阅读说明：本技术 一种防溅罩及化学机械抛光机台 (Splash guard and chemical mechanical polishing machine ) 是由 胡堃 于 2019-09-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种防溅罩及化学机械抛光机台,属于半导体制造技术领域,所述防溅罩环绕工作机台设置,用于阻挡所述工作机台甩溅出来的液体,所述防溅罩由多个罩部件组成,每个所述罩部件固定安装于一升降台；所述升降台连接一驱动装置,所述驱动装置驱动所述升降台上下运动。化学机械抛光机台应用了如上所述的防溅罩。本发明通过将一体式防溅罩改为组合式防溅罩,从而大大降低了对各个驱动装置同步性的要求,且当个别驱动装置发生故障不能正常升起或下降时,不会对整个防溅罩产生扯拽,进而也不会影响到其他正常工作的驱动装置,组合式防溅罩的设计可以仅仅针对损坏的罩部件进行更换,节约了维修费用。(The invention discloses a splash guard and a chemical mechanical polishing machine, belonging to the technical field of semiconductor manufacturing, wherein the splash guard is arranged around a working machine and used for blocking liquid thrown out by the working machine; the lifting platform is connected with a driving device, and the driving device drives the lifting platform to move up and down. The chemical mechanical polishing machine employs a splash shield as described above. The integral splash guard is changed into the combined splash guard, so that the requirement on the synchronism of each driving device is greatly reduced, when a single driving device fails and cannot be normally lifted or lowered, the whole splash guard cannot be dragged, other driving devices which normally work cannot be influenced, the combined splash guard can be designed to be only replaced aiming at a damaged cover part, and the maintenance cost is saved.)

一种防溅罩及化学机械抛光机台

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种防溅罩及化学机械抛光机台。

背景技术

化学机械抛光(CMP)工艺又称化学机械平坦化工艺或化学机械研磨工艺，是目前主流的抛光工艺，用于降低晶圆表面粗糙度或对晶圆进行减薄。化学机械抛光机台在进行研磨作业的过程中，旋转的研磨平台会将废液从研磨平台的表面甩向研磨平台的四周，这些废液中含有大量的研磨液成分，因此，当废液挥发后会析出大量结晶物，这些结晶物不仅对化学抛光机台上的各运动部件造成阻碍，还会对金属部件造成腐蚀，影响到机台的使用寿命。

在现有技术中，通过在研磨平台的四周增设一防溅罩来阻挡废液甩溅到平台周围的部件上，防溅罩环绕在研磨平台的四周设置，且罩体采用塑料材质，防溅罩与三个位于不同方位的气缸固定连接，且连接方式采用气缸与防溅罩点接触的方式，当研磨头与研磨平台配合进行研磨作业时，防溅罩需要在气缸的带动下升起，从而罩住研磨平台，研磨平台进行研磨作业过程中甩出的废液便会被防溅罩承接，然后顺着防溅罩流向排水口排走；当研磨作业完成后，研磨头需要转动至下一止点，此时，气缸带动防溅罩下降至研磨平台以下，以避免妨碍到研磨头的转动。在这个过程中，由于防溅罩是一个整体，因此对带动防溅罩的3个气缸驱动的同步性要求很高，如果任意1个气缸因故障导致上下运动速度和其他气缸不一致，就会导致防溅罩受到扯拽，导致罩体扭曲变形，甚至损坏。变形的防溅罩又会反过来对气缸进行挤压拉扯，降低气缸的使用寿命。

