विधि ए. एफ

सेंट पीटर्सबर्ग: पॉलिटेक्निक, 2004. - 679 पी।
आईएसबीएन 5-7325-0236-एक्स
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फॉर्म N (0.1-4.0) और LN (0.1-0.4) और शुद्धता R IV की आवश्यकताओं के साथ मोनोकोरंडम और गार्नेट की अंतिम पॉलिशिंग ACM1 / 0 डायमंड के साथ ड्यूरालुमिन या कॉपर से बने पॉलिशिंग पैड पर जारी है; एएसएमओ, 5/0.1; ASMO, 3/0 क्रमिक रूप से PD प्रकार की मशीनों पर। 1N से कम की सतहों को खत्म करते समय, दबाव को 50 kPa या उससे कम करें (विशेषकर 0.1 मीटर से अधिक के व्यास वाले ब्लॉकों पर)।
निर्दिष्ट सटीकता के साथ गार्नेट, क्यूबिक ज़िरकोनिया और क्वार्ट्ज की अंतिम पॉलिशिंग फिलर्स (क्रोमियम ऑक्साइड, पॉलीराइट, आदि) के साथ संयुक्त उद्यम रेजिन से बने पॉलिशिंग पैड पर की जाती है।
मोनोकोरंडम की फिनिशिंग पॉलिशिंग बिना किसी विचलन आवश्यकताओं के, लेकिन खुरदरापन के लिए बढ़ी हुई आवश्यकताओं के साथ (Rz .)< 0,01) и чистоте (Р III, без сетки царапин) продолжают алмазом АСМ1/0, АСМО,5/0,1 либо оксидом хрома на полировальнике из полировочных смол СП4-СП6 с наполнителями или без них (см. табл. 5.12). Полирование ОД с целью получения максимального пропускания в ВУФ- и УФ-областях спектра продолжают алмазом до АСМО,5/0,1 на полировальниках из дюралюминия и затем на искусственной замше, натянутой на тот же полировальник, субмикронными порошками а-А1203 зернистостью
0.5/0 पानी या एथिल अल्कोहल के साथ [ए। साथ। यूएसएसआर 1663063, 159307]।
Si02 फिल्मों के साथ बाद के एंटीरफ्लेक्शन कोटिंग के लिए मोनोकोरंडम की पॉलिशिंग कृत्रिम साबर पर कोलाइडल सिलिका के जलीय निलंबन के साथ a-A1203 अनाज आकार के साथ जारी है।
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टी: डब्ल्यू = 1: 4 की एकाग्रता पर 0.5/0। यह माना जाता है कि परिणामी सतह एपिटैक्सियल कोटिंग के लिए सबसे अधिक तैयार है।
5.5. अशांत परत की संरचना और गहराई का अध्ययन करने के तरीके
क्षतिग्रस्त परत का अध्ययन करने के लिए उपयोग की जाने वाली मौजूदा विधियों को सशर्त रूप से दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है: वे विधियाँ जो सीधे सतह परत में मैक्रो- और सूक्ष्म-संरचनात्मक परिवर्तनों का निरीक्षण करती हैं; वे तरीके जिनके द्वारा भौतिक-यांत्रिक में परिवर्तन या रासायनिक गुणमशीनिंग से उत्पन्न सतह परत के रूप में सामग्री को हटा दिया जाता है। पहले और दूसरे समूहों के तरीकों को प्रयोगों को स्थापित करने की विभिन्न जटिलता की विशेषता है, लेकिन उनमें से प्रत्येक सतह से अधिक से अधिक दूर, व्यक्तिगत परतों के अनुक्रमिक अध्ययन के लिए प्रदान करता है। क्षतिग्रस्त परत को परत-दर-परत हटाने का कार्य पॉलिशिंग या रासायनिक नक़्क़ाशी द्वारा किया जाता है।
1. इसके विनाश की डिग्री के आधार पर सतह की नक़्क़ाशी दर को बदलने के आधार पर, बाहरी राहत परत को खोदने पर उच्चतम दर देखी जाती है। जैसे ही क्षतिग्रस्त परत को हटा दिया जाता है, नक़्क़ाशी की दर कम हो जाती है और एकल क्रिस्टल की नक़्क़ाशी दर तक पहुँच जाती है। एक स्थिर ईच दर प्राप्त करने से पहले हटाई जाने वाली परत की मोटाई को क्षतिग्रस्त परत की गहराई के रूप में लिया जाता है। हालांकि, परिणाम कई कारकों पर निर्भर करते हैं: नक़्क़ाशी का प्रकार, तापमान, नक़्क़ाशी मात्रा में गति की गति, सतह की रोशनी, आदि।
2. एक्सोइलेक्ट्रॉनिक उत्सर्जन की विधि में, संरचनात्मक दोषों के अनुरूप स्थानीय ऊर्जा स्तरों से क्रिस्टल के बैंड गैप में एक इलेक्ट्रॉन प्रवाह उत्पन्न होता है। एक्सोइलेक्ट्रॉनों का पंजीकरण गीजर-मुलर प्रकार के काउंटर के साथ या द्वितीयक इलेक्ट्रॉन गुणक द्वारा निर्वात में हवा में किया जा सकता है। क्षतिग्रस्त परत की गहराई पर उत्सर्जन की निर्भरता सबसे स्पष्ट रूप से 0.3-6.0 माइक्रोन की सीमा में व्यक्त की जाती है।
3. एक्स-रे (एपीआरएल) के विषम संचरण की एक्स-रे विधि में यह तथ्य शामिल है कि ब्रैग परावर्तन की स्थिति में एक आदर्श क्रिस्टल एक्स-रे को लगभग अवशोषित किए बिना प्रसारित करता है, जबकि एक गैर-परावर्तक स्थिति में यह दृढ़ता से अवशोषित करता है। उन्हें। इसलिए, असली क्रिस्टल जिनमें खामियां हैं क्रिस्टल लैटिस, APRL में कमी का कारण बनता है। उसी तरह, APRL यांत्रिक प्रसंस्करण के परिणामस्वरूप क्रिस्टल जाली की गड़बड़ी से प्रभावित होता है। APRL के प्रभाव को बदलकर दर्ज किया जा सकता है
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अभिन्न तीव्रता का निर्धारण या फोटोग्राफिक माध्यम से (टोपोग्राम लेकर)।
रॉकिंग कर्व की आधी-चौड़ाई से क्षतिग्रस्त परत की गहराई निर्धारित करने की विधि कार्य में दी गई है। जैसा कि ज्ञात है, रॉकिंग कर्व की आधी-चौड़ाई क्रिस्टल की इंट्राग्रान्युलर संरचना पर निर्भर करती है - मोज़ेक ब्लॉकों का आकार और उनका गलत अभिविन्यास। यांत्रिक उपचार से एकल-क्रिस्टल संरचना का उल्लंघन होता है, विशेष रूप से, क्रिस्टल के ब्लॉकों में तीव्र विखंडन और उनके गलत अभिविन्यास के लिए। इस तरह के नुकसान के बिना क्रिस्टल के लिए वक्र की तुलना में गलत दिशा वाले ब्लॉकों की उपस्थिति ftfeZ प्रतिबिंब के रॉकिंग वक्र को चौड़ा करने की ओर ले जाती है। क्षतिग्रस्त परत के मान और रॉकिंग कर्व की आधी-चौड़ाई के बीच एक रैखिक संबंध है।
4. ट्वाइमैन प्रभाव विधि में, दोनों पक्षों पर समान रूप से उपचारित प्लेट को एक तरफ पॉलिश किया जाता है और विक्षेपण को मापा जाता है। प्लेट के दूसरी तरफ से हटाई गई परत की मोटाई पर विक्षेपण तीर की निर्भरता को दर्शाने वाले वक्र के अनुसार, क्षतिग्रस्त परत की गहराई निर्धारित की जाती है।
5. इंडेंटर की लोडिंग गहराई पर माइक्रोहार्डनेस की निर्भरता पर आधारित विधि में, माप एक PMT-3 उपकरण पर किए जाते हैं। क्षतिग्रस्त परत को धीरे-धीरे हटाने के साथ, माइक्रोहार्डनेस मान बढ़ता है और एक स्थिर मूल्य तक पहुंचता है, जो इंडेंटर के लोड होने से स्वतंत्र होता है।

