本發(fā)明涉及硅片拋光，具體涉及一種去厚均勻的硅片全自動拋光方法及設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、硅片作為半導(dǎo)體制造的核心基礎(chǔ)材料，硅片拋光是關(guān)鍵工序，旨在獲取光滑、平整且厚度均勻的表面，以滿足后續(xù)芯片制造工藝需求，然而，傳統(tǒng)硅片拋光方法及設(shè)備存在諸多不足，其材料去除速率難以精準(zhǔn)把控，致使硅片不同區(qū)域去厚量有別，易引發(fā)芯片電路圖案變形、電學(xué)性能不穩(wěn)定等問題，嚴(yán)重降低良品率。

2、現(xiàn)有專利cn112652526a公開了一種硅片拋光方法和硅片。硅片拋光方法包括以下步驟：向待研磨硅片的表面供給聚合物，同時對所述待研磨硅片進行第一次研磨；在所述第一次研磨之后停止向所述待研磨硅片供給聚合物，并向所述待研磨硅片供給研磨液，同時對所述待研磨硅片進行第二次研磨。本發(fā)明實施例的硅片研磨方法包括第一次研磨和第二次研磨兩個階段，其中，在第一次研磨過程中，向待研磨硅片的表面供給聚合物，在第一次研磨過程中，通過研磨墊向待研磨硅片施壓過程中，聚合物更多的分布在凸起之外的區(qū)域，并起到一定的支撐研磨墊和保護待研磨硅片的作用，從而能夠使得第一次研磨過程中，主要針對凸起進行研磨，從而降低凸起的高度，有助于提高硅片的平坦程度。

3、但是在磨拋過程中，硅晶片的厚度變化不同，邊緣部分易塌陷（相對于其它位置厚度減小幅度明顯）；其次，中心加壓過程受力不均或一直保持一種壓力導(dǎo)致最終邊緣部分產(chǎn)生去厚較大的現(xiàn)象；最后現(xiàn)有的拋光液為自中心向外滲出，導(dǎo)致中心部分的拋光液為最新的，效果最好，容易去除多。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種去厚均勻的硅片全自動拋光方法，通過粗拋、中拋、精拋多工序連續(xù)拋光作業(yè)，實現(xiàn)高精度去厚，同時，在中拋和精拋過程中，根據(jù)硅片不同部位去厚量減小或增大對應(yīng)部位的壓力，保證硅片表面去厚量一致，從而保證硅片表面的厚度一致性。

2、為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種去厚均勻的硅片全自動拋光方法，包括以下步驟：步驟一、貼片，通過貼片設(shè)備將硅片沿陶瓷盤圓周均勻鋪貼多片，隨后轉(zhuǎn)移到本發(fā)明拋光設(shè)備上；

3、步驟二、粗拋，拋光墊對硅片表面進行打磨拋光，并同時對陶瓷盤施加400-500千克的壓力，拋光6-8分鐘；

4、步驟三、中拋，通過旋轉(zhuǎn)機器手轉(zhuǎn)移陶瓷盤和硅片，對硅片進一步拋光，對陶瓷盤施加200-300千克的壓力，拋光6-8分鐘；

5、步驟四、精拋，通過旋轉(zhuǎn)機器手轉(zhuǎn)移陶瓷盤和硅片，對硅片做最后的拋光，并同時對陶瓷盤施加100-200千克的壓力，拋光6-8分鐘。

6、作為改進，在所述貼片步驟前還包括涮洗工序，涮洗速度500±50rpm；甩干速度2000±100rpm；甩干時間30±5s。

7、作為改進，所述貼片步驟中，通過旋蠟方式將液體蠟均勻涂覆在硅片表面，將液體蠟均勻滴落在硅片上，旋轉(zhuǎn)并按壓硅片，將液體蠟均勻分布在硅片表面。

8、作為改進，所述貼片步驟中，硅片表面帶蠟后，經(jīng)過烘烤硅片，并通過機械手確定參考面并翻轉(zhuǎn)后，按壓貼到預(yù)熱后的陶瓷盤上。

9、作為改進，粗拋、中拋、精拋步驟中，通過不同的副加壓氣缸帶動對應(yīng)的移動環(huán)移動，改變接觸硅片表面的壓塊數(shù)量，使最外側(cè)接觸硅片的壓塊作用在硅片圓心處，最內(nèi)側(cè)接觸硅片的壓塊作用在硅片的最大外徑處。

10、作為改進，所述中拋步驟中，所有與硅片接觸的壓塊均施加260-300千克的壓力，磨拋3-4分鐘；靠近硅片邊緣的壓塊壓力減小至220-260千克壓力，繼續(xù)磨拋3-4分鐘。

11、作為改進，所述精拋步驟中，所有與硅片接觸的壓塊均施加170-180千克的壓力，磨拋3-4分鐘；

12、靠近硅片邊緣的壓塊壓力減小至150-170千克壓力，繼續(xù)磨拋1-2分鐘；

13、靠近硅片邊緣的壓塊壓力減小至130-150千克壓力，靠近硅片中心的壓塊壓力增加至180-200千克，繼續(xù)磨拋1-2分鐘。

14、本發(fā)明的另一目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種去厚均勻的硅片全自動拋光設(shè)備，通過磨拋機構(gòu)，實現(xiàn)在磨拋過程中，調(diào)整模具加壓在硅片上的面積以及壓力，從而對硅片的厚度差變化保持在最小范圍，避免硅片邊緣部分塌陷的問題，其次通過噴液機構(gòu)，使拋光液均勻滲出，保證作用在硅片表面的拋光液濃度接近一致，提高去厚精度。

