CN115945991A - 一种晶圆夹持式边缘抛光装置及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及半导体晶圆再生的边缘抛光装置领域，具体为一种晶圆夹持式边缘抛光装置及工艺，包括固定主轴和晶圆吸盘，所述固定主轴与外设机械臂固定连接，外设机械臂内设置有驱动固定主轴旋转的主轴电机，所述固定主轴底端固定连接有三角夹盘，所述三角夹盘表面阵列转动连接有晶圆夹臂，所述固定主轴表面滑动连接有三角滑盘，所述三角滑盘表面阵列转动连接有拉板。本发明的通过设置晶圆夹臂、夹持部和抛光布，采用夹持抛光一体式结构，通过晶圆夹臂和夹持部带动晶圆进行移送，减少工序加工中的机械时间，提高生产效能，同时抛光布套接在夹持部上，便于拆卸，并且降低了抛光布使用面积，从而提高抛光布的有效利用率。

Description

一种晶圆夹持式边缘抛光装置及工艺

技术领域

本发明涉及半导体晶圆再生的边缘抛光装置领域，具体为一种晶圆夹持式边缘抛光装置及工艺。

背景技术

再生晶圆经历表面除杂清洗后，由于刻蚀作用会产生表面及边缘的缺陷，尤其是经过镀膜工艺的晶圆进行清洗后，膜的不均匀性导致晶圆刻蚀速率不一致，从而使边缘粗糙程度提高，影响晶圆本身质量。

为了减少边缘抛光成本的投入，通过减小抛光布面积，调整抛光液出液口位置及流量，将边缘的不平滑氧化层进行打磨。常规的处理工艺使是经过Notch口打磨，再经过边缘端面、斜面的物理化学抛光处理方法将再生废晶圆表面的氧化膜、颗粒残留等去掉，使他们能够重新具备再次使用的条件。

现有技术，申请号为CN201810338638.4中国发明专利，公开了一种晶圆夹持机械手臂及其清洗晶圆的方法，有助于保证晶圆在抛光后的亲水性，且晶圆的清洗操作方便。所述机械手臂包括支撑臂、晶圆承载夹持机构和流体管路，所述支撑臂具有包含若干孔洞的主体，且若干孔洞贯穿主体的表面，所述晶圆承载夹持机构设置于主体上且相对所述表面垂直设置以夹持晶圆，所述流体管路与若干孔洞连通，用于接收流经液体并将流经液体输送至若干孔洞以喷出液体。

现有技术中，边缘抛光布设计尺寸大，导致未能充分使用研磨寿命，造成抛光布可用时间的浪费，同时现有边缘抛光设备在机械动作上研磨装置与传送装置独立分开，处理工艺采用在不同的动作进行分步完成，机械成本高效率低。

基于此，本发明设计了一种晶圆夹持式边缘抛光装置及工艺，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种晶圆夹持式边缘抛光装置及工艺，以解决上述背景技术中提出的现有技术中，边缘抛光布设计尺寸大，导致未能充分使用研磨寿命，造成抛光布可用时间的浪费，同时现有边缘抛光设备在机械动作上研磨装置与传送装置独立分开，处理工艺采用在不同的动作进行分步完成，机械成本高效率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种晶圆夹持式边缘抛光装置，包括固定主轴和晶圆吸盘，所述固定主轴与外设机械臂固定连接，外设机械臂内设置有驱动固定主轴旋转的主轴电机，所述固定主轴底端固定连接有三角夹盘，所述三角夹盘表面阵列转动连接有晶圆夹臂，所述固定主轴表面滑动连接有三角滑盘，所述三角滑盘表面阵列转动连接有拉板，所述拉板另一端分别转动连接在晶圆夹臂表面，所述三角滑盘顶端设置有用于三角滑盘上下滑动的升降机构，所述升降机构与固定主轴一体；

所述晶圆夹臂底端均固定连接有夹持部，所述夹持部内侧为椭圆形弧面，所述夹持部表面套接有抛光布；当升降机构控制三角滑盘沿着固定主轴向下滑动，拉板与三角滑盘连接端转动，使得多个晶圆夹臂呈展开状态，当升降机构控制三角滑盘沿着固定主轴向上滑动，拉板与三角滑盘连接端转动，使得多个晶圆夹臂呈收拢状态，夹持部表面的抛光布将晶圆边缘进行夹持，并将晶圆转移至晶圆吸盘处；

