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光学玻璃磨削亚表面损伤预测模型及DOE实验设计
1
作者 杨晓辉 周凌宇 +1 位作者 刘宁 孟宪宇 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第3期520-525,共6页
为了掌握光学玻璃材料杯型砂轮研磨与表面粗糙度(SR)和亚表面损伤(SSD)机理,本文建立BK7光学玻璃杯型砂轮研磨表面粗糙度的预测模型,通过改变磨削参数来研究对表面粗糙度的影响。设计DOE试验,研究影响SR与SSD的显著性特征因子,并分析了... 为了掌握光学玻璃材料杯型砂轮研磨与表面粗糙度(SR)和亚表面损伤(SSD)机理,本文建立BK7光学玻璃杯型砂轮研磨表面粗糙度的预测模型,通过改变磨削参数来研究对表面粗糙度的影响。设计DOE试验,研究影响SR与SSD的显著性特征因子,并分析了各因子的交互作用。实验结果表明预测模型的可靠性,得到表面粗糙度的预测模型数据与实验数据的平均误差为5.47%。采用角抛光法,通过电子显微镜观测表面裂纹,并测量裂纹的深度。最后,基于Li的模型,建立基于磨削工艺参数的亚表面损伤的新预测模型。实验结果表明:实验和预测模型结果具有很好的一致性,模型数据与实验数据的平均误差为6.19%,并且新预测模型结果要优于Li的模型。 展开更多
关键词 表面粗糙度 亚表面损伤 BK7光学玻璃 预测模型 杯形砂轮磨削 DOE实验设计
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单晶硅纳米磨削力热行为与亚表面损伤研究 被引量：2
2
作者 吴珍珍 乔书杰 +3 位作者 韩涛 王浩昌 张飘飘 闫海鹏 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第5期80-85,共6页
纳米磨削作为实现单晶硅低损伤加工的技术之一被逐渐应用于硅片减薄中,但磨削过程中的力热行为及其对亚表面损伤形成的影响机制仍不清楚;因此,通过分子动力学仿真手段对单晶硅纳米磨削时的力热行为和亚表面损伤之间的联系进行研究。结... 纳米磨削作为实现单晶硅低损伤加工的技术之一被逐渐应用于硅片减薄中,但磨削过程中的力热行为及其对亚表面损伤形成的影响机制仍不清楚;因此,通过分子动力学仿真手段对单晶硅纳米磨削时的力热行为和亚表面损伤之间的联系进行研究。结果表明,单晶硅纳米磨削过程中切向磨削力对材料去除起主要作用,磨粒前下方区域的热量聚集和应力集中现象明显。在力热载荷作用下,非晶化和相变是单晶硅纳米磨削时亚表面损伤的主要形成机制。磨削力的增大会导致单晶硅去除过程中产生较大的亚表面损伤层,而一定的高温由于增强了单晶硅的韧性进而抑制了亚表面损伤层的形成。 展开更多
关键词 单晶硅 纳米磨削 分子动力学 力热行为 亚表面损伤
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微晶玻璃固结磨料研磨加工亚表面损伤预测研究
3
作者 王科荣 宗傲 +2 位作者 牛凤丽 张羽斐 朱永伟 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期158-167,共10页
目的 快速、准确预测微晶玻璃在研磨加工过程中的亚表面损伤状况,制定合理的加工工艺。方法 通过建立微晶玻璃的离散元模型,仿真分析了研磨压力等研磨工艺参数对工件亚表面损伤的影响规律,并采用角度抛光法对研磨后微晶玻璃的亚表面损... 目的 快速、准确预测微晶玻璃在研磨加工过程中的亚表面损伤状况,制定合理的加工工艺。方法 通过建立微晶玻璃的离散元模型,仿真分析了研磨压力等研磨工艺参数对工件亚表面损伤的影响规律,并采用角度抛光法对研磨后微晶玻璃的亚表面损伤状况进行了实验验证。结果 采用W14金刚石固结磨料垫研磨微晶玻璃,当研磨压力为10 kPa时,工件亚表面裂纹层深度为1.75μm,当研磨压力降低至3.5 kPa时,工件亚表面裂纹层深度为1.38μm;随着研磨压力的降低,亚表面微裂纹数量减少。研磨残余应力层分布深度大于微裂纹层的,且在微裂纹的尖端存在较大的残余拉应力。结论 角度抛光法得到的亚表面裂纹层深度与仿真结果一致,偏差范围为-10.87%~11.29%,残余应力仿真结果与试验结果的偏差为7.89%。离散元仿真能够比较准确地预测固结磨料研磨微晶玻璃的亚表面损伤状况,为其研磨抛光工艺参数的制定提供了理论参考依据。 展开更多
