用于单面抛光机的机械手臂及具有其的单面抛光机的制作方法

1.本实用新型涉及抛光领域，尤其是涉及一种用于单面抛光机的机械手臂及具有其的单面抛光机。


背景技术：

2.单面抛光机用于抛光制程中的抛光工序，单面抛光机的机械手臂分别有：粗抛机械手臂、中抛机械手臂以及精抛机械手臂。相关技术中，在对机械手臂进行保养时，需使用特制工具才可以对机械手臂上的抛光头进行压力校正，操作不便，且容易造成压力校正不准确，影响对晶圆的抛光品质。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型在于提出一种用于单面抛光机的机械手臂，无需特制工具就可以对抛光头进行压力校正，操作方便，有利于保证对晶圆的抛光品质。
4.本实用新型还提出一种具有上述机械手臂的单面抛光机。
5.根据本实用新型实施例的用于单面抛光机的机械手臂，包括：机座，所述机座设于所述单面抛光机的机台；机臂壳，所述机臂壳的底部与所述机座可转动地相连，所述机臂壳的远离所述机座的一端设有抛光头，所述机臂壳内形成有安装腔，所述安装腔内设有连接杆，所述连接杆的一端与所述机臂壳可转动地相连；气缸件，所述气缸件包括缸体和推杆，所述推杆可伸缩地设于缸体，所述缸体的下端与所述机座可转动地相连，所述推杆的自由端与所述连接杆的另一端通过螺纹连接；螺母，所述螺母与所述推杆的外周壁螺纹相连且适于与所述连接杆止挡配合，所述机臂壳的一侧侧壁设有检修口，所述检修口与所述螺母相对设置。
6.根据本实用新型实施例的用于单面抛光机的机械手臂，通过在机臂壳的一侧侧壁设置检修口，且检修口与螺母相对设置，技术员在日常点检可以目视观察，有利于快速判断出螺母是否松动，及时对螺母进行调整，有利于保证对晶圆的抛光品质，同时，在对机械手臂进行保养时，维修人员无需特制工具，可直接通过检修口调整螺母，同时可通过检修口观察校正后的状态，规避了视觉盲区，有利于提高压力校正的准确性。
7.在本实用新型的一些实施例中，所述检修口形成为长方形，所述检修口的长度为130mm-150mm,所述检修口的宽度为50mm-60mm。
8.在本实用新型的一些实施例中，所述机械手臂还包括：检修门，所述检修门与所述机臂壳可拆卸地相连，所述检修门用于打开或关闭所述检修口。
9.在本实用新型的一些实施例中，所述检修门设有多个螺纹孔，多个紧固件一一对应地穿过多个所述螺纹孔与所述机臂壳相连。
10.在本实用新型的一些实施例中，所述检修门为透明件。
11.在本实用新型的一些实施例中，所述检修门大体形成长方形状，所述检修门靠近
所述抛光头的中心线的两个角处设有倒角部。
12.在本实用新型的一些实施例中，所述缸体设有气缸调节阀，所述气缸调节阀位于所述缸体的邻近所述检修口的一端。
13.在本实用新型的一些实施例中，所述气缸调节阀与所述检修口之间的水平距离为60mm-70mm。
14.在本实用新型的一些实施例中，所述机臂壳内设有气压传感器，所述气压传感器用于检测所述抛光头的外盘圈的真空度，所述气压传感器邻近所述检修口设置。
15.根据本实用新型实施例的单面抛光机，包括：上述的用于单面抛光机的机械手臂。
16.根据本实用新型实施例的单面抛光机，通过设置上述的用于单面抛光机的机械手臂，有利于提高单面抛光机的整体性能。
17.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
18.图1是根据本实用新型一个实施例的机械手臂的局部结构示意图；
19.图2是根据本实用新型一个实施例的检修门的结构示意图；
20.图3是根据本实用新型一个实施例的机械手臂的平面示意图；
21.图4是根据本实用新型一个实施例的机械手臂的俯视示意图，其中，抛光头未被示出；
22.图5是根据本实用新型一个实施例的连接杆和气缸件的结构示意图。
23.附图标记：
24.机械手臂100；
25.机座10；固定座11；固定轴111；载台12；旋转孔121；转动轴13；
26.机臂壳20；安装腔21；连接杆22；内螺纹孔221；检修口23；
27.气缸件30；缸体31；推杆32；外螺纹段321；
28.螺母40；
29.抛光头50；外盘圈51；
30.检修门60；螺纹孔61；倒角部62；紧固件63；
31.气缸调节阀70；
32.气压传感器80；
33.真空管90。
具体实施方式
34.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
35.下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示
