CN117773753B - 一种生产半导体晶片用的背面抛光装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生产半导体晶片用的背面抛光装置，具体涉及打磨抛光技术领域，包括装置箱体，所述装置箱体内腔底面固定有控制电机，所述装置箱体内腔底面的后部固定有安装框架，所述安装框架上端设有往复螺杆，所述安装框架内固定有用于控制往复螺杆进行转动的驱动电机，所述安装框架与所述装置箱体内腔顶面之间共同设有取放料装置，所述装置箱体内腔底面对称设有两个与所述取放料装置相适配的放置架。本发明所述的一种生产半导体晶片用的背面抛光装置，采用取放料装置的设计，方便了装置的操作，同时也提高了装置的工作效率，采用吸附装置的设计，提高了装置使用时的良品率，同时也增加了装置使用时的适用性。

Description

一种生产半导体晶片用的背面抛光装置

技术领域

本发明涉及打磨抛光技术领域，特别涉及一种生产半导体晶片用的背面抛光装置。

背景技术

磨削和研磨等磨料处理是生产半导体晶片必要方式，然而磨削和研磨会导致单晶硅晶片的表面完整性变差，因此抛光和平面化对生产微电子原件来说是十分重要的，研磨法是一种在圆形的表面板上浇注研磨剂，将表面板与晶圆表面摩擦在一起，调整厚度、平行度、表面粗糙度的加工方法，硅晶圆的加工方法一般是通过蚀刻处理去除加工损伤后再进行抛光。

中国专利文献CN219234934U型公开了一种生产半导体晶片背面抛光装置，包括机架和夹具箱，所述机架的内部安装有夹具箱，所述夹具箱的顶端设有调节架，所述调节架的顶端安装有支撑架，所述支撑架的顶端安装有夹具架，所述夹具架的内部设有晶片产品，所述晶片产品上方的机架顶端设有螺纹支架，所述螺纹支架的外壁上安装有第一旋转驱动件，所述第一旋转驱动件的底端设有驱动轴，所述驱动轴的底端安装有抛光盘。该实用新型不仅实现了抛光装置对半导体晶片背面弹性的夹持固定，提高了半导体晶片背面夹持时的柔性，而且防止了半导体晶片背面夹持时发生刚性压痕损坏。

该装置在使用时不能够自动对需要抛光的半导体进行上下料，还需要人工或其他机械装置进行上下料，降低了装置抛光时的工作效率，另外，该装置在使用时只能够对圆形的半导体晶片进行固定，不能够对其他形状的半导体晶片进行夹紧，降低了装置的适用性。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种生产半导体晶片用的背面抛光装置，可以有效解决装置在使用时工作效率不佳、适用性不佳的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种生产半导体晶片用的背面抛光装置，包括装置箱体，所述装置箱体内腔底面固定有控制电机，所述控制电机输出端固定有抛光盘，所述装置箱体内腔底面的后部固定有安装框架，所述安装框架上端设有往复螺杆，所述安装框架内固定有用于控制往复螺杆进行转动的驱动电机，所述安装框架与所述装置箱体内腔顶面之间共同设有取放料装置，所述装置箱体内腔底面对称设有两个与所述取放料装置相适配的放置架；

所述取放料装置包括固定于所述安装框架上端的安装管一，所述安装管一外表面开设有多个竖直方向的贯穿槽一，多个所述贯穿槽一顺时针方向的一侧面均开设有与顺时针方向一侧的贯穿槽一相通的螺旋槽一，所述贯穿槽一与顺时针方向一侧螺旋槽一下部的连接处固定有支撑块，所述支撑块上端逆时针方向的一侧开设有安装槽一，所述安装槽一内腔转动有限位块一，且所述安装槽一与所述限位块一的转动连接处设有扭簧，所述往复螺杆外表面设有与其相适配的往复螺母，所述往复螺母外表面阵列固定有多个与所述贯穿槽一、所述螺旋槽一相适配的延长杆，多个所述延长杆远离所述往复螺母的一端均设有吸附装置。

优选的，当所述扭簧为自然状态时所述限位块一呈水平状态，且所述限位块一只能进行逆时针方向进行转动。

优选的，所述吸附装置包括与延长杆固定连接的安装圆盘，所述安装圆盘下端阵列设有多个安装管二，所述安装管二内腔顶面固定有复位弹簧，所述复位弹簧下端转动有与所述安装管二滑动连接的滑动杆，所述滑动杆下端转动有吸盘，所述滑动杆外表面对称固定有两根支撑管，所述安装管二内表面开设有与两根所述支撑管相适配的滑槽组。

