Установлено, что для каждого типоразмера круга AКBP существует оптимальная жесткость корпуса, при которой обеспечиваются высокие стойкость круга и качество пластин, а также минимальная ширина пропила.

Разработано несколько способов оценки и контроля жесткости круга. Наиболее простой из них основан на измерении диаметра внутреннего отверстия круга. За счет растяжения материала корпуса круга при его установке диаметр внутреннего отверстия увеличивается на 0,5-1,0% его исходного значения. Измеряя увеличение диаметра внутреннего отверстия специальным индикатором и доводя его до заданного значения, добиваются требуемой жесткости круга. Можно оценить жесткость круга по его прогибу под действием сосредоточенной нагрузки.

Наиболее объективную оценку жесткости позволяет произвести способ, основанный на измерении собственной частоты колебаний натянутого корпуса. Изменение жесткости круга вызывает изменение его собственной частоты колебаний, что проявляется, например, при изменении высоты звука, возникающего при легком постукивании по кругу.

Рис. 7. Схема резки слитка кругом

АКВР:

1 - круг АКВР, 2 - барабан,

3 - слиток, 4 - оправка, 5 - клеящая мастика

Измерение собственной частоты колебаний натянутого круга осуществляют с помощью специального прибора, состоящего из бесконтактного возбудителя колебаний (электродинамического громкоговорителя), бесконтактного датчика и измерительного блока. Частота возбуждающих колебаний задается генератором низкой частоты. По максимальному показанию индикатора устанавливается момент совпадения частоты генерируемых колебаний резонансной частотой круга. Оптимальные частоты собственных колебаний кругов с корпусами толщиной 0,1 мм, изготовленных из стали марки 12Х18Н10Т, следующие: круг АКВР 206X83- 1100-1200 Гц; АКВР 305XIOO-800-850 Гц, AKBP 422Х X 152 - 550-600 Гц.

Разрезаемый слиток закрепляют на специальной оправке, причем способ крепления зависит от того, как извлекают из зоны обработки отрезанные пластины. Если пластина после отрезания от слитка падает в заполненный водой сборный лоток, то слиток крепят только одним торцом к оправке. Однако такой способ приводит к бою большого количества пластин, так как довольно легкая пластина может прилипнуть к смоченному корпусу круга и разбиться при его быстром вращении. Для того чтобы исключить прилипание отрезаемой пластины, ее поддерживают вакуумной присоской, которая фиксирует ее в процессе отрезания и переносит в сборный лоток или на ленту транспортера. Включение и перемещение вакуумной присоски осуществляются автоматически.

Отрезанные пластины могут удерживаться на оправке клеящей мастикой, нанесенной на образующую слитка. Достаточно толстый и широкий слой мастики удерживает отрезанные пластины без оправки (рис. 8).

При наклеивании торца слитка 1 на оправку обычно исполь­зуют шеллак или эпоксидную смолу. Шеллак- это природное ор­ганическое вещество, имеющее пластинчатое строение. Он плавит­ся при 75-90°С и растворяется в этиловом спирте. Оправку нагревают до температуры плавления шеллака и «аносят его тонкий слой. Затем сильно прижимают слиток к оправке, выдавливая из­лишки шеллака, и охлаждают. Эпокоидная смола-это синтетическое вещество, обладающее в твердом состоянии высокой механической прочностью. После смешивания эпоксидной смолы с отвердителем полученную смесь наносят на оправку, прижимают к ней слиток и помещают их в термостат. В термостате оправку со слитком выдерживают при 120-150°С в течение 1,5-2 ч, после чего охлаждают. Обычно используют эпоксидную смолу марок ЭД-16 или ЭД-20. Перед наклейкой поверхность оправки и торец слитка обезжиривают органическими растворителями и протирают.

Мастику, которую наносят на образующую слитка для удерживания отрезанных пластин, приготовляют из компонентов и наполнителей. Наполнители необходимы для того, чтобы придать сравнительно толстому слою мастики, нанесенному на слиток, достаточную механическую прочность. Если в качестве наполнителя непользуют абразивный порошок, то режущая кромка круга АКВР, врезаясь в мастику, подвергается правке. Наиболее часто используют мастику, содержащую 3 мас. ч. шеллака, 4 мас. ч. абразивного порошка и 2 мас. ч. эпоксидной смолы. Зернистость абразивного порошка выбирают в пределах 20-40 мкм.

Ориентацию или поиск заданной кристаллографической плоскости монокристалла и определение положения этой плоскости относительно торца слитка производят на специальном оборудовании оптическим или рентгеновским методами.

Рис. 8. Фиксация отрезанных Рис. 9. Оптический метод ориентации

пластин с помощью мастики: монокристаллов:

1 - слиток, 2 - слой мастики, а - схема ориентации, б - световые фигуры

3 - круг АКВР , 4 - барабан на плоскостях (1 1 1) и (1 0 0);

1 - слиток ориентации (1 1 1), 2 -плос-

кость торца, 3 - экран

В основу оптического метода ориентации монокристаллов положено свойство протравленных поверхностей отражать световые лучи в строго определенном направлении. При этом отражающая плоскость всегда совпадает с кристаллографическими плоскостями типа {111}. Отклонение торца слитка от кристаллографической пло­скости (111) приводит к отклонению отраженного луча на матовом экране на расстояние l (рис. 9, а), характеризующееся углом разориентации торца от плоскости (111).

Отраженный луч образует на экране световые фигуры, форма которых определяется конфигурацией ямок, вытравленных на торце слитка селективными травителями. Типичной световой фигурой для слитка, выращенного в направлении [111], является трехлепестковая звезда, а для слитка, выращенного в направлении [100],-четырехлепестковая звезда (рис.9,б).

§ 6. Формирование фасок на кромках пластин

Снятие фасок с кромок полупроводниковых пластин производят для достижения нескольких целей. Во-первых, для удаление сколов на острых кромках пластин, возникающих при резке и шлифовании. Во-вторых, для предотвращения возможного образования сколов в процессе проведения операций, непосредственно связанных с формированием структур приборов. Сколы, как известно, могут служить источниками структурных дефектов в пластинах при проведении высокотемпературных обработок и лажен являться причиной разрушения пластин. В-третьих, для предотвращения образования на кромках пластин утолщения слоев технологических жидкостей (фоторезистов, лаков), которые после затвердевания нарушают плоскостность поверхности. Такие же утолщения на кромках пластин возникают эри нанесении на их поверхность слоев полупроводниковых материалов и диэлектриков.

Формирование фасок производят механическим способом (шлифованием и полированием), химическим или плазмохимическим травлением. Плазмохимическое травление фасок основано на том, что острые кромки в плазме распыляются с большей скоростью, чем другие области пластин, ввиду того, что напряженность электрического поля на острых кромках существенно выше. Этим способом можно получить фаска с радиусом закругления не более 50-100 мкм. Химическое травление обеспечивает больший радиус фасок, однако и химическое, и плазмохимическое травление не позволяют изготовлять фаски различного профиля. Кроме того, травление является плохо управляемым и контролируемым процессом, что ограничивает его широкое промышленное применение.