晶片抛光装置的制作方法

本实用新型属于多晶硅技术领域，具体涉及晶片抛光装置。

背景技术：

化学机械抛光技术是晶片表面加工的关键技术之一，其过程是机械作用和化学作用相平衡的过程，例如在抛光过程中，通过机械手臂将晶片从上一工序抓取到布置有抛光垫的回转台上进行抛光，机械手臂内水平设置的驱动机构通过竖向设置的变速箱将动力传给抛光头，抛光头施压晶片在抛光垫上进行摩擦，此时化学作用为抛光液与晶片表面接触发生腐蚀反应，通过与抛光垫的摩擦将该腐蚀层去除，通过循环这两个作用过程实现晶片的抛光。然而，由于机械手臂的活动空间有限，使得在机械手臂内只能设置水平放置的驱动机构，而为了将驱动机构的动力传输给抛光头，必须设置变速箱，而变速箱在运行过程中容易发生卡死和漏油问题，同时抛光头在抛光过程中容易跳动，从而严重影响晶片抛光质量和效率。

因此，现有的抛光装置有待进一步改进。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种晶片抛光装置，采用该抛光装置在对晶片抛光过程中不会出现抛光头跳动的问题，同时由于不采用变速箱，从而避免了变速箱卡死和漏油现象，进而在保证抛光质量的同时提高抛光效率。

在本实用新型的一个方面，本实用新型公开了一种晶片抛光装置。根据本实用新型的实施例，所述装置包括：

活动臂，所述活动臂内限定出旋转空间；

回转台，所述回转台上设有抛光垫；

驱动机构，所述驱动机构竖直设在所述旋转空间内；

抛光头，所述抛光头设在所述驱动机构与所述回转台之间，所述抛光头的一端与所述驱动机构相连，所述驱动机构驱使所述抛光头转动，并且所述抛光头设置成使所述抛光头最高点的纵截面轮廓线的曲率中心不高于所述回转台的上表面。

根据本实用新型实施例的晶片抛光装置通过将抛光头设置成使抛光头最高点的纵截面轮廓线的曲率中心不高于回转台的上表面，即相较于现有的抛光头，将本申请的抛光头设置为扁平状，一方面可以使得抛光头重心下移，从而在抛光过程中避免抛光头跳动，另一方面，可以为活动臂腾出一部分空间，从而可以将驱动机构竖直设置在活动臂内，即通过驱动机构直接与抛光头相连的方式驱动抛光头转动，省掉了变速箱，解决了现有的抛光过程中出现的变速箱卡死和漏油问题，进而采用本申请的晶片抛光装置在保证抛光质量的同时提高抛光效率。

另外，根据本实用新型上述实施例的晶片抛光装置还可以具有如下附加的技术特征：

任选的，所述抛光头最高点的纵截面轮廓线的曲率中心与所述回转台上表面的距离为0～50mm，优选5～15mm。由此，在保证抛光质量的同时提高抛光效率。

任选的，所述驱动机构包括输出轴，所述输出轴竖直向下设置，并且所述输出轴与所述抛光头的上端部的中心相连。由此，在保证抛光质量的同时提高抛光效率。

任选的，所述活动臂的下端部上设有开口，所述输出轴穿过所述开口与所述抛光头相连。由此，在保证抛光质量的同时提高抛光效率。

任选的，所述抛光头呈倒碗状。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一个实施例的晶片抛光装置的结构示意图；

图2是根据本实用新型再一个实施例的晶片抛光装置上部分结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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装置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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种晶片抛光装置。根据本实用新型的实施例，参考图1，该晶片抛光装置包括活动臂100、回转台200、驱动机构300和抛光头400。

根据本实用新型的一个实施例，参考图1，活动臂100内限定出旋转空间10。具体的，该活动臂为抛光过程采用的抓取晶片的机械手臂，同时由于抛光流程内活动空间有限，使得活动臂尺寸不能太大，因此现有技术中无法通过将活动臂做成大尺寸而直接将驱动机构竖直设置在活动臂内与抛光头相连而省掉变速箱。

根据本实用新型的再一个实施例，参考图1，回转台200与活动臂100相对设置，并且回转台200上设有抛光垫21。具体的，回转台可旋转地设在活动臂的下方，并且可以向回转台的抛光垫上供给抛光液，从而使得抛光液与晶片表面反应接触发生腐蚀反应。

