CN115026705B - 抛光机 - Google Patents
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Abstract
提供一种抛光机，其包括底座、抛盘以及泡沫发生器，底座能够旋转，底座具有收容凹部，收容凹部用于收容待抛材料；抛盘能够旋转，抛盘具有周壁、底壁以及多个抛光颗粒，周壁和底壁围成腔体，底壁具有沿上下方向贯通的多个通孔，多个抛光颗粒固定在底壁的平的下表面上并与多个通孔的开口间隔开，多个抛光颗粒用于在抛盘旋转过程中对待抛材料进行表面抛光；泡沫发生器用于使抛光液形成泡沫且形成的泡沫经由多个通孔的开口流出到对待抛材料的表面上。由于形成的泡沫经由多个通孔的开口流出到对待抛材料的表面上，这样使得泡沫能够更为均匀地分布到待抛光的表面的各个部位而不会受到抛光颗粒在径向上的任何阻挡，提高了抛光液所形成的泡沫的抛光作用。
Description
技术领域
本公开涉及材料表面处理领域，更具体地涉及一种抛光机。
背景技术
随着电子科技的发展，砷化镓已经成为半导体行业中一种不可或缺的材料，其禁带宽度为1.4电子伏，因其具有良好的电性能优势，常被用来制作衬底、红外探测器等电子器件。在砷化镓衬底的制作工艺中，抛光是一道承前启后的重要工序，此工序直接决定了晶片衬底表面精度的大小，抛光质量的好坏直接影响晶片的成品率。
需要抛光时，需要抛光的晶片正面接触抛光垫，抛光液源源不断的喷向陶瓷盘底部收容的晶片和抛光垫之间，由于旋转的抛光垫的旋转，晶片与抛光垫之间的间隙非常小，抛光液进入到间隙的中央部位变得困难，这不利于抛光液的与晶片表面发生反应的抛光作用，这种方式可能导致单面抛光的晶片的背面吸附抛光液，这种情况需要重复上一道工序进行修复，增加了一定的成本。此外，这种方式导致抛光液的用量大。此外，喷射的抛光液四处漫流，不利用操作环境保护。
发明内容
鉴于背景技术中存在的问题，本公开的目的在于提供一种抛光机，其至少能提高抛光液在待抛材料表面上的均匀分布。
由此，在一些实施例中，一种抛光机包括底座、抛盘以及泡沫发生器，底座能够旋转，底座具有收容凹部，收容凹部用于收容待抛材料；抛盘能够旋转，抛盘具有周壁、底壁以及多个抛光颗粒，周壁和底壁围成腔体，底壁具有沿上下方向贯通的多个通孔，多个抛光颗粒固定在底壁的平的下表面上并与多个通孔的开口间隔开，多个抛光颗粒用于在抛盘旋转过程中对待抛材料进行表面抛光；泡沫发生器用于使抛光液形成泡沫且形成的泡沫经由多个通孔的开口流出到对待抛材料的表面上。
在一些实施例中，径向相邻的抛光颗粒之间分布有通孔，周向相邻的抛光颗粒之间分布有通孔。
在一些实施例中，各抛光颗粒在上下方向的高度为4μm-6μm；各通孔的直径为3μm-4μm。
在一些实施例中，底座的旋转方向和抛盘的旋转方向相反。
在一些实施例中，底座的旋转速度小于抛盘的旋转速度。
在一些实施例中，底座的材料为能够弹性伸缩的橡胶材料；收容凹部的尺寸设置成收容凹部的周面夹紧待抛材料并收容凹部的周面与待抛材料200 的周面形成密封。
在一些实施例中，抛光液含有氧化剂；待抛材料为晶片。
在一些实施例中，抛光机还包括磁吸机构，磁吸机构将多个抛光颗粒通过磁性吸引而固定在底壁的下表面上。
在一些实施例中，抛光机还包括保护罩，保护罩在将底座、抛盘以及泡沫发生器封闭在其内，保护罩的内周面与底座间隔开，保护罩的底部、保护罩的内周面和底座之间形成收容空间，收容空间用于收容抛光过程中从待抛材料的表面上抛出的材料屑和破碎的泡沫。
