TWI862186B - 晶圓研磨設備之去真空的流體控制裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種晶圓研磨設備之去真空的流體控制裝置，包括一線性驅動器驅動一定位座上下移動，複數根引流管分別設置在該定位座，數個彈性罩分別套接各該引流管，一轉接座設置在一承架，數個分流器間隔配置在該承架，該轉接座的內部形成數個中繼道，各該彈性罩分別與各該中繼道逐一形成上下對應，各該中繼道的另一端分別連通數根中繼管，各該中繼管分別連通各該分流器，每一個該分流器分別對應連接數根輸送管，據此控制流體進入晶圓研磨設備的上研磨盤及受其研磨的晶圓片之間。
Description
本發明涉及一種晶圓研磨設備的組件；特別是指一種晶圓研磨設備之去真空的流體控制裝置，所述的流體控制裝置係在晶圓片研磨製程完成後，控制流體流向上研磨盤與被研磨的晶圓片之間，消除該上研磨盤及該晶圓片彼此吸附的狀態。
晶圓研磨設備係一種研磨晶圓片的機具，包括一晶圓架驅動機構、一上研磨盤及一下研磨盤，其中一至數個不等的該晶圓片設置在一晶圓架，機械手臂將一至數個不等的該晶圓架移載至該晶圓架驅動機構，該上研磨盤及該下研磨盤分別對各該晶圓片的上表面及下表面執行研磨加工。
完成一次研磨製程後，該上研磨盤、該下研磨盤及該晶圓架驅動機構停止運轉，該上研磨盤上升，使該晶圓架顯露，該機械手臂即可更換設置有該晶圓片的該晶圓架。
該上研磨盤對位於其下方的該上表面研磨完成時，真空吸附現象導致該上研磨盤及該晶圓片彼此吸附而難以上下分離，為避免該上研磨盤上升時帶動該晶圓片隨同向上移動，研磨製程完成後，需要將流體注入該上研磨盤及該上表面之間，消除該上研磨盤及該晶圓片彼此吸附的狀態，使該上研磨盤及該晶圓片不會彼此吸附，而導致該晶圓片隨同該上研磨盤向上移動，該流體可以是水或空氣，注入該流體消除該上研磨盤及該晶圓片彼此吸附狀態的操作，通常稱為去真空。
控制該流體進行所述去真空的流體控制裝置，包括數個線性驅動器、數個定位座、數根引流管、數個分流器及數根輸送管，其中各該線性驅動器間隔設置在該晶圓研磨設備提供各部組件設置定位的機架或機台或其他組件，各該分流器沿著圓形路徑間隔配置，各該定位座分別連接各該線性驅動器，各該線性驅動器分別驅動各該定位座上下移動而接近或遠離該上研磨盤的頂緣側，各該引流管分別定位在各該定位座，各該引流管分別連通一流體來源，且各該引流管分別與各該分流器形成上下相對，各該定位座下降時，各該引流管分別連通各該分流器，各該定位座上升時，各該引流管分別脫離各該分流器，各該分流器沿著另一個圓形路徑間隔配置，每一個該分流器分別對應連接數根該輸送管，各該輸送管分別連通該上研磨盤內部的數個通道中的一個該通道，各該通道分別延伸至該上研磨盤的底端。
研磨製程完成後，各該線性驅動器分別驅動各該定位座向著該上研磨盤的頂緣側下降，各該引流管分別連通各該分流器，而後該流體通過各該引流管進入各該分流器，該流體在各該分流器的內部分流通過各該輸送管及各該通道釋放在該上研磨盤及該晶圓片之間，該流體消除該上研磨盤及該晶圓片彼此吸附狀態，並對該上研磨盤及該晶圓片分別形成推抵作用，該晶圓研磨設備用於掣動該上研磨盤上升及下降的驅動裝置配合作動，控制該上研磨盤上升，且該晶圓片不會隨同該上研磨盤上升，該上研磨盤及該晶圓片上下分離。
