專利名稱：用于研磨機(jī)運(yùn)行過程中的全自動硅片測厚儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測厚儀，特別是涉及一種高精度的用于研磨機(jī)運(yùn)行過程中的全自動硅片測厚儀。
背景技術(shù)：
電子信息產(chǎn)業(yè)已成為國民經(jīng)濟(jì)的第一大支柱產(chǎn)業(yè)，在電子信息產(chǎn)業(yè)巨大需求推動下，中國集成電路產(chǎn)業(yè)迅速升溫，造就了半導(dǎo)體集成電路的迅速發(fā)展。隨著集成電路器件制作技術(shù)趨嚴(yán)密，對硅片的性能也提出了更高的要求。研磨機(jī)廣泛用于硅片研磨、硅片拋光。 研磨機(jī)的工作原理被磨、拋光材料放于研磨盤上，研磨盤逆時(shí)鐘轉(zhuǎn)動，修正輪帶動工件自轉(zhuǎn)，重力加壓的方式對工件施壓，工件與研磨盤作相對運(yùn)轉(zhuǎn)磨擦，來達(dá)到研磨拋光目的。目前，中國國產(chǎn)研磨機(jī)在加工半導(dǎo)體硅片的過程中，硅片厚度均是通過人為計(jì)算研磨時(shí)間和重復(fù)研磨來得以控制和保證的，但是該方式的加工效率低，往往需要對產(chǎn)品進(jìn)行重復(fù)加工， 同時(shí)精度偏低，無法準(zhǔn)確保證硅片厚度。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決上述問題而提供一種操作簡單、測量精度高、速度快、無污點(diǎn)和較高穩(wěn)定性的用于研磨機(jī)運(yùn)行過程中的全自動硅片測厚儀。本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種用于研磨機(jī)運(yùn)行過程中的全自動硅片測厚儀，包括主機(jī)、探頭和石英片，所述探頭的信號輸出端通過信號傳輸線與所述主機(jī)的信號輸入端連接，所述探頭設(shè)于研磨機(jī)上磨盤的上方，下磨盤游星輪上設(shè)有石英片孔，所述石英片置于所述石英片孔內(nèi)，所述上磨盤上與所述石英片孔相對應(yīng)的位置設(shè)有圓柱形凹槽，所述探頭的探針置于所述圓柱形凹槽內(nèi)。通過增加探頭和在游星輪上設(shè)置安裝石英的石英片，探頭探針與石英片接觸，即可測出石英片的厚度，探頭將測出的厚度傳輸?shù)街鳈C(jī)，當(dāng)石英片的厚度達(dá)到需要的厚度時(shí)， 研磨機(jī)通過測厚儀的測試信號，自動停機(jī)。避免了研磨機(jī)在加工半導(dǎo)體硅片的過程中，硅片厚度通過人為計(jì)算研磨時(shí)間和重復(fù)研磨時(shí)造成硅片出現(xiàn)偏薄的現(xiàn)象。作為一種優(yōu)選方式，所述石英片孔設(shè)置于所述游星輪的中央，所述硅片孔均勻分布于所述石英片孔的四周。每一個(gè)所述游星輪上均設(shè)置有所述石英片孔。采用這種方式設(shè)置硅片孔和石英片孔，能夠提高研磨機(jī)的加工效率，縮短了加工時(shí)間，同時(shí)使加工后的硅片的厚薄一致。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型還包括水銀滑動環(huán)，所述水銀滑動環(huán)的兩端分別與所述主機(jī)和所述探頭連接，所述水銀滑動環(huán)的兩端均設(shè)置有信號傳輸轉(zhuǎn)接頭。若采用傳統(tǒng)信號傳輸線連接主機(jī)和探頭，則存在以下問題當(dāng)磨盤轉(zhuǎn)動時(shí)，信號傳輸線很容易纏繞在上磨盤懸梁上，由于上磨盤懸梁懸梁上方的凹槽內(nèi)裝有疏松研磨液，凹槽上分布有多個(gè)孔，孔連接軟管將疏松研磨液輸送到上磨盤上的孔內(nèi)，然后進(jìn)入磨盤。這些軟管在上磨盤和凹槽之間，探頭的信號線是從中間穿的，所以軟管與信號傳輸線很容易纏繞在一起，使研磨機(jī)無法工作。本實(shí)用新型采用水銀滑動環(huán)代替了信號傳輸線進(jìn)行信號傳輸，則解決了這個(gè)問題。水銀滑動環(huán)又稱水銀導(dǎo)電環(huán)或者是水銀導(dǎo)電滑環(huán)，就是以水銀為流體介質(zhì)的一種導(dǎo)電旋轉(zhuǎn)接頭，將固定端與旋轉(zhuǎn)端集成在一起，旋轉(zhuǎn)的時(shí)候不需要使用碳刷來進(jìn)行導(dǎo)電傳遞，而直接使用水銀來進(jìn)行導(dǎo)電傳遞。