专利名称：用于化学机械抛光机的防溅装置和化学机械抛光机的制作方法
技术领域：
本发明涉及化学机械抛光领域，具体而言，涉及一种用于化学机械抛光机的防溅装置和具有该防溅装置的化学机械抛光机。
背景技术：
大规模集成电路生产过程中，对晶片表面上的物质进行去除和平坦化是一道必需且使用频繁的工序。目前，化学机械抛光是最有效的全局平坦化技术。在进行化学机械抛光的过程中，由抛光头和抛光盘等运动部件旋转产生的离心力会将抛光液从抛光垫上甩出。 抛光液飞溅到抛光空间的各个部位，难以完全清理。抛光液在抛光空间内结晶出颗粒，即使很微小的颗粒也会成为整个工作环境的污染源，可能会造成晶片表面的划伤，降低晶圆的成品率。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种占用空间小的用于化学机械抛光机的防溅
直ο本发明的另一个目的在于提出一种具有所述防溅装置的化学机械抛光机。根据本发明第一方面实施例的用于化学机械抛光机的防溅装置，包括抛光液挡板，所述抛光液挡板包括本体，所述本体为环形且沿周向间隔开地设有多个容纳槽，每个所述容纳槽沿竖直方向延伸，每个所述容纳槽的下端均敞开；多个外套筒，每个所述外套筒内限定有沿竖直方向延伸的外套筒容纳腔，每个所述外套筒容纳腔的下端均敞开，其中所述多个外套筒分别对应地设在所述多个容纳槽内且所述多个外套筒的上端分别对应地与所述多个容纳槽的上端相连；多个内套筒，每个所述内套筒内限定有沿竖直方向贯通的导孔， 其中多个所述内套筒的至少一部分分别对应地设在多个所述外套筒容纳腔内；和多个驱动件，所述多个驱动件的驱动部分别对应地穿过多个所述导孔且与多个所述外套筒容纳腔的顶壁相连以便带动所述抛光液挡板和所述多个外套筒沿竖直方向在低位和高位之间移动， 其中在所述低位所述内套筒的位于所述外套筒容纳腔内的部分的长度大于所述驱动部的行程。根据本发明实施例的用于化学机械抛光机的防溅装置通过将所述多个驱动件设在所述工作平台的下表面上，从而可以使所述多个驱动件的驱动部沿竖直方向延伸且沿竖直方向移动，这样不仅可以大大地减小所述防溅装置所占用的体积，而且不需要在所述多个驱动件上设置防护装置以避免抛光液飞溅到所述多个驱动件的表面(所述工作平台可以防止抛光液飞溅到所述多个驱动件的表面)，进一步减小了所述防溅装置所占用的体积、 降低了所述防溅装置的制造成本。所述抛光盘的周围需要安装很多具有特定功能的零部件，空间非常有限，通过设置占用空间小的所述防溅装置，可以大大地方便所述修整器、所述抛光液输送装置等部件的安装维护。
而且，所述多个驱动件的驱动部分别对应地穿过所述多个内套筒的导孔、且所述多个外套筒分别对应地套在所述多个内套筒外，由于在所述低位所述内套筒的位于所述外套筒容纳腔内的部分的长度大于所述驱动部的行程，因此在所述驱动件的驱动部带动所述抛光液挡板和所述多个外套筒沿竖直方向在所述低位和所述高位之间移动的过程中，所述内套筒和所述外套筒始终具有重合部分。这样所述内套筒和所述外套筒形成迷宫密封，从而可以避免抛光液飞溅到所述驱动件的驱动部上。此外，所述驱动部沿竖直方向移动时不会与所述内套筒和所述外套筒产生摩擦， 因此不会产生污染抛光环境的颗粒。另外，根据本发明上述实施例的用于化学机械抛光机的防溅装置还可以具有如下附加的技术特征根据本发明的一个实施例，所述本体的径向截面为圆环形。这样圆环形的所述本体可以更好地与所述抛光盘配合，从而可以阻挡尽可能多的抛光液根据本发明的一个实施例，每个所述外套筒的上端面上均设有与所述容纳槽的上端适配的凹槽，其中所述多个容纳槽的上端分别对应地设在多个所述凹槽内，所述多个外套筒的上端通过多个第一紧固件分别对应地固定在所述多个容纳槽的上端。这样可以使所述外套筒的上端更加容易地、稳固地与所述容纳槽的上端相连。根据本发明的一个实施例，还包括多个浮动接头，每个所述浮动接头包括基座， 多个所述基座分别对应地与所述多个驱动件的驱动部相连；和球铰链，多个所述球铰链的圆球部分别对应地设在多个所述基座的上表面上，多个所述球铰链的杆部分别对应地穿过多个所述导孔且与多个所述外套筒容纳腔的顶壁相连。