Si片磨削中砂轮粒径对Si片损伤层的影响

在直径300 mm Si片制备中,利用双面磨削技术能为后续加工提供高精度的表面,但Si片损伤层厚度较大.通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜对Si片表面及截面进行观察,得到了经不同粒径的砂轮磨削后的Si片的表面及截面形貌、Si片的表面及亚表面损伤层的厚度并进行了分析比较.结果表明,用粒度更小的3000#砂轮磨削,能够有效地降低Si片表面及亚表面损伤层的厚度,为优化300 mm单晶Si片双面磨削工艺、提高Si片表面磨削质量提供了清晰、量化的实验理论依据.     

砂轮粒径对磨削后Si片表面形貌的影响

磨削工艺被广泛应用于大直径Si衬底的制备中,而由磨削带来的Si片表面损伤及形貌对后续加工有较大的影响.利用扫描电子显微镜、粗糙度仪、喇曼光谱仪等工具对经过2000#、3000#、8000#砂轮磨削的Si片表面损伤层厚度及表面形貌进行了一系列测试,通过对测试数据的分析,得到了不同粒径磨削砂轮的优缺点,在此基础上提出了将传统单步磨削工艺优化为2000#磨削+8000#磨削的两步加工工艺,该工艺既可以保证较高的Si片表面质量,又具有较高的生产效率.     

砂轮粒径对300 mm Si片双面磨削影响的研究

在直径300mmSi片制备过程中,利用双面磨削技术能获得高精度的表面参数,但同时却会在Si片表面留下明显的磨削印痕,这会影响Si片表面平整度.通过选择#2000和#3000砂轮对Si片进行磨削实验,获得两种型号砂轮磨削出Si片的形貌图、磨削印痕和局部平整度,并分别进行了比较.结果表明,选择粒度更细的#3000砂轮能够有效地弱化Si片表面的磨削印痕,同时改善边缘局部平整度差的问题,从而提高Si磨削片表面的局部平整度.     

磨削工艺对晶片表面粗糙度的影响

磨削工艺直接影响着磨削后晶片的参数,在这些参数中,表面粗糙度是鉴别晶片几何参数好坏的重要指标之一。分析了磨削工艺中砂轮粒度、砂轮进给速度对表面粗糙度的影响。     

超声磨削表面三维形貌建模与试验研究

为了研究超声磨削的工件三维形貌,建立了砂轮表面三维形貌,通过对超声磨削磨粒运动轨迹分析,建立了磨粒在工件表面的切削过程模型。提出了大量随机分布磨粒切削工件路径的离散算法和最小高度值包络曲面提取算法,实现了超声磨削表面三维形貌的建立。进行超声磨削试验,结果表明：该模型能有效预测超声磨削的表面形貌,为超声磨削的工艺优化提供了理论依据。     

难切削材料外圆切入式磨削加工的研究

1、绪言在宇航、原子能、海洋开发等尖端技术行业中,必需有高强度、耐热、耐腐蚀等性能的结构材料,但这些材料一般都是难切削材料,难于高精度加工,本文研究了用一般市场出售的普通砂轮切入磨削钛合金和镍基合金外圆的磨削过程。首先,根据解析的尺寸形成过程,磨削阻抗、表面粗糙度、砂轮磨损、磨削比等研究磨削过程。然后,研究改变砂轮砂粒材料、粒度、粘合强度等因素的磨削过程,找出适合钛合金和镍基合金磨削砂轮诸因素,同时,针对使用这些砂轮时磨削条件对磨削结果的影响进行了实验研究。     

影响方形非球面光学元件加工精度的工艺研究

分析了方形非球面光学元件磨削加工中产生四角塌边误差的原因,计算了方形非球面光学元件磨削加工时砂轮轴系两种安装方式的磨削系统刚度,讨论了砂轮轴系安装的位置对加工精度的影响,进行了砂轮轴系两种安装方式的方形光学元件磨削试验,以及不同砂轮型号、工艺参数的磨削试验,确定了能够满足方形非球面光学元件加工精度的砂轮轴系安装位置结构及磨削工艺参数。     

