[發(fā)明專利]一種12英寸硅片精密磨削加工的裝置和方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011554850.8 | 申請日： | 2020-12-23 |
| 公開（公告）號： | CN112720120A | 公開（公告）日： | 2021-04-30 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 陳海濱;閆志瑞;庫黎明;高立飛 | 申請（專利權(quán)）人： | 有研半導體材料有限公司 |
| 主分類號： | B24B7/22 | 分類號： | B24B7/22;B24B27/00;B24B41/00;H01L21/02;H01L21/67 |
| 代理公司： | 北京北新智誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11100 | 代理人： | 劉秀青 |
| 地址： | 101300 北京*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 12 英寸 硅片 精密 磨削 加工 裝置 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種12英寸硅片精密磨削加工的裝置和方法。該裝置包括：用于放置花籃的載片臺、取片機械手、定位臺、第一轉(zhuǎn)移機械手、清洗臺、旋轉(zhuǎn)平臺、第二轉(zhuǎn)移機械手、干燥臺；旋轉(zhuǎn)平臺上設(shè)有三個陶瓷吸盤，三個陶瓷吸盤圍繞旋轉(zhuǎn)平臺中心以120度夾角均勻分布，并可以依次在旋轉(zhuǎn)平臺的等待位置、粗磨位置、精磨位置進行順時針切換；旋轉(zhuǎn)平臺設(shè)有分別與粗磨位置和精磨位置對應的第一主軸和第二主軸，第一主軸和第二主軸均由步進電機控制做上下運動，第一主軸和第二主軸的底端分別安裝有砂輪；在旋轉(zhuǎn)平臺上設(shè)有兩個測厚儀，分別用于測量粗磨位置的硅片厚度和精磨位置的硅片厚度。采用本發(fā)明可以制造硅片精度更高的12英寸硅片，同時效率更高。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種12英寸硅片精密磨削加工的裝置和方法，屬于半導體材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
隨著信息時代的飛速發(fā)展，集成電路向高頻，超高頻，超大規(guī)模集成等方面發(fā)展，對硅片加工質(zhì)量精度要求越來越高。單晶從拉制出來到變成硅片需要經(jīng)歷線切割(slicing)、倒角、研磨(1apping)、磨削(grinding)等流程，其中影響硅片加工質(zhì)量精度要求的主要是線切割(slicing)、研磨(lapping)和磨削(grinding)等過程。
目前的磨削采用的是由步進電機控制主軸上的砂輪給進達到硅片減薄目的的單面磨削工藝。該磨削工藝所使用的單面磨削機，先加工硅片第一面，然后翻轉(zhuǎn)后加工第二面，并且該單面磨削機采用單個主軸和單個測厚儀，測厚儀把硅片厚度值信號和砂輪的損耗值信號傳送給步進電機，步進電機控制主軸進給，從而達到精確控制硅片厚度的效果。采用單個主軸和單個測厚儀的單面磨削工藝雖然能很好的控制硅片精度，并且加工完的硅片表面損傷非常小，但是加工效率也有待提高。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種12英寸硅片精密磨削加工的裝置，來提高硅片的加工效率。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種使用所述裝置對12英寸硅片精密磨削加工的方法，以制造精度更高且加工效率更高的硅片。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種12英寸硅片精密磨削加工的裝置，該裝置包括：用于放置花籃的載片臺、取片機械手、定位臺、第一轉(zhuǎn)移機械手、清洗臺、旋轉(zhuǎn)平臺、第二轉(zhuǎn)移機械手、干燥臺；
旋轉(zhuǎn)平臺上設(shè)有三個陶瓷吸盤，該三個陶瓷吸盤圍繞旋轉(zhuǎn)平臺中心以120度夾角均勻分布，并可以依次在旋轉(zhuǎn)平臺的等待位置、粗磨位置、精磨位置進行順時針切換；
旋旋轉(zhuǎn)平臺設(shè)有分別與粗磨位置和精磨位置對應的第一主軸和第二主軸，第一主軸和第二主軸均由步進電機控制做上下運動，第一主軸和第二主軸的底端分別安裝有砂輪；
在旋轉(zhuǎn)平臺上設(shè)有兩個測厚儀，其中一個測厚儀測量粗磨位置的硅片厚度，另一個測厚儀測量精磨位置的硅片厚度；
取片機械手從花籃取片反轉(zhuǎn)后放入定位臺，從干燥臺取片后放入花籃；第一轉(zhuǎn)移機械手負責將硅片從定位臺轉(zhuǎn)移到清洗臺，并負責將硅片從清洗臺轉(zhuǎn)移到等待位置的陶瓷吸盤；第二轉(zhuǎn)移機械手負責將硅片從等待位置的陶瓷吸盤轉(zhuǎn)移到干燥臺。
其中，所述第一主軸底端的砂輪的目數(shù)為4000#～6000#，所述第二主軸底端的砂輪的目數(shù)為8000#～10000#。
所述第一主軸和第二主軸及各自底端的砂輪通過冷卻水控制變形以保證精度，冷卻水溫度為20-22℃。
一種使用所述裝置對12英寸硅片精密磨削加工的方法，包括以下步驟：
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