【技术实现步骤摘要】
本申请实施例涉及化学机械抛光设备，尤其涉及一种气动组件和、晶圆承载装置和化学机械抛光设备。
技术介绍
1、cmp(chemical mechanical planarization，化学机械平坦化)设备中，抛光头内不同腔室的气压需要精确调节，包括正气压和负气压，是通过上部气动组件(upa，upperpneumatics assembly)控制的。抛光头的气压调节系统包括：上部气动组件、旋转接头和抛光头。上部气动组件将输入的正负压气体进行调节和切换，并将压力气体精确排出。旋转接头作为中间通道连接静止的上部气动组件和旋转运动的抛光头，进行气体输送。抛光头向下按压晶圆，在晶圆直径范围对全局多个环状区域实现超精密可控加压，使晶圆抛光后表面达到超高平整度和超低表面粗糙度。
2、其中，上部气动组件包括汇流阀板组件和集装阀座组件。汇流阀板组件将单一入口的正负压气体拆分成若干通道的气体，供给各路集装阀座组件。集装阀座组件能够对正压力精确调节，实现正负压切换，并且实现压力保持，通大气切换(0气压输出)，输出压力检测。其包括压力调节阀、正负压切换阀、压力保持阀、大气切换阀和压力传感器。压力调节阀将输入压力控制调节为设定值并输出；正负压切换阀将输出压力切换为正压或负压；压力保持阀封闭压力控制阀气路，隔离输出压力腔室；大气切换阀输出气路腔室快速泄压；压力传感器检测输出压力值，用于检测设定值和输出实际值偏差。
3、现有的上部气动组件存在如下问题：配管方式因路径较长，路径上的压力损失较大，不能适用于日益急迫的高精度、多分区调节需求。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请实施例提供一种气动组件和、晶圆承载装置和化学机械抛光设备，提升气动组件的集成度，精简结构，降低空间占用。
2、根据本申请第一方面实施例提供了一种气动组件，包括：汇流阀板，其为包括基板和两个侧板的u型板，所述基板和两个所述侧板之间限定出装配区域，所述汇流阀板的内部具有正压通道和负压通道，所述正压通道具有一个正压进口和多个正压出口，所述负压通道具有一个负压进口和多个负压出口；多个集装阀座，多个所述集装阀座均位于所述装配区域内，且均设置至所述汇流阀板，多个所述集装阀座彼此平行，所述集装阀座的第一进口与所述正压出口直接对接，所述集装阀座的第二进口与所述负压出口直接对接。
3、可选地，所述汇流阀板的内部还具有检测气路和动力气路，所述集装阀座的第一出口与所述检测气路的进口直接对接，所述集装阀座的第二出口与所述动力气路的进口直接对接，用于输送所述集装阀座调节压力后的气体分别至所述动力气路和所述检测气路。
4、可选地，所述集装阀座包括集装阀板和设置至所述集装阀板的压力调节阀、正负压切换阀、压力保持阀和大气切换阀，所述集装阀板与所述汇流阀板连接，所述第一进口、第一出口、第二进口和第二出口均设置至所述集装阀板的侧壁。
5、可选地，多个所述正压出口和多个所述负压出口均设置至两个所述侧板朝向所述装配区域的内壁，当所述集装阀座与所述汇流阀板连接时，所述集装阀板与所述汇流阀板对应，所述集装阀座的延伸方向与所述汇流阀板所在的平面垂直，所述集装阀板的厚度与所述侧板的厚度相同。
6、可选地，所述第一进口与所述正压出口对接处、所述第二进口与所述负压出口的对接处、所述第一出口与所述检测气路的进口对接处、所述第二出口与所述动力气路的进口对接处均采用密封圈密封。
7、可选地，所述压力调节阀设置至所述集装阀板的一侧端面，所述正负压切换阀、所述压力保持阀和所述大气切换阀均设置至所述集装阀板的另一侧端面。
8、可选地，所述气动组件包括八个所述集装阀座，八个所述集装阀座且均与所述汇流阀板所在的平面垂直，并成两列分别与两个所述侧板连接。
9、可选地，所述气动组件还包括：出气接头，其与动力气路的出口连通；压力传感器，其与所述检测气路的出口连通。
10、可选地，所述气动组件还包括：正压接头，所述正压接头与所述正压进口连通；负压接头，所述负压接头与所述负压进口连通。
11、根据本申请第二方面实施例提供了一种晶圆承载装置，包括：承载头，其能够吸附晶圆；气动组件，其为上述第一方面实施例所述的气动组件；旋转接头，其设置至所述承载头和所述气动组件之间，所述旋转接头与所述气动组件的所述动力气路连通，以使所述承载头转动对晶圆进行抛光。
12、可选地，所述承载头包括平衡架、基座、弹性膜和保持环；平衡架可以带动基座上下移动，弹性膜设置于基座的底面，弹性膜的外周侧设置有与基座的底面连接的保持环。
13、可选地，所述弹性膜内部设置有预设数量的同心的压力腔室，所述同心的压力腔室能与所述气动组件的所述动力气路一一对应连接。
14、根据本申请第三方面实施例提供了一种化学机械抛光设备，包括：如上述第二方面实施例所述的晶圆承载装置、抛光盘、修整器以及抛光液供应装置；抛光盘其覆盖有用于对晶圆进行抛光的抛光垫；修整器用于对抛光垫的表面形貌进行修整；抛光液供应装置用于将抛光液散布于抛光垫表面。
15、本申请实施例提供的气动组件，具有如下有益效果：
16、通过u型的汇流阀板，其两个侧板与一个基板之间限定出装配区域，能够同时连接多个集装阀座，从而能够保证将正压气体或负压气体同时分流输送到多个集装阀座中。多个集装阀座同时布置于装配区域内，可以降低气动组件整体的空间占用。
