CN212625510U - 一种清洗机构以及研磨机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及晶圆制备技术领域，尤其涉及一种清洗机构以及具有该清洗机构的研磨机，本实用新型的清洗机构包括吹气组件和清洗台，其中清洗台上设置有连接第一转动驱动机构的安装板，安装板的周侧设置有挡板，挡板上设置有喷水枪，并且喷水枪朝向安装板的中心，已研磨的晶圆通过机械手移送至清洗台时先经过吹气组件吹除附着在晶圆下表面的磨屑，保证晶圆能够平整地放置在安装板上并随安装板转动，喷水枪朝向晶圆的中心喷水，并且晶圆随安装台自转，使得清洗水在晶圆的表面因离心力作用甩出而带走附着在晶圆表面的磨屑，同时采用挡板避免水渍飞溅而影响车间环境。

Description

一种清洗机构以及研磨机

技术领域

本实用新型涉及晶圆制备技术领域，尤其涉及一种清洗机构以及具有该清洗机构的研磨机。

背景技术

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅芯片，晶圆是生产集成电路所用的载体，一般意义晶圆多指单晶硅圆片。晶圆是最常用的半导体材料，按其直径分为4英寸、5英寸、6英寸、8英寸等规格，近来发展出12英寸甚至研发更大规格。晶圆越大，同一圆片上可生产的IC就越多，可降低成本。在晶圆的正面进行集成电路加工工艺后，会对该晶圆的背面进行减薄，以便进行其他的背面的工艺，在一个典型的应用中，在完成集成电路加工工艺后，利用晶圆级封装技术将不同的晶圆堆叠键合在一起，并从晶圆的背面实现减薄，减薄去除厚度达到晶圆厚度的90％以上，需要通过研磨设备实现快速减薄，而在研磨晶圆过后需要对晶圆的外表面进行清洗，避免磨屑附着在晶圆上而影响晶圆的封装质量，现有的清洗机构通常采用水清洗后再进行烘干，这样的方式效率低下，而且难以达到满意的清洗效果。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种清洗机构，能够有效清洗附着在晶圆表面的磨屑并且提升清洗效率。

本实用新型还提供一种具有上述清洗机构的研磨机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：一种清洗机构，包括吹气组件以及清洗台，所述清洗台上设置有用于放置晶圆的安装板，所述安装板连接有第一转动驱动机构，所述安装板的周侧设置有挡板，所述挡板呈套筒状并且固定安装在清洗台上，所述挡板上设置有喷水枪，所述喷水枪朝向所述安装板的中心。

进一步地，所述安装板上开设有若干个吸附孔。

进一步地，所述安装板上开设有若干道弧形的排水槽。

进一步地，所述喷水枪有若干个并且沿所述挡板的周向均布。

进一步地，所述挡板自所述清洗台的上端面凸起并且朝向内侧翻折。

进一步地，所述吹气组件包括沿竖向朝上设置的若干个吹气枪，并且若干个所述吹气枪排列呈弧形安装在基座的侧壁上。

一种研磨机，包括如上实施例所述的清洗机构，还包括设置在所述清洗机构一侧的基座，所述基座上设置有三个研磨台，所述基座的上方还设有精磨组件和粗磨组件，三个所述研磨台能够依次转动至所述粗磨组件和所述精磨组件的下方，并且所述吹气组件设置在所述基座上靠近所述清洗机构的一侧。

进一步地，所述基座上对应所述粗磨组件和所述精磨组件的位置均设置有第二转动驱动机构，并且所述第二转动驱动机构与所述研磨台离合连接。

进一步地，所述研磨台包括呈环形的固定板、设置在所述固定板底部的转动板以及与所述转动板固定连接的研磨板，所述研磨板上开设有若干个负压孔，所述研磨板盖设在所述固定板上并且与所述固定板之间形成负压腔，所述负压腔外接有负压管。