為使該流體能夠均衡地多點釋放在該上研磨盤的底緣，各該分流器分別沿著該圓形路徑間隔配置，且該上研磨盤的軸向延伸通過該圓形路徑的徑向中心，各該定位座配合各該分流器間隔配置並與各該分流器上下相對，各該定位座及各該引流管的配置複雜化。
各該引流管的末端分別形成具有彈性的罩體，各該引流管下降並連通各該分流器時，各該罩體分別壓靠各該分流器形成密接狀態，該流體通過各該引流管及各該罩體進入各該分流器時，該流體的動壓力不會造成各該罩體脫離相對應的各該分流器，各該罩體隨著使用而長期反覆地彈性變形及回復形狀，逐漸產生彈性疲乏，構成該罩體的彈性材料隨著時間的經過而脆化，使得各該罩體需要適時地更換，但是，多個該定位座及多個該引流管沿著圓形路徑間隔配置，作業人員必須環繞著該上研磨盤的徑向外部移動，逐一地維修或更換各該引流管或各該罩體，形成維修及組件更換的不便。
本發明之主要目的，在於提供一種晶圓研磨設備之去真空的流體控制裝置。
為達到前述目的，本發明採用以下技術方案：
一種晶圓研磨設備之去真空的流體控制裝置，該晶圓研磨設備具有一上研磨盤用於研磨晶圓片的上表面，該上研磨盤貫穿數個通道，各該通道分別延伸至該上研磨盤的頂端及底端，所述流體控制裝置用於控制流體通過各該通道進入該上研磨盤及該晶圓片之間，消除該上研磨盤及該晶圓片彼此吸附的狀態，所述的流體係水或空氣；
該流體控制裝置包括：
一線性驅動器，固定設置在該晶圓研磨設備；
一定位座連接該線性驅動器，且該定位座位於該線性驅動器及該上研磨盤的頂緣側之間，該線性驅動器驅動該定位座上下移動而接近或遠離該上研磨盤的該頂緣側：
數根引流管分別定位設置在該定位座，各該引流管分別連通該流體的供應源，且各該引流管分別向著該上研磨盤的該頂緣側延伸，數個彈性罩分別套接各該引流管面向該頂緣側的一端，各該彈性罩分別於內部形成一錐狀空間連通各該引流管；
一轉接座設置在一承架，該承架連接該上研磨盤，該轉接座的內部配合各該引流管形成數個中繼道，各該中繼道的一端分別延伸至該轉接座的頂緣，各該錐狀空間分別與各該中繼道逐一形成上下對應，各該中繼道的另一端分別延伸至該轉接座的一側連通數根中繼管；
數個分流器間隔配置在該承架，各該中繼管分別連通各該分流器，每一該分流器分別對應連接數根輸送管，各該輸送管分別連通各該通道，據使該流體通過各該通道進入該上研磨盤及該晶圓片之間。
本發明之主要效果與優點，係在於各該引流管集中定位在一個該定位座，該定位座及各該引流管的配置單純化，各該中繼管集中連接該轉接座，作業人員只需要在該定位座相鄰處，即可維修更換每一個該引流管及每一個該彈性罩，提高維修及組件更換的方便性。
請參閱圖式所示，係本發明晶圓研磨設備之去真空的流體控制裝置之較佳實施例，惟此等實施例僅供說明之用，在專利申請上並不受此結構之限制。
如圖1所示，晶圓研磨設備具有一上研磨盤11用於研磨晶圓片（圖未繪示）的上表面，該上研磨盤11貫穿數個通道（圖未繪示），各該通道分別延伸至該上研磨盤11的頂端及底端，所述流體控制裝置用於控制流體通過各該通道進入該上研磨盤11及該晶圓片之間，消除該上研磨盤11及該晶圓片彼此吸附的狀態，所述的流體可以是水或空氣。
如圖1至圖5所示，所述流體控制裝置的較佳實施例，包括一線性驅動器20、一定位座30、數根引流管40、一轉接座50及數個分流器60，其中該線性驅動器20係選用氣壓缸或油壓缸構成，該線性驅動器20固定設置在該晶圓研磨設備的機架或機台或其他用於定位設置各種組件的結構，本例中，該線性驅動器20選擇設置在一盤座12，該定位座30連接該線性驅動器20，且該定位座30位於該線性驅動器20及該上研磨盤11的頂緣側13之間，該線性驅動器20驅動該定位座30上下移動，使該定位座30接近或遠離該頂緣側13。
