[发明专利]一种基于形态变化的全自动晶圆研磨机

说明书

本发明涉及一种基于形态变化的全自动晶圆研磨机，属于晶圆研磨技术领域，一种基于形态变化的全自动晶圆研磨机，包括机体、旋转安装于机体内的研磨头以及安装于研磨头上方的研磨垫，通过在研磨头的两侧设置用于对晶圆进行固定的定位机构，易于将晶圆定位于研磨头上，而在机体内嵌设安装第一粉尘传感器以及在集尘机构上安装第二粉尘传感器，在研磨的过程中实时对所研磨产生的粉尘颗粒浓度进行检测，监测研磨环境的研磨形态变化，当检测到的颗粒浓度大于一定值时，研磨垫与晶圆端面相脱离，此时通过吸附机构对机体内的粉尘颗粒进行吸附，有效避免因研磨面存留大量粉尘颗粒而造成不同的压靠力及磨擦力，且也不会因粉尘颗粒过多而刮伤晶圆。

技术领域

本发明涉及晶圆研磨技术领域，尤其涉及一种基于形态变化的全自动晶圆研磨机。

背景技术

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆，晶圆的集成电路制造，为了降低器件热阻、提高工作散热及冷却能力、便于封装，在硅晶圆正面制作完集成电路后，需要进行背面减薄，晶圆的背面研磨工艺，是在晶圆的正面贴一层膜保护已经制作好的集成电路，然后通过研磨机来进行减薄。

研磨晶圆的设备叫做晶圆研磨机，晶圆研磨机包括研磨平台、设置于研磨平台上的研磨垫以及研磨头。在研磨晶圆的时候，研磨头固定吸附晶圆，研磨垫压覆于晶圆的另一面上，通过研磨头和研磨垫的相对运动对晶圆进行研磨。而在研磨的过程中会产生研磨颗粒，研磨颗粒过多地存留于研磨面之间，会对晶圆而产生不同的压靠力及磨擦力，这样会导致晶圆的研磨均一性及研磨质量比较差；此外，存留于晶圆与研磨垫之间的碎屑还会到达晶圆的表面并刮伤晶圆，造成晶圆缺陷，降低研磨品质。

为此，我们提出了一种基于形态变化的全自动晶圆研磨机来通过实时检测研磨头和研磨垫间的研磨形态变化来决定研磨头和研磨垫的研磨状态，有效提高对晶圆的研磨效果。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种基于形态变化的全自动晶圆研磨机。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于形态变化的全自动晶圆研磨机,包括机体、旋转安装于机体内的研磨头以及安装于研磨头上方的研磨垫，所述机体内固定安装有对研磨头进行承托的支撑盘，所述机体的底端固定安装有电机，所述电机的驱动端贯穿机体的底端并通过转动轴贯穿支撑盘固定连接于研磨头的底端中部，所述研磨头的底端旋转于支撑盘的上端，所述研磨头的上端两侧均设有晶圆定位机构，所述机体的一侧通过竖板固定安装有电动滑轨，所述电动滑轨通过电动滑块固定连接有固定架，所述研磨垫固定连接于固定架的底端，所述支撑盘的外侧壁上开设有一对贯穿腔，一对所述贯穿腔之间设有一组安装腔，所述安装腔内安装有第一粉尘传感器，所述机体靠近底端的内部安装有集尘机构，所述集尘机构的外端导入至机体的外部，且集尘机构上安装有第二粉尘传感器。

进一步的，所述转动轴通过轴承与支撑盘的内壁旋转安装，所述研磨头的下端两侧均固定连接有导向杆，所述支撑盘的上端开设有与导向杆相匹配的导向腔,设置用于对研磨头进行承托的支撑盘，易于提高研磨头旋转工作时的平稳性。

进一步的，所述晶圆定位机构包括固定连接于研磨头外端侧壁上的弧形定位盘，所述弧形定位盘上固定吸附有限位盘，所述限位盘的前端固定连接有弧形限位套，弧形限位套通过限位盘固定吸附于弧形定位盘上后，弧形限位套的内壁嵌设于晶圆的外侧壁，以实现对放置于研磨头上的晶圆进行限位。

进一步的，所述弧形定位盘的上端侧壁上安装有电磁铁，所述限位盘的底端固定安装有磁吸块，且限位盘为弧形L状结构，将晶圆放置于研磨头上后，根据研磨头的规格大小来对该限位盘的位置进行调节，在定位时，电磁铁通电，限位盘嵌设于弧形定位盘上，此时，弧形限位套套设于晶圆的外侧壁上。

进一步的，所述固定架的底端固定连接有升降台，所述升降台固定连接于研磨垫的上端，所述升降台的上端两侧均通过牵引索固定连接于固定架的底部两侧。