מתכנס פוליש: תהליך פשוט, מהיר, מלא צמצם פוליש של אופטי דירות באיכות גבוהות וSpheres

המטרה הכוללת של ליטוש מתכנס היא ללטש חומר עבודה מזכוכית ממשטח קרקע לצורתו המלוטשת הסופית באיכות משטח מעולה, ללא קשר לצורת פני השטח הראשונית שלו באיטרציה אחת בלבד. זה מושג על ידי הטמעת מלטש המשתמש בטכנולוגיות להפחתת המורכבות הכרוכה בליטוש מסורתי. שלב חשוב לליטוש מתכנס כולל הכנת משקל מחיצה ספציפי לחומר העבודה עבור המלטש, המפצה על בלאי הכרית ומאפשר טמפרטורה אחידה יותר ופיזור slurry.

לאחר מכן, הליטוש נעשה תחת סט קבוע של פרמטרים על מנת להשיג התכנסות לנתון פני השטח הרצוי הסופי באמצעות תהליך נורמליזציה מחדש של לחץ טבעי, התוצאות מראות כי חלקי עבודה מזכוכית טחונה בגודל 265 מילימטר מרובע משיגים שוב ושוב שיא של 330 ננומטר לנתון פני השטח של העמק באיטרציה אחת של ליטוש של ארבע שעות. היתרון העיקרי של ליטוש המרה על פני שיטות קיימות כמו ליטוש קונבנציונאלי עם צמצם מלא, הוא שחומר העבודה משיג דמות משטח ואיכות מעולים תחת סט קבוע של פרמטרי ליטוש באיטרציה אחת המובילה לתהליך גימור מהיר יותר בעלות נמוכה יותר. לעומת זאת, שיטות ליטוש צמצם מלא קונבנציונליות דורשות מחזורים איטרטיביים מרובים של ליטוש, מטרולוגיה ושינויי תהליכים על ידי אופטיקאי מיומן.

ליטוש מתכנס מתאפשר רק על ידי הפחתת המורכבות האינהרנטית של ליטוש קונבנציונלי, כפי שמוצג באיור בכל הקופסאות מכאן לכאן, הכרוך בשימוש בטכנולוגיות המסירות את המרחב בהומוגניות של הסרת החומר של המנגנונים השונים. בנוסף, חלקיקים סוררים נמנעים מלהיכנס למערכת הליטוש וכל מה שנוצר בתהליך הליטוש מוסר באופן פעיל. זה מוביל למעט שריטות או ללא שריטות ומשטחי חספוס נמוכים.

פרוטוקול זה כולל שימוש במלטש מתכנס מספריים להשגת משטח מלוטש שטוח עם מדידת שיא לעמק של 330 ננומטר וצפיפות שריטות נמוכה. למלטש בסיס גרניט המכוסה בכרית ליטוש פוליאוריטן בעובי של 50 מיל. מאפיין עיקרי של המלטש הוא משקל המחיצה הספציפי לעבודה, בעל צורה ומשקל שונים בהתאם הן לחלק העבודה והן למידות הברכיים.

חומר העבודה להדגמה זו הוא זכוכית סיליקה התמזגה שטוחה בגודל 265 על 265 על שמונה מילימטר מעוקב. יש לרכך את כרית הליטוש לפני השימוש הראשון בה ולאחר כל 100 שעות ליטוש בערך. לשם כך, השתמש בליטוש מכני כימי קבוע של יהלום עגול בגודל 50 מילימטר או מרכך CMP המודבק למשקל.

המשקל מספק לחץ של 0.6 פאונד לאינץ' מרובע ומתאים לתושבת הטבעת של המלטש. התחל את זרימת המים נטולי היונים וסובב את ההקפה ב-25 סל"ד. לאחר כל חמש דקות של מיזוג במקום אחד, הזיזו את המזגן באופן רדיאלי ב -25 מילימטרים.

