CN117047636A - 一种半导体晶圆减薄抛光机 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及数控机床的领域，尤其是涉及一种半导体晶圆减薄抛光机，其包括：机座；工作台，工作台转动安装于机座，工作台顶部均匀分布有至少三个安装台，每个安装台均转动连接于工作台，每个安装台的转动轴均与工作台的转动轴平行，工作台连接有第一驱动组件，安装台连接有第二驱动组件，每个安装台均设置有用于固定待研磨晶圆的真空吸附机构；用于竖直存放待研磨晶圆的进料架；用于竖直存放成品晶圆的出料架，进料架和出料架均设置于工作台侧的上下料位置；用于将位于进料架的待研磨晶圆水平放置于安装台和将位于安装台的成品晶圆竖直放置于出料架内的输送机构；粗磨机构；精磨机构。本申请具有降低晶圆损坏的可能性的效果。
Description
技术领域
本申请涉及数控机床的技术领域，尤其是涉及一种半导体晶圆减薄抛光机。
背景技术
晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶圆，在集成电路封装前，需要对晶圆背面多余的基体材料去除一定的厚度。这一工艺过程称之为晶圆背面减薄工艺，减薄抛光工艺通常包括粗磨、精磨、抛光液清洗、封装，而现有的晶圆加工流程，涉及到粗打磨加工工序和精打磨加工工序是互相独立的设备，而晶圆是易碎品，在转移过程中容易损坏晶圆。
发明内容
为了降低晶圆损坏的可能性，本申请提供一种半导体晶圆减薄抛光机。
本申请的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
机座；
用于自轴转动的工作台，所述工作台转动安装于所述机座，所述工作台顶部均匀分布有至少三个安装台，每个所述安装台均转动连接于所述工作台，每个所述安装台的转动轴均与所述工作台的转动轴平行，所述工作台连接有用于驱动所述工作台自轴转动的第一驱动组件，所述安装台连接有用于驱动所述安装台转动的第二驱动组件，每个所述安装台均设置有用于固定待研磨晶圆的真空吸附机构；
用于竖直存放待研磨晶圆的进料架；
用于竖直存放成品晶圆的出料架，所述进料架和所述出料架均设置于工作台侧的上下料位置；
用于将位于所述进料架的待研磨晶圆水平放置于所述安装台和将位于所述安装台的成品晶圆竖直放置于所述出料架内的输送机构；
用于对晶圆进行粗磨的粗磨机构；
用于对晶圆进行精磨的精磨机构。
通过采用上述技术方案，在加工时，通过在能够自轴转动的工作台上设置的安装台，能够使待研磨晶圆分别处于不同的加工工序中，在对应工序完成后，随着工作台的每次转动，每个安装台所处的工序就会发生改变，而在工作台完整转动一周后，每个安装台能够复位，能够实现待研磨晶圆在一个设备内完成上下料、粗磨工序、精磨工序和抛光液清洗工序后，成为成品晶圆，实现了一个设备内各个机构功能设计的闭环，而无需在切换工序时将晶圆转移至另一个设备，从而能够降低晶圆损坏的可能性，并且由于进料架和出料架均位于机座的进料侧，能够减少输送机构运送晶圆的路径，进而能够降低晶圆损坏的可能性，以及通过输送机构将晶圆竖直放置于出料架内，相较于水平堆叠放置，能够减少晶圆之间的相互挤压，降低晶圆损坏的可能性。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述真空吸附机构包括抽真空装置，所述安装台开设有至少一个气孔，每个所述气孔均连通于所述抽真空装置。
通过采用上述技术方案，将待研磨晶圆放置安装台顶部，以使待研磨晶圆封闭每个气孔，从而使气孔内部形成密闭气道，由于气孔连通抽真空装置，通过抽真空装置将密闭气道内的气体抽出，使密闭气道内的气压小于外部气压，此时待研磨晶圆受到外部气压的压力，使待研磨晶圆抵紧于安装台顶部，实现对待研磨晶圆的固定，并且通过真空吸附的方式，相较于夹持、抓取等方式，能够降低晶圆损坏的可能性。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述安装台顶部开设有至少一个与所述气孔连通的吸附槽。
