ການຜູກມັດເທິງຂອງຂອບຂອບຂອບເຄື່ອງມືສໍາລັບການຕັດຮູບແບບທີ່ໃຊ້ nanoscale ductile ຂອງ wafer silicon

  1 Introduction

  ມັນໄດ້ຖືກລາຍງານວ່າ [1-11] ວ່າອຸປະກອນທີ່ພ້ຽນ, ເຊັ່ນ: ວັດສະດຸ wafer silicon, ສາມາດຖືກນໍາໄປໃຊ້ໃນໂຫມດ ductile ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂການສ້າງ chip ບາງຢ່າງ. ເງື່ອນໄຂເຫຼົ່ານີ້ຈະຕ້ອງໄດ້ຮັບການຄຸ້ມຄອງໂດຍຂ້າຂອງກົດຫມາຍວ່າດ້ວຍຄວາມກົດດັນໃນການຜະລິດ chipພາກພື້ນ, ເຊິ່ງສາມາດຜະລິດໂດຍບາງເລຂາຄະນິດແລະເງື່ອນໄຂການຕັດບາງຢ່າງຄືຄວາມຫນາຂອງຊິບທີ່ບໍ່ໄດ້ຖືກປະຕິບັດເຊັ່ນດຽວກັບອັດຕາສ່ວນຂອງຄວາມຫນາຂອງຊິບທີ່ບໍ່ປ່ຽນແປງໄປຫາຂອບຂອງຂອບຕັດເຄື່ອງມື. ມັນໄດ້ຖືກພົບເຫັນວ່າໃນການຕັດຂອງອຸປະກອນທີ່ພ້ຽນ, ເຊັ່ນ: tungsten carbide ແລະ silicon wafer, ການສ້າງຮູບແບບ chip ductile ສາມາດບັນລຸເທົ່າທີ່ເປັນຄວາມຫນາ chip ບໍ່ unformform ແມ່ນຫນ້ອຍກ່ວາ radius ຂອບຕັດເຄື່ອງມືແລະ radius ຂອບຕັດຕັດແມ່ນນ້ອຍພຽງພໍ, ໃນທີ່ສໍາລັບການຕັດຮູບແບບ ductile ຂອງ tungsten carbide ແລະ wafer silicon ຂອບຂອບເຄື່ອງມືໄດ້ພົບເຫັນຢູ່ໃນຂະຫນາດ micrometer ແລະຂະຫນາດ nanometer, ຕາມລໍາດັບ. ພິຈາລະນາຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງການຕັດຮູບແບບ ductile ໃນອຸດສາຫະກໍາ,ເຊັ່ນ: ໃນອຸດສາຫະກໍາການຜະລິດ wafer, ທີ່ມີອັດຕາການຜະລິດສູງທີ່ຕ້ອງການ, ມີອັດຕາການຍົກຍ້າຍວັດສະດຸທີ່ສູງໃນການຕັດຮູບແບບ ductile, ຂອບຂອງຂອບຕັດເຄື່ອງຈະຄາດວ່າຈະຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ສຸດຍາວເປັນການສ້າງ chip ຍັງຢູ່ໃນຮູບແບບ ductile. ດັ່ງນັ້ນ, ມີຄວາມຈໍາເປັນໃນການກໍານົດເສັ້ນຜູກເທິງຂອງຂອບຂອງຂອບຕັດເຄື່ອງມືສໍາລັບການຕັດຮູບແບບຂອງ ductile ຂອງວັດສະດຸກະທັນຫັນ. ໃນການສຶກສາຄັ້ງນີ້, ການທົດລອງຕັດໄດ້ການດໍາເນີນການເພື່ອກໍານົດຜູກມັດເທິງຂອງຂອບຂອບເຄື່ອງມືໃນການຕັດຮູບແບບຂອງ ductile ຂອງວັດສະດຸຊິລິໂຄນດຽວ. ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຂອບເຂດຂອງຂອບຂອບເຄື່ອງມືສໍາລັບການຕັດຮູບແບບຂອງ ductile silicon ແມ່ນລະຫວ່າງ 700ເຖິງ 800 nm.

