CN116805572A - 减薄方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种减薄方法，将不能被真空吸附台吸附的工件贴附在尺寸能够被真空吸附台吸附的吸附膜上，可以有效在工件不能被真空吸附台吸附时，通过真空吸附台吸附吸附膜从而实现工件在真空吸附台上的固定，为工件的加工提供了基础条件，在不改动设备已有结构的情况下，能够实现不同尺寸、不同形状的零件加工，使用的灵活性更好。在采用顶面具有胶层的吸附膜后，通过第一测量组件实时测得工件顶面的高度，结合事先吸附膜预先确定的吸附膜顶面基准高度来计算工件厚度，而无需在减薄过程中通过第二测量组件与吸附膜保持接触状态，改变了惯用测高方式，从而有效地保证了测量机构的安全。
Description
技术领域
本发明涉及半导体器件加工领域，尤其是减薄方法。
背景技术
在减薄加工时，通常会通过真空吸附台来将工件进行吸附固定，但是，在实际加工时，存在一些工件由于无法覆盖真空吸附台上的真空吸附孔从而无法被已有减薄设备中的真空吸附台吸附的情况。例如，用于12寸工件加工的真空吸附台100的台面处的真空吸附孔110可能会采用如附图1所示的结构，但是，对于4-8寸的工件或者一些异形零件，这种真空吸附台将无法实现工件的吸附固定，也就无法进行后续的加工。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种减薄方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
减薄方法，包括如下步骤：
将不能被真空吸附台吸附的工件贴附于吸附膜上，所述吸附膜的尺寸满足其可被所述真空吸附台吸附；
将贴附于吸附膜上的工件放置于真空吸附台上并通过真空吸附固定；
通过减薄机构对所述真空吸附台上吸附固定的工件进行减薄；
在确定经过减薄机构减薄的所述工件的厚度是否达到目标值时，是根据测量机构的第一测量组件实时测得的所述工件的顶面高度及吸附膜预先确定的吸附膜顶面基准高度来确定。
优选的，所述吸附膜顶面基准高度通过以下过程来确定：
将贴附于吸附膜上的工件放置于真空吸附台上；
在所述第一测量组件的第一测头和第二测量组件的第二测头的底部平齐的状态下，使第一测量组件和第二测量组件均下移至测量位置以使所述第一测头与所述工件的顶面抵接以及所述第二测头与所述工件外侧的吸附膜的顶面抵接，确定此时第二测量组件的测值并存储为所述吸附膜顶面基准高度。
优选的，所述第二测量组件在测量位置时测得的所述吸附膜顶面基准高度不超过100微米。
优选的，在获得所述吸附膜顶面基准高度后，将所述第二测头或第二测杆取从第二测量组件上取下；或将所述第二测头调节到预定高度，所述第二测头调节到预定高度后，当所述第二测量组件下移至测量位置时，所述第二测头与吸附膜保持间距；在后续减薄时，通过取下第二测头或第二测杆或将第二测头调整到预定高度的测量机构实时测量晶圆顶面的厚度。
优选的，所述测量机构的第一测量组件的第一测头可水平移动。
优选的，所述吸附膜上贴附有多个均分圆周的工件；
所述吸附膜吸附在所述真空吸附台上时，多个所述工件围绕真空吸附台的圆心分布且工件的中心到所述圆心的距离相同；
减薄时，所述真空吸附台使工件依次转动到减薄机构的磨盘下方进行一段时间的减薄，所述磨盘覆盖位于其下方的所述工件；
当工件转动到磨盘外侧后，通过第一测量组件测得所述工件的顶面高度。
优选的，所述测量机构测量即将转动到磨盘下方进行减薄的工件的顶面高度。
优选的，所述吸附膜上贴附有一个工件；
所述吸附膜吸附在所述真空吸附台上时，所述工件与真空吸附台共轴；减薄时，所述减薄机构的磨盘的侧边缘过所述工件的中心，所述真空吸附台驱动所述工件自转；
在减薄过程中，通过所述第一测量组件实时测量所述工件的顶面高度，且所述测量机构的第二测量组件与吸附膜的顶面无接触。
