CN114683128A - 一种薄片晶圆边缘抛光设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种薄片晶圆边缘抛光设备，包括机架，仿形轮组件设置在机架上，抛光组件设置在机架上且与仿形轮组件配合，晶圆固定组件设置在往复调节组件上且与抛光组件配合，往复调节组件固定设置在机架上。抛光组件可对薄片晶圆的边缘进行抛光作业，晶圆固定组件的作用是用来安装薄片晶圆，在晶圆固定组件的作用下可以同时对多个薄片晶圆的边缘进行加工，实现批量生产，仿形轮组件中的仿形轮与薄片晶圆的直径相等，弦边的长度相等，仿形轮与薄片晶圆在加工过程中同步转动。在机架上设置有两个抛光组件，两个抛光组件上的毛刷同时对晶圆固定组件上的薄片晶圆进行加工。往复调节组件的作用是使得薄片晶圆在竖直方向上上下移动。

Description

一种薄片晶圆边缘抛光设备

技术领域

本发明涉及晶圆抛光技术领域，特别涉及一种薄片晶圆边缘抛光设备。

背景技术

钽酸锂、铌酸锂及石英材料的薄片晶圆加工过程中，后道工序需要对两个大面精密抛光，而薄片晶圆边缘为传统切割和磨削成型，存在毛刺或易脱落的细微颗粒，在大面抛光时边缘的毛刺或细微颗粒可能会导致大面划伤的情况，而且由于边缘的不光滑，可能导致后工序涂胶时，出现边缘涂胶不均匀的情况，这样会直接影响产品的品质。在现有技术中，大部分薄片晶圆的边缘加工都是采用单片打磨的方式进行加工，这种的加工方式不仅会导致加工效率低下，还不能满足生产需求。同时，在薄片晶圆边缘抛光过程中会产生灰尘，在薄片晶圆加工的室内属于无尘车间，无尘车间对环境有非常高的要求，因此车间里必须除去加工过程中产生的灰尘。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种薄片晶圆边缘抛光设备。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种薄片晶圆边缘抛光设备，包括机架、仿形轮组件、抛光组件、晶圆固定组件和往复调节组件，所述仿形轮组件设置在所述机架上，所述抛光组件设置在所述机架上且与所述仿形轮组件配合，所述晶圆固定组件设置在所述往复调节组件上且与所述抛光组件配合，所述往复调节组件固定设置在所述机架上；

所述抛光组件包括抛光轮、毛刷、抛光转轴、滑动座、抛光电机、滑轨、减震气缸、减震滚轮和仿形气缸，所述机架上水平设置有所述滑轨，所述滑动座可滑动设置在所述滑轨上，所述抛光电机固定设置在所述滑动座且与所述抛光转轴的上端传动连接，所述抛光转轴通过轴承竖直固定设置在所述滑动座上，所述抛光轮同轴固定设置在所述抛光转轴的下端，所述抛光轮的侧壁上均匀设置有所述毛刷，所述毛刷与所述晶圆固定组件中的薄片晶圆配合，所述仿形气缸固定设置在所述机架上，所述滑动座与所述仿形气缸的输出轴固定相连，所述仿形气缸的输出轴与所述滑轨平行且其端部设置有仿形滚轮，所述仿形滚轮与所述仿形轮组件配合，所述滑动座上固定设置有所述减震气缸，所述减震气缸的输出轴上设置有可转动的所述减震滚轮，所述减震滚轮与所述机架接触，且所述减震滚轮的滚动方向与所述滑轨平行；

所述往复调节组件包括水平支撑板、第一固定平板、第二固定平板、第一浮动平板、第二浮动平板、第一连接柱、第二连接柱、导套和导柱，所述水平支撑板固定设置在所述机架上，所述第一固定平板通过所述第一连接柱水平固定设置在所述水平支撑板的斜侧，所述第二固定平板通过所述第二连接柱水平固定设置在所述第一固定平板的下侧，所述第一固定平板上固定设置有所述导套，所述导套内设置有可上下移动的所述导柱，所述导柱的下端与所述第一浮动平板固定相连，所述第一浮动平板通过传动结构与升降伺服电机相连，所述升降伺服电机固定设置在所述第二固定平板上，所述导柱的上端与所述第二浮动平板固定相连，所述水平支撑板上设置有与所述第二浮动平板配合的移动孔，所述第二浮动平板上固定设置有旋转伺服电机，所述晶圆固定组件穿过所述移动孔后与下侧设置的所述旋转伺服电机的输出轴配合。

进一步地，所述晶圆固定组件包括旋转轴承座、传动轴、固定支架、支撑旋转部件和压紧旋转部件，所述旋转轴承座的下端与所述第二浮动平板固定相连，所述固定支架与所述旋转轴承座的上端固定设置的连接支架可拆卸连接，所述支撑旋转部件设置在所述固定支架的下侧且用于支撑所述薄片晶圆，所述支撑旋转部件通过设置在所述旋转轴承座内部的所述传动轴与所述旋转伺服电机的输出轴相连，所述压紧旋转部件设置在所述固定支架的上部，所述薄片晶圆暗转于所述支撑旋转部件和所述压紧旋转部件之间。

