[发明专利]一种晶圆支持板组件、抛光装置及晶圆精抛光方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体制造领域，涉及一种晶圆支持板组件、抛光装置及晶圆精抛光方法。

背景技术

通常，为了实现硅晶片的抛光加工精度，达到集成电路硅晶片要求的技术指标，需进行两步化学机械抛光(CMP)(粗抛光和精抛光)。在对硅晶片表面进行分步化学机械抛光时，每步抛光所使用的抛光液及相应的抛光工艺条件均有所不同，所对应的硅晶片各步所要达到的加工精度也不同。在粗抛光步骤中，除去硅晶片切割和成形残留下的表面损伤层，加工成镜面，最后通过对硅晶片进行“去雾”精抛光，从而最大程度上降低表面粗糙及其他微小缺陷。在实际生产中，硅晶片的最终精抛光是表面质量的决定性步骤。

在晶圆精抛光过程中，现有的晶圆支持板组件上的晶圆固定环材质为环氧玻璃(Epoxy Glass)，存在以下问题：

(1)固定环在抛光过程中会与抛光垫、晶圆发生摩擦从而产生磨损；

(2)固定环磨损产生的废渣会流入到晶圆表面从而划伤晶圆，使晶圆表面产生缺陷；

(3)固定环使用寿命较短(一个星期以内)，而每次更换固定环后为使其达到稳定需要四个小时，比较浪费时间，导致生产效率下降；

(4)最终抛光的晶圆的厚度比固定环的容置深度要大，但在抛光过程中由于研磨头本体(backing pad)会加压，导致固定环弯曲，从而使晶圆的厚度比固定环的容置深度要小，使抛光液很难进入晶圆边缘，从而会影响边缘的移除率。

因此，如何提供一种晶圆支持板组件、抛光装置及晶圆精抛光方法，以提高晶圆精抛光的平整度，降低晶圆表面缺陷，并提高生产效率，成为本领域技术人员亟待解决的一个重要技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种晶圆支持板组件、抛光装置及晶圆精抛光方法，用于解决现有技术中固定环容易磨损，导致晶圆抛光质量及生产效率均降低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种晶圆支持板组件，包括：

本体部，用于吸附晶圆并在抛光时对晶圆施加压力；

固定环，设于所述本体部的下部边缘，用于固定晶圆边缘或者限制晶圆与所述本体部之间的相对运动距离；

其中：

所述固定环采用陶瓷材质。

可选地，所述陶瓷选自Al₂O₃或SiC。

可选地，所述固定环下表面与所述本体部的晶圆吸附面之间的垂直距离小于最终抛光的晶圆厚度。

可选地，所述固定环下表面设有槽型结构，所述槽型结构连通所述固定环的内侧面与外侧面。

可选地，所述槽型结构包括至少两条相互交叉的凹槽。

可选地，所述槽型结构包括至少两条分立设置的凹槽。

可选地，所述凹槽包括曲线槽或直线槽。

可选地，所述凹槽的长度范围是0.5-50mm，宽度范围是0.5-50mm，深度范围是0.1-1.0mm。

本发明还提供一种抛光装置，包括：

表面设有抛光垫的抛光平台；

抛光液供应管路，用于向所述抛光垫供应抛光液；

设于所述抛光垫上方的抛光头；

其中：

所述抛光头下部连接有上述任意一项所述的晶圆支持板组件。

本发明还提供一种晶圆精抛光方法，所述晶圆精抛光方法在精抛光过程中选用上述任意一项所述的晶圆支持板组件来固定晶圆。

如上所述，本发明的晶圆支持板组件、抛光装置及晶圆精抛光方法，具有以下有益效果：

第一，晶圆固定环的材质选用Al₂O₃或SiC陶瓷材质，这种材质机械强度高、耐磨性好，在摩擦过程中可以减少磨损，从而增加使用时间，减少更换次数，更重要的是减少了磨损产生的废料，从而降低废料对晶圆表面的划伤；

第二，晶圆固定环下表面设计为槽型结构，可以让抛光液通过槽型结构流入到晶圆表面，从而解决了因晶圆支持板组件本体加压使得固定环弯曲而导致抛光液很难进入晶圆边缘、使得晶圆边缘移除率降低的问题。

附图说明

图1显示为本发明的晶圆支持板组件吸附晶圆时的剖视结构图。

图2显示为本发明的晶圆支持板组件的仰视结构图。

图3显示为本发明的晶圆支持板组件中固定环下表面设有至少两条分立设置的直线槽的示意图。

图4显示为本发明的晶圆支持板组件中固定环下表面设有至少两条分立设置的曲线槽的示意图。