本發(fā)明涉及精密加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種拋光設(shè)備及拋光設(shè)備的拋光方法。

背景技術(shù)：

相關(guān)技術(shù)中，針對(duì)高硬度材料如cvd金剛石，采用金剛石砂輪拋光或者傳統(tǒng)的單面拋光設(shè)備。然而，上述方案存在一定的不足：一次只能拋光一個(gè)平面，由于材料(例如金剛石等)硬度高，耗材消耗量大，且拋光時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明提出一種拋光設(shè)備，所述拋光設(shè)備的拋光效率提高，成本降低。

本發(fā)明還提出一種拋光設(shè)備的拋光方法。

根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例的拋光設(shè)備，包括：上拋光頭和下拋光頭，所述上拋光頭和所述下拋光頭相對(duì)布置，所述上拋光頭和所述下拋光頭相對(duì)可移動(dòng)以拋光，所述上拋光頭的下表面和所述下拋光頭的上表面均具有用于放置待拋光物的待拋光物放置區(qū)；用于向待拋光物的待拋光面放入拋光液的拋光液輸送裝置，所述拋光液輸送裝置的出口連通所述上拋光頭和所述下拋光頭之間的空間。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的拋光設(shè)備，通過(guò)使上拋光頭相對(duì)下拋光頭移動(dòng)可以同時(shí)拋光兩個(gè)待拋光面，并且通過(guò)拋光液輸送裝置可以向上拋光頭和下拋光頭之間的空間輸送拋光液，這樣有利于提高拋光效率，降低成本。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的拋光設(shè)備還具有如下附加的技術(shù)特征：

進(jìn)一步地，所述拋光液輸送裝置的出口延伸至所述上拋光頭的下表面，且所述拋光液輸送裝置的出口包括與所述上拋光頭上的待拋光區(qū)域錯(cuò)開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)。

進(jìn)一步地，所述拋光液輸送裝置的出口包括關(guān)于所述待拋光區(qū)域?qū)ΨQ布置的兩個(gè)。

優(yōu)選地，所述下拋光頭與所述上拋光頭的直徑比不小于2:1。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述拋光液輸送裝置包括：輸送管，所述輸送管的一端形成出口；周期泵，所述周期泵與所述輸送管的另一端相連，所述周期泵用于周期性地泵送拋光液。

具體地，所述上拋光頭連接有第一驅(qū)動(dòng)裝置，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)所述上拋光頭自轉(zhuǎn)以及平移。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述下拋光頭連接有第二驅(qū)動(dòng)裝置，所述第二驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)所述下拋光頭自轉(zhuǎn)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的拋光設(shè)備，所述上拋光頭和所述下拋光頭均連接有用于真空吸附待拋光物的真空吸附裝置。

根據(jù)本發(fā)明第二方面實(shí)施例的拋光設(shè)備的拋光方法，所述拋光方法包括：驅(qū)動(dòng)待拋光物放置區(qū)放置有一待拋光物的上拋光頭和待拋光物放置區(qū)放置有另一待拋光物的下拋光頭相對(duì)移動(dòng)并向兩個(gè)待拋光物之間添加拋光液。

進(jìn)一步地，拋光過(guò)程中上拋光頭和下拋光頭分別自轉(zhuǎn)和相對(duì)平移，在上拋光頭和下拋光頭相對(duì)平移時(shí)添加拋光液，兩個(gè)待拋光物的自轉(zhuǎn)速度不同和/或自轉(zhuǎn)方向相反。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的拋光設(shè)備的一個(gè)示意圖。

附圖標(biāo)記：拋光設(shè)備100，上拋光頭1，下拋光頭2，待拋光物3，拋光液輸送裝置4，第一驅(qū)動(dòng)裝置5，第二驅(qū)動(dòng)裝置6。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

本發(fā)明公開(kāi)了一種新型拋光設(shè)備，可同時(shí)拋光兩片晶圓的兩個(gè)平面，大大提高生產(chǎn)效率，減少耗材使用。此拋光設(shè)備也可應(yīng)用于其他硬度較高的材料如碳化硅。

下面結(jié)合附圖描述根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例的拋光設(shè)備100。

