化学机械研磨固定具的制作方法
【专利摘要】一种化学机械研磨固定具，包含：固定座与固定环。其中，固定座具有一第一结合面与多个由PPS材质所制成的凸块，凸块环状排列设于该第一结合面，每个凸块包含：第一卡合面，沿固定座的径向延伸的平面，自第一卡合面的根部向凸块的外侧倾斜。固定环具有第二结合面与多个与凸块对应的第一凹槽，第一凹槽环状排列设于该第二结合面，每个第一凹槽包含：第二卡合面，沿固定环的径向延伸的平面，自第二卡合面的根部向第二结合面倾斜而形成倒钩结构。其中固定座与固定环轴向对齐，使得第一结合面对齐第二结合面，凸块分别与第一凹槽对齐，固定座与固定环分别沿圆周方向逆向旋转而使凸块的第一卡合面与第一凹槽的第二卡合面卡合。
【专利说明】化学机械研磨固定具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种晶圆(圆片)固定具，特别涉及一种化学机械研磨固定具。
【背景技术】
[0002]在半导体制造过程中，晶圆固定具为不可或缺的基本工具，其应用于晶圆于加工过程中晶圆的承载，以方便晶圆于制造过程中进行搬运、进行化学处理等。
[0003]参阅图1所示的现有晶圆固定具，其为一般半导体设备厂所供应的标准晶圆固定具，其包含一固定座10及一固定环20。固定座10—般为不锈钢(SUS)制成，设置于半导体设备机具上；固定环20—般由高阶塑胶材料制成，用于承载晶圆。此种晶圆固定具是以粘着剂将固定环20贴合于固定座10上，由于贴合面11为平坦表面，固定环20与固定座10很容易因粘着剂失效而脱离。
[0004]因此，标准的晶圆固定具易因前述的问题而须经常更换，晶圆代工厂除了必须多耗费此一耗材成本外，更须经常注意晶圆固定具的不良可能造成晶圆的损坏。因此，有必要实质上改进此种标准的晶圆承载，让晶圆固定具能具有高度的稳定性与耐久性，进而可大幅降低晶圆代工厂的生产成本。
实用新型内容
[0005]鉴于以上现有技术的问题，本实用新型的目的在于提供一种化学机械研磨固定具，其具有易生产、易组装且具有高度的稳定性与耐久性的特色，可降低晶圆代工厂的生产成本。
[0006]为达上述目的，本实用新型提供一种化学机械研磨固定具，其包含:
[0007]一固定座，包含:
[0008]一环形基材，具有一第一结合面 '及
[0009]多个凸块，环状排列设于该第一结合面，各该凸块的材质为聚苯硫醚，各该凸块包含一第一卡合面，该第一卡合面沿该环形基材的径向延伸的平面且自其根部向该凸块的外侧倾斜 :及
[0010]一固定环，具有一第二结合面与多个第一凹槽，该多个第一凹槽环状排列设于该第二结合面，各该第一凹槽的局部周缘构成一第二卡合面，该第二卡合面自其根部向该第二结合面倾斜；
[0011]该凸块设置于该第一凹槽位置，藉由该固定座与该固定环分别沿圆周方向逆向旋转而使该凸块的第一^^合面卡合于该第一凹槽的第二卡合面。
[0012]上述的化学机械研磨固定具，其中各该凸块具有一第一穿孔，且该环形基材的该第一结合面具有分别对应于各该第一穿孔的多个第二穿孔，彼此相对的该第一穿孔与该第二穿孔供一螺丝锁附而使固定该凸块于该环形基材上。
[0013]上述的化学机械研磨固定具，其中该环形基材更包含多个第二凹槽，各该第二凹槽供各该凸块摆置以防止各该凸块滑动。[0014]上述的化学机械研磨固定具，其中各该凸块具有一凸柱，且该环形基材的该第一结合面具有一凹孔，该凸柱插入该凹孔而固定该凸块于该环形基材上。
[0015]上述的化学机械研磨固定具，其中该第一卡合面与该第二卡合面的倾斜角度在I度至60度的范围间，且该第一卡合面平行于该第二卡合面。
[0016]上述的化学机械研磨固定具，其中该凸块更包含:一第一导引面，位于该第一卡合面的对面且平行于该第一卡合面。