优选的，所述第一测量组件的第一测头靠近所述工件的中心且不干涉所述磨盘的作业。
优选的，在确定所述工件的厚度达到目标值后，确定所述磨盘的磨损量，当确定磨损量达到更换条件时，发出更换磨盘的信号。
本发明技术方案的优点主要体现在：
本发明的方法将工件贴附在尺寸能够被真空吸附台吸附的吸附膜上，可以有效在工件不能被真空吸附台吸附时，通过真空吸附台吸附吸附膜从而实现工件在真空吸附台上的固定，为工件的加工提供了基础条件，在不改动设备已有结构的情况下，能够实现不同尺寸、不同形状的零件加工，使用的灵活性更好。在采用顶面具有胶层的吸附膜后，通过第一测量组件实时测得工件顶面的高度，结合事先吸附膜预先确定的吸附膜顶面基准高度来计算工件厚度，而无需在减薄过程中通过第二测量组件与吸附膜保持接触状态，改变了惯用测高方式，从而有效地保证了测量机构的安全。
本发明的测量机构的第一测头能够水平移动，从而能够有效地适应不同位置、不同尺寸的工件的高度测量需要，改善了测量的灵活性和适用性。
本发明在对自转的工件进行测量时，使第一测头靠近工件的中心，能够有效地减少工件自转时第一测头在工件上的相对移动行程，有利于提高测量时的安全性。
本发明通过对吸附膜顶面基准高度的限定，有利于保证计算的准确性。
本发明的方法能够在每次减薄后自动进行磨盘的磨损量的高精度计算，能够有效地保证磨盘准确、及时地更换。
附图说明
图1是背景技术中描述的工作台的俯视图；
图2是本发明的加工方法进行工件减薄的示意图；
图3是本发明通过测量机构进行吸附膜顶面基准高度确定的位置示意图；
图4是本发明的方法通过第一测量组件进行工件顶面测量的示意图；
图5是本发明的方法在一个吸附膜上贴附多个工件并进行减薄的示意图。
具体实施方式
本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例1
下面结合附图对本发明揭示的减薄方法进行阐述，其包括如下步骤：
将不能被真空吸附台100吸附的工件200贴附于吸附膜300上，所述吸附膜300的尺寸满足其可被所述真空吸附台100吸附；
将贴附于吸附膜300上的工件200放置于真空吸附台100上并通过真空吸附固定；
通过减薄机构500对所述真空吸附台100上吸附固定的工件200进行减薄，如附图2所示。
实际加工时，所述工件200可以是各种需要减薄的零件，例如是晶圆、玻璃、陶瓷片等。所述吸附膜300可以是具有一定承载性的塑料片、金属片等，所述吸附膜300的尺寸满足其放置在所述真空吸附台上时能够覆盖真空吸附台100上的真空吸附孔110，如附图2所示，所述吸附膜300的顶面具有胶层310，从而可以直接将工件200粘在胶层处。
在减薄过程中，需要测量所述工件200的厚度是否达到目标值，具体的，如附图3、附图4所示，可以通过一测量机构400来实现，所述测量机构400包括第一测量组件410和第二测量组件420，所述第一测量组件410和第二测量组件420的结构相同，且它们设置于一驱动它们升降的升降机构430上。所述第一测量组件410和第二测量组件420均包括接触式测量仪，例如可以是马波斯品牌的Unimar系列接触式测量仪，或者可以是已知的接触式位移传感器等。所述接触式测量仪连接水平延伸的测杆，所述测杆与所述接触式测量仪连接的内端可相对所述接触式测量仪转动，调整好测杆的位置后可以通过螺母和螺栓将测杆和接触式测量仪固定。所述测杆的外端设置有沿高度方向延伸的测头，所述测头高度可调地设置在所述测杆上，所述测头可以与测杆螺纹连接，或者通过顶丝固定。
下文中将所述第一测量组件410的接触式测量仪、测杆及测头定义为第一接触式测量仪411、第一测杆412和第一测头413；将所述第二测量组件420的接触式测量仪、测杆及测头定义为第二接触式测量仪421、第二测杆422和第二测头423。所述接触式测量仪连接信号吸附膜，所述信号吸附膜连接控制器（PLC），控制器和工控电脑连接。
