CN101797717B - 侦测化学机械研磨机台水槽上/下位置的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种侦测化学机械研磨机台水槽上/下位置的装置及方法，该装置包含：一个用于为研磨晶片提供无污染环境的水槽；一个用于控制上述水槽上下运动的气缸；一个安装于上述气缸的磁璜开关；一个用于实现侦测目的互锁信号电路；上述磁璜开关串联接入上述互锁信号电路中。当水槽处于上方位置时，磁璜开关导通，互锁信号回路导通，从而使得机台开始工作；当水槽处于下方位置时，磁璜开关不导通，互锁信号不满足，机台手臂无法归位继续生产，使得机台停止正常的生产状态。从而保证在操作人员没有升起水槽的状态下，机台无法工作，可以避免因水槽没有升起而导致产品的污染，以及机械手臂的刀片背面粘片造成的拖片掉片风险。

Description

侦测化学机械研磨机台水槽上/下位置的装置及方法

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种侦测化学机械研磨机台水槽上/下位置的装置及方法。

背景技术

在半导体制造流程中，美国应用材料公司生产的化学机械研磨机台，在研磨晶片时，其研磨片事先需放置在一个水槽中，并使用流动的去离子水清洗并带走晶片表面的残留研磨液，防止微小颗粒污染晶片表面。但为了方便操作人员上下产品，设计者将此水槽设计成可以上下(UP-Down)动作，正常生产时水槽处于上方位置，晶片完全浸入水槽中，而在上下产品时操作员通过一个气压开关，将水槽降下，将产品露出水面，以便于操作人员取货。

但此化学机械研磨机台本身不会去侦测水槽的位置，机台的运作与水槽的位置完全是相互独立的，所以在实际使用中，如果因为人为疏忽忘记将水槽升起时，机台并不知道这一点，还会继续工作。这将造成下列风险：

1.导致晶片暴露在外面，造成产品污染；

2.机械手臂在抓取晶片时，机械手臂的刀片由于水的粘性及张力，往往会粘住下一片晶片，并将其拖出，造成拖片或掉片，从而导致产品被刮伤甚至破片。

发明内容

本发明的目的在于克服上述问题，提供一种侦测化学机械研磨机台水槽的上/下位置的装置及方法。

本发明提供了一种侦测化学机械研磨机台水槽上/下位置的装置，该装置包含：

一个用于为研磨晶片提供无污染环境的水槽；

一个用于控制上述水槽上下运动的气缸；

一个安装于上述气缸的磁璜开关；

一个用于实现侦测目的的互锁信号电路；

上述磁璜开关串联接入上述互锁信号电路中。

上述气缸内具有活塞，上述活塞的上下运动带动和控制上述水槽的上下运动。

上述气缸连接有气压开关，上述气压开关控制气体进出上述气缸腔体内，使得上述活塞上下运动。

上述活塞上具有磁性材料。

上述活塞由磁性材料制成。

上述磁璜开关是两线磁璜开关。

本发明提供了一种利用上述装置侦测化学机械研磨机台水槽上/下位置的方法，在该方法中：

当水槽处于上方位置时，磁璜开关导通，互锁信号回路导通，从而使得机台开始工作；

当水槽处于下方位置时，磁璜开关不导通，互锁信号不满足，机台手臂无法归位继续生产，使得机台停止正常的生产状态。

并且，只有在水槽升起、磁璜开关导通时，整个互锁信号回路才会导通，机台才可以工作。

采用本发明后，水槽每次只有在升起后，机台的互锁信号回路才会导通，机台才可以工作，从而保证在操作人员没有升起水槽的状态下，机台无法工作，可以避免因水槽没有升起而导致产品的污染，以及机械手臂的刀片背面粘片造成的拖片掉片风险。

附图说明

图1表示现有技术中水槽控制的结构示意图；

图2表示现有技术中机台门板的互锁信号电路图；

图3表示本发明的一个实施例中的机台门板的互锁信号电路图；

图4表示本发明的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明所述的一种侦测化学机械研磨机台水槽的上/下位置的装置及方法作进一步的详细说明。

