一种半导体硅片双面研磨设备制造技术

本发明专利技术公开了一种半导体硅片双面研磨设备，其包括主机，主机包括上下设置的上盘组件及下盘组件，上盘组件包括上研磨盘，下盘组件包括与上研磨盘对向设置的下研磨盘，下研磨盘的底部设置有用于带动下研磨盘平稳转动的静压回转支撑装置，连接静压回转支撑装置设置有第一驱动机构。本发明专利技术提出的半导体硅片双面研磨设备，采用了静压回转支撑装置保证下研磨盘转动的平稳性能，对上下研磨盘的研磨压力可以实现准确控制；采用了双层防落装置，可极大提高该设备的安全使用的可靠性，实现了上下研磨盘的各种转速配比，支撑横梁及支撑横梁上的上研磨盘可以转出设备操作空间方便对上下研磨盘的更换，配置悬臂吊及修正轮库可方便的取放和保存修正轮。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体硅片双面研磨设备
本专利技术属于硅片研磨设备
，具体地说涉及一种半导体硅片双面研磨设备。
技术介绍
半导体硅片研磨机是对半导体硅片进行双面研磨的设备，使硅片的TTV值和厚度偏差达到一定标准，为后续抛光工序做准备。目前，大多研磨设备仅限于加工6寸等小尺寸硅片的研磨机，不能满足市场需求，大多设备功能单一，不具有硅片厚度在线检测、压力控制等功能，设备运行稳定性差，自动化程度较低。另外，现有研磨机设备整体分为上盘装置和下盘装置，上盘含有横梁、立柱、升降气缸、上研磨盘、转接盘、上盘防落装置等零部件，上研磨盘在升降气缸推动下可实现升降，上盘防落装置可保护上研磨盘在升起时不会落下砸伤操作人员。下盘装置包含链轮传系统、动力电机、下研磨盘、齿圈升降等零部件；设备外围包含电控系统，研磨液供液系统等。但是现有研磨机设备具有如下缺点：1.采用普通气缸驱动上盘进行升降，由于摩擦力存在会使气缸输出推力会有一定损耗，并且气缸推力在往复行程中可重复性查，导致对研磨压力控制不准确，容易产生碎片、不能精确控制磨削量等问题；2.由于上研磨盘的重量在两吨左右，必须严格保证上研磨盘不能掉落，采用的单层上盘防落装置不能完全规避该风险；3.上盘和下盘转速比为一定值，就会导致该设备的适应性变窄，不能满足除定速比外的其他研磨工艺需求；4、设备中轴系的旋转都采用了滚动轴承，由于半导体硅片的研磨对设备精度和稳定性要求很高，特别是下盘转动时下盘平面的跳动值。滚动轴承在使用一段时间后，会产生一定磨损，导致下盘转动不稳定，平面的跳动值超差；5、由于上下研磨盘在使用一定时间后，研磨盘由于自身发生磨损，需要对研磨盘进行更换，由于研磨盘重量达数吨之多，所以对研磨盘的更换方便性要求很高，但是现有研磨机设备中由于上盘横梁不能实现转动，上研磨盘位置水平方向的位置固定，更换上下研磨盘不便利；6、由于上下研磨盘在使用一段时间后，研磨盘平面变的不平整，需要使用修正轮对研磨盘进行修盘，修正轮重量在一百千克作用，需要借助外部设备力量取放修正轮，现有研磨机设备不具备对应的设备。因此，现有技术还有待于进一步发展和改进。
技术实现思路
针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种半导体硅片双面研磨设备，提出如下技术方案：一种半导体硅片双面研磨设备，其中，包括主机，所述主机包括上下设置的上盘组件及下盘组件，所述上盘组件包括用于实现半导体硅片上表面研磨的上研磨盘，所述下盘组件包括与上研磨盘对向设置的用于实现半导体硅片下表面研磨的下研磨盘，所述下研磨盘的底部设置有用于带动下研磨盘平稳转动的静压回转支撑装置，连接静压回转支撑装置设置有用于驱动静压回转支撑装置运行的第一驱动机构。进一步地，所述静压回转支撑装置包括用于设置下研磨盘的旋转工件、设置于旋转工件下方的静压转台、设置在静压转台下用于承接静压油的回流盘、穿过静压转台及回流盘与旋转工件连接的转轴，所述下研磨盘设置于旋转工件的上表面，所述静压转台包括上工作面与下固定面，所述静压油通过注入静压转台上工作面与下固定面之间，上工作面浮起，从而实现转轴带动旋转工件及旋转工件上的下研磨盘的平稳转动。进一步地，所述下盘组件包括位于上研磨盘与下研磨盘之间用于装夹半导体硅片的游星轮、套设于下研磨盘外部且与下研磨盘同心布置的外齿圈、设置于外齿圈中央的太阳轮、与太阳轮连接用于驱动太阳轮旋转的第二驱动机构、位于太阳轮中央的用于与上研磨盘连接的拨轮、与拨轮连接用于驱动拨轮旋转的第三驱动机构，所述游星轮分别与太阳轮及外齿圈啮合并在太阳轮和外齿圈带动下发生自转和公转。