在一些实施例中，保护罩为玻璃罩。
本公开的有益效果如下：与背景技术中从旋转的抛盘和底座之间的外部喷射抛光液、抛光液在径向上受到阻挡进入抛盘和底座之间的中央较为困难相比，由于形成的泡沫经由多个通孔的开口流出到对待抛材料的表面上，这样使得泡沫能够更为均匀地分布到待抛光的表面的各个部位而不会受到抛光颗粒在径向上的任何阻挡，提高了抛光液所形成的泡沫的抛光作用。
附图说明
图1是根据本公开的抛光机的示意图。
图2是图1的抛光机的部分构件的示意图。
图3是图2的抛光盘的底壁的示意图，其中，示意地示出磁吸机构。
其中，附图标记说明如下：
100 抛光机 24 腔体
D 上下方向 3 泡沫发生器
1 底座 4 磁吸机构
11 收容凹部 5 保护罩
2 抛盘 51 门
21 周壁 S 收容空间
22 底壁 6 触摸屏
221 通孔 7 支撑座
221a 开口 71 通风窗口
222 下表面 200 待抛材料
23 抛光颗粒 300 泡沫
具体实施方式
附图示出本公开的实施例，且将理解的是，所公开的实施例仅仅是本公开的示例，本公开可以以各种形式实施，因此，本文公开的具体细节不应被解释为限制，而是仅作为权利要求的基础且作为表示性的基础用于教导本领域普通技术人员以各种方式实施本公开。
参照图1至图3，抛光机100包括底座1、抛盘2以及泡沫发生器3。
底座1能够旋转，底座1具有收容凹部11，收容凹部11用于收容待抛材料200。底座1可以经由旋转电机(未示出)的驱动来旋转。收容凹部11 的尺寸尽量不使待抛材料200在随着底座1旋转过程中在收容凹部11内产生大的窜动为准。在一示例中，底座1的材料优选经由弹性的材料来制备，例如橡胶，这样，充分利用橡胶的弹性伸缩功能，将待抛材料200夹紧并使收容凹部11的周面与待抛材料200的周面形成密封，从而阻断泡沫发生器3 的后述由抛光液形成的泡沫在抛光过程中经由收容凹部11的周面与待抛材料200的周面之间的间隙进入收容凹部11内、避免抛光液对待抛材料200 的与被抛光面相反的表面造成影响。橡胶可以但不限于聚四氟乙烯橡胶。在图中，收容凹部11的数量为三个，但是不限于此，收容凹部11可以为一个或两个、四个以上等，依据抛光机100实际所需要的制造成本、空间要求以及抛光效率等确定。
抛盘2能够旋转，抛盘2具有周壁21、底壁22以及多个抛光颗粒23，周壁21和底壁22围成腔体24，底壁22具有沿上下方向D贯通的多个通孔221，多个抛光颗粒23固定在底壁22的平的下表面222上并与多个通孔221 的开口221a间隔开，多个抛光颗粒23用于在抛盘2旋转过程中对待抛材料 200进行表面抛光。同样地，抛盘2可以经由另外的旋转电机(未示出)的驱动来旋转。
泡沫发生器3用于使抛光液形成泡沫300且形成的泡沫300经由多个通孔221的开口221a流出到对待抛材料200的表面上。泡沫发生器3可以采用任何公知的结构，例如CN207071370U的技术。为了提高集成度和紧凑性，在图中所示的示例中，泡沫发生器3设置在腔体24内。
与背景技术中从旋转的抛盘2和底座1之间的外部喷射抛光液、抛光液在径向上受到阻挡进入抛盘2和底座1之间的中央较为困难相比，由于形成的泡沫300经由多个通孔221的开口221a流出到对待抛材料200的表面上，这样使得泡沫300能够更为均匀地分布到待抛光200的表面的各个部位而不会受到抛光颗粒23在径向上的任何阻挡，提高了抛光液所形成的泡沫300 的抛光作用。
