基于正交试验的碲锌镉晶片CMP参数优化及抛光机制分析

碲锌镉(CZT)晶片是目前制造室温下高能射线探测器最理想的半导体材料,获得高质量的CZT晶片对探测性能的提高具有十分重要的意义。基于化学机械抛光(CMP)工艺,采用绿色环保的抛光液配方,设计并进行磨粒粒径、磨粒质量分数、抛光液pH值和抛光压力的4因素3水平正交CMP试验,实现200μm×200μm范围内平均粗糙度最低为0.289 nm的CMP加工。对试验结果进行均值和极差分析,探究各因素在CMP加工中的作用规律,得出pH值和磨粒质量分数对CZT晶体的CMP加工精度和去除速率影响较大,且较强的酸性条件和较大的磨粒质量分数分别有利于提高CZT晶体的化学溶解作用和机械磨削作用的结论,提出针对CZT晶片的CMP优化加工方案。通过X射线光电子能谱(XPS)表征,探究对抛光性能影响作用最大的酸度在CMP加工中所起到的化学腐蚀作用,揭示CZT晶体在CMP过程中“氧化剂氧化-酸根离子刻蚀-络合物螯合-磨粒磨削”的材料去除机制。

绿色环保化学机械抛光液的研究进展

原子级加工制造是实现半导体晶圆原子尺度超光滑表面的有效途径.作为大尺寸高精密功能材料的原子级表面制造的重要加工手段之一,化学机械抛光(chemical mechanical polishing,CMP)凭借化学腐蚀和机械磨削的耦合协同作用,成为实现先进材料或器件超光滑无损伤表面平坦化加工的关键技术,在航空、航天、微电子等众多领域得到了广泛应用.然而,为了实现原子层级超滑表面的制备,CMP工艺中常采用的化学腐蚀和机械磨削方法需要使用具有强烈腐蚀性和高毒性的危险化学品,对生态系统产生了不可逆转的危害.因此,本文以绿色环保高性能抛光液作为对象,对加工原子量级表面所采用的化学添加剂进行分类总结,详尽分析在CMP过程中化学添加剂对材料表面性质调制的作用机理,为在原子级尺度下改善表面性质提供可参考的依据.最后,提出了CMP抛光液在原子级加工研究中面临的挑战,并对未来抛光液发展方向作出了展望,这对原子尺度表面精度的进一步提升具有深远的现实意义.

超硬材料导向铰刀修复

本文以MAPAL铰刀导向条修复试验为基础,讨论了超硬材料导向刀具的修磨理论与实践,在对国外进口高价值刀具的修磨工艺方面有指导意义。