CN211967116U - 一种全自动式晶圆片研磨设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种全自动式晶圆片研磨设备，其包括机体，机体上设置有研磨机构，研磨机构上连接有研磨盘，研磨盘的下方设置有晶圆片研磨放置盘，晶圆片研磨放置盘与机体连接，机体的一侧设置有工作台，工作台上设置有晶圆片放置料盘，工作台上连接有机械臂，机械臂上连接有取料机构。本实用新型在对晶圆片进行研磨的时候，机械臂带动取料机构进行移动，能够实现晶圆片的自动上料和自动下料，同时机械臂能够将晶圆片输送至清洗机构中，实现对晶圆片的自动清洗，进而实现对晶圆片的自动研磨清洗，在研磨清洗的过程中不需要工作人员手动转移晶圆片，从而能够降低工作人员的工作强度，提高晶圆片加工的工作效率。

Description

一种全自动式晶圆片研磨设备

技术领域

本实用新型涉及晶圆片加工生产设备的技术领域，尤其是涉及一种全自动式晶圆片研磨设备。

背景技术

硅半导体集成电路的应用越来越广泛，其中，硅半导体集成电路都需要使用到晶圆，而应用在硅半导体集成电路的晶圆前期是进行过加工的。硅半导体集成电路芯片能够在加工的时候需要先将晶圆片打磨成需要的厚度，再对晶圆片进行切割。

现有技术中，公告号为CN203426825U的实用新型专利，具体公开了一种芯片打磨机，芯片打磨机包括固定支架、底座和设置于固定支架并与底座呈垂直设置的打磨装置，打磨装置能沿固定支架做上下往复运动，底座设置有可移动的电路板定位夹具。

上述技术方案虽然能够实现对晶圆片的自动打磨，但是在对晶圆片进行打磨的时候，不仅每个晶圆片在加工的时候都需要单独夹持固定，而且在研磨之后需要单独对晶圆片进行清洗，因此增加了工作人员的劳动强度，并且加工效率较低。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的之一是提供一种全自动式晶圆片研磨设备，能够实现金源片自动化打磨以及清洗，降低工作人员的劳动强度，提高工作效率。

本实用新型的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种全自动式晶圆片研磨设备，包括机体，所述机体上设置有研磨机构，研磨机构上连接有研磨盘，所述研磨盘的下方设置有晶圆片研磨放置盘，所述晶圆片研磨放置盘与机体连接，所述机体的一侧设置有工作台，所述工作台上设置有晶圆片放置料盘，所述工作台上连接有机械臂，所述机械臂设置在晶圆片放置料盘的一侧，所述机械臂上连接有取料机构；

所述工作台上设置有晶圆片清洗机构，所述晶圆片清洗机构包括设置在工作台上的清洗料槽、设置在清洗料槽内的清洗盘以及设置在清洗盘一侧的自动清洗喷头，所述自动清洗喷头与清洗料槽活动连接。

通过采用上述技术方案，在对晶圆片进行研磨的时候，先将晶圆片放置在晶圆片放置料盘内，启动机械臂，机械臂带动取料机构进行移动，取料机构能够带动晶圆片移动至晶圆片研磨放置盘上端，启动研磨机构，使研磨机构带动研磨盘转动，研磨片能够对晶圆片进行打磨，在打磨完成之后，机械臂会带动取料机构移动，取料机构能够将研磨完成之后的晶圆片转移至清洗盘内，清洗机构中的自动清洗喷头能够对晶圆片进行清洗，清洗完成之后，机械臂再带动晶圆片移动，对研磨清洗之后的晶圆片进行集中收集，实现对晶圆片的自动研磨清洗，在研磨清洗的过程中不需要工作人员手动转移晶圆片，从而能够降低工作人员的工作强度，提高晶圆片加工的工作效率。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述取料机构包括与机械臂端部固定连接的移动架、与移动架连接的多个第一真空吸附管、与移动架固定连接的第一气缸、与第一气缸活塞杆固定连接的移动板以及与移动板固定连接的第二真空吸附管。

通过采用上述技术方案，驱动机械臂，使机械臂带动移动架移动，使移动架移动的第一晶圆片放置料盘的上方，启动第一气缸，第一气缸带动第二真空吸附管向第一晶圆片放置料盘移动，当第一真空吸附管与第二真空吸附管与晶圆片相贴合的时候，利用真空对晶圆片进行吸附，在第一真空吸附管与第二真空吸附管对晶圆片进行吸附的时候，启动机械臂，使机械臂带动晶圆片移动到晶圆片研磨放置盘上方，再利用研磨机构对晶圆片进行打磨，能够实现晶圆片的自动上料和下料。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述工作台下端固定连接有第一电机，所述第一电机的输出端向上延伸穿过所述工作台并与清洗盘固定连接，所述清洗料槽内转动连接有清洗摆臂，所述工作台下端固定连接有驱动清洗摆臂转动的第二电机，所述自动清洗喷头与清洗摆臂固定连接。

