一种晶圆夹持式边缘抛光装置及其工艺制造方法及图纸

技术编号:38891265 阅读:11 留言:0更新日期:2023-09-22 14:15
本发明专利技术提供一种晶圆夹持式边缘抛光装置及其工艺,属于晶圆加工技术领域,该抛光装置由底座、工作台、晶圆吸盘、限位架和位移机构构成,其中:工作台固定连接于底座的顶部;晶圆吸盘设置于工作台的上侧,其下侧设置有升降机构,通过升降机构调节晶圆吸盘的高度;限位架设置有多个,其均固定连接于工作台的顶部,其上侧均滑动设置有可移动架,每个可移动架上均设置有一组打磨机构,多组打磨机构围绕在晶圆吸盘的周围以进行打磨;位移机构设置于工作台上,其用于同步调节多个可移动架的位置以控制打磨直径;通过多个抛光布同步打磨晶圆的边缘,对比现有的单体打磨,效率更高打磨更加稳定,可减少抛光布使用面积,提高抛光布的有效利用率。利用率。利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种晶圆夹持式边缘抛光装置及其工艺


[0001]本专利技术属于晶圆加工
,具体涉及一种晶圆夹持式边缘抛光装置及其工艺。

技术介绍

[0002]晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片,其原始材料是硅。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种,然后慢慢拉出,形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨、抛光和切片后,形成硅晶圆片,也就是晶圆。
[0003]现有技术中公开了申请号为CN202211612202.2的中国专利,公开了一种晶圆夹持式边缘抛光装置及工艺,包括固定主轴和晶圆吸盘,所述固定主轴与外设机械臂固定连接,外设机械臂内设置有驱动固定主轴旋转的主轴电机,所述固定主轴底端固定连接有三角夹盘,所述三角夹盘表面阵列转动连接有晶圆夹臂,所述固定主轴表面滑动连接有三角滑盘,所述三角滑盘表面阵列转动连接有拉板。本专利技术的通过设置晶圆夹臂、夹持部和抛光布,采用夹持抛光一体式结构,通过晶圆夹臂和夹持部带动晶圆进行移送,减少工序加工中的机械时间,提高生产效能,同时抛光布套接在夹持部上,便于拆卸,并且降低了抛光布使用面积,从而提高抛光布的有效利用率。
[0004]上述方案通过多个抛光布设置在晶圆的周围,经过抛光布围绕晶圆转动,以对晶圆的边缘进行抛光,这种抛光方式,在抛光布高速转动过程中,由于摩擦阻力的变化,可能会导致晶圆的位置发生偏移,从而影响抛光效果,降低了晶圆的加工质量,而且传统的布设计尺寸大,导致未能充分保持使用寿命,造成抛光布可用时间的浪费,处理工艺采用在不同的动作进行分步完成,机械成本高效率低,为此我们提出一种一种晶圆夹持式边缘抛光装置及其工艺。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种晶圆夹持式边缘抛光装置及其工艺,旨在解决
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:
[0007]一种晶圆夹持式边缘抛光装置,包括:
[0008]底座;
[0009]工作台,其固定连接于底座的顶部;
[0010]晶圆吸盘,其设置于工作台的上侧,其下侧设置有升降机构,通过升降机构调节晶圆吸盘的高度;
[0011]限位架,其设置有多个,其均固定连接于工作台的顶部,其上侧均滑动设置有可移动架,每个所述可移动架上均设置有一组打磨机构,多组打磨机构围绕在晶圆吸盘的周围以进行打磨;以及
[0012]位移机构,其设置于工作台上,其用于同步调节多个可移动架的位置以控制打磨
直径。