通过设置所述多个浮动接头，可以使所述多个驱动件的驱动部同步地带动所述抛光液挡板和所述多个外套筒沿竖直方向移动，不会发生卡死现象。根据本发明的一个实施例，还包括多个驱动杆，所述多个驱动杆的下端分别对应地与多个所述球铰链的杆部的上端相连，所述多个驱动杆的上端分别对应地穿过多个所述导孔且与多个所述外套筒容纳腔的顶壁相连。通过设置所述驱动杆，可以大大地减小所述驱动件的驱动部的长度。这样可以通过商业渠道得到所述驱动件，而不需要制造专用于所述防溅装置的所述驱动件，从而可以大大地降低所述防溅装置的制造成本。根据本发明的一个实施例，多个所述基座分别对应地与所述多个驱动件的驱动部螺纹连接，所述多个驱动杆的下端分别对应地与多个所述球铰链的杆部的上端螺纹连接。 这样可以更加容易地将所述驱动件、所述浮动接头和所述驱动杆连接在一起。根据本发明的一个实施例，还包括多个外套筒接头且每个所述外套筒容纳腔的顶壁设有与所述外套筒接头适配的容纳孔，其中所述多个外套筒接头分别对应地设在多个所述容纳孔内，所述多个驱动杆的上端分别对应地与所述多个外套筒接头螺纹连接。通过设置所述外套筒接头，可以使所述驱动杆通过所述外套筒接头与所述外套筒容纳腔的顶壁螺纹连接。根据本发明的一个实施例，每个所述容纳孔为台阶孔，每个所述外套筒接头的外壁上设有周向凹槽，其中多个第二紧固件的端部分别对应地穿过多个所述容纳孔的壁且分别对应地位于多个所述周向凹槽内。这样可以使所述外套筒接头更加牢固地固定在所述容纳孔内。
根据本发明的一个实施例，每个所述驱动件均为汽缸且每个所述驱动件的驱动部为活塞杆。根据本发明第二方面的实施例提出一种化学机械抛光机，所述化学机械抛光机包括工作平台，所述工作平台内间隔开地限定有多个沿竖直方向贯通的安装孔；抛光盘，所述抛光盘安装在所述工作平台的上表面上；修整器和抛光液输送装置，所述修整器和抛光液输送装置分别安装在工作平台的上表面上且位于抛光盘附近；抛光头支架和抛光头，所述抛光头支架安装在工作平台的上表面上，所述抛光头可旋转地设置在所述抛光头支架上；和防溅装置，所述防溅装置为根据本发明第一方面所述的防溅装置，其中抛光液挡板绕所述抛光盘设置，多个内套筒间隔开地固定在所述工作平台的上表面上且多个导孔分别对应地与多个所述安装孔连通，多个驱动件间隔开地固定在所述工作平台的下表面上，所述多个驱动件的驱动部分别对应地穿过多个所述安装孔和多个所述导孔且与多个外套筒容纳腔的顶壁相连以便带动所述抛光液挡板和多个外套筒沿竖直方向在低位和高位之间移动，其中在所述低位所述抛光液挡板的上端面不高于所述抛光盘的盘面，在所述高位所述抛光液挡板的下端面低于所述抛光盘的盘面。根据本发明实施例的化学机械抛光机通过设置根据本发明第一方面所述的防溅装置，从而可以防止抛光液飞溅。因此所述化学机械抛光机具有更加洁净的抛光环境，可以大大地提高晶圆的成品率。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图1是根据本发明实施例的用于化学机械抛光机的防溅装置的结构示意图；图2是根据本发明实施例的用于化学机械抛光机的防溅装置的局部剖视图；图3是根据本发明的一个实施例的用于化学机械抛光机的防溅装置的抛光液挡板的结构示意图；图4是根据本发明实施例的用于化学机械抛光机的防溅装置的外套筒的剖视图；图5是根据本发明实施例的用于化学机械抛光机的防溅装置的内套筒的剖视图；图6是根据本发明实施例的化学机械抛光机的结构示意图；图7是根据本发明实施例的化学机械抛光机的工作平台的结构示意图；图8是根据本发明的另一个实施例的用于化学机械抛光机的防溅装置的抛光液挡板的结构示意图；图9是根据本发明的另一个实施例的用于化学机械抛光机的防溅装置的抛光液挡板的连接件的结构示意图；图10是根据本发明实施例的用于化学机械抛光机的防溅装置的抛光液挡板的集液槽的结构示意图；和图11是根据本发明实施例的用于化学机械抛光机的防溅装置的抛光液挡板的轴向剖视图。