गैस जेट में ठोस पदार्थों के विनाश की भौतिक नींव

विकृत के मॉडल ठोस

प्रसंस्कृत सामग्रियों की अत्यधिक सक्रिय सतह संरचनाओं के उपयोग से जुड़ी प्रौद्योगिकियों के तेजी से विकास के लिए सामग्री की तैयारी के दौरान सतह परतों की संरचना और उन्हें बदलने के तरीकों के विस्तृत ज्ञान की आवश्यकता होती है। . सामग्री के यांत्रिक प्रसंस्करण के परिणामस्वरूप गठित दोषपूर्ण निकट-सतह परतों का विश्लेषण करना उचित है। यह ज्ञात है कि कुछ विरूपण गुणों के साथ प्रत्येक विशिष्ट सामग्री के लिए, एक क्षतिग्रस्त परत के गठन की विशेषताएं अपघर्षक और संसाधित की जा रही सामग्री के बीच इंटरफेस पर तापमान शासन द्वारा निर्धारित की जाती हैं, अर्थात, गर्मी रिलीज की तीव्रता और प्रकृति गर्मी हटाने का। दूसरे शब्दों में, तापमान शासन अपघर्षक कणों के आकार और आकार पर, अपघर्षक की कठोरता और तापीय चालकता के अनुपात और परिमाण पर और समान या समान गतिशील प्रसंस्करण स्थितियों के तहत संसाधित होने वाली सामग्री पर निर्भर करता है। इसलिए, हीरे के पेस्ट से पॉलिश करने के मामले में, यानी तेज किनारों के साथ कठोर अपघर्षक, जिसकी तापीय चालकता सिलिकॉन की तुलना में अधिक है, i अपघर्षक और संसाधित की जा रही सामग्री के बीच इंटरफेस में गर्मी रिलीज छोटी है (अच्छा है) अपघर्षक के माध्यम से गर्मी को दूर किया जाता है)। संसाधित की जा रही सामग्री की सतह के साथ अपघर्षक की परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप, काटने का प्रभाव प्रबल होता है, जिससे सतह पर भंगुर फ्रैक्चर हो जाता है। इस मामले में, क्षतिग्रस्त परत के निर्माण के दौरान, पहले, दृढ़ता से नष्ट किए गए उप-परत को मुख्य विकास प्राप्त होता है, और क्षतिग्रस्त परत का आकार दरारों की प्रवेश गहराई से निर्धारित होता है। ज़िरकोनियम ऑक्साइड या सिलिकॉन डाइऑक्साइड (गोलाकार आकार के अपघर्षक कण, जिसकी कठोरता और तापीय चालकता सिलिकॉन की तुलना में तुलनीय या कम है) के निलंबन के साथ रासायनिक-यांत्रिक पॉलिशिंग की प्रक्रिया में, थोड़ी गर्मी के साथ एक महत्वपूर्ण मात्रा में गर्मी निकलती है। अपघर्षक के माध्यम से निकालना। संसाधित सामग्री की सतह का महत्वपूर्ण ताप होता है (250 ° С तक, स्थानीय रूप से यह बहुत अधिक हो सकता है), जो अव्यवस्था नेटवर्क के गठन तक प्लास्टिक विरूपण की प्रक्रिया को बढ़ावा देता है। इस मामले में, परेशान परत की दूसरी उपपरत विकसित हो रही है। इस प्रकार, यांत्रिक प्रसंस्करण के परिणामस्वरूप गठित क्षतिग्रस्त परत में एक जटिल संरचना होती है। I सिलिकॉन की निकट-सतह परतों की संरचना, जो अक्सर तकनीकी प्रक्रियाओं में उपयोग की जाती है, ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी द्वारा अध्ययन किया गया था। संरचना का अध्ययन हाइड्रोफ्लोरिक और नाइट्रिक एसिड (1:6) के मिश्रण के घोल में सतह परतों की परत-दर-परत रासायनिक नक़्क़ाशी के संयोजन में किया गया था और एक स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके संबंधित परतों की जांच की गई थी। एसईएम)। जांच की गई प्लेटों की मोटाई 400-^200 माइक्रोन है। अध्ययन के तहत संरचना की कुल गहराई सतह से 250 माइक्रोन तक लाई गई थी। इस तरह की सीमित गहराई का चुनाव प्लेट की मात्रा पर सतह के उपचार के संभावित प्रभाव के साथ-साथ इस तरह के प्रभाव की सीमाओं को निर्धारित करके उचित है। दोषों की पहचान और सबूत है कि वे मशीनिंग के कारण हैं, मशीनिंग के अधीन प्लेटों की कुल मोटाई को बदलकर किया गया था। इलेक्ट्रॉन सूक्ष्म अध्ययन के आधार पर क्षतिग्रस्त परत की संरचना का आरेख बनाया गया, जो कि में है हाल ही में सबसे स्वीकार्य। इस मॉडल के अनुसार, क्षतिग्रस्त परत में राहत, पॉलीक्रिस्टलाइन परतें, दरारें और अव्यवस्थाओं का एक क्षेत्र और एक लोचदार रूप से विकृत क्षेत्र होता है। क्रिस्टल संरचना का सबसे बड़ा विनाश पहले दो क्षेत्रों में देखा जाता है, जिसका परिमाण अपघर्षक के दाने के आकार के समानुपाती होता है। इस प्रकार, मशीनिंग के दौरान, सतह पर एक पॉलीक्रिस्टलाइन संरचना के साथ एक राहत परत दिखाई देती है, जिसकी मोटाई सूक्ष्मता मान का 0.3-0.5 है। सीधे राहत के तहत, पॉलीक्रिस्टलाइन परत, अव्यवस्थाओं के साथ दरारें होती हैं, जो यांत्रिक अपघर्षक प्रसंस्करण में मुख्य दोष हैं और उल्लंघन की कुल गहराई में मुख्य योगदान देती हैं; यह दूसरी परत पहली की तुलना में 3-5 गुना गहराई में प्रवेश करती है और एक मोज़ेक क्रिस्टलोग्राफिक संरचना की विशेषता है। दरारों का घनत्व और आकार गहराई के साथ घटता जाता है; दरारों के बीच अव्यवस्था और अव्यवस्था नेटवर्क देखे जाते हैं। नाइके एयर टीएन एयर प्लास्टिक विरूपण और विशुद्ध रूप से लोचदार तनाव के क्षेत्रों के बीच संक्रमण क्षेत्र में, माना जाता है कि एक अर्ध-स्थैतिक क्षेत्र होता है जिसमें अव्यवस्थाओं और एम्बेडेड दोषों या अन्य सूक्ष्म दोषों के संयोजन के कारण एक तनाव क्षेत्र होता है। अव्यवस्था और लोचदार रूप से विकृत क्षेत्रों का बहुत कम अध्ययन किया जाता है, इसलिए क्षतिग्रस्त परत की कुल गहराई और इन क्षेत्रों में होने वाली प्रक्रियाओं पर कोई निश्चित डेटा नहीं है। नाइके एयर मैक्स फ्लाईनाइट अल्ट्रा 2.0 यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि अव्यवस्था क्लस्टर क्षतिग्रस्त परत के अंतिम दो क्षेत्रों की एक ही बार में विशेषता है और .... (संरचना देखें ... लेजर हवा के साथ, पी। 23 ...) परवाह किए बिना इसकी रासायनिक प्रकृति (जैविक या अकार्बनिक) एक जटिल क्वांटम यांत्रिक प्रणाली है, जिसका पूरा विवरण अभी तक उपलब्ध नहीं है। इस संबंध में, अनुमानित मॉडल पर विचार किया जाता है, और एक विशिष्ट समस्या के लिए मॉडल के प्रकार को निर्धारित करने वाले प्रतिबंधों को आमतौर पर माध्यमिक प्रक्रियाओं के रूप में संदर्भित किया जाता है जो ठोस पदार्थों के गुणों को महत्वपूर्ण रूप से नहीं बदलते हैं। किसी पदार्थ के रासायनिक, प्रकाशिक, विद्युत, यांत्रिक गुण उसके इलेक्ट्रॉनिक विन्यास पर निर्भर करते हैं। इन गुणों के वाहक वैलेंस इलेक्ट्रॉन हैं। विकिरण का अवशोषण और उत्सर्जन एक ऊर्जा अवस्था से दूसरी ऊर्जा अवस्था में वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के संक्रमण के कारण होता है। ??? (गॉर्डन भी देखें) पदार्थ की कठोरता, वह गुण जो (?) को तोड़ने की क्षमता निर्धारित करता है, संपीड़न के लिए इलेक्ट्रॉन बादलों के प्रतिरोध के कारण होता है, जो एक ठोस में इलेक्ट्रॉनों में वृद्धि के साथ होता है। पदार्थ की संरचना के सिद्धांत का भौतिक आधार क्वांटम यांत्रिकी है, जो सिद्धांत रूप में सभी भौतिक स्थिरांकों की गणना करना संभव बनाता है जो केवल चार मूलभूत मात्राओं के आधार पर पदार्थ के गुणों की विशेषता रखते हैं: चार्ज ई और इलेक्ट्रॉन द्रव्यमान एम, प्लैंक का निरंतर एच और नाभिक का द्रव्यमान। नाभिक और इलेक्ट्रॉनों के बीच क्वांटम यांत्रिक संपर्क की ताकतें अंतर-परमाणु हैं रासायनिक बन्ध - परमाणु रासायनिक बंधों को एक निश्चित क्रम में धारण करते हैं, जो पदार्थ की संरचना को निर्धारित करते हैं। संरचनात्मक रूप से, ठोस में क्रिस्टलीय या अनाकार संरचना होती है। एक क्रिस्टलीय, कार्बनिक या अकार्बनिक, ठोस कई बेतरतीब ढंग से व्यवस्थित और परस्पर जुड़े क्रिस्टल का एक संग्रह है। प्राकृतिक क्रिस्टल, जिनसे ठोस पिंड बनते हैं, पहले सन्निकटन में एक आदर्श क्रिस्टल के अनुरूप होते हैं, जिसकी संरचना को इसके घटक परमाणुओं के स्थान में समय-समय पर दोहराई जाने वाली व्यवस्था की विशेषता होती है। एक क्रिस्टल में एक निश्चित तरीके से व्यवस्थित परमाणु इसकी क्रिस्टल जाली बनाते हैं। सबसे सरल क्रिस्टल जाली घन है। परमाणुओं की अन्य परमाणुओं के निकटतम स्थानों पर कब्जा करने की इच्छा विभिन्न प्रकार के जाली के गठन की ओर ले जाती है: साधारण घन; घन शरीर केंद्रित; घन चेहरा केंद्रित; हेक्सागोनल क्लोज-पैक। आदर्श से संरचना का विचलन, जो एक वास्तविक क्रिस्टल में मौजूद होता है, वास्तविक और आदर्श पदार्थों के भौतिक गुणों में अंतर का कारण बनता है। प्रत्येक एक निश्चित क्रिस्टल संरचना से मेल खाता है, जो इसके गुणों को निर्धारित करता है, बाहरी परिस्थितियों में परिवर्तन के साथ बदलता है और गुणों को बदलता है। किसी पदार्थ के कुछ क्रिस्टलीय रूपों में मौजूद रहने की क्षमता को बहुरूपता कहा जाता है, विभिन्न क्रिस्टलीय रूप - बहुरूपी (एलोट्रोपिक) संशोधन। इस मामले में, निम्नतम तापमान और दबाव के अनुरूप एलोट्रोपिक रूप, जिस पर पदार्थ की एक स्थिर अवस्था मौजूद होती है, α द्वारा निरूपित की जाती है, उच्च तापमान और दबावों पर - β, , आदि। एक से किसी पदार्थ का संक्रमण। दूसरे रूप में रूप को आमतौर पर चरण कहा जाता है। क्रिस्टल में परमाणुओं की व्यवस्था उसके बाहरी आकार को निर्धारित करती है। एक पूर्ण क्रिस्टल एक पूरी तरह से सममित संरचना है जिसमें जाली साइटों पर सख्ती से स्थित परमाणु होते हैं। परमाणुओं की व्यवस्था में किसी भी उल्लंघन के साथ, क्रिस्टल को अपूर्ण माना जाता है। क्रिस्टलीय संरचना की शुद्धता (पूर्णता) के उल्लंघन की प्रकृति और डिग्री काफी हद तक पदार्थ के गुणों को निर्धारित करती है। इसलिए, किसी विशेष पदार्थ को कुछ गुण प्रदान करने की इच्छा के लिए आवश्यक भौतिक और यांत्रिक गुणों को प्राप्त करने के लिए ठोस पदार्थों की क्रिस्टल संरचना को आवश्यक दिशा में बदलने या उनके अनाकारीकरण की संभावनाओं का अध्ययन करना आवश्यक हो जाता है। ठोसों की अनाकार अवस्था को गुणों की आइसोट्रॉपी और गलनांक की अनुपस्थिति की विशेषता है। जैसे ही तापमान बढ़ता है, अनाकार पदार्थ नरम हो जाता है और धीरे-धीरे तरल हो जाता है। ये विशेषताएं इस तथ्य के कारण हैं कि अनाकार अवस्था में किसी पदार्थ में परमाणुओं, आयनों, अणुओं और उनके समूहों की व्यवस्था में क्रिस्टल में निहित सख्त आवधिकता नहीं होती है। पिघल के तेजी से ठंडा होने पर अनाकार अवस्था का निर्माण होता है। उदाहरण के लिए, क्रिस्टलीय क्वार्ट्ज को पिघलाकर और फिर पिघल को तेजी से ठंडा करके, अनाकार क्वार्ट्ज ग्लास प्राप्त किया जाता है।

1.2. विकृत ठोस निकायों के भौतिक और यांत्रिक गुण

एक वास्तविक ठोस शरीर के एक मॉडल को कुछ भौतिक और यांत्रिक गुणों के साथ एक निरंतर माध्यम द्वारा दर्शाया जा सकता है, जो एक सतह क्षेत्र एस के साथ वॉल्यूम वी के क्षेत्र डी में संलग्न है। बाहरी बलों के प्रभाव में एक शरीर के कणों की गति, तापमान और अन्य कारक काफी हद तक शारीरिक और यांत्रिक व्यवहार शरीर के वातावरण से निर्धारित होते हैं। माध्यम का भौतिक व्यवहार राज्य σ = (ε, , Τ), (1.17) के समीकरण द्वारा विशेषता है जो औसत तनाव (दबाव पी) और औसत तनाव (घनत्व ρ) के बीच संबंध स्थापित करता है। तापमान टी पर, औसत तनाव दर और अन्य पैरामीटर। राज्य के समीकरण की स्थापना काफी हद तक माध्यम के वॉल्यूमेट्रिक विरूपण की प्रकृति पर निर्भर करती है, जो इसके मूलभूत गुणों में से एक के साथ जुड़ा हुआ है - संपीड़ितता। संपीडनता को एक माध्यम की क्षमता के रूप में समझा जाता है कि वह अभिनय दबाव ρ = (पी) के आधार पर घनत्व को बदल सकता है। (1-18) निर्भरता की जटिलता (1.18) मुख्य रूप से माध्यम पर अभिनय करने वाले बाहरी दबाव से निर्धारित होती है। यदि निर्भरता p = -3Kε मान्य है, तो दबाव p कम होगा, जहां K. एडिडास Zx Flux Pa चेर एडिडास Zx pas cher बड़ा संपीड़न मापांक है; माध्यम, यदि यह चरण और बहुरूपी संक्रमण के क्षेत्र से मेल खाता है; उच्च यदि इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण होते हैं; अल्ट्राहाई अगर इलेक्ट्रॉन के गोले नष्ट हो जाते हैं और परमाणु अपने व्यक्तिगत गुणों को खो देते हैं, इसके बाद माध्यम का इलेक्ट्रॉन गैस में परिवर्तन होता है। यदि निर्भरता (1.18) स्थिर लोडिंग स्थितियों के तहत प्राप्त की जाती है, और गतिशील लोड के तहत एक शॉक एडियाबैट (चित्र। 1.14) या किसी अन्य रूप में निर्भरता प्राप्त की जाती है, तो संपीड़न स्थिर हो सकता है। गैस-गतिशील फैलाव की स्थितियों के तहत शरीर के फ्रैक्चर की गतिशीलता की समस्याओं के लिए, गतिशील संपीड़ितता सबसे बड़ी रुचि है। धातुओं की गतिशील संपीड्यता पर प्रायोगिक डेटा का विश्लेषण, एल.पी. ओर्लेंको द्वारा किया गया [से उद्धृत: वी.एन. आयनोव, वी.वी. सेलिवानोव। एक विकृत शरीर के विनाश की गतिशीलता। एडिडास सुपरस्टार होम्मे मोइन्स चेर - एम।: माशिनोस्ट्रोनी, 1987. - 272 पी। ], निर्भरता के स्पष्ट रूप को स्थापित करना संभव बनाता है (1.18) Р = (ρ / 0) n! B. सामग्री के व्यापक वर्ग के लिए p = - जहां ए, बी, एन, सी 0, भौतिक स्थिरांक हैं; = 0 /ρ- 1. निकायों के विरूपण और विनाश की समस्याओं को हल करने के लिए, लोडिंग के तहत माध्यम के व्यवहार के बारे में अधिक संपूर्ण जानकारी की आवश्यकता होती है, इसलिए राज्य का समीकरण (1.17) होना आवश्यक है जो एक स्थापित करता है अपरिवर्तनीयों के बीच संबंध - तनाव तीव्रता σ मैं कतरनी तनाव और विकृतियों की तीव्रता की मुख्य विशेषता के रूप में ε मैं तापमान टी, तनाव दर έ i और अन्य मानकों के आधार पर कतरनी विकृतियों की मुख्य विशेषता के रूप में ... स्थिर लोडिंग के तहत, निश्चित तापमान और अन्य पैरामीटर, राज्य का समीकरण ... (पृष्ठ 34 देखें) शरीर के गतिशील भार के तहत, जैसा कि कई अध्ययनों के परिणामों से पता चला है, माध्यम का व्यवहार स्थिर एक की तुलना में अलग है: तनाव दर में बदलाव इसके यांत्रिक गुणों में महत्वपूर्ण परिवर्तन होता है। निर्धारित किया कि:

एक क्रिस्टलीय संरचना के निकायों के लोच का गतिशील मापांक स्थिर E s से थोड़ा भिन्न होता है, जबकि उच्च आणविक संरचना वाले कार्बनिक निकायों में, लोच की सीमा के भीतर तनाव दर का प्रभाव ध्यान देने योग्य होता है;

तनाव दर में वृद्धि के साथ, उपज शक्ति टी बढ़ जाती है, और वृद्धि एक स्पष्ट उपज मंच के साथ मीडिया में अधिक महत्वपूर्ण है;

अंतिम ताकत भी तनाव दर पर निर्भर करती है, बाद की वृद्धि के साथ बढ़ती है, और उच्च तनाव दर के साथ विनाश कम तनाव दर के साथ विनाश की तुलना में एक छोटे से स्थायी विरूपण का कारण बनता है, अन्य सभी चीजें समान होती हैं;

तनाव दर बढ़ने के साथ माध्यम का सख्त होना कम हो जाता है। यह डायनेमिक लोडिंग के तहत आरेख σ i - i (चित्र 1.17) में एक महत्वपूर्ण परिवर्तन को इंगित करता है। i के आधार पर i में मात्रात्मक परिवर्तन संबंध द्वारा वर्णित है:

t = σ t 0 p.36 आयन .. जहां t 0 तनाव दर 0 पर उपज शक्ति है; K और n स्थिरांक हैं। यह प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया गया है कि कई मीडिया के लिए तनाव दर के प्रति संवेदनशीलता की निचली सीमा होती है:

