CN110026889B - 固定连接部件、研磨头组件及抛光设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种固定连接部件、研磨头组件及抛光设备，固定连接部件包括：内六角紧固件；外六角治具，与内六角紧固件相连接，且至少部分位于内六角紧固件的顶部。本发明的固定连接部件通过增设外六角治具，可以在狭小的空间内使用开口扭矩扳手将固定连接部件拧紧，当固定连接部件用于研磨头组件时，可以将每个固定连接部件固定扭力拧紧，确保抛光产品的一致性。

Description

固定连接部件、研磨头组件及抛光设备

技术领域

本发明涉及半导体设备领域，特别是涉及一种固定连接部件、研磨头组件及抛光设备。

背景技术

在现有的抛光设备中，下研磨头本体与固定于其下表面的抛光布固定盘经由内六角螺丝固定连接，而由于所述下研磨头本体与位于其上方的上研磨头单元之间的间隙较小，无法使用扭力扳手作业，一般均依靠人力来拧紧所述内六角螺丝。然而，由于每个人的感觉不一致，每一次拧紧手法也不一致，会导致所述内六角螺丝的拧紧程度不一致，从而使得所述抛光布固定盘与所述下研磨头本体之间的紧固程度不一致，进而造成抛光的产品一致性较差的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种固定连接部件、研磨头组件及抛光设备，用于解决现有抛光设备中采用内六角螺丝将下研磨头本体与固定于其下表面的抛光布固定盘进行固定连接而存在的内六角螺丝只能采用人力拧紧，由于每个人的感觉不一致，每一次拧紧手法也不一致，会导致所述内六角螺丝的拧紧程度不一致，从而使得所述抛光布固定盘与所述下研磨头本体之间的紧固程度不一致，进而造成抛光的产品一致性较差的问题。

本发明提供一种固定连接部件，用于辅助实现内六角紧固件的拧紧，所述固定连接部件包括：

内六角紧固件；及

外六角治具，与所述内六角紧固件相连接，且至少部分位于所述内六角紧固件的顶部。

可选地，所述内六角紧固件包括螺杆及内六角螺丝头，所述内六角螺丝头内设有上下延伸的螺纹孔，所述螺纹孔内设有内螺纹；所述外六角治具包括外六角螺杆，所述外六角螺杆的直径与所述螺纹孔的直径相同，所述外六角螺杆的下部包括外螺纹部，所述外螺纹部设有与所述螺纹孔内的所述内螺纹相匹配的外螺纹；所述外六角治的下部旋置于所述螺纹孔内。

可选地，所述内六角紧固件包括第一螺杆及内六角螺丝头，所述内六角螺丝头内设有上下延伸的螺纹孔，所述螺纹孔内设有内螺纹；所述外六角治具包括外六角螺丝，所述外六角螺丝包括第二螺杆及与所述第二螺杆顶部固定连接的外六角螺丝头，所述第二螺杆的直径与所述螺纹孔的直径相同，所述外六角螺丝头的直径大于所述第二螺杆的直径，所述第二螺杆上设有与所述螺纹孔内的所述内螺纹相匹配的外螺纹，所述第二螺杆旋置于所述螺纹孔内。

可选地，所述外六角螺丝还包括保护环，所述保护环，所述保护环设置于所述外六角螺丝头及所述第二螺杆的外围，且所述保护环沿厚度方向自所述外六角螺丝头的顶部延伸至所述第二螺杆的底部；所述保护环的内径与所述外六角螺丝头的直径相同，且不小于所述内六角螺丝头的直径。

可选地，所述内六角紧固件包括第一螺杆及内六角螺丝头，所述内六角螺丝头内设有上下延伸的螺纹孔，所述螺纹孔内设有内螺纹；所述外六角治具包括外六角螺丝，所述外六角螺丝包括由下至上依次叠置的第二螺杆、圆柱杆、扳手托及外六角螺丝头，所述第二螺杆的直径与所述螺纹孔的直径相同，所述外六角螺丝头的直径大于所述第二螺杆的直径，所述第二螺杆上设有与所述螺纹孔内的所述内螺纹相匹配的外螺纹，所述第二螺杆旋置于所述螺纹孔内。

