本發(fā)明涉及材料加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高表面質(zhì)量的單面拋光裝置。

背景技術(shù)：

隨著半導(dǎo)體領(lǐng)域，特別是短波段光學(xué)、超大規(guī)模集成電路等領(lǐng)域的發(fā)展，對(duì)元件的表面粗糙度（rms）及總厚度變化（ttv）要求極為苛刻：需要表面粗糙度小于幾個(gè)納米、盡可能小的表層和亞表層損傷、表面殘余應(yīng)力極小、晶體表面具有完整的晶體結(jié)構(gòu)、一定尺寸范圍內(nèi)的厚度差小于幾個(gè)微米，從而出現(xiàn)一系列的表面加工技術(shù)和方法。其中單面拋光就是常用技術(shù)之一。中國(guó)專(zhuān)利cn103551957a提到，目前單面拋光技術(shù)所采用的單面拋光機(jī)，由于拋光盤(pán)與研磨上盤(pán)在工作時(shí)不同半徑線速度不一樣，造成內(nèi)外的厚度不一致，從而影響晶片的表面質(zhì)量。中國(guó)專(zhuān)利cn103158054a通過(guò)在雙面研磨拋光機(jī)上改進(jìn)晶片的放置方式和在游星輪上設(shè)置壓重塊兩種方法，解決了內(nèi)外晶片線速度不一致的問(wèn)題，且實(shí)現(xiàn)了在雙面研磨拋光機(jī)中進(jìn)行單面拋光的功能；但該專(zhuān)利中只是在游星輪上設(shè)置壓重塊，沒(méi)有進(jìn)一步的其他機(jī)構(gòu)進(jìn)行限制，由于壓重塊的位置不可能全程都處于晶體材料的中心位置，因此不能保證晶體的拋光表面各處壓力大小一致，從而最終晶片的ttv參數(shù)難以控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種單面拋光裝置，通過(guò)壓重控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)壓重塊的位置與重心，來(lái)控制待拋光材料的拋光表面各處的壓力值，從而得到良好的拋光后表面質(zhì)量。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

一種單面拋光裝置，包括下拋光盤(pán)和設(shè)在該下拋光盤(pán)內(nèi)的游星輪，下拋光盤(pán)通過(guò)下轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，游星輪內(nèi)設(shè)有用于放置待拋光材料的通孔，所述游星輪的通孔中活動(dòng)放置有壓住待拋光材料的壓重塊，該壓重塊上裝設(shè)有壓重控制系統(tǒng)，該壓重控制系統(tǒng)包括豎桿、橫桿和上旋轉(zhuǎn)軸，豎桿的下端與壓重塊連接、上端與橫桿一端連接，橫桿另一端與上旋轉(zhuǎn)軸連接。

所述豎桿與壓重塊為活動(dòng)連接或者固定連接。

所述橫桿與上旋轉(zhuǎn)軸為活動(dòng)連接或者固定連接。

所述豎桿與橫桿為固定連接。

所述豎桿與下拋光盤(pán)表面之間的夾角大于0度小于等于90度。

所述橫桿與下拋光盤(pán)表面之間的夾角大于等于0度小于90度。

所述壓重控制系統(tǒng)設(shè)置一個(gè)、兩個(gè)或者兩個(gè)以上的數(shù)量；當(dāng)壓重控制系統(tǒng)設(shè)置兩個(gè)或者兩個(gè)以上的數(shù)量時(shí)，各壓重控制系統(tǒng)由上往下依次連接，且下一個(gè)壓重控制系統(tǒng)的橫桿與相鄰上一個(gè)壓重控制系統(tǒng)的豎桿活動(dòng)連接或者固定連接，最上一個(gè)壓重控制系統(tǒng)的豎桿與上旋轉(zhuǎn)軸連接。

所述豎桿和橫桿均至少設(shè)置一根。

所述游星輪至少設(shè)置一個(gè)，游星輪上的通孔至少設(shè)置一個(gè)。

所述游星輪與下拋光盤(pán)之間為嚙合連接。

所述下拋光盤(pán)的中心設(shè)有齒輪且通過(guò)該齒輪與游星輪嚙合連接。

本發(fā)明通過(guò)壓重控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)壓重塊的位置與重心，來(lái)控制待拋光材料的拋光表面各處的壓力值，從而得到良好的拋光后表面質(zhì)量，具體為：