  ລາຍລະອຽດຂອງການທົດລອງ

  ເຄື່ອງຈັກ, ເຄື່ອງມືແລະເຄື່ອງຈັກ

  ການທົດລອງປ່ຽນໃບຫນ້າຂອງ silicon wafer ໄດ້ຖືກປະຕິບັດຢູ່ດ້ວຍຄວາມຊັດເຈນສູງ (Toshiba ULG-100C) ທີ່ມີການແກ້ໄຂຕໍາແຫນ່ງ 10 nm ໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງມືເພັດ. ຮູບທີ 1 ສະແດງການຕິດຕັ້ງສໍາລັບໃບຫນ້າທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງments ແຜ່ນຍືດຫຍຸ່ນ Silicon (111) ມີເສັ້ນຜ່າກາງ 100 ມມ, ຫນາ 0.5 ມແລະມີການສໍາເລັດຮູບຖືກນໍາໃຊ້ເປັນຕົວຢ່າງ. Wafers ໄດ້ຖືກຜູກມັດໃນແຜ່ນເຫຼັກອະລູມິນຽມໂດຍໃຊ້ກາວທີ່ຮ້ອນຄວາມຮ້ອນແລະຫຼັງຈາກນັ້ນສູນຍາກາດ chucked ສຸດເຄື່ອງຈັກ spindle. ໃນຖານະເປັນlayer ຂອງກາວອາດຈະບໍ່ແຜ່ລາມຢ່າງກວ້າງຂວາງ, ປະເຊີນກັບການຕັດ (ກ່ອນຕັດ) ຖືກປະຕິບັດກ່ອນທີ່ຈະເລີ່ມຕົ້ນຂອງການທົດລອງເພື່ອຮັບປະກັນວ່າດ້ານຊິລິໂຄນແມ່ນແປດໆ. ການຕັດແມ່ນປະຕິບັດໂດຍເຄື່ອງມືເພັດດຽວຂອງເພັດຫົກ radii ຂອບຕັດແຕກຕ່າງກັນ. ຕົວກໍານົດການເລຂາຄະນິດຂອງພວກເຂົາແມ່ນຢູ່ໃນຕາຕະລາງ 1.

  ຕັດເລຂາຄະນິດ

  ຮູບທີ່ 2 ສະແດງໃຫ້ເຫັນຮູບແບບຂອງມຸມສາກຂອງການສ້າງ chip ໃນໂຫມດ ductile ການຕັດຂອງວັດສະດຸກະເພາະອາຫານທີ່ມີເຄື່ອງມືທີ່ມີມຸມຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ມີຄວາມຫມາຍລົບກວນແລະຂອບຕັດ, ບ່ອນທີ່ DE ແມ່ນໃບຫນ້າເຄື່ອງມື rake, BD ແມ່ນຕັດ arcຂອບ, BC ແມ່ນໃບຫນ້າທາງດ້ານແຂນເຄື່ອງມື, K ເປັນຈຸດທີ່ມີເສັ້ນທາງຕັດປາຍ 656ການຕັດຂອບ BD, O ແມ່ນຈຸດໃຈກາງຂອງແຂນຕັດດັດແກ້ BD, AB ແມ່ນເປັນເຄື່ອງຕັດຫຍ້າທີ່ໂຄ້ງລົງ, ¾ແມ່ນມຸມສາກເຄື່ອງມື, βແມ່ນມຸມມາກທີ່ມີຄວາມຫມາຍລະຫວ່າງເຄື່ອງ chip ແລະເຄື່ອງມື, κເປັນມຸມສາກທ້ອງຖິ່ນຢູ່ຈຸດ K on the edge cuttingBD, r ເປັນເຄື່ອງມືຕັດຕັດຂອບ, ac ແມ່ນຄວາມຫນາຂອງຊິບທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບການປ່ຽນແປງ, ຄວາມຫນາຂອງແຜ່ນແມ່ນຄວາມຫນາຂອງຊິມ, Fr ເປັນຜົນບັງຄັບໃຊ້ເຄື່ອງມືຜົນຜະລິດ, Fc ແມ່ນກໍາລັງຕັດ, Ft ແມ່ນແຮງ thrust, Fs ແມ່ນແຮງຫຍ້າໃນການຕັດ ຍົນ, Fns ແມ່ນຜົນບັງຄັບໃຊ້ປົກກະຕິກ່ຽວກັບຍົນຫຍາບ, Ff ແມ່ນກໍາລັງ frictional ໃນໃບຫນ້າເຄື່ອງມື, ແລະ Fn ແມ່ນຜົນບັງຄັບໃຊ້ປົກກະຕິກ່ຽວກັບໃບຫນ້າເຄື່ອງມື. ທັງγແລະκແມ່ນຢູ່ໃນຄຸນຄ່າທາງລົບສູງ.

