CN210550365U - 晶圆平坦化设备 - Google Patents

晶圆平坦化设备 Download PDF

Info

Publication number
CN210550365U
CN210550365U CN201920963359.7U CN201920963359U CN210550365U CN 210550365 U CN210550365 U CN 210550365U CN 201920963359 U CN201920963359 U CN 201920963359U CN 210550365 U CN210550365 U CN 210550365U
Authority
CN
China
Prior art keywords
wafer
platform
grinding
polishing
rotation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201920963359.7U
Other languages
English (en)
Inventor
夏俊东
康雷雷
谭金辉
张兆伟
何蓬勃
徐海强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jimsi Semiconductor Technology Wuxi Co ltd
Original Assignee
Gmc Semitech Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gmc Semitech Co ltd filed Critical Gmc Semitech Co ltd
Priority to CN201920963359.7U priority Critical patent/CN210550365U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN210550365U publication Critical patent/CN210550365U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

本实用新型是晶圆平坦化设备,其结构包括主机架、研磨盘、研磨头旋转机构、研磨头组件、研磨垫打磨机构、研磨液喷淋机构、晶圆装载卸载平台、晶圆传送中转平台和晶圆传送机构,其中主机架中部设主台面,主台面中部设研磨盘,研磨盘底部连接旋转驱动装置,研磨头旋转机构、晶圆装载卸载平台、晶圆传送中转平台、研磨垫打磨机构和研磨液喷淋机构依次环绕研磨盘设置在主台面侧边上,晶圆装载卸载平台和晶圆传送中转平台外侧主台面侧边上设晶圆传送机构,研磨头旋转机构下端连接研磨头。本实用新型的优点:简化了结构,减小了体积,降低了生产成本,故障率减小,保证了生产效率,保证晶圆加工质量稳定,适合4、6寸晶元及3~5族类产品平坦化加工。

