CN110625528B - 一种抛光垫的修整装置及修整方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种抛光垫的修整装置及修整方法，修整装置包括：修整器，所述修整器包括呈圆柱状的修整器主体以及开设于所述修整器主体的修整面上的修整槽，所述修整槽包括圆环形槽和位于所述圆环形槽围合区域内的十字槽，所述十字槽的四端均与所述圆环形槽连通。根据本发明实施例的修整装置及修整方法，通过在修整器的修正面上开设修整槽，可有效将抛光垫上残留的颗粒杂质进行刮除并改善抛光垫表面的平坦度，从而防止硅片在抛光过程中发生划伤、造成硅片报废的现象，确保了硅片的抛光质量。

Description

一种抛光垫的修整装置及修整方法

技术领域

本发明涉及硅片加工技术领域,具体涉及一种抛光垫的修整装置及修整方法。

背景技术

在硅片进行抛光工艺的过程中，抛光头上的硅片与贴附在旋转的下定盘上的抛光垫表面接触，硅片与抛光垫之间使用的抛光浆料和化学品等会研磨抛光垫和硅片，在抛光浆料与化学品的化学反应及机械加压引起的物理反应的共同作用下，硅片表面被抛光。但同时，抛光垫表面形态会逐渐变得凹凸不平，而且，随着抛光垫表面的形状变化，还会导致抛光垫表面更容易积累各种颗粒杂质，由此成为平坦度的恶化的原因。虽然在下一硅片加工之前会利用去离子水对抛光垫表面进行清洗，但仍旧无法使抛光垫表面的形状恢复正常，而且无法完全去除深嵌在其中的颗粒杂质。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种抛光垫的修整装置及修整方法，用于解决硅片抛光过程中容易被抛光垫上积累的颗粒杂质划伤、硅片表面平坦度不佳的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明一方面实施例提供了一种抛光垫的修整装置，包括：

修整器，所述修整器包括呈圆柱状的修整器主体以及开设于所述修整器主体的修整面上的修整槽，所述修整槽包括圆环形槽和位于所述圆环形槽围合区域内的十字槽，所述十字槽的四端均与所述圆环形槽连通。

进一步地，所述修整装置还包括：

抛光刷，所述抛光刷的刷头一侧面设有刷毛区，所述刷毛区设有刷毛，所述修整器主体相对于所述修整面的另一面固定连接于所述抛光刷的刷头上与所述刷毛区相对的另一侧面。

进一步地，所述修整器主体采用氧化铝陶瓷制成。

进一步地，所述修整器主体的厚度为15ˉ20mm、直径为100ˉ150mm。

进一步地，所述修整槽的槽体宽度为1ˉ5mm、深度为1ˉ5mm。

进一步地，所述修整器主体通过聚四氟乙烯螺栓与所述抛光刷的刷头相连。

本发明另一方面实施例提供了一种抛光垫的修整方法，应用于如上所述的修整装置，所述修整方法包括：

修整步骤：控制所述修整器的修整面与所述抛光垫的抛光面相接触，并控制所述修整器在震荡的同时自所述抛光垫的中心向所述抛光垫的边缘移动。

进一步地，在所述修整步骤中：

控制所述修整器的修整面与所述抛光垫的抛光面相接触的同时，控制所述抛光垫做自转运动和/或控制所述修整器做自转运动。

进一步地，所述修整装置包括抛光刷，所述抛光刷的刷头一侧面设有刷毛区，所述刷毛区设有刷毛，所述修整器主体相对于所述修整面的另一面固定连接于所述抛光刷的刷头上与所述刷毛区相对的另一侧面，在所述修整步骤之前，所述修整方法还包括以下步骤：

清洗步骤：控制所述抛光垫做自转运动，控制所述抛光刷的刷毛区的刷毛与所述抛光垫的抛光面相接触的同时使所述抛光刷的刷头自所述抛光垫的中心向所述抛光垫的边缘移动。

进一步地，所述修整方法还包括：

在进行所述修整步骤的过程中，向所述修整器与所述抛光垫的接触区域喷射去离子水；和/或，

在进行所述清洗步骤的过程中，向所述抛光刷的刷毛与所述抛光垫的接触区域喷射去离子水。

本发明上述技术方案的有益效果如下：

根据本发明实施例的修整装置及修整方法，通过在修整器的修正面上开设修整槽，可将抛光垫上残留的颗粒杂质进行有效刮除并改善抛光垫表面的平坦度，从而防止硅片在抛光过程中发生划伤、造成硅片报废的现象，确保了硅片的抛光质量。