通过采用上述技术方案，在对晶圆片进行清洗的时候，启动第一电机和第二电机，第一电机能够带动清洗盘转动，清洗盘能够带动晶圆片转动，同时清洗摆臂转动带动自动清洗喷头转动，自动清洗喷头能够对晶圆片进行自动清洗，在清洗盘以及清洗摆臂转动的时候能够对晶圆片进行充分的清洗。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述清洗摆臂上设置有干燥喷头。

通过采用上述技术方案，在对晶圆片进行清洗之后可以启动干燥喷头，使干燥喷头作用于晶圆片，能够对晶圆片上残留的水渍进行干燥处理，保证晶圆片的洁净状态。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述晶圆片放置料盘设置有两个，两个所述晶圆片放置料盘外侧均设置有挡板。

通过采用上述技术方案，两个晶圆片放置料盘能够将研磨之前以及研磨之后的晶圆片区分开来，方便对加工前和加工后的晶圆片进行分开处理。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述机体上设置有防护罩，所述防护罩包括与机体铰接的第一罩体和第二罩体，所述第一罩体与第二罩体上均铰接有移动块，所述工作台上铰接有两个第二气缸，两个所述第二气缸的活塞杆分别与两个移动块相铰接。

通过采用上述技术方案，在进行打磨的时候，可以启动第二气缸，使第二气缸联动两个防护罩，使防护罩在打磨的时候处于关闭的状态，从而能够将打磨中的晶圆片防护起来，保证工作人员的安全，同时能够保证工作环境的洁净。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述机体上连接有研磨喷头，所述研磨喷头设置在防护罩内并且朝向晶圆片研磨放置盘设置。

通过采用上述技术方案，在对晶圆片进行加工的过程中可以启动研磨喷头，研磨喷头能够向研磨过程中的晶圆片进行喷水，保证晶圆片的研磨效果。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述工作台上设置有废料储存机构，所述废料储存机构包括与工作台固定连接的废料收集槽以及设置在废料收集槽一侧的导引斜板，所述导引斜板包括第一倾斜板和第二倾斜板，所述第一倾斜板的一端与机体侧壁相抵，所述第二倾斜板与第一倾斜板相连并延伸至废料收集槽内。

通过采用上述技术方案，在晶圆片打磨完成之后，机械臂带动晶圆片移动倾斜，从而能够将晶圆片上残留的废液倒置到导引斜板上，废料会在第一倾斜板和第二倾斜板的导引作用下进入到废料收集槽内，从而能够对晶圆片上残留的废料进行收集，方便工作人员的清洗工作。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

1.在对晶圆片进行研磨的时候，机械臂带动取料机构进行移动，能够实现晶圆片的自动上料和自动下料，同时机械臂能够将晶圆片输送至清洗机构中，实现对晶圆片的自动清洗，进而实现对晶圆片的自动研磨清洗，在研磨清洗的过程中不需要工作人员手动转移晶圆片，从而能够降低工作人员的工作强度，提高晶圆片加工的工作效率；

2.在第一真空吸附管与第二真空吸附管对晶圆片进行吸附的时候，启动机械臂，使机械臂带动晶圆片移动到晶圆片研磨放置盘上方，再利用研磨机构对晶圆片进行打磨，能够实现晶圆片的自动上料和下料；

3.在对晶圆片进行清洗的时候，启动第一电机和第二电机，第一电机能够带动清洗盘转动，清洗盘能够带动晶圆片转动，同时清洗摆臂转动带动自动清洗喷头转动，自动清洗喷头能够对晶圆片进行自动清洗，在清洗盘以及清洗摆臂转动的时候能够对晶圆片进行充分的清洗。