优选的，所述滑动杆下端开设有与任意一个所述支撑管内部相通的贯穿槽二，且所述吸盘与所述贯穿槽二内部相通。

优选的，所述放置架的顶面高于所述抛光盘的顶面，当所述复位弹簧为自然状态且所述吸附装置位于最下方时，所述吸盘的底面与所述抛光盘的顶面为同一水平面，当所述吸盘与所述半导体晶片相接触时，所述吸盘底面与所述抛光盘顶面之间留有空隙。

优选的，所述滑槽组包括对称开设于安装管二内表面的竖直槽，所述安装管二内表面对称开设有与两个所述竖直槽内部相通的螺旋槽二与螺旋槽三，两个所述竖直槽内腔顺时针方向的一侧面均开设有与相邻的所述螺旋槽二或所述螺旋槽三内部相同的安装槽二，所述安装槽二内腔转动有限位块二，与所述螺旋槽二下部相邻的所述竖直槽的内腔底面设有用于对所述贯穿槽二密封的密封块。

优选的，所述限位块二与安装槽二的转动连接处也设有扭簧，当所述扭簧为自然状态时，所述限位块二为水平状态，且所述限位块二只能逆时针方向转动。

优选的，所述竖直槽与外界相通。

优选的，所述螺旋槽二不向外贯穿于所述安装管二侧壁，所述螺旋槽三向外贯穿于所述安装管二侧壁。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明采用取放料装置的设计，使得装置在使用时能够将需要抛光的半导体晶片移动至抛光盘上进行打磨抛光，然后再将抛光完成的半导体晶片移动至左侧的放置架上堆叠起来，使得装置在使用时能够将需要抛光的半导体晶片进行传输固定，方便装置的抛光，同时装置在使用时只需要将需要抛光的半导体晶片堆放在右侧的放置架上即可，方便了装置的操作，同时可以对多个半导体晶片进行自动传输，持续进行抛光并不需要停止装置的操作，提高了装置的工作效率。

2、本发明采用吸附装置的设计，通过多个吸盘之间的相互配合，使得装置在使用时多个吸盘能够同时对一个需要抛光的半导体晶片进行限位，使得抛光盘在对半导体晶片进行抛光时半导体晶片不会进行移动，同时采用吸盘的设计，使得半导体晶片不会被夹伤，提高了装置使用时的良品率，另外也能适用于不同形状的半导体晶片，增加了装置使用时的适用性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的装置的部分结构示意图一；

图3为本发明的装置的部分结构示意图二；

图4为本发明的取放料装置的结构示意图；

图5为本发明的取放料装置的部分结构示意图；

图6为本发明的安装管一的展开图；

图7为本发明的吸附装置的结构示意图；

图8为本发明的吸附装置的部分结构示意图；

图9为本发明的滑槽组的展开图；

图10为本发明的贯穿槽二与外界相通的结构示意图；

图11为本发明的贯穿槽二不与外界形通的结构示意图。

图中：1、装置箱体；2、取放料装置；3、吸附装置；11、控制电机；12、抛光盘；13、安装框架；14、往复螺杆；15、驱动电机；16、放置架；21、安装管一；23、贯穿槽一；24、螺旋槽一；25、支撑块；27、限位块一；28、往复螺母；29、延长杆；32、安装圆盘；33、安装管二；34、复位弹簧；35、滑动杆；36、吸盘；37、支撑管；38、贯穿槽二；39、滑槽组；391、竖直槽；392、螺旋槽二；393、螺旋槽三；395、限位块二；396、密封块。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例一

如图1所示，一种生产半导体晶片用的背面抛光装置，包括装置箱体1，装置箱体1内腔底面固定有控制电机11，控制电机11输出端固定有抛光盘12，控制电机11与抛光盘12相互配合，用于对半导体晶片进行抛光打磨处理，装置箱体1内腔底面的后部固定有安装框架13，如图3所示，安装框架13上端设有往复螺杆14，安装框架13内固定有用于控制往复螺杆14进行转动的驱动电机15，其中往复螺杆14与驱动电机15均为现有技术，其安装方式与控制方式均为现有技术中的常规设计，故不再赘述，安装框架13与装置箱体1内腔顶面之间共同设有取放料装置2，装置箱体1内腔底面对称设有两个与取放料装置2相适配的放置架16。