关键词 微晶玻璃 固结磨料研磨 亚表面损伤 残余应力 离散元仿真
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6H-SiC高速纳米磨削的去除行为及亚表面损伤机制的分子动力学仿真研究
4
作者 耿瑞文 双佳俊 +3 位作者 谢启明 杨志豇 周星辰 李立军 《机床与液压》 北大核心 2024年第21期191-198,共8页
6H-SiC在光电子等领域应用广泛,作为典型的硬脆性材料,其材料去除行为及亚表面损伤机制目前尚不清晰,高效地获得光滑、平坦、低损伤的表面仍十分困难。采用分子动力学模拟的方法研究磨削速度对6H-SiC去除行为及亚表面损伤的影响。结果表... 6H-SiC在光电子等领域应用广泛,作为典型的硬脆性材料,其材料去除行为及亚表面损伤机制目前尚不清晰,高效地获得光滑、平坦、低损伤的表面仍十分困难。采用分子动力学模拟的方法研究磨削速度对6H-SiC去除行为及亚表面损伤的影响。结果表明:磨削时原子层有两条去除路径,即向左上方形成切屑,向右下方形成加工表面。在磨削深度为1 nm、磨削速度为100 m/s的条件下,工件通过相变、堆垛层错、晶格畸变和原子空位产生塑性变形,从而导致工件材料的去除。随着磨削速度增加,磨粒所受的平均切向磨削力和摩擦因数都减小。相比100 m/s,磨削速度为200、400 m/s时,平均切向磨削力分别减少了52.3%和55%,摩擦因数分别减少了7.4%和11.9%。增大磨削速度可以减小工件亚表层的损伤深度,提高工件表面材料的去除率,改善工件表面的加工质量。 展开更多
关键词 6H-SIC 分子动力学 材料去除行为 亚表面损伤机制 高速纳米磨削
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激光烧蚀反应烧结碳化硅表面形貌特征及亚表面损伤研究
5
作者 张全利 刘建 +5 位作者 孙智源 吴明涛 蔡毅斌 曾加恒 金锃阳 傅玉灿 《航空科学技术》 2024年第7期56-64,共9页
反应烧结碳化硅(RB-SiC/Si)因具有耐高温、耐腐蚀、比刚度高、热膨胀小、耐磨等优点而广泛应用于大口径空间望远镜、卫星遥感、航空发动机零部件等领域。然而高强度高硬度的材料特性,也导致反应烧结碳化硅呈现出难加工的特点。激光束加... 反应烧结碳化硅(RB-SiC/Si)因具有耐高温、耐腐蚀、比刚度高、热膨胀小、耐磨等优点而广泛应用于大口径空间望远镜、卫星遥感、航空发动机零部件等领域。然而高强度高硬度的材料特性,也导致反应烧结碳化硅呈现出难加工的特点。激光束加工具有能量密度高、加工范围广等特点,适用于加工硬脆材料,但同时也存在表面热损伤严重的缺点。本文研究了激光参数对反应烧结碳化硅加工表面形貌特征的影响,分析了纳秒激光与反应烧结碳化硅之间的作用机理。在反应烧结碳化硅烧蚀产物分析基础上确定了高温氧化过程及氧化产物类型。通过角度抛光法研究激光加工单沟槽产生的亚表面损伤,以及激光加工沟槽组之间产生的大尺寸亚表层损伤,建立了激光加工参数与亚表面损伤深度间映射关系。本文的研究成果可为反应烧结碳化硅的高效精密低损伤加工奠定理论基础和提供技术支持。 展开更多
关键词 纳秒脉冲激光 RB-SiC/Si 材料去除机理 表面特征 亚表面损伤
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光学材料研磨亚表面损伤的快速检测及其影响规律 被引量：33
6
作者 王卓 吴宇列 +2 位作者 戴一帆 李圣怡 周旭升 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期16-21,共6页