  ເງື່ອນໄຂການຕັດ

  ເງື່ອນໄຂການຕັດຂອງໃບຫນ້າທີ່ມີຄວາມຊັດເຈນສູງປ່ຽນເປັນສີ

  ຮູບ 2 ແຜນວາດແຜນຂອງການສ້າງແຜ່ນຊິບໃນການຕັດທ່ອນໄມ້ຂອງອຸປະກອນທີ່ພ້ຽນຂອງແຖບໂລຫະປະສົມອາລູມິນຽມທີ່ມີຮອຍຂີດຂ່ວນແລະຫມູນວຽນ, ເຊິ່ງໄດ້ຖືກຈັດຂຶ້ນໂດຍເຂັມຂັດ CNC. ເພັດທີ່ແຕກຕ່າງກັນຕັດຂອບເພັດສາມາດບັນລຸໄດ້ໂດຍການຄວບຄຸມໄດ້ເວລາ lapping.

  chip ໄດ້ຖືກເກັບກໍາໂດຍນໍາໃຊ້ tape ສອງຂ້າງ, ເຊິ່ງໄດ້ຖືກກໍານົດໄວ້ໃນໃບຫນ້າຂອງເຄື່ອງເພັດ. ໂຄງປະກອບການພື້ນຜິວຂອງເຄື່ອງຈັກແລະການປະດິດ chip ໄດ້ຖືກກວດສອບໂດຍການສະແກນ electron microscope (SEM) (JEOL JSM-5500).

  ຂອບເຂດດ້ານການເຮັດວຽກຂອງໂຮງງານໄດ້ຖືກກວດສອບໂດຍໃຊ້ຂອບເຂດຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງອະຕອມ (AFM). ຄວາມຫນາແຫນ້ນດ້ານຂອງແຜ່ນແພ silicon ໄດ້ຖືກກວດສອບໂດຍໃຊ້ Formtracer (Mitutoyo CS-5000).

  ປະສົບການແມ່ນຢູ່ໃນຕາຕະລາງ 2. ກະລຸນາສັງເກດວ່າໃນຄໍາສັ່ງ ການສຶກສາພຽງແຕ່ຜົນກະທົບຂອງ radius ຂອບຂອງເຄື່ອງມືກ່ຽວກັບການສ້າງ chip, ອັດຕາສ່ວນຂອງຄວາມຫນາ chip ຄວາມຍາວກັບຂອບຂອບເຄື່ອງມືແມ່ນເກັບຮັກສາໄວ້ເປັນເກືອບຄົງທີ່ໃນການທົດສອບຕັດທັງຫມົດ. ການຕັດແຫ້ງແລ້ງໄດ້ຖືກປະຕິບັດເພື່ອຈຸດປະສົງການເກັບກໍາ chip ການຕັດ.

  ການວັດແທກ

  ຂອບເຂດການຕັດຂອບເຄື່ອງມືເພັດໄດ້ຖືກວັດແທກຜ່ານວິທີການທໍາລາຍ [13] ໂດຍໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັນຄອມພິວເຕີປະຕູ (AFM) (SEIKO-II, SPA-500). ຂອບເຂດຕັດຂອບທໍາອິດແມ່ນ 23 nm. ໃນຄໍາສັ່ງເພື່ອບັນລຸເຄື່ອງມືເພັດຂະຫນາດໃຫຍ່ຕັດຂອບຂອບຕັດ, ຂະບວນການລ້າງພິເສດໄດ້ຖືກອອກແບບມາສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນຮູບທີ 3.

