CN112589657B - 一种半导体晶圆抛光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种半导体晶圆抛光装置，包括抛光箱体，所述抛光箱体内设有开口向右的抛光内腔，所述抛光内腔内设有毛边打磨装置，所述毛边打磨装置包括位于所述抛光箱体内关于所述抛光内腔前后对称的打磨传动腔，本发明设计的一种半导体晶圆抛光装置应用于半导体晶圆上下表面及边缘抛光，先将晶圆边缘夹紧，对其上下表面进行抛光，将打磨下的废屑进行刮除回收，防止废屑卡在晶圆表面，破坏半导体晶圆光滑度，上下表面打磨抛光完成后，半导体晶圆边缘可能会产生毛刺，将半导体晶圆上下夹紧，对其边缘进行除毛边抛光处理。

Description

一种半导体晶圆抛光装置
技术领域
本发明涉及半导体领域，具体为一种半导体晶圆抛光装置。
背景技术
半导体是指在常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，半导体是指一种导电性可控，范围从绝缘体到导体之间的材料。
晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅，高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅，硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆，本发明阐述的装置，能够解决上述问题。
发明内容
技术问题：
设计一种半导体晶圆抛光装置，快捷且高效地加工出合格率高的晶圆。
为解决上述问题，本例的一种半导体晶圆抛光装置，包括抛光箱体，所述抛光箱体内设有开口向右的抛光内腔，所述抛光内腔内设有毛边打磨装置，所述毛边打磨装置包括位于所述抛光箱体内关于所述抛光内腔前后对称的打磨传动腔，所述打磨传动腔内滑动连接有贯穿至所述抛光内腔的打磨齿条，所述打磨齿条靠近所述抛光内腔侧固定设有半圆抛光板，所述打磨齿条左侧设有打磨传动装置，所述打磨传动装置包括与所述打磨传动腔转动连接的关于所述抛光内腔前后对称的打磨从动轴，所述打磨从动轴固定设有打磨从动带轮，所述打磨从动轴固定设有与所述打磨齿条啮合传动的打磨从动齿轮，两个所述打磨传动腔左侧贯通设有带轮腔，所述带轮腔内转动连接有前后对称的打磨传动轴，所述打磨传动轴固定设有打磨传动带轮，所述打磨传动带轮与所述打磨从动带轮之间通过打磨从动轮带传动，所述抛光内腔上下内壁对称设有表面抛光腔，所述表面抛光腔左侧设有表面抛光装置，所述表面抛光装置包括与所述表面抛光腔内壁转动连接的抛光螺杆，所述抛光螺杆靠近所述抛光内腔侧固定设有抛光螺杆花键，所述表面抛光腔内壁滑动连接有抛光箱体，所述抛光箱体内设有开口向远离所述抛光内腔的抛光螺纹腔，所述抛光螺纹腔与所述抛光螺杆花键之间固定设有抛光螺杆弹簧，所述抛光箱体设有开口向所述抛光内腔的抛光压紧滑腔，所述抛光压紧滑腔内滑动连接有抛光压紧滑块，所述抛光压紧滑块与所述抛光压紧滑腔之间固定设有抛光压紧弹簧，所述抛光压紧滑块靠近所述抛光内腔侧固定设有抛光压紧花键，所述抛光压紧花键靠近所述抛光内腔侧固定设有抛光轮盘，所述抛光螺纹腔内壁设有左右对称的夹紧块滑腔，所述夹紧块滑腔内滑动连接且与所述抛光螺杆和所述抛光螺杆花键滑动连接有夹紧块，所述夹紧块滑腔远离所述抛光螺杆侧设有开口向所述抛光螺杆的夹紧滑杆腔，所述夹紧滑杆腔内滑动连接有与所述夹紧块固定连接的夹紧滑杆，所述夹紧滑杆与所述夹紧滑杆腔之间固定设有夹紧弹簧，所述表面抛光腔左侧设有抛光传动装置。