附图说明

图1是晶圆片研磨清洗一体机的整体结构示意图；

图2是研磨清洗一体机中研磨机构处的具体结构示意图；

图3是突出体现取料机构的具体结构示意图；

图4是突出体现晶圆片清洗机构的具体结构示意图。

图中，1、机体；2、研磨机构；3、研磨盘；4、工作台上设置有；5、晶圆片研磨放置盘；6、机械臂；7、取料机构；71、移动架；72、第一真空吸附管；73、第一气缸；74、移动板；75、第二真空吸附管；8、晶圆片清洗机构；81、清洗料槽；82、清洗盘；83、自动清洗喷头；9、第一电机；10、清洗摆臂；11、第二电机；12、干燥喷头；13、挡板；14、防护罩；15、第一罩体；16、第二罩体；17、移动块；18、第二气缸；19、研磨喷头；20、废料储存机构；201、废料收集槽；202、导引斜板；21、第一倾斜板；22、第二倾斜板；23、工作台；24、晶圆片放置料盘。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1，为本实用新型公开的一种全自动式晶圆片研磨设备，包括机体1，机体1上设置有研磨机构2，机体1的一侧设置有工作台23，工作台23上设置有两个晶圆片放置料盘24，两个晶圆片放置料盘24外侧均设置有挡板13，挡板13可以对晶圆片起到防护的作用，两个晶圆片放置料盘24可以分别放置加工前和加工后的晶圆片。工作台23上连接有机械臂6，机械臂6设置在两个晶圆片放置料盘24的一侧，工作台23上设置有晶圆片清洗机构8，需要对晶圆片进行研磨和清洗的时候，启动机械臂6就可以带动晶圆片在任意方向上移动。

参照图2，研磨机构2上连接有研磨盘3，研磨盘3的下方设置有晶圆片研磨放置盘5，晶圆片研磨放置盘5与机体1固定连接，在对晶圆片进行研磨的时候，将晶圆片放置在研磨放置盘内，研磨机构2会带动研磨盘3转动，研磨盘3作用于晶圆片，实现对晶圆片的研磨。

参照图2，机体1上连接有研磨喷头19，研磨喷头19设置在防护罩14内并且朝向晶圆片研磨放置盘5设置，在对晶圆片进行研磨的时候，可以打开研磨喷头19，研磨喷头19能够向研磨中的晶圆片喷水，喷出的水可以是去离子水，能够防止静电，使研磨效果更好。

参照图2，机体1上设置有防护罩14，防护罩14包括与机体1铰接的第一罩体15和第二罩体16，第一罩体15与第二罩体16上均铰接有移动块17，工作台23上铰接有两个第二气缸18，两个第二气缸18的活塞杆分别与两个移动块17相铰接，在对晶圆片进行研磨的时候，启动两个第二气缸18，两个第二气缸18能够抵接住第一罩体15和第二罩体16，使第一罩体15和第二罩体16对研磨中的晶圆片起到一定的防护作用，防止研磨中的粉末进入到空气中，同时也能够对工作人员起到一定的防护。

参照图2，工作台23上设置有废料储存机构20，废料储存机构20包括与工作台23固定连接的废料收集槽201以及设置在废料收集槽201一侧的导引斜板202，导引斜板202包括第一倾斜板21和第二倾斜板22，第一倾斜板21的一端与机体1侧壁相抵，第二倾斜板22与第一倾斜板21相连并延伸至废料收集槽201内，晶圆片在研磨的过程中会产生废液，废液会经过第一倾斜板21与第二倾斜板22流动至废料收集槽201内，能够实现对废液的收集，从而能够对废液进行集中处理。

参照图3，机械臂6上连接有取料机构7，取料机构7包括与机械臂6端部固定连接的移动架71、与移动架71连接的多个第一真空吸附管72、与移动架71固定连接的第一气缸73、与第一气缸73活塞杆固定连接的移动板74以及与移动板74固定连接的第二真空吸附管75，在机械臂6移动到晶圆片上方的时候，启动第一气缸73，第一气缸73向下抵接，使第一真空吸附管72与第二真空吸附管75与晶圆片表面相贴合，从而能够将晶圆片吸附起来，在将晶圆片吸附起来之后可以顺利对晶圆片进行转移。

参照图4，晶圆片清洗机构8包括设置在工作台23上的清洗料槽81、设置在清洗料槽81内的清洗盘82以及设置在清洗盘82一侧的自动清洗喷头83，自动清洗喷头83与清洗料槽81活动连接，工作台23下端固定连接有第一电机9，第一电机9的输出端向上延伸穿过工作台23并与清洗盘82固定连接，晶圆片放置在清洗盘82上之后，启动第一电机9，第一电机9带动清洗盘82转动，在离心力的作用下，晶圆片上的杂质等能够及时排到清洗料槽81内，同时在清洗完成之后，晶圆片转动的过程中可以将残留的水渍甩出，使晶圆片的干燥更加的快速。

