一种不积水的抛光头的制作方法

本发明涉及一种化学机械抛光设备技术领域，更具体地，涉及一种不积水的抛光头。

背景技术：

相关技术中的抛光设备的盖体与夹片组件外侧之间密封，盖体与基体之间具有间隙，抛光液会从盖体与基体之间的间隙进入抛光设备的内部，在抛光过程中，沉积在抛光设备内抛光液会向外溢出，进而影响抛光设备的基片的抛光效果。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种不积水的抛光头，所述抛光头可避免抛光液进入抛光头内部进而影响抛光效果。

根据本发明实施例的不积水的抛光头包括：夹片组件；盖体，所述盖体可移动地安装在所述夹片组件上且与所述夹片组件之间限定出容纳腔；基体，所述基体可上下移动地安装在夹片组件上且位于所述容纳腔内，所述基体与所述盖体紧密相连；膜片，所述膜片分别与所述夹片组件和所述基体相连，且限定出密闭的腔室。

根据本发明实施例的不积水的抛光头，通过将基体与盖体紧密接触，使得盖体与基体的顶部之间无间隙，防止抛光液进入抛光头内部，这样在夹片组件与基体的相对运动下不会由抛光头内部挤出抛光液，不会影响抛光工艺和抛光效果。

根据本发明的一个实施例，所述基体与所述盖体的内顶壁面配合连接。

可选地，所述基体包括：中轴部，所述轴孔沿上下方向贯通所述中轴部，所述盖体的中心设有通孔，所述中轴部的上端穿过所述通孔；外环部，所述外环部围绕所述中轴部设置，所述外环部与所述盖体通过螺栓相连。

根据本发明的一个可选的示例，所述夹片组件的上表面设有第二凹槽和部分位于所述盖体内的压盖，所述盖体在上下移动时与所述压盖至少有一部分相重合。

根据本发明进一步的示例，所述压盖与所述夹片组件之间设有第一密封圈。

可选地，所述外环部的上表面和所述盖体的内顶面中的一个上设有第二密封圈。

可选地，所述中轴部的外周面与所述通孔的内周壁紧密贴合。

可选地，所述盖体包括：顶盖，所述基体在所述膜片与所述顶盖紧密相连；围板，所述围板围绕所述顶盖设置且从所述顶盖的外周沿向下延伸。

根据本发明可选的示例，所述顶盖水平设置。

根据本发明可选的示例，所述顶盖与所述围板之间通过圆弧部相连。

根据本发明可选的示例，所述顶盖与所述围板之间通过倾斜部相连。

根据本发明可选的示例，所述顶盖沿从其中心处向所述围板处的方向逐渐向下倾斜地设置。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的抛光头的示意图；

图2是根据本发明实施例的抛光头的示意图；

图3是根据本发明另一个实施例的抛光头的示意图；

图4是根据本发明实施例的抛光头的示意图；

图5是根据本发明又一个实施例的抛光头的示意图；

图6是根据本发明实施例的抛光头的示意图。

附图标记：

100：抛光头；

10：夹片组件；11：中枢轴；12：第二凹槽；13：第三凹槽；14：保持环；

20：盖体；20a：容纳腔；21：顶盖；22：围板；

23：圆弧部；24：倾斜部；

30：基体；30a：轴孔；31：中轴部；32：外环部；321：第一凹槽；322：压环；

40：膜片；

50：压盖；

60：第一密封圈；

70：第二密封圈。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图6描述根据本发明实施例的不积水的抛光头100。

如图1所示，根据本发明实施例的抛光头100包括夹片组件10、盖体20、基体30和膜片40。

其中，盖体20安装在夹片组件10上，且相对于夹片组件10可以移动(如图1和图2所示，盖体20相对于夹片组件10上下移动)，盖体20与夹片组件10之间限定出容纳腔20a，基体30安装在夹片组件10上且相对于夹片组件10可以上下移动，基体30位于容纳腔20a内，基体30与盖体20紧密相连；膜片40分别与夹片组件10和基体30相连接，膜片40分别与夹片组件10和基体30相连，且限定出密闭的腔室，基体30与盖体20之间无间隙，膜片40在夹片组件10与基体30的相对运动中具有缓冲作用。

根据本发明实施例的抛光头100，通过将基体30与盖体20紧密相连，保证了盖体20与基体30顶部之间的密封性，避免抛光液进入容纳腔20a内导致容纳腔20a内抛光液的沉积，这样在基体30与剪片组件10相对运动时，不会由容纳腔20a内挤出抛光液，故不会影响抛光效果和抛光工艺，保证抛光头100使用的稳定性和良好的抛光效果。

