[實用新型]一種模塊化設計的自供紫外光源的拋光頭裝置

有效

• 申請號: 201920397405.1
• 申請日: 2019-03-27
• 公開（公告）號: CN209902961U
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 江亮;錢林茂;武韓強;劉進偉;鄧昌邦
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: B24B41/04
• 分類號: B24B41/04;B24B37/34;B24B55/00;B24B57/02
• 代理公司: 51268 成都虹盛匯泉專利代理有限公司
• 代理人: 王偉

本實用新型公開了一種模塊化設計的自供紫外光源的拋光頭裝置，包括自供紫外光源模塊、裝卡模塊和晶圓保持模塊，其中自供紫外光源模塊包括光源電路、中間圓盤、防護罩、環形石英玻璃板、密封蓋和O型密封墊圈，該模塊中的光源電路包括環形電路板、鋰電池組和紅外遙控開關；裝卡模塊包括上圓盤、裝卡圓柱和彈簧鋼片；晶圓保持模塊包括底圓盤和保持環。本裝置采用模塊化的設計，方便了單個模塊互換以及模塊間裝配；本裝置將紫外光源裝置與拋光頭裝置高度集成，提高了紫外光能利用率并節約了大量紫外光能；本裝置中的機械結構采用鋁合金，減少了拋光頭裝置質量，降低了電機損耗。本實用新型的高集成和輕質量特性有效實現了綠色節能。

技術領域

本實用新型涉及拋光頭的技術領域，具體而言，涉及一種在光催化化學機械拋光過程中模塊化設計的自供紫外光源的拋光頭裝置。

背景技術

在現階段的光催化化學機械拋光系統中，樣品夾持在旋轉的拋光頭上，通過拋光頭施加一定的壓力將其壓在旋轉的拋光墊上，紫外光源裝置單獨設置在拋光墊的邊緣某處，與拋光頭有一定的間隔距離，由化學試劑和光催化顆粒組成的拋光液從紫外光源裝置下方流過以接受光輻射出的能量，再流過一段距離后與拋光頭下方的樣品接觸，在紫外光能的催化作用下以及化學反應和機械力協同作用下實現超光滑、低損傷的表面。

拋光液中的光催化顆粒(例如二氧化鈦納米顆粒)在接受光源后，在其表面可以生成高活性的電子-空穴對，其中空穴可以將吸附到光催化顆粒表面的氫氧根離子以及水分子氧化成強氧化性的羥基自由基，增加拋光液中羥基自由基的含量，促進氧化反應，提高加工效率。但是由于現有光催化化學機械拋光系統中的拋光頭的可利用空間受限以及紫外光源裝置的體積較大，拋光頭和紫外光源裝置均獨立存在，拋光液從紫外光源裝置流向樣品表面的過程中，光生電子與光生空穴可在光催化顆粒的內部以及表面重新復合而消失，復合后的能量以熱能或其他形式散發掉；另外現有光催化化學機械拋光系統中的紫外光源裝置發出的紫外光發生散射，只有一部分紫外光可以照射到拋光液。因此，紫外光能的利用效率較低，造成資源的浪費。

另外，現階段的光催化化學機械拋光系統的集成度不高，沒有形成模塊化，在使用和替換方面都比較麻煩；再者，現階段的光催化化學機械拋光系統中的拋光頭的材質多采用不銹鋼，質量較大，在拋光過程中電機的損耗較嚴重，消耗的能量也很多。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種模塊化設計的自供紫外光源的拋光頭裝置，其能夠解決現階段的光催化化學機械拋光系統中的如下技術問題：

1、現階段的光催化化學機械拋光系統中的紫外光源裝置單獨設置在拋光墊的邊緣某處，與拋光頭有一定的間隔距離；發出的紫外光也會發生散射，只有一部分的紫外光可以照射到拋光液。因此紫外光能的利用效率較低，造成資源的浪費；

2、現階段的光催化化學機械拋光系統集成度不高，沒有形成模塊化，在使用和替換方面都比較麻煩；

3、現階段的光催化化學機械拋光系統中的拋光頭的材質多采用不銹鋼，質量較大，在拋光過程中電機的損耗較嚴重，消耗能量較大。

本實用新型的實施例是這樣實現的：

一種模塊化設計的自供紫外光源的拋光頭裝置，其特征在于，包括光源電路、防護罩 (6)、中間圓盤(5)、密封蓋(4)、環形石英玻璃板(7)和O型密封墊圈(11)，所述光源電路包括環形電路板(10)、鋰電池組和紅外遙控開關，所述環形電路板(10)設置在中間圓盤(5)底部邊緣的環形階梯槽(505)的窄槽中并通過環形石英玻璃板(7)密封，所述鋰電池組和紅外遙控開關設置在中間圓盤(5)中的矩形空腔(504)內，所述防護罩 (6)套裝在中間圓盤(5)的外緣并將中間圓盤(5)罩住。