进一步地，还包括密封消尘组件，所述密封消尘组件包括密封外壳体、过滤板、密封内盖、密封凸环、除尘喷头和滑动密封部件，所述密封外壳体固定设置在所述机架上，所述密封外壳体的下侧与所述水平支撑板密封连接，所述密封凸环的下端与所述移动孔密封配合，所述抛光轮和所述晶圆固定组件均设置在所述密封外壳体的内部，所述密封内盖密封固定设置在所述旋转轴承座上且与所述密封凸环的上端外侧密封配合，所述过滤板密封连接在所述密封凸环外壁与所述密封外壳体内壁之间，所述封外壳体上设置有用于取放所述薄片晶圆的密封门，所述密封外壳体的上侧设置有与所述抛光转轴配合的滑动孔，所述滑动密封部件设置在所述密封外壳体上且与所述滑动孔配合，所述除尘喷头固定设置在所述密封外壳体的内壁上且用于为所述毛刷喷洒除尘液。

进一步地，所述滑动密封部件件包括固定条和密封板，所述滑动孔的两侧均设置有所述固定条，所述固定条的相对侧设置有密封滑槽，所述密封板与所述抛光转轴密封固定相连且与所述密封滑槽密封配合，所述密封板的滑动方向与所述滑动座的滑动方向相同。

进一步地，所述压紧旋转部件包括固定套筒、锁紧套筒、锁紧杆、压盘、套盖、第一密封盖和第一漏斗环，所述固定套筒固定设置在所述固定支架上，所述固定套筒内设置有只能转动且与所述固定套筒配合的所述锁紧套筒，所述锁紧套筒内设置有与所述锁紧套筒内壁螺纹配合的所述锁紧杆，所述锁紧杆的一端设置有滑槽，所述滑槽沿所述锁紧杆的长度方向上设置，所述固定套筒的内壁上设置有与所述滑槽配合的限位块，所述锁紧杆的另一端套设有轴承，所述压盘通过所述套盖设置在所述轴承上，所述压盘与所述锁紧杆同轴设置，所述第一密封盖同轴密封设置在所述锁紧杆上，所述第一密封盖的开口与所述第一漏斗环的上端外壁密封配合，所述第一漏斗环的上端内壁与所述套盖的外壁密封配合，所述第一漏斗环的下端密封设置在第一密封槽中，所述第一密封槽开设在所述压盘的上表面上。

进一步地，所述支撑旋转部件包括转轴、转套、支撑盘、第二密封盖和第二漏斗环，所述转轴通过限位环固定设置在所述转套的内壁上，所述转套固定设置在所述固定支架上，所述支撑盘固定设置在所述转轴的端部，所述转轴和所述支撑盘均与所述压盘同轴设置，所述第二密封盖的上端与所述转套的外表面密封连接，所述第二密封盖的下端内壁与所述第二漏斗环的外壁密封配合，所述第二漏斗环的上端与所述转套的外壁密封连接，所述第二漏斗环的下端密封设置在第二密封槽中，所述第二密封槽开设在所述固定支架上的上表面上，所述转轴的下端与所述传动轴相连，所述支撑盘与所述转轴同轴设置，所述支撑盘与所述压盘同轴设置。

进一步地，所述压盘的下表面上和所述支撑盘的上表面上均同轴设置有缓冲圆盘，所述缓冲圆盘上设置有用于降低所述薄片晶圆变形量的缓冲槽。

进一步地，所述仿形轮组件包括仿形轮、仿形电机、第一检测传感器、第二检测传感器、所述仿形轮设置在所述仿形电机上，所述仿形电机固定设置在所述机架上，所述仿形轮的截面与所述薄片晶圆的截面相同，且所述仿形轮的边缘与所述仿形滚轮接触，所述第一检测传感器设置在所述机架上且用于传递所述仿形轮的位置信息，所述第二检测传感器设置在所述第二浮动平板上且用于检测所述旋转伺服电机转动的位置信息，所述第一检测传感器、所述第二检测传感器、所述仿形电机、所述抛光电机、所述升降伺服电机和所述旋转伺服电机均与微控制器电连接。

进一步地，所述传动结构包括驱动杆、齿轮和齿条，所述齿轮固定设置在所述升降伺服电机的输出轴上，所述齿条固定设置在所述驱动杆上，所述驱动杆的上端固定设置在所述第一浮动平板固定相连。

