[實用新型]一種便于控制拋光盤溫度的化學機械拋光機

有效

• 申請號: 201922202944.8
• 申請日: 2019-12-11
• 公開（公告）號: CN211193456U
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 趙惠英;曹明琛;張成瑞;魯斌;趙家寧;劉孟奇;趙凌宇;包榮振;楊凱;白金峰;趙懷友
• 申請（專利權）人: 北京微納精密機械有限公司
• 主分類號: B24B37/34
• 分類號: B24B37/34;B24B37/11;B24B55/02
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本實用新型公開了一種便于控制拋光盤溫度的化學機械拋光機，包括床身座、轉臺連接件、拋光盤、電機裝置、拋光液噴射系統以及用于固定工件的工件軸，拋光盤與轉臺連接件之間設有循環回路盤，拋光盤內設有多個用于采集拋光盤溫度的溫度傳感器，循環回路盤設有循環進水管和循環出水管，循環進水管和循環出水管貫穿轉臺連接件和電機裝置的芯軸，電機裝置的芯軸端部軸向連接雙通道旋轉接頭，雙通道旋轉接頭的兩個出水口分別通過管道連接到用于加熱或冷卻循環水的溫控機，溫控機、循環進水管、循環出水管和循環回路盤構成循環回路。與現有技術相比，本實用新型能夠通過循環回路盤與拋光盤進行熱交換從而實現直接控制拋光盤溫度，控溫效果好。

技術領域

本實用新型涉及化學機械拋光設備，特別是一種便于控制拋光盤溫度的化學機械拋光機。

背景技術

化學機械拋光技術廣泛應用于光學、集成電路等領域的超精密加工，其加工效果直接決定了元件精度。化學機械拋光過程中，元件與拋光盤產生相對運動，在加工過程中會產生熱量導致拋光盤面和元件加工面的形變，進而影響元件溫度分布和拋光效果，因此需要對拋光盤的溫度進行控制。

目前市場上主流的化學機械拋光設備均通過控制拋光液溫度，間接控制元件和拋光盤溫度，達到帶走加工中產生熱量的效果。但是，拋光液的流動具有不確定性，與拋光盤面形、元件面形、拋光壓力、拋光盤轉速、元件轉速等因素相關，無法定量定性地控制拋光液流動及分布情況，實際并不能保持拋光盤的溫度穩定。

同時，考慮到制造成本、精度保持性與穩定性等，目前主流的化學機械拋光設備的拋光盤驅動方式，主要采用轉臺軸承的結構和伺服電機驅動的方式。轉臺軸承和伺服電機在運行過程中均會產生熱量，在拋光盤下方形成恒定熱源，通過轉臺整體結構將熱量傳遞至拋光盤，造成拋光盤溫度的不穩定變化。

發明內容

本實用新型的目的是要解決現有技術中存在的不足，提供一種便于控制拋光盤溫度的化學機械拋光機。

為達到上述目的，本實用新型是按照以下技術方案實施的：

一種便于控制拋光盤溫度的化學機械拋光機，包括床身座、設置在床身座端面的轉臺連接件、設置在轉臺連接件上端面的拋光盤、設置在床身座內用于驅動轉臺連接件轉動的電機裝置、設置于拋光盤一側上方的拋光液噴射系統以及垂直設置于拋光盤上端面另一側上方的用于固定工件的工件軸，所述拋光盤與轉臺連接件之間設有循環回路盤，循環回路盤上端面與拋光盤下端面固定連接，所述拋光盤內設有多個用于采集拋光盤溫度的溫度傳感器，循環回路盤的下端面與轉臺連接件的上端面固定連接，循環回路盤設有循環進水管和循環出水管，循環進水管和循環出水管貫穿轉臺連接件和電機裝置的芯軸，所述電機裝置的芯軸端部軸向連接雙通道旋轉接頭，循環進水管和循環出水管末端連接在雙通道旋轉接頭上端的兩個進水口，雙通道旋轉接頭的兩個出水口分別通過管道連接到用于加熱或冷卻循環水的溫控機，溫控機、循環進水管、循環出水管和循環回路盤構成循環回路。

優選地，所述便于控制拋光盤溫度的化學機械拋光機還包括與溫控機連接的上位機，所述溫度傳感器通過無線接收器與上位機連接，上位機用于采集拋光盤溫度并與上位機內預先設定的拋光盤溫度進行比較，當采集到的拋光盤溫度與上位機內預先設定的拋光盤溫度相同時，上位機不向溫控機發送指令；當采集到的拋光盤溫度高于上位機內預先設定的拋光盤溫度時，上位機向溫控機發送對循環水進行冷卻的指令；當采集到的拋光盤溫度低于預先設定的拋光盤溫度時，上位機向溫控機發送對循環水進行加熱的指令。

優選地，所述電機裝置設置在床身座內，電機裝置包括芯軸、電機定子、電機轉子，所述床身座內開設有上大下小的變徑軸孔，大軸孔內固定有轉臺軸承，所述芯軸為T型，芯軸的上部固定在轉臺軸承的內圈，芯軸的上端面與轉臺連接件下端面固定連接，電機轉子固定在芯軸的下部，電機定子固定在小軸孔的內壁，芯軸的末端貫穿床身座的底部并延伸至床身座下端面外部。

優選地，所述轉臺連接件的直徑大于床身座的直徑。