
本技术涉及晶片制备的领域,尤其是涉及一种石英晶片抛光装置及方法。
背景技术:
1、半导体的高集成度已经提高了每单位面积上信息的处理和储存容量。这导致对大直径的半导体晶片、电路连线宽度的小型化以及多层布线的需求。为了在半导体晶片上形成多层布线,要求晶片有高度的平整性,为了达到如此高度的平整性,需要有晶片平整的处理工艺。
2、晶片平整处理工艺之一便是晶片抛光工艺过程。其中,双面超薄晶片抛光工艺是利用两个大盘中间夹着游星轮,把石英晶片固定在游星轮上,通过大盘的逆向转动和游星轮的自转动带动石英晶片与抛光垫上作用,此时化学作用为碱性的抛光液与石英晶片表面接触发生腐蚀反应,石英晶片表面会被碱液腐蚀,通过与抛光垫的摩擦则将该腐蚀层去除,通过循环这两个作用过程,就可以实现石英晶片的抛光。
3、但是,石英晶片是一片片被人工放置到游星轮上,并且由于石英晶片较薄,人工放置难以达到快速准确的效果,因此降低了石英晶片进行抛光工艺的效率。
技术实现思路
1、为了提高石英晶片的抛光效率,本技术提供一种石英晶片抛光装置及方法。
2、本技术提供的一种石英晶片抛光装置及方法采用如下的技术方案:
3、第一方面,本技术提供一种石英晶片抛光装置,采用如下的技术方案:
4、一种石英晶片抛光装置,包括机架,所述机架上设有下磨具和上磨具,所述机架上设有用于升降上磨具的升降件,所述机架上还设有驱动下磨具和上磨具转动的驱动组件,所述机架上还设有用于传送石英晶片的上料组件,所述上料组件包括转动连接在机架上的基台,所述基台上设有转动杆,所述转动杆上设有送料杆,所述送料杆远离转动杆的一端设有用于盛放石英晶片的托盘。
5、通过采用上述技术方案,升降件驱动上磨具上升,基台转动,带动转动杆转动,从而带动送料杆转动,送料杆将托盘传送至上磨具和下磨具之间,从而快速将托盘上的石英晶片传送到上磨具和下磨具之间,方便石英晶片下料,升降件驱动上磨具朝向下磨具移动,直至上磨具和下磨具夹紧石英晶片,驱动组件驱动上磨具和下磨具以相反的方向转动,从而对石英晶片进行抛光打磨,由此能够快速进行石英晶片的填装和抛光,提高石英晶片抛光效率。
6、可选的,所述下磨具包括与机架转动连接的内齿圈,所述内齿圈内侧设有与机架转动连接的环形的下抛光垫,所述下抛光垫内侧设有与机架转动连接的转动轴,所述转动轴上设有与内齿圈相对的驱动齿轮,所述下抛光垫上设有同时与内齿圈和驱动齿轮啮合的游星轮,游星轮上开设有用于限位石英晶片的限位孔,所述上磨具包括与下抛光垫相对设置的上抛光垫,所述上抛光垫与所述升降件相连,所述上抛光垫和所述转动轴之间设有卡接件。
7、通过采用上述技术方案,在上抛光垫与下抛光垫配合夹紧石英晶片时,卡接件将上抛光垫连接到转动轴上,在转动轴转动时,转动轴通过卡接件带动上抛光垫同步转动,同时转动轴通过驱动游星轮转动,游星轮带动内齿圈转动,同时游星轮带动石英晶片转动,由此上抛光垫和下抛光垫同时对石英晶片两侧进行抛光,提高石英晶片的抛光效率和效果。
8、可选的,所述转动轴上开设有与转动轴的轴线平行设置的卡接槽,所述卡接件包括转动连接在上抛光垫上的转动块,所述转动块上设有插接在卡接槽内的卡接块。
9、通过采用上述技术方案,调整转动块的角度,进而调整卡接块是否插接在卡接槽中,当卡接块插接在卡接槽内时,转动轴通过卡接块驱动上抛光垫转动,当卡接块脱离卡接槽时,转动轴与上抛光垫分离。
10、可选的,所述托盘内侧开设有承托槽,所述游星轮卡接配合在所述承托槽内,所述承托槽底部开设有用于固定游星轮的第一吸孔以及对准限位孔的第二吸孔,所述送料杆上转动连接有连接块,所述连接块滑动连接在转动杆上,所述基台上设有驱动连接块滑动以及送料杆转动的驱动件。
11、通过采用上述技术方案,当游星轮位于承托槽内部时,并且晶片放置到游星轮的限位孔内,第一吸孔和第二吸孔同时吸附游星轮和晶片,游星轮和晶片被固定在承托槽内,转动基座,带动转动杆和送料杆同时转动,送料杆将托盘移送到上抛光垫和下抛光垫之间,驱动件驱使送料杆旋转180°,使得游星轮和晶片正对下抛光垫,驱动件再次驱动连接块沿转动杆滑动,使得游星轮和晶片临近下抛光垫处,第一吸孔和第二吸孔放开游星轮和晶片,游星轮和晶片竖直掉落到下抛光垫上,并且游星轮同时啮合在驱动齿轮和内齿圈之间,由此在下抛光垫上快速填装晶片。
