专利名称：用于研磨垫调整装置的机械臂的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及集成电路制造领域，尤其涉及一种用于研磨垫调整装置的机械臂。
背景技术：
随着半导体器件尺寸日益减小，由于多层互连或填充深度比较大的沉积过程导 致了晶片表面过大的起伏，引起光刻工艺聚焦的困难，使得对线宽的控制能力减弱，降 低了整个晶片上线宽的一致性，因此，业界引入了化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing, CMP)来平坦化晶片表面。 化学机械研磨制程是将晶片表面与研磨垫的研磨表面接触，然后，通过晶片表面 与所述研磨表面之间的相对运动将所述晶片表面平坦化。因此，研磨垫的研磨表面的平整 度对于化学机械研磨制程来说是至关重要的。目前，业界通常利用化学机械研磨设备的研 磨垫调整装置(Pad Conditioner)来调整研磨垫的研磨表面的平整度，以使研磨表面的平 整状态符合工艺要求。 请参考图1至图2，其中，图1为现有的研磨垫调整装置的截面图，图2为图1中机 械臂的盖子的结构示意图，如图所示，所述研磨垫调整装置包括机械臂10、支撑件20、调 整件30、头组件40、致动器50、驱动轴60、马达70以及润湿喷嘴80，其中，调整件30连接于 头组件40的底部，并可选择性的压抵粘附于化学机械研磨设备的平台(platen)上的研磨 垫，所述调整件30通常为钻石盘(diamond disk)。 其中，机械臂10包括壳体以及设置于所述壳体内的传动装置，其中所述壳体包括 底板11以及与该底板11连接的盖子12，所述盖子12包括水平的顶壁13以及沿所述水平 的顶壁13的各边缘垂直向下延伸的侧壁14，所述传动装置包括滑轮15以及与滑轮15连接 的传送带16。 当需要使用调整件30调整所述研磨垫时，致动器50可使机械臂10绕所述支撑件 20旋转，因此可使头组件40移动，以将所述调整件30定位在所述研磨垫上方，且头组件40 可选择性地相对于所述研磨表面对调整件30施压，此时，马达70带动驱动轴60和传送带 17旋转，进而带动调整件30旋转以调整所述研磨垫表面。在调整件30调整所述研磨垫的 平整度的同时，研磨液经常会溅射到顶壁13上方。 当调整件30未使用时，机械臂10会移动至润湿喷嘴80附近，润湿喷嘴80可向研 磨垫调整装置喷射去离子水，以润湿或清洁机械臂10的工作表面。然而，由于顶壁13是水 平的，水平表面并不利于去离子水流动，因此喷射的去离子水不能保证冲洗掉顶壁13上所 有的研磨液或颗粒物，而导致研磨液、颗粒物以及去离子水经常残留在顶壁13表面形成污 染物，这就需要设备维护人员经常擦拭顶壁13以去除掉这些污染物，一旦设备维护人员未 及时清除这些污染物，当机械臂10再次旋转至研磨垫上方时，这些污染物则极有可能掉落 到研磨垫上而降低产品的良率，例如，干燥的研磨液粉末或颗粒物会造成晶片表面划伤，去 离子水滴落到研磨垫上则会导致研磨速率不稳定，给工艺生产带来巨大的损失。
实用新型内容本实用新型提供一种用于研磨垫调整装置的机械臂，以解决现有的机械臂的顶壁 表面易形成污染物，而导致产品的良率下降的问题。 为解决上述问题，本实用新型提出一种用于研磨垫调整装置的机械臂，所述机械 臂包括壳体以及设置于所述壳体内的传动装置，所述壳体包括底板以及与该底板匹配的盖 子，所述盖子包括至少一个顶壁和沿该顶壁边缘向下延伸的侧壁，其中所述顶壁与水平方 向具有倾斜角。 可选的，所述盖子包括一个顶壁，所述顶壁与水平方向形成的倾斜角为1° 10° ，所述盖子的截面为直角梯形。 可选的，所述盖子包括两个相互对置朝上倾斜的顶壁，所述两个顶壁与水平方向 形成的倾斜角均为1° 10° 。 可选的，所述盖子是一体成型的，所述盖子通过螺钉与所述底板连接。 可选的，所述底板的形状为矩形，所述底板上开设有第一孔和第二孔。 可选的，所述传动装置包括滑轮以及与所述滑轮连接的传送带。 可选的，所述研磨垫调整装置还包括与所述传送带连接的头组件。 可选的，所述研磨垫调整装置还包括与所述头组件连接的调整件。 与现有技术相比，本实用新型的机械臂的盖子的顶壁与水平方向具有倾斜角，也
就是说所述顶壁的表面是倾斜表面，所述倾斜表面使得喷溅在其上的去离子水容易流动，
有利于去除顶壁上的研磨液或其它颗粒物，并确保顶壁上不会残留去离子水，避免顶壁表
