一种用于对硅片进行双面抛光的设备的制作方法

本发明涉及半导体硅片生产领域，尤其涉及一种用于对硅片进行双面抛光的设备。

背景技术：

1、直接法拉制出的单晶硅棒经多线切割后可获得硅片，硅片需要经历多个加工过程以获得成品硅片，在硅片加工过程中通常需要利用抛光设备对硅片进行抛光处理，即通过抛光液的化学作用和抛光垫与硅片表面之间的摩擦产生的机械作用来改善硅片表面的平坦度，这一处理过程通常是利用硅片双面抛光设备来完成的。

2、在硅片双面抛光设备中，硅片承载在承载轮中。具体地，承载轮可以设置在上下抛光垫之间并且可以形成有将承载轮贯穿的容置部，硅片可以容置在该容置部中，以随承载轮一起相对于上下抛光垫运动，由此实现使硅片的两个圆形主表面都被上下抛光垫抛光。

3、在上述抛光过程中，承载于承载轮的硅片可能会发生破碎，但现有的硅片双面抛光设备无法及时检测到这一情况，或者仅仅通过对驱动扭矩进行检测来判断是否有硅片破碎情况发生，但扭矩受转速以及压力影响较大，判断精度无法保证，在已出现硅片破碎但未判断出破碎发生的情况下会造成硅片的破碎加重，损伤上下定盘的盘面，导致后续大批量成品硅片的质量不合格。

4、随着半导体技术的不断发展，对硅片质量要求越来越高，由于上述问题的存在，常规的硅片双面抛光设备已无法满足这样的要求。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种用于对硅片进行双面抛光的设备，能够及时对硅片发生破碎的情况完成判定，使设备立即停止作业，避免破裂的硅片对上下定盘的盘面造成损伤，避免造成后续大批量成品硅片的加工数据异常。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、本发明实施例提供了一种用于对硅片进行双面抛光的设备，所述设备包括：

4、上定盘和下定盘，所述上定盘和所述下定盘用于以恒定的夹紧力将所述硅片夹紧的同时相对于所述硅片平移以对所述硅片进行抛光；

5、位移传感器，所述位移传感器用于实时感测所述上定盘和所述下定盘从基准相对位置开始相对于彼此在夹紧方向上的移动距离；

6、判定单元，所述判定单元用于当所述移动距离不断地产生增大或减小大于设定值的变化时判定所述硅片发生了破碎。

7、优选地，所述判定单元还用于当所述上定盘和所述下定盘产生所述夹紧力时的所述移动距离小于基准移动距离设定值时，判定所述上定盘或所述下定盘有在移动方向上突起的异物、或者判定所述硅片没有正确就位于所述设备的用于承载所述硅片的承载轮中、或者判定用于修整抛光垫的修整轮而不是用于承载所述硅片的承载轮被安装在了所述设备中。

8、优选地，所述设备还包括驱动单元，所述驱动单元包括：

9、杠杆，所述杠杆的第一杠杆端部相对于所述上定盘固定地设置；

10、杠杆支点；

11、气囊，所述杠杆的与所述第一杠杆端部相反的第二杠杆端部相对于所述气囊固定地设置成使得当所述气囊被充气时，所述第二杠杆端部产生移动，所述杠杆产生绕所述杠杆支点的转动，并且所述第一杠杆端部产生相应的移动，以驱动所述上定盘移动并提供所述夹紧力，

12、其中，所述杠杆支点与所述第一杠杆端部之间的第一距离小于所述杠杆支点与所述第二杠杆端部之间的第二距离。

13、优选地，所述位移传感器为包括波导管和磁环的磁致伸缩位移传感器，其中，所述波导管相对于所述杠杆支点固定地设置，所述磁环的移动由所述第二杠杆端部的移动导致。

14、优选地，所述设备还包括移动放大单元，所述移动放大单元包括：

15、连杆，所述连杆的第一连杆端部相对于所述第二杠杆端部固定地设置；

16、连杆支点；

17、所述连杆的与所述第一连杆端部相反的第二连杆端部相对于所述磁环固定地设置，使得当所述第二杠杆端部移动时，所述第一连杆端部产生与所述第二杠杆端部相同的移动，所述连杆产生绕所述连杆支点的转动，并且所述第二连杆端部产生相应的移动，以驱动所述磁环移动，

