抛光垫固定机构及抛光机

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112828748A(43)申请公布日2021.05.25(21)申请号202110031874.3(22)申请日2021.01.11(71)申请人中国计量科学研究院地址100029北京市朝阳区北三环东路18号(72)发明人赵欣　李劲劲　曹文会　(74)专利代理机构北京华进京联知识产权代理有限公司11606代理人杜萌(51)Int.Cl.B24B29/00(2006.01)B24D9/08(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称抛光垫固定机构及抛光机(57)摘要本发明涉及一种抛光垫固定机构和一种抛光机。抛光垫固定机构包括自锁组件和承载盘。自锁组件的一侧用于固定于抛光盘；承载盘设置有安装槽，自锁组件可拆卸连接于安装槽，承载盘背离安装槽的一侧用于连接抛光垫。当对材料进行抛光时，将抛光垫连接至承载盘上，并通过自锁组件将承载盘与抛光盘连接，抛光盘带动承载盘转动，实现对材料的抛光，当需要更换不同粗糙度的抛光垫时，不需要将抛光垫与承载盘分离，仅需要将自锁组件与安装槽分离即可，并更换与其他粗糙度的抛光垫相连的承载盘即可，使得抛光垫能够多次利用，有效的避免了抛光垫的浪费情况，也大大节省了材料在抛光工序的加工成本。本发明涉及的抛光机，包括上述的抛光垫固定机构。CN112828748ACN112828748A权　利　要　求　书1/1页1.一种抛光垫固定机构，其特征在于，所述抛光垫固定机构包括：自锁组件(100)，所述自锁组件(100)的一侧用于连接于抛光盘(200)；承载盘(300)，所述承载盘(300)设置有安装槽(310)，所述自锁组件(100)可拆卸连接于所述安装槽(310)的槽壁，所述承载盘(300)背离所述安装槽(310)的一侧用于连接抛光垫。2.根据权利要求1所述的抛光垫固定机构，其特征在于，所述自锁组件(100)包括支架(110)，所述支架(110)的一侧连接于所述抛光盘(200),所述支架(110)可拆卸连接于所述安装槽(310)的槽壁。3.根据权利要求2所述的抛光垫固定机构，其特征在于，所述支架(110)设置有第一斜面，所述第一斜面沿所述抛光盘(200)的周向延伸，所述支架(110)能够卡接入所述安装槽(310)。4.根据权利要求3所述的抛光垫固定机构，其特征在于，所述自锁组件还包括吸附件(400)，所述吸附件(400)的一端与所述承载盘(300)连接，所述吸附件(400)的另一端与所述支架(110)连接，所述支架(110)能够容纳于所述安装槽(310)。5.根据权利要求4所述的抛光垫固定机构，其特征在于，所述吸附件(400)包括第一吸附体(410)和第二吸附体(420)；所述第一吸附体(410)与所述第二吸附体(420)相对且间隔设置，所述第一吸附体(410)安装于所述安装槽(310)远离所述支架(110)的一侧，所述第二吸附体(420)安装于所述支架(110)相对所述第一吸附体(410)的一侧。6.根据权利要求3所述的抛光垫固定机构，其特征在于，所述第一斜面沿所述承载盘(300)相对所述抛光盘(200)转动装入方向倾斜设置，且自所述转动装入的起始点朝向所述转动装入的终止点，所述支架(110)沿所述承载盘(300)轴向的厚度呈渐减结构设置。7.根据权利要求6所述的抛光垫固定机构，其特征在于，所述安装槽(310)设置有第二斜面，所述第二斜面与所述第一斜面的倾角方向相同。8.根据权利要求3所述的抛光垫固定机构，其特征在于，所述支架(110)为第一扇环形结构，所述第一扇环形结构沿所述抛光盘(200)的周向设置；所述安装槽(310)为第二扇环形结构；所述第一扇环形结构与所述第二扇环形结构相适应。9.根据权利要求2所述的抛光垫固定机构，其特征在于，所述支架(110)的数量为至少一个，至少一个所述支架(110)沿所述抛光盘(200)的周向排布，至少一个所述支架(110)与所述抛光盘(200)固定的一侧处于同一圆周之上，所述安装槽(310)的数量至少大于所述支架(110)的数量。10.一种抛光机，其特征在于，包括权利要求1‑9任一项所述的抛光垫固定机构。2CN112828748A说　明　书1/6页抛光垫固定机构及抛光机技术领域[0001]本发明涉及抛光技术领域，特别是涉及抛光垫固定机构及抛光机。