本發(fā)明涉及拋光設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種拋光液輸送臂及其工作工程。

背景技術(shù)：

在化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）工藝過(guò)程中，拋光液是CMP的關(guān)鍵要素，拋光液性能直接影響著拋光后晶圓表面的質(zhì)量，適宜的拋光液能夠達(dá)到高材料去除速度、平面度高、膜厚均勻的效果。因此拋光液的輸送裝置至關(guān)重要，典型的CMP拋光液輸送裝置為拋光液輸送臂。然而在CMP系統(tǒng)中存在一下問(wèn)題：第一，傳送臂通常在墊上的固定位置，一次只能分配給一個(gè)位置。第二，根據(jù)襯底承載件頭相對(duì)于研磨墊的位置，可能無(wú)法完成研磨墊的中央部分的清洗。為解決上述部分問(wèn)題，現(xiàn)有的拋光液輸送臂可以在整個(gè)研磨墊表面上可調(diào)節(jié)地傳遞漿料而不必設(shè)置在整個(gè)研磨墊上，但該裝置在每一次輸送臂旋轉(zhuǎn)過(guò)程中都需要人工手動(dòng)調(diào)節(jié)，效率低、不準(zhǔn)確，無(wú)法保證每次轉(zhuǎn)動(dòng)到相同位置，導(dǎo)致拋光液輸送位置不同而最終影響晶圓的化學(xué)機(jī)械拋光速率、且造成表面質(zhì)量不同。還有一些現(xiàn)有的拋光液輸送臂通過(guò)滾珠絲杠控制絲杠母的移動(dòng)，從而控制輸送臂的轉(zhuǎn)動(dòng)，但是該裝置需要一套獨(dú)立的控制裝置，占用空間大，不利于緊湊型CMP系統(tǒng)的研發(fā)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種緊湊型可調(diào)節(jié)的拋光液輸送臂及其工作工程，要解決現(xiàn)有現(xiàn)有拋光液輸送臂調(diào)節(jié)不便、轉(zhuǎn)動(dòng)位置不準(zhǔn)確的技術(shù)問(wèn)題，并解決現(xiàn)有拋光液輸送臂占用空間大、不利于緊湊型CMP系統(tǒng)的研發(fā)的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種緊湊型可調(diào)節(jié)的拋光液輸送臂，包括水平設(shè)置的傳送臂、垂直連接在傳送臂一端的旋轉(zhuǎn)軸以及連接在旋轉(zhuǎn)軸下端的動(dòng)力機(jī)構(gòu)；所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)氣缸和連接在旋轉(zhuǎn)氣缸上的氣缸傳送軸；所述旋轉(zhuǎn)軸的軸身通過(guò)軸承和軸承座與拋光機(jī)機(jī)體連接，下端通過(guò)膜片聯(lián)軸器與氣缸傳送軸連接。

優(yōu)選的，所述傳送臂包括護(hù)罩和設(shè)置在護(hù)罩內(nèi)的噴液腔和輸液管；

其中噴液腔沿傳送臂長(zhǎng)向設(shè)置、且下表面沿長(zhǎng)向均勻間隔設(shè)有一排沖刷噴嘴。

優(yōu)選的，所述噴液腔通過(guò)接口外接噴液管路。

優(yōu)選的，最前端的沖刷噴嘴向外傾斜設(shè)置、其余沖刷噴嘴均豎直設(shè)置。

優(yōu)選的，所述輸液管有一根，其管口垂直向下、設(shè)置在傳送臂的前端。

優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)軸的上端通過(guò)螺釘與護(hù)罩的末端連接。

優(yōu)選的，所述軸承成對(duì)設(shè)置、間隔套接在旋轉(zhuǎn)軸的外側(cè)，且通過(guò)連接件與拋光機(jī)機(jī)體連接。

優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)氣缸的頂面設(shè)有旋轉(zhuǎn)盤(pán)、一側(cè)面設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口；所述旋轉(zhuǎn)盤(pán)通過(guò)法蘭和螺釘與氣缸傳送軸固定連接；所述進(jìn)氣口和出氣口與氣體流量控制裝置連接。

優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)角度范圍是0°～180°。

一種緊湊型可調(diào)節(jié)的拋光液輸送臂的工作工程，其特征在于，步驟為：

步驟一：開(kāi)啟氣體流量控制裝置。

步驟二：調(diào)節(jié)氣體流量控制裝置，控制旋轉(zhuǎn)氣缸轉(zhuǎn)動(dòng)。

步驟三：旋轉(zhuǎn)氣缸轉(zhuǎn)動(dòng)依次帶動(dòng)氣缸傳送軸、膜片聯(lián)軸器、旋轉(zhuǎn)軸和傳送臂轉(zhuǎn)動(dòng)。

步驟四：傳送臂轉(zhuǎn)動(dòng)至工作位置時(shí)關(guān)閉氣體流量控制裝置。

步驟五：利用沖刷噴嘴對(duì)研磨墊進(jìn)行沖刷。

步驟六：沖刷結(jié)束，啟動(dòng)拋光機(jī)，輸液管開(kāi)始輸液，將拋光液滴入研磨墊上。

步驟七：研磨墊隨轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，完成一次化學(xué)機(jī)械拋光。