它實(shí)現(xiàn)了 2個(gè)相對旋轉(zhuǎn)部件之間的電流、功率、溫度信號的傳遞，它和傳統(tǒng)的集電環(huán)有著很大的區(qū)別，優(yōu)點(diǎn)是使用可靠，精度高，支持高環(huán)道，高電流。更進(jìn)一步地，所述上磨盤的上方設(shè)有探頭插座，所述探頭插座與所述探頭連接。通過在上磨盤的上方設(shè)置探頭插座，探頭能更牢固的固定在上磨盤上，避免了在磨盤轉(zhuǎn)動的過程中發(fā)生損壞。本實(shí)用新型的有益效果是通過增加探頭和在游星輪上設(shè)置安裝石英片的石英片孔，探頭測定石英片的厚度即可得出硅片的厚度，避免了研磨機(jī)在加工半導(dǎo)體硅片的過程中，硅片厚度通過人為計(jì)算研磨時(shí)間和重復(fù)研磨時(shí)造成硅片出現(xiàn)偏薄的現(xiàn)象。同時(shí)，探頭不接觸硅片的拋光表面，克服了接觸式厚度測試儀容易造成硅片破壞和硅片表面留下污點(diǎn)等缺點(diǎn)。本實(shí)用新型還具有操作簡單、測量精度高、速度快、無污點(diǎn)和較高穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。

圖1是本實(shí)用新型用于研磨機(jī)運(yùn)行過程中的全自動硅片測厚儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型中探頭的安裝結(jié)構(gòu)局部放大圖；圖3是本實(shí)用新型的下磨盤的俯視圖。圖中1-主機(jī)，2-氣缸，3-信號線轉(zhuǎn)接頭，4-上磨盤懸梁，5-水銀滑動環(huán)，6-探頭，7-上磨盤，8-下磨盤，9-探頭插座，10-石英片，11-石英片孔，12-硅片孔，13-游星輪， 14-探針，15-圓柱形凹槽。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型用于研磨機(jī)運(yùn)行過程中的全自動硅片測厚儀，包括主機(jī)1、氣缸2、上磨盤懸梁4、探頭6、上磨盤7、下磨盤8和游星輪13，探頭6的信號輸出端通過信號傳輸線與主機(jī)1的信號輸入端連接，探頭6設(shè)于所述上磨盤7的上方，下磨盤的游星輪13上設(shè)有石英片孔11，石英片10置于石英片孔11內(nèi)，上磨盤7上與石英片孔11相對應(yīng)的位置設(shè)有圓柱形凹槽15，探針14置于所述圓柱形凹槽15內(nèi)。如圖1至圖3所示，通過增加探頭6和在游星輪13上設(shè)置安裝石英片的石英片孔 11，探頭5的探針14與石英片10接觸，即可測出石英片10的厚度，探頭6將測出的厚度傳輸?shù)街鳈C(jī)1，當(dāng)石英片10的厚度達(dá)到需要的厚度時(shí)，研磨機(jī)通過測厚儀的測試信號，自動停機(jī)。避免了研磨機(jī)在加工半導(dǎo)體硅片的過程中，硅片厚度通過人為計(jì)算研磨時(shí)間和重復(fù)研磨時(shí)造成硅片出現(xiàn)偏薄的現(xiàn)象。同時(shí)省去了原來的人為計(jì)算研磨時(shí)間和每盤確定研磨時(shí)間。采用本用新型加工硅片，按每盤60片加工20分鐘，其中計(jì)算和確定時(shí)間2分鐘，若工作時(shí)間按21小時(shí)計(jì)算，則每天最多能磨63盤*60片/盤=3780片，改進(jìn)后，每盤加工時(shí)間變成18分鐘，若工作時(shí)間按21小時(shí)計(jì)算，則每天最多能磨70盤*60片/盤=4200片，一天多生產(chǎn)420片產(chǎn)品；如圖3所示，石英片孔11設(shè)置于游星輪13的中央，硅片孔12均勻分布于石英片孔11的四周。每一個(gè)所述游星輪13上均設(shè)置有所述石英片孔11。采用這種方式設(shè)置硅片孔12和石英片孔11，能夠提高研磨機(jī)的加工效率，縮短了加工時(shí)間，同時(shí)使加工后的硅片的厚薄一致。游星輪13的個(gè)數(shù)為4個(gè)。當(dāng)游星輪13的個(gè)數(shù)為4個(gè)時(shí)，研磨機(jī)的研磨效果較好。為了確保硅片研磨的質(zhì)量，通過比較，選擇了在每個(gè)游星輪13上設(shè)置4個(gè)硅片孔 12。