CN115213814B - 一种磨削主轴 - Google Patents

Abstract

本发明属于半导体晶圆减薄设备技术领域，公开了一种磨削主轴。该磨削主轴包括主轴、磨轮安装座和防尘塞，磨轮安装座连接于主轴的端部，且磨轮安装座与主轴同轴设置，磨轮安装座的中心处设有沿轴向贯通的台阶孔，台阶孔的小孔径段远离主轴的端面，小孔径段设有内螺纹，内螺纹用于与外部检测装置连接；防尘塞设于台阶孔内，防尘塞包括弹性件和导向件，弹性件的一端与主轴连接，弹性件的另一端与导向件连接，弹性件能挤压导向件，使导向件抵紧于台阶孔的台阶面，且导向件的端面与磨轮安装座的端面齐平。本发明提供的磨削主轴，能有效防止磨削过程中的磨削液或产生的硅渣进入台阶孔内，以避免安装孔被硅渣或磨削液堵住。

Description

一种磨削主轴

技术领域

本发明涉及半导体晶圆减薄设备技术领域，尤其涉及一种磨削主轴。

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；在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能的集成电路产品。在硅晶圆正面制作完集成电路后，为了降低器件热阻、提高工作散热及冷却能力、便于封装，需要采用减薄机对晶圆进行背面减薄。

减薄机的磨削主轴装配完成后，要将磨削主轴和卡盘工作台的倾斜角度调整到理想数值，在调节过程中必然要使用测量装置对其进行测量。

现有技术中，检测装置采用磁铁吸附的方式与主轴连接，每次吸附位置不同，导致测出的数据不稳定，且主轴端面要保证洁净，否则会导致测量误差；或在磨削主轴的磨轮安装法兰中心打了一个螺纹孔，将检测装置安装在该螺纹孔上，即可测量需要的数据，但是在进行磨削工作时，这个暴露在外的螺纹孔会积累硅渣，一旦被硅渣堵塞，螺纹孔就会失效，清理也很困难，目前在螺纹孔不使用时，通常用一个螺丝拧进去把孔堵上，而磨削工作时法兰存在震动，螺丝很容易松动，一旦螺丝掉落，就会对正在加工的晶圆和减薄机造成重大的损害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磨削主轴，旨在对磨削主轴的用于检测装置安装的安装孔进行保护，防止安装孔被硅渣或磨削液堵住。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种磨削主轴，包括：

主轴；

磨轮安装座，连接于所述主轴的端部，且所述磨轮安装座与所述主轴同轴设置，所述磨轮安装座的中心处设有沿轴向贯通的台阶孔，所述台阶孔的小孔径段远离所述主轴的端面，所述小孔径段设有内螺纹，所述内螺纹用于与外部检测装置连接；

防尘塞，设于所述台阶孔内，所述防尘塞包括弹性件和导向件，所述弹性件的一端与所述主轴连接，所述弹性件的另一端与所述导向件连接，所述弹性件能挤压所述导向件，使所述导向件抵紧于所述台阶孔的台阶面，且所述导向件的端面与所述磨轮安装座的端面齐平。

可选地，所述导向件为圆柱状结构，所述导向件包括相互连接的第一圆柱体和第二圆柱体，所述弹性件与所述第一圆柱体连接，且所述第一圆柱体的外径等于所述台阶孔的大孔径段的内径。

可选地，所述第二圆柱体的外径等于所述台阶孔的小孔径段的内径。

可选地，所述第一圆柱体远离所述第二圆柱体的端面设有限位凸起，所述弹性件的端部套设于所述限位凸起。

可选地，所述第一圆柱体远离所述第二圆柱体的端面设有限位凹槽，所述弹性件的端部能插入所述限位凹槽内。

可选地，所述防尘塞还包括安装底座，所述安装底座设于所述弹性件远离所述导向件的一端，所述弹性件通过所述安装底座与所述主轴连接。

可选地，所述安装底座远离所述主轴的表面设有环形凸起，所述环形凸起围设于所述弹性件的外周侧。

可选地，所述安装底座与所述主轴可拆卸连接。

可选地，所述弹性件为弹簧。

可选地，所述磨轮安装座与所述主轴可拆卸连接。

本发明的有益效果：本发明提供的磨削主轴，磨轮安装座的台阶孔内设有防尘塞，采用外部检测装置对磨削主轴的水平度进行测试时，将检测装置旋拧至台阶孔的小孔径段内，旋拧过程中，检测装置挤压导向件，弹性件进一步被压缩，使检测装置与磨轮安装座完成螺接，每次测量时，检测装置均安装至同一位置，有效保证了检测精度；检测完成后，检测装置从台阶孔内拆除，弹性件推动导向件运动，使导向件抵紧于台阶孔的台阶面，且导向件的端面与磨轮安装座的端面齐平，导向件将台阶孔封堵，防止磨削过程中的磨削液或产生的硅渣进入台阶孔内，以对台阶孔进行保护。