所述晶圆吸盘包括内吸盘和外吸盘，所述内吸盘内设有抛光槽，所述抛光槽内固定连接有晶圆吸座，所述内吸盘和外吸盘表面共同阵列设置有研磨液喷嘴，所述研磨液喷嘴端部均设置有泵送机构；

所述升降机构包括数个轴内气缸，所述轴内气缸的伸缩杆底端均固定连接在三角滑盘表面，数个所述轴内气缸顶端共同固定连接有连接座，所述连接座固定连接在固定主轴表面，所述固定主轴顶端固定连接有导电滑环，所述导电滑环的导线分别与轴内气缸电连接；

工作时，现有技术中，边缘抛光布设计尺寸大，导致未能充分使用研磨寿命，造成抛光布可用时间的浪费，同时现有边缘抛光设备在机械动作上研磨装置与传送装置独立分开，处理工艺采用在不同的动作进行分步完成，机械成本高效率低的问题，该方案可以解决上述问题，具体操作如下：通过外设的机械臂控制固定主轴移动到晶圆位置处，然后控制导电滑环，通过导电滑环的导线向轴内气缸通电，先使轴内气缸的伸缩杆向下伸出，使三角滑盘沿着固定主轴向上滑动，拉板与三角滑盘连接端转动，使得多个晶圆夹臂呈展开状态，再使多个晶圆夹臂分别对准晶圆位置边缘处，由于晶圆夹持部内侧为椭圆形弧面，其表面贴附抛光布，此时通过向轴内气缸给予30N的压力，轴内气缸的伸缩杆向上拉动，三角滑盘沿着固定主轴向下滑动，拉板与三角滑盘连接端转动，使得多个晶圆夹臂呈收拢状态，夹持部表面的抛光布将晶圆边缘进行夹持，并将晶圆转移至晶圆吸盘处，然后通过设机械臂内设置的主轴电机，带动夹持部以800r/min的速度进行旋转，当晶圆转移至晶圆吸盘处，通过晶圆吸盘固定吸附住整个晶圆，使其不发生偏移，随后研磨液喷嘴，以2L/min的流速流出研磨液，喷淋到晶圆边缘侧面，与抛光布共同作业对晶圆边缘进行打磨，打磨结束后研磨液喷嘴清洗水，将抛光好的晶圆及夹持部表面进行清洗，避免研磨液残留在晶圆和夹持部表面，清洗结束后，再次通过夹持部将晶圆转移到下一道工程，该边缘抛光设备在机械动作上研磨装置与传送装置一体式，传送研磨在一个装置上完成，提高晶圆处理效率，同时，抛光布套接在夹持部上，便于拆卸的同时，降低抛光布使用面积，提高抛光布的有效利用率。

作为本发明的进一步方案，所述内吸盘和外吸盘顶端表面阵列设有十字滑槽，所述十字滑槽内均滑动连接有十字滑座，所述研磨液喷嘴固定连接在十字滑座端部表面，所述十字滑座表面阵列固定连接有卡块，所述外吸盘表面通过插销连接有卡环，所述卡环宽度与两个卡块间距相同；工作时，由于晶圆尺寸不同，研磨液喷嘴过近会干涉晶圆夹臂旋转，过远则无法将研磨液喷射到晶圆边缘，从而不便使用，通过设置十字滑槽和十字滑座，人工调节研磨液喷嘴剧晶圆边缘的距离，由于十字滑座顶端阵列固定连接有多个卡块，便于使多个十字滑座与晶圆边缘之间距离相同，同时当调节后，可将与两个卡块间距相同宽度的卡环放入到两个卡块之间，通过插销固定，从而保证研磨液喷嘴的稳定性，实现能够自由调节研磨液喷嘴与晶圆边缘处距离，保证在不干涉晶圆夹臂旋转的情况下，将研磨液喷射到晶圆边缘处，提高研磨效果。

作为本发明的进一步方案，所述抛光槽内固定连接有引流板，所述引流板表面和内吸盘底端共同阵列设有排水槽，所述内吸盘底端固定连接有联通管，所述排水管底端固定连接有集水室，所述集水室侧壁阵列固定连接有排水管，所述集水室顶端和外吸盘侧壁共同固定连接有数个连接杆；工作时，通过设置引流板，当晶圆研磨和清洗后，研磨液和清洗液通过引流板引流到排水槽处，通过排水槽排入到集水室内，再通过排水管排出，避免抛光槽内产生积水。