进一步地，所述转轴的端部设置有直槽，所述传动轴的端部设置有与所述直槽配合的凸棱。

本发明的有益效果是：1）在本设备中，通过抛光轮上的毛刷同时对多个薄片晶圆的边缘进行抛光作业，在抛光的过程中，保证毛刷与薄片晶圆重合的部分相同，这样可以有效地保证毛刷只对薄片晶圆的边缘进行加工，不会影响到薄片晶圆中部，跟不会对薄片晶圆造成损坏，可以有效地提高了薄片晶圆的抛光效率。2）在本设备中，通过升降伺服电机使得薄片晶圆在加工过程中会上下往复运动，这样使得抛光轮上所有的毛刷都会对薄片晶圆的边缘进行抛光作业，这样可以有效地防止毛刷的一部分被磨损，而另一部分还存在未被使用的情况。3）在本设备中，在密封外壳体、密封内盖、密封凸环和水平支撑板的共同作用下，使得薄片晶圆在加工过程中始终处于密封状态，有效地防止薄片晶圆在加工过程中产生的灰尘外泄，同时通过除尘喷头喷出除尘液，进一步消除灰尘，除尘喷头准毛刷进行喷射，可以有效地降低毛刷在抛光过程中因摩擦产生的高温，使得毛刷持久耐用。4）在本设备中，晶圆固定组件可拆卸设置，这样方便薄片晶圆在晶圆固定组件中进行同轴固定和拆卸，固定薄片晶圆时方便对薄片晶圆进行同轴定位，拆卸薄片晶圆时有效地防止薄片晶圆被损坏。5）在本设备中，晶圆固定组件上设置缓冲圆盘，在缓冲圆盘上进一步设置缓冲槽，这样使得薄片晶圆在缓冲圆盘上均匀受力，防止薄片晶圆在晶圆固定组件上压紧的过程中被损坏。6）在本设备中，转轴的端部设置有直槽，传动轴的端部设置有与直槽配合的凸棱，这样使得转轴与传动轴之间即使不是同轴设置，也能使得转轴不受影响地转动。

附图说明

图1为本设备的立体连接结构图；

图2为本设备的内部连接结构图；

图3为抛光组件的立体连接结构图；

图4为本设备的内部立体连接结构图；

图5为本设备的内部后视连接结构图；

图6为晶圆固定组件的连接结构图；

图7为压紧旋转部件的连接结构图；

图8为支撑旋转部件的连接结构图；

图9为传动轴与转轴之间的连接结构图；

图10为图2的A处放大结构示意图；

图中，1-机架，2-抛光轮，3-毛刷，4-抛光转轴，5-滑动座，6-抛光电机，7-滑轨，8-减震气缸，9-减震滚轮，10-仿形气缸，11-薄片晶圆，12-仿形滚轮，13-水平支撑板，14-第一固定平板，15-第二固定平板，16-第一浮动平板，17-第二浮动平板，18-第一连接柱，19-第二连接柱，20-导套，21-导柱，22-升降伺服电机，23-旋转伺服电机，24-旋转轴承座，25-传动轴，26-固定支架，27-连接支架，28-密封外壳体，29-过滤板，30-密封内盖，31-密封凸环，32-除尘喷头，33-密封门，34-固定条，35-密封板，36-固定套筒，37-锁紧套筒，38-锁紧杆，39-压盘，40-套盖，41-第一密封盖，42-第一漏斗环，43-滑槽，44-轴承，45-第一密封槽，46-转轴，47-转套，48-支撑盘，49-第二密封盖，50-第二漏斗环，51-限位环，52-第二密封槽，53-缓冲圆盘，54-缓冲槽，55-仿形轮，56-仿形电机，57-第一检测传感器，58-第二检测传感器，59-驱动杆，60-直槽，61-凸棱，62-限位块。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图1-图10，本发明提供一种技术方案：

一种薄片晶圆边缘抛光设备，包括机架1、仿形轮组件、抛光组件、晶圆固定组件和往复调节组件，仿形轮组件设置在机架1上，抛光组件设置在机架1上且与仿形轮组件配合，晶圆固定组件设置在往复调节组件上且与抛光组件配合，往复调节组件固定设置在机架1上。其中，抛光组件的作用是对薄片晶圆11的边缘进行抛光作业，晶圆固定组件的作用是用来安装薄片晶圆11，在晶圆固定组件的作用下可以同时对多个薄片晶圆11边缘进行加工，薄片晶圆11为正圆形晶圆，在薄片晶圆11的上设置有方便定位的弦边，仿形轮组件中的仿形轮55与薄片晶圆11的直径相等，弦边的长短相等，仿形轮55与薄片晶圆11在加工过程中同步转动。在机架1上设置有两个抛光组件，两个抛光组件上的毛刷3同时对晶圆固定组件上的薄片晶圆11进行加工。往复调节组件有两个作用，一是使得薄片晶圆11在竖直方向上上下移动；二是使得薄片晶圆11在固定支架26内转动。本薄片晶圆边缘抛光设备设置在一个箱体的内部，机架1和水平支撑板13都与箱体的内壁固定相连，箱体上设置有密封门配合的开关门。

