[發(fā)明專(zhuān)利]化學(xué)機(jī)械拋光晶圓承載器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310442865.9
• 申請(qǐng)日: 2013-09-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103506940B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李偉;柳濱;高文泉;王東輝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十五研究所
• 主分類(lèi)號(hào): B24B37/30
• 分類(lèi)號(hào): B24B37/30;B24B37/32
• 代理公司: 北京中建聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11004
• 代理人: 葉民生

1.一種化學(xué)機(jī)械拋光晶圓承載器，包括連接在拋光主軸上的上蓋（1）以及拋光主軸與上蓋（1）之間連接的若干液壓管路，還包括安裝環(huán)（2）、集流盤(pán)（3）、夾持環(huán)（4）、保持環(huán)（5）、膨脹氣囊（10）、晶片安裝盤(pán)（11）、背膜（12）以及通過(guò)拋光主軸、上蓋（1）與集流盤(pán)（3）連接的背壓流體管路（8），其中，保持環(huán)（5）的下平面突出晶片安裝盤(pán)（11）粘貼的背膜（12）的下表面形成晶圓存放平面槽（18），本發(fā)明化學(xué)機(jī)械拋光晶圓承載器的特征在于：所述上蓋（1）的下面安裝一個(gè)環(huán)形的上球面軸承（6），集流盤(pán)（3）的上面安裝一個(gè)環(huán)形的下球面軸承（7），上球面軸承（6）的內(nèi)徑表面扣壓在下球面軸承（7）的外徑表面上成工作配合副，所述上蓋（1）的下表面中心處?kù)o配合連接一個(gè)柔性材料制作的上十字聯(lián)軸節(jié)（38），集流盤(pán)（3）的上表面中心處?kù)o配合連接一個(gè)柔性材料制作的下十字聯(lián)軸節(jié)（39），上十字聯(lián)軸節(jié)（38）和下十字聯(lián)軸節(jié)（39）為柔性結(jié)構(gòu)并通過(guò)螺釘連接，所述上蓋（1）的下表面外緣固定連接環(huán)形的安裝環(huán)（2），安裝環(huán)（2）連同上蓋（1）沿圓周方向均布對(duì)稱(chēng)地設(shè)有若干導(dǎo)向孔，所述每個(gè)導(dǎo)向孔內(nèi)均滑動(dòng)連接一個(gè)限動(dòng)柱（40）的上部，限動(dòng)柱（40）的下部螺紋固定連接在集流盤(pán)（3）的上表面，所述上球面軸承（6）、下球面軸承（7）、上十字聯(lián)軸節(jié)（38）、下十字聯(lián)軸節(jié)（39）、固定在集流盤(pán)（3）上的限動(dòng)柱（40）以及與限動(dòng)柱（40）滑動(dòng)連接的安裝環(huán)（2）和上蓋（1）上的導(dǎo)向孔構(gòu)成萬(wàn)向節(jié)擺動(dòng)結(jié)構(gòu)；

