CN216278814U - 一种双螺纹顶升调节机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种双螺纹顶升调节机构，所述机构用于调整晶圆减薄机的真空吸盘的台面相对水平面的角度，其特征在于，包括：调整螺丝、顶升柱、固定螺母块、固定座和第一球面垫圈、与所述真空吸盘固定连接的被调整块，其中所述固定座与机架固定连接，用于支持所述被调整块；所述固定螺母块与所述固定座固定连接；所述调整螺丝的第一螺杆部与所述固定螺母块之间螺纹连接，所述螺纹具有第一螺距；所述顶升柱的底部与所述调整螺丝的第二螺杆部之间螺纹连接，所述螺纹具有第二螺距；所述顶升柱的顶部通过所述球面垫圈与所述被调整块接触并支持所述被调整块；所述第一螺距不等于所述第二螺距。本实用新型的双螺纹顶升调节机构可以提高设备精度，满足晶圆平坦度要求。

Description

一种双螺纹顶升调节机构

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种双螺纹顶升调节机构。

背景技术

半导体硅晶圆是制造半导体器件的基础性原材料。高纯度的半导体经过拉晶、切片等工序制备成为晶圆，晶圆经过一系列半导体制造工艺形成极微小的电路结构，再经减薄、切割、封装、测试成为芯片，广泛应用到各类电子设备中，其中晶圆减薄就是很重要的一环。

为了提高半导体芯片的电性能等要求，需要对半导体晶圆实施背面减薄，完成这项工艺的装置就是晶圆减薄机。晶圆减薄机通常包括磨削主轴、真空吸盘台面等部件。晶圆减薄前，先在上下料位置将晶圆放在真空吸盘台面上，再将台面移动至磨削主轴下方，磨削主轴下降对晶圆进行磨削减薄，磨削完成后磨削主轴上升，台面移动至上下料位置。由于磨削后晶圆表面平坦度要求一般在3um左右，这就要磨削主轴和真空吸盘台面主轴之间的角度精度很关键，现有技术中提供的调节装置提供的是调整螺丝、调整螺母、固定螺钉，调节过程中，即使使用的是细牙螺纹，调节量也很难把控，没法保证调节精度，导致研磨出的晶圆平坦度不满足要求。因为晶圆产品的平坦度要求一般是小于3um，现有技术采用单螺纹的结构，对顶升柱相同调整量的调节需要旋拧更小角度的调整螺丝，不太好把握这个度；如果加工更小螺距的调整螺丝的话，首先加工的难度更大，其次螺距越小的螺丝可承受力越小。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的缺陷，提供了一种双螺纹顶升调节机构，可以提高晶圆减薄机的设备精度，满足晶圆平坦度要求。

本实用新型提出了一种晶圆减薄机的双螺纹顶升调节机构，所述机构用于调整晶圆减薄机的真空吸盘的台面相对水平面的角度，包括：调整螺丝、顶升柱、固定螺母块、固定座、第一球面垫圈、与所述真空吸盘台面固定连接的被调整块，其中

所述固定座与机架固定连接，用于支持所述被调整块，

所述固定螺母块与所述固定座固定连接，

所述调整螺丝的第一螺杆部与所述固定螺母块之间螺纹连接，所述螺纹具有第一螺距，

所述顶升柱的底部与所述调整螺丝的第二螺杆部之间螺纹连接，所述螺纹具有第二螺距，

所述顶升柱的顶部通过所述第一球面垫圈与所述被调整块接触并支持所述被调整块，

所述第一螺距不等于所述第二螺距。

优选地，还设置拉紧螺钉，所述调整螺丝及顶升柱为中空结构，所述拉紧螺钉从所述调整螺丝的螺帽顶面穿过其内部及顶升柱内部并与所述被调整块螺纹固定连接，所述拉紧螺钉露出所述调整螺丝的部分还套设弹簧垫片，所述拉紧螺钉与所述弹簧垫片配合拉紧所述调整螺丝与所述顶升柱。

优选地，所述顶升柱与所述调整螺丝螺纹连接段还具有固定平键，所述固定平键用于保证所述固定螺母块与所述顶升柱之间的相对直线运动。

优选地，还具有固定平键，所述固定平键穿过所述固定螺母块外壁的槽孔与所述顶升柱上相应的螺纹孔配合螺纹固定连接。

优选地，所述槽孔在横向具有比固定平键略大的宽度，使固定平键不能在横向移动，所述槽孔在纵向具有比固定平键大一定尺寸的长度，使固定平键可以在槽孔内上下移动。

优选地，所述第一螺距为0.5，所述第二螺距为0.75；或者所述第一螺距为0.75，所述第二螺距为0.5。

优选地，所述第一螺距为0.75，所述第二螺距为1；或者所述第一螺距为1，所述第二螺距为0.75。

优选地，所述第一螺距为1，所述第二螺距为1.25；或者所述第一螺距为1.25，所述第二螺距为1。

优选地，所述第一螺距为1.25，第二螺距为1.5；或者所述第一螺距为1.5，第二螺距为1.25。

本实用新型具有如下有益效果：本实用新型的方案通过拧动调整螺丝来使顶升柱上升或下降，调节量是调整螺丝的两段螺纹的差，和原有技术相比，调整螺丝旋转相同的角度，本实用新型可以使顶升柱上升或下降更小的量，弹簧垫片和固定螺钉可以消除螺纹间的间隙，可以提高晶圆减薄机的设备精度，满足晶圆平坦度要求。

