[發(fā)明專利]一種磁加載晶片研磨方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310170615.4
• 申請日: 2013-05-08
• 公開（公告）號: CN103252713A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王揚(yáng)渝;文東輝;樸鐘宇;計時鳴;魯聰達(dá);周浩東
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B24B37/30
• 分類號: B24B37/30;B24B37/04
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司 33241
• 代理人: 王利強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及晶片研磨技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種利用磁場進(jìn)行加載的晶片研磨方法及裝置。

背景技術(shù)

化學(xué)機(jī)械研磨（CMP，Chemical?Mechanical?Polishing）通過磨粒-工件-加工環(huán)境之間的機(jī)械、化學(xué)作用，實現(xiàn)工件材料的微量去除，能獲得超光滑、少損傷的加工表面；加工軌跡呈現(xiàn)多方向性，有利于加工表面的均勻一致性。而且CMP是目前唯一的可以提供在整個圓硅晶片上全面平坦化的工藝技術(shù)，可在獲得超光滑表面的同時，保證硅片的全局平面度。

化學(xué)機(jī)械研磨系統(tǒng)的基本組成部分包括上、下研磨盤和硅晶片夾持裝置，晶片粘貼于上研磨盤，上研磨盤安裝在晶片夾持裝置內(nèi)，通過夾持裝置內(nèi)的加載裝置施加壓力于上研磨盤，當(dāng)下研磨盤旋轉(zhuǎn)時，由溶液的腐蝕作用形成化學(xué)反應(yīng)薄層，利用軟磨料的活性以及因磨粒與工件間在微觀接觸度的摩擦產(chǎn)生的高壓、高溫，能在很短的接觸時間內(nèi)出現(xiàn)固相反應(yīng)，隨后這種反應(yīng)生成物被運動磨粒的機(jī)械摩擦作用去除，實現(xiàn)晶片的研磨減薄。但現(xiàn)有研磨裝置中多采用氣缸、砝碼等加載方式，其運行過程中產(chǎn)生的振動將嚴(yán)重影響表面質(zhì)量，出現(xiàn)表面及亞表層損傷，甚至碎片，極大地制約了超薄晶片的加工效率和質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決晶片研磨中剛性加載方式造成振動較大、嚴(yán)重影響表面質(zhì)量、制約加工效率的問題，本發(fā)明提供一種降低研磨振動，減少晶片研磨時的碎片率，并且提高晶片的表面質(zhì)量，提升加工效率的磁加載晶片研磨方法及裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種磁加載晶片研磨方法，該研磨方法采用同極相對的方式安裝粘貼于加載盤以及上研磨盤上的磁鋼之間產(chǎn)生同性相斥的磁場力，實現(xiàn)研磨壓力的非接觸加載。

進(jìn)一步，在加載盤以及上研磨盤之間充滿緩沖液。

一種磁加載晶片研磨裝置，包括晶片夾持裝置和下研磨盤，所述晶片夾持裝置內(nèi)安裝有加載桿、殼體、緩沖液、加載盤、加載磁鋼、上研磨盤和受載磁鋼，所述殼體內(nèi)充滿緩沖液，所述加載盤位于殼體內(nèi)腔下部，上研磨盤位于加載盤的下方，加載盤下端面安裝有加載磁鋼，上研磨盤上端面安裝有受載磁鋼，加載磁鋼和受載磁鋼均為永久磁鐵，且加載磁鋼和受載磁鋼的相對面是相同極性，所述下研磨盤的底面安裝所述晶片，所述晶片的下方為下研磨盤，所述加載桿上端伸出所述外殼，所述加載桿下端固定安裝在所述加載盤上。

本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在：實現(xiàn)晶片研磨的磁加載，降低研磨振動，減少晶片研磨時的碎片率，并且提高晶片的表面質(zhì)量，實現(xiàn)無損傷晶片研磨。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的磁加載研磨方法示意圖。

圖2為本發(fā)明的磁加載研磨裝置示意圖。

圖3為本發(fā)明的加載盤磁鋼圓環(huán)形磁條布置俯視圖。

圖4為本發(fā)明的加載盤磁鋼直條形磁條布置俯視圖。

圖5為本發(fā)明的加載盤磁鋼方塊磁鋼單元布置俯視圖。

圖6為加載盤及上研磨盤相對磁極布置示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。

實施例1

參照圖1，一種磁加載化學(xué)機(jī)械研磨方法，該研磨方法采用同極相對的方式安裝粘貼于加載盤以及上研磨盤上的磁鋼之間產(chǎn)生同性相斥的磁場力，實現(xiàn)研磨壓力的非接觸加載。

進(jìn)一步，在加載盤以及上研磨盤之間充滿緩沖液。

該化學(xué)機(jī)械研磨系統(tǒng)包括上研磨盤6、下研磨盤9和兩個硅晶片夾持裝置13。所述下研磨盤9在動力裝置15傳動下勻速旋轉(zhuǎn)，晶片7粘貼于所述上研磨盤6的下端面，所述上研磨盤6安裝在所述晶片夾持裝置13內(nèi)，通過夾持裝置內(nèi)的加載裝置11施加壓力于晶片夾持裝置內(nèi)的加載盤4。所述加載裝置11采用螺母絲桿結(jié)構(gòu)，安裝在研磨機(jī)的橫梁10上，所述橫梁10由兩根立柱14支承于研磨機(jī)機(jī)架上。

實施例2