  ຜົນໄດ້ຮັບແລະການສົນທະນາ

ກະດູກຫັກຢູ່ດ້ານຫນ້າຂອງເຄື່ອງຈັກ

  ຮູບພາບ SEM ແລະ AFM ຂອງພື້ນຜິວ wafer silicon machined ທີ່ໄດ້ຮັບໃນການຕັດຂອງ wafers silicon ໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງມືເພັດມີ radii ຂອບຕັດແຕກຕ່າງກັນຢູ່ທີ່ຄວາມໄວຕັດ 150 m / min ແມ່ນສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນຮູບ. 4 ແລະ 5, ຕາມລໍາດັບ. ສໍາ​ລັບຂອບເຂດຂອງເຄື່ອງມືເພັດມີ 23, 202, 490, 623 ແລະ 717 nm, ຫນຶ່ງທົດສອບໄດ້ຖືກດໍາເນີນການພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ຄວາມຫນາຂອງຊິບທີ່ບໍ່ໄດ້ຖືກຕ່ໍາຕ່ໍາກວ່າຂອບຂອບເຄື່ອງມືແລະການທົດສອບອື່ນໆໄດ້ດໍາເນີນການພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ວ່າຄວາມຫນາຂອງຊິບ undeformed ແມ່ນກວ້າງກວ່າຂອບຂອບເຄື່ອງມື. ສໍາລັບຂອບຂອບເຄື່ອງມືເພັດຂອງ 807 nm, ທັງສອງການທົດສອບໄດ້ຖືກດໍາເນີນການພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ວ່າຄວາມຫນາຂອງຊິບທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບການປ່ຽນແປງແມ່ນຫນ້ອຍກວ່າຂອບຂອບເຄື່ອງມື.

  ທັງສອງການສັງເກດ SEM ແລະ AFM ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າເວລາທີ່ຂອບຂອບຕັດເຄື່ອງມືບໍ່ສູງກວ່າ 807 nm ແລະຄວາມຫນາຂອງຊິບທີ່ບໍ່ໄດ້ຖືກປ່ຽນເປັນຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າຂອບຂອບຕັດເຄື່ອງມື,ເຄື່ອງຫມາຍອາຫານໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຢ່າງຊັດເຈນໃນຫນ້າດິນຕາມທີ່ໄດ້ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ. 4 ແລະ 5, ຊຶ່ງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການຕັດແມ່ນດໍາເນີນຢູ່ພາຍໃຕ້ຮູບແບບ ductile. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ໃນເວລາທີ່ຄວາມຫນາຂອງຊິບ undeformed ແມ່ນຂະຫນາດໃຫຍ່ກ່ວາ Till 2 ຕັດເງື່ອນໄຂ657 ຂອງການທົດສອບຕັດ ultra-precision ບໍ່ມີຂອບຂອບ edge tool edge (nm) ຕັດຄວາມໄວ ອັດຕາການໃຫ້ອາຫານ f (m / rev) ຄວາມເລິກຂອງການຕັດທໍ່ນ້ໍາທໍ່ UCT (nm)