在没有吸附膜300进行工件200测厚时，使所述第一测量组件410的第一测头413抵靠在所述工件200上，所述第二测量组件420的第二测头423抵靠在所述真空吸附台100的台面上。当所述工件200减薄时，所述第一测量组件410测得的数值变化，所述第二测量组件420测得的数值不变，根据所述第一测量组件410与第二测量组件420测得的数值的差值可以确定工件200的厚度。
但是，当采用顶面具有胶层的吸附膜300时，按照上述的测厚方法测厚时，需要使第二测头423抵靠在所述吸附膜300上。而减薄时，所述真空吸附台100需要自转，在真空吸附台100转动时，由于第二测头会被吸附膜300上的胶层粘住，因此第二测头423会受到巨大的阻力，很容易造成第二测量组件420受力损坏，这就导致无法通过第二测头423进行贴附在吸附膜300上的工件200的厚度的实时测量。
为了解决这样的问题，如附图4所示，本方法在确定经过减薄机构500减薄的所述工件200的厚度是否达到目标值时，是根据所述第一测量组件410测得的所述工件200的顶面高度及吸附膜预先确定的吸附膜顶面基准高度来确定。其中，所述吸附膜顶面基准高度已事先经过测定并存储在存储器中，计算时，只要从存储器中读取相应的数值即可。
如附图3所示，所述吸附膜顶面基准高度通过以下过程来确定：
将贴附于吸附膜300上的工件200放置于真空吸附台100上；
在所述第一测量组件410的第一测头413和第二测量组件420的第二测头423的底部平齐的状态下，所述升降机构430使第一测量组件410和第二测量组件420均下移至测量位置以使所述第一测头413与所述工件200的顶面抵接以及所述第二测头423与所述工件200外侧的吸附膜300的顶面抵接，确定此时第二测量组件420的测值并存储为所述吸附膜顶面基准高度。并且，所述第二测量组件420在测量位置时测得的所述吸附膜顶面基准高度不超过100微米，更优的，所述吸附膜顶面基准高度不超过50微米，这样能够有效的保证测量精度，同时减少计算量。
在实际减薄时，如附图4所示，在所述吸附膜300上可以仅贴附有一个工件200，并且所述工件200贴附在所述吸附膜300的中间位置；
所述吸附膜300吸附在所述真空吸附台100上时，所述工件200与真空吸附台100共轴；
减薄时，所述减薄机构500的磨盘510的侧边缘过所述工件200的中心，所述真空吸附台100驱动所述工件200自转，从而磨盘510能够有效地翻盖工件200的顶面。
在减薄过程中，通过所述第一测量组件410实时测量所述工件200的顶面高度，且所述测量机构400的第二测量组件420与吸附膜300的顶面无接触。
具体实现时，通过转动所述第一测杆412从而调整好所述第一测头413的位置以使所述第一测头413靠近所述真空吸附台100上的工件200的中心且不干涉所述磨盘510的作业。
并且，在获得所述吸附膜顶面基准高度后，将所述第二测头423或第二测杆422从第二测量组件上取下；或将所述第二测头423调节到预定高度，所述第二测头423调节到预定高度后，当所述第二测量组件420下移至测量位置时，所述第二测头423与吸附膜300保持间距。
然后，在所述真空吸附台100自转前，所述升降机构驱动第一测量组件410和第二测量组件420下移至所述测量位置，此时，所述第一测头413抵靠在所述工件200的顶面且靠近工件200的中心，接着，所述真空吸附台100自转，同时，所述磨盘510移动到减薄位置进行减薄。