1.單面研磨拋光過(guò)程可控，拋光后的表面質(zhì)量提高顯著。

2.增加壓重控制系統(tǒng)，可以使雙面研磨拋光設(shè)備實(shí)現(xiàn)單面拋光的功能，降低設(shè)備購(gòu)置成本。

3.該裝置可實(shí)現(xiàn)拋光過(guò)程的無(wú)蠟工藝，其拋光的表面不存在蠟的污染。

附圖說(shuō)明

附圖1為本發(fā)明局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖3為本發(fā)明實(shí)施例二的局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖4為本發(fā)明去除壓重控制系統(tǒng)后的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

如附圖1和4所示，本發(fā)明揭示了一種單面拋光裝置，包括下拋光盤(pán)11和設(shè)在該下拋光盤(pán)11內(nèi)的游星輪12，下拋光盤(pán)11通過(guò)下轉(zhuǎn)軸15與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，游星輪12內(nèi)設(shè)有用于放置待拋光材料2的通孔13，所述游星輪的通孔中活動(dòng)放置有壓住待拋光材料的壓重塊4，該壓重塊4上裝設(shè)有壓重控制系統(tǒng)，該壓重控制系統(tǒng)包括豎桿51、橫桿52和上旋轉(zhuǎn)軸14，豎桿51的下端與壓重塊4連接、上端與橫桿52一端連接，橫桿52另一端與上旋轉(zhuǎn)軸14連接。游星輪12至少設(shè)置一個(gè)，游星輪12上的通孔13至少設(shè)置一個(gè)。游星輪與下拋光盤(pán)之間為嚙合連接，下拋光盤(pán)的中心設(shè)有齒輪且通過(guò)該齒輪與游星輪嚙合連接。下拋光盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)游星輪相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。該下拋光盤(pán)和游星輪之間的裝配結(jié)構(gòu)為本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識(shí)，在此不再詳細(xì)贅述。壓重塊的端面面積小于通孔的端口面積，保證壓重塊能夠完全活動(dòng)的放置在通孔內(nèi)。

其中，豎桿51與壓重塊4為活動(dòng)連接或者固定連接?；顒?dòng)連接時(shí)，壓重塊可繞豎桿51保持可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。橫桿52與上旋轉(zhuǎn)軸14為活動(dòng)連接或者固定連接。豎桿51與橫桿52為固定連接。

另外，豎桿51與下拋光盤(pán)11表面之間的夾角大于0度小于等于90度。橫桿52與下拋光盤(pán)11表面之間的夾角大于等于0度小于90度。而且，豎桿和橫桿均至少設(shè)置一根。當(dāng)具有多根豎桿時(shí)，各根豎桿可以保持同一角度連接，或者各個(gè)豎桿具有不同的角度分別上下連接。橫桿具有多根時(shí)，也可以左右方向保持連接，各根橫桿可以為同一角度或者不同角度。

所述壓重控制系統(tǒng)設(shè)置一個(gè)、兩個(gè)或者兩個(gè)以上的數(shù)量；當(dāng)壓重控制系統(tǒng)設(shè)置兩個(gè)或者兩個(gè)以上的數(shù)量時(shí)，各壓重控制系統(tǒng)由上往下依次連接，且下一個(gè)壓重控制系統(tǒng)的橫桿與相鄰上一個(gè)壓重控制系統(tǒng)的豎桿活動(dòng)連接或者固定連接，最上一個(gè)壓重控制系統(tǒng)的豎桿與上旋轉(zhuǎn)軸連接。

如附圖4所示，共在下拋光盤(pán)11內(nèi)設(shè)置三個(gè)游星輪12，每個(gè)游星輪12上設(shè)置五個(gè)通孔13。而如附圖2所示，則在每個(gè)游星輪12上設(shè)置三個(gè)通孔13，下拋光盤(pán)內(nèi)設(shè)置三個(gè)游星輪。

