一种适用于晶圆芯片加工的自动化设备的制作方法

[0001]
本发明是一种适用于晶圆芯片加工的自动化设备，属于芯片生产设备领域。


背景技术：

[0002]
晶圆是指制作硅半导体积体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅，高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅，硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆。
[0003]
由于晶圆质地较薄，在打磨的过程中，表面刮落的腐蚀物没有及时排出容易导致晶圆支撑力分布不均匀，晶圆出现翘边的情况，进一步打磨的过程中容易导致晶圆崩裂的情况，且外沿需要二次修整，造成电路元件稳定性下降的问题。


技术实现要素：

[0004]
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种适用于晶圆芯片加工的自动化设备，以解决表面刮落的腐蚀物没有及时排出容易导致晶圆支撑力分布不均匀，晶圆出现翘边的情况的问题。
[0005]
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种适用于晶圆芯片加工的自动化设备，其结构包括：研磨头、输液管、升降主轴、控制龙门架、机体，所述研磨头通过输液管与控制龙门架内部控制泵相连接，所述研磨头水平固定在升降主轴的底部，所述升降主轴通过螺栓在控制龙门架的右侧滑道内，所述研磨头安设在机体的顶部。
[0006]
作为优选的，所述研磨头由定位底板、研磨上板、分液腔、均液接头、套轴组成，所述定位底板安设在研磨上板的底部，所述分液腔安设在均液接头的底部，所述均液接头焊接固定在套轴的外沿，所述套轴通过螺栓与升降主轴轴体相连接。
[0007]
作为优选的，所述定位底板包括研磨套、顶升套轴、电磁圈、研磨柱、板体、隔水条，所述研磨套嵌套固定在顶升套轴的顶部，所述电磁圈安设在研磨柱的外沿，所述研磨柱垂直固定在板体的顶部，且二者通过焊接形成一体结构，所述隔水条固定在板体的上表面。
[0008]
作为优选的，所述研磨套由上齿圈、定位柱、旋转垫圈组成，所述上齿圈焊接固定在定位柱的顶部，所述定位柱设有两个以上，安设在旋转垫圈的上端，所述旋转垫圈紧密贴合在顶升套轴的上沿。
[0009]
作为优选的，所述定位柱包括：柱体、定位滑杆、拉簧、折叠杆、贴合垫片，所述柱体内槽与定位滑杆相互嵌套，所述定位滑杆之间设有拉簧，所述折叠杆外沿与贴合垫片紧密贴合，所述折叠杆通过定位滑杆与柱体槽孔内的定位滑杆相连接。
[0010]
作为优选的，所述套轴外沿设有活动引水腔。
[0011]
作为优选的，所述顶升套轴下沿设有环形磁板。
[0012]
作为优选的，所述贴合垫片接缝处设有相互嵌套的凹槽。
[0013]
作为优选的，所述柱体孔位表面设有弹性密封圈。
[0014]
有益效果
[0015]
本发明一种适用于晶圆芯片加工的自动化设备，具有以下效果：
[0016]
1、本发明通过折叠杆与贴合垫片进行配合，在拉簧的作用下回收，贴合垫片形成折角，同时底部的贴合垫片顶升小板凸起，将晶圆水平抬起，不仅便于晶圆的拾取，同时，避免底部在拾取的过程中抖动出现的摩擦。
[0017]
2、本发明将晶圆嵌套在定位底板的上齿圈内部，定位以后在研磨的过程中，晶圆与上齿圈内壁接触打磨，避免了在研磨的过程中错位的情况，同时边缘也能够精细打磨，提高打磨效率。
附图说明
[0018]
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0019]
图1为本发明一种适用于晶圆芯片加工的自动化设备的结构示意图。
[0020]
图2为本发明研磨头的正视结构示意图。
[0021]
图3为本发明定位底板的剖视结构示意图。
[0022]
图4为本发明顶升套轴的剖视结构示意图。
[0023]
图5为本发明定位柱的剖视结构示意图。
[0024]
图6为本发明定位底板的俯视结构示意图。
[0025]
