CN111331504A - 晶圆片全自动研磨清洗一体机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及晶圆加工生产设备的技术领域，具体为一种晶圆片全自动研磨清洗一体机，其包括机体，所述机体上设置有晶圆片研磨放置盘，所述机体上设置有研磨机构，所述机体的一侧设置有工作台，所述工作台上设置有第一晶圆片放置料盘和第二晶圆片放置料盘，所述工作台上设置有送料机构，所述送料机构设置在第一晶圆片放置料盘的一侧，所述送料机构包括设置在工作台上的机械臂以及与机械臂连接的取料组件。本发明在对晶圆片进行研磨的时候，机械臂能够带动取料组件移动，使取料组件带动晶圆片实现自动上下料，在对晶圆片进行打磨的时候不需要对晶圆片进行重复的上下料，能够提高晶圆片打磨过程中的工作效率。

Description

晶圆片全自动研磨清洗一体机
技术领域
本发明涉及晶圆加工生产设备的技术领域，尤其是涉及一种晶圆片全自动研磨清洗一体机。
背景技术
硅半导体集成电路的应用越来越广泛，其中，硅半导体集成电路都需要使用到晶圆，而应用在硅半导体集成电路的晶圆前期是进行过加工的。硅半导体集成电路芯片能够在加工的时候需要先将晶圆片打磨成需要的厚度，再对晶圆片进行切割。
现有技术中，公告号为CN203426825U的发明专利，具体公开了一种芯片打磨机，芯片打磨机包括固定支架、底座和设置于固定支架并与底座呈垂直设置的打磨装置，打磨装置能沿固定支架做上下往复运动，底座设置有可移动的电路板定位夹具。
上述技术方案虽然能够实现对晶圆片的自动打磨，但是在对每片晶圆片进行打磨的时候，需要对每片晶圆片进行重复的固定和夹持，因此在打磨的过程中操作较为繁琐，打磨过程中的工作效率较低。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种晶圆片全自动研磨清洗一体机，该研磨机能够实现晶圆片的自动上下料，在对晶圆片进行打磨的时候不需要对晶圆片进行重复的上下料，能够提高晶圆片打磨过程中的工作效率。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种晶圆片全自动研磨清洗一体机，包括机体，所述机体上设置有晶圆片研磨放置盘，所述机体上设置有研磨机构，所述机体的一侧设置有工作台，所述工作台上设置有第一晶圆片放置料盘和第二晶圆片放置料盘，所述工作台上设置有送料机构，所述送料机构设置在第一晶圆片放置料盘的一侧，所述送料机构包括设置在工作台上的机械臂以及与机械臂连接的取料组件，所述取料组件包括与机械臂端部固定连接的移动架、与移动架连接的多个第一真空吸附管、与移动架固定连接的第一气缸、与第一气缸活塞杆固定连接的移动板以及与移动板固定连接的第二真空吸附管。
通过采用上述技术方案，在对晶圆片进行研磨的时候，将晶圆片放置在第一晶圆片放置料盘内，驱动机械臂，使机械臂带动移动架移动，使移动架移动的第一晶圆片放置料盘的上方，启动第一气缸，第一气缸带动第二真空吸附管向第一晶圆片放置料盘移动，当第一真空吸附管与第二真空吸附管与晶圆片相贴合的时候，利用真空对晶圆片进行吸附，在第一真空吸附管与第二真空吸附管对晶圆片进行吸附的时候，启动机械臂，使机械臂带动晶圆片移动到晶圆片研磨放置盘上方，再利用研磨机构对晶圆片进行打磨，能够实现晶圆片的自动上料和下料，在对晶圆片进行打磨的时候不需要对晶圆片进行重复的上下料，能够提高晶圆片打磨过程中的工作效率。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述机体内设置有晶圆片检测机构，所述晶圆片检测机构设置在晶圆片研磨放置盘的一侧，所述晶圆片检测机构包括与机架转动连接的连接块、与连接块固定连接的延伸臂以及与延伸臂远离连接块一端连接的距离传感器。