[0017]上述的化学机械研磨固定具，其中该第一凹槽更包含:一第二导引面，位于该第二卡合面的对面且平行于该第二卡合面。
[0018]上述的化学机械研磨固定具，其中该第一导引面与该第二导引面的倾斜角度为I度至60度之间，且该第一导引面平行于该第二导引面。
[0019]多个以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为现有晶圆固定具不意图；
[0021]图2A、图2B为本实用新型实施例示意图；
[0022]图3A~图3G为图2B中，固定座100的多个具体实施例的部分固定座6放大图；
[0023]图4A~图4H其分别为图3A~图3G的剖视示意图；
[0024]图5A、图5B其为固定环200的部分放大图与剖视图；
[0025]图6A、图6B为图4A、图5B的分离与组合示意图。
[0026]其中，附图标记
[0027]6部分固定座
[0028]10/100 固定座
[0029]11贴合面
[0030]101 第一结合面
[0031]102 第二凹槽
[0032]103 第二螺丝孔
[0033]104 凹孔
[0034]110 凸块
[0035]111 第一导引面
[0036]112 第一内侧面
[0037]113 第一外侧面
[0038]114 第一^^合面
[0039]115 第一螺丝孔
[0040]116 凸柱
[0041]120 螺丝
[0042]20/200 固定环
[0043]201 第二结合面
[0044]210 第一凹槽[0045]211第二顶面
[0046]212第二内侧面
[0047]213第二外侧面
[0048]214第二导引面
[0049]215第二卡合面
【具体实施方式】
[0050]下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作具体的描述:
[0051]参阅图2A及图2B所示本实用新型实施例示意图，本实用新型的化学机械研磨固定具包含:一固定座100、一固定环200、至少一凸块110及至少一第一凹槽210。
[0052]固定座100具有第一结合面101，且第一结合面101是为圆环状，固定座100可以不锈钢(SUS)制成。第一结合面101设置有多个环状排列的凸块110，各凸块的材质为聚苯硫醚(Polyphenyl sulphide, PPS)。固定环200，具有第二结合面201与多个与凸块110对应的第一凹槽210，可以高阶塑胶材料制成。本实施例的凸块110是以PPS制成，经长期大量实验验证，使用PPS材质制成的凸块110除了本身易加工外，且因为PPS本身具有适宜的可变形性，因此PPS材质的凸块110与材质为高阶塑胶材料的第一凹槽210彼此之间可更为紧密的结合。固定座100与固定环200可分别沿圆周方向逆向旋转而使凸块110与第一凹槽210卡合，且第一结合面101与第二结合面201密合。再藉由粘胶将固定座100与固定环200所形成的卡合面粘着后，即可构成具有高度稳定性与耐久性的结合结构。粘胶的选择有非常多种，其为本领 域技术人员所熟知，于此不多加赘述。
[0053]实际应用上，凸块110可采用与固定座100 —体成型的方式制作，或者，采取与固定座100分离的方式制作。以下，将分别列举多个实施例以兹说明。
[0054]请参考图3A~图3G，其为图2B中，固定座100的多个具体实施例的部分固定座6放大图。
[0055]首先，请参考图3A，其为固定座100采用图3G的实施例的结合示意图，此为固定座100的环形基材与凸块110分离制作并结合的一实施例。从图中可发现，凸块110是采用螺丝120固定于固定座100的环型基材上，并且，环形基材具有第二凹槽102，以容置凸块110而防止其偏移。