附图说明

图1是本发明实施例提供的磨削主轴的剖视图；

图2是本发明实施例提供的磨削主轴的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一方案的防尘塞的剖视图；

图4是本发明实施例提供的一方案的防尘塞的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的另一方案的防尘塞的剖视图；

图6是本发明实施例提供的另一方案的防尘塞的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的再一方案的防尘塞的剖视图；

图8是本发明实施例提供的再一方案的防尘塞的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的又一方案的防尘塞的剖视图；

图10是本发明实施例提供的又一方案的防尘塞的结构示意图；

图11是本发明实施例提供的电机、壳体和主轴装配后的剖视图。

图中：

1、主轴；2、磨轮安装座；21、台阶孔；3、防尘塞；31、弹性件；32、导向件；321、第一圆柱体；3211、限位凸起；3212、限位凹槽；322、第二圆柱体；33、安装底座；331、环形凸起；4、电机；5、壳体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种磨削主轴，该磨削主轴用于对晶圆进行减薄处理。

具体地，磨削主轴包括主轴1、磨轮安装座2和防尘塞3，磨轮安装座2连接于主轴1的端部，且磨轮安装座2与主轴1同轴设置，磨轮安装座2的中心处设有沿轴向贯通的台阶孔21，台阶孔21的小孔径段远离主轴1的端面，小孔径段设有内螺纹，内螺纹用于与外部检测装置连接；防尘塞3设于台阶孔21内，防尘塞3包括弹性件31和导向件32，弹性件31的一端与主轴1连接，弹性件31的另一端与导向件32连接，弹性件31能挤压导向件32，使导向件32抵紧于台阶孔21的台阶面，且导向件32的端面与磨轮安装座2的端面齐平。

本发明提供的磨削主轴，磨轮安装座2的台阶孔21内设有防尘塞3，采用外部检测装置对磨削主轴的水平度进行测试时，将检测装置旋拧至台阶孔21的小孔径段内，旋拧过程中，检测装置挤压导向件32，弹性件31进一步被压缩，使检测装置与磨轮安装座2完成螺接，每次测量时，检测装置均安装至同一位置，有效保证了检测精度；检测完成后，检测装置从台阶孔21内拆除，弹性件31推动导向件32运动，使导向件32抵紧于台阶孔21的台阶面，且导向件32的端面与磨轮安装座2的端面齐平，导向件32将台阶孔21封堵，防止磨削过程中的磨削液或产生的硅渣进入台阶孔21内，以对台阶孔21进行保护。

可选地，如图3和图4所示，导向件32为圆柱状结构，导向件32包括相互连接的第一圆柱体321和第二圆柱体322，弹性件31与第一圆柱体321连接，且第一圆柱体321的外径等于台阶孔21的大孔径段的内径，以提高导向件32运动的稳定性和连续性，导向件32设置为圆柱状结构，易于加工，降低了制造成本。

进一步地，第二圆柱体322的外径等于台阶孔21的小孔径段的内径，减小了第二圆柱体322与小孔径段的内表面之间的缝隙，进而提高了封堵的严密性。

需要说明的是，为防止检测装置拆除后，第二圆柱体322与台阶孔21的小孔径段无法对准，可设置小孔径段的长度大于检测装置上的螺钉的长度。

为防止弹性件31在压缩的过程中产生移动偏差或左右晃动，第一圆柱体321远离第二圆柱体322的端面设有限位凹槽3212，弹性件31的端部能插入限位凹槽3212内，以提高弹性件31的运动稳定性。在实际制作过程中，本领域工作人员可根据实际需要设定限位凹槽3212的深度。示例性地，若弹性件31的长度较长时，可设定限位凹槽3212延伸至第二圆柱体322内。

或者，如图5和图6所示，第一圆柱体321远离第二圆柱体322的端面设有限位凸起3211，弹性件31的端部套设于限位凸起3211。

优选地，第一圆柱体321和第二圆柱体322一体成型，简化工艺步骤，降低加工成本。

为提高导向件32的运动稳定性，导向件32可与台阶孔21的内壁滑动连接。例如，导向件32的外周面设置沿轴向的导向凸起，台阶孔21的内壁设置与导向凸起适配的导向凹槽。

