[发明专利]一种全自动一体式单片单面研磨减薄设备

说明书

一种全自动一体式单片单面研磨减薄设备。本发明涉及硬脆性材料的研磨抛光技术领域，特别涉及一种全自动单片单面研磨抛光装置。包括SIC陶瓷载盘，贴蜡模块包括加热机构和贴片机构，贴片机构包括密闭腔体，腔体内部设有支撑平台，顶部设有通过贴片加压气缸驱动的压板，腔体底部与真空泵相连；研磨抛光模块包括旋转工作台，旋转工作台上铺设抛光布；旋转工作台上方设有抛头，抛头连接抛头悬臂并通过抛头加压气缸驱动，抛头悬臂与抛头主轴相连，贴蜡模块中央有个旋转机械手。贴蜡模块和研磨抛光模块间设有直线传输机械手。本发明装置可以实现硬脆性材料研磨抛光后的片片一致性，提升硬脆性材料表面平坦度。保证硬脆性材料不研磨抛光的那侧表面不受损伤。大大降低人工成本，缩小设备占地面积。

技术领域

本发明涉及硬脆性材料的研磨抛光技术领域，特别涉及一种全自动一体式单片单面研磨减薄设备。

背景技术

研磨抛光装置是至关重要的半导体加工设备之一，半导体制造技术十分精细，制造工艺的及其复杂，对设备和材料的要求非常苛刻。2014年以来，中国掀起了新一轮半导体产业投资的热潮，大量资金投入到半导体产业中，中国半导体产业正处于飞速发展的黄金时期。目前主流的单面研磨抛光设备为了提高研磨和抛光的效率，采用一盘加工多片的方式，如图1所示，但是由于大盘直径大，变形大，从而加工出来的硬脆性材料一致性并不好，经常会出现两端厚，中心薄，或者中心厚两端薄的现象，同一批次研磨抛光厚的硬脆性材料的一致性差。虽然效率显著得到提升，可是在精度上面却有所下降了。

虽然双面化学机械研磨抛光，可以获得较好的局部平整度。但是硬脆性材料在双面研磨抛光中，常常因为真空夹具接触而形成损伤，因此必须有一种不划伤和不污染背面的设备和方法来解决正反面辨识困难等问题。

无论是单面研磨抛光设备还是双面研磨抛光设备，都需要配套的自动化产线，目前主流的是多台独立设备通过若干个传输机械手组合成一条产线，这样的设计往往是设备数量多且占地面积大，搬运困难。

综上，一种既能改善硬脆性材料研磨抛光后的一致性，解决背面不污染和划伤的全自动设备和研磨抛光方法，具有广阔的市场需求和前景。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种全自动一体式单片单面研磨减薄设备。

为解决上述技术问题，本发明采用的解决方案是：

提供一种全自动化单面单片研磨抛光装置，包括SIC陶瓷载盘和通过螺栓相连，集成到一台设备上的贴蜡模块和研磨抛光模块；

SIC陶瓷载盘上涂覆有均匀的蜡层；

贴蜡模块包括加热机构和贴片机构，加热机构内置热电偶；贴片机构包括密闭腔体，腔体内部设有支撑平台，腔体内顶部设有通过贴片加压气缸驱动的压板，腔体底部与真空泵相连；

研磨抛光模块包括并排沿线性排列设于贴蜡模块右侧的至少三个研磨抛光机构，每个研磨抛光机构均包括旋转工作台，旋转工作台上铺设抛光布；旋转工作台上方设有抛头，抛头连接抛头悬臂并通过抛头加压气缸驱动，抛头悬臂与抛头主轴相连；各个研磨抛光机构的抛头参数不一，可进行粗抛、中抛和精抛。

贴蜡模块中央有个旋转机械手，用于搬运硬脆性材料和SIC陶瓷载盘。

贴蜡模块和研磨抛光模块间设有直线传输机械手，用于搬运贴合后的SIC陶瓷载盘和硬脆性材料。

作为一种改进，SIC陶瓷载盘外径比比硬脆性材料外径大10mm。

作为一种改进，抛头通过调心滚子轴承与抛头悬臂相连，抛头还通过旋转接头与抛光液输送管相连。

作为一种改进，抛头抛光端设有球形塑料块。

作为一种改进，贴蜡模块上被人为地分成若干个工作区，包括贴片区、加热区、清洗滴蜡区、缓存区、上料区和下料区。