【技术实现步骤摘要】
本技术属于半导体集成电路芯片制造设备,尤其是涉及一种带有压力检测的修整装置。
技术介绍
1、化学机械抛光平坦化(chemical mechanical planarization,cmp)设备中晶圆在抛光垫表面抛磨晶圆,随着抛磨时间的延长,失去抛磨的去除率,需要用带有活化盘的修整器(pc,pad conditioner)对抛光垫表面活化修整,恢复抛光垫的去除率。
2、为了完成抛光垫的修整,修整器上的活化盘自旋的运动同时,施压装置通过连杆下压在抛光垫上贴合滑动,下压力大小对于抛光垫修整效果和稳定性至关重要,精准地控制下压力能够在保证抛光垫表面活化稳定性的同时还能延长抛光垫的寿命。然而,现有的修整器对下压力大多采用最初的开环校准,在运行中间接地控制施加下压力的气压,没有实时的检测方式,不能准确检测实时的下压力。
3、中国专利cn109623662b公开了《一种带有压力检测的修整装置》,其在修整装置本体的内腔设置压力传感器,以通过压力传感器对修整装置本体在对抛光垫进行修整的过程的压力进行检测,基于检测到的压力值调整设置压力。但是其在具体实践中发现,压力传感器的信号输出线会随着修整系统旋转,导致信号输出线的缠绕,最终影响压力的检测。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足,本技术提供一种带有压力检测的修整装置,其将修整器执行单元的旋转与下压动作相对独立,确保了下压力的反馈准确性。
2、本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种带有压力检测的修整装置,
3、修整器驱动单元,设于修整器底座;
4、修整器执行单元,通过输出轴与所述修整器驱动单元连接,在所述修整器驱动单元的驱动下可绕着自身轴线周向旋转,且该修整器执行单元在修整器底座的带动下可产生轴向下压力;
5、传感器;
6、动态力传导单元,设于所述传感器和修整器执行单元之间,其至少部分与所述传感器配合,用于所述传感器的安装定位,且至少部分分别与所述修整器执行单元和传感器相接触,以将修整器执行单元的轴向压力传递至传感器,且保持传感器的相对静止状态。
7、进一步的,所述修整器驱动单元、输出轴和修整器执行单元内部中空形成安装通道,所述动态力传导单元设于该安装通道。
8、进一步的,所述安装通道位于修整器执行单元的旋转中心。
9、进一步的,所述动态力传导单元包括固定支架,及力传导结构。
10、进一步的,所述传感器被固定支架包覆,所述固定支架的部分自安装通道伸出。
11、进一步的,所述力传导结构的至少部分分别与所述修整器执行单元和传感器滚动接触。
12、进一步的,所述力传导结构包括设于固定支架和传感器之间的第一旋转支撑件,及设于传感器和修整器执行单元之间的第二旋转支撑件。
13、进一步的,所述力传导结构包括设于固定支架和传感器之间的第一旋转支撑件,与传感器相抵的传力杆,及设于传力杆和修整器执行单元之间的第二旋转支撑件。
14、进一步的,所述力传导结构包括设于固定支架和传感器之间的第一旋转支撑件,与修整器执行单元相抵的传力杆,及设于传力杆和传感器之间的第二旋转支撑件。
15、进一步的,所述第一旋转支撑件为平面止推轴承,所述第二旋转支撑件为调心止推轴承。
16、进一步的,所述固定支架与修整器底座固定装配。
17、进一步的,所述传感器为力学压力传感器。
18、进一步的,所述动态力传导单元包括密封传导通路,及位于密封传导通路的流体压力传递介质,所述密封传导通路一端与修整器执行单元密封配合,并且两者回转相连,其另一端自安装通道伸出后与传感器密封相连。
19、进一步的,所述修整器执行单元至少包括活化盘,设于该活化盘背面的柔性层,及由柔性层和修整器执行单元的部分围设形成的空腔体,所述流体压力传递介质充盈该空腔体。
20、进一步的,所述密封传导通路包括与空腔体密封连接的管路,该管路从安装通道伸出后与传感器密封相连;所述管路为柔性管路或刚性管路。
21、进一步的,所述流体压力传递介质为不可压缩的水;或者,所述流体压力传递介质为气体。
22、进一步的,所述传感器为液体压力传感器;或者,所述传感器为气体压力传感器。
23、本技术的有益效果是:1)通过动态力传导单元的设置,将修整器执行单元的旋转和修整器执行单元对抛光垫的下压两个动作相对独立开来,确保了传感器能准确反馈下压力,并减少因相对运动导致的摩擦、磨损、发热,延长检测系统的寿命;2)修整器执行单元的下压力可以得到实时监测,下压力在传递过程中不会有损失,检测数据准确有效,且修整器执行单元的旋转不受影响;3)装配结构相对简单,降低安装难度;4)密封传导通路和流体压力传递介质配合,利用流体压力传递介质的流体柔性,简化了结构的复杂性,流体的不可压缩性保证下压力信号检测灵敏度,且传感器的设置位置可选性更高,检测过程中下压力的损失小。
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1.一种带有压力检测的修整装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的带有压力检测的修整装置,其特征在于:所述修整器驱动单元(2)、输出轴(4)和修整器执行单元(3)内部中空形成安装通道(7),所述动态力传导单元(6)设于该安装通道(7)。
