一种化学机械抛光设备的抛光液储液盘及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种化学机械抛光设备的抛光液储液盘及其制备方法。该抛光液储液盘为倒立的圆锥形结构，圆锥的上下口分别是进液口和出液口，盘内壁设置有一层憎水涂层，圆锥的侧边与底面的夹角是45°，憎水涂层厚度范围是1~5 mm，在储液盘的侧壁上均匀分布。本发明专利技术在相同的抛光效果的情况下，能够有效地节约抛光液，降低加工耗材成本。

【技术实现步骤摘要】
一种化学机械抛光设备的抛光液储液盘及其制备方法
本专利技术公开了一种化学机械抛光设备的抛光液储液盘，具体涉及一种内部带有憎水涂层的倒圆锥形的储液盘，属于硬脆材料的加工设备领域。
技术介绍
化学机械抛光是将硬脆材料表面进行平坦化处理的主要技术方法，它综合了化学研磨和机械研磨的优势，可以保证材料去除效率的同时，获得比较完美的表面。化学机械抛光设备的耗材主要是抛光垫、抛光液、抛光头、化学清洗剂和保护剂，其中的抛光液在抛光垫与硬脆材料的表面间运动，对抛光效果起决定作用。随着抛光头的旋转运动，多余的抛光液会从研磨盘流下，流入一个储液盘，然后进入抛光液循环系统循环使用。目前的化学机械抛光设备的储液盘都是圆柱形状，底部有一个很小的抛光液开口。由于抛光液的流速很大，其数量级在每分钟十数升左右，很容易造成圆柱形储液盘中，抛光液发生积存，导致一部分的抛光液循环速率减慢，没有参与到抛光过程。不但增加了耗材成本，也容易造成圆柱形盘的底部出液口的阻塞，使得整个抛光液循环系统发生故障。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种在相同的抛光效果的情况下，有效地节约抛光液，降低加工耗材成本的化学机械抛光设备的抛光液储液盘。本专利技术的目的是这样实现的：该抛光液储液盘为倒立的圆锥形结构，圆锥的上下口分别是进液口和出液口，盘内壁设置有一层憎水涂层，圆锥的侧边与底面的夹角是45°，憎水涂层厚度范围是1~5mm，在储液盘的侧壁上均匀分布。本专利技术的另一目的在于提供一种制备上述抛光液储液盘的制备方法。该方法包括以下步骤：第一步是将不锈钢材料焊接制成不锈钢圆锥，去除圆锥的顶部形成抛光液储液盘工件；第二步是采用喷涂方法制备储液盘内部的憎水层，首先进行表面脱脂，依次利用丙酮、酒精和水为溶剂，将抛光液储液盘工件分别浸入并进行超声处理，每次超声15分钟；然后表面粗化处理，采用喷砂方法，砂子的目数是300目，用丙酮和清水清洗；接着喷底层，将含氟的有机聚合物涂料装入喷枪斗内，用净化的压缩空气进行喷涂；喷枪的压力4000~6000Pa，喷枪距离抛光液储液盘工件表面0.01~0.02mm；然后将涂装好的抛光液储液盘工件放置在干燥箱内干燥10~20min，再送到马弗炉中加热塑化，塑化温度是360~390℃，时间为10~30min；塑化完成的抛光液储液盘工件用冷水进行淬火处理，完成憎水层的制备，憎水涂层厚度范围是1~5mm，在工件的侧壁上均匀分布，最终得到抛光液储液盘。本专利技术还有这样一些技术特征：1、所述的含氟的有机聚合物涂料为聚四氟乙烯(PTFE)。本专利技术储液盘的改进有两个方面:第一，改进圆柱形为倒立的圆锥形；第二，在圆锥内部内，制备一个憎水涂层。倒立的圆锥形储液盘，由不锈钢材料制备。圆锥内部的憎水层，由喷涂或气相蒸镀的方法制备。憎水涂层主要是由含氟的有机聚合物形成。抛光液的液滴在重力的作用下，自动向下流淌。同时，憎水层对液滴的摩擦力液较小，可以加快抛光液在体系内的循环速度。从而降低抛光液的使用量，节约耗材成本。本专利技术的有益效果:1.储液盘的侧壁是一个倒立的圆锥形，液体会在自身重力的作用下，自动向下流，抛光液不会积存。同时，也增加抛光液的循环速度。2.储液盘的侧壁上有一层憎水层，抛光液的液滴与侧壁非浸润，可以减小液滴的摩擦力。同时，可以保持侧壁的清洁，不会使抛光液中的固体成分在侧壁表面残留，避免固体成分阻塞抛光液盘的储液口。储液盘的进出液口与大气相同，可以使得抛光液在出液口流下时，上下气压平衡，避免气压的阻力，加快抛光液的循环过程。附图说明图1为本专利技术俯视图；图2为本专利技术结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1：结合图1-2，本实施例抛光液储液盘为倒立的圆锥形结构，圆锥的上下口分别是进液口和出液口，盘内壁设置有一层憎水涂层，圆锥的侧边与底面的夹角是45°，憎水涂层厚度范围是1~5mm，在储液盘的侧壁上均匀分布。