通过采用上述技术方案，设置吸附槽，能够增大待研磨晶圆与气孔内部形成的密闭气道的面积，以使待研磨晶圆受到外部气压的压力更均匀，对待研磨晶圆的固定效果更好，并且能够降低晶圆损坏的可能性。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述输送机构包括第一升降板、用于驱动所述第一升降板沿水平X轴方向位移的第一X轴位移装置、用于驱动所述第一升降板沿水平Y轴方向位移的第一Y轴位移装置和用于驱动所述第一升降板升降的第一升降装置，所述第一升降板设置有安装板，所述安装板一侧安装有用于吸附待研磨晶圆的吸盘，所述第一升降板与所述安装板之间设置有用于将所述安装板翻转至少90°的翻转组件。
通过采用上述技术方案，通过第一X轴位移装置、第一Y轴位移装置和第一升降装置，能够实现安装板在三个不同的坐标轴上运动，以便移动至进料架和出料架，并且在翻转组件的作用下，安装板能够实现90°的翻转，以便于安装板上的吸盘对晶圆外表面进行吸附。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述翻转组件包括旋转气缸，所述旋转气缸竖直安装于所述第一升降板，所述安装板固定连接于所述旋转气缸的输出轴。
通过采用上述技术方案，旋转气缸能够带动安装板完成至少90°的翻转，以使安装板上的吸盘能够对晶圆外表面进行吸附。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一升降板竖直安装有清洁刷，所述清洁刷用于清扫所述取放安装台。
通过采用上述技术方案，在第一X轴位移装置、第一Y轴位移装置和第一升降装置的作用下，清洁刷能够对取放安装台进行各个位置的清扫工作，从而减少在研磨工序过程中所产生的碎屑的影响。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述机座设置有用于将所述粗磨机构和所述精磨机构架设于所述工作台上方的研磨架，所述粗磨机构和所述精磨机构均包括第二升降板、用于驱动所述第二升降板沿水平X轴方向位移的第二X轴位移装置、用于驱动所述第二升降板升降的第二升降装置，所述第二升降板设置有用于对位于安装台的晶圆进行研磨的研磨部和用于检测晶圆厚度的检测组件。
通过采用上述技术方案，在第二X轴位移装置和第二升降装置的作用下，能够带动第二升降板的研磨部靠近待研磨晶圆直至抵接于待研磨晶圆，以进行研磨工序，并且在检测组件的作用下，能够进行对晶圆的厚度检测，以及设置研磨架，能够给粗磨机构和精磨机构提供安装位置，并且只需进行两个坐标轴的运动即可完成对待研磨晶圆的捕捉抵接，能够降低设备成本。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述检测组件包括探针和用于驱动所述探针竖直升降的微调组件，所述探针竖直设置于所述第二升降板。
通过采用上述技术方案，在研磨部对晶圆进行研磨时，通过微调组件带动探针靠近晶圆直至抵接晶圆，此时探针可根据设定好的程式，接触晶圆的边缘与表面，计算出晶圆的实时厚度，能够实现同时对晶圆进行研磨和厚度检测。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述机座设置有用于对所述安装台进行喷淋的喷淋装置，所述喷淋装置包括液泵和用于装抛光液的水箱，所述液泵两端均连通有输液管，其中一个所述输液管连通所述水箱，另一个所述输液管一段设置有喷头，所述喷头位于所述安装台的上方。
通过采用上述技术方案，在对晶圆进行研磨时，液泵能够将水箱内的抛光液经由输液管从喷头喷洒至研磨安装台，能够实现对晶圆进行抛光液清洗的工序。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述工作台顶部对应所述安装台所在的位置开设有储水槽，所述储水槽向所述工作台外部延伸有引水槽。