[0056]每个凸块110包含:第一顶面(即凸块110的顶面)、第一导引面111、第一内侧面112、第一外侧面113、第一卡合面114与第一螺丝孔115(图3G)。其中，第一卡合面114沿固定座100的径向延伸的平面(本实用新型不限于此)，自第一卡合面114的根部(第一卡合面114与第一结合面101的交线)向凸块110的外侧倾斜而呈倒钩状。第一内侧面112及第一外侧面113皆为沿固定座100圆周方向延伸的曲面,第一内侧面112的弯曲半径小于第一外侧面113的弯曲半径。第一顶面为一平面构成凸块110的顶部。于本实施例中第一卡合面114较佳地倾斜角度30度。第一导引面111较佳地为沿固定座100的径向延伸的平面(本实用新型不限于此)，配合第一卡合面114而导引第一凹槽210卡固凸块110。于本实施例中第一导引面111较佳地垂直第一结合面101设置，但也可以自第一导引面111的根部(第一导引面111与第一结合面101的交线)向凸块110的内侧倾斜。
[0057]接着，请参考图3B~图3G，其分别说明了本实用新型的各种不同实施样态。[0058]图3B为本实用新型的固定座的一实施样态示意图。于此实施例中，凸块110是为单独制作，并藉由粘胶固定于固定座100的环形基材上。在此实施例中，必须预先确定凸块110的位置，再进行粘胶固定。凸块110的结构如上所述，不再赘述。
[0059]图3C为本实用新型的固定座的另一实施样态示意图。于此实施例中，凸块110是为单独制作，并具有一凸柱116。而固定座100的环形基材则预先配置一凹孔104以与凸柱116对应。如此，凸柱116可插入凹孔104中，再藉由粘胶固定于固定座100的环形基材上。在此实施例中，凸柱116与凹孔104的设置，可使凸块110准确地定位后，再进行粘胶固定。凸块110的结构如上所述，不再赘述。
[0060]图3D为本实用新型的固定座的又一实施样态示意图。于此实施例中，凸块110是为单独制作，并藉由螺丝120锁付于固定座100的环形基材上。在此实施例中，凸块110须预先制作第一螺丝孔115，并且，固定座100的环形基材则必须预先制作第二螺丝孔103。在螺丝120经由第一螺丝孔115与第二螺丝孔103而锁付于环形基材上前，亦可通过粘胶加强其强度。凸块110的结构如上所述，不再赘述。
[0061]图3E为本实用新型的固定座的再一实施样态示意图。于此实施例中，凸块110是为单独制作，并藉由粘胶粘附于固定座100的环形基材上。在此实施例中，固定座100的环形基材上预先形成第二凹槽102，使得凸块110可摆置于其中。第二凹槽102可提供横向的固定效果，而粘胶则提供凸块110与固定座100的环形基材间纵向的固定效果。凸块110的结构如上所述，不再赘述。
[0062]图3F为本实用新型的固定座的再一实施样态示意图。于此实施例中，凸块110是为单独制作，并具有一凸柱116。固定座100的环形基材预先配置一凹孔104以与凸柱116对应。如此，凸柱116可插入凹孔104中，再藉由粘胶固定于固定座100的环形基材上。在此实施例中，凸柱116与凹孔104的设置，可使凸块110准确地定位后，再进行粘胶固定。此夕卜，本实施例亦包含于固定座100的环形基材上预先形成第二凹槽102，使得凸块110可摆置于其中。第二凹槽102可提供横向的固定效果，而粘胶则提供凸块110与固定座100的环形基材间纵向的固定效果。凸块110的结构如上所述，不再赘述。
[0063]图3G为本实用新型的固定座的又一实施样态示意图。于此实施例中，凸块110是为单独制作，并藉由螺丝120锁付于固定座100的环形基材上。在此实施例中，凸块110须预先制作第一螺丝孔115，并且，固定座100的环形基材则必须预先制作第二螺丝孔103。在螺丝120经由第一螺丝孔115与第二螺丝孔103而锁付于环形基材上前，亦可通过粘胶加强其强度。此外，本实施例亦包含于固定座100的环形基材上预先形成第二凹槽102，使得凸块110可摆置于其中。第二凹槽102可提供横向的固定效果，而螺丝则提供凸块110与固定座100的环形基材间纵向的固定效果。凸块110的结构如上所述，不再赘述。
