单面减薄系统和单面减薄方法与流程

1.本公开涉及硅片制造技术领域，具体地，涉及用于控制硅片的形貌的单面减薄系统和单面减薄方法。


背景技术：

2.单面减薄是指单独对硅片的相反两面进行研磨加工并产生具有高度平整表面的硅片。在该加工过程中，待加工硅片的非加工面被紧紧贴附在加工台的平面上，当加工时，加工台及砂轮会各自旋转，然后砂轮通过向下进击的方式对硅片进行厚度减薄，当完成第一面加工及清洗之后，硅片会被翻面，然后翻面后的硅片被送至加工台进行第二次加工，当第二次加工及清洗完成之后，即完成整个减薄工艺。
3.在整个工艺过程中，被加工的硅片只能维持线切后的形貌，在现行加工台平面与砂轮研磨平面平行的条件下，无法通过单面减薄来对硅片的形貌进行控制，使得当有特殊产品需要控制特别的形貌时无法符合对应的需求。
4.因此，需要提供一种能够控制硅片的形貌特别是能够满足特殊形貌需求的单面减薄设备。


技术实现要素：

5.本部分提供了本公开的总体概要，而不是对本公开的全部范围或所有特征的全面公开。
6.本公开的一个目的在于提供一种能够控制硅片的形貌特别是满足特殊形貌需求的单面减薄系统。
7.为了实现上述目的，提供了一种用于控制硅片的形貌的单面减薄系统，其可以包括：
8.第一加工台，其具有用于承载硅片的第一表面的第一承载面；
9.第二加工台，其具有用于承载该硅片的与第一表面相反的第二表面的第二承载面；
10.贴附装置，其用于使第一表面贴附在第一承载面上以及使第二表面贴附在第二承载面上；以及
11.研磨装置，其用于分别通过第一加工台和第二加工台对该硅片的第二表面和第一表面进行研磨，
12.其中，所述第一承载面的形貌与该硅片的要控制的形貌一致，并且第二承载面的形貌为平面形状。
13.在上述单面减薄系统中，研磨装置的用于对硅片进行研磨的研磨平面可以与第一承载面的形貌的轮廓的在最低点处的切线平行，并且研磨平面可以与所述第二承载面平行。
14.在上述单面减薄系统中，可以包括两个单面减薄设备，其中，一个单面减薄设备包
括第一加工台和第二加工台中的一者，并且另一单面减薄设备包括第一加工台和第二加工台中的另一者。
15.在上述单面减薄系统中，第一承载面的形貌可以为第一承载面中的与硅片的第一表面接触的部分的形貌。
16.在上述单面减薄系统中，贴附装置可以使第一表面和第二表面以吸附的方式被分别贴附在第一承载面和第二承载面上。
17.在上述单面减薄系统中，还可以包括翻面机构，该翻面机构用于对承载在第一承载面上的硅片进行翻面，并将翻面后的硅片运送至第二承载面。
18.在上述单面减薄系统中，研磨装置可以为砂轮。
19.在上述单面减薄系统中，第一加工台的第一承载面的形貌可以为正弓形形状。
20.在上述单面减薄系统中，第一加工台的第一承载面的形貌可以为负弓形形状。
21.本公开的另一目的在于提供一种能够控制硅片的形貌特别是满足特殊形貌需求的单面减薄方法。
22.为了实现上述目的，提供了一种用于控制硅片的形貌的单面减薄方法，其使用了根据上述各段中的任一段所述的单面减薄系统，该单面减薄方法可以包括：
23.使用研磨装置对承载在第一加工台的第一承载面上的硅片的第二表面进行研磨，其中，硅片的第一表面通过贴附装置贴附在第一承载面上；
24.对研磨后的硅片进行翻面并使硅片承载在第二加工台的第二承载面上，其中，硅片的第二表面通过贴附装置贴附在第二承载面上；以及
25.使用研磨装置对硅片的第一表面进行研磨。
26.根据本公开，通过使用两个加工台并通过两个加工台的形貌搭配来实现对所加工的硅片的特殊形貌的控制，由此，可以有效且稳定地对硅片的形貌进行控制，且在不变动原本的生产模式下进行。
27.通过以下结合附图对本公开的示例性实施方式的详细说明，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将更加清楚。
附图说明
28.图1示意性地示出了根据本公开的实施方式的单面减薄系统，其中，所加工的硅片为无形貌要求的正常产品；
29.图2示意性地示出了根据本公开的另一实施方式的单面减薄系统，其中，所加工的硅片的形貌要被控制成正弓形形状；
