CN107471113B - 研磨垫修整器及研磨垫修整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种研磨垫修整器及研磨垫修整方法;研磨垫修整器包括修整盘、流体压驱动单元、检测单元和控制单元;修整盘用以修整研磨垫;流体压驱动单元连接修整盘,用以通过流体动力驱动修整盘运动;控制单元连接流体压驱动单元,用以控制流体压驱动单元根据预设的工作参数驱动修整盘压抵并修整研磨垫;检测单元连接流体压驱动单元和控制单元,用以获取流体压驱动单元的实际工作参数并反馈给控制单元,控制单元根据实际工作参数,判断修整盘是否工作在预设的修整压力下,若超出预设的修整压力,控制单元发出报警。本发明简化了驱动结构,且可避免在预设的修整压力外修整研磨垫,以确保压力的稳定。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,特别涉及一种研磨垫修整器及研磨垫修整方法。
背景技术
在晶圆制造过程中,晶圆会经过研磨抛光处理,以使其表面平坦化。目前,晶圆的研磨抛光是通过化学机械研磨(CMP,Chemical Mechanical Polishing)装置完成的。现有的CMP装置10包括至少一个用于吸附晶圆的研磨头,研磨头研磨过程中相对于研磨垫转动以研磨抛光晶圆。
由于CMP制程是将晶圆的表面与研磨垫的研磨表面接触,然后,通过晶圆表面与研磨垫的研磨表面之间的相对运动将晶圆表面平坦化。因此,研磨垫研磨表面的平整度对于晶圆表面形态的控制是至关重要的。为了调整研磨垫的研磨表面的平整度,现有的做法是通过研磨垫修整器(Pad Conditioner)来调整研磨垫的平整度。常规的研磨垫修整装器包括一个修整盘(Disk),修整盘通过压抵研磨垫的研磨表面修整研磨垫。
然而,现有对于研磨垫的修整效果并不理想,例如存在材料去除率低、平坦度差等问题,而且现有的研磨垫修整器的结构复杂,使用成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种研磨垫修整器及研磨垫修整方法,以解决现有技术中研磨垫修整效果不理想以及研磨垫修整器结构复杂等问题中的一个或多个。
为实现上述目的以及其它相关目的,本发明提供了一种研磨垫修整器,包括:
一修整盘,用以修整一研磨垫;
一流体压驱动单元,连接所述修整盘,用以通过流体动力驱动所述修整盘运动;
一控制单元,连接所述流体压驱动单元,用以控制所述流体压驱动单元根据预设的工作参数驱动所述修整盘压抵并修整所述研磨垫;以及
一检测单元,连接所述流体压驱动单元以及所述控制单元,用以获取所述流体压驱动单元的实际工作参数并反馈给所述控制单元;
所述控制单元根据接收到的所述实际工作参数,判断所述修整盘是否工作在预设的修整压力下,若超出所述预设的修整压力,所述控制单元发出报警。
优选地,在所述的研磨垫修整器中,所述流体压驱动单元包括流体压缸、输送管路以及活塞,所述输送管路连接所述流体压缸,所述活塞设置于所述流体压缸中,并连接位于所述流体压缸外的所述修整盘。
优选地,在所述的研磨垫修整器中,所述检测单元包括设置于所述输送管路上的第一传感器,所述第一传感器用以感测所述输送管路中的流体流量并反馈给所述控制单元,所述控制单元根据接收到的所述流体流量,判断所述修整盘的实际修整压力是否达到所述预设的修整压力;若否,所述控制单元发出报警。
优选地,在所述的研磨垫修整器中,所述检测单元还包括设置于所述输送管路中的转动元件,所述转动元件用以在流体的驱动下转动;所述转动元件的转动速度输出给所述控制单元,所述控制单元根据接收到的所述转动速度,判断所述修整盘的实际修整压力是否达到所述预设的修整压力。
