CN2470953Y - 硅片抛光机头吸盘 - Google Patents

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夏洋
张国海
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一种硅片抛光机头吸盘,有一机臂呈圆盘状,中心凸伸有一凸柱,一真空入口穿过机臂的中心;一真空腔体中心开有一圆孔,内部有一圆盘状的腔室与圆孔连通,真空腔体与圆孔相反的一面开有多数的微孔;一弹性膜为一圆片体,中心开有一通孔,弹性膜置于机臂与真空腔体之间;一橡胶层一圆片体,贴覆于真空腔体的一面,在其上开有多数的与真空腔体上开有的微孔对应的微孔;一圆环片固定在橡胶层的另一面。

Description

硅片抛光机头吸盘
本实用新型属于集成电路加工中硅片抛光机械，特别是指硅片抛光机头吸盘。
现有的集成电路硅片抛光机一般采用可溶性蜡将硅片粘贴在抛光机的磨头上，蜡的厚度的均匀性很难控制，而硅片后面的蜡的厚薄不均，会直接影响到硅片抛光的全局平坦化。同时硅片上的蜡很难清洗，需要大量化学试剂，工艺复杂，生产效益低。有时，蜡的粘性不稳定，硅片会掉下而破碎，破碎的硅渣会污染设备，使其无法工作。
本实用新型的目的在于，提供一种硅片抛光机头吸盘，其能稳固吸住硅片，在硅片抛光时，吸盘加在硅片上的吸力可为零，该吸盘和机臂为柔软性连接，使硅片能灵活改变方向。
本实用新型的技术方案：
本实用新型一种硅片抛光机头吸盘，包含有：一机臂，该机臂呈圆盘状，在圆盘的一面的中心凸伸有一凸柱，一真空入口，穿过该机臂的中心；一真空腔体，该真空腔体呈圆盘状，在其中心开有一圆孔，该真空腔体内部有一圆盘状的腔室，该腔室与圆孔连通，该真空腔体与圆孔相反的一面开有多数的微孔，该真空腔体的圆孔供插置机臂的凸柱，并与其枢接；一弹性膜，该弹性膜为一圆片体，且其中心开有一通孔，该弹性膜置于机臂与真空腔体之间；一橡胶层，该橡胶层为一圆片体，贴复于真空腔体的一面，在其上开有多数的与真空腔体上开有的微孔对应的微孔；一圆环片固定在橡胶层的另一面。
其中在机臂的真空入口一侧开有一压缩空气入口。
其中在机臂上的凸柱周围有一环形的压缩空气室。
其中圆环片圆孔的直径与被加工的硅片直径相同。
为进一步说明本实用新型的结构特征，以下结合实施例及附图对本实用新型作一详细的描述，其中：
图1是本实用新型的结构示意图。
请参阅图1所示，本实用新型一种硅片抛光机头吸盘，包含有：
一机臂8，该机臂8呈圆盘状，在圆盘的一面的中心凸伸有一凸柱81，一真空入口6，穿过该机臂8的中心；在机臂8的真空入口6一侧开有一压缩空气入口7。
一真空腔体1，该真空腔体1呈圆盘状，在其中心开有一圆孔11，该真空腔体内部有一圆盘状的腔室12，该腔室12与圆孔11连通，该真空腔体1与圆孔11相反的一面开有多数的微孔13，该真空腔体1的圆孔11供插置机臂8的凸柱81，并与其枢接；在机臂8上的凸柱81周围有一环形的压缩空气室82。
一弹性膜5，该弹性膜5为一圆片体，且其中心开有一通孔51，该弹性膜5置于机臂8与真空腔体1之间。
一橡胶层3，该橡胶层3为一圆片体，贴复于真空腔体1的一面，橡胶层3为磨擦力较大的橡胶材料，在其上开有多数的与真空腔体1上开有的微孔13对应的微孔2；该橡胶层3的下面开有微孔2的区域为吸盘，以利后叙的硅片9的吸附。
一圆环片4固定在橡胶层3的另一面，圆环片4圆孔的直径与被加工的硅片9的直径相同。
因该高弹性膜5的设置，使真空腔体1和机臂8为柔软性连接。
本实用新型的操作过程如下：
参见图1，真空腔体1由真空入口6接通，硅片9通过微孔2吸住，将硅片9移到所需的位置后，真空腔体1的真空度可在1—0.1atm范围内调节，弹性膜5上的压力可通过压缩空气入口7在1—2atm范围内调节。在合适的工艺条件，进行硅片9的抛光。抛光完毕后，调整真空腔体1的真空度，能方便取下硅片9，进行下一工序。如有所需，此过程可多次重复。
有益的效果，由于该吸盘的前部分为一真空腔体结构，外接真空；大量的均布微细小孔能牢固的吸住硅片，使机臂操作过程中硅片不会掉下；同时接触面的结构和材料设计可保证固定硅片，在硅片抛光时，吸盘加在硅片吸力可为零，而硅片也不会移动。这样抛光时硅片上的外加应力为零，利于硅片抛光均匀。本实用新型硅片安装方便，不用可溶性蜡粘贴硅片，节省了清洗蜡所用的大量化学试剂，也解决了清洗中的污染和腐蚀问题，大大地提高了生产效益。由于操作过程中硅片不会掉下，硅片碎片率为零。如有所需，此过程可多次重复。
因该真空腔体的后部分为高弹性材料，使吸盘和机臂为柔软性连接，该连接可以用外加气压调整，硅片能灵活改变方向和下层磨面相接触。利于硅片全局抛光均匀。
实施例
以该抛光机头吸盘应用在自行设计的化学机械抛光(CMP)设备上为例，多次的试验表明，该吸盘能方便的安装和取下4英寸的硅片，提高了生产效益；同时没有蜡的清洗问题。
使用该抛光机头吸盘能得到很好的全局平坦化结果。可参见下表，二氧化硅的抛光结果：
   上    中    下    左    右
抛光前厚度(μm) 1.523  1.435  1.562  1.367  1.468
原有工艺(蜡粘)抛光后厚度(μm) 1.352  1.243  1.265  1.287  1.245
现有工艺(吸盘)抛光后厚度(μm) 1.287  1.265  1.288  1.214  1.252
 碎片率(％) 清洗 腐蚀 安装 抛光均匀性
原有工艺(蜡粘)     5  要  有 复杂     一般
现有工艺(吸盘)     0 不要 没有 方便      好