通过采用上述技术方案，设置储水槽，能够将在晶圆清洗过程中产生的废水收集起来，并且能够通过引水槽将废水排放至工作台外部，以防止工作台积水，从而影响设备运行。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1、在加工时，通过在能够自轴转动的工作台上设置的安装台，能够使待研磨晶圆分别处于不同的加工工序中，在对应工序完成后，随着工作台的每次转动，每个安装台所处的工序就会发生改变，而在工作台完整转动一周后，每个安装台能够复位，能够实现待研磨晶圆在一个设备内完成上下料、粗磨工序、精磨工序和抛光液清洗工序后，成为成品晶圆，实现了一个设备内各个机构功能设计的闭环，而无需在切换工序时将晶圆转移至另一个设备，从而能够降低晶圆损坏的可能性，并且由于进料架和出料架均位于机座的进料侧，能够减少输送机构运送晶圆的路径，进而能够降低晶圆损坏的可能性，以及通过输送机构将晶圆竖直放置于出料架内，相较于水平堆叠放置，能够减少晶圆之间的相互挤压，降低晶圆损坏的可能性。
2、将待研磨晶圆放置安装台顶部，以使待研磨晶圆封闭每个气孔，从而使气孔内部形成密闭气道，由于气孔连通抽真空装置，通过抽真空装置将密闭气道内的气体抽出，使密闭气道内的气压小于外部气压，此时待研磨晶圆受到外部气压的压力，使待研磨晶圆抵紧于安装台顶部，实现对待研磨晶圆的固定，并且通过真空吸附的方式，相较于夹持、抓取等方式，能够降低晶圆损坏的可能性。
3、在研磨部对晶圆进行研磨时，通过微调组件带动探针靠近晶圆直至抵接晶圆，此时探针可根据设定好的程式，接触晶圆的边缘与表面，计算出晶圆的实时厚度，能够实现同时对晶圆进行研磨和厚度检测。
附图说明
图1是本申请中半导体晶圆减薄抛光机的整体结构示意图；
图2是本申请去除机箱、输送机构和研磨架后的结构示意图；
图3是本申请中工作台底部的结构示意图；
图4是本申请去除机座后的结构示意图；
图5是图4中B部分的局部放大示意图；
图6是本申请去除输送机构、进料架和出料架后的结构示意图；
图7是图2中A部分的局部放大示意图。
附图标记：1、机座；2、工作台；3、安装台；4、晶圆；5、第一驱动组件；6、第二驱动组件；7、进料架；8、出料架；9、第一升降板；10、安装板；11、吸盘；12、支撑桁架；13、活动桁架；14、第三驱动组件；15、第一连接板；16、第四驱动组件；17、第五驱动组件；18、旋转气缸；19、清洁刷；20、研磨架；21、第二升降板；22、第二升降装置；23、第二连接板；24、第六驱动组件；25、研磨盘；26、探针；27、气缸；28、气孔；29、气泵；30、吸附槽；31、液泵；32、水箱；33、输液管；34、储水槽；35、引水槽。
具体实施方式
以下结合附图对本申请的示范性实施例做出说明，其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本申请的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
需要说明的是，本发明中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。
另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面参考附图描述本申请的一种半导体晶圆减薄抛光机。
如图1和图2所示，半导体晶圆减薄抛光机包括机座1和位于机座1内部用于自轴转动的工作台2，工作台2转动安装于机座1，工作台2顶部均匀分布有至少三个安装台3，每个安装台3均转动连接于工作台2，每个安装台3的转动轴均与工作台2的转动轴平行，在本实施例中，半导体晶圆减薄抛光机还包括机箱，机座1位于所述机箱底部，机箱用于保护机座1上的设备，由于晶圆4的形状通常设置为圆形，工作台2和安装台3均为圆台状，相邻两个安装台3的圆心与工作台2的圆心的连线之间的夹角为120°，以便于工作台2带动安装台3转动切换，工作台2内设置有用于驱动工作台2自轴转动的第一驱动组件5和用于驱动安装台3转动的第二驱动组件6；
