游星轮组件及其抛光装置的制作方法

文档序号:15244940发布日期:2018-08-24 18:48阅读:197来源:国知局

本实用新型涉及半导体技术领域,尤其是涉及一种游星轮组件及其抛光装置。



背景技术:

化学机械抛光(CMP)技术是半导体材料表面加工的关键技术之一,在大尺寸裸晶圆和硅件表面抛光工艺中得到广泛应用。化学机械抛光的过程,主要是通过抛光垫、抛光液和所选的化学试剂的作用从晶片或者硅件表面去除材料的过程。

对于双抛机来讲,要想同时加工半导体晶圆和硅件的两面就要用游星轮将待加工部件固定在抛光机的上下盘面之间,上下盘面都贴有抛光布,抛光液在上面抛光盘面上流下来,两个盘面对晶片施加压力将晶片固定在盘面中间,游星轮则会旋转带动晶片在盘面间转动,同时两个大盘同向或者反向旋转,进而达到抛光的目的。

但是在双抛机抛光过程中,待加工件的外表面因为要在游星轮里面旋转,随着抛光液顺着加工件的表面流下来,待加工件的外表面也在抛光液和游星轮内壁的挤压下被抛光,这对于需要保持抛光件原貌或者尽量不要影响该抛光件外表面形貌的要求来说是极为不利的。



技术实现要素:

本实用新型的第一目的在于提供一种抛光组件,以解决现有技术中存在的在现有抛光工艺过程中,待加工件的外表面在抛光液和游星轮内壁的挤压下也被抛光,使得抛光件的原貌或者抛光件的外表面形貌被破坏的技术问题。

本实用新型提供的游星轮组件,包括:游星轮,所述游星轮具有开孔,所述游星轮的内圆周面设有传动结构,所述传动结构与待抛光件的外圆周面相接触,且用于保护待抛光件的外圆周面。

进一步地,所述传动结构包括设置在所述游星轮的内圆周面的多个凸起,各所述凸起沿所述游星轮的径向向内设置。

进一步地,所述传动结构包括设置在所述游星轮的内圆周面的中间圆环,所述中间圆环的外圆周面与所述游星轮的内圆周面相接触。

进一步地,所述中间圆环的内圆周面上设有多个凸起,各所述凸起沿所述中间圆环的径向向内设置。

进一步地,所述凸起设在所述游星轮上,所述凸起和所述游星轮的材质相同,两者一体成型。

或者是,所述凸起和所述游星轮的材质不同,所述凸起和所述游星轮采用可拆卸式固定连接。

所述凸起设在所述中间圆环上,所述凸起和所述中间圆环的材质相同,两者一体成型。

或者是,所述凸起和所述中间圆环的材质不同,所述凸起和所述中间圆环采用可拆卸式固定连接。

进一步地,沿待抛光件的轴线方向,各所述凸起的厚度不大于所述游星轮的厚度。

进一步地,沿待抛光件的轴线方向,所述凸起由上至下依次设置有多组,其中每一组中包括多个所述凸起。

进一步地,所述凸起的横截面形状采用圆形、半圆形、三角形、方形中的任一种。

进一步地,所述凸起采用滚轮的结构形式,所述滚轮的轴线方向与待抛光件的轴线相平行,所述滚轮枢接在所述游星轮的内圆周面上。

本实用新型提供的游星轮组件的有益效果:

在该游星轮组件中,游星轮的内圆周面增设了传动结构,由于该传动结构对待抛光件的外圆周面起到一定的保护作用,因此抛光件的外圆周面会不受或者少受到抛光的影响,与现有技术相比,该传动结构的外周面与游星轮的内圆周面相接触,传动结构的内周面与待抛光件的外圆周面相接触,避免了待抛光件的外圆周面直接与游星轮的内圆周面相接触,因而,该游星轮组件能够保护待抛光件的外圆周面不被游星轮的内圆周面(内壁)挤压,使得待抛光件的原貌或者待抛光件的外圆周面形貌不被破坏。

本实用新型的第二目的在于提供一种抛光装置,以解决现有技术中存在的在现有抛光工艺过程中,待加工件的外表面在抛光液和游星轮内壁的挤压下也被抛光,使得抛光件的原貌或者抛光件的外表面形貌被破坏的技术问题。

本实用新型提供的抛光装置,包括:上述的游星轮组件。

本实用新型提供的抛光装置的有益效果:

