[发明专利]侦测化学机械研磨机台水槽上/下位置的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种侦测化学机械研磨机台水 槽上/下位置的装置及方法。

背景技术

在半导体制造流程中，美国应用材料公司生产的化学机械研磨机台， 在研磨晶片时，其研磨片事先需放置在一个水槽中，并使用流动的去离子 水清洗并带走晶片表面的残留研磨液，防止微小颗粒污染晶片表面。但为 了方便操作人员上下产品，设计者将此水槽设计成可以上下(UP-Down) 动作，正常生产时水槽处于上方位置，晶片完全浸入水槽中，而在上下产 品时操作员通过一个气压开关，将水槽降下，将产品露出水面，以便于操 作人员取货。

但此化学机械研磨机台本身不会去侦测水槽的位置，机台的运作与水 槽的位置完全是相互独立的，所以在实际使用中，如果因为人为疏忽忘记 将水槽升起时，机台并不知道这一点，还会继续工作。这将造成下列风险：

1.导致晶片暴露在外面，造成产品污染；

2.机械手臂在抓取晶片时，机械手臂的刀片由于水的粘性及张力，往 往会粘住下一片晶片，并将其拖出，造成拖片或掉片，从而导致产品被刮 伤甚至破片。

发明内容

本发明的目的在于克服上述问题，提供一种侦测化学机械研磨机台水 槽的上/下位置的装置及方法。

本发明提供了一种侦测化学机械研磨机台水槽上/下位置的装置，该装 置包含：

一个用于为研磨晶片提供无污染环境的水槽；

一个用于控制上述水槽上下运动的气缸；

一个安装于上述气缸的磁璜开关；

一个用于实现侦测目的的互锁信号电路；

上述磁璜开关串联接入上述互锁信号电路中。

上述气缸内具有活塞，上述活塞的上下运动带动和控制上述水槽的上 下运动。

上述气缸连接有气压开关，上述气压开关控制气体进出上述气缸腔体 内，使得上述活塞上下运动。

上述活塞上具有磁性材料。

上述活塞由磁性材料制成。

上述磁璜开关是两线磁璜开关。

本发明提供了一种利用上述装置侦测化学机械研磨机台水槽上/下位 置的方法，在该方法中：

当水槽处于上方位置时，磁璜开关导通，互锁信号回路导通，从而使 得机台开始工作；

当水槽处于下方位置时，磁璜开关不导通，互锁信号不满足，机台手 臂无法归位继续生产，使得机台停止正常的生产状态。

并且，只有在水槽升起、磁璜开关导通时，整个互锁信号回路才会导 通，机台才可以工作。

采用本发明后，水槽每次只有在升起后，机台的互锁信号回路才会导 通，机台才可以工作，从而保证在操作人员没有升起水槽的状态下，机台 无法工作，可以避免因水槽没有升起而导致产品的污染，以及机械手臂的 刀片背面粘片造成的拖片掉片风险。

附图说明

图1表示现有技术中水槽控制的结构示意图；

图2表示现有技术中机台门板的互锁信号电路图；

图3表示本发明的一个实施例中的机台门板的互锁信号电路图；

图4表示本发明的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明所述的一种侦测化学机械研磨机台水 槽的上/下位置的装置及方法作进一步的详细说明。

现有技术中，水槽的控制如图1所示，装满水的水槽2由气缸3控制上 下运动，气缸3的动作则由操作人员通过一个气压开关控制气体进、出气 缸3腔体内来实现。

水槽2的外围有一个门板隔绝操作区和生产部位，该门板隔绝操作区 可以防止外界的微粒进入生产部位造成产品的污染，同时也可以防止操作 人员直接进入机械运动的生产区域而造成人身伤害，此门板的开闭会触动 机械开关，送出互锁信号，当门板打开互锁信号不满足，机台1无法进行 工作。图2所示为门板的互锁信号电路图，当门板开关51、52都闭合时， 才能满足互锁信号使得机台1的机械手臂6开始工作。

为了达到将机台1的运作与水槽2的位置联系在一起的目的，考虑到水 槽2的动作是由气缸3来控制的，气缸3腔体内有一个活塞4，将一个腔体分 为两个体积可变化的运动腔体，而活塞4的上下运动决定和控制着水槽2的 上下运动，所以可以通过侦测气缸3中活塞4的位置就可得知气缸3的位置。