CN116749073B - 主轴俯仰和偏摆调节结构及调节方法、晶圆减薄机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了主轴俯仰和偏摆调节结构及调节方法、晶圆减薄机，属于晶圆减薄技术领域。该调节结构包括调节板、基板、第一顶丝和第二顶丝；其中，调节板包括外板和内板，内板的第一侧面与外板连接，内板的第二侧面与外板之间具有能够使外板产生弹性形变的间隙，主轴固定连接至外板；基板连接至安装座且间隔位于调节板的一侧，内板固定连接至基板；第一顶丝螺纹穿设于外板内并能够沿X轴螺旋拧动，以使外板带动主轴相对于Z轴沿前后方向俯仰调节；第二顶丝螺纹穿设于外板内并能够沿Y轴抵压内板，以使外板带动主轴相对于Z轴沿左右方向偏摆调节。该调节结构的体积较小，重量较轻，能够避免主轴在长时间工作中发生变形。

Description

主轴俯仰和偏摆调节结构及调节方法、晶圆减薄机

技术领域

本发明涉及晶圆减薄技术领域，尤其涉及主轴俯仰和偏摆调节结构及调节方法、晶圆减薄机。

背景技术

在对晶圆进行减薄的过程中，由于加工角度的需求，需要使用主轴调节结构对主轴相对于Z轴的俯仰角度和偏摆角度进行调节，从而使主轴能够以较为适宜的加工角度对晶圆进行减薄。

目前，主轴调节结构通常采用三点调平方式，即主轴调节结构具体包括底板、固定块、调平固定板以及三个调节顶丝，底板套设在主轴上，且侧板围设在主轴的外侧，从而通过分布在主轴外周的三个调节顶丝调节主轴的偏摆与俯仰。

由于目前的主轴调节结构形成的是将主轴包裹在内侧的环抱式结构，体积较大，重量较重，因此在长时间的工作过程中，主轴在重量较重的主轴调节结构的影响下可能会产生较大幅度的位移变形，从而影响主轴对晶圆的减薄效果，甚至会导致晶圆碎裂。

并且，在主轴对晶圆的减薄过程中，放置有晶圆的旋转盘在旋转的过程中会对主轴产生一个沿Z轴向上的作用力，导致主轴产生运动偏移，无法保证主轴相对于晶圆的位置准确性。

针对以上问题，亟需主轴俯仰和偏摆调节结构及调节方法、晶圆减薄机来解决以上问题。

发明内容

本发明的第一个目的在于提出一种主轴俯仰和偏摆调节结构，体积较小，重量较轻，能够避免主轴在长时间工作过程中发生变形。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

主轴俯仰和偏摆调节结构，设置于安装座上，以用于调节主轴相对于Z轴的俯仰角度和偏摆角度，包括：

调节板，包括外板和位于所述外板内侧的内板，所述内板的第一侧面与所述外板连接，所述内板的第二侧面与所述外板之间具有间隙，以使所述外板能够相对于所述内板产生弹性形变，所述第二侧面与所述第一侧面相对设置，所述主轴固定连接至所述外板；

基板，所述基板连接至所述安装座，且所述基板间隔位于所述调节板的一侧，所述调节板位于所述主轴与所述基板之间，且所述内板固定连接至所述基板；

第一顶丝，其螺纹穿设于所述外板内并能够沿X轴螺旋拧动，以使所述外板能够带动所述主轴相对于Z轴沿前后方向俯仰调节；

第二顶丝，其螺纹穿设于所述外板内并能够沿Y轴抵压所述内板，以使所述外板能够带动所述主轴相对于Z轴沿左右方向偏摆调节。

进一步地，所述外板与所述内板为一体成型结构，所述内板的外周环设有凹槽，所述凹槽形成所述间隙；以使该间隙能够吸收掉外板相对于内板产生的弹性变形的位移量或者变形量，保证外板能够顺利地进行弹性形变。