在该抛光装置中设置上述的游星轮组件,其中,该游星轮组件的具体结构、连接关系以及有益效果等已在上述文字中进行了详细说明,在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实施例提供的游星轮组件的一种结构与抛光件在使用时的连接结构示意图;

图2为本实施例提供的游星轮组件的另一结构与抛光件在使用时的连接结构示意图;

图3为本实施例提供的游星轮组件的又一结构与抛光件在使用时的连接结构示意图;

图4为图1的横向剖视图;

图5为图4的另一结构示意图。

图标:100-游星轮;200-抛光件;300-凸起;400-中间圆环。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的机构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

如图1至图5所示,本实施例提供了一种游星轮组件,包括:游星轮100,游星轮100具有开孔,游星轮100的内圆周面设有传动结构,传动结构与待抛光件200的外圆周面相接触,且传动结构用于保护待抛光件200的外圆周面。

需要说明的是:

1、上述提到“开孔”为圆孔。

2、上述提到“用于保护待抛光件200的外圆周面”是指,通过上述的传动结构对抛光件200的外圆周面(抛光件200的外圆周面为不进行抛光的面)起到保护的作用,使得抛光件200的外圆周面不被抛光或减少抛光。

在该游星轮组件中,游星轮100的内圆周面增设了传动结构,由于该传动结构对待抛光件200的外圆周面起到一定的保护作用,因此抛光件200的外圆周面会不受或者少受到抛光的影响,与现有技术相比,该传动结构的外周面与游星轮100的内圆周面相接触,传动结构的内周面与待抛光件200的外圆周面相接触,避免了待抛光件200的外圆周面直接与游星轮100的内圆周面相接触,因而,该游星轮组件能够保护待抛光件200的外圆周面不被游星轮100的内圆周面(内壁)挤压,使得待抛光件200的原貌或者待抛光件200的外圆周面形貌不被破坏。

在一些实施例中,传动结构的具体形式可以有多种,不限于为以下几种。

如图1所示,传动结构包括设置在游星轮100的内圆周面的多个凸起300,各凸起300沿游星轮100的径向向内设置。

在该种结构形式中,上述提到的“传动结构与待抛光件200的外圆周面相接触”,是指,多个凸起300远离游星轮100的最外端面与待抛光件200的外圆周面相接触。使用该游星轮组件对抛光件200进行抛光时,由于凸起300为多个,游星轮100与抛光件200之间通过多个凸起300来实现传动,该结构使得游星轮100与抛光件200之间的接触面积大大减小,从而能够减轻待抛光件200的外圆周面被抛光的程度。

在实际抛光过程中,凸起300远离游星轮100的最外端面与待抛光件200的外圆周面相接触,此处的“接触”,是指,该凸起300的最外端面与待抛光件200的外圆周面能够彼此接触或者两者之间存在微小的间隙。

请继续参照图1,图1所示的凸起300的横截面形状为圆形,以该种结构为例,当游星轮100转动时,带动凸起300转动,由于该凸起300的最外端面与待抛光件200的外圆周面能够彼此接触或者两者之间存在微小的间隙,在实际运转时,凸起300与待抛光件200之间存在一定的摩擦力,在该摩擦力的作用下,游星轮100带动凸起300转动的同时,会带动待抛光件200转动。

如图2所示,上述传动结构包括设置在游星轮100的内圆周面的中间圆环400,中间圆环400的外圆周面与游星轮100的内圆周面相接触。

在该种结构形式中,上述提到的“传动结构与待抛光件200的外圆周面相接触”,是指,中间圆环400的内圆周面与待抛光件200的外圆周面相接触。此处的“接触”是指,中间圆环400的内圆周面与待抛光件200的外圆周面能够彼此接触或者两者之间存在微小的间隙;并且,中间圆环400的外圆周面与游星轮100的内圆周面能够彼此接触或者两者之间存在微小的间隙。

请继续参照图3,由于中间圆环400位于游星轮100和待抛光件200之间,在抛光时,游星轮100的内圆周面先与中间圆环400的外圆周面产生摩擦,在该摩擦力的作用下,中间圆环400转动,再带动待抛光件200转动,从而减小了待抛光件200旋转的抛光线程,大大减少了待抛光件200的外圆周面被抛光的程度。