例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。
36.下面参考图1-图5描述根据本实用新型实施例的用于单面抛光机的机械手臂100及具有其的单面抛光机。其中，机械手臂100可以为粗抛机械手臂、中抛机械手臂或精抛机械手臂。
37.参照图1、图2和图3所示，根据本实用新型实施例的用于单面抛光机的机械手臂100，可以包括：机座10、机臂壳20、气缸件30和螺母40。
38.参照图1和图3所示，机座10设于单面抛光机的机台(图未示出)，机臂壳20的底部与机座10可转动地相连，例如，如图3所示，机座10包括固定座11和载台12，固定座11设有竖直延伸的固定轴111，载台12设有旋转孔121，通过旋转孔121与固定轴111的孔轴配合使得载台12相对固定座11可转动，载台12的左侧还设有转动轴13，机臂壳20的底部通过转动轴13与载台12可转动地相连。
39.参照图1和图3所示，机臂壳20的远离机座10的一端设有抛光头50，抛光头50用于抛光晶圆，其中，晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅芯片，由于其形状为圆形，故称为晶圆，在晶圆上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能之ic产品。
40.参照图1和图3所示，机臂壳20内形成有安装腔21，安装腔21内设有连接杆22，连接杆22的一端与机臂壳20可转动地相连，例如，参照图3和图4所示，连接杆22的上端与机臂壳20的内壁铰接。
41.参照图3-图5所示，气缸件30包括缸体31和推杆32，推杆32可伸缩地设于缸体31，缸体31的下端与机座10可转动地相连，推杆32的自由端与连接杆22的另一端通过螺纹连接，参照图5所示，连接杆22的外径大于推杆32的外径，推杆32的自由端的设有外螺纹段321，连接杆22的另一端设有适于与外螺纹段321配合的内螺纹孔221，推杆32相对缸体31可移动且可转动。
42.参照图3和图5所示，螺母40与推杆32的外周壁螺纹相连且适于与连接杆22止挡配合，机臂壳20的一侧侧壁设有检修口23，检修口23与螺母40相对设置(参照图1)。
43.可以理解的是，因机械手臂100的抛光头50在正常工作运作速度较快，有抖动现象，气缸件30的推杆32和螺母40存在松动的风险，会对加工的晶圆造成品质影响，通过在机臂壳20的一侧侧壁设置检修口23，技术员在日常点检可以目视观察，有利于快速判断出螺母40是否松动，及时对螺母40进行调整，有利于保证对晶圆的抛光品质，同时，在对机械手臂100进行保养时，维修人员无需特制工具，可直接通过检修口23调整螺母40，同时可通过检修口23观察校正后的状态，规避了视觉盲区，有利于提高压力校正的准确性。
44.例如，参照图3和图5所示，当判断抛光头50的下压力较小时，可控制气缸件30使得推杆32旋转以在f1方向伸长，并可直接通过检修口23调整螺母40，从而使得抛光头50夹紧；当判断抛光头50的下压力较大时，可控制气缸件30使得推杆32旋转以在f1方向缩短，并通过检修口23调整螺母40，从而使得抛光头50放松。
45.在本实用新型的一些实施例中，参照图1和图3所示，检修口23形成为长方形，检修口23的长度为130mm-150mm，换言之，检修口23的长度可以取130mm-150mm中的任一值，例
如，检修口23的长度可以为130mm、135mm、140mm、145mm或150mm等；
46.参照图1和图3所示，检修口23的宽度为50mm-60mm，换言之，检修口23的宽度可以取50mm-60mm中的任一值,例如，检修口23的宽度可以取50mm、51mm、52mm、53mm、54mm、55mm、56mm、57mm、58mm、59mm或60mm。
47.可以理解的是，通过使得检修口23的长度为130mm-150mm，检修口23的宽度为50mm-60mm，由此，一方面可以使得检修口23的开口面积不至于过小，从而便于技术人员目检，另一方面可以使得检修口23的开口面积不至于过大，从而有利于保证机臂壳20的结构强度，有利于保证机械手臂100工作的可靠性。
