[发明专利]晶圆传输夹持机构及应用其的CMP设备

说明书

本发明公开了一种晶圆传输夹持机构及应用其的CMP设备，涉及晶圆传输技术领域，以解决现有的传输旋转臂夹持机构生产量低且加工成本高的技术问题。本发明所述的晶圆传输夹持机构，包括：安装在转轴上的摆臂，以及安装在摆臂的内表面的可实现单指伸缩运动的至少两个单指组件；每个单指组件均包括：单指柱，单指柱的一端连接有单指、另一端连接有单指座，且单指柱的外侧套装有弹簧；单指座的开口槽内固定有连接块，且连接块的螺纹孔内连接有气缸的活塞杆；对应气缸的活塞杆处设有检测反馈传感器，用于监测气缸的活塞杆的位移变化量。

技术领域

本发明涉及晶圆传输技术领域，特别涉及一种晶圆传输夹持机构及应用其的CMP设备。

背景技术

在半导体集成电路制造行业里，淀积后的晶圆金属层至少有3层以上，无法形成有效光刻，因此需要对各层的表面光洁度进行平坦化。目前最普及的平坦化方法是化学机械抛光技术提供的全局平坦化，它能够将整个晶圆上的高低起伏全部磨成理想厚度。

在实现晶圆全局平坦化工艺过程中，从晶圆的抓取，中间环节的传输，抛光研磨及后续清洗封装，各模组不仅要稳定、高效运行，而且要保证晶圆的成片率。其中，传输模组在平坦化工艺中既要将晶圆传输到待抛光研磨状态，又要将已平坦化的晶圆传输到下一个工艺环节中。

然而，本申请发明人发现，现有技术中，常用的传输旋转臂的夹持机构响应速度慢、定位不准确、工艺流程的间隔周期长，且容易对晶圆产生刮痕及其他损坏，从而大大降低了晶圆的生产量，并提高了加工成本。

因此，如何提供一种稳定性好、响应速度快、定位准确的晶圆传输夹持机构及应用其的CMP设备，已成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种晶圆传输夹持机构及应用其的CMP设备，以解决现有的传输旋转臂夹持机构生产量低且加工成本高的技术问题。

本发明提供一种晶圆传输夹持机构，包括：安装在转轴上的摆臂，以及安装在所述摆臂的内表面的可实现单指伸缩运动的至少两个单指组件；每个所述单指组件均包括：单指柱，所述单指柱的一端连接有单指、另一端连接有单指座，且所述单指柱的外侧套装有弹簧；所述单指座的开口槽内固定有连接块，且所述连接块的螺纹孔内连接有气缸的活塞杆；对应所述气缸的活塞杆处设有检测反馈传感器，用于监测所述气缸的活塞杆的位移变化量；当承载座内有晶圆待传输时，安装在所述转轴上的所述摆臂旋转至所述承载座的正上方，所述气缸内的活塞杆伸长，并带动所述连接块伸出运动，以间接带动所述单指柱滑动，当所述检测反馈传感器检测到所述单指的位置大于所述晶圆的半径时，所述转轴带动所述摆臂下降至待夹持状态；所述气缸的活塞杆缓慢缩回，当所述检测反馈传感器检测到位移量满足所述单指能够卡住所述晶圆时，所述单指组件停止运动；多个所述单指组件夹持所述晶圆时产生的位移偏差量通过套装在所述单指柱上的所述弹簧做微小调整，待调整结束后，所述转轴驱动夹持所述晶圆的所述摆臂进行下一道工艺。

其中，所述单指上设有V型切口，所述V型切口用于卡住所述晶圆。

具体地，所述单指座为阶梯型单指座。

实际应用时，所述单指座的侧面连接有滑块，且所述滑块与导轨配合并组成具有导向支撑作用的移动副。

其中，所述导轨固定在导轨座上，且所述导轨座固定在所述摆臂的内表面。

具体地，多个所述单指组件沿所述晶圆的圆周方向呈均匀分布。

进一步地，所述晶圆传输夹持机构包括有三个所述单指组件，且三个所述单指组件沿所述晶圆的圆周方向呈均匀分布。

实际应用时，所述摆臂包括一体成型设置的直柄部和圆盘部，所述直柄部与所述转轴连接，所述圆盘部安装有所述单指组件。

其中，所述圆盘部的直径小于所述晶圆的直径。