महत्वपूर्ण मूल्य से नीचे विभिन्न तनाव दरों पर, निर्भरता σ (ε) समान है। स्थिर तनाव दर पर माध्यम की संवेदनशीलता गतिशील संवेदनशीलता के गुणांक द्वारा विशेषता है λ = (डीσ/डी ε में) , टी गतिशील संवेदनशीलता की निचली सीमा से ऊपर तनाव दरों पर धातुओं के परीक्षण के परिणाम संबंध द्वारा दर्शाए जाते हैं बी - i और T के आधार पर स्थिरांक। अन्य मीडिया के लिए, तनाव दर में वृद्धि के साथ के मूल्य में वृद्धि विशिष्ट है।

एक चर तनाव दर पर मीडिया के यांत्रिक व्यवहार के प्रायोगिक अध्ययन ने 0 पर निर्भरता मूल्यों को प्रस्तावित करना संभव बना दिया। एक मनमाना लोडिंग इतिहास के लिए, निर्भरता (c.38 आयन) ... t = (ε (पी)) - टी 0 के (टी-τ) σ (τ) डीτ, जहां (ε (पी)) έ → , ε (पी) = ε - σ / ई पर सीमित गतिशील निर्भरता है प्लास्टिक विरूपण है, K(t) कर्नेल है, प्रायोगिक डेटा को संसाधित करते समय एबेल कर्नेल के रूप में लिया जाता है। 'गतिशील लोडिंग के तहत यांत्रिक व्यवहार माध्यम के अध्ययन के परिणामस्वरूप, समीकरण का रूप (1.31 p.37) माध्यम, तापमान और तनाव दर के गुणों के आधार पर स्थापित किया जाता है। लोचदार-प्लास्टिक माध्यम के वर्णित गुण स्क्लेरोनोमिक (समय-स्वतंत्र) होते हैं, लेकिन माध्यम में रियोनोमिक (समय-निर्भर) गुण भी होते हैं जो विश्राम और प्रभाव की विशेषता होती है। सहज मन की प्रक्रिया तनाव की तीव्रता में कमी i समय के साथ एक निरंतर तनाव तीव्रता ε i पर t को विश्राम कहा जाता है (चित्र 1. उन्नीस)। विश्राम के गणितीय विवरण के लिए, मैक्सवेल ने निर्भरता dσ i /dt =Еdε i dt –σ i /τ का प्रस्ताव दिया, जहां एक स्थिरांक है जो तापमान T पर निर्भर करता है और इसे विश्राम समय कहा जाता है। i = के लिए हमारे पास (p. 38 आयन) = сг (М) क्स्प (~t/t) है। ………………………………………… जिसे निम्नलिखित विचारों से प्राप्त किया जा सकता है। कम तापमान पर टी -<\(a cn h/(ak) свободная энергии в соответствии с (1.4) F = U 0 + 77(9/7-)-Воспользовавшись термодинамическим равенством f~t(-^-\ — Г д (F }] 1 \ дТ) v ~ [ 5(1/7) \ Т /V получим дР, _ J_ д I F \ _ U D дв -I ~ 6 д(\1Т) \ Т) 9 ‘ где U D - внутренняя энергия в дебаевском приближени i, обусловленная колебаниями атомов. Учитывая, что -р = - (dFldV)r, запишем уравнение состояния калорического типа dt/O . р Up rar /i 1Q4 Р - -^г t i -у~, Kf. U- iy / полученное Грюнайзеном. На ударной адиабате давление ‘ можно представить в виде двух слагаемых: упругого /? у и тепле иого р т давлений, причем, как следует из термодинамического равенства р TdS = dE + pdV, ~»~§ъ при Т — О К имеем k |^^>> /V-di"/dU\ pr^-TUn/V. (1-20) ^—^श और (1.20) से निम्नानुसार है, ग्रुनेसेन पैरामीटर Г, जाली की तापीय ऊर्जा के तापीय ऊर्जा के अनुपात द्वारा विशेषता j ^»^/^^\ नाइके एयर मैक्स 90 1.14। शॉक एडियाबैट की स्थिति () n V V V कोल्ड कंप्रेसिबल कर्व के सापेक्ष (2)

बाहरी ताकतों के कारण ठोस पदार्थों के विरूपण और विनाश का भौतिक मॉडल

जटिल लोडिंग के तहत संचित क्षति

समय के साथ तनाव के साथ लोड होने से रेंगना, निरंतर तनाव या तनाव आयाम के साथ चक्रीय लोडिंग थकान का कारण बनती है, या तनाव या तनाव में परिवर्तन की निरंतर दर के साथ भार सरल भार होते हैं। इस बीच, गैस जेट के साथ सामग्री उपचार की विशिष्टता उन मामलों में गतिशील लोडिंग के तहत भौतिक व्यवहार की समस्या उठाती है जहां लोड समय के साथ बदलता है (उदाहरण के लिए, रेंगने के दौरान, जब निर्दिष्ट तनाव समय के साथ बदलता है; थकान के तहत, जब चक्रीय का आयाम तनाव समय के साथ बदलता है), यानी जटिल लोडिंग के तहत क्षति संचय की समस्या। हालाँकि, इस प्रक्रिया का सटीक वर्णन करने वाले सिद्धांत वर्तमान में मौजूद नहीं हैं। पहले, थकान के संबंध में माइनर के अंगूठे का नियम तैयार किया गया था। इसका सार इस प्रकार है। यदि हम तनाव आयाम σ i पर चक्रों की संख्या, और N fi - स्थायित्व द्वारा निरूपित करते हैं, जब केवल आयाम i के साथ तनाव के संपर्क में आते हैं, तो परिवर्तनशील तनाव आयाम के साथ लोड होने पर, विनाश की स्थिति संबंध बन जाती है (8.103) माइनर और अधिकांश अन्य शोधकर्ता निम्नलिखित अभिव्यक्ति (8.103) की व्याख्या करते हैं। (एकोबोरी पृष्ठ 214)। विनाश तब होता है जब प्रत्येक चक्र में विभिन्न प्रकार की अवशोषित ऊर्जाओं के आंशिक योगों का कुल योग कुछ स्थिर मान के बराबर हो जाता है। इसके अलावा, अब तक प्रस्तावित लगभग सभी कई नियम जो क्षति के संचय का वर्णन करते हैं, उनमें ऐसा प्रतिनिधित्व शामिल है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कुछ शोधकर्ता माइनर के नियम को (8.103) के रूप में एक सरल अनुभवजन्य सूत्र के रूप में मानते हैं, अन्य - उपरोक्त ऊर्जा परिकल्पना की अभिव्यक्ति के रूप में। बाद की व्याख्या पर आगे बढ़ने से पहले, अभिव्यक्ति (8.103) द्वारा निहित सार्वभौमिक प्रतिनिधित्व का एक उदाहरण देना आवश्यक लगता है। अर्थात्: प्रकार की अभिव्यक्ति (8.103) उस समय के लिए एक अभिव्यक्ति है जब तक कि विभिन्न भार (उपज, थकान की विफलता और रेंगने के दौरान विफलता, संयुक्त थकान और रेंगने के दौरान विफलता) के पिछले जोखिम की स्थितियों के तहत एक असतत घटना की उपस्थिति नहीं होती है। ( एकोबोरी, पी. 216)।

सामग्री के भौतिक और रासायनिक गुणों के कारक के रूप में कणों का फैलाव

प्रकाशित आंकड़ों के एक महत्वपूर्ण विश्लेषण से पता चलता है कि, कई लेखकों के बयानों के विपरीत, जिन्होंने कथित तौर पर 100 ए से अधिक व्यास (डी) के साथ अपेक्षाकृत बड़े कणों के मौलिक भौतिक गुणों में नाटकीय परिवर्तन देखा, वास्तव में ये गुण व्यावहारिक रूप से विशाल शरीर के लिए उनसे भिन्न नहीं हैं। खोजे गए "प्रभाव", एक नियम के रूप में, कणों के ऑक्साइड शेल के प्रभाव और एक दूसरे के साथ और पर्यावरण के साथ उनकी बातचीत द्वारा समझाया गया है। D . वाले कणों के गुणों में प्रबल परिवर्तन की प्रकृति< 100 А, недостаточно ясна, поскольку, согласно материалам первой части этой книги, основные характеристики массивного тела почти полностью сформированы уже в агрегатах, содержащих менее 1000 атомов (D ≤ 10 Ǻ). Предполагается, что причиной таких изменений может быть изомерная перестройка структуры кластеров, составляющих частицы. Предлагаемый критический обзор физических свойств малых частиц имеет целью, во-первых выявить, где возможно, размерную зависимость этих свойств, и, во-вторых, установить роль структурных единиц - кластеров в формировании наблюдаемых явлений. Большинство исследований вы полнено на аэрозольных частицах, полученных методом так называемого («газового испарения») «газодинамического диспергирования». (Петров Ю. И. Физика малых частиц. – М.: Наука, 1982.) с.63 का एक संक्षिप्त विवरणगैस-गतिशील फैलाव की विधि। पेट्रोव पी। 63 + लेजर एक्सपोजर के तहत सामग्री की संरचना और ताकत / एम। एस। बखरेव, एल। आई। मिरिन, एस। ए। शेस्टरिकोव एट अल। - एम।: इज़-वो मोस्क। विश्वविद्यालय नाइके पोयर होमे पास चेर 1988। -224 पी। एल डोलोमाइट के बारे में आर एम। एक ! पीसने के लिए कच्चा माल 90% क्रिस्टलीय डोलोमाइट था, जिसे शुरुआती दिनों में पीसने वाली गैस II एटीएम के दबाव में पीसने के अधीन किया गया था | सामग्री के अनाज का आकार 6E माइक्रोन में। पीसने की प्रक्रिया के दौरान पीसने वाले उत्पादों की क्रिस्टलीय जे संरचना के ऊर्जा भंडार में वृद्धि होती है | वायु पर्यावरण, और सीओ 2 पर्यावरण में। यह अंजीर में दिखाए गए डीजीए वक्रों की एक श्रृंखला के लिए लगभग 200 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर एक्ज़ोथिर्मिक अधिकतम पर देखा जा सकता है। एक समान, लेकिन प्रतिशत के संदर्भ में, कम ऊर्जा संचय Kkac S. द्वारा कंपन मिलों में डोलोमाइट को पीसने की प्रक्रिया में प्राप्त किया गया था। सीओ 2 द्वारा उत्पादित ग्राइंडिंग एयर ग्राइंडिंग की तुलना में अधिक उत्पादक है, क्योंकि शुरुआती सामग्री का 98% औसत कण आकार 1-2 माइक्रोन के लिए जमीन है। डोलोमाइट की सामान्य क्रिस्टलीय अवस्था नहीं बदलती है, हालांकि अशुद्धियों की उपस्थिति के परिणामस्वरूप, कैल्साइट का एक निश्चित प्रतिशत अनाकार हो जाता है। ! चूना पत्थर पीसना। ! जेट मिलों में गैस I एटीएम, सामग्री, 200 माइक्रोन के आकार के प्रारंभिक कुचल के दबाव में आगे पीसने का उत्पादन किया गया। नाइके रोशे रन होमे ब्लू मरीन सामग्री का 98% 2 माइक्रोन से कम के कण आकार के लिए जमीन है, लेकिन मिल्ड उत्पाद में कार्बोनेट सामग्री 60% तक कम हो जाती है। सीओ सामग्री में कमी? पीसने वाली गैस सीओ के माध्यम में पीसने पर, यह विशेष रूप से क्षीण हो जाता है, जबकि पीसने की क्षमता खराब हो जाती है। पर आधारित एक्स-रे अध्ययनयह पाया गया कि CO2 गैस के साथ पीसने के दौरान 50% कैल्साइट अनाकार हो जाता है, और जब हवा के साथ जमीन पर होता है, तो केवल कुछ प्रतिशत ही अनाकार अवस्था प्राप्त करते हैं।

उच्च गुणवत्ता वाले उपकरणों और आईसी को प्राप्त करने के लिए, दोष और संदूषण से मुक्त सतह के साथ सजातीय अर्धचालक वेफर्स की आवश्यकता होती है। प्लेटों की निकट-सतह परतों में क्रिस्टल संरचना का उल्लंघन नहीं होना चाहिए। प्लेटों की ज्यामितीय विशेषताओं पर विशेष रूप से उनके समतलता पर बहुत कठोर आवश्यकताएं लगाई जाती हैं। ऑप्टिकल लिथोग्राफी द्वारा उपकरण संरचनाओं के निर्माण में सतह की समतलता का निर्णायक महत्व है। प्लेट के इस तरह के ज्यामितीय पैरामीटर विक्षेपण, पक्षों के गैर-समानांतरता और मोटाई सहनशीलता के रूप में भी महत्वपूर्ण हैं। सेमीकंडक्टर सामग्री, जो अत्यधिक कठोर और भंगुर होती है, को मोड़, मिलिंग, ड्रिलिंग, पंचिंग इत्यादि जैसे अधिकांश पारंपरिक तरीकों का उपयोग करके मशीनीकृत नहीं किया जा सकता है। सेमीकंडक्टर सामग्री के मशीनिंग पर लागू होने वाली लगभग एकमात्र विधि बंधुआ मशीनिंग या ढीले घर्षण हैं।

आवश्यक मापदंडों को सुनिश्चित करने के लिए, प्लेटों के निर्माण के लिए बुनियादी तकनीकी संचालन विकसित किए गए हैं। बुनियादी कार्यों में एक एकल क्रिस्टल की प्रारंभिक तैयारी, वेफर्स में इसका विभाजन, वेफर की पीस और पॉलिशिंग, चम्फरिंग, वेफर्स की रासायनिक नक़्क़ाशी, वेफर के गैर-कार्यशील पक्ष को प्राप्त करना, ज्यामिति का नियंत्रण और सतह की सतह शामिल हैं। वेफर्स, और कंटेनरों में पैकिंग।