作为本发明的进一步方案，所述研磨液喷嘴端部分别固定连接有研磨液喷口和清洗液喷口，所述泵送机构包括输送泵，所述输送泵分别固定连接有研磨液泵送管和清洗液泵送管，所述研磨液泵送管和清洗液泵送管分别与研磨液喷口和清洗液喷口固定连接；工作时，通过设置研磨液喷口和清洗液喷口，分别通过输送泵，先使研磨液喷嘴中的研磨液喷口，以2L/min的流速流出研磨液，喷淋到晶圆边缘侧面，与抛光布共同作业对晶圆边缘进行打磨，打磨结束后，通过输送泵研磨液喷嘴中的清洗液喷口淋出清洗水，将抛光好的晶圆及夹持部表面进行清洗，避免研磨液残留在晶圆和夹持部表面。

作为本发明的进一步方案，所述抛光布通过弹性橡皮筋固定在夹持部表面；工作时，通过弹性橡皮筋固定抛光布，提高抛光布的稳定，避免发生打磨时抛光布松动的问题，从而提高打磨效果，并且便于拆卸抛光布。

为解决上述问题，本发明还提出一种晶圆夹持式边缘抛光工艺，该晶圆夹持式边缘抛光工艺包括以下几个步骤：

步骤一：通过外设的机械臂控制固定主轴移动到晶圆位置处，然后控制轴内气缸，先使三角滑盘沿着固定主轴向下滑动，拉板与三角滑盘连接端转动，使得多个晶圆夹臂呈展开状态，再对准晶圆位置边缘处；

步骤二：由于晶圆夹持部内侧为椭圆形弧面，其表面贴附抛光布，此时通过向轴内气缸给予30N的压力，使三个夹持部以固定力度夹持在晶圆边缘，通过设机械臂内设置的主轴电机，带动夹持部以800r/min的速度进行旋转；

步骤三：在步骤二实施过程中，通过晶圆吸盘固定吸附住整个晶圆，使其不发生偏移，此时三个研磨液喷嘴中的研磨液喷口，以2L/min的流速流出研磨液，喷淋到晶圆边缘侧面，与抛光布共同作业对晶圆边缘进行打磨。

步骤四：步骤三实施结束后，研磨液喷嘴中的清洗液喷口淋出清洗水，将抛光好的晶圆及夹持部表面进行清洗，避免研磨液残留在晶圆和夹持部表面；

步骤五：在步骤二和步骤三实施过程中研磨液和清洗液通过引流板引流到排水槽处，通过排水槽排入到集水室内，再通过排水管排出，避免抛光槽内产生积水；

步骤六：清洗结束后，再次通过夹持部将晶圆转移到下一道工程。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明的通过设置晶圆夹臂、夹持部和抛光布，采用夹持抛光一体式结构，通过晶圆夹臂和夹持部带动晶圆进行移送，减少工序加工中的机械时间，提高生产效能，同时抛光布套接在夹持部上，便于拆卸，并且降低了抛光布使用面积，从而提高抛光布的有效利用率。

2.本发明通过设置十字滑槽和十字滑座，人工调节研磨液喷嘴剧晶圆边缘的距离，由于十字滑座顶端阵列固定连接有多个卡块，便于使多个十字滑座与晶圆边缘之间距离相同，同时当调节后，可将与两个卡块间距相同宽度的卡环放入到两个卡块之间，通过插销固定，从而保证研磨液喷嘴的稳定性，实现能够自由调节研磨液喷嘴与晶圆边缘处距离，保证在不干涉晶圆夹臂旋转的情况下，将研磨液喷射到晶圆边缘处，提高研磨效果。

3.本发明通过设置引流板，当晶圆研磨和清洗后，研磨液和清洗液通过引流板引流到排水槽处，通过排水槽排入到集水室内，再通过排水管排出，避免抛光槽内产生积水。

4.本发明通过弹性橡皮筋固定抛光布，提高抛光布的稳定，避免发生打磨时抛光布松动的问题，从而提高打磨效果，并且便于拆卸抛光布。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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本发明的一些实施例，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。