ເຄື່ອງມືຕັດຂອບຂອບ, ພື້ນຜິວທີ່ເຮັດດ້ວຍເຄື່ອງຈັກແມ່ນຫຼາຍຂ້ອນຂ້າງແລະກະດູກຫັກ,ເຊິ່ງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການຕັດແມ່ນດໍາເນີນຢູ່ພາຍໃຕ້ຮູບແບບຂີ້ຮ້າຍ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໃນເວລາທີ່ radius ຂອບຕັດເຄື່ອງມືໄດ້ເຖິງ 807 nm ແລະເຖິງແມ່ນວ່າຄວາມຫນາຂອງຊິບ undeformed ແມ່ນຫນ້ອຍກ່ວາຂອບຂອບຕັດເຄື່ອງມື,ດ້ານແມ່ນຫຼາຍ rough ແລະ fractured, ເຊິ່ງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການຕັດແມ່ນໄດ້ດໍາເນີນໃນຮູບແບບ brittle ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂການຕັດ. ມັນອາດຈະເປັນວ່າເຄື່ອງມືຕັດຂອບຂອບຂອງ 807 nm ຄວນຈະເປັນເສັ້ນຜ່າກາງສໍາລັບຮູບແບບ ductileການຕັດຂອງວັດສະດຸ wafer silicon. ດັ່ງນັ້ນ, ເພື່ອບັນລຸການຕັດຮູບແບບທີ່ມີຮູບແບບຂອງຮູບແບບຂອງແຜ່ນ silicon wafer, ເງື່ອນໄຂສອງຄວນມີຄວາມພໍໃຈ: (1) ຂອບຂອບ edge tool edge ຕ້ອງມີຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າ 807 nm ແລະ (2) undeformedຄວາມຫນາຂອງຊິບຕ້ອງນ້ອຍກວ່າເຄື່ອງຕັດຂອບຕັດຂອບ.

  Chip formation

  SEM ຮູບພາບຂອງ chip ທີ່ຖືກສ້າງຂຶ້ນໃນການຕັດຂອງ silicon wafers ໂດຍນໍາໃຊ້ເຄື່ອງມືເພັດທີ່ມີ radii ຂອບຕັດແຕກຕ່າງກັນຢູ່ທີ່ຄວາມໄວຕັດ 150 m / min ແມ່ນສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນຮູບ 6. ການທົດສອບໄດ້ຖືກດໍາເນີນການພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ໄດ້ກ່າວໃນ Sect. 23

ແຖບໂລຫະອັນແຫວນ Al ທີ່ມີແຖບເລື່ອນ

  ມັນໄດ້ພົບເຫັນວ່າເວລາທີ່ຂອບ radius ຂອບຕັດເຄື່ອງບໍ່ສູງກວ່າ 807 nm ແລະຄວາມຫນາຂອງຊິບທີ່ບໍ່ປ່ຽນແປງແມ່ນຫນ້ອຍກ່ວາຂອບຂອບຕັດເຄື່ອງມື, ການສ້າງ chip ແມ່ນຢູ່ໃນໂຫມດ ductile, ເຊິ່ງສາມາດຖືກກໍານົດຕາມດັ່ງທີ່ໄດ້ກ່າວມາກ່ອນຫນ້ານີ້, ຊິບຕໍ່ເນື່ອງດັ່ງກ່າວທີ່ໄດ້ຮັບຄືກັນກັບການສ້າງ chip ໃນໄລຍະການຕັດຂອງວັດສະດຸທີ່ເປັນ ductile, ບ່ອນທີ່ການສ້າງ chip ແມ່ນເດັ່ນໂດຍ dislocation. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ໃນເວລາທີ່ຄວາມຫນາຂອງຊິບທີ່ undeformed ມີຂະຫນາດໃຫຍ່ກ່ວາຂອບຂອບຕັດເຄື່ອງມື, chip ທີ່ໄດ້ຮັບການສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໃນຮູບທີ່ບໍ່ສະຫມໍ່າສະເຫມີ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຊິບມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະເກີດຂຶ້ນໃນຮູບແບບກະທັນຫັນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໃນເວລາທີ່ radius ຂອບຕັດເຄື່ອງມືທີ່ບັນລຸ807 nm ແລະຄວາມຫນາຂອງຊິບທີ່ບໍ່ໄດ້ຖືກປ່ຽນເປັນຂະຫນາດເລັກຫຼາຍກ່ວາຂອບຂອບຕັດເຄື່ອງມື, chip ທີ່ໄດ້ຮັບການສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການຕັດແມ່ນດໍາເນີນຢູ່ໃນຮູບແບບກະທັນຫັນພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂຕັດ. ມັນໄດ້ຖືກເຊື່ອວ່າການຕັດເຄື່ອງມືເສັ້ນຂອບຂອບຂອງ 807 nm ຄວນຈະເປັນເສັ້ນຜ່າກາງສໍາລັບການບັນລຸການຕັດຮູບແບບ ductile ຂອງວັດສະດຸ wafer silicon, ເຊິ່ງໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນດ້ານເທິງດ້ານການເຮັດວຽກຂອງເຄື່ອງຈັກ. ດັ່ງນັ້ນ, ສອງເງື່ອນໄຂຄວນຈະພໍໃຈກັບການໄດ້ຮັບ(1) ຂອບຂອບຂອບຂອງເຄື່ອງມືເພັດຕ້ອງນ້ອຍກວ່າ 807 nm ແລະ (2) ຄວາມຫນາຂອງຊິບທີ່ບໍ່ໄດ້ຖືກປະຕິບັດຕ້ອງນ້ອຍກວ່າຂອບຕັດຕັດເຄື່ອງມື.

