專利名稱：用于化學機械拋光機的防濺裝置和化學機械拋光機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學機械拋光領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于化學機械拋光機的防濺裝置和具有該防濺裝置的化學機械拋光機。
背景技術(shù)：
大規(guī)模集成電路生產(chǎn)過程中，對晶片表面上的物質(zhì)進行去除和平坦化是一道必需且使用頻繁的工序。目前，化學機械拋光是最有效的全局平坦化技術(shù)。在進行化學機械拋光的過程中，由拋光頭和拋光盤等運動部件旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力會將拋光液從拋光墊上甩出。 拋光液飛濺到拋光空間的各個部位，難以完全清理。拋光液在拋光空間內(nèi)結(jié)晶出顆粒，即使很微小的顆粒也會成為整個工作環(huán)境的污染源，可能會造成晶片表面的劃傷，降低晶圓的成品率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種占用空間小的用于化學機械拋光機的防濺
直ο本發(fā)明的另一個目的在于提出一種具有所述防濺裝置的化學機械拋光機。根據(jù)本發(fā)明第一方面實施例的用于化學機械拋光機的防濺裝置，包括拋光液擋板，所述拋光液擋板包括本體，所述本體為環(huán)形且沿周向間隔開地設(shè)有多個容納槽，每個所述容納槽沿豎直方向延伸，每個所述容納槽的下端均敞開；多個外套筒，每個所述外套筒內(nèi)限定有沿豎直方向延伸的外套筒容納腔，每個所述外套筒容納腔的下端均敞開，其中所述多個外套筒分別對應地設(shè)在所述多個容納槽內(nèi)且所述多個外套筒的上端分別對應地與所述多個容納槽的上端相連；多個內(nèi)套筒，每個所述內(nèi)套筒內(nèi)限定有沿豎直方向貫通的導孔， 其中多個所述內(nèi)套筒的至少一部分分別對應地設(shè)在多個所述外套筒容納腔內(nèi)；和多個驅(qū)動件，所述多個驅(qū)動件的驅(qū)動部分別對應地穿過多個所述導孔且與多個所述外套筒容納腔的頂壁相連以便帶動所述拋光液擋板和所述多個外套筒沿豎直方向在低位和高位之間移動， 其中在所述低位所述內(nèi)套筒的位于所述外套筒容納腔內(nèi)的部分的長度大于所述驅(qū)動部的行程。根據(jù)本發(fā)明實施例的用于化學機械拋光機的防濺裝置通過將所述多個驅(qū)動件設(shè)在所述工作平臺的下表面上，從而可以使所述多個驅(qū)動件的驅(qū)動部沿豎直方向延伸且沿豎直方向移動，這樣不僅可以大大地減小所述防濺裝置所占用的體積，而且不需要在所述多個驅(qū)動件上設(shè)置防護裝置以避免拋光液飛濺到所述多個驅(qū)動件的表面(所述工作平臺可以防止拋光液飛濺到所述多個驅(qū)動件的表面)，進一步減小了所述防濺裝置所占用的體積、 降低了所述防濺裝置的制造成本。所述拋光盤的周圍需要安裝很多具有特定功能的零部件，空間非常有限，通過設(shè)置占用空間小的所述防濺裝置，可以大大地方便所述修整器、所述拋光液輸送裝置等部件的安裝維護。
而且，所述多個驅(qū)動件的驅(qū)動部分別對應地穿過所述多個內(nèi)套筒的導孔、且所述多個外套筒分別對應地套在所述多個內(nèi)套筒外，由于在所述低位所述內(nèi)套筒的位于所述外套筒容納腔內(nèi)的部分的長度大于所述驅(qū)動部的行程，因此在所述驅(qū)動件的驅(qū)動部帶動所述拋光液擋板和所述多個外套筒沿豎直方向在所述低位和所述高位之間移動的過程中，所述內(nèi)套筒和所述外套筒始終具有重合部分。這樣所述內(nèi)套筒和所述外套筒形成迷宮密封，從而可以避免拋光液飛濺到所述驅(qū)動件的驅(qū)動部上。此外，所述驅(qū)動部沿豎直方向移動時不會與所述內(nèi)套筒和所述外套筒產(chǎn)生摩擦， 因此不會產(chǎn)生污染拋光環(huán)境的顆粒。另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的用于化學機械拋光機的防濺裝置還可以具有如下附加的技術(shù)特征根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述本體的徑向截面為圓環(huán)形。這樣圓環(huán)形的所述本體可以更好地與所述拋光盤配合，從而可以阻擋盡可能多的拋光液根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，每個所述外套筒的上端面上均設(shè)有與所述容納槽的上端適配的凹槽，其中所述多個容納槽的上端分別對應地設(shè)在多個所述凹槽內(nèi)，所述多個外套筒的上端通過多個第一緊固件分別對應地固定在所述多個容納槽的上端。這樣可以使所述外套筒的上端更加容易地、穩(wěn)固地與所述容納槽的上端相連。