抛光组件包括抛光轮2、毛刷3、抛光转轴4、滑动座5、抛光电机6、滑轨7、减震气缸8、减震滚轮9和仿形气缸10，机架1上水平设置有滑轨7，滑动座5可滑动设置在滑轨7上，抛光电机6固定设置在滑动座5且与抛光转轴4的上端传动连接，抛光转轴4通过轴承竖直固定设置在滑动座5上，抛光轮2同轴固定设置在抛光转轴4的下端，抛光轮2的侧壁上均匀设置有毛刷3，毛刷3与晶圆固定组件中的薄片晶圆11配合，仿形气缸10固定设置在机架1上，滑动座5与仿形气缸10的输出轴固定相连，仿形气缸10的输出轴与滑轨7平行且其端部设置有仿形滚轮12，仿形滚轮12与仿形轮组件配合，滑动座5上固定设置有减震气缸8，减震气缸8的输出轴上设置有可转动的减震滚轮9，减震滚轮9与机架1接触，且减震滚轮9的滚动方向与滑轨7平行。在机架1上水平设置有两个互相平行的滑轨7，两个抛光组件上的两个滑动座5均在滑轨7上只能滑动，滑动座5在滑轨7上不会脱落，滑动座5上的抛光电机6通过皮带带动抛光转轴4转动，抛光转轴4带动下侧的抛光轮2转动，抛光轮2带动毛刷3与薄片晶圆11的边缘接触并进行抛光作业。减震气缸8与滑动座5固定相连，减震气缸8的活塞杆上设置有减震滚轮9，减震滚轮9为现有技术中的弹性橡胶滚轮，由于现有技术中的抛光电机6在高速旋转，同时滑动座5在滑轨7上滑动，这样造成滑动座5会震动，通过减震滚轮9可以有效地达到减震效果。仿形气缸10和减震气缸8均为现有技术，仿形气缸10的作用是使得仿形滚轮12始终保持与仿形轮55的侧边接触，仿形滚轮12为刚性滚轮，仿形气缸10中的活塞杆随着仿形轮55的边缘变化而变化，滑动座5与仿形气缸10上的活塞杆固定相连，因此滑动座5也会随着仿形轮55的边缘变化而在滑轨7上滑动。仿形轮55又与薄片晶圆11同步转动，所以毛刷3始终保持相同长度与薄片晶圆11，这样使得在薄片晶圆11边缘抛光过程中不会影响到薄片晶圆11的中部。

往复调节组件包括水平支撑板13、第一固定平板14、第二固定平板15、第一浮动平板16、第二浮动平板17、第一连接柱18、第二连接柱19、导套20和导柱21，水平支撑板13固定设置在机架1上，第一固定平板14通过第一连接柱18水平固定设置在水平支撑板13的斜侧，第二固定平板15通过第二连接柱19水平固定设置在第一固定平板14的下侧，第一固定平板14上固定设置有导套20，导套20内设置有可上下移动的导柱21，导柱21的下端与第一浮动平板16固定相连，第一浮动平板16通过传动结构与升降伺服电机22相连，升降伺服电机22固定设置在第二固定平板15上，导柱21的上端与第二浮动平板17固定相连，水平支撑板13上设置有与第二浮动平板17配合的移动孔，第二浮动平板17上固定设置有旋转伺服电机23，晶圆固定组件穿过移动孔后与下侧设置的旋转伺服电机23的输出轴配合。传动结构包括驱动杆59、齿轮和齿条，齿轮固定设置在升降伺服电机22的输出轴上，齿条固定设置在驱动杆59上，驱动杆59的上端固定设置在第一浮动平板16固定相连。其中，水平支撑板13水平放置，第一固定平板14和第二固定平板15依次设置在水平支撑板13的下侧，晶圆固定组件设置在水平支撑板13的上侧，移动孔方便晶圆固定组件上下往复运动。在设备中，第一固定平板14、第二固定平板15、第一浮动平板16和第二浮动平板17均互相平行，第一固定平板14呈正方形，第一固定平板14通过设在其四个角上的四个第一连接柱18与水平支撑板13固定相连，第一固定平板14的作用是用来固定导套20和第二固定平板15，第二固定平板15呈三角形，第二固定平板15通过设置在三个角上的三个第二连接柱19与第一固定平板14固定相连，二固定平板15的主要作用是用来固定现有技术中的升降伺服电机22，升降伺服电机22通过齿轮齿条的配合，使得驱动杆59上下往复运动，驱动杆59在带动第一浮动平板16上下往复运动，第一浮动平板16与第二浮动平板17均呈三角星形，第一浮动平板16与第二浮动平板17通过三根导柱21连接，导柱21由设置在导套20的内部，升降伺服电机22的最终作用是驱动晶圆固定组件上下往复运动，使得晶圆固定组件中的薄片晶圆11与抛光轮2的所有的毛刷3均有接触的机会，防止抛光轮2上的一部分毛刷3未被使用，而另一部分毛刷3已被损坏。第二浮动平板17的作用有两个，一是用来固定现有技术中的旋转伺服电机23，二是用来固定晶圆固定组件，旋转伺服电机23通过传动轴25使得晶圆固定组件上安装的薄片晶圆11在加工时也会转动。

