CN213164517U - 可倾斜的晶圆磨削主轴组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可倾斜的晶圆磨削主轴组件，包括主轴、主轴座、进给机构和前后倾斜机构；所述主轴可旋转地同轴配置于主轴座中；所述主轴座包括管状的主体部及其左右两侧平行向外延伸的翼板；所述进给机构包括沿竖直方向设置的滑轨和沿滑轨竖直移动的滑块；所述翼板经由螺栓固定至所述滑块；所述前后倾斜机构包括上部垫板和下部垫板，所述上部垫板和下部垫板分别向下地和向上地插入滑块与翼板之间以通过调整所述上部垫板和/或下部垫板插入的距离调节主轴座的前后倾斜的角度，其中，所述上部垫板和下部垫板中的至少一个为楔形板。

Description

可倾斜的晶圆磨削主轴组件

技术领域

本实用新型涉及半导体晶圆加工技术领域，尤其涉及一种可倾斜的晶圆磨削主轴组件。

背景技术

目前半导体行业采用在半导体晶圆的表面上形成有IC（Integrated Circuit，集成电路）或LSI（Large Scale Integration，大规模集成电路）等电子电路来制造半导体芯片。晶圆在被分割为半导体芯片之前，通过磨削加工装置来磨削形成有电子电路的器件面的相反侧的背面，从而将晶圆减薄至预定的厚度。晶圆背面的磨削能够减小芯片封装体积，降低封装贴装高度，背面减薄后的芯片厚度甚至可以达到初始厚度的5%以下。同时为了增大IC芯片产量，降低单元制造成本，晶圆趋向大直径化，但是晶圆尺寸增大后带来晶圆容易产生翘曲变形、面形精度要求不易保证，导致加工效果差。

现有的磨削装置使用砂轮对晶圆进行磨削，由于控制砂轮的主轴位姿固定使得砂轮只能以固定切入角进行晶圆磨削，磨削面形难以调节。

综上，使用现有技术对晶圆磨削后容易造成晶圆的厚度不均匀、难以准确控制磨削形貌、难以保证面形精度，进而影响后续工艺。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种可倾斜的晶圆磨削主轴组件，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

本实用新型实施例提供了一种可倾斜的晶圆磨削主轴组件，包括主轴、主轴座、进给机构和前后倾斜机构；

所述主轴可旋转地同轴配置于主轴座中；所述主轴座包括管状的主体部及其左右两侧平行向外延伸的翼板；所述进给机构包括沿竖直方向设置的滑轨和沿滑轨竖直移动的滑块；所述翼板经由螺栓固定至所述滑块；

所述前后倾斜机构包括上部垫板和下部垫板，所述上部垫板和下部垫板分别向下地和向上地插入滑块与翼板之间以通过调整所述上部垫板和/或下部垫板插入的距离调节主轴座的前后倾斜的角度，其中，所述上部垫板和下部垫板中的至少一个为楔形板。

在一个实施例中，所述上部垫板或下部垫板为平板，所述平板沿竖直方向的长度小于所述翼板沿竖直方向的长度，通过固定螺栓固定使滑块和翼板夹紧平板并在滑块与翼板中间形成位于平板下方或上方的间隙。

在一个实施例中，所述楔形板包括用于插入滑块与翼板之间的楔形部和沿所述楔形部一端向所述滑块方向延伸的水平部。

在一个实施例中，所述前后倾斜机构还包括调节螺钉，所述调节螺钉穿过所述水平部并与所述滑块在对应位置处螺纹连接以通过所述调节螺钉旋入所述滑块的深度来调节所述楔形板插入所述间隙的距离。

在一个实施例中，所述楔形板的斜角的正切值为1/170至1/160以使主轴前后倾斜的角度为-0.03度至0.03度并且调节精度不大于0.01度使得磨削后的晶圆总厚度偏差TTV不大于2微米。

在一个实施例中，所述翼板与所述楔形板贴合的一面具有斜角，该斜角的正切值为1/175至1/185以在所述楔形板插入翼板与滑块之间使翼板发生弹性变形时翼板与楔形板紧密贴合而保证所述可倾斜的晶圆磨削主轴组件的整体刚度。