进一步地，所述外板的下端部分凸设有安装台，所述主轴固定连接至所述安装台上；以能够有利于安装主轴，且能够降低对外板的加工难度和加工精度，节约成本。

进一步地，所述第一顶丝包括：

两个俯仰螺栓，两个所述俯仰螺栓沿Y轴间隔设置在所述外板的上端部分，所述俯仰螺栓螺纹穿设于所述外板内；

其中，当所述俯仰螺栓沿第一旋拧方向螺旋拧动时，所述外板的上端部分能够在所述俯仰螺栓上向远离所述基板的方向移动，使所述外板相对于所述内板产生弹性形变，以使所述外板的下端部分能够向靠近所述基板的方向移动；当所述俯仰螺栓沿与所述第一旋拧方向相反的第二旋拧方向拧动时，所述外板的上端部分在所述俯仰螺栓上向靠近所述基板的方向移动，使所述外板相对于所述内板产生弹性形变，以使所述外板的下端部分能够向远离所述基板的方向移动；利用俯仰螺栓的拧动、外板的弹性形变以及内板对外板的连接限制三者共同作用，实现了对主轴的俯仰角度的调节，调节过程简单方便。

进一步地，所述第二顶丝包括：

第一偏摆螺栓和第二偏摆螺栓，所述第一偏摆螺栓和所述第二偏摆螺栓分别螺纹连接至所述外板的相对设置的两个竖侧面上，所述第一偏摆螺栓和所述第二偏摆螺栓均位于所述外板的下端部分；

其中，当所述第一偏摆螺栓螺旋拧动时，所述外板的下端部分能够在所述第一偏摆螺栓上向左移动，使所述外板相对于所述内板产生弹性形变，以使所述外板的上端部分能够向右移动；当所述第二偏摆螺栓螺旋拧动时，所述外板的下端部分能够在所述第二偏摆螺栓上向右移动，使所述外板相对于所述内板产生弹性形变，以使所述外板的上端部分能够向左移动；利用第一偏摆螺栓和第二偏摆螺栓的拧动、外板的弹性形变以及内板对外板的连接限制三者共同作用，实现了对主轴的偏摆角度的调节，调节过程简单方便。

进一步地，所述调节板由金属材质制成；以能够在使调节板具有一定的弹性情况下，保证调节板的支撑强度，从而能够保证主轴在调节板上的工作稳定性和可靠性。

进一步地，所述外板上设置有多个安装孔，所述安装孔用于在俯仰调节或偏摆调节之后将所述外板固定连接至所述基板；以能够在调节结束后，保证外板与基板之间的连接稳定性。

本发明的第二个目的在于提出一种主轴俯仰和偏摆调节方法，能够简单方便地对主轴的俯仰角度和偏摆角度进行调节，省时省力。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

主轴俯仰和偏摆调节方法，基于如上所述的主轴俯仰和偏摆调节结构，包括以下步骤：

俯仰角度调节：沿X轴螺纹拧动所述第一顶丝，由于所述内板和所述基板保持不动，使所述外板相对于所述内板产生弹性形变，以使所述外板的上端部分和下端部分在前后方向上的运动方向相反，使所述外板相对于Z轴在前后方向上产生倾斜，从而使得所述外板带动所述主轴运动至俯仰状态，使得所述主轴的轴线相对于Z轴在前后方向上发生偏转；

偏摆角度调节：沿Y轴螺纹拧动所述第二顶丝，由于所述内板保持不动，使所述外板相对于所述内板产生弹性形变，以使所述外板的上端部分和下端部分在左右方向上的运动方向相反，使所述外板相对于Z轴在左右方向上产生倾斜，从而使得所述外板带动所述主轴运动至偏摆状态，使得所述主轴的轴线相对于Z轴在左右方向上发生偏转。

本发明的第三个目的在于提出一种晶圆减薄机，体积较小，重量较轻，能够延长对晶圆减薄机的维护周期，使晶圆减薄机的工作效率较高，且能够保证对晶圆的减薄效果。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

晶圆减薄机，包括第一驱动件和如上所述的主轴俯仰和偏摆调节结构，所述第一驱动件的固定端设置于所述安装座，所述第一驱动件的驱动端与所述基板驱动连接，以用于驱动所述基板、所述调节板及所述主轴沿Z轴往复运动；以使主轴能够移动至晶圆处，从而便于对晶圆进行减薄。

进一步地，所述晶圆减薄机还包括：

旋转盘，旋转设置于所述主轴的下方，所述旋转盘上放置有待减薄的晶圆；

第二驱动件，所述第二驱动件的固定端通过中间板连接至所述安装座上，所述第二驱动件的驱动端与所述主轴驱动连接，以用于沿Z轴向下抵压所述主轴，以抵消所述旋转盘作用在所述主轴上的沿Z轴向上的作用力；以能够保证主轴与晶圆之间的相对位置保持不变，进而能够保证主轴对晶圆的减薄效果；且所述第二驱动件的驱动端与所述主轴活动连接；以能够避免第二驱动件对主轴的角度调节产生干涉。

