CMP晶圆抛光机用上片装置的制作方法

cmp晶圆抛光机用上片装置
技术领域
1.本实用新型涉及晶圆抛光技术领域，尤其涉及一种cmp晶圆抛光机用上片装置。


背景技术：

2.cpm，即化学机械抛光，是集成电路制造过程中实现晶圆表面平坦化的关键工艺。与传统的纯机械或纯化学的抛光方法不同，cmp工艺是通过表面化学作用和机械研磨的技术结合来实现晶圆表面微米/纳米级不同材料的去除，从而达到晶圆表面纳米级平坦化，使下一步的光刻工艺得以进行。
3.目前，使用cmp晶圆抛光机对晶圆进行抛光，然而，市面上的cmp晶圆抛光机需要手动上片，即通过手动操作将晶圆装载至抛光头上并确认装载位置是否在中心，最后再使抛光头上的吸盘吸附住晶圆，这种手动上片方式效率低下，并且晶圆在抛光头上的装载位置不统一，影响晶圆研磨抛光过程中的全局去除率和均匀性，从而影响晶圆的抛光精度。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种cmp晶圆抛光机用上片装置，其能够提高晶圆上片效率，同时还能够确保晶圆在抛光头上的装载位置统一，从而能够提高晶圆的抛光精度。
5.本实用新型的目的采用如下技术方案实现：
6.cmp晶圆抛光机用上片装置，包括总驱动机构和设于所述总驱动机构上的晶圆载片头；
7.所述总驱动机构用于驱动所述晶圆载片头在上料工位和cmp晶圆抛光机的中的抛光头下方之间移动；
8.所述晶圆载片头包括载片基座、升降板和升降驱动机构，所述载片基座和所述总驱动机构连接，所述载片基座上设有用于承载晶圆的载片部，所述升降板设于所述载片部并受所述升降驱动机构驱动而能够相对所述载片部上下移动，所述升降板用于抬升位于所述载片部上的晶圆以将晶圆移送至cmp晶圆抛光机中的抛光头上。
9.进一步地，所述载片基座上还设有位于所述载片部的顶部外缘的阻挡部，所述阻挡部用于阻拦晶圆偏离所述载片部。
10.进一步地，所述阻挡部为围绕所述载片部的中心设置的阻挡环，阻挡环的内壁和载片部的顶面之间围成和晶圆适配的定位槽。
11.进一步地，所述阻挡环的内壁上设有柔性垫。
12.进一步地，所述阻挡部包括多个阻挡柱，多个所述阻挡柱依序设于所述载片部的顶部外缘并绕所述载片部的中心设置。
13.进一步地，所述载片部为载片环，所述升降板设于所述载片环的中心孔。
14.进一步地，所述载片部上设有贯穿其上下端的多个穿孔，所述升降板的数量和所述穿孔的数量相同，各所述升降板一一对应的设于各所述穿孔中。
15.进一步地，所述升降驱动机构为气囊升降驱动器。
16.进一步地，所述升降板和所述升降驱动机构之间设有柔性缓冲结构。
17.进一步地，所述载片部和所述升降板两者的顶面均设有柔性垫。
18.进一步地，所述总驱动机构为机械手。
19.相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：
20.本实用新型的cmp晶圆抛光机用上片装置，使用时，可通过总驱动机构驱动晶圆载片头移动至上料工位，接着可通过人工将位于上料工位的晶圆放置于载片部，然后通过总驱动机构驱动晶圆载片头移动至cmp晶圆抛光机中的抛光头下方，接着通过升降驱动机构驱动升降板抬升而将位于载片部上的晶圆移送至cmp晶圆抛光机的抛光头上，从而供抛光头能够吸附住晶圆，完成晶圆的装载，此结构能够实现晶圆的自动化上片，晶圆上片效率高，并且能够确保每一晶圆在抛光头上的装载位置均是相同的，晶圆装载定位精度高，从而能够提高晶圆的抛光精度。
附图说明
21.图1为本实用新型的cmp晶圆抛光机用上片装置的结构示意图；
22.图2为本实用新型的cmp晶圆抛光机用上片装置中的晶圆载片头的结构示意图。
23.图中：10、总驱动机构；20、晶圆载片头；21、载片基座；211、载片部；212、阻挡部；22、升降板。
具体实施方式
24.下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