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，還包括多個浮動接頭，每個所述浮動接頭包括基座， 多個所述基座分別對應地與所述多個驅(qū)動件的驅(qū)動部相連；和球鉸鏈，多個所述球鉸鏈的圓球部分別對應地設(shè)在多個所述基座的上表面上，多個所述球鉸鏈的桿部分別對應地穿過多個所述導孔且與多個所述外套筒容納腔的頂壁相連。通過設(shè)置所述多個浮動接頭，可以使所述多個驅(qū)動件的驅(qū)動部同步地帶動所述拋光液擋板和所述多個外套筒沿豎直方向移動，不會發(fā)生卡死現(xiàn)象。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，還包括多個驅(qū)動桿，所述多個驅(qū)動桿的下端分別對應地與多個所述球鉸鏈的桿部的上端相連，所述多個驅(qū)動桿的上端分別對應地穿過多個所述導孔且與多個所述外套筒容納腔的頂壁相連。通過設(shè)置所述驅(qū)動桿，可以大大地減小所述驅(qū)動件的驅(qū)動部的長度。這樣可以通過商業(yè)渠道得到所述驅(qū)動件，而不需要制造專用于所述防濺裝置的所述驅(qū)動件，從而可以大大地降低所述防濺裝置的制造成本。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，多個所述基座分別對應地與所述多個驅(qū)動件的驅(qū)動部螺紋連接，所述多個驅(qū)動桿的下端分別對應地與多個所述球鉸鏈的桿部的上端螺紋連接。 這樣可以更加容易地將所述驅(qū)動件、所述浮動接頭和所述驅(qū)動桿連接在一起。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，還包括多個外套筒接頭且每個所述外套筒容納腔的頂壁設(shè)有與所述外套筒接頭適配的容納孔，其中所述多個外套筒接頭分別對應地設(shè)在多個所述容納孔內(nèi)，所述多個驅(qū)動桿的上端分別對應地與所述多個外套筒接頭螺紋連接。通過設(shè)置所述外套筒接頭，可以使所述驅(qū)動桿通過所述外套筒接頭與所述外套筒容納腔的頂壁螺紋連接。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，每個所述容納孔為臺階孔，每個所述外套筒接頭的外壁上設(shè)有周向凹槽，其中多個第二緊固件的端部分別對應地穿過多個所述容納孔的壁且分別對應地位于多個所述周向凹槽內(nèi)。這樣可以使所述外套筒接頭更加牢固地固定在所述容納孔內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，每個所述驅(qū)動件均為汽缸且每個所述驅(qū)動件的驅(qū)動部為活塞桿。根據(jù)本發(fā)明第二方面的實施例提出一種化學機械拋光機，所述化學機械拋光機包括工作平臺，所述工作平臺內(nèi)間隔開地限定有多個沿豎直方向貫通的安裝孔；拋光盤，所述拋光盤安裝在所述工作平臺的上表面上；修整器和拋光液輸送裝置，所述修整器和拋光液輸送裝置分別安裝在工作平臺的上表面上且位于拋光盤附近；拋光頭支架和拋光頭，所述拋光頭支架安裝在工作平臺的上表面上，所述拋光頭可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述拋光頭支架上；和防濺裝置，所述防濺裝置為根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的防濺裝置，其中拋光液擋板繞所述拋光盤設(shè)置，多個內(nèi)套筒間隔開地固定在所述工作平臺的上表面上且多個導孔分別對應地與多個所述安裝孔連通，多個驅(qū)動件間隔開地固定在所述工作平臺的下表面上，所述多個驅(qū)動件的驅(qū)動部分別對應地穿過多個所述安裝孔和多個所述導孔且與多個外套筒容納腔的頂壁相連以便帶動所述拋光液擋板和多個外套筒沿豎直方向在低位和高位之間移動，其中在所述低位所述拋光液擋板的上端面不高于所述拋光盤的盤面，在所述高位所述拋光液擋板的下端面低于所述拋光盤的盤面。根據(jù)本發(fā)明實施例的化學機械拋光機通過設(shè)置根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的防濺裝置，從而可以防止拋光液飛濺。因此所述化學機械拋光機具有更加潔凈的拋光環(huán)境，可以大大地提高晶圓的成品率。