专利名称：用于研磨机运行过程中的全自动硅片测厚仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测厚仪，特别是涉及一种高精度的用于研磨机运行过程中的全自动硅片测厚仪。
背景技术：
电子信息产业已成为国民经济的第一大支柱产业，在电子信息产业巨大需求推动下，中国集成电路产业迅速升温，造就了半导体集成电路的迅速发展。随着集成电路器件制作技术趋严密，对硅片的性能也提出了更高的要求。研磨机广泛用于硅片研磨、硅片抛光。 研磨机的工作原理被磨、抛光材料放于研磨盘上，研磨盘逆时钟转动，修正轮带动工件自转，重力加压的方式对工件施压，工件与研磨盘作相对运转磨擦，来达到研磨抛光目的。目前，中国国产研磨机在加工半导体硅片的过程中，硅片厚度均是通过人为计算研磨时间和重复研磨来得以控制和保证的，但是该方式的加工效率低，往往需要对产品进行重复加工， 同时精度偏低，无法准确保证硅片厚度。
实用新型内容本实用新型的目的是为了解决上述问题而提供一种操作简单、测量精度高、速度快、无污点和较高稳定性的用于研磨机运行过程中的全自动硅片测厚仪。本实用新型是通过以下技术方案实现的一种用于研磨机运行过程中的全自动硅片测厚仪，包括主机、探头和石英片，所述探头的信号输出端通过信号传输线与所述主机的信号输入端连接，所述探头设于研磨机上磨盘的上方，下磨盘游星轮上设有石英片孔，所述石英片置于所述石英片孔内，所述上磨盘上与所述石英片孔相对应的位置设有圆柱形凹槽，所述探头的探针置于所述圆柱形凹槽内。通过增加探头和在游星轮上设置安装石英的石英片，探头探针与石英片接触，即可测出石英片的厚度，探头将测出的厚度传输到主机，当石英片的厚度达到需要的厚度时， 研磨机通过测厚仪的测试信号，自动停机。避免了研磨机在加工半导体硅片的过程中，硅片厚度通过人为计算研磨时间和重复研磨时造成硅片出现偏薄的现象。作为一种优选方式，所述石英片孔设置于所述游星轮的中央，所述硅片孔均勻分布于所述石英片孔的四周。每一个所述游星轮上均设置有所述石英片孔。采用这种方式设置硅片孔和石英片孔，能够提高研磨机的加工效率，缩短了加工时间，同时使加工后的硅片的厚薄一致。进一步地，本实用新型还包括水银滑动环，所述水银滑动环的两端分别与所述主机和所述探头连接，所述水银滑动环的两端均设置有信号传输转接头。若采用传统信号传输线连接主机和探头，则存在以下问题当磨盘转动时，信号传输线很容易缠绕在上磨盘悬梁上，由于上磨盘悬梁悬梁上方的凹槽内装有疏松研磨液，凹槽上分布有多个孔，孔连接软管将疏松研磨液输送到上磨盘上的孔内，然后进入磨盘。这些软管在上磨盘和凹槽之间，探头的信号线是从中间穿的，所以软管与信号传输线很容易缠绕在一起，使研磨机无法工作。本实用新型采用水银滑动环代替了信号传输线进行信号传输，则解决了这个问题。水银滑动环又称水银导电环或者是水银导电滑环，就是以水银为流体介质的一种导电旋转接头，将固定端与旋转端集成在一起，旋转的时候不需要使用碳刷来进行导电传递，而直接使用水银来进行导电传递。它实现了 2个相对旋转部件之间的电流、功率、温度信号的传递，它和传统的集电环有着很大的区别，优点是使用可靠，精度高，支持高环道，高电流。更进一步地，所述上磨盘的上方设有探头插座，所述探头插座与所述探头连接。通过在上磨盘的上方设置探头插座，探头能更牢固的固定在上磨盘上，避免了在磨盘转动的过程中发生损坏。本实用新型的有益效果是通过增加探头和在游星轮上设置安装石英片的石英片孔，探头测定石英片的厚度即可得出硅片的厚度，避免了研磨机在加工半导体硅片的过程中，硅片厚度通过人为计算研磨时间和重复研磨时造成硅片出现偏薄的现象。同时，探头不接触硅片的抛光表面，克服了接触式厚度测试仪容易造成硅片破坏和硅片表面留下污点等缺点。本实用新型还具有操作简单、测量精度高、速度快、无污点和较高稳定性等优点。
图1是本实用新型用于研磨机运行过程中的全自动硅片测厚仪的结构示意图；图2是本实用新型中探头的安装结构局部放大图；图3是本实用新型的下磨盘的俯视图。图中1-主机，2-气缸，3-信号线转接头，4-上磨盘悬梁，5-水银滑动环，6-探头，7-上磨盘，8-下磨盘，9-探头插座，10-石英片，11-石英片孔，12-硅片孔，13-游星轮， 14-探针，15-圆柱形凹槽。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明如图1至图3所示，本实用新型用于研磨机运行过程中的全自动硅片测厚仪，包括主机1、气缸2、上磨盘悬梁4、探头6、上磨盘7、下磨盘8和游星轮13，探头6的信号输出端通过信号传输线与主机1的信号输入端连接，探头6设于所述上磨盘7的上方，下磨盘的游星轮13上设有石英片孔11，石英片10置于石英片孔11内，上磨盘7上与石英片孔11相对应的位置设有圆柱形凹槽15，探针14置于所述圆柱形凹槽15内。