本发明的有益效果为：

通过将主轴固定连接在调节板的外板上，即使主轴与外板之间不发生相对运动，将调节板的内板固定连接在基板上，即使内板与基板之间不发生相对运动；并使内板的第一侧面与外板连接，内板的第二侧面与外板之间具有能够使外板相对于内板产生弹性形变的间隙；当需要调节主轴的俯仰角度时，沿X轴螺纹拧动第一顶丝，由于内板和基板保持不动，使内板对外板具有连接限制作用，即外板在第一顶升的旋拧运动和内板的连接限制作用下会相对于内板产生弹性形变，以使外板的上端部分和下端部分在前后方向上的运动方向相反，使外板相对于Z轴在前后方向上产生倾斜，从而使得外板带动主轴运动至倾斜状态，使得主轴的轴线相对于Z轴在前后方向上发生偏转；当需要调节主轴的偏摆角度时，沿Y轴螺纹拧动第二顶丝，此时外板会相对于内板产生弹性形变，以使外板的上端部分和下端部分在左右方向上的运动方向相反，使外板相对于Z轴在左右方向上产生倾斜，从而使得外板带动主轴运动至倾斜状态，使得主轴的轴线相对于Z轴在左右方向上发生偏转；采用上述方式，利用外板与内板之间产生弹性形变，使得外板能够带动主轴运动至倾斜状态，整个调节结构的体积较小，重量较轻，不易使主轴产生变形，从而能够保证主轴对晶圆的减薄效果且不会出现晶圆碎裂的问题。

通过调节第一顶丝或者第二顶丝即可实现对主轴的俯仰角度或者偏摆角度的调节，不需要其它额外的操作，整个调节过程简单方便，省时省力。

通过使第二驱动件的固定端通过中间板连接在安装座上，第二驱动件的驱动端与主轴驱动连接，以使第二驱动件能够沿Z轴向下抵压主轴，使第二驱动件对主轴提供一个沿Z轴向下的作用力，从而能够使得该Z轴向下的作用力抵消掉旋转盘在旋转过程中作用在主轴上的沿Z轴向上的作用力，避免主轴出现偏移运动，使得主轴相对于晶圆的位置不会改变，进而能够使主轴对晶圆进行准确减薄，保证对晶圆的减薄效果；并且使第二驱动件的驱动端与主轴活动连接，使第二驱动件不会对主轴的俯仰角度和偏摆角度的调节产生干涉。

附图说明

图1是本发明提供的主轴俯仰和偏摆调节结构与主轴之间的装配结构示意图；

图2是本发明提供的调节板的结构示意图；

图3是本发明提供的主轴向前仰的角度调节过程的结构示意图；

图4是本发明提供的主轴向右偏摆的角度调节过程的结构示意图；

图5是本发明提供的主轴俯仰和偏摆调节方法的流程示意图。

附图标记说明：

1-安装座；11-导轨；

2-调节板；21-外板；22-内板；23-间隙；24-安装孔；25-第一螺纹孔；26-第二螺纹孔；27-安装台；

3-基板；31-导块；

4-俯仰螺栓；5-第一偏摆螺栓；6-第二偏摆螺栓；

7-第一驱动件；8-第二驱动件；9-中间板；12-主轴；13-外板前仰线；14-主轴前仰线；15-主轴向右偏摆线；16-旋转盘。

实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而己。在整个说明书中，同样的附图标记指示同样的元件。

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

目前的主轴调节结构形成的是将主轴包裹在内侧的环抱式结构，体积较大，重量较重，因此在长时间的工作过程中，主轴在重量较重的主轴调节结构的影响下可能会产生较大幅度的位移变形，从而影响主轴对晶圆的减薄效果，甚至会导致晶圆碎裂。

为了解决以上问题，本实施例中提出了一种主轴俯仰和偏摆调节结构，能够对主轴相对于Z轴的俯仰角度和偏摆角度进行调节，且整个调节结构的尺寸较小，重量较轻，不易使主轴在长时间工作过程中产生变形，从而能够保证主轴对晶圆的减薄效果。

