專利名稱：一種超聲波霧化型拋光機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及拋光技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種超聲波霧化型拋光機(jī)。
背景技術(shù)：
集成電路是一種微型電子器件或部件，已成為信息產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)。其芯片體積小，從微米到納米尺度逐漸減小，以滿足集成電路高速化、高集成化、高密度化和高性能化方向發(fā)展的要求。芯片表面通常要求全局與局部平整度的加工技術(shù)?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常米用化學(xué)機(jī)械拋光(chemical mechanical polishing, CMP)也稱為化學(xué)機(jī)械研磨技術(shù)，是利用由微小磨粒和化學(xué)溶液混合而成的漿料與工件表面發(fā)生系列化學(xué)反應(yīng)來改變工件表面的化學(xué)鍵，生成容易去除的低剪切強(qiáng)度產(chǎn)物，再通過高分子拋光墊的機(jī)械作用，從工件表面去除極薄的一層材料，從而獲得高精度低粗糙度無損傷光滑表面?；瘜W(xué)機(jī)械拋光技術(shù)所采用的設(shè)備及消耗品包括=CMP設(shè)備、拋光液、拋光墊、后清洗設(shè)備、拋光終點(diǎn)檢測 設(shè)備等。材料表面平坦化的精度取決于拋光液，因而拋光液是影響CMP全面平坦化質(zhì)量的決定性因素，它既影響化學(xué)作用過程，又影響機(jī)械作用過程?，F(xiàn)有技術(shù)中的拋光機(jī)采用如下結(jié)構(gòu)包括一工作臺，所述工作臺通過轉(zhuǎn)軸支撐旋轉(zhuǎn)，所述工作臺上安裝有拋光墊，所述拋光墊上部設(shè)置有加工芯片的夾持頭，所述夾持頭通過軸支撐旋轉(zhuǎn)，所述夾持頭的頭部安裝有背膜；位于拋光墊上部一側(cè)通過輸送裝置輸出有拋光液，所述拋光液流入拋光墊上。其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，但是還存在如下缺點(diǎn)
(1)其拋光液是以流體的形式進(jìn)入拋光界面，通常拋光墊是具有一定彈性的有機(jī)織物，拋光時對產(chǎn)品表面材料去除的選擇性不高，長期的使用易出現(xiàn)過度拋光、凹陷、氮化物磨蝕等缺陷；
(2)其工作臺成敞開式，拋光液呈強(qiáng)堿性、拋光霧液具有強(qiáng)吸附性且沒有參與反應(yīng)的拋光霧液不可能完全被回收，使用成本高；
(3)其加壓裝置與導(dǎo)液裝置分別分布在工作臺的兩個位置，工作時，分別獨(dú)立工作，需要通過兩個啟動裝置同時將兩套裝置，不僅裝置復(fù)雜，提高了成本。

發(fā)明內(nèi)容
本申請人針對上述現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)中拋光液利用率低，拋光裝置復(fù)雜等缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)合理，操作方便的超聲波霧化型拋光機(jī)，將拋光液進(jìn)行超聲精細(xì)霧化，采用導(dǎo)液加壓裝置將拋光霧液導(dǎo)入拋光界面進(jìn)行拋光，最后形成光滑無損傷超精納米級表面。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下
一種超聲波霧化型拋光機(jī)，包括底座，所述底座中部成凹形結(jié)構(gòu)，所述凹形結(jié)構(gòu)上通過緊固件安裝有拋光墊，所述拋光墊底部兩端設(shè)置有抽氣管，所述拋光墊上部安裝有加工產(chǎn)品的導(dǎo)液加壓裝置，所述導(dǎo)液加壓裝置通過管路輸入已霧化的拋光液；所述底座頂部密封安裝有罩殼；
所述導(dǎo)液加壓裝置的結(jié)構(gòu)為包括一圓柱形薄壁外罩，所述圓柱形薄壁外罩內(nèi)部構(gòu)成承載區(qū)，所述外罩底部設(shè)置成凸起結(jié)構(gòu)，所述凸起結(jié)構(gòu)底部開有放置載樣盤的圓形凹槽；所述凸起結(jié)構(gòu)中部向外罩內(nèi)延伸一中心柱，所述中心柱上套置多個壓力塊；所述外罩底部的凸起結(jié)構(gòu)上套置有隔離板，所述隔離板上開有均勻的通孔，所述隔離板下部安裝一檔罩，所述檔罩的外圓壁上開有凹槽，檔罩的底部成波浪形結(jié)構(gòu)，所述外罩外圓周面上通過密封圈安裝罩殼，所述罩殼的外圓周邊折邊與檔罩所開凹槽相配合，并形成密閉空間；外罩的外圓周一側(cè)還設(shè)置有一導(dǎo)入口。其進(jìn)一步技術(shù)方案在于
