[发明专利]控温控压研抛微半球凹模阵列的加工方法

权利要求书

1.控温控压研抛微半球凹模阵列的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、先将硅片工件在微铣削机床上进行粗加工；先由微铣削机床的精密铣刀加工出微半球凹模阵列的大致形状，完成绝大部分的材料去除；

S2、制作研抛装置：由超硬材料制成的变幅杆上端与微型超声发生器连接，变幅杆下端与可更换工具头相连接，工具头的底部加工阵列凹球坑，凹球坑的直径小于等于球体直径，在球体与阵列凹球坑之间均匀涂抹强力粘接剂，将球体粘接在球坑中；球体采用塑性球体，为合金钢、碳化钨、氮化硅陶瓷其中的一项；

S3、工具头球体与工件间充满研抛液，研抛液包含平均粒径为几十纳米至几微米的磨粒，磨粒内核为氧化铝内核，磨粒外壳为三价铈的氧化铈外壳；

S4、将研抛装置的工具头和硅片工件置于高压釜中，采用高温高压环境和温度监控系统，在高温、高压环境下进行加工，高压釜内温度为300-320摄氏度，高压釜内压力为12-14MPa；

S5、将预加工完毕的工件置于研抛装置的工具头下方，工具头在Z轴向靠近工件的方向做低速进给的同时由微型超声发生器驱动工具头及其底部的球体在工件上方做微小超声振动，研抛液中的复合磨粒受作用冲击工件，并结合工具头对硅片工件的锤击、微超声产生的空化作用和化学作用，得到微半球凹模阵列。

2.如权利要求1所述的控温控压研抛微半球凹模阵列的加工方法，其特征在于，S1中在硅片上生成m*n的凹球冠阵列，凹球冠阵列的球冠直径等于微半球凹模阵列半球的直径，球冠深度小于微半球凹模阵列半球的深度。

3.如权利要求1所述的控温控压研抛微半球凹模阵列的加工方法，其特征在于，研抛液溶剂为去离子水或煤油。

4.如权利要求1所述的控温控压研抛微半球凹模阵列的加工方法，其特征在于，高压釜上端通过法兰盘和密封圈与工具杆连接固定。

5.如权利要求1所述的控温控压研抛微半球凹模阵列的加工方法，其特征在于，工具头在硅片工件上方0-5毫米内做高频率超声振动。

6.如权利要求1所述的控温控压研抛微半球凹模阵列的加工方法，其特征在于，磨粒平均粒度为2微米。

7.如权利要求3所述的控温控压研抛微半球凹模阵列的加工方法，其特征在于，硅片工件为厚度2mm，凹球冠阵列的球冠直径为1mm，球冠高为400um。