其中，所述毛边打磨装置还包括位于所述半圆抛光板靠近所述抛光内腔侧开口向所述抛光内腔的压紧滑腔，所述压紧滑腔内滑动连接有压紧滑杆，所述压紧滑杆与所述压紧滑腔之间固定设有压紧弹簧，所述压紧滑杆靠近所述抛光内腔侧固定设有压紧板。
其中，所述打磨传动装置还包括与所述带轮腔下侧固定设有带轮电机，所述带轮电机动力连接有带轮电机轴，所述带轮腔转动连接有输出轴，所述带轮电机轴与所述输出轴上各固定设有一个相互啮合传动的主动齿轮，所述带轮电机轴与所述输出轴上各固定设有一个电机主动带轮，所述打磨传动轴固定设有打磨中间带轮，所述电机主动带轮与所述打磨中间带轮之间通过电机轮带传动。
其中，所述表面抛光装置还包括位于所述抛光轮盘靠近所述半圆抛光板侧固定设有的抛光刮板，所述抛光刮板前侧设有开口向所述半圆抛光板的回收腔，所述抛光螺杆固定设有抛光从动齿轮。
其中，所述抛光传动装置包括与下侧的所述表面抛光腔固定设有的抛光电机，所述抛光电机动力连接有抛光电机轴，所述抛光电机轴固定设有与下侧所述抛光从动齿轮啮合传动的抛光主动齿轮，所述抛光电机轴固定设有抛光主动带轮，上侧的所述表面抛光腔转动连接有抛光从动轴，所述抛光从动轴固定设有与上侧所述抛光从动齿轮啮合传动的抛光传动齿轮，所述抛光从动轴固定设有抛光从动带轮，两个所述表面抛光腔内转动连接有抛光传动轴，所述抛光传动轴固定设有抛光传动带轮，所述抛光传动带轮与所述抛光主动带轮之间通过抛光主动轮带传动，所述抛光传动轴固定设有抛光中间带轮，所述抛光中间带轮与所述抛光从动带轮之间通过抛光从动带传动。
本发明的有益效果是：本发明设计的一种半导体晶圆抛光装置应用于半导体晶圆上下表面及边缘抛光，先将晶圆边缘夹紧，对其上下表面进行抛光，将打磨下的废屑进行刮除回收，防止废屑卡在晶圆表面，破坏半导体晶圆光滑度，上下表面打磨抛光完成后，半导体晶圆边缘可能会产生毛刺，将半导体晶圆上下夹紧，对其边缘进行除毛边抛光处理。
附图说明
为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的一种半导体晶圆抛光装置的整体结构示意图；
图2为图1的“A-A”方向的结构示意图；
图3为图1的“B-B”方向的结构示意图；
图4为图1的“C”处的局部放大示意图。
具体实施方式
下面结合图1-图4对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。
本发明所述的一种半导体晶圆抛光装置，包括抛光箱体11，所述抛光箱体11内设有开口向右的抛光内腔12，所述抛光内腔12内设有毛边打磨装置71，所述毛边打磨装置71包括位于所述抛光箱体11内关于所述抛光内腔12前后对称的打磨传动腔63，所述打磨传动腔63内滑动连接有贯穿至所述抛光内腔12的打磨齿条41，所述打磨齿条41靠近所述抛光内腔12侧固定设有半圆抛光板22，所述打磨齿条41左侧设有打磨传动装置72，所述打磨传动装置72包括与所述打磨传动腔63转动连接的关于所述抛光内腔12前后对称的打磨从动轴46