Roughness ຂອງພື້ນຜິວຂອງເຄື່ອງຈັກ

 ເພັດເຄື່ອງມື

 ຮູບທີ 3 ຮູບແຜນວາດຂອງການຕັດສໍາລັບແຂນຕັດເຄື່ອງເພັດ

ຂີ້ຜຶ້ງເພັດ

  ການຂູດຮີດດ້ານຫນ້າຂອງເຄື່ອງຈັກທີ່ມີເຄື່ອງຈັກໄດ້ຖືກກວດສອບໂດຍໃຊ້ Formtracer. ຮູບທີ 7 ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຜົນກະທົບຂອງເຄື່ອງມືເພັດຕັດຂອບຂອບສຸດ roughness ດ້ານຂອງ Ra ຂອງເຄື່ອງ wafers silicon machined. ໃນເວລາທີ່ຂອບຂອບເຄື່ອງມືບໍ່ແມ່ນມີຂະຫນາດໃຫຍ່ກວ່າ 807 nm, ການ Ra ເທົ່ານັ້ນມີການເພີ່ມຂຶ້ນເລັກນ້ອຍດ້ວຍການເພີ່ມຂື້ນຂອງຂອບຂອບເຄື່ອງມື. ນີ້ອາດຈະເປັນຍ້ອນການເພີ່ມຂື້ນຂອງອັດຕາອາຫານຂອງເຄື່ອງມືໃນການທົດສອບການຕັດ, ດັ່ງທີ່ເຫັນໄດ້ຈາກຮູບທີ 4. ມັນໄດ້ພົບເຫັນວ່າຫນ້າດິນທີ່ດີຫລາຍຄວາມສົມບູນໄດ້ບັນລຸຜົນໃນການຕັດຮູບແບບຂອງ ductile ໃນເວລາທີ່ເງື່ອນໄຂສອງແມ່ນພໍໃຈ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໃນເວລາທີ່ຂອບຂອບເຄື່ອງມືທີ່ບັນລຸ 807 nm, ຄ່າ Ra roughness ໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຂອບຂອບນີ້ແມ່ນຜູກມັດດ້ານເທິງສໍາລັບການບັນລຸ658

ຮູບພາບ 4 SEM ຂອງພື້ນຜິວ wafer silicon machined ພາຍໃຕ້ຄວາມຫນາຂອງ chip ທີ່ແຕກຕ່າງກັນທີ່ແຕກຕ່າງກັນໂດຍມີເຄື່ອງມືທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອບດ້ານຂອບມົນ. ເຫດຜົນຕົ້ນຕໍແມ່ນການຕັດຮູບແບບຂັດຂວາງໄດ້ຮັບຜົນປະໂຫຍດພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂເຫຼົ່ານີ້. ວ່າແມ່ນຮູບແບບການຕັດມີຜົນກະທົບທີ່ສໍາຄັນກ່ຽວກັບຄຸນຄ່າດ້ານ Roughness Ra.

