CN115592550A - 一种晶片抛光用抽排装置及其抽排方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种晶片抛光用抽排装置及其抽排方法，涉及晶片加工技术领域，抽排装置包括：加工台；第一电机，其输出端与加工台固定连接；定位槽，所述定位槽有多组，其呈圆周阵列分布于加工台上，以用于承载晶片；第一支架，其布设在加工台一侧；抛光设备，其布设在第一支架上，以用于对定位槽中晶片抛光处理；通槽，其布设在定位槽的中心端；推板，所述推板滑动布设于通槽内，以用于驱动晶片升降；升降机构，所述升降机构与推板固定连接，以用于驱动推板沿着竖直方向运动；本发明不需要采用吸取的方式来清除抛光液，通过一体化设置，可以有效提高晶片的抛光进程，以满足加工需求。

Description

一种晶片抛光用抽排装置及其抽排方法
技术领域
本发明涉及晶片加工技术领域，具体涉及一种晶片抛光用抽排装置及其抽排方法。
背景技术
对于晶片的抛光来说，目前最为流行的抛光方式是采用化学机械研磨，化学机械抛光为一种结合化学力与机械力来让表面平滑的抛光方法。其是使用具有研磨与腐蚀作用的化学研磨浆，且与研磨垫一并使用，化学机械抛光能有效的移除在晶圆上的材料，且易于使晶圆的不规则起伏变得平坦稳定，进而使晶圆的表面质量达到较高的等级。
在现有技术中，对晶片进行抛光时，一般是将抛光液输入晶片定位槽中进行化学研磨，在此过程中，同步采用抛光设备对晶片进行机械抛光，然而，打磨碎屑会残存在晶片定位槽中与抛光液混合，对抛光液造成污染，当对下一组晶片进行抛光时，需要将含有杂质的抛光液通过吸管吸出，这种操作方式，一方面难以满足晶片抛光需求，另一方面抛光液中的杂质容易堵塞吸管的吸附端头。
发明内容
本发明的目的在于提供一种晶片抛光用抽排装置及其抽排方法，解决以下技术问题：
打磨碎屑会残存在晶片定位槽中与抛光液混合，对抛光液造成污染，当对下一组晶片进行抛光时，需要将含有杂质的抛光液通过吸管吸出，这种操作方式，一方面难以满足晶片抛光需求，另一方面抛光液中的杂质容易堵塞吸管的吸附端头。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种晶片抛光用抽排装置，包括：
加工台；
第一电机，其输出端与加工台固定连接；
定位槽，所述定位槽有多组，其呈圆周阵列分布于加工台上，以用于承载晶片；
第一支架，其布设在加工台一侧；
抛光设备，其布设在第一支架上，以用于对定位槽中晶片抛光处理；
通槽，其布设在定位槽的中心端；
推板，所述推板滑动布设于通槽内，以用于驱动晶片升降；
升降机构，所述升降机构与推板固定连接，以用于驱动推板沿着竖直方向运动；
还包括：
输液端头；
输液机构，其与输液端头连接，以用于输送抛光液；
取料组件，所述取料组件用于将抛光后的晶片从定位槽中取出；
放料组件，所述放料组件用于将待抛光晶片放置于定位槽中。
优选的，所述升降机构包括布设在定位槽一侧的第一螺杆，第一螺杆上螺旋套设有第一螺母，第一螺母通过推杆与推板连接，底板上设有环形支架，环形支架内端面设有一端弧形齿条，第一螺杆底部设有齿轮，弧形齿条位于抛光设备与取料组件之间。
优选的，所述齿轮底部与底板的连接端设有扭力弹簧，扭力弹簧用于在齿轮与弧形齿条脱离啮合时驱动第一螺杆复位。
优选的，各组所述推杆底部设有储料筒，所述储料筒用于承接通槽排出的抛光液。
优选的，所述输液机构包括布设在加工台一侧的第二支架，第二支架间设有与输液端头连接的输液管，输液管另一端与活塞缸连接，底板上设有储液箱，活塞缸另一侧通过进液管与储液箱连接，其中，活塞缸内设有活塞，活塞与驱动其在活塞缸内往复移动的驱动机构连接。
优选的，所述驱动机构包括与活塞固定连接的活塞杆，活塞杆远离活塞缸的一端与活动板固定连接，其中，活塞杆上设有复位弹簧，齿轮底部设有凸轮。
优选的，所述取料组件包括布设在加工台上的第一气缸，第一气缸伸缩端与支板固定连接，支板底部转动布设第二螺杆，第二螺杆端部与第二电机输出端固定连接，第二螺杆上相对螺旋套设有与弧形夹具固定连接第二螺母。