本实用新型的有益效果有：本实用新型的清洗机构包括吹气组件和清洗台，其中清洗台上设置有连接第一转动驱动机构的安装板，安装板的周侧设置有挡板，挡板上设置有喷水枪，并且喷水枪朝向安装板的中心，已研磨的晶圆通过机械手移送至清洗台时先经过吹气组件吹除附着在晶圆下表面的磨屑，保证晶圆能够平整地放置在安装板上并随安装板转动，喷水枪朝向晶圆的中心喷水，并且晶圆随安装台自转，使得清洗水在晶圆的表面因离心力作用甩出而带走附着在晶圆表面的磨屑，同时采用挡板避免水渍飞溅而影响车间环境。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施例的清洗机构的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的研磨机构的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的研磨台的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照图1所示的一种清洗机构，其包括吹气组件410以及清洗台420，其中，该清洗台420上设置有用于放置晶圆的安装板470，安装板470连接有第一转动驱动机构450，该第一转动驱动机构450可以是常规的伺服电机，安装板470通过第一转动驱动机构450实现自转，需要说明的是，该安装板470可以呈圆盘状，从而带动晶圆在清洗台420自转，而附着在晶圆上的磨屑则因转动的离心力作用自晶圆的表面掉出，达到清洁晶圆表面的效果，安装板470的周侧可以若干个固定组件，该固定组件用于将晶圆固定在安装板470上，具体的，该固定组件可以是常规的夹钳，通过夹钳可以将晶圆夹持在安装板470上，使得晶圆随安装板470转动时不会相对安装板470发生移动；所述安装板470的周侧设置有挡板440，该挡板440呈套筒状并且围合在安装板470的外围，需要说明的是，挡板440可以是固定安装在清洗台420上并且不想对安装板470转动，挡板440的高度大于安装板470的高度，从而保证能够有效阻挡飞溅的清洗水和磨屑，挡板440上设置有喷水枪430，并且喷水枪430朝向安装板470的中心，具体的，该喷水枪430朝向晶圆的中心，从而清洗晶圆中心部分的区域，清洗水附着在晶圆表面并随晶圆转动而产生离心力，进而自晶圆的表面流出时带走附着在晶圆表面的磨屑，喷水枪430开启一段时间后关闭，晶圆继续转动从而可以甩干附着在晶圆表面的水分，与现有技术相比无需烘干操作或者是无需在清洗机构上专门设置烘干组件，降低机构的结构复杂程度。

在一些实施例中，所述安装板470上开设有若干个吸附孔，也就是晶圆通过吸附孔的吸附作用固定在安装板470上。

在一些实施例中，所述安装板470上开设有若干道弧形的排水槽460，该排水槽460的作用在于，在清洗的前期可以降低安装板470的转速以及加大喷水枪430的喷水枪430进行快速冲洗，此时清洗水能够通过排水槽460快速排走，而后提升安装板470的转速，清洗水则因离心力作用飞溅出去。

在一些实施例中，所述喷水枪430有若干个并且沿所述挡板440的周向均布，其目的在于提升清洗效率。

在一些实施例中，所述挡板440自所述清洗台420的上端面凸起并且朝向内侧翻折，需要说明的是，所述挡板440的最小内径尺寸大于晶圆的最大外径尺寸，其目的在于保证晶圆能够放置到安装板470上，并且在本实施例中，用于移送晶圆的机械手吸取晶圆的上表面并且自上而向将晶圆放置到安装板470上。

在一些实施例中，所述吹气组件410包括沿竖向朝上设置的若干个吹气枪，并且若干个吹气枪排列呈弧形安装在基座310的侧壁上，其目的在于保证吹气组件410能够有效吹除附着于晶圆下表面的磨屑，从而保证晶圆平整地固定在安装板470上。

参照图2与图3所示的一种研磨机，其包括基座310以及设置在基座310上的三个研磨台330，基座310的上方还设置有粗磨组件340以及精磨组件350，并且粗磨组件340与精磨组件350沿基座310的周向分布，清洗台420设置在基座310的一侧，而吹气组件410设置在基座310上靠近清洗台420的侧壁上，需要说明的是，三个研磨台330沿周向均布在基座310上，基座310呈圆形并且三个研磨台330能够沿着基座310的圆心转动依次转动至粗磨组件340以及精磨组件350的下方；需要说明的是，研磨台330能够带动晶圆自转，晶圆自转可以是逆时针转动也可以是顺时针转动，而精磨组件350与粗磨组件340可以采用相同的结构设计，并且精磨组件350与粗磨组件340之间的结构区别点在于研磨片的目数不同，以及在使用时精磨组件350的转速高于粗磨组件340的转速，这样设计的目的在于降低设备的设计和制造成本。