优选地,在所述的研磨垫修整器中,所述转动元件的转动方向输出给所述控制单元,所述控制单元根据接收到的所述转动方向,确认所述修整盘的运动方向。
优选地,在所述的研磨垫修整器中,所述第一传感器设置于所述转动元件的附近,用以感测所述转动元件附近的流体流量。
优选地,在所述的研磨垫修整器中,所述研磨垫修整器还包括与所述修整盘连接的第一驱动单元,所述第一驱动单元用以驱动所述修整盘在平行于所述研磨垫的方向上自转。
优选地,在所述的研磨垫修整器中,所述第一驱动单元包括传动机构以及第一转轴,所述传动机构包括主动轮以及从动轮,所述主动轮通过一牵引体与所述从动轮传动连接,所述从动轮连接所述第一转轴的一端,所述第一转轴的另一端连接所述修整盘。
优选地,在所述的研磨垫修整器中,所述第一驱动单元还包括一第二转轴,所述主动轮连接所述第二转轴,用以在所述第二转轴的驱动下转动。
优选地,在所述的研磨垫修整器中,所述检查单元还包括一第二传感器,所述第二传感器用以感测所述从动轮或牵引体的运行速度并反馈给所述控制单元,所述控制单元根据接收到的所述运行速度,判断所述传动机构是否工作异常。
优选地,在所述的研磨垫修整器中,所述检查单元还包括一第三传感器,所述第三传感器用以感测所述修整盘的自转速度并反馈给所述控制单元,所述控制单元根据接收到的所述自转速度,判断所述修整盘是否运转异常。
优选地,在所述的研磨垫修整器中,所述第三传感器包括主感应体以及被感应体,所述被感应体设置于所述修整盘上;所述主感应体设置于所述被感应体附近,用以接收所述被感应体发出的信号。
优选地,在所述的研磨垫修整器中,所述研磨垫修整器还包括与所述修整盘连接的第二驱动单元,所述第二驱动单元用以驱动所述修整盘在平行于所述研磨垫的方向上公转。
优选地,在所述的研磨垫修整器中,所述第二驱动单元包括横臂以及第三转轴,所述横臂的一端连接所述第三转轴,所述横臂的另一端连接所述流体压缸或所述第一驱动单元;当所述第三转轴转动,所述横臂同步转动并带动所述修整盘绕所述第三转轴转动。
优选地,在所述的研磨垫修整器中,所述流体压驱动单元还包括与所述活塞连接的活塞杆,所述活塞杆连接所述修整盘。
优选地,在所述的研磨垫修整器中,所述流体压驱动单元还包括位于所述流体压缸外且与所述活塞连接的套筒。
为实现上述目的以及其它相关目的,本发明提供了一种利用如上任意一项所述的研磨垫修整器的研磨垫修整方法,所述研磨垫修整方法包括:
所述修整盘接触所述研磨垫后,使所述流体压驱动单元在所述控制单元的控制下始终根据预设的工作参数驱动所述修整盘压抵所述研磨垫进行修整;
修整过程中,使所述检测单元监控所述流体压驱动单元的工作参数,并使所述控制单元根据所述检测单元反馈回的所述工作参数控制所述修整盘始终工作在预设的修整压力下。
优选地,在所述的研磨垫修整方法中,所述检测单元包括一第一传感器,且在修整过程中,使所述第一传感器感测所述流体压驱动单元的流体流量并输出给所述控制单元,所述控制单元根据所述流体流量判断所述修整盘是否工作在所述预设的修整压力下。
优选地,在所述的研磨垫修整方法中,所述研磨垫修整器还包括一第一驱动单元,且在修整过程中,使所述第一驱动单元驱动所述修整盘在平行于所述研磨垫的方向上自转;同时所述检测单元还包括一第二传感器,使所述第二传感器感测所述第一驱动单元的运行速度并输出给所述控制单元,所述控制单元根据所述运行速度判断所述第一驱动单元是否异常。
优选地,在所述的研磨垫修整方法中,所述检测单元还包括一第三传感器,使所述第三传感器感测所述修整盘的运转速度并输出给所述控制单元,所述控制单元根据所述运转速度判断所述修整盘运转是否异常。
综上所述,在研磨垫修整过程中,本发明提供的研磨垫修整器及研磨垫修整方法,具有以下有益效果:
