CN110625519A - 一种高精度晶圆研磨机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高精度晶圆研磨机，其结构包括机座、机箱、升降轨道、电机、支撑盘、抛光座、护罩、喷嘴、抛光盘、固定底盘、研磨杆，机座上固定有机箱，在机座的底端设有六个支撑脚，机箱的有侧面机械连接有升降轨道，升降轨道通过电驱动，且滑动连接有支撑盘，支撑盘上采用轴承连接的方式固定有电机，电机与抛光座采用电性连接，抛光座组成有抛光盘与固定底盘、研磨杆，且均设置在护罩内，抛光盘与研磨杆之间放置有晶圆，抛光盘与固定底盘为一体化结构，本发明刮片、连轴与高速转盘相配合，刮片在高速转盘的带动下，对产生在喷口处的膏状物质进行分离，以防止不工作时残留的膏状物质清洗不当堵塞喷口影响出液。

Description

一种高精度晶圆研磨机
技术领域
本发明涉及晶圆蚀刻技术领域，特别的，是一种高精度晶圆研磨机。
背景技术
晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆，晶圆的集成电路制造，为了降低器件热阻、提高工作散热及冷却能力、便于封装，在硅晶圆正面制作完集成电路后，需要进行背面减薄，晶圆的背面研磨工艺，是在晶圆的正面贴一层膜保护已经制作好的集成电路，然后通过研磨机来进行减薄，在研磨中为了使整个晶圆表面平坦化，通常都会加CMP研磨液，为防止研磨液添加中飞溅，用于添加的喷嘴高度普遍较低，但由于喷嘴安装高度低，研磨产生的研磨屑很容易附在喷嘴表面及喷口，而研磨液浸湿的喷嘴表面易形成一种膏状物质附着在喷嘴上，在不工作时很容易堵塞喷嘴口造成出液困难。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种高精度晶圆研磨机。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种高精度晶圆研磨机，其结构包括机座、机箱、升降轨道、电机、支撑盘、抛光座、护罩、喷嘴、抛光盘、固定底盘、研磨杆，所述机座上固定有机箱，在机座的底端设有六个支撑脚，所述机箱的有侧面机械连接有升降轨道，所述升降轨道通过电驱动，且滑动连接有支撑盘，所述支撑盘上采用轴承连接的方式固定有电机，所述电机与抛光座采用电性连接，所述抛光座组成有抛光盘与固定底盘、研磨杆，且均设置在护罩内，所述抛光盘与研磨杆之间放置有晶圆，所述抛光盘与固定底盘为一体化结构，所述喷嘴设于抛光盘的左侧上方，两间距保持在10-20cm，所述喷嘴中设有刮片组件、扩充腔、高速转盘、保护边圈、喷口，所述刮片组件设有三个，且呈圆周均匀分布在扩充腔外边沿，所述刮片组件固定在高速转盘内表壁，所述高速转盘与刮片组件均置于保护边圈的内部。
本发明的有益效果：本发明刮片、连轴与高速转盘相配合，刮片在高速转盘的带动下，对产生在喷口处的膏状物质进行分离，以防止不工作时残留的膏状物质清洗不当堵塞喷口影响出液；
扩充腔、保护边圈、高速转盘同轴心，在研磨液经过扩充腔最后从喷口排出，扩充腔随着通过的研磨液不断增加不断变大，以致于扩充腔与保护边圈内边沿贴合，具有形变的扩充腔可降低喷口堵塞面积；
刮片配合在扩充腔的边沿，而刮片、连轴铰接连接于高速转盘内表面，在喷嘴工作时扩充腔腔口变大，扩充腔挤压刮片至保护边圈内部，以保证刮片不受污染，同时，在刮片接触与扩充腔的尖端设有防护套，防止刺破扩充腔。
作为本发明的进一步改进，所述喷口为漏斗形结构，所述高速转盘通过置于其内部的小型电机驱动。
作为本发明的进一步改进，所述扩充腔、高速转盘、保护边圈同轴安装。
作为本发明的进一步改进，所述刮片组件由连轴、中心轴承、刮片组成，所述连轴通过中心轴承固定有刮片。
作为本发明的进一步改进，所述刮片相对于中心轴承的一端接触于扩充腔。
作为本发明的进一步改进，所述连轴与高速转盘的内圆周边沿采用铰接方式连接。
作为本发明的进一步改进，所述扩充腔与喷口正对相通。
作为本发明的进一步改进，所述扩充腔采用橡胶材质制成，具有形变功能。
附图说明
图1为本发明一种高精度晶圆研磨机的结构示意图。
图2为本发明抛光座的结构示意图。
图3为本发明喷嘴的结构示意图。
图4为本发明喷嘴的俯视结构示意图。
图中：机座为1、机箱为2、升降轨道为3、电机为4、支撑盘为5、抛光座为6、护罩为7、喷嘴为8、抛光盘为9、固定底盘为10、研磨杆为11、刮片组件为8a、扩充腔为8b、高速转盘为8c、保护边圈为8d、喷口为8e、连轴为a1、中心轴承为a2、刮片为a3。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，图1～图4示意性的显示了本发明实施方式的晶圆研磨机的结构，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例
如图1-图4所示，本发明提供一种高精度晶圆研磨机，其结构包括机座1、机箱2、升降轨道3、电机4、支撑盘5、抛光座6、护罩7、喷嘴8、抛光盘9、固定底盘10、研磨杆11，所述机座1上固定有机箱2，在机座1的底端设有六个支撑脚，所述机箱2的有侧面机械连接有升降轨道3，所述升降轨道3通过电驱动，且滑动连接有支撑盘5，所述支撑盘5上采用轴承连接的方式固定有电机4，所述电机4与抛光座6采用电性连接，所述抛光座6组成有抛光盘9与固定底盘10、研磨杆11，且均设置在护罩7内，所述抛光盘9与研磨杆11之间放置有晶圆12，所述抛光盘9与固定底盘10为一体化结构，所述喷嘴8设于抛光盘9的左侧上方，两间距保持在10-20cm，所述喷嘴8中设有刮片组件8a、扩充腔8b、高速转盘8c、保护边圈8d、喷口8e，所述刮片组件8a设有三个，且呈圆周均匀分布在扩充腔8b外边沿，所述刮片组件8a固定在高速转盘8c内表壁，所述高速转盘8c与刮片组件8a均置于保护边圈8d的内部
所述喷口8e为漏斗形结构，所述高速转盘8c通过置于其内部的小型电机驱动。
所述扩充腔8b、高速转盘8c、保护边圈8d同轴安装。
所述刮片组件8a由连轴a1、中心轴承a2、刮片a3组成，所述连轴a1通过中心轴承a2固定有刮片a3。
所述刮片a3相对于中心轴承a2的一端接触于扩充腔8b。
所述连轴a1与高速转盘8c的内圆周边沿采用铰接方式连接。
所述扩充腔8b与喷口8e正对相通。
所述扩充腔8b采用橡胶材质制成，具有形变功能。
下面对上述技术方案中的晶圆研磨机的工作原理作如下说明：
在晶圆研磨前，先将晶圆正面的IC用特殊的UV膜贴上，确保在研磨晶圆背面时，保护正面的IC不会受到损坏；
研磨时，为保证研磨晶圆表面的平坦，在研磨杆11工作时需要随着添加研磨液同步进行，研磨液从喷嘴8输出的过程中，研磨液填充的扩充腔8b，导致扩充腔8b变大，从而抵触边沿的刮片a3，因刮片a3所固定的连轴a1与高速转盘8c为铰接连接，在刮片a3受到挤压时，连轴a1与高速转盘8c出现角度变化，直到刮片a3接触到高速转盘8c内表面停止(也就是刮片a3置于保护边圈8d内)，这样可防止喷口8e中的杂质污染刮片a3，影响刮片a3分离效率；
研磨完成后，停止添加研磨液，此时扩充腔8b还原最初状态，此时，刮片a3裸露在保护边圈8d外，启动高速转盘8c，刮片a3高速转动，将跑入喷口8e内的膏状物质进行分离呈细小物质，而后利用刮片a3产生的气体带出喷口8e外，同时高转速产生的气体可用于干燥喷口8e，避免杂物粘附。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“侧向”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