所述罩殼成長方體結(jié)構(gòu)，位于罩殼的前端與一側(cè)端分別設(shè)置有玻璃門(7),所述玻璃門通過螺栓緊固；
所述圓柱形薄壁外罩頂部設(shè)置有可開啟的密封蓋。本發(fā)明的有益效果如下
本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，制造與安裝方便，拋光機(jī)采用負(fù)壓工作狀態(tài)原理，通過超聲霧化器將拋光液霧化，通過管路將已霧化的拋光液輸入到導(dǎo)液加壓裝置的導(dǎo)入口，可以方便的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品表面拋光加工。本發(fā)明減少了拋光液的使用量，采用密封空間，提高了拋光液的利用率,降低生成成本。


圖I為本發(fā)明拋光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明拋光機(jī)的全剖視圖。圖3為本發(fā)明拋光機(jī)中導(dǎo)液加壓裝置的全剖視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。本發(fā)明所述的超聲波霧化型拋光機(jī)，應(yīng)用于拋光系統(tǒng)中，如圖I所示，包括拋光機(jī)2，拋光機(jī)2左側(cè)通過管路連接一空氣壓縮機(jī)I，拋光機(jī)2右側(cè)通過管路輸出有用于冷卻的水槽3和提供去離子水的超純水機(jī)5，超純水機(jī)5還可以用以過濾與回收拋光液，位于拋光機(jī)2的后側(cè)通過管路連接有超聲波霧化器4。如圖2所示，拋光機(jī)2包括底座13，底座13中部成凹形結(jié)構(gòu)，凹形結(jié)構(gòu)上通過螺栓安裝有拋光墊11，拋光墊11底部兩端設(shè)置有與空氣壓縮機(jī)I相連的抽氣管12，拋光墊11上部安裝有加工產(chǎn)品的導(dǎo)液加壓裝置9，導(dǎo)液加壓裝置9成一體式結(jié)構(gòu)，導(dǎo)液加壓裝置9的一側(cè)通過管路10輸入已霧化的拋光液；底座13頂部密封安裝有罩殼6,罩殼6成長方體結(jié)構(gòu)，位于罩殼6的前端與一側(cè)端分別設(shè)置有玻璃門7，玻璃門7通過螺栓8緊固，玻璃門7便于密閉空間內(nèi)加工情況的觀察。如圖3所不,導(dǎo)液加壓裝置9的結(jié)構(gòu)為包括一圓柱形薄壁外罩15,圓柱形薄壁外罩15內(nèi)部構(gòu)成承載區(qū)，外罩15底部設(shè)置成凸起結(jié)構(gòu)，凸起結(jié)構(gòu)底部開有放置載樣盤的圓形凹槽16 ;凸起結(jié)構(gòu)中部向外罩15內(nèi)延伸一中心柱14，中心柱14上套置多個壓力塊(圖中未畫出)，外罩15頂部設(shè)置有可開啟的密封蓋(圖中未畫出)，防止壓力塊(圖中未畫出)被已霧化的拋光液腐蝕；外罩15底部的凸起結(jié)構(gòu)上套置有隔離板20,隔離板20上開有均勻的通孔，隔離板20下部安裝一檔罩21，檔罩21的外圓壁上開有凹槽，檔罩21的底部成波浪形結(jié)構(gòu)，外罩15外圓周面上通過密封圈17安裝罩殼19，罩殼19的外圓周邊折邊與檔罩21所開凹槽間隙配合，并形成密閉空間；檔罩21與罩殼19之間配合連接時可以上下移動，使檔罩21底部波浪形結(jié)構(gòu)與拋光墊接觸，減少了拋光墊的摩擦阻力，延長了拋光墊的使用壽命；密封圈17的使用有效的防止了已霧化的拋光液進(jìn)入外罩15內(nèi)部的承載區(qū)腐蝕壓力塊。外罩15的外圓周一側(cè)還設(shè)置有一導(dǎo)入口 18。