面形成污染物，提高了化学机械研磨制程的稳定性，进而提高了产品的良率。
图1为现有的研磨垫调整装置的截面图； 图2为图1中机械臂的盖子的结构示意图； 图3为本实用新型实施例一的研磨垫调整装置的示意图； 图4为图3中机械臂的盖子的结构示意图； 图5为本实用新型实施例二的机械臂的盖子的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的用于研磨垫调整装置的机械臂 作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。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率，仅用以方便、明晰地辅助说 明本实用新型实施例的目的。 在背景技术中已经提及，由于现有的研磨垫调整装置的机械臂的顶壁是水平的， 所述水平的顶壁不利于去离子水流动，因此导致研磨液、颗粒物以及去离子水残留在顶壁 表面形成污染物，这些污染物若未被及时清除则可能掉落到研磨垫上，导致研磨速率不稳 定，并导致出现晶片表面划伤等缺陷，影响产品的良率，给工艺生产带来巨大的损失。 本实用新型提供一种用于研磨垫调整装置的机械臂，以解决现有的机械臂的顶壁表面易形成污染物，而导致产品的良率下降的问题。 实施例1 请参考图3至图4，其中，图3为本实用新型实施例一的研磨垫调整装置的示意 图，图4为图3中机械臂的盖子的结构示意图，如图所示，这种用于研磨垫调整装置的机械 臂100包括壳体以及设置于壳体内的传动装置，其中，所述壳体包括底板111以及与该底板 111匹配的盖子112，所述盖子包括顶壁113和沿该顶壁113的边缘向下延伸的侧壁114，所 述传动装置包括滑轮115以及与所述滑轮115连接的传送带116。 其中，所述顶壁113与水平方向具有倾斜角，也就是说所述顶壁113的表面是倾斜 表面，所述倾斜表面使得喷溅在顶壁113上的去离子水容易流动，有利于去除顶壁113上的 研磨液或其它颗粒物，并确保顶壁113上不会残留去离子水，避免顶壁113表面形成污染 物，提高了化学机械研磨制程的稳定性，进而提高了产品的良率。 详细的，所述盖子112的纵截面为直角梯形，顶壁113与水平方向形成的倾斜角e 为1° 10° ，优选的，顶壁113与水平方向形成的倾斜角e为2° ，所述倾斜的角度即有 利于去离子水在顶壁113上流动，又避免了由于倾斜的角度过大，而导致机械臂100在移动 到所述研磨垫上方位置时，与化学机械研磨设备的其它组件碰撞。 在本实施中，所述盖子112是一体成型的，其可通过螺钉与底板111可拆卸的连 接，以方便机械臂100内部组件的安装维护。其中，底板111的形状为矩形，其上开设有第 一孔和第二孔。 具体的说，研磨垫调整装置还包括支撑件200、调整件300、头组件400、致动器 500、驱动轴600、马达700以及润湿喷嘴800。其中，驱动轴600设置于支撑件200内，其一 端固定连接于马达700，另一端自所述第一孔伸入到所述壳体内，并与滑轮115固定连接， 传送带116连接于所滑轮115及头组件400，用以使马达700能选择性的旋转调整件300。 所述调整件300连接至头组件400的底部，所述头组件400用于支撑所述调整件300并选 择性地相对于所述研磨表面对所述调整件300施压，所述调整件300可选择性的压抵粘附 于化学机械研磨设备的平台上的研磨垫。当然，传送带116也可为其它适合于在马达700 以及头组件400之间传送旋转运动的元件。 当需要使用所述调整件300修整研磨垫时，致动器500可使自支撑件200延伸的 机械臂100绕支撑件200旋转，因此可使得所述头组件400移动，以将调整件300定位在所 述研磨垫上方，且头组件400可选择性地相对于所述研磨表面对该调整件300施压，此时马 达700带动驱动轴600旋转，进而带动传送带116旋转，所述传送带116旋转则带动调整件 30旋转以调整所述研磨垫表面，其中，所述调整件300可以是钻石盘(diamond disk)。在调 整件300调整所述研磨垫的平整度的同时，不可避免的，研磨液会溅射到所述顶壁113上， 由于所述顶壁113具有倾斜的表面，因此，不利于研磨液积聚在顶壁113上。 并且，当调整件300在未使用时，其会移动至润湿喷嘴800附近，所述润湿喷嘴800 可向研磨垫调整装置喷射去离子水，以润湿并清洁调整件300的工作表面。