[发明专利]化学机械研磨设备防碰撞侦测系统

说明书

本发明属于化学机械研磨设备技术领域，具体的说是化学机械研磨设备防碰撞侦测系统，包括支撑单元和打磨单元；支撑单元包括转轴、转盘和研磨垫；支撑单元的一侧打磨单元；打磨单元包括转动杆、横杆、电机和研磨头；电机与研磨头之间设有圆柱形状的基板；基板的下端面与研磨头的上端面之间留有间隙，基板的外圈上设有距离传感器；在研磨头一旁安置距离传感器，实时检测研磨垫用调节器与研磨头之间的距离，一旦距离传感器检测距离小于用户设置的安全距离时，危险距离信息传到操控电脑上，操控电脑将信号反馈给研磨垫用调节器的驱动器，电机停止工作，报警并对检修和清理研磨垫上的金属碎屑。

技术领域

本发明属于化学机械研磨设备技术领域，具体的说是化学机械研磨设备防碰撞侦测系统。

背景技术

化学机械研磨，晶圆制造中，随着制程技术的升级、导线与栅极尺寸的缩小，光刻技术对晶圆表面的平坦程度(Non-uniformity)的要求越来越高，IBM公司于1985年发展CMOS产品引入，并在1990年成功应用于64MB的DRAM生产中。1995年以后，CMP技术得到了快速发展，大量应用于半导体产业。化学机械研磨亦称为化学机械抛光，其原理是化学腐蚀作用和机械去除作用相结合的加工技术，是机械加工中唯一可以实现表面全局平坦化的技术。

现有技术中化学机械研磨设备在研磨期间需要研磨垫用调节器手臂来回摆动，而且研磨头也同时在做摆动动作，研磨垫用调节器手臂和研磨头运动部件都是由马达控制，而且固定研磨垫用调节器的研磨头是由多颗螺丝固定在设备底座上，且化学机械研磨设备运行工作长时间后，研磨垫用调节器前端会与研磨头外壁发生碰撞的可能，导致的后果就是如果研磨垫用调节器与研磨头之间的位置没有及时发现修正，研磨垫用调节器前端与研磨头外壁发生碰撞产生的金属碎屑会直接掉落在研磨垫表面，对加工的晶圆表面造成致命的损伤，为此在研磨头一旁安置距离传感器，实时检测研磨垫用调节器与研磨头之间的距离。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，以解决背景技术所描述的问题，本发明提出了化学机械研磨设备防碰撞侦测系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的化学机械研磨设备防碰撞侦测系统，包括支撑单元和打磨单元；所述支撑单元包括转轴、转盘和研磨垫；所述转轴通过一端外接马达驱动转动，转轴的另一端固接在转盘的一端面中间位置；所述转盘的另一端面固接研磨垫的一表面，研磨垫的另一表面承载有所要研磨的晶元体；所述支撑单元的一侧打磨单元；

所述打磨单元包括转动杆、横杆、电机和研磨头；所述转动杆的一端通过外接马达驱动转动，转动杆的另一端固接横杆的一端，横杆的另一端固接电机，电机的输出轴端部固接研磨头，研磨头的研磨端面伸向研磨垫；

所述电机与研磨头之间设有圆柱形状的基板；所述基板的上端面固接在电机的下端面，基板的中间位置开设通孔，通孔的内圈间隙配合电机的输出轴外圈，基板的下端面与研磨头的上端面之间留有间隙，基板的外圈上设有距离传感器，距离传感器电性连接外界操控电脑。

优选的，所述基板的外圈侧壁上开环形槽，环形槽内设有多个连接板；每个所述连接板的剖切面呈字母“T”形状，每个连接板的竖直两端嵌在环形槽内，每个连接板的水平端上固接距离传感器，且距离传感器的发射端指向外界的研磨垫用调节器。

优选的，每个所述连接板的竖直端侧壁上设有弹簧；所述弹簧的一端固接在连接板的竖直端侧壁上，弹簧的另一端贴附挤压在环形槽的侧壁上。

优选的，所述环形槽的槽口上开设通槽，通槽的槽口长度和宽度与大于连接板的竖直端长度和宽度。

优选的，所述横杆的下方设有支撑杆和滑轨；所述支撑杆的一端固接在横杆的中间位置，支撑杆的另一端滑动连接在滑轨内；所述滑轨呈半圆环状，滑轨的轴线与转动杆的轴线同线。

优选的，所述支撑杆的另一端开设凹槽，凹槽内设有滚珠；所述滚珠滚动连接在凹槽内，滚珠滚动连接在滑轨内。

本发明的技术效果和优点：