25.参见图1，示出了本实用新型一较佳实施例的一种cmp晶圆抛光机用上片装置，包括总驱动机构10和设于总驱动机构10上的晶圆载片头20；总驱动机构10用于驱动晶圆载片头20在上料工位和cmp晶圆抛光机中的抛光头之间移动；晶圆载片头20包括载片基座21、升降板22和升降驱动机构(图中未示出)，载片基座21和总驱动机构10连接，载片基座21上设有用于承载晶圆的载片部211，升降板22设于载片部211并受升降驱动机构驱动而能够相对载片部211上下移动，升降板22用于抬升位于载片部211上的晶圆以将晶圆移送至cmp晶圆抛光机中的抛光头上。
26.本实用新型的cmp晶圆抛光机用上片装置，使用时，可通过总驱动机构10驱动晶圆载片头20移动至上料工位，接着可通过人工将位于上料工位的晶圆放置于载片部211，然后通过总驱动机构10驱动晶圆载片头20移动至cmp晶圆抛光机中的抛光头下方，接着通过升降驱动机构驱动升降板22抬升而将位于载片部211上的晶圆移送至cmp晶圆抛光机的抛光头上，从而供抛光头能够吸附住晶圆，完成晶圆的装载，此结构能够实现晶圆的自动化上片，晶圆上片效率高，并且能够确保每一晶圆在抛光头上的装载位置均是相同的，晶圆装载定位精度高，从而能够提高晶圆的抛光精度。
27.参见图1和图2，载片基座21上还设有位于载片部211的顶部外缘的阻挡部212，阻挡部212用于阻拦晶圆偏离载片部211，以确保在晶圆移送过程中晶圆能够保持可靠、精确
的放置于载片部211上，从而能够供升降板22可靠抬升晶圆，实现将各晶圆一一精确移送至抛光头的指定装载位置上，晶圆装载定位精度更高。
28.在本实施例中，阻挡部212为围绕载片部211的中心设置的阻挡环，阻挡环的内壁和载片部211的顶面之间围成和晶圆适配的定位槽，利用定位槽对晶圆进行可靠定位，从而使晶圆可靠放置于载片部211上，避免晶圆在移送过程中发生偏移，晶圆装载定位精度更高。
29.在本实施例中，阻挡环的内壁上设有柔性垫(图中未示出)，避免抬升晶圆时晶圆的外缘和阻挡环的内壁之间硬接触，起到保护晶圆的外缘的作用。
30.在其他实施例中，阻挡部212可包括多个阻挡柱，多个阻挡柱依序设于载片部211的顶部外缘并绕载片部211的中心设置，利用多个阻挡柱也可实现对位于载片部211上的晶圆进行阻拦，避免晶圆偏离载片部211。
31.在本实施例中，载片部211为载片环，升降板22设于载片环的中心孔，如此，只需设置一个升降板22即可实现晶圆的稳定抬升，结构简单实用，且成本低。
32.在其他实施例中，载片部211的具体结构如下：载片部211上设有贯穿其上下端的多个穿孔，升降板22的数量和穿孔的数量相同，各升降板22一一对应的设于各穿孔中，利用此结构同样能够实现晶圆的稳定抬升，但由于升降板22数量较多，结构较复杂，成本更高。
33.具体而言，在本实施例中，总驱动机构10为机械手，具体可为六自由度机械手，移动更灵活。
34.在其他实施例中，总驱动机构10可包括旋转气缸、设于旋转气缸上的横移驱动模块和设于横移驱动模块上的升降驱动模块，晶圆载片头20设于升降驱动模块上，利用旋转气缸、横移驱动模块和升降驱动模块三者相互配合而实现驱动晶圆载片头20在上料工位和抛光头下方之间移动。
35.在本实施例中，升降驱动机构为气囊升降驱动器，气囊升降驱动器具有一定的柔性，在升降板22将晶圆抬升至和抛光头上的装载位置相抵时，可起到缓冲的作用，避免升降板22和抛光头直接硬性接触而造成两者损坏。
36.具体而言，气囊升降驱动器具体包括气泵和与气泵连通的气囊，气囊和升降板22连接，通过气泵给气囊提供气体而使气囊膨胀从而驱动升降板22相对载片部211向上移动，使气囊放气即可使升降板22相对载片部211向下移动。
37.在其他实施例中，升降驱动机构可为电动推杆、气缸、液压缸等中的任意一种，在此结构基础上，升降板22和升降驱动机构之间设有柔性缓冲结构，利用此柔性缓冲结构对升降板22进行缓冲，避免升降板22和抛光头直接硬性接触而造成两者损坏。
38.具体而言，柔性缓冲结构具体可为橡胶垫或柔性波纹管。
39.上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。