可选地，所述圆柱杆的直径与所述内六角螺丝头的直径相同，所述扳手托的直径大于所述圆柱杆的直径，所述外六角螺丝头的直径小于所述扳手托的直径。

可选地，所述圆柱杆的高度包括1毫米～8毫米。

本发明还提供一种研磨头组件，所述研磨头组件包括：

上研磨头单元；

下研磨头单元，位于所述上研磨头单元的下方，且与所述上研磨头单元之间具有间隙；所述下研磨头单元包括下研磨头本体及抛光布固定盘，所述抛光布固定盘位于所述下研磨头本体的下表面；及

如上述任一方案中所述的固定连接部件，所述内六角紧固件部分旋置于所述下研磨头单元内，以将所述抛光布固定盘与所述下研磨头本体可拆卸连接。

可选地，所述下研磨头本体的上表面形成有多个沿所述下研磨头本体的周向间隔排布的凹陷部，所述凹陷部内设有固定孔，所述固定连接部件一一对应设置于所述固定孔内。

可选地，所述研磨头组件还包括软橡胶涂层，所述软橡胶涂层位于所述抛光布固定盘的下表面。

本发明还提供一种抛光设备，所述抛光设备包括：

如上述任一方案中所述的研磨头组件；

抛光布，所述抛光布位于所述抛光布固定盘的下表面；及，

晶圆承载盘，所述晶圆承载盘位于所述抛光布的下方。

可选地，所述抛光设备还包括驱动装置，所述驱动装置与所述上研磨头单元相连接，用于带动所述研磨头组件旋转。

可选地，所述晶圆承载盘包括真空吸附盘。

如上所述，本发明的固定连接部件、研磨头组件及抛光设备，具有以下有益效果：

本发明的固定连接部件通过增设外六角治具，可以在狭小的空间内使用开口扭矩扳手将固定连接部件拧紧，当所述固定连接部件用于研磨头组件时，可以将每个所述固定连接部件固定扭力拧紧，确保抛光产品的一致性；

本发明的固定连接部件通过在外六角螺丝头及第二螺杆的外围设置保护环，可以增加所述固定连接部件的牢固性；

本发明的固定连接部件通过在外六角螺丝头与第二螺杆之间设置圆柱杆及扳手托，可以将所述外六角螺丝头太高，在使用扳手对所述固定连接部件进行拧紧或松卸操作时，避免扳手的位置太低划伤设备的表面。

附图说明

图1至图4显示为本发明实施例一中提供的不同示例的固定连接部件的分离结构示意图。

图5显示为本发明实施例二中提供的研磨头组件的爆炸结构示意图。

图6显示为本发明实施例三中提供的抛光设备的爆炸结构示意图。

元件标号说明

1 固定连接部件

11 内六角紧固件

111 螺杆

112 内六角螺丝头

113 螺纹孔

114 第一螺杆

12 外六角螺杆

121 外螺纹部

13 外六角螺丝

131 第二螺杆

132 外六角螺丝头

133 保护环

134 圆柱杆

135 扳手托

2 上研磨头单元

3 下研磨头单元

31 下研磨头本体

311 凹陷部

32 抛光布固定盘

4 抛光布

5 晶圆承载盘

6 晶圆

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图6。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质技术内容的变更下，当亦视为本发明可实施的范畴。且出于使图面简洁的目的，本说明书的图示中对同样的结构一般不做重复标记。

实施例一

请参阅图1至图4，本发明提供一种固定连接部件1，所述固定连接部件1包括：

内六角紧固件11；及

外六角治具，所述外六角治具与所述内六角紧固件11相连接，且至少部分位于所述内六角紧固件11的顶部。本发明的所述固定连接部件1通过增设所述外六角治具，可以在狭小的空间内使用开口扭矩扳手将所述固定连接部件1拧紧，当所述固定连接部件1用于研磨头组件时，可以将每个所述固定连接部件1固定扭力拧紧，确保抛光产品的一致性。