पिंड की प्रारंभिक तैयारी में पिंड के क्रिस्टलोग्राफिक अभिविन्यास का निर्धारण करना, इसके बाहरी व्यास को किसी दिए गए आकार में कैलिब्रेट करना, क्षतिग्रस्त परत को नक़्क़ाशी करना, बुनियादी और अतिरिक्त कटौती करना, किसी दिए गए क्रिस्टलोग्राफिक अभिविन्यास के साथ अंत सतहों को तैयार करना शामिल है। फिर पिंड को एक निश्चित मोटाई की प्लेटों में विभाजित किया जाता है। बाद में पीसने का उद्देश्य कटी हुई प्लेटों की सतह को समतल करना, उनकी मोटाई के फैलाव को कम करना और एक समान सतह बनाना है। काटने और पीसने के दौरान बनने वाले चिप्स को हटाने के लिए प्लेटों के तेज किनारों से चम्फर हटा दिए जाते हैं। इसके अलावा, वेफर्स के तेज किनारे तनाव सांद्रता और संरचनात्मक दोषों के संभावित स्रोत हैं जो तब हो सकते हैं जब वेफर्स को स्थानांतरित कर दिया जाता है और सबसे ऊपर, गर्मी उपचार (ऑक्सीकरण, प्रसार, एपिटॉक्सी) के दौरान। रासायनिक नक़्क़ाशी क्षतिग्रस्त सतह परतों को हटा देती है, जिसके बाद प्लेटों के दोनों किनारों या डिवाइस संरचनाओं के निर्माण के लिए इच्छित पक्ष को पॉलिश किया जाता है। पॉलिश करने के बाद, प्लेटों को दूषित पदार्थों से साफ किया जाता है, नियंत्रित और पैक किया जाता है।

सबसे आम प्लानर तकनीक और इसकी किस्मों के तरीकों का उपयोग करने वाले उपकरणों के निर्माण में, केवल एक, प्लेट के तथाकथित कामकाजी पक्ष का उपयोग किया जाता है। एक दोष मुक्त सतह के साथ उच्च गुणवत्ता वाली प्लेटों की तैयारी के लिए महत्वपूर्ण श्रम तीव्रता और संचालन की उच्च लागत को देखते हुए, प्लेटों के निर्माण के लिए कुछ विकल्प असममित, यानी असमान, उनके पक्षों के प्रसंस्करण के लिए प्रदान करते हैं। प्लेट के गैर-कार्यशील पक्ष पर, एक संरचनात्मक रूप से विकृत परत 5-10 माइक्रोन मोटी बची है, जिसमें एक गेट्टर के गुण होते हैं, अर्थात, अर्धचालक उपकरण के शरीर से वाष्प और गैसों को अवशोषित करने की क्षमता होती है। एक बहुत विकसित सतह के कारण सील। प्लेट की कामकाजी सतह का सामना करने वाली परत की विस्थापन संरचना में अर्धचालक क्रिस्टल के थोक से संरचनात्मक दोषों को आकर्षित करने और बनाए रखने की क्षमता होती है, जो विश्वसनीयता में काफी वृद्धि करती है और उपकरणों के विद्युत मानकों में सुधार करती है। हालांकि, प्लेटों के किनारों की विषम प्रसंस्करण उन्हें झुकने का खतरा पैदा करती है। इसलिए, गैर-कार्य पक्ष पर उल्लंघन की गहराई को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए।

अर्धचालक उत्पादन में मानकीकृत आकार के वेफर्स का उपयोग सभी कार्यों के लिए उपकरण और टूलींग को एकीकृत करना संभव बनाता है, उनके मशीनिंग से तैयार संरचनाओं के मानकों को नियंत्रित करने के लिए। घरेलू और विदेशी उद्योग में, 40, 60, 76, 100, 125, 150 और 200 मिमी के व्यास वाली प्लेटों का उपयोग किया गया है। किसी दिए गए व्यास की प्लेट प्राप्त करने के लिए, विकसित प्रवाहकीय एकल-क्रिस्टल पिंड को अंशांकित किया जाता है।

एकल क्रिस्टल के दिए गए क्रिस्टलोग्राफिक विमान के लिए अभिविन्यास या खोज और पिंड के अंतिम चेहरे के सापेक्ष इस विमान की स्थिति का निर्धारण ऑप्टिकल या एक्स-रे विधियों का उपयोग करके विशेष उपकरण का उपयोग करके किया जाता है। एकल क्रिस्टल के उन्मुखीकरण की ऑप्टिकल विधि एक कड़ाई से परिभाषित दिशा में प्रकाश किरणों को प्रतिबिंबित करने के लिए नक़्क़ाशीदार सतहों की संपत्ति पर आधारित है। इस मामले में, परावर्तक विमान हमेशा (111) प्रकार के क्रिस्टलोग्राफिक विमानों के साथ मेल खाता है। क्रिस्टलोग्राफिक प्लेन (111) से पिंड के अंतिम चेहरे का विचलन मैट स्क्रीन पर परावर्तित बीम के विचलन की ओर जाता है, जो कि विमान (111) से अंत चेहरे के गलत अभिविन्यास के कोण की विशेषता है। परावर्तित किरण स्क्रीन पर हल्की आकृतियाँ बनाती है, जिसका आकार पिंड के अंतिम भाग पर चुने हुए वक्षों के साथ खोदे गए गड्ढों के विन्यास द्वारा निर्धारित किया जाता है। दिशा में उगाए गए पिंड के लिए एक विशिष्ट प्रकाश आकृति तीन-लोब वाला तारा है, और दिशा में उगाए गए पिंड के लिए यह एक चार-लोब वाला तारा है।

धातु के बंधन पर हीरे के पहियों के साथ बाहरी गोलाकार पीसने की विधि द्वारा अंशांकन किया जाता है (चित्र 1.1)। इस मामले में, सार्वभौमिक बेलनाकार पीसने वाली मशीनों और विशेष मशीनों दोनों का उपयोग किया जाता है, जो छोटे रेडियल काटने वाले बलों के साथ अंशांकन की अनुमति देते हैं। यदि, एक सार्वभौमिक बेलनाकार पीसने वाली मशीन पर एक सिलिकॉन पिंड को कैलिब्रेट करते समय, क्षतिग्रस्त परत की गहराई 150-250 माइक्रोन तक पहुंच जाती है, तो विशेष मशीनों के उपयोग से क्षतिग्रस्त परत की गहराई 50-80 माइक्रोन तक कम हो जाती है। अंशांकन अक्सर कई पासों में किया जाता है। सबसे पहले, पहले रफिंग पास के दौरान, 160-250 माइक्रोन के दाने के आकार के हीरे के पहियों के साथ मुख्य भत्ता हटा दिया जाता है, फिर हीरे के पहियों के साथ 40-63 माइक्रोन के अनाज के आकार के साथ परिष्करण किया जाता है।

चित्र 1.1 - पिंड अंशांकन योजना

बेलनाकार सतह को कैलिब्रेट करने के बाद, पिंड पर आधार और अतिरिक्त (अंकन) कटौती की जाती है। बेस कट को फोटोलिथोग्राफी संचालन में वेफर्स को उन्मुख और आधार बनाने के लिए बनाया गया है। अतिरिक्त स्लाइस का उद्देश्य वेफर्स के क्रिस्टलोग्राफिक अभिविन्यास और अर्धचालक पदार्थों की चालकता के प्रकार को इंगित करना है। आधार की चौड़ाई और अतिरिक्त कटौती को विनियमित किया जाता है और पिंड के व्यास पर निर्भर करता है। आधार और अतिरिक्त कटौती GOST 16172-80 के अनुसार कप हीरे के पहियों के साथ सतह की चक्की पर पीसकर या GOST 16167-80 के अनुसार सीधे प्रोफ़ाइल पहियों द्वारा की जाती है। हलकों में हीरे के पाउडर के दाने का आकार 40/28-63/50 µm के भीतर चुना जाता है। मशीन टेबल की सतह के समानांतर आवश्यक क्रिस्टलोग्राफिक विमान को उन्मुख करते हुए एक या अधिक सिल्लियां एक विशेष स्थिरता में तय की जाती हैं। प्रसंस्करण क्षेत्र में शीतलक (उदाहरण के लिए, पानी) की आपूर्ति की जाती है।

20-40 माइक्रोन के दाने के आकार के साथ सिलिकॉन कार्बाइड या बोरॉन कार्बाइड पाउडर पर आधारित अपघर्षक निलंबन का उपयोग करके फ्लैट परिष्करण मशीनों पर भी अनुभाग बनाए जा सकते हैं। एक मुक्त अपघर्षक के साथ पीसने से आप क्षतिग्रस्त परत की गहराई को कम कर सकते हैं, लेकिन इससे प्रसंस्करण की गति कम हो जाती है। इसलिए, उद्योग में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है एक बेलनाकार सतह की पीस और हीरे के पहियों के साथ कटौती।

पीसने के बाद, क्षतिग्रस्त परत को हटाकर, नाइट्रिक, हाइड्रोफ्लोरिक और एसिटिक एसिड के पॉलिशिंग मिश्रण में पिंड को खोद दिया जाता है। आमतौर पर 0.2-1.0 मिमी की मोटाई वाली एक परत खोदी जाती है। अंशांकन और अचार बनाने के बाद, पिंड व्यास सहिष्णुता 0.5 मिमी है। उदाहरण के लिए, 60 मिमी के नाममात्र (दिए गए) व्यास के साथ एक पिंड का वास्तविक व्यास 59.5-60.5 मिमी हो सकता है।

सेमीकंडक्टर सिंगल क्रिस्टल का औद्योगिक उत्पादन एक बेलनाकार आकार के करीब सिल्लियों की वृद्धि है, जिसे वर्कपीस-वेफर्स में विभाजित किया जाना चाहिए। सिल्लियों को प्लेटों में अलग करने के कई तरीकों में से (एक आंतरिक या बाहरी कटिंग एज, इलेक्ट्रोकेमिकल, लेजर बीम, रासायनिक नक़्क़ाशी, ब्लेड या तार का एक सेट, अंतहीन टेप, आदि के साथ हीरे के पहियों के साथ काटना), हीरे के पहियों के साथ काटना आंतरिक अत्याधुनिक वर्तमान में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है (AKVR), कैनवस और अंतहीन तार का एक सेट।

AKBP उच्च उत्पादकता, सटीकता और महंगी अर्धचालक सामग्री के कम नुकसान के साथ पर्याप्त रूप से बड़े व्यास (200 मिमी तक) के सिल्लियों को अलग करता है। AKVR सर्कल एक धातु कुंडलाकार शरीर है जो 0.05-0.2 मिमी मोटा है, जिसके अंदरूनी किनारे पर हीरे के दाने लगे होते हैं, जो कटिंग करते हैं। शरीर सख्त मिश्र धातु योजक के साथ उच्च गुणवत्ता वाले संक्षारण प्रतिरोधी क्रोमियम-निकल स्टील्स से बना है। घरेलू उद्योग में, स्टील ग्रेड 12X18H10T का उपयोग मामलों के लिए किया जाता है। आंतरिक किनारे पर तय किए गए हीरे के दाने के आकार का चयन अर्धचालक सामग्री के भौतिक और यांत्रिक गुणों के आधार पर किया जाता है (कठोरता, भंगुरता, आसंजन क्षमता, यानी अत्याधुनिक से चिपकना)। एक नियम के रूप में, सिलिकॉन काटने के लिए 40-60 माइक्रोन के मुख्य अंश आकार के हीरे के अनाज का उपयोग करने की सलाह दी जाती है। अनाज काफी मजबूत होना चाहिए और नियमित क्रिस्टल के समान आकार का होना चाहिए। ए 3 बी 5 प्रकार (गैलियम आर्सेनाइड, इंडियम आर्सेनाइड, इंडियम एंटीमोनाइड, गैलियम फॉस्फाइड, आदि) के जर्मेनियम और अपेक्षाकृत नरम अर्धचालक यौगिकों को हीरे के साथ काटने की सलाह दी जाती है, जिनमें से मुख्य अंश का अनाज आकार 28-40 है माइक्रोन सिलिकॉन को काटते समय इन अनाजों की मजबूती की आवश्यकताएं उतनी अधिक नहीं होती हैं। नीलम, कोरन्डम, क्वार्ट्ज के एकल क्रिस्टल, अधिकांश गार्नेट उच्च शक्ति वाले क्रिस्टलीय हीरे द्वारा अलग किए जाते हैं, जिनमें से मुख्य अंश के दाने का आकार 80-125 माइक्रोन होता है।

प्लेटों में पिंड के गुणात्मक पृथक्करण के लिए एक शर्त एकेबीपी सर्कल की सही स्थापना और फिक्सिंग है। पहिया शरीर सामग्री की उच्च शक्ति और इसकी खिंचाव की क्षमता पर्याप्त कठोरता के साथ पहिया को ड्रम पर खींचना संभव बनाती है। सर्कल की कठोरता सीधे प्लेटों की सतह की सटीकता और गुणवत्ता, सर्कल के स्थायित्व, यानी इसकी सेवा जीवन और कट की चौड़ाई को प्रभावित करती है। अपर्याप्त कठोरता से प्लेटों की ज्यामिति में दोष (गैर-समतलता, विक्षेपण, मोटाई में भिन्नता) और कट की चौड़ाई में वृद्धि होती है, और अत्यधिक कठोरता शरीर के टूटने के कारण पहिया की त्वरित विफलता की ओर ले जाती है .

