一种基于光电检测的半导体研磨装置的制作方法

本发明涉及光电检测领域，具体是一种基于光电检测的半导体研磨装置。

背景技术：

目前，对于半导体的研磨来说，一般采用cmp研磨的方式，即利用研磨垫配合研磨液进行研磨抛光。目前，一般研磨设备采用在晶片上方采用研磨垫进行高速旋转抛光，下方的晶片也采用电机进行驱动旋转，实现对晶片的研磨与抛光处理。在抛光处理时，一般是先经过抛光处理一段时间后再将晶片取出进行专门粗糙度等的检测，而这种方式由于在去除后，重新进行定位会使得晶片出现位置不平等问题，这就需要更长时间的研磨与去除，不仅影响研磨效率而且影响研磨的加工精度。

因此，本发明提供了一种基于光电检测的半导体研磨装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于光电检测的半导体研磨装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于光电检测的半导体研磨装置，包括研磨装置主体、研磨垫研磨机构、晶片吸附机构和光电检测机构，其中，所述研磨垫研磨机构位于所述研磨装置本体的上方，所述晶片吸附机构位于所述研磨垫研磨机构的下方，所述研磨垫研磨机构的底部设置有对晶片进行研磨的研磨垫，所述晶片吸附机构用于对晶片进行吸附固定；其特征在于，所述光电检测机构设置在所述研磨垫研磨机构的底部且位于所述研磨垫的一侧的上方，所述光电检测机构能够在不需拆下晶片的情况下对晶片的粗糙度进行检测。

进一步，作为优选，所述光电检测机构包括光切检测传感仪和防干扰处理组件，所述研磨垫研磨机构的下方一侧设置有容纳保护槽，所述容纳保护槽内设置有所述防干扰处理组件和光切检测传感仪，所述光切检测传感仪利用光切法检测晶片表面粗糙度，且所述防干扰处理组件能够对晶片的表面进行处理，以便降低晶片表面的碎屑以及研磨液对光电检测的干扰。

进一步，作为优选，还包括控制器，所述控制器能够根据所述光电检测机构的检测值来判断晶片的研磨情况，并能够根据研磨情况来调节后续的研磨压力。

进一步，作为优选，所述防干扰处理组件包括干燥气流喷嘴和位于所述干燥气流喷嘴另一侧的气流吸嘴，所述干燥气流喷嘴、气流吸嘴与气流循环过滤器连接，通过干燥气流实现对晶片表面的清洁。

进一步，作为优选，还包括研磨压力调节与缓冲机构，所述研磨压力调节与缓冲机构设置在研磨护罩与研磨垫之间，所述研磨护罩的上端连接在研磨主轴上。

进一步，作为优选，所述研磨压力调节与缓冲机构包括上强力弹簧组、下弹簧组和微调机构，其中，所述上强力弹簧组的上端连接在所述研磨护罩内侧顶部的固定套上，所述上强力弹簧组的下端连接至中间缓冲板，所述中间缓冲板上通过所述微调机构连接有所述下弹簧组，所述下弹簧组的下端连接至研磨垫定位座，所述研磨垫固定在所述研磨垫定位座的底部。

进一步，作为优选，所述微调机构包括导向柱、微调凸轮和下弹簧固定板，其中，所述导向柱上线滑动导向的设置在所述中间缓冲板上的导向孔内，所述导向柱的底部固定设置有所述下弹簧固定板，所述下弹簧组的下弹簧的上端固定在所述下弹簧固定板上，所述微调凸轮设置在所述中间缓冲板上，且所述微调凸轮的外周面的下端抵靠住所述下弹簧固定板上端，通过所述微调凸轮的凸轮面实现对所述下弹簧固定板的下压力的调节。

进一步，作为优选，所述中间缓冲板与所述研磨垫定位座之间还设置有多个导向伸缩柱，所述研磨护罩内的外周设置有竖直的导向块，所述中间缓冲板的端部导向滑动的设置在所述导向块上。

进一步，作为优选，所述晶片吸附机构包括机座，所述机座内设置有晶片驱动电机，所述晶片驱动电机的输出端朝上连接至晶片固定台，所述晶片固定台的四周设置有研磨仓，所述研磨垫研磨机构伸入所述研磨仓内。

进一步，作为优选，所述研磨主轴的上端固定连接有主轴驱动电机，所述主轴驱动电机的上端固定连接在进给盘上，所述进给盘的上端采用滑轨上的滑槽连接至水平移动机构上，所述水平移动机构连接至竖直移动机构上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明利用光电检测机构对晶片的表面粗糙度进行检测，而且，光电检测机构能够在不需拆下晶片的情况下对晶片的粗糙度进行检测，这样可以在研磨一段时间后利用光电检测机构进行检测，如果合格后则停止研磨，如果不合格则继续研磨，不需要再重新对晶片进行定位，既可以保证晶片的研磨精度又可以提高研磨效率，避免取出检测后重新安装定位后导致误差增大的问题。

