用于承载硅片的装置及研磨设备的制作方法

1.本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及用于承载硅片的装置及研磨设备。


背景技术：

2.半导体加工工艺中，首先通过多线切割工艺将硅棒切割成硅片。为了去除切割过程中切割线及砂浆对硅片表面造成的机械损伤，以及达到硅片后续有效减薄并控制表面平坦度的目的，需使用双面研磨加工工艺，即通过金刚石磨轮对硅片表面进行等比例研磨，以去除表面损伤层并减薄硅片。
3.双面研磨设备主要采用两种研磨方式：卧式研磨方式和垂直研磨方式，其中，在采用卧式研磨方式的双面研磨设备中，硅片水平置于高平坦度的研磨台上，研磨轮自上方向下研磨，单面加工结束后，对硅片进行翻面以对另一侧研磨；在采用垂直研磨方式的双面研磨设备中，硅片通过载料环支撑而竖立于双面研磨设备中，两个磨轮对向地设置在硅片的两侧，以从两侧进给对硅片两侧同时进行研磨。
4.目前，对于采用垂直研磨方式的双面研磨设备，由于静压板表面存在研磨碎屑，在吸附压力的作用下会对硅片表面产生损伤，影响硅片表面品质。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型实施例期望提供了一种用于承载硅片的装置以及一种研磨设备；该装置不仅可以用于在双面研磨过程中对硅片进行保持，而且可以与机械手配合执行硅片在研磨设备中的取放，避免了现有技术中硅片在取放过程中与表面附有杂质的静压板接触而造成对硅片的损伤。
6.本实用新型的技术方案是这样实现的：
7.第一方面，本实用新型实施例提供了一种用于承载硅片的装置，所述装置包括：环形本体，所述环形本体用于围绕硅片；设置在所述环形本体的径向内周缘上的保持部；其中，所述保持部设置成能够相对于所述环形本体沿所述环形本体的径向方向在第一位置与第二位置之间运动，在所述第一位置，所述保持部从所述环形本体伸出以保持所述环形本体所围绕的硅片，使得所述硅片在受到轴向力时不产生移动，在所述第二位置，所述保持部缩回所述环形本体内以不妨碍所述硅片轴向移动。
8.第二方面，本实用新型实施例提供了一种研磨设备，所述研磨设备包括根据第一方面的用于承载硅片的装置。
9.本实用新型实施例提供了用于承载硅片的装置和研磨设备；该装置包括设置在环形本体的内周缘上的保持部，当保持部处于伸出环形本体的第一位置时，能够保持硅片以防止硅片在受到轴向力时产生移动，在此状态下，硅片可以被保持竖立在研磨设备中并且允许机械手对硅片进行吸附，而不会允许硅片在机械手的轴向力作用下发生轴向位移；当保持部处于缩回环形本体的第二位置时不妨碍所述硅片进行轴向移动，在此状态下可以允
许吸附硅片的机械手沿轴向方向将该硅片带离装置或者沿轴向方向将硅片装载到装置中，也就是说，可以通过本实用新型实施例提供的用于承载硅片的装置与机械手配合就能够实现硅片的装卸，避免了硅片因与研磨设备的其他部件相接触而被污染的情况发生。
附图说明
10.图1为常规研磨设备的示意图；
11.图2为常规研磨设备的另一示意图；
12.图3为根据本实用新型实施例的用于承载硅片的装置的示意图；
13.图4为根据本实用新型实施例的用于承载硅片的装置的另一示意图；
14.图5为根据本实用新型实施例的研磨设备的示意图；
15.图6为根据本实用新型实施例的研磨设备的另一示意图。
具体实施方式
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
17.参见图1和图2，图1和图2示出了常规的研磨设备1，研磨设备1包括用于承载硅片s的载料环11、第一静压板12、第二静压板13、第一研磨轮14、第二研磨轮15，在对硅片s的研磨过程中，机械手r吸附着硅片s将其装入研磨设备1的载料环11内，位于载料环11的左、右两侧的第一静压板12和第二静压板13靠近硅片s，然后位于载料环11的左、右两侧的第一研磨轮14和第二研磨轮15分别穿过第一静压板12和第二静压板13中的通孔对硅片s进行双面研磨，研磨结束后，第一静压板12通过真空吸附研磨后的硅片s从而保持其处于竖向位置，机械手r自上方伸入研磨设备1中并通过将硅片s抵在第一静压板12上吸附硅片s的另一表面，随后第一静压板12释放真空压力，机械手r脱离第一静压板12以将硅片s垂直取出。在第一静压板12对硅片s的吸附过程中，因第一静压板12的表面可能存在研磨碎屑比如磨轮碎屑、硅粉颗粒等，当第一静压板12与硅片s相接触时可能会对硅片s的表面造成损伤，影响硅片表面品质。
18.为了解决上述问题，参见图3和图4，本实用新型实施例提供了一种用于承载硅片的装置100，所述装置100包括：环形本体101，所述环形本体101用于围绕硅片s；设置在所述环形本体101的径向内周缘上的保持部102；其中，所述保持部102设置成能够相对于所述环形本体101沿所述环形本体101的径向方向在第一位置与第二位置之间运动，在所述第一位置，所述保持部102从所述环形本体101伸出以保持所述环形本体101所围绕的硅片s，使得所述硅片s在受到轴向力时不产生移动，在所述第二位置，所述保持部102缩回所述环形本体101内以不妨碍所述硅片轴向移动。