在一些实施例中，晶圆固定组件包括旋转轴承座24、传动轴25、固定支架26、支撑旋转部件和压紧旋转部件，旋转轴承座24的下端与第二浮动平板17固定相连，固定支架26与旋转轴承座24的上端固定设置的连接支架27可拆卸连接，支撑旋转部件设置在固定支架26的下侧且用于支撑薄片晶圆11，支撑旋转部件通过设置在旋转轴承座24内部的传动轴25与旋转伺服电机23的输出轴相连，压紧旋转部件设置在固定支架26的上部，薄片晶圆11暗转于支撑旋转部件和压紧旋转部件之间。其中，旋转轴承座24的下端与第二浮动平板17固定相连，连接支架27固定设置在旋转轴承座24的上端，固定支架26通过螺栓可拆卸设置在连接支架27上，旋转伺服电机23通过联轴器与传动轴25的下端固定相连，传动轴25的上端与转轴46的下端配合，传动轴25在旋转轴承座24内可自由转动，在薄片晶圆11的边缘抛光时，薄片晶圆11被夹紧在支撑旋转部件与压紧旋转部件之间，由于晶圆固定组件一次性可加工多个薄片晶圆11，所以晶圆固定组件上的所有的薄片晶圆11要保证同轴设置，同时，所有的薄片晶圆11的弦边也要保证在同一个平面上，因此，晶圆固定组件在夹紧薄片晶圆11都是取出后进行夹紧，然后再将夹紧薄片晶圆11的晶圆固定组件安装在连接支架27上。

在一些实施例中，还包括密封消尘组件，密封消尘组件包括密封外壳体28、过滤板29、密封内盖30、密封凸环31、除尘喷头32和滑动密封部件，密封外壳体28固定设置在机架1上，密封外壳体28的下侧与水平支撑板13密封连接，密封凸环31的下端与移动孔密封配合，抛光轮2和晶圆固定组件均设置在密封外壳体28的内部，密封内盖30密封固定设置在旋转轴承座24上且与密封凸环31的上端外侧密封配合，过滤板29密封连接在密封凸环31外壁与密封外壳体28内壁之间，密封外壳体28上设置有用于取放薄片晶圆11的密封门33，密封外壳体28的上侧设置有与抛光转轴4配合的滑动孔，滑动密封部件设置在密封外壳体28上且与滑动孔配合，除尘喷头32固定设置在密封外壳体28的内壁上且用于为毛刷3喷洒除尘液。其中，晶圆固定组件、抛光轮2、过滤板29和密封内盖30等被密封外壳体28和水平支撑板13共同密封在其内部。在毛刷3加工薄片晶圆11时会产生大量的灰尘，通过密封外壳体28和水平支撑板13的作用防止灰尘外泄，这样可以保证无尘车间的里的空气质量，再通过喷头32对毛刷3进行喷洒除尘液，除尘液可以是纯净水，这样进一步消除加工过程中产生的灰尘。防止液体影响下侧的旋转伺服电机23，所以设置密封内盖30和密封凸环31可以保证除尘液不会从移动孔中溢出，密封内盖30套设在密封凸环31上端的外侧，在旋转轴承座24上下移动时，密封凸环31也在密封内盖30上端上下移动，但是密封凸环31与密封内盖30之间始终密封配合不会脱离，在密封外壳体28下端的侧壁上设置有除尘液排出孔，通过除尘液排出孔可将密封外壳体28内部的液体排出，过滤板29的作用是防止薄片晶圆11加工时出现破损掉落大块薄片晶圆而堵塞除尘液排出孔。密封外壳体28设置密封门33的目的是为了方便晶圆固定组件的拆卸和安装，密封门33的为现有技术中的推拉门。由于抛光转轴4会移动，所欲滑动密封部件防止灰尘从滑动孔中排出。

在一些实施例中，滑动密封部件件包括固定条34和密封板35，滑动孔的两侧均设置有固定条34，固定条34的相对侧设置有密封滑槽，密封板35与抛光转轴4密封固定相连且与密封滑槽密封配合，密封板35的滑动方向与滑动座5的滑动方向相同。在滑动孔的两侧设置有互相平行的固定条34，密封滑槽设置在固定条34与密封外壳体28的内壁之间，密封板35与抛光转轴4固定相连，抛光转轴4在滑动孔移动时，密封板35也在密封滑槽中移动，密封板35始终密封滑动孔。

