[实用新型]晶片研磨磁加载夹持装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种晶片研磨磁加载夹持装置，特别是指一种利用磁场和加载盘重力进行加载的晶片研磨夹持装置。

背景技术

化学机械研磨（CMP，Chemical Mechanical Polishing）通过磨粒-工件-加工环境之间的机械、化学作用，实现工件材料的微量去除，能获得超光滑、少损伤的加工表面；加工轨迹呈现多方向性，有利于加工表面的均匀一致性。而且CMP是目前唯一的可以提供在整个圆硅晶片上全面平坦化的工艺技术，可在获得超光滑表面的同时，保证硅片的全局平面度。

化学机械研磨系统的基本组成部分包括研磨盘和硅晶片夹持装置，晶片粘贴于夹持装置内，通过夹持装置内的加载装置施加压力，当研磨盘旋转时，由溶液的腐蚀作用形成化学反应薄层，利用软磨料的活性以及因磨粒与工件间在微观接触度的摩擦产生的高压、高温，能在很短的接触时间内出现固相反应，随后这种反应生成物被运动磨粒的机械摩擦作用去除，实现晶片的研磨减薄。但现有研磨装置中多采用气缸、砝码等加载方式，其运行过程中产生的振动将严重影响表面质量，出现表面及亚表层损伤，甚至碎片，极大地制约了超薄晶片的加工效率和质量。

发明内容

为了解决晶片研磨中刚性加载方式造成振动较大、严重影响表面质量、制约加工效率和质量的问题，本实用新型提供一种降低研磨振动，减少晶片研磨时的碎片率，并且提高晶片的表面质量，提升加工效率和质量的晶片研磨磁加载夹持装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种晶片研磨磁加载夹持装置，包括壳体、上加载盘、加载磁钢、导杆、中间加载盘、晶片、研磨盘、下加载盘和缓冲液，晶片通过粘接剂安装于下加载盘的底面，晶片位于研磨垫的上表面，研磨垫安装于研磨盘的上表面，所述下加载盘的上方依次设置中间加载盘和上加载盘，下加载盘与中间加载盘之间的空腔、中间加载盘与上加载盘之间的空腔充满所述缓冲液；导杆穿过上加载盘和中间加载盘，导杆的顶端安装有封盖，导杆的底端固定安装在下加载盘内，上加载盘的底部、中间加载盘的底部以及下加载盘的顶部均安装有加载磁钢，三块加载磁钢的安装方式相同，中间加载盘的上表面安装有边缘磁钢和中心磁钢，上加载盘底面和中间加载盘的上表面上安装的磁钢的相对作用面是相同极性，中间加载盘的下表面和下加载盘的上表面安装的磁钢的相对作用面是相同极性，在壳体和下加载盘之间安装有密封圈。

进一步，导杆安装在下加载盘内并用压板固定，压板安装于下加载盘的上表面。

再进一步，在导杆穿过中间加载盘和上加载盘的内孔安装有滑动轴承。

该晶片研磨磁加载夹持装置，包括采用三层磁加载装置，上加载盘、中间加载盘和下加载盘安装在晶片夹持装置内，利用加载装置的重力以及磁钢之间产生同性相斥的磁场力，实现研磨压力的非接触加载。研磨盘旋转时，利用运动磨粒的机械摩擦作用去除多余材料，实现晶片的研磨减薄。在加载盘之间充满缓冲液，可以降低研磨过程中的振动，获得无损伤的晶片表面。

本实用新型的有益效果主要表现在：实现晶片研磨的磁加载，降低研磨振动，减少晶片研磨时的碎片率，并且提高晶片的表面质量，实现无损伤晶片研磨。

附图说明

图1为本实用新型的晶片研磨磁加载夹持装置示意图。

图2为本实用新型的中间加载盘上表面俯视图。

图3为本实用新型的加载磁钢圆环形磁条布置俯视图。

图4为本实用新型的加载磁钢扇形磁条布置俯视图。

图5为本实用新型的加载磁钢方块磁钢单元布置俯视图。

图6为中间加载盘及下加载盘相对磁极布置示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步描述。