一种抛光垫修整器的预处理装置的制作方法

1.本实用新型属于半导体设备技术领域，具体涉及一种抛光垫修整器的预处理装置。


背景技术：

2.在化学机械平坦化(chemical mechanical planarization，cmp)工艺中，抛光垫的使用寿命是衡量工艺质量的重要指标，抛光垫修整器的修整作用在此尤为重要。在抛光过程中，化学浆料和生成的抛光杂质会在抛光垫表面形成一层光滑的薄膜，进而导致抛光垫变光滑，从而降低抛光速率和抛光效率。抛光垫修整器主要用于在抛光过程中对抛光垫进行修整，以去除抛光过程中产生的抛光杂质和抛光液结晶，避免其堵塞抛光垫的沟槽，而影响抛光垫的使用效果。然而，一般未曾使用过的抛光垫修整器的性能是不稳定的，可能存在某些钻石过于尖锐、钻石脱落等问题，影响抛光垫的使用效果。因此，未曾使用过的抛光垫修整器在正式使用之前，需要对其进行预处理，使其拥有稳定的性能后再投入使用。
3.在现有技术中，通常在化学机械抛光装置上进行抛光垫修整器的预处理，但这种方式需要占用化学机械抛光机台，影响整体生成效率；并且化学机械抛光装置每次只能对一个抛光垫修整器进行预处理，无法同时处理多个抛光垫修整器，处理效率较低；还会消耗抛光垫的寿命及其他原材料，增加成本。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型提出一种抛光垫修整器的预处理装置，使抛光垫修整器的预处理过程不占用化学机械抛光装置，在预处理完成后再将其放置于化学机械抛光装置中，提高整体的生产效率；其次，所述预处理装置能够同时对多个抛光垫修整器进行预处理，提高预处理效率；除此之外，预处理过程采用旧抛光垫对抛光垫修整器进行处理，同时将浆料替换为去离子水，从而节省了成本。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提出一种抛光垫修整器的预处理装置，所述抛光垫修整器的预处理装置包括：
6.基座；
7.抛光垫，固定于所述基座上；
8.至少一个运动部件，位于所述抛光垫上方，所述运动部件在所述抛光垫上做往复运动；
9.至少一个固定部件，用于固定待处理的抛光垫修整器，所述固定部件一一对应地连接至所述运动部件并与所述运动部件同步运动。
10.可选地，所述基座可绕其中心轴做旋转运动。
11.可选地，所述抛光垫与所述基座同心设置。
12.可选地，所述基座的半径大于或等于所述抛光垫的半径。
13.可选地，所述运动部件包括：
14.摆动臂，所述摆动臂与所述抛光垫平行设置，且所述摆动臂远离所述抛光垫中心的一端为固定端，所述摆动臂靠近所述抛光垫中心的一端为移动端，所述移动端绕所述固定端在水平方向上往复摆动；
15.转动杆，所述转动杆的一端与所述摆动臂的所述移动端连接，另一端连接所述固定部件并带动所述固定部件绕所述连接杆的轴线转动。
16.可选地，所述基座的转动方向与所述固定部件的转动方向相同。
17.可选地，所述基座的转动方向与所述固定部件的转动方向相反。
18.可选地，还包括电机，所述电机位于所述基座下方。
19.可选地，还包括喷淋部件，所述喷淋部件位于所述抛光垫上方，用于将研磨液喷淋到抛光垫表面。
20.可选地，所述研磨液为去离子水。
21.本实用新型的一种抛光垫修整器的预处理装置，至少具有以下技术效果：
22.本实用新型提供一种抛光垫修整器的预处理装置，在将修整器投入化学机械抛光装置中使用之前，先对修整器进行预处理，以避免在化学机械抛光过程中出现修整器的某些钻石过于尖锐甚至脱落等问题，能够有效提高修整器的稳定性。
23.所述抛光垫修整器的预处理装置使抛光垫修整器的预处理过程不占用化学机械抛光装置，在预处理完成后再将其放置于化学机械抛光装置中，在化学机械抛光过程进行的同时也可以进行修整器的预处理过程，提高整体的生产效率；其次，所述预处理装置能够同时对多个抛光垫修整器进行预处理，有效提高了预处理效率；除此之外，预处理过程采用旧抛光垫对抛光垫修整器进行处理，同时将浆料替换为去离子水，从而节省了成本。
附图说明
24.图1显示为实施例提供的抛光垫修整器的预处理装置的结构示意图。
25.图2显示为实施例提供的抛光垫修整器的预处理装置中一个修整器在抛光垫上的运动轨迹图。
26.图3a～3c显示为实施例提供的抛光垫修整器的预处理装置中多个修整器在抛光垫上的运动轨迹图。
27.元件标号说明
[0028]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