具体实施例方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、 “左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”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。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。在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、 “连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。下面参考图6和图7描述根据本发明实施例的化学机械抛光机1000。如图6和图7所示，根据本发明实施例的化学机械抛光机1000包括防溅装置100、工作平台200、抛光盘300、修整器400、抛光液输送装置500、抛光头600和抛光头支架700。工作平台200内间隔开地限定有多个沿竖直方向贯通的安装孔210，抛光盘300 安装在工作平台200的上表面上。修整器400和抛光液输送装置500分别安装在工作平台 200的上表面上，且修整器400和抛光液输送装置500位于抛光盘300附近。抛光头600和抛光头支架700安装在工作平台200的上表面上，且抛光头600可旋转地设置在抛光头支架700上。首先参考图1-5描述根据本发明实施例的用于化学机械抛光机1000的防溅装置 100。如图1和图3所示，根据本发明实施例的用于化学机械抛光机1000的防溅装置100 包括抛光液挡板1、多个外套筒2、多个内套筒3和多个驱动件4。抛光液挡板1包括本体11，本体11为环形，且本体11沿周向间隔开地设有多个容纳槽12，每个容纳槽12沿竖直方向A (图1-2和图4-5中的箭头方向)延伸，每个容纳槽 12的下端均敞开。每个外套筒2内限定有沿竖直方向延伸的外套筒容纳腔21，每个外套筒容纳腔21 的下端均敞开，其中多个外套筒2分别对应地设在多个容纳槽12内，且多个外套筒2的上端分别对应地与多个容纳槽12的上端相连。换言之，外套筒2的数量与容纳槽12的数量相同，且一个外套筒2设在一个容纳槽12内。每个内套筒3内限定有沿竖直方向贯通的导孔31，其中多个内套筒3的至少一部分分别对应地设在多个外套筒容纳腔21内。换言之，内套筒3的数量与外套筒2的数量相同，且一个内套筒3设在一个外套筒容纳腔21内。多个驱动件4的驱动部41分别对应地穿过多个导孔31，且多个驱动件4的驱动部 41分别对应地与多个容纳腔21的顶壁相连以便带动抛光液挡板1和多个外套筒2沿竖直方向在所述低位和所述高位之间移动。换言之，驱动件4的数量、内套筒3的数量和外套筒 2的数量都相同，一个驱动件4的驱动部41穿过一个内套筒3的导孔31且与一个外套筒2 的外套筒容纳腔21的顶壁相连。其中在所述低位时，内套筒3位于容纳腔21内的部分的长度大于驱动部41的行程。其中抛光液挡板1绕抛光盘300设置，即抛光盘300设在抛光液挡板1的本体11 限定出的环形区域内且抛光盘300与抛光液挡板1间隔预定距离。多个内套筒3间隔开地固定在工作平台200的上表面上，且多个导孔31分别对应地与多个安装孔210连通。换言之，导孔31的数量与安装孔210的数量相同，且一个导孔31与一个安装孔210连通。多个驱动件4间隔开地固定在工作平台200的下表面上，多个驱动件4的驱动部 41分别对应地穿过多个安装孔210和多个导孔31，且多个驱动件4的驱动部41分别对应地与多个外套筒容纳腔21的顶壁相连以便带动抛光液挡板1和多个外套筒2沿竖直方向在所述低位和所述高位之间移动。