与背景技术中从旋转的抛盘2和底座1之间的外部喷射抛光液、抛光液会四处漫流且会进入到待抛材料200的底面上相比，由于多个抛光颗粒23 固定在底壁22的平的下表面222上并与多个通孔221的开口221a间隔开，在待抛材料200被抛光的过程中，流出到对待抛材料200的表面上的泡沫300 会被待抛材料200被抛光出的碎屑刺破，从而破碎的泡沫300会在旋转的抛盘2和底座1之间通过多个抛光颗粒23之间的间隔形成的通道通过离心力顺利地被甩出，同时由于泡沫300相比液态的抛光液质量要轻得多，甩出的破碎的泡沫积聚在收容凹部11的周面与待抛材料200的周面之间间隙处的量会少得多，由此即使收容凹部11的周面与待抛材料200的周面之间的间隙能够让破碎的泡沫进入，这样的量也不足以进入到待抛材料200的底面上。尤其是当底盘1采用前述的橡胶来制备且收容凹部11的周面与待抛材料200的周面形成密封，就能够完全避免抛光液对待抛材料200的与被抛光面相反的表面造成影响。
与背景技术直接采用抛光液相比，通过泡沫发生器3，能够大量节约抛光液的使用量。
抛光粒子23的大小数量依据抛光的质量要求来确定。例如各抛光颗粒23在上下方向D的高度为4μm-6μm。抛光粒子23的材料可以选用任何合适的材料，但是硬度要大于待抛材料200的硬度。
通孔221的大小和数量可依据抛光粒子23来确定，例如，各通孔221 的直径为3μm-4μm。如此，当泡沫发生器3能够通过单个通孔221形成的后书的泡沫300为单个球状时，球状的泡沫的直径将接近抛光粒子23的在上下方向的高度，能够更为精确地确定抛光液与待抛材料200接触的量，从而更能够精确地确定抛光液对待抛材料200的表面抛光的质量影响。
为了提高抛光液形成的泡沫300对抛光表面的抛光作用，在一示例中，径向相邻的抛光颗粒23之间分布有通孔221，周向相邻的抛光颗粒23之间分布有通孔221。为了提高抛光粒子23和抛光液形成的泡沫300的抛光效果，底座1的旋转方向和抛盘2的旋转方向相反。
在一示例中，底座1的旋转速度小于抛盘2的旋转速度。如此使得在抛盘2的同一个抛光粒子23在同一周圈上接触到周向上的不同的部位，提高了对待抛材料200的表面上的同一部位的抛光效率。
由于抛光液通常含有针对抛光需要的能够与待抛材料200反应的物质，从而提高表面抛光效果，当待抛材料200为晶片时，抛光液含有氧化剂，在抛光过程中将待抛材料200的表面氧化。当然，待抛材料200不限于晶片，可以是任何需要抛光的材料。
为了提高抛光粒子23设置的便利性且极大地降低抛盘2的更换成本，在一示例中，抛光机100还包括磁吸机构4，磁吸机构4将多个抛光颗粒23通过磁性吸引而固定在底壁22的下表面222上。如图3所示，磁吸机构4可以埋设在底壁22的内部。当需要更换粒子23时，只需要克服磁吸机构4的磁性吸引而将抛光粒子23取下。此外，采用这种抛光粒子23可拆卸的方式，能够使得抛光粒子23可以依据尺寸需要来方便地更换。
参照图1，抛光机100还包括保护罩5，保护罩5在将底座1、抛盘2以及泡沫发生器3封闭在其内，保护罩5的内周面与底座1间隔开，保护罩5 的底部、保护罩5的内周面和底座1之间形成收容空间S，收容空间S用于收容抛光过程中从待抛材料200的表面上抛出的材料屑和破碎的泡沫300。此外，保护罩还有助于提高操作人员的操作安全性。
