CN217800996U - 晶片研磨装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种晶片研磨装置，所述装置包括上研磨盘、下研磨盘、内齿圈、太阳轮、转接轮、游心轮以及至少两个行星轮夹具，所述行星轮夹具及游心轮上均具有晶片安装槽；所述内齿圈位于所述上研磨盘和下研磨盘之间，所述太阳轮与所述内齿圈同轴，各所述行星轮夹具位于所述太阳轮与内齿圈之间，且所述行星轮夹具与所述太阳轮及内齿圈均啮合；所述转接轮位于两个所述行星轮夹具之间，且所述转接轮与位于其两侧的两个行星轮分别啮合；所述游心轮位于所述转接轮与内齿圈之间，且所述游心轮与所述转接轮及内齿圈均啮合。该晶片研磨装置解决了现有的研磨装置晶片研磨效率低的问题。

Description

晶片研磨装置

技术领域

本实用新型涉及蓝宝石加工制造技术领域，尤其涉及一种晶片研磨装置。

背景技术

半导体晶片研磨(semiconductor wafer lapping)是对晶体的切片表面和厚度进行精细加工，是半导体晶片加工的重要工序；其目的是保证晶片达到一定的厚度要求，去除晶片切割中产生的刀痕，并控制表面损伤层的厚度及其一致性。

在晶片研磨过程中，一般通过研磨装置对晶片进行研磨。具体的，晶片被放置在晶片安装槽内，并随承载晶片的行星轮做行星运动。由于晶片的研磨周期比较长，因此一般在行星轮上排布多个晶片安装槽(如图1所示)，从而使一次研磨过程可完成多个晶片的研磨。上述设置方式虽然在一定程度上提高了晶片的研磨效率，但由于行星轮及内齿圈之间的配合形式，使得研磨装置的内齿圈内的空间不能很好的利用，因而无法进一步的提高晶片的加工效率。因此，如何提高研磨装置的空间利用率从而提高晶片的研磨效率是亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种晶片研磨装置，以解决现有的研磨装置空间利用率不高及晶片研磨效率低的问题。

根据本实用新型的一方面，公开了一种晶片研磨装置，所述装置包括上研磨盘、下研磨盘、内齿圈、太阳轮、转接轮、游心轮以及至少两个行星轮夹具，所述行星轮夹具及游心轮上均具有晶片安装槽；

所述内齿圈位于所述上研磨盘和下研磨盘之间，所述太阳轮与所述内齿圈同轴，各所述行星轮夹具位于所述太阳轮与内齿圈之间，且所述行星轮夹具与所述太阳轮及内齿圈均啮合；

所述转接轮位于两个所述行星轮夹具之间，且所述转接轮与位于其两侧的两个行星轮夹具均啮合；

所述游心轮位于所述转接轮与内齿圈之间，且所述游心轮与所述转接轮及内齿圈均啮合。

在本实用新型的一些实施例中，所述行星轮夹具的数量为五个。

在本实用新型的一些实施例中，所述转接轮以及游心轮的数量均为五个，且五个所述游心轮分别位于五个行星轮夹具形成的五个间隙位置。

在本实用新型的一些实施例中，各所述行星轮夹具上具有多个晶片安装槽，各所述游心轮上具有至少一个晶片安装槽。

在本实用新型的一些实施例中，所述行星轮夹具上的晶片安装槽的数量为8至10个。

在本实用新型的一些实施例中，所述太阳轮的半径为240mm至250mm，所述行星轮夹具的半径为275mm至280mm，所述游心轮的直径为179.95mm至180.05mm。

