[发明专利]振动辅助抛光模块

说明书

技术领域

本发明为一种振动辅助抛光模块，尤指一种利用可调式偏心机构及线性滑轨机构产生低频振动源，可增进大面积工件的抛光效能的振动辅助抛光模块。

背景技术

蓝宝石或碳化硅晶圆等硬脆基板，于加工中必须经历一抛光制程。

就碳化硅晶圆而言，目前全球40％能量被使用为电能而消耗，其电能转换最大耗散是半导体功率元件。曾经的「中流砥柱」Si功率元件已日趋其材料发展的极限，已难以满足当今社会发展对于高频、高温、高功率、高能效、耐恶劣环境以及轻便小型化的新需求。碳化硅(SiC)因其宽能带隙、优异的导热性和良好的化学稳定性，适合做为高功率以及高温的半导体元件。以碳化硅等为代表的第三代半导体材料，将被广泛应用于光电子元件、电力电子元件等领域，以其优异的半导体性能在各个现代工业领域都将发挥重要革新作用，应用前景和市场潜力巨大。

碳化硅晶圆具有优异的耐高电压、耐热以及低损耗等材料特性，是高功率电子元件所需关键晶圆材料，因此国内外均致力提升大尺寸(直径≥4时)碳化硅晶圆加工效率。

然而，碳化硅为莫氏硬度9.25～9.5(仅次于钻石)的超硬材料，现今制程以抛光耗时为加工瓶颈(≥2小时；Material Removal Rate，MRR≤0.2μm/h)，导致成本居高不下。此外，碳化硅晶圆因应市场需求的另一趋势为大尺寸化。目前国际的晶圆大厂也陆续发表大尺寸(六时)碳化硅晶圆的开发。然而大尺寸碳化硅晶圆其 加工效率将更见缓慢，导致加工成本即占制造成本1/2以上，因此为解决碳化硅晶圆材料制造上瓶颈，提升加工效率成为产业开发的关键因素。

发明内容

在一实施例中，本发明提出一种振动辅助抛光模块，其包含一抛光盘、一工件承载盘、一线性滑轨机构、一连杆、一马达及一可调式偏心机构；

抛光盘可旋转；

工件承载盘用以承载一工件，工件设置于工件承载盘，使工件的一加工面朝向抛光盘；

线性滑轨机构包括一滑轨、一导引座与一导引杆，滑轨枢接于工件承载盘相对于设有工件的一面，滑轨嵌设于导引座内，导引杆设置于导引座上；

连杆具有相对的一第一端与一第二端，第一端枢接于滑轨；

马达具有一动力轴用以提供动力；

可调式偏心机构具有一座体，座体连接于动力轴，且座体与连杆的第二端以一枢接轴相互枢接，该枢接轴与动力轴的轴心偏心设置；

由动力轴驱动座体旋转且带动连杆偏心摆动，由连杆将动力轴的动力传输至滑轨，同时通过导引座对滑轨的限位作用，使滑轨作平行于一第一方向的线性移动，并驱动工件承载盘产生一水平径向振幅及一低频振动，且同时使得工件与抛光盘的接触面产生低频振动。

附图说明

图1为本发明的一实施例的组合结构示意图。

图2为图1实施例的部分分解结构示意图。

图3为图1实施例的可调式偏心机构的结构示意图。

图4为图1实施例的前视组合结构动作示意图。

图5为图1实施例的俯视组合结构动作示意图。

图6～图9为本发明的可调式偏心机构及线性滑轨机构产生低频振动源的连续动作示意图。

图10为本发明的振动辅助加工效率相较于无振动的抛光制程的曲线图。

【符号说明】

10-抛光盘

20-工件承载盘

30-线性滑轨机构

31-滑轨

32-导引座

321-凹槽

33-导引杆

40-连杆

41-第一杆体

411-第一端

412-第一阶梯状结构

413-枢接轴

414～416-轴承

42-第二杆体

421-第二端

422-第二阶梯状结构

43-固定件

44-螺栓

50-马达

51-动力轴

60-可调式偏心机构

61-座体

611-枢接轴

612-轴承

62-滑块

63-调整螺栓

64-盖体

65-固定螺栓

70-工件

F1-第一方向

ΔS-偏心量

具体实施方式