换言之，驱动件4的数量、安装孔210的数量、内套筒3 的数量和外套筒2的数量都相同，一个驱动件4的驱动部41穿过一个安装孔210和一个内套筒3的导孔31且与一个外套筒2的外套筒容纳腔21的顶壁相连。其中，在所述低位时， 抛光液挡板1的上端面不高于抛光盘300的盘面，在所述高位时，抛光液挡板1的下端面不低于抛光盘300的盘面。在利用化学机械抛光机1000进行化学机械抛光之前，多个驱动件4的驱动部41 收缩，抛光液挡板1处于所述低位且抛光液挡板1的上端面不高于抛光盘300的盘面。此时修整器400、抛光液输送装置500和抛光头600可以从抛光盘300的盘面上方移出或移动到抛光盘300的盘面上方。在利用化学机械抛光机1000进行化学机械抛光时，可以先将修整器400、抛光液输送装置500和抛光头600移动到抛光盘300的盘面上方，随后多个驱动件4的驱动部41伸出以便带动抛光液挡板1移动到所述高位，在所述高位抛光液挡板1的下端面低于抛光盘300的盘面以便防止抛光液从抛光液挡板1的下方飞溅到抛光液挡板1 外。最后进行化学机械抛光，并在化学机械抛光结束后收缩多个驱动件4的驱动部41以便将抛光液挡板1和多个外套筒2移动到所述低位。根据本发明实施例的用于化学机械抛光机1000的防溅装置100通过将多个驱动件4设在工作平台200的下表面上，从而可以使多个驱动件4的驱动部41沿竖直方向延伸且沿竖直方向移动，这样不仅可以大大地减小防溅装置100所占用的体积，而且不需要在多个驱动件4上设置防护装置以避免抛光液飞溅到多个驱动件4的表面(工作平台200可以防止抛光液飞溅到多个驱动件4的表面)，进一步减小了防溅装置100所占用的体积、降低了防溅装置100的制造成本。抛光盘300的周围需要安装很多具有特定功能的零部件， 空间非常有限，通过设置占用空间小的防溅装置100，可以大大地方便修整器400、抛光液输送装置500等部件的安装维护。而且，多个驱动件4的驱动部41分别对应地穿过多个内套筒3的导孔31、且多个外套筒2分别对应地套在多个内套筒3外，由于在所述低位内套筒3的位于外套筒容纳腔 21内的部分的长度大于驱动部41的行程，因此在驱动件4的驱动部41带动抛光液挡板1 和多个外套筒2沿竖直方向在所述低位和所述高位之间移动的过程中，内套筒3和外套筒2 始终具有重合部分。这样内套筒3和外套筒2形成迷宫密封，从而可以避免抛光液飞溅到驱动件4的驱动部41上。
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此外，驱动部41沿竖直方向移动时不会与内套筒3和外套筒2产生摩擦，因此不会产生污染抛光环境的颗粒。根据本发明实施例的化学机械抛光机1000通过设置防溅装置100，从而可以防止抛光液飞溅。因此化学机械抛光机1000具有更加洁净的抛光环境，可以大大地提高晶圆的
成品率。根据本发明实施例的抛光液挡板1通过设置多个沿竖直方向延伸的容纳槽，从而可以容纳多个外套筒2。在进行化学机械抛光时，抛光液挡板1可以挡住飞溅出来的抛光液，并可以使抛光液沿抛光液挡板1的本体11的内表面112流下以便集中排放，从而不会污染抛光环境。有利地，本体11的径向截面可以是圆环形。换言之，本体11的水平截面可以是圆环形。由于抛光盘300可以是圆形，因此径向截面为圆环形的本体11可以更好地与抛光盘300配合，从而可以阻挡尽可能多的抛光液。如图3所示，在本发明的一些实施例中，每个容纳槽12可以沿本体11的厚度方向贯通。换言之，容纳槽12可以沿本体11的径向穿过本体11。这样可以更加容易地将多个外套筒2分别对应地设在多个容纳槽12内。具体地，多个容纳槽12可以沿本体11的周向等间距地分布。这样可以使多个外套筒2沿本体11的周向等间距地分布，并进而可以使多个驱动件4的驱动部41沿本体11的周向等间距地分布，从而可以在多个驱动部41带动本体11沿竖直方向移动时使本体11受力均勻。在本发明的一个实施例中，如图1-3所示，每个外套筒2的上端面上都可以设有与容纳槽12的上端适配的凹槽22，其中多个容纳槽12的上端可以分别对应地设在多个凹槽 22内，多个外套筒2的上端可以通过多个第一紧固件14(例如螺钉)分别对应地固定在多个容纳槽12的上端。