一种研磨装置、调节研磨压力的方法及装片卸片机构制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种研磨装置、调节研磨压力的方法及装片卸片机构，涉及半导体技术领域，用于消除晶圆背面的硬性粒子对光刻工艺的影响，从而提高半导体器件的品质。所述研磨装置包括：旋转件、以及设置在旋转件一侧的研磨件；其中，旋转件用于固定晶圆与研磨件的相对位置，以及用于带动晶圆旋转；研磨件具有对晶圆的背面进行研磨的研磨区域，旋转件的旋转轴至研磨区域的边缘的最短垂直距离小于晶圆的半径。所述研磨装置应用于抛光设备中。所述研磨装置应用于抛光设备中。所述研磨装置应用于抛光设备中。

【技术实现步骤摘要】
一种研磨装置、调节研磨压力的方法及装片卸片机构


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种研磨装置、调节研磨压力的方法及装片卸片机构。

技术介绍

[0002]在制造半导体器件的过程中，一般会采用沉积等方式在晶圆上形成膜层。之后，基于这些膜层在晶圆上形成电路结构或隔离结构等，以实现半导体器件的制造。
[0003]但是，在上述沉积过程中，不仅会在晶圆的正面上形成相应膜层，还会在晶圆背面的边缘部分生成若干分布不均、且规格不同的硬性粒子。这些硬性粒子的存在会导致在后续光刻工艺中无法实现掩膜版与晶圆的精确对准，使得晶圆上的光刻胶图形与掩膜版上的图形一致性较差，从而降低了光刻工艺的精度，最终导致半导体器件的品质较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种研磨装置、调节研磨压力的方法及装片卸片机构，用于消除晶圆背面的硬性粒子对光刻工艺的影响，从而提高半导体器件的品质。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种研磨装置，该研磨装置包括：旋转件、以及设置在旋转件一侧的研磨件；其中，
[0006]旋转件用于固定晶圆与研磨件的相对位置，以及用于带动晶圆旋转；
[0007]研磨件具有对晶圆的背面进行研磨的研磨区域，旋转件的旋转轴至研磨区域的边缘的最短垂直距离小于晶圆的半径。
[0008]与现有技术相比，本专利技术提供的研磨装置中，设置在旋转件一侧的研磨件具有对晶圆的背面进行研磨的研磨区域，且研磨区域的边缘至旋转件的旋转轴的最短垂直距离小于晶圆的半径。在此情况下，位于旋转件上的晶圆的边缘能够伸入至研磨件所具有的研磨区域内，从而可以通过研磨件对晶圆位于研磨区域内的部分的背面进行研磨。与此同时，旋转件可以带动放置在旋转件上的晶圆旋转，且在旋转过程中旋转件还可以固定晶圆与研磨件的位置，使得晶圆各个区域的边缘均可以伸入到研磨件所具有的研磨区域内，从而可以去除位于晶圆背面的硬性粒子，消除这些硬性粒子对后续光刻工艺的影响，提高光刻工艺的精度，提升半导体器件的品质。
[0009]本专利技术还提供了一种应用上述技术方案提供的研磨装置调节研磨压力的方法。当该研磨装置包括压力调节件，且压力调节件包括控制器、以及沿着靠近研磨部的方向依次设置的调整件、弹性件和压力传感器时，该方法包括：
[0010]获取弹性件向研磨部提供的推力；
[0011]若推力小于目标研磨压力，则控制调整件沿靠近研磨部的方向推动弹性件；若推力大于目标研磨压力，则控制调整件沿远离研磨部的方向拉动弹性件；若推力等于目标研磨压力，则控制调整件保持弹性件的形变量。
[0012]与现有技术相比，本专利技术提供的调节研磨压力的方法，可以根据目标研磨压力和
推力之间的大小关系准确判断出研磨部与晶圆背面之间的研磨压力是否满足研磨方案的要求。并且，在推力小于目标研磨压力的情况下，可以控制调整件沿靠近研磨部的方向推动弹性件，以增加弹性件向研磨部提供的推力，最终使得研磨部与晶圆背面之间的实际研磨压力增大至目标研磨压力。在推力大于目标研磨压力的情况下，可以控制调整件沿远离研磨部的方向拉动弹性件，以减小弹性件向研磨部提供的推力，最终使得实际研磨压力减小至目标研磨压力。在推力等于目标研磨压力的情况下，可以控制调整件保持弹性件的形变量，使得实际研磨压力等于目标研磨压力，从而实现对研磨压力的自动化控制，确保研磨装置可以将晶圆背面的硬性粒子全部去除的同时，还可以防止因实际研磨压力较大而导致研磨事故的发生。