优选的，放料组件包括布设在加工台上的第二气缸，第二气缸伸缩端与吸盘连接，吸盘与真空设备连接。
优选的，所述底板上布设转轴，转轴与底板底部驱动电机连接，转轴顶部安装有Y型机架，取料组件以及放料组件分别布设于Y型机架两侧；其中，底板一侧还布设有取料输送带以及放料输送带。
一种晶片抛光用抽排装置的抽排方法，包括如下步骤：
S、放料组件将取料输送带输入的晶片吸取并置于定位槽中，启动第一电机驱动加工台转动，驱动该定位槽转动至输液端头下方；
S1、输液机构向输液端头输送抛光液，在重力的作用下抛光液落至定位槽中；
S2、第一电机驱动加工台转动，以使定位槽移动至抛光设备处，抛光设备对晶片进行抛光处理；
S3、第一电机驱动定位槽移动至取料组件处，升降机构通过推板将晶片顶升至预设高度，定位槽中的抛光液从通槽流出；
S4、抛光设备对晶片进行抛光处理；
S5、取料组件将抛光后的晶片取出并放置于放料输送带上输出。
本发明的有益效果：
（1）本发明利用电机驱动抛光片转动对晶片进行抛光；抛光完成后，随着第一电机驱动，定位槽移动至取料组件处，升降机构同步通过推板将晶片顶升至预设高度，定位槽中的抛光液顺着定位槽底从通槽流出，取料组件将抛光完成后的晶片从定位槽中取出，实现出料，本发明不需要采用吸取的方式来清除抛光液，通过一体化设置，可以有效提高晶片的抛光进程，以满足加工需求；
（2）本发明在放料时，由于晶片处于干燥的状态，采用吸盘进行吸附，稳定性更高，而对于取料时，采用夹具的方式进行固定，稳定性更高，且造成管道或者设备堵塞。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明一种晶片抛光用抽排装置的结构示意图一；
图2是本发明一种晶片抛光用抽排装置的结构示意图二；
图3是本发明一种晶片抛光用抽排装置的结构示意图三；
图4是本发明一种晶片抛光用抽排装置的结构示意图四；
图5是本发明一种晶片抛光用抽排装置中第二螺杆的结构示意图；
图6是本发明一种晶片抛光用抽排装置中定位槽的结构示意图；
图7是本发明一种晶片抛光用抽排装置中复位弹簧的结构示意图。
图中：1、放料输送带；2、底板；3、第一电机；4、活塞缸；5、环形支架；6、第一螺杆；7、抛光设备；8、第二气缸；101、取料输送带；201、转轴；202、第一支架；203、第二支架；401、活动板；402、储液箱；403、输液端头；404、输液管；501、弧形齿条；502、活塞杆；503、复位弹簧；601、加工台；602、第一螺母；603、齿轮；604、储料筒；605、推杆；606、推板；607、凸轮；608、扭力弹簧；801、吸盘；802、Y型机架；803、支板；804、第二螺杆；805、第二螺母；806、弧形夹具；807、定位槽；808、通槽；809、第一气缸；810、第二电机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-图2所示，本发明为一种晶片抛光用抽排装置，包括加工台601，加工台601与第一电机3输出端固定连接，所述加工台601上呈圆周阵列开设有多组用于承载晶片的定位槽807，具体的，在本实施例中，定位槽807为四组，加工台601一侧布设有第一支架202，第一支架202安装于底板2上，第一支架202设有抛光设备7，以用于对定位槽807中晶片抛光处理，其中，所述定位槽807中心端开设有通槽808，通槽808内滑动布设有用于驱动晶片升降的推板606，所述推板606与驱动其沿着竖直方向运动的升降机构连接；
