本發(fā)明涉及碳化硅片加工，尤其涉及一種倒角機(jī)及倒角面幅誤差控制方法。

背景技術(shù)：

1、在半導(dǎo)體制造工藝中，一般需要利用倒角機(jī)去除晶圓邊緣的尖銳部分，以防止在后續(xù)工藝中產(chǎn)生裂紋或碎片。倒角工藝的質(zhì)量直接影響晶圓的機(jī)械強(qiáng)度和后續(xù)工藝的穩(wěn)定性。在倒角過(guò)程中，晶圓上的定位槽區(qū)域的面幅誤差往往難以控制，導(dǎo)致晶圓的幾何精度下降，進(jìn)而影響后續(xù)的光刻和刻蝕等關(guān)鍵工藝。

2、現(xiàn)有的倒角技術(shù)通常采用機(jī)械磨削，能夠去除晶圓邊緣的尖銳部分，具體加工方案流程為：在旋轉(zhuǎn)主軸上安裝好砂輪，然后固定旋轉(zhuǎn)主軸的位置以及砂輪的位置，然后自動(dòng)運(yùn)行設(shè)備，完成晶圓的外周倒角后，再自動(dòng)加工晶圓定位槽。

3、上述倒角過(guò)程存在如下缺點(diǎn)：在目前常見(jiàn)的倒角機(jī)中，砂輪均是緊固在設(shè)備上的，無(wú)法對(duì)其傾角進(jìn)行調(diào)整，而倒角機(jī)的精度的出廠時(shí)即已確定，砂輪的傾角若存在較大誤差，會(huì)導(dǎo)致加工后倒角區(qū)域的面幅左右不對(duì)稱或不均勻等情況，導(dǎo)致即使用戶已經(jīng)發(fā)現(xiàn)砂輪的傾角存在誤差，導(dǎo)致倒角機(jī)的精度出現(xiàn)異常，也無(wú)法進(jìn)行有效的修正和改善。

4、因此，亟需一種倒角機(jī)及倒角面幅誤差控制方法，以解決以上問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，目的在于提供一種倒角機(jī)，該倒角機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)加工精度的調(diào)整，減小倒角區(qū)域的面幅誤差，提高倒角加工的精度。

2、為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、倒角機(jī)，包括：

4、安裝座；

5、主轉(zhuǎn)動(dòng)軸機(jī)構(gòu)，包括主軸套和旋轉(zhuǎn)主軸，所述主軸套安裝于所述安裝座上，所述旋轉(zhuǎn)主軸可繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于所述主軸套；

6、砂輪，同軸設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)主軸，能夠隨所述旋轉(zhuǎn)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以對(duì)晶圓的倒角區(qū)域進(jìn)行磨削倒角加工；

7、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述主軸套，并連接于所述旋轉(zhuǎn)主軸，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，能夠調(diào)節(jié)所述旋轉(zhuǎn)主軸的傾角，所述傾角為所述旋轉(zhuǎn)主軸軸線與所述主軸套的軸線之間的夾角。

8、作為本發(fā)明提供的倒角機(jī)的優(yōu)選方案，所述主軸套內(nèi)部形成安裝空間，所述旋轉(zhuǎn)主軸插設(shè)于所述安裝空間，所述旋轉(zhuǎn)主軸的周側(cè)與所述安裝空間的內(nèi)壁之間留有調(diào)節(jié)間隙。

9、作為本發(fā)明提供的倒角機(jī)的優(yōu)選方案，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括多個(gè)調(diào)整件，多個(gè)所述調(diào)整件呈圓形均勻陣列布置，并分別沿徑向設(shè)置于所述主軸套，并深度可調(diào)地伸入所述安裝空間，所述調(diào)整件的端部抵靠所述旋轉(zhuǎn)主軸的側(cè)部，所述旋轉(zhuǎn)主軸夾設(shè)于多個(gè)所述調(diào)整件之間。