在一示例中，如图1所示，所述内六角紧固件11包括螺杆111及内六角螺丝头112，所述内六角螺丝头112内设有上下延伸的螺纹孔113，所述螺纹孔113内设有内螺纹(未示出)；所述外六角治具包括外六角螺杆12，所述外六角螺杆12的直径与所述螺纹孔113的直径相同，所述外六角螺杆12的下部包括外螺纹部121，所述外螺纹部121设有与所述螺纹孔113内的所述内螺纹相匹配的外螺纹(未示出)；所述外六角螺杆12的下部旋置于所述螺纹孔113内，即所述外螺纹部121旋至于所述螺纹孔113内。具体的，所述外六角螺杆12的材质可以与所述内六角紧固件11的材质相同，也可以与所述内六角紧固件11的材质不同。

在该示例中，所述外螺纹部121的长度可以小于等于所述螺纹孔113的深度；当然，在其他示例中，所述外螺纹部121的长度也可以大于所述螺纹孔113的深度。

在另一示例中，如图2所示，所述内六角紧固件11包括第一螺杆114及内六角螺丝头112，所述内六角螺丝头112内设有上下延伸的螺纹孔113，所述螺纹孔113内设有内螺纹(未示出)；所述外六角治具包括外六角螺丝13，所述外六角螺丝13包括第二螺杆131及与所述第二螺杆131顶部固定连接的外六角螺丝头132，所述第二螺杆131的直径与所述螺纹孔113的直径相同，以确保所述第二螺杆131可以旋置于所述螺纹孔113内，所述外六角螺丝头132的直径大于所述第二螺杆131的直径，所述第二螺杆131上设有与所述螺纹孔113内的所述内螺纹相匹配的外螺纹(未示出)，所述第二螺杆131旋置于所述螺纹孔113内。具体的，所述外六角螺丝13的材质可以与所述内六角紧固件11的材质相同，也可以与所述内六角紧固件11的材质不同。

在该示例中，所述外六角螺丝头132的直径可以与所述内六角螺丝头112的直径相同，也可以与所述内六角螺丝头112的直径不同。

在该示例中，所述第二螺杆131的长度可以小于等于所述螺纹孔113的深度；当然，在其他示例中，所述第二螺杆131的长度也可以大于所述螺纹孔113的深度。

在该示例中，所述第二螺杆131可以与所述外六角螺纹头132一体连接，即所述外六角螺丝13为一体成型结构。

在又一示例中，如图3所示，所述内六角紧固件11包括第一螺杆114及内六角螺丝头112，所述内六角螺丝头112内设有上下延伸的螺纹孔113，所述螺纹孔113内设有内螺纹(未示出)；所述外六角治具包括外六角螺丝13，所述外六角螺丝13包括第二螺杆131、与所述第二螺杆131顶部固定连接的外六角螺丝头132及保护环133，所述第二螺杆131的直径与所述螺纹孔113的直径相同，以确保所述第二螺杆131可以旋置于所述螺纹孔113内，所述外六角螺丝头132的直径大于所述第二螺杆131的直径，所述第二螺杆131上设有与所述螺纹孔113内的所述内螺纹相匹配的外螺纹(未示出)，所述第二螺杆131旋置于所述螺纹孔113内；所述保护环133设置于所述外六角螺丝头132及所述第二螺杆131的外围，且所述保护环133沿厚度方向自所述外六角螺丝头132的顶部延伸至所述第二螺杆131的底部；所述保护环133的内径与所述外六角螺丝头132的直径相同，大于所述第二螺杆131的直径，且不小于所述内六角螺丝头112的直径。具体的，所述外六角螺丝13的材质可以与所述内六角紧固件11的材质相同，也可以与所述内六角紧固件11的材质不同。本发明的所述固定连接部件1通过在所述外六角螺丝头132及所述第二螺杆131的外围设置所述保护环133，可以增加所述固定连接部件1的牢固性。

在该示例中，所述外六角螺丝13与所述内六角紧固件11结合在一起后，所述保护环133包覆于所述内六角螺丝头112的外围。

在该示例中，所述外六角螺丝13各部分的尺寸及所述内六角紧固件11各部分的尺寸可以根据实际需要进行设定；在一示例中，所述内六角紧固件11的长度可以包括15毫米～20毫米，其中，所述内六角螺丝头112的厚度可以包括2毫米～7毫米；所述外六角螺丝头132的厚度可以包括2毫米～3毫米，所述第二螺杆131的长度可以包括1毫米～5毫米，所述保护环133的长度可以包括7毫米～8毫米，所述保护环133的厚度可以包括1毫米～2毫米；优选地，本示例中，所述内六角紧固件11的长度可以包括17毫米，其中，所述内六角螺丝头112的厚度可以包括5毫米；所述外六角螺丝头132的厚度可以包括2毫米～3毫米，所述第二螺杆131的长度可以包括3毫米，所述保护环133的长度可以包括7毫米～8毫米，所述保护环133的厚度可以包括1.5毫米。