[0013]作为本专利技术一种优选的方案,所述升降机构包括下护筒、延伸转台和第一电动推杆,所述下护筒固定连接于底座的下内壁,所述延伸转台滑动连接于下护筒内,所述晶圆吸盘固定连接于延伸转台的输出端,所述底座和工作台之间固定连接有保护筒,所述下护筒贯穿保护筒并向上延伸,所述第一电动推杆固定连接于底座的下内壁,所述第一电动推杆的伸长端固定连接于延伸转台。
[0014]作为本专利技术一种优选的方案,每个所述可移动架的底部均固定连接有滑杆,所述滑杆滑动连接于限位架的直杆表面,每个所述可移动架靠近晶圆吸盘处均设置有圆球槽。
[0015]作为本专利技术一种优选的方案,每组所述打磨机构均包括:
[0016]调节球,其转动连接于圆球槽内;
[0017]第二电机,其固定连接于调节球的下端
[0018]延伸轴,其转动连接于调节球内,其下端固定连接于第二电机的输出端,其上端固定连接有安装板;
[0019]电动伸缩杆,其一端通过铰轴活动连接于可移动架的底部,其另一端通过铰轴活动连接于调节球的表面;以及
[0020]打磨组件,其用于直接与晶圆接触以达到打磨的目的。
[0021]作为本专利技术一种优选的方案,每组所述打磨组件均包括打磨轮和抛光布,所述打磨轮固定连接于安装板的顶部,所述打磨轮的圆周表面设置有环形槽,所述抛光布可拆卸连接于环形槽内。
[0022]作为本专利技术一种优选的方案,所述位移机构包括;
[0023]轴筒,其固定连接于底座的下内壁,其输出端固定连接有小齿轮;
[0024]轴筒,其转动连接于下护筒的圆周表面,其上端固定连接有大锥形齿轮,其下端固定连接有大齿轮,所述大齿轮与小齿轮相啮合;以及
[0025]位移组件,其设置于多组,其分别设置于对应限位架上。
[0026]作为本专利技术一种优选的方案,每组所述位移组件均包括滚珠丝杆、小锥形齿轮和丝杆套,所述滚珠丝杆转动连接于限位架内,所述丝杆套套设于滚珠丝杆的圆周表面,所述丝杆套固定连接于滑杆内,所述小锥形齿轮固定连接于滚珠丝杆靠近升降机构的一端,所述小锥形齿轮与大锥形齿轮相啮合。
[0027]作为本专利技术一种优选的方案,所述底座的顶部固定连接有安装架,所述安装架靠近晶圆吸盘处固定连接有第二电动推杆,所述第二电动推杆的伸长端转动连接有下压块。
[0028]作为本专利技术一种优选的方案,所述安装架的靠近晶圆吸盘处固定连接有淋洗管,所述淋洗管的顶部固定设置有进水口,所述工作台的顶部设置有透水孔,所述工作台的底部固定连接有集水仓,所述集水仓位于透水孔的下侧。
[0029]一种晶圆夹持式边缘抛光工艺,包括如下步骤:
[0030]S1、将晶圆放置于晶圆吸盘的上侧,控制晶圆吸盘吸持固定晶圆;
[0031]S2、控制第二电动推杆的伸长端推动下压块向下移动,下压块与晶圆的顶部接触,使晶圆被夹持于晶圆吸盘和下压块之间,加固晶圆的稳定性;
[0032]S3、控制第一电机的输出端带动小齿轮转动,小齿轮带动大齿轮转动,在大锥形齿轮与小锥形齿轮的作用下,带动多个滚珠丝杆同步转动,多个可移动架逐渐向晶圆的方向
靠近,最后使多个抛光布同步与晶圆的边缘接触;
[0033]S4、控制多个第二电机的输出端带动延伸轴同步转动,使多个打磨轮带动抛光布同步转动,通过多个抛光布同步打磨晶圆的边缘;
[0034]S5、当需要调节晶圆的高度时,在S1与S2之间,通过第一电动推杆的伸长端推动延伸转台向上移动,延伸转台推动晶圆吸盘向上移动,从而调节晶圆被夹持的高度,提高打磨效果。
[0035]S6、通过电动伸缩杆的伸长端推动调节球移动,调节球推动打磨轮偏转,可小幅度调节抛光布的打磨角度,扩大打磨范围;
[0036]S7、通过淋洗管喷淋研磨液,可降低打磨时的温度,减少抛光布的磨损,延长使用寿命。