在本实用新型的一些实施例中，所述太阳轮的半径为244mm，所述行星轮夹具的半径为279mm，所述小游心轮的直径为180mm。

在本实用新型的一些实施例中，所述游心轮的厚度为1195μm至1205μm，所述转接轮的厚度为1295μm至1305μm。

在本实用新型的一些实施例中，所述上研磨盘上具有多个磨削液注入口，各所述行星轮夹具上均具有多个磨削液通道。

在本实用新型的一些实施例中，多个所述磨削液注入口沿所述上研磨盘的周向均匀排布，而多个所述磨削液通道沿所述行星轮夹具的周向均匀排布。

通过利用本实用新型实施例中的晶片研磨装置，可以获得的有益效果至少在与：

该晶片研磨装置的位于相邻两个行星轮夹具及内齿圈三者所围成的区域内加装转接轮以及游心轮，从而在游心轮上设置至少一个晶片安装槽，进而在一次晶片研磨过程中增加了所研磨的晶片的数量；由此可知，该晶片研磨装置提高了研磨承载装置的空间利用率，并提高了晶片的研磨及加工效率。

本实用新型的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本实用新型的实践而获知。本实用新型的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。

本领域技术人员将会理解的是，能够用本实用新型实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本实用新型能够实现的上述和其他目的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的限定。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本实用新型的原理。为了便于示出和描述本实用新型的一些部分，附图中对应部分可能被放大，即，相对于依据本实用新型实际制造的示例性装置中的其它部件可能变得更大。在附图中：

图1为现有技术中的晶片研磨装置的结构示意图。

图2为本实用新型一实施例的晶片研磨装置的结构示意图1。

图3为本实用新型一实施例的晶片研磨装置的结构示意图2。

图4为本实用新型一实施例的行星轮夹具的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型实施例做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

在此，需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。

应该强调，术语“包括/包含/具有”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

在此，还需要说明的是，本说明书内容中所出现的方位名词是相对于附图所示的位置方向；如果没有特殊说明，术语“连接”在本文不仅可以指直接连接，也可以表示存在中间物的间接连接。直接连接为两个零部件之间不借助中间部件进行连接，间接连接为两个零部件之间借助其他零部件进行连接。

在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件。

如图2所示，该晶片研磨装置包括上研磨盘110、下研磨盘120、内齿圈130、太阳轮140、转接轮160、游心轮170以及行星轮夹具150。如图2和图3所示，行星轮夹具150的数量至少为两个。行星轮夹具150以及游心轮170上均具有晶片安装槽151；晶片安装槽151具体的可为与晶片外形类似的圆形，且贯通行星轮夹具150以及游心轮170的厚度，即晶片安装槽151在行星轮夹具150上或游心轮170上均呈圆形通孔；从而使待研磨的晶片被放置在晶片安装槽151内后，基于上研磨盘110以及下研磨盘120实现晶片的双面研磨。

内齿圈130位于上研磨盘110和下研磨盘120之间，太阳轮140与内齿圈130类似的也位于上研磨盘110与下研磨盘120之间，另外，太阳轮140与内齿圈130同轴设置，各行星轮夹具150均位于太阳轮140与内齿圈130之间，且各行星轮夹具150与太阳轮140和内齿圈130均啮合；太阳轮140进一步的可固定在驱动部件的输出轴上，且与驱动部件的输出轴同步旋转，而内齿圈130被可旋转的固定在机架上。在该晶片研磨装置中，太阳轮140、行星轮夹具150以及内齿圈130形成行星传动机构，以使行星轮夹具150在太阳轮140的驱动下实现自转及公转。转接轮160位于两个行星轮夹具150之间，且转接轮160与与其相邻的两侧的行星轮夹具150均啮合；游心轮170位于转接轮160与内齿圈130之间，且游心轮170与转接轮160及内齿圈130均啮合。在该实施例中，转接轮160在行星轮夹具150的驱动下旋转，并进一步带动与其啮合的游心轮170进行旋转运动；其中，行星轮夹具150与游心轮170上均具有晶片安装槽151，从而在研磨过程中，太阳轮140驱动行星轮夹具150，并进一步驱动游心轮170做公转及自转运动，进而即实现了行星轮夹具及游心轮上的晶片的同时研磨。