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于化學機械拋光機的防濺裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于化學機械拋光機的防濺裝置的局部剖視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于化學機械拋光機的防濺裝置的拋光液擋板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于化學機械拋光機的防濺裝置的外套筒的剖視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于化學機械拋光機的防濺裝置的內(nèi)套筒的剖視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的化學機械拋光機的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的化學機械拋光機的工作平臺的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的用于化學機械拋光機的防濺裝置的拋光液擋板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的用于化學機械拋光機的防濺裝置的拋光液擋板的連接件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于化學機械拋光機的防濺裝置的拋光液擋板的集液槽的結(jié)構(gòu)示意圖；和圖11是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于化學機械拋光機的防濺裝置的拋光液擋板的軸向剖視圖。
具體實施例方式下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、 “左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。在本發(fā)明的描述中，除非另有規(guī)定和限定，需要說明的是，術(shù)語“安裝”、“相連”、 “連接”應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。下面參考圖6和圖7描述根據(jù)本發(fā)明實施例的化學機械拋光機1000。如圖6和圖7所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的化學機械拋光機1000包括防濺裝置100、工作平臺200、拋光盤300、修整器400、拋光液輸送裝置500、拋光頭600和拋光頭支架700。工作平臺200內(nèi)間隔開地限定有多個沿豎直方向貫通的安裝孔210，拋光盤300 安裝在工作平臺200的上表面上。修整器400和拋光液輸送裝置500分別安裝在工作平臺 200的上表面上，且修整器400和拋光液輸送裝置500位于拋光盤300附近。拋光頭600和拋光頭支架700安裝在工作平臺200的上表面上，且拋光頭600可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在拋光頭支架700上。首先參考圖1-5描述根據(jù)本發(fā)明實施例的用于化學機械拋光機1000的防濺裝置 100。如圖1和圖3所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的用于化學機械拋光機1000的防濺裝置100 包括拋光液擋板1、多個外套筒2、多個內(nèi)套筒3和多個驅(qū)動件4。拋光液擋板1包括本體11，本體11為環(huán)形，且本體11沿周向間隔開地設(shè)有多個容納槽12，每個容納槽12沿豎直方向A (圖1-2和圖4-5中的箭頭方向)延伸，每個容納槽 12的下端均敞開。每個外套筒2內(nèi)限定有沿豎直方向延伸的外套筒容納腔21，每個外套筒容納腔21 的下端均敞開，其中多個外套筒2分別對應地設(shè)在多個容納槽12內(nèi)，且多個外套筒2的上端分別對應地與多個容納槽12的上端相連。換言之，外套筒2的數(shù)量與容納槽12的數(shù)量相同，且一個外套筒2設(shè)在一個容納槽12內(nèi)。每個內(nèi)套筒3內(nèi)限定有沿豎直方向貫通的導孔31，其中多個內(nèi)套筒3的至少一部分分別對應地設(shè)在多個外套筒容納腔21內(nèi)。換言之，內(nèi)套筒3的數(shù)量與外套筒2的數(shù)量相同，且一個內(nèi)套筒3設(shè)在一個外套筒容納腔21內(nèi)。多個驅(qū)動件4的驅(qū)動部41分別對應地穿過多個導孔31，且多個驅(qū)動件4的驅(qū)動部 41分別對應地與多個容納腔21的頂壁相連以便帶動拋光液擋板1和多個外套筒2沿豎直方向在所述低位和所述高位之間移動。換言之，驅(qū)動件4的數(shù)量、內(nèi)套筒3的數(shù)量和外套筒 2的數(shù)量都相同，一個驅(qū)動件4的驅(qū)動部41穿過一個內(nèi)套筒3的導孔31且與一個外套筒2 的外套筒容納腔21的頂壁相連。其中在所述低位時，內(nèi)套筒3位于容納腔21內(nèi)的部分的長度大于驅(qū)動部41的行程。