一种便于控制抛光盘温度的化学机械抛光机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种便于控制抛光盘温度的化学机械抛光机，包括床身座、转台连接件、抛光盘、电机装置、抛光液喷射系统以及用于固定工件的工件轴，抛光盘与转台连接件之间设有循环回路盘，抛光盘内设有多个用于采集抛光盘温度的温度传感器，循环回路盘设有循环进水管和循环出水管，循环进水管和循环出水管贯穿转台连接件和电机装置的芯轴，电机装置的芯轴端部轴向连接双通道旋转接头，双通道旋转接头的两个出水口分别通过管道连接到用于加热或冷却循环水的温控机，温控机、循环进水管、循环出水管和循环回路盘构成循环回路。与现有技术相比，本实用新型专利技术能够通过循环回路盘与抛光盘进行热交换从而实现直接控制抛光盘温度，控温效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种便于控制抛光盘温度的化学机械抛光机
本技术涉及化学机械抛光设备，特别是一种便于控制抛光盘温度的化学机械抛光机。
技术介绍
化学机械抛光技术广泛应用于光学、集成电路等领域的超精密加工，其加工效果直接决定了元件精度。化学机械抛光过程中，元件与抛光盘产生相对运动，在加工过程中会产生热量导致抛光盘面和元件加工面的形变，进而影响元件温度分布和抛光效果，因此需要对抛光盘的温度进行控制。目前市场上主流的化学机械抛光设备均通过控制抛光液温度，间接控制元件和抛光盘温度，达到带走加工中产生热量的效果。但是，抛光液的流动具有不确定性，与抛光盘面形、元件面形、抛光压力、抛光盘转速、元件转速等因素相关，无法定量定性地控制抛光液流动及分布情况，实际并不能保持抛光盘的温度稳定。同时，考虑到制造成本、精度保持性与稳定性等，目前主流的化学机械抛光设备的抛光盘驱动方式，主要采用转台轴承的结构和伺服电机驱动的方式。转台轴承和伺服电机在运行过程中均会产生热量，在抛光盘下方形成恒定热源，通过转台整体结构将热量传递至抛光盘，造成抛光盘温度的不稳定变化。
技术实现思路
本技术的目的是要解决现有技术中存在的不足，提供一种便于控制抛光盘温度的化学机械抛光机。为达到上述目的，本技术是按照以下技术方案实施的：一种便于控制抛光盘温度的化学机械抛光机，包括床身座、设置在床身座端面的转台连接件、设置在转台连接件上端面的抛光盘、设置在床身座内用于驱动转台连接件转动的电机装置、设置于抛光盘一侧上方的抛光液喷射系统以及垂直设置于抛光盘上端面另一侧上方的用于固定工件的工件轴，所述抛光盘与转台连接件之间设有循环回路盘，循环回路盘上端面与抛光盘下端面固定连接，所述抛光盘内设有多个用于采集抛光盘温度的温度传感器，循环回路盘的下端面与转台连接件的上端面固定连接，循环回路盘设有循环进水管和循环出水管，循环进水管和循环出水管贯穿转台连接件和电机装置的芯轴，所述电机装置的芯轴端部轴向连接双通道旋转接头，循环进水管和循环出水管末端连接在双通道旋转接头上端的两个进水口，双通道旋转接头的两个出水口分别通过管道连接到用于加热或冷却循环水的温控机，温控机、循环进水管、循环出水管和循环回路盘构成循环回路。优选地，所述便于控制抛光盘温度的化学机械抛光机还包括与温控机连接的上位机，所述温度传感器通过无线接收器与上位机连接，上位机用于采集抛光盘温度并与上位机内预先设定的抛光盘温度进行比较，当采集到的抛光盘温度与上位机内预先设定的抛光盘温度相同时，上位机不向温控机发送指令；当采集到的抛光盘温度高于上位机内预先设定的抛光盘温度时，上位机向温控机发送对循环水进行冷却的指令；当采集到的抛光盘温度低于预先设定的抛光盘温度时，上位机向温控机发送对循环水进行加热的指令。优选地，所述电机装置设置在床身座内，电机装置包括芯轴、电机定子、电机转子，所述床身座内开设有上大下小的变径轴孔，大轴孔内固定有转台轴承，所述芯轴为T型，芯轴的上部固定在转台轴承的内圈，芯轴的上端面与转台连接件下端面固定连接，电机转子固定在芯轴的下部，电机定子固定在小轴孔的内壁，芯轴的末端贯穿床身座的底部并延伸至床身座下端面外部。优选地，所述转台连接件的直径大于床身座的直径。优选地，所述循环回路盘为金属管路卷成的圆盘。与现有技术相比，本技术能够通过循环回路盘与抛光盘进行热交换从而实现直接控制抛光盘温度，控温效果好；同时，循环回路盘置于抛光盘与转台连接件之间，能够有效阻隔转台轴承和电机装置在运行过程中产生的热量对抛光盘温度的影响，进一步提升抛光盘温度控制水平和元件的最终加工精度。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术的剖视图。图3为本技术的循环回路盘的结构示意图。图4为本技术的抛光盘温度控制流程图。图中：1-工件轴；2-元件；3、抛光液喷射系统；4-抛光盘；5-温度传感器；6-温度控制循环回路；7-转台连接件；8-床身座；9-转台轴承；10-芯轴；11-电机定子；12-电机转子；13-旋转接头；14-循环出水管；15-循环进水管；16-温控机；17-上位机；18-无线接收器。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本技术进行进一步的详细说明。