一种带水冷功能的抛光机陶瓷压力盘的制作方法

本实用新型属于半导体和光电加工技术领域，尤其涉及一种带水冷功能的抛光机陶瓷压力盘。

背景技术：

半导体晶片的单面抛光设备在使用过程中，需要使用气缸通过压力盘对粘贴晶片的陶瓷盘背面进行加压，传统的抛光机气缸的压力通过压力盘施加到粘贴晶片的陶瓷盘的背面；该结构有如下缺点：

晶片在抛光过程中会产生热量，粘贴晶片的陶瓷盘因产生的热量导致翘曲，影响晶片的抛光精度；抛光产生的热量通过陶瓷载盘传导至金属材质的压力盘后，金属材质的压力盘将产生更大的热变形，加剧陶瓷载盘的变形量，进一步恶化晶片的加工精度；金属材质的压力盘和陶瓷载盘接触，使得在抛光生产的周转中，晶片受到的金属离子污染增加，在工作面过程中，陶瓷盘工作面温度上升导致陶瓷盘膨胀，整体式陶瓷盘膨胀会导致陶瓷盘工作区域较大的变形，会影响晶片的加工精度；由于晶片陶瓷载盘和金属压力盘长时间接触会导致金属材质的压力盘接触面受到磨损，从而使得压力盘的加压面精度下降，影响晶片的加工精度。

技术实现要素：

本实用新型提供一种带水冷功能的抛光机陶瓷压力盘，旨在解决晶片在抛光过程中陶瓷盘受热变形，同时陶瓷盘热传递给上方的金属材质的压力，产生更加严重的变形影响晶片精度的问题以及金属离子污染的问题。

本实用新型是这样实现的，一种带水冷功能的抛光机陶瓷压力盘，包括内部注满水的陶瓷压力盘，所述陶瓷压力盘包括外壳和螺旋板，所述螺旋板固定连接于所述外壳的内壁，且将所述陶瓷压力盘分为上下两个部分，下半部分为平面螺旋状的引导槽，上半部分为扇形槽，该扇形槽的下端与所述引导槽相连通，所述螺旋板最高端的所述扇形槽内连通有出水管，所述螺旋板最低端的所述引导槽内连通有进水管。

优选的，所述扇形槽由若干个固定在所述螺旋板上表面的隔板交替组成。

优选的，若干个所述隔板的高度不一，且上表面与所述外壳相齐平。

优选的，所述陶瓷压力盘的内部中心处设置有中柱，所述中柱的内部开设有所述出水管和所述进水管，所述出水管位于所述中柱的最高端且与所述扇形槽相连通，所述进水管位于所述中柱的最低端且与所述螺旋板相连通。

优选的，所述隔板分为两种，分别为一侧固定于所述外壳内壁，一侧固定于所述中柱外壁。

优选的，所述螺旋板起始端与终止端位于同一直线上的不同高度。

优选的，所述陶瓷压力盘上表面盖合有安装盘，所述安装盘的内部开设有所述出水管和所述进水管并与下方所述陶瓷压力盘内部中柱开设的所述出水管和所述进水管相对应连通。

优选的，所述安装盘的上端固定连接有气缸的延伸轴，所述气缸的上端设置有旋转接头。

优选的，所述陶瓷压力盘的下表面固定连接有陶瓷载盘，所述陶瓷载盘的下表面设置有晶片。

优选的，所述晶片位于对其进行抛光打磨的抛光盘的上表面。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种带水冷功能的抛光机陶瓷压力盘，通过较金属材质的压力盘而言，陶瓷材质的压力盘具有极高的热稳定性，能在加工过程中维持极高的精度，也避免了压力盘产生的金属离子污染的问题，同时陶瓷的硬度高，耐磨性好，陶瓷材质的压力盘和晶片陶瓷载盘长时间接触仍能维持极高的精度，晶片的精度也能得到保证，陶瓷压力盘内部的冷却功能进一步消除了抛光过程中产生的热量可能导致的热膨胀变形，同时，对晶片陶瓷载盘进行冷却，也保证了晶片陶瓷载盘的精度，进而保证了晶片的精度，且陶瓷压力盘内部的冷却功能为其内部加工有螺旋板，且该螺旋板的上下两侧水冷区，上方的扇形槽和下方的引导槽，对内部注入的水进行流向的引导，使得整个内部的水与陶瓷压力盘的接触面积增大，停留时间变长，使得陶瓷压力盘进行冷却的效果好，提高了抛光机陶瓷压力盘的热稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的整体正视结构示意图；