图1为本发明中总体结构的示意图；

图2为本发明中固定主轴、晶圆夹臂、夹持部和抛光布连接情况图；

图3为本发明中固定主轴、晶圆夹臂和夹持部第一连接情况图；

图4为本发明中固定主轴、晶圆夹臂和夹持部第二连接情况图；

图5为本发明中晶圆吸盘、内吸盘和外吸盘第一连接情况图；

图6为图5中A处放大图；

图7为本发明中晶圆吸盘、内吸盘和外吸盘第二连接情况图；

图8为本发明中内吸盘和外吸盘的剖视；

图9为本发明的工艺流程图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

固定主轴1、晶圆吸盘2、内吸盘201、外吸盘202、抛光槽3、晶圆吸座4、三角夹盘5、晶圆夹臂6、三角滑盘7、拉板8、夹持部9、抛光布10、研磨液喷嘴11、、研磨液喷口1101、和清洗液喷口1102、十字滑槽12、十字滑座13、卡块14、卡环15、引流板16、排水槽17、联通管18、集水室19、排水管20、连接杆21、轴内气缸22、连接座23、导电滑环24、输送泵25、研磨液泵送管26、弹性橡皮筋27、清洗液泵送管28。

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。

请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种晶圆夹持式边缘抛光装置，包括固定主轴1和晶圆吸盘2，固定主轴1与外设机械臂固定连接，外设机械臂内设置有驱动固定主轴1旋转的主轴电机，固定主轴1底端固定连接有三角夹盘5，三角夹盘5表面阵列转动连接有晶圆夹臂6，固定主轴1表面滑动连接有三角滑盘7，三角滑盘7表面阵列转动连接有拉板8，拉板8另一端分别转动连接在晶圆夹臂6表面，三角滑盘7顶端设置有用于三角滑盘7上下滑动的升降机构，升降机构与固定主轴1一体；

晶圆夹臂6底端均固定连接有夹持部9，夹持部9内侧为椭圆形弧面，夹持部9表面套接有抛光布10；当升降机构控制三角滑盘7沿着固定主轴1向下滑动，拉板8与三角滑盘7连接端转动，使得多个晶圆夹臂6呈展开状态，当升降机构控制三角滑盘7沿着固定主轴1向上滑动，拉板8与三角滑盘7连接端转动，使得多个晶圆夹臂6呈收拢状态，夹持部9表面的抛光布10将晶圆边缘进行夹持，并将晶圆转移至晶圆吸盘2处；

晶圆吸盘2包括内吸盘201和外吸盘202，内吸盘201内设有抛光槽3，抛光槽3内固定连接有晶圆吸座4，内吸盘201和外吸盘202表面共同阵列设置有研磨液喷嘴11，研磨液喷嘴11端部均设置有泵送机构；

升降机构包括数个轴内气缸22，轴内气缸22的伸缩杆底端均固定连接在三角滑盘7表面，数个轴内气缸22顶端共同固定连接有连接座23，连接座23固定连接在固定主轴1表面，固定主轴1顶端固定连接有导电滑环24，导电滑环24的导线分别与轴内气缸22电连接；

工作时，现有技术中，边缘抛光布10设计尺寸大，导致未能充分使用研磨寿命，造成抛光布10可用时间的浪费，同时现有边缘抛光设备在机械动作上研磨装置与传送装置独立分开，处理工艺采用在不同的动作进行分步完成，机械成本高效率低的问题，该方案可以解决上述问题，具体操作如下：通过外设的机械臂控制固定主轴1移动到晶圆位置处，然后控制导电滑环24，通过导电滑环24的导线向轴内气缸22通电，先使轴内气缸22的伸缩杆向下伸出，使三角滑盘7沿着固定主轴1向上滑动，拉板8与三角滑盘7连接端转动，使得多个晶圆夹臂6呈展开状态，再使多个晶圆夹臂6分别对准晶圆位置边缘处，由于晶圆夹持部9内侧为椭圆形弧面，其表面贴附抛光布10，此时通过向轴内气缸22给予30N的压力，轴内气缸22的伸缩杆向上拉动，三角滑盘7沿着固定主轴1向下滑动，拉板8与三角滑盘7连接端转动，使得多个晶圆夹臂6呈收拢状态，夹持部9表面的抛光布10将晶圆边缘进行夹持，并将晶圆转移至晶圆吸盘2处，然后通过设机械臂内设置的主轴电机，带动夹持部9以800r/min的速度进行旋转，当晶圆转移至晶圆吸盘2处，通过晶圆吸盘2固定吸附住整个晶圆，使其不发生偏移，随后研磨液喷嘴11，以2L/min的流速流出研磨液，喷淋到晶圆边缘侧面，与抛光布10共同作业对晶圆边缘进行打磨，打磨结束后研磨液喷嘴11清洗水，将抛光好的晶圆及夹持部9表面进行清洗，避免研磨液残留在晶圆和夹持部9表面，清洗结束后，再次通过夹持部9将晶圆转移到下一道工程，该边缘抛光设备在机械动作上研磨装置与传送装置一体式，传送研磨在一个装置上完成，提高晶圆处理效率，同时，抛光布10套接在夹持部9上，便于拆卸的同时，降低抛光布10使用面积，提高抛光布10的有效利用率。