基座
[0029]
10d
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
基座的转动方向
[0030]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
抛光垫
[0031]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
旋转部件
[0032]
31
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
摆动臂
[0033]
311
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
摆动臂的固定端
[0034]
312
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
摆动臂的移动端
[0035]
32
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
连接杆
[0036]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
固定部件
[0037]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
修整器
[0038]
50d
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
修整器的转动方向
[0039]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
电机
[0040]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
喷淋部件
具体实施方式
[0041]
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
[0042]
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，虽图示中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量、位置关系及比例可在实现本方技术方案的前提下随意改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。
[0043]
实施例
[0044]
本实施例提供了一种抛光垫修整器的预处理装置，如图1所示，所述抛光垫修整器的预处理装置包括基座1、抛光垫2、运动部件3以及固定部件4。
[0045]
如图1所示，抛光垫2固定在基座1的表面，基座1与抛光垫2为同心设置，二者有共同的中心轴ax。可选实施例中，基座和抛光垫均为圆盘形，且基座1的半径大于或等于抛光垫2的半径。基座1能够带动抛光垫2绕中心轴ax在水平方向上转动，转动方向可以为顺时针方向或逆时针方向。作为示例，抛光垫2可以为未使用过的抛光垫，也可以为使用过的抛光垫，优选地，抛光垫2为使用过的抛光垫，从而有利于节省成本。
[0046]
如图1所示，运动部件3包括摆动臂31和转动杆32。
[0047]
在本实施例中，摆动臂31与抛光垫2平行设置，摆动臂31远离抛光垫2中心的一端为固定端311，摆动臂31靠近抛光垫2中心的一端为移动端312。固定端311可以固定在预处理装置的支撑架(未详细示出)上，保持位置固定不变，移动端312绕固定端311在水平面上往复摆动。
[0048]
如图1所示，转动杆32的一端与摆动臂的移动端312连接，转动杆32的另一端连接固定部件4。所述预处理装置工作时，摆动臂的移动端312能够带动转动杆32在水平面上做往复摆动，转动杆32进一步带动固定部件4在水平面上往复摆动。转动杆32在随摆动臂31往复摆动的同时，还能够沿自身的中心轴转动，从而带动固定部件4沿转动杆32的轴线旋转。通过上述摆动臂、转动杆以及固定部件的设置使得固定部件能够在研磨垫上方做往复摆动及旋转运动。
[0049]