其中拋光液擋板1繞拋光盤300設(shè)置，即拋光盤300設(shè)在拋光液擋板1的本體11 限定出的環(huán)形區(qū)域內(nèi)且拋光盤300與拋光液擋板1間隔預定距離。多個內(nèi)套筒3間隔開地固定在工作平臺200的上表面上，且多個導孔31分別對應地與多個安裝孔210連通。換言之，導孔31的數(shù)量與安裝孔210的數(shù)量相同，且一個導孔31與一個安裝孔210連通。多個驅(qū)動件4間隔開地固定在工作平臺200的下表面上，多個驅(qū)動件4的驅(qū)動部 41分別對應地穿過多個安裝孔210和多個導孔31，且多個驅(qū)動件4的驅(qū)動部41分別對應地與多個外套筒容納腔21的頂壁相連以便帶動拋光液擋板1和多個外套筒2沿豎直方向在所述低位和所述高位之間移動。換言之，驅(qū)動件4的數(shù)量、安裝孔210的數(shù)量、內(nèi)套筒3 的數(shù)量和外套筒2的數(shù)量都相同，一個驅(qū)動件4的驅(qū)動部41穿過一個安裝孔210和一個內(nèi)套筒3的導孔31且與一個外套筒2的外套筒容納腔21的頂壁相連。其中，在所述低位時， 拋光液擋板1的上端面不高于拋光盤300的盤面，在所述高位時，拋光液擋板1的下端面不低于拋光盤300的盤面。在利用化學機械拋光機1000進行化學機械拋光之前，多個驅(qū)動件4的驅(qū)動部41 收縮，拋光液擋板1處于所述低位且拋光液擋板1的上端面不高于拋光盤300的盤面。此時修整器400、拋光液輸送裝置500和拋光頭600可以從拋光盤300的盤面上方移出或移動到拋光盤300的盤面上方。在利用化學機械拋光機1000進行化學機械拋光時，可以先將修整器400、拋光液輸送裝置500和拋光頭600移動到拋光盤300的盤面上方，隨后多個驅(qū)動件4的驅(qū)動部41伸出以便帶動拋光液擋板1移動到所述高位，在所述高位拋光液擋板1的下端面低于拋光盤300的盤面以便防止拋光液從拋光液擋板1的下方飛濺到拋光液擋板1 外。最后進行化學機械拋光，并在化學機械拋光結(jié)束后收縮多個驅(qū)動件4的驅(qū)動部41以便將拋光液擋板1和多個外套筒2移動到所述低位。根據(jù)本發(fā)明實施例的用于化學機械拋光機1000的防濺裝置100通過將多個驅(qū)動件4設(shè)在工作平臺200的下表面上，從而可以使多個驅(qū)動件4的驅(qū)動部41沿豎直方向延伸且沿豎直方向移動，這樣不僅可以大大地減小防濺裝置100所占用的體積，而且不需要在多個驅(qū)動件4上設(shè)置防護裝置以避免拋光液飛濺到多個驅(qū)動件4的表面(工作平臺200可以防止拋光液飛濺到多個驅(qū)動件4的表面)，進一步減小了防濺裝置100所占用的體積、降低了防濺裝置100的制造成本。拋光盤300的周圍需要安裝很多具有特定功能的零部件， 空間非常有限，通過設(shè)置占用空間小的防濺裝置100，可以大大地方便修整器400、拋光液輸送裝置500等部件的安裝維護。而且，多個驅(qū)動件4的驅(qū)動部41分別對應地穿過多個內(nèi)套筒3的導孔31、且多個外套筒2分別對應地套在多個內(nèi)套筒3外，由于在所述低位內(nèi)套筒3的位于外套筒容納腔 21內(nèi)的部分的長度大于驅(qū)動部41的行程，因此在驅(qū)動件4的驅(qū)動部41帶動拋光液擋板1 和多個外套筒2沿豎直方向在所述低位和所述高位之間移動的過程中，內(nèi)套筒3和外套筒2 始終具有重合部分。這樣內(nèi)套筒3和外套筒2形成迷宮密封，從而可以避免拋光液飛濺到驅(qū)動件4的驅(qū)動部41上。
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此外，驅(qū)動部41沿豎直方向移動時不會與內(nèi)套筒3和外套筒2產(chǎn)生摩擦，因此不會產(chǎn)生污染拋光環(huán)境的顆粒。根據(jù)本發(fā)明實施例的化學機械拋光機1000通過設(shè)置防濺裝置100，從而可以防止拋光液飛濺。因此化學機械拋光機1000具有更加潔凈的拋光環(huán)境，可以大大地提高晶圓的
成品率。根據(jù)本發(fā)明實施例的拋光液擋板1通過設(shè)置多個沿豎直方向延伸的容納槽，從而可以容納多個外套筒2。在進行化學機械拋光時，拋光液擋板1可以擋住飛濺出來的拋光液，并可以使拋光液沿拋光液擋板1的本體11的內(nèi)表面112流下以便集中排放，從而不會污染拋光環(huán)境。有利地，本體11的徑向截面可以是圓環(huán)形。換言之，本體11的水平截面可以是圓環(huán)形。由于拋光盤300可以是圓形，因此徑向截面為圓環(huán)形的本體11可以更好地與拋光盤300配合，從而可以阻擋盡可能多的拋光液。如圖3所示，在本發(fā)明的一些實施例中，每個容納槽12可以沿本體11的厚度方向貫通。換言之，容納槽12可以沿本體11的徑向穿過本體11。這樣可以更加容易地將多個外套筒2分別對應地設(shè)在多個容納槽12內(nèi)。