CN201214208Y

CN201214208Y - 一种抛光垫调节器

Info

Publication number: CN201214208Y
Application number: CNU2007201815490U
Authority: CN
Inventors: 文卡塔·R·巴拉伽纳; 乔治·拉泽若; 肯尼·金泰·尼格
Original assignee: Applied Materials Inc
Current assignee: Applied Materials Inc
Priority date: 2004-10-12
Filing date: 2005-10-10
Publication date: 2009-04-01
Anticipated expiration: 2015-10-10
Also published as: US7066795B2; JP3123556U; CN201244770Y; JP3123555U; CN201239910Y; US20060079160A1; JP3123256U; TWM294991U; JP3123554U; CN201049437Y

Abstract

本实用新型公开了一种抛光垫调节器，其包括基板和基板上的垫调节面。所述调节面包括中心区域和周边区域。包括基本不变宽度的研磨粒子的研磨辐条从中心区域延伸到周边区域，所述研磨辐条彼此径向隔开。辐条对称并彼此径向隔开，并可以具有各种形状。调节面还可以具有在抵靠着抛光垫摩擦调节面时接收浆液的切出入口沟道、从切出入口沟道接收抛光浆液的管道、以及在基板的周边上用于排出接收到的抛光浆液的出口。

Description

一种抛光垫调节器

本实用新型是2005年10月10日申请的中国专利申请200520127220.7的分案申请。

技术领域

本实用新型的实施例涉及用于调节化学机械抛光垫的垫调节器。

背景技术

在集成电路和显示器的制造中，化学机械平整(CMP)用来使衬底的表面形貌光滑，以用于随后的刻蚀和沉积过程。典型的CMP装置包括抛光头，该抛光头振动并将衬底压在抛光垫上，同时在其间供应研磨粒浆液来抛光衬底。CMP可以用来在介电层、填有多晶硅或二氧化硅的深或浅的沟槽、金属膜以及其他层上形成平整表面。人们认为CMP抛光通常是以化学和机械两种作用的结果而存在的，例如在要抛光的材料表面处反复形成化学改性层并随后被抛光掉。例如，在金属抛光中，从要抛光的金属层表面反复形成和去除金属氧化层。

在CMP过程期间，通过垫调节器24周期性地调节抛光垫20。在抛光多个衬底之后，抛光垫20由于缠绕的纤维26而磨光成具有更光滑的抛光表面，并聚集或捕获塞在垫20的纤维之间的间隔30中的抛光残留物28，如图1A和1B所示。所得到的光滑垫20无法有效保持抛光浆液，并可能导致缺陷增多，并且在某些情况下还可能导致衬底的非均匀抛光。为了补救垫的磨光，用具有带研磨粒子34(例如金刚石粒子)的调节面32的垫调节器24来周期性地调节垫20，调节面32被压在抛光垫20的用过的抛光表面38上，如图2所示。垫调节器24安装在如虚线臂36a的第二位置所示地来回振动的臂36上，同时调节器24抵靠着垫表面旋转，以通过去除抛光碎片、疏通抛光表面38上的小孔和纤维以及有时还形成保持抛光浆液的微刮痕，来调节垫20。垫调节过程可以在抛光过程期间执行(称为原位调节)，或在晶片抛光过程以外执行(称为非原位调节)。

传统的垫调节器24可以覆盖有研磨粒子34的连续层或图案条。例如，图3A示出了其中研磨粒子覆盖其整个调节面32的垫调节器24。如图3B所示，还使用了沿着调节垫周边的研磨粒子的圆环条40。圆环条40还可以分成具有研磨粒子和光滑区域的交替带的分段40a、b，如图3C所示。在另一种构造中，如图3D所示，研磨粒子24的楔形42彼此隔开，并跨越调节面32切线延伸。研磨粒子图案可以用来限制可能限制成本的金刚石结合区域的量。但是，这些图案中的一些常常导致可能在整个垫表面上变化的不均匀和不一致的垫调节效果。图案化的研磨垫构造还可能使得浆液被迫使进入并被捕获在垫调节器24的特定区域内，这进一步降低了垫调节的均匀性。

