[发明专利]一种12英寸硅片精密磨削加工的装置和方法

说明书

本发明公开了一种12英寸硅片精密磨削加工的装置和方法。该装置包括：用于放置花篮的载片台、取片机械手、定位台、第一转移机械手、清洗台、旋转平台、第二转移机械手、干燥台；旋转平台上设有三个陶瓷吸盘，三个陶瓷吸盘围绕旋转平台中心以120度夹角均匀分布，并可以依次在旋转平台的等待位置、粗磨位置、精磨位置进行顺时针切换；旋转平台设有分别与粗磨位置和精磨位置对应的第一主轴和第二主轴，第一主轴和第二主轴均由步进电机控制做上下运动，第一主轴和第二主轴的底端分别安装有砂轮；在旋转平台上设有两个测厚仪，分别用于测量粗磨位置的硅片厚度和精磨位置的硅片厚度。采用本发明可以制造硅片精度更高的12英寸硅片，同时效率更高。

技术领域

本发明涉及一种12英寸硅片精密磨削加工的装置和方法，属于半导体材料技术领域。

背景技术

随着信息时代的飞速发展，集成电路向高频，超高频，超大规模集成等方面发展，对硅片加工质量精度要求越来越高。单晶从拉制出来到变成硅片需要经历线切割(slicing)、倒角、研磨(1apping)、磨削(grinding)等流程，其中影响硅片加工质量精度要求的主要是线切割(slicing)、研磨(lapping)和磨削(grinding)等过程。

目前的磨削采用的是由步进电机控制主轴上的砂轮给进达到硅片减薄目的的单面磨削工艺。该磨削工艺所使用的单面磨削机，先加工硅片第一面，然后翻转后加工第二面，并且该单面磨削机采用单个主轴和单个测厚仪，测厚仪把硅片厚度值信号和砂轮的损耗值信号传送给步进电机，步进电机控制主轴进给，从而达到精确控制硅片厚度的效果。采用单个主轴和单个测厚仪的单面磨削工艺虽然能很好的控制硅片精度，并且加工完的硅片表面损伤非常小，但是加工效率也有待提高。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种12英寸硅片精密磨削加工的装置，来提高硅片的加工效率。

本发明的另一目的在于提供一种使用所述装置对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。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种12英寸硅片精密磨削加工的装置，该装置包括：用于放置花篮的载片台、取片机械手、定位台、第一转移机械手、清洗台、旋转平台、第二转移机械手、干燥台；

旋转平台上设有三个陶瓷吸盘，该三个陶瓷吸盘围绕旋转平台中心以120度夹角均匀分布，并可以依次在旋转平台的等待位置、粗磨位置、精磨位置进行顺时针切换；

旋旋转平台设有分别与粗磨位置和精磨位置对应的第一主轴和第二主轴，第一主轴和第二主轴均由步进电机控制做上下运动，第一主轴和第二主轴的底端分别安装有砂轮；

在旋转平台上设有两个测厚仪，其中一个测厚仪测量粗磨位置的硅片厚度，另一个测厚仪测量精磨位置的硅片厚度；

取片机械手从花篮取片反转后放入定位台，从干燥台取片后放入花篮；第一转移机械手负责将硅片从定位台转移到清洗台，并负责将硅片从清洗台转移到等待位置的陶瓷吸盘；第二转移机械手负责将硅片从等待位置的陶瓷吸盘转移到干燥台。

其中，所述第一主轴底端的砂轮的目数为4000#～6000#，所述第二主轴底端的砂轮的目数为8000#～10000#。

所述第一主轴和第二主轴及各自底端的砂轮通过冷却水控制变形以保证精度，冷却水温度为20-22℃。

一种使用所述装置对12英寸硅片精密磨削加工的方法，包括以下步骤：