具體地，多個容納槽12可以沿本體11的周向等間距地分布。這樣可以使多個外套筒2沿本體11的周向等間距地分布，并進而可以使多個驅(qū)動件4的驅(qū)動部41沿本體11的周向等間距地分布，從而可以在多個驅(qū)動部41帶動本體11沿豎直方向移動時使本體11受力均勻。在本發(fā)明的一個實施例中，如圖1-3所示，每個外套筒2的上端面上都可以設(shè)有與容納槽12的上端適配的凹槽22，其中多個容納槽12的上端可以分別對應地設(shè)在多個凹槽 22內(nèi)，多個外套筒2的上端可以通過多個第一緊固件14(例如螺釘)分別對應地固定在多個容納槽12的上端。換言之，一個容納槽12的上端可以設(shè)在一個凹槽22內(nèi)，一個第一緊固件14可以穿過一個外套筒2的上端和一個容納槽12的上端。這樣可以使外套筒2的上端更加容易地、穩(wěn)固地與容納槽12的上端相連。具體地，如圖2和圖4所示，每個外套筒2的上端都可以設(shè)有一個與凹槽22正交且貫通凹槽22的凹槽孔23。相應地，每個容納槽12的上端都可以設(shè)有與凹槽孔23對應的通孔13。在將外套筒2安裝在容納槽12上時，可以首先將多個容納槽12的上端分別對應地插入多個外套筒2的凹槽22內(nèi)，此時通孔13和凹槽孔23可以連通，然后可以利用第一緊固件14穿過通孔13和凹槽孔23以便將外套筒2的上端固定在容納槽12的上端。有利地，外套筒2可以圓柱形。如圖11所示，在本發(fā)明的一個示例中，本體11的外表面111可以沿豎直方向延伸，本體11的內(nèi)表面112的上端可以向上向內(nèi)延伸。換言之，本體11的豎直截面(即軸向截面)可以是直角梯形，且本體11的上端面可以大于本體11的下端面。其中，本體11的內(nèi)表面112是指本體11的靠近拋光盤300的表面，本體11的外表面111是指本體11的遠離拋光盤300的表面，向內(nèi)延伸是指向靠近拋光盤300的方向延伸。這樣在進行化學機械拋光時，飛濺出的拋光液碰撞到本體11上后，可以通過反射落到本體11內(nèi)或拋光盤300上 (拋光液運動方向如圖11中的箭頭方向所示)，不會濺到本體11外，因此本體11可以阻擋更多的拋光液。在本發(fā)明的一些示例中，如圖8所示，本體11可以包括多個子擋板110和多個連接件120。每個子擋板110可以是弧形。一個連接件120的第一端可以與一個子擋板110相連，且該連接件120的第二端可以與另一個子擋板110相連，其中每個連接件120上可以設(shè)有容納槽12，容納槽12可以位于連接件120的所述第一端和所述第二端之間。有利地， 一個連接件120的第一端可以與一個子擋板110可拆卸地相連(例如通過螺釘)，且該連接件120的第二端可以與另一個子擋板110可拆卸地相連(例如通過螺釘)。換言之，本體 11是可以拆分的。連接件120的第一端和第二端還可以通過鉚接與子擋板110相連。由于拋光盤300的周圍需要安裝很多具有特定功能的零部件，因此拋光盤300的周圍空間非常有限。通過設(shè)置可拆分的本體11，不僅可以更加容易地將本體11安裝在拋光盤300周圍，而且當本體11需要維護或更換時，可以先對本體11進行拆分，再將本體11的各個部分移走。換言之，可以更加容易地對本體11進行拆卸。而且，由于拋光液的腐蝕作用，本體11在使用一段時間后需要進行更換。對于可拆分的本體11來說，只需要對拋光液腐蝕壞的子擋板110和/或連接件120進行更換即可，而不需要對整個本體11進行更換， 從而可以大大地延長本體11的使用壽命，并進而降低了化學機械拋光的成本。如圖9所示，在本發(fā)明的一個具體示例中，每個連接件120可以包括第一側(cè)板121、 第二側(cè)板122和中間板123。第一側(cè)板121可以與一個子擋板110相連，且第二側(cè)板122可以與另一個子擋板110相連。中間板123可以分別與第一側(cè)板121和第二側(cè)板122相連， 其中中間板123上可以設(shè)有容納槽12。有利地，第一側(cè)板121、第二側(cè)板122和中間板123 可以一體地形成。中間板123可以彎曲成弧形以便形成容納槽12。具體地，如圖9所示，每個連接件120還可以包括頂板124，頂板IM可以分別與第一側(cè)板121的頂端、第二側(cè)板122的頂端和中間板123的頂端相連。其中，一個連接件120 的頂板1 可以設(shè)在相臨的兩個子擋板110的上端面上，這樣可以使連接件120更加穩(wěn)固地與子擋板110相連。而且，外套筒2既可以與中間板123相連，也可以與頂板IM相連， 還可以與中間板123和頂板124都相連。有利地，可以利用螺釘將外套筒2固定在連接件 120上。第一側(cè)板121、第二側(cè)板122、中間板123和頂板IM可以一體地形成。如圖1和圖10所示，在本發(fā)明的一些實施例中，拋光液擋板1還可以包括多個弧形的集液槽20，多個集液槽20可以間隔開地設(shè)在本體11的底端，其中每個集液槽20可以位于兩個容納槽12之間。