背景技术[0002]随着抛光技术的发展，出现了抛光机。在传统的抛光机中，一般通过双面胶类材料来将抛光垫固定在抛光盘上，当对材料进行抛光时，一般会最开始选用粗糙度较大的抛光垫开始抛光，然后逐渐降低抛光垫的粗糙度，并最终通过化学机械平整化来实现材料 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面的高度平整化。由于抛光垫与抛光盘通过双面胶类材料进行连接，所以当需要更换不同粗糙度的抛光垫，就必须破坏掉上一道工序中使用的抛光垫，这无形中就对抛光垫造成了大量的浪费，也增加了材料抛光的成本。发明内容[0003]基于此，有必要针对抛光机在抛光材料时，抛光垫造成大量浪费的技术问题，提供一种抛光垫固定机构。[0004]一种抛光垫固定机构，其包括：[0005]自锁组件，所述自锁组件的一侧用于连接于抛光盘；[0006]承载盘，所述承载盘设置有安装槽，所述自锁组件可拆卸连接于所述安装槽的槽壁，所述承载盘背离所述安装槽的一侧用于连接抛光垫。[0007]在其中一个实施例中，所述自锁组件包括支架，所述支架的一侧连接于所述抛光盘,所述支架可拆卸连接于所述安装槽的槽壁。[0008]在其中一个实施例中，所述支架设置有第一斜面，所述第一斜面沿所述抛光盘的周向延伸，所述支架能够卡接入所述安装槽。[0009]在其中一个实施例中，所述自锁组件还包括吸附件，所述吸附件的一端与所述承载盘连接，所述吸附件的另一端与所述支架连接，所述支架能够容纳于所述安装槽。[0010]在其中一个实施例中，所述吸附件包括第一吸附体和第二吸附体；[0011]所述第一吸附体与所述第二吸附体相对且间隔设置，所述第一吸附体安装于所述安装槽远离所述支架的一侧，所述第二吸附体安装于所述支架相对所述第一吸附体的一侧。[0012]在其中一个实施例中，所述第一斜面沿所述承载盘相对所述抛光盘转动装入方向倾斜设置，且自所述转动装入的起始点朝向所述转动装入的终止点，所述支架沿所述承载盘轴向的厚度呈渐减结构设置。[0013]在其中一个实施例中，所述安装槽设置有第二斜面，所述第二斜面与所述第一斜面的倾角方向相同。[0014]在其中一个实施例中，所述支架为第一扇环形结构，所述第一扇环形结构沿所述抛光盘的周向设置；所述安装槽为第二扇环形结构；所述第一扇环形结构与所述第二扇环形结构相适应。3CN112828748A说　明　书2/6页[0015]在其中一个实施例中，所述支架的数量为至少一个，至少一个所述支架沿所述抛光盘的周向排布，至少一个所述支架与所述抛光盘固定的一侧处于同一圆周之上，所述安装槽的数量至少大于所述支架的数量。[0016]本发明还提供一种抛光机，能够解决上述至少一个技术问题。[0017]本发明提供一种抛光机，包括上述的抛光垫固定机构。[0018]本发明的有益效果：[0019]本发明提供的一种抛光垫固定机构，其包括自锁组件和承载盘。自锁组件的一侧用于固定于抛光盘；承载盘设置有安装槽，自锁组件可拆卸连接于安装槽，承载盘背离安装槽的一侧用于连接抛光垫。当对材料进行抛光时，将抛光垫连接至承载盘上，并通过自锁组件将承载盘与抛光盘连接，抛光盘带动承载盘转动，实现对材料的抛光，当需要更换不同粗糙度的抛光垫时，不需要将抛光垫与承载盘分离，仅需要将自锁组件与安装槽分离即可，并更换与其他粗糙度的抛光垫相连的承载盘即可，使得抛光垫能够多次利用，有效的避免了抛光垫的浪费情况，也大大节省了材料在抛光工序的加工成本。[0020]本发明提供的抛光机，包括上述的抛光垫固定机构，能够实现上述至少一个技术效果。附图说明[0021]图1为本发明实施例提供的抛光垫固定机构的示意图；[0022]图2为图1所示的抛光垫固定机构的主视图；[0023]图3为图1所示的抛光垫固定机构的俯视图；[0024]图4为图1所示的抛光垫固定机构的A处的局部放大图；[0025]图5为图1所示的抛光垫固定机构的支架与安装槽的装配示意图。[0026]附图标记：100‑自锁组件；110‑支架；200‑抛光盘；300‑承载盘；310‑安装槽；400‑吸附件；410‑第一吸附体；420‑第二吸附体；500‑转轴。具体实施方式[0027]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。