[发明专利]半导体晶圆背面抛光装置

说明书

本发明提供一种半导体晶圆背面抛光装置包括设置于抛光盘上方的限位机构，限位机构内套设有下方为开口的中空的柱状夹具，柱状夹具位于抛光盘上且柱状夹具内设置有载片盘，载片盘与抛光盘之间设置有晶圆，晶圆的正面固定在载片盘上，柱状夹具的下端侧壁上设置有缺口；抛光盘转动时，带动柱状夹具在限位机构的限制范围内转动，载片盘和晶圆在柱状夹具的限制范围内转动，并且柱状夹具在转动过程中可撞击接触载片盘，使载片盘和晶圆进一步转动，同时抛光盘内的抛光液通过缺口进入柱状夹具内，以利用抛光液对晶圆的背面进行抛光。通过本发明，可以提高晶圆抛光效果；扩大半导体晶圆背面抛光装置的适用范围，可以对不同材质和尺寸的晶圆进行抛光处理。

技术领域

本发明属于半导体制造领域，具体涉及一种半导体晶圆背面抛光装置。

背景技术

在半导体芯片制造领域的晶圆减薄抛光工序中，常采用研磨式的工艺方式。晶圆超薄易碎无法单独进行工艺，必须有夹具将其夹持才能在设备上加工。研磨式抛光的工艺原理是，将微细颗粒与水混合的抛光液滴在抛光盘上，通过固定晶圆，旋转抛光盘，以使抛光盘与晶圆之间做相对摩擦运动，利用镶嵌在抛光布中的微细对晶圆表面进行微观摩擦切削，从而使得晶圆表面的凹凸之处被抛平而变得平滑，达到表面光亮的目的。然而，现有的夹具通常需要夹持晶圆，对晶圆进行挤压，从而影响晶圆抛光质量,甚至导致变形和碎裂；此外，为了保证晶圆夹持的稳定性，针对不同材质和尺寸的晶圆，需要对夹具进行与晶圆尺寸对应的固定设计，这样就导致现有抛光装置中夹具的适用范围较窄。

发明内容

本发明提供一种半导体晶圆背面抛光装置，以解决目前抛光装置中夹具因需要夹持晶圆而出现的抛光质量较差以及夹具适用范围较窄的问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种半导体晶圆背面抛光装置，包括设置于抛光盘上方的限位机构，所述限位机构内套设有下方为开口的中空的柱状夹具，所述柱状夹具位于所述抛光盘上且所述柱状夹具内设置有载片盘，所述载片盘与所述抛光盘之间设置有晶圆，所述晶圆的正面固定在所述载片盘上，所述柱状夹具的下端侧壁上设置有缺口；所述抛光盘转动时，带动所述柱状夹具在所述限位机构的限制范围内转动，所述载片盘和所述晶圆在所述柱状夹具的限制范围内转动，并且所述柱状夹具在转动过程中可撞击所述载片盘，使所述载片盘和所述晶圆进一步转动，同时所述抛光盘内的抛光液通过所述缺口进入所述柱状夹具内，以利用所述抛光液对所述晶圆的背面进行抛光；所述载片盘可用于盛放重物；所述晶圆的水平截面积小于所述载片盘的水平截面积。

在另一种可选的实现方式中，所述柱状夹具的上方也为开口。

在另一种可选的实现方式中，通过对所述抛光盘的转速和所述重物的重量进行调节，来对所述晶圆的抛光精度和抛光效率进行调节。

本发明的有益效果是：

由于本发明中夹具为中空柱状结构，晶圆的水平截面积小于载片盘的水平截面积，因此抛光盘带动柱状夹具、载片盘和晶圆转动时，晶圆将不受夹持挤压，因此可以提高晶圆抛光效果、降低晶圆碎裂风险；由于晶圆设置在载片盘的下方，一旦载片盘和柱状夹具的结构固定，在晶圆的旋转抛光过程中就不必考虑晶圆的尺寸，因此不必考虑针对不同尺寸和材质的晶圆尺寸设计不同的夹具，只要载片盘面积覆盖晶圆面积即可，从而可以扩大半导体晶圆背面抛光装置的适用范围，可以对不同材质和尺寸的晶圆进行抛光处理。

附图说明

图1是本发明半导体晶圆背面抛光装置的一个实施例俯视图；

图2是本发明半导体晶圆背面抛光装置的一个实施例侧面剖视图；

图3是本发明半导体晶圆背面抛光装置中夹具的一个实施例立体示意图；

图4是图3的仰视图；

图5是图3的侧面剖视图；

图6是本发明半导体晶圆背面抛光方法的一个实施例流程示意图。