CN117124163A - 一种igbt晶圆背面抛光机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种IGBT晶圆背面抛光机，属于晶圆加工技术领域，包括底座，设置在底座顶部的打磨槽，该打磨槽的底部开设有贯穿底座的两个排屑孔，所述底座的顶部设有固定框，所述固定框的一侧设有打磨吹屑组件，该打磨吹屑组件用于对待打磨晶圆的背面进行打磨并吹扫废屑，所述固定框的内部设有吹扫组件，该吹扫组件用于对打磨槽的内部进行吹扫，所述固定框上设有用于带动待打磨晶圆进行升降并转动的驱动组件。本发明不仅可以带动晶圆转动打磨，还可以通过底磨板水平滑动进行打磨，这样多重打磨提高打磨的效率，而且在打磨时上下同时吹扫，不仅方便将废屑及时清理，有利于打磨的质量，还可以进行吹风降温，避免摩擦高温对晶圆造成伤害。

Description

一种IGBT晶圆背面抛光机

技术领域

本发明属于晶圆加工技术领域，尤其涉及一种IGBT晶圆背面抛光机。

背景技术

晶圆是利用高纯度多晶硅经过高温溶解，然后慢慢拉出形成圆柱体的单晶硅，硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片；晶圆是目前半导体电路中应用较多的材料，而芯片的制备材料就是晶圆；为了保障晶圆在后期制备芯片时的稳定性和可利用性，通常都会将晶圆进行抛光，使其达到规定的光滑度。IGBT一般指绝缘栅双极晶体管，绝缘栅双极晶体管综合了电力晶体管和电力场效应晶体管的优点，具有良好的特性，应用领域很广泛；IGBT也是三端器件：栅极，集电极和发射极。

现有的IGBT晶圆在生产时，需要对其进行抛光处理，抛光机型号功能多样，较为典型的为单面抛光机和双面抛光机，在对晶圆的背面进行抛光作业时，现有的抛光一般都是将晶圆平放，将待抛光的面朝上对其抛光面进行作业，这样会导致抛光的废屑附着在晶圆的表面，废屑对晶圆产生摩擦，影响抛光的质量，而且抛光时缺乏散热的措施，摩擦高温对晶圆的结构和性能有着直接影响，温度过高会导致晶圆热膨胀，为此我们提出了一种IGBT晶圆背面抛光机。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种IGBT晶圆背面抛光机。

为实现上述目的，本发明提出了一种IGBT晶圆背面抛光机，包括底座，设置在底座顶部的打磨槽，该打磨槽的底部开设有贯穿底座的两个排屑孔，位于打磨槽内部的待打磨晶圆，所述底座的顶部设有固定框，所述固定框的一侧设有打磨吹屑组件，该打磨吹屑组件用于对待打磨晶圆的背面进行打磨并吹扫废屑，所述固定框的内部设有吹扫组件，该吹扫组件用于对打磨槽的内部进行吹扫，所述固定框上设有用于带动待打磨晶圆进行升降并转动的驱动组件。

优选的，所述打磨吹屑组件包括固定连接在固定框一侧的两个导向杆，所述导向杆的外部活动套设有竖板，所述竖板的底部固定连接有底磨板，且底磨板贯穿排屑孔伸入打磨槽内，所述竖板和底座之间设有第一气囊，所述第一气囊的一端设有第一固定管，所述第一固定管的底端固定连接有第一吹气管。

优选的，所述吹扫组件包括第二固定管，所述第二固定管的两端固定连接有与之连通的第二吹气管，且第二吹气管与固定框固定连接，所述竖板和固定框之间设有第二气囊，且第二气囊与第二吹气管连通。

优选的，所述驱动组件包括固定连接在竖板上的连接杆，所述连接杆的顶部固定连接有定位板，所述定位板的内部螺纹套设有往复丝杆，且往复丝杆与固定框转动连接，所述往复丝杆的一端固定连接有锥齿轮，所述固定框的顶部内壁设有两个推杆电机，所述推杆电机的底部固定连接有升降框，所述升降框的内部设有吸气组件，所述吸气组件的底部转动设有转动罩，所述转动罩的底端固定连接有分接管，所述分接管的底端固定连接有两个吸盘，所述分接管上还设有驱动其进行转动的电驱组件，所述升降框的底部固定连接有导向环，所述导向环上滑动设有两个挂板，且挂板与分接管固定连接，所述挂板上固定连接有固定板，所述固定板的顶端固定连接有锥齿环，且锥齿环与锥齿轮啮合传动。

