TWI840120B - 研磨清洗設備 - Google Patents
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Abstract
本發明涉及一種研磨清洗設備,包括矽片研磨裝置和研磨輪清洗裝置;所述矽片研磨裝置包括可旋轉的研磨工作臺和研磨輪,所述研磨輪包括可旋轉的基座和環形分佈於所述基座的連接面上的多個研磨牙齒,多個所述研磨牙齒間隔設置,在研磨過程中,研磨輪部分覆蓋於所述研磨工作臺上,使得多個所述研磨牙齒在工作狀態和非工作狀態之間進行轉換;所述研磨輪清洗裝置用於在研磨過程中,對處於非工作狀態的研磨牙齒進行清洗。
Description
本發明涉及研磨技術領域,尤其涉及一種研磨清洗設備。本發明主張在2022年12月15日在中國提交的中國專利申請號No. 202211626121.8的優先權,其全部內容通過引用包含於此。
半導體加工工藝中,首先通過多線切割工藝將晶棒分割呈片狀裸片,為去除切割過程中鋼線及砂漿對矽片表面造成的機械損傷,以及達到矽片後續有效減薄並控制表面平坦度的目的,需使用雙面研磨加工工藝,通過金剛石磨輪對矽片表面進行等比例研磨,去除表面損傷層並減薄矽片。
目前已知研磨裝置由研磨工作臺固定矽片並使其高速旋轉,呈環形且間隔的牙齒狀磨輪反方向在矽片表面旋轉達到磨削減薄的目的,研磨裝置還包括噴水嘴,噴水嘴向研磨工作臺上的矽片表面噴射純水清洗碎屑,此方式僅對矽片表面進行常規清洗,但並未對磨輪進行清潔,磨輪上附著的碎屑及污染物作用於矽片表面,同樣會使得矽片表面產生損傷。
為了解決上述技術問題,本發明提供一種研磨清洗設備,解決磨輪上附著的碎屑及污染物對矽片造成損傷的問題。
為了達到上述目的,本發明實施例採用的技術方案是:一種研磨清洗設備,包括矽片研磨裝置和研磨輪清洗裝置;所述矽片研磨裝置包括可旋轉的研磨工作臺和研磨輪,所述研磨輪包括可旋轉的基座和環形分佈於所述基座的連接面上的多個研磨牙齒,多個所述研磨牙齒間隔設置,在研磨過程中,所述研磨輪部分覆蓋於所述研磨工作臺上,使得多個所述研磨牙齒在工作狀態和非工作狀態之間進行轉換;所述研磨輪清洗裝置用於在研磨過程中,對處於非工作狀態的所述研磨牙齒進行清洗;所述研磨輪清洗裝置包括:第一清洗單元,用於對所述研磨牙齒的外周面進行清洗;第二清洗單元,用於對所述研磨牙齒的研磨面進行清洗;乾燥單元,用於對完成清洗的研磨牙齒進行乾燥。
可選地,所述第一清洗單元包括第一超聲波產生結構和第一超純水噴淋結構,所述第一超純水噴淋結構包括朝向所述研磨牙齒的外周面的第一噴嘴;所述第二清洗單元包括毛刷清潔結構和第二超純水噴淋結構,所述第二超純水噴淋結構包括穿設於所述毛刷清潔結構內,並朝向所述研磨牙齒的研磨面的第二噴嘴。
可選地,所述毛刷清潔結構包括基體和設置於所述基體上朝向所述研磨面的毛刷,所述第二超純水噴淋結構包括穿設於所述基體的內部的噴淋管,所述噴淋管的一端設置有外露於所述基體的所述第二噴嘴。
可選地,所述基體至少設有2個,2個相鄰的所述基體在所述研磨輪上的正投影位於相鄰的所述研磨牙齒的研磨面上。
可選地,所有所述基體沿著所述研磨牙齒的排布方向間隔設置,每個所述基體在所述研磨輪上的正投影覆蓋至少一個所述研磨牙齒。
可選地,所述基體設有1個,至少部分所述研磨牙齒在所述基體上的正投影位於所述基體內。
可選地,在所述研磨輪的徑向方向上,所述基體的寬度大於或等於所述研磨牙齒的寬度。
可選地,所述乾燥單元包括壓縮乾燥氣體提供部件、壓力泵和風刀,所述風刀包括刀體和設置於所述刀體上的風道,所述風道的出風口朝向所述研磨牙齒設置。
可選地,所述研磨輪清洗裝置還包括第三清洗單元,用於對所述研磨牙齒的內周面進行清洗。
可選地,所述第三清洗單元包括第二超聲波產生結構和第二超純水噴淋結構,所述第二超純水噴淋結構包括朝向所述研磨牙齒的內周面的第三噴嘴。
