CN109420965A - 一种静电吸盘翻新工装及其翻新方法 - Google Patents

一种静电吸盘翻新工装及其翻新方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种静电吸盘翻新工装及其翻新方法，工装设置在静电吸盘上，用于静电吸盘的上凸表面翻新，去除累积的聚合物，静电吸盘上凸表面外沿有环状密封保护带。工装包含：抛光装置，采用行星齿轮结构，包含一主动齿轮、一行星齿轮、一内齿轮；行星齿轮下方同轴连接抛光砂盘，抛光砂盘与静电吸盘上凸表面紧密贴合，工作时主动齿轮自转带动行星齿轮公转及自转，从而令抛光砂盘也进行公转及自转的复合运动，从而对静电吸盘上凸表面累积的聚合物进行抛光；支撑座，设置在静电吸盘和抛光装置之间，由下至上按静电吸盘、支撑座、抛光装置的顺序，中心对齐叠放，并固定。本发明解决了纯人工翻新静电吸盘时用力不恒定，抛光面抛光不均、不光滑的问题。

Description

一种静电吸盘翻新工装及其翻新方法
技术领域
本发明涉及等离子体刻蚀技术领域，具体涉及一种静电吸盘翻新工装及其翻新方法。
背景技术
在制造IC芯片的产业领域中，在对半导体晶片进行加工的工序中，广泛使用静电吸盘装置。由于在刻蚀晶片时普遍使用的是反应性高的F、Cl等的卤素系等离子体，这些等离子体在刻蚀晶片的同时会产生聚合物(Polymer)，逐渐覆盖在静电吸盘(ESC)的表面。长久积累下，静电吸盘表面的聚合物大量堆积，令吸盘的性能下降。
当一个静电吸盘由于过度使用而失去静电吸合能力时，就必须翻新静电吸盘。常规而言，这个过程需要拆卸静电吸盘，这一过程非常困难，而且还可能对静电吸盘造成不可弥补的损坏。因此需要设计一种不需要拆卸静电吸盘且对静电吸盘不造成额外损伤的方法，用于静电吸盘的翻新。
发明内容
本发明提供了一种静电吸盘翻新工装及其翻新方法。利用行星齿轮结构设计了一种全新的翻新工装。使用此工装时不需要拆卸静电吸盘，且行星齿轮的结构保证了抛光盘受力均匀，不易出现意外擦伤、磨损。
一种静电吸盘翻新工装，设置在静电吸盘上，用于对静电吸盘上凸表面翻新，去除累积的聚合物，所述静电吸盘上凸表面外沿有环状密封保护带，其特征是，该工装包含：
抛光装置，采用行星齿轮结构，具体选用一主动齿轮、一行星齿轮、一内齿轮的形式；行星齿轮下方同轴连接抛光砂盘，抛光砂盘与静电吸盘上凸表面紧密贴合，工作时主动齿轮自转带动行星齿轮公转及自转，从而令抛光砂盘也进行公转及自转的复合运动，从而对静电吸盘上凸表面累积的聚合物进行抛光；
支撑座，设置在静电吸盘和抛光装置之间，由下至上按静电吸盘、支撑座、抛光装置的顺序，中心对齐叠放，并固定。
上述的一种静电吸盘翻新工装，其中，还包含：
一贴合于所述密封保护带上的遮挡部，用于在抛光时对密封保护带进行保护，以保护其不受摩擦。
上述的一种静电吸盘翻新工装，其中，所述支撑座的横截面为横置的T字形，其内圈突出部分作为所述遮挡部，设置到静电吸盘上时，与密封保护带重合，起保护作用。
上述的一种静电吸盘翻新工装，其中，所述主动齿轮上设置一手柄，手柄围绕主动齿轮的圆心旋转，带动主动齿轮自转。
上述的一种静电吸盘翻新工装，其中，所述抛光砂盘的底面固定有可拆装的砂纸。
上述的一种静电吸盘翻新工装，其中，静电吸盘的半径为r，密封保护带的环宽为a，抛光砂盘的直径为d，d≥(r-a)。
上述的一种静电吸盘翻新工装，其中，在抛光砂盘和行星齿轮之间增加配重，调整压强，以满足抛光的要求。
上述的一种静电吸盘翻新工装，其中，安装抛光砂盘时，抛光砂盘内切于密封保护带，以保证抛光时不会磨损密封保护带。
一种静电吸盘翻新方法，使用上述的工装来完成，其特征是，该翻新方法包含以下步骤：
