Experimental investigation of the parameter dependency of the removal rate of thermochemically polished CVD diamond films

Parameters controlling the removal rate of chemical vapor deposition (CVD) diamond films thermochemically polished on transition metals in a mixed argon-hydrogen atmosphere were investigated. The ambient temperature, the pressure exerted on the diamond film, the angular velocity of the polishing plate, the frequency and the amplitude of the transverse vibrations were among the parameters used in the experiments. Temperature measurements showed that the removal rate was increased exponentially with increasing magnitude of the parameter. An exponential increase in the removal rate was also observed with increasing pressure and hence with increasing contact between the diamond film and the polishing plate. However, an exponential decrease in the removal rate was observed with increasing angular velocity of the polishing plate. The removal rate obtained with the application of transverse vibrations was more than three times that obtained without transverse vibrations. Moreover, the removal rate was seen to be higher at resonant frequencies. An increase in the removal rate with increasing amplitude of the transverse vibrations was also observed. Raman measurements carried out on the films to determine the presence of the non-diamond carbon layer after thermochemical polishing revealed non-diamond Raman lines only for films polished at 1000 °C and 1050 °C for the temperature range 750–1050 °C. Received: 27 October 1999 / Accepted: 2 February 2000     

抛光液组成对LiNbO3 CMP去除速率的影响

影响LiNbO3化学机械抛光速率的因素很多,如抛光液组成、抛光垫质量、抛光工艺参数等.主要研究了抛光液对去除速率的影响,采用磨料 碱 活性剂的配方,首先分析了抛光液各成分对去除速率的影响机理,然后结合各因素的部分相关实验,从机械、化学角度分析其性质特点,对LiNbO3晶片的去除速率进行了研究.结果表明,在保证获得较好抛光表面的前提下,采用的磨料质量分数越高越好,但活性剂体积分数不宜过高,溶液pH值采用无机碱进行调节,即可获得较高的去除速率.     

SiC单晶生长及其晶片加工技术的进展

回顾了SiC单晶的发展历史，总结了目前的发展状况，同时介绍了SiC单晶生长所需要的温场和生长工艺，最后介绍了SiC单晶的加工技术. 通过模拟计算与具体实验相结合的方法，调整坩埚在系统中的位置及优化坩埚设计可以得到理想温场. 近平微凸的温场有利于晶体小面的扩展，进而有利于减少缺陷提高晶体的质量. 由于SiC硬度非常高，对单晶后续的加工造成很多困难，包括切割和磨抛. 研究发现利用金刚石线锯切割大尺寸SiC晶体，可以得到低翘曲度、低表面粗糙度的晶片；采用化学机械抛光法，可以有效地去除SiC表面的划痕和研磨引入的加工变质层，加工后的SiC晶片粗糙度可小于1nm.     

晶片CMP后表面纳米颗粒的去除研究

对晶片化学机械抛光(CMP)后表面吸附的纳米颗粒去除进行了研究,分析了晶片表面吸附物的种类及吸附机理。由于晶片表面吸附的有机物多为大分子物质,它在晶片表面的吸附除了容易处理的物理吸附外,还会和晶片表面构成化学键,形成难以处理的化学吸附。对清洗过程中颗粒的去除有严重的影响,提出利用电化学清洗,结合表面活性剂和兆声波清洗的方法去除晶片表面的纳米颗粒。经金相显微镜观察和原子力显微镜检测,晶片表面纳米颗粒能得到很好地去除,效果明显优于单纯的兆声波清洗方法。     

蓝宝石抛光去除率试验的正交设计方法

影响蓝宝石抛光去除率的因子有很多,为了得到最佳工艺流程和工艺参数组合,实际工作中需要在诸多影响因素中找出对去除率影响最显著的因子,并以拟合方程的形式来建立数学模型。探讨了运用正交试验的方法,通过MINITAB软件对试验数据进行分析,从而了解各抛光参数对抛光去除率的影响,最终确定一组最优的工艺参数。     