在确定所述工件200的厚度达到目标值后，停止减薄。此时，可以确定所述磨盘510的磨损量，具体确定时，可以在确定所述工件200的厚度达到目标值后，确定所述磨盘510由指定高度下移到使所述工件200的厚度达到目标值的位置时的实际下移行程，通过所述实际下移行程减去预先确定的理论下移行程即可得到磨盘510的磨损量，所述理论下移行程是假设磨盘510减薄时不存在磨损的条件下，磨盘510由所述指定高度下移至将工件200磨损到目标值的位置时，所述磨盘510理论上应下移的行程。这种方式无需额外的硬件结构即可实时、准确地测出磨盘的磨损量。
当确定磨损量达到更换条件时，则发出更换磨盘510的信号。所述更换条件根据磨损量和磨损阈值来确定。具体的，在确定所述磨盘的磨损量接近所述磨损阈值后，例如磨损量接近磨损阈值的90%-95%时，这样能够减少判断次数，从而减少数据处理，提高效率。
在后续每次减薄后，确定所述磨损阈值与所述磨损量的差值，同时，根据所述磨损量及该磨盘已经完成的减薄次数，确定每次减薄的平均磨量，判断所述差值与所述平均磨量的大小，当确定所述差值小于所述平均磨量时，确定达到更换条件。
进一步，所述磨损阈值为磨盘510初始厚度的75%-85%之间选择。更具体的，所述磨盘510的厚度为5mm, 所述磨损阈值为磨盘初始厚度的80%，即4mm。这是由于，发明人对磨盘的研磨性能和稳定性的研究发现，当磨损量小于磨盘初始厚度的80%时，磨盘剩余的厚度虽然已经比较薄，但是，磨盘仍能够承受高速、高压磨损时的压力和阻力从而实现减薄。但是，当磨盘的磨损量超过磨盘初始厚度的80%时，磨盘的受力性能显著变差，在高速高压下进行减薄时，很容易出现磨盘崩坏的情况，因此，在5mm厚的磨盘时，将所述磨损阈值设置为初始厚度的80%，能够保证稳定地进行减薄。
当然，在另外的实施例中，也可以控制所述磨盘510下移对一贴附在吸附膜300上的工件200进行减薄，在所述磨盘510移动所述理论下移行程后，所述磨盘510停止下移，测量此时工件200的实际厚度，判断所述实际厚度与目标值的大小，通常，由于磨盘510磨损，所述实际厚度要大于目标值，因此，用实际厚度减去目标值即可确定一次减薄的单次损耗量，后续加工时，每加工一个工件200后，则使磨损量增加一次单次损耗量，并且，当确定磨损量达到更换条件时，发出更换磨盘510的信号。这种方式计算更简单，响应速度更快，能够更及时地对换盘进行控制。
实施例2
如附图5所示，本实施例与上述实施例1的区别在于：
本实施例中，所述吸附膜300上贴附有多个均分圆周的工件200；例如可以在吸附膜300上贴附2-6个工件200。
所述吸附膜300吸附在所述真空吸附台100上时，多个所述工件200围绕真空吸附台100的圆心分布。
减薄时，所述真空吸附台100使工件200依次转动到减薄机构500的磨盘510下方进行一段时间的减薄，所述磨盘510覆盖位于其下方的所述工件200，并且所述磨盘510可以与所述工件保持同心状态进行减薄。
当工件200转动到磨盘510外侧后，通过所述第一测量组件410测得所述工件200的顶面高度。然后根据上述同样的原理确定工件200的厚度是否达到目标值。具体测量时，使在工件处于停止转动的状态下，所述升降机构驱动所述第一测量组件和第二测量组件下移实现测量，完成测量后，所述升降机构驱动所述第一测量组件和第二测量组件上移复位等待下一次测量。
进一步，所述测量机构400测量的是即将转动到磨盘510下方进行减薄的工件200的顶面高度。这样能够有效地确定即将转动到磨盘510下方的工件200的厚度，从而确定出仍需减薄的厚度，这样能够使得计算出的数据更好地与工件200进行绑定，避免较长时间的数据存储及出现数据与工件200绑定异常的问题。
此时，在确定磨盘磨损量时，可以参照上述先确定出一定时间内单次损耗量，然后每减薄一次，磨损量增加一次的方式来确定。
本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.减薄方法，其特征在于，包括如下步骤：
