一种半导体晶圆减薄抛光机的制作方法

本技术涉及数控机床的，尤其是涉及一种半导体晶圆减薄抛光机。

背景技术：

1、晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶圆，在集成电路封装前，需要对晶圆背面多余的基体材料去除一定的厚度。这一工艺过程称之为晶圆背面减薄工艺，减薄抛光工艺通常包括粗磨、精磨、抛光液清洗、封装，而现有的晶圆加工流程，涉及到粗打磨加工工序和精打磨加工工序是互相独立的设备，而晶圆是易碎品，在转移过程中容易损坏晶圆。

技术实现思路

1、为了降低晶圆损坏的可能性，本技术提供一种半导体晶圆减薄抛光机。

2、本技术的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、机座；

4、用于自轴转动的工作台，所述工作台转动安装于所述机座，所述工作台顶部均匀分布有至少三个安装台，每个所述安装台均转动连接于所述工作台，每个所述安装台的转动轴均与所述工作台的转动轴平行，所述工作台连接有用于驱动所述工作台自轴转动的第一驱动组件，所述安装台连接有用于驱动所述安装台转动的第二驱动组件，每个所述安装台均设置有用于固定待研磨晶圆的真空吸附机构；

5、用于竖直存放待研磨晶圆的进料架；

6、用于竖直存放成品晶圆的出料架，所述进料架和所述出料架均设置于工作台侧的上下料位置；

7、用于将位于所述进料架的待研磨晶圆水平放置于所述安装台和将位于所述安装台的成品晶圆竖直放置于所述出料架内的输送机构；

8、用于对晶圆进行粗磨的粗磨机构；

9、用于对晶圆进行精磨的精磨机构。

10、通过采用上述技术方案，在加工时，通过在能够自轴转动的工作台上设置的安装台，能够使待研磨晶圆分别处于不同的加工工序中，在对应工序完成后，随着工作台的每次转动，每个安装台所处的工序就会发生改变，而在工作台完整转动一周后，每个安装台能够复位，能够实现待研磨晶圆在一个设备内完成上下料、粗磨工序、精磨工序和抛光液清洗工序后，成为成品晶圆，实现了一个设备内各个机构功能设计的闭环，而无需在切换工序时将晶圆转移至另一个设备，从而能够降低晶圆损坏的可能性，并且由于进料架和出料架均位于机座的进料侧，能够减少输送机构运送晶圆的路径，进而能够降低晶圆损坏的可能性，以及通过输送机构将晶圆竖直放置于出料架内，相较于水平堆叠放置，能够减少晶圆之间的相互挤压，降低晶圆损坏的可能性。

11、本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述真空吸附机构包括抽真空装置，所述安装台开设有至少一个气孔，每个所述气孔均连通于所述抽真空装置。

12、通过采用上述技术方案，将待研磨晶圆放置安装台顶部，以使待研磨晶圆封闭每个气孔，从而使气孔内部形成密闭气道，由于气孔连通抽真空装置，通过抽真空装置将密闭气道内的气体抽出，使密闭气道内的气压小于外部气压，此时待研磨晶圆受到外部气压的压力，使待研磨晶圆抵紧于安装台顶部，实现对待研磨晶圆的固定，并且通过真空吸附的方式，相较于夹持、抓取等方式，能够降低晶圆损坏的可能性。

13、本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述安装台顶部开设有至少一个与所述气孔连通的吸附槽。

14、通过采用上述技术方案，设置吸附槽，能够增大待研磨晶圆与气孔内部形成的密闭气道的面积，以使待研磨晶圆受到外部气压的压力更均匀，对待研磨晶圆的固定效果更好，并且能够降低晶圆损坏的可能性。

15、本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述输送机构包括第一升降板、用于驱动所述第一升降板沿水平x轴方向位移的第一x轴位移装置、用于驱动所述第一升降板沿水平y轴方向位移的第一y轴位移装置和用于驱动所述第一升降板升降的第一升降装置，所述第一升降板设置有安装板，所述安装板一侧安装有用于吸附待研磨晶圆的吸盘，所述第一升降板与所述安装板之间设置有用于将所述安装板翻转至少90°的翻转组件。

16、通过采用上述技术方案，通过第一x轴位移装置、第一y轴位移装置和第一升降装置，能够实现安装板在三个不同的坐标轴上运动，以便移动至进料架和出料架，并且在翻转组件的作用下，安装板能够实现90°的翻转，以便于安装板上的吸盘对晶圆外表面进行吸附。

17、本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述翻转组件包括旋转气缸，所述旋转气缸竖直安装于所述第一升降板，所述安装板固定连接于所述旋转气缸的输出轴。