现有技术中，水槽的控制如图1所示，装满水的水槽2由气缸3控制上下运动，气缸3的动作则由操作人员通过一个气压开关控制气体进、出气缸3腔体内来实现。

水槽2的外围有一个门板隔绝操作区和生产部位，该门板隔绝操作区可以防止外界的微粒进入生产部位造成产品的污染，同时也可以防止操作人员直接进入机械运动的生产区域而造成人身伤害，此门板的开闭会触动机械开关，送出互锁信号，当门板打开互锁信号不满足，机台1无法进行工作。图2所示为门板的互锁信号电路图，当门板开关51、52都闭合时，才能满足互锁信号使得机台1的机械手臂6开始工作。

为了达到将机台1的运作与水槽2的位置联系在一起的目的，考虑到水槽2的动作是由气缸3来控制的，气缸3腔体内有一个活塞4，将一个腔体分为两个体积可变化的运动腔体，而活塞4的上下运动决定和控制着水槽2的上下运动，所以可以通过侦测气缸3中活塞4的位置就可得知气缸3的位置。

本发明的一个实施例是在控制水槽2上下动作的气缸3上安装一个两线磁璜开关7，专门用来侦测活塞4的运动，其原理：磁璜开关7在遇到磁场时，分开的磁片会因为磁场的作用会搭在一起，从而使断开的回路闭合，而在本实施例中，气缸3的活塞4上就自带磁铁，完全可以达到控制磁璜开关7的目的。

普通的两线磁璜开关只能提供断开、闭合两种状态，复杂的会有信号线，但要和机台1系统连接在一起，且要进行信号处理，复杂且不一定成功，考虑到门的互锁信号的工作原理：当互锁信号满足时，机台1运动，而互锁信号满足的条件为：互锁信号回路上的所有开关导通，整个回路闭合。所以本发明将两线磁璜开关7串联接入图2所示的机台1门板的互锁信号电路中，形成如图3所示的串接入两线磁璜开关的新的互锁信号电路图，另外图4所示是本发明的结构示意图。

当水槽2升起至上方位置时，磁璜开关7导通，互锁信号满足，机台1可以正常工作，并且，只有当水槽2升起，磁璜开关7导通，整个互锁信号回路才会导通，机台1才可以工作，这样可以保证水槽2的升起成为机台1运作的一个前提条件；反之当水槽2处于下方位置时，互锁信号不满足，机台1手臂无法归位继续生产，确保机台1停止正常的生产状态，并当此互锁信号不满足时机台1不可以恢复生产。

采用本发明后，水槽2每次只有在升起后，机台1的互锁信号回路才会导通，机台1才可以工作，从而保证在操作人员没有升起水槽2的状态下，机台1无法工作，可以避免因水槽2没有升起而导致产品的污染，以及机械手臂6的刀片背面粘片造成的拖片掉片风险。

在其他实施例中，如果气缸上的活塞是非磁性材料制成的，可以在其上粘贴一片磁性材料，也可以达到本发明的上述效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换的，均应涵盖在本发明的权利要求的保护范围当中。

Claims (8)

1.一种侦测化学机械研磨机台水槽上/下位置的装置，其特征在于该装置包含：

一个用于为研磨晶片提供无污染环境的水槽；

一个用于控制上述水槽上下运动的气缸；

一个安装于上述气缸的磁璜开关；

一个用于实现侦测目的的机台门板的互锁信号电路；

上述磁璜开关串联接入上述互锁信号电路中。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于

上述气缸内具有活塞，上述活塞的上下运动带动和控制上述水槽的上下运动。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于

上述气缸连接有气压开关，上述气压开关控制气体进出上述气缸腔体内，使得上述活塞上下运动。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于上述活塞上具有磁性材料。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于上述活塞由磁性材料制成。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于上述磁璜开关是两线磁璜开关。

7.一种利用权利要求1所述的装置侦测化学机械研磨机台水槽上/下位置的方法，其特征在于：

当水槽处于上方位置时，磁璜开关导通，互锁信号回路导通，从而使得机台开始工作；

当水槽处于下方位置时，磁璜开关不导通，互锁信号不满足，机台手臂无法归位继续生产，使得机台停止正常的生产状态。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于

只有在水槽升起、磁璜开关导通时，整个互锁信号回路才会导通，机台才可以工作。

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