第一、本发明通过流体压驱动单元提供的流体动力驱动修整盘运动,相比于现有技术的机械方式驱动,驱动装置的结构得到简化,降低了使用成本;同时,本发明通过检测单元和控制单元实时监控流体压驱动单元的工作参数,并根据工作参数判断修整盘的修整压力是否超出预设的修整压力,这样,便于及时知晓修整盘的修整状态,以便于及时进行停机检修,以确保修整压力的稳定,提升研磨垫的研磨效果;
第二、本发明通过第一传感器或转动元件监控修整盘的修整压力,监控结构简单,易于实施;
第三、本发明还通过第二传感器监控用以驱动修整盘自转的第一驱动单元的运行速度,一旦第一驱动单元运行异常,可以及时进行停机检修,以降低不必要的设备能耗,提升研磨的效率,同时也能降低研磨的不良率;
第四、本发明还通过第三传感器监控修整盘的自转速度,一旦自转异常,也可立即停机,进一步降低设备的能耗,提升研磨的效率。
附图说明
图1是本发明一实施例的研磨垫修整器的结构示意图;
图2是图1所示的研磨垫修整器的局部放大图;
图3是本发明另一实施例的研磨垫修整器的局部放大图;
图4是现有的研磨垫修整器的修整压力与本发明实施例的研磨垫修整器的修整压力的曲线对比图;
图5是现有的材料去除率与本发明的材料去除率的曲线对比图。
其中,附图标记说明如下:
10-研磨垫修整器;11-容器;13-流体压缸;131-活塞;133-活塞杆;15-修整盘;17-输送管路;19-第一传感器;21-控制单元;211-蜂鸣器;23-转动元件;25-第一转轴;27-主动轮;29-从动轮;31-第二转轴;33-第二传感器;35-第三传感器;351-被感应体;353-主感应体;37-横臂;39-第三转轴;41-阀门;43-导流板;45-旋转关节;100-研磨垫。
具体实施方式
发明人对现有技术研究发现,大多数情况下,修整盘的修整压力不稳定是造成研磨垫材料去除率低、平坦度差等问题的最主要原因。为解决现有技术中研磨垫修整效果不理想的问题,本发明提出了一种研磨垫修整器及研磨垫修整方法。
本发明提供一种研磨垫修整器,用以晶圆制造过程中,对一研磨垫进行修整,以使研磨垫表面平坦化,其包括:
一修整盘,用以修整一研磨垫;
一流体压驱动单元,连接所述修整盘,用以通过流体动力驱动所述修整盘运动;
一控制单元,连接所述流体压驱动单元,用以控制所述流体压驱动单元根据预设的工作参数驱动所述修整盘压抵并修整所述研磨垫;以及
一检测单元,连接所述流体压驱动单元以及所述控制单元,用以获取所述流体压驱动单元的实际工作参数并反馈给所述控制单元;
所述控制单元根据接收到的所述实际工作参数,判断所述修整盘是否工作在预设的修整压力下,若超出所述预设的修整压力,所述控制单元发出报警。
以下以附图1~5以及具体实施例详细说明本发明所述研磨垫修整器的具体结构。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
首先,参阅图1~2所示,图1是本发明一实施例的研磨垫修整器的结构示意图,图2是图1所示的研磨垫修整器的局部放大图。
本实施例的流体压驱动单元包括容器11以及流体压缸13;所述流体压缸13通过活塞131以及活塞杆133连接修整盘15;所述容器11通过输送管路17连通流体压缸13,以将流体通入流体压缸13中,致使流体压缸13通过压缩流体做功推动活塞131运动,从而驱动修整盘15运动。所述修整盘15在活塞杆133的驱动下接触研磨垫100后,进一步在活塞杆133的推动下根据预设的修整压力修整研磨垫100。修整结束后,所述修整盘15在活塞杆133的驱动下远离研磨垫100。然而,除流体压驱动单元自带容器11外,所述容器11也可由外部流体供应装置提供,具体本发明没有特别的限定。