Description

晶圆平坦化设备
技术领域
本实用新型涉及的是晶圆平坦化设备,属于磨削或抛光装置技术领域。
背景技术
随着移动技术和智能技术的普及和推广,芯片行业对微型芯片的需求不断扩大,对晶圆代工企业设备产能的要求越来越高。CMP(Chemical Mechanical Planarization),即化学机械抛光设备是芯片制造工艺上的关键技术。依靠CMP设备,芯片的制造可实现从平面向立体的拓展,芯片的体积才能越做越小,因此它在晶圆加工生产链中是一个非常关键的工序。
CMP设备的生产率是CMP设备的重要指标。现有技术的CMP设备通常由十字转塔机构和四工位装置(即三个平坦化旋转工作台和一个装载工位)以及转塔机构上的四个抛光头组成。工作时,先通过抛光头将装载工位上的晶圆取出,旋转十字转塔将上一个加工完的晶圆放到空置装载位上,然后装载有晶圆的抛光头按工序放置到各个工位上,作业时通过抛光头沿十字转塔径向来回直线移动来实现整个晶圆的覆盖,加工完成后再将晶圆放置到装载工位上由机械手取走。
现有技术以上结构存在设备庞大、结构复杂、生产成本较高的缺陷。复杂的结构导致其故障率较高,维护检修时需要整机停止工作,影响生产效率,且晶圆加工质量稳定性差不足。现有技术不适合4寸、6寸晶元及3~5族类产品的平坦化加工。
实用新型内容
本实用新型提出的是晶圆平坦化设备,其目的旨在克服现有技术存在的上述不足,实现有效简化结构、降低生产成本,更适合4寸、6寸晶元及3~5族类产品针对性加工生产。
本实用新型的技术解决方案:晶圆平坦化设备,其结构包括主机架、研磨盘、研磨头旋转机构、研磨头组件、研磨垫打磨机构、研磨液喷淋机构、晶圆装载卸载平台、晶圆传送中转平台和晶圆传送机构,其中主机架中部设主台面,主台面中部设研磨盘,研磨盘底部连接旋转驱动装置,研磨头旋转机构、晶圆装载卸载平台、晶圆传送中转平台、研磨垫打磨机构和研磨液喷淋机构依次环绕研磨盘设置在主台面侧边上,晶圆装载卸载平台和晶圆传送中转平台外侧的主台面侧边上设晶圆传送机构,研磨头旋转机构下端连接研磨头组件。
优选的,所述的研磨垫打磨机构旋转轨迹经过研磨盘中心,研磨头旋转机构旋转轨迹经过晶圆装载卸载平台和研磨盘中心,晶圆传送机构的运行轨迹为往返晶圆装载卸载平台与晶圆传送中转平台。
优选的,所述的研磨头旋转机构包括旋转伺服马达、水平移动伺服马达、水平移动驱动丝杆、水平移动导轨、研磨头旋转马达和旋转平台,其中旋转伺服马达连接旋转减速机,旋转减速机驱动连接旋转平台,旋转平台上设水平移动伺服马达,水平移动伺服马达连接水平移动减速机,水平移动减速机驱动连接水平移动驱动丝杆,水平移动驱动丝杆连接研磨头组件和研磨头旋转马达,研磨头组件通过水平移动导轨与旋转平台 48滑动连接,研磨头旋转马达驱动连接研磨头组件。
优选的,所述的研磨头旋转机构上设研磨头旋转机构固定装置,研磨头旋转机构固定装置通过电机或气缸驱动销结构连接研磨头旋转机构。
优选的,所述的晶圆传送机构包括步进电机、第一同步轮、第二同步轮、安装板和传送手臂,其中安装板一端设步进电机,步进电机连接第一同步轮,第二同步轮设置在安装板另一端,第一同步轮和第二同步轮上挂设同步带,同步带上连接有传送手臂。
优选的,所述的传送手臂上设气缸或电缸,气缸或电缸输出端连接真空吸盘,真空吸盘外接真空产生单元。
本实用新型的优点:有效简化了结构,减小了体积,降低了生产成本,故障率得到大大减小,保证了生产效率,提高了晶圆加工质量稳定性,适合4寸、6寸晶元及3~5族类产品的平坦化加工。
附图说明
图1是本实用新型晶圆平坦化设备的结构示意图。
图2是图1中晶圆传送机构的结构示意图。
图3是图1中研磨头旋转机构的结构示意图。
图中的1是主机架、2是主台面、3是研磨盘、4是研磨头旋转机构、 41是旋转伺服马达、42是旋转减速机、43是水平移动伺服马达、44是水平移动减速机、45是水平移动驱动丝杆、46是水平移动导轨、47是研磨头旋转马达、48是旋转平台、5是研磨头组件、6是研磨垫打磨机构、 7是研磨液喷淋机构、8是晶圆装载卸载平台、9是晶圆传送中转平台、 10是晶圆传送机构、101是步进电机、102是第一同步轮、103是第二同步轮、104是气缸或电缸、105是真空吸盘、106是安装板、107是同步带、108是传送手臂、11是研磨头旋转机构固定装置。
具体实施方式
下面结合实施例和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示,晶圆平坦化设备,其结构包括主机架1、研磨盘3、研磨头旋转机构4、研磨头组件5、研磨垫打磨机构6、研磨液喷淋机构7、晶圆装载卸载平台8、晶圆传送中转平台9和晶圆传送机构10,其中主机架1中部设主台面2,主台面2中部设研磨盘3,研磨盘3底部连接旋转驱动装置,研磨头旋转机构4、晶圆装载卸载平台8、晶圆传送中转平台9、研磨垫打磨机构6和研磨液喷淋机构7依次环绕研磨盘3设置在主台面2侧边上,晶圆装载卸载平台8和晶圆传送中转平台9外侧的主台面2侧边上设晶圆传送机构10,研磨头旋转机构4下端连接研磨头组件 5。
所述的研磨垫打磨机构6旋转轨迹经过研磨盘3中心,研磨头旋转机构4旋转轨迹经过晶圆装载卸载平台8和研磨盘3中心,晶圆传送机构10的运行轨迹为往返晶圆装载卸载平台8与晶圆传送中转平台9。
如图3所示,所述的研磨头旋转机构4包括旋转伺服马达41、水平移动伺服马达43、水平移动驱动丝杆45、水平移动导轨46、研磨头旋转马达47和旋转平台48,其中旋转伺服马达41连接旋转减速机42,旋转减速机42驱动连接旋转平台48,旋转平台48上设水平移动伺服马达43,水平移动伺服马达43连接水平移动减速机44,水平移动减速机44驱动连接水平移动驱动丝杆45,水平移动驱动丝杆45连接研磨头组件5和研磨头旋转马达47,研磨头组件5通过水平移动导轨46与旋转平台48滑动连接,研磨头旋转马达47驱动连接研磨头组件5。