具体地，如图1和图2所示，主轴俯仰和偏摆调节结构设置在安装座1上，该主轴俯仰和偏摆调节结构包括调节板2、基板3、第一顶丝和第二顶丝；其中，调节板2包括外板21和位于外板21内侧的内板22，内板22的第一侧面与外板21连接，内板22的第二侧面与外板21之间具有间隙23，间隙23能够提供变形空间，以使外板21能够相对于内板22产生弹性形变，第二侧面与第一侧面相对设置，主轴12固定连接在外板21；基板3连接至安装座1，且基板3间隔位于调节板2的一侧，调节板2位于主轴12与基板3之间，且内板22固定连接在基板3上；第一顶丝螺纹穿设在外板21内并能够沿X轴螺旋拧动，以使外板21能够带动主轴12相对于Z轴沿前后方向俯仰调节；第二顶丝螺纹穿设在外板21内并能够沿Y轴抵压内板22，以使外板21能够带动主轴12相对于Z轴沿左右方向偏摆调节。其中，上述的左右方向与Y轴相平行，上述的前后方向与X轴相平行。

具体而言，当需要调节主轴12的俯仰角度时，沿X轴螺纹拧动第一顶丝，由于内板22和基板3保持不动，使内板22对外板21具有连接限制作用，即外板21在第一顶丝的旋拧运动和内板22的连接限制作用下会相对于内板22产生弹性形变，以使外板21的上端部分和下端部分在前后方向上的运动方向相反，使外板21相对于Z轴在前后方向上产生倾斜，从而使得外板21带动主轴12运动至倾斜状态，使得主轴12的轴线相对于Z轴在前后方向上发生偏转，以实现对主轴12的俯仰角度的调节。

当需要调节主轴12的偏摆角度时，沿Y轴螺纹拧动第二顶丝，由于内板22保持不动，此时外板21在第二顶丝的旋拧运动和内板22的连接限制作用下会相对于内板22产生弹性形变，以使外板21的上端部分和下端部分在左右方向上的运动方向相反，使外板21相对于Z轴在左右方向上产生倾斜，从而使得外板21带动主轴12运动至倾斜状态，使得主轴12的轴线相对于Z轴在左右方向上发生偏转，以实现对主轴12的偏摆角度的调节。

采用上述方式，利用外板21与内板22之间产生弹性形变，使得外板21能够带动主轴12运动至倾斜状态，整个调节结构仅仅只包括位于主轴12一侧的调节板2、基板3、第一顶丝和第二顶丝，体积较小，重量较轻，在长期的工作过程中不易使主轴12产生变形，不会出现晶圆碎裂的问题，且能够保证主轴12对晶圆的减薄效果。

值得说明的是，本实施例中的主轴俯仰和偏摆调节结构不仅能够用于晶圆的主轴12的角度调节，在其它需要进行角度调节的轴的设备中同样适用，在此不作具体限定。

值得注意的是，调节板2与基板3之间的间隔较小，一般为2mm，因此不会影响调节板2的内板22与基板3之间的固定连接，同时能够为调节板2的外板21的移动和弹性形变提供空间。

进一步地，调节板2由金属材质制成，一方面能够使得调节板2具有一定的弹性，能够产生弹性形变；另一方面能够使调节板2的支撑强度较高，以能够保证对主轴12的支撑作用。其中，由于主轴12的俯仰角度和偏摆角度的调节范围较小，因此，调节板2采用具有一定弹性形变的金属即可，不需要调节板2产生较大的弹性形变。

具体地，如图2所示，外板21与内板22为一体成型结构，在内板22的外周环设有凹槽，凹槽形成上述的间隙23。本实施例中，对于间隙23的形成和大小不作限定，只要使外板21与内板22之间在保持连接的同时具有一定的间隙23即可，以使该间隙23能够容纳外板21相对于内板22产生的弹性形变量，保证外板21能够顺利产生弹性形变。

进一步地，如图1和图2所示，在外板21的下端部分凸设有安装台27，安装台27呈U型结构，且安装台27的两端部分别沿Z轴向上延伸，主轴12固定连接在安装台27上。其中，呈U型结构的安装台27能够保证主轴12在外板21上的连接稳定性和可靠性。

通过设置安装台27，一方面能够通过安装台27较好地适应主轴12的安装位置，以能够较为方便地将主轴12安装在安装台27上；并且能够使主轴12与外板21之间间隔设置，不会使主轴12对外板21的弹性变形产生干涉；另一方面相对于直接将主轴12安装在外板21上而言，仅仅只需在外板21上加工安装台27即可，不需要对整个外板21进行安装面的加工，降低了加工难度，节省了加工成本。