如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的拋光設(shè)備100，包括：上拋光頭1、下拋光頭2以及拋光液輸送裝置4。

具體而言，上拋光頭1和下拋光頭2相對(duì)布置，上拋光頭1和下拋光頭2相對(duì)可移動(dòng)以拋光，上拋光頭1的下表面和下拋光頭2的上表面均具有用于放置待拋光物3的待拋光物放置區(qū)，通過(guò)所述待拋光物放置區(qū)便于固定待拋光物3。

例如，上拋光頭1和下拋光頭2可以在上下方向上相對(duì)布置，待拋光物3可以為晶圓等，上拋光頭1上可以安裝有上晶圓，下拋光頭2上可以安裝有下晶圓，通過(guò)使上拋光頭1相對(duì)下拋光頭2移動(dòng)可以同時(shí)拋光兩個(gè)拋光面(上晶圓的待拋光面和下晶圓的待拋光面)，這樣有利于提高拋光效率，降低成本。

拋光液輸送裝置4可以用于向待拋光物3的待拋光面放入拋光液，拋光液輸送裝置4的出口連通上拋光頭1和下拋光頭2之間的空間。由此，拋光液輸送裝置4內(nèi)的拋光液可以經(jīng)由出口輸送至上拋光頭1和下拋光頭2之間的空間，通過(guò)拋光液可以起到促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)，增大摩擦力等作用，從而能夠通過(guò)拋光液更好地拋光待拋光面。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的拋光設(shè)備100，通過(guò)使上拋光頭1相對(duì)下拋光頭2移動(dòng)可以同時(shí)拋光兩個(gè)待拋光面，并且通過(guò)拋光液輸送裝置4可以向上拋光頭1和下拋光頭2之間的空間輸送拋光液，這樣有利于改善拋光效果，提高拋光效率，降低成本。

進(jìn)一步地，拋光液輸送裝置4的出口可以延伸至上拋光頭1的下表面，便于通過(guò)出口向上拋光頭1的下表面放入拋光液，有利于保證拋光過(guò)程的順利進(jìn)行。

并且拋光液輸送裝置4的出口可以包括一個(gè)。或拋光液輸送裝置4的出口包括多個(gè)，多個(gè)拋光液輸送裝置4的出口與上拋光頭1上的待拋光區(qū)域錯(cuò)開(kāi)。由此，便于在拋光設(shè)備拋光的過(guò)程中加入拋光液，更好地對(duì)待拋光物3進(jìn)行拋光。

具體地，拋光液輸送裝置4的出口包括關(guān)于待拋光區(qū)域?qū)ΨQ布置的兩個(gè)。也就是說(shuō)，拋光液輸送裝置4的出口可以包括兩個(gè)，并且兩個(gè)拋光液輸送裝置4的出口關(guān)于待拋光區(qū)域?qū)ΨQ布置。這樣有利于使拋光液更加均勻地分布至待拋光表面，有助于保證拋光效果。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，下拋光頭2與上拋光頭1的直徑比不小于(例如大于或等于)2:1。這樣有利于更好地保證拋光效果。

優(yōu)選地，參照?qǐng)D1，上拋光頭1與下拋光頭2的直徑比為1:2。換句話說(shuō)，上拋光頭1的直徑與下拋光頭2的直徑比可以為1:2。由此，使得上拋光頭1在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不易發(fā)生傾斜，確保上拋光頭1能夠平行于下拋光頭2運(yùn)動(dòng)，有利于保證拋光的平整性，滿足平面度要求。

當(dāng)然，本發(fā)明不限于此。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，上拋光頭1與下拋光頭2的直徑比也可以為1:3、2:5等。上拋光頭1與下拋光頭2的直徑比可以根據(jù)實(shí)際需要適應(yīng)性設(shè)置。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，拋光液輸送裝置4包括：輸送管(一根或多根)以及周期泵，輸送管的一端形成出口，拋光液可以經(jīng)由輸送管的出口流出，周期泵與輸送管的另一端相連，周期泵用于周期性地泵送拋光液。通過(guò)周期泵可以在上拋光頭1和下拋光頭2的往復(fù)運(yùn)動(dòng)間隙向待拋光面之間泵送拋光液，更好地保證拋光效果。

