CN216781289U - 一种晶圆边缘抛光装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及晶圆边缘抛光技术领域，具体是一种晶圆边缘抛光装置，包括机体，机体内部设有第一气缸，第一气缸伸缩端连接有电机架，电机架内部设有第三电机，所述第三电机的转动轴连接有抛光机构，所述抛光机构包括机构外壳，所述机构外壳内设有气泵，所述气泵的出气口分别连接有气管，本实用新型中通过抛光台上端的螺栓和抛光机构中的气泵对抛光台的固定，当抛光台通过螺栓与抛光机构连接时，抛光台与抛光机构下端贴合，这时气泵连接的吸盘通过吸嘴，可以紧紧吸附抛光台的上端表面，当需要拆卸更换时，只需要关闭气泵使吸盘中的吸嘴失去吸力，再将抛光台从抛光机构下端拧出即可取出抛光台进行更换，使更换抛光台的方法和步骤更加方便快捷。

Description

一种晶圆边缘抛光装置

技术领域

本实用新型涉及晶圆边缘抛光技术领域，具体是一种晶圆边缘抛光装置。

背景技术

硅晶圆被广泛用于制作半导体器件，通过对单晶硅锭依次进行如下工序来制造硅晶圆：外周磨削、切片、研磨、蚀刻、双面抛光、单面抛光、清洗等。其中，抛光工序为去除晶圆表面的凹凸或起伏以提高平坦度的必要工序，使用化学机械抛光法进行镜面加工。

现有技术中，存在问题如下：

（1）现有的抛光工艺，类似与一般的抛光工艺，将晶圆与抛光板接触，通过互相之间的传动摩擦，配合专用的抛洗浆液，进行抛光处理，但是由于抛光板和半导体本身的特性，在经过若干次抛光后，抛光板可能会出现损坏导致不能实现较好的晶圆表面平整度，就需要更换抛光板，现有机器中更换抛光板的步骤或更换方法比较繁琐。

（2）现有的抛光工艺中，通过抛光板和抛光液进行对晶圆的抛光，在抛光过程中，抛光液若不能均匀的覆盖在晶圆表面，就会降低晶圆的抛光效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种晶圆边缘抛光装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型的技术方案是：一种晶圆边缘抛光装置，包括机体，所述机体内部设有第一气缸，第一气缸伸缩端连接有电机架，电机架内部设有第三电机，所述第三电机的转动轴连接有抛光机构，所述抛光机构包括机构外壳，所述机构外壳内设有气泵，所述气泵的出气口分别连接有气管，所述气管远离气泵的一端连接有吸盘，所述吸盘底部均匀分布有若干个吸嘴，所述机构外壳的底部设有抛光台，抛光台的上端有螺栓，所述螺栓与机构外壳通过螺纹连接，所述抛光台的上端与吸盘贴合。

优选的，所述机构外壳内部还设有储液罐，储液罐的一端连接有进液管，所述进液管远离储液罐的一端连接有伸缩软管，且伸缩软管穿过机构外壳设置，所述储液罐的下端连接有控制阀，所述控制阀的两侧连接有第一出液管，所述第一出液管穿过吸盘与抛光台的上端进液孔相连通，抛光台的下端设有若干个通孔，且抛光台上端开设有进液孔，所述抛光台的内部靠近上端部分为中空状，所述通孔与抛光台内部中空部分相连通。

优选的，所述机体上设有第一机械臂和第二机械臂，所述第一机械臂包括第一机械杆，所述第一机械杆的一端下方设置有静电吸附盘，第一机械杆远离静电吸附盘的一端连接第一转动台，所述第一转动台内部设有第二电机，所述第二电机的转动轴连接第一机械杆，所述第一转动台的下端设有第一电机，所述第一电机设置在机体内部。

优选的，所述机体的外侧设有进料台和出料台，所述进料台的内部设有晶圆箱，所述晶圆箱内设有升降架，所述升降架的上端连接有呈料台，所述晶圆箱内靠近顶部内侧还设有光电感应器，所述晶圆箱上方设有对称的把手，晶圆箱上方设有调节按钮，所述进料台和出料台内部结构相同。

优选的，所述机体内设有第二气缸，所述第二气缸连接有电机座，所述电机座内部设有第四电机，所述第四电机的转动轴上连接有晶圆台，所述晶圆台处于抛光机构的正下方。

优选的，所述机体上设有两个导液槽，所述两个导液槽的下方连接有第二出液管。

优选的，所述第二机械臂包括第二机械杆，所述第二机械杆的一端下方设置有夹持装置，第二机械杆远离夹持装置的一端连接第二转动台，所述第二转动台内部设有第六电机，所述第六电机的转动轴连接第二机械杆，所述第二转动台的下端设有第五电机，所述第五电机设置在机体内部。

