單晶硅電火花線切割表面損傷層研究.pdf_第1頁(yè)
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1、單晶硅作為微電子元件系統(tǒng)中普遍使用的一種結(jié)構(gòu)材料,其加工方法一直是人們研究的焦點(diǎn)。由于傳統(tǒng)機(jī)械加工方式的局限性,如不能切割超薄硅片和異型硅材料零件,硅材料切割技術(shù)的革新已成為相關(guān)產(chǎn)業(yè)矚目的焦點(diǎn)。近年來(lái),本課題組通過(guò)改進(jìn)進(jìn)電方式、研制半導(dǎo)體加工專用脈沖電源及改進(jìn)控制策略等措施對(duì)高電阻率硅進(jìn)行了電火花線切割研究。
   電火花加工是熱爆炸力、磁流體動(dòng)力、流體動(dòng)力等綜合作用過(guò)程,在此過(guò)程中不可避免地在硅表面產(chǎn)生放電凹坑、裂紋、殘余應(yīng)力

2、、晶格畸變等加工損傷,表層結(jié)構(gòu)相對(duì)于基體材料發(fā)生明顯變化,產(chǎn)生損傷層,并且該損傷層由于單晶硅的特性,不同于傳統(tǒng)金屬電火花加工的損傷層結(jié)構(gòu),并且會(huì)在很大程度上影響下道工序的加工質(zhì)量及周期,因此研究電火花線切割單晶硅損傷層,具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
   本文開(kāi)展的主要研究?jī)?nèi)容如下:
   (1)研制了一種新型的立柱與電極絲在垂直方向高頻低幅振動(dòng)的電火花線切割裝置,利用該裝置對(duì)單晶硅進(jìn)行了電火花線切割試驗(yàn)。
   (

3、2)對(duì)單晶硅放電加工損傷層的損傷機(jī)理進(jìn)行了研究,結(jié)合單晶硅材料在放電加工時(shí)的蝕除機(jī)理,分析了放電高溫產(chǎn)生的熱損傷、熱應(yīng)力損傷對(duì)硅材料造成的損傷形式,尤其對(duì)硅材料放電加工后加工表面出現(xiàn)的“小孔現(xiàn)象”進(jìn)行了理論分析與探討,同時(shí)對(duì)單晶硅在不同工作液中發(fā)生的電化學(xué)損傷也進(jìn)行了研究。
   (3)采用擇優(yōu)腐蝕法對(duì)電火花線切割單晶硅的損傷層進(jìn)行了試驗(yàn)分析,把損傷層劃分為表面損傷和亞表面損傷。表面損傷包括:雜質(zhì)元素污染、表面換向紋、放電凹坑等

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