具体地，如图3所示，第一驱动组件5包括DD直驱电机，工作台2中心处同轴固定安装有主轴，DD直驱电机固定安装于主轴底部中心处，以实现驱动工作台2的转动，DD直驱电机的输出力矩大，也被直接称为力矩伺服，能够直接与工作台2的主轴连接，省去了减速器的安装，降低了设备成本，并且减少了由于机械结构产生的定位误差，使得工作台2每次转动的精确度得以保证，第二驱动组件6包括电机和皮带，电机固定安装于工作台2底部，安装台3中心处同轴固定安装有副轴，电机输出轴与副轴均同轴固定安装有皮带轮，皮带围设于两个皮带轮之间，以形成皮带传动结构，相较于直接将电机输出轴固定安装于副轴底部，能够降低工作台2的使用高度，也便于电机的安装。
如图4和图5所示，机座1内部设置有用于竖直存放待研磨晶圆4的进料架7、用于竖直存放成品晶圆4的出料架8，以及用于将位于进料架7的待研磨晶圆4水平放置于安装台3和将位于安装台3的成品晶圆4竖直放置于出料架8内的输送机构，进料架7和出料架8均设置于工作台2侧的上下料位置，上下料位置指的是工作台2给输送机构提供的进料和出料的位置，也是机座1的进料侧，其中，输送机构包括第一升降板9、用于驱动第一升降板9沿水平X轴方向位移的第一X轴位移装置、用于驱动第一升降板9沿水平Y轴方向位移的第一Y轴位移装置和用于驱动第一升降板9升降的第一升降装置，第一升降板9设置有安装板10，安装板10一侧安装有用于吸附待研磨晶圆4的吸盘11，第一升降板9与安装板10之间设置有用于将安装板10翻转至少90°的翻转组件，通过第一X轴位移装置、第一Y轴位移装置和第一升降装置，能够实现安装板10在三个不同的坐标轴上运动，以便移动至进料架7和出料架8，并且在翻转组件的作用下，安装板10能够实现90°的翻转，以便于安装板10上的吸盘11对晶圆4外表面进行吸附；
具体地，在本实施例中，第一Y轴位移装置包括两个相对的支撑桁架12和滑移连接于两个支撑桁架12之间的活动桁架13，两个支撑桁架12上均设置有用于驱动活动桁架13滑移的第三驱动组件14，第一X轴位移装置包括第一连接板15和用于驱动第一连接板15滑动于活动桁架13的第四驱动组件16，第四驱动组件16连接于活动桁架13，第一升降板9沿机座1的高度方向滑移连接于第一连接板15，第一升降装置包括第五驱动组件17，第五驱动组件17连接于第一连接板15，第五驱动组件17用于驱动第一升降板9滑动，翻转组件包括旋转气缸18，旋转气缸18竖直固定安装于第一升降板9，安装板10固定连接于旋转气缸18的输出轴，旋转气缸18能够带动安装板10完成至少90°的翻转，以使安装板10上的吸盘11能够对晶圆4外表面进行吸附，在需要从进料架7内竖直取出待研磨晶圆4或从安装台3上水平取出成品晶圆4时，通过两个第三驱动组件14同时驱动活动桁架13带动第一连接板15滑动、第四驱动组件16驱动第一连接板15带动第一升降板9滑动和第五驱动组件17驱动第一升降板9带动旋转气缸18滑动，能够实现安装板10在三个不同的坐标轴上运动，以便于安装板10移动至进料架7和出料架8进行上下料，并且在旋转气缸18的作用下，安装板10能够实现90°的翻转，以便于安装板10上的吸盘11对晶圆4外表面进行吸附；
进一步地，如图4和图 5所示，第一升降板9竖直安装有清洁刷19，清洁刷19用于清扫取放安装台3，在第一X轴位移装置、第一Y轴位移装置和第一升降装置的作用下，清洁刷19能够对取放安装台3进行各个位置的清扫工作，从而减少在研磨工序过程中所产生的碎屑的影响。
如图6所示，机座1设置有用于将粗磨机构和精磨机构架设于工作台2上方的研磨架20，粗磨机构和精磨机构均包括第二升降板21、用于驱动第二升降板21沿水平X轴方向位移的第二X轴位移装置、用于驱动第二升降板21升降的第二升降装置22，第二升降板21设置有用于对位于安装台3的晶圆4进行研磨的研磨部和用于检测晶圆4厚度的检测组件，在第二X轴位移装置和第二升降装置22的作用下，能够带动第二升降板21的研磨部靠近待研磨晶圆4直至抵接于待研磨晶圆4，以进行研磨工序，并且在检测组件的作用下，能够进行对晶圆4的厚度检测，以及设置研磨架20，能够给粗磨机构和精磨机构提供安装位置，并且只需进行两个坐标轴的运动即可完成对待研磨晶圆4的捕捉抵接，能够降低设备成本；