具体地，如图1和图2所示，第一顶丝包括两个同步调节的俯仰螺栓4，两个俯仰螺栓4沿Y轴间隔设置在外板21的上端部分，俯仰螺栓4螺纹穿设在外板21内；相对应地，在外板21的上端部分设置有用于安装俯仰螺栓4的第一螺纹孔25。

如图3所示，当将俯仰螺栓4沿第一旋拧方向螺旋拧动时，由于基板3对俯仰螺栓4的阻挡作用，使外板21的上端部分能够在俯仰螺栓4上向远离基板3的方向移动，同时由于内板22对外板21具有连接限制作用，此时外板21会相对于内板22产生弹性形变，使得外板21的下端部分能够向靠近基板3的方向移动，以使外板21和主轴12相对于内板22向前仰，从而实现对主轴12向前仰的角度调节；其中，图3中靠近后方的倾斜虚线为外板21相对于Z轴的外板前仰线13，图3中靠近前方的倾斜虚线为主轴12相对于Z轴的主轴前仰线14，图3中的两条竖直虚线为与Z轴相平行的角度基准线，图3中的角度α具体为主轴12相对于Z轴向前仰的角度。

当俯仰螺栓4沿与第一旋拧方向相反的第二旋拧方向拧动时，由于基板3对俯仰螺栓4的阻挡作用，使外板21的上端部分在俯仰螺栓4上向靠近基板3的方向移动，由于内板22对外板21具有连接限制作用，从而使得外板21相对于内板22产生弹性形变，以使外板21的下端部分能够向远离基板3的方向移动，以使外板21和主轴12相对于内板22向后俯，从而实现对主轴12向后俯的角度调节。本实施例中，俯仰螺栓4采用现有技术中常见的调节螺栓即可。

具体地，如图1、图2和图4所示，第二顶丝包括第一偏摆螺栓5和第二偏摆螺栓6，第一偏摆螺栓5和第二偏摆螺栓6分别螺纹连接在外板21的相对设置的两个竖侧面上，第一偏摆螺栓5和第二偏摆螺栓6均位于外板21的下端部分；相对应地，在外板21的下端部分的竖侧面上设置有用于安装第一偏摆螺栓5和第二偏摆螺栓6的第二螺纹孔26。本实施例中，第一偏摆螺栓5和第二偏摆螺栓6的结构相同，且采用现有技术中常见的调节螺栓即可。

具体而言，如图4所示，当第一偏摆螺栓5螺旋拧动时，由于内板22对第一偏摆螺栓5的阻挡作用，以使外板21的下端部分能够在第一偏摆螺栓5上向左移动；同时，由于内板22对外板21的连接限制作用，使得外板21相对于内板22产生弹性形变，以使外板21的上端部分能够向右移动，以使外板21和主轴12相对于内板22向右偏摆，从而实现对主轴12向右偏摆的角度调节；其中，图4中的倾斜虚线为主轴12相对于Z轴的主轴向右偏摆线15，图4中的竖直虚线为与Z轴相平行的角度基准线，图4中的角度β具体为主轴12相对于Z轴向右偏摆的角度。

当第二偏摆螺栓6螺旋拧动时，由于内板22对第二偏摆螺栓6的阻挡作用，使得外板21的下端部分能够在第二偏摆螺栓6上向右移动；同时，由于内板22对外板21的连接限制作用，使外板21相对于内板22产生弹性形变，进而使得外板21的上端部分能够向左移动，以使外板21和主轴12相对于内板22向左偏摆，从而实现对主轴12向左偏摆的角度调节。

值得说明的是，在对调节板2的偏摆方向进行有限元仿真分析时，在第二偏摆螺栓6或者在第一偏摆螺栓5的位置处施加一个预设加载力，有限元仿真分析结果显示主轴12相对于Z轴在左右方向上产生了与该预设加载力相匹配的预设位移量；也即是说，本实施例中主轴俯仰和偏摆调节结构能够进行主轴12的偏摆角度和俯仰角度的调节。本实施例中，预设加载力为50N，预设位移量为2.5um。

进一步地，如图2所示，在外板21上设置有多个安装孔24，安装孔24用于在对主轴12进行俯仰调节或偏摆调节之后，将外板21固定连接在基板3上，以保证外板21和主轴12在工作过程中的稳定性。

本实施例中还提出了一种主轴俯仰和偏摆调节方法，基于如上述的主轴俯仰和偏摆调节结构，如图5所示，包括以下步骤：

当进行俯仰角度调节时，沿X轴螺纹拧动第一顶丝，由于内板22和基板3保持不动，使外板21会相对于内板22产生弹性形变，以使外板21的上端部分和下端部分在前后方向上的运动方向相反，使外板21相对于Z轴在前后方向上产生倾斜，从而使得外板21带动主轴12运动至俯仰状态，使得主轴12的轴线相对于Z轴在前后方向上发生偏转；

