CN105563317A - 一种半导体专用设备用主轴角度自动调整装置 - Google Patents

一种半导体专用设备用主轴角度自动调整装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种半导体专用设备用主轴角度自动调整装置，包括：主轴，与承片台相对设置，在主轴与承片台之间设置有非接触式测量仪；控制机构，与非接触式测量仪连接；传动机构，与控制机构连接；调整机构，调整机构的一端与传动机构连接，调整机构的另一端与主轴固定连接；其中，调整机构在传动机构的驱动动力下调整主轴的位置及角度。本发明通过非接触式测量仪实时监测半导体加工中材料的厚度变化值并反馈至控制机构，以使控制机构向传动机构输出一控制调整机构输出动力的控制信号，以自动调整主轴的位置及角度，解决了主轴角度难以控制调整的问题；此外，本发明结构简单、安装便捷、应用方便且成本低廉，可广泛应用于半导体专用设备中。

Description

一种半导体专用设备用主轴角度自动调整装置
技术领域
本发明涉及半导体加工技术领域，尤其涉及一种半导体专用设备用主轴角度自动调整装置。
背景技术
在半导体专用设备制造过程中，实现磨削主轴角度自动调整是一项关键技术，在现代化的生产设备中，常见的对主轴角度调整方法基本为手动调整，其操作难度大，对于调整空间要求较高，力量要求较大，还存在难于控制的问题。
发明内容
本发明提供了一种半导体专用设备用主轴角度自动调整装置，解决了现有技术中主轴调度难以自动调整的问题。
依据本发明的一个方面，提供了一种半导体专用设备用主轴角度自动调整装置，包括：
主轴，与承片台相对设置，其中，主轴与承片台之间设置有非接触式测量仪；
控制机构，与非接触式测量仪连接，控制机构根据非接触式测量仪传输来的厚度变化信号输出一控制信号；
传动机构，与控制机构连接，传动机构根据控制机构输出的控制信号输出驱动动力；
调整机构，调整机构的一端与传动机构连接，调整机构的另一端与主轴固定连接；其中，调整机构在传动机构的驱动动力下调整主轴的位置及角度。
可选地，该半导体专用设备用主轴角度自动调整装置还包括：一固定底座，固定底座包括中空结构，传动机构穿过中空结构与调整机构连接。
可选地，控制机构为可编程控制器。
可选地，传动机构包括：
步进电机，与可编程控制器连接；
联轴器，联轴器的一端与步进电机连接，联轴器的另一端穿过中空结构与调整机构连接；其中，联轴器在步进电机的作用下在中空结构内做旋转运动。
可选地，固定底座上设置有一铰链，联轴器通过铰链与调整机构连接。
可选地，传动机构还包括：设置于步进电机与联轴器之间的减速器。
可选地，调整机构包括：
两个相对设置的限位底板；
调节块，调节块的一端与两个限位底板中的一个限位底板轴接，调节块的另一端与两个限位底板中的另一个限位底板轴接，调节块可沿自身轴向方向转动；
调整底板，与限位底板间隔设置，且主轴与调整底板相切设置；调整底板上设置有一滑块，联轴器通过铰链与滑块连接；其中，调整底板与限位底板之间的间隔距离可调。
可选地，铰链、滑块以及调节块通过丝杠固定连接。
可选地，调节块的两端分别通过一固定块与限位底板连接。
本发明的实施例的有益效果是：
本发明通过非接触式测量仪实时监测半导体加工过程中材料的厚度变化值并反馈至控制机构，以使控制机构向传动机构输出一控制调整机构输出动力的控制信号，以自动调整主轴的位置及角度，解决了主轴角度难以控制调整的问题；此外，本发明结构简单、安装便捷、应用方便且成本低廉，可广泛应用于半导体专用设备中。
附图说明
图1表示本发明的半导体专用设备用主轴角度自动调整装置结构示意图一；
图2表示本发明的半导体专用设备用主轴角度自动调整装置结构示意图二；
图3表示本发明的主轴与承片台之间的配合关系示意图。
其中图中：1、主轴，2、控制机构，3、传动机构，4、调整机构，5、固定底座，6、承片台；
11、非接触式测量仪；
31、步进电机，32、联轴器，33、减速器；
41、限位底板，42、调节块，43、调整底板，44、固定块；