通过采用上述技术方案，在研磨之后可以驱动连接块转动，在连接块转动的时候能够带动延伸臂转动，延伸臂转动的时候能够带动距离传感器移动，在距离传感器移动的时候能够感应到晶圆片与晶圆片研磨放置盘之间的高度差，从而能够对打磨之后的晶圆片进行检测，保证晶圆片打磨之后的精准度。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述机体内设置有喷头，所述机体上设置有防护罩，所述防护罩包括与机体铰接的第一罩体和第二罩体，所述第一罩体与第二罩体上均铰接有移动块，所述工作台上铰接有两个第二气缸，两个所述第二气缸的活塞杆分别与两个移动块相铰接。
通过采用上述技术方案，在研磨机构对晶圆片进行打磨的时候，启动喷头，喷头能够向晶圆片喷水，对晶圆片的打磨效果更好，在进行打磨的时候，可以启动第二气缸，使第二气缸联动两个防护罩，使防护罩在打磨的时候处于关闭的状态，从而能够将打磨中的晶圆片防护起来，保证工作人员的安全。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述工作台上设置有废料储存机构，所述废料储存机构包括与工作台固定连接的废料收集槽以及设置在废料收集槽一侧的导引斜板，所述导引斜板包括第一倾斜板和第二倾斜板，所述第一倾斜板的一端与机体侧壁相抵，所述第二倾斜板与第一倾斜板相连并延伸至废料收集槽内。
通过采用上述技术方案，在晶圆片打磨完成之后，机械臂带动晶圆片移动倾斜，从而能够将晶圆片上残留的废液倒置到导引斜板上，废料会在第一倾斜板和第二倾斜板的导引作用下进入到废料收集槽内，从而能够对晶圆片上残留的废料进行收集，方便工作人员的清洗工作。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述工作台上设置有晶圆片清洗机构，所述晶圆片清洗机构包括设置在工作台上的清洗料槽、设置在清洗料槽内的清洗盘以及设置在清洗盘一侧的清洗喷头，所述清洗盘与清洗料槽转动连接，所述清洗料槽内转动连接有清洗摆臂，所述清洗喷头与清洗摆臂相连接。
通过采用上述技术方案，在对晶圆片进行打磨之后，机械臂可以带动晶圆片进入到清洗盘上端，清洗喷头能够对晶圆片进行清洗，从而能够保证晶圆片在出料的时候更加的洁净。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述清洗料槽上设置有波纹盖板。
通过采用上述技术方案，在晶圆片进行清洗的时候，波纹盖板处于关闭状态，能够防止清洗水迸溅至工作台上，保证工作台的洁净。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述波纹盖板与清洗料槽滑移连接，所述波纹盖板的一端固定连接有连接角板，所述连接角板的下端与清洗料槽相抵接，所述工作台上设置有第一电动导轨，所述第一电动导轨上连接有滑移块，所述滑移块上固定连接有连接板，所述连接板与连接角板的一端固定连接；
所述连接角板远离连接板的一端固定连接有连接支板，所述连接支板的下端固定连接有导向块，所述工作台上设置有导向轨，所述导向块与导向轨滑动卡接配合。
通过采用上述技术方案，在需要对清洗料槽进行防护的时候，启动第一电动导轨，使滑移块在第一电动导轨上进行滑移，在滑移的时候能够带动连接板以及连接角板移动，从而能够实现波纹盖板的滑移，可以进行自动开启和关闭，提高研磨清洗过程的自动化。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述移动架上固定连接有对准相机。
通过采用上述技术方案，在机械臂带动晶圆片进行移动的时候，启动对准相机，使对准相机监测晶圆片移动的位置，保证晶圆片与晶圆片研磨放置盘的对准，保证晶圆片打磨的精准性。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.在对晶圆片进行研磨的时候，机械臂能够带动晶圆片实现自动上下料，在对晶圆片进行打磨的时候不需要对晶圆片进行重复的上下料，能够提高晶圆片打磨过程中的工作效率；
2.对晶圆片进行打磨之后，可以对晶圆片进行清洗，能够保证晶圆片在出料的时候更加的洁净；
3.晶圆片检测机构以及对准相机的设置均能够保证晶圆片在打磨过程中的精准度，从而能够保证晶圆片的打磨质量。
附图说明
图1是晶圆片全自动研磨清洗一体机的整体结构示意图；