根据本实用新型的又一个实施例，参考图1，驱动机构300竖直设在旋转空间10内，抛光头400设在驱动机构300与回转台200之间，抛光头400的一端与驱动机构300相连，驱动机构300驱使抛光头400转动。具体的，参考图1，该驱动机构300包括输出轴31，该输出轴31竖直向下设置，通过该输出轴31与抛光头400相连，驱使抛光头400转动，并且抛光头400底部设有晶片41，从而在驱动机构300的直接驱动下带动抛光头400上的晶片41与抛光垫21摩擦进行抛光。

根据本实用新型的又一个实施例，参考图1和2，抛光头400设置成使抛光头400最高点的纵截面轮廓线的曲率中心不高于回转台200的上表面。发明人发现，通过将抛光头设置成使抛光头最高点的纵截面轮廓线的曲率中心不高于回转台的上表面，即相较于现有的抛光头，将本申请的抛光头设置为扁平状，一方面可以使得抛光头重心下移，从而在抛光过程中避免抛光头跳动，另一方面，可以为活动臂腾出一部分空间，从而可以将驱动机构竖直设置在活动臂内，即通过驱动机构直接与抛光头相连的方式驱动抛光头转动，省掉了变速箱，解决了现有的抛光过程中出现的变速箱卡死和漏油问题，进而采用本申请的晶片抛光装置在保证抛光质量的同时提高抛光效率。具体的，参考图2，抛光头400最高点的纵截面轮廓线在该最高点处的曲率中心即为抛光头400最高点的纵截面轮廓线的内接圆圆心p。根据本实用新型的一个具体实施例，抛光头400最高点的纵截面轮廓线的曲率中心与回转台200上表面的距离为0～50mm。发明人发现，采用该布置方式可以在保持抛光头重心下移而避免抛光头抛光过程跳动的同时为活动臂腾出一部分空间，解决了现有的抛光过程中出现的变速箱卡死和漏油问题，进而采用本申请的晶片抛光装置在保证抛光质量的同时提高抛光效率。例如抛光头400最高点的纵截面轮廓线的曲率中心与回转台200上表面的距离为0mm、2mm、5mm、7mm、9mm、12mm、15mm、17mm、19mm、21mm、23mm、25mm、27mm、29mm、31mm、33mm、35mm、37mm、39mm、41mm、43mm、45mm、47mm、49mm、50mm，优选5～15mm。发明人发现，当抛光头最高点的纵截面轮廓线的曲率中心与回转台上表面的距离为5～15mm时，可以保证抛光头上各个位置受力均匀，在避免抛光头跳动的同时提高晶片的抛光效率。具体的，本申请的抛光头400呈倒碗状。

根据本实用新型的又一个实施例，本申请中通过将抛光头400设置成使抛光头400最高点的纵截面轮廓线的曲率中心不高于回转台200的上表面，可以为活动臂100腾出活动空间，从而可以提高活动臂100体积，进而可以将驱动机构300竖直设置在活动臂100内，省掉变速箱，解决了现有的抛光过程中出现的变速箱卡死和漏油问题。具体的，驱动机构300可以采用大功率驱动机构，从而通过采用大功率驱动机构可以在提高晶片抛光效率的同时避免抛光头跳动。

根据本实用新型的又一个实施例，参考图1，活动臂100的下端部上设有开口11，输出轴31穿过该开口11与抛光头400相连，优选的，输出轴31与抛光头400的上端部的中心相连，从而在驱动抛光头旋转的同时，避免抛光头跳动。

根据本实用新型实施例的晶片抛光装置通过将抛光头设置成使抛光头最高点的纵截面轮廓线的曲率中心不高于回转台的上表面，即相较于现有的抛光头，将本申请的抛光头设置为扁平状，一方面可以使得抛光头重心下移，从而在抛光过程中避免抛光头跳动，另一方面，可以为活动臂腾出一部分空间，从而可以将驱动机构竖直设置在活动臂内，即通过驱动机构直接与抛光头相连的方式驱动抛光头转动，省掉了变速箱，解决了现有的抛光过程中出现的变速箱卡死和漏油问题，进而采用本申请的晶片抛光装置在保证抛光质量的同时提高抛光效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。