其中,所述修整盘15预设的修整压力范围优选在4.85~5.1磅/平方英寸,在此范围内,研磨垫100的研磨效果好。当然,本发明包括但不局限于此实施例提供的修整压力范围,具体根据实际情况进行设置。
本实施例中,所述流体压驱动单元可以是液压驱动,也可以是气压驱动,优选为气压驱动,无污染,可靠性高且成本低。为了便于说明,以下实施例以气动的流体压驱动单元为例进行说明。
在一个实施例中,所述检测单元包括一第一传感器19,如气体流量计,设置于输送管路17上,用以感测输送管路17中气体的流量并反馈给控制单元21。所述控制单元21自一流量对应表,如压力-流量表,得到修整盘15的实际修整压力。进而,所述控制单元21根据该实际修整压力判断修整盘15是否工作在预设的修整压力下,若实际修整压力与预设的修整压力不相等,所述控制单元21发出报警,操作人员根据报警信号,关闭研磨垫修整器10,以停机检修。所述控制单元21包括一蜂鸣器211,通过该蜂鸣器211发出预警。所述控制单元21还包括一内建内存,用以存储流量对应表以及第一传感器19反馈回的流量数据。优选地,所述控制单元21还包括一显示屏,用以显示第一传感器19反馈回的流量。更优选地,所述控制单元21还包括一控制按钮,用以启动或关闭研磨垫修整器10。
在另一实施例中,所述检查单元还包括一转动元件23,设置于输送管路17中,其可在气体的驱动下转动。所述转动元件23例如是风扇或类似风扇等结构,这样,可借助于转动元件23的转动获取气体的流向。例如所述转动元件23顺时针转动,即为修整盘15在接近研磨垫100的方向上运动或正在压抵研磨垫100,也就是气体向流体压缸13流动;反之,所述转动元件23逆时针转动,即为修整盘15在远离研磨垫100的方向上运动,也就是气体自流体压缸13中流出进行卸压。具体而言,所述控制单元21通过获取转动元件23的转动方向确认修整盘15的运动方向。
所述转动元件23在本实施例中可自身将其转动方向数据输出给控制单元21,也可以通过其它检测元件将其转动方向数据输出给控制单元21,例如根据设置于转动元件23上的编码器监测其转动方向并输出给控制单元21。
优选实施例中,可将转动元件23的实际转速输出给控制单元21,所述控制单元21自一转速对应表,如压力-转速表,得到修整盘15的实际修整压力。进而,所述控制单元21根据该实际修整压力判断修整盘15是否工作在预设的修整压力下,若实际修整压力与预设的修整压力不相等,所述蜂鸣器211发出报警,操作人员根据报警信号,关闭研磨垫修整器10,进行停机检修。当然,所述控制单元21也可自一流量-转速表中得到输送管路17中的气体流量,进而判断修整盘15的修整压力是否超出范围。
在另一方案中,所述控制单元21获取转动元件23的实际转速后,可根据所述实际转速判断转动元件23是否达到预设的转速,若与预设的转速不相等,则蜂鸣器211发出报警。例如:预设的修整压力范围在4.85~5.1磅/平方英寸,所述转动元件23的预设转速在550~600转/每分钟。
本实施例中,可采用第一传感器19和转动元件23中至少一个进行监测。若同时采用第一传感器19和转动元件23,所述第一传感器19可设置于转动元件23附近,用以感测转动元件23附近的气体流量并反馈给控制单元21,所述控制单元21根据流量-转速表得到转动元件23的实际转速,并根据该实际转速判断转动元件23是否达到预设的转速,若超出预设的转速,所述蜂鸣器211发出报警。在此,所述控制单元21仅根据转动元件23的转速判断修整盘15的修整压力是否在预设的修整压力范围内,即根据预设的修整压力,可设定转动元件23的预设转速,两者相互对应。在其他实施例中,所述第一传感器19和转动元件23也可集成在一起,形成一个检测元件。
