Устройство для изготовления сферического шлифа

 

Изобретение касается абразивной обработки материалов и может быть использовано в электронной промышленности при контроле электрофизических параметров полупроводниковых структур. Цель изобретения - повышение производительности и качества обработки. Устройство содержит закрепленные на массивном основании 1 электродвигатель 2, шпиндель 3 в двух радиально-упорных подшипниках 4 и предмет1-п,ш столик 5 (ЦС). Шаровой шлифовальник 6 размещен на торцовой части шпинделя 3, выполненной в виде воронки 7. ПС 5 состоит из ползуна 8, фиксатора 9 положения ползуна, держателя (Д) 10 образца с вакуумной присоской 1I, механизма прижима образца к шлифовальнику 6 в виде электромагнитной катушки с электромеханическим реле и рычагом, фиксирующим исходное положение держателя 10. Д 10 связан с кронштейном 15 (К) через шарнир 17. К 15 соедииен с ползуном 8 через шарнир и содержит фиксатор заданного угла поворота . 2 ил. & ел 7г 0 JS 2 8 го оо со О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 В 24 В 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3956571/31-08 (22) 26.09.85 (46) 15.02.87. Бюл. ¹ 6 (71) Центральное проектно-конструкторское и технологическое бюро научного приборостроения АН УЗССР (72) С.P.Áîéêî, А ° Н.Песков и В.И.Шопен (53) 62! . 923. 5 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 870078, кл. В 24 В 11/00, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

СФЕРИЧЕСКОГО ШЛИФА (57) Изобретение касается абразивной обработки материалов и может быть использовано в электронной промышленности при контроле электрофизических параметров полупроводниковых структур. Цель изобретения — повышение производительности и качества.Я0,» 2S966> обработки. Устройство содержит закрепленные на массивном основании 1 электродвигатель 2, шпиндель 3 в двух радиально-упорных подшипниках

4 и предметный столик 5 (ПС). Шаровой шлифовальник 6 размещен на торцовой части шпинделя 3, выполненной в виде воронки 7. ПС 5 состоит из ползуна 8, фиксатора 9 положения ползуна, держателя (Д) 10 образца с вакуумной присоской 11, механизма прижима образца к шлифовальнику 6 в виде электромагнитной катушки с электромеханическим реле и рычагом, фиксирующим исходное положение держателя 10. Д 10 связан с кронштейном

15 (К) через шарнир 17, К 15 соединен с ползуном 8 через шарнир и содержит фиксатор заданного угла поворота ° 2 ил.

128966!

Изобретение относится к абразивной обработке материалов и может быть использовано в электронной промьппленности при контроле электрафизических параметров полупроводниковых структур.

Цель изобретения — повышение производительности и качества обра-, ботки за счет смещения места прижима образца к шлифовальнику в соседние 10 его зоны, На фиг.1 схематически изображено предложенное устройство, общий вид; на фиг.2 — то же, вид сверху °

1!

Устройство содержит закрепленные на массивном основании 1 электродвигатель 2, шпиндель 3 в двух радиально-упорных подшипниках 4 и предметный столик 5. Шаровой шлифовяльник

6 размещен на торцовой части .шпинделя 3, выполненного в виде воронки ?.

1Предметный столик 5 состоит из полэуна 8, фиксатора 9 положения ползуна, держателя 10 образца с вакуумной при25 соской 11, механизм прижима образца к шлифовальнику 6 в виде электромагнитной катушки 12 и электрамеханическое реле 13 с рычагом 14, фиксирующим исходное положение держателя 10„

Держатель 10 связан с кронштейном

15 через шарнир 16. Кронштейн 15 соединен с ползуном 8 через шарнир 17 и содержит фиксатор 18 заданного угла поворота. На панели 19 устройства расположены тумблер включения напряжения сети, ручки регулировки длительности шлифования и скорости вращения шара, кнопки включения вращения шара и режима шлифования, си"-. нальные лампы включения сети и режи40 ма шлифования (не показаны).

Устройство работает следующим образом.

Перед обработкой партии образцов, поворачивая кронштейн 15 в шарнире

1/, обеспечивают угол поворота плоскости образца относительно направления движения ползуна 8, величина которого соответствует требуемой степе- 0 ни смещения места шлифования по высоте шлифавяльника после перемещения ползуна 8 для изготовления очередного шлифа, и закрепляют фиксатором 18.

