[發明專利]一種半導體晶片拋光裝置用真空吸附模板及拋光裝置

在審

• 申請號: 201711328463.0
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108356684A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 王陽;孫聶楓;孫同年
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十三研究所
• 主分類號: B24B29/02
• 分類號: B24B29/02;B24B41/06
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 王苑祥;郝曉紅

本發明提供一種半導體晶片拋光裝置用真空吸附模板及拋光裝置，屬晶片拋光技術領域，采用的技術方案是一種半導體晶片拋光裝置用真空吸附模板，包括定位在拋光頭上的陶瓷盤，陶瓷盤盤面上開設有凹槽，凹槽內定位有真空吸盤,所述真空吸盤周向邊沿向下延伸形成帽檐結構，真空吸盤內表面設有溝道并借助貫穿陶瓷盤的真空孔與真空發生結構連接形成對晶片真空吸附定位。有益效果是省去了粘蠟、除蠟等工藝環節，縮短了加工時間，避免了污染；帽檐結構對晶片有防劃傷的保護作用，更適用于Si、Ge、GaAs、InP等需要揮發性元素形成的、硬度較低的半導體晶片的拋光；對晶片有穩定的定位保持作用，提高了成品率和厚度均勻性；降低了生產成本。

技術領域

本發明涉及晶片拋光技術領域，具體涉及一種半導體晶片拋光裝置用真空吸附模板及拋光裝置，尤其適用于磷化銦、磷化鎵等需要與揮發性元素進行合成的半導體晶體材料的VGF晶體生長。

背景技術

現今半導體材料的應用范圍越來越廣泛，包括計算機、電子器件、光纖通訊等等，半導體材料正在發揮著重要的作用。例如Si、Ge、Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體材料等等。在材料制備的技術領域，晶片的單面拋光是一項重要的工藝環節。目前，大部分的單面拋光工藝都是采用固體蠟或者液體蠟將晶片粘到拋光盤上，然后在單拋機上進行拋光工藝，最后進行去蠟、清洗工藝。

但上述工藝存在諸多不足，主要有：一、工藝環節多，一次單面拋光工藝需要粘蠟、單面拋光、去蠟、清洗殘余蠟等4個大的工藝環節，并且會使用大量的化學品用于去除殘留蠟，整個工藝過程時間長、材料損耗大，成本高；二、蠟清洗不凈會導致表面沾污，尤其倒角后的晶片邊緣（有時會有破損）容易殘留蠟，沾污上拋光液及其它顆粒，清洗過程中又很難去除，影響最終的晶片顆粒度水平，最終導致產品合格率下降；三、傳統單面拋光工藝中，往往拋光后的晶片表面厚度不一致，一般情況下會產生塌邊現象，即中間厚、邊緣薄，這是由拋光盤的平整度不好造成的。同時拋光頭和拋光盤不同的轉速會造成晶片自身在拋光盤不同位置的線速度不同，進而影響晶片厚度的均勻性。

多孔陶瓷真空吸附法省去了石蠟粘貼，工藝相對較為簡單，但在實際應用中，由于陶瓷硬度大，晶片接觸面密封性差、真空度不易控制等，非常容易造成晶片滑脫摔碎，且拋光時對晶片側面的劃傷等更是容易發生，造成成品損壞度高、合格率低，為增強吸附定位，常采用增加黏附層的方式，但同樣的是，工藝及裝置結構復雜度高，還額外引入了黏附層，晶片取下時難度增大，稍不注意會損壞產品，還容易污染晶片，應用中弊端凸顯，尤其是磷化銦、磷化鎵等需要與揮發性元素進行合成的半導體晶體材料在拋光時，上述工藝或是工藝復雜，對晶片質量影響較大，或是造成晶片拋光時損壞率高，成本高，還大大影響了生產效率，因此，晶片拋光繼續工藝和裝置的改進。

發明內容

本發明為解決現有晶片拋光工藝復雜、污染大、成本高及耗時耗力的技術問題，提供了一種半導體晶片拋光裝置用真空吸附模板及包含該模板的裝置，采用改進陶瓷盤結構，在陶瓷盤和晶片之間加設具有帽檐結構的真空吸盤，并借助通孔連接真空發生結構對晶片真空吸附定位的技術方案，實現了對晶片的五面包裹牢固定位，全面保護晶片上表面及側面，同時便于快速拋光加工，提高了成品率和厚度均勻性，避免了污染，境地了成本。

本發明采用的技術方案是：一種半導體晶片拋光裝置用真空吸附模板，包括定位在拋光頭上的陶瓷盤，關鍵在于，所述陶瓷盤盤面上開設有凹槽，凹槽內定位有真空吸盤,所述真空吸盤周向邊沿向下延伸形成帽檐結構，真空吸盤內表面設有溝道并借助貫穿陶瓷盤的真空孔與真空發生結構連接形成對晶片真空吸附定位。

進一步的，所述真空吸盤的剖面為“ㄇ”形。

進一步的，所述真空吸盤為聚四氟乙烯材質。

進一步的，所述真空吸盤外輪廓厚度與陶瓷盤上凹槽的深度一致；內輪廓厚度與晶片單面拋光后要求達到的厚度一致。

進一步的，所述溝道均布在真空吸盤內表面。

進一步的，所述溝道對稱設置形成扇形。