[发明专利]一种具有化学机械抛光单元的基板减薄设备

说明书

本公开涉及一种具有化学机械抛光单元的基板减薄设备，其包括：实现基板的进出的设备前端模块、对基板进行磨削的磨削模块和抛光模块，抛光模块包括化学机械抛光单元，化学机械抛光单元包括一存片部、一抛光盘、一粘接在抛光盘上的抛光垫、两个吸附基板并带动基板旋转的承载头、一修整抛光垫的修整器以及一向抛光垫表面提供抛光液的供液部。本公开通过将磨削、如超精密磨削和化学机械抛光工艺相结合，提供了一种加工基板的最为经济有效的技术路线，提高了基板的厚度均匀性，利用两个承载头提高了生产效率，可为超高密度的半导体堆叠制程提供技术保障，是半导体高密度封装发展等的重要组成。

技术领域

本公开涉及半导体基板加工技术领域，尤其涉及一种具有化学机械抛光单元的基板减薄设备。

背景技术

在集成电路/半导体(Integrated Circuit，简称“IC”)制造的后道制程阶段，为了降低封装贴装高度，减小芯片封装体积，改善芯片的热扩散效率、电气性能、机械性能，以及减轻芯片的加工量，基板在后续封装之前需要进行背面减薄，背面减薄后的芯片厚度甚至可以达到初始厚度的5％以下。

随着IC制造技术的飞速发展，为了增大IC芯片产量，降低单元制造成本，基板趋向大直径化。而现有设备多用于加工小尺寸的基板，已不能满足加工大直径基板的要求。随着基板趋向大直径化，用于加工基板的设备也随之趋于大型化，往往超出可提供的场地面积，难于运输和安装。

同时，随着IC性能的提高对基板品质提出了更高要求，要求基板的面型精度和表面完整性、表面粗糙度、表面损伤程度等都需符合很高的标准。但是，基板尺寸增大后带来基板容易产生翘曲变形、面型精度和表面粗糙度要求不易保证、加工效率低等一系列问题，现有的加工工艺和设备不能满足要求。总而言之，现有技术中对大尺寸基板的减薄工艺存在加工效果差、表面质量低的问题。

发明内容

本公开提供了一种具有化学机械抛光单元的基板减薄设备，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

本公开提供了一种具有化学机械抛光单元的基板减薄设备，包括：

设备前端模块，用于实现基板的进出，所述设备前端模块设置在所述基板减薄设备的前端；

磨削模块，用于对所述基板进行磨削，所述磨削包括粗磨削和/或精磨削，所述磨削模块设置在所述基板减薄设备的末端；

抛光模块，用于在完成所述磨削之后利用能够根据所述基板的厚度分布分区调节加载压力的承载头对所述基板进行化学机械抛光，所述抛光模块设置在所述设备前端模块与所述磨削模块之间，所述抛光模块包括化学机械抛光单元；

所述化学机械抛光单元包括一存片部、一抛光盘、一粘接在抛光盘上的抛光垫、两个用于吸附基板并带动基板旋转的承载头、一修整抛光垫的修整器以及一向抛光垫表面提供抛光液的供液部。

在一个实施例中，所述承载头包括环形的、同心的多个可调压腔室，所述多个可调压腔室将所述基板的表面划分为对应的多个分区，通过分别控制所述多个可调压腔室中的压力能够分别调节施加于所述多个分区的压力。

在一个实施例中，所述多个可调压腔室至少为七个。

在一个实施例中，所述承载头还包括：

上部结构，所述上部结构与所述承载头的驱动轴连接；

通过柔性连接件与所述上部结构连接的下部结构，所述下部结构包括：

平衡架；

基座；

用于吸附所述基板和对所述基板施加下压力的弹性膜，所述弹性膜固定在所述基座的下表面上，所述多个可调压腔室设置在所述弹性膜的内部；以及