超精密双面抛光加工过程平稳性的研究

摘要

随着光电子信息技术的不断发展，对作为光电子器件基片材料的单晶硅、蓝宝石等光电子晶片的表面光洁度和平整度要求越来越高。双面抛光加工作为晶片超光滑表面加工最有效的技术手段之一，受到了超精密加工研究领域和光电子材料生产加工企业的广泛关注与重视，而超精密双面抛光加工过程平稳性对晶片表面质量有着密切的关系。
　　 本文通过研究LZP-6BC双面抛光机加工过程，利用虚拟样机技术进行双面抛光机虚拟样机建模实现以及仿真分析，并对影响双面抛光加工平稳性的工艺参数进行实验研究，并优化工艺参数，用来指导制定光电子晶片的抛光工艺。本文的主要工作和成果如下：
　　 (1)分析研究超精密双面抛光的加工机理与加工工艺，建立双面抛光加工的物理模型，采用ADAMS软件建立虚拟样机模型并进行压力动态仿真。
　　 (2)以光学玻璃为实验对象，利用单因素法进行抛光实验，分析了不同工艺参数如内外齿圈速比、抛光速度、抛光压力等对抛光加工平稳性的影响，最终得出结论。
　　 (3)通过抛光加工平稳性优化后的双面抛光加工工艺参数进行单晶硅片的加工实验，得到超光滑和无损伤的加工表面，实现了纳米级加工。
　　 本文对超精密双面抛光加工过程平稳性进行了一定的理论仿真与实验研究，但是双面化学机械抛光涵盖多个领域知识，今后的工作可以结合多个学科知识来研究双面化学机械抛光。