18、通过采用上述技术方案，旋转气缸能够带动安装板完成至少90°的翻转，以使安装板上的吸盘能够对晶圆外表面进行吸附。

19、本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一升降板竖直安装有清洁刷，所述清洁刷用于清扫所述取放安装台。

20、通过采用上述技术方案，在第一x轴位移装置、第一y轴位移装置和第一升降装置的作用下，清洁刷能够对取放安装台进行各个位置的清扫工作，从而减少在研磨工序过程中所产生的碎屑的影响。

21、本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述机座设置有用于将所述粗磨机构和所述精磨机构架设于所述工作台上方的研磨架，所述粗磨机构和所述精磨机构均包括第二升降板、用于驱动所述第二升降板沿水平x轴方向位移的第二x轴位移装置、用于驱动所述第二升降板升降的第二升降装置，所述第二升降板设置有用于对位于安装台的晶圆进行研磨的研磨部和用于检测晶圆厚度的检测组件。

22、通过采用上述技术方案，在第二x轴位移装置和第二升降装置的作用下，能够带动第二升降板的研磨部靠近待研磨晶圆直至抵接于待研磨晶圆，以进行研磨工序，并且在检测组件的作用下，能够进行对晶圆的厚度检测，以及设置研磨架，能够给粗磨机构和精磨机构提供安装位置，并且只需进行两个坐标轴的运动即可完成对待研磨晶圆的捕捉抵接，能够降低设备成本。

23、本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述检测组件包括探针和用于驱动所述探针竖直升降的微调组件，所述探针竖直设置于所述第二升降板。

24、通过采用上述技术方案，在研磨部对晶圆进行研磨时，通过微调组件带动探针靠近晶圆直至抵接晶圆，此时探针可根据设定好的程式，接触晶圆的边缘与表面，计算出晶圆的实时厚度，能够实现同时对晶圆进行研磨和厚度检测。

25、本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述机座设置有用于对所述安装台进行喷淋的喷淋装置，所述喷淋装置包括液泵和用于装抛光液的水箱，所述液泵两端均连通有输液管，其中一个所述输液管连通所述水箱，另一个所述输液管一段设置有喷头，所述喷头位于所述安装台的上方。

26、通过采用上述技术方案，在对晶圆进行研磨时，液泵能够将水箱内的抛光液经由输液管从喷头喷洒至研磨安装台，能够实现对晶圆进行抛光液清洗的工序。

27、本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述工作台顶部对应所述安装台所在的位置开设有储水槽，所述储水槽向所述工作台外部延伸有引水槽。

28、通过采用上述技术方案，设置储水槽，能够将在晶圆清洗过程中产生的废水收集起来，并且能够通过引水槽将废水排放至工作台外部，以防止工作台积水，从而影响设备运行。

29、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

30、1、在加工时，通过在能够自轴转动的工作台上设置的安装台，能够使待研磨晶圆分别处于不同的加工工序中，在对应工序完成后，随着工作台的每次转动，每个安装台所处的工序就会发生改变，而在工作台完整转动一周后，每个安装台能够复位，能够实现待研磨晶圆在一个设备内完成上下料、粗磨工序、精磨工序和抛光液清洗工序后，成为成品晶圆，实现了一个设备内各个机构功能设计的闭环，而无需在切换工序时将晶圆转移至另一个设备，从而能够降低晶圆损坏的可能性，并且由于进料架和出料架均位于机座的进料侧，能够减少输送机构运送晶圆的路径，进而能够降低晶圆损坏的可能性，以及通过输送机构将晶圆竖直放置于出料架内，相较于水平堆叠放置，能够减少晶圆之间的相互挤压，降低晶圆损坏的可能性。

31、2、将待研磨晶圆放置安装台顶部，以使待研磨晶圆封闭每个气孔，从而使气孔内部形成密闭气道，由于气孔连通抽真空装置，通过抽真空装置将密闭气道内的气体抽出，使密闭气道内的气压小于外部气压，此时待研磨晶圆受到外部气压的压力，使待研磨晶圆抵紧于安装台顶部，实现对待研磨晶圆的固定，并且通过真空吸附的方式，相较于夹持、抓取等方式，能够降低晶圆损坏的可能性。

32、3、在研磨部对晶圆进行研磨时，通过微调组件带动探针靠近晶圆直至抵接晶圆，此时探针可根据设定好的程式，接触晶圆的边缘与表面，计算出晶圆的实时厚度，能够实现同时对晶圆进行研磨和厚度检测。