图2是送料机构的具体结构示意图；
图3是晶圆片检测机构以及喷头的具体位置结构示意图；
图4是防护罩与废料储存机构的具体结构示意图；
图5是晶圆片清洗机构的结构示意图；
图6是波纹盖板与清洗料槽的连接结构示意图。
图中，1、机体；2、工作台；3、第一晶圆片放置料盘；4、第二晶圆片放置料盘；5、晶圆片研磨放置盘；6、研磨机构；7、送料机构；71、机械臂；72、取料组件；721、移动架；722、第一真空吸附管；723、第一气缸；724、移动板；725、第二真空吸附管；8、晶圆片清洗机构；81、清洗料槽；82、清洗盘；83、清洗喷头；84、清洗摆臂；9、对准相机；10、喷头；11、晶圆片检测机构；111、连接块；112、延伸臂；113、距离传感器；12、第一罩体；13、第二罩体；14、移动块；15、第二气缸；16、废料储存机构；161、废料收集槽；162、导引斜板；1621、第一倾斜板；1622、第二倾斜板；17、波纹盖板；18、连接角板；19、第一电动导轨；20、滑移块；21、连接板；22、连接支板；23、导向块；24、导向轨。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1，为本发明公开的一种晶圆片全自动研磨清洗一体机，包括机体1，机体1的一侧设置有工作台2，工作台2上设置有第一晶圆片放置料盘3和第二晶圆片放置料盘4，未打磨的晶圆片放置在第一晶圆片放置料盘3内，打磨之后的晶圆片放置在第二晶圆片放置料盘4内，机体1上设置有晶圆片研磨放置盘5，机体1上设置有研磨机构6，在对晶圆片进行打磨的时候，晶圆片放置在晶圆片研磨放置盘5上端，研磨机构6能够对晶圆片进行研磨，晶圆片研磨放置盘5上可以设置有多个真空吸附孔，在研磨的时候，利用真空对晶圆片进行吸附，从而能够保证晶圆片打磨的质量。
参照图1，工作台2上设置有送料机构7，送料机构7设置在第一晶圆片放置料盘3的一侧，工作台2上还设置有晶圆片清洗机构8，晶圆片清洗机构8设置在送料机构7的一侧，送料机构7能够带动晶圆片移动，使晶圆片移动至晶圆片研磨放置盘5上端，利用研磨机构6对晶圆片进行打磨，在晶圆片打磨完成之后，送料机构7能够带动晶圆片移动至晶圆片清洗机构8中，可以实现对晶圆片的清洗。
参照图2，送料机构7包括设置在工作台2上的机械臂71以及与机械臂71连接的取料组件72，取料组件72包括与机械臂71端部固定连接的移动架721、与移动架721连接的多个第一真空吸附管722、与移动架721固定连接的第一气缸723、与第一气缸723活塞杆固定连接的移动板724以及与移动板724固定连接的第二真空吸附管725，第一真空吸附管722与第二真空吸附管725的下端均连接有弹性吸附盘。
在对晶圆片进行研磨的时候，将晶圆片放置在第一晶圆片放置料盘3内，驱动机械臂71，使机械臂71带动移动架721移动，使移动架721移动的第一晶圆片放置料盘3的上方，启动第一气缸723，第一气缸723带动第二真空吸附管725向第一晶圆片放置料盘3移动，当第一真空吸附管722与第二真空吸附管725下端的弹性吸附盘与晶圆片相贴合的时候，利用真空对晶圆片进行吸附，在第一真空吸附管722与第二真空吸附管725对晶圆片进行吸附的时候，启动机械臂71，使机械臂71带动晶圆片移动到晶圆片研磨放置盘5上方，实现晶圆片的自动上料。
参照图2，移动架721上固定连接有对准相机9，在机械臂71带动晶圆片移动的时候，对准相机9能够对晶圆片移动的位置进行监测，从而能够使晶圆片移动的更加精准，防止出现误差。
参照图3，机体1内设置有喷头10，喷头10可以向研磨中的晶圆片喷射离子水，能够使晶圆片研磨效果更好。
参照图3，机体1内设置有晶圆片检测机构11，晶圆片检测机构11设置在晶圆片研磨放置盘5的一侧，晶圆片检测机构11包括与机架转动连接的连接块111、与连接块111固定连接的延伸臂112以及与延伸臂112远离连接块111一端连接的距离传感器113，距离传感器113可以设置两个，连接块111可以通过电机进行驱动，在研磨之后，转动连接块111，使连接块111带动延伸臂112进行转动，在连接块111转动的过程中能够带动延伸臂112进行转动，从而延伸臂112带动距离传感器113进行转动，在距离传感器113移动的时候能够感应到晶圆片与晶圆片研磨放置盘5之间的高度差，从而能够对晶圆片的厚度进行检测，保证晶圆片打磨之后的质量。