आंतरिक डायमंड कटिंग एज (चित्र 1.2) के साथ धातु डिस्क के साथ प्लेटों में एकल क्रिस्टल को काटने की विधि ने अब व्यावहारिक रूप से पहले उपयोग की जाने वाली सभी कटिंग विधियों को बदल दिया है: एक बाहरी हीरे की कटिंग एज, ब्लेड और तार के साथ एक अपघर्षक निलंबन का उपयोग करके डिस्क। इस पद्धति का सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है क्योंकि यह एक छोटी कट चौड़ाई के साथ उच्च उत्पादकता प्रदान करता है, जिसके परिणामस्वरूप बाहरी कटिंग एज के साथ ब्लेड काटने की तुलना में अर्धचालक सामग्री के नुकसान में लगभग 60% की कमी होती है।

मशीन का काटने का उपकरण एक पतली (0.1-0.15 मिमी मोटी) धातु की अंगूठी है, तीसरे छेद के किनारे पर 40-60 माइक्रोन आकार के हीरे के दाने लगाए जाते हैं। सर्कल 2 को ड्रम 1 पर खींचा और तय किया गया है, जो अपनी धुरी के चारों ओर घूमता है। इनगॉट 4 को AKVR सर्कल के आंतरिक छेद में दी गई प्लेट की मोटाई और केर्फ की चौड़ाई के योग के बराबर दूरी पर पेश किया जाता है। उसके बाद, पिंड को घूर्णन सर्कल के सापेक्ष सीधा ले जाया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप प्लेट काट दिया जाता है।

कट प्लेट 6 संग्रह ट्रे 7 में गिर सकता है या चिपकने वाला मैस्टिक के साथ खराद का धुरा 5 पर पिंड पूरी तरह से कट जाने के बाद बरकरार रखा जा सकता है। पिंड को काटने के बाद, इसे अपनी मूल स्थिति में वापस ले लिया जाता है और सर्कल गठित स्लॉट को छोड़ देता है। फिर पिंड को फिर से एक दिए गए कदम से सर्कल के आंतरिक छेद में ले जाया जाता है और प्लेट को काटने का चक्र दोहराया जाता है।

उपकरण को एक धुरी के अंत में शिकंजा के साथ तय किया जाता है जो ड्रम (छवि 1.3) के लिए 3-5 हजार आरपीएम की आवृत्ति पर घूमता है, जिसमें एक पर गोलाकार फलाव वाले छल्ले और दूसरे पर एक संबंधित गुहा होता है, जो आवश्यक सुनिश्चित करता है डिस्क का प्रीलोड। डिस्क का अंतिम तनाव ड्रम / पर स्थापित होने पर प्रदान किया जाता है। कसने वाले शिकंजा 7 मनका के बीच की खाई को कम करते हैं 2 ड्रम 1 और क्लैंपिंग

चित्र 1.2 - डिस्क से काटने की योजना चित्र 1.3 - फिक्सिंग के लिए ड्रम

हीरे के ब्लेड के भीतरी किनारे के साथ

अंगूठियां 5 . कटिंग डिस्क 6 ड्रम के सपोर्ट लेज 4 के खिलाफ टिकी हुई है और रेडियल दिशा में फैली हुई है। क्लैम्पिंग रिंग्स और ड्रम शोल्डर के बीच एडजस्टिंग शिम 3 स्थापित हैं। , जो वलयों की गति को प्रतिबंधित करते हैं 5 और अत्यधिक तनाव के कारण डिस्क को फटने से बचाएं। डिस्क के समान तनाव को व्यास में स्थित शिकंजा के क्रमिक क्रमिक कसने से प्राप्त किया जाता है। मशीनों के कुछ मॉडलों पर, उदाहरण के लिए अल्माज़-बीएम, डिस्क के तनाव को तरल (उदाहरण के लिए, ग्लिसरीन) के बीच गुहा में पंप करके सुनिश्चित किया जाता है। क्लैंपिंग रिंग्स।

अर्धचालक पदार्थों के सिल्लियों को काटने के लिए वर्तमान में उत्पादित मशीनों के सभी प्रकार के संरचनात्मक लेआउट को तीन समूहों में विभाजित किया जा सकता है:

एक क्षैतिज धुरी और एक कैलीपर के साथ, जो काटे जा रहे प्लेट की मोटाई और कटिंग फीड (चित्र। 1.4, ए) के लिए पिंड की असतत गति दोनों को अंजाम देता है;

एक ऊर्ध्वाधर स्पिंडल और एक कैलीपर के साथ, जो प्लेट की मोटाई और कटिंग फीड द्वारा पिंड की असतत गति को भी करता है (चित्र। 1.4, बी);

एक क्षैतिज धुरी के साथ, जो एक निश्चित धुरी के चारों ओर घुमाकर काटने को खिलाती है, और एक समर्थन जो केवल कट प्लेट की मोटाई से पिंड को अलग-अलग ले जाता है (चित्र 1.4, सी)।

पहले प्रकार के मशीन टूल्स, जिसमें मॉडल 2405, अल्माज़ -4, टी 5-21 और टी 5-23 शामिल हैं, उद्योग में दूसरों की तुलना में पहले दिखाई दिए और सबसे आम हैं। इस व्यवस्था के साथ, क्षैतिज रूप से स्थित स्पिंडल अपेक्षाकृत छोटे व्यास के बीयरिंगों में घूमता है, जिससे असेंबली की आवश्यक गति, सटीकता और कंपन प्रतिरोध प्रदान करना अपेक्षाकृत आसान हो जाता है। इस प्रकार के मशीन लेआउट का नुकसान कैलीपर गाइडों का तीव्र घिसाव है और, परिणामस्वरूप, सटीकता का नुकसान है।

चित्र 1.4 - आंतरिक कटिंग एज के साथ हीरे के पहियों के साथ सिल्लियों को काटने के लिए मशीनों के संरचनात्मक लेआउट की योजनाएँ:

1 - वी-बेल्ट ट्रांसमिशन; 2 - धुरी शाफ्ट; 3 - असर; 4 - ड्रम;

5 - हीरा डिस्क; 6 - पिंड; 7 - धारक; 8 - रोटरी लीवर; 9 - अक्ष

कट सेमीकंडक्टर वेफर्स के आवश्यक ज्यामितीय आयामों को सुनिश्चित करने के लिए, उनके विमान-समानांतरता और निर्दिष्ट आयामों के अनुपालन के साथ-साथ क्षतिग्रस्त परत की गहराई को कम करने के लिए, वेफर्स को पीसने और चमकाने के अधीन किया जाता है। पीसने की प्रक्रिया हार्ड फिनिशिंग डिस्क पर प्लेटों का प्रसंस्करण है - ग्राइंडर (कच्चा लोहा, कांच, पीतल, आदि से बना) अपघर्षक माइक्रोपाउडर के साथ 28 से 3 माइक्रोन के दाने के आकार या हीरे के पीसने वाले पहियों के साथ 120 से अनाज के आकार के साथ 5 माइक्रोन। पिंड के काटने के दौरान उत्पन्न होने वाली प्लेटों (गैर-समतलता, पच्चर के आकार का, आदि) के आकार में त्रुटियों को पीसने की प्रक्रिया के दौरान ठीक किया जाता है। पीसने के परिणामस्वरूप, सतह खुरदरापन के साथ सही ज्यामितीय आकार की प्लेटें प्राप्त होती हैं। पर 0.32-0.4 µm.

चित्रा 1.5 पीसने वाली मशीनों का वर्गीकरण दिखाता है अर्धचालक वेफर्स और क्रिस्टल के लिए पीसने वाली मशीनों में निम्नलिखित मुख्य तत्व होते हैं। कांच या कच्चा लोहा से बने पीस व्हील पर तीन गोल विभाजक होते हैं - अर्धचालक वेफर्स लोड करने के लिए छेद (स्लॉट) के साथ कैसेट। पीसने की प्रक्रिया के दौरान एक अपघर्षक घोल लगातार पहिया को खिलाया जाता है। जब ग्राइंडिंग व्हील घूमता है, तो कैसेट सेपरेटर ग्राइंडर की त्रिज्या के साथ-साथ विभिन्न परिधिगत गति से उत्पन्न होने वाले बल की क्रिया के तहत रोलर्स की मदद से अपनी धुरी के चारों ओर घूमते हैं। सेपरेटर-कैसेट के स्लॉट्स में लोड की गई प्लेट्स पीसने के दौरान एक जटिल गति करती हैं, जिसमें ग्राइंडिंग व्हील का रोटेशन, सेपरेटर-कैसेट का रोटेशन और सेपरेटर सीट के अंदर प्लेटों का रोटेशन होता है।

चित्र 1.5 - पीसने वाली मशीनों का वर्गीकरण

इस तरह की गति अर्धचालक उपकरणों के लिए पर्याप्त समतल समानता और सटीकता के साथ प्लेट के पूरे तल से समान रूप से सामग्री की एक परत को निकालना संभव बनाती है। प्लेट पर मोटाई में फैलाव 0.005-0.008 मिमी है, और समतल-समानांतरता में फैलाव 0.003-0.004 मिमी है। प्रवाहकीय सामग्री का पीसना अपघर्षक अनाज की ताकत पर निर्भर करता है: उदाहरण के लिए, एक ही अनाज के आकार के साथ, गहरे गॉज अधिक सूक्ष्मता के साथ अपघर्षक सामग्री देते हैं। इसलिए, संसाधित की जा रही सामग्री के गुणों, सतह की सफाई की डिग्री और इच्छित उद्देश्य के आधार पर, उपयुक्त फैलाव का अपघर्षक चुनना आवश्यक है। व्यावहारिक रूप से, अर्धचालक सामग्री के क्रिस्टल का प्रारंभिक पीस बोरॉन कार्बाइड के मोटे पाउडर के साथ किया जाता है, और फिर उन्हें आवश्यक आकार में लाया जाता है और इलेक्ट्रोकोरंडम या सिलिकॉन कार्बाइड के पाउडर के साथ M14, M10 के दाने के आकार के साथ आवश्यक सतह की सफाई की जाती है। , एमएल 5। पीसते समय, उपयोग किए जाने वाले अपघर्षक की सूक्ष्मता 2 . होनी चाहिए - सामग्री के जमीनी होने की सूक्ष्मता से 3 गुना अधिक। इस आवश्यकता को इलेक्ट्रोकोरंडम, ग्रीन सिलिकॉन कार्बाइड, बोरॉन कार्बाइड, डायमंड से पूरा किया जाता है। अपघर्षक पहियों के साथ ऊपरी स्पिंडल की घूर्णी गति 2400 आरपीएम है, और उन पर तय की गई संसाधित प्लेटों के साथ पीसने वाली टेबल - 350 आरपीएम। आमतौर पर, एक स्थिति पूर्व-पीस रही है, और दूसरी परिष्करण है। स्पिंडल के द्रव्यमान के कारण सर्कल फीड किया जाता है। चित्र 1.4 प्लंज ग्राइंडिंग योजना को दर्शाता है।

1 -3 - पहियों को पीसना; 4-6 - संसाधित प्लेटें; 7- टेबल

चित्र 1.6 - डुबकी पीसने की योजना

चित्र 1.7 प्लेटों के साथ पीसने वाले पहिये की उपस्थिति को दर्शाता है।

प्लेटों को चमकाने के लिए, पीसने के लिए उसी मशीनों का उपयोग किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, बाहरी और आंतरिक स्टील के छल्ले की मदद से ग्राइंडर पर नमूने बनाए जाते हैं 4 उनके ऊपर साबर खींचा जाता है। पॉलिशिंग क्षेत्र में घर्षण घोल को खिलाने के लिए ऊपरी ग्राइंडर और चामो में छेद होते हैं।

पॉलिशिंग हो सकती है:

- यांत्रिक, जो मुख्य रूप से अपघर्षक अनाज, प्लास्टिक विकृतियों और चौरसाई द्वारा माइक्रोकटिंग के कारण होता है;

- रासायनिक-यांत्रिक, जिसमें उपचारित सतह से सामग्री का निष्कासन मुख्य रूप से रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप बनने वाली नरम फिल्मों के यांत्रिक निष्कासन के कारण होता है। केमिकल-मैकेनिकल पॉलिशिंग के लिए, मैकेनिकल पॉलिशिंग की तुलना में पॉलिशिंग पैड के लिए वर्कपीस की थोड़ी अधिक दबाव शक्ति की आवश्यकता होती है। अर्धचालक वेफर्स के एक तरफा पॉलिशिंग के लिए अर्ध-स्वचालित उपकरण की योजना अंजीर में दिखाई गई है। 1.8। टेबल 4, जिस पर हटाने योग्य पॉलिशर रखा जाता है 8, वी-बेल्ट ट्रांसमिशन के माध्यम से इलेक्ट्रिक मोटर 7 से 87±10 आरपीएम की आवृत्ति के साथ रोटेशन में सेट किया गया है 6 और एक दो-चरण गियरबॉक्स 5.

