[發(fā)明專利]一種薄膜鈮酸鋰光波導(dǎo)芯片拋光裝置的拋光方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010364793.0
• 申請(qǐng)日: 2020-04-30
• 公開（公告）號(hào): CN111379009B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐杰;錢廣;孔月嬋;陳堂勝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第五十五研究所
• 主分類號(hào): C25F3/20
• 分類號(hào): C25F3/20
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 王美章

1.一種薄膜鈮酸鋰光波導(dǎo)芯片拋光裝置的拋光方法，薄膜鈮酸鋰光波導(dǎo)芯片拋光裝置包括：拋光機(jī)構(gòu)，所述拋光機(jī)構(gòu)，包括操作臺(tái)以及設(shè)于操作臺(tái)上的磁力攪拌臺(tái)，所述磁力攪拌臺(tái)上放置有用于拋光的拋光容器；夾持機(jī)構(gòu)，其包括設(shè)于操作臺(tái)上的支撐架和用于夾持待拋光薄膜鈮酸鋰光波導(dǎo)芯片的芯片夾具；所述支撐架包括垂直固定桿、水平懸臂梁以及垂直支架，所述垂直固定桿通過第一連接件與水平懸臂梁活動(dòng)連接，所述水平懸臂梁通過第二連接件與垂直支架活動(dòng)連接，所述垂直支架一端向下延伸至拋光容器中且其端部與芯片夾具的夾具底座連接；所述水平懸臂梁通過第一連接件在垂直固定桿的長(zhǎng)度范圍內(nèi)移動(dòng)，垂直支架通過第二連接件在水平懸臂梁的長(zhǎng)度范圍內(nèi)移動(dòng)；所述芯片夾具倒置安裝在支撐架的下方，并浸入拋光容器中的拋光溶液，所述拋光容器中放置有磁轉(zhuǎn)子，磁轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動(dòng)以攪拌拋光溶液；所述磁轉(zhuǎn)子的攪拌方向使拋光溶液實(shí)現(xiàn)沿薄膜鈮酸鋰光波導(dǎo)芯片的刻蝕表面平行方向的化學(xué)刻蝕、流動(dòng)侵蝕和粒子轟擊，其特征在于，薄膜鈮酸鋰光波導(dǎo)芯片的拋光方法包括以下步驟：

步驟一：在拋光容器中加入粗拋光溶液，所述粗拋光溶液為氧化硅、氧化鈰、金剛石以及氧化鋁拋光液中的一種，所述粗拋光溶液的拋光溶劑中含有氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種，所述粗拋光溶 液的拋光顆粒的直徑大小為100-1000nm；然后將待拋光薄膜鈮酸鋰光波導(dǎo)芯片安裝在芯片夾具上，并浸入粗拋光溶液，之后啟動(dòng)磁力攪拌臺(tái)，驅(qū)動(dòng)磁轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動(dòng)以攪拌粗拋光溶液與待拋光薄膜鈮酸鋰芯片表面發(fā)生流動(dòng)接觸，粗拋光溶液中的粗拋光顆粒與待拋光薄膜鈮酸鋰芯片表面發(fā)生半接觸和滑動(dòng)接觸，粗拋光溶液的拋光溶劑中的堿性離子與待拋光薄膜鈮酸鋰芯片表面發(fā)生化學(xué)刻蝕反應(yīng)，利用粗拋光溶液的不斷攪動(dòng)實(shí)現(xiàn)沿刻蝕表面平行方向的化學(xué)刻蝕和流動(dòng)侵蝕，對(duì)薄膜鈮酸鋰光波導(dǎo)芯片進(jìn)行粗拋光；

步驟二：將步驟一中粗拋光后的薄膜鈮酸鋰光波導(dǎo)芯片進(jìn)行清洗；

步驟三：將拋光容器中的粗拋光溶液倒出，然后加入細(xì)拋光溶液，所述細(xì)拋光溶液為氧化硅、氧化鈰、金剛石以及氧化鋁拋光液中的一種，所述細(xì)拋光溶液的拋光溶劑中含氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種；所述細(xì)拋光溶 液的拋光顆粒的直徑大小為10-90nm，將清洗后的薄膜鈮酸鋰光波導(dǎo)芯片浸入細(xì)拋光溶液中，啟動(dòng)磁力攪拌臺(tái)，驅(qū)動(dòng)磁轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動(dòng)以攪拌細(xì)拋光溶液與待拋光薄膜鈮酸鋰芯片表面發(fā)生流動(dòng)接觸，細(xì)拋光溶液中的細(xì)拋光顆粒與干法刻蝕后的芯片表面發(fā)生半接觸和滑動(dòng)接觸，并伴有沿芯片表面方向的細(xì)拋光顆粒轟擊，細(xì)拋光溶液的拋光溶劑中的堿性離子與刻蝕表面發(fā)生化學(xué)刻蝕反應(yīng)，利用拋光溶液的不斷攪動(dòng)實(shí)現(xiàn)沿刻蝕表面平行方向的化學(xué)刻蝕和細(xì)拋光顆粒轟擊，對(duì)薄膜鈮酸鋰光波導(dǎo)芯片進(jìn)行精細(xì)拋光，得到光波導(dǎo)側(cè)壁和表面光滑的薄膜鈮酸鋰光波導(dǎo)芯片。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄膜鈮酸鋰光波導(dǎo)芯片拋光裝置的拋光方法，其特征在于：所述粗拋光溶液為氧化硅拋光液，其粗拋光顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%-30%，其粗拋光溶劑中氫氧化鉀或氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%-10%；所述細(xì)拋光溶液為氧化硅拋光液，其細(xì)拋光顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%-30%，其細(xì)拋光溶劑中氫氧化鉀或氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%-10%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄膜鈮酸鋰光波導(dǎo)芯片拋光裝置的拋光方法，其特征在于：所述待拋光薄膜鈮酸鋰光波導(dǎo)芯片為干法刻蝕工藝后的脊型光波導(dǎo)芯片、矩形光波導(dǎo)芯片或干法刻蝕工藝后去除刻蝕掩膜的脊型光波導(dǎo)芯片、矩形光波導(dǎo)芯片。