具体地，在本实施例中，粗磨机构和精磨机构分别位于研磨架20顶部的相对两侧，第二X轴位移装置包括第二连接板23和用于驱动第二连接板23沿研磨架20的长度方向滑移的第六驱动组件24，第六驱动组件24连接于研磨架20顶部，第二升降装置22连接于第二连接板23，研磨部包括研磨盘25和用于驱动研磨盘25转动的驱动件，研磨盘25转动连接于第二升降板21且研磨盘25的转动轴方向与安装台3的转动轴方向相同，驱动件为电机，电机固定安装于第二升降板21，电机输出轴同轴固定连接于研磨盘25，两个相对的研磨盘25的滑移路径均位于远离进料架7的两个安装台3的中心连线所在的直线上，以确保在安装台3带动待研磨晶圆4进行转动时，研磨盘25能够全面地对晶圆4进行研磨，通过第六驱动组件24驱动第二连接板23滑移，以使第二连接板23滑移至对应工序的安装台3的正上方，此时通过第二升降装置22驱动第二升降板21升降，使研磨盘25抵接于待研磨晶圆4，再通过电机驱动研磨盘25转动，能够实现对晶圆4的研磨工作，检测组件包括探针26和用于驱动探针26竖直升降的微调组件，探针26竖直固定安装于第二升降板21，微调组件连接于第二升降板21，微调组件包括气缸27，探针26顶部固定连接于气缸27活塞杆，在研磨盘25对晶圆4进行研磨时，通过气缸27驱动活塞杆带动探针26靠近晶圆4直至抵接晶圆4，此时探针26可根据设定好的程式，接触晶圆4的边缘与表面，计算出晶圆4的实时厚度，能够实现同时对晶圆4进行研磨和厚度检测，当晶圆4的厚度达到预定厚度值时，探针26能够配合数控机床的程序设定向用于驱动研磨盘25的电机发送停止信号，使电机停止运作，以便于进入下一道工序。
需要说明的是，在本实施例中，粗磨机构和精磨机构中用于驱动研磨盘25转动的电机转速不同，粗磨机构中的电机转速大于精磨机构中的电机转速，转速大的电机驱动的研磨盘25研磨速度快，对晶圆4的研磨效率高，适用于粗磨工序，转速小的电机驱动的研磨盘25研磨速度较慢，便于控制研磨的精确度，适用于精磨工序；
另外，在本实施例中，粗磨机构和精磨机构均包括的第六驱动组件24和第二升降装置22、输送机构中的第三驱动组件14、第四驱动组件16和第五驱动组件17均包括滚珠丝杆组和用于驱动滚珠丝杆转动的电机，滚珠丝杠组是最常用的传动元件，滚珠丝杆组与研磨架20之间的连接关系，滚珠丝杆组与支撑桁架12之间的连接关系、以及滚珠丝杆组与活动桁架13之间的连接关系，均为本领域技术人员的公知常识，此处不作赘述。
如图2、图3和图7所示，为了对安装台3上的晶圆4进行固定，每个安装台3均设置有用于固定待研磨晶圆4的真空吸附机构，真空吸附机构包括抽真空装置，安装台3开设有至少一个气孔28，每个气孔28均连通于抽真空装置，将待研磨晶圆4放置安装台3顶部，以使待研磨晶圆4封闭每个气孔28，从而使气孔28内部形成密闭气道，由于气孔28连通抽真空装置，通过抽真空装置将密闭气道内的气体抽出，使密闭气道内的气压小于外部气压，此时待研磨晶圆4受到外部气压的压力，使待研磨晶圆4抵紧于安装台3顶部，实现对待研磨晶圆4的固定，并且通过真空吸附的方式，相较于夹持固定、抓取固定等方式，能够降低晶圆4损坏的可能性，能够给研磨机构提供晶圆4完整的工作面，从而能够提高研磨效果；
具体地，在本实施例中，抽真空装置为气泵29，气泵29固定安装于安装台3底部，气孔28连通至安装台3底部且连通于气泵29的气阀，将待研磨晶圆4放置安装台3顶部，由于气孔28连通气阀，通过气泵29将密闭气道内的气体抽出，使密闭气道内的气压小于外部气压，形成负压环境，此时待研磨晶圆4受到外部气压的压力，使待研磨晶圆4抵紧于安装台3顶部，实现对待研磨晶圆4的固定，在研磨完毕后，通过气泵29将空气放出，即可解除对成品晶圆4的固定；
进一步地，如图7所示，安装台3顶部开设有至少一个与气孔28连通的吸附槽30，吸附槽30的形状可以是条状或环状，设置吸附槽30，在待研磨晶圆4位于安装台3顶部且封闭每个吸附槽30时，能够增大待研磨晶圆4与气孔28内部形成的密闭气道的面积，以使待研磨晶圆4受到外部气压的压力更均匀，对待研磨晶圆4的固定效果更好，并且能够降低待研磨晶圆4受到负气压力时受损的可能性。