S1、支撑座架在静电吸盘上，中心对齐；
S2、将配重叠加在抛光砂盘上；
S3、将抛光装置放在支撑座上，中心对齐，同时行星齿轮的转轴依次穿过配重和抛光砂盘；
S4、固定静电吸盘、抛光装置和支撑座相对位置；
S5、驱动主动齿轮，令抛光砂盘均匀抛光静电吸盘上凸表面，以去除其上积累的聚合物。
上述的一种静电吸盘翻新方法，其中，采取人工手动或电动驱动的方式驱动主动齿轮。
本发明的有益效果是能消除人工直接打磨时不同人员之间的力量差异。
附图说明
图1是本发明的工装设置在静电吸盘上的截面图。
图2是本发明一实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
如图1所示，静电吸盘1是一个横截面为凸字形的圆盘。由塑料POM(工程塑料的一种)制成，具有高硬度、高钢性、高耐磨的特性。中间高出的凸面用于固定待刻蚀晶圆，刻蚀时产生的聚合物累积在这个面上。周围一圈略低的部分设有螺纹孔，用于固定本实施例中的支撑座3。静电吸盘1的上凸表面外沿有一圈环状密封保护带11，环宽为a。密封保护带11在刻蚀晶片时起到密封作用，防止刻蚀使用的卤素系等离子体气体外逸。因此在翻新(refurbish)静电吸盘1时不能划伤、损伤这一部分。
本发明提出一种静电吸盘翻新工装，设置在静电吸盘1上，用于对静电吸盘1上凸表面翻新，去除累积的聚合物，该静电吸盘翻新工装包含抛光装置2以及支撑座3。
所述的抛光装置2采用行星齿轮结构，其包含一主动齿轮21、一行星齿轮22、一内齿轮23；行星齿轮22下方同轴连接抛光砂盘25，抛光砂盘25与静电吸盘1上凸表面紧密贴合，工作时主动齿轮21自转带动行星齿轮22公转及自转，从而令抛光砂盘25也进行公转及自转的复合运动，从而对静电吸盘1上凸表面累积的聚合物进行抛光。抛光装置2利用行星齿轮结构的优点而设计。行星齿轮本身结构紧凑、传递功率大而承载能力高，适合直接设置在静电吸盘1上，而不需额外拆卸静电吸盘1的过程。行星齿轮运动时又具有高平稳性，非常适合本发明所要求的平稳、均匀施加较大外力的要求。
所述的支撑座3设置在静电吸盘1和抛光装置2之间，由下至上按静电吸盘1、支撑座3、抛光装置2的顺序，圆心对齐叠放。静电吸盘1和支撑座3由两根长螺钉固定连接。支撑座3和抛光装置2由4颗螺钉固定连接。
为了保护静电吸盘1上凸表面的密封保护带11在抛光时不受摩擦，一实施例中，所述的一种静电吸盘翻新工装还包含一贴合于所述密封保护带11上的遮挡部。
所述支撑座3的横截面为横置的T字形，其内圈突出部分作为遮挡部，设置到静电吸盘上时，内圈突出部分与密封保护带11重合，起保护作用。如图2所示，本实施例中，所述的支撑座3由一上支撑座31和下支撑座32组合而成，使用时，第一螺丝依次穿过上支撑座31、下支撑座32以及静电吸盘1的周围一圈略低的部分以将三者固定连接，并且所述抛光装置2中的内齿轮23通过第二螺丝固定到上支撑座31上。
在主动齿轮21上设置一手柄24，推动手柄24，主动齿轮21以自己的圆心为旋转轴自转。进行抛光工作时主动齿轮21自转带动行星齿轮22公转及自转，从而令抛光砂盘25也进行公转及自转的复合运动，从而对静电吸盘1上凸表面累积的聚合物进行抛光。
较佳的，某一实施例中，在抛光砂盘25底面固定一可拆装的砂纸，所固定的砂纸在使用中会不停损耗，工人可只调换砂纸，而不是整个砂盘。
较佳的，某一实施例中，在抛光砂盘25上凸表面加装配重。由工人根据抛光程度和要求选择重量。
关于静电吸盘1和行星齿轮22的尺寸匹配有如下要求：
静电吸盘1的上凸表面半径为r，密封保护带11的环宽为a，抛光砂盘25的直径为d，必须满足d≥(r-a)，以保证抛光时静电吸盘1上不存在盲区。