，所述打磨从动轴46固定设有打磨从动带轮47，所述打磨从动轴46固定设有与所述打磨齿条41啮合传动的打磨从动齿轮48，两个所述打磨传动腔63左侧贯通设有带轮腔15，所述带轮腔15内转动连接有前后对称的打磨传动轴38，所述打磨传动轴38固定设有打磨传动带轮39，所述打磨传动带轮39与所述打磨从动带轮47之间通过打磨从动轮带49传动，所述抛光内腔12上下内壁对称设有表面抛光腔23，所述表面抛光腔23左侧设有表面抛光装置73，所述表面抛光装置73包括与所述表面抛光腔23内壁转动连接的抛光螺杆25，所述抛光螺杆25靠近所述抛光内腔12侧固定设有抛光螺杆花键31，所述表面抛光腔23内壁滑动连接有抛光箱体30，所述抛光箱体30内设有开口向远离所述抛光内腔12的抛光螺纹腔32，所述抛光螺纹腔32与所述抛光螺杆花键31之间固定设有抛光螺杆弹簧33，所述抛光箱体30设有开口向所述抛光内腔12的抛光压紧滑腔34，所述抛光压紧滑腔34内滑动连接有抛光压紧滑块36，所述抛光压紧滑块36与所述抛光压紧滑腔34之间固定设有抛光压紧弹簧35，所述抛光压紧滑块36靠近所述抛光内腔12侧固定设有抛光压紧花键37，所述抛光压紧花键37靠近所述抛光内腔12侧固定设有抛光轮盘13，所述抛光螺纹腔32内壁设有左右对称的夹紧块滑腔59，所述夹紧块滑腔59内滑动连接且与所述抛光螺杆25和所述抛光螺杆花键31滑动连接有夹紧块58，所述夹紧块滑腔59远离所述抛光螺杆25侧设有开口向所述抛光螺杆25的夹紧滑杆腔61，所述夹紧滑杆腔61内滑动连接有与所述夹紧块58固定连接的夹紧滑杆60，所述夹紧滑杆60与所述夹紧滑杆腔61之间固定设有夹紧弹簧62，所述表面抛光腔23左侧设有抛光传动装置74。
根据实施例，以下对毛边打磨装置71进行详细说明，所述毛边打磨装置71还包括位于所述半圆抛光板22靠近所述抛光内腔12侧开口向所述抛光内腔12的压紧滑腔42，所述压紧滑腔42内滑动连接有压紧滑杆44，所述压紧滑杆44与所述压紧滑腔42之间固定设有压紧弹簧43，所述压紧滑杆44靠近所述抛光内腔12侧固定设有压紧板21，两个所述半圆抛光板22之间可卡紧半导体晶圆。
根据实施例，以下对打磨传动装置72进行详细说明，所述打磨传动装置72还包括与所述带轮腔15下侧固定设有带轮电机16，所述带轮电机16动力连接有带轮电机轴17，所述带轮腔15转动连接有输出轴64，所述带轮电机轴17与所述输出轴64上各固定设有一个相互啮合传动的主动齿轮18，所述带轮电机轴17与所述输出轴64上各固定设有一个电机主动带轮20，所述打磨传动轴38固定设有打磨中间带轮40，所述电机主动带轮20与所述打磨中间带轮40之间通过电机轮带19传动，所述带轮电机16带动所述带轮电机轴17转动，通过齿轮副传动带动输出轴64转动，通过带轮传动带动打磨传动轴38转动，通过带轮传动带动打磨从动轴46转动。
根据实施例，以下对表面抛光装置73进行详细说明，所述表面抛光装置73还包括位于所述抛光轮盘13靠近所述半圆抛光板22侧固定设有的抛光刮板14，所述抛光刮板14前侧设有开口向所述半圆抛光板22的回收腔45，所述抛光螺杆25固定设有抛光从动齿轮24，所述抛光轮盘13打磨晶圆，所述抛光刮板14刮下磨屑，所述回收腔45内回收磨屑。