ຮູບທີ 5 ຮູບຖ່າຍ AFM ຂອງພື້ນທີ່ wafer silicon machined ພາຍໃຕ້ຄວາມຫນາ chip ແຕກຕ່າງກັນທີ່ແຕກຕ່າງກັນກັບຂອບຂອບເຄື່ອງມືທີ່ແຕກຕ່າງກັນ

  ການສົນທະນາ

  ມັນໄດ້ຖືກລາຍງານວ່າ [14] ວ່າເງື່ອນໄຂທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການສ້າງຮູບແບບຂອງໂມດູນຮູບແບບ ductile ໃນການຕັດຂອງວັດສະດຸທີ່ກະທັນຫັນແມ່ນຄວາມກົດດັນການບີບອັດຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດທີ່ຂະຫຍາຍໃຫຍ່ຂື້ນຂອງອຸປະກອນທີ່ບໍ່ມີຄວາມສົມບູນແມ່ນຖືກກວດສອບແລະການສ້າງ chip ແມ່ນເດັ່ນຊັດເຈນໂດຍການປ່ອຍອອກມາຈາກ dislocation. ຄວາມກົດດັນຄວາມກົດດັນປົກກະຕິ, σc acting on theພື້ນທີ່ຕິດຕໍ່ລະຫວ່າງເຄື່ອງຕັດແລະຊິ້ນວຽກ wafer silicon, Ac ສາມາດສະແດງອອກໄດ້.

ຮູບພາບ 6 SEM ຂອງຊິບປະກອບໃນການຕັດແຜ່ນ wafer silicon ພາຍໃຕ້ຄວາມຫນາຂອງ chip ທີ່ບໍ່ແຕກຕ່າງກັນທີ່ແຕກຕ່າງກັນກັບເຄື່ອງມືທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອບຂອບ

ຮູບພາບ 7 ຜົນກະທົບຂອງເພັດເພັດຂອບຕັດຂອບສຸດຮ່ອງຂອງແຜ່ນເຫຼັກ silicon ທີ່ໄດ້ຮັບ

  ຮູບທີ 8 ຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງຜົນກະທົບທີ່ຖືກຜົນກະທົບ Fr ພື້ນທີ່ສໍາລັບວຽກງານເຄື່ອງມື, Ac; ຫມາຍຄວາມວ່າຄວາມກົດດັນຂອງຄວາມກົດດັນປົກກະຕິσc, ແລະເຄື່ອງມືຕັດຂອບຂອບຂອບ, rບ່ອນທີ່ rc ¼ ac = ao ແມ່ນອັດຕາສ່ວນຕັດ, ແລະ kAB ແມ່ນຄວາມກົດດັນຂອງການໄຫຼເຂົ້າຕາມແນວໂຄ້ງໃບຫນ້າໂຄ້ງ AB.

  ໃນການຕັດຂອງວັດສະດຸກະເພາະອາຫານເຊັ່ນຊິລິໂຄ, ການສ້າງຮູບແບບຂອງໂມດູນຮູບແບບ ductile ສາມາດບັນລຸໄດ້ເມື່ອຄວາມຫນາຂອງຊິບທີ່ບໍ່ໄດ້ຖືກປະຕິບັດແມ່ນນ້ອຍກວ່າຂອບຂອບເຄື່ອງມື. ດັ່ງນັ້ນ, ສໍາລັບການຕັດ ductile ຂອງອຸປະກອນ brittle, ຜົນໄດ້ຮັບຕັດກໍາລັງ Fr