51、中空结构。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例
如图1至图3所示，本发明的实施例提供了一种半导体专用设备用主轴角度自动调整装置，具体包括：与承片台6相对设置的主轴1，主轴1与承片台6之间设置有非接触式测量仪11；与非接触式测量仪11连接的控制机构2，与控制机构2连接的传动机构3，以及与传动机构3连接的调整机构4。
其中，主轴1主要为半导体加工提供操作平台，其中半导体专用设备的刃具被锁紧在主轴1顶端的刀环上，主轴1以预设转速自转，将放置于承片台6上的半导体晶圆送入刀片下圆刃口中，进行磨削，将晶圆减薄。其中，非接触式测量仪11用于实时监测半导体晶圆的厚度变化，生成厚度变化信号，即半导体晶圆的ttv值。
控制机构2的主要作用是根据非接触式测量仪11传输来的半导体晶圆的厚度变化信号来生成一控制信号，并传输至传动机构3。
传动机构3用于根据控制机构2传输过出来的控制信号来向调整机构4输出驱动动力。
调整机构4的一端与传动机构3连接，调整机构4的另一端与主轴1固定连接，调整机构4在传动机构3的驱动动力下调整主轴1的位置及角度，从而调整半导体晶圆的形状厚度。
通过主轴上的非接触式测量仪实时监测半导体加工过程中的厚度变化并反馈至控制机构，以使控制机构向传动机构输出一控制调整机构输出动力的控制信号，以自动调整主轴的位置及角度，解决了主轴角度难以控制调整的问题；此外，本发明结构简单、安装便捷、应用方便且成本低廉，可广泛应用于半导体专用设备中。
可选地，该半导体专用设备用主轴角度自动调整装置还包括：一固定底座5，其中，该固定底座5固定于半导体专用设备上，并与半导体专用设备不发生相对位移。该固定底座5上设有一中空结构51，传动机构3穿过该中空结构51与调整机构4连接。其中，固定底座5的作用是为传动机构3提供可靠支撑。
可选地，控制机构2具体为具有控制作用的可编程控制器，例如：单片机、PLC等常用编码控制器件，其主要作用是将半导体晶锭的实时厚度变化值转化为控制信号以控制传动机构3。
可选地，传动机构3具体包括：步进电机31和联轴器32。其中，步进电机31的主要作用为提供驱动动力，该步进电机31与可编程控制器连接，在可编程控制器的控制下输出不同的驱动动力；联轴器32的一端与步进电机31连接，联轴器32的另一端穿过中空结构51与调整机构4连接，联轴器32的主要起传动作用，在步进电机31的作用下在中空结构51内做旋转运动，将驱动力传送至调整机构4上。
其中，固定底座5上固定设置有一铰链，联轴器32通过该铰链与调整机构4连接；即，铰链的一端与联轴器32连接，铰链的另一端与调整机构4连接，由于铰链本身可发生开合变化，因此，可通过开合变化将联轴器32的传动力传递至调整机构4上。
进一步地，传动机构3还包括：设置于步进电机31与联轴器32之间的减速器33，便于联轴器32与步进电机31的同步，从而实现主轴角度调整的控制与保持。
具体地，上述调整机构4包括：限位底板41、调节块42和调整底板43。其中，限位底板41的数目为两个，两个限位底板41相对设置，调节块42的一端与两个限位底板41中的一个限位底板41轴接，调节块42的另一端与两个限位底板41中的另一个限位底板41轴接，调节块42可沿自身轴向方向转动。调整底板43与限位底板41间隔设置，且调整底板43与限位底板41之间的间隔距离可调，即调整底板43与限位底板41之间有间隙，且在受到外力的作用下改变与限位底板41之间的间隔距离；主轴1与该调整底板43相切固定，即调整底板43的位置发生改变，主轴1的角度发生偏转。具体地，调整底板43上设置有一滑块，联轴器32通过铰链与该滑块连接，以实现联轴器32与调整底板43连接与动力传动，在联轴器32的传动力作用下改变调整底板43与限位底板41之间的间隔距离，从而改变主轴1的角度，实现主轴1角度的自动调整。
进一步地，上述固定底座5上设置的铰链、调整底板43上设置的滑块以及调节块42通过一丝杠实现固定连接。