需要说明的是,当传动结构采用中间圆环400时,相同时间内,游星轮100转动的圈数大于中间圆环400转动的圈数,中间圆环400转动的圈数大于待抛光件200转动的圈数。

如图3所示,当传动结构采用中间圆环400时,中间圆环400的内圆周面上还可设有多个凸起300,各凸起300沿中间圆环400的径向向内设置。

请继续参照图3,在该种结构形式中,中间圆环400的外圆周面与游星轮100的内圆周面相接触,多个凸起300远离游星轮100的最外端面与待抛光件200的外圆周面相接触,该处提到的“接触”同上,在此不再赘述。

图3所示的凸起300的横截面形状为圆形,以该种结构为例,当游星轮100转动时,游星轮100的内圆周面先与中间圆环400的外圆周面产生摩擦,在该摩擦力的作用下,中间圆环400转动,同时带动凸起300转动,进而再带动待抛光件200转动,从而减小了待抛光件200旋转的抛光线程,再加上,凸起300直接与待抛光件200相接触,使得游星轮100与抛光件200之间的接触面积大大减小,从而大大减轻了待抛光件200的外圆周面被抛光的程度。

需要说明的是,当传动结构采用中间圆环400加凸起300时,相同时间内,游星轮100转动的圈数大于中间圆环400转动的圈数,中间圆环400转动的圈数大于待抛光件200转动的圈数。

在上述实施例的基础上,当凸起300直接设在游星轮100上时,凸起300和游星轮100的材质相同,两者一体成型.

或者是,凸起300和游星轮100的材质不同,凸起300和游星轮100采用可拆卸式固定连接。

例如:凸起300通过螺丝或者胶固定在游星轮100上。

当凸起300设在中间圆环400上,凸起300和中间圆环400的材质相同,两者一体成型。

或者是,凸起300和中间圆环400的材质不同,凸起300和中间圆环400采用可拆卸式固定连接。

例如:凸起300通过螺丝或者胶固定在中间圆环400上。

其中,游星轮100的材质采用金属、环氧树脂、聚四氟乙烯、PVC、PP中的任一种。

该中间圆环400的材质与游星轮100的材质相同;或者是,中间圆环400的材质采用玻璃或陶瓷等。

在上述实施例的基础上,如图4所示,沿待抛光件200的轴线方向,各凸起300的厚度不大于游星轮100的厚度。

在上述实施例的基础上,如图5所示,沿待抛光件200的轴线方向,凸起300由上至下依次设置有多组,其中每一组(此处的每一组指的是位于同于水平面上的凸起300)中包括多个凸起300。

在上述实施例的基础上,凸起300的横截面形状还可采用半圆形、三角形、方形中的任一种。

或者是,凸起300采用滚轮的结构形式,其中,滚轮的轴线方向与待抛光件200的轴线相平行,滚轮枢接在游星轮100的内圆周面上。当待抛光件200与滚轮接触的时候,游星轮100转动时,滚轮在待抛光件200的外圆周面上滚过,不会造成待抛光件200的外圆周面被抛光。

在上述实施例的基础上,游星轮组件的一种具体尺寸为如下设置:

如图4和图5所示,游星轮100的外径尺寸范围为10mm~10m;该凸起300的宽度(垂直于抛光件200的轴线方向)范围100um~100mm;该凸起300的厚度(沿抛光件200的轴线方向)范围为100um~100mm。

该中间环400的宽度(垂直于抛光件200的轴线方向)范围在100um~100mm;其厚度(沿抛光件200的轴线方向)范围为100um~100mm,其厚度小于或者等于游星轮100的厚度。

本实施例还提供一种抛光装置,包括:上述的游星轮组件。

在该抛光装置中设置上述的游星轮组件,其中,该游星轮组件的具体结构、连接关系以及有益效果等已在上述文字中进行了详细说明,在此不再赘述。

在该抛光装置中设置上述的游星轮组件,通过对游星轮100的外圆周面进行改进,在其内圆周面设置凸起300,减少抛光过程中与待抛光件200的接触面积,达到减轻待抛光件200外圆周面被影响的程度;或者,加设中间圆环400,使其能介于游星轮100与待抛光件200中间,抛光时游星轮100内圆周面先与中间圆环400的外圆周面摩擦,中间圆环400转动,再带动待抛光件200转动,减小了待抛光件200旋转的抛光线程,通过这两种方法可以大大减少待抛光件200的外圆周面被抛光的程度。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

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