CN109967480A - 一种用于干燥晶圆的紧固结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于干燥晶圆的紧固结构，包括一个位于中间的连接块，三个或者三个以上的连接臂的一端与所述连接块连接，另一端向外伸出，相邻连接臂之间的夹角相等，连接臂的末端设置紧固部件以支撑晶圆，所述紧固部件在离心力的作用下能够紧固晶圆。紧固部件由紧固块以及一个位于主体底部的配重块组成。并且在具体实施时，所述配重块的大小和形状可根据需求进行调整。作为优选，所述紧固块的两个侧面被其所处的连接臂完全遮蔽。本发明提出的干燥晶圆的紧固结构使得整体装置结构更加简洁，固定的力度容易控制，使紧固块能够在底部转台旋转的时候在离心力作用下自行绕轴转动，从而达到固定晶圆的目的。
Description
技术领域
本发明涉及半导体集成电路芯片制造的设备领域，具体涉及一种用于干燥晶圆的紧固结构。
背景技术
随着半导体生产处理技术的不断进步，超洁净处理的重要性不断增加。在化学机械平坦化设备(Chemical Mechanical Planarization，CMP设备)里对清洁干燥的要求也在不断提高。在干燥湿晶圆的工艺中，一个基本的要求就是使晶圆干燥，并且杜绝原来附着在溶液中的任何颗粒重新附着至晶圆的可能。如果晶圆没有使用适合的方法完全干燥，溶液中的颗粒会有可能对半导体元件的电性特性造成影响，从而导致设备无法正常工作。因此，如何正确有效去除晶圆上的液体是十分有必要的。
在CMP设备中实现晶圆干燥的方法有很多种。目前被广泛使用的是旋转干燥法，这种方法的干燥过程是把晶圆放在底座上固定并且让其高速旋转，用产生的离心力使其表面上的液体被拉向外部。因此，在旋转干燥的过程中，如何有效固定晶圆就显得尤为重要。在一部分CMP设备中，旋转干燥的转台的固定结构是由传动装置上下运动来打开和闭合夹紧装置，该传动装置是通过一个或者多个气缸的伸出与缩回来实现的，在某些情形下，此装置也可能采用丝杆配合直线导轨的方式实现。
通过上述方式实现晶圆的紧固存在一定的缺陷，这种方式一方面会使整个支撑结构的部件增多，装置的复杂性大大提高，维护和保养的难度也会随之增加；另一方面，这种传动结构下紧固的力不好控制，施加的力过大会对晶圆造成损伤。
发明内容
本发明针对传统传动装置紧固晶圆方式存在的不足，提出一种通过紧固块与基台的配合，使紧固块能够在底部转台旋转的时候在离心力作用下自行绕轴转动从而达到固定晶圆的目的。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种用于干燥晶圆的紧固结构,包括一个位于中间的连接块，三个或者三个以上的连接臂的一端与所述连接块连接，连接臂的另一端向外伸出，其末端设置紧固部件以支撑水平放置的晶圆，所述紧固部件在离心力的作用下其底部向外运动并带动其顶部向下运动以紧固晶圆。
上述紧固部件由紧固块以及一个安装在紧固块底部的配重块组成。
具体实施时，配重块的大小、形状和材料可根据所需的晶圆紧固力进行调整。
作为优选，为减少旋转过程中的风阻力，上述连接臂的远端的端部中间开槽，紧固块设置在槽中，通过转轴与连接臂连接，紧固块在离心力的作用下转动时不超出所述连接臂远端端部所开槽的范围。
上述转轴可以采用定位销形式，将紧固块与连接臂连接。
上述紧固块可通过一个定位销和一个固定销从两个方向对其进行定位。
为减少晶圆与连接臂的接触面积，作为优选，上述连接臂的远端托起晶圆的一侧为弧形表面。
与现有的传动结构固定方式技术相比，本发明的有益技术效果在于：
1，本发明提出的干燥晶圆的紧固结构使得整体装置结构更加简洁，固定的力度容易控制，使紧固块能够在底部转台旋转的时候在离心力作用下自行绕轴转动，从而达到固定晶圆的目的。