提出了一种光学材料研磨亚表面损伤的非破坏性快速检测方法。基于印压断裂力学理论建立了亚表面损伤深度与表面粗糙度的关系模型。使用磁流变抛光斑点技术测量了K9玻璃在不同研磨条件下的亚表面损伤深度,并验证了上述模型。最后,分析了... 提出了一种光学材料研磨亚表面损伤的非破坏性快速检测方法。基于印压断裂力学理论建立了亚表面损伤深度与表面粗糙度的关系模型。使用磁流变抛光斑点技术测量了K9玻璃在不同研磨条件下的亚表面损伤深度,并验证了上述模型。最后,分析了研磨加工参数对亚表面损伤深度的影响规律,提出了高效率的研磨加工策略。研究表明:光学材料研磨后亚表面损伤深度与表面粗糙度成单调递增的非线性关系,即SSD^SR4/3。磨粒粒度对亚表面损伤深度的影响最显著,研磨盘硬度的影响次之,而研磨压力和研磨盘公转速度的影响基本可以忽略。利用建立的亚表面损伤深度与表面粗糙度间的关系模型能够实现亚表面损伤深度的快速、准确和非破坏性检测。 展开更多
关键词 光学材料 研磨 磁流变抛光 光学检验 亚表面损伤
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研磨方式对单晶蓝宝石亚表面损伤层深度的影响 被引量：22
7
作者 王建彬 朱永伟 +2 位作者 王加顺 徐俊 左敦稳 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1099-1104,1120,共7页
研磨过程中产生的亚表面损伤层深度是影响单晶蓝宝石抛光质量的关键因素。本文开展了游离磨料和固结磨料两种研磨方式研磨单晶蓝宝石的实验研究,采用三维形貌仪观察了加工前后的工件表面质量,运用差动腐蚀法比较了研磨方式对研磨后工件... 研磨过程中产生的亚表面损伤层深度是影响单晶蓝宝石抛光质量的关键因素。本文开展了游离磨料和固结磨料两种研磨方式研磨单晶蓝宝石的实验研究,采用三维形貌仪观察了加工前后的工件表面质量,运用差动腐蚀法比较了研磨方式对研磨后工件亚表面损伤层深度的影响。结果表明,金刚石磨料粒径分别为W 50和W 14的游离磨料研磨加工蓝宝石晶片的亚表面损伤层深度分别为48.85μm和7.02μm,而相同粒径固结磨料加工的亚表面损伤层深度分别为5.47μm和3.25μm。固结磨料研磨后的工件表面粗糙度也优于相同粒径的游离磨料加工的工件。固结磨料研磨方式对于蓝宝石单晶表面研磨质量的改善和亚表面损伤层深度的降低具有显著的效果。 展开更多
关键词 单晶蓝宝石 固结磨料 游离磨料 亚表面损伤层深度 表面粗糙度
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磁流变抛光消除磨削亚表面损伤层新工艺 被引量：34
8
作者 石峰 戴一帆 +1 位作者 彭小强 王卓 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期162-168,共7页
针对传统光学加工技术难于精确测量和控制亚表面损伤的特点,提出用磁流变抛光替代研磨工序并直接衔接磨削的新工艺流程。采用自行研制的磁流变抛光机床KDMRF-1000和水基磁流变抛光液KDMRW-2进行了磁流变抛光去除磨削亚表面损伤层的实验... 针对传统光学加工技术难于精确测量和控制亚表面损伤的特点,提出用磁流变抛光替代研磨工序并直接衔接磨削的新工艺流程。采用自行研制的磁流变抛光机床KDMRF-1000和水基磁流变抛光液KDMRW-2进行了磁流变抛光去除磨削亚表面损伤层的实验研究。结果显示,直径为100mm的K9材料平面玻璃,经过156min的磁流变粗抛,去除了50μm深度的亚表面损伤层,表面粗糙度Ra值进一步提升至0.926nm,经过17.5min磁流变精抛,去除玻璃表面200nm厚的材料,并消除磁流变粗抛产生的抛光纹路,表面粗糙度Ra值提升至0.575nm。由此表明,应用磁流变抛光可以高效消除磨削产生的亚表面损伤层,提出的新工艺流程可以实现近零亚表面损伤和纳米级精度抛光两个工艺目标。 展开更多
关键词 磁流变抛光 亚表面损伤 光学加工
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基于研磨加工参数的亚表面损伤预测理论和试验研究 被引量：20
9
作者 李圣怡 王卓 +1 位作者 吴宇列 戴一帆 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期192-198,共7页