进一步地，调节块42的两端分别通过一固定块44固定在限位底板41上。
其中，当主轴1上的非接触式测量仪11监测到正在加工处理的半导体晶锭的厚度发生改变后，将该位置信号发送至控制机构2，控制机构2的可编程控制器将根据厚度变化信号生成一控制信号输出至传动机构3的步进电机31上，步进电机31根据该控制信号输出驱动动力，并将该驱动动力通过减速器33传送至联轴器32上，联轴器32在受到该驱动动力后在固定底座5的中空结构51内做直线运动，并通过固定底座5上的铰链将该驱动动力传送至调整底板43上，以改变调整底板与限位底板41之间的间隔距离，从而实现主轴1角度的偏转调整，以矫正半导体晶圆的形状厚度，保证半导体的加工质量。
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种半导体专用设备用主轴角度自动调整装置，其特征在于，包括：
主轴(1)，所述主轴(1)与承片台(6)相对设置，其中，所述主轴(1)与所述承片台(6)之间设置有非接触式测量仪(11)；
控制机构(2)，与所述非接触式测量仪(11)连接，所述控制机构(2)根据所述非接触式测量仪(11)传输来的厚度变化信号输出一控制信号；
传动机构(3)，与所述控制机构(2)连接，所述传动机构(3)根据所述控制机构(2)输出的控制信号输出驱动动力；
调整机构(4)，所述调整机构(4)的一端与所述传动机构(3)连接，所述调整机构(4)的另一端与所述主轴(1)固定连接；其中，所述调整机构(4)在所述传动机构(3)的驱动动力下调整所述主轴(1)的位置及角度。
2.根据权利要求1所述的半导体专用设备用主轴角度自动调整装置，其特征在于，还包括：一固定底座(5)，所述固定底座(5)包括中空结构(51)，所述传动机构(3)穿过所述中空结构(51)与所述调整机构(4)连接。
3.根据权利要求2所述的半导体专用设备用主轴角度自动调整装置，其特征在于，所述控制机构(2)为可编程控制器。
4.根据权利要求3所述的半导体专用设备用主轴角度自动调整装置，其特征在于，所述传动机构(3)包括：
步进电机(31)，与所述可编程控制器连接；
联轴器(32)，所述联轴器(32)的一端与所述步进电机(31)连接，所述联轴器(32)的另一端穿过所述中空结构(51)与所述调整机构(4)连接；其中，所述联轴器(32)在所述步进电机(31)的作用下在所述中空结构(51)内做旋转运动。
5.根据权利要求4所述的半导体专用设备用主轴角度自动调整装置，其特征在于，所述固定底座(5)上设置有一铰链，所述联轴器(32)通过所述铰链与所述调整机构(4)连接。
6.根据权利要求5所述的半导体专用设备用主轴角度自动调整装置，其特征在于，所述传动机构(3)还包括：设置于所述步进电机(31)与所述联轴器(32)之间的减速器(33)。
7.根据权利要求5所述的半导体专用设备用主轴角度自动调整装置，其特征在于，所述调整机构(4)包括：
两个相对设置的限位底板(41)；
调节块(42)，所述调节块(42)的一端与两个限位底板(41)中的一个限位底板(41)轴接，所述调节块(42)的另一端与所述两个限位底板(41)中的另一个限位底板(41)轴接，所述调节块(42)可沿自身轴向方向转动；
调整底板(43)，与所述限位底板(41)间隔设置，且所述主轴(1)与所述调整底板(43)相切设置；所述调整底板(43)上设置有一滑块，所述联轴器(32)通过所述铰链与所述滑块连接；其中，所述调整底板(43)与所述限位底板(41)之间的间隔距离可调。
8.根据权利要求7所述的半导体专用设备用主轴角度自动调整装置，其特征在于，所述铰链、所述滑块以及所述调节块(42)通过丝杠固定连接。
9.根据权利要求7所述的半导体专用设备用主轴角度自动调整装置，其特征在于，所述调节块(42)的两端分别通过一固定块(44)与所述限位底板(41)连接。
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