17、集装阀座与汇流阀板之间通过第一进口与正压出口连通，第二进口与负压出口连通。相较于集装阀座和汇流阀板之间通过气管连通的方式，两者之间采用直连的方式节省了成本，省去了较多的气管也有利于减少空间占用，有利于精简结构。
18、节省了气管连接的方式，避免对气动组件进行检查或更换元器件时频繁插拔气管，规避气体泄漏的风险。
19、集装阀座的第二进口与汇流阀板的一个负压出口直接对接，同样能够直接形成气体输送通路，从而可以使气体由气动组件输送到承载头时，由于省略了气管结构，结构更加精简，气动组件的整体集成度更高。并且缩短气体到达承载头上的弹性膜的通路长度，既可以保证气体输送过程的密封性，后续对化学机械抛光设备进行定期维护的过程中也无需拆卸气管结构，保证了气体输送通路在维护前后的长度统一，更加有利于提高承载头在吸附晶圆w的过程中的精度控制。因此，通过提高对承载头的精度控制，能够有效的提升化学机械抛光设备对晶圆w的抛光效果。
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1.一种气动组件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的气动组件，其特征在于，所述汇流阀板的内部还具有检测气路和动力气路，所述集装阀座的第一出口与所述检测气路的进口直接对接，所述集装阀座的第二出口与所述动力气路的进口直接对接，用于输送所述集装阀座调节压力后的气体分别至所述检测气路和所述动力气路。
3.根据权利要求2所述的气动组件，其特征在于，所述集装阀座包括集装阀板和设置至所述集装阀板的压力调节阀、正负压切换阀、压力保持阀和大气切换阀，所述集装阀板与所述汇流阀板连接，所述第一进口、第一出口、第二进口和第二出口均设置至所述集装阀板的侧壁。
4.根据权利要求3所述的气动组件，其特征在于，多个所述正压出口和多个所述负压出口均设置至两个所述侧板朝向所述装配区域的内壁，当所述集装阀座与所述汇流阀板连接时，所述集装阀板与所述汇流阀板对应，所述集装阀座的延伸方向与所述汇流阀板所在的平面垂直，所述集装阀板的厚度与所述侧板的厚度相同。
5.根据权利要求4所述的气动组件，其特征在于，所述第一进口与所述正压出口对接处、所述第二进口与所述负压出口的对
6.根据权利要求3所述的气动组件，其特征在于，所述压力调节阀设置至所述集装阀板的一侧端面，所述正负压切换阀、所述压力保持阀和所述大气切换阀均设置至所述集装阀板的另一侧端面。
7.根据权利要求4所述的气动组件，其特征在于，所述气动组件包括八个所述集装阀座，八个所述集装阀座均与所述汇流阀板所在的平面垂直，并成两列分别与两个所述侧板连接。
8.根据权利要求2所述的气动组件，其特征在于，所述气动组件还包括：
9.根据权利要求1所述的气动组件，其特征在于，所述气动组件还包括：
10.一种晶圆承载装置，其特征在于，包括：
11.根据权利要求10所述的晶圆承载装置，其特征在于，所述承载头包括平衡架、基座、弹性膜和保持环；平衡架可以带动基座上下移动，弹性膜设置于基座的底面，弹性膜的外周侧设置有与基座的底面连接的保持环。
12.如权利要求11所述的晶圆承载装置，其特征在于，所述弹性膜内部设置有预设数量的同心的压力腔室，所述同心的压力腔室能与所述气动组件的所述动力气路一一对应连接。
13.一种化学机械抛光设备，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种气动组件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的气动组件，其特征在于，所述汇流阀板的内部还具有检测气路和动力气路，所述集装阀座的第一出口与所述检测气路的进口直接对接，所述集装阀座的第二出口与所述动力气路的进口直接对接，用于输送所述集装阀座调节压力后的气体分别至所述检测气路和所述动力气路。
3.根据权利要求2所述的气动组件，其特征在于，所述集装阀座包括集装阀板和设置至所述集装阀板的压力调节阀、正负压切换阀、压力保持阀和大气切换阀，所述集装阀板与所述汇流阀板连接，所述第一进口、第一出口、第二进口和第二出口均设置至所述集装阀板的侧壁。
4.根据权利要求3所述的气动组件，其特征在于，多个所述正压出口和多个所述负压出口均设置至两个所述侧板朝向所述装配区域的内壁，当所述集装阀座与所述汇流阀板连接时，所述集装阀板与所述汇流阀板对应，所述集装阀座的延伸方向与所述汇流阀板所在的平面垂直，所述集装阀板的厚度与所述侧板的厚度相同。
5.根据权利要求4所述的气动组件，其特征在于，所述第一进口与所述正压出口对接处、所述第二进口与所述负压出口的对接处、所述第一出口与所述检测气路的进口对接处、所述第二出口与所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐心，徐海洋，
申请(专利权)人：华海清科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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