进一步地，所述主机还包括用于支撑下盘组件的支撑框架、及设置于支撑框架上用于支撑上盘组件的可转动支撑横梁，所述可转动支撑横梁包括用于支撑上盘组件的支撑横梁及位于支撑横梁的两端底部的主立柱、支撑立柱，所述主立柱的底部及支撑立柱的底部分别固定于支撑框架上，所述支撑横梁的一端底部与主立柱转动连接，所述支撑横梁的另一端底部与支撑横梁可拆卸连接。进一步地，所述上盘组件还包括与上研磨盘连接用于实现上研磨盘上下运动的第四驱动机构、设置于第四驱动机构及上研磨盘之间用于实现第四驱动机构与上研磨盘连接的转接盘、环绕转接盘设置的用于对研磨液分流的分砂装置、分别与支撑横梁和转接盘固定连接用于防止上研磨盘掉落的保护装置、安装于上研磨盘上用于对半导体硅片的厚度进行实时监测的测厚组件，所述第四驱动机构固定安装于支撑横梁的中心轴处，所述上研磨盘通过与第四驱动机构连接实现与支撑横梁的连接。进一步地，所述第四驱动机构的输出端通过设置关节轴实现与转接盘的转动连接，所述保护装置包括安全锁及安全挂钩，所述安全挂钩的一端固定连接于转接盘上，所述安全挂钩的另一端钩接于支撑横梁上，所述安全锁包括固定板、设置于固定板上与固定板滑动连接的锁轴板、设置于固定板上与锁轴板连接的锁轴气缸，所述固定板套接于关节轴上且与转接盘固定连接的，所述固定板上设置有导引锁轴板水平移动的滑道，所述锁轴板在锁轴气缸的驱动下沿滑道水平移动，所述锁轴板上对应关节轴设置有用于实现与关节轴卡接的卡接口。进一步地，所述外齿圈的底部设置有用于实现外齿圈升降的旋转抬升机构，所述旋转抬升机构包括与外齿圈连接用于带动外齿圈升降的丝杆螺母机构、齿轮传动机构、与齿轮传动机构连接用于驱动齿轮传动机构运行的第五驱动机构，所述丝杆螺母机构包括丝杆、螺接于丝杆上的螺母，所述齿轮传动机构与螺母连接且通过带动螺母旋转实现丝杆与外齿圈的升降。进一步地，所述半导体硅片研磨设备还包括用于盛放研磨后硅片的可升降硅片存取装置，所述可升降硅片存取装置靠近主机一侧设置。进一步地，所述半导体硅片研磨设备还包括用于存放修正轮的修正轮库，所述修正轮库靠近主机的一侧设置，所述主机上对应修正轮库设置有用于抓取修正轮并实现修正轮在主机及修正轮库之间转移的悬臂吊。优选的，所述第四驱动机构为升降气缸，所述第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构分别通过齿轮传动方式驱动太阳轮、拨轮、静压回转支撑装置旋转，所述第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第五驱动机构均为伺服电机。有益效果本专利技术提出的半导体硅片双面研磨设备，其具有如下有益效果：(1)对下研磨盘转动采用了静压回转支撑装置，保证下研磨盘转动的平稳性能。(2)采用低摩擦气缸升降上研磨盘，对上下研磨盘的研磨压力可以实现准确控制。(3)采用了双层防落装置，可极大提高该设备的安全使用的可靠性。(4)上研磨盘和下研磨盘分别拥有驱动动力和驱动机构，实现上下研磨盘的各种转速配比，适应面广。(5)设置可转动的横梁支撑装置，支撑横梁及支撑横梁上的上研磨盘可以转出设备操作空间，方便对上下研磨盘的更换。(6)配置悬臂吊及修正轮库，可方便的取放和保存修正轮。附图说明图1是本专利技术具体实施例1中半导体硅片双面研磨设备的结构示意图；图2是本专利技术具体实施例1中主机的结构示意图；图3是本专利技术具体实施例1中静压回转支撑装置的结构示意图；图4是本专利技术具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体硅片双面研磨设备，其特征在于，包括主机，所述主机包括上下设置的上盘组件及下盘组件，所述上盘组件包括用于实现半导体硅片上表面研磨的上研磨盘，所述下盘组件包括与上研磨盘对向设置的用于实现半导体硅片下表面研磨的下研磨盘，所述下研磨盘的底部设置有用于带动下研磨盘平稳转动的静压回转支撑装置，连接静压回转支撑装置设置有用于驱动静压回转支撑装置运行的第一驱动机构。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体硅片双面研磨设备，其特征在于，包括主机，所述主机包括上下设置的上盘组件及下盘组件，所述上盘组件包括用于实现半导体硅片上表面研磨的上研磨盘，所述下盘组件包括与上研磨盘对向设置的用于实现半导体硅片下表面研磨的下研磨盘，所述下研磨盘的底部设置有用于带动下研磨盘平稳转动的静压回转支撑装置，连接静压回转支撑装置设置有用于驱动静压回转支撑装置运行的第一驱动机构。