当其从抛光垫表面38拾取抛光浆液并随机从垫调节器24的边缘任意地排出浆液时，传统的垫调节器24还可能导致飞溅和干燥的浆液聚集。例如，如图2所示，通过旋转垫调节器24而产生的离心力使得由垫调节器24拾取的浆液如箭头44所示的沿着垫调节器24的边缘喷出。由垫调节器24引起的抛光垫20表面的浆液耗尽可能在抛光垫表面上产生干的干点，并可能导致粒子缺陷数增大和粗/微刮擦缺陷。

所以，期望具有这样一种带调节面的垫调节器，其提供均匀可反复调节的抛光垫。还期望在调节过程期间调节抛光垫而不过分损失抛光浆液。还期望具有这样一种分散有研磨粒子的垫调节器，其提供优化调节，同时控制在调节面上使用的研磨粒子量。

实用新型内容

在根据实用新型的一种方案中，一种抛光垫调节器，其特征在于，包括：(a)调节面，其包括至少一个切出入口沟道以在抵靠着抛光垫摩擦所述调节面时接收抛光浆液；(b)从所述切出入口沟道接收所述抛光浆液的至少一个管道；和(c)在基板的周边上的至少一个出口，用于排出所述接收到的抛光浆液。该方案允许回收抛光浆液以保存浆液。

附图说明

参考以下说明书、所附权利要求和图示本实用新型示例的附图将更好地理解本实用新型的这些特征、方面和优点。但是，应该理解到每个特征都可以一般地而非仅仅在特定附图的上下文中使用，并且本实用新型包括这些特征的任意组合，其中：

图1A(现有技术)是在粗糙化条件下具有直立纤维的抛光垫的局部侧剖视图；

图1B(现有技术)示出了在图1A的抛光垫被使用而变得磨光成具有缠绕的纤维以及塞有废物颗粒之后的垫；

图2(现有技术)是调节器臂和调节抛光垫的垫调节器组件的俯视图；

图3A至3D(现有技术)是具有这样的调节面的垫调节器的立体图，所述调节面用研磨粒子基本连续覆盖(图3A)，具有研磨粒子的周边环(图3B)，具有研磨粒子的分段式多圆弧(图3C)，以及具有定向成与内圈相切的研磨粒子分段楔(图3D)；

图4是具有带研磨辐条的调节面的垫调节器的立体图，所述研磨辐条包括彼此径向隔开的研磨粒子直分支；

图5是具有带隔开的研磨弧的调节面的垫调节器的立体图，所述研磨弧位于不同的径向距离处；

图6是具有带研磨辐条的调节面的垫调节器的立体图，所述研磨辐条包括从内圈向外径向延伸的研磨粒子S形分支；

图7是具有带研磨辐条的调节面的垫调节器的立体图，所述研磨辐条包括其上具有第二研磨粒子的四面体的研磨粒子直分支；

图8是具有包括研磨方块阵列的调节面的垫调节器的立体图，所述研磨方块彼此隔开并位于非研磨栅格中；

图9A是包括这样的调节面的垫调节器的立体图，所述调节面在具有管道的基板上具有切出的入口沟道并在其周边处具有出口，所述管道用于从切出的沟道接收抛光浆液；

图9B是图9A的垫调节器的剖视图，示出了切出的入口沟道、管道和出口；

图9C是翻转的图9A的垫调节器的分解立体图，示出了具有切出的入口沟道的调节面、以及具有管道和出口的背面；

图10A是CMP抛光器的立体图；

图10B是图10A的CMP抛光器的局部分解立体图；

图10C是图10B的CMP抛光器的示意俯视图；

图11是被抛光的衬底和被图10A的CMP抛光器调节的抛光垫的示意俯视图；且

图12是图10A的CMP抛光器的调节头组件在其调节抛光垫时的部分切开立体图。

具体实施方式

如图4至8所示，根据本实用新型实施例的抛光垫调节器50包括具有研磨粒子54的垫调节面52，在化学机械抛光期间，研磨粒子54被靠着抛光垫摩擦以调节垫。基板58是提供结构刚性的支撑结构，并可以用钢或其他刚性材料(例如丙烯酸树脂或氧化铝)制成。一般而言，基板58包括盘状的平面圆形主体。基板58还可以包括用于将垫调节器50夹持到CMP抛光器的机构，例如通过调节面52所钻的两个螺纹孔62a、b，以由螺钉或螺栓插入来将基板58夹持到抛光器；或者在基板58的背面64上的中心处的锁定插座(未示出)。虽然这里描述了垫调节器50的说明性实施例，但是应该理解其他实施例也是可能的，从而权利要求的范围不应限于这些说明性实施例。