  ແບບດ່ຽວກັບເຄື່ອງມືຕັດຂອບ radius r. Eq 4 ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າພື້ນທີ່ຕິດຕໍ່ຂອງເຄື່ອງມືທີ່ເຮັດວຽກ Ac ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫລວງຫລາຍດ້ວຍເຄື່ອງມືຕັດຂອບ radius r. ການຕອບສະຫນອງກັບຜົນບັງຄັບໃຊ້ການຕັດຜົນກະທົບ Fr ເຊັ່ນດຽວກັນກັບເຄື່ອງມື -ພື້ນທີ່ສໍາຜັດຂອງ workpiece Ac, ຄວາມກົດດັນຂອງຄວາມກົດດັນຕາມປົກກະຕິσcຄືໃນ Eq. 1 ເລີ່ມຫຼຸດລົງຢ່າງຄ່ອຍໆກັບຂອບຂອບເຄື່ອງມື r, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນຫຼຸດລົງຢ່າງໄວວາດ້ວຍ r as Ac ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງໄວວາດ້ວຍ r.ຄວນຈະມີຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າທີ່ດີກວ່າ, ແລະຕ້ອງມີເສັ້ນຂອບເທິງຂອງຂອບຂອບເຄື່ອງມືສໍາລັບແຕ່ລະອຸປະກອນການສິ້ນສຸດ, ເຊິ່ງການຕັດນັ້ນບໍ່ແມ່ນຢູ່ໃນຮູບແບບທີ່ເປັນ ductile. ໃນປະສົບການຂອງການສຶກສາໃນປະຈຸບັນ, ຂອບເຂດເທິງນີ້ຂອງເຄື່ອງມື.

ພິຈາລະນາພື້ນທີ່ສໍາລັບການເຮັດວຽກຂອງເຄື່ອງມື Ac = f (r, ac R, γ), ສໍາລັບເຄື່ອງມືຕັດເພັດດຽວທີ່ມີເຄື່ອງຈັກ, ຂອບຂອງຂອບເຄື່ອງມື, R ແລະມຸມຂື້ນγແມ່ນຈໍາກັດ, radius ຂອບຕັດໃນ ductile ການຕັດຮູບແບບຂອງwafer silicon ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນເປັນ 807 nm.

  4 ຂໍ້ສະຫຼຸບ

  ໃນການສຶກສານີ້, ຜົນກະທົບຂອງ radius ຂອບຕັດເຄື່ອງມືກ່ຽວກັບການສ້າງແຜ່ນຊິບແລະພື້ນຜິວຂອງເຄື່ອງຈັກໃນການຕັດຮູບແບບທີ່ໃຊ້ nanoscale ductile ຂອງວັດສະດຸ wafer silicon ໄດ້ຖືກກວດສອບ. ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າມີຜູກມັດດ້ານເທິງມູນຄ່າສໍາລັບເສັ້ນຂອບຕັດເຄື່ອງມືທີ່ສູງກວ່າທີ່ຮູບແບບການສ້າງ chip ຈະປ່ຽນຈາກ ductile ຫາ brittle ເຖິງແມ່ນວ່າຄວາມຫນາຂອງຊິບທີ່ຍັງບໍ່ທັນແຕກຈະຍັງນ້ອຍກວ່າຂອບຂອບເຄື່ອງມື. ນີ້ອາດຈະເປັນຍ້ອນການຫຼຸດລົງໃນຄວາມກົດດັນທີ່ສະກັດກັ້ນໃນເຂດການສ້າງ chip, ດັ່ງທີ່ໄດ້ກ່າວໄວ້ໃນ Sect. 34 ເປັນຜົນມາຈາກການຕັດຮູບແບບທີ່ປ່ຽນຈາກ ductile ຫາ brittle ໃນເວລາທີ່ຂອບຂອບເຄື່ອງມືແມ່ນຂະຫນາດໃຫຍ່ກ່ວາມູນຄ່າສູງສຸດ, ດ້ານການເຮັດວຽກຂອງເຄື່ອງຈັກຈະໄດ້ຮັບການກະດູກຫັກ, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດຄວາມຫຍຸ້ງຍາກຫຼາຍໃນດ້ານການຂູດ. ໃນການທົດສອບການຕັດຂອງການສຶກສານີ້, ມູນຄ່າທີ່ສູງສຸດສໍາລັບການຕັດວັດສະດຸ wafer silicon ກັບເຄື່ອງມືເພັດດຽວຂອງເພັດແມ່ນພົບວ່າລະຫວ່າງ700 ເຖິງ 800 nm.