避免了通過人為計(jì)算研磨時(shí)間的方式生產(chǎn)的硅片，其厚度極可能出現(xiàn)當(dāng)大部分符合客戶要求，但呈下偏值時(shí)，則極可能出現(xiàn)偏薄的不合格產(chǎn)品，當(dāng)大部分符合客戶要求，但呈上偏值時(shí)，則極可能出現(xiàn)偏厚的不合格產(chǎn)品，無法保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性，改進(jìn)后，完全根治該問題的產(chǎn)生。如圖1所示，本實(shí)用新型還包括水銀滑動環(huán)5，水銀滑動環(huán)5的兩端分別與主機(jī)1 和探頭6連接，水銀滑動環(huán)5的兩端均設(shè)置有信號傳輸轉(zhuǎn)接頭3。如圖2所示，上磨盤7的上方設(shè)有探頭插座9，探頭插座9與探頭6連接。通過在上磨盤7的上方設(shè)置探頭插座9， 探頭6能更牢固的固定在上磨盤7上，避免了在磨盤轉(zhuǎn)動的過程中發(fā)生損壞。以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干替換，這些替換也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種用于研磨機(jī)運(yùn)行過程中的全自動硅片測厚儀，其特征在于包括主機(jī)、探頭和石英片，所述探頭的信號輸出端通過信號傳輸線與所述主機(jī)的信號輸入端連接，所述探頭設(shè)于上磨盤的上方，下磨盤游星輪上設(shè)有石英片孔，所述石英片置于所述石英片孔內(nèi)，所述上磨盤上與所述石英片孔相對應(yīng)的位置設(shè)有圓柱形凹槽，所述探頭的探針置于所述圓柱形凹槽內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于研磨機(jī)運(yùn)行過程中的全自動硅片測厚儀，其特征在于 所述石英片孔設(shè)置于所述游星輪的中央，所述硅片孔均勻分布于所述石英片孔的四周。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于研磨機(jī)運(yùn)行過程中的全自動硅片測厚儀，其特征在于每一個(gè)所述游星輪上均設(shè)置有所述石英片孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于研磨機(jī)運(yùn)行過程中的全自動硅片測厚儀，其特征在于 所述上磨盤的上方設(shè)有探頭插座，所述探頭插座與所述探頭連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于研磨機(jī)運(yùn)行過程中的全自動硅片測厚儀，其特征在于 還包括水銀滑動環(huán)，所述水銀滑動環(huán)的兩端分別與所述主機(jī)和所述探頭連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于研磨機(jī)運(yùn)行過程中的全自動硅片測厚儀，其特征在于 所述水銀滑動環(huán)的兩端均設(shè)置有信號傳輸轉(zhuǎn)接頭。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于研磨機(jī)運(yùn)行過程中的全自動硅片測厚儀，包括主機(jī)、探頭和石英片，所述探頭的信號輸出端通過信號傳輸線與所述主機(jī)的信號輸入端連接，所述探頭設(shè)于上磨盤的上方，下磨盤游星輪上設(shè)有石英片孔，所述石英片置于所述石英片孔內(nèi)，所述上磨盤上與所述石英片孔相對應(yīng)的位置設(shè)有圓柱形凹槽，所述探頭的探針置于所述圓柱形凹槽內(nèi)。本實(shí)用新型避免了研磨機(jī)在加工半導(dǎo)體硅片的過程中，硅片厚度通過人為計(jì)算研磨時(shí)間和重復(fù)研磨時(shí)造成硅片出現(xiàn)偏薄的現(xiàn)象。同時(shí)，克服了接觸式厚度測試儀容易造成硅片破壞和硅片表面留下污點(diǎn)等缺點(diǎn)。本實(shí)用新型還具有操作簡單、測量精度高、速度快、無污點(diǎn)和較高穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B24B37/013GK202317962SQ201120440469
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月9日
發(fā)明者付昭林, 王正龍, 賈智 申請人:成都青洋電子材料有限公司