在一个实施例中，所述可倾斜的晶圆磨削主轴组件还包括左右倾斜机构，所述左右倾斜机构包括上部调节螺栓、下部调节螺栓和转动轴；所述进给机构还包括调节板，所述调节板贴合连接所述滑块的外侧面和所述翼板的侧面，其中，所述滑块的外侧面平行于所述翼板的侧面；所述转动轴垂直地贯穿翼板正面插入滑块，使得主轴座可连同主轴整体绕转动轴转动以调节倾斜角度，并由上部调节螺栓和下部调节螺栓固定。

在一个实施例中，所述翼板的侧面设有与上部调节螺栓螺纹配合的第一螺纹孔以及与下部调节螺栓螺纹配合的第二螺纹孔，通过调节所述上部调节螺栓旋入所述第一螺纹孔的长短和/或所述下部调节螺栓旋入所述第二螺纹孔的长短来控制所述翼板与所述调节板的夹角大小。

在一个实施例中，所述上部调节螺栓和所述下部调节螺栓的螺纹螺距均不大于1mm以保证主轴左右倾斜角度的调节精度不大于0.01度，并且二者的直径均不小于5mm以减少环境温度变化产生的变形影响倾斜角度控制精度。

本实用新型实施例的有益效果包括：通过调整用于磨削晶圆的砂轮主轴的倾斜角度，能够实现晶圆磨削面形的准确控制，提高了晶圆的加工效果和制造品质，从而为超高密度的半导体堆叠制程提供技术保障，是半导体高密度封装发展等的重要组成。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本实用新型的优点将变得更清楚和更容易理解，但这些附图只是示意性的，并不限制本实用新型的保护范围，其中：

图1以示意性立体图示出了本实用新型一实施例提供的晶圆减薄设备；

图2示意性示出了晶圆磨削的工作原理；

图3示意性示出了晶圆的磨削方式；

图4示意性示出了晶圆的多种磨削面形；

图5示意性示出了用于表征晶圆磨削面形的两个特征参数；

图6以示意性立体图示出了本实用新型一实施例提供的晶圆磨削主轴组件；

图7为晶圆磨削主轴组件的正视图；

图8为晶圆磨削主轴组件按照图7中B-B方向剖开的剖视图；

图9为晶圆磨削主轴组件的侧视图；

图10为晶圆磨削主轴组件倾斜状态的侧视图。

具体实施方式

下面结合具体实施例及其附图，对本实用新型所述技术方案进行详细说明。在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思；这些说明均是解释性和示例性的，不应理解为对本实用新型实施方式及本实用新型保护范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书及其说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。应当理解的是，除非特别予以说明，为了便于理解，以下对本实用新型具体实施方式的描述都是建立在相关设备、装置、部件等处于原始静止的未给与外界控制信号和驱动力的自然状态下描述的。

此外，还需要说明的是，本申请中使用的例如前、后、上、下、左、右、顶、底、正、背、水平、垂直等表示方位的术语仅仅是为了便于说明，用以帮助对相对位置或方向的理解，并非旨在限制任何装置或结构的取向。

图1以示意性立体图示出了本实用新型的一个实施例提供的晶圆减薄设备1，包括：

工作台31，其可旋转并支承多个吸盘转台；

吸盘转台32，其对晶圆进行保持并可带动晶圆旋转，与角度调节装置连接以调节倾斜角度；

磨削装置2，其使砂轮抵接晶圆以对晶圆进行磨削减薄处理，砂轮连接晶圆磨削主轴组件，晶圆磨削主轴组件具有倾斜机构以调节两个自由度。

其中，工作台31上配置有多个用于保持晶圆并带动晶圆旋转的吸盘转台32。工作台31可绕其竖向中轴线旋转以使工作台31带动多个吸盘转台32整体旋转移动从而实现吸盘转台32在不同工位间转换位置。每个吸盘转台32还可单独旋转。如图1所示，作为一种可实施方式，在工作台31上均匀分布有三个可单独旋转的吸盘转台32，分别具有用于吸附晶圆的第一吸盘、第二吸盘和第三吸盘，三个吸盘为结构完全相同的多孔陶瓷吸盘以实现真空吸附晶圆，并且，三个吸盘转台32中心与工作台31中心连线互成120°夹角。三个吸盘转台32对应三个工位，即粗磨工位、精磨工位和装卸工位，其中相对砂轮的两个工位分别用于进行粗磨削和精磨削，剩下一个工位用于晶圆的装卸和清洗。通过工作台31的旋转可带动三个吸盘转台32在这三个工位间切换，以实现吸盘转台32载着晶圆按照装卸工位-粗磨工位-精磨工位-装卸工位的顺序循环移动。本实施例通过反复循环实现晶圆的全自动装卸和连续磨削及清洗。采用旋转式工作台31进行晶圆磨削具有材料去除率高、晶圆表面损伤小、容易实现自动化的优点。