为实现研磨亚表面损伤深度的无损、快速和准确检测,并预测研磨参数对亚表面损伤深度的影响规律,针对光学材料研磨加工过程建立基于研磨加工参数的亚表面损伤深度预测模型。使用磁流变抛光斑点技术测量K9玻璃在不同研磨条件下的亚表面损... 为实现研磨亚表面损伤深度的无损、快速和准确检测,并预测研磨参数对亚表面损伤深度的影响规律,针对光学材料研磨加工过程建立基于研磨加工参数的亚表面损伤深度预测模型。使用磁流变抛光斑点技术测量K9玻璃在不同研磨条件下的亚表面损伤深度,对上述预测模型进行试验验证。最后,提出以提高光学零件加工效率为目的的研磨加工策略。研究表明:建立的研磨亚表面损伤深度预测模型能够通过研磨加工参数对亚表面损伤深度进行有效的预测;研磨亚表面损伤深度与磨粒粒度、研磨盘硬度和研磨压强成正比关系,与研磨速度和研磨液浓度成反比关系;磨粒粒度对亚表面损伤深度的影响最显著,研磨压强的影响次之,研磨盘硬度、研磨速度和研磨液浓度的影响较小;为提高光学零件加工效率,建议在研磨过程中选取较高的研磨速度和较浓的研磨液,以在降低亚表面损伤深度的同时提高材料去除效率。 展开更多
关键词 亚表面损伤 印压 研磨 磁流变抛光
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低亚表面损伤石英光学基底的加工和检测技术 被引量：14
10
作者 马彬 沈正祥 +5 位作者 张众 贺鹏飞 季一勤 刘华松 刘丹丹 王占山 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2181-2185,共5页
制备低亚表面损伤的超光滑光学基底,是获得高损伤阈值薄膜的前提条件。针对石英材料在不同加工工序中引入亚表面损伤层的差异,首先利用共焦显微成像结合光散射的层析扫描技术,对W10和W5牌号SiC磨料研磨后的亚表面缺陷进行了检测,讨论了... 制备低亚表面损伤的超光滑光学基底,是获得高损伤阈值薄膜的前提条件。针对石英材料在不同加工工序中引入亚表面损伤层的差异,首先利用共焦显微成像结合光散射的层析扫描技术,对W10和W5牌号SiC磨料研磨后的亚表面缺陷进行了检测,讨论了缺陷尺寸与散射信号强度、磨料粒径与损伤层深度间的对应关系;同时,采用化学腐蚀处理技术对抛光后样品的亚表面形貌进行了刻蚀研究,分析了化学反应生成物和亚表面缺陷对刻蚀速率的影响、不同深度下亚表面缺陷的分布特征,以及均方根粗糙度与刻蚀深度间的联系。根据各道加工工艺的不同采用了相应的亚表面检测技术,由此来确定下一道加工工序,合理的去除深度,最终获得了极低亚表面损伤的超光滑光学基底。 展开更多
关键词 亚表面损伤层 共焦显微成像 光散射 化学腐蚀 刻蚀速率
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K9玻璃亚表面损伤的分步腐蚀法测量 被引量：13
11
作者 戴子华 朱永伟 +2 位作者 王建彬 居志兰 刘蕴锋 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期287-293,共7页
为了消除HF酸差动腐蚀法测试中环境因素对测试精度的影响,提出了HF酸分步腐蚀法,并引入修正系数Ki来对不同腐蚀阶段的环境变化做适当的修正以提高测量精度。采用HF酸分步腐蚀法测量了固结磨料抛光垫(FAP)研磨后K9玻璃的亚表面损伤层深度... 为了消除HF酸差动腐蚀法测试中环境因素对测试精度的影响,提出了HF酸分步腐蚀法,并引入修正系数Ki来对不同腐蚀阶段的环境变化做适当的修正以提高测量精度。采用HF酸分步腐蚀法测量了固结磨料抛光垫(FAP)研磨后K9玻璃的亚表面损伤层深度,并与HF酸差动腐蚀速率法和磁流变抛光斑点法的测量结果进行了对比研究。结果显示,用本文提出的方法测量得到的亚表面损伤层深度为3.479μm,其他两种测量方法测得的结果分别为0.837μm和2.82μm。测量结果表明,分步腐蚀法的测量精度更高,其结果更加符合实际情况。另外测试中引入了实验校正系数Ki,很大程度上减少了操作环境及重复操作带来的累积误差。 展开更多
关键词 K9玻璃 亚表面损伤 研磨 HF酸腐蚀 分步法
