CN216542671U - 一种双面研磨装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种双面研磨装置，所述双面研磨装置包括：对置的一对流体静压垫；对置的一对研磨轮，所述一对研磨轮分别固定在所述一对流体静压垫上；夹持装置，所述夹持装置用于将待研磨件夹持在所述一对研磨轮之间；监测单元，所述监测单元用于实时监测所述待研磨件相对于所述一对研磨轮的位置并且在所述待研磨件相对于所述一对研磨轮的位置超出预定范围时发送监测信号；调整单元，所述调整单元用于基于所述监测信号将所述待研磨件相对于所述一对研磨轮的位置调整到所述预定范围内。

Description

一种双面研磨装置

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种双面研磨装置。

背景技术

研磨工艺是指通过使用研磨轮对硅片的表面进行研磨并产生具有高度平整表面的硅片。在研磨期间，研磨轮由保持装置保持，并且还需要对研磨轮和硅片提供研磨水，以减少对硅片的不必要损伤。

双面研磨作为一种常规研磨技术由于具有高效的研磨效率而被广泛应用于硅片制造领域。双面研磨是指同时对硅片的两个侧面进行研磨并产生具有高度平整表面的硅片的技术。夹持装置通常包括一对流体静压垫和一对研磨轮。一对流体静压垫和一对研磨轮对向设置，以确保两者之间的硅片保持为竖直方向。流体静压垫能够在各个垫和硅片表面之间形成流体屏障，以便在研磨期间保持住硅片，并使得硅片以较小的摩擦相对于静压垫表面在切向上移动(转动)。因此，在双面研磨过程中，令硅片始终位竖直于中央位置，对提高研磨精度非常重要。

然而，由于研磨过程中飞溅的研磨碎屑会使流体孔道逐渐堵塞，从左右两侧施加在硅片表面的力不平衡，这会引起硅片位置发生偏转。而且，流体供应稳定性直接影响硅片在研磨时的位置状态，无法进行二次修正。另外，由于流体孔道的流量是固定的，无法在整个研磨过程中对硅片的研磨位置进行实时监控和调整，这可能会导致研磨精度恶化，甚至可能使硅片在加工过程中破碎。

综上所述，如何在双面研磨过程中执行对硅片位置的监控和校准是本领域亟需解决的技术问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型实施例期望提供一种用于控制硅片研磨装置的变形的系统。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型实施例提供了一种双面研磨装置，所述双面研磨装置包括：

对置的一对流体静压垫；

对置的一对研磨轮，所述一对研磨轮分别固定在所述一对流体静压垫上；

夹持装置，所述夹持装置用于将待研磨件夹持在所述一对研磨轮之间；

监测单元，所述监测单元用于实时监测所述待研磨件相对于所述一对研磨轮的位置并且在所述待研磨件相对于所述一对研磨轮的位置超出预定范围时发送监测信号；

调整单元，所述调整单元用于基于所述监测信号将所述待研磨件相对于所述一对研磨轮的位置调整到所述预定范围内。

本实用新型实施例提供了一种双面研磨装置；所述研磨装置包括用于监测待研磨件相对于一对研磨轮的位置的监测单元和基于监测单元的监测信号调整待研磨件相对于所述一对研磨轮的位置的调整单元，通过为双面研磨装置设置监测单元和调整单元可以对待研磨件在研磨过程中的实时位置进行监测，并且可以对待研磨件的位置及时调整，由此确保待研磨件始终处于适当的研磨位置，避免了因待研磨件的位置发生偏转导致其研磨精度恶化问题的发生，从而确保了待研磨件的平坦度。

附图说明

图1为常规的双面研磨装置的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的双面研磨装置的示意图；

图3a和图3b为本实用新型实施例提供的双面研磨装置的局部放大图，其中，图3a示出了双面研磨装置在研磨操作开始之前的状态，图3b示出了双面研磨装置在研磨操作开始之后的状态；

图4为本实用新型的另一实施例提供的双面研磨装置的示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，其示出了常规的双面研磨装置10的示意图，该双面研磨装置10包括：一对流体静压垫11、分别固定在所述一对流体静压垫11上的一对研磨轮12，待研磨件TD通过夹持装置13被夹持在所述一对研磨轮12之间。然而，在研磨过程中，由于所述一对流体静压垫11的流体供给不均匀等问题可能会引起待研磨件TD的两侧受到的压力不一致，从而导致待研磨件TD发生偏转，如图1所示，虚线部分示出了发生了偏转之后的待研磨件TD。待研磨件TD的偏转造成研磨位置的偏差，研磨后的产品将不具有平坦的表面，甚至有可能在研磨过程被损坏。

鉴于上述情况，参见图2，本实用新型实施例提供了一种双面研磨装置20，所述双面研磨装置20包括：

对置的一对流体静压垫21；

对置的一对研磨轮22，所述一对研磨轮22分别固定在所述一对流体静压垫21上；

夹持装置23，所述夹持装置23用于将待研磨件TD夹持在所述一对研磨轮22之间；

监测单元24，所述监测单元24用于实时监测所述待研磨件TD相对于所述一对研磨轮22的位置并且在所述待研磨件TD相对于所述一对研磨轮22的位置超出预定范围时发送监测信号；

调整单元25，所述调整单元25用于基于所述监测信号将所述待研磨件TD相对于所述一对研磨轮22的位置调整到所述预定范围内。

本实用新型实施例提供了一种双面研磨装置20；所述研磨装置20包括用于监测待研磨件TD相对于一对研磨轮22的位置的监测单元24和基于监测单元24的监测信号调整待研磨件TD相对于所述一对研磨轮22的位置的调整单元25，通过为双面研磨装置20设置监测单元24和调整单元25可以对待研磨件TD在研磨过程中的实时位置进行监测，并且可以对待研磨件TD的位置及时调整，由此确保待研磨件TD始终处于适当的研磨位置，避免了因待研磨件TD的位置发生偏转导致其研磨精度恶化问题的发生，从而确保了待研磨件的平坦度。