本实用新型通过改进在此提供一种晶圆边缘抛光装置，与现有技术相比，具有如下改进及优点：

其一：本实用新型中通过抛光台上端的螺栓和抛光机构中的气泵对抛光台的固定，当抛光台通过螺栓与抛光机构连接时，抛光台与抛光机构下端贴合，这时气泵连接的吸盘通过吸嘴，可以紧紧吸附抛光台的上端表面，当需要拆卸更换时，只需要关闭气泵使吸盘中的吸嘴失去吸力，再将抛光台从抛光机构下端拧出即可取出抛光台进行更换，使更换抛光台的方法和步骤更加方便快捷；

其二：本实用新型中储液罐可以储存抛光液，通过控制阀控制抛光液的流动速度，抛光液通过出液管流入进液孔连接的抛光台中空部分，再从中空部分下方分布的若干个通孔流入晶圆需要抛光的面，在抛光过程中，抛光液通过离心力向四周流动，从而覆盖整个晶圆，增加晶圆和抛光液的接触效果，提高晶圆的抛光质量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步解释:

图1是本实用新型一种晶圆边缘抛光装置俯视图；

图2是本实用新型一种晶圆边缘抛光装置侧面剖视图；

图3是本实用新型一种晶圆边缘抛光装置中进料台剖视图；

图4是本实用新型一种晶圆边缘抛光装置中抛光机构示意图；

图5是本实用新型一种晶圆边缘抛光装置中进料台俯视图；

图6是本实用新型一种晶圆边缘抛光装置中抛光台仰视图；

图7是本实用新型一种晶圆边缘抛光装置图2中A处放大示意图；

图8是本实用新型一种晶圆边缘抛光装置中第一机械臂侧面剖视图；

图9是本实用新型一种晶圆边缘抛光装置中第二机械臂侧面剖视图；

图10是本实用新型一种晶圆边缘抛光装置中抛光台俯视图。

附图标记说明：1、晶圆箱；101、调节按钮；102、把手；103、光电感应器；104、升降架；105、呈料台；2、第一机械臂；201、静电吸附盘；202、第一电机；203、第二电机；204、第一转动台；205、第一机械杆；3、第二机械臂；312、第五电机；311、夹持装置；314、第二机械杆；315、第二转动台；313、第六电机；4、第三电机；5、抛光机构；501、储液罐；502、进液管；503、第一出液管；504、控制阀；505、气泵；506、吸嘴；507、吸盘；508、气管；509、通孔；510、抛光台；511、螺栓；512、机构外壳；514、进液孔；6、第二出液管；7、导液槽；8、伸缩软管；9、第四电机；11、机体；12、第一气缸；13、第二气缸；14、晶圆台；15、电机座；16、电机架；21、进料台；22、出料台。

具体实施方式

下面对本实用新型进行详细说明，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。

本实用新型通过改进在此提供一种晶圆边缘抛光装置，本实用新型的技术方案是；如图1-图10所示，一种晶圆边缘抛光装置，包括机体11，机体11内部设有第一气缸12，第一气缸12伸缩端连接有电机架16，电机架16内部设有第三电机4，第三电机4的转动轴连接有抛光机构5，抛光机构5包括机构外壳512，机构外壳512内设有气泵505，气泵505的出气口分别连接有气管508，气管508远离气泵505的一端连接有吸盘507，吸盘507底部均匀分布有若干个吸嘴506，机构外壳512的底部设有抛光台510，抛光台510的上端有螺栓511，螺栓511与机构外壳512通过螺纹连接，抛光台510的上端与吸盘507贴合，此机构中第一气缸12控制电机架16的上下移动，电机架带动抛光机构5进行上下移动，由第三电机4带动抛光机构5进行旋转，继而带动抛光台510进行转动，抛光机构5下端的抛光台510上方有螺栓511，通过螺栓511使得抛光台510与抛光机构5连接，螺栓511拧出方向与抛光机构5旋转方向相反，在抛光过程中，抛光台510通过螺栓511越转越紧，抛光机构5中还设有一个气泵505，气泵505连接吸盘507，吸盘507与抛光台510贴合后，通过吸盘507中的吸嘴506连接抛光台510上表面，再通过气泵505将吸嘴506与抛光台510之间产生的空间中的空气抽出，使吸嘴506牢牢吸附在抛光台510表面。

