硅溶胶化学机械抛光液的研究

发布时间：2017-06-27 02:05

  本文关键词：硅溶胶化学机械抛光液的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：21世纪国力的竞争归根到底为先进制造能力的竞争，在信息时代的今天，主要表现为对电子产业先进制造能力的竞争。目前，电子产品的先进制造业的快速发展方向为高精度、高性能、高集成度以及可靠性,因此，对加工工件表面的局部平整度和整体平整度都提出了前所未有的高要求（要求达到亚纳米量级的表面粗糙度），但是国际上普遍认为，，加工工件特征尺寸在0.35μm以下时，必须进行全局平坦化，而化学机械抛光不但集中了化学抛光和机械抛光的综合优点，也是目前唯一可以提供整体平面化的表面精加工技术就是超精密化学机械抛光技术。本文主要研究硅溶胶化学机械抛光液。 首先对化学机械抛光液的配方进行了设计，确定其组分及其在抛光过程中的作用；其次，用柠檬酸、磷酸、草酸、两种有机胺作为抛光液pH值调节剂，研究不同种类的PH值调节剂配制不同大小的pH值抛光液在不同抛光时间内对铝合金表面抛光质量的影响；然后，通过改变抛光液中氧化剂的含量研究氧化剂浓度对铝合金表面抛光质量的影响，并对铝合金表面形貌进行了分析；除此以外还研究了抛光液中硅溶胶固含量对铝合金表面抛光质量的影响；最后研究了pH值和不同种类的表面活性剂对抛光液稳定性能的影响。 通过对铝合金表面的粗糙度、光泽度、金相显微结构、表面形貌、表面元素分析以及不同时间抛光液的透光率等测试，研究表明，抛光液的pH值、氧化剂浓度、硅溶胶浓度等严重影响着铝合金表面的抛光质量。其中，在抛光液中加入碱性pH值调节剂有机胺A，调节抛光液pH值为9.5抛光90分钟时抛光效果最好。在此基础上，氧化剂含量为0.06%，抛光液中共硅溶胶固含量为42%时对铝合金表面抛光质量最好。抛光液pH值偏离硅溶胶pH值越小，抛光液稳定性越好，并且使用非离子表面活性剂时抛光液稳定性较好。
【关键词】：化学机械抛光液 pH值 氧化剂 固含量 稳定性
【学位授予单位】：河南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TG175
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目录7-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 引言9-10
• 1.2 CMP 技术的发展10-11
• 1.3 化学机械抛光液的应用现状11-14
• 1.3.1 SiO_2 胶体抛光液11-12
• 1.3.2 氧化铈抛光液12-13
• 1.3.3 氧化铝抛光液13-14
• 1.3.4 纳米金刚石抛光液14
• 1.4 化学机械抛光液的研究前景14-15
• 1.5 本文选题的意义和主要研究工作15-17
• 1.5.1 研究背景和意义15
• 1.5.2 本文主要研究内容15-17
• 第二章 实验内容和性能检测17-23
• 2.1 实验设计17-19
• 2.1.1 抛光液的组成及其作用17-19
• 2.2 实验所用原料19-20
• 2.3 抛光液配方设计20
• 2.4 实验流程20
• 2.5 使用设备及其性能测试20-23
• 2.5.1 抛光液稳定性检测21
• 2.5.2 粗糙度检测21
• 2.5.3 光泽度检测21-22
• 2.5.4 金相分析22
• 2.5.5 扫描电子显微镜22-23
• 第三章 PH 值对抛光效果的影响23-36
• 3.1 不同酸对铝合金表面粗糙度的影响23-26
• 3.2 不同有机碱对铝合金表面粗糙度的影响26-29
• 3.3 不同酸对铝合金表面光泽度的影响29-31
• 3.4 不同有机碱对铝合金表面光泽度的影响31-32
• 3.5 PH 值对抛光效果的影响32-34
• 3.6 本章小结34-36
• 第四章 氧化剂对抛光效果的影响36-44
• 4.1 氧化剂对铝合金表面抛光质量的影响36-39
• 4.2 CMP 过程材料单分子层去除机理39-41
• 4.3 铝合金表面形貌分析41-43
• 4.4 本章小结43-44
• 第五章 硅溶胶浓度对抛光效果的影响44-50
• 5.1 不同硅溶胶固含量对铝合金表面抛光质量的影响44-46
• 5.2 铝合金表面凹陷的形成和去除机理46-49
• 5.3 本章小结49-50
• 第六章 抛光液的稳定性50-54
• 6.1 PH 值对抛光液稳定性的影响50-51
• 6.2 表面活性剂对抛光液稳定性的影响51-53
• 6.3 本章小结53-54
• 第七章 结论54-55
• 7.1 结论54
• 7.2 创新点54-55
• 参考文献55-58
• 致谢58-59
• 个人简历59

【参考文献】

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本文编号：488218