(nèi)部的碎屑進(jìn)行清理，以保證拋光液的正常流動(dòng)，從而保證對(duì)晶圓片冷卻的均勻性。

技術(shù)特征：

1.一種半導(dǎo)體晶圓研磨設(shè)備，包括加工臺(tái)（1），所述加工臺(tái)（1）的上方設(shè)有擋水組件（2）和承托組件（8），所述加工臺(tái)（1）固定連接有升降組件（3），所述升降組件（3）連接有水箱（4），所述擋水組件（2）包括擋水罩（21），所述承托組件（8）包括承托盤（81），所述承托盤（81）內(nèi)部設(shè)有晶圓片（9），所述承托盤（81）下方設(shè)有圓筒（10）和電動(dòng)轉(zhuǎn)盤（11），所述加工臺(tái)（1）的上方設(shè)有電機(jī)二（5）和轉(zhuǎn)軸（12），其特征在于，還包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半導(dǎo)體晶圓研磨設(shè)備，其特征在于，所述加工臺(tái)（1）的上側(cè)壁開設(shè)有排水槽（101），所述加工臺(tái)（1）的上端與擋水罩（21）、圓筒（10）和電動(dòng)轉(zhuǎn)盤（11）固定連接，所述圓筒（10）套設(shè)在電動(dòng)轉(zhuǎn)盤（11）的外側(cè)，所述擋水罩（21）位于圓筒（10）的外側(cè)，所述排水槽（101）的一端位于擋水罩（21）和圓筒（10）之間，所述擋水罩（21）的上側(cè)壁滑動(dòng)連接有振動(dòng)桿（22），所述振動(dòng)桿（22）呈“t”形設(shè)置，所述振動(dòng)桿（22）的外壁套接有伸縮彈簧（23），所述伸縮彈簧（23）的兩端分別與振動(dòng)桿（22）的側(cè)壁以及擋水罩（21）的側(cè)壁固定連接，所述振動(dòng)桿（22）位于擋水罩（21）內(nèi)側(cè)的一端呈半球形設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半導(dǎo)體晶圓研磨設(shè)備，其特征在于，所述承托盤（81）的下端與電動(dòng)轉(zhuǎn)盤（11）固定連接，所述承托盤（81）的上側(cè)壁固定連接有若干個(gè)圓周陣列的凸塊（82），所述凸塊（82）的一端拐角開設(shè)有倒角，所述承托盤（81）的側(cè)壁開設(shè)有若干個(gè)圓周陣列分布的流水孔（83），所述承托盤（81）位于擋水罩（21）的內(nèi)側(cè)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半導(dǎo)體晶圓研磨設(shè)備，其特征在于，所述升降組件（3）包括側(cè)板（32），所述側(cè)板（32）設(shè)有兩個(gè)，兩個(gè)所述側(cè)板（32）關(guān)于加工臺(tái)（1）的中心軸線對(duì)稱分布，所述側(cè)板（32）的一端與加工臺(tái)（1）通過(guò)螺栓固定連接，所述側(cè)板（32）的另一端固定連接有電機(jī)一（33），所述側(cè)板（32）的一側(cè)設(shè)有螺紋桿（31），所述螺紋桿（31）的一端與側(cè)板（32）的下端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述螺紋桿（31）的另一端豎向貫穿側(cè)板（32）的上側(cè)壁與電機(jī)一（33）固定連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種半導(dǎo)體晶圓研磨設(shè)備，其特征在于，所述側(cè)板（32）滑動(dòng)連接有支撐板（34），所述支撐板（34）與螺紋桿（31）螺紋連接，所述支撐板（34）的上端與水箱（4）固定連接，所述支撐板（34）的下側(cè)壁固定連接有單向流水管（41），所述單向流水管（41）的一端與水箱（4）固定連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種半導(dǎo)體晶圓研磨設(shè)備，其特征在于，所述沖擊組件（6）包括固定盤（61），所述固定盤（61）的外壁與支撐板（34）的一端固定連接，所述固定盤（61）的內(nèi)部開設(shè)有蓄水腔（65），所述固定盤（61）的外壁對(duì)稱兩側(cè)固定連接有延伸框（64），所述延伸框（64）的內(nèi)部設(shè)有復(fù)位彈簧（641）和磁吸鐵（642），所述磁吸鐵（642）呈“t”形設(shè)置，所述復(fù)位彈簧（641）的兩端分別與延伸框（64）的內(nèi)壁以及磁吸鐵（642）的側(cè)壁固定連接，所述磁吸鐵（642）分別與固定盤（61）和延伸框（64）滑動(dòng)連接，所述磁吸鐵（642）位于蓄水腔（65）內(nèi)部的一端開設(shè)有倒角。