Claims (3)

1.一种高精度晶圆研磨机，其结构包括机座(1)、机箱(2)、升降轨道(3)、电机(4)、支撑盘(5)、抛光座(6)、护罩(7)、喷嘴(8)、抛光盘(9)、固定底盘(10)、研磨杆(11)，其特征在于：
所述机座(1)上固定有机箱(2)，在机座(1)的底端设有六个支撑脚，所述机箱(2)的有侧面机械连接有升降轨道(3)，所述升降轨道(3)通过电驱动，且滑动连接有支撑盘(5)，所述支撑盘(5)上采用轴承连接的方式固定有电机(4)，所述电机(4)与抛光座(6)采用电性连接，所述抛光座(6)组成有抛光盘(9)与固定底盘(10)、研磨杆(11)，且均设置在护罩(7)内，所述抛光盘(9)与研磨杆(11)之间放置有晶圆(12)，所述抛光盘(9)与固定底盘(10)为一体化结构所述喷嘴(8)设于抛光盘(9)的左侧上方，两间距保持在10-20cm。
2.根据权利要求1所述的一种高精度晶圆研磨机，其特征在于：所述喷嘴(8)中设有刮片组件(8a)、扩充腔(8b)、高速转盘(8c)、保护边圈(8d)、喷口(8e)，所述刮片组件(8a)设有三个，且呈圆周均匀分布在扩充腔(8b)外边沿，所述刮片组件(8a)固定在高速转盘(8c)内表壁，所述高速转盘(8c)与刮片组件(8a)均置于保护边圈(8d)的内部，所述喷口(8e)为漏斗形结构，所述高速转盘(8c)通过置于其内部的小型电机驱动。
3.根据权利要求2所述的一种高精度晶圆研磨机，其特征在于：所述扩充腔(8b)、高速转盘(8c)、保护边圈(8d)同轴安装，所述刮片组件(8a)由连轴(a1)、中心轴承(a2)、刮片(a3)组成，所述连轴(a1)通过中心轴承(a2)固定有刮片(a3)。
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