[0028]在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。[0029]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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。4CN112828748A说　明　书3/6页[0030]在本发明中，除非另有明确的 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 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；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，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。[0031]在本发明中，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。[0032]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。[0033]参阅图1，图1示出了本发明一实施例中的抛光垫固定机构的示意图，本发明一实施例提供的抛光垫固定机构，其包括自锁组件100和承载盘300。自锁组件100的一侧用于连接于抛光盘200；承载盘300设置有安装槽310，自锁组件100可拆卸连接于安装槽310的槽壁，承载盘300背离安装槽310的一侧用于连接抛光垫。[0034]本发明所提供的抛光垫固定机构，特别适用于化学机械平整化抛光技术。化学机械平整化技术是一项现代半导体器件制备中的关键工艺流程，器件表面多次通过该平整化获得支持诸如光刻和刻蚀的工艺窗口。化学机械平整化应用到超导集成电路器件的加工流程，可以实现器件互联密度的扩大。化学机械平整化系统一般由抛光盘200，抛光垫，晶圆载具，抛光液输运系统以及抛光垫修整器构成。[0035]当对材料进行抛光时，将抛光垫连接至承载盘300上，并通过自锁组件100将承载盘300与抛光盘200连接，抛光盘200带动承载盘300转动，实现对材料的抛光，当需要更换不同粗糙度的抛光垫时，不需要将抛光垫与承载盘300分离，仅需要将自锁组件100与安装槽310分离即可，并更换与其他粗糙度的抛光垫相连的承载盘300即可，使得抛光垫能够多次利用，有效的避免了抛光垫的浪费情况，也大大节省了材料在抛光工序的加工成本，且能够根据不同的材料选择并更换特定的可重复使用的抛光垫，解决了不同抛光反应物交叉污染的问题。[0036]以下针对抛光垫固定机构进行具体地描述。请参阅图2‑图5，图2示出了图1所示的抛光垫固定机构的主视图；图3示出了图1所示的抛光垫固定机构的俯视图；图4示出了图1所示的抛光垫固定机构的A处的局部放大图；图5示出了图1所示的抛光垫固定机构的支架110与安装槽310的装配示意图。[0037]请参阅图1、图3、图4和图5，本发明一实施例中的抛光垫固定机构的自锁组件100包括支架110，支架110的一侧连接于抛光盘200,支架110可拆卸连接于安装槽310的槽壁。[0038]现有技术中，由于化学机械平整化系统要求在芯片加工流程中针对平整化材料使用不同类型的抛光垫，而目前的一次性粘结结构不能实现无破损的更换抛光垫，故无法在5CN112828748A说　明　书4/6页抛光垫可用寿命内完成被替换并再安装使用的流程，严重制约了实验的正常开展。其次是无法避免化学机械平整化处理后反应物交叉污染的问题。使用化学机械平整化系统处理的芯片种类与涉及材料较多，由于目前抛光垫和抛光盘200之间是一次性粘结结构，如果根据处理材料的不同在每次化学机械平整化工艺前都更换抛光垫，将会造成数以万元计的经济损失；而如果采取不更换的 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 ，将很有可能将之前处理后的反应物引入到本次的晶圆表面，造成对于芯片结构不可逆的污染与破坏。[0039]而本发明提供的抛光垫固定机构的自锁组件100由于包括支架110，支架110一侧连接于抛光盘200，支架110可拆卸连接于安装槽310的槽壁。