由于本实施例 中，顶壁113与水平方向具有倾斜角，所述倾斜的顶壁113使得喷溅在其表面上的去离子水 容易流动，有利于去除顶壁113上的研磨液或其它颗粒物，并确保顶壁113上不会残留去离 子水，以避免顶壁113表面形成污染物，无需设备维护人员经常擦拭机械臂IOO，并有效的 提高了化学机械研磨制程的稳定性，进而提高了产品的良率。[0034] 实施例2 在本实施例中，用于研磨垫调整装置的机械臂的盖子212包括相互对置朝上倾斜 的第一顶壁213和第二顶壁214，以及沿所述两个顶壁边缘向下延伸的侧壁215，第一顶壁 213与水平方向形成的倾斜角9 1以及第二顶壁214与水平方向形成的倾斜角92均为
r io° 。 由于所述两个顶壁是朝上倾斜的，使得喷溅在盖子212上的去离子水容易流动， 有利于去除第一顶壁213和第二顶壁214上的研磨液或其它颗粒物，并确保两个顶壁上不 会残留去离子水，避免盖子212表面形成污染物，提高了化学机械研磨制程的稳定性，进而 提高了产品的良率。 综上所述，本实用新型提供一种用于研磨垫调整装置的机械臂，所述机械臂包括 壳体以及设置于所述壳体内的传动装置，所述壳体包括底板以及与该底板连接的盖子，所 述盖子包括至少一个顶壁和沿该顶壁边缘向下延伸的侧壁，其中所述顶壁与水平方向具有 倾斜角，所述顶壁使得喷溅在其上的去离子水容易流动，可有效地去除顶壁上的研磨液或 其它颗粒物，并确保顶壁上不会残留去离子水，避免顶壁表面形成污染物，提高了化学机械 研磨制程的稳定性，有利于提高了产品的良率。 显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用 新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及 其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求一种用于研磨垫调整装置的机械臂，包括壳体以及设置于所述壳体内的传动装置，所述壳体包括底板以及与该底板匹配的盖子，其特征在于，所述盖子包括至少一个顶壁和沿该顶壁边缘向下延伸的侧壁，其中所述顶壁与水平方向具有倾斜角。
2. 如权利要求1所述的用于研磨垫调整装置的机械臂，其特征在于，所述盖子包括一个顶壁，所述顶壁与水平方向形成的倾斜角为r io° 。
3. 如权利要求2所述的用于研磨垫调整装置的机械臂，其特征在于，所述盖子的纵截 面为直角梯形。
4. 如权利要求1所述的用于研磨垫调整装置的机械臂，其特征在于，所述盖子包括两个相互对置朝上倾斜的顶壁，所述两个顶壁与水平方向形成的倾斜角均为r io° 。
5. 如权利要求1至4中任意-述盖子是一体成型的。
6. 如权利要求1至4中任意-述盖子通过螺钉与所述底板连接
7. 如权利要求1至4中任意-述底板的形状为矩形。
8. 如权利要求1至4中任意-述底板上开设有第一孔和第二孔
9. 如权利要求1至4中任意-述传动装置包括滑轮以及与所述滑轮连接的传送带。
10. 如权利要求9所述的用于研磨垫调整装置的机械臂，其特征在于，所述研磨垫调整 装置还包括与所述传送带连接的头组件。
11. 如权利要求io所述的用于研磨垫调整装置的机械臂，其特征在于，所述研磨垫调整装置还包括与所述头组件连接的调整件。项所述的用于研磨垫调整装置的机械臂，其特征在于，所 项所述的用于研磨垫调整装置的机械臂，其特征在于，所 项所述的用于研磨垫调整装置的机械臂，其特征在于，所 项所述的用于研磨垫调整装置的机械臂，其特征在于，所 项所述的用于研磨垫调整装置的机械臂，其特征在于，所
专利摘要本实用新型揭露了一种用于研磨垫调整装置的机械臂，所述机械臂包括壳体以及设置于所述壳体内的传动装置，所述壳体包括底板以及与该底板匹配的盖子，所述盖子包括至少一个顶壁和沿该顶壁边缘向下延伸的侧壁，其中所述顶壁与水平方向具有倾斜角，所述倾斜的顶壁使得去离子水在其表面容易流动，可有效地去除顶壁上的研磨液或其它颗粒物，并确保顶壁上不会残留去离子水，避免顶壁表面形成污染物，可提高化学机械研磨制程的稳定性，进而提高产品的良率。
文档编号B24B37/04GK201483358SQ20092020848
公开日2010年5月26日 申请日期2009年8月26日 优先权日2009年8月26日
发明者邵群 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司