作为本发明的进一步方案，内吸盘201和外吸盘202顶端表面阵列设有十字滑槽12，十字滑槽12内均滑动连接有十字滑座13，研磨液喷嘴11固定连接在十字滑座13端部表面，十字滑座13表面阵列固定连接有卡块14，外吸盘202表面通过插销连接有卡环15，卡环15宽度与两个卡块14间距相同；工作时，由于晶圆尺寸不同，研磨液喷嘴11过近会干涉晶圆夹臂6旋转，过远则无法将研磨液喷射到晶圆边缘，从而不便使用，通过设置十字滑槽12和十字滑座13，人工调节研磨液喷嘴11剧晶圆边缘的距离，由于十字滑座13顶端阵列固定连接有多个卡块14，便于使多个十字滑座13与晶圆边缘之间距离相同，同时当调节后，可将与两个卡块14间距相同宽度的卡环15放入到两个卡块14之间，通过插销固定，从而保证研磨液喷嘴11的稳定性，实现能够自由调节研磨液喷嘴11与晶圆边缘处距离，保证在不干涉晶圆夹臂6旋转的情况下，将研磨液喷射到晶圆边缘处，提高研磨效果。

作为本发明的进一步方案，抛光槽3内固定连接有引流板16，引流板16表面和内吸盘201底端共同阵列设有排水槽17，内吸盘201底端固定连接有联通管18，排水管20底端固定连接有集水室19，集水室19侧壁阵列固定连接有排水管20，集水室19顶端和外吸盘202侧壁共同固定连接有数个连接杆21；工作时，通过设置引流板16，当晶圆研磨和清洗后，研磨液和清洗液通过引流板16引流到排水槽17处，通过排水槽17排入到集水室19内，再通过排水管20排出，避免抛光槽3内产生积水。

作为本发明的进一步方案，研磨液喷嘴11端部分别固定连接有研磨液喷口1101和清洗液喷口1102，泵送机构包括输送泵25，输送泵25分别固定连接有研磨液泵送管26和清洗液泵送管28，研磨液泵送管26和清洗液泵送管28分别与研磨液喷口1101和清洗液喷口1102固定连接；工作时，通过设置研磨液喷口1101和清洗液喷口1102，分别通过输送泵25，先使研磨液喷嘴11中的研磨液喷口1101，以2L/min的流速流出研磨液，喷淋到晶圆边缘侧面，与抛光布10共同作业对晶圆边缘进行打磨，打磨结束后，通过输送泵25研磨液喷嘴11中的清洗液喷口1102淋出清洗水，将抛光好的晶圆及夹持部9表面进行清洗，避免研磨液残留在晶圆和夹持部9表面。

作为本发明的进一步方案，抛光布10通过弹性橡皮筋27固定在夹持部9表面；工作时，通过弹性橡皮筋27固定抛光布10，提高抛光布10的稳定，避免发生打磨时抛光布10松动的问题，从而提高打磨效果，并且便于拆卸抛光布10。

为解决上述问题，本发明还提出一种晶圆夹持式边缘抛光工艺，该晶圆夹持式边缘抛光工艺包括以下几个步骤：

步骤一：通过外设的机械臂控制固定主轴1移动到晶圆位置处，然后控制轴内气缸22，先使三角滑盘7沿着固定主轴1向下滑动，拉板8与三角滑盘7连接端转动，使得多个晶圆夹臂6呈展开状态，再对准晶圆位置边缘处；

