Устройство для обработки стеклянных заготовок фотошаблонов

Устройство для обработки стеклянных заготовок фотошаблонов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцналистнческих

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСТВ(ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< «952617 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21. 01. 81 (21) 3227612/29-33 (51) М Кд 3

В 28 D 1/00 с присоединением заявки НВ

Госуларственный комитет

СССР ио лелам изобретений и открытий (23) Приоритет

t53l УДК 679. 8 (088.8) Опубликовано 2 3.08.82. Бюллетень М9 31

Дата опубликования описания 23.08.82 1

A.М. Маэин, P.A. Родионов, А.Г. Костогрыз и Б.Г,. Грибов

-- ь « ° 1. ( тс

« f

"i3l5.."«6 ь -«+ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ СТЕКЛЯННЫХ

ЗАГОТОВОК ФОТОШАБЛОНОВ

Изобретение относится к абразив ной обработке стеклянных пластин и

1может быть использовано в электронной промышленности при изготовлении фотошаблонов для интегральных схем.

Известно устройство для обработки линз, пластин или призм, содержащее плиту, на которую нанесены смоляная подушка или отдельные смоляные точки, посредством которых детали, подлежащие обработке, соединены с плитой (1).

Недостатком устройства является то, что в процессе полирования происходит интенсивный разогрев и деформация клеевого слоя, что значительно ухудшает микрогеометрию поверхности заготовки и ее клиновидность; Этот эффект особенно значителен при исполь эовании отдельных смоляных точек, даже если они расположены вне рабочей зоны заготовки фотошаблона, в случае использования смоляной подушки или, если смоляные точки расположены в пределах рабочей эоны, при по- - 25 лировке второй стороны пластины первая !. отполированная) сторона, соприкасаясь со смоляной подушкой, загрязняется. Вследствие разогрева плас-« тины происходит интенсивное внедре- 30 ние загрязнений в приповерхностный слой стекла. Этот эффект настолько значителен, что загрязнения невозможно полностью удалить даже после многоступенчатой ультразвуковой Отмывки, что резко снижает процент выхода годных заготовок фотошаблонов на операциях контроля после отмывки и нанесения маскирующего слоя.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устройство для обработки плоских поверхностей деталей, содержащее верхний диск, расположенную под ним демпфирующую прокладку, сепаратор с отверстиями, нижний полировальный диск и средство подачи абразива (2).

Недостатком устройства является то, что при полировке второй стороны заготовки сторона, отполированная первой, соприкасается всей своей поверхностью с демпфирующей прокладкой, в результате чего абразивный порошок, попадающий в зазор между прс«кладкой и заготовкой, энергично внедряется в ее приповерхностный слой. Сорбированный таким образом порошок не удаляется даже после ручной протирки заготовок и их многоступенчатой ультразвуковой от952617 мывки. Это приводит к резкому ухудшению качества поверхности заготовок фртошаблонов> снижает процент выхода годных на операциях контро» ля после отмывки и нанесения маскирующего слоя, исходная поверхность 5 стеклянных заготовок фотошаблонов не является абсолютно плоской. Как правило, она имеет сложную микрогеометрию. Наиболее часто встречающаяся форма поверхности "выпуклость" 10 с одной стороны и "вогнутость" с другой. Таким образом, контакт обрабатываемой заготовки (особенно со стороны "выпуклости") с демпфирующей прокладкой не является полным, заго- )5 товка не "отбазирована" относительно прокладки, что приводит к ухудшению микрогеометрии обрабатываемой стороны заготовки и увеличению ее неплоскостности, фиксация обрабатываемой заготовки относительно прокладки

20 тем эффективнее, чем больше удельное давление между ними. Верхний предел уде- . льного давления между заготовкой и полировальником, обусловленный максимальной производительностью процесса полирования и получением заготовок с высоким качеством поверхности ограничен рядом технологических факторов, таких как физико-химические свойства полировальной ткани, абразивного порошка, линейная скорость перемещения заготовки относительно полировальника и др. В ряде случаев этого удельного давления недостаточно, чтобы эффективно препятствовать 35 проникновению абразивного порошка в зазор между демпфирующей прокладкой и заготовкой, что снижает качество поверхности заготовок и повышает дефектность маскирующего слоя. 40

Цель изобретения — уменьшение величины неплоскостности и повышение чистоты поверхности рабочей зоны стеклянной заготовки фотошаблонов.

Поставленная цель достигается 45 тем, что в устройстве для обработки стеклянных заготовок фотошаблонов, содержащем верхний диск, расположенную под ним демпфирующую прокладку, сепаратор с отверстиями, нижний поли ровальный диск и средство подачи абразива, демпфирующая прокладка выполнена с отверстиями соосно расположенными относительно отверстия сепаратора, причем площадь каждого отверстия ранна 0,45 — 0,7 площади отверстия сепаратора.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит сепаратор 1 с отверстиями 2 по числу заготовок и 60 с фиксирующим буртиком. Сепаратор свободно лежит на нижнем полировальном диске 3.

