硅片抛光雾的分析研究

通过试验分析了抛光雾产生的机理和影响因素。在试验的基础上，优化选择了抛光工艺技术，有效地控制了抛光雾，取得较好的结果。

硅衬底CMP过程中抛光雾的控制

抛光雾(Haze)是硅晶圆精抛过程中表面质量评定的重要参数之一。主要研究了化学机械抛光(CMP)过程中抛光液磨料质量分数、p H值、FA/O型非离子表面活性剂和混合表面活性剂对Haze值的影响。实验结果显示,磨料质量分数为0.1%是影响Haze值变化的拐点。当磨料质量分数由2%降至0.1%时Haze值下降迅速;当磨料质量分数由0.1%降至0.01%乃至0%时Haze值稍有增加。抛光液p H值约为9.5时Haze值最低,硅片表面质量最好,在此基础上提高或降低p H值都会增加Haze值。随着非离子表面活性剂体积分数的增加,Haze值快速下降。渗透剂脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)和FA/O型非离子表面活性剂混合使用比单独使用其中任何一种更有利于降低Haze值,且当JFC与FA/O的体积比为3∶1时,Haze值降到0.034,满足了工业生产的要求。

熔融沉积成形件的表面雾化抛光实验研究

针对熔融沉积成形(Fused deposition modeling,FDM)最常用的成形材料聚乳酸(Polylactic acid,PLA),选用氯仿溶液进行表面雾化抛光,以提高FDM成形件的表面质量。研究抛光温度、抛光时间和抛光液浓度对FDM成形件表面抛光效果的影响。实验结果表明抛光表面的粗糙度随着抛光温度升高和抛光时间增加而减小,但当抛光温度和抛光时间达到一定程度后,抛光表面粗糙度并没有明显的减小。随着抛光液浓度的增大,抛光表面的粗糙度减小。采用抛光温度为60℃、抛光时间为7 min和抛光液浓度为100%时的抛光效果较好,抛光后成形件的表面粗糙度大幅减小,表面形貌得到显著改善,且对成形件的尺寸和质量影响很小。

雾化抛光氮化硅陶瓷基体的工艺参数优化

通过正交试验对氮化硅陶瓷基体进行超声精细雾化抛光,研究抛光工艺参数(抛光液流量、抛光压力、抛光盘转速)对抛光速率和表面粗糙度的影响。以抛光后氮化硅陶瓷的材料去除率和表面粗糙度为评价指标,根据正交试验结果得到最优参数组合,并与传统的抛光效果进行试验对比。结果表明:研究的3种参数中,对材料去除率的影响程度由高到低依次为雾液流量、抛光压力、抛光盘转速,对抛光后工件表面粗糙度的影响程度由高到低依次为抛光盘转速、雾液流量、抛光压力;在相同的实验条件下,精细雾化抛光的材料去除率与表面粗糙度与传统抛光接近,但精细雾化抛光的抛光液用量仅为传统用量的12.5%,有效减少了资源的浪费。

雾化施液单晶硅互抛抛光速率实验研究

调节自配抛光液的H 2O 2含量、pH值、抛光盘转速和抛光压力,通过电化学实验,探究单晶硅互抛抛光过程中抛光工艺参数对腐蚀电位、腐蚀电流和抛光速率的影响规律,并解释其电化学机理。实验结果表明:雾化施液单晶硅互抛抛光速率随着pH值、H 2O 2浓度和抛光盘转速的增大呈现先增大后减小的趋势,并在pH值为10.5、H 2O 2浓度为2%、抛光盘转速为70 r/min处达到最大值,随着抛光压力的不断增大而增大;通过雾化施液单晶硅互抛抛光实验得到合理的工艺参数:pH值为10.5、H 2O 2浓度为2%、抛光盘转速为60 r/min、抛光压力为7 psi,在该参数下,硅片的抛光速率达到635.2 nm/min,表面粗糙度达到4.01 nm。

抛光工艺对GaAs抛光片粗糙度的影响

研究了化学机械抛光过程中抛光布、抛光液中SiO2溶胶粒径、pH值以及清洗工艺对GaAs抛光片表面粗糙度的影响,为降低粗糙度而保持一定的抛光速率,应尽量采用多步抛光的方式,逐步降低抛光布的硬度和SiO2溶胶粒径,抛光液的pH值也要在合适的范围。因臭氧水的清洗工艺不会增加粗糙度,不失为一种控制GaAs抛光片表面粗糙度的有效方法。

碱性CMP表面活性剂对硅衬底表面状态的影响

主要研究了硅衬底碱性精抛液中表面活性剂对硅衬底表面粗糙度、表面缺陷以及抛光雾的影响。实验结果表明，随着硅衬底精抛液中表面活性剂体积分数由0％增加到1％，表面粗糙度和表面缺陷数量都呈现出迅速降低的变化趋势，表面活性剂对降低表面粗糙度和减少表面缺陷效果明显。但是当表面活性剂体积分数大于5％时，抛光后硅衬底的表面粗糙度和表面缺陷数量都略有升高。表面活性剂体积分数为5％时，表面粗糙度及表面缺陷数量最小。由抛光雾实验可以看出，随着表面活性剂体积分数的增加，硅衬底精抛后的抛光雾值先降低后升高，进一步验证了当表面活性剂体积分数为5％时，抛光后硅衬底的表面状态最好。

一种胚芽米加工工艺技术及关键设备的研发

本文简述了胚芽米所包含的独特营养成分,阐述了一种胚茅米工业化加工工艺,分别对工艺过程中涉及到的糙米调质固胚技术、定向碾脱技术、雾化瞬时浸润和轻擦抛光技术做了分析。创制了MPYD-135型胚芽精米机和MPYPG-90型胚芽米抛光机,叙述了此技术成果的推广情况。