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種半導(dǎo)體晶圓研磨設(shè)備，其特征在于，所述沖擊組件（6）還包括拉桿（63）、沖擊彈簧（67）和壓板（68），所述拉桿（63）呈“t”形設(shè)置，所述壓板（68）與蓄水腔（65）內(nèi)壁滑動(dòng)連接，所述沖擊彈簧（67）位于蓄水腔（65）內(nèi)部，所述沖擊彈簧（67）的兩端分別與蓄水腔（65）的上端內(nèi)壁以及壓板（68）的側(cè)壁固定連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種半導(dǎo)體晶圓研磨設(shè)備，其特征在于，所述沖擊組件（6）還包括浮力板（69），所述浮力板（69）與蓄水腔（65）的內(nèi)壁限位滑動(dòng)，所述浮力板（69）的下側(cè)壁固定連接有支撐桿（610），所述浮力板（69）的兩端固定連接有磁吸塊（66），兩個(gè)所述磁吸塊（66）之間的寬度小于兩個(gè)磁吸鐵（642）之間的距離。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種半導(dǎo)體晶圓研磨設(shè)備，其特征在于，所述研磨組件（7）包括研磨盤（71），所述研磨盤（71）的內(nèi)部開設(shè)有空腔（75），所述研磨盤（71）的下側(cè)壁開設(shè)有若干個(gè)圓周陣列分布的排屑槽（72），所述排屑槽（72）呈弧形，所述空腔（75）和排屑槽（72）之間開設(shè)有排水孔（74），所述研磨盤（71）的側(cè)壁與轉(zhuǎn)軸（12）的一端固定連接，所述轉(zhuǎn)軸（12）的上端豎向貫穿固定盤（61）側(cè)壁與電機(jī)二（5）固定連接，所述電機(jī)二（5）與固定盤（61）的上端固定連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種半導(dǎo)體晶圓研磨設(shè)備，其特征在于，所述研磨盤（71）的上側(cè)壁開設(shè)有限位滑槽（76），所述限位滑槽（76）滑動(dòng)連接有轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)（73），所述轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)（73）與單向流水管（41）遠(yuǎn)離水箱（4）的一端固定連接，所述轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)（73）對(duì)稱兩側(cè)固定連接有若干個(gè)連通管（62），所述連通管（62）的上端與固定盤（61）固定連接。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體晶圓研磨設(shè)備，屬于晶圓研磨技術(shù)領(lǐng)域，包括加工臺(tái)，加工臺(tái)的上方設(shè)有擋水組件和承托組件，加工臺(tái)固定連接有升降組件，升降組件連接有水箱，擋水組件包括擋水罩，承托組件包括承托盤，承托盤內(nèi)部設(shè)有晶圓片，承托盤下方設(shè)有圓筒和電動(dòng)轉(zhuǎn)盤，加工臺(tái)的上方設(shè)有電機(jī)二和轉(zhuǎn)軸，還包括：沖擊組件，沖擊組件通過(guò)對(duì)液體的加壓而保證對(duì)晶圓片研磨時(shí)的冷卻效果；研磨組件，研磨組件利用電機(jī)二的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)提高對(duì)晶圓片的研磨質(zhì)量。該發(fā)明有益效果：通過(guò)振動(dòng)減弱晶圓內(nèi)部的機(jī)械應(yīng)力來(lái)提升晶圓質(zhì)量與性能，同時(shí)研磨盤通過(guò)離心力和水流沖擊力的雙重作用下來(lái)提高清洗效果，并保證冷卻均勻，避免熱量的堆積，減少對(duì)晶圓的損傷。

技術(shù)研發(fā)人員：彭勁松,張巍,郭天宇,劉志坤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇愛矽半導(dǎo)體科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5