一種用于晶圓片研磨拋光的支撐底座的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種用于晶圓片研磨拋光的支撐底座。所述一種用于晶圓片研磨拋光的支撐底座，利用各孔都可獨立調(diào)控壓力的多孔氣墊式充氣底座，通過調(diào)節(jié)充氣底座的上表面輪廓，使其與待研磨樣品的下表面各處均形成緊密接觸，或者采用熱固性材料支撐底座填充，以大幅減小厚度分布不勻、表面不平整的晶圓樣品在研磨拋光時的受力不均勻性，從而避免在研磨拋光中局域受力過大導(dǎo)致樣品碎裂，提高研磨拋光產(chǎn)品良率，提高生產(chǎn)效率、節(jié)省成本。本實用新型可應(yīng)用于各種規(guī)格的晶圓樣品的研磨拋光，其操作簡單，適用性強(qiáng)。
【專利說明】—種用于晶圓片研磨拋光的支撐底座

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及半導(dǎo)體材料設(shè)備領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種用于半導(dǎo)體晶圓片研磨拋光的支撐底座。

【背景技術(shù)】
[0002]作為第三代寬帶隙半導(dǎo)體材料，GaN具有的高熱導(dǎo)、耐高壓和耐腐蝕等優(yōu)異性能，在高溫、高頻、高功率電子器件方面有著巨大的應(yīng)用潛力。目前，氫化物氣相外延(HVPE)技術(shù)生長速率快、工藝簡單，已經(jīng)成為了主流的商用GaN襯底材料生長方法。但該方法得到的GaN自支撐襯底由于殘余應(yīng)力而存在一定程度的翹曲。在研磨拋光工藝程序中，這種彎曲的GaN自支撐襯底固定在傳統(tǒng)的平面型研磨拋光底座上時，襯底與研磨拋光支撐面間存在不同程度的空隙，在研磨拋光時引起襯底晶面受力不均勻，當(dāng)局部區(qū)域受力過大時容易導(dǎo)致GaN自支撐襯底碎裂損壞。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型提出一種新型的用于半導(dǎo)體晶圓片研磨拋光的支撐底座。本實用新型通過設(shè)計與待研磨拋光樣品的下表面緊密接觸且可獨立調(diào)控壓力的多孔氣墊式支撐底座，或者采用在樣品與常規(guī)平面支撐座之間填充熱固性材料的技術(shù)方案，使待研磨樣品的下表面與支撐底座的上表面接觸緊密，使樣品各部位受力均勻，最終達(dá)到防止樣品在研磨過程中局域受力過大致使碎裂的目的。
[0004]具體技術(shù)方案如下:
[0005]一種用于晶圓片研磨拋光的支撐底座，其特征在于，具有各孔都可獨立調(diào)控壓力的多孔氣墊式充氣底座，通過調(diào)節(jié)彈性膜的表面形貌，使其與待研磨樣品的下表面的各處均形成緊密接觸，所述多孔氣墊式充氣底座由充氣氣源、多孔氣墊柱以及氣墊柱上部的彈性膜組成，所述彈性膜，位于氣墊式支撐底座上部，可以固定在氣墊柱上，也可以不固定在氣墊柱上。所述充氣氣源，通過主通氣管與氣墊柱連通，充氣氣源與主通氣管兩者之間設(shè)置總氣閥，各氣墊柱上設(shè)置分氣閥、壓力表和放氣閥。所述氣墊柱，位于氣墊式支撐底座的下部，氣墊柱的長度可通過調(diào)節(jié)各自壓力值的大小來控制其伸縮長度，同時根據(jù)各氣墊柱所支撐區(qū)域?qū)?yīng)的待研磨樣品區(qū)域所受支撐力(壓力)獨立控制氣體充入各氣墊柱與排放，以調(diào)節(jié)彈性膜的表面形貌，使晶圓樣品的下表面在拋光研磨的過程中與支撐底座的上表面接觸緊密，致使晶圓的各區(qū)域受力均勻，從而減少研磨拋光樣品發(fā)生碎裂概率。
[0006]也可以，一種用于晶圓片研磨拋光的支撐底座，其特征在于，用熱固性填充材料支撐底座，調(diào)控支撐底座的上表面的表面輪廓，使其與待研磨樣品的下表面的各處均形成緊密接觸，即在常規(guī)平面拋光底座與晶圓樣品之間用熱固性材料填充，所述的熱固性填充材料，可以是熱固性塑料、也可以是熱固性樹脂材料。根據(jù)材料的性質(zhì)可采用加熱或紫外照射或兩者組合使用等方式使其固化，通過對熱固性材料進(jìn)行加熱使填充材料上表面形成與晶圓樣品下表面輪廓一致的支撐底座，使晶圓樣品在拋光研磨的過程中與支撐底座接觸緊密，致使晶圓的各區(qū)域的受力均勻，從而減少研磨拋光樣品發(fā)生碎裂概率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型實施例一、二中采用的待研磨拋光的厚度分布不均勻的翹曲晶圓樣品；
[0008]圖2是本實用新型實施例一中采用的氣墊式研磨拋光支撐底座與晶圓樣品；
[0009]圖3是本實用新型實施例二中采用熱固性材料填充的研磨拋光支撐底座與晶圓樣品。
[0010]附圖標(biāo)記說明:
[0011]1:晶圓樣品，12:晶圓樣品的下表面；21:彈性I旲，22:氣塾柱，23:壓力表，24:分氣閥，25:主氣管，26總氣閥，27:氣源，28:放氣閥，31:熱固性材料，32:常規(guī)平面型拋光底座。

