拋光盤及其冷卻裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)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】
[0002]化學機械拋光(CMP)是一種化學腐蝕與機械磨削相結(jié)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(nèi)，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(xiàn)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(chǎn)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(chǎn)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(qū)域的溫度控制在一定范圍，以提高待拋光工件的加工質(zhì)量。
[0003]申請?zhí)枮镃N200910083720.8、公開號為CN101549484，題為“一種內(nèi)循環(huán)冷卻拋光盤”的中國專利申請公開了一種內(nèi)循環(huán)冷卻拋光盤，該拋光盤主要由組合式拋光盤、旋轉(zhuǎn)接頭、內(nèi)部管路系統(tǒng)和外部管路系統(tǒng)構(gòu)成，組合式拋光盤由上盤和下盤組成，下盤上設置循環(huán)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(lián)接，在組合式拋光盤內(nèi)部形成循環(huán)溝槽。冷卻液經(jīng)進液螺旋溝槽由內(nèi)向外循環(huán)后，再經(jīng)回液螺旋溝槽由外向內(nèi)循環(huán)，以實現(xiàn)對拋光盤的冷卻。
[0004]上述拋光盤的冷卻結(jié)構(gòu)設計雖然易于加工，然而，這種冷卻結(jié)構(gòu)設計只能實現(xiàn)對拋光盤整體的溫度控制，無法實現(xiàn)對拋光工作區(qū)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(nèi)運動，因此，拋光墊的圓心至拋光墊的外邊緣的半徑范圍內(nèi)的中間區(qū)域會一直被研磨，從而導致這部分區(qū)域的溫度高于其他區(qū)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(nèi)的中間區(qū)域的溫度始終高于其他區(qū)域的溫度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)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(jié)構(gòu)。
[0006]根據(jù)本發(fā)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:
[0007]開設在拋光盤上的冷卻水入口和冷卻水出口 ；
[0008]開設在拋光盤中的環(huán)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；
[0009]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(qū)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(cè)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(cè)溝槽的一端分別與主溝槽連通，側(cè)溝槽的另一端分別與回液槽連通。
[0010]在一個實施例中，側(cè)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(cè)方延伸。
[0011 ] 在一個實施例中，側(cè)溝槽為兩個，分別位于主溝槽的兩側(cè)。
[0012]根據(jù)本發(fā)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:
[0013]開設在下盤底部的冷卻水入口和冷卻水出口 ；
[0014]開設在下盤的頂表面的環(huán)形的回液槽；
[0015]開設在下盤內(nèi)的回液通道，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；
[0016]開設在下盤的頂表面的冷卻水溝槽，冷卻水溝槽位于下盤的頂表面上被回液槽包圍的區(qū)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(cè)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(cè)溝槽的一端分別與主溝槽連通，側(cè)溝槽的另一端分別與回液槽連通。
[0017]在一個實施例中，側(cè)溝槽的數(shù)量為兩個，分別從主溝槽距離下盤中心的四分之一處向主溝槽的兩側(cè)延伸。
[0018]在一個實施例中，冷卻水入口位于下盤的中心，冷卻水出口的數(shù)量為兩個或兩個以上且對稱分布在冷卻水入口的周圍。
[0019]在一個實施例中，該拋光盤還包括旋轉(zhuǎn)接頭和冷卻水供應裝置；冷卻水供應裝置包括:供水管路、回水管路和盛放冷卻水的蓄水槽，蓄水槽分別與供水管路和回水管路連接；冷卻水入口和冷卻水出口分別與旋轉(zhuǎn)接頭連接，旋轉(zhuǎn)接頭與冷卻水供應裝置的供水管路和回水管路連接。
[0020]在一個實施例中，冷卻水供應裝置還包括供應泵，蓄水槽通過供應泵與供水管路連接。
[0021]在一個實施例中，蓄水槽內(nèi)設置有液位傳感器，液位傳感器檢測到蓄水槽內(nèi)的冷卻水液位低于預設液位時，向蓄水槽內(nèi)補充冷卻水。
[0022]在一個實施例中，蓄水槽內(nèi)設置有溫度計，溫度計檢測到蓄水槽內(nèi)冷卻水的溫度高于預設溫度時，將蓄水槽內(nèi)的冷卻水排出蓄水槽，并向蓄水槽內(nèi)補充低溫冷卻水。
[0023]本發(fā)明拋光盤及其冷卻裝置通過將冷卻水溝槽設計成樹枝狀，使得拋光盤的圓心至拋光盤的外邊緣的半徑范圍內(nèi)的中間區(qū)域溝槽的分布密度高于拋光盤的其他區(qū)域，從而使拋光盤的圓心至拋光盤的外邊緣的半徑范圍內(nèi)的中間區(qū)域降溫力度高于拋光盤的其他區(qū)域，降低了拋光盤溫度的同時，進一步提高了拋光盤溫度分布均勻性。
【附圖說明】
[0024]圖1揭示了根據(jù)本發(fā)明的一實施例的拋光盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2揭示了根據(jù)本發(fā)明的一實施例的拋光盤中下盤的結(jié)構(gòu)示意圖，其中顯示了冷卻水溝槽的分布。
[0026]圖3揭示了根據(jù)本發(fā)明的一實施例的拋光盤中冷卻水供應裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0027]為詳細說明本發(fā)明的技術內(nèi)容、構(gòu)造特征、所達成目的及效果，下面將結(jié)合實施例并配合圖式予以詳細說明。
[0028]參考圖1和圖2所示，揭示了根據(jù)本發(fā)明的一實施例的拋光盤的結(jié)構(gòu)。其中圖1揭示了拋光盤的側(cè)視結(jié)構(gòu)圖，圖2揭示了拋光盤的下盤的俯視結(jié)構(gòu)圖，圖2示出了拋光盤的下盤上冷卻水溝槽的分布。
[0029]如圖1所示，拋光盤包括上盤110和下盤120。上盤110的頂表面粘貼拋光墊(圖中未示)，上盤110的底表面與下盤120的頂表面對接，并通過螺釘?shù)裙潭⑸媳P110和下盤120固定連接在一起。
[0030]拋光盤的下盤120上具有冷卻裝置，該冷卻裝置包括:開設在下盤120底部的冷卻水入口 121和冷卻水出口 122、開設在下盤120的頂表面的環(huán)形的回液槽123、開設在下盤120內(nèi)的回液通道124以及開設在下盤120的頂表面的冷卻水溝槽125。
[0031]冷卻水入口 121位于下盤120的中心，冷卻水出口 122的數(shù)量為兩個或兩個以上且對稱分布在冷卻水入口 121的周圍。在本實施例中，冷卻水出口 122的數(shù)量為兩個，該兩個冷卻水出口 122對稱分布在冷卻水入口 121的兩側(cè)。環(huán)形的回液槽123開設在下盤120的頂表面，并且在靠近外邊緣的位置(參考圖2所示)?；匾和ǖ?24開設在下盤120內(nèi)，在圖示的實施例中，在下盤120內(nèi)開設有兩條以下盤120的中心軸對稱的回液通道124，回液通道124的一端與回液槽123連通，回液通道124的另一端與冷卻水出口 122連通?；匾和ǖ?24的數(shù)量與冷卻水出口 122的數(shù)量相對應。下盤1