本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體晶圓w加工領(lǐng)域，尤其是涉及一種減薄裝置和方法。

背景技術(shù)：

1、在半導(dǎo)體制造過程中，晶圓w減薄是一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，它直接影響到后續(xù)工藝如封裝、互聯(lián)等的順利進(jìn)行以及最終產(chǎn)品的性能。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，在減薄過程中，晶圓w通過砂輪200磨削進(jìn)行減薄，然而砂輪200作用于晶圓w上會(huì)造成無法避免的振動(dòng)，而振動(dòng)會(huì)造成晶圓w和砂輪200之間位置的偏差，很難通過單獨(dú)地對(duì)砂輪200或研磨盤100進(jìn)行控制調(diào)節(jié)來抵消振動(dòng)對(duì)晶圓w的影響，從而造成晶圓w加工損傷層較厚，晶圓w減薄品質(zhì)較差。

3、因此，現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)問題在于：晶圓w品質(zhì)較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N減薄裝置和方法，通過調(diào)節(jié)參數(shù)降低晶圓損傷層，提高晶圓品質(zhì)。

2、一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N減薄方法，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種減薄方法，適用于減薄裝置，所述減薄裝置包括：

4、研磨盤，所述研磨盤用于承載晶圓，所述研磨盤可繞軸旋轉(zhuǎn)；

5、砂輪，所述砂輪設(shè)置于所述研磨盤上方，所述砂輪用于豎直方向給進(jìn)作用于晶圓以磨削晶圓；以及

6、磁流體層，所述磁流體層位于所述研磨盤下方且連接于所述研磨盤；

7、所述減薄方法包括：

8、建立振動(dòng)加速度信號(hào)、渦流影響因子、砂輪給進(jìn)壓力以及磁流體影響因子關(guān)于晶圓損傷的損傷函數(shù)模型；

9、所述渦流影響因子包括砂輪轉(zhuǎn)速、磨削液流速、磨削液供給流量以及磨削液噴射角度；

10、所述磁流體影響因子包括研磨盤轉(zhuǎn)速、磁流體調(diào)節(jié)壓力、以及磁流體支撐剛度；

11、基于采集的振動(dòng)加速度信號(hào)和損傷函數(shù)模型，確定砂輪轉(zhuǎn)速、磨削液流速、磨削液供給流量以及磨削液噴射角度、砂輪給進(jìn)壓力、研磨盤轉(zhuǎn)速、磁流體調(diào)節(jié)壓力、以及磁流體支撐剛度，并應(yīng)用于下一晶圓加工。

12、作為優(yōu)選，所述“砂輪轉(zhuǎn)速、磨削液流速、磨削液供給流量以及磨削液噴射角度、砂輪給進(jìn)壓力、研磨盤轉(zhuǎn)速、磁流體調(diào)節(jié)壓力、以及磁流體支撐剛度”包括：

13、采集振動(dòng)加速度信號(hào)；

14、調(diào)節(jié)砂輪轉(zhuǎn)速、磨削液流速、磨削液供給流量以及磨削液噴射角度、砂輪給進(jìn)壓力、研磨盤轉(zhuǎn)速、磁流體調(diào)節(jié)壓力、以及磁流體支撐剛度；

15、使損傷函數(shù)模型最小化迭代收斂至閾值；

16、確定砂輪轉(zhuǎn)速、磨削液流速、磨削液供給流量以及磨削液噴射角度、砂輪給進(jìn)壓力、研磨盤轉(zhuǎn)速、磁流體調(diào)節(jié)壓力、以及磁流體支撐剛度。

17、作為優(yōu)選，所述損傷函數(shù)模型為：

18、

19、其中，為渦流影響因子的控制系數(shù)；

20、為砂輪給進(jìn)壓力的控制系數(shù)；

21、為磁流體影響因子的控制系數(shù)。

22、作為優(yōu)選，還包括：

23、建立砂輪轉(zhuǎn)速、磨削液流速、磨削液供給流量以及磨削液噴射角度關(guān)于渦流影響因子的渦流函數(shù)模型；

24、基于采集的砂輪轉(zhuǎn)速、磨削液流速、磨削液供給流量、磨削液噴射角度以及渦流函數(shù)模型確定渦流影響因子。

25、作為優(yōu)選，所述渦流函數(shù)模型為：

26、

27、其中，為磨削液密度；

28、為磨削液粘度；為參考粘度；

29、為砂輪半徑；

30、磨削液噴射方向與晶圓法線夾角。

31、作為優(yōu)選，還包括：

32、建立研磨盤轉(zhuǎn)速、磁流體調(diào)節(jié)壓力、磁流體支撐剛度關(guān)于磁流體影響因子的磁流體函數(shù)模型；

33、基于研磨盤轉(zhuǎn)速、磁流體調(diào)節(jié)壓力、磁流體支撐剛度以及磁流體函數(shù)模型確定磁流體影響因子。

34、作為優(yōu)選，所述磁流體函數(shù)模為：

35、

36、其中，為磁流體層支撐剛度；

37、為研磨盤半徑；

38、為磁流體密度。

39、另一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N減薄裝置，采用如下的技術(shù)方案：

40、一種減薄裝置，包括：

41、研磨盤，所述研磨盤用于承載晶圓，所述研磨盤可繞軸旋轉(zhuǎn)；

42、砂輪，所述砂輪設(shè)置于所述研磨盤上方，所述砂輪用于豎直方向給進(jìn)作用于晶圓以磨削晶圓；以及

43、磁流體層，所述磁流體層位于所述研磨盤下方且連接于所述研磨盤；

44、還包括：

45、函數(shù)建立模塊，用于建立振動(dòng)加速度信號(hào)、渦流影響因子、砂輪給進(jìn)壓力以及磁流體影響因子關(guān)于晶圓損傷的損傷函數(shù)模型；