如图3所示，该晶片研磨装置具有多个行星轮夹具150，该具有多个行星轮夹具150的晶片研磨装置相比于仅具有两个行星轮夹具150的晶片研磨装置进一步的提高了晶片的加工效率。示例性的，行星轮夹具150的数量可为五个，此时五个行星轮夹具150沿太阳轮140的周向可均匀分布，且各行星轮夹具150与太阳轮140及内齿圈130均啮合。在研磨过程中，五个行星轮夹具150在太阳轮140的驱动下均即自转也均沿太阳轮140进行公转，并且五个行星轮夹具150的齿数相等、转速相同。应当理解的是，此处的将行星轮夹具150的数量设为五个是基于内齿圈130以及行星轮夹具150的尺寸进行设定的，主要目的是为了使内齿圈130与太阳轮140之间的空间得到充分利用，因而在其他晶片研磨装置中，也可以将行星轮夹具150的数量设置为更多个或更少个。另外，不难理解的，为了实现太阳轮140、行星轮夹具150以及内齿圈130之间的有效啮合传动，太阳轮140、行星轮夹具150以及内齿圈130的模数均相等。

进一步的，当行星轮夹具150的具体数量为五时，转接轮160以及游心轮170的数量也可均设置五个，此时五个转接轮160分别位于五个行星轮夹具150形成的五个缝隙位置处，而五个游心轮170与五个转接轮160类似的，也分别位于五个行星轮夹具150形成的五个缝隙位置处。其中，各转接轮160与与其相邻的两个行星轮夹具150均啮合，而各游心轮170分别位于各转接轮160与内齿圈130之间，且各游心轮170分别与内齿圈130及相应的转接轮160啮合。在该实施例中，太阳轮140的旋转运动不仅使五个行星轮夹具实现自转及公转运动，五个行星轮夹具150还进一步的通过五个转接轮160带动五个游心轮170实现转动。其中，在五个行星轮夹具150形成的五个缝隙位置均设置转接轮160及游心轮170，是为了提高内齿圈130与太阳轮140之间的空间利用率，并最大程度的提高了晶片的研磨效率，在其他实施例中，游心轮170的数量也可以根据实际需求进行相应改变。

为了使各行星轮夹具150的空间得到充分利用，因而各行星轮夹具150上可均设置多个晶片安装槽151。此时，行星轮夹具150上的晶片安装槽151的数量根据行星轮夹具150的直径进行确定，示例性的，各行星轮夹具150上的晶片安装槽151的数量可为三个、四个、五个或更多个。另外，由于游心轮170的尺寸一般小于行星盘夹具的尺寸，因而当游心轮170上的晶片安装槽151的尺寸与行星轮夹具150上的晶片安装槽151的尺寸一致时，则游心轮170上的晶片安装槽151的数量一般小于行星盘夹具上的晶片安装槽151的数量。示例性的，游心轮170上可设置一个晶片安装槽151，而行星轮夹具150上可设置8个、9个或10个晶片安装槽151；当晶片研磨装置具有五个行星轮夹具150，且各行星轮夹具150上具有10个晶片安装槽151时，若在任意两个相邻行星轮夹具150之间均设置游心轮170，则该晶片研磨装置相对于未设置转接轮及游心轮的研磨装置其晶片的加工效率提高了百分之十。

在本实用新型一实施例中，太阳轮140的半径可为240mm至250mm，而行星轮夹具150的半径为275mm至280mm，游心轮170的直径为179.95mm至180.05mm。可选的，太阳轮140的半径具体可设为244mm，行星轮夹具150的半径具体可设为279mm，而游心轮170的直径具体可设为180mm；在此时，太阳轮140、行星轮夹具150、转接轮160以及游心轮170的模数均可为3；且游心轮170的齿数设为60，压力角设为20°，齿高6.75mm。转接轮160的模数与游心轮170类似的为3，其齿数为40，轮齿压力角为20°，齿高6.75mm；在该参数下，转接轮160的外径为

至

另外，太阳轮140、内齿圈130、行星轮夹具150、转接轮160以及游心轮170的厚度均可不做具体限制，只要满足对各齿轮的强度需求即可。进一步的，游心轮170的厚度可设为1200±5μm，而转接轮160的厚度可设为1300±5μm。