换言之，一个容纳槽12的上端可以设在一个凹槽22内，一个第一紧固件14可以穿过一个外套筒2的上端和一个容纳槽12的上端。这样可以使外套筒2的上端更加容易地、稳固地与容纳槽12的上端相连。具体地，如图2和图4所示，每个外套筒2的上端都可以设有一个与凹槽22正交且贯通凹槽22的凹槽孔23。相应地，每个容纳槽12的上端都可以设有与凹槽孔23对应的通孔13。在将外套筒2安装在容纳槽12上时，可以首先将多个容纳槽12的上端分别对应地插入多个外套筒2的凹槽22内，此时通孔13和凹槽孔23可以连通，然后可以利用第一紧固件14穿过通孔13和凹槽孔23以便将外套筒2的上端固定在容纳槽12的上端。有利地，外套筒2可以圆柱形。如图11所示，在本发明的一个示例中，本体11的外表面111可以沿竖直方向延伸，本体11的内表面112的上端可以向上向内延伸。换言之，本体11的竖直截面(即轴向截面)可以是直角梯形，且本体11的上端面可以大于本体11的下端面。其中，本体11的内表面112是指本体11的靠近抛光盘300的表面，本体11的外表面111是指本体11的远离抛光盘300的表面，向内延伸是指向靠近抛光盘300的方向延伸。这样在进行化学机械抛光时，飞溅出的抛光液碰撞到本体11上后，可以通过反射落到本体11内或抛光盘300上 (抛光液运动方向如图11中的箭头方向所示)，不会溅到本体11外，因此本体11可以阻挡更多的抛光液。在本发明的一些示例中，如图8所示，本体11可以包括多个子挡板110和多个连接件120。每个子挡板110可以是弧形。一个连接件120的第一端可以与一个子挡板110相连，且该连接件120的第二端可以与另一个子挡板110相连，其中每个连接件120上可以设有容纳槽12，容纳槽12可以位于连接件120的所述第一端和所述第二端之间。有利地， 一个连接件120的第一端可以与一个子挡板110可拆卸地相连(例如通过螺钉)，且该连接件120的第二端可以与另一个子挡板110可拆卸地相连(例如通过螺钉)。换言之，本体 11是可以拆分的。连接件120的第一端和第二端还可以通过铆接与子挡板110相连。由于抛光盘300的周围需要安装很多具有特定功能的零部件，因此抛光盘300的周围空间非常有限。通过设置可拆分的本体11，不仅可以更加容易地将本体11安装在抛光盘300周围，而且当本体11需要维护或更换时，可以先对本体11进行拆分，再将本体11的各个部分移走。换言之，可以更加容易地对本体11进行拆卸。而且，由于抛光液的腐蚀作用，本体11在使用一段时间后需要进行更换。对于可拆分的本体11来说，只需要对抛光液腐蚀坏的子挡板110和/或连接件120进行更换即可，而不需要对整个本体11进行更换， 从而可以大大地延长本体11的使用寿命，并进而降低了化学机械抛光的成本。如图9所示，在本发明的一个具体示例中，每个连接件120可以包括第一侧板121、 第二侧板122和中间板123。第一侧板121可以与一个子挡板110相连，且第二侧板122可以与另一个子挡板110相连。中间板123可以分别与第一侧板121和第二侧板122相连， 其中中间板123上可以设有容纳槽12。有利地，第一侧板121、第二侧板122和中间板123 可以一体地形成。中间板123可以弯曲成弧形以便形成容纳槽12。具体地，如图9所示，每个连接件120还可以包括顶板124，顶板IM可以分别与第一侧板121的顶端、第二侧板122的顶端和中间板123的顶端相连。其中，一个连接件120 的顶板1 可以设在相临的两个子挡板110的上端面上，这样可以使连接件120更加稳固地与子挡板110相连。而且，外套筒2既可以与中间板123相连，也可以与顶板IM相连， 还可以与中间板123和顶板124都相连。有利地，可以利用螺钉将外套筒2固定在连接件 120上。第一侧板121、第二侧板122、中间板123和顶板IM可以一体地形成。