CN103506936A - 一种硅晶片差异化研磨装置 - Google Patents

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周涛
裴保齐
邵斌
李斌
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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • B24B37/07—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool
    • B24B37/08—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool for double side lapping

Abstract

一种硅晶片差异化研磨装置，涉及一种硅晶片研磨装置，由传动系统和研磨系统组成，通过在内齿圈（4）上安装内齿圈电机（9），使得内齿圈（4）的转速和转向可以调整，以此来实现对硅晶片双面任意比例的差异化研磨的目的；本发明实用性强，安装和维护均比较方便，操作起来比较方便，有效解决了现有硅晶片研磨装置上内齿圈（4）、中心齿圈（5）、上磨盘（7）和下磨盘（3）转速比固定，无法对硅晶片进行双面差异化研磨的问题，从而实现了对硅晶片表面进行差异化研磨的问题，极大满足了客户的需求。

Description

一种硅晶片差异化研磨装置
【技术领域】
本发明涉及一种硅晶片研磨装置，尤其是涉及一种硅晶片差异化研磨装置。
【背景技术】
公知的，目前半导体硅片研磨加工工艺设备对硅片厚度、平整度等几何参数起决定作用，其基本原理就是硅晶片通过行星游轮片的带动在上下磨盘间绕磨盘中心轴做自转和公转运动，高硬度的研磨粉和助磨剂相配在磨盘可控的压力下对硅晶片双面进行磨削，去除掉前道工序造成的损伤，形成高精度的几何表面和均一深度的损伤层；但是目前的研磨装置的内齿圈和上磨盘、下磨盘都通过一个主电机驱动，由齿轮传动实现不同的转速，中心齿圈由单独的电机控制，这样上磨盘、下磨盘和内齿圈的转速比和旋转的方向是固定的，由于内齿圈决定行星游轮片的公转速度，且内齿圈与上磨盘、下磨盘有固定转速比，这样硅晶片在研磨过程中与上磨盘、下磨盘的相对转速和转向都是固定的，因此对硅晶片上下面的去除速率也是固定的，但在实际生产中经常会遇到单面有缺陷、去除单面扩散层等，需要对硅晶片表面进行差异化研磨，这样现有的研磨装置就无法实现。
【发明内容】
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种硅晶片差异化研磨装置，本发明通过在内齿圈上安装内齿圈电机，使得内齿圈的转速和转向可以调整，以此来实现对硅晶片双面任意比例的差异化研磨的目的。
为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种硅晶片差异化研磨装置，包括传动系统和研磨系统，传动系统由中心齿圈电机、内齿圈电机和共有电机构成，研磨系统由中心齿圈、内齿圈、上磨盘、下磨盘和行星游轮片构成，内齿圈内设有上磨盘和下磨盘，内齿圈、上磨盘和下磨盘为同心结构，上磨盘和下磨盘的中心设有上磨盘驱动轴，上磨盘驱动轴上套有中心齿圈，在下磨盘上面设有若干个行星游轮片，下磨盘的下方设有中心齿圈电机、内齿圈电机和共有电机，共有电机通过齿轮带动上磨盘驱动轴，中心齿圈电机通过齿轮带动中心齿圈，内齿圈电机通过齿轮带动内齿圈。
所述内齿圈电机为交流变频电机，交流变频电机通过改变旋转速度和旋转方向再由齿轮带动内齿圈的转动方向和转动速度，内齿圈带动行星游轮片进行正向或反向公转，在中心齿圈、上磨盘和下磨盘去除速率不变的情况下自由的分配了行星游轮片的转动速率。
所述行星游轮片的转动速率实现了硅晶片双面任意比例的差异化研磨。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明所述的一种硅晶片差异化研磨装置，包括传动系统和研磨系统，通过在内齿圈上安装内齿圈电机，使得内齿圈的转速和转向可以调整，以此来实现对硅晶片双面任意比例的差异化研磨的目的；本发明实用性强，安装和维护均比较方便，操作起来比较方便，有效解决了现有硅晶片研磨装置上内齿圈、中心齿圈、上磨盘和下磨盘转速比固定，无法对硅晶片进行双面差异化研磨的问题，从而实现了对硅晶片表面进行差异化研磨的问题，极大满足了客户的需求。
【附图说明】
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明的传动系统示意图；
图中：1、上磨盘驱动轴；2、硅晶片槽；3、下磨盘；4、内齿圈；5、中心齿圈；6、行星游轮片；7、上磨盘；8、中心齿圈电机；9内齿圈电机；10、共有电机。
【具体实施方式】
通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。
结合附图1~2所述的一种硅晶片差异化研磨装置，包括传动系统和研磨系统，传动系统由中心齿圈电机8、内齿圈电机9和共有电机10构成，研磨系统由中心齿圈5、内齿圈4、上磨盘7、下磨盘3和行星游轮片6构成，内齿圈4内设有上磨盘7和下磨盘3，内齿圈4、上磨盘7和下磨盘3为同心结构，上磨盘7和下磨盘3的中心设有上磨盘驱动轴1，上磨盘驱动轴1上套有中心齿圈5，在下磨盘3上面设有若干个行星游轮片6，下磨盘3的下方设有中心齿圈电机8、内齿圈电机9和共有电机10，共有电机10通过齿轮带动上磨盘驱动轴1，中心齿圈电机8通过齿轮带动中心齿圈5，内齿圈电机9通过齿轮带动内齿圈4；所述内齿圈电机9为交流变频电机，交流变频电机通过改变旋转速度和旋转方向再由齿轮带动内齿圈4的转动方向和转动速度，内齿圈4带动行星游轮片6进行正向或反向公转，在中心齿圈5、上磨盘7和下磨盘3去除速率不变的情况下自由的分配了行星游轮片6的转动速率；所述行星游轮片6的转动速率实现了硅晶片双面任意比例的差异化研磨。
实施本发明所述的一种硅晶片差异化研磨装置，在使用时先将硅晶片放在行星游轮片6上面的硅晶片槽2内，然后将上磨盘7通过上磨盘驱动轴1盖在行星游轮片6上，并通过上磨盘7上的卡槽将上磨盘7进行固定，这样当打开本发明所述的硅晶片差异化研磨装置的电源时，共有电机10带动上磨盘驱动轴1转动，上磨盘驱动轴1使上磨盘7和下磨盘3反向转动，然后在上磨盘7和下磨盘3之间加入高硬度的研磨粉和助磨剂，从而使上磨盘7通过可控压力和下磨盘3形成能对行星游轮片6中的硅晶片进行研磨的压力，中心齿圈电机8带动中心齿圈5转动，再由中心齿圈5可以带动行星游轮片6进行转动，中心齿圈5的转速决定了行星游轮片6的自转速度，而内齿圈电机9带动的内齿圈4的转动决定了行星游轮片6的公转速度，内齿圈电机9可以正向或反向转动，这样就使得内齿圈电机9带动行星游轮片6进行反向或正向转动，再通过调整内齿圈电机9的转动速度，使在去除速率不变的情况下自由的分配了行星游轮片6的转动速率，实现了上磨盘7和下磨盘3对硅晶片的双面差异化研磨。
本发明未详述部分为现有技术。

