[发明专利]硅单晶片加工新工艺

说明书

技术领域

本发明属于硅单晶片加工工艺，尤其是一种硅红外光学镜片的加工工艺。

背景技术

硅是一种灰色、易碎、四价的非金属化学元素，是一种重要的半导体材料。地壳成分中27%是硅元素，其次是氧元素，硅是自然界中最丰富的元素之一。在石英、玛瑙、燧石、土壤、岩石和普通的滩石中都存在大量的硅元素。硅单晶片又称硅晶圆片，是由单晶硅锭加工而成的，通过专门的工艺可以在硅单晶片上刻蚀出数以百万计的晶体管，被广泛应用于集成电路的制造。

硅晶片的加工，主要是通过将单晶硅锭根据要求切割成片、铣磨成型，然后再通过研磨、抛光形成完工镜片。抛光过程主要是去除研磨过程中产生的微坑。抛光将使硅单晶片的表面形成像镜面一样，满足完工图纸的要求，抛光面必须没有任何微纹、划痕和残留损伤。为了满足该要求，硅单晶片在抛光过程中需要花费大量的人力物力。采用现有的古典低速抛光机进行抛光时，需要经过三道辅料的抛光，根据加工件的口径大小来决定时间，如：Φ50mm口径的工件需要15-18小时，Φ100mm口径的工件需要20小时以上，口径越大加工周期就越长，因此不能满足大批量生产的需求。

发明内容

本发明所要解决的就是硅单晶片抛光时间过长，不能满足生产需要的问题，提供一种硅单晶片抛光加工新工艺，大大缩短了抛光时间，且抛光质量能够满足需要。

本发明的硅单晶片加工新工艺，该工艺包括将毛坯件进行粗磨，之后进行抛光和镀膜，其特征在于抛光工序具体包括如下步骤：

（1）将粗磨后的硅单晶片用丸片进行铣磨，方法是用相同的半径模具表面均匀粘接丸片，由丸片铣磨硅镜片表面的粗糙度，控制面形；

（2）经丸片铣磨的硅单晶片在高速抛光机上进行抛光，模具与硅单晶片接触的一面设置聚氨酯磨片，由聚氨酯去除零件表面的划伤；

（3）经高速抛光机抛光的硅单晶片，在低速抛光机上进行抛光，对硅单晶片表面的面形进一步修复，形成符合规格要求的硅单晶片。

所述的丸片由金刚砂铸压而成，呈圆柱形或方形，粒度可根据加工件的需要而定。丸片在模具上的布置则根据丸片尺寸均匀布置，尽量避免铣磨死角。

采用本发明的抛光工艺，丸片铣磨的时间约为5-6min,在高速抛光机上抛光时间约为1-2h就可完工，采用本工艺加工，速度控制在每分钟1200转以上，至少缩短了原加工周期的50%，大大降低了抛光工序的人力成本，从而提高加工效率，节约生产成本。

附图说明

图1为本发明实例1丸片的结构示意图。

具体实施方式

实施例1：加工Φ50㎜的硅镜片，先将毛坯件进行粗磨，之后进行抛光和镀膜。抛光工序具体包括如下步骤：

（1）将粗磨后的硅单晶片用丸片进行铣磨，方法是用相同的半径模具表面均匀粘接丸片，丸片的粒度是302^﹟砂丸片，丸片铣磨硅镜片表面的粗糙度，控制面形丸片铣磨时间3-5分钟。

（2）经丸片铣磨的硅单晶片在高速抛光机上进行抛光，模具与硅单晶片接触的一面设置聚氨酯磨片，由聚氨酯去除零件表面的划伤，聚氨酯厚度为0.8㎜，高抛机主轴转速控制在1200转/分钟。

（3）经高速抛光机抛光的硅单镜片在低速抛光机再进行抛光，对硅单镜片表面的面形进一步修复，形成符合规格要求的硅单镜片，低速抛光机摆轴转速50-100转/分钟。