用于研磨大直径单晶片的研磨机制造技术

技术编号:7767183 阅读:237 留言:0更新日期:2012-09-15 03:28
一种用于研磨大直径单晶片的研磨机,它包括:基座,基座上设有工作台,工作台的上方设有磨头装置,该装置包括驱动磨头的电机及可改变电机转速的皮带轮组及调节磨头上、下位置的手轮机构,工作台上置有研磨片槽,研磨片槽内的支架上垂直固定吸片装置,吸片装置包括真空吸盘,驱动吸盘旋转的电机、变速箱及皮带,研磨片槽设有排屑、排水口,工作台的下方设有手动调整单晶切片横向及纵向位置的滑轨及手轮组件,本机还包括真空泵和管路以及位于研磨机上方的照明设备,机器底部装有活动脚轮。本实用新型专利技术的优点是:为大直径单晶片(Φ≤400mm)的表面研磨提供了一种可操作的平台,可对大直径的、厚度较大的、重量较重的单晶样片表面进行研磨,保证单晶样片表面的研磨深度及研磨片表面的均匀性及平整度要求。(*该技术在2021年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于研磨半导体硅单晶片的设备,特别是一种用于研磨大直径单晶片表面的一种设备。技术背景随着半导体硅单晶事业的不断发展,大直径单晶的产量也越来越大。单晶在给客户之前,需要对单晶进行参数检测,比较重要的一项就是电阻率的检测,常规的做法就是取大直径单晶的头尾样片,对样片进行电阻率检测。目前主要使用直排四探针测量法进行检测,这种测量方法要求样片表面是均匀的研磨表面,因此样片研磨表面是否均匀、是否平整对于电阻率检验是否准确具有很大的影响。由于大直径单晶直径比较大,样片厚度也比较厚,使得其样片也比较重,目前对于大直径单晶样片的电阻率检验主要是通过对其表面进行喷砂处理或是拿砂纸手工打磨,制造出一个和研磨表面差不多的粗糙的面来进行检测。这样就存在样片表面喷砂或打磨是否均匀,喷砂或打磨力度是否影响了样片表面平整度,导致检测出的电阻率的准确性存在不确定性。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于研磨大直径单晶片的研磨机,使用本设备对大直径、厚度较大的单晶样片表面进行研磨,可以代替传统的对大直径单晶片表面喷砂或是用砂纸打磨来得到研磨面,并提高样片表面的平整度及研磨表面的均匀性,提高大直径单晶电阻率检测的准确性,从而减少了返工率,降低生产成本。为了达到上述专利技术的目的,本专利技术采用以下技术方案这种用于研磨大直径单晶片的研磨机,它包括基座,基座上设有工作台,工作台的上方设有磨头装置,该装置包括驱动磨头的电机及可改变电机转速的皮带轮组及调节磨头上、下位置的手轮机构,工作台上置有研磨片槽,研磨片槽内的支架上垂直固定吸片装置,吸片装置包括真空吸盘,驱动吸盘旋转的电机、变速箱及皮带,研磨片槽设有排屑、排水口,工作台的下方设有手动调整单晶切片横向及纵向位置的滑轨及手轮组件,本机还包括真空泵和管路以及位于研磨机上方的照明设备,机器底部装有活动脚轮。所述的吸盘可安装单晶切片的最大直径①=400mm。机器上设置滑轨及手轮组件是手轮与丝杠连接并固定在工作台的下方,底座与线性轴承连接,在基座和工作台之间以滑轨相配合。还装有可控制吸盘转速的电机变频器。基座上固定一把标尺。研磨机的骨架部分主要是不锈钢。磨头采用金刚砂材质,可以多种尺寸调换。磨头连接有驱动电机,其转速由可以改变电机转速的皮带轮组控制吸片装置垂直固定在一个长方形的槽内支架上,片槽可以接收研磨后的碎屑,通过排屑(排水)口排出。吸盘表面为丁晴橡胶,内部为铝质,可以多种尺寸调换。吸盘连接有驱动其旋转的电机变速箱和皮带,转速由可调整吸盘电机转速的变频器控制。片槽下方装有真空泵及管路,装有冷却水管路,通过开关冷却水电磁阀将冷却水喷到工件上。