CN104290023A - 化学机械研磨设备的环扣钢圈装置 - Google Patents

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丁弋
朱也方
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/11—Lapping tools
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    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/34—Accessories

Abstract

本发明公开一种化学机械研磨设备的环扣钢圈装置，包括：研磨头钢圈，其具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，所述第一表面中设置有盲孔，所述盲孔的深度小于所述第一表面和第二表面的距离；研磨环扣，所述研磨环扣朝向所述第二表面的表面与所述第二表面之间的接触面为非平面，以增大所述研磨环扣与所述研磨头钢圈之间的胶合作用。本发明解决了研磨环扣与研磨头钢圈之间平面接触导致两者容易脱离的问题。

Description

化学机械研磨设备的环扣钢圈装置
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种化学机械研磨设备的环扣钢圈装置。
背景技术
现有技术中，化学机械研磨设备的研磨环扣(retaining ring)会发生脱离，造成晶圆损伤，晶圆直接报废，造成损失。环扣脱离的原因是研磨环扣与研磨头钢圈粘结不牢，在研磨过程中发生脱离。
具体地，请参考图1所示的现有的化学机械研磨设备的环扣钢圈装置的结构示意图。研磨环扣(retaining ring，材质为PPS，聚苯硫醚)2与研磨头钢圈1之间的接触为平面接触，两者之间的胶合不牢固，研磨环扣2容易与研磨头钢圈1脱离。并且，研磨头钢圈1中具有通孔3，所述通孔3中会设置螺丝(图中未示出)，通过该螺丝将研磨头钢圈1与研磨头固定。在进行化学机械研磨工艺过程中，螺丝会接触研磨环扣2，并且对所述研磨环扣2施加力的作用，会对研磨环扣2造成损伤并且螺丝的作用力的影响下，存在会加快研磨环扣2与研磨头钢圈1之间脱离。
因此，需要解决现有的研磨环扣与研磨头钢圈之间脱离的问题。
发明内容
本发明解决的问题提供一种化学机械研磨设备的环扣钢圈装置，解决了研磨环扣与研磨头钢圈之间平面接触导致两者容易脱离的问题。
为解决上述问题，本发明一种化学机械研磨设备的环扣钢圈装置，包括：
研磨头钢圈，其具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，所述第一表面中设置有盲孔，所述盲孔的深度小于所述第一表面和第二表面的距离；
研磨环扣，所述研磨环扣朝向所述第二表面的表面与所述第二表面之间的接触面为非平面，以增大研磨环扣与所述研磨头钢圈之间的胶合作用。
可选地，所述第二表面设置有至少一个钢圈凹陷或/和钢圈突起；
所述研磨环扣的朝向所述第二表面的一侧形成有至少一个环扣突起和/或环扣凹陷，所述环扣突起与所述钢圈凹陷的形状和尺寸配合以在所述研磨环扣和研磨头钢圈之间形成非平面接触，所述环扣凹陷与所述钢圈突起的形状和尺寸配合以在所述研磨环扣和研磨头钢圈之间形成非平面接触。
可选地，所述研磨环扣上形成有一个环扣突起，所述研磨头钢圈上形成有钢圈凹陷，所述环扣突起与所述钢圈凹陷配合，将所述研磨环扣与研磨头钢圈之间形成非平面接触。
可选地，所述钢圈凹陷位于所述第二表面的中部，所述盲孔的数目为2个，对称分布与所述钢圈凹陷的两侧。
可选地，所述研磨环扣的材质为聚苯硫醚。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明提供的研磨环扣与研磨头钢圈之间为非平面接触，增大了两者之间的胶合作用，使得两者之间形成更为牢固的结合，并且，本发明还将现有的研磨头钢圈中的通孔改为盲孔，避免了所述通孔中的螺丝接触到研磨环扣，解决了因为螺丝的作用力加剧研磨环扣与研磨头钢圈之间脱落的问题。
附图说明
图1是现有的化学机械研磨设备的环扣钢圈装置的结构示意图。
图2是本发明一个实施例的化学机械研磨设备的环扣钢圈装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明通过改变研磨环扣与研磨头钢圈胶合面的形状，在研磨环扣与研磨头钢圈之间形成非平面的接触，相应的增加了研磨环扣与研磨头钢圈的粘结力，使得研磨环扣与研磨头钢圈之间不容易脱离，保证了化学机械研磨过程的稳定性。研磨头钢圈中的通孔改为盲孔，避免了通孔中的螺丝与研磨环扣的接触，避免了上述接触对研磨环扣产生作用力而加剧研磨环扣与研磨头之间脱离的问题。