调节面52可以是基板58的前表面，或形成在单独的结构上，例如具有研磨粒子54的前面和作为结合面46的背面的盘，如图8所示。结合面46通常相对光滑或利用凹槽(未示出)稍稍粗糙化，使得其可以结合到基板58的接纳面48以形成将不会由于强的摩擦力而轻易移位或松开的牢固结合，所述摩擦力在CMP抛光期间将垫调节器50压在抛光垫上时产生。结合面46可以用环氧胶或钎焊合金(例如镍合金)粘结到基板58的接纳面48。

在一种方案中，调节面52包括支撑并保持研磨粒子54的基体材料。例如，基体材料可以是例如镍或钴合金的金属合金，其以所期望的图案涂覆在调节面52上，随后研磨粒子54嵌入受热软化的涂层中。在另一种方案中，研磨粒子54开始位于基板58的前调节面52上，之后，合金材料在高温高压制造过程中渗入研磨粒子54之间以形成调节面52，调节面52与基板58形成单一结构。在另一种方案中，基体还可以是网格，在该网格中嵌入研磨粒子54以沿着栅格的X—Y平面固定其相对于彼此的位置，例如在一起转让的Birang等人的美国专利No.6159087中所描述的，该专利通过引用而整体包含于此。网格可以是例如镍线的导线网格或聚合物线网格。

研磨粒子54选择为硬度值高于抛光垫或抛光浆液粒子材料硬度的材料。研磨粒子的合适硬度至少为约6Mohrs，更优选地为8Mohrs。通常使用的研磨粒子54包括可以工业生长的金刚石晶体。例如，调节面52可以包括这样的区域，其具有至少约60％体积的金刚石或甚至至少约90％体积的金刚石，而其余的由围绕粒子54的支撑基体组成。研磨粒子54还可以是诸如立方或六方体结构的硬相碳化硼晶体，例如由美国专利No.3743489和3767371所教导的，这两个专利通过引用而整体包含于此。

通常，研磨粒子54按大小(例如砂粒大小)或重量进行选择，以提供调节面52所期望的粗糙度水平。研磨粒子54还可以按形状分类，就是说，具有相对较尖轮廓或解理晶面的粒子54与具有相对光滑轮廓的粒子。还可以选择研磨粒子54具有绕穿过粒子的横截面或轴基本相同晶体对称性的晶体结构，例如在2004年7月8日递交的一起转让的美国专利申请No.10/888941中所描述的，该申请通过引用而整体包含于此。选择研磨粒子54以使得粒子54的至少约80％，更加优选地至少约90％具有相同的晶体对称性。每个对称粒子54独立定位在例如网格(未示出)之间的空间中，以定向成对称轴指向特定方向，例如垂直于调节面52的平面的方向。垫调节器50的调节面52还可以通过将研磨粒子54(例如对称金刚石粒子)嵌入或封装到基板58表面的所选区域上形成的金属涂层中而形成。例如，镍封装剂可以首先与所选的对称金刚石粒子混合，然后仅仅涂覆在基板58前表面的期望区域上。合适的金属是钎焊合金以及在例如扩散粘接、热压成型、电阻焊接等的粘接技术中所使用的其他金属和合金。钎焊合金包括低熔点金属成分，其将金属合金的熔融温度降低到通常小于约400℃并在调节面所接合到的基板的熔融温度之下的熔融温度。合适的钎焊合金包括镍基合金。

设计本垫调节器50的实施例以提供特性的最优组合，例如垫调节的均匀性、一致的垫研磨率以及(可选的)较少的浆液浪费。这是通过垫50的调节面52的研磨区域的独特设计实现的。例如在一种方案中，垫调节器50包括具有带这样的分支的研磨辐条70的调节面52，该分支具有从中心区域74延伸到调节面52的周边区域76的基本不变宽度的研磨粒子，如图4所示。辐条70是对称且彼此径向隔开的，并且从调节面52上没有研磨粒子的内圈78向外延伸。选择研磨辐条70和辐条70之间的非研磨区域80从内圈78开始，以防止辐条70彼此相交而阻塞浆液流动区域或非研磨区域80。辐条70可以延伸到调节面52之外，以绕着基板58的侧壁81向上卷起。侧壁延伸部分83提供了垂直向上延伸到调节垫边缘的更加均匀的调节。

