晶圆研磨设备制造技术

本发明专利技术揭示了一种晶圆研磨设备，包括机架；下盘，由下盘驱动组件驱动其产生自转，所述下盘上固设有始终饱含有研磨液的研磨垫；上盘，其设置在所述研磨垫的上方；还包括螺旋驱动组件，设置在所述机架上，用于推送所述上盘沿其径向方向滑动并同时驱动所述上盘产生自转，进而使所述上盘产生螺旋运动；施力组件，始终对所述上盘施加垂直于所述研磨垫的作用力，使所述晶圆始终受到所述研磨垫的反作用力。本发明专利技术改变了上盘的运行轨迹，在下盘旋转的基础上，上盘自转及径向移动使上盘产生相对下盘的螺旋运动，使晶圆的各个位置打磨量趋于一致，增强打磨效果铜圆柱和铜凸台通电产生电场，可缩减化学反应时间，而可缩减微影处理的碟状化或侵蚀。或侵蚀。或侵蚀。

【技术实现步骤摘要】
晶圆研磨设备


[0001]本专利技术涉及半导体材料加工
，具体而言，尤其涉及一种晶圆研磨设备。

技术介绍

[0002]晶圆化学机械研磨是一个化学腐蚀与机械摩擦的结合，如授权公告号CN110153873B公开提供一种研磨设备，晶圆被固定在面朝下的研磨头上，晶圆下方的旋转机台表面覆盖有研磨垫，带有小研磨颗粒的研磨料浆流到台面上，晶圆表面物质被研磨颗粒侵蚀，并一点点磨去，再被研磨料浆冲走。通过研磨头与旋转机台的相对转动，以及磨料浆的共同作用来完成对晶圆表面研磨，从而达到抛光或平坦化的目的。
[0003]现有技术中研磨垫是固定地设置于下层的旋转平台上，研磨垫是被配置以被旋转平台轴线自转。研磨浆提供器被配置以提供一研磨浆于研磨垫上。现有的结构中，晶圆以其自身轴线产生自转，偏置在研磨垫的一侧，而研磨垫是以相同方向旋转或相反方向自转来实现对晶圆的研磨。这样的研磨方式导致晶圆表面上各个部位的研磨不均匀，具体来讲，靠近于晶圆轴线处的部分明显比远离于晶圆轴线处的部分所接受到的研磨量少。这样导致要么靠近于晶圆轴线处的部分研磨量不够，要么是远离于晶圆轴线处的部分过度研磨。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种能改变晶圆研磨轨迹从而使研磨相对均匀的晶圆研磨设备。
[0005]本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种晶圆研磨设备，包括一机架；一下盘，由下盘驱动组件驱动其产生自转，所述下盘上固设有始终饱含有研磨液的研磨垫；一上盘，用以将晶圆吸附，其设置在所述研磨垫的上方，所述上盘的中轴线与所述下盘的中轴线平行而不共轴；还包括：一螺旋驱动组件，设置在所述机架上，用于推送所述上盘沿其径向方向滑动并同时驱动所述上盘产生自转，进而使所述上盘产生螺旋运动；一施力组件，始终对所述上盘施加垂直于所述研磨垫的作用力，使所述晶圆始终受到所述研磨垫的反作用力。
[0006]优选的，所述螺旋驱动组件至少包括与所述上盘固接的转轴，所述转轴和上盘由设置在所述机架上的径向驱动件驱动其径向滑动，所述径向驱动件上集成有用以驱动所述转轴和上盘同时产生自转的自转驱动件。
[0007]优选的，所述径向驱动包括固设在所述机架上的滑轨，所述滑轨上设有与其相适配的滑块，所述滑块上固设有一滑动架，所述自转驱动件固定在所述滑动架上，所述转轴枢
轴式穿过所述滑动架。
[0008]优选的，所述径向驱动件还包括径向动力件，接受其动力的传动丝杆和传动螺母，所述传动螺母上固设有所述滑动架；所述径向动力件包括固定在所述机架上的传动电机，与其电机轴配接的主动轮，设置在所述传动丝杆的一端的从动轮，所述主动轮与从动轮之间通过传动皮带连接。
[0009]优选的，所述自转驱动件包括套设在所述转轴上的套筒和固设在所述滑动架上的固定筒，所述套筒的内壁上设有花键槽，所述转轴上设有与所述花键槽相适配的花键，所述固定筒与所述套筒之间通过联动轴承连接。
[0010]优选的，所述滑动架上固设有一龙门架，所述龙门架上固设有一伺服电机，所述伺服电机的电机轴上固设有一主动齿轮，所述转轴上固设有一从动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合。
[0011]优选的，所述施力组件至少包括固设在所述滑动架上的施力电机，所述施力电机的电机轴通过联动件与施力丝杆传动连接，所述施力丝杆上设有与其为丝杆传动的施力螺母，所述施力螺母上固设有一压板，所述压板上固设有一按压头，所述按压头通过连接框与所述转轴连接。
[0012]优选的，所述下盘驱动组件至少包括固设在所述机架上的驱动电机，所述驱动电机的电机轴上固设一联轴器，所述联轴器上固设有一驱动轴，所述驱动轴贯穿所述设置在所述机架上的容置盒与下盘连接。
[0013]优选的，所述机架上固设有一支撑板，所述支撑板上快接有一伸缩弹簧，所述伸缩弹簧的下端上固设有一铜圆柱，所述铜圆柱的自由端与所述研磨垫始终抵接，并与外界电源负极连接；所述上盘的底部设有铜凸台，所述铜凸台与外界电源正极连接。
[0014]优选的，所述上盘为氧化铝陶瓷板。
