晶圆抛光压力控制方法、施压装置、控制装置及抛光设备.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115890472A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211242769.5B24B37/34(2012.01)(22)申请日2022.10.11(71)申请人河南工业大学地址450001河南省郑州市高新技术产业开发区莲花街100号(72)发明人班新星邱慧段天旭李运鹤田壮智栗正新(74)专利代理机构郑州德勤知识产权代理有限公司41128专利代理师王莉(51)Int.Cl.B24B37/005(2012.01)B24B37/04(2012.01)B24B37/20(2012.01)B24B37/30(2012.01)权利要求书2页说明书7页附图7页(54)发明名称晶圆抛光压力控制方法、施压装置、控制装置及抛光设备(57)摘要本发明提供了一种晶圆抛光施压装置，包括壳体、安装在所述壳体中的不同材质的N个压块以及压块固定元件，其中，所述壳体为顶端敞口的柱形槽，该柱形槽的底端可粘贴待加工晶圆；所述N个压块同心设置且等体积；所述压块固定元件安装在所述压块和壳体的顶端，并与所述壳体配合将所述N个压块固定安装在所述壳体中，N≥3的自然数。上述施压装置通过采用不同材质的压块实现重力稳定加载，保证晶圆抛光过程中抛光压力的平稳性，有利于提高晶圆加工的面形精度，降低废品率，而且结构简单、操作方便、成本低。本发明还提供了一种包括上述晶圆抛光施压装置的压力控制装置和抛光设备。此外，本发明还提供了一种晶圆抛光压力控制方法。CN115890472ACN115890472A权利要求书1/2页1.一种晶圆抛光施压装置，其特征在于：包括壳体、安装在所述壳体中的不同材质的N个压块以及压块固定元件，其中，所述壳体为顶端敞口的柱形槽，该柱形槽的底端可粘贴待加工晶圆；所述N个压块同心设置且等体积；所述压块固定元件安装在所述压块和壳体的顶端，并与所述壳体配合将所述N个压块固定安装在所述壳体中，N≥3的自然数。2.根据权利要求1所述的施压装置，其特征在于：所述N个压块由位于中心的柱状压块和与该柱状压块同心设置的N‑1个压块环组成，且所述柱状压块和所述压块环的高度相等；其中，所述柱状压块的半径为R1，所述压块环的外环半径，n代表第n个压块，且2≤n≤N。3.根据权利要求2所述的施压装置，其特征在于：所述压块固定元件为固定板，该固定板的中心固定在所述柱状压块的中心。4.根据权利要求1或2或3所述的施压装置，其特征在于：每一压块上分别设置盲孔，该盲孔中可安装螺钉。5.根据权利要求1或2或3所述的施压装置，其特征在于：所述N个压块上设置有搬运吊环。6.一种晶圆抛光压力控制装置，其特征在于：包括抛光轴部件、工件轴部件、夹具和权利要求1～5任一项所述的施压装置，其中，所述抛光轴部件旋转可抛光所述待加工晶圆，所述工件轴部件通过联轴器与所述夹具连接，所述施压装置夹持在所述夹具中，所述工件轴部件通过所述联轴器和夹具携带所述施压装置旋转。7.根据权利要求6所述的压力控制装置，其特征在于：所述夹具包括夹具体、调整板、连接板和夹块，所述夹具体的中心与所述联轴器的一端连接；所述调整板安装在所述夹具体上；所述连接板的上端安装在所述调整板上，下端连接所述夹块；所述夹块通过所述调整板携带所述连接板夹持固定所述施压装置，使所述施压装置随所述联轴器旋转。8.根据权利要求7所述的压力控制装置，其特征在于：所述调整板的中间开设有调整槽，通过该调整槽调节所述调整板的位置使所述夹块夹持固定所述施压装置。9.根据权利要求8所述的压力控制装置，其特征在于：所述夹块与所述壳体配合将所述施压装置固定在所述夹具中。10.根据权利要求7所述的压力控制装置，其特征在于：所述夹具体上均匀开设有多个减重孔。11.一种晶圆抛光压力控制方法，包括：1）确定晶圆的尺寸和压力控制分区域Zn的数量，通过分析计算得到等高等体积的压块的半径Rn值，其中，n代表第n个压块，且2≤n≤N；2）选取多种材质作为制备压块的材料并设置抛光压力，在每一分区域压力相等的条件下计算圆整得到所述压块的高度值h；3）使用有限元软件Ansys仿真分析不同施加载荷对接触应力的影响，以尽可能满足接触应力的均匀分布性为标准，确定所述分区域Zn的施加载荷；4）依据确定的分区域Zn的施加载荷，确定适合各分区域Zn压块的密度值ρ；5）根据确定的压块材质和尺寸，制作出对应的压块，并组装成权利要求1～5任一项所述的施压装置，将所述施压装置、工件轴部件、抛光轴部件及夹具装配形成权利要求6～102CN115890472A权利要求书2/2页任一项所述的压力控制装置，用于晶圆抛光压力的控制。12.一种抛光设备，其特征在于：包括权利要求6～10任一项所述的压力控制装置。3CN115890472A说明书1/7页晶