具体地，本发明的化学机械研磨设备的环扣钢圈装置，包括：
研磨头钢圈，其具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，所述第一表面中设置有盲孔，所述盲孔的深度小于所述第一表面和第二表面的距离；
研磨环扣，所述研磨环扣朝向所述第二表面的表面与所述第二表面之间的接触面为非平面，以增大研磨环扣与所述研磨头钢圈之间的胶合作用。
下面结合具体的实施例对本发明的技术方案进行详细的说明。为了更好的说明本发明的技术方案，请参考图2所示的本发明一个实施例的化学机械研磨设备的环扣钢圈装置的结构示意图。研磨头钢圈10其具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，所述研磨头钢圈10的第二表面上形成有钢圈凹陷50，所述第一表面中设置有两个盲孔30，所述两个盲孔30对称排排布于所述钢圈凹陷50的两侧，以使得所述研磨头钢圈10受力平衡。所述盲孔30的深度小于所述第一表面和第二表面的距离，从而盲孔30未穿过所述研磨头钢圈10。
研磨环扣20材质为聚苯硫醚。所述研磨环扣20的朝向所述第二表面的表面形成有一个环扣突起40，所述环扣突起40与所述钢圈凹陷50配合，所述环扣突起40能够刚好插入所述钢圈凹陷50，将所述研磨环扣与研磨头钢圈形成非平面接触，通过所述非平面接触，可以增大研磨环扣20与所述研磨头钢圈10之间的胶合作用并增大两者之间的结合力，使得两者之间不容易脱离。
当然在本发明的其他实施例中，研磨环扣20上可以形成多个环扣突起，对应地，所述研磨头钢圈10上设置多个与之对应的钢圈凹陷，每个环扣突起具有一个与之对应的钢圈凹陷，从而在研磨环扣20与研磨头钢圈10之间形成锯齿状或阶梯状的接触面，增大研磨环扣20与研磨头钢圈10之间的胶合力；或者，研磨环扣20上除了形成有至少一个环扣突起之外，还可以形成至少一个环扣凹陷，对应的，所述研磨头钢圈10上形成有至少一个钢圈凹陷，以及至少一个钢圈突起，所述钢圈凹陷与所述环扣突起相配合，所述环扣凹陷与所述钢圈突起相配合，从而在研磨头钢圈10与研磨环扣20之间形成非平面接触，从而避免现有的平面接触造成的研磨头钢圈10与研磨环扣20之间容易的胶合力不够容易分离的情况。
综上，本发明提供的研磨环扣与研磨头钢圈之间为非平面接触，增大了两者之间的胶合作用，使得两者之间形成更为牢固的结合，并且，本发明还将现有的研磨头钢圈中的通孔改为盲孔，避免了所述通孔中的螺丝接触到研磨环扣，解决了因为螺丝的作用力加剧研磨环扣与研磨头钢圈之间脱落的问题。
因此，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种化学机械研磨设备的环扣钢圈装置，其特征在于，包括：
研磨头钢圈，其具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，所述第一表面中设置有盲孔，所述盲孔的深度小于所述第一表面和第二表面的距离；
研磨环扣，所述研磨环扣朝向所述第二表面的表面与所述第二表面之间的接触面为非平面，以增大研磨环扣与所述研磨头钢圈之间的胶合作用。
2.如权利要求1所述的化学机械研磨设备的环扣钢圈装置，其特征在于，所述第二表面设置有至少一个钢圈凹陷或/和钢圈突起；
所述研磨环扣的朝向所述第二表面的一侧形成有至少一个环扣突起和/或环扣凹陷，所述环扣突起与所述钢圈凹陷的形状和尺寸配合以在所述研磨环扣和研磨头钢圈之间形成非平面接触，所述环扣凹陷与所述钢圈突起的形状和尺寸配合以在所述研磨环扣和研磨头钢圈之间形成非平面接触。
3.如权利要求2所述的化学机械研磨设备的环扣钢圈装置，其特征在于，所述研磨环扣上形成有一个环扣突起，所述研磨头钢圈上形成有钢圈凹陷，所述环扣突起与所述钢圈凹陷配合，将所述研磨环扣与研磨头钢圈之间形成非平面接触。
4.如权利要求3所述的化学机械研磨设备的环扣钢圈装置，其特征在于，所述钢圈凹陷位于所述第二表面的中部，所述盲孔的数目为2个，对称分布与所述钢圈凹陷的两侧。
5.如权利要求1所述的化学机械研磨设备的环扣钢圈装置，其特征在于，所述研磨环扣的材质为聚苯硫醚。
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