还包括布设于加工台601上的输液端头403，输液端头403与输液机构连接，以用于向定位槽807输入抛光液；其中，所述加工台601一侧还布设有取料组件以及放料组件，所述取料组件用于将抛光后的晶片从定位槽807中取出，所述放料组件用于将待抛光晶片放置于定位槽807中；可以说明的是，在对待抛光的晶片进行加工时，首先，通过放料组件将晶片置于定位槽807中，而后启动第一电机3驱动加工台601转动，使得放置晶片的定位槽807转动至输液端头403下方，通过输液机构向输液端头403输送抛光液，在重力的作用下抛光液落至定位槽807中，第一电机3驱动加工台601转动，以使该定位槽807移动至抛光设备7处，抛光设备7对晶片进行抛光处理，在本发明的一个实施例中，该抛光设备7采用现有直驱式驱动设备，利用电机驱动抛光片转动对晶片进行抛光；抛光完成后，随着第一电机3驱动，定位槽807移动至取料组件处，升降机构同步通过推板606将晶片顶升至预设高度，此时，定位槽807中的抛光液顺着定位槽807底从通槽808流出，在本实施方式中，可以将定位槽807底部设置为倾斜状，使得抛光液可更快速的流向通槽808，同步的，通过取料组件将抛光完成后的晶片从定位槽807中取出，实现出料，本发明实施例不需要在晶片抛光完成后采用吸取的方式来清除抛光液，通过同步一体化的设备，可以有效提高晶片的抛光进程，以满足加工需求；
请参阅图3，所述升降机构包括相应布设在定位槽807一侧的第一螺杆6，第一螺杆6与加工台601转动连接，其中，第一螺杆6上螺旋套设有第一螺母602，第一螺母602通过推杆605与推板606连接，底板2上设有环形支架5，环形支架5内端面设有一端弧形齿条501，第一螺杆6底部设有齿轮603，弧形齿条501位于抛光设备7与取料组件之间；可以说明的是，随着加工台601的转动，加工台601同步驱动各组第一螺杆6转动，当第一螺杆6转动至抛光设备7与取料组件之间时，齿轮603通过与弧形齿条501啮合驱动第一螺杆6转动，第一螺母602在第一螺杆6上移送的过程中通过推杆605驱动推板606升降；
更进一步的，所述齿轮603底部与底板2的连接端设有扭力弹簧608，扭力弹簧608用于在齿轮603与弧形齿条501脱离啮合时驱动第一螺杆6复位；在本实施方式中，随着加工台601的转动，可以实现同步驱动第一螺杆6的往复转动，进而通过推杆605推动推板606升降；
请参阅图4，各组所述推杆605底部设有储料筒604，所述储料筒604用于承接通槽808排出的抛光液，其中，储料筒604与推杆605以及第一螺母602通过螺栓连接；随着储料筒604内抛光液的增加，可通过旋拧螺栓的方式对储料筒604进行拆装，以便于对抛光液进行收集处理；
作为本发明实施例的另一种实施方式，所述输液机构包括布设在加工台601一侧的第二支架203，第二支架203间设有与输液端头403连接的输液管404，输液管404另一端与活塞缸4连接，底板2上设有储液箱402，储液箱402内储存有抛光液，输液管404与活塞缸4间设有仅限于排液的单向阀，活塞缸4另一侧通过进液管与储液箱402连接，进液管与活塞缸4间设有仅限于进液的单向阀，其中，活塞缸4内设有活塞，活塞与驱动其在活塞缸4内往复移动的驱动机构连接；可以说明的是，驱动机构驱动活塞在活塞缸4内往复移动，在移动的过程中，活塞缸4通过进液管将储液箱402内的抛光液抽出，而后通过输液管404将抛光液输送至输液端头403，在重力的作用下，抛光液落至定位槽807中；
请参阅图5-图6，所述驱动机构包括与活塞固定连接的活塞杆502，活塞杆502远离活塞缸4的一端与活动板401固定连接，其中，活塞杆502上设有复位弹簧503，齿轮603底部设有凸轮607；可以说明的是，随着齿轮603的转动同步驱动凸轮607转动，凸轮607在转动的过程中推动活动板401朝向活塞缸4方向移动，同时，通过复位弹簧503驱动活动板401复位；
请参阅图7，所述取料组件包括布设在加工台601上的第一气缸809，第一气缸809伸缩端与支板803固定连接，支板803底部转动布设第二螺杆804，第二螺杆804端部与第二电机810输出端固定连接，第二螺杆804两侧螺纹旋向相反，第二螺杆804上相对螺旋套设第二螺母805，第二螺母805与弧形夹具806固定连接；在本实施方式中，对抛光后的晶片取料时，第一气缸809驱动支板803朝向加工台601方向移动，启动第二电机810驱动第二螺杆804，两侧第二螺母805在第二螺杆804上移送的过程中驱动弧形夹具806同时朝向内侧移动，以实现对晶片的夹取；