在一些实施例中，压紧旋转部件包括固定套筒36、锁紧套筒37、锁紧杆38、压盘39、套盖40、第一密封盖41和第一漏斗环42，固定套筒36固定设置在固定支架26上，固定套筒36内设置有只能转动且与固定套筒36配合的锁紧套筒37，锁紧套筒37内设置有与锁紧套筒37内壁螺纹配合的锁紧杆38，锁紧杆38的一端设置有滑槽43，滑槽43沿锁紧杆38的长度方向上设置，固定套筒36的内壁上设置有与滑槽43配合的限位块62，锁紧杆38的另一端套设有轴承44，压盘39通过套盖40设置在轴承44上，压盘39与锁紧杆38同轴设置，第一密封盖41同轴密封设置在锁紧杆38上，第一密封盖41的开口与第一漏斗环42的上端外壁密封配合，第一漏斗环42的上端内壁与套盖40的外壁密封配合，第一漏斗环42的下端密封设置在第一密封槽45中，第一密封槽45开设在压盘39的上表面上。其中，轴承44为现有技术中的深沟球轴承或者圆锥滚子轴承，通过轴承44使得锁紧杆38不与压盘39和套盖40一起转动。通过固定螺栓将轴承44的内环与锁紧杆38固定连接在一起，轴承44的外环通过套盖40固定在压盘39上，这样实现了压盘39转动时锁紧杆38不转动。固定套筒36固定设置在固定支架26上，限位块62设置在固定套筒36的内壁上，通过转动锁紧套筒37，锁紧杆38在滑槽43的作用下只能上下移动，并且不会转动，锁紧套筒37的内壁与锁紧杆38的外壁之间通过互相配合的螺纹连接，通过螺纹实现传动，从而实现将薄片晶圆11松弛/锁紧在两个缓冲圆盘53之间，锁紧套筒37在固定套筒36内只能转动，不能沿轴向移动，锁紧套筒37上设置有旋柄，旋柄的作用是通过手动使得锁紧套筒37转动。在加工时，两个缓冲圆盘53处于同轴状态。为了防止除尘液体进入到轴承44中，防止轴承44在加工时影响压盘39的转动，第一密封盖41与锁紧杆38固定相连不转动并密封，第一漏斗环42与套盖40相连转动，同时与压盘39密封连接。再通过第一密封盖41与第一漏斗环42之间的密封配合，从而使得除尘液体不会进入到轴承44中。

在一些实施例中，支撑旋转部件包括转轴46、转套47、支撑盘48、第二密封盖49和第二漏斗环50，转轴46通过限位环51固定设置在转套47的内壁上，转套47固定设置在固定支架26上，支撑盘48固定设置在转轴46的端部，转轴46和支撑盘48均与压盘39同轴设置，第二密封盖49的上端与转套47的外表面密封连接，第二密封盖49的下端内壁与第二漏斗环50的外壁密封配合，第二漏斗环50的上端与转套47的外壁密封连接，第二漏斗环50的下端密封设置在第二密封槽52中，第二密封槽52开设在固定支架26上的上表面上，转轴46的下端与传动轴25相连，支撑盘48与转轴46同轴设置，支撑盘48与压盘39同轴设置。转轴46的端部设置有直槽60，传动轴25的端部设置有与直槽60配合的凸棱61。其中，旋转伺服电机23带动转轴46转动，转轴46带动上侧固定的支撑盘48转动，支撑盘48带动缓冲圆盘53转动，缓冲圆盘53带动上侧所有的薄片晶圆11一起转动，薄片晶圆11转动时与毛刷接触就能实现薄片晶圆11的边缘抛光作业，转轴46可以在转套47内转动，并且限制转轴46在转套47内沿轴向滑动。第二密封盖49呈管状，第二密封盖49与支撑盘48密封固定相连，第二漏斗环50密封连接在固定支架26与转套47之间的缝隙处，然后通过第二密封盖49与第二漏斗环50之间的密封配合，从而使得除尘液体不会进入到转轴46接触缝隙处，防止影响下侧设置的旋转伺服电机23运转。直槽60与凸棱61配合，这样使得转轴46与传动轴25之间即使不是同轴设置，也能使得转轴46不受影响的转动。

在一些实施例中，压盘39的下表面上和支撑盘48的上表面上均同轴设置有缓冲圆盘53，缓冲圆盘53上设置有用于降低薄片晶圆11变形量的缓冲槽54。缓冲槽54为圆形凹槽，缓冲圆盘53上设置有多个圆形凹槽，每个缓冲盘上的圆形凹槽同轴设置，设置缓冲槽54的作用是使得缓冲圆盘53在与薄片晶圆11接触时的接触面都有变形的空间，这样使得薄片晶圆11受力更加的均匀，进一步防止薄片晶圆11因受力不均而损坏。缓冲圆盘53为弹性橡胶盘，缓冲圆盘53的直径与薄片晶圆11的直径相同，加工时，缓冲圆盘53与薄片晶圆11同轴设置。

在一些实施例中，仿形轮组件包括仿形轮55、仿形电机56、第一检测传感器57、第二检测传感器58、仿形轮55设置在仿形电机56上，仿形电机56固定设置在机架1上，仿形轮55的截面与薄片晶圆11的截面相同，且仿形轮55的边缘与仿形滚轮12接触，第一检测传感器57设置在机架1上且用于传递仿形轮55的位置信息，第二检测传感器58设置在第二浮动平板17上且用于检测旋转伺服电机23转动的位置信息，第一检测传感器57、第二检测传感器58、仿形电机56、抛光电机6、升降伺服电机22和旋转伺服电机23均与微控制器电连接。其中，第一检测传感器57和第二检测传感器58均为现有技术中的光电开关，通过光电开关可以调整仿形轮55上的弦边与薄片晶圆11上的弦边朝向相同，在仿形电机56和旋转伺服电机23的输出轴上均设置有方便光电开关检测的凸起，通过现有技术中的微控制器控制仿形电机56和旋转伺服电机23同时同步转动。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图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装置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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种薄片晶圆边缘抛光设备，其特征在于：包括机架（1）、仿形轮组件、抛光组件、晶圆固定组件和往复调节组件，所述仿形轮组件设置在所述机架（1）上，所述抛光组件设置在所述机架（1）上且与所述仿形轮组件配合，所述晶圆固定组件设置在所述往复调节组件上且与所述抛光组件配合，所述往复调节组件固定设置在所述机架（1）上；