18、其中，所述连杆支点与所述第一连杆端部之间的第三距离小于所述连杆支点与所述第二连杆端部之间的第四距离。

19、优选地，当所述上定盘和所述下定盘产生所述夹紧力时，所述气囊中的气体的压强介于4.5bar至5.5bar之间。

20、优选地，所述设备还包括设置在所述上定盘下方的上抛光垫和设置在所述下定盘上方的下抛光垫。

21、优选地，所述设备还包括承载轮，所述承载轮形成有通孔以容置所述硅片，所述承载轮构造成使得所述硅片通过与所述上抛光垫和所述下抛光垫接触被夹紧。

22、优选地，所述承载轮呈圆盘状并且具有承载轮外齿，所述设备还包括：

23、内齿圈，所述内齿圈具有内齿圈外齿；

24、设置在所述内齿圈外围的外齿圈，所述外齿圈具有外齿圈内齿；

25、其中，所述承载轮外齿用于与所述内齿圈外齿以及所述外齿圈内齿啮合。

26、优选地，所述设备还包括用于将抛光液注入至所述上抛光垫的抛光液注入管道。

27、本发明实施例提供了一种用于对硅片进行双面抛光的设备，通过感测上定盘和下定盘相对于彼此的移动距离，能够及时获知移动距离发生了较大的不断地增大或减小的变化，而这是由于在硅片发生了破碎的情况下上定盘和下定盘相对于彼此的跳跃或者说振动导致的，由此能够及时对硅片发生破碎的情况完成判定，使设备立即停止作业，避免破裂的硅片对上定盘和下定盘的盘面造成损伤，避免造成后续大批量成品硅片的加工数据异常。

技术特征：

1.一种用于对硅片进行双面抛光的设备，其特征在于，所述设备包括：

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述判定单元还用于当所述上定盘和所述下定盘产生所述夹紧力时的所述移动距离小于基准移动距离设定值时，判定所述上定盘或所述下定盘有在移动方向上突起的异物、或者判定所述硅片没有正确就位于所述设备的用于承载所述硅片的承载轮中、或者判定用于修整抛光垫的修整轮而不是用于承载所述硅片的承载轮被安装在了所述设备中。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述设备还包括驱动单元，所述驱动单元包括：

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述位移传感器为包括波导管和磁环的磁致伸缩位移传感器，其中，所述波导管相对于所述杠杆支点固定地设置，所述磁环的移动由所述第二杠杆端部的移动导致。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述设备还包括移动放大单元，所述移动放大单元包括：

6.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，当所述上定盘和所述下定盘产生所述夹紧力时，所述气囊中的气体的压强介于4.5bar至5.5bar之间。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括设置在所述上定盘下方的上抛光垫和设置在所述下定盘上方的下抛光垫。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述设备还包括承载轮，所述承载轮形成有通孔以容置所述硅片，所述承载轮构造成使得所述硅片通过与所述上抛光垫和所述下抛光垫接触被夹紧。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述承载轮呈圆盘状并且具有承载轮外齿，所述设备还包括：

10.根据权利要求7至9中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备还包括用于将抛光液注入至所述上抛光垫的抛光液注入管道。

技术总结
本发明实施例公开了一种用于对硅片进行双面抛光的设备，所述设备包括：上定盘和下定盘，所述上定盘和所述下定盘用于以恒定的夹紧力将所述硅片夹紧的同时相对于所述硅片平移以对所述硅片进行抛光；位移传感器，所述位移传感器用于实时感测所述上定盘和所述下定盘从基准相对位置开始相对于彼此在夹紧方向上的移动距离；判定单元，所述判定单元用于当所述移动距离不断地产生增大或减小大于设定值的变化时判定所述硅片发生了破碎。

技术研发人员：许涛,马科宁
受保护的技术使用者：西安奕斯伟材料科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13