金刚石线锯切割多晶硅表面形貌特征分析-论文.pdf

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1、2Ol4年4月第2期金刚石与磨料磨具工程April2014第34卷总第200期Diamond&AbrasivesEngineeringNo．2Vo1．34Serial200金刚石线锯切割多晶硅表面形貌特征分析张辽远，吕忠秀，王硕，邵中青(沈阳理工大学机械工程学院，沈阳110159)摘要采用自制的实验设备研究电镀金刚石线锯对硬脆材料多晶硅的锯切实验，使用日本VHX一1000C型超景深三维显微系统对多晶硅切片的表面形貌特征进行研究，分析了工件进给速度和预平衡力大小以及是否施加超声对锯切表面粗糙度的影响。研究结果表

2、明：多晶硅切片表面主要由较长较深沟槽、较浅划痕、大量表面破碎及少量较大较深的凹坑构成。另外，随着工件进给速度的增大，硅片的表面粗糙度值变大；而预平衡力加大会使硅片表面粗糙度值变小；施加超声振动可以明显提高加工效率、减小硅片表面粗糙度值。关键词金刚石线锯；多晶硅；表面形貌；粗糙度中图分类号TG74；TQ164文献标志码A文章编号1006—852X(2014)02—0057-05DoI码10．13394／j．cnki．gszz．2O14．2．0013Surfacemorphologycharacteristics

3、analysisofdiamondwiresawcuttingpolysiliconZHANGLiao—yuan，LVZhong—xiu，WANGShuo，SHAOZhong—qing(ShenyangLigongUniversity，Shenyang110159，China)AbstractInthistest，self-madetestequipmentisappliedtocarryonelectroplateddiamondwiresawcuttingexperimentofhardandbrittl

4、ematerialspolysilicon，andJapaneseVHX一1000Cultra—precisionthree—dimensionalmicroscopysystemisusedtostudyonpolysiliconslicesurfacemorphology．Besides，theinfluenceoftheworkpiecespeed，pre—equipoiseforceandultrasoundonsawingsurfaceroughnessisanalyzed．Theresultssh

5、owthatthesurfaceofpolycrystallinesiliconsliceismainlycomposedoflongdeepgrooves，shallowscratches，alargeamountofsurfacecrushingsandasmallamountoflargedeeppits．Inaddition，withtheincreaseofworkpiecefeedspeed，siliconwafersurfaceroughnessvaluesbecomeslarger；while

6、itsbalanceforceincreasewillmakethesiliconwafersurfaceroughnessvaluesmaller．Applyingultrasonicvibrationcansignificantlyimprovetheprocessingefficiency，reducethesiliconwafersurfaceroughnessvalues．Keywordsdiamondwiresaw；polysilicon；surfacemorphology；roughness随着

7、科学技术的飞速发展，产品愈来愈向高精度、快。线锯切片技术主要分为两种，一种是游离磨料线高强度、耐高温、小型化等方向发展，因此对材料的选锯加工，一种是固结磨料线锯加工。游离磨料线锯加择提出相当高的要求。硬脆材料具有许多金属材料难工技术，采用裸露的金属线和游离的磨料，在加工过程以比拟的优良特性，在各个领域的应用已经日益普遍。中，将磨料以第三者加入到金属线和加工件之间产生锯切加工往往是硬脆材料加工第一道工序，因此占有切削作用[2]。固结磨料线锯是指通过某种工艺方法或相当重要的地位E。近十几年来，切割加工硬脆材料特定

8、手段将具有高硬度、高耐磨性的金刚石磨粒固结的新工艺、新设备不断涌现，其中线锯切割技术发展较在母线基体表面上的一种切割工具。线锯加工就是运58金刚石与磨料磨具工程第200期用固结线锯通过挤压、划擦、耕犁等一系列作用，去除表1加工参数与锯切条件工件材料的加工方法。固结磨料线锯加工因其具有去条件参数除率高、工具损耗低、切片质量高和切割环境优等优走丝速度／(m／s)点_3]，越来越受到人们的广泛关注，并引领