机构外壳512内部还设有储液罐501，储液罐501的一端连接有进液管502，进液管502远离储液罐501的一端连接有伸缩软管8，且伸缩软管8穿过机构外壳512设置，储液罐501的下端连接有控制阀504，控制阀504的两侧连接有第一出液管503，第一出液管503穿过吸盘507与抛光台510的上端进液孔514相连通，抛光台510的下端设有若干个通孔509，且抛光台510上端开设有进液孔514，抛光台510的内部靠近上端部分为中空状，通孔509与抛光台510内部中空部分相连通，此装置中储液罐501可以储存抛光液，在储液罐501需要抛光液时，将伸缩软管8抽出，再将抛光液通过伸缩软管8灌入储液罐501，储液罐501下方的控制阀504可控制储液罐501中抛光液流至第一出液管503的流出速度，第一出液管503穿过吸盘507至进液孔514，抛光液流入抛光台510内的中空部分，中空部分下端连接的若干个通孔509，通孔509会对抛光液进行分流，使抛光液均匀流至晶圆表面。

机体11上设有第一机械臂2和第二机械臂，第一机械臂2包括第一机械杆205，第一机械杆205的一端下方设置有静电吸附盘201，第一机械杆205远离静电吸附盘201的一端连接第一转动台204，第一转动台204内部设有第二电机203，第二电机203的转动轴连接第一机械杆205，第一转动台204的下端设有第一电机202，第一电机202设置在机体11内部,此机构中第一机械臂2通过第一转动台204下端连接的第一电机202进行转动，第一转动台204内第二电机203与第一机械杆205连接，第二电机203带动机械杆进行圆周运动，通过第一机械杆205一端的静电吸附盘201将放置在进料台21上的晶圆吸附，在通过第一转动台204将晶圆运转到晶圆台14放置。

机体11的外侧设有进料台21和出料台22，进料台21的内部设有晶圆箱1，晶圆箱1内设有升降架104，升降架104的上端连接有呈料台105，晶圆箱1内靠近顶部内侧还设有光电感应器103，晶圆箱1上方设有对称的把手102，晶圆箱1上方设有调节按钮101，进料台21和出料台22内部结构相同，此装置中通过晶圆箱1内的升降架104与光电感应器103之间互相配合，在进料台21中，当第一机械臂2和第二机械臂3将晶圆和隔垫转运后，光电感应器103上的受光器感应到投光器，升降架104带动呈料台105开始进行向上运动，直到下层晶圆到达光电感应器103位置，让光电感应器103上的受光器未感应到投光器，升降架104上的呈料台105停止上升，在出料台22中，通过调节按钮101改变光电感应器103的应用效果，出料台22与进料台21相反，当当第一机械臂2和第二机械臂3将晶圆和隔垫放置在呈料台105上时光电感应器103上的受光器未感应到投光器，升降架104带动呈料台105进行向下运动，直到光电感应器103上的受光器感应到投光器，晶圆箱上的把手可以更方便的拿出需要更换的晶圆箱。

机体11内设有第二气缸13，第二气缸13连接有电机座15，电机座15内部设有第四电机9，第四电机9的转动轴上连接有晶圆台14，晶圆台14处于抛光机构5的正下方，此机构中电机座15底部连接第二气缸13，第二气缸13控制电机座15进行上下运动，电机座15内有第四电机9，第四电机9的转动轴连接晶圆台14，晶圆台14可放置晶圆，通过第四电机9的转动带动晶圆台14进行转动，晶圆台14设置在抛光台510正下方，使晶圆可以准确移动至抛光台510下端抛光面。

机体11上设有两个导液槽7，两个导液槽7的下方连接有第二出液管6，此机构导液槽7可以将从抛光台510上流出的抛光液收集，再通过导液槽7连接的第二出液管6对抛光液进行排出处理。

第二机械臂3包括第二机械杆314，第二机械杆314的一端下方设置有夹持装置311，第二机械杆314远离夹持装置311的一端连接第二转动台315，第二转动台315内部设有第六电机313，第六电机313的转动轴连接第二机械杆314，第二转动台315的下端设有第五电机312，第五电机312设置在机体11内部，此机构第二机械臂3与第一机械臂2原理相同，通过第二机械杆314一端的夹持装置311对进料台21上的隔垫进行夹持，在通过第二转动台315将隔垫运转到出料台22放置，通过第一机械臂2和第二机械臂3之间的互相配合工作，有效的将晶圆与晶圆之间进行隔离放置。

