一种化学机械抛光驱动组件的制作方法

本发明属于晶圆生产，具体而言，涉及一种化学机械抛光驱动组件。

背景技术：

1、集成电路产业是信息技术产业的核心，在助推制造业向数字化、智能化转型升级的过程中发挥着关键作用。芯片是集成电路的载体，芯片制造涉及芯片设计、晶圆制造、晶圆加工、电性测量、切割封装和测试等工艺流程。

2、其中，化学(chemical mechanical polishing,cmp)机械抛光属于晶圆制造工序中的五大核心制程之一。化学机械抛光是一种全局平坦化的超精密表面加工技术，整个过程是化学作用与机械作用的交替进行，最终完成对晶圆表面的抛光。与普遍使用的机械抛光相比，化学机械抛光能使晶圆表面变得更加平坦，并且还具有加工成本低及加工方法简单的优势，因而成为目前最为普遍的半导体材料表面平整技术。

3、在晶圆的化学机械抛光过程中，承载头和抛光盘均同向旋转，同时承载头还要在短行程内进行线性移动，复杂的运动过程使得承载头在研磨时会产生不同自由度上的强烈振动，尤其对于一些大压力研磨的制程而言，振动可能加剧。

4、当前，为了降低承载头的振动幅度和振动频率，主要通过提高框架及轴系的刚性的解决方案，但由此会增大框架或轴系等自身重量，也无法对系统刚性进行调节，因此，亟需对现有设备结构进行改进以降低设备振动情况。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种化学机械抛光驱动组件。

2、本发明实施例提供了一种化学机械抛光驱动组件，包括：

3、驱动单元、驱动框架、旋转接头、承载头和减振轴系；

4、所述减振轴系包括第一减振模组和第二减振模组，以分别吸收水平方向和/或竖直方向的振动。

5、在一些实施例中，所述驱动框架形成为刚性承载架结构，所述减振轴系固定安装于所述驱动框架并随其一起移动，所述驱动单元的上部连接于所述减振轴系，下部配置用于承载头，所述旋转接头用于在所述承载头旋转地作业期间向其供应多路气体。

6、在一些实施例中，所述旋转接头配置于所述减振轴系的上部，其具有用于输送气体的气路，所述气路的至少一部分配置于所述减振轴系的主轴内部。

7、在一些实施例中，所述第一减振模组包括形成为板状结构的翼板，配置于所述减振轴系的主轴的上部的圆周。

8、在一些实施例中，所述翼板具有镂空结构以改善其整体的弹性模量。

9、在一些实施例中，所述翼板的外周处固定连接于所述驱动框架，并且其内周处通过多个减振结构吊装所述减振轴系的主轴。

10、在一些实施例中，所述第二减振模组配置于所述减振轴系的上部的外周处，以吸收沿水平方向的振动。

11、在一些实施例中，所述第二减振模组包括隔振套和位于所述隔振套内的多个阻尼柱，所述多个阻尼柱围绕所述减振轴系的主轴上部的轴承的外周均匀配置；

12、所述隔振套上被配置有多个用于调节所述轴承与所述阻尼柱之间的预紧力的调节件。

13、在一些实施例中，所述化学机械抛光驱动组件还配置有第三减振模组，所述减振轴系的主轴内部形成有容纳所述第三减振模组的空腔。

14、在一些实施例中，所述第三减振模组包括与所述空腔同轴设置的振芯，所述振芯与所述空腔的内壁之间留有间隙。

15、所述振芯的两端套设有弹性件，所述弹性件与所述空腔的顶面或底面抵接；

16、所述振芯的端部与所述弹性件之间还配置有减振环，所述减振环的外周紧贴所述空腔的内壁，所述间隙为所述减振环的半径的0.5～2倍。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

18、本发明提供了一种承载头的减振轴系，在不提高驱动框架自重的情况下，吸收不同自由度方向上的振动能量，阻止振动能量的传递路径，防止零部件振动松动甚至失效，同时，一定程度上改善了晶圆研磨质量稳定性。

技术特征：

1.一种化学机械抛光驱动组件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的化学机械抛光驱动组件，其特征在于，所述驱动框架形成为刚性承载架结构，所述减振轴系固定安装于所述驱动框架并随其一起移动，所述驱动单元的上部连接于所述减振轴系，下部配置用于承载头，所述旋转接头用于在所述承载头旋转地作业期间向其供应多路气体。

3.根据权利要求1所述的化学机械抛光驱动组件，其特征在于，所述旋转接头配置于所述减振轴系的上部，其具有用于输送气体的气路，所述气路的至少一部分配置于所述减振轴系的主轴内部。

4.根据权利要求1所述的化学机械抛光驱动组件，其特征在于，所述第一减振模组包括形成为板状结构的翼板，配置于所述减振轴系的主轴的上部的圆周。

5.根据权利要求4所述的化学机械抛光驱动组件，其特征在于，所述翼板具有镂空结构以改善其整体的弹性模量。

6.根据权利要求5所述的化学机械抛光驱动组件，其特征在于，所述翼板的外周处固定连接于所述驱动框架，并且其内周处通过多个减振结构吊装所述减振轴系的主轴。

7.根据权利要求1所述的化学机械抛光驱动组件，其特征在于，所述第二减振模组配置于所述减振轴系的上部的外周处，以吸收沿水平方向的振动。

8.根据权利要求7所述的化学机械抛光驱动组件，其特征在于，所述第二减振模组包括隔振套和位于所述隔振套内的多个阻尼柱，所述多个阻尼柱围绕所述减振轴系的主轴上部的轴承的外周均匀配置；

9.根据权利要求1所述的化学机械抛光驱动组件，其特征在于，所述化学机械抛光驱动组件还配置有第三减振模组，所述减振轴系的主轴内部形成有容纳所述第三减振模组的空腔。

10.根据权利要求9所述的化学机械抛光驱动组件，其特征在于，所述第三减振模组包括与所述空腔同轴设置的振芯，所述振芯与所述空腔的内壁之间留有间隙；

技术总结
本发明提供了一种化学机械抛光驱动组件，包括：驱动单元、驱动框架、旋转接头、承载头和减振轴系；所述减振轴系包括第一减振模组和第二减振模组，以分别吸收水平方向和/或竖直方向的振动。本发明提供的减振轴系，在不提高驱动框架自重的情况下，吸收不同自由度方向上的振动能量，阻止振动能量的传递路径，防止零部件振动松动甚至失效，同时，一定程度上改善了晶圆研磨质量稳定性。

技术研发人员：吴兴,许振杰,王国栋,赵德文,路新春
受保护的技术使用者：华海清科股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12