进一步,除了压抵研磨垫100外,所述修整盘15还可在平行于研磨垫100的方向上自转。
为了实现自转,所述研磨垫修整器10还包括与修整盘15连接的第一驱动单元,所述第一驱动单元用以驱动修整盘15绕自身的轴线转动。
图1~2示出的实施例中,所述第一驱动单元包括传动机构以及连接所述传动机构的第一转轴25,所述传动机构包括主动轮27以及从动轮29;所述从动轮29通过皮带、链条等牵引体与主动轮27传动连接;所述从动轮29与第一转轴25的一端连接,所述第一转轴25的另一端连接修整盘15。所述主动轮27转动时,通过所述传动体驱动从动轮29同步转动,进而从动轮29通过第一转轴25带动修整盘15自转。
所述修整盘15自转时:一个实施例中,所述活塞杆133随着修整盘15一起转动,即活塞杆133与修整盘15之间不可相对转动;在另一个实施例中,所述活塞杆133与修整盘15之间可相对转动,即活塞杆133不随着修整盘15转动。考虑到密封性能,优选所述活塞杆133与修整盘15之间可相对转动。
继续参阅图1~2,所述流体压缸13设置于第一转轴25中,即所述第一转轴25为中空结构。在其他实施例中,所述第一转轴25自身的内腔可形成流体压缸13,此时,所述活塞131设置于第一转轴25的内腔中并在该内腔中往复运动。以第一转轴25的内腔形成流体压缸13来说,所述第一转轴25的内腔直接连接输送管路17。
进一步,所述第一驱动单元还包括一第二转轴31,所述主动轮27连接第二转轴31并可随第二转轴31转动。所述第二转轴31可选连接一第一电机,用以通过所述第一电机驱动其转动。
优选实施例中,所述检测单元还包括一第二传感器33,设置于从动轮29的附近,用以感测从动轮29的转动速度并反馈给控制单元21。所述控制单元21根据接收到的转动速度,判断皮带、链条等牵引体是否断裂,若转动速度异常(例如为零),所述蜂鸣器211发出报警,进而可进行停机检修。本实施例的第二传感器33尤其适合于通过皮带等传动带进行运动传递的传动机构,因为传动带发生断裂的机率比较大。在此,所述第二传感器33获取从动轮29的转动速度后,可转换成电信号输出给控制单元21。
在另一实施方式中,所述第二传感器33也可用以感测主动轮27和从动轮29之间的牵引体(如皮带、链条等)的运行速度并反馈给控制单元21,具体本发明并没有特别的限定。
较佳方案中,所述检测单元还包括一第三传感器35,用以感测修整盘15的自转速度并反馈给控制单元21。所述自转速度可以是转动圈数等。所述控制单元21根据接收到的自转速度判断修整盘15是否转动异常。
本实施例中,所述第三传感器35包括被感应体351以及主感应体353,所述被感应体351设置于修整盘15上,所述主感应体353设置于被感应体351附近但不位于修整盘15上。当所述修整盘15转动时,每当被感应体351经过主感应体353,所述主感应体353可接收被感应体351发出的信号并反馈给控制单元21。可选,上述感应体例如是红外线感应元件。
除修整盘15自转外,所述修整盘15还可在平行于研磨垫100的方向上公转,主要是一定角度的扫掠摆动。具体地说,所述研磨垫修整器10还包括与修整盘15连接的第二驱动单元,所述第二驱动单元用以驱动修整盘15在平行于研磨垫100的方向上公转。
图1~2所示的实施例中,除第一转轴25外,所述第二驱动单元还包括横臂37以及第三转轴39,所述横臂37的一端设置于第三转轴39上,另一端设置于第一转轴25上。所述第三转轴39转动时,所述横臂37同步随第三转轴39转动,并带动第一转轴25绕第三转轴39转动,最终驱动修整盘15绕第三转轴39公转。所述第三转轴39既可以通过一第二电机驱动其转动,也可通过气动或液动等流体动力装置驱动其转动,具体本发明并不特别限定。可选,所述第三转轴39的转动角度范围为±90°。