附图说明

图1为本发明实施例中硅片抛光工艺的示意图；

图2为本发明实施例中抛光过程中颗粒杂质在抛光垫表面积累的示意图；

图3为本发明实施例中抛光前后抛光垫表面平坦度的变化示意图；

图4为本发明实施例中修整装置的结构示意图；

图5为本发明实施例中修整器的正视图；

图6为本发明实施例中修整器的修整面的示意图。

附图标记：

抛光台100、抛光垫200、抛光头300、硅片400、导液管500、颗粒杂质600；

抛光刷700、刷毛710、抛光刷主体720；

修整器800、圆环形槽810、十字槽820。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例涉及硅片的单面抛光工艺，在抛光工艺中，上方为抛光头300，抛光头的数量可以是一个，也可以是两个或多个，在抛光头300的正下方设置有抛光台100，抛光台100的上表面贴附有抛光垫200，而硅片400则夹持在抛光头300的端面上。具体抛光过程为：下方的抛光台100绕旋转轴做旋转运动，其上贴附的抛光垫200也随之旋转；抛光头300及其端面上夹持的硅片400在自转的同时向下运动，与旋转中的抛光垫200相接触，由此抛光垫200对硅片400进行研磨抛光；在抛光头300旋转的同时，导液管500处也将向硅片400的抛光区域喷洒研磨浆料和化学品以对硅片400进行研磨抛光；在抛光浆料与化学品的化学反应及机械加压引起的物理反应的共同作用下，硅片400表面被抛光。

如图2、3所示，在上述抛光工艺过程中，一些颗粒杂质600将会积累在抛光垫200的表面，并且随着抛光过程的进行，抛光垫200的表面也将被逐渐磨损得凹凸不平，而这些变形又进一步加剧了颗粒杂质600在抛光垫200表面的积累，由此造成硅片在抛光过程中受到颗粒杂质600污染的同时，其表面的平坦度也发生恶化，表面容易产生划伤，严重时甚至导致整个硅片报废。

目前，在进行下一硅片加工之前，会利用去离子水对抛光垫200的表面进行清洗，但这仍旧无法使抛光垫200表面的形状恢复正常，而且也无法完全去除深嵌在其中的颗粒杂质600。

由此，如图4-6所示，本发明实施例提供一种抛光垫的修整装置，该修整装置包括用于修复抛光垫200表面平坦度的修整器800，修整器800包括呈圆柱状的修整器主体以及其修整面上的修整槽。具体来说，修整器主体的其中一个圆面作为修整面，在该修整面上开设有修整槽，修整槽包括圆环形槽810和十字槽820，十字槽820位于圆环形槽810所围合的区域内，并且十字槽820的四端均与圆环形槽810连通。通过在圆柱状的修整器主体的修整面上开设修整槽，可以利用该修整器的修整面对损伤的抛光垫200表面进行研磨，以恢复其表面的平坦度，并且修整槽可以有效增强研磨的效果，并且深度去除抛光垫200表面上积累的颗粒杂质600，从而确保硅片的抛光质量。

进一步地，在本发明的一些实施例中，修整槽也可以开设为其他形式，例如，修整槽除了圆环形槽810外，其所围合的区域内还开设有一条或两条或多条经过其圆心的一字槽，一字槽之间的夹角并无特定限制；或者，也可以在圆环形槽810外再开设一条圆环形槽；当然，还可以只保留经过圆形的修整面的圆心的一条或两条或多条一字槽，而去除圆环形槽810。

如图4所示，本发明实施例中的修整装置还包括抛光刷700，抛光刷700包括一抛光刷主体720，抛光刷主体720呈弯折的长方体状，在抛光刷主体720的一端部(即刷头部)的一个侧面上设置有一刷毛区，在该刷毛区内设置有众多的刷毛710，抛光刷700可以对抛光垫200的表面进行清洁，即利用其端部的刷毛710刷去抛光垫200表面积累的颗粒杂质600，由于刷毛710可深入到抛光垫200表面的凹陷区域，再进一步配合去离子水对抛光垫200表面进行冲洗，抛光刷700可以强力去除抛光垫200表面凹陷区域内的颗粒杂质600。

进一步地，为了简化修整装置的结构、便于一体加工以及方便使用，本发明实施例中的修整器800安装在抛光刷700上，具体的，修整器800的与修整面相对的另一个圆面固定连接于抛光刷700的刷头上与刷毛区相对的另一个侧面上，也就是说，当刷毛710朝上时，修整器800的修整面朝下，而当刷毛710朝下时，修整器800的修整面朝上，从而可以通过对抛光刷700进行翻转，实现修整装置的不同部位对抛光垫200的表面进行清洁和修复。

在本发明的一些实施例中，修整器800采用氧化铝陶瓷制成，氧化铝陶瓷结构强度大，不易磨损，由此避免修复过程中产生颗粒碎屑进一步加剧抛光垫200表面的不平整度；而且，即使产生少量细微颗粒，也不会对硅片造成污染。