चित्र 1.7 - दिखावटपीसने का चक्का

चित्र 1.8 - प्लेटों की अर्ध-स्वचालित एक तरफा पॉलिशिंग की योजना।

मशीन के बिस्तर के ऊपरी हिस्से में छड़ों पर चार वायवीय सिलेंडर होते हैं 2 जिनमें से दबाव डिस्क टिका हुआ है 3. वायवीय सिलेंडर पॉलिशिंग पैड के लिए प्लेटों को उठाने, कम करने और आवश्यक दबाने का काम करते हैं। उनसे चिपके प्लेटों के साथ दबाव डिस्क का कुंडा बन्धन उन्हें पॉलिशिंग पैड में आराम से (स्व-समायोजन) फिट करने और पॉलिश प्लेटों की एक जटिल गति प्रदान करते हुए, अपने स्वयं के कुल्हाड़ियों के चारों ओर घूमने की अनुमति देता है। मशीन 100 मिमी तक के व्यास के साथ प्लेटों को संसाधित करने की अनुमति देती है और चौदहवीं कक्षा के अनुसार मशीनी सतह की खुरदरापन प्रदान करती है।

सेमीकंडक्टर वेफर्स के किनारों की चम्फरिंग कई लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए की जाती है। सबसे पहले, प्लेटों के तेज किनारों पर चिप्स को हटाने के लिए जो काटने और पीसने के दौरान होते हैं। दूसरे, उपकरण संरचनाओं के गठन से सीधे संबंधित संचालन करने की प्रक्रिया में चिप्स के संभावित गठन को रोकने के लिए। चिप्स, जैसा कि ज्ञात है, उच्च तापमान उपचार के दौरान प्लेटों में संरचनात्मक दोषों के स्रोत के रूप में काम कर सकता है और प्लेटों के विनाश का कारण हो सकता है। तीसरा, प्लेटों के किनारों पर तकनीकी तरल पदार्थ (फोटोरेसिस्ट, वार्निश) की मोटी परतों के गठन को रोकने के लिए, जो सख्त होने के बाद सतह की समतलता का उल्लंघन करते हैं। प्लेटों के किनारों पर समान मोटाई तब उत्पन्न होती है जब उनकी सतह पर अर्धचालक पदार्थों और डाइलेक्ट्रिक्स की परतें जमा हो जाती हैं।

कक्षों का निर्माण यंत्रवत् (पीसने और चमकाने), रासायनिक या प्लाज्मा-रासायनिक नक़्क़ाशी द्वारा किया जाता है। प्लाज्मा-रासायनिक चम्फर नक़्क़ाशी इस तथ्य पर आधारित है कि प्लाज्मा में तेज किनारों को प्लेटों के अन्य क्षेत्रों की तुलना में उच्च दर पर थूक दिया जाता है, इस तथ्य के कारण कि तेज किनारों पर विद्युत क्षेत्र की ताकत बहुत अधिक है। इस पद्धति से, 50-100 माइक्रोन से अधिक की वक्रता त्रिज्या के साथ एक कक्ष प्राप्त करना संभव है। रासायनिक नक़्क़ाशी एक बड़ा कक्ष त्रिज्या प्रदान करता है, हालांकि, रासायनिक और प्लाज्मा-रासायनिक नक़्क़ाशी दोनों विभिन्न प्रोफाइल के कक्षों के उत्पादन की अनुमति नहीं देते हैं। इसके अलावा, नक़्क़ाशी एक खराब प्रबंधित और नियंत्रित प्रक्रिया है, जो इसके व्यापक औद्योगिक अनुप्रयोग को सीमित करती है। उत्पादन में, प्रोफ़ाइल हीरे के पहिये के साथ कक्ष बनाने की विधि का सबसे अधिक बार उपयोग किया जाता है। इस प्रकार, विभिन्न आकृतियों के कक्ष बनाए जा सकते हैं (चित्र 1.9, a-c)। व्यवहार में, कक्ष सबसे अधिक बार बनते हैं, जिसका आकार अंजीर में दिखाया गया है। 1.9, ए. प्रसंस्करण के दौरान, प्लेट मशीन की वैक्यूम टेबल पर टिकी होती है और अपनी धुरी के चारों ओर घूमती है। प्लेट स्पीड 10-20 आरपीएम, डायमंड व्हील 4000-10000 आरपीएम। हीरे के पहिये को प्लेट के खिलाफ 0.4-0.7 N के बल से दबाया जाता है। सर्कल के रोटेशन की धुरी वैक्यूम टेबल के रोटेशन की धुरी के सापेक्ष चलती है ताकि सेमीकंडक्टर यौगिक 1.5-2.5 गुना कम दबाव में जमीन पर हों सिलिकॉन की तुलना में। पीसने की प्रक्रिया के दौरान, प्लेटों को समय-समय पर दृश्य निरीक्षण और मोटाई नियंत्रण के अधीन किया जाता है।

चित्र 1.9 - कक्षों की किस्में

यांत्रिक प्रसंस्करण के बाद, अर्धचालक वेफर्स की सतह पर क्रिस्टल जाली नष्ट हो जाती है, सामग्री और विभिन्न अशुद्धियों में दरारें और खरोंच दिखाई देते हैं। अर्धचालक सामग्री की क्षतिग्रस्त सतह परत को हटाने के लिए, रासायनिक नक़्क़ाशी का उपयोग किया जाता है, जो तब होता है जब सब्सट्रेट एक तरल या गैसीय माध्यम के संपर्क में आता है।

रासायनिक नक़्क़ाशी प्रक्रिया है रासायनिक प्रतिक्रियाएक घुलनशील यौगिक के गठन और उसके बाद के निष्कासन के साथ प्लेट की सामग्री के साथ तरल वगैरह। अर्धचालक निर्माण प्रौद्योगिकी में, रासायनिक प्रसंस्करण को आमतौर पर नक़्क़ाशी कहा जाता है, और रासायनिक-गतिशील प्रसंस्करण को पॉलिशिंग नक़्क़ाशी कहा जाता है। क्षतिग्रस्त परत को हटाने के लिए अर्धचालक पदार्थों की रासायनिक नक़्क़ाशी की जाती है। यह उन जगहों पर बढ़ी हुई नक़्क़ाशी दर की विशेषता है जहां क्रिस्टल संरचना परेशान है। रासायनिक-गतिशील नक़्क़ाशी के दौरान, पतली परतें हटा दी जाती हैं, क्योंकि इसका उद्देश्य प्लेट पर उच्च शुद्धता वर्ग की चिकनी सतह बनाना है। नक़्क़ाशी की संरचना का चयन किया जाता है ताकि चुनिंदा रूप से नक़्क़ाशी करने की क्षमता को पूरी तरह से दबा दिया जा सके। रासायनिक प्रसंस्करण प्रक्रियाएं अभिकर्मकों के तापमान, एकाग्रता और शुद्धता पर अत्यधिक निर्भर हैं। इसलिए, रासायनिक प्रसंस्करण के लिए उपकरण डिजाइन करते समय, वे प्रक्रिया के मुख्य मापदंडों को स्थिर करने का प्रयास करते हैं और इस तरह उच्च अचार गुणवत्ता की गारंटी देते हैं।

काम करने वाले कक्षों के निर्माण के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री उपयोग किए गए अभिकर्मकों के लिए प्रतिरोधी होनी चाहिए, और उपयोग किए जाने वाले स्वचालन उपकरण या तो असंवेदनशील (उदाहरण के लिए, वायवीय या हाइड्रोलिक स्वचालित) या आक्रामक अभिकर्मक वाष्प के प्रभाव से अच्छी तरह से संरक्षित होने चाहिए (के मामले में) इलेक्ट्रिक ऑटोमैटिक्स)।

पीवीसीओ-जीके 60-1 प्रकार की प्लेटों की रासायनिक नक़्क़ाशी के लिए स्थापना को अंजीर में दिखाया गया है। 1.10, और कामकाजी निकायों के उपकरण का आरेख अंजीर में दिखाया गया है। 1.11.

चित्र 1.10-पीवीसीओ-जीके60-1 प्रकार की प्लेटों की रासायनिक नक़्क़ाशी के लिए स्थापना:

चित्र 1.11 - PVHO-GK60-1 स्थापना के कार्य निकायों की योजना

डस्ट चेंबर में वर्किंग टेबल पर तीन वर्किंग बाथ लगे होते हैं 1 -3. स्नान में, सिलिकॉन वेफर्स को ठंडे या गर्म एसिड, या कार्बनिक सॉल्वैंट्स में डुबो कर संसाधित किया जाता है। प्रसंस्करण के दौरान स्नान का ढक्कन भली भांति बंद करके बंद कर दिया जाता है। प्रसंस्करण उनके आकार के आधार पर, 40-60 प्लेटों के कैसेट में समूह विधि द्वारा किया जाता है। कैसेट बाथ से 6 स्नान करने के लिए स्थानांतरित 2 विआयनीकृत पानी से सफाई के लिए। स्नान के इनलेट और आउटलेट पर विआयनीकृत पानी के प्रतिरोध में अंतर द्वारा धुलाई की डिग्री को डिवाइस द्वारा नियंत्रित किया जाता है। उसके बाद स्नानागार में 3 प्लेट, 10 पीसी। ब्रश के साथ संसाधित 4 और एक अपकेंद्रित्र में सूख गया 5.

रासायनिक-गतिशील, या पॉलिशिंग नक़्क़ाशी एक उपकरण का उपयोग करके किया जाता है, जिसकी योजना चित्र 1.12 में दिखाई गई है। इसका सार सीधे संसाधित प्लेट की सतह पर वगैरह के सक्रिय मिश्रण में निहित है। यह प्रतिक्रिया उत्पादों को तेजी से हटाने, नक़्क़ाशी के नए भागों की एक समान आपूर्ति, इसकी संरचना की अपरिवर्तनीयता और थर्मल उपचार व्यवस्था की स्थिरता सुनिश्चित करता है।

एक फ्लोरोप्लास्टिक ड्रम में 2, 15 - 45 ° के कोण पर सामान्य के सापेक्ष झुकी हुई धुरी पर घूमते हुए, वगैरह 3 . का एक हिस्सा डालें . प्रोसेस्ड प्लेट्स 4 को फ्लोरोप्लास्टिक डिस्क 5 पर चिपकाया जाता है, जिन्हें प्लेट्स के साथ ड्रम के नीचे रखा जाता है। ड्रम एक इलेक्ट्रिक मोटर द्वारा गियरबॉक्स के माध्यम से 120 आरपीएम की गति से संचालित होता है। इस मामले में, डिस्क अपनी दीवार के साथ 5 रोल करती है, जिससे नक़्क़ाशी का अच्छा मिश्रण मिलता है और एक समान नक़्क़ाशी के लिए स्थितियां बनती हैं।

चित्र 1.12 - पॉलिशिंग नक़्क़ाशी की स्थापना की योजना

इलेक्ट्रोकेमिकल पॉलिशिंग का उपयोग सिलिकॉन को पॉलिश करने के लिए भी किया जाता है, जो अर्धचालक के एनोडिक ऑक्सीकरण पर आधारित होता है, साथ में ऑक्साइड फिल्म पर यांत्रिक प्रभाव होता है।

संसाधित प्लेटों की सतह की गुणवत्ता क्षतिग्रस्त परत की खुरदरापन और गहराई से निर्धारित होती है। काटने, पीसने और चमकाने के बाद, प्लेटों को धोया जाता है। प्लेटों की सतह की स्थिति को दृष्टिगत या सूक्ष्मदर्शी द्वारा नियंत्रित किया जाता है। इसी समय, सतह पर खरोंच, खरोंच, चिप्स, गंदगी और रासायनिक रूप से सक्रिय पदार्थों के संपर्क के निशान की उपस्थिति की जाँच की जाती है।

सभी प्रतिष्ठानों में, ऑपरेटर द्वारा नियंत्रण किया जाता है, उदाहरण के लिए, एमबीएस -1, एमबीएस -2 प्रकार (88 x के आवर्धन के साथ) या एमआईएम -7 (1440 x के आवर्धन के साथ) के सूक्ष्मदर्शी। एमबीएस-1 माइक्रोस्कोप, एक विशेष इल्यूमिनेटर डिवाइस के लिए धन्यवाद, विभिन्न कोणों पर प्रकाश की घटना के बीम में सतह का निरीक्षण करना संभव बनाता है। एमआईएम -7 माइक्रोस्कोप पर, कोई भी सतह को उज्ज्वल और अंधेरे क्षेत्रों में देख सकता है। दोनों सूक्ष्मदर्शी विशेष रूप से स्थापित ऐपिस के साथ सतह क्षति के आकार को मापना संभव बनाते हैं। प्लेटों के दृश्य निरीक्षण के लिए प्रतिष्ठानों में, माइक्रोस्कोप के तहत कैसेट से ऑब्जेक्ट टेबल तक प्लेटों की फीडिंग और उचित वर्गीकरण कैसेट पर नियंत्रण के बाद इसकी वापसी स्वचालित है। कभी-कभी ऑपरेटर की थकान को कम करने के लिए ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के बजाय प्रोजेक्टर का उपयोग किया जाता है।

GOST 2789-73 के अनुसार सतह खुरदरापन का अनुमान प्रोफ़ाइल R के अंकगणितीय माध्य विचलन या सूक्ष्मता R z की ऊंचाई से लगाया जाता है . GOST सतह खुरदरापन के 14 वर्ग स्थापित करता है। 6-12 खुरदरापन वर्गों के लिए, मुख्य पैमाना R a . है , और 1-5वीं और 13वीं-14वीं के लिए - स्केल R z . खुरदरापन को R a और R z . के उच्चतम मूल्यों के अनुरूप दृष्टिगत रूप से निर्धारित दिशा में मापा जाता है .

