[发明专利]基于自学习的智能硅基晶圆超精密研磨抛光机

说明书

本发明涉及晶圆加工技术领域，具体是基于自学习的智能硅基晶圆超精密研磨抛光机，包括台架，所述台架的顶部设置有下磨盘，下磨盘和台架的中间穿设有主轴，且下磨盘的上方设置有上磨盘，所述主轴外套设有偏心传动筒，偏心传动筒通过偏心运动机构与主轴连接，且主轴通过偏心传动筒连接有行星运动工件盘；所述上磨盘的顶部连接有压盘，压盘的外壁和内壁分别与台架的顶部外壁和偏心传动筒的外壁活动配合，本发明能够通过偏心传动筒带动行星运动工件盘进行运动，使得晶圆在研磨过程中既能够自转，又能够绕着主轴公转，而且还能够直线往复偏心运动，让晶圆受到各方向的研磨效果，促进研磨粒子对晶圆施加更多方向的作用，极大的提高研磨效率。

技术领域

本发明涉及晶圆加工技术领域，具体是基于自学习的智能硅基晶圆超精密研磨抛光机。

背景技术

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆；在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能之IC产品。晶圆的原始材料是硅，而地壳表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅矿石经由电弧炉提炼，盐酸氯化，并经蒸馏后，制成了高纯度的多晶硅，其纯度高达99.999999999％；晶圆研磨的目的在于去掉切割时在晶圆表面产生的锯痕和破损，使晶圆表面达到所要求的光洁度，对晶圆的边缘和表面进行抛光处理，一、进一步去掉附着在晶片上的微小粒子，二、获得极佳的表面平整度，以利于后面所要降到的晶圆处理工序加工；目前我国高端超精密硅基晶圆研磨抛光机完全依赖进口，在近期中美关系没有缓和的情况下随时有可能受进口技术卡脖子现象，如此会严重影响我国高端芯片的发展。

现有技术中，存在问题如下：

(1)晶圆在上下研磨盘之间旋转运动，单纯旋转，研磨动作变化小，晶圆表面粒子所受到的研磨方向变化少，导致研磨效率低。

(2)磨盘转动时，靠近外圈的部位转速较快，而靠近内圈的部位转速相对较慢，而晶圆是在研磨盘底部内圈到外圈之间都有分布的，这就导致靠近内圈部位的晶圆和靠近外圈部位的晶圆所受到的研磨效果是不同的，研磨的速率也不同。

(3)研磨时会产生大量的细小粒子，若不及时清除，会导致研磨效果不均匀，现有研磨液从上磨台中间流出，研磨液流动量小，且流动方向较为混料，导致研磨出的细小粒子不能够快速被冲刷。

(4)研磨台和摆放工件的齿轮盘在研磨过程中，不断受到摩擦，会导致温度升高，进而导致研磨精度下降，现有设备直接通过研磨液冲洗，恒温控制效果差。

(5)研磨前需要将晶圆从晶片花篮中取下摆放至工件孔内，研磨完成后需要将晶圆从工件孔内取出摆放至晶片花篮中，晶圆需要逐个取出，较为麻烦，且效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供基于自学习的智能硅基晶圆超精密研磨抛光机，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的技术方案是：基于自学习的智能硅基晶圆超精密研磨抛光机，包括台架，所述台架的顶部设置有下磨盘，下磨盘和台架的中间穿设有主轴，且下磨盘的上方设置有上磨盘，所述主轴外套设有偏心传动筒，偏心传动筒通过偏心运动机构与主轴连接，且主轴通过偏心传动筒连接有行星运动工件盘；

所述上磨盘的顶部连接有压盘，压盘的外壁和内壁分别与台架的顶部外壁和偏心传动筒的外壁活动配合，并且压盘的中间设置有横向分布的通道。

优选的，所述偏心传动筒的内壁两侧对称位置分别开设有孔槽，所述主轴的两侧外壁上分别设置有传动滑块，传动滑块的结构与所述孔槽的结构相匹配，且传动滑块与孔槽滑动配合；

所述偏心运动机构包括偏心运动控制电机、偏心轴和2个推拉杆，2个推拉杆的一端均与偏心轴的偏心部分转动连接，且2个推拉杆的另一端分别与偏心传动筒的内壁两侧对称位置转动连接，而偏心轴的一端与偏心运动控制电机固定连接，偏心运动控制电机固定安装于主轴上。