当进行偏摆角度调节时，沿Y轴螺纹拧动第二顶丝，由于内板22保持不动，使外板21会相对于内板22产生弹性形变，以使外板21的上端部分和下端部分在左右方向上的运动方向相反，使外板21相对于Z轴在左右方向上产生倾斜，从而使得外板21带动主轴12运动至偏摆状态，使得主轴12的轴线相对于Z轴在左右方向上发生偏转。

当角度调节结束后，将外板21与基板3固定连接，以保证外板21与基板3之间的连接稳定性。

本实施例中采用上述的调节方式，利用调节板2自身的弹性形变，且只需要拧动第一顶丝或者第二顶丝即可，调节方式简单方便，省时省力。

本实施例中的主轴俯仰和偏摆调节方法的具体调节过程如下：

对主轴12相对于Z轴的俯仰角度的调节：

将俯仰螺栓4沿第一旋拧方向在X轴上螺旋拧动，使外板21的上端部分能够在俯仰螺栓4上沿X轴向远离基板3的方向移动；同时由于内板22与外板21之间的连接作用，此时外板21会相对于内板22产生弹性形变，使得外板21的下端部分能够沿X轴向靠近基板3的方向移动，以使外板21发生倾斜，从而带动主轴12相对于内板22向前仰，进而实现对主轴12向前仰的角度调节，如图3所示。

将俯仰螺栓4沿与第一旋拧方向相反的第二旋拧方向在X轴上螺旋拧动，此时外板21的上端部分在俯仰螺栓4上沿X轴向靠近基板3的方向移动，由于内板22与外板21之间的连接作用，从而使得外板21相对于内板22产生弹性形变，以使得外板21的下端部分能够沿X轴向远离基板3的方向移动，以使外板21发生倾斜，从而带动主轴12相对于内板22向后俯，进而实现对主轴12向后俯的角度调节。其中，第一旋拧方向为正向旋动，第二旋拧方向则为反向旋动。

对主轴12相对于Z轴的偏摆角度的调节：

将第一偏摆螺栓5沿Y轴螺旋拧动，以使外板21的下端部分能够在第一偏摆螺栓5上向左移动；同时，由于内板22与外板21之间的连接作用，使得外板21相对于内板22产生弹性形变，以使外板21的上端部分能够向右移动，以使外板21发生倾斜，从而带动主轴12相对于内板22向右偏摆，进而实现对主轴12向右偏摆的角度调节，如图4所示。

将第二偏摆螺栓6沿Y轴螺旋拧动，使得外板21的下端部分能够在第二偏摆螺栓6上向右移动；同时，由于内板22与外板21之间的连接作用，使外板21相对于内板22产生弹性形变，进而使得外板21的上端部分能够向左移动，以使外板21发生倾斜，从而带动主轴12相对于内板22向左偏摆，进而实现对主轴12向左偏摆的角度调节。

最后，当俯仰角度或者偏摆角度调节结束之后，通过外板21上的安装孔24将外板21与基板3固定连接即可。

本实施例中还提出了一种晶圆减薄机，以用于对晶圆进行减薄；如图1所示，该晶圆减薄机包括第一驱动件7和如上述的主轴俯仰和偏摆调节结构，第一驱动件7的固定端设置在安装座1上，第一驱动件7的驱动端与基板3驱动连接，第一驱动件7用于驱动基板3、调节板2及主轴12沿Z轴往复运动，使主轴12能够沿Z轴上下移动以对晶圆进行减薄。其中，第一驱动件7具体可以为电机。本实施例中的晶圆减薄为现有技术中常见的工作原理，此处不再对晶圆的具体减薄原理进行详细赘述。

具体地，如图1所示，在基板3和安装座1两者中的其中一个上设置有导轨11，在另一个上设置有导块31，导块31能够在导轨11内滑动，且导轨11沿Z轴延伸，以能够对基板3在Z轴上的移动提供导向性和平稳性。本实施例中，在安装座1上设置有导轨11，在基板3上设置有导块31。