通過設(shè)置集液槽20，可以收集沿本體11的內(nèi)表面112流下的拋光液，從而集中排放拋光液，進一步減少飛濺的拋光液對拋光環(huán)境的污染。有利地，集液槽 20的形狀可以與子擋板110的形狀適配。具體地，每個集液槽20都可以是圓弧形。在本發(fā)明的一個示例中，每個集液槽20都可以包括外側(cè)板21、內(nèi)側(cè)板22和底板 23。外側(cè)板21可以是弧形，且外側(cè)板21的形狀可以與本體11的外表面111的形狀適配， 其中外側(cè)板21可以設(shè)在本體11的外表面111的底端。內(nèi)側(cè)板22可以是弧形，且內(nèi)側(cè)板22 的形狀可以與外側(cè)板21的形狀適配，其中內(nèi)側(cè)板22可以位于本體11的內(nèi)側(cè)(即內(nèi)側(cè)板22 可以位于本體11和拋光盤300之間)。底板23可以分別與外側(cè)板21的底端和內(nèi)側(cè)板22 的底端相連，其中外側(cè)板21、內(nèi)側(cè)板22與底板23之間可以限定有凹槽。所述凹槽用于收集沿本體11的內(nèi)表面112流下的拋光液。在所述高位內(nèi)側(cè)板22的上端面可以低于拋光盤 300的盤面以避免內(nèi)側(cè)板22阻擋拋光液。通過將集液槽20的外側(cè)板21設(shè)在本體11的外表面111的底端、且將內(nèi)側(cè)板22 設(shè)在本體11的內(nèi)側(cè)，從而可以使本體11位于外側(cè)板21和內(nèi)側(cè)板22之間(即本體11的底端位于用于收集拋光液的所述凹槽內(nèi)或位于所述凹槽上方)，這樣可以將沿本體11的內(nèi)表面112流下的拋光液全部收集到集液槽內(nèi)，進一步提高拋光環(huán)境的潔凈度。有利地，外側(cè)板21、內(nèi)側(cè)板22和底板23可以一體地形成。其中，底板23可以是V 形板、水平板和U形板中的一種。如圖2所示，在本發(fā)明的一個實施例中，防濺裝置100還可以包括多個浮動接頭5， 每個浮動接頭5可以包括基座51和球鉸鏈52。多個基座51可以分別對應地與多個驅(qū)動件 4的驅(qū)動部41相連。換言之，基座51的數(shù)量可以與驅(qū)動件4的數(shù)量相同，且一個基座51可以與一個驅(qū)動件4的驅(qū)動部41相連。多個球鉸鏈52的圓球部分521可以分別對應地設(shè)在多個基座51的上表面上，多個球鉸鏈52的桿部522可以分別對應地穿過多個導孔31，且多個球鉸鏈52的桿部522可以分別對應地與多個外套筒容納腔21的頂壁相連以便帶動拋光液擋板1和多個外套筒2沿豎直方向在所述低位和所述高位之間移動。換言之，球鉸鏈52 的數(shù)量、內(nèi)套筒3的數(shù)量和外套筒2的數(shù)量可以相同，且一個球鉸鏈52的桿部522可以穿過一個內(nèi)套筒3的導孔31且可以與一個外套筒2的外套筒容納腔21的頂壁相連。由于球鉸鏈52可以在一定的圓錐角內(nèi)可以自由轉(zhuǎn)動，并且球鉸鏈52是剛性結(jié)構(gòu)， 因此具有球鉸鏈52的浮動接頭5通過球鉸鏈52的偏轉(zhuǎn)可以彌補本體11的容納槽12的上端與驅(qū)動件4的驅(qū)動部41之間的位置誤差，不會給驅(qū)動件4的驅(qū)動部41帶來額外的負載， 使驅(qū)動件4的驅(qū)動部41受力均勻。這樣多個驅(qū)動件4的驅(qū)動部41可以同步地帶動拋光液擋板1和多個外套筒2沿豎直方向移動，不會發(fā)生卡死現(xiàn)象。如圖2所示，在本發(fā)明的一些實施例中，防濺裝置100還可以包括多個驅(qū)動桿6，多個驅(qū)動桿6的下端可以分別對應地與多個球鉸鏈52的桿部522的上端相連，且多個驅(qū)動桿 6的上端可以分別對應地穿過多個導孔31，且多個驅(qū)動桿6的上端可以與多個外套筒容納腔21的頂壁相連以便帶動拋光液擋板1和多個外套筒2沿豎直方向在所述低位和所述高位之間移動。換言之，驅(qū)動桿6的數(shù)量、球鉸鏈52的數(shù)量、內(nèi)套筒3的數(shù)量和外套筒2的數(shù)量可以相同，且一個驅(qū)動桿6的下端可以與一個球鉸鏈52的桿部522的上端相連，一個驅(qū)動桿6的上端可以穿過一個內(nèi)套筒3的導孔31且可以與一個外套筒2的外套筒容納腔21 的頂壁相連。通過設(shè)置驅(qū)動桿6，可以大大地減小驅(qū)動件4的驅(qū)動部41的長度。這樣可以通過商業(yè)渠道得到驅(qū)動件4，而不需要制造專用于防濺裝置100的驅(qū)動件4，從而可以大大地降低防濺裝置100的制造成本。在本發(fā)明的一個具體示例中，多個基座51可以分別對應地與多個驅(qū)動件4的驅(qū)動部41螺紋連接，多個驅(qū)動桿6的下端可以分別對應地與多個球鉸鏈52的桿部522的上端螺紋連接。