放料组件包括布设在加工台601上的第二气缸8，第二气缸8伸缩端与吸盘801连接，吸盘801与真空设备连接；可以说明的是，在将待抛光晶片放置于定位槽807中时，第二气缸8驱动吸盘801与晶片贴合，启动真空设备以实现对晶片的吸附固定，在本发明的一种实施方式中，在放料时，由于晶片处于干燥的状态，采用吸盘801进行吸附，稳定性更高，而对于取料时，采用夹具的方式进行固定，因为此时晶片经过抛光液的处理，其表面会残留有部分抛光液，如果采用吸盘801方式进行固定，有如下两个弊端：a、抛光液具有一定的粘性，影响吸盘801的吸附稳定性；b、部分抛光液会被吸附至吸盘801中，造成管道或者设备堵塞；
更进一步的，所述底板2上布设转轴201，转轴201与底板2底部驱动电机连接，转轴201顶部安装有Y型机架802，取料组件以及放料组件分别布设于Y型机架802两侧；其中，底板2一侧还布设有取料输送带101以及放料输送带1；可以说明的是，在对晶片进行取放料时，通过驱动电机驱动转轴201转动，转轴201通过Y型机架802驱动取料组件移送至加工台601的取料端，同时驱动放料组件移送至加工台601的放料端，实现同步取放料操作，效率更高，放料输送带1用于将取料组件取出的晶片输出，取料输送带101用于将待抛光晶片输入，以使放料组件进行吸取。
实施例2
一种晶片抛光用抽排装置的抽排方法，包括如下步骤：
S1、放料组件将取料输送带101输入的晶片吸取并置于定位槽807中，而后启动第一电机3驱动加工台601转动，使得放置晶片的定位槽807转动至输液端头403下方；
S2、输液机构向输液端头403输送抛光液，在重力的作用下抛光液落至定位槽807中；
S3、第一电机3驱动加工台601转动，以使该定位槽807移动至抛光设备7处，抛光设备7对晶片进行抛光处理；
S4、随着第一电机3驱动，定位槽807移动至取料组件处，升降机构同步通过推板606将晶片顶升至预设高度，此时，定位槽807中的抛光液顺着定位槽807底从通槽808流出；
S5、抛光设备7对晶片进行抛光处理；
S6、取料组件将抛光后的晶片取出并放置于放料输送带1上输出。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示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、以及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，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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连接，可以是两个元件内部的连通。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。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种晶片抛光用抽排装置，其特征在于，包括：
加工台（601）；
第一电机（3），其输出端与加工台（601）固定连接；
定位槽（807），所述定位槽（807）有多组，其呈圆周阵列分布于加工台（601）上，以用于承载晶片；
第一支架（202），其布设在加工台（601）一侧；
抛光设备（7），其布设在第一支架（202）上，以用于对定位槽（807）中晶片抛光处理；
通槽（808），其布设在定位槽（807）的中心端；
推板（606），所述推板（606）滑动布设于通槽（808）内，以用于驱动晶片升降；
升降机构，所述升降机构与推板（606）固定连接，以用于驱动推板（606）沿着竖直方向运动；
还包括：
输液端头（403）；