在晶片的研磨过程中，为了有效的减少破损层和应力的积累，提高产品质量和加工效率，从而提高整个硅片工艺的成品率，可向研磨盘内注入磨削液。可选的，行星轮夹具150上可均具有多个磨削液通道152，而上研磨盘110上相应的设置多个磨削液注入口，其中多个所述磨削液通道152沿所述行星轮夹具150的周向均匀排布，而多个磨削液注入口可沿上研磨盘110的周向均匀排布，当磨削液经磨削液注入口注入至上研磨盘110与下研磨盘120之间时，进一步的通过位于行星轮夹具150上的磨削液通道152流至行星轮夹具150下方，以使晶片能被磨削液覆盖。

通过上述实施例可以发现，该晶片研磨装置的位于相邻两个行星轮夹具及内齿圈三者所围成的区域内加装转接轮以及游心轮，从而在游心轮上设置至少一个晶片安装槽，进而在一次晶片研磨过程中增加了所研磨的晶片的数量；由此可知，该晶片研磨装置提高了研磨承载装置的空间利用率，并提高了晶片的研磨及加工效率。

本实用新型中，针对一个实施方式描述和/或例示的特征，可以在一个或更多个其它实施方式中以相同方式或以类似方式使用，和/或与其他实施方式的特征相结合或代替其他实施方式的特征。

上述所列实施例，显示和描述了本实用新型的基本原理与主要特征，但本实用新型不受上述实施例的限制，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下对本实用新型做出的修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种晶片研磨装置，其特征在于，所述装置包括上研磨盘、下研磨盘、内齿圈、太阳轮、转接轮、游心轮以及至少两个行星轮夹具，所述行星轮夹具及游心轮上均具有晶片安装槽；

所述内齿圈位于所述上研磨盘和下研磨盘之间，所述太阳轮与所述内齿圈同轴，各所述行星轮夹具位于所述太阳轮与内齿圈之间，且所述行星轮夹具与所述太阳轮及内齿圈均啮合；

所述转接轮位于两个所述行星轮夹具之间，且所述转接轮与位于其两侧的两个行星轮夹具均啮合；

所述游心轮位于所述转接轮与内齿圈之间，且所述游心轮与所述转接轮及内齿圈均啮合。

2.根据权利要求1所述的晶片研磨装置，其特征在于，所述行星轮夹具的数量为五个。

3.根据权利要求2所述的晶片研磨装置，其特征在于，所述转接轮以及游心轮的数量均为五个，且五个所述游心轮分别位于五个行星轮夹具形成的五个间隙位置。

4.根据权利要求3所述的晶片研磨装置，其特征在于，各所述行星轮夹具上具有多个晶片安装槽，各所述游心轮上具有至少一个晶片安装槽。

5.根据权利要求4所述的晶片研磨装置，其特征在于，所述行星轮夹具上的晶片安装槽的数量为8至10个。

6.根据权利要求1所述的晶片研磨装置，其特征在于，所述太阳轮的半径为240mm至250mm，所述行星轮夹具的半径为275mm至280mm，所述游心轮的直径为179.95mm至180.05mm。

7.根据权利要求6所述的晶片研磨装置，其特征在于，所述太阳轮的半径为244mm，所述行星轮夹具的半径为279mm，所述游心轮的直径为180mm。

8.根据权利要求6所述的晶片研磨装置，其特征在于，所述游心轮的厚度为1195μm至1205μm，所述转接轮的厚度为1295μm至1305μm。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的晶片研磨装置，其特征在于，所述上研磨盘上具有多个磨削液注入口，各所述行星轮夹具上均具有多个磨削液通道。

10.根据权利要求9所述的晶片研磨装置，其特征在于，多个所述磨削液注入口沿所述上研磨盘的周向均匀排布，而多个所述磨削液通道沿所述行星轮夹具的周向均匀排布。

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