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KDP晶体超声辅助磨削的亚表面损伤研究 被引量：14
12
作者 王强国 高航 +3 位作者 裴志坚 鲁春朋 王碧玲 滕晓辑 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期67-71,共5页
通过采用角度抛光和逐层抛光法以及择优化学腐蚀,对基于超声辅助磨削的KDP晶体试件进行亚表面损伤形式观察以及损伤深度检测,以便为后续加工提供指导。损伤检测实验表明:在超声辅助磨削工艺条件下,亚表面损伤以与磨粒运动方向平行的中... 通过采用角度抛光和逐层抛光法以及择优化学腐蚀,对基于超声辅助磨削的KDP晶体试件进行亚表面损伤形式观察以及损伤深度检测,以便为后续加工提供指导。损伤检测实验表明:在超声辅助磨削工艺条件下,亚表面损伤以与磨粒运动方向平行的中位裂纹为主,且裂纹间距具有一定的规律性;亚表面损伤深度为19～48μm,磨头形状(有无倒角)较之磨头磨粒粒度对亚表面损伤深度具有更大的影响,使用有倒角的磨头可得最小亚表面损伤。 展开更多
关键词 KDP晶体 磨削 超声辅助加工 亚表面损伤 角度抛光
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陶瓷磨削的表面/亚表面损伤 被引量：14
13
作者 邓朝晖 张璧 +2 位作者 周志雄 任莹晖 刘建 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期61-71,共11页
磨削是目前工程陶瓷的主要加工方法 ,本文主要对国内外在陶瓷磨削后工件表面 /亚表面损伤 (主要是微裂纹和表面残余应力 )方面所作的研究成果进行了总结、分析和讨论 ,提出了一些有待研究的问题及其研究思路 .同时就作者所承担项目“纳... 磨削是目前工程陶瓷的主要加工方法 ,本文主要对国内外在陶瓷磨削后工件表面 /亚表面损伤 (主要是微裂纹和表面残余应力 )方面所作的研究成果进行了总结、分析和讨论 ,提出了一些有待研究的问题及其研究思路 .同时就作者所承担项目“纳米结构材料精密磨削及其预报”研究中的临界砂轮磨粒切深 (dc)和被磨工件临界损伤深度 Cr(临界中位裂纹长度 )的预测模型进行了分析 ,并建立了临界砂轮磨粒切深 (dc)理论模型 . 展开更多
关键词 陶瓷磨削 工程陶瓷 金刚石砂轮磨削 表面/亚表面损伤 临界砂轮磨粒切深 临界裂纹长度 微裂纹
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光学材料抛光亚表面损伤检测及材料去除机理 被引量：13
14
作者 王卓 吴宇列 +3 位作者 戴一帆 李圣怡 鲁德凤 徐惠赟 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期107-111,共5页
抛光后光学元件仍然存在亚表面损伤,它降低光学元件的抗激光损伤能力和光学性能,为去除抛光亚表面损伤以提升光学元件使用性能,需要对其进行准确检测和表征。首先,采用恒定化学蚀刻速率法和二次离子质谱法分别检测水解层深度和抛光杂质... 抛光后光学元件仍然存在亚表面损伤,它降低光学元件的抗激光损伤能力和光学性能,为去除抛光亚表面损伤以提升光学元件使用性能,需要对其进行准确检测和表征。首先,采用恒定化学蚀刻速率法和二次离子质谱法分别检测水解层深度和抛光杂质的嵌入深度。然后,使用原子力显微镜检测亚表面塑性划痕的几何尺寸。通过分析表面粗糙度沿深度的演变规律,研究浅表面流动层、水解层和亚表面塑性划痕间的依存关系。最后,建立抛光亚表面损伤模型,并在此基础上探讨抛光材料去除机理。研究表明:水解层内包括浅表面流动层、塑性划痕和抛光过程嵌入的抛光杂质;石英玻璃水解层深度介于76和105nm之间;抛光过程是水解反应、机械去除和塑性流动共同作用的结果。 展开更多
关键词 亚表面损伤 抛光 水解层 材料去除机理
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蓝宝石衬底双面研磨亚表面损伤分布研究 被引量：9
15