各該引流管40分別定位設置在該定位座30，各該引流管40分別連通該流體的供應源（圖未繪示），且各該引流管40分別向著該上研磨盤11的該頂緣側13延伸，數個彈性罩42分別套接各該引流管40面向該頂緣側13的一端，各該彈性罩42分別於內部形成一錐狀空間44連通各該引流管40。
該轉接座50設置在一承架14，該承架14連接該上研磨盤11，據使該承架14隨同該上研磨盤11旋轉或停止旋轉，該轉接座50可選用樹脂材料構成，該轉接座50的內部配合各該引流管40形成數個中繼道52，各該中繼道52的一端分別延伸至該轉接座50的頂緣，各該錐狀空間44分別與各該中繼道52逐一形成上下對應，各該中繼道52的另一端分別延伸至該轉接座50的一側連通數根中繼管54。
各該分流器60間隔配置在該承架14，各該中繼管54分別連通各該分流器60，每一個該分流器60分別對應連接數根輸送管62，各該輸送管62分別連通各該通道，據使該流體通過各該通道進入該上研磨盤11及該晶圓片之間。
晶圓片研磨製程完成，該上研磨盤11及該承架14同步停止旋轉，可利用控制該上研磨盤11旋轉的驅動裝置，使各該中繼道52分別對應定位在各該引流管40的下方，而後，該線性驅動器20驅動該定位座30下降，使各該彈性罩42分別罩蓋該轉接座50的頂緣，各該彈性罩42的材料彈性，使得各該彈性罩42及該轉接座50之間形成吸附狀態，各該引流管40分別通過各該彈性罩42連通各該中繼道52，而後，該流體通過各該引流管40、各該中繼道52及各該中繼管54分流至各該分流器60，進入各該分流器60的該流體後續分流通過各該輸送管62進入該上研磨盤11及該晶圓片之間，消除該上研磨盤11及該晶圓片彼此吸附狀態，且該流體對該上研磨盤11及該晶圓片分別形成推抵作用，該晶圓研磨設備用於掣動該上研磨盤11上升的驅動裝置配合作動，控制該上研磨盤11上升離開該晶圓片，且該晶圓片不會隨同該上研磨盤11上升。
各該引流管40集中定位在一個該定位座30，該定位座30及各該引流管40的配置單純化，各該中繼管54集中連接一個該轉接座50，維修更換各該引流管40及各該彈性罩42時，作業人員只需要在該定位座30相鄰處，即可維修更換每一個該引流管40及每一個該彈性罩42，提高維修及組件更換的方便性。
該定位座30具有一支持架32，各該引流管40定位於該支持架32，各該彈性罩42位於該支持架32及該轉接座50之間，且各該彈性罩42緊鄰該支持架32。
該支持架32的兩側分別連接二觸壓元件34，各該觸壓元件34分別向該轉接座50的方向延伸，該線性驅動器20驅動該定位座30向下移動，各該觸壓元件34分別觸壓該轉接座50時，該轉接座50通過各該觸壓元件34向該定位座30反饋的作用力，能夠促使該線性驅動器20停止作動，避免各該彈性罩42過度壓縮變形，提高各該彈性罩42的使用壽命。
二擋壁70分別靠接該轉接座50的兩相對側，且各該彈性罩42分別位於各該擋壁70之間，進一步而言，各該擋壁70分別為圓環狀板體，各該擋壁70同軸設置，且該上研磨盤11的軸向延伸通過各該擋壁70的徑向中心，圖3及圖5顯示的該擋壁70係呈部分截斷狀態，以利於顯示各該彈性罩42。