[0013]本专利技术还提供了一种装片卸片机构，该装片卸片机构应用于抛光设备中，该装片卸片机构包括：
[0014]加载装置，加载装置用于在抛光前将晶圆加载至抛光设备所包括的研磨头上，以及用于在抛光后将晶圆从研磨头上载出；
[0015]以及上述技术方案提供的研磨装置，研磨装置设置在加载装置的一侧。
[0016]与现有技术相比，本专利技术提供的装片卸片机构中在加载装置的一侧还设置有研磨装置，使得装片卸片机构不仅能够在抛光前或抛光后实现晶圆在研磨头上的加载或载出，还具有在抛光前和/或抛光后晶圆处于等待状态时对晶圆的背面进行研磨的功能。换句话说，能够去除晶圆背面的硬性粒子的研磨装置为构成装片卸片机构的一部分，并非额外追加购买的化学机械抛光设备，故本专利技术提供的装片卸片机构能够在控制工艺成本的同时，消除晶圆背面的硬性粒子对后续光刻工艺的影响，提高半导体器件的品质。
[0017]本专利技术还提供了一种抛光设备，该抛光设备包括上述技术方案提供的研磨装置或装片卸片机构。
[0018]与现有技术相比，本专利技术提供的抛光设备所具有的有益效果与上述技术方案所提供的研磨装置或装片卸片机构所具有的有益效果相同，此处不再赘述。
附图说明
[0019]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0020]图1为对背面存在有硬性粒子的晶圆进行光刻工艺的示意图；
[0021]图2为本专利技术实施例提供的研磨装置处于工作状态时的结构示意图。
[0022]附图标记：
[0023]111为硅片夹，112为转轴，L为旋转轴，12为研磨件，121为支撑部，122为固定部，123为研磨部，13为压力调节件，131为控制器，132为调整件，133为弹性件，134为压力传感器，2为晶圆，21为硬性粒子，3为光刻胶，4为掩膜版。
具体实施方式
[0024]以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
[0025]在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
[0026]在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0027]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种研磨装置，其特征在于，所述研磨装置包括：旋转件、以及设置在所述旋转件一侧的研磨件；其中，所述旋转件用于固定晶圆与所述研磨件的相对位置，以及用于带动所述晶圆旋转；所述研磨件具有对所述晶圆的背面进行研磨的研磨区域，所述旋转件的旋转轴至所述研磨区域的边缘的最短垂直距离小于所述晶圆的半径。2.根据权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，所述晶圆处于旋转状态时的旋转轴与所述晶圆的中轴线重合。3.根据权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，所述研磨件包括支撑部、设置在所述支撑部一端的固定部、以及设置在所述支撑部另一端的研磨部，所述固定部和所述研磨部之间的区域为所述研磨区域。4.根据权利要求3所述的研磨装置，其特征在于，所述研磨部为聚氨酯研磨部或砂纸研磨部。5.根据权利要求3所述的研磨装置，其特征在于，所述研磨装置还包括压力调节件，所述压力调节件设置在所述研磨部远离所述固定部的一侧，所述压力调节件用于调节所述研磨部对所述晶圆的背面进行研磨时的研磨压力。6.根据权利要求5所述的研磨装置，其特征在于，所述压力调节件包括控制器、以及沿着靠近所述研磨部的方向依次设置的调整件、弹性件和压力传感器；所述调整件的驱动端与所述弹性件的一端固定连接；所述压力传感器的一端与所述弹性件的另一端固定连接，所述压力传感器的另一端与所述研磨部抵接；其中，所述调...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁容硕，张月，杨涛，卢一泓，刘青，
申请(专利权)人：真芯北京半导体有限责任公司，
类型：发明
国别省市：