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双氧水含量对材料表面粗糙度的影响

发表时间:2014-11-29

  H 2 O 2 含量对材料表面粗糙度的影响

  氧化剂在 CMP 过程中充当着主要的角色,一方面,在氧化剂的作用下,铝合金表面形成氧化膜,而后在抛光液磨粒机械磨削的作用下去除;另一方面氧化剂和其它试剂配合使用改善 CMP 的效果和质量。本文单独添加双氧水 对铝合金 CMP 材料的表面质量没有明显的改善,但是对铝合金材料去除率的提高很大,能有效的提高抛光效率。

  图1 双氧水 含量对表面粗糙度的影响

  如图1 所示为双氧水 含量与表面粗糙度的关系。由图可知,双氧水含量低于 2% 时,对表面粗糙度的影响不是很大,当双氧水含量大于 2% 时,表面粗糙度有变大的趋势。这是因为抛光液中较低的双氧水 含量增加了抛光液的化学作用可以提高材料去除率,但是其对合金的腐蚀性不是很强,抛光过程中机械作用和化学作用能够平衡,铝合金表面也没有出现明显的腐蚀坑等表面损伤,表面质量较为理想。当双氧水含量在 3% 以上时,铝合金表面粗糙度有增大的趋势,一方面抛光液的氧化性增强,在铝合金表面的其他元素容易形成腐蚀凹坑等缺陷,另一反面抛光过程中化学作用增强,磨粒的机械作用不足以去除表面氧化物,也使得抛光后表面质量变差。所以在铝合金的 CMP 过程中添加含量较低的双氧水作为氧化剂,可以大大提高材料的去除率,提高加工效率,同时又对材料的表面质量影响不是很大。

  在精密单面抛光机上进行铝合金 CMP 单面抛光机加工实验。选取不同的抛光垫对铝合金进行单面化学机械抛光加工,发现由上表面较硬层和底层软垫组成的组合抛光垫的抛光效果最好,适合作为铝合金抛光加工的抛光垫。通过单一因素的方法,选取不同的抛光压力、抛光盘转速、 双氧水 含量等参数,对铝合金 CMP 过程材料去除率及表面质量的影响进行了研究,得出了如下的结论: (1) 铝合金的去除率随抛光压力的增大而增大,在抛光压力 20KPa 时表面质量最好; (2) 抛光盘转速对铝合金材料去除率的影响是先增大后减小,在抛光盘转速 60r/min 时,材料去除率最大;而且此转速下的铝合金表面质量也是最好的; (3)H 2 O 2 含量对材料去除率的影响也是先增大后减小,含量在 2% 左右时铝合金的材料去除率最大; 双氧水含量对铝合金表面质量的改善不明显,反而含量越低表面质量越好,但是含量较低的双氧水 对铝合金表面质量影响很小。文章来源:http://www.p5338.com/

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