作者 刘道标 徐晓明 +3 位作者 周海 卓志国 臧跃 高翔 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第19期2568-2572,共5页
在前人对硬脆性材料亚表面损伤预测理论研究的基础上,建立了蓝宝石衬底双面研磨亚表面损伤层深度与表面划痕深度之间的理论模型（DNR）。通过对双面研磨后的衬底晶片进行KOH轻度化学腐蚀并结合VK-X100/X200形状测量激光显微系统,得到了... 在前人对硬脆性材料亚表面损伤预测理论研究的基础上,建立了蓝宝石衬底双面研磨亚表面损伤层深度与表面划痕深度之间的理论模型（DNR）。通过对双面研磨后的衬底晶片进行KOH轻度化学腐蚀并结合VK-X100/X200形状测量激光显微系统,得到了晶片表面划痕随深度的分布情况,进而得出了晶片亚表面损伤层随深度的分布情况。研究表明：亚表面损伤层随深度变化的分布规律为随着深度的增大呈递减趋势,集中分布在距离外层碎裂及划痕破坏层下方0～12.9μm深度范围内,所占比例达96.7%左右。研究结果有利于优化双面研磨工艺参数来控制亚表面损伤层的深度。 展开更多
关键词 蓝宝石衬底 双面研磨 亚表面损伤 划痕 化学腐蚀
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脆性材料亚表面损伤检测研究现状和发展趋势 被引量：14
16
作者 王宁昌 姜峰 +1 位作者 黄辉 徐西鹏 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期170-179,共10页
脆性材料加工过程中引入的亚表面损伤,对材料的使用寿命、性能、下道工序的移除量等都有很大的影响。为了指导加工工艺,加强对加工过程的控制,对材料的亚表面损伤层的检测显得尤为重要。从破坏性检测技术和非破坏性检测技术两种不同类... 脆性材料加工过程中引入的亚表面损伤,对材料的使用寿命、性能、下道工序的移除量等都有很大的影响。为了指导加工工艺,加强对加工过程的控制,对材料的亚表面损伤层的检测显得尤为重要。从破坏性检测技术和非破坏性检测技术两种不同类型的亚表面损伤层检测方式、理论模型预测和亚表面损伤检测方法的应用效果对比四个方面进行阐述和分析,对不同的检测方式进行比较,并说明其原理、优缺点及应用范围,最后对该领域科学研究的发展现状进行了总结和今后的发展趋势进行展望。 展开更多
关键词 脆性材料 亚表面损伤 破坏性检测 非破坏性检测:预测模型
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工件旋转法磨削硅片的亚表面损伤分布 被引量：9
17
作者 高尚 康仁科 +1 位作者 董志刚 郭东明 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期88-94,共7页
集成电路制造过程中,基于工件旋转磨削原理的超精密磨削技术是硅片平整化加工和图形硅片背面减薄的重要加工方法,但磨削加工不可避免会在硅片的表面/亚表面产生损伤,研究磨削硅片的亚表面损伤分布对于分析硅片发生弯曲或翘曲变形的原因... 集成电路制造过程中,基于工件旋转磨削原理的超精密磨削技术是硅片平整化加工和图形硅片背面减薄的重要加工方法,但磨削加工不可避免会在硅片的表面/亚表面产生损伤,研究磨削硅片的亚表面损伤分布对于分析硅片发生弯曲或翘曲变形的原因,确定后续工艺的材料去除厚度都具有重要的指导意义。采用角度截面显微观测法研究工件旋转法磨削硅片的亚表面损伤深度沿晶向和径向的变化规律及光磨对磨削硅片的亚表面损伤分布的影响。结果表明,无光磨条件下磨削硅片的亚表面损伤深度在整个硅片表面分布不均匀,亚表面损伤深度沿周向在<110>晶向处大于<100>晶向,沿径向从中心到边缘逐渐增大;光磨条件下磨削硅片的亚表面损伤深度在整个硅片表面几乎是均匀的,且光磨后的硅片亚表面损伤深度明显小于无光磨条件下硅片亚表面损伤深度。 展开更多
关键词 硅片 磨削 亚表面损伤 金刚石砂轮
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固结磨料研磨SiC晶片亚表面损伤截面显微检测技术 被引量：11
18