本发明提供一种防溅罩，可以在有效阻挡各种工作机台甩溅出来的液体的同时，防止防溅罩变形，提高机台的使用寿命，并节约了更换成本。

发明内容

根据现有技术中存在的上述问题，现提供一种防溅罩及化学机械抛光机台，将现有技术中的一体式防溅罩改为组合式防溅罩。

上述技术方案具体包括：一种防溅罩，所述防溅罩环绕工作机台设置，用于阻挡所述工作机台甩溅出来的液体，其特征在于，

所述防溅罩由多个罩部件组成，每个所述罩部件固定安装于一升降台；

所述升降台连接一驱动装置，所述驱动装置驱动所述升降台上下运动。

优选地，所述多个罩部件大小相同。

优选地，所述多个罩部件依次排列，所述罩部件之间的缝隙小，以罩住所述工作机台。

优选地，相邻的两个所述罩部件内外交错设置，并在连接处部分重叠。

优选地，所述驱动装置为电机。

优选地，所述驱动装置为气缸。

优选地，所述气缸包括一缸体和一驱动杆；所述罩部件与所述升降台的接触面积大于所述驱动杆的横截面面积。

优选地，所述升降台上表面设置有凹槽，所述罩部件镶嵌于所述凹槽内。

优选地，所述驱动装置采用统一控制的方法，使得所述多个罩部件的上下运动同步，或采用分别独立控制的方法。

本发明同时公开了一种化学机械抛光机台，采用了如上所述的防溅罩，其特征在于，包括：

研磨平台，用于承载晶圆；

研磨头，配合所述研磨平台对所述晶圆进行研磨；

动力源接口，用于连接所述驱动装置；

上述技术方案的有益效果在于：提供一种防溅罩及化学机械抛光机台，通过将现有技术中的一体式防溅罩改为组合式防溅罩，从而大大降低了对各个驱动装置同步性的要求，且当个别驱动装置发生故障不能正常升起或下降时，不会对整个防溅罩产生扯拽，进而也不会影响到其他正常工作的驱动装置，组合式防溅罩的设计可以仅仅针对损坏的罩部件进行更换，节约了维修费用。

附图说明

图1是本发明中，一种防溅罩的较佳实施例的三维图；

图2是本发明中，一种防溅罩的较佳实施例的三维图；

图3是本发明中，一种防溅罩的较佳实施例的俯视图；

图4是本发明中，一种化学机械抛光机台的较佳实施例中，防溅罩位于上止点时的工作示意图；

图5是本发明中，一种化学机械抛光机台的较佳实施例中，防溅罩位于下止点时的工作示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

一种防溅罩，所述防溅罩环绕工作机台设置，用于阻挡所述工作机台甩溅出来的液体，其特征在于，所述防溅罩由多个罩部件组成，每个所述罩部件固定安装于一升降台；所述升降台连接一驱动装置，所述驱动装置驱动所述升降台上下运动。

如图1-3所示，防溅罩由多个罩部件1组成，每个罩部件1固定安装于一升降台2，图中均示出了4个罩部件，也可以为其他数量。多个罩部件1的大小可以相同，也可以不同，在本发明的较佳实施例中，多个罩部件1大小相同。

在本发明的一个具体实施例中，防溅罩的整体形状与工作机台的边缘形状相适配。参见附图4-5，以CMP工艺为例，在现有化学机械抛光机台中，研磨平台4多为圆板形结构，此时防溅罩采用框形结构，框罩在研磨平台的四周，而对应的罩部件1则采用圆弧形结构，由于研磨平台4在研磨作业的过程中会围绕圆心旋转，因此，罩部件1与研磨平台4不接触，但同时罩部件1又不能距离研磨平台4的边缘过远，否则，防溅罩将失去阻挡研磨平台4研磨过程中甩溅出来的研磨液6的作用。当研磨平台4为其他规则或者不规则构型时，其设置原理同上，在此不再赘述。

每个升降台2连接一驱动装置3，驱动装置3驱动升降台2上下运动，使相应的罩部件1分别位于上止点和下止点。驱动装置3可以为气缸或电机，驱动装置3也可以为其他能够将升降台2进行上下升降的装置，甚至可以手动驱动。

在上述具体实施例中，每个驱动装置3在带动对应的罩部件1做上下运动时，相邻的两个罩部件1之间相互独立，不会产生干扰和摩擦等。同时为了保证研磨平台4甩溅出来的研磨液不会从相邻罩部件之间的配合缝隙中甩出，相邻的罩部件1之间的缝隙应尽可能小。

