发明名称 磨光装置
摘要 一种多研磨头式磨光装置,具有相对于单一研磨平台之复数个用以保持工件之顶端圆盘。该磨光装置包括具有研磨表面的研磨平台,数个用以保持工件及将工件压在研磨表面上的顶端圆盘及用以支撑顶端圆盘及使顶端圆盘分度转动的旋转架。该磨光装置进一步包括配置在顶端圆盘可取放工件的位置,而且具有用以保持工件的部分之旋转输送器,该数个部分系位在旋转输送器的转动中心之预定圆周上;以及用以在旋转输送器及顶端圆盘间输送工件的推送器。
申请公布号 TW491744 申请公布日期 2002.06.21
申请号 TW090111279 申请日期 2001.05.11
申请人 荏原制作所股份有限公司;三菱麻铁里亚尔股份有限公司 发明人 胜冈诚司;关本雅彦;宫崎充;野路 直树;千叶 一机;藤本 宪司
分类号 B24B21/00;B24B37/00;B24B37/04;B28D5/00 主分类号 B24B21/00
代理机构 代理人 洪武雄 台北巿城中区武昌街一段六十四号八楼;陈昭诚 台北巿武昌街一段六十四号八楼
主权项 1.一种具有多研磨头之磨光装置,包括; 具有研磨表面的研磨平台; 数个用以保持工件及将工件压在该研磨表面上的 顶端圆盘; 用以支撑该顶端圆盘及使该顶端圆盘分度转动的 旋转架; 配置在该顶端圆盘可取放工件的位置,而且具有数 个用以保持工件的部分之旋转输送器,该数个部分 系位在该旋转输送器的转动中心之预定圆周上,该 旋转输送器具有使该数个部分分度转动的分度功 能(indexing function);以及 用以在该旋转输送器及该顶端圆盘间输送工件的 推送器。2.如申请专利范围第1项之磨光装置,其中 每个顶端圆盘系经由摆动臂连接至旋转架,而且可 藉由该摆动臂而摆动至该研磨平台上的研磨位置 以及该旋转输送器上的装载及卸载位置。3.如申 请专利范围第1项之磨光装置,复包括邻近该研磨 平台而设置之第二研磨平台; 其中每个顶端圆盘系位于预定的位置,且该顶端圆 盘可相对于该第二研磨平台取放工件。4.如申请 专利范围第3项之磨光装置,其每个顶端圆盘系经 由摆动臂连接至该旋转架,而且可藉由该摆动臂而 摆动以相对于该第二研磨平台取放工作。5.如申 请专利范围第1项之磨光装置,其中每个顶端圆盘 系经由摆动臂连接至该旋转架,而且可藉由摆动臂 而摆动至悬空位置,在此悬空位置已研磨的工件系 突出该研磨表面导致工件的被研磨表面的一部份 暴露在外。6.如申请专利范围第1项之磨光装置,复 包括用以将工件传送至该旋转输送器及从该旋转 输送器取回以及用以翻转工件的翻转装置。7.如 申请专利范围第6项之磨光装置,其中该翻转装置 系设置于该旋转输送器的上方或下方,而且该翻转 装置及旋转输送器间的工件传送系由升降器实施, 该升降器可支持工件而且可垂直移动。8.一种具 有多研磨头之磨光装置,包括; 具有研磨表面的研磨平台; 数个用以保持工件及将工件压在该研磨表面上的 顶端圆盘; 用以支撑该顶端圆盘及使该顶端圆盘分度转动的 旋转架(carousel); 数个用以清洗经研磨的工件之清洗装置; 用以在该清洗装置间传送工件的传送机构;以及 具有工件盘之工件站,该工作盘系用以在工件经过 该清洗装置的数个阶段的清洗或清洗工件前,将工 作保持成等待状态。9.如申请专利范围第8项之磨 光装置,复包括用以收容数个工件的输送盒,且该 工件站系配置在该研磨平台与该输送盒之间,用以 在待研磨的工作传送至该研磨平台之前将工件保 持成等待状态。10.如申请专利范围第8项之磨光装 置,其中该工件站系具有一个用以保持至少一个仿 真工件的工件盘,该工件盘系在磨光装置研磨真正 的工件之前供磨光装置试车之用。11.一种磨光装 置,包括: 一对研磨单元,该研磨单元系包括: 具有研磨表面的研磨平台; 数个用以保持工件及将工件压在该研磨表面上之 顶端圆盘;以及 用以支撑该顶端圆盘及使该顶端圆盘分度转动的 旋转架; 一对旋转输送器,该旋转输送器系配置在该顶端圆 盘可取放工件的位置,而且具有数个用以保持工件 的部分,此数个部分系位在该旋转输送器的转动中 心之预定圆周上,该旋转输送器具有使该数个部分 分度转动的分度功能;以及 一对推送器,此推送器系用以在该旋转输送器及该 顶端圆盘间输送工件。12.如申请专利范围第11项 之磨光装置,其中每个顶端圆盘经由摆动臂连接至 旋转架,而且可藉由该摆动臂而摆动至该研磨平台 上的研磨位置及该旋转输送器上的装载及卸载位 置。13.如请专利范围第11项之磨光装置,复包括邻 近该研磨平台而设置之第二研磨平台; 其中每个顶端圆盘系位于预定的位置,且该顶端圆 盘可相对于该第二研磨平台取放工件。14.如申请 专利范围第13项之磨光装置,其中每个顶端圆盘系 经由摆动臂连接至该旋转架,而且可藉由该摆动臂 而摆动以相对于该第二研磨平台取放工件。15.如 申请专利范围第11项之磨光装置,其中每个顶端圆 盘系经由摆动臂连接至该旋转架,而且可藉由该摆 动臂而摆动至悬空位置,在此悬空位置已研磨的工 件系突出该研磨表面导致工件的被研磨面的一部 份暴露在外。