Сверху »а пластины заготовок 4

>кладывают демпфирующую прокладку 5, выполненную из синтетического материала со структурой поверхности в виде многочисленных тупиковых капилляров (материал типа "Поливел"1 . В прокладке 5 выполнены круглые отверс тия 6 из такого расчета, чтобы центры отверстий совпадали с центрами заготовок. Сверху укладывается верхний диск 7, снабженный центральной лункой, в которую вставлено поводковое приспособление 8, осуществляющее давление на диск и сообщающее ему возвратно-поступательное движение. Обработка заготовок ведется на вращающемся полировальном диске 3. Поводковое устройство прижимает верхний диск к пластинам с усилием 30 кгс. Время обработки

60 мин. Съем стекла 30 — 32 мкм. 3атем пластины переворачивают и обрабатывают по такому же циклу. После механической обработки пластины отмывают на 15 ступенчатой линии УЗ отмывки, контролируют по внешнему виду и наносят пиролитическим способом слой F е 0 .

Вследствие того, что отверстия в демпфирующей прокладке выполнены над каждой из обрабатываемых заготовок, а площадь отверстий, составляющая 0,45 — 0,7 от площади заготовки1 превышает размер рабочей зоны стеклянной заготовки фотошаблона, в процессе полирования исключается контакт демпфирующей прокладки с рабочей зоной фотошаблонной заготовки. Таким образом, в рабочей зоне полностью устраняются такие дефекты, как натиры и присушка абразива. Вследствие того, что демпфирующая прокладка контактирует лишь с частью поверхности заготовки по ее периферии, удельное давление в зоне контакта повышается в несколько раз по сравнению с дав-. лением между заготовкой и полироваль ником

В случае использования демпфирующей прокладки со структурой поверхности в виде многочисленных тупиковых капилляров (например, ткань типа "Поливел"),, происходит эффект

"прилипания" заготовки к прокладке, что позволяет надежно фиксировать заготовку в процессе ее обработки.

Таким образом, уменьшается величина неплоскостности заготовки после обработки. Смещение центров отверстия и заготовки приводит к неравномер ности воздействия демпфирующей прокладки на заготовку, что увеличивает величину ее неплоскостности в процессе обработки.

В случае, если площадь отверстия в демпфирующей прокладке меньше

0,45 площади заготовки, края прокладки в процессе полирования могут заходить в пределы рабочей зоны, что ухудшает чистоту ее поверхности. Кро952617

Выхад годных, Ъ

Неплоскостность рабочей эоны, мкм

Диаметр отверстий в демпфирующей прокладке, MM

Количество пластин с дефектами поверхности, шт

Количество . обработанных заготовок, шт

Пластины с дефектами маскирующег о слоя

5отв.

3атот.

Исходная

Конеч ная

Уход непло скост ности

Присуш- Натиры, ка аб- царапиразива ны

0,45

100

6 84

4 89

2 95

9 69

100

0,58

100

0,7

100 (по известному способу) 12

Формула изобретения ме того, снижается удельное давление между прокладкой и заготовкой, что приводит к проникновению абразивных зерен в зазор между ними и ухудшению чистоты поверхности. Если пло- щадь отверстия в демпфирующей прокладке больше 0,7 площади заготовки, то в процессе полирования происходит прогиб центральной части заготовки, что вызывает неравномерность съема стекла по поверхности и увеличивает ее неплоскостность.

Контроль чистоты поверхности.ведется в проходящем свете с помощью пРоектора. Контроль величины неплоскостности проводится после нанесения маскирующего слоя на бесконтактУстройство для обработки стеклян» ных заготовок фотошаблонов, содержащее верхний диск, расположенную под ним демпфирующую прокладку, сепаратор с отверстиями, нижний полироваль ный диск и средство подачи абразива, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения величины неплоскостности и повышения чистоты рабочей зоны .заготовки, демпфирующая прокладка выполнена с отверстиями соосВНИИПИ Заказ 6177/26

Тираж 604 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 ном лазерном интерферометре. Дефект-. ность маскирующего слоя определяется после стандартной операции фотолитографии с помощью микроскопа МССО при 50-х увеличениях.

Результаты контроля чистоты поверхности, ухода неплоскостности и дефектности маскирующего слоя представлены в таблице.

Как видно иэ таблицы, предлагаемое устройство позволяет значительно на 15 — 26%) повысить выход годных фотошаблонных заготовок, и снизить величину их неплоскостности, что дает возможность испольэовать его при изготовлении прецизионных фотошаблонных заготовок. но расположенными относительно отверс4р тия сепаРатора, пРичем площадь каждого отверстия равна 0,45 — 0,7 площади отверстия сепаратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

4> 1.:Технология оптических деталей.

Под ред. М. Н. Семибратова. М., "Машиностроение", 1978, с. 228.

2. Авторское свидетельство СССР

М 703315, кл. В 24 В 37/04, 1976

S0 (прототип}:.