如图1所示，磨削装置2主要由粗磨部21和精磨部22组成，粗磨部21设有用于对晶圆进行粗磨削的粗磨砂轮211，精磨部22设有用于对晶圆进行精磨削的精磨砂轮221。磨削过程是将磨削用砂轮按压在晶圆表面并旋转，以研磨掉一定厚度。

粗磨部21包括形状为杯形结构的粗磨砂轮211以及与粗磨砂轮211连接的晶圆磨削主轴组件，该晶圆磨削主轴组件包括粗磨主轴、粗磨主轴座和粗磨进给机构。粗磨砂轮211连接在粗磨主轴的底部以使粗磨主轴带动粗磨砂轮211旋转从而实现粗磨砂轮211对晶圆表面旋转磨削，粗磨主轴通过粗磨主轴座与粗磨进给机构连接以实现上下移动，通过粗磨进给机构控制粗磨砂轮211相对于晶圆接近或远离以进行轴向切入式进给磨削。本实施例中，粗磨砂轮211可以为金刚石砂轮，其表面较粗糙以实现快速的晶圆磨削，减少晶圆减薄时间。在粗磨削时，粗磨砂轮211相对于晶圆的进给速度为2至10μm/s从而实现高速进给，粗磨砂轮211的转速为2000-4000rpm。粗磨砂轮211的半径与晶圆的半径匹配，可以为晶圆半径的1至1.2倍。粗磨削过程对晶圆厚度的减薄量大于600μm，经过粗磨削之后，晶圆厚度可减为150μm之内。

精磨部22包括形状为杯形结构的精磨砂轮221以及与粗磨砂轮211连接的晶圆磨削主轴组件，该晶圆磨削主轴组件包括精磨主轴、精磨主轴座和精磨进给机构。精磨砂轮221连接在精磨主轴的底部以使精磨主轴带动精磨砂轮221旋转从而实现精磨砂轮221对晶圆表面旋转磨削，精磨主轴通过精磨主轴座与精磨进给机构连接以实现上下移动，通过精磨进给机构控制精磨砂轮221相对于晶圆接近或远离以进行轴向切入式进给磨削。本实施例中，精磨砂轮221可以为金刚石砂轮，其表面粗糙度低于粗磨砂轮211，由于粗磨快速去除晶圆表面材料会产生严重的表面缺陷和损失，利用精磨砂轮221的细致表面进行低速磨削以降低晶圆表面损伤层厚度并提高晶圆表面质量。在精磨削时，精磨砂轮221相对于晶圆的进给速度为0.1至1μm/s从而实现低速进给来提高磨削精度，精磨砂轮221的转速为2000-4000rpm。精磨砂轮221的半径与晶圆的半径匹配，可以为晶圆半径的1至1.2倍。

如图1所示，晶圆减薄设备1还包括测量单元4，其包括接触式测量仪和非接触式光学测量仪，能够实现在线监测晶圆厚度。接触式测量仪的测头压在晶圆表面以利用晶圆上下表面的高度差测量晶圆的厚度。接触式测量仪设有两套，分别配置在粗磨部21和精磨部22。非接触式光学测量仪利用红外光照射晶圆并根据晶圆上下表面的不同反射光计算晶圆厚度。需要说明的是，在本公开中，晶圆厚度是指晶圆上表面至下表面之间的整体厚度，而不是铺设在晶圆表面的镀膜厚度。

如图1所示，晶圆减薄设备1还包括清洗单元5，清洗单元5包括第一清洗部51和第二清洗部52。第一清洗部51用于吸盘清洗和打磨，具有可旋转的第一本体，第一本体底部设有吸盘清洗用毛刷和吸盘打磨用油石，第一本体底部还设有通孔以通过第一本体内部的管路向吸盘喷淋清洗用流体。第二清洗部52用于晶圆清洗，具有可旋转的第二本体，第二本体底部设有晶圆清洗用毛刷，并且第二本体底部还设有通孔以通过第二本体内部的管路向晶圆喷淋清洗用液体。