步驟八：?jiǎn)?dòng)氣體流量控制裝置，將傳送臂復(fù)位至非工作位置。

步驟九：開(kāi)啟研磨墊修復(fù)設(shè)備，對(duì)研磨墊進(jìn)行修復(fù)。

步驟十：重復(fù)步驟一至步驟九，直至完成晶圓的拋光。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下特點(diǎn)和有益效果：

1、采用旋轉(zhuǎn)氣缸作為動(dòng)力機(jī)構(gòu)，通過(guò)控制旋轉(zhuǎn)氣缸的進(jìn)氣口和出氣口的流量，準(zhǔn)確控制傳送臂的在0～180°范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)角度，解決現(xiàn)有傳送臂只能在研磨墊上的固定位置，一次只能分配給一個(gè)位置的問(wèn)題，且能夠保證每次轉(zhuǎn)動(dòng)到相同位置，提高了拋光效率、準(zhǔn)確度和研磨質(zhì)量。

2、設(shè)有沖刷噴嘴，能夠自動(dòng)對(duì)研磨墊進(jìn)行清洗，省時(shí)省力。

3、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，成本低，使用方便，不需要一套獨(dú)立的控制裝置，占用空間小，利于緊湊型CMP系統(tǒng)的研發(fā)。

本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于化學(xué)機(jī)械拋光系統(tǒng)中。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：1－護(hù)罩、2－沖刷噴嘴、3－輸液管、4－螺釘、5－旋轉(zhuǎn)軸、6－軸承和軸承座、7－膜片聯(lián)軸器、8－氣缸傳送軸、9－旋轉(zhuǎn)氣缸、10－進(jìn)氣口、11－出氣口。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例參見(jiàn)圖1和圖2所示，一種緊湊型可調(diào)節(jié)的拋光液輸送臂及其工作工程，其中一種緊湊型可調(diào)節(jié)的拋光液輸送臂包括水平設(shè)置的傳送臂、垂直連接在傳送臂一端的旋轉(zhuǎn)軸5以及連接在旋轉(zhuǎn)軸5下端的動(dòng)力機(jī)構(gòu)；所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)氣缸9和連接在旋轉(zhuǎn)氣缸9上的氣缸傳送軸8；所述旋轉(zhuǎn)軸5的軸身通過(guò)軸承和軸承座6與拋光機(jī)機(jī)體連接，下端通過(guò)膜片聯(lián)軸器7與氣缸傳送軸8連接；所述傳送臂包括護(hù)罩1和設(shè)置在護(hù)罩1內(nèi)的噴液腔和輸液管3；其中噴液腔沿傳送臂長(zhǎng)向設(shè)置、且下表面沿長(zhǎng)向均勻間隔設(shè)有一排沖刷噴嘴2，所述噴液腔通過(guò)接口外接噴液管路，最前端的沖刷噴嘴2向外傾斜設(shè)置、其余沖刷噴嘴均豎直設(shè)置；所述輸液管3有一根，其管口垂直向下、設(shè)置在傳送臂的前端；所述旋轉(zhuǎn)軸5的上端通過(guò)螺釘4與護(hù)罩1的末端連接，所述軸承6成對(duì)設(shè)置、間隔套接在旋轉(zhuǎn)軸5的外側(cè)，且通過(guò)連接件與拋光機(jī)機(jī)體連接。

所述旋轉(zhuǎn)氣缸9的頂面設(shè)有旋轉(zhuǎn)盤(pán)、一側(cè)面設(shè)有進(jìn)氣口10和出氣口11；所述旋轉(zhuǎn)盤(pán)通過(guò)法蘭和螺釘與氣缸傳送軸8固定連接；所述進(jìn)氣口10和出氣口11與氣體流量控制裝置連接，所述旋轉(zhuǎn)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)角度范圍是0°～180°。

一種緊湊型可調(diào)節(jié)的拋光液輸送臂的工作工程，步驟為：

步驟一：開(kāi)啟氣體流量控制裝置。

步驟二：調(diào)節(jié)氣體流量控制裝置，控制旋轉(zhuǎn)氣缸9轉(zhuǎn)動(dòng)。

步驟三：旋轉(zhuǎn)氣缸9轉(zhuǎn)動(dòng)依次帶動(dòng)氣缸傳送軸8、膜片聯(lián)軸器7、旋轉(zhuǎn)軸5和傳送臂轉(zhuǎn)動(dòng)。

步驟四：傳送臂轉(zhuǎn)動(dòng)至工作位置時(shí)關(guān)閉氣體流量控制裝置。

步驟五：利用沖刷噴嘴2對(duì)研磨墊進(jìn)行沖刷。

步驟六：沖刷結(jié)束，啟動(dòng)拋光機(jī)，輸液管3開(kāi)始輸液，將拋光液滴入研磨墊上。

步驟七：研磨墊隨轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，完成一次化學(xué)機(jī)械拋光。

步驟八：?jiǎn)?dòng)氣體流量控制裝置，將傳送臂復(fù)位至非工作位置。

步驟九：開(kāi)啟研磨墊修復(fù)設(shè)備，對(duì)研磨墊進(jìn)行修復(fù)。

步驟十：重復(fù)步驟一至步驟九，直至完成晶圓的拋光。