如图4所示，取放料装置2包括固定于安装框架13上端的安装管一21，安装管一21外表面开设有多个竖直方向的贯穿槽一23，多个贯穿槽一23顺时针方向的一侧面均开设有与顺时针方向一侧的贯穿槽一23相通的螺旋槽一24，贯穿槽一23与螺旋槽一24由于内部相通的设计，且螺旋槽一24与另一个相邻的贯穿槽一23内部相通，将安装管一21分割为两个部分，故位于上部的安装管一21需要与装置箱体1的内腔顶面固定连接，贯穿槽一23与顺时针方向一侧螺旋槽一24下部的连接处固定有支撑块25，如图5所示，支撑块25上端逆时针方向的一侧开设有安装槽一，安装槽一内腔转动有限位块一27，且安装槽一与限位块一27的转动连接处设有扭簧。

另外，如图5和图6所示，当扭簧为自然状态时限位块一27呈水平状态，扭簧用于对限位块一27进行复位，同时由于支撑块25上端开设有安装槽一的设计，使得支撑块25也能对限位块一27进行限位，从而让限位块一27只能进行逆时针方向进行转动，如图4所示，往复螺杆14外表面设有与其相适配的往复螺母28，往复螺母28为现有技术，通过与往复螺杆14之间的连接使得往复螺杆14在单向转动时往复螺母28能够进行上下往复移动，往复螺母28外表面阵列固定有多个与贯穿槽一23、螺旋槽一24相适配的延长杆29，多个延长杆29远离往复螺母28的一端均设有吸附装置3。

本实施例的具体实施方式为：装置在使用时先将需要打磨的半导体晶片放置于右侧的放置架16上，然后启动控制电机与驱动电机15，驱动电机15转动时会带动往复螺杆14进行转动，往复螺杆14通过与往复螺母28之间的相互配合，同时由于装置在初始位置时延长杆29在贯穿槽一23内滑动，使得往复螺杆14在转动时会向上移动，当延长杆29与限位块一27相接触且延长杆29继续向上移动时会带动限位块一27进行逆时针转动，直至延长杆29移动至限位块一27的上方，当延长杆29移动至最上方时，限位块一27不与延长杆29相接触同时由于扭力弹簧的设计进行复位至水平状态；

往复螺母28通过与往复螺杆14相互配合使得延长杆29向下移动，同时由于安装槽一的设计，从而导致限位块一27不能顺时针转动，使得限位块一27对延长杆29进行限位，进一步地使得延长杆29会进入到螺旋槽一24内，顺着螺旋槽一24进入到顺时针方向一侧的贯穿槽一23内，如此进行往复，使得吸附装置3先进行上下移动，然后进行小幅度转动，从而将右侧放置架16上的半导体晶片吸到抛光盘12上，抛光盘12转动时对半导体晶片进行抛光打磨，再然后将抛光完成的半导体晶片移动到左侧的放置架16上。

实施例二

本实施例为实施例一的基础上对吸附装置3进行进一步地改进，使得装置在使用时方便对半导体晶片进行吸附。

如图7所示，吸附装置3包括与延长杆29固定连接的安装圆盘32，安装圆盘32下端阵列设有多个安装管二33，安装管二33内腔顶面固定有复位弹簧34，复位弹簧34下端转动有与安装管二33滑动连接的滑动杆35，复位弹簧34用于方便滑动杆35的复位，滑动杆35下端转动有吸盘36，吸盘36用于对需要抛光的半导体晶片的吸附，另外，当吸盘36与需要打磨的半导体晶片相接触，同时延长杆29继续向下移动时，吸盘36自身会发生形变，复位弹簧34也会进行收缩，方便放置架16上存放不同数量的半导体晶片时，吸盘36对半导体晶片的吸附，滑动杆35外表面对称固定有两根支撑管37，支撑管37用于对滑动杆35的支撑，使得滑动杆35在特定情况下只能进行上下移动，或者上下移动的同时也会进行转动。

如图8与图10所示，滑动杆35下端开设有与任意一个支撑管37内部相通的贯穿槽二38，且吸盘36与贯穿槽二38内部相通，使得吸盘36底面与半导体晶片相贴合且吸盘36发生形变时，若贯穿槽二38不与外界相通，则吸盘36内能够形成真空，从而对半导体晶片进行吸附，若贯穿槽二38与外界相通，则吸盘36内不能够形成真空，从而不能对半导体晶片进行吸附，安装管二33内表面开设有与两个支撑管37相适配的滑槽组39。