在该示例中，所述第二螺杆131、所述外六角螺纹头132及所述保护环133可以一体连接，即所述外六角螺丝13为一体成型结构。

在又一示例中，如图4所示，所述内六角紧固件11包括第一螺杆114及内六角螺丝头112，所述内六角螺丝头112内设有上下延伸的螺纹孔113，所述螺纹孔113内设有内螺纹(未示出)；所述外六角治具包括外六角螺丝13，所述外六角螺丝13包括由下至上依次叠置的第二螺杆131、圆柱杆134、扳手托135及外六角螺丝头132，所述第二螺杆131的直径与所述螺纹孔113的直径相同，所述外六角螺丝头132的直径大于所述第二螺杆131的直径，所述第二螺杆131上设有与所述螺纹孔113内的所述内螺纹相匹配的外螺纹(未示出)，所述第二螺杆131旋置于所述螺纹孔113内。具体的，所述外六角螺丝13的材质可以与所述内六角紧固件11的材质相同，也可以与所述内六角紧固件11的材质不同。

在该示例中，所述第二螺杆131、所述圆柱杆134、所述扳手托135及所述外六角螺纹头132可以一体连接，即所述外六角螺丝13为一体成型结构。

作为示例，所述圆柱杆134的直径与所述内六角螺丝头112的直径相同，所述扳手托135的直径大于所述圆柱杆134的直径，所述外六角螺丝头132的直径小于所述扳手托135的直径。具体的，所述扳手托135的直径与所述圆柱杆132的直径的差值可以根据实际需要进行设定，优选地，本实施例中，所述扳手托135的直径比所述圆柱杆132的直径大1毫米～3毫米。

作为示例，所述圆柱杆134的高度可以根据实际需要进行设定，优选地，本实施例中，所述圆柱杆134的高度可以包括1毫米～8毫米。本发明的所述固定连接部件1通过在所述外六角螺丝头132与所述第二螺杆131之间设置所述圆柱杆134及所述扳手托135，可以将所述外六角螺丝头132太高，在使用扳手对所述固定连接部件1进行拧紧或松卸操作时，避免扳手的位置太低划伤设备的表面。

实施例二

请结合图1至图4参阅图5，本发明还提供一种研磨头组件，所述研磨头组件包括：

上研磨头单元2；

下研磨头单元3，所述下研磨头单元3位于所述上研磨头单元2的下方，且所述下研磨头单元3与所述上研磨头单元2之间具有间隙；所述下研磨头单元3包括下研磨头本体31及抛光布固定盘32，所述抛光布固定盘32位于所述下研磨头本体31的下表面；及

如实施例一中所述的固定连接部件1，所述内六角紧固件11部分旋置于所述下研磨头单元3内，以将所述抛光布固定盘32与所述下研磨头本体31可拆卸连接；所述固定连接部件1的具体结构请参阅实施例一，此处不再累述。

作为示例，所述下研磨头本体31的上表面形成有多个沿所述下研磨头本体31的周向间隔排布的凹陷部311，所述凹陷部311内设有固定孔(未示出)，所述固定连接部件1一一对应设置于所述固定孔内。