48.在本实用新型的一些实施例中，参照图1和图2所示，机械手臂100还包括：检修门60，检修门60与机臂壳20可拆卸地相连，检修门60用于打开或关闭检修口23。其中，“可拆卸相连”可以为卡接、铆接或螺纹连接等。由此，便于技术人员打开或关闭检修口23，拆卸方便，同时，当机械手臂100工作时，检修门60关闭检修口23，有利于防止外界杂物例如抛光液通过检修口23进入机械手臂100内，有利于保证机械手臂100工作的可靠性。
49.在本实用新型的一些实施例中，参照图1和图2所示，检修门60设有多个螺纹孔61，多个紧固件63一一对应地穿过多个螺纹孔61与机臂壳20相连。可以理解是，紧固件63具有结构简单、易于装配的优点，通过多个紧固件63可以实现检修门60与机臂壳20的紧密连接。此外，在保证检修门60与机臂壳20连接强度的同时还可以降低成本。可选地，紧固件63可以为螺钉、螺栓或者螺柱。
50.在本实用新型的一些实施例中，参照图1和图2所示，检修门60为透明件。例如，检修门60可以为亚克力板，其中，亚克力又称特殊处理的有机玻璃，是有机玻璃换代产品，用亚克力制作的检修门60具有透光性能好、美观平整、使用寿命长等优点。可以理解的是，通过使得检修门60为透明件，技术人员无需打开检修门60，就可以目视观察，有利于快速判断出螺母40是否松动，有利于提高检查的效率和准确度。
51.在本实用新型的一些实施例中，参照图1和图2所示，检修门60大体形成长方形状，检修门60靠近抛光头50的中心线的两个角处设有倒角部62。由此，可以使得检修门60适应机臂壳20的形状，同时可以降低检修门60的用料，有利于降低生产成本。
52.在本实用新型的一些实施例中，参照图3所示，缸体31设有气缸调节阀70，气缸调节阀70位于缸体31的邻近检修口23的一端。可以理解的是，通过使得气缸调节阀70邻近检修口23设置，技术人员开可以通过检修口23更换和维护气缸调节阀70，便于实现对气缸调节阀70的维护和更换。
53.在本实用新型的一些实施例中，参照图3所示，气缸调节阀70与检修口23之间的水平距离为60mm-70mm。例如，如图3所示，气缸调节阀70的中心与检修口23的中心在左右方向之间的距离为l，l可以取60mm-70mm中的任一值。由此，可以使得气缸调节阀70与检修口23之间的距离不至于过大，从而便于技术人员对气缸调节阀70进行维护和更换。
54.在本实用新型的一些实施例中，参照图3所示，机臂壳20内设有气压传感器80，气压传感器80用于检测抛光头50的外盘圈51的真空度，气压传感器80邻近检修口23设置。
55.例如，如图3所示，机械手臂100还包括真空管90，真空管90穿入机臂壳20与外盘圈51连通，气压传感器80可设在真空管90或固定在缸体31上，气压传感器80通过检测真空管90的气压来检测抛光头50的外盘圈51的真空度。
56.可以理解的是，通过使得气压传感器80邻近检修口23设置，技术人员开可以通过检修口23更换和维护气缸调节阀70，便于实现对气压传感器80的维护和更换。
57.根据本实用新型实施例的单面抛光机，包括：根据本实用新型上述实施例的用于单面抛光机的机械手臂100。可选地，单面抛光机还包括机罩(图未示出)，机台和机械手臂100均设置在机罩内，机罩的前侧设有操作窗口，机臂壳20相对机台可转动，机臂壳20具有检修位置，在检修位置，操作窗口与机臂壳20的检修口23正对，由此，在对机械手臂100进行保养时，进一步便于技术人员通过检修口23调整螺母40，同时可通过检修口23观察校正后的状态，规避了视觉盲区，有利于提高压力校正的准确性。
58.根据本实用新型实施例的单面抛光机，通过设置根据本实用新型上述实施例的用于单面抛光机的机械手臂100，有利于提高单面抛光机的整体性能。
59.根据本实用新型实施例的单面抛光机的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
60.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
61.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
62.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
63.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
64.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
65.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。