如图1和图10所示，在本发明的一些实施例中，抛光液挡板1还可以包括多个弧形的集液槽20，多个集液槽20可以间隔开地设在本体11的底端，其中每个集液槽20可以位于两个容纳槽12之间。通过设置集液槽20，可以收集沿本体11的内表面112流下的抛光液，从而集中排放抛光液，进一步减少飞溅的抛光液对抛光环境的污染。有利地，集液槽 20的形状可以与子挡板110的形状适配。具体地，每个集液槽20都可以是圆弧形。在本发明的一个示例中，每个集液槽20都可以包括外侧板21、内侧板22和底板 23。外侧板21可以是弧形，且外侧板21的形状可以与本体11的外表面111的形状适配， 其中外侧板21可以设在本体11的外表面111的底端。内侧板22可以是弧形，且内侧板22 的形状可以与外侧板21的形状适配，其中内侧板22可以位于本体11的内侧(即内侧板22 可以位于本体11和抛光盘300之间)。底板23可以分别与外侧板21的底端和内侧板22 的底端相连，其中外侧板21、内侧板22与底板23之间可以限定有凹槽。所述凹槽用于收集沿本体11的内表面112流下的抛光液。在所述高位内侧板22的上端面可以低于抛光盘 300的盘面以避免内侧板22阻挡抛光液。通过将集液槽20的外侧板21设在本体11的外表面111的底端、且将内侧板22 设在本体11的内侧，从而可以使本体11位于外侧板21和内侧板22之间(即本体11的底端位于用于收集抛光液的所述凹槽内或位于所述凹槽上方)，这样可以将沿本体11的内表面112流下的抛光液全部收集到集液槽内，进一步提高抛光环境的洁净度。有利地，外侧板21、内侧板22和底板23可以一体地形成。其中，底板23可以是V 形板、水平板和U形板中的一种。如图2所示，在本发明的一个实施例中，防溅装置100还可以包括多个浮动接头5， 每个浮动接头5可以包括基座51和球铰链52。多个基座51可以分别对应地与多个驱动件 4的驱动部41相连。换言之，基座51的数量可以与驱动件4的数量相同，且一个基座51可以与一个驱动件4的驱动部41相连。多个球铰链52的圆球部分521可以分别对应地设在多个基座51的上表面上，多个球铰链52的杆部522可以分别对应地穿过多个导孔31，且多个球铰链52的杆部522可以分别对应地与多个外套筒容纳腔21的顶壁相连以便带动抛光液挡板1和多个外套筒2沿竖直方向在所述低位和所述高位之间移动。换言之，球铰链52 的数量、内套筒3的数量和外套筒2的数量可以相同，且一个球铰链52的杆部522可以穿过一个内套筒3的导孔31且可以与一个外套筒2的外套筒容纳腔21的顶壁相连。由于球铰链52可以在一定的圆锥角内可以自由转动，并且球铰链52是刚性结构， 因此具有球铰链52的浮动接头5通过球铰链52的偏转可以弥补本体11的容纳槽12的上端与驱动件4的驱动部41之间的位置误差，不会给驱动件4的驱动部41带来额外的负载， 使驱动件4的驱动部41受力均勻。这样多个驱动件4的驱动部41可以同步地带动抛光液挡板1和多个外套筒2沿竖直方向移动，不会发生卡死现象。如图2所示，在本发明的一些实施例中，防溅装置100还可以包括多个驱动杆6，多个驱动杆6的下端可以分别对应地与多个球铰链52的杆部522的上端相连，且多个驱动杆 6的上端可以分别对应地穿过多个导孔31，且多个驱动杆6的上端可以与多个外套筒容纳腔21的顶壁相连以便带动抛光液挡板1和多个外套筒2沿竖直方向在所述低位和所述高位之间移动。换言之，驱动杆6的数量、球铰链52的数量、内套筒3的数量和外套筒2的数量可以相同，且一个驱动杆6的下端可以与一个球铰链52的杆部522的上端相连，一个驱动杆6的上端可以穿过一个内套筒3的导孔31且可以与一个外套筒2的外套筒容纳腔21 的顶壁相连。通过设置驱动杆6，可以大大地减小驱动件4的驱动部41的长度。这样可以通过商业渠道得到驱动件4，而不需要制造专用于防溅装置100的驱动件4，从而可以大大地降低防溅装置100的制造成本。