基于单分子层去除机理的芯片化学机械抛光材料去除模型

基于单分子层材料的去除机理,应用微观接触力学和概率统计方法建立了化学机械抛光(CMP)及材料去除的数学物理模型.模型揭示了材料的去除率和磨粒的大小、浓度呈非线性关系,而且模型预测结果与已有的试验数据相吻合,为进一步研究磨粒对CMP材料去除的影响提供了新的研究视角.     

珩磨油石的磨削性能和磨削机理

珩磨加工过程中珩磨油石对加工效率和表面质量的影响至关重要.通过试验对比了国产与进口的氧化铝油石在粗珩阶段的磨削性能,利用扫描电镜观察了油石在加工前后的表面微观形貌,指出油石中磨粒及气孔等因素对油石的磨削能力有较大影响.在揭示珩磨油石的磨削性能和磨损机理的基础上,为优化珩磨油石的加工性能提供了理论与实验的依据.     

CeO_2@SiO_2复合磨料的制备

以SiO2颗粒为内核,通过均相沉淀法制备出包覆结构的CeO2@SiO2复合磨料,研究了CeO2的含量、反应时间、煅烧温度对制备CeO2@SiO2复合磨料的影响.结果表明:六水硝酸亚铈的加入量为7.02g时,复合磨料包覆均匀,分散性好,粒谷大小合适;反应时间为2h时,复合磨料的结构基本形成;煅烧温度为500℃,复合磨料的粒径分布范围小,形状呈圆形.并通过X射线衍射仪(XRD)、纳米激光粒度仪等对制备的样品进行了表征.     

基于分子量级的化学机械抛光界面动力学模型研究

考虑抛光液/芯片的相界面氧化剂浓度和芯片氧化薄膜缺陷对材料去除机理的影响,提出化学机械抛光(CMP)中材料去除机理的量级估算方法,应用化学动力学及传质学等理论估算氧化薄膜的扩散深度量级和生成速率,采用纳米压痕仪模拟单个磨粒在芯片表面的压痕作用,应用线性回归方法分析载荷70 nN下,磨粒压入芯片的深度量级为10-11 m.结合模型估算,证实了CMP材料去除机理为单分子层去除机理.结果表明,减小氧化膜厚度可以提高材料去除率,估算结果与他人试验结果相吻合.为进一步研究CMP单分子层材料去除机理提供了理论依据.     

等离子喷涂Al2O3-TiO2涂层的干摩擦磨损特性

利用等离子喷涂方法制备了Al2O3-TiO2涂层,测定了涂层的显微硬度和表观气孔率,并对涂层与GCr15钢配副,在不同P-V值及无润滑情况下进行了球-盘式摩擦磨损试验。试验结果表明：Al2O3-TiO2（w（TiO2）=13%）涂层在低速低载条件下具有显著的减摩抗磨性能;Al2O3-TiO2（w（TiO2）=20%）和Al2O3-TiO2（w（TiO2）=40%）涂层在高压力、转速工况下,具有优良的干摩擦特性。研究结果为实际生产选择涂层提供了依据。     

化学镀高磷Ni-P镀层的摩擦磨损性能

制备了一种高磷化学镀镍层并研究其表面形貌;讨论了其在不同温度热处理后的摩擦磨损性能,且与45钢进行了对比.结果表明,Ni-P镀层的耐磨性明显优于45钢,且经500℃热处理后硬度最高,耐磨性最好,可作为耐磨性镀层.在此基础上对化学镀Ni-P镀层的摩擦磨损机理进行了初步探讨,认为200℃热处理后主要表现为粘着磨损,500℃热处理后表现为磨料磨损和粘着磨损共存.