所述抛光组件包括抛光轮（2）、毛刷（3）、抛光转轴（4）、滑动座（5）、抛光电机（6）、滑轨（7）、减震气缸（8）、减震滚轮（9）和仿形气缸（10），所述机架（1）上水平设置有所述滑轨（7），所述滑动座（5）可滑动设置在所述滑轨（7）上，所述抛光电机（6）固定设置在所述滑动座（5）且与所述抛光转轴（4）的上端传动连接，所述抛光转轴（4）通过轴承竖直固定设置在所述滑动座（5）上，所述抛光轮（2）同轴固定设置在所述抛光转轴（4）的下端，所述抛光轮（2）的侧壁上均匀设置有所述毛刷（3），所述毛刷（3）与所述晶圆固定组件中的薄片晶圆（11）配合，所述仿形气缸（10）固定设置在所述机架（1）上，所述滑动座（5）与所述仿形气缸（10）的输出轴固定相连，所述仿形气缸（10）的输出轴与所述滑轨（7）平行且其端部设置有仿形滚轮（12），所述仿形滚轮（12）与所述仿形轮组件配合，所述滑动座（5）上固定设置有所述减震气缸（8），所述减震气缸（8）的输出轴上设置有可转动的所述减震滚轮（9），所述减震滚轮（9）与所述机架（1）接触，且所述减震滚轮（9）的滚动方向与所述滑轨（7）平行；

所述往复调节组件包括水平支撑板（13）、第一固定平板（14）、第二固定平板（15）、第一浮动平板（16）、第二浮动平板（17）、第一连接柱（18）、第二连接柱（19）、导套（20）和导柱（21），所述水平支撑板（13）固定设置在所述机架（1）上，所述第一固定平板（14）通过所述第一连接柱（18）水平固定设置在所述水平支撑板（13）的斜侧，所述第二固定平板（15）通过所述第二连接柱（19）水平固定设置在所述第一固定平板（14）的下侧，所述第一固定平板（14）上固定设置有所述导套（20），所述导套（20）内设置有可上下移动的所述导柱（21），所述导柱（21）的下端与所述第一浮动平板（16）固定相连，所述第一浮动平板（16）通过传动结构与升降伺服电机（22）相连，所述升降伺服电机（22）固定设置在所述第二固定平板（15）上，所述导柱（21）的上端与所述第二浮动平板（17）固定相连，所述水平支撑板（13）上设置有与所述第二浮动平板（17）配合的移动孔，所述第二浮动平板（17）上固定设置有旋转伺服电机（23），所述晶圆固定组件穿过所述移动孔后与下侧设置的所述旋转伺服电机（23）的输出轴配合。

2.根据权利要求1所述的一种薄片晶圆边缘抛光设备，其特征在于：所述晶圆固定组件包括旋转轴承座（24）、传动轴（25）、固定支架（26）、支撑旋转部件和压紧旋转部件，所述旋转轴承座（24）的下端与所述第二浮动平板（17）固定相连，所述固定支架（26）与所述旋转轴承座（24）的上端固定设置的连接支架（27）可拆卸连接，所述支撑旋转部件设置在所述固定支架（26）的下侧且用于支撑所述薄片晶圆（11），所述支撑旋转部件通过设置在所述旋转轴承座（24）内部的所述传动轴（25）与所述旋转伺服电机（23）的输出轴相连，所述压紧旋转部件设置在所述固定支架（26）的上部，所述薄片晶圆（11）暗转于所述支撑旋转部件和所述压紧旋转部件之间。

3.根据权利要求2所述的一种薄片晶圆边缘抛光设备，其特征在于：还包括密封消尘组件，所述密封消尘组件包括密封外壳体（28）、过滤板（29）、密封内盖（30）、密封凸环（31）、除尘喷头（32）和滑动密封部件，所述密封外壳体（28）固定设置在所述机架（1）上，所述密封外壳体（28）的下侧与所述水平支撑板（13）密封连接，所述密封凸环（31）的下端与所述移动孔密封配合，所述抛光轮（2）和所述晶圆固定组件均设置在所述密封外壳体（28）的内部，所述密封内盖（30）密封固定设置在所述旋转轴承座（24）上且与所述密封凸环（31）的上端外侧密封配合，所述过滤板（29）密封连接在所述密封凸环（31）外壁与所述密封外壳体（28）内壁之间，所述密封外壳体（28）上设置有用于取放所述薄片晶圆（11）的密封门（33），所述密封外壳体（28）的上侧设置有与所述抛光转轴（4）配合的滑动孔，所述滑动密封部件设置在所述密封外壳体（28）上且与所述滑动孔配合，所述除尘喷头（32）固定设置在所述密封外壳体（28）的内壁上且用于为所述毛刷（3）喷洒除尘液。