本發明的有益效果是:在研磨過程中,通過研磨輪清洗裝置對研磨輪的研磨牙齒進行清洗,從而避免磨輪上附著的碎屑及污染物對矽片造成損傷。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容,請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式,然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明,並非用來對本發明加以限制。
[實施例]
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合本發明實施例的附圖,對本發明實施例的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實施例是本發明的一部分實施例,而不是全部的實施例。基於所描述的本發明的實施例,本領域普通技術人員所獲得的所有其他實施例,都屬於本發明保護的範圍。
在本發明的描述中,需要說明的是,術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係,僅是為了便於描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、 以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。此外,術語“第一”、“第二”、“第三”僅用於描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
相關技術中,研磨設備包括用於固定矽片的研磨工作臺,用於對矽片進行研磨的研磨輪,以及用於對矽片表面進行清洗的矽片清洗裝置,在研磨過程中,通過矽片清洗裝置對矽片表面的碎屑進行清洗,但是僅對矽片表面進行常規清洗,並未對研磨輪進行清潔,研磨輪上附著的碎屑及污染物作用於矽片表面,同樣會使得矽片表面產生損傷。
參考圖1-圖6,針對上述問題,本實施例提供一種研磨清洗設備,包括矽片研磨裝置和研磨輪清洗裝置。
所述矽片研磨裝置包括可旋轉的研磨工作臺001和研磨輪,研磨工作臺001上固定有矽片005,所述研磨工作臺001的旋轉方向和所述研磨輪的旋轉方向相反,所述研磨輪包括可旋轉的基座002和環形分佈於所述基座002的連接面上的多個研磨牙齒003,多個所述研磨牙齒003間隔設置,在研磨過程中,所述研磨輪部分覆蓋於所述研磨工作臺001上,使得多個所述研磨牙齒003在工作狀態和非工作狀態之間進行轉換。
所述研磨輪清洗裝置用於在研磨過程中,對處於非工作狀態的所述研磨牙齒003進行清洗。
本實施例中增設所述研磨輪清洗裝置,對研磨輪進行清洗,並且是在研磨過程中,對研磨輪進行清洗,有效避免矽片005表面的損傷。
研磨輪部分覆蓋於所述研磨工作臺001上,即在研磨過程中,始終只有部分研磨牙齒003進行研磨工作,而其餘部分的研磨牙齒003處於非工作狀態,並且隨著研磨輪的旋轉,研磨牙齒003的工作狀態在工作狀態和非工作狀態之間轉換,本實施例中為了在不影響研磨的同時,對研磨牙齒003進行清洗,所述研磨輪清洗裝置對處於非工作狀態的研磨牙齒003進行清洗。
示例性的,所述研磨清洗設備還包括用於對矽片005表面進行清洗的矽片清洗裝置004,所述矽片清洗裝置004包括超純水提供結構和超純水噴淋結構(圖1-圖3中僅對噴水管進行示意,並不是對實際的超純水噴淋結構的限制),所述超純水噴淋結構包括噴水管和設置於所述噴水管的一端的噴嘴,通過所述超純水噴淋結構朝矽片005的表面進行噴淋,對矽片005的表面進行清洗。通過所述矽片清洗裝置004和所述研磨輪清洗裝置相配合,有效的避免矽片005的表面的損傷。
