[发明专利]一种晶圆研磨系统和晶圆研磨方法

权利要求书

1.一种晶圆研磨系统，其特征在于，包括：

能将至少一个晶圆固定且使其待研磨侧朝上放置的操作平台，在整个研磨过程中所述操作平台使晶圆固定且不旋转；

表面轮廓采集装置，所述表面轮廓采集装置对固定放置的所述至少一个晶圆的待研磨侧进行三维轮廓数据采集；

设置在所述操作平台周边的至少一个机械手臂，所述至少一个机械手臂上安装有可旋转的研磨头，所述至少一个机械手臂上的研磨头的移动范围覆盖所述待研磨侧的任意位置；

控制单元，所述控制单元接受所述表面轮廓采集装置所采集到的轮廓数据，并通过表面形貌分析生成所述待研磨侧的轮廓地图模型，并将所述轮廓地图模型上各研磨单元的坐标与所述晶圆目标轮廓中的预设坐标进行对比，计算得出相应研磨单元在各个坐标方向上的研磨量，并向所述机械手臂输出相应的研磨指令。

2.根据权利要求1所述的晶圆研磨系统，其特征在于，所述研磨头是直径在0.1cm-3cm之间的研磨头。

3.根据权利要求2所述的晶圆研磨系统，其特征在于，所述研磨头的高度为5cm-10cm。

4.根据权利要求1所述的晶圆研磨系统，其特征在于，所述研磨头包括具有弹性的粘合剂和均匀分散在所述粘合剂内的研磨颗粒。

5.根据权利要求4所述的晶圆研磨系统，其特征在于，所述粘合剂由聚氨酯或聚酯纤维制成。

6.根据权利要求4所述的晶圆研磨系统，其特征在于，所述研磨颗粒为氧化铝。

7.根据权利要求4所述的晶圆研磨系统，其特征在于，所述研磨头的研磨面上还设置有气孔凹槽。

8.根据权利要求1所述的晶圆研磨系统，其特征在于，所述表面轮廓采集装置为3D扫描仪。

9.根据权利要求1所述的晶圆研磨系统，其特征在于，所述机械手臂为六自由度机械手臂，所述控制单元控制所述机械手臂使所述研磨头的研磨面在研磨的过程中始终与待研磨曲面的法线相垂直。

10.根据权利要求1所述的晶圆研磨系统，其特征在于，所述控制单元还包括能够控制所述研磨头在设定研磨压力下以相对应转速进行研磨的研磨头控制单元。

11.根据权利要求1所述的晶圆研磨系统，其特征在于，所述晶圆研磨系统还包括研磨膏供给装置，所述研磨膏供给装置安装在所述研磨头附近的机械手臂上。

12.根据权利要求1所述的晶圆研磨系统，其特征在于，所述控制单元内还设置有模拟运动模块，所述模拟运动模块根据各研磨单元的研磨量数据通过坐标和软件分析模拟研磨头的模拟运动轨迹，并控制所述机械手使所述研磨头按照所述模拟运动轨迹来进行打磨。

13.一种晶圆研磨方法，其特征在于，所述方法包括：

将晶圆固定在操作平台上，使其待研磨侧朝上，将待研磨侧划分为多个研磨单元；通过设置在至少一个机械手臂上的研磨头来对所述待研磨侧的局部区域依次进行研磨，从而最终完成对晶圆待研磨侧的全部研磨；

在整个研磨过程中，所述操作平台使晶圆固定且不旋转。

14.根据权利要求13所述的晶圆研磨方法，其特征在于，还包括如下过程：

扫描获取所述待研磨侧的轮廓数据；

根据表面形貌分析生成轮廓地图模型，并将所述轮廓地图模型上各研磨单元的坐标与所述晶圆目标轮廓中的预设坐标进行对比，从而计算得出相应研磨单元在各个坐标方向上的研磨量。

15.根据权利要求14所述的晶圆研磨方法，其特征在于，还包括如下过程：

根据各研磨单元的研磨量数据通过坐标和软件分析模拟研磨头的模拟运动轨迹，并控制所述机械手使所述研磨头按所述模拟运动轨迹来进行打磨。