进一步地，本发明实施例中的修整器800的主体厚度为15-20mm、直径为100～150mm，直径适中，方便在抛光垫200表面按区域进行研磨修复。

进一步地，本发明实施例中的修整槽的槽体宽度为1～5mm、深度为1～5mm，该范围内的槽深和槽宽可以对抛光垫200表面的凸起进行刮除，恢复其表面的平坦度。

进一步地，修整器800通过聚四氟乙烯螺栓与抛光刷的刷头相连，采用的聚四氟乙烯螺栓对硅片不造成污染。

本发明的另一方面实施例提供了一种修整方法，应用于上述的修整装置，该修整方法包括：

修整步骤：控制修整器800的修整面与抛光垫200的抛光面相接触，并控制修整器800在震荡的同时自抛光垫200的中心向抛光垫200的边缘移动。

也就是说，驱动修整器800做左/右震荡，利用修整面及其上开设的修整槽对抛光垫200的抛光面进行修整，修整器800的左右震荡将加快对抛光垫200的抛光面的修整速度、增强修整面的修整力度。

进一步地，在修整器800与抛光垫200的抛光面相接触的同时，还控制抛光垫200做自转运动和/或控制修整器800做自转运动，通过进一步控制抛光垫200做自转运动和/或控制修整器800做自转运动，可以均匀地对抛光垫200的表面逐步进行修整，进一步提高修整速度和修整精度。

在本发明的一些实施例中，在进行修整步骤前，还包括：

清洗步骤：控制抛光垫做自转运动，控制抛光刷700刷头上的刷毛710与抛光垫200的抛光面相接触的同时使抛光刷700的刷头自抛光垫200的中心向抛光垫200的边缘移动。

也就是说在利用修整器800进行修整前，先利用抛光刷700的刷头上的刷毛710深入到抛光垫200表面的凹陷区域对颗粒杂质600进行清除，避免修整过程中存在太多颗粒杂质600造成修整效果下降。由于修整器800安装于抛光刷700的刷头上，在抛光刷700完成清洗后，直接翻转抛光刷700即可使修整器800的修整面与抛光垫200的抛光面相对，从而简化整个修整过程。

进一步地，在进行修整步骤的过程中，通过向修整器800与抛光垫200的接触区域喷射去离子水，以冲去产生的碎屑，提高修复效率。

进一步地，在进行清洗步骤的过程中，向抛光刷700的刷毛710与抛光垫200的接触区域喷射去离子水，以辅助刷毛刷去颗粒杂质600，提高清洗效率和清洗效果。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种抛光垫的修整装置，其特征在于，包括：

修整器，所述修整器包括呈圆柱状的修整器主体以及开设于所述修整器主体的修整面上的修整槽，所述修整槽包括圆环形槽和位于所述圆环形槽围合区域内的十字槽，所述十字槽的四端均与所述圆环形槽连通；

抛光刷，所述抛光刷包括抛光刷主体，所述抛光刷主体呈弯折的长方体状，所述抛光刷主体的刷头一侧面设有刷毛区，所述刷毛区设有刷毛，所述修整器主体相对于所述修整面的另一面固定连接于所述抛光刷主体的刷头上与所述刷毛区相对的另一侧面。

2.根据权利要求1所述的一种抛光垫的修整装置，其特征在于，所述修整器主体采用氧化铝陶瓷制成。

3.根据权利要求1所述的一种抛光垫的修整装置，其特征在于，所述修整器主体的厚度为15～20mm、直径为100～150mm。

4.根据权利要求1所述的一种抛光垫的修整装置，其特征在于，所述修整槽的槽体宽度为1～5mm、深度为1～5mm。

5.根据权利要求1所述的一种抛光垫的修整装置，其特征在于，所述修整器主体通过聚四氟乙烯螺栓与所述抛光刷的刷头相连。

6.一种抛光垫的修整方法，应用于如权利要求1-5中任一项所述的修整装置，其特征在于，所述修整方法包括：

修整步骤：控制所述修整器的修整面与所述抛光垫的抛光面相接触，并控制所述修整器在震荡的同时自所述抛光垫的中心向所述抛光垫的边缘移动。

7.根据权利要求6所述的一种抛光垫的修整方法，其特征在于，在所述修整步骤中：

控制所述修整器的修整面与所述抛光垫的抛光面相接触的同时，控制所述抛光垫做自转运动和/或控制所述修整器做自转运动。

8.根据权利要求6所述的一种抛光垫的修整方法，其特征在于，所述修整装置包括抛光刷，所述抛光刷的刷头一侧面设有刷毛区，所述刷毛区设有刷毛，所述修整器主体相对于所述修整面的另一面固定连接于所述抛光刷的刷头上与所述刷毛区相对的另一侧面，在所述修整步骤之前，所述修整方法还包括以下步骤：

清洗步骤：控制所述抛光垫做自转运动，控制所述抛光刷的刷毛区的刷毛与所述抛光垫的抛光面相接触的同时使所述抛光刷的刷头自所述抛光垫的中心向所述抛光垫的边缘移动。

9.根据权利要求8所述的一种抛光垫的修整方法，其特征在于，还包括：

在进行所述修整步骤的过程中，向所述修整器与所述抛光垫的接触区域喷射去离子水；和/或，

在进行所述清洗步骤的过程中，向所述抛光刷的刷毛与所述抛光垫的接触区域喷射去离子水。

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