單晶硅片超精密磨削加工表面層損傷的研究.pdf

1、大連理工大學(xué)博士學(xué)位論文單晶硅片超精密磨削加工表面層損傷的研究姓名：張銀霞申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：機械制造及其自動化指導(dǎo)教師：康仁科20060601單晶硅片超精密磨削加工表面層損傷的研究的增大，材料的塑性去除程度越大；半精磨向精磨過渡時，相變強度越小，材料塑性去除的程度越大。(3)在已有的六種微裂紋形狀的基礎(chǔ)上，提出了三種新的微裂紋形狀；指出沿晶向磨削的微裂紋深度大于沿晶向磨削的微裂紋深度，微裂紋的擴展主要由應(yīng)力場的分布及單晶硅中裂紋擴

2、展的擇優(yōu)取向性決定。(4)硅片磨削表面主要表現(xiàn)為壓應(yīng)力，磨痕兩邊的堆積處有較高的壓應(yīng)力，其產(chǎn)生的主要原因是相變和彈塑性變形。粗磨時材料主要以脆性斷裂方式去除，硅片表面的應(yīng)力值最??；半精磨時硅片表面有較強的相變和彈塑性變形，硅片表面的應(yīng)力值最大；精磨硅片的應(yīng)力值居兩者之間。從粗磨到精磨，應(yīng)變層深度逐漸減小。(5)采用自旋轉(zhuǎn)磨削方式磨削的硅片表面的損傷分布不均勻，沿圓周方向在晶向處的損傷深度大于在晶向處的損傷深度；沿半徑方向從圓心到邊緣損傷

3、深度逐漸增大，損傷深度的最大差值約為20um。這一發(fā)現(xiàn)為確定后續(xù)拋光加工量提供了理論依據(jù)。確定硅片的損傷深度時，應(yīng)盡量在靠近硅片邊緣的晶向處采集樣品，且盡量保證樣品表面磨紋方向與樣品檢測面垂直，這樣檢測到的損傷值能真實反映硅片的損傷程度。(6)磨削參數(shù)對硅片損傷深度的影響程度由大Nd依次為砂輪粒度、砂輪進給率、砂輪轉(zhuǎn)速和工作臺轉(zhuǎn)速。隨著磨粒尺寸的減小，損傷深度減小。當(dāng)其他參數(shù)不變時，在一定范圍內(nèi)減小砂輪進給率、增大砂輪轉(zhuǎn)速、增大工作臺轉(zhuǎn)