Claims (4)

1、一种硅片抛光机头吸盘，其特征在于，包含有：
一机臂，该机臂呈圆盘状，在圆盘的一面的中心凸伸有一凸柱，一真空入口，穿过该机臂的中心；
一真空腔体，该真空腔体呈圆盘状，在其中心开有一圆孔，该真空腔体内部有一圆盘状的腔室，该腔室与圆孔连通，该真空腔体与圆孔相反的一面开有多数的微孔，该真空腔体的圆孔供插置机臂的凸柱，并与其枢接；
一弹性膜，该弹性膜为一圆片体，且其中心开有一通孔，该弹性膜置于机臂与真空腔体之间；
一橡胶层，该橡胶层为一圆片体，贴复于真空腔体的一面，在其上开有多数的与真空腔体上开有的微孔对应的微孔；
一圆环片固定在橡胶层的另一面。
2、根据权利要求1所述的硅片抛光机头吸盘，其特征在于，其中在机臂的真空入口一侧开有一压缩空气入口。
3、根据权利要求1所述的硅片抛光机头吸盘，其特征在于，其中在机臂上的凸柱周围有一环形的压缩空气室。
4、根据权利要求1所述的硅片抛光机头吸盘，其特征在于，其中圆环片圆孔的直径与被加工的硅片直径相同。
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