2，在具体实施时，整个紧固块的两个侧面可以设计成被连接臂完全包裹住，这种结构一方面是为了使紧固块不会受到风阻力的影响而干扰其性能，另一方面还能够防止其在转动过程中因为长期使用可能会造成的脱落现象。
附图说明
图1为本发明紧固结构的轴测图；
图2为本发明紧固结构的剖视图；
图3为本发明一个实施例的紧固块的结构图；
图中使用的附图标记的含义：1.连接块，2.连接臂，3.紧固块，4.定位销，5.配重块，6.固定销。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供的实施例涉及对CMP设备中的湿晶圆进行干燥的装置中的转台的紧固结构。
如图1和图2所示，整个紧固结构包括一个中间的连接转台的连接块1，三个或者三个以上连接臂，图中所示为四个连接臂2以及四个紧固块3和四个定位销4组成的情形。连接臂的数量优选为四个，但也可以为其他数量。相邻连接臂之间的夹角可以相等，也可以为上下左右对称的设置。
如图3所示，紧固部件由紧固块3以及一个配重块5组成，所述紧固块3通过一个定位销4和一个固定销6从两个方向进行定位，在某个实施例中，紧固块3在离心力作用下可以绕定位销4摆动，固定销6与定位销4垂直，它穿过紧固块3与定位销4可以接触，而且二者之间的距离可调，通过摩擦来限制紧固块3的摆动幅度，配重块5可根据不同的要求来适应不同尺寸的晶圆，其施加在晶圆上的力的大小都可以通过改变配重块5的大小和材质在一定的范围内进行调整。
在某个实施例中，整个紧固块3的两个侧面可以设计成被连接臂2完全包裹住，这种结构一方面是为了使紧固块3不会受到风阻力的影响从而干扰其性能，另一方面还能够防止其在转动过程中因为长期使用可能会造成的脱落现象。
当转台开始转动后，紧固块3因转动而产生的离心力使得位于底部的配重块5会向外侧绕定位销4转动，紧固块3的顶部会因旋转而向下运动，在碰到晶圆的时候就会对晶圆产生一个压力从而固定晶圆。此压力会随着整个转台转速的增加而逐渐变大，所以，在设计的时候要考虑到在整个装置的最小转速和最大转速的情况下压力大小的范围，从而改变紧固块3的结构和配重块5的重量。
同时，为了使转台与晶圆的接触面积做到最小，在此实施例中，连接臂2远端托起晶圆的一侧表面做成了弧形表面，这样当晶圆被放置在转台上的时候，转台与晶圆接触的只是一部分很小的面，从而使得对干燥效果影响最小。
以上具体实施方式的描述并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于干燥晶圆的紧固结构,包括一个位于中间的连接块(1)，三个或者三个以上的连接臂(2)的一端与所述连接块(1)连接，连接臂(2)的另一端向外伸出，其末端设置紧固部件以支撑水平放置的晶圆，其特征在于，所述紧固部件在离心力的作用下其底部向外运动并带动其顶部向下运动以紧固晶圆。
2.根据权利要求1所述的用于干燥晶圆的紧固结构，其特征在于所述紧固部件由紧固块(3)以及一个安装在其底部的配重块(5)组成。
3.根据权利要求2所述的用于干燥晶圆的紧固结构，其特征在于，所述配重块(5)的大小、形状和材料可根据所需的晶圆紧固力进行调整。
4.根据权利要求2所述的用于干燥晶圆的紧固结构，其特征在于所述连接臂(2)的远端的端部中间开槽，紧固块(3)设置在槽中，通过转轴与连接臂(2)连接，紧固块(3)在离心力的作用下转动时不超出所述连接臂(2)远端端部所开槽的范围。
5.根据权利要求4所述的干燥晶圆的紧固结构，其特征在于所述转轴为定位销(4)。
6.根据权利要求2所述的用于干燥晶圆的紧固结构，其特征在于所述紧固块(3)是通过一个定位销(4)和一个固定销(6)从两个方向进行定位。
7.根据权利要求1所述的干燥晶圆的紧固结构，其特征在于所述连接臂(2)的远端托起晶圆的一侧为弧形表面。
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