माप के लिए, मानक प्रोफिलोग्राफ-प्रोफिलोमीटर का उपयोग किया जाता है या, एक तुलनात्मक माइक्रोस्कोप का उपयोग करके, संसाधित प्लेट की सतह की तुलना मानक के साथ की जाती है। एक आधुनिक प्रोफिलोग्राफ-प्रोफिलोमीटर एक सार्वभौमिक अत्यधिक संवेदनशील इलेक्ट्रोमैकेनिकल जांच उपकरण है जिसे धातु और गैर-धातु सतहों की लहराती और खुरदरापन को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है। डिवाइस के संचालन का सिद्धांत यह है कि 10 सुक्ष्ममापी की वक्रता त्रिज्या के साथ जांच सुई के दोलकीय आंदोलन वोल्टेज परिवर्तन का कारण बनते हैं जो एक रीडिंग डिवाइस द्वारा दर्ज किए जाते हैं। डिवाइस में एक रिकॉर्डिंग मैकेनिज्म भी है और यह सतह का एक प्रोफाइलोग्राम तैयार कर सकता है। गैर-संपर्क माप के लिए, माइक्रोइंटरफेरोमीटर MII-4 और MII-11 का उपयोग माप सीमा R z - 0.005–1 माइक्रोन के साथ-साथ परमाणु बल सूक्ष्मदर्शी के साथ किया जाता है।

परत की मोटाई जिसमें यांत्रिक प्रसंस्करण के परिणामस्वरूप अर्धचालक की क्रिस्टल जाली टूट जाती है, संसाधित वेफर सतह की गुणवत्ता के मानदंडों में से एक है। क्षतिग्रस्त परत की मोटाई प्रसंस्करण के लिए उपयोग किए जाने वाले अपघर्षक पाउडर के दाने के आकार पर निर्भर करती है, और इसे लगभग सूत्र द्वारा निर्धारित किया जा सकता है:

एच=कएडी, (1.1)

जहां d अनाज का आकार है; प्रति- अनुभवजन्य गुणांक ( क=1.7 सी के लिए; क= 2.2 जीई के लिए)।

क्षतिग्रस्त परत की मोटाई केवल प्लेटों की मशीनिंग तकनीक को डिबग करने की प्रक्रिया में निर्धारित की जाती है। क्षतिग्रस्त परत की मोटाई निर्धारित करने के लिए सबसे सरल और सबसे सुविधाजनक तरीका चयनात्मक नक़्क़ाशी के बाद सतह के एक माइक्रोस्कोप के तहत दृश्य निरीक्षण है।

प्लेटों की मोटाई, गैर-समतलता, गैर-समानांतरता और विक्षेपण को नियंत्रित करने के लिए, मानक माप उपकरणों का उपयोग किया जाता है, जैसे डायल संकेतक या अन्य समान लीवर-यांत्रिक उपकरण जिनका विभाजन मान 0.001 मिमी है। हाल ही में, प्लेटों के ज्यामितीय मापदंडों को नियंत्रित करने के लिए गैर-संपर्क वायवीय या कैपेसिटिव सेंसर का तेजी से उपयोग किया जा रहा है। उनकी मदद से, आप प्लेट को संदूषण या यांत्रिक क्षति के जोखिम को उजागर किए बिना जल्दी से माप ले सकते हैं।

सोवियत महासागरीय लोकों का संघ (51) 4 एस 01 पर 5 (पी) यू च या बीआर सानी के लेखक का टेलव 11 31 और अन्य, मेरे साथ परतों के तरीके मोनोक्रिस्टल 978ऑब्जेक्ट की सतह की अशांत परत की गहराई। , विशेषता उसमें, सटीकता बढ़ाने के लिए, एक अनुभाग प्राप्त करने से पहले, एक प्रोफ़ाइल, सतह चना दर्ज किया जाता है, नक़्क़ाशी से पहले, अनुभाग की सतह का एक प्रोफिलोग्राम उस दिशा में दर्ज किया जाता है जो सतह पर पहले प्रोफिलोग्राम का प्रक्षेपण होता है वह खंड जिसमें एक ही समन्वय प्रणाली, नक़्क़ाशी एक आइसोट्रोपिक वगैरह के साथ की जाती है, नक़्क़ाशी के बाद, नक़्क़ाशीदार खंड की सतह का एक रूपरेखा उसी दिशा में और उसी में दर्ज किया जाता है पिछले प्रोफिलोग्राम के रूप में समन्वय प्रणाली, और तीसरे प्रोफिलोग्राम पर उस बिंदु पर अशांत परत की सीमा का पता लगाएं, जिसके आगे दूसरे और तीसरे प्रोफिलोग्राम समान दूरी पर हैं, 1174726 सतह से दूरी के रूप में, एक से दूसरे क्षेत्र में: राहत, खंडित , प्लास्टिक की विकृति, बढ़े हुए घनत्व के साथ लोचदार विकृतियाँ। किसी वस्तु की मशीनी सतह की क्षतिग्रस्त परत की गहराई का निर्धारण करने के लिए एक ज्ञात विधि है, जिसमें वस्तु का एक छेदक खंड बनाना, खंड की सतह को खोदना, क्षतिग्रस्त परत की सीमा का पता लगाना और गहराई का निर्धारण करना शामिल है। अपनी स्थिति से क्षतिग्रस्त परत की। स्पिफा, एओपर्स: अशांत और अप्रकाशित संरचना के बीच की सीमाओं का परिचय नक़्क़ाशीदार खंड पर नेत्रहीन रूप से किया जाता है। क्षतिग्रस्त परत की गहराई को उपचारित सतह आर के तिरछे खंड के झुकाव के कोण को ध्यान में रखते हुए निर्धारित किया जाता है। ज्ञात विधि का एक नुकसान क्षतिग्रस्त परत की गहराई को निर्धारित करने की कम सटीकता है जो दृश्य निर्धारण के कारण होता है। अक्षुण्ण संरचना में टूटे हुए से संक्रमण रेखा के खंड पर स्थान। किसी वस्तु की मशीनी सतह की अशांत परत की गहराई को निर्धारित करने की एक विधि, जिसमें वस्तु का एक छेदक खंड बनाना, सतह की नक़्क़ाशी करना शामिल है खंड, अशांत परत की सीमा का पता लगाना और अशांत परत की गहराई को उसकी स्थिति से निर्धारित करना, अनुभाग प्राप्त करने से पहले, सतह का एक प्रोफाइल 50 दर्ज किया जाता है, नक़्क़ाशी से पहले, अनुभाग की सतह का प्रोफाइलोग्राम दर्ज किया जाता है दिशा, जो उसी 55 समन्वय प्रणाली में खंड की सतह पर पहले प्रोफिलोग्राम का प्रक्षेपण है, नक़्क़ाशी एक आइसोट्रोपिक वगैरह के साथ की जाती है, नक़्क़ाशी के बाद, सतह का प्रोफाइलोग्राम दर्ज किया जाता है पिछले प्रोफिलोग्राम की तरह एक ही दिशा में और उसी समन्वय प्रणाली में नक़्क़ाशीदार अनुभाग, और तीसरे प्रोफिलोग्राम पर उस बिंदु पर अशांत परत की सीमा खोजें, जिसके आगे दूसरे और तीसरे प्रोफिलोग्राम समान दूरी पर हों। अंजीर में। वस्तु के एक हिस्से की एक आइसोमेट्रिक छवि दी गई है, जिसके लिए उपचारित सतह की अशांत परत की गहराई निर्धारित की जाती है, जो नक़्क़ाशी के बाद तिरछे खंड की सतहों और अनुभाग की सतह को दर्शाती है; Fig.2 में - चित्र 1 में खंड एए, विधि निम्नानुसार की जाती है। वस्तु की उपचारित सतह 1 पर, जिसमें अशांत परत की गहराई निर्धारित की जाती है, एक प्रोफाइलोग्राम 2 लिया जाता है। अगला, एक तिरछा खंड वस्तु पर बनाया गया है, जिसकी सतह 3 उपचारित सतह 1 के ज्ञात कोण पर स्थित है, अनुभाग कोमल पॉलिशिंग द्वारा प्राप्त किया जाता है। एक प्रोफ़ाइल रिकॉर्ड करें। अनुभाग के सतह 3 के 4 उस दिशा में जो एक ही समन्वय प्रणाली में अनुभाग की सतह 3 पर प्रोफाइलोग्राम 2 का प्रक्षेपण है। प्रोफाइलोग्राम 4 रिकॉर्ड करते समय, रिकॉर्डिंग का एक हिस्सा सतह 1 के साथ किया जाता है ताकि यह प्रोफाइलोग्राम 2 की रिकॉर्डिंग के साथ मेल खाता हो। आयोजित किया गया। माप के लिए उपलब्ध मिलाप संयुक्त नक़्क़ाशी के लिए एक समय अंतराल के लिए एक आइसोट्रोपिक वगैरह के साथ अनुभाग की सतह 3 नक़्क़ाशी। नक़्क़ाशीदार सामग्री की संरचना के उल्लंघन की डिग्री के आधार पर। सामग्री की नक़्क़ाशी दर इसकी संरचना को नुकसान की डिग्री के लिए सीधे आनुपातिक है। नक़्क़ाशी के बाद, एक सतह 5 प्राप्त की जाती है, जिस पर एक प्रोफिलोग्राम 6 उसी दिशा में और उसी समन्वय प्रणाली में पिछले प्रोफिलोग्राम 2 के रूप में दर्ज किया जाता है और 4 सतह क्षेत्र 1 जिस पर 2,4 और 6 प्रोफिलोग्राम दर्ज किए गए हैं, एक कोटिंग लगाने से नक़्क़ाशी से सुरक्षित हैं, जिसे प्रोफिलोग्राम लेने से पहले हटा दिया जाता है। फिर, सभी तीन प्रोफिलोग्राम 2,4 और 6 लगभग 3 प्राप्त होते हैं, जबकि सतह क्षेत्र 1 का उपयोग करते हुए, जो सभी तीन प्रोफिलोग्राम 2,4 और 6 में समान है, और प्रोफिलोग्राम 6 के अनुसार, बिंदु a निर्धारित किया जाता है, जो क्षतिग्रस्त परत और क्षतिग्रस्त संरचना के बीच की सीमा 7 पर स्थित है। बिंदु a यह है कि प्रोफिलोग्राम 6 पर 74726 चौथा स्थान है, जिसके बाद प्रोफिलोग्राम 4 और 6 समदूरस्थ वक्रों का अनुसरण करते हैं। बिंदु ए से सतह 1 तक की सबसे छोटी दूरी, जिसे प्रोफिलोग्राम 2 द्वारा दर्शाया गया है, को मापा जाता है, और इस दूरी से, प्रोफाइलोग्राम की रिकॉर्डिंग के पैमाने को ध्यान में रखते हुए, अशांत परत की गहराई निर्धारित की जाती है।

आवेदन

3696760, 28.10.1983

ENTERPRISE -6028, KIEV ऑर्डर ऑफ़ लेनिन पॉलिटेक्निकल इंस्टिट्यूट IM. महान अक्टूबर समाजवादी क्रांति की 50वीं वर्षगांठ

निकुलिन अलेक्जेंडर फ्योडोरोविच

आईपीसी / टैग

लिंक कोड

विधि ए. एफ। वस्तु की मशीनी सतह की अशांत परत की गहराई का निर्धारण करने के लिए निकुलिन

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रैक 1 के खांचे 2 में और मुक्त अवस्था में वे 8 सीमाओं पर आराम करते हैं। रैक 1 की सहायक सतहों में एक ही त्रिज्या के दो उत्तल खंड 9 और 10 होते हैं, जो खांचे के किनारों के साथ आसानी से संयुग्मित होते हैं। रैक 1 की सहायक सतहों का निष्पादन एक ही त्रिज्या के दो उत्तल खंड 9 और 10 के रूप में एक सपाट सतह पर और सिलेंडर के जेनरेट्रिक्स के साथ एक बेलनाकार एक पर डिवाइस की सटीक स्थापना सुनिश्चित करता है, और निष्पादन का निष्पादन दो बेलनाकार समर्थन के साथ एक काटे गए शंकु के रूप में मापने वाला तत्व स्टेपलेस प्रदान करता है, और इसलिए अधिक सटीक माप, साथ ही साथ 1 ओ आपको प्रत्येक माप के बाद फ्लश किए बिना शंकु की सतह पर कई अलग-अलग प्रिंट रखने की अनुमति देता है, जिससे समय कम हो जाता है माप के दौरान। दावा...

और यह तकनीकी मानचित्र द्वारा नियंत्रित किया जाता है जो कि ध्यान के प्रकार, दी गई मूलभूतता और फ्लक्सिंग एडिटिव्स के प्रकार पर निर्भर करता है। नियंत्रण के मौजूदा तरीकों के साथ, परत की सतह की स्थिति के बारे में वस्तुनिष्ठ जानकारी प्राप्त करना असंभव है फायरिंग ज़ोन, जो इष्टतम मोड में प्रक्रिया का संचालन करना मुश्किल बनाता है। फायरिंग ज़ोन परत के नीचे गैसों के तापमान और परत के विकिरण तापमान की एक साथ माप और तुलना पर आधारित है, जिससे उत्पादकता में वृद्धि होती है स्थापना और उच्च गुणवत्ता वाले छर्रों के उत्पादन को सुनिश्चित करता है। सामग्री का सही तापमान सूत्र 457020 टी द्वारा निर्धारित किया जाता है। डोब्रोवोल्स्काया संपादक एल। ट्यूरिना ...

ऑब्जेक्ट 3 की सतह से प्रोट्रूशियंस 8 के निचले बिंदुओं तक साइड फेस 9 से सटे पंक्ति में, और स्केल 10 पर संख्याएं ऑब्जेक्ट की सतह से प्रोट्रूशियंस 8 के निचले बिंदुओं तक की दूरी हैं। साइड फेस के सबसे करीब की पंक्ति 7. खांचे 5 और 6 की गहराई 1 और चरम अनुप्रस्थ खांचे 12 की न्यूनतम चौड़ाई बी, जिसमें से एक पक्ष 45 दो आसन्न चेहरों के रिब 13 से होकर गुजरता है 7 और 9, तरल प्रोट्रूशियंस 8.50 के सतह तनाव के कारण गीला होने की संभावना को बाहर करने के लिए शर्तों से चुना जाता है। माप के दौरान इसे छू नहीं रहा है। स्केल 1 ओ और 11 पर संख्याओं के बीच अंतराल (चरण) ज्यामितीय निर्भरताओं द्वारा निर्धारित किया जाता है जहां के, है अनुदैर्ध्य पैमाने पर संख्याओं के बीच का अंतराल (चरण); K अनुप्रस्थ पैमाने पर संख्याओं के बीच का अंतराल (चरण) है; a बीच की दूरी है ...