作者 张银霞 杨乐乐 +1 位作者 郜伟 苏建修 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期906-910,共5页
本文对采用截面显微检测法检测SiC晶片亚表面损伤时样品的制备、腐蚀液配方及腐蚀环境进行了系统地研究,并重点分析了固结磨料研磨SiC晶片(0001)Si面和(0001)C面亚表面损伤的深度及微裂纹构型。结果表明,采用腐蚀液配方为KOH∶K2CO3=20 ... 本文对采用截面显微检测法检测SiC晶片亚表面损伤时样品的制备、腐蚀液配方及腐蚀环境进行了系统地研究,并重点分析了固结磨料研磨SiC晶片(0001)Si面和(0001)C面亚表面损伤的深度及微裂纹构型。结果表明,采用腐蚀液配方为KOH∶K2CO3=20 g∶1 g,在420℃下腐蚀3 min时亚表面损伤观测效果较好。在研磨压力为2 psi、金刚石磨粒粒径14μm时,固结磨料研磨SiC晶片的亚表面损伤层深度约为2.6μm,亚表面微裂纹构型有垂线状、斜线状、钩状、叉状、树枝状、人字状以及横线状。在相同的加工条件下,SiC晶片的(0001)Si面和(0001)C面的损伤深度基本相同。 展开更多
关键词 SiC晶片 截面显微法 亚表面损伤 固结磨料研磨
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X射线回摆曲线定量检测SI-GaAs抛光晶片的亚表面损伤层厚度 被引量：7
19
作者 曹福年 卜俊鹏 +5 位作者 吴让元 郑红军 惠峰 白玉珂 刘明焦 何宏家 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第8期635-638,共4页
本文通过测量ＳＩ－ＧａＡｓ抛光晶片及其本体（腐蚀了晶片的亚表面损伤层）的Ｘ射线回摆曲线ＦＷＨＭ，与抛光晶片的ＴＥＭ观测相结合，作出晶片回摆曲线ＦＷＨＭ的比率Ｒ与ＴＥＭ观测的晶片亚表面损伤层厚度Ｄ的关系曲线，建立了一种... 本文通过测量ＳＩ－ＧａＡｓ抛光晶片及其本体（腐蚀了晶片的亚表面损伤层）的Ｘ射线回摆曲线ＦＷＨＭ，与抛光晶片的ＴＥＭ观测相结合，作出晶片回摆曲线ＦＷＨＭ的比率Ｒ与ＴＥＭ观测的晶片亚表面损伤层厚度Ｄ的关系曲线，建立了一种定量检测ＳＩ－ＧａＡｓ抛光晶片的亚表面损伤层厚度技术，文中将对这种技术进行描述并作讨论． 展开更多
关键词 SI-砷化镓 抛光晶片 亚表面损伤层 定量检测
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研磨加工中光学材料亚表面损伤的表征方法 被引量：7
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作者 王卓 吴宇列 +1 位作者 戴一帆 李圣怡 《纳米技术与精密工程》 CAS CSCD 2008年第5期349-355,共7页
研磨加工过程中引入的亚表面损伤直接降低了光学零件的强度、长期稳定性、成像质量、镀膜质量和抗激光损伤阈值等重要性能指标,对其进行准确检测和全面表征是提高光学加工质量和加工效率的前提条件之一.为此,利用名义深度、最大深度和... 研磨加工过程中引入的亚表面损伤直接降低了光学零件的强度、长期稳定性、成像质量、镀膜质量和抗激光损伤阈值等重要性能指标,对其进行准确检测和全面表征是提高光学加工质量和加工效率的前提条件之一.为此,利用名义深度、最大深度和损伤密度沿深度分布3个表征参数对亚表面损伤进行全面的表征,并建立了上述参数的理论预测模型;使用磁流变斜面抛光测试技术结合图像处理方法测量了K9玻璃在不同研磨条件下的亚表面损伤,对理论模型进行验证.研究表明:上述3个表征参数能够对研磨亚表面损伤进行全面、定量和准确的描述;建立的理论预测模型实现了亚表面损伤深度的准确预测;研磨亚表面损伤最大深度约为磨粒粒度的1/2,最大深度与名义深度的比值为1.21±0.05;亚表面损伤密度沿深度呈指数递减分布,并在距离表面约为名义深度的1/2时,下降趋势变缓. 展开更多
关键词 亚表面损伤 表征 光学材料 研磨 磁流变抛光
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