לאחר מיזוג והסרה של מכשיר המיזוג, הכרית מוכנה לניקוי בעזרת חומר ניקוי קולי. בקש מהברכיים להסתובב בחמישה סל"ד עם מים נטולי יונים זורמים. מרחו את חומר הניקוי האולטראסוני למשך שתי דקות בכל מיקום רדיאלי כדי להסיר שאריות slurry ומוצרי זכוכית.

לאחר ניקוי הכרית, הפנה את תשומת הלב למשקל המחיצה המותאם אישית. עבור חתיכת העבודה, משקל המחיצה ופיסת חומר מחיצה תואמת יודבקו זה לזה. לשם כך, הדביקו סרט קצף דו צדדי על פני המשקל, חתכו כל סרט קצף תלוי כך שיתאים לצורת החומר והמשקל.

כאשר המשטח מכוסה, יישר את המשקל ואת חומר המחיצה והדביק אותם. לאחר מכן, הכינו את תמיסת הליטוש של סיריום דו חמצני ומים נטולי יונים לארבעה ריכוזים בדלי של 11 ליטר. כדי להתאים את ה-pH ל-9.5, הוסיפו כחמש טיפות של 10 אשלגן הידרוקסיד מולארי.

כמו כן, הוסף כ -120 מיליליטר פעילי שטח. בדוק את ריכוז ה-bome באמצעות מצוף bome עם התרחיץ הרצוי המותקן במערכת הסינון, בדוק שלמערכת הסינון יש את מסנני חלקיקי ה-CMP הרצויים. לאחר מכן התחל את זרימת התרחיץ במערכת ותן לה להימשך מספר שעות כאשר התרחיץ הסתובב לזמן מה, אסוף דגימה ממיכל התרחיץ לניתוח.

בצע מדידה של התפלגות גודל החלקיקים, למשל, עם מכשיר החישה האופטי של חלקיק בודד זה, ההתפלגות אמורה להראות שקצה הזנב של ההתפלגות נקי מחלקיקים גדולים יותר. כאן, נקודות הנתונים הירוקות מייצגות את התרחיץ המשמש לפרוטוקול זה. הכנת חתיכת העבודה מתחילה בתחריט באמצעות כמות של תחמוצת חוצץ, תחריט מספיק כדי לכסות את היצירה, לטבול את חתיכת העבודה בתחריט ולשמור אותה שם במשך שש שעות כדי להסיר 10 מיקרומטר מהשטח.

לאחר החזרת חתיכת העבודה ממיכל הקצה, יש לשטוף אותה במרץ במים נטולי יונים. הניחו לחתיכה להתייבש אנכית אם הנתח עובר. בדיקה, המשך להתכונן לחסימה על ידי חימום תנור ל 70 מעלות צלזיוס.

בינתיים, באקדח דבק, גובה חסימת חום ל-95 מעלות צלזיוס לכל יישום על צלחת החסימה מהמלטש. כשהוא מוכן, עקוב אחר דפוס מתוכנן מראש כדי להניח טיפות של גובה חוסם על פניו. עבור הדגמה זו, הטיפות צריכות ליצור מערך של תשע על תשע עם מרווח של 26 מילימטרים.

כשהטיפות עשויות ופונות כלפי מעלה, מכניסים את הצלחת החוסמת לתנור 70 מעלות צלזיוס. כעת עבדו עם חומר העבודה כדי למרוח סרט על הפנים שאסור ללטש בעת מריחת הקלטת, הימנעו מיצירת בועות אוויר או מתיחת הקלטת. בסיום ההדבקה, חלק העבודה מוכן להדבקה על צלחת החסימה שנשלפה מהתנור.

הנח אותו עם הצד הדבק כלפי מטה על הטיפות בצלחת החסימה. מכניסים את המכלול לתנור למשך 1.5 שעות בחום של 70 מעלות צלזיוס. לאחר מכן יש לקרר אותו ב-10 מעלות צלזיוס לשעה לטמפרטורת החדר.

לאחר מכן כסו את המכלול כדי למזער את זרימת ההסעה. במלטש, הפעל את מערכת הלחות בתא הסביבתי כדי למנוע את התייבשות התרחיץ. לאחר מכן, התקן והרכיב את משקל המחיצה המוכן לתוך המלטש.

