一种加热与振动协同化学机械抛光CaF2晶片的装置及方法制造方法及图纸

一种加热与振动协同化学机械抛光CaF2晶片的装置及方法，本发明专利技术涉及晶片抛光的装置及方法。它是要解决现有的CaF2晶体元件抛光方法的作业时间长、表面质量差的技术问题。本装置包括第一电机、抛盘、加热垫、抛光垫、支撑架、第二电机、工件盘、振动装置、配重块、气动夹持装置；第一电机带动抛盘逆时针转动；加热垫和抛光垫置于抛盘表面，第二电机带动工件盘顺时针转动；在工件盘上方设置振动装置和配重块，气动夹持装置用于调整配重块对工件盘的压力。方法：一、粗磨；二、沥青盘抛光；三、精抛；四、精整；抛光后的CaF2晶片表面的粗糙度Ra达到0.07～0.08nm，可用作透镜、棱镜和红外成像设备的窗口等光学领域。口等光学领域。口等光学领域。

【技术实现步骤摘要】
一种加热与振动协同化学机械抛光CaF2晶片的装置及方法


[0001]本专利技术涉及晶片抛光的装置及方法。

技术介绍

[0002]氟化钙(CaF2)晶体因为具有透射范围宽(125nm～10μm)、热光补充性好、优异的消色差和复消色差能力及折射率恒定等特性，已被广泛应用于制造透镜、棱镜、和红外成像设备的窗口等光学元件。尤其是在紫外光学系统中，氟化钙晶体元件以高透射率、高激光损伤阈值及低双折射率，已经被确认为光刻系统和高能量激光系统的最佳透镜材料。高能量激光系统要求光学元件具有高的激光损伤阈值和透射性能，因此对CaF2晶体元件的表面光滑度提出了更高的要求。如在193nm光刻系统中要求其表面粗糙度要小于0.5nm。但CaF2晶体具有硬度低、脆性大、各向异性等材料特性，使得CaF2晶体加工中易出现表面的划痕、微裂纹、麻坑、表面破损等缺陷，严重限制着CaF2晶体的超精密加工获取超光滑表面。
[0003]常规的CaF2晶体元件抛光技术是采用化学机械抛光法，是利用抛光液与工件表面的化学反应生成变质层，利用磨粒的机械作用去除变质层。但由于这种抛光加工技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加热与振动协同化学机械抛光CaF2晶片的装置，其特征在于该装置包括第一电机(1)、抛盘(2)、加热垫(3)、抛光垫(4)、支撑架(5)、第二电机(6)、工件盘(7)、振动装置(8)、配重块(9)、气动夹持装置(10)；其中第一电机(1)与抛盘(2)连接，第一电机(1)带动抛盘(2)逆时针转动；加热垫(3)置于抛盘(2)表面，抛光垫(4)置于加热垫(3)之上；加热垫(3)由温度控制器(3
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1)控制；其中抛光垫(4)有三种，分别是羊毛毡抛光垫、盘面呈网格状的沥青抛光盘和陶氏IC
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1000抛光垫；支撑架(5)用来支撑第二电机(6)，第二电机(6)与工件盘(7)连接，第二电机(6)带动工件盘(7)顺时针转动；在工件盘(7)上方设置振动装置(8)，振动装置(8)之上设置配重块(9)，在配重块(9)上方设置气动夹持装置(10)，用于调整配重块(9)对工件盘(7)的压力；振动装置(8)由振动控制器(8
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1)控制；工件盘(7)的轴线与抛盘(2)的轴线平行且距离d满足2r≤d≤R
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r，其中r为工件盘(7)的半径，R为抛盘(2)的半径。2.利用权利要求1所述的一种加热与振动协同化学机械抛光CaF2晶片的装置对CaF2晶片抛光的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：一、粗磨：将羊毛毡抛光垫固定抛盘(2)上，将CaF2晶体固定于工件盘(7)下侧，通过调节气动夹持装置(10)将配重压力控制在50～100g/cm2，控制抛盘3转速为60～100rpm rpm、工件盘(7)转速为50～80rpm进行粗磨，粗磨过程中向旋转的晶体滴加金刚砂悬浮液，粗磨时间为45～60min；粗磨结束后用超纯水冲洗CaF2晶片2～5次；二、沥青盘抛光：将盘面呈网格状的沥青抛光盘固定在抛盘(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨春晖，郝树伟，曾俊，雷作涛，朱崇强，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：