在一个实施例中，辐条70是隔开并从内圈78向外径向延伸的直分支70a。例如，每个直分支辐条70a的中心轴79可以在横跨调节面的整个360度的角度范围上隔开15到45度的角度θ，以提供从约6到20根辐条。直分支辐条70a被光滑且没有研磨粒子的非研磨楔形区域80隔开。有研磨粒子的直分支辐条70a和非研磨楔形区域80是有利的，因为其一起产生了将浆液流向外面引导的沟道。

在另一个实施例中，辐条70形成跨过调节面的表面曲折弯曲而形成至少两个弓形82a、b的S形分支70b，其一种方案如图6所示。相邻的S形分支70b被布置成其弓形82a、b和82c、d分别跟随相同的跨过调节面52的S形。S形分支70b是有利的，因为浆液向外行进的距离增加了，因此将浆液保持在调节过程中达更长的时间段。在另一个实施例中，辐条70还包括形成叠置在研磨直分支70a上的第二研磨区域的四面体70c。辐条可以具有第一研磨粒子54a，并且四面体70c具有第二不同类型的研磨粒子54b，或者其两者可以用相同类型但具有不同空间密度、大小或形状的研磨粒子形成。

在另一种方案中，调节面包括具有给定宽度并由非研磨弓形条86隔开的多个研磨弧84，其一种方案在图5中示出。研磨弧84至少包括在离调节面的中心85第一径向距离R₁处的第一组弧84a、以及在离调节面52的中心85第二径向距离R₂处并更靠近调节面52周边87的第二组弧84b。距离R₁可以从约6.35mm(0.25″)到约25.4mm(1″)；并且距离R₂可以从约50.8mm(2″)到约101.6mm(4″)。优选地，调节面52包括多于仅仅两组弧，例如每个都在离调节面52的中心85不同半径处的一系列研磨弧84a—d组，如图所示。例如，弧84可以隔开0.125R的距离，其中R是调节面的半径。所以对于半径R从约44.45mm(1.75″)到约57.15mm(2.25″)的调节面52，合适的R从约3.175mm(0.125″)到约12.7mm(0.5″)。作为一个示例，半径57.15mm(2.25″)的调节面52可以在从调节面52的中心到周边的径向距离上具有9个研磨弧84。

每个研磨弧84还可以具有不同的圆周长度，这指的是研磨弧84的外圆周长度。弧84的内圆周是外圆周的径向函数。例如，参考图5，调节面52的中心85具有研磨圆88，其被随着离调节面52中心的径向距离而在大小上逐渐增大的圆周长度的研磨弧84a—d围绕。大小增大的弧是有利的，因为离中心增大的距离产生更高的离心力，这又使得更大量的浆液集中在向外的区域中，因此提供增大弧的大小，提供了更大的阻碍来将浆液保持在调节表面下，并且这提供了抛光垫的优异调节。

在另一种方案中，调节面52包括彼此隔开并位于非研磨栅格92中的研磨多面体90的阵列。栅格92具有界定研磨多面体90的非研磨材料的相交线93。例如，多面体90可以是具有彼此成直角的侧边的矩形、具有平行侧边的平行四边形、或者甚至具有多于四条侧边的结构(例如五边形)。在一种方案中，没有研磨材料的栅格92的非研磨相交线93在X和Y平面中等距隔开，以界定在非研磨网络结构之间具有方形间隔的方形栅格。每个研磨方块91用研磨粒子54覆盖，以形成彼此隔开并位于非研磨栅格中的研磨方块91的阵列。对于具有约54.516mm²(0.1平方英寸)的表面积的调节面。每个方块91的大小可以例如从约2.54mm(0.1″)到约25.4mm(1″)。