所以，当材料在抛光过程中，需要更换不同粗糙度的抛光垫时，不需要将抛光垫与承载盘300分离，仅需要将支架110与正在使用的抛光垫下方连接的承载盘300的安装槽310分离即可，此时更换粘接有其他粗糙度抛光垫的承载盘300，并将支架110与该承载盘300的安装槽310安装连接即可实现，由于现有技术中，抛光垫与承载盘300之间通过双面胶粘接，通过本发明的抛光垫固定机构中更换抛光垫的方式，则不需要将抛光垫与承载盘300之间的双面胶进行剥离，直接更换承载盘300即可，使得抛光垫能够多次利用，有效的避免了抛光垫的浪费情况，也大大节省了材料在抛光工序的加工成本，同时能够解决不同抛光反应物交叉污染的问题。[0040]在其中一个实施例中，支架110设置有第一斜面，第一斜面沿抛光盘200的周向延伸，支架110能够卡接入安装槽310。具体地，安装槽310为与支架110相适应的形状，使得支架110能够卡接入安装槽310内不会掉落。[0041]在其中一个实施例中，本发明一实施例中的抛光垫固定机构的自锁组件100还包括吸附件400，吸附件400的一端与承载盘300连接，吸附件400的另一端与支架110连接，支架110能够容纳于安装槽310。当支架110容纳于安装槽310内时，由于吸附件400将承载盘300与支架110连接起来，使得支架110容纳于安装槽310内时不会掉落。[0042]具体地，请参阅图5，本发明一实施例中的抛光垫固定机构的吸附件400包括第一吸附体410和第二吸附体420。第一吸附体410与第二吸附体420相对且间隔设置，第一吸附体410安装于安装槽310远离支架110的一侧，第二吸附体420安装于支架110相对第一吸附体410的一侧。[0043]在其中一个实施例中，第一吸附体410和第二吸附体420为第一磁性吸附体和第二磁性吸附体。支架110和安装槽310的槽壁也为磁性材料，第一磁性吸附体吸附于安装槽310远离支架110的槽壁，第二磁性吸附体吸附于支架110远离第一磁性吸附体的一侧，当支架110安装至安装槽310的内部时，通过第一磁性吸附体与第二磁性吸附体之间的吸附作用使得支架110不易与安装槽310分离，进而承载盘300在转动过程中，不会与抛光盘200之间发生相对运动，抛光过程更加安全。[0044]请参阅图1、图4和图5，本发明一实施例中的抛光垫固定机构的支架110的第一斜面沿承载盘300相对抛光盘200转动装入方向倾斜设置，且自转动装入的起始点朝向转动装入的终止点，支架110沿承载盘300轴向的厚度呈渐减结构设置。[0045]具体地，在其中一个实施例中，当承载盘300安装时，承载盘300沿转轴500顺时针转动，第一斜面相对于第二斜面的滑动方向与转轴500的顺时针方向呈钝角；当承载盘300拆卸时，承载盘300沿转轴500逆时针转动，第一斜面相对于第二斜面的滑动方向与转轴500的逆时针方向呈钝角。通过此种方式，使得支架110安装至安装槽310后，当转轴500带动抛6CN112828748A说　明　书5/6页光盘200转动对材料进行抛光时，支架110能够在抛光盘200转动的过程中，支架110与承载盘300之间实现自锁功能，使得支架110不易与承载盘300分离。[0046]在其中另一个实施例中，当承载盘300安装时，承载盘300沿转轴500逆时针转动，第一斜面相对于第二斜面的滑动方向与转轴500的逆时针方向呈钝角；当承载盘300拆卸时，承载盘300沿转轴500顺时针转动，第一斜面相对于第二斜面的滑动方向与转轴500的顺时针方向呈钝角。通过此种方式，使得支架110安装至安装槽310后，当转轴500带动抛光盘200转动对材料进行抛光时，支架110能够在抛光盘200转动的过程中，支架110与承载盘300之间实现自锁功能，使得支架110不易与承载盘300分离。[0047]请参阅图5，在其中一个实施例中，安装槽310设置有第二斜面，第二斜面与第一斜面的倾角方向相同。当支架110需要安装至安装槽310内部时，转轴500转动，第一斜面通过第二斜面滑入安装槽310内，使得支架110与安装槽310实现安装配合。[0048]请参阅图3，本发明一实施例中的抛光垫固定机构的支架110为第一扇环形结构，第一扇环形结构沿抛光盘200的周向设置；安装槽310为第二扇环形结构；第一扇环形结构与第二扇环形结构相适应。[0049]在其中一个实施例中，第一扇环形结构与第二扇环形结构的圆心同心，且第一扇环形结构小于第二扇环形结构，使得第一扇环形结构能够卡接入第二扇环形结构。