本发明专利技术提供了一种微纳光栅结构的抛光装置及抛光方法，工作方法包括以下操作步骤：S1.微纳结构设计；S2.被抛光件标记定位；S3.装夹与位置调整；S4.微纳结构代码输入；S5.抛光。本发明专利技术利用磁性柔性流变体与各种微纳光学被抛光件表面高度贴合，实现被抛光件表面微纳结构抛光；同时借助磁流变抛光的去除效率与驻留时间的控制得到更深层的微纳结构；借助磁流变抛光的特殊优势，抛光过程中不会对被抛光件表面产生任何划痕缺陷；完全抛弃传统机械刻划方式，提供一种高效率和高精度的抛光装置工作方法，实现了对任意形貌被抛光件、任意材质被抛光件、任意被抛光件区域进行微纳光学结构抛光。光。光。
【技术实现步骤摘要】
一种微纳光栅结构的抛光装置及抛光方法
[0001]本专利技术涉及光学被抛光件制造
，具体涉及一种微纳光栅结构的抛光装置及抛光方法。
技术介绍
[0002]在半导体芯片制造过程中，为得到更高的光刻分辨率，通常采用增大光刻机的投影物镜的数值孔径来实现。而对于大数值孔径的光刻机，照明光偏振特性对光刻成像质量的影响极为重要。通过不同的微纳光栅结构，可实现光刻光源偏振无关的高效衍射、或将TE、TM偏振方向完全分开，即偏振分束器等作用。由于光刻机内的光照强度强、且对其工艺稳定性、长期稳定性要求较高，传统的光栅结构，无论是全息光栅还是机械刻划光栅，存在以下技术缺陷：由于其光栅结构较薄，都不能满足其要求；其他传统的微结构加工技术如微机电系统技术、特种加工技术、复制技术等存在材料使用受限或生产周期长、加工精度低的问题。
[0003]因此，如何设计一种高效率、高精度、能实现对任意形貌被抛光件、任意材质被抛光件、任意被抛光件区域进行微纳光学结构抛光的微纳光栅结构的抛光装置及抛光方法，成为急需解决的问题。
技术实现思路
[0004]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种微纳光栅结构的抛光装置及抛光方法，以解决上述至少一种技术问题。
[0005]本专利技术的技术方案是：一种微纳光栅结构的抛光装置，包括二维移动平台，所述二维移动平台固定在基座上，被抛光件固定于二维移动平台上，基座上还设置有一维移动导轨，一维移动导轨上设置有横梁，横梁上设置有第一驱动电机，第一驱动电机的输出端与球形抛光轮组件连接，球形抛光轮组件包括球形抛光轮，球形抛光轮组件内设置有竖向布置的直线导轨，直线导轨的滑块上安装有金属探针。
[0006]本专利技术采用水平方向二维移动平台可在水平方向提供XY方向左右移动；一个垂直方向一维移动导轨、一个无磁不锈钢材质的球形抛光轮、一个带塑料测头的金属探针，第一驱动电机带动球形抛光轮组件运动，球形抛光轮对被抛光件进行抛光；通过移动平台XY方向，金属探针能识别到被抛光件上的标识，以得到正确的加工位置；通过磁性调节控制抛光带，在被加工件基板上通过抛光的方法得到微纳光栅结构，抛光精度高，抛光后表面质量好。
[0007]本专利技术的技术方案是：一种微纳光栅结构的抛光装置工作方法，包括以下步骤：S1.微纳结构设计，通过MATLAB设计微纳结构，并将结构模型转化为Metropro软件可识别的xyz位置代码；S2.被抛光件标记定位，在被抛光件表面进行激光定位标识，以便设备探头识别被抛光件位置，标识形状及位置可根据被抛光件的形状结构复杂性进行不同复杂程度的标
记，如为旋转对称，可进行短线标识；如为上下左右均不对称的复杂图形可做三种不同位置、不同形状的标识，以完全定位零件位置；被抛光件的微纳结构的外圈分别设置第一标识、第二标识、第三标识；S3.装夹与位置调整，将被抛光件装夹于二维移动平台上，通过金属探针寻找被抛光件表面标识，调整被抛光件在装夹台上的位置，使之满足抛光行程；S4.微纳结构代码输入，将微纳结构XYZ位置代码文件输入装置程序内，使程序识别XYZ位置相对去除量，并计算出驻留时间；S5.抛光,T1.被抛光件被固定于水平方向二维移动平台上，位于球形抛光轮下方；T2.球形抛光轮在进入加工状态时，移动至被抛光件的正上方，磁性柔性流变体抛光液接触并深入被抛光件表面，并与之形成距离0.6mm的固定不变的间隙，于是被抛光件表面与球形抛光轮表面形成了一个凹空隙；T3.磁极位于球形抛光轮内部，并且在被抛光件和球形抛光轮(1061)所形成的间隙附近形成一个高梯度磁场；T4.球形抛光轮支架前方安装有一个出液口直径2mm的不锈钢喷嘴，球形抛光轮后方安装有一个带永磁铁的不锈钢刮刀；T5.当磁性柔性流变体抛光液随球形抛光轮一起运动到被抛光件与运动盘所形成的小空隙附近时，梯度场使之聚结、变硬，形成凸起缎带，成为具有粘塑性的Bingham介质；T6.具有较高运动速度的Bingham介质通过小空隙时，对被抛光件表面与之接触的区域产生很大的剪切力，从而使被抛光件表面材料被去除；输入预设微纳光栅被抛光件的表面形貌数据，计算出相应去除率驻留时间；T7.在抛光过程中，与被抛光件直接接触的为具有粘塑性的Bingham介质，由于其特殊性质，不同于传统抛光的硬接触，可以有效避免抛光过程中的划痕产生。
[0008]本专利技术利用磁性柔性流变体与各种微纳光学被抛光件表面高度贴合，实现被抛光件表面微纳结构抛光；同时借助磁流变抛光的去除效率与驻留时间的控制得到更深层的微纳结构；借助磁流变抛光的特殊优势，抛光过程中不会对被抛光件表面产生任何划痕缺陷；完全抛弃传统机械刻划方式，提供一种高效率和高精度的抛光装置工作方法，实现了对任意形貌被抛光件、任意材质被抛光件、任意被抛光件区域进行微纳光学结构抛光。