如图1所示，固定部件4位于抛光垫2的上方，用于固定修整器4。固定部件4下表面的边缘设置有夹持环(未在图中示出)，并通过所述夹持环将修整器5固定于固定部件4的下表面，且所述夹持环具有收紧状态与释放状态，当所述预处理装置未处于工作状态时，所述夹持环处于收紧状态，加大修整器5与固定部件4之间的作用力，使修整器5不与抛光垫2接触；当所述预处理装置处于工作状态时，所述夹持环处于释放状态，修整器5与固定部件4之间的作用力减小，使修整器5与抛光垫2的表面紧密接触，在摆动臂31及转动杆32的带动下，固定部件4带动修整器5在水平面上往复摆动，运动轨迹如图2所示；同时，由于固定部件4在转动杆32的带动下能够绕转动杆32的轴线旋转，因此修整器5能够在固定部件4的带动下绕
连接杆32的轴线在抛光垫2上转动，转动方向可以为顺时针方向或逆时针方向。上述往复摆动及转动使修整器5待处理的一面在研磨垫上得到充分研磨。
[0050]
如图2所示，修整器5的转动方向50d可以与基座1的转动方向10d相反；在本实施例的另一可选实施例中，修整器5的转动方向也可以与基座1的转动方向相同，且此时二者的转动速度不相等。
[0051]
在本实施例提供的预处理装置中，运动部件3的数量可为多个，例如可以是2个、3个或4个，具体数量可以根据实际情况确定，且每一个运动部件3都与一个固定部件连接，每一个固定部件固定一个修整器5，因此，本实施例的预处理装置可以实现多个修整器同时研磨。以所述预处理装置中包含2～4个运动部件3为例，相应的修整器5的运动轨迹如图3a～3c所示。如图3a所示，示出了两个修整器的运动轨迹。两个修整器设置为位于研磨垫相对的两侧，两个修整器的运动轨迹保证修整器在同时运动的时，不会相互干涉、碰撞、摩擦，保证两个修整器均能够在研磨垫上自由摆动并转动，实现各自的研磨。如图3b所示，示出了三个修整器的运动轨迹。如图3b所示，视为将圆盘形的研磨垫均分为三份，三个修整器分别设置在研磨垫的120
°
的范围内，并且三个修整器的运动轨迹保证修整器在同时运动时，不会相互干涉、碰撞、摩擦，保证三个修整器均能够在研磨垫上自由摆动并转动，实现各自的研磨。如图3c所示，示出了四个修整器的运动轨迹。如图3c所示，视为将圆盘形的研磨垫均分为四份，四个修整器分别设置在研磨垫的90
°
的范围内，并且四个修整器的运动轨迹保证修整器在同时运动时，不会相互干涉、碰撞、摩擦，保证四个修整器均能够在研磨垫上自由摆动并转动，实现各自的研磨。如上所述，在所述预处理装置工作过程中，多个修整器可以同时工作，并且彼此不会相互干涉、碰撞、摩擦等，各个修整器可以同时工作，也可以单独工作，由此增加了修整器的灵活性。
[0052]
如图1所示，所述抛光垫修整器的预处理装置还包括电机6，电机6位于基座1的下方，能够为基座1和运动部件3的运动提供动力，电机6与基座1、运动部件3的具体连接方式可以根据实际情况及需求确定，在此不作描述。
[0053]
仍然参照图1，所述抛光垫修整器的预处理装置还包括喷淋部件7，喷淋部件7位于抛光垫2上方，喷淋部件7与输液通道连接(未在图中示出)，由输液通道将研磨液输送于喷淋部件7，再通过喷淋部件7喷洒于抛光垫2的表面，在研磨液的作用下，通过修整器5与抛光垫2的相对运动对修整器5待处理的一面进行处理。在本实施例中，所述研磨液为去离子水，有助于进一步节省成本。
[0054]
本实施例提供的抛光垫修整器的预处理装置，使抛光垫修整器的预处理过程不占用化学机械抛光装置，在预处理完成后再将其放置于化学机械抛光装置中，提高了整体的生产效率；其次，所述预处理装置能够同时对多个抛光垫修整器进行预处理，提高预处理效率；除此之外，预处理过程中可以采用旧抛光垫，研磨液采用去离子水，从而能够节省成本。
[0055]
综上所述，本实用新型提供一种抛光垫修整器的预处理装置，在将修整器投入化学机械抛光装置中使用之前，先对修整器进行预处理，以避免在化学机械抛光过程中出现修整器的某些钻石过于尖锐甚至脱落等问题，能够有效提高修整器的稳定性。
[0056]
所述抛光垫修整器的预处理装置使抛光垫修整器的预处理过程不占用化学机械抛光装置，在预处理完成后再将其放置于化学机械抛光装置中，在化学机械抛光过程进行的同时也可以进行修整器的预处理过程，提高了整体的生产效率；其次，所述预处理装置能
够同时对多个抛光垫修整器进行预处理，有效提高了预处理效率；除此之外，预处理过程采用旧抛光垫对抛光垫修整器进行处理，同时将浆料替换为去离子水，从而能够节省生产成本。
[0057]
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。