如图1所示，晶圆减薄设备1还包括一简易机械手6，简易机械手6用于将晶圆放置在机台3上以进行磨削，并在磨削和清洗完成后从机台3上取出晶圆以进行后续传输。作为一种可实施方式，简易机械手6内部设有用于抽真空的管路，以实现真空吸附晶圆。

另外在具体实施中，晶圆减薄设备1还包括磨削液供给单元，其用于在粗磨削和/或精磨削时向晶圆表面喷淋磨削液以助研磨，磨削液可以为去离子水。

图2示出了使用砂轮和吸盘转台32实现磨削的工作原理，如图所示在磨削时采用装有真空吸盘的旋转式吸盘转台32，真空吸盘将晶圆吸附在其上并带动晶圆旋转，晶圆的中心与吸盘转台32的中心重合，砂轮按压在晶圆上旋转并按照一定的进给速度沿轴向F进给，由此对晶圆进行磨削。

图3以示意性简化图示出了本公开中采用的半接触磨削方式，如图3所示，砂轮只与晶圆的中心至边缘的区域接触以进行磨削，从而使晶圆在磨削后形成了如图4所示的多种磨削面形。如图3所示，在磨削时，砂轮主轴与吸盘转台的旋转轴之间的具有夹角θ，从而实现半接触磨削。

如图5所示，以其中一种磨削面形为例，采用凹凸度δ1和饱满度δ2两个特征参数对具体磨削面形进行表征。可以理解的是，晶圆的磨削面形与砂轮和吸盘轴线之间的夹角有关，通过调节砂轮轴线和吸盘轴线之间的夹角，可以实现磨削面形的控制。

下面介绍通过调节砂轮的倾斜角度来调整晶圆磨削面形的具体实施方式。

图6以示意性立体图示出了本实用新型一实施例提供的一种晶圆磨削主轴组件23，其在两个自由度上可调，包括图6中所示的x-x′方向和y-y′方向。

该晶圆磨削主轴组件23包括主轴、主轴座24、进给机构26和倾斜机构。具体地，倾斜机构包括左右倾斜机构和前后倾斜机构。

主轴可旋转地同轴配置于主轴座24中；主轴座24包括管状的主体部241及其左右两侧平行向外延伸的翼板242；进给机构26包括沿竖直方向设置的滑轨261、沿滑轨261竖直移动的滑块262和调节板264。滑块262安装到滑轨261上。滑轨261固定在基座25上。调节板264贴合连接滑块262的外侧面和翼板242的侧面，其中，滑块262的外侧面平行于翼板242的侧面。倾斜机构连接在滑块262和翼板242之间。

其中，主轴通过安装法兰与主轴座24的底部配合，并且通过螺钉固定到主轴座24的底部。主轴的下端还安装有砂轮。主体部241围绕主轴圆柱状外表面设置，包括与主轴圆柱状外表面形状互补的圆柱状内表面。翼板242从主体部241外表面向左右两侧延伸，用于与左右倾斜机构连接以调节主轴座24的位置参数。

本公开中，如图1所示，一个晶圆磨削主轴组件23的进给机构26包括分别位于主轴左右两侧的两套滑轨261和滑块262，主轴座24也包括分别位于主轴左右两侧的两个翼板242，通过在翼板242与滑块262之间设置倾斜机构可以缩短一个晶圆磨削主轴组件23中的两个滑轨261上端点连线与对应主轴之间的垂直距离进而提高晶圆磨削主轴组件的整体刚性，使晶圆磨削主轴组件更稳固地连接于用于搭载其的基座上，保证主轴旋转时的稳定性。

如图6和图7所示，作为一种实施方式，晶圆磨削主轴组件23通过左右倾斜机构实现单自由度可调，即左右倾斜。如图6所示，主轴座24能够通过左右倾斜机构调节左右摆动角度x-x′。

左右倾斜机构包括上部调节螺栓73、下部调节螺栓74和转动轴75；转动轴75垂直地贯穿翼板242正面插入滑块262，使得主轴座24可连同主轴整体绕转动轴75转动以调节倾斜角度，并由上部调节螺栓73和下部调节螺栓74固定。

本实施例通过上部调节螺栓73和下部调节螺栓74可使翼板242围绕转动轴75在垂直于转动轴75的平面内以微小的角度摆动，从而微调主轴座24连同主轴在垂直于转动轴75的平面内的角度。换句话说，通过在两点上调节翼板242与调节板264的距离从而调节二者的夹角以使主轴倾斜，结构简单，易操作。