[0050]在其中另一个实施例中，第一扇环形结构与第二扇环形结构的圆心不同心，需要说明的是，对于第一扇环形结构的圆心位置与第二扇环形结构的圆心位置不做任何限定，其只要能够实现第一扇环形结构能够卡接入第二扇环形结构的功能即可。[0051]请参阅图1、图2和图3，本发明一实施例中的抛光垫固定机构的支架110的数量为至少一个，至少一个支架110沿抛光盘200的周向排布，至少一个支架110与抛光盘200固定的一侧处于同一圆周之上，安装槽310的数量至少大于支架110的数量。[0052]在其中一个实施例中，支架110的数量为四个，四个支架110沿抛光盘200的周向排布，支架110与抛光盘200之间采用结构胶材料固定，承载盘300上靠近支架110的一侧开设有与支架110角度和轮廓相对应的四个安装槽310。[0053]具体地，四个支架110在抛光盘200上呈90度间隔均匀分布，承载盘300上靠近支架110的一侧每隔90度的位置开设有与支架110角度和轮廓相对应的四个安装槽310，使得抛光盘200在转动过程中，结构更加的稳定。[0054]在其中一个实施例中，支架110为楔形支架，安装槽310为与楔形支架相对应的楔形槽。由于楔形槽自身的结构特点，使得本承载盘300与抛光盘200之间的安装配合不易脱落，更加的安全。[0055]具体地，当承载盘300放置到与楔形支架110的初始接触位置后，顺着抛光盘200拟运动的反方向逐步转动，可以逐步使楔形支架110充满楔形槽的空间，最终在嵌入楔形槽斜面和楔形支架斜面的第一磁性吸附件400和第二磁性吸附件400的作用下，达到固定位置，完成承载盘300的安装。承载盘300和抛光盘200在工作连接位置时，安装在抛光盘200上的楔形支架110完全滑入抛光垫承载盘300的楔形槽内，槽内的第一磁性吸附件400和第二磁性吸附件400达到最大吸附力位置，根据化学机械平整化抛光系统的运动部件的运动方式，抛光垫及抛光垫承载盘300会限制在安装的固定位置，保证了系统的正常运行。在拆卸时，可以顺着安装的反方向转动抛光垫承载盘300，在机械力放大作用下，磁性吸附件400相互7CN112828748A说　明　书6/6页脱离最大作用力位置，直到抛光垫承载盘300到达脱离位置即完成拆卸。[0056]本发明提供的一种抛光垫固定机构，其包括自锁组件100和承载盘300。自锁组件100包括支架110，支架110的一侧连接于抛光盘200，承载盘300设置有安装槽310，支架110可拆卸连接于安装槽310的槽壁，承载盘300背离安装槽310的一侧连接不同粗糙度的抛光垫。自锁组件100还包括吸附件400，吸附件400包括第一吸附体410和第二吸附体420，第一吸附体410和第二吸附体420相对且间隔设置，第一吸附体410安装于安装槽310远离支架110的一侧，第二吸附体420安装于支架110相对第一吸附体410的一侧，支架110设置有第一斜面，第一斜面沿承载盘300相对抛光盘200转动装入方向倾斜设置，且自转动装入的起始点朝向转动装入的终止点，支架110沿承载盘300轴向的厚度方向呈渐减结构设置，安装槽310设置有第二斜面，第二斜面与第一斜面的倾斜角方向相同，且支架110的数量为四个，四个支架110沿抛光盘200的周向间隔90度设置，安装槽310与支架110的数量和安装位置相适应。当需要更换不同粗糙度的抛光垫时，不需要将抛光垫与承载盘300分离，仅需要将四个支架110与安装槽310分离即可，并更换与其他粗糙度的抛光垫相连的承载盘300即可，使得抛光垫能够多次利用，有效的避免了抛光垫的浪费情况，也大大节省了材料在抛光工序的加工成本，且能够根据不同的材料选择并更换特定的可重复使用的抛光垫，解决了不同抛光反应物交叉污染的问题。[0057]本发明还提供一种抛光机，能够解决上述至少一个技术问题。[0058]本发明提供一种抛光机，包括上述的抛光垫固定机构。[0059]以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。[0060]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。8CN112828748A说　明　书　附　图1/3页图1图29CN112828748A说　明　书　附　图2/3页图3图410CN112828748A说　明　书　附　图3/3页图511