阅读说明：本技术 一种研磨装置和研磨方法 (Grinding device and grinding method ) 是由 廖世容 刘朝辉 于 2019-09-18 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种研磨装置,包括研磨机构、定位机构、真空泵、夹持机构、陶瓷盘、真空罩,陶瓷盘上开设有若干通孔,陶瓷盘上设有若干定位柱,真空罩上部开孔,孔内安装密封圈,密封圈中插入有连接管,连接管上设有调节阀。相应地,本发明还提供一种所述研磨装置的研磨方法。本发明可以提高研磨的磷化铟晶圆片的均匀性,同时可以加快研磨后从陶瓷盘上取下磷化铟晶圆片的速度。(The invention provides a grinding device which comprises a grinding mechanism, a positioning mechanism, a vacuum pump, a clamping mechanism, a ceramic disc and a vacuum cover, wherein a plurality of through holes are formed in the ceramic disc, a plurality of positioning columns are arranged on the ceramic disc, a hole is formed in the upper part of the vacuum cover, a sealing ring is arranged in the hole, a connecting pipe is inserted into the sealing ring, and an adjusting valve is arranged on the connecting pipe. Correspondingly, the invention further provides a grinding method of the grinding device. The invention can improve the uniformity of the grinded indium phosphide wafer and can accelerate the speed of taking down the indium phosphide wafer from the ceramic disc after grinding.)

一种研磨装置和研磨方法

技术领域

本发明涉及磷化铟晶圆片生产技术领域，具体涉及一种研磨装置和研磨方法。

背景技术

磷化铟具有电子迁移率高、耐辐射性能好、禁带宽度大等优点，在光子领域、射频领域两大应用领域拥有关键优势。在光通信中，磷化铟在许多功能中提供高性能，包括发射、探测、调制和混合等。磷化铟晶圆片生产过程中需要进行研磨，通常是在涂蜡的陶瓷盘上贴附磷化铟晶圆片，在通过加压的方式使其牢牢吸附，这会导致研磨加工后需要很长时间才能从陶瓷盘上取下磷化铟晶圆片。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种研磨装置和研磨方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案来实现的：

一种研磨装置，包括研磨机构、定位机构、真空泵、夹持机构、陶瓷盘、真空罩，陶瓷盘上开设有若干通孔，陶瓷盘上设有若干定位柱，真空罩上部开孔，孔内安装密封圈，密封圈中***有连接管，连接管上设有调节阀，连接管上部设置抽真空管接头，真空罩下部设有一圈密封环，真空泵上连接有抽真空管，抽真空管另一端可***抽真空管接头中，夹持机构包括支撑台、夹持件，支撑台上开设有容纳陶瓷盘的缺口，夹持件设置在支撑台上用于固定陶瓷盘，定位机构包括定位环，定位环下部设有若干陶瓷块，

研磨机构包括机架和供液罐，机架上部中间位置开设有凹槽，机架内部设有驱动电机，驱动电机的输出端驱动连接有旋转轴，旋转轴上部连接有研磨盘，研磨盘表面上设有数道导流槽，凹槽底部为由外至内向上倾斜设置，机架上部位于凹槽左右两侧的位置均连接有支撑柱，支撑柱上部设有支撑块，支撑块远离支撑柱的一侧连接有弧形板，弧形板上设有两个调节孔，调节孔中安装有定位轮，机架上位于凹槽后侧的位置设有供液泵，供液泵和供液罐之间连接有抽液管，供液泵远离抽液管的一侧连接有两个供液管，供液管前端连接有调节管，调节管与供液管的连接处设置有流量阀，供液罐上部设置有搅拌电机，搅拌电机的输出端连接有搅拌轴，搅拌轴外周设有若干搅拌叶。

作为优选，通孔的直径为1mm，相邻通孔之间的距离为10mm。

作为优选，夹持件包括夹持片、调节螺杆，调节螺杆螺纹连接于支撑台上，夹持片外侧设有支撑座，调节螺杆与支撑座转动相连。

作为优选，调节管为万向竹节管。

作为优选，支撑块上开设有安装孔、调节槽、螺栓孔，安装孔位于支撑块靠外的一侧，调节槽与安装孔垂直，调节槽一端穿过安装孔，另一端与支撑块外侧面相连，螺栓孔与调节槽垂直且位于安装孔的外侧，支撑柱上端***安装孔内，螺栓孔内拧入螺栓对支撑柱进行固定。