首先要进行材料的选择和尺寸的计算。选择不锈钢材料，在经过用材的计算后，将不锈钢材料裁剪成一个扇形，再卷成一个圆锥形，经过焊接得到一个不锈钢圆锥，去除圆锥的顶部后，即可形成进液口1和出液口3，得到工件。下一步是制备储液盘内部的憎水涂层2。本实施例的憎水涂层由喷涂方法制备，憎水层的成分是聚四氟乙烯(PTFE)。喷涂工艺过程如下:①.表面脱脂②喷砂③清洗④喷底层⑤干燥⑥冷却⑦晾干⑧高温塑化⑨冷却热处理⑩成品检查。首先，依次利用丙酮、酒精和水为溶剂，将工件分别浸入到上述液体中，进行超声处理，每次超声15分钟。表面粗化过程利用喷砂方法，砂子的目数是300目，然后用丙酮和清水清洗。将准备好的聚四氟乙烯(PTFE)涂料装入喷枪斗内，用净化的压缩空气进行喷涂。喷枪的压力4000~6000Pa，喷枪距离工件表面0.01~0.02mm的范围内。将涂装好的工件放置在干燥箱内干燥10~20min，再送到马弗炉中加热塑化，塑化温度是360~390℃，时间为10~30min。塑化完成的工具用冷水进行淬火处理，避免涂层脱落，提高涂层的附着力。在进行成本检查时，使用一个万用表，一个电极与涂装好的表面接触，另一电极缠上湿布，并在涂层上任意扫动，要求整个涂层的绝缘性良好，否则要修复。完成憎水涂层的制备后，可以将储液盘装入化学机械抛光设备中，代替传统的圆柱形抛光液的储液盘。实施例2：结合图1-2，本实施例抛光液储液盘为倒立的圆锥形结构，圆锥的上下口分别是进液口和出液口，盘内壁设置有一层憎水涂层，圆锥的侧边与底面的夹角是45°，憎水涂层厚度范围是3.5mm，在储液盘的侧壁上均匀分布。首先要进行材料的选择和尺寸的计算。选择不锈钢材料，不锈钢材料长8-15cm，宽5-12cm，将不锈钢材料裁剪成一个扇形，再卷成一个圆锥形，经过焊接得到一个不锈钢圆锥，去除圆锥的顶部后，即可形成进液口1和出液口3，得到工件。下一步是制备储液盘内部的憎水涂层2。本实施例的憎水涂层由喷涂方法制备，憎水层的成分是聚四氟乙烯(PTFE)。喷涂工艺过程如下:①.表面脱脂②喷砂③清洗④喷底层⑤干燥⑥冷却⑦晾干⑧高温塑化⑨冷却热处理⑩成品检查。首先，依次利用丙酮、酒精和水为溶剂，将工件分别浸入到上述液体中，进行超声处理，每次超声15分钟。表面粗化过程利用喷砂方法，砂子的目数是300目，然后用丙酮和清水清洗。将准备好的聚四氟乙烯(PTFE)涂料装入喷枪斗内，用净化的压缩空气进行喷涂。喷枪的压力5000Pa，喷枪距离工件表面0.015mm的范围内。将涂装好的工件放置在干燥箱内干燥15min，再送到马弗炉中加热塑化，塑化温度是370℃，时间为20min。塑化完成的工具用冷水进行淬火处理，避免涂层脱落，提高涂层的附着力。在进行成本检查时，使用一个万用表，一个电极与涂装好的表面接触，另一电极缠上湿布，并在涂层上任意扫动，要求整个涂层的绝缘性良好，否则要修复。完成憎水涂层的制备后，可以将储液盘装入化学机械抛光设备中，代替传统的圆柱形抛光液的储液盘。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化学机械抛光设备的抛光液储液盘，其特征在于该抛光液储液盘为倒立的圆锥形结构，圆锥的上下口分别是进液口和出液口，盘内壁设置有一层憎水涂层，圆锥的侧边与底面的夹角是45°，憎水涂层厚度范围是1~5 mm，在储液盘的侧壁上均匀分布。/n

【技术特征摘要】
1.一种化学机械抛光设备的抛光液储液盘，其特征在于该抛光液储液盘为倒立的圆锥形结构，圆锥的上下口分别是进液口和出液口，盘内壁设置有一层憎水涂层，圆锥的侧边与底面的夹角是45°，憎水涂层厚度范围是1~5mm，在储液盘的侧壁上均匀分布。


2.根据权利要求1所述的一种化学机械抛光设备的抛光液储液盘的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：第一步是将不锈钢材料焊接制成不锈钢圆锥，去除圆锥的顶部形成抛光液储液盘工件；第二步是采用喷涂方法制备储液盘内部的憎水层，首先进行表面脱脂，依次利用丙酮、酒精和水为溶剂，将抛光液储液盘工件分别浸入并进行超声处理，每次超声15分钟；然后表面粗化处理，采用喷砂方法，砂子...

【专利技术属性】
技术研发人员：左洪波，杨鑫宏，李铁，李岩，
申请(专利权)人：哈尔滨秋冠光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23