[發(fā)明專利]襯底的拋光裝置及其拋光的襯底

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110034139.4
• 申請日: 2011-01-31
• 公開（公告）號: CN102172885A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王冰;李海淼;周鐵軍;劉建志;李雪峰;劉文森
• 申請（專利權(quán)）人: 北京通美晶體技術(shù)有限公司
• 主分類號: B24B39/06
• 分類號: B24B39/06;H01L21/02;H01L29/06
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及襯底的加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種襯底的拋光裝置及其拋光的襯底。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的襯底的加工工藝流程包括以下步驟：

(1)切片：將晶棒粘放在一個(gè)切割塊上來保證晶圓能沿正確的晶向方向切割。切片采用線鋸來完成，將晶棒切割成一定厚度的襯底。

(2)磨邊：剛切好的襯底，其邊緣是垂直于切割平面的直角，此角極易崩裂，不但影響襯底強(qiáng)度，更是后續(xù)加工過程中污染的來源，因此需要將邊緣磨成光滑的圓弧，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

(3)研磨：研磨的目的是去除在切割時(shí)產(chǎn)生的鋸紋或表面損傷層。同時(shí)使襯底表面達(dá)到可以拋光的平整度。

(4)拋光：通過化學(xué)腐蝕和機(jī)械磨擦的共同作用使襯底表面的微觀粗糙度更低，同時(shí)使襯底表面的平整度也達(dá)到比較高的水平。拋光分粗拋和精拋兩步。

如圖1所述，在拋光步驟中所使用的拋光裝置包括具有一定轉(zhuǎn)速匹配關(guān)系的中心齒圈3和外齒圈4；由中心齒圈3帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的環(huán)形上盤1和獨(dú)立控制旋轉(zhuǎn)的環(huán)形下盤2，粘貼到上盤1下表面和下盤2上表面的拋光布8，以及平放在貼有拋光布8的下盤2上表面的一個(gè)或多個(gè)游星輪5(carrier)，每個(gè)游星輪5具有可以放置襯底7的一個(gè)或多個(gè)孔，所述游星輪5在中心齒圈3和外齒圈4的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)。

參見圖2，以3英寸襯底拋光為例，拋光裝置的下盤2上布置5個(gè)游星輪5，每個(gè)游星輪5可以放置4個(gè)3英寸的襯底，配置好的拋光液滴落到襯底7或是拋光布8上。拋光時(shí)，下盤2逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，中心齒圈3帶動(dòng)上盤1順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，外齒圈4逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，與中心齒圈3一起帶動(dòng)游星輪5逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，襯底7也在游星輪5中做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。襯底7邊緣的線速度大于襯底7中心的線速度，襯底7邊緣的運(yùn)動(dòng)距離要長于襯底7中心的運(yùn)動(dòng)距離，當(dāng)上盤1的壓力6保持不變時(shí)，襯底7邊緣要比襯底7中心受到更多的化學(xué)機(jī)械作用，因此襯底7邊緣的去除率要高于襯底7中心的去除率。

因此，利用現(xiàn)有的拋光裝置在拋光步驟對襯底進(jìn)行拋光時(shí)，由于襯底中心的拋光作用比較弱，而襯底邊緣的拋光作用比較強(qiáng)，因而導(dǎo)致襯底在拋光時(shí)的襯底平整度很難保證在較高的水平，經(jīng)拋光后的襯底呈現(xiàn)中心高邊緣低的現(xiàn)象，襯底的整體厚度偏差(TTV，total?thickness?deviation)較大，特別是襯底表面的局部厚度偏差(LTV，local?thickness?deviation)較大，因而很難能制備出TTV，LTV和局部厚度表征讀數(shù)(LTIR，local?thickness?indicated?reading)比較低的襯底。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對上述缺陷，如何提供一種能夠提高襯底平整度的拋光裝置，以及高平整度的襯底。

(二)技術(shù)方案

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種襯底的拋光裝置，所述拋光裝置包括：

分別由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的中心齒圈3和外齒圈4；

在中心齒圈3帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)并用于對襯底7施加壓力6的環(huán)形上盤1；

由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)并用于承載襯底7的環(huán)形下盤2；

粘貼到下盤2上表面的下盤拋光布8-2，用于對襯底7進(jìn)行拋光；

平放在貼有下盤拋光布8-2的下盤2上表面的一個(gè)或多個(gè)圓形游星輪5，所述游星輪5在中心齒圈3和外齒圈4的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，具有用于放置襯底7的一個(gè)或多個(gè)孔；以及

布置在下盤拋光布8-2與下盤2之間具有預(yù)定均勻厚度的第一環(huán)形背墊9，所述第一環(huán)形背墊9的內(nèi)沿半徑大于所述下盤2的內(nèi)沿半徑，所述第一環(huán)形背墊9的外沿半徑小于所述下盤2的外沿半徑，用于使襯底7中心和邊緣的化學(xué)機(jī)械拋光作用達(dá)到平衡。

優(yōu)選地，所述拋光裝置進(jìn)一步包括：粘貼到上盤1下表面的上盤拋光布8-1，所述上盤拋光布8-1和下盤拋光布8-2一起用于對襯底進(jìn)行拋光。

本發(fā)明還提供了一種襯底的拋光裝置，所述拋光裝置包括：

分別由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的中心齒圈3和外齒圈4；

在中心齒圈3帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)并用于對襯底7施加壓力6的環(huán)形上盤1；

由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)并用于承載襯底7的環(huán)形下盤2；

粘貼到上盤1下表面的上盤拋光布8-1和粘貼到下盤2上表面的下盤拋光布8-2，所述上盤拋光布8-1和下盤拋光布8-2一起用于對襯底進(jìn)行拋光；

平放在貼有下盤拋光布8-2的下盤2上表面的一個(gè)或多個(gè)圓形游星輪5，所述游星輪5在中心齒圈3和外齒圈4的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，具有用于放置襯底7的一個(gè)或多個(gè)孔；以及