对于抛光液清洗的工序，如图2所示，机座1设置有用于对安装台3进行喷淋的喷淋装置，喷淋装置包括液泵31和用于装抛光液的水箱32，液泵31两端均连通有输液管33，其中一个输液管33连通水箱32，另一个输液管33一段设置有喷头，喷头位于安装台3的上方，在对晶圆4进行研磨时，液泵31能够将水箱32内的抛光液经由输液管33从喷头喷洒至研磨安装台3，能够实现对晶圆4进行抛光液清洗的工序；
进一步地，如图7所示，为了将清洗过程中产生的废水排出，工作台2顶部对应安装台3所在的位置开设有储水槽34，储水槽34向工作台2外部延伸有引水槽35，设置储水槽34，能够将在晶圆4清洗过程中产生的废水收集起来，并且能够通过引水槽35将废水排放至工作台2外部，以防止工作台2积水，从而影响设备运行，并且机座1底部为倾斜设置，以及机座1外侧设置有排水口，能够便于将机座1的废水排出。
综上，本申请公开的一种半导体晶圆减薄抛光机，在进行研磨工序时，先通过第一X轴位移装置、第一Y轴位移装置、第一升降装置和旋转气缸18四者的配合使用，使安装板10上的吸盘11吸附待研磨晶圆4，以输送至靠近进料架7的安装台3上，然后通过DD直驱电机驱动工作台2自轴转动，以带动位于上下料位置的安装台3朝向研磨架20的方向转动直至位于粗磨机构的位置，此时通过第二驱动组件6驱动安装台3自轴转动和通过粗磨机构对待研磨晶圆4进行粗磨，以及通过驱动液泵31使水箱32内的抛光液喷洒至晶圆4外表面，以使研磨工序和清洗工序同时进行，粗磨完毕后再驱动工作台2自轴转动，以带动完成粗磨的晶圆4所在的安装台3转动至精磨机构的位置，再通过第二驱动组件6驱动安装台3转动和通过用于精磨的研磨机构对待研磨晶圆4进行精磨，精磨完毕后驱动工作台2自轴转动，最后带动成品晶圆4所在的安装台3转动复位，再通过输送机构将成品晶圆4放置于出料架8内，实现对晶圆4的全自动研磨加工，而数控车床能够按照操作人员规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单，再把这程序单中的内容记录在控制介质上，然后输入到数控机床的数控装置中，从而指挥机床执行上述输送流程和加工流程，无需人工干预，数控车床的操作是本领域技术人员的公知常识，此处不作赘述；
本申请通过在能够自轴转动的工作台2上设置的安装台3，能够使待研磨晶圆4分别处于不同的加工工序中，在对应工序完成后，随着工作台2的每次转动，每个安装台3所处的工序就会发生改变，而在工作台2完整转动一周后，每个安装台3能够复位，能够实现待研磨晶圆4在一个设备内完成上下料、粗磨工序、精磨工序和抛光液清洗工序后，成为成品晶圆4，实现了一个设备内各个机构功能设计的闭环，而无需在切换工序时将晶圆4转移至另一个设备，从而能够降低晶圆4损坏的可能性，并且由于进料架7和出料架8均位于机座1的进料侧，能够减少输送机构运送晶圆4的路径，进而能够降低晶圆4损坏的可能性，以及通过输送机构将晶圆4竖直放置于出料架8内，相较于水平堆叠放置，能够减少晶圆4之间的相互挤压，降低晶圆4损坏的可能性，而且此时输送机构既能够完成对待研磨晶圆4的上料工作，也能够完成对成品晶圆4的下料工作，相较于传统的横向输送方式，无需单独设置进料机柜和出料机构，还能够降低设备成本。
上述具体实施方式，并不构成对本申请保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本申请的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请保护范围之内。
Claims (10)
1.一种半导体晶圆减薄抛光机，其特征在于，包括：
机座(1)；
用于自轴转动的工作台(2)，所述工作台(2)转动安装于所述机座(1)，所述工作台(2)顶部均匀分布有至少三个安装台(3)，每个所述安装台(3)均转动连接于所述工作台(2)，每个所述安装台(3)的转动轴均与所述工作台(2)的转动轴平行，所述工作台(2)连接有用于驱动所述工作台(2)自轴转动的第一驱动组件(5)，所述安装台(3)连接有用于驱动所述安装台(3)转动的第二驱动组件(6)，每个所述安装台(3)均设置有用于固定待研磨晶圆(4)的真空吸附机构；