作为优选，凹槽底部和供液罐之间连接有回收管。

相应地，本发明还提供一种使用上述研磨装置的研磨方法，所述研磨方法包括：

将陶瓷盘置于支撑台的缺口处，调节夹持件将陶瓷盘夹紧固定，在陶瓷盘对应贴附晶片的位置涂抹一层蜡，涂蜡后静置30-60秒，再将磷化铟晶圆片贴附于陶瓷盘上的涂蜡处；

抽真空管***抽真空管接头中，真空罩贴在陶瓷盘背面，启动真空泵，将真空罩内抽至真空从而将磷化铟晶圆片吸附于陶瓷盘上，关闭调节阀，并将抽真空管从抽真空管接头中拔出；

定位机构的陶瓷块朝下放置于研磨盘上，调节定位轮的位置使其与定位环外周贴合，将陶瓷盘从夹持机构上取下，贴有磷化铟晶圆片的一面朝下放入定位机构中；

启动研磨机构，驱动电机驱动研磨盘转动，搅拌电机带动搅拌叶对供液罐内的研磨液进行搅拌，供液泵抽取供液罐中的研磨液后通过供液管、调节管提供研磨液，旋转的研磨盘对磷化铟晶圆片表面进行研磨处理，至磷化铟晶圆片厚度合格后停止；

关闭研磨机构，从定位机构中取出陶瓷盘，陶瓷盘吸附有磷化铟晶圆片的一面朝上用夹持机构固定，打开调节阀后取下真空罩，再从陶瓷盘上取下磷化铟晶圆片；

研磨好的磷化铟晶圆片用纯水冲洗、甩干，检测研磨表面。

作为优选，研磨盘的转速为10r/min，研磨液的流量为25ml/min，研磨液为煅烧氧化铝粉与纯水以体积比1：20的比例混合而成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：在陶瓷盘上开孔，可直接通过真空罩来吸住陶瓷盘上的磷化铟晶圆片，减去了加压吸附的工序；研磨过程中，压力可通过陶瓷盘上的孔排出，避免了涂蜡不均导致磷化铟晶圆片在研磨时不同位置压力不同而影响均匀性；取料时只需打开真空罩上的调节阀即可从陶瓷盘上取下磷化铟晶圆片，而无需在陶瓷盘上慢慢推动磷化铟晶圆片来下料。

附图说明

图1为本发明中研磨机构的结构示意图；

图2为本发明中真空泵、夹持机构、陶瓷盘、真空罩组装时的结构示意图；

图3为本发明中夹持机构、陶瓷盘使用时的结构示意图；

图4为本发明定位机构、陶盘、真空罩使用时的结构示意图；

图5为图4的仰视图；

图6为图4的剖视图；

图7为本发明研磨机构中供液罐的结构示意图；

图8为本发明研磨机构中机架的剖视图；

图9为本发明研磨机构中支撑块的结构示意图。

附图标记：1、研磨机构；11、机架；12、供液罐；13、凹槽；14、驱动电机；15、旋转轴；16、研磨盘；17、支撑柱；18、支撑块；19、弧形板；110、调节孔；111、定位轮；112、供液泵；113、抽液管；114、供液管；115、调节管；116、流量阀；117、搅拌电机；118、搅拌轴；119、搅拌叶；

2、定位机构；21、定位环；22、陶瓷块；

3、真空泵；31、抽真空管；

4、夹持机构；41、支撑台；42、夹持片；43、调节螺杆；44、支撑座；

5、陶瓷盘；51、通孔；52、定位柱；

6、真空罩；61、密封圈；62、连接管；63、调节阀；64、真空管接头；65、密封环；

7、磷化铟晶圆片。

具体实施方式

下面结合附图1-9对本发明的实施例进行详细阐述。

作为本发明的一方面，提供一种研磨装置，包括研磨机构1、定位机构2、真空泵3、夹持机构4、陶瓷盘5、真空罩6，陶瓷盘5上开设有若干通孔51，陶瓷盘5上设有若干定位柱52，研磨至定位柱52顶端后无法继续向下研磨，用于控制对磷化铟晶圆片的研磨量，通孔51的直径为1mm，相邻通孔51之间的距离为10mm，通孔51根据磷化铟晶圆片7的尺寸设置，磷化铟晶圆片7贴附于陶瓷盘上时覆盖所有通孔51。通孔51的设置可使研磨过程中磷化铟晶圆片受到的部分压力从通孔中卸出，提高研磨时的均匀性。