3.根据权利要求2所述的带有压力检测的修整装置,其特征在于:所述安装通道(7)位于修整器执行单元(3)的旋转中心。
4.根据权利要求1或2所述的带有压力检测的修整装置,其特征在于:所述动态力传导单元(6)包括固定支架(61),及力传导结构(62)。
5.根据权利要求4所述的带有压力检测的修整装置,其特征在于:所述传感器(5)被固定支架(61)包覆,所述固定支架(61)的部分自安装通道(7)伸出。
6.根据权利要求4所述的带有压力检测的修整装置,其特征在于:所述力传导结构(62)的至少部分分别与所述修整器执行单元(3)和传感器(5)滚动接触。
7.根据权利要求6所述的带有压力检测的修整装置,其特征在于:所述力传导结构(62)包括设于固定支架(61)和传感器(5)之间的
8.根据权利要求6所述的带有压力检测的修整装置,其特征在于:所述力传导结构(62)包括设于固定支架(61)和传感器(5)之间的第一旋转支撑件(621),与传感器(5)相抵的传力杆(623),及设于传力杆(623)和修整器执行单元(3)之间的第二旋转支撑件(622)。
9.根据权利要求6所述的带有压力检测的修整装置,其特征在于:所述力传导结构(62)包括设于固定支架(61)和传感器(5)之间的第一旋转支撑件(621),与修整器执行单元(3)相抵的传力杆(623),及设于传力杆(623)和传感器(5)之间的第二旋转支撑件(622)。
10.根据权利要求7或8或9所述的带有压力检测的修整装置,其特征在于:所述第一旋转支撑件(621)为平面止推轴承,所述第二旋转支撑件(622)为调心止推轴承。
11.根据权利要求4所述的带有压力检测的修整装置,其特征在于:所述固定支架(61)与修整器底座(1)固定装配。
12.根据权利要求4所述的带有压力检测的修整装置,其特征在于:所述传感器(5)为力学压力传感器。
13.根据权利要求1或2所述的带有压力检测的修整装置,其特征在于:所述动态力传导单元(6)包括密封传导通路(8),及位于密封传导通路(8)的流体压力传递介质(63),所述密封传导通路(8)一端与修整器执行单元(3)密封配合,并且两者回转相连,其另一端自安装通道(7)伸出后与传感器(5)密封相连。
14.根据权利要求13所述的带有压力检测的修整装置,其特征在于:所述修整器执行单元(3)至少包括活化盘(31),设于该活化盘(31)背面的柔性层,及由柔性层和修整器执行单元(3)的部分围设形成的空腔体(32),所述流体压力传递介质(63)充盈该空腔体(32)。
15.根据权利要求14所述的带有压力检测的修整装置,其特征在于:所述密封传导通路(8)包括与空腔体(32)密封连接的管路(81),该管路(81)从安装通道(7)伸出后与传感器(5)密封相连;所述管路(81)为柔性管路或刚性管路。
16.根据权利要求13所述的带有压力检测的修整装置,其特征在于:所述流体压力传递介质(63)为不可压缩的水;或者,所述流体压力传递介质(63)为气体。
17.根据权利要求13所述的带有压力检测的修整装置,其特征在于:所述传感器(5)为液体压力传感器;或者,所述传感器(5)为气体压力传感器。
...【技术特征摘要】
1.一种带有压力检测的修整装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的带有压力检测的修整装置,其特征在于:所述修整器驱动单元(2)、输出轴(4)和修整器执行单元(3)内部中空形成安装通道(7),所述动态力传导单元(6)设于该安装通道(7)。
3.根据权利要求2所述的带有压力检测的修整装置,其特征在于:所述安装通道(7)位于修整器执行单元(3)的旋转中心。
4.根据权利要求1或2所述的带有压力检测的修整装置,其特征在于:所述动态力传导单元(6)包括固定支架(61),及力传导结构(62)。
5.根据权利要求4所述的带有压力检测的修整装置,其特征在于:所述传感器(5)被固定支架(61)包覆,所述固定支架(61)的部分自安装通道(7)伸出。
6.根据权利要求4所述的带有压力检测的修整装置,其特征在于:所述力传导结构(62)的至少部分分别与所述修整器执行单元(3)和传感器(5)滚动接触。
7.根据权利要求6所述的带有压力检测的修整装置,其特征在于:所述力传导结构(62)包括设于固定支架(61)和传感器(5)之间的第一旋转支撑件(621),及设于传感器(5)和修整器执行单元(3)之间的第二旋转支撑件(622)。
8.根据权利要求6所述的带有压力检测的修整装置,其特征在于:所述力传导结构(62)包括设于固定支架(61)和传感器(5)之间的第一旋转支撑件(621),与传感器(5)相抵的传力杆(623),及设于传力杆(623)和修整器执行单元(3)之间的第二旋转支撑件(622)。
9.根据权利要求6所述的带有压力检测的修整装置,其特征在于:所述力传导结构(62)包括设于固定支架(61)和传感器(5)之间的第一旋转支撑件(621),与修整器执行单元(3)相抵的传力杆(623),及设于传力杆(6...
【专利技术属性】
技术研发人员:顾海洋,喻康,杨渊思,
申请(专利权)人:杭州众硅电子科技有限公司,
类型:新型
国别省市:
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