垫调节器50的所述方案通过提供调整形状和大小以优化抛光垫调节的图案化研磨区域，而提供了抛光垫更加均匀的清洁和调节。图案化的研磨区域中散布有非研磨区域，这种组合协同作用并具有优化形状来提供更好的垫调节。在所述方案中，垫调节器50具有对称定位的研磨区域，其具有预定义的周期性间隔以提供抛光垫的更加均匀和一致的研磨。当将调节面52压在抛光垫的表面上并在其上振动时，沿着多个方向研磨垫以提供抛光垫更好更均匀的调节。而且，选择图案化区域以在形状和大小上一致，更不可能在不同调节垫之间的研磨区域中产生偏差，从而进一步改善了抛光垫的调节。

在另一种方案中，垫调节器50包括这样的抛光浆液回收系统，其可以与前述设计的调节垫面52或其他面52一起使用，例如具有研磨粒子54的连续覆盖表面的调节面52。其示例性实施例在图9A至9C中示出的该方案的垫调节器50包括至少一个切出入口沟道94，以在抵靠着抛光垫20摩擦调节面52时接收抛光浆液。切出入口沟道94的轮廓使其有效地从抛光垫20的表面收回抛光浆液。例如，在所示的方案中，切出入口沟道94的轮廓包括绕基板58的中心区域74具有第一宽度的逐渐变细的内部94a和绕基板58的周边区域76具有第二宽度的外部94b，第二宽度大于第一宽度。沟道94的外部94b的较大宽度用来铲起大量的抛光浆液，其随后被朝中心入口102向内引导；并且具有较小宽度的内部94a用来使流动的浆液加速，使其被迫进入中心入口102。在一种方案中，如图所示，切出入口沟道94的内部94a从弯曲的逐渐变细终点98向外径向螺旋行进到具有不变宽度的平行壁的中部94c，中部94c又张开形成沟道94的外部94b，外部94b具有径向宽度增大的V形终点99。切出入口沟道94可以是单个沟道、两个沟道(如图所示)或多个沟道。

在基板58中设置至少一个管道95，以从切出入口沟道94接收抛光浆液。管道95延伸通过基板58以形成切穿过基板58的通道101的网络结构。例如，在一种方案中，管道95包括从基板的中心区域74处的中心圆孔102呈星形辐射出去的多个通道101。中心圆孔102从切出入口沟道94接收抛光浆液以分散到星形通道101。通道101供给基板58的周边97上的一个或多个出口96，以排出接收到的抛光浆液。出口96位于基板58的周边97处，使得抛光浆液被回收到调节垫的周边97。这允许抛光浆液从垫调节器50的周边97排出并回到下面正被调节的抛光垫的表面上。如图9B所示，管道95a、b从中心孔102向外径向延伸到基板58的相对两端。

这里所描述的垫调节器50可以在任何类型的CMP抛光器中使用；于是，这里所述的举例说明垫调节器50使用的CMP抛光器不应用来限制本实用新型的范围。在图10A至10C中示出能够使用垫调节器的化学机械抛光(CMP)装置100的一个实施例。一般而言，抛光装置100包括壳体104，壳体104容纳有多个抛光台108a—c、衬底传送台112和独立操作可旋转衬底夹持器120的可旋转传送器116。衬底装载装置124包括容器126，容器126包含其中浸入含衬底140的盒136的液浴132，并附装到壳体104。例如，容器126可以包括清洁溶液，或者甚至可以是使用超声波在抛光之前或之后清洁衬底140的超声波清洗清洁器，或者甚至是空气或液体干燥剂。臂144沿直线轨道148行进并支撑肘节组件152，肘节组件152包括用于将盒136从夹持台155移入容器126中的盒爪154和用于将衬底从容器126传送到传送台112的衬底叶片156。

传送器116具有带槽162的支撑板160，衬底夹持器120的轴172延伸穿过该槽162，如图8A和8B所示。衬底夹持器120可以独立旋转并在槽162中来回振动，以实现均匀抛光的衬底表面。衬底夹持器120由各个电机176旋转，电机176正常情况下藏在传送器116的可移动侧壁178之后。在工作时，衬底140从容器126装载到传送台112，衬底从传送台112传送到其开始由真空吸住的衬底夹持器120。传送器116随后将衬底140传送通过一系列一个或多个抛光台108a—c，并最终将抛光完的衬底返回到传送台112。