[0064]接着，请参考图4A?图4H，其分别为图3A?图3G的剖视示意图。
[0065]在图4A中可以看到，螺丝120藉由第一螺丝孔115与第二螺丝孔103而将凸块110锁付于固定座100的环形基材上。并且，第二凹槽102可摆置凸块110而使其定位于第二凹槽102中。
[0066]在图4B中可以看到，凸块110须藉由粘胶而粘着于固定座100的环形基材上。
[0067]在图4C中可以看到，凸块110可藉由凸柱116而定位于凹孔104，并可藉由粘胶而粘着于固定座100的环形基材上。[0068]在图4D中可以看到，螺丝120藉由第一螺丝孔115与第二螺丝孔103而将凸块110锁付于固定座100的环形基材上。
[0069]在图4E中可以看到，凸块110须藉由粘胶而粘着于固定座100的环形基材上。并且，第二凹槽102可摆置凸块110而使其定位于第二凹槽102中。
[0070]在图4F中可以看到，凸块110可藉由凸柱116而定位于凹孔104，并可藉由粘胶而粘着于固定座100的环形基材上。并且，第二凹槽102可摆置凸块110而使其定位于第二凹槽102中。
[0071]在图4G中可以看到，螺丝120藉由第一螺丝孔115与第二螺丝孔103而将凸块110锁付于固定座100的环形基材上。并且，第二凹槽102可摆置凸块110而使其定位于第二凹槽102中。
[0072]在图4H中可以看到，凸块110是与固定座100的环形基材一体成型。
[0073]接着，请参考图5A、图5B，其为固定环200的部分放大图与剖视图。固定环200具有第二结合面201与多个第一凹槽210，第一凹槽210环状排列设于第二结合面201，其用于提供凸块110容置空间，并提供第二卡合面215 (鸠尾槽结构)，以供凸块100的第一卡合面114容置。第二卡合面215是沿固定环200的径向延伸的平面，自第二卡合面215的根部向第二结合面210倾斜而形成倒勾结构。由于凸块110的第一卡合面114是形成倒钩结构，而第二卡合面215亦与第二结合面201形成另一倒钩结构，并与第一卡合面114平行。因此，当于粘胶粘着固定座100与固定环时，即可形成纵向的固定，此点的说明，请参考图6A。
[0074]在图5A中，第一凹槽210的结构是由:第二顶面211、第二内侧面212、第二外侧面213、第二导引面214、与第二卡合面215构成。其中，第二顶面211为一平面构成第一凹槽210的底部。第二内侧面212及`第二外侧面213皆为沿固定环200圆周方向内凹的曲面，第二内侧面212的弯曲半径小于第二外侧面213的弯曲半径。第二卡合面215较佳地为沿固定环200的径向延伸的平面(本实用新型不限于此)，自第二卡合面215的根部(与第二顶面211的交线)向该第二结合面201倾斜而呈倒钩状，于本实施例中第二卡合面215较佳地配合第一卡合面114而相同倾斜角度30度，其余的实施例可采用I度至60度之间，同样地，两者的倾斜角度相同而平行。第二导引面215较佳地为沿固定环200的径向延伸的平面(本实用新型不限于此)，于本实施例中第二导引面215较佳地自根部(第二导引面215与第二结合面201的交线)向第一凹槽210的内侧倾斜。
[0075]参阅图6A及图6B，固定座100与固定环200轴心对齐，使得第一结合面101对齐面对第二结合面201，凸块110与第一凹槽210相对齐，各第一卡合面114对齐对应的第二卡合面215，各第二导引面214与第二顶面211的交线对齐对应的第一导引面111，第一内侧面112、第一外侧面113分别对齐第二内侧面212及第二外侧面213，而将凸块110及第一凹槽210定位。再将固定座100与固定环200分别沿圆周方向逆向旋转而使得第一凹槽210及凸块110沿第一^^合面114 (或是第二卡合面214)方向对向滑动而相互卡固，即可防止固定环200自固定座100脱离。固定座100及固定环200之间可使用粘胶黏着以加强固定座100及固定环200之间的固定力。
