一种衬底研磨装置及其研磨方法
阅读说明：本技术 一种衬底研磨装置及其研磨方法 (Substrate grinding device and grinding method thereof ) 是由 严凯 卢海彬 其他发明人请求不公开姓名 于 2021-06-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种衬底研磨装置及其研磨方法,包括配液周转缸,配液周转缸砂液排出口连接小砂桶,小砂桶连接减薄机,减薄机砂液回流口连接小砂桶,小砂桶内设有液位感应器,配液周转缸砂液排出口通过第一管道连接小砂桶,第一管道上设有第一控制阀门,第一控制阀门和液位感应器之间电性连接,小砂桶连接第二管道,第二管道连接隔膜泵,隔膜泵的输出管道连接减薄机。采用容积量与减薄机完成一次作业所需砂液量呈整数倍关系的小砂桶循环加工,利用小砂桶加隔膜泵循环,每一份循环加工1盘晶片,每盘加工速率非常稳定,每盘加工后背粗基本一致同时加工效率得到很大提升。(The invention discloses a substrate grinding device and a grinding method thereof, and the substrate grinding device comprises a liquid preparation turnover cylinder, wherein a sand liquid discharge port of the liquid preparation turnover cylinder is connected with a small sand barrel, the small sand barrel is connected with a thinning machine, a sand liquid backflow port of the thinning machine is connected with the small sand barrel, a liquid level sensor is arranged in the small sand barrel, the sand liquid discharge port of the liquid preparation turnover cylinder is connected with the small sand barrel through a first pipeline, a first control valve is arranged on the first pipeline, the first control valve is electrically connected with the liquid level sensor, the small sand barrel is connected with a second pipeline, the second pipeline is connected with a diaphragm pump, and an output pipeline of the diaphragm pump is connected with the thinning machine. The small sand barrel is used for circularly processing the sand liquid required by one-time operation by adopting the volume and the thinning machine in integral multiple relation, the small sand barrel and the diaphragm pump are used for circulating, 1 disc of wafers are circularly processed in each part, the processing speed of each disc is very stable, the back of each disc of processed wafers is basically consistent in thickness, and the processing efficiency is greatly improved.)
技术领域
本发明涉及衬底研磨技术，具体涉及一种衬底研磨装置及其研磨方法。
背景技术