步骤二：由于晶圆夹持部9内侧为椭圆形弧面，其表面贴附抛光布10，此时通过向轴内气缸22给予30N的压力，使三个夹持部9以固定力度夹持在晶圆边缘，通过设机械臂内设置的主轴电机，带动夹持部9以800r/min的速度进行旋转；

步骤三：在步骤二实施过程中，通过晶圆吸盘2固定吸附住整个晶圆，使其不发生偏移，此时三个研磨液喷嘴11中的研磨液喷口1101，以2L/min的流速流出研磨液，喷淋到晶圆边缘侧面，与抛光布10共同作业对晶圆边缘进行打磨。

步骤四：步骤三实施结束后，研磨液喷嘴11中的清洗液喷口1102淋出清洗水，将抛光好的晶圆及夹持部9表面进行清洗，避免研磨液残留在晶圆和夹持部9表面；

步骤五：在步骤二和步骤三实施过程中研磨液和清洗液通过引流板16引流到排水槽17处，通过排水槽17排入到集水室19内，再通过排水管20排出，避免抛光槽3内产生积水；

步骤六：清洗结束后，再次通过夹持部9将晶圆转移到下一道工程。

工作原理：通过外设的机械臂控制固定主轴1移动到晶圆位置处，然后控制导电滑环24，通过导电滑环24的导线向轴内气缸22通电，先使轴内气缸22的伸缩杆向下伸出，使三角滑盘7沿着固定主轴1向上滑动，拉板8与三角滑盘7连接端转动，使得多个晶圆夹臂6呈展开状态，再使多个晶圆夹臂6分别对准晶圆位置边缘处，由于晶圆夹持部9内侧为椭圆形弧面，其表面贴附抛光布10，此时通过向轴内气缸22给予30N的压力，轴内气缸22的伸缩杆向上拉动，三角滑盘7沿着固定主轴1向下滑动，拉板8与三角滑盘7连接端转动，使得多个晶圆夹臂6呈收拢状态，夹持部9表面的抛光布10将晶圆边缘进行夹持，并将晶圆转移至晶圆吸盘2处，然后通过设机械臂内设置的主轴电机，带动夹持部9以800r/min的速度进行旋转，当晶圆转移至晶圆吸盘2处，通过晶圆吸盘2固定吸附住整个晶圆，使其不发生偏移，随后研磨液喷嘴11，以2L/min的流速流出研磨液，喷淋到晶圆边缘侧面，与抛光布10共同作业对晶圆边缘进行打磨，打磨结束后研磨液喷嘴11清洗水，将抛光好的晶圆及夹持部9表面进行清洗，避免研磨液残留在晶圆和夹持部9表面，清洗结束后，再次通过夹持部9将晶圆转移到下一道工程，该边缘抛光设备在机械动作上研磨装置与传送装置一体式，传送研磨在一个装置上完成，提高晶圆处理效率，同时，抛光布10套接在夹持部9上，便于拆卸的同时，降低抛光布10使用面积，提高抛光布10的有效利用率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种晶圆夹持式边缘抛光装置，包括固定主轴（1）和晶圆吸盘（2），所述固定主轴（1）与外设机械臂固定连接，外设机械臂内设置有驱动固定主轴（1）旋转的主轴电机，其特征在于：所述固定主轴（1）底端固定连接有三角夹盘（5），所述三角夹盘（5）表面阵列转动连接有晶圆夹臂（6），所述固定主轴（1）表面滑动连接有三角滑盘（7），所述三角滑盘（7）表面阵列转动连接有拉板（8），所述拉板（8）另一端分别转动连接在晶圆夹臂（6）表面，所述三角滑盘（7）顶端设置有用于三角滑盘（7）上下滑动的升降机构，所述升降机构与固定主轴（1）一体；

所述晶圆夹臂（6）底端均固定连接有夹持部（9），所述夹持部（9）内侧为椭圆形弧面，所述夹持部（9）表面套接有抛光布（10）；当升降机构控制三角滑盘（7）沿着固定主轴（1）向下滑动，拉板（8）与三角滑盘（7）连接端转动，使得多个晶圆夹臂（6）呈展开状态，当升降机构控制三角滑盘（7）沿着固定主轴（1）向上滑动，拉板（8）与三角滑盘（7）连接端转动，使得多个晶圆夹臂（6）呈收拢状态，夹持部（9）表面的抛光布（10）将晶圆边缘进行夹持，并将晶圆转移至晶圆吸盘（2）处；