[0076]此外，以上的实施例中，第一^^合面114是采取由环外看入的向左倾斜，使得固定环200置于固定座100上方时，是采取逆时针方向让第一凹槽210摆入凸块110。在实际应用上，可采取反方向的作法，亦即，第一卡合面114是采取由环外看入的向右倾斜，使得固定环200置于固定座100上方时，是采取顺时针方向让第一凹槽210摆入凸块110。
[0077]此外，在实际应用上，本实用新型的固定座100上的凸块110结构及固定环200的第一凹槽210结构，可相互置换。亦即，将凸块110的结构制作于固定环200上，并将第一凹槽210的结构制作于固定座100上。由于结构相同，因此，不另行绘制附图及说明。
[0078]相较于现有技术直接贴合平面贴合面11，本实用新型的化学机械研磨固定具可更有效地固定固定环200及固定座100，而延长化学机械研磨固定具的使用寿命。
[0079]当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种化学机械研磨固定具，其特征在于，包含: 一固定座，包含: 一环形基材，具有一第一结合面；及 多个凸块，环状排列设于该第一结合面，各该凸块的材质为聚苯硫醚，各该凸块包含一第一卡合面，该第一卡合面沿该环形基材的径向延伸的平面且自其根部向该凸块的外侧倾斜；及 一固定环，具有一第二结合面与多个第一凹槽，该多个第一凹槽环状排列设于该第二结合面，各该第一凹槽的局部周缘构成一第二卡合面，该第二卡合面自其根部向该第二结合面倾斜； 该凸块设置于该第一凹槽位置，藉由该固定座与该固定环分别沿圆周方向逆向旋转而使该凸块的第一卡合面卡合于该第一凹槽的第二卡合面。
2.根据权利要求1所述的化学机械研磨固定具，其特征在于，各该凸块具有一第一穿孔，且该环形基材的该第一结合面具有分别对应于各该第一穿孔的多个第二穿孔，彼此相对的该第一穿孔与该第二穿孔供一螺丝锁附而使固定该凸块于该环形基材上。
3.根据权利要求2所述的化学机械研磨固定具，其特征在于，该环形基材更包含多个第二凹槽，各该第二凹槽供各该凸块摆置以防止各该凸块滑动。
4.根据权利要求1所述的化学机械研磨固定具，其特征在于，各该凸块具有一凸柱，且该环形基材的该第一结合面具有一凹孔，该凸柱插入该凹孔而固定该凸块于该环形基材上。
5.根据权利要求4所述的化学机械研磨固定具，其特征在于，该环形基材更包含多个第二凹槽，每个该第二凹槽供每个该凸块摆置以防止该凸块滑动。
6.根据权利要求1所述的化学机械研磨固定具，其特征在于，该第一卡合面与该第二卡合面的倾斜角度在I度至60度的范围间，且该第一卡合面平行于该第二卡合面。
7.根据权利要求1所述的化学机械研磨固定具，其特征在于，该凸块更包含:一第一导引面，位于该第一卡合面的对面且平行于该第一卡合面。
8.根据权利要求7所述的化学机械研磨固定具，其特征在于，该第一凹槽更包含:一第二导引面，位于该第二卡合面的对面且平行于该第二卡合面。
9.根据权利要求8所述的化学机械研磨固定具，其特征在于，该第一导引面与该第二导引面的倾斜角度为I度至60度之间，且该第一导引面平行于该第二导引面。
【文档编号】B24B37/27GK203471551SQ201320496458
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年8月14日 优先权日:2013年8月14日
【发明者】颜慧贞 申请人:楷丰科技股份有限公司