每个抛光台108a—c包括支撑抛光垫184a—c的可旋转台板182a—c以及垫调节组件188a—c，如图8B所示。台板182a—c和垫调节组件188a—c两者都安装到抛光装置100内的台面192。在抛光期间，衬底夹持器120将衬底140夹持、旋转并压在固定到旋转抛光台板182的抛光垫184a—c上，旋转抛光台板182还具有环绕台板182的保持环，其保持衬底140并防止其在衬底140抛光期间滑出。由于衬底140和抛光垫184a—c彼此抵靠旋转，所以根据所选的浆液配方来供应精确量的抛光浆液(例如由去离子水与硅胶或氧化铝组成)。台板182和衬底夹持器120可以被编程以根据工艺配方在不同的转速和方向下旋转。

每个抛光垫184通常具有由例如聚亚安酯的聚合物制成的多层，并且可以包括用于增加尺寸稳定性的填充物以及外弹性层。抛光垫184是可消耗的，并在典型的抛光条件下使用约12小时后更换。抛光垫184可以是用于氧化物抛光的硬的不可压缩垫、用于其他抛光过程的软垫、或堆叠垫的布置。抛光垫184具有表面凹槽以有助于浆液溶液和捕获粒子的分布。抛光垫184一般被确定大小成比衬底140的直径大至少几倍，并且保持衬底在抛光垫184上偏离中心以防止在衬底140上抛光出非平面表面。衬底140和抛光垫184两者可以在其旋转轴彼此平行但不共线的情况下同步旋转，以防止将衬底抛光成锥形。典型的衬底140包括半导体晶片或用于电子平板的显示器。

CMP装置100的每个垫调节组件188包括调节器头196、臂200、基板204，如图11和12所示。垫调节器50安装在调节器头196上。臂200具有耦合到调节器头196的远端198a和耦合到基板204的近端198b，近端198b使调节器头196扫过抛光垫表面224，以使得垫调节器50的调节面52通过研磨抛光表面去除污染物并重新处理表面而调节抛光垫184的抛光表面224。每个抛光台108还包括杯208，其含有清洁液体以清洗或清洁安装在调节器头196上的垫调节器50。

在抛光过程期间，在抛光垫184抛光安装在衬底夹持器120上的衬底的同时，可以用垫调节组件188调节抛光垫184。垫调节器50具有研磨盘24，其包括具有用来调节抛光垫184的研磨粒子54的调节面52。在使用中，盘24的调节面52被压在抛光垫184上，同时沿着振动或平移路径来旋转或移动垫或盘。调节器头196使垫调节器50以与衬底夹持器120扫过抛光垫184的运动同步的往复运动扫过抛光垫184。例如，带有要抛光衬底的衬底夹持器可以位于抛光垫184的中心处，并且具有垫调节器50的调节器头196可以浸入杯208内所含的清洁液体中。在抛光期间，杯208可以如箭头212所示枢转出去，并且调节器头196的垫调节器50和承载衬底的衬底夹持器120可以分别如箭头214和216所示来回扫过抛光垫184。三个喷水口220可以将水流引向缓慢旋转的抛光垫184，以在衬底120被传送回去的同时从抛光或上垫表面224清洗浆液。抛光装置100的典型操作和一般特征在Gurusamy等人1998年3月31日递交的一起转让的美国专利No.6200199B1中进一步描述，该专利通过引用而整体包含于此。

参考图12，调节器头196包括致动驱动机构228，该机构绕着头的中心垂直定向的纵向轴254旋转承载垫调节器50的调节器头196。致动驱动机构还提供调节器头196和垫调节器50在提升的缩回位置和降低的伸展位置(如图所示)之间的运动，在该伸展位置中垫调节器50的调节面52与垫184的抛光表面224配合。致动驱动机构228包括垂直延伸的驱动轴240，其可以由热处理的440C不锈钢形成，并且其以铝制滑轮250结束。滑轮250牢固地承载带258，带258沿着臂200的长度延伸并耦合到远程电机(未示出)以绕着纵向轴254旋转轴240。分别具有上件260和下件262的不锈钢轴环与驱动轴240共轴。轴、滑轮和轴环形成作为一个单元绕纵向轴254旋转的大体刚性的结构。不锈钢制成的大体环形驱动套筒26将调节器头196耦合到驱动轴240，并允许将液压或气压施加到垫调节器支座274。驱动轴240将转矩和旋转从滑轮衬底到套筒266，并且轴承可以置于其间(未示出)。