示例性的實施方式中,所述研磨輪清洗裝置包括:第一清洗單元,用於對所述研磨牙齒003的外周面進行清洗;第二清洗單元,用於對所述研磨牙齒003的研磨面進行清洗;乾燥單元,用於對完成清洗的研磨牙齒003進行乾燥。
對研磨牙齒003進行全方位的清洗,尤其是對研磨牙齒003的研磨面進行清洗,有效的避免研磨牙齒003上的污染物對矽片005的損傷。
參考圖1-圖3,示例性的實施方式中,所述第一清洗單元包括第一超聲波產生結構103和第一超純水噴淋結構102,所述第一超純水噴淋結構102包括朝向所述研磨牙齒003的外周面的第一噴嘴。通過超聲和噴淋相結合的方式進行清洗,提高清洗效率。
所述第一超聲波產生結構103包括超聲波腔室以及位於所述超聲波腔室內的超聲波發生器,所述第一超純水噴淋結構102包括管道,所述管道的一端與所述超聲波腔室連通,所述管道的另一端設置所述第一噴嘴。所述第一清洗單元還包括超純水提供結構(參考圖2中的第一超純水提供結構202),所述超純水提供結構與所述超聲波腔室連通以提供超純水。
示例性的實施方式中,所述第二清洗單元包括毛刷清潔結構101和第二超純水噴淋結構104,所述第二超純水噴淋結構104包括穿設於所述毛刷清潔結構101內,並朝向所述研磨牙齒003的研磨面的第二噴嘴。
所述第二噴嘴和所述毛刷共同作用以對研磨牙齒003的研磨面進行清洗,提高清洗效率。
示例性的實施方式中,所述毛刷清潔結構101包括基體和設置於所述基體上朝向所述研磨面的毛刷,所述第二超純水噴淋結構104包括穿設於所述基體的內部的噴淋管,所述噴淋管的一端設置有外露於所述基體的所述第二噴嘴。
參考圖2,所述第二超純水噴淋結構104還包括第二超純水提供結構201,與所述噴淋管連通。
所述毛刷清潔結構101的具體結構形式可以有多種,所述第二超純水噴淋結構104的具體結構形式也不限於上述所述,以下介紹本實施例中的幾種結構形式。
在一些實施方式中,所述毛刷清潔結構101包括至少一個基體和設置於所述基體上朝向所述研磨面的毛刷,所述基體包括設置所述毛刷的第一表面,和與所述第一表面相對設置的第二表面,所述第二超純水噴淋結構包括設置於所述第二表面的至少一個入水孔,設置於所述第一表面的至少一個出水孔,以及設置於所述基體內部、並與至少一個出水孔一一對應設置的至少一條通道,至少一條通道均與對應的所述入水孔連通,該入水孔通過管道與超純水提供結構(參考圖2中的第二超純水提供結構201)連通。
在一些實施方式中,所述毛刷清潔結構101包括至少一個基體和設置於所述基體上朝向所述研磨面的毛刷,所述基體內部中空設置形成一容納腔,所述基體包括設置所述毛刷的第一表面,和與所述第一表面相對設置的第二表面,所述超純水噴淋結構包括設置於所述第二表面的至少一個入水孔,以及設置於所述第一表面的至少一個出水孔,至少一個入水孔和至少一個所述出水孔均與所述容納腔連通,且至少一個所述入水孔通過管道與超純水提供結構連通。
所述基體的數量以及形狀等具體結構形式也可以有多種,以下具體說明。
參考圖4,示例性的實施方式中,所述毛刷清潔結構101包括至少2個所述基體,2個相鄰的所述基體在所述研磨輪上的正投影位於相鄰的所述研磨牙齒003的研磨面上。
示例性的實施方式中,所有所述基體沿著所述研磨牙齒003的排布方向間隔設置,每個所述基體在所述研磨輪上的正投影覆蓋至少一個所述研磨牙齒003。
相鄰兩個所述基體之間的空隙可以與相鄰兩個研磨牙齒003之間的縫隙正對,但並不以此為限。
圖4中表示出了三個所述基體,但基體的數量並不以此為限。
參考圖5和圖6,示例性的實施方式中,所述毛刷清潔結構101包括一個所述基體,至少部分所述研磨牙齒003在所述基體上的正投影位於所述基體內。即所述基體在所述研磨輪上的正投影覆蓋部分多個所述研磨牙齒003,或者覆蓋全部所述研磨牙齒003。
示例性的,所述基體呈弧形設置。所述基體的形狀與多個所述研磨牙齒003的排列後呈現的形狀相符,以使得在所述研磨輪的旋轉過程中,每個所述研磨牙齒003都會經過所述毛刷結構的清洗。