16.如申请专利范围第11项之磨光装 置,复包括用以将工件传送至该旋转输送器及从该 旋转输送器取回,以及用以翻转该工件的翻转装置 。17.如申请专利范围第16项之磨光装置,其中该翻 转装置系设置于该旋转输送器的上方或下方,而且 该翻转装置及该旋转输送器间的工件传送系由升 降器实施,该升降器可支持工件而且可垂直移动。 图式简单说明: 第1图系为一平面图,其显示磨光装置的不同元件 的布置图; 第2图系为显示左侧及右侧的研磨单元之平面图, 其中三个顶端圆盘实施不同的操作; 第3图系为一截面图,其显示由旋转架所支撑的多 研磨头式顶端圆盘及研磨平台间的关系; 第4图系为一已移除支撑构件及支柱的立体图,其 显示旋转架、顶端圆盘摆动臂及顶端圆盘间的关 系; 第5图系为一已移除支撑构件及支柱的立体图,其 显示旋转架、顶端圆盘摆动臂及多研磨头式顶端 圆盘间的关系; 第6图系为导引平板的平面图; 第7A图系为翻转装置(reversing device)的平面图; 第7B图系该翻转装置的侧视图,该图的一部份是截 面图; 第8图系为升降器的截面图; 第9图系为旋转输送器的平面图; 第10图系为旋转输送器的截面图; 第11图系为推送器的截面图; 第12A至第12E图系显示该推送器操作方式的截面图; 第13图系显示第一研磨平台的结构及光学感应器 的配置之截面图; 第14图系为显示于第13图的磨光装置之平面图; 第15图系显示顶端圆盘的结构之截面图; 第16图系为顶端圆盘的保持板的晶圆保持面形状 之图表; 第17A、17B及17C图系为放大的部分截面图,其显示当 顶端圆盘所施加的下压力及固定圆环(retainer ring) 所施加的下压力的关系改变时,研磨垫(polishing cloth)的行为; 第18图系涡旋式(scroll-type)研磨平台的截面图; 第19A图系为沿着第18图的线P-P取得的截面图; 第19B图系为沿着第19A图的线X-X取得的截面图; 第20图系修整该研磨平台的修整器(dresser); 第21A图为晶圆站(wafer station)的前视图; 第21B图系为晶圆站的侧视图; 第22A图系由第21A图的箭头I指示的方向所观察的晶 圆站之视图; 第22B图系由箭头II指示的方向所观察的晶圆站之 视图; 第22C图系由箭头III指示的方向所观察的晶圆站之 视图; 第22D图系由箭头IV指示的方向所观察的晶圆站之 视图; 第22E图系由箭头V指示的方向所观察的晶圆站之视 图; 第23A至23C图系显示该晶圆站的操作方式的视图; 第24图系显示第1图至第23图的磨光装置的晶圆处 理路径之图式; 第25图系显示第1图至第23图的磨光装置的晶圆处 理路径之图式; 第26图系显示第1图至第23图的磨光装置的晶圆处 理路径之图式; 第27图系显示第1图至第23图的磨光装置的晶圆处 理路径之图式; 第28图系显示第1图至第23图的磨光装置的晶圆处 理路径之图式; 第29图系显示第1图至第23图的磨光装置的晶圆处 理路径之图式; 第30图系显示第1图至第23图的磨光装置的晶圆处 理路径之图式; 第31图系显示平行研磨及三阶段清洗制程的概略 图; 第32图系显示平行研磨及三阶段清洗制程的概略 图; 第33图系显示平行研磨及三阶段清洗制程的概略 图; 第34图系显示平行研磨及三阶段清洗制程的概略 图; 第35图系显示平行研磨及三阶段清洗制程的概略 图; 第36图系显示平行研磨及三阶段清洗制程的概略 图; 第37图系显示平行研磨及三阶段清洗制程的概略 图; 第38图系显示连续研磨及二阶段清洗制程的概略 图; 第39图系显示连续研磨及二阶段清洗制程的概略 图; 第40图系显示连续研磨及二阶段清洗制程的概略 图; 第41图系显示连续研磨及二阶段清洗制程的概略 图; 第42图系显示连续研磨及二阶段清洗制程的概略 图; 第43图系显示连续研磨及二阶段清洗制程的概略 图; 第44图系显示连续研磨及二阶段清洗制程的概略 图; 第45图系显示连续研磨及二阶段清洗制程的概略 图; 第46图系显示连续研磨及二阶段清洗制程的概略 图; 第47图系显示连续研磨及二阶段清洗制程的概略 图; 第48图系显示连续研磨及三阶段清洗制程的概略 图; 第49图系显示连续研磨及三阶段清洗制程的概略 图; 第50图系显示连续研磨及三阶段清洗制程的概略 图; 第51图系显示连续研磨及三阶段清洗制程的概略 图; 第52图系显示连续研磨及三阶段清洗制程的概略 图; 第53图系显示连续研磨及三阶段清洗制程的概略 图; 第54图系显示连续研磨及三阶段清洗制程的概略 图; 第55图系显示连续研磨及三阶段清洗制程的概略 图; 第56图系显示连续研磨及三阶段清洗制程的概略 图; 第57图系显示连续研磨及三阶段清洗制程的概略 图;及 第58图系显示连续研磨及三阶段清洗制程的概略 图。
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