[發(fā)明專利]一種碳化硅晶圓的研磨拋光裝置與其制程方法

在審

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• 申請日: 2020-02-18
• 公開（公告）號: CN111300259A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設計）人: 蘇晉苗;蘇冠暐
• 申請（專利權）人: 北京芯之路企業(yè)管理中心（有限合伙）
• 主分類號: B24B37/10
• 分類號: B24B37/10;B24B37/24;B24B37/26;B24B37/32;B24B37/34;B24B57/02;B24B1/04;H01L21/67;H01L21/04;H01L21/304
• 代理公司: 北京中企訊專利代理事務所(普通合伙) 11677
• 代理人: 熊亮

本發(fā)明涉及電子技術領域，尤其是一種碳化硅晶圓的研磨拋光裝置與其制程方法，包括晶圓握持器、晶圓握持環(huán)、研磨臺、研磨拋光墊和研磨漿液與去離子水供應控制裝置，晶圓握持環(huán)安裝在晶圓握持器上，研磨拋光墊安裝在研磨臺上，晶圓握持環(huán)與研磨拋光墊對應配合設置，研磨拋光墊包括有研磨區(qū)和拋光區(qū)，研磨拋光墊呈圓形設置，拋光區(qū)位于研磨拋光墊的中心處，研磨區(qū)環(huán)繞在拋光區(qū)的外部，研磨區(qū)與拋光區(qū)之間環(huán)繞設置有溝槽，研磨漿液與去離子水供應控制裝置分別對應于研磨區(qū)和拋光區(qū)單獨供應管路設置，晶圓握持器上設置有用于帶動晶圓握持器移動的移動裝置，本發(fā)明具備簡化制程步驟實現(xiàn)提升產(chǎn)能、自動化，并提供優(yōu)化質(zhì)量、降低成本。

技術領域

本發(fā)明涉及電子技術領域，具體領域為一種碳化硅晶圓的研磨拋光裝置與其制程方法。

背景技術

眾所習知，所述碳化硅(SiC)晶圓或基材與硅(Si)相比，無論應用在微波電路芯片或功率器件或傳感器件的制造上，碳化硅晶圓或基材其產(chǎn)品在高溫、大電流、高電壓、高頻率、較佳開關速度、節(jié)能、易操作性、集成小型化等優(yōu)異的效能。

碳化硅晶圓或基材與硅的加工工藝同樣都由晶棒或鑄錠的切片、使其剝切成片成需要的晶圓厚度與形狀，經(jīng)過研磨或磨削使其平坦(所述的“研磨”制程)、在經(jīng)過精密研磨或拋光去除損傷表層或瑕疵缺陷(所述的“拋光”制程)等構成。本發(fā)明所述碳化硅晶圓或基材，于切片后的研磨拋光制程方法與裝置，該制程方法于裝置乃基于碳化硅晶圓制造所需的精密規(guī)格與提升良率的需求，從而降低晶圓缺陷率、達標平坦度等需求。

另外，隨著基板的大口徑化與量產(chǎn)化的進展，由于碳化硅晶圓遠比硅晶圓硬度高，且其化學特性對熱效應穩(wěn)定，因此研磨與拋光加工相對困難，研磨對基材移除力高但易造成表面細微刮傷與裂痕；化學機械拋光可以使晶圓表面平坦度佳但加工時間冗長。因此，在碳化硅晶圓與基材的研磨拋光加工中，如何從符合規(guī)格需求與提升制程良率，從而降低晶圓缺陷率、快速達標平坦度等需求，成為重要的課題。

此外，再從高效率的研磨拋光制程，進而產(chǎn)能提升最大化、自動化、減降制造成本等因素來探討，習知的制程步驟，都有改善空間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種碳化硅晶圓的研磨拋光裝置與其制程方法，以解決現(xiàn)有技術中碳化硅晶圓處理難度大，良率低，效率低的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種碳化硅晶圓的研磨拋光裝置，包括晶圓握持器、晶圓握持環(huán)、研磨臺、研磨拋光墊和研磨漿液與去離子水供應控制裝置，所述晶圓握持環(huán)安裝在晶圓握持器上，所述研磨拋光墊安裝在研磨臺上，晶圓握持環(huán)與研磨拋光墊對應配合設置，研磨拋光墊包括有研磨區(qū)和拋光區(qū)，研磨拋光墊呈圓形設置，拋光區(qū)位于研磨拋光墊的中心處，研磨區(qū)環(huán)繞在拋光區(qū)的外部，研磨區(qū)與拋光區(qū)之間環(huán)繞設置有溝槽，研磨漿液與去離子水供應控制裝置分別對應于研磨區(qū)和拋光區(qū)單獨供應管路設置，晶圓握持器上設置有用于帶動晶圓握持器移動的移動裝置，移動裝置帶動晶圓握持器位于研磨區(qū)或拋光區(qū)。

優(yōu)選的，所述的研磨區(qū)和拋光區(qū)在研磨拋光墊上均勻4等分設置，相鄰研磨區(qū)之間和相鄰拋光區(qū)之間分別設置有直線溝槽，直線溝槽與溝槽連通。

優(yōu)選的，所述的研磨區(qū)表面嵌鑲有研磨磨礪。

優(yōu)選的，所述的研磨區(qū)由環(huán)氧樹脂基材制成。

優(yōu)選的，所述的拋光區(qū)由聚胺酯樹脂發(fā)泡體基材制成。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供如下技術方案：一種碳化硅晶圓的研磨拋光制程方法，其步驟為：

(1)前工程為已經(jīng)完成碳化硅晶圓剝切成片步驟，晶圓雙面的表面會殘留瑕疵與不平坦的情況；

(2)將碳化硅晶圓第1面置于晶圓握持器的晶圓握持環(huán)上固定，晶圓握持器振動自轉并施以下壓力，經(jīng)過研磨拋光墊的研磨區(qū)進行研磨加工；