其中，輸送管的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中的實(shí)際情況增加或減少。

具體地，參照?qǐng)D1，上拋光頭1連接有第一驅(qū)動(dòng)裝置5，第一驅(qū)動(dòng)裝置5用于驅(qū)動(dòng)上拋光頭1自轉(zhuǎn)以及水平移動(dòng)。下拋光頭2連接有第二驅(qū)動(dòng)裝置6，第二驅(qū)動(dòng)裝置6用于驅(qū)動(dòng)下拋光頭2自轉(zhuǎn)。也就是說(shuō)，通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)裝置5可以為上拋光頭1提供動(dòng)力，使上拋光頭1及其上的待拋光物3轉(zhuǎn)動(dòng)和水平移動(dòng)。通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)裝置6可以為下拋光頭2提供動(dòng)力，第二驅(qū)動(dòng)裝置6可以用于驅(qū)動(dòng)下拋光頭2及其上的待拋光物3自轉(zhuǎn)。由此，有利于保證拋光過(guò)程的順利進(jìn)行，更好地拋光待拋光物3。

上拋光頭1相對(duì)下拋光頭2可往復(fù)運(yùn)動(dòng)，上拋光頭1以第一預(yù)定速度轉(zhuǎn)動(dòng)，下拋光頭2以第二預(yù)定速度轉(zhuǎn)動(dòng)，上拋光頭1和下拋光頭2的轉(zhuǎn)動(dòng)方向可以相同或相反。第一預(yù)定速度可以為50rpm～160rpm，第二預(yù)定速度可以為50rpm～160rpm，例如，第一預(yù)定速度和第二預(yù)定速度均可以為50rpm、80rpm、100rpm、120rpm、150rpm或160rpm等，第一預(yù)定速度和第二預(yù)定速度可以根據(jù)實(shí)際需要適應(yīng)性選擇。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的拋光設(shè)備100，上拋光頭1和下拋光頭2均連接有用于真空吸附待拋光物3的真空吸附裝置(未示出)。也就是說(shuō)，上拋光頭1和下拋光頭2均連接有真空吸附裝置，該真空吸附裝置可以用于真空吸附待拋光物3。由此，能夠可靠地將待拋光物3安裝在上拋光頭1和下拋光頭2上。

可選地，待拋光物3還可以通過(guò)粘接的方式安裝在上拋光頭1和下拋光頭2上。由此，可以將待拋光物3可靠地安裝在上拋光頭1和下拋光頭2上。這里的粘接可以為臘粘或膠粘等。當(dāng)然，待拋光物3也可以通過(guò)其他的方式安裝在上拋光頭1和下拋光頭2之間。

本發(fā)明提出的拋光設(shè)備100是一種新型拋光設(shè)備，拋光設(shè)備100具有兩個(gè)拋光頭，即上拋光頭1和下拋光頭2，上拋光頭1和下拋光頭2對(duì)向安裝(例如上拋光頭1和下拋光頭2在上下方向上相對(duì))，下拋光頭2取代傳統(tǒng)設(shè)備中的拋光盤(pán)。兩個(gè)拋光頭分別夾持兩片晶圓，上拋光頭1夾持上晶圓，下拋光頭2夾持下晶圓，晶圓與拋光頭的夾持方式可以為真空吸附，當(dāng)然，也可通過(guò)其他方式(如蠟粘、膠粘等)將晶圓固定在拋光頭上，上拋光頭1相對(duì)下拋光頭2可做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)拋光頭均可以一定速度轉(zhuǎn)動(dòng)。兩個(gè)拋光頭可同向轉(zhuǎn)動(dòng)，也可反向轉(zhuǎn)動(dòng)。上拋光頭1在拋光時(shí)可以加壓。上拋光頭1左右各有一根輸液管路(即前述的輸送管)，在實(shí)際應(yīng)用中也可根據(jù)實(shí)際情況增加或減少輸液管路數(shù)量，輸液管路連接在周期泵上，可在往復(fù)運(yùn)動(dòng)間隙滴入拋光液，更好地進(jìn)行拋光。

