[發明專利]拋光盤及其冷卻裝置

有效

• 申請號: 201410235835.5
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN105290956B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 楊貴璞;王堅;王暉
• 申請（專利權）人: 盛美半導體設備(上海)有限公司
• 主分類號: B24B37/11
• 分類號: B24B37/11
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陸嘉

本發明揭示了一種拋光盤的冷卻裝置，應用于拋光盤，該冷卻裝置包括：開設在拋光盤上的冷卻水入口和冷卻水出口；開設在拋光盤中的環形的回液槽和回液通道，回液通道的一端與回液槽連通，回液通道的另一端與冷卻水出口連通；開設在拋光盤中的冷卻水溝槽，冷卻水溝槽位于拋光盤中被回液槽包圍的區域，冷卻水溝槽均勻分布且呈樹枝狀，每一冷卻水溝槽包括主溝槽和側溝槽，主溝槽的一端與冷卻水入口連通，主溝槽的另一端與回液槽連通，側溝槽的一端分別與主溝槽連通，側溝槽的另一端分別與回液槽連通。本發明還揭示了一種采用上述冷卻裝置的拋光盤。

技術領域

本發明涉及化學機械拋光技術領域，尤其涉及一種拋光盤及其冷卻裝置。

背景技術

化學機械拋光(CMP)是一種化學腐蝕與機械磨削相結合的平坦化技術，其工作原理是將待拋光工件放在拋光頭內，拋光墊粘貼在拋光盤表面，通過拋光頭對待拋光工件施加一定壓力，使待拋光工件壓在拋光墊表面，依靠待拋光工件與拋光墊之間的相對運動，并借助于拋光液中的磨粒實現對待拋光工件的平坦化。拋光過程中，由于待拋光工件與拋光墊之間的摩擦，將會產生大量的熱，使得拋光墊和拋光盤溫度升高。如果拋光盤溫度過高并且各部分溫度嚴重不均勻，將使得拋光盤在熱應力的作用下產生微變形，影響待拋光工件表面的平整度。因此，需要將拋光盤和拋光工作區域的溫度控制在一定范圍，以提高待拋光工件的加工質量。

申請號為CN200910083720.8、公開號為CN101549484，題為“一種內循環冷卻拋光盤”的中國專利申請公開了一種內循環冷卻拋光盤，該拋光盤主要由組合式拋光盤、旋轉接頭、內部管路系統和外部管路系統構成，組合式拋光盤由上盤和下盤組成，下盤上設置循環螺旋溝槽，包括進液螺旋溝槽和回液螺旋溝槽，兩螺旋溝槽相互交錯并成中心對稱，兩螺旋溝槽在最外圈匯合，進液螺旋溝槽的起始點設置通螺紋孔作為入水口，回液螺旋溝槽的起始點設置通螺紋孔作為出水口，下盤和上盤在外沿用螺栓聯接，在組合式拋光盤內部形成循環溝槽。冷卻液經進液螺旋溝槽由內向外循環后，再經回液螺旋溝槽由外向內循環，以實現對拋光盤的冷卻。

上述拋光盤的冷卻結構設計雖然易于加工，然而，這種冷卻結構設計只能實現對拋光盤整體的溫度控制，無法實現對拋光工作區域的溫度控制?？紤]到在拋光過程中，拋光頭主要在拋光墊的圓心至拋光墊的外邊緣的半徑范圍內運動，因此，拋光墊的圓心至拋光墊的外邊緣的半徑范圍內的中間區域會一直被研磨，從而導致這部分區域的溫度高于其他區域的溫度。如果僅僅對拋光盤整體進行降溫，仍然會存在拋光盤溫度分布不均勻的情況，也就是拋光盤的圓心至拋光盤的外邊緣的半徑范圍內的中間區域的溫度始終高于其他區域的溫度。

發明內容

本發明的目的是針對上述背景技術存在的缺陷提供一種能夠降低拋光盤的溫度，并且能夠提高拋光盤溫度分布均勻性的拋光盤的冷卻結構。

根據本發明的一實施例，提出一種拋光盤的冷卻裝置，應用于拋光盤，該冷卻裝置包括：

開設在拋光盤上的冷卻水入口和冷卻水出口；

開設在拋光盤中的環形的回液槽和回液通道，回液通道的一端與回液槽連通，回液通道的另一端與冷卻水出口連通；

開設在拋光盤中的冷卻水溝槽，冷卻水溝槽位于拋光盤中被回液槽包圍的區域，冷卻水溝槽均勻分布且呈樹枝狀，每一冷卻水溝槽包括主溝槽和側溝槽，主溝槽的一端與冷卻水入口連通，主溝槽的另一端與回液槽連通，側溝槽的一端分別與主溝槽連通，側溝槽的另一端分別與回液槽連通。

在一個實施例中，側溝槽從主溝槽距離拋光盤中心的四分之一處向主溝槽的側方延伸。

在一個實施例中，側溝槽為兩個，分別位于主溝槽的兩側。

根據本發明的一實施例，提出一種拋光盤，拋光盤包括上盤和下盤，上盤和下盤固定連接，下盤具有冷卻裝置，該冷卻裝置包括：

開設在下盤底部的冷卻水入口和冷卻水出口；