对于监测单元的具体实施而言，优选地，参见图3a和图3b，所述监测单元24包括用于感测所述待研磨件TD的表面上的压力的压力传感器241，当所述压力超过预定阈值时，所述监测单元24确定所述待研磨件TD相对于所述一对研磨轮22的位置超出所述预定范围。

在开始执行研磨操作之前，如图3a所示，压力传感器241与待研磨件TD相距一定距离；当开始执行研磨操作时，如图3b所示，压力传感器241移动成与待研磨件TD的表面相接触，如果待研磨件TD的位置发生偏转，压力传感器241感测到的压力将发生变化，一旦压力超过了预定阈值，那么监测单元24则确定待研磨件TD已经发生了偏转，其中，该预定阈值可以由生产商根据产品规格、质量标准等因素设定。

根据本实用新型的优选实施例，参见图4，所述监测单元24包括两个所述压力传感器241，两个所述压力传感器241设置成分别感测所述待研磨件TD的两个表面上的压力，当两个所述压力传感器241感测到的压力的差超出预定范围时，所述监测单元24确定所述待研磨件TD相对于所述一对研磨轮22的位置超出所述预定范围。

如图4所示，为待研磨件TD的两个表面各设置了一个压力传感器241，可以将这两个压力传感器241的初始值设置成是相同的，如果待研磨件TD在研磨过程中发生偏转，两个压力传感器241感测到的压力将存在差异，一旦差异超出预定范围，那么监测单元24确定待研磨件TD发生了偏转，其中，该预定范围可以由生产商根据产品规格、质量标准等因素设定。

对于设置有两个压力传感器的技术方案，优选地，如图4所示，两个所述压力传感器241设置成感测所述待研磨件TD上的同一位置的两个表面上的压力。

为了使结构更为简单，优选地，如图2所示，所述监测单元24和所述调整单元25设置在所述一对流体静压垫21上，由此当流体静压力垫21靠近待研磨件TD以执行研磨操作时，监测单元24和调整单元25也可以同时就位。

为了对发生了偏转的待研磨件进行调整以使其恢复至适当的位置，优选地，参见图3a和图3b，所述调整单元25包括控制器251和用于喷射流体的喷嘴252，其中，所述控制器251设置成根据所述监测信号控制所述喷嘴252向所述待研磨件TD的表面喷射流体，以通过所述流体的压力将所述待研磨件TD相对于所述一对研磨轮22的位置调整到所述预定范围内。

利用喷嘴252向发生偏转的待研磨件喷射流体，可以在对待研磨件不造成任何损伤的情况下使待研磨件复位，而且，由于在研磨过程中流体静压垫21也在向研磨轮22与待研磨件之间提供流体以形成流体屏障，因此经由喷嘴252喷向待研磨件的流体也可以形成为流体屏障的一部分。

本实用新型实施例提供的双面研磨装置可以用于硅片制造行业，优选地，所述待研磨件TD为硅片。

为了实现对待研磨件的位置调整，优选地，所述夹持装置23设置成能够沿水平方向移动，当所述调整单元25调整所述待研磨件TD相对于所述一对研磨轮22的位置时，所述夹持装置23能够与所述待研磨件TD一起沿水平方向移动。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种双面研磨装置，其特征在于，所述双面研磨装置包括：

对置的一对流体静压垫；

对置的一对研磨轮，所述一对研磨轮分别固定在所述一对流体静压垫上；

夹持装置，所述夹持装置用于将待研磨件夹持在所述一对研磨轮之间；

监测单元，所述监测单元用于实时监测所述待研磨件相对于所述一对研磨轮的位置并且在所述待研磨件相对于所述一对研磨轮的位置超出预定范围时发送监测信号；

调整单元，所述调整单元用于基于所述监测信号将所述待研磨件相对于所述一对研磨轮的位置调整到所述预定范围内。

2.根据权利要求1所述的双面研磨装置，其特征在于，所述监测单元包括用于感测所述待研磨件的表面上的压力的压力传感器，当所述压力超过预定阈值时，所述监测单元确定所述待研磨件相对于所述一对研磨轮的位置超出所述预定范围。

3.根据权利要求2所述的双面研磨装置，其特征在于，所述监测单元包括两个所述压力传感器，两个所述压力传感器设置成分别感测所述待研磨件的两个表面上的压力，当两个所述压力传感器感测到的压力的差超出预定范围时，所述监测单元确定所述待研磨件相对于所述一对研磨轮的位置超出所述预定范围。

4.根据权利要求3所述的双面研磨装置，其特征在于，两个所述压力传感器设置成感测所述待研磨件上的同一位置的两个表面上的压力。

5.根据权利要求1所述的双面研磨装置，其特征在于，所述监测单元和所述调整单元设置在所述一对流体静压垫上。

6.根据权利要求1所述的双面研磨装置，其特征在于，所述调整单元包括控制器和用于喷射流体的喷嘴，其中，所述控制器设置成根据所述监测信号控制所述喷嘴向所述待研磨件的表面喷射流体，以通过所述流体的压力将所述待研磨件相对于所述一对研磨轮的位置调整到所述预定范围内。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的双面研磨装置，其特征在于，所述待研磨件为硅片。

8.根据权利要求1所述的双面研磨装置，其特征在于，所述夹持装置设置成能够沿水平方向移动，当所述调整单元调整所述待研磨件相对于所述一对研磨轮的位置时，所述夹持装置能够与所述待研磨件一起沿水平方向移动。

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