一种可以重复使用的化学机械抛光研磨垫组件的制作方法

1.本实用新型涉及半导体生产加工设备的技术领域，特别涉及一种可以重复使用的化学机械抛光研磨垫组件。


背景技术：

2.化学机械抛光（cmp）又称化学机械平坦化，是半导体器件制造工艺中的一种技术，用来对正在加工中的硅片或衬底材料进行平坦化处理，基本原理是待抛光工件在一定压力及抛光液（由超细颗粒、化学氧化剂和液体介质等组成的混合液）的存在下相对于研磨垫（pad）作旋转运动，借助磨粒的机械磨削及研磨液的腐蚀作用来完成对工件表面材料的去除，从而获得光洁的表面。化学机械抛光主要包括抛光机台、抛光液、抛光垫、清洗设备、抛光终点检测及工艺控制设备等。其中抛光液和抛光垫为消耗品，需要在其使用寿命末期进行更换。而cmp 耗材价格昂贵，频换更换会增加生产成本。尤其是对于研发机构而言，需要频繁更换不同的研磨垫或研磨液进行测试，这就需要保证更换后研磨垫仍可以在下一次使用。
3.目前，cmp 抛光机台的抛光盘与抛光垫靠背胶方式固定，抛光垫黏合在抛光盘表面，抛光垫寿命末期时或设备保养时需要更换抛光垫，从抛光盘上撕下来的抛光垫背胶粘性会降低，并且在撕的过程中抛光垫会卷曲、弯折，使其表面平整性降低，失去使用价值。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的问题，本实用新型的主要目的是提供一种可以重复使用的化学机械抛光研磨垫组件，旨在解决抛光垫更换后无法使用的问题，提高抛光垫的使用效率，降低生产或研发成本。
5.为实现上述目的，本实用新型提出的可以重复使用的化学机械抛光研磨垫组件，包括抛光垫、抛光盘、承载平板和固定圈，所述抛光垫粘合与所述承载平板上，所述承载平板套接在所述固定圈的上侧开口，所述固定圈的下侧开口套接在所述抛光盘上。
6.可选地，所述承载平板与所述固定圈为金属材料制造而成。
7.可选地，所述承载平板与所述固定圈为不锈钢、铝合金、铜、钛合金或普通钢制造而成。
8.可选地，所述固定圈的下侧开口通过多个第一紧固螺钉紧锁于所述抛光盘上。
9.可选地，所述承载平板的边缘通过多个第二紧固螺钉紧锁于所述固定圈上。
10.可选地，所述承载平板与所述固定圈为冲压一体成型或铸造成型。
11.可选地，所述承载平板的厚度为3
‑
7mm，所述固定圈的厚度为3
‑
10mm。
12.可选地，所述固定圈的外直径比所述承载平板的外直径大0.3
‑
1.1mm。
13.可选地，还包括保湿水槽，所述保湿水槽的内周壁设有用于支撑所述承载平板的挡板，其槽口设有盖板；所述保湿水槽还通过管路与外部的补液装置连通。
14.本实用新型通过在抛光盘的外周套设可拆卸的固定圈，并在固定圈上设置承载平
板，将抛光垫粘合在承载平板相对抛光板朝向的一面，由此需要更换或卸下抛光盘上的抛光垫时，可将抛光垫随固定圈和承载平板一起从抛光盘上直接拆卸下来进行维护。维护完毕后可再将抛光垫随固定圈和承载平板一起重新装配到抛光盘上。由此以解决抛光垫更换后不能重复使用的问题，提升抛光垫的使用效率。
15.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：在不改动抛光设备和抛光垫的前提下，实现抛光垫的灵活更换和重复使用；对于需要更换不同抛光垫的工艺制程或研发，可以满足其在同一机台上进行，节省生产和研发费用，提升了抛光垫的使用寿命和效率。
附图说明
16.图1为本实用新型一实施例的结构示意图；
17.图2为本实用新型一实施例的分解示意图；
18.图3为本实用新型一实施例中保湿水槽的结构示意图。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.在本实用新型实施例提出了一种可以重复使用的化学机械抛光研磨垫组件，用于将抛光垫可拆卸地固定于抛光盘上，以能够灵活方便地更换抛光垫。具体地，请参阅说明书附图1
‑
2，该化学机械抛光研磨垫组件包括抛光垫500、抛光盘600、承载平板100和固定圈200，抛光垫500粘合与承载平板100上，承载平板100套接在固定圈200的上侧开口，固定圈200的下侧开口套接在抛光盘600上。
21.具体地，该承载平板100的厚度为3
‑
7mm，固定圈200的厚度为3
‑
10mm，均采用金属材料制造而成，可以但不限于不锈钢、铝合金、铜、钛合金或普通钢。承载平板100的直径根据抛光盘600的尺寸而定，固定圈200的外直径相比承载平板100的外直径大0.3
‑
1.1mm。
22.如图2所示，在本实施例中，在固定圈200的下侧开口周壁设置四个沿其轴向均匀分布的第一固定孔，在抛光盘600的周壁上设置与第一固定孔对应的第二固定孔，在固定圈200套接在抛光盘600上后，可通过四个穿过第一固定孔并插入第二固定孔的第一紧固螺钉210紧锁于抛光盘600上。由此，以实现固定圈200与抛光盘600的可拆卸连接。当需要更换抛光垫500时，可通过松动四颗第一紧固螺钉210，将抛光垫500随固定圈200从抛光盘600上取下即可。
23.如图2所示，在本实施例中，在固定圈200的上侧开口周壁设置四个沿其轴向均匀分布的第三固定孔，在承载平板100的边缘周壁设置盘的周壁设置与第三固定孔对应的第四固定孔，在承载平板100卡接在固定圈200上后，可通过四个穿过第三固定孔并插入第四固定孔的第二紧固螺钉220紧锁于固定圈200上。由此，可通过松动四颗第二紧固螺钉220，将抛光垫500随承载平板100从抛光盘600上取出，进一步提高抛光垫500更换的便利性。
24.在另外一些实施例中，承载平板100与固定圈200也可以采用不可拆卸地方式连接在一起，如胶体粘合、冲压一体成型或者铸造成型等。由此，需要更换抛光垫500时，就需要
将固定圈200从抛光盘600上拆卸下来。
25.在本实施例中，该化学机械抛光研磨垫组件还包括保湿水槽300，保湿水槽300的内直径比承载平板大3
‑
10 mm，深度约为4
‑
10 mm。保湿水槽300的内周壁设有用于支撑承载平板100的挡板310，其槽口设有能够开闭的盖板320。保湿水槽300还通过管路与外部的补液装置400连通。
26.由此，在抛光垫500随承载平板100或者固定圈200从抛光盘600上拆卸下来后，将抛光垫500表面朝下放置在保湿水槽300的挡板310上，由补液装置400向保湿水槽300中加水，没过抛光垫500，对抛光垫500进行保湿，以防止抛光垫500干燥失效，从而延长抛光垫500的使用寿命。同时，关闭盖板320以闭合水槽，防止水分蒸发和灰尘污染。
27.将抛光垫500置于保湿水槽300前，可在抛光垫500表面覆盖一侧保护膜，以避免抛光垫500在接触挡板310时受损。
28.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。