根据实施例，以下对抛光传动装置74进行详细说明，所述抛光传动装置74包括与下侧的所述表面抛光腔23固定设有的抛光电机50，所述抛光电机50动力连接有抛光电机轴51，所述抛光电机轴51固定设有与下侧所述抛光从动齿轮24啮合传动的抛光主动齿轮52，所述抛光电机轴51固定设有抛光主动带轮53，上侧的所述表面抛光腔23转动连接有抛光从动轴27，所述抛光从动轴27固定设有与上侧所述抛光从动齿轮24啮合传动的抛光传动齿轮26，所述抛光从动轴27固定设有抛光从动带轮28，两个所述表面抛光腔23内转动连接有抛光传动轴55，所述抛光传动轴55固定设有抛光传动带轮56，所述抛光传动带轮56与所述抛光主动带轮53之间通过抛光主动轮带54传动，所述抛光传动轴55固定设有抛光中间带轮57，所述抛光中间带轮57与所述抛光从动带轮28之间通过抛光从动带29传动。
以下结合图1至图4对本文中的一种半导体晶圆抛光装置的使用步骤进行详细说明：
初始时，抛光螺杆弹簧33、抛光压紧弹簧35、压紧弹簧43处于放松状态，夹紧弹簧62处于压缩状态。
将半导体晶圆放入两个半圆抛光板22之间，启动带轮电机16，带轮电机轴17转动，带轮电机轴17与输出轴64通过两个主动齿轮18啮合传动，电机主动带轮20与打磨中间带轮40通过电机轮带19传动，带动打磨传动轴38转动，打磨传动带轮39与打磨从动带轮47通过打磨从动轮带49传动，带动打磨从动轴46转动，打磨从动齿轮48与打磨齿条41啮合传动，带动两个半圆抛光板22相互靠近，当两个压紧板21接触并推动压紧滑杆44进入压紧滑腔42，晶圆被夹紧，带轮电机16停止工作。
抛光电机50启动，带动抛光电机轴51转动，抛光主动带轮53与抛光传动带轮56通过抛光主动轮带54传动，带动抛光传动轴55转动，抛光中间带轮57与抛光从动带轮28通过抛光从动带29传动，带动抛光从动轴27转动，抛光传动齿轮26与抛光主动齿轮52分别于上下两个抛光从动齿轮24啮合传动，带动抛光螺杆25转动，抛光螺杆25与抛光箱体30通过螺纹传动，抛光箱体30向靠近抛光内腔12方向移动，当夹紧块58与抛光螺杆花键31接触，夹紧块58夹紧抛光螺杆花键31，抛光螺杆25带动抛光箱体30转动，抛光轮盘13打磨晶圆上下表面，抛光刮板14将打磨的碎渣刮进回收腔45内，两个抛光轮盘13继续靠近，夹紧晶圆，带动晶圆转动，使半圆抛光板22打磨晶圆边缘。
结束时，抛光电机50反转使抛光轮盘13复位，带轮电机16反转使半圆抛光板22复位，抛光螺杆弹簧33、抛光压紧弹簧35、压紧弹簧43恢复放松状态，夹紧弹簧62恢复压缩状态。
本发明的有益效果是：本发明设计的一种半导体晶圆抛光装置应用于半导体晶圆上下表面及边缘抛光，先将晶圆边缘夹紧，对其上下表面进行抛光，将打磨下的废屑进行刮除回收，防止废屑卡在晶圆表面，破坏半导体晶圆光滑度，上下表面打磨抛光完成后，半导体晶圆边缘可能会产生毛刺，将半导体晶圆上下夹紧，对其边缘进行除毛边抛光处理。