如图8所示，滑槽组39包括对称开设于安装管二33内表面的竖直槽391，且竖直槽391与外界相通，当两根支撑管37分别滑动于两个竖直槽391内时，由于竖直槽391与外界相通，进一步地使得当吸盘36与半导体晶片相接触并发生形变时，吸盘36通过贯穿槽二38与外界相通，使得吸盘36不能对半导体晶片进行吸附，安装管二33内表面对称开设有与两个竖直槽391内部相通的螺旋槽二392与螺旋槽三393，竖直槽391通过与螺旋槽二392、螺旋槽三393之间的内部相通，使得支撑管37能够通过竖直槽391从而进入到螺旋槽二392或螺旋槽三393内，如图9与图11所示，螺旋槽二392没有向外贯穿于安装管二33侧壁，使得远离吸盘36一侧的贯穿槽二38位于螺旋槽二392内时，由于螺旋槽二392不向外贯穿于安装管二33，进一步地使得螺旋槽二392对贯穿槽二38进行密封，从而让吸盘36与半导体晶片相接触并发生形变时，吸盘36内会形成真空，进一步地让吸盘36将半导体晶片吸附起来。

另外，当吸附装置3进行移动时，半导体晶片能够跟随吸附装置3进行移动，螺旋槽三393向外贯穿于安装管二33侧壁，使得远离吸盘36一侧的贯穿槽二38位于螺旋槽三393内时，如图10所示，由于螺旋槽三393向外贯穿于安装管二33，进一步地使得螺旋槽三393不对贯穿槽二38进行密封，从而让吸盘36与半导体晶片相接触并发生形变时，吸盘36内不会形成真空，进一步地使得吸盘36不能将半导体晶片吸附起来，进一步地方便装置将抛光完成的半导体晶片放置于左侧的放置架16上，两个竖直槽391内腔顺时针方向的一侧面均开设有与相邻的螺旋槽二392或螺旋槽三393内部相同的安装槽二，安装槽二内腔转动有限位块二395，且限位块二395与安装槽二的转动连接处也设有扭簧。

具体的，当扭簧为自然状态时，限位块二395为水平状态，如图9所示，限位块二395只能逆时针方向转动，使得支撑管37相对于安装管二33向上移动并与限位块二395相接触时，限位块二395会进行逆时针转动，当支撑管37移动至最上方时不与限位块二395相接触，使得限位块二395进行复位，同时由于安装槽二的设计，使得限位块二395为水平状态时不能进行顺时针转动，进一步地使得支撑管37进入到螺旋槽二392或螺旋槽三393内，与螺旋槽二392下部相邻的竖直槽391的内腔底面设有用于对贯穿槽二38密封的密封块396，使得远离吸盘36一侧的贯穿槽二38与密封块396相接触时，密封块396会对贯穿槽二38进行密封。

放置架16的顶面高于抛光盘12的顶面，当复位弹簧34为自然状态且吸附装置3位于最下方时，吸盘36的底面与抛光盘12的顶面为同一水平面，当吸盘36与半导体晶片相接触时，吸盘36底面与抛光盘12顶面之间留有空隙，使得抛光盘12对半导体晶片进行抛光时，吸盘36始终会对半导体晶片进行吸附，防止抛光盘12对半导体晶片进行打磨时吸盘36不对其进行吸附，从而影响装置的正常操作。

本实施例的具体实施方式为：当吸盘36位于右侧的放置架16上方，且吸附装置3向下移动时，此时贯穿槽二38远离吸盘36的一侧位于远离密封块396的竖直槽391内，吸盘36也会进行向下移动，当吸盘36与需要抛光的半导体晶片相接触时，吸附装置3会继续向下移动，使得吸盘36会发生形变，同时由于复位弹簧34的设计，使得安装管二33向下移动的同时滑动杆35不会继续向下移动，滑动杆35会相对于安装管二33向上移动，当然后使得贯穿槽二38远离吸盘36的一侧通过螺旋槽二392的从而进入到靠近密封块396一侧的竖直槽391内；

当吸附装置3向上移动时密封块396与贯穿槽二38远离吸盘36的一侧相接触，使得吸盘36内形成真空，然后吸附装置3向上移动时能够将贯穿槽二38进行密封，从而带动需要加工的半导体晶片进行移动，同时由于吸附装置3位于最下方时吸盘36底面与抛光盘12顶面之间的距离，使得抛光盘12能够将吸盘36吸附的半导体晶片进行抛光，然后往复螺杆14转动时让吸附装置3继续移动；

当吸盘36位于左侧的放置架16相接触时，同时吸附装置3继续向下移动时，然后远离吸盘36一侧的贯穿槽二38会通过螺旋槽三393进入到远离密封块396一侧的竖直槽391内，使得吸盘36内不会有真空，然后可以将吸盘36吸附的半导体晶片放置于左侧的放置架16上，如此循环往复，从而对多个半导体晶片进行抛光。

