发明名称 可独立控制保持环压力之气囊式浮动研磨头
摘要 一种可独立控制保持环压力之气囊式浮动研磨头,其在一外壳之下方设有一主气囊装置,该主气囊装置之外围则设有副气囊装置,该主、副气囊装置可分别独立地通入气体并控制压力将晶圆呈悬浮地在研磨垫上面更均匀地施压来达到更高的研磨平坦度,可据以适用于不同研磨条件之改变,另于研磨头内设有高、低两种劲度的弹簧、滑动导管、导引块、抗扭键及浮动底板的设计,可同时满足晶圆吸取、施压、浮动研磨、抗扭及抗弯的需求。
申请公布号 TW380465 申请公布日期 2000.01.21
申请号 TW088202034 申请日期 1999.02.06
申请人 国防部中山科学研究院 发明人 潘文珏;赖哲雄;范阳监;王镒兴
分类号 B24B37/04;B24B5/00;B24B7/24 主分类号 B24B37/04
代理机构 代理人 林志诚 台北巿南京东路三段一○三号十楼
主权项 1.一种可独立控制保持环压力之气囊式浮动研磨 头,包括有: 一外壳,其下方环周设有隔离环,藉由该隔离环将 外壳下方区隔出内区域与外区域; 一主气囊装置,系设于上述外壳下方之内区域,其 包括一具有复数洞孔之浮动底板,该浮动底板上面 设有凸缘,该凸缘之侧边设有凹部,该浮动底板与 上述隔离环之间垂直地设有低劲度弹簧,该隔离环 设有向下垂直延伸之底板定位钩,该底板定位钩下 端设有一厚度小于上述凹部高度之下钩部,并使该 下钩部配合于该凹部内,该浮动底板之下方覆设有 主气囊,并使该主气囊之环周边固定于上述之隔离 环,且该主气囊之侧边形成有内凹腰身部,以提供 更均匀之研磨压力,上述之外壳、隔离环、浮动底 板与主气囊之间共同构成一主气室,另由该主气室 接设有一主气囊管路; 一副气囊装置,系设于上述外壳下方之外区域,其 在外壳内壁面与隔离环之间设有副气囊固定座,该 副气囊固定座固设有一副气囊,该副气囊内结合有 一下结合座,且该下结合座配合有一轴杆,该轴杆 系固设于该副气囊固定座,该下结合座下端接设有 一保持环,另由该副气囊接设有一副气囊管路; 一导管,系接设于上述外壳之上端,该导管下方与 外壳上方之间设有高劲度弹簧; 一气缸,系接设于上述导管之上端,用以控制上述 浮动研磨头做昇降动作。2.依据申请专利范围第1 项所述之可独立控制保持环压力之气囊式浮动研 磨头,其中,该隔离环之内侧面水平延设有一水平 板,并将上述之底板定位钩固设在该水平板。3.依 据申请专利范围第2项所述之可独立控制保持环压 力之气囊式浮动研磨头,其中,该隔离环之水平板 下方设置一具有凹沟之主气囊固定环,乃将该隔离 环固定于该水平板之同时,将该主气囊之环周边配 合于该凹沟内以固定。4.依据申请专利范围第1项 所述之可独立控制保持环压力之气囊式浮动研磨 头,其中,该底板定位钩之上端设有朝向下方之上 抵掣部,且位于底板之凸缘上端设有一下抵掣部, 乃将上述之低劲度弹簧的二端分别抵掣于该上、 下抵掣部。5.依据申请专利范围第1项所述之可独 立控制保持环压力之气囊式浮动研磨头,其中,该 外壳之上方向上突设有一头部,且该导管系与该头 部呈滑动配合地组合。6.依据申请专利范围第1项 所述之可独立控制保持环压力之气囊式浮动研磨 头,其中,该内凹腰身部之内凹角度,系在组装之主 气囊产生预拉后之角度须大于48为较佳。图式简 单说明: 第一图为显示本创作浮动研磨头总成之平面组合 图; 第二图为显示本创作之浮动头磨头至晶圆承载盘( Loadcup)准备吸取晶圆之局部平面剖视图; 第三图为显示本创作之浮动研磨头之副气囊低压 充气,使保持环压缩晶圆承载盘周围,同时晶圆承 载盘下方喷水将晶圆与主气囊贴紧之局部平面剖 视图; 第四图为显示本创作之主气囊室产生负压,使得底 板空洞处之气囊向内隆起,形成吸盘作用,而将晶 圆吸起之局部平面剖视图; 第五图为显示本创作之气缸上昇,并使浮动研磨头 移至研磨盘上方定点,接着气缸再下降至下死点之 局部平面剖视图; 第六图为显示本创作之主气囊充气,且副气囊高压 充气以补偿研磨之边界效应(Side Effect),并开始进 行研磨之局部平面剖视图。
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