优选方案中,所述横臂37具有一个内腔,一些控制线、电源线穿过该内腔与控制单元21相连。而且,所述输送管路17也可设置于横臂37中,以节约安装空间。
对于具有横臂37的研磨垫修整器10而言,上述第三传感器35之主感应体353设置于横臂37的底部,即朝向修整盘15的表面上。此外,上述第二传感器33设置于横臂37的顶部,即背向修整盘15的表面上,且位于从动轮29的附近。
为了更好地输送气体,所述流体压驱动单元在本实施例中还包括一驱动泵所述驱动泵与输送管路17相连,用以将容器中11的气体压送或抽送至流体压缸13中。所述流体压驱动单元还包括一阀门41,设置于输送管路17上,以接通或切断输送管路17。
所述流体压驱动单元还包括一导流板43,设置于容器11的出口处,用于控制容器11输出的气体为恒定流量的气体,提高流量的稳定性,并且还可以输出层流和不可压缩的气体,以减少噪声。优选地,所述流体压驱动单元还包括设置于容器11出口处的多孔缓冲器,用以减小由容器11输出的气体湍流影响。
接着,参阅图3,其为本发明另一实施例的研磨垫修整器的局部放大图。与图2示出的研磨垫修整器10不同的是:图3中的活塞杆133伸出并连接位于流体压缸13外的旋转关节45,而所述旋转关节45套设于第一转轴25上,且该旋转关节45与第一转轴25之间可相对转动。此时,该旋转关节45类似一个套筒结构。还有不同的是:所述流体压缸13的外壳直接连接横臂37,并在横臂37的带动下绕第三转轴39转动,同时所述修整盘110也同步绕第三转轴39转动。再有不同的是,所述第二传感器33设置于流体压缸13的外壳上,且位于从动轮29的附近。此外,所述第三传感器31之主感应体353也可设置于流体压缸13的外壳上,例如图3示出的流体压缸13之外壳的底部。另外,去掉活塞杆133,所述活塞131也可直接连接旋转关节45,例如通过卡接连接。
参阅图1~3,所述研磨垫修整器10的工作原理如下:
当所述修整盘110接触研磨垫100后,使流体压驱动单元在控制单元21的控制下始终根据预设的流体流量驱动修整盘15压抵研磨垫100进行修整;修整过程中,使第一传感器19实时监控输送管路17中的流体流量,并使控制单元21根据第一传感器19反馈回的流体流量控制修整盘15始终工作在预设的修整压力下;并且当所述修整盘15的实际修整压力超过预设的修整压力时,所述蜂鸣器211发出报警,致使操作人员根据报警信号关闭研磨垫修整器10并进行检修。当然,所述控制单元21也可根据第一传感器19反馈回的流体流量,判断转动元件23的转速是否超过预设的转速,若超过,则所述蜂蜜器211发出报警,从而进行停机检修。
上述实施例中,修整研磨垫100时,所述修整盘15可以单独自转,或单独公转,也可以既自转又公转,具体本发明并不限定,只要能够做到有效修整研磨垫100的目的便可。
接着,参阅图4~5,图4是现有的研磨垫修整器的修整压力和本发明实施例的研磨垫修整器的修整压力的曲线对比图,图5是现有的材料去除率与本发明实施例的材料去除率的曲线对比图。
图4中,横向坐标t示出的是时间,纵向坐标P是压力值(单位,磅/平方英寸),且左边框中的曲线a为现有的研磨垫修整器的修整压力曲线,右边框中的曲线b为本发明实施例的研磨垫修整器的修整压力曲线。通过图4可见,采用本发明的研磨垫修整器10后,相比于现有的修整压力,本发明的修整压力的波动明显小,曲线b整体上比较光滑。