优选的，所述吸气组件包括固定连接在升降框内部的吸气泵，所述吸气泵的吸气口固定连接有吸气管，所述吸气管的底端固定连接有吸气头，且吸气头活动套设在转动罩的内部。

优选的，所述电驱组件包括固定连接在升降框底部的安装板，所述安装板的一侧固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出轴固定连接有主动锥齿轮，所述分接管上固定套设有从动锥齿轮，且主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合传动。

优选的，所述固定框上开设有升降孔，且升降框活动贯穿升降孔。

优选的，所述导向环上设有L形坡台，所述挂板上活动镶嵌有滚珠，通过滚珠在L形坡台上滑动。

优选的，所述竖板上开设有两个导向孔，且导向杆贯穿导向孔。

通过本发明提出的一种IGBT晶圆背面抛光机能够带来如下有益效果：

通过驱动组件带动吸附的待打磨晶圆在打磨槽内进行转动打磨，这样打磨面朝下，方便打磨废屑及时落下，避免废屑附着在晶圆表面影响打磨质量；

通过打磨吹屑组件和驱动组件配合可以带动底磨板水平往复移动，这样待打磨晶圆不仅可以在底磨板上进行转动打磨，而且底磨板本身水平滑动进行打磨，这样提高打磨的效果；

通过打磨吹屑组件可以将落下的废屑及时吹走清理，同时还带动吹扫组件对待打磨晶圆进行吹风，这样上下同时吹风降温，防止晶圆打磨温度过高，有利于晶圆的安全性；

综上所述，本方案结构简单，设计新颖，不仅可以带动晶圆转动打磨，还可以通过底磨板水平滑动进行打磨，这样多重打磨提高打磨的效率，而且在打磨时上下同时吹扫，不仅方便将废屑及时清理，有利于打磨的质量，还可以进行吹风降温，避免摩擦高温对晶圆造成伤害。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

在附图中：

图1为本发明的正视结构示意图。

图2为本发明的侧视结构示意图。

图3为本发明的剖视结构示意图。

图4为本发明的俯视立体结构示意图。

图5为本发明的仰视立体结构示意图。

图6为本发明的底座立体结构示意图。

图7为本发明的打磨吹屑组件立体结构示意图。

图8为本发明的吹扫组件立体结构示意图。

图9为本发明的驱动组件立体结构示意图。

图中：1底座、2打磨槽、3排屑孔、4固定框、5打磨吹屑组件、501导向杆、502竖板、503底磨板、504第一气囊、505第一固定管、506第一吹气管、6吹扫组件、601第二固定管、602第二吹气管、603第二气囊、7驱动组件、701连接杆、702定位板、703往复丝杆、704锥齿轮、705推杆电机、706升降框、707吸气泵、708吸气管、709吸气头、710转动罩、711分接管、712吸盘、713安装板、714驱动电机、715主动锥齿轮、716从动锥齿轮、717导向环、718挂板、719固定板、720锥齿环、8待打磨晶圆。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本发明的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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”仅用于描述目的，而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。由此，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更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个方案”、“一些方案”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该方案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方案或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的方案或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个方案或示例中以合适的方式结合。

如图1～图9所示，本发明的实施例提出了一种IGBT晶圆背面抛光机，包括底座1，设置在底座1顶部的打磨槽2，该打磨槽2的底部开设有贯穿底座1的两个排屑孔3，位于打磨槽2内部的待打磨晶圆8，底座1的顶部设有固定框4，固定框4的一侧设有打磨吹屑组件5，该打磨吹屑组件5用于对待打磨晶圆8的背面进行打磨并吹扫废屑，固定框4的内部设有吹扫组件6，该吹扫组件6用于对打磨槽2的内部进行吹扫，固定框4上设有用于带动待打磨晶圆8进行升降并转动的驱动组件7，驱动组件7带动待打磨晶圆8在打磨槽2内的打磨吹屑组件5上进行转动打磨，同时驱动组件7还带动打磨吹屑组件5进行吹扫和水平移动打磨，而且还带动吹扫组件6对待打磨晶圆8的顶部进行吹风，这样可以对待打磨晶圆8进行很好降温。