所述多个罩部件之间的配合方式可以有多种。如图1，将多个罩部件1依次排列，相邻罩部件的缝隙较小，以罩住工作机台，应尽量减小相邻罩部件之间的缝隙，此时，可以在相邻罩部件的连接处涂覆润滑剂，在减小缝隙的同时，减轻或消除相邻罩部件之间的干扰和摩擦，以使相邻的两个罩部件之间相互独立。图2所示，相邻的两个罩部件1内外交错设置，并在连接处部分重叠，在罩部件1为圆弧形结构的情况下，所有罩部件1对应的圆弧的度数之和要大于360度，在一种较佳的具体实施例中相邻的两个罩部件之间重叠5度-10度的圆弧，从而确保罩部件1在工作面所在平面的圆周方向上没有缝隙，避免液滴甩出。总之，多个罩部件1之间互相独立，可以设计多种罩部件的配合方式，减小多个罩部件之间的缝隙，以保证液体不会从相邻罩部件之间的缝隙中甩出。

每个罩部件1与一个升降台2固定连接，升降台2再与对应的驱动装置3连接，从而使得驱动装置3能够通过升降台2带动罩部件1做上下运动。这其中，驱动装置3与升降台2之间的连接方式既可以是刚性连接也可以是非刚性连接，具体连接方法应与驱动装置3的类型相匹配，只需达到连接的效果即可。

若驱动装置3为气缸，如图4-5所示，则气缸进一步包括一缸体30和一驱动杆31。

在本发明的另一个具体实施例中，由于防溅罩采用了组合式设计，因此对于驱动整个防溅罩做上下运动的各个驱动装置3既可以采用统一控制的方法，使得所述多个罩部件上下运动同步，也可以采用分别独立控制的方法。但无论对驱动装置3采用何种控制方式，相较于现有技术中防溅罩作为一个整体设计的方式，本申请所公开的防溅罩的各个罩部件1之间互相独立，互不影响。因此，无论是个别驱动装置出现故障无法上行或下行，还是驱动装置在上行或下行过程中无法精确保持同步，都不会使防溅罩整体上产生形变，进而导致防溅罩的损坏。且由于是组合式设计，在防溅罩的某个罩部件1损坏的情况下，维护人员可以仅仅更换该损坏罩部件，而不必更换整个防溅罩，节约了生产成本。

同时，由于本发明中防溅罩是组合式设计，因此，个别驱动装置因无法正常上行或者下行导致相应的罩部件1无法正常升起或降下不会影响到防溅罩中的其他罩部件1，其余罩部件1则可以完全上升或者下降到指定工作位置，此时，化学机械抛光机台可以依靠处在正常工作位置上的罩部件1继续研磨作业，而不必像现有的机台中，必须等待驱动装置修复才能重新开启研磨作业，大大提高了设备的生产效率。

罩部件1与升降台2的接触面积大于驱动杆31的横截面面积。

在本发明的较佳实施例中，升降台2上表面设置有凹槽，罩部件镶嵌于凹槽内。

在本发明的一个具体实施例中，气缸位于升降台2的正下方，升降台2与气缸的驱动杆31连接，固定连接或可拆卸式连接，通过驱动杆31的上下运动，带动升降台2以及固定于升降台2上的罩部件1的上下运动。由于驱动杆31的横截面积较小，在直接将罩部件1安装在驱动杆31上时，罩部件1与驱动杆31可以看做是点接触，此时的驱动杆31不能对罩部件1起到较好的卡持作用，罩部件1长期使用后容易变形弯曲，而本发明通过引入升降台2，使得罩部件1固定安装在升降台2上，升降台2通过面接触的方式与罩部件1连接，具体的是通过在升降台2上开设与罩部件1外形相适配的凹槽，罩部件1通过凹槽卡持在升降台2上。由于升降台2与罩部件1是面接触，因此升降台2可以对罩部件1有效进行卡持，对罩部件1的形变起到有效的遏制作用。