所述基座310上对应粗磨组件340和精磨组件350的位置均设置有第二转动驱动机构338，第二转动驱动机构338与研磨台330可分离连接，并且第二转动驱动机构338用于驱使研磨台330自转；具体的，所述研磨台330包括呈环形的固定板331、设置在固定板331底部的转动板332以及与所述转动板332固定连接的研磨板333，转动板332的底部设置有连接轴337，连接轴337与第二转动驱动机构338的输出端离合连接，也就是连接轴337与第二转动驱动机构338的输出端分离时，研磨台330能够沿基座310的周向转动至下一个工位而避免研磨台330与第二转动驱动机构338发生干涉，具体的，连接轴337与第二转动驱动机构338之间可以通过联轴器连接，联轴器能够沿连接轴337或第二转动驱动机构338的输出端上下移动实现连接轴337与第二转动驱动机构338之间的分离与连接，进一步的，还可以是设置有常规的离合器，从而实现离合连接；而在另外一些实施例中，基座310上设置有转盘320以及转动电机，转动电机用于驱动转盘320自转，三个研磨台330沿周向设置在转盘320上并且随转盘320转动而依次转动至粗磨组件340或精磨组件350的下方，具体的，研磨台330可以在转盘320上平移一段距离，也就是固定板331压在转盘320上并且固定板331与转盘320之间设置有导向轮，并且转盘320上设置有能够容导向轮滑动的限位槽，而转盘320上还设置有用于驱使研磨台330水平移动的直线驱动机构，该直线驱动机构可以是常规的电动推杆，而连接轴337的下端呈半圆形套筒状，并且连接轴337的下端设有内花键或内齿，而第二转动驱动机构338的输出端设置有外花键或外齿，第二转动驱动机构338可以驱使连接轴337转动至能够沿限位槽水平移动，即直线驱动机构驱使研磨台330沿限位槽朝向远离第二转动驱动机构338方向移动时，连接轴337与转动驱动机的输出端可以水平分离而不发生干涉，从而使得研磨台330能够随转盘320转动至下一工位，如该研磨台330与位于粗磨组件340下方的第二转动驱动机构338分离后，随转盘320移动至精磨组件350处，并且可以通过直线驱动机构驱使该研磨台330沿限位槽向靠近第二转动驱动机构338方向移动至连接轴337与第二转动驱动机构338的输出端稳定啮合，导向轮位于限位槽的一端，进而可以保证在工作时研磨台330与转盘320相对固定；需要说明的是，上述所有实施例所述的第二转动驱动机构338均可以是常规的伺服电机。

所述研磨板333上开设有若干个负压孔334，所述研磨板333盖设在固定板331上并且与固定板331之间形成负压腔335，负压腔335外接有负压管336，在本实施例中，该负压管336为吸气管，可以通过机械手将待加工晶圆放置在研磨板333上，负压管336在研磨板333与固定板331之间形成负压腔335并通过负压孔334将待加工晶圆紧紧吸附在研磨板333上，避免在研磨操作中晶圆与研磨板333发生相对移动而影响研磨的精度。

在一些实施例中，所述粗磨组件340和/或精磨组件350均固定在基座310的上方，在本实施例中，粗磨组件340与精磨组件350的结构大致相同，两者的区别点在于研磨片的目数不同，具体的，粗磨组件340或精磨组件350包括机架以及设置在机架上的研磨头，该机架连接有竖向驱动机构，并且研磨头连接有转动主轴，研磨头通过转动主轴带动而自转以实现研磨操作。

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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种清洗机构，其特征在于，包括吹气组件以及清洗台，所述清洗台上设置有用于放置晶圆的安装板，所述安装板连接有第一转动驱动机构，所述安装板的周侧设置有挡板，所述挡板呈套筒状并且固定安装在清洗台上，所述挡板上设置有喷水枪，所述喷水枪朝向所述安装板的中心。

2.根据权利要求1所述的一种清洗机构，其特征在于，所述安装板上开设有若干个吸附孔。

3.根据权利要求1所述的一种清洗机构，其特征在于，所述安装板上开设有若干道弧形的排水槽。

4.根据权利要求1所述的一种清洗机构，其特征在于，所述喷水枪有若干个并且沿所述挡板的周向均布。

5.根据权利要求1所述的一种清洗机构，其特征在于，所述挡板自所述清洗台的上端面凸起并且朝向内侧翻折。

6.根据权利要求1所述的一种清洗机构，其特征在于，所述吹气组件包括沿竖向朝上设置的若干个吹气枪，并且若干个所述吹气枪排列呈弧形安装在基座的侧壁上。

7.一种研磨机，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的清洗机构，还包括设置在所述清洗机构一侧的基座，所述基座上设置有三个研磨台，所述基座的上方还设有精磨组件和粗磨组件，三个所述研磨台能够依次转动至所述粗磨组件和所述精磨组件的下方，并且所述吹气组件设置在所述基座上靠近所述清洗机构的一侧。

8.根据权利要求7所述的一种研磨机，其特征在于，所述基座上对应所述粗磨组件和所述精磨组件的位置均设置有第二转动驱动机构，并且所述第二转动驱动机构与所述研磨台离合连接。

9.根据权利要求7或8所述的一种研磨机，其特征在于，所述研磨台包括呈环形的固定板、设置在所述固定板底部的转动板以及与所述转动板固定连接的研磨板，所述研磨板上开设有若干个负压孔，所述研磨板盖设在所述固定板上并且与所述固定板之间形成负压腔，所述负压腔外接有负压管。

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