TW502365B - A rotary device - Google Patents

Description

502365 A： 五、發明說明（ 發明背景 1.發明範圍 本發明係關於一用來製造一半導體元件之裝置的旋轉 元件。更特定地，本發明係關於一在用來製造一半導體元 件的裝置中藉由轉軸驅動的旋轉頭和夾持該頭至該轉軸的 夾具結構。 此為韓國專利申請案第2000-77823號，於2000年12月 18曰提申的一部分，其内容於此併入完全地作為參考 2 ·相關技藝之描述 在製造一半導體元件的積體電路中一化學_機械平面 化或拋光（CMP)處理從晶圓的表面移除材料❶用來完成一 CMP處理的一傳統裝置描述在由Brunelli等發明之美國專 利第5702292號中。 關於第1圖’該傳統CMP裝置包括一使用表面張力的 吸力拾起晶圓的頭14。該頭14藉由一轉軸12旋轉。該頭14 和轉軸12藉由一夾具16相連接。 該夾具16包括一夾架和一螺栓18。藉由使用一特殊工 具例如一螺絲鉗栓緊或鬆開該螺栓丨8而使得該頭14連接至 該轉軸12或從該轉軸12脫離。因此，連接該頭14至該轉軸 12或該頭14從該轉軸12脫離的操作是複雜且花費時間的， 其降低實行所有CMP處理的效應。 此外，有一問題為當該螺栓被栓緊或鬆開時，由該螺 栓18的螺紋所產生的粒子。這些粒子掉進該頭14然後進入 一拋光墊導致在CMP處理的過程中該頭14的震動和旋 ί靖先閱讀背面之泾意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 訂---------^ I -------.------------------ 轉。在抛光塾上的粒子可能變成在正被拋光晶圓表面上之 刮傷的主要原因。 發明簡诫 本發明的一目的為提供一用來製造一半導體元件的改 良裝置，其為一不需要使用特殊工具就可以連接至一轉軸 或k該轉軸脫離的工作頭，因此可增進製造過程的所有效 應。 本發明的另一目的為提供一用來製造一半導體元件的 文良裝置&一工作頭連接至一轉轴或從該轉軸脫離時產 生最小數量的粒子，因此這樣的一操作不會在該半導體元 件中產生瑕疵。 本發明藉由提供一夾具來達到該等目的，其可以容易 地操縱且使用一簡易的動作以炎持該頭至該轉軸。該夾具 的部件在連接該頭至該轉減其從該轉減離的操作過程 中產生少少的機械摩擦力。 該夾具包括一圍繞該轉軸和該頭之外周圍表面的環狀 夾架、一被放置在該夾架之一端上的凸部、一藉由該夾架 t另一端樞軸地支樓的槓#，和一具有_端被樞接至該槓 桿及另一端可鉤掛於該凸部的緊固件。 ^該夾架包括一具有一從該凸部伸出之自由端的第一弧 臂、一具有該槓桿樞接至該自由端的第二弧臂，和一連接 該第一和第二旋臂之另一端的樞紐。 =首先，該環狀夾架被放置圍繞且遍及該頭和該轉軸。 該轉軸和該頭可能有外圓周的凸緣且該夾架有一凹槽被形 X 297公爱） 本紙張尺度適用ίϊϊ家標準75i)A4規格— 502365 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 成在其内圓周表面。該頭和該轉軸的凸緣由在環狀夾架上 的凹槽容納。 該緊固件可藉由令該槓桿朝一第一方向樞轉而移動至 該緊固件可被鉤掛至該凸部（或從之鬆脫）的一開口位置。 一旦該槓桿被鉤掛入於該凸部，該槓桿被旋轉在一相對於 第一方向的第二方向以施力該凸部在一方向，其結合該夾 架旋臂之空端且因此產生一夾力以固定該轉軸至該頭。 本發明也包括一避免該槓桿藉由在該夾具已連接該頭 和該轉軸至彼此後，一反作用力被行使在一第一方向上而 旋轉的安全機構。該安全機構包括一從該第二旋臂之自由 端延伸穿過位在該槓桿内之開口的連桿、一安裝在該連桿 上以便於能相對於該連桿自由地旋轉的閉鎖構件，和至少 一被放置在該連桿上且傾向該閉鎖構件以便於有彈力地支 撐該連桿的彈簧。一旦該槓桿被關閉，該連桿銜接該槓桿 在該槓桿的一頂表面以避免該槓桿離開該夾架而打開。 圖式簡要說明 第1圖為一用來使用在製造一半導體元件之一傳統 CMP裝置的一頭、一轉轴和一夾具的立體圖； 第2圖為一根據本發明較佳具體實施例之一旋轉裝置 的立體圖，其包括一頭、一轉軸和一夾具； 第3圖為一根據本發明該CMP裝置之旋轉元件夾具的 部分立體圖； 第4 A圖至第4D圖為一該夾具的立體圖且一起例示該 夾具被操作至固定該頭至該轉軸的順序。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G x 297公爱）----- n n I* n n ,t n · n n n n n I I * I n n n n n 1· I n K I I I n I n ϋ n n n n I I n n I n n . (請先閱ttt面之;i意事項再填寫本頁) -6 - 502365 經濟部智慧.財產局員工消費合作社印製 A； _____B7 五、發明說明（4) 較佳具體實施例之詳細說明 本發明現在將要根據伴隨之圖式更完全地描述在下文 中。注意，貫穿整個圖式中相同的構件標示相同的元件。 現在關於第2和第3圖，用於在製造一半導體元件的一 CMP裝置中包括一頭11〇、一轉軸120和一夾具no。該頭 110為一使用一真空或表面張力抓住一晶圓的晶圓夾頭。 該頭110藉由該夾具130被連接至該轉軸120。更特定地， 該頭110和該轉軸120之每一有一外圓周凸緣，且該頭11〇 和該轉軸120的這些外圓周凸緣藉由該夾具130被面對面的 夾在一起以連接該頭11〇至該轉轴12〇。 如第2和第3圖所示，該夾具130包括一圍繞該頭no和 該轉軸120之圓周凸緣外表面的環狀夾架132、一從該夾架 132之一端伸出的凸部134、一樞軸地連接至該夾架132之 另一端的槓桿136，和一具有一第一端樞軸地連接至該槓 桿136及一第二端被鉤掛至該凸出物134的緊固件138。 該夾架132本身包括一第一弧形（半圓）旋臂132a和一 第二弧形（半圓）旋臂132b。該第一和第二旋臂i32a，l 32b藉 由一樞紐被樞軸地連接至彼此。該第一和第二旋臂 132a，l32b有凹槽133分別地形成在其内圓周表面以容納該 轉軸120和該頭11〇的凸緣，如第4A—4D圖所示。 該凸出物134被放置在該夾架132於其一自由端之該第 一旋臂132a的一端。該凸部134可以與該第一旋臂1323一 體成形或是成為該第一旋臂132a的一單一部分。換句話 說，該槓桿136可旋轉地或樞軸地藉由該夾架132之該第二 本紙張尺錢財關家標準（CNS)A&規格（210 X 297公g ) --------------^ --------^---------線 f請先閱讀背面之;!.意事項再填寫本頁) 502365