可选的可拆卸垫调节器支座274可以置于垫调节器50和背板270之间，如图12所示。从轮毂278向外径向延伸的是具有固定到环形边284的远端的四个大体平直片状辐条282。辐条282可弹性上下弯曲，以允许边相对于轴254从否则中立的水平定向倾斜，同时相对于轴254的横向上基本不可弯曲，从而其有效地将绕轴254的转矩和旋转从轮毂278传递到边284。在辐条之下，背板包括向外径向延伸的刚性的大体盘形聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)板270。垫调节器50可以通过位于支座274的匹配圆柱孔中的螺钉或圆筒磁体而安装在垫调节器支座274上。

在工作中，调节器头196位于如上所述的抛光垫20之上，并且驱动轴240被旋转，使得垫调节器50旋转。调节器头196随后从缩回位置换到伸展位置，以使垫调节器50的调节面52与抛光垫184的抛光表面224配合。可以通过例如调制筒体266内施加的液压或气压，控制抵靠垫184压缩垫调节器50的向下的力。向下的力通过驱动套筒266、轮毂278、背板270传递到垫调节器支座274，并随后传递到垫调节器50。相对于抛光垫184旋转垫调节器50的转矩从驱动轴240供应到轮毂278、辐条282、背板270的边284、垫调节器支座274，并随后供应到垫调节器50。与旋转的抛光垫184的抛光表面配合的旋转垫调节器50的下表面在沿着如上所述旋转抛光垫的路径上往复运动。在此过程期间，垫调节器50的调节面52浸入抛光垫184顶部的抛光浆液薄层中。

为了清洁垫调节器50，提升调节器头，使得垫调节器50与抛光垫分离。然后可以将杯208枢转到头和伸展的调节器头196之下的位置，以将垫调节器50进入杯208中的清洁液体中。垫调节器50在清洁液体主体内绕轴254旋转(该旋转不需要改变，因为垫调节器配合到垫)。旋转产生经过垫调节器50的清洁液体流，以清洁垫调节器的包括从垫上磨损的材料在内的污染物、抛光的副产物等。

当表面224由于反复抛光而逐渐光滑时，前述方案的垫调节器50均匀地粗糙化抛光垫184的抛光表面224。当扫过的图案和头压力导致抛光垫184的不均匀磨损时，垫调节器50还保持垫184的表面224更加水平。通过将垫184的高的不均匀区域研磨下去而保持表面224光滑。由于研磨粒子54更加均匀的形状和对称性，垫调节器50的对称研磨粒子54通过提供更加一致的研磨率而改善了横过垫的抛光表面224上的调节均匀性。垫调节器50还从一个垫调节器50到另一个提供更加一致和可再现的结果，因为具有相似形状研磨粒子54的垫调节器产生更好和更均匀的调节率。

已经参考其某些优选方案描述了本实用新型；但是，其他方案是可能的。例如，垫调节器可以用于本领域技术人员清楚的其他类型的应用，例如作为喷砂表面。还可以使用其他构造的CMP抛光器。此外，本领域技术人员将很清楚还可以根据所述实现的参数使用与所述等同的替代沟道构造或研磨图案。因此，所附权利要求的精神和范围不应限于这里所含的优选方案的说明。

Claims

1.一种抛光垫调节器，其特征在于，包括：

(a)调节面，其包括至少一个切出入口沟道以在抵靠着抛光垫摩擦所述调节面时接收抛光浆液；

(b)从所述切出入口沟道接收所述抛光浆液的至少一个管道；和

(c)在基板的周边上的至少一个出口，用于排出所述接收到的抛光浆液。

2.如权利要求1所述的垫调节器，其特征在于，所述切出入口沟道包括以下特性中的至少之一：

(1)所述切出入口沟道从所述调节面的中心区域处的第一宽度逐渐变成所述调节面的所述周边区域处的第二宽度，所述第二宽度大于所述第一宽度；

(2)所述切出入口沟道的至少一部分从所述基板的所述中心到所述周边区域向外径向螺旋行进；

(3)所述切出入口沟道包括具有径向增大宽度的V形终点；

(4)所述切出入口沟道包括弯曲的逐渐变细的入口；以及

(5)所述切出入口沟道包括具有不变径向宽度的中部。

3.如权利要求1所述的垫调节器，其特征在于，所述研磨粒子包括金刚石粒子。