需要说明的是，本发明中控制电机11、抛光盘12、往复螺杆14、驱动电机15等的具体安装方法方式、电路连接方式以及控制方法均属常规设计，本发明不作详细阐述。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种生产半导体晶片用的背面抛光装置，包括装置箱体（1），其特征在于：所述装置箱体（1）内腔底面固定有控制电机（11），所述控制电机（11）输出端固定有抛光盘（12），所述装置箱体（1）内腔底面的后部固定有安装框架（13），所述安装框架（13）上端设有往复螺杆（14），所述安装框架（13）内固定有用于控制往复螺杆（14）进行转动的驱动电机（15），所述安装框架（13）与所述装置箱体（1）内腔顶面之间共同设有取放料装置（2），所述装置箱体（1）内腔底面对称设有两个与所述取放料装置（2）相适配的放置架（16）；

所述取放料装置（2）包括固定于所述安装框架（13）上端的安装管一（21），所述安装管一（21）外表面开设有多个竖直方向的贯穿槽一（23），多个所述贯穿槽一（23）顺时针方向的一侧面均开设有与顺时针方向一侧的贯穿槽一（23）相通的螺旋槽一（24），所述贯穿槽一（23）与顺时针方向一侧螺旋槽一（24）下部的连接处固定有支撑块（25），所述支撑块（25）上端逆时针方向的一侧开设有安装槽一，所述安装槽一内腔转动有限位块一（27），且所述安装槽一与所述限位块一（27）的转动连接处设有扭簧，所述往复螺杆（14）外表面设有与其相适配的往复螺母（28），所述往复螺母（28）外表面阵列固定有多个与所述贯穿槽一（23）、所述螺旋槽一（24）相适配的延长杆（29），多个所述延长杆（29）远离所述往复螺母（28）的一端均设有吸附装置（3）；

所述吸附装置（3）包括与延长杆（29）固定连接的安装圆盘（32），所述安装圆盘（32）下端阵列设有多个安装管二（33），所述安装管二（33）内腔顶面固定有复位弹簧（34），所述复位弹簧（34）下端转动有与所述安装管二（33）滑动连接的滑动杆（35），所述滑动杆（35）下端转动有吸盘（36），所述滑动杆（35）外表面对称固定有两根支撑管（37），所述安装管二（33）内表面开设有与两根所述支撑管（37）相适配的滑槽组（39）；

所述滑动杆（35）下端开设有与任意一个所述支撑管（37）内部相通的贯穿槽二（38），且所述吸盘（36）与所述贯穿槽二（38）内部相通；

所述放置架（16）的顶面高于所述抛光盘（12）的顶面，当所述复位弹簧（34）为自然状态且所述吸附装置（3）位于最下方时，所述吸盘（36）的底面与所述抛光盘（12）的顶面为同一水平面，当所述吸盘（36）与所述半导体晶片相接触时，所述吸盘（36）底面与所述抛光盘（12）顶面之间留有空隙；

所述滑槽组（39）包括对称开设于安装管二（33）内表面的竖直槽（391），所述安装管二（33）内表面对称开设有与两个所述竖直槽（391）内部相通的螺旋槽二（392）与螺旋槽三（393），两个所述竖直槽（391）内腔顺时针方向的一侧面均开设有与相邻的所述螺旋槽二（392）或所述螺旋槽三（393）内部相同的安装槽二，所述安装槽二内腔转动有限位块二（395），与所述螺旋槽二（392）下部相邻的所述竖直槽（391）的内腔底面设有用于对所述贯穿槽二（38）密封的密封块（396）。

2.根据权利要求1所述的一种生产半导体晶片用的背面抛光装置，其特征在于：当所述扭簧为自然状态时所述限位块一（27）呈水平状态，且所述限位块一（27）只能进行逆时针方向进行转动。

3.根据权利要求1所述的一种生产半导体晶片用的背面抛光装置，其特征在于：所述限位块二（395）与安装槽二的转动连接处也设有扭簧，当所述扭簧为自然状态时，所述限位块二（395）为水平状态，且所述限位块二（395）只能逆时针方向转动。

4.根据权利要求1所述的一种生产半导体晶片用的背面抛光装置，其特征在于：所述竖直槽（391）与外界相通。

5.根据权利要求1所述的一种生产半导体晶片用的背面抛光装置，其特征在于：所述螺旋槽二（392）不向外贯穿于所述安装管二（33）侧壁，所述螺旋槽三（393）向外贯穿于所述安装管二（33）侧壁。