保护罩5可为玻璃罩。利用玻璃罩的透明性，便于操作人员观察保护罩5内的底座1和抛盘2的抛光操作。
如图1所示，保护罩5设有可启闭的门51，便于将待抛材料200的放入以及完成抛光后的取出。
参照图1，保护罩5上方设有触摸屏6，触摸屏6用于控制底座1的旋转、抛盘2的旋转以及泡沫发生器3的操作。
参照图1，抛光机100还包括支撑座7，支撑座7设有通风窗口71，通风窗口71连通于保护罩5，这有利于降低旋转的底座1和抛盘2的温度。
采用上面详细的说明描述多个示范性实施例，但本文不意欲限制到明确公开的组合。因此，除非另有说明，本文所公开的各种特征可以组合在一起而形成出于简明目的而未示出的多个另外组合。
Claims (9)
1.一种抛光机(100)，其特征在于，包括底座(1)、抛盘(2)以及泡沫发生器(3)，
底座(1)能够旋转，底座(1)具有收容凹部(11)，收容凹部(11)用于收容待抛材料(200)；
抛盘(2)能够旋转，抛盘(2)具有周壁(21)、底壁(22)以及多个抛光颗粒(23)，周壁(21)和底壁(22)围成腔体(24)，底壁(22)具有沿上下方向(D)贯通的多个通孔(221)，多个抛光颗粒(23)固定在底壁(22)的平的下表面(222)上并与多个通孔(221)的开口(221a)间隔开，多个抛光颗粒(23)用于在抛盘(2)旋转过程中对待抛材料(200)进行表面抛光；
泡沫发生器(3)用于使抛光液形成泡沫(300)且形成的泡沫(300)经由多个通孔(221)的开口(221a)流出到对待抛材料(200)的表面上；
底座(1)的材料为能够弹性伸缩的橡胶材料；
收容凹部(11)的尺寸设置成收容凹部(11)的周面夹紧待抛材料(200)并收容凹部(11)的周面与待抛材料(200)的周面形成密封。
2.根据权利要求1所述的抛光机(100)，其特征在于，
径向相邻的抛光颗粒(23)之间分布有通孔(221)，周向相邻的抛光颗粒(23)之间分布有通孔(221)。
3.根据权利要求1所述的抛光机(100)，其特征在于，
各抛光颗粒(23)在上下方向(D)的高度为4μm-6μm；
各通孔(221)的直径为3μm-4μm。
4.根据权利要求1所述的抛光机(100)，其特征在于，
底座(1)的旋转方向和抛盘(2)的旋转方向相反。
5.根据权利要求4所述的抛光机(100)，其特征在于，
底座(1)的旋转速度小于抛盘(2)的旋转速度。
6.根据权利要求1所述的抛光机(100)，其特征在于，
抛光液含有氧化剂；
待抛材料(200)为晶片。
7.根据权利要求1所述的抛光机(100)，其特征在于，
抛光机(100)还包括磁吸机构(4)，磁吸机构(4)将多个抛光颗粒(23)通过磁性吸引而固定在底壁(22)的下表面(222)上。
8.根据权利要求1所述的抛光机(100)，其特征在于，
抛光机(100)还包括保护罩(5)，保护罩(5)在将底座(1)、抛盘(2)以及泡沫发生器(3)封闭在其内，保护罩(5)的内周面与底座(1)间隔开，保护罩(5)的底部、保护罩(5)的内周面和底座(1)之间形成收容空间(S)，收容空间(S)用于收容抛光过程中从待抛材料(200)的表面上抛出的材料屑和破碎的泡沫(300)。
9.根据权利要求1所述的抛光机(100)，其特征在于，
保护罩(5)为玻璃罩。
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