[发明专利]分离式卡盘装置以及晶圆的研磨工艺

说明书

本发明提供了一种分离式卡盘装置以及晶圆的研磨工艺，所述分离式卡盘装置包括：内卡盘，用于承托晶圆的中心部分，并吸附晶圆；外卡盘，用于承托晶圆的外缘部分；抛光布，用于保护晶圆，所述抛光布位于所述内卡盘和/或所述外卡盘上；以及与所述内卡盘和/或所述外卡盘连接的升降装置，所述升降装置用于控制所述外卡盘与所述内卡盘的高度位置。在本发明提供的分离式卡盘装置中，利用内卡盘吸附抛光布以及晶圆，利用外卡盘辅助支撑抛光布以及晶圆，并在清洗抛光布的时候，降低外卡盘的位置使抛光布的边缘部分完全裸露出来，从而达到彻底清洗抛光布的目的，避免了存留在抛光布和卡盘之间的研磨液对晶圆的腐蚀。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种分离式卡盘装置以及晶圆的研磨工艺。

背景技术

晶圆(Wafer)，是生产集成电路所用的载体，广泛应用于半导体技术领域，对于晶圆来说，晶圆表面的缺陷能级是最重要的参数。晶圆最常见的缺陷是在晶圆中间出现环状的微差干涉，即在晶圆同一半径处会出现连成环状的浅坑，发明人发现这些环状的微差干涉主要是由于晶圆在研磨工艺过程中的碱性研磨液腐蚀造成的。

参阅图1～4，晶圆3在研磨的过程中，被放置在一圆形卡盘1上，卡盘1上具有若干环状通孔，用于抽真空以吸附晶圆3，在卡盘上设置一抛光布2，所要研磨的晶圆3放置在抛光布2上，抛光布2用于保护晶圆，抛光布2被粘附在圆形卡盘1上，由于抛光布2是多孔材质，可以传递负压吸力，同时又由于抛光布材质较软，可以避免较硬的卡盘与晶圆直接接触，造成背面损伤。在晶圆研磨后，取下研磨好的晶圆，利用清洗装置4 对抛光布2进行清洗，但是抛光布2和卡盘1边缘之间的碱性的研磨液难以清洗。当晶圆再次放置在抛光布2上时，抛光布2中的研磨液容易腐蚀晶圆3，形成环状的浅坑31。

卡盘可绕圆心旋转，在同心旋转过程中，碱性的研磨液会由于离心力的作用向外扩散，然而这些碱性的研磨液较容易被困在抛光布和卡盘之间，久而久之这个环形区域就成了ph值极高的区域，如图4所示。每当晶圆3 与该区域接触，碱性研磨液就会对晶圆进行腐蚀，最终造成较浅的凹坑，并聚集成环状。

现有的解决方案包括：

1、增加对抛光布的冲洗时间，尽量使抛光布冲洗干净，但是这会严重影响生产效率，且耗水量大。

2、增加抛光布更换频率，这样势必导致抛光布的使用量增多。

为此，有必要提供一种新的卡盘装置结构和研磨工艺来解决研磨液腐蚀晶圆的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种分离式卡盘以及晶圆的研磨工艺，以解决研磨液腐蚀晶圆的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种分离式卡盘装置，包括：

内卡盘，用于承托晶圆的中心部分，并吸附晶圆；

外卡盘，用于承托晶圆的外缘部分；

抛光布，用于保护晶圆，所述抛光布位于所述内卡盘和/或所述外卡盘上；以及，

与所述内卡盘和/或所述外卡盘连接的升降装置，所述升降装置用于控制所述外卡盘与所述内卡盘的高度位置。

可选的，所述内卡盘包括若干环状支撑体，所述若干环状支撑体同心设置，且位于同一平面上。

可选的，相邻的两个环状支撑体之间设置有若干连接体，用于连接相邻的两个环状支撑体。

可选的，所述外卡盘包括至少一环状支撑体，当环状支撑体的数量大于等于两个时，所有环状支撑体同心设置，且位于同一平面上。

可选的，还包括旋转装置，所述旋转装置与所述内卡盘和所述外卡盘均连接，用于控制所述内卡盘和所述外卡盘旋转。

可选的，还包括清洗装置，所述清洗装置与所述内卡盘连接，用于清洗所述抛光布。