30.图3用硅片的形貌变化示意性地示出了图2的加工过程的顺序步骤；
31.图4以示例的方式示意性地示出了第一加工台的第一承载面的形貌与所加工的硅片的要被控制的形貌的关系；以及
32.图5示意性地示出了根据本公开的又一实施方式的单面减薄系统。
具体实施方式
33.下面参照附图、借助于示例性实施方式对本公开进行详细描述。要注意的是，对本公开的以下详细描述仅仅是出于说明目的，而绝不是对本公开的限制。此外，在各个附图中
采用相同的附图标记来表示相同的部件。
34.目前的具有单个加工台的单面减薄设备所使用的线切工艺为线性加工，只能针对一维度的形貌进行控制，无法对一个维度以上的形貌或者说特殊形貌进行控制。在本公开中，通过使用两个加工台并通过两个加工台的形貌搭配来实现对所加工的硅片的特殊形貌的控制。
35.如图1和图2中所示，根据本公开的实施方式，提出了一种用于控制硅片的形貌的单面减薄系统1，其可以包括第一加工台11、第二加工台12、贴附装置(未示出)和研磨装置13。具体说明如下。
36.第一加工台11具有用于承载硅片100的第一表面101的第一承载面111。也就是说，第一表面101此时为非加工表面，并且硅片100的与第一表面101相反的第二表面102此时为加工表面。
37.第二加工台12具有用于承载硅片100的第二表面102的第二承载面121。也就是说，第二表面102此时作为非加工表面，并且第一表面101此时作为加工表面。
38.贴附装置用于使第一表面101贴附在第一承载面111上以及使第二表面102贴附在第二承载面121上。需要说明的是，例如对于第一表面101，这种贴附会在第一表面101被承载在第一承载面111上时使硅片100发生弹性变形，导致其形貌具体为非加工表面的形貌顺从第一承载面111的形貌，从而与第一承载面111的形貌相匹配或者说一致。
39.在本实施方式中，该贴附装置可以通过吸附的方式来实现贴附。该贴附装置例如可以设置在第一加工台11的第一承载面111和第二加工台12的第二承载面121中，以用于使硅片100的第一表面101和第二表面102以吸附的方式被分别贴附在第一承载面111和第二承载面121上。
40.可以设想的是，该贴附装置还可以通过其他方式来实现贴附，例如硅片上下表面的压力差等。
41.研磨装置13用于分别通过第一加工台11和第二加工台12对硅片100的第二表面102和第一表面101进行研磨。
42.具体地，当硅片100被放置在第一加工台11的第一承载面111上时，研磨装置13可以对硅片100的加工表面即第二表面102进行研磨，在研磨完成后，硅片100被取出并翻面后放置在第二加工台12的第二承载面121上，随后，研磨装置13可以对硅片100的加工表面即第一表面101进行研磨。
43.在本实施方式中，研磨装置13可以是砂轮。此外，还可以设想其他类型的研磨装置。
44.在本公开中，这两个加工台11、12的承载面的形貌搭配方式为：第一承载面111的形貌与硅片100的要控制的形貌一致，并且第二承载面121的形貌为平面形状。通过这种方式，可以获得具有想要控制的形貌的硅片产品。具体可参见图1和图2。
45.在图1中，硅片100的要控制的形貌为平面形状，即硅片100为常规的无形貌要求的正常产品。在这种情况下，第一加工台11的第一承载面111的形貌为平面形状，并且第二加工台12的第二承载面121的形貌也为平面形状。
46.可以理解的是，与同样可对常规的无形貌要求的硅片进行加工的具有单加工台的常规的单面减薄设备相比，由于第一加工台11的第一承载面111的形貌为平面形状，因此硅
片100在图1的单面减薄系统1的两个加工台上进行加工的过程与在常规的单面减薄设备的单个加工台上进行加工的过程基本相同。
47.在图2中，针对硅片100的要控制的形貌为正弓形形状即特殊形貌，可以更清楚地观察到本公开的单面减薄系统1。
48.在这种情况下，第一加工台11的第一承载面111的形貌为与硅片100的要控制的正弓形形貌一致的形貌，并且第二加工台12的第二承载面121的形貌仍为平面形状。
