[发明专利]一种碳化硅研磨设备

说明书

本发明公开了一种碳化硅研磨设备，涉及半导体加工设备技术领域，包括：保温筒体，保温筒体内壁上设有第一加热元件，保温筒体底部开口处设有保温盖体，保温盖体与保温筒体配合连接；研磨组件，研磨组件设于保温筒体内，研磨组件包括由上向下依次同轴设置的第一研磨组件、行星盘和第二研磨组件，行星盘用于放置样品；驱动机构，驱动机构用于驱动第一研磨组件和第二研磨组件之间发生相对转动；研磨剂供应装置，研磨剂供应装置与保温筒体相连通。本申请的研磨设备可以将减薄和研磨一步完成，实现碳化硅片的快速研磨，提高了生产效率。同时，在高温下进行研磨加工则有利于降低加工过程引入的应力，进而提高了成品率，降低碳化硅晶片的变形。

技术领域

本发明涉及半导体加工设备技术领域，具体涉及一种碳化硅研磨设备。

背景技术

碳化硅作为第三代半导体的代表性材料，性能优异，特别适合制作高温、高频、大功率器件，环境耐受性好，在新能源汽车，光伏，高压电网等领域有良好的应用前景。在制备方法上，碳化硅与硅材料相似，碳化硅晶体生长完成后需要切割，减薄，研磨，抛光等多道工序后提供给器件生产使用。然而，由于碳化硅的硬度仅次于金刚石，则需要专门设备对其分别进行减薄和研磨，使得工序时间长，影响生产效率。同时，由于碳化硅晶体的脆性大，在在研磨和减薄加工过程中很容易出现裂纹，造成整片晶圆的报废。此外，现有的研磨设备在研磨碳化硅时往往需要数种特定的研磨液，使得经济成本高。

发明内容

1、发明要解决的技术问题

针对现有研磨设备在对晶圆进行研磨、减薄工序中，存在成品率低和生产效率低的技术问题，本发明提供了一种碳化硅研磨设备，它不仅可以实现晶圆的快速研磨，提高生产效率，且可以有效降低晶圆的变形，提高晶圆的成品率。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种碳化硅研磨设备，包括：

保温筒体，所述保温筒体内壁上设有第一加热元件，所述保温筒体底部开口处设有保温盖体，所述保温盖体与所述保温筒体配合连接；

研磨组件，所述研磨组件设于所述保温筒体内，所述研磨组件包括由上向下依次同轴设置的第一研磨组件、行星盘和第二研磨组件，所述第一研磨组件与所述第二研磨组件之间可发生相对转动，所述行星盘用于放置样品；

驱动机构，所述驱动机构用于驱动第一研磨组件和第二研磨组件之间发生相对转动；

研磨剂供应装置，所述研磨剂供应装置与所述保温筒体相连通，所述研磨剂供应装置用于向第二研磨组件提供研磨剂。

在本申请中，当需要对碳化硅样品进行研磨时，保温盖体与所述保温筒体分离，通过下降第二研磨组件，下降到合适位置后，在行星盘中放置碳化硅片，然后上升第二研磨组件，使得行星盘中的碳化硅片与第一研磨组件接触并顶住，对碳化硅片施加一定的压力。开启第一加热元件，使得保温筒体内温度达到并维持在设定的温度值。然后，打开研磨剂供应装置，向保温筒体内注入研磨剂，为第二研磨组件提供研磨剂，使得行星盘中的碳化硅样品完全浸没于研磨剂溶液中，接着启动驱动机构驱动第一研磨组件和第二研磨组件之间发生相对转动，碳化硅片在行星盘的限制下做公转，在高温、研磨剂、压力、对磨和旋转的共同作用下，将减薄和研磨一步完成，实现碳化硅片的快速研磨，提高了生产效率。同时，在高温下进行研磨加工则有利于降低加工过程引入的应力，进而提高了成品率，降低碳化硅晶片的变形。

可选的，所述第一研磨组件包括第一研磨盘、第一研磨轴和第一载盘，所述第一研磨轴的一端活动穿设于所述保温筒体的顶部端面上，所述第一研磨轴的另一端与所述第一载盘固定连接，所述第一研磨盘固定设于所述第一载盘上；所述第二研磨组件包括第二研磨盘、第二研磨轴和第二载盘，所述第二研磨轴的一端活动穿设于所述保温盖体上，所述第二研磨轴的另一端与所述第二载盘固定连接，所述第二研磨盘固定设于所述第二载盘上，所述行星盘设于所述第一研磨盘和所述第二研磨盘之间。