片槽内设有排屑(排水)口。研磨工艺流程检查水、电、气正常一更换合适尺寸的磨头和吸盘一启动电源一将待研磨的工件(大直径单晶片)放置于吸盘中央一调整工件(单晶切片)横向及纵向位置一调整并固定研磨深度标尺一打开吸盘旋转开关一打开冷却水电磁阀开关并使冷却水喷到工件(单晶切片)和磨头接触面一打开磨头旋转开关一研磨工件(单晶切片)一研磨完毕一关闭磨头 旋转开关一关闭冷却水电磁阀开关一转动动手轮提高磨头位置一关闭真空吸盘旋转开关—关闭真空泵一取下研磨好的工件一清理片槽内的硅屑。本设备通过真空吸盘将单晶片固定,利用可升降的磨头装置对单晶片进行表面研磨。本技术的优点是为大直径单晶片⑷< 400mm)的表面研磨提供了一种可操作的平台,通过调整大直径单晶片的位置,或是磨头的位置,通过调整大直径单晶片的转速或是磨头的转速,来对大直径的、厚度较大的、重量较重的单晶样片表面进行研磨,保证单晶样片表面的研磨深度及研磨片表面的均匀性及平整度要求。附图说明图I :本专利技术研磨机的主视图图2:图I的左视图图3:图I的俯视图图4a :本技术的手轮调节机构示意图图4b :图4a的A-A剖视图图中,I为基座,2为磨头电机,3为磨头皮带,4为磨头,5为吸盘,6为吸盘电机及变速箱,7为吸盘电机皮带,8为变频器,9为X轴滑轨及手轮,10为Y轴滑轨及手轮,11为Z轴滑轨及手轮,12为真空泵,13为电源及真空开关控制盒,14为挡水槽,15为照明灯。图4a、图4b中,9_1为手轮,9_2为线性轴承,9_3为底座,9_4为丝杆,9_5为工作平台,9-6为滑轨。具体实施方式如图I、图2、图3、图4a、图4b所示,本技术包括研磨机主体采用铸铁结构,坚固耐用,上方设有照明装置。磨头装置可以手动控制磨头4的垂直高低位置,也可使用手动控制轮将磨头位置固定,这样可以灵活掌握研磨的去除量。磨头采用金刚砂材质,坚固耐磨。吸片装置吸盘5采用橡胶材料,大小可随待研磨样片尺寸更换,吸盘上面有真空孔通过真空管道连接到真空泵,吸盘连接可控制其转动的电机变速箱及皮带7,通过调节变频器调节电机转速,从而控制吸盘转速。研磨片槽采用不锈钢材料,槽内设有排屑和排水出口。调整工件横向及纵向位置的导轨和手轮组件手轮与丝杠连接并固定在工作台的下方,基座与线性轴承连接,当转动手轮时,丝杠与线性轴承产生相对移动,丝杠带动工作台运动,为加强稳定性和便于移动,在基座和工作台之间用滑轨相接处,便于移动,X和Y轴工作原理相同。固定研磨深度的标尺结构标尺指示工作台移动距离之用,是基座上固定的一把标尺,磨头移动原理与靠手柄移动工作台原理相同,标尺本身位置固定。真空系统设有真空泵,使得吸盘可以在研磨过程中将不同尺寸,不同重量的样片 固定住。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于研磨大直径单晶片的研磨机,其特征在于它包括基座,基座上设有工作台,工作台的上方设有磨头装置,该装置包括驱动磨头的电机及可改变电机转速的皮带轮组及调节磨头上、下位置的手轮机构,工作台上置有研磨片槽,研磨片槽内的支架上垂直固定吸片装置,吸片装置包括真空吸盘,驱动吸盘旋转的电机、变速箱及皮带,研磨片槽设有排屑、排水口,工作台的下方设有手动调整单晶切片横向及纵向位置的滑轨及手轮组件,本机还包括真空泵和管路以及位于研磨机上方的照明设备,机器底部装有活动脚轮。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹孜李晨李莉石宇
申请(专利权)人:有研半导体材料股份有限公司
类型:实用新型
国别省市:

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