将不能被真空吸附台吸附的工件贴附于吸附膜上，所述吸附膜的顶面覆盖有胶层，所述吸附膜的尺寸满足其可被所述真空吸附台吸附；
将贴附于吸附膜上的工件放置于真空吸附台上并通过真空吸附固定；
通过减薄机构对所述真空吸附台上吸附固定的工件进行减薄；在确定经过减薄机构减薄的所述工件的厚度是否达到目标值时，是根据测量机构的第一测量组件实时测得的所述工件的顶面高度及吸附膜预先确定的吸附膜顶面基准高度来确定。
2.根据权利要求1所述的减薄方法，其特征在于：所述吸附膜顶面基准高度通过以下过程来确定：
将贴附于吸附膜上的工件放置于真空吸附台上；
在所述第一测量组件的第一测头和第二测量组件的第二测头的底部平齐的状态下，使第一测量组件和第二测量组件均下移至测量位置以使所述第一测头与所述工件的顶面抵接以及所述第二测头与所述工件外侧的吸附膜的顶面抵接，确定此时第二测量组件的测值并存储为所述吸附膜顶面基准高度。
3.根据权利要求2所述的减薄方法，其特征在于：所述第二测量组件在测量位置时测得的所述吸附膜顶面基准高度不超过100微米。
4.根据权利要求2所述的减薄方法，其特征在于：在获得所述吸附膜顶面基准高度后，将所述第二测头或第二测杆取从第二测量组件上取下；或将所述第二测头调节到预定高度，所述第二测头调节到预定高度后，当所述第二测量组件下移至测量位置时，所述第二测头与吸附膜保持间距；在后续减薄时，通过取下第二测头或第二测杆或将第二测头调整到预定高度的测量机构实时测量晶圆顶面的厚度。
5.根据权利要求1所述的减薄方法，其特征在于：所述测量机构的第一测量组件的第一测头可水平移动。
6.根据权利要求1所述的减薄方法，其特征在于：
所述吸附膜上贴附有多个均分圆周的工件；
所述吸附膜吸附在所述真空吸附台上时，多个所述工件围绕真空吸附台的圆心分布且工件的中心到所述圆心的距离相同；
减薄时，所述真空吸附台使工件依次转动到减薄机构的磨盘下方进行一段时间的减薄，所述磨盘覆盖位于其下方的所述工件；
当工件转动到磨盘外侧后，通过第一测量组件测得所述工件的顶面高度。
7.根据权利要求6所述的减薄方法，其特征在于：所述测量机构测量即将转动到磨盘下方进行减薄的工件的顶面高度。
8.根据权利要求1所述的减薄方法，其特征在于：
所述吸附膜上贴附有一个工件；
所述吸附膜吸附在所述真空吸附台上时，所述工件与真空吸附台共轴；
减薄时，所述减薄机构的磨盘的侧边缘过所述工件的中心，所述真空吸附台驱动所述工件自转；
在减薄过程中，通过所述第一测量组件实时测量所述工件的顶面高度，且所述测量机构的第二测量组件与吸附膜的顶面无接触。
9.根据权利要求8所述的减薄方法，其特征在于：所述第一测量组件的第一测头靠近所述工件的中心且不干涉所述磨盘的作业。
10.根据权利要求1-9任一所述的减薄方法，其特征在于：在确定所述工件的厚度达到目标值后，确定所述磨盘的磨损量，当确定磨损量达到更换条件时，发出更换磨盘的信号。
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2023
- 2023-08-14 CN CN202311019216.8A patent/CN116805572A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN117182688A (zh) * | 2023-11-06 | 2023-12-08 | 江苏京创先进电子科技有限公司 | 减薄方法、系统及减薄机 |
| CN117182688B (zh) * | 2023-11-06 | 2024-03-12 | 江苏京创先进电子科技有限公司 | 减薄方法、系统及减薄机 |
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