蓝宝石作为一种硬性材料，是一种理想的LED芯片材料。作为LED理想材料不但稳定性好，能够在高温下保持稳定性，有硬度高、熔点高、透光性好、热传导性和电绝缘性优良、化学性 能稳定等特点而被广泛应用于精密仪器仪表、激光器的窗口和反射镜、半导体外延衬底材料、绝缘的集成芯片等。而以上各器件的性能和质量在很大程度上取决于其衬底表面的精密加工质量，因此目前市面上主要采用蓝宝石作为理想衬底材料。
但在实际生产过程中，研磨减薄加工各采用一个配液周转缸，配液的人工工作量大，且在研磨减薄加工过程中，研磨机自带电机循环砂桶（砂液量：40L-60L）容积大，一桶砂液循环加工多盘晶片，新砂液和旧砂液混合量大，导致每盘速率不一致，导致加工中背粗一致性差，直接影响晶片透过率及后段产品的反射率等。
发明内容
本发明提出的一种衬底研磨装置及其研磨方法，采用小砂桶循环加工（取代原研磨减薄机自带循环砂桶（砂液量：40L-60L）加工，存在每盘速率不断衰减，导致每盘背粗不一致问题）。原一桶砂液分相同等份，利用小砂桶加隔膜泵循环，每一份循环加工1盘晶片。每盘加工速率非常稳定，每盘加工后背粗基本一致同时加工效率得到很大提升。
本发明公开的技术方案如下：一种衬底研磨装置，包括配液周转缸，配液周转缸砂液排出口连接小砂桶，小砂桶连接减薄机，减薄机砂液回流口连接小砂桶，小砂桶内设有液位感应器，配液周转缸砂液排出口通过第一管道连接小砂桶，第一管道上设有第一控制阀门，第一控制阀门和液位感应器之间电性连接，小砂桶连接第二管道，第二管道连接隔膜泵，隔膜泵的输出管道连接减薄机。
在上述方案的基础上，作为优选，所述配液周转缸的容积大于所述小砂桶的容积，所述小砂通的容积量与所述减薄机完成一次作业所需砂液量的整数倍。
优选的，所述配液周转缸的容积量至少是所述小砂桶容积量的3倍及以上。
在上述方案的基础上，作为优选，输出管道包括主管道以及与主管道连接的第一支管道、第二支管道，第一支管道连接减薄机，第二支管道连接废砂液回收桶，第一支管道上安装有第二控制阀门，第二支管道上安装第三控制阀门。
在上述方案的基础上，作为优选，第一控制阀门、第二控制阀门、第三控制阀门为自动阀门。
在上述方案的基础上，作为优选，隔膜泵固定安装在减薄机上。
在上述方案的基础上，作为优选，砂液回流口通过回流管连接小砂桶。
在上述方案的基础上，作为优选，小砂桶上安装有用于对小砂桶内的砂液搅拌的搅拌装置。
在上述方案的基础上，作为优选，还包括拉粗机配液周转缸，拉粗机配液周转缸砂液排出口连接拉粗机，拉粗机砂液排出口连接配液周转缸，拉粗机配液周转缸和拉粗机之间通过第三管道连接，第三管道上安装蠕动泵。
本发明还提供了一种衬底研磨装置的研磨方法，包括：
S1：研磨减薄配液：砂液导入配液周转缸；
S2：液位感应完成加液：液位感应器根据小砂桶内的砂液量，控制自动阀门的开启或关闭，向小砂捅内注入或停止注入配液周转缸内的砂液；
S3：循环减薄加工：隔膜泵将小砂桶内的砂液泵至减薄机，减薄机的砂液回流口回流减薄加工过程中的砂液，砂液循环减薄加工；
S4：废砂液回收：循环减薄加工完成后，隔膜泵将小砂捅内的废砂液泵至废砂液回收桶，完成一次衬底减薄作业。
本发明还提供了另一种衬底研磨装置的研磨方法，包括：
S1：拉粗配液：砂液在拉粗配液周转缸内完成配液；
S2：衬底拉粗研磨：蠕动泵将配液周转缸内的砂液泵至拉粗机，拉粗机对衬底进行拉粗研磨；
S3：衬底循环减薄加工：将拉粗研磨后的衬底转移至减薄机，所述衬底循环减薄加工至少包括如下步骤：
S4：废砂液回收：循环减薄加工完成后，隔膜泵将小砂捅内的废砂液泵至废砂液回收桶。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的研磨装置采用小砂桶循环加工（取代原研磨减薄机自带循环砂桶（砂液量：40L-60L）加工，存在每盘速率不断衰减，导致每盘背粗不一致问题）。原一桶砂液分相同等份，利用小砂桶加隔膜泵循环，每一份循环加工1盘晶片。每盘加工速率非常稳定，每盘加工后背粗基本一致同时加工效率得到很大提升。
附图说明
图1为实施例一的结构示意图；
图2是实施例二的结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
如图1所示，
实施例一
（1）将研磨机自带电机循环砂桶（砂液量：40L-60L），改为小砂桶利用隔膜泵循环（砂液量：10-15L）.
（2）将原砂液量分为3-4个等份，减薄每一份砂液利用隔膜泵循环式加工一盘晶片。转速10-30rpm，压力10-30 g/cm²，速率0.8-4um/min，去除量50-100um,加工温度18-25℃。
（3）研磨减薄完成后进行直流式拉粗。转速10-20rpm，压力10-30g/cm²，去除量5-20um，加工温度18-25℃。
（4）研磨拉粗完成后，进行倒角，加工直径100 研削速度5-8mm/sec，加工温度18-25℃。