旋转减速机42驱动旋转平台48做旋转运动,平移动伺服马达43转动驱动研磨头组件5做水平运动,研磨头组件5本身由研磨头旋转马达 47驱动转动。
所述的研磨头旋转机构4上可设研磨头旋转机构固定装置11,研磨头旋转机构固定装置11通过电机或气缸驱动销结构连接研磨头旋转机构 4。
如图2所示所述的晶圆传送机构10包括步进电机101、第一同步轮 102、第二同步轮103、安装板106和传送手臂108,其中安装板106一端设步进电机101,步进电机101连接第一同步轮102,第二同步轮103 设置在安装板106另一端,第一同步轮102和第二同步轮103上挂设同步带107,同步带107上连接有传送手臂108。
所述的传送手臂108上设气缸或电缸104,气缸或电缸104输出端连接真空吸盘105,真空吸盘105外接真空产生单元。
步进电机101转动时,可驱动传送手臂108水平运动,气缸或电机 104则可驱动真空吸盘105做垂直运动,由真空产生单元产生真空驱动真空吸盘吸取晶圆,以上结构可把晶元从晶圆装载卸载平台8搬运到晶圆中转平台9。
根据以上结构,工作时,晶圆从外部机械手臂搬运到晶圆装载卸载平台8上,研磨头旋转机构4快速定位到晶圆装载卸载平台8,晶圆从晶圆装载卸载平台8装载到研磨头组件5上,然后研磨头旋转机构4快速定位到研磨盘3中心位,研磨头组件5下压并通过研磨头旋转机构4在研磨盘3上做水平运动;同时研磨盘3做圆周运动;研磨头组件5也做圆周运动;研磨液喷淋机构7喷洒研磨液;研磨垫打磨机构6对研磨盘3 进行打磨,研磨结束后,研磨头旋转机构4快速定位到晶圆装载卸载平台8,将晶圆卸载到晶圆装载卸载平台8上,晶圆传送机构10再把晶元运送到晶圆传送中转平台9。
优选的,研磨头旋转机构4移动到研磨盘3中心位时可被研磨头旋转机构固定装置11固定,研磨结束后固定研磨头旋转机构固定装置11 释放,可提高结构稳定性。
以上所述各部件均为现有技术,本领域技术人员可使用任意可实现其对应功能的型号和现有设计。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.晶圆平坦化设备,其特征包括主机架(1)、研磨盘(3)、研磨头旋转机构(4)、研磨头组件(5)、研磨垫打磨机构(6)、研磨液喷淋机构(7)、晶圆装载卸载平台(8)、晶圆传送中转平台(9)和晶圆传送机构(10),其中主机架(1)中部设主台面(2),主台面(2)中部设研磨盘(3),研磨盘(3)底部连接旋转驱动装置,研磨头旋转机构(4)、晶圆装载卸载平台(8)、晶圆传送中转平台(9)、研磨垫打磨机构(6)和研磨液喷淋机构(7)依次环绕研磨盘(3)设置在主台面(2)侧边上,晶圆装载卸载平台(8)和晶圆传送中转平台(9)外侧的主台面(2)侧边上设晶圆传送机构(10),研磨头旋转机构(4)下端连接研磨头组件(5)。
2.如权利要求1所述的晶圆平坦化设备,其特征是所述的研磨垫打磨机构(6)旋转轨迹经过研磨盘(3)中心,研磨头旋转机构(4)旋转轨迹经过晶圆装载卸载平台(8)和研磨盘(3)中心,晶圆传送机构(10)的运行轨迹为往返晶圆装载卸载平台(8)与晶圆传送中转平台(9)。
3.如权利要求2所述的晶圆平坦化设备,其特征是所述的研磨头旋转机构(4)包括旋转伺服马达(41)、水平移动伺服马达(43)、水平移动驱动丝杆(45)、水平移动导轨(46)、研磨头旋转马达(47)和旋转平台(48),其中旋转伺服马达(41)连接旋转减速机(42),旋转减速机(42)驱动连接旋转平台(48),旋转平台(48)上设水平移动伺服马达(43),水平移动伺服马达(43)连接水平移动减速机(44),水平移动减速机(44)驱动连接水平移动驱动丝杆(45),水平移动驱动丝杆(45)连接研磨头组件(5)和研磨头旋转马达(47),研磨头组件(5)通过水平移动导轨(46)与旋转平台(48)滑动连接,研磨头旋转马达(47)驱动连接研磨头组件(5)。
4.如权利要求3所述的晶圆平坦化设备,其特征是所述的研磨头旋转机构(4)上设研磨头旋转机构固定装置(11),研磨头旋转机构固定装置(11)通过电机或气缸驱动销结构连接研磨头旋转机构(4)。
5.如权利要求2所述的晶圆平坦化设备,其特征是所述的晶圆传送机构(10)包括步进电机(101)、第一同步轮(102)、第二同步轮(103)、安装板(106)和传送手臂(108),其中安装板(106)一端设步进电机(101),步进电机(101)连接第一同步轮(102),第二同步轮(103)设置在安装板(106)另一端,第一同步轮(102)和第二同步轮(103)上挂设同步带(107),同步带(107)上连接有传送手臂(108)。
6.如权利要求5所述的晶圆平坦化设备,其特征是所述的传送手臂(108)上设气缸或电缸(104),气缸或电缸(104)输出端连接真空吸盘(105),真空吸盘(105)外接真空产生单元。
CN201920963359.7U 2019-06-25 2019-06-25 晶圆平坦化设备 Active CN210550365U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201920963359.7U CN210550365U (zh) 2019-06-25 2019-06-25 晶圆平坦化设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201920963359.7U CN210550365U (zh) 2019-06-25 2019-06-25 晶圆平坦化设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN210550365U true CN210550365U (zh) 2020-05-19