Claims (2)

1.一种硅晶片差异化研磨装置，包括传动系统和研磨系统，传动系统由中心齿圈电机（8）、内齿圈电机（9）和共有电机（10）构成，研磨系统由中心齿圈（5）、内齿圈（4）、上磨盘（7）、下磨盘（3）和行星游轮片（6）构成，内齿圈（4）内设有上磨盘（7）和下磨盘（3），内齿圈（4）、上磨盘（7）和下磨盘（3）为同心结构，上磨盘（7）和下磨盘（3）的中心设有上磨盘驱动轴（1），上磨盘驱动轴（1）上套有中心齿圈（5），其特征是：在下磨盘（3）上面设有若干个行星游轮片（6），下磨盘（3）的下方设有中心齿圈电机（8）、内齿圈电机（9）和共有电机（10），共有电机（10）通过齿轮带动上磨盘驱动轴（1），中心齿圈电机（8）通过齿轮带动中心齿圈（5），内齿圈电机（9）通过齿轮带动内齿圈（4）。
2.根据权利要求1所述的一种硅晶片差异化研磨装置，其特征是：所述内齿圈电机（9）为交流变频电机，交流变频电机通过改变旋转速度和旋转方向再由齿轮带动内齿圈（4）的转动方向和转动速度，内齿圈（4）带动行星游轮片（6）进行正向或反向公转，在中心齿圈（5）、上磨盘（7）和下磨盘（3）去除速率不变的情况下自由的分配了行星游轮片（6）的转动速率，所述行星游轮片（6）的转动速率实现了硅晶片双面任意比例的差异化研磨。
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