下面描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的拋光設(shè)備100的工作過(guò)程。

具體地，上拋光頭1與第一驅(qū)動(dòng)裝置5例如驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連接，第一驅(qū)動(dòng)裝置5可帶動(dòng)上拋光頭1轉(zhuǎn)動(dòng)。第一驅(qū)動(dòng)裝置5固定在框架上，通過(guò)導(dǎo)軌可做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)上拋光頭1相對(duì)下拋光頭2做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。下拋光頭2與第二驅(qū)動(dòng)裝置6例如驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連接，第二驅(qū)動(dòng)裝置6可帶動(dòng)下拋光頭2轉(zhuǎn)動(dòng)。兩個(gè)拋光頭分別夾持兩片晶圓4，夾持方式為真空吸附，兩個(gè)拋光頭均可以一定速度轉(zhuǎn)動(dòng)。兩個(gè)拋光頭可同向轉(zhuǎn)動(dòng)，也可反向轉(zhuǎn)動(dòng)。上拋光頭1在拋光時(shí)可以加壓。上拋光頭1左右各有一根輸液管路，輸液管路連接在周期泵上，可在往復(fù)運(yùn)動(dòng)間隙滴入拋光液。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的拋光設(shè)備100，可同時(shí)拋光兩片晶圓的兩個(gè)平面，大大提高生產(chǎn)效率，減少耗材使用。此拋光設(shè)備100也可應(yīng)用于其他硬度較高的材料如碳化硅。

根據(jù)本發(fā)明第二方面實(shí)施例的拋光設(shè)備的拋光方法，所述拋光方法包括：驅(qū)動(dòng)待拋光物放置區(qū)放置有一待拋光物的上拋光頭和待拋光物放置區(qū)放置有另一待拋光物的下拋光頭相對(duì)移動(dòng)并向兩個(gè)待拋光物之間添加拋光液。例如，驅(qū)動(dòng)上拋光頭上的待拋光物和下拋光頭上的待拋光物相對(duì)移動(dòng)，并且在兩個(gè)待拋光物之間添加拋光液，由此，有利于提高拋光效率，改善拋光效果。

進(jìn)一步地，拋光過(guò)程中上拋光頭和下拋光頭分別自轉(zhuǎn)和相對(duì)平移，在上拋光頭和下拋光頭相對(duì)平移時(shí)添加拋光液。換言之，在拋光過(guò)程中，兩個(gè)待拋光物可以分別各自旋轉(zhuǎn)，并且兩個(gè)待拋光物可以相對(duì)平移，并且在上拋光頭和下拋光頭相對(duì)平移時(shí)添加拋光液。例如，下拋光頭及其上安裝的待拋光物可以轉(zhuǎn)動(dòng)，上拋光頭及其上的待拋光物可以既轉(zhuǎn)動(dòng)又?jǐn)[動(dòng)(移動(dòng))。由此，有利于提高拋光效率，保證拋光效果。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，兩個(gè)待拋光物的自轉(zhuǎn)速度不同和/或自轉(zhuǎn)方向相反。換句話說(shuō)，兩個(gè)待拋光物的自轉(zhuǎn)速度不同和/或兩個(gè)待拋光物的自轉(zhuǎn)方向相反。包括兩個(gè)待拋光物的自轉(zhuǎn)速度不同；兩個(gè)待拋光物的自轉(zhuǎn)方向相反；以及兩個(gè)待拋光物的自轉(zhuǎn)速度不同和兩個(gè)待拋光物的自轉(zhuǎn)方向相反三種技術(shù)方案。由此，有利于根據(jù)拋光精度適應(yīng)性選擇兩個(gè)待拋光物的自轉(zhuǎn)速度和自轉(zhuǎn)方向。

例如，兩個(gè)待拋光物的自轉(zhuǎn)速度均為50rpm～160rpm且自轉(zhuǎn)方向相反。也就是說(shuō)，兩個(gè)待拋光物的自轉(zhuǎn)速度均為50rpm～160rpm，并且兩個(gè)待拋光物的自轉(zhuǎn)方向可以相反。由此，有利于提高拋光效率，保證拋光效果。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的拋光設(shè)備100的其他構(gòu)成以及操作對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言都是已知的，這里不再詳細(xì)描述。

在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。