需要说明的是，图5中仅示意出一个所述凹陷部311，所述凹陷部311的数量可以根据实际需要进行设定，此处不做限定。

需要进一步说明的是，图5中仅示意出所述固定连接部件1裸露在外可视的部分，所述固定连接部件1旋置于所述下研磨头本体31内的部分并未示意出。

作为示例，所述研磨头组件还包括软橡胶涂层(未示出)，所述软橡胶涂层可以位于所述抛光布固定盘32的下表面。

实施例三

请结合图1至图4参阅图6，本发明还提供一种抛光设备，所述抛光设备包括：

如实施例二中所述的研磨头组件，所述研磨头组件的具体结构请参阅实施例二，此处不再累述；

抛光布4，所述抛光布4位于所述抛光布固定盘32的下表面；及，

晶圆承载盘5，所述晶圆承载盘5位于所述抛光布4的下方，所述晶圆承载盘5用于承载晶圆6。

需要说明的是，当所述研磨头组件包括软橡胶涂层时，所述抛光布4贴置于所述软橡胶涂层的下表面，即所述抛光布4经由所述软橡胶涂层贴置于所述抛光布固定盘32的下表面。

作为示例，所述抛光设备还包括驱动装置(未示出)，所述驱动装置与所述上研磨头单元2相连接，用于在所述抛光设备工作时带动所述研磨头组件旋转。所述驱动装置的具体结构及所述驱动装置与所述上研磨头单元2连接的方式为本领域技术人员所知晓，此处不再累述。

作为示例，所述晶圆承载盘5可以包括真空吸附盘。当然，在其他示例中，所述晶圆承载盘5还可以包括静电吸盘。

综上所述，本发明提供一种固定连接部件、研磨头组件及抛光设备，所述固定连接部件包括：内六角紧固件；及外六角治具，与所述内六角紧固件相连接，且至少部分位于所述内六角紧固件的顶部。本发明的固定连接部件通过增设外六角治具，可以在狭小的空间内使用开口扭矩扳手将固定连接部件拧紧，当所述固定连接部件用于研磨头组件时，可以将每个所述固定连接部件固定扭力拧紧，确保抛光产品的一致性；本发明的固定连接部件通过在外六角螺丝头及第二螺杆的外围设置保护环，可以增加所述固定连接部件的牢固性；本发明的固定连接部件通过在外六角螺丝头与第二螺杆之间设置圆柱杆及扳手托，可以将所述外六角螺丝头太高，在使用扳手对所述固定连接部件进行拧紧或松卸操作时，避免扳手的位置太低划伤设备的表面。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.一种研磨头组件，其特征在于，包括：

上研磨头单元；

下研磨头单元，位于所述上研磨头单元的下方，且与所述上研磨头单元之间具有间隙；所述下研磨头单元包括下研磨头本体及抛光布固定盘，所述抛光布固定盘位于所述下研磨头本体的下表面；及

固定连接部件，所述固定连接部件包括内六角紧固件及外六角治具，所述外六角治具与所述内六角紧固件相连接，且至少部分位于所述内六角紧固件的顶部；所述内六角紧固件包括第一螺杆及内六角螺丝头，所述内六角螺丝头内设有上下延伸的螺纹孔，所述螺纹孔内设有内螺纹；所述外六角治具包括外六角螺丝及保护环，所述外六角螺丝包括第二螺杆及与所述第二螺杆顶部固定连接的外六角螺丝头，所述第二螺杆的直径与所述螺纹孔的直径相同，所述外六角螺丝头的直径大于所述第二螺杆的直径，所述第二螺杆上设有与所述螺纹孔内的所述内螺纹相匹配的外螺纹，所述第二螺杆旋置于所述螺纹孔内，所述保护环设置于所述外六角螺丝头及所述第二螺杆的外围，且所述保护环沿厚度方向自所述外六角螺丝头的顶部延伸至所述第二螺杆的底部；所述保护环的内径与所述外六角螺丝头的直径相同，且不小于所述内六角螺丝头的直径；

所述内六角紧固件部分旋置于所述下研磨头单元内，以将所述抛光布固定盘与所述下研磨头本体可拆卸连接；所述下研磨头本体的上表面形成有多个沿所述下研磨头本体的周向间隔排布的凹陷部，所述凹陷部内设有固定孔，所述固定连接部件一一对应设置于所述固定孔内；

软橡胶涂层，所述软橡胶涂层位于所述抛光布固定盘的下表面。

2.一种抛光设备，其特征在于，包括：

如权利要求1中所述的研磨头组件；

抛光布，所述抛光布位于所述抛光布固定盘的下表面；及，

晶圆承载盘，所述晶圆承载盘位于所述抛光布的下方。

3.根据权利要求2所述的抛光设备，其特征在于：所述抛光设备还包括驱动装置，所述驱动装置与所述上研磨头单元相连接，用于带动所述研磨头组件旋转。

4.根据权利要求2所述的抛光设备，其特征在于：所述晶圆承载盘包括真空吸附盘。

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