[发明专利]一种晶圆研磨装置及研磨方法

说明书

本发明涉及晶圆制备技术领域，尤其涉及一种晶圆研磨装置及研磨方法，包括沿晶圆的工艺流程方向依次设置的上下料机构、定心机构、研磨机构以及清洗机构，本发明的晶圆研磨装置在晶圆粗磨前先定心，确定晶圆的圆心位置，提供研磨的精度，并且两片晶圆可以同时进行粗磨和精磨工序，提升研磨的效率，再者，研磨后通过吹气组件将附着在晶圆上的磨屑吹走，并且通过转动驱动组件驱使清洗台转动，通过离心力作用将晶圆上的水渍甩干，保证晶圆研磨的表面干净。

技术领域

本发明涉及晶圆制备技术领域，尤其涉及一种晶圆研磨装置及研磨方法。

背景技术

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅芯片，晶圆是生产集成电路所用的载体，一般意义晶圆多指单晶硅圆片。晶圆是最常用的半导体材料，按其直径分为4英寸、5英寸、6英寸、8英寸等规格，近来发展出12英寸甚至研发更大规格。晶圆越大，同一圆片上可生产的IC就越多，可降低成本。在晶圆的正面进行集成电路加工工艺后，会对该晶圆的背面进行减薄，以便进行其他的背面的工艺，在一个典型的应用中，在完成集成电路加工工艺后，利用晶圆级封装技术将不同的晶圆堆叠键合在一起，并从晶圆的背面实现减薄，减薄去除厚度达到晶圆厚度的90％以上，需要通过研磨设备实现快速减薄，而现有的晶圆研磨设备大多存在着质量不稳定，容易造成芯片损坏，以及晶圆减薄后表面平整度、粗糙度不足的问题，导致产品良率低，生产成本居高不下。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种晶圆研磨装置，可稳定减薄晶圆厚度，提升产品的良率，降低生产成本。

本发明还提供一种采用上述晶圆研磨装置所实现的晶圆研磨方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：一种晶圆研磨装置，包括沿晶圆的工艺流程方向依次设置的上下料机构、定心机构、研磨机构以及清洗机构，其中：所述上下料机构包括料台以及第一机械手，所述第一机械手用于将待加工的晶圆移送至所述定心机构上以及将已加工的晶圆自所述清洗机构移送至所述料台上；所述定心机构包括定心台、驱动组件以及沿周向设置在所述定心台上的三个定心爪，所述驱动组件用于驱使所述定心爪朝向远离或靠近所述定心台的圆心方向移动；所述研磨机构包括基座以及设置在所述基座上的三个研磨台，，所述基座的上方还设置有粗磨组件以及精磨组件，三个所述研磨台能够依次转动至粗磨组件以及精磨组件的下方；所述清洗机构包括清洗台以及设置在所述研磨机构一侧的吹气组件，所述吹气组件自下而上设置，并且所述清洗台连接有转动驱动组件，所述清洗台的周侧设置有喷水枪。

进一步地，所述定心爪上靠近所述定心台的圆心方向的工作面为弧面，并且所述工作面自上而下朝向所述定心台的圆心方向倾斜。

进一步地，三个所述定心爪沿所述定心台的周向均布，并且所述定心台上位于相邻两个所述定心爪之间的位置设置有检测传感器。

进一步地，所述基座上对应所述粗磨组件和所述精磨组件的位置均设置有第一转动驱动机构，所述第一转动驱动机构与所述研磨台可分离连接。

进一步地，所述研磨台包括呈环形的固定板、设置在所述固定板底部的转动板以及与所述转动板固定连接的研磨板，所述研磨板上开设有若干个负压孔，所述研磨板盖设在所述固定板上并且与所述固定板之间形成负压腔，所述负压腔外接有负压管。

进一步地，所述转动板的底部设置有连接轴，所述连接轴与所述第一转动驱动机构的输出端离合连接。

进一步地，所述研磨机构还包括转盘，三个所述研磨台沿周向均布在所述转盘上，所述转盘自转以驱使所述研磨台转动至粗磨组件或精磨组件的下方。

进一步地，所述粗磨组件和/或所述精磨组件包括机架以及设置在所述机架上的研磨头，所述机架连接有竖向驱动机构，所述研磨头连接有转动主轴。

进一步地，所述研磨头包括呈盘状的本体以及设置在所述本体外边缘上的研磨部。

进一步地，所述研磨头倾斜设置。