[实用新型]一种管式流体控温的化学机械抛光盘

说明书

本实用新型公开了一种管式流体控温的化学机械抛光盘，抛光盘包括面板和底盘，底盘上表面开设有与盘旋管适配的凹槽，盘旋管嵌设在凹槽内，面板设置在底盘上且与盘旋管紧密抵接；底盘的下表面中部设置有连接座，连接座内开设有两端具有开口的连接腔，底盘设置在旋转轴上，旋转轴内开设有两端具有开口的流体通道，连接腔两端分别与流体通道和盘旋管的出口端连通；旋转轴通过防水轴承转动设置在圆筒底座上，第二进液管的一端穿设在旋转轴内；第一进液管位于连接腔内，第一进液管的一端连接盘旋管位于抛光盘中央的入口，另一端通过快速接口与第二进液管连接；圆筒底座上开设有与流体通道连通的流体出口。本实用新型技术方案旨在实现按照抛光要求被加热或冷却抛光盘。

技术领域

本实用新型涉及化学机械抛光技术领域，特别涉及一种管式流体控温的化学机械抛光盘。

背景技术

化学机械抛光(CMP)技术是采用化学反应与机械摩擦的双重作用达到器件表面平整与抛光的目的。由于其化学作用的高选择性以及其可将器件表面粗糙度打磨到原子级别的优异物理特性，它目前不仅是半导体工业，尤其集成电路与芯片制造领域的首选表面平整技术，还广泛应用于半导体分立器件、光学器件、手机面板、以及要求高度表面平整化的高精密加工领域。可用CMP技术所抛光研磨的器件涵盖了半导体晶片、陶瓷、玻璃、塑料、金属等不同材料。

CMP技术所使用的设备主要是抛光机。一台简单的抛光机包含了一个旋转抛光平台，其上是一个平整的抛光盘，抛光垫粘附于此抛光盘的表面，被抛光的器件表面朝下在此旋转的抛光垫上，利用抛光垫的机械摩擦与抛光液的化学作用进行研磨抛光。现有技术所使用的抛光盘都是一个实心扁平的金属圆盘，它被固定于一根实心的旋转轴上共同组合成了一个抛光平台。抛光盘是金属做的，具有良好的导热性，被抛光的器件与抛光垫表面的机械摩擦将产生一定的热量，从而使局部温度升高，如果这种抛光需要较长的时间，而抛光过程产生的局部升温较快，鉴于抛光底盘良好的导热性，抛光垫的整体温度就可能持续性升高从而影响抛光效果。此外，被抛光器件表面与抛光液的化学反应速率直接与温度相关，化学反应通常要恒定在某种温度下才能达到最佳效果，而抛光垫上由于物理摩擦与化学作用所产生的热量使得抛光盘表面的温度往往是不可控制的，从而影响抛光效果。

现有技术中还没有发现可以有效控制抛光盘表面温度的化学机械抛光平台，对于CMP过程中的温度控制只能通过控制抛光液的温度加以解决。然而如前所述，由于·CMP过程中物理摩擦与化学反应产生的热量常常是不可预料的，抛光液的温度不能解决所有问题，尤其是需要长时间抛光的情形。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种管式流体控温的化学机械抛光盘，旨在实现使其按照抛光要求被加热或冷却，从而控制被抛光器件表面的温度以及化学反应的进程以获得理想的抛光效果，同时还能够恒定抛光盘表面温度，避免长时间抛光研磨所可能导致的器件表面温度不断升高以至于失控的状况出现。

为达上述目的，本创作是关于一种管式流体控温的化学机械抛光盘，包括：抛光盘、圆筒底座、盘旋管、旋转轴、可自由转动的快速接口、第一进液管、第二进液管和流体恒温反应器；所述抛光盘包括面板和底盘，所述底盘上表面开设有与所述盘旋管适配的凹槽，所述盘旋管嵌设在所述凹槽内，所述面板设置在所述底盘上且与所述盘旋管紧密抵接；所述底盘的下表面中部设置有连接座，所述连接座内开设有两端具有开口的连接腔，所述连接座设置在所述旋转轴上，所述旋转轴内开设有两端具有开口的流体通道，所述连接腔两端分别与所述流体通道和所述盘旋管的出口端连通；所述旋转轴通过防水轴承转动设置在所述圆筒底座上，所述第二进液管的一端穿设在所述旋转轴内；所述第一进液管位于所述连接腔内，所述第一进液管一端与所述盘旋管的进口端连通，所述第一进液管的另一端通过所述快速接口与所述第二进液管连接；所述圆筒底座上开设有与所述流体通道连通的流体出口，所述流体出口和所第二进液管分别与所述流体恒温反应器连通。

优选地，还包括密封圈，所述密封圈分别与所述旋转轴和所述连接座连接。

优选地，所述旋转轴的外侧壁上设置有传动轮。