[發明專利]一種光學元件拋光裝置

有效

• 申請號: 201310608245.8
• 申請日: 2013-11-26
• 公開（公告）號: CN103586754A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 葉卉;楊煒;梁愷;楊平;郭隱彪
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: B24B13/00
• 分類號: B24B13/00;B24B13/005
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本發明涉及拋光裝置，尤其是涉及可有效節約拋光液的一種光學元件拋光裝置。

背景技術

隨著現代光學制造業的迅猛發展及光學材料應用的日益廣泛，對光學元件表面質量提出了更高的要求。化學機械拋光(chemical?mechanical?polishing,CMP)技術是通過化學作用和機械作用對光學元件進行材料去除，從而獲得光潔表面（蘇建修，郭東明，康仁科等.硅片化學機械拋光時運動形式對片內非均勻性的影響分析[J].中國機械工程,2005,9(16):815-818）。化學機械拋光廣泛應用在超大規模集成電路(ULSI)制造中，已成為半導體加工行業實現硅片全局平面化的實用技術和核心技術（董偉.化學機械拋光技術研究現狀及進展[J].制造技術與機床,2012,(07):93-97）。

傳統的化學機械拋光系統是由一個旋轉拋光頭、承載拋光墊的拋光盤和拋光液供給裝置組成。化學機械拋光過程中現存的拋光液補給方法為：從拋光液供給裝置引出一支導管，直接將拋光液噴射在拋光墊上。使用該方法時，大量拋光液直接流入拋光墊，在拋光過程中拋光頭帶動光學元件在拋光墊上旋轉，且拋光盤也帶動拋光墊旋轉，產生的離心力可能將未使用的拋光液直接甩到拋光墊以外，造成了極大的浪費。同時，拋光液從拋光盤一側供給，拋光液無法均勻分布在工件表面，影響工件加工質量。

發明內容

本發明的目的在于針對傳統拋光液添加方法易造成拋光液浪費及工件表面拋光液分布不均勻的問題，提供可有效節約拋光液，并實現拋光液均勻分布，有效提高拋光液利用率的一種光學元件拋光裝置。

本發明設有拋光液存儲容器、調節閥、軸承、拋光頭、濕度傳感器、光學元件夾具、拋光盤、防護罩、導管、水泵、過濾器和噴頭；所述拋光液存儲容器內裝拋光液，拋光液存儲容器中心與拋光頭主軸間由軸承相連，拋光頭主軸旋轉時不帶動拋光液存儲容器的旋轉；拋光液存儲容器底部均勻分布三段弧形開口，調節閥安裝在拋光液存儲容器底部內側，調節閥由濕度傳感器控制，調節閥與三段弧形開口配合實現開閉狀態；拋光頭上表面與拋光液存儲容器下表面接觸但不固定，拋光頭上表面對應拋光液存儲容器內調節閥的位置開設一條凹槽，凹槽下部均勻分布4個通孔，4個通孔對應光學元件夾具四周；光學元件夾具周圍分布濕度傳感器，實時檢測光學元件周圍的拋光液濕度；拋光盤內部均布4條引流槽，拋光盤上表面對應引流槽位置開設多個通孔，通孔連接拋光盤上表面與引流槽；防護罩安裝在拋光盤外部，呈楔形構造；防護罩與拋光盤主軸通過軸承連接，拋光盤旋轉時，防護罩不旋轉；防護罩下方與導管一端相連，導管中設置水泵和過濾器，導管另一端與噴頭連接，噴頭正對拋光墊；多余的拋光液由導管回流至噴頭處，噴灑在拋光墊上，重復利用。

所述調節閥可采用環形調節閥。

所述凹槽可采用環形凹槽。

本發明根據加工過程中工件位于拋光墊不同位置的實時拋光液濕度進行拋光液補給，且拋光液循環系統將未使用的或多余的拋光液收集過濾后進行重復使用，保證拋光液均勻分布并使拋光液得到最充分的利用。

附圖說明

圖1是本發明實施例的整體結構示意圖。

圖2是本發明實施例的拋光液存儲容器結構示意圖。

圖3是本發明實施例的環形調節閥結構示意圖。

圖4是本發明實施例的拋光頭剖面示意圖。

圖5是本發明實施例的拋光盤及防護罩剖面示意圖。

以下給出圖中各主要部件的標記：

1、拋光液存儲容器，1-1、拋光液，1-2、弧形開口，2、環形調節閥，3、軸承，4、拋光頭，4-1、環形凹槽，4-2、通孔，5、濕度傳感器，6、光學元件夾具，6-1、光學元件，7、拋光盤，7-1、引流槽，7-2、拋光墊，7-3、通孔，8、防護罩，8-1、軸承，9、導管，10、水泵，11、過濾器，12、噴頭，A、缺口部分，B、實心部分。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的技術方案做進一步的闡述。