在本发明的一个具体示例中，多个基座51可以分别对应地与多个驱动件4的驱动部41螺纹连接，多个驱动杆6的下端可以分别对应地与多个球铰链52的杆部522的上端螺纹连接。这样可以更加容易地将驱动件4、浮动接头5和驱动杆6连接在一起。具体地， 基座51的下端可以设有内螺纹且驱动部41的上端可以设有外螺纹，基座51的下端可以与驱动部41的上端螺纹连接。驱动杆6的下端可以设有内螺纹且球铰链52的杆部522的上端可以设有外螺纹，驱动杆6的下端可以与球铰链52的杆部522的上端螺纹连接。如图2和图4所示，在本发明的一个实施例中，防溅装置100还可以包括多个外套筒接头Ml，且每个外套筒容纳腔21的顶壁可以设有与外套筒接头241适配的容纳孔24， 其中多个外套筒接头Ml可以分别对应地设在多个容纳孔M内，且多个驱动杆6的上端可以分别对应地与多个外套筒接头241螺纹连接。换言之，外套筒接头Ml的数量、驱动杆6 的数量和容纳孔M的数量可以相同，且一个外套筒接头241可以设在一个容纳孔M内，一个外套筒接头241可以与一个驱动杆6的上端螺纹连接。在实际安装时，可以先将驱动杆6与球铰链52的杆部522相连，随后可以将驱动杆6穿过工作平台200的安装孔210。由于浮动接头5是可以旋转的，因此驱动杆6不能与外套筒容纳腔21的顶壁螺纹连接(由于浮动接头5位于工作平台200的下方，因此不能通过外力来固定浮动接头幻。通过设置外套筒接头对1，可以先将外套筒接头241与驱动杆6的上端螺纹连接，随后可以将外套筒接头241设在容纳孔M内。通过设置外套筒接头 M1，可以使驱动杆6通过外套筒接头241与外套筒容纳腔21的顶壁螺纹连接。如图2和图4所示，每个容纳孔M可以是台阶孔，每个外套筒接头Ml的外壁上可以设有周向凹槽M11，其中多个第二紧固件25(例如螺钉)的端部可以分别对应地穿过多个容纳孔M的壁，且多个第二紧固件25的端部可以分别对应地位于多个周向凹槽Mll 内。换言之，第二紧固件25的数量可以与容纳孔M的数量相同，一个第二紧固件25可以穿过一个容纳孔M的壁且可以位于一个外套筒接头Ml的周向凹槽Mll内。这样可以使外套筒接头241更加牢固地固定在容纳孔M内。每个驱动件4可以是汽缸，且每个驱动件4的驱动部41可以是活塞杆。每个驱动件4可以是电缸，且每个驱动件4的驱动部41可以是丝杆。具体地，驱动件4可以通过驱动件安装座7固定在工作平台200的下表面上。其中，驱动件安装座7大体可以是L形，驱动件安装座7的水平部可以固定在工作平台200的下表面上，驱动件4可以固定在驱动件安装座7的竖直部上。在本发明的一些实施例中，每个内套筒3可以设有底座，且工作平台200的上表面上可以设有内套筒固定座。所述内套筒固定座可以设有与安装孔210连通的孔。其中，内套筒3的底座可以固定在所述内套筒固定座上，且导孔31可以与所述孔连通。这样可以更加容易地将内套筒3固定在工作平台200的上表面上。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
权利要求
1.一种用于化学机械抛光机的防溅装置，其特征在于，包括抛光液挡板，所述抛光液挡板包括本体，所述本体为环形且沿周向间隔开地设有多个容纳槽，每个所述容纳槽沿竖直方向延伸，每个所述容纳槽的下端均敞开；多个外套筒，每个所述外套筒内限定有沿竖直方向延伸的外套筒容纳腔，每个所述外套筒容纳腔的下端均敞开，其中所述多个外套筒分别对应地设在所述多个容纳槽内且所述多个外套筒的上端分别对应地与所述多个容纳槽的上端相连；多个内套筒，每个所述内套筒内限定有沿竖直方向贯通的导孔，其中多个所述内套筒的至少一部分分别对应地设在多个所述外套筒容纳腔内；和多个驱动件，所述多个驱动件的驱动部分别对应地穿过多个所述导孔且与多个所述外套筒容纳腔的顶壁相连以便带动所述抛光液挡板和所述多个外套筒沿竖直方向在低位和高位之间移动，其中在所述低位所述内套筒的位于所述外套筒容纳腔内的部分的长度大于所述驱动部的行程。
