У виробництві найчастіше використовують спосіб формування фасок профільним алмазним кругом. Схема обробки пластини 1 алмазним кругом 2 показана на рис 10. Цим способом можуть бути виготовлені фаски різноманітної форми (рис. 11, а-в). На практиці найчастіше формують фаски, форма яких показана на рис. 11, а. В процесі обробки пластина закріплюється на вакуумному столику верстата і обертається навколо своєї осі. Частота обертання пластини 10-20 об / хв, алмазного круга 4000-10000 об / хв. Алмазний коло притискається до пластини із зусиллям 0,4-0,7 Н. Вісь обертання кола переміщається щодо осі обертання вакуумного столика так, щоб обробці
Мал. 10. Схема Рис. 11
формування фаски про- Варіанти виконання фаски:
профільними алмазним кругом: а - з закругленннимі крайками;
1-напівпровідникова пластина б - закругленою переферией
2 - алмазний коло. в - зі скошеними крайками.
ників з'єднання шліфують при тиску в 1,5-2,5 рази меншому, ніж кремній. У процесі шліфування пластини періодіческіподвергают візуальним оглядом та контролю за товщиною.
Поряд з двостороннім шліфуванням широке распрестраненіе отримало одностороннє шліфування пластин, схема якого наведена на рис. 12. Пластини 2 поміщають. в сепаратор 3 і притискають вантажем 4 до шліфовальніка 1.
Мал. 12 Схема однобічного
шліфування пов'язаним абразивом:
1 - шліфувальник, 2 пластина, 3 -сепататор,
На шлнфовальнік подають абразивну суспензію. Обробка, відбувається так само, як і при двосторонньому шліфуванні. Таким способом можливо шліфувати пластини різної товщини. Однак між пластиною і вантажем може потрапляти чужорідне включення (абразив, частки напівпровідникового матеріалу, металева стружка і т. П.), Яке погіршується точність обробки. Тому - частіше пластини при односторонньому шліфуванні кріплять до шліфувальної голівці.
При шліфуванні використовують три способи кріплення пластин: приклеюванням, оптичним контактом і вакуумної фіксацією. Основними вимогами кріплення пластин є сувора паралельність базової поверхні пластин поверхні шліфувальної головки, а також надійність кріплення.
§ 7. Шліфування пластин вільним і зв'язаним абразивом
Основним призначенням шліфування напівпровідникових пластин є виправлення помилок їх геометричної форми після різання Незважаючи нате що глибина порушеного шару після шліфування приблизно така ж, як і після різання, слід вказати на велику рівномірність глибини порушень, що вносяться шліфуванням.
Мал. 13. Схема двостороннього шліфування
1 - система охложденія, 2,7 - шліфовальніка,
3,6 - внутрішня і зовнішня шестерні,
4 - сепаратори. 5 - пластини
За характером впливу абразиву на напівпровідникові пластини розрізняють шліфування вільним і зв'язаним абразивом. Залежно від зернистості використовуваного абразиву, режимів обробки і якості отриманої поверхні розрізняють попереднє (чорнове) і остаточне (чистове) шліфування.
Шліфування вільним абразивом має низку переваг, які зумовили широке промислове використання при виготовленні напівпровідникових пластин Обработаніке пластини не мають на поверхні помітних слідів спрямованого руху абразиву, їх боку відрізняються матовим однорідним блиском. Можливість самоустанавліванія шліфовальніка і оброблюваних пластин забезпечує поліпшення геометрії як самих пластин, так і шліфовальніка. При вільної укладанні пластин (без жорсткого кріплення) відсутня напруга в пластинах, знижується вплив похибок виготовлення і вібрацій верстата на точність обробки.
Схема двостороннього шліфування пластин вільним абразив-вом показана на рис. 13.Пластіни 5 поміщають в сепаратори 4, виконані у вигляді пластин із зовнішнім зубчастим вінцем. Зуби сепараторів входять в зачеплення з зубчастими шестернями 3 і 6. Внутрішня шестерня 3 має зовнішній зубчастий вінець, а зовнішня шестерня 6-внутрішній. Шестерні 3 і 6 приводяться в обертання і через зубчасті зачеплення обертають сепаратори. Одночасно сепаратори переміщаються навколо осі шліфовальніка 2, 7. Центри отворів в сепараторах не збігаються з центрами самих сепараторів, тому при їх обертанні пластини роблять додатковий рух навколо центрів сепараторів, що сприяє більш рівномірної обробці пластин і рівномірному зносу шліфовальніка. Нижній шліфовальнік 7 нерухомо закріплений на станині верстата, а верхній шліфовальнік 2 вільно встановлюється на оброблюваних пластинах.
Робочий тиск на пластини створюється гідравлічними пристроями і передається верхнім шліфовальніка. Робочий тиск плавно регулюється, що дозволяє здійснювати
Мал. 14. Форма зносу шліфовальніка у вигляді угнутості (а) або випуклс- сти (б) і її вплив на формоутворення пластин
безперервний перехід від чорнового шліфування до чистового. Частота обертання шестерень також плавно регулюється, виключаючи поштовхи і удари в моменти запуску і зупинки верстата, що важливо при обробці напівпровідників. Шліфовальніка забезпечені системами охолодження і контролю температури, що підтримують стабільні умови обробки. Сталість температури в зоні шліфування виключає небажані термічні деформації шліфовальніка, які можуть знизити точність обробки, і підтримує однакову в'язкість абразивної суспензії в часі, що важливо для підтримки постійної швидкості обробки.
§ 8. Способи доведення напівпровідникових пластин поліруванням
Полірування напівпровідникових пластин виробляють для видалення приповерхневих структурно-дефектних шарів, що утворилися при різанні і шліфуванні. Якщо полірування овода? а після хімічного травлення, то воно виправляє дефекти геометричної форми пластин, що виникають із-за нерівномірності травлення. За характером знімання матеріалу розрізняють механічне, хімічне і хіміко-механічне полірування. ;
Механічне полірування здійснюють зрізанням мікроскопічних часток в результаті впливу абразивних, зерен на оброблювану поверхню. Як абразив використовують порошки синтетичних і природних алмазів, оксидів хрому, церію та ін.
Х і м і ч е с ь к о е п о л і р про в а н і е здійснюють зануренням пластин в поліруючий травитель. Для забезпечення більшої рівномірності знімання матеріалу з усією поверхні пластин касети з пластинами приводяться в обертання, в результаті чого до них постійно підводиться свіжий травитель (рис. 15). Травители, використовувані для полірування пластин, різноманітні за складом. Кремнієві пластини труять переважно в сумішах азотної, плавикової і оцтової кислот, застосовуючи різні пропорції компонентів. У ці суміші можуть додаватися речовини, що стабілізують швидкість травлення або ж каталізують його реакції. З'єднання А3В5 труять найчастіше у водних розчинах перекису водню і однією з кислот, наприклад сірчаної, плавикової, бромистоводневої і ін. Крім того, хімічне полірування можна здійснювати в газовому середовищі.