将研磨机自带电机循环砂桶（砂液量：40L-60L），改为小砂桶（砂液量：10-15L）利用隔膜泵循环，增加配液周转缸和废砂回收桶，利用电磁自动阀门和液位感应器，实现减薄加工一体化循环装置；循环流程：减薄配液图通过自动阀门加液，液位感应完成加液，利用小砂桶加隔膜泵循环减薄加工，加工完成后废砂回。
更具体的，如图1所示，
一种衬底研磨装置，包括配液周转缸1，配液周转缸1砂液排出口连接小砂桶2，小砂桶2连接减薄机3，减薄机3砂液回流口连接小砂桶2，配液周转缸1的容积大于小砂桶2的容积，所述小砂通2的容积量与所述减薄机完成一次作业所需砂液量的整数倍。优选的，该配液周转缸1的容积量至少是该小砂桶容积量的3倍及以上。
小砂桶2内设有液位感应器4，配液周转缸1砂液排出口通过第一管道5连接小砂桶2，第一管道5上设有第一控制阀门6，第一控制阀门6和液位感应器4之间电性连接。
小砂桶2连接第二管道7，第二管道7连接隔膜泵8，隔膜泵8的输出管道连接减薄机3。
输出管道包括主管道9以及与主管道连接的第一支管道10、第二支管道11，第一支管道10连接减薄机3，第二支管道11连接废砂液回收桶12，第一支管道10上安装有第二控制阀门13，第二支管道11上安装第三控制阀门14。
第一控制阀门6、第二控制阀门13、第三控制阀门14为自动阀门。
隔膜泵8固定安装在减薄机3上。
砂液回流口通过回流管15连接小砂桶2。
小砂桶2上安装有用于对小砂桶内的砂液搅拌的搅拌装置。
减薄机研磨作业的流程如下：
S1：研磨减薄配液：砂液导入配液周转缸1；
S2：液位感应完成加液：液位感应器4根据小砂桶2内的砂液量，控制自动阀门的开启或关闭，向小砂捅2内注入或停止注入配液周转缸1内的砂液；
S3：循环减薄加工：隔膜泵8将小砂桶2内的砂液泵至减薄机3，减薄机3的砂液回流口回流减薄加工过程中的砂液，砂液循环减薄加工；
S4：废砂液回收：循环减薄加工完成后，隔膜泵8将小砂捅2内的废砂液泵至废砂液回收桶12，完成一次衬底减薄作业。
原设备自带循环式砂桶改善为小砂桶循环式减薄加工，使得减薄加工每盘加工都是由配液周转缸1导入的新砂液，不重复使用，以前是大桶砂，每桶是用来加工多批如5个批次，因为新旧砂混合，导致下一个批次的速率不一样，导致员工根据经验判断输入的加工时间，很容易出现低规，导致报废，或者高规，要重复作业，小桶主要优点：操作便捷，每桶只加工一个批次，减薄加工每盘速率一致性稳定，晶片背粗一致性稳定，同时小砂桶加隔膜泵循环加工减薄效率提升20%。
实施例二
1.将研磨机自带电机循环砂桶（砂液量：40L-60L），改为小砂桶（砂液量：10-15L）利用隔膜泵循环，增加配液周转缸和废砂回收桶，利用电磁自动阀门和液位感应器，实现减薄加工一体化循环装置；循环流程：拉粗配液图③拉粗通过蠕动泵直流加工，减薄配液，通过自动阀门加液，液位感应完成加液，利用小砂桶加隔膜泵循环减薄加工，废砂回收。
（2）研磨减薄：将分选好的晶片一盘85片，晶片以料盒U面朝上放置在研磨机的游星轮内，转速10-30rpm，压力10-30g/cm2，速率0.8-4um/min，去除量50-100um,加工温度18-25℃，产品下机整盘无崩边， TTV≤3um；
（3）研磨拉粗：将减薄完晶片，按照料盒U面朝上放置在研磨机游星轮内，转速10-20rpm，压力10-30g/cm²，去除量5-20um，加工温度18-25℃。产品下机整盘无崩边，无划伤，TTV≤3um；bow≤3um。
更具体的，如图2所示，在实施例一的研磨装置的基础上，增加拉粗机配液周转缸16，拉粗机配液周转缸16砂液排出口连接拉粗机17，拉粗机砂液排出口连接配液周转缸1，拉粗机配液周转缸16和拉粗机17之间通过第三管道18连接，第三管道上安装蠕动泵19。
研磨减薄用砂循环作业流程：
S1：拉粗配液：砂液在拉粗配液周转缸16内完成配液；
S2：衬底拉粗研磨：蠕动泵19将配液周转缸内的砂液泵至拉粗机17，拉粗机17对衬底进行拉粗研磨；
S3：衬底循环减薄加工：将拉粗研磨后的衬底转移至减薄机3，所述衬底循环减薄加工至少包括如下步骤：
研磨减薄配液：拉粗机加工后的旧砂液导入配液周转缸1；
液位感应完成加液：液位感应器4根据小砂桶2内的砂液量，控制自动阀门的开启或关闭，向小砂捅2内注入或停止注入配液周转缸1内的砂液；
循环减薄加工：隔膜泵8将小砂桶2内的砂液泵至减薄机3，减薄机3的砂液回流口回流减薄加工过程中的砂液，砂液循环减薄加工；
S4：废砂液回收：循环减薄加工完成后，隔膜泵8将小砂捅2内的废砂液泵至废砂液回收桶12。
拉粗机17始终使用原始调配的新砂液进行加工，配液周转缸1暂存拉粗机17加工后的砂液，并利用小砂桶2进行作业，仅需配一次新液。解决传统的拉粗机和研磨减薄机均单独需要配液周转缸，需要进行两次配液，配新液量大，浪费原材料，员工的劳动强度大。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：半导体游离研磨装置和半导体研磨方法