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申请/专利权人：大连理工大学

摘要：本发明提供一种基于真空导电吸盘的SiC晶片光电化学机械抛光装置及方法，包括：工作台、工作主轴单元、晶片、抛光盘单元、十字滑台单元、晶片装卸单元及抛光液槽。晶片装卸单元、十字滑台单元和工作主轴单元分别固定安装在工作台上；所述抛光盘单元固定安装在十字滑台单元上，十字滑台实现抛光盘的空间位置调节。采用真空导电吸盘直接吸附晶片固定并对晶片传递阳极偏压，阳极偏压分离紫外光源激发SiC晶片产生的电子‑空穴对，SiC晶片表面氧化，抛光盘机械去除，依次往复。通过晶片翻转单元，无需手动拆卸，晶片可直接正反面加工，节约加工前后晶片安装固定时间。本发明自动化程度高，操作简单，工艺参数可调，SiC晶片的材料去除率高，表面质量好。

主权项：1.一种基于真空导电吸盘的SiC晶片光电化学机械抛光装置，包括：工作台、工作主轴单元、抛光盘单元、十字滑台单元、晶片装卸单元及抛光液槽，所述工作台作为基座，晶片装卸单元、十字滑台单元和工作主轴单元分别固定安装在工作台上；所述抛光盘单元固定安装在十字滑台单元上，待抛光晶片被吸附固定在工作主轴单元的真空导电吸盘上，所述晶片装卸单元用于实现一次晶片加工的正反面加工的转换，所述抛光盘单元具有LED紫外光源，通过抛光液使工位中作为阳极的晶片表面和作为阴极的抛光盘形成闭合回路，完成晶片表面的光电化学抛光；所述的工作主轴单元包括：真空导电吸盘、转接法兰盘、支撑球轴承、气电旋转滑环、气路管、导线、同步带轮Ⅰ、同步带、同步带轮Ⅱ，主轴电机、浮动平台；所述的真空导电吸盘通过螺栓固定安装在转接法兰盘上，支撑球轴承固定安装在工作台面上，转接法兰盘穿过支撑球轴承和气电旋转滑环并与同步带轮Ⅰ连接；气电旋转滑环定子端与工作台面固定，转子端与转接法兰盘轴固定连接；气电旋转滑环定子端的气路管与气缸连接，定子端的导线与电化学工作站的工作电极连接作为阳极；转子端的气路管穿过转接法兰盘与真空导电吸盘的工程陶瓷基座气路孔连接，转子端的导线穿过转接法兰盘与真空导电吸盘的工程陶瓷基座连接，主轴电机固定安装在浮动平台上；主轴电机连接同步带轮Ⅱ，并通过同步带与同步带轮Ⅰ连接；所述的真空导电吸盘包括：工程陶瓷基座、多孔石墨板、密封圈，工程陶瓷基座带有气路孔和电路孔，工程陶瓷基座内部设有与多孔石墨板对应的气道，各气道汇总到气路孔，工程陶瓷基座的气路孔通过旋转接头与导气软管连接，导气软管的另一端连接真空发生装置；多孔石墨板与密封圈连接并安装在工程陶瓷基座上，电路孔通过螺钉将导线与石墨板连接，石墨板上的多孔作为气孔，能够实现晶片的吸附，所述的石墨板能够导电，实现对晶片外加偏压，转移电子；所述的抛光盘单元包括：电机支架、抛光盘电机、联轴器、电滑环、led紫外光源、绝缘垫、抛光轴、抛光盘，所述的抛光盘电机固定安装在电机支架上，抛光轴穿过电滑环通过联轴器与抛光盘电机连接；联轴器定子端通过导线与电化学工作站的对电极连接作为阴极，转子端通过导线与抛光盘连接；所述的led紫外光源通过绝缘垫固定安装在抛光盘上，所述抛光盘通过绝缘螺栓、绝缘垫与抛光轴固定连接，抛光垫粘接于抛光盘工作面上；所述的十字滑台单元包括：直线模组Ⅰ、气缸、挡板Ⅰ、气缸浮动头、导轨Ⅰ、滑块Ⅰ、台面Ⅰ、直线模组Ⅱ、丝杠、导轨Ⅱ、滑块Ⅱ、挡板Ⅱ、联轴器Ⅱ、电机Ⅱ，所述的导轨Ⅰ固定安装在直线模组Ⅰ上，滑块Ⅰ滑动连接在导轨Ⅰ，台面Ⅰ固定安装在滑块Ⅰ上，气缸固定安装在挡板Ⅰ上，通过气缸浮动接头与台面Ⅰ连接；直线模组Ⅰ与直线模组Ⅱ台面Ⅱ固定连接，台面Ⅱ固定安装在滑块Ⅱ上，滑块Ⅱ滑动连接在导轨Ⅱ上，丝杠穿过固定安装在台面Ⅱ上的螺母座，电机Ⅱ通过联轴器Ⅱ与丝杠连接，丝杠固定安装在挡板Ⅱ上；所述的晶片装卸单元包括基座，机械臂、吸盘，所述吸盘固定安装在机械臂上，机械臂通过基座固定安装在工作台上，所述的晶片装卸单元的机械臂带有识别、定位功能。

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