一种新型研磨盘的制作方法

本实用新型涉及半导体制造领域，具体为一种新型研磨盘。

背景技术：

在发光二极管晶片的制作中需在较厚的衬底上沉积外延层，衬底的材质例如为蓝宝石，而后续划裂时，由于蓝宝石衬底硬度较大，为便于划裂，通常需将衬底减薄至一定的厚度。目前，通常采用研磨、硬抛和软抛光工艺减薄衬底。

现有的硬抛设备根据衬底需减薄的厚度，设定硬抛速率和时间，当硬抛作业结束后，再次量测衬底减薄的厚度，由于抛光液的粘附较易产生一定的误差，造成衬底厚度较设定值厚或薄的现象。在硬抛作业过程中，即使产生衬底厚度误差，目前的机台也无法暂停或停止运作，从而造成部分晶片的浪费。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提出了一种新型研磨盘结构，包括上磨盘、载物盘、导向结构和限位结构，所述上磨盘设置在所述载物盘上方，所述限位结构穿设在所述载物盘中心处，所述导向结构设置在所述限位结构内部且能够与所述限位结构上下相对运动，所述上磨盘底部与所述导向结构顶部连接。

优选地，所述导向结构包括导向杆和导向板，多个所述导向板均匀设置在所述导向杆外圆周上。

优选地，所述限位结构为圆筒状，其内部侧壁开设有与所述导向板配合的滑槽，所述导向板能够在所述滑槽内部上下移动。

优选地，所述导向杆底部与所述限位结构固定连接，所述导向杆下端为伸缩结构，所述导向杆下端内部设有弹簧，所述弹簧一端与所述导向杆内部固定连接，所述弹簧另一端与所述限位结构内部底面固定连接。

优选地，所述上磨盘顶端设有驱动电机，所述上磨盘底部设有转动轴承（9），所述导向杆上部穿设在所述转动轴承中心处。

优选地，所述限位结构与所述载物盘为螺纹连接。

优选地，所述载物盘上均匀开设有圆周等角度分布的凹槽，所述凹槽（10）的深度小于晶圆的厚度。

优选地，所述限位结构顶端平面内部设有压力传感器。

优选地，所述载物盘为陶瓷盘。

优选地，所述载物盘上表面开设有透水孔。

本实用新型至少具备以下有益效果：

（一）在研磨盘中设置导向结构和限位结构，可以预先设定衬底减薄厚度，能够有效防止晶圆过度减薄或减薄尺寸不够，避免重复作业及晶片浪费，同时在减薄的过程中能够防止研磨盘倾斜导致晶圆厚度不均一的情况发生。

（二）限位结构可灵活调节，压力传感器的设置能够提高研磨的精确度，导向机构能够防止上磨盘倾斜现象的发生，弹簧缓冲设置能够保护研磨设备，延长设备的使用寿命。

本实施新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。此外，附图数据是描述概要，不是按比例绘制。

图1是根据本实用新型实施的一种新型研磨盘的正视图。

图2是根据本实用新型实施的一种新型研磨盘轴测图。

图3是根据本实用新型实施的一种新型研磨盘爆炸图1。

图4是根据本实用新型实施的一种新型研磨盘爆炸图2。

图5是图1所示新型研磨盘的的导向结构轴测图。

图6是图1所示新型研磨盘的限位结构轴测图。

图中标号表示如下：

1-上磨盘；2-载物盘；3-导向结构；4-限位结构；5-导向杆；6-导向板；7-滑槽；8-驱动电机；9-转动轴承；10-凹槽。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方式，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本实用新型中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本实用新型的保护范围之内。

请参看附图1~6，一种新型研磨盘结构，包括上磨盘1、载物盘2、导向结构3和限位结构4，其中上磨盘1设置在载物盘2上方，载物盘2上开设有均匀等角度圆周分布的凹槽10，凹槽10用来放置晶圆，凹槽10可以通过蜡液粘接晶圆或是采取真空吸附方式固定晶圆，可根据实际需求选择。凹槽10的深度小于晶圆的厚度。载物盘2中间开设有通孔，通孔内部穿设限位结构4，限位结构4为圆筒形，限位结构4外圆周设有螺纹，与载物盘2的通孔之间形成螺纹连接，通过手动旋转限位结构4能够调节限位结构4伸出载物盘2的高度，也即确定了晶圆待减薄的厚度。