附图说明

图1是本实用新型的双螺纹顶升调节机构的剖面图。

图2是使用本实用新型的双螺纹顶升调节机构的晶圆减薄机的剖面图。

图3是真空吸盘的连接点示意图。

具体实施方式

以下将结合说明书附图对本实用新型的实施方式予以说明。需要说明的是，本说明书中所涉及的实施方式不是穷尽的，不代表本实用新型的唯一实施方式。以下相应的实施例只是为了清楚的说明本实用新型专利的实用新型内容，并非对其实施方式的限定。对于该领域的普通技术人员来说，在该实施例说明的基础上还可以做出不同形式的变化和改动，凡是属于本实用新型的技术构思和实用新型内容并且显而易见的变化或变动也在本实用新型的保护范围之内。

下面结合图1～3对本实用新型的双螺纹顶升调节机构进行详细描述。本实用新型的一种双螺纹顶升调节机构，所述装置用于调整晶圆减薄机的真空吸盘9的台面91相对水平面的角度。晶圆减薄机的真空吸盘一般与固定座4具有三个连接点，如图1、3所示，其中一个点A为固定点，另外两个点B和C为可调节点，本实用新型的装置即对B、C点进行调节从而实现调节真空吸盘台面91相对水平面的角度。

具体地，如图1～2所示，本实用新型的装置包括：调整螺丝1、顶升柱2、固定螺母块3、固定座4、第一球面垫圈5、与所述真空吸盘9固定连接的被调整块6，拉紧螺钉7和弹簧垫片8。

其中，所述固定座4与机架(未图示)固定连接，用于支持所述被调整块6。

所述固定螺母块3与所述固定座4固定连接，例如通过4个内六角螺钉固定连接。具体地，固定螺母块3呈中空圆柱状，底部具有水平突出边缘。

所述调整螺丝1的第一螺杆部11与所述固定螺母块3之间螺纹连接，所述第一螺杆部具有第一螺距。具体地，所述调整螺丝1的第一螺杆部11的外壁与所述固定螺母块3的内壁螺纹连接。

所述顶升柱2的底部与所述调整螺丝1的第二螺杆部12之间螺纹连接，所述第二螺杆部具有第二螺距。具体地，所述顶升柱2的底部呈中空结构，所述顶升柱2的内壁与所述第二螺杆部12的外壁螺纹连接。所述第一螺杆部11的位置比第二螺杆部12靠近所述被调整块6。所述第一螺距不等于第二螺距，并且螺距差尽可能小为佳。在一个优选实施例中，所述第一螺距为0.5，所述第二螺距为0.75；或者所述第一螺距为0.75，所述第二螺距为0.5。在另一个优选实施例中，所述第一螺距为0.75，所述第二螺距为1；或者所述第一螺距为1，所述第二螺距为0.75。在又一个优选实施例中，所述第一螺距为1，所述第二螺距为1.25；或者所述第一螺距为1.25，所述第二螺距为1。再一个优选实施例中，所述第一螺距为1.25，第二螺距为1.5；或者所述第一螺距为1.5，第二螺距为1.25。

所述顶升柱2的顶部与所述被调整块6之间具有所述第一球面垫圈5以支持所述被调整块6，从而支持与所述被调整块6固定连接的真空吸盘9。这里，第一球面垫圈5由上下两个部件组成，两个部件之间球面接触，在两个部件相对移动过程中都是面接触，因此受力较好。

本实用新型采用上述结构，通过拧动调整螺丝1来使顶升柱2上升或下降，从而带动被调节块6上升或下降，调节量是调整螺丝1的第一螺杆部和第二螺杆部的两段螺纹的螺距差，和原有技术相比，调整螺丝1旋转相同的角度，本实用新型可以使顶升柱2上升或下降更小的量。具体地，从图1所示箭头方向观察，顺时针旋转调整螺丝1使调整螺丝1带动顶升柱2一起往上移动，同时调整螺丝1的细段螺纹(第二螺杆部12)使顶升柱2向下移动，所以顶升柱2实际的移动距离是调整螺丝的第一螺杆部和第二螺杆部两段螺纹螺距之差，因此可以进行更微量的调整，获得更高的调整精度。

优选地，所述调节装置还设置拉紧螺钉7，所述调整螺丝1及顶升柱2为中空结构，所述拉紧螺钉7从所述调整螺丝1的螺帽13顶面穿过其内部及顶升柱2内部并与所述被调整块6螺纹固定连接，所述拉紧螺钉7露出所述调整螺丝1的部分还套设弹簧垫片8，所述拉紧螺钉7与所述弹簧垫片8配合拉紧所述调整螺丝1与所述顶升柱2。这样可以消除螺纹间的间隙，可以提高设备精度，满足晶圆平坦度要求。

