[发明专利]一种磁加载晶片研磨方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及晶片研磨技术领域，特别是指一种利用磁场进行加载的晶片研磨方法及装置。

背景技术

化学机械研磨（CMP，Chemical Mechanical Polishing）通过磨粒-工件-加工环境之间的机械、化学作用，实现工件材料的微量去除，能获得超光滑、少损伤的加工表面；加工轨迹呈现多方向性，有利于加工表面的均匀一致性。而且CMP是目前唯一的可以提供在整个圆硅晶片上全面平坦化的工艺技术，可在获得超光滑表面的同时，保证硅片的全局平面度。

化学机械研磨系统的基本组成部分包括上、下研磨盘和硅晶片夹持装置，晶片粘贴于上研磨盘，上研磨盘安装在晶片夹持装置内，通过夹持装置内的加载装置施加压力于上研磨盘，当下研磨盘旋转时，由溶液的腐蚀作用形成化学反应薄层，利用软磨料的活性以及因磨粒与工件间在微观接触度的摩擦产生的高压、高温，能在很短的接触时间内出现固相反应，随后这种反应生成物被运动磨粒的机械摩擦作用去除，实现晶片的研磨减薄。但现有研磨装置中多采用气缸、砝码等加载方式，其运行过程中产生的振动将严重影响表面质量，出现表面及亚表层损伤，甚至碎片，极大地制约了超薄晶片的加工效率和质量。

发明内容

为了解决晶片研磨中刚性加载方式造成振动较大、严重影响表面质量、制约加工效率的问题，本发明提供一种降低研磨振动，减少晶片研磨时的碎片率，并且提高晶片的表面质量，提升加工效率的磁加载晶片研磨方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种磁加载晶片研磨方法，该研磨方法采用同极相对的方式安装粘贴于加载盘以及上研磨盘上的磁钢之间产生同性相斥的磁场力，实现研磨压力的非接触加载。

进一步，在加载盘以及上研磨盘之间充满缓冲液。

一种磁加载晶片研磨装置，包括晶片夹持装置和下研磨盘，所述晶片夹持装置内安装有加载杆、壳体、缓冲液、加载盘、加载磁钢、上研磨盘和受载磁钢，所述壳体内充满缓冲液，所述加载盘位于壳体内腔下部，上研磨盘位于加载盘的下方，加载盘下端面安装有加载磁钢，上研磨盘上端面安装有受载磁钢，加载磁钢和受载磁钢均为永久磁铁，且加载磁钢和受载磁钢的相对面是相同极性，所述下研磨盘的底面安装所述晶片，所述晶片的下方为下研磨盘，所述加载杆上端伸出所述外壳，所述加载杆下端固定安装在所述加载盘上。

本发明的有益效果主要表现在：实现晶片研磨的磁加载，降低研磨振动，减少晶片研磨时的碎片率，并且提高晶片的表面质量，实现无损伤晶片研磨。

附图说明

图1为本发明的磁加载研磨方法示意图。

图2为本发明的磁加载研磨装置示意图。

图3为本发明的加载盘磁钢圆环形磁条布置俯视图。

图4为本发明的加载盘磁钢直条形磁条布置俯视图。

图5为本发明的加载盘磁钢方块磁钢单元布置俯视图。

图6为加载盘及上研磨盘相对磁极布置示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

实施例1

参照图1，一种磁加载化学机械研磨方法，该研磨方法采用同极相对的方式安装粘贴于加载盘以及上研磨盘上的磁钢之间产生同性相斥的磁场力，实现研磨压力的非接触加载。

进一步，在加载盘以及上研磨盘之间充满缓冲液。

该化学机械研磨系统包括上研磨盘6、下研磨盘9和两个硅晶片夹持装置13。所述下研磨盘9在动力装置15传动下匀速旋转，晶片7粘贴于所述上研磨盘6的下端面，所述上研磨盘6安装在所述晶片夹持装置13内，通过夹持装置内的加载装置11施加压力于晶片夹持装置内的加载盘4。所述加载装置11采用螺母丝杆结构，安装在研磨机的横梁10上，所述横梁10由两根立柱14支承于研磨机机架上。

实施例2