Family

ID=70671912

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201920963359.7U Active CN210550365U (zh) 2019-06-25 2019-06-25 晶圆平坦化设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN210550365U (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110125794A (zh) * 2019-06-25 2019-08-16 吉姆西半导体科技(无锡)有限公司 晶圆平坦化设备
CN113183022A (zh) * 2021-05-11 2021-07-30 哈尔滨理工大学 一种可更换磨具的自动运行电液伺服精磨台

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110125794A (zh) * 2019-06-25 2019-08-16 吉姆西半导体科技(无锡)有限公司 晶圆平坦化设备
CN113183022A (zh) * 2021-05-11 2021-07-30 哈尔滨理工大学 一种可更换磨具的自动运行电液伺服精磨台
CN113183022B (zh) * 2021-05-11 2023-02-03 哈尔滨理工大学 一种可更换磨具的自动运行电液伺服精磨台

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102328251B (zh) 智能化卧轴圆台平面磨床
JP3192699U (ja) 移動台車装置を用いた加工装置及びその移動台車装置
CN210550365U (zh) 晶圆平坦化设备
CN209868142U (zh) 一种可切换驱动的多工位扫光装置
CN107738158A (zh) 一种转盘式玻璃杯全自动磨底机
CN206084692U (zh) 多工位双磨头高效数控侧磨机
CN109623629B (zh) 一种用于硬质材料自动化抛光生产线
CN101612715B (zh) 盘类回转工件双面磨方法、系统及设有数控同步双面磨头的立式双面磨床
CN210550361U (zh) 晶圆平坦化设备研磨头旋转机构
CN211277760U (zh) 一种高效率磨边加工设备
CN209868143U (zh) 一种多工位自动扫光机
CN110125794A (zh) 晶圆平坦化设备
CN116175330A (zh) 一种高精密高效打磨印制板孔外树脂的打磨生产线及方法
CN115106925A (zh) 多工位式晶圆研磨机构
JPWO2012077427A1 (ja) 研磨具
CN210524806U (zh) 晶圆平坦化设备晶圆传送机构
CN110153874A (zh) 晶圆平坦化设备晶圆传送方法
CN214054657U (zh) 高效玻璃扫光设备
CN202006405U (zh) 机械手式水钻磨抛机
CN209793351U (zh) 一种全自动打磨机
CN210081410U (zh) 一种多工位扫光机
CN211490943U (zh) 一种抛光机用工位切换机构
CN111438621B (zh) 一种手机壳五轴数控周抛机
CN214080631U (zh) 一种不锈钢阀板双斜面去毛刺机
CN114290220B (zh) 一种高效智能单面抛光机床

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address

Address after: No. 1 Jingxiang Road, Xibei Town, Xishan District, Wuxi City, Jiangsu Province, 214000

Patentee after: Jimsi Semiconductor Technology (Wuxi) Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: No. 45, Yougu Enterprise Park, 58 Jinghong Road, Xibei Town, Xishan District, Wuxi City, Jiangsu Province

Patentee before: GMC SEMITECH Co.,Ltd.

Country or region before: China

CP03 Change of name, title or address