【具體實施方式】
[0012]以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述僅用于解釋本實用新型的具體實施例，而并不限定本實用新型的權(quán)利要求范圍。
[0013]實施例一:
[0014]如圖2所示，將彈性膜(21)固定在氣墊柱上，打開總氣閥(26)，氣體由氣源(27)流入主氣管(25)，依次打開各氣墊柱(22)的分氣閥(24)，氣體開始緩慢沖入各氣墊柱
(22)。觀察各氣墊柱(22)的壓力表(23)示數(shù)，待到適宜值時關(guān)閉所有分氣閥(24)，停止氣墊柱(22)充氣。把曲面的晶圓樣品(I)放置在彈性膜(21)上面。通過晶圓樣品(I)在彈性膜(21)上垂直施加少許壓力，觀察各壓力表(23)的示數(shù)，微調(diào)各分氣閥(24)和放氣閥
(28)，使晶圓樣品(I)的下表面(12)與彈性膜(21)的上表面接觸緊密，以便在晶圓研磨拋光時，晶圓的各區(qū)域所受合力分布達(dá)到均勻，防止其受力不均而碎裂。
[0015]實施例二:
[0016]如圖3所示，熱固性材料(31)填充在待研磨拋光晶圓樣品(I)與常規(guī)拋光底座
(32)之間，將曲面的晶圓樣品(I)放置在所述熱固性材料(31)上面后對所述熱固性材料
(31)進(jìn)行加熱，使其形成耐壓的、且其上表面與待研磨晶圓樣品(I)的下表面(12)緊密接觸的曲面形狀，以便在晶圓研磨拋光時，晶圓的各區(qū)域所受合力分布達(dá)到均勻，防止晶圓碎
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[0017]以上所述實施例僅表達(dá)了本實用新型的部分實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于晶圓片研磨拋光的支撐底座，其特征在于，具有各孔都可獨立調(diào)控壓力的多孔氣墊式充氣底座，通過調(diào)節(jié)彈性膜的表面形貌，使其與待研磨樣品的下表面的各處均形成緊密接觸；所述多孔氣墊式充氣底座由充氣氣源(27)、多孔氣墊柱(22)以及連接在氣墊柱(22)上的彈性膜(21)組成；其中，充氣氣源(27)通過主通氣管(25)與氣墊柱(22)連通，充氣氣源(27)與主通氣管(25)的之間設(shè)置總氣閥(26)，氣墊柱(22)上設(shè)置分氣閥(24)、壓力表(23)和放氣閥(28)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于晶圓片研磨拋光的支撐底座，其特征在于，可以獨立控制氣體充入各氣墊柱(22)與排放。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于晶圓片研磨拋光的支撐底座，其特征在于，所述彈性膜(21)，可以固定在氣墊柱(22)上，也可以不固定在氣墊柱(22)上。
4.一種用于晶圓片研磨拋光的支撐底座，其特征在于，用熱固性填充材料支撐底座，調(diào)控支撐底座的上表面的表面輪廓，使其與待研磨樣品的下表面的各處均形成緊密接觸；所述熱固性填充材料支撐底座包括熱固性材料(31)與平面拋光底座(32);所述熱固性材料(31)填充在平面拋光底座(32)與晶圓樣品(I)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的一種用于晶圓片研磨拋光的支撐底座，其特征在于，所述熱固性材料(31)，可以是熱固性塑料、也可以是熱固性樹脂材料，其固化方式可采用紫外線照射、加熱或兩者的組合。
【文檔編號】B24B37/27GK204123257SQ201420262140
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】劉南柳, 陳蛟, 張國義 申請人:東莞市中鎵半導(dǎo)體科技有限公司