图5中,横向坐标t示出的是时间,纵向坐标R是材料去除百分比(%),且左边框中的曲线c为现有的研磨垫修整器的材料去除曲线,右边框中的曲线d为本发明实施例的研磨垫修整器的材料去除曲线。通过图5可见,采用本发明的研磨垫修整器10后,相比于现有的材料去除率,本发明的材料去除率也波动小,材料去除曲线d整体上比较光滑。
综上所述,本发明通过流体压驱动单元提供的流体动力驱动修整盘运动,相比于现有技术的机械方式驱动,驱动装置的结构得到简化,降低了使用成本;同时,本发明通过检测单元和控制单元实时监控流体压驱动单元的工作参数,并根据工作参数判断修整盘的修整压力是否超出预设的修整压力,这样,便于及时知晓修整盘的修整状态,以便于及时进行停机检修,以确保修整压力的稳定,提升研磨垫的研磨效果。
进一步,本发明通过第一传感器或转动元件监控修整盘的修整压力,监控结构简单,易于实施。更进一步,本发明还通过第二传感器监控用以驱动修整盘自转的第一驱动单元的运行速度,一旦第一驱动单元运行异常,可以及时进行停机检修,以降低不必要的设备能耗,提升研磨的效率,同时也能降低研磨的不良率。再则,本发明还通过第三传感器监控修整盘的自转速度,一旦自转异常,也可立即停机,进一步降低设备的能耗,提升研磨的效率。
本发明的较佳实施例如上所述,但并不限于上述实施例公开的范围,例如,所述修整盘15在活塞131的驱动下往复运动时,所述第一转轴25可在其轴向方向上做伸缩运动,并同时也可驱动修整盘15自转。再有,所述修整盘15自转的过程中,所述修整盘15可以进行公转,也可以不作任何动作。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述,并非对本发明范围的任何限定,本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于权利要求书的保护范围。
Claims (18)
1.一种研磨垫修整器,其特征在于,包括:
一修整盘,用以修整一研磨垫;
一流体压驱动单元,连接所述修整盘,用以通过流体动力驱动所述修整盘运动;
一控制单元,连接所述流体压驱动单元,用以控制所述流体压驱动单元根据预设的工作参数驱动所述修整盘压抵并修整所述研磨垫;
一检测单元,连接所述流体压驱动单元以及所述控制单元,用以获取所述流体压驱动单元的实际工作参数并反馈给所述控制单元;以及
一第一驱动单元,与所述修整盘连接,用以驱动所述修整盘在平行于所述研磨垫的方向上自转,且所述第一驱动单元包括传动机构以及第一转轴,所述传动机构包括主动轮以及从动轮,所述主动轮通过一牵引体与所述从动轮传动连接,所述从动轮连接所述第一转轴的一端,所述第一转轴的另一端连接所述修整盘;
所述实际工作参数包括流体流量、被流体驱动的转动元件的转动速度、所述从动轮或所述牵引体的运行速度以及所述修整盘的自转速度;
所述控制单元根据接收到的所述实际工作参数,判断所述修整盘是否工作在预设的修整压力下,若超出所述预设的修整压力,所述控制单元发出报警。
2.根据权利要求1所述的研磨垫修整器,其特征在于,所述流体压驱动单元包括流体压缸、输送管路以及活塞,所述输送管路连接所述流体压缸,所述活塞设置于所述流体压缸中,并连接位于所述流体压缸外的所述修整盘。
3.根据权利要求2所述的研磨垫修整器,其特征在于,所述检测单元包括设置于所述输送管路上的第一传感器,所述第一传感器用以感测所述输送管路中的流体流量并反馈给所述控制单元,所述控制单元根据接收到的所述流体流量,判断所述修整盘的实际修整压力是否达到所述预设的修整压力;若否,所述控制单元发出报警。
4.根据权利要求3所述的研磨垫修整器,其特征在于,所述检测单元还包括设置于所述输送管路中的转动元件,所述转动元件用以在流体的驱动下转动;所述转动元件的转动速度输出给所述控制单元,所述控制单元根据接收到的所述转动速度,判断所述修整盘的实际修整压力是否达到所述预设的修整压力。
