[发明专利]一种晶圆单面抛光装置及方法

说明书

本发明公开了一种晶圆单面抛光装置及方法，包括陶瓷盘、第一粘结层、吸附层、第二粘结层、限位环和抛光盘，吸附层的下表面通过第一粘结层粘结在陶瓷盘的上表面上，吸附层通过水滴将晶圆固定在吸附层的上表面上，晶圆的外侧设置有一圈与晶圆配合的限位环，限位环通过第二粘结层固定在吸附层的上表面上，抛光盘与晶圆的上表面接触时，限位环的上表面始终不与抛光盘接触。本发明克服CMP抛光重压下吸附垫玻纤板与吸附层被撕裂进抛光液的难题，延长吸附垫的使用寿命，辅料使用成本显著降低，提高TTV及良率。

技术领域

本发明涉及晶圆抛光技术领域，特别涉及一种晶圆单面抛光装置及方法。

背景技术

1990年，IBM公司率先提出了CMP（CMP指化学机械抛光）全局平面化技术，并于1991年成功应用于64Mb的DRAM生产中之后，CMP技术得到了快速发展。CMP的研究开发工作过去主要集中在以美国为主的联合体SEMATECH，现在已发展到全球，如欧洲联合体JESSI、法国研究公司LETI和CNET、德国FRAUDHOFER研究所等，日本在CMP方面发展很快，并且还从事硅片CMP设备供应。在这其中晶圆的单面抛光技术成为关键，晶圆单面抛光的关键在晶圆吸附上，目前有真空吸附、贴蜡抛光及吸附垫吸附抛光，其中吸附垫吸附因其操作方便独占优势。而传统吸附垫在高压下，表层玻纤板与吸附层撕裂被抛光液腐蚀变性，寿命很短。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种晶圆单面抛光装置及方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种晶圆单面抛光装置，包括陶瓷盘、第一粘结层、吸附层、第二粘结层、限位环和抛光盘，所述吸附层的下表面通过所述第一粘结层粘结在所述陶瓷盘的上表面上，所述吸附层通过水滴将晶圆固定在所述吸附层的上表面上，所述晶圆的外侧设置有一圈与所述晶圆配合的所述限位环，所述限位环通过所述第二粘结层固定在所述吸附层的上表面上，所述抛光盘与所述晶圆的上表面接触时，所述限位环的上表面始终不与所述抛光盘接触。

进一步地，所述第二粘结层与所述限位环同轴设置的圆环，且所述限位环的内直径小于所述第二粘结层的内直径。

进一步地，所述限位环的内直径比所述第二粘结层的内直径小2~3mm。

进一步地，所述吸附层由BP材料制成，所述限位环由玻纤板加工而成。

一种晶圆单面抛光方法，所述晶圆单面抛光方法包括以下步骤：

S1：在陶瓷盘的上表面清洗干净，除去所述陶瓷盘的上表面的水珠以及灰尘；

S2：在所述陶瓷盘的上表面上均匀刷上一层第一粘结层；

S3：清洁吸附层上两个面上的灰尘，清洁之后将所述吸附层放在所述第一粘结层上，使所述吸附层充分贴合在所述陶瓷盘的上表面上，并保证所述吸附层的上表面处于平整状态；

S4：在所述吸附层的上表面上贴一圈第二粘结层，然后在所述第二粘结层上同轴贴上限位环，且保证所述第二粘结层的内边缘到所述限位环内边缘的距离为1~1.5 mm；

S5：清洁晶圆上两个面上的灰尘，在所述晶圆的非抛光面上滴入水滴，然后将带有水滴的面贴合到所述吸附层的上表面上的所述限位环内，直到所述晶圆的上表面处于平整状态为止；

S6：待所述晶圆安装完成后开始抛光作业；

S7：抛光作业时，首先下移动抛光盘使得所述抛光盘的下表面与所述晶圆的接触，虽然后驱动所述陶瓷盘正方向旋转，然后驱动所述抛光盘同方向不同速度旋转；

S8：抛光完成后，停止抛光盘和所述陶瓷盘的转动，将所述抛光盘上移回归初始状态，将所述陶瓷盘、第一粘结层、吸附层、第二粘结层、限位环和晶圆作为一个整体放置于水中，然后取出所述晶圆；

S9：取出所述晶圆后，然后清洁所述吸附层的上表面，清洁结束后放置另一张需要抛光的所述晶圆；

S10：重复所述S5步骤到S9步骤对多个所述晶圆进行加工。