Глава 3. Разработка технологии одностороннего хмп пластин кремния на станке 16в4р

3.1 Методика подготовки станка к проведению технологических процессов хмп.

На основании имеющихся технических данных станка была разработана конструкция сепаратора (Рис 14). Так как величины геометрических параметров зубчатой передачи малы и будут испытывать достаточно большие нагрузки в процессе полирования, в качестве материала сепараторов была выбрана нержавеющая сталь. Т.к. контакт кремниевых пластин со стальным сепаратором может вызвать разрушение кромки пластины (сколы), гнезда сепараторов были увеличены и использованы оберегающие вкладыши из текстолита.

Перед проведением процессов ХМП были выполнены следующие работы:

1. Доработка сепараторов для полирования, т.к. после получения их с завода изготовителя они были непригодны для процесса полирования:

• устранены дефекты выточки сепараторов;

• расточены гнезда сепараторов до нужного размера;

- устранить коробление сепараторов не удалось.

2. Измерено отклонение от плоскостности поверхности нижнего и верхнего полировальных столов при помощи измерительной линейки, с установленными на ней индикаторами часового типа. Измерения проводились вдоль линии диаметра стола через 90. Результаты измерений приведены в таблице 4

3. Проведены расчеты собственного веса верхней плиты и давлений Р1 и Р2, обеспечивающих заданное нагружение пластин.

- Определение собственного веса верхней плиты (СВ) :

СВ=S P_СВ,кг

где S=144,25 см² – площадь рабочего сечения в нижней части цилиндра (под поршнем);

Р_СВ, кг/см² – показание манометра UP AIR PRESSURE ,

при котором происходит уравновешивание верхней

плиты. Р_СВ=0,9 кг/см²

СВ= 144,350,9=129,9кг

На манометре UP AIR PRESSURE устанавливается

давление , которое на 0,3кг/см² больше определенного,

для обеспечения запаса по усилию для подъема верхнего

шлифовальника Р_СВ=0,9+0,3=1,2кг/см²

• Определение показаний манометров DOWN AIR

PRESSURE I(Р1), DOWN AIR PRESSURE II(Р2).

Общая площадь пластин диаметром 150мм:

для 4 шт - 706,5см²;

8 шт - 1413 см²;

12 шт – 2119,5см²

Усилия нагружения для обработки пластин в режимах Р1, Р2:

F=S P_p ,

где F-усилие нагружения в режимах Р1, Р2

S-общая площадь пластин, см²

P_p- давление на пластины при обработке в режимах Р1, Р2

Показание манометров Р1 и Р2 для обработки пластин с учетом запаса по усилению для обеспечения подъема верхней плиты проводился по формуле:

Р= (F+ F_К)/S₁, кг/см² ,

где S₁=153,86 см² –площадь рабочего сечения в верхней части цилиндра (над поршнем)

F_К =43,3кг- компенсация запаса по усилению на подъем верхней плиты

Результаты расчета сведены в таблицу 5.

3.2 Выбор схемы обработки и подбор технологических режимов.

Первой задачей процесса полирования на станке 16В-4Р является регулирование температуры процесса ХМП за счет изменения объема подачи охлаждаемой полировальной суспензии в зону полирования. Для проведения испытаний были взяты шлифованно-травленные пластины диаметром 150мм марки 150КДБ12(100), забракованные по поверхности. На поверхность пластин центрифугированием была нанесена мастика по стандартной технологии производства. Склеивание пластин кремния проводилось на установке «Виолет». Проведена очистка поверхности и торцов пластин от остатков приклеивающего материала.

После проведения первого процесса полирования нужная температура полирования не была достигнута, поэтому был уменьшен расход суспензии до минимально возможной (как позволил насос).

Режимы процесса полирования 1:

Последовательность нагружения Р2 Р1 Р2

Время обработки пластин, мин 1 20 1

Заданное нагружение пластин, кг/см² 0,2 1,2 0,2