设置抛光砂盘25时，抛光砂盘25必须内切于密封保护带11，以保证抛光时不会磨损密封保护带11。
本发明还提出了一种静电吸盘翻新方法，使用上述的工装来完成，该翻新方法包含以下步骤：
S1、支撑座3架在静电吸盘1上，中心对齐；
S2、将配重叠加在抛光砂盘25上；
S3、将抛光装置2放在支撑座3上，中心对齐，同时行星齿轮的转轴依次穿过配重和抛光砂盘25；
S4、固定静电吸盘1、抛光装置2和支撑座3相对位置；
S5、驱动主动齿轮21，令抛光砂盘25均匀抛光静电吸盘上凸表面，以去除其上积累的聚合物。
主动齿轮21的驱动采取人工手动或电动驱动的方式。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种静电吸盘翻新工装，设置在静电吸盘（1）上，用于对静电吸盘（1）上凸表面翻新，去除累积的聚合物，所述静电吸盘（1）上凸表面外沿有环状密封保护带（11），其特征在于，该工装包含：
抛光装置（2），采用行星齿轮结构，其包含一主动齿轮（21）、一行星齿轮（22）、一内齿轮（23）；行星齿轮（22）下方同轴连接抛光砂盘（25），抛光砂盘（25）与静电吸盘（1）上凸表面紧密贴合，工作时主动齿轮（21）自转带动行星齿轮（22）公转及自转，从而令抛光砂盘（25）也进行公转及自转的复合运动，从而对静电吸盘（1）上凸表面累积的聚合物进行抛光；
支撑座（3），设置在静电吸盘（1）和抛光装置（2）之间，由下至上按静电吸盘（1）、支撑座（3）、抛光装置（2）的顺序，中心对齐叠放，并固定。
2.如权利要求1所述的一种静电吸盘翻新工装，其特征在于，还包含：
一贴合于所述密封保护带（11）上的遮挡部，用于在抛光时对密封保护带（11）进行保护，以保护其不受摩擦。
3.如权利要求2所述的一种静电吸盘翻新工装，其特征在于，所述支撑座（3）的横截面为横置的T字形，其内圈突出部分作为所述遮挡部，设置到静电吸盘（1）上时，该内圈突出部分与密封保护带（11）重合，起保护作用。
4.如权利要求1所述的一种静电吸盘翻新工装，其特征在于，所述主动齿轮（21）上设置一手柄（24），手柄（24）围绕主动齿轮（21）的圆心旋转，带动主动齿轮（21）自转。
5.如权利要求1所述的一种静电吸盘翻新工装，其特征在于，所述抛光砂盘（25）的底面固定有可拆装的砂纸。
6.如权利要求2所述的一种静电吸盘翻新工装，其特征在于，静电吸盘（1）的上凸表面半径为r，密封保护带（11）的环宽为a，抛光砂盘（25）的直径为d，d≥（r-a）。
7.如权利要求1所述的一种静电吸盘翻新工装，其特征在于，在抛光砂盘（25）和行星齿轮（22）之间增加配重，调整压强，以满足抛光的要求。
8.如权利要求6所述的一种静电吸盘翻新工装，其特征在于，设置抛光砂盘（25）时，抛光砂盘（25）内切于密封保护带（11），以保证抛光时不会磨损密封保护带（11）。
9.一种静电吸盘翻新方法，使用权利要求1~8中任意一项所述的工装来完成，其特征在于，该翻新方法包含以下步骤：
S1、支撑座（3）架在静电吸盘（1）上，中心对齐；
S2、将配重叠加在抛光砂盘（25）上；
S3、将抛光装置（2）放在支撑座（3）上，中心对齐，同时行星齿轮（22）的转轴依次穿过配重和抛光砂盘（25）；
S4、固定静电吸盘（1）、抛光装置（2）和支撑座（3）相对位置；
S5、驱动主动齿轮（21），令抛光砂盘（25）均匀抛光静电吸盘（1）上凸表面，以去除其上积累的聚合物。
10.如权利要求9所述的一种静电吸盘翻新方法，其特征在于，采取人工手动或电动驱动的方式驱动主动齿轮（21）。
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