所述晶圆吸盘（2）包括内吸盘（201）和外吸盘（202），所述内吸盘（201）内设有抛光槽（3），所述抛光槽（3）内固定连接有晶圆吸座（4），所述内吸盘（201）和外吸盘（202）表面共同阵列设置有研磨液喷嘴（11），所述研磨液喷嘴（11）端部均设置有泵送机构。

2.根据权利要求1所述的一种晶圆夹持式边缘抛光装置，其特征在于：所述内吸盘（201）和外吸盘（202）顶端表面阵列设有十字滑槽（12），所述十字滑槽（12）内均滑动连接有十字滑座（13），所述研磨液喷嘴（11）固定连接在十字滑座（13）端部表面，所述十字滑座（13）表面阵列固定连接有卡块（14），所述外吸盘（202）表面通过插销连接有卡环（15），所述卡环（15）宽度与两个卡块（14）间距相同。

3.根据权利要求2所述的一种晶圆夹持式边缘抛光装置，其特征在于：所述抛光槽（3）内固定连接有引流板（16），所述引流板（16）表面和内吸盘（201）底端共同阵列设有排水槽（17），所述内吸盘（201）底端固定连接有联通管（18），所述排水管（20）底端固定连接有集水室（19），所述集水室（19）侧壁阵列固定连接有排水管（20），所述集水室（19）顶端和外吸盘（202）侧壁共同固定连接有数个连接杆（21）。

4.根据权利要求3所述的一种晶圆夹持式边缘抛光装置，其特征在于：所述升降机构包括数个轴内气缸（22），所述轴内气缸（22）的伸缩杆底端均固定连接在三角滑盘（7）表面，数个所述轴内气缸（22）顶端共同固定连接有连接座（23），所述连接座（23）固定连接在固定主轴（1）表面，所述固定主轴（1）顶端固定连接有导电滑环（24），所述导电滑环（24）的导线分别与轴内气缸（22）电连接。

5.根据权利要求4所述的一种晶圆夹持式边缘抛光装置，其特征在于：所述研磨液喷嘴（11）端部分别固定连接有研磨液喷口（1101）和清洗液喷口（1102），所述泵送机构包括输送泵（25），所述输送泵（25）分别固定连接有研磨液泵送管（26）和清洗液泵送管（28），所述研磨液泵送管（26）和清洗液泵送管（28）分别与研磨液喷口（1101）和清洗液喷口（1102）固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种晶圆夹持式边缘抛光装置，其特征在于：所述抛光布（10）通过弹性橡皮筋（27）固定在夹持部（9）表面。

7.一种晶圆夹持式边缘抛光工艺，适用于权利要求6所述的一种晶圆夹持式边缘抛光装置，其特征在于：该晶圆夹持式边缘抛光工艺包括以下几个步骤：

步骤一：通过外设的机械臂控制固定主轴（1）移动到晶圆位置处，然后控制轴内气缸（22），先使三角滑盘（7）沿着固定主轴（1）向下滑动，拉板（8）与三角滑盘（7）连接端转动，使得多个晶圆夹臂（6）呈展开状态，再对准晶圆位置边缘处；

步骤二：由于晶圆夹持部（9）内侧为椭圆形弧面，其表面贴附抛光布（10），此时通过向轴内气缸（22）给予30N的压力，使三个夹持部（9）以固定力度夹持在晶圆边缘，通过设机械臂内设置的主轴电机，带动夹持部（9）以800r/min的速度进行旋转；

步骤三：在步骤二实施过程中，通过晶圆吸盘（2）固定吸附住整个晶圆，使其不发生偏移，此时三个研磨液喷嘴（11）中的研磨液喷口（1101），以2L/min的流速流出研磨液，喷淋到晶圆边缘侧面，与抛光布（10）共同作业对晶圆边缘进行打磨；

步骤四：步骤三实施结束后，研磨液喷嘴（11）中的清洗液喷口（1102）淋出清洗水，将抛光好的晶圆及夹持部（9）表面进行清洗，避免研磨液残留在晶圆和夹持部（9）表面；

步骤五：在步骤二和步骤三实施过程中研磨液和清洗液通过引流板（16）引流到排水槽（17）处，通过排水槽（17）排入到集水室（19）内，再通过排水管（20）排出，避免抛光槽（3）内产生积水；

步骤六：清洗结束后，再次通过夹持部（9）将晶圆转移到下一道工程。

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