参照图4，机体1上设置有防护罩，防护罩包括与机体1铰接的第一罩体12和第二罩体13，第一罩体12与第二罩体13上均铰接有移动块14，工作台2上铰接有两个第二气缸15，两个第二气缸15的活塞杆分别与两个移动块14相铰接，在晶圆片进行打磨的时候，启动第二气缸15，使第二气缸15联动移动块14移动，使第一罩体12和第二罩体13呈关闭状态，从而能够对研磨中的晶圆片起到防护作用，同时能够对工作人员起到防护作用。
工作台2上设置有废料储存机构16，废料储存机构16包括与工作台2固定连接的废料收集槽161以及设置在废料收集槽161一侧的导引斜板162，导引斜板162包括第一倾斜板1621和第二倾斜板1622，第一倾斜板1621的一端与机体1侧壁相抵，第二倾斜板1622与第一倾斜板1621相连并延伸至废料收集槽161内，在对晶圆片打磨完成之后，机械臂71带动晶圆片移动，在移动的过程中使晶圆片进行倾斜，在晶圆片进行倾斜的时候，晶圆片上残留的废料能够掉落至导引斜板162上，导引斜板162能够将废料导引至废料收集槽161内，从而能够对废料进行收集，方便工作人员的清理工作。
参照图5，晶圆片清洗机构8包括设置在工作台2上的清洗料槽81、设置在清洗料槽81内的清洗盘82以及设置在清洗盘82一侧的清洗喷头83，清洗盘82与清洗料槽81转动连接，清洗料槽81内转动连接有清洗摆臂84，清洗盘82和清洗摆臂84均可以通过电机进行驱动，清洗喷头83与清洗摆臂84相连接，在对晶圆片进行打磨之后，机械臂71可以带动晶圆片进入到清洗盘82上端，清洗喷头83能够对晶圆片进行清洗，从而能够保证晶圆片在出料的时候更加的洁净。
参照图6，清洗料槽81上设置有波纹盖板17，波纹盖板17与清洗料槽81滑移连接，波纹盖板17的一端固定连接有连接角板18，连接角板18的下端与清洗料槽81相抵接，工作台2上设置有第一电动导轨19，第一电动导轨19上连接有滑移块20，滑移块20上固定连接有连接板21，连接板21与连接角板18的一端固定连接，在需要对清洗料槽81进行防护的时候，启动第一电动导轨19，使滑移块20在第一电动导轨19上进行滑移，在滑移的时候能够带动连接板21以及连接角板18移动，从而能够实现波纹盖板17的滑移，可以进行自动开启和关闭，可以对清洗中的晶圆片起到防护作用。
连接角板18远离连接板21的一端固定连接有连接支板22，连接支板22的下端固定连接有导向块23，工作台2上设置有导向轨24，导向块23与导向轨24滑动卡接配合，在波纹盖板17移动的时候，波纹盖板17能够带动导向块23移动，从而波纹盖板17的移动更加的平稳。
本实施例的实施原理为：在对晶圆片进行研磨的时候，将晶圆片放置在第一晶圆片放置料盘3内，驱动机械臂71，使机械臂71带动移动架721移动，使移动架721移动的第一晶圆片放置料盘3的上方，启动第一气缸723，第一气缸723带动第二真空吸附管725向第一晶圆片放置料盘3移动，当第一真空吸附管722与第二真空吸附管725与晶圆片相贴合的时候，利用真空对晶圆片进行吸附，在第一真空吸附管722与第二真空吸附管725对晶圆片进行吸附的时候，启动机械臂71，使机械臂71带动晶圆片移动到晶圆片研磨放置盘5上方，实现晶圆片的自动上料。
在晶圆片上料之后，启动第二气缸15，使第二气缸15带动第一罩体12和第二罩体13移动，使第一罩体12和第二罩体13对研磨中的晶圆片起到防护作用。在晶圆片打磨完成之后，利用晶圆片检测机构11对晶圆片的厚度进行检测，晶圆片厚度符合标准之后，打开第一罩体12和第二罩体13，启动机械臂71，使机械臂71带动晶圆片与晶圆片研磨放置盘5相脱离，并且在移动晶圆片的时候，使晶圆片保持倾斜的状态，能够使晶圆片上残留的废料进入到废料储存机构16中。