用于竖直存放待研磨晶圆(4)的进料架(7)；
用于竖直存放成品晶圆(4)的出料架(8)，所述进料架(7)和所述出料架(8)均设置于工作台(2)侧的上下料位置；
用于将位于所述进料架(7)的待研磨晶圆(4)水平放置于所述安装台(3)和将位于所述安装台(3)的成品晶圆(4)竖直放置于所述出料架(8)内的输送机构；
用于对晶圆(4)进行粗磨的粗磨机构；
用于对晶圆(4)进行精磨的精磨机构。
2.如权利要求1所述的一种半导体晶圆减薄抛光机，其特征在于，所述真空吸附机构包括抽真空装置，所述安装台(3)开设有至少一个气孔(28)，每个所述气孔(28)均连通于所述抽真空装置。
3.如权利要求2所述的一种半导体晶圆减薄抛光机，其特征在于，所述安装台(3)顶部开设有至少一个与所述气孔(28)连通的吸附槽(30)。
4.如权利要求1所述的一种半导体晶圆减薄抛光机，其特征在于，所述输送机构包括第一升降板(9)、用于驱动所述第一升降板(9)沿水平X轴方向位移的第一X轴位移装置、用于驱动所述第一升降板(9)沿水平Y轴方向位移的第一Y轴位移装置和用于驱动所述第一升降板(9)升降的第一升降装置，所述第一升降板(9)设置有安装板(10)，所述安装板(10)一侧安装有用于吸附待研磨晶圆(4)的吸盘(11)，所述第一升降板(9)与所述安装板(10)之间设置有用于将所述安装板(10)翻转至少90°的翻转组件。
5.如权利要求4所述的一种半导体晶圆减薄抛光机，其特征在于，所述翻转组件包括旋转气缸(18)，所述旋转气缸(18)竖直安装于所述第一升降板(9)，所述安装板(10)固定连接于所述旋转气缸(18)的输出轴。
6.如权利要求4所述的一种半导体晶圆减薄抛光机，其特征在于，所述第一升降板(9)竖直安装有清洁刷(19)，所述清洁刷(19)用于清扫所述安装台(3)。
7.如权利要求1所述的一种半导体晶圆减薄抛光机，其特征在于，所述机座(1)设置有用于将所述粗磨机构和所述精磨机构架设于所述工作台(2)上方的研磨架(20)，所述粗磨机构和所述精磨机构均包括第二升降板(21)、用于驱动所述第二升降板(21)沿水平X轴方向位移的第二X轴位移装置、用于驱动所述第二升降板(21)升降的第二升降装置(22)，所述第二升降板(21)设置有用于对位于安装台(3)的晶圆(4)进行研磨的研磨部和用于检测晶圆(4)厚度的检测组件。
8.如权利要求7所述的一种半导体晶圆减薄抛光机，其特征在于，所述检测组件包括探针(26)和用于驱动所述探针(26)竖直升降的微调组件，所述探针(26)竖直设置于所述第二升降板(21)。
9.如权利要求1所述的一种半导体晶圆减薄抛光机，其特征在于，所述机座(1)设置有用于对所述安装台(3)进行喷淋的喷淋装置，所述喷淋装置包括液泵(31)和用于装抛光液的水箱(32)，所述液泵(31)两端均连通有输液管(33)，其中一个所述输液管(33)连通所述水箱(32)，另一个所述输液管(33)一段设置有喷头，所述喷头位于所述安装台(3)的上方。
10.如权利要求9所述的一种半导体晶圆减薄抛光机，其特征在于，所述工作台(2)顶部对应所述安装台(3)所在的位置开设有储水槽(34)，所述储水槽(34)向所述工作台(2)外部延伸有引水槽(35)。
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| CN202211501695.2A CN117047636A (zh) | 2022-11-28 | 2022-11-28 | 一种半导体晶圆减薄抛光机 |
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- 2022-11-28 CN CN202211501695.2A patent/CN117047636A/zh active Pending
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