高速軌道式研磨裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開高速軌道式研磨裝置，包括定子、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)臺、擺子、吸盤，所述定子固定于機(jī)架兩側(cè)，所述定子中心設(shè)置有中心軸，所述定子通過第一電磁軸承、第二電磁軸承與定子內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子構(gòu)成一對磁懸浮系統(tǒng)，所述擺子通過第三電磁軸承、第四電磁軸承與轉(zhuǎn)子構(gòu)成另一對磁懸浮系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)子、擺子在定子帶動下一起在垂直方向上下移動，所述擺子下端安裝有握持晶圓的吸盤，所述轉(zhuǎn)臺設(shè)置于吸盤下方，所述轉(zhuǎn)臺上粘貼有研磨墊，所述轉(zhuǎn)臺由電動機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)。具有高平坦度，低劃傷的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】高速軌道式研磨裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于半導(dǎo)體晶圓制造設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種高速軌道式研磨裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]半導(dǎo)體晶圓制造中，隨著制程技術(shù)的升級、導(dǎo)線與柵極尺寸的縮小，光刻(Lithography)技術(shù)對晶圓表面的平坦程度(Non-uniformity)的要求越來越高，IBM公司于1985年發(fā)展CMOS產(chǎn)品引入，并在1990年成功應(yīng)用于64MB的DRAM生產(chǎn)中。1995年以后，化學(xué)機(jī)械平坦化(CMP )技術(shù)得到了快速發(fā)展，大量應(yīng)用于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)?；瘜W(xué)機(jī)械研磨亦稱為化學(xué)機(jī)械拋光，其原理是化學(xué)腐蝕作用和機(jī)械去除作用相結(jié)合的加工技術(shù)，是目前機(jī)械加工中唯一可以實(shí)現(xiàn)表面全局平坦化的技術(shù)。
[0003]CMP的研磨速度和平坦度一般同晶圓所受的壓力和晶圓表面的線速度成非線性正比。壓力太大容易造成晶圓劃傷并可能引起晶圓破裂。對于傳統(tǒng)的CMP來說，線速度的增加只能通過加快研磨平臺的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)。由于晶圓尺寸的增大而導(dǎo)致研磨平臺的加大，平臺轉(zhuǎn)速的增加已經(jīng)達(dá)到極限狀態(tài)。
[0004]與傳統(tǒng)C M P不同，軌道式CMP是利用研磨平臺的高速擺動而使晶圓與其下的研磨臺之間的線速度均一以獲得較好的平坦度。但由于機(jī)械傳動的摩擦，振動等限制，現(xiàn)有的擺動型的運(yùn)動不能獲得較高的速度，研磨速度受到了一定的限制。故軌道式cMP未能得到廣泛的應(yīng)用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種高速軌道式研磨裝置，具有高平坦度、低劃傷、效率高的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了如下的技術(shù)方案: [0007]高速軌道式研磨裝置，包括定子、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)臺、擺子、吸盤，所述定子固定于機(jī)架兩偵牝所述定子中心設(shè)置有中心軸，所述定子通過第一電磁軸承、第二電磁軸承與定子內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子構(gòu)成一對磁懸浮系統(tǒng)，所述擺子通過第三電磁軸承、第四電磁軸承與轉(zhuǎn)子構(gòu)成另一對磁懸浮系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)子、擺子在定子帶動下一起在垂直方向上下移動，所述擺子下端安裝有握持晶圓的吸盤，所述轉(zhuǎn)臺設(shè)置于吸盤下方，所述轉(zhuǎn)臺上粘貼有研磨墊，所述轉(zhuǎn)臺由電動機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)。
[0008]所述定子和轉(zhuǎn)子之間安裝有兩個水平分布的第一電磁軸承和一個上下分布的第
二電磁軸承。
[0009]所述轉(zhuǎn)子和擺子之間安裝有兩個水平分布的第三電磁軸承和一個上下分布的第四電磁軸承。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型具有如下的有益效果:
[0011]本設(shè)計(jì)特別適用于大口徑晶圓的研磨應(yīng)用。采用自行研發(fā)的高速軌道式研磨方式，以達(dá)到傳統(tǒng)的CMP所不能達(dá)到的高平坦度，低劃傷等研磨性能，并大大地提高了 C MP的研磨速度。本機(jī)采用電磁控制的技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)的軌道式c M P，完全沒有機(jī)械摩擦，從而大大地提高了研磨速度，并最大限度的降低機(jī)械故障和維護(hù)，同時保留了軌道式研磨機(jī)的占地面積小，面均一性好等特征。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型高速軌道式研磨裝置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0014]如圖1所示，高速軌道式研磨裝置，包括定子101、轉(zhuǎn)子102、擺子103、吸盤112、轉(zhuǎn)臺107,所述定子101固定于機(jī)架兩側(cè),所述定子101中心設(shè)置有中心軸104,所述定子101和轉(zhuǎn)子102之間安裝有兩個水平分布的第一電磁軸承109和一個上下分布的第二電磁軸承110，所述定子101通過第一電磁軸承I O 9、第二電磁軸承I I O與定子內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子102構(gòu)成一對磁懸浮系統(tǒng)，轉(zhuǎn)子I O 2通過第一電磁軸承I O 9的驅(qū)動圍繞定子的中心軸作高速旋轉(zhuǎn)。所述轉(zhuǎn)子102和擺子103之間安裝有兩個水平分布的第三電磁軸承108和一個上下分布的第四電磁軸承111，所述擺子103通過第三電磁軸承I O 8、第四電磁軸承I I I與轉(zhuǎn)子102構(gòu)成另一對磁懸浮系統(tǒng)，擺子I O 3圍繞自身的中心轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)子102和擺子103在定子101帶動下一起在垂直方向上下移動，所述擺子103下端安裝有握持晶圓105的吸盤112;晶圓105表面向下吸附在吸盤112下。所述轉(zhuǎn)臺107設(shè)置于吸盤112下方，所述轉(zhuǎn)臺107上粘貼有研磨墊106,所述轉(zhuǎn)臺107由電動機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)。
[0015]轉(zhuǎn)臺I O 7繞自身的旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)臺I O 7上貼有研磨墊I O 6，晶圓I O 5的表面壓在研磨墊I O 6上,通過研磨液的作用并通過高速表面研磨從而達(dá)到晶圓I Q 5的研磨拋光作用。
[0016]當(dāng)轉(zhuǎn)子I O 2轉(zhuǎn)動時將帶動擺子I O 3—起繞著定子的中心做來回?cái)[動。擺子I O 3同轉(zhuǎn)子I O 2的轉(zhuǎn)速按一定比例擺動時，擺子103將不做自轉(zhuǎn)而只做平行運(yùn)動，從而保證晶圓105在研磨墊上做平行運(yùn)動。這樣就能使研磨時的晶圓上各點(diǎn)的速度均一，從而保證了晶圓研磨的面均一性。
[0017]定子101、轉(zhuǎn)子102和擺子103可在垂直方向上下移動以達(dá)到接受和釋放晶圓105的目的。晶圓105有另外的機(jī)械手來達(dá)到傳遞到擺子103下的吸盤或從吸盤上取走的動作?；陔姶泡S承的功能，轉(zhuǎn)子102可相對定子101作微小的上下移動，擺子103相對于轉(zhuǎn)子102亦可作微小的上下移動，這樣晶圓105壓在研磨墊上的壓力可得到微小的調(diào)整。同時根據(jù)電磁軸承感應(yīng)到的電磁信號的變化來判斷研磨的終了與否。
[0018]以上所述僅為說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.高速軌道式研磨裝置，包括定子、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)臺、擺子、吸盤，其特征在于:所述定子固定于機(jī)架兩側(cè)，所述定子中心設(shè)置有中心軸，所述定子通過第一電磁軸承、第二電磁軸承與定子內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子構(gòu)成一對磁懸浮系統(tǒng)，所述擺子通過第三電磁軸承、第四電磁軸承與轉(zhuǎn)子構(gòu)成另一對磁懸浮系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)子、擺子在定子帶動下一起在垂直方向上下移動，所述擺子下端安裝有握持晶圓的吸盤，所述轉(zhuǎn)臺設(shè)置于吸盤下方，所述轉(zhuǎn)臺上粘貼有研磨墊，所述轉(zhuǎn)臺由電動機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速軌道式研磨裝置，其特征在于，所述定子和轉(zhuǎn)子之間安裝有兩個水平分布的第一電磁軸承和一個上下分布的第二電磁軸承。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速軌道式研磨裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子和擺子之間安裝有兩個水平分布的第三電磁軸承和一個上下分布的第四電磁軸承。
【文檔編號】B24B37/20GK203509893SQ201320497770
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】山佳衛(wèi) 申請人:山佳衛(wèi)