2、本发明采用光切法进行检测，并利用烘干机构将晶片表面进行烘干处理，有效避免光电检测时研磨液水珠对光电检测的不利影响，提高检测精度与可靠度，提高半导体研磨可靠性。

附图说明

图1为一种基于光电检测的半导体研磨装置的整体外观结构示意图；

图2为一种基于光电检测的半导体研磨装置中晶片吸附机构的内部结构示意图；

图3为一种基于光电检测的半导体研磨装置中研磨垫研磨机构的内部结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1～3，本发明实施例中，一种基于光电检测的半导体研磨装置，包括研磨装置主体1、研磨垫研磨机构、晶片吸附机构和光电检测机构，其中，所述研磨垫研磨机构位于所述研磨装置本体1的上方，所述晶片吸附机构位于所述研磨垫研磨机构的下方，所述研磨垫研磨机构的底部设置有对晶片进行研磨的研磨垫13，所述晶片吸附机构用于对晶片进行吸附固定；其特征在于，所述光电检测机构设置在所述研磨垫研磨机构的底部且位于所述研磨垫的一侧的上方，所述光电检测机构能够在不需拆下晶片的情况下对晶片的粗糙度进行检测。

在本实施例中，所述光电检测机构包括光切检测传感仪18和防干扰处理组件，所述研磨垫研磨机构的下方一侧设置有容纳保护槽19，所述容纳保护槽19内设置有所述防干扰处理组件和光切检测传感仪18，所述光切检测传感仪18利用光切法检测晶片表面粗糙度，且所述防干扰处理组件能够对晶片的表面进行处理，以便降低晶片表面的碎屑以及研磨液对光电检测的干扰。

作为较佳的实施例，本发明还包括控制器，所述控制器能够根据所述光电检测机构的检测值来判断晶片的研磨情况，并能够根据研磨情况来调节后续的研磨压力。

其中，所述防干扰处理组件包括干燥气流喷嘴17和位于所述干燥气流喷嘴另一侧的气流吸嘴20，所述干燥气流喷嘴17、气流吸嘴20与气流循环过滤器连接，通过干燥气流实现对晶片表面的清洁。

作为更佳的实施例，本发明还包括研磨压力调节与缓冲机构，所述研磨压力调节与缓冲机构设置在研磨护罩10与研磨垫13之间，所述研磨护罩10的上端连接在研磨主轴3上。

所述研磨压力调节与缓冲机构包括上强力弹簧组13、下弹簧组16和微调机构，其中，所述上强力弹簧组13的上端连接在所述研磨护罩10内侧顶部的固定套11上，所述上强力弹簧组13的下端连接至中间缓冲板14，所述中间缓冲板上通过所述微调机构连接有所述下弹簧组，所述下弹簧组的下端连接至研磨垫定位座，所述研磨垫固定在所述研磨垫定位座的底部。

所述微调机构包括导向柱23、微调凸轮22和下弹簧固定板，其中，所述导向柱上线滑动导向的设置在所述中间缓冲板上的导向孔内，所述导向柱的底部固定设置有所述下弹簧固定板，所述下弹簧组的下弹簧的上端固定在所述下弹簧固定板上，所述微调凸轮设置在所述中间缓冲板上，且所述微调凸轮的外周面的下端抵靠住所述下弹簧固定板上端，通过所述微调凸轮的凸轮面实现对所述下弹簧固定板的下压力的调节。

所述中间缓冲板14与所述研磨垫定位座之间还设置有多个导向伸缩柱15，所述研磨护罩内的外周设置有竖直的导向块21，所述中间缓冲板的端部导向滑动的设置在所述导向块上。

如图1，所述晶片吸附机构包括机座8，所述机座内设置有晶片驱动电机801，所述晶片驱动电机的输出端朝上连接至晶片固定台802，所述晶片固定台的四周设置有研磨仓9，所述研磨垫研磨机构伸入所述研磨仓内。所述研磨主轴3的上端固定连接有主轴驱动电机2，所述主轴驱动电机2的上端固定连接在进给盘4上，所述进给盘4的上端采用滑轨5上的滑槽7连接至水平移动机构上，所述水平移动机构连接至竖直移动机构上。

本发明利用光电检测机构对晶片的表面粗糙度进行检测，而且，光电检测机构能够在不需拆下晶片的情况下对晶片的粗糙度进行检测，这样可以在研磨一段时间后利用光电检测机构进行检测，如果合格后则停止研磨，如果不合格则继续研磨，不需要再重新对晶片进行定位，既可以保证晶片的研磨精度又可以提高研磨效率，避免取出检测后重新安装定位后导致误差增大的问题。本发明采用光切法进行检测，并利用烘干机构将晶片表面进行烘干处理，有效避免光电检测时研磨液水珠对光电检测的不利影响，提高检测精度与可靠度，提高半导体研磨可靠性。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。