铌酸锂晶片的键合减薄及热释电性能研究

铌酸锂(LN)作为一种热释电材料,可以被用于制作光电探测器敏感单元的敏感层,但通常LN晶片厚度为0.5 mm,远大于光电敏感单元厚度的要求,所以需要用键合减薄及抛光技术对LN晶片进行加工处理。本研究所用键合减薄技术主要包含:RZJ-304光刻胶键合、铣磨、抛光、剥离液剥离和丙酮清洗RZJ-304胶。利用该技术加工得到了面积为10 mm×10 mm,厚度为50μm,表面比较光滑,表面粗糙度为1.63 nm的LN晶片。LN晶片的热释电信号峰峰值在减薄抛光后为176 mV,是未经处理时的4倍,满足了热释电探测器敏感层的要求。     

化学机械抛光制程中铜抛光液平坦化能力的评估

The evaluation methods of planarization capability of copper slurry are investigated.Planarization capability and material removal rate are the most essential properties of slurry.The goal of chemical mechanical polishing(CMP) is to achieve a flat and smooth surface.Planarization capability is the elimination capability of the step height on the copper pattern wafer surface,and reflects the passivation capability of the slurry to a certain extent.Through analyzing the planarization mechanism of the CMP process and experimental results,the planarization capability of the slurry can be evaluated by the following five aspects:pressure sensitivity,temperature sensitivity,static etch rate,planarization efficiency and saturation properties.     

ULSI介质CMP用大粒径硅溶胶纳米研磨料的合成及应用研究

针对超大规模集成电路多层互连结构中介质CMP抛光速率低,急需的大粒径硅溶胶研磨料,本文采用改进的粒径生长控制工艺制备介质CMP用大粒径硅溶胶,并采用TEM、激光粒度分析仪和Zeta电位测试仪等先进手段对其粒径大小、粒径分布和稳定性进行了表征。以低分散度硅溶胶纳米研磨料配制抛光浆料进行了二氧化硅介质的CMP研究,结果表明,平均粒径103．4nm的硅溶胶浆料的去除速率达630nm／min,有效解决了二氧化硅介质CMP低速率的难题。     

增材制造TC4钛合金在激光抛光前后的电化学腐蚀性能

对表面已进行喷砂处理的增材制造TC4钛合金在氩气环境下进行激光抛光实验,通过极化曲线测试研究了抛光前、后钛合金的耐蚀性,并结合表面粗糙度、晶粒尺寸、表面残余应力以及显微组织分析了激光抛光对TC4钛合金耐蚀性的影响。研究结果表明:抛光钛合金的自腐蚀电位与自腐蚀电流密度均大于未抛光钛合金,说明抛光钛合金相比于原始钛合金的被腐蚀倾向更小,但其一旦受到腐蚀,腐蚀速率会略大于原始钛合金。自腐蚀电位的升高源于钛合金表面粗糙度的降低,自腐蚀电流密度的增大则是因为表面晶粒的细化以及残余拉应力的存在。     

LBO晶体超光滑表面抛光机理

胶体SiO2抛光LBO晶体获得无损伤的超光滑表面,结合前人对抛光机理的认识,探讨了超光滑表面抛光的材料去除机理,分析了化学机械抛光中的原子级材料去除机理.在此基础上,对胶体SiO2抛光LBO晶体表面材料去除机理和超光滑表面的形成进行了详细的描述,研究抛光液的pH值与材料去除率和表面粗糙度的关系.LBO晶体超光滑表面抛光的材料去除机理是抛光液与晶体表面的活泼原子层发生化学反应形成过渡的软质层,软质层在磨料和抛光盘的作用下很容易被无损伤的去除.酸性条件下,随抛光液pH值的减小抛光材料的去除率增大;抛光液pH值为4时,获得最好的表面粗糙度.