這樣可以更加容易地將驅(qū)動件4、浮動接頭5和驅(qū)動桿6連接在一起。具體地， 基座51的下端可以設(shè)有內(nèi)螺紋且驅(qū)動部41的上端可以設(shè)有外螺紋，基座51的下端可以與驅(qū)動部41的上端螺紋連接。驅(qū)動桿6的下端可以設(shè)有內(nèi)螺紋且球鉸鏈52的桿部522的上端可以設(shè)有外螺紋，驅(qū)動桿6的下端可以與球鉸鏈52的桿部522的上端螺紋連接。如圖2和圖4所示，在本發(fā)明的一個實施例中，防濺裝置100還可以包括多個外套筒接頭Ml，且每個外套筒容納腔21的頂壁可以設(shè)有與外套筒接頭241適配的容納孔24， 其中多個外套筒接頭Ml可以分別對應地設(shè)在多個容納孔M內(nèi)，且多個驅(qū)動桿6的上端可以分別對應地與多個外套筒接頭241螺紋連接。換言之，外套筒接頭Ml的數(shù)量、驅(qū)動桿6 的數(shù)量和容納孔M的數(shù)量可以相同，且一個外套筒接頭241可以設(shè)在一個容納孔M內(nèi)，一個外套筒接頭241可以與一個驅(qū)動桿6的上端螺紋連接。在實際安裝時，可以先將驅(qū)動桿6與球鉸鏈52的桿部522相連，隨后可以將驅(qū)動桿6穿過工作平臺200的安裝孔210。由于浮動接頭5是可以旋轉(zhuǎn)的，因此驅(qū)動桿6不能與外套筒容納腔21的頂壁螺紋連接(由于浮動接頭5位于工作平臺200的下方，因此不能通過外力來固定浮動接頭幻。通過設(shè)置外套筒接頭對1，可以先將外套筒接頭241與驅(qū)動桿6的上端螺紋連接，隨后可以將外套筒接頭241設(shè)在容納孔M內(nèi)。通過設(shè)置外套筒接頭 M1，可以使驅(qū)動桿6通過外套筒接頭241與外套筒容納腔21的頂壁螺紋連接。如圖2和圖4所示，每個容納孔M可以是臺階孔，每個外套筒接頭Ml的外壁上可以設(shè)有周向凹槽M11，其中多個第二緊固件25(例如螺釘)的端部可以分別對應地穿過多個容納孔M的壁，且多個第二緊固件25的端部可以分別對應地位于多個周向凹槽Mll 內(nèi)。換言之，第二緊固件25的數(shù)量可以與容納孔M的數(shù)量相同，一個第二緊固件25可以穿過一個容納孔M的壁且可以位于一個外套筒接頭Ml的周向凹槽Mll內(nèi)。這樣可以使外套筒接頭241更加牢固地固定在容納孔M內(nèi)。每個驅(qū)動件4可以是汽缸，且每個驅(qū)動件4的驅(qū)動部41可以是活塞桿。每個驅(qū)動件4可以是電缸，且每個驅(qū)動件4的驅(qū)動部41可以是絲桿。具體地，驅(qū)動件4可以通過驅(qū)動件安裝座7固定在工作平臺200的下表面上。其中，驅(qū)動件安裝座7大體可以是L形，驅(qū)動件安裝座7的水平部可以固定在工作平臺200的下表面上，驅(qū)動件4可以固定在驅(qū)動件安裝座7的豎直部上。在本發(fā)明的一些實施例中，每個內(nèi)套筒3可以設(shè)有底座，且工作平臺200的上表面上可以設(shè)有內(nèi)套筒固定座。所述內(nèi)套筒固定座可以設(shè)有與安裝孔210連通的孔。其中，內(nèi)套筒3的底座可以固定在所述內(nèi)套筒固定座上，且導孔31可以與所述孔連通。這樣可以更加容易地將內(nèi)套筒3固定在工作平臺200的上表面上。在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種用于化學機械拋光機的防濺裝置，其特征在于，包括拋光液擋板，所述拋光液擋板包括本體，所述本體為環(huán)形且沿周向間隔開地設(shè)有多個容納槽，每個所述容納槽沿豎直方向延伸，每個所述容納槽的下端均敞開；多個外套筒，每個所述外套筒內(nèi)限定有沿豎直方向延伸的外套筒容納腔，每個所述外套筒容納腔的下端均敞開，其中所述多個外套筒分別對應地設(shè)在所述多個容納槽內(nèi)且所述多個外套筒的上端分別對應地與所述多個容納槽的上端相連；多個內(nèi)套筒，每個所述內(nèi)套筒內(nèi)限定有沿豎直方向貫通的導孔，其中多個所述內(nèi)套筒的至少一部分分別對應地設(shè)在多個所述外套筒容納腔內(nèi)；和多個驅(qū)動件，所述多個驅(qū)動件的驅(qū)動部分別對應地穿過多個所述導孔且與多個所述外套筒容納腔的頂壁相連以便帶動所述拋光液擋板和所述多個外套筒沿豎直方向在低位和高位之間移動，其中在所述低位所述內(nèi)套筒的位于所述外套筒容納腔內(nèi)的部分的長度大于所述驅(qū)動部的行程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于化學機械拋光機的防濺裝置，其特征在于，所述本體的徑向截面為圓環(huán)形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于化學機械拋光機的防濺裝置，其特征在于，每個所述外套筒的上端面上均設(shè)有與所述容納槽的上端適配的凹槽，其中所述多個容納槽的上端分別對應地設(shè)在多個所述凹槽內(nèi)，所述多個外套筒的上端通過多個第一緊固件分別對應地固定在所述多個容納槽的上端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于化學機械拋光機的防濺裝置，其特征在于，還包括多個浮動接頭，每個所述浮動接頭包括基座，多個所述基座分別對應地與所述多個驅(qū)動件的驅(qū)動部相連；和球鉸鏈，多個所述球鉸鏈的圓球部分別對應地設(shè)在多個所述基座的上表面上，多個所述球鉸鏈的桿部分別對應地穿過多個所述導孔且與多個所述外套筒容納腔的頂壁相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于化學機械拋光機的防濺裝置，其特征在于，還包括多個驅(qū)動桿，所述多個驅(qū)動桿的下端分別對應地與多個所述球鉸鏈的桿部的上端相連，所述多個驅(qū)動桿的上端分別對應地穿過多個所述導孔且與多個所述外套筒容納腔的頂壁相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于化學機械拋光機的防濺裝置，其特征在于，多個所述基座分別對應地與所述多個驅(qū)動件的驅(qū)動部螺紋連接，所述多個驅(qū)動桿的下端分別對應地與多個所述球鉸鏈的桿部的上端螺紋連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于化學機械拋光機的防濺裝置，其特征在于，還包括多個外套筒接頭且每個所述外套筒容納腔的頂壁設(shè)有與所述外套筒接頭適配的容納孔，其中所述多個外套筒接頭分別對應地設(shè)在多個所述容納孔內(nèi)，所述多個驅(qū)動桿的上端分別對應地與所述多個外套筒接頭螺紋連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于化學機械拋光機的防濺裝置，其特征在于，每個所述容納孔為臺階孔，每個所述外套筒接頭的外壁上設(shè)有周向凹槽，其中多個第二緊固件的端部分別對應地穿過多個所述容納孔的壁且分別對應地位于多個所述周向凹槽內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于化學機械拋光機的防濺裝置，其特征在于，每個所述驅(qū)動件均為汽缸且每個所述驅(qū)動件的驅(qū)動部為活塞桿。
10.一種化學機械拋光機，其特征在于，包括工作平臺，所述工作平臺內(nèi)間隔開地限定有多個沿豎直方向貫通的安裝孔； 拋光盤，所述拋光盤安裝在所述工作平臺的上表面上；修整器和拋光液輸送裝置，所述修整器和拋光液輸送裝置分別安裝在工作平臺的上表面上且位于拋光盤附近；拋光頭支架和拋光頭，所述拋光頭支架安裝在工作平臺的上表面上，所述拋光頭可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述拋光頭支架上；和防濺裝置，所述防濺裝置為根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的防濺裝置，其中拋光液擋板繞所述拋光盤設(shè)置，多個內(nèi)套筒間隔開地固定在所述工作平臺的上表面上且多個導孔分別對應地與多個所述安裝孔連通，多個驅(qū)動件間隔開地固定在所述工作平臺的下表面上，所述多個驅(qū)動件的驅(qū)動部分別對應地穿過多個所述安裝孔和多個所述導孔且與多個外套筒容納腔的頂壁相連以便帶動所述拋光液擋板和多個外套筒沿豎直方向在低位和高位之間移動，其中在所述低位所述拋光液擋板的上端面不高于所述拋光盤的盤面，在所述高位所述拋光液擋板的下端面低于所述拋光盤的盤面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于化學機械拋光機的防濺裝置和具有該防濺裝置的化學機械拋光機。所述防濺裝置包括拋光液擋板，所述拋光液擋板的本體為環(huán)形且沿周向間隔開地設(shè)有多個容納槽；多個外套筒，每個外套筒內(nèi)限定有沿豎直方向延伸且下端敞開的外套筒容納腔；多個內(nèi)套筒，每個內(nèi)套筒內(nèi)限定有沿豎直方向貫通的導孔；和多個驅(qū)動件，多個驅(qū)動件的驅(qū)動部分別對應地穿過多個導孔且與多個外套筒容納腔的頂壁相連以便帶動拋光液擋板和多個外套筒沿豎直方向在低位和高位之間移動，其中在所述低位所述內(nèi)套筒的位于所述外套筒容納腔內(nèi)的部分的長度大于所述驅(qū)動部的行程。根據(jù)本發(fā)明實施例的防濺裝置占用空間小、且可以大大地改善拋光環(huán)境。
文檔編號B24B37/00GK102335866SQ20111029590
公開日2012年2月1日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者許振杰, 路新春 申請人:清華大學