图3为本实用新型中陶瓷压力盘结构示意图；

图4为本实用新型中陶瓷压力盘上半部分平面示意图；

图5为本实用新型中陶瓷压力盘下半部分平面示意图；

图中：1、旋转接头；2、气缸；3、安装盘；4、出水管；5、进水管；6、陶瓷压力盘；61、外壳；62、螺旋板；63、隔板；64、引导槽；7、陶瓷载盘；8、晶片；9、抛光盘。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种带水冷功能的抛光机陶瓷压力盘，包括内部注满水的陶瓷压力盘6，陶瓷压力盘6包括外壳61和螺旋板62，螺旋板62固定连接于外壳61的内壁，且将陶瓷压力盘6分为上下两个部分，下半部分为平面螺旋状的引导槽64，上半部分为扇形槽，该扇形槽的下端与引导槽64相连通，螺旋板62最高端的扇形槽内连通有出水管4，螺旋板62最低端的引导槽64内连通有进水管5。

在本实施方式中，在使用时，首先通过旋转接头1与上方的工作器件进行对接安装，随后启动气缸2，气缸2的作用是将延伸轴向下进行延伸，延伸轴固定的安装盘3被推动也随之向下进行移动，向下进行移动的安装盘3推动与之固定连接的陶瓷压力盘6下移，陶瓷压力盘6的下移带动陶瓷载盘7下移，陶瓷载盘7的下移带动晶片8下移贴合于下方的抛光盘9，并被下方的抛光盘9进行下表面的抛光打磨，抛光打磨产生的热量通过陶瓷载盘7传递给陶瓷压力盘6，陶瓷压力盘6中的水对其进行水冷降温，避免了陶瓷压力盘6的受热膨胀，也避免原有的金属材质压力盘产生的金属离子污染问题。

在本实施方式中，在使用时，首先将安装盘3上开设的进水管5的管口与外界水泵输水管相对接用于对陶瓷压力盘6内部进行供水，同时也将安装盘3上开设的出水管4的管口与外界排水管相对接用于将陶瓷压力盘6内部的水排出，启动供水泵，水泵通过输水管将水输送带安装盘3的进水管5内部，并沿着安装盘3的进水管5下流进入到安装盘3和陶瓷压力盘6相对接的中柱进水管5内，随后沿着中柱的进水管5下流通过最下端的出口流进陶瓷压力盘6下方的引导槽64中，并沿着引导槽64由内向外缓缓的扩散，当扩散到最大的一圈时与螺旋板62的终止端即与扇形槽相接通的位置处，通过流进到扇形槽的最下端，随后随着进入其中的水量增加，水沿着扇形槽缓缓的充斥着整个陶瓷压力盘6的内部，当水位达到扇形槽最高处时，通过中柱上开设的出水管4进水口进入到出水管4的内部，随后通过中柱出水管4进入到安装盘3出水管4中，最后通过安装盘3出水管4流到外界的排水管被排出，同时排水管也设置有水泵，用于当供水泵不向内部供水时，可以及时的将位于陶瓷压力盘6内部的水抽干，避免水在内部长时间的存放变坏，影响到陶瓷压力盘6的使用，当然也可以选择不抽出，留存在其内部对其进行降温。

进一步的，扇形槽由若干个固定在螺旋板62上表面的隔板63交替组成。

在本实施方式中，扇形槽的下底面为螺旋板62，从而下底面为逐渐降低趋势，中间设置相互交替的隔板63，组成连续的s型的流水道，使得扇形槽的内部可以将水停留的时间延长，也增加了与陶瓷压力盘6本体接触的面积，可以快速的对其进行水冷降温。