如图6和图7所示，上部调节螺栓73穿过位于调节板264上部的第一通孔插入翼板242的侧面，下部调节螺栓74穿过位于调节板264下部的第二通孔插入翼板242的侧面。翼板242的侧面设有与上部调节螺栓73螺纹配合的第一螺纹孔以及与下部调节螺栓74螺纹配合的第二螺纹孔，通过调节上部调节螺栓73旋入第一螺纹孔的长短和/或下部调节螺栓74旋入第二螺纹孔的长短来控制翼板242与调节板264的夹角大小。

本公开中，主轴的倾斜角度为-0.15度至0.15度并且调节精度不超过0.01度以使得磨削后的晶圆总厚度偏差TTV不超过2微米。晶圆的总厚度偏差（total thicknessvariation，TTV）是指晶圆不同半径处的厚度的最大变化量。翼板沿竖直方向的长度不超过450mm并且翼板的厚度不小于20mm，以保证翼板的整体刚度使得磨削后的晶圆总厚度偏差TTV不超过2微米。上部调节螺栓与下部调节螺栓的距离为250mm至350mm以防止所述翼板变形影响所述晶圆磨削主轴组件的整体刚度和/或稳定性。在一个实施例中，翼板242沿竖直方向的长度为350mm至450mm，优选为400mm。翼板242的厚度为20mm至30mm，优选为25mm。上部调节螺栓73与下部调节螺栓74的距离为250mm至350mm，优选为300mm。转动轴75距上部调节螺栓73和下部调节螺栓74的距离相同。另外，主轴的倾斜角度范围还可以为-0.5度至0.5度。

本公开中，上部调节螺栓和下部调节螺栓的螺纹螺距均不大于1mm以保证主轴倾斜角度的调节精度不超过0.01度，并且二者的直径均不小于5mm以减少环境温度变化产生的变形影响倾斜角度控制精度。在一个实施例中，为了防止环境温度变化产生的变形影响，上部调节螺栓73和下部调节螺栓74选用较大直径的螺栓，具体地，上部调节螺栓73和下部调节螺栓74的直径大于等于8mm。另外，上部调节螺栓73和下部调节螺栓74的螺距选用较小尺寸的以实现主轴倾斜角度的精密调节，具体地，二者的螺纹螺距均为0.75mm至1mm，优选为0.75mm。以螺距0.75mm举例来说，在图8中，上部调节螺栓73距转动轴75的垂直距离为150mm，当上部调节螺栓73旋转15°，上部调节螺栓73插入翼板242的深度变化量为

，翼板242绕转动轴75转动的角度为，可见本公开能够实现百分级的角度调节，主轴调节精度极高，从而实现了晶圆磨削面形的超精密控制。

如图7所示，主轴座24具有分别位于左侧和右侧的两块平行的翼板242，位于左侧的翼板通过左右倾斜机构与调节板264连接，以调节该翼板与调节板264之间的夹角从而使主轴倾斜。

另外，翼板242和滑块262之间通过固定螺栓紧固，固定螺栓贯穿翼板242正面插入滑块262上的固定螺孔内。在通过左右倾斜机构使翼板242倾斜时，固定螺栓和固定螺孔会产生相对位移，为了保证此位移量，固定螺栓和固定螺孔之间在沿直径方向上具有调节间隙以在翼板相对滑块倾斜时使得固定螺栓和固定螺孔产生相对位移，调节间隙的大小为0.5mm至2mm。可以理解的是，由于右侧位移大于左侧位移，用于连接左翼板的固定螺栓对应的调节间隙小于用于连接右翼板的固定螺栓对应的调节间隙，也就是说右侧的调节间隙大。为了满足调节间隙，固定螺孔的直径为10.5mm至12mm，优选为12mm；固定螺栓的直径为10mm至11mm，优选为10mm。

如图7所示，与调节板264贴合连接的翼板242的侧面为左端面。调节板264与翼板242的板面相互垂直。

图8按照图7中所示的B-B方向的晶圆磨削主轴组件23的剖视图。图9和图10分别以侧视图示出了图6中所示的晶圆磨削主轴组件23。

如图7和图8所示，转动轴75包括定位销和定位螺钉，定位螺钉穿过定位销的中心通孔并将定位销固定于滑块262正面，定位销的头部插入翼板242正面的调节孔内。调节孔沿厚度方向贯穿翼板242。