2.根据权利要求1所述的半导体硅片双面研磨设备，其特征在于，所述静压回转支撑装置包括用于设置下研磨盘的旋转工件、设置于旋转工件下方的静压转台、设置在静压转台下用于承接静压油的回流盘、穿过静压转台及回流盘与旋转工件连接的转轴，所述下研磨盘设置于旋转工件的上表面，所述静压转台包括上工作面与下固定面，所述静压油通过注入静压转台上工作面与下固定面之间，上工作面浮起，从而实现转轴带动旋转工件及旋转工件上的下研磨盘的平稳转动。


3.根据权利要求1所述的半导体硅片双面研磨设备，其特征在于，所述下盘组件包括位于上研磨盘与下研磨盘之间用于装夹半导体硅片的游星轮、套设于下研磨盘外部且与下研磨盘同心布置的外齿圈、设置于外齿圈中央的太阳轮、与太阳轮连接用于驱动太阳轮旋转的第二驱动机构、位于太阳轮中央的用于与上研磨盘连接的拨轮、与拨轮连接用于驱动拨轮旋转的第三驱动机构，所述游星轮分别与太阳轮及外齿圈啮合并在太阳轮和外齿圈带动下发生自转和公转。


4.根据权利要求1所述的半导体硅片双面研磨设备，其特征在于，所述主机还包括用于支撑下盘组件的支撑框架、及设置于支撑框架上用于支撑上盘组件的可转动支撑横梁，所述可转动支撑横梁包括用于支撑上盘组件的支撑横梁及位于支撑横梁的两端底部的主立柱、支撑立柱，所述主立柱的底部及支撑立柱的底部分别固定于支撑框架上，所述支撑横梁的一端底部与主立柱转动连接，所述支撑横梁的另一端底部与支撑横梁可拆卸连接。


5.根据权利要求4所述的半导体硅片双面研磨设备，其特征在于，所述上盘组件还包括与上研磨盘连接用于实现上研磨盘上下运动的第四驱动机构、设置于第四驱动机构及上研磨盘之间用于实现第四驱动机构与上研磨盘连接的转接盘、环绕转接盘设置的用于对研磨液分流的分砂...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴鑫辉，李林，赵晓，乔石，吕清乐，
申请(专利权)人：青岛高测科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37