所述集流盤(pán)（3）通過(guò)螺釘固定連接夾持環(huán)（4），所述晶片安裝盤(pán)（11）處在夾持環(huán)（4）中心孔中，并通過(guò)上部邊緣的凸臺(tái)搭接在夾持環(huán)（4）中心孔內(nèi)的下部邊緣的臺(tái)階上，夾持環(huán)（4）的臺(tái)階與集流盤(pán)（3）共同夾緊連接晶片安裝盤(pán)（11），所述夾持環(huán)（4）的外側(cè)表面下部沿圓周呈細(xì)頸狀，細(xì)頸體上滑動(dòng)地套接保持環(huán)（5），夾持環(huán)（4）的細(xì)頸體外表面周向?qū)ΨQ(chēng)地均布設(shè)有若干螺釘孔，每個(gè)螺釘孔內(nèi)均螺紋埋設(shè)連接一個(gè)二階軸狀的由粗細(xì)兩部分組成的外撐螺釘（14），所述保持環(huán)（5）上一一對(duì)應(yīng)每個(gè)外撐螺釘（14）均布設(shè)有若干上下方向開(kāi)設(shè)的條狀限位孔，所述外撐螺釘（14）粗端臺(tái)階處的端面與所述保持環(huán)（5）于限位孔邊緣處的內(nèi)壁面呈脹撐狀的靜配合連接，外撐螺釘（14）的細(xì)頸部分處在所述保持環(huán)（5）的限位孔中，與限位孔滑動(dòng)連接，所述夾持環(huán)（4）上的外撐螺釘（14）、保持環(huán)（5）上的與外撐螺釘（14）成工作配合副的限位孔以及氣囊（10）構(gòu)成保持環(huán)（5）的移動(dòng)限位機(jī)構(gòu)，所述保持環(huán)（5）在氣囊（10）外側(cè)處的上平面與夾持環(huán)（4）的下平面之間設(shè)有調(diào)整墊片（13），所述保持環(huán)（5）、夾持環(huán)（4）和調(diào)整墊片（13）構(gòu)成晶圓存放平面槽（18）的深度微調(diào)機(jī)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)機(jī)械拋光晶圓承載器，其特征在于：所述上蓋（1）、上球面軸承（6）、安裝環(huán)（2）構(gòu)成上部組件，所述集流盤(pán)（3）、下球面軸承（7）、晶片安裝盤(pán)（11）、夾持環(huán)（4）、保持環(huán)（5）、調(diào)整墊片（13）和背膜（12）、限動(dòng)柱（40）構(gòu)成下部組件，所述上部組件與下部組件于安裝環(huán)（2）與集流盤(pán)（3）之間具有一個(gè)下部組件的擺動(dòng)空域（15），所述下部組件通過(guò)限動(dòng)柱（40）相對(duì)上部組件的下平面具有一個(gè)受綜合拋光壓力變化以?huà)伖庵鬏S軸線(xiàn)為中心在360°平面內(nèi)的任意方向的上下擺動(dòng)軌跡。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述化學(xué)機(jī)械拋光晶圓承載器的，其特征在于：所述上部組件與下部組件的擺動(dòng)空域（15）內(nèi)設(shè)有四條分區(qū)域控制背壓液壓力的流體管路（8），所述集流盤(pán)（3）下端面以中心點(diǎn)按直徑大小依次設(shè)有四個(gè)環(huán)形的凹槽（16-1、16-2、16-3、16-4），四個(gè)環(huán)形凹槽（16-1、16-2、16-3、16-4）中分別對(duì)應(yīng)的設(shè)有四個(gè)密封圈（9-1、9-2、9-3、9-4），所述晶片安裝槽（11）的上端面設(shè)有一個(gè)平面凹槽和若干圓周分布且與平面凹槽連通的貫通孔，所述四個(gè)密封圈（9-1、9-2、9-3、9-4）與晶片安裝槽（11）的平面凹槽貼合,將平面凹槽分割構(gòu)成互為封閉的Ⅰ背壓室（17-1）、Ⅱ背壓室（17-2）、Ⅲ背壓室（17-3）、Ⅳ背壓室（17-4），四個(gè)背壓室（17-1、17-2、17-3、17-4）分別通過(guò)晶片安裝槽（11）的貫通孔與背膜（12）對(duì)應(yīng)的貫通孔連通；

所述上蓋（1）上端面徑向分布的和拋光主軸流體管路連通的五個(gè)孔口（19、20、21、22、23）與在其下端面設(shè)置的五個(gè)孔口（19’、20’、21’、22’、23’）連通，孔口（19’）上固定倒鉤接頭（33），孔口（20’）上固定倒鉤接頭（34），孔口（21’）上固定倒鉤接頭（35），孔口（22’）上固定倒鉤接頭（36），孔口（23’）上固定倒鉤接頭（37）；

所述集流盤(pán)（3）上設(shè)有各為一個(gè)的通孔（24、27、28）和四個(gè)90°均布處在內(nèi)環(huán)同一直徑上的通孔（25）以及四個(gè)90°均布處在外環(huán)同一直徑上的通孔（26），通孔（24）下端面出口與Ⅳ背壓室（17-4）連通，通孔（27）下端面出口（27’）與Ⅲ背壓室（17-3）連通，四個(gè)通孔（25）的下端面出口與Ⅱ背壓室（17-2）連通，四個(gè)通孔（26）的下端面出口與Ⅰ背壓室（17-1）連通，通孔（28）內(nèi)插接氣囊（10）的連接軟管，集流盤(pán)（3）上端面上，通孔（24）上固定倒鉤接頭（29），四個(gè)通孔（25）上各自分別固定一個(gè)通過(guò)軟管連接在一起的接頭（30），四個(gè)通孔（26）上各自分別固定一個(gè)通過(guò)軟管連接在一起的接頭（31），通孔（27）上固定倒鉤接頭（32），孔口（28）中具有氣囊（10）的連接軟管；

所述集流盤(pán)（3）的通孔（24）上的倒鉤接頭（29）通過(guò)軟管與上蓋（1）的孔口（23’）上的倒鉤接頭（37）連接構(gòu)成Ⅳ背壓室（17-4）的流體管路（8），所述集流盤(pán)（3）的通孔（27）上的倒鉤接頭（32）通過(guò)軟管與上蓋（1）的孔口（20’）上的倒鉤接頭（34）連接構(gòu)成Ⅲ背壓室（17-3）的流體管路（8），所述集流盤(pán)（3）的通孔（25）上的接頭（30）通過(guò)軟管與上蓋（1）的孔口（22’）上的倒鉤接頭（36）連接構(gòu)成Ⅱ背壓室（17-2）的流體管路（8），所述集流盤(pán)（3）的通孔（26）上的接頭（31）通過(guò)軟管與上蓋（1）的孔口（21’）上的倒鉤接頭（35）連接構(gòu)成Ⅰ背壓室（17-1）的流體管路（8），氣囊（10）的軟管與上蓋（1）的孔口（19’）上的倒鉤接頭（33）連接構(gòu)成氣囊（10）的流體管路（8）。