限位结构4中设有导向结构3，导向结构3包括导向杆5和导向板6，多个导向板6围绕导向杆5圆周均匀分布，导向板6能够与限位结构4内部侧壁上开设的滑槽7配合滑动，实现导向结构3相当于限位结构4的相对运动。导向杆5上端与上磨盘1底面设置的转动轴承9配合，导向杆5上端嵌入到转动轴承9中心处，上磨盘1顶面设有驱动电机8，驱动电机8带动上磨盘1转动，上磨盘1带动转动轴承9转动，转动轴承9围绕导向杆5旋转，上磨盘1在研磨的过程中不断旋转且同时逐渐下降。

较佳的，限位结构4顶端平面内部分散设有压力传感器，当上磨盘下降碰触到限位结构4时，压力传感器接受到压力并将信号传递给控制系统，控制系统控制上磨盘1停止转动，即研磨结束，这样能够有效防止晶圆研磨过度现象出现。同时在研磨的过程中，上磨盘1下降时由于有导向结构3的导向作用，能够避免上磨盘1出现角度倾斜从而导致载物盘2上晶圆研磨不均匀的问题。

较佳的，在导向杆5下端设有伸缩结构，伸缩结构内部设有弹簧，弹簧的一端与伸缩杆内部固定连接，弹簧的另一端与限位结构4内部底面固定连接，这样在上磨盘1逐渐下压的过程中，弹簧由初始的松弛状态逐渐变为压缩状态，当上磨盘1碰触到限位结构4的顶端平面时时能够起到一个缓冲的作用，保护整个研磨机构，延长设备使用寿命。

实施例1

将待加工的晶圆依次放置在载物盘2的凹槽10内，凹槽10内晶圆的固定方式为蜡封，凹槽10的大小可根据待减薄的晶圆直径进行设计，计算好待减薄的厚度后手动调节限位结构4，限位结构4伸出载物盘2的高度即为研磨的终点位置，限位结构4顶端平面与晶圆衬底表面的厚度之差即为待减薄的厚度。之后将导向杆5与上磨盘1底部的转动轴承9连接，导向板6选取数量为3个，驱动电机8带动上磨盘1开始旋转，当上磨盘1触碰到限位结构4顶端时，压力传感器将压力信号传递给控制系统，控制系统控制上磨盘1停止转动，研磨结束。

实施例2

将待加工的晶圆依次放置在载物盘2的凹槽10内，凹槽10内晶圆的固定方式为蜡封，凹槽10的大小可根据待减薄的晶圆直径进行设计，计算好待减薄的厚度后手动调节限位结构4，限位结构4伸出载物盘2的高度即为研磨的终点位置，限位结构4顶端平面与晶圆衬底表面的厚度之差即为待减薄的厚度。在凹槽10内部和上磨盘1上均安装厚度检测计，可以实时探测蜡层厚度和晶圆厚度，反馈到控制系统，对研磨过程进行实时监测，厚度检测计探测方式为红外线。在载物盘2上表面可开设若干均匀分布的透水孔，在研磨过程中将多余的研磨液导出，避免研磨液堆积影响晶圆减薄效果。之后将导向杆5与上磨盘1底部的转动轴承9连接，导向板6选取数量为3个，驱动电机8带动上磨盘1开始旋转，当上磨盘1触碰到限位结构4顶端时，压力传感器将压力信号传递给控制系统，控制系统控制上磨盘1停止转动，研磨结束。

实施例3

将待加工的晶圆依次放置在载物盘2的凹槽10内，凹槽10内晶圆的固定方式为真空吸附方式，凹槽10的大小可根据待减薄的晶圆直径进行设计，计算好待减薄的厚度后手动调节限位结构4，限位结构4伸出载物盘2的高度即为研磨的终点位置，限位结构4顶端平面与晶圆衬底表面的厚度之差即为待减薄的厚度。在上磨盘1上安装厚度检测计，可以探测晶圆厚度，反馈到控制系统，对研磨过程进行实时监测，厚度检测计探测方式为红外线或激光。在载物盘2上表面和凹槽底部边缘均可开设若干均匀分布的透水孔，在研磨过程中将多余的研磨液导出，避免研磨液堆积影响晶圆减薄效果。之后将导向杆5与上磨盘1底部的转动轴承9连接，导向板6选取数量为3个，驱动电机8带动上磨盘1开始旋转，当上磨盘1触碰到限位结构4顶端时，压力传感器将压力信号传递给控制系统，控制系统控制上磨盘1停止转动，研磨结束。

很明显地，本实用新型的说明不应理解为仅仅限制在上述实施例，而是包括利用本实用新型构思的所有可能的实施方式。