19.本实用新型实施例提供了用于承载硅片的装置100；该装置包括设置在环形本体101的径向内周缘上的保持部102，如图3所示，保持部102能够沿环形本体101的径向方向向内伸出于环形本体101，即保持部102运动至第一位置，在第一位置，保持部102能够保持硅
片s处于竖立状态并且能够防止硅片在受到轴向力时产生移动，例如，当装置100应用于研磨设备时，硅片s通过保持部102而被保持竖立在研磨设备中并且允许机械手对硅片进行吸附，而不会允许硅片在机械手的轴向力作用下发生轴向位移；如图4所示，保持部102能够沿环形本体101的径向方向向外缩回至环形本体101中，即保持部102运动至第二位置，在第二位置，保持部102不妨碍硅片s进行轴向移动，例如，在装置100应用于研磨设备的情况下，可以允许吸附硅片s的机械手r（参见图2）沿硅片的轴向方向将该硅片带离装置100或者沿轴向方向将硅片s装载到装置100中，也就是说，可以通过本实用新型实施例提供的用于承载硅片的装置100与机械手r配合就能够实现硅片的装卸，避免了硅片因与研磨设备的其他部件相接触而被污染的情况发生。
20.为了实现保持部102在第一位置与第二位置之间的自动运动，优选地，参见图3和图4，所述装置100还包括驱动器103，所述驱动器103用于驱动所述保持部102在所述第一位置与所述第二位置之间运动。
21.对于保持部102的布置方式，优选地，所述装置100包括在所述环形本体101的直径方向上彼此相对设置的一对所述保持部102。
22.如图3和图4所示，装置100包括在环形本体101的直径方向上对向设置的两个保持部102，两个保持部102在硅片s的直径方向上相对的两个位置处保持硅片s，由此可以更稳固地保持硅片s，以防止硅片s在轴向和径向方向上产生移动。
23.在装置100包括一对保持部102的情况下，优选地，所述驱动器103设置成驱动一对所述保持部102同步运动，由此一对保持部102可以同步地在第一位置与第二位置之间运动，以提高操作精度和效率。
24.根据本实用新型的优选实施例，参见图3和图4，所述保持部102呈凹槽形状并且包括底部部分104和在所述底部部分104的两端处相对设置的两个侧部部分105，当所述保持部102处于所述第一位置时，至少所述保持部102的所述侧部部分105与所述硅片s相接触。如图3所示，当所述保持部102处于伸出环形本体101的第一位置时，保持部102的两个侧部部分105分别与硅片s的两个侧表面接触以保持硅片s，由此当硅片s受到轴向方向的力时，两个侧部部分105可以限制硅片s的位置，以避免硅片s发生轴向方向上的位移。进一步优选地，驱动器103设置在保持部102的底部部分104中。
25.根据本实用新型的优选实施例，参见图3和图4，所述装置100还包括控制器106，所述控制器106与所述驱动器103连接，以控制所述驱动器103驱动所述保持部102在所述第一位置与所述第二位置之间运动。在操作装置100的过程中，可以向控制器106输入指令，控制器106根据指令控制驱动器103工作，以驱动保持部102运动，为装置100增设控制器106可以更好地实现装置100的自动化精准操作。
26.参照图5和图6，本实用新型实施例还提供了一种研磨设备1000，所述研磨设备1000包括以上描述的用于承载硅片的装置100。
27.如图5和图6所示，研磨设备1000包括用于承载硅片的装置100、第一静压板12、第二静压板13、第一研磨轮14、第二研磨轮15；在对硅片s的研磨过程中，机械手r吸附着硅片s将其装入装置100内，此时，参见图5，装置100的保持部102处于伸出环形本体101的第一位置以保持硅片s竖立于研磨设备1000中；接着，位于装置100的左、右两侧的第一静压板12和第二静压板13靠近硅片s并且装置100的左、右两侧的第一研磨轮14和第二研磨轮15分别穿
过第一静压板12和第二静压板13中的通孔对硅片s进行双面研磨，在双面研磨过程中，装置100的保持部102缩回至环形本体101中以不影响对硅片的研磨操作；研磨结束后，研磨轮和静压板移动远离硅片s，与此同时，装置100的保持部102运动至伸出环形本体101的第一位置以保持硅片s，然后，机械手r自上方伸入研磨设备1000中并吸附硅片s的其中一个表面，待吸附稳固之后，装置100的保持部102运动至缩回环形本体101中的第二位置，机械手r将硅片s垂直取出，在上述整个操作工程中，装置100以高效且可靠的方式保持硅片s，而且硅片s不与静压板接触，避免了静压板对硅片的污染。
28.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。