12、可选的,所述机架上设有用于朝向承托槽内填充石英晶片的填料机构,所述填料机构包括设置在机架上的支撑杆,所述支撑杆上设有容纳一摞石英晶片的壳体,所述壳体下端开设有贯穿壳体的通孔,所述通孔一端设有安装在壳体上的气缸,另一端设有导向件,所述气缸的活塞杆上设有穿入通孔并推送石英晶片穿出通孔的推板,所述导向件包括设置在通孔下方的导向板,所述导向板上开设有供石英晶片滑动的导向槽,所述导向板远离壳体的一端位于所述托盘的上方,所述导向板靠近托盘的一端设有导向杆,所述导向杆位于所述游星轮上方,所述托盘与所述送料杆转动连接,当石英晶片位于游星轮上方时,石英晶片抵接在导向杆上,当石英晶片位于限位孔内时,石英晶片位于导向杆下方。
13、通过采用上述技术方案,一摞石英晶片被放置到壳体内,气缸伸缩,从而驱使推板将石英晶片从通孔中推出,石英晶片穿出通孔后落入导向槽中,沿导向槽滑到托盘上的游星轮上方,托盘转动,直至石英晶片抵接到导向杆上,并且在托盘的带动下,沿导向杆长度方向移动,直至石英晶片落到游星轮的限位孔中,由此能够快速且便捷地在游星轮中填装石英晶片,提高上料效率。
14、可选的,所述导向杆沿远离导向板的方向在水平面上倾斜设置,且导向杆远离导向板一端的端部设置为凹槽形,且与石英晶片和限位孔配合设置,所述导向板上设置有振动电机。
15、通过采用上述技术方案,振动电机带动导向板和导向杆快速且小幅度振动,使得石英晶片能够快速沿着导向槽和导向杆的方向移动,进而提高石英晶片进入限位孔的效率。
16、可选的,所述基台和所述内齿圈之间设有单向组件,所述单向组件包括转动连接在基台上的棘爪,所述内齿圈外侧设有同轴线的棘轮,所述棘爪和基台之间还设有弹性件。
17、通过采用上述技术方案,在托盘上填装好石英晶片后,托盘随基台转转动而移动至下抛光垫上方,并将托盘上的石英晶片和游星轮放置到下抛光垫上,随后托盘返回原位,在此过程中,基台通过棘爪带动棘轮转动,由此每次托盘到达同一位置时,下抛光垫上均有用于放置游星轮和石英晶片的空间,因此无需人工操作,上料快速且便捷。
18、可选的,所述驱动组件包括设置下抛光垫下方的转动齿轮,所述转动齿轮同时与驱动齿轮和内齿圈啮合,所述转动齿轮与机架转动连接,所述机架上设有驱动转动齿轮的驱动电机。
19、通过采用上述技术方案,驱动电机驱使转动齿轮转动,转动齿轮同时带动驱动齿轮和内齿圈转动,驱动齿轮和内齿圈转动方向相反。
20、第二方面,本技术提供一种石英晶片抛光方法,采用如下的技术方案:
21、一种石英晶片抛光方法,包括以下步骤,
22、s100:升降件驱动上抛光垫上升,基台转动,托盘移动至下抛光垫上方,送料杆转动,带动托盘翻转,随后送料杆下降,托盘上的吸口放开游星轮和石英晶片,游星轮和石英晶片落到下抛光垫上;
23、s200:托盘返回至填料机构处,承托槽中再次放置游星轮,气缸推送石英晶片到导向槽中,振动电机振动导向板,将石英晶传送至游星轮上,托盘转动,游星轮上的石英晶片抵接导向杆,并沿导向杆移动,直至掉落到游星轮的限位孔中;
24、s300:上抛光垫下降并将石英晶片压紧在下抛光垫上,驱动组件驱动上抛光垫和下抛光垫以相反的方向转动,对石英晶片进行抛光工作;
25、s400:上抛光垫和下抛光垫分离,取出游星轮和抛光完成的石英晶片;
26、s500:托盘再次移动到上抛光片和下抛光片之间,单向组件驱动内齿圈转动,从而为游星轮提供放置位置。
27、综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:
28、当游星轮位于承托槽内部时,并且晶片放置到游星轮的限位孔内,第一吸孔和第二吸孔同时吸附游星轮和晶片,游星轮和晶片被固定在承托槽内,转动基座,带动转动杆和送料杆同时转动,送料杆将托盘移送到上抛光垫和下抛光垫之间,驱动件驱使送料杆旋转180°,使得游星轮和晶片正对下抛光垫,驱动件再次驱动连接块沿转动杆滑动,使得游星轮和晶片临近下抛光垫处,第一吸孔和第二吸孔放开游星轮和晶片,游星轮和晶片竖直掉落到下抛光垫上,并且游星轮同时啮合在驱动齿轮和内齿圈之间,由此在下抛光垫上快速填装晶片;
29、石英晶片被放置到壳体内,气缸伸缩,从而驱使推板将石英晶片从通孔中推出,石英晶片穿出通孔后落入导向槽中,沿导向槽滑到托盘上的游星轮上方,托盘转动,直至石英晶片抵接到导向杆上,并且在托盘的带动下,沿导向杆长度方向移动,直至石英晶片落到游星轮的限位孔中,由此能够快速且便捷地在游星轮中填装石英晶片,提高上料效率;
30、在托盘上填装好石英晶片后,托盘随基台转转动而移动至下抛光垫上方,并将托盘上的石英晶片和游星轮放置到下抛光垫上,随后托盘返回原位,在此过程中,基台通过棘爪带动棘轮转动,由此每次托盘到达同一位置时,下抛光垫上均有用于放置游星轮和石英晶片的空间,因此无需人工操作,上料快速且便捷。