सिलिका निलंबन अनुपात में बना है: सिलिकॉन डाइऑक्साइड पाउडर का 1 भाग और पानी का 5 भाग। पूरी पॉलिशिंग प्रक्रिया के दौरान निलंबन को अच्छी तरह मिलाया जाना चाहिए। सिलिका घोल का उपयोग करके पॉलिश करने की प्रक्रिया एक साबर पैड पर 100 आरपीएम तक की गति से की जाती है।

1:10 के घटकों के अनुपात के साथ जलीय निलंबन के रूप में ज़िरकोनियम डाइऑक्साइड और पॉलिशिंग प्रक्रिया के अंतिम चरण में 0.1 माइक्रोन से अधिक नहीं के अनाज के आकार का सफलतापूर्वक उपयोग किया जाता है।

पॉलिशिंग के अंतिम चरण का बहुत महत्व है। यह अर्धचालक वेफर्स की सतह से तथाकथित हीरे की पृष्ठभूमि को हटाना संभव बनाता है, जो पहले दो चरणों में होता है, और यंत्रवत् रूप से परेशान परत की गहराई को काफी कम करता है। पॉलिशिंग का अंतिम चरण सेमीकंडक्टर वेफर्स की सतहों को 13-14 वीं कक्षा के अनुरूप फिनिश के साथ प्राप्त करना संभव बनाता है।

अर्धचालक पदार्थों को चमकाने के तरीकों में और सुधार और सुधार में तरीके खोजना शामिल है

प्रक्रिया की उत्पादकता में वृद्धि, नई पॉलिशिंग सामग्री का निर्माण, जो उच्च गुणवत्ता वाले सतह के उपचार के साथ, प्लेटों का एक अच्छा ज्यामितीय आकार प्रदान करता है। पॉलिश करने के नए आशाजनक तरीकों में रासायनिक-यांत्रिक तरीके शामिल हैं जो कि उच्च रासायनिक गतिविधि के संबंध में विशेषता हैं संसाधित अर्धचालक सामग्री।

3.8. मशीनिंग का गुणवत्ता नियंत्रण

तैयार अर्धचालक उपकरणों और आईसी के विद्युत पैरामीटर सतह की पूर्णता की डिग्री, प्रसंस्करण की गुणवत्ता और संसाधित अर्धचालक वेफर्स के ज्यामितीय आकार पर निर्भर करते हैं, क्योंकि यांत्रिक काटने, पीसने और चमकाने में ये खामियां बाद की तकनीकी प्रक्रियाओं पर प्रतिकूल प्रभाव डालती हैं: एपिटेक्सी, फोटोलिथोग्राफी , प्रसार, आदि। इसलिए, मशीनिंग प्रक्रियाओं का संचालन करने के बाद, अर्धचालक वेफर्स को नियंत्रित किया जाता है। गुणवत्ता मूल्यांकन वैधता के निम्नलिखित मुख्य मानदंडों के अनुसार किया जाता है: 1) ज्यामितीय आयाम और अर्धचालक वेफर्स का आकार; 2) प्लेटों की सतह के उपचार की सफाई; 3) यंत्रवत् रूप से अशांत परत की गहराई।

प्लेटों के ज्यामितीय आयामों और आकृतियों का नियंत्रण प्रत्येक प्रकार की मशीनिंग के बाद प्लेटों की मोटाई, विक्षेपण, पच्चर के आकार और समतलता के निर्धारण के लिए प्रदान करता है।

प्लेटों की मोटाई 1 माइक्रोन के विभाजन मान के साथ डायल इंडिकेटर का उपयोग करके सतह पर कई बिंदुओं पर इसे मापकर निर्धारित की जाती है।

प्लेटों के विक्षेपण को प्लेट के केंद्र में इसके विपरीत दिशा में स्थित दो बिंदुओं पर प्लेट की मोटाई के मूल्यों के बीच अंतर के रूप में निर्धारित किया जाता है, अर्थात प्लेट की मोटाई को केंद्रीय बिंदु पर मापा जाता है, और फिर प्लेट है दूसरी तरफ घुमाया जाता है और मोटाई को फिर से केंद्रीय बिंदु पर मापा जाता है। प्राप्त मोटाई के मूल्यों में अंतर विक्षेपण तीर देगा।

पच्चर के आकार को दो बिंदुओं पर प्लेट की मोटाई के मूल्यों के बीच अंतर के रूप में परिभाषित किया गया है, लेकिन प्लेट के केंद्र में नहीं, बल्कि प्लेट के व्यास से संबंधित प्लेट के विपरीत छोर पर इसके किनारों के साथ स्थित है। अधिक संपूर्ण चित्र के लिए, पहले माप के लिए चुने गए व्यास के लंबवत व्यास के सिरों पर स्थित दो बिंदुओं के लिए माप को दोहराने की अनुशंसा की जाती है।

प्लेट के व्यास के साथ कई बिंदुओं पर प्लेट की मोटाई को मापकर समतलता का निर्धारण किया जाता है।

प्लेटों की सतह के उपचार की सफाई के नियंत्रण में खुरदरापन का निर्धारण, सतह पर चिप्स, खरोंच, अवसाद और प्रोट्रूशियंस की उपस्थिति शामिल है।

खुरदरापन का अनुमान सेमीकंडक्टर वेफर की सतह पर माइक्रोप्रोट्रूशियंस और माइक्रोकैविटी की ऊंचाई से लगाया जाता है। शेरोहो-

ऊनीपन या तो नियंत्रित प्लेट की सतह की संदर्भ सतह से तुलना करके, या एमआईआई -4 माइक्रोइंटरफेरोमीटर पर या प्रोफाइल-ट्रैफी-प्रोफिलोमीटर पर सूक्ष्म खुरदरापन की ऊंचाई को मापने के द्वारा किया जाता है।

प्लेटों की सतह पर चिप्स, खरोंच, अवसाद और प्रोट्रूशियंस की उपस्थिति को माइक्रोस्कोप का उपयोग करके नेत्रहीन नियंत्रित किया जाता है।

यंत्रवत् अशांत परत का गहराई नियंत्रण। यांत्रिक रूप से अशांत परत की गहराई सेमीकंडक्टर वेफर प्रसंस्करण की गुणवत्ता की मुख्य विशेषता है। काटने, पीसने और चमकाने के बाद अर्धचालक वेफर की निकट-सतह परत के क्रिस्टल जाली में खामियों को आमतौर पर यांत्रिक रूप से परेशान परत कहा जाता है। यह परत मशीनी सतह से अर्धचालक पदार्थ के थोक में फैली हुई है। प्लेटों में पिंड को काटते समय अशांत परत की घटना की सबसे बड़ी गहराई बनती है। पीसने और चमकाने की प्रक्रिया से इस परत की गहराई में कमी आती है।

यांत्रिक रूप से अशांत परत की संरचना में एक जटिल संरचना होती है और इसकी मोटाई के अनुसार इसे तीन क्षेत्रों में विभाजित किया जा सकता है। पहला ज़ोन एक अशांत राहत परत है जिसमें अव्यवस्थित रूप से व्यवस्थित प्रोट्रूशियंस और अवसाद शामिल हैं। इस ज़ोन के नीचे दूसरा (सबसे बड़ा) ज़ोन है, जो ज़ोन की सतह से इसकी गहराई तक फैले एकल नॉकआउट और दरारों की विशेषता है। ये दरारें राहत क्षेत्र की अनियमितताओं से शुरू होकर दूसरे क्षेत्र की गहराई तक फैली हुई हैं। इस संबंध में, दूसरे क्षेत्र द्वारा बनाई गई अर्धचालक सामग्री की परत को "फटा" कहा जाता था। तीसरा क्षेत्र यांत्रिक क्षति के बिना एकल-क्रिस्टल परत है, लेकिन लोचदार विकृति (तनाव वाली परत) है।

क्षतिग्रस्त परत की मोटाई अपघर्षक के दाने के आकार के समानुपाती होती है और इसे सूत्र द्वारा निर्धारित किया जा सकता है

जहां k सिलिकॉन के लिए 1.7 है और जर्मेनियम के लिए & = 2.2 है; ? - अपघर्षक अनाज का आकार।

यंत्रवत् अशांत परत की गहराई निर्धारित करने के लिए तीन विधियों का उपयोग किया जाता है।

पहली विधि में क्षतिग्रस्त क्षेत्र की पतली परतों की क्रमिक नक़्क़ाशी और इलेक्ट्रॉन विवर्तन पर अर्धचालक वेफर सतह का नियंत्रण शामिल है। नक़्क़ाशी ऑपरेशन उस समय तक किया जाता है जब अर्धचालक वेफर की नई प्राप्त सतह एक पूर्ण एकल-क्रिस्टल संरचना प्राप्त कर लेती है। इस विधि का संकल्प ± 1 µm के भीतर है। रिज़ॉल्यूशन बढ़ाने के लिए, हर बार हटाई गई परतों की मोटाई को कम करना आवश्यक है। रासायनिक नक़्क़ाशी प्रक्रिया अति पतली परतों को हटाने को सुनिश्चित नहीं कर सकती है। इसलिए, सेमीकंडक्टर सामग्री नहीं, बल्कि एक पूर्व-ऑक्सीडाइज्ड परत नक़्क़ाशी करके पतली परतों को हटा दिया जाता है। ऑक्साइड परत की नक़्क़ाशी के बाद सतह ऑक्सीकरण की विधि

1 माइक्रोन से कम का रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करना संभव बनाता है।

दूसरी विधि इसकी सतह पर दोषों की उपस्थिति पर अर्धचालक वेफर के एनोडिक विघटन के सीमित प्रवाह की निर्भरता पर आधारित है। चूंकि संरचनात्मक दोषों वाली एक परत के विघटन की दर एकल-क्रिस्टल सामग्री की तुलना में बहुत अधिक है, इसलिए विघटन के दौरान एनोड करंट का मान इस दर के समानुपाती होता है। इसलिए, क्षतिग्रस्त परत के विघटन से एकल-क्रिस्टल सामग्री के विघटन के संक्रमण में, विघटन दर और एनोड वर्तमान के मूल्य दोनों में एक तेज परिवर्तन देखा जाएगा। एनोड करंट में तेज बदलाव के क्षण तक, क्षतिग्रस्त परत की गहराई का अंदाजा लगाया जा सकता है।

तीसरी विधि इस तथ्य पर आधारित है कि क्षतिग्रस्त परत की अर्धचालक सामग्री की रासायनिक नक़्क़ाशी की दर मूल अविभाजित एकल-क्रिस्टल सामग्री की रासायनिक नक़्क़ाशी की दर से बहुत अधिक है। इसलिए, यांत्रिक रूप से अशांत परत की मोटाई नक़्क़ाशी दर में अचानक परिवर्तन के तुरंत से निर्धारित की जा सकती है।

एक निश्चित प्रकार की मशीनिंग के बाद सेमीकंडक्टर वेफर की उपयुक्तता के मानदंड निम्नलिखित मुख्य पैरामीटर हैं।

60 मिमी के व्यास के साथ प्लेटों में सिल्लियां काटने के बाद, सतह में चिप्स, बड़े खरोंच नहीं होने चाहिए, प्रसंस्करण सफाई का वर्ग 7-8 से भी बदतर नहीं होना चाहिए; प्लेट की मोटाई ±0.03 मिमी से अधिक नहीं होनी चाहिए; विक्षेपण 0.015 मिमी से अधिक नहीं; पच्चर का आकार 0.02 मिमी से अधिक नहीं।

पीसने की प्रक्रिया के बाद, सतह में एक समान मैट शेड होना चाहिए, चिप्स और खरोंच नहीं होना चाहिए; पच्चर का आकार 0.005 मिमी से अधिक नहीं; मोटाई में फैलाव 0.015 मिमी से अधिक नहीं है; प्रसंस्करण की शुद्धता 11-12 वीं कक्षा के अनुरूप होनी चाहिए।

पॉलिशिंग प्रक्रिया के बाद, सतह की सफाई 14 वीं कक्षा के अनुरूप होनी चाहिए, न कि हीरे की पृष्ठभूमि, चिप्स, खरोंच, खरोंच; विक्षेपण 0.01 मिमी से अधिक खराब नहीं होना चाहिए; नाममात्र मोटाई से विचलन ± 0.010 मिमी से अधिक नहीं होना चाहिए।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सेमीकंडक्टर डिवाइस या एक जटिल एकीकृत सर्किट के निर्माण के लिए तकनीकी संचालन के पूरे बाद के परिसर के लिए सेमीकंडक्टर वेफर्स (सब्सट्रेट) का गुणवत्ता नियंत्रण बहुत महत्व रखता है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि सब्सट्रेट का यांत्रिक उपचार, वास्तव में, निर्माण उपकरणों की पूरी प्रक्रिया के संचालन के चक्र का पहला है और इसलिए, वेफर्स के मानदंड से मापदंडों के विचलन को ठीक करना संभव बनाता है ( सबस्ट्रेट्स) नियंत्रण के दौरान खारिज कर दिया। खराब गुणवत्ता नियंत्रण के मामले में, वैधता के आवश्यक मानदंडों के साथ किसी भी दोष या गैर-अनुपालन वाले प्लेट बाद के तकनीकी संचालन में आते हैं, जो एक नियम के रूप में, अपूरणीय दोष और इस तरह के एक महत्वपूर्ण आर्थिक पैरामीटर में तेज कमी की ओर जाता है। उनके निर्माण के चरण में अच्छे उत्पादों की उपज का प्रतिशत।

इस प्रकार, मशीनिंग के बाद खराब आवेषण की अधिकतम अस्वीकृति संभावित विश्वसनीयता की गारंटी देती है।

तकनीकी संचालन के पूरे परिसर को पूरा करने की क्षमता और, सबसे पहले, तकनीकी और फोटोलिथोग्राफिक प्रक्रियाएं, सक्रिय और निष्क्रिय संरचनाओं के उत्पादन से जुड़ी प्रक्रियाएं (प्रसार, एपिटॉक्सी, आयन आरोपण, फिल्म बयान, आदि), साथ ही साथ पीएन जंक्शनों की सुरक्षा और सीलिंग के लिए प्रक्रियाएं।

आईसी सबस्ट्रेट्स तैयार करने के लिए तकनीकी प्रक्रियाएं

4.1. सब्सट्रेट तैयारी की तकनीकी रासायनिक प्रक्रियाओं के लक्ष्य

आईसी सब्सट्रेट तैयार करने के लिए तकनीकी रासायनिक प्रक्रियाओं के मुख्य लक्ष्य हैं: अर्धचालक वेफर की एक साफ सतह प्राप्त करना; अर्धचालक वेफर की सतह से यांत्रिक रूप से अशांत परत को हटाना; एक निश्चित मोटाई के स्रोत सामग्री की अर्धचालक वेफर परत से हटाना; सब्सट्रेट सतह के कुछ क्षेत्रों से स्रोत सामग्री का स्थानीय निष्कासन; उपचारित सब्सट्रेट सतह के कुछ इलेक्ट्रोफिजिकल गुणों का निर्माण; क्रिस्टल समाधान में संरचनात्मक दोषों का पता लगाना