CN220113033U - 固结研磨盘和固结研磨装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种固结研磨盘和固结研磨装置，固结研磨盘用于对安装在游星轮上的抛片进行研磨，固结研磨盘构造为圆环状，且一端面开设有多个间隔布置的沟槽，沟槽从固结研磨盘的内圈延伸到固结研磨盘的外圈，其中，相邻的两个沟槽之间设置有研磨结构。使用时，将抛片安装在游星轮上并跟随游星轮自转和公转，抛片在运动过程与固结研磨盘接触，以使研磨结构可以对抛片进行打磨抛光，打磨过程产生的粒子以及冷却液在离心力的作用下可以进入沟槽内部，并进一步通过沟槽向外侧运动排出，从而提高废液排除的效率。此外，将粒子通过沟槽排出可以减小粒子在排除时与研磨结构的撞击。

Description

固结研磨盘和固结研磨装置

技术领域

本公开涉及半导体制造领域，具体地，涉及一种固结研磨盘和固结研磨装置。

背景技术

固结磨料研磨抛光技术是目前实现硅片等硬脆材料的超精密加工的最有效手段，具有加工效率高、成本低、环境友好、工艺可控性强等优点。

相关技术中，在研磨时需要通过研磨液进行降温，然而研磨液排除时较为困难。此外，研磨液经常会和打磨产生的粒子混合形成固液混合物，其在离心力的作用下运动，与研磨盘的研磨颗粒存在较大的冲击，导致研磨效果和加工稳定性受到影响。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种固结研磨盘和固结研磨装置，以至少部分地解决相关技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本公开提供一种固结研磨盘，用于对安装在游星轮上的抛片进行研磨，所述固结研磨盘构造为圆环状，且一端面开设有多个间隔布置的沟槽，所述沟槽从所述固结研磨盘的内圈延伸到所述固结研磨盘的外圈，其中，相邻的两个沟槽之间设置有研磨结构。

可选地，每个所述沟槽的延伸路径为与所述游星轮的自转和公转方向同向的弧线状。

可选地，多个所述沟槽彼此等间距布置。

可选地，所述沟槽的数量大于等于100。

可选地，所述研磨结构包括设置在相邻的两个沟槽之间的多个金刚石颗粒。

可选地，所述固结研磨盘的位于相邻的两个沟槽之间的盘面焊接有保护层，所述金刚石颗粒焊接在所述保护层上。

可选地，所述固结研磨盘的内径和外径配置为：在所述抛片随所述游星轮运动时，所述抛片始终位于所述固结研磨盘的内圈和所述固结研磨盘的外圈之间。

根据本公开的第二个方面，提供一种固结研磨装置，包括游星轮、太阳轮、齿圈以及上述的固结研磨盘，其中，所述游星轮啮合连接在所述太阳轮和所述齿圈之间，且用于安装抛片。

可选地，所述固结研磨盘的数量为两个，且分别位于所述抛片的两侧。

可选地，所述游星轮的数量为多个，且每个所述游星轮上开设有多个用于安装所述抛片的槽位。

通过上述技术方案，使用时，将抛片安装在游星轮上并跟随游星轮的自转和公转而运动，抛片在运动过程与固结研磨盘接触，以使研磨结构可以对抛片进行打磨抛光，打磨过程产生的粒子(研磨得到的废粒子)以及用于在研磨过程降温的冷却液在离心力的作用下可以进入沟槽内部，并进一步通过沟槽向外侧运动排出，从而提高废液排除的效率。此外，将粒子通过沟槽排出可以减小粒子在排出时与研磨结构的撞击。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据本公开示例性示出的一种固结研磨盘的示意图；

图2是根据本公开示例性示出的一种固结研磨装置的示意图。

附图标记说明

100-游星轮；200-抛片；300-沟槽；400-研磨结构；500-保护层；600-太阳轮；700-齿圈。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”可以是基于相关零部件配合使用时的方位而言的，也可以是基于自身结构而言的，例如：沟槽从固结研磨盘的“内圈”延伸到固结研磨盘的“外圈”，这里的“内圈”指的研磨盘的靠近圆心的边缘，“外圈”指的是研磨盘的远离圆心的边缘，换言之，沟槽是从研磨盘的内边缘延伸至外边缘，整体上沿径向延伸。