如图7所示，打磨吹屑组件5包括固定连接在固定框4一侧的两个导向杆501，导向杆501的外部活动套设有竖板502，竖板502的底部固定连接有底磨板503，且底磨板503贯穿排屑孔3伸入打磨槽2内，竖板502和底座1之间设有第一气囊504，第一气囊504的一端设有第一固定管505，第一固定管505的底端固定连接有第一吹气管506，竖板502带动底磨板503水平移动对待打磨晶圆8的底部进行打磨，同时竖板502还压缩第一气囊504，这样第一气囊504会通过第一固定管505和第一吹气管506进行吹气，这样可以对废屑进行吹扫，还可以对待打磨晶圆8的底部进行降温。

如图8所示，吹扫组件6包括第二固定管601，第二固定管601的两端固定连接有与之连通的第二吹气管602，且第二吹气管602与固定框4固定连接，竖板502和固定框4之间设有第二气囊603，且第二气囊603与第二吹气管602连通，竖板502还压缩第二气囊603，这样第二气囊603通过第二固定管601和第二吹气管602对待打磨晶圆8的顶部进行吹风降温。

如图9所示，驱动组件7包括固定连接在竖板502上的连接杆701，连接杆701的顶部固定连接有定位板702，定位板702的内部螺纹套设有往复丝杆703，且往复丝杆703与固定框4转动连接，往复丝杆703的一端固定连接有锥齿轮704，固定框4的顶部内壁设有两个推杆电机705，推杆电机705的底部固定连接有升降框706，升降框706的内部设有吸气组件，吸气组件的底部转动设有转动罩710，转动罩710的底端固定连接有分接管711，分接管711的底端固定连接有两个吸盘712，分接管711上还设有驱动其进行转动的电驱组件，升降框706的底部固定连接有导向环717，导向环717上滑动设有两个挂板718，且挂板718与分接管711固定连接，挂板718上固定连接有固定板719，固定板719的顶端固定连接有锥齿环720，且锥齿环720与锥齿轮704啮合传动，吸气组件通过分接管711和吸盘712对待打磨晶圆8进行吸附，而电驱组件则带动分接管711转动，进而带动待打磨晶圆8进行转动打磨，而推杆电机705则带动待打磨晶圆8进行升降，这样方便待打磨晶圆8贴近底磨板503进行打磨。

如图9所示，吸气组件包括固定连接在升降框706内部的吸气泵707，吸气泵707的吸气口固定连接有吸气管708，吸气管708的底端固定连接有吸气头709，且吸气头709活动套设在转动罩710的内部，吸气泵707通过吸气管708和吸气头709进行吸气。

如图3所示，电驱组件包括固定连接在升降框706底部的安装板713，安装板713的一侧固定连接有驱动电机714，驱动电机714的输出轴固定连接有主动锥齿轮715，分接管711上固定套设有从动锥齿轮716，且主动锥齿轮715与从动锥齿轮716啮合传动，驱动电机714通过主动锥齿轮715带动从动锥齿轮716转动，从动锥齿轮716则带动分接管711转动。

如图4所示，固定框4上开设有升降孔，且升降框706活动贯穿升降孔。

如图3所示，导向环717上设有L形坡台，挂板718上活动镶嵌有滚珠，通过滚珠在L形坡台上滑动，挂板718通过滚珠在导向环717上滑动。

如图5所示，竖板502上开设有两个导向孔，且导向杆501贯穿导向孔。

工作原理：推杆电机705的输出轴收起时，此时升降框706将吸盘712提起，在进行打磨之前，将待打磨晶圆8放置在吸盘712的底部，此时吸气泵707通过吸气管708和吸气头709进行吸气，分接管711和吸盘712对待打磨晶圆8进行吸附固定，然后，推杆电机705带动升降框706下移，升降框706带动整个待打磨晶圆8伸入到打磨槽2内，并贴近底磨板503，同时锥齿环720会下移与锥齿轮704啮合，此时驱动电机714通过主动锥齿轮715带动从动锥齿轮716转动，从动锥齿轮716则带动分接管711转动，分接管711带动待打磨晶圆8在底磨板503上转动打磨，同时分接管711还通过挂板718和固定板719带动锥齿环720转动，锥齿环720带动与之啮合的锥齿轮704转动，锥齿轮704带动往复丝杆703转动，往复丝杆703转动会带动定位板702和连接杆701往复移动，连接杆701则带动竖板502往复移动，竖板502会带动底磨板503水平往复移动，这样不仅可以对待打磨晶圆8伸进行转动打磨，还可以进行水平抽动式打磨，这样多样式打磨提高打磨的效率，而竖板502在往复移动时还同时带动第一气囊504和第二气囊603伸缩，第一气囊504会通过第一固定管505和第一吹气管506进行吹气，这样可以对废屑进行吹扫，还可以对待打磨晶圆8的底部进行降温，第二气囊603通过第二固定管601和第二吹气管602对待打磨晶圆8的顶部进行吹风降温，这样双面同时降温，可以避免打磨高温对晶圆造成损伤。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种IGBT晶圆背面抛光机，包括底座（1），设置在底座（1）顶部的打磨槽（2），该打磨槽（2）的底部开设有贯穿底座（1）的两个排屑孔（3），位于打磨槽（2）内部的待打磨晶圆（8），所述底座（1）的顶部设有固定框（4），其特征在于，所述固定框（4）的一侧设有打磨吹屑组件（5），该打磨吹屑组件（5）用于对待打磨晶圆（8）的背面进行打磨并吹扫废屑，所述固定框（4）的内部设有吹扫组件（6），该吹扫组件（6）用于对打磨槽（2）的内部进行吹扫，所述固定框（4）上设有用于带动待打磨晶圆（8）进行升降并转动的驱动组件（7）。

