一种晶圆抛光盘面型修正装置及方法与流程

本发明属于抛光盘修正设备，具体是一种晶圆抛光盘面型修正装置及方法。

背景技术：

1、双面抛光机，主要用于晶圆的双面抛光加工，通过双面抛光加工，晶圆可获得极高的平坦度和光洁度，晶圆的平坦度主要取决于大盘的平坦度及面型，以及上下盘的吻合度。在长期使用过程中，由于应力或其他原因导致大盘的面型发生变化，大盘的平面度发生了变化，最直接的影响就是晶圆工件的平坦度和厚度一致性变差。

2、当出现以上情况时，通常是将抛光盘拆下或将设备整体发回厂家，有生产厂家对抛光盘重新进行研磨加工，以获得所需的精度。对于大型抛光机而言，搬运工作成本极其昂贵，包括厂务管线的拆装、专业搬运设备、吊装设备、特种车辆的使用及专业人士的劳务费用等，时间长费用大，对设备使用厂家的生产也造成很大的影响。同时在抛光盘面型修正时，不同变形程度的抛盘需要不同修正方式，仅采用整体平面抛光会造成修正效率低，磨削量大，大大降低抛盘使用周期；

3、因此，有必要提供一种晶圆抛光盘面型修正装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现思路

1、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种晶圆抛光盘面型修正装置，其包括：上抛盘，其下方同圆心的转动设置有下抛盘，所述上抛盘通过加压浮动单元转动架空在下抛盘上方，所述下抛盘采用内嵌式轴杆旋转驱动，所述下抛盘外同轴转动设置有外齿座，所述下抛盘内转动设置有太阳轮，所述外齿座内周向等距分布有多个修正组件，所述修正组件与所述太阳轮相啮合传动，并绕下抛盘的轴线作行星运动；所述上抛盘上外设有环架，所述环架上方通过多个支杆固定有接液环，所述接液环设有管路，且所述接液环还设有多个接口，所述接口与下液管相连接，所述下液管的一端穿接在环架上。

2、进一步，作为优选，所述修正组件包括：载体，其外部套设有齿环，所述齿环与太阳轮以及外齿座相啮合传动，所述载体上下对称分布有多个修正机构，各所述修正机构的修正面均超出上抛盘、下抛盘的内外圆边沿，所述载体的中部嵌入固定有轴筒，所述轴筒内上下对称设置有两个内腔，所述内腔内滑动设置有柱塞杆，所述柱塞杆的端部通过支撑弹簧连接有半包座，所述半包座内滚动设置有球轴，所述内腔的一侧均连接有气压管，所述载体内设置有微型气泵，所述微型气泵的一端与所述气压管相连通。

3、进一步，作为优选，所述修正机构包括：推送缸，固定在载体内，所述载体上位于推送缸的轴向位置嵌入固定有连接座，所述连接座内滑动设置有密封杆，所述密封杆的一端密封滑动在推送缸中，所述密封杆的另一端固定有砂轮，所述推送缸的下端连接有液压管。

4、进一步，作为优选，所述外齿座与太阳轮的旋转方向相反，且所述外齿座、太阳轮能够分别在独立驱动旋转下使得外齿座线速度大于等于太阳轮线速度。

5、进一步，作为优选，所述推送缸外还套接有环缸，所述环缸内密封滑动设置有环塞，所述推送缸内位于密封杆的下方滑动设置有轴塞，所述轴塞与密封杆之间形成气压仓，所述轴塞与密封杆之间还连接有内弹簧，所述气压仓外通过转管与所述环缸相连通。

6、进一步，作为优选，所述环缸内对称固定有线性振荡器，所述线性振荡器的输出端与所述环塞相连接。

7、进一步，作为优选，所述修正组件的载体内非同圆心的安装有定位器，所述太阳轮的中部设置有信号接收器，用于实时接收定位器的位移数据。

8、进一步，作为优选，各所述载体上其中一个砂轮在经过拟定的环形抛光面域时，所述密封杆能够在滑动位移中驱动砂轮对应轴向振动磨削。

9、进一步，作为优选，一种晶圆抛光盘面型修正方法，包括以下步骤：

10、步骤1.修正组件安装，将多个修正组件周向放置在外齿座内，使得各修正组件通过环齿与太阳轮以及外齿座相啮合传动，载体围绕下抛盘的轴线做行星运动；

11、步骤2.抛光磨削轨迹拟定，根据上抛盘、下抛盘使用形变情况，以下抛盘圆心为轴心，进行多个环形抛光面域拟定分布，采用定位器对修正机构辅助定位，使得各修正机构上的砂轮经过对应环形抛光面域时进行不同状态修正；