此处所描述的具体实施例仅用于解释本技术，并不用于限定技术。如图1-图3所示，本实施例的一种便于控制抛光盘温度的化学机械抛光机，包括床身座8、设置在床身座8端面的转台连接件7、设置在转台连接件7上端面的抛光盘4、设置在床身座8内用于驱动转台连接件转动的电机装置、设置于抛光盘4一侧上方的抛光液喷射系统3以及垂直设置于抛光盘4上端面另一侧上方的用于固定工件2的工件轴1，所述抛光盘4与转台连接件7之间设有循环回路盘6，循环回路盘6为金属管路卷成的圆盘，循环回路盘6实际上就是一个换热器，通过其内的循环水与抛光盘4产生的热量进行换热，循环回路盘6上端面与抛光盘4下端面固定连接(例如可以用胶水粘接在一起)，所述抛光盘4内设有多个用于采集抛光盘温度的温度传感器5，温度传感器5为无线测温传感器，可以直接在市面上购买；循环回路盘6的下端面与转台连接件7的上端面固定连接(例如可以用胶水粘接在一起)，循环回路盘6设有循环进水管15和循环出水管14，循环进水管15和循环出水管14贯穿转台连接件7和电机装置的芯轴10，所述电机装置的芯轴端部轴向连接双通道旋转接头13，循环进水管15和循环出水管14末端连接在双通道旋转接头13上端的两个进水口，双通道旋转接头13的两个出水口分别通过管道连接到用于加热或冷却循环水的温控机16，电机装置的芯轴在转动时会带动循环回路盘6、循环进水管15和循环出水管14一起转动，旋转接头13的作用是不影响循环进水管15和循环出水管14转动的同时又能够旋转接头13的两个出水口与温控机16连通，温控机16、循环进水管15、循环出水管14和循环回路盘6构成循环回路。本实施例中，电机装置设置在床身座8内，电机装置包括芯轴10、电机定子11、电机转子12，所述床身座8内开设有上大下小的变径轴孔，大轴孔内固定有转台轴承9，所述芯轴10为T型，芯轴10的上部固定在转台轴承9的内圈，芯轴10的上端面与转台连接件7下端面固定连接，当然转台连接件7的下端面与床身座8的上端面接近但不接触以保证转台连接件7转动时床身座8不会影响到其转动，电机转子12固定在芯轴10的下部，电机定子11固定在小轴孔的内壁，芯轴10的末端贯穿床身座8的底部并延伸至床身座8下端面外部。在抛光过程中，转台轴承9和电机定子11会产生较大发热，在抛光盘4下部形成恒定热源，温度控制循环回路6可将转台轴承9和电机定子11产生的热量阻隔，以保证抛光盘4的温度稳定控制。进一步地，本实施例的便于控制抛光盘温度的化学机械抛光机还包括与温控机16连接的上位机17，所述温度传感器5通过无线接收器18与上位机17连接，上位机17用于采集抛光盘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便于控制抛光盘温度的化学机械抛光机，包括床身座、设置在床身座端面的转台连接件、设置在转台连接件上端面的抛光盘、设置在床身座内用于驱动转台连接件转动的电机装置、设置于抛光盘一侧上方的抛光液喷射系统以及垂直设置于抛光盘上端面另一侧上方的用于固定工件的工件轴，其特征在于：所述抛光盘与转台连接件之间设有循环回路盘，循环回路盘上端面与抛光盘下端面固定连接，所述抛光盘内设有多个用于采集抛光盘温度的温度传感器，循环回路盘的下端面与转台连接件的上端面固定连接，循环回路盘设有循环进水管和循环出水管，循环进水管和循环出水管贯穿转台连接件和电机装置的芯轴，所述电机装置的芯轴端部轴向连接双通道旋转接头，循环进水管和循环出水管末端连接在双通道旋转接头上端的两个进水口，双通道旋转接头的两个出水口分别通过管道连接到用于加热或冷却循环水的温控机，温控机、循环进水管、循环出水管和循环回路盘构成循环回路。/n

【技术特征摘要】
1.一种便于控制抛光盘温度的化学机械抛光机，包括床身座、设置在床身座端面的转台连接件、设置在转台连接件上端面的抛光盘、设置在床身座内用于驱动转台连接件转动的电机装置、设置于抛光盘一侧上方的抛光液喷射系统以及垂直设置于抛光盘上端面另一侧上方的用于固定工件的工件轴，其特征在于：所述抛光盘与转台连接件之间设有循环回路盘，循环回路盘上端面与抛光盘下端面固定连接，所述抛光盘内设有多个用于采集抛光盘温度的温度传感器，循环回路盘的下端面与转台连接件的上端面固定连接，循环回路盘设有循环进水管和循环出水管，循环进水管和循环出水管贯穿转台连接件和电机装置的芯轴，所述电机装置的芯轴端部轴向连接双通道旋转接头，循环进水管和循环出水管末端连接在双通道旋转接头上端的两个进水口，双通道旋转接头的两个出水口分别通过管道连接到用于加热或冷却循环水的温控机，温控机、循环进水管、循环出水管和循环回路盘构成循环回路。


2.根据权利要求1所述的便于控制抛光盘温度的化学机械抛光机，其特征在于：所述便于控制抛光盘温度的化学机械抛光机还包括与温控机连接的上位机，所述温度传感器通过无线接收器与上位机连接，上位机用于采集...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵惠英，曹明琛，张成瑞，鲁斌，赵家宁，刘孟奇，赵凌宇，包荣振，杨凯，白金峰，赵怀友，
申请(专利权)人：北京微纳精密机械有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11