需要进一步说明的是，旋转驱动机构(未示出)与抛光头100的上端固定，并带动抛光头旋转，基片(未示出)压合在抛光盘(未示出)上的抛光垫(未示出)与夹片组件之间。抛光盘在驱动机构带动下旋转，抛光头100自传的同时沿预定轨道前后移动，基片与抛光垫之间供应适量的抛光液，这样，在化学、机械的综合作用下，实现对基片的抛光效果。

抛光头100在抛光过程中，对于抛光液的供应量和抛光液的供应时段均具有严格要求，将基体30与盖体20紧密相连时，抛光液无法沉积在抛光头100内部，有效地避免了基体30与夹片组件10相对运动发生挤出沉积的抛光液的现象，在对基片进行抛光时，只有适量供应的抛光液洒在基片上，且供应抛光液的时段也符合抛光工艺，不会影响对基片的抛光效果。

可选地，基体30与盖体20的内顶壁面配合连接，防止抛光液从盖体20的顶部进入抛光头100内部，避免基体30上下移动时可能将沉积在抛光头100内部的抛光液挤出，进而影响抛光效果。

根据本发明的一个实施例，夹片组件10的中心具有向上延伸的中枢轴11，中枢轴11固定在基体30上的轴孔30a内，在基体30的中心具有与中枢轴11相配合的轴孔30a，中枢轴11可以伸入轴孔30a内，从而实现基体30和夹片组件10的配合连接。

可选地，基体30包括中轴部31和外环部32，轴孔30a在上下方向上贯通中轴部31，在盖体20上设有通孔，且中轴部31的外径与通孔的直径相等，基体30的中轴部31的上端可穿过盖体20的通孔，实现基体30与盖体20的紧密配合连接。

基体30的外环部32围绕中轴部31设置，膜片40对外环部32具有缓冲作用，外环部32的上表面与盖体20的内壁面紧密相连，使得外环部32与盖体20之间保持紧密配合连接，具体地，基体30与外环部32可以通过螺栓连接，使得基体30与盖体20之间连接更加紧密、可靠，保证基体30与盖体20连接形成一个紧密的整体。

此外，在中轴部31的上端穿过通孔后，中轴部31与通孔之间，盖体20与外环部32之间通过螺栓连接，二者为紧密配合，使得容纳腔20a形成一个封闭的腔体，有效地防止抛光液进入容纳腔20a内造成抛光液的沉积，避免由于基体30与剪片组件10相对运动挤出抛光液影响抛光效果，保证抛光工艺的顺利执行。

需要说明的是，通过在基体30上设置有通孔，通过外接气源控制腔室的真空度，实现夹片组件10与基体30的相对运动，其中基体30固定不动，当外接气源向腔室内充气使得腔室内形成正压时，夹片组件10朝远离基体30的方向运动(如图2所示)，当外接气源从腔室内抽气使得腔室内形成负压时，夹片组件10向靠近基体30的方向运动直至恢复原位(如图1所示)。

进一步地，在外环部32的下表面设有第一凹槽321，第一凹槽321贯通基体30的外周面，即第一凹槽321沿着外环部32的下表面周向延伸形成第一环形槽，在外环部32下表面的外周边缘处设有压环322，通过压环322将膜片40的一端压入第一凹槽321内，使得膜片40的一端与外环部32紧密连接，以保证膜片40对基体30的缓冲作用。

根据本发明进一步的示例，夹片组件10的上表面设有第二凹槽12，此外在夹片组件10上还设有压盖50，压盖50部分位于盖体20内，通过压盖50将膜片40的另一端压紧在第二凹槽12内，第二凹槽12沿着夹片组件10的周向形成为第二环形槽，将膜片40的另一端压入第二环形槽内，使得夹片组件10与膜片40之间的连接可靠，确保基体30以及盖体20在膜片40的缓冲作用，且膜片40不会脱离夹片组件10。

可选地，盖体20发生上下移动时，与压盖50至少有一部分相互重合，既可以避免盖体20脱离压盖50，也可以保证抛光头100内部为封闭腔体。

根据本发明一个可选的示例，压盖50与夹片组件10之间设有第一密封圈60，第一密封圈60用于密封压盖50下表面与夹片组件10之间的缝隙，避免抛光液由压盖50与夹片组件10之间的间隙进入抛光头100的内部，确保压盖50与夹片组件10之间的密封性。