10、作為本發(fā)明提供的倒角機(jī)的優(yōu)選方案，所述主軸套側(cè)部開(kāi)設(shè)有連通于所述安裝空間的調(diào)節(jié)口，所述調(diào)節(jié)口的開(kāi)度能夠調(diào)節(jié)；所述倒角機(jī)還包括鎖緊件，所述鎖緊件設(shè)置于所述主軸套，能夠連接所述調(diào)節(jié)口的兩側(cè)，調(diào)節(jié)所述調(diào)節(jié)口的開(kāi)度。

11、作為本發(fā)明提供的倒角機(jī)的優(yōu)選方案，所述砂輪沿周向環(huán)設(shè)有砂輪槽，所述倒角區(qū)域能夠伸入所述砂輪槽中，所述砂輪槽的內(nèi)壁能夠?qū)λ龅菇菂^(qū)域進(jìn)行磨削倒角加工。

12、作為本發(fā)明提供的倒角機(jī)的優(yōu)選方案，所述倒角機(jī)還包括多個(gè)緊固件，多個(gè)所述緊固件以所述旋轉(zhuǎn)主軸為中心呈圓形陣列均勻布置，均設(shè)置于所述主軸套，并連接于所述安裝座。

13、根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，目的在于提供一種倒角面幅誤差控制方法，所述倒角面幅誤差控制方法用于修正倒角機(jī)的砂輪的加工傾角；所述加工傾角為所述砂輪的軸線與豎直方向之間的夾角；利用所述倒角機(jī)加工晶圓時(shí)，所述晶圓所在平面垂直于豎直方向；

14、所述倒角面幅誤差控制方法包括：

15、s10、利用所述砂輪對(duì)晶圓的倒角區(qū)域進(jìn)行磨削倒角；

16、s20、獲取所述倒角區(qū)域上的參考位置的實(shí)際面幅值b’；并獲取對(duì)應(yīng)的參考位置的理論面幅值b，所述理論面幅值b對(duì)應(yīng)的所述加工傾角為零；

17、s30、將所述倒角區(qū)域上的所述實(shí)際面幅值b’與所述理論面幅值b進(jìn)行對(duì)比，獲取所述砂輪的修正方向和所述加工傾角的修正值；

18、s40、根據(jù)所述砂輪的修正方向和所述加工傾角的修正值，調(diào)節(jié)所述砂輪。

19、作為本發(fā)明提供的倒角面幅誤差控制方法的優(yōu)選方案，所述砂輪的前端的周側(cè)設(shè)置有用于對(duì)所述晶圓的倒角區(qū)域進(jìn)行磨削倒角的砂輪槽，所述砂輪的后端連接于倒角機(jī)的旋轉(zhuǎn)主軸；所述砂輪槽的橫截面對(duì)應(yīng)所述砂輪槽的槽底的位置呈圓弧線結(jié)構(gòu)，所述砂輪槽的橫截面對(duì)應(yīng)所述砂輪槽的側(cè)壁的位置呈對(duì)稱的直線結(jié)構(gòu)，兩個(gè)所述直線結(jié)構(gòu)的延長(zhǎng)線的夾角的一半為砂輪槽的角度；

20、步驟s20包括：

21、s21、利用如下公式計(jì)算所述理論面幅值b：

22、

23、其中，b為理論面幅值，單位為mm；h為所述晶圓的厚度，單位為mm；r為所述砂輪槽的橫截面的底部的所述圓弧線結(jié)構(gòu)的半徑，單位為mm；θ為所述砂輪槽的橫截面底部的所述圓弧線結(jié)構(gòu)的圓心角角度的一半；a為所述砂輪槽的角度；

24、s22、測(cè)量加工完成后的倒角區(qū)域上的參考位置的實(shí)際面幅值b’，實(shí)際面幅值b’與加工傾角的關(guān)系如下公式：

25、

26、其中，b’為實(shí)際面幅值，單位為mm；h為所述晶圓的厚度，單位為mm；r為所述砂輪槽的橫截面的底部的所述圓弧線結(jié)構(gòu)的半徑，單位為mm；θ為所述砂輪槽的橫截面底部的所述圓弧線結(jié)構(gòu)的圓心角角度的一半；a為所述砂輪槽的角度；x為所述加工傾角的修正值。