目前，在主轴对晶圆的减薄过程中，放置有晶圆的旋转盘在旋转的过程中会对主轴产生一个沿Z轴向上的作用力，导致主轴产生运动偏移，无法保证主轴相对于晶圆的位置准确性。

为此，如图1所示，晶圆减薄机还包括旋转盘16和第二驱动件8；其中，旋转盘16旋转设置在主轴12的下方，在旋转盘16上放置有待减薄的晶圆；第二驱动件8的固定端通过中间板9连接在安装座1上，第二驱动件8的驱动端与主轴12驱动连接，第二驱动件8用于沿Z轴向下抵压主轴12，以抵消旋转盘16作用在主轴12上的沿Z轴向上的作用力。本实施例中，第二驱动件8具体可以为直线气缸。

通过使第二驱动件8沿Z轴向下抵压主轴12，即使第二驱动件8对主轴12提供一个沿Z轴向下的作用力，从而能够使得该Z轴向下的作用力抵消掉旋转盘16在旋转过程中作用在主轴12上的沿Z轴向上的作用力，避免主轴12出现偏移运动，使得主轴12相对于晶圆的位置不会改变，进而能够使主轴12对晶圆进行准确减薄，保证对晶圆的减薄效果。

本实施例中，如图1所示，第二驱动件8设置有两个，两个第二驱动件8分别位于主轴12的相对两侧，以能够通过两个第二驱动件8保证对主轴12作用力的平衡性，避免主轴12在一个第二驱动件8的作用下出现偏斜的问题，进一步保证主轴12对晶圆的减薄效果。

具体而言，第二驱动件8的驱动端与主轴12之间活动连接，以能够在对主轴12的俯仰角度或者偏摆角度的调节过程中，避免第二驱动件8对主轴12的干涉，保证主轴12角度的顺利调节。本实施例中，第二驱动件8的驱动端与主轴12之间可以通过设置关节轴承以实现活动连接。

值得说明的是，上述涉及到对于主轴12的连接，具体指的是对于主轴12外侧的固定座的连接，固定座与主轴12固定连接，从而能够避免直接连接主轴12而导致主轴12出现损坏的问题。

本实施例中的晶圆减薄机由于包括上述主轴俯仰和偏摆调节结构，使整个晶圆减薄机的体积较小，重量较轻，以能够减轻基板3和安装座1上的负载，从而能够避免主轴12在长期的工作过程中发生变形，进而能够保证对晶圆的减薄效果；且能够有利于使主轴12以及整个晶圆减薄机处于优良的工作状态，延长对晶圆减薄机的维护周期，减少了因维护工作所带来的维护成本和时间成本，同时能够提高晶圆减薄机的工作效率。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.主轴俯仰和偏摆调节结构，设置于安装座（1）上，以用于调节主轴（12）相对于Z轴的俯仰角度和偏摆角度，其特征在于，包括：

调节板（2），包括外板（21）和位于所述外板（21）内侧的内板（22），所述内板（22）的第一侧面与所述外板（21）连接，所述内板（22）的第二侧面与所述外板（21）之间具有间隙（23），以使所述外板（21）能够相对于所述内板（22）产生弹性形变，所述第二侧面与所述第一侧面相对设置，所述主轴（12）固定连接至所述外板（21）；

基板（3），所述基板（3）连接至所述安装座（1），且所述基板（3）间隔位于所述调节板（2）的一侧，所述调节板（2）位于所述主轴（12）与所述基板（3）之间，且所述内板（22）固定连接至所述基板（3）；

第一顶丝，其螺纹穿设于所述外板（21）内并能够沿X轴螺旋拧动，以使所述外板（21）能够带动所述主轴（12）相对于Z轴沿前后方向俯仰调节；

第二顶丝，其螺纹穿设于所述外板（21）内并能够沿Y轴抵压所述内板（22），以使所述外板（21）能够带动所述主轴（12）相对于Z轴沿左右方向偏摆调节。

2.如权利要求1所述的主轴俯仰和偏摆调节结构，其特征在于，所述外板（21）与所述内板（22）为一体成型结构，所述内板（22）的外周环设有凹槽，所述凹槽形成所述间隙（23）。