[0037]与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:
[0038]1、本方案中使用时将晶圆放置于晶圆吸盘的上侧,控制第二电动推杆的伸长端推动下压块向下移动,下压块与晶圆的顶部接触,使晶圆被夹持于晶圆吸盘和下压块之间,晶圆加工使位置不会发生偏移,加固晶圆的稳定性,多个打磨轮位于晶圆吸盘的周围,控制第一电机的输出端带动小齿轮转动,多个抛光布同步与晶圆的边缘接触,此时控制多个第二电机的输出端带动延伸轴同步转动,使多个打磨轮带动抛光布同步转动,通过多个抛光布同步打磨晶圆的边缘,对比现有的单体打磨,效率更高打磨更加稳定,可减少抛光布使用面积,提高抛光布本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆夹持式边缘抛光装置,其特征在于,包括:底座(1);工作台(2),其固定连接于底座(1)的顶部;晶圆吸盘(4),其设置于工作台(2)的上侧,其下侧设置有升降机构(3),通过升降机构(3)调节晶圆吸盘(4)的高度;限位架(13),其设置有多个,其均固定连接于工作台(2)的顶部,其上侧均滑动设置有可移动架(17),每个所述可移动架(17)上均设置有一组打磨机构,多组打磨机构围绕在晶圆吸盘(4)的周围以进行打磨;以及位移机构,其设置于工作台(2)上,其用于同步调节多个可移动架(17)的位置以控制打磨直径。2.根据权利要求1所述的一种晶圆夹持式边缘抛光装置,其特征在于,所述升降机构(3)包括下护筒(301)、延伸转台(302)和第一电动推杆(303),所述下护筒(301)固定连接于底座(1)的下内壁,所述延伸转台(302)滑动连接于下护筒(301)内,所述晶圆吸盘(4)固定连接于延伸转台(302)的输出端,所述底座(1)和工作台(2)之间固定连接有保护筒(5),所述下护筒(301)贯穿保护筒(5)并向上延伸,所述第一电动推杆(303)固定连接于底座(1)的下内壁,所述第一电动推杆(303)的伸长端固定连接于延伸转台(302)。3.根据权利要求2所述的一种晶圆夹持式边缘抛光装置,其特征在于,每个所述可移动架(17)的底部均固定连接有滑杆(20),所述滑杆(20)滑动连接于限位架(13)的直杆表面,每个所述可移动架(17)靠近晶圆吸盘(4)处均设置有圆球槽(18)。4.根据权利要求3所述的一种晶圆夹持式边缘抛光装置,其特征在于,每组所述打磨机构均包括:调节球(19),其转动连接于圆球槽(18)内;第二电机(22),其固定连接于调节球(19)的下端延伸轴(23),其转动连接于调节球(19)内,其下端固定连接于第二电机(22)的输出端,其上端固定连接有安装板(24);电动伸缩杆(21),其一端通过铰轴活动连接于可移动架(17)的底部,其另一端通过铰轴活动连接于调节球(19)的表面;以及打磨组件,其用于直接与晶圆接触以达到打磨的目的。5.根据权利要求4所述的一种晶圆夹持式边缘抛光装置,其特征在于,每组所述打磨组件均包括打磨轮(25)和抛光布(26),所述打磨轮(25)固定连接于安装板(24)的顶部,所述打磨轮(25)的圆周表面设置有环形槽(2501),所述抛光布(26)可拆卸连接于环形槽(2501)内。6.根据权利要求5所述的一种晶圆夹持式边缘抛光装置,其特征在于,所述位移机构包括;轴筒(10),其固定连接于底座(1)的下内壁,其输出端固定连接有小齿轮(9);轴筒(10),其转动连接于下护筒(301)的圆周表面,其上端固定连接有大锥形齿轮(12),其下端固定连接有大齿轮(...

【专利技术属性】
技术研发人员:任明元梁春刘文平
申请(专利权)人:苏州博宏源机械制造有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1