工作原理：一种晶圆边缘抛光装置，在机体11外侧设置的进料台21通过第一机械臂2将晶圆转运至晶圆台14，通过第一气缸12和第二气缸13的运动使抛光台510和晶圆台14互相靠近，在通过第三电机4和第四电机9带动抛光台510和晶圆台14进行转动，从而使晶圆与抛光台510之间进行发生传动摩擦，在抛光机构5中，还有储液罐501，通过储液罐501下方的控制阀504，控制抛光液的流动速度，通过第一出液管503连通的进液孔514，将抛光液导入抛光台510的中空部分，再通过与中空部分连通的通孔509，将抛光液均匀的流入晶圆表面，从晶圆台14流出的抛光液会流入机体11上设置的导液槽7，通过导液槽7下方连接的第二出液管6将抛光液进行排出处理，在抛光机构5中，抛光台510通过螺栓511和抛光机构5连接，还通过气泵505连接的吸盘507，吸盘507的下端设有吸嘴506，在气泵505的作用下，将吸嘴506与抛光台510形成的空间中的空气抽出，可以进一步的固定抛光台510，在需要更换抛光台510时，将气泵505关闭，吸嘴506停止对抛光台510上端面的吸附，再通过螺栓结构，将抛光台510从抛光机构5中拧出。

上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种晶圆边缘抛光装置，其特征在于：包括机体（11），所述机体（11）内部设有第一气缸（12），第一气缸（12）伸缩端连接有电机架（16），电机架（16）内部设有第三电机（4），所述第三电机（4）的转动轴连接有抛光机构（5），所述抛光机构（5）包括机构外壳（512），所述机构外壳（512）内设有气泵（505），所述气泵（505）的出气口连接有气管（508），所述气管（508）远离气泵（505）的一端连接有吸盘（507），所述吸盘（507）底部均匀分布有若干个吸嘴（506），所述机构外壳（512）的底部设有抛光台（510），抛光台（510）的上端有螺栓（511），所述螺栓（511）与机构外壳（512）通过螺纹连接，所述抛光台（510）的上端面与吸盘（507）贴合。

2.根据权利要求1所述的一种晶圆边缘抛光装置，其特征在于：所述机构外壳（512）内部还设有储液罐（501），储液罐（501）的一端连接有进液管（502），所述进液管（502）远离储液罐（501）的一端连接有伸缩软管（8），所述储液罐（501）的下端连接有控制阀（504），所述控制阀（504）的两侧连接有第一出液管（503），所述第一出液管（503）穿过吸盘（507）与抛光台（510）的上端进液孔（514）相连通，抛光台（510）的下端设有若干个通孔（509），且抛光台（510）上端开设有进液孔（514），所述抛光台（510）的内部靠近上端部分为中空状，所述通孔（509）与抛光台（510）内部中空部分相连通。

3.根据权利要求1所述的一种晶圆边缘抛光装置，其特征在于：所述机体（11）上设有第一机械臂（2）和第二机械臂（3），所述第一机械臂（2）包括第一机械杆（205），所述第一机械杆（205）的一端下方设置有静电吸附盘（201），第一机械杆（205）远离静电吸附盘（201）的一端连接第一转动台（204），所述第一转动台（204）内部设有第二电机（203），所述第二电机（203）的转动轴连接第一机械杆（205），所述第一转动台（204）的下端设有第一电机（202），所述第一电机（202）设置在机体（11）内部。

4.根据权利要求1所述的一种晶圆边缘抛光装置，其特征在于：所述机体（11）的外侧设有进料台（21）和出料台（22），所述进料台（21）的内部设有晶圆箱（1），所述晶圆箱（1）内设有升降架（104），所述升降架（104）的上端连接有呈料台（105），所述晶圆箱（1）内靠近顶部内侧还设有光电感应器（103），所述晶圆箱（1）上方设有对称的把手（102），晶圆箱（1）上方设有调节按钮（101），所述进料台（21）和出料台（22）内部结构相同。

5.根据权利要求1所述的一种晶圆边缘抛光装置，其特征在于：所述机体（11）内设有第二气缸（13），所述第二气缸（13）连接有电机座（15），所述电机座（15）内部设有第四电机（9），所述第四电机（9）的转动轴上连接有晶圆台（14），所述晶圆台（14）处于抛光机构（5）的正下方。

6.根据权利要求1所述的一种晶圆边缘抛光装置，其特征在于：所述机体（11）上设有两个导液槽（7），所述两个导液槽（7）的下方连接有第二出液管（6）。

7.根据权利要求3所述的一种晶圆边缘抛光装置，其特征在于：所述第二机械臂（3）包括第二机械杆（314），所述第二机械杆（314）的一端下方设置有夹持装置(311)，第二机械杆（314）远离夹持装置（311）的一端连接第二转动台（315），所述第二转动台（315）内部设有第六电机（313），所述第六电机（313）的转动轴连接第二机械杆（314），所述第二转动台（315）的下端设有第五电机（312），所述第五电机（312）设置在机体（11）内部。

Images