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种半导体晶圆抛光装置，包括抛光箱体，所述抛光箱体内设有开口向右的抛光内腔，其特征在于：所述抛光内腔内设有毛边打磨装置，所述毛边打磨装置包括位于所述抛光箱体内关于所述抛光内腔前后对称的打磨传动腔，所述打磨传动腔内滑动连接有贯穿至所述抛光内腔的打磨齿条，所述打磨齿条靠近所述抛光内腔侧固定设有半圆抛光板，所述打磨齿条左侧设有打磨传动装置，所述打磨传动装置包括与所述打磨传动腔转动连接的关于所述抛光内腔前后对称的打磨从动轴，所述打磨从动轴固定设有打磨从动带轮，所述打磨从动轴固定设有与所述打磨齿条啮合传动的打磨从动齿轮，两个所述打磨传动腔左侧贯通设有带轮腔，所述带轮腔内转动连接有前后对称的打磨传动轴，所述打磨传动轴固定设有打磨传动带轮，所述打磨传动带轮与所述打磨从动带轮之间通过打磨从动轮带传动，所述抛光内腔上下内壁对称设有表面抛光腔，所述表面抛光腔左侧设有表面抛光装置，所述表面抛光装置包括与所述表面抛光腔内壁转动连接的抛光螺杆，所述抛光螺杆靠近所述抛光内腔侧固定设有抛光螺杆花键，所述表面抛光腔内壁滑动连接有抛光箱体，所述抛光箱体内设有开口向远离所述抛光内腔的抛光螺纹腔，所述抛光螺纹腔与所述抛光螺杆花键之间固定设有抛光螺杆弹簧，所述抛光箱体设有开口向所述抛光内腔的抛光压紧滑腔，所述抛光压紧滑腔内滑动连接有抛光压紧滑块，所述抛光压紧滑块与所述抛光压紧滑腔之间固定设有抛光压紧弹簧，所述抛光压紧滑块靠近所述抛光内腔侧固定设有抛光压紧花键，所述抛光压紧花键靠近所述抛光内腔侧固定设有抛光轮盘，所述抛光螺纹腔内壁设有左右对称的夹紧块滑腔，所述夹紧块滑腔内滑动连接且与所述抛光螺杆和所述抛光螺杆花键滑动连接有夹紧块，所述夹紧块滑腔远离所述抛光螺杆侧设有开口向所述抛光螺杆的夹紧滑杆腔，所述夹紧滑杆腔内滑动连接有与所述夹紧块固定连接的夹紧滑杆，所述夹紧滑杆与所述夹紧滑杆腔之间固定设有夹紧弹簧，所述表面抛光腔左侧设有抛光传动装置；所述毛边打磨装置还包括位于所述半圆抛光板靠近所述抛光内腔侧开口向所述抛光内腔的压紧滑腔，所述压紧滑腔内滑动连接有压紧滑杆，所述压紧滑杆与所述压紧滑腔之间固定设有压紧弹簧，所述压紧滑杆靠近所述抛光内腔侧固定设有压紧板；所述打磨传动装置还包括与所述带轮腔下侧固定设有带轮电机，所述带轮电机动力连接有带轮电机轴，所述带轮腔转动连接有输出轴，所述带轮电机轴与所述输出轴上各固定设有一个相互啮合传动的主动齿轮，所述带轮电机轴与所述输出轴上各固定设有一个电机主动带轮，所述打磨传动轴固定设有打磨中间带轮，所述电机主动带轮与所述打磨中间带轮之间通过电机轮带传动；所述表面抛光装置还包括位于所述抛光轮盘靠近所述半圆抛光板侧固定设有的抛光刮板，所述抛光刮板前侧设有开口向所述半圆抛光板的回收腔，所述抛光螺杆固定设有抛光从动齿轮；所述抛光传动装置包括与下侧的所述表面抛光腔固定设有的抛光电机，所述抛光电机动力连接有抛光电机轴，所述抛光电机轴固定设有与下侧所述抛光从动齿轮啮合传动的抛光主动齿轮，所述抛光电机轴固定设有抛光主动带轮，上侧的所述表面抛光腔转动连接有抛光从动轴，所述抛光从动轴固定设有与上侧所述抛光从动齿轮啮合传动的抛光传动齿轮，所述抛光从动轴固定设有抛光从动带轮，两个所述表面抛光腔内转动连接有抛光传动轴，所述抛光传动轴固定设有抛光传动带轮，所述抛光传动带轮与所述抛光主动带轮之间通过抛光主动轮带传动，所述抛光传动轴固定设有抛光中间带轮，所述抛光中间带轮与所述抛光从动带轮之间通过抛光从动带传动。
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