在本公开中，使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

参照图1，根据本公开的第一个方面，提供一种固结研磨盘，用于对安装在游星轮100上的抛片200进行研磨，固结研磨盘构造为圆环状，且一端面开设有多个间隔布置的沟槽300，沟槽300从所述固结研磨盘的内圈延伸到固结研磨盘的外圈，其中，相邻的两个沟槽300之间设置有研磨结构400。

首先，需要解释的是，游星轮100指的是一种啮合连接在下文将描述的太阳轮600和齿圈700之间的齿轮，其设置有用于安装抛片200的槽位，游星轮100在太阳轮600和齿圈700的作用下，可以同时进行绕自身中轴线的自转且绕太阳轮600的公转，安装在游星轮100上的抛片200也可以跟随进行运动，并可以在与固结研磨盘接触时完成研磨。

本公开不对沟槽300的延伸路径和横截面结构作限制，例如，在图1示出的实施例中，沟槽300的延伸路径可以是弧线状。此外，在其他一些实施例中，沟槽300的延伸路径也可以是直线状。沟槽300的横截面结构可以为方形，或者沟槽300的横截面结构也可以为半圆形。

在一些实施例中，为了提升沟槽300的导流能力，以提升排液的效率，在一些实施例中，还可以在沟槽300的内壁面涂覆有润滑层(例如亲水涂层)，以减少冷却液与沟槽300内壁的摩擦力，进而使冷却液可以更高效的排出固结研磨盘。

本公开不对研磨结构400作限制，参照图1，在本公开的实施例中，研磨结构400可以是下文将描述的金刚石颗粒。此外，在其他一些实施例中，研磨结构400也可以是设置在相邻的两个沟槽300之间的研磨垫，只要其能够在与运动的抛片200接触时对其完成研磨抛光即可。

通过使用上述技术方案，使用时，将抛片200安装在游星轮100上并跟随游星轮100的自转和公转而运动，抛片200在运动过程与固结研磨盘接触，以使研磨结构400可以对抛片200进行打磨抛光，打磨过程产生的粒子(研磨得到的废粒子)以及用于在研磨过程降温的冷却液在离心力的作用下可以进入沟槽300内部，并进一步通过沟槽300向外侧运动排出，从而提高废液(使用完毕的冷却液)排除的效率。此外，将粒子通过沟槽300排出可以减小粒子在排出时与研磨结构400的撞击。

参照图1，在本公开的实施例中，每个沟槽300的延伸路径可以为与游星轮100的自转和公转方向同向的弧线状。这里的弧线状的方向指的是该沟槽300从固结研磨盘的内圈到外圈的路径为弧线且整体的延伸方向是与游星轮100的自转和公转方向同向(顺时针或者逆时针)。同向的弧线状会使游星轮100的转动更顺滑，降低卡死的风险。此外，同向的弧线状也可以使磨掉的粒子和冷却废液更容易在离心力的作用下进入沟槽300并排出。

本公开不对每个沟槽300的延伸路径的弧度作限制，其可以是根据游星轮100的尺寸以及运动速度适应性设计。

为了使研磨均匀，且各个沟槽300排出的冷却液以及粒子更平均，在本公开的实施例中，多个沟槽300可以彼此等间距布置。等距布置可以确保相邻的两个沟槽300之间的研磨结构400等大，进而产生的废液和粒子几乎相同，并可以通过临近的沟槽300排出。

为了提升排液和排出粒子的效率，在本公开的实施例中，沟槽300的数量可以大于等于100。例如，其可以是120个、150个等。通过布置更多的沟槽300，可以确保粒子和废液产生后可以最短时间内进入与其相邻的沟槽300，避免粒子和废液存留在研磨结构400的位置并与研磨结构400(例如下文将描述的金刚石粒子)发生撞击。

如上文所述，本公开不对研磨结构400的具体组成作限制，例如，参照图1，在本公开的实施例中，研磨结构400可以包括设置在相邻的两个沟槽300之间的多个金刚石颗粒。为了保证研磨均匀，在本公开的实施例中，多个金刚石颗粒彼此大小均匀。这里的“大小均匀”并非指的是几何意义上的尺寸一致，而是指的整体尺寸差距不大，且趋近平均尺寸。此外，在其他的一些实施例中，研磨结构400也可以包括设置在相邻的两个沟槽300之间的研磨垫。

进一步地，金刚石颗粒可以通过焊接的方式固定在固结研磨盘的相邻的两个沟槽300之间的位置，为了在焊接过程对铸铁材料的研磨盘起到保护作用，参照图1，在本公开的实施例中，固结研磨盘的位于相邻的两个沟槽300之间的盘面可以焊接有保护层500，金刚石颗粒可以焊接在保护层500上。