2.根据权利要求1所述的一种IGBT晶圆背面抛光机，其特征在于，所述打磨吹屑组件（5）包括固定连接在固定框（4）一侧的两个导向杆（501），所述导向杆（501）的外部活动套设有竖板（502），所述竖板（502）的底部固定连接有底磨板（503），且底磨板（503）贯穿排屑孔（3）伸入打磨槽（2）内，所述竖板（502）和底座（1）之间设有第一气囊（504），所述第一气囊（504）的一端设有第一固定管（505），所述第一固定管（505）的底端固定连接有第一吹气管（506）。

3.根据权利要求2所述的一种IGBT晶圆背面抛光机，其特征在于，所述吹扫组件（6）包括第二固定管（601），所述第二固定管（601）的两端固定连接有与之连通的第二吹气管（602），且第二吹气管（602）与固定框（4）固定连接，所述竖板（502）和固定框（4）之间设有第二气囊（603），且第二气囊（603）与第二吹气管（602）连通。

4.根据权利要求3所述的一种IGBT晶圆背面抛光机，其特征在于，所述驱动组件（7）包括固定连接在竖板（502）上的连接杆（701），所述连接杆（701）的顶部固定连接有定位板（702），所述定位板（702）的内部螺纹套设有往复丝杆（703），且往复丝杆（703）与固定框（4）转动连接，所述往复丝杆（703）的一端固定连接有锥齿轮（704），所述固定框（4）的顶部内壁设有两个推杆电机（705），所述推杆电机（705）的底部固定连接有升降框（706），所述升降框（706）的内部设有吸气组件，所述吸气组件的底部转动设有转动罩（710），所述转动罩（710）的底端固定连接有分接管（711），所述分接管（711）的底端固定连接有两个吸盘（712），所述分接管（711）上还设有驱动其进行转动的电驱组件，所述升降框（706）的底部固定连接有导向环（717），所述导向环（717）上滑动设有两个挂板（718），且挂板（718）与分接管（711）固定连接，所述挂板（718）上固定连接有固定板（719），所述固定板（719）的顶端固定连接有锥齿环（720），且锥齿环（720）与锥齿轮（704）啮合传动。

5.根据权利要求4所述的一种IGBT晶圆背面抛光机，其特征在于，所述吸气组件包括固定连接在升降框（706）内部的吸气泵（707），所述吸气泵（707）的吸气口固定连接有吸气管（708），所述吸气管（708）的底端固定连接有吸气头（709），且吸气头（709）活动套设在转动罩（710）的内部。

6.根据权利要求5所述的一种IGBT晶圆背面抛光机，其特征在于，所述电驱组件包括固定连接在升降框（706）底部的安装板（713），所述安装板（713）的一侧固定连接有驱动电机（714），所述驱动电机（714）的输出轴固定连接有主动锥齿轮（715），所述分接管（711）上固定套设有从动锥齿轮（716），且主动锥齿轮（715）与从动锥齿轮（716）啮合传动。

7.根据权利要求6所述的一种IGBT晶圆背面抛光机，其特征在于，所述固定框（4）上开设有升降孔，且升降框（706）活动贯穿升降孔。

8.根据权利要求7所述的一种IGBT晶圆背面抛光机，其特征在于，所述导向环（717）上设有L形坡台，所述挂板（718）上活动镶嵌有滚珠，通过滚珠在L形坡台上滑动。

9.根据权利要求8所述的一种IGBT晶圆背面抛光机，其特征在于，所述竖板（502）上开设有两个导向孔，且导向杆（501）贯穿导向孔。