3.如权利要求1所述的主轴俯仰和偏摆调节结构，其特征在于，所述外板（21）的下端部分凸设有安装台（27），所述主轴（12）固定连接至所述安装台（27）上。

4.如权利要求1-3中任一项所述的主轴俯仰和偏摆调节结构，其特征在于，所述第一顶丝包括：

两个俯仰螺栓（4），两个所述俯仰螺栓（4）沿Y轴间隔设置在所述外板（21）的上端部分，所述俯仰螺栓（4）螺纹穿设于所述外板（21）内；

其中，当所述俯仰螺栓（4）沿第一旋拧方向螺旋拧动时，所述外板（21）的上端部分能够在所述俯仰螺栓（4）上向远离所述基板（3）的方向移动，使所述外板（21）相对于所述内板（22）产生弹性形变，以使所述外板（21）的下端部分能够向靠近所述基板（3）的方向移动；当所述俯仰螺栓（4）沿与所述第一旋拧方向相反的第二旋拧方向拧动时，所述外板（21）的上端部分在所述俯仰螺栓（4）上向靠近所述基板（3）的方向移动，使所述外板（21）相对于所述内板（22）产生弹性形变，以使所述外板（21）的下端部分能够向远离所述基板（3）的方向移动。

5.如权利要求1-3中任一项所述的主轴俯仰和偏摆调节结构，其特征在于，所述第二顶丝包括：

第一偏摆螺栓（5）和第二偏摆螺栓（6），所述第一偏摆螺栓（5）和所述第二偏摆螺栓（6）分别螺纹连接至所述外板（21）的相对设置的两个竖侧面上，所述第一偏摆螺栓（5）和所述第二偏摆螺栓（6）均位于所述外板（21）的下端部分；

其中，当所述第一偏摆螺栓（5）螺旋拧动时，所述外板（21）的下端部分能够在所述第一偏摆螺栓（5）上向左移动，使所述外板（21）相对于所述内板（22）产生弹性形变，以使所述外板（21）的上端部分能够向右移动；当所述第二偏摆螺栓（6）螺旋拧动时，所述外板（21）的下端部分能够在所述第二偏摆螺栓（6）上向右移动，使所述外板（21）相对于所述内板（22）产生弹性形变，以使所述外板（21）的上端部分能够向左移动。

6.如权利要求1-3中任一项所述的主轴俯仰和偏摆调节结构，其特征在于，所述调节板（2）由金属材质制成。

7.如权利要求1-3中任一项所述的主轴俯仰和偏摆调节结构，其特征在于，所述外板（21）上设置有多个安装孔（24），所述安装孔（24）用于在俯仰调节或偏摆调节之后将所述外板（21）固定连接至所述基板（3）。

8.主轴俯仰和偏摆调节方法，其特征在于，基于如权利要求1-7中任一项所述的主轴俯仰和偏摆调节结构，包括以下步骤：

俯仰角度调节：沿X轴螺纹拧动所述第一顶丝，由于所述内板（22）和所述基板（3）保持不动，使所述外板（21）相对于所述内板（22）产生弹性形变，以使所述外板（21）的上端部分和下端部分在前后方向上的运动方向相反，使所述外板（21）相对于Z轴在前后方向上产生倾斜，从而使得所述外板（21）带动所述主轴（12）运动至俯仰状态，使得所述主轴（12）的轴线相对于Z轴在前后方向上发生偏转；

偏摆角度调节：沿Y轴螺纹拧动所述第二顶丝，由于所述内板（22）保持不动，使所述外板（21）相对于所述内板（22）产生弹性形变，以使所述外板（21）的上端部分和下端部分在左右方向上的运动方向相反，使所述外板（21）相对于Z轴在左右方向上产生倾斜，从而使得所述外板（21）带动所述主轴（12）运动至偏摆状态，使得所述主轴（12）的轴线相对于Z轴在左右方向上发生偏转。

9.晶圆减薄机，其特征在于，包括第一驱动件（7）和如权利要求1-7中任一项所述的主轴俯仰和偏摆调节结构，所述第一驱动件（7）的固定端设置于所述安装座（1），所述第一驱动件（7）的驱动端与所述基板（3）驱动连接，以用于驱动所述基板（3）、所述调节板（2）及所述主轴（12）沿Z轴往复运动。

10.如权利要求9所述的晶圆减薄机，其特征在于，所述晶圆减薄机还包括：

旋转盘（16），旋转设置于所述主轴（12）的下方，所述旋转盘（16）上放置有待减薄的晶圆；

第二驱动件（8），所述第二驱动件（8）的固定端通过中间板（9）连接至所述安装座（1）上，所述第二驱动件（8）的驱动端与所述主轴（12）驱动连接，以用于沿Z轴向下抵压所述主轴（12），以抵消所述旋转盘（16）作用在所述主轴（12）上的沿Z轴向上的作用力，且所述第二驱动件（8）的驱动端与所述主轴（12）活动连接。