另外，如實(shí)施例一，附圖2所示，在下拋光盤(pán)11內(nèi)共設(shè)置三個(gè)游星輪12，每一個(gè)游星輪12分別與下拋光盤(pán)11和下轉(zhuǎn)軸15嚙合連接，可以在下轉(zhuǎn)軸上裝接一個(gè)齒輪便于連接。每個(gè)游星輪12內(nèi)設(shè)置三個(gè)通孔13，另外設(shè)置兩個(gè)壓重控制系統(tǒng)，兩個(gè)壓重控制系統(tǒng)上下依次連接。為了便于描述，該兩個(gè)壓重控制系統(tǒng)由上往下分別為上級(jí)的壓重控制系統(tǒng)32和下級(jí)的壓重控制系統(tǒng)31。壓重控制系統(tǒng)31的豎桿312與壓重塊4活動(dòng)連接，并且該豎桿312與下拋光盤(pán)11的表面之間的夾角為90度，壓重控制系統(tǒng)31的橫桿311與下拋光盤(pán)11的表面之間的夾角為0度并且與壓重控制系統(tǒng)32的豎桿322活動(dòng)連接。壓重控制系統(tǒng)32的橫桿321與上旋轉(zhuǎn)軸14活動(dòng)連接。同時(shí)壓重控制系統(tǒng)32的豎桿322與下拋光盤(pán)11的表面之間的夾角為90度，壓重控制系統(tǒng)32的橫桿321與下拋光盤(pán)11的表面之間的夾角為0度。

在實(shí)施例一中，在單面研磨拋光過(guò)程中，下拋光盤(pán)11朝順時(shí)針或逆時(shí)針的方向旋轉(zhuǎn)，游星輪12以下拋光盤(pán)11的圓心為中心存在公轉(zhuǎn)且以自己的圓形為中心存在自轉(zhuǎn)，待拋光材料2在游星輪12的限制下與下拋光11存在相對(duì)的滑動(dòng)；下級(jí)的壓重控制系統(tǒng)31以上級(jí)的壓重控制系統(tǒng)32的豎桿為中心存在旋轉(zhuǎn)，下級(jí)的壓重控制系統(tǒng)32以上轉(zhuǎn)軸14為中心也存在旋轉(zhuǎn)。在兩個(gè)壓重控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下，壓重塊4的位置與重心得到了精確的控制，從而待拋光材料2的被拋光表面經(jīng)過(guò)拋光后具有較高的表面質(zhì)量。

實(shí)施例二，如附圖3所示，只設(shè)置一個(gè)壓重控制系統(tǒng)，該壓重控制系統(tǒng)具有豎桿61和橫桿62，其中豎桿具有兩個(gè)，分別為豎桿611和豎桿612，其中豎桿611豎直向下與下拋光盤(pán)11的表面之間的夾角為90度，豎桿612與下拋光盤(pán)11的表面之間的夾角為銳角，該兩個(gè)豎桿以一個(gè)傾斜角度連接固定，該傾斜角度可以根據(jù)實(shí)際需要靈活設(shè)定。橫桿62與上旋轉(zhuǎn)軸14活動(dòng)連接，最下方的豎桿611與壓重塊4活動(dòng)連接。

在單面研磨拋光過(guò)程中，下拋光盤(pán)11朝順時(shí)針或逆時(shí)針的方向旋轉(zhuǎn)，游星輪12以下拋光盤(pán)11的圓心為中心存在公轉(zhuǎn)且以自己的圓形為中心存在自轉(zhuǎn)，待拋光材料2在游星輪12的限制下與下拋光盤(pán)11存在相對(duì)的滑動(dòng)；壓重控制系統(tǒng)以上旋轉(zhuǎn)軸14為中心存在旋轉(zhuǎn)，豎桿611和豎桿612的夾角可按需調(diào)節(jié)。在壓重控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下，壓重塊4的位置與重心得到了精確的控制，從而待拋光材料2的被拋光表面經(jīng)過(guò)拋光后具有很高的表面質(zhì)量。

需要說(shuō)明的是，以上所述并非是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限定，在不脫離本發(fā)明的創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，任何顯而易見(jiàn)的替換均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。