晶圆片移动至晶圆片清洗机构8内，清洗盘82以及清洗喷头1083能够对晶圆片进行清洗，清洗之后的晶圆片利用机械臂71退回至第二晶圆片放置料盘4中。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种晶圆片全自动研磨清洗一体机，包括机体(1)，所述机体(1)上设置有晶圆片研磨放置盘(5)，所述机体(1)上设置有研磨机构(6)，所述机体(1)的一侧设置有工作台(2)，其特征在于：所述工作台(2)上设置有第一晶圆片放置料盘(3)和第二晶圆片放置料盘(4)，所述工作台(2)上设置有送料机构(7)，所述送料机构(7)设置在第一晶圆片放置料盘(3)的一侧，所述送料机构(7)包括设置在工作台(2)上的机械臂(71)以及与机械臂(71)连接的取料组件(72)，所述取料组件(72)包括与机械臂(71)端部固定连接的移动架(721)、与移动架(721)连接的多个第一真空吸附管(722)、与移动架(721)固定连接的第一气缸(723)、与第一气缸(723)活塞杆固定连接的移动板(724)以及与移动板(724)固定连接的第二真空吸附管(725)。
2.根据权利要求1所述的晶圆片全自动研磨清洗一体机，其特征在于：所述机体(1)内设置有晶圆片检测机构(11)，所述晶圆片检测机构(11)设置在晶圆片研磨放置盘(5)的一侧，所述晶圆片检测机构(11)包括与机架转动连接的连接块(111)、与连接块(111)固定连接的延伸臂(112)以及与延伸臂(112)远离连接块(111)一端连接的距离传感器(113)。
3.根据权利要求1所述的晶圆片全自动研磨清洗一体机，其特征在于：所述机体(1)内设置有喷头(10)，所述机体(1)上设置有防护罩，所述防护罩包括与机体(1)铰接的第一罩体(12)和第二罩体(13)，所述第一罩体(12)与第二罩体(13)上均铰接有移动块(14)，所述工作台(2)上铰接有两个第二气缸(15)，两个所述第二气缸(15)的活塞杆分别与两个移动块(14)相铰接。
4.根据权利要求3所述的晶圆片全自动研磨清洗一体机，其特征在于：所述工作台(2)上设置有废料储存机构(16)，所述废料储存机构(16)包括与工作台(2)固定连接的废料收集槽(161)以及设置在废料收集槽(161)一侧的导引斜板(162)，所述导引斜板(162)包括第一倾斜板(1621)和第二倾斜板(1622)，所述第一倾斜板(1621)的一端与机体(1)侧壁相抵，所述第二倾斜板(1622)与第一倾斜板(1621)相连并延伸至废料收集槽(161)内。
5.根据权利要求1所述的晶圆片全自动研磨清洗一体机，其特征在于：所述工作台(2)上设置有晶圆片清洗机构(8)，所述晶圆片清洗机构(8)包括设置在工作台(2)上的清洗料槽(81)、设置在清洗料槽(81)内的清洗盘(82)以及设置在清洗盘(82)一侧的清洗喷头(83)，所述清洗盘(82)与清洗料槽(81)转动连接，所述清洗料槽(81)内转动连接有清洗摆臂(84)，所述清洗喷头(83)与清洗摆臂(84)相连接。
6.根据权利要求5所述的晶圆片全自动研磨清洗一体机，其特征在于：所述清洗料槽(81)上设置有波纹盖板(17)。
7.根据权利要求6所述的晶圆片全自动研磨清洗一体机，其特征在于：所述波纹盖板(17)与清洗料槽(81)滑移连接，所述波纹盖板(17)的一端固定连接有连接角板(18)，所述连接角板(18)的下端与清洗料槽(81)相抵接，所述工作台(2)上设置有第一电动导轨(19)，所述第一电动导轨(19)上连接有滑移块(20)，所述滑移块(20)上固定连接有连接板(21)，所述连接板(21)与连接角板(18)的一端固定连接；
所述连接角板(18)远离连接板(21)的一端固定连接有连接支板(22)，所述连接支板(22)的下端固定连接有导向块(23)，所述工作台(2)上设置有导向轨(24)，所述导向块(23)与导向轨(24)滑动卡接配合。
8.根据权利要求1所述的晶圆片全自动研磨清洗一体机，其特征在于：所述移动架(721)上固定连接有对准相机(9)。
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