化学机械抛光装置的调节器的制造方法_2

文档序号:9959856阅读:来源:国知局
对调节单元借助重力欲向下方进行的移动,根据第1-1磁铁和第1-2被引导成相互斥力产生作用,能够更加有效地抵消调节单元的自重,进而能够以低于自重的压力进行调节。
[0030]在此情况下,调节盘与抛光垫相接触并执行调节工序的高度,在距离上述止挡部的位置的偏差不大的情况下,例如,上述第1-1磁铁能够按与上述旋转轴的上述第一台阶相隔约5mm至20mm大小进行间隔配置。
[0031]一方面,上述磁铁被由在上述传动轴与上述驱动轴相对的面上分别配置的第2-1磁铁和第2-2磁铁构成,进而施加引力使上述调节单元的上端与上述旋转轴的下端相互接近,也能够施加小于调节单元的自重的压力。
[0032]并且,上述磁铁还可以被配置成,板与传动轴的下侧之间产生斥力,其中上述板在外周轴的下端部向连接传动轴与调节单元时所形成的传动轴与调节单元之间的空间延伸。
[0033]一方面,用于直接测定通过上述调节盘来加压的力的重量传感器设置于调节单元,可实时检测借助调节盘而被施加的力,进而可实时控制调节重量。
[0034]并且,上述调节器还包括垫高测定部,用于测定上述抛光垫在半径方向上的高度偏差,根据借助上述垫高测定部检测的上述抛光垫的表面高度分布,使上述抛光垫的高度越高,导入的压力越大。
[0035]如此,即使在调节盘以均匀的压力向抛光垫的表面进行微切削,若为晶片的化学机械抛光工序而所施加于抛光垫的力的分布不均匀,则会出现随半径方向抛光垫的表面高度不均匀的现象,因此,对于抛光垫的半径方向的高度偏差,通过调节由调节盘向抛光垫进行施压并微切削的切削量,即便在晶片的抛光工序中存在抛光垫的半径方向的力的偏差,抛光垫的整体表面能够保持相同的高度,并且能够将浆液均匀地向晶片供给。由此,借助调节器的抛光垫的表面整体的修整效果变得均匀,流入晶片的浆液的量不会出现局部性的差异,进而能够获得以更加优秀的品质执行晶片的化学机械抛光工序的效果。
[0036]在本说明书以及本实用新型的权利要求书中所记载的“抛光垫的半径方向的表面高度值”、“抛光垫的半径方向的垫高”以及与此相似的术语定义成应包括“从抛光垫的底面至表面的绝对高度”,还包括作为“抛光垫的表面高度的偏差”的相对高度。
[0037]根据本实用新型,设置有磁铁,上述磁铁产生磁力,使借助调节单元的自重的重力方向的力被抵消,根据借助磁力来引入向旋转轴抬起调节单元的上升的力,以小于调节单元的自重的低压来精准地控制抛光垫,进而能够达到通过加压来修整的有利效果。
[0038]由此,本实用新型借助如上所述的简单的结构,以I?2镑(Ib)以下的低重量施加用于调节抛光垫的压力,进而能够进行修整。
[0039]并且,本实用新型可利用重力传感器来实时测定借助调节盘来施加的力,实时控制借助调节盘的压力,进而能够达到准确导入调节盘的压力的效果。
[0040]并且,根据本实用新型,在与调节单元一起进行上下移动的传动轴的周围和围绕着传动轴的周围的外周轴的侧壁,以环形态配置磁铁,借助磁力来抵消借助调节单元的自重的重量,由此,能够获得不会产生调节单元偏向某一侧的升力,而是准确地向上下方向产生升力,在调节盘的表面整体均匀地保持低于调节单元的压力,并执行调节工序的优点。
[0041]并且,根据本实用新型,对应于抛光垫的半径方向的高度偏差,调节调节盘的压力,由调节器对抛光垫进行微切削,以保持抛光垫的整体表面的相同高度,使得能够获得向抛光垫供给的浆液始终均匀地向晶片进行供给的有利效果。
[0042]由此,根据本实用新型,随着借助调节器而使得抛光垫的表面整体的修整效果变得均匀,能够获得按更加优秀的品质执行晶片的化学机械抛光工序的效果。
【附图说明】
[0043]图1为表示一般的化学机械抛光装置的结构的俯视图。
[0044]图2为图1的俯视图。
[0045]图3为沿图2的切割线3-3的抛光垫的表面高度的分布图。
[0046]图4为表示本实用新型的一实施例的化学机械抛光装置的调节器的结构的立体图。
[0047]图5为沿图4的切割线V-V的调节器的纵剖视图。
[0048]图6为沿图5的切割线V1- VI的调节器的横剖简图。
[0049]图7为图5的“A”部分的放大图。
[0050]图8为图5的“B”部分的放大图。
[0051]图9为图5的“C”部分的放大图。
[0052]图10为根据抛光垫的高度分布的调节盘的压力计算图。
[0053]图11为依次表示图4的调节器的工作方法的顺序图。
[0054]附图标记的说明
[0055]W:晶片90:非接触式表面高度测定部
[0056]100:调节器 110:调节单元
[0057]111:调节盘112:盘托