2.根据权利要求1所述的用于化学机械抛光机的防溅装置，其特征在于，所述本体的径向截面为圆环形。
3.根据权利要求1所述的用于化学机械抛光机的防溅装置，其特征在于，每个所述外套筒的上端面上均设有与所述容纳槽的上端适配的凹槽，其中所述多个容纳槽的上端分别对应地设在多个所述凹槽内，所述多个外套筒的上端通过多个第一紧固件分别对应地固定在所述多个容纳槽的上端。
4.根据权利要求1所述的用于化学机械抛光机的防溅装置，其特征在于，还包括多个浮动接头，每个所述浮动接头包括基座，多个所述基座分别对应地与所述多个驱动件的驱动部相连；和球铰链，多个所述球铰链的圆球部分别对应地设在多个所述基座的上表面上，多个所述球铰链的杆部分别对应地穿过多个所述导孔且与多个所述外套筒容纳腔的顶壁相连。
5.根据权利要求4所述的用于化学机械抛光机的防溅装置，其特征在于，还包括多个驱动杆，所述多个驱动杆的下端分别对应地与多个所述球铰链的杆部的上端相连，所述多个驱动杆的上端分别对应地穿过多个所述导孔且与多个所述外套筒容纳腔的顶壁相连。
6.根据权利要求5所述的用于化学机械抛光机的防溅装置，其特征在于，多个所述基座分别对应地与所述多个驱动件的驱动部螺纹连接，所述多个驱动杆的下端分别对应地与多个所述球铰链的杆部的上端螺纹连接。
7.根据权利要求5所述的用于化学机械抛光机的防溅装置，其特征在于，还包括多个外套筒接头且每个所述外套筒容纳腔的顶壁设有与所述外套筒接头适配的容纳孔，其中所述多个外套筒接头分别对应地设在多个所述容纳孔内，所述多个驱动杆的上端分别对应地与所述多个外套筒接头螺纹连接。
8.根据权利要求7所述的用于化学机械抛光机的防溅装置，其特征在于，每个所述容纳孔为台阶孔，每个所述外套筒接头的外壁上设有周向凹槽，其中多个第二紧固件的端部分别对应地穿过多个所述容纳孔的壁且分别对应地位于多个所述周向凹槽内。
9.根据权利要求1所述的用于化学机械抛光机的防溅装置，其特征在于，每个所述驱动件均为汽缸且每个所述驱动件的驱动部为活塞杆。
10.一种化学机械抛光机，其特征在于，包括工作平台，所述工作平台内间隔开地限定有多个沿竖直方向贯通的安装孔； 抛光盘，所述抛光盘安装在所述工作平台的上表面上；修整器和抛光液输送装置，所述修整器和抛光液输送装置分别安装在工作平台的上表面上且位于抛光盘附近；抛光头支架和抛光头，所述抛光头支架安装在工作平台的上表面上，所述抛光头可旋转地设置在所述抛光头支架上；和防溅装置，所述防溅装置为根据权利要求1-9中任一项所述的防溅装置，其中抛光液挡板绕所述抛光盘设置，多个内套筒间隔开地固定在所述工作平台的上表面上且多个导孔分别对应地与多个所述安装孔连通，多个驱动件间隔开地固定在所述工作平台的下表面上，所述多个驱动件的驱动部分别对应地穿过多个所述安装孔和多个所述导孔且与多个外套筒容纳腔的顶壁相连以便带动所述抛光液挡板和多个外套筒沿竖直方向在低位和高位之间移动，其中在所述低位所述抛光液挡板的上端面不高于所述抛光盘的盘面，在所述高位所述抛光液挡板的下端面低于所述抛光盘的盘面。
全文摘要
本发明公开了一种用于化学机械抛光机的防溅装置和具有该防溅装置的化学机械抛光机。所述防溅装置包括抛光液挡板，所述抛光液挡板的本体为环形且沿周向间隔开地设有多个容纳槽；多个外套筒，每个外套筒内限定有沿竖直方向延伸且下端敞开的外套筒容纳腔；多个内套筒，每个内套筒内限定有沿竖直方向贯通的导孔；和多个驱动件，多个驱动件的驱动部分别对应地穿过多个导孔且与多个外套筒容纳腔的顶壁相连以便带动抛光液挡板和多个外套筒沿竖直方向在低位和高位之间移动，其中在所述低位所述内套筒的位于所述外套筒容纳腔内的部分的长度大于所述驱动部的行程。根据本发明实施例的防溅装置占用空间小、且可以大大地改善抛光环境。
文档编号B24B37/00GK102335866SQ20111029590
公开日2012年2月1日 申请日期2011年9月28日 优先权日2011年9月28日
发明者许振杰, 路新春 申请人:清华大学