进一步的，若干个隔板63的高度不一，且上表面与外壳61相齐平；隔板63分为两种，分别为一侧固定于外壳61内壁，一侧固定于中柱外壁。

在本实施方式中，若干个隔板63的高度设置不一为了适配高度逐渐下降的螺旋板62，隔板63的高度设置与外壳61上表面相齐平，从而当安装盘3盖合陶瓷压力盘6时，隔板63的上端能够贴合安装盘3的下表面，将内部的水进行分割，避免相互之间连通，致使效果散热的效果差，一侧固定于外壳61内壁，封堵了外壳61内壁这侧，留出中柱的那一侧开口，反之一侧固定中柱外壁，封住了中柱外壁这侧，留出外壳61的那侧开口，两种相互交替的隔板63错开，从而组成连续的多个s型，使得内部的水流进行s型流动增加了水流在其内部的停留时间。

进一步的，陶瓷压力盘6的内部中心处设置有中柱，中柱的内部开设有出水管4和进水管5，出水管4位于中柱的最高端且与扇形槽相连通，进水管5位于中柱的最低端且与螺旋板62相连通。

在本实施方式中，在陶瓷压力盘6的中心处设置中柱，中柱的设置一方面可以作为主要的承重，承接上方安装盘3和气缸2施加的压力，并传递给下方的陶瓷载盘7和晶片8，另一方面中柱的内部开设进水管5和出水管4，且进水管5位于最下端，出水管4位于最上端，从而可以让水充满整个陶瓷压力盘6的内部，增加了水与陶瓷压力盘6的接触面积，加快散热。

进一步的，螺旋板62的起始端与终止端位于同一直线上的不同高度。

在本实施方式中，螺旋板62设置为螺旋状，螺旋的设置使得下方的水沿着螺旋板62进行缓缓的上升漫延，从而充斥着整个的陶瓷压力盘6的内部空间，对整个内部空间进行水冷，同时螺旋板62与外壳61进行固定的连接，外壳61的热量也传递到螺旋板62上，螺旋板62与水的接触，增加了整个陶瓷压力盘6与水的接触面积，加快了水冷散热。

进一步的，陶瓷压力盘6上表面盖合有安装盘3，安装盘3的内部开设有出水管4和进水管5并与下方陶瓷压力盘6内部中柱开设的出水管4和进水管5相对应连通。

在本实施方式中，安装盘3固定在陶瓷压力盘6的上表面，对陶瓷压力盘6的上表面进行盖合密封，避免水的溢出，中柱其内部开设进水管5和出水管4，与上方安装盘3中的进水管5和出水管4进行对接，从而既向陶瓷压力盘6中进行供水，也将陶瓷压力盘6中的水排出，安装盘3的配合使得陶瓷压力盘6内部的水能够及时的排出和供应，为陶瓷压力盘6的水冷提供了基础和支持。

进一步的，安装盘3的上端固定连接有气缸2的延伸轴，气缸2的上端设置有旋转接头1。

在本实施方式中，气缸2的设置用于推动下方的安装盘3、陶瓷压力盘6、陶瓷载盘7以及晶片8下移，使得晶片8贴合于抛光盘9，被抛光盘9进行抛光打磨，旋转接头1用于与上方的加工器件进行螺接，实现完成整个加工机械的组装。

进一步的，陶瓷压力盘6的下表面固定连接有陶瓷载盘7，陶瓷载盘7的下表面设置有晶片8。

在本实施方式中，陶瓷载盘7的作用即下表面的晶片8进行固定在自身的表面面，避免在抛光打磨时的移动，造成抛光打磨的失败以及晶片8打磨的精度不够，制成不合格的晶片8。

进一步的，晶片8位于对其进行抛光打磨的抛光盘9的上表面。

在本实施方式中，抛光盘9安装在抛光机上，与研磨剂或抛光剂共同作用完成研磨\抛光作业，抛光盘9和抛光剂共同作用并与晶片8的下表面进行摩擦，进而可达到去除漆面污染、氧化层、浅痕的目的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。