参照图4，清洗料槽81内转动连接有清洗摆臂10，工作台23下端固定连接有驱动清洗摆臂10转动的第二电机11，自动清洗喷头83与清洗摆臂10固定连接，清洗摆臂10上设置有干燥喷头12，清洗晶圆片的同时，可以启动第二电机11，第二电机11带动清洗摆臂10转动，清洗摆臂10转动能够扩大清洗的范围，保证对晶圆片的清洗效果。

本实施例的实施原理为：需要对晶圆片进行研磨和清洗的时候，启动机械臂6，机械臂6带动取料组件移动，取料组件在移动到晶圆片上方的时候，启动第一气缸73和第二气缸18，第一气缸73和第二气缸18能够带动第一真空吸附管72和第二真空吸附管75对晶圆片进行吸取，可以对晶圆片进行转移。

晶圆片进行研磨之后，机械臂6将晶圆片转移到晶圆片清洗机构8中，晶圆片清洗机构8能够对晶圆片进行充分的清洗，清洗干燥之后在通过机械臂6实现下料收集。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种全自动式晶圆片研磨设备，包括机体(1)，所述机体(1)上设置有研磨机构(2)，研磨机构(2)上连接有研磨盘(3)，所述研磨盘(3)的下方设置有晶圆片研磨放置盘(5)，所述晶圆片研磨放置盘(5)与机体(1)连接，所述机体(1)的一侧设置有工作台(23)，其特征在于：所述工作台(23)上设置有晶圆片放置料盘(24)，所述工作台(23)上连接有机械臂(6)，所述机械臂(6)设置在晶圆片放置料盘(24)的一侧，所述机械臂(6)上连接有取料机构(7)；

所述工作台(23)上设置有晶圆片清洗机构(8)，所述晶圆片清洗机构(8)包括设置在工作台(23)上的清洗料槽(81)、设置在清洗料槽(81)内的清洗盘(82)以及设置在清洗盘(82)一侧的自动清洗喷头(83)，所述自动清洗喷头(83)与清洗料槽(81)活动连接。

2.根据权利要求1所述的一种全自动式晶圆片研磨设备，其特征在于：所述取料机构(7)包括与机械臂(6)端部固定连接的移动架(71)、与移动架(71)连接的多个第一真空吸附管(72)、与移动架(71)固定连接的第一气缸(73)、与第一气缸(73)活塞杆固定连接的移动板(74)以及与移动板(74)固定连接的第二真空吸附管(75)。

3.根据权利要求1所述的一种全自动式晶圆片研磨设备，其特征在于：所述工作台(23)下端固定连接有第一电机(9)，所述第一电机(9)的输出端向上延伸穿过所述工作台(23)并与清洗盘(82)固定连接，所述清洗料槽(81)内转动连接有清洗摆臂(10)，所述工作台(23)下端固定连接有驱动清洗摆臂(10)转动的第二电机(11)，所述自动清洗喷头(83)与清洗摆臂(10)固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种全自动式晶圆片研磨设备，其特征在于：所述清洗摆臂(10)上设置有干燥喷头(12)。

5.根据权利要求3所述的一种全自动式晶圆片研磨设备，其特征在于：所述晶圆片放置料盘(24)设置有两个，两个所述晶圆片放置料盘(24)外侧均设置有挡板(13)。

6.根据权利要求1所述的一种全自动式晶圆片研磨设备，其特征在于：所述机体(1)上设置有防护罩(14)，所述防护罩(14)包括与机体(1)铰接的第一罩体(15)和第二罩体(16)，所述第一罩体(15)与第二罩体(16)上均铰接有移动块(17)，所述工作台(23)上铰接有两个第二气缸(18)，两个所述第二气缸(18)的活塞杆分别与两个移动块(17)相铰接。

7.根据权利要求6所述的一种全自动式晶圆片研磨设备，其特征在于：所述机体(1)上连接有研磨喷头(19)，所述研磨喷头(19)设置在防护罩(14)内并且朝向晶圆片研磨放置盘(5)设置。

8.根据权利要求7所述的一种全自动式晶圆片研磨设备，其特征在于：所述工作台(23)上设置有废料储存机构(20)，所述废料储存机构(20)包括与工作台(23)固定连接的废料收集槽(201)以及设置在废料收集槽(201)一侧的导引斜板(202)，所述导引斜板(202)包括第一倾斜板(21)和第二倾斜板(22)，所述第一倾斜板(21)的一端与机体(1)侧壁相抵，所述第二倾斜板(22)与第一倾斜板(21)相连并延伸至废料收集槽(201)内。

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