清洗工艺对锗外延片表面点状缺陷的影响

锗外延片表面的雾、水印及点状缺陷等会影响太阳电池的性能和成品率,其中点状缺陷出现的比例最高。研究了锗抛光片清洗工艺对外延片表面点状缺陷的影响,获得了无点状缺陷、低粗糙度及高表面质量的锗单晶片。采用厚度为175μm p型<100>锗单面抛光片进行清洗试验,研究了SC-1溶液的不同清洗时间、清洗温度和去离子水冲洗温度对锗抛光片外延后点状缺陷的影响,分析了表面SiO_2残留和锗片表面粗糙度对外延片表面点状缺陷的影响。结果表明点状缺陷主要是由于锗单晶抛光片表面沾污没有彻底清洗干净以及清洗过程中产生新的缺陷造成的。采用氢氟酸溶液浸泡、SC-1溶液低温短时间清洗结合低温去离子水冲洗后的锗抛光片进行外延,用其制备的太阳电池光电转换效率由原来的25%提高到31%。     

锗抛光片干燥技术研究

在锗加工工艺中,干燥技术对于加工的成品率和抛光片表面质量有着重要的影响。介绍了异丙醇脱水干燥技术的原理,分析了异丙醇脱水技术对超薄锗抛光片的适用性。采用湿法清洗技术,有效去除了表面沾污和抛光后的表面氧化产物,控制了抛光片表面GeO_2的生成。采用异丙醇脱水技术成功实现了140μm厚锗抛光片的干燥。     

锗单晶片的碱性腐蚀特性分析

讨论了锗单晶研磨片在强碱性腐蚀液和弱碱性腐蚀液中的腐蚀特性.研究了锗单晶片在两种不同腐蚀液中的腐蚀速率随腐蚀液温度、浓度的变化规律.通过探索腐蚀速率、表面光洁度及腐蚀去除量和表面粗糙度的关系,可知腐蚀片表面光洁度和腐蚀速率有关而与去除量无关.腐蚀片的表面粗糙度和去除量有关,去除量越大,粗糙度越大.表面粗糙度也与腐蚀液的碱性强弱有关,当去除量相同时,在强碱性腐蚀液中的锗腐蚀片的表面粗糙度更小.在实际应用中,应针对不同目的,选择适宜的化学腐蚀工艺.     

Surface integrity and removal mechanism of silicon wafers in chemo-mechanical grinding using a newly developed soft abrasive grinding wheel

A new soft abrasive grinding wheel (SAGW) used in chemo-mechanical grinding (CMG) was developed for machining silicon wafers. The wheel consisted of magnesia (MgO) soft abrasives, calcium carbonate (CaCO₃) additives and magnesium oxychloride bond. Surface topography, roughness and subsurface damage of the silicon wafers ground using the new SAGW were comprehensively investigated. The results showed that the grinding with the new SAGW produced a surface roughness of about 0.5 nm in R_a and a subsurface damage layer of about 10 nm in thickness, which is comparable to that produced by chemo-mechanical polishing. This study also revealed that the chemical reactions between MgO abrasive, CaCO₃ additives and silicon material did occur during grinding, thereby generating a soft reactant layer on the ground surface. The reactant layer was easily removed during the grinding process.     

超薄Ge单晶抛光片机械强度控制技术

Ge单晶衬底上制成的化合物太阳能电池,被越来越广泛地应用于空间太阳能领域,超薄Ge抛光的机械强度也越来越受到人们的关注.介绍了一种测试超薄Ge单晶抛光片机械强度的方法.研究了加工工艺对超薄Ge单晶抛光片机械强度的影响,同时指出在太阳电池用超薄Ge单晶抛光片的加工过程中,切割、研磨、磨削、化学腐蚀、抛光等工序对超薄Ge单晶抛光片的机械强度均有着不同程度的影响.研究表明,通过调整磨削砂轮砂粒粒径、化学腐蚀去除厚度和抛光速率等工艺参数,能够有效控制超薄Ge单晶抛光片的机械强度.     