[0015]本专利技术的有益效果主要体现在：1、改变了上盘的运行轨迹，在下盘旋转的基础上，上盘自转及径向移动使上盘产生相对下盘的螺旋运动，使晶圆的各个位置打磨量趋于一致，增强打磨效果；2、径向驱动件和自转驱动件实现高度集成，可减少占用空间，便于合理布局；并且套筒和转轴之间采用花键配合，可使转轴在旋转过程中依旧可以上下移动，从而在研磨过程中还可以调节晶圆与研磨垫之间的压力；3、铜圆柱和铜凸台通电产生电场，可缩减化学反应时间，而可缩减微影处理的碟状化或侵蚀。
附图说明
[0016]下面结合附图对本专利技术技术方案作进一步说明：图1：本专利技术优选实施例第一方向的立体图；图2：本专利技术优选实施例第二方向的立体图；图3：本专利技术优选实施实例的剖视图；图4：本专利技术优选实施例中上盘、推送组件和施力组件的立体图；图5：本专利技术优选实施例中上盘、推送组件和施力组件的剖视图；图6：本专利技术优选实施例中上盘的立体图。
具体实施方式
[0017]以下将结合附图所示的具体实施方式对本专利技术进行详细描述。但这些实施方式并不限于本专利技术，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本专利技术的保护范围内。
[0018]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0019]如图1至图6所示，本专利技术揭示了一种晶圆研磨设备，包括机架1，与现有技术一样，所述机架1上设有一下盘2，所述下盘2由下盘驱动组件驱动其产生自转。具体的，所述下盘驱动组件包括固设在所述机架1上的驱动电机91，所述驱动电机91的电机轴上固设一联轴器92，所述联轴器92上固设有一驱动轴93，所述驱动轴93贯穿所述设置在所述机架1上的容置盒90与下盘2连接。所述联轴器92的结构可以采用公知结构，亦可为两个伞齿轮相啮合进行传动，在此不做过多赘述。
[0020]所述下盘2上固设有研磨垫3，所述研磨垫3位于所述容置盒90内，所述容置盒90内置有研磨液，所述研磨垫3始终浸泡在研磨液中。
[0021]所述研磨垫3的上方设有用以将晶圆吸附的上盘4，所述上盘4为氧化铝陶瓷板，其为一种多孔材质的高分子膜，所述上盘4上设有吸附孔，通过与外界吸附器相配合，例如真空吸附器，完成对晶圆的吸附。与现有技术相同，所述上盘4的中轴线与所述下盘2的中轴线平行而不共轴。
[0022]本专利技术的设计要点在于：所述机架1上设有一螺旋驱动组件5，用于推送所述上盘4沿其径向方向滑动并同时驱动所述上盘4产生自转，进而使所述上盘4产生相对于所述下盘2的螺旋运动，从而使晶圆的各个位置打磨量趋于一致，增强打磨效果。
[0023]所述螺旋驱动组件5至少包括与所述上盘4固接的转轴51，所述转轴51由设置在所述机架1上的径向驱动件52驱动其沿其径向滑动，同时所述上盘4也可以同时产生径向移动。所述径向驱动件52上还集成有用以驱动所述转轴51和上盘4同时产生自转的自转驱动件53。所述径向驱动件52和自转驱动件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.晶圆研磨设备，包括一机架（1）；一下盘（2），由下盘驱动组件驱动其产生自转，所述下盘（2）上固设有始终饱含有研磨液的研磨垫（3）；一上盘（4），用以将晶圆吸附，其设置在所述研磨垫（3）的上方，所述上盘（4）的中轴线与所述下盘（2）的中轴线平行而不共轴；其特征在于：还包括一螺旋驱动组件（5），设置在所述机架（1）上，用于推送所述上盘（4）沿其径向方向滑动并同时驱动所述上盘（4）产生自转，进而使所述上盘（4）产生螺旋运动；一施力组件（6），始终对所述上盘（4）施加垂直于所述研磨垫（3）的作用力，使所述晶圆始终受到所述研磨垫（3）的反作用力。2.根据权利要求1所述的晶圆研磨设备，其特征在于：所述螺旋驱动组件（5）至少包括与所述上盘（4）固接的转轴（51），所述转轴（51）和上盘（4）由设置在所述机架（1）上的径向驱动件（52）驱动其径向滑动，所述径向驱动件（52）上集成有用以驱动所述转轴（51）和上盘（4）同时产生自转的自转驱动件（53）。3.根据权利要求2所述的晶圆研磨设备，其特征在于：所述径向驱动件（52）包括固设在所述机架（1）上的滑轨（521），所述滑轨（521）上设有与其相适配的滑块（522），所述滑块（522）上固设有一滑动架（523），所述自转驱动件（53）固定在所述滑动架（523）上，所述转轴（51）枢轴式穿过所述滑动架（523）。4.根据权利要求3所述的晶圆研磨设备，其特征在于：所述径向驱动件（52）还包括径向动力件，接受其动力的传动丝杆（524）和传动螺母（525），所述传动螺母（525）上固设有所述滑动架（523）；所述径向动力件包括固定在所述机架（1）上的传动电机（526），与其电机轴配接的主动轮（527），设置在所述传动丝杆（524）的一端的从动轮（520），所述主动轮（527）与从动轮（520）之间通过传动皮带连接。5.根据权利要求4所述的晶圆研磨设备，其特征在于：所述自转驱动件（53）包括套设在所述转轴（51）上的套...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永光，吴社竹，翟新，黄冬梅，陈中杰，
申请(专利权)人：苏州江锦自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：