5.根据权利要求4所述的研磨垫修整器,其特征在于,所述转动元件的转动方向输出给所述控制单元,所述控制单元根据接收到的所述转动方向,确认所述修整盘的运动方向。
6.根据权利要求4所述的研磨垫修整器,其特征在于,所述第一传感器设置于所述转动元件的附近,用以感测所述转动元件附近的流体流量。
7.根据权利要求1所述的研磨垫修整器,其特征在于,所述第一驱动单元还包括一第二转轴,所述主动轮连接所述第二转轴,用以在所述第二转轴的驱动下转动。
8.根据权利要求1所述的研磨垫修整器,其特征在于,所述检测单元还包括一第二传感器,所述第二传感器用以感测所述从动轮或牵引体的运行速度并反馈给所述控制单元,所述控制单元根据接收到的所述运行速度,判断所述传动机构是否工作异常。
9.根据权利要求1所述的研磨垫修整器,其特征在于,所述检测单元还包括一第三传感器,所述第三传感器用以感测所述修整盘的自转速度并反馈给所述控制单元,所述控制单元根据接收到的所述自转速度,判断所述修整盘是否运转异常。
10.根据权利要求9所述的研磨垫修整器,其特征在于,所述第三传感器包括主感应体以及被感应体,所述被感应体设置于所述修整盘上;所述主感应体设置于所述被感应体附近,用以接收所述被感应体发出的信号。
11.根据权利要求2所述的研磨垫修整器,其特征在于,所述研磨垫修整器还包括与所述修整盘连接的第二驱动单元,所述第二驱动单元用以驱动所述修整盘在平行于所述研磨垫的方向上公转。
12.根据权利要求11所述的研磨垫修整器,其特征在于,所述第二驱动单元包括横臂以及第三转轴,所述横臂的一端连接所述第三转轴,所述横臂的另一端连接所述流体压缸或所述第一驱动单元;当所述第三转轴转动,所述横臂同步转动并带动所述修整盘绕所述第三转轴转动。
13.根据权利要求2所述的研磨垫修整器,其特征在于,所述流体压驱动单元还包括与所述活塞连接的活塞杆,所述活塞杆连接所述修整盘。
14.根据权利要求2所述的研磨垫修整器,其特征在于,所述流体压驱动单元还包括位于所述流体压缸外且与所述活塞连接的套筒。
15.一种利用如权利要求1-14中任意一项所述的研磨垫修整器的研磨垫修整方法,其特征在于,包括:
所述修整盘接触所述研磨垫后,使所述流体压驱动单元在所述控制单元的控制下始终根据预设的工作参数驱动所述修整盘压抵所述研磨垫进行修整,且所述修整盘压抵所述研磨垫后,还利用所述第一驱动单元驱动修整盘自转;
修整过程中,使所述检测单元监控所述流体压驱动单元的实际工作参数,并使所述控制单元根据所述检测单元反馈回的所述实际工作参数控制所述修整盘始终工作在预设的修整压力下。
16.根据权利要求15所述的研磨垫修整方法,其特征在于,所述检测单元包括一第一传感器,且在修整过程中,使所述第一传感器感测所述流体压驱动单元的流体流量并输出给所述控制单元,所述控制单元根据所述流体流量判断所述修整盘是否工作在所述预设的修整压力下。
17.根据权利要求16所述的研磨垫修整方法,其特征在于,所述研磨垫修整器还包括一第一驱动单元,使所述第一驱动单元驱动所述修整盘在平行于所述研磨垫的方向上自转;所述检测单元还包括一第二传感器,使所述第二传感器感测所述第一驱动单元的运行速度并输出给所述控制单元,所述控制单元根据所述运行速度判断所述第一驱动单元是否异常。
18.根据权利要求17所述的研磨垫修整方法,其特征在于,所述检测单元还包括一第三传感器,使所述第三传感器感测所述修整盘的运转速度并输出给所述控制单元,所述控制单元根据所述运转速度判断所述修整盘运转是否异常。
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