本公开不对保护层500作限制，例如，在本公开的实施例中，其可以是焊接在盘面上的高碳钢层。

为了提升研磨效率，在本公开的实施例中，固结研磨盘的内径和外径可以配置为：在抛片200随游星轮100运动时，抛片200始终位于固结研磨盘的内圈和固结研磨盘的外圈之间。如此设计，可以确保抛片200在运动过程中，各个位置始终与固结研磨盘接触并进行研磨作业，提升研磨效率的同时可以提升研磨的均匀性(各个位置的研磨时间几乎一致)。相应地，固结研磨盘的内径和外径具体数值可以根据游星轮100的尺寸以及运动轨迹适应性设计，例如，在一些实施例中，其外径可以为1258mm，内径可以为695mm。此外，在其他一些实施例中，其内径可以为1500mm，外径可以为805mm。

为了是固结研磨盘具有足够的使用强度，在本公开的实施例中，固结研磨盘的厚度可以大于50mm，例如：60mm、70mm等。

参照图2，根据本公开的第二个方面，提供一种固结研磨装置，包括游星轮100、太阳轮600、齿圈700以及上述的固结研磨盘，其中，游星轮100啮合连接在太阳轮600和齿圈700之间，且用于安装抛片200，由于该固结研磨装置具有上述固结研磨盘的所有有益效果，这里不再赘述。

本公开不对固结研磨盘的数量作限制，例如，在本公开的实施例中，固结研磨盘的数量可以为两个，且分别位于抛片200的两侧。如此设计，可以同时对抛片200的两侧进行研磨，提升研磨效率。并且仅需要一次研磨周期即可完成两侧的研磨工作，能够有效降低能耗。

为了能够同时对多个抛片200进行研磨，以提升作业效率，在本公开的实施例中，游星轮100的数量可以为多个，且每个游星轮100上可以开设有多个用于安装抛片200的槽位。

本公开不对游星轮100的数量以及每个游星轮100上的用于安装抛片200的槽位的个数进行限制。例如，在一些实施例中，每个固结研磨装置可以包括3个游星轮100，且每个游星轮100上可以开设有6个用于安装抛片200的槽位。此外，在其他的一些实施例中，每个固结研磨装置可以包括6个游星轮100，且每个游星轮100上可以开设有4个用于安装抛片200的槽位。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种固结研磨盘，用于对安装在游星轮上的抛片进行研磨，其特征在于，所述固结研磨盘构造为圆环状，且一端面开设有多个间隔布置的沟槽，所述沟槽从所述固结研磨盘的内圈延伸到所述固结研磨盘的外圈，其中，相邻的两个沟槽之间设置有研磨结构。

2.根据权利要求1所述固结研磨盘，其特征在于，每个所述沟槽的延伸路径为与所述游星轮的自转和公转方向同向的弧线状。

3.根据权利要求2所述的固结研磨盘，其特征在于，多个所述沟槽彼此等间距布置。

4.根据权利要求3所述的固结研磨盘，其特征在于，所述沟槽的数量大于等于100。

5.根据权利要求1所述的固结研磨盘，其特征在于，所述研磨结构包括设置在相邻的两个沟槽之间的多个金刚石颗粒。

6.根据权利要求5所述的固结研磨盘，其特征在于，所述固结研磨盘的位于相邻的两个沟槽之间的盘面焊接有保护层，所述金刚石颗粒焊接在所述保护层上。

7.根据权利要求1所述的固结研磨盘，其特征在于，所述固结研磨盘的内径和外径配置为：在所述抛片随所述游星轮运动时，所述抛片始终位于所述固结研磨盘的内圈和所述固结研磨盘的外圈之间。

8.一种固结研磨装置，其特征在于，包括游星轮、太阳轮、齿圈以及权利要求1-7任意一项所述的固结研磨盘，其中，所述游星轮啮合连接在所述太阳轮和所述齿圈之间，且用于安装抛片。

9.根据权利要求8所述的固结研磨装置，其特征在于，所述固结研磨盘的数量为两个，且分别位于所述抛片的两侧。

10.根据权利要求9所述的固结研磨装置，其特征在于，所述游星轮的数量为多个，且每个所述游星轮上开设有多个用于安装所述抛片的槽位。