12、步骤3.注液排屑，在修研加工时管路持续向接液环的槽内加注水，可将水均匀的接入上下抛盘之间的修研区域；

13、步骤4.修盘速度控制，根据盘形的具体情况，对应通过调节外齿座、太阳轮以及上、下抛盘的转速，使得砂轮与抛盘盘面之间在载体不同位置可获得不同的相对速度差。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

15、本发明中采用的修正组件可在使用现场进行操作，不需搬运或拆解设备，修复周期短，成本低；同时利用双面研磨加工机理，砂轮运行轨迹复杂，修出来的面型效果好；同时在抛盘修正中能够由修正机构提供静止或动态板型修正，减小磨削修正量，延长抛盘使用周期。

技术特征：

1.一种晶圆抛光盘面型修正装置，其特征在于：其包括：上抛盘（1），其下方同圆心的转动设置有下抛盘（2），所述上抛盘（1）通过加压浮动单元转动架空在下抛盘（2）上方，所述下抛盘（2）采用内嵌式轴杆旋转驱动，所述下抛盘（2）外同轴转动设置有外齿座（11），所述下抛盘（2）内转动设置有太阳轮（12），所述外齿座（11）内周向等距分布有多个修正组件（3），所述修正组件（3）与所述太阳轮（12）相啮合传动，并绕下抛盘（2）的轴线作行星运动；所述上抛盘（1）上外设有环架（13），所述环架（13）上方通过多个支杆（15）固定有接液环（14），所述接液环（14）设有管路（17），且所述接液环（14）还设有多个接口，所述接口与下液管（16）相连接，所述下液管（16）的一端穿接在环架（13）上；

2.根据权利要求1所述的一种晶圆抛光盘面型修正装置，其特征在于：所述外齿座（11）与太阳轮（12）的旋转方向相反，且所述外齿座（11）、太阳轮（12）能够分别在独立驱动旋转下使得外齿座（11）线速度大于等于太阳轮（12）线速度。

3.根据权利要求1所述的一种晶圆抛光盘面型修正装置，其特征在于：所述推送缸（41）外还套接有环缸（5），所述环缸（5）内密封滑动设置有环塞（53），所述推送缸（41）内位于密封杆（42）的下方滑动设置有轴塞（54），所述轴塞（54）与密封杆（42）之间形成气压仓，所述轴塞（54）与密封杆（42）之间还连接有内弹簧，所述气压仓外通过转管（51）与所述环缸（5）相连通。

4.根据权利要求3所述的一种晶圆抛光盘面型修正装置，其特征在于：所述环缸（5）内对称固定有线性振荡器（52），所述线性振荡器（52）的输出端与所述环塞（53）相连接。

5.根据权利要求4所述的一种晶圆抛光盘面型修正装置，其特征在于：所述修正组件（3）的载体（31）内非同圆心的安装有定位器（6），所述太阳轮（12）的中部设置有信号接收器（61），用于实时接收定位器（6）的位移数据。

6.根据权利要求5所述的一种晶圆抛光盘面型修正装置，其特征在于：各所述载体（31）上其中一个砂轮（44）在经过拟定的环形抛光面域（7）时，所述密封杆（42）能够在滑动位移中驱动砂轮（44）对应轴向振动磨削。

7.一种晶圆抛光盘面型修正方法，其采用如根据权利要求6所述的一种晶圆抛光盘面型修正装置，其特征在于：其包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种晶圆抛光盘面型修正装置及方法，其包括：上抛盘，其下方同圆心的转动设置有下抛盘，所述上抛盘通过加压浮动单元转动架空在下抛盘上方，所述下抛盘采用内嵌式轴杆旋转驱动，所述下抛盘外同轴转动设置有外齿座，所述下抛盘的内转动设置有太阳轮，所述外齿座内周向等距分布有多个修正组件，所述修正组件与所述太阳轮相啮合传动，并绕下抛盘的轴线作行星运动；所述上抛盘上外设有环架，所述环架上方通过多个支杆固定有接液环，所述接液环设有管路，且所述接液环还设有多个接口，所述接口与下液管相连接，所述下液管的一端穿接在环架上。

技术研发人员：任明元,梁春,刘文平,强彦东,张景斌,文科
受保护的技术使用者：苏州博宏源机械制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15