לאחר שחלק העבודה החסום נמצא בטמפרטורת החדר, התקן אותו לתוך המלטש והורד את הבום כדי להחזיק אותו במקומו. התחל את זרימת התרחיץ ממערכת הסינון בקצב של ליטר אחד לדקה. ללטש את חומר העבודה באמצעות קצב סיבוב של 25 סל"ד ומהלך רדיאלי של 75 מילימטרים.

המשיכו כך במשך ארבע שעות. בתום ארבע שעות, הכינו אמבטיה של מים נטולי יונים המספיקה כדי להטביע את מכלול חומר העבודה עם תנועת הברכיים וזרימת התרחיץ. הסר את מכלול חומר העבודה מהמלטש.

קח אותו למים נטולי היונים וטבל אותו כשהוא שקוע. נגב את משטח החומר במטלית נקייה לחדר. הסר את המכלול החסום מהאמבטיה ושטוף במים נטולי יונים.

השלב הבא הוא לחסום את חומר העבודה. היזהר מהמשטח המלוטש והשתמש ב-shim לחסימה על ידי הכנסתו בממשק בלוק חומר העבודה כדי להפריד בין שני החלקים. לאחר ההפרדה, הסר את הסרט ממשטח היצירה ושטוף במרץ את חומר העבודה במים נטולי יונים.

לפני שתמשיך, אפשר לחומר העבודה להתייבש באוויר אנכית. בינתיים, התכוננו לחזור על שלבי החסימה והליטוש כדי להתמודד עם הצד השני של חתיכת העבודה. לאחר ששני הצדדים מלוטשים, התקן את חומר העבודה על אינטרפרומטר לאפיון.

מדוד את חזית הגל המשתקפת והמשודרת משני צידי חומר העבודה. לאחר האינטרפרומטר, התקן את חומר העבודה על תחנת בדיקת אור בהיר. מדוד את מאפייני חפירת השריטות בשיטות סטנדרטיות לייצור אופטי.

לאחר האפיון יש לאחסן את עבודת העבודה שהושלמה במיכל הממזער את המגע עם המשטחים המלוטשים. להלן הפלט הסופי של פרוטוקול הליטוש המתכנס עבור חלק העבודה המרובע. תחושה טובה יותר של מה שהתרחש מסופקת על ידי נתוני פני השטח הראשוניים והסופיים האופייניים הללו.

עבור משטחי סיליקה התמזגו בגודל 265 מילימטר רבוע, PVQ הוא השיא לגובה פני השטח של העמק. לאחר הנחה של 1% מנקודות הנתונים הגבוהות והנמוכות, שחזור התהליך מתכנס חלקי עבודה לאותו נתון משטח סופי מבלי לדרוש שינויים בפרמטרי הליטוש ואינו תלוי בנתון פני השטח הראשוני. להלן דמויות משטח נוספות לפני ואחרי שנוצרו מחתיכות עגולות ומרובעות כאחד.

ניתן להשתמש בפרוטוקול הליטוש המתכנס עם חלקי עבודה של קומפוזיציות זכוכית שונות, צורות, גדלים ודמויות משטח סופיות. חשוב לזכור כי הליך פשוט יחסית זה אפשרי רק בשל הטכנולוגיות הרבות המאפשרות התכנסות לעבוד ומאפשרות איכות משטח גבוהה. אלה כוללים מחיצה בעלת צורה חדשה, תחריט חומצה בתפזורת, חסימת כפתור מגרש, מהלך רדיאלי, אטום הרמטית, מערכת סינון מהונדסת בתא ליטוש לחות גבוהה, תרחיץ כימי חדשני, ייצוב וטיפול בכרית אולטרסאונד באתר.

לאחר השליטה, ליטוש מתכנס יכול לסיים משטח אופטי תוך ארבע שעות. זו עבודה שלמה ומשמרת אחת של שמונה שעות. אנו יכולים לסיים שטוחים, כדורים סימטריים כדורים בצורות וגדלים שונים וקומפוזיציות זכוכית שונות.