46、所述渦流影響因子包括砂輪轉(zhuǎn)速、磨削液流速、磨削液供給流量以及磨削液噴射角度；

47、所述磁流體影響因子包括研磨盤轉(zhuǎn)速、磁流體調(diào)節(jié)壓力、以及磁流體支撐剛度；

48、參數(shù)確認(rèn)模塊，用于基于采集的振動(dòng)加速度信號(hào)和損傷函數(shù)模型，確定砂輪轉(zhuǎn)速、磨削液流速、磨削液供給流量以及磨削液噴射角度、砂輪給進(jìn)壓力、研磨盤轉(zhuǎn)速、磁流體調(diào)節(jié)壓力、以及磁流體支撐剛度。

49、作為優(yōu)選，所述函數(shù)建立模塊還包括：

50、第一函數(shù)建立模塊，用于建立砂輪轉(zhuǎn)速、磨削液流速、磨削液供給流量以及磨削液噴射角度關(guān)于渦流影響因子的渦流函數(shù)模型；

51、第二函數(shù)建立模塊，用于建立研磨盤轉(zhuǎn)速、磁流體調(diào)節(jié)壓力、磁流體支撐剛度關(guān)于磁流體影響因子的磁流體函數(shù)模型。

52、作為優(yōu)選，所述參數(shù)確認(rèn)模塊還包括：

53、第一參數(shù)確認(rèn)模塊，用于基于采集的砂輪轉(zhuǎn)速、磨削液流速、磨削液供給流量、磨削液噴射角度以及渦流函數(shù)模型確定渦流影響因子，以確認(rèn)砂輪轉(zhuǎn)速、磨削液流速、磨削液供給流量、磨削液噴射角度；

54、第二參數(shù)確認(rèn)模塊，用于確認(rèn)砂輪給進(jìn)壓力；以及

55、第三參數(shù)確認(rèn)模塊，用于基于研磨盤轉(zhuǎn)速、磁流體調(diào)節(jié)壓力、磁流體支撐剛度以及磁流體函數(shù)模型確定磁流體影響因子，以確認(rèn)研磨盤轉(zhuǎn)速、磁流體調(diào)節(jié)壓力、磁流體支撐剛度。

56、綜上所述，本申請(qǐng)包括以下至少一種有益技術(shù)效果：

57、通過將渦流影響因子、砂輪給進(jìn)壓力以及磁流體影響因子引入損傷函數(shù)，結(jié)合正交實(shí)驗(yàn)標(biāo)定系數(shù)與梯度下降優(yōu)化，可動(dòng)態(tài)調(diào)控工藝參數(shù)，顯著降低晶圓亞表面損傷，提高減薄晶圓品質(zhì)。

技術(shù)特征：

1.一種減薄方法，其特征在于，適用于減薄裝置，所述減薄裝置包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種減薄方法，其特征在于，所述“砂輪轉(zhuǎn)速、磨削液流速、磨削液供給流量以及磨削液噴射角度、砂輪給進(jìn)壓力、研磨盤轉(zhuǎn)速、磁流體調(diào)節(jié)壓力、以及磁流體支撐剛度”包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種減薄方法，其特征在于，所述損傷函數(shù)模型為：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種減薄方法，其特征在于，還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種減薄方法，其特征在于，所述渦流函數(shù)模型為：

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種減薄方法，其特征在于，還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種減薄方法，其特征在于，所述磁流體函數(shù)模為：

8.一種減薄裝置，其特征在于，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種減薄裝置，其特征在于，所述函數(shù)建立模塊(400)還包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種減薄裝置，其特征在于，所述參數(shù)確認(rèn)模塊(500)還包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及一種減薄裝置和方法，減薄裝置包括：研磨盤用于承載晶圓，研磨盤可繞軸旋轉(zhuǎn)；砂輪設(shè)置于研磨盤上方，砂輪用于豎直方向給進(jìn)作用于晶圓以磨削晶圓；以及磁流體層位于研磨盤下方且連接于研磨盤；建立晶圓損傷的損傷函數(shù)模型；基于采集的振動(dòng)加速度信號(hào)和損傷函數(shù)模型，確定砂輪轉(zhuǎn)速、磨削液流速、磨削液供給流量以及磨削液噴射角度、砂輪給進(jìn)壓力、研磨盤轉(zhuǎn)速、磁流體調(diào)節(jié)壓力、以及磁流體支撐剛度，并應(yīng)用于下一晶圓加工。通過調(diào)節(jié)參數(shù)降低晶圓損傷層，提高晶圓品質(zhì)。

技術(shù)研發(fā)人員：朱亮,李陽健,趙志鵬,丁龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江求是半導(dǎo)體設(shè)備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15