图中：研磨头-1、输液管-2、升降主轴-3、控制龙门架-4、机体-5、定位底板-11、研磨上板-12、分液腔-13、均液接头-14、套轴-15、研磨套-111、顶升套轴-112、电磁圈-113、研磨柱-114、板体-115、隔水条-116、上齿圈-1111、定位柱-1112、旋转垫圈-1113、柱体-11121、定位滑杆-11122、拉簧-11123、折叠杆-11124、贴合垫片-11125。
具体实施方式
[0026]
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
[0027]
请参阅图1到图6，本发明提供一种适用于晶圆芯片加工的自动化设备技术方案：其结构包括：研磨头1、输液管2、升降主轴3、控制龙门架4、机体5，所述研磨头1通过输液管2与控制龙门架4内部控制泵相连接，所述研磨头1水平固定在升降主轴3的底部，所述升降主轴3通过螺栓在控制龙门架4的右侧滑道内，所述研磨头1安设在机体5的顶部。
[0028]
所述研磨头1由定位底板11、研磨上板12、分液腔13、均液接头14、套轴15组成，所述定位底板11安设在研磨上板12的底部，所述分液腔13安设在均液接头14的底部，所述均液接头14焊接固定在套轴15的外沿，所述套轴15通过螺栓与升降主轴3轴体相连接，上述的分液腔能够使研磨液分散更加均匀。
[0029]
所述定位底板11包括研磨套111、顶升套轴112、电磁圈113、研磨柱114、板体115、隔水条116，所述研磨套111嵌套固定在顶升套轴112的顶部，所述电磁圈113安设在研磨柱114的外沿，所述研磨柱114垂直固定在板体115的顶部，且二者通过焊接形成一体结构，所述隔水条116固定在板体115的上表面。
[0030]
所述研磨套111由上齿圈1111、定位柱1112、旋转垫圈1113组成，所述上齿圈1111焊接固定在定位柱1112的顶部，所述定位柱1112设有两个以上，安设在旋转垫圈1113的上
端，所述旋转垫圈1113紧密贴合在顶升套轴112的上沿，上述的旋转垫圈1113便于上齿圈1111在挤压时候的旋转。
[0031]
所述定位柱1112包括：柱体11121、定位滑杆11122、拉簧11123、折叠杆11124、贴合垫片11125，所述柱体11121内槽与定位滑杆11122相互嵌套，所述定位滑杆11122之间设有拉簧11123，所述折叠杆11124外沿与贴合垫片11125紧密贴合，所述折叠杆11124通过定位滑杆11122与柱体11121槽孔内的定位滑杆11122相连接。
[0032]
所述套轴15外沿设有活动引水腔，在旋转的时候送料更加便捷。
[0033]
所述顶升套轴112下沿设有环形磁板，与电磁圈产生反作用力进行抬升。
[0034]
所述贴合垫片11125接缝处设有相互嵌套的凹槽，在回收的时候能够形成平面，避免内嵌杂质。
[0035]
所述柱体1112孔位表面设有弹性密封圈。
[0036]
在进行使用时：
[0037]
机体5上端设有控制龙门架4用于升降主轴3的上下移动，研磨头1、上端设有用于化学研磨的输液管2。
[0038]
将晶圆嵌套在定位底板11的上齿圈1111内部，定位以后在研磨的过程中，晶圆与上齿圈1111内壁接触打磨，避免了在研磨的过程中错位的情况，研磨上板12在升降主轴3的驱动下降，分液腔13将液体经过均液接头14，进入研磨上板12的通孔内，液体覆盖在隔水条116之间，避免了杂质从侧边持续影响多个晶圆的打磨。
[0039]
在打磨的过程中电磁圈113启动，将顶升套轴112抬起，此时定位柱1112上升，孔位露出，打磨的液体从定位柱1112之间的孔位流出，避免了研磨的颗粒反复摩擦晶圆的表面，当研磨上板12提起后，上齿圈1111上端没有压力下压，底部的电磁圈113持续产生磁力将定位柱1112进一步抬升。
[0040]
定位柱1112抬升的过程中，折叠杆11124外侧无受力，在拉簧11123的作用下回收，贴合垫片11125形成折角，同时底部的贴合垫片11125顶升小板凸起，将晶圆水平抬起，不仅方便拾取，同时避免在拾取的过程中，由于抖动造成的底部划痕。
[0041]
以上仅描述了本发明的基本原理和优选实施方式，本领域人员可以根据上述描述作出许多变化和改进，这些变化和改进应该属于本发明的保护范围。
[0042]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。