[发明专利]用于CMP垫修整的增强式末端执行臂装置

权利要求书

1.在化学机械平坦化修整系统中，一种用于控制研磨修整盘对抛光垫表面的作用的末端执行臂，所述末端执行臂包括：

修整器头，其布置在所述执行臂的第一、自由端，所述修整器头包括：

带键的对准/连接元件，其经布置后接触相关的研磨修整盘，带键的对准元件包括叶轮主体，所述叶轮主体具有公知键形的中央凹入部分并且包括用于在对准的连接中啮合所述研磨修整盘的至少一个连接构件；

至少一个顶出机构，其布置在所述修整器头的外围并被配置成将下压力施加至相关的修整盘上，足以当需要从所述修整器头移除所述修整盘时破坏由所述带键的对准/连接元件提供的啮合；以及

致动器机构，其布置在所述末端执行臂的第二、固定端，用于控制所述修整器头相对于抛光垫的平移运动和所施加的下压力。

2.如权利要求1所述的化学机械平坦化末端执行臂，其中所述臂连同研磨修整盘一起使用，所述研磨修整盘包括布置在其中央区域内的磁性材料，所述带键的对准/连接元件连接包括布置在所述中央凹入部分内的磁性构件的构件，以便对准和连接到所述研磨修整盘磁性材料。

3.如权利要求1所述的化学机械平坦化末端执行臂，其中所述带键的对准/连接元件进一步包括所述叶轮主体孔的公知键形的万向接头，所述万向接头以固定的、防止旋转/对准的方式与所述叶轮主体配合，以便维持所述修整器头和相关的修整盘之间的对准，同时还对所述相关的修整盘施加驱动力。

4.如权利要求3所述的化学机械平坦化末端执行臂，其中所述公知键形包括六角形的键形。

5.如权利要求1所述的化学机械平坦化末端执行臂，其中所述至少一个顶出机构包括顶出销。

6.如权利要求5所述的化学机械平坦化末端执行臂，其中至少一个所述顶出销包括弹簧加载的顶出销。

7.如权利要求1所述的化学机械平坦化末端执行臂，其中所述至少一个顶出机构包括均匀布置在所述修整器头外围周围的多个顶出机构。

8.如权利要求7所述的化学机械平坦化末端执行臂，其中所述多个顶出机构包括在所述修整器头外围上相对地布置的一对顶出机构。

9.如权利要求1所述的化学机械平坦化末端执行臂，其中所述致动器机构包括活塞和用于装入所述活塞的汽缸，所述活塞和所述汽缸包括当所述活塞在所述汽缸中运动时产生最小静摩擦的材料。

10.如权利要求9所述的化学机械平坦化末端执行臂，其中所述致动器机构进一步包括一对气动调节器，所述气动调节器布置在所述汽缸的相对端上以提供所述活塞的双向控制。

11.如权利要求1所述的化学机械平坦化末端执行臂，其中所述致动器机构包括：

石墨活塞；

玻璃汽缸，其装入所述石墨活塞；

第一个排出通道，其沿所述致动器机构的顶面布置；以及

第二个排出通道，其沿相对的底面布置，其中当施加真空时，所述石墨活塞在所述玻璃汽缸内行进，且空气沿着所述第一个排出通道和所述第二个排出通道中的至少一个排出至所述末端执行臂。

12.如权利要求1所述的化学机械平坦化末端执行臂，其中所述末端执行臂进一步包括：

双驱动带运动装置，其布置在所述修整器头和所述致动器机构之间，用于将所述致动器机构的运动转换为所述修整器头的运动，所述双驱动带运动装置包括：

第一条驱动带，其在第一端处连接到所述修整器头；

滑轮，其布置在所述末端执行臂内并且连接到所述第一条驱动带的第二、相对端；

第二条驱动带，其在第一端处连接到所述致动器机构，并在第二、相对端处连接到所述滑轮，其中所述致动器的运动经过所述第二条驱动带，并且其后通过所述滑轮而耦合进所述第一条驱动带，由此引起所述修整器头的运动，所述滑轮沿着所述末端执行臂位于能最小化所述滑轮在所述末端执行臂枢轴旋转期间的运动的位置。