參考圖5和圖6,示例性的實施方式中,在所述研磨輪的徑向方向上,所述基體的寬度大於或等於所述研磨牙齒003的寬度。確保可以有效的清潔所述研磨牙齒003的研磨面。
並且在所述基體的寬度大於所述研磨牙齒003的寬度時,即在所述研磨輪的徑向方向上,所述研磨面的面積小於所述基體的截面積,可以將設置於所述基體上的毛刷沿著所述研磨輪的徑向方向劃分為三部分,具體為中間部分和位於所述中間部分的相對的兩側的第一部分和第二部分,位於所述中間部分的毛刷的高度小於所述第一部分和所述第二部分的毛刷的高度,這樣可以同時對所述研磨牙齒003的外周面、內周面和研磨面進行清洗。並且在一些實施方式中,為了有效的清潔所述研磨牙齒003的外周面、內周面和研磨面,沿著所述研磨輪的徑向方向,所述第一部分和所述第二部分相對於所述中間部分傾斜設置,使得所述基體朝向所述研磨輪的一面形成開口朝向所述研磨輪的凹槽,所述第一部分上的毛刷垂直於所述第一部分設置,所述第二部分上的毛刷垂直於所述第二部分設置,所述中間部分的毛刷垂直於所述中間部分設置。
示例性的實施方式中,所述乾燥單元包括壓縮乾燥氣體提供部件204、壓力泵205和風刀106,所述風刀106包括刀體和設置於所述刀體上的風道,所述風道的出風口朝向所述研磨牙齒003設置。
示例性的,所述風道的出風方向與所述研磨牙齒003的研磨面之間的角度小於或等於90度。
示例性的,所述風道的延伸方向與所述研磨面之間的角度小於90度。
示例性的,所述風道包括第一子風道和第二子風道,所述第一子風道遠離所述第二子風道的一端設置入風口,所述第二子風道遠離所述第一子風道的一端設置所述出風口,所述第一子風道的延伸方向垂直於所述研磨面設置,所述第二子風道相對於所述第一子風道傾斜設置,以使得所述風道的出風方向傾斜於所述研磨面設置。
需要說明的是,圖1-圖6均為示意圖,圖1-圖6中,所述基體和所述毛刷作為一個整體表示,但應當理解的是,所述毛刷清潔結構101包括基體和設置於所述基體上的毛刷。
示例性的實施方式中,所述研磨輪清洗裝置還包括第三清洗單元,用於對所述研磨牙齒003的內周面進行清洗。
示例性的,所述第三清洗單元包括第二超聲波產生結構和第二超純水噴淋結構104,所述第二超純水噴淋結構104包括朝向所述研磨牙齒003的內周面的第三噴嘴。
所述第三清洗單元可以單獨設置,也可以與所述第一清洗單元或者所述第二清洗單元集成設置。
示例性的實施方式中,所述研磨清洗設備還包括控制系統200,用於控制所述研磨輪清洗裝置對研磨輪自動進行清洗,參考圖2,所述控制系統200控制所述第一超純水提供結構202自動提供超純水,用於控制所述第一超聲波產生結構103產生超聲波,用於控制所述第二超純水提供結構201自動提供超純水,用於控制壓縮乾燥氣體提供部件204提供壓縮乾燥氣體CDA。
示例性的,所述控制系統可以為PLC(可程式設計邏輯控制器),但並不以此為限。
示例性的實施方式中,所述研磨清洗設備還包括廢水回收裝置,所述廢水回收裝置設置於所述研磨輪的下方,所述廢水回收裝置包括與排水管道連通的喇叭狀回收口,以避免廢水外溢。
所述喇叭狀回收口的出水口處設置有過濾網,以防止所述排水管道堵塞。
示例性的,所述回收口的出水口由多個間隔設置的排水孔105構成,出水孔過大則容易使得大的污染物進入到排水管道以堵塞排水管道,即使設置過濾網,若過濾網的尺寸過大,也會降低過濾網的連接穩定性,縮短使用壽命。多個所述排水孔105的設置,可以增大與所述排水管道連通的出水口的整體的面積,並且防止排水管道的堵塞。
在每個所述排水孔105中設置過濾網,進一步有效的防止排水管道的堵塞。
示例性的,多個所述排水孔105的間距為0.8mm-1.2mm,每個所述排水孔105的孔徑為10-20mm,設置於所述排水孔105內的過濾網的網孔數量為#10-20目,可以過濾掉直徑為1mm左右(例如0.8mm-1.2mm)的矽渣,但並不以此為限。