如图8所示，定位销的头部为半球形以与翼板242的调节孔滑动配合从而使翼板242绕定位销转动。

左右倾斜机构的工作原理为：在调整前使翼板242和滑块262之间的固定螺栓呈松开状，固定螺栓与滑块的套合孔间具有间隙可配合翼板的转动；当分别转动上部调节螺栓73和下部调节螺栓74使其分别插入翼板242侧面的深度不同时，即使得翼板242侧面的上端与下端分别距调节板264的距离不同，翼板242绕转动轴75转动，翼板242与调节板264之间形成夹角，调好后将固定螺栓锁紧以固定姿态，从而实现了主轴的左右倾斜。

作为另一种实施方式，晶圆磨削主轴组件23通过前后倾斜机构实现另一自由度可调，即前后倾斜。如图6所示，主轴座24能够通过前后倾斜机构调节前后俯仰角度y-y′。

前后倾斜机构包括上部垫板71和下部垫板72，上部垫板71和下部垫板72分别向下地和向上地插入滑块262与翼板242之间以通过调整上部垫板71和/或下部垫板72插入的距离调节主轴座24的前后倾斜的角度，其中，上部垫板71和下部垫板72中的至少一个为楔形板。

具体地，前后倾斜机构设置在位于左侧的翼板与滑块262之间，以调节该翼板与滑块262之间的夹角从而使主轴前后倾斜。

如图8至图10所示，上部垫板71或下部垫板72为平板，平板的长度小于翼板242的长度，通过螺栓固定使滑块262和翼板242夹紧平板并在滑块262与翼板242中间形成位于平板下方或上方的间隙。

作为一种可实施方式，如图8至图10所示，上部垫板71为平板，下部垫板72为楔形板。平板设置在滑块262和翼板242之间并位于上方，楔形板部分地设置在滑块262和翼板242之间并位于下方，楔形板向上地插入滑块262与翼板242之间。楔形板由上至下厚度逐渐增大，形成为楔形。通过调节楔形板位于滑块262与翼板242之间的部分的大小来调节进入滑块262与翼板242下边缘之间的楔形板的厚度，从而微调主轴座24的前后俯仰角度y-y′。

显而易见地，也可以采用上部垫板71为楔形板、下部垫板72为平板的实施方式，此种方式也应当落入本实用新型的保护范围内。当采用上部垫板71为楔形板的实施方式时，平板设置在滑块262和翼板242之间并位于下方，楔形板部分地设置在滑块262和翼板242之间并位于上方，楔形板向下地插入滑块262与翼板242之间。楔形板由上至下厚度逐渐减小，形成为楔形。通过调节楔形板位于滑块262与翼板242之间的部分的大小来调节进入滑块262与翼板242上边缘之间的楔形板的厚度，从而微调主轴座24的前后俯仰角度y-y′。

楔形板夹在滑块262与翼板242之间的间隙内以通过楔形板的上下移动调节翼板242与滑块262之间的夹角从而使主轴相对竖直方向倾斜。楔形板插入间隙的深度不同而使其不同厚度处与翼板242边缘接触从而调整翼板242相对滑块262的倾斜角度。翼板242和滑块262之间通过螺栓紧固以夹紧平板和楔形板。

如图8所示，楔形板包括用于插入间隙的楔形部和沿楔形部一端向滑块262方向延伸的水平部。楔形部沿竖直方向延伸以夹在滑块262与翼板242之间，水平部沿水平方向延伸并由调节螺钉与滑块连接。

前后倾斜机构还包括调节螺钉，调节螺钉穿过水平部并与滑块262在对应位置处螺纹连接以通过调节螺钉旋入滑块262的深度来调节楔形板插入的距离。

楔形板的斜角的正切值为1/170至1/160，优选为1/160。

翼板242与楔形板贴合的一面具有斜角，该斜角的正切值为1/175至1/185，优选为1/180。

前后倾斜机构的工作原理为：在调整前使翼板242和滑块262之间的固定螺栓呈松开状，如图9所示，楔形板还未将翼板242垫起，此时主轴平行于滑块262竖直面；当将楔形板向上地插入滑块262与翼板242之间至楔形板的水平部贴合滑块262底面时，翼板242与楔形板贴合并发生弹性变形使主轴座被垫起，如图10所示，主轴也随着主轴座的弹性变形出现前后俯仰倾斜；调整结束后，将固定螺栓锁紧以固定该姿态。主轴前后俯仰的角度调节范围为±0.03°。