27、作為本發(fā)明提供的倒角面幅誤差控制方法的優(yōu)選方案，步驟s30包括：

28、s31、判斷所述實(shí)際面幅值b’與所述理論面幅值b的大?。?/p>

29、s32、若所述實(shí)際面幅值b’＜理論面幅值b，則判斷所述砂輪的前端相對(duì)于所述砂輪的后端遠(yuǎn)離所述倒角區(qū)域，所述砂輪的修正方向?yàn)槠叫杏谒鼍A的所在平面并指向所述晶圓；若所述實(shí)際面幅值b’＞理論面幅值b，則判斷所述砂輪的前端相對(duì)于所述砂輪的后端靠近所述倒角區(qū)域，所述砂輪的修正方向?yàn)槠叫杏谒鼍A的所在平面并背離所述晶圓；

30、s33、按照所述修正方向和修正值，調(diào)節(jié)所述砂輪至所述加工傾角為零。

31、作為本發(fā)明提供的倒角面幅誤差控制方法的優(yōu)選方案，在步驟s20中，沿所述倒角區(qū)域的延伸方向間隔設(shè)置多個(gè)所述參考位置，并獲取多個(gè)所述參考位置對(duì)應(yīng)的所述實(shí)際面幅值b’和對(duì)應(yīng)的所述理論面幅值b。

32、本發(fā)明的有益效果：

33、本發(fā)明提供的倒角機(jī)包括安裝座、主轉(zhuǎn)動(dòng)軸機(jī)構(gòu)、砂輪以及調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。該主轉(zhuǎn)動(dòng)軸機(jī)構(gòu)包括主軸套和旋轉(zhuǎn)主軸，該主軸套安裝于該安裝座上，該旋轉(zhuǎn)主軸可繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于該主軸套。該砂輪同軸設(shè)置于該旋轉(zhuǎn)主軸，能夠隨該旋轉(zhuǎn)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以對(duì)晶圓的倒角區(qū)域進(jìn)行磨削倒角加工。也就是說(shuō)，該旋轉(zhuǎn)主軸能夠帶動(dòng)該砂輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)磨削倒角加工。該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置于該主軸套，并連接于該旋轉(zhuǎn)主軸，該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，能夠調(diào)節(jié)該旋轉(zhuǎn)主軸的傾角，該傾角為該旋轉(zhuǎn)主軸軸線與該主軸套的軸線之間的夾角。也就是說(shuō)，通過(guò)上述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，能夠調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)主軸的傾角，由于該砂輪同軸設(shè)置于該旋轉(zhuǎn)主軸，因此能夠?qū)崿F(xiàn)砂輪的傾角的調(diào)節(jié)，且能夠避免直接作用于砂輪上從而對(duì)其傾角進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，對(duì)砂輪的旋轉(zhuǎn)造成干涉的問(wèn)題。從而實(shí)現(xiàn)加工精度的調(diào)整，減小砂輪對(duì)倒角區(qū)域加工的面幅誤差，提高倒角加工的精度。

34、本發(fā)明提供的倒角面幅誤差控制方法首先對(duì)晶圓的倒角區(qū)域進(jìn)行磨削倒角，該晶圓即可作為后續(xù)判斷砂輪的加工傾角的調(diào)節(jié)的樣本。通過(guò)對(duì)倒角區(qū)域上的實(shí)際面幅值b’與理論面幅值b進(jìn)行對(duì)比，則能夠獲得砂輪的修正方向和加工傾角的修正值。然后按照上述修正方向和加工傾角的修正值對(duì)砂輪進(jìn)行調(diào)節(jié)，則能夠?qū)υ摰菇菣C(jī)的加工精度進(jìn)行調(diào)節(jié)，減小后續(xù)加工時(shí)倒角區(qū)域的面幅誤差。