需要說明的是,圖3-圖6僅為示意圖,圖中示意出了所述排水孔105以表示廢水回收裝置的設置,但僅僅示意出了其位置關係,但僅為示意圖,並不是對其實際結構的限制。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例,並非因此侷限本發明的申請專利範圍,所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化,均包含於本發明的申請專利範圍內。
001:研磨工作臺
002:基座
003:研磨牙齒
004:矽片清洗裝置
005:矽片
101:毛刷清潔結構
102:第一超純水噴淋結構
103:第一超聲波產生結構
104:第二超純水噴淋結構
105:排水孔
106:風刀
200:控制系統
201:第二超純水提供結構
202:第一超純水提供結構
204:壓縮乾燥氣體提供部件
205:壓力泵
圖1表示本發明實施例中的研磨清洗設備的示意圖一;
圖2表示本發明實施例中的研磨清洗設備的示意圖二;
圖3表示本發明實施例中的研磨清洗設備的示意圖三;
圖4表示本發明實施例中的研磨清洗設備的示意圖四;
圖5表示本發明實施例中的研磨清洗設備的示意圖五;
圖6表示本發明實施例中的研磨清洗設備的示意圖六。
001:研磨工作臺
002:基座
003:研磨牙齒
004:矽片清洗裝置
005:矽片
101:毛刷清潔結構
102:第一超純水噴淋結構
103:第一超聲波產生結構
106:風刀
Claims (7)
- 一種研磨清洗設備,包括矽片研磨裝置和研磨輪清洗裝置;所述矽片研磨裝置包括可旋轉的研磨工作臺和研磨輪,所述研磨輪包括可旋轉的基座和環形分佈於所述基座的連接面上的多個研磨牙齒,多個所述研磨牙齒間隔設置,在研磨過程中,所述研磨輪部分覆蓋於所述研磨工作臺上,使得多個所述研磨牙齒在工作狀態和非工作狀態之間進行轉換;所述研磨輪清洗裝置用於在研磨過程中,對處於非工作狀態的所述研磨牙齒進行清洗;所述研磨輪清洗裝置包括:第一清洗單元,用於對所述研磨牙齒的外周面進行清洗;第二清洗單元,用於對所述研磨牙齒的研磨面進行清洗;所述第二清洗單元包括毛刷清潔結構和第二超純水噴淋結構,所述第二超純水噴淋結構包括穿設於所述毛刷清潔結構內,並朝向所述研磨牙齒的研磨面的第二噴嘴;所述毛刷清潔結構包括基體和設置於所述基體上朝向所述研磨面的毛刷,所述第二超純水噴淋結構包括穿設於所述基體的內部的噴淋管,所述噴淋管的一端設置有外露於所述基體的所述第二噴嘴;所述基體至少設有2個,2個相鄰的所述基體在所述研磨輪上的正投影位於相鄰的所述研磨牙齒的研磨面上;乾燥單元,用於對完成清洗的研磨牙齒進行乾燥。
- 如請求項1所述的研磨清洗設備,其中,所述第一清洗單元包括第一超聲波產生結構和第一超純水噴淋結構,所述第一超純水噴淋結構包括朝向所述研磨牙齒的外周面的第一噴嘴。
- 如請求項1所述的研磨清洗設備,其中,所有所述基體沿著所述研磨牙齒的排布方向間隔設置,每個所述基體在所述研磨輪上的正投影覆蓋至少一個所述研磨牙齒。
- 如請求項1所述的研磨清洗設備,其中,在所述研磨輪的徑向方向上,所述基體的寬度大於或等於所述研磨牙齒的寬度。
- 如請求項1所述的研磨清洗設備,其中,所述乾燥單元包括壓縮乾燥氣體提供部件、壓力泵和風刀,所述風刀包括刀體和設置於所述刀體上的風道,所述風道的出風口朝向所述研磨牙齒設置。
- 如請求項1所述的研磨清洗設備,其中,所述研磨輪清洗裝置還包括第三清洗單元,用於對所述研磨牙齒的內周面進行清洗。
- 如請求項6所述的研磨清洗設備,其中,所述第三清洗單元包括第二超聲波產生結構和第二超純水噴淋結構,所述第二超純水噴淋結構包括朝向所述研磨牙齒的內周面的第三噴嘴。
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