15、一種去厚均勻的硅片全自動拋光設(shè)備，應(yīng)用于一種去厚均勻的硅片全自動拋光方法，包括：機體以及

16、磨拋機構(gòu)，所述磨拋機構(gòu)設(shè)置于所述機體上且用于調(diào)節(jié)施加在硅片上不同位置的壓力；

17、噴液機構(gòu)，所述噴液機構(gòu)設(shè)置于所述機體上且用于向所述硅片均勻噴灑拋光液。

18、優(yōu)選的，所述磨拋機構(gòu)包括：

19、主壓組件，所述主壓組件設(shè)置于所述機體上且用來給陶瓷盤中心處施加壓力；

20、副壓組件，所述副壓組件設(shè)置于所述主壓組件上且用來調(diào)整對所述陶瓷盤邊緣施加的壓力。

21、優(yōu)選的，所述主壓組件包括：

22、主加壓氣缸，所述主壓組件設(shè)置于所述機體上；

23、主軸，所述主軸設(shè)置于所述主加壓氣缸的頂桿上；

24、軸承，所述軸承套設(shè)于所述主軸上；

25、壓頭，所述壓頭轉(zhuǎn)動設(shè)置于所述主軸上；

26、限位條，所述限位條沿所述壓頭圓周設(shè)置有多道；

27、壓塊，所述壓塊設(shè)置有多個，且滑動設(shè)置于所述壓頭上，所述壓塊彼此之間相互滑動連接；

28、限位塊，所述限位塊沿所述壓塊圓周設(shè)置有多個，與所述壓塊上的凹槽卡合并起到限位和導(dǎo)向的作用；

29、防護罩，所述防護罩設(shè)置于壓塊上。

30、優(yōu)選的，所述副壓組件包括：

31、移動環(huán)，所述移動環(huán)滑動設(shè)置于所述壓頭上，且所述移動環(huán)內(nèi)部凹槽與所述限位條卡合；

32、副加壓氣缸，所述副加壓氣缸設(shè)置于所述壓頭上且呈對稱設(shè)置；

33、連接塊，所述連接塊與所述副加壓氣缸的頂桿相連接，且所述連接塊分別依次設(shè)置在不同的所述移動環(huán)上；

34、連接板，所述連接板的兩端分別與不同的所述移動環(huán)和所述壓塊相連接，且所述連接板沿所述移動環(huán)的圓周設(shè)置有多組。

35、優(yōu)選的，所述噴液機構(gòu)包括：

36、輸液管，所述輸液管設(shè)置于所述機體上；

37、連接管，所述連接管與所述輸液管底部連通；

38、噴液盒，所述噴液盒與所述連接管的一端連通，且所述噴液盒的一側(cè)設(shè)置有長條形出液口。

39、優(yōu)選的，所述機體的底部設(shè)置有拋光墊，所述拋光墊通過所述機體內(nèi)部電機帶動所述拋光墊旋轉(zhuǎn)。

40、優(yōu)選的，所述輸液管的底部轉(zhuǎn)動設(shè)置有中心導(dǎo)輪，所述中心導(dǎo)輪為從動轉(zhuǎn)動。

41、優(yōu)選的，所述機體上設(shè)置有多個邊導(dǎo)輪，所述邊導(dǎo)輪為從動轉(zhuǎn)動。

42、優(yōu)選的，所述機體上還設(shè)置有旋轉(zhuǎn)機器手且用來在不同設(shè)備之間轉(zhuǎn)移所述陶瓷盤和所述硅片。

43、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

44、1、本發(fā)明通過改變磨拋過程中施加在硅片表面的壓力隨磨拋進行適應(yīng)性同步改變，從而保證硅片表面均勻去厚，保證硅片厚度的一致性，解決了現(xiàn)有技術(shù)中壓力始終無法改變以及作用在硅片表面的壓力無法進行分布調(diào)節(jié)導(dǎo)致不同轉(zhuǎn)動速度下硅片去厚不一致從而影響硅片厚度一致性的技術(shù)問題；

45、2、本發(fā)明通過設(shè)置磨拋機構(gòu)，分別控制壓頭和壓塊對陶瓷盤和硅片進行加壓，并當(dāng)更換不同直徑的硅片時，參考圖12可知，現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)硅片直徑減少時，為了擺放更多的硅片以達到更大效率，硅片中心到陶瓷盤中心的距離增大，導(dǎo)致現(xiàn)有的加壓磨具無法完全壓住硅片中心，而本發(fā)明磨拋機構(gòu)通過選擇性的讓部分壓塊加壓，可以調(diào)整對應(yīng)的加壓面積以適應(yīng)不同直徑的硅片；

46、3、本發(fā)明通過磨拋機構(gòu)，除了可以調(diào)節(jié)加壓的面積，還可以分別單獨控制各個加壓部分的壓力大小，通過參考圖10硅片厚度數(shù)據(jù)，在硅片較厚處通過增加壓力可以加快降低硅片在該位置的厚度，以達到對硅片去厚均勻的效果；

47、4、本發(fā)明通過設(shè)置噴液機構(gòu)，改變了拋光液的分布方式，使拋光液可以均勻分布作用在硅片上，避免由內(nèi)到外流動過程中，內(nèi)側(cè)優(yōu)先接觸拋光液導(dǎo)致內(nèi)側(cè)去厚較多的問題。

48、綜上所述，本發(fā)明具有適應(yīng)性強、去厚均勻性佳以及拋光液分布均勻等優(yōu)點。