502365 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 連桿完全地延伸穿過的閉鎖構件144以致於該閉鎖構件可 以軸向地沿著該連桿142滑動且相對於該連桿142旋轉，和 被放置在該連桿142上的較高及較低的彈簧146，146,。 當該槓桿136被旋轉在箭頭b的方向至如第4C圖所示 閉鎖的位置時，該連桿142被固定至該第二旋臂132b之該 端且穿過在該槓桿136上的開口 136a。此外，該閉鎖構件144 有一寬度在一方向，其大於在該槓桿136上之該開口 136a 的寬度，及一寬度在另一方向，其小於該開口 136&的寬度。 因此，一旦該槓桿136在一關閉的位置，該閉鎖構件144可 以被旋轉進入與該槓桿136的頂表面銜接，如第3圖所示。 該較高和較低的彈簧146,146,有彈性地支撐該閉鎖構件 144 〇 現在將要描述使用該CMP裝置之夾具130固定該頭 110和該轉軸120的操作。 固疋遠頭110至該轉軸120,首先，該頭Π0和該轉軸12〇 的凸緣被帶入而彼此接觸。然後，該夾具〗3〇之該環狀夾 架132被放置在該頭1 1〇和該轉軸12〇之接觸凸緣的周圍。 隨後，如第4A圖所示，該槓桿136被旋轉在該第一方向a， 因此該緊固件138被移動至一其環狀端點可以被鉤掛至該 凸部134的位置。一旦該緊固件138被鉤掛至該凸部134内 如第4B圖所示，該槓桿136被旋轉在該第二方向b。因此， 如第4C圖所示，該緊固件138壓迫該凸部134且因此該夾 架132之該第一旋臂132a的自由端朝向該夾架132之該第二 旋臂132b的自由端。此作用產生一夾力以用來固定該轉軸 » ----------------- (請先閱請背面之注意事項再填寫本頁)

