研磨机和研磨工件的方法技术

一种研磨机， 它包括： 一压力容器，所述压力容器具有一打开或关闭所述压力容器的盖子，所述压力容器可以升高和降低内部压力； 一研磨板，所述研磨板设置在所述压力容器中； 一设置在所述研磨板上的加压板，所述加压板将设置在所述研磨板和所述加压板之间的一工件压在所述研磨板上； 一驱动单元，所述驱动单元相对于所述加压板移动所述研磨板，以便研磨工件；以及 一与所述压力容器相连的压力源，所述压力源升高或降低所述压力容器的内部压力。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及研磨机和研磨诸如硅晶片之类的工件的方法。CMP中具有许多相关因素，例如研磨浆的种类、研磨板的旋转速度、研磨垫的种类、温度等。因此，很难选择可获得期望的研磨速率和平面度的最佳研磨条件。本专利技术的目的是提供一种研磨机和可以改变施加于工件的压力的研磨工件的方法，该方法很少涉及CMP因素，并且易于形成最佳的研磨条件。为了实现该目的，本专利技术具有以下结构。即，本专利技术的研磨机包括一压力容器，该压力容器具有一打开或关闭所述压力容器的盖子，压力容器可以升高和降低内部压力；一研磨板，该研磨板设置在压力容器中；一设置在研磨板上的加压板，该加压板将设置在研磨板和加压板之间的一工件压在研磨板上；一驱动单元，该驱动单元相对于加压板移动研磨板，以便研磨工件；以及一与压力容器相连的压力源，该压力源升高或降低压力容器的内部压力。另一方面，本专利技术的方法是一种在一研磨机中研磨一工件的方法，该研磨机包括一压力容器，该压力容器具有一打开或关闭压力容器的盖子，压力容器可以升高和降低内部压力；一研磨板，该研磨板设置在压力容器中；一设置在研磨板上的加压板，该加压板将设置在研磨板和加压板之间的一工件压在研磨板上；一驱动单元，该驱动单元相对于加压板移动研磨板，以便研磨工件；以及一与压力容器相连的压力源，该压力源升高或降低压力容器的内部压力， 该方法包括以下步骤将工件设置在研磨板和加压板之间；将一气体引入压力容器；以及通过驱动单元使研磨板相对于加压板移动，以便研磨工件。在本专利技术中，研磨板和加压板设置在压力容器中，并且可以在升高或降低压力容器的内部压力的状态下研磨工件，因而可以通过调节压力容器的内部压力方便地控制研磨条件。附图说明图1是本专利技术的一个实施例的研磨机的正剖视图。图2是研磨机的平面图，其中一盖子被打开；以及图3是钟形容器的平面图。钟形容器12具有一盖子14，并且作为一能够承受其中压力的升高和降低的压力容器。盖子14通过一轴15可枢转地连接到钟形容器14的本体16，已便打开和关闭本体16。一夹紧螺栓18的下端通过一轴21可枢转地连接到本体16；螺栓18的上端可以进入一固定臂19的U形叉之间的一间隙。通过旋转一螺母20，盖子14可以气密封闭本体16。在本实施例中，以60度的角形间隔设置六个夹紧螺栓18。本体16由具有规定厚度的钢制成，并且形成一有底部的圆筒状。盖子14的顶板向上弯曲。通过这种抗压结构，钟形容器12可作为压力容器。本体16的底部16a是一平板，其厚度远厚于圆筒部分，以便承受内部压力。请注意，钟形容器12的形状并不限于圆筒体。具有足够的抗压结构的其它压力容器也可使用在本专利技术中。一研磨板23设置在钟形容器12中。由一种已知材料制成的研磨布或研磨垫(图中未示出)粘附在研磨板23的顶面上。一形成圆柱状的连接构件24固定在研磨板23的底面上。连接构件24通过一键27连接到一旋转轴26，该旋转轴由底部16a的一轴承25可旋转地支承。通过该结构，研磨板23与旋转轴26一起旋转。符号28代表一密封构件。研磨板23的下端部分由一推力轴承29支承。支承构件30设置在底部16a上，而推力轴承29设置在支承构件30上。一罩盖31封闭研磨板23的外周面，以便在研磨板23上保持规定数量的研磨浆。请注意，可以省略罩盖31。一支承基座32支承钟形容器12，并且具有四条腿部32a。将一可调节螺栓33设于每条腿部32a的下端，以便调节支承基座32的高度和钟形容器12的水平度。作为一驱动单元的电动机35连接到支承基座32。电动机35的电动机轴与旋转轴26相连，以使电动机35可以旋转研磨板23。在本实施例中，电动机35设置在钟形容器12的外面，但电动机35可以设置在钟形容器12中。一用于加压工件(图中未示出)的加压板36设置在研磨板23上。加压板36将自身的重力施加于研磨板23以作为加压力。将待研磨的工件设置或夹在研磨板23和加压板36之间。将多个砝码37安装在加压板36上，以便调节加压力。砝码37作为加压单元，用以将压力施加于工件。请注意，可以根据研磨条件任意地确定砝码37的数量。与研磨板23共轴的一辊38和设置在研磨板23的外缘上方的一辊接触加压板36的外缘，以使加压板36可以保持在研磨板23上的一规定位置处。设置在钟形容器12中的弧形臂40可旋转地保持辊38和39。