本發(fā)明的工作原理如下首先利用空氣壓縮機(jī)I通過與之連接的抽氣管12將拋光機(jī)2中內(nèi)部分空氣抽離，致使罩殼6內(nèi)氣壓低于外部大氣壓，使拋光機(jī)2形成負(fù)壓；外罩15內(nèi)的中心柱14用于加載和固定壓力塊，增加壓力塊使其逐漸填充承載區(qū)，導(dǎo)入口 18通過管路10輸入已霧化的拋光液，由于負(fù)壓的作用，已霧化的拋光液快速進(jìn)入罩殼19與檔罩21形成密閉空間內(nèi)，隨著已霧化的拋光液不斷的導(dǎo)入，隔離板20上的壓力逐漸增大，已霧化的拋光液均勻的穿過隔離板20所開通孔，進(jìn)入到載樣盤承放區(qū)(即凸起結(jié)構(gòu)底部所開圓形凹槽16)，從而吸附到拋光墊11上，在拋光界面，已霧化的拋光液中的化學(xué)物質(zhì)與硅片發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并通過已霧化的拋光液中磨粒的機(jī)械磨削作用將反應(yīng)物去除，即在化學(xué)反應(yīng) 和機(jī)械磨削的交替作用下，形成超光滑精密表面。由于拋光機(jī)2采用了罩殼6的密封安裝，已霧化的拋光液不會大幅度擴(kuò)散，同時可以減少拋光墊11運(yùn)轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的滑動摩擦。本發(fā)明所述的空氣壓縮機(jī)1，水槽3，超聲波霧化器4和超純水機(jī)5均為市售商品。以上描述是對本發(fā)明的解釋，不是對發(fā)明的限定，本發(fā)明所限定的范圍參見權(quán)利要求，在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，可以作任何形式的修改。
權(quán)利要求
1.一種超聲波霧化型拋光機(jī)，其特征在于包括底座(13)，所述底座(13)中部成凹形結(jié)構(gòu)，所述凹形結(jié)構(gòu)上通過緊固件安裝有拋光墊(11)，所述拋光墊(11)底部兩端設(shè)置有抽氣管(12)，所述拋光墊(11)上部安裝有加工產(chǎn)品的導(dǎo)液加壓裝置(9)，所述導(dǎo)液加壓裝置(9)通過管路(10)輸入已霧化的拋光液；所述底座(13)頂部密封安裝有罩殼(6)； 所述導(dǎo)液加壓裝置(9)的結(jié)構(gòu)為包括一圓柱形薄壁外罩(15)，所述圓柱形薄壁外罩(15)內(nèi)部構(gòu)成承載區(qū)，所述外罩(15)底部設(shè)置成凸起結(jié)構(gòu)，所述凸起結(jié)構(gòu)底部開有放置載樣盤的圓形凹槽(16);所述凸起結(jié)構(gòu)中部向外罩(15)內(nèi)延伸一中心柱(14),所述中心柱(14)上套置多個壓力塊；所述外罩(15)底部的凸起結(jié)構(gòu)上套置有隔離板(20)，所述隔離板(20)上開有均勻的通孔，所述隔離板(20)下部安裝一檔罩(21)，所述檔罩(21)的外圓壁上開有凹槽，檔罩(21)的底部成波浪形結(jié)構(gòu)，所述外罩(15)外圓周面上通過密封圈(17)安裝罩殼(19)，所述罩殼(19)的外圓周邊折邊與檔罩(21)所開凹槽相配合，并形成密閉空間；外罩(15)的外圓周一側(cè)還設(shè)置有一導(dǎo)入口(18)。
2.如權(quán)利要求I所述的超聲波霧化型拋光機(jī)，其特征在于所述罩殼(6)成長方體結(jié)構(gòu)，位于罩殼(6)的前端與一側(cè)端分別設(shè)置有玻璃門(7)，所述玻璃門(7)通過螺栓(8)緊固。
3.如權(quán)利要求I所述的超聲波霧化型拋光機(jī)，其特征在于所述圓柱形薄壁外罩(15)頂部設(shè)置有可開啟的密封蓋。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超聲波霧化型拋光機(jī)，包括底座，所述底座中部成凹形結(jié)構(gòu)，所述凹形結(jié)構(gòu)上通過緊固件安裝有拋光墊，所述拋光墊底部兩端設(shè)置有抽氣管，所述拋光墊上部安裝有加工產(chǎn)品的導(dǎo)液加壓裝置，所述導(dǎo)液加壓裝置通過管路輸入已霧化的拋光液；所述底座頂部密封安裝有罩殼；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，制造與安裝方便，拋光機(jī)采用負(fù)壓工作狀態(tài)原理，通過超聲霧化器將拋光液霧化，通過管路將已霧化的拋光液輸入到導(dǎo)液加壓裝置中，可以方便的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品表面拋光加工，本發(fā)明減少了拋光液的使用量，采用密封空間，提高了拋光液的利用率，降低生成成本。
文檔編號B24B1/04GK102672551SQ20121015983
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月22日
發(fā)明者劉曉鵬, 朱仌, 李慶忠, 王陳 申請人:江南大學(xué)