输液机构，其与输液端头（403）连接，以用于输送抛光液；
取料组件，所述取料组件用于将抛光后的晶片从定位槽（807）中取出；
放料组件，所述放料组件用于将待抛光晶片放置于定位槽（807）中。
2.根据权利要求1所述的一种晶片抛光用抽排装置,其特征在于，所述升降机构包括布设在定位槽（807）一侧的第一螺杆（6），第一螺杆（6）上螺旋套设有第一螺母（602），第一螺母（602）通过推杆（605）与推板（606）连接，底板（2）上设有环形支架（5），环形支架（5）内端面设有一端弧形齿条（501），第一螺杆（6）底部设有齿轮（603），弧形齿条（501）位于抛光设备（7）与取料组件之间。
3.根据权利要求2所述的一种晶片抛光用抽排装置,其特征在于，所述齿轮（603）底部与底板（2）的连接端设有扭力弹簧（608），扭力弹簧（608）用于在齿轮（603）与弧形齿条（501）脱离啮合时驱动第一螺杆（6）复位。
4.根据权利要求2所述的一种晶片抛光用抽排装置,其特征在于，各组所述推杆（605）底部设有储料筒（604），所述储料筒（604）用于承接通槽（808）排出的抛光液。
5.根据权利要求3所述的一种晶片抛光用抽排装置,其特征在于，所述输液机构包括布设在加工台（601）一侧的第二支架（203），第二支架（203）间设有与输液端头（403）连接的输液管（404），输液管（404）另一端与活塞缸（4）连接，底板（2）上设有储液箱（402），活塞缸（4）另一侧通过进液管与储液箱（402）连接，其中，活塞缸（4）内设有活塞，活塞与驱动其在活塞缸（4）内往复移动的驱动机构连接。
6.根据权利要求5所述的一种晶片抛光用抽排装置,其特征在于，所述驱动机构包括与活塞固定连接的活塞杆（502），活塞杆（502）远离活塞缸（4）的一端与活动板（401）固定连接，其中，活塞杆（502）上设有复位弹簧（503），齿轮（603）底部设有凸轮（607）。
7.根据权利要求1所述的一种晶片抛光用抽排装置,其特征在于，所述取料组件包括布设在加工台（601）上的第一气缸（809），第一气缸（809）伸缩端与支板（803）固定连接，支板（803）底部转动布设第二螺杆（804），第二螺杆（804）端部与第二电机（810）输出端固定连接，第二螺杆（804）上相对螺旋套设有与弧形夹具（806）固定连接第二螺母（805）。
8.根据权利要求7所述的一种晶片抛光用抽排装置,其特征在于，放料组件包括布设在加工台（601）上的第二气缸（8），第二气缸（8）伸缩端与吸盘（801）连接，吸盘（801）与真空设备连接。
9.根据权利要求8所述的一种晶片抛光用抽排装置,其特征在于，底板（2）上布设转轴（201），转轴（201）与底板（2）底部驱动电机连接，转轴（201）顶部安装有Y型机架（802），取料组件以及放料组件分别布设于Y型机架（802）两侧；其中，底板（2）一侧还布设有取料输送带（101）以及放料输送带（1）。
10.一种晶片抛光用抽排装置的抽排方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、放料组件将取料输送带（101）输入的晶片吸取并置于定位槽（807）中，启动第一电机（3）驱动加工台（601）转动，驱动该定位槽（807）转动至输液端头（403）下方；
S2、输液机构向输液端头（403）输送抛光液，在重力的作用下抛光液落至定位槽（807）中；
S3、第一电机（3）驱动加工台（601）转动，以使定位槽（807）移动至抛光设备（7）处，抛光设备（7）对晶片进行抛光处理；
S4、第一电机（3）驱动定位槽（807）移动至取料组件处，升降机构通过推板（606）将晶片顶升至预设高度，定位槽（807）中的抛光液从通槽（808）流出；
S5、抛光设备（7）对晶片进行抛光处理；
S6、取料组件将抛光后的晶片取出并放置于放料输送带（1）上输出。
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