在图2中，研磨板23沿方向“A”旋转。通过旋转研磨板23，加压板36也沿相同方向围绕其自身轴线旋转。请注意，辊38可通过一电动机(图中未示出)旋转，以使接触辊38的加压板36沿规定方向旋转。本体16中储存了适当数量的研磨浆。在本实施例中，本体16的下部作为一研磨浆储存部分16b(见图4)。如图4所示，储存在本体16中的研磨浆通过一循环泵43循环。循环泵43与一管道44和一管道45相连，管道44与研磨浆储存部分16b相连，而管道45与本体16的上部相连。通过泵43抽出储存在研磨浆储存部分16b中的研磨浆，并借助管道45将其供应到研磨板23上。将用于研磨工件的研磨浆收集在研磨浆储存部分16b中。研磨浆储存部分16b、循环泵43和管道44、45等构成了一个研磨浆供应单元。请注意，图1所示的符号44a代表管道44的连接部分。当然，研磨浆储存部分16b可以设置在钟形容器12的外面。在图4中，一增压单元47和一减压单元48构成一个压力源。增压单元47借助一管道49与本体16相连，以将增压流体引入钟形容器12。在本实施例中，采用空气、氧气、氮气和氩气作为流体。也可以任意采用其它气体。通过一转换阀(图中未示出)选择流体，并将其供应入钟形容器12。设置一减压阀51，以便用预定的压力将流体供应入钟形容器12。符号52和53是阀，而标号54是一可以控制流体流量的流量控制阀。请注意，可以采用混合气体作为流体。减压单元48与管道49的一部分相连，该管道位于阀52和53之间。符号56代表一阀。减压单元48包括一真空泵。请注意，图1所示的符号49a代表管道49的连接部分。通过关闭阀56和打开阀52和53，可将增压流体引入钟形容器12，以使钟形容器12的内部压力升高。另一方面，通过关闭阀52和打开阀53和56，减压单元48抽吸钟形容器12中的流体，以使钟形容器12的内部压力降低。作为测量装备的一压力计57可测量钟形容器12的内部压力。如果需要的话，可以提供用于测量温度、湿度等数据的其它装备。当钟形容器12的内部压力超过一预定值时，一安全阀58向外释放增压流体。符号60a代表一观察窗(见图3)。图5示出了驱动单元的又一个示例。包括一定子59和一转子63的电动机64设置在钟形容器12中，而研磨板23固定在转子63上。将一电动机驱动器65设置在钟形容器12的外面，并借助电线66将电力供应给定子线圈。请注意，电动机64是一种已知的电动机。在该驱动单元中，只有电线66必须密封，因此，可以简化密封机构。此外，图6示出了驱动单元的又一个示例。在该示例中，通过磁性连接装置旋转研磨板23。即，通过一电动机68旋转一第一磁性转子67，其中北磁极和南磁极交替形成在一外周面上。通过旋转第一磁性转子67，以使一第二磁性转子69旋转。研磨板23固定在第二磁性转子69上。通过该结构，研磨板23可以在不接触任何位于外部的构件的情况下旋转，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种研磨机，它包括一压力容器，所述压力容器具有一打开或关闭所述压力容器的盖子，所述压力容器可以升高和降低内部压力；一研磨板，所述研磨板设置在所述压力容器中；一设置在所述研磨板上的加压板，所述加压板将设置在所述研磨板和所述加压板之间的一工件压在所述研磨板上；一驱动单元，所述驱动单元相对于所述加压板移动所述研磨板，以便研磨工件；以及一与所述压力容器相连的压力源，所述压力源升高或降低所述压力容器的内部压力。2.如权利要求1所述的研磨机，其特征在于，所述驱动单元沿平行于一研磨面的平面移动所述研磨板。3.如权利要求1所述的研磨机，其特征在于，所述驱动单元沿平行于一研磨面的平面旋转所述研磨板。4.如权利要求1所述的研磨机，其特征在于，它还包括一将研磨浆供应到所述研磨板上的研磨浆供应单元。5.如权利要求1所述的研磨机，其特征在于，所述压力源具有多个气体供应单元，所述气体供应单元分别供应不同的气体，以使内部压力升高；以及一转换阀，所述转换阀用于将所述气体供应单元转换成与所述压力容器相连。6.如权利要求1所述的研磨机，其特征在于，它还包括一用于测量所述压力容器中的压力的设备。7.如权利要求1所述的研磨机，其特征在于，所述驱动单元设置在所述压力容器的外面。8.如权利要求1所述的研磨机，其特征在于，它还包括多根辊，所述诸辊接触所述加压板的一外缘，以将所述加压板保持在所述研磨板上的一规定位置处。9.如权利要求8所述的研磨机，其特征在于，所述诸辊由设置在所述压力容器中的一臂可旋转地保持。10.如权利要求1所述的研磨机，其特征在于，它还包括一将压力施加于工件的压力单元。11.如权利要求1所述的研磨机，其特征在于，设有多块所述加压板。12.如权利要求4所述的研磨机，其特征在于，所述研磨浆供应单...

【专利技术属性】
技术研发人员：土肥俊郎，
申请(专利权)人：土肥俊郎，不二越机械工业株式会社，
类型：发明
国别省市：