需要说明的是，本发明中的防溅罩不仅仅可以用于化学机械抛光机台上，在半导体光刻领域中，需要在晶圆上涂覆光刻胶，光刻胶在旋转涂覆的过程中，会有光刻胶甩出工作平台，或者在显影过程中，若采用旋转喷洒的方式，会有显影液甩出工作平台，都会影响其他机台或部件的清洁、使用寿命等，因此，本发明中的防溅罩可以应用于多种工作平台中，以防止液滴甩出工作机台。

本发明公开了一种防溅罩，所述防溅罩环绕工作机台设置，用于阻挡所述工作机台甩溅出来的液体，其特征在于，所述防溅罩由多个罩部件组成，每个所述罩部件固定安装于一升降台；所述升降台连接一驱动装置，所述驱动装置驱动所述升降台上下运动，使相应的罩部件分别位于上止点和下止点。通过本发明中的设计，可以有效防止液体飞溅，防止防溅罩变形，提高机台的使用寿命，并节约了更换成本。

本发明进一步公开了一种化学机械抛光机台，其采用了如上所述的防溅罩设计，如图4-5所示，其特征在于，包括：

研磨平台4，用于承载晶圆；

研磨头5，配合研磨平台4对晶圆进行研磨；

动力源接口，用于连接驱动装置3。

其工作原理为：在研磨头5进行研磨作业前，驱动装置3驱动罩部件1移动至上止点，用以承接研磨作业中甩溅出来的研磨液6；在研磨头5停止研磨作业并准备离开研磨平台4时，驱动装置3驱动罩部件1移动至下止点。

在本发明的一个具体实施例中，上止点是防溅罩工作时的上工位，用于阻挡承接研磨作业时甩溅出来的研磨液。下止点是防溅罩工作时所处的下工位，当研磨作业结束后，研磨头5可能需要转移到另外一个研磨平台4继续研磨作业，在转移之前，驱动装置3带动防溅罩从上止点下降到下止点位置，从而在研磨头5转移的过程中不会阻挡到研磨头5的移动。

在本发明的较佳实施例中，驱动装置3为气缸，动力源接口提供压缩空气。

在本发明的较佳实施例中，罩部件1与环绕的研磨平台4相隔一预定距离。在本发明的一个具体实施例中，由于在研磨作业的过程中研磨平台4需要围绕中心进行转动，因此罩部件1与研磨平台4不能接触，需要相隔预定距离，预定距离的设定不宜过大，以罩部件1能够阻挡承接到研磨平台4和研磨头5甩溅来的研磨液为准，过大的预定距离将会使罩部件失去作用，且由于罩部件1之间互相重叠错位设置，各罩部件与研磨平台的距离就会存在差异，要对每个罩部件的具***置具体设置预定距离。

在本发明的较佳实施例中，罩部件1位于上止点时，罩部件1的上端高于研磨平台4的研磨面且罩部件1的下端低于研磨平台4的研磨面。

在本发明的一个具体实施例中，在罩部件1位于上止点时，研磨平台4的研磨面优选的与罩部件1上端与下端的中间位置相平齐，从而更好的起到阻挡承接甩溅出来的研磨液的作用，避免研磨液绕过防溅罩甩溅到抛光机台的外部。

在本发明的较佳实施例中，罩部件1位于下止点时，罩部件1的上端低于研磨平台4的研磨面。

上述技术方案的有益效果在于：提供一种化学机械抛光机台，通过将现有技术中的一体式防溅罩改为组合式防溅罩，从而大大降低了对各个驱动装置同步性的要求，且当个别驱动装置发生故障不能正常升起或下降时，不会对整个防溅罩产生扯拽，进而也不会影响到其他正常工作的驱动装置，组合式防溅罩的设计可以仅仅针对损坏的罩部件进行更换，节约了维修费用。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。