選用水作為該流體，該流體通過該彈性罩42進入該中繼道52時，設若發生微量的該流體通過該彈性罩42及該轉接座50之間對外噴濺時，各該擋壁70對其形成阻擋，避免該晶圓研磨設備配置在較佳實施例周邊的其他結構或組件受到該流體的影響，舉例而言，各該擋壁70能夠防止所述對外噴濺的該流體，對切削液造成汙染。
4:4-4剖面顯示於圖4
11:上研磨盤
12:盤座
13:頂緣側
14:承架
20:線性驅動器
30:定位座
32:支持架
34:觸壓元件
40:引流管
42:彈性罩
44:錐狀空間
50:轉接座
52:中繼道
54:中繼管
60:分流器
62:輸送管
70:擋壁
圖1係本發明較佳實施例配置在晶圓研磨設備的立體示意圖。
圖2係圖1的部分放大圖。
圖3係本發明較佳實施例之部分前視圖，其中擋壁係呈部分截斷狀態。
圖4係圖3的4-4剖面圖。
圖5係本發明較佳實施例之作動狀態的部分前視圖，其中擋壁係呈部分截斷狀態。
12:盤座
14:承架
20:線性驅動器
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Claims (5)
- 一種晶圓研磨設備之去真空的流體控制裝置，該晶圓研磨設備具有一上研磨盤用於研磨晶圓片的上表面，該上研磨盤貫穿數個通道，各該通道分別延伸至該上研磨盤的頂端及底端，所述流體控制裝置用於控制流體通過各該通道進入該上研磨盤及該晶圓片之間，消除該上研磨盤及該晶圓片彼此吸附的狀態，所述的流體係水或空氣； 該流體控制裝置包括： 一線性驅動器，固定設置在該晶圓研磨設備； 一定位座連接該線性驅動器，且該定位座位於該線性驅動器及該上研磨盤的頂緣側之間，該線性驅動器驅動該定位座上下移動而接近或遠離該上研磨盤的該頂緣側： 數根引流管分別定位設置在該定位座，各該引流管分別連通該流體的供應源，且各該引流管分別向著該上研磨盤的該頂緣側延伸，數個彈性罩分別套接各該引流管面向該頂緣側的一端，各該彈性罩分別於內部形成一錐狀空間連通各該引流管； 一轉接座設置在一承架，該承架連接該上研磨盤，該轉接座的內部配合各該引流管形成數個中繼道，各該中繼道的一端分別延伸至該轉接座的頂緣，各該錐狀空間分別與各該中繼道逐一形成上下對應，各該中繼道的另一端分別延伸至該轉接座的一側連通數根中繼管； 數個分流器間隔配置在該承架，各該中繼管分別連通各該分流器，每一該分流器分別對應連接數根輸送管，各該輸送管分別連通各該通道，據使該流體通過各該通道進入該上研磨盤及該晶圓片之間。
- 如請求項1所述之晶圓研磨設備之去真空的流體控制裝置，其中該定位座具有一支持架，各該引流管定位於該支持架，各該彈性罩位於該支持架及該轉接座之間，且各該彈性罩緊鄰該支持架。
- 如請求項2所述之晶圓研磨設備之去真空的流體控制裝置，其中該支持架的兩側分別連接二觸壓元件，各該觸壓元件分別向該轉接座的方向延伸。
- 如請求項1或2或3所述之晶圓研磨設備之去真空的流體控制裝置，其中二擋壁分別靠接該轉接座的兩相對側，且各該彈性罩分別位於各該擋壁之間。
- 如請求項4所述之晶圓研磨設備之去真空的流體控制裝置，其中各該擋壁分別為圓環狀板體，各該擋壁同軸設置，且該上研磨盤的軸向延伸通過各該擋壁的徑向中心。
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