附图说明
[0009]图1为本专利技术的抛光装置的结构示意图。
[0010]图2为本专利技术的球形抛光轮组件结构示意图。
[0011]图3为本专利技术的抛光液循环系统结构示意图。
[0012]图4为本专利技术的被抛光件位置标识与微纳结构区域标识示意图。
[0013]图5为本专利技术的工艺流程图。
[0014]图中：101.基座；102.二维移动平台；103.一维移动导轨；104.转动轴承；105.第一驱动电机；106.球形抛光轮组件；107.金属探针；108.抛光液循环系统；109.第一标识；110.微纳结构；111.第二标识；112.第三标识；1061.球形抛光轮；1062.第二驱动电机；1063.皮带；1064.滑轮；1062.电磁线圈；1081.第一抛光液循环泵；1082.第二抛光液循环泵；1083.
不锈钢喷嘴；1084.不锈钢刮刀；1085.抛光液缓存池；1086.抛光液缓存腔。
具体实施方式
[0015]下面结合附图对本专利技术做进一步的说明。
[0016]参阅图1
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5，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，仍均应落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。
[0017]实施例一、一种微纳光栅结构的抛光装置工作方法，参考图4、图5，包括以下步骤：S1.微纳结构设计，通过MATLAB设计微纳结构，并将结构模型转化为Metropro软件可识别的xyz位置代码；S2.被抛光件标记定位，在被抛光件表面进行激光定位标识，以便设备探头识别被抛光件位置，标识形状及位置可根据被抛光件的形状结构复杂性进行不同复杂程度的标记，如为旋转对称，可进行短线标识；如为上下左右均不对称的复杂图形可做本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微纳光栅结构的抛光装置，包括二维移动平台(102)，其特征在于：所述二维移动平台(102)固定在基座(101)上，被抛光件固定于二维移动平台(102)上，基座(101)上还设置有一维移动导轨(103)，一维移动导轨(103)上设置有横梁，横梁上设置有第一驱动电机(105)，第一驱动电机(105)的输出端与球形抛光轮组件(106)连接，球形抛光轮组件(106)包括球形抛光轮(1061)，球形抛光轮组件(106)内设置有竖向布置的直线导轨，直线导轨的滑块上安装有金属探针(107)。2.根据权利要求1所述的一种微纳光栅结构的抛光装置，其特征在于：所述球形抛光轮(1061)连接于转动轴承(104)，实现角度控制功能。3.根据权利要求2所述的一种微纳光栅结构的抛光装置，其特征在于：所述球形抛光轮组件(106)包括球形抛光轮支架，球形抛光轮支架上分别设置有电磁线圈(1065)、第二驱动电机(1062)，第二驱动电机(1062)的输出端通过皮带(1063)连接滑轮(1064)，球形抛光轮(1061)与滑轮(1064)连接。4.根据权利要求3所述的一种微纳光栅结构的抛光装置，其特征在于：所述球形抛光轮组件(106)与抛光液循环系统(108)连接，抛光液循环系统(108)包括第一抛光液循环泵(1081)、第二抛光液循环泵(1082)，第二抛光液循环泵(1082)的一端连接不锈钢刮刀(1084)，第二抛光液循环泵(1082)吸取从不锈钢刮刀(1084)回收的抛光液并缓存至抛光液缓存池(1085)内；第一抛光液循环泵(1081)的一端通过抛光液缓存腔(1086)连接不锈钢喷嘴(1083)，第一抛光液循环泵(1081)将抛光液从抛光液缓存腔(1086)内抽取并搅拌均匀，带到不锈钢喷嘴(1083)处。5.根据权利要求4所述的一种微纳光栅结构的抛光装置，其特征在于：所述抛光液与被抛光件的接触为柔性接触，抛光液与被抛光件之间无直接压力。6.根据权利要求4所述的一种微纳光栅结构的抛光装置，其特征在于：所述抛光液沿着球形抛光轮(1061)运动时，受球形抛光轮组件(106)内的电磁线圈(1065)的磁场梯度作用，聚结、变硬，形成凸起缎带，成为具有粘塑性的Bingham体。7.一种微纳光栅结构的抛光装置工作方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.微纳结构设计，通过MATLAB设计微纳结构，并将结构模型转化为Metropro软件可识别的xyz位置代码；S2.被抛光件标记定位，在被抛光件表...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶青，郑美玲，
申请(专利权)人：上海现代先进超精密制造中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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