49.与图1中类似，图2在右侧示出了在于第一加工台11的第一承载面111上完成了对硅片100的第一道加工即单面减薄之后的硅片100，在中间示出了在被翻转之后送至第二加工台12但尚未承载在第二承载面121上的硅片100，并且在最下方示出了完成了第二道加工之后的具有正弓形形貌的硅片100，并且用箭头示意性地指示出整个加工顺序。
50.下面结合图2和图3详细地描述硅片100的加工过程。
51.具体地，如图3中所示，首先，在步骤301中，硅片100被放置在第一加工台11的第一承载面111上，此时，硅片100的非加工表面即第一表面101通过贴附装置贴附在为正弓形形状的第一承载面111上，使得硅片100发生弹性变形，导致硅片100的第一表面101的形貌顺从第一承载面111的形貌，硅片100呈现出正弓形形状；在步骤302中，研磨装置13沿加工方向s开始对硅片100的加工表面即第二表面102进行研磨，研磨装置13的用于对硅片100进行研磨的研磨平面会研磨掉硅片100的在虚线201以上的部分；在步骤303中，完成第一道加工的硅片100被从第一加工台11取出并会发生弹性回复；在步骤304中，对完成弹性回复的硅片100进行翻转；在步骤305中，翻转后的硅片100被放置在第二加工台12的第二承载面121上，此时，硅片100的非加工表面即第二表面102通过贴附装置贴附在为平面形状的第二承载面121上，导致硅片100的第二表面102的形貌顺从第二承载面121的形貌，使得硅片100发生弹性变形；在步骤306中，研磨装置13开始对硅片100的加工表面即第一表面101进行研磨，研磨平面会研磨掉硅片100的在虚线202以上的部分；在步骤307中，完成第二道加工的硅片100被从第二加工台12取出，并且发生弹性回复，呈现出最终想要获得的正弓形形貌。
52.图4示出了第一加工台11的第一承载面111的形貌与所加工的硅片100的要被控制的形貌的关系。
53.具体地，401示出了当硅片100的要被控制的形貌为平面形貌时，则第一承载面111可设置为具有平面形貌；402示出了当硅片100的要被控制的形貌为正弓形形貌时，则第一承载面111可设置为具有该正弓形形貌；403示出了当硅片100的要被控制的形貌为负弓形形貌时，则第一承载面111可设置为具有该负弓形形貌；并且404示出了当硅片100的要被控制的形貌为波浪形形貌时，则第一承载面111可设置为具有该波浪形形貌。
54.可以理解的是，上述形貌对应关系可以适用于任何其他特殊形貌。
55.优选地，在该加工过程中，研磨装置13的用于对硅片100进行研磨的研磨平面可以与第一承载面111的形貌的轮廓的在最低点处的切线平行，并且研磨平面可以与第二承载面121平行。
56.通过这种方式，可以确保更准确地获得所加工的硅片100的要控制的形貌。
57.可以设想的是，该单面减薄系统1可以仅包括一个单面减薄设备，该单面减薄设备包括第一加工台11和第二加工台12两个加工台。
58.如图5所示，还可以设想的是，该单面减薄系统1可以包括两个单面减薄设备1a和
1b，其中，单面减薄设备1a包括第一加工台11，并且单面减薄设备1b包括第二加工台12。
59.在这种情况下，研磨装置13可以是分别配备至这两个单面减薄设备的各自的加工台的两个研磨装置，如图5中所示。但可以理解的是，研磨装置13也可以为配置至这两个单面减薄设备的两个加工台的单个研磨装置。
60.还可以设想的是，第一承载面111的形貌可以为第一承载面111中的与硅片100的第一表面101接触的部分的形貌。在这种情况下，可以仅针对第一加工台11的该接触部分的形貌进行设计制造，而不涉及其他部分，由此可以减少针对第一承载面111的加工量。
61.在本公开的实施方式中，单面减薄系统1还可以包括翻面机构(未示出)，该翻面机构用于对承载在第一承载面111上的硅片100进行翻面，并将翻面后的硅片100运送至第二承载面121。
62.以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。