硅片表面磨削技术的应用研究

随着IC制造技术的飞速发展,为了增加IC芯片产量和降低单元制造成本,硅片直径趋向大直径化,原有的传统研磨工艺已不适应大直径硅片的加工,人们开始研究用硅片自旋转表面磨削方法来代替传统的研磨方法。通过实验的方法,对切割后的硅片表面进行磨削,获得了较理想的表面效果,达到了减少抛光去除量和抛光时间的目的。     

磨削工艺对Ge单晶抛光片的影响

因磨削工艺不同导致Ge单晶片表面粗糙度出现很大差异,并最终影响抛光速率、抛光片的表面质量及抛光片时间依赖性雾的形成。粗糙度大的磨削片,初始抛光速率快,但抛光片达到镜面所需时间却延长。在抛光后的去蜡工序中,粗糙度大的Ge片其表面更容易粘附蜡液而导致表面质量下降。检验合格的抛光片在存储过程中表面出现时间依赖性雾,分析了时间依赖性雾的形成原因是由于粗糙的背表面更容易存储水份和有机溶剂。要提高抛光片的质量必须控制磨削片的粗糙度。     

光纤激光在线整形金刚石砂轮检测系统设计

为了使光纤激光在线选择整形金刚石砂轮达到理想的整形精度,采用计算机、CCD传感器、PCIe-6361型数据采集卡为主要硬件,LabVIEW作为上位机软件开发工具搭建了一套光纤激光在线整形金刚石砂轮系统。该系统不仅可以实现金刚石砂轮的激光在线整形,而且可以在短时间内实现对砂轮表面轮廓的高精度测量和数据存储。结果表明,通过对砂轮的轮廓测量,设定金刚石砂轮的整形阈值为38.23m,采用功率35W、重复频率50kHz的光纤激光整形金刚石砂轮,整形后砂轮高点的高度值基本上控制在38m以下。该系统设计能满足金刚石砂轮的整形要求。     

A study on the grinding of glass using electrolytic in-process dressing

Grinding of brittle materials such as glass is gaining importance due to the rapid developments in the areas of machining of storage devices, microlenses, and optical communication devices. Grinding of such glasses is difficult because grinding wheels wear out easily due to the hard and brittle nature of the materials being machined. Grinding wheels with fine abrasive size are required in order to achieve ductile mode grinding. Problems such as wheel loading and glazing can be encountered while grinding with fine abrasive wheels. Electrolytic in-process dressing (ELID) is an efficient method to dress the grinding wheel while performing grinding. In this paper, a fundamental study on the mechanism of the ELID grinding technique is discussed in detail. Several sets of experiments have been performed to determine the optimal grinding conditions. From the experiments, it has been established that surface roughness could be further improved if the current duty ratio to dress the grinding wheel were increased. The force patterns and the changes in the profile of the grinding wheel during machining are also presented and discussed in detail.     

CZT晶体用化学机械抛光液的制备及其性能研究

化学机械抛光工艺是碲锌镉(Cadmium Zinc Telluride,CZT)晶体表面处理的关键技术之一.其中,化学机械抛光液是影响晶片表面质量的重要因素.目前用于CZT晶片的抛光液主要是依靠进口的碱性抛光液,这严重制约了我国CZT晶体研究的发展.采用硅溶胶和次氯酸钠(NaClO)溶液作为主要原料,制备了碱性化学机械抛光液.然后采用该抛光液对CZT晶片表面进行了化学机械抛光,并对抛光表面进行了表征.实验结果表明,抛光后晶片表面的粗糙度小于2 nm,因此采用硅溶胶-次氯酸钠碱性抛光液可制备出高质量的CZT抛光表面.     

125mm低阻硅抛光片清洗技术研究

在125 mm(5英寸)硅抛光片清洗过程中,发现硅片边缘容易出现"色斑"现象。对这一现象进行了分析,通过工艺试验,消除了这种现象。