压盖50的内部设置有第四环形槽，压盖50的第四环形槽安装在夹片组件10上部的环形凸台上，压盖50设置在基体30的上部，盖体20中部的圆形通孔安装在基体30的上部，盖体20与基体30的上部设置有第二密封圈70，盖体20的内壁面与压盖50的外壁面之间存在一定间隙，以保证盖体20和基体30相对夹片组件10上的压盖50做沿上下方向的自适应性移动。

可选地，在外环部32的上表面与盖体20的内顶壁面之间设有第二密封圈70，通过第二密封圈70来密封盖体20内顶壁面与外环部32上表面之间的间隙，确保盖体20与外环部32之间的密封性，防止抛光液由盖体20与外环部32之间的缝隙进入容纳腔20a内，有效地避免在抛光过程中由于抛光液的被挤出导致抛光效果欠佳。

可选地，中轴部31的外周面与通孔的内周壁紧密配合，可以理解的是，中枢轴11的外径尺寸与通孔的直径相等，使得中枢轴11与通孔的刚好紧密配合，保证中枢轴11与盖体20之间的密封性。

根据本发明的又一个实施例，在夹片组件10的下表面设有第三凹槽13，第三凹槽13沿着夹片组件10的下表面的外周周向延伸形成第三环形槽，即第三环形槽贯通夹片组件10的外周面，在第三凹槽13内设有保持环14，以防止抛光头100在运转过程中被甩出，对抛光头100具有固定作用。

如图1所示，根据本发明可选的实施例，盖体20包括顶盖21和围板22，基体30在膜片40与顶盖21紧密相连接，顶盖21的下壁面与基体30之间紧密接触，围板22围绕顶盖21成环形设置且从顶盖21的外周沿向下延伸，顶盖21和围板22共同作用将容纳腔20a封闭起来，形成一个密闭的腔体，避免抛光液由进入到容纳腔20a内。

如图1所示，根据本发明可选的示例，顶盖21水平设置，顶盖21的表面呈水平面布置，成型方便。

如图1所示，在本发明的一些具体示例中，顶盖21与围板22之间通过圆弧部23相连接，使得顶盖21与围板22之间的过渡自然，外形美观。

图2是图1所示的示例的极限位置的示意图，即设置在基体30上的压环322与夹片组件10的顶部存在最大间隙，此时，盖体20的竖直方向上的围板22与压盖50具有一段相互重合的位置，在化学机械抛光过程中，飞溅的抛光液可沿盖体20的顶部下滑，滴落在抛光盘(未示出)上，这样可以有效避免抛光液进入抛光头100的内部，防止抛光液在基体30与夹片组件10相对运动时被挤出进而影响抛光效果。

如图3所示，在本发明的另一些具体示例中，顶盖21与围板22之间通过倾斜部24相连接，这样，落在盖体20上的抛光液可以沿着顶盖21通过倾斜部24下滑，有利于抛光液下滑滴落在抛光盘上。

图4是图3所示的示例的极限位置的示意图，即设置在基体30上的压环322与夹片组件10的顶部存在最大间隙，此时，盖体20的竖直方向的围板22与压盖50具有一段重合位置，飞溅的抛光液可沿盖体20的顶部下滑，滴落在抛光盘上，这样可以有效防止抛光液进入抛光头100的内部，防止抛光液被挤出进而影响抛光效果。

参照图5，根据本发明的可选的示例，顶盖21沿从其中心处向围板22处的方向逐渐向下倾斜地设置，顶盖21的表面形成为锥形面，顶盖21与围板22直接过渡衔接，这样飞溅的抛光液溅落在顶盖21上时，可以沿着锥形面向下滑落，防止抛光液积聚在顶盖21上，最终滴落在抛光盘上。

图6是图5所示的示例的极限位置的示意图，即设置在基体30上的压环322与夹片组件10的顶部存在最大间隙，此时，盖体20的竖直方向上的围板22与压盖50存在一段重合位置，飞溅的抛光液可沿盖体20的锥形面下滑，滴落在抛光盘上，这样可以有效防止抛光液进入抛光头100的内部，防止抛光液在抛光头100工作过程中被挤出进而影响抛光效果。

可选地，盖体20、压盖50、第二密封圈70及第一密封圈60共同构成一个抛光头100的防护装置，可以有效防止抛光液进入抛光头100的内部，同时满足抛光头100自适应性的要求。

根据本发明实施例的不积水的抛光头100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。