[0058]112a:托柱115:挠性隔膜
[0059]120:臂部130:旋转体
[0060]132:凹槽135:驱动电机
[0061]140:固定件 150:压力调节部
[0062]160:控制部 170:第一磁铁
[0063]180:第二磁铁 190:第三磁铁
[0064]201:重量传感器Cl:加压室
【具体实施方式】
[0065]以下,将参照附图对本实用新型的一实施例的化学机械抛光装置的调节器100进行详细说明。但是,在对本实用新型进行说明的过程中,对于公知的功能或构成,将采用相同或相似的附图标记,并省略有关说明,以明确本实用新型的要旨。
[0066]图4为表示本实用新型的一实施例的化学机械抛光装置的调节器的构成的立体图,图5为沿图4的切割线V-V的调节器的纵剖视图。,图6为沿图5的切割线V1-VI的调节器的横剖简图,图7为图5的“A”部分的放大图,图8为图5的“B”部分的放大图,图9为图5的“C”部分的放大图。
[0067]如图所示,本实用新型的一实施例的化学机械抛光装置的调节器100包括:调节单元110,以在由晶片W施压的抛光垫11的表面进行往复回旋运动120d的方式进行修整;臂部120,以将调节单元110设置于一端部的状态随着旋回轴120a的旋转进行往复旋转运动;旋转轴130,在臂部120的末端借助驱动电机135被旋转驱动而向调节单元110传递旋转驱动力;固定件140,以围绕旋转轴130的外围的形态固定于上述臂部120 ;压力调节部150,向加压室Cl施加空压;垫高测定部90,用于测定抛光垫11的表面高度差异;第一磁铁170、第二磁铁180以及第三磁铁190,被设置成向抑制调节单元110向重力方向移动的方向产生磁力;以及重量传感器201,用于测定借助调节盘111施加的压力。
[0068]上述调节单元110包括:调节盘111,以与抛光板10上的抛光垫11的表面相接触的状态并在预定的角度范围内沿着回旋旋转路径进行移动,并对抛光垫11的表面进行微切削;以及盘托112,固定调节盘111,使其无法脱离,并与调节盘111 一起进行旋转。相比于调节盘111,盘托112形成有以小剖面向垂直方向向上延伸的托柱112a,从而插入设置于旋转轴130的内部。
[0069]调节单元110与在旋转轴130中进行上下移动的传动轴132相结合,随着传动轴132的旋转而一起旋转,且随着传动轴132的上下移动而进行上下移动并传递压力。
[0070]上述臂部120与以预定的角度范围旋转的回旋轴120a相联动,向标记为120d的方向进行旋转运动。由此,调节单元110在臂部120的一端进行回旋运动。
[0071]上述旋转轴130包括:驱动轴131,在臂部120的一端借助驱动电机135来在原地被旋转驱动;传动轴132,以与驱动轴131啮合的方式被旋转驱动,向调节单元110传递旋转驱动力,与此同时,相对于驱动轴131进行上下方向的相对移动132y ;外周轴133,呈中空型,将驱动轴131和传动轴132收容于中空部并配置在上述驱动轴131和上述传动轴132的周围。在附图所示的实施例中,外周轴133与驱动轴131相啮合并在原地进行旋转,但根据未图示的其他实施形态,也可被配置成为不设有后述的板133x,不旋转于驱动轴131的周围的状态。
[0072]传动轴132的下端部与调节单元110的托柱112a相结合。由此,随着传动轴132相对于驱动轴131进行上下移动,托柱112a随之一同向垂直方向进行上下移动。
[0073]在此情况下,在驱动轴131和传动轴132之间形成有压力室Cl,驱动轴131的下端突出部131x插入于传动轴132的凹入部132c,随着从压力调节部150到达至压力室C的空压,驱动轴131的突出部131x和传动轴132的凹入部132c之间的空间发生变动,随之传动轴132向上下方向132y移动,并且随着传动轴132的上下移动,借助调节盘111的压力将发生变动。
[0074]在此情况下,驱动轴131的突出部131x和传动轴132的凹入部132c的剖面形成为并非圆形的剖面(例如,椭圆形或四边形剖面),从而允许相对于驱动轴131的传动轴132的上下移动的同时,使上述驱动轴131和上述传动轴132 —同进行旋转。一方面,即使驱动轴131的突出部131x和传动轴132的凹入部132c的剖面形成为圆形,可在上述驱动轴131的突出部131x和上述传动轴132的凹入部132c的相对的面之上,形成半径方向的突起(未图示)和收容上述突起的卡坎,借助向旋转方向相互干扰,允许相对于驱动轴131的传动轴132的上下移动,并且能够使上述驱动轴131和上述传
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