于本实施例中，防尘塞3还包括安装底座33，安装底座33设于弹性件31远离导向件32的一端，弹性件31通过安装底座33与主轴1连接。安装底座33提高了弹性件31与主轴1之间的连接稳定性。具体地，安装底座33为圆形结构，安装底座33的外径等于台阶孔21的大孔径段的外径，如此设置能提高安装底座33和磨轮安装座2之间的卡固稳定性，且圆形结构易于加工，降低了制造成本。

可选地，如图7和图8所示，安装底座33远离主轴1的表面设有环形凸起331，环形凸起331围设于弹性件31的外周侧，以防止弹性件31的左右晃动，提高了弹性件31的运动稳定性。实际加工制作时，环形凸起331和限位凹槽3212可相结合设计，或者，如图9和图10所示，环形凸起331和限位凸起3211结合使用，进一步提高弹性件31的运动稳定性，以提高封堵可靠性，避免出现导向件32与磨轮安装座2的端面不齐平的问题。

于本实施例中，为便于拆卸和安装，安装底座33与主轴1可拆卸连接。例如，安装底座33与主轴1通过螺纹件连接。

优选地，弹性件31为弹簧，弹簧易于加工制造，降低了防尘塞3的加工成本。

可选地，磨轮安装座2与主轴1可拆卸连接。该种设置，便于对磨轮安装座2进行拆装或更换。例如，磨轮安装座2与主轴1通过螺纹件连接。

如图11所示，于本实施例中，磨削主轴还包括电机4，电机4与主轴1传动连接，以带动主轴1运动。

进一步地，磨削主轴还包括壳体5，壳体5套设于电机4和主轴1的外侧，防止电机4和主轴1受外部环境影响。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磨削主轴，其特征在于，包括：

主轴(1)；

磨轮安装座(2)，连接于所述主轴(1)的端部，且所述磨轮安装座(2)与所述主轴(1)同轴设置，所述磨轮安装座(2)的中心处设有沿轴向贯通的台阶孔(21)，所述台阶孔(21)的小孔径段远离所述主轴(1)的端面，所述小孔径段设有内螺纹，所述内螺纹用于与外部检测装置连接；

防尘塞(3)，设于所述台阶孔(21)内，所述防尘塞(3)包括弹性件(31)和导向件(32)，所述弹性件(31)的一端与所述主轴(1)连接，所述弹性件(31)的另一端与所述导向件(32)连接，所述弹性件(31)能挤压所述导向件(32)，使所述导向件(32)抵紧于所述台阶孔(21)的台阶面，且所述导向件(32)的端面与所述磨轮安装座(2)的端面齐平。

2.根据权利要求1所述的磨削主轴，其特征在于，所述导向件(32)为圆柱状结构，所述导向件(32)包括相互连接的第一圆柱体(321)和第二圆柱体(322)，所述弹性件(31)与所述第一圆柱体(321)连接，且所述第一圆柱体(321)的外径等于所述台阶孔(21)的大孔径段的内径。

3.根据权利要求2所述的磨削主轴，其特征在于，所述第二圆柱体(322)的外径等于所述台阶孔(21)的小孔径段的内径。

4.根据权利要求2所述的磨削主轴，其特征在于，所述第一圆柱体(321)远离所述第二圆柱体(322)的端面设有限位凸起(3211)，所述弹性件(31)的端部套设于所述限位凸起(3211)。

5.根据权利要求2所述的磨削主轴，其特征在于，所述第一圆柱体(321)远离所述第二圆柱体(322)的端面设有限位凹槽(3212)，所述弹性件(31)的端部能插入所述限位凹槽(3212)内。

6.根据权利要求1所述的磨削主轴，其特征在于，所述防尘塞(3)还包括安装底座(33)，所述安装底座(33)设于所述弹性件(31)远离所述导向件(32)的一端，所述弹性件(31)通过所述安装底座(33)与所述主轴(1)连接。

7.根据权利要求6所述的磨削主轴，其特征在于，所述安装底座(33)远离所述主轴(1)的表面设有环形凸起(331)，所述环形凸起(331)围设于所述弹性件(31)的外周侧。

8.根据权利要求6所述的磨削主轴，其特征在于，所述安装底座(33)与所述主轴(1)可拆卸连接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的磨削主轴，其特征在于，所述弹性件(31)为弹簧。

10.根据权利要求1-8任一项所述的磨削主轴，其特征在于，所述磨轮安装座(2)与所述主轴(1)可拆卸连接。