9 502365 Α7 Β7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 X 消 費 合 作 社 印 製 五、發明說明（7) 120和該頭110至彼此。 此時，該安全機構140的該閉鎖構件144和該連桿142 穿過在該槓桿136上的開口 136a。然後該閉鎖構件144靠著 該彈簧146力向外地拉出且旋轉90度。因此，該閉鎖構件144 與該槓桿136銜接以避免在由該夾具130產生之夾具力的反 作用力下該槓桿136旋轉打開在該第一方向a。 顯然地，從該轉軸120脫離該頭110的操作乃相反的實 行。 從接下來的描述可以知道的是，本發明提供一用來製 造一半導體元件的裝置，其可以容易且簡單的連接一頭至 一轉軸或從一轉軸脫離該頭，亦即不需要特殊工具。因此， 連接一頭至一轉軸或從一轉軸脫離該頭的操作可以有效率 地被實行。 此外，本發明也在連接一頭至一轉軸或從一轉軸脫離 該頭的操作產生一最小數量的粒子。因此，關於本發明的 使用本裝置被製造產生極少的過程瑕疵。 最後地，雖然本發明已經被描述在其較佳的具體實施 例中，其不同的改變和修正將對於熟知此技藝者是顯而易 見的。所有這樣的改變和修正將藉由下列的申請專利範圍 被視為在本發明的真實精神和範圍内。 12 16 轉軸 夾具 元件標號對照表 14 頭 (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺[適用國家標準（CNS)A4規格⑵〇 χ挪 I · HV Κ—·· n m n an 一 · 11 *n n·- n mmmmmmw Me§ -線丨·——V-11·------------------ 10 502365 A7 B7 五、發明說明（8) 110 頭 120 轉軸 130 夾具 132 環狀夾架 132a 第一弧臂 132b 第二弧臂 134 凸部 136 槓桿 136a 開口 138 緊固件 140 安全機構 142 連桿 144 閉鎖構件 146,1469 彈簧 --------------裝i — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 11

Claims (1)

1. 502365 as BS C8 ________ D8 六、申請專利範圍 1. 一種旋轉元件，其位在用來製造一半導體元件的裝置 中，該旋轉元件包括： 一轉軸、一旋轉頭和一夾持該轉軸和該頭的夾具， 該夾具包括一環狀夾架，其包括第一和第二弧臂圍繞 該轉軸和該頭，且具有分別面對彼此的自由端、一從 該第一叙臂之自由端伸出的凸部、一樞接至該第二旋 臂的自由端之槓桿，和一具有被柩接至該槓桿的一端 和被鉤掛至該凸部的另一端之緊固件。 2·如申請專利範圍第1項之旋轉元件，其中該緊固件係 在一與該槓桿被樞接至該第二旋臂之自由端的位置呈 偏位之位置處被樞接至該槓桿，且該槓桿、緊固件和 凸部共同地組成一肘節頭，藉此，該緊固件可藉由令 該槓桿朝一第一方向樞轉而移動至該緊固件可被鉤掛 至該凸部或從之鬆脫的一開口位置，而因此一旦該緊 固件被鉤掛於該凸部，則該緊固件可藉由將該槓桿朝 相對於δ亥第一方向的第二方向樞轉而移動至一關閉 位置，因此該夾具構件旋臂之自由端受迫於該肘節頭 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 而彼此靠近，由此產生一作為令該轉軸和該頭彼此固 定的夾持力。 3·如申請專利範圍第1項之旋轉元件，其中該轉軸和該頭 分別地具有外圓周凸緣，且該環狀失架具有一沿著其内 圓周表面延伸的凹槽，該等凸緣被容納在該凹槽内。 4·如申請專利範圍第1項之旋轉元件，其中該夾架的第一 灰臂疋弧形的’該夾架的第二旋臂是弧形的，且該第一 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) Α4· ( 210X297公釐） -12-

   經 濟 部 智 慧 財 產 局 Ο 貝 工 消 費 合 社 印 製 8 8 8 8 ABCD '申請專利範圍 和第二旋臂係於遠離自由端的個別第二端而彼此釣掛。 申請專利範圍第4項之旋轉元件，其中該凸部係㈣ 第一旋臂一體成形。 > 6·::請專利範圍第1項之旋轉元件，其中該緊固件的另 一端有一迴圈外形。 7. :申請專利範圍第1項之旋轉元件，其中該夾具另包括 一安全機構，其閉鎖該槓桿在該關閉位置。 8. 如申請專利範圍第7項之旋轉元件，其中該槓桿有一延 伸穿過該槓桿的開口，且該安全機構包括—從該第二旋 臂之自由端延伸穿敎在該㈣内之開口料桿，和_ 安裝在該連桿上以便於能相對於該連桿自由地輯的閉 鎖構件’當被銜接於此時該閉鎖構件被放置越過該積 該閉鎖構件在-方向有—大於位在該横桿上之開口 見度的見度’另在另一方向具有_小於在該槓桿上之開 口見度的寬度，以使得該閉鎖構件可旋轉至一可以穿過 在該槓桿上的開π之位置，藉此容許該槓桿朝該第一方 向樞轉。 9·如申請專利範圍第8項之旋轉元件，其中該閉_ 軸向地沿著該連桿而滑動，且該安全機構另包括至3 被放置在該連桿上且銜接於該閉鎖構件之彈簧，以傾 彈性地支撐該閉鎖構件。 10.如申請專利範圍第1項之旋轉元件，其中該頭是一 學機械拋光裝置之可旋轉的晶圓夾頭。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公羡）

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