如图1至图3所示，通过增加探头6和在游星轮13上设置安装石英片的石英片孔 11，探头5的探针14与石英片10接触，即可测出石英片10的厚度，探头6将测出的厚度传输到主机1，当石英片10的厚度达到需要的厚度时，研磨机通过测厚仪的测试信号，自动停机。避免了研磨机在加工半导体硅片的过程中，硅片厚度通过人为计算研磨时间和重复研磨时造成硅片出现偏薄的现象。同时省去了原来的人为计算研磨时间和每盘确定研磨时间。采用本用新型加工硅片，按每盘60片加工20分钟，其中计算和确定时间2分钟，若工作时间按21小时计算，则每天最多能磨63盘*60片/盘=3780片，改进后，每盘加工时间变成18分钟，若工作时间按21小时计算，则每天最多能磨70盘*60片/盘=4200片，一天多生产420片产品；如图3所示，石英片孔11设置于游星轮13的中央，硅片孔12均勻分布于石英片孔11的四周。每一个所述游星轮13上均设置有所述石英片孔11。采用这种方式设置硅片孔12和石英片孔11，能够提高研磨机的加工效率，缩短了加工时间，同时使加工后的硅片的厚薄一致。游星轮13的个数为4个。当游星轮13的个数为4个时，研磨机的研磨效果较好。为了确保硅片研磨的质量，通过比较，选择了在每个游星轮13上设置4个硅片孔 12。避免了通过人为计算研磨时间的方式生产的硅片，其厚度极可能出现当大部分符合客户要求，但呈下偏值时，则极可能出现偏薄的不合格产品，当大部分符合客户要求，但呈上偏值时，则极可能出现偏厚的不合格产品，无法保证产品质量的一致性，改进后，完全根治该问题的产生。如图1所示，本实用新型还包括水银滑动环5，水银滑动环5的两端分别与主机1 和探头6连接，水银滑动环5的两端均设置有信号传输转接头3。如图2所示，上磨盘7的上方设有探头插座9，探头插座9与探头6连接。通过在上磨盘7的上方设置探头插座9， 探头6能更牢固的固定在上磨盘7上，避免了在磨盘转动的过程中发生损坏。以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干替换，这些替换也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种用于研磨机运行过程中的全自动硅片测厚仪，其特征在于包括主机、探头和石英片，所述探头的信号输出端通过信号传输线与所述主机的信号输入端连接，所述探头设于上磨盘的上方，下磨盘游星轮上设有石英片孔，所述石英片置于所述石英片孔内，所述上磨盘上与所述石英片孔相对应的位置设有圆柱形凹槽，所述探头的探针置于所述圆柱形凹槽内。
2.根据权利要求1所述的用于研磨机运行过程中的全自动硅片测厚仪，其特征在于 所述石英片孔设置于所述游星轮的中央，所述硅片孔均勻分布于所述石英片孔的四周。
3.根据权利要求1或2所述的用于研磨机运行过程中的全自动硅片测厚仪，其特征在于每一个所述游星轮上均设置有所述石英片孔。
4.根据权利要求1所述的用于研磨机运行过程中的全自动硅片测厚仪，其特征在于 所述上磨盘的上方设有探头插座，所述探头插座与所述探头连接。
5.根据权利要求1所述的用于研磨机运行过程中的全自动硅片测厚仪，其特征在于 还包括水银滑动环，所述水银滑动环的两端分别与所述主机和所述探头连接。
6.根据权利要求5所述的用于研磨机运行过程中的全自动硅片测厚仪，其特征在于 所述水银滑动环的两端均设置有信号传输转接头。
专利摘要本实用新型公开了一种用于研磨机运行过程中的全自动硅片测厚仪，包括主机、探头和石英片，所述探头的信号输出端通过信号传输线与所述主机的信号输入端连接，所述探头设于上磨盘的上方，下磨盘游星轮上设有石英片孔，所述石英片置于所述石英片孔内，所述上磨盘上与所述石英片孔相对应的位置设有圆柱形凹槽，所述探头的探针置于所述圆柱形凹槽内。本实用新型避免了研磨机在加工半导体硅片的过程中，硅片厚度通过人为计算研磨时间和重复研磨时造成硅片出现偏薄的现象。同时，克服了接触式厚度测试仪容易造成硅片破坏和硅片表面留下污点等缺点。本实用新型还具有操作简单、测量精度高、速度快、无污点和较高稳定性等优点。
文档编号B24B37/013GK202317962SQ201120440469
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月9日 优先权日2011年11月9日
发明者付昭林, 王正龙, 贾智 申请人:成都青洋电子材料有限公司