4.根据权利要求3所述的一种薄片晶圆边缘抛光设备，其特征在于：所述滑动密封部件件包括固定条（34）和密封板（35），所述滑动孔的两侧均设置有所述固定条（34），所述固定条（34）的相对侧设置有密封滑槽，所述密封板（35）与所述抛光转轴（4）密封固定相连且与所述密封滑槽密封配合，所述密封板（35）的滑动方向与所述滑动座（5）的滑动方向相同。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的一种薄片晶圆边缘抛光设备，其特征在于：所述压紧旋转部件包括固定套筒（36）、锁紧套筒（37）、锁紧杆（38）、压盘（39）、套盖（40）、第一密封盖（41）和第一漏斗环（42），所述固定套筒（36）固定设置在所述固定支架（26）上，所述固定套筒（36）内设置有只能转动且与所述固定套筒（36）配合的所述锁紧套筒（37），所述锁紧套筒（37）内设置有与所述锁紧套筒（37）内壁螺纹配合的所述锁紧杆（38），所述锁紧杆（38）的一端设置有滑槽（43），所述滑槽（43）沿所述锁紧杆（38）的长度方向上设置，所述固定套筒（36）的内壁上设置有与所述滑槽（43）配合的限位块（62），所述锁紧杆（38）的另一端套设有轴承（44），所述压盘（39）通过所述套盖（40）设置在所述轴承（44）上，所述压盘（39）与所述锁紧杆（38）同轴设置，所述第一密封盖（41）同轴密封设置在所述锁紧杆（38）上，所述第一密封盖（41）的开口与所述第一漏斗环（42）的上端外壁密封配合，所述第一漏斗环（42）的上端内壁与所述套盖（40）的外壁密封配合，所述第一漏斗环（42）的下端密封设置在第一密封槽（45）中，所述第一密封槽（45）开设在所述压盘（39）的上表面上。

6.根据权利要求5所述的一种薄片晶圆边缘抛光设备，其特征在于：所述支撑旋转部件包括转轴（46）、转套（47）、支撑盘（48）、第二密封盖（49）和第二漏斗环（50），所述转轴（46）通过限位环（51）固定设置在所述转套（47）的内壁上，所述转套（47）固定设置在所述固定支架（26）上，所述支撑盘（48）固定设置在所述转轴（46）的端部，所述转轴（46）和所述支撑盘（48）均与所述压盘（39）同轴设置，所述第二密封盖（49）的上端与所述转套（47）的外表面密封连接，所述第二密封盖（49）的下端内壁与所述第二漏斗环（50）的外壁密封配合，所述第二漏斗环（50）的上端与所述转套（47）的外壁密封连接，所述第二漏斗环（50）的下端密封设置在第二密封槽（52）中，所述第二密封槽（52）开设在所述固定支架（26）上的上表面上，所述转轴（46）的下端与所述传动轴（25）相连，所述支撑盘（48）与所述转轴（46）同轴设置，所述支撑盘（48）与所述压盘（39）同轴设置。

7.根据权利要求6所述的一种薄片晶圆边缘抛光设备，其特征在于：所述压盘（39）的下表面上和所述支撑盘（48）的上表面上均同轴设置有缓冲圆盘（53），所述缓冲圆盘（53）上设置有用于降低所述薄片晶圆（11）变形量的缓冲槽（54）。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的一种薄片晶圆边缘抛光设备，其特征在于：所述仿形轮组件包括仿形轮（55）、仿形电机（56）、第一检测传感器（57）、第二检测传感器（58）、所述仿形轮（55）设置在所述仿形电机（56）上，所述仿形电机（56）固定设置在所述机架（1）上，所述仿形轮（55）的截面与所述薄片晶圆（11）的截面相同，且所述仿形轮（55）的边缘与所述仿形滚轮（12）接触，所述第一检测传感器（57）设置在所述机架（1）上且用于传递所述仿形轮（55）的位置信息，所述第二检测传感器（58）设置在所述第二浮动平板（17）上且用于检测所述旋转伺服电机（23）转动的位置信息，所述第一检测传感器（57）、所述第二检测传感器（58）、所述仿形电机（56）、所述抛光电机（6）、所述升降伺服电机（22）和所述旋转伺服电机（23）均与微控制器电连接。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的一种薄片晶圆边缘抛光设备，其特征在于：所述传动结构包括驱动杆（59）、齿轮和齿条，所述齿轮固定设置在所述升降伺服电机（22）的输出轴上，所述齿条固定设置在所述驱动杆（59）上，所述驱动杆（59）的上端固定设置在所述第一浮动平板（16）固定相连。

10.根据权利要求6或7所述的一种薄片晶圆边缘抛光设备，其特征在于：所述转轴（46）的端部设置有直槽（60），所述传动轴（25）的端部设置有与所述直槽（60）配合的凸棱（61）。

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