本实施例通过左右倾斜机构和前后倾斜机构实现了调节砂轮主轴在左右摆动以及前后俯仰两个方向的姿态。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本实用新型的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。应当理解的是，为了便于清楚地表现出本实用新型实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制，相同的参考标记用于表示附图中相同的部分。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种可倾斜的晶圆磨削主轴组件，其特征在于，包括主轴、主轴座、进给机构和前后倾斜机构；

所述主轴可旋转地同轴配置于主轴座中；所述主轴座包括管状的主体部及其左右两侧平行向外延伸的翼板；所述进给机构包括沿竖直方向设置的滑轨和沿滑轨竖直移动的滑块；所述翼板经由螺栓固定至所述滑块；

所述前后倾斜机构包括上部垫板和下部垫板，所述上部垫板和下部垫板分别向下地和向上地插入滑块与翼板之间以通过调整所述上部垫板和/或下部垫板插入的距离调节主轴座的前后倾斜的角度，其中，所述上部垫板和下部垫板中的至少一个为楔形板。

2.如权利要求1所述的可倾斜的晶圆磨削主轴组件，其特征在于，所述上部垫板或下部垫板为平板，所述平板沿竖直方向的长度小于所述翼板沿竖直方向的长度，通过固定螺栓固定使滑块和翼板夹紧平板并在滑块与翼板中间形成位于平板下方或上方的间隙。

3.如权利要求2所述的可倾斜的晶圆磨削主轴组件，其特征在于，所述楔形板包括用于插入滑块与翼板之间的楔形部和沿所述楔形部一端向所述滑块方向延伸的水平部。

4.如权利要求3所述的可倾斜的晶圆磨削主轴组件，其特征在于，所述前后倾斜机构还包括调节螺钉，所述调节螺钉穿过所述水平部并与所述滑块在对应位置处螺纹连接以通过所述调节螺钉旋入所述滑块的深度来调节所述楔形板插入所述间隙的距离。

5.如权利要求1所述的可倾斜的晶圆磨削主轴组件，其特征在于，所述楔形板的斜角的正切值为1/170至1/160以使主轴前后倾斜的角度为-0.03度至0.03度并且调节精度不大于0.01度使得磨削后的晶圆总厚度偏差TTV不大于2微米。

6.如权利要求5所述的可倾斜的晶圆磨削主轴组件，其特征在于，所述翼板与所述楔形板贴合的一面具有斜角，该斜角的正切值为1/175至1/185以在所述楔形板插入翼板与滑块之间使翼板发生弹性变形时翼板与楔形板紧密贴合而保证所述可倾斜的晶圆磨削主轴组件的整体刚度。

7.如权利要求1所述的可倾斜的晶圆磨削主轴组件，其特征在于，所述可倾斜的晶圆磨削主轴组件还包括左右倾斜机构，所述左右倾斜机构包括上部调节螺栓、下部调节螺栓和转动轴；所述进给机构还包括调节板，所述调节板贴合连接所述滑块的外侧面和所述翼板的侧面，其中，所述滑块的外侧面平行于所述翼板的侧面；所述转动轴垂直地贯穿翼板正面插入滑块，使得主轴座可连同主轴整体绕转动轴转动以调节倾斜角度，并由上部调节螺栓和下部调节螺栓固定。

8.如权利要求7所述的可倾斜的晶圆磨削主轴组件，其特征在于，所述翼板的侧面设有与上部调节螺栓螺纹配合的第一螺纹孔以及与下部调节螺栓螺纹配合的第二螺纹孔，通过调节所述上部调节螺栓旋入所述第一螺纹孔的长短和/或所述下部调节螺栓旋入所述第二螺纹孔的长短来控制所述翼板与所述调节板的夹角大小。

9.如权利要求7所述的可倾斜的晶圆磨削主轴组件，其特征在于，所述上部调节螺栓和所述下部调节螺栓的螺纹螺距均不大于1mm以保证主轴左右倾斜角度的调节精度不大于0.01度，并且二者的直径均不小于5mm以减少环境温度变化产生的变形影响倾斜角度控制精度。

Images