Устанавливают шлифавальник 6 иа во ронку 7 и включают его вращение.

Образец располагают на вакуумной присоске 11, включают вакуум и поворотом в шарнире 16 держатель 1О приводят в соприкосновение с рычагам !

4. при этом плоскость образца фиксируют на расстоянии 0,5-2 мм от шлифовалъника 6 за счет силы электромагнитной катушки 12.

На шлифовальник 6 тампоном наносят слой алмазной пасты, перекрывая все ходы шлифования по высоте шлифовальника 6. Чисть|м тампоном убирают лишние пасту и связующу«о жидкость, чем создают тонкий, од««ародный слой абразива на поверхности шлифовяльника 6 (такая технология нанесения абразина па сравнению с капельным ме— тодом обеспечивает более высокие скорости шлифования и качество п«лифа при измерении тонких структур с

1 использованием шара большого диаметра). Нажав кнопку, включают режим шлифования, при этом срабатывает реле 13, рычаг 14 освобождает держатель 10, и образец электромагнитной катушкой 12 прижимается к шлифавальнику 6.

Силу прижиМа регулируют силой тока в катушке 12. Па окончании заданного времени шлифования срабатывает реле 13 и рычаг 14 отклоняет держатель 10 вместе с присоской 11 и образцом от шлифавяльника 6 в исходное положение, Фиксация образца в исходном г:.аложении, автоматический прижим его к шлифавальнику и отклонение после обработки в зазоре ат 0,5 да

2 мм снижают вероятнаст«. раскалыва ния сбразцов, образования микротре,щин v. дефармирования п«лпфавальпика

6, что дополнительно павьппает производительность и качества обработки.

Расстояние образца î- шлифовальника менее 0,5 мм недопустима из-за вероятности преждевреме" íîãî падшлифавания образца вспедствие люфта ходовых частей устройства и попадания на образец абразива. Расстояние более 2 мм нерационально, так как в этих условиях скорость вращения держателя 10 после его освобождения рычагом 14 успевает достигнуть таких величин, при которых существенна ««авышается вероятность рястрескнвяния образца при ега соприкосновении с

«плифовальникам 6.

Освободив фиксатор 9 с помощью палзуна 8, перемешают держатель 10 для изготовления ачереднога шлифя на абраэеп в тачке, соответствующей требованиям технических условий, 1289661

Формула изобретения

Составитель А.Козлова

Техред И.Кадар

Редактор Л.Повхан

Корректор Л,Пилипенко

Заказ 7852/14

Тираж 738 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г ° Ужгород, ул. Проектная, 4

4 закрепляют ползун 8 фиксатором 9 и включают режим шлифования. Операцию повторяют до изготовления требуемого количества шлифов, например пяти, в заданных точках. При очередном пе- 5 ремещении ползуна 8 вследствие специально созданного и зафиксированного поворота плоскости образца от направления этого перемещения (поворотом кронштейна 15 в шарнире 17)место 1 прижима образца к шлифовальнику 6 смещается по оси вращения последнего в зону с неотработанным абразивом.

Оптимальным вариантом исполнения устройства является использование шлифовальника диаметром 150 мм для изготовления на одном образце 3-5 сферических шлифов при контроле элек- 20 трофизических параметров тонких и сверхтонких полупроводниковых пленок с повышенной точностью и производительностью. Например, при скорости вращения шлифовальника 900 об/мин, применении пасты типа ACM время шлифования кремниевых структур на глубину 5 мкм не превышает 15с.

При этом угол поворота образца кронштейном 15 регулируют таким образом, чтобы края соседних отработанных зон шлифования на шлифовальнике отстояли друг от друга на расстоянии

50 — 1003 их ширины.

Устройство для изготовления сферического шлифа, содержащее привод с шаровым шлифовальником, поворотный держатель образца, смонтированный на ползуне, установленном с возможностью возвратно-поступательного перемещения, и механизм прижима образца к шлифовальнику, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и качества изготовления шлифа, устройство снабжено несущим держатель образца и механизм прижима кронштейном, установленным на ползуне с возможностью поворота и фиксации относительно оси, перпендикулярной оси поворота держателя образца, расположенной параллельно направляющим для перемещения ползуна.