真空罩6上部开孔，孔内安装密封圈61，密封圈61中***有连接管62，连接管62上设有调节阀63，连接管62上部设置抽真空管接头64，真空罩6下部设有一圈密封环65，真空泵3上连接有抽真空管31，抽真空管31另一端可***抽真空管接头64中，抽真空泵31通过抽真空管31将真空罩6内抽至真空，关闭调节阀63，使真空罩6内保持真空即可将抽真空管31从抽真空管接头64中拔出。

陶瓷盘5的通孔51和真空罩6配合，可快速吸附和下料，加快了研磨的速度。

夹持机构4包括支撑台41、夹持件，支撑台41上开设有容纳陶瓷盘5的缺口，夹持件用于将陶瓷盘5固定在支撑台41上，从而进行贴片和取片的操作。作为本发明的一种具体实施方式，夹持件夹持件包括夹持片42、调节螺杆43，调节螺杆43螺纹连接于支撑台41上，夹持片42外侧设有支撑座44，调节螺杆43与支撑座44转动相连，夹持片42贴合陶瓷盘5外周，通过转动调节螺杆43来移动夹持片42，使前后两个夹持片42将陶瓷盘5夹紧固定。

定位机构2包括定位环21，定位环21下部设有若干陶瓷块22，陶瓷块22之间等间距设置。

研磨机构1包括机架11和供液罐12，机架11上部中间位置开设有凹槽13，机架11内部设有驱动电机14，驱动电机14的输出端驱动连接有旋转轴15，旋转轴15上部连接有研磨盘16，研磨盘16表面上设有数道导流槽，机架11上部位于凹槽13左右两侧的位置均连接有支撑柱17，支撑柱17上部设有支撑块18，支撑块18远离支撑柱17的一侧连接有弧形板19，弧形板19上设有两个调节孔110，调节孔110中安装有定位轮111，两个定位轮111将定位机构夹住并转动，使定位机构和内部的陶瓷盘5在研磨盘16上原地旋转，机架11上位于凹槽13后侧的位置设有供液泵112，供液泵112和供液罐12之间连接有抽液管113，供液泵112远离抽液管113的一侧连接有两个供液管114，供液管114前端连接有调节管115，调节管115与供液管114的连接处设置有流量阀116，供液罐12上部设置有搅拌电机117，搅拌电机117的输出端连接有搅拌轴118，搅拌轴118外周设有若干搅拌叶119。

凹槽13底部为由外至内向上倾斜设置，可用于收集研磨液，凹槽13底部和供液罐12之间连接回收管，回收管上设置阀门，凹槽13中收集的研磨液通过回收管回到供液罐12中，对收集的研磨液进行回收利用，减少研磨液的浪费。

调节管115为万向竹节管，带有喷头，并可根据需要固定在不同位置。

作为本发明的另一方面，提供一种使用上述研磨装置的研磨方法，研磨方法包括：

将陶瓷盘5置于支撑台41的缺口处，调节夹持件将陶瓷盘5夹紧固定，在陶瓷盘5对应贴附磷化铟晶圆片7的位置涂抹一层蜡，涂蜡后静置30-60秒，再将磷化铟晶圆片7贴附于陶瓷盘5上的涂蜡处；

抽真空管31***抽真空管接头64中，真空罩6贴在陶瓷盘5背面，启动真空泵3，将真空罩6内抽至真空从而将磷化铟晶圆片7吸附于陶瓷盘5上，关闭调节阀63，并将抽真空管31从抽真空管接头64中拔出；

定位机构2的陶瓷块22朝下放置于研磨盘上，调节定位轮111的位置使其与定位环21的外周贴合，将陶瓷盘5从夹持机构4上取下，贴有磷化铟晶圆片7的一面朝下放入定位机构2中；

启动研磨机构1，驱动电机14驱动研磨盘16转动，研磨盘16的转速为10r/min，搅拌电机117带动搅拌叶119转动对供液罐12内的研磨液进行搅拌，供液泵112抽取供液罐12中的研磨液后通过供液管114、调节管115提供研磨液，研磨液的流量为25ml/min，研磨液为煅烧氧化铝粉与纯水以体积比1：20的比例混合而成，旋转的研磨盘16对磷化铟晶圆片7表面进行研磨处理，至磷化铟晶圆片7厚度合格后停止；

关闭研磨机构1，从定位机构2中取出陶瓷盘5，陶瓷盘5吸附有磷化铟晶圆片7的一面朝上用夹持机构4固定，打开调节阀63后取下真空罩6，可直接从陶瓷盘5上取下磷化铟晶圆片7；

研磨好的磷化铟晶圆片7用纯水冲洗、甩干，检测研磨表面。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。