优选地，所述顶升柱2与所述调整螺丝1螺纹连接段还具有固定平键10，所述固定平键用于保证所述顶升柱2与所述固定螺母块3之间的相对直线运动，即两者之间不会产生相对转动运动，只能产生相对上升或下降运动。具体地，所述固定螺母块3外壁具有槽孔31，所述固定平键10穿过所述槽孔31与所述顶升柱2上相应的螺纹孔配合螺纹固定连接，所述槽孔31在横向(也即固定螺母块的径向)具有比固定平键10略大的宽度，以固定平键10不能在横向移动为佳，所述槽孔31在纵向(也即固定螺母块的轴向)具有比固定平键10大一定尺寸的长度，以固定平键10可以在槽孔31内上下移动为佳。

再结合如图2所示，对于固定点A，真空吸盘的固定块14与固定座4通过内六角螺钉16螺纹固定连接，螺帽下方以及固定块与固定座4之间均设置第二球面垫圈15。对于可调节点B和C，真空吸盘9的被调整块6与固定座4之间具有球面垫圈5。当对可调节点B或C进行调节时，以B点为例，B点的顶升柱2带动被调整块6上升或下降，由于受到A点和C点的影响，被调整块6相对水平面的角度会发生变化(即被调整块6发生倾斜)，反过来A点和C点也会受到B点的影响而相对于水平面发生角度变化。但是通过第二球面垫圈15、第一球面垫圈5的结构，上下两部分球面间的轻微移动可以保证各个结构接触都是面接触，使被调整块6角度变化时更平稳，更流畅，调节后的结构更稳定。

本实用新型的结构可以通过拧转调整螺丝1的外六角部分，使顶升柱2上升或下降来调节被调整块6的角度，同时中间用内六角螺丝拧紧拉紧螺钉7可以消除调整螺丝1和固定螺母块3等的螺牙间隙，保证调整后不会因为震动造成调节结果变化，进一步提高调整精度。

由于本实用新型的调整量是调整螺丝1的两段螺牙螺距的差，所以比现有技术可以调整更小的量，可以做更轻微的调整，从而可以保证调整精度。并且本实用新型只需加工一组螺纹，保证螺纹差尽可能的小，就可以做到微量的调节。

显然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围。

Claims (9)

1.一种双螺纹顶升调节机构，所述机构用于调整晶圆减薄机的真空吸盘的台面相对水平面的角度，其特征在于，包括：调整螺丝、顶升柱、固定螺母块、固定座、第一球面垫圈、与所述真空吸盘固定连接的被调整块，其中

所述固定座与机架固定连接，用于支持所述被调整块，

所述固定螺母块与所述固定座固定连接，

所述调整螺丝的第一螺杆部与所述固定螺母块之间螺纹连接，所述螺纹具有第一螺距，

所述顶升柱的底部与所述调整螺丝的第二螺杆部之间螺纹连接，所述螺纹具有第二螺距，

所述顶升柱的顶部通过所述第一球面垫圈与所述被调整块接触并支持所述被调整块，

所述第一螺距不等于所述第二螺距。

2.根据权利要求1所述的双螺纹顶升调节机构，其特征在于，还设置拉紧螺钉，所述调整螺丝与所述顶升柱为中空结构，所述拉紧螺钉从所述调整螺丝的螺帽顶面穿过其内部及所述顶升柱内部并与所述被调整块螺纹固定连接，所述拉紧螺钉露出所述调整螺丝的部分还套设弹簧垫片，所述拉紧螺钉与所述弹簧垫片配合拉紧所述调整螺丝与所述顶升柱。

3.根据权利要求2所述的双螺纹顶升调节机构，其特征在于，所述顶升柱与所述调整螺丝螺纹连接段还具有固定平键，所述固定平键用于保证所述固定螺母块与所述顶升柱之间的相对直线运动。

4.根据权利要求3所述的双螺纹顶升调节机构，其特征在于，还具有固定平键，所述固定平键穿过所述固定螺母块外壁的槽孔与所述顶升柱上相应的螺纹孔配合螺纹固定连接。

5.根据权利要求4所述的双螺纹顶升调节机构，其特征在于，所述槽孔在横向具有比固定平键略大的宽度，使固定平键不能在横向移动，所述槽孔在纵向具有比固定平键大一定尺寸的长度，使固定平键可以在槽孔内上下移动。

6.根据权利要求1所述的双螺纹顶升调节机构，其特征在于，所述第一螺距为0.5，所述第二螺距为0.75；或者所述第一螺距为0.75，所述第二螺距为0.5。

7.根据权利要求1所述的双螺纹顶升调节机构，其特征在于，所述第一螺距为0.75，所述第二螺距为1；或者所述第一螺距为1，所述第二螺距为0.75。

8.根据权利要求1所述的双螺纹顶升调节机构，其特征在于，所述第一螺距为1，所述第二螺距为1.25；或者所述第一螺距为1.25，所述第二螺距为1。

9.根据权利要求1所述的双螺纹顶升调节机构，其特征在于，所述第一螺距为1.25，第二螺距为1.5；或者所述第一螺距为1.5，第二螺距为1.25。

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